JP2010001790A - 内燃機関装置およびこれを備える車両並びに内燃機関装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】排気が吸気系に還流されているときの着火性をより適正なものにすると共にこのときに生じ得るトルク変動を抑制する。
【解決手段】排気を吸気系に還流するときには、ＥＧＲバルブの開度Ｖｅｇｒが大きいほど大きくなる傾向の初期値を用いて学習してＲＡＭの所定領域に記憶したコイル電流Ｉ（＃）を点火プラグの間隙に磁界を印加するコイルに流す電流として設定し（Ｓ１１０）、クランクシャフトの７２０度分の回転角速度ω（θ）におけるピーク値ω（ｐｅａｋ）のピーク偏差Δωが閾値ωｒｅｆ以上となったときには、ピーク値ω（ｐｅａｋ）の直前に点火した気筒に対応するコイル電流Ｉ（ｐｅａｋ）からピーク偏差Δωにゲインｋを乗じた値を減じたものを新たなコイル電流Ｉ（ｐｅａｋ）として設定する（Ｓ１３０〜Ｓ１９０）。これにより、着火性を向上させると共にトルク変動を抑制することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、内燃機関装置およびこれを備える車両並びに内燃機関装置の制御方法に関し、詳しくは、複数気筒の内燃機関と内燃機関の排気を内燃機関の吸気系に再循環する排気ガス再循環装置とを備える内燃機関装置およびこうした内燃機関装置を搭載する車両並びにこうした内燃機関装置の制御方法に関する。

従来、この種の内燃機関装置としては、中心電極と接地電極との間に電気火花を発生させることにより気筒内で点火可能な点火プラグと、この点火プラグにより発生する電気火花放電間隙に磁界を印加可能なコイルとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この内燃機関装置では、火花放電時にコイルに高圧電流を印加することによって着火性を向上している。
特開平５−１２９０６４号公報

近年、車両に搭載される内燃機関装置などでは、エネルギ効率の向上の観点から、内燃機関の排気を内燃機関の吸気系に再循環する排気ガス再循環装置の利用が積極的に行なわれており、排気が吸気系に環流されているときの着火性が良好になることが望まれる。一方、複数気筒の内燃機関では、排気の吸気系への還流が各気筒に吸入される混合気に対して均一なものとなればよいが、若干の不均一が生じることにより各気筒における爆発燃焼力に差が生じ、トルク変動が生じる場合がある。

本発明の内燃機関装置およびこれを備える車両並びに内燃機関装置の制御方法は、排気ガス再循環装置によって排気が還流されているときの着火性をより適正なものにすることを主目的の一つとする。また、本発明の内燃機関装置およびこれを備える車両並びに内燃機関装置の制御方法は、排気ガス再循環装置によって排気が還流されているときに生じ得るトルク変動を抑制することを主目的の一つとする。

本発明の内燃機関装置およびこれを備える車両並びに内燃機関装置の制御方法は、上述のいずれかの主目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。

本発明の第１の内燃機関装置は、
複数気筒の内燃機関と、前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に再循環する排気ガス再循環装置と、を備える内燃機関装置であって、
前記内燃機関の各気筒の点火プラグに対して電気火花間隙に磁界を印加する複数の磁界印加手段と、
前記排気ガス再循環装置により吸気系に再循環される排気の還流量が多いほど前記電気火花間隙に印加される磁界が大きくなるよう前記複数の磁界印加手段を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の第１の内燃機関装置では、排気ガス再循環装置により吸気系に再循環される排気の還流量が多いほど電気火花間隙に印加される磁界が大きくなるよう複数の磁界印加手段を制御する。これにより、排気の還流量を多くしても着火性を良好なものとすることができる。即ち、着火性をより適正なものとすることができる。

こうした本発明の第１の内燃機関装置において、前記内燃機関の出力軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記検出された回転位置に基づいて前記出力軸の回転角速度を演算する回転角速度演算手段と、を備え、前記制御手段は、前記演算された回転角速度の周期のピークが所定値以上のときには、前記複数の磁界印加手段のうち前記ピークの直前に点火した気筒に対応する磁界印加手段によって印加される磁界が他の磁界印加手段によって印加される磁界に比して小さくなるよう該対応する磁界印加手段を制御する手段である、ものとすることもできる。回転角速度の周期のピークの直前に点火した気筒の着火性を低下させると、その気筒の爆発燃焼による機械的なエネルギが小さくなり、回転角速度を小さくすることができる。これにより、回転角速度の周期のピークを小さくすることができ、内燃機関のトルク変動を抑制することができる。この場合、前記制御手段は、前記ピークが大きいほど前記対応する磁界印加手段によって印加される磁界が小さくなるよう該対応する磁界印加手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、トルク変動をより適正に抑制することができる。

