JP2020186676A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の吸気圧力値の極小値に近似する値を求めることができる技術を提供する。【解決手段】前記制御部は、少なくとも１回の前記燃焼サイクルが行われる過程で前記吸気圧センサによって検出される複数の時点における吸気圧力値のうちで、ある時点（ｔｎ）の吸気圧力値（Ｐｎ）が、その時点（ｔｎ）の１個前の時点（ｔｎ−１）の吸気圧力値（Ｐｎ−１）よりも大きく、かつ、その時点（ｔｎ）の１個後の時点（ｔｎ＋１）の吸気圧力値（Ｐｎ＋１）よりも大きくなる吸気圧力値（Ｐｎ）を極大圧力値（Ｑｎ）として特定し、複数の時点における前記吸気圧力値のうちで、前記極大圧力値（Ｑｎ）から所定の圧力低下値（Ｘ）を減算した値である基準圧力値（Ｔｎ）よりも小さい少なくとも１個の吸気圧力値を極小圧力値（Ｒｎ）として特定する。【選択図】図３

Description

本明細書に開示する技術は、内燃機関システムの制御装置に関する。

特許文献１に制御装置が開示されている。特許文献１の制御装置では、平均化処理部が、内燃機関の回転数に応じた所定範囲内の吸気圧換算値を、内燃機関の回転数に応じた第１の所定のタイミングで平均化処理して所定範囲内の吸気圧換算値の平均値を算出する。内燃機関の回転数は、クランクセンサの検出値に基づいて算出される。そして、燃料噴射量算出部が、吸気圧換算値の平均値に基づいて内燃機関の燃料噴射量を算出する。

特開２０１６−０９４９２１号公報

特許文献１の制御装置では、クランクセンサの精度によって、算出される内燃機関の回転数にバラツキが生じることがある。そのため、クランクセンサの精度が悪い場合には、内燃機関の回転数に応じた所定範囲が予定している範囲からずれることがある。また、吸気バルブの製品誤差等によって、吸気圧力値の極小値を取得するタイミングにバラツキが生じることがあり、内燃機関の回転数に応じた所定範囲が予定している範囲からずれることがある。また、吸気圧センサの経年劣化等による応答性変化が原因で、所定範囲内に吸気圧力値を取得できないことがある。そのため、内燃機関の吸気圧力値の極小値を正確に求めることが非常に困難である。そこで、本明細書は、内燃機関の吸気圧力値の極小値に近似する値を求めることができる技術を提供する。

本明細書に開示する制御装置は、吸気行程と排気行程を含む燃焼サイクルが行われる内燃機関と、前記内燃機関の吸気圧力値を検出する吸気圧センサと、を備える内燃機関システムの制御装置である。制御装置は、制御部を備えており、前記制御部は、少なくとも１回の前記燃焼サイクルが行われる過程で前記吸気圧センサによって検出される複数の時点における吸気圧力値のうちで、ある時点（ｔ_ｎ）の吸気圧力値（Ｐ_ｎ）が、その時点（ｔ_ｎ）の１個前の時点（ｔ_ｎ−１）の吸気圧力値（Ｐ_ｎ−１）よりも大きく、かつ、その時点（ｔ_ｎ）の１個後の時点（ｔ_ｎ＋１）の吸気圧力値（Ｐ_ｎ＋１）よりも大きくなる吸気圧力値（Ｐ_ｎ）を極大圧力値（Ｑ_ｎ）として特定してもよい。前記制御部は、複数の時点における吸気圧力値のうちで、前記極大圧力値（Ｑ_ｎ）から所定の圧力低下値（Ｘ）を減算した値である基準圧力値（Ｔ_ｎ）よりも小さい少なくとも１個の吸気圧力値を極小圧力値（Ｒ_ｎ）として特定してもよい。

この構成によれば、極大圧力値（Ｑ_ｎ）から圧力低下値（Ｘ）を減算した値である基準圧力値（Ｔ_ｎ）よりも小さい吸気圧力値を極小圧力値（Ｒ_ｎ）として特定するので、内燃機関の吸気圧力値の極小値に近似する値を求めることができる。

前記制御部は、複数回の前記燃焼サイクルが行われる過程で圧力低下値（Ｘ）に所定の加算値（ΔＸ）を逐次加算してもよい。この構成によれば、圧力低下値（Ｘ）が逐次修正されるので、それに伴って基準圧力値（Ｔ_ｎ）が逐次修正される。これによって、内燃機関の吸気圧力値の極小値に近似する基準圧力値（Ｔ_ｎ）を求めることができる。

