專利名稱：用于控制內(nèi)燃機(jī)的控制器以及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)控制器以及控制內(nèi)燃機(jī)的方法，并且特別地，涉及一種用于控制配備有缸壓傳感器的內(nèi)燃機(jī)的控制器以及方法。
背景技術(shù)：
缸壓傳感器的靈敏度隨著時(shí)間而變化，并且缸壓傳感器之間存在靈敏度的個(gè)體差別。因而，例如，日本專利申請(qǐng)公布第2005-351146號(hào)(JP-A-2005-351146)公開了一種可以估計(jì)缸壓傳感器的靈敏度的內(nèi)燃機(jī)控制器。更具體地，在該控制器中，基于在進(jìn)氣沖程中在預(yù)定曲柄角θ ^處的缸壓、在曲柄角變?yōu)棣?λ的點(diǎn)處的進(jìn)氣壓力、以及在壓縮沖程中在曲柄角θ ρ θ 2的至少兩點(diǎn)處的缸壓和氣缸容積，計(jì)算缸壓傳感器的靈敏度的估計(jì)值。通過使用以這種方式計(jì)算出的靈敏度的精確估計(jì)值，可以精確地獲得關(guān)于氣缸的內(nèi)部條件的信息，并且因此，可以在控制內(nèi)燃機(jī)時(shí)有效地使用該信息。缸壓傳感器被安裝成暴露于內(nèi)燃機(jī)的氣缸內(nèi)部。因此，當(dāng)傳感器暴露于高溫氣體時(shí)，存在于構(gòu)成部件中發(fā)生熱應(yīng)變并且在來自傳感器的輸出中引起誤差的擔(dān)心。作為針對(duì)這樣誤差的措施，日本專利申請(qǐng)公布第6-^^430號(hào)(JP-A-6-265430)描述了一種用于在傳感器的硬件方面提高測(cè)量壓力的精確性的裝置。然而，當(dāng)如在上述的傳統(tǒng)缸壓傳感器的情況下一樣試圖在傳感器的硬件方面提高壓力測(cè)量精確性時(shí)，傳感器的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，這降低了實(shí)用性。因而，期望消除計(jì)算臺(tái)側(cè)的、 由缸壓傳感器的熱應(yīng)變引起的輸出誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于配備有缸壓傳感器的內(nèi)燃機(jī)的控制器，該控制器能夠通過簡(jiǎn)單的計(jì)算校正由缸壓傳感器的熱應(yīng)變引起的輸出誤差。本發(fā)明的第一方面是一種內(nèi)燃機(jī)控制器，其特征在于，包括缸壓傳感器，其檢測(cè)在內(nèi)燃機(jī)的預(yù)定曲柄角處的缸壓；發(fā)熱量計(jì)算部，其利用缸壓傳感器檢測(cè)到的缸壓、當(dāng)檢測(cè)到缸壓時(shí)的氣缸容積、以及氣缸內(nèi)的氣體的比熱比，計(jì)算發(fā)熱量，其中，該發(fā)熱量是缸壓與通過求氣缸容積的次數(shù)為比熱比的冪而獲得的值的乘積；以及發(fā)熱量誤差計(jì)算部，其利用在燃燒后的絕熱過程中的發(fā)熱量與曲柄角之間的相關(guān)性，計(jì)算絕熱過程中的在預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量誤差。根據(jù)該配置，由于曲柄角與在燃燒后的絕熱過程中所產(chǎn)生的熱量之間存在一定相關(guān)性，因此，可以基于該相關(guān)性高度精確地計(jì)算在預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量誤差。在上述的第一方面，內(nèi)燃機(jī)控制器還可包括實(shí)際發(fā)熱量計(jì)算部，該實(shí)際發(fā)熱量計(jì)算部計(jì)算通過從預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量減去發(fā)熱量誤差而獲得的值作為實(shí)際發(fā)熱量。根據(jù)該配置，由于發(fā)熱量誤差疊加在燃燒后的絕熱過程中的發(fā)熱量上，因此，可以通過從發(fā)熱量減去發(fā)熱量誤差來高度精確地估計(jì)預(yù)定曲柄角處的實(shí)際發(fā)熱量。在上述的第一方面，內(nèi)燃機(jī)控制器還可包括實(shí)際缸壓計(jì)算部，該實(shí)際缸壓計(jì)算部基于實(shí)際發(fā)熱量計(jì)算預(yù)定曲柄角處的實(shí)際缸壓。根據(jù)該配置，基于所計(jì)算出的實(shí)際發(fā)熱量計(jì)算預(yù)定曲柄角處的實(shí)際缸壓。因而，根據(jù)本發(fā)明，可以高度精確地校正由缸壓傳感器的熱應(yīng)變引起的輸出誤差。在上述的第一方面，發(fā)熱量誤差計(jì)算部可包括校正系數(shù)計(jì)算部，該校正系數(shù)計(jì)算部利用在絕熱過程中的至少兩點(diǎn)處的發(fā)熱量，計(jì)算確定發(fā)熱量與曲柄角之間的相關(guān)性的校正系數(shù)。發(fā)熱量誤差計(jì)算部可利用從絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角到預(yù)定曲柄角的曲柄角期間以及校正系數(shù)，計(jì)算發(fā)熱量誤差。根據(jù)該配置，計(jì)算確定曲柄角與在燃燒后的絕熱過程中的發(fā)熱量之間的相關(guān)性的校正系數(shù)。發(fā)熱量理論上在燃燒后的絕熱過程中是恒定的。因而，根據(jù)本發(fā)明，可以利用校正系數(shù)以及從絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角到預(yù)定曲柄角的曲柄角期間，精確地計(jì)算預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量誤差。在上述的第一方面，起始曲柄角可以是發(fā)熱量達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角。根據(jù)該配置，發(fā)熱量達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角被確定為絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角。因而，根據(jù)本發(fā)明，可以通過簡(jiǎn)單的方法確定起始曲柄角。在上述的第一方面，起始曲柄角可以是與對(duì)燃燒過程中的已燃燃料質(zhì)量分?jǐn)?shù) (MFB)的變化進(jìn)行近似的直線與對(duì)緊接在燃燒過程之后的絕熱膨脹過程中的MFB的變化進(jìn)行近似的直線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的曲柄角。根據(jù)該配置，即使在發(fā)熱量不具有最大值的情況下，也可以精確地計(jì)算起始曲柄在上述的第一方面，內(nèi)燃機(jī)控制器還可包括冷卻損失計(jì)算部，其計(jì)算絕熱過程中的在預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量的冷卻損失；以及冷卻損失消除部，其從預(yù)定曲柄角處的實(shí)際發(fā)熱量減去冷卻損失。根據(jù)該配置，從實(shí)際發(fā)熱量減去發(fā)熱量的冷卻損失。因而，根據(jù)本發(fā)明，可以在考慮冷卻損失的影響的情況下，高度精確地計(jì)算實(shí)際發(fā)熱量。在上述的第一方面，冷卻損失計(jì)算部可包括冷卻損失系數(shù)計(jì)算部，該冷卻損失系數(shù)計(jì)算部基于內(nèi)燃機(jī)的水溫和發(fā)動(dòng)機(jī)速度，計(jì)算確定冷卻損失與曲柄角之間的相關(guān)性的冷卻損失系數(shù)。冷卻損失計(jì)算部可利用冷卻損失系數(shù)以及從絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角到預(yù)定曲柄角的曲柄角期間，計(jì)算冷卻損失。根據(jù)該配置，基于水溫和發(fā)動(dòng)機(jī)速度，計(jì)算確定冷卻損失與曲柄角之間的相關(guān)性的冷卻損失系數(shù)。因而，根據(jù)本發(fā)明，可以利用冷卻損失系數(shù)以及從絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角到預(yù)定曲柄角的曲柄角期間，高度精確地確定預(yù)定曲柄角處的冷卻損失。在上述的第一方面，發(fā)熱量誤差計(jì)算部可包括校正系數(shù)計(jì)算部，其利用絕熱過程中的至少兩點(diǎn)處的發(fā)熱量，計(jì)算確定發(fā)熱量與曲柄角之間的相關(guān)性的校正系數(shù)；估計(jì)部，其基于校正系數(shù)，估計(jì)在絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角處的缸壓誤差；以及校正部，其通過使校正系數(shù)反映缸壓誤差來對(duì)校正系數(shù)進(jìn)行校正。發(fā)熱量誤差計(jì)算部可利用從起始曲柄角到預(yù)定曲柄角的曲柄角期間以及已被校正部校正的校正系數(shù)，計(jì)算發(fā)熱量誤差。根據(jù)缸壓傳感器所接收到的熱量，可想到由于熱應(yīng)變導(dǎo)致的誤差會(huì)在燃燒完成前發(fā)生。根據(jù)上述配置，利用與所接收到的熱量相關(guān)的校正系數(shù)，估計(jì)起始曲柄角處的缸壓誤差。因而，根據(jù)本發(fā)明，通過使校正系數(shù)反映缸壓誤差，可以精確地確定曲柄角與絕熱過程中的發(fā)熱量之間的相關(guān)性，因此，可以提高計(jì)算發(fā)熱量誤差的精確性。在上述的第一方面，缸壓傳感器可具有絕熱過程中的缸壓誤差是負(fù)的且缸壓誤差的絕對(duì)值增大的特性，并且起始曲柄角可以是發(fā)熱量達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角。根據(jù)該配置，疊加在缸壓傳感器的檢測(cè)值上的、由于熱應(yīng)變引起的誤差在絕熱過程中是負(fù)的且其絕對(duì)值增大。因而，根據(jù)本發(fā)明，發(fā)熱量在絕熱過程中減少，因此，可以將發(fā)熱量達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角確定為絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角。