(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の気筒内の圧力である筒内圧を検出する内燃機関の筒内圧検出装置であって、
筒内圧を検出筒内圧として検出する筒内圧センサと、
前記気筒内で燃焼が行われないときに発生する筒内圧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、
実際の筒内圧からの前記検出筒内圧のずれを表すヒステリシス量を、前記内燃機関の排気行程中に得られた前記検出筒内圧および前記モータリング圧に基づいて算出するヒステリシス量算出手段と、
当該算出されたヒステリシス量に基づいて前記検出筒内圧を補正する補正手段と、を備え、
前記ヒステリシス量算出手段は、
前記排気行程中の所定のタイミングにおいて得られた前記検出筒内圧および前記モータリング圧に基づいて、前記検出筒内圧と前記モータリング圧との比較結果を表す比較結果パラメータを算出する比較結果パラメータ算出手段と、
前記内燃機関の膨張行程の開始以後、前記検出筒内圧が減少し始めた減少開始タイミングを検出する減少開始タイミング検出手段と、
当該減少開始タイミングから前記減少開始タイミングと前記所定のタイミングの間における任意のタイミングまでの期間の長さと、前記減少開始タイミングから前記所定のタイミングまでの期間の長さとの期間長さ比に応じて、前記任意のタイミングにおける、前記ヒステリシス量に対する前記比較結果パラメータの重みを算出する重み算出手段と、を有し、
前記任意のタイミングにおける前記ヒステリシス量を、前記算出された重みと前記比較結果パラメータを用いて算出す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】
前記重み算出手段は、前記重みを前記期間長さ比に比例するように算出す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。
【請求項３】
前記重み算出手段は、前記重みを前記期間長さ比の累乗根に比例するように算出す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。
【請求項４】
内燃機関の気筒内の圧力である筒内圧を検出する内燃機関の筒内圧検出装置であって、
筒内圧を検出筒内圧として検出する筒内圧センサと、
前記気筒内で燃焼が行われないときに発生する筒内圧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、
実際の筒内圧からの前記検出筒内圧のずれを表すヒステリシス量を、前記内燃機関の排気行程中に得られた前記検出筒内圧および前記モータリング圧に基づいて算出するヒステリシス量算出手段と、
当該算出されたヒステリシス量に基づいて前記検出筒内圧を補正する補正手段と、を備え、
前記ヒステリシス量算出手段は、
前記排気行程中の所定のタイミングにおいて得られた前記検出筒内圧および前記モータリング圧に基づいて、前記検出筒内圧と前記モータリング圧との比較結果を表す比較結果パラメータを算出する比較結果パラメータ算出手段と、
前記内燃機関の膨張行程の開始以後、前記検出筒内圧が減少し始めた減少開始タイミングを検出する減少開始タイミング検出手段と、
当該減少開始タイミングにおける前記モータリング圧と前記減少開始タイミングと前記所定のタイミングの間の任意のタイミングにおける前記モータリング圧との偏差と、前記減少開始タイミングにおける前記モータリング圧と前記所定のタイミングにおける前記モータリング圧との偏差との比に応じて、前記任意のタイミングにおける、前記ヒステリシス量に対する前記比較結果パラメータの重みを算出する重み算出手段と、を有し、
前記任意のタイミングにおける前記ヒステリシス量を、前記算出された重みと前記比較結果パラメータを用いて算出することを特徴とする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、気筒内の圧力である筒内圧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は、複数（４つ）の気筒にそれぞれ設けられた筒内圧センサを有している。各筒内圧センサは、リング状の圧電素子で構成され、点火プラグとともにシリンダヘッドにねじ込まれ、点火プラグとシリンダヘッドの間に挟み付けられている。また、この筒内圧検出装置では、圧縮行程中の所定のクランク角度において得られた４つの検出値の平均値を算出するとともに、検出値と算出した平均値との関係を気筒ごとに求め、記憶する。そして、記憶したこの関係から今回の検出値に対応する平均値を求め、最終的な筒内圧として用いる。これにより、複数の気筒間における検出値のばらつきを補償するようにしている。
【０００３】
この種の筒内圧センサは、上記のように点火プラグとともにシリンダヘッドにねじ込まれているので、筒内圧の減少時に、点火プラグのねじ部分に圧力が残留し、それにより、この残留圧力（以下「ヒステリシス量」という）の分、その検出値が実際の筒内圧に対して大きい側にずれる。これに対し、上述した従来の筒内圧検出装置は、複数の筒内圧センサの検出値の平均値を検出した筒内圧として用いるに過ぎないので、上記の実際の筒内圧からの検出値のずれを補償できず、その結果、検出した筒内圧の精度が低下してしまう。
【０００４】
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、ヒステリシス量を適切に算出でき、それにより、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。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１３３０４２号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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３の気筒３ａ内の圧力である筒内圧を検出する内燃機関３の筒内圧検出装置１であって、筒内圧を検出筒内圧（実施形態における（以下、本項において同じ）暫定値ＰＣＹＬＦＭ）として検出する筒内圧センサ１１と、気筒３ａ内で燃焼が行われないときに発生する筒内圧をモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫとして推定するモータリング圧推定手段（ＥＣＵ２、ステップ１）と、実際の筒内圧からの検出筒内圧のずれを表すヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを、内燃機関３の排気行程中に得られた検出筒内圧（平均暫定値ＰＦＡＶＥ）およびモータリング圧（平均モータリング圧ＰＭＡＶＥ）に基づいて算出するヒステリシス量算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１０〜１４）と、算出されたヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳに基づいて検出