JPH05215004A - 内燃機関の燃焼制御装置 - Google Patents
内燃機関の燃焼制御装置Info
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- JPH05215004A JPH05215004A JP4020273A JP2027392A JPH05215004A JP H05215004 A JPH05215004 A JP H05215004A JP 4020273 A JP4020273 A JP 4020273A JP 2027392 A JP2027392 A JP 2027392A JP H05215004 A JPH05215004 A JP H05215004A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃焼状態が安定限界を超えた場合に、ＥＧＲ
率を速やかに安定サイドに制御する。 【構成】 筒内圧力センサからの信号に基づいて筒内圧
力最大時期θｐmaxを検出し（Ｓ１）、目標値との差Δ
θｐmax を算出し（Ｓ２）、これに応じてＥＧＲ率補正
量ΔＥＧＲを増減設定し（Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６）、これに
よりＥＧＲ率を補正する（Ｓ８）。ここにおいて、Δθ
ｐmax が安定限界値（−Ｌ）を超えた場合は、ＥＧＲ補
正量ΔＥＧＲの算出に際し、制御定数をα0 からα1 に
変更して、ＥＧＲ率を減方向に速やかに補正する（Ｓ
４，Ｓ７）。
率を速やかに安定サイドに制御する。 【構成】 筒内圧力センサからの信号に基づいて筒内圧
力最大時期θｐmaxを検出し（Ｓ１）、目標値との差Δ
θｐmax を算出し（Ｓ２）、これに応じてＥＧＲ率補正
量ΔＥＧＲを増減設定し（Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６）、これに
よりＥＧＲ率を補正する（Ｓ８）。ここにおいて、Δθ
ｐmax が安定限界値（−Ｌ）を超えた場合は、ＥＧＲ補
正量ΔＥＧＲの算出に際し、制御定数をα0 からα1 に
変更して、ＥＧＲ率を減方向に速やかに補正する（Ｓ
４，Ｓ７）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の燃焼状態を
最適に制御する燃焼制御装置に関する。
最適に制御する燃焼制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関の燃焼制御装置として
は、特開昭６２−８５１４８号公報（以下公知例１とい
う）に示されるように、筒内圧センサからの信号に基づ
いて燃焼パターン（燃焼期間）を検出し、これを機関回
転速度及び負荷により予め定めた理想燃焼期間と比較
し、その結果に応じて、機関吸気系への排気還流率を補
正するようにしたものがある。
は、特開昭６２−８５１４８号公報（以下公知例１とい
う）に示されるように、筒内圧センサからの信号に基づ
いて燃焼パターン（燃焼期間）を検出し、これを機関回
転速度及び負荷により予め定めた理想燃焼期間と比較
し、その結果に応じて、機関吸気系への排気還流率を補
正するようにしたものがある。
【０００３】また、特開平１−２７１６５１号公報（以
下公知例２という）に示されるように、燃焼圧力の変動
（分散）を検出し、この変動の大きさに応じて、排気還
流率を補正するようにしたものもある。また、特開昭６
３−２４６４４４号公報（以下公知例３という）に示さ
れるように、筒内圧力が最大となるときのクランク角度
である筒内圧力最大時期θｐma x を検出し、このθｐ
max と目標値との差Δθｐmax が０となるように点火時
期を補正するいわゆるＭＢＴ点火時期制御を行い、この
ＭＢＴ点火時期制御補正量が０に一致するように空燃比
を制御するようにしたものもある。
下公知例２という）に示されるように、燃焼圧力の変動
（分散）を検出し、この変動の大きさに応じて、排気還
流率を補正するようにしたものもある。また、特開昭６
３−２４６４４４号公報（以下公知例３という）に示さ
れるように、筒内圧力が最大となるときのクランク角度
である筒内圧力最大時期θｐma x を検出し、このθｐ
max と目標値との差Δθｐmax が０となるように点火時
期を補正するいわゆるＭＢＴ点火時期制御を行い、この
ＭＢＴ点火時期制御補正量が０に一致するように空燃比
