(57)【要約】  この発明は、他のセンサ出力等を用いなくても、広い運転領域において筒内圧センサの感度異常を精度よく検出することを目的とする。  ＥＣＵ５０は、筒内圧センサ４４の出力のみに基いて、当該センサの出力感度に影響される第１のパラメータと、前記出力感度に影響されない第２のパラメータとを取得する。具体的には、第１のパラメータとして発熱量ＰＶκを取得し、第２のパラメータとして図示トルク比（Ａ2／Ａ1）を取得する。そして、第１，第２のパラメータの比率である判定係数αを算出し、この判定係数αが許容範囲から外れている場合には、筒内圧センサ４４の出力感度が異常であると判定する。これにより、他のセンサ出力等を補助的に利用したり、多数のデータ等を予め用意しなくても、広い運転領域において筒内圧センサ４４の感度異常を容易に検出することができる。
2012147193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の筒内圧に対応する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に基いて取得されるパラメータであって当該センサの出力感度に影響される第１のパラメータを取得する第１のパラメータ取得手段と、
前記第１のパラメータと相関があって前記出力感度に影響されない第２のパラメータを取得する手段であって、同一サイクル中の異なるクランク角で得られる筒内圧に基いて２つの指標を算出し、該各指標の比率に基いて前記第２のパラメータを取得する第２のパラメータ取得手段と、
前記第１のパラメータと前記第２のパラメータとの関係に基いて前記筒内圧センサの出力感度の異常を検出する異常検出手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
単位クランク角当たりの筒内容積の変化量と筒内圧との乗算値を所定のクランク角範囲で積算することにより、当該クランク角範囲に対応する図示トルクを算出する図示トルク算出手段を備え、
前記第１のパラメータ取得手段は、筒内圧、筒内容積及び比熱比に基いて算出された発熱量ＰＶκを前記第１のパラメータとして取得し、
前記第２のパラメータ取得手段は、圧縮行程に対応するクランク角範囲で算出された図示トルクＡ1と、膨張行程に対応するクランク角範囲で算出された図示トルクＡ2との比率を前記第２のパラメータとして取得する構成としてなる請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記筒内圧センサの出力感度が正常な場合に前記第１のパラメータと前記第２のパラメータとの関係が満たすべき判定基準を設定する判定基準設定手段と、
前記出力感度の異常検出を行うサイクルにおいて算出した燃焼重心と、予め設定された基準の燃焼重心との偏差に基いて前記判定基準を補正する判定基準補正手段と、
を備えてなる請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
任意のクランク角における筒内圧と当該クランク角での筒内容積とを乗算したＰＶ値を算出し、１サイクル中における前記ＰＶ値の最大値を最大内部エネルギＰＶmaxとして取得する最大内部エネルギ算出手段と、
圧縮上死点を中心として前記最大内部エネルギＰＶmaxが得られるクランク角と対称なクランク角を取得し、当該クランク角での前記ＰＶ値を基準内部エネルギＰＶ0として算出する基準内部エネルギ算出手段と、を備え、
前記第１のパラメータ取得手段は、前記最大内部エネルギＰＶmaxから前記基準内部エネルギＰＶ0を減算した内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxを前記第１のパラメータとして取得し、
前記第２のパラメータ取得手段は、前記内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxと前記基準内部エネルギＰＶ0との比率（ΔＰＶmax／ＰＶ0）を前記第２のパラメータとして取得する構成としてなる請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
単位クランク角当たりの筒内容積の変化量と筒内圧との乗算値を所定のクランク角範囲で積算することにより、当該クランク角範囲に対応する図示トルクを算出する図示トルク算出手段と、
任意のクランク角における筒内圧と当該クランク角での筒内容積とを乗算したＰＶ値を算出し、１サイクル中における前記ＰＶ値の最大値を最大内部エネルギＰＶmaxとして取得する最大内部エネルギ算出手段と、
圧縮上死点を中心として前記最大内部エネルギＰＶmaxが得られるクランク角と対称なクランク角を取得し、当該クランク角での前記ＰＶ値を基準内部エネルギＰＶ0として算出する基準内部エネルギ算出手段と、を備え、
前記第１のパラメータ取得手段は、前記最大内部エネルギＰＶmaxから前記基準内部エネルギＰＶ0を減算した内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxを前記第１のパラメータとして取得し、
前記第２のパラメータ取得手段は、圧縮行程に対応するクランク角範囲で算出された図示トルクＡ1と、膨張行程に対応するクランク角範囲で算出された図示トルクＡ2との比率（Ａ2／Ａ1）を前記第２のパラメータとして取得する構成としてなる請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
筒内圧、筒内容積及び比熱比に基いて発熱量ＰＶκを算出し、燃焼開始クランク角θsでの発熱量ＰＶκ（θs）と燃焼終了クランク角θeでの発熱量ＰＶκ（θe）との比率に基いて任意のクランク角における燃焼質量割合を算出するＭＦＢ算出手段を備え、
前記第１のパラメータ取得手段は、１サイクル中における最大筒内圧Ｐmaxを前記第１のパラメータとして取得し、
前記第２のパラメータ取得手段は、前記燃焼質量割合が所定の基準値SMFBと一致するクランク角θSMFBを前記第２のパラメータとして取得する構成としてなる請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、筒内圧センサの故障判定機能を備えた内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、例えば特許文献１（日本特開平７−３１０５８５号公報）に開示されているように、筒内圧センサの故障判定機能を備えた内燃機関の制御装置が知られている。従来技術では、筒内圧センサにより検出した筒内圧を所定の積分区間で積分し、筒内圧積分値を算出する。また、基本燃料噴射量に基いて、正常な燃焼状態での筒内圧積分値に対応する基準値を算出し、この基準値と前記筒内圧積分値とを比較することにより、筒内圧センサの故障を判定するようにしている。
尚、出願人は、本発明に関連するものとして、上記の文献を含めて、以下に記載する文献を認識している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開平７−３１０５８５号公報
【特許文献２】日本特開平７−３３２１５２号公報
【特許文献３】日本特開平７−３１８４５８号公報
【特許文献４】日本特開２０１０−１３３３２９号公報
【特許文献５】日本特開２０１０−１２７１０２号公報