筒内圧を補正する補正手段（ＥＣＵ２、ステップ１５）と、を備え、ヒステリシス量算出手段は、排気行程中の所定のタイミング（排気行程開始角度ＩＰＣＹＬＨＹＳ）において得られた検出筒内圧（平均暫定値ＰＦＡＶＥ）およびモータリング圧（平均モータリング圧ＰＭＡＶＥ）に基づいて、検出筒内圧とモータリング圧との比較結果を表す比較結果パラメータ（基準ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳＭ）を算出する比較結果パラメータ算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１２）と、内燃機関３の膨張行程の開始以後、検出筒内圧が減少し始めた減少開始タイミング（減少開始時角度ｉｔｄｃ）を検出する減少開始タイミング検出手段（クランク角センサ１２、ＥＣＵ２、ステップ４）と、減少開始タイミングから減少開始タイミングと所定のタイミングの間における任意のタイミングまでの期間の長さと、減少開始タイミングから所定のタイミングまでの期間の長さとの期間長さ比に応じて、任意のタイミングにおける、ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳに対する比較結果パラメータの重み（重み係数ＫＨＹＳ）を算出する重み算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１３）と、を有し、任意のタイミングにおけるヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを、算出された重みと比較結果パラメータを用いて算出する（ステップ１４）ことを特徴とする。
【０００７】
この内燃機関の筒内圧検出装置によれば、筒内圧を筒内圧センサにより検出し、気筒内で燃焼が行われないときに発生する筒内圧を表すモータリング圧を推定する。また、排気行程中に得られた検出筒内圧およびモータリング圧に基づいて、実際の筒内圧からの検出筒内圧のずれを表すヒステリシス量を算出するとともに、算出したヒステリシス量に基づいて検出筒内圧を補正する。排気行程中には、気筒内で燃焼が行われないことから、実際の筒内圧とモータリング圧はほぼ等しくなる。したがって、排気行程中に得られた検出筒内圧およびモータリング圧に基づいてヒステリシス量を算出することによって、この算出を適切に行うことができる。また、そのように適切に算出したヒステリシス量に基づいて検出筒内圧を補正するので、筒内圧を精度良く検出することができる。
また、前述したように、排気行程中には、実際の筒内圧とモータリング圧はほぼ等しくなるので、検出筒内圧は、ヒステリシス量が小さければ、モータリング圧とほぼ等しくなり、ヒステリシス量が大きいほど、モータリング圧からの隔たりがより大きくなる。したがって、排気行程中において得られた検出筒内圧とモータリング圧との比較結果は、ヒステリシス量を良好に表す。本発明によれば、この比較結果を表す比較結果パラメータを算出するとともに、算出された比較結果パラメータに基づいてヒステリシス量を算出するので、この算出をより適切に行うことができる。
さらに、上述した構成によれば、排気行程中の所定のタイミングにおいて得られた検出筒内圧およびモータリング圧に基づいて比較結果パラメータを算出し、膨張行程の開始以後、検出筒内圧が減少し始めた減少開始タイミングを検出する。また、減少開始タイミングから減少開始タイミングと所定のタイミングの間における任意のタイミングまでの期間の長さと、減少開始タイミングから所定のタイミングまでの期間の長さとの期間長さ比に応じて、任意のタイミングにおける、ヒステリシス量に対する比較結果パラメータの重みを算出する。さらに、任意のタイミングにおけるヒステリシス量を、算出された重みと比較結果パラメータを用いて算出する。
筒内圧の減少開始後、ヒステリシス量は、時間が経過するにつれて次第に大きくなり、その後、排気行程中には、ほぼ一定の状態で推移する傾向にある。このように、ヒステリシス量は、減少開始タイミングから排気行程中の所定のタイミングまでの期間において、時間が経過するほど、より大きくなる。したがって、任意のタイミングにおける重みを上述したような期間長さ比に応じて算出することによって、任意のタイミングにおいて、上記のような変化特性に適合したヒステリシス量を算出することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関３の筒内圧検出装置１において、重み算出手段は、重みを期間長さ比に比例するように算出する（ステップ１３、式（１０））ことを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、重みを期間長さ比に比例するように算出するので、所定のタイミングにおける重みを期間長さ比に応じて単純に比例配分することによって、任意のタイミングにおける重みを、簡易に算出することができる。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関３の筒内圧検出装置１において、重み算出手段は、重みを期間長さ比の累乗根に比例するように算出する（式（１３））ことを特徴とする。
【００１６】
ヒステリシス量は、筒内圧の減少開始後の初期には、大きく増加し、その後、緩やかに増加する傾向にあり、ヒステリシス量が期間長さ比の累乗根に比例することが、実験により確認された。したがって、重みを上記のように算出することによって、重みをヒステリシス量の実際の変化特性により適合するように算出でき、それにより、ヒステリシス量をより精度良く算出することができる。
【００１７】
請求項４に係る発明は、内燃機関３の気筒３ａ内の圧力である筒内圧を検出する内燃機関３の筒内圧検出装置１であって、筒内圧を検出筒内圧（実施形態における（以下、本項において同じ）暫定値ＰＣＹＬＦＭ）として検出する筒内圧センサ１１と、気筒３ａ内で燃焼が行われないときに発生する筒内圧をモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫとして推定するモータリング圧推定手段（ＥＣＵ２、ステップ１）と、実際の筒内圧からの検出筒内圧のずれを表すヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを、内燃機関３の排気行程中に得られた検出筒内圧（平均暫定値ＰＦＡＶＥ）およびモータリング圧（平均モータリング圧ＰＭＡＶＥ）に基づいて算出するヒステリシス量算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１０〜１４）と、算出されたヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳに基づいて検出筒内圧を補正する補正手段（ＥＣＵ２、ステップ１５）と、を備え、ヒステリシス量算出手段は、排気行程中の所定のタイミング（排気行程開始角度ＩＰＣＹＬＨＹＳ）において得られた検出筒内圧（平均暫定値ＰＦＡＶＥ）およびモータリング圧（平均モータリング圧ＰＭＡＶＥ）に基づいて、検出筒内圧とモータリング圧との比較結