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JP2864975B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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JP2864975B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

Control device for internal combustion engine

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JP2864975B2
JP2864975B2 JP32354593A JP32354593A JP2864975B2 JP 2864975 B2 JP2864975 B2 JP 2864975B2 JP 32354593 A JP32354593 A JP 32354593A JP 32354593 A JP32354593 A JP 32354593A JP 2864975 B2 JP2864975 B2 JP 2864975B2
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関(エンジン)
のリーン燃焼限界等を含む燃焼状態を評価してエンジン
を制御する内燃機関の制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an internal combustion engine (engine).
The present invention relates to a control device for an internal combustion engine for controlling an engine by evaluating a combustion state including a lean combustion limit and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、エンジンへ供給される混合気の
空燃比をリーン化(希薄化)して、希薄燃焼させると、
このリーン燃焼領域でのNOx発生量は、図19に示す
ように、上記のリーン化によって大幅に低下することが
知られている。従って、NOx低減という観点からは、
設定空燃比を更にリーン限界側にしてエンジンを運転す
ることが効果的である。
2. Description of the Related Art In general, when an air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to an engine is made lean (lean) and the air-fuel ratio is made to burn lean,
As shown in FIG. 19, it is known that the NOx generation amount in the lean combustion region is significantly reduced by the above-described leaning. Therefore, from the viewpoint of NOx reduction,
It is effective to operate the engine with the set air-fuel ratio further on the lean limit side.

【0003】そこで、上記のように空燃比をよりリーン
化して希薄燃焼させるリーンバーンエンジンが、燃費向
上とNOx低減の両立を狙って種々提案されている。ま
た、このようなリーンバーンエンジンでは、一般的にリ
ニア空燃比センサ(LAFS)を用いて、空燃比フィー
ドバック制御を行なっている。
In view of the above, various lean burn engines have been proposed in which the air-fuel ratio is made leaner and lean burn is performed as described above with the aim of improving both fuel efficiency and reducing NOx. In such a lean burn engine, the air-fuel ratio feedback control is generally performed using a linear air-fuel ratio sensor (LAFS).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
リーンバーンエンジンでは、エンジンやセンサのバラツ
キあるいは環境要因などを考慮して、目標空燃比を、リ
ーン限界よりも空燃比で1.5〜2程度リッチ側に設定
しており、これにより燃費低減とNOx低減という観点
からは更に改善の余地がある。
However, in the above-described lean burn engine, the target air-fuel ratio is set to about 1.5 to 2 in air-fuel ratio below the lean limit in consideration of engine and sensor variations or environmental factors. It is set on the rich side, which leaves room for further improvement in terms of fuel efficiency reduction and NOx reduction.

【0005】ところで、リーン限界に近づける手法が従
来提案されており、その一手法として、次のような技術
が提案されている。すなわち、筒内圧力(燃焼室内圧
力)を検出し、これらの筒内圧力からエンジンの出力ト
ルクを算出し、この算出値を用いて、燃焼の変動を検出
するもの(特開平2−153243号公報参照)や、燃
焼変動検出結果に基づいて空燃比補正を行なうもの(特
公平3−37021号公報、特公平3−50100号公
報参照)などがある。
By the way, techniques for approaching the lean limit have been proposed in the past, and the following technique has been proposed as one of the techniques. That is, a method in which an in-cylinder pressure (combustion chamber pressure) is detected, an engine output torque is calculated from these in-cylinder pressures, and a fluctuation in combustion is detected using the calculated value (Japanese Patent Laid-Open No. 2-153243). And Japanese Patent Application Publication No. 3-37021 and Japanese Patent Application Publication No. 3-50100, which perform air-fuel ratio correction based on the detection result of combustion fluctuation.

【0006】しかしながら、これらの手段では、悪化状
態の検出時ごとにリッチ化およびその後のリーン化を行
なうこととなる。これは、検出された単一の燃焼悪化デ
ータに基づき制御動作を行なうもので、このような手段
では、空燃比のリミットサイクルを生じる可能性があ
り、そのような状態が出現する場合には、ドライバビリ
ティ、燃費、排ガスの限界性能を実現することができな
い。
However, according to these means, the enrichment and the subsequent leaning are performed each time a deteriorated state is detected. This means that the control operation is performed based on the detected single combustion deterioration data. With such a means, there is a possibility that a limit cycle of the air-fuel ratio may occur, and when such a state appears, Drivability, fuel economy and exhaust gas limit performance cannot be achieved.

【0007】このような課題については、制御に際し、
燃焼の変動が確率的なものであるという観点が必要とな
る。本発明は、このような課題に鑑み創案されたもの
で、燃焼変動に相関した2種の制御情報を用いて、エン
ジンを制御できるようにすることにより、ドライバビリ
ティ、燃費、排ガスの限界性能を実現できるようにし
た、内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
[0007] Regarding such a problem, when controlling,
It is necessary to have a viewpoint that the fluctuation of combustion is stochastic. The present invention has been made in view of such a problem, and enables drivability, fuel efficiency, and the limit performance of exhaust gas by enabling the engine to be controlled using two types of control information correlated with combustion fluctuation. It is an object of the present invention to provide a control device for an internal combustion engine that can be realized.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】このため、本発明の内燃
機関の制御装置(請求項1)は、内燃機関の出力状態を
表すパラメータを検出するパラメータ検出手段と、内燃
機関の各燃焼ごとに上記パラメータ値に基づき燃焼変動
に相関した燃焼指標データを演算する燃焼指標データ演
算手段と、該燃焼指標データと燃焼悪化判定用閾値とを
比較し各燃焼ごとに内燃機関の燃焼変動調整要素を制御
するための第1の制御情報を算出する第1の制御情報算
出手段と、設定されたサンプリング期間における上記燃
焼指標データを統計処理して上記燃焼変動調整要素を制
御するための第2の制御情報を算出する第2の制御情報
算出手段と、上記の第1の制御情報および第2の制御情
報を用いて上記燃焼変動要素を制御する制御手段とが設
けられたことを特徴としている。
For this purpose, a control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention (claim 1) includes a parameter detecting means for detecting a parameter indicating an output state of the internal combustion engine, and a parameter detecting means for each combustion of the internal combustion engine. A combustion index data calculating means for calculating combustion index data correlated with the combustion fluctuation based on the parameter value, and comparing the combustion index data with a combustion deterioration determination threshold value to control a combustion fluctuation adjusting element of the internal combustion engine for each combustion First control information calculating means for calculating first control information for performing the control, and second control information for controlling the combustion fluctuation adjusting element by performing statistical processing on the combustion index data during a set sampling period. And a control means for controlling the combustion fluctuation element using the first control information and the second control information. It is set to.

【0009】また、本発明の内燃機関の制御装置(請求
項2)は、上記第1の制御情報による上記燃焼変動要素
の制御幅より上記第2の制御情報による上記燃焼変動要
素の制御幅が広くなるように上記の第1の制御情報およ
び第2の制御情報のそれぞれに制限値が設けられている
ことを特徴としている。さらに、本発明の内燃機関の制
御装置(請求項3)は、内燃機関の運転状態があらかじ
め設定された第1の運転状態になったことを検出して上
記第1の制御情報算出手段が上記第1の制御情報を算出
するとともに、上記第1の運転状態において更に他の状
況が成立したときに上記第2の制御情報算出手段による
上記第2の制御情報算出が行なわれるように構成された
ことを特徴としている。
In the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the control width of the combustion variable element based on the second control information is larger than the control width of the combustion variable element based on the first control information. It is characterized in that each of the first control information and the second control information has a limit value so as to be wider. Further, the control device for an internal combustion engine according to the present invention (claim 3) detects that the operation state of the internal combustion engine has reached a preset first operation state, and the first control information calculation means detects the operation state. The first control information is calculated, and the second control information calculation by the second control information calculation means is performed when another situation is satisfied in the first operation state. It is characterized by:

【0010】また、本発明の内燃機関の制御装置(請求
項4)は、上記燃焼指標データが燃焼悪化判定用閾値を
燃焼悪化側に超えた場合に制御データを積算しこの積算
データを燃焼悪化指標として求める積算手段が上記第2
の制御情報算出手段に設けられたことを特徴としてい
る。さらに、本発明の内燃機関の制御装置(請求項5)
は、上記パラメータ検出手段が燃焼室内圧力情報を検出
する手段として構成され、且つ、内燃機関の圧縮行程で
の異なった2点における燃焼室内圧力情報を第1燃焼室
内圧力情報および第2燃焼室内圧力情報とし、内燃機関
膨張行程における燃焼室内圧力情報を第3燃焼室内圧力
情報とした場合に、上記燃焼指標データ演算手段が、上
記の第3燃焼室内圧力情報と第1,第2燃焼室内圧力情
報の一方の燃焼室内圧力情報との差および上記の第1,
第2燃焼室内圧力情報の差との比を演算することにより
該燃焼指標データを算出する手段として構成されたこと
を特徴としている。
The control device for an internal combustion engine of the present invention (claim 4) integrates control data when the combustion index data exceeds a threshold value for judging combustion deterioration to the combustion deterioration side, and accumulates the integrated data. The integrating means for obtaining an index is the second
In the control information calculation means. Further, a control device for an internal combustion engine according to the present invention (Claim 5)
The above-mentioned parameter detecting means is configured as means for detecting pressure information in the combustion chamber, and converts the pressure information in the combustion chamber at two different points in the compression stroke of the internal combustion engine into pressure information in the first combustion chamber and pressure in the second combustion chamber. When the information on the pressure in the combustion chamber during the expansion stroke of the internal combustion engine is the pressure information on the third combustion chamber, the above-mentioned combustion index data calculating means calculates the pressure information on the third combustion chamber and the pressure information on the first and second combustion chambers. And the difference between the pressure information of one of the combustion chambers and
It is characterized in that it is configured as means for calculating the combustion index data by calculating a ratio with the difference between the pressure information of the second combustion chamber.

【0011】また、本発明の内燃機関の制御装置(請求
項6)は、上記パラメータ検出手段が、内燃機関の燃焼
により駆動される回転軸の回転状態を示すデータを検出
する手段として構成されたことを特徴としている。
In the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the parameter detecting means is configured as means for detecting data indicating a rotation state of a rotating shaft driven by combustion of the internal combustion engine. It is characterized by:

【0012】[0012]

【作用】上述の本発明の内燃機関の制御装置(請求項
1)では、内燃機関の出力状態を表すパラメータがパラ
メータ検出手段により検出され、燃焼指標データ演算手
段により内燃機関の各燃焼ごとに上記パラメータ値に基
づき、燃焼変動に相関した燃焼指標データが演算され
る。そして、燃焼指標データと燃焼悪化判定用閾値とを
比較し各燃焼ごとに内燃機関の燃焼変動調整要素を制御
するための第1の制御情報が第1の制御情報算出手段に
より算出されるとともに、設定されたサンプリング期間
における燃焼指標データを統計処理して、燃焼変動調整
要素を制御するための第2の制御情報が第2の制御情報
算出手段により算出される。さらに、第1および第2の
制御情報を用いて燃焼変動要素が制御手段により制御さ
れる。
In the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, a parameter representing an output state of the internal combustion engine is detected by the parameter detection means, and the combustion index data calculation means performs the above-described operation for each combustion of the internal combustion engine. Based on the parameter value, combustion index data correlated with the combustion fluctuation is calculated. Then, the first control information for comparing the combustion index data with the combustion deterioration determination threshold value and controlling the combustion fluctuation adjustment element of the internal combustion engine for each combustion is calculated by the first control information calculation means, Statistical processing is performed on the combustion index data in the set sampling period, and second control information for controlling the combustion fluctuation adjustment element is calculated by the second control information calculation means. Further, the combustion fluctuation element is controlled by the control means using the first and second control information.

