JP2012031735A - 多気筒内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】気筒間の燃焼状態のばらつきを改善するように機関制御値を補正する制御を実行する多気筒内燃機関において排気エミッション及びドライバビリティの悪化を抑制する。
【解決手段】気筒の回転変動を抑制するように燃料噴射量を増量補正する制御を実施した際に、その増量補正制御の開始時の機関回転変動量ΔNEsと、増量補正制御を開始した後の機関回転変動量ΔNejとを比較し、回転変動量ΔNejが回転変動量ΔNEs以上である場合は、燃焼状態の改善効果がないと判断して増量補正を中止する。このような制御により、燃料噴射量の増量補正が継続されることによる排気エミッション及びドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【選択図】図5
【解決手段】気筒の回転変動を抑制するように燃料噴射量を増量補正する制御を実施した際に、その増量補正制御の開始時の機関回転変動量ΔNEsと、増量補正制御を開始した後の機関回転変動量ΔNejとを比較し、回転変動量ΔNejが回転変動量ΔNEs以上である場合は、燃焼状態の改善効果がないと判断して増量補正を中止する。このような制御により、燃料噴射量の増量補正が継続されることによる排気エミッション及びドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【選択図】図5
Description
本発明は、複数の気筒を有する多気筒内燃機関の制御装置に関する。
車両等に搭載される多気筒内燃機関においては、各気筒に設けられたインジェクタの噴射性能のばらつきや、気筒毎の吸入空気配分量のばらつき等によって、実際の空燃比が気筒間でばらつくこと(A/Fインバランス)があり、こうした状況になると、特定気筒の燃焼悪化(リーン燃焼悪化)により排気エミッション及びドライバビリティが悪化する場合がある。その対策として、気筒間のばらつきによる機関回転変動が最小となるように気筒毎の燃料噴射量を補正するという方法が提案されている(例えば特許文献1参照)。このような燃料噴射制御においては、燃料噴射量の補正値が所定値を超えたときには燃料噴射量の補正制御を中止している(従来制御)。
ところで、上記した従来制御つまり燃料噴射量の補正値が所定値を超えたときに燃料噴射量の補正制御を中止する制御では、燃料噴射量の増量補正が繰り返されて実際に排気エミッションやドライバビリティが悪化する状況になるまで、増量補正が中止されないという問題がある。
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、気筒間の燃焼状態のばらつき(インバランス)を改善するように、機関制御値を補正する制御を実行する多気筒内燃機関において、排気エミッションの悪化を抑制することが可能な制御を実現することを目的とする。
本発明は、複数の気筒を有する多気筒内燃機関に適用され、気筒毎の燃焼状態を認識して気筒間の燃焼状態のばらつきを改善するように当該内燃機関の機関制御値を補正する制御装置を前提とし、このような多気筒内燃機関の制御装置において、前記機関制御値の補正開始時の燃焼状態と、当該機関制御値の補正を開始した後の燃焼状態とを比較し、前記補正開始時の燃焼状態に対し前記補正開始後の燃焼状態が改善しない場合は前記内燃機関の機関制御値の補正を中止することを技術的特徴としている。
本発明において、上記気筒間の燃焼状態のばらつきを改善するように内燃機関の機関制御値を補正する制御の具体的な例としては、機関の回転変動に基づいて気筒への燃料噴射量を増量補正するという制御を挙げることができる。
本発明によれば、機関制御値の補正(例えば燃料噴射量の増量補正)を実施しても、燃焼状態の改善効果がない場合(例えばリーン燃焼悪化以外の要因で回転変動が生じている場合)は増量補正を中止するので、補正制御が継続されることに伴う排気エミッション及びドライバビリティの悪化(例えば無駄な燃料増量による排気エミッション・ドライバビリティの悪化)を抑制することができる。
本発明の具体的な構成として、燃料噴射量の増量補正の開始時の機関回転変動量と、燃料噴射量の増量補正を開始した時点から所定の時間経過した後の機関回転変動量とを比較して機関回転変動の収束を判定し、機関回転変動が収束しない場合(例えば、所定時間経過後の機関回転変動量が補正開始時の機関回転変動量以上である場合)は、燃焼状態が改善していないと判断して燃料噴射量の増量補正を中止するという構成を挙げることができる。この構成によれば、比較的簡単な処理により燃料噴射量の増量補正を適正なタイミングで中止することができる。
他の具体的な構成として、燃料噴射量の増量補正の開始時の機関回転変動量と、燃料噴射量の増量補正実施中の機関回転変動量の平均値とを比較して機関回転変動の収束を判定し、機関回転変動が収束しない場合(例えば、機関回転変動量の平均値が補正開始時の機関回転変動量以上である場合)は、燃焼状態が改善していないと判断して燃料噴射量の増量補正を中止するという構成を挙げることができる。このように増量補正の中止判定に、燃料噴射量の増量補正を開始した後の機関回転変動の平均値を用いることで、回転変動量自体のばらつきによる影響を軽減できるので、機関回転変動が収束する方向であるか否かを精度良く安定して判定することができる。
また、他の具体的な構成として、燃料噴射量の増量補正を開始した後の機関回転変動量が、燃料噴射量の増量補正開始時の機関回転変動量よりも大きい所定の判定値(具体的には、機関回転変動量が増加する方向であることを判別できる判定値)を超えた場合は、機関回転変動が収束しないと判定して燃料噴射量の増量補正を中止するという構成を挙げることができる。この構成によれば、燃料噴射量の増量補正の実施に起因して機関回転変動が増加している場合には、その増加を確実に判定することができる。
本発明において、車両が走行を開始して負荷が増大すると燃焼状態が安定するという点に着目し、車両が走行を開始した否かを判定する走行開始判定手段を備えさせ、「走行開始」と判定された場合には、燃焼状態の改善の有無に関係なく、上記内燃機関の機関制御値の補正を中止するようにしてもよい。このように、車両走行開始時には内燃機関の機関制御値の補正(例えば燃料噴射量の増量補正)を中止することで、補正制御が継続されることに伴う排気エミッション及びドライバビリティの悪化(例えば無駄な燃料増量による排気エミッション・ドライバビリティの悪化)を抑制することができる。
本発明の他の解決手段として、複数の気筒を有する多気筒内燃機関に適用され、気筒毎の燃焼状態を認識して気筒間の燃焼状態のばらつきを改善するように当該内燃機関の機関制御値を補正する制御装置を対象とし、このような多気筒内燃機関の制御装置において、多気筒内燃機関の点火プラグの燻りの発生の有無を判定するプラグ燻り判定手段を備えさせ、「プラグ燻り発生有」と判定された場合には、内燃機関の機関制御値の補正を中止するという構成を挙げることができる。
この発明によれば、プラグ燻りが発生している場合には、リーン燃焼悪化による気筒間の空燃比ばらつきに起因する回転変動ではないと判断して燃料噴射量の増量補正を中止するので、無駄な燃料増量による排気エミッション悪化を抑制することができる。
