JP4304415B2

JP4304415B2 - Control device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP4304415B2
Application number: JP2001140248A
Authority: JP
Inventors: 真洋伊藤; 健司笠島
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-05-10
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2021-05-10
Also published as: JP2002332885A

Description

【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する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関では、混合気の燃焼により上昇した筒内圧が十分に低下する前に吸気バルブが開弁されると、吸気管内に燃焼室内の排気の一部が逆流する現象、いわゆる「吹き返し現象」が生じる。
【０００３】
こうした吹き返し現象が生じると、排気の熱により吸気管の内壁に付着している燃料が気化され、その気化した燃料が燃焼室内に吸入されるようになる。その結果、こうした気化燃料の分だけ過剰な燃料が燃焼室内に吸入されることとなる。
【０００４】
また、こうした吹き返し現象により吸気管内に逆流した排気は、吸入空気とともに、いわゆる内部ＥＧＲガスとして燃焼室内に再度導入される。このため、こうした内部ＥＧＲガスの導入により、燃焼室内の混合気のうち内部ＥＧＲガスを除いた吸入空気の占める割合や、同混合気の温度が変化することとなり、それに伴って点火時期やバルブタイミングといった機関制御にかかる制御量についてもその適切な値が変化するようになる。
【０００５】
そこで従来の装置では、機関制御にかかる制御量について、こうした吹き返し現象の影響を反映させるための補正項を、機関負荷や機関回転速度などを算出パラメータとするマップ演算を通じて算出するようにしている。こうした演算に用いられるマップは、機関負荷及び機関回転速度により定まる内燃機関の運転状態と、同運転状態での吹き返し量若しくは内部ＥＧＲ量に見合う補正項との関係が実験などにより求められ、その関係に基づいて設定されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
こうしたマップ演算によって補正項を算出し、その補正項によって機関制御にかかる制御量を補正することにより、同機関制御に吹き返し現象の影響が反映されるようにはなる。
【０００７】
ところが、機関負荷や機関回転速度が同じ条件下にあっても、内燃機関が過渡運転状態にあるときや、燃焼室内における混合気の燃焼状態が不安定なとき等には、吹き返し量にばらつきが生じるようになる。そして、こうしたばらつきが生じると、吹き返し現象の影響に見合う補正項を算出することができなくなり、その影響を機関制御に好適に反映させることができなくなる。
【０００８】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、吹き返し現象による影響を機関制御に好適に反映させることのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
先ず、請求項１に記載の発明は、内燃機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段と、前記内燃機関の吸気管圧を検出する吸気管圧検出手段と、前記検出される筒内圧及び吸気管圧の差圧に基づいて吹き返し量を算出し、この吹き返し量に基づいて機関制御にかかる制御量を算出する制御量算出手段と、前記内燃機関の排気管圧を検出する排気管圧検出手段とを備え、前記制御量算出手段は、前記内燃機関の吸気バルブが開弁されるとき又は開弁前に検出される筒内圧及び吸気管圧の差圧と排気管圧とに基づいて、前記内燃機関のバルブオーバラップ期間において前記吹き返し量を算出することをその要旨とする。
【００１０】
上記構成によれば、筒内圧及び吸気管圧の差圧の大きさにより変化するそのときどきの吹き返し量に応じて機関制御にかかる制御量を算出することができ、吹き返し現象による影響を同機関制御に好適に反映させることができるようになる。
内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブが共に開弁されている期間、すなわちバルブオーバラップ期間において吹き返し現象が生じた場合には、気筒内から排気管に排気が排出されることによって吸気バルブの開弁後における筒内圧が大きく低下するようになるため、吹き返し量は少なくなる。上記構成によれば、こうした排気管内への排気の排出に応じた吹き返し量の変化に合わせて制御量を算出することができ、吹き返し現象による影響を機関制御に一層好適に反映させることができるようになる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記制御量算出手段は、前記制御量算出手段は、前記内燃機関の吸気バルブが開弁されるとき又は開弁前に検出される筒内圧及び吸気管圧の差圧に基づいて前記吹き返し量を算出するものであることをその要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、吸気バルブが開弁されるとき又は開弁前における筒内圧及び吸気管圧の差圧から、同吸気バルブが開弁した後における吹き返し量をより正確に把握した上で、同機関制御についての好適な制御量を算出することができるようになる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、機関回転速度を検出する回転速度検出手段を更に備え、前記制御量算出手段は、前記吹き返し量を算出する際の算出パラメータとして前記検出される機関回転速度を含むことをその要旨とする。
【００１４】
機関回転速度が低下し、それに伴って吸気バルブの開弁速度が低下したときに吹き返し現象が生じると、吸気バルブの開度が十分に大きくなる前に筒内圧が大きく低下するようになるため、吹き返し量は少なくなる。上記構成によれば、こうした機関回転速度に応じた吹き返し量の変化に合わせて制御量を算出することができ、吹き返し現象による影響を機関制御に一層好適に反映させることができるようになる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記筒内圧をＰ１、前記吸気管圧をＰ０、前記吸気管の機関燃焼室に対する開口面積をＭ、排気の比重をγ、重力加速度をｇ、前記吸気バルブの開弁時刻をＴ０、前記吸気バルブの開弁後において筒内圧Ｐ１が吸気管圧Ｐ０と等しくなる時刻をＴ１とするとき、前記制御量算出手段は、次の値
【００１８】
【数２】

に基づいて前記機関制御にかかる制御量を算出することをその要旨とする。
【００１９】
燃焼室内から吸気管内へと逆流する排気の流速Ｖは、以下の式（２）から求めることができる。
【００２０】
【数３】

