(57)【要約】【課題】グロープラグ一体型の筒内圧センサを備えるディーゼルエンジンにおいて、モータリング状態での実筒内圧力に基づいて行う非モータリング状態での実筒内圧力の校正の精度低下を抑制する。【解決手段】ディーゼルエンジンがモータリング状態にあると判定された場合、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０が特定される（ステップＳ１４）。続いて、傾きｄｎが算出される（ステップＳ１６）。傾きｄｎは、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０よりも遅角側、尚且つ、所定クランク角よりも進角側のズレΔｈｎのデータ（θｎ，Δｈｎ）に基づいて算出される。続いて、傾きｄｎとヒステリシスゼロ角度Ｈ０が更新される（ステップＳ１８）。ディーゼルエンジンが非モータリング状態にあると判定された場合、最新の補正係数ηとヒステリシスゼロ角度Ｈ０とに基づいて、実筒内圧力のデータ（θｎ，Ｐｎ）が補正される（ステップＳ２２）。【選択図】図１１
2017227198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グロープラグ一体型の筒内圧センサを備えるディーゼルエンジンを制御するディーゼルエンジンの制御装置であって、
前記ディーゼルエンジンがモータリング状態にあるサイクルにおいて所定クランク角ごとに前記筒内圧センサで検出した実筒内圧力から、当該実筒内圧力を検出したクランク角における基準筒内圧力を差し引いた差が負から正に転ずるクランク角を特定し、
前記差が負から正に転ずるクランク角よりも遅角側の所定クランク角領域における前記実筒内圧力と前記基準筒内圧力の圧力差の変化率を算出し、
前記ディーゼルエンジンが非モータリング状態にあるサイクルにおいて前記所定クランク角ごとに検出した前記実筒内圧力を、当該実筒内圧力を検出したクランク角から前記差が負から正に転ずるクランク角までのクランク角間隔と、前記変化率と、に基づいて補正するように構成されていることを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記差が負から正に転ずるクランク角が、圧縮上死点よりも遅角側のクランク角であることを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記ディーゼルエンジンの筒内に噴射される燃料量に関連付けて前記変化率を補正するように構成され、
前記変化率が、前記燃料量が多いほど小さな値に補正されることを特徴とする請求項１または２に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記モータリング状態でのエンジン回転速度に関連付けて前記変化率を補正するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記ディーゼルエンジンが非モータリング状態にあるサイクルにおいて前記所定クランク角ごとに検出した前記実筒内圧力を、下記式（１）に基づいて補正することを特徴とする請求項１乃至４何れか１項に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
実筒内圧力の補正値＝実筒内圧力の値Ｐｎ×（検出クランク角θｎ−ヒステリシスゼロ角度Ｈ０）×補正係数η  ・・・（１）
式（１）中、実筒内圧力の値Ｐｎは前記所定クランク角ごとに検出した前記実筒内圧力を意味し、検出クランク角θｎは実筒内圧力の値Ｐｎを検出したクランク角を意味し、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０は前記差が負から正に転ずるクランク角を意味し、補正係数ηは前記変化率を意味する。
【請求項６】
前記制御装置は、前記ディーゼルエンジンが非モータリング状態にあるサイクルにおいて前記所定クランク角ごとに検出した前記実筒内圧力を、下記式（２）に基づいて補正することを特徴とする請求項１乃至４何れか１項に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
実筒内圧力の補正値Ｐｎ＝実筒内圧力の値Ｐｎ×（検出クランク角θｎ−ヒステリシスゼロ角度Ｈ０）×補正係数η／１００  ・・・（２）
式（２）中、実筒内圧力の値Ｐｎは前記所定クランク角ごとに検出した前記実筒内圧力を意味し、検出クランク角θｎは実筒内圧力の値Ｐｎを検出したクランク角を意味し、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０は前記差が負から正に転ずるクランク角を意味し、補正係数ηは前記変化率を前記基準筒内圧力で除した値の百分率を意味する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はディーゼルエンジンの制御装置に関し、詳しくは、車両に搭載されるディーゼルエンジンを制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
グロープラグ一体型の筒内圧センサを備えるディーゼルエンジンが公知である。グロープラグ一体型の筒内圧センサは、筒内の圧力変動に伴って軸方向に変位する受圧部が、グロープラグの発熱部を兼ねる構成とされている。
【０００３】
特開２０１０−０７１１９７号公報には、グロープラグ一体型の筒内圧センサを備えるディーゼルエンジンを制御する制御装置が開示されている。この制御装置は、ディーゼルエンジンがモータリング状態にあるときの実筒内圧力と基準筒内圧力の圧力差に基づいて、補正係数を算出する。この制御装置は、更に、算出した補正係数に基づいて、ディーゼルエンジンが非モータリング状態にあるときの実筒内圧力を補正する。
【０００４】
グロープラグ一体型の筒内圧センサの受圧部の周囲にデポジットが付着・堆積していくと、当該受圧部の変位量が変わり、当該筒内圧センサで検出される実筒内圧力にヒステリシスが生じる。この点、上記制御装置によれば、モータリング状態において把握した上記圧力差に基づいて補正係数を算出できるので、非モータリング状態での実筒内圧力を校正することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０７１１９７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２７１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明者の更なる検証によると、非モータリング状態では観察される上記圧力差が、モータリング状態では観察され難くなるクランク角領域が存在することが判明した。このため、モータリング状態において把握した上記圧力差を用いる上記制御装置では、非モータリング状態での実筒内圧力の校正の精度が低下するおそれがある。
【０００７】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、グロープラグ一体型の筒内圧センサを備えるディーゼルエンジンにおいて、モータリング状態での実筒内圧力に基づいて行う非モータリング状態での実筒内圧力の校正の精度低下を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、グロープラグ一体型の筒内圧センサを備えるディーゼルエンジンを制御する制御装置であって、
前記ディーゼルエンジンがモータリング状態にあるサイクルにおいて所定クランク角ごとに前記筒内圧センサで検出した実筒内圧力から、当該実筒内圧力を検出したクランク角における基準筒内圧力を差し引いた差が負から正に転ずるクランク角を特定し、
前記差が負から正に転ずるクランク角よりも遅角側の所定クランク角領域における前記実筒内圧力と前記基準筒内圧力の圧力差の変化率を算出し、
前記ディーゼルエンジンが非モータリング状態にあるサイクルにおいて前記所定クランク角ごとに検出した前記実筒内圧力を、当該実筒内圧力を検出したクランク角から前記差が負から正に転ずるクランク角までのクランク角間隔と、前記変化率と、に基づいて補正するように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、
前記差が負から正に転ずるクランク角が、圧縮上死点よりも遅角側のクランク角であることを特徴とする。
【００１０】
第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記制御装置は、前記ディーゼルエンジンの筒内に噴射される燃料量に関連付けて前記変化率を補正するように構成され、
前記変化率が、前記燃料量が多いほど小さな値に補正されることを特徴とする。
【００１１】
第４の発明は、第３の発明において、
前記制御装置は、前記モータリング状態でのエンジン回転速度に関連付けて前記変化率を補正するように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、
前記制御装置は、前記ディーゼルエンジンが非モータリング状態にあるサイクルにおいて前記所定クランク角ごとに検出した前記実筒内圧力を、下記式（１）に基づいて補正することを特徴とする。
実筒内圧力の補正値＝実筒内圧力の値Ｐｎ×（検出クランク角θｎ−ヒステリシスゼロ角度Ｈ０）×補正係数η  ・・・（１）
式（１）中、実筒内圧力の値Ｐｎは前記所定クランク角ごとに検出した前記実筒内圧力を意味し、検出クランク角θｎは実筒内圧力の値Ｐｎを検出したクランク角を意味し、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０は前記差が負から正に転ずるクランク角を意味し、補正係数ηは前記変化率を意味する。
【００１３】
第６の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、
前記制御装置は、前記ディーゼルエンジンが非モータリング状態にあるサイクルにおいて前記所定クランク角ごとに検出した前記実筒内圧力を、下記式（２）に基づいて補正することを特徴とする。
実筒内圧力の補正値Ｐｎ＝実筒内圧力の値Ｐｎ×（検出クランク角θｎ−ヒステリシスゼロ角度Ｈ０）×補正係数η／１００  ・・・（２）
式（２）中、実筒内圧力の値Ｐｎは前記所定クランク角ごとに検出した前記実筒内圧力を意味し、検出クランク角θｎは実筒内圧力の値Ｐｎを検出したクランク角を意味し、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０は前記差が負から正に転ずるクランク角を意味し、補正係数ηは前記変化率を前記基準筒内圧力で除した値の百分率を意味する。
【発明の効果】
【００１４】