本発明の第２の内燃機関装置は、
複数気筒の内燃機関と、前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に再循環する排気ガス再循環装置と、を備える内燃機関装置であって、
前記内燃機関の各気筒の点火プラグに対して電気火花間隙に磁界を印加する複数の磁界印加手段と、
前記内燃機関の出力軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記検出された回転位置に基づいて前記出力軸の回転角速度を演算する回転角速度演算手段と、
前記排気ガス再循環装置により吸気系に排気を再循環するときには前記電気火花間隙に印加される磁界が所定の磁界となるよう前記複数の磁界印加手段を制御し、前記演算された回転角速度の周期のピークが所定値以上のときには前記複数の磁界印加手段のうち前記ピークの直前に点火した気筒に対応する磁界印加手段によって印加される磁界が前記所定の磁界より小さくなるよう該対応する磁界印加手段を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の第２の内燃機関装置では、排気ガス再循環装置により吸気系に排気を再循環するときには電気火花間隙に印加される磁界が所定の磁界となるよう複数の磁界印加手段を制御する。これにより、各気筒の着火性を良好なものとすることができる。そして、内燃機関の出力軸の回転角速度の周期のピークが所定値以上のときには複数の磁界印加手段のうちピークの直前に点火した気筒に対応する磁界印加手段によって印加される磁界が所定の磁界より小さくなるようこの対応する磁界印加手段を制御する。これにより、回転角速度の周期のピークを小さくすることができ、内燃機関のトルク変動を抑制することができる。これは、回転角速度の周期のピークの直前に点火した気筒の着火性を低下させると、その気筒の爆発燃焼による機械的なエネルギが小さくなり、回転角速度を小さくすることができることに基づく。

本発明の車両は、上述のいずれかの態様の本発明の第１の内燃機関装置または第２の内燃機関装置、即ち、基本的には、複数気筒の内燃機関と、前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に再循環する排気ガス再循環装置と、を備える内燃機関装置であって、前記内燃機関の各気筒の点火プラグに対して電気火花間隙に磁界を印加する複数の磁界印加手段と、前記排気ガス再循環装置により吸気系に再循環される排気の還流量が多いほど前記電気火花間隙に印加される磁界が大きくなるよう前記複数の磁界印加手段を制御する制御手段と、を備えることを要旨とする第１の内燃機関装置、または、複数気筒の内燃機関と、前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に再循環する排気ガス再循環装置と、を備える内燃機関装置であって、前記内燃機関の各気筒の点火プラグに対して電気火花間隙に磁界を印加する複数の磁界印加手段と、前記内燃機関の出力軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記検出された回転位置に基づいて前記出力軸の回転角速度を演算する回転角速度演算手段と、前記排気ガス再循環装置により吸気系に排気を再循環するときには前記電気火花間隙に印加される磁界が所定の磁界となるよう前記複数の磁界印加手段を制御し、前記演算された回転角速度の周期のピークが所定値以上のときには前記複数の磁界印加手段のうち前記ピークの直前に点火した気筒に対応する磁界印加手段によって印加される磁界が前記所定の磁界より小さくなるよう該対応する磁界印加手段を制御する制御手段と、を備えることを要旨とする第２の内燃機関装置を搭載し、前記内燃機関からの動力を用いて走行することを要旨とする。

この本発明の車両では、上述のいずれかの態様の本発明の第１の内燃機関装置または第２の内燃機関装置を搭載するから、本発明の第１の内燃機関装置が奏する効果、例えば、着火性をより適正なものとすることができるという効果や、本発明の第２の内燃機関装置が奏する効果、例えば、内燃機関のトルク変動を抑制することができるという効果などと同様の効果を奏することができる。

本発明の第１の内燃機関装置の制御方法は、
複数気筒の内燃機関と、前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に再循環する排気ガス再循環装置と、前記内燃機関の各気筒の点火プラグに対して電気火花間隙に磁界を印加する複数の磁界印加手段と、を備える内燃機関装置の制御方法であって、
前記排気ガス再循環装置により吸気系に再循環される排気の還流量が多いほど前記電気火花間隙に印加される磁界が大きくなるよう前記複数の磁界印加手段を制御する、
ことを特徴とする。

