JP2000064899A - 内燃機関制御装置 - Google Patents

内燃機関制御装置

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JP2000064899A JP10228413A JP22841398A JP2000064899A JP 2000064899 A JP2000064899 A JP 2000064899A JP 10228413 A JP10228413 A JP 10228413A JP 22841398 A JP22841398 A JP 22841398A JP 2000064899 A JP2000064899 A JP 2000064899A
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Kazutomo Sawamura
和同 澤村
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Kenji Nakano
賢至 中野
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賢二 安部
Hiroaki Kato
裕明 加藤
Hideyuki Oki
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の各気筒間の筒内圧のバラツキを抑
え、燃費および出力を向上させることができる内燃機関
制御装置を提供する。 【解決手段】 排気ガス還流量が0の時に、筒内圧が燃
料供給用許容範囲外にある気筒について燃料制御手段4
5による燃料供給量の制御データを補正して筒内圧が燃
料供給用許容範囲内に入れ、次に、筒内圧が点火時期用
許容範囲外にある気筒について点火時期制御手段46に
よる点火時期の制御データを補正する燃料供給量・点火
時期調整手段49と、燃料供給量および点火時期の制御
データの補正によりすべての気筒の筒内圧が点火時期用
許容範囲内に入ると、筒内圧がEGR用許容範囲外にあ
る気筒についてEGR制御手段47による排気ガス還流
量の制御データを筒内圧がEGR用許容範囲内に入るよ
う補正するEGR調整手段50とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料供
給量、点火時期および排気ガス還流量を調整可能な内燃
機関制御装置に関する。 【0002】 【従来の技術】内燃機関の燃料供給量、点火時期および
排気ガス還流量を調整可能な内燃機関制御装置として例
えば特公平3−39183号公報に記載されたものがあ
る。この内燃機関制御装置は、内燃機関の気筒内の圧力
を検出する筒内圧センサを有しており、該筒内圧センサ
からの出力に基づいて、燃料供給量、点火時期および排
気ガス還流量を制御して内燃機関の燃焼状態を制御する
ものである。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところで、内燃機関の
各気筒間の筒内圧(平均有効圧力)のバラツキを抑える
ことにより内燃機関の燃費および出力を向上させること
ができることから、上記のような筒内圧センサの出力を
用いて、内燃機関の各気筒間の筒内圧のバラツキを抑え
るように燃料供給量、点火時期および排気ガス還流量を
制御することを考えた。しかしながら、内燃機関の各気
筒間の筒内圧のバラツキを抑えるために、燃料供給量、
点火時期および排気ガス還流量をどのように制御すれば
よいかの具体的技術は開発されていなかった。 【0004】したがって、本発明の目的は、燃料供給
量、点火時期および排気ガス還流量を最適に制御して内
燃機関の各気筒間の筒内圧のバラツキを抑え、その結
果、燃費および出力を向上させることができる内燃機関
制御装置を提供することである。 【0005】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の内燃機関制御装置は、内燃機関の燃料供給
量を各気筒毎に制御する燃料制御手段(例えば発明の実
施の形態における燃料制御部45)と、前記内燃機関の
点火時期を各気筒毎に制御する点火時期制御手段(例え
ば発明の実施の形態における点火時期制御部46)と、
前記内燃機関の排気ガス還流量を各気筒毎に制御するE
GR制御手段(例えば発明の実施の形態におけるEGR
制御部47)と、前記内燃機関の気筒内の圧力を各気筒
毎に検出する筒内圧センサ(例えば発明の実施の形態に
おける筒内圧センサ38a〜38d)と、前記EGR制