果を表す比較結果パラメータ（基準ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳＭ）を算出する比較結果パラメータ算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１２）と、内燃機関３の膨張行程の開始以後、検出筒内圧が減少し始めた減少開始タイミング（減少開始時角度ｉｔｄｃ）を検出する減少開始タイミング検出手段（クランク角センサ１２、ＥＣＵ２、ステップ４）と、減少開始タイミングにおけるモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫと減少開始タイミングと所定のタイミングの間の任意のタイミングにおけるモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫとの偏差と、減少開始タイミングにおけるモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫと所定のタイミングにおけるモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫとの偏差との比に応じて、任意のタイミングにおける、ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳに対する比較結果パラメータの重み（重み係数ＫＨＹＳ）を算出する重み算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１３、式（１４））と、を有し、任意のタイミングにおけるヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを、算出された重みと比較結果パラメータを用いて算出する（ステップ１４）ことを特徴とする。
【００１８】
この内燃機関の筒内圧検出装置によれば、請求項１に係る筒内圧検出装置と同様、筒内圧を筒内圧センサにより検出し、気筒内で燃焼が行われないときに発生する筒内圧を表すモータリング圧を推定する。また、排気行程中に得られた検出筒内圧およびモータリング圧に基づいて、実際の筒内圧からの検出筒内圧のずれを表すヒステリシス量を算出するとともに、算出したヒステリシス量に基づいて検出筒内圧を補正する。排気行程中には、気筒内で燃焼が行われないことから、実際の筒内圧とモータリング圧はほぼ等しくなる。したがって、排気行程中に得られた検出筒内圧およびモータリング圧に基づいてヒステリシス量を算出することによって、この算出を適切に行うことができる。また、そのように適切に算出したヒステリシス量に基づいて検出筒内圧を補正するので、筒内圧を精度良く検出することができる。
また、排気行程中において得られた検出筒内圧とモータリング圧との比較結果を表す比較結果パラメータを算出するとともに、算出された比較結果パラメータに基づいてヒステリシス量を算出するので、この算出をより適切に行うことができる。
さらに、上述した構成によれば、排気行程中の所定のタイミングにおいて得られた検出筒内圧およびモータリング圧に基づいて、比較結果パラメータを算出し、膨張行程の開始以後、検出筒内圧が減少し始めた減少開始タイミングを検出する。また、減少開始タイミングにおけるモータリング圧と減少開始タイミングと所定のタイミングの間の任意のタイミングにおけるモータリング圧との偏差と、減少開始タイミングにおけるモータリング圧と所定のタイミングにおけるモータリング圧との偏差との比に応じて、任意のタイミングにおける、ヒステリシス量に対する比較結果パラメータの重みを算出する。さらに、任意のタイミングにおけるヒステリシス量を、算出された重みと比較結果パラメータを用いて算出する。
【００１９】
モータリング圧は、膨張行程の初期には、大きく減少し、その後、緩やかに減少するという特性があり、そのような減少特性が前述したヒステリシス量の変化特性に近似していることが、実験により確認された。したがって、重みを上記のように算出することによって、重みをヒステリシス量の実際の変化特性により適合するように算出でき、それにより、ヒステリシス量をより精度良く算出することができる。また、比較結果パラメータを得るためにもともと算出されるモータリング圧をそのまま利用できるので、筒内圧検出装置の演算負荷を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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、これを適用した内燃機関（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。
【００２３】
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は、筒内圧検出装置１のＥＣＵ２からの駆動信号により点火時期に応じたタイミングで高電圧が加えられ、次に遮断されることによって放電し、それにより、気筒３ａ内で混合気の点火が行われる。
【００２４】
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、点火プラグ４とシリンダヘッド３ｂの間に挟み付けられている。また、筒内圧センサ１１は、気筒３ａ内の圧力の変化量を表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、この筒内圧センサ１１の出力ＤＰＶに基づき、気筒３ａ内の圧力（以下「筒内圧」という）を後述するようにして算出する。
【００２５】
エンジン３には、クランク角センサ１２（減少開始タイミング検出手段）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、いずれもパルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号をＥＣＵ２に出力する。
【００２６】
ＣＲＫ信号は、所定クランク角（例えば１゜）ごとに出力され、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、エンジン３のピストン３ｄが吸気行程のＴＤＣ位置よりも若干、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、所定クランク角度ごとに出力される。また、ＥＣＵ２は、ＴＤＣ信号およびＣＲＫ信号に応じて、ＴＤＣ信号を基準としたクランク角度ＣＡを算出する。
【００２７】
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、ＥＣＵ２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、吸気管５内の温度（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。
【００２８】
また、吸気管５のスロットル弁６よりも下流側には、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。