モータリング状態では、筒内圧センサで検出した実筒内圧力と、当該実筒内圧力を検出したクランク角における基準筒内圧力との大小関係が逆転するクランク角が存在する。この大小関係が逆転するクランク角よりも進角側のクランク角領域では、実筒内圧力と基準筒内圧力の圧力差が観察され難くなる。
第１の発明によれば、実筒内圧力と基準筒内圧力の大小関係が逆転するクランク角が特定される。また、特定されたクランク角よりも遅角側の所定クランク角領域における圧力差のデータに基づいて、当該圧力差の変化率が算出される。換言すると、圧力差の変化率の算出に際し、特定されたクランク角よりも進角側のクランク角領域における圧力差のデータが除外される。このため、圧力差の変化率がより正確に算出されることになる。従って、非モータリング状態での実筒内圧力の補正の精度を高めることができる。
【００１５】
モータリング状態では、圧縮上死点よりも遅角側のクランク角領域において、実筒内圧力と基準筒内圧力の圧力差が安定的に観察される。
第２の発明によれば、上記大小関係が逆転するクランク角が、圧縮上死点よりも遅角側のクランク角とされる。従って、非モータリング状態での実筒内圧力の補正の精度を高めることができる。
【００１６】
筒内に噴射される燃料量が増えると、燃焼時の筒内温度の最高値が上昇することになる。筒内温度の最高値が上昇すれば、筒内圧センサの受圧部の周囲に付着・堆積しているデポジットの粘性が下がる。デポジットの粘性が下がれば筒内圧センサの受圧部が動き易くなるので、実筒内圧力に生じるヒステリシスが縮小する。
第３の発明によれば、非モータリング状態での燃料噴射量が多いほど圧力差の変化率が小さな値に補正される。従って、非モータリング状態での実筒内圧力の補正の精度を一層高めることができる。
【００１７】
モータリング状態でのエンジン回転速度は、圧力差の変化率と燃料噴射量の関係に影響を与えることがある。
第４の発明によれば、モータリング状態でのエンジン回転速度に関連付けて圧力差の変化率が補正される。このため、モータリング状態でのエンジン回転速度が与える影響を小さくすることができる。
【００１８】
第５の発明によれば、上記式（１）に基づいて非モータリング状態での実筒内圧を補正することができる。
【００１９】
第６の発明によれば、上記式（２）に基づいて非モータリング状態での実筒内圧を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る制御装置が適用されるディーゼルエンジンの構成を説明する概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る制御装置としてのＥＣＵ２０の機能ブロック図である。
【図３】筒内圧センサ１０における問題を説明する図である。
【図４】筒内圧センサ１０における問題を説明する図である。
【図５】図２に示したＰｍａｘ補正部４６ａとＴＤＣ補正部４６ｂでの実筒内圧力のデータの処理イメージを示す図である。
【図６】モータリング状態での実筒内圧力の補正値Ｐｎ’と、基準筒内圧力の値ＰＲｎとの間のヒステリシスを説明する図である。
【図７】図４と図６で観察された「基準値」と「センサ値」のヒステリシスの詳細を説明する図である。
【図８】図４と図６で観察された「基準値」と「センサ値」のヒステリシスの詳細を説明する図である。
【図９】図２に示したヒステリシスゼロ角度特定部４６ｃと傾き算出部４６ｄでのズレΔｈｎの処理イメージを示す図である。
【図１０】図２に示した筒内圧補正部４４での実筒内圧力のデータの処理イメージを示した図である。
【図１１】ＥＣＵ２０の機能によって実現される実筒内圧力のデータ処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る制御装置としてのＥＣＵ２０の機能ブロック図である。
【図１３】傾きｄｎの燃料噴射量への関連付け手法を説明する図である。
【図１４】図１３に示した関係を、モータリング状態でのエンジン回転速度ごとに示した図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２２】
実施の形態１．
先ず、図１乃至図１１を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態１に係る制御装置が適用されるディーゼルエンジンの構成を説明する概略図である。本実施の形態に係る制御装置が適用されるディーゼルエンジンは、グロープラグ一体型の筒内圧センサ１０を備えている。筒内圧センサ１０は、中空状のハウジング１２を備えている。ハウジング１２の軸穴には、ヒータロッドを兼ねる受圧部１４が挿入されている。受圧部１４は、その軸方向に移動可能に構成されている。筒内の圧力が変化すると、受圧部１４を介してセンシング部１６に伝達される荷重の大きさが変化する。この荷重の変化をセンシング部１６で検出することにより、筒内の圧力が検出される。ハウジング１２と受圧部１４の間には、シール部材１８が設けられている。シール部材１８が設けられることで、筒内のガスの外部への漏出が防止されている。
【００２４】
本実施の形態に係る制御装置は、ディーゼルエンジンを制御するＥＣＵ２０の機能の一部として実現される。ＥＣＵ２０は、ディーゼルエンジンに搭載された各種センサの信号を取り込んで処理する。図２には、ＥＣＵ２０に接続される各種センサが描かれている。この図に示すように、各種センサには、図１に示した筒内圧センサ１０の他に、少なくともアクセル開度センサ２２と、クランク角センサ２４と、水温センサ２６と、イグニッションスイッチ２８とが含まれている。
【００２５】
アクセル開度センサ２２は、アクセルペダルの踏み込み量を検出する。クランク角センサ２４は、クランク軸の回転角度を検出する。水温センサ２６は、ディーゼルエンジンの冷却水温を検出する。イグニッションスイッチ２８は、ディーゼルエンジンの電力系統への電力の供給・停止の指示を受け付ける。
【００２６】
ＥＣＵ２０は、上述した各種センサから取り込んだ信号を処理し、所定の制御プログラムに従ってシステムが有する各種アクチュエータを操作する。図２には、ＥＣＵ２０に接続される各種アクチュエータも描かれている。この図に示すように、各種アクチュエータには、筒内圧センサ１０のヒータロッド１０ａの他に、ディーゼルエンジンの筒内に燃料を噴射するインジェクタ３０が少なくとも含まれている。
【００２７】
図２には、また、本実施の形態に係る制御装置としてのＥＣＵ２０の機能ブロックが描かれている。この図に示すように、ＥＣＵ２０は、運転状態判定部３２と、グロープラグ駆動制御部３４と、燃料噴射量設定部３６と、燃料噴射時期設定部４０と、インジェクタ駆動制御部３８と、を備えている。
【００２８】
運転状態判定部３２は、ディーゼルエンジンの運転状態を判定する。グロープラグ駆動制御部３４は、ディーゼルエンジンの冷間始動時において、水温センサ２６によって検出される冷却水温が所定温度よりも低い間、ヒータロッド１０ａに対して通電（グロー通電）を行う。この通電は、イグニッションスイッチ２８からのＯＮ信号によって開始される。また、この通電は、冷却水温が所定温度よりも高温まで上昇した時点で終了される。燃料噴射量設定部３６は、運転状態判定部３２によって判定された運転状態に基づいて、アクセルペダルの踏み込み量に応じた燃料噴射量を設定する。燃料噴射量設定部３６はまた、設定した燃料噴射量を、インジェクタ駆動制御部３８に出力する。燃料噴射時期設定部４０は、燃料噴射量設定部３６によって設定された燃料噴射量に対応した噴射モードや噴射時期などを設定する。燃料噴射量設定部３６はまた、設定した噴射モードや噴射時期などを、インジェクタ駆動制御部３８に出力する。
【００２９】
ＥＣＵ２０はまた、筒内圧センサ１０から検出された筒内圧力の校正を行うための構成として、記憶部４２と、筒内圧補正部４４と、補正係数設定部４６と、を備えている。
【００３０】
記憶部４２は、実筒内圧力の値Ｐｎを補正するための補正係数ηと、基準筒内圧力の値ＰＲｎとを記憶している。実筒内圧力の値Ｐｎは、筒内圧センサ１０によって所定クランク角θ１ごとに検出された筒内圧力の値である。基準筒内圧力の値ＰＲｎは、センサ新品時、尚且つ、モータリング状態における筒内圧力の値（初期値）である。この初期値には、通常、筒内圧センサ１０と同等の構成の筒内圧センサによって事前に得られた筒内圧力の値が用いられる。
【００３１】
ここで、モータリング状態とは、ディーゼルエンジンのエンジン回転速度が低回転領域にあり、尚且つ、アクセルペダルの踏み込み量がゼロとなってインジェクタ３０から燃料が噴射されていない運転状態を指す。低回転領域の一例としては、３０００ｒｐｍ以下の領域が挙げられるが、エンジンシステムに応じて適宜変更すべきことは言うまでもない。補正係数ηは、補正係数設定部４６において補正係数ηが設定される度に更新されている。なお、補正係数ηの詳細については後述する。また、記憶部４２は、補正係数ηの他にも本実施の形態での機能を実現するのに必要なデータを記憶しているものとする。
【００３２】
筒内圧補正部４４と補正係数設定部４６の説明をする前に、筒内圧センサ１０における問題について図３乃至図４を参照しながら説明する。図３に示すように、シリンダヘッドに形成されるセンサ挿入孔４８と、受圧部１４との間には、僅かな隙間が存在する。筒内で発生した煤、未燃燃料、エンジンオイルなどがこの隙間に入り込み、センサ挿入孔４８の壁面や、受圧部１４の表面に付着すると、デポジット化することがある。このデポジットに更に煤等が付着し、或いは、このデポジットが周囲のデポジットと結合すると、デポジットが堆積していく。受圧部１４の表面にデポジットが付着し、または、堆積すると、受圧部１４の軸方向の移動特性が変わる。
【００３３】
受圧部１４の軸方向の移動特性が変われば、実筒内圧力の値Ｐｎにヒステリシスが生じる。図４は、このヒステリシスを説明する図である。この図は、インジェクタ３０から燃料が噴射されているとき、即ち、非モータリング状態にあるときに作成されたものである。この図では、デポジット付着・堆積時の実筒内圧力の値Ｐｎが「センサ値」で表され、センサ新品時の実筒内圧力の値Ｐｎが「基準値」で表されている。図４に示す「センサ値」と「基準値」の傾向を比較すると分かるように、両者の間にはヒステリシスが観察される。より詳しく述べると、圧縮上死点前６０°から圧縮上死点後１０°付近までは概ね「基準値」の方が「センサ値」よりも高くなる。反対に、圧縮上死点後１０°付近よりも遅角側では、概ね「基準値」の方が「センサ値」よりも低くなる。
【００３４】
図２に戻り、ＥＣＵ２０の機能の説明を続ける。補正係数設定部４６は、記憶部４２から受け取った基準筒内圧力のデータと、モータリング状態での実筒内圧力のデータとを用いて、補正係数ηを設定する。補正係数ηを設定するための構成として、補正係数設定部４６は、Ｐｍａｘ補正部４６ａと、ＴＤＣ補正部４６ｂと、ヒステリシスゼロ角度特定部４６ｃと、傾き算出部４６ｄと、を備えている。