本發(fā)明的第二方面是一種內(nèi)燃機(jī)控制器，其特征在于，包括缸壓傳感器，其檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)的預(yù)定曲柄角處的缸壓；發(fā)熱量計(jì)算部，其利用缸壓傳感器檢測(cè)到的缸壓、當(dāng)檢測(cè)到缸壓時(shí)的氣缸容積、以及氣缸內(nèi)的氣體的比熱比，計(jì)算發(fā)熱量，其中，該發(fā)熱量是缸壓與通過求氣缸容積的次數(shù)為比熱比的冪而獲得的值的乘積；起始曲柄角確定部，其確定在燃燒后的絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角；以及發(fā)熱量估計(jì)部，其將發(fā)熱量計(jì)算部已計(jì)算出的、起始曲柄角處的發(fā)熱量作為絕熱過程中的發(fā)熱量的估計(jì)值。在燃燒后的絕熱過程中的發(fā)熱量理論上是恒定的。根據(jù)該配置，在燃燒后的絕熱過程中的發(fā)熱量被估計(jì)為恒定的，且從起始曲柄角處的發(fā)熱量開始不會(huì)有任何改變。因而， 根據(jù)本發(fā)明，可以穩(wěn)定地獲得發(fā)熱量的估計(jì)值，而不受疊加在絕熱過程的缸壓傳感器的檢測(cè)值上的噪聲的影響。在上述的第二方面，缸壓傳感器可具有絕熱過程中的缸壓誤差是負(fù)的且缸壓誤差的絕對(duì)值增大的特性，并且起始曲柄角確定部可將發(fā)熱量達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角確定為起始曲柄角。根據(jù)該配置，疊加在缸壓傳感器的檢測(cè)值上的、由于熱應(yīng)變引起的誤差在絕熱過程中是負(fù)的且其絕對(duì)值增大。因而，根據(jù)本發(fā)明，發(fā)熱量在絕熱過程中減少，因此，可以將發(fā)熱量達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角確定為絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角。在上述的第二方面，內(nèi)燃機(jī)控制器還可包括冷卻損失計(jì)算部，其計(jì)算絕熱過程中的在預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量的冷卻損失；以及冷卻損失消除部，其從預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量減去冷卻損失。根據(jù)該配置，從發(fā)熱量減去發(fā)熱量的與冷卻損失對(duì)應(yīng)的部分。因而，根據(jù)本發(fā)明， 可以在考慮冷卻損失的影響的情況下高度精確地計(jì)算發(fā)熱量。在上述的第二方面，冷卻損失計(jì)算部可包括冷卻損失系數(shù)計(jì)算部，該冷卻損失系數(shù)計(jì)算部基于內(nèi)燃機(jī)的水溫和發(fā)動(dòng)機(jī)速度，計(jì)算確定冷卻損失與曲柄角之間的相關(guān)性的冷卻損失系數(shù)?？衫脧慕^熱過程開始時(shí)的起始曲柄角到預(yù)定曲柄角的曲柄角期間以及冷卻損失系數(shù)，計(jì)算冷卻損失。根據(jù)該配置，基于水溫和發(fā)動(dòng)機(jī)速度計(jì)算確定冷卻損失與曲柄角之間的相關(guān)性的冷卻損失系數(shù)。因而，根據(jù)本發(fā)明，可以利用冷卻損失系數(shù)以及從絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角到預(yù)定曲柄角的曲柄角期間，高度精確地確定預(yù)定曲柄角處的冷卻損失。本發(fā)明的第三方面是一種控制配備有缸壓傳感器的內(nèi)燃機(jī)的方法，該缸壓傳感器檢測(cè)預(yù)定曲柄角處的缸壓，該方法的特征在于，包括利用缸壓傳感器所檢測(cè)到的缸壓、當(dāng)檢測(cè)到缸壓時(shí)的氣缸容積、以及氣缸內(nèi)的氣體的比熱比，計(jì)算發(fā)熱量，其中，該發(fā)熱量是缸壓與通過求氣缸容積的次數(shù)為比熱比的冪而獲得的值的乘積；以及利用在燃燒后的絕熱過程中的發(fā)熱量與曲柄角之間的相關(guān)性，計(jì)算絕熱過程中的在預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量誤差。
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根據(jù)該方法，由于曲柄角與在燃燒后的絕熱過程中所產(chǎn)生的熱量之間存在一定相關(guān)性，因此，可以基于該相關(guān)性高度精確地計(jì)算預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量誤差。在上述的第三方面，該方法還可包括計(jì)算通過從預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量減去發(fā)熱量誤差而獲得的值作為實(shí)際發(fā)熱量。根據(jù)該方法，由于發(fā)熱量誤差疊加在燃燒后的絕熱過程中的發(fā)熱量上，因此，可以通過從發(fā)熱量減去發(fā)熱量誤差來高度精確地估計(jì)預(yù)定曲柄角處的實(shí)際發(fā)熱量。在上述的第三方面，該方法還可包括基于實(shí)際發(fā)熱量計(jì)算預(yù)定曲柄角處的實(shí)際缸壓。根據(jù)該方法，基于所計(jì)算出的實(shí)際發(fā)熱量計(jì)算預(yù)定曲柄角處的實(shí)際缸壓。因而，根據(jù)本發(fā)明，可以高度精確地校正由缸壓傳感器的熱應(yīng)變引起的輸出誤差。在上述的第三方面，在計(jì)算發(fā)熱量誤差時(shí)，可利用在絕熱過程中的至少兩點(diǎn)處的發(fā)熱量，計(jì)算確定發(fā)熱量與曲柄角之間的相關(guān)性的校正系數(shù)，并且可利用從絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角到預(yù)定曲柄角的曲柄角期間以及校正系數(shù)，計(jì)算發(fā)熱量誤差。根據(jù)該方法，計(jì)算確定曲柄角與在燃燒后的絕熱過程中的發(fā)熱量之間的相關(guān)性的校正系數(shù)。發(fā)熱量理論上在燃燒后的絕熱過程中是恒定的。因而，根據(jù)本發(fā)明，可以利用校正系數(shù)以及從絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角到預(yù)定曲柄角的曲柄角期間，精確地計(jì)算預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量誤差。在上述的第三方面，起始曲柄角可以是發(fā)熱量達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角。根據(jù)該方法，將發(fā)熱量達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角確定為絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角。因而，根據(jù)本發(fā)明，可以通過簡(jiǎn)單的方法確定起始曲柄角。在上述的第三方面，起始曲柄角可以是與對(duì)燃燒過程中的已燃燃料質(zhì)量分?jǐn)?shù) (MFB)的變化進(jìn)行近似的直線與對(duì)緊接在燃燒過程之后的絕熱膨脹過程中的MFB的變化進(jìn)行近似的直線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的曲柄角。根據(jù)該方法，即使在發(fā)熱量不具有最大值的情況下，也可以精確地計(jì)算起始曲柄在上述的第三方面，該方法還可包括計(jì)算絕熱過程中的在預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量的冷卻損失；以及從預(yù)定曲柄角處的實(shí)際發(fā)熱量減去冷卻損失。根據(jù)該方法，從實(shí)際發(fā)熱量減去發(fā)熱量的冷卻損失。因而，根據(jù)本發(fā)明，可以在考慮冷卻損失的影響的情況下高度精確地計(jì)算實(shí)際發(fā)熱量。在上述的第三方面，在計(jì)算冷卻損失時(shí)，可基于內(nèi)燃機(jī)的水溫和發(fā)動(dòng)機(jī)速度，計(jì)算確定冷卻損失與曲柄角之間的相關(guān)性的冷卻損失系數(shù)，并且可利用冷卻損失系數(shù)以及從絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角到預(yù)定曲柄角的曲柄角期間，計(jì)算冷卻損失。根據(jù)該方法，基于水溫和發(fā)動(dòng)機(jī)速度，計(jì)算確定冷卻損失與曲柄角之間的相關(guān)性的冷卻損失系數(shù)。因而，根據(jù)本發(fā)明，可以利用冷卻損失系數(shù)以及從絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角到預(yù)定曲柄角的曲柄角期間，高度精確地確定預(yù)定曲柄角處的冷卻損失。在上述的第三方面，在計(jì)算發(fā)熱量誤差時(shí)，可利用絕熱過程中的至少兩點(diǎn)處的發(fā)熱量，計(jì)算確定發(fā)熱量與曲柄角之間的相關(guān)性的校正系數(shù)，可基于校正系數(shù)，估計(jì)在絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角處的缸壓誤差，可通過使校正系數(shù)反映缸壓誤差來對(duì)校正系數(shù)進(jìn)行校正，并且可利用從起始曲柄角到預(yù)定曲柄角的曲柄角期間以及已被校正的校正系數(shù)，計(jì)算發(fā)熱量誤差。根據(jù)缸壓傳感器所接收到的熱量，可想到由于熱應(yīng)變而導(dǎo)致的誤差會(huì)在燃燒完成前發(fā)生。根據(jù)上述配置，利用與所接收到的熱量相關(guān)的校正系數(shù)，估計(jì)起始曲柄角處的缸壓誤差。因而，根據(jù)本發(fā)明，通過使校正系數(shù)反映缸壓誤差，可以精確地確定曲柄角與絕熱過程中的發(fā)熱量之間的相關(guān)性，因此，可以提高計(jì)算發(fā)熱量誤差的精確性。