(57)【要約】【課題】簡易な構成で筒内圧センサの出力特性のばらつきを補正する。【解決手段】機関１０の各気筒に筒内圧センサ１１〜１４を設け、検出した気筒内圧力に基づいて各気筒の燃焼状態が均一になるように制御する際に、各筒内圧センサの出力特性のばらつきをなくす補正を行う。この補正は、各筒内圧センサの出力特性を１次関数で表し、各筒内圧センサの出力特性が予め定めた共通の基準出力特性に一致するように各筒内圧センサの出力特性のゲインとオフセットとを補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒にそれぞれ、気筒内圧力を検出する筒内圧センサを備えた内燃機関において、所定の運転条件下における気筒の行程サイクル中の予め定めた２点において前記各筒内圧センサを用いて検出した気筒内圧力に基づいて前記各筒内圧センサの出力と筒内圧との関係を表す出力特性を補正する内燃機関の制御装置であって、
前記出力特性はセンサ出力と筒内圧との１次関数として与えられ、前記補正は前記各筒内圧センサの前記出力特性が予め記憶した共通の基準出力特性に一致するように各センサの出力特性のオフセットとゲインとを補正することにより行われる、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記基準出力特性は、前記筒内圧センサのうちの一つの出力特性である、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記基準出力特性は、前記機関の運転条件に応じて予め定められた出力特性である、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記基準出力特性は、前記各筒内圧センサの補正前の出力特性のオフセットとゲインのそれぞれの平均値として与えられるである、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記所定の運転条件は、機関が燃料カット運転を実施している状態である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記各筒内圧センサを用いた圧力検出を行う気筒の行程サイクル中の予め定めた２点のうちの１点はそれぞれの気筒の筒内圧力がピークになるタイミングである、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記各筒内圧センサ出力の検出を行う気筒の行程サイクル中の予め定めた２点のうちの１点は、気筒の吸気行程の所定区間内にある、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記筒内圧センサ出力の検出を行う気筒の行程サイクル中の予め定めた２点のうちの１点は、気筒の排気行程の所定区間内にある、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記予め定めた２点における各センサ出力の検出値として、それぞれ所定数のサイクルにおける検出値の平均値を採用する、請求項１から請求項７のいずれか１項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関し、詳細には筒内圧センサで検出した気筒内燃焼圧力に基づいて機関の制御を行う内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の各気筒に気筒内圧力を検出可能な筒内圧センサを設け、機関運転中に検出した気筒内圧力（燃焼圧力）に基づいて各気筒間の燃焼状態等のばらつきを補正する内燃機関の制御装置が知られている。
【０００３】
ところが、このように各気筒に筒内圧センサを配置して個別に気筒内圧力を検出するようにした場合、各センサ間の出力特性のばらつきが問題になる。
【０００４】
すなわち、筒内圧センサの実際の検出圧力とセンサ出力との関係（出力特性）には個体毎の初期ばらつきがある。また、出力特性は時間の経過とともに変化する場合があるため、使用とともに出力特性に個体間のばらつきが生じる場合もある。