【0013】そして、本発明の内燃機関の制御装置(請
求項2)では、第1および第2の制御情報のそれぞれに
設けられた制限値により、第1の制御情報による燃焼変
動要素の制御幅より上記第2の制御情報による燃焼変動
要素の制御幅が広い状態での制御を行なわれる。また、
本発明の内燃機関の制御装置(請求項3)では、内燃機
関の運転状態があらかじめ設定された第1の運転状態に
なったことを検出して第1の制御情報算出手段が上記第
1の制御情報を算出し、第1の運転状態においてさらに
他の状況が成立したときに第2の制御情報算出手段によ
る第2の制御情報算出が行なわれる。
In the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the control range of the combustion variation element based on the first control information is determined by the limit value provided for each of the first and second control information. Thus, the control is performed in a state where the control range of the combustion variation element by the second control information is wide. Also,
In the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention (claim 3), the first control information calculating means detects that the operating state of the internal combustion engine has reached a preset first operating state, and the first control information calculating means performs the first control information calculating means. The control information is calculated, and when another situation is established in the first operation state, the second control information calculation means performs the second control information calculation.

【0014】そして、本発明の内燃機関の制御装置(請
求項4)では、燃焼指標データが燃焼悪化判定用閾値を
燃焼悪化側に超えた場合における制御データを、第2の
制御情報算出手段に設けられた積算手段により積算さ
れ、燃焼悪化指標が求められる。さらに、本発明の内燃
機関の制御装置(請求項5)では、上記パラメータ検出
手段で、燃焼室内圧力情報が検出され、且つ、内燃機関
の圧縮行程での異なった2点における燃焼室内圧力情報
を第1燃焼室内圧力情報および第2燃焼室内圧力情報と
し、内燃機関膨張行程における燃焼室内圧力情報を第3
燃焼室内圧力情報とした場合に、上記燃焼指標データ演
算手段で、上記の第3燃焼室内圧力情報と第1,第2燃
焼室内圧力情報の一方の燃焼室内圧力情報との差および
上記の第1,第2燃焼室内圧力情報の差との比が演算さ
れる。
In the control device for an internal combustion engine according to the present invention (claim 4), the control data when the combustion index data exceeds the combustion deterioration determination threshold value to the combustion deterioration side is sent to the second control information calculation means. The integration is provided by the provided integration means, and a combustion deterioration index is obtained. Furthermore, in the control device for an internal combustion engine of the present invention (claim 5), the parameter detection means detects the pressure information in the combustion chamber, and converts the pressure information at two different points in the compression stroke of the internal combustion engine. The first combustion chamber pressure information and the second combustion chamber pressure information are used, and the combustion chamber pressure information during the expansion stroke of the internal combustion engine is stored in the third combustion chamber.
In the case where the pressure information is the combustion chamber pressure information, the difference between the third combustion chamber pressure information and one of the first and second combustion chamber pressure information and the first combustion chamber pressure information is calculated by the combustion index data calculation means. , And the ratio to the difference in the pressure information of the second combustion chamber is calculated.

【0015】また、本発明の内燃機関の制御装置(請求
項6)では、上記パラメータ検出手段で、内燃機関の燃
焼により駆動される回転軸の回転状態を示すデータが検
出される。
In the control device for an internal combustion engine according to the present invention (claim 6), the parameter detecting means detects data indicating a rotation state of a rotary shaft driven by combustion of the internal combustion engine.

【0016】[0016]

【実施例】以下、図面により、本発明の実施例について
説明すると、図1〜図18は本発明の一実施例としての
内燃機関の制御装置を示すもので、図1,図2はいずれ
もその制御ブロック図、図3は本装置を装備するエンジ
ンシステムの概略構成図、図4〜図10はいずれもその
制御要領を説明するフローチャート、図11は燃焼指標
の算出に用いる圧力計測点を説明する図、図12はリー
ン限界近傍での燃焼変動とクランク角度との関係を説明
する図、図13はリーン限界近傍での燃焼指標とエンジ
ン出力との相関を説明する図、図14は燃焼指標,エン
ジン出力およびエンジン回転数の関係を説明する図、図
15〜18はエンジンの燃焼変動特性を説明する図であ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 18 show a control device for an internal combustion engine as an embodiment of the present invention, and FIGS. The control block diagram, FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an engine system equipped with the present apparatus, FIGS. 4 to 10 are flowcharts illustrating the control procedure, and FIG. 11 illustrates pressure measurement points used for calculating a combustion index. FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship between the combustion fluctuation near the lean limit and the crank angle, FIG. 13 is a diagram illustrating the correlation between the combustion index near the lean limit and the engine output, and FIG. , Engine output and engine speed, and FIGS. 15 to 18 are diagrams illustrating combustion fluctuation characteristics of the engine.

【0017】さて、本装置を有するエンジンシステム
は、図3のようになるが、この図3において、エンジン
(内燃機関)EGはその燃焼室1に通じる吸気通路2お
よび排気通路3を有しており、吸気通路2と燃焼室1と
は吸気弁4によって連通制御されるとともに、排気通路
3と燃焼室1とは排気弁5によって連通制御されるよう
になっている。
FIG. 3 shows an engine system having the present apparatus. In FIG. 3, an engine (internal combustion engine) EG has an intake passage 2 and an exhaust passage 3 leading to a combustion chamber 1 thereof. The communication between the intake passage 2 and the combustion chamber 1 is controlled by an intake valve 4, and the communication between the exhaust passage 3 and the combustion chamber 1 is controlled by an exhaust valve 5.

【0018】さらに、吸気通路2には、上流側から順に
エアクリーナ,スロットル弁(いずれも図示せず)およ
び電磁式燃料噴射弁(インジェクタ)6が設けられてお
り、排気通路3には、その上流側から順に排ガス浄化用
の触媒コンバータおよびマフラ (消音器)(いずれも図
示せず)が設けられている。なお、吸気通路2には、サ
ージタンク2aが設けられており、更にインジェクタ6
は各気筒に対応して吸気ポート部分に設けられている。
Further, an air cleaner, a throttle valve (both not shown), and an electromagnetic fuel injection valve (injector) 6 are provided in the intake passage 2 in this order from the upstream side, and the exhaust passage 3 has an upstream side thereof. An exhaust gas purifying catalytic converter and a muffler (muffler) (both not shown) are provided in order from the side. The intake passage 2 is provided with a surge tank 2a.
Are provided in the intake port portion corresponding to each cylinder.

【0019】また、吸気通路2と排気通路3との間に
は、排気再循環通路(EGR通路)7が介装されてお
り、このEGR通路7には、電磁式のEGR弁8が介装
されている。なお、18は点火プラグである。さらに、
このエンジンEGを制御するために、種々のセンサが設
けられている。まず、燃焼室1内の圧力(筒内圧力:燃
焼室圧力)を検出する筒内圧センサ17が設けられてお
り、更にクランク角度を検出するクランク角センサ15
(このクランク角センサ15はエンジン回転数を検出す
る回転数センサも兼ねている)が設けられている。
An exhaust gas recirculation passage (EGR passage) 7 is interposed between the intake passage 2 and the exhaust passage 3, and an electromagnetic EGR valve 8 is interposed in the EGR passage 7. Have been. Reference numeral 18 denotes a spark plug. further,
Various sensors are provided to control the engine EG. First, an in-cylinder pressure sensor 17 for detecting the pressure in the combustion chamber 1 (in-cylinder pressure: combustion chamber pressure) is provided, and a crank angle sensor 15 for detecting a crank angle is further provided.
(The crank angle sensor 15 also serves as a rotation speed sensor for detecting the engine rotation speed).

【0020】また、吸気通路2側には、そのエアクリー
ナ配設部分に、吸入空気量をカルマン渦情報から検出す
るエアフローセンサ(吸気量センサ)9,吸入空気温度
を検出する吸気温センサ10および大気圧を検出する大
気圧センサ11が設けられており、そのスロットル弁配
設部分に、スロットル弁の開度を検出するポテンショメ
ータ式のスロットルセンサ12が設けられている。
On the intake passage 2 side, an air flow sensor (intake amount sensor) 9 for detecting an intake air amount from Karman vortex information, an intake air temperature sensor 10 for detecting intake air temperature, and a large An atmospheric pressure sensor 11 for detecting the atmospheric pressure is provided, and a potentiometer type throttle sensor 12 for detecting the opening of the throttle valve is provided at a portion where the throttle valve is provided.

【0021】さらに、排気通路3側には、触媒コンバー
タの上流側部分に、排ガス中の酸素濃度(O2 濃度)を
検出する空燃比センサ(又はリニア空燃比センサ)13
(以下、単に「O2 センサ13」ということがある)が
設けられている。なお、その他のセンサとして、エンジ
ン冷却水温を検出する水温センサ14や第1気筒(基準
気筒)の上死点を検出するTDCセンサ(気筒判別セン
サ)16も設けられている。
Further, on the exhaust passage 3 side, an air-fuel ratio sensor (or a linear air-fuel ratio sensor) 13 for detecting the oxygen concentration (O 2 concentration) in the exhaust gas is provided on the upstream side of the catalytic converter.
(Hereinafter, sometimes simply referred to as “O 2 sensor 13”). As other sensors, a water temperature sensor 14 for detecting an engine cooling water temperature and a TDC sensor (cylinder discrimination sensor) 16 for detecting a top dead center of the first cylinder (reference cylinder) are also provided.

【0022】そして、これらのセンサからの検出信号
は、電子制御ユニット(ECU)20へ入力されるよう
になっているが、このECU20はCPU,ROM,R
AM,適宜の入出力インタフェースをそなえており、こ
のECU20のCPUに、上記の各センサからの検出信
号が入力されると、CPUで所要の演算が施され、この
演算結果に基づく燃料噴射量制御信号(燃料量制御信
号),点火時期制御信号,EGR制御信号が、それぞれ
インジェクタ6,点火プラグ18,EGR弁8へ出力さ
れるようになっている。
The detection signals from these sensors are input to an electronic control unit (ECU) 20, which has a CPU, ROM,
AM, an appropriate input / output interface, and when a detection signal from each of the above-described sensors is input to the CPU of the ECU 20, a required calculation is performed by the CPU, and the fuel injection amount control based on the calculation result is performed. A signal (fuel amount control signal), an ignition timing control signal, and an EGR control signal are output to the injector 6, the ignition plug 18, and the EGR valve 8, respectively.

