JP5381755B2 - In-cylinder pressure sensor output correction device - Google Patents
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Description
この発明は筒内圧センサの出力補正装置に関する。より具体的には、内燃機関の気筒それぞれに設置された筒内圧センサの出力を補正するための出力補正装置として好適なものである。 The present invention relates to an output correction device for an in-cylinder pressure sensor. More specifically, the present invention is suitable as an output correction device for correcting the output of an in-cylinder pressure sensor installed in each cylinder of an internal combustion engine.
従来、内燃機関の複数の気筒それぞれに筒内圧センサを設置し、筒内圧センサ出力に応じて筒内圧を検出する方法が検討されている。しかし筒内圧センサの出力には、例えば温度変化等の外的要因による変化や経時劣化による感度の誤差等が生じ、適正な出力が得られない場合がある。 Conventionally, a method has been studied in which an in-cylinder pressure sensor is installed in each of a plurality of cylinders of an internal combustion engine and the in-cylinder pressure is detected according to the output of the in-cylinder pressure sensor. However, the output of the in-cylinder pressure sensor may change due to an external factor such as a temperature change or an error in sensitivity due to deterioration over time, and an appropriate output may not be obtained.
特許文献1には、筒内圧センサの出力を補正する筒内圧センサの校正装置が開示されている。特許文献1の技術では、気筒ごとに、燃焼前の圧縮行程中の異なる2点(予め定められた固定位置)における筒内圧センサの出力に応じて筒内圧を検出し、検出された2点の筒内圧の差圧を求める。特許文献1の技術では、算出された差圧は、本来全気筒で一致するものと仮定し、基準気筒の差圧に対する基準気筒以外の気筒の差圧の比を求めて、これを筒内圧センサ間の感度補正値として用いている。
特許文献1のように、気筒ごとに同じ2点のクランク角における差圧をとった場合に、その差圧が全気筒で同一となるためには、気筒ごとの吸入空気量が同一であることが前提となる。つまり、吸入空気量が気筒ごとに異なっている場合、前述の圧縮行程の2点での差圧は全気筒間で一定になるとは言えない。
When the differential pressure at the same two crank angles is taken for each cylinder as in
従って、特許文献1において筒内圧検出時に吸入空気量にばらつきが生じている場合、算出される差圧の気筒間の差には、吸入空気量のばらつきに起因するものと、筒内圧センサの感度に起因するものが混在し、これらを区分することができない。このため特許文献1において算出される補正値は、筒内圧検出時における吸入空気量のばらつきの影響を受けたものとなり、筒内圧センサの感度誤差を適正に補正するものとはならない場合がある。
Therefore, in
この発明は、上記課題を解決することを目的とし、吸入空気量にばらつきが生じる場合であっても、筒内圧センサの感度によって生じる誤差をより正確に補正し得る改良された筒内圧センサの出力補正装置を提供するものである。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and an improved output of an in-cylinder pressure sensor that can more accurately correct an error caused by the sensitivity of the in-cylinder pressure sensor even when the intake air amount varies. A correction apparatus is provided.