【特許文献６】日本特開２００５−２４８７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した従来技術では、基本燃料噴射量に基いて基準値を設定するためのデータ（データマップ等）を予め用意しておく必要がある。このため、データマップに設定された運転領域に応じて、故障判定が可能な運転領域が制限されるという問題がある。これに対し、全ての運転領域で故障判定を実行しようとすると、全運転領域に対応する多数の基本燃料噴射量に対して、それぞれ適合する基準値を求める作業が必要となり、データの適合工数が増加する。【０００５】
一方、基準値との比較により故障を判定する方法では、エンジンの環境変化（例えばデポジットの堆積により生じる圧縮比の変化等）と、筒内圧センサの故障とを区別するのが困難である。また、筒内圧の積分値や最大値（Ｐmax）等は、燃焼毎のばらつきが大きく、同一の運転状態でも変化する傾向がある。しかし、これらの点を考慮して故障の判定基準に余裕代をもたせると、判定精度の低下を招くことになる。【０００６】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、多数のデータ等を予め用意しなくても、広い運転領域において筒内圧センサの故障を精度よく検出することが可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、内燃機関の筒内圧に対応する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に基いて取得されるパラメータであって当該センサの出力感度に影響される第１のパラメータを取得する第１のパラメータ取得手段と、
前記第１のパラメータと相関があって前記出力感度に影響されない第２のパラメータを取得する手段であって、同一サイクル中の異なるクランク角で得られる筒内圧に基いて２つの指標を算出し、該各指標の比率に基いて前記第２のパラメータを取得する第２のパラメータ取得手段と、
前記第１のパラメータと前記第２のパラメータとの関係に基いて前記筒内圧センサの出力感度の異常を検出する異常検出手段と、
を備えることを特徴とする。【０００８】
第２の発明は、単位クランク角当たりの筒内容積の変化量と筒内圧との乗算値を所定のクランク角範囲で積算することにより、当該クランク角範囲に対応する図示トルクを算出する図示トルク算出手段を備え、
前記第１のパラメータ取得手段は、筒内圧、筒内容積及び比熱比に基いて算出された発熱量ＰＶκを前記第１のパラメータとして取得し、
前記第２のパラメータ取得手段は、圧縮行程に対応するクランク角範囲で算出された図示トルクＡ1と、膨張行程に対応するクランク角範囲で算出された図示トルクＡ2との比率を前記第２のパラメータとして取得する構成としている。【０００９】
第３の発明は、前記筒内圧センサの出力感度が正常な場合に前記第１のパラメータと前記第２のパラメータとの関係が満たすべき判定基準を設定する判定基準設定手段と、
前記出力感度の異常検出を行うサイクルにおいて算出した燃焼重心と、予め設定された基準の燃焼重心との偏差に基いて前記判定基準を補正する判定基準補正手段と、
を備える。【００１０】
第４の発明は、任意のクランク角における筒内圧と当該クランク角での筒内容積とを乗算したＰＶ値を算出し、１サイクル中における前記ＰＶ値の最大値を最大内部エネルギＰＶmaxとして取得する最大内部エネルギ算出手段と、
圧縮上死点を中心として前記最大内部エネルギＰＶmaxが得られるクランク角と対称なクランク角を取得し、当該クランク角での前記ＰＶ値を基準内部エネルギＰＶ0として算出する基準内部エネルギ算出手段と、を備え、
前記第１のパラメータ取得手段は、前記最大内部エネルギＰＶmaxから前記基準内部エネルギＰＶ0を減算した内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxを前記第１のパラメータとして取得し、
前記第２のパラメータ取得手段は、前記内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxと前記基準内部エネルギＰＶ0との比率（ΔＰＶmax／ＰＶ0）を前記第２のパラメータとして取得する構成としている。【００１１】
第５の発明は、単位クランク角当たりの筒内容積の変化量と筒内圧との乗算値を所定のクランク角範囲で積算することにより、当該クランク角範囲に対応する図示トルクを算出する図示トルク算出手段と、
任意のクランク角における筒内圧と当該クランク角での筒内容積とを乗算したＰＶ値を算出し、１サイクル中における前記ＰＶ値の最大値を最大内部エネルギＰＶmaxとして取得する最大内部エネルギ算出手段と、
圧縮上死点を中心として前記最大内部エネルギＰＶmaxが得られるクランク角と対称なクランク角を取得し、当該クランク角での前記ＰＶ値を基準内部エネルギＰＶ0として算出する基準内部エネルギ算出手段と、を備え、
前記第１のパラメータ取得手段は、前記最大内部エネルギＰＶmaxから前記基準内部エネルギＰＶ0を減算した内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxを前記第１のパラメータとして取得し、
前記第２のパラメータ取得手段は、圧縮行程に対応するクランク角範囲で算出された図示トルクＡ1と、膨張行程に対応するクランク角範囲で算出された図示トルクＡ2との比率（Ａ2／Ａ1）を前記第２のパラメータとして取得する構成としている。【００１２】
第６の発明は、筒内圧、筒内容積及び比熱比に基いて発熱量ＰＶκを算出し、燃焼開始クランク角θsでの発熱量ＰＶκ（θs）と燃焼終了クランク角θeでの発熱量ＰＶκ（θe）との比率に基いて任意のクランク角における燃焼質量割合を算出するＭＦＢ算出手段を備え、
前記第１のパラメータ取得手段は、１サイクル中における最大筒内圧Ｐmaxを前記第１のパラメータとして取得し、
前記第２のパラメータ取得手段は、前記燃焼質量割合が所定の基準値SMFBと一致するクランク角θSMFBを前記第２のパラメータとして取得する構成としている。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明によれば、筒内圧センサの出力のみに基いて、当該センサの出力感度に影響される第１のパラメータと、前記出力感度に影響されない第２のパラメータとを取得することができる。これにより、筒内圧センサの出力感度に異常が生じた場合には、第１のパラメータと第２のパラメータとの関係が正常時の状態からずれるので、出力感度の異常を確実に検出することができる。従って、他のセンサ出力等を補助的に利用しなくてもよいので、システムを簡略化することができる。また、他のセンサの出力誤差等に影響されずに、異常検出を精度よく行うことができる。さらに、多数のデータ等を予め用意しなくても、広い運転領域において筒内圧センサの感度異常を容易に検出することができ、異常検出に必要なデータの量や適合工数を抑制することができる。【００１４】
第２の発明によれば、第１のパラメータである発熱量ＰＶκと、第２のパラメータである図示トルクＡ1，Ａ2の比率とを算出することができる。図示トルクＡ1，Ａ2の比率は、筒内圧センサの出力感度に影響されないので、第１のパラメータと第２のパラメータとの関係に基いて出力感度の異常を確実に検出することができる。【００１５】