【0023】今、燃料噴射制御(空燃比制御)に着目す
ると、ECU20からは後述の手法で演算された燃料噴
射量制御信号がインジェクタ6へ出力されて、この燃料
噴射量制御信号により、インジェクタ6が、燃料噴射時
間Tinj (=Tb ×Kafl ×K×(1+Kfb+Kc )±
Tacc +Td)の間、駆動されるようになっている。こ
こで、Tb は基本駆動時間で、この基本駆動時間Tb
は、エアフローセンサ9およびクランク角センサ15か
ら得られるエンジン1回転あたりの吸入空気量情報に応
じて決定されるものである。
Attention is now directed to fuel injection control (air-fuel ratio control). The ECU 20 outputs a fuel injection amount control signal calculated by a method described later to the injector 6, and the ECU 6 outputs the fuel injection amount control signal according to the fuel injection amount control signal. Is the fuel injection time T inj (= Tb × Kafl × K × (1 + Kfb + Kc) ±
Tacc + Td). Here, Tb is a basic drive time, and this basic drive time Tb
Is determined according to information on the amount of intake air per one rotation of the engine obtained from the air flow sensor 9 and the crank angle sensor 15.

【0024】Kafl はリーン化補正係数で、このリーン
化補正係数Kafl は、エアフローセンサ9等から得られ
るエンジン負荷情報に応じてマップ(記憶手段)から求
められるもので、リーン運転時は「1」よりも小さい値
が設定され、理論空燃比(ストンキオ)時は「1」に設
定される。Kfbはフィードバック補正係数で、このフィ
ードバック補正係数Kfbは後述する燃焼指標Ci に基づ
いて設定される。
Kafl is a leaning correction coefficient, which is obtained from a map (storage means) according to engine load information obtained from the air flow sensor 9 and the like. Is set to “1” at the time of the stoichiometric air-fuel ratio (Stonkio). Kfb is a feedback correction coefficient, and the feedback correction coefficient Kfb is set based on a combustion index Ci described later.

【0025】Kc は筒内圧補正係数で、この筒内圧補正
係数Kc は後述する燃焼悪化指標Vc に基づいて設定さ
れる。Kはその他の補正係数で、この補正係数Kとして
は、大気圧センサ11で得られる大気圧に応じて設定さ
れる大気圧補正係数,吸気温センサ10で得られる吸気
温度に応じて設定される吸気温補正係数,水温センサ1
4で得られるエンジン冷却水温に応じて設定されるエン
ジン冷態時補正係数等が考えられる。
Kc is a cylinder pressure correction coefficient, and the cylinder pressure correction coefficient Kc is set based on a combustion deterioration index Vc described later. K is another correction coefficient. The correction coefficient K is set according to the atmospheric pressure correction coefficient set according to the atmospheric pressure obtained by the atmospheric pressure sensor 11, and set according to the intake air temperature obtained by the intake air temperature sensor 10. Intake air temperature correction coefficient, water temperature sensor 1
An engine cold correction coefficient set in accordance with the engine cooling water temperature obtained in step 4 is considered.

【0026】Tacc は加減速補正時間で、この加減速補
正時間Tacc はスロットルセンサ12から得られるエン
ジンの加減速状態に応じて設定される時間である。Td
は無駄時間である。つぎに、本発明で新たに定義した燃
焼指標Ci に基づいて、フィードバック補正係数Kfbを
求める手法について説明する。
Tacc is an acceleration / deceleration correction time, and the acceleration / deceleration correction time Tacc is a time set according to the acceleration / deceleration state of the engine obtained from the throttle sensor 12. Td
Is wasted time. Next, a method of obtaining the feedback correction coefficient Kfb based on the combustion index Ci newly defined in the present invention will be described.

【0027】まず、ECU20は、筒内圧センサ17,
クランク角センサ15からの信号より、圧縮行程2点、
膨張行程1点の合計3点の筒内圧力を計測する。すなわ
ち、ECU20は、図1に示すように、圧縮行程2点と
膨張行程1点の合計3点の筒内圧力を計測する筒内圧検
出手段21の機能を有しているが、この筒内圧検出手段
21で、具体的には、吸排気弁閉後の内燃機関圧縮行程
中の上死点前120°での筒内圧力P120B(第1燃
焼室内圧力)およびこの筒内圧力P120Bよりも後の
時期ではあるが点火時期よりも前の時期(上死点前60
°)における内燃機関圧縮行程中の筒内圧力P60B
(第2燃焼室内圧力)と、燃焼がほぼ完了した時点の内
燃機関膨張行程中の上死点後60°での筒内圧力P60
A(第3燃焼室内圧力)との3点の筒内圧力を検出する
のである。なお、上記の圧縮行程2点と膨張行程1点の
合計3点の筒内圧力P120B,P60B,P60Aの
計測点を示すと、図1または図11のようになる。
First, the ECU 20 controls the in-cylinder pressure sensor 17,
From the signal from the crank angle sensor 15, two points of the compression stroke,
A total of three in-cylinder pressures, one for the expansion stroke, are measured. That is, as shown in FIG. 1, the ECU 20 has a function of an in-cylinder pressure detecting means 21 for measuring a total of three in-cylinder pressures of two compression strokes and one expansion stroke. In the means 21, specifically, the in-cylinder pressure P120B (first combustion chamber pressure) at 120 ° before the top dead center during the compression stroke of the internal combustion engine after the intake and exhaust valves are closed, and the pressure after the in-cylinder pressure P120B Timing but before the ignition timing (before top dead center 60
°) in-cylinder pressure during the compression stroke of the internal combustion engine at P60B
(Second pressure in the combustion chamber) and the in-cylinder pressure P60 at 60 ° after the top dead center during the expansion stroke of the internal combustion engine when the combustion is almost completed.
A (the pressure in the third combustion chamber) is detected at three points in the cylinder. FIG. 1 or FIG. 11 shows the measurement points of the in-cylinder pressures P120B, P60B, and P60A at three points, that is, two points of the compression stroke and one point of the expansion stroke.

【0028】また、ECU20は、筒内圧検出手段21
で検出された3つの筒内圧力P120B,P60B,P
60Aから次式で定義される燃焼指標Ci を演算する燃
焼指標演算手段22の機能を有している。 Ci =(P60A−P60B)/(P60B−P120
B)・・(1) すなわち、燃焼指標Ci は、P60AとP60Bとの差
と、P60BとP120Bとの差との比で定義されるこ
とになる。
The ECU 20 includes an in-cylinder pressure detecting means 21
In-cylinder pressures P120B, P60B, P
It has a function of a combustion index calculating means 22 for calculating a combustion index Ci defined by the following equation from 60A. Ci = (P60A-P60B) / (P60B-P120
B) (1) That is, the combustion index Ci is defined by the ratio of the difference between P60A and P60B and the difference between P60B and P120B.

【0029】ここで、この燃焼指標Ci の分母(P60
B−P120B)は、圧縮圧力情報をもつことから、燃
焼室1内への空気量(EGR量も含む)の情報を有する
ことになり、燃焼指標Ci の分子(P60A−P60
B)は膨張圧力変動情報をもつことから、エンジン出力
の情報を有することになり、従って、燃焼指標Ci は、
単位空気量当たりのエンジン出力の情報を有することに
なる。なお、P120Bの代わりに、P150Bを用い
て演算を行なってもよい。
Here, the denominator (P60) of this combustion index Ci
BP120B) has information on the amount of air (including the amount of EGR) into the combustion chamber 1 since it has the compression pressure information, and the numerator (P60A-P60) of the combustion index Ci.
B) has the information of the engine output because it has the expansion pressure fluctuation information, and therefore, the combustion index Ci becomes
It will have information on the engine output per unit air volume. The calculation may be performed using P150B instead of P120B.

【0030】なお、燃焼指標Ci としては、後述の燃焼
指標データ演算手段101により算出される燃焼指標C
i を用いてもよい。また、ECU20は、燃焼指標演算
手段22で求められた燃焼指標Ci と基準燃焼指標(設
定値:しきい値)Cio との偏差ΔCiを求める比較手
段23の機能を有している。
The combustion index Ci is a combustion index C calculated by a combustion index data calculation means 101 described later.
i may be used. Further, the ECU 20 has a function of a comparing means 23 for calculating a deviation ΔCi between the combustion index Ci obtained by the combustion index calculating means 22 and a reference combustion index (set value: threshold value) Cio.

【0031】さらに、ECU20は、比較手段23で得
られた偏差ΔCiに対して図1に特性Fで示すような不
感帯,重みを付与する変換手段24の機能を有してお
り、更にこの変換手段24の出力F(ΔCi)を累積す
る累積手段25の機能を有しており、更に累積手段25
の出力にリミッタ処理を施すリミッタ手段26の機能も
有しており、このリミッタ手段26の出力に基づいて、
第1の制御係数(第1の制御情報)としてのフィードバ
ック補正係数Kfbが決定されるようになっている。すな
わち、空燃比フィードバック運転中においては、累積手
段25の出力が上限値または下限値を超えない間は、累
積手段25からの累積出力に応じ、累積手段25の出力
が上限値または下限値を超えると、上限値または下限値
に応じて、空燃比が調整されるように、フィードバック
補正係数Kfbが更新されるのである。
Further, the ECU 20 has a function of a converting means 24 for giving a dead zone and a weight as shown by a characteristic F in FIG. 1 to the deviation ΔCi obtained by the comparing means 23. 24 has a function of accumulating means 25 for accumulating the output F (ΔCi) of the
Also has a function of a limiter means 26 for performing limiter processing on the output of
A feedback correction coefficient Kfb as a first control coefficient (first control information) is determined. That is, during the air-fuel ratio feedback operation, while the output of the accumulating means 25 does not exceed the upper limit or the lower limit, the output of the accumulating means 25 exceeds the upper or lower limit according to the accumulated output from the accumulating means 25. Then, the feedback correction coefficient Kfb is updated so that the air-fuel ratio is adjusted according to the upper limit value or the lower limit value.

【0032】そして、第1の制御係数としてのフィード
バック補正係数Kfbは、リミッタ手段26の制限値によ
り、後述の第2の制御係数(第2の制御情報)としての
統計的学習補正係数Kc に比べ、その制御幅が小さくな
るように構成されており、現在の燃焼状態を表さないノ
イズ等による突発的な燃焼指標Ci の悪化に対し、フィ
ードバック制御の行き過ぎを防止できるようになってい
る。
The feedback correction coefficient Kfb as the first control coefficient is compared with a statistical learning correction coefficient Kc as a second control coefficient (second control information) described later due to the limit value of the limiter means 26. The control width is made small, so that excessive control of the feedback control can be prevented against sudden deterioration of the combustion index Ci due to noise or the like which does not indicate the current combustion state.

【0033】また、ECU20は、空燃比フィードバッ
ク運転域(定常運転域)でないとき、フィードバック補
正係数Kfbの更新を停止させるとともに、あらかじめ設
定された第1の運転状態となったことを検出して第1の
制御係数としてのフィードバック制御係数Kfbを算出さ
せるフィードバック判定スイッチ手段27を有してい
る。なお、このフィードバック判定スイッチ手段27
は、フィードバック判定ロジック部27Aとスイッチ部
27Bとを有している。
When the air-fuel ratio is not in the feedback operation region (steady operation region), the ECU 20 stops updating the feedback correction coefficient Kfb, and detects that the first operation state has been set in advance and performs the first operation state. It has a feedback determination switch means 27 for calculating a feedback control coefficient Kfb as one control coefficient. The feedback determination switch means 27
Has a feedback determination logic unit 27A and a switch unit 27B.

