JP5260770B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents
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Description
図14は、本発明に係るエンジンの制御装置の一実施形態(実施例1〜8で共通)を、それが適用された車載用エンジンの一例と共に示す概略構成図である。
[実施例1:図16〜図22]
図16は、実施例1(実施例5)の制御装置1Aを示す制御システム図である。制御装置1Aのエンジンコントロールユニット16は、機能ブロック図で示されているように、基本燃料噴射量演算部161、空燃比フィードバック補正値演算部162、検出許可および制御ステージ演算部163、気筒別角加速度特性演算部164、気筒別燃料噴射量補正値演算部165、気筒別空気量補正値演算部166を備えている。これらの各演算部は、エンジンコントロールユニット16にて制御プログラムを実行することによって実現される。
・ステージ1(f_stage=1のとき)
(1)気筒別に角加速度の分散値を演算し、もっとも角加速度の分散値が大きい気筒(もっともリーンな気筒:リーン気筒)を異常気筒として検出する(Cyl_Mal)。気筒番号(Cyl_Mal)、すなわち異常気筒の角加速度の分散値をV_omega_Cyl_Malとする。
(2)V_omega_Cyl_Malに基づいて、異常気筒に対して、燃料噴射量を増量補正する(F_Hos_n)。
(1)ステージ1の終了後に実施。
(2)気筒別に角加速度の平均値を演算し、もっとも角加速度の平均値が大きい気筒番号が異常気筒の気筒番号(Cyl_Mal)と一致したとき、異常気筒の角加速度の平均値をM_omega_Cyl_Malとする。
(3)M_omega_Cyl_Malに基づいて、異常気筒の燃料噴射量および空気量を減量補正する(F_Hos_n, IVO_Hos_n, IVC_Hos_n)。
以下に、各演算部の詳細説明を行う。
図17は、基本燃料噴射量演算部の機能を示すブロック線図である。
Tp0=K0×Qa/(Ne×Cyl) ・・・(1)
図18は、空燃比フィードバック補正値演算部の機能を示すブロック線図である。
図16に示す空燃比フィードバック補正値演算部162では、空燃比センサ12の出力(Rabf)に基づいた燃料噴射量補正値を演算する。具体的には、図18に示されるように、目標排気管集合部空燃比(TgRabf)と排気管集合部空燃比(Rabf)との差である空燃比フィードバック制御誤差(e_Rabf)に基づいて、PI制御により、空燃比フィードバック補正値(Alpha)を演算する。なお、空燃比フィードバック補正値(Alpha)は、全気筒の燃料噴射量に等価に補正される。
図19は、検出許可および制御ステージ演算部の機能を示すブロック線図である。
図16に示す検出許可および制御ステージ演算部163では、検出許可フラグ(fp_kensyutsu)および制御ステージ(f_stage)を演算する。具体的には、図19に示されるように、最新の基本燃料噴射量(Tp0)とその前回演算値との差(ΔTp0)を演算し、最新のエンジン回転速度(Ne)とその前回演算値との差(ΔNe)を演算する。
図20は、気筒別角加速度特性演算部の機能を示すブロック線図である。
図16に示す気筒別角加速度特性演算部164では、各ステージに応じて、気筒別角加速度特性である異常気筒の気筒番号(Cyl_Mal)、異常気筒の角加速度の分散値(V_omega_Cyl_Mal)、異常気筒の角加速度の平均値( M_omega_Cyl_Mal)を演算する。具体的には、図20に示されるように、fp_kensyutsu(検出許可フラグ)=1のとき、下記の処理を実施する。
(1)omega_nから、所定サイクル間における気筒毎のomega_nの分散値(V_omega_n)を求める。
(2)そして、V_omega_nがもっとも大きい気筒の気筒番号をCyl_Mal(異常気筒番号)とし、気筒番号がCyl_MalのV_omega_nをV_omega_Cyl_Mal(異常気筒の角加速度の分散値)とする。
(3)fp_kensyutsu=0→1となって、最初のCyl_MalおよびV_omwga_Cyl_Malが求まったとき、fp_hosei=1とする。
(4)V_omega_Cyl_Malがその他の気筒のV_omega_n以下となったら、fp_hosei=0、f_ch_stageを1回だけ1とする。
(1)omega_nから、所定サイクル間における気筒毎のomega_nの平均値(M_omega_n)を求める。
(2)M_omega_nがもっとも大きい気筒の気筒番号が、Cyl_Mal(異常気筒番号)のとき、気筒番号がCyl_MalのM_omega_nをM_omega_Cyl_Mal(異常気筒の角加速度の平均値)とする。
(3)fp_kensyutsu=0→1となって、最初のCyl_MalおよびM_omwga_Cyl_Malが求まったとき、fp_hosei(補正許可フラグ)=1とする。