本発明によれば、気筒間の燃焼状態のばらつきを改善するように機関制御値を補正する制御が実行可能な多気筒内燃機関において、機関制御値の補正制御が継続されることに伴う排気エミッションの悪化を抑制することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、本発明を適用する内燃機関(以下、エンジンともいう)について説明する。
−エンジン−
図1及び図2は本発明を適用するエンジンの概略構成を示す図である。なお、図2にはエンジンの1気筒の構成のみを示している。
図1及び図2は本発明を適用するエンジンの概略構成を示す図である。なお、図2にはエンジンの1気筒の構成のみを示している。
この例のエンジン1は、車両に搭載されるポート噴射式4気筒エンジン(火花点火式内燃機関)であって、その各気筒#1,#2,#3,#4を構成するシリンダブロック1a内には上下方向に往復動するピストン1cが設けられている。ピストン1cはコネクティングロッド16を介してクランクシャフト15に連結されており、ピストン1cの往復運動がコネクティングロッド16によってクランクシャフト15の回転へと変換される。
クランクシャフト15にはシグナルロータ17が取り付けられている。シグナルロータ17の外周面には複数の歯(突起)17aが等角度(この例では、例えば10°CA(クランク過度))ごとに設けられている。また、シグナルロータ17は、歯17aの2枚分が欠落した欠歯部17bを有している。
シグナルロータ17の側方近傍には、クランク角を検出するクランクポジションセンサ31が配置されている。クランクポジションセンサ31は、例えば電磁ピックアップであって、クランクシャフト15が回転する際にシグナルロータ17の歯17aに対応するパルス状の信号(電圧パルス)を発生する。このクランクポジションセンサ31の出力信号からエンジン回転数NEを算出することができる。
エンジン1のシリンダブロック1aにはエンジン冷却水の水温を検出する水温センサ32が配置されている。また、シリンダブロック1aの上端にはシリンダヘッド1bが設けられており、このシリンダヘッド1bとピストン1cとの間に燃焼室1dが形成されている。エンジン1の燃焼室1dには点火プラグ3が配置されている。点火プラグ3の点火タイミングはイグナイタ4によって調整される。イグナイタ4はECU(Electronic Control Unit)200によって制御される。
エンジン1の燃焼室1dには吸気通路11と排気通路12とが接続されている。吸気通路11の一部は吸気ポート11a及び吸気マニホールド11bによって形成されている。吸気通路11にはサージタンク11cが設けられている。また、排気通路12の一部は排気ポート12a及び排気マニホールド12bによって形成されている。
エンジン1の吸気通路11には、吸気を濾過するエアクリーナ7、熱線式のエアフロメータ33、吸気温センサ34(エアフロメータ33に内蔵)、エンジン1の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ5などが配置されている。スロットルバルブ5は、サージタンク11cの上流側(吸気流れの上流側)に設けられており、スロットルモータ6によって駆動される。スロットルバルブ5の開度はスロットル開度センサ35によって検出される。スロットルバルブ5のスロットル開度はECU200によって駆動制御される。
エンジン1の排気通路12には三元触媒8が配置されている。三元触媒8においては、燃焼室1dから排気通路12に排気された排気ガス中のCO、HCの酸化及びNOxの還元が行われ、それらを無害なCO2、H2O、N2とすることで排気ガスの浄化が図られている。三元触媒8の上流側(排気流れの上流側)の排気通路12にフロント空燃比センサ37が配置されており、三元触媒8の下流側の排気通路12にはリアO2センサ38が配置されている。
吸気通路11と燃焼室1dとの間に吸気弁13が設けられており、この吸気弁13を開閉駆動することにより、吸気通路11と燃焼室1dとが連通または遮断される。また、排気通路12と燃焼室1dとの間に排気弁14が設けられており、この排気弁14を開閉駆動することにより、排気通路12と燃焼室1dとが連通または遮断される。これら吸気弁13及び排気弁14の開閉駆動は、クランクシャフト15の回転がタイミングチェーン等を介して伝達される吸気カムシャフト21及び排気カムシャフト22の各回転によって行われる。
吸気カムシャフト21の近傍には、特定の気筒(例えば第1気筒#1)のピストン1cが圧縮上死点(TDC)に達したときにパルス状の信号を発生するカムポジションセンサ39が設けられている。カムポジションセンサ39は、例えば電磁ピックアップであって、吸気カムシャフト21に一体的に設けられたロータ外周面の1個の歯(図示せず)に対向するように配置されており、その吸気カムシャフト21が回転する際にパルス状の信号(電圧パルス)を出力する。なお、吸気カムシャフト21(及び排気カムシャフト22)は、クランクシャフト15の1/2の回転速度で回転するので、クランクシャフト15が2回転(720°回転)するごとにカムポジションセンサ39が1つのパルス状の信号を発生する。
そして、吸気通路11の吸気ポート11aには、燃料を噴射可能なインジェクタ(燃料噴射弁)2が配置されている。インジェクタ2は各気筒#1〜#4毎に設けられている。これらインジェクタ2・・2は共通のデリバリパイプ101に接続されている。デリバリパイプ101には、後述する燃料供給系100の燃料タンク104に貯溜の燃料が供給され、これによって、インジェクタ2から吸気ポート11a内に燃料が噴射される。この噴射燃料は吸入空気と混合されて混合気となってエンジン1の燃焼室1dに導入される。燃焼室1dに導入された混合気(燃料+空気)は点火プラグ3にて点火されて燃焼・爆発する。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスによりピストン1cが往復動され、クランクシャフト15が回転されてエンジン1の駆動力(出力トルク)が得られる。燃焼ガスは、排気バルブ14の開弁にともない排気通路12に排出される。なお、エンジン1は、第1気筒#1→第3気筒#3→第4気筒#4→第2気筒#2の順で燃焼・爆発する。以上のエンジン1の運転状態はECU200によって制御される。
一方、燃料供給系100は、各気筒#1〜#4のインジェクタ2・・2に共通に接続されたデリバリパイプ101、このデリバリパイプ101に接続された燃料供給管102、燃料ポンプ(例えば電動ポンプ)103、及び、燃料タンク104などを備えており、燃料ポンプ103を駆動することにより、燃料タンク104内に貯留の燃料を、燃料供給管102を介してデリバリパイプ101に供給することができる。そして、このような構成の燃料供給系100によって各気筒#1〜#4のインジェクタ2に燃料が供給される。
以上の構成の燃料供給系100において、燃料ポンプ103の駆動はECU200によって制御される。
−ECU−
ECU200は、図3に示すように、CPU201、ROM202、RAM203及びバックアップRAM204などを備えている。
