(57)【要約】【課題】  大気圧が変化した場合でも、その影響を受けることなく、筒内圧を精度良く検出することができる内燃機関の筒内圧検出装置を提供する。【解決手段】  気筒３ａ内の圧力を検出筒内圧ＰＣＹＬＴとして検出する筒内圧センサ１１と、非燃焼時に気筒３ａ内に発生する圧力をモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＥとして推定するモータリング圧推定手段２と、大気圧ＰＡを検出する大気圧検出手段１６と、大気圧ＰＡに応じて、モータリング圧を補正するモータリング圧補正手段２と、圧縮行程において検出された検出筒内圧ＰＣＹＬＴと補正されたモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫとの偏差が最小になるように補正パラメータＫ１、Ｃ１を同定する補正パラメータ同定手段２と、同定された補正パラメータＫ１、Ｃ１で検出筒内圧ＰＣＹＬＴを補正することによって、筒内圧ＰＣＹＬＦを算出する筒内圧補正手段２と、を備える。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の気筒内の圧力を検出筒内圧として検出する筒内圧センサと、
非燃焼時に前記気筒内に発生する圧力をモータリング圧として推定するモータリング圧推定手段と、
大気圧を検出する大気圧検出手段と、
当該検出された大気圧に応じて、前記推定されたモータリング圧を補正するモータリング圧補正手段と、
前記内燃機関の圧縮行程において検出された検出筒内圧と前記補正されたモータリング圧との偏差が最小になるように、補正パラメータを同定する補正パラメータ同定手段と、
当該同定された補正パラメータで前記検出筒内圧を補正することによって、筒内圧を算出する筒内圧補正手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の筒内圧検出装置。
【請求項２】
前記補正パラメータに基づき、前記筒内圧センサの異常の判定を含む所定の判定を実行する判定手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の筒内圧検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の気筒内の圧力を検出する内燃機関の筒内圧検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の筒内圧検出装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この筒内圧検出装置では、筒内圧センサにより、気筒内の圧力が検出筒内圧として検出される。また、筒内圧センサの出力特性が温度に応じてドリフトすることなどを考慮し、これを補償するために、検出筒内圧がモータリング圧を用いて補正される。このモータリング圧は、非燃焼時に気筒内に発生する圧力を表すものであり、気筒内に吸入される吸入空気量、吸気温度、およびクランク角度に応じた気筒（燃焼室）の容積に応じ、気体の状態方程式によって、モータリング圧の基本値を算出するとともに、この基本値を補正パラメータで補正することによって算出される。この補正パラメータは、基本値に乗算される補正係数と加算される補正項で構成されており、これらの補正係数および補正項はいずれも、エンジン回転数および吸入空気量に応じて設定される。
【０００３】
そして、圧縮行程において得られた検出筒内圧およびモータリング圧を用い、検出筒内圧とモータリング圧との偏差が最小になるように、筒内圧の補正パラメータが、例えば最小２乗法によって同定される。この筒内圧の補正パラメータもまた、補正係数と補正項で構成され、検出筒内圧に補正係数を乗算し、さらに補正項を加算することによって、検出筒内圧が補正され、最終的な筒内圧が算出される。また、この筒内圧検出装置では、燃焼行程中に算出されたモータリング圧と、同じ燃焼行程中に検出され、上記のように補正された検出筒内圧との比が、所定のしきい値よりも小さいときに、失火が発生したと判定される。
【０００４】