前記内燃機関では少なくとも１回の前記燃焼サイクルを含む燃焼サイクル群が複数回行われてもよい。ｍ＋１回目の前記燃焼サイクル群における圧力低下値（Ｘ_ｍ＋１）が、下記の式（１）、（２）及び（３）に基づいて算出されてもよい。
圧力低下値（Ｘ_ｍ＋１）＝圧力低下値（Ｘ_ｍ）＋加算値（ΔＸ_ｍ＋１）・・・（１）
加算値（ΔＸ_ｍ＋１）＝−極小判定率（Ｖ_ｍ）／加算値（ΔＸ_ｍ）×α（αは、１未満の任意の数）・・・（２）
極小判定率（Ｖ_ｍ）＝ｍ回目の前記燃焼サイクル群における前記極小圧力値（Ｒ_ｍ）の個数（Ｓ_ｍ）／ｍ回目の前記燃焼サイクル群における前記燃焼サイクルの回数（Ｗ_ｍ）・・・（３）

この構成によれば、圧力低下値（Ｘ）が逐次修正されるので、内燃機関の吸気圧力値の極小値に近似する基準圧力値（Ｔ_ｎ）を求めることができる。

前記制御部は、前記式（３）に基づいて算出される前記極小判定率（Ｖ_ｍ）が１を含む所定の第１の範囲外である場合は、前記圧力低下値（Ｘ_ｍ）に前記加算値（ΔＸ_ｍ＋１）を加算してもよい。この構成によれば、所定の条件が満たされない場合に圧力低下値（Ｘ）の学習を続行することができる。そのため、圧力低下値（Ｘ）が適切な値になるように圧力低下値（Ｘ）の学習を行うことができる。

前記制御部は、前記式（３）に基づいて算出される前記極小判定率（Ｖ_ｍ）が１である、又は１を含む所定の第１の範囲内である場合は、前記圧力低下値（Ｘ_ｍ）に前記加算値（ΔＸ_ｍ＋１）を加算しなくてもよい。この構成によれば、所定の条件が満たされない場合に圧力低下値（Ｘ）の学習を終了することができる。そのため、圧力低下値（Ｘ）が適切な値になるように圧力低下値（Ｘ）の学習を行うことができる。

前記制御部は、前記式（３）に基づいて算出される前記極小判定率（Ｖ_ｍ）が所定の第２の範囲外である場合は、前記圧力低下値（Ｘ_ｍ）を初期値にリセットしてもよい。この構成によれば、圧力低下値（Ｘ_ｍ）をリセットして改めて圧力低下値Ｘの学習を行うことができる。極小判定率（Ｖ_ｍ）が所定の条件から逸脱した場合に圧力低下値（Ｘ）の学習をやり直すことができる。

前記制御部は、前記内燃機関の動作状態に応じた複数個の領域毎に前記極大圧力値（Ｑ_ｎ）と前記極小圧力値（Ｒ_ｎ）を特定してもよい。この構成によれば、内燃機関の動作状態に応じた複数個の領域毎に、吸気圧力値の極小値に近似する値を求めることができる。

実施例に係る内燃機関システムの模式図である。 実施例に係る制御装置のブロック図である。 実施例に係る内燃機関の吸気圧力値を示すグラフである。 実施例に係る圧力値特定処理のフローチャートである。 実施例に係る圧力低下値算出処理のフローチャートである。 実施例に係る内燃機関の吸気圧力値を示すグラフである。 実施例に係る圧力低下値リセット処理のフローチャートである。 他の実施例に係る圧力低下値算出処理のフローチャートである。

実施例に係る内燃機関システムの制御装置について説明する。図１は、実施例に係る内燃機関システム１の模式図である。図１に示すように、内燃機関システム１は、内燃機関２と、吸気圧センサ３と、回転センサ４と、制御装置２０とを備えている。図１に示す内燃機関システム１は、例えば、ガソリン自動車、ハイブリッド自動車及び電気自動車等の車両に搭載されている。

内燃機関２は、シリンダ１１、ピストン１２及びクランクシャフト１３を備えている。シリンダ１１とピストン１２の間には燃焼室１５が形成されている。燃焼室１５において空気と燃料の混合気体が燃焼することによってシリンダ１１内でピストン１２が往復動する。ピストン１２が往復動することによってクランクシャフト１３が回転する。クランクシャフト１３はクランクケース１５内に収容されている。クランクケース１５内には回転センサ４が配置されている。回転センサ４は、クランクシャフト１３の回転角度を検出する。回転センサ４の検出角度値は、回転センサ４から制御装置２０に送信される。

内燃機関２は、吸気通路３１と排気通路３２を備えている。吸気通路３１は、燃焼室１５に吸入される空気が流れる通路である。排気通路３２は、燃焼室１５から排出される燃焼ガスが流れる通路である。

