CN104246188A - 内燃机的控制装置 - Google Patents
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Abstract
内燃机(200)的控制装置(100)，该内燃机(200)包括多个气缸(201)，该内燃机(200)的控制装置包括缸内压力检测机构(110)、曲轴角速度检测机构(120)、振动强度检测机构(130)、第1燃烧控制机构(150)和第2燃烧控制机构(160)，所述缸内压力检测机构(110)检测出多个气缸中一个气缸的缸内压力，所述曲轴角速度检测机构(120)检测出内燃机中的曲轴角速度，所述振动强度检测机构(130)检测出曲轴角速度的规定的旋转次数的振动强度，所述第1燃烧控制机构(150)基于一个气缸(201a)的缸内压力，使一个气缸中的燃烧参数变更，在使一个气缸中的燃烧参数变更后，所述第2燃烧控制机构(160)基于规定的旋转次数的振动强度，使多个气缸中其他气缸(201b、201c、201d)中的燃烧参数变更。由此，能够极为适当地进行内燃机的燃烧控制。
Description
技术领域
本发明涉及例如具有多个气缸的内燃机的控制装置的技术领域。
背景技术
在这种控制装置中，基于将内燃机的燃烧室内的压力检测出来的缸内压力传感器的输出值，控制内燃机中的各种参数。例如在专利文献1中提出了如下这种技术：为了使基于缸内压力传感器的输出值求得的燃烧比例成为实现目标曲轴转角的规定的燃烧比例，而调整燃料喷射正时。另外，在专利文献2中提出了如下这种技术：利用基于缸内压力传感器的输出值求得的热产生率，控制燃料的副喷射。
另一方面，也公知基于内燃机的转速的规定的频率成分，控制内燃机中的各种参数的方法。例如在专利文献3中提出了如下这种技术：基于规定的频率成分分别推测多个气缸的运转状态，依据推测得到的运转状态设定内燃机的控制参数。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010 127175号公报
专利文献2：日本特开2010 196581号公报
专利文献3：日本特开2006 052684号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述的专利文献1和专利文献2的技术中，在想要控制具有多个气缸的内燃机的情况下，要求在多个气缸的各缸中设置缸内压力传感器。为此，作为内燃机的整体，需要相应于气缸的数量来具有缸内压力传感器，产生相应地使成本增加的技术问题。
另外，也可以考虑只在一个气缸内设置缸内压力传感器，并将一个气缸内的修正值(即，用于控制燃烧状态的值)应用于其他气缸的方法，但在该方法中，无法考虑气缸间的EGR(Exhaust GasRecirculation，废气再循环)分配率、喷射器的偏差及劣化、缸内温度差以及填充效率差等。因此，产生如下的技术问题：可能在气缸间发生燃烧偏差，最差的情况是甚至出现燃烧状态恶化的缸。
本发明是鉴于上述的问题而做成的，要解决的问题在于提供一种能够基于检测出来的缸内压力适当地控制内燃机中的多个气缸的各缸的燃烧状态的内燃机的控制装置。
用于解决问题的方案
本发明的内燃机的控制装置为了解决上述问题，包括多个气缸，其特征在于，该内燃机的控制装置包括缸内压力检测机构、曲轴角速度检测机构、振动强度检测机构、第1燃烧控制机构和第2燃烧控制机构，上述缸内压力检测机构检测上述多个气缸中一个气缸的缸内压力，上述曲轴角速度检测机构检测上述内燃机中的曲轴角速度，上述振动强度检测机构检测上述曲轴角速度的规定的旋转次数的振动强度，上述第1燃烧控制机构基于上述一个气缸的缸内压力使上述一个气缸中的燃烧参数变更，在使上述一个气缸中的上述燃烧参数变更后，上述第2燃烧控制机构基于上述规定的旋转次数的振动强度，使上述多个气缸中其他气缸中的上述燃烧参数变更。
本发明的内燃机构成为搭载在例如车辆中的多缸柴油发动机等，能够将含有燃料的混合气体在气缸内部的燃烧室发生了燃烧时产生的力，适当地经由例如活塞、连杆和曲轴等物理性或机械性的传递机构作为驱动力输出。
