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JP2004218470A - Control equipment and control cylinder grouping method of internal-combustion engine - Google Patents

Control equipment and control cylinder grouping method of internal-combustion engine Download PDF

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JP2004218470A JP2003004432A JP2003004432A JP2004218470A JP 2004218470 A JP2004218470 A JP 2004218470A JP 2003004432 A JP2003004432 A JP 2003004432A JP 2003004432 A JP2003004432 A JP 2003004432A JP 2004218470 A JP2004218470 A JP 2004218470A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide output torque control equipment for improving driveability while keeping a fuel consumption to a minimum in control equipment of an internal-combustion engine with a plurality of cylinders. <P>SOLUTION: There is provided the internal-combustion engine control equipment equipped with a regulating means for regulating combustion of each cylinder so that a vibration cycle of output torque generated according to a combustion order of the plurality of the cylinders becomes shorter than that of the output torque whose one cycle is defined by a time required for all the cylinders to accomplish combustion. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の気筒を有する内燃機関の制御方法および制御装置に関し、特に各気筒のトルクの制御に関する。
【0002】
【従来の技術】
多気筒内燃機関においては、吸排気バルブを駆動するカムの作用角やバルブリフト量、プロフィ−ル等のばらつきにより、各気筒毎に吸入空気量の差が生じる。この気筒毎の吸入空気量の差により、気筒間に出力トルクの差が発生し、出力トルクの不均一による振動がドライバビリティを悪化させることがある。従来、この気筒間トルクの不均一を解消するため、気筒毎の回転数の偏差から燃焼圧を検出し、気筒毎の燃焼圧が均一になるように、燃料噴射量や点火時期を制御する技術が知られている。この技術では、燃料噴射量や点火時期といった内燃機関の制御パラメータを補正することによって、検出トルクの高い気筒はトルクを下降させ、また検出トルクの低い気筒はトルクを上昇させて気筒毎の実トルクを均一にするように制御するものである。こうした、多気筒内燃機関の制御装置を示す文献としては、下記の特許文献1がある。
【特許文献1】
特公平7−37789号公報
【特許文献2】
特開2001−263015号公報
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、気筒毎の実トルクを均一にする技術では、現実には各気筒の実トルクをより低いトルクに一律に合わせるように制御することとなり、ドライバビリティは向上するが、燃費やエミッションの悪化が問題となっていた。これは、実用上、内燃機関の制御パラメータは、出力や燃費やエミッションを考慮して最適値に設定されており、制御パラメータで気筒の燃焼状態を改善して出力トルクを上昇させる制御は難しいのに対して、出力トルクを低下制御させることは、燃焼状態を悪化させる制御をすることになり、比較的容易に行えるからである。
【0004】
また、最近では内燃機関の運転状態に応じて、上記特許文献2のように、吸気バルブや排気バルブの作用角やリフト量を可変とする可変動弁機構を搭載した車両も提案されている。この可変動弁機構では、クランクシャフトに連動する回転カムとカムの動きを吸気バルブに伝えるロッカアームとの間に仲介駆動機構を介在させ、回転カムと接触する仲介駆動機構の入力部分とロッカアームと接触する仲介駆動機構の出力部分との位相差を可変制御することで、吸気バルブのリフト量を連続的に調整している。こうした可変動弁機構では、構成部品の点数が増加することから、バルブ開の状態を気筒間で同一とすることが難しい。この結果、各気筒間で吸入空気量を均一にすることも難しかった。かかる可変動弁機構を有する内燃機関では、ドライバビリティの向上と燃費やエミッション対策の向上といった相反する性能向上が一層望まれている。
【0005】
本発明は、こうした問題を解決し、燃費やエミッションの悪化を最小限に抑えながら気筒毎のトルクを制御し、ドライバビリティの向上を図ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するため、以下の手法をとった。すなわち、4以上の複数気筒を有する内燃機関の制御装置であって、該複数気筒の燃焼順序に従って生じる出力トルクの振動の周期が、全気筒についての燃焼の完了までの時間を一周期とする出力トルクの振動より短い周期となるように、前期各気筒の燃焼状態を調整する調整手段を備えたことを要旨としている。
【0007】
本発明の第1の内燃機関の制御装置によれば、複数の気筒の燃焼順序に従って生じる出力トルクの振動の周期が、全気筒についての燃焼の完了までの時間を一周期とする出力トルクの振動の周期より、短くなる。したがって、ドライバーが出力トルクの振動を感知し難い高周波にすることができ、ドライバビリティの向上に効果を奏する。また、出力トルクの振動を高周波としてドライバビリティの向上を図るために、全気筒の出力トルクを一律に合わせるトルクの低下制御を行う必要がない。よって、燃費の悪化を最低限に抑えることができる。
【0008】
こうした、内燃機関の制御装置は、前記調整手段として、該内燃機関の複数気筒毎の出力トルクを所定のタイミングにて検出するトルク検出手段と、該前記複数の気筒を、その燃焼順序で連続しない気筒同士を少なくとも一つ含んでグループ化した複数の気筒群に対して、該気筒群毎に同一で、気筒群間では異なる実トルクとなるように、該気筒群に含まれる気筒毎に与える目標トルクを付与する目標トルク付与手段を備えて構成することができる。すなわち、トルク検出手段により検出された各気筒毎の検出トルクの値を把握し、その検出値を基にして、それぞれの気筒群が同一の実トルクとなるように各気筒毎の目標トルクを調整することができる。
【0009】
さらに、前記目標トルク付与手段は、該気筒群間で異なる実トルクを、前記トルク検出手段により検出された気筒毎の検出トルクの中で最大の検出トルクと最低の検出トルクとの間の所定トルクにするように、該気筒群に含まれる気筒の前記目標トルクを調整する手段とすることができる。トルク検出手段の検出トルクに基づくため、最大の検出トルクを示した気筒と最低の検出トルクを示した気筒が容易に判断できて、両トルクの間に前記所定トルクを設定できる。したがって、検出トルクの大きい気筒は出力トルクを下げるトルク低下制御を実行し、検出トルクの小さい気筒は出力トルクを上げるトルク上昇制御を実行すれば良く、各気筒毎の目標トルクの調整が明確で容易となる。
【0010】
前記所定のタイミングは、車両のアイドリング時とすることができる。内燃機関が高速回転する時には、ドライバビリティはそれほど問題とならないが、アイドリング時には重要視される。このアイドリング時に、トルク検出手段による検出トルクから各気筒毎の目標トルクを調整して、燃焼状態を制御するため、ドライバビリティの向上に効果がある。
【0011】
また、トルクの検出手段は、該内燃機関の回転変動の検出による推定、燃焼時間の検出による推定、気筒内圧力の検出の少なくともいずれか一つに基づいて検出する手段とすることができる。上記の検出手段は、比較的簡単なセンサの組み合わせによる検出が可能であり、既存の装置およびわずかな改良で対応できる。
【0012】
また、前記目標トルク付与手段は、前記トルク検出手段により検出された気筒毎の検出トルクの中で最低の検出トルクである気筒を含む気筒群の実トルクが、他の気筒群の実トルクよりも低い所定のトルクとなるように、該気筒群に含まれる気筒の前記目標トルクを調整する手段とすることができる。通常、各気筒の出力トルクは最適となるように目標トルクの設定が行われている。したがって、気筒の燃焼状態を更に最適なものとするトルク上昇制御をするのは困難である。これに対して、気筒の燃焼状態を悪化させるトルク低下制御をするのは容易である。トルク検出結果より最低のトルクである気筒を含む気筒群は、他の気筒群よりも低い実トルクになるよう設定し、その気筒群の中の各気筒の目標トルクを調整する。
【0013】
また、内燃機関は4気筒以上であれば5気筒,6気筒,8気筒,12気筒など気筒数を問わないが、例えば4気筒を有する内燃機関では、前記グループ化した気筒群の一方は、一の気筒が膨張行程にある時に残りの気筒が吸入行程にある気筒同士とすることができる。すなわち、4気筒を有する内燃機関では、燃焼順序で1つ置きとなる気筒を同一の気筒群とし、それぞれの気筒群が気筒群間で異なった実トルクとなるように各気筒毎の目標トルクを調整する。その制御によって、燃焼順序で交互に異なる実トルクが現れることとなり、実トルクはトルクの大小関係を交互に繰り返す。したがって、4気筒を有する内燃機関では、トルク振動の周期を特に短く、高周波とすることができ、ドライバビリティを改善することができる。
【0014】
さらに、クランクシャフトの回転に伴って吸気バルブが開閉する内燃機関の中で、内燃機関のクランクシャフトの回転と、それに伴って開閉する吸気バルブとの間に介装され、該吸気バルブの開閉タイミングを変える可変動弁機構を備えた内燃機関とすることができる。かかる機構を持つ内燃機関では、気筒間の出力トルクにばらつきが生じ易く、本内燃機関の制御を実施する効果が大きい。
【0015】
前記調整手段は、該内燃機関の空燃比の制御、点火時期の制御の少なくともいずれかの一つに基づいて、気筒毎に検出トルクを制御する手段を備えることができる。トルクの上昇、低下制御をする手段を空燃比の制御、点火時期の制御とすることで、既存のセンサが採用でき、また、既存の制御手段を改良することで比較的容易に行なうことができる。
【0016】
また、前記目標トルク付与手段は、前記トルク検出手段により検出された気筒毎の検出トルクの中で最大の検出トルクである気筒を含む気筒群の実トルクを、その実トルクと最低の検出トルクである気筒を含む気筒群の実トルクとの差が所定値以内となるように、該気筒群に含まれる気筒の前記目標トルクを調整する手段としても良い。ドライバビリティの向上は、出力トルクの振動の周期を高周波にすることで達成できるが、トルク振動の振幅を所定量に抑えることでも達成できる。最大の検出トルクである気筒を含む気筒群の実トルクを、その実トルクと最低の検出トルクである気筒を含む気筒群の実トルクとの差が所定値以内となるように、すなわち、最大の検出トルクである気筒を含む気筒群の実トルクが低下するように、最大の検出トルクである気筒を含む気筒群の各気筒毎の目標トルクを調整する。したがって、出力トルクの振幅も抑えることができ、ドライバビリティの向上に一層効果がある。
【0017】
さらに、前記目標トルク付与手段は、前記トルク検出手段により検出された気筒毎の検出トルクの中で最低の検出トルクである気筒の検出トルクが、所定のトルクの場合には、その気筒群に含まれる気筒で、検出トルクを上昇させる気筒の前記目標トルクの調整を禁止する手段とすることもできる。トルク検出結果から最低の検出トルクであると判断された気筒の検出トルクが、所定のトルク(例えば最適なトルク)である場合には、この気筒トルクを上昇制御するため目標トルクを調整することは特に困難である。この場合には、最低の検出トルクを示す気筒を含む気筒群の各気筒毎にする目標トルクの調整が、トルク上昇制御になることを禁止する。したがって、無用な制御を実行することがない。
【0018】
また、複数気筒の中で、トルク制御を実施して同じ実トルクとすべき気筒を選定するために複数気筒を分類するグループ化方法は、4以上の複数気筒を2以上の気筒群に分け、該気筒群毎に同一で、気筒群間では異なる実トルクに制御するために、該複数気筒を少なくとも2つのグループに分けるグループ化方法であって、前記4以上の複数気筒をn気筒とし(nは4以上の整数)、該n気筒で大きい出力トルクを示す気筒の内、その燃焼順序で連続する気筒数R(Rは3以上の整数)がn−1以下の場合には、該連続する気筒の両端となる気筒を除いた余の気筒を、その燃焼順序で連続しない気筒同士を少なくとも一つ含んでグループ化する制御気筒グループ化方法とすることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。本発明の第1実施例である、内燃機関の制御装置が搭載された制御系統システムの概略構成を表すブロック図を図1に示す。また、一つの気筒の縦断面の模式図を図2に示す。図示するように、エンジン10は、4つの気筒20a,20b,20c,20dを有する4シリンダエンジンである(以下、特に気筒の区別を要しない場合には、気筒20と呼ぶ)。このエンジン10は、主に、シリンダブロック30,シリンダブロック30内を往復運動するピストン40,シリンダヘッド50,シリンダヘッド50に配置された吸気バルブ60,排気バルブ70等から構成されている。吸気バルブ60,排気バルブ70は、気筒20毎にそれぞれ2個ずつ備えた4バルブシステムである。シリンダブロック30,シリンダヘッド50,ピストン40により囲まれた燃焼室80は、各気筒20に形成されている。シリンダヘッド50には、点火プラグ85が設けられ、燃焼室80内で圧縮された混合気に点火を行う。
【0020】
各気筒20に2個具備された吸気ポート65は、吸気マニホールド90に接続している。吸気マニホールド90内には、各吸気通路95が形成され、燃料噴射弁100を備えている。この燃料噴射弁100は、内部にあるソレノイドコイルの通電時間に対応した時間だけ開口し、開口時間に対応した量τの燃料を各気筒20へ噴射している。すなわち、運転状態に対応した量τの燃料を各気筒20へ供給するのは、通電時間を調整することで行う。また、各気筒20の吸気マニホールド90は、サージタンク110を介して、吸気ダクト120に接続している。吸気ダクト120には、エアフロメータ115が設けられ、吸入空気量Qを検出している。吸気ダクト120は、エアクリーナ130と接続し、エアクリーナ130でろ過した空気を取り込んでいる。エアフロメータ115は、混合気を適正にする空燃比制御のために吸入空気量Qを検出している。
【0021】
各気筒20に2個具備された排気ポート75は、排気マニホールド160に接続している。排気マニホールド160には、酸素濃度センサ170が設けられ、排気中の酸素濃度を検出している。すなわち、混合気を適正にする空燃比制御のために酸素濃度がリッチかリーンかを検出している。また、排気マニホールド160は、触媒コンバータ175と接続している。触媒コンバータ175は、各気筒20からの排気を浄化して外部に排出している。