吸気通路３１には吸気圧センサ３が配置されている。吸気圧センサ３は、吸気通路３１を流れる空気の圧力を検出する。すなわち、吸気圧センサ３は、内燃機関２の吸気圧力値を検出する。吸気圧センサ３の検出圧力値は、吸気圧センサ３から制御装置２０に送信される。

図１に示す内燃機関２は、例えば、４ストローク／１燃焼サイクルの構成である。この内燃機関２では、吸気行程、圧縮行程、燃焼・膨張行程、及び、排気行程が行われる。また、内燃機関２は、２ストローク／１燃焼サイクルの構成であってもよい。また、内燃機関２は、車両の走行用のモータに供給するための電力を発電する発電用の構成であってもよい。

図２に示すように、制御装置２０は、制御部２１と記憶部２２を備えている。制御装置２０は、例えば、車両に搭載されるＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。制御部２１は、例えばＣＰＵを備えている。制御部２１は様々な制御や処理を実行する。例えば、制御部２１は、記憶部２２に記憶されているプログラムに基づいて後述する圧力値特定処理、圧力低下値算出処理、及び、圧力低下値リセット処理等を実行する。記憶部２２は、例えばＲＯＭ及びＲＡＭを備えている。記憶部２２には様々な情報が記憶されている。例えば、記憶部２２には後述する圧力値特定処理、圧力低下値算出処理、及び、圧力低下値リセット処理を実行するためのプログラム等が記憶されている。

次に、内燃機関２の動作について説明する。上記の内燃機関２では、吸気行程と排気行程を含む燃焼サイクルが複数回行われる。吸気行程は、吸気通路３１を通じて燃焼室１５に空気が吸入される行程である。排気行程は、燃焼室１５から排気通路３２を通じて燃焼ガスが排出される行程である。内燃機関２では、図３に示すように、複数回の燃焼サイクルが繰り返される過程で、吸気通路３１を流れる空気の圧力が繰り返し変動する。そのため、吸気圧センサ３によって検出される吸気圧力値が、複数回の燃焼サイクルが行われる過程で繰り返し上下動する。内燃機関２の吸気圧力値は、排気行程が完了した時点で極大になり、吸気行程が行われる過程で減少してゆく。

（圧力値特定処理；図４）
次に、上記の制御装置２０が実行する圧力値特定処理について説明する。図４は、圧力値特定処理のフローチャートである。圧力値特定処理は、例えば、内燃機関２が始動すると開始される。図４に示すように、圧力値特定処理のＳ１０では、制御装置２０の制御部２１が、吸気圧センサ３によって検出される内燃機関２の吸気圧力値を所定の時間間隔で取得する。所定の時間間隔は、例えば、１ｍｓ間隔である。制御部２１は、図３に示すように、複数回の燃焼サイクルが行われる過程で、複数の時点（例えば、・・・ｔ_ｎ−１、ｔ_ｎ、ｔ_ｎ＋１・・・）における吸気圧力値（例えば、・・・Ｐ_ｎ−１、Ｐ_ｎ、Ｐ_ｎ＋１・・・）を取得する。制御部２１は、初期時点から現時点までに取得した複数の時点の吸気圧力値を記憶部２２に記憶する。初期時点は任意の時点である。初期時点は、例えば、圧力値特定処理が開始された時点である。

続いて、図４に示すＳ１１では、制御部２１が、極大圧力値Ｑ_ｎを特定する。より詳細には、制御部２１が、図３に示すように、取得した複数の時点（例えば、・・・ｔ_ｎ−１、ｔ_ｎ、ｔ_ｎ＋１・・・）の吸気圧力値（例えば、・・・Ｐ_ｎ−１、Ｐ_ｎ、Ｐ_ｎ＋１・・・）のうちで、ある時点ｔ_ｎの吸気圧力値Ｐ_ｎが、その時点ｔ_ｎの１個前の時点ｔ_ｎ−１の吸気圧力値Ｐ_ｎ−１よりも大きく、かつ、その時点ｔ_ｎの１個後の時点ｔ_ｎ＋１の吸気圧力値Ｐ_ｎ＋１よりも大きくなる吸気圧力値Ｐ_ｎのうちで直近のものを極大圧力値Ｑ_ｎとして特定する。極大圧力値Ｑ_ｎは、Ｐ_ｎ＞Ｐ_ｎ−１、かつ、Ｐ_ｎ＞Ｐ_ｎ＋１の条件を満たすＰ_ｎである。