を制御するようにしたものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の内燃機関の燃焼制御装置にあっては、燃焼状
態の異常に伴う機関の安定度劣化を防止するために、燃
焼状態の異常を検出する手段、及び、異常を検出した際
に速やかに排気還流率等を安定サイドに減じる手段を有
しない構成となっていたため、機関の安定限界ぎりぎり
に排気還流率等を設定するような機関運転条件におい
て、機関の安定を保ちながら排気還流率等を調整するこ
とが困難であるという問題点があった。
うな従来の内燃機関の燃焼制御装置にあっては、燃焼状
態の異常に伴う機関の安定度劣化を防止するために、燃
焼状態の異常を検出する手段、及び、異常を検出した際
に速やかに排気還流率等を安定サイドに減じる手段を有
しない構成となっていたため、機関の安定限界ぎりぎり
に排気還流率等を設定するような機関運転条件におい
て、機関の安定を保ちながら排気還流率等を調整するこ
とが困難であるという問題点があった。
【０００５】本発明は、このような従来の問題点を解決
することを目的とする。
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、図
１に示すように、機関の燃焼毎に燃焼状態を検出する燃
焼状態検出手段と、該燃焼状態の検出結果に基づいて燃
焼状態を所望の状態に移行させるための燃焼状態制御手
段とを備える内燃機関の燃焼制御装置において、前記燃
焼状態制御手段が、前記燃焼状態の検出結果が燃焼状態
の安定限界値を超えているときに異常燃焼と判定する異
常燃焼判定手段と、前記異常燃焼と判定されないときに
前記燃焼状態の検出結果と燃焼状態の理想値との差に応
じて制御量を演算する第１の制御量演算手段と、前記異
常燃焼と判定されたときに前記第１の制御量演算手段よ
りも大きな割合で前記燃焼状態の検出結果と燃焼状態の
理想値との差に応じて制御量を演算する第２の制御量演
算手段と、を含んで構成され、前記制御量の演算結果に
基づいて燃焼状態を制御するようにしたものである。
１に示すように、機関の燃焼毎に燃焼状態を検出する燃
焼状態検出手段と、該燃焼状態の検出結果に基づいて燃
焼状態を所望の状態に移行させるための燃焼状態制御手
段とを備える内燃機関の燃焼制御装置において、前記燃
焼状態制御手段が、前記燃焼状態の検出結果が燃焼状態
の安定限界値を超えているときに異常燃焼と判定する異
常燃焼判定手段と、前記異常燃焼と判定されないときに
前記燃焼状態の検出結果と燃焼状態の理想値との差に応
じて制御量を演算する第１の制御量演算手段と、前記異
常燃焼と判定されたときに前記第１の制御量演算手段よ
りも大きな割合で前記燃焼状態の検出結果と燃焼状態の
理想値との差に応じて制御量を演算する第２の制御量演
算手段と、を含んで構成され、前記制御量の演算結果に
基づいて燃焼状態を制御するようにしたものである。
【０００７】ここで、前記燃焼状態検出手段は、例え
ば、機関の筒内圧力を検出する筒内圧力検出手段と、こ
れにより検出された筒内圧力が最大となるときのクラン
ク角度（筒内圧力最大時期）を検出する筒内圧力最大時
期検出手段とを含んで構成され、燃焼状態として筒内圧
力最大時期を検出する。又は、燃焼期間を検出する。ま
た、前記燃焼状態制御手段は、前記制御量の演算結果に
基づいて、例えば、機関排気系から吸気系への排気還流
量、又は機関の空燃比を制御する構成とする。
ば、機関の筒内圧力を検出する筒内圧力検出手段と、こ
れにより検出された筒内圧力が最大となるときのクラン
ク角度（筒内圧力最大時期）を検出する筒内圧力最大時
期検出手段とを含んで構成され、燃焼状態として筒内圧
力最大時期を検出する。又は、燃焼期間を検出する。ま
た、前記燃焼状態制御手段は、前記制御量の演算結果に
基づいて、例えば、機関排気系から吸気系への排気還流
量、又は機関の空燃比を制御する構成とする。
【０００８】
【作用】上記の構成においては、燃焼状態の検出結果が
燃焼状態の安定限界値を超えているときに、異常燃焼と
判定し、このときは、燃焼状態の検出結果と燃焼状態の
理想値との差に応じて制御量を演算するに際し、通常燃
焼状態よりも大きな割合で燃焼状態の検出結果と燃焼状
態の理想値との差に応じて制御量を演算し、速やかに安
定サイドに制御する。
燃焼状態の安定限界値を超えているときに、異常燃焼と
判定し、このときは、燃焼状態の検出結果と燃焼状態の
理想値との差に応じて制御量を演算するに際し、通常燃
