CN110552830A - 内燃机的控制装置 - Google Patents

内燃机的控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110552830A
CN110552830A CN201910444666.9A CN201910444666A CN110552830A CN 110552830 A CN110552830 A CN 110552830A CN 201910444666 A CN201910444666 A CN 201910444666A CN 110552830 A CN110552830 A CN 110552830A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cycle
combustion
control
control device
change
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910444666.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110552830B (zh
Inventor
浦野繁幸
佐多宏太
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN110552830A publication Critical patent/CN110552830A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110552830B publication Critical patent/CN110552830B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D28/00—Programme-control of engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
    • F02D13/0215—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D33/00—Controlling delivery of fuel or combustion-air, not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/027—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions using knock sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/028—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the combustion timing or phasing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0077—Control of the EGR valve or actuator, e.g. duty cycle, closed loop control of position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1433—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1516—Digital data processing using one central computing unit with means relating to exhaust gas recirculation, e.g. turbo
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/153—Digital data processing dependent on combustion pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

本发明提供内燃机的控制装置，通过有效利用作用于与燃烧有关系的控制量的多个操作量，能够防止相对于由随机性的偏差引起的控制量的变化的过度控制，并担保相对于由随机性的要因以外引起的控制量的变化的适应性。在构成1次的变更循环的各燃烧循环中，计算到第n(1≤n≤N)次的燃烧循环为止的控制量的平均值μn，计算平均值μn相对于基准正态总体的平均值μo的误差μn‑μo。另外，基于数据数为n个的情况下的基准正态总体的标准误差σo/n1/2设定正及负的阈值±Zα/2*σo/n1/2。然后，基于误差μn‑μo的系列与正的阈值Zα/2*σo/n1/2的系列的比较及误差μn‑μo的系列与负的阈值‑Zα/2*σo/n1/2的系列的比较，从多个操作量中选择应该变更的操作量。

Description

内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及内燃机的控制装置，详细而言，涉及使用假设检验和统计决策来将控制量的变化反馈于操作量的内燃机的控制装置。
背景技术
作为具有随机性的偏差的控制对象，例如可以举出作为内燃机的控制对象之一的燃烧。在对与这样的控制对象有关系的控制量应用反馈控制的情况下，为了防止由控制对象的偏差引起的过度控制而不得不成为保守的控制。但是，在保守的控制中，难以担保相对于控制量的变化的适应性。
控制量的变化包括由系统本来具有的随机性的偏差引起的变化和由随机性的要因以外引起的变化。应该通过反馈控制来应对的控制量的变化是由控制对象的状态的变化引起的后者的变化。因而，为了防止过度控制并担保适应性，要求判断控制量的变化是前者和后者中的哪个变化。但是，一般来说，为了统计性地判断控制量的变化的原因，需要很多数据。虽然越增加数据数则判断的准确度越提高，但数据的收集所需的时间越变长，因此适应性会下降。
为了提高适应性，需要以尽量少的数据来进行判断。关于这一点，在下述的非专利文献1中公开了使用假设检验和统计决策来将控制量的变化反馈于操作量的方法。作为具体例，在非专利文献1中公开了向用于将燃烧压成为最大的曲轴角度(以下，记为LPP)控制成基准值的反馈控制的应用例。
若LPP的期待值与基准值相等，则将LPP的平均值相对于基准值的偏差除以平均值的抽样误差而得到的值(以下，记为Z)遵从标准正态分布。若假设得到了从第1循环到第n循环为止的LPP的数据，则这里所说的平均值是从第1循环到第n循环为止的n个数据的平均值。另外，平均值的抽样误差通过将LPP的标准偏差除以数据数的平方根而得到。
Z是否遵从标准正态分布能够通过与根据显著性水平计算的阈值的比较来判断。在Z未进入由负的阈值和正的阈值规定的可靠性区间的情况下，能够判断为Z未遵从标准正态分布，也就是说，LPP的期待值不与基准值相等。在Z进入到可靠性区间的情况下，能够判断为Z遵从标准正态分布，也就是说，LPP的期待值与基准值相等。
LPP的期待值与基准值相等意味着时序性的LPP的变化是基于系统本来具有的随机性的偏差的变化。相对于此，LPP的期待值不与基准值相等意味着时序性的LPP的变化是基于随机性的要因以外的变化。因而，通过针对每个循环计算Z并调差Z是否进入到可靠性区间，能够针对每个循环判断是否是应该通过反馈控制来应对的LPP的变化。