在上述的第三方面，缸壓傳感器可具有絕熱過程中的缸壓誤差是負(fù)的且缸壓誤差的絕對(duì)值增大的特性，并且起始曲柄角可以是發(fā)熱量達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角。根據(jù)該方法，疊加在缸壓傳感器的檢測(cè)值上的、由于熱應(yīng)變引起的誤差在絕熱過程中是負(fù)的且其絕對(duì)值增大。因而，根據(jù)本發(fā)明，發(fā)熱量在絕熱過程中減少，因此，可以將發(fā)熱量達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角確定為絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角。本發(fā)明的第四方面是一種控制配備有缸壓傳感器的內(nèi)燃機(jī)的方法，該缸壓傳感器檢測(cè)預(yù)定曲柄角處的缸壓，該方法的特征在于，包括利用缸壓傳感器檢測(cè)到的缸壓、當(dāng)檢測(cè)到缸壓時(shí)的氣缸容積、以及氣缸內(nèi)的氣體的比熱比，計(jì)算發(fā)熱量，其中，該發(fā)熱量是缸壓與通過求氣缸容積的次數(shù)為比熱比的冪而獲得的值的乘積；確定在燃燒后的絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角；以及將起始曲柄角處的發(fā)熱量作為絕熱過程中的發(fā)熱量的估計(jì)值。在燃燒后的絕熱過程中的發(fā)熱量理論上是恒定的。根據(jù)該方法，將在燃燒后的絕熱過程中的發(fā)熱量估計(jì)為恒定的，且從起始曲柄角處的發(fā)熱量開始不會(huì)有任何改變。因而， 根據(jù)本發(fā)明，可以穩(wěn)定地獲得發(fā)熱量的估計(jì)值，而不受疊加在絕熱過程的缸壓傳感器的檢測(cè)值上的噪聲的影響。在上述的第四方面，缸壓傳感器可具有絕熱過程中的缸壓誤差是負(fù)的且缸壓誤差的絕對(duì)值增大的特性，并且可將發(fā)熱量達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角確定為起始曲柄角。根據(jù)該方法，疊加在缸壓傳感器的檢測(cè)值上的、由于熱應(yīng)變引起的誤差在絕熱過程中是負(fù)的且其絕對(duì)值增大。因而，根據(jù)本發(fā)明，發(fā)熱量在絕熱過程中減少，因此，可以將發(fā)熱量達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角確定為絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角。在上述的第四方面，該方法還可包括計(jì)算絕熱過程中的在預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量的冷卻損失；以及從預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量減去冷卻損失。根據(jù)該方法，從發(fā)熱量減去發(fā)熱量的與冷卻損失對(duì)應(yīng)的部分。因而，根據(jù)本發(fā)明， 可以在考慮冷卻損失的影響的情況下高度精確地計(jì)算發(fā)熱量。在上述的第四方面，在計(jì)算冷卻損失時(shí)，可基于內(nèi)燃機(jī)的水溫和發(fā)動(dòng)機(jī)速度，計(jì)算確定冷卻損失與曲柄角之間的相關(guān)性的冷卻損失系數(shù)，并且可利用從絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角到預(yù)定曲柄角的曲柄角期間以及冷卻損失系數(shù)，計(jì)算冷卻損失。根據(jù)該方法，基于水溫和發(fā)動(dòng)機(jī)速度，計(jì)算確定冷卻損失與曲柄角之間的相關(guān)性的冷卻損失系數(shù)。因而，根據(jù)本發(fā)明，可以利用冷卻損失系數(shù)以及從絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角到預(yù)定曲柄角的曲柄角期間，高度精確地確定預(yù)定曲柄角處的冷卻損失。


根據(jù)參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的以上和另外的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記用于表示相同的元件，并且在附圖中圖1示出用于說明本發(fā)明的第一實(shí)施例的系統(tǒng)配置的示意性配置10
圖2示出示意性地示出缸壓傳感器34的主要部分的截面圖；圖3是用于說明缸壓傳感器34的熱應(yīng)變發(fā)生的情形的圖；圖4A至圖4C是示出在缸壓傳感器34的熱應(yīng)變發(fā)生時(shí)各輸出值與輸出值的真值之間的關(guān)系的圖，其中，圖4A示出缸壓隨著曲柄角的變化，圖4B示出發(fā)熱量PVk隨著曲柄角的變化，以及圖4C示出MFB隨著曲柄角的變化；圖5是用于說明所計(jì)算出的PVk的值與其真值之間的關(guān)系的圖；圖6是示出熱應(yīng)變誤差已被校正的PVk的值的圖；圖7是示出在本發(fā)明的第一實(shí)施例中執(zhí)行的例程的流程圖；圖8是用于說明計(jì)算曲柄角θ fix的方法的示例的圖；圖9是示出冷卻損失對(duì)PVk的值的影響的圖；圖10是示出在本發(fā)明的第二實(shí)施例中執(zhí)行的例程的流程圖；圖11是用于確定冷卻損失系數(shù)K。-的圖；圖12是用于說明所計(jì)算出的PVk的值與其真值之間的關(guān)系的圖；圖13是示出在本發(fā)明的第三實(shí)施例中執(zhí)行的例程的流程圖；圖14是示出缸壓P、Vk和PVk隨著曲柄角的變化的圖；圖15是用于說明所計(jì)算出的PVk的值與其真值之間的關(guān)系的圖；圖16是確定缸壓減小量Δ P關(guān)于校正量K的圖的示例；以及圖17是示出在本發(fā)明的第五實(shí)施例中執(zhí)行的例程的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，將參照附圖描述本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例。附圖中的相同部件由相同的附圖標(biāo)記標(biāo)明，并且省略其冗余描述。注意，本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。第一實(shí)施例圖1示出用于說明本發(fā)明的第一實(shí)施例的系統(tǒng)配置的示意性配置圖。如圖1所示， 該實(shí)施例的系統(tǒng)設(shè)置有內(nèi)燃機(jī)10。內(nèi)燃機(jī)10是使用汽油作為燃料的火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)。在內(nèi)燃機(jī)10的氣缸中，設(shè)置了在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞12。內(nèi)燃機(jī)10還包括氣缸蓋14。燃燒室16形成在活塞12與氣缸蓋14之間。進(jìn)氣通道18的一端和排氣通道20的一端連接至燃燒室16。進(jìn)氣門22與排氣門24分別設(shè)置在燃燒室16與進(jìn)氣通道18之間的連接部分以及燃燒室16與排氣通道20之間的連接部分?？諝膺^濾器26安裝在進(jìn)氣通道18的入口處。節(jié)氣門28位于空氣過濾器26的下游。節(jié)氣門28是由節(jié)流器(throttle motor)基于加速器的運(yùn)轉(zhuǎn)程度驅(qū)動(dòng)的電控閥?；鸹ㄈ?0固定于氣缸蓋14，以從燃燒室16的頂部突出到燃燒室16中。用于將燃料噴射到氣缸中的燃料噴射閥32設(shè)置在氣缸蓋14中。另外，用于檢測(cè)缸壓的缸壓傳感器 34內(nèi)置于氣缸蓋14中。如圖1所示，本實(shí)施例的系統(tǒng)包括電子控制單元(E⑶)40。除了上述缸壓傳感器34 外，連接至ECU 40的輸入的是各種傳感器，諸如用于檢測(cè)曲柄軸的旋轉(zhuǎn)位置的曲柄角傳感器42、以及用于檢測(cè)水溫的水溫傳感器44。另外，連接至ECU 40的輸出的是各種致動(dòng)器， 諸如上述的節(jié)氣門28、火花塞30和燃料噴射閥32。E⑶40基于所輸入的各種信息控制內(nèi)燃機(jī)10的操作。
缸壓傳感器的配置接下來，將描述缸壓傳感器34的主要部分的具體配置。圖2示出示意性地示出缸壓傳感器34的主要部分的截面圖。如圖2所示，缸壓傳感器34包括殼體341。殼體341具有中空的圓筒形結(jié)構(gòu)，并且殼體342接合至殼體341的一端。其電壓值根據(jù)壓力而變化的應(yīng)變計(jì)元件343固定于殼體342。受壓膜片344固定于殼體341的另一端。當(dāng)缸壓傳感器34固定于氣缸蓋14時(shí)， 受壓膜片344成為暴露于燃燒室16內(nèi)的氣體的部分。用于將受壓膜片344受到的壓力傳遞到應(yīng)變計(jì)元件343的傳動(dòng)桿345容納于殼體341內(nèi)的內(nèi)部空間中。預(yù)載荷總是被傳動(dòng)桿 345施加至應(yīng)變計(jì)元件343和受壓膜片344。第一實(shí)施例的操作來自缸壓傳感器的輸出缸壓傳感器34非常有用之處在于，其直接感測(cè)氣缸內(nèi)的燃燒條件。因而，來自缸壓傳感器34的輸出被用在各種控制操作中。例如，所檢測(cè)到的缸壓P用于計(jì)算廢氣的能量、 指示扭矩的變化等。因而，檢測(cè)缸壓P的精確性顯著地影響使用這些參數(shù)的催化劑預(yù)熱控制、扭矩需求控制等。另外，計(jì)算已燃燃料質(zhì)量分?jǐn)?shù)(MFB)和要使用所檢測(cè)出的缸壓P計(jì)算的發(fā)熱量PVk (V是氣缸容積，以及κ是氣缸內(nèi)的氣體的比熱比)。這些值用在檢測(cè)失火、 執(zhí)行最佳點(diǎn)火正時(shí)控制等中。缸壓傳感器的熱應(yīng)變接下來，將描述缸壓傳感器34的熱應(yīng)變。如上所述，缸壓傳感器34的受壓膜片344 暴露于燃燒室16。