JP2014001700A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 燃料噴射弁と一体に構成された筒内圧センサの出力信号に含まれる燃料噴射ノイズを効果的に低減し、筒内圧センサ出力信号に基づく制御の精度低下を防止することができる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】 燃料噴射実行期間に対応してノイズ除去期間ＣＡＰＮＲを設定し、ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲが、筒内圧が上昇する圧力上昇期間ＣＡＰＰＵＰを含まない場合において、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬが（直前平均値±ε）で定義される許容範囲内にあるときは、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬをそのままノイズ除去処理後筒内圧信号ＰＣＮＲとして出力し、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬが上記許容範囲外にあるときは、直前平均値をノイズ除去処理後筒内圧信号ＰＣＮＲとして出力する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、燃焼室内の圧力（筒内圧）を検出する筒内圧センサとを備える内燃機関の制御装置に関する。

特許文献１には、筒内圧センサによって得られる筒内圧信号が瞬間的に途絶える瞬断を検出し、瞬断の発生頻度が高くなったときは、筒内圧信号に基づく燃料噴射時期制御を中止するようにした制御装置が示されている。筒内圧信号の瞬断は、筒内圧センサの出力端子の腐食、摩耗などがある場合に、機関が作動することによって発生すると考えられている。

特開２０１０−２８５８７０号公報

本願出願人は、機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と一体に構成された筒内圧センサを開発しつつあり、そのような筒内圧センサにより得られる筒内圧信号には、燃料噴射弁の作動によって大きなノイズ（以下「燃料噴射ノイズ」という）が含まれることがある。燃料噴射ノイズの大きさは、上記特許文献１に示される瞬断による信号波形変動の大きさと同程度になることがあり、一般的なノイズ除去フィルタでは除去するのが困難である。また、筒内圧信号の瞬断とは異なり、燃料噴射ノイズは常に発生するため、特許文献１の装置のように筒内圧信号に応じた制御を中止することはできない。

本発明はこの点に着目してなされたものであり、燃料噴射弁と一体に構成された筒内圧センサの出力信号に含まれる燃料噴射ノイズを効果的に低減し、筒内圧センサ出力信号に基づく制御の精度低下を防止することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、内燃機関（１）の燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁（７）を備える内燃機関の制御装置において、前記燃料噴射弁（７）と一体に構成され、前記燃焼室内の圧力である筒内圧を検出する筒内圧センサ（２）と、前記機関の運転状態に応じて前記燃料噴射弁（７）の開弁時間（ＴＯＮ）及び開弁開始時期（ＩＮＪＳＴＧ，ＴＯＦＦ）を算出する燃料噴射パラメータ算出手段と、算出された開弁時間及び開弁開始時期に応じて前記燃料噴射弁（７）を駆動する駆動手段と、前記筒内圧センサの出力信号（ＰＣＹＬ）から筒内圧検出信号（ＰＣＮＲ）を生成するセンサ出力信号処理手段とを備え、前記センサ出力信号処理手段は、前記燃料噴射弁の開弁時間及び開弁開始時期（ＴＯＮ，ＩＮＪＳＴＧ，ＴＯＦＦ）に応じてノイズ除去期間（ＣＡＰＮＲ）を設定し、該ノイズ除去期間中は前記筒内圧センサ出力信号（ＰＣＹＬ）に含まれる、前記燃料噴射弁を開弁することに起因するノイズを除去する処理を行うことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記センサ出力信号処理手段は、前記ノイズ除去期間（ＣＡＰＮＲ）が、前記筒内圧が上昇する圧縮行程期間（ＣＡＰＰＵＰ）を含まない場合には、前記筒内圧センサ出力信号の値（ＰＣＹＬ）が（第１基準値（ＰＣＹＬＡＶ）±ε）（εは所定許容範囲規定値）で定義される第１許容範囲内にあるときは、前記筒内圧センサ出力信号値（ＰＣＹＬ）をそのまま前記筒内圧検出信号（ＰＣＮＲ）として出力し、前記筒内圧センサ出力信号値（ＰＣＹＬ）が前記第１許容範囲外にあるときは、前記第１基準値（ＰＣＹＬＡＶ）を前記筒内圧検出信号（ＰＣＮＲ）として出力し、前記第１基準値（ＰＣＹＬＡＶ）は、前記ノイズ除去期間（ＣＡＰＮＲ）の直前の所定平均化期間（ＣＡＰＡＶ）における筒内圧センサ出力信号値の平均値に設定されることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、前記センサ出力信号処理手段は、前記筒内圧センサ出力信号の値（ＰＣＹＬ）を記憶する記憶手段を有し、前記ノイズ除去期間（ＣＡＰＮＲ）が、前記筒内圧が上昇する圧縮行程期間（ＣＡＰＰＵＰ）を含むときは、当該ノイズ除去期間（ＣＡＰＮＲ）における前記筒内圧検出信号（ＰＣＮＲ）を、１燃焼サイクル前に取得された筒内圧センサ出力信号値（ＰＣＹＬＺ）に設定することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、前記センサ出力信号処理手段は、前記機関のクランク軸回転角度に応じて推定モータリング圧（ＰＣＹＬＭＥ）を算出する推定モータリング圧算出手段と、算出された推定モータリング圧（ＰＣＹＬＭＥ）を記憶する記憶手段とを有し、前記ノイズ除去期間（ＣＡＰＮＲ）が、前記筒内圧が上昇する圧縮行程期間（ＣＡＰＰＵＰ）を含むときは、当該ノイズ除去期間（ＣＡＰＮＲ）における前記筒内圧検出信号を、１燃焼サイクル前に算出された推定モータリング圧値（ＰＣＹＬＭＥ）に設定することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、前記センサ出力信号処理手段は、前記ノイズ除去期間（ＣＡＰＮＲ）が、前記筒内圧が上昇する圧縮行程期間（ＣＡＰＰＵＰ）を含むときは、前記ノイズ除去期間の始期（ＣＡＮＳ）における前記筒内圧センサ出力信号の値（ＰＣＹＬＮＳ）と、前記ノイズ除去期間の終期（ＣＡＮＥ）における前記筒内圧センサ出力信号の値（ＰＣＹＬＮＥ）とに応じた線形補間演算により、補間信号値を算出し（式（２１））、前記ノイズ除去期間（ＣＡＰＮＲ）における前記筒内圧検出信号（ＣＡＰＮＲ）を前記補間信号値に設定することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、前記センサ出力信号処理手段は、前記ノイズ除去期間（ＣＡＰＮＲ）が、前記筒内圧が上昇する圧縮行程期間（ＣＡＰＰＵＰ）を含む場合には、前記筒内圧センサ出力信号の値（ＰＣＹＬ）が（第２基準値（ＰＣＹＬＭ）±ε）で定義される第２許容範囲内にあるときは、前記筒内圧センサ出力信号値（ＰＣＹＬ）をそのまま前記筒内圧検出信号（ＰＣＮＲ）として出力し、前記筒内圧センサ出力信号値（ＰＣＹＬ）が前記第２許容範囲外にあるときは、前記第２基準値（ＰＣＹＬＭ）を前記筒内圧検出信号（ＰＣＮＲ）として出力し、前記第２基準値（ＰＣＹＬＭ）は、前記機関の燃料カット運転中に得られた筒内圧センサ出力信号値（ＰＣＹＬＭ）に設定されることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、前記センサ出力信号処理手段は、前記機関のクランク軸回転角度に応じて推定モータリング圧（ＰＣＹＬＭＥ）を算出する推定モータリング圧算出手段と、算出された推定モータリング圧（ＰＣＹＬＭＥ）を記憶する記憶手段とを有し、前記センサ出力信号処理手段は、前記ノイズ除去期間（ＣＡＰＮＲ）が、前記筒内圧が上昇する圧縮行程期間（ＣＡＰＰＵＰ）を含む場合において、前記筒内圧センサ出力信号の値（ＰＣＹＬ）が（第２基準値（ＰＣＹＬＭＥ）±ε）で定義される第２許容範囲内にあるときは、前記筒内圧センサ出力信号値（ＰＣＹＬ）をそのまま前記筒内圧検出信号（ＰＣＮＲ）として出力し、前記筒内圧センサ出力信号値（ＰＣＹＬ）が前記第２許容範囲外にあるときは、前記第２基準値（ＰＣＹＬＭＥ）を前記筒内圧検出信号として出力し、前記第２基準値（ＰＣＹＬＭＥ）は、１燃焼サイクル前に算出された推定モータリング圧値（ＰＣＹＬＭＥ）に設定されることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１から７の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記ノイズ除去期間の始期（ＣＡＮＳ）は、前記燃料噴射弁の開弁開始時期（ＣＡＩＳ）より所定マージン期間（ＣＡＰＭＧＮ）前の時期に設定され、前記ノイズ除去期間の終期（ＣＡＮＥ）は、前記開弁開始時期（ＣＡＩＳ）から前記開弁時間（ＴＯＮ）及び前記所定マージン期間（ＣＡＰＮＲ）経過後の時期に設定されることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項１から７の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記ノイズ除去期間の始期（ＣＡＮＳ））は、前記燃料噴射弁の開弁開始時期（ＣＡＩＳ）より所定マージン期間（ＣＡＰＭＧＮ）前の時期に設定され、前記ノイズ除去期間の終期（ＣＡＮＥ）は、前記燃料噴射弁に供給される駆動信号の波形変更時期（ＣＡＩＣ）から前記所定マージン期間（ＣＡＰＭＧＮ）経過後の時期に設定されることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項１から９の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記駆動手段は、前記燃料噴射弁（７）に駆動電流を供給する駆動回路（６）を有し、該駆動回路（６）は前記機関の複数気筒のそれぞれに対応して設けられていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、燃料噴射弁の開弁時間及び開弁開始時期に応じてノイズ除去期間が設定され、該ノイズ除去期間中は、筒内圧センサ出力信号に含まれる、燃料噴射弁を開弁することに起因するノイズ（燃料噴射ノイズ）を除去する処理が行われ、筒内圧検出信号が生成される。燃料噴射ノイズは燃料噴射を実行しているときに発生するので、燃料噴射弁の開弁時間及び開弁開始時期に応じてノイズ除去期間を設定することによりノイズ除去期間を適切に設定し、ノイズ除去期間内において通常のフィルタ処理よりノイズ抑制効果の大きい演算処理を行うことにより、燃料噴射ノイズを効果的に低減することができる。したがって、燃料噴射ノイズが低減された筒内圧検出信号を用いて機関制御を行うことにより、制御精度の低下を防止することができる。