この本発明の第１の内燃機関装置の制御方法では、排気ガス再循環装置により吸気系に再循環される排気の還流量が多いほど電気火花間隙に印加される磁界が大きくなるよう複数の磁界印加手段を制御する。これにより、排気の還流量を多くしても着火性を良好なものとすることができる。即ち、着火性をより適正なものとすることができる。

本発明の第２の内燃機関装置の制御方法は、
複数気筒の内燃機関と、前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に再循環する排気ガス再循環装置と、前記内燃機関の各気筒の点火プラグに対して電気火花間隙に磁界を印加する複数の磁界印加手段と、を備える内燃機関装置の制御方法であって、
前記排気ガス再循環装置により吸気系に排気を再循環するときには前記電気火花間隙に印加される磁界が所定の磁界となるよう前記複数の磁界印加手段を制御し、前記内燃機関の出力軸の回転角速度の周期のピークが所定値以上のときには前記複数の磁界印加手段のうち前記ピークの直前に点火した気筒に対応する磁界印加手段によって印加される磁界が前記所定の磁界より小さくなるよう該対応する磁界印加手段を制御する、
ことを特徴とする。

この本発明の第２の内燃機関装置の制御方法では、排気ガス再循環装置により吸気系に排気を再循環するときには電気火花間隙に印加される磁界が所定の磁界となるよう複数の磁界印加手段を制御する。これにより、各気筒の着火性を良好なものとすることができる。そして、内燃機関の出力軸の回転角速度の周期のピークが所定値以上のときには複数の磁界印加手段のうちピークの直前に点火した気筒に対応する磁界印加手段によって印加される磁界が所定の磁界より小さくなるようこの対応する磁界印加手段を制御する。これにより、回転角速度の周期のピークを小さくすることができ、内燃機関のトルク変動を抑制することができる。これは、回転角速度の周期のピークの直前に点火した気筒の着火性を低下させると、その気筒の爆発燃焼による機械的なエネルギが小さくなり、回転角速度を小さくすることができることに基づく。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての車載された内燃機関装置２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の内燃機関装置２０は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な複数気筒の内燃機関であるエンジン２２と、エンジン２２からの排気を吸気系に再循環する排気ガス再循環装置５１と、エンジン２２や排気ガス再循環装置５１をコントロールする電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン２２は、図示するように、エアクリーナ２３により清浄された空気をスロットルバルブ２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン３２の往復運動をクランクシャフト６０の回転運動に変換し、この回転運動をオートマチックトランスミッション６４で変速して駆動輪６３ａ，６３ｂにデファレンシャルギヤ６２を介して接続された駆動軸６１に出力する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）３４を介して外気へ排出される。エンジン２２の点火プラグ３０には、図２に示すように、電気火花（スパーク）が生じる間隙３０ａに磁界を印加するためのコイル３０ｄが取り付けられている。点火プラグ３０からの電気火花（スパーク）は、コイル３０ｄに通電することによって生じる磁界が強くなるとコイル３０ｄ側に広がるため、エンジン２２の着火性を向上させる。

排気ガス再循環装置５１は、エンジン２２の排気管の浄化装置３４の後段に取り付けられて排気を吸気系に再循環するためのＥＧＲ管５２と、吸気系に供給する排気の供給量を調節するＥＧＲバルブ５４とを備え、ＥＧＲバルブ５４を開成することにより、エンジン２２の吸気管の負圧を利用して排気を吸気系に環流する。排気の吸気系への還流量は、ＥＧＲバルブ５４の開度と吸気管負圧に基づく。

