2][實施方式I的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)]
[0053]圖1是用于說明本發(fā)明的實施方式I的內(nèi)燃機10的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
[0054]圖1所示的系統(tǒng)具備內(nèi)燃機(作為一例為火花點火式內(nèi)燃機)10。在內(nèi)燃機10的缸內(nèi)設(shè)有活塞12。在缸內(nèi)的活塞12的頂部側(cè)形成有燃燒室14。在燃燒室14連通有進氣通路16及排氣通路18。
[0055]在進氣通路16的進氣端口設(shè)有用于開閉該進氣端口的進氣閥20，在排氣通路18的排氣端口設(shè)有用于開閉該排氣端口的排氣閥22。另外，在進氣通路16設(shè)有電子控制式的節(jié)氣門24。
[0056]在內(nèi)燃機10的各氣缸分別設(shè)有用于向燃燒室14內(nèi)(缸內(nèi))直接噴射燃料的燃料噴射閥26和用于對混合氣點火的火花塞28。在各氣缸還組裝有用于檢測缸內(nèi)壓力P的缸內(nèi)壓傳感器30。
[0057]本實施方式的系統(tǒng)還具備EQJ (Electronic Control Unit，電子控制單元)40。在ECU40的輸入部，除了連接上述的缸內(nèi)壓傳感器30之外，還連接有用于檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速的曲軸角傳感器42等、用于檢測內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的各種傳感器。另外，在ECU40的輸出部連接有上述的節(jié)氣門24、燃料噴射閥26及火花塞28等的各種致動器。E⑶40基于這些傳感器輸出和預(yù)定程序來驅(qū)動上述各種致動器，由此進行燃料噴射控制及點火控制等預(yù)定發(fā)動機控制。另外，ECU40具有使缸內(nèi)壓傳感器30的輸出信號與曲軸角度Θ同步地進行AD轉(zhuǎn)換并取得該輸出信號的功能。由此，能夠在AD轉(zhuǎn)換的分辨能力容許的范圍，檢測任意正時的缸內(nèi)壓力P。ECU40還具有根據(jù)曲軸角度Θ算出由曲軸角度Θ的位置決定的缸內(nèi)容積V的值的功能。
[0058][實施方式I的缸內(nèi)壓傳感器的檢測值的絕對壓修正方法]
[0059](與絕對壓修正的精度確保相關(guān)的課題)
[0060]一般而言，缸內(nèi)壓傳感器的檢測值(輸出值)是相對壓，因此進行將該相對壓轉(zhuǎn)換為絕對壓的修正(絕對壓修正)。作為利用缸內(nèi)壓傳感器30的檢測值進行絕對壓修正的方法，例如已知有利用如下的(I)式的方法。該方法是利用在視為絕熱過程的壓縮行程(更具體而言是從進氣閥20關(guān)閉到燃燒開始為止的期間)中成立的泊松關(guān)系式(PVk =—定)，使用絕熱壓縮行程中的2點的缸內(nèi)壓力P和缸內(nèi)容積V以及比熱容比K來算出絕對壓修正值ΔΡ。
[0061]ΔΡ = (PVk ( Θ 2)-PVk ( θ 2-Δ Θ ))/(Vk ( Θ 2)-Vk ( θ 2-Δ Θ ))...(I)
[0062]其中，在上述式(I)中，02是絕熱壓縮行程中的預(yù)定的第2曲軸角度(詳情將后述)，△ Θ是關(guān)于為了進行絕對壓修正而使用的2點的曲軸角度的預(yù)定的曲軸角度間隔(例如，30°CA)。因而，后述的第I曲軸角度Q1作為(θ 2-Λ Θ)而算出。