【００３５】
先ず、Ｐｍａｘ補正部４６ａとＴＤＣ補正部４６ｂについて説明する。Ｐｍａｘ補正部４６ａとＴＤＣ補正部４６ｂでは、モータリング状態での実筒内圧力のデータの前処理を行う。既に述べたとおり、実筒内圧力は所定クランク角θ１ごと（一例として１０°刻み）に検出されている。このため、例えば圧縮上死点前６０°から圧縮上死点後６０°までの実筒内圧力の値Ｐｎを検出クランク角の順番に並べると、データ（θｎ，Ｐｎ）は、（θＢＴＤＣ６０°，ＰＢＴＤＣ６０°），（θＢＴＤＣ６０°＋θ１，ＰＢＴＤＣ６０°＋θ１），・・・，（θＡＴＤＣ６０°−θ１，ＰＡＴＤＣ６０°−θ１），（θＡＴＤＣ６０°，ＰＡＴＤＣ６０°）で表されることになる。
【００３６】
Ｐｍａｘ補正部４６ａは、モータリング状態での実筒内圧力の最大値Ｐｎ＿ｍａｘが基準筒内圧力の最大値ＰＲｎ＿ｍａｘと等しくなるように、データ（θｎ，Ｐｎ）を補正する。具体的にＰｍａｘ補正部４６ａは先ず、最大値Ｐｎ＿ｍａｘと最大値ＰＲｎ＿ｍａｘの圧力差ΔＰｎ＿ｍａｘを検出する。そして、圧力差ΔＰｎ＿ｍａｘが検出された場合、Ｐｍａｘ補正部４６ａは、実筒内圧力の値Ｐｎを圧力差ΔＰｎ＿ｍａｘだけ増やし、または、圧力差ΔＰｎ＿ｍａｘだけ減らすように補正する。
【００３７】
ＴＤＣ補正部４６ｂは、モータリング状態での実筒内圧力の最大値Ｐｎ＿ｍａｘを示すクランク角がＴＤＣと一致するように、データ（θｎ，Ｐｎ）を補正する。具体的にＴＤＣ補正部４６ｂは先ず、最大値Ｐｎ＿ｍａｘを示すクランク角と、ＴＤＣとの位相差Δθを検出する。そして、位相差Δθが検出された場合、ＴＤＣ補正部４６ｂは、検出クランク角θｎの値を位相差Δθだけ遅角側または進角側に補正する。
【００３８】
図５には、Ｐｍａｘ補正部４６ａとＴＤＣ補正部４６ｂでのデータ（θｎ，Ｐｎ）の処理イメージが描かれている。この図では、最大値Ｐｎ＿ｍａｘよりも最大値ＰＲｎ＿ｍａｘの方が大きくなっている。そのため、Ｐｍａｘ補正部４６ａにおいて、実筒内圧力の値Ｐｎが圧力差ΔＰｎ＿ｍａｘの分だけ増えるように補正される。また、この図では、最大値Ｐｎ＿ｍａｘを示すクランク角がＴＤＣよりも遅角側に位置している。そのため、ＴＤＣ補正部４６ｂにおいて、検出クランク角θｎの値が位相差Δθの分だけ進角側に補正される。
【００３９】
次に、ヒステリシスゼロ角度特定部４６ｃと傾き算出部４６ｄについて説明する。ヒステリシスゼロ角度特定部４６ｃは、実筒内圧力の補正データ（θｎ’，Ｐｎ’）と、基準筒内圧力ＰＲｎの値を検出クランク角の順番に並べたデータ（θｎ，ＰＲｎ）と、に基づいて、基準筒内圧力ＰＲｎの値に対する実筒内圧力の補正値Ｐｎ’のズレΔｈｎを算出する。ヒステリシスゼロ角度特定部４６ｃは、また、ズレΔｈｎの値が負から正に転じるクランク角度（以下「ヒステリシスゼロ角度Ｈ０」ともいう。）を特定する。傾き算出部４６ｄは、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０よりも遅角側のクランク角領域におけるズレΔｈｎの傾きｄｎを算出する。
【００４０】
図６は、モータリング状態での実筒内圧力の補正値Ｐｎ’と、基準筒内圧力の値ＰＲｎとの間のヒステリシスを説明する図である。この図では、デポジット付着・堆積時の実筒内圧力の補正値Ｐｎ’が「センサ値」で表され、センサ新品時の実筒内圧力の値Ｐｎが「基準値」で表されている。図６に示す「センサ値」と「基準値」の傾向を比較すると分かるように、両者の間にはヒステリシスが観察される。より詳しく述べると、圧縮上死点後１０°付近よりも遅角側において、「基準値」の方が「センサ値」よりも低くなる。しかし、図６を図４と比較すると分かるように、モータリング状態での傾向を示す図６と、非モータリング状態での傾向を示す図４とでは、ヒステリシスが観察されるクランク角領域が異なっている。
【００４１】
図７と図８は、図４と図６で観察された「基準値」と「センサ値」のヒステリシスの詳細を説明する図である。図７の上段には図４と同一の図が描かれており、図７の下段には図４に示された「基準値」に対する「センサ値」のズレΔｈｎが示されている。また、図８の上段には図６と同一の図が描かれており、図８の下段には、図６に示された「基準値」に対する「センサ値」のズレΔｈｎが示されている。なお、「基準値」に対する「センサ値」のズレΔｈｎは、同一クランク角での「基準値」と「センサ値」を、下記式（１）に代入することで算出した百分率として表される。
ズレΔｈｎ［％］＝１００×（センサ値−基準値）／基準値  ・・・（１）
【００４２】
図７の下段では、ズレΔｈｎの傾き（即ち、ズレΔｈｎの変化率）が略一定となる。一方、図８の下段では、圧縮上死点後１０°付近よりも進角側のクランク領域において、ズレΔｈｎの傾きが小さくなる。特に、圧縮上死点前３０°付近から圧縮上死点後１０°付近までのクランク角領域では、ズレΔｈｎの傾きが顕著に小さくなる。このような違いが表れる原因は定かではない。しかし、モータリング状態では燃焼が行われないことから実筒内圧力の最大値Ｐｎ＿ｍａｘと最小値Ｐｎ＿ｍｉｎの差がそもそも小さく、故に、圧縮上死点よりも進角側のクランク角領域においてヒステリシスが観測され難くなったと本発明者は推察している。
【００４３】
ヒステリシスゼロ角度特定部４６ｃと傾き算出部４６ｄは、このようなモータリング状態ならではの特性を考慮した処理を行う。図９は、ヒステリシスゼロ角度特定部４６ｃと傾き算出部４６ｄでのズレΔｈｎの処理イメージを示した図である。この図には、図８の下段に示したズレΔｈｎの、圧縮上死点後１０°付近が描かれている。ヒステリシスゼロ角度Ｈ０は、実線で示すズレΔｈｎの値がゼロに一致するときのクランク角として特定される。また、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０よりも遅角側のクランク角領域におけるズレΔｈｎの値から、破線で示す傾きｄｎが算出される。
【００４４】
傾きｄｎの算出には、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０よりも遅角側、尚且つ、所定クランク角（一例として圧縮上死点後６０°）よりも進角側のズレΔｈｎのデータ（θｎ，Δｈｎ）が用いられる。換言すると、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０よりも進角側のズレΔｈｎのデータ（θｎ，Δｈｎ）と、所定クランク角よりも遅角側のデータ（θｎ，Δｈｎ）は、傾きｄｎの算出には用いられない。
【００４５】
傾きｄｎの算出は、少なくとも２つのズレΔｈｎのデータ（θｎ，Δｈｎ）を用いて行われる。
例えば、上述したクランク角領域のズレΔｈｎのデータ（θｎ，Δｈｎ）のうちの任意の２つのデータ（θｋ＋θ１，Δｈｋ＋θ１）,（θｋ−θ１，Δｈｋ−θ１）を用いる場合、傾きｄｎは下記式（４）によって求めることができる。
傾きｄｎ＝傾きｄｋ＝（Δｈｋ＋１−Δｈｋ−１）／（θｋ＋１−θｋ−１）  ・・・（４）
また、例えば、上述したクランク角領域のズレΔｈｎのデータ（θｎ，Δｈｎ）の全てを用いる場合、傾きｄｎは下記式（５）によって求めることができる。
傾きｄｎ＝傾きｄｋの平均＝ａｖｅ｛（Δｈｎ＋θ１−Δｈｎ−θ１）／（θｎ＋θ１−θｎ−θ１）｝  ・・・（５）
また、例えば、上記式（４）で求められる傾きｄｋを上述したクランク角領域内で複数求め、このうちの最大値を傾きｄｎとすることもできる（下記式（６）参照）。
傾きｄｎ＝傾きｄｋの最大値＝ｍａｘ｛（Δｈｎ＋θ１−Δｈｎ−θ１）／（θｎ＋θ１−θｎ−θ１）｝  ・・・（６）
【００４６】
補正係数設定部４６は、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０の値を記憶部４２に出力する。加えて、補正係数設定部４６は、傾きｄｎの値を補正係数ηとして記憶部４２に出力する。
【００４７】
筒内圧補正部４４は、記憶部４２から補正係数ηとヒステリシスゼロ角度Ｈ０のデータを受け取り、非モータリング状態での実筒内圧力の値Ｐｎの補正を行う。非モータリング状態での実筒内圧力のデータ（θｎ，Ｐｎ）を構成する実筒内圧力の値Ｐｎは、例えば、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０から検出クランク角θｎまでのクランク角間隔と、補正係数ηと、を用いた下記式（７）によって補正される。
実筒内圧力の補正値Ｐｎ＝実筒内圧力の値Ｐｎ×（検出クランク角θｎ−ヒステリシスゼロ角度Ｈ０）×補正係数η／１００  ・・・（７）
【００４８】
図１０は、筒内圧補正部４４での実筒内圧力のデータの処理イメージを示した図である。この図に示すように、筒内圧補正部４４では、大別すると圧縮上死点よりも進角側のクランク角領域では、実筒内圧力の値Ｐｎが増加側に補正される。反対に、圧縮上死点よりも遅角側のクランク角領域では実筒内圧力の値Ｐｎが減少側に補正される。つまり、図４で説明した「センサ値」と「基準値」のヒステリシスを解消する方向に、実筒内圧力のデータが補正される。
【００４９】
図１１は、上述したＥＣＵ２０の機能によって実現される実筒内圧力のデータ処理の一例を示すフローチャートである。なお、この図に示すルーチンは、ディーゼルエンジンの始動後、サイクルごとに繰り返し実行されるものとする。
【００５０】
図１１に示すルーチンでは、先ず、ディーゼルエンジンがモータリング状態にあるか否かが判定される（ステップＳ１０）。本ステップでは、次のような処理が行われる。先ず、クランク角センサ２４の検出値に基づいてエンジン回転速度が算出される。また、アクセル開度センサ２２の検出値が取得される。そして、エンジン回転速度が閾値未満で、尚且つ、アクセル開度センサ２２の検出値がゼロに等しい場合、ディーゼルエンジンがモータリング状態にあると判定される。エンジン回転速度が閾値以上の場合、または、アクセル開度センサ２２の検出値がゼロでない場合、ディーゼルエンジンが非モータリング状態にあると判定される。
【００５１】
ステップＳ１０においてディーゼルエンジンがモータリング状態にあると判定された場合、実筒内圧力のデータ（θｎ，Ｐｎ）の前処理が行われる（ステップＳ１２）。本ステップでは、次のような処理が行われる。先ず、記憶部４２から基準筒内圧力の値ＰＲｎが読み出される。続いて、基準筒内圧力の最大値ＰＲｎ＿ｍａｘと、実筒内圧力の最大値Ｐｎ＿ｍａｘが一致するように、データ（θｎ，Ｐｎ）が補正される（図２のＰｍａｘ補正部４６ａ参照）。続いて、実筒内圧力の最大値Ｐｎ＿ｍａｘを示すクランク角がＴＤＣと一致するように、データ（θｎ，Ｐｎ）が更に補正される（図２のＴＤＣ補正部４６ｂ参照）。