そして、この流速Ｖに、燃焼室の吸気管に対する開口面積Ｍと燃焼ガスの比重γとを乗じた値を、内燃機関の吸気バルブが開弁されてから筒内圧Ｐ１及び吸気管圧Ｐ０とが等しくなるまでの期間（Ｔ０〜Ｔ１）、すなわち吹き返し現象が生じている期間において積分することにより、吹き返し現象により燃焼室内から吸気管内へと逆流する排気の総量（吹き返し量）を算出することができるようになる。そして、上記構成のように、この積分値（上記値（１））に基づいて機関制御にかかる制御量を算出することで、吹き返し現象による影響を機関制御に好適に反映させることができるようになる。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の内燃機関の制御装置において、前記機関制御にかかる制御量は、燃料噴射量であることをその要旨とする。
【００２２】
上記構成によれば、吹き返し現象の影響を燃料噴射量に好適に反映させることができるようになる。なお、請求項６に記載の発明を、吸気管内に燃料を噴射するタイプの内燃機関に適用した場合には、吹き返し現象の影響によって、吸気管の内壁に付着する燃料の量や付着した燃料の気化量が変化する場合でも、これらの変化を燃料噴射量に好適に反映させることができるようになる。
【００２３】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の内燃機関の制御装置において、前記機関制御にかかる制御量は、点火時期であることをその要旨とする。
【００２４】
上記構成によれば、吹き返し現象の影響を点火時期に好適に反映させることができるようになる。
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れかに記載の内燃機関の制御装置において、内燃機関のバルブタイミングを可変とする可変バルブタイミング機構を更に備え、前記機関制御にかかる制御量は、前記バルブタイミングであることをその要旨とする。
【００２５】
上記構成によれば、バルブタイミングの変更を通じて内部ＥＧＲ量を調整するに際し、その設定されるバルブタイミングに吹き返し現象の影響による内部ＥＧＲ量の変化を反映させることができるようになり、より精度の高い内部ＥＧＲ量の調整が可能になる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる内燃機関の制御装置の一実施の形態について説明する。はじめに、図１を参照して本実施の形態にかかる制御装置が適用される内燃機関、並びにその周辺装置の概略構成について説明する。
【００２７】
同図１に示されるように、内燃機関１１は、その気筒１２内にピストン１３を備えている。ピストン１３は、内燃機関１１の出力軸であるクランクシャフト１５にコンロッド１４を介して連結されている。
【００２８】
一方、気筒１２内において上記ピストン１３の上方に形成される燃焼室１８には、吸気管１９及び排気管２１が接続されている。気筒１２には、これら吸気管１９及び排気管２１と燃焼室１８との連通部分、すなわち吸気ポート１９ａや排気ポート２１ａを開閉する吸気バルブ２０及び排気バルブ２２がそれぞれ設けられている。
【００２９】
内燃機関１１には、これら吸気バルブ２０及び排気バルブ２２に対応して、吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４が設けられている。これらカムシャフト２３，２４は、ベルト等を介してクランクシャフト１５に駆動連結されている。そして、吸気バルブ２０は吸気カムシャフト２３の回転に伴って、また排気バルブ２２は排気カムシャフト２４の回転に伴って、それぞれ開弁若しくは閉弁駆動される。これにより、上記吸気ポート１９ａ及び排気ポート２１ａが、それぞれ適宜のタイミングで開閉される。
【００３０】
上記吸気管１９には、その上流側から順に、アクセルペダル（図示略）の操作量に応じて同吸気管１９内を通過する吸入空気の量を調節するスロットルバルブ２５、吸入空気の脈動を平滑化するサージタンク２６、及び同吸気管１９内に燃料を噴射する燃料噴射弁２７が設けられている。
【００３１】
上記燃焼室１８には、同燃焼室１８内に充填される燃料と空気とからなる混合気に対して点火を行う点火プラグ２８が取り付けられている。
この装置には、機関運転状態を検出するセンサとして、上記燃焼室１８内の圧力（筒内圧）を検出するための筒内圧センサ３１、上記スロットルバルブ２５よりも下流側における吸気管１９内の圧力（吸気管圧）を検出するための吸気圧センサ３２、上記クランクシャフト１５の回転位相（クランク角）及び機関回転速度を検出するためのクランクセンサ３３等が設けられている。
【００３２】
また、この装置には、例えばマイクロコンピュータを有して構成される電子制御装置３０が設けられており、この電子制御装置３０には、上記各センサの出力信号が取り込まれている。そして、電子制御装置３０は、これら出力信号に基づいて検出されるそのときどきの機関運転状態に基づいて燃料噴射弁２７の燃料噴射量や、点火プラグ２８の点火時期等を制御する。
【００３３】
次に、こうした燃料噴射量や点火時期にかかる制御について説明する。
本実施の形態では、機関運転状態に基づいて燃料噴射量や点火時期についての基本値を求めるとともに、筒内圧及び吸気管圧の差圧に基づいて吹き返し量を推定し、更にこの吹き返し量に基づいて燃料噴射量や点火時期の基本値を補正するようにしている。まず、この吹き返し量を推定する際の手順について説明する。
【００３４】
筒内圧をＰ１、吸気管圧をＰ０、排気の比重をγ、重力加速度をｇとすると、前述した吹き返し現象により燃焼室１８内から吸気管１９内へと逆流する排気の流速Ｖは、ベルヌーイの定理に基づく以下の式（３）から算出することができる。
【００３５】
【数４】

そして、吸気管１９の燃焼室１８に対する開口面積、すなわち吸気ポート１９ａと吸気バルブ２０との間の開口面積をＭ、吸気バルブ２０の開弁時刻をＴ０、吸気バルブ２０の開弁後において筒内圧Ｐ１が吸気管圧Ｐ０と等しくなる時刻をＴ１とすると、吹き返し量αは、以下の式（４）に示すように、上記流速Ｖに、上記開口面積Ｍ及び比重γを乗じた値Ｖ・Ｍ・γを期間Ｔ０〜Ｔ１において積分することにより求められる。
【００３６】
【数５】