第1の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の複数の気筒のそれぞれに設置された筒内圧センサの、出力を補正するための出力補正装置であって、
前記内燃機関のいずれかの気筒における、燃焼前の圧縮行程中の、第1クランク角における該気筒の筒内圧センサの出力に応じて、第1筒内圧P1を検出する第1筒内圧検出手段と、
前記圧縮行程と同一の燃焼前の圧縮行程中の、前記第1クランク角とは異なる第2クランク角における前記筒内圧センサの出力に応じて、第2筒内圧P2を検出する第2筒内圧検出手段と、
該気筒の燃焼室の、前記第1クランク角における容積を第1容積V1、前記第2クランク角における容積を第2容積V2とし、比熱比をκとした場合に、数式1に基づき、第1補正値を算出する第1補正値算出手段と、
前記第2補正値に応じて、前記筒内圧センサの出力を補正する出力補正手段と、
を備える。
In order to achieve the above object, a first invention is an output correction device for correcting an output of an in-cylinder pressure sensor installed in each of a plurality of cylinders of an internal combustion engine,
A first in-cylinder pressure detecting means for detecting a first in-cylinder pressure P1 in response to an output of an in-cylinder pressure sensor of the cylinder at a first crank angle during a compression stroke before combustion in any cylinder of the internal combustion engine; ,
Second in-cylinder pressure detection for detecting a second in-cylinder pressure P2 in response to an output of the in-cylinder pressure sensor at a second crank angle different from the first crank angle during the same compression stroke as the compression stroke. Means,
When the volume at the first crank angle of the combustion chamber of the cylinder is the first volume V1, the volume at the second crank angle is the second volume V2, and the specific heat ratio is κ, First correction value calculating means for calculating a correction value;
Output correction means for correcting the output of the in-cylinder pressure sensor according to the second correction value;
Is provided.
第2の発明は、第1の発明において、
前記内燃機関が燃料カット運転状態での運転中か否かを判別する運転状態判別手段と、
前記燃料カット運転状態であることが認められた場合に、前記第1筒内圧検出手段及び前記第2筒内圧検出手段は、前記第1筒内圧P1及び前記第2筒内圧P2を検出する。
According to a second invention, in the first invention,
Operating state determining means for determining whether or not the internal combustion engine is operating in a fuel cut operating state;
When it is determined that the fuel cut operation state is established, the first in-cylinder pressure detecting unit and the second in-cylinder pressure detecting unit detect the first in-cylinder pressure P1 and the second in-cylinder pressure P2.
第3の発明は、第1の発明において、
前記第1筒内圧P1と前記第2筒内圧P2とのそれぞれの出力オフセットを補正した、第1補正筒内圧P01、第2補正筒内圧P02を算出するオフセット補正手段と、
前記数式1における比熱比κを、数式2に従って算出する比熱比算出手段を、更に備える。
Offset correcting means for calculating a first corrected in-cylinder pressure P01 and a second corrected in-cylinder pressure P02 obtained by correcting respective output offsets of the first in-cylinder pressure P1 and the second in-cylinder pressure P2.
Specific heat ratio calculating means for calculating the specific heat ratio κ in
第1の発明によれば、数式1に従って算出された第1補正値に応じて筒内圧センサの出力感度を補正する第2補正値を算出することができる。ここで、数式1に従って求められる第1補正値は、例えば温度ドリフトやセンサ出力感度により変化する値であるが、吸入空気量のばらつきの影響を受けない値である。従って、吸入空気量のばらつきの影響をうけずにより正確に筒内圧センサの感度誤差を補正することができる。
According to the first aspect of the invention, the second correction value for correcting the output sensitivity of the in-cylinder pressure sensor can be calculated according to the first correction value calculated according to Formula 1. Here, the first correction value obtained according to
第2の発明によれば、補正値算出のための第1、第2筒内圧の検出は、燃料カット運転状態において実行される。従って、比熱比κが一定となる環境下での筒内圧に応じて第1、第2補正値を算出することができるため、より正確に筒内圧センサの感度補正を行なうことができる。 According to the second invention, the detection of the first and second in-cylinder pressures for calculating the correction value is executed in the fuel cut operation state. Therefore, since the first and second correction values can be calculated according to the in-cylinder pressure under an environment where the specific heat ratio κ is constant, the sensitivity correction of the in-cylinder pressure sensor can be performed more accurately.