(4)M_omega_Cyl_Malがその他の気筒のM_omega_n以下となったら、fp_hosei=0、f_ch_stageを1回だけ1とする。
(5)fp_kensyutsu=0のとき、fp_hosei=0とする。
図21は、気筒別燃料噴射量補正値演算部の機能を示すブロック線図である。
図16に示す気筒別燃料噴射量補正値演算部165では、前述の気筒別角加速度特性演算部164で求めた角加速度特性に基づいて、気筒別の燃料噴射量補正値(F_Hos_n(nは気筒番号))を演算する。具体的には、図21に示されるように、fp_hosei=1のとき、下記の処理を実施する。
・気筒番号が、Cyl_Mal(異常気筒番号)の燃料噴射量補正値のみ、本演算部で演算される値とする。それ以外の気筒のF_Hos_n(気筒別燃料噴射量補正値)は、1.0とする。
・ステージ1のとき(f_stage=1)
(1)V_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_V_omega_F_Hos)221を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal)のF_Hos_n(気筒別燃料噴射量補正値)とする。
・ステージ2のとき(f_stage=2のとき)>
(1)M_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_M_omega_F_Hos)222を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal)のF_Hos_n(気筒別燃料噴射量補正値)とする。
図22は、気筒別空気量補正値演算部の機能を示すブロック線図である。
図16に示す気筒別空気量補正値演算部166では、前述の気筒別角加速度特性演算部164で求めた角加速度特性に基づいて、気筒別の空気量補正値(IVO_Hos_n, IVC_Hos(nは気筒番号))を演算する。具体的には、図22に示されるように、f_stage=2かつfp_hosei=1のとき、下記の処理を実施する。
(1)気筒番号が、Cyl_Mal(異常気筒番号)の空気量補正値のみ、本演算部で演算される値とする。それ以外の気筒のIVO_Hos_nおよびIVC_Hos_nは、0とする。
(2)M_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_M_omega_IVO)231を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal)のIVO_Hos_nとする。
(3)M_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_M_omega_IVC)232を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal)のIVC_Hos_nとする。
前述の実施例1では、異常気筒の燃料量を増量補正して異常気筒の空燃比をリッチ側に補正し、補正後の異常気筒のトルクが異常気筒以外の他の気筒のトルクよりも大きいときは、異常気筒の燃料量と空気量を減量補正する場合について説明したが、実施例2では、異常気筒の燃料量と空気量を減量補正する代わりに、異常気筒の点火時期をリタード補正するものである。すなわち、実施例2では、異常気筒の燃料量を増量補正して異常気筒の空燃比をリッチ側に補正し、補正後の異常気筒のトルクが異常気筒以外の他の気筒のトルクよりも大きいときは、異常気筒の点火時期をリタード補正することを特徴とする。
図示の制御装置1Bのエンジンコントロールユニット16は、実施例1に対して、気筒別燃料噴射量補正値演算部165の仕様が異なる。また、実施例1の気筒別空気量補正値演算部166に対応するものがなく、新たに気筒別点火時期補正値演算部241が用意される点が異なる。他の手段は、実施例1のものと略同様であるので、以下においては、実施例1と異なる部分について重点的に説明する。
・ステージ1のとき(f_stage=1のとき)
(1)気筒別に角加速度の分散値を演算し、もっとも角加速度の分散値が大きい気筒(もっともリーンな気筒:リーン気筒)を異常気筒として検出する(Cyl_Mal)。気筒番号Cyl_Malの気筒、すなわち異常気筒の角加速度の分散値をV_omega_Cyl_Malとする。
(2)V_omega_Cyl_Malに基づいて、異常気筒に対して、燃料噴射量を増量補正する(F_Hos_n)。
・ステージ2のとき(f_stage=2のとき)
(1)ステージ1の終了後に実施。
(2)気筒別に角加速度の平均値を演算し、もっとも角加速度の平均値が大きい気筒番号が異常気筒の気筒番号(Cyl_Mal)と一致したとき、当該気筒の角加速度の平均値をM_omega_Cyl_Mal(異常気筒の角加速度の平均値)とする。