因而，存在受壓膜片344由于暴露于燃燒室16內(nèi)的高溫燃燒氣體(燃燒火焰)而發(fā)生變形(下文中，稱為“熱應(yīng)變”)的擔(dān)心。圖3是用于說明缸壓傳感器34的熱應(yīng)變發(fā)生的情形的圖。如圖3所示，當(dāng)受壓膜片344的熱應(yīng)變發(fā)生時(shí)，受壓膜片344的形狀從344A處所表示的形狀變化為344B處所表示的形狀，并且傳動(dòng)桿345的位移量減少。因而，當(dāng)缸壓傳感器34的熱應(yīng)變發(fā)生時(shí)，存在缸壓傳感器34的輸出值變得比對(duì)應(yīng)于實(shí)際壓力的輸出值小的擔(dān)心。圖4A至圖4C是示出在缸壓傳感器34的熱應(yīng)變發(fā)生時(shí)，各輸出值與輸出值的真值之間的關(guān)系的圖。圖4A示出缸壓隨著曲柄角的變化。圖4B示出PVk (發(fā)熱量)隨著曲柄角的變化。圖4C示出MFB隨著曲柄角的變化。如圖4A所示，當(dāng)缸壓傳感器34的熱應(yīng)變發(fā)生時(shí)，缸壓傳感器34所檢測(cè)到的缸壓從真值向下側(cè)偏離。如圖4B所示，輸出值對(duì)PVk的真值的偏離發(fā)生在燃燒完成后的絕熱過程中。這是因?yàn)楸┞队诟邷厝紵龤怏w的受壓膜片344在燃燒完成后的絕熱過程中變形。如圖4C所示，當(dāng)缸壓傳感器34的熱應(yīng)變發(fā)生時(shí)，MFB也顯著地偏離真值。如上所述，MFB用在各種控制操作(諸如，最佳點(diǎn)火正時(shí)控制、EGR控制等)中。因而，當(dāng)使用不精確的MFB執(zhí)行這些控制操作時(shí)，存在引起諸如發(fā)射的劣化、燃料節(jié)約的劣化等問題的擔(dān)心。在該實(shí)施例的系統(tǒng)中，通過以下方法校正由缸壓傳感器34的熱應(yīng)變引起的誤差 (下文中，也稱為“熱應(yīng)變誤差”)。圖5是用于說明所計(jì)算出的PVk的值與其真值之間的關(guān)系的圖。如圖5所示，在燃燒后的絕熱過程開始時(shí)的曲柄角θ fix之前，不存在燃燒火焰的熱的影響。因而，當(dāng)進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)的曲柄角是9ITC時(shí)，eITC彡θ彡θΗχ的范圍內(nèi)的曲柄角θ處的、校正后的缸壓ΡΗχ(θ)由以下等式⑴表示。
Pfix ( θ ) = ρ( θ ). . . (1)上述等式(ι)意味著，在θ < θfix的曲柄角期間不對(duì)由于熱應(yīng)變引起的誤差進(jìn)行校正。同時(shí)，如圖5所示，在θ fix之后的曲柄角處，真值幾乎恒定，而所計(jì)算出的值減小。 這是因?yàn)?，在燃燒完成后的絕熱過程中，PVk的值理論上是恒定的，但另一方面，所計(jì)算出的值受到燃燒火焰的熱的影響。如圖5所示，在θ fix之后的所計(jì)算出的值線性減小。這是因?yàn)槭軌耗て?44的熱膨脹的反應(yīng)比氣缸內(nèi)的壓力由于燃燒而引起的變化慢。因而，可以通過直線來近似θ fix之后的曲柄角處的熱應(yīng)變誤差的趨勢(shì)。為此，在該實(shí)施例的系統(tǒng)中，基于直線的傾斜度Kfix(校正系數(shù))估計(jì)熱應(yīng)變誤差，以校正在曲柄角 efix之后的計(jì)算值。具體地，當(dāng)排氣門打開時(shí)的曲柄角是ΘETO時(shí)，通過以下等式計(jì)算校正系數(shù)Kfix Kfix = {PVK ( θ 削)-PVk ( θ fix)} / ( θ 訓(xùn)-θ fix) · · ·⑵上述等式⑵中的校正系數(shù)Kfix表示連接所計(jì)算出的在曲柄角θΗχ處的值 PVk ( Θ fix)和所計(jì)算出的在曲柄角Θ·處的值pvK(eETO)這兩點(diǎn)的直線的斜率。如上所述，θ fix之后的曲柄角處的PVk (Θ)的真值幾乎是恒定的。因而，曲柄角θ處的熱應(yīng)變誤差ΔΡνκ(θ)由以下等式(3)表示APVk ( θ ) = KfixX ( θ - θ fix). . · (3)因而，在θΗχ彡θ ( θ EVQ的范圍內(nèi)的曲柄角θ處的、校正后的PVKfix(9)由以下等式⑷表示PVKfix( θ ) = PVk ( θ )-APVK ( θ )· · · (4)利用上述等式(4)，在θΗχ彡θ彡θ EVQ的范圍內(nèi)的曲柄角θ處的、校正后的缸 J￡P(guān)fix(0)由以下等式(5)表示Pfix(0) =PVKfix(6)/VK(0)... (5)圖6是示出熱應(yīng)變誤差已被校正的PVk的值的圖。從圖6中可以看出，與校正前的PVk的值相比，校正后的PVk的值更接近真值。以這種方式，根據(jù)該實(shí)施例的系統(tǒng)，可以通過簡(jiǎn)單的計(jì)算有效地校正熱應(yīng)變誤差。第一實(shí)施例的具體處理接下來，參照?qǐng)D7，將描述第一實(shí)施例的具體處理。圖7是示出E⑶40校正熱應(yīng)變誤差的例程的流程圖。在圖7所示的例程中，首先，獲取缸壓(步驟100)。具體地，在該步驟中，利用缸壓傳感器34檢測(cè)曲柄角θ處的缸壓Ρ(θ)。隨后，計(jì)算PVk (θ)的值(步驟102)。具體地， 在該步驟中，基于在步驟100中所獲取的缸壓Ρ( θ )、檢測(cè)缸壓時(shí)的氣缸容積V( θ )、以及氣缸內(nèi)的氣體的比熱比κ，計(jì)算曲柄角(Θ)處的ρνκ(θ)的值。接下來，檢測(cè)PVk (Θ)的值達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角θ fix (步驟104)。具體地，在該步驟中，在MFB的檢測(cè)期間(θ MFBstart到θ MFBend)內(nèi)檢測(cè)在上述步驟102中所計(jì)算出的PVk ( θ ) 的值達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角θΗχ。然后，計(jì)算校正系數(shù)Kfix (步驟106)。具體地，在該步驟中， 通過將在步驟104中檢測(cè)到的曲柄角θΗχ等代入上述等式(2)中，計(jì)算校正系數(shù)Kfix。在圖7所示的例程中，接著計(jì)算校正后的PVKfix( θ )的值(實(shí)際發(fā)熱量)(步驟 108)。具體地，在該步驟中，利用上述等式(4)校正在預(yù)定范圍θΗχ彡θ ( θ·內(nèi)的曲柄角θ處的PVk (θ)的值。實(shí)際發(fā)熱量PVKfix(9)被用在各種計(jì)算中。在圖7所示的例程中，利用該 PV%ix(0)的值計(jì)算實(shí)際缸壓ΡΗχ(θ)(步驟110)。具體地，在該步驟中，將在上述步驟108 中已利用上述等式(5)計(jì)算出的PVKfix(9)的值用于計(jì)算實(shí)際缸壓ΡΗχ(θ)。在步驟112 中，利用在步驟110中已計(jì)算出的缸壓Pfix( θ )計(jì)算精確的內(nèi)能。在步驟114中，利用在上述步驟108中已計(jì)算出的PVKfix( θ )的值計(jì)算MFB。如上所述，根據(jù)該實(shí)施例的系統(tǒng)，通過簡(jiǎn)單計(jì)算校正疊加在PVk ( θ )在范圍 θ fix ^ θ ^ θ ETO內(nèi)的值上的熱應(yīng)變誤差。因而，可以將傳感器的精確性保持在高水平，而無需在硬件方面采取任何針對(duì)傳感器中的誤差的措施。根據(jù)該實(shí)施例的系統(tǒng)，可以校正由于缸壓傳感器的熱應(yīng)變引起的誤差，因此，可以精確地執(zhí)行基于缸壓的各種控制操作，諸如催化劑預(yù)熱控制、失火檢測(cè)、最佳點(diǎn)火正時(shí)控制寸。另外，根據(jù)該實(shí)施例的系統(tǒng)，每次執(zhí)行例程時(shí)，計(jì)算最佳校正系數(shù)Kfix，以使得可以以高精確性處理由缸壓傳感器34的個(gè)體差別、其長(zhǎng)期變化等引起的誤差。盡管基于上述實(shí)施例中的上述等式(2)計(jì)算校正系數(shù)Kfix，但是計(jì)算校正系數(shù)Kfix 的方法并不限于此。具體地，只要能夠計(jì)算在曲柄角θΗχ之后的ρνκ(θ)的值的近似直線的斜率，該方法就不被特別限定。盡管將PVk (Θ)的值達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角確定為熱應(yīng)變誤差開始被疊加在 PVk ( θ )的值上時(shí)的曲柄角θ fix，但是計(jì)算曲柄角θ fix的方法并不限于此。具體地，可想到使得所計(jì)算出的值大于真值的熱應(yīng)變誤差取決于缸壓傳感器的種類而發(fā)生。在這種情況下，不能將θΗχ確定為Ρνκ(θ)的值達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角。在這種情況下，例如，可以通過以下方法確定曲柄角θΗχ。圖8是用于說明計(jì)算曲柄角θ fix的方法的示例的圖。在圖8中，虛線Ll所表示的曲線表示MFB基于缸壓的真值的變化，實(shí)線L2所表示的曲線表示當(dāng)缸壓由于熱應(yīng)變誤差而高于真值時(shí)MFB的變化，以及實(shí)線L3所表示的曲線表示當(dāng)缸壓由于熱應(yīng)變誤差而低于真值時(shí)MFB的變化。如圖8所示，以(a)指示的直線是對(duì)MFB在燃燒過程中的變化進(jìn)行近似的直線。因而，當(dāng)直線(a)上的曲柄角為θ c以及C1S常數(shù)時(shí)，直線(a)由以下表達(dá)式(6)表示{PVK ( θ c+d θ )-PVk ( θ c-d θ )}/2d θ X { θ -( θ c_d θ )}+C1. · · (6)另一方面，以(b)指示的直線是對(duì)MFB在燃燒后的絕熱膨脹過程期間的變化進(jìn)行近似的直線。因而，當(dāng)直線(b)上的曲柄角為ΘΜ以及C2為常數(shù)時(shí)，直線(b)由以下表達(dá)式 (7)表示{PVK ( θ BV0)-PVK ( θ Μ)}/( θ EV。- θ M)} X ( θ - θ m)+C2. · · (7)如上所述，熱應(yīng)變發(fā)生在燃燒完成后的絕熱過程中。因而，通過基于上述表達(dá)式 (6)和(7)計(jì)算直線(a)與直線(b)的交點(diǎn)處的曲柄角，可以將交點(diǎn)處的曲柄角確定為燃燒后的絕熱過程開始時(shí)的曲柄角θ fix。