続いて、図４に示すＳ１２では、制御部２１が、上記のＳ１１で特定した極大圧力値Ｑ_ｎに基づいて基準圧力値Ｔ_ｎを特定する。より詳細には、制御部２１は、図３に示すように、上記のＳ１１で特定した極大圧力値Ｑ_ｎから所定の圧力低下値Ｘを減算した値を基準圧力値Ｔ_ｎとして特定する。所定の圧力低下値Ｘは、後述する圧力低下値算出処理（図５参照）によって算出される値である。

続いて、図４に示すＳ１３では、制御部２１が、極小圧力値Ｒ_ｎを特定する。図３に示すように、極小圧力値Ｒ_ｎは、上記のＳ１２で特定した基準圧力値Ｔ_ｎよりも小さい値を示す吸気圧力値である。制御部２１は、基準圧力値Ｔ_ｎよりも小さい吸気圧力値を極小圧力値Ｒ_ｎとして特定する。制御部２１は、上記のＳ１１で今回の極大圧力値Ｑ_ｎを特定した時点ｔ_ｎから次回の極大圧力値（Ｑ_ｎ）を特定する時点までの間における極小圧力値Ｒ_ｎを特定する。基準圧力値Ｔ_ｎよりも小さい吸気圧力値が複数個存在する場合は、制御部２１は、複数個の極小圧力値Ｒ_ｎを特定する。基準圧力値Ｔ_ｎよりも小さい吸気圧力値が１個しか存在しない場合は、制御部２１は、１個の極小圧力値Ｒ_ｎを特定する。

続いて、図４に示すＳ１４では、制御部２１が、上記のＳ１３で特定した極小圧力値Ｒ_ｎ（すなわち、基準圧力値Ｔ_ｎよりも小さい値を示す吸気圧力値）の個数ｙを特定する。図３に示す例では、今回の極小圧力値Ｒ_ｎの個数ｙは３個である。

続いて、図４に示すＳ１５では、制御部２１が、極小圧力値Ｒ_ｎの合計個数Ｓを算出する。制御部２１は、上記のＳ１４で特定した極小圧力値Ｒ_ｎの個数ｙを累計する。より詳細には、制御部２１は、今回の極大圧力値Ｑ_ｎを特定した時点ｔ_ｎまで（すなわち前回まで）に累計した極小圧力値Ｒ_ｎの合計個数Ｓに今回の極小圧力値Ｒ_ｎの個数ｙ（例えば３個）を加算する。その後、制御部２１は、上記の各処理を繰り返す。制御部２１は、例えば、上記の各処理を１００回繰り返す。

（圧力低下値算出処理；図５）
上記の内燃機関２では、複数回の燃焼サイクルが行われる。また、上記の内燃機関２では、複数回の燃焼サイクルを含む燃焼サイクル群が複数回行われる。例えば、１００回の燃焼サイクルを含む燃焼サイクル群が５０回行われる。合計で、５０００回の燃焼サイクルが行われる。燃焼サイクルの回数及び燃焼サイクル群の回数は特に限定されるものではない。以下では、前回の燃焼サイクル群がｍ−１回目の燃焼サイクル群であり、今回の燃焼サイクル群がｍ回目の燃焼サイクル群であり、次回の燃焼サイクル群がｍ＋１回目の燃焼サイクル群であると仮定して説明する。

上記の制御装置２０が実行する圧力低下値算出処理について説明する。図５は、圧力低下値算出処理のフローチャートである。圧力低下値算出処理は、上記の圧力値特定処理（図４参照）が終了した後に開始される。圧力低下値算出処理は、例えば、１回の燃焼サイクル群（１００回の燃焼サイクル）毎に実行される。

図５に示すように、圧力低下値算出処理のＳ２０では、制御部２１が、今回（ｍ回目）の燃焼サイクル群における極小判定率Ｖ_ｍを算出する。今回（ｍ回目）の燃焼サイクル群における極小判定率Ｖ_ｍは、下記の式（Ａ）に基づいて算出される。下記の式（Ａ）において、Ｓ_ｍは、今回（ｍ回目）の燃焼サイクル群における極小圧力値Ｒ_ｎの合計個数Ｓである。Ｓ_ｍは、上記のＳ１５（図４参照）の処理によって算出される。Ｗ_ｍは、今回（ｍ回目）の燃焼サイクル群における燃焼サイクルの回数（例えば１００回）である。Ｗ_ｍは、例えば、回転センサ４の検出角度に基づいて算出される。
Ｖ_ｍ＝Ｓ_ｍ／Ｗ_ｍ・・・（Ａ）