電子制御ユニット７０は、エンジン２２や排気ガス再循環装置５１のコントローラとしての機能に加えて車両全体をコントロールするユニットとしても機能しており、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。電子制御ユニット７０には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、例えば、クランクシャフト６０の回転位置を検出するクランクポジションセンサ４０からのクランクポジションや、エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ４２からの冷却水温，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ４４からのカムポジション，スロットルバルブ２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ４８からのエアフローメータ信号，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ４９からの吸気温，吸気管の負圧を検出する負圧センサ４７からの吸気管負圧，排気管の浄化装置３４の上流側に取り付けられた空燃比センサ３５ａからの空燃比，排気管の浄化装置３４の下流側に取り付けられた酸素センサ３５ｂからの酸素信号，ＥＧＲ管５２内のＥＧＲガスの温度を検出する温度センサ５５からのＥＧＲガス温度などが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット７０からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁２６への駆動信号や、スロットルバルブ２４のポジションを調節するスロットルモータ３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル３８への制御信号、点火プラグ３０に取り付けられたコイル３０ｄへの通電信号，吸気バルブ２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構５０への制御信号，排気ガス再循環装置５１のＥＧＲバルブ５４への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。また、電子制御ユニット７０は、車両全体をコントロールするユニットとしても機能することから、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号やシフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなども入力ポートを介して入力している。上述したクランクポジションセンサ４０は、図３に示すように、クランクシャフト６０と回転同期して回転するように取り付けられて１０度毎に歯が形成されると共に基準位置検出用に２つ分の欠歯を形成したタイミングローター４０ａを有する電磁ピックアップセンサとして構成されており、クランクシャフト６０が１０度回転する毎に整形波を生じさせる。電子制御ユニット７０は、このクランクポジションセンサ４０からの整形波に基づいてクランクシャフト６０が３０度回転する毎の回転角速度ω（θ）を演算したり、この回転角速度ω（θ）に基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅも計算している。クランクシャフト６０が３０度回転する毎の回転角速度ω（θ）は、後述するコイル３０ｄに印加する電流を設定する処理に用いられたり、エンジン２２の失火の判定などに用いられる。

次に、こうして構成された実施例の内燃機関装置２０の動作、特に、排気を吸気系に還流しているときに生じ得るトルク変動を抑制する際の動作について説明する。図４は、排気ガス再循環装置５１のＥＧＲバルブ５４を開成してエンジン２２の吸気系に排気を還流しているときに点火プラグ３０の間隙３０ａに印加する磁界、即ち、コイル３０ｄに流すコイル電流Ｉ（＃）を学習するために電子制御ユニット７０により実行されるコイル電流学習処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、所定タイミング毎（例えば、ＥＧＲバルブ５４の開度を変更する毎）に繰り返し実行される。なお、コイル電流Ｉ（＃）の「＃」は、実施例では、エンジン２２の各気筒（例えば、４気筒のエンジンの場合は、１番気筒〜４番気筒）の番号を示している。

コイル電流学習処理が実行されると、電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、ＥＧＲバルブ５４の開度Ｖｅｇｒを入力すると共に（ステップＳ１００）、入力したＥＧＲバルブ５４の開度Ｖｅｇｒに基づいてＲＡＭ７６の所定領域に記憶しているコイル電流Ｉ（＃）を入力してコイル３０ｄに流す電流値として設定する処理を実行する（ステップＳ１１０）。ここで、コイル電流Ｉ（＃）の学習が一度も行なわれていないときには、ＲＡＭ７６の所定領域には初期値としてＥＧＲバルブ５４の開度Ｖｅｇｒが大きいほど大きくなる傾向に設定されたコイル電流Ｉ（＃）が設定される。ＥＧＲバルブ５４の開度Ｖｅｇｒと初期値としてのコイル電流Ｉ（＃）との関係の一例を図５に示す。このように、ＥＧＲバルブ５４の開度Ｖｅｇｒが大きいほどコイル電流Ｉ（＃）を大きくするのは、エンジン２２の各気筒への排気の還流量が多くなると各気筒の着火性が低下するため、各気筒の着火性を向上させるためである。上述したように、点火プラグ３０の間隙３０ａに印加する磁界の強度が大きいほど着火背が向上するため、ＥＧＲバルブ５４の開度Ｖｅｇｒが大きいほど着火性が向上するようコイル電流Ｉ（＃）を大きくするのである。なお、コイル電流Ｉ（＃）が設定されると、エンジン２２の各気筒の点火プラグ３０で点火するタイミングにコイル３０ｄに設定されたコイル電流Ｉ（＃）が流される。