【０００５】
このように各センサ間に出力特性のばらつきが生じると、例えば、各気筒の燃焼状態にばらつきがなく完全に一致している理想的な状態があったとしても、筒内圧センサ出力に基づいて求めた各気筒の燃焼状態には見かけ上ばらつきが生じてしまう。この場合には、各気筒の燃焼状態の見かけ上のばらつきをなくす方向にばらつき補正が行われるため、実際にはばらつきがなかったにもかかわらず、補正の結果ばらつきが生じてしまうことになる。
【０００６】
このため、複数気筒にそれぞれ筒内圧センサを設けた場合の各センサ出力特性のばらつきを補正する方法が種々提案されている（特許文献１、２参照）。
【０００７】
例えば、特許文献１では、同一の気筒の燃焼圧力を同時にに２つの筒内圧センサを用いて計測することにより、センサ出力のばらつきを補正するようにしている。
【０００８】
すなわち、特許文献１の装置では、例えばシリンダヘッドの各気筒間部分に筒内圧センサを配置し、それぞれの筒内圧センサを開閉可能な圧力導入通路を介して両側の気筒と接続する構成としている。これにより、気筒間に配置された筒内圧センサは選択的に両側の気筒に接続可能となり、一つのセンサで両側の気筒のいずれの筒内圧をも計測可能となっている。
【０００９】
特許文献１では、機関運転中に、ある気筒の両側に配置された２つのセンサを同時にこの気筒に接続し同一の気筒の筒内圧力のピーク値を同時に２つの筒内圧センサで測定するようにしている。
【００１０】
特許文献１では、上記によりそれぞれのセンサで測定したピーク値（数サイクルの平均値）が一致するように一方のセンサの出力特性を補正し、このピーク値の補正を順次隣接したセンサに繰返すことにより最終的に全部の筒内圧センサの出力特性を一致させるようにしている。
【００１１】
また、特許文献２は、筒内圧センサとは別に、機関の吸気圧力を検出する吸気圧力センサを設け、この吸圧センサ出力に基づいて各筒内圧センサの出力特性を補正することを開示している。
すなわち、特許文献２では、それぞれの気筒に設けた筒内圧センサを用いて、クランキング時や、減速時などの燃料カット時等の気筒内で燃焼が行われていない時に吸気行程における所定のタイミングで気筒内圧力を検出する。
【００１２】
特許文献２では、更に吸気圧センサを用いて機関の吸気圧力を検出し、上記により各筒内圧センサで検出した各気筒の吸気行程時における気筒内圧力が吸気圧センサで検出した機関吸気圧力に一致するように各筒内圧センサ出力特性のオフセット（センサゼロ出力時の筒内圧）を補正する。
【００１３】
また、特許文献２では、上記吸気圧センサで検出した吸気圧力に機関の圧縮比を乗じることにより各気筒の圧縮上死点における気筒内圧力の理論値を算出するとともに、気筒内で燃焼が行われない条件下で実際に各気筒の圧縮上死点における圧力（ピーク値）を各筒内圧センサで検出し、これらピーク値が上記理論値に一致するように各センサの出力特性のゲイン（センサ出力と筒内圧センサの関係を表す直線の傾き）を補正する。
【００１４】
これにより、特許文献２の装置では各センサの出力特性が同一になるようにオフセットとゲインとが補正される。
【００１５】
【特許文献１】特開昭６３−２６８９５５号公報
【特許文献２】特開平１−２６２３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記特許文献１の装置では、一つの筒内圧センサを２つの気筒に接続する必要がある。このため、筒内圧センサの配置が制限されるとともに、筒内圧センサと２つの気筒とを接続する圧力導入通路を設ける必要が生じるため、装置の構成が複雑になる問題がある。
【００１７】
また、特許文献１の装置では各気筒の筒内圧ピーク値に基づく補正を行うのみであるため、センサ出力特性のオフセットのばらつきが残ってしまい、完全には各センサの出力特性のばらつきをなくすことができない問題が生じる。
【００１８】
一方、特許文献２の装置では吸気圧センサを用いて各筒内圧センサ出力特性のゲインとオフセットとを補正することにより、各筒内圧センサの出力特性を一致させている。
【００１９】
