JP2007064006A - 内燃機関の検出装置及び制御装置 - Google Patents

内燃機関の検出装置及び制御装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 筒内充填空気量又はその気筒間バラツキを正確に検出し、筒内充填空気量を目標量に確実に一致させ又は筒内充填空気量の気筒間バラツキを確実に低減する。
【解決手段】 機関減速運転時の燃料供給停止時に、各気筒1aの筒内圧力を圧力センサ50により検出し、筒内圧力ピーク値を特定する。また、燃料供給停止時の吸入空気量を検出し、吸入空気量に基づいて許容範囲を算出する。筒内圧力ピーク値が許容範囲内にあるときには、当該気筒の筒内充填空気量が目標量に一致していると判断される。筒内圧力ピーク値が許容範囲外にあるときには、当該気筒の筒内充填空気量が目標量から逸脱していると判断され、警報装置55が作動される。
【選択図】 図1

Description

本発明は内燃機関の検出装置及び制御装置に関する。
筒内充填空気量に気筒間バラツキが生ずると燃焼圧力にも気筒間バラツキが生ずる。そこで、各気筒の燃焼圧力を検出し、燃焼圧力に基づき、筒内に充填された空気の量である筒内充填空気量の気筒間バラツキを検出するようにした内燃機関が公知である(特許文献1参照)。
特開2004−138036号公報
しかしながら、燃焼圧力の気筒間バラツキは筒内充填空気量だけでなく、例えば燃料噴射弁からの燃料噴射量や噴射時期、点火栓の点火時期などに気筒間バラツキがある場合にも発生する。従って、燃焼圧力の気筒間バラツキを検出しても筒内充填空気量の気筒間バラツキを正確に検出したことにはならず、燃焼圧力の気筒間バラツキがあるということで筒内充填空気量を制御しても、筒内充填空気量の気筒間バラツキを必ずしも低減することができない。
また、燃焼圧力を検出したとしても筒内充填空気量を正確に検出したことにならず、筒内充填空気量が目標量に一致しているときの燃焼圧力に一致するように燃焼圧力を制御したとしても実際の筒内充填空気量が目標量に一致しているとは限らない。
そこで本発明は、筒内充填空気量又はその気筒間バラツキを正確に検出することができる内燃機関の検出装置、及び筒内充填空気量を目標量に確実に一致させ又は筒内充填空気量の気筒間バラツキを確実に低減する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。
前記課題を解決するために1番目の発明によれば、機関運転中に機関への燃料供給が一時的に停止されるようになっている内燃機関において、燃料供給停止時に各気筒の筒内圧力を検出する手段と、該検出された各気筒の筒内圧力に基づき、筒内に充填された空気の量である筒内充填空気量の気筒間バラツキを検出する手段とを具備した検出装置が提供される。
また、前記課題を解決するために2番目の発明によれば、機関運転中に機関への燃料供給が一時的に停止されるようになっている内燃機関において、燃料供給停止時に各気筒の筒内圧力を検出する手段と、該検出された各気筒の筒内圧力に基づき、筒内に充填された空気の量である筒内充填空気量の気筒間バラツキを検出する手段と、筒内充填空気量の気筒間バラツキが小さくなるように筒内充填空気量を気筒毎に制御する手段とを具備した制御装置が提供される。
また、前記課題を解決するために3番目の発明によれば、機関運転中に機関への燃料供給が一時的に停止されるようになっている内燃機関において、燃料供給停止時に各気筒の筒内圧力を検出する手段と、該検出された各気筒の筒内圧力に基づき、筒内に充填された空気の量である筒内充填空気量が目標量に一致しているか否かを気筒毎に判断する手段と、を具備した検出装置が提供される。
また、前記課題を解決するために4番目の発明によれば、機関運転中に機関への燃料供給が一時的に停止されるようになっている内燃機関において、燃料供給停止時に各気筒の筒内圧力を検出する手段と、該検出された各気筒の筒内圧力に基づき、筒内に充填された空気の量である筒内充填空気量が目標量に一致しているか否かを気筒毎に判断する手段と、筒内充填空気量が目標量に一致していないと判断された気筒について筒内充填空気量が目標量に一致するように該気筒の筒内充填空気量を制御する手段とを具備した制御装置が提供される。
筒内充填空気量又はその気筒間バラツキを正確に検出することができ、筒内充填空気量を目標量に確実に一致させ又は筒内充填空気量の気筒間バラツキを確実に低減することができる。
図1は本発明を火花点火式内燃機関に適用した場合を示している。しかしながら、本発明を圧縮着火式内燃機関に適用することもできる。