本发明的内燃机的控制装置是控制上述的内燃机的控制装置，例如可以采用能适当地包括1个或多个CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、MPU(Micro Processing Unit，微型处理单元)、各种处理器或各种控制器、或此外还包括ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机读取存储器)、缓冲存储器或闪存器等各种存储机构等的单体或多个ECU(Electronic Controlled Unit，电子控制单元)等的各种处理单元、各种控制器或微型计算机装置等各种计算机系统等的形态。
在本发明的内燃机的控制装置进行动作时，利用例如构成为包括缸内压力传感器等的缸内压力检测机构，检测出多个气缸中一个气缸的缸内压力。换言之，也可以不检测出除一个气缸以外的其他气缸的缸内压力。
另外，在本发明的内燃机的控制装置进行动作时，利用例如构成为包括曲轴位置传感器等的曲轴角速度检测机构，检测出内燃机中的曲轴角速度(即，曲轴的角速度)。
当检测出曲轴角速度时，利用振动强度检测机构检测出曲轴角速度的规定的旋转次数的振动强度。另外，这里的“规定的旋转次数”是在多个气缸间发生了燃烧状态的偏差的情况下出现峰值的旋转次数，例如可以举出内燃机的旋转0.5次振动、旋转1次振动、旋转2次振动等。另外，规定的旋转次数也可以包括多种旋转次数。即，也可以利用振动强度检测机构检测出与多种旋转次数相对应的多种振动强度。
采用本发明的内燃机的控制装置，基于上述的一个气缸中的缸内压力和规定的旋转次数的振动强度，进行多个气缸的燃烧控制。利用以下说明的第1燃烧控制机构和第2燃烧控制机构执行燃烧控制。
利用第1燃烧控制机构基于利用缸内压力检测机构检测出的一个气缸的缸内压力使一个气缸中的燃烧参数变更。另外，这里的“燃烧参数”是指能够影响气缸的燃烧状态的参数，例如可以举出燃料的喷射正时、喷射量和先导喷射量或EGR系统中的回流量等。第1控制机构通过将这种燃烧参数变更为与缸内压力相对应的值，将一个气缸的燃烧状态引导为适当的状态。
在使一个气缸中的燃烧参数变更后(即，利用第1燃烧控制机构进行控制后)，利用第2燃烧控制机构基于利用振动强度检测机构检测出的规定的旋转次数的振动强度，使其他气缸(即，除一个气缸以外的气缸)中的燃烧参数变更。利用第2燃烧控制机构将燃烧参数变更为例如使规定的旋转次数的振动强度减小。由此，与利用第1燃烧控制机构引导为适当的燃烧状态的一个气缸相匹配地，控制其他气缸的燃烧状态。因而，其他气缸的燃烧状态也与一个气缸同样地适当化。
在本发明中，如上所述，只要检测出一个气缸的缸内压力即可，不检测出其他气缸的缸内压力，也能对所有的气缸执行适当的燃烧控制。因此，也可以不是每个气缸都设置缸内压力传感器等构件，所以能够防止成本的增加。
另外，也考虑将基于一个气缸中的缸内压力的修正值(即，用于控制燃烧状态的值)也应用在其他气缸中的方法，但在该方法中，不能考虑气缸间的EGR分配率、喷射器的偏差及劣化、缸内温度差、填充效率差等。因此，可能在气缸间发生燃烧偏差，最差的情况是甚至出现燃烧状态恶化的气缸。
然而，在本发明中，如上所述，基于缸内压力控制燃烧状态的只有一个气缸，其他气缸基于规定的旋转次数的振动强度来控制燃烧状态。因而，能进行不依赖于各气缸的特性差异的控制，能使所有的气缸的燃烧状态适当化。
如上所述，采用本发明的内燃机的控制装置，能够适当地控制内燃机中的多个气缸的各燃烧状态。
在本发明的内燃机的控制装置的一技术方案中，上述规定的旋转次数包含上述内燃机的旋转0.5次振动。
采用该技术方案，在由第2燃烧控制机构进行的燃烧控制中，采用成为燃烧不稳定性的指标的内燃机的旋转0.5次振动，所以能够将其他气缸的燃烧状态容易且可靠地朝稳定方向引导。
在上述的规定的旋转次数包含内燃机的旋转0.5次振动的技术方案中，上述第2燃烧控制机构可以构成为具有第2气缸控制机构，上述第2气缸控制机构将与上述一个气缸的行程错开360度的第2气缸中的上述燃烧参数变更为使上述内燃机的旋转0.5次振动为最小。
在该情况下，在使一个气缸中的燃烧参数变更后(即，利用第1燃烧控制机构进行了控制后)，利用第2燃烧控制机构具有的第2气缸控制机构，使作为其他气缸的第2气缸的燃烧参数变更。另外，第2气缸是与一个气缸的行程错开360度的气缸。
利用第2气缸控制机构将第2气缸的燃烧参数变更为使内燃机的旋转0.5次振动为最小。另外，这里的“最小”是指能通过变更燃烧参数来实现的最小值，但也可以不是严格的最小值，而是具有一些余量的值。