しかし、特許文献２の装置では各センサの出力特性のばらつき補正を行うために吸気圧センサを必要とするため、吸気圧センサを備えていない機関では筒内圧センサの出力特性の補正を行うことができない問題が生じる。
【００２０】
本発明は上記問題に鑑み、２つの気筒と筒内圧センサとを接続する圧力導入通路や吸気圧センサ等を必要とすることなく、簡易な構成で正確に複数の筒内圧センサの出力特性のばらつきを補正することを可能とする内燃機関の制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
請求項１に記載の発明によれば、複数の気筒にそれぞれ、気筒内圧力を検出する筒内圧センサを備えた内燃機関において、所定の運転条件下における気筒の行程サイクル中の予め定めた２点において前記各筒内圧センサを用いて検出した気筒内圧力に基づいて前記各筒内圧センサの出力と筒内圧との関係を表す出力特性を補正する内燃機関の制御装置であって、前記出力特性はセンサ出力と筒内圧との１次関数として与えられ、前記補正は前記各筒内圧センサの前記出力特性が予め記憶した共通の基準出力特性に一致するように各センサの出力特性のオフセットとゲインとを補正することにより行われる、内燃機関の制御装置が提供される。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、前記基準出力特性は、前記筒内圧センサのうちの一つの出力特性である、請求項１に記載の内燃機関の制御装置が提供される。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、前記基準出力特性は、前記機関の運転条件に応じて予め定められた出力特性である、請求項１に記載の内燃機関の制御装置が提供される。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、前記基準出力特性は、前記各筒内圧センサの補正前の出力特性のオフセットとゲインのそれぞれの平均値として与えられるである、請求項１に記載の内燃機関の制御装置が提供される。
【００２５】
すなわち、請求項１から４の発明では、各気筒において同一条件下で検出した２点の筒内圧センサ出力を用いて各センサ出力特性のゲイン（出力特性直線の傾き）とオフセット（ゼロ出力時の圧力）とを求め、このゲインとオフセットとがそれぞれ基準値に一致するように補正を行う。
【００２６】
この基準値は、必ずしも前述した特許文献２のように実際の圧力（吸気圧）と関連しているわけではなく、各センサの出力特性を一致させるだけのために設定されている。
【００２７】
すなわち、特許文献２のように実際の各気筒内圧力を別の手段を用いて検出し、その圧力を基準値として各センサの出力特性を補正すれば、各センサの出力特性は互いに一致するだけでなく、各センサの出力は実際の気筒内圧力を示すようになる。
【００２８】
しかし、実際には筒内圧センサを用いて各気筒の燃焼状態のばらつきをなくす補正を行う場合には、各筒内圧センサの出力特性が一致しておりばらつきがないことが重要であり、この一致した出力特性により各筒内圧センサ出力から算出される圧力値は必ずしも厳密に真の圧力に一致している必要はない。
【００２９】
本発明では予め記憶した各筒内圧センサに共通の基準値（必ずしも真の圧力に基づくものである必要はない）を用いて各センサの出力特性を一致させているため、各センサにより検出される筒内圧力は真の筒内圧力とは多少異なる値である可能性があるが、各センサの出力特性が一致しているため、各気筒の燃焼状態のばらつきは正確に検出することができる。
【００３０】
従って、本発明によれば、各筒内圧センサの出力特性の補正のために吸気圧センサなどの余分な構成を追加することなく、簡易な構成で正確に各センサの出力特性を一致させることが可能となる。
【００３１】
また、上記の補正において各センサに共通に使用する基準値としては、例えば、一の気筒の筒内圧センサの出力特性を求め、この一の気筒の筒内圧センサの出力特性を基準値として用い、他の気筒の筒内圧センサの出力特性を、この一の気筒の筒内圧センサの出力特性に一致するように補正してもよいし、或は予め機関の運転状態（負荷、回転数）に応じて基準となる出力特性を設定しておいて、各気筒の筒内圧センサの出力特性を、この基準出力特性に一致するように補正しても良い。