御手段によるすべての気筒に対する排気ガス還流量が0
の時に、前記筒内圧センサで検出される筒内圧が燃料供
給用許容範囲外にあるすべての気筒について前記燃料制
御手段による燃料供給量の制御データを筒内圧が前記燃
料供給用許容範囲内に入るよう補正するとともに、該補
正によりすべての気筒の筒内圧が前記燃料供給用許容範
囲内に入ったことが前記筒内圧センサで検出されると、
前記筒内圧センサで検出される筒内圧が点火時期用許容
範囲外にあるすべての気筒について前記点火時期制御手
段による点火時期の制御データを筒内圧が前記点火時期
用許容範囲内に入るよう補正する燃料供給量・点火時期
調整手段(例えば発明の実施の形態における燃料供給量
・点火時期調整部49)と、前記燃料供給量・点火時期
調整手段による燃料供給量および点火時期の制御データ
の補正によりすべての気筒の筒内圧が前記点火時期用許
容範囲内に入ったことが前記筒内圧センサで検出される
と、前記EGR制御手段で排気ガス還流を発生させると
ともに前記筒内圧センサで検出される筒内圧がEGR用
許容範囲外にあるすべての気筒について前記EGR制御
手段による排気ガス還流量の制御データを筒内圧が前記
EGR用許容範囲内に入るよう補正するEGR調整手段
(例えば発明の実施の形態におけるEGR調整部50)
と、を具備している。 【0006】そして、まず、燃料供給量・点火時期調整
手段が、EGR制御手段によるすべての気筒に対する排
気ガス還流量が0の時に、筒内圧センサで検出される筒
内圧が燃料供給用許容範囲外にあるすべての気筒につい
て燃料制御手段による燃料供給量の制御データを筒内圧
が燃料供給用許容範囲内に入るよう補正する。このよう
に、排気ガス還流量の影響を排除した状態で燃料供給量
を調整し、該燃料供給量に起因する各気筒間の筒内圧の
バラツキを抑える。 【0007】次いで、燃料供給量・点火時期調整手段
は、上記補正によりすべての気筒の筒内圧が燃料供給用
許容範囲内に入ったことが筒内圧センサで検出されると
筒内圧センサで検出される筒内圧が点火時期用許容範囲
外にあるすべての気筒について点火時期制御手段による
点火時期の制御データを筒内圧が点火時期用許容範囲内
に入るよう補正する。このように、排気ガス還流量の影
響を排除しかつ燃料供給量を調整した状態で点火時期を
調整し、該点火時期に起因する各気筒間の筒内圧のバラ
ツキを抑える。 【0008】次に、EGR調整手段が、燃料供給量・点
火時期調整手段による燃料供給量および点火時期の制御
データの補正によりすべての気筒の筒内圧が点火時期用
許容範囲内に入ったことが筒内圧センサで検出される
と、EGR制御手段で排気ガス還流を生じさせるととも
にこの排気ガス還流の発生により筒内圧センサで検出さ
れる筒内圧がEGR用許容範囲外にある気筒についてE
GR制御手段による排気ガス還流量の制御データを筒内
圧が前記EGR用許容範囲内に入るよう補正する。この
ように、燃料供給量・点火時期調整手段による燃料供給
量および点火時期の各制御データを補正してこれらを最
適値にした後に、EGR制御手段による排気ガス還流量
の制御データを調整し、該排気ガス還流量に起因する各
気筒間の筒内圧のバラツキを抑える。 【0009】 【発明の実施の形態】本発明の一の実施の形態を図面を
参照して以下に説明する。図1および図2は内燃機関1
0を示すもので、符号11は内燃機関本体を、符号12
は吸気管を、符号13は排気管をそれぞれ示している。
ここでは、内燃機関本体11が気筒11a〜11dを有
する4気筒の場合を例にとり説明する。 【0010】吸気管11は、空気を取り入れる一本の管
部15と、該管部15から四つに分岐してそれぞれ内燃
機関本体11の各気筒の対応するものに接続される分岐
管部16a〜16dとを有しており、管部15には、空
気の流れ方向における上流側に、取り入れた空気を清浄
するエアクリーナ17が、該エアクリーナ17より下流
側に空気の流量を調整するスロットルバルブ18が、そ
れぞれ配置されている。 【0011】また、管部15のスロットルバルブ18よ
り下流側にはバキュームセンサ19が設けられている。
さらに、各分岐管部16a〜16dには、内燃機関本体
11に燃料を供給するインジェクタ20a〜20dがそ
れぞれ設けられており、言い換えれば、インジェクタ2
0a〜20dが各気筒11a〜11d毎に設けられてい
る。 【0012】排気管13は、各気筒11a〜11d毎に
設けられる管部22a〜22dと、管部22a,22d
の内燃機関本体11に対し反対側同士を合流させる管部
23と、管部22b,22cの内燃機関本体11に対し