上述したように、この従来の筒内圧検出装置では、気体の状態方程式に従って上述したように算出した基本値に、エンジン回転数および吸入空気量に応じて設定された補正パラメータを適用することによって、モータリング圧が算出される。このため、例えば大気圧が変化した場合には、それに応じて実際の筒内圧が変化するのに対し、モータリング圧には大気圧の変化が反映されないため、モータリング圧を適正に算出することができない。その結果、モータリング圧と筒内圧に基づいて同定される筒内圧の補正パラメータが適正値からずれるとともに、補正パラメータを用いて補正された最終的な筒内圧もまた、真値からずれ、その検出精度が低下してしまう。また、従来の筒内圧検出装置における失火判定のように、補正された筒内圧とモータリング圧との関係から各種の判定や検出などを行う場合、あるいは同定した補正パラメータに基づいて同様の判定などを行う場合には、その精度も低下してしまう。
【０００５】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、大気圧が変化した場合でも、その影響を受けることなく、筒内圧を精度良く検出することができる内燃機関の筒内圧検出装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１３８２０５号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、内燃機関の筒内圧検出装置であって、内燃機関３の気筒３ａ内の圧力を検出筒内圧ＰＣＹＬＴとして検出する筒内圧センサ１１と、非燃焼時に気筒３ａ内に発生する圧力をモータリング圧（実施形態における（以下、本項において同じ）基本値ＰＣＹＬＭＤＬＥ）として推定するモータリング圧推定手段（ＥＣＵ２、ステップ１９）と、大気圧ＰＡを検出する大気圧検出手段（大気圧センサ１６）と、検出された大気圧ＰＡに応じて、推定されたモータリング圧を補正するモータリング圧補正手段（ＥＣＵ２、ステップ２０）と、内燃機関３の圧縮行程において検出された検出筒内圧ＰＣＹＬＴと補正されたモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫとの偏差が最小になるように補正パラメータＫ１、Ｃ１を同定する補正パラメータ同定手段（ＥＣＵ２、ステップ３３）と、同定された補正パラメータＫ１、Ｃ１により、検出筒内圧ＰＣＹＬＴを補正することによって、筒内圧ＰＣＹＬＦを算出する筒内圧補正手段（ＥＣＵ２、ステップ３４）と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この内燃機関の筒内圧検出装置によれば、筒内圧センサにより気筒内の圧力を検出筒内圧として検出するとともに、非燃焼時に気筒内に発生する圧力をモータリング圧として推定する。推定したモータリング圧は、検出された大気圧に応じて補正される。また、圧縮行程において検出された検出筒内圧と補正されたモータリング圧との偏差を最小にするように、補正パラメータを同定するとともに、同定した補正パラメータで検出筒内圧を補正することによって、筒内圧が最終的に算出される。
【０００９】
以上のように、本発明によれば、検出された実際の大気圧に応じてモータリング圧を補正するので、大気圧の変化を反映させながら、モータリング圧を適正に推定できる。その結果、モータリング圧と検出筒内圧に基づいて、補正パラメータの同定を適切に行えるとともに、同定した補正パラメータで検出筒内圧を補正することによって、大気圧の変化の影響を受けることなく、筒内圧を精度良く算出（検出）することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関の筒内圧検出装置において、補正パラメータＫ１、Ｃ１に基づき、筒内圧センサ１１の異常の判定を含む所定の判定を実行する判定手段（ＥＣＵ２、図８）をさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