在如上所述地变更第2气缸的燃烧参数时，使第2气缸的燃烧状态与被第1燃烧控制机构引导为适当的燃烧状态的一个气缸的燃烧状态同等。因而，在缸内压力不被检测出的第2气缸中，也实现适当的燃烧状态。
另外，第2气缸如上所述是与一个气缸的行程错开360度的气缸，所以控制后的内燃机的旋转0.5次振动减小，旋转1次振动增大。在旋转1次振动这样增大时，能对除第2气缸以外的其他气缸进行基于内燃机的旋转1次振动的燃烧控制。因此，通过在一个气缸之后接着进行第2气缸的燃烧控制，能够适当地进行剩余其他的气缸的燃烧控制。
在具有上述的第2气缸控制机构的技术方案中，上述多个气缸可以构成为除了上述第2气缸以外，还包括与其他气缸的行程以不同的角度错开的第3气缸和第4气缸，上述第2燃烧控制机构包括(i)第3气缸控制机构和(ii)第4气缸控制机构，在使上述第2气缸中的上述燃烧参数变更后，上述第3气缸控制机构将第3气缸中的上述燃烧参数变更为使上述内燃机的旋转0.5次振动为最小，在使上述第3气缸中的上述燃烧参数变更后，上述第4气缸控制机构将上述第3气缸和第4气缸中的上述燃烧参数分别变更为使上述内燃机的旋转1次振动为最小。
在这种情况下，在使第2气缸中的燃烧参数变更后(即，利用第2气缸控制机构进行了控制后)，利用第2燃烧控制机构具有的第3气缸控制机构使作为其他气缸的第3气缸的燃烧参数变更。另外，第3气缸是与一个气缸的行程的角度的偏差不同于第2气缸的气缸。利用第3气缸控制机构将第3气缸的燃烧参数变更为使内燃机的旋转0.5次振动为最小(顺便说一下，控制后的内燃机的旋转0.5次振动减小，而内燃机的旋转1次振动增大)。另外，这里的“最小”也与上述的技术方案相同，是指能通过变更燃烧参数来实现的最小值，但也可以不是严格的最小值，而是包含一些余量的值。
接着，在使第3气缸中的燃烧参数变更后(即，利用第3气缸控制机构进行了控制后)，利用第2燃烧控制机构具有的第4气缸控制机构使作为其他气缸的第3气缸和第4气缸的燃烧参数变更。另外，第4气缸是与一个气缸的行程的角度的偏差不同于第2气缸和第3气缸的气缸。利用第4气缸控制机构将第3气缸和第4气缸的燃烧参数变更为使内燃机的旋转1次振动为最小。另外，正是由于利用第2气缸控制机构和第3气缸控制机构对内燃机的旋转1次振动增大的气缸进行控制，才能实现这种基于内燃机的旋转1次振动的控制。
在如上所述地变更第3气缸和第4气缸的燃烧参数时，能使第3气缸和第4气缸的燃烧状态与被第1燃烧控制机构朝适当的燃烧状态引导的一个气缸的燃烧状态同等。因而，在缸内压力不被检测出来的第3气缸和第4气缸中，实现适当的燃烧状态。
在本发明的内燃机的控制装置的另一技术方案中，包括失火判定机构和第3燃烧控制机构，上述失火判定机构判定上述内燃机的失火，在已判定为发生了上述失火的情况下，在利用上述第1燃烧控制机构进行控制之前，上述第3燃烧控制机构将上述多个气缸的所有气缸中的上述燃烧参数一律变更为使规定的旋转次数的振动强度减小。
采用该技术方案，在利用第1燃烧控制机构和第2燃烧控制机构进行燃烧控制之前，利用失火判定机构判定是否在内燃机中发生了失火。在失火判定机构中，可以采用任意的判定方法，但例如也可以利用由振动检测机构检测出的内燃机的旋转0.5次振动来判定失火。
当已判定为在内燃机中发生了失火的情况下，利用第3燃烧控制机构一律变更多个气缸的所有气缸中的燃烧参数。利用第3燃烧控制机构将所有气缸中的燃烧参数变更为使规定的旋转次数的振动强度减小。另外，利用第3燃烧控制机构进行的燃烧控制在利用第1燃烧控制机构和第2燃烧控制机构进行燃烧控制之前执行。
这里，当在内燃机中发生失火时，气缸间的偏差变得比通常大，例如内燃机的旋转0.5次振动也成为极大的值。当内燃机的旋转0.5次振动的值过大时，可能很难实施需要比较高的精度的由第2燃烧控制机构进行的燃烧控制。
然而，在本技术方案中，利用第3燃烧控制机构预先使规定的旋转次数的振动强度的值减小。因此，即使在内燃机发生了失火的情况下，也能适当地利用第1燃烧控制机构和第2燃烧控制机构进行燃烧控制。
在本发明的内燃机的控制装置的另一技术方案中，上述燃烧参数包括上述内燃机中的燃料的喷射正时、喷射量、先导喷射量和排气回流量中的至少1个。
采用该技术方案，通过变更燃烧参数，能使各气缸的燃烧状态可靠地接近适当的状态。另外，在变更上述参数中多个参数时，能够更加高效地进行燃烧控制。另外，燃烧参数也可以包含这里举出的参数以外的参数。
本发明的作用及其他优点根据以下说明的用于实施发明的方式可清楚。