第3の発明によれば、数式1における比熱比κを算出することができる。従って、例えば燃料カット運転が比較的長く続くような環境を待たずに補正値の算出を行なうことができる。従って、感度補正値検出の機会を十分に確保することができ、より確実に筒内圧センサの感度誤差を補正することができる。 According to the third invention, the specific heat ratio κ in Formula 1 can be calculated. Therefore, for example, the correction value can be calculated without waiting for an environment where the fuel cut operation continues for a relatively long time. Therefore, it is possible to secure a sufficient opportunity for detecting the sensitivity correction value, and to correct the sensitivity error of the in-cylinder pressure sensor more reliably.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1のシステム全体の構成について説明するための模式図である。図1に示されるシステムにおいて、内燃機関は複数の気筒2を有する多気筒型の内燃機関であるが、図1では、簡略化のため1の気筒2のみを表している。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the configuration of the entire system according to the first embodiment of the present invention. In the system shown in FIG. 1, the internal combustion engine is a multi-cylinder internal combustion engine having a plurality of
各気筒2内にはピストン4が設置されている。気筒2内のピストン4上面には燃焼室6が形成される。気筒2ごとに、シリンダヘッドに燃料噴射弁8、点火プラグ10及び筒内圧センサ12が設置されている。筒内圧センサ12は、燃焼室6内の圧力(筒内圧)に応じた出力を発する。また、クランクシャフト(図示せず)近傍には、内燃機関のクランク角に応じた出力を発するクランク角センサ14が設置されている。
A piston 4 is installed in each
このシステムは制御装置20を備えている。制御装置20には、筒内圧センサ12、クランク角センサ14が電気的に接続され、これらセンサの出力が入力される。制御装置20は、これらの出力に応じて、各気筒2の筒内圧、現在のピストン4の位置等を算出する。一方、制御装置20には燃料噴射弁8や点火プラグ10等が電気的に接続される。制御装置20は、これらに制御信号を発することで燃料噴射量や点火時期等を制御する。
This system includes a
図2は、圧縮行程における筒内圧センサ12の出力に応じた筒内圧の検出値と、補正後の筒内圧について説明するための図である。図2において、横軸は時間(若しくはクランク角)、縦軸は筒内圧である。また、図2において、実線(a)は補正後の筒内圧であり、破線(b)は補正前の筒内圧を表している。
FIG. 2 is a diagram for explaining the detected value of the in-cylinder pressure corresponding to the output of the in-
筒内圧センサ12の出力に応じて求められる筒内圧には、筒内圧センサ12の温度変化等に起因するオフセット誤差や出力感度(ゲイン)に起因する感度誤差等が生じる場合がある。ここで、筒内圧センサ12の出力から求められる無補正の筒内圧をPとすると、これらの誤差を補正した後の筒内圧Ptは、下記数式3により表すことができる。
数式3において、dPはオフセット誤差の補正値(第1補正値)である。このオフセット誤差の補正手法として、筒内圧センサ12に出力から算出される筒内圧(破線(b))に、下記の数式4(数式1と同一)によって求められるオフセット補正値dPを加える手法が知られている。
数式4において、P1は、ある気筒の燃焼前の圧縮行程中における第1クランク角における筒内圧センサ12の出力から求められる補正前の筒内圧(第1筒内圧)であり、P2は、同一の燃焼前の圧縮行程中の、第1クランク角とは異なる第2クランク角における筒内圧センサ12の出力から求められる補正前の筒内圧(第2筒内圧)である。V1、V2は、それぞれ第1クランク角における燃焼室6の容積(第1容積)、第2クランク角における燃焼室6の容積(第2容積)である。κは比熱比であり、実施の形態1では固定値とする。
In Formula 4, P1 is the in-cylinder pressure before correction (first in-cylinder pressure) obtained from the output of the in-
数式4は、次の通りポワソンの法則PVκ=一定を利用して求めることができる。まず、オフセット誤差の補正値dPを用いて、筒内圧センサ12の出力から算出される第1筒内圧P1、第2筒内圧P2を補正した場合、筒内圧はそれぞれ(P1+dP)、(P2+dP)となる。ここで第1筒内圧、第2筒内圧は、それぞれ同一の燃焼前の圧縮行程における筒内圧であるから、ポワソンの法則より、数式5の関係が成立する。この数式5により、補正値dPの算出式(数式4)が求められる。
ところで筒内圧センサ12にα倍の感度誤差があると考えた場合、筒内圧センサ12の出力から算出される無補正の筒内圧P1、P2を用いて算出される補正値dPには、下記数式6のように、感度誤差がない(もしくは正しく補正された)場合の筒内圧P01、P02を用いて算出される正しい補正値(以下、「基準補正値」)dP0のα倍になる。
