JP2002097979A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

Control device of internal combustion engine

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JP2002097979A
JP2002097979A JP2000290460A JP2000290460A JP2002097979A JP 2002097979 A JP2002097979 A JP 2002097979A JP 2000290460 A JP2000290460 A JP 2000290460A JP 2000290460 A JP2000290460 A JP 2000290460A JP 2002097979 A JP2002097979 A JP 2002097979A
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JP
Japan
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pressure
engine
combustion chamber
pressure ratio
value
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000290460A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mikio Fujiwara
幹夫 藤原
Yasuaki Asaki
泰昭 浅木
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.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of an internal combustion engine capable of precisely executing control according to the detected value of the internal pressure in the combustion chamber of the internal combustion engine with a small quantity of operation. SOLUTION: The parameter PRX of the combustion condition is calculated by deducing '1' from the pressure ratio P3/P2 of the internal pressure P2 in the combustion chamber detected at 60 degrees before the top dead center in the compression process to the internal pressure P3 in the combustion chamber detected at 60 degrees after the top dead center in the expansion process. A target value PRCMD of the parameter of the combustion condition is calculated based on the engine operation condition (S12), and a corrected value KP of the air/fuel ratio is calculated so that the absolute value of the deviation DP between the target value PRCMD and the parameter PRX of the combustion condition is smaller than a prescribed deviation ΔDP (almost 0) (S13-S18). A basic fuel quantity TIM is corrected based on the corrected value KP of the air/fuel ratio and the time of fuel injection TOUT is calculated (S19).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の制御装
置に関し、特に機関の燃焼室内の圧力を検出し、検出し
た燃焼室内圧力に基づいて燃料供給量などを制御するも
のに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to a control device for detecting a pressure in a combustion chamber of an engine and controlling a fuel supply amount or the like based on the detected pressure in the combustion chamber.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧力センサを用いて内燃機関の燃焼室内
の圧力を検出し、その検出圧力値から正味平均有効圧P
meを算出し、この正味平均有効圧Pmeに応じて機関
に供給する混合気の空燃比を制御する手法が、特開平1
1−193735号公報に示されている。
2. Description of the Related Art The pressure in a combustion chamber of an internal combustion engine is detected by using a pressure sensor, and the net average effective pressure P is determined from the detected pressure value.
Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei.
It is disclosed in JP-A-1-173535.

【0003】この公報に示された手法によれば、正味平
均有効圧Pmeが燃焼室内圧力の検出値に基づいて算出
され、機関回転速度に応じて設定される閾値aと比較さ
れる。そして、Pme≧aであるときは、空燃比が徐々
にリーン化され、Pme<aとなると、空燃比が徐々に
リッチ化される。
According to the technique disclosed in this publication, the net average effective pressure Pme is calculated based on the detected value of the pressure in the combustion chamber, and is compared with a threshold value a set according to the engine speed. When Pme ≧ a, the air-fuel ratio is gradually made lean, and when Pme <a, the air-fuel ratio is gradually made rich.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の手法では、機関の仕事量を示す正味平均有効圧Pm
eを算出するため、サイクル毎の燃焼室内圧力を比較的
小さいクランク角度間隔で検出し、高速で積分演算を行
う必要がある。そのため、A/D変換器や制御装置のC
PUのコストが増加する、あるいはCPUの演算負荷が
大きくなって他の制御に支障をきたすおそれがある、と
いった課題がある。
However, in the above-mentioned conventional method, the net average effective pressure Pm indicating the work load of the engine is not sufficient.
In order to calculate e, it is necessary to detect the pressure in the combustion chamber for each cycle at a relatively small crank angle interval and perform an integration operation at a high speed. Therefore, the C / A of the A / D converter and the control device
There is a problem in that the cost of the PU increases, or the calculation load on the CPU increases, which may hinder other controls.

【0005】本発明は、このような課題を解決すべくな
されたものであり、機関の燃焼室内圧力の検出値に応じ
た制御を、少ない演算量で的確に行うことができる内燃
機関の制御装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and a control apparatus for an internal combustion engine capable of accurately performing control in accordance with a detected value of a pressure in a combustion chamber of an engine with a small amount of calculation. The purpose is to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項1に記載の発明は、内燃機関の燃焼室内の圧力を
検出する圧力検出手段と、前記機関のクランク軸回転角
度を検出する角度検出手段と、前記機関の回転速度検出
手段と、前記機関の負荷を検出する負荷検出手段とを有
する内燃機関の制御装置において、前記機関の圧縮行程
中における第1の燃焼室内圧力と、膨張行程中における
第2の燃焼室内圧力との圧力比を算出する圧力比算出手
段と、前記機関の回転速度及び負荷に応じて目標圧力比
を算出する目標圧力比算出手段と、前記圧力比が前記目
標圧力比と一致するように前記機関に供給する燃料量を
制御する燃料供給制御手段とを有することを特徴とす
る。
According to one aspect of the present invention, there is provided a pressure detecting means for detecting a pressure in a combustion chamber of an internal combustion engine, and an angle detecting means for detecting a crankshaft rotation angle of the engine. A first combustion chamber pressure during a compression stroke of the engine, the expansion stroke of the first combustion chamber, wherein a pressure of the first combustion chamber is increased during a compression stroke of the engine. Pressure ratio calculating means for calculating a pressure ratio with the pressure of the second combustion chamber in the inside, target pressure ratio calculating means for calculating a target pressure ratio according to the rotation speed and load of the engine, and wherein the pressure ratio is the target pressure. Fuel supply control means for controlling the amount of fuel supplied to the engine so as to match the pressure ratio.

【0007】この構成によれば、機関の圧縮行程中にお
ける第1の燃焼室内圧力と、膨張行程中における第2の
燃焼室内圧力との圧力比が算出され、機関の回転速度及
び負荷に応じて目標圧力比が算出され、前記圧力比が前
記目標圧力比と一致するように機関に供給する燃料量が
制御される。第1の燃焼室内圧力に対する第2の燃焼室
内圧力の比(第2の燃焼室内圧力/第1の燃焼室内圧
力)から「1」を減算することにより得られるパラメー
タ(圧力比−1)は、燃焼による単位重量当たりの発熱
量にほぼ比例するパラメータであり、圧力比そのものも
同様に燃焼による発熱量を示す指標として使用できる。
したがって、圧力比が機関運転状態に応じて設定される
目標圧力比と一致するように燃料供給量を制御すること
により、少ない演算量で的確な燃料供給量制御を行うこ
とが可能となる。このような圧力比に応じた燃料供給量
制御は、機関始動直後において空燃比センサが活性化す
るまで期間において特に有効である。
According to this configuration, the pressure ratio between the pressure in the first combustion chamber during the compression stroke of the engine and the pressure in the second combustion chamber during the expansion stroke is calculated, and the pressure ratio is determined according to the engine speed and load. A target pressure ratio is calculated, and the amount of fuel supplied to the engine is controlled such that the pressure ratio matches the target pressure ratio. A parameter (pressure ratio -1) obtained by subtracting "1" from the ratio of the second combustion chamber pressure to the first combustion chamber pressure (second combustion chamber pressure / first combustion chamber pressure) is as follows: The pressure ratio is a parameter substantially proportional to the calorific value per unit weight due to combustion, and the pressure ratio itself can also be used as an index indicating the calorific value due to combustion.
Therefore, by controlling the fuel supply amount so that the pressure ratio matches the target pressure ratio set according to the engine operating state, it is possible to perform accurate fuel supply amount control with a small calculation amount. Such control of the fuel supply amount according to the pressure ratio is particularly effective during the period immediately after the start of the engine until the air-fuel ratio sensor is activated.