附图说明
图1是概念性地表示发动机系统的结构的概略结构图。
图2是表示发动机中的气缸的结构的概略结构图。
图3是表示ECU的结构的框图。
图4是表示实施方式的内燃机的控制装置的动作的流程图。
图5是表示由第3燃烧控制部进行的燃烧控制的概念图。
图6是表示由第1燃烧控制部进行的燃烧控制的概念图。
图7是表示第2燃烧控制部的由第1控制部进行的燃烧控制的概念图。
图8是表示比较例的燃烧控制的概念图(第1概念图)。
图9是表示比较例的燃烧控制的概念图(第2概念图)。
图10是表示第2燃烧控制部的由第2控制部进行的燃烧控制的概念图。
图11是表示第3燃烧控制部的由第2控制部进行的燃烧控制的概念图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
首先，参照图1说明本实施方式的发动机系统的结构。这里，图1是概念性地表示发动机系统的结构的概略结构图。
在图1中，发动机系统10搭载在未图示的车辆中，包括ECU100和发动机200。
ECU100是包括CPU、ROM和RAM等的对发动机200的整个动作进行控制的电子控制单元，是本发明的“内燃机的控制装置”的一例。ECU100构成为能够按照例如存储在ROM等中的控制程序执行各种控制。关于ECU100的具体的结构，详见后述。
发动机200是将轻油作为燃料的柴油发动机，是本发明的“内燃机”的一例。发动机200构成为能够将含有燃料的混合气体在气缸201内发生压缩自燃时产生的爆发力所对应的活塞202的往返运动，经由连杆203转换为曲轴204的旋转运动。
在曲轴204的近旁设置有检测曲轴204的旋转位置的曲轴位置传感器205。曲轴位置传感器205与ECU100电连接，ECU100构成为基于由曲轴位置传感器205检测出的曲轴204的旋转位置算出发动机200的内燃机转速NE。另外，本实施方式的ECU100详见后述，能够使用基于曲轴204的角速度检测的振动强度进行发动机200中的燃烧控制。
以下，将发动机200的主要部分结构与发动机200的动作的一部分一并进行说明。
在气缸201内的燃料燃烧时，从外部吸入的空气在被未图示的空气滤清器净化后，通过进气管206经由进气口209而在进气门210开阀时被吸入到气缸201内。此时，被吸入到气缸201内的吸入空气的吸入空气量由未图示的空气流量计检测出来，在恒定或不定的输出正时作为电信号输出到ECU100。
在进气管206内配设有能够调节吸入空气量的节气门207。该节气门207为如下结构：利用与ECU100电连接的节气门电机208例如依据未图示的加速踏板的操作量等电气且机械性地驱动。另外，体现节气门207的开闭状态的节气门开度由与ECU100电连接的未图示的节气门位置传感器检测出来，在恒定或不定的正时输出到ECU100。
发动机200的燃料储存在燃料箱212内。在该燃料箱212内设置有浮子式的燃料量传感器217，该浮子式的燃料量传感器217能够将体现出储存在燃料箱212中的燃料的量的燃料余量检测出来。燃料量传感器217与ECU100电连接，利用ECU100在恒定或不定的正时把握检测出来的燃料量。
另一方面，储存在燃料箱212内的燃料被喷射器211直接喷射到气缸201内的燃烧室内。在经由喷射器211喷射燃料时，首先利用供给泵214的作用从燃料箱212经由输送管213将储存在燃料箱212内的燃料汲取上来，供给到高压泵215。
共轨216是构成为与ECU100电连接，且能将从上游侧(即，高压泵215侧)供给的高压燃料蓄积至利用ECU100设定的目标共轨(日文：レール)压力的高压储存机构。另外，在共轨216配设有能够检测共轨压力的共轨压力传感器以及以共轨压力不超过上限值的方式对蓄积的燃料量进行限制的压力限制器等，但这里省略图示。
针对每个气缸201搭载有发动机200中的上述的喷射器211，上述的各喷射器211借助高压输送器与共轨216相连接。这里，补充喷射器211的结构，喷射器211包括基于ECU100的指令进行工作的电磁阀以及在向该电磁阀通电时喷射燃料的喷嘴(均未图示)。该电磁阀构成为能够对施加有共轨216的高压燃料的压力室与连接于该压力室的低压侧的低压通路之间的连通状态进行控制，在通电时使该加压室与低压通路相连通，并且在停止通电时将该加压室与低压通路彼此切断。