ECU200は、図3に示すように、CPU201、ROM202、RAM203及びバックアップRAM204などを備えている。
ROM202は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。CPU201は、ROM202に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。また、RAM203は、CPU201での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップRAM204は、例えばエンジン1の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
以上のCPU201、ROM202、RAM203及びバックアップRAM204は、バス207を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース205及び出力インターフェース206と接続されている。
入力インターフェース205には、クランクポジションセンサ31、水温センサ32、エアフロメータ33、吸気温センサ34、スロットル開度センサ35、アクセルペダルの踏み込み量に応じた検出信号を出力するアクセル開度センサ36、フロント空燃比センサ37、リアO2センサ38、カムポジションセンサ39、及び、車速センサ40などの各種センサ類が接続されている。また、入力インターフェース205にはイグニッションスイッチ41が接続されており、イグニッションスイッチ41がオン操作されると、スタータモータ(図示せず)によるエンジン1のクランキングが開始される。
出力インターフェース206には、インジェクタ2、点火プラグ3のイグナイタ4、スロットルバルブ5のスロットルモータ6、及び、燃料供給系100の燃料ポンプ103などが接続されている。
そして、ECU200は、上記した各種センサの検出信号に基づいて、インジェクタ2の駆動制御(燃料噴射量調整制御)、点火プラグ3の点火時期制御、スロットルバルブ5のスロットルモータ6の駆動制御(吸入空気量制御)、空燃比フィードバック制御などを含むエンジン1の各種制御を実行する。さらに、ECU200は、下記の「気筒判別処理」、「燃焼悪化気筒特定処理」、及び、「燃料噴射量補正制御」を実行する。
以上のECU200により実行されるプログラムによって、本発明の多気筒内燃機関の制御装置が実現される。
−気筒判別処理−
ECU200が実行する気筒判別処理について説明する。
ECU200が実行する気筒判別処理について説明する。
まず、この例に適用するクランク角の検出に用いるシグナルロータ17には、図2に示すように、各歯17aが例えば10°CA毎に形成されており、2枚が欠落した34枚の歯17aを有している。このシグナルロータ17の欠歯部17bがクランクポジションセンサ(電磁ピックアップ)31の近傍を通過する際には、電圧パルスの発生間隔が長くなる。こうしたシグナルロータ17の欠歯部17bに対応した信号(欠歯信号)の出力によって、クランクシャフト15の回転位相(クランク位置)を検出することができ、各気筒が上死点に位置する時期を認識することができる。このようなシグナルロータ17の欠歯部17bに対応したクランクポジションセンサ31の出力信号(欠歯信号)は、気筒判別の上死点位置を判別するための信号すなわち「上死点位置判別信号」となっている。
ここで、4サイクル機関(4気筒エンジン)では、ピストンの昇降に応じて回転するクランクシャフトの2回転(720°CA)が機関サイクルの1周期となっており、各気筒は機関サイクルの1周期毎に2度ずつ上死点に位置する。そのため、上記のようなクランクポジションセンサ31の出力信号(欠歯信号)だけでは、2度のうちのいずれの上死点にあるのかを判別することはできない。つまり気筒判別を行うことはできない。そこで、この例では、クランクポジションセンサ31の出力信号(欠歯信号)に、カムポジションセンサ39の出力信号(電圧パルス)を組み合わせることで気筒判別を可能としている。その気筒判別について以下に説明する。
まず、クランクポジションセンサ31は、上記したように、クランクシャフト15が1回転(360°CA)する間に1回(機関サイクルの1周期に2回)、上記欠歯信号を出力する。この例では、第1気筒#1及び第4気筒#4の上死点前の所定クランク角でクランクポジションセンサ31が欠歯信号を出力する構成となっている。
また、カムポジションセンサ39は、上記したように、クランクシャフト15が2回転する間に1回(機関サイクルの1周期に1回)、電圧パルスを出力する。この例では、第1気筒#1が圧縮上死点に位置し、第4気筒#4が排気上死点に位置したときにカムポジションセンサ39が電圧パルスを出力する構成となっている。
このような構成により、クランクポジションセンサ31が欠歯信号を出力したときに、カムポジションセンサ39が電圧パルスを発生すれば、第1気筒#1が圧縮上死点に位置し、第4気筒#4が排気上死点に位置することになる。また、クランクポジションセンサ31が欠歯信号を出力したときに、カムポジションセンサ39が電圧パルスを発生しないときには、第1気筒#1が排気上死点に位置し、第4気筒#4が圧縮上死点に位置することになる。このようにカムポジションセンサ39が発生する電圧パルスは、気筒判別を行うための信号すなわち「気筒判別信号」となっている。
このように、クランクポジションセンサ31の欠歯信号(上死点位置判別信号の最初の検出)と、その検出に対応したカムポジションセンサ39の気筒判別信号(電圧パルス)の発生の有無とに基づいて、遅くともクランクシャフト15が1回転する間において気筒判別(クランク角確定)を行うことができる。そして、そのような気筒判別により、機関始動時・始動後の運転時等において、各気筒#1〜#4のピストン位置(吸入行程・圧縮行程・爆発行程・排気行程)を認識することができ、精密な燃料噴射制御や点火時期制御などのエンジン運転制御を行うことができる。
なお、以上の処理では、クランクポジションセンサ31及びカムポジションセンサ39の出力信号から気筒判別(クランク角確定)及び各気筒#1〜#4のピストン位置の認識等を行っているが、他の公知の手段によって気筒判別(クランク角確定)及び各気筒#1〜#4のピストン位置の認識等を行うようにしてもよい。
−燃焼悪化気筒特定処理−
次に、ECU200が実行する燃焼悪化気筒特定処理について説明する。
次に、ECU200が実行する燃焼悪化気筒特定処理について説明する。
まず、4つの気筒#1〜#4のうち、ある1つの気筒(例えば第1気筒#1)のみに燃焼悪化(リーン燃焼悪化)が発生した場合、その気筒の爆発行程におけるエンジン回転速度が次第に低下していくので、この燃焼悪化が生じた気筒(第1気筒#1)の爆発行程中においてクランクシャフト15が一定クランク角度を回転するのに要する時間が、他の気筒(第2気筒#2〜第4気筒#4)の爆発行程時におけるその時間よりも長くなる。したがって、これらの時間を計測して比較することにより燃焼悪化が生じている気筒を認識することが可能になる。