【００３２】
また、基準値としては、所定の条件下で求めた各気筒の筒内圧センサの出力特性（オフセット、ゲイン）の平均値を用いても良い。
【００３３】
請求項５に記載の発明によれば、前記所定の運転条件は、機関が燃料カット運転を実施している状態である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置が提供される。
【００３４】
すなわち、請求項５の発明では、各筒内圧センサ出力特性の補正は機関の減速時などの燃料カット運転中に行われる。燃料カット時は各気筒で燃焼が生じないため燃焼のばらつきによる筒内圧力のばらつきが生じない。このため、各筒内圧センサ出力特性補正時には、各気筒内圧力はほぼ同一となるため、出力特性の正確な補正を行うことができる。
【００３５】
請求項６に記載の発明によれば、前記各筒内圧センサを用いた圧力検出を行う気筒の行程サイクル中の予め定めた２点のうちの１点はそれぞれの気筒の筒内圧力がピークになるタイミングである、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置が提供される。
【００３６】
すなわち、請求項６の発明では、筒内圧センサ出力の検出を行う２点のうち、１点は筒内圧力がピークになるタイミングとされる。例えば、燃料カット運転時などの筒内圧力ばらつきが少ない運転条件下では、筒内圧力のピーク値（例えば、燃料カット運転時では圧縮上死点圧力）は各気筒でほぼ一致する。このため、筒内圧力のピーク値を出力特性の補正に用いることにより精度の高い出力特性の補正を行うことが可能となる。
【００３７】
請求項７に記載の発明によれば、前記各筒内圧センサ出力の検出を行う気筒の行程サイクル中の予め定めた２点のうちの１点は、気筒の吸気行程の所定区間内にある、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置が提供される。
【００３８】
すなわち、請求項７の発明では、筒内圧センサ出力の検出を行う２点のうちの１点は、気筒の吸気行程中の所定の区間とされる。吸気行程においては、各気筒内圧力はほぼ一致するため、吸気行程時の筒内圧力を用いて各センサの出力特性の補正を行うことにより、出力特性の補正の精度が向上する。
【００３９】
請求項８に記載の発明によれば、前記筒内圧センサ出力の検出を行う気筒の行程サイクル中の予め定めた２点のうちの１点は、気筒の排気行程の所定区間内にある、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置が提供される。
【００４０】
すなわち、請求項８の発明では、筒内圧センサ出力の検出を行う２点のうちの１点は、気筒の排気行程中の所定の区間とされる。排気行程においては、各気筒内圧力はほぼ一致するため、排気行程時の筒内圧力を用いて各センサの出力特性の補正を行うことにより、出力特性の補正の精度が向上する。
【００４１】
請求項９に記載の発明によれば、前記予め定めた２点における各センサ出力の検出値として、それぞれ所定数のサイクルにおける検出値の平均値を採用する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置が提供される。
【００４２】
すなわち、請求項９の発明では、各センサの出力の検出値は、１回の測定値を用いるのではなく、所定回数のサイクルで計測した値の平均値を採用する。これにより、ノイズなどによる測定誤差の影響が低減される。
【発明の効果】
【００４３】
各請求項に記載の発明によれば、各筒内圧センサの出力特性のばらつきをなくす補正を簡易な構成で行うことが可能となる共通の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００４５】
図１は、本発明を自動車用内燃機関に適用した場合の実施形態の概略構成を示している。
図１において１０は自動車用内燃機関を示す。本実施形態では、機関１０は＃１〜＃４で示す４つの気筒を有する火花点火機関とされている。