ここで、センサ感度誤差αを補正する感度補正係数K(第2補正値)は、感度誤差αの逆数となる。従って、感度補正係数Kは、数式7により算出することができる。
なお、実施の形態1においては、筒内圧P1、P2の検出と上記数式3による補正値dPの算出を繰り返し複数回行ない、補正値dPの平均値(平均補正値)dPAを算出する。また基準補正値dP0は、筒内圧センサ12の特性に応じた値であり、予め実験等により求められ制御装置20に記憶される。この実施の形態1では算出された平均補正値dPAと基準補正値dP0とを数式7に代入することで、感度補正係数Kを算出し、これを用いて筒内圧センサ12の感度誤差を補正する。
In the first embodiment, the detection of the in-cylinder pressures P1 and P2 and the calculation of the correction value dP according to
この感度補正係数Kの算出のための筒内圧P1、P2の検出は、下記の環境下で実行するものとする。
(1)内燃機関が十分に暖機され、水温が安定していること。
内燃機関の暖機がされていない状態では、筒内圧センサ12の各部位に温度変化が生じる。筒内圧センサ12の各部位の温度が変化すると、筒内圧センサ12の各部位の熱膨張が影響し、筒内圧検出部に加わる応力が変化する。その結果、オフセット量にばらつきが生じることとなる。従って、筒内圧センサ12の温度が一定範囲に保たれた状態での検出を行なうため、内燃機関の暖機が完了し水温が安定した状態での検出を行なう。
The detection of the in-cylinder pressures P1 and P2 for calculating the sensitivity correction coefficient K is performed under the following environment.
(1) The internal combustion engine is sufficiently warmed up and the water temperature is stable.
When the internal combustion engine is not warmed up, a temperature change occurs in each part of the in-
(2)内燃機関がフューエルカット運転の状態であり、かつ、フューエルカット運転開始後、一定サイクル経過していること。
上記数式4の補正値dPの算出では、比熱比κを固定値として用いる。しかし、例えば気筒ごとに空燃比が異なる場合や、EGR率が異なる場合には、比熱比κが変化することが考えられる。比熱比κが固定値とは異なるものとなると、比熱比κを用いて算出される補正値dPや感度補正係数Kに誤差が生じることとなる。従って、空燃比やEGR率が同一の環境とし、比熱比κにずれが生じていない状態で筒内圧P1、P2を検出するため、フューエルカット運転中であり、かつ残留ガスが掃気される一定サイクル経過後の検出を条件とする。
(2) The internal combustion engine is in a fuel cut operation, and a certain cycle has elapsed after the start of the fuel cut operation.
In the calculation of the correction value dP of Equation 4 above, the specific heat ratio κ is used as a fixed value. However, for example, when the air-fuel ratio is different for each cylinder or when the EGR rate is different, the specific heat ratio κ may be changed. When the specific heat ratio κ is different from the fixed value, an error occurs in the correction value dP calculated using the specific heat ratio κ and the sensitivity correction coefficient K. Accordingly, in order to detect the in-cylinder pressures P1 and P2 in an environment where the air-fuel ratio and the EGR rate are the same and there is no deviation in the specific heat ratio κ, a constant cycle in which the fuel cut operation is being performed and the residual gas is scavenged. The condition is detection after the passage.
図3は、この発明の実施の形態1において制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図3のルーチンでは、まず、現在内燃機関の水温が安定した状態であるか否かが判別される(S12)。水温の安定状態が認められない場合、今回の処理は終了する。 FIG. 3 is a flowchart for illustrating a control routine executed by the control device in the first embodiment of the present invention. In the routine of FIG. 3, it is first determined whether or not the water temperature of the internal combustion engine is stable (S12). When the stable state of the water temperature is not recognized, the current process ends.