図1を参照すると、機関本体1は例えば4つの気筒1aを具備する。各気筒1aを詳しく示す図2を図1と共に参照すると、2はシリンダブロック、3はシリンダヘッド、4はピストン、5は燃焼室、6は吸気弁、7は吸気ポート、8は排気弁、9は排気ポート、10は点火栓をそれぞれ示す。吸気ポート7は対応する吸気枝管11を介してサージタンク12に連結され、サージタンク12は吸気ダクト13を介してエアクリーナ14に連結される。各吸気枝管11内には燃料噴射弁15が配置され、吸気ダクト13内にはステップモータ16により駆動されるスロットル弁17が配置される。また、吸気弁6は気筒毎に設けられた吸気弁駆動装置21により駆動される。一方、排気ポート9は排気マニホルド18及び排気管19を介して触媒コンバータ20に連結される。
再び図1を参照すると、電子制御ユニット40はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス41によって互いに接続されたROM(リードオンリメモリ)42、RAM(ランダムアクセスメモリ)43、CPU(マイクロプロセッサ)44、入力ポート45及び出力ポート46を具備する。スロットル弁17上流の吸気ダクト13には吸入空気量Gaを検出するためのエアフローメータ49が取り付けられ、各気筒の燃焼室5内には筒内圧力Pcを例えば10ms間隔で逐次検出するための圧力センサ50が取り付けられる。また、アクセルペダル52にはアクセルペダル52の踏み込み量を検出するための踏み込み量センサ53が接続される。これらセンサ49,50,51,53の出力信号はそれぞれ対応するAD変換器47を介して入力ポート45に入力される。更に入力ポート45にはクランクシャフトが例えば30°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ54が接続される。CPU44ではクランク角センサ54の出力パルスに基づいて機関回転数NEが算出される。
一方、出力ポート46は対応する駆動回路48を介して点火栓10、燃料噴射弁15、ステップモータ16、吸気弁駆動装置21、及び警報装置55にそれぞれ接続され、これらは電子制御ユニット40からの出力信号に基づいて制御される。警報装置55は後述するような車両異常を車両運転者に知らせるためのものであり、例えばランプやブザーなどから構成される。
上述した吸気弁駆動装置21はそれぞれ対応する吸気弁6の開閉弁動作を変更することができる。本発明による実施例では、図3に実線で示されるように、最大リフト量及び吸気弁開弁期間(作用角)がほぼ一定に維持されつつ吸気弁開弁時期(位相)が連続的に変更される。この場合、最も進角された吸気弁開弁期間に対する吸気弁開弁期間の遅角量RETでもって吸気弁6の開閉弁動作を表すことができる。なお、図3において破線は排気弁8の開閉弁動作を表している。
本発明による実施例では、吸気弁駆動装置21は図4に示されるような電磁式の吸気弁駆動装置から構成される。この吸気弁駆動装置21は互いに離間して配置された磁性材料からなる上方固定コア22u及び下方固定コア22dと、これら上方コア22uと下方コア22d間の間隙内に収容されかつ吸気弁6のステム6aに固定された磁性材料からなる円盤23と、円盤23に対面するように上方コア22u及び下方コア22dにそれぞれ固定された上方及び下方ソレノイドコイル24u,24dと、円盤23と上方コア22u間に挿入された圧縮バネ25u及び円盤23と下方コア22d間に挿入された圧縮バネ25dとを具備する。吸気弁6を開弁すべきときには下方ソレノイドコイル24dが励勢され、上方ソレノイドコイル24uが消勢される。その結果、下方ソレノイドコイル24dによる磁気吸引力でもって円盤23が吸引され、吸気弁6が下降し、かくして吸気弁6が開弁される。これに対し、吸気弁6を閉弁すべきときには上方ソレノイドコイル24uが励勢され、下方ソレノイドコイル24dが消勢される。その結果、上方ソレノイドコイル24uによる磁気吸引力でもって円盤23が吸引され、吸気弁6が上昇し、かくして吸気弁6が閉弁される。
従って、上方及び下方ソレノイドコイル24u,24dへの通電タイミングを制御することにより、吸気弁6の開閉弁動作、例えば吸気弁遅角量RET(図3)を変更することができる。更に、吸気弁駆動装置21を互いに独立して制御することにより、各気筒の吸気弁6の開閉弁動作を互いに独立して制御することができ、例えばi番気筒の吸気弁遅角量RETi(i=1,2,3,4)を別個に変更することができる。