[0063]在內(nèi)燃機10中，在具備缸內(nèi)壓傳感器30的各個氣缸(在本實施方式的內(nèi)燃機10中為全部氣缸)中，按每個循環(huán)執(zhí)行使用上述(I)式的缸內(nèi)壓傳感器30的檢測值的絕對壓修正。更加具體而言，在各循環(huán)中，使缸內(nèi)壓傳感器30的輸出信號與曲軸角度Θ同步地進行AD轉(zhuǎn)換并取得該輸出信號，由此獲得預(yù)定期間(例如，壓縮行程及膨脹行程)的缸內(nèi)壓波形，并存儲于ECU40的緩存。然后，使用所取得的缸內(nèi)壓波形中的絕熱壓縮行程中的2點執(zhí)行上述絕對壓修正，將該絕對壓修正后的缸內(nèi)壓波形再次存儲于緩存。然后，使用絕對壓修正后的缸內(nèi)壓波形算出本次循環(huán)中的各種燃燒解析值(發(fā)熱量Q(或與發(fā)熱量Q有關(guān)的參數(shù)PVk)、燃燒質(zhì)量比例MFB、燃燒重心位置CA50(燃燒質(zhì)量比例MFB為50%時的曲軸角度)及圖示轉(zhuǎn)矩等)，將算出的各種燃燒解析值反饋到下次的循環(huán)的燃燒控制。
[0064]對于每次循環(huán)的上述燃燒解析值的算出精度及上述絕對壓精度，在近年來正研宄開發(fā)的增壓稀薄燃燒、大量EGR燃燒及HCCI (均質(zhì)充量壓縮著火)燃燒、以及點火啟動控制中尤其要求較高。另一方面，噪聲(基線噪聲(<一只文))可重疊于缸內(nèi)壓傳感器30、E⑶40以及將缸內(nèi)壓傳感器30與E⑶40連接的線束等。若這樣的電磁噪聲重疊于缸內(nèi)壓傳感器30的檢測值，則在采用上述方法算出絕對壓修正值時，會發(fā)生誤差。尤其是，在低負(fù)荷燃燒時，上述噪聲會使燃燒解析值(例如燃燒重心位置CA50或圖示轉(zhuǎn)矩)發(fā)生較大誤差。若產(chǎn)生這樣的誤差，則有時無法實現(xiàn)想要的燃料經(jīng)濟性和/或操縱性能的提高。
[0065]圖2是表示模擬噪聲重疊對缸內(nèi)壓傳感器30的檢測值的影響的結(jié)果的圖。更具體而言，圖2(A)是表示對于未重疊噪聲的缸內(nèi)壓波形，使相當(dāng)于上述基線噪聲的白噪聲重疊的圖。圖2(B)及圖2(C)分別表示利用使用圖2(A)中黑點所示的2點和上述(I)式進行絕對壓修正的修正后的缸內(nèi)壓力P而算出的參數(shù)PVK&燃燒質(zhì)量比例MFB的波形。參數(shù)PVk是與缸內(nèi)的發(fā)熱量Q相關(guān)性高的參數(shù)，在取代該參數(shù)PVk而使用后述的(2)式算出發(fā)熱量Q時，發(fā)熱量Q的波形也是與圖2(B)所示相同的波形。此外，在圖2的各圖中，實線所示的波形為無噪聲的波形，在該實線所示的波形的周圍所表示的區(qū)域表示由于噪聲的影響而值變得不均。
[0066]以往，為了簡化絕對壓修正的運算處理，使用如圖2(A)中黑點所示的2點(固定值(例如，壓縮上止點前90°CA和75°CA))那樣在所有運轉(zhuǎn)條件都能避免進氣閥的閉閥正時及點火噪聲的影響的正時處的曲軸角度。如上所述，對于(I)式，若是絕熱壓縮行程，則參數(shù)PVk—定，即使使用任意的2點，用于同一循環(huán)的絕對壓修正值ΛΡ都為一定，以這一情況為前提導(dǎo)出(I)式。因此，可以說，即使使用如上述以往的方法那樣設(shè)定的2點進行絕對壓修正，本來也不會存在問題。