請求項２に記載の発明によれば、ノイズ除去期間が、筒内圧が上昇する圧縮行程期間を含まない場合において、筒内圧センサ出力信号値が（第１基準値±ε）で定義される第１許容範囲内にあるときは、筒内圧センサ出力信号値がそのまま筒内圧検出信号として出力され、筒内圧センサ出力信号値が第１許容範囲外にあるときは、第１基準値が筒内圧検出信号として出力され、第１基準値は、ノイズ除去期間の直前の所定平均化期間における筒内圧センサ出力信号値の平均値に設定される。燃料噴射は筒内圧が上昇を開始する前または上昇中に実行されるので、ノイズ除去期間が圧縮行程期間を含まない場合には、筒内圧検出信号値は一定値で近似することが可能である。したがって、筒内圧センサ出力信号値が第１許容範囲外にあるときに、筒内圧検出信号を第１基準値に設定することにより、大きな燃料噴射ノイズを適切に除去することができる。

請求項３に記載の発明によれば、ノイズ除去期間が圧縮行程期間を含むときは、当該ノイズ除去期間における筒内圧検出信号が、１燃焼サイクル前に取得された筒内圧センサ出力信号値に設定される。圧縮行程期間に行われる燃料噴射は、主噴射を行った後の付加的な噴射であり常に実行されるものではないので、１燃焼サイクル前に取得された筒内圧センサ出力信号値を適用することにより、圧縮行程期間における燃料噴射ノイズを適切に除去することができる。

請求項４に記載の発明によれば、ノイズ除去期間が圧縮行程期間を含むときは、当該ノイズ除去期間における筒内圧検出信号が、１燃焼サイクル前に算出された推定モータリング圧値に設定される。推定モータリング圧値は、機関運転状態に応じて算出し、機関運転状態の影響を反映させることができるので、１燃焼サイクル前に算出された推定モータリング圧値を適用することにより、圧縮行程期間における燃料噴射ノイズを適切に除去することができる。

請求項５に記載の発明によれば、ノイズ除去期間が圧縮行程期間を含むときは、ノイズ除去期間の始期における筒内圧センサ出力信号の値と、ノイズ除去期間の終期における筒内圧センサ出力信号の値とに応じた線形補間演算により、補間信号値が算出され、ノイズ除去期間における筒内圧検出信号が補間信号値に設定される。筒内圧センサ出力信号は、燃料噴射ノイズの影響がなければ圧縮行程期間において大きく増減変動することはないので、線形補間演算によって圧縮行程期間における燃料噴射ノイズを適切に除去することができる。

請求項６に記載の発明によれば、ノイズ除去期間が、圧縮行程期間を含む場合において、筒内圧センサ出力信号値が（第２基準値±ε）で定義される第２許容範囲内にあるときは、筒内圧センサ出力信号値がそのまま筒内圧検出信号として出力され、筒内圧センサ出力信号値が第２許容範囲外にあるときは、第２基準値が筒内圧検出信号として出力され、第２基準値は、燃料カット運転中に得られた筒内圧センサ出力信号値に設定される。燃料噴射実行期間における筒内圧は、燃料の着火による圧力の増加が発生する前であるため、燃料カット運転中に得られた筒内圧センサ出力信号値で近似することが可能である。したがって、筒内圧センサ出力信号値が第２許容範囲外にあるときに、筒内圧検出信号を第２基準値に設定することにより、圧縮行程期間における燃料噴射ノイズを適切に除去することができる。

請求項７に記載の発明によれば、ノイズ除去期間が、圧縮行程期間を含む場合において、筒内圧センサ出力信号値が（第２基準値±ε）で定義される第２許容範囲内にあるときは、筒内圧センサ出力信号値がそのまま筒内圧検出信号として出力され、筒内圧センサ出力信号値が第２許容範囲外にあるときは、第２基準値が筒内圧検出信号として出力され、第２基準値は、１燃焼サイクル前に算出された推定モータリング圧値に設定される。推定モータリング圧値は、機関運転状態に応じて算出し、機関運転状態の影響を反映させることができる。したがって、筒内圧センサ出力信号値が第２許容範囲外にあるときに、筒内圧検出信号を第２基準値に設定することにより、圧縮行程期間における燃料噴射ノイズを適切に除去することができる。