第３の発明によれば、判定基準補正手段は、燃焼重心の変化により発熱量ＰＶκの値にずれが生じても、このずれに応じて判定基準を補正することができる。従って、点火時期制御等により燃焼重心が変化しても、筒内圧センサの感度異常を高い精度で検出することができる。【００１６】
第４の発明によれば、第１のパラメータである内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxと、第２のパラメータである内部エネルギの比率（ΔＰＶmax／ＰＶ0）との関係に基いて、出力感度の異常を検出することができる。内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxは、燃焼により発生する内部エネルギの変化量であるから、燃焼重心の変化等による発熱量のばらつきを吸収することができる。これにより、燃焼重心が変化しても、筒内圧センサの感度異常を正確に検出することができる。また、内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxは、燃焼終了クランク角よりも進角側のクランク角で取得することができる。従って、筒内圧センサに生じる熱歪誤差の影響を受け難いタイミングで感度異常を検出することができ、その検出精度を高めることができる。【００１７】
第５の発明によれば、第１のパラメータである内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxと、第２のパラメータである図示トルクＡ1，Ａ2の比率との関係に基いて出力感度の異常を検出することができる。【００１８】
第６の発明によれば、第１のパラメータとなる最大筒内圧Ｐmaxと、第２のパラメータであって燃焼質量割合が所定の基準値SMFBとなるクランク角θSMFBとの関係に基いて出力感度の異常を検出することができる。これにより、実際の燃焼終了点よりも進角側のタイミング、即ち、熱歪誤差が発生し始める前のタイミングでクランク角θSMFBを算出することができる。また、最大筒内圧Ｐmaxも同様に、実際の燃焼終了点よりも進角側のタイミングで出現するので、熱歪誤差の影響を受け難い。さらに、第２のパラメータとして燃焼質量割合が所定の基準値SMFBとなるクランク角θSMFBを用いるので、点火時期制御等により燃焼重心の変化しても、その影響を受けることがない。従って、筒内圧センサの出力感度を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図である。
【図２】発熱量ＰＶκとクランク角との関係を示す特性線図である。
【図３】燃焼前後の図示トルクを示す特性線図である。
【図４】発熱量ＰＶκと図示トルク比（Ａ2／Ａ1）との関係を示す特性線図である。
【図５】判定係数αの許容範囲を特性線の傾きとして示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２において、点火時期制御等により生じる燃焼重心の変化を示す特性線図である。
【図８】燃焼重心の偏差Δθに基いて許容範囲の補正係数βを算出するためのデータマップである。
【図９】本発明の実施の形態３において、燃焼前後のＰＶ値の変化を示す特性線図である。
【図１０】内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxと内部エネルギ比（ΔＰＶmax／ＰＶ0）との関係を示す特性線図である。
【図１１】本発明の実施の形態３において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態４において、内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxと図示トルク比（Ａ2／Ａ1）との関係を示す特性線図である。
【図１３】本発明の実施の形態５において、最大筒内圧Ｐmaxと特定燃焼割合クランク角θSMFBとの関係を示す特性線図である。
【図１４】燃焼質量割合の特性線図において、例えばSMFB＝５０％とした場合の特定燃焼割合クランク角θ50を示す説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態５において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
以下、図１乃至図６を参照しつつ、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための構成図である。本実施の形態のシステムは、多気筒型の内燃機関としてのエンジン１０を備えている。なお、図１では、エンジン１０の１気筒のみを例示しているが、本発明は、単気筒を含む任意の気筒数のエンジンに適用されるものである。エンジン１０の各気筒には、ピストン１２により燃焼室１４が画成されており、ピストン１２はエンジンのクランク軸１６に連結されている。
【００２１】
また、エンジン１０は、各気筒の燃焼室１４内（筒内）に吸入空気を吸込む吸気通路１８と、各気筒から排気ガスが排出される排気通路２０とを備えている。吸気通路１８には、アクセル開度等に基いて吸入空気量を調整する電子制御式のスロットルバルブ２２が設けられている。排気通路２０には、排気ガスを浄化する触媒２４が設けられている。また、各気筒には、吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁２６と、筒内の混合気に点火する点火プラグ２８と、吸気ポートを筒内に対して開閉する吸気バルブ３０と、排気ポートを筒内に対して開閉する排気バルブ３２とが設けられている。
【００２２】
また、本実施の形態のシステムは、センサ４０〜４４を含むセンサ系統と、エンジン１０の運転状態を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０とを備えている。クランク角センサ４０は、クランク軸１６の回転に同期した信号を出力するもので、エアフローセンサ４２は吸入空気量を検出する。また、筒内圧センサ４４は、例えば圧電素子を有する公知の圧力センサにより構成され、筒内圧に対応する信号を出力するもので、気筒毎にそれぞれ設けられている。センサ系統には、この他にも、エンジン制御に必要な各種のセンサ（スロットルバルブ２２の開度を検出するスロットルセンサ、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ、排気空燃比を検出する空燃比センサ等）が含まれている。
【００２３】
ＥＣＵ５０は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等を含む記憶回路を備えた演算処理装置により構成されている。ＥＣＵ５０の入力側には、センサ系統の各センサが接続されており、ＥＣＵ５０の出力側には、スロットルバルブ２２、燃料噴射弁２６、点火プラグ２８等を含む各種のアクチュエータが接続されている。また、ＥＣＵ５０は、クランク角に応じて変化する各種のデータを、当該クランク角と共に時系列データとして記憶する機能を備えている。この時系列データには、筒内圧センサ４４の出力値、及び当該出力値に基いて算出される各種のパラメータ等が含まれる。
【００２４】