前述したように、補正パラメータは、検出筒内圧とモータリング圧との偏差が最小になるように同定されるので、モータリング圧と検出筒内圧との適合の度合を表す。したがって、補正パラメータに基づき、筒内圧センサの異常の判定などを行うことが可能である。また、前述したように、補正パラメータが大気圧に応じて適正に同定されるので、補正パラメータに基づく判定を、大気圧の影響を排除しながら、より精度良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。図１は、本実施形態による筒内圧検出装置１を、内燃機関（以下「エンジン」という）３とともに概略的に示している。エンジン３は、車両（図示せず）に搭載された、例えば４サイクルタイプのガソリンエンジンである。
【００１３】
エンジン３の気筒３ａには、点火プラグ４が設けられている。点火プラグ４の点火時期は、後述するＥＣＵ２からの駆動信号によって制御される。
【００１４】
また、点火プラグ４には、筒内圧センサ１１が一体に取り付けられている。筒内圧センサ１１は、リング状の圧電素子で構成され、点火プラグ４とともにシリンダヘッド３ｂにねじ込まれることによって、両者４、３ｂの間に挟持された状態で取り付けられている。筒内圧センサ１１は、気筒３ａ内の圧力の変化量ＤＰＶを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、この圧力変化量ＤＰＶに基づき、気筒３ａ内の圧力（以下「筒内圧」という）ＰＣＹＬＦを後述するようにして算出する。
【００１５】
エンジン３には、クランク角センサ１２が設けられている。クランク角センサ１２は、クランクシャフト３ｃに取り付けられたマグネットロータ１２ａとＭＲＥピックアップ１２ｂで構成されており、クランクシャフト３ｃの回転に伴い、パルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号をＥＣＵ２に出力する。
【００１６】
ＣＲＫ信号は、所定のクランク角度（例えば１゜）ごとに出力される。ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを算出する。また、ＴＤＣ信号は、各気筒３ａのピストン３ｄが吸気行程開始時の上死点よりも若干、手前の所定のクランク角度位置にあることを表す信号であり、所定のクランク角度ごとに出力される。ＥＣＵ２は、これらのＴＤＣ信号およびＣＲＫ信号に応じ、ＴＤＣ信号の発生角度を基準（０゜）として、クランク角度ＣＡを算出する。
【００１７】
エンジン３の吸気管５には、上流側から順に、スロットル弁６、吸気管内圧センサ１３および吸気温センサ１４が設けられている。このスロットル弁６の開度は、これに連結されたアクチュエータ８をＥＣＵ２で駆動することにより制御され、それにより、吸入空気量が制御される。吸気管内圧センサ１３は、吸気管５内の圧力（以下「吸気管内圧」という）ＰＢＡを、絶対圧として検出し、吸気温センサ１４は、吸気の温度（以下「吸気温」という）を検出し、それらの検出信号はＥＣＵ２に出力される。
【００１８】
また、吸気管５のスロットル弁６よりも下流側には、気筒３ａに燃料を供給するためのインジェクタ７が、吸気ポート（図示せず）に臨むように取り付けられている。インジェクタ７による燃料噴射量ＴＯＵＴは、ＥＣＵ２によって制御される。
【００１９】
さらに、ＥＣＵ２には、アクセル開度センサ１５から、アクセルペダルの操作量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを表す検出信号が、大気圧センサ１６から大気圧ＰＡを表す検出信号が、それぞれ出力される。
【００２０】
ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどから成るマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ２は、前述した各種のセンサ１１〜１６からの検出信号に応じて、エンジン３の運転状態を判定するとともに、判定した運転状態に応じて、燃料噴射制御および点火時期制御を含むエンジン制御を実行する。例えば、ＥＣＵ２は、エンジン３の減速運転中、アクセル開度ＡＰが所定開度（例えば０゜）に等しく、かつエンジン回転数ＮＥが所定回転数（例えば１０００ｒｐｍ）よりも高いときに、燃料噴射量ＴＯＵＴを値０に制御する。これにより、燃料の供給を停止するフューエルカット（以下「Ｆ／Ｃ」という）運転が実行される。