【0008】請求項2に記載の発明は、内燃機関の燃焼
室内の圧力を検出する圧力検出手段と、前記機関のクラ
ンク軸回転角度を検出する角度検出手段とを有する内燃
機関の制御装置において、前記機関の圧縮行程中におけ
る第1の燃焼室内圧力と、膨張行程中における第2の燃
焼室内圧力との圧力比を算出する圧力比算出手段と、前
記圧力比が所定圧力比に一致するように前記機関の点火
時期を制御する点火時期制御手段とを有することを特徴
とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for an internal combustion engine, comprising: a pressure detecting means for detecting a pressure in a combustion chamber of the internal combustion engine; and an angle detecting means for detecting a crankshaft rotation angle of the engine. Pressure ratio calculating means for calculating a pressure ratio between a first combustion chamber pressure during a compression stroke of the engine and a second combustion chamber pressure during an expansion stroke, such that the pressure ratio matches a predetermined pressure ratio. Ignition timing control means for controlling the ignition timing of the engine.

【0009】この構成によれば、機関の圧縮行程中にお
ける第1の燃焼室内圧力と、膨張行程中における第2の
燃焼室内圧力との圧力比が算出され、前記圧力比が所定
圧力比に一致するように機関の点火時期が制御される。
所定圧力比を、例えば正常燃焼時の圧力比と、失火発生
時の圧力比との中間の値に設定することにより、失火限
界付近まで、点火時期を遅角させることが可能となる。
特に機関始動直後において、このような点火時期制御を
行うことにより、機関排気系に設けられる触媒の昇温を
促進することができる。
According to this configuration, the pressure ratio between the pressure in the first combustion chamber during the compression stroke of the engine and the pressure in the second combustion chamber during the expansion stroke is calculated, and the pressure ratio matches the predetermined pressure ratio. Thus, the ignition timing of the engine is controlled.
By setting the predetermined pressure ratio to, for example, an intermediate value between the pressure ratio at the time of normal combustion and the pressure ratio at the time of misfire occurrence, it is possible to retard the ignition timing to near the misfire limit.
Particularly, immediately after the start of the engine, by performing such ignition timing control, it is possible to promote the temperature rise of the catalyst provided in the engine exhaust system.

【0010】請求項3に記載の発明は、内燃機関の燃焼
室内の圧力を検出する圧力検出手段と、前記機関のクラ
ンク軸回転角度を検出する角度検出手段と、前記機関の
排気を吸気系に還流する排気還流機構とを有する内燃機
関の制御装置において、前記機関の圧縮行程中における
第1の燃焼室内圧力と、膨張行程中における第2の燃焼
室内圧力との圧力比を算出する圧力比算出手段と、前記
圧力比が所定圧力比に一致するように前記排気還流機構
による排気還流量を制御する排気還流量制御手段とを有
することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a pressure detecting means for detecting a pressure in a combustion chamber of an internal combustion engine, an angle detecting means for detecting a crankshaft rotation angle of the engine, and an exhaust of the engine to an intake system. In a control device for an internal combustion engine having a recirculating exhaust gas recirculation mechanism, a pressure ratio calculation for calculating a pressure ratio between a first combustion chamber pressure during a compression stroke of the engine and a second combustion chamber pressure during an expansion stroke of the engine. Means, and an exhaust gas recirculation amount control means for controlling an exhaust gas recirculation amount by the exhaust gas recirculation mechanism such that the pressure ratio matches a predetermined pressure ratio.

【0011】この構成によれば、機関の圧縮行程中にお
ける第1の燃焼室内圧力と、膨張行程中における第2の
燃焼室内圧力との圧力比が算出され、前記圧力比が所定
圧力比に一致するように排気還流量が制御される。所定
圧力比を、例えば正常燃焼時の圧力比と、失火発生時の
圧力比との中間の値に設定することにより、失火限界付
近まで、排気還流量を増加させることが可能となり、排
気特性や燃費を改善することができる。
According to this structure, the pressure ratio between the pressure in the first combustion chamber during the compression stroke of the engine and the pressure in the second combustion chamber during the expansion stroke is calculated, and the pressure ratio matches the predetermined pressure ratio. The exhaust gas recirculation amount is controlled in such a manner. By setting the predetermined pressure ratio to, for example, an intermediate value between the pressure ratio at the time of normal combustion and the pressure ratio at the time of misfire occurrence, it becomes possible to increase the amount of exhaust gas recirculation to near the misfire limit, thereby improving exhaust characteristics and Fuel efficiency can be improved.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明の一実施形態にかかる
内燃機関(以下単に「エンジン」という)及びその制御
装置の構成を示す図である。例えば4気筒のエンジン1
の吸気管2の途中にはスロットル弁3が配されている。
スロットル弁3にはスロットル弁開度(THA)センサ
4が連結されており、当該スロットル弁3の開度に応じ
た電気信号を出力してエンジン制御用電子コントロール
ユニット(以下「ECU」という)5に供給する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an internal combustion engine (hereinafter simply referred to as “engine”) and a control device thereof according to an embodiment of the present invention. For example, a four-cylinder engine 1
In the middle of the intake pipe 2, a throttle valve 3 is arranged.
A throttle valve opening (THA) sensor 4 is connected to the throttle valve 3 and outputs an electric signal corresponding to the opening of the throttle valve 3 to output an electronic control unit for engine control (hereinafter referred to as “ECU”) 5. To supply.

【0013】燃料噴射弁6はエンジン1とスロットル弁
3との間かつ吸気管2の図示しない吸気弁の少し上流側
に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃
料ポンプに接続されていると共にECU5に電気的に接
続されて当該ECU5からの信号により燃料噴射弁6の
開弁時間が制御される。
A fuel injection valve 6 is provided for each cylinder between the engine 1 and the throttle valve 3 and slightly upstream of an intake valve (not shown) of the intake pipe 2, and each injection valve is connected to a fuel pump (not shown). The ECU 5 is electrically connected to the ECU 5 and controls a valve opening time of the fuel injection valve 6 based on a signal from the ECU 5.

【0014】一方、スロットル弁3の直ぐ下流には吸気
管内の圧力を検出する吸気管内絶対圧(PBA)センサ
7が設けられており、この絶対圧センサ7により電気信
号に変換された絶対圧信号は前記ECU5に供給され
る。また、その下流には吸気温(TA)センサ8が取付
けられており、吸気温TAを検出して対応する電気信号
を出力してECU5に供給する。
On the other hand, immediately downstream of the throttle valve 3, an intake pipe absolute pressure (PBA) sensor 7 for detecting the pressure in the intake pipe is provided, and the absolute pressure signal converted into an electric signal by the absolute pressure sensor 7 is provided. Is supplied to the ECU 5. Further, an intake air temperature (TA) sensor 8 is mounted downstream thereof, detects the intake air temperature TA, outputs a corresponding electric signal, and supplies the electric signal to the ECU 5.

【0015】エンジン1の本体に装着されたエンジン水
温(TW)センサ9はサーミスタ等から成り、エンジン
水温(冷却水温)TWを検出して対応する温度信号を出
力してECU5に供給する。ECU5には、エンジン1
のクランク軸(図示せず)の回転角度を検出する角度検
出手段としてのクランク角度位置センサ10が接続され
ており、クランク軸の回転角度に応じた信号がECU5
に供給される。クランク角度位置センサ10は、エンジ
ン1の特定の気筒の所定クランク角度位置で信号パルス
(以下「CYL信号パルス」という)を出力する気筒判
別センサ、各気筒の吸入行程開始時の上死点(TDC)
より所定クランク角度前のクランク角度位置で(4気筒
エンジンではクランク角180度毎に)TDC信号パル
スを出力するTDCセンサ及びTDC信号パルスより短
い一定クランク角周期(例えば30度周期)で1パルス
(以下「CRK信号パルス」という)を発生するCRK
センサから成り、CYL信号パルス、TDC信号パルス
及びCRK信号パルスがECU5に供給される。これら
の信号パルスは、エンジン1の燃焼室内圧力(以下「筒
内圧」という)のサンプルタイミング、燃料噴射時期、
点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転数
(エンジン回転速度)NEの検出に使用される。
The engine water temperature (TW) sensor 9 mounted on the main body of the engine 1 is composed of a thermistor or the like, detects the engine water temperature (cooling water temperature) TW, outputs a corresponding temperature signal, and supplies it to the ECU 5. The ECU 5 includes the engine 1
A crank angle position sensor 10 as angle detecting means for detecting a rotation angle of a crankshaft (not shown) is connected, and a signal corresponding to the rotation angle of the crankshaft is output from the ECU 5.
Supplied to The crank angle position sensor 10 outputs a signal pulse (hereinafter referred to as a “CYL signal pulse”) at a predetermined crank angle position of a specific cylinder of the engine 1, and a top dead center (TDC) at the start of an intake stroke of each cylinder. )
A TDC sensor that outputs a TDC signal pulse at a crank angle position earlier than a predetermined crank angle (every 180 degrees of a crank angle in a four-cylinder engine) and one pulse at a constant crank angle cycle (for example, a 30-degree cycle) shorter than the TDC signal pulse ( CRK that generates a “CRK signal pulse”)
A CYL signal pulse, a TDC signal pulse and a CRK signal pulse are supplied to the ECU 5. These signal pulses correspond to the sample timing of the pressure in the combustion chamber of the engine 1 (hereinafter referred to as “in-cylinder pressure”), the fuel injection timing,
It is used to control various timings such as ignition timing and to detect the engine speed (engine speed) NE.