【００５２】
ステップＳ１２に続いて、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０が特定される（ステップＳ１４）。本ステップでは、次のような処理が行われる。先ず、補正データ（θｎ’，Ｐｎ’）と、基準筒内圧力のデータ（θｎ，ＰＲｎ）とに基づいて、ズレΔｈｎが算出される。ズレΔｈｎの算出には上記式（１）が用いられる。続いて、ズレΔｈｎの値が負から正に転ずるときのクランク角が、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０として特定される（図２のヒステリシスゼロ角度特定部４６ｃ）。なお、図６で説明したように、ズレΔｈｎの値は圧縮上死点よりも遅角側において負から正に転ずる。このため、上述したクランク角の特定を、圧縮上死点よりも遅角側のクランク角領域に絞った上で行ってもよい。
【００５３】
ステップＳ１４に続いて、傾きｄｎが算出される（ステップＳ１６）。本ステップでは、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０よりも遅角側、尚且つ、所定クランク角よりも進角側のズレΔｈｎのデータ（θｎ，Δｈｎ）に基づいて、傾きｄｎが算出される（図２の傾き算出部４６ｄ参照）。傾きｄｎの算出には上記式（４）〜（６）の何れかが用いられる。
【００５４】
ステップＳ１６に続いて、傾きｄｎとヒステリシスゼロ角度Ｈ０が更新される（ステップＳ１８）。本ステップでは、ステップＳ１６で算出した傾きｄｎが最新の補正係数ηとして記憶部４２に記憶される。また、ステップＳ１４で特定したヒステリシスゼロ角度Ｈ０が最新のヒステリシスゼロ角度Ｈ０として記憶部４２に記憶される。
【００５５】
一方、ステップＳ１０においてディーゼルエンジンが非モータリング状態にあると判定された場合、記憶部４２から最新の補正係数ηとヒステリシスゼロ角度Ｈ０が読み出される（ステップＳ２０）。
【００５６】
ステップＳ２０に続いて、実筒内圧力のデータ（θｎ，Ｐｎ）が補正される（ステップＳ２２）。本ステップでは、実筒内圧力のデータ（θｎ，Ｐｎ）と、最新の補正係数ηとヒステリシスゼロ角度Ｈ０が上記式（７）に代入される。
【００５７】
以上、図１１に示したルーチンによれば、モータリング状態では実筒内圧力のデータ（θｎ，Ｐｎ）からヒステリシスゼロ角度Ｈ０の特定と傾きｄｎの算出を行うことができる。また、非モータリング状態では特定したヒステリシスゼロ角度Ｈ０と、算出した傾きｄｎ（つまり、補正係数η）を用いて、実筒内圧力のデータ（θｎ，Ｐｎ）を補正できる。非モータリング状態で使用されるヒステリシスゼロ角度Ｈ０と補正係数ηは、直近のモータリング状態で特定または算出されたものである。従って、非モータリング状態での実筒内圧力のデータの補正の精度を高めることができ、このデータを用いたディーゼルエンジンの燃焼制御の精度を高めることができる。
【００５８】
ところで、上記実施の形態１では、ズレΔｈｎの値が圧縮上死点よりも遅角側において負から正に転じたことから、この逆転が起こったクランク角をヒステリシスゼロ角度Ｈ０として特定した。しかし、図７の下段と図８の下段の比較の説明で述べたように、ズレΔｈｎの傾きに違いが生じる原因が定かでないことから、ズレΔｈｎの値の正負の逆転が起こるクランク角が、圧縮上死点と一致し、または圧縮上死点よりも進角側となる可能性もある。但し、このような場合であっても、ズレΔｈｎの値の正負の逆転が起こるクランク角をヒステリシスゼロ角度Ｈ０として特定すれば、上記実施の形態１と同様に傾きｄｎを算出できることは言うまでもない。なお、本変形例は、後述する実施の形態２にも同様に適用できる。
【００５９】
また、上記実施の形態１では、上記式（１）に従って算出したズレΔｈｎの値を用いて、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０や傾きｄｎを算出した。しかし、上記式（１）を簡略化した下記式（８）によって算出される圧力差ΔＰｎの値を用いて、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０や傾きｄｎ（即ち、圧力差ΔＰｎの変化率）を算出してもよい。
圧力差ΔＰｎ＝実筒内圧力の値Ｐｎ−基準筒内圧力の値ＰＲｎ  ・・・（８）
因みに、上記式（８）から特定したヒステリシスゼロ角度Ｈ０を用いる場合、非モータリング状態での実筒内圧力のデータ（θｎ，Ｐｎ）を構成する実筒内圧力の値Ｐｎは、下記式（９）によって補正される。
実筒内圧力の補正値＝実筒内圧力の値Ｐｎ×（検出クランク角θｎ−ヒステリシスゼロ角度Ｈ０）×補正係数η  ・・・（９）
なお、本変形例は、後述する実施の形態２にも同様に適用できる。
【００６０】
実施の形態２．
次に、図１２乃至図１４を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
なお、本実施の形態に係る制御装置が適用されるディーゼルエンジンの構成、および、ＥＣＵ２０の基本的な機能については上記実施の形態１と共通するため、それらの説明は省略し、または簡略化する。
【００６１】
図１２は、本発明の実施の形態２に係る制御装置としてのＥＣＵ２０の機能ブロック図である。ＥＣＵ２０の基本的な機能は図２で説明した機能と同じである。但し、図１２には、傾き補正部４６ｅが設けられている。また、図１２では燃料噴射量の値Ｑがインジェクタ駆動制御部３８だけでなく運転状態判定部３２にも出力される。図１２では運転状態判定部３２に出力された燃料噴射量の値Ｑが、記憶部４２にも出力される。
【００６２】
上記実施の形態１においては、モータリング状態で算出した傾きｄｎを補正係数ηとし、非モータリング状態での実筒内圧力のデータ（θｎ，Ｐｎ）の補正にこの補正係数ηを使用した。しかし、モータリング状態では燃料噴射量の値Ｑがゼロであるのに対し、非モータリング状態のサイクルでは燃料噴射量の値Ｑがゼロよりも多くなる。ここで、燃料噴射量の値Ｑがゼロよりも多ければ燃焼が行われ、燃料噴射量の値Ｑが増えるほど燃焼時の筒内温度の最高値が上昇することになる。筒内温度の最高値が上昇すれば、筒内圧センサ１０の受圧部の周囲に付着・堆積しているデポジットの粘性が下がる。デポジットの粘性が下がれば、受圧部１４が動き易くなるので、実筒内圧力の値Ｐｎに生じるヒステリシスが縮小する。つまり、図４で説明した「センサ値」と「基準値」の差が小さくなる。よって、上記式（１）で算出されるズレΔｈｎや、上記式（４）〜（６）で算出される傾きｄｎが小さくなる。
【００６３】
本実施の形態では、このような燃料噴射量による特性を考慮すべく、モータリング状態で算出した傾きｄｎを燃料噴射量に関連付ける補正を、傾き補正部４６ｅにおいて行う。図１３は、傾きｄｎの燃料噴射量への関連付け手法を説明する図である。モータリング状態で算出した傾きｄｎは、燃料噴射量の値Ｑがゼロのときの補正係数ηと言うことができるので、縦軸の切片にこの傾きｄｎの値をとる。燃料噴射量が増えるとズレΔｈｎが小さくなるので、燃料噴射量の値Ｑが大きくなるほど傾きｄｎの値が小さくなるように、両者を関連付ける（下記式（１０）参照）。
傾きｄｎ＝定数ａ×燃料噴射量の値Ｑ＋傾きｄｎ＿Ｑ＝０  ・・・（１０）
【００６４】
また、本実施の形態の補正係数設定部４６は、傾きのデータ（Ｑ，ｄｎ）を補正係数ηとして記憶部４２に出力する。記憶部４２は、運転状態判定部３２から燃料噴射量の値Ｑのデータを受け取ると、このデータに対応する補正係数ηのデータを筒内圧補正部４４に出力する。筒内圧補正部４４は、記憶部４２から受け取った補正係数ηとヒステリシスゼロ角度Ｈ０のデータを用いて、非モータリング状態での実筒内圧力の値Ｐｎの補正を行う。非モータリング状態での実筒内圧力の値Ｐｎは、上記式（７）によって補正される。
【００６５】
以上説明した本実施の形態によれば、モータリング状態で算出した傾きｄｎを燃料噴射量に関連付けた補正が行われる。従って、非モータリング状態での実筒内圧力のデータの補正の精度をより一層高めることができる。
【００６６】
ところで、上記実施の形態２では、モータリング状態で算出した傾きｄｎを燃料噴射量に関連付けた。しかし、燃料噴射量だけでなく、モータリング状態でのエンジン回転速度にも傾きｄｎを関連付けてもよい。図１４は、図１３に示した関係を、モータリング状態でのエンジン回転速度ごとに示した図の一例である。図１４に示す例では、エンジン回転速度が高くなるほど、燃料噴射量が傾きｄｎに与える影響が小さくなっている。
【００６７】
この場合は、傾きのデータ（Ｑ，Ｎｅ，ｄｎ）が補正係数ηとして記憶部４２に出力されることになる。そして、記憶部４２は、燃料噴射量の値Ｑのデータと、エンジン回転速度の値Ｎｅのデータを受け取ると、このデータに対応する補正係数ηのデータを筒内圧補正部４４に出力することになる。これ以降に行われる筒内圧補正部４４での処理は上記実施の形態２と同じである。
【００６８】
以上のことから、燃料噴射量だけでなく、モータリング状態でのエンジン回転速度が傾きｄｎに影響する場合は、当該エンジン回転速度を傾きｄｎの補正の基礎に加えることで、非モータリング状態での実筒内圧力のデータの補正の精度をより一層高めることが可能となる。
【符号の説明】
【００６９】
１０  筒内圧センサ
１０ａ  ヒータロッド
１４  受圧部
２０  ＥＣＵ
３２  運転状態判定部
３４  グロープラグ駆動制御部
３６  燃料噴射量設定部
３８  インジェクタ駆動制御部
４０  燃料噴射時期設定部
４２  記憶部
４４  筒内圧補正部
４６  補正係数設定部
４６ａ  Ｐｍａｘ補正部
４６ｂ  ＴＤＣ補正部
４６ｃ  ヒステリシスゼロ角度特定部
４６ｄ  傾き算出部
４６ｅ  傾き補正部
【図１】
2017227198.tif 000003
【図２】
2017227198.tif 000004
【図３】
2017227198.tif 000005
【図４】
2017227198.tif 000006
【図５】
2017227198.tif 000007
【図６】
2017227198.tif 000008
【図７】
2017227198.tif 000009
【図８】
2017227198.tif 000010
【図９】
2017227198.tif 000011
【図１０】
2017227198.tif 000012
【図１１】
2017227198.tif 000013
【図１２】
2017227198.tif 000014
【図１３】
2017227198.tif 000015
【図１４】