根据非专利文献1所公开的具体的反馈控制，将对LPP的基准值加上阈值与标准误差之积而得到的值设定为LPP的上限值，在LPP的平均值超过上限值的情况下，进行点火正时的提前。另外，将从LPP的基准值减去阈值与标准误差之积而得到的值设定为LPP的下限值，在LPP的平均值超过下限值的情况下，进行点火正时的延迟。根据非专利文献1所公开的判断方法，不需要很多数据就能够进行统计性的判断，因此通过基于该判断来进行反馈控制，能够防止相对于由随机性的偏差引起的控制量的变化的过度控制，并担保相对于由随机性的要因以外引起的控制量的变化的适应性。
此外，下述列举的专利文献1、专利文献2及专利文献3是展示与本发明有关系的技术领域中的技术水准的文献的例子。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-198313号公报
专利文献2：日本特开2002-322938号公报
专利文献3：日本特开2011-089470号公报
非专利文献
非专利文献1：Jinwu Gao,Yuhu Wu,Tielong Shen,A statistical combustionphase control approach of SI engines,Mechanical Systems and Signal Processing85(2017)218-235
发明内容
发明所要解决的课题
在CA50(燃烧比例成为50％的曲轴角度)、LPP这样的与内燃机的燃烧有关系的控制量上，作用多个操作量。若是在非专利文献1中例示的LPP的情况，则不仅是点火正时，EGR阀的开度也作用于LPP。但是，在非专利文献1中仅公开了作为LPP的反馈控制而修正点火正时。也就是说，在非专利文献1中，关于存在多个作用于控制量的操作量的情况下的应对未作考虑。
本发明为了解决如上所述的课题而完成，其目的在于，在多个操作量作用于与内燃机的燃烧有关系的控制量的情况下，通过有效利用这多个操作量，能够防止相对于由随机性的偏差引起的控制量的变化的过度控制，并担保相对于由随机性的要因以外引起的控制量的变化的适应性。
用于解决课题的方案
本发明提供内燃机的控制装置。本发明的内燃机的控制装置具备至少1个处理器和包括至少1个程序的至少1个存储器。至少1个存储器和至少1个程序与至少1个处理器一起使控制装置执行控制量计算处理和操作量变更处理。控制量计算处理是基于来自检测内燃机的状态的传感器的信息来针对每个燃烧循环计算与内燃机的燃烧有关系的控制量的处理。操作量变更处理是将N(2≤N)次的燃烧循环作为1次的变更循环，针对每个变更循环来变更作用于与内燃机的燃烧有关系的控制量的多个操作量中的至少1个操作量的处理。
在操作量变更处理中，控制装置从针对内燃机的每个运转条件设定的多个基准正态总体中选择内燃机的当前的运转条件下的控制量的基准正态总体。另外，在构成变更循环的从第1次的燃烧循环到第N次的燃烧循环为止的各燃烧循环中，执行平均值计算处理、误差计算处理及阈值设定处理。平均值计算处理是计算到第n(1≤n≤N)次的燃烧循环为止的控制量的平均值即n循环平均值的处理。误差计算处理是计算n循环平均值相对于基准正态总体的平均值的误差即n循环误差的处理。阈值设定处理是基于数据数为n个的情况下的基准正态总体的标准误差来分别设定相对于n循环误差的正的变更判定阈值和负的变更判定阈值的处理。控制装置基于从第1次的燃烧循环到第N次的燃烧循环为止的n循环误差的系列与正的变更判定阈值的系列的比较及从第1次的燃烧循环到第N次的燃烧循环为止的n循环误差的系列与负的变更判定阈值的系列的比较来从多个操作量中选择应该变更的操作量。选择的操作量可以是1个也可以是多个。
作为控制量计算处理的1个方式，控制装置可以基于来自燃烧压传感器的信息，计算燃烧比例成为预定比例的曲轴角度来作为控制量。在该情况下，控制装置可以如以下的例子这样执行操作量变更处理。
操作量变更处理的一例中，控制装置可以在预定数以上的数的燃烧循环中n循环误差超过了正的变更判定阈值且在哪个燃烧循环中n循环误差都未超过负的变更判定阈值的情况下，向提前侧变更内燃机的点火正时。
操作量变更处理的另一例中，控制装置可以在预定数以上的数的燃烧循环中n循环误差超过了负的变更判定阈值且在哪个燃烧循环中n循环误差都未超过正的变更判定阈值的情况下，向延迟侧变更内燃机的点火正时。
操作量变更处理的又一例中，控制装置可以在预定数以上的数的燃烧循环中n循环误差超过了正的变更判定阈值且在预定数以上的数的燃烧循环中n循环误差超过了负的变更判定阈值的情况下，向关闭侧变更内燃机的EGR阀开度。
另外，在操作量变更处理中，控制装置可以在阈值设定处理中，基于数据数为n个的情况下的基准正态总体的标准误差来分别设定比正的变更判定阈值大的正的异常判定阈值和比负的变更判定阈值大的负的异常判定阈值。在该情况下，可以在预定数以上的数的燃烧循环中n循环误差超过了正的异常判定阈值或在预定数以上的数的燃烧循环中n循环误差超过了负的异常判定阈值的情况下，变更多个操作量中的至少1个操作量以使内燃机以失效安全模式运转。
发明效果
如上述这样构成的本发明的内燃机的控制装置将N次的燃烧循环作为1次的变更循环，针对每个变更循环来变更作用于控制量的多个操作量中的至少1个操作量。具体而言，控制装置从针对内燃机的每个运转条件设定的多个基准正态总体中选择内燃机的当前的运转条件下的控制量的基准正态总体。然后，在构成变更循环的从第1次的燃烧循环到第N次的燃烧循环为止的各燃烧循环中，计算到第n次的燃烧循环为止的控制量的平均值即n循环平均值，计算n循环平均值相对于基准正态总体的平均值的误差即n循环误差，而且基于数据数为n个的情况下的基准正态总体的标准误差来分别设定相对于n循环误差的正的变更判定阈值和负的变更判定阈值。然后，基于从第1次的燃烧循环到第N次的燃烧循环为止的n循环误差的系列与正的变更判定阈值的系列的比较及从第1次的燃烧循环到第N次的燃烧循环为止的n循环误差的系列与负的变更判定阈值的系列的比较，从多个操作量中选择应该变更的操作量。
根据如上述这样动作的本发明的内燃机的控制装置，能够配合控制量的偏差的方式而选择变更的操作量。由此，能够防止相对于由随机性的偏差引起的控制量的变化的过度控制，并担保相对于由随机性的要因以外引起的控制量的变化的适应性。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的发动机的控制系统的构成的框图。
图2是示出本发明的实施方式1的控制装置所执行的处理的框图。
图3是对本发明的实施方式1的假设检验进行说明的图。
图4是示出本发明的实施方式1的假设检验的检验结果的一例的图。
图5是示出本发明的实施方式1的假设检验的检验结果的一例的图。
图6是示出本发明的实施方式1的假设检验的检验结果的一例的图。
图7是对变更操作量的变更循环进行说明的图。
图8是示出本发明的实施方式1的发动机控制的控制流程的流程图。
图9是对本发明的实施方式2的假设检验进行说明的图。
图10是示出本发明的实施方式2的假设检验的检验结果的一例的图。
图11是示出本发明的实施方式2的假设检验的检验结果的一例的图。
图12是示出本发明的实施方式2的假设检验的检验结果的一例的图。
图13是示出本发明的实施方式2的假设检验的检验结果的一例的图。
图14是示出本发明的实施方式2的发动机的控制系统的构成的框图。
图15是示出本发明的实施方式2的发动机控制的控制流程的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。不过，在以下所示的实施方式中提及了各要素的个数、数量、量、范围等数的情况下，除了特别明示的情况或在原理上明显确定为该数的情况之外，本发明不限定于该提及的数。另外，在以下所示的实施方式中说明的构造、步骤等，除了特别明示的情况或明显在原理上确定为此的情况之外，对于本发明而言未必是必需的。
实施方式1.