【0016】排気管12には、排気中のNOx、HC、
COの浄化を行う三元触媒16が設けられ、三元触媒1
6の上流位置には、空燃比センサとしての酸素濃度セン
サ(以下「LAFセンサ」という)14が装着されてい
る。このLAFセンサ14は排気中の酸素濃度(空燃
比)にほぼ比例するレベルの電気信号を出力し、ECU
5に供給する。
In the exhaust pipe 12, NOx, HC,
A three-way catalyst 16 for purifying CO is provided.
An oxygen concentration sensor (hereinafter, referred to as “LAF sensor”) 14 as an air-fuel ratio sensor is mounted at an upstream position of the sensor 6. The LAF sensor 14 outputs an electric signal of a level substantially proportional to the oxygen concentration (air-fuel ratio) in the exhaust gas,
5

【0017】吸気管2のスロットル弁3の下流側と、排
気管12の三元触媒16の上流側との間には、排気還流
通路21が設けられており、排気還流通路21の途中に
は排気還流量を制御する排気還流弁(以下「EGR弁」
という)22が設けられている。EGR弁22は、ソレ
ノイドを有する電磁弁であり、その弁開度はECU5に
より制御される。EGR弁22には、その弁開度(弁リ
フト量)LACTを検出するリフトセンサ23が設けら
れており、その検出信号はECU5に供給される。排気
還流通路21及びEGR弁22より、排気還流機構が構
成される。
An exhaust gas recirculation passage 21 is provided between the intake pipe 2 downstream of the throttle valve 3 and the exhaust pipe 12 upstream of the three-way catalyst 16. An exhaust gas recirculation valve that controls the amount of exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as an “EGR valve”)
22) are provided. The EGR valve 22 is an electromagnetic valve having a solenoid, and its valve opening is controlled by the ECU 5. The EGR valve 22 is provided with a lift sensor 23 for detecting the valve opening (valve lift amount) LACT, and the detection signal is supplied to the ECU 5. The exhaust gas recirculation passage 21 and the EGR valve 22 constitute an exhaust gas recirculation mechanism.

【0018】ECU5は、各種センサからの入力信号波
形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナロ
グ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する
入力回路、中央演算処理ユニット(以下「CPU」とい
う)、CPUで実行される各種演算プログラム及び演算
結果等を記憶するメモリ、燃料噴射弁6などに駆動信号
を供給する出力回路等から構成される。
The ECU 5 has an input circuit having a function of shaping input signal waveforms from various sensors, correcting a voltage level to a predetermined level, converting an analog signal value into a digital signal value, and the like, a central processing unit (hereinafter referred to as a central processing unit). A CPU that stores various arithmetic programs executed by the CPU, arithmetic results, and the like, an output circuit that supplies a drive signal to the fuel injection valve 6 and the like.

【0019】ECU5は、各種エンジンパラメータ信号
に基づいてエンジン運転状態を判別し、エンジン回転数
NE及び吸気管内絶対圧PBAに応じて設定されるEG
R弁22の弁開度指令値LCMDと、リフトセンサ23
によって検出される実弁開度LACTとの偏差を零にす
るようにEGR弁22のソレノイドに制御信号を供給す
る。またECU5は、エンジン運転状態に応じて燃料噴
射弁6の開弁時間としての燃料噴射時間TOUTを算出
し、エンジン運転状態に応じた最適の空燃比となるよう
に燃料供給量制御を行う。
The ECU 5 determines the engine operating state based on various engine parameter signals, and sets EG which is set according to the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA.
The valve opening command value LCMD of the R valve 22 and the lift sensor 23
The control signal is supplied to the solenoid of the EGR valve 22 so as to make the deviation from the actual valve opening LACT detected by the control routine to zero. Further, the ECU 5 calculates the fuel injection time TOUT as the valve opening time of the fuel injection valve 6 according to the engine operating state, and controls the fuel supply amount so as to obtain an optimum air-fuel ratio according to the engine operating state.

【0020】図2に示すようにエンジン1の各気筒(#
1〜#4気筒)にはそれぞれ燃焼室内の圧力を検出する
圧力検出手段としての筒内圧センサ31〜34が設けら
れており、これらのセンサの出力信号は、それぞれ図示
しないチャージアンプを経てマルチプレクサ35を介し
てA/D変換部36に供給される。マルチプレクサ35
は、筒内圧センサ31〜34の出力信号を、クランク角
180度毎に切り換えて、各気筒の圧縮行程及び膨張行
程における筒内圧を示す信号を、A/D変換部36に供
給する。A/D変換部36は、入力信号を所定のタイミ
ングでサンプリングし、そのサンプル値をディジタル信
号に変換してECU5に供給する。
As shown in FIG. 2, each cylinder (#
Cylinders 1 to 4) are provided with in-cylinder pressure sensors 31 to 34 as pressure detecting means for detecting the pressure in the combustion chamber, respectively, and output signals of these sensors are output to a multiplexer 35 via a charge amplifier (not shown). Is supplied to the A / D converter 36 via the. Multiplexer 35
Switches the output signals of the in-cylinder pressure sensors 31 to 34 every 180 degrees of the crank angle, and supplies the signals indicating the in-cylinder pressure in the compression stroke and the expansion stroke of each cylinder to the A / D converter 36. The A / D converter 36 samples the input signal at a predetermined timing, converts the sampled value into a digital signal, and supplies the digital signal to the ECU 5.

【0021】図3は、筒内圧PCYLの推移を示す図で
あり、実線L1が通常燃焼時の特性を示し、破線L2が
失火時の特性を示す。本実施形態では、上死点前60度
のクランク角度位置及び上死点後60度のクランク角度
位置にて、筒内圧PCYLをサンプリングし、それぞれ
の検出圧をP2,P3とする。そして、検出圧P3の検
出圧P2に対する圧力比PR=P3/P2から「1」を
減算して得られるパラメータを、エンジン1の燃焼状態
を示す燃焼状態パラメータPRX(=PR−1)として
採用する。
FIG. 3 is a graph showing the transition of the in-cylinder pressure PCYL. The solid line L1 shows the characteristic during normal combustion, and the broken line L2 shows the characteristic during misfire. In the present embodiment, the in-cylinder pressure PCYL is sampled at a crank angle position of 60 degrees before the top dead center and at a crank angle position of 60 degrees after the top dead center, and the detected pressures are P2 and P3. Then, a parameter obtained by subtracting "1" from the pressure ratio PR = P3 / P2 of the detected pressure P3 to the detected pressure P2 is adopted as a combustion state parameter PRX (= PR-1) indicating the combustion state of the engine 1. .