(3)M_omega_Cyl_Malに基づいて、当該気筒(異常気筒)の点火時期をリタード側に補正する(ADV_Hos_n)。
図24は、気筒別燃料噴射量補正値演算部の機能を示すブロック線図である。
図23に示す気筒別燃料噴射量補正値演算部165では、前述の気筒別角加速度特性演算部164で求めた角加速度特性に基づいて、気筒別の燃料噴射量補正値(F_Hos_n(nは気筒番号))を演算する。具体的には、図24に示されるように、f_stage=1かつfp_hosei=1のとき、下記の処理を実施する。
・気筒番号が、Cyl_Mal(異常気筒番号)の燃料噴射量補正値のみ、本演算部で演算される値とする。それ以外の気筒のF_Hos_n(気筒別燃料噴射量補正値)は、1.0とする。
・V_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_V_omega_F_Hos)251を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal)のF_Hos_n(気筒別燃料噴射量補正値)とする。
図25は、気筒別点火時期補正値演算部の機能を示すブロック線図である。
図23に示す気筒別点火時期補正値演算部241では、前述の気筒別角加速度特性演算部164で求めた角加速度特性に基づいて、気筒別の点火時期補正値(ADV_Hos_n(nは気筒番号))を演算する。具体的には、図25に示されるように、f_stage=2かつfp_hosei=1のとき、下記の処理を実施する。
(1)気筒番号が、Cyl_Mal(異常気筒番号)の点火時期補正値のみ、本演算部で演算される値とする。それ以外の気筒のADV_Hos_n(気筒別点火時期補正値)は、0とする。
(2)M_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_M_omega_ADV)261を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal)のADV_Hos_n(気筒別点火時期補正値)とする。
実施例3では、異常気筒の空気量を減量補正して異常気筒の空燃比をリッチ側に補正し、補正後の異常気筒のトルクが異常気筒以外の他の気筒のトルクよりも小さいときは、異常気筒の燃料量と空気量を増量補正することを特徴とする。
図26は、実施例3の制御装置1Cを示す制御システム図である。
・ステージ1(f_stage=1のとき)
(1)気筒別に角加速度の分散値を演算し、もっとも角加速度の分散値が大きい気筒(もっともリーンな気筒:リーン気筒)を異常気筒として検出する(Cyl_Mal)。気筒番号Cyl_Malの気筒(異常気筒)の角加速度の分散値をV_omega_Cyl_Malとする。
(2)V_omega_Cyl_Malに基づいて、もっともリーンな気筒(異常気筒)に対して、空気量を減量補正する(IVO_Hos_n, IVC_Hos_n)。
・ステージ2(f_stage=2のとき)
(1)ステージ1の終了後に実施。
(2)気筒別に角加速度の平均値を演算し、もっとも角加速度の平均値が小さい気筒の気筒番号がCyl_Mal(異常気筒の気筒番号)と一致したとき、当該気筒(異常気筒)の角加速度の平均値をM_omega_Cyl_Mal(異常気筒の角加速度の平均値)とする。
(3)M_omega_Cyl_Malに基づいて、当該気筒(異常気筒)の燃料噴射量および空気量を増量補正する(F_Hos_n, IVO_Hos_n, IVC_Hos_n)。
図27は、気筒別角加速度特性演算部の機能を示すブロック線図である。
図26に示す気筒別角加速度特性演算部164では、各ステージに応じて、気筒別角加速度特性である異常気筒の気筒番号(Cyl_Mal)、異常気筒の角加速度の分散値(V_omega_Cyl_Mal)、異常気筒の角加速度の平均値( M_omega_Cyl_Mal)を演算する。
・エンジン回転速度(Ne)から、気筒毎の角加速度(omega_n)を演算する。ここにnは、気筒番号を示す。角加速度(omega_n)は、燃焼周期毎にNeの平均値を求め、前回Neとの差とする。
・ステージ1のとき(f_stage=1のとき)
(1)omega_nから、所定サイクル間における気筒毎のomega_nの分散値(V_omega_n)を求める。
(2)V_omega_nがもっとも大きい気筒番号をCyl_Mal(異常気筒番号)とし、気筒番号がCyl_MalのV_omega_nをV_omega_Cyl_Mal(異常気筒の角加速度の分散値)とする。
(3)fp_kensyutsu=0→1となって、最初のCyl_MalおよびV_omwga_Cyl_Malが求まったとき、fp_hosei(補正許可フラグ)=1とする。
(4)V_omega_Cyl_Malがその他の気筒のV_omega_n以下となったら、fp_hosei=0、f_ch_stageを1回だけ1とする。
(1)omega_nから、所定サイクル間における気筒毎のomega_nの平均値(M_omega_n)を求める。