ここで、筒内に充填される空気の量を筒内充填空気量と称すると、吸気弁駆動装置21を制御して各気筒の吸気弁6の開閉弁動作を制御することにより、各気筒の筒内充填空気量を制御することができる。即ち、i番気筒の吸気弁遅角量RETi(i=1,2,3,4)を大きくすると、吸気行程時に燃焼室5から吸気ポート7に逆流する既燃ガスの量が少なくなり、従ってi番気筒の筒内充填空気量を増大させることができる。逆に、i番気筒の吸気弁遅角量RETiを小さくすると、吸気ポート7への逆流既燃ガス量が多くなり、従ってi番気筒の筒内充填空気量を減少させることができる。
なお、図5に示されるように、吸気弁開弁開始時期及び閉弁時期をほぼ一定に維持しつつ吸気弁6の最大リフト量を連続的に変更することによっても、筒内充填空気量を制御することができる。ここで、図5に破線で示されるのは排気弁8のリフト量である。
吸気弁駆動装置21を、カムシャフト上に取り付けられたカムから構成することもできる。この場合、例えばクランクシャフトに接続されたタイミングプーリとカムシャフトとの間の回転角位相を変更することにより吸気弁6の開弁時期を変更することができる。あるいは、カムのプロファイルを変更することにより吸気弁6の最大リフト量又は作用角を変更することができる。
図1の内燃機関では機関減速運転時に機関への燃料供給が一時的に停止される。このことを図6を参照しながら簡単に説明する。
図6は図1の内燃機関の燃料供給制御ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間角毎の割り込みによって実行される。図6を参照すると、まずステップ100では機関減速運転時であるか否かが判別される。機関減速運転時でないときには処理サイクルを終了する。機関減速運転時のときにはステップ101に進み、燃料供給停止時であるか否かが判別される。燃料供給が行われているときには次いでステップ102に進み、機関回転数NEが予め定められた第1の設定回転数NE1よりも高いか否かが判別される。NE≦NE1のときには次いでステップ103に進んで燃料供給を継続し、NE>NE1のときには次いでステップ104に進んで燃料供給を停止する。次いで処理サイクルを終了する。一方、燃料供給停止時にはステップ101からステップ105に進み、機関回転数NEが予め定められた第2の設定回転数NE2(<NE1)よりも低いか否かが判別される。NE≧NE2のときには次いでステップ104に進んで燃料供給停止を継続し、NE<NE2のときには次いでステップ103に進んで燃料供給を再開する。次いで処理サイクルを終了する。
さて、吸気ポート7の内壁面上や吸気弁6に主として固体炭素からなるデポジットが形成されると、吸気通路面積が正規の値よりも小さくなるので、筒内充填空気量が目標量又は正規の量よりも少なくなるおそれがある。また、カムにより吸気弁6を駆動する場合にカムと吸気弁間の間隙が正規の値から逸脱しているときにも筒内充填空気量が目標量から逸脱するおそれがある。
一方、燃料供給停止時における筒内圧力は筒内充填空気量に依存して変化する。即ち、筒内充填空気量が多くなると、例えばクランク角が圧縮上死点(TDC)周りのときに生ずる筒内圧力のピーク値が大きくなり、筒内充填空気量が少なくなると筒内圧力ピーク値が小さくなる。
そこで本発明による実施例では、燃料供給停止時における筒内圧力である停止時筒内圧力を検出し、この停止時筒内圧力に基づき、筒内充填空気量が目標量に一致しているか否かを気筒毎に判断するようにしている。
具体的には、まず、i番気筒の停止時筒内圧力Pci(i=1,2,3,4)がそれぞれ検出される。この検出結果の一例が図7に示されている。次いで、停止時筒内圧力Pciの例えばピーク値PcMiが特定される。なお、ピーク値PcMiに代えて、筒内圧力Pciの1サイクルにわたる平均値、曲線Pciで囲まれる図形の面積、曲線Pciの軌跡長などを用いることもできる。
次いで、筒内充填空気量の目標値を表す許容範囲(後述する)が決定され、i番気筒の停止時筒内圧力ピーク値PcMiがこの許容範囲内にあるか否かが判断される。停止時筒内圧力ピーク値PcMiが許容範囲内にあるときにはi番気筒の筒内充填空気量が目標量に一致していると判断される。これに対し、停止時筒内圧力ピーク値PcMiが許容範囲外にあるときにはi番気筒の筒内充填空気量が目標量から逸脱していると判断される。
その上で、いずれかの気筒の筒内充填空気量が目標量から逸脱していると判断されたときには、車両に異常があると判断され、警報装置55(図1)が作動される。