焼状態よりも大きな割合で燃焼状態の検出結果と燃焼状
態の理想値との差に応じて制御量を演算し、速やかに安
定サイドに制御する。
【０００９】
【実施例】以下に本発明の一実施例を説明する。尚、本
実施例では、燃焼状態検出手段は、機関の筒内圧力を検
出する筒内圧力検出手段と、これにより検出された筒内
圧力が最大となるときのクランク角度を検出する筒内圧
力最大時期検出手段とを含んで構成され、燃焼状態とし
て筒内圧力最大時期を検出する。また、燃焼状態制御手
段は、機関排気系から吸気系への排気還流量を制御する
構成である。
実施例では、燃焼状態検出手段は、機関の筒内圧力を検
出する筒内圧力検出手段と、これにより検出された筒内
圧力が最大となるときのクランク角度を検出する筒内圧
力最大時期検出手段とを含んで構成され、燃焼状態とし
て筒内圧力最大時期を検出する。また、燃焼状態制御手
段は、機関排気系から吸気系への排気還流量を制御する
構成である。
【００１０】図２はシステム図である。運転状態の検出
のため、例えば、クランク角センサ１やエアフローメー
タ２等が設けられていて、機関回転速度Ｎや吸入空気流
量Ｑ等が検出される。また、筒内圧力検出手段として、
機関の各気筒に、点火栓の座金として形成された圧電型
の筒内圧センサ３が設けられていて、筒内圧力Ｐが検出
される。
のため、例えば、クランク角センサ１やエアフローメー
タ２等が設けられていて、機関回転速度Ｎや吸入空気流
量Ｑ等が検出される。また、筒内圧力検出手段として、
機関の各気筒に、点火栓の座金として形成された圧電型
の筒内圧センサ３が設けられていて、筒内圧力Ｐが検出
される。
【００１１】これらのセンサ１〜３からの信号はマイク
ロコンピュータ10に入力される。そして、マイクロコン
ピュータ10にて所定の演算処理が行われ、その出力によ
り機関排気系から吸気系への排気還流（以下ＥＧＲとい
う）通路に設けられたＥＧＲ制御弁20の開度が制御され
る。尚、ＥＧＲ制御弁20は一般にダイアフラムによる負
圧駆動式で、負圧調整装置の電磁弁をデューティ制御す
ることにより、ＥＧＲ制御弁20の開度が制御される。
ロコンピュータ10に入力される。そして、マイクロコン
ピュータ10にて所定の演算処理が行われ、その出力によ
り機関排気系から吸気系への排気還流（以下ＥＧＲとい
う）通路に設けられたＥＧＲ制御弁20の開度が制御され
る。尚、ＥＧＲ制御弁20は一般にダイアフラムによる負
圧駆動式で、負圧調整装置の電磁弁をデューティ制御す
ることにより、ＥＧＲ制御弁20の開度が制御される。
【００１２】マイクロコンピュータ10内には、基本ＥＧ
Ｒ率設定手段11、筒内圧力最大時期（θｐmax ）検出手
段12、差（Δθｐmax ）演算手段13、異常燃焼判定手段
14、第１のＥＧＲ率補正量演算手段15、第２のＥＧＲ率
補正量演算手段16、ＥＧＲ率補正手段17及びＥＧＲ制御
手段18としての機能がソフトウェア的に備えられてい
る。
Ｒ率設定手段11、筒内圧力最大時期（θｐmax ）検出手
段12、差（Δθｐmax ）演算手段13、異常燃焼判定手段
14、第１のＥＧＲ率補正量演算手段15、第２のＥＧＲ率
補正量演算手段16、ＥＧＲ率補正手段17及びＥＧＲ制御
手段18としての機能がソフトウェア的に備えられてい
る。
【００１３】基本ＥＧＲ率設定手段11は、クランク角セ
ンサ１からの信号に基づいて検出された機関回転速度
Ｎ、及び、エアフローメータ２からの信号に基づいて検
出された吸入空気流量Ｑと機関回転速度Ｎとから算出し
た機関負荷を表すＴｐ＝Ｋ×Ｑ／Ｎ（Ｋは定数）から、
例えば図３のごときマップを参照して、基本ＥＧＲ率Ｍ
ＥＧＲ（％）を設定する（図４参照）。
ンサ１からの信号に基づいて検出された機関回転速度
Ｎ、及び、エアフローメータ２からの信号に基づいて検
出された吸入空気流量Ｑと機関回転速度Ｎとから算出し
た機関負荷を表すＴｐ＝Ｋ×Ｑ／Ｎ（Ｋは定数）から、
例えば図３のごときマップを参照して、基本ＥＧＲ率Ｍ
ＥＧＲ（％）を設定する（図４参照）。
【００１４】筒内圧力最大時期（θｐmax ）検出手段12
は、圧縮上始点後の所定のクランク角度期間において、
一定のサンプリング周期で、筒内圧センサ３からの信号
に基づいて筒内圧力Ｐを読込み、当該期間中に筒内圧力
Ｐが最大となるときのクランク角度である筒内圧力最大
時期θｐmax を検出する（図５のＳ１参照）。差（Δθ
ｐmax ）演算手段13は、予め定めた目標筒内圧力最大時
期Ｔθｐmax（例えば圧縮上始点後15°）と、検出され