另一方面，喷嘴内置有开闭喷孔的针，压力室的燃料压力沿闭阀方向(关闭喷孔的方向)对针施力。因而，通过向电磁阀通电，加压室与低压通路相连通，当压力室的燃料压力下降时，针在喷嘴内上升而开阀(打开喷孔)，从而将自共轨216供给的高压燃料从喷孔喷射出来。另外，通过停止向电磁阀通电，将加压室与低压通路彼此切断，当压力室的燃料压力上升时，针在喷嘴内下降而闭阀，从而结束喷射。
这样被喷射到气缸201内的燃料与经由进气门210吸入的吸入空气混合，成为上述的混合气体。该混合气体在压缩工序内发生自点火而燃烧，成为燃烧完毕气体，或者成为局部未燃的混合气体，在与进气门210的开闭联动地开闭的排气门218开阀时，经由排气口219被引导到排气管220内。
另外，在排气管220内设置有DPF(Diesel Particulate Filter，柴油机微粒过滤器)221。DPF221构成为能够捕集且净化从发动机200排出的烟灰或煤烟以及PM(Particulate Matter：微粒状物质)。
另外，在气缸201的缸盖部分设置有检测作为气缸201内的压力的缸内压力的缸内压力传感器222。缸内压力传感器222构成为能够将缸内压力的检测值输出到ECU100。
另外，虽然出于防止说明的烦杂化的目的而省略图示，但在发动机200中，除了上述的传感器以外，还配置有各种的传感器，例如检测发动机200的冷却水温的水温传感器、检测发动机200的爆震水平的爆震传感器、检测吸入空气的温度即进气温度的进气温度传感器、和检测吸入空气的压力即进气压力的进气压力传感器等针对各检测对象设置在最合适的位置。
接下来，参照图2详细说明上述的发动机200中的气缸201的结构。这里，图2是表示发动机中的气缸的结构的概略结构图。另外，在图2中，为了方便说明，适当地省略图示图1所示的发动机200中的构件。
在图2中，本实施方式的发动机200是构成为包括4个气缸201的直列4缸柴油发动机。这里，发动机200中的各气缸从图中的左侧起依次为第1气缸201a、第2气缸201b、第3气缸201c和第4气缸201d。
第1气缸201a是本发明的“一个气缸”的一例，具有缸内压力传感器222。另一方面，第2气缸201b、第3气缸201c和第4气缸201d是本发明的“其他气缸”的一例，不具有缸内压力传感器222。
第1气缸201a、第2气缸201b、第3气缸201c和第4气缸201d在进行动作时，被驱动为行程彼此错开规定的角度。
接下来，参照图3说明作为本实施方式的内燃机的控制装置的ECU100的具体结构。这里，图3是表示ECU的结构的框图。
在图3中，ECU100构成为包括缸内压力检测部110、曲轴角速度检测部120、振动强度检测部130、失火判定部140、第1燃烧控制部150、第2燃烧控制部160和第3燃烧控制部170。
缸内压力检测部110是本发明的“缸内压力检测机构”的一例，基于自缸内压力传感器222输出的信号检测第1气缸201a的缸内压力。缸内压力检测部110构成为能够将检测到的缸内压力输出到第1燃烧控制部150。
曲轴角速度检测部120是本发明的“曲轴角速度检测机构”的一例，基于自曲轴位置传感器205(参照图1)输出的曲轴转角信号检测曲轴204的角速度。曲轴角速度检测部120构成为能够将检测到的曲轴角速度输出到振动强度检测部130。
振动强度检测部130是本发明的“振动强度检测机构”的一例，根据利用曲轴角速度检测部120检测出的曲轴角速度检测规定的旋转次数的振动强度。振动强度检测部130构成为能够将检测到的振动强度分别输出到失火判定部140和第2燃烧控制部160。
失火判定部140基于利用振动强度检测部130检测到的振动强度，判定发动机200中的失火的发生。失火判定部140通过判定例如振动强度是否超过了规定的阈值，来判定发动机200中的失火的发生。失火判定部140构成为能够将判定结果输出到第3燃烧控制部170。
第1燃烧控制部150是本发明的“第1燃烧控制机构”的一例，基于利用缸内压力检测部110检测到的缸内压力控制第1气缸201a的燃烧状态。燃烧状态的控制通过使例如喷射器211中的喷射正时、喷射量及先导喷射量、或未图示的EGR系统中的回流量变更来实现。这种燃烧控制方法在后述的第2燃烧控制部160和第3燃烧控制部170也同样。
第2燃烧控制部160是本发明的“第2燃烧控制机构”的一例，基于利用振动强度检测部130检测到的振动强度控制第2气缸201b、第3气缸201c和第4气缸201d的各燃烧状态。
