JP2005256775A - 筒内圧検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】筒内圧検出装置は、内燃機関の筒内圧の変化率に応じた信号を出力する筒内圧センサと、該筒内圧センサの出力信号を補正する補正手段と、該補正手段からの出力を積分して、筒内圧を算出する積分手段と、該算出された筒内圧に基づいて、該筒内圧に含まれるドリフトの変化率を算出するドリフト変化率算出手段を備える。該算出されたドリフト変化率を補正手段にフィードバックし、該補正手段は、該ドリフト変化率で、前記筒内圧センサの出力信号を補正する。ドリフト成分が除去された、筒内圧センサの出力を積分するので、該積分により得られる筒内圧波形にドリフトが生じることを防ぐことができる。
【選択図】図4
Description
筒内圧を検出するため、式(2)に示されるように、筒内圧センサの出力Vpsを積分する。積分により得られる筒内圧Pcylの波形が、図3の(b)に表されている。ライン81に示されるように、Δdftに起因したドリフトが現れている。
基準値は、ドリフトの影響がないときの筒内圧を示すように設定される。一例では、基準値として、サンプリング回路35によるサンプリングと同じタイミングでサンプリングされた、吸気管圧力センサ20の出力Pbを用いる。吸気行程中は吸気バルブが開いているので、ドリフトの影響がなければ、筒内圧と吸気管圧力とはほぼ同じ圧力となる。すなわち、筒内圧Pcylから吸気管圧力Pbを減算した値が、該燃焼サイクル中に蓄積されるドリフト量Pdftを表す。
=ドリフト量Pdft/所定のサンプリング回数 (7)
ここで、所定のサンプリング回数=1燃焼サイクル/Tk
前述したように、一実施例では、Tkは、筒内圧センサの出力をアナログデジタル変換するサイクルの長さに等しい。こうして、時間Tkごとに得られる筒内圧センサの出力Vpsを、時間Tkあたりのドリフト変化率Pcyl_compで補正することができる。
Enc(k)=Pcyl_comp(k)−Pcyl_comp_cmd(k)
(10)
POLEは、切換関数σの応答指定パラメータであり、ドリフト変化率Pcyl_compの収束速度を規定する。POLEは、好ましくは、−1<POLE<0を満たすよう設定される。
ここで、図14を参照して、切り換え関数について説明する。縦軸がEnc(k)および横軸がEnc(k−1)の位相平面上に、式(11)が、線61で表現されている。この線61を切換線と呼ぶ。Enc(k−1)およびEnc(k)の組合せからなる状態量(Enc(k−1), Enc(k)))の初期値が、点62で表されているとする。応答指定型制御は、点62で表される状態量を、切換線61上に載せて該切換線61上に拘束するよう動作する。
(15)
したがって、周期Tkの、今回のサイクルにおける実際の時間長Tk(k)は、式(16)により算出される。ここで、Tk(k)の単位は、秒である。
ステップS13およびS14は、筒内圧Pcylの積分処理を示す。ステップS13において、周期Tk(k)あたりの筒内圧Pcylの変化量ΔPcylを算出する。筒内圧センサの出力Vpsのサンプリング周期はTk(k)であるので、周期Tk(k)あたりの筒内圧Pcylの変化量ΔPcylは、式(17)のように算出される。周期Tkの実際の時間長を用いることにより、筒内圧の変化量ΔPcylを、より正確に算出することができる。
ステップS14において、ステップS13で算出された、周期Tk(k)あたりの筒内圧の変化量ΔPcyl(k)を、筒内圧の前回値Pcyl(k−1)に加算することにより、筒内圧の今回値Pcyl(k)を算出する。
2 エンジン
8 燃焼室
15 筒内圧センサ
Claims (7)
- 内燃機関の筒内圧の変化率に応じた信号を出力する筒内圧センサと、
前記筒内圧センサの出力信号を補正する補正手段と、
前記補正手段からの出力を積分して、前記筒内圧を算出する積分手段と、
前記算出された筒内圧に基づいて、該筒内圧に含まれるドリフトの変化率を算出するドリフト変化率算出手段と、を備え、
前記算出されたドリフト変化率を前記補正手段にフィードバックし、該補正手段は、該ドリフト変化率で、前記筒内圧センサの出力信号を補正する、
筒内圧検出装置。 - 前記ドリフト変化率算出手段は、さらに、
前記算出された筒内圧を、所定のサイクルでサンプリングする手段と、
前記サンプリングした筒内圧に基づいて、ドリフト量を算出する手段と、
前記ドリフト量に基づいて、前記ドリフト変化率を算出する手段と、
を備える、請求項1に記載の筒内圧検出装置。 - 前記ドリフト量を算出する手段は、さらに、前記サンプリングした筒内圧から、所定の基準値を減算することにより、前記ドリフト量を算出する、請求項2に記載の筒内圧検出装置。
- 前記ドリフト変化率算出手段は、さらに、
前記算出された筒内圧を、第1のサイクルでサンプリングする手段と、
前記サンプリングした筒内圧に基づいて、ドリフト量を算出する手段と、
前記ドリフト量を、前記第1のサイクルよりも短い第2のサイクルでサンプリングし、該ドリフト量のサンプル値を生成する手段と、
前記ドリフト量のサンプル値を平均して、前記第2のサイクルあたりのドリフト量を算出する手段と、
前記第2のサイクルあたりのドリフト量に基づいて、前記ドリフト変化率を算出する手段と、
を備える、請求項1に記載の筒内圧検出装置。 - 前記ドリフト量を算出する手段は、さらに、前記サンプリングした筒内圧から、所定の基準値を減算することにより、前記ドリフト量を算出する、請求項4に記載の筒内圧検出装置。
- さらに、前記ドリフト変化率算出手段および前記補正手段の間に制御手段を備え、該制御手段は、前記ドリフト変化率をゼロに収束させるように、ドリフト補正項を算出し、
前記補正手段は、前記筒内圧センサの出力信号を、前記ドリフト補正項で補正する、
請求項1から5のいずれかに記載の筒内圧検出装置。 - 前記制御手段は、前記ドリフト変化率の前記ゼロへの収束速度を指定可能な応答指定型制御を用いて、前記ドリフト補正項を算出する、請求項6に記載の筒内圧検出装置。
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