請求項８に記載の発明によれば、ノイズ除去期間の始期は、燃料噴射弁の開弁開始時期より所定マージン期間前の時期に設定され、ノイズ除去期間の終期は、前記開弁開始時期から前記開弁時間及び前記所定マージン期間経過後の時期に設定されるので、燃料噴射ノイズを確実に除去することができる。

請求項９に記載の発明によれば、ノイズ除去期間の始期は、燃料噴射弁の開弁開始時期より所定マージン期間前の時期に設定され、ノイズ除去期間の終期は、燃料噴射弁に供給される駆動信号の波形変更時期から所定マージン期間経過後の時期に設定される。燃料噴射弁の駆動信号は、燃料噴射開始当初において急峻に変化するため燃料噴射ノイズが大きくなる傾向がある。したがって、ノイズ除去期間の終期を、燃料噴射弁に供給される駆動信号の波形変更時期から所定マージン期間経過後の時期に設定することにより、ノイズ除去期間を最小限の期間に設定し、ノイズ除去処理の影響を緩和することができる。

請求項１０に記載の発明によれば、燃料噴射弁に駆動電流を供給する駆動回路は機関の複数気筒のそれぞれに対応して設けられている。燃料噴射弁の駆動回路を２気筒当たりに１つ設けて、スイッチングによって２つの燃料噴射弁を駆動できるように構成すると、一方の気筒の筒内圧センサ出力信号が、他方の気筒における燃料噴射に起因する燃料噴射ノイズの影響を受け易くなることが判明している。したがって、駆動回路は機関の複数気筒のそれぞれに対応して設けることにより、他の気筒における燃料噴射に起因するノイズの影響を除去することができる。

本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。 燃料噴射弁と一体に構成された筒内圧センサの配置を説明するための図である。 燃料噴射弁の開弁に起因するノイズ（燃料噴射ノイズ）を示すタイムチャートである。 燃料噴射ノイズを除去するためのεフィルタ処理を説明するためのタイムチャートである。 燃料噴射ノイズを除去するための前回値置換処理を説明するためのタイムチャートである。 燃料噴射に関連する処理の実行時期を説明するためのタイムチャートである。 燃料噴射に関連する処理のフローチャートである。 ノイズ除去期間を算出する処理のフローチャートである。 ノイズ除去処理のフローチャートである。 燃料カット運転中の筒内圧波形（破線）及び通常運転中の筒内圧波形（実線）を示す図である。 ノイズ除去期間（ＣＡＰＮＲ）の設定手法を説明するためのタイムチャートである。 膨張行程におけるモデル筒内圧波形の設定例を示すタイムチャートである。

以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装置の構成を示す図である。４気筒の直噴内燃機関（以下「エンジン」という）１の各気筒には、筒内圧ＰＣＹＬを検出する筒内圧センサ２が設けられている。本実施形態では、筒内圧センサ２は、図２に示すように各気筒に設けられる燃料噴射弁７と一体に構成されている。なお、図１は制御系の構成を説明するための図であり、筒内圧センサ２と燃料噴射弁７とは別々に示されている。

筒内圧センサ２は、リング状の圧電素子からなり、燃料噴射弁７の噴射口７ａを囲む位置に配置されている。筒内圧センサ２の検出信号を出力する接続線及び燃料噴射弁７に駆動信号を供給する接続線は、接続部７ｂを介してそれぞれ筒内圧検出電子制御ユニット（以下「ＣＰＳ−ＥＣＵ」という）４と、燃料噴射弁７の駆動回路６とに接続される。駆動回路６は、エンジン制御電子制御ユニット（以下「ＦＩ−ＥＣＵ」という）５に接続されており、ＦＩ−ＥＣＵ５から燃料噴射弁駆動信号が供給される。これにより、ＦＩ−ＥＣＵ５から出力される駆動信号に応じて燃料噴射弁７が開弁され、燃料噴射弁７の開弁時間に応じた量の燃料が各気筒の燃焼室内に噴射される。

エンジン１には、クランク軸（図示せず）の回転角度を検出するクランク角度位置センサ３が設けられている。クランク角度位置センサ３は、クランク角１度周期のパルス信号、クランク角１８０度周期のパルス信号、及びクランク角７２０度周期のパルス信号を発生し、ＣＰＳ−ＥＣＵ４及びＦＩ−ＥＣＵ５に供給する。

ＣＰＳ−ＥＣＵ４は、チャージアンプ部１０と、Ａ／Ｄ変換部１１と、パルス生成部１３と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４と、ＣＰＵ１４で実行されるプログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）１５と、ＣＰＵ１４が検出筒内圧データ及び演算結果などを格納するＲＡＭ（Random Access Memory）１６とを備えている。筒内圧センサ２の検出信号は、チャージアンプ部１０に入力される。チャージアンプ部１０は、入力される信号を積分しつつ増幅する。チャージアンプ部１０により積分・増幅された信号は、Ａ／Ｄ変換部１１に入力される。また、クランク角度位置センサ３から出力されるパルス信号は、パルス生成部１３に入力される。チャージアンプ部１０は、演算増幅器、コンデンサ、抵抗などで構成される。本明細書ではチャージアンプ部１０の出力信号を、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬと記述する。

Ａ／Ｄ変換部１１は、バッファ１２を備えており、チャージアンプ部１０から入力される筒内圧検出信号をディジタル値に変換し、バッファ１２に格納する。より具体的には、Ａ／Ｄ変換部１１には、パルス生成部１３から、クランク角１度周期のパルス信号（以下「１度パルス」という）ＰＬＳ１が供給されており、この１度パルスＰＬＳ１の周期で筒内圧検出信号をサンプリングし、ディジタル値に変換してバッファ１２に格納する。

一方、ＣＰＵ１４には、パルス生成部１３から、クランク角６度周期のパルス信号ＰＬＳ６が供給されており、ＣＰＵ１４はこの６度パルスＰＬＳ６の周期でバッファ１２に格納されたディジタル値を読み出す処理を行う。

ＦＩ−ＥＣＵ５は、Ａ／Ｄ変換回路を含む入力回路、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び出力回路を備えており、クランク角度位置センサ３から供給されるパルス信号に基づいて算出されるエンジン回転数ＮＥのほか、図示しないセンサにより検出される、エンジン１の吸入空気流量ＧＡＩＲ、吸気圧ＰＢＡ、冷却水温ＴＷ、吸気温ＴＡなどのエンジン運転パラメータに応じて燃料噴射弁７の制御パラメータ（燃料噴射パラメータＩＮＪＳＴＧ，ＴＯＦＦ，ＴＯＮ）と、図示しない点火プラグの点火時期を算出し、燃料供給量及び点火時期の制御を行う。

ＣＰＳ−ＥＣＵ４及びＦＩ−ＥＣＵ５は、データバス２０を介して接続されており、データバス２０を介して相互に必要なデータの送受信を行う。

図３は、本願発明が解決しようとする課題をより具体的に説明するためのタイムチャートであり、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬの推移を示す。図２に示す燃料噴射弁と一体に構成された筒内圧センサ２を使用すると、燃料噴射弁の開弁駆動信号がノイズ（燃料噴射ノイズ）となって筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬに混入するため、図３のＡ部及びＢ部において、検出信号波形が大きく変動していている。Ｂ部に示す燃料噴射ノイズは、駆動回路を２つの燃料噴射弁７について１個設ける構成を採用した場合に現れるものであり、筒内圧センサ２が取り付けられている燃料噴射弁とは異なる燃料噴射弁の燃料噴射ノイズが、共通の駆動回路を介して混入したものである。本実施形態では、駆動回路６は、４つの燃料噴射弁７のそれぞれに対応して設けられており、図３のＢ部に示すノイズはその構成によって除去されている。