許容範囲について説明する。本発明による実施例では、図8に示されるように許容範囲Xは許容上限値PU及び許容下限値PLにより画定されている。これら許容上限値PU及び許容下限値PLは例えば燃料供給停止時における吸入空気量Gaの関数として予め実験により求められており、図8に示されるマップの形で予めROM42内に記憶されている。
図9に示される例では、燃料供給停止時における吸入空気量GaがGa1であるので、許容上限値PU及び許容下限値PLはそれぞれPU1及びPL1となる。この場合、2番気筒の停止時筒内圧力ピーク値PcM2及び3番気筒の停止時筒内圧力ピーク値PcM3は許容範囲X内にあり、2番気筒及び3番気筒の筒内充填空気量は目標量に一致している。しかしながら、1番気筒の停止時筒内圧力ピーク値PcM1は許容上限値PU1よりも大きく許容範囲X外にあり、1番気筒の筒内充填空気量は目標量よりも多くなっている。また、4番気筒の停止時筒内圧力ピーク値PcM4は許容下限値PL1よりも小さく許容範囲X外にあり、4番気筒の筒内充填空気量は目標量よりも少なくなっている。このため、警報装置55が作動される。
燃料供給停止時の筒内圧力は燃焼の影響を受けず、即ち燃料噴射量及び時期、又は点火時期の影響を受けない。従って、燃料供給停止時の筒内圧力は筒内充填空気量を正確に表しているということができ、筒内充填空気量が目標量に一致しているか否かを正確に判断することができる。
図10は本発明による実施例の検出及び算出ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
図10を参照すると、まずステップ110では燃料供給停止時であるか否かが判別される。燃料供給が行われているときには処理サイクルを終了する。燃料供給停止時には次いでステップ111に進み、複数回のサイクルにおいて、i番気筒の停止時筒内圧力Pciがそれぞれ検出され、i番気筒の停止時筒内圧力ピーク値PcMiがそれぞれ特定される(i=1,2,3,4)。また、停止時筒内圧力Pciの検出時における吸入空気量Gaが検出される。続くステップ112では、複数回のサイクルにおける、i番気筒の停止時筒内圧力ピーク値PcMiの平均値APcMiが算出される。続くステップ113では、複数回のサイクルにおける、吸入空気量Gaの平均値AGaが算出される。続くステップ114では、図8のマップから許容上限値PU及び許容下限値PLが算出される。続くステップ115では、ピーク値平均値APcMi並びに許容上限値PU及び許容下限値PLの算出が完了したことを示すフラグがセットされる。次いで処理サイクルを終了する。
図11は本発明による実施例の異常検出ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
図11を参照すると、まずステップ120では図10のルーチンでセットされるフラグがセットされているか否かが判別される。フラグがセットされていないときには処理サイクルを終了する。これに対し、フラグがセットされているときにはステップ121に進み、フラグがリセットされる。続くステップ122ではi番気筒のピーク値平均値APcMi(i=1,2,3,4)が許容上限値PU以下であるか否かが判別される。APcMi≦PUのときには次いでステップ123に進み、i番気筒のピーク値平均値APcMiが許容下限値PL以上であるか否かが判別される。APcMi≧PLのとき、即ちすべての気筒についてピーク値平均値APcMiが許容範囲X内にあるときには次いでステップ124に進み、警報装置55(図1)が停止される。即ち、このときにはすべての気筒の筒内充填空気量が目標量に一致していると判断される。
これに対し、ステップ122においてAPcMi>PUのとき又はステップ123においてAPcMi<PLのときには次いでステップ125に進み、警報装置55が作動される。即ち、このときにはいずれかの気筒の筒内充填空気量が目標量から逸脱していると判断される。
次に、本発明による別の実施例を説明する。
上述したように、吸気弁駆動装置21を制御して各気筒の吸気弁6の開閉弁動作を制御することにより各気筒の筒内充填空気量を制御することができる。
そこで本発明による別の実施例では、筒内充填空気量が目標量に一致していないと判断された気筒について筒内充填空気量が目標量に一致するように当該気筒の筒内充填空気量を制御するようにしている。
具体的に説明すると、i番気筒の停止時筒内圧力ピーク値PcMiが許容上限値PU(図8)よりも大きいときには、i番気筒の吸気弁遅角量RETiが予め定められた設定値rだけ減少され、i番気筒の筒内充填空気量が減少される。i番気筒の停止時筒内圧力ピーク値PcMiが許容下限値PL(図8)よりも小さいときには、i番気筒の吸気弁遅角量RETiが設定値rだけ増大され、i番気筒の筒内充填空気量が増大される。このような筒内充填空気量の補正はi番気筒の停止時筒内圧力ピーク値PcMiが許容範囲X内になるまで行われ、その結果i番気筒の筒内充填空気量が目標量に一致される。