一方、ステップS12において水温安定が認められた場合、現在、フューエルカットの運転状態であるか否かが判別される(S14)。ここでフューエルカット運転状態であることが認められない場合、今回の処理は終了する。 On the other hand, when the water temperature stability is recognized in step S12, it is determined whether or not the fuel cut is currently in operation (S14). If it is not recognized that the vehicle is in the fuel cut operation state, the current process ends.
一方、ステップS14においてフューエルカットの運転状態であることが認められた場合、フューエルカット運転状態となってから、所定のサイクル数経過した後であるか否かが判別される(S16)。ここで所定のサイクル数は、フューエルカット運転状態となってから、気筒2内に残る残留ガスが十分に掃気されると考えられるサイクル数であり予め実験等により定められ、制御装置20に記憶されている。ステップS16において所定のサイクル数の経過が認められない場合、今回の処理は終了する。
On the other hand, if it is determined in step S14 that the vehicle is in the fuel cut operation state, it is determined whether or not a predetermined number of cycles have elapsed since the fuel cut operation state was entered (S16). Here, the predetermined number of cycles is the number of cycles in which the residual gas remaining in the
一方、ステップS16において所定のサイクル数の経過が認められた場合、次に、第1クランク角における第1筒内圧P1が検出される(S18)。ここで、第1クランク角は、燃焼前の圧縮行程中の所定のクランク角であり、予め設定され制御装置20に記憶された角度である。第1筒内圧P1は、筒内圧センサ12の出力に応じて制御装置20において算出される。
On the other hand, if the passage of the predetermined number of cycles is recognized in step S16, then the first in-cylinder pressure P1 at the first crank angle is detected (S18). Here, the first crank angle is a predetermined crank angle during the compression stroke before combustion, and is an angle set in advance and stored in the
次に、第2クランク角における第2筒内圧P2が検出される(S20)。第2クランク角は、第1筒内圧P1の検出と同一の圧縮行程中の燃焼前の第1クランク角とは異なるクランク角であり、予め設定され制御装置20に記憶された角度である。第1、第2クランク角は、それぞれにおける燃焼室容積V1、V2の差が大きくなるように設定されている。第2筒内圧P2は、筒内圧センサ12の出力に応じて制御装置20において算出される。
Next, the second in-cylinder pressure P2 at the second crank angle is detected (S20). The second crank angle is a crank angle different from the first crank angle before combustion during the same compression stroke as the detection of the first in-cylinder pressure P1, and is an angle set in advance and stored in the
次に、今回の補正値dPiが算出される(S22)。ここでは、第1クランク角、第2クランク角に応じた燃焼室6の容積である第1容積V1、第2容積V2と、ステップS18、S20においてそれぞれ検出された第1筒内圧P1、第2筒内圧P2とから、上記数式4に従って今回の補正値dPiが算出され、制御装置20に記憶される。
Next, the current correction value dPi is calculated (S22). Here, the first volume V1 and the second volume V2, which are the volumes of the
次に、カウンタiに1が加算され制御装置20に記憶される。(S24)。カウンタiは、初期値においてゼロであり、補正値dPを算出した回数をカウントするためのカウンタである。
Next, 1 is added to the counter i and stored in the
次に、カウンタiが基準回数以上か否かが判別される(S26)。ここで、基準回数は、平均補正値dPAを求めるのに要求される回数であり、予め設定されて制御装置20に記憶された固定値である。ステップS26において、カウンタi≧基準回数の成立が認められない場合には、今回の処理はこのまま終了する。
Next, it is determined whether or not the counter i is greater than or equal to the reference number (S26). Here, the reference number is the number of times required to obtain the average correction value dPA, and is a fixed value that is preset and stored in the
一方、ステップS26において、カウンタi≧基準回数の成立が認められた場合、平均補正値dPAが算出される(S28)。平均補正値dPAは、制御装置20に記憶されている補正値dPi(i=1〜基準回数)の平均値を求めることで算出される。
On the other hand, if it is determined in step S26 that counter i ≧ reference number is established, an average correction value dPA is calculated (S28). The average correction value dPA is calculated by obtaining the average value of the correction values dPi (i = 1 to the reference number) stored in the
次に、感度補正係数Kが算出される(S30)。感度補正係数Kは、ステップS28で算出された平均補正値dPAと、予め制御装置20に記憶された基準補正値dP0により、数式7に従って算出され、制御装置20に記憶される。
Next, a sensitivity correction coefficient K is calculated (S30). The sensitivity correction coefficient K is calculated according to Equation 7 based on the average correction value dPA calculated in step S28 and the reference correction value dP0 stored in advance in the
次に、カウンタiがゼロとされる(S32)。その後、補正値dPi(i=1〜基準回数)の値がクリアされ(S34)、今回の処理が終了する。 Next, the counter i is set to zero (S32). Thereafter, the value of the correction value dPi (i = 1 to the reference number) is cleared (S34), and the current process ends.