その具体的な処理の一例について説明する。まず、ECU200は、クランクポジションセンサ31及びカムポジションセンサ39の出力信号を所定のクランク角度毎(例えば30°CA毎)に取り込み、それらの各信号に基づいて、第1気筒#1が爆発行程にあるときに、この爆発行程中において、クランクシャフト15が一定クランク角度(例えば180°CA)を回転するのに要する経過時間T1と、この第1気筒#1の爆発行程よりも1回前(360°CA前)に爆発行程を迎えていた第2気筒#2の爆発行程中においてクランクシャフト15が一定のクランク角度(例えば180°CA)を回転するのに要する経過時間T2との差を演算して、第1気筒#1の回転変動量ΔNE1(=T1−T2)を得る。
また、同様にして、エンジン1の各気筒#2〜#4の爆発行程中においてクランクシャフト15が一定クランク角度(例えば180°CA)を回転するのに要する経過時間T3(第3気筒#3)、T4(第4気筒#4)、T2(第2気筒#2)を順次演算して、第3気筒#3の回転変動量ΔNE3(=T3−T1)、第4気筒#4の回転変動量ΔNE4(=T4−T3)、及び、第2気筒#2の回転変動量ΔNE2(=T2−T4)を得る。
そして、ECU200は、上記演算により求めた各気筒#1〜#4の回転変動量ΔNE1〜ΔNE4と判定閾値Thne(例えば図5参照)とを比較し、回転変動量ΔNEが判定閾値Thneを超えている気筒がある場合、その気筒を「燃焼悪化が生じている気筒」と認識する。
ここで、回転変動量ΔNEに対して設定する判定閾値Thneは、リーン燃焼悪化(A/Fインバランスによる悪化)が生じて排気エミッションが悪化するエンジン1の回転変動量を実験・シミュレーション等によって取得し、その結果を基に経験的に適合した値である。この判定閾値ThneはECU200のROM202内に記憶されている。また、判定閾値Thneは、回転変動量ΔNEなどに応じて可変に設定するようにしてもよい。
なお、各気筒#1〜#4の回転変動量は、他の公知の手法によって認識(演算)するようにしてもよい。
−燃料噴射量補正制御(機関制御値の補正制御)−
次に、エンジン1の回転変動(気筒間の燃焼状態のばらつき)を抑制するための燃料噴射量の補正制御の例([補正制御例1]〜[補正制御例5])について以下に説明する。
次に、エンジン1の回転変動(気筒間の燃焼状態のばらつき)を抑制するための燃料噴射量の補正制御の例([補正制御例1]〜[補正制御例5])について以下に説明する。
[補正制御例1]
燃料噴射量の補正制御の一例について図4のフローチャート及び図5のタイミングチャートを参照して説明する。図4の制御ルーチンはECU200において実行される。
燃料噴射量の補正制御の一例について図4のフローチャート及び図5のタイミングチャートを参照して説明する。図4の制御ルーチンはECU200において実行される。
この例において、ECU200は、エンジン1が回転を開始した時点から、上記した演算処理にて、1サイクル毎(720°CA毎)に、各気筒(第1気筒#1,第2気筒#2,第3気筒#3,第4気筒#4)の回転変動量ΔNE1,回転変動量ΔNE3,回転変動量ΔNE4,回転変動量ΔNE2を繰り返して演算し、その各気筒(第1気筒#1,第2気筒#2,第3気筒#3,第4気筒#4)の回転変動量の時間変化(例えば図5に示す#1ΔNE,#2ΔNE,#3ΔNE,#4ΔNE)を認識している。
図4に示す制御ルーチンはイグニッションスイッチ41がON操作された時点(IG−ON)で開始される。制御ルーチンが開始されると、ステップST101において、燃料噴射量の増量補正の判定タイミングであるか否かを判定する。具体的には、エンジン始動後の経過時間が所定値(例えば、3sec)に達しているか否かを判定し、その経過時間が所定値に達した時点(ステップST101の判定結果が肯定判定となった時点Ta1(図5参照))で「増量補正判定タイミング成立」と判定してステップST102に進む。
なお、ステップST101の判定条件は、エンジン1が確実に始動したことを判別するための条件である。このステップST101の判定処理については、例えば、水温センサ32の出力信号から得られるエンジン冷却水の水温を判定パラメータとし、その水温が所定値に達したときに「増量補正判定タイミング成立」と判定するようにしてもよいし、また、上記エンジン始動後の経過時間とエンジン水温とを組み合わせて判定するようにしてもよい。さらに、他のパラメータを用いてステップST101の判定処理を実行するようにしてもよい。
ステップST102では、上記増量補正判定タイミングTa1での各気筒#1〜#4の回転変動量(#1ΔNE,#2ΔNE,#3ΔNE,#4ΔNE)を比較し、それらの気筒#1〜#4のうち、回転変動量ΔNEが最大となる気筒を特定する。その特定気筒(ΔNEが最大の気筒)の回転変動量ΔNEが上記回転変動判定値Thne(図5参照)よりも大きい場合には燃料噴射量の増量補正が必要であると判断して、燃料噴射量の増量値を算出する(ステップST103)。図5の例では、回転変動量ΔNEが最大となる気筒が第1気筒#1であり、その回転変動量#1ΔNEが回転変動判定値Thneを超えているので、この第1気筒#1の燃料噴射量の増量値を算出する。なお、ステップST102において、回転変動量ΔNEが回転変動判定値Thneを超える気筒がない場合は、燃料噴射量の増量補正を実施せずに、この制御ルーチンを終了する。
ここで、燃料噴射量の増量値は、例えば、現在の運転状態での燃料噴射量(制御値)に増量補正係数をかけることによって算出する。この増量補正係数は、増量補正判定タイミングTa1(図5参照)時の上記特定気筒の回転変動量ΔNE(図5の例では第1気筒#1の回転変動量ΔNE)に基づいて図6のマップを参照して求める。図6のマップは、回転変動量ΔNEをパラメータとして、リーン燃焼悪化によって生じた回転変動を抑制できるような燃料増量値を実験・計算等によって取得し、その結果を基に適合した値(補正係数)をマップ化したものであって、例えばECU200のROM202内に記憶されている。
なお、燃料噴射量の増量値は、上記特定気筒の回転変動量ΔNE(図5の例では第1気筒#1の回転変動量ΔNE)が上記回転変動判定値Thneを超える分(ΔNE−Thne)に増量補正係数(図6に示すマップの増量補正係数とは異なる係数)をかけることにより算出するようにしてもよい。また、回転変動量ΔNEと回転変動判定値Thneとの差(ΔNE−Thne)に基づいてマップを参照して算出するという方法を採用してもよい。なお、燃料噴射量の増量値は固定値(一定値)であってもよい。
ステップST104では、上記ステップST103で算出した燃料噴射量の増量値を用いて、回転変動量ΔNEが最大の特定気筒(図5の例では第1気筒#1)について燃料噴射量の増量補正を実施するとともに、その燃料噴射量の増量補正を開始した時点(増量補正判定タイミングTa1)からの経過時間Δt1の計測を開始する。
次に、ステップST105においては、上記燃料噴射量の増量補正を開始した時点Ta1からの経過時間Δt1を判定値αと比較し、その経過時間Δt1が判定値αに達した時点(ステップST105の判定結果が肯定判定(Δt1=α)となった時点)でステップST106に進む。