【００２１】
また、ＥＣＵ２は、筒内圧センサ１１の出力ＤＰＶに基づいて、検出筒内圧ＰＣＹＬＴを算出するとともに、この検出筒内圧ＰＣＹＬＴを後述するように補正することによって、最終的な筒内圧ＰＣＹＬＦを算出する。すなわち、本実施形態では、ＥＣＵ２は、モータリング圧推定手段、モータリング圧補正手段、補正パラメータ同定手段、筒内圧補正手段、および判定手段に相当する。
【００２２】
まず、図２を参照して、ＥＣＵ２で実行される筒内圧の算出処理の概要を説明する。同図は、ＣＡ＝１８０゜〜５４０゜のクランク角度区間における気筒３ａ内の圧力Ｐを示しており、ＣＡ＝３６０°が膨張（燃焼）行程開始時のＴＤＣ位置に相当する。同図中の曲線Ａは、１つの気筒３ａにおけるモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫ（非燃焼時の筒内圧）の推移を示しており、モータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫは、ＴＤＣ位置でほぼピークになる。また、曲線Ｂは、同じ気筒３ａにおいて燃焼が正常に行われたときの実際の筒内圧（真値）ＰＣＹＬＡＣＴの推移を示し、この実筒内圧ＰＣＹＬＡＣＴは、ＴＤＣ位置を過ぎた点火時期付近でピークになる。
【００２３】
一方、同図の黒丸は、筒内圧センサ１１で検出された検出筒内圧ＰＣＹＬＴを示す。なお、この検出筒内圧ＰＣＹＬＴは、筒内圧センサ１１の出力ＤＰＶをチャージアンプで積分した後、その積分値を焦電補正することなどによって、算出される。この例では、検出筒内圧ＰＣＹＬＴは、実筒内圧ＰＣＹＬＡＣＴに対して大きい側にずれている。検出筒内圧ＰＣＹＬＴのずれは、筒内圧センサ１１の出力特性が温度に応じてドリフトすることなどによって発生する。このずれを補償するために、検出筒内圧ＰＣＹＬＴを次式（１）で補正することによって、筒内圧ＰＣＹＬＦが算出される。
ＰＣＹＬＦ＝  ＰＣＹＬＴ×Ｋ１＋Ｃ１                ・・・（１）
【００２４】
また、これらの補正パラメータＫ１、Ｃ１は、図２に示す圧縮行程中の所定の同定区間Ｉにおいて同定される。具体的には、この同定区間Ｉにおいて推定されたモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫと、同じタイミングで検出された検出筒内圧ＰＣＹＬＴに上記式（１）を適用することによって算出されたＰＣＹＬＦとの偏差（ＰＣＹＬＭＤＬＫ−ＰＣＹＬＦ）の２乗が最小になるよう、最小２乗法によって、補正パラメータＫ１、Ｃ１が算出される。そして、算出した補正パラメータＫ１、Ｃ１を式（１）に適用し、検出筒内圧ＰＣＹＬＴを補正することによって、筒内圧ＰＣＹＬＦが算出される。このようにして求めた筒内圧ＰＣＹＬＦは、図２中に白丸で示されており、実筒内圧ＰＣＹＬＡＣＴとのずれが補償され、それにほぼ一致するようになる。
【００２５】
次に、図３〜図７を参照しながら、ＥＣＵ２で実行される筒内圧算出処理について説明する。図３は、そのメインフローを示しており、本処理は、ＣＲＫ信号の発生に同期して実行される。そのステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）は、モータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫを算出する処理であり、後述する図４のサブルーチンに従って実行される。次のステップ２は、算出したモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫと検出筒内圧ＰＣＹＬＴに基づいて、補正パラメータＫ１、Ｃ１を同定するとともに、補正パラメータＫ１、Ｃ１を用いて筒内圧ＰＣＹＬＦを算出する処理であり、後述する図７のサブルーチンに従って実行される。
【００２６】