【0034】ここで、上記の第1の運転状態は次のよう
な運転条件を満たす場合である。 リーンバーン運転状態であること。 エンジン加速度が所定(100rpm/s程度)以下
であること。 アクセル操作速度が所定量(5°/s程度)以下であ
ること。 センサが正常であること。
Here, the first operation state is a case where the following operation conditions are satisfied. Being in lean burn operation. The engine acceleration is lower than a predetermined value (about 100 rpm / s). The accelerator operation speed is not more than a predetermined amount (about 5 ° / s). The sensor is normal.

【0035】このような条件を判定基準として、条件を
満たす場合は、定常運転中であって、リーンフィードバ
ック制御を行なうべき状況にあるため、フィードバック
制御係数Kfbが算出され、この制御係数Kfbにより補正
された燃料噴射が行なわれるようになっている。なお、
上記の条件判定は、フィードバック制御開始時もしくは
所定サイクルごとにリセットされるように構成される。
When such conditions are used as a criterion and the conditions are satisfied, steady-state operation is being performed and lean feedback control is to be performed. Therefore, a feedback control coefficient Kfb is calculated, and correction is performed using the control coefficient Kfb. Fuel injection is performed. In addition,
The above condition determination is configured to be reset at the start of feedback control or every predetermined cycle.

【0036】ところで、本発明者は、燃焼指標Ci が単
位空気量当たりのエンジン出力の情報を有することを確
かめるために、リーン燃焼限界付近でエンジンを運転し
たときにエンジン出力(あるいはエンジン失火状態)と
上記燃焼指標Ci との関係を調べてみた。図12(a)
は燃焼が安定している場合のクランク角度・燃焼変動特
性、図13(a)は燃焼が安定している場合の燃焼指標
・エンジン出力特性であり、図12(b)はリーン燃焼
限界の場合のクランク角度・燃焼変動特性、図13
(b)はリーン燃焼限界の場合の燃焼指標・エンジン出
力特性であり、図12(c)はリーン燃焼限界を超えた
場合のクランク角度・燃焼変動特性、図13(c)はリ
ーン燃焼限界を超えた場合の燃焼指標・エンジン出力特
性であるが、これらの特性図から次のようなことがわか
る。なお、図12(a)〜(c)には、パラメータ変動
の最大値,最小値特性が示されており、即ち全パラメー
タ変動の包絡特性が示されており、この包絡特性で囲ま
れる面積の小さい方が燃焼が安定している状況を示して
いることになる。
In order to confirm that the combustion index Ci has information on the engine output per unit air amount, the present inventor has found that the engine output (or engine misfire state) when the engine is operated near the lean combustion limit is determined. And the above-mentioned combustion index Ci. FIG. 12 (a)
FIG. 13 (a) shows the combustion index and engine output characteristics when the combustion is stable, and FIG. 12 (b) shows the results when the combustion is stable when the combustion is stable. 13 shows the crank angle / combustion fluctuation characteristics of FIG.
(B) is a combustion index / engine output characteristic in the case of the lean combustion limit, FIG. 12 (c) is a crank angle / combustion variation characteristic in the case where the lean combustion limit is exceeded, and FIG. The characteristics of the combustion index and the engine output in the case of exceeding the above are seen from the characteristic diagrams as follows. 12 (a) to 12 (c) show the characteristics of the maximum value and the minimum value of the parameter fluctuation, that is, the envelope characteristics of all the parameter fluctuations, and the area enclosed by the envelope characteristics. The smaller the value, the more stable the combustion.

【0037】まず、燃焼が安定している場合は、ほぼ一
定のエンジン出力のところに、ある値Cio(この値Cio
は上記の「しきい値」に相当する)より大きい値の燃焼
指標Ci が集中している。そして、リーン燃焼限界にな
ると、燃焼指標Ci が少し分散しはじめ、リーン燃焼限
界を超えると、エンジン出力が低い部分にまで燃焼指標
Ci が分散し、しかもエンジン出力が低い部分の燃焼指
標Ci はしきい値Cioを下回っていることがわかる。
First, when combustion is stable, a certain value Cio (this value Cio) is obtained at a substantially constant engine output.
(Corresponding to the above-mentioned "threshold value"). When the lean combustion limit is reached, the combustion index Ci begins to slightly disperse. When the lean combustion limit is exceeded, the combustion index Ci disperses to a portion where the engine output is low, and the combustion index Ci for a portion where the engine output is low is reduced. It can be seen that the value is below the threshold value Cio.

【0038】これから、燃焼指標Ci がエンジン出力と
強い相関をもっていることがわかり、しかも、燃焼指標
Ci がしきい値Cio を下回るようになると、エンジン
出力が低下して、リーン燃焼限界を超えたという評価を
行なえることがわかる。また、図14は、種々の運転条
件下で、エンジンを運転した場合に、エンジン回転数と
エンジン出力と燃焼指標との関係を示したグラフである
が、このグラフからは、燃焼指標はエンジン負荷状態に
よらずほぼ一定値を示すことがわかるほか、減速時に燃
料をカットして、エンジン出力が低下した場合に、これ
に連動して燃焼指標も低下していることかわかる。
From this, it can be seen that the combustion index Ci has a strong correlation with the engine output, and when the combustion index Ci falls below the threshold value Cio, the engine output decreases and the lean combustion limit is exceeded. It turns out that evaluation can be performed. FIG. 14 is a graph showing the relationship between the engine speed, the engine output, and the combustion index when the engine is operated under various operating conditions. It can be seen that it shows a substantially constant value irrespective of the state, and that when the fuel is cut during deceleration and the engine output decreases, the combustion index also decreases in conjunction with this.

【0039】すなわち、燃焼指標Ci とエンジン出力と
は非常に強い相関があることが実証されたのである。し
たがって、リーン燃焼限界付近では、燃焼指標Ci が小
さいサイクルが現れ始め、リーン限界に近づくと、累積
手段25の出力(偏差の積分情報)が増大してくるが、
これに応じて、空燃比をリッチ化するように、フィード
バック補正係数Kfbを更新すると、失火率が減り、燃焼
指標Ci が再度大きくなって、偏差積分情報の大きさが
減少する。
That is, it has been proved that there is a very strong correlation between the combustion index Ci and the engine output. Therefore, near the lean combustion limit, a cycle in which the combustion index Ci is small starts to appear, and when approaching the lean limit, the output of the accumulating means 25 (integration information of the deviation) increases.
When the feedback correction coefficient Kfb is updated so as to enrich the air-fuel ratio in response to this, the misfire rate decreases, the combustion index Ci increases again, and the magnitude of the deviation integration information decreases.

【0040】このようにして、このECU20は、比較
手段23で得られた偏差ΔCiの累積情報に基づき、こ
の累積情報の大きさが減少する方向に、エンジンの燃焼
変動調整要素としての空燃比調整要素を制御する制御手
段の機能も有することになる。また、上記のような制御
を行なうためには、上記の燃焼指標Ci に基づいて、エ
ンジンの燃焼状態も評価するので、このECU20は、
上記の燃焼指標Ci にに基づいてエンジンの燃焼状態を
評価する評価手段の機能も有していることになる。
As described above, the ECU 20 adjusts the air-fuel ratio as an engine combustion fluctuation adjusting element in a direction in which the magnitude of the accumulated information decreases based on the accumulated information of the deviation ΔCi obtained by the comparing means 23. It will also have the function of the control means for controlling the elements. In order to perform the above control, the combustion state of the engine is also evaluated based on the combustion index Ci.
It also has a function of an evaluation means for evaluating the combustion state of the engine based on the combustion index Ci.

【0041】つぎに、本発明で新たに定義した燃焼悪化
指標Vc に基づいて、第2の制御係数としての学習制御
補正係数Kc を求める手法について説明する。ここで、
学習制御補正係数Kc は、燃料噴射時間Tinj の算出に
用いられるが、統計的な燃焼変動を検出して設定するも
のであり、所定のサンプリング期間ごとに更新されるよ
うに構成されている。また、学習制御補正係数Kc の算
出を、前述の第 1の運転状態にあるための判定条件に加
えて、さらに所定の状況が成立したときに行なわせるべ
く、学習制御判定スイッチ手段201が設けられてい
る。なお、この学習制御判定スイッチ手段201は、学
習制御判定ロジック部201Aとスイッチ部201Bと
をそなえている。
Next, a method of obtaining a learning control correction coefficient Kc as a second control coefficient based on the combustion deterioration index Vc newly defined in the present invention will be described. here,
The learning control correction coefficient Kc is used to calculate the fuel injection time Tinj, is set by detecting a statistical combustion fluctuation, and is configured to be updated every predetermined sampling period. Further, a learning control determination switch means 201 is provided so that the calculation of the learning control correction coefficient Kc is performed when a predetermined situation is established, in addition to the determination conditions for the first operation state described above. ing. The learning control determination switch means 201 includes a learning control determination logic unit 201A and a switch unit 201B.

【0042】学習制御判定スイッチ手段201により判
定される所定の状況は、次のとうりである。 リーンバーン運転における前述のフィードバック制御
中であること。 前項の制御が開始されてから256サイクル以上が
経過していること。 ところで、学習制御補正係数Kc を算出すべく、ECU
20は、内燃機関の出力状態を表すパラメータを検出す
るセンサとしての筒内圧センサ17,クランク角センサ
15からの信号より、圧縮行程2点、膨張行程1点の合
計3点の筒内圧力を計測し、パラメータとして用いる。
The predetermined condition determined by the learning control determination switch means 201 is as follows. The feedback control described above during lean burn operation is being performed. 256 cycles or more have elapsed since the start of the control in the preceding paragraph. By the way, in order to calculate the learning control correction coefficient Kc, the ECU
Numeral 20 measures the in-cylinder pressure at two points, that is, two points in the compression stroke and one point in the expansion stroke, based on signals from the in-cylinder pressure sensor 17 and the crank angle sensor 15 as sensors for detecting parameters representing the output state of the internal combustion engine. And use it as a parameter.