【0022】以下にその理由を説明する。エンジン1の
燃焼による発熱量Qは、下記式(1)で与えられる。 ここで、ηhは燃焼効率、Bは供給燃料量、Huは燃料
の低発熱量、Gは動作ガス重量、λは空気過剰率、Ga
thは理論空気重量である。
The reason will be described below. The heat value Q due to the combustion of the engine 1 is given by the following equation (1). Here, ηh is the combustion efficiency, B is the supplied fuel amount, Hu is the low calorific value of the fuel, G is the operating gas weight, λ is the excess air ratio, Ga
th is the theoretical air weight.

【0023】また定容比熱をCv、理想サイクルにおけ
る上死点の燃焼前後の圧力、温度をそれぞれP2’,P
3’,T2’,T3’とすると、発熱量Qは、下記式
(2)で与えられる。 Q=G×Cv×(T3’−T2’) (2) 式(2)は、以下のように変形できる。 Q=G×Cv×T2’×(T3’/T2’−1) =G×Cv×T2’×(P3’/P2’−1) =P2’×V2’×(P3’/P2’−1)/(κ−1) (3) ここでV2’は、上死点における燃焼室容積、κは混合
気の比熱比である。比熱比κは、定圧比熱Cp/定容比
熱Cvで定義され、実際のエンジンでは、κ=1.3で
ほぼ一定となることが実験的に確認されている。
The constant volume specific heat is Cv, and the pressure and temperature before and after combustion at the top dead center in the ideal cycle are P2 'and P2, respectively.
Assuming 3 ′, T2 ′ and T3 ′, the calorific value Q is given by the following equation (2). Q = G × Cv × (T3′−T2 ′) (2) Equation (2) can be modified as follows. Q = G × Cv × T2 ′ × (T3 ′ / T2′−1) = G × Cv × T2 ′ × (P3 ′ / P2′−1) = P2 ′ × V2 ′ × (P3 ′ / P2′−1) ) / (Κ-1) (3) where V2 ′ is the combustion chamber volume at the top dead center, and κ is the specific heat ratio of the air-fuel mixture. The specific heat ratio κ is defined as constant pressure specific heat Cp / constant volume specific heat Cv, and it has been experimentally confirmed that in an actual engine, κ is approximately constant at κ = 1.3.

【0024】式(1)及び(3)より、単位重量当たり
の発熱量qは、下記式(4)で与えられる。 q=ηh×Hu/(1+λ×Gath) =(P2’/G)×V2’×(P3’/P2’−1)/(κ−1) =R×T2’×(P3’/P2’−1)/(κ−1) =R×T1×ε(κ-1)×(P3’/P2’−1)/(κ−1) ここで、P3’/P2’はP3/P2に略等しいので、 q≒R×T1×ε(κ-1)×(P3/P2−1)/(κ−1) (4) ここで、Rはガス定数、εは圧縮比、T1は圧縮行程開
始時の筒内温度であり、また(P3/P2−1)は、燃
焼状態パラメータPRXである。このように、燃焼状態
パラメータPRXは、単位重量当たりの発熱量qに応じ
た(温度T1が一定であれば、発熱量qに比例する)指
標であり、燃焼状態を的確に示すパラメータであること
がわかる。
From the equations (1) and (3), the calorific value q per unit weight is given by the following equation (4). q = ηh × Hu / (1 + λ × Gath) = (P2 ′ / G) × V2 ′ × (P3 ′ / P2′−1) / (κ−1) = R × T2 ′ × (P3 ′ / P2′− 1) / (κ−1) = R × T1 × ε (κ−1) × (P3 ′ / P2′−1) / (κ−1) Here, P3 ′ / P2 ′ is substantially equal to P3 / P2. Therefore, q ≒ R × T1 × ε (κ-1) × (P3 / P2-1) / (κ-1) (4) where R is the gas constant, ε is the compression ratio, and T1 is the start of the compression stroke. , And (P3 / P2-1) is a combustion state parameter PRX. As described above, the combustion state parameter PRX is an index corresponding to the calorific value q per unit weight (proportional to the calorific value q if the temperature T1 is constant), and is a parameter that accurately indicates the combustion state. I understand.

【0025】図4は、空燃比A/Fと、燃焼状態パラメ
ータPRXとの関係を示す図であり、実線L3は理論的
な特性を示し、破線L4は実際の特性を示す。実際の特
性を示すL4が理論特性を示すL3より下側となる、す
なわち発生熱量が減少するのは、燃焼反応と逆の反応で
ある熱解離によって、熱が奪われるからである。図4の
破線L4から明らかなように、PRX=3.7が空燃比
A/F=12.5〜14.0程度に相当し、PRX=
2.6が空燃比A/F=20.0程度に相当する。そし
て空燃比が14.0よりリーン側の範囲では、空燃比の
増加に対して燃焼状態パラメータPRXは単調に減少す
るので、LAFセンサ出力に代えて、燃焼状態パラメー
タPRXに応じた空燃比フィードバック制御を行うこと
ができる。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the air-fuel ratio A / F and the combustion state parameter PRX. The solid line L3 indicates the theoretical characteristic, and the broken line L4 indicates the actual characteristic. The reason why L4 indicating actual characteristics is lower than L3 indicating theoretical characteristics, that is, the amount of generated heat is reduced is because heat is taken away by thermal dissociation which is a reaction opposite to the combustion reaction. As is clear from the broken line L4 in FIG. 4, PRX = 3.7 corresponds to the air-fuel ratio A / F = 12.5 to 14.0, and PRX = 3.7.
2.6 corresponds to the air-fuel ratio A / F = about 20.0. In the range where the air-fuel ratio is leaner than 14.0, the combustion state parameter PRX monotonously decreases as the air-fuel ratio increases. Therefore, instead of the LAF sensor output, the air-fuel ratio feedback control according to the combustion state parameter PRX is performed. It can be performed.

【0026】図5は、燃料噴射弁6の開弁時間(以下
「燃料噴射時間」または「燃料噴射量」という)TOU
Tを算出する処理のフローチャートであり、この処理は
TDC信号パルスの発生に同期してECU5のCPUで
実行される。以下の説明において(n),(n−1)
は、それぞれ今回値及び前回値であることを示すために
付されている。今回値を示す(n)は、通常は省略して
いるが、今回値であることを明確にしたい場合に付され
ている。
FIG. 5 shows the valve opening time (hereinafter referred to as "fuel injection time" or "fuel injection amount") TOU of the fuel injection valve 6.
5 is a flowchart of a process for calculating T, which is executed by the CPU of the ECU 5 in synchronization with generation of a TDC signal pulse. In the following description, (n), (n-1)
Are added to indicate the current value and the previous value, respectively. (N) indicating the current value is usually omitted, but is added when it is necessary to clarify the current value.

【0027】ステップS11では、エンジン運転状態、
具体的にはエンジン回転数NE及び吸気管内絶対圧PB
Aに応じてTIマップを検索し、基本燃料量TIMを算
出する。TIマップは、マップ上のエンジン回転数NE
及び吸気管内絶対圧PBAに対応する運転状態におい
て、エンジン1に供給される混合気の空燃比がほぼ理論
空燃比になるように設定されている。
In step S11, the engine operation state,
Specifically, the engine speed NE and the absolute pressure PB in the intake pipe
A TI map is searched according to A, and a basic fuel amount TIM is calculated. The TI map indicates the engine speed NE on the map.
In the operating state corresponding to the intake pipe absolute pressure PBA, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine 1 is set to be substantially equal to the stoichiometric air-fuel ratio.

【0028】ステップS12では、エンジン回転数NE
及び吸気管内絶対圧PBAに応じて図6に示すPRCM
Dマップを検索し、燃焼状態パラメータPRXの目標値
PRCMDを算出する。PRCMDマップは、目標値P
RCMDをリーン側所定値PRCMD1(例えば2.
6)に設定する領域R1と、目標値PRCMDをリッチ
側所定値PRCMD2(例えば3.7)に設定する領域
R2とからなる。
In step S12, the engine speed NE
And the PRCM shown in FIG. 6 according to the intake pipe absolute pressure PBA.
The D map is searched to calculate a target value PRCMD of the combustion state parameter PRX. The PRCMD map shows the target value P
The RCMD is set to a predetermined value PRCMD1 on the lean side (for example, 2.
6) and a region R2 for setting the target value PRCMD to a rich predetermined value PRCMD2 (for example, 3.7).