図４は、モータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫの算出処理を示す。まず、ステップ１１では、モータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫの補正パラメータの１つである補正係数Ｋ０の基本値ＫＯＸＭを、エンジン回転数ＮＥおよび吸入空気量ＧＡＩＲに応じ、ＫＯＸＭマップ（図示せず）を検索することによって、算出する。このＫＯＸＭマップは、ＮＥ値およびＧＡＩＲ値に応じた補正係数Ｋ０の適値を、あらかじめ実験などによって求め、マップ化したものである。なお、吸入空気量ＧＡＩＲは、エンジン回転数ＮＥおよび吸気管内圧ＰＢＡに応じて算出される。
【００２７】
次に、大気圧ＰＡに応じ、図５のテーブルを検索することによって、大気圧補正係数ＫＰＡＭＤＬＫＫを算出する（ステップ１２）。このテーブルでは、大気圧補正係数ＫＰＡＭＤＬＫＫは、平地に相当する基準大気圧ＰＡ０のときに値１．０に設定されるとともに、大気圧ＰＡが低いほどより小さな値になるよう、リニアに設定されている。次いで、上記のようにして算出した基本値ＫＯＸＭに大気圧補正係数ＫＰＡＭＤＬＫＫを乗算することによって、補正係数Ｋ０を算出する（ステップ１３）。
【００２８】
次に、モータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫのもう１つの補正パラメータである補正項Ｃ０の基本値ＣＯＸＭを、エンジン回転数ＮＥおよび吸入空気量ＧＡＩＲに応じ、ＣＯＸＭマップ（図示せず）を検索することによって、算出する（ステップ１４）。このＣＯＸＭマップは、ＮＥ値およびＧＡＩＲ値に応じた補正項Ｃ０の適値を、あらかじめ実験などによって求め、マップ化したものである。
【００２９】
次に、大気圧ＰＡに応じ、図６のテーブルを検索することによって、大気圧補正項ＫＰＡＭＤＬＫＣを算出する（ステップ１５）。このテーブルでは、大気圧補正項ＫＰＡＭＤＬＫＣは、基準大気圧ＰＡ０のときに値０に設定されるとともに、大気圧ＰＡが低いほどより小さな値になるよう、リニアに設定されている。次いで、基本値ＣＯＸＭに大気圧補正項ＫＰＡＭＤＬＫＣを加算することによって、補正項Ｃ０を算出する（ステップ１６）。
【００３０】
次に、そのときのクランク角度ＣＡをサンプリング番号ｉとして設定する（ステップ１７）とともに、設定したサンプリング番号ｉが、膨張行程の終期のＢＤＣ位置に相当する所定値ｉｂｄｃ（例えば５４０）よりも大きいか否かを判別する（ステップ１８）。この答がＮＯで、膨張行程がまだ終了していないときには、モータリング圧の基本値ＰＣＹＬＭＤＬＥを、次式（２）によって算出する（ステップ１９）。
ＰＣＹＬＭＤＬＥ（ｉ）
＝  ＧＡＩＲ×Ｒ×（ＴＡ＋２７３）×ＶＲＴＯＰＷ（ｉ）／Ｖｃ（ｉ）
・・・（２）
【００３１】
この式（２）は、気筒３ａ内に気体の状態方程式を適用したものであり、右辺のＧＡＩＲは吸入空気量、Ｒは気体定数、ＴＡは吸気温センサ１４で検出された吸気温（℃）、ＶＲＴＯＰＷ（ｉ）は断熱圧縮補正係数である。また、Ｖｃ（ｉ）は、気筒３ａの容積、すなわち、シリンダヘッド３ｂ、気筒３ａおよびピストン３ｄで囲まれた空間の容積であり、燃焼室の容積、ピストン３ｄの断面積、クランク角度ＣＡ、コンロッドの長さ、クランクシャフト３ｃのクランク長さに応じて算出される。
【００３２】
次いで、以上のようにして求めた基本値ＰＣＹＬＭＤＬＥ、補正係数Ｋ０および補正項Ｃ０を用い、次式（３）によって、モータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫを算出し（ステップ２０）、本処理を終了する。
ＰＣＹＬＭＤＬＫ（ｉ）
＝  ＰＣＹＬＭＤＬＥ（ｉ）×Ｋ０＋Ｃ０              ・・・（３）
【００３３】
一方、前記ステップ１８の答がＹＥＳで、膨張行程が終了しているときには、基本値の前回値ＰＣＹＬＭＤＬＥ（ｉ−１）を今回値ＰＣＹＬＭＤＬＥ（ｉ）として設定する（ステップ２１）とともに、モータリング圧の前回値ＰＣＹＬＭＤＬＫ（ｉ−１）を今回値ＰＣＹＬＭＤＬＫ（ｉ−１）として設定し（ステップ２２）、本処理を終了する。このように、膨張行程の終了後には、基本値ＰＣＹＬＭＤＬＥおよびモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫはいずれも、膨張行程の終了時の値に保持される。