た実際の筒内圧力最大時期θｐmax との差Δθｐmax ＝
Ｔθｐmax −θｐmax を演算する（図５のＳ２参照）。
は、圧縮上始点後の所定のクランク角度期間において、
一定のサンプリング周期で、筒内圧センサ３からの信号
に基づいて筒内圧力Ｐを読込み、当該期間中に筒内圧力
Ｐが最大となるときのクランク角度である筒内圧力最大
時期θｐmax を検出する（図５のＳ１参照）。差（Δθ
ｐmax ）演算手段13は、予め定めた目標筒内圧力最大時
期Ｔθｐmax（例えば圧縮上始点後15°）と、検出され
た実際の筒内圧力最大時期θｐmax との差Δθｐmax ＝
Ｔθｐmax −θｐmax を演算する（図５のＳ２参照）。
【００１５】異常燃焼判定手段14は、Δθｐmax ＜０の
条件で、Δθｐmax と所定の限界値−Ｌとを比較し、Δ
θｐmax ＜−Ｌのときに異常燃焼と判定する（図５のＳ
３，Ｓ４参照）。こうしてθｐmax が所定の安定限界値
を超えたときに異常燃焼と判定する。第１のＥＧＲ率補
正量演算手段15は、異常燃焼と判定されない通常燃焼状
態において、下記のごとく、前回の補正量ΔＥＧＲに、
Δθｐmax の正負又は数値に応じた値αを加算して、補
正量ΔＥＧＲを設定・更新する（図５のＳ５，Ｓ６参
照）。
条件で、Δθｐmax と所定の限界値−Ｌとを比較し、Δ
θｐmax ＜−Ｌのときに異常燃焼と判定する（図５のＳ
３，Ｓ４参照）。こうしてθｐmax が所定の安定限界値
を超えたときに異常燃焼と判定する。第１のＥＧＲ率補
正量演算手段15は、異常燃焼と判定されない通常燃焼状
態において、下記のごとく、前回の補正量ΔＥＧＲに、
Δθｐmax の正負又は数値に応じた値αを加算して、補
正量ΔＥＧＲを設定・更新する（図５のＳ５，Ｓ６参
照）。
【００１６】ΔＥＧＲ＝ΔＥＧＲ＋α 但し、Δθｐmax ＞０のとき、α＝＋α0 （α0 は定
数） Δθｐmax ＜０のとき、α＝−α0 又は、α＝ｋ0 ×Δθｐmax （ｋ0 は定数）とする。
第２のＥＧＲ率補正量演算手段16は、異常燃焼（Δθｐ
max ＜−Ｌ）と判定されたときに、上記の演算式におい
て、定数α0 に代えてα1 （α1 ＞α0 ）、又は定数ｋ
0 に代えてｋ1 （＞ｋ0 ）を用いて、補正量ΔＥＧＲを
設定・更新する（図５のＳ７参照）。
数） Δθｐmax ＜０のとき、α＝−α0 又は、α＝ｋ0 ×Δθｐmax （ｋ0 は定数）とする。
第２のＥＧＲ率補正量演算手段16は、異常燃焼（Δθｐ
max ＜−Ｌ）と判定されたときに、上記の演算式におい
て、定数α0 に代えてα1 （α1 ＞α0 ）、又は定数ｋ
0 に代えてｋ1 （＞ｋ0 ）を用いて、補正量ΔＥＧＲを
設定・更新する（図５のＳ７参照）。
【００１７】従って、ΔＥＧＲ＝ΔＥＧＲ−α1 、又
は、ΔＥＧＲ＝ΔＥＧＲ−ｋ1 ×Δθｐmax となる。す
なわち、第２のＥＧＲ率補正量演算手段16は、異常燃焼
と判定されたときに第１のＥＧＲ率補正量演算手段15よ
りも大きな割合でΔθｐmax に応じて補正量ΔＥＧＲを
演算する。
は、ΔＥＧＲ＝ΔＥＧＲ−ｋ1 ×Δθｐmax となる。す
なわち、第２のＥＧＲ率補正量演算手段16は、異常燃焼
と判定されたときに第１のＥＧＲ率補正量演算手段15よ
りも大きな割合でΔθｐmax に応じて補正量ΔＥＧＲを
演算する。
【００１８】ＥＧＲ率補正手段17は、基本ＥＧＲ率ＭＥ
ＧＲと補正量ΔＥＧＲとから、下式に従って、最終的な
ＥＧＲ率を演算する（図５のＳ８参照）。 ＥＧＲ率＝ＭＥＧＲ＋ΔＥＧＲ ここで、第１のＥＧＲ率補正量演算手段15及びＥＧＲ率
補正手段17が第１の制御量演算手段に相当し、第２のＥ
ＧＲ率補正量演算手段16及びＥＧＲ率補正手段17が第２
の制御量演算手段に相当する。
ＧＲと補正量ΔＥＧＲとから、下式に従って、最終的な
ＥＧＲ率を演算する（図５のＳ８参照）。 ＥＧＲ率＝ＭＥＧＲ＋ΔＥＧＲ ここで、第１のＥＧＲ率補正量演算手段15及びＥＧＲ率
補正手段17が第１の制御量演算手段に相当し、第２のＥ
ＧＲ率補正量演算手段16及びＥＧＲ率補正手段17が第２
の制御量演算手段に相当する。
【００１９】ＥＧＲ制御手段18は、演算されたＥＧＲ率
を得るべく、これに対応する信号を出力して、ＥＧＲ制
御弁20の開度を制御する（図５のＳ９参照）。以上を図
４及び図５にフローチャートとして示してある。尚、図
４は基本ＥＧＲ率設定のルーチンで、バックグラウンド
ジョブとして実行される。図５はθｐ max 検出〜ＥＧＲ