图1是示出本发明的实施方式1的发动机的控制系统的构成的框图。控制系统是例如搭载于汽车的发动机(内燃机)2的控制系统，至少由发动机2、检测发动机2的状态的多个传感器4及控制发动机2的控制装置10构成。
发动机2是例如以汽油为燃料的火花点火式的内燃机。发动机2具备能够通过向点火线圈的通电期间来调整点火正时的点火系统和能够通过EGR阀的开度来调整EGR气体的导入量的EGR系统。多个传感器4至少包括燃烧压传感器和曲轴角度传感器。燃烧压传感器安装于发动机2的各汽缸，输出与燃烧室内的燃烧压力相应的信号。曲轴角度传感器输出与发动机2的曲轴角度相应的信号。控制装置10接收传感器4的信号，基于传感器4的信号中包含的信息来计算发动机2的控制量。控制装置10具备存储器和处理器作为物理结构。存储器存储发动机控制用的程序，处理器从存储器读出程序并执行。
图2是示出控制装置10执行的处理的一部分的框图。在图2中，将控制装置10执行的各种处理中的尤其与发动机2的操作量的变更的判断有关系的处理提取出并用框表现。如图2所示，控制装置10执行的处理包括控制量计算处理和操作量变更处理。操作量变更处理进一步包括平均值计算处理、误差计算处理及阈值设定处理。在操作量的变更的判断中，如以下说明这样，使用假设检验和统计决策。以下，参照图3～图7，配合各处理的内容来对假设检验和统计决策进行说明。
控制装置10在控制量计算处理中运算与发动机2的燃烧有关系的控制量。在本实施方式中计算的与发动机2的燃烧有关系的控制量是CA50。CA50意味着燃烧比例成为50％的曲轴角度。燃烧比例也称作燃烧质量比例，意味着供给到燃烧室内的每1燃烧的燃料的质量中的进行了燃烧的质量的比。任意曲轴角度下的燃烧比例能够作为该曲轴角度下的热产生量相对于最终的热产生量的比例来计算。热产生量是在1燃烧循环中在燃烧室内产生的热量的从燃烧的开始起的累计。由此，该曲轴角度下的热产生量，通过将从燃烧开始角度到该曲轴角度为止作为累计区间，对针对每个单位曲轴角度计算的热产生率进行累计而算出。热产生率是在燃烧室内产生的每单位曲轴角度的热量，能够根据由燃烧压传感器计测的燃烧室内的压力来计算。在控制量计算处理中，控制装置10针对每个燃烧循环计算CA50。
由于发动机2存在个体差异和历时变化，所以即使操作量相同，得到的CA50也存在每个燃烧循环的偏差。不过，该偏差包括即使在具有按照设计的技术规格的基准发动机中也会产生的偏差。在基准发动机中产生的CA50的每个燃烧循环的偏差是遵从正态分布的随机性的偏差。在此，将从基准发动机得到的CA50的数据称作基准正态总体。基准正态总体针对例如由发动机转速和发动机负荷定义的每个运转条件而制作出。
将在发动机2中得到的从第1循环到第n循环为止的CA50的平均值称作n循环平均值，记为μn。计算n循环平均值μn的处理是平均值计算处理。另外，将基准正态总体的平均值记为μo，将基准正态总体的标准偏差记为σo。若建立CA50的n循环平均值μn与基准正态总体的平均值μo相等这一虚无假设，则在该虚无假设为真的情况下，通过以下的式子计算的数据Z遵从与数据数n相应的标准正态分布。
若将显著性水平记为α，将相对于上述数据Z的拒绝界限值记为Zα/2，则拒绝界限值Zα/2能够通过以下的式子来计算。不过，显著性水平α是通过设计时的适配而决定的数值。
将n循环平均值μn相对于基准正态总体的平均值μo的误差μn-μo称为n循环误差。计算n循环误差的处理是误差计算处理。若发动机2中的CA50的每个燃烧循环的偏差是遵从正态分布的随机性的偏差，则关于n循环误差，以下的式子成立。在以下的式子中，σo/n1/2是数据数为n个的情况下的基准正态总体的标准误差。对标准误差σo/n1/2乘以负的拒绝界限值Zα/2而得到的值成为n循环误差的负的阈值，对标准误差σo/n1/2乘以正的拒绝界限值Zα/2而得到的值成为n循环误差的正的阈值。设定这些阈值的处理是阈值设定处理。在以下的式子不成立的情况下，意味着CA50的变化包括由随机性的要因以外引起的变化。
图3是将上述式子用图表表示的图。在图表中的n循环误差为正的区域中描画的曲线是表示上述式子的正的阈值即Zα/2*σo/n1/2的系列的曲线，在负的区域中描画的曲线是表示上述式子的负的阈值即-Zα/2*σo/n1/2的系列的曲线。将从负的阈值到正的阈值为止的n循环误差的范围称作非拒绝域(Noncritical Region)，在图3中记为NCR。另外，将比负的阈值靠外侧的n循环误差的范围及比正的阈值靠外侧的n循环误差的范围称作拒绝域(CriticalRegion)，在图3中记为CR。根据中心极限定理，数据数n越大则非拒绝域NCR越窄。也就是说，在数据数n小时容许大的误差，但数据数n越大则容许的误差越小。
图4～图6是示出本实施方式的假设检验的检验结果的一例的图。在各图中，黑圆表示针对每个燃烧循环计算出的n循环误差的数据。在图4中示出了在所有燃烧循环中n循环误差进入到从负的阈值到正的阈值的范围的例子。将这样的例子设为CASE(A)。
在图5中示出了在一部分燃烧循环中n循环误差超过了正的阈值且在另外的一部分燃烧循环中n循环误差超过了负的阈值的例子。将这样的例子设为CASE(B)。
在图6中示出了在一部分燃烧循环中n循环误差超过了正的阈值但在哪个燃烧循环中n循环误差都未超过负的阈值的例子和在一部分燃烧循环中n循环误差超过了负的阈值但在哪个燃烧循环中n循环误差都未超过正的阈值的例子。将前者的例子设为CASE(C)，将后者的例子设为CASE(D)。