(2)M_omega_nがもっとも小さい気筒の気筒番号が、Cyl_Mal(異常気筒の気筒番号)のとき、気筒番号がCyl_MalのM_omega_nをM_omega_Cyl_Mal(異常気筒の角加速度の平均値)とする。
(3)fp_kensyutsu=0→1となって、最初のCyl_MalおよびM_omwga_Cyl_Malが求まったとき、fp_hosei(補正許可フラグ)=1とする。
(4)M_omega_Cyl_Malがその他の気筒のM_omega_n以上となったら、fp_hosei=0、f_ch_stageを1回だけ1とする。
(5)fp_kensyutsu=0のとき、fp_hosei=0とする。
図28は、気筒別燃料噴射量補正値演算部の機能を示すブロック線図である。
図26に示す気筒別燃料噴射量補正値演算部165では、前述の気筒別角加速度特性演算部164で求めた角加速度特性に基づいて、気筒別の燃料噴射量補正値(F_Hos_n(nは気筒番号))を演算する。具体的には、図28に示されるように、f_stage=2かつfp_hosei=1のとき、下記の処理を実施する。
・気筒番号が、Cyl_Malの燃料噴射量補正値のみ、本演算部で演算される値とする。それ以外の気筒のF_Hos_n(気筒別燃料噴射量補正値)は、1.0とする。
・M_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_M_omega_F_Hos)291を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal)のF_Hos_n(気筒別燃料噴射量補正値)とする。
図29は、気筒別空気量補正値演算部166の機能を示すブロック線図である。
図26に示す気筒別空気量補正値演算部166では、前述の気筒別角加速度特性演算部164で求めた角加速度特性に基づいて、気筒別の空気量補正値(IVO_Hos_n, IVC_Hos(nは気筒番号))を演算する。具体的には、図29に示されるように、fp_hosei=1のとき、下記の処理を実施する。
・気筒番号がCyl_Malの空気量補正値のみ、本演算部で演算される値とする。それ以外の気筒のIVO_Hos_nおよびIVC_Hos_nは、0とする。
・ステージ1のとき(f_stage=1のとき)>
(1)V_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_V_omega_IVO)301を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal)のIVO_Hos_nとする。
(2)V_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_V_omega_IVC)303を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal)のIVC_Hos_nとする。
(1)M_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_M_omega_IVO)302を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal)のIVO_Hos_nとする。
(2)M_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_M_omega_IVC)304を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal)のIVC_Hos_nとする。
実施例4では、異常気筒の空気量を減量補正して異常気筒の空燃比をリッチ側に補正し、補正後の異常気筒のトルクが異常気筒以外の他の気筒のトルクよりも小さいときは、異常気筒の点火時期を進角補正することを特徴とする。
本実施例4では、上述の実施例3に対して、気筒別空気量補正値演算部166の仕様が異なる。また、実施例3の気筒別燃料噴射量補正値演算部165に対応するものがなく、新たに気筒別点火時期補正値演算部311が用意される点が異なる。他の手段は、実施例3のものと略同様な構成であるので、以下においては、実施例3と異なる部分について重点的に説明する。
・ステージ1(f_stage=1)
(1)気筒別に角加速度の分散値を演算し、もっとも角加速度の分散値が大きい気筒(もっともリーンな気筒)を異常気筒として検出する(Cyl_Mal)。気筒番号Cyl_Mal、すなわち異常気筒の角加速度の分散値をV_omega_Cyl_Malとする。
(2)V_omega_Cyl_Malに基づいて、もっともリーンな気筒(異常気筒)に対して、空気量を減量補正する(IVO_Hos_n, IVC_Hos_n)。
(1)ステージ1の終了後に実施。