【0043】すなわち、ECU20は、図2に示すよう
に、圧縮行程2点と膨張行程1点の合計3点の筒内圧力
を計測する筒内圧検出手段21の機能を有しているが、
この筒内圧検出手段21で、行程iにおける、吸排気弁
閉後の内燃機関圧縮行程中の上死点前120°での筒内
圧力P120B(i) (第1燃焼室内圧力)およびこの筒内圧
力P120B(i) よりも後の時期ではあるが点火時期よりも
前の時期(上死点前60°)における内燃機関圧縮行程
中の筒内圧力P60B(i)(第2燃焼室内圧力)と、燃焼が
ほぼ完了した時点の内燃機関膨張行程中の上死点後60
°での筒内圧力P60A(i)(第3燃焼室内圧力)との3点
の筒内圧力を検出するのである。なお、上記の圧縮行程
2点と膨張行程1点の合計3点としては、前述のフィー
ドバック制御に用いる燃焼指標Ci を算出すべく演算手
段22において用いられる、筒内圧力P120B,P6
0B,P60Aの計測点における値を用いてもよい。
That is, as shown in FIG. 2, the ECU 20 has a function of an in-cylinder pressure detecting means 21 for measuring a total of three in-cylinder pressures of two points in a compression stroke and one point in an expansion stroke.
The in-cylinder pressure detecting means 21 detects the in-cylinder pressure P120B (i) (the first combustion chamber pressure) at 120 ° before the top dead center during the compression stroke of the internal combustion engine after the intake and exhaust valves are closed in the stroke i. The in-cylinder pressure P60B (i) (pressure in the second combustion chamber) during the compression stroke of the internal combustion engine at a timing later than the pressure P120B (i) but before the ignition timing (60 ° before top dead center). After the top dead center during the expansion stroke of the internal combustion engine at the time when the combustion is almost completed.
And the in-cylinder pressure at 60 ° (the third combustion chamber pressure). The three points of the compression stroke and the expansion stroke are a total of three points. The in-cylinder pressures P120B and P6 used in the calculating means 22 to calculate the combustion index Ci used for the feedback control described above.
The values at the measurement points 0B and P60A may be used.

【0044】ECU20は、上記の燃焼室内圧力情報P
120B(i) ,P60B(i)と、筒内圧力P60A(i)(第3燃焼室
内圧力)とにより、燃焼変動に相関した燃焼指標データ
Ciを次式(3)により演算する燃焼指標データ演算手
段101をそなえている。 Ci =(P60A(i)−P60B(i))/(P60B(i)−P120B(i) )・・・(1) すなわち、燃焼指標Ci は、P60A(i)とP60B(i)との差
の、P60B(i)とP120B(i) との差に対する比で定義され
ることになる。
The ECU 20 calculates the pressure information P in the combustion chamber.
Combustion index data calculation for calculating combustion index data Ci correlated to combustion fluctuation by the following equation (3) based on 120B (i), P60B (i) and in-cylinder pressure P60A (i) (third combustion chamber pressure). Means 101 are provided. Ci = (P60A (i) -P60B (i)) / (P60B (i) -P120B (i)) (1) That is, the combustion index Ci is the difference between P60A (i) and P60B (i). To the difference between P60B (i) and P120B (i).

【0045】ここで、この燃焼指標Ci の分母(P60B
(i)−P120B(i) )は、圧縮圧力情報をもつことから、
燃焼室1内への空気量(EGR量も含む)の情報を有す
ることになり、燃焼指標Ci の分子(P60A(i)−P60B
(i))は膨張圧力変動情報をもつことから、エンジン出
力の情報を有することになり、従って、燃焼指標Ci
は、単位空気量当たりのエンジン出力の情報を有するこ
とになる。
Here, the denominator of this combustion index Ci (P60B
(i) -P120B (i)) has compression pressure information,
Since the information of the air amount (including the EGR amount) into the combustion chamber 1 is stored, the numerator (P60A (i) -P60B) of the combustion index Ci is obtained.
(i)) has the information of the engine output since it has the expansion pressure fluctuation information, and therefore has the combustion index Ci.
Will have information on the engine output per unit air volume.

【0046】ところで、ECU20は、燃焼指標Ci が
燃焼悪化判定用閾値Cthを燃焼悪化側に超えた場合にお
ける制御データを積算して燃焼悪化指標Vc を求める積
算手段102をそなえている。積算手段102で積算さ
れる制御データは、燃焼指標Ci が燃焼悪化判定用閾
値Cthから燃焼悪化側に超える度数で構成されており、
後述の確率的観点からの考察に従った補正すべき燃焼変
動量を反映する燃焼悪化指標Vc が算出されるようにな
っている。
The ECU 20 has an integrating means 102 for integrating the control data when the combustion index Ci exceeds the combustion deterioration determination threshold value Cth to the combustion deterioration side to obtain the combustion deterioration index Vc. The control data integrated by the integrating means 102 is constituted by the frequency at which the combustion index Ci exceeds the combustion deterioration determination threshold value Cth to the combustion deterioration side,
A combustion deterioration index Vc that reflects the amount of combustion fluctuation to be corrected in accordance with consideration from a stochastic viewpoint described later is calculated.

【0047】ここで、燃焼悪化判定用閾値Cthは、体積
効率ηv とエンジン回転数Neとで設定されるマップで
与えられるように構成されている。そして、積算手段1
02で積算される制御データは、燃焼指標Ci が平均
燃焼指標Cavから燃焼悪化側に超える超過量(Cav−C
i )で構成されており、後述の確率的観点からの考察に
従った補正すべき燃焼変動量を反映する燃焼悪化指標V
c が算出されるようになっている。
Here, the threshold value Cth for determining combustion deterioration is configured to be given by a map set by the volumetric efficiency ηv and the engine speed Ne. And the integrating means 1
The control data integrated in 02 is the excess amount (Cav-C) in which the combustion index Ci exceeds the average combustion index Cav to the combustion deterioration side.
i), and the combustion deterioration index V that reflects the amount of combustion fluctuation to be corrected in accordance with the probabilistic consideration described below.
c is calculated.

【0048】すなわち、燃焼の悪化量が重みをつけて積
算させることにより、閾値付近の数値の影響を小さくす
るように構成されている。ここで、平均燃焼指標Cav
は、次の2つの手段のいずれかで設定されるように構成
されている。 (1)過去のデータの平均を予め求めておき、定数とし
て与える。 (2)実時間処理で、100サイクル程度の移動平均を
求める。 (3)時定数の大きい一次フィルタを用いた実時間処理
で求める。
That is, the effect of the numerical value near the threshold value is reduced by integrating the weight of the deterioration of the combustion with weight. Here, the average combustion index Cav
Is configured to be set by one of the following two means. (1) An average of past data is obtained in advance and given as a constant. (2) In a real-time process, a moving average of about 100 cycles is obtained. (3) Determined by real-time processing using a primary filter having a large time constant.

【0049】 Cav(i)=α・Cav(i-1)+(1- α) ・Ci α=0.95 ・・・(2) そして、これらの制御データ,は、制御装置で求め
られる特性によりいずれかが採用されるようになってい
る。さらに、ECU20には、設定されたサンプリング
期間内における燃焼悪化指標Vc に基づき燃焼の良否を
判定する判定手段104が設けられている。
Cav (i) = α · Cav (i−1) + (1−α) · Ci α = 0.95 (2) Then, these control data may be changed depending on the characteristics required by the control device. Or has been adopted. Further, the ECU 20 is provided with a judging means 104 for judging the quality of combustion based on the combustion deterioration index Vc within the set sampling period.

【0050】すなわち、判定手段104は、予め設定さ
れた256サイクル内において蓄積される燃焼悪化指標
Vc に対し、補正係数Kc を決定することで、燃焼悪化
状態を判定するように構成されている。ここで、補正係
数Kc は、つぎのように決定されるようになっている。 〔1〕Vc >Vc0+ΔVc のとき、 Kc(j)= Kc(j-1)+Kr ・( Vc −Vc0−ΔVc) ・・・(3−1) 〔2〕Vc0+ΔVc >Vc >Vc0−ΔVc のとき、 Kc(j)= Kc(j-1) ・・・(3−2) 〔3〕Vc <Vc0−ΔVc のとき、 Kc(j)= Kc(j-1)−Kl・( Vc −Vc0+ΔVc) ・・・(3−3) なお、学習制御用補正係数Kc を0.15>Kc >-0.15 の
範囲に制限すべく、リミッタ手段202が設けられてい
る。なお、Kr はリッチ化係数、Klはリーン化係数で
ある。
That is, the determination means 104 is configured to determine a combustion deterioration state by determining a correction coefficient Kc for the combustion deterioration index Vc accumulated in 256 cycles set in advance. Here, the correction coefficient Kc is determined as follows. [1] Vc> when Vc 0 + ΔVc, Kc (j ) = Kc (j-1) + Kr · (Vc -Vc 0 -ΔVc) ··· (3-1) [2] Vc 0 + ΔVc>Vc> Vc 0 when -ΔVc, Kc (j) = Kc (j-1) ··· (3-2) [3] Vc <when Vc 0 -ΔVc, Kc (j) = Kc (j-1) -Kl · (Vc -Vc 0 + ΔVc) ··· (3-3) Note that, in order to limit the learning control correction coefficient Kc in the range of 0.15>Kc> -0.15, limiter means 202 is provided. Here, Kr is the enrichment coefficient and Kl is the leaning coefficient.

【0051】これは、第2の制御係数としての学習制御
用補正係数Kc による制御幅が、フィードバック制御係
数Kfbによる燃料噴射量の制御幅より広く設定されるよ
うに構成されるもので、各制御相互の重みを調整してい
る。これにより、比較的長い時間を対象として算出され
た学習制御補正係数Kc に、所要の重みを与え、安定し
た確実な燃料噴射制御を行なうとともに、比較的軽い重
みのフィードバック制御により、応答性の良いタイムリ
ーな燃料噴射制御も確保するようになっている。
This is so configured that the control width by the learning control correction coefficient Kc as the second control coefficient is set wider than the control width of the fuel injection amount by the feedback control coefficient Kfb. Adjust the mutual weight. As a result, a required weight is given to the learning control correction coefficient Kc calculated for a relatively long time, and stable and reliable fuel injection control is performed. Timely fuel injection control is also ensured.

【0052】なお、内燃機関の出力状態を表すパラメー
タとしては、内燃機関の燃焼により駆動される回転軸の
回転状態(例えば回転加速度)を示すデータで構成する
ことができる。ところで、上述の燃焼悪化指標Vc は、
燃焼の変動が確率的なものであるという観点から、次の
ような意義により設定されている。
The parameter indicating the output state of the internal combustion engine can be constituted by data indicating the rotation state (for example, rotational acceleration) of a rotating shaft driven by combustion of the internal combustion engine. By the way, the above-mentioned combustion deterioration index Vc is:
From the viewpoint that the fluctuation of combustion is stochastic, it is set with the following significance.

【0053】すなわち、燃焼変動は実験結果から図15
に示すような変動特性をもっていることを仮定すること
ができ、次式(4),(5)により指数分布に従った確
率で発生する乱数を基準に変動の状況を記述することが
できる。ここで、図15中の横軸はエンジンの平均有効
圧avPi に対する筒内圧Pi の比率Kpt(比率x)をと
り、これに対する燃焼変動の確率密度Prbをとって、燃
焼変動の可能性を示している。
That is, the combustion fluctuation is shown in FIG.
It can be assumed that it has the fluctuation characteristics as shown in the following, and the state of the fluctuation can be described by the following equations (4) and (5) based on random numbers generated with a probability according to the exponential distribution. Here, the horizontal axis in FIG. 15 indicates the ratio Kpt (ratio x) of the in-cylinder pressure Pi to the average effective pressure avPi of the engine, and the probability density Prb of the combustion fluctuation with respect to this indicates the possibility of the combustion fluctuation. I have.