在CASE(A)的情况下，CA50的变化由随机性的偏差引起，因此能够做出不需要操作量的变更这一统计决策。相对于此，在CASE(B)、(C)及(D)的情况下，CA50的变化包括由概率性要因以外引起的变化，因此能够做出最好变更操作量这一统计决策。控制装置10按照这样的统计决策来变更作用于CA50的操作量。
作用于CA50的操作量至少包括点火正时和EGR阀的开度。在如CASE(B)这样n循环平均值μn相对于基准正态总体的平均值μo的偏差大的情况下，设想发生了大的燃烧变动。因而，在CASE(B)中，作为对策而向关闭侧变更EGR阀开度来降低EGR率。
在如CASE(C)这样n循环平均值μn相对于基准正态总体的平均值μo整体向正侧偏移的情况下，设想点火正时被过度地延迟。因而，在CASE(C)中，作为对策而向提前侧变更点火正时。相反，在如CASE(D)这样n循环平均值μn相对于基准正态总体的平均值μo整体向负侧偏移的情况下，设想点火正时被过度地提前。因而，在CASE(D)中，作为对策而向延迟侧变更点火正时。
发动机2以固定的运转条件持续运转的情况少，其运转条件频繁地变化。若运转条件改变，则基准正态总体也被变更，因此无法持续增加n循环平均值μn的数据数。但是，根据中心极限定理，即使根据少的数据数也能够做出统计决策。在本实施方式中，如图7所示，将收集数据的燃烧循环限定为预定次数N(N是2以上的整数，例如6)，每预定次数N进行上述统计决策。也就是说，控制装置10在操作量变更处理中将N次燃烧循环设为1次变更循环，针对每个变更循环来变更点火正时或EGR阀开度。
若进行整理，则控制装置10通过以下的步骤来进行操作量变更处理。首先，控制装置10从针对发动机2的每个运转条件设定的多个基准正态总体中选择当前的发动机2的运转条件下的CA50的基准正态总体。然后，在构成变更循环的从第1次的燃烧循环到第N次的燃烧循环为止的各燃烧循环中，执行平均值计算处理、误差计算处理及阈值设定处理。
在平均值计算处理中，控制装置10计算到第n(1≤n≤N)次的燃烧循环为止的CA50的平均值即n循环平均值μn。在误差计算处理中，计算n循环平均值μn相对于基准正态总体的平均值μo的误差即n循环误差。并且，在阈值设定处理中，基于数据数为n个的情况下的基准正态总体的标准误差，分别设定相对于n循环误差的正的阈值Zα/2*σo/n1/2和负的阈值-Zα/2*σo/n1/2。这些阈值是用于判定操作量的变更的阈值，相当于权利要求中规定的变更判定阈值。
在以上的处理后，控制装置10将从第1次的燃烧循环到第N次的燃烧循环为止的n循环误差的系列与从第1次的燃烧循环到第N次的燃烧循环为止的正的阈值的系列进行比较。另外，将从第1次的燃烧循环到第N次的燃烧循环为止的n循环误差的系列与从第1次的燃烧循环到第N次的燃烧循环为止的负的阈值的系列进行比较。然后，根据这些比较结果来判断符合CASE(A)、(B)、(C)、(D)中的哪个例子，选择点火正时和EGR阀开度中的应该变更的操作量。
以上说明的控制装置10的处理作为控制装置10的发动机控制的一部分来执行。图8是示出本实施方式的发动机控制的控制流程的流程图。控制装置10在每次的燃烧循环中执行该流程图所示的运算处理。以下，顺着流程图来说明本实施方式的发动机控制的控制流程。此外，在该控制流程中，构成变更循环的燃烧循环的次数N被固定为Kth次。
首先，在步骤S101中，控制装置10运算假设检验所需的参数。具体而言，通过平均值计算处理及误差计算处理来计算n循环误差，通过阈值设定处理来设定相对于n循环误差的正及负的阈值。
在步骤S102中，控制装置10通过在步骤S101中计算出的n循环误差与正及负的阈值的比较来判定n循环误差是否处于拒绝域CR内。如图3所示，拒绝域CR相对于非拒绝域NCR存在于正侧和负侧。在n循环误差进入到正侧的拒绝域CR和负侧的拒绝域CR中的任一者的情况下，控制流程进入步骤S103。在步骤S103中，控制装置10存储n循环误差所进入的拒绝域CR的符号。在n循环误差处于拒绝域CR外的情况下，跳过步骤S103的处理。
在步骤S104中，将对燃烧循环数进行计数的计数值k增加1个，在步骤S105中，判定计数值k是否达到了构成变更循环的燃烧循环次数Kth。计数值k未达到燃烧循环次数Kth的情况下，剩余的步骤的处理全部跳过。
在计数值k达到了燃烧循环次数Kth的情况下，控制装置10进行步骤S106的判定。在步骤S106中，控制装置10判定有无存储的拒绝域的符号。在未存储拒绝域的符号的情况下，意味着从第1循环目到第Kth循环为止的全部的n循环误差进入到非拒绝域NCR。这对应于图5所示的CASE(A)，因此不需要操作量的变更。在该情况下，控制流程进入步骤S112。
在存储有拒绝域的符号的情况下，控制装置10进行步骤S107的判定。在步骤S107中，控制装置10判定在存储的拒绝域的符号中是否包括正的符号和负的符号双方。若包括正的符号和负的符号双方，则对应于图5所示的CASE(B)。在该情况下，控制流程进入步骤S108。在步骤S108中，控制装置10将EGR阀开度关闭预定量。
根据该控制流程，若n循环误差分别哪怕一次超过了负的阈值及正的阈值，则EGR阀开度关闭预定量。但是也可以将在比1大的预定数以上的数的燃烧循环中n循环误差超过了正的阈值且在比1大的预定数以上的数的燃烧循环中n循环误差超过了负的阈值作为条件，向关闭侧变更EGR阀开度。另外，在该控制流程中，向关闭侧变更EGR阀开度的情况下的闭阀量固定，但也可以根据n循环误差超过了阈值的次数而使闭阀量增加。