【0022】
シリンダヘッド50には、エンジン10の回転に伴って回転する吸気カムシャフト63や排気カムシャフト73が回転可能に設けられている。排気カムシャフト73には、排気カム77が設けられ、排気バルブ70を直接リフトするロッカアーム141の一端と接している。排気バルブ70の開閉は、エンジン10の回転に伴って回転する排気カム77によって、ロッカアーム141を介して行われている。一方、吸気カムシャフト63には、吸気カム67が設けられ、後述する仲介駆動機構200の入力部と接している。仲介駆動機構200の出力部は、吸気バルブを直接リフトするロッカアーム140の一端と接している。吸気バルブ60の開閉は、エンジン10の回転に関連して回転する吸気カム67によって、仲介駆動機構200とロッカアーム140とを介して行われている。
【0023】
第1実施例の吸気ダクト120にはスロットルバルブは設けていない。アクセルペダルの操作等により要求されるエンジン10回転数から、燃焼室80で必要となる吸入空気量Qは、吸気バルブ60のバルブリフト量を調整することで制御している。吸気バルブ60のリフト量の調整は、吸気カム67とロッカアーム140との間に設けられた仲介駆動機構200によって行われる。
【0024】
仲介駆動機構200は、シリンダヘッド50に設けられ、主に、吸気カムシャフト63と平行に設けられたコントロールシャフト201と、コントロールシャフト201に係合される入力部202および揺動カム203から構成されている。入力部202には、吸気カム67と接触して吸気バルブ60の開閉タイミングに関与するローラ205が設けられている。また、揺動カム203には、ロッカアーム140と直接接触するノーズ207と呼ばれる突起部が形成されている。入力部202および揺動カム203のコントロールシャフト201との係合部分は、その内部で軸方向に、図示しないヘリカルスプラインが設けてある。このヘリカルスプラインは、入力部202と揺動カム203とでそれぞれ逆向きに設けてある。コントロールシャフト201には、ヘリカルスプラインに対応した図示しないギヤが設けてあり、入力部202および揺動カム203に対して相対的に軸方向へ移動可能である。
【0025】
さらに、シリンダヘッド50には、吸気バルブ60のリフト量を制御するためのリフト量可変アクチュエータ210やエンジン10のクランクシャフト回転と吸気カム67との回転位相を変化させ、吸気バルブ60の開閉タイミングを制御するための回転位相差可変アクチュエータ220が設けられている。リフト量可変アクチュエータ210および回転位相差可変アクチュエータ220は、それぞれオイルコントロールバルブ215,225と接続している。オイルコントロールバルブ215,225は、圧油の流れる方向を内部のスプールで切り替える方向切換弁であり、その切換は電気的に行われている。
【0026】
コントロールシャフト201はリフト量可変アクチュエータ210と油圧的に接続している。後述するECU250からの指令を受け、オイルコントロールバルブ215の油圧制御により、コントロールシャフト201が軸方向に移動すると、コントロールシャフト201に設けられたギヤと、互いに逆向きに形成されたヘリカルスプラインを介して、入力部202と揺動カム203のなす角度θが変化する。すなわち、コントロールシャフト201の軸方向移動量に応じて、吸気カム67と接触するローラ205とロッカアーム140と接触するノーズ207との相対位置(位相)を変化させることができる。よって吸気バルブ60のリフト量はコントロールシャフト201の移動量を制御することにより可能となる。例えば、ECU250から吸気バルブ60のリフト量を大きくする指令が出た場合には、オイルコントロールバルブ215は、リフト量可変アクチュエータ210に圧油を送り、リフト量可変アクチュエータ210がコントロールシャフト201を軸方向に移動させる。ヘリカルスプラインの作用により、コントロールシャフト201の移動量に伴って入力部202のローラ205と揺動カム203のノーズ207との位相角θが大きくなり、吸気バルブ60のリフト量が大きくなる。この結果、吸気バルブ60のバルブ開き時間は長くなり、吸入空気量Qは増加する。
【0027】
一方、吸気バルブ60の開閉のタイミングは、クランクシャフトの回転に伴う吸気カムシャフト63の回転位相を変化させることで制御している。ECU250からの指令により、オイルコントロールバルブ225から圧油が回転位相差アクチュエータ220に送られ、吸気カムシャフト63の先端部に設けられた、図示しないスプロケットと吸気カムシャフト63の相対位置を変化させる。スプロケットは、クランクシャフトに伴って回転するが、スプロケットに対する吸気カムシャフト63および吸気カム67の回転位置は、回転位相差アクチュエータ220により可変される。クランクシャフトの回転に伴う吸気カム67の回転位相を可変することにより、吸気バルブ60開閉のタイミングを進め、または遅らせることが可能である。結果的に、リフト量可変アクチュエータ210と回転位相差アクチュエータ220とにより、吸気バルブの開閉のタイミングを併せて調整できる。
【0028】
以上に説明した吸気バルブ60の開閉のタイミングの制御はECU250により行われる。このECU250は、吸気バルブ60の開閉のタイミングの他に、様々な運転要求への対応やエミッションへの対応をするため燃料噴射量τの制御を行っており、そのために各種センサやアクチュエータに接続している。こうしたセンサ,アクチュエータとしては、次のものがある。
【0029】
アクセルペダルには、アクセルポジションセンサ172が設けられ、アクセル踏込量αに比例した電圧を出力する。クランク角センサ174は、クランクシャフトの回転角ζを検出し、所定の回転角毎にパルス信号を出力する。また、上死点センサ176は、所定の気筒20のピストン40が上死点に達したときにパルス信号βを出力し、気筒20a,20b,20c,20dがどの行程にあるかの判別とピストン40の上死点の検出とを行う。この上死点センサ176とクランク角センサ174の出力パルスからエンジン10回転数NEを計算している。また、水温センサ182は、エンジン10のシリンダブロック30に設けられ、エンジン10冷却水温Tを検出する。また、シャフト位置センサ178は、仲介駆動機構200のコントロールシャフト201の軸方向位置を検出し、コントロールシャフト201の軸方向変位φに対応した電圧を出力する。カム角センサ180は、吸気カム67のカム角ψを検出し、吸気カムシャフト63の回転に対応したパルス信号を出力する。
【0030】
ECU250は、上述のアクセルポジションセンサ172,クランク角センサ174,上死点センサ176,水温センサ182,シャフト位置センサ178,カム角センサ180,酸素濃度センサ170そしてエアフロメータ115などからの信号を入力し、種々の車両情報から、各気筒20内での燃焼状態を最適な状態とするため、燃料噴射弁100やオイルコントロールバルブ215,225に指令を出し、制御を行なっている。特に、燃料噴射量τの制御では、エアフロメータ115からの吸入空気量Qとクランク角センサ174からの信号ζを基に噴射時間を決め、例えば、水温センサ182によりエンジン10が冷えた状態かどうか、酸素濃度センサ170により適切な空燃比かどうかなどの車両の種々の情報により補正を加えて、燃料噴射弁100に燃料噴射の指令を与えている。なお、本実施例では、各気筒20独立に燃料噴射量τの制御が行なえる独立噴射方式である。
【0031】
次に、ECU250で実行される本発明の第1実施例のトルク制御について説明する。本トルク制御は、各気筒20の出力トルクにばらつきがある場合に、燃焼状態を悪化させる制御をする気筒20をできるだけ少なく抑えて、燃焼順序による出力トルク振動の周期を高周波とする制御である。そのため、現状の各気筒20での燃焼パターンを検出し、燃焼状態を悪化させるべき気筒を選定する。このトルク制御処理のフローチャートを図3に示す。上述のように、通常、各気筒20の燃焼状態は車両の種々の情報やアクセル要求等により所定の基準トルク範囲となるように、各気筒20に所定の目標トルクを与えて制御している。ECU250は、この制御の結果として出力される各気筒20の出力トルクを、アイドリング運転時に検出する(ステップS300)。本実施例では、各気筒20の出力トルクの検出は、クランク角センサ174および上死点センサ176を用いて、単位時間毎の各気筒20のエンジン10回転変動ΔNEを検出することにより推定している。
【0032】
一般に、エンジン10の出力トルクに直接影響を及ぼす各気筒20における平均圧力が、各気筒20でばらつけば、その圧力変動により、各気筒20のエンジン10の回転は変動する。よって、各気筒20のエンジン10回転変動ΔNEを検出することで、各気筒20の出力トルクが推定できる。なお、本実施例の他に、各気筒20の燃焼時間を検出することで出力トルクを推定し、また、各気筒20に応答性の良い圧力センサを配置して各気筒20の筒内圧力を測定することにより出力トルクの検出をしても良い。また、既存のセンサを使用する場合には、クランク角センサ174やカム角センサ180からの気筒20の判別と酸素濃度センサ170からの空燃比の状態信号とを用いて、出力トルクを推定することもできる。一般に、酸素濃度がリッチな混合気では、燃焼する気筒から出力されるトルクは、リーンな混合気の気筒のトルクより出力が高いので、例えば、所定の時間での気筒20の燃焼状態が、リッチであった場合、そのリッチ状態がどの気筒20からのものであるかを判別し、その空燃比から出力トルクを概略推定すれば、各気筒20の出力トルクが推定できる。したがって、これらの手法で出力トルクを推定する構成としても良い。
【0033】
4つの気筒20のトルクを検出した後、トルク制御処理を実行すべきか否かを判断する(ステップS305)。所定の基準トルクは、出力,燃費,エミッションなどの種々の条件により決められる設計値であり、あるトルクの幅を持っている。4つの気筒について検出されたトルクが、全てこの所定のトルク幅に収まれば、ドライバビリティの改善の処理を行う必要はないと判断して、図3に示す処理を終了する。一方、検出されたトルクが所定のトルク幅に収まらず、大きく外れる値を示す気筒20がある場合には、トルクの大小を判断する処理を行う(ステップS307)。この処理は、例えば、トルク幅の上限値を基準のトルクとし、各気筒20の検出トルクが基準のトルクより大きい場合は、トルク大気筒と判断し、検出トルクが小さい場合をトルク小気筒と判断する処理である。
【0034】
続いて、各気筒20の大小関係から、トルク小気筒の数を判断する処理をする(ステップS310)。ここで各気筒20の検出トルクの代表的なパターンを図4,図5に示す。横軸は気筒の燃焼順序を、縦軸はトルクの値を示し、各気筒20の本制御実施前の検出トルクを白丸で、制御後の実トルクを黒丸で示してある。図4に示すように4気筒の場合の燃焼は、一般的に、第1気筒20a,第3気筒20c,第4気筒20d,第2気筒20bの順序で行われる。ステップS310で、トルク小気筒の数が1つであると判断した場合には、各気筒20のトルクは図4に示す代表パターンAの状態にあることになる。パターンAの場合には、第1気筒20a,第3気筒20c,第4気筒20dは検出トルクが大きく、第2気筒20bのみ検出トルクが小さい。この検出結果からトルク小気筒である第2気筒20bと、燃焼順序でこれに連続しない気筒である第3気筒20cとを一方のグループとする(以下、グループG1と呼ぶ)。また、トルク大気筒である第1気筒20aと第4気筒20dとを他方のグループとする(以下、グループG2と呼ぶ)。このグループG1の実トルクが図4に示す所定のトルクT1となるように、また、グループG2の実トルクが所定のトルクT2となるように、所定のトルクT1およびトルクT2を設定する。この所定のトルクT1としては、トルクT2よりも低い所定のトルクを設定する。
【0035】
グループG2のようなトルク大の気筒群である第1気筒20aと第4気筒20dについては、その目標トルクの調整を行わない。他方、グループG1は、空燃比や点火時期などの制御パラメータは既に最適な値に設定されているから、これを変更して目標トルクを調整しても、トルク小気筒の検出トルクをトルク大気筒の検出トルク(例えば図4に示す所定のトルクT2)まで上昇させる制御は困難であり、その効果は低い。したがって、トルクT1は、検出した第2気筒20bのトルクをわずかに高める程度の所定のトルクとして設定している。なお、この所定のトルクT1は、本実施例では設計値として予め設定したが、検出トルク等から求めるものとしても良い。
【0036】
次に、グループG1の各気筒の目標トルクを調整する処理(ステップS320以下)に移行し、パターンAの第2気筒20bと第3気筒20cのそれぞれに与える目標トルクを調整する処理を行う。パターンAでは、第3気筒20cの検出トルクはトルクT1よりも大であるためトルク低下制御を行う指示を燃料噴射弁100に出す(ステップS320)。この場合、本トルク制御を実施前に第3気筒20cに設定されていた目標トルクを実現するための燃料噴射量を減らし、空燃比を薄く(リーンに)することで対応している。
【0037】
一般に空燃比(A/F)とトルクには図6に示す関係がある。図示するように、横軸に理論空燃比に対する差分を示し、縦軸はトルクの値を示している。横軸中心は理論空燃比を示し、横軸中心より右方向はリーン状態で、また、左方向はリッチ状態である。ある空燃比の範囲であれば、トルクは空燃比をリーン状態(リーン化と呼ぶ)にすると急激に低下し、空燃比をリッチ状態(リッチ化と呼ぶ)にするとトルクは上昇する。複数の気筒に対して吸気カム作用角を同じように制御しても、わずかながら吸入空気量にばらつきが生じる。このばらつきによって、図示する出力トルクの違いが生じる。図中(a)は吸気空気量が大きい場合の気筒トルクを示し、(b)は吸入空気量が標準状態の場合を、また、(c)は吸入空気量が小さい場合を示している。吸入空気量のばらつきにより各気筒のトルクの違いが生じても、ある空燃比の範囲内であれば、空燃比を制御して各気筒20のトルクを調整することができる。例えば、同一の作用角、ある空燃比で燃焼した2つの気筒トルクがそれぞれC点とD点であった場合、トルク大気筒のC点は、空燃比をリーン化してB点へ制御することで、トルク小気筒のD点と空燃比をリッチ化してA点へ制御することで、ほぼ同程度のトルク値とすることができる。しかし、トルク小気筒のD点は、A点の値以上にトルクを上昇させることは困難である。したがって、一般的には、気筒間の出力トルクのばらつきはトルク低下制御を行い調整することとなるが、トルクの上昇が可能である空燃比の範囲の場合にはトルク上昇制御も併せて行うことが望ましい。なお、トルク低下制御は、点火時期を調整することによっても可能である。一般に、ある点火時期の範囲であれば、点火時期を進角側に制御するとトルクは上昇し、また、遅角側に制御するとトルクは低下する。したがって、この場合には、点火時期を遅角側へ制御すれば良い。
【0038】
次にトルク小気筒をトルク上昇制御するため、燃料噴射弁100に燃料噴射量を増やし、空燃比をリッチ化する指令を出す(ステップS325)。前述のように、トルク上昇制御が空燃比の制御で可能な範囲があるため、本実施例のほとんどの燃焼パターンでトルク上昇制御を行う。したがって、パターンAの場合には、第2気筒20bの検出トルクはトルクT1よりも小であるためトルク上昇制御を行う指示を燃料噴射弁100に出して(ステップS325)、処理を終了する。この場合には、第2気筒20bに設定されている目標トルクを実現するための燃料噴射量を濃く、空燃比をリッチ化する。また点火時期で対応する場合には、進角側へ制御すれば良い。この結果、パターンAでは、図4の黒丸に示すように燃焼順序で気筒の実トルクの大小関係が交互に表れることになる。