根據(jù)該方法，即使在PVk不具有最大值的情況下，也可以精確地計(jì)算θΗχ。在上述的第一實(shí)施例中，可將PVk的值認(rèn)為是本發(fā)明的“發(fā)熱量”，并且可將 APVk (Θ)的值認(rèn)為是本發(fā)明的“發(fā)熱量誤差”。另外，本發(fā)明的“發(fā)熱量計(jì)算部”通過ECU40執(zhí)行上述步驟102來實(shí)現(xiàn)，而本發(fā)明的“發(fā)熱量誤差計(jì)算部”通過E⑶40執(zhí)行上述步驟 108來實(shí)現(xiàn)。在上述的第一實(shí)施例中，可將PVKfix( θ )認(rèn)為是本發(fā)明的“實(shí)際發(fā)熱量”。另外，本發(fā)明的“實(shí)際發(fā)熱量計(jì)算部”通過ECU 40執(zhí)行上述步驟108來實(shí)現(xiàn)。在上述的第一實(shí)施例中，可將Pfix( θ )認(rèn)為是本發(fā)明的“實(shí)際缸壓”。另外，本發(fā)明的“實(shí)際缸壓計(jì)算部”通過E⑶40執(zhí)行上述步驟110來實(shí)現(xiàn)。在上述的第一實(shí)施例中，本發(fā)明的“校正系數(shù)計(jì)算部”通過E⑶40執(zhí)行上述步驟 106來實(shí)現(xiàn)。第二實(shí)施例接下來，將參照?qǐng)D9至圖11描述第二實(shí)施例的特征。第二實(shí)施例是通過使用圖1 所示的硬件、執(zhí)行稍后描述的圖10所示的例程來實(shí)現(xiàn)的。在上述的第一實(shí)施例的系統(tǒng)中，假設(shè)PVk的值在燃燒后的絕熱過程中基本上是恒定的來校正熱應(yīng)變誤差。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)10在完全預(yù)熱的條件下并且正常工作時(shí)，該假設(shè)成立， 因此，可以利用上述第一實(shí)施例的系統(tǒng)精確地校正熱應(yīng)變誤差。然而，在內(nèi)燃機(jī)10中，冷卻損失由于在發(fā)動(dòng)機(jī)被預(yù)熱前的低水溫、低發(fā)動(dòng)機(jī)速度等而發(fā)生。圖9是示出冷卻損失對(duì) PVk的值的影響的圖。圖9中以L4指示的曲線表示在發(fā)動(dòng)機(jī)速度為2000rpm并且水溫為 86°C的條件下的？^？是真值)的值的變化。圖9中以L5指示的曲線表示在發(fā)動(dòng)機(jī)速度為IOOOrpm并且水溫為25°C的條件下的PVk (P是真值)的值的變化。如圖9所示，對(duì)于以L5指示的曲線，冷卻損失在絕熱過程中發(fā)生。水溫與氣缸的壁所吸收的熱能成比例。發(fā)動(dòng)機(jī)速度與缸壓傳感器在每單位時(shí)間接收到的熱量成比例。因而，在存在冷卻損失的區(qū)域中，PVk的值線性減小，如圖9所示。因而，當(dāng)在無需考慮在這樣的操作條件下的冷卻損失的影響的情況下校正熱應(yīng)變誤差時(shí)，在計(jì)算燃燒沖程中的MFB時(shí)引起誤差。結(jié)果，存在如下?lián)娜紵行囊浦裂舆t側(cè)，并且點(diǎn)火的延遲引起燃料節(jié)約損失、 性能劣化、以及駕駛性能劣化等。因而，在第二實(shí)施例中，將由于熱應(yīng)變引起的誤差和由于冷卻損失引起的誤差區(qū)分開，并且僅校正由于熱應(yīng)變損失引起的誤差。具體地，首先，基于水溫和發(fā)動(dòng)機(jī)速度確定冷卻損失系數(shù)K。-。冷卻損失系數(shù)K。-是表示PVk由于冷卻損失引起的斜率(減小率)的系數(shù)。因而，作為校正系數(shù)Kfix與冷卻損失系數(shù)K—之間的差的校正系數(shù)Kfix’( = Kfix-KraJ 用作考慮了冷卻損失的影響的校正系數(shù)。因而，通過利用這樣的校正系數(shù)Kfix’來校正PVk 的值，可以在考慮了冷卻損失的影響的情況下校正熱應(yīng)變誤差。第二實(shí)施例的具體處理接下來，參照?qǐng)D10，將描述第二實(shí)施例的具體處理。圖10是示出E⑶40校正熱應(yīng)變誤差的例程的流程圖。在圖10所示的例程中，確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度是否低于預(yù)定值α (步驟200)。作為預(yù)定值α，讀入預(yù)定值作為內(nèi)燃機(jī)10的冷卻損失會(huì)影響PVk的計(jì)算時(shí)所達(dá)到的最大發(fā)動(dòng)機(jī)速度。結(jié)果，當(dāng)確定滿足關(guān)系(發(fā)動(dòng)機(jī)速度)< (預(yù)定值α)時(shí)，確定冷卻損失的影響被疊加在PVk的值上。然后，處理進(jìn)行到下一步驟，并且檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)10的水溫(步驟202)。接下來，從圖中讀入冷卻損失系數(shù)Kratjl (步驟204)。圖11是用于確定冷卻損失系數(shù)K。-的圖。在該步驟中，利用圖11所示的圖確定分別與在上述步驟200和202中檢測(cè)到
15的發(fā)動(dòng)機(jī)速度和水溫對(duì)應(yīng)的系數(shù)K。。?！备鶕?jù)該圖，發(fā)動(dòng)機(jī)速度越低，系數(shù)Kratjl的值被確定為越大，而水溫越低，系數(shù)K。-的值被確定為越大。接下來，計(jì)算校正系數(shù)Kfix’ (步驟206)。具體地，在該步驟中，首先，計(jì)算在上述步驟106中計(jì)算出的校正系數(shù)Kfix與在上述步驟206中讀入的冷卻損失系數(shù)Ketral之間的差， 作為考慮了冷卻損失的校正系數(shù)Kfix’。所計(jì)算出的校正系數(shù)Kfix’替代校正系數(shù)Kfix。在上述步驟206之后，或者當(dāng)在上述步驟200中確定不滿足關(guān)系(發(fā)動(dòng)機(jī)速度) < (預(yù)定值α)時(shí)，處理進(jìn)行到下一步驟，并且計(jì)算校正后的PVKfix( θ)的值(步驟208)。 具體地，在該步驟中，執(zhí)行與上述步驟108的處理類似的處理。如上所述，根據(jù)第二實(shí)施例的系統(tǒng)，可以在考慮了冷卻損失的影響的情況下校正熱應(yīng)變誤差。因而，可以精確地校正疊加在PVk (Θ)的值上的熱應(yīng)變誤差，而與內(nèi)燃機(jī)10 的操作條件無關(guān)。在上述的第二實(shí)施例中，利用圖11所示的圖確定冷卻損失系數(shù)K。-。然而，確定冷卻損失系數(shù)K。-的方法并不限于此。具體地，可利用多維圖確定冷卻損失系數(shù)Κ。-，其中， 使用與內(nèi)燃機(jī)10的冷卻損失相關(guān)的多個(gè)參數(shù)。在上述的第二實(shí)施例中，利用考慮了冷卻損失的校正系數(shù)Kfix’ ( = Kfix-Kcool)計(jì)算校正后的ρνκΗχ(θ)的值。然而，考慮了冷卻損失的、校正熱應(yīng)變誤差的方法并不限于此。 具體地，可利用冷卻損失系數(shù)Kratjl單獨(dú)地計(jì)算PVKfix( θ )的值的與冷卻損失對(duì)應(yīng)的部分，并且可從利用校正系數(shù)Kfix計(jì)算出的PVKfix( θ )的值減去與冷卻損失對(duì)應(yīng)的部分。在上述的第二實(shí)施例中，本發(fā)明的“冷卻損失消除部”通過ECU 40執(zhí)行上述步驟 208來實(shí)現(xiàn)。在上述的第二實(shí)施例中，本發(fā)明的“冷卻損失系數(shù)計(jì)算部”通過ECU40執(zhí)行上述步驟204來實(shí)現(xiàn)。第三實(shí)施例接下來，將參照?qǐng)D12和圖13描述第三實(shí)施例的特征。第三實(shí)施例是通過使用圖 1所示的硬件、執(zhí)行稍后描述的圖13所示的例程來實(shí)現(xiàn)的。在上述第一實(shí)施例的系統(tǒng)中，在燃燒后的絕熱過程中校正熱應(yīng)變誤差(參見圖 6)。另一氣缸的直接噴射噪聲、點(diǎn)火噪聲等會(huì)被疊加在缸壓P上。因而，曲柄角距上止點(diǎn) (TDC)越遠(yuǎn)，氣缸容積V越大，被放大并作為誤差因子疊加在計(jì)算出的PVk的值上的噪聲越大。上述第一實(shí)施例的系統(tǒng)不能校正由這樣的噪聲引起的誤差。因而，在第三實(shí)施例的系統(tǒng)中，通過以下方法校正由于缸壓傳感器34的熱應(yīng)變引起的誤差和由于上述噪聲引起的誤差。圖12是用于說明在所計(jì)算出的PVk的值與其真值之間的關(guān)系的圖。如第一實(shí)施例的描述中所述，在燃燒后的絕熱過程開始時(shí)的曲柄角θΗχ 之前，不存在由于燃燒火焰引起的熱影響。因而，在eITC彡θ彡θ fix的范圍內(nèi)的曲柄角 θ處的、校正后的缸壓ΡΗχ(θ)由上述等式(1)表示。另一方面，在θ fix之后的曲柄角處，如圖12所示，真值示出適度向下的直線。這是因?yàn)橐陨显诘诙?shí)施例的描述中所述的冷卻損失的影響疊加在理論上恒定的PVk的值上。 另一方面，所計(jì)算出的值在由于燃燒火焰引起的熱影響和噪聲的影響下迅速地減小。在第三實(shí)施例中，將通過使得所計(jì)算出的曲柄角θΗχ處的值pvK(efix)反映冷卻損失的影響而獲得的值，作為在θΗχ彡Θ彡Θ ETO的范圍內(nèi)的曲柄角Θ處的、校正后的