こうしてコイル３０ｄに流すコイル電流Ｉ（＃）を設定すると、エンジン２２の回転数に変化がないのを確認して（ステップＳ１２０）、エンジン２２のクランクシャフト６０が３０度回転する毎の回転角速度ω（θ）をクランクシャフト６０の２回転分、即ち７２０度分を入力し（ステップＳ１３０）、入力した７２０度分の回転角速度ω（θ）の平均値として平均回転角速度ωａｖｅを計算すると共に（ステップＳ１４０）、入力した７２０度分の回転角速度ω（θ）のうち最大のものをピーク値ω（ｐｅａｋ）として判定し（ステップＳ１５０）、ピーク値ω（ｐｅａｋ）から平均回転角速度ωａｖｅを減じてピーク値偏差Δωを計算し（ステップＳ１６０）、ピーク値偏差Δωが閾値ωｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１７０）。クランクシャフト６０の回転角速度ω（θ）の変動はクランクシャフト６０に出力されているトルクの変動であるから、クランクシャフト６０の回転角速度ω（θ）の変動の程度によりクランクシャフト６０のトルク変動の程度を判定することができる。このとき、エンジン２２の回転数が変化すると、クランクシャフト６０の回転角速度ω（θ）も増減するため、回転角速度ω（θ）の変動によるクランクシャフト６０のトルク変動を適正に判断することができない場合が生じる。このため、実施例では、エンジン２２の回転数に変化がないのを確認するのである。また、閾値ωｒｅｆは、クランクシャフト６０のトルク変動として許容される上限に対応する回転角速度ω（θ）の変動量であり、車両の仕様などにより定めることができる。

ピーク値偏差Δωが閾値ωｒｅｆ以上のときには、クランクシャフト６０のトルク変動は許容範囲外であり、適正なコイル電流Ｉ（＃）が流れていないと判断し、ピーク値ω（ｐｅａｋ）の直前に点火した気筒に対応するコイル電流Ｉ（ｐｅａｋ）からピーク偏差Δωにゲインｋを乗じた値を減じたものを新たなコイル電流Ｉ（ｐｅａｋ）として計算して設定し（ステップＳ１８０）、設定したコイル電流Ｉ（ｐｅａｋ）をピーク値ω（ｐｅａｋ）の直前に点火して気筒のコイル電流としてＥＧＲバルブ５４のバルブ開度Ｖｅｇｒと共にＲＡＭ７６の所定領域に記憶して（ステップＳ１９０）、コイル電流学習処理を終了する。こうして記憶されたコイル電流は、次回にコイル電流学習処理が実行されたときにステップＳ１１０で入力されて設定される。なお、ピーク値偏差Δωが閾値ωｒｅｆ未満のときには、クランクシャフト６０のトルク変動は許容範囲内であり、適正なコイル電流Ｉ（＃）が流れていると判断して、コイル電流学習処理を終了する。

図６は、クランクシャフト６０の７２０度分の回転角速度ω（θ）におけるピーク値ω（ｐｅａｋ）のピーク偏差Δωが閾値ωｒｅｆ以上となったときの回転角速度ω（θ）の変化の様子（学習前の回転角速度ω（θ）の変化の様子）とピーク値ω（ｐｅａｋ）の直前に点火した気筒に対応するコイル電流Ｉ（ｐｅａｋ）をコイル電流学習処理により調整した後の回転角速度ω（θ）の変化の様子（学習後の回転角速度ω（θ）の変化の様子）との一例を示す説明図である。図示するように、学習処理を行なうことにより、回転角速度ω（θ）の変動は小さくなる。これにより、クランクシャフト６０のトルク変動を抑制することができる。

以上説明した実施例の内燃機関装置２０によれば、ＥＧＲバルブ５４の開度Ｖｅｇｒが大きいほど点火プラグ３０の間隙３０ａに印加される磁界の強度が大きくなるようコイル３０ｄに流すコイル電流Ｉ（＃）を大きくすることにより、エンジン２２の各気筒の着火性を向上させることができる。また、排気ガス再循環装置５１により排気を吸気系に還流したときにクランクシャフト６０の７２０度分の回転角速度ω（θ）におけるピーク値ω（ｐｅａｋ）のピーク偏差Δωが閾値ωｒｅｆ以上となったときには、ピーク値ω（ｐｅａｋ）の直前に点火した気筒に対応するコイル電流Ｉ（ｐｅａｋ）からピーク偏差Δωにゲインｋを乗じた値を減じたものを新たなコイル電流Ｉ（ｐｅａｋ）として計算して設定することにより、排気ガス再循環装置５１により排気を吸気系に還流しているときに生じ得るクランクシャフト６０のトルク変動を抑制することができる。

実施例の内燃機関装置２０では、エンジン２２の回転数に変化がないのを確認してコイル電流Ｉ（＃）を学習する処理（ステップＳ１３０〜Ｓ１９０）を実行するものとしたが、エンジン２２の回転数に変化が生じているときでもコイル電流Ｉ（＃）を学習する処理（ステップＳ１３０〜Ｓ１９０）を実行するものとしてもよい。この場合、クランクシャフト６０の７２０度分の回転角速度ω（θ）からエンジン２２の回転数の変化分として平均回転数変化量に対応する回転角速度を減じたものを用いてピーク偏差Δωを計算すればよい。