反対側同士を合流させる管部24と、さらに管部23,
24の内燃機関本体11に対し反対側同士を合流させる
管部25とを有している。 【0013】管部22dと吸気管12の各分岐管部16
a〜16dとの間には、排気ガスを還流させる排気ガス
還流装置27が設けられている。この排気ガス還流装置
27は、管部22dと吸気管12の各分岐管部16a〜
16dとの間に接続される還流管部28を有している。
この還流管部28は、管部22dに接続される一本の管
部29と、該管部29の管部22dに対し反対側から四
つに分岐してそれぞれ吸気管12の分岐管部16a〜1
6dの対応するものに接続される分岐管部30a〜30
dとを有している。 【0014】また、排気ガス還流装置27は、管部29
に、排気管13側から吸気管12側へ排気ガスを圧送す
るためのポンプ31を有しており、該ポンプ31より管
部22d側に、吸気管12側から排気管13側への空気
の流れを防止する逆流防止バルブ32を有している。こ
れにより、ポンプ31の駆動で排気管13から吸気管1
2の各分岐管部16a〜16dに排気ガスを還流させ
る。 【0015】さらに、排気ガス還流装置27は、各分岐
管部30a〜30dに、開口量を調整することにより排
気管13から吸気管12の各分岐管部16a〜16dへ
の排気ガス還流量を調整するEGRバルブ33a〜33
dをそれぞれ有している(言い換えれば、内燃機関10
の排気ガス還流量を調整するEGRバルブ33a〜33
dが各気筒11a〜11d毎に設けられている)。 【0016】内燃機関本体11には、点火を行う点火プ
ラグ35a〜35dが各気筒11a〜11d毎に設けら
れており、点火プラグ35a〜35dに対して点火を行
わせる点火装置36a〜36d(図2においては36d
のみ図示。図3参照)が各点火プラグ35a〜35d毎
に設けられている。 【0017】また、内燃機関本体11には、気筒11a
〜11d内の圧力を各気筒11a〜11d毎に検出する
筒内圧センサ38a〜38d(図2においては38dの
み図示。図3参照)が設けられている。ここで、筒内圧
センサ38a〜38dは、各点火プラグ35a〜35d
を締結させる際の座金として用いられ、圧電素子からな
っている。さらに、内燃機関本体11には、クランクシ
ャフト40の回転角度を検出する回転角度検出装置41
が設けられている。 【0018】そして、筒内圧センサ38a〜38d、バ
キュームセンサ19および回転角度検出装置41の出力
は、インジェクタ20a〜20d、点火装置36a〜3
6dおよびEGRバルブ33a〜33dを個々に制御す
る制御装置(内燃機関制御装置)43に導入されてい
る。 【0019】図3に示すように、制御装置43には、バ
キュームセンサ19および回転角度検出装置41等の検
出データから、インジェクタ20a〜20dによる燃料
供給開始のタイミングの制御データおよび燃料供給時間
(燃料供給量に相当)の制御データと、点火装置36a
〜36dによる点火プラグ35a〜35dの点火時期の
制御データと、EGRバルブ33a〜33dの開口量
(すなわち排気ガス還流量に相当)の制御データとを求
めるためのデータマップが各気筒毎に設定記憶された記
憶部44が設けられている。ここで、記憶部44は、車
両側の電源とは無関係の電源で記憶内容が保持される、
いわゆるバッテリバックアップRAMである。 【0020】また、制御装置43は、バキュームセンサ
19および回転角度検出装置41等の検出データに基づ
いて、記憶部44から燃料供給開始のタイミングおよび
燃料供給時間の制御データを各気筒11a〜11d毎に
読み込みそれぞれのタイミングで燃料供給を開始させか
つこの燃料供給時間の間だけ燃料供給を行うように各イ
ンジェクタ20a〜20dを個別に制御する(言い換え
れば、内燃機関10の燃料供給開始のタイミングおよび
燃料供給量を各気筒11a〜11d毎に制御する)燃料
制御部(燃料制御手段)45を有している。 【0021】さらに、制御装置43は、バキュームセン
サ19および回転角度検出装置41等の検出データに基
づいて、記憶部44から点火時期の制御データを各気筒
11a〜11d毎に読み込みそれぞれのタイミングで各
点火プラグ35a〜35dに点火させるように各点火装
置36a〜36dをそれぞれ個別に制御する(言い換え
れば内燃機関10の点火時期を各気筒11a〜11d毎
に制御する)点火時期制御部(点火時期制御手段)46
を有している。 【0022】加えて、制御装置43は、バキュームセン
サ19および回転角度検出装置41等の検出データに基