そして、ＥＣＵ５０は、エンジンの運転情報をセンサ系統により検出しつつ、各アクチュエータを駆動して運転状態を制御する。具体的には、クランク角センサ４０の出力に基いてエンジン回転数（機関回転数）とクランク角とを検出し、エアフローセンサ４２の出力に基いて吸入空気量を算出する。また、吸入空気量、エンジン回転数等に基いてエンジンの負荷（負荷率）を算出する。そして、クランク角に基いて燃料噴射時期や点火時期を決定し、これらの時期が到来したときには、燃料噴射弁２６や点火プラグ２８を駆動する。これにより、筒内で混合気を燃焼させ、エンジンを運転することができる。また、ＥＣＵ５０は、筒内圧センサ４４の出力に基いて、公知の燃焼制御を実行したり、ノックやプレイグニッション等を検出する。
【００２５】
[実施の形態１の特徴]
本実施の形態では、筒内圧センサ４４の出力に基いて、当該センサの出力感度の異常を検出することを特徴としている。ここで、従来技術の異常検出方法について説明すると、第１の従来技術としては、例えば吸気圧センサ、エアフローセンサ、Ａ／Ｆセンサ等からなる他のセンサの出力を基準として、筒内圧センサの出力感度の異常を検出する方法が知られている。また、第２の従来技術として、特定の運転条件における筒内圧センサの正常な出力を基準値として予め記憶しておき、この基準値に基いて出力感度の異常を検出する方法も知られている。
【００２６】
しかし、第１の従来技術では、異常の検出精度が基準となるセンサの精度に依存する上に、基準となるセンサの故障時には異常検出が不可能となる。一方、第２の検出方法では、異常検出を行う運転条件（運転領域）を限定するか、または、全ての運転領域で基準値の適合作業を行う必要があるので、異常検出の機会が制限されたり、基準値の適合工数が増加することになる。また、同一の運転条件でも基準値のばらつきが存在するので、異常の検出精度が低下する。
【００２７】
このため、本実施の形態では、筒内圧センサ４４の出力に基いて互いに特性が異なる２種類のパラメータ（第１，第２のパラメータ）を取得し、これらのパラメータの関係に基いて筒内圧センサの出力感度の異常を検出する。ここで、第１，第２のパラメータは互いに一定の相関を有しているが、第１のパラメータは筒内圧センサの出力感度に影響される特性を有し、第２のパラメータは前記出力感度に影響されない特性を有している。従って、出力感度の異常が生じた場合には、両者の関係が正常時の状態から変化するので、筒内圧センサの出力のみに基いて出力感度の異常を検出することができる。なお、第１，第２のパラメータは同一のサイクルにおいて取得する。
【００２８】
また、本実施の形態では、第１のパラメータとして発熱量ＰＶκを取得し、第２のパラメータとして図示トルク比（Ａ2／Ａ1）を取得する。そして、第１，第２のパラメータの比率である判定係数αが許容範囲から外れた場合に、出力感度を異常と判定する。以下、これらの処理について具体的に説明する。
【００２９】
（第１のパラメータ）
まず、図２は、第１のパラメータである発熱量ＰＶκとクランク角との関係を示す特性線図である。この図において、θsは燃焼開始クランク角を示し、θeは燃焼終了クランク角を示している。燃焼開始クランク角θsは、点火直後のクランク角であるが、計算上では点火前のクランク角として設定してもよい。また、燃焼終了クランク角θeは、通常であれば燃焼が終了しているクランク角（例えばＡＴＤＣ８０°程度）に設定される。なお、以下の説明では、クランク角０°（°ＣＡ）が圧縮上死点（ＴＤＣ）に対応するものとする。
【００３０】
発熱量ＰＶκは、筒内で発生する熱量に対応しているので、図２に示すように、燃焼開始クランク角θsから燃焼終了クランク角θeに向けて増加し、燃焼終了クランク角θeの近傍で最大となる。また、発熱量ＰＶκは、任意のクランク角において筒内圧センサ４４により検出した筒内圧Ｐと、当該クランク角での筒内容積Ｖを比熱比κにより累乗した値Ｖκとを乗算することにより算出される。従って、発熱量ＰＶκは、筒内圧Ｐの絶対値をそのまま含んでいるので、筒内圧センサの出力感度に影響されるパラメータとなり、出力感度の誤差に応じて変動する。
【００３１】
また、発熱量ＰＶκの算出値には、筒内の空気量等に応じて変化するオフセット成分が含まれる。このため、第１のパラメータとして用いる発熱量ＰＶκは、燃焼終了クランク角θeでの発熱量ＰＶκから燃焼開始クランク角θsでの発熱量ＰＶκを減算することにより、誤差となるオフセットを除去した状態で算出される。図２は、オフセット成分を除去した状態の発熱量ＰＶκを示している。
【００３２】
（第２のパラメータ）
次に、第２のパラメータである図示トルク比（Ａ2／Ａ1）について説明する。図３は、図示トルク比（Ａ2／Ａ1）の算出に用いる燃焼前後の図示トルクを示す特性線図である。本実施の形態では、燃焼前後の図示トルクとして、圧縮行程の図示トルクＡ1と、膨張行程の図示トルクＡ2とをそれぞれ算出する。圧縮行程の図示トルクＡ1（面積Ａ1）は、図３に示すように、単位クランク角当たりの筒内容積の変化量ΔＶと筒内圧Ｐとの乗算値（ＰΔＶ）を、圧縮行程に対応するクランク角範囲（−１８０°〜０°）で積算することにより算出される。また、膨張行程の図示トルクＡ2（面積Ａ2）は、前記ＰΔＶを膨張行程に対応するクランク角範囲（０°〜１８０°）で積算することにより算出される。
【００３３】
そして、図示トルク比（Ａ2／Ａ1）は、圧縮行程の図示トルクＡ1に対する膨張行程の図示トルクＡ2の比率として算出される。即ち、本実施の形態では、同一サイクル中の異なるクランク角（−１８０°〜０°）及び（０°〜１８０°）で得られる筒内圧Ｐ等に基いて２つの指標Ａ1，Ａ2を算出し、該各指標の比率に基いて図示トルク比（Ａ2／Ａ1）を算出する。このようにして得られた図示トルク比（Ａ2／Ａ1）は、その分母及び分子にそれぞれ筒内圧Ｐを含んでいるので、筒内圧センサの出力感度の変化が分母と分子との間で相殺され、出力感度に影響されないパラメータとなる。なお、ＥＣＵ５０には、任意のクランク角における筒内容積Ｖ及びその単位クランク角当たりの変化量ΔＶがデータマップ等として予め記憶されている。
【００３４】
（感度異常の検出処理）
次に、図４及び図５を参照しつつ、第１，第２のパラメータに基いて出力感度の異常を検出する処理について説明する。まず、図４は、発熱量ＰＶκと図示トルク比（Ａ2／Ａ1）との関係を示す特性線図である。一般に、筒内での発熱量とトルクの発生量との間には相関があるので、発熱量ＰＶκと、燃焼前後の図示トルク比（Ａ2／Ａ1）との間には、例えば図４中の特性線Ｌに示す比例関係が成立する。ここで、特性線Ｌは、筒内圧センサの出力感度が設計値と一致している場合の特性線（基準の特性線）であるものとする。出力感度にずれが生じていない場合には、任意の運転条件において、発熱量ＰＶκと図示トルク比（Ａ2／Ａ1）との比率が基準の特性線Ｌの傾きに対応する値となる。
【００３５】
一方、図４中の仮想線は、センサの出力感度が設計値からずれた場合（例えば３０％低下した場合）に得られる特性線を示している。センサの出力感度にずれが生じた場合には、その影響を受けて発熱量ＰＶκの値が変動するのに対し、図示トルク比（Ａ2／Ａ1）の値は影響を受けないので、両者の比率（特性線の傾き）が変化する。このため、本実施の形態では、下記（１）式に示すように、発熱量ＰＶκと図示トルク比（Ａ2／Ａ1）との比率を判定係数αとして算出し、判定係数αが所定の許容範囲から外れた場合に、筒内圧センサの出力感度を異常と判定する。