【００２９】
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を表す検出信号が出力される。
【００３０】
ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＥＥＰＲＯＭ２ａなどからなるマイクロコンピュータで構成されている。また、ＥＣＵ２は、前述した各種のセンサ１１〜１５からの検出信号に応じ、エンジン３の運転状態を判定し、判定した運転状態に応じて、筒内圧として最終筒内圧ＰＣＹＬＦを算出するとともに、燃料噴射制御を含むエンジン制御を実行する。本実施形態では、ＥＣＵ２は、モータリング圧推定手段、ヒステリシス量算出手段、補正手段、比較結果パラメータ算出手段、減少開始タイミング検出手段、および重み算出手段に相当する。
【００３１】
また、ＥＣＵ２は、減速運転中、例えば、アクセル開度ＡＰが所定開度（例えば０゜）にほぼ等しく、かつエンジン回転数ＮＥが所定回転数（例えば１０００ｒｐｍ）よりも高いときには、燃料噴射量ＴＯＵＴを値０に制御し、それにより、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。
【００３２】
図２および図３は、本発明の第１実施形態による最終筒内圧ＰＣＹＬＦを算出する処理を示している。本処理は、ＣＲＫ信号の発生に同期して実行される。まず、ステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）では、モータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫを算出する。
【００３３】
このモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫ（ｎ）は、気筒３ａ内で燃焼が行われないときに発生する筒内圧であり、吸入空気量ＱＡ（ｎ）、吸気温ＴＡ（ｎ）、および気筒３ａの容積Ｖｃ（ｎ）に応じ、気体の状態方程式を用いることによって算出される。この気筒３ａの容積Ｖｃ（ｎ）は、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。また、吸入空気量ＱＡ（ｎ）は、エンジン回転数ＮＥ（ｎ）および吸気管内圧ＰＢＡ（ｎ）に応じて算出される。なお、記号ｎは離散化した時間を表しており、記号（ｎ）付きの各離散データは、ＣＲＫ信号が発生するごとに算出またはサンプリングされたものである。この点は、以下の離散データ（時系列データ）についても同様である。以下の説明では、この記号（ｎ）を適宜、省略する。
【００３４】
次いで、暫定値ＰＣＹＬＦＭを算出する（ステップ２）。具体的には、まず、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、筒内圧の基本暫定値ＰＣＹＬＴを算出する。次いで、算出した基本暫定値ＰＣＹＬＴを次のようにして補正することにより、暫定値ＰＣＹＬＦＭを算出する。本実施形態では、暫定値ＰＣＹＬＦＭが検出筒内圧に相当する。
【００３５】
この補正は、筒内圧センサ１１の経時劣化に起因する実際の筒内圧に対する基本暫定値ＰＣＹＬＴのずれを補正するためのものであり、次のような観点に基づいて行われる。すなわち、圧縮行程の開始時から点火時期の直前までの期間（以下「非燃焼圧縮期間」という）では、燃焼が行われないことから、モータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫが実際の筒内圧と等しくなる。また、この非燃焼圧縮期間では、燃焼が同様に行われない吸気行程中および排気行程中と比較して、ピストン３ｄによる気筒３ａの容積Ｖｃの圧縮によって筒内圧が大きく変化するので、実際の筒内圧に対する基本暫定値ＰＣＹＬＴのずれが明確に表れる。以上の理由から、上記の基本暫定値ＰＣＹＬＴの補正は、非燃焼圧縮期間において得られた基本暫定値ＰＣＹＬＴおよびモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫを用いて行われる。
【００３６】
基本暫定値ＰＣＹＬＴ（ｎ）と同定値ＰＣＹＬＴ＿ＨＡＴ（ｎ）との関係は、次式（１）によって定義される。この同定値ＰＣＹＬＴ＿ＨＡＴは、筒内圧センサ１１の経時劣化に起因するずれが補正された基本暫定値ＰＣＹＬＴを表す。まず、非燃焼圧縮期間において、同式（１）のモデルパラメータＫ１（ｎ）およびＣ１（ｎ）のベクトルθ（ｎ）を、次式（２）〜（８）に示す逐次型最小２乗法により同定する。
【００３７】
【数１】
0004630842.tif 000002
【００３８】
ここで、式（２）のＫＰ（ｎ）はゲイン係数のベクトル、ｉｄｅ（ｎ）は同定誤差である。また、式（３）のθ（ｎ）T は、θ（ｎ）の転置行列である。また、式（２）の同定誤差ｉｄｅ（ｎ）は、式（４）により算出され、式（５）のζ（ｎ）は、その転置行列が式（６）のように表されるベクトルである。さらに、上記ゲイン係数のベクトルＫＰ（ｎ）は、式（７）により算出され、この式（７）のＰ（ｎ）は、式（８）で定義される２次の正方行列である。また、式（８）の重みパラメータλ1 およびλ2 は、値１に設定されている。
【００３９】
以上の式（２）〜（８）に示すアルゴリズムによって、ベクトルθ（ｎ）は、同定誤差ｉｄｅ（ｎ）が最小になるように算出される。すなわち、同定値ＰＣＹＬＴ＿ＨＡＴ（ｎ）がモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫ（ｎ）になるように、ベクトルθ（ｎ）が同定される。なお、エンジン３の始動時には、式（２）などで用いられるベクトルの前回値θ（ｎ−１）として、所定値が用いられる。
【００４０】
次いで、求めたモデルパラメータＫ１（ｎ）およびＣ１（ｎ）を学習するとともに、学習したＫ１（ｎ）およびＣ１（ｎ）に応じ、次式（９）により基本暫定値ＰＣＹＬＴ（ｎ）を補正することによって、暫定値ＰＣＹＬＦＭを算出する。
ＰＣＹＬＦＭ（ｎ）＝Ｋ１（ｎ）・ＰＣＹＬＴ（ｎ）＋Ｃ１（ｎ）        ……（９）
【００４１】
なお、今回の非燃焼圧縮期間の終了後、次回のベクトルθ（ｎ）の同定が行われるまでの間は、今回の非燃焼圧縮期間において最終的に求めたモデルパラメータＫ１（ｎ），Ｃ１（ｎ）が、暫定値ＰＣＹＬＦＭの算出に用いられる。
【００４２】
前述したように、非燃焼圧縮期間ではモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫが実際の筒内圧と等しいのに対し、式（１）で示されるモデルのモデルパラメータＫ１，Ｃ１は、同定値ＰＣＹＬＴ＿ＨＡＴがこのＰＣＹＬＭＤＬＫ値になるように求められる。したがって、Ｋ１値およびＣ１値は、ＰＣＹＬＴ＿ＨＡＴ値が実際の筒内圧になるように求められたものといえる。したがって、式（１）のＰＣＹＬＴ＿ＨＡＴ値を暫定値ＰＣＹＬＦＭに置き換えた式（９）によって、暫定値ＰＣＹＬＦＭを筒内圧として精度良く算出することができる。
【００４３】