このステップST105の判定処理に用いる判定値αは、増量補正判定タイミングTa1(図5参照)時の上記特定気筒の回転変動量ΔNE(図5の例では第1気筒#1の回転変動量ΔNE)に基づいて図7のマップを参照して求める。図7のマップは、回転変動量ΔNEをパラメータとして、燃料噴射量の増量補正を開始した時点から燃焼状態の改善効果(リーン燃焼悪化の改善効果)が現れるまでの時間を実験・計算等によって取得し、その結果を基に経験的に適合した値をマップ化したものであって、例えばECU200のROM202内に記憶されている。
ステップST106では、上記特定気筒の回転変動(図5の例では第1気筒#1の回転変動)が未収束であるか否かを判定する。具体的には、燃料噴射量の増量補正開始時(増量補正判定タイミングTa1時)の上記特定気筒の回転変動量ΔNEs(図5の例では第1気筒#1の回転変動量ΔNEs)と、上記経過時間Δt1が判定値αに達した時点Ta2での回転変動量ΔNEjとを比較し、その回転変動量ΔNEjが回転変動量ΔNEs以上である場合(ΔNEj≧ΔNEs)は「回転変動未収束」であると判定し、この時点Ta2(増量中止判定タイミング)で燃料噴射量の増量補正を中止する(ステップST107)。
なお、ステップST106の判定結果が否定判定である場合(回転変動が収束する方向である場合)は、例えば、上記特定気筒の回転変動量ΔNE(図5の例では第1気筒#1の回転変動量ΔNE)が上記回転変動判定値Thneよりも小さくなった時点で燃料噴射量の増量補正を終了する。
以上のように、この例の制御によれば、回転変動量ΔNEが最大の特定気筒(例えば第1気筒#1)について燃料噴射量の増量補正を実施したときに、その増量補正の開始した時点から所定時間が経過した後の機関回転変動量ΔNEjが、増量補正開始時の回転変動量ΔNEs以上である場合(回転変動が収束しない場合)は、燃料噴射量の増量補正を中止している。このように、燃料噴射量の増量補正による燃焼状態の改善効果がない場合(例えばリーン燃焼悪化以外の要因で回転変動が生じている場合)は増量補正を中止することにより、燃料噴射量の増量補正が継続されることによる排気エミッションの悪化を抑制することができる。また、増量補正によって空燃比が過剰なリッチ状態になることを防止することができるのでドライバビリティの悪化を抑制することができる。
なお、この例において、上記ステップST105の判定処理に用いる判定値αは、始動時水温をパラメータとする1次元マップ(例えば、図7において横軸を始動時水温としたマップ)を用いて算出するようにしてもよい。また、例えば図8に示すように、回転変動量ΔNE及び始動時水温をパラメータとする2次元マップを用いて判定値αを算出するようにしてもよい。
[補正制御例2]
燃料噴射量の補正制御の他の例について図9のフローチャート及び図10のタイミングチャートを参照して説明する。図9の制御ルーチンはECU200において実行される。
燃料噴射量の補正制御の他の例について図9のフローチャート及び図10のタイミングチャートを参照して説明する。図9の制御ルーチンはECU200において実行される。
図9に示すフローチャートのステップST201〜ステップST204の各処理は、上記した図4のフローチャートのステップST101〜ステップST104の各処理と同じであるので、その詳細な説明は省略する。なお、この例においても、上記した[補正制御例1]と同様に、ECU200は、エンジン1が回転を開始した時点から各気筒(第1気筒#1,第2気筒#2,第3気筒#3,第4気筒#4)の回転変動量の時間変化(例えば図10に示す#1ΔNE,#2ΔNE,#3ΔNE,#4ΔNE)を認識している。
この例においても、ステップST204において燃料噴射量の増量補正を開始するとともに、この増量補正を開始した時点(増量補正判定タイミングTb1)からの経過時間Δt2の計測を開始しており、その経過時間Δt2が判定値βに到達したか否かを判定する(ステップST205)。このステップST205の判定結果が肯定判定となった時点([Δt2=判定値β]となった時点)でステップST206に進む。
このステップST205の判定処理に用いる判定値βは、増量補正判定タイミングTb1(図10参照)時の上記特定気筒の回転変動量ΔNE(図10の例では第1気筒#1の回転変動量ΔNE)に基づいて図11のマップを参照して算出する。図11のマップは、回転変動量ΔNEをパラメータとして、燃料噴射量の増量補正を開始した直後の不安定な状態を考慮して実験・計算等によって経験的に適合した値をマップ化したものであって、例えばECU200のROM202内に記憶されている。
ステップST206においては、回転変動ΔNEの平均値ΔNEAVを算出する。具体的には、例えば、回転変動量ΔNEを積算(図10に示す[Tb2〜Tb3]期間の積算)し、その積算回転変動量ΣΔNEを、平均値算出期間(算出時間Int)内におけるエンジン1の回転回数([エンジン回転数NE]*[Int])にて除算(割り算)することによって算出する。なお、平均値ΔNEAVの算出期間(時間)Intは、回転変動量ΔNEのばらつきを平均化(なまし処理)するのに必要な時間などを考慮して設定する。また、回転変動ΔNEの平均値ΔNEAVの算出は、増量補正判定タイミングTb1と同時(上記した判定値βが「0」の場合)に開始するようにしてもよい。
そして、ステップST207において、上記特定気筒の回転変動(図10の例では、第1気筒#1の回転変動)が未収束であるか否かを判定する。具体的には、燃料噴射量の増量補正開始時(増量補正判定タイミングTb1時)の上記特定気筒の回転変動量ΔNEs(図10の例では第1気筒#1の回転変動量ΔNEs)と、上記ステップST206で算出した回転変動ΔNEの平均値ΔNEAVとを比較し、その回転変動ΔNEの平均値ΔNEAVが回転変動量ΔNEs以上である場合(ΔNEAV≧ΔNEs)は、「回転変動未収束」であると判定し、この時点Tb3(増量中止判定タイミング)で燃料噴射量の増量補正を中止する(ステップST208)。
なお、ステップST207の判定結果が否定判定である場合(回転変動が収束する方向である場合)は、例えば、上記特定気筒の回転変動量ΔNE(図5の例では第1気筒#1の回転変動量ΔNE)が上記回転変動判定値Thneよりも小さくなった時点で燃料噴射量の増量補正を終了する。
以上のように、この例の制御によれば、回転変動量ΔNEが最大の特定気筒(例えば第1気筒#1)について燃料噴射量の増量補正を実施したときに、その増量補正開始後の回転変動量ΔNEの平均値ΔNEAVが、増量補正前の回転変動量ΔNEs以上である場合(回転変動が収束しない場合)は燃料噴射量の増量補正を中止している。このように、燃料噴射量の増量補正による燃焼状態の改善効果がない場合(例えばリーン燃焼悪化以外の要因で回転変動が生じている場合)は増量補正を中止することにより、燃料噴射量の増量補正が継続されることによる排気エミッションの悪化を抑制することができる。また、増量補正によって空燃比が過剰なリッチ状態になることを防止することができるのでドライバビリティの悪化を抑制することができる。