【００３６】
α＝ＰＶκ／（Ａ2／Ａ1）      ・・・（１）
【００３７】
図５は、判定係数αの許容範囲を特性線の傾きとして示す説明図である。判定係数αの許容範囲は、筒内圧センサの実用上許される出力感度の範囲に対応するもので、出力感度が正常な場合に判定係数αが満たすべき判定基準を構成している。また、この許容範囲は、ＥＣＵ５０に予め記憶された上限値αmax及び下限値αminにより設定されるもので、これらの上限値αmax及び下限値αminは、例えば基準の特性線Ｌの傾き（基準値α0）を一定の割合で増加及び減少させた値として設定されている。そして、感度異常の検出処理では、前記（１）式により算出された判定係数αが許容範囲内である場合、即ち、αmax≧α≧αminが成立する場合に、筒内圧センサの出力感度を正常と判定する。また、例えば図５中に仮想線で示す特性線のように、判定係数αが許容範囲から外れている場合には、センサの出力感度を異常と判定する。
【００３８】
［実施の形態１を実現するための具体的な処理］
次に、図６を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図６は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される制御のフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰返し実行されるものとする。図６に示すルーチンでは、まず、ステップ１００において、例えば燃焼終了クランク角θeでの発熱量ＰＶκから燃焼開始クランク角θsでの発熱量ＰＶκを減算することにより、オフセット成分を除去した発熱量ＰＶκを算出する。
【００３９】
また、ステップ１０２では、圧縮行程の図示トルクＡ1と、膨張行程の図示トルクＡ2とを算出し、図示トルク比（Ａ2／Ａ1）を算出する。なお、ステップ１００，１０２の算出処理において、発熱量ＰＶκは、クランク角が燃焼終了クランク角θeに到達したときに算出され、図示トルク比（Ａ2／Ａ1）は、１サイクルにわたる積算処理によって算出される。これらの算出処理は、ＥＣＵ５０に記憶された筒内圧等の時系列データに基いて、例えば膨張行程の終了後に実行するようにしてもよい。
【００４０】
次に、ステップ１０４では、前記（１）式により判定係数αを算出し、ステップ１０６では、判定係数αが許容範囲内に収まっているか否かを判定する。そして、ステップ１０６の判定が成立した場合、即ち、αmax≧α≧αminが成立した場合には、ステップ１０８において、筒内圧センサの出力感度を正常と判定する。一方、ステップ１０６の判定が不成立の場合には、ステップ１１０において、出力感度を異常と判定する。
【００４１】
以上詳述した通り、本実施の形態によれば、筒内圧センサ４４の出力に基いて、センサの出力感度に影響される発熱量ＰＶκと、出力感度に影響されない図示トルク比（Ａ2／Ａ1）とを算出し、両者の比率である判定係数αに基いて出力感度の異常を検出することができる。これにより、他のセンサ出力等を補助的に利用しなくても、筒内圧センサの出力のみに基いて感度異常を検出することができ、システムを簡略化することができる。また、他のセンサの出力誤差等に影響されずに、異常検出を精度よく行うことができる。
【００４２】
さらに、任意の運転条件（運転領域）において判定係数αを算出することができるので、多数のデータ等を予め用意しなくても、広い運転領域において筒内圧センサの感度異常を容易に検出することができる。従って、異常検出に必要なデータの量や適合工数を抑制することができる。また、燃焼毎にばらつきが生じ易い筒内圧の最大値等を使用しないので、感度異常の判定基準（判定係数αの許容範囲）の余裕代を最小限に設定し、判定精度を向上させることができる。
【００４３】
なお、前記実施の形態１では、図６中のステップ１００が請求項１，２における第１のパラメータ取得手段の具体例を示し、ステップ１０２が第２のパラメータ取得手段の具体例を示している。また、ステップ１０４，１０６，１０８，１１０は、異常検出手段の具体例を示している。また、図３に示す特性線図は、請求項２における図示トルク算出手段の具体例を示し、図５に示す特性線図は、請求項３における判定基準設定手段の具体例を構成している。
【００４４】
実施の形態２．
次に、図７及び図８を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態１と同様の構成及び制御において、燃焼重心の変化に応じて判定係数の許容範囲を補正することを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００４５】
［実施の形態２の特徴］
一般に、点火時期制御等により燃焼重心が変化すると、これに伴って筒内での発熱量も変化する。具体的に述べると、例えば点火時期を遅角した場合には、燃焼効率が変化して未燃燃料の後燃え等が増加し、その結果として発熱量が増加することになる。このため、燃焼重心を一定とした前提で判定係数αを算出すると、算出値にずれが生じる場合がある。実施の形態１の図４において、基準の特性線Ｌに対してデータのばらつきが存在するのは、主として燃焼重心の変化に起因するものである。このため、本実施の形態では、燃焼重心の変化に応じて判定係数αの許容範囲（上限値αmax及び下限値αmin）を補正する。
【００４６】
図７は、本発明の実施の形態２において、点火時期制御等により生じる燃焼重心の変化を示す特性線図である。この図に示す特性線は、下記（２）式により算出される燃焼質量割合MFB（Mass Fraction of Burned fuel）であり、燃焼重心θmは、MFB＝５０％となるクランク角θとして定義される。また、下記（２）式において、ＰＶκ(θ)、ＰＶκ(θs)及びＰＶκ(θe)は、それぞれクランク角θ、燃焼開始クランク角θs及び燃焼終了クランク角θeにおける発熱量ＰＶκを示している。
【００４７】
2012147193.tif 000003
【００４８】
図７に示すように、燃焼重心θmは点火時期等に応じて変化する。このため、本実施の形態では、筒内圧センサの出力感度を判定するサイクルにおいて燃焼重心θmを算出し、算出した燃焼重心θmと、基準の燃焼重心θm0との偏差Δθを下記（３）式により算出する。ここで、基準の燃焼重心θm0とは、判定係数αの許容範囲を設定するときの基準となるもので、許容範囲の境界値である上限値αmax及び下限値αminは、燃焼重心がθm0であることを前提として設定されている。
【００４９】
Δθ＝θm−θm0      ・・・（３）
【００５０】
次の処理では、燃焼重心の偏差Δθに基いて、ＥＣＵ５０に予め記憶された後述のデータマップ（図８）を参照することにより、許容範囲の補正係数βを算出する。続いて、算出した補正係数βに基いて、下記（４），（５）式により上限値αmax及び下限値αminを補正し、補正後の上限値αmax′及び下限値αmin′を算出する。そして、補正後の上限値αmax′及び下限値αmin′を用いて、判定係数αが許容範囲内に収まっているか否かの判定を実行する。
【００５１】
αmax′＝αmax×β      ・・・（４）
αmin′＝αmin×β      ・・・（５）
【００５２】