【００３４】
図７は、図２のステップ２で実行される筒内圧ＰＣＹＬＦの算出処理を示す。まず、ステップ３１では、図４の処理で算出した多数のモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫ（ｉ）のうち、圧縮行程中の前述した同定区間Ｉ（図２参照）内で得られたものを読み込む。次いで、同じ同定区間Ｉ内で検出された多数の検出筒内圧ＰＣＹＬＴ（ｉ）を読み込む（ステップ３２）。
【００３５】
次に、読み込んだこれらのモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫ（ｉ）および検出筒内圧ＰＣＹＬＴ（ｉ）を用いて、補正パラメータＫ１、Ｃ１を同定する（ステップ３３）。前述したように、この補正パラメータＫ１、Ｃ１の同定は、モータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫ（ｉ）と、前記式（１）により検出筒内圧ＰＣＹＬＴ（ｉ）をそれまでに得られているＫ１値およびＣ１で補正することによって得られた筒内圧ＰＣＹＬＦ（ｉ）との偏差（＝ＰＣＹＬＭＤＬＫ（ｉ）−（ＰＣＹＬＴ（ｉ）×Ｋ１＋Ｃ１））の２乗が最小になるよう、最小２乗法によって行われる。
【００３６】
次いで、上記のように同定された新たな補正パラメータＫ１、Ｃ１を式（１）に適用し、すべてのクランク角度区間における検出筒内圧ＰＣＹＬＴ（ｉ）を補正することによって、最終的な筒内圧ＰＣＹＬＦ（ｉ）を算出し（ステップ３４）、本処理を終了する。
【００３７】
以上のように、本実施形態では、図４の処理においてモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫを推定する際に、その補正パラメータである補正係数Ｋ０および補正Ｃ０を、大気圧補正係数ＫＰＡＭＤＬＫＫおよび大気圧補正項ＫＰＡＭＤＬＫＣを用いて、大気圧ＰＡが低いほど、より小さな値に補正する。したがって、モータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫを、大気圧ＰＡの変化を反映させながら適正に推定することができる。その結果、モータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫと検出筒内圧ＰＣＹＬＴに基づいて、補正パラメータＫ１、Ｃ１の同定を適切に行えるとともに、同定した補正パラメータＫ１、Ｃ１で検出筒内圧ＰＣＹＬＦを補正することによって、大気圧ＰＡの変化の影響を受けることなく、最終的な筒内圧ＰＣＹＬＦを精度良く算出することができる。
【００３８】
図８は、補正パラメータＫ１、Ｃ１に基づいて、筒内圧センサ１１の異常を判定する処理を示している。
【００３９】
この判定は、以下の趣旨に基づくものである。すなわち、補正パラメータＫ１、Ｃ１は、前述したように式（１）に適用され、かつ同定されるため、モータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫと検出筒内圧ＰＣＹＬＴとの適合の度合を表す。具体的には、検出筒内圧ＰＣＹＬＴがモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫと一致しているときには、補正係数Ｋ１はほぼ値１．０に、補正項Ｃ１はほぼ値０に、それぞれ算出される。一方、検出筒内圧ＰＣＹＬＴがモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫに対してずれた場合には、そのずれが大きいほど、補正係数Ｋ１および／または補正項Ｃ０の上記の値からの隔たりがより大きくなる。したがって、補正パラメータＫ１、Ｃ１に基づいて、筒内圧センサ１１の異常を判定することができる。
【００４０】