実施例の内燃機関装置２０では、排気ガス再循環装置５１により排気を吸気系に還流したときにクランクシャフト６０の７２０度分の回転角速度ω（θ）におけるピーク値ω（ｐｅａｋ）のピーク偏差Δωが閾値ωｒｅｆ以上となったときには、ピーク値ω（ｐｅａｋ）の直前に点火した気筒に対応するコイル電流Ｉ（ｐｅａｋ）からピーク偏差Δωにゲインｋを乗じた値を減じたものを新たなコイル電流Ｉ（ｐｅａｋ）として計算するものとしたが、排気ガス再循環装置５１により排気を吸気系に還流したときにクランクシャフト６０の７２０度分の回転角速度ω（θ）におけるピーク値ω（ｐｅａｋ）のピーク偏差Δωが閾値ωｒｅｆ以上となったときには、ピーク値ω（ｐｅａｋ）の直前に点火した気筒に対応するコイル電流Ｉ（ｐｅａｋ）から所定電流だけ減じたものを新たなコイル電流Ｉ（ｐｅａｋ）として計算するものとしてもよい。

実施例の内燃機関装置２０では、ＥＧＲバルブ５４の開度Ｖｅｇｒが大きいほど大きくなる傾向に初期値としてのコイル電流Ｉ（＃）を設定するものとしたが、吸気系に還流される排気の供給量が大きいほど大きくなる傾向に初期値としてのコイル電流Ｉ（＃）を設定するものとしたり、吸気における排気の混合率が大きいほど大きくなる傾向に初期値としてのコイル電流Ｉ（＃）を設定するものとしたりしてもよい。

実施例の内燃機関装置２０では、ＥＧＲバルブ５４の開度Ｖｅｇｒが大きいほど点火プラグ３０の間隙３０ａに印加される磁界の強度が大きくなるようコイル３０ｄに流すコイル電流Ｉ（＃）を大きくすると共にクランクシャフト６０の７２０度分の回転角速度ω（θ）におけるピーク値ω（ｐｅａｋ）のピーク偏差Δωが閾値ωｒｅｆ以上となったときには、ピーク値ω（ｐｅａｋ）の直前に点火した気筒に対応するコイル電流Ｉ（ｐｅａｋ）からピーク偏差Δωにゲインｋを乗じた値を減じたものを新たなコイル電流Ｉ（ｐｅａｋ）として計算して設定するコイル電流の学習を実行するものとしたが、ＥＧＲバルブ５４の開度Ｖｅｇｒが大きいほど点火プラグ３０の間隙３０ａに印加される磁界の強度が大きくなるようコイル３０ｄに流すコイル電流Ｉ（＃）を大きくするだけでコイル電流の学習を行なわないものとしてもよいし、ＥＧＲバルブ５４の開度Ｖｅｇｒの大きさに拘わらずに一定のコイル電流Ｉ（＃）を流し、このコイル電流に対して学習を行なうだけのものとしてもよい。