図８は、燃焼重心の偏差Δθに基いて許容範囲の補正係数βを算出するためのデータマップである。前述したように、発熱量ＰＶκは、燃焼重心（点火時期）が遅角されるほど増加するので、これに伴って前記図４及び図５中に示す特性線Ｌの傾き及び判定係数αの算出値も増加方向にずれることになる。このため、本実施の形態では、図８に示すように、燃焼重心θmが遅角されるほど、補正係数βを増加させ、補正後の上限値αmax′及び下限値αmin′を増加方向に補正する。
【００５３】
これにより、本実施の形態では、前記実施の形態１と同様の作用効果に加えて、判定係数αのずれに合わせて許容範囲を補正し、燃焼重心の変化による影響を打ち消すことができる。従って、点火時期制御等により燃焼重心が変化しても、筒内圧センサ４４の出力感度の異常を高い精度で検出することができる。なお、実施の形態２を実現する具体的な処理としては、例えば実施の形態１（図６）において、ステップ１０６の処理を実行する前に、上述の処理に基いて補正後の上限値αmax′及び下限値αmin′を算出する。そして、ステップ１０６では、αmax′≧α≧αmin′が成立するか否かを判定すればよい。また、実施の形態２では、図８に示すデータマップ及び前記（４），（５）式が請求項３における判定基準補正手段の具体例を示している。
【００５４】
実施の形態３．
次に、図９乃至図１１を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態は、第１，第２のパラメータとして、前記実施の形態１と異なるパラメータを用いることを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５５】
［実施の形態３の特徴］
図９は、本発明の実施の形態３において、燃焼前後のＰＶ値の変化を示す特性線図である。ＰＶ値とは、任意のクランク角における筒内圧Ｐと当該クランク角での筒内容積Ｖとを乗算した値であり、筒内における内部エネルギの量に対応している。本実施の形態では、このＰＶ値に着目して、第１，第２のパラメータを取得する。具体的には、第１のパラメータとして内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxを取得し、第２のパラメータとして内部エネルギ比（ΔＰＶmax／ＰＶ0）を取得する。以下、これらのパラメータについて具体的に説明する。
【００５６】
（第１のパラメータ）
図９に示すように、ＰＶ値は、燃焼が開始することにより急激に増加し、燃焼が終了する以前のクランク角θPVmaxにおいて最大となる。本実施の形態では、まず、このＰＶ値の最大値を最大内部エネルギＰＶmaxとして取得する。最大内部エネルギＰＶmaxは、１サイクル中における内部エネルギの最大値に対応している。また、最大内部エネルギＰＶmaxが得られるクランク角θPVmaxは、燃焼が終了するクランク角（燃焼終了クランク角）よりも進角側のクランク角となる。一例を挙げると、燃焼終了クランク角がＡＴＤＣ８０°程度であるのに対し、クランク角θPVmaxはＡＴＤＣ２０〜２５°となる。
【００５７】
最大内部エネルギＰＶmaxは、筒内の内部エネルギの最大量であるが、その値には、燃焼により生じた内部エネルギの他に、ピストンによる筒内ガスの圧縮及び膨張のみに関連した内部エネルギが含まれている。このため、次の処理では、非燃焼時におけるクランク角θPVmaxでのＰＶ値を、基準内部エネルギＰＶ0として取得する。非燃焼時のＰＶ値は、ピストンの上下動のみに依存するので、図９中に仮想線で示すように、圧縮上死点（０°）を中心として対称に変化する。この特性を利用すれば、燃焼時には得ることができないクランク角θPVmaxでの基準内部エネルギＰＶ0を、クランク角θPVmaxと対称なクランク角−θPVmaxでのＰＶ値として取得することができる。
【００５８】
そして、本実施の形態では、第１のパラメータである内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxを、最大内部エネルギＰＶmaxと基準内部エネルギＰＶ0との差分に基いて下記（６）式により算出する。このようにして算出された内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxは、燃焼により変化する内部エネルギの最大変化量、即ち、燃焼時と非燃焼時とのＰＶ値の差分（内部エネルギの差）であるため、図示トルクと相関を有している。また、内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxは、筒内圧Ｐの絶対値をそのまま含んでいるため、筒内圧センサの出力感度に影響されるパラメータとなる。
【００５９】
ΔＰＶmax＝ＰＶmax−ＰＶ0      ・・・（６）
【００６０】
（第２のパラメータ）
第２のパラメータである内部エネルギ比（ΔＰＶmax／ＰＶ0）は、基準内部エネルギＰＶ0に対する最大内部エネルギＰＶmaxの比率として算出される。即ち、本実施の形態では、同一サイクル中の異なるクランク角θPVmax及び−θPVmaxで得られる筒内圧Ｐ等に基いて２つの指標ΔＰＶmax，ＰＶ0を算出し、該各指標の比率に基いて内部エネルギ比（ΔＰＶmax／ＰＶ0）を算出する。このようにして得られた内部エネルギ比（ΔＰＶmax／ＰＶ0）は、その分母及び分子にそれぞれ筒内圧Ｐを含んでいるので、筒内圧センサの出力感度に影響されないパラメータとなる。
【００６１】
（感度異常の検出処理）
次に、図１０を参照して、感度異常の検出処理について説明する。図１０は、内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxと内部エネルギ比（ΔＰＶmax／ＰＶ0）との関係を示す特性線図である。内部エネルギ比（ΔＰＶmax／ＰＶ0）は、その定義から判るように、内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxと比例関係を有している。従って、感度異常の検出処理は、両者の比率である判定係数αと、図１０中に示す基準の特性線Ｌの傾きに対応する許容範囲（上限値αmax及び下限値αmin）とに基いて、実施の形態１と同様に行われる。なお、本実施の形態では、判定係数αが下記（７）式により算出される。
【００６２】
α＝ΔＰＶmax／（ΔＰＶmax／ＰＶ0）      ・・・（７）
【００６３】
［実施の形態３を実現するための具体的な処理］
次に、図１１を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図１１は、本発明の実施の形態３において、ＥＣＵにより実行される制御のフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰返し実行されるものとする。図１１に示すルーチンでは、まず、ステップ２００において、例えばＥＣＵ５０に記憶した１サイクル分のＰＶ値の時系列データを参照することにより、最大内部エネルギＰＶmaxを取得する。また、ステップ２０２では、最大内部エネルギＰＶmaxが得られるクランク角θPVmaxを取得し、ステップ２０４では、圧縮上死点を中心として対称なクランク角θPVmaxと対称なクランク角−θPVmaxを取得する。
【００６４】