図9に示される例では、1番気筒の停止時筒内圧力ピーク値PcM1が許容範囲X内になるまで1番気筒の筒内充填空気量が減少され、4番気筒の停止時筒内圧力ピーク値PcM4が許容範囲X内になるまで4番気筒の筒内充填空気量が増大される。
図12は本発明による別の実施例の筒内充填空気量補正ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
図12を参照すると、まずステップ130では図10のルーチンでセットされるフラグがセットされているか否かが判別される。フラグがセットされていないときには処理サイクルを終了する。これに対し、フラグがセットされているときにはステップ131に進み、フラグがリセットされる。続くステップ132ではi番気筒のピーク値平均値APcMi(i=1,2,3,4)が許容上限値PU以下であるか否かが判別される。APcMi≦PUのときには次いでステップ133に進み、i番気筒のピーク値平均値APcMiが許容下限値PL以上であるか否かが判別される。APcMi≧PLのとき、即ちすべての気筒についてピーク値平均値APcMiが許容範囲X内にあるときには処理サイクルを終了する。即ち、このときにはi番気筒の筒内充填空気量が目標量に一致していると判断され、i番気筒の筒内充填空気量の補正は行われない。
これに対し、ステップ132においてAPcMi>PUのときには次いでステップ134に進み、i番気筒の吸気弁遅角量RETiが設定値rだけ減少される。即ち、このときにはi番気筒の筒内充填空気量が目標量よりも多いと判断され、i番気筒の筒内充填空気量が減量補正される。一方、ステップ133においてAPcMi<PLのときには次いでステップ135に進み、i番気筒の吸気弁遅角量RETiが設定値rだけ増大される。即ち、このときにはi番気筒の筒内充填空気量が目標量よりも少ないと判断され、i番気筒の筒内充填空気量が増量補正される。
ところで、一部の気筒の停止時筒内圧力ピーク値PcMiが許容範囲X外にあり残りの気筒の停止時筒内圧力ピーク値PcMiが許容範囲X内にある場合には、筒内充填空気量の気筒間バラツキが大きくなっており、すべての気筒の停止時筒内圧力ピーク値PcMiが許容範囲X内にある場合には筒内充填空気量の気筒間バラツキが小さくなっていると言える。そうすると、上述のように各気筒の停止時筒内圧力ピーク値PcMiが許容範囲X内にあるか否かを判断することは、筒内充填空気量の気筒間バラツキを検出しているのと同じことになる。また、一部の気筒の停止時筒内圧力ピーク値PcMiが許容範囲X外にあり残りの気筒の停止時筒内圧力ピーク値PcMiが許容範囲X内にある場合に、すべての気筒の停止時筒内圧力ピーク値PcMiが許容範囲X内にあるように制御することは、筒内充填空気量の気筒間バラツキが小さくなるように筒内充填空気量を気筒毎に制御していることと同じことになる。
なお、筒内温度が異常に高くなったときや、点火作用が行われたにもかかわらず燃焼が行われないときなどにも、機関への燃料供給を一時的に停止することができ、このような燃料供給停止時に各気筒の筒内圧力を検出するようにしてもよい。
内燃機関の全体図である。 気筒の詳細断面図である。 本発明による実施例の吸気弁の開閉弁動作を説明する図である。 本発明による実施例の吸気弁駆動装置の詳細図である。 吸気弁の開閉弁動作の別の実施例を説明する図である。 図1の内燃機関の燃料供給制御ルーチンを示すフローチャートである。 筒内圧力を示す線図である。 許容上限値PU及び許容下限値PLを示すマップである。 本発明による実施例を説明するための図である。 本発明による実施例の検出及び算出ルーチンを示すフローチャートである。 本発明による実施例の異常検出ルーチンを示すフローチャートである。 本発明による別の実施例の筒内充填空気量補正ルーチンを示すフローチャートである。
符号の説明
1 機関本体
1a 気筒
21 吸気弁駆動装置
50 圧力センサ
55 警報装置

Claims (4)

  1. 機関運転中に機関への燃料供給が一時的に停止されるようになっている内燃機関において、燃料供給停止時に各気筒の筒内圧力を検出する手段と、該検出された各気筒の筒内圧力に基づき、筒内に充填された空気の量である筒内充填空気量の気筒間バラツキを検出する手段とを具備した検出装置。