図８の処理は、ＴＤＣ信号の発生に同期して実行される。本処理ではまず、ステップ４１において、センサ異常フラグＦ＿ＰＳＮＧが「１」であるか否かを判別する。この答がＹＥＳで、筒内圧センサ１１が異常であるとすでに判定されているときには、そのまま本処理を終了する。
【００４１】
ステップ４１の答がＮＯのときには、エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＲＥＦ（例えば５００ｒｐｍ）よりも大きいか否かを判別する（ステップ４２）。この答がＮＯのときには、本処理を終了する一方、ＹＥＳで、ＮＥ＞ＮＲＥＦのときには、エンジン３がＦ／Ｃ運転中か否かを判別する（ステップ４３）。このステップ４３の答がＮＯで、気筒３ａ内で燃焼が行われているときには、燃焼圧による判定への影響を排除するために、判定を行わないものとし、そのまま本処理を終了する。
【００４２】
一方、ステップ４２の答がＹＥＳで、Ｆ／Ｃ運転中のときには、補正係数Ｋ１が、その下限値ＫＬＭＴＬ（例えば０．５）と上限値ＫＬＭＴＨ（例えば２．０）で規定される所定範囲内にあるか否かを判別する（ステップ４４）とともに、補正項Ｃ１が、その下限値ＣＬＭＴＬ（例えば−０．３）と上限値ＣＬＭＴＨ（例えば０．３）で規定される所定範囲内にあるか否かを判別する（ステップ４５）。
【００４３】
ステップ４４の答がＮＯで、補正係数Ｋ１が上記の所定範囲内にないときには、筒内圧センサ１１にゲインなどの異常が生じている可能性があるとして、後述するステップ５１に進む。また、ステップ４５の答がＮＯで、補正項Ｃ１が上記の所定範囲内にないときには、筒内圧センサ１１にドリフトなどの異常が生じている可能性があるとして、同様にステップ５１に進む。
【００４４】
前記ステップ４４および４５の答がいずれもＹＥＳで、補正係数Ｋ１および補正項Ｃ１がいずれもそれぞれの所定範囲にあるときには、補正係数Ｋ１の偏差ＤＫ１および補正項Ｃ１の偏差ＤＣ１を、次式（４）（５）によってそれぞれ算出する（ステップ４６）。
ＤＫ１  ＝  ｜Ｋ１−Ｋ１ＡＶＥ｜                      ・・・（４）
ＤＣ１  ＝  ｜Ｃ１−Ｃ１ＡＶＥ｜                      ・・・（５）
ここで、Ｋ１ＡＶＥ、Ｃ１ＡＶＥは、現在のＫ１、Ｃ１を含む、所定の同定回数分（例えば１６回分）のＫ１およびＣ１の平均値である。
【００４５】
次いで、算出した偏差ＤＫ１が所定のしきい値ＤＫＲＥＦ（例えば１．０）よりも大きいか否かを判別する（ステップ４７）とともに、偏差ＤＣ１が所定のしきい値ＤＣＲＥＦ（例えば０．２）よりも大きいか否かを判別する（ステップ４８）。
【００４６】
このステップ４７の答がＹＥＳで、ＤＫ１＞ＤＫＲＥＦのときには、筒内圧センサ１１のゲインが急激に変化するなどの異常が生じている可能性があるとして、ステップ５１に進む。また、ステップ４８の答がＹＥＳで、ＤＣ１＞ＤＣＲＥＦのときには、筒内圧センサ１１のドリフトが急激に変化するなどの異常が生じている可能性があるとして、同様にステップ５１に進む。
【００４７】
前記ステップ４７および４８の答がいずれもＮＯのときには、筒内圧センサ１１が正常であるとして、異常判定カウンタのカウント値ＣＮＴＮＧを所定値ＣＮＴＲＥＦ（例えば２）にリセットする（ステップ４９）とともに、センサ異常フラグＦ＿ＰＳＮＧを「０」にセットし（ステップ５０）、本処理を終了する。
【００４８】
一方、前述したように、ステップ４４または４５の答がＮＯ、あるいはステップ４７または４８の答がＹＥＳで、補正係数Ｋ１、補正項Ｃ１、それらの偏差ＤＫ１またはＤＣ１が、所定範囲から外れているときには、ステップ５１において、異常判定カウンタのカウント値ＣＮＴＮＧをデクリメントする。次いで、このカウント値ＣＮＴＮＧが値０になったか否かを判別する（ステップ５２）。この答がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。
【００４９】
一方、このステップ５２の答がＹＥＳのとき、すなわち、補正係数Ｋ１、補正項Ｃ１、偏差ＤＫ１またはＤＣ１が所定範囲から外れた状態が、所定値ＣＮＴＲＥＦに等しい回数、連続して発生したときには、筒内圧センサ１１に異常が生じていると確定し、センサ異常フラグＦ＿ＰＳＮＧを「１」にセットし（ステップ５３）、本処理を終了する。