【0039】
ステップS310で、トルク小気筒の数が1つでないと判断した場合には、トルク小気筒の数が2つであるかを判断する処理をする(ステップS330)。トルク小気筒が2つであると判断した場合には、トルク小気筒が連続しているかを判断する処理へ移行する(ステップS340)。トルク小気筒が連続していると判断した場合には、図5の白丸に示す代表パターンBとなる。パターンBでは、前述のようにトルク小気筒の検出トルクをトルク大気筒の検出トルクまで上昇させる制御は困難である。したがって、この場合には、出力トルクの振動のみを重視して、全ての気筒のトルクが同じ所定値ε1となるように、各気筒の目標トルクを調整する。
【0040】
この所定値ε1は、本実施例では設計値として設定したが、例えばパターンAのトルクT1と同じトルク値を用いても良い。パターンBでトルク大気筒である第1気筒20aおよび第3気筒20cの実トルクが所定値ε1となるように、各気筒の目標トルクを調整し、トルク低下制御する指令を燃料噴射弁100に出し(ステップS350)、また、トルク小気筒である第4気筒20dおよび第2気筒20bの実トルクが同じ所定値ε1となるように、トルク上昇制御する指令を燃料噴射弁100に出して(ステップS325)、処理を終了する。この結果、パターンBでは、図5の黒丸に示すように、全ての気筒の実トルクはほぼ同じ値となり、同一のトルク幅の中に揃えることができる。
【0041】
ステップS340で、トルク小気筒が連続しないと判断した場合は、図5の白丸に示す代表パターンCとなる。パターンCでは、本制御をする前から、燃焼順序で気筒の検出トルクの大小関係が交互に現れている。この場合には、トルク小気筒である第3気筒20cおよび第2気筒20bをグループG11とし、トルク大気筒である第1気筒20aおよび第4気筒20dをグループG22とすると、パターンAと同様に、グループG22には所定のトルクT22を設定し、グループG11には所定のトルクT22より低い所定のトルクT11を設定する。グループG22に属する気筒は、目標トルクの調整は行わず、グループG11に属する気筒の実トルクが所定のトルクT11となるように、グループG11の各気筒の目標トルクを調整し、トルク上昇制御する指令を燃料噴射弁100に出して(ステップS325)、処理を終了する。なお、所定のトルクT11はトルクT1と、所定のトルクT22はトルクT2と同じように設定している。この結果、パターンCでは、燃焼順序で気筒の実トルクの大小関係が交互に表れた状態を維持することができる。
【0042】
ステップS330にて、トルク小気筒の数が2つでないと判断した場合には、トルク小気筒の数が3つであるかを判断する処理をする(ステップS360)。トルク小気筒の数が3つであると判断した場合には、図5の白丸に示す代表パターンDとなる。この場合は、パターンBと同様であり、全ての気筒の実トルクが同じ所定値ε1となるように、トルク大気筒である第1気筒20aの目標トルクを調整して、トルク低下制御する指令を燃料噴射弁100に出す(ステップS370)。また、トルク小気筒である第3気筒20c,第4気筒20d,第2気筒20bの目標トルクを調整して、トルク上昇制御する指令を燃料噴射弁100に出し(ステップS325)、処理を終了する。この結果、パターンDでは、全ての気筒の実トルクはほぼ同じ値となり、同一のトルク幅の中に揃えることができる。
【0043】
ステップS360にて、トルク小気筒の数が3でないと判断した場合には、トルク小気筒の数が4であるかを判断する処理をする(ステップS380)。トルク小気筒の数が4であると判断した場合には、図5の白丸に示す代表パターンEとなる。この場合は、パターンBと同様であり、トルク小気筒、つまり、全ての気筒の目標トルクを調整して、トルク上昇制御をする指令を燃料噴射弁100に出して(ステップS325)、処理を終了する。この結果、パターンEでは、全ての気筒の実トルクはほぼ同じ値となり、同一のトルク幅の中に揃えることができる。また、ステップS380にて、全ての気筒がトルク小気筒でないと判断した場合には、全ての気筒がトルク大気筒である図5に示す代表パターンFとなる。この場合には、各気筒の燃焼状態が良く、トルクの振動も少ないため、トルク制御を実行することなく終了する。
【0044】
以上のECU250で実行される第1実施例のトルク制御では、各気筒の燃焼状態を把握し、燃費およびドライバビリティのバランスが取れた最適な制御を選択する。図4,図5に示すパターンA,Cの場合には、従来のように一つの所定トルクに向かって各気筒20のトルク制御を行うのではなく、各気筒20の実トルクが燃焼順序で交互に異なる所定のトルクとなるように制御を行う。例えば、第1気筒20aが大トルク、第3気筒20cは小トルク、第4気筒20dは大トルク、第2気筒20bは小トルクとなるように、大小2つの異なる所定のトルクを設定し、各気筒に予め若しくは、車両の種々の条件で与えられていた目標トルクを調整することでトルクを制御する。したがって、各気筒20間トルク振動の周期を短く、高周波にすることができ、ドライバーが感知し難い振動となり、ドライバビリティの向上を図ることができる。しかも、第1実施例のトルク制御では特に、トルク大気筒のグループはトルク低下制御を行わない。換言すれば、トルク低下制御をする気筒を制限している。トルク低下する気筒が限られるため、燃費の悪化を最小限に抑えることができ、燃費の向上を図ることができる。
【0045】
次に、本発明の第2実施例を説明する。第2実施例のハード構成は第1実施例と同一であるため、説明を省略する。第1実施例のECU250で実行させる図3に示すトルク制御のフローチャートでは、燃費向上のためにトルク大気筒のグループ(グループG2およびグループG22)のトルク低下制御を行わないが、第2実施例では、制御を行わなかったトルク大気筒のグループの実トルクを所定の量トルク低下制御する処理を付加した。これを図7に示す。
【0046】
図7に示す処理は、図3に示すステップS325の後に追加する処理である。図3に示すステップS325までで第1実施例のトルク制御が行われた後に、現在処理している燃焼パターンが、パターンA,パターンCかそれ以外かを判断する処理をする(ステップS700)。パターンA,パターンCに該当する場合には、所定のトルクT2と所定のトルクT1の差ΔTが所定値ε2以上か否かを判定する処理をする(ステップS710)。ここで、トルクT1は図3に示すステップS320で決定されており、また、トルクT2はトルク大気筒のグループの検出トルクの中で最大の検出トルクを設定している。
【0047】
第2実施例のトルク制御の一例を図8に示す。図8(a)は、本発明のトルク制御実施前の各気筒の検出トルクを燃焼順序で表し、図4に示すパターンAに相当する。第1実施例のトルク制御により、第3気筒20cと第2気筒20bは所定のトルクT1に向かってそれぞれ制御される。第2実施例のトルク制御では所定のトルクT2を、第1気筒20aと第4気筒20dの中の最大検出トルクとする。両者の差ΔTが所定値ε2(例えば、ドライバビリティ上許容できる振幅)以上であると判断した場合には、トルクT2を新たに所定のトルクT3に置き換えて、トルク大気筒の実トルクがトルクT3になるように、目標トルクを調整してトルク低下制御を行う(ステップS720)。図8(b)は、トルク制御後の各気筒の実トルクを示す。第1実施例のトルク制御ではトルク低下制御を実行しなかった気筒群(第1気筒20aと第4気筒20d)を所定のトルクT3へトルク低下制御する。なお、所定のトルクT3は、トルクT1を基にドライバビリティ上許容できる所定幅となる値とし、設計値として設定している。一方ステップS700で燃焼パターンがパターンA,C以外であった場合や、ステップS710でトルクの差ΔTが所定値ε2以内であった場合には、何も行わず処理を終了する。第2実施例のトルク制御が実行されると、出力トルク振動の振幅が減少する。したがって、第1実施例と同程度に、燃費の悪化を抑えるとともに、一層ドライバビリティを向上することができる。
【0048】
次に本発明の第3実施例を説明する。第3実施例のハード構成は第1実施例と同一であるため、説明を省略する。ECU250で実行される第3実施例のトルク制御は、図3に示すステップS325の代わりに、図9に示す処理、すなわち、トルク小気筒をトルク上昇制御することを禁止する処理に置き換える。第1実施例のトルク制御では、図3のステップS325で、トルク小気筒は全てトルク上昇制御を実行するが、第3実施例のトルク制御では、トルク小気筒のグループの中で検出トルクが最低である気筒の検出トルクTminが、所定のトルクε3となるか否かを判断する処理が行われる(ステップS325a)。この所定のトルクε3は、図3のステップS305で判断基準として用いられた基準トルク幅の値(以下、最適値ε3と呼ぶ)を用いている。ステップS325aで最低の検出トルクTminが最適値ε3以上である場合には、トルク上昇制御を実行しても、ほとんど効果が得られない。したがって、この場合には、トルク小気筒の検出トルクのトルク上昇制御を禁止する処理をする(ステップS325b)。
【0049】
具体的には、トルクT1および所定値ε1を最適値ε3に設定し直し、再び、トルク低下制御をする処理を行う(ステップS325c)。そして処理を終了する。つまり、トルク小気筒については一切、トルク上昇制御を禁止する。一方、ステップS325aで最低の検出トルクTminが最適値ε3より小さいと判断された場合には、トルク小気筒の燃焼状態を改善する余地があるとして、第1実施例と同様に、トルク小気筒についてトルク上昇制御を行う(ステップS325d)。第3実施例のトルク制御の一例を図10に示す。図10(a)は、本発明のトルク制御実施前の各気筒の検出トルクを燃焼順序で表したものであり、図4に示すパターンAに相当する。図10(b)は、第3実施例のトルク制御を実施した後の各気筒の実トルクを示す。図示するように第2気筒20bが最適値であると判断され、トルク小気筒である第2気筒20bのトルク上昇制御は禁止され、新たに(b)に図示するトルクT1(すなわち第2気筒20bの検出トルク)が制御上の目標トルクとして設定される。第3気筒20cは新たなトルクT1までトルク低下制御される。第3実施例のトルク制御によれば、無用な制御を実行することがなく、2つの気筒のトルクを揃えることができる。
【0050】
以上の実施例では4気筒の内燃機関について説明したが、本トルク制御は5気筒,6気筒,8気筒,12気筒等の内燃機関についても採用できる。一般に、n気筒(n≧4)の内燃機関において、本トルク制御を実行する場合のフローチャートを図11に示す。まず、n個の各気筒について出力トルクを検出し、各気筒トルクの大小判断から燃焼順序で連続するトルク大気筒の数Rを判定する処理をする(ステップS900)。この連続するトルク大気筒の数Rに基づいて、n気筒を2つのグループに振り分けるグループ化の処理をする(ステップS910)。連続するトルク大気筒の数Rが3以上でn−1以下の場合には、連続するトルク大気筒の両端となる気筒を除いた残りのR−2個の気筒を、燃焼順序で連続しない気筒同士に分類する。
【0051】
ここで、8気筒の内燃機関の検出トルクの代表的なパターンを図12に示し、これに従ってグループ化を説明する。図4と同様に横軸は気筒の燃焼順序を、縦軸はトルクの値を示してある。8気筒の燃焼順序は、第1,第2,第7,第8,第4,第5,第6,第3気筒とする。図示するように代表パターンAAは、連続するトルク大気筒の数Rが7であり、その両端である第1気筒,第6気筒を除いた気筒を、燃焼順序で連続しない気筒同士に分ける。パターンAAでは、第2,第8,第5気筒とその他に分ける。この第2,第8,第5気筒にトルク小気筒である第3気筒を加えて、一方のグループとする。残りの第1,第7,第4,第6気筒を他方のグループとする。同様にパターンBBでは、Rが6であり、第1,第5気筒を除いて燃焼順序で連続しない第2,第8気筒とその他に分ける。第2,第8気筒にトルク小気筒の第6,第3気筒を加え、これを一方のグループとし、残りを他方のグループとする。以下、同様して各気筒をグループ化すると、図中の二重丸で示す一方のグループと白丸で示す他方グループに分けられる。こうしてグループ化した気筒群に対して、気筒群毎に同一で気筒群間では異なる実トルクになるように各n気筒の目標トルクを調整するトルク制御を実行し(ステップS920)、処理を終了する。パターンAAでは、第2,第8,第5気筒をトルク低下制御する。
【0052】
図12に示すグループ化は、一例である。例えば、パターンAAでは、燃焼順序で連続しない気筒同士を少なくとも1つ含むグループとしても良い。具体的には、第2,第8,第4気筒と第7,第5気筒とに分けて、第7,第5気筒にトルク小気筒の第3気筒を加えて一方のグループとし、残りを他方のグループとする。この場合には、第7,第5気筒をトルク低下制御することになる。かかるグループ化を行っても、出力トルク振動の周期は、短い周期になると供に、燃費の悪化を抑えることができる。また、代表パターンDDでは、第2気筒の代わりに第7気筒とトルク小気筒で一方のグループとしても同様の効果を奏する。
【0053】
このグループ化によって2つのグループに分けた各気筒に対して行なうトルク制御を、6気筒の内燃機関に適用した例を説明する。6気筒(n=6)の内燃機関の燃焼順序とトルクの関係を図13に示す。横軸の燃焼順序は第1,第5,第3,第6,第2,第4気筒とし、各気筒の本制御実施前の検出トルクを白丸で、制御後の実トルクを黒丸で示してある。図中のRはトルク大気筒の内、連続する気筒の数を示す。図示するようにRが3から5に該当する代表パターンAAA,BBB,CCCについては、上述のグループ化に基づいて選らばれた気筒を、トルク低下制御する。したがって、制御後は図示する黒丸のように、出力トルク振動周期を短く、燃費の悪化を抑えることができる。
【0054】
なお、6気筒全てがトルク大気筒である場合や、また全ての気筒がトルク小気筒である場合には、トルク低下制御は行わない。出力トルク振動が少なく、ドライバビリティを改善する余地が少ないからである。また連続する気筒が2個以下(例えばパターンDDD)の場合にも、原則的にはトルク低下制御は行わない。これは、連続する気筒が2個である場合には、いずれかのトルク大気筒をトルク低下制御しても出力トルク振動の周期を短くする改善が困難だからである。また、トルク大気筒が燃焼順序で連続しないのであれば、初めから燃焼順序で交互にトルクの大小が現れているため、本制御の目的が達成されているからである。ただし、連続する気筒が2個であり、トルク大気筒も2個(例えばパターンEEE)である場合、または、トルク大気筒が1個である場合には、トルク大気筒をトルク低下制御する。以上のように多気筒内燃機関においても、各燃焼のパターンに応じて、最適な気筒を選定してトルク制御を実行する。したがって、燃費、ドライバビリティのバランスが取れたトルク制御をすることができる。
【0055】
なお、本実施例では各気筒の出力トルクを検出したが、実験等から出力トルクのばらつきの傾向を把握することにより、予め決まった気筒をトルク制御すれば出力トルクの振動の周期を短くできて、同様の効果を奏する。また、本実施例ではトルクの制御を第1実施例から第3実施例のトルク制御に分けてそれぞれ説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、また、これらのトルク制御を組み合わせて採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例であり内燃機関の制御装置が搭載された制御系統システムの概略構成を表すブロック図。
【図2】一つの気筒の縦断面の模式図。
【図3】第1実施例のトルク制御処理のフローチャート。