続いて、図５に示すＳ２１では、制御部２１が、上記のＳ２０で算出した極小判定率Ｖ_ｍが所定の第１の範囲内であるか否かを判断する。所定の第１の範囲は、例えば、０．９以上かつ１．１以下である。上記の式（Ａ）における極小圧力値Ｒ_ｎの合計個数Ｓ_ｍと、燃焼サイクルの回数Ｗ_ｍ（例えば１００回）とが近似する場合は、極小判定率Ｖ_ｍが所定の第１の範囲内（例えば、０．９以上かつ１．１以下）になる。極小判定率Ｖ_ｍが所定の第１の範囲内である場合は、Ｓ２１で制御部２１がＹＥＳと判断してＳ２５に進む。一方、上記のＳ２１で極小判定率Ｖ_ｍが所定の第１の範囲内でない場合は、制御部２１がＮＯと判断してＳ２２に進む。

Ｓ２１でＮＯの後のＳ２２では、制御部２１が、加算値ΔＸ_ｍ＋１を算出する。加算値ΔＸ_ｍ＋１は、圧力低下値Ｘ（図３参照）の学習を行うための値である。加算値ΔＸ_ｍ＋１は、次回（ｍ＋１回目）の燃焼サイクル群で使用される圧力低下値Ｘ_ｍ＋１を算出するための値である。加算値ΔＸ_ｍ＋１は、下記の式（Ｂ）に基づいて算出される。下記の式（Ｂ）において、Ｖ_ｍは、上記の式（Ａ）に基づいて算出された今回（ｍ回目）の燃焼サイクル群における極小判定率である。ΔＸ_ｍは、前回（ｍ−１回目）の燃焼サイクル群において下記の式（Ｂ）に基づいて算出された加算値である。αは、１未満の任意の数であり、圧力低下値Ｘの学習回数に基づいて設定される。例えば、圧力低下値Ｘの学習が１０回行われる場合は、α＝０．１（＝１／１０）である。
ΔＸ_ｍ＋１＝−Ｖ_ｍ／ΔＸ_ｍ×α・・・（Ｂ）

続いて、図４に示すＳ２３では、制御部２１が、次回（ｍ＋１回目）の燃焼サイクル群における圧力低下値Ｘ_ｍ＋１を算出する。圧力低下値Ｘ_ｍ＋１は、次回（ｍ＋１回目）の燃焼サイクル群における上記の圧力値特定処理（図４参照）のＳ１２の処理で使用される。圧力低下値Ｘ_ｍ＋１は、下記の式（Ｃ）に基づいて算出される。下記の式（Ｃ）において、Ｘ_ｍは、前回（ｍ−１回目）の燃焼サイクル群において下記の式（Ｃ）に基づいて算出された圧力低下値である。Ｘ_ｍは、今回（ｍ回目）の燃焼サイクル群における上記の圧力値特定処理（図４参照）のＳ１２の処理で使用された圧力低下値である。ΔＸ_ｍ＋１は、上記の式（Ｂ）に基づいて算出された加算値である。
Ｘ_ｍ＋１＝Ｘ_ｍ＋ΔＸ_ｍ＋１・・・（Ｃ）

その後、制御部２１は、圧力低下値算出処理を終了する。制御部２１は、図６に示すように、今回（ｍ回目）の燃焼サイクル群において上記の圧力低下値算出処理（図５参照）のＳ２３で算出したＸ_ｍ＋１（式（Ｃ）参照）を、次回（ｍ＋１回目）の燃焼サイクル群における上記の圧力値特定処理（図４参照）のＳ１２の処理で使用する。なお、初回（１回目）の燃焼サイクル群における圧力低下値Ｘ_１は、予め設定された値であり、例えば、０．０１である。圧力低下値Ｘ_ｍは、複数回の燃焼サイクル群が行われる過程で、上記の圧力低下値算出処理（図５参照）によって逐次修正される。

一方、上記のＳ２１でＹＥＳの後のＳ２５では、制御部２１が、完了フラグを設定する。制御部２１は、完了フラグを記憶部２２に記憶する。完了フラグは、圧力低下値Ｘ_ｍの学習が完了したことを示す情報である。また、制御部２１は、Ｓ２１でＹＥＳと判断した時点における圧力低下値Ｘ_ｍを記憶部２２に記憶する。その後、制御部２１は、圧力低下値算出処理を終了する。

（圧力低下値リセット処理；図７）
次に、上記の制御装置２０が実行する圧力低下値リセット処理について説明する。図７は、圧力低下値リセット処理のフローチャートである。圧力低下値リセット処理は、例えば、内燃機関２が始動すると開始される。図７に示すように、圧力低下値リセット処理のＳ３０では、制御部２１が、今回（ｍ回目）の燃焼サイクル群における極小判定率Ｖ_ｍを算出する。Ｓ３０の処理は、上記の圧力低下値算出処理（図５参照）のＳ２０の処理と同様なので詳細な説明を省略する。