制御のルーチンで、燃焼毎にその検出後に実行される。
を得るべく、これに対応する信号を出力して、ＥＧＲ制
御弁20の開度を制御する（図５のＳ９参照）。以上を図
４及び図５にフローチャートとして示してある。尚、図
４は基本ＥＧＲ率設定のルーチンで、バックグラウンド
ジョブとして実行される。図５はθｐ max 検出〜ＥＧＲ
制御のルーチンで、燃焼毎にその検出後に実行される。
【００２０】次に作用を説明する。図６は、ＥＧＲ率に
対する機関の燃費、安定度の関係を示す図である。機関
の燃費を最良とするためには、ＥＧＲ率をａ点に設定す
ればよいことは良く知られているが、ｂ点で示す安定限
界点とａ点とは非常に近いため、何らかのフィードバッ
ク補正手段を用いずに、ＥＧＲ装置の部品バラツキや劣
化に対して常にａ点を保つのは困難であるため、公知例
１，２などが提案されている。
対する機関の燃費、安定度の関係を示す図である。機関
の燃費を最良とするためには、ＥＧＲ率をａ点に設定す
ればよいことは良く知られているが、ｂ点で示す安定限
界点とａ点とは非常に近いため、何らかのフィードバッ
ク補正手段を用いずに、ＥＧＲ装置の部品バラツキや劣
化に対して常にａ点を保つのは困難であるため、公知例
１，２などが提案されている。
【００２１】図７は、筒内圧センサからの信号に基づい
て検出される筒内圧力の波形を示したものであって、そ
の最大時期θｐmax と予め定められた目標θｐmax （通
常ＡＴＤＣ15°）との関係を示している。θｐmax が目
標θｐmax と一致したとき燃費最小（トルク最大；図６
のａ点）となることは周知である。図８は、ＥＧＲ率と
Δθｐmax との関係を示しており、ＥＧＲ率は、Δθｐ
ma x ＝０であるとき、理想ＥＧＲ率（基本ＥＧＲ率）と
一致しており、Δθｐmax＜０のとき、理想ＥＧＲ率よ
り大きく、Δθｐmax ＞０のとき、理想ＥＧＲ率より小
さい。
て検出される筒内圧力の波形を示したものであって、そ
の最大時期θｐmax と予め定められた目標θｐmax （通
常ＡＴＤＣ15°）との関係を示している。θｐmax が目
標θｐmax と一致したとき燃費最小（トルク最大；図６
のａ点）となることは周知である。図８は、ＥＧＲ率と
Δθｐmax との関係を示しており、ＥＧＲ率は、Δθｐ
ma x ＝０であるとき、理想ＥＧＲ率（基本ＥＧＲ率）と
一致しており、Δθｐmax＜０のとき、理想ＥＧＲ率よ
り大きく、Δθｐmax ＞０のとき、理想ＥＧＲ率より小
さい。
【００２２】従って、Δθｐmax の大きさに応じてＥＧ
Ｒ率を補正すれば、ＥＧＲ率を理想ＥＧＲ率に調整する
ことが可能である。しかしながら、ＥＧＲ率が理想ＥＧ
Ｒ率を遙に超えた状態（例えば過渡運転状態）が発生し
た場合、そのＥＧＲ率によって機関が不安定になる恐れ
があるため、速やかに安定サイドにＥＧＲ率を減じる必
要がある。
Ｒ率を補正すれば、ＥＧＲ率を理想ＥＧＲ率に調整する
ことが可能である。しかしながら、ＥＧＲ率が理想ＥＧ
Ｒ率を遙に超えた状態（例えば過渡運転状態）が発生し
た場合、そのＥＧＲ率によって機関が不安定になる恐れ
があるため、速やかに安定サイドにＥＧＲ率を減じる必
要がある。
【００２３】その方法として、補正量ΔＥＧＲの計算に
おいて、ＥＧＲ率の減方向におけるα0 を増方向のα0
より大きく設定する、又は、減方向のゲインｋ0 を増方
向のゲインｋ0 より大きく設定する方法も考えられる
が、通常運転状態において、増分・減分の制御量を異な
ったものにすると、ＥＧＲ率補正量が変動し、図９に示
すように、エミッションや燃費の変動が大きくなる不都
合がある。
おいて、ＥＧＲ率の減方向におけるα0 を増方向のα0
より大きく設定する、又は、減方向のゲインｋ0 を増方
向のゲインｋ0 より大きく設定する方法も考えられる
が、通常運転状態において、増分・減分の制御量を異な
ったものにすると、ＥＧＲ率補正量が変動し、図９に示
すように、エミッションや燃費の変動が大きくなる不都
合がある。
【００２４】従って、ＥＧＲ率を速やかに減少させる操
作を、燃焼が悪化したことを検出したときにのみ行うよ
うにすることによって、機関の運転度と、エミッション
や燃費の安定とを両立できる。燃焼が悪化したことを検
出するには、公知例２に示されるように、燃焼の変動を
分散によって検出して、分散が所定値よりも大きいとき
に悪化を検出する方法もあるが、この方法では、分散を
計算するために、複数回の燃焼測定を行う必要があり、