づいて、記憶部44からEGRバルブ33a〜33dの
開口量の制御データを各気筒11a〜11d毎に読み込
んでそれぞれの開口量となるよう各EGRバルブ33a
〜33dをそれぞれ個別に制御する(言い換えれば内燃
機関10の排気ガス還流量を各気筒11a〜11d毎に
制御する)EGR制御部(EGR制御手段)47を有し
ている。 【0023】通常、制御装置43は、バキュームセンサ
19および回転角度検出装置41等の検出データに基づ
いて、その燃料制御部45が記憶部44から読み込んだ
燃料供給開始のタイミングおよび燃料供給時間の制御デ
ータで各インジェクタ20a〜20dを個別に制御する
とともにその点火時期制御部46が記憶部44から読み
込んだ点火時期の制御データで各点火装置36a〜36
dを個別に制御しさらにそのEGR制御部47が記憶部
44から読み込んだ開口量の制御データで各EGRバル
ブ33a〜33dを個別に制御する。 【0024】そして、この実施の形態において、制御装
置43は、内燃機関本体11の各気筒11a〜11d間
の筒内圧のバラツキを抑えるための調整制御を行う燃料
供給量・点火時期調整部(燃料供給量・点火時期調整手
段)49およびEGR調整部(EGR調整手段)50を
有している。以下に、これら燃料供給量・点火時期調整
部49およびEGR調整部50による調整制御の制御内
容を図4および図5のフローチャートを参照して説明す
る。 【0025】内燃機関10の始動直後等、内燃機関10
の作動中における予め定められた所定のタイミングで、
調整制御を行うため、燃料供給量・点火時期調整部49
が、まず、定常運転状態か否かを判定し(ステップS
1)、定常運転状態にないと判定した場合は、この調整
制御を実行せずに終了させる。なお、定常運転状態と
は、例えば、エンジンの負荷及びエンジン回転数ともに
変動の無い状態であり、これ以外の状態は定常運転状態
にない状態となる。次に、定常運転状態にある場合、燃
料供給量・点火時期調整部49が、EGR制御部47に
よりすべてのEGRバルブ33a〜33dを閉塞させる
ことより該EGR制御部47によるすべての気筒11a
〜11dに対する排気ガス還流量すなわちEGRを0と
する(ステップS2)。 【0026】次に、燃料供給量・点火時期調整部49
は、バキュームセンサ19および回転角度検出装置41
等の検出データに基づいて、記憶部44から、燃料供給
開始のタイミングの制御データおよび燃料供給量に相当
する燃料供給時間の制御データを各気筒11a〜11d
毎に読み込むとともに点火時期の制御データを各気筒1
1a〜11d毎に読み込む(ステップS3)。 【0027】次に、燃料供給量・点火時期調整部49
は、読み込んだ各気筒11a〜11d毎の燃料供給開始
のタイミングの制御データおよび燃料供給時間の制御デ
ータを燃料制御部45に出力するとともに、読み込んだ
各気筒11a〜11d毎の点火時期の制御データを点火
時期制御部46に出力する(ステップS4)。すると、
燃料制御部45はこのように入力された制御データで各
インジェクタ20a〜20dにそれぞれ燃料供給を行わ
せることになり、点火時期制御部46は入力された制御
データで各点火装置36a〜36dにそれぞれ点火プラ
グ35a〜35dの点火を行わせることになる。すなわ
ち、記憶部44に既に記憶されている制御データで燃料
供給および点火を行うことになる。 【0028】そして、この状態で、燃料供給量・点火時
期調整部49は、すべての筒内圧センサ38a〜38d
で検出される平均有効圧力である筒内圧Pij(i:気筒
番号(1〜4)、j:サイクル数(1〜n))をサンプ
リングして記憶する(ステップS5)。 【0029】次に、燃料供給量・点火時期調整部49
は、筒内圧Pijのサンプリングを行う予め定められたn
サイクルが経過したか否かを判定し(ステップS6)、
nサイクルが経過していない場合、ステップS4に戻
る。ここで、nの値は、例えば、データの一部にノイズ
等の影響が含まれた場合に、このノイズの影響を無視で
きる程度に小さくできる値が設定される。なお、nサイ
クルの検出は、例えば、回転角度検出装置41の検出デ
ータに基づいて行うことになる。 【0030】ステップS6でnサイクルが経過したと判
定した場合、燃料供給量・点火時期調整部49は、全気
筒の全1〜nサイクルの筒内圧Pijの合計値からその平
均値である全体平均値*Pijを算出するとともに(ステ
ップS7)、各気筒11a〜11d別の全1〜nサイク
ルの筒内圧Pijの合計値から各気筒11a〜11d別の