次に、ヒス補正中フラグＦ＿ＨＹＳが「１」であるか否かを判別する（ステップ３）。このヒス補正中フラグＦ＿ＨＹＳは、後述するように、暫定値ＰＣＹＬＦＭに含まれるヒステリシス量の補正の実行中に、「１」にセットされるものである。この答がＮＯのときには、筒内圧の減少開始タイミングであるか否かを判別する（ステップ４）。この判別は、今回が、膨張行程の開始以後、暫定値ＰＣＹＬＦＭが減少し始めたタイミングであるか否かを判別するものである。具体的には、暫定値ＰＣＹＬＦＭの今回値と前回値との偏差が、正値から負値に変わったタイミングを、減少開始タイミングとして判別する。
【００４４】
この答がＮＯのときには、ステップ２で算出した暫定値ＰＣＹＬＦＭを最終筒内圧ＰＣＹＬＦとして設定し（図３のステップ１７）、本処理を終了する。一方、ステップ４の答がＹＥＳで、減少開始タイミングになったときには、そのときのクランク角度ＣＡを減少開始角度ｉｔｄｃとして設定する（ステップ５）とともに、ヒステリシス補正を開始するものとして、ヒス補正中フラグＦ＿ＨＹＳを「１」にセットし（ステップ６）、図３のステップ７に進む。このステップ６の実行により上記ステップ３の答がＹＥＳになり、その場合には、ステップ４〜６をスキップし、ステップ７に進む。
【００４５】
このステップ７では、排気行程の終了時か否かを判別する。この判別は、クランク角度ＣＡが７２０度であるときに、排気行程の終了時であると判別するものである。このステップ７の答がＮＯのときには、前記ステップ１および２でそれぞれ算出したモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫおよび暫定値ＰＣＹＬＦＭを、クランク角度ＣＡに対応させて記憶し（ステップ８，９）、本処理を終了する。
【００４６】
一方、上記ステップ７の答がＹＥＳで、排気行程の終了時に相当するときには、ステップ８の実行により記憶された多数のモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫのうち、所定の平均値算出区間ＩＮＴＣＡにおいて得られた複数のものを読み出すとともに、これらの複数のモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫの平均値を、平均モータリング圧ＰＭＡＶＥとして算出する（ステップ１０）。この所定の平均値算出区間ＩＮＴＣＡは、排気行程の開始時（ＩＰＣＹＬＨＹＳ）の前後の所定の第１および第２の角度ＣＡ１，ＣＡ２によって規定される（図４参照）。本実施形態では、この平均モータリング圧ＰＭＡＶＥが、排気行程中に得られたモータリング圧に相当する。
【００４７】
次いで、上記ステップ９の実行により記憶された多数の暫定値ＰＣＹＬＦＭのうち、上記の平均値算出区間ＩＮＴＣＡにおいて得られた複数のものを読み出すとともに、これらの複数の暫定値ＰＣＹＬＦＭの平均値を、平均暫定値ＰＦＡＶＥとして算出する（ステップ１１）。本実施形態では、この平均暫定値ＰＦＡＶＥが、排気行程中に得られた検出筒内圧に相当する。
【００４８】
次に、算出された平均暫定値ＰＦＡＶＥから平均モータリング圧ＰＭＡＶＥを減算することによって、基準ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳＭを算出する（ステップ１２）。本実施形態では、この基準ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳＭが、比較結果パラメータに相当する。
【００４９】
次いで、ステップ５で設定した減少開始角度ｉｔｄｃを用いて、重み係数ＫＨＹＳを次式（１０）により算出する（ステップ１３）。
ＫＨＹＳ（ＣＡ）＝（ＣＡ−ｉｔｄｃ）／（ＩＰＣＹＬＨＹＳ−ｉｔｄｃ）
……（１０）
ここで、ＩＰＣＹＬＨＹＳは、排気行程の開始時のクランク角度ＣＡ（以下「排気行程開始角度」という）、すなわち５４０度である。式（１０）に示すように、重み係数ＫＨＹＳは、減少開始角度ｉｔｄｃから任意のクランク角度ＣＡまでの区間の長さ（ＣＡ−ｉｔｄｃ）と、減少開始角度ｉｔｄｃから排気行程開始角度ＩＰＣＹＬＨＹＳまでの区間の長さ（ＩＰＣＹＬＨＹＳ−ｉｔｄｃ）との比として算出される。本実施形態では、この排気行程開始角度ＩＰＣＹＬＨＹＳが、排気行程中の所定のタイミングに相当する。
【００５０】
上記の重み係数ＫＨＹＳの算出は、ＣＡ＝ｉｔｄｃ〜ＩＰＣＹＬＨＹＳについて行われ、それにより、減少開始タイミングから排気行程開始時までの重み係数ＫＨＹＳが、クランク角度ＣＡごとに算出され、クランク角度ＣＡに対応させて記憶される。本実施形態では、この重み係数ＫＨＹＳが、ヒステリシス量に対する比較結果パラメータの重みに相当する。
【００５１】
次に、上記ステップ１２および１３でそれぞれ算出した基準ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳＭおよび重み係数ＫＨＹＳを用い、ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを次式（１１）によって算出する（ステップ１４）。
ＰＣＹＬＨＹＳ（ＣＡ）＝ＰＣＹＬＨＹＳＭ・ＫＨＹＳ（ＣＡ）        ……（１１）
この式（１１）により、減少開始タイミングから排気行程開始時までのヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳが、クランク角度ＣＡごとに算出される。また、排気行程の開始後から終了時までのヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳは、基準ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳＭに一律に設定される。さらに、求めたヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳは、クランク角度ＣＡに対応させて記憶される。
【００５２】
次いで、減少開始タイミングから排気行程の終了時までのクランク角度ＣＡごとに、暫定値ＰＣＹＬＦＭおよびヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを用いて、次式（１２）により最終筒内圧ＰＣＹＬＦを算出する（ステップ１５）。
ＰＣＹＬＦ（ＣＡ）＝ＰＣＹＬＦＭ（ＣＡ）−ＰＣＹＬＨＹＳ（ＣＡ）  ……（１２）
【００５３】
次に、ヒステリシス補正を終了するものとして、ヒス補正中フラグＦ＿ＨＹＳを「０」にセットし（ステップ１６）、本処理を終了する。
【００５４】
以上のように、ヒステリシス補正は、減少開始タイミングから排気行程の終了時までの間に得られた暫定値ＰＣＹＬＦＭに対して行われ、それにより、この間では、暫定値ＰＣＹＬＦＭをヒステリシス補正することによって、最終筒内圧ＰＣＹＬＦが算出される（ステップ１５）。また、上記以外のクランク角度ＣＡ区間、すなわち、吸気行程の開始時から減少開始タイミングまでの間では、暫定値ＰＣＹＬＦＭがそのまま最終筒内圧ＰＣＹＬＦとして設定される（ステップ１７）。
【００５５】