【0054】 Prb(x)=λ・exp(−λ・x) ・・・・(4) Kpt =(1−x・Kprb )/{1−1/(λ・Kprb )}・・・・(5) この燃焼変動特性は、母数λ=5の指数分布で近似する
ことができ、この近似特性は、図16に示すものとな
る。すなわち、燃焼変動の確率密度P(x)は、 P(x)=λ・exp(−λ・x) ・・・・(6) 一方、横軸のPi /avPi は、確率的な変動の大きさを
表す係数εを用いて、筒内圧を正規化したものに相当し
ており、次式(7)で表される。
Prb (x) = λ · exp (−λ · x) (4) Kpt = (1-x · Kprb) / {1-1 / (λ · Kprb)} ··· ( 5) This combustion fluctuation characteristic can be approximated by an exponential distribution with a parameter λ = 5, and this approximate characteristic is as shown in FIG. That is, the probability density P (x) of the combustion fluctuation is given by: P (x) = λ · exp (−λ · x) (6) On the other hand, Pi / avPi on the horizontal axis is the magnitude of the stochastic fluctuation. This is equivalent to normalizing the in-cylinder pressure by using the coefficient ε representing the degree, and is expressed by the following equation (7).

【0055】 Pi /avPi =(1−ε・x)/(1−ε/x) ・・・・(7) ここで、a=λ/(λ−ε),b=λ・ε/(λ−ε)
とすると、 Pi /avPi =a−b・x ・・・・(8) と表すことができる。図16における特性で示されるよ
うに、右方に位置する特性ほど確率密度が低く、燃焼状
態が悪化する状況にある。
Pi / avPi = (1−ε · x) / (1−ε / x) (7) where a = λ / (λ−ε) and b = λ · ε / (λ −ε)
Then, Pi / avPi = ab × x (8) can be expressed. As shown by the characteristics in FIG. 16, the characteristics located to the right have a lower probability density and are in a situation where the combustion state deteriorates.

【0056】ここで、図16の境界Aより右方に至った
場合を、燃焼が悪化する場合であると判定するものとし
て、燃焼悪化判定用閾値Pi /avPi =0.9とする。
一方、燃焼変動covを確率を用いて表現すると、次の
ように表される。まず、Pi /avPi の分散V(Pi /
avPi )は、 V(Pi /avPi )=b2 /λ 2 ・・・・(9) Pi /avPi の標準偏差σ(Pi /avPi )は、 σ(Pi /avPi )={V(Pi /avPi )}1/2 =b/λ ・・・・(10) したがって、 cov=σ(Pi /avPi )=b/λ =ε/(λ−ε)・・・・(11) そして、筒内圧と燃焼指標との間には良い相関があるこ
とがわかっているので、Pi /avPi を、燃焼指標を正
規化したものに相当するCi /avCi でおきかえて考え
る。燃焼悪化指標Vc を確率を用いて表現すると、制御
テータの燃焼悪化指標Vc は、Ci /avCi ≦Cth/
avCi が成立する確率である。
Here, the threshold value Pi / avPi = 0.9 for determining the deterioration of the combustion is assumed to be the case where the case where the right side of the boundary A in FIG. 16 is reached is judged as the case where the combustion deteriorates.
On the other hand, if the combustion fluctuation cov is expressed using probabilities, it is expressed as follows. First, the variance V of Pi / avPi (Pi / avPi
AVPI) is, V (Pi / avPi) = b 2 / λ 2 ···· (9) standard deviation of Pi / avPi σ (Pi / avPi ) is, σ (Pi / avPi) = {V (Pi / avPi )} 1/2 = b / λ (10) Therefore, cov = σ (Pi / avPi) = b / λ = ε / (λ−ε) (11) Since it is known that there is a good correlation with the combustion index, Pi / avPi is replaced with Ci / avCi corresponding to the normalized combustion index. When the combustion deterioration index Vc is expressed using a probability, the combustion deterioration index Vc of the control data is expressed as Ci / avCi ≦ Cth /
avCi is the probability of being established.

【0057】ここで、Cth/avCi は燃焼指標の閾値
で、0.9の値がとられる。また、xの閾値をx0 とす
ると、燃焼悪化指標Vc は燃焼変動の確率密度P(x)
を閾値x0 から1/εまで積分したものとなる。ここ
で、1/εは、Ci /avCi =a−b・x=0のときの
xの値で、前に置き換えたa=λ/(λ−ε),b=λ
・ε/(λ−ε)を代入して求められる。
Here, Cth / avCi is the threshold value of the combustion index, which is 0.9. When the threshold value of x is x 0 , the combustion deterioration index Vc is the probability density P (x) of the combustion fluctuation.
The the integral up to the threshold value x 0 1 / ε. Here, 1 / ε is the value of x when Ci / avCi = ab × x = 0, and a = λ / (λ−ε), b = λ replaced earlier.
-It is obtained by substituting ε / (λ-ε).

【0058】したがって、制御データについては、Therefore, regarding the control data,

【0059】[0059]

【数1】 (Equation 1)

【0060】ここで、x0 =(a−Cth/avCi )/b ={λ−(λ−ε)・Cth/avCi }/λ・ε を代入すると、Vc は次のようになる。 Vc =-exp(−λ/ε)+exp〔{(λ−ε)・Cth/av
Ci −λ}/ε〕・・・・(12−2) この燃焼悪化指標Vc を、燃焼変動COVに対し、εを
変化させることによりプロットすると、図17に示すよ
うになる。
Here, substituting x 0 = (a−Cth / avCi) / b = {λ− (λ−ε) · Cth / avCi} / λ · ε, Vc becomes as follows. Vc = −exp (−λ / ε) + exp [{(λ−ε) · Cth / av
Ci -λ} / ε] (12-2) FIG. 17 shows the combustion deterioration index Vc plotted by changing ε with respect to the combustion fluctuation COV.

【0061】すなわち、図17は、横軸に燃焼変動CO
Vをとり、燃焼悪化指標Vc を縦軸にとって、相互の関
係を示すもので、同図に表されるように、良好な線型関
係を持っているということができる。したがって、燃焼
悪化指標Vc と燃焼変動COVとの間には、良好な相関
関係があり、燃焼悪化指標Vc を燃焼変動に対する制御
要素として採用し、フィードバック制御を行なうことに
より、確率的に安定した的確な制御が行なわれる。
That is, FIG. 17 shows the combustion fluctuation CO on the horizontal axis.
V, the mutual relationship is shown with the combustion deterioration index Vc as the vertical axis, and it can be said that there is a good linear relationship as shown in FIG. Therefore, there is a good correlation between the combustion deterioration index Vc and the combustion fluctuation COV. By adopting the combustion deterioration index Vc as a control element for the combustion fluctuation and performing feedback control, a stochastically stable and accurate result is obtained. Control is performed.

【0062】一方、制御データについて燃焼悪化指標
Vc はCi <Cthとなる確率にCav−Ciをかけたも
のであり、これを考慮して算出するとつぎのようにな
る。平均燃焼指標を正規化したものをCav/avCi とす
ると、
On the other hand, regarding the control data, the combustion deterioration index Vc is obtained by multiplying the probability of Ci <Cth by Cav-Ci, and is calculated as follows in consideration of this. Assuming that the average combustion index is normalized as Cav / avCi,

【0063】[0063]

【数2】 (Equation 2)

【0064】ここで、Cav/avCi =1,Ci /avCi
=a−b・xであるから、Vc は次のようになる。
Here, Cav / avCi = 1, Ci / avCi
= Abx, Vc is as follows:

【0065】[0065]

【数3】 (Equation 3)

【0066】この燃焼悪化指標Vc についても、燃焼変
動COVに対し、εを変化させることによりプロットす
ると、図18に示すようになる。すなわち、図18は、
横軸に燃焼変動COVをとり、燃焼悪化指標Vc を縦軸
にとって、相互の関係を示すもので、同図に表されるよ
うに、良好な線型関係を持っているということができ
る。
FIG. 18 shows the combustion deterioration index Vc plotted by changing ε with respect to the combustion fluctuation COV. That is, FIG.
The horizontal axis indicates the combustion fluctuation COV, and the vertical axis indicates the combustion deterioration index Vc. The vertical axis indicates the mutual relationship. As shown in the figure, it can be said that there is a good linear relationship.

【0067】したがって、燃焼悪化指標Vc と燃焼変動
COVとの間には、良好な相関関係があり、燃焼悪化指
標Vc を燃焼変動に対する制御要素として採用し、フィ
ードバック制御を行なうことにより、確率的に安定した
的確な制御が行なわれる。次に、上記のフィードバック
補正係数Kfbの演算を中心にした燃料噴射制御につい
て、更に図4〜図7のフローチャートを用いて説明す
る。
Therefore, there is a good correlation between the combustion deterioration index Vc and the combustion fluctuation COV. By adopting the combustion deterioration index Vc as a control element for the combustion fluctuation and performing the feedback control, the probability is stochastically increased. Stable and accurate control is performed. Next, the fuel injection control centering on the calculation of the feedback correction coefficient Kfb will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

【0068】まず、図4のステップA1において、図5
〜図7のようにして読み込んだ3つの筒内圧力P120
B,P60B,P60Aをロードする。即ち、筒内圧力
P120Bは上死点前120°のクランク割込み毎に読
み込まれ(図5のステップB1)、筒内圧力P60Bは
上死点前60°のクランク割込み毎に読み込まれ(図6
のステップC1)、筒内圧力P60Aは上死点後60°
のクランク割込み毎に読み込まれる(図7のステップD
1)。
First, in step A1 of FIG.
To three in-cylinder pressures P120 read as shown in FIG.
B, P60B and P60A are loaded. That is, the in-cylinder pressure P120B is read every crank interrupt 120 ° before top dead center (step B1 in FIG. 5), and the in-cylinder pressure P60B is read every crank interrupt 60 ° before top dead center (FIG. 6).
Step C1), the in-cylinder pressure P60A is 60 ° after the top dead center.
Is read at every crank interrupt (step D in FIG. 7).
1).

【0069】その後は、図4のステップA2で、上記
(1)式に基づき、燃焼指標Ci を演算し、ステップA
3で、偏差ΔCi を求め、空燃比フィードバック許容運
転状態であれば、ステップA4のYESルートをとっ
て、ステップA5で、偏差ΔCiの累積情報に基づいて
フィードバック補正係数Kfbを求め、その後は基本駆動
時間TB やその他の補正係数を演算して、燃料噴射時間
inj を求めて(ステップA7)、この燃料噴射時間T
inj でインジェクタ6を駆動するのである(ステップA
8)。
Thereafter, in step A2 of FIG. 4, a combustion index Ci is calculated based on the above equation (1), and
In step 3, the deviation ΔCi is determined. If the air-fuel ratio feedback allowable operation state is established, the YES route of step A4 is taken, and in step A5, the feedback correction coefficient Kfb is determined based on the accumulated information of the deviation ΔCi. and calculates the time T B and other correction coefficients, fuel injection time seeking T inj (step A7), the fuel injection time T
The injector 6 is driven by inj (step A).
8).