一方図３のＡ部に示す燃料噴射ノイズについては、以下に説明するように筒内圧センサ出力信号のノイズ除去処理を行うことによって除去するようにしている。このノイズ除去処理の概要を図４及び図５を参照して説明する。

燃料噴射ノイズを発生させる燃料噴射実行期間ＣＡＰＦＩを含むようにノイズ除去期間ＣＡＰＮＲを設定し（図４（ａ）（ｂ））、図４（ｃ）に示すように、ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲが、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬが上昇する圧縮行程期間（以下「筒内圧上昇期間」という）ＣＡＰＰＵＰを含まないときは、εフィルタ処理を用いて燃料噴射ノイズを除去する。すなわち、εフィルタ処理によれば、ノイズ除去処理後筒内圧信号ＰＣＮＲは、下記式（１）が成立するときは、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬに設定され（下記式（２））、式（１）が成立しないとき（すなわち、ＰＣＹＬ＜ＰＣＹＡＶ−εまたはＰＣＹＬ＞ＰＣＹＡＶ−εが成立するとき）は、直前平均値ＰＣＹＬＡＶに設定される（下記式（３））。ここで、直前平均値ＰＣＹＬＡＶは、ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲの開始時期ＣＡＮＳの直前の所定平均化期間ＣＡＰＡＶ（例えばクランク角度１０度程度の期間）に得られた所定数Ｎ０（例えば「１０」）の検出データの平均値である。εは、燃料噴射ノイズの大きさに応じて予め設定される所定許容範囲規定値である。

ＰＣＹＬＡＶ−ε≦ＰＣＹＬ≦ＰＣＹＬＡＶ＋ε （１）
ＰＣＮＲ＝ＰＣＹＬ （２）
ＰＣＮＲ＝ＰＣＹＬＡＶ （３）
上記εフィルタ処理により、ノイズ除去処理後筒内圧信号ＰＣＮＲは図４（ｄ）に示すようになり、燃料噴射ノイズが完全に除去される。

図５は、ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲに筒内圧上昇期間ＣＡＰＰＵＰが含まれる例を示す。通常の燃料噴射実行期間ＣＡＰＦＩは、筒内圧上昇期間ＣＡＰＰＵＰが始まる時期より前に設定されるが、例えばそのようなタイミングで実行される主噴射に加えて付加的な燃料噴射を実行する場合には、図５に示すようなタイミングで燃料噴射ノイズが発生する。このような場合には、例えば１燃焼サイクル（クランク角７２０度）前に検出された筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬは、図５（ａ）に一点鎖線で示すように燃料噴射ノイズが重畳していない信号となっているので、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬを少なくとも１燃焼サイクルの期間に亘って記憶しておき、ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲにおいては、ノイズ除去処理後筒内圧信号ＰＣＮＲを、対応するクランク角度における記憶値ＰＣＹＬＺに設定する（下記式（４））。
ＰＣＮＲ＝ＰＣＹＬＺ （４）
上記前回値置換処理により、図５（ｂ）に示すようなノイズ除去処理後筒内圧信号ＰＣＮＲが得られる。

本実施形態では、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬからノイズ除去処理後筒内圧信号ＰＣＮＲを生成する処理がＣＰＳ−ＥＣＵ４で行われるので、ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲを決定するために必要な燃料噴射パラメータ、具体的には燃料噴射基準ステージＩＮＪＳＴＧ、燃料噴射待機時間ＴＯＦＦ、及び燃料噴射弁開弁時間ＴＯＮは、ＦＩ−ＥＣＵ５からデータバス２０を介して伝送される。そこで、図６を参照してＦＩ−ＥＣＵ５における燃料噴射パラメータＩＮＪＳＴＧ，ＴＯＦＦ，ＴＯＮの算出時期と、燃料噴射開始時期ＣＡＩＳと、燃料噴射パラメータＩＮＪＳＴＧ，ＴＯＦＦ，ＴＯＮの送信時期ＣＡＳＮＤとの関係を説明する。

図６に示すステージＦＩＳＴＧ[n]（ｎ＝０〜２３）は、クランク角３０度毎の期間に付されたラベルであり、各ステージＦＩＳＴＧの開始時期にＣＲＫ割込処理ＣＲＩＮＴが起動され、ＣＲＫ割込処理ＣＲＩＮＴの終了時期にステージ処理ＳＴＧＪＢ[k］（ｋ＝０〜５）が起動され、ステージ処理ＳＴＧＪＢ[0]の終了時期ＣＡ０に燃料噴射パラメータ算出処理（ＦＩＣＡＬ処理）が起動される。

例えば燃料噴射基準ステージＩＮＪＳＴＧが「３」であるときは、ステージＦＩＳＴＧ[3]の開始時期ＣＡ１において開始時期タイマＴＭＯＦＦを燃料噴射待機時間ＴＯＦＦに設定してスタートさせるとともに、終了時期タイマＴＭＯＮを燃料噴射弁開弁時間ＴＯＮに設定する。その後、開始時期タイマＴＭＯＦＦの値が「０」となる時期（燃料噴射開始時期）ＣＡＩＳにおいて燃料噴射弁７を開弁するとともに、終了時期タイマＴＭＯＮをスタートさせ、終了時期タイマＴＭＯＮの値が「０」となる時期（燃料噴射終了時期）ＣＡＩＥに燃料噴射弁７を閉弁する。これによって、燃料噴射パラメータ算出処理ＦＩＣＡＬにおいて算出された燃料噴射パラメータに応じた燃料噴射が実行される。

この例では、燃料噴射パラメータの送信時期ＣＡＳＮＤは、ステージＦＩＳＴＧ[6]におけるステージ処理ＳＴＧＪＢ[0]の開始時期であり、ＦＩ−ＥＣＵ５における燃料噴射基準時期ＣＡ１から第１遅延時間ＴＤ１だけ遅れて、燃料噴射パラメータの送信が行われる。そしてＣＰＳ−ＥＣＵ４における受信時期ＣＡＲＳＶは、送信時期ＣＡＳＮＤからさらにデータ伝送処理時間に相当する第２遅延時間ＴＤ２だけ遅れる。したがって、ＣＰＳ−ＥＣＵ４においては、第１及び第２遅延時間ＴＤ１，ＴＤ２を考慮してノイズ除去期間ＣＡＰＮＲを設定する必要がある。

具体的には、下記式（５）を用いて受信燃料噴射待機時間ＴＯＦＦＲを算出し、受信燃料噴射待機時間ＴＯＦＦＲ及び燃料噴射弁開弁時間ＴＯＮを、その時点のエンジン回転数ＮＥに応じて受信燃料噴射待機角度期間ＣＡＰＯＦＦＲ及び燃料噴射弁開弁角度期間ＣＡＰＯＮに変換する。図６に示す例では、ＴＯＦＦ＜（ＴＤ１＋ＴＤ２）であるため、式（５）により算出される受信燃料噴射待機時間ＴＯＦＦＲは負の値をとる。
ＴＯＦＦＲ＝ＴＯＦＦ−（ＴＤ１＋ＴＤ２） （５）