平均値である気筒別平均値*P1j,*P2j,*P3j,*
P4jを算出する(ステップS8)。さらに、気筒別平均
値*P1j,*P2j,*P3j,*P4jのそれぞれと全体平
均値*Pijとの差ΔPiを算出する(ステップS9)。 【0031】そして、燃料供給量・点火時期調整部49
は、各気筒11a〜11d毎の差ΔPiをそれぞれ、予
め設定された燃料供給用許容値ΔPGFと比較する(ステ
ップS10)。ここで、燃料供給用許容値ΔPGFは、例
えば、実験により求められた差ΔPiであって、EGR
=0の状態で燃料供給時間の変更のみにより必ず調整可
能な値の最小値にほぼ設定されている。 【0032】ステップS10で、燃料供給用許容値ΔP
GFより大きい差ΔPiがある場合には、燃料供給量・点
火時期調整部49は、対象となる気筒について、差ΔP
iに予め定められた補正係数kをかけた補正値Tpiを求
める(ステップS11)。そして、対象となる気筒につ
いて、この補正値Tpiで燃料供給時間の制御データを補
正し記憶部44に更新記憶させて(ステップS12)、
ステップS3に戻る。すなわち、気筒別平均値が全体平
均値より大きい場合は、筒内圧を下げるように、サンプ
リング時に使用した燃料供給時間の制御データから補正
値Tpiを減算した値を新たな燃料供給時間の制御データ
として記憶部44に更新記憶させる。他方、気筒別平均
値が全体平均値より小さい場合は、筒内圧を上げるよう
に、サンプリング時に使用した燃料供給時間の制御デー
タに補正値Tpiを加算した値を新たな燃料供給時間の制
御データとして記憶部44に更新記憶させる。これによ
り、以降の制御では、燃料供給時間の制御データとし
て、この更新記録された最新の制御データが用いられる
ことになる。ここで、補正値Tpiを算出するための補正
係数kは、補正を行うことにより各気筒11a〜11d
間で生じる得る筒内圧のバラツキを、その最大値に対し
例えば20%程度に抑えることができる値に設定されて
いる。 【0033】以上により、燃料供給量・点火時期調整部
49は、筒内圧の気筒別平均値と全体平均値との差ΔP
iが燃料供給用許容値ΔPGFより大きいすべての気筒、
言い換えれば筒内圧センサで検出される筒内圧の気筒別
平均値が燃料供給用許容範囲(全体平均値を中心とした
±ΔPGFの範囲)外にあるすべての気筒について、燃料
制御部45による燃料供給時間(燃料供給量に相当)の
制御データを、差ΔPiが燃料供給用許容値ΔPGF内
に、すなわち筒内圧の気筒別平均値が燃料供給用許容範
囲内に入るよう補正することになる。そして、燃料供給
量・点火時期調整部49は、最終的に、ステップS10
で、燃料供給用許容値ΔPGFより大きい差ΔPiがすべ
ての気筒11a〜11dでなくなった場合、すなわち上
記した補正によりすべての気筒11a〜11dの筒内圧
の気筒別平均値が燃料供給用許容範囲内に入ったことが
筒内圧センサ38a〜38dで検出された場合、以下の
ステップS13以降を実行する。 【0034】燃料供給量・点火時期調整部49は、ステ
ップS13において、直前のステップS10で燃料供給
用許容値ΔPGF以下と判定された各気筒11a〜11d
毎の差ΔPiをそれぞれ、予め設定された点火時期用許
容値ΔPGIと比較する。ここで、点火時期用許容値ΔP
GIは、例えば、実験により求められた差ΔPiであっ
て、EGR=0とし上記した燃料供給時間の変更により
調整した状態で点火時期の変更により必ず調整可能な値
の最小値にほぼ設定されている。 【0035】ステップS13で、点火時期用許容値ΔP
GIより大きい差ΔPiがある場合に、燃料供給量・点火
時期調整部49は、対象となる気筒について、差ΔPi
に予め定められた補正係数kをかけた補正値Ipiを求め
る(ステップS14)。そして、対象となる気筒につい
て、補正値Ipiで点火時期の制御データを補正し記憶部
44に更新記憶させて(ステップS15)、ステップS
3に戻る。すなわち、気筒別平均値が全体平均値より大
きい場合は、筒内圧を下げるように、サンプリング時に
使用した点火時期の制御データに対し補正値Ipiを遅角
した値を新たな点火時期の制御データとして記憶部44
に更新記憶させる。他方、気筒別平均値が全体平均値よ
り小さい場合は、筒内圧を上げるように、サンプリング
時に使用した点火時期の制御データに対し補正値Ipiを
進角した値を新たな点火時期の制御データとして記憶部
44に更新記憶させる。これにより、以降の制御では、
点火時期の制御データとして、この更新記録された最新
の制御データが用いられることになる。ここで、補正値