【図4】第1実施例の制御による燃焼順序とトルクの関係図。
【図5】第1実施例の制御による燃焼順序とトルクの関係図。
【図6】空燃比とトルクの関係図。
【図7】第2実施例のトルク制御処理のフローチャート。
【図8】第2実施例のトルク制御前後の燃焼順序とトルクの関係図。
【図9】第3実施例のトルク制御処理のフローチャート。
【図10】第3実施例のトルク制御前後の燃焼順序とトルクの関係図。
【図11】n気筒の内燃機関のトルク制御処理のフローチャート。
【図12】8気筒の内燃機関のグループ化の説明図。
【図13】6気筒の内燃機関のトルク制御による燃焼順序とトルクの関係図。
【符号の説明】
10…エンジン
20…気筒
20a…第1気筒
20b…第2気筒
20c…第3気筒
20d…第4気筒
30…シリンダブロック
40…ピストン
50…シリンダヘッド
60…吸気バルブ
63…吸気カムシャフト
65…吸気ポート
67…吸気カム
70…排気バルブ
73…排気カムシャフト
75…排気ポート
77…排気カム
80…燃焼室
85…点火プラグ
90…吸気マニホールド
95…吸気通路
100…燃料噴射弁
110…サージタンク
115…エアフロメータ
120…吸気ダクト
130…エアクリーナ
140…ロッカアーム
141…ロッカアーム
160…排気マニホールド
170…酸素濃度センサ
172…アクセルポジションセンサ
174…クランク角センサ
175…触媒コンバータ
176…上死点センサ
178…シャフト位置センサ
180…カム角センサ
182…水温センサ
200…仲介駆動機構
201…コントロールシャフト
202…入力部
203…揺動カム
205…ローラ
207…ノーズ
210…リフト量可変アクチュエータ
215…オイルコントロールバルブ
220…回転位相差アクチュエータ
225…オイルコントロールバルブ
250…ECU
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control method and control apparatus for an internal combustion engine having a plurality of cylinders, and more particularly to control of torque of each cylinder.
[0002]
[Prior art]
In a multi-cylinder internal combustion engine, there is a difference in the intake air amount for each cylinder due to variations in the operating angle of the cam that drives the intake and exhaust valves, the valve lift amount, the profile, and the like. Due to the difference in the intake air amount for each cylinder, a difference in output torque occurs between the cylinders, and vibration due to uneven output torque may deteriorate drivability. Conventionally, in order to eliminate this non-uniformity of torque between cylinders, a technique for detecting the combustion pressure from the deviation of the number of revolutions for each cylinder and controlling the fuel injection amount and the ignition timing so that the combustion pressure for each cylinder becomes uniform. It has been known. In this technique, by correcting the control parameters of the internal combustion engine such as the fuel injection amount and the ignition timing, the cylinder with a high detected torque decreases the torque, and the cylinder with a low detected torque increases the torque to increase the actual torque for each cylinder. Is controlled to be uniform. As a document showing such a control device for a multi-cylinder internal combustion engine, there is Patent Document 1 below.
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 7-37789
[Patent Document 2]
JP 2001-263015 A
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, with the technology that equalizes the actual torque of each cylinder, in reality, the actual torque of each cylinder is uniformly controlled to a lower torque, and drivability is improved, but fuel consumption and emissions are deteriorated. It was a problem. In practice, the control parameters of the internal combustion engine are set to optimum values in consideration of output, fuel consumption, and emissions, and it is difficult to improve the combustion state of the cylinders with the control parameters and increase the output torque. On the other hand, the reduction control of the output torque is a control that deteriorates the combustion state and can be performed relatively easily.
[0004]
Recently, a vehicle equipped with a variable valve mechanism that can vary the operating angle and lift amount of an intake valve and an exhaust valve according to the operation state of the internal combustion engine has been proposed. In this variable valve mechanism, an intermediary drive mechanism is interposed between the rotary cam that is linked to the crankshaft and the rocker arm that transmits the cam movement to the intake valve, and the input portion of the intermediary drive mechanism that contacts the rotary cam contacts the rocker arm. The lift amount of the intake valve is continuously adjusted by variably controlling the phase difference with the output portion of the intermediate drive mechanism. In such a variable valve mechanism, since the number of components increases, it is difficult to make the valve open state the same among the cylinders. As a result, it has been difficult to make the intake air amount uniform among the cylinders. In an internal combustion engine having such a variable valve mechanism, conflicting performance improvements such as improved drivability and improved fuel economy and emission countermeasures are further desired.
[0005]
An object of the present invention is to solve these problems and to control the torque of each cylinder while minimizing deterioration of fuel consumption and emission, and to improve drivability.
[0006]
[Means for solving the problems and their functions and effects]
In order to solve at least a part of the above problems, the present invention has taken the following technique. In other words, the control apparatus for an internal combustion engine having four or more cylinders, wherein the output torque oscillation period generated in accordance with the combustion order of the cylinders is an output in which the time until completion of combustion for all cylinders is one period. The gist is that an adjusting means for adjusting the combustion state of each cylinder in the previous period is provided so that the cycle is shorter than the vibration of the torque.
[0007]
According to the first control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the output torque vibration period generated in accordance with the combustion order of the plurality of cylinders is the output torque vibration having a period until the completion of combustion for all the cylinders as one period. Shorter than the period. Therefore, it is possible to increase the frequency so that the driver can hardly detect the vibration of the output torque, which is effective in improving drivability. Further, in order to improve the drivability by using the vibration of the output torque as a high frequency, it is not necessary to perform a torque reduction control that uniformly matches the output torque of all the cylinders. Therefore, deterioration in fuel consumption can be minimized.
[0008]
Such a control device for an internal combustion engine does not continue the torque detection means for detecting the output torque for each of the plurality of cylinders of the internal combustion engine at a predetermined timing as the adjustment means, and the plurality of cylinders in the combustion order. Targets given to each cylinder included in the cylinder group so that the actual torque is the same for each cylinder group and different between the cylinder groups for a plurality of cylinder groups that are grouped including at least one cylinder. A target torque applying means for applying torque can be provided. That is, grasp the value of the detected torque for each cylinder detected by the torque detection means, and adjust the target torque for each cylinder so that each cylinder group has the same actual torque based on the detected value can do.