【００４６】
また、それぞれの気筒＃１〜＃４には、気筒内圧力を検出可能な筒内圧力センサ１１〜１４が設けられている。
【００４７】
本実施形態では、筒内圧力センサ１１〜１４は、ピエゾ素子などを用いた公知の形式の圧力センサとされている。本実施形態の筒内圧センサは、シリンダブロックやシリンダヘッドに配置され、気筒内部に接続孔を介して連通するタイプのものや、各気筒の点火プラグ（図示せず）に取付けられるワッシャ形式のもの、などいずれの形式のものも使用可能である。
【００４８】
図１に３０で示すのは、機関１０の電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。
本実施形態では、ＥＣＵ３０は公知の形式のマイクロコンピュータとされ、機関１０の燃料噴射制御や点火時期制御などの機関の基本制御を行う他、本実施形態では後述するように、各気筒の燃焼状態の均一化制御、及びそのために各筒内圧センサ１１〜１４の出力特性のばらつきをなくす補正を行う。
【００４９】
これらの制御を実行するため、ＥＣＵ３０には筒内圧センサ１１〜１４の出力電圧が図示しないＡＤコンバータを介して入力されている他、機関１０のクランク軸近傍に配置されたクランク角センサ３１から機関のクランク軸回転角ＣＡを表すパルス信号と、機関１０の吸気通路に設けられたエアフローメータ３３から機関の吸気流量を表す信号が、それぞれ入力されている。
【００５０】
また、ＥＣＵ３０の出力ポートは、点火回路４１及び燃料噴射回路４３に接続され、機関１０の点火時期と燃料噴射とを制御している。
【００５１】
ＥＣＵ３０はクランク角センサ３１から入力するパルス信号の周波数から機関回転速度Ｎ（ｒｐｍ）と、また特定の気筒（例えば＃１気筒）の圧縮行程上死点到達毎に別途発生する基準位置信号入力後のクランク角パルス数からクランク軸回転角を、それぞれ算出する。
【００５２】
また、ＥＣＵ３０は、エアフローメータ３３で検出した機関吸気流量と、機関回転数とに基づいて機関燃料噴射量、機関点火時期を設定する。この燃料噴射量演算及び点火時期の演算は公知のいずれの方法も使用することができるため、ここでは詳細な説明は省略する。
【００５３】
本実施形態では、ＥＣＵ３０は更に、筒内圧センサ１１から１４の各クランク角における出力に基づいて、各気筒の燃焼の総発熱量や図示平均有効圧等の燃焼パラメータを算出するとともに、各気筒のこれら燃焼パラメータのばらつきをなくすように上記で算出した燃料噴射量、点火時期を補正し、各気筒の燃焼状態が均一になるようにする均一化制御を行っている。
【００５４】
この均一化制御自体は、公知のいずれの方法をも用いることができるが、いずれの方法においても、各気筒の筒内圧センサの出力特性にばらつきがあると各気筒の燃焼状態を均一にすることができない。
【００５５】
図２は、一般的な筒内圧センサの、センサ出力と筒内圧力との関係である出力特性を示す図であり、縦軸（ｙ軸）に圧力を、横軸（ｘ軸）にセンサ出力をとって示している。
【００５６】
図２に示すように、筒内圧センサの出力は圧力に略比例して増大するため、出力特性は直線になる。
本明細書では、出力特性直線とｙ軸との交点（すなわち、センサ出力がゼロになる筒内圧力）をオフセット、出力特性直線の傾きをゲインと呼ぶ。
【００５７】
従って、出力特性はゲインａ、オフセットｂとを用いて、
ｙ＝ａｘ＋ｂ
として表される。
【００５８】
ところが、実際には上記のゲインａとオフセットｂの値はそれぞれのセンサで公差内での初期ばらつきがあるだけでなく、更には使用時間とともにばらつきが出る場合があり、複数の筒内圧センサを使用する場合には圧力検出値にばらつきが生じてしまう。
【００５９】
例えば、図３は図１の筒内圧センサ１１から１４の出力特性のばらつきの状態を模式的に示している。図３においてＩからＩＶは、それぞれセンサ１１から１４の出力特性を表している。
【００６０】