(2)気筒別に角加速度の平均値を演算し、もっとも角加速度の平均値が小さい気筒番号が異常気筒の気筒番号Cyl_Malと一致したとき、当該気筒(異常気筒)の角加速度の平均値をM_omega_Cyl_Malとする。
(3)M_omega_Cyl_Malに基づいて、当該気筒(異常気筒)の点火時期を進角側に補正する(ADV_Hos_n)。
図31は、気筒別点火時期補正値演算部の機能を示すブロック線図である。
図30に示す気筒別点火時期補正値演算部311では、前述の気筒別角加速度特性演算部164で求めた角加速度特性に基づいて、気筒別の点火時期補正値(ADV_Hos_n(nは気筒番号))を演算する。具体的には、図31に示されるように、f_stage=2かつfp_hosei=1のとき、下記の処理を実施する。
・気筒番号が、Cyl_Mal(異常気筒番号)の点火時期補正値のみ、本制御部で演算される値とする。それ以外の気筒のADV_Hos_nは、0とする。
・M_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_M_omega_ADV)321を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal)のADV_Hos_n(気筒別点火時期補正値)とする。Tbl_M_omega_ADVの設定値は、角加速度の平均値と点火時期進角量の関係を表すもので、実機試験の結果から決めるのが良い。
図32は、気筒別空気量補正値演算部の機能を示すブロック線図である。
図30に示す気筒別空気量補正値演算部166では、前述の気筒別角加速度特性演算部164で求めた角加速度特性に基づいて、気筒別の空気量補正値(IVO_Hos_n, IVC_Hos(nは気筒番号))を演算する。具体的には、図32に示されるように、f_stage=1かつfp_hosei=1のとき、下記の処理を実施する。
(1)気筒番号が、Cyl_Mal(異常気筒番号)の空気量補正値のみ、本演算部で演算される値とする。それ以外の気筒のIVO_Hos_nおよびIVC_Hos_nは、0とする。
(2)V_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_V_omega_IVO)331を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal)のIVO_Hos_nとする。
(3)V_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_V_omega_IVC)332を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal)のIVC_Hos_nとする。Tbl_V_omega_IVO_HosおよびTbl_V_omega_IVC_Hosの設定値は、角加速度の角加速度の分散値と空燃比の関係を表すもので、実機試験の結果から決めるのが良い。
実施例5では、異常気筒以外の他の気筒の燃料量を減量補正して異常気筒以外の他の気筒の空燃比をリーン側に補正し、補正後の異常気筒のトルクが異常気筒以外の他の気筒のトルクよりも大きいときは、異常気筒の燃料と空気量を減量補正することを特徴とする。
・ステージ1(f_stage=1)
(1)気筒別に角加速度の分散値を演算し、もっとも角加速度の分散値が大きい気筒(もっともリーンな気筒:リーン気筒)を異常気筒として検出する(Cyl_Mal)。気筒番号Cyl_Malの気筒、すなわち異常気筒の角加速度の分散値をV_omega_Cyl_Malとする。
(2)V_omega_Cyl_Malに基づいて、もっともリーンな気筒(異常気筒)以外の気筒に対して、燃料噴射量を減量補正する(F_Hos_n)。
(1)ステージ1の終了後に実施。
(2)気筒別に角加速度の平均値を演算し、もっとも角加速度の平均値が大きい気筒の気筒番号がCyl_Mal(異常気筒の気筒番号)と一致したとき、当該気筒(異常気筒)の角加速度の平均値をM_omega_Cyl_Mal(異常気筒の角加速度の平均値)とする。
(3)M_omega_Cyl_Malに基づいて、当該気筒(異常気筒)の燃料噴射量および空気量を減量補正する(F_Hos_n, IVO_Hos_n, IVC_Hos_n)。
以下に、本実施例5における気筒別燃料噴射量補正値演算部165の詳細を述べる。
図33は、実施例5における気筒別燃料噴射量補正値演算部の機能を示すブロック線図である。本演算部では、上述の気筒別角加速度特性演算部164で求めた角加速度特性に基づいて、気筒別の燃料噴射量補正値(F_Hos_n(nは気筒番号))を演算する。具体的には、図33に示されるように、fp_hosei=1のとき、下記の処理を実施する。
・ステージ1のとき(f_stage=1のとき)>
(1)気筒番号が、Cyl_Mal以外の気筒の燃料噴射量補正値のみ、本演算部で演算される値とする。気筒番号がCyl_Malの気筒のF_Hos_nは、1.0とする。