2017227198.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月4日(2017.1.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グロープラグ一体型の筒内圧センサを備えるディーゼルエンジンを制御するディーゼルエンジンの制御装置であって、
前記ディーゼルエンジンがモータリング状態にあるサイクルにおいて所定クランク角ごとに前記筒内圧センサで検出した実筒内圧力から、当該実筒内圧力を検出したクランク角における基準筒内圧力を差し引いた差が負から正に転ずるクランク角を特定し、
前記差が負から正に転ずるクランク角よりも遅角側の所定クランク角領域における前記実筒内圧力と前記基準筒内圧力の圧力差の変化率を算出し、
前記ディーゼルエンジンが非モータリング状態にあるサイクルにおいて前記所定クランク角ごとに検出した前記実筒内圧力を、当該実筒内圧力を検出したクランク角から前記差が負から正に転ずるクランク角までのクランク角間隔と、前記変化率と、に基づいて補正するように構成されていることを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記差が負から正に転ずるクランク角が、圧縮上死点よりも遅角側のクランク角であることを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記ディーゼルエンジンの筒内に噴射される燃料量に関連付けて前記変化率を補正するように構成され、
前記変化率が、前記燃料量が多いほど小さな値に補正されることを特徴とする請求項１または２に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記モータリング状態でのエンジン回転速度に関連付けて前記変化率を補正するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記差を算出する前に、
前記ディーゼルエンジンがモータリング状態にあるサイクルにおいて前記所定クランク角ごとに前記筒内圧センサで検出した前記実筒内圧力の最大値が前記基準筒内圧力の最大値と等しくなるように、当該実筒内圧力のデータを補正し、
前記最大値を示すクランク角が上死点と一致するように前記実筒内圧力のデータを補正するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４何れか１項に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記ディーゼルエンジンが非モータリング状態にあるサイクルにおいて前記所定クランク角ごとに検出した前記実筒内圧力を、下記式（１）に基づいて補正することを特徴とする請求項１乃至５何れか１項に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
実筒内圧力の補正値＝実筒内圧力の値Ｐｎ×（検出クランク角θｎ−ヒステリシスゼロ角度Ｈ０）×補正係数η  ・・・（１）
式（１）中、実筒内圧力の値Ｐｎは前記ディーゼルエンジンが非モータリング状態にあるサイクルにおいて前記所定クランク角ごとに検出した前記実筒内圧力を意味し、検出クランク角θｎは実筒内圧力の値Ｐｎを検出したクランク角を意味し、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０は前記差が負から正に転ずるクランク角を意味し、補正係数ηは前記変化率を意味する。
【請求項７】
前記制御装置は、前記ディーゼルエンジンが非モータリング状態にあるサイクルにおいて前記所定クランク角ごとに検出した前記実筒内圧力を、下記式（２）に基づいて補正することを特徴とする請求項１乃至５何れか１項に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
実筒内圧力の補正値Ｐｎ＝実筒内圧力の値Ｐｎ×（検出クランク角θｎ−ヒステリシスゼロ角度Ｈ０）×補正係数η／１００  ・・・（２）
式（２）中、実筒内圧力の値Ｐｎは前記ディーゼルエンジンが非モータリング状態にあるサイクルにおいて前記所定クランク角ごとに検出した前記実筒内圧力を意味し、検出クランク角θｎは実筒内圧力の値Ｐｎを検出したクランク角を意味し、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０は前記差が負から正に転ずるクランク角を意味し、補正係数ηは前記変化率を前記基準筒内圧力で除した値の百分率を意味する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はディーゼルエンジンの制御装置に関し、詳しくは、車両に搭載されるディーゼルエンジンを制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
グロープラグ一体型の筒内圧センサを備えるディーゼルエンジンが公知である。グロープラグ一体型の筒内圧センサは、筒内の圧力変動に伴って軸方向に変位する受圧部が、グロープラグの発熱部を兼ねる構成とされている。
【０００３】
特開２０１０−０７１１９７号公報には、グロープラグ一体型の筒内圧センサを備えるディーゼルエンジンを制御する制御装置が開示されている。この制御装置は、ディーゼルエンジンがモータリング状態にあるときの実筒内圧力と基準筒内圧力の圧力差に基づいて、補正係数を算出する。この制御装置は、更に、算出した補正係数に基づいて、ディーゼルエンジンが非モータリング状態にあるときの実筒内圧力を補正する。
【０００４】
グロープラグ一体型の筒内圧センサの受圧部の周囲にデポジットが付着・堆積していくと、当該受圧部の変位量が変わり、当該筒内圧センサで検出される実筒内圧力にヒステリシスが生じる。この点、上記制御装置によれば、モータリング状態において把握した上記圧力差に基づいて補正係数を算出できるので、非モータリング状態での実筒内圧力を校正することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０７１１９７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２７１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明者の更なる検証によると、非モータリング状態では観察される上記圧力差が、モータリング状態では観察され難くなるクランク角領域が存在することが判明した。このため、モータリング状態において把握した上記圧力差を用いる上記制御装置では、非モータリング状態での実筒内圧力の校正の精度が低下するおそれがある。
【０００７】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、グロープラグ一体型の筒内圧センサを備えるディーゼルエンジンにおいて、モータリング状態での実筒内圧力に基づいて行う非モータリング状態での実筒内圧力の校正の精度低下を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、グロープラグ一体型の筒内圧センサを備えるディーゼルエンジンを制御する制御装置であって、
前記ディーゼルエンジンがモータリング状態にあるサイクルにおいて所定クランク角ごとに前記筒内圧センサで検出した実筒内圧力から、当該実筒内圧力を検出したクランク角における基準筒内圧力を差し引いた差が負から正に転ずるクランク角を特定し、
前記差が負から正に転ずるクランク角よりも遅角側の所定クランク角領域における前記実筒内圧力と前記基準筒内圧力の圧力差の変化率を算出し、
前記ディーゼルエンジンが非モータリング状態にあるサイクルにおいて前記所定クランク角ごとに検出した前記実筒内圧力を、当該実筒内圧力を検出したクランク角から前記差が負から正に転ずるクランク角までのクランク角間隔と、前記変化率と、に基づいて補正するように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、
前記差が負から正に転ずるクランク角が、圧縮上死点よりも遅角側のクランク角であることを特徴とする。
【００１０】
第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記制御装置は、前記ディーゼルエンジンの筒内に噴射される燃料量に関連付けて前記変化率を補正するように構成され、
前記変化率が、前記燃料量が多いほど小さな値に補正されることを特徴とする。
【００１１】
第４の発明は、第３の発明において、
前記制御装置は、前記モータリング状態でのエンジン回転速度に関連付けて前記変化率を補正するように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、
前記制御装置は、前記差を算出する前に、
前記ディーゼルエンジンがモータリング状態にあるサイクルにおいて前記所定クランク角ごとに前記筒内圧センサで検出した前記実筒内圧力の最大値が前記基準筒内圧力の最大値と等しくなるように、当該実筒内圧力のデータを補正し、
前記最大値を示すクランク角が上死点と一致するように前記実筒内圧力のデータを補正するように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
第６の発明は、第１乃至第５の発明の何れかにおいて、
前記制御装置は、前記ディーゼルエンジンが非モータリング状態にあるサイクルにおいて前記所定クランク角ごとに検出した前記実筒内圧力を、下記式（１）に基づいて補正することを特徴とする。
実筒内圧力の補正値＝実筒内圧力の値Ｐｎ×（検出クランク角θｎ−ヒステリシスゼロ角度Ｈ０）×補正係数η  ・・・（１）
式（１）中、実筒内圧力の値Ｐｎは前記ディーゼルエンジンが非モータリング状態にあるサイクルにおいて前記所定クランク角ごとに検出した前記実筒内圧力を意味し、検出クランク角θｎは実筒内圧力の値Ｐｎを検出したクランク角を意味し、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０は前記差が負から正に転ずるクランク角を意味し、補正係数ηは前記変化率を意味する。
【００１４】
第７の発明は、第１乃至第５の発明の何れかにおいて、
前記制御装置は、前記ディーゼルエンジンが非モータリング状態にあるサイクルにおいて前記所定クランク角ごとに検出した前記実筒内圧力を、下記式（２）に基づいて補正することを特徴とする。
実筒内圧力の補正値Ｐｎ＝実筒内圧力の値Ｐｎ×（検出クランク角θｎ−ヒステリシスゼロ角度Ｈ０）×補正係数η／１００  ・・・（２）
式（２）中、実筒内圧力の値Ｐｎは前記ディーゼルエンジンが非モータリング状態にあるサイクルにおいて前記所定クランク角ごとに検出した前記実筒内圧力を意味し、検出クランク角θｎは実筒内圧力の値Ｐｎを検出したクランク角を意味し、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０は前記差が負から正に転ずるクランク角を意味し、補正係数ηは前記変化率を前記基準筒内圧力で除した値の百分率を意味する。
