JP2008106782A - 多気筒エンジンの制御装置及び制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧縮着火燃焼モードを有する多気筒エンジンにおいて、好ましくはシリンダブロックもしくはシリンダヘッドに設けられる振動検出センサなどで周波数を検出、これを適正に解析することにより、各気筒の筒内圧力ピーク値、およびピーク時期をそれぞれ検出または推定する。これらがそれぞれ適正な範囲に収まるように、内部EGR量、燃料噴射条件、エンジン回転数などを制御する。
【選択図】図1
Description
図3は、エンジン12がPCU(制御装置)1によって圧縮着火燃焼モードで運転中の場合の制御フローチャートを示している。
Claims (24)
- 圧縮着火燃焼もしくは該圧縮着火燃焼と火花点火燃焼とを切り換え可能な多気筒エンジンの制御装置であって、
該制御装置は、各気筒別の燃焼状態を推定する気筒別燃焼状態推定手段と、前記各気筒別の燃焼状態を制御する燃焼状態制御手段と、を備え、
該燃焼状態制御手段は、圧縮着火燃焼モード運転時に、該モード運転時の前記気筒別燃焼状態推定手段の前記燃焼状態の推定に基づいて、前記各気筒別に燃焼状態を制御することを特徴とする多気筒エンジンの制御装置。 - 前記気筒別燃焼状態推定手段は、前記各気筒の筒内圧力のピーク値と該筒内圧力のピーク時期とを推定するものであり、前記燃焼状態制御手段は、前記各気筒の筒内圧力の前記ピーク値が所定範囲内、及び/又は、前記ピーク時期がピストン上死点後の所定期間内になるように制御することを特徴とする請求項1に記載の多気筒エンジンの制御装置。
- 前記燃焼状態制御手段は、前記多気筒エンジンの運転条件、前記多気筒エンジンを搭載した装置の運転状態、前記装置のユーザのユーザ意図等に基づいて、更に、火花点火燃焼と圧縮着火燃焼との切り換え等を含む他の燃焼状態を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の多気筒エンジンの制御装置。
- 前記気筒別燃焼状態推定手段は、前記多気筒エンジンのシリンダブロック、もしくは、シリンダヘッドに設けた振動検出センサの振動信号に基づいて燃焼状態を推定することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の多気筒エンジンの制御装置。
- 前記気筒別燃焼状態推定手段は、前記多気筒エンジンの出力軸に直接またはギアを介して接続する少なくとも一つの回転電動機からの信号に基づいて燃焼状態を推定することを特徴とする請求項1又は3に記載の多気筒エンジンの制御装置。
- 前記気筒別燃焼状態推定手段は、前記多気筒エンジンの少なくとも一つの気筒に設けた筒内圧力センサからの信号に基づいて燃焼状態を推定することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の多気筒エンジンの制御装置。
- 前記燃焼状態制御手段は、吸気弁および排気弁のバルブタイミング及びバルブリフト量のうち少なくともどれか一つを変化させて内部EGR量を変化させる可変バルブ機構と、前記多気筒エンジンの燃焼室に直接または間接的に燃料を噴射する燃料噴射装置と、前記多気筒エンジンの出力軸トルクを車両の動力伝達系に変速比を調整して伝達する変速機と、の少なくとも何れか一つを制御することを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載の多気筒エンジンの制御装置。
- 前記燃焼状態制御手段は、前記気筒別燃焼状態推定手段の推定に基づき、前記各気筒の内の少なくとも一つの気筒の前記筒内圧力のピーク値が所定値より低いか、もしくは、前記筒内圧力のピーク時期が所定時期より遅いと推定された場合に、前記可変バルブ機構によりマイナスオーバーラップ量を増して内部EGR量を増加させる制御を行うことを特徴とする請求項7に記載の多気筒エンジンの制御装置。
- 前記燃焼状態制御手段は、前記気筒別燃焼状態推定手段の推定に基づき、前記気筒の内の少なくとも一つの気筒の筒内圧力のピーク値が所定値より高いか、もしくは、ピーク時期が所定時期より早いと推定された場合に、前記可変バルブ機構によりマイナスオーバーラップ量を減じて内部EGR量を減少させる制御を行うことを特徴とする請求項7に記載の多気筒エンジンの制御装置。
- 前記燃焼状態制御手段は、前記気筒別燃焼状態推定手段の推定に基づき、前記気筒の内の少なくとも一つの気筒の筒内圧力ピーク値が所定値より低い、もしくは、ピーク時期が所定時期より遅いと推定される場合に、前記変速機により変速比を制御してエンジン回転数を減少させる制御行うことを特徴とする請求項7に記載の多気筒エンジンの制御装置。
- 前記燃焼状態制御手段は、前記気筒別燃焼状態推定手段の推定に基づき、前記気筒の内の少なくとも一つの気筒の筒内圧力ピーク値が所定値より高い、もしくは、ピーク時期が所定時期より早いと推定される場合に、前記変速機により変速比を制御してエンジン回転数を増加させる制御を行うことを特徴とする請求項7に記載の多気筒エンジンの制御装置。