次いで、下記式（６）に受信時期ＣＡＲＳＶ及び受信燃料噴射待機角度期間ＣＡＰＯＦＦＲを適用して、燃料噴射開始時期ＣＡＩＳを算出し、さらに下記式（７）に燃料噴射開始時期ＣＡＩＳ及び燃料噴射弁開弁角度期間ＣＡＰＯＮを適用して、燃料噴射終了時期ＣＡＩＥを算出する。
ＣＡＩＳ＝ＣＡＲＳＶ＋ＣＡＰＯＦＦＲ （６）
ＣＡＩＥ＝ＣＡＩＳ＋ＣＡＰＯＮ （７）

そして、燃料噴射開始時期ＣＡＩＳ及び燃料噴射終了時期ＣＡＩＥをそれぞれ下記式（８）及び（９）に適用し、ノイズ除去開始時期ＣＡＮＳ及びノイズ除去終了時期ＣＡＮＥを決定する。
ＣＡＮＳ＝ＣＡＩＳ−ＣＡＰＭＧＮ （８）
ＣＡＮＥ＝ＣＡＩＥ＋ＣＡＰＭＧＮ （９）
ここでＣＡＰＭＡＧＮは、例えばクランク角度５度分に設定される所定マージン期間である。

図７は、ＦＩ−ＥＣＵ５で実行される処理のフローチャートである。図７（ａ）は、燃料噴射パラメータ算出処理ＦＩＣＡＬを示し、ステップＳ１１では、エンジン運転状態に応じて燃料噴射基準ステージＩＮＪＳＴＧ、燃料噴射待機時間ＴＯＦＦ、及び燃料噴射弁開弁時間ＴＯＮを算出する。

図７（ｂ）は、ステージ処理ＳＴＧＪＢで実行される燃料噴射制御のフローチャートであり、ステップＳ２１では現ステージが燃料噴射基準ステージＩＮＪＳＴＧに相当するか否かを判別する。その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、開始時期タイマＴＭＯＦＦを噴射待機時間ＴＯＦＦにセットしてスタートさせるとともに、終了時期タイマＴＭＯＮを燃料噴射弁開弁時間ＴＯＮにセットする（ステップＳ２２）。終了時期タイマＴＭＯＮは、開始時期タイマＴＭＯＦＦの値が「０」となったときにダウンカウントを開始する。ステップＳ２１の答が否定（ＮＯ）であるときは処理を終了する。

図７（ｃ）は、ステージ処理ＳＴＧＪＢで実行される燃料噴射パラメータ送信処理のフローチャートであり、ステップＳ３１では、現ステージ処理がＳＴＧＪＢ[0]に相当するか否かを判別する。その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、図７（ａ）の処理で算出された燃料噴射パラメータＩＮＪＳＴＧ，ＴＯＦＦ，及びＴＯＮを、ＣＰＳ−ＥＣＵ４に送信する。ステップＳ３１の答が否定（ＮＯ）であるときは処理を終了する。

図８は、ＣＰＳ−ＥＣＵ４で実行されるノイズ除去期間算出処理のフローチャートである。この処理は、図６に示す燃料噴射パラメータの受信時期ＣＡＲＳＶに実行される。
ステップＳ４１では、前記式（５）により受信燃料噴射待機時間ＴＯＦＦＲを算出し、ステップＳ４２では、受信燃料噴射待機時間ＴＯＦＦＲ及び燃料噴射弁開弁時間ＴＯＮを、エンジン回転数ＮＥに応じてそれぞれ受信燃料噴射待機角度期間ＣＡＰＯＦＦＲ及び燃料噴射弁開弁角度期間ＣＡＰＯＮに変換する。

ステップＳ４３では、前記式（６）及び（７）により燃料噴射開始時期ＣＡＩＳ及び燃料噴射終了時期ＣＡＩＥを算出し、ステップＳ４４では、前記式（８）及び（９）によりノイズ除去開始時期ＣＡＮＳ及びノイズ除去終了時期ＣＡＮＥを算出する。ノイズ除去開始時期ＣＡＮＳからノイズ除去終了時期ＣＡＮＥまでの角度期間が、ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲに相当する。

なお、追加の燃料噴射が行われる場合には、その追加燃料噴射に対応する燃料噴射パラメータもＦＩ−ＥＣＵ５からＣＰＳ−ＥＣＵ４に送信され、追加燃料噴射に対応するノイズ除去期間ＣＡＰＮＲが設定される。

図９は、ＣＰＳ−ＥＣＵ４で実行されるノイズ除去処理のフローチャートである。この処理は、ＲＡＭ１６に格納された筒内圧センサ出力信号データＰＣＹＬ(i)（ｉ＝０〜７１９）を読み込んで行われる。

ステップＳ５１では、読み込んだデータＰＣＹＬ(i)がノイズ除去期間ＣＡＰＮＲ内のデータであるか否かを判別し、この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲが筒内圧上昇期間ＣＡＰＰＵＰを含むか否かを判別する（ステップＳ５２）。

ステップＳ５２の答が否定（ＮＯ）であるとき、すなわち図３のＡ部に示す燃料噴射実行期間ＣＡＰＦＩに対応するノイズ除去期間ＣＡＰＮＲであるときは、εフィルタ処理により燃料噴射ノイズを除去する（ステップＳ５４）。

一方、ステップＳ５２の答が肯定（ＹＥＳ）であるとき、すなわち図５に示すようなノイズ除去期間ＣＡＰＮＲであるときは、前回値置換処理により燃料噴射ノイズを除去する（ステップＳ５３）。

ステップＳ５１の答が否定（ＮＯ）であるときは処理を終了する。
ノイズ除去処理後筒内圧信号ＰＣＮＲは、エンジン１の燃焼状態の判定や特許文献１に示されるように燃料噴射実行時期の制御に適用される。

以上のように本実施形態では、燃料噴射パラメータによって決定される燃料噴射実行期間ＣＡＰＦＩに応じてノイズ除去期間ＣＡＰＮＲが設定され、該ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲ中は、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬに含まれる、燃料噴射ノイズを除去する処理が行われる。燃料噴射ノイズは燃料噴射を実行しているときに発生するので、燃料噴射実行期間ＣＡＰＦＩに応じてノイズ除去期間ＣＡＰＮＲを設定することによりノイズ除去期間ＣＡＰＮＲを適切に設定し、ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲ内において通常のフィルタ処理よりノイズ抑制効果の大きい演算処理、すなわちεフィルタ処理または前回値置換処理を行うことにより、燃料噴射ノイズを効果的に低減することができる。

より具体的には、ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲが、筒内圧が上昇する筒内圧上昇期間ＣＡＰＰＵＰを含まない場合において、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬが（直前平均値ＰＣＹＬＡＶ±ε）で定義される第１許容範囲内にあるときは、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬがそのままノイズ除去処理後筒内圧信号ＰＣＮＲとして出力され、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬが第１許容範囲外にあるときは、直前平均値ＰＣＹＬＡＶがノイズ除去処理後筒内圧信号ＰＣＮＲとして出力され、直前平均値ＰＣＹＬＡＶは、ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲの直前の所定数Ｎ０の筒内圧センサ出力信号データの平均値に設定される。燃料噴射は筒内圧が上昇を開始する前または上昇中に実行されるので、ノイズ除去期間が圧力上昇期間を含まない場合には、筒内圧検出信号ＰＣＹＬは一定値で近似することが可能である。したがって、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬが第１許容範囲外にあるときに、筒内圧検出信号ＰＣＹＬを直前平均値ＰＣＹＬＡＶに設定することにより、大きな燃料噴射ノイズを適切に除去することができる。