【発明の効果】
【００１５】
モータリング状態では、筒内圧センサで検出した実筒内圧力と、当該実筒内圧力を検出したクランク角における基準筒内圧力との大小関係が逆転するクランク角が存在する。この大小関係が逆転するクランク角よりも進角側のクランク角領域では、実筒内圧力と基準筒内圧力の圧力差が観察され難くなる。
第１の発明によれば、実筒内圧力と基準筒内圧力の大小関係が逆転するクランク角が特定される。また、特定されたクランク角よりも遅角側の所定クランク角領域における圧力差のデータに基づいて、当該圧力差の変化率が算出される。換言すると、圧力差の変化率の算出に際し、特定されたクランク角よりも進角側のクランク角領域における圧力差のデータが除外される。このため、圧力差の変化率がより正確に算出されることになる。従って、非モータリング状態での実筒内圧力の補正の精度を高めることができる。
【００１６】
モータリング状態では、圧縮上死点よりも遅角側のクランク角領域において、実筒内圧力と基準筒内圧力の圧力差が安定的に観察される。
第２の発明によれば、上記大小関係が逆転するクランク角が、圧縮上死点よりも遅角側のクランク角とされる。従って、非モータリング状態での実筒内圧力の補正の精度を高めることができる。
【００１７】
筒内に噴射される燃料量が増えると、燃焼時の筒内温度の最高値が上昇することになる。筒内温度の最高値が上昇すれば、筒内圧センサの受圧部の周囲に付着・堆積しているデポジットの粘性が下がる。デポジットの粘性が下がれば筒内圧センサの受圧部が動き易くなるので、実筒内圧力に生じるヒステリシスが縮小する。
第３の発明によれば、非モータリング状態での燃料噴射量が多いほど圧力差の変化率が小さな値に補正される。従って、非モータリング状態での実筒内圧力の補正の精度を一層高めることができる。
【００１８】
モータリング状態でのエンジン回転速度は、圧力差の変化率と燃料噴射量の関係に影響を与えることがある。
第４の発明によれば、モータリング状態でのエンジン回転速度に関連付けて圧力差の変化率が補正される。このため、モータリング状態でのエンジン回転速度が与える影響を小さくすることができる。
【００１９】
第５の発明によれば、ディーゼルエンジンがモータリング状態にあるサイクルにおいて所定クランク角ごとに筒内圧センサで検出した実筒内圧力から、当該実筒内圧力を検出したクランク角における基準筒内圧力を差し引いた差を正確に算出することができる。
【００２０】
第６の発明によれば、上記式（１）に基づいて非モータリング状態での実筒内圧を補正することができる。
【００２１】
第７の発明によれば、上記式（２）に基づいて非モータリング状態での実筒内圧を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る制御装置が適用されるディーゼルエンジンの構成を説明する概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る制御装置としてのＥＣＵ２０の機能ブロック図である。
【図３】筒内圧センサ１０における問題を説明する図である。
【図４】筒内圧センサ１０における問題を説明する図である。
【図５】図２に示したＰｍａｘ補正部４６ａとＴＤＣ補正部４６ｂでの実筒内圧力のデータの処理イメージを示す図である。
【図６】モータリング状態での実筒内圧力の補正値Ｐｎ’と、基準筒内圧力の値ＰＲｎとの間のヒステリシスを説明する図である。
【図７】図４と図６で観察された「基準値」と「センサ値」のヒステリシスの詳細を説明する図である。
【図８】図４と図６で観察された「基準値」と「センサ値」のヒステリシスの詳細を説明する図である。
【図９】図２に示したヒステリシスゼロ角度特定部４６ｃと傾き算出部４６ｄでのズレΔｈｎの処理イメージを示す図である。
【図１０】図２に示した筒内圧補正部４４での実筒内圧力のデータの処理イメージを示した図である。
【図１１】ＥＣＵ２０の機能によって実現される実筒内圧力のデータ処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る制御装置としてのＥＣＵ２０の機能ブロック図である。
【図１３】傾きｄｎの燃料噴射量への関連付け手法を説明する図である。
【図１４】図１３に示した関係を、モータリング状態でのエンジン回転速度ごとに示した図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２４】
実施の形態１．
先ず、図１乃至図１１を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態１に係る制御装置が適用されるディーゼルエンジンの構成を説明する概略図である。本実施の形態に係る制御装置が適用されるディーゼルエンジンは、グロープラグ一体型の筒内圧センサ１０を備えている。筒内圧センサ１０は、中空状のハウジング１２を備えている。ハウジング１２の軸穴には、ヒータロッドを兼ねる受圧部１４が挿入されている。受圧部１４は、その軸方向に移動可能に構成されている。筒内の圧力が変化すると、受圧部１４を介してセンシング部１６に伝達される荷重の大きさが変化する。この荷重の変化をセンシング部１６で検出することにより、筒内の圧力が検出される。ハウジング１２と受圧部１４の間には、シール部材１８が設けられている。シール部材１８が設けられることで、筒内のガスの外部への漏出が防止されている。
【００２６】
本実施の形態に係る制御装置は、ディーゼルエンジンを制御するＥＣＵ２０の機能の一部として実現される。ＥＣＵ２０は、ディーゼルエンジンに搭載された各種センサの信号を取り込んで処理する。図２には、ＥＣＵ２０に接続される各種センサが描かれている。この図に示すように、各種センサには、図１に示した筒内圧センサ１０の他に、少なくともアクセル開度センサ２２と、クランク角センサ２４と、水温センサ２６と、イグニッションスイッチ２８とが含まれている。
【００２７】
アクセル開度センサ２２は、アクセルペダルの踏み込み量を検出する。クランク角センサ２４は、クランク軸の回転角度を検出する。水温センサ２６は、ディーゼルエンジンの冷却水温を検出する。イグニッションスイッチ２８は、ディーゼルエンジンの電力系統への電力の供給・停止の指示を受け付ける。
【００２８】
ＥＣＵ２０は、上述した各種センサから取り込んだ信号を処理し、所定の制御プログラムに従ってシステムが有する各種アクチュエータを操作する。図２には、ＥＣＵ２０に接続される各種アクチュエータも描かれている。この図に示すように、各種アクチュエータには、筒内圧センサ１０のヒータロッド１０ａの他に、ディーゼルエンジンの筒内に燃料を噴射するインジェクタ３０が少なくとも含まれている。
【００２９】
図２には、また、本実施の形態に係る制御装置としてのＥＣＵ２０の機能ブロックが描かれている。この図に示すように、ＥＣＵ２０は、運転状態判定部３２と、グロープラグ駆動制御部３４と、燃料噴射量設定部３６と、燃料噴射時期設定部４０と、インジェクタ駆動制御部３８と、を備えている。
【００３０】
運転状態判定部３２は、ディーゼルエンジンの運転状態を判定する。グロープラグ駆動制御部３４は、ディーゼルエンジンの冷間始動時において、水温センサ２６によって検出される冷却水温が所定温度よりも低い間、ヒータロッド１０ａに対して通電（グロー通電）を行う。この通電は、イグニッションスイッチ２８からのＯＮ信号によって開始される。また、この通電は、冷却水温が所定温度よりも高温まで上昇した時点で終了される。燃料噴射量設定部３６は、運転状態判定部３２によって判定された運転状態に基づいて、アクセルペダルの踏み込み量に応じた燃料噴射量を設定する。燃料噴射量設定部３６はまた、設定した燃料噴射量を、インジェクタ駆動制御部３８に出力する。燃料噴射時期設定部４０は、燃料噴射量設定部３６によって設定された燃料噴射量に対応した噴射モードや噴射時期などを設定する。燃料噴射量設定部３６はまた、設定した噴射モードや噴射時期などを、インジェクタ駆動制御部３８に出力する。
【００３１】
ＥＣＵ２０はまた、筒内圧センサ１０から検出された筒内圧力の校正を行うための構成として、記憶部４２と、筒内圧補正部４４と、補正係数設定部４６と、を備えている。
【００３２】
記憶部４２は、実筒内圧力の値Ｐｎを補正するための補正係数ηと、基準筒内圧力の値ＰＲｎとを記憶している。実筒内圧力の値Ｐｎは、筒内圧センサ１０によって所定クランク角θ１ごとに検出された筒内圧力の値である。基準筒内圧力の値ＰＲｎは、センサ新品時、尚且つ、モータリング状態における筒内圧力の値（初期値）である。この初期値には、通常、筒内圧センサ１０と同等の構成の筒内圧センサによって事前に得られた筒内圧力の値が用いられる。
【００３３】
ここで、モータリング状態とは、ディーゼルエンジンのエンジン回転速度が低回転領域にあり、尚且つ、アクセルペダルの踏み込み量がゼロとなってインジェクタ３０から燃料が噴射されていない運転状態を指す。低回転領域の一例としては、３０００ｒｐｍ以下の領域が挙げられるが、エンジンシステムに応じて適宜変更すべきことは言うまでもない。補正係数ηは、補正係数設定部４６において補正係数ηが設定される度に更新されている。なお、補正係数ηの詳細については後述する。また、記憶部４２は、補正係数ηの他にも本実施の形態での機能を実現するのに必要なデータを記憶しているものとする。
【００３４】
筒内圧補正部４４と補正係数設定部４６の説明をする前に、筒内圧センサ１０における問題について図３乃至図４を参照しながら説明する。図３に示すように、シリンダヘッドに形成されるセンサ挿入孔４８と、受圧部１４との間には、僅かな隙間が存在する。筒内で発生した煤、未燃燃料、エンジンオイルなどがこの隙間に入り込み、センサ挿入孔４８の壁面や、受圧部１４の表面に付着すると、デポジット化することがある。このデポジットに更に煤等が付着し、或いは、このデポジットが周囲のデポジットと結合すると、デポジットが堆積していく。受圧部１４の表面にデポジットが付着し、または、堆積すると、受圧部１４の軸方向の移動特性が変わる。
【００３５】
受圧部１４の軸方向の移動特性が変われば、実筒内圧力の値Ｐｎにヒステリシスが生じる。図４は、このヒステリシスを説明する図である。この図は、インジェクタ３０から燃料が噴射されているとき、即ち、非モータリング状態にあるときに作成されたものである。この図では、デポジット付着・堆積時の実筒内圧力の値Ｐｎが「センサ値」で表され、センサ新品時の実筒内圧力の値Ｐｎが「基準値」で表されている。図４に示す「センサ値」と「基準値」の傾向を比較すると分かるように、両者の間にはヒステリシスが観察される。より詳しく述べると、圧縮上死点前６０°から圧縮上死点後１０°付近までは概ね「基準値」の方が「センサ値」よりも高くなる。反対に、圧縮上死点後１０°付近よりも遅角側では、概ね「基準値」の方が「センサ値」よりも低くなる。