【0029】ステップS13では、検出した燃焼状態パ
ラメータPRXと目標値PRCMDとの偏差DP(=P
RCMD−PRX)を算出し、次いで偏差DPの絶対値
が、所定偏差ΔDP(例えば、0.1)より小さいか否
かを判別する(ステップS14)。その結果|DP|<
ΔDPであるときは、空燃比補正値KPの今回値KP
(n)を前回値KP(n−1)に設定し(ステップS1
8)、ステップS19に進む。
In step S13, the deviation DP (= P) between the detected combustion state parameter PRX and the target value PRCMD is determined.
RCMD-PRX), and then determines whether or not the absolute value of the deviation DP is smaller than a predetermined deviation ΔDP (for example, 0.1) (Step S14). As a result | DP | <
If ΔDP, the current value KP of the air-fuel ratio correction value KP
(N) is set to the previous value KP (n-1) (step S1).
8) Go to step S19.

【0030】ステップS14で|DP|≧ΔDPである
ときは、偏差DPが負の値か否かを判別し(ステップS
15)、DP<0であるときは下記式(5)により、ま
たDP>0であるときは下記式(6)により、空燃比補
正値KP(n)を算出し(ステップS17,S16)、
ステップS19に進む。 KP(n)=KP(n−1)−DKP (5) KP(n)=KP(n−1)+DKP (6) ここでDKPは、比較的小さな正の値に設定される所定
修正値である。式(5)の演算を繰り返すことにより、
空燃比補正値KPは漸減し、式(6)の演算を繰り返す
ことにより、空燃比補正値KPは漸増する。ステップS
19では、下記式(7)により燃料噴射時間TOUTを
算出して、本処理を終了する。 TOUT=TIM×KP(n) (7)
When | DP | ≧ ΔDP in step S14, it is determined whether or not the deviation DP is a negative value (step S14).
15) When DP <0, the air-fuel ratio correction value KP (n) is calculated by the following equation (5), and when DP> 0, by the following equation (6) (steps S17 and S16),
Proceed to step S19. KP (n) = KP (n-1) -DKP (5) KP (n) = KP (n-1) + DKP (6) where DKP is a predetermined correction value set to a relatively small positive value. is there. By repeating the operation of equation (5),
The air-fuel ratio correction value KP gradually decreases, and the air-fuel ratio correction value KP gradually increases by repeating the calculation of Expression (6). Step S
In step 19, the fuel injection time TOUT is calculated by the following equation (7), and this processing ends. TOUT = TIM × KP (n) (7)

【0031】以上のように図5の処理によれば、エンジ
ン運転状態に応じて設定される目標値PRCMDと、燃
焼状態パラメータPRXとが一致するように、空燃比補
正値KPが算出され、これを基本燃料量TIMに乗算す
ることにより、燃料噴射時間TOUTが算出される。す
なわち目標値PRCMDに対応する目標空燃比となるよ
うに燃料供給量が制御される。したがって、LAFセン
サ14が活性化していない始動直後やLAFセンサ14
の故障時においても、燃焼状態パラメータPRSによ
り、空燃比を目標空燃比にフィードバック制御すること
ができる。燃焼状態パラメータPRXは、従来の手法に
おける正味平均有効圧Pmeに比べて少ない演算量で算
出できるので、少ない演算量で的確な燃料供給制御を行
うことができる。
As described above, according to the processing of FIG. 5, the air-fuel ratio correction value KP is calculated so that the target value PRCMD set according to the engine operating state matches the combustion state parameter PRX. Is multiplied by the basic fuel amount TIM to calculate the fuel injection time TOUT. That is, the fuel supply amount is controlled so as to attain the target air-fuel ratio corresponding to the target value PRCMD. Therefore, the LAF sensor 14 is not activated immediately after the start or the LAF sensor 14
Even at the time of failure, the air-fuel ratio can be feedback-controlled to the target air-fuel ratio by the combustion state parameter PRS. Since the combustion state parameter PRX can be calculated with a smaller amount of calculation than the net average effective pressure Pme in the conventional method, accurate fuel supply control can be performed with a smaller amount of calculation.

【0032】図7は、燃焼状態パラメータPRXに応じ
て点火時期の制御を行う処理のフローチャートであり、
この処理はTDC信号パルスの発生に同期してECU5
のCPUで実行される。ステップS21では、エンジン
運転状態、具体的にはエンジン回転数NE及び吸気管内
絶対圧PBAに応じて基本点火時期IGBを算出し、次
いでエンジン運転状態が、所定始動後運転状態であるか
否かを判別する(ステップS22)。ここで、所定始動
後運転状態とは、エンジン1の始動直後であってかつ三
元触媒16の温度TCATが所定温度(例えば300
℃)以下である状態とする。
FIG. 7 is a flowchart of a process for controlling the ignition timing according to the combustion state parameter PRX.
This processing is executed in synchronism with the generation of the TDC signal pulse.
Of the CPU. In step S21, the basic ignition timing IGB is calculated in accordance with the engine operating state, specifically, the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA. Then, it is determined whether the engine operating state is an operating state after a predetermined start. A determination is made (step S22). Here, the operation state after the predetermined start is immediately after the start of the engine 1 and the temperature TCAT of the three-way catalyst 16 is equal to the predetermined temperature (for example, 300 degrees).
℃) or less.

【0033】ステップS22の答が肯定(YES)であ
るときは、燃焼状態パラメータPRXが所定値PRXT
H以上か否かを判別する(ステップS23)。所定値P
RXTHは、失火発生時の燃焼状態パラメータ値と、正
常燃焼時の燃焼状態パラメータ値との間の値、例えば1
に設定される。ステップS23の判別の結果、PRX≧
PRXTHであるときは、下記式(8)により、点火時
期補正値DIGを算出し(ステップS24)、ステップ
S30に進む。 DIG(n)=DIG(n−1)−DDIG (8) ここで、DDIGは、比較的小さな正の値に設定される
所定修正値であり、式(8)の演算を繰り返すことによ
り、点火時期補正値DIGは漸減する、すなわち遅角方
向に補正量が増加する。
If the answer to step S22 is affirmative (YES), the combustion state parameter PRX is set to a predetermined value PRXT.
It is determined whether it is H or more (step S23). Predetermined value P
RXTH is a value between the combustion state parameter value at the time of misfire occurrence and the combustion state parameter value at the time of normal combustion, for example, 1
Is set to As a result of the determination in step S23, PRX ≧
If it is PRXTH, the ignition timing correction value DIG is calculated by the following equation (8) (step S24), and the process proceeds to step S30. DIG (n) = DIG (n-1) -DDIG (8) Here, DDIG is a predetermined correction value set to a relatively small positive value. The timing correction value DIG gradually decreases, that is, the correction amount increases in the retard direction.