[0009]
Further, the target torque applying means is a predetermined torque between a maximum detected torque and a minimum detected torque among the detected torques for each cylinder detected by the torque detecting means. As described above, the target torque of the cylinders included in the cylinder group can be adjusted. Since it is based on the detected torque of the torque detection means, the cylinder showing the maximum detected torque and the cylinder showing the lowest detected torque can be easily determined, and the predetermined torque can be set between the two torques. Therefore, it is only necessary to execute torque reduction control that lowers the output torque for cylinders with large detected torque, and torque increase control that increases the output torque for cylinders with small detected torque, and the adjustment of the target torque for each cylinder is clear and easy. It becomes.
[0010]
The predetermined timing may be when the vehicle is idling. When the internal combustion engine rotates at a high speed, drivability is not a problem, but it is regarded as important when idling. At the time of idling, the target torque for each cylinder is adjusted from the torque detected by the torque detecting means to control the combustion state, which is effective in improving drivability.
[0011]
Further, the torque detecting means may be a means for detecting based on at least one of estimation based on detection of rotational fluctuation of the internal combustion engine, estimation based on detection of combustion time, and detection of in-cylinder pressure. The detection means described above can be detected by a relatively simple combination of sensors, and can be handled with existing devices and slight improvements.
[0012]
Further, the target torque applying means is configured such that the actual torque of the cylinder group including the cylinder that is the lowest detected torque among the detected torques detected by the torque detecting means is greater than the actual torque of the other cylinder groups. It can be a means for adjusting the target torque of the cylinders included in the cylinder group so as to obtain a low predetermined torque. Usually, the target torque is set so that the output torque of each cylinder is optimized. Therefore, it is difficult to perform torque increase control that further optimizes the combustion state of the cylinder. On the other hand, it is easy to perform torque reduction control that deteriorates the combustion state of the cylinder. The cylinder group including the cylinder having the lowest torque from the torque detection result is set to have a lower actual torque than the other cylinder groups, and the target torque of each cylinder in the cylinder group is adjusted.
[0013]
Further, if the internal combustion engine has four or more cylinders, the number of cylinders such as five cylinders, six cylinders, eight cylinders, and twelve cylinders is not limited. For example, in an internal combustion engine having four cylinders, one of the grouped cylinder groups is one. When the cylinders in the expansion stroke are in the expansion stroke, the remaining cylinders can be in the intake stroke. That is, in an internal combustion engine having four cylinders, every other cylinder in the combustion order is set to the same cylinder group, and the target torque for each cylinder is set so that each cylinder group has different actual torque among the cylinder groups. adjust. By this control, actual torques that appear alternately in the order of combustion appear, and the actual torque alternately repeats the magnitude relationship of the torque. Therefore, in an internal combustion engine having four cylinders, the period of torque vibration can be made particularly short, the frequency can be increased, and drivability can be improved.
[0014]
Furthermore, among the internal combustion engines in which the intake valve opens and closes with the rotation of the crankshaft, the intake valve is interposed between the rotation of the crankshaft of the internal combustion engine and the intake valve that opens and closes accordingly. The internal combustion engine can be provided with a variable valve mechanism that changes the pressure. In an internal combustion engine having such a mechanism, output torque between cylinders is likely to vary, and the effect of performing control of the internal combustion engine is great.
[0015]
The adjusting means may comprise means for controlling the detected torque for each cylinder based on at least one of air-fuel ratio control and ignition timing control of the internal combustion engine. An existing sensor can be adopted by controlling the increase / decrease of torque as air / fuel ratio control and ignition timing control, and it can be performed relatively easily by improving existing control means. .
[0016]
Further, the target torque applying means is the actual torque of the cylinder group including the cylinder that is the maximum detected torque among the detected torques for each cylinder detected by the torque detecting means, and the actual torque and the lowest detected torque. The target torque of the cylinders included in the cylinder group may be adjusted so that the difference from the actual torque of the cylinder group including the cylinder is within a predetermined value. Improvement in drivability can be achieved by setting the frequency of vibration of the output torque to a high frequency, but can also be achieved by suppressing the amplitude of torque vibration to a predetermined amount. The actual torque of the cylinder group including the cylinder with the maximum detected torque is determined so that the difference between the actual torque and the actual torque of the cylinder group including the cylinder with the lowest detected torque is within a predetermined value, that is, the maximum detection The target torque for each cylinder of the cylinder group including the cylinder that is the maximum detected torque is adjusted so that the actual torque of the cylinder group that includes the cylinder that is the torque is reduced. Therefore, the amplitude of the output torque can also be suppressed, and the drivability is further improved.
[0017]
Further, the target torque applying means is included in the cylinder group when the detected torque of the cylinder that is the lowest detected torque among the detected torques for each cylinder detected by the torque detecting means is a predetermined torque. It is also possible to use means for prohibiting adjustment of the target torque of the cylinder that increases the detected torque. If the detected torque of the cylinder determined to be the lowest detected torque from the torque detection result is a predetermined torque (for example, an optimum torque), adjusting the target torque to increase the cylinder torque is not possible. Especially difficult. In this case, the adjustment of the target torque for each cylinder in the cylinder group including the cylinder showing the lowest detected torque is prohibited from being torque increase control. Therefore, unnecessary control is not performed.
[0018]
In addition, a grouping method for classifying a plurality of cylinders in order to select a cylinder that should have the same actual torque by performing torque control among the plurality of cylinders, divides four or more cylinders into two or more cylinder groups, A grouping method for dividing the plurality of cylinders into at least two groups in order to control the actual torque that is the same for each cylinder group and different between the cylinder groups, wherein the four or more cylinders are defined as n cylinders (n Is an integer greater than or equal to 4), among the cylinders exhibiting a large output torque in the n cylinders, when the number of consecutive cylinders R (R is an integer greater than or equal to 3) is n-1 or less, A control cylinder grouping method may be used in which the remaining cylinders excluding the cylinders at both ends of the cylinder are grouped so as to include at least one cylinder that is not consecutive in the combustion order.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system system in which a control device for an internal combustion engine, which is a first embodiment of the present invention, is mounted. Moreover, the schematic diagram of the longitudinal cross-section of one cylinder is shown in FIG. As shown in the figure, the engine 10 is a four-cylinder engine having four cylinders 20a, 20b, 20c, and 20d (hereinafter, referred to as a cylinder 20 when it is not particularly necessary to distinguish the cylinders). The engine 10 mainly includes a cylinder block 30, a piston 40 that reciprocates in the cylinder block 30, a cylinder head 50, an intake valve 60 disposed on the cylinder head 50, an exhaust valve 70, and the like. The intake valve 60 and the exhaust valve 70 are a four-valve system provided with two for each cylinder 20. A combustion chamber 80 surrounded by the cylinder block 30, the cylinder head 50, and the piston 40 is formed in each cylinder 20. The cylinder head 50 is provided with a spark plug 85 and ignites the air-fuel mixture compressed in the combustion chamber 80.
[0020]
Two intake ports 65 provided in each cylinder 20 are connected to the intake manifold 90. Each intake passage 95 is formed in the intake manifold 90 and includes a fuel injection valve 100. The fuel injection valve 100 is opened for a time corresponding to the energization time of the solenoid coil inside, and injects an amount of fuel corresponding to the opening time τ into each cylinder 20. That is, the amount of fuel corresponding to the operating state is supplied to each cylinder 20 by adjusting the energization time. The intake manifold 90 of each cylinder 20 is connected to the intake duct 120 via the surge tank 110. The intake duct 120 is provided with an air flow meter 115 for detecting the intake air amount Q. The intake duct 120 is connected to the air cleaner 130 and takes in air filtered by the air cleaner 130. The air flow meter 115 detects the intake air amount Q for air-fuel ratio control that makes the air-fuel mixture appropriate.
[0021]
Two exhaust ports 75 provided in each cylinder 20 are connected to the exhaust manifold 160. The exhaust manifold 160 is provided with an oxygen concentration sensor 170 to detect the oxygen concentration in the exhaust. That is, it detects whether the oxygen concentration is rich or lean for air-fuel ratio control that makes the air-fuel mixture appropriate. Further, the exhaust manifold 160 is connected to the catalytic converter 175. The catalytic converter 175 purifies the exhaust from each cylinder 20 and discharges it to the outside.
[0022]
The cylinder head 50 is rotatably provided with an intake camshaft 63 and an exhaust camshaft 73 that rotate as the engine 10 rotates. The exhaust cam shaft 73 is provided with an exhaust cam 77 and is in contact with one end of a rocker arm 141 that directly lifts the exhaust valve 70. The exhaust valve 70 is opened and closed through an rocker arm 141 by an exhaust cam 77 that rotates as the engine 10 rotates. On the other hand, the intake camshaft 63 is provided with an intake cam 67 and is in contact with an input portion of an intermediate drive mechanism 200 described later. The output portion of the mediation drive mechanism 200 is in contact with one end of a rocker arm 140 that directly lifts the intake valve. The intake valve 60 is opened and closed through an intermediate drive mechanism 200 and a rocker arm 140 by an intake cam 67 that rotates in association with the rotation of the engine 10.
[0023]
The intake duct 120 of the first embodiment is not provided with a throttle valve. The intake air amount Q required in the combustion chamber 80 is controlled by adjusting the valve lift amount of the intake valve 60 from the engine 10 speed required by the operation of the accelerator pedal or the like. The lift amount of the intake valve 60 is adjusted by an intermediate drive mechanism 200 provided between the intake cam 67 and the rocker arm 140.
[0024]
The mediation drive mechanism 200 is provided in the cylinder head 50 and mainly includes a control shaft 201 provided in parallel with the intake camshaft 63, an input unit 202 engaged with the control shaft 201, and a swing cam 203. ing. The input unit 202 is provided with a roller 205 that contacts the intake cam 67 and is involved in the opening / closing timing of the intake valve 60. Further, the swing cam 203 is formed with a protrusion called a nose 207 that directly contacts the rocker arm 140. Helical splines (not shown) are provided in the axial direction inside the engaging portions of the input portion 202 and the swing cam 203 with the control shaft 201. The helical splines are provided in opposite directions in the input unit 202 and the swing cam 203, respectively. The control shaft 201 is provided with a gear (not shown) corresponding to the helical spline and can move in the axial direction relative to the input unit 202 and the swing cam 203.
[0025]
Furthermore, the cylinder head 50 changes the rotational phase of the lift amount variable actuator 210 for controlling the lift amount of the intake valve 60 and the crankshaft rotation of the engine 10 and the intake cam 67, and the opening / closing timing of the intake valve 60 is changed. A rotational phase difference variable actuator 220 for control is provided. The lift amount variable actuator 210 and the rotational phase difference variable actuator 220 are connected to oil control valves 215 and 225, respectively. The oil control valves 215 and 225 are direction switching valves that switch the direction in which the pressure oil flows with an internal spool, and the switching is performed electrically.
[0026]
The control shaft 201 is hydraulically connected to the lift amount variable actuator 210. When the control shaft 201 is moved in the axial direction by hydraulic control of the oil control valve 215 in response to a command from the ECU 250, which will be described later, via a gear provided on the control shaft 201 and a helical spline formed in opposite directions. The angle θ formed by the input unit 202 and the swing cam 203 changes. That is, the relative position (phase) of the roller 205 that contacts the intake cam 67 and the nose 207 that contacts the rocker arm 140 can be changed according to the amount of movement of the control shaft 201 in the axial direction. Therefore, the lift amount of the intake valve 60 can be achieved by controlling the movement amount of the control shaft 201. For example, when the ECU 250 issues a command to increase the lift amount of the intake valve 60, the oil control valve 215 sends pressure oil to the lift amount variable actuator 210, and the lift amount variable actuator 210 moves the control shaft 201 in the axial direction. Move to. Due to the action of the helical spline, the phase angle θ between the roller 205 of the input unit 202 and the nose 207 of the swing cam 203 increases with the movement amount of the control shaft 201, and the lift amount of the intake valve 60 increases. As a result, the valve opening time of the intake valve 60 becomes longer and the intake air amount Q increases.
[0027]
On the other hand, the opening / closing timing of the intake valve 60 is controlled by changing the rotational phase of the intake camshaft 63 accompanying the rotation of the crankshaft. In response to a command from the ECU 250, pressure oil is sent from the oil control valve 225 to the rotational phase difference actuator 220, and the relative position between a sprocket (not shown) provided at the tip of the intake camshaft 63 and the intake camshaft 63 is changed. The sprocket rotates with the crankshaft, but the rotational positions of the intake camshaft 63 and the intake cam 67 with respect to the sprocket are varied by the rotational phase difference actuator 220. By varying the rotational phase of the intake cam 67 accompanying the rotation of the crankshaft, the timing of opening and closing the intake valve 60 can be advanced or delayed. As a result, the opening / closing timing of the intake valve can be adjusted by the lift amount variable actuator 210 and the rotational phase difference actuator 220.