16PVKfix(6)的值的估計(jì)值。更具體地，在θΗχ彡θ彡θ ETO的范圍內(nèi)的曲柄角θ處的、校正后的PVKfix(9)的值由以下等式⑶表示。PVKfix( θ ) = PVk ( θ fix)-Kw( θ - θ fix). . · (8)在該等式中，Kw是基于水溫和發(fā)動(dòng)機(jī)速度確定的且表示PVk的值由于冷卻損失而改變的速率的冷卻損失系數(shù)。因而，利用上述等式(8)，通過利用校正系數(shù)Kw校正所計(jì)算出的值PVk ( θ fix)，可以在考慮了冷卻損失的影響的情況下校正由于熱應(yīng)變引起的誤差和由于噪聲引起的誤差。第三實(shí)施例的具體處理接下來，參照?qǐng)D13，將描述該實(shí)施例的具體處理。圖13是示出E⑶40校正熱應(yīng)變誤差的例程的流程圖。在圖13所示的例程中，首先，獲取缸壓Ρ(θ)(步驟300)。隨后，計(jì)算Ρνκ(θ)的值(步驟302)。接下來，檢測(cè)PVk ( θ )的值達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角θ fix (步驟304)。具體地， 在這些步驟中，執(zhí)行與上述步驟100到104的處理類似的處理。接下來，從圖中讀入冷卻損失系數(shù)Kw(步驟306)。具體地，在該步驟中，首先，檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)10的發(fā)動(dòng)機(jī)速度和水溫。接下來，利用發(fā)動(dòng)機(jī)速度和水溫作為參數(shù)的多維圖，確定與所檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)速度和水溫對(duì)應(yīng)的Kw。對(duì)于該圖，發(fā)動(dòng)機(jī)速度越低，系數(shù)Kw被確定為越大，并且另外，水溫越低，系數(shù)Kw被確定為越大。然后，在圖13所示的例程中，計(jì)算校正后的PVKfix(e)(實(shí)際發(fā)熱量)的值(步驟 308)。具體地，在該步驟中，利用上述等式⑶校正在θΗχ彡θ ( θ·的預(yù)定范圍內(nèi)的曲柄角θ處的PVk (θ)的值。實(shí)際發(fā)熱量ρνκΗχ(θ)用在各種計(jì)算中。在圖13所示的例程中，利用PVKfix(e) 的值計(jì)算實(shí)際缸壓Pfix ( θ )(步驟310)。在步驟312中，利用在上述步驟310中計(jì)算出的缸壓Pfix(Q)計(jì)算精確的內(nèi)能。在步驟314中，利用在上述步驟308中計(jì)算出的PVKfix( θ )的值計(jì)算MFB。如上所述，根據(jù)該實(shí)施例的系統(tǒng)，可以在考慮了冷卻損失的影響的情況下，通過簡(jiǎn)單的計(jì)算校正在Qfix彡θ彡θ·的范圍內(nèi)疊加在ρνκ(θ)的值上的、由于熱應(yīng)變引起的誤差和由于噪聲引起的誤差。這樣，可以將傳感器的精確性保持在高水平，而無需在硬件方面采取任何針對(duì)傳感器中的誤差的措施。在上述的第三實(shí)施例中，利用發(fā)動(dòng)機(jī)速度和水溫確定冷卻損失系數(shù)Kw。然而，確定冷卻損失系數(shù)Kw的方法并不限于此。具體地，可利用多維圖確定冷卻損失系數(shù)Kw，在該多維圖中，使用與內(nèi)燃機(jī)10的冷卻損失相關(guān)的多個(gè)參數(shù)。在上述的第三實(shí)施例中，將熱應(yīng)變誤差開始疊加在PVk (Θ)的值上時(shí)的曲柄角 Qfix確定為Ρνκ(θ)的值達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角。然而，計(jì)算曲柄角θΗχ的方法并不限于
此。具體地，可利用以上在第一實(shí)施例的描述中所述的圖8所示的方法，確定曲柄角θΗχ。在上述的第三實(shí)施例中，可將PVk的值認(rèn)為是本發(fā)明的“發(fā)熱量”，并且可將曲柄角θ fix的值認(rèn)為是本發(fā)明的“起始曲柄角”。另外，本發(fā)明的“發(fā)熱量估計(jì)部”通過ECU 40 執(zhí)行上述步驟308來實(shí)現(xiàn)。在上述的第三實(shí)施例中，本發(fā)明的“冷卻損失消除部”通過ECU 40執(zhí)行上述步驟 308來實(shí)現(xiàn)。
在上述的第三實(shí)施例中，本發(fā)明的“冷卻損失系數(shù)計(jì)算部”通過ECU40執(zhí)行上述步驟306來實(shí)現(xiàn)。第四實(shí)施例接下來，參照?qǐng)D14，將描述第四實(shí)施例的特征。在上述第三實(shí)施例的系統(tǒng)中，以上在第一實(shí)施例的描述中所述的圖8所示的方法可以用于計(jì)算曲柄角θΗχ。利用該方法，可以確定曲柄角θ fix，而與熱應(yīng)變誤差是絕對(duì)值增大的正值還是負(fù)值無關(guān)。然而，在圖8所示的方法中，在上述表達(dá)式(7)中由于噪聲引起的誤差易于疊加在PVK(eEVQ)的值上。圖14是示出缸壓P、Vk隨著曲柄角的變化的圖。如圖14所示，曲柄角距TDC越遠(yuǎn)，即，氣缸容積V越大，被放大并作為誤差因子疊加在PVk的值上的噪聲就越大。因而，當(dāng)這樣的誤差疊加在PVk ( θ EVQ)的值上時(shí)，可想到不能精確地計(jì)算曲柄角
fix0因而，在第四實(shí)施例的系統(tǒng)中，使用缸壓傳感器34，其被調(diào)整成具有熱應(yīng)變誤差特性，以使得燃燒后的絕熱過程中的熱應(yīng)變誤差總是負(fù)的。根據(jù)這樣的缸壓傳感器34，可以總是精確地將PVk (Θ)的值達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角確定為曲柄角θΗχ。第五實(shí)施例接下來，參照?qǐng)D15至圖17，將描述第五實(shí)施例的特征。第五實(shí)施例是通過使用圖 1所示的硬件、執(zhí)行稍后描述的圖17所示的例程來實(shí)現(xiàn)的。在上述第一實(shí)施例中，校正在燃燒后的絕熱過程中發(fā)生的熱應(yīng)變誤差。然而，根據(jù)缸壓傳感器34接收到的熱量，熱應(yīng)變誤差可能發(fā)生在燃燒完成前。圖15是用于說明所計(jì)算出的PVk的值與其真值之間的關(guān)系的圖。如圖15所示，在絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角(即，PVk ( θ )的值達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角θ fix)處，PVk ( θ fix)的值低于真值。這是因?yàn)楦讐簜鞲衅?4的輸出值由于熱應(yīng)變而減小。在這種情況下，如圖15所示，當(dāng)利用這樣的 PVk ( θ fix)的值進(jìn)行由上述第一實(shí)施例的系統(tǒng)所進(jìn)行的校正時(shí)，不能精確地校正絕熱過程中的PVK (Θ)的值。因而，在第五實(shí)施例的系統(tǒng)中，還精確地校正在燃燒完成前疊加的熱應(yīng)變誤差的影響。更具體地，首先，估計(jì)缸壓減少量Δ P，其為曲柄角θΗχ處的缸壓誤差。為了便于計(jì)算，將通過將以上在第一實(shí)施例的描述中所述的校正系數(shù)Kfix乘以負(fù)號(hào)而獲得的值定義為校正量K。通過變換上述等式(2)、(3)和(4)，得到以下等式(9)和 (10)K = {PVK ( θ fix) -PVk ( θ EV0)} / ( θ Ενο- θ fix) · · · (9)PVKfix( θ ) = PVk ( θ ) + ( θ - θ fix) XK. . . (10)隨著缸壓傳感器34所接收到的熱量增加，校正量K增大。另外，缸壓傳感器34所接收到的熱量越大，在燃燒完成之前所施加的熱應(yīng)變的影響越大。因而，在第五實(shí)施例中， 校正量K與ΔΡ之間的關(guān)系以圖的形式被存儲(chǔ)，并且基于該圖確定與校正量K對(duì)應(yīng)的ΔΡ。圖16是確定關(guān)于校正量K的ΔΡ值的圖的示例。根據(jù)該圖，在校正量K小時(shí)，所接收到的熱量被估計(jì)為小，并且因此，曲柄角θ fix處的缸壓誤差Δ P被估計(jì)為基本為零。另一方面，當(dāng)校正量K大時(shí)，估計(jì)缸壓誤差Δ P根據(jù)所接收到的熱量而發(fā)生。這樣，利用該圖， 可以基于校正量K精確地估計(jì)缸壓誤差ΔΡ。應(yīng)該注意，缸壓傳感器34的熱應(yīng)變誤差開始發(fā)生時(shí)的定時(shí)被認(rèn)為是響應(yīng)于熱傳遞的一階滯后系統(tǒng)，因此，認(rèn)為這樣的發(fā)生定時(shí)還取決于發(fā)動(dòng)機(jī)速度。因而，優(yōu)選地，圖16 所示的圖是校正量K和發(fā)動(dòng)機(jī)速度作為參數(shù)的多維圖。這使得可以更精確地估計(jì)缸壓誤差 ΔΡ。由于以這種方式精確地估計(jì)曲柄角θΗχ處的缸壓減少量ΔΡ，因此，可以計(jì)算已消除了燃燒完成前的熱應(yīng)變誤差的影響的實(shí)際發(fā)熱量PVKfix( θ fix)。通過將PVKfix( θ fix) 的值代入上述等式(9)中的PVK(efix)以重新計(jì)算校正量K、并且將重新計(jì)算出的校正量K 代入上述等式(10)中，獲得已消除了熱應(yīng)變誤差的影響的PVKfix(e)的精確值。第五實(shí)施例的具體處理接下來，參照?qǐng)D17，將描述該實(shí)施例的具體處理。圖17是示出E⑶40校正熱應(yīng)變誤差的例程的流程圖。在圖17所示的例程中，首先，獲取缸壓Ρ(θ)(步驟400)。隨后，計(jì)算Ρνκ(θ)的值(步驟402)。接下來，檢測(cè)PVk ( θ )的值達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角θ fix (步驟404)。具體地， 在這些步驟中，執(zhí)行與上述步驟100至104的處理類似的處理。接下來，計(jì)算校正系數(shù)K (步驟406)。具體地，在該步驟中，通過將在上述步驟404 中已檢測(cè)到的曲柄角θΗχ等代入上述等式(9)中，計(jì)算校正系數(shù)K。在圖17所示的例程中，然后，估計(jì)曲柄角θΗχ處的缸壓減少量ΔΡ(步驟408)。 EUC 40存儲(chǔ)上述的圖16所示的圖。具體地，在該步驟中，根據(jù)該圖確定與在上述步驟406 中計(jì)算出的校正量K對(duì)應(yīng)的缸壓減少量Δ P。接下來，計(jì)算曲柄角9 ；￡處的實(shí)際發(fā)熱量1^\!￡(0&)(步驟410)。具體地，在該步驟中，通過將Δρνκ(θ χ)的值與ρνκ(θΗχ)的值相加來計(jì)算實(shí)際發(fā)熱量PVKfix(efix)。 隨后，重新計(jì)算校正量K (步驟412)。具體地，在該步驟中，將在上述步驟410中已計(jì)算出的實(shí)際發(fā)熱量PVKfix(efix)代入上述等式(9)中的PVk (ΘΗΧ)中。在圖17所示的例程中，然后，計(jì)算校正后的PVk (θΗχ)(實(shí)際發(fā)熱量)的值(步驟 414)。