補正筒内圧Ptは、上記数式3に従って算出され、このルーチンにおいて算出された感度補正係数Kが用いられる。なお、上記ルーチンは1の気筒の感度補正係数Kを算出する場合について説明したが、このルーチンは気筒ごとに実行され、気筒ごとの筒内圧センサ12の感度補正係数Kそれぞれが算出され、これに応じて、それぞれの出力が補正される。
The corrected in-cylinder pressure Pt is calculated according to
以上説明したように、この実施の形態1のシステムによれば、筒内圧センサ12の感度補正係数Kを求めることができる。ここでオフセット補正値dPは、筒内圧センサ12の温度ドリフトや筒内圧センサ12の出力感度によって変化するが、吸入空気量のばらつきの影響を受けない。従って、より高精度に筒内圧センサ12の感度誤差を補正することができ、正確に筒内圧を把握することができる。
As described above, according to the system of the first embodiment, the sensitivity correction coefficient K of the in-
また、この感度補正係数Kの算出において、必要な筒内圧P1、P2を検出する場合にも、内燃機関の制御量を変化させる必要がない。従って、感度補正係数Kの算出時のエミッション等への影響を抑えることができる。 Further, in the calculation of the sensitivity correction coefficient K, it is not necessary to change the control amount of the internal combustion engine even when the necessary in-cylinder pressures P1 and P2 are detected. Therefore, it is possible to suppress the influence on the emission and the like when calculating the sensitivity correction coefficient K.
なお、この実施の形態1では、内燃機関が暖機して水温が安定した状態、かつ、フューエルカットでの運転状態で、かつフューエルカット開始後一定サイクル経過した後のタイミングで、筒内圧P1、P2を検出する場合について説明した。このような環境下であれば、温度変化による筒内センサの出力のばらつきを抑えることができるとともに、空燃比の変化やEGR率のばらつきの影響を抑えることができ、より正確に感度補正係数Kを算出できるためである。しかし、この発明はこのようなタイミングに限るものではなく、他のタイミング、例えば、ある程度空燃比やEGR率が一定となるような通常運転中の圧縮行程の2点において補正値の算出等を行なうものであってもよい。 In the first embodiment, the in-cylinder pressure P1, in a state in which the internal combustion engine is warmed up and the water temperature is stable, in an operation state in the fuel cut, and after a certain cycle has elapsed after the fuel cut starts. The case where P2 is detected has been described. Under such an environment, variations in the output of the in-cylinder sensor due to temperature changes can be suppressed, and influences of variations in the air-fuel ratio and EGR rate can be suppressed, and the sensitivity correction coefficient K can be more accurately detected. This is because it can be calculated. However, the present invention is not limited to such timing, and correction values are calculated at other timings, for example, at two points in the compression stroke during normal operation where the air-fuel ratio and EGR rate are constant to some extent. It may be a thing.