[0028]
The ECU 250 controls the opening / closing timing of the intake valve 60 described above. The ECU 250 controls the fuel injection amount τ in order to respond to various operation requirements and emissions in addition to the opening / closing timing of the intake valve 60. For this purpose, the ECU 250 is connected to various sensors and actuators. ing. Such sensors and actuators include the following.
[0029]
The accelerator pedal is provided with an accelerator position sensor 172 and outputs a voltage proportional to the accelerator depression amount α. The crank angle sensor 174 detects the rotation angle ζ of the crankshaft and outputs a pulse signal for each predetermined rotation angle. The top dead center sensor 176 outputs a pulse signal β when the piston 40 of the predetermined cylinder 20 reaches the top dead center, and determines the stroke of the cylinders 20a, 20b, 20c, and 20d and the piston. 40 top dead centers are detected. The engine 10 speed NE is calculated from the output pulses of the top dead center sensor 176 and the crank angle sensor 174. The water temperature sensor 182 is provided in the cylinder block 30 of the engine 10 and detects the engine 10 cooling water temperature T. The shaft position sensor 178 detects the axial position of the control shaft 201 of the mediation drive mechanism 200 and outputs a voltage corresponding to the axial displacement φ of the control shaft 201. The cam angle sensor 180 detects the cam angle ψ of the intake cam 67 and outputs a pulse signal corresponding to the rotation of the intake cam shaft 63.
[0030]
The ECU 250 inputs signals from the accelerator position sensor 172, crank angle sensor 174, top dead center sensor 176, water temperature sensor 182, shaft position sensor 178, cam angle sensor 180, oxygen concentration sensor 170, air flow meter 115, and the like. In order to optimize the combustion state in each cylinder 20 based on various vehicle information, the fuel injection valve 100 and the oil control valves 215 and 225 are instructed and controlled. In particular, in the control of the fuel injection amount τ, the injection time is determined based on the intake air amount Q from the air flow meter 115 and the signal ζ from the crank angle sensor 174. For example, whether or not the engine 10 is cooled by the water temperature sensor 182. Then, the fuel concentration control unit 170 corrects the vehicle fuel according to various information such as whether or not the air-fuel ratio is appropriate, and gives a fuel injection command to the fuel injection valve 100. In this embodiment, each cylinder 20 is an independent injection method in which the fuel injection amount τ can be controlled independently.
[0031]
Next, torque control according to the first embodiment of the present invention executed by the ECU 250 will be described. This torque control is a control in which when there is a variation in the output torque of each cylinder 20, the number of cylinders 20 that control to worsen the combustion state is suppressed as little as possible, and the cycle of output torque oscillation due to the combustion sequence is set to a high frequency. Therefore, the current combustion pattern in each cylinder 20 is detected, and the cylinder that should deteriorate the combustion state is selected. A flowchart of this torque control process is shown in FIG. As described above, normally, the combustion state of each cylinder 20 is controlled by applying a predetermined target torque to each cylinder 20 so that the combustion state of each cylinder 20 is in a predetermined reference torque range based on various information of the vehicle, an accelerator request, and the like. The ECU 250 detects the output torque of each cylinder 20 output as a result of this control during the idling operation (step S300). In this embodiment, the detection of the output torque of each cylinder 20 is estimated by detecting the engine 10 rotational fluctuation ΔNE of each cylinder 20 per unit time using the crank angle sensor 174 and the top dead center sensor 176. Yes.
[0032]
Generally, if the average pressure in each cylinder 20 that directly affects the output torque of the engine 10 varies in each cylinder 20, the rotation of the engine 10 in each cylinder 20 varies due to the pressure variation. Therefore, the output torque of each cylinder 20 can be estimated by detecting the engine 10 rotational fluctuation ΔNE of each cylinder 20. In addition to the present embodiment, the output torque is estimated by detecting the combustion time of each cylinder 20, and a pressure sensor with good responsiveness is arranged in each cylinder 20 to determine the in-cylinder pressure of each cylinder 20. The output torque may be detected by measuring. Further, when using an existing sensor, the output torque is estimated using the cylinder 20 determination from the crank angle sensor 174 and the cam angle sensor 180 and the air-fuel ratio state signal from the oxygen concentration sensor 170. You can also. In general, in an air-fuel mixture rich in oxygen concentration, the torque output from the combustion cylinder is higher than the torque of the lean air-fuel mixture cylinder. For example, the combustion state of the cylinder 20 at a predetermined time is rich. In this case, the output torque of each cylinder 20 can be estimated by determining which cylinder 20 the rich state is from and roughly estimating the output torque from the air-fuel ratio. Therefore, it is good also as a structure which estimates output torque by these methods.
[0033]
After detecting the torques of the four cylinders 20, it is determined whether or not torque control processing should be executed (step S305). The predetermined reference torque is a design value determined by various conditions such as output, fuel consumption, and emission, and has a certain torque range. If the torques detected for the four cylinders all fall within the predetermined torque range, it is determined that it is not necessary to perform the drivability improvement process, and the process shown in FIG. 3 ends. On the other hand, when the detected torque does not fall within the predetermined torque width and there is a cylinder 20 that shows a value greatly deviating, processing for determining the magnitude of the torque is performed (step S307). In this process, for example, the upper limit value of the torque width is set as the reference torque, and when the detected torque of each cylinder 20 is larger than the reference torque, it is determined that the torque is large, and when the detected torque is small, it is determined that the torque is small. It is processing to do.
[0034]
Subsequently, a process of determining the number of small torque cylinders from the magnitude relationship of each cylinder 20 is performed (step S310). Here, typical patterns of the detected torque of each cylinder 20 are shown in FIGS. The horizontal axis indicates the combustion order of the cylinders, the vertical axis indicates the torque value, the detected torque of each cylinder 20 before execution of the main control is indicated by a white circle, and the actual torque after control is indicated by a black circle. As shown in FIG. 4, combustion in the case of four cylinders is generally performed in the order of the first cylinder 20a, the third cylinder 20c, the fourth cylinder 20d, and the second cylinder 20b. If it is determined in step S310 that the number of small torque cylinders is one, the torque of each cylinder 20 is in the state of the representative pattern A shown in FIG. In the case of pattern A, the first cylinder 20a, the third cylinder 20c, and the fourth cylinder 20d have a large detected torque, and only the second cylinder 20b has a small detected torque. From this detection result, the second cylinder 20b, which is a small torque cylinder, and the third cylinder 20c, which is a cylinder that is not continuous in the combustion order, are set as one group (hereinafter referred to as group G1). Further, the first cylinder 20a and the fourth cylinder 20d, which are large torque cylinders, are set as the other group (hereinafter referred to as a group G2). The predetermined torque T1 and the torque T2 are set so that the actual torque of the group G1 becomes the predetermined torque T1 shown in FIG. 4 and the actual torque of the group G2 becomes the predetermined torque T2. As the predetermined torque T1, a predetermined torque lower than the torque T2 is set.
[0035]
The target torque is not adjusted for the first cylinder 20a and the fourth cylinder 20d, which are large torque cylinder groups such as the group G2. On the other hand, in the group G1, control parameters such as the air-fuel ratio and the ignition timing are already set to optimum values. Therefore, even if the target torque is adjusted by changing this, the detected torque of the small torque cylinder is changed to the large torque cylinder. It is difficult to increase the detected torque (for example, the predetermined torque T2 shown in FIG. 4), and its effect is low. Accordingly, the torque T1 is set as a predetermined torque that slightly increases the detected torque of the second cylinder 20b. The predetermined torque T1 is set in advance as a design value in this embodiment, but may be obtained from detected torque or the like.
[0036]
Next, the process proceeds to a process of adjusting the target torque of each cylinder of the group G1 (step S320 and subsequent steps), and a process of adjusting the target torque applied to each of the second cylinder 20b and the third cylinder 20c of the pattern A is performed. In the pattern A, since the detected torque of the third cylinder 20c is larger than the torque T1, an instruction to perform torque reduction control is issued to the fuel injection valve 100 (step S320). In this case, this is dealt with by reducing the fuel injection amount for realizing the target torque set in the third cylinder 20c before the execution of the torque control and making the air-fuel ratio thin (lean).
[0037]
In general, there is a relationship shown in FIG. 6 between the air-fuel ratio (A / F) and the torque. As shown in the figure, the horizontal axis represents the difference with respect to the theoretical air-fuel ratio, and the vertical axis represents the torque value. The center of the horizontal axis indicates the stoichiometric air-fuel ratio, the right direction from the horizontal axis center is in a lean state, and the left direction is in a rich state. Within a certain air-fuel ratio range, the torque rapidly decreases when the air-fuel ratio is made lean (referred to as leaning), and the torque increases when the air-fuel ratio is made rich (referred to as riching). Even if the intake cam operating angle is controlled in the same manner for a plurality of cylinders, the intake air amount slightly varies. This variation causes a difference in the output torque shown in the figure. In the figure, (a) shows the cylinder torque when the intake air amount is large, (b) shows the case where the intake air amount is in the standard state, and (c) shows the case where the intake air amount is small. Even if there is a difference in torque between the cylinders due to variations in the intake air amount, the torque of each cylinder 20 can be adjusted by controlling the air-fuel ratio within a certain air-fuel ratio range. For example, if two cylinder torques burned at the same operating angle and a certain air-fuel ratio are C point and D point, respectively, the C point of the large torque cylinder can be controlled by making the air-fuel ratio lean and controlling to B point. By making the point D and the air-fuel ratio of the small torque cylinder rich and controlling them to the point A, it is possible to make the torque value substantially the same. However, it is difficult to increase the torque at point D of the small torque cylinder beyond the value of point A. Therefore, in general, variation in output torque between cylinders is adjusted by performing torque reduction control. However, when the air-fuel ratio is within the range where torque can be increased, torque increase control is also performed. Is desirable. Note that the torque reduction control can also be performed by adjusting the ignition timing. Generally, within a certain ignition timing range, the torque increases when the ignition timing is controlled to the advance side, and decreases when the ignition timing is controlled to the retard side. Therefore, in this case, the ignition timing may be controlled to the retard side.
[0038]
Next, in order to control the torque increase of the small torque cylinder, a command for increasing the fuel injection amount and enriching the air-fuel ratio is issued to the fuel injection valve 100 (step S325). As described above, since there is a range in which the torque increase control can be performed by the air-fuel ratio control, the torque increase control is performed with most combustion patterns of the present embodiment. Therefore, in the case of pattern A, the detected torque of the second cylinder 20b is smaller than the torque T1, so an instruction to perform torque increase control is issued to the fuel injection valve 100 (step S325), and the process ends. In this case, the fuel injection amount for realizing the target torque set in the second cylinder 20b is made rich and the air-fuel ratio is made rich. Further, when the ignition timing is used, the control may be performed toward the advance side. As a result, in the pattern A, the magnitude relationship between the actual torques of the cylinders alternately appears in the combustion order as shown by the black circles in FIG.
[0039]
If it is determined in step S310 that the number of small torque cylinders is not one, processing is performed to determine whether the number of small torque cylinders is two (step S330). When it is determined that there are two small torque cylinders, the process proceeds to a process of determining whether the small torque cylinders are continuous (step S340). When it is determined that the small torque cylinders are continuous, the representative pattern B shown by the white circle in FIG. 5 is obtained. In the pattern B, it is difficult to increase the detection torque of the small torque cylinder to the detection torque of the large torque cylinder as described above. Therefore, in this case, the target torque of each cylinder is adjusted so that only the vibration of the output torque is emphasized and the torque of all the cylinders has the same predetermined value ε1.
[0040]
The predetermined value ε1 is set as a design value in this embodiment, but for example, the same torque value as the torque T1 of the pattern A may be used. A command for adjusting the target torque of each cylinder and giving torque reduction control is issued to the fuel injection valve 100 so that the actual torque of the first cylinder 20a and the third cylinder 20c, which are large torque cylinders in the pattern B, becomes a predetermined value ε1. (Step S350) Further, a command for torque increase control is issued to the fuel injection valve 100 so that the actual torque of the fourth cylinder 20d and the second cylinder 20b, which are small torque cylinders, becomes the same predetermined value ε1 (Step S325). ), The process is terminated. As a result, in the pattern B, as shown by the black circles in FIG. 5, the actual torques of all the cylinders have almost the same value, and can be aligned within the same torque width.