図４は、前述したＦ／Ｃ運転中における最終筒内圧ＰＣＹＬＦなどの推移の一例を示している。同図に示すように、実際の筒内圧（以下「実筒内圧」という）ＰＣＹＬＡＣＴは、圧縮行程の終了時に最大となった後、膨張行程中に大きく減少し、排気行程の開始時から終了時にわたって、ほぼ一定の状態で推移する。暫定値ＰＣＹＬＦＭは、減少開始角度ｉｔｄｃで示される減少開始タイミングから排気行程の終了時までの間において、ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳにより補正されていないため、実筒内圧ＰＣＹＬＡＣＴに対して大きい側にかなりずれている。
【００５６】
これに対し、最終筒内圧ＰＣＹＬＦは、減少開始タイミングから排気行程の終了時までの間において、実筒内圧ＰＣＹＬＡＣＴにより近い値になっている。
【００５７】
以上のように、本実施形態によれば、排気行程中に得られた暫定値ＰＣＹＬＦＭとモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫとの偏差として、基準ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳＭを算出する（ステップ１２）。また、重み係数ＫＨＹＳを、減少開始角度ｉｔｄｃから任意のクランク角度ＣＡまでの区間の長さと、減少開始角度ｉｔｄｃから排気行程開始角度ＩＰＣＹＬＨＹＳまでの区間の長さとの比（以下「区間長さ比」という）として算出する（ステップ１３）。さらに、減少開始タイミングから排気行程の開始時までのヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを、基準ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳＭに重み係数ＫＨＹＳを乗算することによって算出する（ステップ１４）。したがって、減少開始タイミングから排気行程の開始時までの間において、ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを、実際の変化特性に適合するように、精度良く算出することができる。また、重み係数ＫＨＹＳを区間長さ比として算出するので、簡易に算出することができる。
【００５８】
さらに、図４に示すように、排気行程中には、実際のヒステリシス量は、ほぼ一定の状態で推移する傾向にある。本実施形態によれば、排気行程の開始時から終了時までの間において、ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを基準ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳＭに一律に設定する（ステップ１４）ので、精度の高いＰＣＹＬＨＹＳ値を簡便に得ることができる。以上のように、減少開始タイミングから排気行程の終了時までの間において、精度の高いＰＣＹＬＨＹＳ値を得ることができる。
【００５９】
また、減少開始タイミングから排気行程の終了時までの間において、算出したヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを用いて暫定値ＰＣＹＬＦＭを補正することにより、最終筒内圧ＰＣＹＬＦを算出する（ステップ１５）ので、精度の高いＰＣＹＬＦ値を得ることができる。
【００６０】
さらに、基準ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳＭを、複数の暫定値ＰＣＹＬＦＭの平均値である平均暫定値ＰＦＡＶＥ、および複数のモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫの平均値である平均モータリング圧ＰＭＡＶＥに基づいて算出する（ステップ１０〜１２）。したがって、筒内圧センサ１１の出力ＤＰＶに含まれるノイズによる影響を抑制しながら、ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳをより精度良く算出することができる。
【００６１】
次に、上述した最終筒内圧ＰＣＹＬＦの算出処理の第１変形例について説明する。この第１変形例では、ステップ１３における重み係数ＫＨＹＳの算出を、前記式（１０）に代えて、次式（１３）により行う。
KHYS(CA)={(CA-itdc)/(IPCYLHYS-itdc)}1/α                          ……（１３）
ここで、αは所定値である。
この式（１３）から明らかなように、重み係数ＫＨＹＳは、区間長さ比（(CA-itdc)/(IPCYLHYS-itdc)）の累乗根として算出される。
【００６２】
図５は、Ｆ／Ｃ運転中において第１変形例で算出された最終筒内圧ＰＣＹＬＦなどの推移の一例を示している。同図に示すように、減少開始タイミングから排気行程の終了時までの間において、最終筒内圧ＰＣＹＬＦは、実筒内圧ＰＣＹＬＡＣＴとほぼ一致しており、誤差がほとんどなく、その精度は非常に高い。
【００６３】
以上のように、この第１変形例によれば、重み係数ＫＨＹＳを上記のように算出するので、重み係数ＫＨＹＳをヒステリシス量の実際の変化特性により適合するように算出でき、それにより、ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳをより精度良く算出することができる。
【００６４】
また、所定値αの設定の仕方によって、筒内圧の減少開始後の初期におけるヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳの立ち上がりを変更できるので、これを適宜、設定することによって、実際の変化特性にさらに適合したヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを得ることができる。
【００６５】
次に、最終筒内圧ＰＣＹＬＦの算出処理の第２変形例を説明する。この第２変形例では、ステップ１３における重み係数ＫＨＹＳの算出を、前記式（１０）に代えて、次式（１４）によって行う。
KHYS(CA)={PCYLMDLK(itdc)-PCYLMDLK(CA)}/{PCYLMDLK(itdc)-PCYLMDLK(IPCYLHYS)}
……（１４）
この式（１４）から分かるように、重み係数ＫＨＹＳは、減少開始角度ｉｔｄｃから任意のクランク角度ＣＡまでのモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫの減少量（PCYLMDLK(itdc)-PCYLMDLK(CA) ）と、減少開始角度ｉｔｄｃから排気行程開始角度ＩＰＣＹＬＨＹＳまでのモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫの減少量（PCYLMDLK(itdc)-PCYLMDLK(IPCYLHYS) ）との比として算出される。
【００６６】
図６は、Ｆ／Ｃ運転中において第２変形例で算出された最終筒内圧ＰＣＹＬＦＭなどの推移の一例を示している。同図に示すように、減少開始タイミングから排気行程の終了時までの間において、最終筒内圧ＰＣＹＬＦＭは、実筒内圧ＰＣＹＬＡＣＴに近い値になっている。
【００６７】