実施例では、車載された内燃機関装置２０として説明したが、車載されない内燃機関装置の形態としてもよく、内燃機関装置の制御方法の形態としてもよい。

ここで、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。本発明の第１の内燃機関装置と実施例との対応関係としては、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、排気ガス再循環装置５１が「排気ガス再循環装置」に相当し、コイル３０ｄが「磁界印加手段」に相当し、ＥＧＲバルブ５４の開度Ｖｅｇｒが大きいほど点火プラグ３０の間隙３０ａに印加される磁界の強度が大きくなるようコイル３０ｄに流すコイル電流Ｉ（＃）を大きくする処理として図５の関係を初期値として図４のステップＳ１１０の処理を実行する電子制御ユニット７０が「制御手段」に相当する。また、クランクポジションセンサ４０が「回転位置検出手段」に相当し、クランクポジションセンサ４０からの整形波に基づいてクランクシャフト６０が３０度回転する毎の回転角速度ω（θ）を演算する電子制御ユニット７０が「回転角速度演算手段」に相当する。本発明の第２の内燃機関装置と実施例との対応関係としては、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、排気ガス再循環装置５１が「排気ガス再循環装置」に相当し、コイル３０ｄが「磁界印加手段」に相当し、クランクポジションセンサ４０が「回転位置検出手段」に相当し、クランクポジションセンサ４０からの整形波に基づいてクランクシャフト６０が３０度回転する毎の回転角速度ω（θ）を演算する電子制御ユニット７０が「回転角速度演算手段」に相当し、排気ガス再循環装置５１により排気を吸気系に還流するときには、ＲＡＭ７６の所定領域に記憶されたコイル電流Ｉ（＃）を入力して設定すると共に、クランクシャフト６０の７２０度分の回転角速度ω（θ）におけるピーク値ω（ｐｅａｋ）のピーク偏差Δωが閾値ωｒｅｆ以上となったときには、ピーク値ω（ｐｅａｋ）の直前に点火した気筒に対応するコイル電流Ｉ（ｐｅａｋ）からピーク偏差Δωにゲインｋを乗じた値を減じたものを新たなコイル電流Ｉ（ｐｅａｋ）として計算して設定する図４のコイル電流学習処理を実行する電子制御ユニット７０が「制御手段」に相当する。

ここで、本発明の第１の内燃機関装置および第２の内燃機関装置において、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「排気ガス再循環装置」としてはＥＧＲ管５２とＥＧＲバルブ５４とからなるものに限定されるものではなく、内燃機関の排気を内燃機関の吸気系に再循環するものであれば如何なるものとしても構わない。「磁界印加手段」としては、コイル３０ｄに限定されるものではなく、内燃機関の各気筒の点火プラグに対して電気火花間隙に磁界を印加するものであれば如何なるものとしても構わない。「回転位置検出手段」としては、クランクポジションセンサ４０に限定されるものではなく、内燃機関の出力軸の回転位置を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「回転角速度演算手段」としては、クランクポジションセンサ４０からの整形波に基づいてクランクシャフト６０が３０度回転する毎の回転角速度ω（θ）を演算するものに限定されるものではなく、内燃機関の出力軸の回転位置に基づいて出力軸の回転角速度を演算するものであれば如何なるものとしても構わない。本発明の第１の内燃機関装置の「制御手段」としては、ＥＧＲバルブ５４の開度Ｖｅｇｒが大きいほど点火プラグ３０の間隙３０ａに印加される磁界の強度が大きくなるようコイル３０ｄに流すコイル電流Ｉ（＃）を大きくするものに限定されるものではなく、排気ガス再循環装置により吸気系に再循環される排気の還流量が多いほど電気火花間隙に印加される磁界が大きくなるよう複数の磁界印加手段を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。本発明の第２の内燃機関装置の「制御手段」としては、排気ガス再循環装置５１により排気を吸気系に還流するときには、ＲＡＭ７６の所定領域に記憶されたコイル電流Ｉ（＃）を入力して設定すると共に、クランクシャフト６０の７２０度分の回転角速度ω（θ）におけるピーク値ω（ｐｅａｋ）のピーク偏差Δωが閾値ωｒｅｆ以上となったときには、ピーク値ω（ｐｅａｋ）の直前に点火した気筒に対応するコイル電流Ｉ（ｐｅａｋ）からピーク偏差Δωにゲインｋを乗じた値を減じたものを新たなコイル電流Ｉ（ｐｅａｋ）として計算して設定するものに限定されるものではなく、排気ガス再循環装置により吸気系に排気を再循環するときには電気火花間隙に印加される磁界が所定の磁界となるよう複数の磁界印加手段を制御し、出力軸の回転角速度の周期のピークが所定値以上のときには複数の磁界印加手段のうちピークの直前に点火した気筒に対応する磁界印加手段によって印加される磁界が所定の磁界より小さくなるよう対応する磁界印加手段を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。

なお、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、内燃機関装置の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例としての車載された内燃機関装置２０の構成の概略を示す構成図である。 点火プラグ３０の一部分を拡大して示す部分拡大図である。 タイミングローター４０ａの一例を示す説明図である。 実施例の電子制御ユニット７０により実行されるコイル電流設定処理の一例を示すフローチャートである。 ＥＧＲバルブ５４の開度Ｖｅｇｒと初期値としてのコイル電流Ｉ（＃）との関係の一例を示す説明図である。 学習前の回転角速度ω（θ）の変化の様子と学習後の回転角速度ω（θ）の変化の様子との一例を示す説明図である。