【００５０】
以上のように、この判定処理によれば、検出筒内圧ＰＣＹＬＴとモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫとの偏差が最小になるように同定された補正パラメータＫ１、Ｃ１、および、それらと平均値との偏差ＤＫ１、ＤＣ１に基づいて、筒内圧センサ１１の異常を判定する。前述したように、これらの補正パラメータＫ１、Ｃ１は、大気圧ＰＡに応じて適正に同定されている。したがって、この筒内圧センサ１１の異常判定を、大気圧の影響を排除しながら、より精度良く行うことができる。
【００５１】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、モータリング圧を大気圧に応じて補正する際に、その補正係数Ｋ０および補正項Ｃ０の双方を補正しているが、これらのいずれか一方のみを補正してもよく、あるいは、補正係数Ｋ０、補正項Ｃ０というパラメータを用いずに、モータリング圧を大気圧に応じて直接、補正してもよい。
【００５２】
また、図８の処理では、補正パラメータＫ１、Ｃ１に基づいて、筒内圧センサ１１の異常を判定しているが、これに代えて、またはこれとともに、適当な他の判定または推定などを行ってもよい。例えば、筒内圧センサ１１の出力特性はその温度に応じて変化するので、補正パラメータＫ１、Ｃ１に基づき、筒内圧センサ１１の設置部位付近の温度を推定するようにしてもよい。
【００５３】
あるいは、補正パラメータＫ１、Ｃ１を直接、用いずに、筒内圧ＰＣＹＬＦとモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫとの関係から、適当な各種の判定、推定や検出、例えば失火の判定を行ってもよい。その場合にも、モータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫおよび筒内圧ＰＣＹＬＦが、大気圧に影響されることなく適正に算出されるので、判定などを適切に行うことができる。
【００５４】
さらに、本実施形態は、本発明を車両用のガソリンエンジンに適用した例であるが、本発明は、これに限らず、他の形式のエンジン、例えば、ディーゼルエンジンや、他の用途のエンジン、例えばクランク軸を鉛直方向に配置した船外機のような船舶推進機用エンジンなどに適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態による筒内圧検出装置を、エンジンとともに概略的に示す図である。
【図２】実施形態による筒内圧の算出処理を説明するための図である。
【図３】筒内圧の算出処理のメインフローを示すフローチャートである。
【図４】モータリング圧の算出処理を示すフローチャートである。
【図５】図４の処理で用いられる大気圧補正係数を設定したテーブルである。
【図６】図４の処理で用いられる大気圧補正項を設定したテーブルである。
【図７】筒内圧の算出処理を示すフローチャートである。
【図８】筒内圧センサの異常判定処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１  筒内圧検出装置
２  ＥＣＵ（モータリング圧推定手段、モータリング圧補正手段、補正パラメータ同
定手段、筒内圧補正手段、および判定手段）
３  エンジン
３ａ  気筒
１１  筒内圧センサ
１６  大気圧センサ（大気圧検出手段）
ＰＡ  大気圧
ＰＣＹＬＴ  検出筒内圧
ＰＣＹＬＭＤＬＥ  モータリング圧の基本値
ＰＣＹＬＭＤＬＫ  モータリング圧
Ｋ１  補正係数（補正パラメータ）
Ｃ１  補正項（補正パラメータ）
ＰＣＹＬＦ  筒内圧
【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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【図８】
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