上式（４）から明らかなように、吹き返し量αは、上記筒内圧Ｐ１及び吸気管圧Ｐ０の差圧（Ｐ１−Ｐ０）をパラメータとする関数に基づいて推定することができる。
【００３７】
そこで、本実施の形態の装置では、上記差圧（Ｐ１−Ｐ０）に基づいて吹き返し量αを推定するとともに、その推定される吹き返し量αに基づいて燃料噴射量や点火時期の基本値についての補正項を算出し、更にその補正項に基づいて上記各基本値をそれぞれ補正するようにしている。
【００３８】
図２のフローチャートは、このように吹き返し量αに基づいて燃料噴射量及び点火時期を制御する際の手順を示している。このフローチャートに示される一連の処理は電子制御装置３０によって所定の制御周期をもって繰り返し実行される。
【００３９】
同図２に示されるように、この一連の処理では先ず、機関回転速度及び機関負荷に基づいて、基本燃料噴射量Ｑｂｓｅ、及び基本点火時期Ａｂｓｅがそれぞれ算出される（ステップＳ１１）。なお、上記機関負荷としては、例えば上記吸気圧センサ３２により検出される吸気管圧と上記機関回転速度とに基づき算出される吸入空気量が用いられる。
【００４０】
その後、現在の制御タイミングが吸気バルブ２０の開弁タイミングであるか否かが、クランク角に基づいて判断される（ステップＳ１２）。そして、吸気バルブ２０の開弁タイミングではないと判断される場合には（ステップＳ１２：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
【００４１】
一方、吸気バルブ２０の開弁タイミングであると判断される場合には（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、筒内圧Ｐ１及び吸気管圧Ｐ０が取り込まれる（ステップＳ１３）。
【００４２】
そして、これらの差圧（Ｐ１−Ｐ０）に基づいて、吹き返し量αが算出される（ステップＳ１４）。図３は、この差圧（Ｐ１−Ｐ０）と吹き返し量αとの関係を示す演算用のマップである。このマップに示されるように、上記差圧（Ｐ１−Ｐ０）が大きくなるほど吹き返し量αは大きな値として算出される。これは以下の理由による。すなわち、上式（３）から明らかなように、差圧（Ｐ１−Ｐ０）が大きいときほど、燃焼室１８内から吸気管１９内へと逆流する排気の流速Ｖが速くなるため、吹き返し量αも多くなり、また、吸気バルブ２０の開弁時の差圧（Ｐ１−Ｐ０）が大きいほど、この差圧（Ｐ１−Ｐ０）が「０」になるまでの時間が長くなるため、吹き返し現象の継続時間が長くなるからである。
【００４３】
このように吹き返し量αが算出されると、次にこの吹き返し量αに基づいて、燃料噴射量補正値ＫＱ、及び点火時期補正値ＫＡが算出される（ステップＳ１５）。
【００４４】
ここで、この燃料噴射補正値ＫＱは、例えば以下の式に基づいて算出される。
ＫＱ＝ＫＱ１・β
上式において、ＫＱ１は、吸気管１９の内壁における付着燃料量、及び同内壁からの燃料気化量の変化を燃料噴射量に反映させるためのものであり、機関運転状態に基づき算出される係数である。例えば、燃料付着量と燃料気化量とが等しくなるような機関運転状態では、この係数ＫＱ１は「１．０」に設定される。また、燃料付着量が燃料気化量よりも多くなるような機関運転状態では、係数ＫＱ１は１．０よりも大きな値に設定される。これとは逆に、燃料付着量が燃料気化量よりも少なくなるような機関運転状態では、係数ＫＱ１は１．０よりも小さな値に設定される。
【００４５】
ここで、機関運転状態が同じであっても、吹き返し量に応じて付着燃料量と燃料気化量との関係が変化する。すなわち、吹き返し量が多くなると、排気の熱によって燃料の付着が抑制される一方、付着燃料の気化が促進されるようになる。これとは逆に、吹き返し量が少なくなると、燃料の付着が増加する一方、燃料気化量は減少するようになる。
【００４６】
上記係数βは、このように吹き返し量に応じて付着燃料量と燃料気化量との関係が変化する場合に、その変化を上記係数ＫＱ１に反映させるための係数である。例えば図４の演算マップに示されるように、吹き返し量αが多くなるほど係数βは小さい値として算出される。従って、燃料噴射量補正値ＫＱも、吹き返し量αが多くなるほど小さな値に設定されるようになる。
【００４７】
このように両補正値ＫＱ，ＫＡが算出された後、以下の各式に示すように、これら補正値ＫＱ，ＫＡに基づいて基本燃料噴射量Ｑｂｓｅ及び基本点火時期Ａｂｓｅが補正され、最終燃料噴射量Ｑｆｉｎ及び最終点火時期Ａｏｐが算出される（ステップＳ１６）。
Ｑｆｉｎ←Ｑｂｓｅ・ＫＱ
Ａｏｐ←Ａｂｓｅ＋ＫＡ
従って、本実施の形態では、吹き返し量αが大きくなるほど燃料噴射量補正値ＫＱが小さくなり、最終燃料噴射量Ｑｆｉｎが減量されるようになる。
【００４８】
また、吹き返し現象の影響により混合気の温度が変化するため、これに伴って好適な点火時期も変化するようになる。上記点火時期補正値ＫＡは、このように吹き返し現象の影響により混合気の温度が変化する場合であっても、点火時期が好適な時期になるように、その値が吹き返し量αに基づいて設定されている。
【００４９】
このようにして、最終燃料噴射量Ｑｆｉｎ及び最終点火時期Ａｏｐが算出されると、本処理が一旦終了される。
以上説明した態様をもって燃料噴射量及び点火時期を制御するようにした本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
【００５０】
（１）筒内圧及び吸気管圧の差圧に基づいて吹き返し量を求め、この吹き返し量に基づいて燃料噴射量及び点火時期についての補正値を算出するようにした。このため、筒内圧及び吸気管圧の差圧の大きさにより変化する吹き返し量に応じて燃料噴射量及び点火時期を算出することができ、吹き返し現象による影響をこれら機関制御に好適に反映させることができるようになる。
【００５１】
（２）また、吹き返し量を、吸気バルブ２０の開弁時に検出される筒内圧及び吸気管圧の差圧に基づき求めるようにした。このため、吸気バルブ２０の開弁後に上記差圧が「０」になるまでの時間に応じて、吹き返し量を求めることができるようになる。従って、吸気バルブ２０の開弁後における吹き返し量をより正確に把握した上で、燃料噴射量や点火時期を制御することができ、吹き返し現象による影響をより一層好適に上記各機関制御に反映させることができるようになる。
【００５２】
（３）機関制御にかかる制御量として、点火時期を適用するようにした。このため、吹き返し現象の影響による燃焼室１８内の混合気の温度変化を点火時期に好適に反映させることができ、より適切な点火時期の算出が可能になる。
【００５３】
（４）また、吹き返し現象の影響により、吸気管１９の内壁への燃料付着量や同内壁からの燃料気化量が変化する場合であっても、この変化を燃料噴射量に好適に反映させることが可能になる。
【００５４】
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施の形態では、吸気圧センサ３２により吸気管圧Ｐ０を検出するようにしたが、これに代えて、吸気管１９内を流れる吸入空気の量を検出する吸気量センサを設け、この吸気量センサにより検出される吸入空気量に基づいて吸気管圧を算出するようにしてもよい。
【００５５】
・上記実施の形態では、吹き返し量αの算出に用いる筒内圧Ｐ１及び吸気管圧Ｐ０を吸気バルブ２０の開弁時に検出するようにしたが、これら圧力Ｐ１，Ｐ０を同バルブ２０が開弁される直前の所定期間において検出するようにしてもよい。要は、吸気バルブ２０の開弁時における筒内圧及び吸気管圧を精度よく推定することのできる期間（例えば、吸気バルブ２０が開弁される以前のクランク角で３０°ＣＡの範囲にあたる期間）において両圧力をそれぞれ検出すればよい。
【００５６】
・吹き返し量αに基づく最終燃料噴射量Ｑｆｉｎの算出に際し、内部ＥＧＲ量の変化を加味するようにしてもよい。この場合には、吹き返し量αが多くなるほど大きな値となる燃料噴射量補正値ＫＱ’を求めるとともに、最終燃料噴射量Ｑｆｉｎを次式「Ｑｆｉｎ＝Ｑｂｓｅ−ＫＱ’」を通じて設定する。ここで、吹き返し量が多くなるほど、内部ＥＧＲ量は多くなるために、燃焼室内の混合気のうち内部ＥＧＲガスを除いた吸入空気の占める割合が少なくなり、その分だけ混合気の空燃比がリッチ側の値になる。このため、上記構成のように、吹き返し量αが多いときほど燃料噴射補正値ＫＱ’を大きい値として算出することで、混合気の空燃比の変化に応じた最終燃料噴射量Ｑｆｉｎの算出が可能になる。従って、吹き返し現象に伴う内部ＥＧＲ量の変化を燃料噴射量に好適に反映させることができるようになる。
【００５７】
・上記実施の形態では、筒内圧Ｐ１及び吸気管圧Ｐ０の差圧（Ｐ１−Ｐ０）に基づいて吹き返し量αを算出するようにしたが、この際の算出パラメータとして機関回転速度を加えるようにしてもよい。この場合には、例えば図５の演算用マップに示されるように、上記差圧（Ｐ１−Ｐ０）が同じであっても、機関回転速度ＮＥが低いときほど吹き返し量αを少ない量として算出する。機関回転速度が低くなり、それに応じて吸気バルブ２０の開弁速度が低下したときに吹き返し現象が生じると、吸気バルブ２０の開度が十分に大きくなる前に筒内圧が大きく低下するようになるため、吹き返し量は少なくなる。従って、上記構成のように、機関回転速度ＮＥが低いときほど吹き返し量αを少ない量として算出することで、吸気バルブ２０の開弁速度の低下に応じた吹き返し量αの算出が可能になる。従って、吹き返し量をより精度よく算出することができるようになり、ひいては吹き返し現象による影響を燃料噴射量や点火時期に一層好適に反映させることができるようになる。
【００５８】
・また、バルブオーバラップ期間が設定される内燃機関にあっては、排気管２１内の圧力（排気管圧）Ｐ２を検出する排気圧センサを新たに設けるとともに、バルブオーバラップ期間において吹き返し量αを算出する際の算出パラメータとして、吸気バルブ２０の開弁時における排気管圧Ｐ２を加えるようにしてもよい。この場合には、例えば図６の演算マップに示されるように、上記差圧（Ｐ１−Ｐ０）が同じであっても、排気管圧Ｐ２が高くなるほど吹き返し量αを多い量として算出する。ここで、バルブオーバラップ期間において吹き返し現象が生じる場合には、吸気バルブ２０の開弁後における筒内圧が、燃焼室内から排気管への排気の排出によっても低下するようになるため、吹き返し量は少なくなる。また、筒内圧及び吸気管圧の差圧が一定の条件下にあっては、このときの排気管圧が低いほど燃焼室内から排気管内に排出される排気の流量が多くなるため、吹き返し量は少なくなる。従って、上記構成のように、排気管圧Ｐ２が低いときほど吹き返し量αを少ない量として算出することで、排気管２１内への排気の排出流量の変化に応じた吹き返し量αの算出が可能になる。従って、吹き返し量をより精度よく算出することが可能になる。
【００５９】
・上記実施の形態では、吸気バルブ２０の開弁時における筒内圧Ｐ１及び吸気管圧Ｐ０の差圧（Ｐ１−Ｐ０）に基づいてマップから吹き返し量αを算出するようにしたが、これに代えて、上式（４）に基づいて吹き返し量αを算出するようにしてもよい。こうした構成によれば、上記差圧の推移に応じて、吹き返し量を精度よく算出することができるようになる。
【００６０】
・上記実施の形態では、筒内圧Ｐ１及び吸気管圧Ｐ０の差圧（Ｐ１−Ｐ０）に基づいて吹き返し量αを求め、この吹き返し量αに基づいて燃料噴射補正値ＫＱ及び点火時期補正値ＫＡを算出し、更には、これら補正値ＫＱ，ＫＡに基づき最終燃料噴射量Ｑｆｉｎ及び最終点火時期Ａｏｐを設定するようにした。これに代えて、上記差圧（Ｐ１−Ｐ０）に基づいて各補正値ＫＱ，ＫＡを算出し、これら補正値ＫＱ，ＫＡに基づき最終燃料噴射量及び最終点火時期を設定したり、あるいは同差圧（Ｐ１−Ｐ０）に基づき最終燃料噴射量及び最終点火時期を直接設定したりするようにしてもよい。
【００６１】
・本発明にかかる制御装置をバルブタイミングを可変とする可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関に適用するとともに、このバルブタイミングを上記差圧（Ｐ１−Ｐ０）に基づいて制御するようにしてもよい。こうした構成によれば、バルブタイミングの変更を通じた内部ＥＧＲ量の調整に際し、設定されるバルブタイミングに吹き返し現象の影響による内部ＥＧＲ量の変化を反映させることができるようになり、より精度のよい内部ＥＧＲ量の調整が可能になる。
【００６２】
・上記実施の形態では、吸気管１９内に燃料を噴射するタイプの内燃機関１１に本発明にかかる制御装置を適用するようにしたが、燃焼室内に燃料を直接噴射するタイプの内燃機関に本発明にかかる制御装置を適用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる内燃機関の制御装置の一実施の形態についてその概略構成を示すブロック図。
【図２】各制御量を算出する処理の手順を示すフローチャート。
【図３】吹き返し量の算出に際して用いられる演算用マップ。
【図４】燃料噴射量補正値の算出に際して用いられる演算用マップ。
【図５】吹き返し量の算出に際して用いられる演算用マップ。
【図６】吹き返し量の算出に際して用いられる演算用マップ。
【符号の説明】
１１…内燃機関、１２…気筒、１３…ピストン、１４…コンロッド、１５…クランクシャフト、１８…燃焼室、１９…吸気管、１９ａ…吸気ポート、２０…吸気バルブ、２１…排気管、２１ａ…排気ポート、２２…排気バルブ、２３…吸気カムシャフト、２４…排気カムシャフト、２５…スロットルバルブ、２６…サージタンク、２７…燃料噴射弁、２８…点火プラグ、３０…電子制御装置、３１…筒内圧センサ、３２…吸気圧センサ、３３…クランクセンサ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
In an internal combustion engine, if the intake valve is opened before the in-cylinder pressure that has risen due to the combustion of the air-fuel mixture is sufficiently reduced, a phenomenon in which a part of the exhaust gas in the combustion chamber flows back into the intake pipe, a so-called “blow-back phenomenon” occurs. Arise.
[0003]
When such a blowback phenomenon occurs, the fuel adhering to the inner wall of the intake pipe is vaporized by the heat of the exhaust gas, and the vaporized fuel is sucked into the combustion chamber. As a result, an excess amount of fuel corresponding to the vaporized fuel is sucked into the combustion chamber.