[0067]然而，絕對壓修正所用的曲軸角度越背離壓縮上止點，由于基線噪聲的影響所致的絕對壓修正值ΔΡ的誤差則越大。這是因為，如圖2(A)所示，在缸內(nèi)壓力P無論任何正時都重疊同等的基線噪聲，與此相對，越遠(yuǎn)離壓縮上止點則缸內(nèi)容積V的值越變大，基線噪聲對該缸內(nèi)容積V的”欠冪與缸內(nèi)壓力P之積即參數(shù)PVk的影響如圖2(B)所示，隨著遠(yuǎn)離壓縮上止點而被放大。通過上述以往的方法設(shè)定的2點，正是在較遠(yuǎn)地離開壓縮上止點的正時處的曲軸角度，受到基線噪聲的影響較大。結(jié)果，利用這樣的2點算出的絕對壓修正值ΔP會發(fā)生較大誤差。而且，對于使用這樣較大誤差的絕對壓修正值ΛP算出的參數(shù)PVk (或發(fā)熱量Q)及燃燒質(zhì)量比例MFB，也會如圖2(B)及圖2(C)所示發(fā)生較大誤差。
[0068]圖3是表示由于基線噪聲的影響所致的絕對壓修正的誤差對燃燒解析值(作為一例，為燃燒重心位置CA50)的算出帶來的影響的圖。
[0069]更加具體而言，圖3(A)表示利用使用圖2(A)中黑點所示的2點和上述(I)式進行絕對壓修正的修正后的缸內(nèi)壓力P，在預(yù)定循環(huán)(在此為500次循環(huán))中算出的燃燒重心位置CA50的波形。圖3(B)是使用柱狀圖表示圖3(A)所示的燃燒重心位置CA50的偏差的圖。如這些圖3(A)及圖3(B)所示可知，由于由基線噪聲的影響所致的絕對壓修正的誤差的原因，在各循環(huán)中燃燒重心位置CA50的算出值偏差較大。
[0070]如以上所說明，在以往的方法中絕對壓修正的誤差變大的原因在于，作為絕對壓修正值ΛΡ的算出所用的絕熱壓縮行程中的2點，將基線噪聲的影響大的區(qū)域(即，S/N比低的區(qū)域)的2點作為固定值而使用。因此，本實施方式中，雖然沒有實際使用，但考慮進行如下對策。
[0071]S卩，若基線噪聲重疊于缸內(nèi)壓波形，則在使用同一循環(huán)中不同的2點的曲軸角度算出多個絕對壓修正值ΔΡ時，絕對壓修正值ΔΡ會發(fā)生變動。基線噪聲是相當(dāng)于白噪聲(正態(tài)分布)的噪聲，因此考慮使用將在同一循環(huán)內(nèi)算出的N個絕對壓修正值ΛΡ平均處理后所得的值這一對策。由此，可以將對絕對壓修正值ΔΡ的噪聲的影響降低至1/N。然而，根據(jù)進行進氣閥的延遲關(guān)閉控制的條件等運轉(zhuǎn)條件，存在無法確保能進行充分的平均處理所需的N數(shù)這一問題。另外，為了將用于算出N個絕對壓修正值ΛΡ的各曲軸角度設(shè)為與運轉(zhuǎn)條件相應(yīng)的適當(dāng)?shù)闹?，映射的匹配需要耗費膨大的工時。而且，為了確保N數(shù)，需要縮短進行AD轉(zhuǎn)換來取得缸內(nèi)壓力時的曲軸角度間隔，因此會招致ECU的成本增加或運算處理負(fù)荷的增大。
[0072]另外，也可考慮使用將在各循環(huán)算出的絕對壓修正值ΔΡ在多個循環(huán)之間平均而得的值這一對策。由此，能夠充分確保可降低基線噪聲所需的N數(shù)。然而，在向與前次循環(huán)不同的運轉(zhuǎn)條件變化的過渡運轉(zhuǎn)時無法使用該對策。另外，由于無法按每個循環(huán)確定絕對壓修正值ΔΡ，因此要按每個循環(huán)取得所希望的燃燒解析值、并將該取得結(jié)果反映于下一循環(huán)的燃燒控制這一事項本身無法實現(xiàn)。
[0073]進而，也可考慮如下等在硬件層面的應(yīng)對噪聲對策:對于缸內(nèi)壓傳感器、ECU及將它們連接的線束，使用屏蔽線，或使用將傳感器的輸出電路分離為低壓部和高壓部的構(gòu)造。然而，該對策可能會招致大幅的成本增加，其效果有限。
[0074](實施方式I中的特征性絕對壓修正方法)