在存储的拒绝域的符号中仅包括正的符号和负的负荷中的任一方的情况下，控制装置10进入步骤S109的判定。在步骤S109中，控制装置10判定存储的拒绝域的符号是否仅是正的符号。若存储的拒绝域的符号仅是正的符号，则对应于图6所示的CASE(C)。在该情况下，控制流程进入步骤S110。在步骤S110中，控制装置10将点火正时提前预定量。
根据该控制流程，若n循环误差哪怕一次超过了正的阈值，则点火正时被提前预定量。但是，也可以将在比1大的预定数以上的数的燃烧循环中n循环误差超过了正的阈值作为条件，来将点火正时提前。另外，在该控制流程中，将点火正时提前的情况下的提前量固定，但也可以根据n循环误差超过了正的阈值的次数而使提前量增加。
在步骤S109的判定的结果为否定的情况下，也就是说，若存储的拒绝域的符号仅是负的标号，则对应于图6所示的CASE(D)。在该情况下，控制流程进入步骤S111。在步骤S111中，控制装置10将点火正时延迟预定量。
根据该控制流程，若n循环误差哪怕一次超过了负的阈值，则点火正时被延迟预定量。但是，也可以将在比1大的预定数以上的数的燃烧循环中n循环误差超过了负的阈值作为条件，来将点火正时延迟。另外，在该控制流程中，将点火正时延迟的情况下的延迟量固定，但也可以根据n循环误差超过了正的阈值的次数来使延迟量增加。
在步骤S108、S110、S111的处理后，控制流程进入步骤S112。在步骤S112中，控制装置10将计数值k重置为零，并且清除拒绝域的符号的存储。另外，从针对发动机2的每个运转条件设定的多个基准正态总体中选择与当前的发动机2的运转条件相符的基准正态总体，更新基准正态总体的平均值及标准偏差。
实施方式2.
本发明的实施方式2与实施方式1在假设检验中的阈值的设定上具有差异。图9是对本实施方式的假设检验进行说明的图。在本实施方式中，设定有a、b及c这3个拒绝界限值。a最小，c最大，b位于它们中间。a是统计性地迟早必定会取范围外的值，例如被设定为0～1左右。b是规定在发动机2的初始状态下可取的范围的值(即，基准正态总体的值)，例如被设定为3～4左右。c是在大致初始状态下不可能取的值且即使考虑响应延迟也能够修正的范围的值，例如被设定为4～5左右的值。
以下，将由拒绝界限值a确定的正的阈值即a*σo/n1/2称作正的a阈值，将负的阈值即-a*σo/n1/2称作负的a阈值。另外，将由拒绝界限值b确定的正的阈值即b*σo/n1/2称作正的b阈值，将负的阈值即-b*σo/n1/2称作负的b阈值。并且，将由拒绝界限值c确定的正的阈值即c*σo/n1/2称作正的c阈值，将负的阈值即-c*σo/n1/2称作负的c阈值。
正及负的b阈值相当于实施方式1的正及负的阈值，也就是权利要求中规定的变更判定阈值。因而，如图9所示，在n循环误差进入到从负的b阈值到正的b阈值的范围内的情况下，能够判断为CA50的变化由随机性的偏差引起。这相当于在实施方式1中例示的CASE(A)。在CASE(A)的情况下，CA50的变化由随机性的偏差引起，因此能够做出不需要操作量的变更这一统计决策。
图10～图13是示出本实施方式的假设检验的检验结果的一例的图。在图10中示出了在一部分燃烧循环中n循环误差超过正的b阈值但未超过正的c阈值，在另外的一部分燃烧循环中n循环误差超过负的b阈值但未超过负的c阈值的例子。这相当于在实施方式1中例示的CASE(B)。在CASE(B)中，为了抑制燃烧变动而向关闭侧变更EGR阀开度来降低EGR率。但是，当EGR率下降时，燃烧定时会提前化。因而，在本实施方式中，点火正时的延迟也一并执行。
在图11中示出了在一部分燃烧循环中n循环误差超过正的b阈值但未超过正的c阈值，另外，在哪个燃烧循环中n循环误差都未超过负的b阈值的例子。这相当于在实施方式1中例示的CASE(C)。另外，在图11中示出了在一部分燃烧循环中n循环误差超过负的b阈值但未超过负的c阈值，在哪个燃烧循环中n循环误差都未超过正的b阈值的例子。这相当于在实施方式1中例示的CASE(D)。在CASE(C)中，向提前侧变更点火正时，在CASE(D)中，向延迟侧变更点火正时。
在图12中示出了在所有燃烧循环中n循环误差都进入到从负的a阈值到正的a阈值的范围内的例子。将该例设为CASE(E)。CASE(E)包含于CASE(A)。因而，不需要以应对由随机性的要因以外引起的CA50的变化为目的的操作量的变更。但是，若存在能够通过操作量的变更来谋求控制的最佳化的余地的话，即使会使CA50的偏差增大，若其处于容许的范围内，则也想要进行操作量的变更。
具体而言，在EGR气体的导入量比计划的量少的情况下，燃烧变动减少，如CASE(E)那样，CA50的偏差变小。但是，从燃料经济性的提高的观点来看，即使会使燃烧变动增大，若其处于容许的范围内，则也想要打开EGR阀来增加EGR气体的导入量。于是，在CASE(E)中，通过将EGR阀开度向打开侧变更预定量来增加EGR气体的导入量。
在图13中示出了在一部分燃烧循环中n循环误差超过了负的c阈值的例子。将该例设为CASE(F)。正及负的c阈值是意味着CA50的变化超过了能够修正的范围，也就是说在发动机2出现了某种异常的阈值。正及负的c阈值相当于权利要求中规定的异常判定阈值。在CASE(F)中，变更多个操作量中的至少1个操作量以使发动机2以失效安全模式运转。例如，使点火正时延迟来使发动机2的输出下降，使燃料量减少来使发动机2的输出下降。或者，也可以缩小节气门来使发动机2的输出下降。