一方、ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲが筒内圧上昇期間ＣＡＰＰＵＰを含むときは、当該ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲにおけるノイズ除去処理後筒内圧信号ＰＣＮＲが、１燃焼サイクル前に取得された筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬＺに設定される。筒内圧上昇期間ＣＡＰＰＵＰに行われる燃料噴射は、主噴射を行った後の付加的な噴射であり常に実行されるものではないので、１燃焼サイクル前に取得された筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬＺを適用することにより、筒内圧上昇期間ＣＡＰＰＵＰにおける燃料噴射ノイズを適切に除去することができる。

またノイズ除去期間ＣＡＰＮＲの始期（ノイズ除去開始時期）ＣＡＮＳは、燃料噴射開始時期ＣＡＩＳより所定マージン期間ＣＡＰＭＧＮ前の時期に設定され、ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲの終期（ノイズ除去終了時期）ＣＡＮＥは、開弁開始時期ＣＡＩＳから燃料噴射実行期間ＣＡＰＦＩ及び所定マージン期間ＣＡＰＭＧＮ経過後の時期に設定されるので、燃料噴射ノイズを確実に除去することができる。

本実施形態では、ＦＩ−ＥＣＵ５が燃料噴射パラメータ算出手段及び駆動手段を構成し、ＣＰＳ−ＥＣＵ４がセンサ出力信号処理手段を構成し、ＲＡＭ１６が記憶手段に相当する。

［変形例１］
図９のステップＳ５３における前回値置換処理は、以下に説明する推定モータリング圧置換処理に代えてもよい。
推定モータリング圧置換処理は、本願出願人の特許出願にかかる特許第４２４１５８１号公報に示された手法を用いて、推定モータリング圧ＰＣＹＬＭＥを算出し、ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲが筒内圧上昇期間ＣＡＰＰＵＰを含むときは、当該ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲにおけるノイズ除去処理後筒内圧信号ＰＣＮＲを、１燃焼サイクル前に算出された推定モータリング圧ＰＣＹＬＭＥに設定するものである。推定モータリング圧ＰＣＹＬＭＥは、所定クランク角度毎に算出され、ＲＡＭ１６に格納される。

特許第４２４１５８１号公報に示された手法によれば、推定モータリング圧ＰＣＹＬＭＥは下記式（１１）を用いて算出される。
ＰＣＹＬＭＥ＝（ＧＲＴ／ＶＣ）×ｋ＋Ｃ （１１）
ここでＧは、センサにより検出される吸入空気流量ＧＡＩＲ、またはエンジン回転数ＮＥ及び吸気圧ＰＢＡに応じて算出されるエンジンの吸入空気流量であり、Ｒは気体定数、Ｔは検出される吸気温ＴＡまたはエンジン水温ＴＷなどに応じて推定される吸気温であり、ＶＣは燃焼室容積である。ｋ及びＣはそれぞれ補正係数及び補正定数であり、以下「推定モデルパラメータ」と呼ぶ。燃焼室容積ＶＣは、検出されるクランク角度に応じて算出される。

推定モデルパラメータｋ，Ｃは、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬと、式（１１）により算出される推定モータリング圧ＰＣＹＬＭＥとが誤差が最小となるように最小二乗法を用いて同定される。

このようにして算出される推定モータリング圧ＰＣＹＬＭＥは、エンジン運転状態の影響が反映された精度の高いものであるため、ノイズ除去処理後筒内圧信号ＰＣＮＲを推定モータリング圧ＰＣＹＬＭＥに設定することにより、ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲが筒内圧上昇期間ＣＡＰＰＵＰを含むときに燃料噴射ノイズを適切に除去することができる。

［変形例２］
図９のステップＳ５３における前回値置換処理は、以下に説明するモータリング波形εフィルタ処理に代えてもよい。
このモータリング波形εフィルタ処理によれば、ノイズ除去処理後筒内圧信号ＰＣＮＲは、下記式（２１）が成立するときは、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬに設定され（下記式（２２））、式（２１）が成立しないとき（すなわち、ＰＣＹＬ＜ＰＣＹＬＭ−εまたはＰＣＹＬ＞ＰＣＹＬＭ−εが成立するとき）は、モータリング波形値ＰＣＹＬＭに設定される（下記式（２３））。ここで、モータリング波形値ＰＣＹＬＭは、燃料カット運転を行っているときの筒内圧センサ出力信号の値である。なお、モータリング波形値ＰＣＹＬＭは、上記変形例１に示した「１燃焼サイクル前に算出された推定モータリング圧ＰＣＹＬＭＥ」を用いるようにしてもよい。

ＰＣＹＬＭ−ε≦ＰＣＹＬ≦ＰＣＹＬＭ＋ε （２１）
ＰＣＮＲ＝ＰＣＹＬ （２２）
ＰＣＮＲ＝ＰＣＹＬＭ （２３）

図１０は、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬの燃料カット運転中の波形（以下「モータリング波形」という）と、通常のエンジン運転中の波形（以下「通常運転波形」という）とを対比して示す図であり、破線がモータリング波形を示し、実線が通常運転波形を示す。この図に示すように圧縮行程中においては、通常運転波形はモータリング波形とほぼ同一であり、燃料噴射ノイズが大きいときは、モータリング波形値ＰＣＹＬＭによって置換することにより、燃料噴射ノイズを適切に除去することができる。

この変形例によれば、ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲが、筒内圧上昇期間ＣＡＰＰＵＰを含む場合において、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬが（モータリング波形値ＰＣＹＬＭ±ε）で定義される第２許容範囲内にあるときは、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬがそのままノイズ除去処理後筒内圧信号ＰＣＮＲとして出力され、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬが第２許容範囲外にあるときは、モータリング波形値ＰＣＹＬＭがノイズ除去処理後筒内圧信号ＰＣＮＲとして出力され、モータリング波形値ＰＣＹＬＭは、燃料カット運転中に得られた筒内圧センサ出力信号値に設定される。燃料噴射実行期間ＣＡＰＦＩにおける筒内圧は、燃料の着火による圧力の増加が発生する前であるため、燃料カット運転中に得られたモータリング波形値ＰＣＹＬＭで近似することが可能である。したがって、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬが第２許容範囲外にあるときに、ノイズ除去処理後筒内圧信号ＰＣＮＲをモータリング波形値ＰＣＹＬＭに設定することにより、筒内圧上昇期間ＣＡＰＰＵＰにおける燃料噴射ノイズを適切に除去することができる。

［変形例３］
また図９のステップＳ５３における前回値置換処理は、以下に説明する線形補間処理に代えてもよい。

ノイズ除去開始時期ＣＡＮＳにおける筒内圧センサ出力信号値ＰＣＹＬＮＳと、ノイズ除去終了時期ＣＡＮＥにおける筒内圧センサ出力信号値ＰＣＹＬＮＥとを下記式（３１）に適用し、ノイズ除去処理後筒内圧信号ＰＣＮＲ(i)（ｉ：インデクスパラメータ）を算出する。
ＰＣＮＲ(i)＝ＰＣＹＬＮＳ＋（ＰＣＹＬＮＥ−ＰＣＹＬＮＳ）
×（ｉ−ｉＮＲＳ）／（ｉＮＲＥ−ｉＮＲＳ） （３１）
ここで、ｉＮＲＳ及びｉＮＲＥはそれぞれノイズ除去開始時期ＣＡＮＳ及びノイズ除去終了時期ＣＡＮＥに対応するインデクスパラメータ値である。

筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬは、燃料噴射ノイズの影響がなければ圧力増加期間において大きく増減変動することはないので、線形補間演算によって筒内圧上昇期間ＣＡＰＰＵＰにおける燃料噴射ノイズを適切に除去することができる。

［変形例４］
またノイズ除去期間ＣＡＰＮＲは、図１１（ｄ）に示すように設定してもよい。同図（ａ）は、燃料噴射実行期間ＣＡＰＦＩを示し、同図（ｂ）は対応する燃料噴射弁駆動電流ＩＤＲＶの推移を示す。この図から明らかなように燃料噴射開始時期ＣＡＩＳから波形変更時期ＣＡＩＣまでの期間（以下「前期間ＣＡＰＦ」という）は、駆動電流ＩＤＲＶが大きく増減し、波形変更時期ＣＡＩＣから燃料噴射終了時期ＣＡＩＥまでの期間（以下「後期間ＣＡＰＬ」という）はほぼ一定に維持され、燃料噴射終了時期ＣＡＩＥにおいて「０」となるように制御される。したがって、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬに混入する燃料噴射ノイズは、前期間ＣＡＰＦで大きく、後期間ＣＡＰＬでは比較的小さくなる。しかも、駆動電流ＩＤＲＶの大きさは所定周波数ｆＤＲＶのパルス信号のデューティを変更することにより制御されるため、後期間ＣＡＰＬにおける燃料噴射ノイズの主な周波数成分は、所定周波数ｆＤＲＶに対応する成分である。したがって、後期間ＣＡＰＬにおける燃料噴射ノイズは、一般的なバンドパスフィルタで効果的に低減することができる。

よって、ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲを図１１（ｄ）に設定しても、大きな燃料噴射ノイズを確実に除去することができる。なお、図１１（ｄ）に示すノイズ除去期間ＣＡＰＮＲは、前期間ＣＡＰＦの前後に所定マージン期間ＣＡＰＭＧＮを付加して設定されている。

以上のようにこの変形例では、ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲの始期ＣＡＮＳは、燃料噴射開始時期ＣＡＩＳより所定マージン期間ＣＡＰＭＧＮ前の時期に設定され、ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲの終期ＣＡＮＥは、波形変更時期ＣＡＩＣから所定マージン期間ＣＡＰＭＧＮ経過後の時期に設定されるので、燃料噴射ノイズが大きくなる前期間ＣＡＰＦにおいて、燃料噴射ノイズを確実に除去することができる。またノイズ除去期間ＣＡＰＮＲを最小限の期間に設定し、ノイズ除去処理の影響を緩和することができる。

なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、クランク角１度毎に筒内圧センサ出力信号をサンプリングするようにしたが、これに限るものではなく、所定サンプリング周波数ｆＳＭＰ（例えば５０ｋＨｚ）でサンプリングし、エンジン回転数ＮＥに応じてサンプリングデータを所定クランク角度（例えば０．５〜１度）毎のデータに変換するようにしてもよい。

また、圧縮行程において適用する圧縮行程モデル波形値ＰＣＹＬＭＰと、膨張行程において適用する膨張行程モデル波形値ＰＣＹＬＭＥを予め設定してＲＯＭ１５に記憶しておき、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬとモデル波形値との差が所定許容範囲規定値εより大きくなったときに、ノイズ除去処理後筒内圧信号ＰＣＮＲをそのモデル波形値に設定するようにしてもよい。この変形例では、燃料噴射パラメータ（ＩＮＪＳＴＧ，ＴＯＦＦ，ＴＯＮ）に応じてノイズ除去期間ＣＡＰＮＲを設定する必要はない。

圧縮行程モデル波形値ＰＣＹＬＭＰとしては、図１０に破線で示すモータリング波形値ＰＣＹＬＭを使用し、膨張行程モデル波形値ＰＣＹＬＭＥとしては、図１２に示すように予め所定数のモデル波形値をＲＯＭ１５に記憶しておき、検出される筒内圧の最大値ＰＭＡＸ及びエンジン１の吸入空気流量ＧＡＩＲに応じて、記憶されている膨張行程モデル波形値ＰＣＹＬＭＥの１つを選択して使用するか、または２つを選択し、最大筒内圧ＰＭＡＸ及び吸入空気流量ＧＡＩＲに応じた補間演算によりモデル波形値ＰＣＹＬＭＥを算出することが望ましい。

１ 内燃機関
２ 筒内圧センサ
４ 筒内圧検出電子制御ユニット（センサ出力信号処理手段）
５ エンジン制御電子制御ユニット（燃料噴射パラメータ算出手段、駆動手段）
６ 駆動回路
７ 燃料噴射弁
１６ ＲＡＭ（記憶手段）

請求項６に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、前記センサ出力信号処理手段は、前記ノイズ除去期間（ＣＡＰＮＲ）が、前記筒内圧が上昇する圧縮行程期間（ＣＡＰＰＵＰ）を含む場合には、前記筒内圧センサ出力信号の値（ＰＣＹＬ）が（第２基準値（ＰＣＹＬＭ）±ε）（εは所定許容範囲規定値）で定義される第２許容範囲内にあるときは、前記筒内圧センサ出力信号値（ＰＣＹＬ）をそのまま前記筒内圧検出信号（ＰＣＮＲ）として出力し、前記筒内圧センサ出力信号値（ＰＣＹＬ）が前記第２許容範囲外にあるときは、前記第２基準値（ＰＣＹＬＭ）を前記筒内圧検出信号（ＰＣＮＲ）として出力し、前記第２基準値（ＰＣＹＬＭ）は、前記機関の燃料カット運転中に得られた筒内圧センサ出力信号値（ＰＣＹＬＭ）に設定されることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、前記センサ出力信号処理手段は、前記機関のクランク軸回転角度に応じて推定モータリング圧（ＰＣＹＬＭＥ）を算出する推定モータリング圧算出手段と、算出された推定モータリング圧（ＰＣＹＬＭＥ）を記憶する記憶手段とを有し、前記センサ出力信号処理手段は、前記ノイズ除去期間（ＣＡＰＮＲ）が、前記筒内圧が上昇する圧縮行程期間（ＣＡＰＰＵＰ）を含む場合において、前記筒内圧センサ出力信号の値（ＰＣＹＬ）が（第２基準値（ＰＣＹＬＭＥ）±ε）（εは所定許容範囲規定値）で定義される第２許容範囲内にあるときは、前記筒内圧センサ出力信号値（ＰＣＹＬ）をそのまま前記筒内圧検出信号（ＰＣＮＲ）として出力し、前記筒内圧センサ出力信号値（ＰＣＹＬ）が前記第２許容範囲外にあるときは、前記第２基準値（ＰＣＹＬＭＥ）を前記筒内圧検出信号として出力し、前記第２基準値（ＰＣＹＬＭＥ）は、１燃焼サイクル前に算出された推定モータリング圧値（ＰＣＹＬＭＥ）に設定されることを特徴とする。