【００３６】
図２に戻り、ＥＣＵ２０の機能の説明を続ける。補正係数設定部４６は、記憶部４２から受け取った基準筒内圧力のデータと、モータリング状態での実筒内圧力のデータとを用いて、補正係数ηを設定する。補正係数ηを設定するための構成として、補正係数設定部４６は、Ｐｍａｘ補正部４６ａと、ＴＤＣ補正部４６ｂと、ヒステリシスゼロ角度特定部４６ｃと、傾き算出部４６ｄと、を備えている。
【００３７】
先ず、Ｐｍａｘ補正部４６ａとＴＤＣ補正部４６ｂについて説明する。Ｐｍａｘ補正部４６ａとＴＤＣ補正部４６ｂでは、モータリング状態での実筒内圧力のデータの前処理を行う。既に述べたとおり、実筒内圧力は所定クランク角θ１ごと（一例として１０°刻み）に検出されている。このため、例えば圧縮上死点前６０°から圧縮上死点後６０°までの実筒内圧力の値Ｐｎを検出クランク角の順番に並べると、データ（θｎ，Ｐｎ）は、（θＢＴＤＣ６０°，ＰＢＴＤＣ６０°），（θＢＴＤＣ６０°＋θ１，ＰＢＴＤＣ６０°＋θ１），・・・，（θＡＴＤＣ６０°−θ１，ＰＡＴＤＣ６０°−θ１），（θＡＴＤＣ６０°，ＰＡＴＤＣ６０°）で表されることになる。
【００３８】
Ｐｍａｘ補正部４６ａは、モータリング状態での実筒内圧力の最大値Ｐｎ＿ｍａｘが基準筒内圧力の最大値ＰＲｎ＿ｍａｘと等しくなるように、データ（θｎ，Ｐｎ）を補正する。具体的にＰｍａｘ補正部４６ａは先ず、最大値Ｐｎ＿ｍａｘと最大値ＰＲｎ＿ｍａｘの圧力差ΔＰｎ＿ｍａｘを検出する。そして、圧力差ΔＰｎ＿ｍａｘが検出された場合、Ｐｍａｘ補正部４６ａは、実筒内圧力の値Ｐｎを圧力差ΔＰｎ＿ｍａｘだけ増やし、または、圧力差ΔＰｎ＿ｍａｘだけ減らすように補正する。
【００３９】
ＴＤＣ補正部４６ｂは、モータリング状態での実筒内圧力の最大値Ｐｎ＿ｍａｘを示すクランク角がＴＤＣと一致するように、データ（θｎ，Ｐｎ）を補正する。具体的にＴＤＣ補正部４６ｂは先ず、最大値Ｐｎ＿ｍａｘを示すクランク角と、ＴＤＣとの位相差Δθを検出する。そして、位相差Δθが検出された場合、ＴＤＣ補正部４６ｂは、検出クランク角θｎの値を位相差Δθだけ遅角側または進角側に補正する。
【００４０】
図５には、Ｐｍａｘ補正部４６ａとＴＤＣ補正部４６ｂでのデータ（θｎ，Ｐｎ）の処理イメージが描かれている。この図では、最大値Ｐｎ＿ｍａｘよりも最大値ＰＲｎ＿ｍａｘの方が大きくなっている。そのため、Ｐｍａｘ補正部４６ａにおいて、実筒内圧力の値Ｐｎが圧力差ΔＰｎ＿ｍａｘの分だけ増えるように補正される。また、この図では、最大値Ｐｎ＿ｍａｘを示すクランク角がＴＤＣよりも遅角側に位置している。そのため、ＴＤＣ補正部４６ｂにおいて、検出クランク角θｎの値が位相差Δθの分だけ進角側に補正される。
【００４１】
次に、ヒステリシスゼロ角度特定部４６ｃと傾き算出部４６ｄについて説明する。ヒステリシスゼロ角度特定部４６ｃは、実筒内圧力の補正データ（θｎ’，Ｐｎ’）と、基準筒内圧力ＰＲｎの値を検出クランク角の順番に並べたデータ（θｎ，ＰＲｎ）と、に基づいて、基準筒内圧力ＰＲｎの値に対する実筒内圧力の補正値Ｐｎ’のズレΔｈｎを算出する。ヒステリシスゼロ角度特定部４６ｃは、また、ズレΔｈｎの値が負から正に転じるクランク角度（以下「ヒステリシスゼロ角度Ｈ０」ともいう。）を特定する。傾き算出部４６ｄは、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０よりも遅角側のクランク角領域におけるズレΔｈｎの傾きｄｎを算出する。
【００４２】
図６は、モータリング状態での実筒内圧力の補正値Ｐｎ’と、基準筒内圧力の値ＰＲｎとの間のヒステリシスを説明する図である。この図では、デポジット付着・堆積時の実筒内圧力の補正値Ｐｎ’が「センサ値」で表され、センサ新品時の実筒内圧力の値Ｐｎが「基準値」で表されている。図６に示す「センサ値」と「基準値」の傾向を比較すると分かるように、両者の間にはヒステリシスが観察される。より詳しく述べると、圧縮上死点後１０°付近よりも遅角側において、「基準値」の方が「センサ値」よりも低くなる。しかし、図６を図４と比較すると分かるように、モータリング状態での傾向を示す図６と、非モータリング状態での傾向を示す図４とでは、ヒステリシスが観察されるクランク角領域が異なっている。
【００４３】
図７と図８は、図４と図６で観察された「基準値」と「センサ値」のヒステリシスの詳細を説明する図である。図７の上段には図４と同一の図が描かれており、図７の下段には図４に示された「基準値」に対する「センサ値」のズレΔｈｎが示されている。また、図８の上段には図６と同一の図が描かれており、図８の下段には、図６に示された「基準値」に対する「センサ値」のズレΔｈｎが示されている。なお、「基準値」に対する「センサ値」のズレΔｈｎは、同一クランク角での「基準値」と「センサ値」を、下記式（１）に代入することで算出した百分率として表される。
ズレΔｈｎ［％］＝１００×（センサ値−基準値）／基準値  ・・・（１）
【００４４】
図７の下段では、ズレΔｈｎの傾き（即ち、ズレΔｈｎの変化率）が略一定となる。一方、図８の下段では、圧縮上死点後１０°付近よりも進角側のクランク領域において、ズレΔｈｎの傾きが小さくなる。特に、圧縮上死点前３０°付近から圧縮上死点後１０°付近までのクランク角領域では、ズレΔｈｎの傾きが顕著に小さくなる。このような違いが表れる原因は定かではない。しかし、モータリング状態では燃焼が行われないことから実筒内圧力の最大値Ｐｎ＿ｍａｘと最小値Ｐｎ＿ｍｉｎの差がそもそも小さく、故に、圧縮上死点よりも進角側のクランク角領域においてヒステリシスが観測され難くなったと本発明者は推察している。
【００４５】
ヒステリシスゼロ角度特定部４６ｃと傾き算出部４６ｄは、このようなモータリング状態ならではの特性を考慮した処理を行う。図９は、ヒステリシスゼロ角度特定部４６ｃと傾き算出部４６ｄでのズレΔｈｎの処理イメージを示した図である。この図には、図８の下段に示したズレΔｈｎの、圧縮上死点後１０°付近が描かれている。ヒステリシスゼロ角度Ｈ０は、実線で示すズレΔｈｎの値がゼロに一致するときのクランク角として特定される。また、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０よりも遅角側のクランク角領域におけるズレΔｈｎの値から、破線で示す傾きｄｎが算出される。
【００４６】
傾きｄｎの算出には、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０よりも遅角側、尚且つ、所定クランク角（一例として圧縮上死点後６０°）よりも進角側のズレΔｈｎのデータ（θｎ，Δｈｎ）が用いられる。換言すると、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０よりも進角側のズレΔｈｎのデータ（θｎ，Δｈｎ）と、所定クランク角よりも遅角側のデータ（θｎ，Δｈｎ）は、傾きｄｎの算出には用いられない。
【００４７】
傾きｄｎの算出は、少なくとも２つのズレΔｈｎのデータ（θｎ，Δｈｎ）を用いて行われる。
例えば、上述したクランク角領域のズレΔｈｎのデータ（θｎ，Δｈｎ）のうちの任意の２つのデータ（θｋ＋θ１，Δｈｋ＋θ１）,（θｋ−θ１，Δｈｋ−θ１）を用いる場合、傾きｄｎは下記式（４）によって求めることができる。
傾きｄｎ＝傾きｄｋ＝（Δｈｋ＋１−Δｈｋ−１）／（θｋ＋１−θｋ−１）  ・・・（４）
また、例えば、上述したクランク角領域のズレΔｈｎのデータ（θｎ，Δｈｎ）の全てを用いる場合、傾きｄｎは下記式（５）によって求めることができる。
傾きｄｎ＝傾きｄｋの平均＝ａｖｅ｛（Δｈｎ＋θ１−Δｈｎ−θ１）／（θｎ＋θ１−θｎ−θ１）｝  ・・・（５）
また、例えば、上記式（４）で求められる傾きｄｋを上述したクランク角領域内で複数求め、このうちの最大値を傾きｄｎとすることもできる（下記式（６）参照）。
傾きｄｎ＝傾きｄｋの最大値＝ｍａｘ｛（Δｈｎ＋θ１−Δｈｎ−θ１）／（θｎ＋θ１−θｎ−θ１）｝  ・・・（６）
【００４８】
補正係数設定部４６は、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０の値を記憶部４２に出力する。加えて、補正係数設定部４６は、傾きｄｎの値を補正係数ηとして記憶部４２に出力する。
【００４９】
筒内圧補正部４４は、記憶部４２から補正係数ηとヒステリシスゼロ角度Ｈ０のデータを受け取り、非モータリング状態での実筒内圧力の値Ｐｎの補正を行う。非モータリング状態での実筒内圧力のデータ（θｎ，Ｐｎ）を構成する実筒内圧力の値Ｐｎは、例えば、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０から検出クランク角θｎまでのクランク角間隔と、補正係数ηと、を用いた下記式（７）によって補正される。
実筒内圧力の補正値Ｐｎ＝実筒内圧力の値Ｐｎ×（検出クランク角θｎ−ヒステリシスゼロ角度Ｈ０）×補正係数η／１００  ・・・（７）
【００５０】
図１０は、筒内圧補正部４４での実筒内圧力のデータの処理イメージを示した図である。この図に示すように、筒内圧補正部４４では、大別すると圧縮上死点よりも進角側のクランク角領域では、実筒内圧力の値Ｐｎが増加側に補正される。反対に、圧縮上死点よりも遅角側のクランク角領域では実筒内圧力の値Ｐｎが減少側に補正される。つまり、図４で説明した「センサ値」と「基準値」のヒステリシスを解消する方向に、実筒内圧力のデータが補正される。
【００５１】
図１１は、上述したＥＣＵ２０の機能によって実現される実筒内圧力のデータ処理の一例を示すフローチャートである。なお、この図に示すルーチンは、ディーゼルエンジンの始動後、サイクルごとに繰り返し実行されるものとする。
【００５２】
図１１に示すルーチンでは、先ず、ディーゼルエンジンがモータリング状態にあるか否かが判定される（ステップＳ１０）。本ステップでは、次のような処理が行われる。先ず、クランク角センサ２４の検出値に基づいてエンジン回転速度が算出される。また、アクセル開度センサ２２の検出値が取得される。そして、エンジン回転速度が閾値未満で、尚且つ、アクセル開度センサ２２の検出値がゼロに等しい場合、ディーゼルエンジンがモータリング状態にあると判定される。エンジン回転速度が閾値以上の場合、または、アクセル開度センサ２２の検出値がゼロでない場合、ディーゼルエンジンが非モータリング状態にあると判定される。
【００５３】