图14是示出本实施方式的发动机的控制系统的构成的框图。控制装置10具备假设检验〃统计决策部11。在假设检验〃统计决策部11中，基于传感器4的信息来计算作为控制量的CA50，使用假设检验和统计决策来判断操作量的变更。详细而言，执行在实施方式1中说明的控制量计算处理和操作量变更处理，在构成1次的变更循环的各燃烧循环中计算CA50的n循环误差。然后，判断1次的变更循环中的n循环误差的系列与各阈值的系列的关系对应于上述的CASE(A)～(F)中的哪一个。
控制装置10具备第1前馈模型(在图14中记为第1FF模型)12和第2前馈模型(在图14中记为第2FF模型)13。第1前馈模型12基于发动机2的运转条件及对于发动机2的要求来决定作为操作量的燃料量、燃料压力、ER阀开度、气门正时及点火正时。第1前馈模型12是将发动机2的运转条件及对于发动机2的要求与这些操作量建立关联的模型。第2前馈模型13基于对于发动机2的要求来决定CA50的目标值。CA50的目标值与CA50的基准正态总体的平均值相等。
控制装置10具备减法运算器14、PID控制部15及加法运算器16。减法运算器14计算由第2前馈模型13决定的CA50的目标值与实际值的偏差。PID控制部15基于CA50的目标值与实际值的偏差来通过PID控制计算点火正时的反馈值。加法运算器16对由第1前馈模型12计算出的点火正时(前馈值)加上由PID控制部15计算出的点火正时的反馈值。
而且，控制装置10具备失效安全部17和输出切换部18。失效安全部17输出使发动机2以失效安全模式运转的情况下的各操作量。输出切换部18在从第1前馈模型12输出的操作量与从失效安全部17输出的操作量之间切换用于发动机2的操作的操作量。通常，使用从第1前馈模型12输出的操作量，在从假设检验〃统计决策部11输入了切换信号的情况下，切换成从失效安全部17输出的操作量。
假设检验〃统计决策部11在判断为1次的变更循环中的n循环误差的系列与各阈值的系列的关系对应于CASE(B)、(C)、(D)的情况下，对减法运算器14输入CA50的实际值，详细而言是1次的变更循环中的CA50的平均值。另外，假设检验〃统计决策部11在判断为上述关系对应于CASE(B)的情况下，以向关闭侧变更EGR阀开度的方式修正第1前馈模型12，在判断为上述关系对应于CASE(E)的情况下，以向打开侧变更EGR阀开度的方式修正第1前馈模型12。在判断为上述关系对应于CASE(F)的情况下，假设检验〃统计决策部11对输出切换部18输入切换信号。
图15是示出本实施方式的发动机控制的控制流程的流程图。在本实施方式中，控制装置10在每次的变更循环中执行该流程图所示的运算处理。以下，顺着流程图来说明本实施方式的发动机控制的控制流程。
首先，在步骤S201中，控制装置10运算假设检验所需的参数。具体而言，使用在构成1次的变更循环的从第1次的燃烧循环到第N次的燃烧循环为止的各燃烧循环中计算出的CA50，通过平均值计算处理及误差计算处理来计算各燃烧循环中的n循环误差，通过阈值设定处理来设定各燃烧循环中的正及负的各阈值。
在步骤S202中，控制装置10判定在步骤S201中计算出的全部燃烧循环的n循环误差是否处于从负的b阈值到正的b阈值的范围内。在步骤S202的判定结果为肯定的情况下，控制流程进入步骤S203。在步骤S203中，控制装置10基于从第1次的燃烧循环到第N次的燃烧循环为止的CA50的平均值μN来计算CA50的无偏方差UN 2。不过，也可以取代无偏方差UN 2而计算方差σN 2。
接着，在步骤S204中，控制装置10判定在步骤S201中计算出的全部燃烧循环的n循环误差是否处于从负的a阈值到正的a阈值的范围内。在步骤S204的判定结果为肯定的情况下，对应于图12所示的CASE(E)。在该情况下，控制流程进入步骤S205。在步骤S205中，控制装置10将在步骤S203中计算出的无偏方差UN 2及平均值μN与基准正态总体的方差σo 2及平均值μo进行比较，将它们的差反映于第1前馈模型12。详细而言，向打开侧变更在第1前馈模型12中与发动机2的运转条件及要求建立关联而存储的EGR阀开度，以使无偏方差UN 2及平均值μN接近基准正态总体的方差σo 2及平均值μo。在步骤S204的判定结果为否定的情况下，控制流程跳过步骤S205而结束。
在步骤S202的判定结果为否定的情况下，控制流程进入步骤S206。在步骤S206中，控制装置10判定是否在预定数以上的数的燃烧循环中n循环误差超过了正的b阈值且在哪个燃烧循环中n循环误差都未超过正的c阈值。另外，判定是否在预定数以上的数的燃烧循环中n循环误差超过了负的b阈值且在哪个燃烧循环中n循环误差都未超过负的c阈值。
在步骤S206的2个判定结果都为肯定的情况下，对应于图10所示的CASE(B)。在仅步骤S206的前者的判定结果为肯定的情况下，对应于图11所示的CASE(C)。在仅步骤S206的后者的判定结果为肯定的情况下，对应于图11所示的CASE(D)。在这些情况下，控制流程进入步骤S207。在步骤S207中，控制装置10通过PID控制来变更点火正时。不过，在CASE(B)的情况下，一并修正第1前馈模型12来向关闭侧变更EGR阀开度。
在步骤S206的2个判定结果都为否定的情况下，对应于图10所示的CASE(F)。在该情况下，控制流程进入步骤S208。在步骤S208中，控制装置10变更多个操作量中的至少1个操作量以使发动机2以失效安全模式运转。
其他实施方式.