具體地，在該步驟中，通過將在上述步驟412中重新計(jì)算出的K的值代入上述等式 (10)中，校正在θΗχ彡θ彡θ ■的預(yù)定范圍內(nèi)的曲柄角θ處的PVk (θ)的值。實(shí)際發(fā)熱量PVKfix( θ )被用在各種計(jì)算中。在圖17所示的例程中，利用PVKfix( θ ) 的該值計(jì)算實(shí)際缸壓Pfix ( θ )(步驟416)。在步驟418中，利用在上述步驟416中已計(jì)算出的缸壓Pfix ( θ )，計(jì)算精確的內(nèi)能。在步驟420中，利用在上述步驟414中已計(jì)算出的 PV%ix(6)的值，計(jì)算 MFB。如上所述，根據(jù)第五實(shí)施例的系統(tǒng)，精確地校正了在θ ( θ·的范圍內(nèi)疊加在PVk ( θ )的值上的熱應(yīng)變誤差。因而，可以將傳感器的精確性保持在高水平，而無需在硬件方面采取任何針對(duì)傳感器中的誤差的措施。同時(shí)，對(duì)于上述的第五實(shí)施例，通過基于校正量K確定缸壓減少量ΔΡ，可以計(jì)算精確地校正過的缸壓Pfix( θ )的值。因而，可以利用缸壓Pfix( θ )精確地計(jì)算指示扭矩和指示平均有效壓力。然而，當(dāng)針對(duì)每個(gè)曲柄角計(jì)算缸壓ΡΗχ(θ)以計(jì)算上述的指示扭矩和指示平均有效壓力時(shí)，計(jì)算負(fù)荷較高。因而，可在圖中直接定義指示扭矩(或指示平均有效壓力)與校正量K和發(fā)動(dòng)機(jī)速度兩者之間的相關(guān)性、以及指示扭矩校正量(或指示平均有效壓力校正量)與校正量K和發(fā)動(dòng)機(jī)速度兩者之間的相關(guān)性。以這種方式，可以精確地計(jì)算指示扭矩(或指示平均有效壓力)，同時(shí)減少計(jì)算負(fù)荷。
在上述的第五實(shí)施例中，可將PVk的值認(rèn)為是本發(fā)明的“發(fā)熱量”，并且可將 APVk (Θ)的值認(rèn)為是本發(fā)明的“發(fā)熱量誤差”。另外，本發(fā)明的“發(fā)熱量計(jì)算部”通過ECU 40執(zhí)行上述步驟402來實(shí)現(xiàn)，并且本發(fā)明的“發(fā)熱量誤差計(jì)算部，，通過ECU 40執(zhí)行上述步驟414來實(shí)現(xiàn)。在上述的第五實(shí)施例中，可將PVKfix( θ )認(rèn)為是本發(fā)明的“實(shí)際發(fā)熱量”。另外，本發(fā)明的“實(shí)際發(fā)熱量計(jì)算部”通過E⑶40執(zhí)行上述步驟414來實(shí)現(xiàn)。在上述的第五實(shí)施例中，可將Pfix( θ )認(rèn)為是本發(fā)明的“實(shí)際缸壓”。另外，本發(fā)明的“實(shí)際缸壓計(jì)算部”通過E⑶40執(zhí)行上述步驟416來實(shí)現(xiàn)。在上述的第五實(shí)施例中，可將校正量K認(rèn)為是本發(fā)明的“校正系數(shù)”。另外，本發(fā)明的“校正系數(shù)計(jì)算部”通過ECU 40執(zhí)行上述步驟406來實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明的“估計(jì)部”通過ECU 40執(zhí)行上述步驟408來實(shí)現(xiàn)，并且本發(fā)明的“校正部”通過E⑶40執(zhí)行上述步驟412來實(shí)現(xiàn)。僅出于說明性目的，參考示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明。應(yīng)該理解，該描述并不旨在為窮舉性的或限制本發(fā)明的形式，并且本發(fā)明可適用于其他系統(tǒng)和應(yīng)用。本發(fā)明的范圍包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員可想到的各種變型和等同布置。
20
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)控制器，其特征在于，包括缸壓傳感器，其檢測(cè)在內(nèi)燃機(jī)的預(yù)定曲柄角處的缸壓；發(fā)熱量計(jì)算部，其利用所述缸壓傳感器檢測(cè)到的所述缸壓、當(dāng)檢測(cè)到所述缸壓時(shí)的氣缸容積、以及氣缸內(nèi)的氣體的比熱比，計(jì)算發(fā)熱量，其中，所述發(fā)熱量是所述缸壓與通過求所述氣缸容積的次數(shù)為所述比熱比的冪而獲得的值的乘積；以及發(fā)熱量誤差計(jì)算部，其利用在燃燒后的絕熱過程中的所述發(fā)熱量與曲柄角之間的相關(guān)性，計(jì)算所述絕熱過程中的在所述預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量誤差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)控制器，其特征在于，還包括實(shí)際發(fā)熱量計(jì)算部，所述實(shí)際發(fā)熱量計(jì)算部計(jì)算通過從在所述預(yù)定曲柄角處的所述發(fā)熱量減去所述發(fā)熱量誤差而獲得的值作為實(shí)際發(fā)熱量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)控制器，其特征在于，還包括實(shí)際缸壓計(jì)算部，所述實(shí)際缸壓計(jì)算部基于所述實(shí)際發(fā)熱量計(jì)算在所述預(yù)定曲柄角處的實(shí)際缸壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)控制器，其中，所述發(fā)熱量誤差計(jì)算部包括校正系數(shù)計(jì)算部，所述校正系數(shù)計(jì)算部利用在所述絕熱過程中的至少兩點(diǎn)處的發(fā)熱量，計(jì)算確定所述發(fā)熱量與所述曲柄角之間的相關(guān)性的校正系數(shù)，其中，所述發(fā)熱量誤差計(jì)算部利用從所述絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角到所述預(yù)定曲柄角的曲柄角期間以及所述校正系數(shù)，計(jì)算所述發(fā)熱量誤差。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)控制器，其中，所述起始曲柄角是所述發(fā)熱量達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)控制器，其中，所述起始曲柄角是與對(duì)燃燒過程中的已燃燃料質(zhì)量分?jǐn)?shù)MFB的變化進(jìn)行近似的直線與對(duì)緊接在所述燃燒過程之后的絕熱膨脹過程中的MFB的變化進(jìn)行近似的直線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的曲柄角。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)控制器，其特征在于，還包括冷卻損失計(jì)算部，其計(jì)算所述絕熱過程中的在所述預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量的冷卻損失；以及冷卻損失消除部，其從在所述預(yù)定曲柄角處的實(shí)際發(fā)熱量減去所述冷卻損失。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機(jī)控制器，其中，所述冷卻損失計(jì)算部包括冷卻損失系數(shù)計(jì)算部，所述冷卻損失系數(shù)計(jì)算部基于所述內(nèi)燃機(jī)的水溫和發(fā)動(dòng)機(jī)速度，計(jì)算確定所述冷卻損失與所述曲柄角之間的相關(guān)性的冷卻損失系數(shù)，其中，所述冷卻損失計(jì)算部利用所述冷卻損失系數(shù)以及從所述絕熱過程開始時(shí)的所述起始曲柄角到所述預(yù)定曲柄角的曲柄角期間，計(jì)算所述冷卻損失。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)控制器，其中，所述發(fā)熱量誤差計(jì)算部包括校正系數(shù)計(jì)算部，其利用所述絕熱過程中的至少兩點(diǎn)處的發(fā)熱量，計(jì)算確定所述發(fā)熱量與所述曲柄角之間的相關(guān)性的校正系數(shù)；估計(jì)部，其基于所述校正系數(shù)，估計(jì)在所述絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角處的缸壓誤差；以及校正部，其通過使所述校正系數(shù)反映所述缸壓誤差來校正所述校正系數(shù)，其中，所述發(fā)熱量誤差計(jì)算部利用從所述起始曲柄角到所述預(yù)定曲柄角的曲柄角期間以及已被所述校正部校正的所述校正系數(shù)，計(jì)算所述發(fā)熱量誤差。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)燃機(jī)控制器，其中，所述缸壓傳感器具有所述絕熱過程中的所述缸壓誤差是負(fù)的且所述缸壓誤差的絕對(duì)值增大的特性，并且所述起始曲柄角是所述發(fā)熱量達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角。