なお、実施の形態1において、ステップS18が実行されることで、この発明の「第1筒内圧検出手段」が実現し、ステップS20が実行されることで「第2筒内圧検出手段」が実現し、ステップS22が実行されることで「第1補正値算出手段」が実現し、ステップS30が実行されることで「第2補正値算出手段」が実現する。また、ステップS14が実行されることで、この発明の「運転状態判別手段」が実現する。 In the first embodiment, by executing step S18, the “first in-cylinder pressure detecting means” of the present invention is realized, and by executing step S20, the “second in-cylinder pressure detecting means” is realized. Then, the “first correction value calculating unit” is realized by executing step S22, and the “second correction value calculating unit” is realized by executing step S30. Further, the “operating state discriminating means” of the present invention is realized by executing step S14.
実施の形態2.
実施の形態2のシステムは、図1のシステムに加え、図示しない吸気圧センサ及び排気圧センサを備えている。実施の形態2のシステムは、比熱比κを算出する機能を有する点を除き、実施の形態1のシステムと同様の機能を有する。
The system of the second embodiment includes an intake pressure sensor and an exhaust pressure sensor (not shown) in addition to the system of FIG. The system of the second embodiment has the same function as the system of the first embodiment except that it has a function of calculating the specific heat ratio κ.
実施の形態2では、実施の形態1と同様に、圧縮行程中の異なる第1クランク角、第2クランク角における筒内圧P1、P2を検出する。ここで、吸気行程中もしくは排気行程中の筒内圧センサ出力を、同じタイミングの吸気圧センサもしくは排気圧センサの出力レベルに合わせるようにすることで、筒内圧センサ12の出力オフセットを補正する。
In the second embodiment, as in the first embodiment, in-cylinder pressures P1 and P2 at different first and second crank angles during the compression stroke are detected. Here, the output offset of the in-
実施の形態2では、このようにオフセット補正された状態で得られた筒内圧Pt1、Pt2とそのときの燃焼室の容積V1、V2とから、数式8に従って比熱比κが算出される。
実施の形態2のシステムでは、制御装置20は比熱比κをまず上記数式8に従って算出した後、比熱比κ、オフセット補正前の筒内圧P1、P2、容積V1、V2とを数式8に代入することで補正値dPを算出する。更に、この補正値dPを代入し、感度補正係数Kを算出する。
In the system of the second embodiment, the
ところで、この比熱比κの算出は、感度補正係数Kの算出より前に実行される。ここで、例えば数式8において、筒内圧P1、P2をオフセット誤差も感度誤差も補正されていない値とすると、補正後の筒内圧がPt01=a・P1+b、Pt02=a・P2+bを用いた場合には、比熱比κは下記の数式9のようになる。
ところが、オフセット誤差が補正された筒内圧Pt1、Pt2を用いる場合、感度誤差補正後の筒内圧はPt01=a・Pt1、Pt02=a・Pt2となる。これを用いた場合、比熱比κは下記の数式10のようになる。
数式10より、感度補正がされていない場合であっても、オフセット補正値が補正された値であれば、正しく比熱比κを算出することができることがわかる。
From
このように実施の形態2のシステムにおいては、比熱比κを算出することができる。従って、比熱比κを一定となる運転条件でない場合でも、より正確に補正値dP及び感度補正係数Kを算出することができる。従って、例えば実施の形態1のように長くフューエルカット運転状態が続くタイミングを待つ必要がなく、通常運転状態において正確に感度補正係数Kを算出することができる。従って、感度補正係数Kの算出の機会が十分に得られ、より正確に筒内圧を把握することができる。 Thus, in the system according to the second embodiment, the specific heat ratio κ can be calculated. Therefore, the correction value dP and the sensitivity correction coefficient K can be calculated more accurately even when the specific heat ratio κ is not an operating condition in which the specific heat ratio κ is constant. Therefore, for example, the sensitivity correction coefficient K can be accurately calculated in the normal operation state without waiting for the timing when the fuel cut operation state continues for a long time as in the first embodiment. Therefore, a sufficient opportunity for calculating the sensitivity correction coefficient K is obtained, and the in-cylinder pressure can be grasped more accurately.