しかも、この例では、燃料噴射量の増量補正を開始した後の回転変動ΔNEの平均値ΔNEAVを用いて増量補正の中止を判定しているので、回転変動ΔNE自体のばらつきによる影響を軽減できる。これにより、回転変動ΔNEが収束する方向であるか否かを精度良く安定して判定することができる。また、上記した[補正制御例1]と比較して判定値βなどの適合が簡単になる。
[補正制御例3]
燃料噴射量の補正制御の別の例について図12のフローチャート及び図13のタイミングチャートを参照して説明する。図12の制御ルーチンはECU200において実行される。
燃料噴射量の補正制御の別の例について図12のフローチャート及び図13のタイミングチャートを参照して説明する。図12の制御ルーチンはECU200において実行される。
図12に示すフローチャートのステップST301〜ステップST304の各処理は、上記した図4のフローチャートのステップST101〜ステップST104の各処理と同じであるので、その詳細な説明は省略する。なお、この例においても、上記した[補正制御例1]と同様に、ECU200は、エンジン1が回転を開始した時点から各気筒(第1気筒#1,第2気筒#2,第3気筒#3,第4気筒#4)の回転変動量の時間変化(例えば、図13に示す#1ΔNE,#2ΔNE,#3ΔNE,#4ΔNE)を認識している。
この例においても、ステップST304において燃料噴射量の増量補正を開始するとともに、この増量補正を開始した時点(増量補正判定タイミングTc1)からの経過時間Δt3の計測を開始しており、その経過時間Δt3が判定値βに到達したか否かを判定する(ステップST305)。このステップST305の判定結果が肯定判定となった時点([Δt3=判定値β]となった時点Tc2)でステップST306に進んで、増量補正中止判定を開始する。なお、ステップST305の判定処理に用いる判定値βは、上記した[補正制御例2]のステップST205の判定処理に用いた判定値βと同じであるので、その詳細な説明は省略する。また、増量補正中止判定の開始時期は、増量補正判定タイミングTc1と同じ時期(上記した判定値βが「0」の場合)としてもよい。
ステップST306においては、上記燃料噴射量の増量補正を開始した後の特定気筒の回転変動量ΔNE(図13の例では第1気筒#1の回転変動量ΔNE#1)が回転変動増加判定値ThLIM(図13参照)を超えているか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合(ΔNE>ThLIM)は、上記特定気筒の回転変動が収束しないと判断して、その時点Tc3(増量中止判定タイミング)で燃料噴射量の増量補正を中止する(ステップST307)。
なお、ステップST306の判定結果が肯定判定とならない場合(回転変動が収束する方向である場合)は、例えば、上記特定気筒の回転変動量ΔNE(図5の例では第1気筒#1の回転変動量ΔNE)が上記回転変動判定値Thneよりも小さくなった時点で燃料噴射量の増量補正を終了する。
ここで、ステップST306の判定処理に用いる回転変動増加判定値ThLIMは、燃料噴射量の増量補正開始後の機関回転変動量ΔNEが増加する方向であることを判別する値(増量補正開始時の機関回転変動量ΔNEsよりも大きな値)であって、実験・計算等によって経験的に適合した値を設定する。なお、回転変動増加判定値ThLIMは、増量補正判定タイミングTc1(図13参照)時の上記特定気筒の回転変動量ΔNEに基づいて図14のマップを参照して可変に設定するようにしてもよい。
以上のように、この例の制御では、回転変動量ΔNEが最大の特定気筒(例えば第1気筒#1)について燃料噴射量の増量補正を実施したときに、その増量補正の実施に起因して回転変動量ΔNEが増加している場合には燃料噴射量の増量補正を中止しているので、燃料噴射量の増量補正が継続されることによる排気エミッションの悪化を抑制することができる。また、増量補正によって空燃比が過剰なリッチ状態になることを防止することができるのでドライバビリティの悪化を抑制することができる。
[補正制御例4]
この例では、車両が走行を開始して負荷が増大すると燃焼状態が安定するという点に着目し、車両が走行を開始した場合に燃料噴射量の増量補正を中止する点に特徴がある。
この例では、車両が走行を開始して負荷が増大すると燃焼状態が安定するという点に着目し、車両が走行を開始した場合に燃料噴射量の増量補正を中止する点に特徴がある。
その具体的な例について図15のフローチャート及び図16のタイミングチャートを参照して説明する。図15の制御ルーチンはECU200において実行される。
図15に示すフローチャートのステップST401〜ステップST403の各処理は、上記した図4のフローチャートのステップST101〜ステップST103の各処理と同じであるので、その詳細な説明は省略する。なお、この例においても、上記した[補正制御例1]と同様に、ECU200は、エンジン1が回転を開始した時点から、各気筒(第1気筒#1,第2気筒#2,第3気筒#3,第4気筒#4)の回転変動量の時間変化(例えば図16に示す#1ΔNE,#2ΔNE,#3ΔNE,#4ΔNE)を認識している。
この例では、ステップST404において回転変動が最大の特定気筒(図16の例では第1気筒#1)の燃料噴射量の増量補正を実施し、その増量補正を実施しているときに、車速センサ40の出力信号に基づいて車両が走行を開始した否かを判定する(ステップST405)。このステップST405の判定結果が肯定判定である場合つまり「走行開始」と判定した場合は、その走行開始時を増量補正中止タイミングとして燃料噴射量の増量補正を中止する。なお、エンジン始動後に、直ぐに走行が開始されない場合(ステップST406が否定判定である場合)は、例えば、上記した[補正制御例1]〜[補正制御例3]と同様な処理にて燃料噴射量の増量補正の中止を判定する。
この例によれば、車両の走行が開始したときには、負荷が増加して燃焼状態が安定する点に着目し、走行開始時に燃料噴射量の増量補正を中止しているので、燃料噴射量の増量補正が継続されることによる排気エミッションの悪化を抑制することができる。また、増量補正によって空燃比が過剰なリッチ状態になることを防止することができるのでドライバビリティの悪化を抑制することができる。
[補正制御例5]
まず、エンジン(火花点火式内燃機関)においては、前回トリップの運転条件の影響(例えば完全暖機までにイグニッションスイッチがOFF(IG−OFF)に操作された場合の影響など)によって、次回トリップにおいて点火プラグに燻り(不完全燃焼時に発生するカーボンが点火プラグの電極周辺の碍子表面に付着する現象)が発生した場合、上記した気筒間の空燃比ばらつき(A/Fインバランス)と同様な燃焼挙動が発生する。こうした点火プラグの燻り(プラグ燻り)が発生した場合に、その挙動(回転変動)をA/Fインバランスに起因するものとして判定して燃料噴射量の増量補正を実施すると、排気エミッションが悪化する。
まず、エンジン(火花点火式内燃機関)においては、前回トリップの運転条件の影響(例えば完全暖機までにイグニッションスイッチがOFF(IG−OFF)に操作された場合の影響など)によって、次回トリップにおいて点火プラグに燻り(不完全燃焼時に発生するカーボンが点火プラグの電極周辺の碍子表面に付着する現象)が発生した場合、上記した気筒間の空燃比ばらつき(A/Fインバランス)と同様な燃焼挙動が発生する。こうした点火プラグの燻り(プラグ燻り)が発生した場合に、その挙動(回転変動)をA/Fインバランスに起因するものとして判定して燃料噴射量の増量補正を実施すると、排気エミッションが悪化する。