ステップＳ１０においてディーゼルエンジンがモータリング状態にあると判定された場合、実筒内圧力のデータ（θｎ，Ｐｎ）の前処理が行われる（ステップＳ１２）。本ステップでは、次のような処理が行われる。先ず、記憶部４２から基準筒内圧力の値ＰＲｎが読み出される。続いて、基準筒内圧力の最大値ＰＲｎ＿ｍａｘと、実筒内圧力の最大値Ｐｎ＿ｍａｘが一致するように、データ（θｎ，Ｐｎ）が補正される（図２のＰｍａｘ補正部４６ａ参照）。続いて、実筒内圧力の最大値Ｐｎ＿ｍａｘを示すクランク角がＴＤＣと一致するように、データ（θｎ，Ｐｎ）が更に補正される（図２のＴＤＣ補正部４６ｂ参照）。
【００５４】
ステップＳ１２に続いて、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０が特定される（ステップＳ１４）。本ステップでは、次のような処理が行われる。先ず、補正データ（θｎ’，Ｐｎ’）と、基準筒内圧力のデータ（θｎ，ＰＲｎ）とに基づいて、ズレΔｈｎが算出される。ズレΔｈｎの算出には上記式（１）が用いられる。続いて、ズレΔｈｎの値が負から正に転ずるときのクランク角が、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０として特定される（図２のヒステリシスゼロ角度特定部４６ｃ）。なお、図６で説明したように、ズレΔｈｎの値は圧縮上死点よりも遅角側において負から正に転ずる。このため、上述したクランク角の特定を、圧縮上死点よりも遅角側のクランク角領域に絞った上で行ってもよい。
【００５５】
ステップＳ１４に続いて、傾きｄｎが算出される（ステップＳ１６）。本ステップでは、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０よりも遅角側、尚且つ、所定クランク角よりも進角側のズレΔｈｎのデータ（θｎ，Δｈｎ）に基づいて、傾きｄｎが算出される（図２の傾き算出部４６ｄ参照）。傾きｄｎの算出には上記式（４）〜（６）の何れかが用いられる。
【００５６】
ステップＳ１６に続いて、補正係数ηとヒステリシスゼロ角度Ｈ０が更新される（ステップＳ１８）。本ステップでは、ステップＳ１６で算出した傾きｄｎが最新の補正係数ηとして記憶部４２に記憶される。また、ステップＳ１４で特定したヒステリシスゼロ角度Ｈ０が最新のヒステリシスゼロ角度Ｈ０として記憶部４２に記憶される。
【００５７】
一方、ステップＳ１０においてディーゼルエンジンが非モータリング状態にあると判定された場合、記憶部４２から最新の補正係数ηとヒステリシスゼロ角度Ｈ０が読み出される（ステップＳ２０）。
【００５８】
ステップＳ２０に続いて、実筒内圧力のデータ（θｎ，Ｐｎ）が補正される（ステップＳ２２）。本ステップでは、実筒内圧力のデータ（θｎ，Ｐｎ）と、最新の補正係数ηとヒステリシスゼロ角度Ｈ０が上記式（７）に代入される。
【００５９】
以上、図１１に示したルーチンによれば、モータリング状態では実筒内圧力のデータ（θｎ，Ｐｎ）からヒステリシスゼロ角度Ｈ０の特定と傾きｄｎの算出を行うことができる。また、非モータリング状態では特定したヒステリシスゼロ角度Ｈ０と、算出した傾きｄｎ（つまり、補正係数η）を用いて、実筒内圧力のデータ（θｎ，Ｐｎ）を補正できる。非モータリング状態で使用されるヒステリシスゼロ角度Ｈ０と補正係数ηは、直近のモータリング状態で特定または算出されたものである。従って、非モータリング状態での実筒内圧力のデータの補正の精度を高めることができ、このデータを用いたディーゼルエンジンの燃焼制御の精度を高めることができる。
【００６０】
ところで、上記実施の形態１では、ズレΔｈｎの値が圧縮上死点よりも遅角側において負から正に転じたことから、この逆転が起こったクランク角をヒステリシスゼロ角度Ｈ０として特定した。しかし、図７の下段と図８の下段の比較の説明で述べたように、ズレΔｈｎの傾きに違いが生じる原因が定かでないことから、ズレΔｈｎの値の正負の逆転が起こるクランク角が、圧縮上死点と一致し、または圧縮上死点よりも進角側となる可能性もある。但し、このような場合であっても、ズレΔｈｎの値の正負の逆転が起こるクランク角をヒステリシスゼロ角度Ｈ０として特定すれば、上記実施の形態１と同様に傾きｄｎを算出できることは言うまでもない。なお、本変形例は、後述する実施の形態２にも同様に適用できる。
【００６１】
また、上記実施の形態１では、上記式（１）に従って算出したズレΔｈｎの値を用いて、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０や傾きｄｎを算出した。しかし、上記式（１）を簡略化した下記式（８）によって算出される圧力差ΔＰｎの値を用いて、ヒステリシスゼロ角度Ｈ０や傾きｄｎ（即ち、圧力差ΔＰｎの変化率）を算出してもよい。
圧力差ΔＰｎ＝実筒内圧力の値Ｐｎ−基準筒内圧力の値ＰＲｎ  ・・・（８）
因みに、上記式（８）から特定したヒステリシスゼロ角度Ｈ０を用いる場合、非モータリング状態での実筒内圧力のデータ（θｎ，Ｐｎ）を構成する実筒内圧力の値Ｐｎは、下記式（９）によって補正される。
実筒内圧力の補正値＝実筒内圧力の値Ｐｎ×（検出クランク角θｎ−ヒステリシスゼロ角度Ｈ０）×補正係数η  ・・・（９）
なお、本変形例は、後述する実施の形態２にも同様に適用できる。
【００６２】
実施の形態２．
次に、図１２乃至図１４を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
なお、本実施の形態に係る制御装置が適用されるディーゼルエンジンの構成、および、ＥＣＵ２０の基本的な機能については上記実施の形態１と共通するため、それらの説明は省略し、または簡略化する。
【００６３】
図１２は、本発明の実施の形態２に係る制御装置としてのＥＣＵ２０の機能ブロック図である。ＥＣＵ２０の基本的な機能は図２で説明した機能と同じである。但し、図１２には、傾き補正部４６ｅが設けられている。また、図１２では燃料噴射量の値Ｑがインジェクタ駆動制御部３８だけでなく運転状態判定部３２にも出力される。図１２では運転状態判定部３２に出力された燃料噴射量の値Ｑが、記憶部４２にも出力される。
【００６４】
上記実施の形態１においては、モータリング状態で算出した傾きｄｎを補正係数ηとし、非モータリング状態での実筒内圧力のデータ（θｎ，Ｐｎ）の補正にこの補正係数ηを使用した。しかし、モータリング状態では燃料噴射量の値Ｑがゼロであるのに対し、非モータリング状態のサイクルでは燃料噴射量の値Ｑがゼロよりも多くなる。ここで、燃料噴射量の値Ｑがゼロよりも多ければ燃焼が行われ、燃料噴射量の値Ｑが増えるほど燃焼時の筒内温度の最高値が上昇することになる。筒内温度の最高値が上昇すれば、筒内圧センサ１０の受圧部の周囲に付着・堆積しているデポジットの粘性が下がる。デポジットの粘性が下がれば、受圧部１４が動き易くなるので、実筒内圧力の値Ｐｎに生じるヒステリシスが縮小する。つまり、図４で説明した「センサ値」と「基準値」の差が小さくなる。よって、上記式（１）で算出されるズレΔｈｎや、上記式（４）〜（６）で算出される傾きｄｎが小さくなる。
【００６５】
本実施の形態では、このような燃料噴射量による特性を考慮すべく、モータリング状態で算出した傾きｄｎを燃料噴射量に関連付ける補正を、傾き補正部４６ｅにおいて行う。図１３は、傾きｄｎの燃料噴射量への関連付け手法を説明する図である。モータリング状態で算出した傾きｄｎは、燃料噴射量の値Ｑがゼロのときの補正係数ηと言うことができるので、縦軸の切片にこの傾きｄｎの値をとる。燃料噴射量が増えるとズレΔｈｎが小さくなるので、燃料噴射量の値Ｑが大きくなるほど傾きｄｎの値が小さくなるように、両者を関連付ける（下記式（１０）参照）。
傾きｄｎ＝定数ａ×燃料噴射量の値Ｑ＋傾きｄｎ＿Ｑ＝０  ・・・（１０）
【００６６】
また、本実施の形態の補正係数設定部４６は、傾きのデータ（Ｑ，ｄｎ）を補正係数ηとして記憶部４２に出力する。記憶部４２は、運転状態判定部３２から燃料噴射量の値Ｑのデータを受け取ると、このデータに対応する補正係数ηのデータを筒内圧補正部４４に出力する。筒内圧補正部４４は、記憶部４２から受け取った補正係数ηとヒステリシスゼロ角度Ｈ０のデータを用いて、非モータリング状態での実筒内圧力の値Ｐｎの補正を行う。非モータリング状態での実筒内圧力の値Ｐｎは、上記式（７）によって補正される。
【００６７】
以上説明した本実施の形態によれば、モータリング状態で算出した傾きｄｎを燃料噴射量に関連付けた補正が行われる。従って、非モータリング状態での実筒内圧力のデータの補正の精度をより一層高めることができる。
【００６８】
ところで、上記実施の形態２では、モータリング状態で算出した傾きｄｎを燃料噴射量に関連付けた。しかし、燃料噴射量だけでなく、モータリング状態でのエンジン回転速度にも傾きｄｎを関連付けてもよい。図１４は、図１３に示した関係を、モータリング状態でのエンジン回転速度ごとに示した図の一例である。図１４に示す例では、エンジン回転速度が高くなるほど、燃料噴射量が傾きｄｎに与える影響が小さくなっている。
【００６９】
この場合は、傾きのデータ（Ｑ，Ｎｅ，ｄｎ）が補正係数ηとして記憶部４２に出力されることになる。そして、記憶部４２は、燃料噴射量の値Ｑのデータと、エンジン回転速度の値Ｎｅのデータを受け取ると、このデータに対応する補正係数ηのデータを筒内圧補正部４４に出力することになる。これ以降に行われる筒内圧補正部４４での処理は上記実施の形態２と同じである。
【００７０】
以上のことから、燃料噴射量だけでなく、モータリング状態でのエンジン回転速度が傾きｄｎに影響する場合は、当該エンジン回転速度を傾きｄｎの補正の基礎に加えることで、非モータリング状態での実筒内圧力のデータの補正の精度をより一層高めることが可能となる。
【符号の説明】
【００７１】
１０  筒内圧センサ
１０ａ  ヒータロッド
１４  受圧部
２０  ＥＣＵ
３２  運転状態判定部
３４  グロープラグ駆動制御部
３６  燃料噴射量設定部
３８  インジェクタ駆動制御部
４０  燃料噴射時期設定部
４２  記憶部
４４  筒内圧補正部
４６  補正係数設定部
４６ａ  Ｐｍａｘ補正部
４６ｂ  ＴＤＣ補正部
４６ｃ  ヒステリシスゼロ角度特定部
４６ｄ  傾き算出部
４６ｅ  傾き補正部
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
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【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
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