另外，第2燃烧控制部160构成为包括第1控制部161、第2控制部162和第3控制部163。第1控制部161是本发明的“第2气缸控制机构”的一例，控制第2气缸201b的燃烧状态。第2控制部162是本发明的“第3气缸控制机构”的一例，控制第3气缸201c的燃烧状态。第3控制部163是本发明的“第4气缸控制机构”的一例，控制第3气缸201c和第4气缸201d的燃烧状态。
第3燃烧控制部170是本发明的“第3燃烧控制机构”的一例，在失火判定部140已判定为发生了失火的情况下，以预先设定的规定量将第1气缸201a、第2气缸201b、第3气缸201c和第4气缸201d的所有气缸的燃烧状态控制为相同。
构成为包括上述的各部位的ECU100是构成为一体的电子控制单元，上述各部位的动作构成为全由ECU100执行。但是，本发明的上述部位的物理性、机械性和电气性的结构并不限定于此，例如也可以将上述各部位构成为多个ECU、各种处理单元、各种控制器或微型计算机装置等各种计算机系统等。
接下来，参照图4说明本实施方式的内燃机的控制装置的动作。这里，图4是表示实施方式的内燃机的控制装置的动作的流程图。
在图4中，在本实施方式的内燃机的控制装置进行动作时，首先在曲轴角速度检测部120将发动机200的曲轴角速度检测出来(步骤S101)。当检测出曲轴角速度时，在振动强度检测部130检测出曲轴角速度中的规定的频率成分的振动强度(详细而言是发动机200的旋转0.5次振动成分)(步骤S102)。
当检测出振动强度时，在失火判定部140判定是否在发动机200中发生了失火(步骤S103)。失火判定部140根据成为燃烧不稳定性的指标的发动机200的旋转0.5次振动成分是否超过了规定的阈值，来判定失火。但是，失火的判定也可以采用其他方法进行。
这里，当判定为发生了失火时(步骤S103：是)，利用第3燃烧控制部170控制第1气缸201a、第2气缸201b、第3气缸201c和第4气缸201d所有气缸的燃烧状态(步骤S104)。以下，参照图5详细说明由第3燃烧控制部170进行的燃烧控制。这里，图5是表示由第3燃烧控制部进行的燃烧控制的概念图。
在图5中，第3燃烧控制部170分别一律修正(变更)第1气缸201a、第2气缸201b、第3气缸201c和第4气缸201d所有气缸中的燃烧参数(这里是燃料的喷射正时)。由此，因失火的发生而成为极大的值的发动机200的旋转0.5次振动减小。在这样减小发动机200的旋转0.5次振动时，能够适当地执行后述的由第2燃烧控制部160进行的控制(即，要求发动机200的旋转0.5次振动的微调整的控制)。
另外，在未发生失火的情况下，认为发动机200的旋转0.5次振动为比较小的值，所以能够直接适当地执行由第2燃烧控制部160进行的控制。因此，在已判定为未发生失火的情况下(步骤S103：否)，省略进行步骤S104的处理。
回到图4，接着在缸内压力检测部110检测出第1气缸201a的缸内压力(步骤S105)。当检测出第1气缸201a的缸内压力时，利用第1燃烧控制部150控制第1气缸201a的燃烧状态(步骤S106)。以下，参照图6详细说明由第1燃烧控制部150进行的燃烧控制。这里，图6是表示由第1燃烧控制部进行的燃烧控制的概念图。
在图6中，第1燃烧控制部150基于第1气缸201a的缸内压力修正第1气缸201a中的燃料的喷射正时。由此，第1气缸201a的燃烧状态被引导为更加适当的状态。另外，通过控制第1气缸201a的燃烧状态，使与其他气缸(即，第2气缸201b、第3气缸201c和第4气缸201d)的燃烧状态的差扩大，所以与燃烧状态的偏差相对应的发动机200的旋转0.5次振动增大一些。
回到图4，在进行了第1气缸201a的燃烧控制后，利用第2燃烧控制部160的第1控制部161控制第4气缸201d的燃烧状态(步骤S107)。以下，参照图7详细说明由第1控制部161进行的燃烧控制。这里，图7是表示第2燃烧控制部的由第1控制部进行的燃烧控制的概念图。
在图7中，第1控制部161将第4气缸201d中的燃料的喷射正时修正为使发动机200的旋转0.5次振动为最小。另外，为了进行这种控制，在利用第1控制部161进行燃烧控制时，与上述的步骤S101、S102同样地检测出曲轴角速度，检测出发动机200的旋转0.5次振动。