[0004]
Further, the exhaust gas that has flowed back into the intake pipe due to such a blowback phenomenon is reintroduced into the combustion chamber as so-called internal EGR gas together with the intake air. For this reason, the introduction of the internal EGR gas changes the proportion of the intake air excluding the internal EGR gas in the air-fuel mixture in the combustion chamber and the temperature of the air-fuel mixture, and accordingly the ignition timing and valve timing. The appropriate value of the control amount related to the engine control changes.
[0005]
Therefore, in the conventional apparatus, the correction term for reflecting the effect of the blow-back phenomenon is calculated for the control amount related to the engine control through a map calculation using the engine load, the engine rotation speed, and the like as calculation parameters. The map used for such calculation is obtained through experiments to determine the relationship between the operating state of the internal combustion engine determined by the engine load and engine speed and the correction term corresponding to the amount of blowback or internal EGR in the same operating state. It is set based on.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By calculating the correction term by such map calculation and correcting the control amount for engine control using the correction term, the influence of the blowback phenomenon is reflected in the engine control.
[0007]
However, even if the engine load and engine speed are the same, the amount of blowback varies when the internal combustion engine is in a transient operation state or when the combustion state of the air-fuel mixture in the combustion chamber is unstable. It comes to occur. If such variations occur, it becomes impossible to calculate a correction term that matches the effect of the blow-back phenomenon, and it is not possible to appropriately reflect the effect on the engine control.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can favorably reflect the influence of the blow-back phenomenon in engine control.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
  In the first aspect of the present invention, an in-cylinder pressure detecting means for detecting an in-cylinder pressure of an internal combustion engine, an intake pipe pressure detecting means for detecting an intake pipe pressure of the internal combustion engine, the detected in-cylinder pressure and intake air. Based on the differential pressure of tube pressureCalculate the amount of blowback, and based on this amount of blowbackControl amount calculating means for calculating a control amount for engine control;An exhaust pipe pressure detecting means for detecting an exhaust pipe pressure of the internal combustion engine;WithThe control amount calculating means is configured to control the internal combustion engine based on a difference between the in-cylinder pressure and the intake pipe pressure and the exhaust pipe pressure detected when the intake valve of the internal combustion engine is opened or before the valve is opened. Calculate the blowback amount during the valve overlap periodThis is the gist.
[0010]
  According to the above configuration, the control amount for engine control can be calculated according to the current blowback amount that changes depending on the magnitude of the differential pressure between the in-cylinder pressure and the intake pipe pressure, and the influence of the blowback phenomenon is controlled by the engine control. Can be suitably reflected.
When a blow-back phenomenon occurs during the period when both the intake valve and the exhaust valve of the internal combustion engine are open, that is, the valve overlap period, the exhaust valve is opened by exhausting the exhaust gas from the cylinder to the exhaust pipe. Since the in-cylinder pressure later decreases greatly, the blow-back amount decreases. According to the above configuration, the control amount can be calculated in accordance with the change in the amount of blowback according to the exhaust emission into the exhaust pipe, and the influence of the blowback phenomenon can be more appropriately reflected in the engine control. become.
[0011]
  The invention according to claim 2 is the control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control amount calculation means is configured such that the control amount calculation means is configured to open the intake valve of the internal combustion engine. Or based on the differential pressure between the in-cylinder pressure and the intake pipe pressure detected before the valve is opened.Blowback amountThe gist of this is to calculate.
[0012]
According to the above configuration, from the difference between the in-cylinder pressure and the intake pipe pressure when the intake valve is opened or before the valve is opened, after more accurately grasping the blowback amount after the intake valve is opened, A suitable control amount for the engine control can be calculated.
[0013]
  The invention according to claim 3 is the internal combustion engine control apparatus according to claim 2, further comprising a rotational speed detecting means for detecting an engine rotational speed, wherein the control amount calculating means isBlowback amountThe gist is to include the detected engine rotational speed as a calculation parameter when calculating.
[0014]
If engine blowdown occurs when the engine speed decreases and the valve opening speed of the intake valve decreases accordingly, the in-cylinder pressure will greatly decrease before the opening of the intake valve becomes sufficiently large. The amount of blow back is reduced. According to the above configuration, the control amount can be calculated in accordance with the change in the amount of blowback according to the engine rotation speed, and the influence of the blowback phenomenon can be more suitably reflected in the engine control.
[0017]
  Claims4In the control device for an internal combustion engine according to claim 1, the in-cylinder pressure is P1, the intake pipe pressure is P0, the opening area of the intake pipe with respect to the engine combustion chamber is M, and the specific gravity of the exhaust is γ. When the acceleration of gravity is g, the opening time of the intake valve is T0, and the time when the in-cylinder pressure P1 becomes equal to the intake pipe pressure P0 after the opening of the intake valve is T1, the control amount calculation means The value of the
[0018]
[Expression 2]