続いてＳ３１では、制御部２１が、上記のＳ３０で算出した極小判定率Ｖ_ｍが所定の値未満であるか否かを判断する。所定の値は、例えば０．９である。極小判定率Ｖ_ｍが所定の値未満である場合は、Ｓ３１で制御部２１がＹＥＳと判断してＳ３２に進む。そうでない場合は、制御部２１がＮＯと判断してリターンに進む。

続いてＳ３２では、制御部２１が、圧力低下値Ｘを初期値にリセットする。圧力低下値Ｘの初期値は、例えば０．０１である。続いてＳ３３では、制御部２１が、完了フラグを非設定にする。完了フラグは、圧力低下値Ｘ_ｍの学習が完了したことを示す情報である。その後、制御部２１は、上記の各処理を繰り返す。

次に、内燃機関２の燃料噴射量を算出する処理について説明する。この処理では、制御部２１が、上記の圧力値特定処理（図４参照）のＳ１３で特定した極小圧力値Ｒ_ｎに基づいて内燃機関２の燃料噴射量を算出する。制御部２１は、複数個の極小圧力値Ｒ_ｎが存在する場合は、複数個の極小圧力値Ｒ_ｎの平均値に基づいて内燃機関２の燃料噴射量を算出する。極小圧力値Ｒ_ｎが１個である場合は、制御部２１は、１個の極小圧力値Ｒ_ｎに基づいて内燃機関２の燃料噴射量を算出する。燃料噴射量は、例えば、下記の式（Ｄ）に基づいて算出される。燃料噴射量は、内燃機関２の燃焼室１５に噴射される燃料の量である。下記の式（Ｄ）において、Ｂは燃料噴射量［μｓ］であり、Ｃは排気量［ｃｃ］であり、ａは気体定数［Ｊ／ｋｇ／Ｋ］であり、Ｄは吸気温度［Ｋ］であり、ｅは燃焼空燃比であり、ｆはガソリン密度［ｇ／Ｌ］であり、ｇはインジェクタ流量［ｃｃ／ｍｉｎ］であり、Ｒ_ｎは上記のＳ１２で特定した基準圧力値Ｔ_ｎよりも小さい吸気圧力値である極小圧力値［Ｐａ］である。

（効果）
以上、実施例に係る内燃機関システム１の制御装置２０について説明した。上記の説明から明らかなように、上記の制御装置２０では、制御部２１が、吸気圧センサ３によって検出される複数の時点（例えば、・・・ｔ_ｎ−１、ｔ_ｎ、ｔ_ｎ＋１・・・）における吸気圧力値（例えば、・・・Ｐ_ｎ−１、Ｐ_ｎ、Ｐ_ｎ＋１・・・）のうちで、Ｐ_ｎ＞Ｐ_ｎ−１、かつ、Ｐ_ｎ＞Ｐ_ｎ＋１となる吸気圧力値Ｐ_ｎを極大圧力値Ｑ_ｎとして特定する（図３、図４のＳ１１参照）。また、制御部２１が、極大圧力値Ｑ_ｎから所定の圧力低下値Ｘを減算した値である基準圧力値Ｔ_ｎよりも小さい複数個の吸気圧力値を極小圧力値Ｒ_ｎとして特定する。この構成によれば、基準圧力値Ｔ_ｎよりも小さい吸気圧力値を極小圧力値Ｒ_ｎとして特定することによって、内燃機関２の吸気圧力値の極小値に近似する値を求めることができる。

また、上記の制御装置２０では、制御部２１が、学習を完了するまでの期間において、複数回の燃焼サイクルが行われる過程で圧力低下値Ｘに所定の加算値ΔＸを逐次加算する。より詳細には、制御部２１が、式（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に基づいてｍ＋１回目の燃焼サイクル群における圧力低下値Ｘ_ｍ＋１を算出する（図５のＳ２０−Ｓ２３、図６参照）。この構成によれば、圧力低下値Ｘが逐次修正され、それに伴って基準圧力値Ｔ_ｎが逐次修正される。これによって、内燃機関２の吸気圧力値の極小値に近似する基準圧力値Ｔ_ｎを求めることができる。