Ipiを算出するための補正係数kは、補正を行うことに
より各気筒11a〜11d間で生じる得る筒内圧のバラ
ツキを、その最大値に対し例えば6〜7%程度に抑える
ことができる値に設定されている。 【0036】以上により、燃料供給量・点火時期調整部
49は、筒内圧の気筒別平均値と全体平均値との差ΔP
iが点火時期用許容値ΔPGIより大きいすべての気筒、
言い換えれば筒内圧センサで検出される筒内圧の気筒別
平均値が点火時期用許容範囲(全体平均値を中心とした
±ΔPGIの範囲)外にあるすべての気筒について、点火
時期制御部46による点火時期の制御データを、差ΔP
iが点火時期用許容値ΔPGI内、すなわち筒内圧の気筒
別平均値が点火時期用許容範囲内に入るよう補正するこ
とになる。そして、最終的に、ステップS13で、点火
時期用許容値ΔPGIより大きい差ΔPiがすべての気筒
11a〜11dでなくなった場合、すなわち上記した補
正によりすべての気筒11a〜11dの筒内圧の気筒別
平均値が点火時期用許容範囲内に入ったことが筒内圧セ
ンサ38a〜38dで検出された場合、次に、EGR調
整部50が以下のステップS16以降を実行する。 【0037】EGR調整部50は、バキュームセンサ1
9および回転角度検出装置41等の検出データに基づい
て、記憶部44からEGRバルブ33a〜33dの開口
量(すなわち排気ガス還流量)の制御データを各気筒1
1a〜11d毎に読み込む(ステップS16)。 【0038】次に、EGR調整部50は、各気筒11a
〜11d毎のEGRバルブ33a〜33dの開口量の制
御データをEGR制御部47に出力する(ステップS1
7)。すると、EGR制御部47は制御データで各EG
Rバルブ33a〜33dを開口させてそれぞれ排気ガス
還流を発生させることになる。すなわち、記憶部44に
既に記憶されている制御データで排気ガス還流を発生さ
せることになる。 【0039】そして、このように該排気ガス還流を発生
させた後に、EGR調整部50は、すべての筒内圧セン
サ38a〜38dで検出される筒内圧Pijをサンプリン
グして記憶する(ステップS18)。 【0040】次に、EGR調整部50は、筒内圧Pijの
サンプリングを行う予め定められたnサイクルが経過し
たか否かを判定し(ステップS19)、nサイクルが経
過していない場合、ステップS17に戻る。ここで、n
の値は、上述と同様に、データの一部にノイズ等の影響
が含まれた場合に、このノイズの影響を無視できる程度
に小さくできる値等が設定されることになり、また、n
サイクルの検出は、例えば、回転角度検出装置41の検
出データに基づき行うことになる。 【0041】ステップS19でnサイクルが経過したと
判定した場合、EGR調整部50は、全気筒11a〜1
1dの全1〜nサイクルの筒内圧Pijの合計値からその
平均値である全体平均値*Pijを算出するとともに(ス
テップS20)、各気筒11a〜11d別の全1〜nサ
イクルの筒内圧Pijの合計値から各気筒11a〜11d
別の平均値である気筒別平均値*P1j,*P2j,*P3
j,*P4jを算出する(ステップS21)。さらに、気
筒別平均値*P1j,*P2j,*P3j,*P4jのそれぞれ
と全体平均値*Pijとの差ΔPiを算出する(ステップ
S22)。 【0042】そして、EGR調整部50は、各気筒11
a〜11d毎の差ΔPiをそれぞれ、予め設定されたE
GR用許容値ΔPGEと比較する(ステップS23)。こ
こで、EGR用許容値ΔPGEは、実験により求められた
差ΔPiであって、上記した燃料供給量および点火時期
の変更により調整した状態で排気ガス還流量の変更によ
り必ず調整可能な値の最小値にほぼ設定されている。 【0043】ステップS23で、EGR用許容値ΔPGE
より大きい差ΔPiがある場合に、EGR調整部50
は、対象となる気筒について、差ΔPiに予め定められ
た補正係数kをかけた補正値Qpiを求める(ステップS
24)。そして、対象となる気筒について、この補正値
QpiでEGRバルブの制御データを補正し記憶部44に
更新記憶させて(ステップS25)、ステップS16に
戻る。すなわち、気筒別平均値が全体平均値より大きい
場合は、筒内圧を下げるように、サンプリング時に使用
したEGRバルブの開口量の制御データに対し補正値Q
piを増大、即ちEGR量を増やした値を新たなEGRバ
ルブの開口量の制御データとして記憶部44に更新記憶
させる。他方、気筒別平均値が全体平均値より小さい場
合は、筒内圧を上げるように、サンプリング時に使用し
たEGRバルブの開口量の制御データに対し補正値Qpi