11.一種內(nèi)燃機(jī)控制器，其特征在于，包括缸壓傳感器，其檢測(cè)在內(nèi)燃機(jī)的預(yù)定曲柄角處的缸壓；發(fā)熱量計(jì)算部，其利用所述缸壓傳感器檢測(cè)到的所述缸壓、當(dāng)檢測(cè)到所述缸壓時(shí)的氣缸容積、以及氣缸內(nèi)的氣體的比熱比，計(jì)算發(fā)熱量，其中，所述發(fā)熱量是所述缸壓與通過求所述氣缸容積的次數(shù)為所述比熱比的冪而獲得的值的乘積；起始曲柄角確定部，其確定在燃燒后的絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角；以及發(fā)熱量估計(jì)部，其將所述發(fā)熱量計(jì)算部已計(jì)算出的在所述起始曲柄角處的發(fā)熱量作為所述絕熱過程中的發(fā)熱量的估計(jì)值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的內(nèi)燃機(jī)控制器，其中所述缸壓傳感器具有所述絕熱過程中的缸壓誤差是負(fù)的且所述缸壓誤差的絕對(duì)值增大的特性；并且所述起始曲柄角確定部將所述發(fā)熱量達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角確定為所述起始曲柄角。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的內(nèi)燃機(jī)控制器，其特征在于，還包括冷卻損失計(jì)算部，其計(jì)算所述絕熱過程中的在所述預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量的冷卻損失；以及冷卻損失消除部，其從在所述預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量減去所述冷卻損失。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的內(nèi)燃機(jī)控制器，其中，所述冷卻損失計(jì)算部包括冷卻損失系數(shù)計(jì)算部，所述冷卻損失系數(shù)計(jì)算部基于所述內(nèi)燃機(jī)的水溫和發(fā)動(dòng)機(jī)速度，計(jì)算確定所述冷卻損失與所述曲柄角之間的相關(guān)性的冷卻損失系數(shù)，其中，利用從所述絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角到所述預(yù)定曲柄角的曲柄角期間以及所述冷卻損失系數(shù)，計(jì)算所述冷卻損失。
15.一種控制配備有缸壓傳感器的內(nèi)燃機(jī)的方法，其中，所述缸壓傳感器檢測(cè)在預(yù)定曲柄角處的缸壓，所述方法的特征在于，包括利用所述缸壓傳感器所檢測(cè)到的所述缸壓、當(dāng)檢測(cè)到所述缸壓時(shí)的氣缸容積、以及氣缸內(nèi)的氣體的比熱比，計(jì)算發(fā)熱量，其中，所述發(fā)熱量是所述缸壓與通過求所述氣缸容積的次數(shù)為所述比熱比的冪而獲得的值的乘積；以及利用在燃燒后的絕熱過程中的發(fā)熱量與曲柄角之間的相關(guān)性，計(jì)算所述絕熱過程中的在所述預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量誤差。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的內(nèi)燃機(jī)控制方法，其特征在于，還包括計(jì)算通過從在所述預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量減去所述發(fā)熱量誤差而獲得的值作為實(shí)際發(fā)熱量。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的內(nèi)燃機(jī)控制方法，其特征在于，還包括基于所述實(shí)際發(fā)熱量計(jì)算在所述預(yù)定曲柄角處的實(shí)際缸壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中的任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)控制方法，其中，在計(jì)算所述發(fā)熱量誤差時(shí)，利用在所述絕熱過程中的至少兩點(diǎn)處的發(fā)熱量，計(jì)算確定所述發(fā)熱量與所述曲柄角之間的相關(guān)性的校正系數(shù)，并且利用從所述絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角到所述預(yù)定曲柄角的曲柄角期間以及所述校正系數(shù)，計(jì)算所述發(fā)熱量誤差。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的內(nèi)燃機(jī)控制方法，其中， 所述起始曲柄角是所述發(fā)熱量達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的內(nèi)燃機(jī)控制方法，其中，所述起始曲柄角是與對(duì)燃燒過程中的已燃燃料質(zhì)量分?jǐn)?shù)MFB的變化進(jìn)行近似的直線與對(duì)緊接在所述燃燒過程之后的絕熱膨脹過程中的MFB的變化進(jìn)行近似的直線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的曲柄角。
21.根據(jù)權(quán)利要求15至20中的任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)控制方法，其特征在于，還包括 計(jì)算所述絕熱過程中的在所述預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量的冷卻損失；以及從在所述預(yù)定曲柄角處的所述實(shí)際發(fā)熱量減去所述冷卻損失。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的內(nèi)燃機(jī)控制方法，其中，在計(jì)算所述冷卻損失時(shí)，基于所述內(nèi)燃機(jī)的水溫和發(fā)動(dòng)機(jī)速度，計(jì)算確定所述冷卻損失與所述曲柄角之間的相關(guān)性的冷卻損失系數(shù)，并且利用所述冷卻損失系數(shù)以及從所述絕熱過程開始時(shí)的所述起始曲柄角到所述預(yù)定曲柄角的曲柄角期間，計(jì)算所述冷卻損失。
23.根據(jù)權(quán)利要求15至17中的任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)控制方法，其中， 在計(jì)算所述發(fā)熱量誤差時(shí)，利用所述絕熱過程中的至少兩點(diǎn)處的發(fā)熱量，計(jì)算確定所述發(fā)熱量與所述曲柄角之間的相關(guān)性的校正系數(shù)，基于所述校正系數(shù)，估計(jì)在所述絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角處的缸壓誤差， 通過使所述校正系數(shù)反映所述缸壓誤差來校正所述校正系數(shù)，并且利用從所述起始曲柄角到所述預(yù)定曲柄角的曲柄角期間以及已被校正的所述校正系數(shù)，計(jì)算所述發(fā)熱量誤差。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的內(nèi)燃機(jī)控制方法，其中，所述缸壓傳感器具有所述絕熱過程中的缸壓誤差是負(fù)的且所述缸壓誤差的絕對(duì)值增大的特性，并且所述起始曲柄角是所述發(fā)熱量達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角。
25.—種控制配備有缸壓傳感器的內(nèi)燃機(jī)的方法，其中，所述缸壓傳感器檢測(cè)在預(yù)定曲柄角處的缸壓，所述方法的特征在于，包括利用所述缸壓傳感器檢測(cè)到的所述缸壓、當(dāng)檢測(cè)到所述缸壓時(shí)的氣缸容積、以及氣缸內(nèi)的氣體的比熱比，計(jì)算發(fā)熱量，其中，所述發(fā)熱量是所述缸壓與通過求所述氣缸容積的次數(shù)為所述比熱比的冪而獲得的值的乘積；確定在燃燒后的絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角；以及將在所述起始曲柄角處的發(fā)熱量作為所述絕熱過程中的發(fā)熱量的估計(jì)值。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的內(nèi)燃機(jī)控制方法，其中所述缸壓傳感器具有所述絕熱過程中的缸壓誤差是負(fù)的且所述缸壓誤差的絕對(duì)值增大的特性；并且將所述發(fā)熱量達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角確定為所述起始曲柄角。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或沈所述的內(nèi)燃機(jī)控制方法，其特征在于，還包括 計(jì)算所述絕熱過程中的在所述預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量的冷卻損失；以及從在所述預(yù)定曲柄角處的發(fā)熱量減去所述冷卻損失。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的內(nèi)燃機(jī)控制方法，其中，在計(jì)算所述冷卻損失時(shí)，基于所述內(nèi)燃機(jī)的水溫和發(fā)動(dòng)機(jī)速度，計(jì)算確定所述冷卻損失與所述曲柄角之間的相關(guān)性的冷卻損失系數(shù)，并且利用從所述絕熱過程開始時(shí)的所述起始曲柄角到所述預(yù)定曲柄角的曲柄角期間以及所述冷卻損失系數(shù)，計(jì)算所述冷卻損失。
全文摘要
利用缸壓傳感器檢測(cè)到的缸壓P(θ)、氣缸容積V(θ)以及比熱比K計(jì)算發(fā)熱量PVκ(θ)(步驟100到102)。將PVκ(θ)的值達(dá)到峰值時(shí)的曲柄角θfix確定為燃燒后的絕熱過程開始時(shí)的起始曲柄角(步驟104)?；谠讦萬ix之后的PVκ(θ)的值的變化計(jì)算校正系數(shù)Kfix(步驟106)。利用校正系數(shù)Kfix計(jì)算實(shí)際發(fā)熱量PVκfix(θ)(步驟110)。可基于水溫和發(fā)動(dòng)機(jī)速度計(jì)算確定冷卻損失與曲柄角之間的相關(guān)性的冷卻損失系數(shù)Kcool，并且可使實(shí)際發(fā)熱量PVκfix(θ)反映冷卻損失系數(shù)Kcool。
文檔編號(hào)F02D35/02GK102348883SQ201080011495
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2010年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月11日
發(fā)明者安田宏通, 鈴木裕介 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社