また、上記の制御装置２０では、制御部２１は、極小判定率Ｖ_ｍが所定の第１の範囲外である場合（例えば、０．９以上かつ１．１以下でない場合）は、圧力低下値Ｘ_ｍに加算値ΔＸ_ｍ＋１を加算する（図５のＳ２１でＮＯ、Ｓ２２、Ｓ２３参照）。一方、制御部２１は、極小判定率Ｖ_ｍが所定の第１の範囲内である場合（例えば、０．９以上かつ１．１以下である場合）は、圧力低下値Ｘ_ｍに加算値ΔＸ_ｍ＋１を加算しない（図５のＳ２１でＹＥＳ参照）。この構成によれば、所定の条件が満たされない場合には圧力低下値Ｘの学習を続行することができる。一方、所定の条件が満たされた場合には圧力低下値Ｘの学習を終了することができる。圧力低下値Ｘが適切な値になるように圧力低下値Ｘの学習を行うことができる。

また、上記の制御装置２０では、制御部２１は、極小判定率Ｖ_ｍが所定の第２の範囲外である場合（例えば、０．９未満である場合）は、圧力低下値Ｘ_ｍを初期値にリセットする（図６のＳ３１でＹＥＳ、Ｓ３２参照）。この構成によれば、圧力低下値Ｘ_ｍがリセットされるので、改めて圧力低下値Ｘの学習を行うことができる。極小判定率Ｖ_ｍが所定の条件から逸脱した場合には、圧力低下値Ｘの学習をやり直すことができる。

また、上記の制御装置２０では、制御部２１が、基準圧力値Ｔ_ｎに基づいて内燃機関２の燃料噴射量を算出する。この構成によれば、内燃機関２の吸気圧力値の極小値に近似する値に基づいて燃料噴射量を算出することができる。そのため、適切な燃料噴射量を求めることができる。上記の構成は、内燃機関２の吸気圧力値に基づいて燃料噴射量を決定する内燃機関２において特に有効である。吸気圧センサ３によって検出される複数の時点における吸気圧力値にはバラツキがあるので、その吸気圧力値に基づいて燃料噴射量が算出されると燃料噴射量のバラツキが生じるが、上記の構成によれば、が、基準圧力値Ｔ_ｎに基づいて内燃機関２の燃料噴射量が算出されるので、燃料噴射量のバラツキを抑制することができる。

（対応関係）
上記の式（Ａ）が特許請求の範囲における式（３）に対応する。上記の式（Ｂ）が特許請求の範囲における式（２）に対応する。上記の式（Ｃ）が特許請求の範囲における式（１）に対応する。上記の圧力低下値リセット処理（図７参照）のＳ３１で極小判定率Ｖ_ｍが０．９未満であることは、極小判定率Ｖ_ｍが所定の第２の範囲外であることの一例である。

以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。以下の説明において、上記の説明における構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

（他の実施例）
（１）上記の実施例では、１回の燃焼サイクル群が複数回（例えば１００回）の燃焼サイクルを含んでいたが、１回の燃焼サイクル群に含まれる燃焼サイクルの回数は特に限定されるものではない。例えば、１回の燃焼サイクル群が１回の燃焼サイクルのみを含む構成であってもよい。

（２）上記の実施例では、圧力低下値算出処理（図５参照）のＳ２１で、制御部２１が、極小判定率Ｖ_ｍが所定の範囲内（例えば、０．９以上かつ１．１以下）であるか否かを判断していたが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、図８に示すように、Ｓ２１で制御部２１が、極小判定率Ｖ_ｍが所定の値（例えば、１）であるか否かを判断してもよい。上記の式（Ａ）における極小圧力値Ｒ_ｎの合計個数Ｓ_ｍと、燃焼サイクルの回数Ｗ_ｍとが一致する場合は、極小判定率Ｖ_ｍが１になる。この構成によれば、極小圧力値Ｒ_ｎの合計個数Ｓ_ｍが少ない状態になるので、内燃機関２の吸気圧力値の極小値に近似する基準圧力値Ｔ_ｎを求めることができる。

（３）他の実施例では、制御部２１が、内燃機関２の動作状態に応じた複数個の領域毎に上記の圧力値特定処理（図４参照）、圧力低下値算出処理（図５参照）及び圧力低下値リセット処理（図７）を実行してもよい。例えば、制御部２１が、内燃機関２のクランクシャフト１３の回転数に応じた複数個の領域を抽出し、回転数に応じた複数個の領域毎に上記の各処理を実行してもよい。また、例えば、制御部２１が、内燃機関２のスロットル開度に応じた複数個の領域を抽出し、回転数に応じた複数個の領域毎に上記の各処理を実行してもよい。この構成によれば、内燃機関２の動作状態に応じた複数個の領域毎に、吸気圧力値の極小値に近似する値を求めることができる。

（４）制御部２１は、内燃機関２の吸気圧力値が周期的に変動する定常状態のときに上記の各処理を実行する。すなわち、制御部２１は、内燃機関２の吸気圧力値が乱雑に変動する過渡期でないときに上記の各処理を実行する。この構成によれば、極小吸気圧力値を精度高く検出できるため、適切な燃料噴射量を求めることができる。