(2)V_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_V_omega_F_Hos)341を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal以外の気筒)のF_Hos_nとする。
(1)気筒番号が、Cyl_Malの燃料噴射量補正値のみ、本演算部で演算される値とする。それ以外の気筒のF_Hos_nは、1.0とする。
(2)M_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_M_omega_F_Hos)342を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal)のF_Hos_nとする。
実施例6では、異常気筒以外の他の気筒の燃料量を減量補正して異常気筒以外の他の気筒の空燃比をリーン側に補正し、補正後の異常気筒のトルクが異常気筒以外の他の気筒のトルクよりも大きいときは、異常気筒の点火時期をリタード補正することを特徴とする。
・ステージ1(f_stage=1)
(1)気筒別に角加速度の分散値を演算し、もっとも角加速度の分散値が大きい気筒(もっともリーンな気筒:リーン気筒)を異常気筒として検出する(Cyl_Mal)。気筒番号Cyl_Malの気筒、すなわち異常気筒の角加速度の分散値をV_omega_Cyl_Malとする。
(2)V_omega_Cyl_Malに基づいて、もっともリーンな気筒(異常気筒)以外の気筒に対して、燃料噴射量を減量補正する(F_Hos_n)。
(1)ステージ1の終了後に実施。
(2)気筒別に角加速度の平均値を演算し、もっとも角加速度の平均値が大きい気筒の気筒番号がCyl_Mal(異常気筒の気筒番号)と一致したとき、当該気筒(異常気筒)の角加速度の平均値をM_omega_Cyl_Mal(異常気筒の角加速度の平均値)とする。
(3)M_omega_Cyl_Malに基づいて、当該気筒(異常気筒)の点火時期をリタード側に補正する(ADV_Hos_n)。
以下に、本実施例6における気筒別燃料噴射量補正値演算部165の詳細を述べる。
図34は、実施例6における気筒別燃料噴射量補正値演算部の機能を示すブロック線図である。本演算部では、上述の気筒別角加速度特性演算部164で求めた角加速度特性に基づいて、気筒別の燃料噴射量補正値(F_Hos_n(nは気筒番号))を演算する。具体的には、図34に示されるように、f_stage=1かつfp_hosei=1のとき、下記の処理を実施する。
・気筒番号が、Cyl_Mal以外の気筒の燃料噴射量補正値のみ、本演算部で演算される値とする。気筒番号がCyl_Malの気筒のF_Hos_nは、1.0とする。
・V_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_V_omega_F_Hos)351を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal以外の気筒)のF_Hos_nとする。
実施例7では、異常気筒以外の他の気筒の空気量を増量補正して異常気筒以外の他の気筒の空燃比をリーン側に補正し、補正後の異常気筒のトルクが異常気筒以外の他の気筒のトルクよりも小さいときは、異常気筒の燃料と空気量を増量補正することを特徴とする。
・ステージ1(f_stage=1)
(1)気筒別に角加速度の分散値を演算し、もっとも角加速度の分散値が大きい気筒(もっともリーンな気筒:リーン気筒)を異常気筒として検出する(Cyl_Mal)。気筒番号Cyl_Malの気筒、すなわち異常気筒の角加速度の分散値をV_omega_Cyl_Malとする。
(2)V_omega_Cyl_Malに基づいて、もっともリーンな気筒(異常気筒)以外の気筒に対して、空気量を増量補正する(IVO_Hos_n,IVC_Hos_n)。
(1)ステージ1の終了後に実施。
(2)気筒別に角加速度の平均値を演算し、もっとも角加速度の平均値が小さい気筒番号が異常気筒の気筒番号Cyl_Malと一致したとき、当該気筒(異常気筒)の角加速度の平均値をM_omega_Cyl_Mal(異常気筒の角加速度の平均値)とする。
(3)M_omega_Cyl_Malに基づいて、当該気筒(異常気筒)の燃料噴射量および空気量を増量補正する(F_Hos_n, IVO_Hos_n, IVC_Hos_n)。
以下に、本実施例7における気筒別空気量補正値演算部166の詳細を述べる。
図35は、実施例7における気筒別空気量補正値演算部の機能を示すブロック線図である。本演算部では、上述の気筒別角加速度特性演算部164で求めた角加速度特性に基づいて、気筒別の空気量補正値(IVO_Hos_n, IVC_Hos(nは気筒番号))を演算する。具体的には、図35に示されるように、fp_hosei=1のとき、下記の処理を実施する。
(1)気筒番号が、Cyl_Mal以外の気筒の空気量補正値のみ、本演算部で演算される値とする。気筒番号がCyl_Malの気筒のIVO_Hos_nおよびIVC_Hos_nは、0とする。