応答性に難があるが、そのために機関の不安定状態が長
引き、運転者に不快感を与える恐れがある。
作を、燃焼が悪化したことを検出したときにのみ行うよ
うにすることによって、機関の運転度と、エミッション
や燃費の安定とを両立できる。燃焼が悪化したことを検
出するには、公知例２に示されるように、燃焼の変動を
分散によって検出して、分散が所定値よりも大きいとき
に悪化を検出する方法もあるが、この方法では、分散を
計算するために、複数回の燃焼測定を行う必要があり、
応答性に難があるが、そのために機関の不安定状態が長
引き、運転者に不快感を与える恐れがある。
【００２５】そこで、本発明では、図10（図６＋図８）
に示すように、安定限界とθｐmax＝−Ｌとの関係に着
目し、Δθｐmax が−Ｌより小さいとき、ＥＧＲ率を減
方向に速やかに補正するため、α0 又はｋ0 に代えて、
これより大きなα1 又はｋ1を制御定数として与えるこ
とによって、所望の性能を得る。すなわち、Δθｐmax
＜−Ｌの状態（燃焼状態の検出値と理想値との差が所定
値よりも大きく、かつＥＧＲ率を減方向に補正する状
態）のときに、それ以外の状態よりも大きな補正量を与
える構成としたため、ＥＧＲが過度に与えられたとき
に、速やかに機関の安定サイドにＥＧＲ率を戻すことが
できると共に、通常運転状態において、増分・減分の補
正割合が等しいので、安定したエミッション、燃費性能
を得ることができるという効果が得られる。
に示すように、安定限界とθｐmax＝−Ｌとの関係に着
目し、Δθｐmax が−Ｌより小さいとき、ＥＧＲ率を減
方向に速やかに補正するため、α0 又はｋ0 に代えて、
これより大きなα1 又はｋ1を制御定数として与えるこ
とによって、所望の性能を得る。すなわち、Δθｐmax
＜−Ｌの状態（燃焼状態の検出値と理想値との差が所定
値よりも大きく、かつＥＧＲ率を減方向に補正する状
態）のときに、それ以外の状態よりも大きな補正量を与
える構成としたため、ＥＧＲが過度に与えられたとき
に、速やかに機関の安定サイドにＥＧＲ率を戻すことが
できると共に、通常運転状態において、増分・減分の補
正割合が等しいので、安定したエミッション、燃費性能
を得ることができるという効果が得られる。
【００２６】本実施例においては、筒内圧力センサから
の信号に基づくθｐmax により燃焼状態をとらえること
として、Δθｐmax を用いたが、Δθｐmax は点火から
筒内圧力最大までの燃焼期間（θｂ）の変動によって発
生するため、理想燃焼期間（Ｔθｂ）と実際の燃焼期間
（θｂ）との差によるΔθｂ＝Ｔθｂ−θｂを用いるこ
ともできる。あるいは、Δθｐmax を算出し、Δθｐ
max ＝０となるように、補正量ΔＡＤＶ＝ΔＡＤＶ＋ｋ
×Δθｐmax により、点火時期を補正するＭＢＴ点火時
期制御手段を有する場合において、このＭＢＴ点火時期
制御補正量ΔＡＤＶを用いることもできる。
の信号に基づくθｐmax により燃焼状態をとらえること
として、Δθｐmax を用いたが、Δθｐmax は点火から
筒内圧力最大までの燃焼期間（θｂ）の変動によって発
生するため、理想燃焼期間（Ｔθｂ）と実際の燃焼期間
（θｂ）との差によるΔθｂ＝Ｔθｂ−θｂを用いるこ
ともできる。あるいは、Δθｐmax を算出し、Δθｐ
max ＝０となるように、補正量ΔＡＤＶ＝ΔＡＤＶ＋ｋ
×Δθｐmax により、点火時期を補正するＭＢＴ点火時
期制御手段を有する場合において、このＭＢＴ点火時期
制御補正量ΔＡＤＶを用いることもできる。
【００２７】また、筒内圧センサの代わりに、燃焼光セ
ンサ、燃焼期間センサも用いることもできる。更に、Ｅ
ＧＲ量を制御する代わりに、空燃比を制御するようにす
ることもできる。尚、図11に示すように、燃焼状態の安
定限界値を定義する指標としての機関の安定度を定める
量としては、感応、回転変動率、図示平均有効圧力Ｐｉ
の変動率Ｃｐｉ、排出ＨＣがある。機関の安定度は、一
般的に、実験員による感応評価によって行われ、これが
例えば◇となる状態を安定限界値とする。又は、燃焼毎
の燃焼圧力から計算された図示平均有効圧力Ｐｉ値の分
散／平均で定義されるＣＰｉ値が、目標に対して例えば
５％悪化する燃焼状態を安定限界値と定義する。更に、
ＨＣ排出量についても安定度を示す基準となり得え、こ
の場合も、目標に対して５％ＨＣ排出量が増大する燃焼
状態を燃焼状態の安定限界値と定義する。但し、上述し
た基準での感応による安定度、ＣＰｉによる安定度、排