以上のように、この第２変形例によれば、重み係数ＫＨＹＳを上記のように算出するので、膨張行程におけるモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫの減少特性がヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳの変化特性に近似していることを利用して、重み係数ＫＨＹＳをヒステリシス量の実際の変化特性により適合するように算出でき、それにより、ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳをより精度良く算出することができる。また、基準ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳＭを得るためにもともと算出されるモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫをそのまま利用できるので、ＥＣＵ２の演算負荷を軽減することができる。
【００６８】
次に、図７〜図９を参照しながら、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、前述した第１実施形態と異なり、ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを学習するとともに、学習したヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを用いて、ヒステリシス補正を行うものである。
【００６９】
図７は、ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳの学習処理を示している。まず、ステップ２１では、Ｆ／Ｃ運転中であるか否かを判別する。この答がＮＯで、Ｆ／Ｃ運転中でないときには、そのまま本処理を終了する一方、Ｆ／Ｃ運転中のときには、クランク角度ＣＡが前記第１角度ＣＡ１以上であるか否かを判別する（ステップ２２）。この答がＮＯのときには、本処理を終了する一方、ＹＥＳのときには、クランク角度ＣＡが前記第２角度ＣＡ２以下であるか否かを判別する（ステップ２３）。
【００７０】
このステップ２３の答がＹＥＳのとき、すなわち、クランク角度ＣＡが前記平均値算出区間ＩＮＴＣＡ内にあるときには、ステップ２４および２５において、モータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫおよび暫定値ＰＣＹＬＦＭをそれぞれ記憶し、本処理を終了する。これらのステップ２４および２５が実行されるごとに、モータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫおよび暫定値ＰＣＹＬＦＭは、ＥＣＵ２のＲＡＭの異なる記憶場所に記憶される。
【００７１】
一方、ステップ２３の答がＮＯで、ＣＡ＞ＣＡ２のときには、平均値算出区間ＩＮＴＣＡの全体に対してモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫおよび暫定値ＰＣＹＬＦＭの記憶が終了したとして、ステップ２６〜２８において、前記ステップ１０〜１２と同様にして、平均モータリング圧ＰＭＡＶＥ、平均暫定値ＰＦＡＶＥおよび基準ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳＭをそれぞれ算出する。
【００７２】
次いで、ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを算出する（ステップ２９）。この算出は、前述した第１実施形態と異なり、ＰＣＹＬＨＹＳメモリから、そのときのエンジン回転数ＮＥおよび吸気管内圧ＰＢＡに対応するヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを読み出すことによって行われる。このＰＣＹＬＨＹＳ値は、後述するようにして学習され、記憶・更新されるものである。また、このＰＣＹＬＨＹＳメモリは、ＥＥＰＲＯＭ２ａで構成され、所定のエンジン回転数ＮＥおよび吸気管内圧ＰＢＡの組合わせに対して規定される多数の記憶場所を有しており、これらの記憶場所に、ＰＣＹＬＨＹＳ値が、エンジン回転数ＮＥおよび吸気管内圧ＰＢＡに応じて記憶されている。なお、ＰＣＹＬＨＹＳ値の算出時、今回のエンジン回転数ＮＥおよび吸気管内圧ＰＢＡに対応するヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳが存在しない場合には、ＰＣＹＬＨＹＳ値は、補間演算によって算出される。
【００７３】
図８は、ＰＣＹＬＨＹＳメモリに記憶されたヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳとエンジン回転数ＮＥおよび吸気管内圧ＰＢＡとの関係を示している。同図において、ＰＢＡ１〜ＰＢＡ４は、吸気管内圧ＰＢＡの所定値（ＰＢＡ１＜ＰＢＡ２＜ＰＢＡ３＜ＰＢＡ４）である。同図に示すように、ＰＣＹＬＨＹＳ値は、エンジン回転数ＮＥが低いほど、また、吸気管内圧ＰＢＡが高いほど、より大きな値に設定されている。これは、エンジン回転数ＮＥが低いほど、点火プラグ４のねじ部に圧力が残留しやすいことから、ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳがより大きくなるためである。また、吸気管内圧ＰＢＡが高いほど、１燃焼サイクル中の筒内圧の最大値が大きくなり、それに応じて、点火プラグ４のねじ部に残留する圧力もより大きくなるためである。
【００７４】
次に、前記ステップ２８および２９でそれぞれ算出した基準ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳＭおよびヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを用い、次式（１５）によってヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳの学習値ＰＣＹＬＨＹＳＧを算出する（ステップ３０）。
ＰＣＹＬＨＹＳＧ＝Ｋ・ＰＣＹＬＨＹＳＭ＋(１−Ｋ)・ＰＣＹＬＨＹＳ  ……（１５）
ここで、Ｋは所定の学習係数（０＜Ｋ＜１）である。
【００７５】
次いで、算出した学習値ＰＣＹＬＨＹＳＧをヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳとして設定し（ステップ３１）、ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを学習する。次いで、学習したヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを、前述したＰＣＹＬＨＹＳメモリのうちの今回のエンジン回転数ＮＥおよび吸気管内圧ＰＢＡに対応する記憶場所に記憶し（ステップ３２）、本処理を終了する。これにより、ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳが更新される。なお、今回のエンジン回転数ＮＥおよび吸気管内圧ＰＢＡが、ＰＣＹＬＨＹＳメモリに設定されたＮＥ，ＰＢＡの組合わせに一致しない場合には、最も近い所定値の組合わせの記憶場所に、学習したＰＣＹＬＨＹＳ値が記憶される。