(2)V_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_V_omega_IVO)361を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal)のIVO_Hos_nとする。
(3)V_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_V_omega_IVC)363を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal)のIVC_Hos_nとする。
(1)気筒番号が、Cyl_Malの空気量補正値のみ、本演算部で演算される値とする。それ以外の気筒のIVO_Hos_nおよびIVC_Hos_nは、0とする。
(2)M_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_M_omega_IVO)362を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal)のIVO_Hos_nとする。
(3)M_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_M_omega_IVC)364を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal)のIVC_Hos_nとする。
実施例8では、異常気筒以外の他の気筒の空気量を増量補正して異常気筒以外の他の気筒の空燃比をリーン側に補正し、補正後の異常気筒のトルクが異常気筒以外の他の気筒のトルクよりも小さいときは、異常気筒の点火時期を進角補正することを特徴とする。
異なるだけであり、他の手段は略同様であるので、以下においては、仕様が異なる演算部について重点的に説明する。
・ステージ1(f_stage=1)
(1)気筒別に角加速度の分散値を演算し、もっとも角加速度の分散値が大きい気筒(もっともリーンな気筒:リーン気筒)を異常気筒として検出する(Cyl_Mal)。気筒番号Cyl_Malの気筒、すなわち異常気筒の角加速度の分散値をV_omega_Cyl_Malとする。
(2)V_omega_Cyl_Malに基づいて、もっともリーンな気筒(異常気筒)以外の気筒に対して、空気量を増量補正する(IVO_Hos_n,IVC_Hos_n)。
(1)ステージ1の終了後に実施。
(2)気筒別に角加速度の平均値を演算し、もっとも角加速度の平均値が小さい気筒番号が異常気筒の気筒番号Cyl_Malと一致したとき、当該気筒(異常気筒)の角加速度の平均値をM_omega_Cyl_Mal(異常気筒の角加速度の平均値)とする。
(3)M_omega_Cyl_Malに基づいて、当該気筒(異常気筒)の点火時期を進角側に補正する(ADV_Hos_n)。
以下に、本実施例8における気筒別空気量補正値演算部166の詳細を述べる。
図36は、実施例8における気筒別空気量補正値演算部166の機能を示すブロック線図である。本演算部では、上述の気筒別角加速度特性演算部164で求めた角加速度特性に基づいて、気筒別の空気量補正値(IVO_Hos_n, IVC_Hos(nは気筒番号))を演算する。具体的には、図36に示されるように、f_stage=1かつfp_hosei=1のとき、下記の処理を実施する。
(1)気筒番号が、Cyl_Mal以外の気筒の空気量補正値のみ、本演算部で演算される値とする。気筒番号が、Cyl_Malの気筒のIVO_Hos_nおよびIVC_Hos_nは、0とする。
(2)V_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_V_omega_IVO)371を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal)のIVO_Hos_nとする。
(3)V_omega_Cyl_Malからテーブル(Tbl_V_omega_IVC)372を参照して、補正対象気筒(気筒番号がCyl_Mal)のIVC_Hos_nとする。
2 エアフロセンサ
3 電子スロットル
4 吸気管
5 コレクタ
6 アクセル
7 燃料噴射弁
8 点火プラグ
9 エンジン
10 排気管
11 三元触媒
12 A/Fセンサ
13 アクセル開度センサ
14 水温センサ
15 エンジン回転数センサ
16 コントロールユニット
17 スロットル開度センサ
18 排気還流管
19 排気還流量調節バルブ
20 触媒下流O2センサ
21 コントロールユニット内に実装されるCPU
22 コントロールユニット内に実装されるROM
23 コントロールユニット内に実装されるRAM
24 コントロールユニット内に実装される各種センサの入力回路
25 各種センサ信号の入力、アクチュエータ動作信号を出力するポート
26 点火プラグに適切なタイミングで駆動信号を出力する点火出力回路