このような点を考慮して、この例では、プラグ燻り発生の有無を判定し、プラグ燻りが発生している場合には燃料噴射量の増量補正を中止する点に特徴がある。
その具体的な制御の例について図17のフローチャート及び図18のタイミングチャートを参照して説明する。図17の制御ルーチンはECU200において実行される。
この例においても、上記した[補正制御例1]と同様に、ECU200は、エンジン1が回転を開始した時点から各気筒(第1気筒#1,第2気筒#2,第3気筒#3,第4気筒#4)の回転変動量の時間変化(例えば図18に示す#1ΔNE,#2ΔNE,#3ΔNE,#4ΔNE)を認識している。
図17に示す制御ルーチンはイグニッションスイッチ41がON操作された時点(IG−ON)で開始される。制御ルーチンが開始されると、ステップST501において、プラグ燻り判定を開始する。このプラグ燻り判定の開始時期は、例えばエンジン始動直後で下記の増量補正判定タイミングの前の時期とする。
プラグ燻り判定方法としては、例えば、エンジン1の燃焼室1dで混合気が燃焼する際に発生するイオンを点火プラグ3の電極を介して検出し、このイオン電流の検出値に基づいてプラグ燻り度合を求める。そして、そのプラグ燻り度合が判定閾値以上である場合(プラグ燻り度合≧判定閾値)には「プラグ燻り発生有」と判定するという方法(例えば、特開2004−239085号公報、特開平11−050941号公報等参照)を採用する。
また、他のプラグ燻り判定方法として、例えば図18に示すように、回転変動が最大の特定気筒(図18の例では第1気筒#1)以外の気筒(第2気筒#2〜第2気筒#4)の回転変動量ΔNE(#2ΔNE,#3ΔNE,#4ΔNE)を予め設定した燻り判定閾値Thplugと比較する。そして、回転変動最大の気筒以外の気筒の回転変動量ΔNE(#2ΔNE,#3ΔNE,#4ΔNE)が燻り判定閾値Thplug以上である場合(ΔNE≧Thplug)には「プラグ燻り発生」と判定するという方法もある。なお、この判定方法において、回転変動最大の気筒以外の気筒(#2ΔNE,#3ΔNE,#4ΔNE)の全ての回転変動量ΔNEが判定閾値Thplug以上であるときに「プラグ燻り発生有」と判定してもよいし、回転変動最大の気筒以外の気筒(#2ΔNE,#3ΔNE,#4ΔNE)のいずれか1つもしくは複数(2つ)の気筒のΔNEが判定閾値Thplug以上であるときに「プラグ燻り発生有」と判定してもよい。
次に、ステップST502において、燃料噴射量の増量補正の判定タイミングであるか否かを判定する。具体的には、エンジン始動後の経過時間が所定値(例えば、3sec)に達しているか否かを判定し、その経過時間が所定値に達した時点(ステップST502の判定結果が肯定判定となった時点)で「判定タイミング成立」と判定してステップST503に進む。
なお、ステップST502の判定条件は、エンジン1が確実に始動したことを判別するための条件である。このステップST502の判定処理については、例えば、水温センサ32の出力信号から得られるエンジン冷却水の水温を判定パラメータとし、その水温が所定値に達したときに「増量補正判定タイミング成立」と判定するようにしてもよいし、また、上記エンジン始動後の経過時間とエンジン水温とを組み合わせて判定するようにしてもよい。さらに、他のパラメータを用いてステップST502の判定処理を実行するようにしてもよい。
ステップST503では、上記判定タイミングでの各気筒#1〜#4の回転変動量(#1ΔNE,#2ΔNE,#3ΔNE,#4ΔNE)を比較し、それらの気筒#1〜#4のうち、回転変動量ΔNEが最大となる気筒を特定する。その特定気筒(ΔNEが最大の気筒)の回転変動量ΔNEが上記回転変動判定値Thne(図18参照)よりも大きい場合に、燃料噴射量の増量補正が必要であると判断して、燃料噴射量の増量値を算出する(ステップST504)。図18の例では、回転変動量ΔNEが最大となる気筒が第1気筒#1であり、その回転変動量#1ΔNEが回転変動判定値Thneを超えているので、この第1気筒#1の燃料噴射量の増量値を算出する。なお、ステップST503において、回転変動量ΔNEが回転変動判定値Thneを超える気筒がない場合は、燃料噴射量の増量補正を実施せずに、この制御ルーチンを終了する。ここで、燃料噴射量の増量値については、上記した[補正制御例1]で説明した燃料噴射量の増量値と同じであるので、その詳細な説明は省略する。
ステップST505では、上記ステップST504で算出した燃料噴射量の増量値を用いて、回転変動量ΔNEが最大の特定気筒(図18の例では第1気筒#1)について燃料噴射量の増量補正を実施する。
そして、このようにして燃料噴射量の増量補正を実施しているときに、前記プラグ燻り判定の判定結果が「プラグ燻り発生有」である場合(ステップST506の判定結果が肯定判定である場合)は、そのプラグ燻り判定終了時を増量補正中止タイミングとして燃料噴射量の増量補正を中止する。なお、ステップST506の判定結果が否定判定である場合(プラグ燻りが発生していない場合)は、例えば、上記した[補正制御例1]〜[補正制御例3]と同様な処理にて燃料噴射量の増量補正の中止を判定する。
以上のように、この例の制御によれば、プラグ燻りが発生している場合には、リーン燃焼悪化による気筒間の空燃比ばらつきに起因する回転変動ではないと判断して燃料噴射量の増量補正を中止するので、無駄な燃料増量による排気エミッション悪化を抑制することができる。
[他の補正制御例]
以上の補正制御例では、回転変動量ΔNEが最大となる気筒が第1気筒#1である場合について説明したが、これに限られることなく、回転変動量ΔNEが最大となる気筒が、第2気筒#2、第3気筒#3、または、第4気筒#4の場合であってもよく、その回転変動が最大となる気筒(第2気筒#2、第3気筒#3、第4気筒#4)について燃料噴射量の増量補正を行うようにすればよい。
以上の補正制御例では、回転変動量ΔNEが最大となる気筒が第1気筒#1である場合について説明したが、これに限られることなく、回転変動量ΔNEが最大となる気筒が、第2気筒#2、第3気筒#3、または、第4気筒#4の場合であってもよく、その回転変動が最大となる気筒(第2気筒#2、第3気筒#3、第4気筒#4)について燃料噴射量の増量補正を行うようにすればよい。
以上の補正制御例では、回転変動量ΔNEが回転変動判定値Thneを超える気筒が1つである場合の例について説明したが、これに限られることなく、複数の気筒の回転変動量ΔNEが上記回転変動判定値Thneを超える場合は、それらの各気筒について燃料噴射量の増量補正を行うようにしてもよい。
以上の補正制御例では、エンジンの1サイクル毎(720°CA毎)に、回転変動量ΔNE1,回転変動量ΔNE3,回転変動量ΔNE4,回転変動量ΔNE2を繰り返して演算しているが、これに限られることなく、複数回のサイクル毎に、回転変動量ΔNE1,回転変動量ΔNE3,回転変動量ΔNE4,回転変動量ΔNE2を繰り返して演算するようにしてもよい。また、このような回転変動量の演算は、燃料噴射量の増量補正を終了(中止)した時点で停止するようにしてもよい。