次に、ステップ２０６では、例えば時系列データを参照することにより、クランク角−θPVmaxでのＰＶ値に基いて基準内部エネルギＰＶ0を取得する。そして、ステップ２０８では、前記（６）式により内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxを算出し、ステップ２１０では、内部エネルギ比（ΔＰＶmax／ＰＶ0）を算出する。次に、ステップ２１２では、前記（７）式により判定係数αを算出し、ステップ２１４では、判定係数αが許容範囲内に収まっているか否かを判定する。そして、ステップ２１４の判定が成立した場合、即ち、αmax≧α≧αminが成立した場合には、ステップ２１６において、筒内圧センサの出力感度を正常と判定する。一方、ステップ２１４の判定が不成立の場合には、ステップ２１８において、出力感度を異常と判定する。
【００６５】
このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態１と同様の作用効果を得ることができ、エンジンの運転条件に依存することなく、筒内圧センサ４４の感度異常を検出することができる。特に、内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxは、燃焼により発生する内部エネルギの変化量であるから、燃焼重心の変化等による発熱量のばらつきを吸収することができる。これにより、燃焼重心が変化しても、筒内圧センサの感度異常を正確に検出することができる。
【００６６】
また、本実施の形態では、上記効果に加えて、次のような効果も得ることができる。まず、筒内圧センサ４４の出力には、センサの熱歪に起因する出力誤差（熱歪誤差）が生じ易い。センサの熱歪は、主として圧電素子を覆うダイヤフラムに発生するもので、ダイヤフラムが表面側と裏面側との熱膨張量の差に応じて歪むことにより生じる。このため、熱歪誤差の発生は、ダイヤフラムへの熱伝導に起因する応答遅れ等により、燃焼終了直後から顕著となる傾向がある。これに対し、本実施の形態では、燃焼終了クランク角よりも進角側のクランク角θPVmaxにおいて、内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxを取得することができるので、熱歪誤差の影響を受け難いタイミングで筒内圧センサの出力感度を判定することができ、感度異常の検出精度を高めることができる。
【００６７】
また、燃焼終了クランク角における筒内圧の検出値には、燃料の噴射や噴射弁の着座により生じる低周波ノイズが生じ易い。このような低周波ノイズは、ローパスフィルタ等によっても容易に除去することができず、発熱ＰＶκや図示トルクＡ2等に誤差を生じさせる。この点に関しても、本実施の形態では、上記理由によりノイズの影響を回避するこができる。しかも、内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxの取得タイミングは、ＰＶ値が最大となって筒内圧Ｐが高いタイミング、即ち、筒内圧波形の分解能が高い（Ｓ／Ｎ比が良い）タイミングであるから、感度異常をより正確に検出することができる。
【００６８】
なお、前記実施の形態３では、図１１中のステップ２００〜２０８が請求項１，４における第１のパラメータ取得手段の具体例を示し、ステップ２１０が第２のパラメータ取得手段の具体例を示している。また、ステップ２１２，２１４，２１６，２１８は、異常検出手段の具体例を示している。さらに、ステップ２００は、請求項４における最大内部エネルギ算出手段の具体例を示し、ステップ２０２，２０４，２０６が基準内部エネルギ算出手段の具体例を示している。
【００６９】
実施の形態４．
次に、図１２を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態１，３で用いたパラメータを組合わせることを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態１，３と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７０】
［実施の形態４の特徴］
図１２は、本発明の実施の形態４において、内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxと図示トルク比（Ａ2／Ａ1）との関係を示す特性線図である。この図に示すように、本実施の形態では、第１のパラメータとして内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxを取得し、第２のパラメータとして図示トルク比（Ａ2／Ａ1）を取得する。内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxは、前述したように図示トルクと相関があるので、図１２中に示す特性線Ｌを得ることができる。
【００７１】
本実施の形態では、実施の形態１，３と同様の方法により、内部エネルギ最大変化量ΔＰＶmaxと図示トルク比（Ａ2／Ａ1）とを取得した後に、下記（８）式に基いて判定係数αを算出する。そして、感度異常の検出処理は、算出した判定係数αと、図１２中に示す基準の特性線Ｌの傾きに対応する許容範囲（上限値αmax及び下限値αmin）とに基いて、実施の形態１と同様に行われる。
【００７２】
α＝ΔＰＶmax／（Ａ2／Ａ1）      ・・・（８）
【００７３】
このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態３と同様の作用効果を得ることができる。なお、実施の形態４を実現する具体的な処理としては、例えば実施の形態３（図１１）において、ステップ２１０に代えて実施の形態１（図６）のステップ１０２を実行する。そして、ステップ２１２では、前記（８）式に基いて判定係数αを算出すればよい。
【００７４】
実施の形態５．
次に、図１３乃至図１５を参照して、本発明の実施の形態５について説明する。本実施の形態は、第１，第２のパラメータとして、前記実施の形態１，３，４と異なるパラメータを用いることを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７５】
［実施の形態４の特徴］
図１３は、本発明の実施の形態５において、最大筒内圧Ｐmaxと特定燃焼割合クランク角θSMFBとの関係を示す特性線図である。この図に示すように、本実施の形態では、第１のパラメータとして、１サイクル中における筒内圧Ｐの最大値である最大筒内圧Ｐmaxを取得する。また、第２のパラメータとして、下記（９）式に示すように、燃焼質量割合MFBが所定の基準値SMFBと一致するクランク角である特定燃焼割合クランク角θSMFBを取得する。なお、この式は前記（２）式から導出されるものである。
【００７６】
2012147193.tif 000004
【００７７】
このように、本実施の形態では、同一サイクル中の異なるクランク角θs，θeで得られる筒内圧Ｐ等に基いて２つの指標ＰＶκ(θs)，ＰＶκ(θe)を算出し、該各指標の比率に基いて特定燃焼割合クランク角θSMFBを取得する。より具体的に言えば、基準値SMFBは、クランク角θs，θeでの筒内圧Ｐ等に基いて算出される２つの指標｛ＰＶκ(θs)−ＰＶκ(θe)｝，｛ＰＶκ(θSMFB)−ＰＶκ(θe)｝の比率であり、特定燃焼割合クランク角θSMFBは、この基準値SMFBに基いて取得される。そして、前記（９）式の分母及び分子には、それぞれ筒内圧Ｐが含まれているので、基準値SMFBに基づいて取得される特定燃焼割合クランク角θSMFBは、筒内圧センサの出力感度に影響されないパラメータとなる。