図３のように、各筒内圧センサの出力特性がばらついていると、仮に各気筒の燃焼状態に全くばらつきがない理想的な状態であった場合でも、各気筒の筒内圧センサの出力は異なるようになり、各筒内圧センサの出力に基づいて算出した総発熱量や図示有効圧力などは一致しなくなる。この場合には前述した均一化制御を行うと逆に各気筒の燃焼状態にばらつきが生じてしまう場合がある。
【００６１】
そこで、本実施形態では、以下に示す方法で各筒内圧センサの出力特性のばらつきを補正している。
図４は、出力特性のばらつき補正方法を説明する、図２と同様な図である。
【００６２】
本実施形態では、後述する方法で基準となる出力特性（図４に一点鎖線で示す）を設定し、この基準出力特性に一致するように、実際のセンサ出力特性（図４に実線で示す）を補正する。
【００６３】
具体的には、まず実際の筒内圧センサの出力とセンサの表示する圧力について２組のデータを取り、このデータに基づいて実際の筒内圧センサの出力特性のゲインａとオフセットｂとを算出する。
【００６４】
例えば、実際のセンサで測定した気筒内圧力がｙｅ及びｙｐのときにセンサ出力がそれぞれｘｅ、ｘｐであったとすると、この筒内圧センサの出力特性のゲインａとオフセットｂとは、それぞれ、
ａ＝（ｙｐ−ｙｅ）／（ｘｐ−ｘｅ）
ｂ＝（ｙｅ・ｘｐ−ｙｐ・ｘｅ）／（ｘｐ−ｘｅ）
として求められる。
【００６５】
この出力特性を、図４に一点鎖線で示した基準出力特性に一致させるためには、基準出力特性のゲインをＡ、オフセットをＢとした場合に、補正係数α＝Ａ／ａを実際の出力特性のゲインａに乗じるとともに、補正係数β＝（Ｂ−ｂ）を実際の出力特性のオフセットに加えれば良い。
【００６６】
従って、補正後の出力特性は、
ｙ＝α・（ａ・ｘ）＋ｂ＋β
として求められる。
【００６７】
なお、図２から図４の説明では、ｙ軸に圧力をとり、ｘ軸にセンサ出力をとって、ｙ（圧力）をｘ（センサ出力）の関数とした形で出力特性を表しているが、逆にｙ軸にセンサ出力をとりｘ軸に圧力をとってセンサ出力（ｙ）を圧力（ｘ）の関数とした形で出力特性を表した場合にも全く同様の補正を行うことができる。
【００６８】
次に、図４の基準出力特性について説明する。
前述したように、本発明では簡易に各筒内圧センサの出力特性ばらつきをなくすことを最優先するため、別途測定した筒内圧力などを用いた出力特性の校正は行っていない。
このため、上記の補正後の出力特性を用いて算出した筒内圧力は必ずしも実際の圧力と厳密には一致しない場合がある。
【００６９】
従って、上記補正に使用する基準出力特性としては、できるだけ真の圧力に対応したものを使用し、補正後の各筒内圧センサの出力特性が一致するだけでなく、補正後の出力特性を用いて求めた圧力値ができるだけ真の圧力に近くなるようにすることが好ましい。
【００７０】
そこで、以下の実施形態では、基準出力特性として、（１）いずれかの気筒の筒内圧センサの出力特性を使用する場合、（２）運転条件に応じて予め定めた出力特性を使用する場合、（３）全気筒の筒内圧センサの出力特性の平均を使用する場合、の３つを例にとって、出力特性の補正について詳細に説明する。
【００７１】
（１）いずれかの気筒の筒内圧センサ出力特性を基準出力特性として使用する場合。
【００７２】
本実施形態では、各気筒の出力特性（ゲイン、オフセット）を前述の方法で求め、その中の一つの気筒の出力特性を基準出力特性として使用し、他の気筒の出力特性をこの基準出力特性に一致させるようにする。
【００７３】
本来、出力特性のばらつきはあまり大きくなく、各筒内圧センサの出力特性にはあまり大きな狂いはないため、一つの筒内圧センサの出力特性に他の筒内圧センサの出力特性を一致させることにより、各筒内圧センサで検出した圧力値が真の値から大きくずれることなく、各筒内圧センサの出力特性のばらつきをなくすことができる。
【００７４】
図５は、本実施形態における筒内圧センサ出力特性の補正操作を説明するフローチャートである。本操作はＥＣＵ３０により実行される。
【００７５】
図５、ステップ５０１では筒内圧センサ出力特性の補正実行条件が成立しているか否かが判定される。本実施形態では、出力特性の補正は機関が燃料カット運転を実行しているときにのみ行う。燃料カット運転中は気筒内で燃焼が行われないため、燃焼のばらつきによる各気筒内の圧力のばらつきが生じず、例えば気筒内の圧力ピーク値などが気筒間で最も良く一致するためである。