CA50是与燃烧有关系的控制量的一例。也可以使用燃烧比例成为50％以外的预定比例的曲轴角度作为控制量。
作为控制量计算处理的另一方式，控制装置10也可以基于来自燃烧压传感器的信息，计算燃烧压成为最大的曲轴角度即LPP来作为控制量。LPP是与燃烧有关系的控制量之一。在该情况下，控制装置也可以如以下的例子这样执行操作量变更处理。
在使用LPP作为控制量的情况下的操作量变更处理的一例中，控制装置10在预定数以上的数的燃烧循环中LPP的n循环误差超过了正的变更判定阈值且在哪个燃烧循环中n循环误差都未超过负的变更判定阈值的情况下，向提前侧变更点火正时。在另一例中，控制装置10在预定数以上的数的燃烧循环中n循环误差超过了负的变更判定阈值且在哪个燃烧循环中n循环误差都未超过正的变更判定阈值的情况下，向延迟侧变更点火正时。在又一例中，控制装置10在预定数以上的数的燃烧循环中n循环误差超过了正的变更判定阈值且在预定数以上的数的燃烧循环中n循环误差超过了负的变更判定阈值的情况下，向关闭侧变更EGR阀开度。
作为控制量计算处理的又一方式，控制装置10也可以基于来自爆震传感器的信息，计算爆震开始的曲轴角度或爆震成为最大的曲轴角度来作为控制量。爆震开始曲轴角度及爆震最大曲轴角度是与燃烧有关系的控制量之一。在该情况下，控制装置也可以如以下的例子这样，执行操作量变更处理。
在使用爆震开始曲轴角度或爆震最大曲轴角度作为控制量的情况下的操作量变更处理的一例中，控制装置10在预定数以上的数的燃烧循环中爆震开始曲轴角度或爆震最大曲轴角度的n循环误差超过了正的变更判定阈值且在哪个燃烧循环中n循环误差都未超过负的变更判定阈值的情况下，向提前侧变更点火正时。在另一例中，控制装置10在预定数以上的数的燃烧循环中n循环误差超过了负的变更判定阈值且在哪个燃烧循环中n循环误差都未超过正的变更判定阈值的情况下，向延迟侧变更点火正时。在又一例中，控制装置10在预定数以上的数的燃烧循环中n循环误差超过了正的变更判定阈值且在预定数以上的数的燃烧循环中n循环误差超过了负的变更判定阈值的情况下，向关闭侧变更EGR阀开度。
作为控制量计算处理的又一方式，控制装置10也可以基于来自爆震传感器的信息，计算爆震强度或其对数值来作为控制量。爆震强度是爆震的最大振幅，爆震强度及其对数值是与燃烧有关系的控制量之一。在使用表示爆震强度或其对数值的物理量作为控制量的情况下的操作量变更处理中，控制装置10在预定数以上的数的燃烧循环中n循环误差超过了正的变更判定阈值或在预定数以上的数的燃烧循环中n循环误差超过了负的变更判定阈值的情况下，向延迟侧变更点火正时。
本发明也能够应用于压缩自着火式发动机的控制装置。在该情况下，能够使用CA50、LPP等作为控制量。另外，能够使用燃料喷射正时、EGR阀开度等作为操作量。
标号说明
2 内燃机
4 传感器
10 控制装置

Claims (5)

1.一种内燃机的控制装置，其特征在于，具备：
至少1个处理器；及
至少1个存储器，包括至少1个程序，
所述至少1个存储器和所述至少1个程序与所述至少1个处理器一起使所述控制装置执行：
控制量计算处理，基于来自检测所述内燃机的状态的传感器的信息，针对每个燃烧循环计算与所述内燃机的燃烧有关系的控制量；及
操作量变更处理，将N次的燃烧循环作为1次的变更循环，针对每个所述变更循环变更作用于所述控制量的多个操作量中的至少1个操作量，在此，2≤N，
在所述操作量变更处理中，所述控制装置从针对所述内燃机的每个运转条件设定的多个基准正态总体中选择所述内燃机的当前的运转条件下的所述控制量的基准正态总体，
在构成所述变更循环的从第1次的燃烧循环到第N次的燃烧循环为止的各燃烧循环中，所述控制装置执行：
平均值计算处理，计算到第n次的燃烧循环为止的控制量的平均值即n循环平均值，在此，1≤n≤N；
误差计算处理，计算所述n循环平均值相对于所述基准正态总体的平均值的误差即n循环误差；及
阈值设定处理，基于数据数为n个的情况下的所述基准正态总体的标准误差，分别设定相对于所述n循环误差的正的变更判定阈值和负的变更判定阈值，
所述控制装置基于从第1次的燃烧循环到第N次的燃烧循环为止的所述n循环误差的系列与所述正的变更判定阈值的系列的比较及从第1次的燃烧循环到第N次的燃烧循环为止的所述n循环误差的系列与所述负的变更判定阈值的系列的比较，从所述多个操作量中选择应该变更的操作量。
2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在所述控制量计算处理中，所述控制装置基于来自燃烧压传感器的信息，计算燃烧比例成为预定比例的曲轴角度来作为所述控制量，
在所述操作量变更处理中，在预定数以上的数的燃烧循环中所述n循环误差超过了所述正的变更判定阈值且在哪个燃烧循环中所述n循环误差都未超过所述负的变更判定阈值的情况下，所述控制装置向提前侧变更所述内燃机的点火正时。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在所述控制量计算处理中，所述控制装置基于来自燃烧压传感器的信息，计算燃烧比例成为预定比例的曲轴角度来作为所述控制量，
在所述操作量变更处理中，在预定数以上的数的燃烧循环中所述n循环误差超过了所述负的变更判定阈值且在哪个燃烧循环中所述n循环误差都未超过所述正的变更判定阈值的情况下，所述控制装置向延迟侧变更所述内燃机的点火正时。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在所述控制量计算处理中，所述控制装置基于来自燃烧压传感器的信息，计算燃烧比例成为预定比例的曲轴角度来作为所述控制量，
在所述操作量变更处理中，在预定数以上的数的燃烧循环中所述n循环误差超过了所述正的变更判定阈值且在预定数以上的数的燃烧循环中所述n循环误差超过了所述负的变更判定阈值的情况下，所述控制装置向关闭侧变更所述内燃机的EGR阀开度。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在所述操作量变更处理中，
在所述阈值设定处理中，所述控制装置基于数据数为n个的情况下的所述基准正态总体的标准误差，分别设定比所述正的变更判定阈值大的正的异常判定阈值和比所述负的变更判定阈值大的负的异常判定阈值，
在预定数以上的数的燃烧循环中所述n循环误差超过了所述正的异常判定阈值或在预定数以上的数的燃烧循环中所述n循环误差超过了所述负的异常判定阈值的情况下，所述控制装置变更所述多个操作量中的至少1个操作量以使所述内燃机以失效安全模式运转。
CN201910444666.9A 2018-06-01 2019-05-27 内燃机的控制装置 Expired - Fee Related CN110552830B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018105789A JP2019210831A (ja) 2018-06-01 2018-06-01 内燃機関の制御装置
JP2018-105789 2018-06-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110552830A true CN110552830A (zh) 2019-12-10
CN110552830B CN110552830B (zh) 2021-05-28

Family

ID=68694553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910444666.9A Expired - Fee Related CN110552830B (zh) 2018-06-01 2019-05-27 内燃机的控制装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10947908B2 (zh)
JP (1) JP2019210831A (zh)
CN (1) CN110552830B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5334938A (en) * 1990-08-25 1994-08-02 Robert Bosch Gmbh Method of monitoring an internal combustion engine ignition system by measuring spark duration or voltage and distinction between isolated errors and recurrent errors
US5355853A (en) * 1992-03-12 1994-10-18 Nippondenso Co., Ltd. Knock control system for internal combustion engine
JPH1073038A (ja) * 1996-08-29 1998-03-17 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの制御装置
JP2007211722A (ja) * 2006-02-10 2007-08-23 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
DE102006023693A1 (de) * 2006-05-19 2007-11-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102008049205A1 (de) * 2008-09-27 2010-04-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung der Aussetzerwahrscheinlichkeit einer Brennkraftmaschine