The gist is to calculate the control amount for the engine control based on the above.
[0019]
The flow velocity V of the exhaust gas flowing backward from the combustion chamber into the intake pipe can be obtained from the following equation (2).
[0020]
[Equation 3]

The cylinder pressure P1 and the intake pipe pressure P0 after the intake valve of the internal combustion engine is opened are obtained by multiplying the flow velocity V by the opening area M with respect to the intake pipe of the combustion chamber and the specific gravity γ of the combustion gas. By integrating during the period until equality (T0 to T1), that is, the period during which the blowback phenomenon occurs, the total amount of exhaust gas that flows backward from the combustion chamber into the intake pipe due to the blowback phenomenon can be calculated. It becomes like this. Then, as in the above configuration, by calculating the control amount for engine control based on this integral value (the above value (1)), the influence of the blowback phenomenon can be suitably reflected in the engine control. Become.
[0021]
  Claims5The invention described in claim 14In the control device for an internal combustion engine according to any one of the above, the gist is that the control amount for the engine control is a fuel injection amount.
[0022]
According to the above configuration, the influence of the blowback phenomenon can be suitably reflected in the fuel injection amount. When the invention according to claim 6 is applied to an internal combustion engine that injects fuel into the intake pipe, the amount of fuel adhering to the inner wall of the intake pipe and the amount of fuel adhering Even when the vaporization amount changes, these changes can be suitably reflected in the fuel injection amount.
[0023]
  Claims6The invention described in claim 15In the control device for an internal combustion engine according to any one of the above, the gist is that the control amount for the engine control is an ignition timing.
[0024]
  According to the above configuration, the influence of the blowback phenomenon can be suitably reflected in the ignition timing.
  Claims7The invention described in claim 16The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of the above, further includes a variable valve timing mechanism that varies a valve timing of the internal combustion engine, and the gist thereof is that a control amount for the engine control is the valve timing. .
[0025]
According to the above configuration, when adjusting the internal EGR amount through the change of the valve timing, it becomes possible to reflect the change in the internal EGR amount due to the influence of the blow-back phenomenon in the set valve timing, so that the accuracy is higher. The internal EGR amount can be adjusted.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described. First, a schematic configuration of an internal combustion engine to which the control device according to the present embodiment is applied and its peripheral devices will be described with reference to FIG.
[0027]
As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 11 includes a piston 13 in its cylinder 12. The piston 13 is connected to a crankshaft 15 that is an output shaft of the internal combustion engine 11 via a connecting rod 14.
[0028]
On the other hand, an intake pipe 19 and an exhaust pipe 21 are connected to a combustion chamber 18 formed above the piston 13 in the cylinder 12. The cylinder 12 is provided with an intake valve 20 and an exhaust valve 22 for opening and closing the communication portion between the intake pipe 19 and the exhaust pipe 21 and the combustion chamber 18, that is, the intake port 19a and the exhaust port 21a.
[0029]
The internal combustion engine 11 is provided with an intake camshaft 23 and an exhaust camshaft 24 corresponding to the intake valve 20 and the exhaust valve 22. The