27 燃料噴射弁に適切なパルスを出力する燃料噴射弁駆動回路
28 電子スロットル駆動回路
29 吸気温センサ
30 吸気動弁
31 車速センサ
32 吸気動弁駆動回路
Claims (6)
- 複数の気筒を有するエンジンの制御装置であって、
前記各気筒に連通する排気管集合部の実空燃比に基づいて空燃比のフィードバック制御を行う手段と、
該空燃比フィードバック制御中でかつ目標空燃比と実空燃比の差が所定値以下のときに、前記複数の気筒の中からクランク軸の角加速度のばらつきがもっとも大きい気筒であるリーン気筒を検出する手段と、
前記リーン気筒の空燃比を燃料量増量補正又は空気量減量補正によりリッチ側に補正し、もしくは、前記リーン気筒以外の気筒の空燃比を燃料量減量補正又は空気量増量補正によりリーン側に補正して、該補正後の前記リーン気筒の角加速度もしくはその平均値と前記リーン気筒以外の気筒の角加速度もしくはその平均値とを比較し、該比較結果に基づいて前記リーン気筒のリーン化の原因を特定し、該原因に応じて前記リーン気筒の空気量と燃料量の少なくとも一方を補正する手段と、
を備えたことを特徴とするエンジンの制御装置。 - 前記リーン気筒の空燃比を燃料量増量補正によりリッチ側に補正する手段と、
前記リーン気筒の空燃比を燃料量増量補正によりリッチ側に補正した後に、前記リーン気筒の角加速度もしくはその平均値と、前記リーン気筒以外の気筒の角加速度もしくはその平均値とを比較する手段と、
該比較の結果、前記リーン気筒の角加速度もしくはその平均値が前記リーン気筒以外の気筒の角加速度もしくはその平均値より大きい場合に、前記リーン気筒の空気量が前記リーン気筒以外の気筒の空気量よりも多いと判断して、前記リーン気筒の空気量及び燃料量をそれぞれ減量補正する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。 - 前記リーン気筒の空燃比を燃料量増量補正によりリッチ側に補正する手段と、
前記リーン気筒の空燃比を燃料量増量補正によりリッチ側に補正した後に、前記リーン気筒の角加速度もしくはその平均値と、前記リーン気筒以外の気筒の角加速度もしくはその平均値とを比較する手段と、
該比較の結果、前記リーン気筒の角加速度もしくはその平均値が前記リーン気筒以外の気筒の角加速度もしくはその平均値より小さい場合に、前記リーン気筒の燃料量が前記リーン気筒以外の気筒の燃料量よりも少ないと判断して、前記リーン気筒の燃料量を増量補正する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。 - 前記リーン気筒の空燃比を空気量減量補正によりリッチ側に補正する手段と、
前記リーン気筒の空燃比を空気量減量補正によりリッチ側に補正した後に、前記リーン気筒の角加速度もしくはその平均値と、前記リーン気筒以外の気筒の角加速度もしくはその平均値とを比較する手段と、
該比較の結果、前記リーン気筒の角加速度もしくはその平均値が前記リーン気筒以外の気筒の角加速度もしくはその平均値より小さい場合に、前記リーン気筒の燃料量が前記リーン気筒以外の気筒の燃料量よりも少ないと判断して、前記リーン気筒の空気量及び燃料量をそれぞれ増量補正する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。 - 前記リーン気筒以外の気筒の空燃比を燃料量減量補正によりリーン側に補正する手段と、
前記リーン気筒以外の気筒の空燃比を燃料量減量補正によりリーン側に補正した後に、前記リーン気筒の角加速度もしくはその平均値と、前記リーン気筒以外の気筒の角加速度もしくはその平均値とを比較する手段と、
該比較の結果、前記リーン気筒の角加速度もしくはその平均値が前記リーン気筒以外の気筒の角加速度もしくはその平均値より大きい場合に、前記リーン気筒の空気量が前記リーン気筒以外の気筒の空気量よりも多いと判断して、前記前記リーン気筒の空気量及び燃料量をそれぞれ減量補正する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。 - 前記リーン気筒以外の気筒の空燃比を空気量増量補正によりリーン側に補正する手段と、
前記リーン気筒以外の気筒の空燃比を空気量増量補正によりリーン側に補正した後に、前記リーン気筒の角加速度もしくはその平均値と、前記リーン気筒以外の気筒の角加速度もしくはその平均値とを比較する手段と、
該比較の結果、前記リーン気筒の角加速度もしくはその平均値が前記リーン気筒以外の気筒の角加速度もしくはその平均値より小さい場合に、前記リーン気筒の燃料量が前記リーン気筒以外の気筒の燃料量よりも少ないと判断して、前記リーン気筒の空気量及び燃料量を増量補正する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。
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