【0034】ステップS23でPRX<PRXTHであ
るときは、これ以上遅角させると失火が発生するおそれ
があるので、下記式(9)により、点火時期補正値DI
Gを進角方向に修正し(ステップS25)、ステップS
30に進む。 DIG(n)=DIG(n−1)+DDIG (9) ステップS30では、燃焼状態パラメータに応じた点火
時期のフィードバック制御中であること「1」で示す点
火時期フィードバック制御フラグFPFBIGを「1」
に設定し、次いで下記式(10)により、基本点火時期
IGBに点火時期補正値DIG(n)を加算することに
より、点火時期IGを算出する(ステップS31)。 IG=IGB+DIG(n) (10)
If PRX <PRXTH in step S23, misfire may occur if the ignition timing is further retarded. Therefore, the ignition timing correction value DI is calculated by the following equation (9).
G is corrected in the advance direction (step S25), and step S is performed.
Go to 30. DIG (n) = DIG (n-1) + DDIG (9) In step S30, the ignition timing feedback control flag FPFBIG indicated by "1" indicating that the ignition timing feedback control is being performed according to the combustion state parameter is set to "1".
Then, the ignition timing IG is calculated by adding the ignition timing correction value DIG (n) to the basic ignition timing IGB according to the following equation (10) (step S31). IG = IGB + DIG (n) (10)

【0035】一方ステップS22の答が否定(NO)、
すなわちエンジン運転状態が所定始動後運転状態でない
ときは、点火時期フィードバック制御フラグFPFBI
Gが「1」であるか否かを判別する(ステップS2
6)。そして、FPFBIG=1であって所定始動後運
転状態でなくなった直後であるときは、ステップS27
に進み、点火時期補正値DIG(n)が0以上であるか
否かを判別する。その結果DIG(n)<0であるとき
は、前記式(9)により補正値DIGを増加方向に修正
し(ステップS29)、ステップS30に進む。ステッ
プS27及びS29により、補正値DIGは0に達する
まで漸増する。そして、DIG≧0となると、ステップ
S27からステップS28に進み、点火時期補正値DI
G(n)及び点火時期フィードバック制御フラグFPF
BIGを「0」として、ステップS31に進む。フラグ
FPFBIGが「0」に設定された後は、ステップS2
6から直ちにステップS28へ進む。
On the other hand, if the answer to step S22 is negative (NO),
That is, when the engine operation state is not the operation state after the predetermined start, the ignition timing feedback control flag FPFBI
It is determined whether or not G is "1" (step S2).
6). If FPFBIG = 1 and it is immediately after the driving state has stopped after the predetermined start, step S27
Then, it is determined whether or not the ignition timing correction value DIG (n) is 0 or more. As a result, when DIG (n) <0, the correction value DIG is corrected in the increasing direction according to the equation (9) (step S29), and the process proceeds to step S30. By steps S27 and S29, the correction value DIG gradually increases until it reaches 0. When DIG ≧ 0, the process proceeds from step S27 to step S28, where the ignition timing correction value DI
G (n) and ignition timing feedback control flag FPF
The BIG is set to “0”, and the process proceeds to step S31. After the flag FPFBIG is set to "0", the process proceeds to step S2.
From 6 immediately proceed to step S28.

【0036】図7の処理によれば、エンジン1の始動直
後であって触媒温度が所定温度以下の状態では、失火が
発生しない範囲で点火時期IGが最も遅角側に設定され
るようにフィードバック制御されるので、エンジン始動
直後において三元触媒16の昇温を促進することができ
る。なお、触媒温度TCATは、センサにより検出する
か、あるいは始動後の経過時間若しくは燃焼回数に応じ
て推定する。
According to the processing of FIG. 7, immediately after the start of the engine 1 and in a state where the catalyst temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, the feedback is performed so that the ignition timing IG is set to the most retarded side within a range where the misfire does not occur. Since the control is performed, the temperature rise of the three-way catalyst 16 can be promoted immediately after the engine is started. Note that the catalyst temperature TCAT is detected by a sensor, or is estimated according to the elapsed time after starting or the number of combustions.

【0037】図8は、燃焼状態パラメータPRXに応じ
て排気還流量(EGR量)の制御を行う処理のフローチ
ャートであり、この処理はTDC信号パルスの発生に同
期してECU5のCPUで実行される。ステップS41
では、エンジン運転状態、具体的にはエンジン回転数N
E及び吸気管内絶対圧PBAに応じて基本EGR量LC
MDBを算出する。なお、EGR量は、EGR弁22の
リフト量に比例するので、実際にはEGR弁リフト量で
示される。
FIG. 8 is a flowchart of a process for controlling the exhaust gas recirculation amount (EGR amount) according to the combustion state parameter PRX. This process is executed by the CPU of the ECU 5 in synchronization with the generation of the TDC signal pulse. . Step S41
Then, the engine operating state, specifically, the engine speed N
EGR amount LC according to E and intake pipe absolute pressure PBA
Calculate MDB. Since the EGR amount is proportional to the lift amount of the EGR valve 22, it is actually indicated by the EGR valve lift amount.

【0038】次いでエンジン運転状態が、排気還流を実
行できるEGR可能運転状態であるか否かを判別する
(ステップS42)。ここで、EGR可能運転状態と
は、例えばエンジン回転数NE及び吸気管内絶対圧PB
Aが所定上下限値の範囲内にあり、かつエンジン水温T
Wが所定温度(例えば55℃)以上である運転状態であ
る。
Next, it is determined whether or not the engine operation state is an EGR operation state where exhaust gas recirculation can be performed (step S42). Here, the EGR-enabled operating state includes, for example, the engine speed NE and the absolute pressure PB in the intake pipe.
A is within the range of predetermined upper and lower limits, and the engine coolant temperature T
This is an operation state in which W is equal to or higher than a predetermined temperature (eg, 55 ° C.).

【0039】ステップS42の答が肯定(YES)であ
るときは、燃焼状態パラメータPRXが所定値PRXT
H以上か否かを判別する(ステップS43)。所定値P
RXTHは、図7の処理と同一のものである。ステップ
S43の判別の結果、PRX≧PRXTHであるとき
は、下記式(11)により、EGR量補正値DLを算出
し(ステップS44)、ステップS50に進む。 DL(n)=DL(n−1)+DDL (11) ここで、DDLは、比較的小さな正の値に設定される所
定修正値であり、式(11)の演算を繰り返すことによ
り、EGR量補正値DLは漸増する、すなわちEGR量
を増加させる方向に補正量が増加する。
If the answer to step S42 is affirmative (YES), the combustion state parameter PRX is set to a predetermined value PRXT.
It is determined whether it is H or more (step S43). Predetermined value P
RXTH is the same as the process in FIG. If the result of determination in step S43 is that PRX ≧ PRXTH, an EGR amount correction value DL is calculated by the following equation (11) (step S44), and the process proceeds to step S50. DL (n) = DL (n-1) + DDL (11) Here, DDL is a predetermined correction value set to a relatively small positive value, and the EGR amount is obtained by repeating the calculation of Expression (11). The correction value DL gradually increases, that is, the correction amount increases in a direction to increase the EGR amount.

【0040】ステップS43でPRX<PRXTHであ
るときは、これ以上EGR量を増加させると失火が発生
するおそれがあるので、下記式(12)により、EGR
量補正値DLを減少方向に修正し(ステップS45)、
ステップS50に進む。 DL(n)=DL(n−1)−DDL (12) ステップS50では、燃焼状態パラメータに応じたEG
R量のフィードバック制御中であること「1」で示すE
GR量フィードバック制御フラグFPFBLを「1」に
設定し、次いで下記式(13)により、基本EGR量L
CMDBにEGR量補正値DL(n)を加算することに
より、EGR量LCMD、すなわちEGR弁22の弁開
度指令値を算出する(ステップS51)。 LCMD=LCMDB+DL(n) (13)
If PRX <PRXTH in step S43, a misfire may occur if the EGR amount is further increased. Therefore, EGR is calculated by the following equation (12).
The amount correction value DL is corrected in the decreasing direction (step S45),
Proceed to step S50. DL (n) = DL (n-1) -DDL (12) In step S50, the EG corresponding to the combustion state parameter is determined.
E indicated by "1" indicating that feedback control of R amount is being performed.
The GR amount feedback control flag FPFBL is set to “1”, and then the basic EGR amount L is calculated by the following equation (13).
The EGR amount LCMD, that is, the valve opening command value of the EGR valve 22 is calculated by adding the EGR amount correction value DL (n) to the CMDB (step S51). LCMD = LCMDB + DL (n) (13)