なお、以上の実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、この実施の形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。 In the above embodiment, when referring to the number of each element, quantity, quantity, range, etc., the reference is made unless otherwise specified or the number is clearly specified in principle. The invention is not limited to the numbers. Further, the structure and the like described in this embodiment are not necessarily essential to the present invention unless otherwise specified or clearly specified in principle.
2 気筒
4 ピストン
6 燃焼室
8 燃料噴射弁
10 点火プラグ
12 筒内圧センサ
14 クランク角センサ
20 制御装置
dP 補正値
dP0 基準補正値
K 感度補正係数
P センサ出力筒内圧
Pt 推定筒内圧
P1、P2 筒内圧(センサ出力)
V1、V2 燃焼室容積
α センサ感度誤差
κ 比熱比
2 cylinder 4
V1, V2 Combustion chamber volume α Sensor sensitivity error κ Specific heat ratio
Claims (3)
前記内燃機関のいずれかの気筒における、燃焼前の圧縮行程中の、第1クランク角における該気筒の筒内圧センサの出力に応じて、第1筒内圧P1を検出する第1筒内圧検出手段と、
前記圧縮行程と同一の燃焼前の圧縮行程中の、前記第1クランク角とは異なる第2クランク角における前記筒内圧センサの出力に応じて、第2筒内圧P2を検出する第2筒内圧検出手段と、
該気筒の燃焼室の、前記第1クランク角における容積を第1容積V1、前記第2クランク角における容積を第2容積V2とし、比熱比をκとした場合に、数式1に基づき、第1補正値を算出する第1補正値算出手段と、
前記第2補正値に応じて、前記筒内圧センサの出力を補正する出力補正手段と、
を備えることを特徴とする筒内圧センサの出力補正装置。 An output correction device for correcting the output of an in-cylinder pressure sensor installed in each of a plurality of cylinders of an internal combustion engine,
A first in-cylinder pressure detecting means for detecting a first in-cylinder pressure P1 in response to an output of an in-cylinder pressure sensor of the cylinder at a first crank angle during a compression stroke before combustion in any cylinder of the internal combustion engine; ,
Second in-cylinder pressure detection for detecting a second in-cylinder pressure P2 in response to an output of the in-cylinder pressure sensor at a second crank angle different from the first crank angle during the same compression stroke as the compression stroke. Means,
When the volume at the first crank angle of the combustion chamber of the cylinder is the first volume V1, the volume at the second crank angle is the second volume V2, and the specific heat ratio is κ, First correction value calculating means for calculating a correction value;
Output correction means for correcting the output of the in-cylinder pressure sensor according to the second correction value;
An output correction device for an in-cylinder pressure sensor.
前記燃料カット運転状態であることが認められた場合に、前記第1筒内圧検出手段及び前記第2筒内圧検出手段は、前記第1筒内圧P1及び前記第2筒内圧P2を検出することを特徴とする請求項1に記載の筒内圧センサの出力補正装置。 Operating state determining means for determining whether or not the internal combustion engine is operating in a fuel cut operating state;
When it is determined that the fuel cut operation state is established, the first in-cylinder pressure detecting means and the second in-cylinder pressure detecting means detect the first in-cylinder pressure P1 and the second in-cylinder pressure P2. The in-cylinder pressure sensor output correction device according to claim 1, wherein
前記数式1における比熱比κを、数式2に従って算出する比熱比算出手段を、更に備えることを特徴とする請求項1に記載の筒内圧センサの出力補正装置。
The output correction device for an in-cylinder pressure sensor according to claim 1, further comprising specific heat ratio calculation means for calculating the specific heat ratio κ in Formula 1 according to Formula 2.
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