【００７６】
ステップ５０１で現在燃料カット運転中であった場合には、次にステップ５０２で各気筒の行程サイクル中の予め定めた２点において各筒内圧センサを用いて実際に筒内圧を計測する。
【００７７】
本実施形態では、上記計測を行う２点は、筒内圧がピークになる点（圧縮上死点）と、排気行程（または吸気行程）中の所定区間とされ、筒内ピーク圧力（Ｐｐ）及び排気行程（または吸気行程）中の所定区間内の筒内圧力の平均値（Ｐｅ）が求められる。すなわち、筒内圧の最大値と最小値とを用いることにより、下記で算出する出力特性の算出精度が向上する。
【００７８】
また、上記２点の計測は１回の計測値ではなく、それぞれ複数サイクル（例えば１０サイクル）計測を行い、その平均値をＰｐ、Ｐｅ、Ｖｐ、Ｖｅとして採用し、ノイズの影響が計測値に入ることを防止する。
【００７９】
全筒内圧センサでの計測が終ると、次にステップ５０５では、各気筒での計測値Ｐｐ、Ｐｅ、及びそのときのセンサ出力Ｖｐ及びＶｅを用いて、前述の式からそれぞれのセンサのゲインａとオフセットｂとが算出される。すなわち、
ａ＝（Ｐｐ−Ｐｅ）／（Ｖｐ−Ｖｅ）
ｂ＝（Ｐｅ・Ｖｐ−Ｐｐ・Ｖｅ）／（Ｖｐ−Ｖｅ）
上記により各気筒のゲインａとオフセットｂとを求めたあと、ステップ５０７では、気筒のうちの任意の一つ（例えば＃１気筒）の筒内圧センサの、上記により算出したゲインとオフセットとをそれぞれ基準値Ａ、Ｂとして用いて、前述した補正係数α＝Ａ／ａ及び補正係数β＝（Ｂ−ｂ）を各気筒について求め、補正操作を終了する。
【００８０】
本操作により補正係数α、βが求められると、ＥＣＵ３０は、これらの補正係数を用いて各筒内圧センサの出力特性を補正し、
Ｐ＝α・（ａ・Ｖ）＋ｂ＋β
として筒内圧力を求める（Ｐは筒内圧力、Ｖはセンサの出力）。
【００８１】
これにより、各筒内圧センサ出力特性のばらつきが補正され、各筒内圧センサにより求めた筒内圧力を用いて正確な各気筒の燃焼状態の均一化を行うことが可能となる。
【００８２】
（２）運転条件に応じて予め定めた基準出力特性を使用する場合。
【００８３】
本実施形態では、機関の運転状態（回転数、吸気量）に応じて予め基準出力特性を定めておき、機関の燃料カット運転時の回転数と吸気量とに応じて使用する基準出力特性を選択する。
【００８４】
前述したように、機関燃料カット運転時には燃焼が生じないため各気筒での筒内圧力ピーク値や吸気行程（または排気行程）での筒内圧力のばらつきが少なくなる。また、筒内圧力ピーク値（圧縮上死点圧力）と吸気行程（または排気行程）時の筒内圧力とは、機関回転数と吸入空気量とが定れば大体において常に同じ値となる。
【００８５】
従って、校正済の筒内圧センサを用いて、予め各回転数、空気量に応じて筒内圧のピーク値と吸気行程または排気行程の筒内圧力とから、基準出力特性を作成しておき、実際の運転時に運転状態に応じた基準出力特性を選択して、各筒内圧センサの出力特性を補正することにより、各筒内圧センサの出力特性のばらつきをなくすとともに、各筒内圧センサで検出した圧力値を真の値に近づけることができる。
【００８６】
図６は、本実施形態における筒内圧センサ出力特性の補正操作を説明する図５と同様なフローチャートである。
【００８７】
図６において、ステップ６０１、６０３、６０５はそれぞれ図５のステップ５０１、５０３、５０５と同一の操作である。
【００８８】
すなわち、本実施形態においても出力特性の補正は機関が燃料カット運転を行っているときに実施され（ステップ６０１）、燃料カット運転時に各気筒の圧力ピーク値と排気行程の所定区間における平均筒内圧力とをそれぞれの筒内圧センサを用いて複数サイクル計測し、各気筒のそれぞれのサイクル平均値としてピーク値Ｐｐと排気行程における筒内圧Ｐｅを算出する（ステップ６０３）。そして、これらを用いてそれぞれの筒内圧センサの出力特性（ゲインａとオフセットｂ）とを算出する（ステップ６０５）。
【００８９】