【0041】一方ステップS42の答が否定(NO)、
すなわちエンジン運転状態がEGR可能運転状態でない
ときは、EGR量フィードバック制御フラグFPFBL
が「1」であるか否かを判別する(ステップS46)。
そして、FPFBL=1であってEGR可能運転状態で
なくなった直後であるときは、ステップS47に進み、
EGR量補正値DL(n)が0以下であるか否かを判別
する。その結果DL(n)>0であるときは、前記式
(12)により補正値DLを減少方向に修正し(ステッ
プS49)、ステップS50に進む。ステップS47及
びS49により、補正値DLは0に達するまで漸減す
る。そして、DL≦0となると、ステップSS47から
ステップS48に進み、EGR量補正値DL(n)及び
EGR量フィードバック制御フラグFPFBLを「0」
として、ステップS51に進む。フラグFPFBLが
「0」に設定された後は、ステップS46から直ちにス
テップS48へ進む。
On the other hand, if the answer to step S42 is negative (NO),
That is, when the engine operation state is not the EGR-enabled operation state, the EGR amount feedback control flag FPFBL
Is determined as "1" (step S46).
Then, when FPFBL = 1 and immediately after the EGR-enabled operation state is stopped, the process proceeds to step S47,
It is determined whether or not the EGR amount correction value DL (n) is 0 or less. As a result, when DL (n)> 0, the correction value DL is corrected in the decreasing direction by the equation (12) (step S49), and the process proceeds to step S50. By steps S47 and S49, the correction value DL gradually decreases until it reaches zero. When DL ≦ 0, the process proceeds from step SS47 to step S48, in which the EGR amount correction value DL (n) and the EGR amount feedback control flag FPFBL are set to “0”.
To step S51. After the flag FPFBL is set to “0”, the process immediately proceeds from step S46 to step S48.

【0042】図8の処理によれば、エンジン1のEGR
可能運転状態にあるときは、失火が発生しない範囲でE
GR量が最大となるように設定されるようにフィードバ
ック制御されるので、排気還流による効果を最大限に得
ることができ、排気特性及び燃費を改善することができ
る。
According to the processing of FIG.
When the vehicle is in a possible operation state, E
Since the feedback control is performed so that the GR amount is set to the maximum, the effect of the exhaust gas recirculation can be obtained to the maximum, and the exhaust characteristics and the fuel efficiency can be improved.

【0043】本実施形態では、ECU5が、圧力比算出
手段、目標圧力比算出手段、燃料供給制御手段、点火時
期制御手段、及び排気還流量制御手段を構成する。より
具体的には、図5のステップS12が目標圧力比算出手
段に相当し、図5のステップS13〜S19が燃料供給
制御手段に相当し、図7の処理が点火時期制御手段に相
当し、図8の処理が排気還流量制御手段に相当する。
In this embodiment, the ECU 5 constitutes pressure ratio calculating means, target pressure ratio calculating means, fuel supply control means, ignition timing control means, and exhaust gas recirculation amount control means. More specifically, step S12 in FIG. 5 corresponds to target pressure ratio calculating means, steps S13 to S19 in FIG. 5 correspond to fuel supply control means, and the processing in FIG. 7 corresponds to ignition timing control means. The processing in FIG. 8 corresponds to the exhaust gas recirculation amount control means.

【0044】なお本発明は上述した実施形態に限るもの
ではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した
実施形態では、圧力比PR(=P3/P2)から「1」
を減算して得られる燃焼状態パラメータPRXを制御に
使用したが、圧力比PRそのものを使用するようにして
もよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, in the embodiment described above, the pressure ratio PR (= P3 / P2) is set to “1”.
Is used for control, but the pressure ratio PR itself may be used.

【0045】また筒内圧のサンプリングは、上死点が中
心となる2つタイミング、すなわち圧縮行程中の上死点
前SA度と、膨張行程中の上死点後SA度(0<SA<
90度)のタイミングで実行することが望ましいが、他
のタイミングでサンプリングした検出圧を用いることも
可能である。すなわち、例えば上死点前SB度のタイミ
ングでサンプリングした圧力値をP2Bとすると、下記
式(14)により、圧力値P2Bを、上死点前SA度の
圧力値P2に換算することができる。 P2=P2B×(V2B/V2)n (14)
The sampling of the in-cylinder pressure is performed at two timings centered on the top dead center, that is, SA before the top dead center during the compression stroke and SA after the top dead center during the expansion stroke (0 <SA <
(90 degrees), but it is also possible to use a detection pressure sampled at another timing. That is, for example, if the pressure value sampled at the timing of the SB degree before top dead center is P2B, the pressure value P2B can be converted into the pressure value P2 of the SA degree before top dead center by the following equation (14). P2 = P2B × (V2B / V2) n (14)

【0046】ただし、V2は上死点前SA度における燃
焼室容積、V2Bは上死点前SB度における燃焼室容
積、nはポリトロープ指数(1.3〜1.4程度であ
る)。なお、式(6)による換算が可能であるのは、サ
ンプルタイミング(SB度)がポリトロープ変化の範囲
内、すなわちP×Vnがほぼ一定となる範囲内にあるこ
とが必要である。
Here, V2 is the volume of the combustion chamber at SA degree before top dead center, V2B is the volume of the combustion chamber at SB degree before top dead center, and n is the polytropic index (about 1.3 to 1.4). Incidentally, it is possible in terms according to equation (6), the sample timing (SB degree) in the range of polytropic change, i.e. it is necessary to be within a range where the P × V n becomes substantially constant.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上詳述したように請求項1に記載の発
明によれば、機関の圧縮行程中における第1の燃焼室内
圧力と、膨張行程中における第2の燃焼室内圧力との圧
力比が算出され、機関の回転速度及び負荷に応じて目標
圧力比が算出され、前記圧力比が前記目標圧力比と一致
するように機関に供給する燃料量が制御されるので、少
ない演算量で的確な燃料供給量制御を行うことが可能と
なる。
As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, the pressure ratio between the pressure in the first combustion chamber during the compression stroke of the engine and the pressure in the second combustion chamber during the expansion stroke. Is calculated, the target pressure ratio is calculated according to the engine speed and the load, and the amount of fuel supplied to the engine is controlled so that the pressure ratio matches the target pressure ratio. Thus, it is possible to control the fuel supply amount.

【0048】請求項2に記載の発明によれば、機関の圧
縮行程中における第1の燃焼室内圧力と、膨張行程中に
おける第2の燃焼室内圧力との圧力比が算出され、前記
圧力比が所定圧力比に一致するように機関の点火時期が
制御される。所定圧力比を、例えば正常燃焼時の圧力比
と、失火発生時の圧力比との中間の値に設定することに
より、失火限界付近まで、点火時期を遅角させることが
可能となる。特に機関始動直後において、このような点
火時期制御を行うことにより、機関排気系に設けられる
触媒の昇温を促進することができる。
According to the second aspect of the present invention, the pressure ratio between the pressure in the first combustion chamber during the compression stroke of the engine and the pressure in the second combustion chamber during the expansion stroke is calculated, and the pressure ratio is calculated. The ignition timing of the engine is controlled to match the predetermined pressure ratio. By setting the predetermined pressure ratio to, for example, an intermediate value between the pressure ratio at the time of normal combustion and the pressure ratio at the time of misfire occurrence, it is possible to retard the ignition timing to near the misfire limit. Particularly, immediately after the start of the engine, by performing such ignition timing control, it is possible to promote the temperature rise of the catalyst provided in the engine exhaust system.

【0049】請求項3に記載の発明によれば、機関の圧
縮行程中における第1の燃焼室内圧力と、膨張行程中に
おける第2の燃焼室内圧力との圧力比が算出され、前記
圧力比が所定圧力比に一致するように排気還流量が制御
される。所定圧力比を、例えば正常燃焼時の圧力比と、
失火発生時の圧力比との中間の値に設定することによ
り、失火限界付近まで、排気還流量を増加させることが
可能となり、排気特性や燃費を改善することができる。
According to the third aspect of the present invention, the pressure ratio between the pressure in the first combustion chamber during the compression stroke of the engine and the pressure in the second combustion chamber during the expansion stroke is calculated, and the pressure ratio is calculated. The exhaust gas recirculation amount is controlled so as to match the predetermined pressure ratio. The predetermined pressure ratio, for example, the pressure ratio during normal combustion,
By setting the value to an intermediate value with the pressure ratio at the time of occurrence of misfire, it becomes possible to increase the exhaust gas recirculation amount to near the misfire limit, thereby improving exhaust characteristics and fuel efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその
制御装置の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an internal combustion engine and a control device thereof according to an embodiment of the present invention.