在进行使发动机200的旋转0.5次振动减小的那种修正(即，减小燃烧状态的偏差的修正)时，第4气缸201d的燃烧状态接近第1气缸201a的燃烧状态。因此，第4气缸201d的燃烧状态变得与利用第1燃烧控制部150引导为适当的状态的第1气缸201a的燃烧状态同等。即，第4气缸201d的燃烧状态也成为更加适当的状态。
这里，特别是，第4气缸201d是与第1气缸201a的行程错开360度的气缸。因此，在利用第1控制部161控制第4气缸201d的燃烧状态时，发动机200的旋转0.5次振动减小，但发动机200的旋转1次振动反倒增大。这样，进行使发动机200的旋转1次振动发生以代替发动机200的旋转0.5次振动的那种修正，从而能够更加适当地进行之后的燃烧控制(即，基于发动机200的旋转1次振动的燃烧控制)。
以下，参照图8和图9说明未发生发动机200的旋转1次振动的比较例。这里，图8是表示比较例的燃烧控制的概念图(第1概念图)，图9是表示比较例的燃烧控制的概念图(第2概念图)。
在图8所示的比较例中，在进行了第1气缸201a的燃烧控制后，进行第3气缸201c的燃烧控制。这里，第3气缸的201c不是如第4气缸201d那样与第1气缸201a的行程错开360度的气缸。在该情况下，假设即使进行了与上述的本实施方式的控制相同的控制，因第1气缸201a与第3气缸201c的燃烧状态的差减小而使发动机200的旋转0.5次振动减小，相应地使第3气缸201c与其他的第2气缸201b及第4气缸201d的差增大，从而发动机200的旋转0.5次振动增大，所以振动强度不变。另外，也不发生发动机200的旋转1次振动。因而，在图8所示的比较例中，在进行了第3气缸201c的燃烧控制后，不能进行基于发动机200的旋转1次振动的燃烧控制。
在图9所示的比较例中，在进行了第1气缸201a的燃烧控制后，进行第2气缸201b的燃烧控制。这里，第2气缸201b不是如第4气缸201d那样与第1气缸201a的行程错开360度的气缸。因此，假设即使进行了与上述的本实施方式的控制相同的控制，因第1气缸201a与第2气缸201b的燃烧状态的差减小而使发动机200的旋转0.5次振动减小，相应地第2气缸201b与其他第3气缸201c及第4气缸201d的差增大，从而增大发动机200的旋转0.5次振动，所以振动强度不变。另外，发动机200的旋转1次振动也不发生。因而，在图9所示的比较例中，在进行了第3气缸201c的燃烧控制后，不能进行基于发动机200的旋转1次振动的燃烧控制。
回到图4，在进行了第4气缸201d的燃烧控制后，利用第2燃烧控制部160的第2控制部162控制第3气缸201c的燃烧状态(步骤S108)。以下，参照图10详细说明由第2控制部162进行的燃烧控制。这里，图10是表示第2燃烧控制部的由第2控制部进行的燃烧控制的概念图。
在图10中，第2控制部162将第3气缸201c中的燃料的喷射正时修正为使发动机200的旋转0.5次振动为最小。另外，为了进行这种控制，在利用第2控制部162进行燃烧控制时，与上述的步骤S101、S102同样地检测出曲轴角速度，检测出发动机200的旋转0.5次振动。
在进行使发动机200的旋转0.5次振动减小的那种修正时，第3气缸201c的燃烧状态接近第1气缸201a的燃烧状态。但是，这里的控制后的第3气缸201c的燃烧状态与第4气缸201d的控制的情况不同，不能成为最佳的燃烧状态。利用后述的由第3控制部163进行的燃烧控制，将第3气缸201c的燃烧状态与第2气缸201b一并引导为最佳的状态。
另外，在利用第2控制部162控制第3气缸201c的燃烧状态时，发动机200的旋转0.5次振动大致为零，但发动机200的旋转1次振动反倒增大。
回到图4，在进行了第3气缸201c的燃烧控制后，利用第2燃烧控制部160的第3控制部163控制第3气缸201c和第4气缸201d的燃烧状态(步骤S109)。以下，参照图11详细说明由第3控制部163进行的燃烧控制。这里，图11是表示第2燃烧控制部的由第3控制部进行的燃烧控制的概念图。
在图11中，第3控制部163将第3气缸201c和第4气缸201d的燃料的喷射正时修正为使发动机200的旋转1次振动为最小。另外，以彼此相同的量修正第3气缸201c和第4气缸201d中的燃料的喷射正时。另外，为了进行这种控制，在利用第1控制部161进行燃烧控制时，与上述的步骤S101、S102同样地检测出曲轴角速度，检测出发动机200的旋转1次振动。