【0070】なお、インジェクタ6の駆動に当たって
は、後述のごとく、図9,10のフローチャートに沿っ
た統計的学習制御との調整が行なわれる。そして、この
場合、燃焼指標Ci が所定のしきい値Cioを下回ったと
きに、その差を積分し、積分値に応じてフィードバック
補正係数Kfbを増やして、空燃比をリッチ化するので、
リーン燃焼限界に近い状態でエンジンを運転することが
できる。これにより、燃費の向上およびNOxの低減に
大いに寄与するものである。
When the injector 6 is driven, adjustment with statistical learning control is performed in accordance with the flowcharts of FIGS. 9 and 10 as described later. In this case, when the combustion index Ci falls below a predetermined threshold value Cio, the difference is integrated, and the feedback correction coefficient Kfb is increased according to the integrated value to enrich the air-fuel ratio.
The engine can be operated in a state near the lean combustion limit. This greatly contributes to improvement of fuel efficiency and reduction of NOx.

【0071】また、上記の燃焼指標Ci を利用すること
による利点は次のとおりである。 (1)筒内圧力の計測点が3点と少ないため、燃焼指標
Ci を求めるための演算量が少なくて済む。 (2)燃焼指標Ci を求める際に使用する式((1)
式)の分母および分子の両方に圧力差分を用いているの
で、筒内圧力のゼロ点較正用の演算が不要になる。
The advantages of using the above-mentioned combustion index Ci are as follows. (1) Since the measurement points of the in-cylinder pressure are as small as three points, the amount of calculation for obtaining the combustion index Ci is small. (2) Equation (1) used to determine the combustion index Ci
Since the pressure difference is used for both the denominator and the numerator in Expression (2), the calculation for zero-point calibration of the in-cylinder pressure becomes unnecessary.

【0072】(3)燃焼指標Ci を求めるのに、分母お
よび分子の比を用いているので、筒内圧力のゲイン管理
が不要になる。 (4)燃焼指標Ci は単位空気量当たりエンジン出力情
報を有しているので、燃焼指標Ci をエンジン負荷によ
らずほぼ一定の値にすることができる。なお、空燃比フ
ィードバック許容運転状態でない場合は、ステップA4
のNOルートをとって、ステップA6で、フィードバッ
ク補正係数Kfbを「1」にし、その後は基本駆動時間T
B やその他の補正係数を演算して、燃料噴射時間Tinj
を求めて(ステップA7)、この燃料噴射時間Tinj
インジェクタ6を駆動する(ステップA8)。
(3) Since the denominator and the numerator ratio are used to determine the combustion index Ci, the gain control of the in-cylinder pressure becomes unnecessary. (4) Since the combustion index Ci has engine output information per unit air amount, the combustion index Ci can be set to a substantially constant value regardless of the engine load. If the air-fuel ratio feedback is not permitted, the operation proceeds to step A4.
In step A6, the feedback correction coefficient Kfb is set to "1", and after that, the basic drive time T
Calculate B and other correction coefficients to calculate the fuel injection time T inj
Is calculated (step A7), and the injector 6 is driven during this fuel injection time T inj (step A8).

【0073】なお、燃料噴射時間Tinj の演算は各気筒
毎に行なわれるので、上記の燃料噴射制御は各気筒毎に
行なわれる。このように本実施例では、少ない検出筒内
圧力情報を用いて定義される燃焼指標Ci を創設して、
この燃焼指標Ci を用いて、エンジンの燃焼状態を簡便
に評価できることに着目して、上記の燃焼状態評価手法
を利用することにより、エンジンの燃焼変動調整要素と
しての空燃比調整要素を制御して、エンジンの燃焼状態
を制御できるので、簡便にリーン燃焼限界制御を実現す
ることができ、これにより燃費の向上およびNOx低減
におおいに寄与するものである。
Since the calculation of the fuel injection time T inj is performed for each cylinder, the above-described fuel injection control is performed for each cylinder. As described above, in the present embodiment, a combustion index Ci defined using a small amount of detected in-cylinder pressure information is created,
Focusing on the fact that the combustion state of the engine can be easily evaluated using the combustion index Ci, the air-fuel ratio adjustment element as the engine combustion fluctuation adjustment element is controlled by using the above-described combustion state evaluation method. Since the combustion state of the engine can be controlled, lean combustion limit control can be easily achieved, which greatly contributes to improvement of fuel efficiency and reduction of NOx.

【0074】なお、上記燃焼指標Ci を用いて、リッチ
燃焼限界を評価して、リッチ燃焼限界制御を行なうこと
も理論的には可能である。また、燃焼指標Ci と設定値
Cioとの偏差ΔCi の累積情報の代わりに、偏差ΔCi
そのものを用いて、この偏差ΔCi の大きさが減少する
方向に、エンジンを制御するようにしてもよい。
It is theoretically possible to perform rich combustion limit control by evaluating the rich combustion limit using the combustion index Ci. Also, instead of the accumulated information of the deviation ΔCi between the combustion index Ci and the set value Cio, the deviation ΔCi
It may be used to control the engine in a direction in which the magnitude of the deviation ΔCi decreases.

【0075】さらに、筒内圧力計測点として、上死点前
120°,上死点前60°,上死点後60°のほか、エ
ンジンの圧縮行程での異なった2点における第1筒内圧
力および第2筒内圧力と、内燃機関膨張行程における第
3筒内圧力との3点を計測してもよく、又、燃焼指標
を、上記の第3筒内圧力と第1,第2筒内圧力の一方の
筒内圧力との差および上記の第1,第2筒内圧力の差と
の比で定義してもよい。このようにして定義した燃焼指
標を用いても、前記の場合と同様にして、エンジンの燃
焼状態を評価して、エンジンの燃焼状態の制御が可能で
ある。
Further, in-cylinder pressure measurement points are 120 ° before top dead center, 60 ° before top dead center, 60 ° after top dead center, and the first in-cylinder pressure at two different points during the compression stroke of the engine. The three points of the pressure and the second in-cylinder pressure and the third in-cylinder pressure during the expansion stroke of the internal combustion engine may be measured, and the combustion index may be measured by using the third in-cylinder pressure and the first and second cylinder pressures. It may be defined by the ratio of the difference between the internal pressure to one of the cylinder pressures and the difference between the first and second cylinder pressures. Even using the combustion index defined in this way, it is possible to evaluate the combustion state of the engine and control the combustion state of the engine in the same manner as in the above case.

【0076】また、燃焼指標としきい値との比較結果に
基づき、燃焼変動調整要素としての空燃比に代えて、又
は空燃比に加えて、燃焼変動調整要素としてのEGR量
を制御してもよい。ついで、燃焼悪化指標Vc および補
正係数Kc の演算を中心にした統計的学習による燃料噴
射制御について、図8のフローチャートを用いて説明す
る。
Further, based on the result of comparison between the combustion index and the threshold value, the EGR amount as the combustion fluctuation adjusting element may be controlled instead of or in addition to the air-fuel ratio as the combustion fluctuation adjusting element. . Next, the fuel injection control by statistical learning centering on the calculation of the combustion deterioration index Vc and the correction coefficient Kc will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0077】まず、ステップS1において、エンジンの
行程に同期した割り込みが実行され、ステップS2以下
の処理が実行される。ステップS2においては、計測さ
れた3つの筒内圧力P120B(i) ,P60B(i),P60A(i)を
ロードする。即ち、筒内圧力P120B(i) は上死点前12
0°のクランク割込み毎に読み込まれ、筒内圧力P60B
(i)は上死点前60°のクランク割込み毎に読み込ま
れ、筒内圧力P60A(i)は上死点後60°のクランク割込
み毎に読み込まれる。
First, in step S1, an interrupt synchronized with the engine stroke is executed, and the processes in and after step S2 are executed. In step S2, three measured in-cylinder pressures P120B (i), P60B (i), and P60A (i) are loaded. That is, the in-cylinder pressure P120B (i) is
Read at every 0 ° crank interrupt, cylinder pressure P60B
(i) is read every 60 ° crank interrupt before top dead center, and the in-cylinder pressure P60A (i) is read every 60 ° crank interrupt after top dead center.

【0078】なお、本ステップにおける筒内圧力の読み
込みは、前述のフィードバック制御におけるP120
B,P60B,P60Aについて行なうように構成する
こともできる。ついで、ステップS4において、燃焼指
標データ演算手段101による燃焼指標Ci の算出が次
式により行なわれる。 Ci =(P60A(i)−P60B(i))/(P60B(i)−P120B(i) )・・・(1) さらに、ステップS5において、燃焼指標Ci が燃焼悪
化判定用閾値Cthよりも小さいかどうかが判断され、小
さくない場合には、燃焼状態が悪化した状態にないた
め、「NO」ルートを通じステップS6のリターン動作
が行なわれて、次の演算サイクルに待機する状態とな
る。
Note that the reading of the in-cylinder pressure in this step is performed at P120 in the aforementioned feedback control.
B, P60B, and P60A may be configured to be performed. Next, in step S4, the calculation of the combustion index Ci by the combustion index data calculation means 101 is performed by the following equation. Ci = (P60A (i) -P60B (i)) / (P60B (i) -P120B (i)) (1) Further, in step S5, the combustion index Ci is smaller than the combustion deterioration determination threshold value Cth. If not, the return operation of step S6 is performed through the “NO” route, and the system is in a state of waiting for the next operation cycle.

【0079】一方、燃焼指標Ci が燃焼悪化判定用閾値
Cthよりも小さくなっている場合には、燃焼状態が悪化
した状態にあるため、「YES」ルートを通じステップ
S7の動作が実行される。ステップS7では、積算手段
102の積算により燃焼悪化指標Vc の演算が行なわれ
るが、この演算は、制御データ,のいずれかの、当
該装置で採用されているものについて行なわれる。
On the other hand, when the combustion index Ci is smaller than the threshold value Cth for judging deterioration of combustion, the operation of step S7 is executed through the "YES" route because the combustion state is deteriorated. In step S7, the calculation of the combustion deterioration index Vc is performed by the integration of the integrating means 102. This calculation is performed for any of the control data which is employed in the apparatus.

【0080】まず制御データが採用されている場合に
は、前回のステップS7の実行により算出された燃焼悪
化指標Vc に、度数を1加える次式の演算が行なわれ
る。 Vc = Vc + 1 これにより、燃焼指標Ci が所定の燃焼悪化判定用閾値
Cthから燃焼悪化側に超えた度数が積算されることにな
る。
First, when the control data is adopted, the following equation is calculated by adding a degree to the combustion deterioration index Vc calculated by the previous execution of step S7. Vc = Vc + 1 As a result, the frequencies at which the combustion index Ci exceeds the predetermined combustion deterioration determination threshold value Cth toward the combustion deterioration side are integrated.

【0081】また、制御データが採用されている場合
には、前回のステップS7の実行により算出された燃焼
悪化指標Vc に対し、燃焼指標C(i) が平均燃焼指標C
avから燃焼悪化側に超える超過量(Cav−Ci )を加算
される。 Vc = Vc + (Cav−Ci ) これにより、燃焼の悪化量が重みをつけて積算され、閾
値付近の数値の影響を小さくする状態での燃焼悪化指標
Vc が算出される。
When the control data is adopted, the combustion index C (i) is compared with the average combustion index C with respect to the combustion deterioration index Vc calculated by the previous execution of step S7.
The excess amount (Cav-Ci) exceeding from av to the combustion deterioration side is added. Vc = Vc + (Cav-Ci) Thus, the combustion deterioration amount is weighted and integrated, and the combustion deterioration index Vc in a state where the influence of the numerical value near the threshold value is reduced is calculated.