[0041]
If it is determined in step S340 that the small torque cylinders do not continue, the representative pattern C shown by the white circle in FIG. 5 is obtained. In pattern C, the magnitude relationship between the detected torques of the cylinders alternately appears in the combustion order before this control is performed. In this case, if the third cylinder 20c and the second cylinder 20b, which are small torque cylinders, are group G11, and the first cylinder 20a and the fourth cylinder 20d, which are large torque cylinders, are group G22, A predetermined torque T22 is set for the group G22, and a predetermined torque T11 lower than the predetermined torque T22 is set for the group G11. The cylinder belonging to the group G22 does not adjust the target torque, and adjusts the target torque of each cylinder of the group G11 so that the actual torque of the cylinder belonging to the group G11 becomes the predetermined torque T11, and performs a command for torque increase control. Is delivered to the fuel injection valve 100 (step S325), and the process is terminated. The predetermined torque T11 is set in the same manner as the torque T1, and the predetermined torque T22 is set in the same manner as the torque T2. As a result, in the pattern C, it is possible to maintain a state in which the magnitude relationship between the actual torques of the cylinders alternately appears in the combustion order.
[0042]
If it is determined in step S330 that the number of small torque cylinders is not two, processing is performed to determine whether the number of small torque cylinders is three (step S360). When it is determined that the number of small torque cylinders is three, a representative pattern D shown by a white circle in FIG. 5 is obtained. In this case, it is the same as pattern B, and the command for torque reduction control is adjusted by adjusting the target torque of the first cylinder 20a, which is the large torque cylinder, so that the actual torque of all the cylinders becomes the same predetermined value ε1. The fuel is injected into the fuel injection valve 100 (step S370). Further, the target torque of the third cylinder 20c, the fourth cylinder 20d, and the second cylinder 20b, which are small torque cylinders, is adjusted, and a command for torque increase control is issued to the fuel injection valve 100 (step S325), and the process is terminated. . As a result, in pattern D, the actual torques of all the cylinders have substantially the same value, and can be aligned within the same torque range.
[0043]
If it is determined in step S360 that the number of small torque cylinders is not 3, processing is performed to determine whether the number of small torque cylinders is 4 (step S380). When it is determined that the number of small torque cylinders is 4, a representative pattern E shown by a white circle in FIG. In this case, the pattern B is the same as that in the pattern B, and the target torque of the small torque cylinders, that is, all the cylinders is adjusted, and a command for torque increase control is issued to the fuel injection valve 100 (step S325), and the process is terminated To do. As a result, in the pattern E, the actual torques of all the cylinders have substantially the same value, and can be aligned within the same torque range. If it is determined in step S380 that all the cylinders are not small torque cylinders, the representative pattern F shown in FIG. 5 is obtained, in which all the cylinders are large torque cylinders. In this case, since the combustion state of each cylinder is good and the vibration of torque is small, the process is terminated without executing the torque control.
[0044]
In the torque control of the first embodiment executed by the ECU 250 as described above, the combustion state of each cylinder is grasped, and the optimal control that balances fuel consumption and drivability is selected. In the case of the patterns A and C shown in FIG. 4 and FIG. 5, the torque control of each cylinder 20 is not performed toward one predetermined torque as in the prior art, but the actual torque of each cylinder 20 is alternated in the combustion order. The control is performed so that the predetermined torque differs. For example, two different predetermined torques are set such that the first cylinder 20a has a large torque, the third cylinder 20c has a small torque, the fourth cylinder 20d has a large torque, and the second cylinder 20b has a small torque. The torque is controlled by adjusting a target torque that has been given to the cylinder in advance or under various conditions of the vehicle. Therefore, the cycle of torque vibration between the cylinders 20 can be shortened to a high frequency, and vibration that is difficult for the driver to detect can be achieved, thereby improving drivability. Moreover, particularly in the torque control of the first embodiment, the torque large cylinder group does not perform the torque reduction control. In other words, the cylinders for which torque reduction control is performed are limited. Since the number of cylinders in which the torque decreases is limited, the deterioration of fuel consumption can be minimized, and the fuel consumption can be improved.
[0045]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Since the hardware configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted. In the flowchart of the torque control shown in FIG. 3 executed by the ECU 250 of the first embodiment, torque reduction control of the large torque cylinder group (group G2 and group G22) is not performed for the purpose of improving fuel efficiency. Then, a process for controlling the actual torque of the group of large torque cylinders not controlled by a predetermined amount of torque reduction is added. This is shown in FIG.
[0046]
The process shown in FIG. 7 is a process added after step S325 shown in FIG. After the torque control of the first embodiment is performed up to step S325 shown in FIG. 3, processing is performed to determine whether the combustion pattern currently being processed is pattern A, pattern C or the other (step S700). When the patterns A and C are applicable, a process is performed to determine whether or not the difference ΔT between the predetermined torque T2 and the predetermined torque T1 is equal to or greater than a predetermined value ε2 (step S710). Here, the torque T1 is determined in step S320 shown in FIG. 3, and the torque T2 is set to the maximum detected torque among the detected torques of the large torque cylinder group.
[0047]
An example of torque control of the second embodiment is shown in FIG. FIG. 8A shows the detected torque of each cylinder before the execution of the torque control of the present invention in the order of combustion, and corresponds to the pattern A shown in FIG. By the torque control of the first embodiment, the third cylinder 20c and the second cylinder 20b are respectively controlled toward a predetermined torque T1. In the torque control of the second embodiment, the predetermined torque T2 is set as the maximum detected torque in the first cylinder 20a and the fourth cylinder 20d. When it is determined that the difference ΔT between the two is equal to or greater than a predetermined value ε2 (for example, an allowable amplitude for drivability), the torque T2 is newly replaced with the predetermined torque T3, and the actual torque of the large torque cylinder is changed to the torque T3. Thus, torque reduction control is performed by adjusting the target torque (step S720). FIG. 8B shows the actual torque of each cylinder after torque control. In the torque control of the first embodiment, the cylinder group (the first cylinder 20a and the fourth cylinder 20d) for which the torque reduction control is not executed is controlled to a predetermined torque T3. The predetermined torque T3 is set as a design value having a predetermined width that is allowable for drivability based on the torque T1. On the other hand, if the combustion pattern is other than patterns A and C in step S700, or if the torque difference ΔT is within the predetermined value ε2 in step S710, the process is terminated without performing anything. When the torque control of the second embodiment is executed, the amplitude of the output torque vibration decreases. Accordingly, it is possible to suppress the deterioration of fuel consumption and improve drivability as much as in the first embodiment.
[0048]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. Since the hardware configuration of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted. The torque control of the third embodiment executed by the ECU 250 is replaced with the process shown in FIG. 9, that is, the process for prohibiting the torque increase control of the small torque cylinder, instead of step S325 shown in FIG. In the torque control of the first embodiment, all torque small cylinders execute the torque increase control in step S325 of FIG. 3, but in the torque control of the third embodiment, the detected torque is the lowest in the group of small torque cylinders. A process for determining whether or not the detected torque Tmin of the cylinder is a predetermined torque ε3 is performed (step S325a). As the predetermined torque ε3, the value of the reference torque width (hereinafter referred to as the optimum value ε3) used as the determination criterion in step S305 in FIG. 3 is used. If the lowest detected torque Tmin is greater than or equal to the optimum value ε3 in step S325a, the effect is hardly obtained even if the torque increase control is executed. Therefore, in this case, a process for prohibiting the torque increase control of the detected torque of the small torque cylinder is performed (step S325b).
[0049]
Specifically, the process of resetting the torque T1 and the predetermined value ε1 to the optimum value ε3 and performing the torque reduction control again is performed (step S325c). Then, the process ends. That is, torque increase control is prohibited for the small torque cylinder. On the other hand, if it is determined in step S325a that the minimum detected torque Tmin is smaller than the optimum value ε3, it is assumed that there is room for improving the combustion state of the small torque cylinder. Torque increase control is performed (step S325d). An example of torque control of the third embodiment is shown in FIG. FIG. 10A shows the detected torque of each cylinder before the torque control according to the present invention in the order of combustion, and corresponds to the pattern A shown in FIG. FIG. 10B shows the actual torque of each cylinder after performing the torque control of the third embodiment. As shown in the figure, the second cylinder 20b is determined to be the optimum value, and the torque increase control of the second cylinder 20b, which is a small torque cylinder, is prohibited, and the torque T1 (ie, the second cylinder 20b) shown in FIG. Is detected as a target torque for control. The third cylinder 20c is controlled to lower the torque to a new torque T1. According to the torque control of the third embodiment, it is possible to align the torques of the two cylinders without executing unnecessary control.
[0050]
In the above embodiment, a 4-cylinder internal combustion engine has been described. However, this torque control can also be applied to internal combustion engines such as a 5-cylinder, 6-cylinder, 8-cylinder, and 12-cylinder. In general, FIG. 11 shows a flowchart for executing this torque control in an n-cylinder (n ≧ 4) internal combustion engine. First, an output torque is detected for each of the n cylinders, and a process of determining the number R of large torque cylinders that are consecutive in the combustion order from the magnitude determination of each cylinder torque is performed (step S900). Based on the number R of continuous large torque cylinders, a grouping process is performed in which the n cylinders are divided into two groups (step S910). When the number R of continuous large torque cylinders is 3 or more and n−1 or less, the remaining R−2 cylinders excluding the cylinders at both ends of the continuous large torque cylinder are not consecutive in the combustion order. Classify each other.
[0051]
Here, a typical pattern of the detected torque of the 8-cylinder internal combustion engine is shown in FIG. 12, and the grouping will be described according to this. As in FIG. 4, the horizontal axis represents the combustion order of the cylinders, and the vertical axis represents the torque value. The order of combustion of the eight cylinders is the first, second, seventh, eighth, fourth, fifth, sixth and third cylinders. As shown in the figure, in the representative pattern AA, the number R of continuous large torque cylinders is 7, and the cylinders excluding the first cylinder and the sixth cylinder at both ends thereof are divided into cylinders that are not consecutive in the combustion order. The pattern AA is divided into the second, eighth, and fifth cylinders and others. A third cylinder, which is a small torque cylinder, is added to the second, eighth, and fifth cylinders to form one group. The remaining first, seventh, fourth, and sixth cylinders are set as the other group. Similarly, in the pattern BB, R is 6, and, except for the first and fifth cylinders, they are divided into the second and eighth cylinders that are not consecutive in the combustion order and the other. The 6th and 3rd cylinders of the small torque cylinder are added to the 2nd and 8th cylinders. Hereinafter, when each cylinder is similarly grouped, it is divided into one group indicated by a double circle and the other group indicated by a white circle in the figure. Torque control for adjusting the target torque of each n-cylinder is performed on the cylinder groups thus grouped so that the actual torque is the same for each cylinder group but different between the cylinder groups (step S920), and the process is terminated. . In the pattern AA, torque reduction control is performed on the second, eighth, and fifth cylinders.
[0052]
The grouping shown in FIG. 12 is an example. For example, the pattern AA may be a group including at least one cylinder that is not consecutive in the combustion order. Specifically, the second, eighth and fourth cylinders are divided into the seventh and fifth cylinders, and the third cylinder of the small torque cylinder is added to the seventh and fifth cylinders to form one group, and the rest The other group. In this case, torque reduction control is performed on the seventh and fifth cylinders. Even when such grouping is performed, the output torque vibration cycle becomes short, and deterioration of fuel consumption can be suppressed. In the representative pattern DD, the same effect can be obtained by using the seventh cylinder and the small torque cylinder instead of the second cylinder as one group.
[0053]
An example in which torque control performed on each cylinder divided into two groups by this grouping is applied to a six-cylinder internal combustion engine will be described. FIG. 13 shows the relationship between the combustion order and torque of a 6-cylinder (n = 6) internal combustion engine. The order of combustion on the horizontal axis is the first, fifth, third, sixth, second, and fourth cylinders. The detected torque of each cylinder before this control is performed is indicated by a white circle, and the actual torque after control is indicated by a black circle. is there. R in the figure indicates the number of continuous cylinders among the large torque cylinders. As shown in the drawing, for representative patterns AAA, BBB, and CCC in which R corresponds to 3 to 5, torque reduction control is performed on the cylinders selected based on the above grouping. Therefore, after control, as shown by the black circles in the figure, the output torque vibration period can be shortened, and deterioration of fuel consumption can be suppressed.
[0054]
Note that when all six cylinders are large torque cylinders or when all the cylinders are small torque cylinders, torque reduction control is not performed. This is because there is little output torque vibration and there is little room for improving drivability. Even when there are two or less consecutive cylinders (for example, pattern DDD), torque reduction control is not performed in principle. This is because when there are two consecutive cylinders, it is difficult to improve the cycle of output torque vibration even if torque reduction control is performed on any of the large torque cylinders. Further, if the large torque cylinders do not continue in the combustion order, the magnitude of the torque appears alternately in the combustion order from the beginning, and thus the purpose of this control is achieved. However, when there are two continuous cylinders and two large torque cylinders (for example, pattern EEE), or when there is one large torque cylinder, torque reduction control is performed on the large torque cylinder. As described above, even in a multi-cylinder internal combustion engine, an optimum cylinder is selected according to each combustion pattern and torque control is executed. Therefore, it is possible to perform torque control that balances fuel consumption and drivability.