本実施形態では、次に現在の機関回転数と吸入空気量とに応じて、予め定めておいた基準出力特性のゲインＡとオフセットＢとを読出す。前述したように、本実施形態では回転数と吸入空気量との各組合わせで機関を運転したときの実際の筒内圧計測値に基づいて各運転状態における基準出力特性が求められており、そのゲインＡとオフセットＢとが機関回転数と空気量とをパラメータとしてＥＣＵ３０のＲＯＭに格納されている。
ステップ６０７では、ＲＯＭに格納したゲインＡとオフセットＢから該当するデータが回転数と吸入空気量とに応じて読出される。
【００９０】
ステップ６０９では、上記により読出した基準出力特性のゲインＡとオフセットＢとを用いて、各筒内圧センサの出力特性が補正される。この操作は図５のステップ５０７と同一であるので、ここでは説明は省略する。
【００９１】
（３）全気筒の筒内圧センサの出力特性の平均を基準出力特性として使用する場合。
【００９２】
本実施形態では、出力特性補正時に各筒内圧センサの出力特性を算出した後、算出した筒内圧センサの出力特性（ゲインａとオフセットｂ）の全平均値を求め、この平均値を基準出力特性のゲインＡとオフセットＢとして使用する。
【００９３】
すなわち、前述の第１の実施形態では算出したいずれかの筒内圧センサの出力特性を基準として、この出力特性に全筒内圧センサの出力特性を一致させていたのに対して、本実施形態では一つの筒内圧センサの出力特性の代りに全筒内圧センサの出力特性の平均を基準出力特性として使用する点が相違している。
【００９４】
図７は、本実施形態における筒内圧センサの出力特性補正操作を説明する図５、図６と同様なフローチャートである。
【００９５】
図７の操作において、ステップ７０１、７０３、７０５は、図５のステップ５０１、５０３、５０５と同一の操作であり、これらの操作により各筒内圧センサ出力特性のゲインａとオフセットｂとが算出される。
【００９６】
次に、本実施形態ではステップ７０７で上記により求めた全部の筒内圧センサのゲインａとオフセットｂとのそれぞれの平均値Ａ及びＢを算出する。
【００９７】
そして、ステップ７０９では上記により算出したゲインとオフセットの平均値ＡおよびＢを、基準出力特性のゲインとオフセットとして使用し、各筒内圧センサの出力特性の補正を行う。ステップ７０９の操作は、図５ステップ５０７及び図６ステップ６０９の操作と同一である。
【００９８】
これにより、本実施形態においても各筒内圧センサで検出した圧力値が真の圧力値から大きく外れることを防止しながら、各筒内圧センサの出力特性を一致させることができる。
【００９９】
なお、前述したように上記に説明した各実施形態では筒内圧センサの出力特性として、圧力値をセンサ出力の関数として与えた形式を例にとって説明しているが、逆にセンサ出力を圧力値の関数として出力特性を与えた場合にも、上記各実施形態と全く同様な補正を行うことができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明を自動車用内燃機関に適用した場合の、実施形態の概略構成を説明する図である。
【図２】筒内圧センサの出力特性を説明する図である。
【図３】筒内圧センサの出力特性のばらつきを説明する図である。
【図４】筒内圧センサの出力特性ばらつきの補正方法を説明する図である。
【図５】筒内圧センサ出力特性のばらつき補正操作の第１の実施形態を説明するフローチャートである。
【図６】筒内圧センサ出力特性のばらつき補正操作の第２の実施形態を説明するフローチャートである。
【図７】筒内圧センサ出力特性のばらつき補正操作の第３の実施形態を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０１】
１０    機関本体
１１〜１４    筒内圧センサ
３０    電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３１    クランク角センサ
３３    エアフローメータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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