[发明专利]内燃机的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机的控制装置，尤其是涉及构成为基于缸内压来检测曲轴角的内燃机的控制装置。

背景技术

通常，作为以往的内燃机，已知有构成为使用曲轴角传感器和凸轮角传感器来检测绝对曲轴角(活塞的位置)的结构。具体而言，对根据曲轴的旋转而从曲轴角传感器输出的信号与根据凸轮轴的旋转而从凸轮角传感器输出的信号进行比较，以规定的信号模式的组合出现的时刻为基准，来确定绝对曲轴角。根据该方法，在内燃机起动时(曲轴起动(cranking)时)，在曲轴角被确定之前的期间，即规定的信号模式的组合出现之前的期间，曲轴需要旋转约180～360°。并且，在曲轴角被确定的时刻，判断为气缸到了压缩行程，开始向该气缸进行燃料喷射。

然而，在起动时，要求通过使曲轴起动在尽量短的时间内完成，而实现良好的起动性，抑制蓄电池的消耗电力。因此，例如在专利文献1(日本特开2008-196417号公报)所公开的现有技术中构成为，为了比上述的方法提前开始起动时的燃料喷射，而基于缸内压来判断压缩行程中的气缸。在该现有技术中，基于相距规定期间的两个时刻的缸内压的压力差(ΔP)和每单位时间的缸内压的变化量(dP/dt)来判断压缩行程中的气缸。

另外，作为另一现有技术，已知有如专利文献2(日本特开2005-194892号公报)所公开那样，基于每单位曲轴角的缸内压的变化量(dP/dθ)来进行气缸判断的结构。而且，还已知有如专利文献3(日本特开2000-64890号公报)所公开那样利用缸内压的绝对值来进行起动时的气缸判断的方法、如专利文献4(日本特开2007-291955号公报)所公开那样利用在缸内PV^κ＝恒定这样的关系成立而在起动时求出曲轴角的方法等。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-196417号公报

专利文献2：日本特开2005-194892号公报

专利文献3：日本特开2000-64890号公报

专利文献4：日本特开2007-291955号公报

发明内容

在上述的专利文献1至3的现有技术中，在进行起动时的气缸判断及曲轴角的检测时，使用缸内压的绝对值，或使用各种参数(ΔP、dP/dt、dP/dθ)。然而，缸内压传感器的检测压力中容易产生误差，因此在上述的现有技术中，存在无法准确地进行气缸判断和曲轴角的检测这样的问题。以下，对该点进行说明。

通常，设缸内压传感器的输出为P时，应检测的真正的压力Pt可使用适当值的增益a和偏移量b，如下述(1)式那样表示。

Pt＝a×P+b    …(1)

然而，增益a因传感器的劣化或个体差异等而容易变动，偏移量b因传感器的热应变等而容易变动。即，由于上述参数a、b变动，而检测压力会产生误差。其结果是，在使用了上述的缸内压的绝对值或参数(ΔP、dP/dt、dP/dθ)的方法中，有时会因例如传感器劣化而增益a下降，从而产生图6及图7所示的状况。图6是表示缸内压传感器的增益下降时的输出变化的特性线图，图7是表示增益下降时的参数(ΔP、dP/dθ)的变化的特性线图。如这些图所示，当增益a下降时，压缩行程内的缸内压或参数的峰值不会超过气缸判断用的阈值，而气缸判断可能无法正常进行。而且，偏移量b的校正比较容易，相对于此，增益a的校正困难。

因此，在专利文献1至3的现有技术中，无法充分应对增益a的变动，而存在气缸判断或曲轴角的检测容易变得不准确的问题。而且，在起动时，燃料喷射量(喷射时间)因外部气温或水温等而发生较大变化，因此当上述处理不准确时，也无法准确地设定燃料的喷射时机，而难以改善起动性或起动时的废气排放等。

另一方面，在专利文献4的现有技术中，基于相距规定期间的两个时刻的缸内压P1、P5、这些时刻的缸内压V1、V5、比热容比κ，求出使P1·V1^κ-P5·V5^κ＝0这一式子成立的曲轴角。然而，在该现有技术中，在规定的角度区间内，反复执行上式是否成立的判定处理。即，在专利文献4的现有技术中，包含指数运算在内的高负荷的计算处理按照各气缸反复进行多次，因此存在控制装置的计算负荷增大，相应地需要高性能的控制装置这样的问题。

本发明为了解决上述的课题而作出，本发明的目的在于提供一种内燃机的控制装置，其能够基于缸内压而迅速地检测曲轴角，并通过低负荷的计算处理容易地对该检测误差进行补偿。

第一发明的特征在于，具备：

缸内压传感器，设置于内燃机的至少一个气缸并检测该气缸的缸内压；