燃料噴射ノイズを発生させる燃料噴射実行期間ＣＡＰＦＩを含むようにノイズ除去期間ＣＡＰＮＲを設定し（図４（ａ）（ｂ））、図４（ｃ）に示すように、ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲが、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬが上昇する圧縮行程期間（以下「筒内圧上昇期間」という）ＣＡＰＰＵＰを含まないときは、εフィルタ処理を用いて燃料噴射ノイズを除去する。すなわち、εフィルタ処理によれば、ノイズ除去処理後筒内圧信号ＰＣＮＲは、下記式（１）が成立するときは、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬに設定され（下記式（２））、式（１）が成立しないとき（すなわち、ＰＣＹＬ＜ＰＣＹＬＡＶ−εまたはＰＣＹＬ＞ＰＣＹＬＡＶ＋εが成立するとき）は、直前平均値ＰＣＹＬＡＶに設定される（下記式（３））。ここで、直前平均値ＰＣＹＬＡＶは、ノイズ除去期間ＣＡＰＮＲの開始時期ＣＡＮＳの直前の所定平均化期間ＣＡＰＡＶ（例えばクランク角度１０度程度の期間）に得られた所定数Ｎ０（例えば「１０」）の検出データの平均値である。εは、燃料噴射ノイズの大きさに応じて予め設定される所定許容範囲規定値である。

そして、燃料噴射開始時期ＣＡＩＳ及び燃料噴射終了時期ＣＡＩＥをそれぞれ下記式（８）及び（９）に適用し、ノイズ除去開始時期ＣＡＮＳ及びノイズ除去終了時期ＣＡＮＥを決定する。
ＣＡＮＳ＝ＣＡＩＳ−ＣＡＰＭＧＮ （８）
ＣＡＮＥ＝ＣＡＩＥ＋ＣＡＰＭＧＮ （９）
ここでＣＡＰＭＧＮは、例えばクランク角度５度分に設定される所定マージン期間である。

［変形例２］
図９のステップＳ５３における前回値置換処理は、以下に説明するモータリング波形εフィルタ処理に代えてもよい。
このモータリング波形εフィルタ処理によれば、ノイズ除去処理後筒内圧信号ＰＣＮＲは、下記式（２１）が成立するときは、筒内圧センサ出力信号ＰＣＹＬに設定され（下記式（２２））、式（２１）が成立しないとき（すなわち、ＰＣＹＬ＜ＰＣＹＬＭ−εまたはＰＣＹＬ＞ＰＣＹＬＭ＋εが成立するとき）は、モータリング波形値ＰＣＹＬＭに設定される（下記式（２３））。ここで、モータリング波形値ＰＣＹＬＭは、燃料カット運転を行っているときの筒内圧センサ出力信号の値である。なお、モータリング波形値ＰＣＹＬＭは、上記変形例１に示した「１燃焼サイクル前に算出された推定モータリング圧ＰＣＹＬＭＥ」を用いるようにしてもよい。

Claims (10)

1. 内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁を備える内燃機関の制御装置において、
   前記燃料噴射弁と一体に構成され、前記燃焼室内の圧力である筒内圧を検出する筒内圧センサと、
   前記機関の運転状態に応じて前記燃料噴射弁の開弁時間及び開弁開始時期を算出する燃料噴射パラメータ算出手段と、
   算出された開弁時間及び開弁開始時期に応じて前記燃料噴射弁を駆動する駆動手段と、
   前記筒内圧センサの出力信号から筒内圧検出信号を生成するセンサ出力信号処理手段とを備え、
   前記センサ出力信号処理手段は、前記燃料噴射弁の開弁時間及び開弁開始時期に応じてノイズ除去期間を設定し、該ノイズ除去期間中は前記筒内圧センサ出力信号に含まれる、前記燃料噴射弁を開弁することに起因するノイズを除去する処理を行うことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記センサ出力信号処理手段は、前記ノイズ除去期間が、前記筒内圧が上昇する圧縮行程期間を含まない場合において、前記筒内圧センサ出力信号の値が（第１基準値±ε）（εは所定許容範囲規定値）で定義される第１許容範囲内にあるときは、前記筒内圧センサ出力信号値をそのまま前記筒内圧検出信号として出力し、前記筒内圧センサ出力信号値が前記第１許容範囲外にあるときは、前記第１基準値を前記筒内圧検出信号として出力し、
   前記第１基準値は、前記ノイズ除去期間の直前の所定平均化期間における筒内圧センサ出力信号値の平均値に設定されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記センサ出力信号処理手段は、前記筒内圧センサ出力信号の値を記憶する記憶手段を有し、
   前記ノイズ除去期間が、前記筒内圧が上昇する圧縮行程期間を含むときは、当該ノイズ除去期間における前記筒内圧検出信号を、１燃焼サイクル前に取得された筒内圧センサ出力信号値に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記センサ出力信号処理手段は、前記機関のクランク軸回転角度に応じて推定モータリング圧を算出する推定モータリング圧算出手段と、算出された推定モータリング圧を記憶する記憶手段とを有し、
   前記ノイズ除去期間が、前記筒内圧が上昇する圧縮行程期間を含むときは、当該ノイズ除去期間における前記筒内圧検出信号を、１燃焼サイクル前に算出された推定モータリング圧値に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記センサ出力信号処理手段は、前記ノイズ除去期間が、前記筒内圧が上昇する圧縮行程期間を含むときは、前記ノイズ除去期間の始期における前記筒内圧センサ出力信号の値と、前記ノイズ除去期間の終期における前記筒内圧センサ出力信号の値とに応じた線形補間演算により、補間信号値を算出し、前記ノイズ除去期間における前記筒内圧検出信号を前記補間信号値に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記センサ出力信号処理手段は、前記ノイズ除去期間が、前記筒内圧が上昇する圧縮行程期間を含む場合において、前記筒内圧センサ出力信号の値が（第２基準値±ε）で定義される第２許容範囲内にあるときは、前記筒内圧センサ出力信号値をそのまま前記筒内圧検出信号として出力し、前記筒内圧センサ出力信号値が前記第２許容範囲外にあるときは、前記第２基準値を前記筒内圧検出信号として出力し、
   前記第２基準値は、前記機関の燃料カット運転中に得られた筒内圧センサ出力信号値に設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記センサ出力信号処理手段は、前記機関のクランク軸回転角度に応じて推定モータリング圧を算出する推定モータリング圧算出手段と、算出された推定モータリング圧を記憶する記憶手段とを有し、
   前記センサ出力信号処理手段は、前記ノイズ除去期間が、前記筒内圧が上昇する圧縮行程期間を含む場合において、前記筒内圧センサ出力信号の値が（第２基準値±ε）で定義される第２許容範囲内にあるときは、前記筒内圧センサ出力信号値をそのまま前記筒内圧検出信号として出力し、前記筒内圧センサ出力信号値が前記第２許容範囲外にあるときは、前記第２基準値を前記筒内圧検出信号として出力し、
   前記第２基準値は、１燃焼サイクル前に算出された推定モータリング圧値に設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
8. 前記ノイズ除去期間の始期は、前記燃料噴射弁の開弁開始時期より所定マージン期間前の時期に設定され、前記ノイズ除去期間の終期は、前記開弁開始時期から前記開弁時間及び前記所定マージン期間経過後の時期に設定されることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
9. 前記ノイズ除去期間の始期は、前記燃料噴射弁の開弁開始時期より所定マージン期間前の時期に設定され、前記ノイズ除去期間の終期は、前記燃料噴射弁に供給される駆動信号の波形変更時期から前記所定マージン期間経過後の時期に設定されることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
10. 前記駆動手段は、前記燃料噴射弁に駆動電流を供給する駆動回路を有し、該駆動回路は前記機関の複数気筒のそれぞれに対応して設けられていることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。

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