（５）他の実施例では、制御部２１が、上記の圧力値特定処理（図４参照）のＳ１２で特定した基準圧力値Ｔ_ｎに基づいて内燃機関２の燃料噴射量を算出してもよい。

（６）他の実施例では、上記の内燃機関システム１が、例えばドローンのようなモビリティに搭載されてもよい。上記の内燃機関システム１はセンサの個数が少ないので、ドローンのような重量制限のあるモビリティにおいて好適である。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１：内燃機関システム、２：内燃機関、３：吸気圧センサ、４：回転センサ、１１：シリンダ、１２：ピストン、１３：クランクシャフト、１５：燃焼室、２０：制御装置、２１：制御部、２２：記憶部、３１：吸気通路、３２：排気通路

Claims (7)

1. 吸気行程と排気行程を含む燃焼サイクルが行われる内燃機関と、前記内燃機関の吸気圧力値を検出する吸気圧センサと、を備える内燃機関システムの制御装置であって、
   制御部を備えており、
   前記制御部は、
   少なくとも１回の前記燃焼サイクルが行われる過程で前記吸気圧センサによって検出される複数の時点における吸気圧力値のうちで、ある時点（ｔ_ｎ）の吸気圧力値（Ｐ_ｎ）が、その時点（ｔ_ｎ）の１個前の時点（ｔ_ｎ−１）の吸気圧力値（Ｐ_ｎ−１）よりも大きく、かつ、その時点（ｔ_ｎ）の１個後の時点（ｔ_ｎ＋１）の吸気圧力値（Ｐ_ｎ＋１）よりも大きくなる吸気圧力値（Ｐ_ｎ）を極大圧力値（Ｑ_ｎ）として特定し、
   複数の時点における吸気圧力値のうちで、前記極大圧力値（Ｑ_ｎ）から所定の圧力低下値（Ｘ）を減算した値である基準圧力値（Ｔ_ｎ）よりも小さい少なくとも１個の吸気圧力値を極小圧力値（Ｒ_ｎ）として特定する、制御装置。
2. 請求項１に記載の制御装置であって、
   前記制御部は、複数回の前記燃焼サイクルが行われる過程で圧力低下値（Ｘ）に所定の加算値（ΔＸ）を逐次加算する、制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の制御装置であって、
   前記内燃機関では少なくとも１回の前記燃焼サイクルを含む燃焼サイクル群が複数回行われ、
   ｍ＋１回目の前記燃焼サイクル群における圧力低下値（Ｘ_ｍ＋１）が、下記の式（１）、（２）及び（３）に基づいて算出される、制御装置。
   圧力低下値（Ｘ_ｍ＋１）＝圧力低下値（Ｘ_ｍ）＋加算値（ΔＸ_ｍ＋１）・・・（１）
   加算値（ΔＸ_ｍ＋１）＝−極小判定率（Ｖ_ｍ）／加算値（ΔＸ_ｍ）×α（αは、１未満の任意の数）・・・（２）
   極小判定率（Ｖ_ｍ）＝ｍ回目の前記燃焼サイクル群における前記極小圧力値（Ｒ_ｍ）の個数（Ｓ_ｍ）／ｍ回目の前記燃焼サイクル群における前記燃焼サイクルの回数（Ｗ_ｍ）・・・（３）
4. 請求項３に記載の制御装置であって、
   前記制御部は、前記式（３）に基づいて算出される前記極小判定率（Ｖ_ｍ）が１を含む所定の第１の範囲外である場合は、前記圧力低下値（Ｘ_ｍ）に前記加算値（ΔＸ_ｍ＋１）を加算する、制御装置。
5. 請求項３又は４に記載の制御装置であって、
   前記制御部は、前記式（３）に基づいて算出される前記極小判定率（Ｖ_ｍ）が１である、又は１を含む所定の第１の範囲内である場合は、前記圧力低下値（Ｘ_ｍ）に前記加算値（ΔＸ_ｍ＋１）を加算しない、制御装置。
6. 請求項３から５のいずれか一項に記載の制御装置であって、
   前記制御部は、前記式（３）に基づいて算出される前記極小判定率（Ｖ_ｍ）が所定の第２の範囲外である場合は、前記圧力低下値（Ｘ_ｍ）を初期値にリセットする、制御装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の制御装置であって、
   前記制御部は、前記内燃機関の動作状態に応じた複数個の領域毎に前記極大圧力値（Ｑ_ｎ）と前記極小圧力値（Ｒ_ｎ）を特定する、制御装置。

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