を減少した値を新たなEGRバルブの開口量の制御デー
タとして記憶部44に更新記憶させる。これにより、以
降の制御では、EGRバルブの開口量の制御データとし
て、この更新記録された最新の制御データが用いられる
ことになる。 【0044】以上により、EGR調整部50は、筒内圧
の気筒別平均値と全体平均値との差ΔPiがEGR用許
容値ΔPGEより大きいすべての気筒、言い換えれば筒内
圧センサで検出される筒内圧の気筒別平均値がEGR用
許容範囲(全体平均値を中心とした±ΔPGEの範囲)外
にあるすべての気筒について、EGR制御部47による
EGRバルブの開口量(排気ガス還流量に相当)の制御
データを、差ΔPiがEGR用許容値ΔPGE内に、すな
わち筒内圧の気筒別平均値がEGR用許容範囲内に入る
よう補正することになる。そして、最終的に、ステップ
S23で、EGR用許容値ΔPGEより大きい差ΔPiが
すべての気筒11a〜11dでなくなった場合、すなわ
ち上記した補正によりすべての気筒11a〜11dの筒
内圧の気筒別平均値がEGR用許容範囲内に入ったこと
が筒内圧センサ38a〜38dで検出された場合、調整
制御を終了させる。 【0045】以上に述べた制御装置43によれば、ま
ず、燃料供給量・点火時期調整部49が、内燃機関10
の作動中であってEGR制御部47によるすべての気筒
11a〜11dに対する排気ガス還流量が0の時に、既
存の制御データで燃料供給および点火を行った後、筒内
圧センサ38a〜38dで検出される筒内圧が燃料供給
用許容範囲外にあるすべての気筒11a〜11dについ
て燃料制御部45による燃料供給量の制御データを筒内
圧が燃料供給用許容範囲内に入るよう補正する。このよ
うに、排気ガス還流量の影響を排除した状態で燃料供給
量を調整し、該燃料供給量に起因する各気筒11a〜1
1d間の筒内圧のバラツキを抑える。 【0046】次いで、燃料供給量・点火時期調整部49
は、上記補正によりすべての気筒11a〜11dの筒内
圧が燃料供給用許容範囲内に入ったことが筒内圧センサ
38a〜38dで検出されると筒内圧センサ38a〜3
8dで検出される筒内圧が点火時期用許容範囲外にある
すべての気筒11a〜11dについて点火時期制御部4
6による点火時期の制御データを筒内圧が点火時期用許
容範囲内に入るよう補正する。このように、排気ガス還
流量の影響を排除しかつ燃料供給量を調整した状態で点
火時期を調整し、該点火時期に起因する各気筒11a〜
11d間の筒内圧のバラツキを抑える。 【0047】次に、EGR調整部50が、燃料供給量・
点火時期調整部49による燃料供給量および点火時期の
制御データの補正によりすべての気筒11a〜11dの
筒内圧が点火時期用許容範囲内に入ったことが筒内圧セ
ンサ38a〜38dで検出されると、既存の制御データ
によりEGR制御部47で排気ガス還流を生じさせると
ともにこの排気ガス還流の発生後に筒内圧センサ38a
〜38dで検出される筒内圧がEGR用許容範囲外にあ
る気筒11a〜11dについてEGR制御部47による
排気ガス還流量の制御データを筒内圧がEGR用許容範
囲内に入るよう補正する。このように、燃料供給量・点
火時期調整部49による燃料供給量および点火時期の各
制御データを補正してこれらを最適値にした後に、EG
R制御部47による排気ガス還流量の制御データを調整
し、該排気ガス還流量に起因する各気筒11a〜11d
間の筒内圧のバラツキを抑える。 【0048】以上により、燃料供給量、点火時期および
排気ガス還流量の各制御データを順序立てて補正して内
燃機関10の各気筒11a〜11d間の筒内圧のバラツ
キを抑えることにより、燃費および出力を向上させるこ
とができる。 【0049】なお、以上においては、排気ガス還流装置
27が、排気ガスを圧送するためのポンプ31を有して
いる場合を例にとり説明したが、このポンプ31を設け
ずに吸気管12の負圧で吸入させるようにしてもよい。
また、以上においては、排気ガス還流量を強制的に0に
する場合を例にとり説明したが、排気ガス還流量が0と
なるタイミングで上記調整制御を行えば、排気ガス還流
量を強制的に0にするステップS2は不要となる。 【0050】 【発明の効果】以上詳述したように、本発明の内燃機関
制御装置によれば、燃料供給量、点火時期および排気ガ
ス還流量の各制御データを順序立てて補正して内燃機関
の各気筒間の筒内圧のバラツキを抑えることにより、燃
費および出力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明の一の実施の形態による内燃機関制御