出ＨＣ量による安定度の評価は必ずしも一致しないの
で、いずれか１つの方法に統一するか、運転条件によっ
ていずかを優先するを決定する。
ンサ、燃焼期間センサも用いることもできる。更に、Ｅ
ＧＲ量を制御する代わりに、空燃比を制御するようにす
ることもできる。尚、図11に示すように、燃焼状態の安
定限界値を定義する指標としての機関の安定度を定める
量としては、感応、回転変動率、図示平均有効圧力Ｐｉ
の変動率Ｃｐｉ、排出ＨＣがある。機関の安定度は、一
般的に、実験員による感応評価によって行われ、これが
例えば◇となる状態を安定限界値とする。又は、燃焼毎
の燃焼圧力から計算された図示平均有効圧力Ｐｉ値の分
散／平均で定義されるＣＰｉ値が、目標に対して例えば
５％悪化する燃焼状態を安定限界値と定義する。更に、
ＨＣ排出量についても安定度を示す基準となり得え、こ
の場合も、目標に対して５％ＨＣ排出量が増大する燃焼
状態を燃焼状態の安定限界値と定義する。但し、上述し
た基準での感応による安定度、ＣＰｉによる安定度、排
出ＨＣ量による安定度の評価は必ずしも一致しないの
で、いずれか１つの方法に統一するか、運転条件によっ
ていずかを優先するを決定する。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、燃
焼状態がその安定限界値を超えたときは、燃焼状態の検
出値と理想値との差に応じて制御量を演算するに際し、
通常燃焼状態よりも大きな割合で燃焼状態の検出値と理
想値との差に応じて制御量を演算することにより、速や
かに安定サイドに制御することができ、制御性が向上す
るという効果が得られる。
焼状態がその安定限界値を超えたときは、燃焼状態の検
出値と理想値との差に応じて制御量を演算するに際し、
通常燃焼状態よりも大きな割合で燃焼状態の検出値と理
想値との差に応じて制御量を演算することにより、速や
かに安定サイドに制御することができ、制御性が向上す
るという効果が得られる。
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 本発明の一実施例を示すシステム図
【図３】 基本ＥＧＲ率のマップを示す図
【図４】 基本ＥＧＲ率設定のフローチャート
【図５】 θｐmax 検出〜ＥＧＲ制御のフローチャート
【図６】 ＥＧＲ率と燃費等との関係を示す図
【図７】 筒内圧力波形を示す図
【図８】 ＥＧＲ率とΔθｐmax との関係を示す図
【図９】 補正の方法によりエミッションが悪化する例
を示す図
を示す図
【図10】 ＥＧＲ率と安定限界との関係を示す図
【図11】 安定限界の定義について示す図
１ 筒内圧センサ 10 マイクロコンピュータ 11 基本ＥＧＲ率設定手段 12 筒内圧力最大時期検出手段 13 差演算手段 14 異常燃焼判定手段 15 第１のＥＧＲ率補正量演算手段 16 第２のＥＧＲ率補正量演算手段 17 ＥＧＲ率補正手段 18 ＥＧＲ制御手段 20 ＥＧＲ制御弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 45/00 Ｕ 7536−3Ｇ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｇ 8923−3Ｇ Ｅ 8923−3Ｇ
Claims (5)
- 【請求項１】機関の燃焼毎に燃焼状態を検出する燃焼状
態検出手段と、該燃焼状態の検出結果に基づいて燃焼状
態を所望の状態に移行させるための燃焼状態制御手段と
を備える内燃機関の燃焼制御装置において、 前記燃焼状態制御手段が、前記燃焼状態の検出結果が燃
焼状態の安定限界値を超えているときに異常燃焼と判定
する異常燃焼判定手段と、前記異常燃焼と判定されない
ときに前記燃焼状態の検出結果と燃焼状態の理想値との
差に応じて制御量を演算する第１の制御量演算手段と、
前記異常燃焼と判定されたときに前記第１の制御量演算
手段よりも大きな割合で前記燃焼状態の検出結果と燃焼
状態の理想値との差に応じて制御量を演算する第２の制
御量演算手段と、を含んで構成され、前記制御量の演算
結果に基づいて燃焼状態を制御することを特徴とする内
燃機関の燃焼制御装置。 - 【請求項２】前記燃焼状態検出手段は、機関の筒内圧力
を検出する筒内圧力検出手段と、これにより検出された
筒内圧力が最大となるときのクランク角度を検出する筒
内圧力最大時期検出手段とを含んで構成されることを特
徴とする請求項１記載の内燃機関の燃焼制御装置。 - 【請求項３】前記燃焼状態検出手段は、燃焼期間を検出