在进行使发动机200的旋转1次振动减小的那种修正时，第3气缸201c和第4气缸201d的燃烧状态接近第1气缸201a的燃烧状态。因此，第3气缸201c和第4气缸201d的燃烧状态成为与利用第1燃烧控制部150引导为适当的状态的第1气缸201a的燃烧状态同等。即，第3气缸201c和第4气缸201d的燃烧状态也成为更加适当的状态。
如上所述，采用本实施方式的内燃机的控制装置，基于缸内压力控制燃烧状态的只有第1气缸201a，其他气缸基于发动机200的旋转0.5次振动或旋转1次振动控制燃烧状态。因而，在检测出第1气缸201a的缸内压力时，即使不将第2气缸201b、第3气缸201c和第4气缸201d其他气缸的缸内压力检测出来，也能对所有的气缸执行适当的燃烧控制。因此，可以不针对每个气缸设置缸内压力传感器等构件，所以能够防止成本的增加。
如上所述，采用本实施方式的内燃机的控制装置，能够适当地控制发动机200中的多个气缸201的各燃烧状态。
本发明并不限定于上述的实施方式，可以在不违反能从权利要求书和说明书整体读取的发明的主旨或思想的范围内，进行适当的变更，而且，伴有该种变更的内燃机的控制装置也包含在本发明的技术范围内。
附图标记说明
100、ECU；110、缸内压力检测部；120、曲轴角速度检测部；130、振动强度检测部；140、失火判定部；150、第1燃烧控制部；160、第2燃烧控制部；161、第1控制部；162、第2控制部；163、第3控制部；170、第3燃烧控制部；200、发动机；201、气缸；201a、第1气缸；201b、第2气缸；201c、第3气缸；204d、第4气缸；204、曲轴；205、曲轴位置传感器；207、节气门；209、进气口；211、喷射器；212、燃料箱；219、排气口；222、缸内压力传感器。
Claims (6)
1.一种内燃机的控制装置，该内燃机包括多个气缸，其特征在于，
该内燃机的控制装置具有缸内压力检测机构、曲轴角速度检测机构、振动强度检测机构、第1燃烧控制机构和第2燃烧控制机构，
所述缸内压力检测机构检测所述多个气缸中一个气缸的缸内压力；
所述曲轴角速度检测机构检测所述内燃机中的曲轴角速度；
所述振动强度检测机构检测所述曲轴角速度的规定的旋转次数的振动强度；
所述第1燃烧控制机构基于所述一个气缸的缸内压力，使所述一个气缸中的燃烧参数变更；
在使所述一个气缸中的所述燃烧参数变更后，所述第2燃烧控制机构基于所述规定的旋转次数的振动强度，使所述多个气缸中其他气缸中的所述燃烧参数变更。
2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述规定的旋转次数包含所述内燃机的旋转0.5次振动。
3.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述第2燃烧控制机构具有第2气缸控制机构，所述第2气缸控制机构将与所述一个气缸的行程错开360度的第2气缸中的所述燃烧参数变更为使所述内燃机的旋转0.5次振动成为最小。
4.根据权利要求3所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述多个气缸除了所述第2气缸以外，还包括与其他气缸的行程以不同的角度错开的第3气缸和第4气缸，
所述第2燃烧控制机构具有：(i)第3气缸控制机构，在使所述第2气缸中的所述燃烧参数变更后，所述第3气缸控制机构将第3气缸中的所述燃烧参数变更为使所述内燃机的旋转0.5次振动成为最小；(ii)第4气缸控制机构，在使所述第3气缸中的所述燃烧参数变更后，所述第4气缸控制机构将所述第3气缸和第4气缸中的所述燃烧参数分别变更为使所述内燃机的旋转1次振动成为最小。
5.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
具有失火判定机构和第3燃烧控制机构，
所述失火判定机构判定所述内燃机的失火；
在已判定为发生了所述失火的情况下，在利用所述第1燃烧控制机构进行控制之前，所述第3燃烧控制机构将所述多个气缸的所有气缸中的所述燃烧参数一律变更为使规定的旋转次数的振动强度减小。
6.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述燃烧参数包括所述内燃机中的燃料的喷射正时、喷射量、先导喷射量和排气回流量中的至少1个。
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