−他の実施形態−
以上の例では、各気筒の爆発行程中において、クランクシャフトが一定クランク角度を回転するのに要する時間からエンジンの回転変動を認識しているが、他のパラメータに基づいてエンジンの回転変動を認識するようにしてもよい。
以上の例では、各気筒の爆発行程中において、クランクシャフトが一定クランク角度を回転するのに要する時間からエンジンの回転変動を認識しているが、他のパラメータに基づいてエンジンの回転変動を認識するようにしてもよい。
以上の例では、各気筒毎の燃焼状態をエンジンの回転変動に基づいて認識しているが、他のパラメータに基づいて各気筒毎の燃焼状態を認識するようにしてもよい。例えば、筒内圧を検出する筒内圧センサを用いて各気筒の筒内圧力を検出し、その筒内圧力検出値に基づいて各気筒の燃焼状態を認識するようにしてもよい。
以上の例では、4気筒ガソリンエンジンの制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、例えば6気筒や8気筒などの他の任意の気筒数の多気筒内燃機関の制御にも適用可能である。
以上の例では、ポート噴射型ガソリンエンジンの制御に本発明を適用した例を示したが、これに限られることなく、筒内直噴型ガソリンエンジンの制御にも適用可能である。また、直列多気筒ガソリンエンジンのほか、V型多気筒ガソリンエンジンの制御にも本発明を適用することができる。
さらに、ガソリンエンジンに限られることなく、例えばガソリンとアルコールとを任意の割合で混合したアルコール含有燃料が使用可能なフレックス燃料内燃機関の制御にも本発明を適用することができる。
本発明は、複数の気筒を有する多気筒内燃機関の制御に利用可能であり、さらに詳しくは、気筒間の燃焼状態のばらつきを改善するように機関制御値を補正する制御を行う多気筒内燃機関の制御装置に利用することができる。
1 エンジン
#1〜#4 気筒
1d 燃焼室
2 インジェクタ(燃料噴射弁)
3 点火プラグ
31 クランクポジションセンサ
32 水温センサ
39 カムポジションセンサ
40 車速センサ
200 ECU
#1〜#4 気筒
1d 燃焼室
2 インジェクタ(燃料噴射弁)
3 点火プラグ
31 クランクポジションセンサ
32 水温センサ
39 カムポジションセンサ
40 車速センサ
200 ECU
Claims (7)
- 複数の気筒を有する多気筒内燃機関に適用され、気筒毎の燃焼状態を認識して気筒間の燃焼状態のばらつきを改善するように当該内燃機関の機関制御値を補正する制御装置において、
前記機関制御値の補正開始時の燃焼状態と、当該機関制御値の補正を開始した後の燃焼状態とを比較し、前記補正開始時の燃焼状態に対し前記補正開始後の燃焼状態が改善しない場合は前記内燃機関の機関制御値の補正を中止することを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。 - 請求項1記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記気筒間の燃焼状態のばらつきを改善するように内燃機関の機関制御値を補正する制御は、機関の回転変動に基づいて気筒への燃料噴射量を増量補正する制御であることを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。 - 請求項2記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記燃料噴射量の増量補正の開始時の機関回転変動量と、前記燃料噴射量の増量補正を開始した時点から所定の時間経過した後の機関回転変動量とを比較して機関回転変動の収束を判定し、機関回転変動が収束しない場合は燃料噴射量の増量補正を中止することを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。 - 請求項2記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記燃料噴射量の増量補正の開始時の機関回転変動量と、前記燃料噴射量の増量補正実施中の機関回転変動量の平均値とを比較して機関回転変動の収束を判定し、機関回転変動が収束しない場合は燃料噴射量の増量補正を中止することを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。 - 請求項2記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記燃料噴射量の増量補正を開始した後の機関回転変動量が、前記燃料噴射量の増量補正開始時の機関回転変動量よりも大きい所定の判定値を超えた場合は、機関回転変動が収束しないと判定して燃料噴射量の増量補正を中止することを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。 - 請求項1または2記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
当該多気筒内燃機関を搭載した車両が走行を開始した否かを判定する走行開始判定手段を備え、「走行開始」と判定された場合には、前記燃焼状態の改善の有無に関係なく、前記内燃機関の機関制御値の補正を中止することを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。 - 複数の気筒を有する多気筒内燃機関に適用され、気筒毎の燃焼状態を認識して気筒間の燃焼状態のばらつきを改善するように当該内燃機関の機関制御値を補正する制御装置において、
当該記多気筒内燃機関の点火プラグの燻りの発生の有無を判定するプラグ燻り判定手段を備え、「プラグ燻り発生有」と判定された場合には前記内燃機関の機関制御値の補正を中止することを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2016079941A (ja) * | 2014-10-21 | 2016-05-16 | 三菱重工業株式会社 | 過給機制御装置、制御システム、過給機、制御方法及びプログラム |
JP2017166493A (ja) * | 2017-06-28 | 2017-09-21 | 株式会社デンソー | 筒内噴射エンジンの制御装置 |
US10024266B2 (en) | 2013-07-04 | 2018-07-17 | Denso Corporation | Direct injection engine controlling device |
JP2022010836A (ja) * | 2020-06-29 | 2022-01-17 | 株式会社デンソー | 噴射制御装置 |
-
2010
- 2010-07-28 JP JP2010169265A patent/JP2012031735A/ja active Pending
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