[0055]
In this embodiment, the output torque of each cylinder is detected. However, by grasping the tendency of variation in output torque from experiments and the like, if a predetermined cylinder is torque controlled, the period of oscillation of the output torque can be shortened. Have the same effect. In this embodiment, the torque control is divided into the torque control of the first embodiment to the third embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the torque control is not limited to this. They can also be used in combination.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system system in which a control device for an internal combustion engine is mounted according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of a longitudinal section of one cylinder.
FIG. 3 is a flowchart of torque control processing according to the first embodiment.
FIG. 4 is a relationship diagram between combustion order and torque by control of the first embodiment.
FIG. 5 is a relationship diagram between combustion order and torque by control of the first embodiment.
FIG. 6 is a relationship diagram of air-fuel ratio and torque.
FIG. 7 is a flowchart of torque control processing according to the second embodiment.
FIG. 8 is a relationship diagram between combustion order and torque before and after torque control in the second embodiment.
FIG. 9 is a flowchart of torque control processing according to a third embodiment.
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between combustion order and torque before and after torque control in the third embodiment.
FIG. 11 is a flowchart of torque control processing for an n-cylinder internal combustion engine.
FIG. 12 is an explanatory diagram of grouping of an eight-cylinder internal combustion engine.
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the combustion order and torque by torque control of a 6-cylinder internal combustion engine.
[Explanation of symbols]
10 ... Engine
20 ... Cylinder
20a ... 1st cylinder
20b ... 2nd cylinder
20c ... 3rd cylinder
20d ... 4th cylinder
30 ... Cylinder block
40 ... Piston
50 ... Cylinder head
60 ... Intake valve
63 ... Intake camshaft
65 ... Intake port
67 ... Intake cam
70 ... Exhaust valve
73 ... Exhaust camshaft
75 ... Exhaust port
77 ... Exhaust cam
80 ... Combustion chamber
85 ... Spark plug
90 ... Intake manifold
95 ... Intake passage
100 ... Fuel injection valve
110 ... Surge tank
115 ... Air flow meter
120 ... Intake duct
130 ... Air cleaner
140 ... Rocker arm
141 ... Rocker arm
160 ... Exhaust manifold
170 ... oxygen concentration sensor
172 ... Accelerator position sensor
174 ... Crank angle sensor
175 ... Catalytic converter
176 ... Top dead center sensor
178 ... Shaft position sensor
180 ... Cam angle sensor
182 ... Water temperature sensor
200: Mediation drive mechanism
201 ... Control shaft
202 ... input unit
203 ... Oscillating cam
205 ... Laura
207 ... Nose
210 ... Lift amount variable actuator
215 ... Oil control valve
220 ... Rotation phase difference actuator
225 ... Oil control valve
250 ... ECU

Claims (12)

4以上の複数気筒を有する内燃機関の制御装置であって、
該複数気筒の燃焼順序に従って生じる出力トルクの振動の周期が、全気筒についての燃焼の完了までの時間を一周期とする出力トルクの振動より短い周期となるように、前記各気筒の燃焼状態を調整する調整手段を備えた
内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine having four or more cylinders,
The combustion state of each cylinder is set so that the oscillation cycle of the output torque generated according to the combustion order of the plurality of cylinders is shorter than the oscillation of the output torque with one cycle being the time until completion of combustion for all cylinders. A control apparatus for an internal combustion engine, comprising adjusting means for adjusting.
請求項1に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記調整手段は、
該内燃機関の複数気筒毎の出力トルクを所定のタイミングにて検出するトルク検出手段と、
前記複数の気筒を、その燃焼順序で連続しない気筒同士を少なくとも一つ含んでグループ化した複数の気筒群に対して、該気筒群毎に同一で、気筒群間では異なる実トルクとなるように、該気筒群に含まれる気筒毎に与える目標トルクを付与する目標トルク付与手段と
を備えた内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine according to claim 1,
The adjusting means includes
Torque detecting means for detecting output torque for each of a plurality of cylinders of the internal combustion engine at a predetermined timing;
With respect to a plurality of cylinder groups in which the plurality of cylinders are grouped by including at least one cylinder that is not consecutive in the combustion order, the actual torque is the same for each cylinder group but different between the cylinder groups. A control device for an internal combustion engine, comprising: target torque applying means for applying a target torque to be applied to each cylinder included in the cylinder group.
請求項2に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記目標トルク付与手段は、該気筒群間で異なる実トルクを、前記トルク検出手段により検出された気筒毎の検出トルクの中で最大の検出トルクと最低の検出トルクとの間の所定トルクにするように、該気筒群に含まれる気筒の前記目標トルクを調整する手段である
内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine according to claim 2,
The target torque applying means sets the actual torque that differs between the cylinder groups to a predetermined torque between the maximum detected torque and the minimum detected torque among the detected torques for each cylinder detected by the torque detecting means. Thus, a control device for an internal combustion engine which is means for adjusting the target torque of the cylinders included in the cylinder group.
請求項2または3に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記所定のタイミングは、車両のアイドリング時である内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine according to claim 2 or 3,
The control apparatus for an internal combustion engine, wherein the predetermined timing is when the vehicle is idling.
請求項2ないし4のいずれかに記載の内燃機関の制御装置であって、
前記トルク検出手段は、該内燃機関の回転変動の検出による推定、燃焼時間の検出による推定、気筒内圧力の検出の少なくともいずれか一つに基づいて検出する手段である
内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine according to any one of claims 2 to 4,
The control device for an internal combustion engine, wherein the torque detection means is a means for detecting based on at least one of estimation by detection of rotation fluctuation of the internal combustion engine, estimation by detection of combustion time, and detection of in-cylinder pressure.
請求項2ないし5のいずれかに記載の内燃機関の制御装置であって、
前記目標トルク付与手段は、前記トルク検出手段により検出された気筒毎の検出トルクの中で最低の検出トルクである気筒を含む気筒群の実トルクが、他の気筒群の実トルクよりも低い所定のトルクとなるように、該気筒群に含まれる気筒の前記目標トルクを調整する手段である
内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine according to any one of claims 2 to 5,
The target torque applying means is a predetermined torque in which the actual torque of the cylinder group including the cylinder that is the lowest detected torque among the detected torques for each cylinder detected by the torque detecting means is lower than the actual torque of the other cylinder groups. A control device for an internal combustion engine, which is means for adjusting the target torque of the cylinders included in the cylinder group so that the torque becomes the same torque.
請求項1ないし6のいずれかに記載の内燃機関の制御装置であって、
該内燃機関は4気筒を有する内燃機関であり、
前記グループ化した気筒群の一方は、一の気筒が膨張行程にある時に残りの気筒が吸入行程にある気筒同士である内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6,
The internal combustion engine is an internal combustion engine having four cylinders;
One of the grouped cylinder groups is a control device for an internal combustion engine in which when one cylinder is in an expansion stroke, the remaining cylinders are cylinders in an intake stroke.
請求項1ないし7のいずれかに記載の内燃機関の制御装置であって、
該内燃機関は、該内燃機関のクランクシャフトの回転と、それに伴って開閉する吸気バルブとの間に介装され、該吸気バルブの開閉タイミングを変える可変動弁機構を備えた内燃機関である
内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7,
The internal combustion engine is an internal combustion engine that is provided between a rotation of the crankshaft of the internal combustion engine and an intake valve that opens and closes accordingly, and includes a variable valve mechanism that changes the opening and closing timing of the intake valve. Engine control device.
請求項1ないし8のいずれかに記載の内燃機関の制御装置であって、
前記調整手段は、該内燃機関の空燃比の制御、点火時期の制御の少なくともいずれかの一つに基づいて、気筒毎に検出トルクを制御する手段を備えた
内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8,
The control device for an internal combustion engine, wherein the adjusting means includes means for controlling the detected torque for each cylinder based on at least one of control of the air-fuel ratio of the internal combustion engine and control of ignition timing.
請求項2ないし9のいずれかに記載の内燃機関の制御装置であって、
前記目標トルク付与手段は、前記トルク検出手段により検出された気筒毎の検出トルクの中で最大の検出トルクである気筒を含む気筒群の実トルクを、その実トルクと最低の検出トルクである気筒を含む気筒群の実トルクとの差が所定値以内となるように、該気筒群に含まれる気筒の前記目標トルクを調整する手段である
内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine according to any one of claims 2 to 9,
The target torque applying means calculates the actual torque of the cylinder group including the cylinder that is the maximum detected torque among the detected torques for each cylinder detected by the torque detecting means, and the cylinder that is the actual torque and the lowest detected torque. A control device for an internal combustion engine, which is means for adjusting the target torque of a cylinder included in the cylinder group so that a difference from an actual torque of the included cylinder group is within a predetermined value.
請求項2ないし10のいずれかに記載の内燃機関の制御装置であって、
前記目標トルク付与手段は、前記トルク検出手段により検出された気筒毎の検出トルクの中で最低の検出トルクである気筒の検出トルクが、所定のトルクとなる場合には、その気筒群に含まれる気筒で、検出トルクを上昇させる気筒の前記目標トルクの調整を禁止する手段である
内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine according to any one of claims 2 to 10,
The target torque applying means is included in a cylinder group when the detected torque of the cylinder, which is the lowest detected torque among the detected torques for each cylinder detected by the torque detecting means, is a predetermined torque. A control apparatus for an internal combustion engine, which is a means for prohibiting adjustment of the target torque of a cylinder that increases the detected torque in the cylinder.
4以上の複数気筒を2以上の気筒群に分け、該気筒群毎に同一で、気筒群間では異なる実トルクに制御するために、該複数気筒を少なくとも2つのグループに分けるグループ化方法であって、
前記4以上の複数気筒をn気筒とし(nは4以上の整数)、該n気筒で大きい出力トルクを示す気筒の内、その燃焼順序で連続する気筒数R(Rは3以上の整数)がn−1以下の場合には、該連続する気筒の両端となる気筒を除いた余の気筒を、その燃焼順序で連続しない気筒同士を少なくとも一つ含んでグループ化する制御気筒グループ化方法。
This is a grouping method in which four or more cylinders are divided into two or more cylinder groups, and the plurality of cylinders are divided into at least two groups in order to control the actual torque which is the same for each cylinder group and is different between the cylinder groups. And
The plurality of cylinders of 4 or more are n cylinders (n is an integer of 4 or more), and among the cylinders exhibiting a large output torque in the n cylinders, the number of cylinders R (R is an integer of 3 or more) consecutive in the combustion order A control cylinder grouping method in which, when n-1 or less, the remaining cylinders excluding the cylinders at both ends of the continuous cylinders are grouped by including at least one cylinder that is not continuous in the combustion order.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008175077A (en) * 2007-01-16 2008-07-31 Toyota Motor Corp Torque estimation device of internal combustion engine
JP2009180174A (en) * 2008-01-31 2009-08-13 Denso Corp Fuel property detection device and fuel injection system using same
JP2010001745A (en) * 2008-06-18 2010-01-07 Hitachi Automotive Systems Ltd Combustion controller of spark-ignition multi-cylinder engine
JP2010169067A (en) * 2009-01-26 2010-08-05 Toyota Motor Corp Control device for internal combustion engine
JP2014185554A (en) * 2013-03-22 2014-10-02 Toyota Motor Corp Inter-cylinder abnormal air-fuel ratio variation detection device for multi-cylinder internal combustion engine

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008175077A (en) * 2007-01-16 2008-07-31 Toyota Motor Corp Torque estimation device of internal combustion engine
US7748261B2 (en) 2007-01-16 2010-07-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Torque estimation device for internal combustion engine
JP4650429B2 (en) * 2007-01-16 2011-03-16 トヨタ自動車株式会社 Torque estimation device for internal combustion engine
JP2009180174A (en) * 2008-01-31 2009-08-13 Denso Corp Fuel property detection device and fuel injection system using same
JP4600484B2 (en) * 2008-01-31 2010-12-15 株式会社デンソー Fuel property detection device and fuel injection system using the same
US7926331B2 (en) 2008-01-31 2011-04-19 Denso Corporation Detection of fuel property based on change in rotational speed of engine
JP2010001745A (en) * 2008-06-18 2010-01-07 Hitachi Automotive Systems Ltd Combustion controller of spark-ignition multi-cylinder engine
JP2010169067A (en) * 2009-01-26 2010-08-05 Toyota Motor Corp Control device for internal combustion engine
JP2014185554A (en) * 2013-03-22 2014-10-02 Toyota Motor Corp Inter-cylinder abnormal air-fuel ratio variation detection device for multi-cylinder internal combustion engine

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