CN106321318A (zh) * 2016-08-18 2017-01-11 河南职业技术学院 一种汽车发动机启动控制系统及控制方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6041279A (en) * 1995-02-25 2000-03-21 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel metering control system for internal combustion engine
JP3959980B2 (ja) 2001-04-26 2007-08-15 三菱ふそうトラック・バス株式会社 実験計画法に基づくデータ解析方法および装置並びに実験計画法に基づくデータ解析プログラムおよび同プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP4559977B2 (ja) 2006-01-27 2010-10-13 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の点火時期制御装置
FR2937086B1 (fr) * 2008-10-09 2013-05-24 Inst Francais Du Petrole Procede de detection de combustion anormale pour moteurs a combustion interne
JP2011089470A (ja) 2009-10-22 2011-05-06 Toyota Motor Corp Ｅｇｒシステムの故障診断装置
JP5196003B2 (ja) * 2009-11-05 2013-05-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の空燃比気筒間インバランス判定装置
FR2952678B1 (fr) * 2009-11-13 2012-07-13 Inst Francais Du Petrole Procede de detection de combustion anormale pour moteurs a combustion interne a partir de plusieurs indicateurs de la combustion
FR2952679B1 (fr) * 2009-11-13 2012-02-24 Inst Francais Du Petrole Procede de detection de combustion anormale pour moteurs a combustion interne a partir de modelisations de distributions d'indicateurs de combustion
US9031765B2 (en) * 2012-01-31 2015-05-12 GM Global Technology Operations LLC Method to complete a learning cycle of a recursive least squares approximation
JP5395201B2 (ja) * 2012-03-14 2014-01-22 三菱電機株式会社 内燃機関のノック制御装置
JP6011461B2 (ja) * 2013-05-28 2016-10-19 トヨタ自動車株式会社 燃焼状態診断装置
JP2016133011A (ja) * 2015-01-16 2016-07-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5334938A (en) * 1990-08-25 1994-08-02 Robert Bosch Gmbh Method of monitoring an internal combustion engine ignition system by measuring spark duration or voltage and distinction between isolated errors and recurrent errors
US5355853A (en) * 1992-03-12 1994-10-18 Nippondenso Co., Ltd. Knock control system for internal combustion engine
JPH1073038A (ja) * 1996-08-29 1998-03-17 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの制御装置
JP2007211722A (ja) * 2006-02-10 2007-08-23 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
DE102006023693A1 (de) * 2006-05-19 2007-11-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102008049205A1 (de) * 2008-09-27 2010-04-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung der Aussetzerwahrscheinlichkeit einer Brennkraftmaschine
CN106321318A (zh) * 2016-08-18 2017-01-11 河南职业技术学院 一种汽车发动机启动控制系统及控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110552830B (zh) 2021-05-28
US20190368429A1 (en) 2019-12-05
JP2019210831A (ja) 2019-12-12
US10947908B2 (en) 2021-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11156183B2 (en) Method for the model-based control and regulation of an internal combustion engine
US11365698B2 (en) Method for the model-based control and regulation of an internal combustion engine
CN113795660B (zh) 内燃发动机控制器
US20150219029A1 (en) Diesel engine and method for controlling diesel engine
WO2014130710A2 (en) Real-time residual mass estimation with adaptive scaling
JP6955214B2 (ja) 内燃機関の制御装置
CN110552830B (zh) 内燃机的控制装置
US20230407800A1 (en) Electronic Control Device and Engine Control System
CN110552807A (zh) 内燃机的控制装置
US20210102510A1 (en) Control device for internal combustion engine and control program therefor
US4508086A (en) Method of electronically controlling fuel injection for internal combustion engine
CN109854395B (zh) 内燃机的控制装置以及控制方法
CN110873014A (zh) 内燃机的控制装置及内燃机的控制方法
CN103180591A (zh) 内燃机的控制装置
Schilling et al. Model-based detection and isolation of faults due to ageing in the air and fuel paths of common-rail direct injection diesel engines equipped with a λ and a nitrogen oxides sensor
JP6955215B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2022168929A (ja) 内燃機関の制御装置
CN110273768B (zh) 设备控制装置
JP2018063586A (ja) プラント制御装置
JPH09112333A (ja) エンジンのノッキング制御装置
JP2013221430A (ja) 制御方法および制御装置
JP2013200780A (ja) 制御方法および制御装置
JP4123340B2 (ja) エンジンの吸気量算出装置
KR102680618B1 (ko) 가솔린 직접 분사 엔진에서의 인젝션 제어 시스템 및 방법
JP2010127267A (ja) 制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210528