【図2】筒内圧センサ及びその出力信号処理回路の配置
を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an arrangement of an in-cylinder pressure sensor and an output signal processing circuit thereof.

【図3】クランク軸の回転角度に対する筒内圧の変化特
性を示す図である。
FIG. 3 is a graph showing a change characteristic of an in-cylinder pressure with respect to a rotation angle of a crankshaft.

【図4】空燃比と燃焼状態パラメータ(PRX)との関
係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an air-fuel ratio and a combustion state parameter (PRX).

【図5】燃料噴射量(TOUT)を算出する処理のフロ
ーチャートである。
FIG. 5 is a flowchart of a process for calculating a fuel injection amount (TOUT).

【図6】図5の処理で使用するマップを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a map used in the processing of FIG. 5;

【図7】点火時期(IG)を算出する処理のフローチャ
ートである。
FIG. 7 is a flowchart of a process for calculating an ignition timing (IG).

【図8】排気還流量(LCMD)を算出する処理のフロ
ーチャートである。
FIG. 8 is a flowchart of a process for calculating an exhaust gas recirculation amount (LCMD).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内燃機関 5 電子コントロールユニット(圧力比算出手段、目標
圧力比算出手段、燃料供給制御手段、点火時期制御手
段、排気還流量制御手段) 6 燃料噴射弁 7 吸気管内絶対圧センサ(負荷検出手段) 10 クランク角度位置センサ(角度検出手段、回転速
度検出手段) 31,32,33,34 筒内圧センサ(圧力検出手
段) 21 排気還流通路(排気還流機構) 22 排気還流弁(排気還流機構)
Reference Signs List 1 internal combustion engine 5 electronic control unit (pressure ratio calculation means, target pressure ratio calculation means, fuel supply control means, ignition timing control means, exhaust gas recirculation amount control means) 6 fuel injection valve 7 intake pipe absolute pressure sensor (load detection means) DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Crank angle position sensor (angle detection means, rotation speed detection means) 31, 32, 33, 34 In-cylinder pressure sensor (pressure detection means) 21 Exhaust recirculation passage (exhaust recirculation mechanism) 22 Exhaust recirculation valve (exhaust recirculation mechanism)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G022 AA10 DA07 EA01 FA02 FA06 GA01 GA05 GA07 GA08 GA09 GA10 GA11 GA15 3G062 AA03 BA02 EA12 FA02 FA03 FA04 FA06 FA08 FA13 GA02 GA04 GA08 GA15 GA17 GA18 GA21 GA26 3G092 AA01 AA17 AB02 BA04 BA09 BB01 DC09 EA04 EA17 EC01 FA06 FA15 FA24 GA02 HA04Z HA05Z HA06Z HA11Z HB01X HC01Z HC09X HD02Z HD03Z HD05Z HE01Z HE03Z HE05Z HE08Z 3G301 HA01 HA13 JA00 JA02 JA18 JA21 KA05 LA01 LB02 MA01 MA11 NB03 NC02 ND01 NE23 PA07Z PA10Z PA11Z PA17Z PB03A PC00A PC01Z PD02Z PD12Z PD15A PD15Z PE01Z PE03Z PE05Z PE08Z PE09A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page F term (reference) 3G022 AA10 DA07 EA01 FA02 FA06 GA01 GA05 GA07 GA08 GA09 GA10 GA11 GA15 3G062 AA03 BA02 EA12 FA02 FA03 FA04 FA06 FA08 FA13 GA02 GA04 GA08 GA15 GA17 GA18 GA21 GA26 3G092 AA01 BA09 BA BB01 DC09 EA04 EA17 EC01 FA06 FA15 FA24 GA02 HA04Z HA05Z HA06Z HA11Z HB01X HC01Z HC09X HD02Z HD03Z HD05Z HE01Z HE03Z HE05Z HE08Z 3G301 HA01 HA13 JA00 JA02 JA18 JA21 KA05 LA01 LB02 MA01 MA11 NB03ZA01 PD02 PE01Z PE03Z PE05Z PE08Z PE09A

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の燃焼室内の圧力を検出する圧
力検出手段と、前記機関のクランク軸回転角度を検出す
る角度検出手段と、前記機関の回転速度検出手段と、前
記機関の負荷を検出する負荷検出手段とを有する内燃機
関の制御装置において、 前記機関の圧縮行程中における第1の燃焼室内圧力と、
膨張行程中における第2の燃焼室内圧力との圧力比を算
出する圧力比算出手段と、 前記機関の回転速度及び負荷に応じて目標圧力比を算出
する目標圧力比算出手段と、 前記圧力比が前記目標圧力比と一致するように前記機関
に供給する燃料量を制御する燃料供給制御手段とを有す
ることを特徴とする内燃機関の制御装置。
1. A pressure detecting means for detecting a pressure in a combustion chamber of an internal combustion engine, an angle detecting means for detecting a crankshaft rotation angle of the engine, a rotational speed detecting means of the engine, and a load of the engine are detected. A control device for an internal combustion engine having a load detection unit that performs a first combustion chamber pressure during a compression stroke of the engine;
A pressure ratio calculating means for calculating a pressure ratio with the pressure in the second combustion chamber during an expansion stroke; a target pressure ratio calculating means for calculating a target pressure ratio according to a rotational speed and a load of the engine; A control device for controlling the amount of fuel supplied to the engine so as to match the target pressure ratio.
【請求項2】 内燃機関の燃焼室内の圧力を検出する圧
力検出手段と、前記機関のクランク軸回転角度を検出す
る角度検出手段とを有する内燃機関の制御装置におい
て、 前記機関の圧縮行程中における第1の燃焼室内圧力と、
膨張行程中における第2の燃焼室内圧力との圧力比を算
出する圧力比算出手段と、 前記圧力比が所定圧力比に一致するように前記機関の点
火時期を制御する点火時期制御手段とを有することを特
徴とする内燃機関の制御装置。
2. A control device for an internal combustion engine, comprising: a pressure detecting means for detecting a pressure in a combustion chamber of the internal combustion engine; and an angle detecting means for detecting a crankshaft rotation angle of the engine. A first combustion chamber pressure;
Pressure ratio calculating means for calculating a pressure ratio with the pressure in the second combustion chamber during the expansion stroke; and ignition timing control means for controlling the ignition timing of the engine so that the pressure ratio matches a predetermined pressure ratio. A control device for an internal combustion engine, comprising:
【請求項3】 内燃機関の燃焼室内の圧力を検出する圧
力検出手段と、前記機関のクランク軸回転角度を検出す
る角度検出手段と、前記機関の排気を吸気系に還流する
排気還流機構とを有する内燃機関の制御装置において、 前記機関の圧縮行程中における第1の燃焼室内圧力と、
膨張行程中における第2の燃焼室内圧力との圧力比を算
出する圧力比算出手段と、 前記圧力比が所定圧力比に一致するように前記排気還流
機構による排気還流量を制御する排気還流量制御手段と
を有することを特徴とする内燃機関の制御装置。
A pressure detecting means for detecting a pressure in a combustion chamber of the internal combustion engine; an angle detecting means for detecting a crankshaft rotation angle of the engine; and an exhaust gas recirculation mechanism for recirculating exhaust gas of the engine to an intake system. A control apparatus for an internal combustion engine having a first combustion chamber pressure during a compression stroke of the engine;
Pressure ratio calculating means for calculating a pressure ratio with the pressure in the second combustion chamber during an expansion stroke; and exhaust gas recirculation amount control for controlling an exhaust gas recirculation amount by the exhaust gas recirculation mechanism so that the pressure ratio matches a predetermined pressure ratio. And a control device for an internal combustion engine.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002079629A1 (en) * 2001-03-30 2002-10-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Internal combustion engine combustion diagnosis/control apparatus and combustion diagnosis/control method
JP2017020417A (en) * 2015-07-10 2017-01-26 本田技研工業株式会社 Control device of internal combustion engine

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