符号の説明

２０ 内燃機関装置、２２ エンジン、２３ エアクリーナ、２４ スロットルバルブ、２６ 燃料噴射弁、２８ 吸気バルブ、３０ 点火プラグ、３０ａ 間隙、３０ｄ コイル、３２ ピストン、３４ 浄化装置、３５ａ 空燃比センサ、３５ｂ 酸素センサ、３６ スロットルモータ、３８ イグニッションコイル、４０ クランクポジションセンサ、４０ａ タイミングローター、４２ 水温センサ、４４ カムポジションセンサ、４６ スロットルバルブポジションセンサ、４７ 負圧センサ、４８ エアフローメータ、４９ 温度センサ、５０ 可変バルブタイミング機構、５１ 排気ガス再循環装置、５２ ＥＧＲ管、５４ ＥＧＲバルブ、５５ 温度センサ、６０ クランクシャフト、６１ 駆動軸、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ オートマチックトランスミッション、７０ 電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ。

Claims (7)

1. 複数気筒の内燃機関と、前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に再循環する排気ガス再循環装置と、を備える内燃機関装置であって、
   前記内燃機関の各気筒の点火プラグに対して電気火花間隙に磁界を印加する複数の磁界印加手段と、
   前記排気ガス再循環装置により吸気系に再循環される排気の還流量が多いほど前記電気火花間隙に印加される磁界が大きくなるよう前記複数の磁界印加手段を制御する制御手段と、
   を備える内燃機関装置。
2. 請求項１記載の内燃機関装置であって、
   前記内燃機関の出力軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
   前記検出された回転位置に基づいて前記出力軸の回転角速度を演算する回転角速度演算手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記演算された回転角速度の周期のピークが所定値以上のときには、前記複数の磁界印加手段のうち前記ピークの直前に点火した気筒に対応する磁界印加手段によって印加される磁界が他の磁界印加手段によって印加される磁界に比して小さくなるよう該対応する磁界印加手段を制御する手段である、
   内燃機関装置。
3. 前記制御手段は、前記ピークが大きいほど前記対応する磁界印加手段によって印加される磁界が小さくなるよう該対応する磁界印加手段を制御する手段である請求項２記載の内燃機関装置。
4. 複数気筒の内燃機関と、前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に再循環する排気ガス再循環装置と、を備える内燃機関装置であって、
   前記内燃機関の各気筒の点火プラグに対して電気火花間隙に磁界を印加する複数の磁界印加手段と、
   前記内燃機関の出力軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
   前記検出された回転位置に基づいて前記出力軸の回転角速度を演算する回転角速度演算手段と、
   前記排気ガス再循環装置により吸気系に排気を再循環するときには前記電気火花間隙に印加される磁界が所定の磁界となるよう前記複数の磁界印加手段を制御し、前記演算された回転角速度の周期のピークが所定値以上のときには前記複数の磁界印加手段のうち前記ピークの直前に点火した気筒に対応する磁界印加手段によって印加される磁界が前記所定の磁界より小さくなるよう該対応する磁界印加手段を制御する制御手段と、
   を備える内燃機関装置。
5. 請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の内燃機関装置を搭載し、前記内燃機関からの動力を用いて走行する車両。
6. 複数気筒の内燃機関と、前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に再循環する排気ガス再循環装置と、前記内燃機関の各気筒の点火プラグに対して電気火花間隙に磁界を印加する複数の磁界印加手段と、を備える内燃機関装置の制御方法であって、
   前記排気ガス再循環装置により吸気系に再循環される排気の還流量が多いほど前記電気火花間隙に印加される磁界が大きくなるよう前記複数の磁界印加手段を制御する、
   ことを特徴とする内燃機関装置の制御方法。
7. 複数気筒の内燃機関と、前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に再循環する排気ガス再循環装置と、前記内燃機関の各気筒の点火プラグに対して電気火花間隙に磁界を印加する複数の磁界印加手段と、を備える内燃機関装置の制御方法であって、
   前記排気ガス再循環装置により吸気系に排気を再循環するときには前記電気火花間隙に印加される磁界が所定の磁界となるよう前記複数の磁界印加手段を制御し、前記内燃機関の出力軸の回転角速度の周期のピークが所定値以上のときには前記複数の磁界印加手段のうち前記ピークの直前に点火した気筒に対応する磁界印加手段によって印加される磁界が前記所定の磁界より小さくなるよう該対応する磁界印加手段を制御する、
   ことを特徴とする内燃機関装置の制御方法。

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