  2. 機関運転中に機関への燃料供給が一時的に停止されるようになっている内燃機関において、燃料供給停止時に各気筒の筒内圧力を検出する手段と、該検出された各気筒の筒内圧力に基づき、筒内に充填された空気の量である筒内充填空気量の気筒間バラツキを検出する手段と、筒内充填空気量の気筒間バラツキが小さくなるように筒内充填空気量を気筒毎に制御する手段とを具備した制御装置。
  3. 機関運転中に機関への燃料供給が一時的に停止されるようになっている内燃機関において、燃料供給停止時に各気筒の筒内圧力を検出する手段と、該検出された各気筒の筒内圧力に基づき、筒内に充填された空気の量である筒内充填空気量が目標量に一致しているか否かを気筒毎に判断する手段と、を具備した検出装置。
  4. 機関運転中に機関への燃料供給が一時的に停止されるようになっている内燃機関において、燃料供給停止時に各気筒の筒内圧力を検出する手段と、該検出された各気筒の筒内圧力に基づき、筒内に充填された空気の量である筒内充填空気量が目標量に一致しているか否かを気筒毎に判断する手段と、筒内充填空気量が目標量に一致していないと判断された気筒について筒内充填空気量が目標量に一致するように該気筒の筒内充填空気量を制御する手段とを具備した制御装置。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7707977B2 (en) * 2006-10-18 2010-05-04 Caterpillar Inc. Variable valve performance detection strategy for internal combustion engine
US10570833B2 (en) * 2017-11-06 2020-02-25 Caterpillar Inc. System and method for predicting failure of a cylinder in a multi-cylinder engine
WO2019146439A1 (ja) * 2018-01-25 2019-08-01 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2510991B2 (ja) * 1986-05-10 1996-06-26 日産自動車株式会社 エンジン制御装置
DE4007557C2 (de) * 1989-03-10 1996-03-28 Mitsubishi Electric Corp Treibstoffregler für Verbrennungsmotor
JPH03233162A (ja) * 1990-02-06 1991-10-17 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関の燃焼制御装置
US5765532A (en) * 1996-12-27 1998-06-16 Cummins Engine Company, Inc. Cylinder pressure based air-fuel ratio and engine control
JP2003138975A (ja) * 2001-11-02 2003-05-14 Hitachi Unisia Automotive Ltd 内燃機関の吸入空気流量計測装置
JP4339572B2 (ja) 2002-08-21 2009-10-07 株式会社デンソー 内燃機関の制御装置
US7021287B2 (en) * 2002-11-01 2006-04-04 Visteon Global Technologies, Inc. Closed-loop individual cylinder A/F ratio balancing
US6848301B2 (en) * 2002-11-28 2005-02-01 Denso Corporation Cylinder-by-cylinder intake air quantity detecting apparatus for internal combustion engine
US6981488B2 (en) * 2003-09-16 2006-01-03 Southwest Research Institute Internal combustion engine cylinder-to-cylinder balancing with balanced air-fuel ratios

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