camshafts

23 and 24 are drivingly connected to the crankshaft 15 via a belt or the like. The intake valve 20 is driven to open or close as the intake camshaft 23 rotates, and the exhaust valve 22 is driven to open or close as the exhaust camshaft 24 rotates. As a result, the intake port 19a and the exhaust port 21a are opened and closed at appropriate timings.
[0030]
The intake pipe 19 has a throttle valve 25 for adjusting the amount of intake air passing through the intake pipe 19 in accordance with the amount of operation of an accelerator pedal (not shown) in order from the upstream side, and smoothes the pulsation of the intake air. A surge tank 26 is formed, and a fuel injection valve 27 for injecting fuel into the intake pipe 19 is provided.
[0031]
A spark plug 28 is attached to the combustion chamber 18 to ignite an air-fuel mixture composed of fuel and air filled in the combustion chamber 18.
In this apparatus, as a sensor for detecting an engine operating state, an in-cylinder pressure sensor 31 for detecting a pressure (in-cylinder pressure) in the combustion chamber 18, a pressure in the intake pipe 19 on the downstream side of the throttle valve 25. An intake pressure sensor 32 for detecting (intake pipe pressure), a crank sensor 33 for detecting the rotation phase (crank angle) of the crankshaft 15 and the engine rotation speed, and the like are provided.
[0032]
In addition, this apparatus is provided with an electronic control device 30 having, for example, a microcomputer, and the electronic control device 30 takes in the output signals of the respective sensors. The electronic control unit 30 controls the fuel injection amount of the fuel injection valve 27, the ignition timing of the spark plug 28, and the like based on the engine operating state detected based on these output signals.
[0033]
Next, control related to such fuel injection amount and ignition timing will be described.
In the present embodiment, the basic values for the fuel injection amount and the ignition timing are obtained based on the engine operating state, the blowback amount is estimated based on the differential pressure between the in-cylinder pressure and the intake pipe pressure, and further based on this blowback amount. Thus, the basic values of fuel injection amount and ignition timing are corrected. First, the procedure for estimating the blowback amount will be described.
[0034]
If the in-cylinder pressure is P1, the intake pipe pressure is P0, the exhaust specific gravity is γ, and the gravitational acceleration is g, the flow velocity V of the exhaust gas flowing backward from the combustion chamber 18 into the intake pipe 19 due to the above-described blowback phenomenon is It can be calculated from the following equation (3) based on the theorem.
[0035]
[Expression 4]

The opening area of the intake pipe 19 with respect to the combustion chamber 18, that is, the opening area between the intake port 19a and the intake valve 20, is M, the opening time of the intake valve 20 is T0, and the in-cylinder pressure after the intake valve 20 is opened. Assuming that the time when P1 becomes equal to the intake pipe pressure P0 is T1, the blowback amount α is a value V · M obtained by multiplying the flow velocity V by the opening area M and the specific gravity γ, as shown in the following equation (4). -It is calculated | required by integrating (gamma) in period T0-T1.
[0036]
[Equation 5]