装置により制御される内燃機関を概略的に示す平面図で
ある。 【図2】 本発明の一の実施の形態による内燃機関制御
装置により制御される内燃機関を概略的に示す側面図で
ある。 【図3】 本発明の一の実施の形態による内燃機関制御
装置等を示すブロック図である。 【図4】 本発明の一の実施の形態による内燃機関制御
装置の制御内容の一部を示すフローチャートである。 【図5】 本発明の一の実施の形態による内燃機関制御
装置の制御内容の他の一部を示すフローチャートであ
る。 【符号の説明】 10 内燃機関 11a〜11d 記憶部 38a〜38d 筒内圧センサ 43 制御装置(内燃機関制御装置) 44 記憶部 45 燃料制御部(燃料制御手段) 46 点火時期制御部(点火時期制御手段) 47 EGR制御部(EGR制御手段) 49 燃料供給量・点火時期調整手段(燃料供給量・点
火時期調整部) 50 EGR調整部(EGR調整手段)
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 43/00 301 F02D 43/00 301H F02M 25/07 550 F02M 25/07 550F F02P 5/15 F02P 5/15 G (72)発明者 福地 博直 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 中野 賢至 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 安部 賢二 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 加藤 裕明 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 沖 秀行 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 Fターム(参考) 3G022 AA03 AA10 DA01 DA02 EA07 FA07 GA01 GA07 GA15 3G062 AA03 BA04 BA08 DA01 DA02 FA04 FA05 GA00 GA02 GA06 3G084 AA03 BA13 BA17 BA20 DA01 DA02 DA23 EA11 EB26 EC03 FA00 FA21 3G301 HA06 HA13 JA01 JA02 JA05 MA13 NA01 NA08 NE17 PA07Z PC01Z PD15Z PE03Z

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 内燃機関の燃料供給量を各気筒毎に制御
    する燃料制御手段と、 前記内燃機関の点火時期を各気筒毎に制御する点火時期
    制御手段と、 前記内燃機関の排気ガス還流量を各気筒毎に制御するE
    GR制御手段と、 前記内燃機関の気筒内の圧力を各気筒毎に検出する筒内
    圧センサと、 前記EGR制御手段によるすべての気筒に対する排気ガ
    ス還流量が0の時に、前記筒内圧センサで検出される筒
    内圧が燃料供給用許容範囲外にあるすべての気筒につい
    て前記燃料制御手段による燃料供給量の制御データを筒
    内圧が前記燃料供給用許容範囲内に入るよう補正すると
    ともに、該補正によりすべての気筒の筒内圧が前記燃料
    供給用許容範囲内に入ったことが前記筒内圧センサで検
    出されると、前記筒内圧センサで検出される筒内圧が点
    火時期用許容範囲外にあるすべての気筒について前記点
    火時期制御手段による点火時期の制御データを筒内圧が
    前記点火時期用許容範囲内に入るよう補正する燃料供給
    量・点火時期調整手段と、 前記燃料供給量・点火時期調整手段による燃料供給量お
    よび点火時期の制御データの補正によりすべての気筒の
    筒内圧が前記点火時期用許容範囲内に入ったことが前記
    筒内圧センサで検出されると、前記EGR制御手段で排
    気ガス還流を発生させるとともに前記筒内圧センサで検
    出される筒内圧がEGR用許容範囲外にあるすべての気
    筒について前記EGR制御手段による排気ガス還流量の
    制御データを筒内圧が前記EGR用許容範囲内に入るよ
    う補正するEGR調整手段と、を具備する内燃機関制御
    装置。
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