- 前記燃焼状態制御手段は、更に、前記燃料噴射装置から各気筒に供給される1サイクル当たりの燃料量を増加させることを特徴とする請求項10に記載の多気筒エンジンの制御装置。
- 前記燃焼状態制御手段は、更に、前記燃料噴射装置から各気筒に供給される1サイクル当たりの燃料量を減少させることを特徴とする請求項10に記載の多気筒エンジンの制御装置。
- 前記燃料噴射装置は、筒内に直接燃料噴射する方式であり、前記燃焼状態制御手段は、前記圧縮着火燃焼モード時に前記可変バルブ機構によるマイナスオーバーラップ期間中に少なくとも1度の燃料噴射を行うべく制御し、前記気筒別燃焼状態推定手段の推定に基づき、前記各気筒の内の少なくとも一つの気筒の前記筒内圧力のピーク値が所定値より低いか、もしくは、前記筒内圧力のピーク時期が所定時期より遅いと推定された場合は、前記マイナスオーバーラップ期間中に前記燃料噴射装置から前記気筒内に噴射する燃料量を増加する制御を行うことを特徴とする請求項8に記載の多気筒エンジンの制御装置。
- 前記燃料噴射装置は、筒内に直接燃料噴射する方式であり、前記燃焼状態制御手段は、前記圧縮着火着火燃焼モード時に前記可変バルブ機構によるマイナスオーバーラップ期間中に少なくとも1度の燃料噴射を行うべく制御し、前記気筒別燃焼状態推定手段の推定に基づき、前記気筒の内の少なくとも一つの気筒の筒内圧力のピーク値が所定値より高いか、もしくは、ピーク時期が所定時期より早いと推定された場合は、前記マイナスオーバーラップ期間中に前記燃料噴射装置から前記気筒内に噴射する燃料量を減少する制御を行うことを特徴とする請求項9に記載の多気筒エンジンの制御装置。
- 前記制御装置は、前記気筒別燃焼状態推定手段の推定に基づき、少なくとも一つの気筒の筒内圧力のピーク値が所定範囲外、もしくは、該筒内圧力のピーク時期が所定期間外であると推定される場合は、前記多気筒エンジンにおける圧縮着火燃焼モード運転を禁止するか、もしくは、火花点火燃焼モード運転に切り換えることを特徴とする請求項1から15の何れか一項に記載の多気筒エンジンの制御装置。
- 前記圧縮着火燃焼モードを禁止した場合は、前記多気筒エンジンを搭載した装置のユーザに警告することを特徴とする請求項16に記載の多気筒エンジンの制御装置。
- 圧縮着火燃焼制御もしくは該圧縮着火燃焼と火花点火燃焼とを切り換え制御する多気筒エンジンの制御方法であって、
前記圧縮着火燃焼モード運転時に、各気筒別に、前記モード運転時の燃焼状態を推定し、該各気筒別に推定した燃焼状態に基づいて、前記各気筒をその気筒別に燃焼状態の制御をすることを特徴とする多気筒エンジンの制御方法。 - 前記多気筒エンジンの運転条件、前記多気筒エンジンを搭載した装置の運転状態、前記装置のユーザのユーザ意図等に基づいて、更に、火花点火燃焼と圧縮着火燃焼との切り換え等を含む他の燃焼状態の制御を行うことを特徴とする請求項18に記載の多気筒エンジンの制御方法。
- 前記気筒別の燃焼状態の推定は、前記各気筒の筒内圧力のピーク値と該筒内圧力のピーク時期とを推定するものであり、前記燃焼状態の制御は、前記各気筒の筒内圧力の前記ピーク値が所定範囲内、及び/又は、前記ピーク時期がピストン上死点後の所定期間内になるように制御をすることを特徴とする請求項18又は19に記載の多気筒エンジンの制御方法。
- 前記各気筒の筒内圧力は、前記多気筒エンジンの振動周波数を検出し、該振動周波数を解析した値であることを特徴とする請求項20に記載の多気筒エンジンの制御方法。
- 前記各気筒の筒内圧力は、前記多気筒エンジンの少なくとも1つの気筒に設けた筒内圧力センサの値であることを特徴とする請求項20に記載の多気筒エンジンの制御方法。
- 圧縮着火燃焼制御もしくは該圧縮着火燃焼と火花点火燃焼とを切り換え制御する多気筒エンジンの制御方法であって、
前記圧縮着火燃焼モード運転時に、各気筒別に、前記モード運転時の燃焼状態を推定し、前記各気筒の内の少なくとも一つの気筒の前記筒内圧力のピーク値が所定値より低いか高いか、もしくは、前記筒内圧力のピーク時期が所定時期より遅いか早いかの内、少なくともいすれか一つが推定された場合に、前記気筒の可変バルブ機構によりマイナスオーバーラップ量を増減して内部EGR量を増減させて燃焼状態の制御をすることを特徴とする多気筒エンジンの制御方法。 - 更に、前記各気筒の内の少なくとも一つの気筒の筒内圧力ピーク値が所定値より低いか高いか、もしくは、ピーク時期が所定時期より遅いか早いかの内、少なくともいすれか一つが推定された場合に、変速機により変速比を制御してエンジン回転数を増減させ、燃料噴射装置から各気筒に供給される1サイクル当たりの燃料量を増減させることを特徴とする請求項23に記載の多気筒エンジンの制御方法。
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