As apparent from the above equation (4), the blowback amount α can be estimated based on a function using the differential pressure (P1−P0) between the in-cylinder pressure P1 and the intake pipe pressure P0 as a parameter.
[0037]
Therefore, in the apparatus of the present embodiment, the blowback amount α is estimated based on the differential pressure (P1−P0), and the fuel injection amount and the basic value of the ignition timing are calculated based on the estimated blowback amount α. A correction term is calculated, and each basic value is corrected based on the correction term.
[0038]
The flowchart of FIG. 2 shows a procedure for controlling the fuel injection amount and the ignition timing based on the blowback amount α. A series of processing shown in this flowchart is repeatedly executed by the electronic control unit 30 with a predetermined control cycle.
[0039]
As shown in FIG. 2, in this series of processes, first, the basic fuel injection amount Qbse and the basic ignition timing Abse are respectively calculated based on the engine speed and the engine load (step S11). As the engine load, for example, an intake air amount calculated based on the intake pipe pressure detected by the intake pressure sensor 32 and the engine rotation speed is used.
[0040]
Thereafter, whether or not the current control timing is the valve opening timing of the intake valve 20 is determined based on the crank angle (step S12). If it is determined that it is not the opening timing of the intake valve 20 (step S12: NO), this process is temporarily terminated.
[0041]
On the other hand, if it is determined that it is the opening timing of the intake valve 20 (step S12: YES), the in-cylinder pressure P1 and the intake pipe pressure P0 are taken in (step S13).
[0042]
Based on these differential pressures (P1−P0), the blowback amount α is calculated (step S14). FIG. 3 is a calculation map showing the relationship between the differential pressure (P1−P0) and the blowback amount α. As shown in this map, the blowback amount α is calculated as a larger value as the differential pressure (P1−P0) increases. This is due to the following reason. That is, as apparent from the above equation (3), the larger the differential pressure (P1−P0), the faster the flow velocity V of the exhaust gas flowing backward from the combustion chamber 18 into the intake pipe 19. In addition, the larger the differential pressure (P1-P0) when the intake valve 20 is opened, the longer the time until the differential pressure (P1-P0) becomes “0”. This is because the duration time becomes longer.
[0043]
When the blowback amount α is calculated in this way, the fuel injection amount correction value KQ and the ignition timing correction value KA are then calculated based on the blowback amount α (step S15).
[0044]
Here, the fuel injection correction value KQ is calculated based on the following equation, for example.
KQ = KQ1 ・ β
In the above equation, KQ1 is for reflecting the amount of fuel adhering to the inner wall of the intake pipe 19 and the change in the amount of fuel vaporization from the inner wall in the fuel injection amount, and is a coefficient calculated based on the engine operating state. is there. For example, in the engine operating state where the fuel adhesion amount and the fuel vaporization amount are equal, the coefficient KQ1 is set to “1.0”. Further, in the engine operation state where the fuel adhesion amount is larger than the fuel vaporization amount, the coefficient KQ1 is set to a value larger than 1.0. On the contrary, in the engine operating state where the fuel adhesion amount is smaller than the fuel vaporization amount, the coefficient KQ1 is set to a value smaller than 1.0.
[0045]
Here, even if the engine operating state is the same, the relationship between the amount of attached fuel and the amount of fuel vaporization changes according to the amount of blowback. That is, when the amount of blowback increases, the adhesion of fuel is suppressed by the heat of the exhaust, while the vaporization of the attached fuel is promoted. On the contrary, when the blowback amount decreases, the fuel adhesion increases while the fuel vaporization amount decreases.
[0046]
The coefficient β is a coefficient for reflecting the change in the coefficient KQ1 when the relationship between the attached fuel amount and the fuel vaporization amount changes according to the blowback amount. For example, as shown in the calculation map of FIG. 4, the coefficient β is calculated as a smaller value as the blowback amount α increases. Accordingly, the fuel injection amount correction value KQ is also set to a smaller value as the blowback amount α increases.
[0047]
After the correction values KQ and KA are calculated in this way, the basic fuel injection amount Qbse and the basic ignition timing Abse are corrected based on the correction values KQ and KA as shown in the following equations, and the final fuel injection is performed. The amount Qfin and the final ignition timing Aop are calculated (step S16).
Qfin ← Qbse ・ KQ
Aop ← Abse + KA
Therefore, in the present embodiment, the fuel injection amount correction value KQ decreases as the blowback amount α increases, and the final fuel injection amount Qfin decreases.
[0048]
Further, since the temperature of the air-fuel mixture changes due to the effect of the blowback phenomenon, the suitable ignition timing also changes accordingly. The ignition timing correction value KA is set based on the blowback amount α so that the ignition timing becomes a suitable timing even when the temperature of the air-fuel mixture changes due to the effect of the blowback phenomenon. Has been.
[0049]
In this way, when the final fuel injection amount Qfin and the final ignition timing Aop are calculated, this process is temporarily terminated.
According to the present embodiment in which the fuel injection amount and the ignition timing are controlled in the manner described above, the following effects can be obtained.
[0050]
(1) The blowback amount is obtained based on the differential pressure between the in-cylinder pressure and the intake pipe pressure, and the correction values for the fuel injection amount and the ignition timing are calculated based on the blowback amount. For this reason, the fuel injection amount and the ignition timing can be calculated according to the blowback amount that changes depending on the magnitude of the differential pressure between the in-cylinder pressure and the intake pipe pressure, and the effects of the blowback phenomenon are preferably reflected in these engine controls. Will be able to.
[0051]
(2) Further, the blowback amount is obtained based on the differential pressure between the in-cylinder pressure and the intake pipe pressure detected when the intake valve 20 is opened. For this reason, the blowback amount can be obtained according to the time until the differential pressure becomes “0” after the intake valve 20 is opened. Accordingly, the fuel injection amount and the ignition timing can be controlled after more accurately grasping the blowback amount after the intake valve 20 is opened, and the influence of the blowback phenomenon is more preferably reflected in each engine control. Will be able to.
[0052]
(3) The ignition timing is applied as a control amount for engine control. For this reason, the temperature change of the air-fuel mixture in the combustion chamber 18 due to the influence of the blowback phenomenon can be suitably reflected in the ignition timing, and a more appropriate ignition timing can be calculated.
[0053]
(4) Even if the amount of fuel adhering to the inner wall of the intake pipe 19 or the amount of fuel vaporization from the inner wall changes due to the effect of the blowback phenomenon, this change should be suitably reflected in the fuel injection amount. Is possible.
[0054]
The embodiment described above may be modified as follows.
In the above embodiment, the intake pipe pressure P0 is detected by the intake pressure sensor 32. Instead, an intake air amount sensor that detects the amount of intake air flowing through the intake pipe 19 is provided. The intake pipe pressure may be calculated based on the intake air amount detected by the quantity sensor.
[0055]
In the above embodiment, the in-cylinder pressure P1 and the intake pipe pressure P0 used for calculating the blowback amount α are detected when the intake valve 20 is opened. However, these pressures P1 and P0 are opened. It may be detected in a predetermined period immediately before the start. In short, a period during which the in-cylinder pressure and the intake pipe pressure when the intake valve 20 is opened can be accurately estimated (for example, a period corresponding to a crank angle of 30 ° CA before the intake valve 20 is opened). It is sufficient to detect both pressures in FIG.
[0056]
In calculating the final fuel injection amount Qfin based on the blowback amount α, a change in the internal EGR amount may be taken into account. In this case, the fuel injection amount correction value KQ ′ that increases as the blowback amount α increases is determined, and the final fuel injection amount Qfin is set through the following equation “Qfin = Qbse−KQ ′”. Here, as the amount of blowback increases, the amount of internal EGR increases, so the proportion of the intake air excluding the internal EGR gas in the air-fuel mixture in the combustion chamber decreases, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is rich accordingly. It becomes the value of the side. For this reason, as in the above configuration, the final fuel injection amount Qfin corresponding to the change in the air-fuel ratio of the air-fuel mixture can be calculated by calculating the fuel injection correction value KQ ′ as a larger value as the blowback amount α increases. become. Therefore, the change in the internal EGR amount accompanying the blowback phenomenon can be suitably reflected in the fuel injection amount.
[0057]
In the above embodiment, the blowback amount α is calculated based on the differential pressure (P1−P0) between the in-cylinder pressure P1 and the intake pipe pressure P0. However, the engine speed is added as a calculation parameter at this time. May be. In this case, for example, as shown in the calculation map of FIG. 5, even when the differential pressure (P1−P0) is the same, the lower the engine speed NE, the smaller the blowback amount α is calculated. . If a blow-back phenomenon occurs when the engine speed decreases and the opening speed of the intake valve 20 decreases accordingly, the in-cylinder pressure greatly decreases before the opening of the intake valve 20 becomes sufficiently large. Therefore, the blow back amount is reduced. Therefore, by calculating the blowback amount α as a smaller amount as the engine rotational speed NE is lower as in the above configuration, it is possible to calculate the blowback amount α according to the decrease in the valve opening speed of the intake valve 20. Therefore, the blowback amount can be calculated with higher accuracy, and as a result, the influence of the blowback phenomenon can be more appropriately reflected in the fuel injection amount and the ignition timing.
[0058]
Further, in the internal combustion engine in which the valve overlap period is set, an exhaust pressure sensor for detecting the pressure (exhaust pipe pressure) P2 in the exhaust pipe 21 is newly provided, and the blowback amount α during the valve overlap period is provided. The exhaust pipe pressure P2 at the time of opening of the intake valve 20 may be added as a calculation parameter when calculating the above. In this case, for example, as shown in the calculation map of FIG. 6, even if the differential pressure (P1−P0) is the same, the higher the exhaust pipe pressure P2, the larger the blowback amount α is calculated. Here, when a blow-back phenomenon occurs in the valve overlap period, the in-cylinder pressure after the intake valve 20 is opened also decreases due to the exhaust gas discharged from the combustion chamber to the exhaust pipe. Less. Also, under a condition where the differential pressure between the in-cylinder pressure and the intake pipe pressure is constant, the lower the exhaust pipe pressure at this time, the greater the flow rate of exhaust gas discharged from the combustion chamber into the exhaust pipe. Less. Therefore, as in the above configuration, the lower the exhaust pipe pressure P2, the smaller the blow back amount α, so that the blow back amount α can be calculated according to the change in the exhaust flow rate into the exhaust pipe 21. become. Therefore, the blowback amount can be calculated with higher accuracy.
[0059]
In the above embodiment, the blowback amount α is calculated from the map based on the differential pressure (P1−P0) between the in-cylinder pressure P1 and the intake pipe pressure P0 when the intake valve 20 is opened. Thus, the blowback amount α may be calculated based on the above equation (4). According to such a configuration, the blow-back amount can be accurately calculated according to the transition of the differential pressure.
[0060]
In the above embodiment, the blowback amount α is obtained based on the differential pressure (P1−P0) between the in-cylinder pressure P1 and the intake pipe pressure P0, and the fuel injection correction value KQ and the ignition timing correction value KA are obtained based on the blowback amount α. Further, the final fuel injection amount Qfin and the final ignition timing Aop are set based on these correction values KQ and KA. Instead, the correction values KQ and KA are calculated based on the differential pressure (P1−P0), and the final fuel injection amount and the final ignition timing are set based on the correction values KQ and KA. The final fuel injection amount and the final ignition timing may be directly set based on the pressure (P1-P0).
[0061]
-While applying the control apparatus concerning this invention to the internal combustion engine provided with the variable valve timing mechanism which makes valve timing variable, you may make it control this valve timing based on the said differential pressure | voltage (P1-P0). . According to such a configuration, when adjusting the internal EGR amount through the change of the valve timing, it becomes possible to reflect the change in the internal EGR amount due to the influence of the blow-back phenomenon in the set valve timing, and to improve the internal accuracy. The amount of EGR can be adjusted.
[0062]
In the above embodiment, the control device according to the present invention is applied to the internal combustion engine 11 that injects fuel into the intake pipe 19, but the present invention is applied to an internal combustion engine that directly injects fuel into the combustion chamber. You may make it apply the control apparatus concerning invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure for calculating each control amount;
FIG. 3 is a calculation map used for calculating a blowback amount.
FIG. 4 is a calculation map used when calculating a fuel injection amount correction value.
FIG. 5 is a calculation map used for calculating a blowback amount.
FIG. 6 is a calculation map used for calculating a blowback amount.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Internal combustion engine, 12 ... Cylinder, 13 ... Piston, 14 ... Connecting rod, 15 ... Crankshaft, 18 ... Combustion chamber, 19 ... Intake pipe, 19a ... Intake port, 20 ... Intake valve, 21 ... Exhaust pipe, 21a ... Exhaust Port, 22 ... Exhaust valve, 23 ... Intake camshaft, 24 ... Exhaust camshaft, 25 ... Throttle valve, 26 ... Surge tank, 27 ... Fuel injection valve, 28 ... Spark plug, 30 ... Electronic control unit, 31 ... In-cylinder pressure Sensor 32 ... Intake pressure sensor 33 ... Crank sensor