するものであることを特徴とする請求項１記載の内燃機
関の燃焼制御装置。 - 【請求項４】前記燃焼状態制御手段は、前記制御量の演
算結果に基づいて、機関排気系から吸気系への排気還流
量を制御する構成であることを特徴とする請求項１記載
の内燃機関の燃焼制御装置。 - 【請求項５】前記燃焼状態制御手段は、前記制御量の演
算結果に基づいて、機関の空燃比を制御する構成である
ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃焼制御装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4020273A JPH05215004A (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | 内燃機関の燃焼制御装置 |
| US08/425,222 US5758309A (en) | 1992-02-05 | 1995-04-18 | Combustion control apparatus for use in internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4020273A JPH05215004A (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | 内燃機関の燃焼制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05215004A true JPH05215004A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=12022577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4020273A Pending JPH05215004A (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | 内燃機関の燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05215004A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7021285B2 (en) | 2004-07-27 | 2006-04-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Control device for internal combustion engine |
| JP2012241623A (ja) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
| WO2014080455A1 (ja) | 2012-11-20 | 2014-05-30 | トヨタ自動車株式会社 | ディーゼルエンジンの制御装置 |
-
1992
- 1992-02-05 JP JP4020273A patent/JPH05215004A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7021285B2 (en) | 2004-07-27 | 2006-04-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Control device for internal combustion engine |
| JP2012241623A (ja) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
| WO2014080455A1 (ja) | 2012-11-20 | 2014-05-30 | トヨタ自動車株式会社 | ディーゼルエンジンの制御装置 |
| CN104813008A (zh) * | 2012-11-20 | 2015-07-29 | 丰田自动车株式会社 | 柴油发动机的控制装置 |
| JPWO2014080455A1 (ja) * | 2012-11-20 | 2017-01-05 | トヨタ自動車株式会社 | ディーゼルエンジンの制御装置 |
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