【００７６】
次に、図９を参照しながら、最終筒内圧ＰＣＹＬＦの算出処理について説明する。まず、ステップ４１では、前記ステップ２と同様にして暫定値ＰＣＹＬＦＭを算出する。次いで、前記ステップ２９と同様、ＰＣＹＬＨＹＳメモリから、そのときのエンジン回転数ＮＥおよび吸気管内圧ＰＢＡに対応するヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを読み出すことによって、ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを算出する（ステップ４２）。次に、算出した暫定値ＰＣＹＬＦＭからヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを減算することによって、最終筒内圧ＰＣＹＬＦを算出し（ステップ４３）、本処理を終了する。
【００７７】
なお、ステップ４２によるヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳの算出、およびステップ４３による暫定値ＰＣＹＬＦＭの補正は、減少開始タイミングから排気行程の終了時までの間において行われ、それ以外のクランク角度ＣＡ区間では、最終筒内圧ＰＣＹＬＦは、前記ステップ１７と同様、暫定値ＰＣＹＬＦＭに設定される。また、ステップ４３では、前記ステップ１６と異なり、減少開始タイミングから排気行程の終了時までの複数の最終筒内圧ＰＣＹＬＦを一時に算出するのではなく、そのときどきの最終筒内圧ＰＣＹＬＦを算出する。
【００７８】
以上のように、本実施形態によれば、Ｆ／Ｃ運転中に、基準ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳＭを算出する（ステップ２８）とともに、算出した基準ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳＭに基づいて、ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを学習する（ステップ３０、３１）。したがって、燃焼によって発生した圧力の影響を受けることなく、ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを適切に学習（算出）することができる。また、学習したヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを用い、暫定値ＰＣＹＬＦＭを補正することによって、最終筒内圧ＰＣＹＬＦを算出する（ステップ４３）ので、精度の高い最終筒内圧ＰＣＹＬＦを得ることができる。
【００７９】
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、第１実施形態では、基準ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳＭに重み係数ＫＨＹＳを乗算することによってヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳを算出しているが、ＰＣＹＬＨＹＳ値を基準ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳＭに一律に設定してもよい。また、第１実施形態では、重み係数ＫＨＹＳを算出する際、減少開始タイミングと排気行程中の所定のタイミングとの期間の長さ、および減少開始タイミングと任意のタイミングとの期間の長さを、クランク角度ＣＡによって表しているが、時間によって表してもよい。
【００８０】
さらに、本実施形態では、比較結果パラメータを、平均暫定値ＰＦＡＶＥと平均モータリング圧ＰＭＡＶＥとの偏差として算出しているが、ＰＦＡＶＥ値とＰＭＡＶＥ値との比、排気行程中の所定のタイミングにおいて得られた暫定値ＰＣＹＬＭＦおよびモータリング圧ＰＣＹＬＭＤＬＫの偏差、または、このＰＣＹＬＭＦ値とＰＣＹＬＭＤＬＫ値との比として、算出してもよい。また、本実施形態において、ヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳの算出の開始タイミングとして、減少開始タイミングに代えて、膨張行程開始時のＴＤＣタイミングを用いてもよい。
【００８１】
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】
【００８２】
【図１】本実施形態による筒内圧検出装置を、これを適用したエンジンとともに概略的に示す図である。
【図２】第１実施形態による最終筒内圧ＰＣＹＬＦの算出処理を示すフローチャートである。
【図３】図２の続きを示すフローチャートである。
【図４】Ｆ／Ｃ運転中において図２および図３の処理によって算出された最終筒内圧ＰＣＹＬＦなどの推移の一例を示す図である。
【図５】Ｆ／Ｃ運転中において第１実施形態の第１変形例によって算出された最終筒内圧ＰＣＹＬＦなどの推移の一例を示す図である。
【図６】Ｆ／Ｃ運転中において第１実施形態の第２変形例によって算出された最終筒内圧ＰＣＹＬＦなどの推移の一例を示す図である。
【図７】第２実施形態によるヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳの学習処理を示すフローチャートである。
【図８】ＰＣＹＬＨＹＳメモリに記憶されたヒステリシス量ＰＣＹＬＨＹＳの傾向を示す図である。
【図９】第２実施形態による最終筒内圧ＰＣＹＬＦの算出処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
１  筒内圧検出装置
２  ＥＣＵ（モータリング圧推定手段、ヒステリシス量算出手段、補正手段、比較結果
パラメータ算出手段、減少開始タイミング検出手段、重み算出手段）
３  エンジン
３ａ  気筒
１１  筒内圧センサ
１２  クランク角センサ（減少開始タイミング検出手段）
ＰＣＹＬＭＦ  暫定値（検出筒内圧）
ＰＣＹＬＭＤＬＫ  モータリング圧
ＰＣＹＬＨＹＳ  ヒステリシス量
ＰＣＹＬＨＹＳＭ  基準ヒステリシス量（比較結果パラメータ）
ＰＦＡＶＥ  平均暫定値（排気行程中に得られた検出筒内圧）
ＰＭＡＶＥ  平均モータリング圧（排気行程中に得られたモータリング圧）
ＩＰＣＹＬＨＹＳ  排気行程開始角度（排気行程中の所定のタイミング）
ｉｔｄｃ  減少開始時角度（減少開始タイミング）
ＫＨＹＳ  重み係数（ヒステリシス量に対する比較結果パラメータの重み）
【図１】
0004630842.tif 000003
【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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【図９】
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