Claims

In-cylinder pressure detecting means for detecting the in-cylinder pressure of the internal combustion engine;
An intake pipe pressure detecting means for detecting an intake pipe pressure of the internal combustion engine;
A control amount calculation means for calculating a blowback amount based on the detected differential pressure between the in-cylinder pressure and the intake pipe pressure, and calculating a control amount for engine control based on the blowback amount ;
An exhaust pipe pressure detecting means for detecting an exhaust pipe pressure of the internal combustion engine ,
The control amount calculating means is configured to control the valve of the internal combustion engine based on the in-cylinder pressure and the differential pressure between the intake pipe pressure and the exhaust pipe pressure detected when the intake valve of the internal combustion engine is opened or before the valve is opened. The control apparatus for an internal combustion engine , wherein the blowback amount is calculated in an overlap period .

The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The control amount calculation means calculates the blowback amount based on a differential pressure between the in-cylinder pressure and the intake pipe pressure detected when the intake valve of the internal combustion engine is opened or before the valve is opened. Control device for internal combustion engine.

A rotation speed detecting means for detecting the engine rotation speed;
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the control amount calculation means includes the detected engine rotation speed as a calculation parameter for calculating the blowback amount .

The in-cylinder pressure is P1, the intake pipe pressure is P0, the opening area of the intake pipe with respect to the engine combustion chamber is M, the exhaust specific gravity is γ, the gravitational acceleration is g, the opening time of the intake valve is T0, the intake valve When the time when the in-cylinder pressure P1 becomes equal to the intake pipe pressure P0 after the opening of the valve is T1, the control amount calculation means

The amount of blow back is calculated based on
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.

The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4,
The control amount for the engine control is a fuel injection amount.
A control device for an internal combustion engine.

The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5,
The control amount for the engine control is the ignition timing.
A control device for an internal combustion engine.

A variable valve timing mechanism for changing the valve timing of the internal combustion engine;
The control amount for the engine control is the valve timing.
The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6.