【００７８】
また、基準値SMFBは、０〜１００％の範囲内で任意の一定値に設定され、ＥＣＵ５０に予め記憶されている。図１４は、燃焼質量割合の特性線図において、例えばSMFB＝５０％とした場合の特定燃焼割合クランク角θ50を示す説明図である。この図に示すように、特定燃焼割合クランク角θSMFBは、燃焼状態に応じて燃焼質量割合の特性線と共に変化する。しかし、特定燃焼割合クランク角θSMFBと最大筒内圧Ｐmaxとの間には、図１３中の基準の特性線Ｌに示す関係が成立する。従って、感度異常の検出処理は、両者の比率である判定係数αと、基準の特性線Ｌの傾きに対応する許容範囲（上限値αmax及び下限値αmin）とに基いて、実施の形態１と同様に行われる。なお、本実施の形態では、判定係数αが下記（１０）式により算出される。
【００７９】
α＝Ｐmax／θSMFB      ・・・（１０）
【００８０】
［実施の形態５を実現するための具体的な処理］
次に、図１５を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図１５は、本発明の実施の形態５において、ＥＣＵにより実行される制御のフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰返し実行されるものとする。図１５に示すルーチンでは、まず、ステップ３００において、最大筒内圧Ｐmaxを取得する。また、ステップ３０２では、前記（９）式に基いて特定燃焼割合クランク角θSMFBを取得する。
【００８１】
次に、ステップ３０４では、前記（１０）式により判定係数αを算出し、ステップ３０６では、判定係数αが許容範囲内に収まっているか否かを判定する。そして、ステップ３０６の判定が成立した場合、即ち、αmax≧α≧αminが成立した場合には、ステップ３０８において、筒内圧センサの出力感度を正常と判定する。一方、ステップ３０６の判定が不成立の場合には、ステップ３１０において、出力感度を異常と判定する。
【００８２】
このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態１と同様の作用効果を得ることができ、エンジンの運転条件に依存することなく、筒内圧センサ４４の感度異常を検出することができる。また、本実施の形態では、以下のような効果も得ることができる。
【００８３】
まず、燃焼質量割合MFBは、図１４に示すように、燃焼終了クランク角θe（ＡＴＤＣ８０°程度）よりも進角側で１００％に達する。即ち、MFBの算出時には、前記（９）式に用いる燃焼終了クランク角θeを実際の燃焼終了点より進角側（例えばＡＴＤＣ６０°程度）に設定することができる。そして、この設定によれば、実際の燃焼終了点よりも進角側のタイミング、即ち、熱歪誤差が発生し始める前のタイミングで特定燃焼割合クランク角θSMFBを算出することができる。また、最大筒内圧Ｐmaxも同様に、実際の燃焼終了点よりも進角側のタイミングで出現するので、熱歪誤差の影響を受け難い。従って、本実施の形態によれば、前記実施の形態３と同様に、筒内圧センサの出力感度を精度よく検出することができる。
【００８４】
また、本実施の形態では、燃焼質量割合MFBが所定の比率（基準値SMFB）となる特定燃焼割合クランク角θSMFBを基準として、このクランク角に対する最大筒内圧Ｐmaxの比率である判定係数αを算出する。これにより、判定係数αは、点火時期制御等により燃焼重心の変化しても、その影響を受けることがない。従って、本実施の形態によれば、前記実施の形態２と同様の効果を得ることができ、燃焼重心の変化に関係なく、筒内圧センサの感度異常を高い精度で検出することができる。
【００８５】
なお、前記実施の形態５では、図１５中のステップ３００が請求項１，６における第１のパラメータ取得手段の具体例を示し、ステップ３０２が第２のパラメータ取得手段の具体例を示している。また、ステップ３０４，３０６，３０８，３１０は、異常検出手段の具体例を示している。また、図１４に示す特性線図及び前記（９）式は、請求項６におけるＭＦＢ算出手段の具体例を構成している。
【００８６】
また、実施の形態１〜５では、第１のパラメータと第２のパラメータとの関係を判定係数αとして算出し、この判定係数αに基いて異常検出を行う構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば第１のパラメータと第２のパラメータとの関係を運転条件等に応じて変化するデータマップとして記憶しておき、このデータマップに基いて異常検出を行う構成としてもよい。これにより、第１のパラメータと第２のパラメータとが比例関係以外の相関をもつ場合でも、両者の関係に基いて異常検出を実行することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１０  エンジン（内燃機関）
１２  ピストン
１４  燃焼室
１６  クランク軸
１８  吸気通路
２０  排気通路
２２  スロットルバルブ
２４  触媒
２６  燃料噴射弁
２８  点火プラグ
３０  吸気バルブ
３２  排気バルブ
４０  クランク角センサ
４２  エアフローセンサ
４４  筒内圧センサ
５０  ＥＣＵ
ＰＶκ  発熱量（第１のパラメータ）
Ａ2／Ａ1  図示トルク比（第２のパラメータ）
Ａ1，Ａ2  図示トルク（指標）
α  判定係数（第１，第２のパラメータの関係）
αmax，αmin  許容範囲の上限値，下限値（判定基準）
ΔＰＶmax  内部エネルギ最大変化量（第１のパラメータ、指標）
ΔＰＶmax／ＰＶ0  内部エネルギ比（第２のパラメータ）
ＰＶ0  基準内部エネルギ（指標）
Ｐmax  最大筒内圧（第１のパラメータ）
θSMFB  特定燃焼割合クランク角（第２のパラメータ）
SMFB  基準値
θs  燃焼開始クランク角
θe  燃焼終了クランク角
【図１】
2012147193.tif 000005
【図２】
2012147193.tif 000006
【図３】
2012147193.tif 000007
【図４】
2012147193.tif 000008
【図５】
2012147193.tif 000009
【図６】
2012147193.tif 000010
【図７】
2012147193.tif 000011
【図８】
2012147193.tif 000012
【図９】
2012147193.tif 000013
【図１０】
2012147193.tif 000014
【図１１】
2012147193.tif 000015
【図１２】
2012147193.tif 000016
【図１３】
2012147193.tif 000017
【図１４】
2012147193.tif 000018
【図１５】
2012147193.tif 000019
【国際調査報告】
2012147193.tif 000020
2012147193.tif 000021
2012147193.tif 000022
2012147193.tif 000023