【0082】なお、この燃焼悪化指標Vc は、前述の確
率的観点からの考察に従った補正すべき燃焼変動量を反
映するものであって、燃焼悪化の確率を考慮した状態で
算出されることとなる。したがって、この燃焼悪化指標
Vc に基づき燃料噴射量の補正を行なうことにより、燃
焼悪化の確率に対応した燃料噴射制御が安定して行なわ
れる。
The combustion deterioration index Vc reflects the amount of combustion fluctuation to be corrected in accordance with the above-described probabilistic consideration, and is calculated in consideration of the combustion deterioration probability. Becomes Therefore, by correcting the fuel injection amount based on the combustion deterioration index Vc, the fuel injection control corresponding to the probability of combustion deterioration is stably performed.

【0083】そして、ステップS8において演算サイク
ルが256サイクルを超えたかどうかが判断され、超え
ていない場合は、「NO」ルートを通じステップS9の
リターン動作が行なわれて、次の演算サイクルを待機す
る状態となる。また、演算サイクルが256サイクルを
超えた場合は、所定のサンプリング期間を経過した状態
にあるため、「YES」ルートを通じステップS10以
下の補正動作が実行される。
Then, it is determined in step S8 whether the operation cycle has exceeded 256 cycles. If not, the return operation of step S9 is performed through the "NO" route to wait for the next operation cycle. Becomes If the operation cycle exceeds 256 cycles, the predetermined sampling period has elapsed, and the correction operation of step S10 and subsequent steps is executed through the “YES” route.

【0084】まず、ステップS10において、補正係数
Kc(j)が次のように設定される。 (1)Vc >Vc0+ΔVc のとき、 Kc(j)= Kc(j-1)+Kr ・( Vc −Vc0−ΔVc) (2)Vc0+ΔVc >Vc >Vc0−ΔVc のとき、 Kc(j)= Kc(j-1) (3)Vc <Vc0−ΔVc のとき、 Kc(j)= Kc(j-1)−Kl・( Vc −Vc0+ΔVc) そして、設定された補正係数Kc(j)による噴射燃料の補
正が行なわれる(ステップS11)。
First, in step S10, the correction coefficient Kc (j) is set as follows. (1) Vc> When Vc 0 + ΔVc, Kc (j ) = Kc (j-1) + Kr · (Vc -Vc 0 -ΔVc) (2) Vc 0 + ΔVc>Vc> when Vc 0 -ΔVc, Kc ( j) = Kc (j-1 ) (3) Vc < when Vc 0 -ΔVc, Kc (j) = Kc (j-1) -Kl · (Vc -Vc 0 + ΔVc) the set correction coefficient Kc The injection fuel is corrected according to (j) (step S11).

【0085】燃料噴射制御は、ECU20からの燃料噴
射量制御信号によるインジェクタ6の燃料噴射時間T
inj を制御することにより行なわれるが、この燃料噴射
時間T inj は次式により算出される。 Tinj =Tb ×K×(Kfb+Kc +1)×Kafl ±Tac
c +Td この式におけるKc が上述の補正係数Kc(j)であり、-
0.1から0.1 の間で設定されるKc(j)により、燃料噴射
時間Tinj が所望の状態に調整され、的確な燃料噴射制
御が行なわれる。
The fuel injection control is based on the fuel injection from the ECU 20.
Fuel injection time T of the injector 6 based on the injection control signal
injIs controlled by controlling the fuel injection.
Time T injIs calculated by the following equation. Tinj= Tb × K × (Kfb + Kc + 1) × Kafl ± Tac
c + Td Kc in this equation is the above-described correction coefficient Kc (j),
Fuel injection by Kc (j) set between 0.1 and 0.1
Time TinjIs adjusted to the desired state,
Your will be done.

【0086】すなわち、燃焼悪化の確率に対応して算出
される燃焼悪化指標Vc に基づき、燃料噴射量の補正が
行なわれ、燃焼悪化の確率に対応した燃料噴射制御が安
定して行なわれる。なお、燃焼悪化指標Vc は、ステッ
プS12においてリセットされ、次の演算サイクルを待
機する状態となる。
That is, the fuel injection amount is corrected based on the combustion deterioration index Vc calculated corresponding to the combustion deterioration probability, and the fuel injection control corresponding to the combustion deterioration probability is stably performed. Note that the combustion deterioration index Vc is reset in step S12, and enters a state of waiting for the next calculation cycle.

【0087】このように本実施例では、燃料噴射制御に
用いられる燃焼悪化指標Vc が、内燃機関の燃焼変動に
対し良い線型の相関を持っており、学習制御を行なうに
当たって正確な補正が行なわれ、的確な燃料噴射量の補
正が的確に行なわれる。これにより、従来、単一の燃焼
悪化検出により行なわれていた補正を行なわず、確率的
に確実な燃焼悪化に対応するようになるため、空燃比の
リミットサイクルの発生を防止できるようになり、リー
ンバーンエンジンにおいて、ドライバビリティ、燃費、
排ガスの限界性能を大幅に向上させることができるよう
になる。
As described above, in this embodiment, the combustion deterioration index Vc used for the fuel injection control has a good linear correlation with the combustion fluctuation of the internal combustion engine, and an accurate correction is performed in performing the learning control. Thus, accurate correction of the fuel injection amount is accurately performed. This makes it possible to stochastically cope with the deterioration of combustion without performing the correction conventionally performed by a single detection of deterioration of combustion, thereby preventing the occurrence of an air-fuel ratio limit cycle, Drivability, fuel efficiency,
The limit performance of the exhaust gas can be greatly improved.

【0088】また、燃焼変動を統計的に処理する場合に
は、一般に著しく多数の計測データを必要とし、エンジ
ンECUの処理能力では的確な制御を行なえないが、本
実施例によれば、従来のエンジンECU能力によっても
十分な実時間処理による制御を行なうことができる。ま
た、簡便にリーン燃焼限界制御を実現することができ、
これにより燃費の向上およびNOx低減におおいに寄与
するものである。
Further, when statistically processing combustion fluctuations, a remarkably large amount of measurement data is generally required, and accurate control cannot be performed with the processing capacity of the engine ECU. Sufficient real-time control can be performed depending on the engine ECU capability. In addition, lean combustion limit control can be easily realized,
This greatly contributes to improvement of fuel efficiency and reduction of NOx.

【0089】そして、前述のフィードバック制御のため
の制御係数Kfb、学習制御のための制御係数Kc 、およ
び燃料噴射時間Tinj の算出実行について、相互の関係
を図9,10のフローチャートに沿い説明する。まず、
ステップSS1において燃焼指標Ci が算出され、つい
でステップSS2において、前述のリーンフィードバッ
ク制御判定条件〜に対する判断がフィードバック判
定スイッチ手段27により行なわれる。
The mutual relationship between the above-described calculation of the control coefficient Kfb for feedback control, the control coefficient Kc for learning control, and the fuel injection time Tinj will be described with reference to the flowcharts of FIGS. First,
In step SS1, the combustion index Ci is calculated. Then, in step SS2, the feedback determination switch means 27 makes a determination on the above-described lean feedback control determination condition.

【0090】この判断において、フィードバック制御条
件が成立していない場合は「NO」ルートをとり、ステ
ップSS3〜ステップSS5が実行されて、ステップS
S23に至る。ステップSS3からステップSS5は、
タイマ、学習フラグ、フィードバック制御補正係数Kfb
をリセットするもので、フィードバック制御補正係数K
fbを更新しない状態で、ステップSS23において、従
前通りの補正係数Kfbによる燃料噴射量設定が行なわれ
る。
If the feedback control condition is not satisfied in this determination, a "NO" route is taken, and steps SS3 to SS5 are executed, and step S3 is executed.
It reaches S23. From step SS3 to step SS5,
Timer, learning flag, feedback control correction coefficient Kfb
Is reset, and the feedback control correction coefficient K
In the state where fb is not updated, in step SS23, the fuel injection amount is set based on the correction coefficient Kfb as before.

【0091】一方、リーンフィードバック制御条件が成
立している場合は「YES」ルートをとり、ステップS
S6において学習制御条件が成立しているかどうかが判
断される。判断は、前述の判定条件,により行なわ
れ、成立していない場合は、「NO」ルートを通じてス
テップSS24において学習開始フラグがリセットされ
るとともに、ステップSS19以下のフィードバック制
御ステップが実行される。
On the other hand, if the lean feedback control condition is satisfied, a "YES" route is taken and step S
In S6, it is determined whether the learning control condition is satisfied. The determination is made based on the above-described determination conditions. If the determination is not satisfied, the learning start flag is reset in step SS24 through the “NO” route, and the feedback control step from step SS19 is performed.

【0092】学習制御条件が成立している場合には、ス
テップSS7において学習開始フラグがセットされてい
るかどうかが判断され、初めてステップSS7に至った
場合は学習開始フラグがセットされていないため、ステ
ップSS8〜ステップSS10が実行される。ステップ
SS8〜ステップSS10において、学習開始フラグが
セットされるとともに、燃焼悪化指標Vc が「0」にリ
セットされ、さらにサンプリングの回数をカウントする
変数Nが「0」にリセットされる。
If the learning control condition is satisfied, it is determined in step SS7 whether the learning start flag has been set. If the learning control flag has not been set for the first time in step SS7, the process proceeds to step SS7. SS8 to step SS10 are executed. In steps SS8 to SS10, the learning start flag is set, the combustion deterioration index Vc is reset to "0", and the variable N for counting the number of times of sampling is reset to "0".

【0093】このリセット動作が行なわれた後、次のサ
イクルには、ステップSS7から「YES」ルートをと
り、ステップSS11以下の学習制御が行なわれる。ス
テップSS11では、燃焼指標Ci が燃焼悪化判定用閾
値Cthから燃焼悪化側に超えているかどうかが判断さ
れ、超えている場合には、燃焼が悪化しているため、ス
テップSS12で燃焼悪化指標Vc の演算が行なわれ
る。
After the reset operation is performed, in the next cycle, a "YES" route is taken from step SS7, and learning control in step SS11 and subsequent steps is performed. In step SS11, it is determined whether or not the combustion index Ci exceeds the combustion deterioration determination threshold value Cth to the combustion deterioration side. If it exceeds, the combustion has deteriorated, and in step SS12, the combustion deterioration index Vc An operation is performed.

【0094】ここで、燃焼悪化指標Vc の演算は、本実
施例の装置が前述の制御データを採用している場合、
超過度数の積算が積算手段102により行なわれる。 Vc(j) =Vc(j) +1 また、燃焼悪化指標Vc の演算は、本実施例の装置が前
述の制御データを採用している場合、平均燃焼指数C
avと燃焼指標Ci との差、いわゆる燃焼指標Ci が平均
燃焼指数Cavを超過している量を、従前の燃焼悪化指標
Vc に加算する演算が積算手段102により行なわれ
る。これは、燃焼指標Ci の燃焼悪化指標Vc に対する
超過量を積分する演算に相当する。
Here, the calculation of the combustion deterioration index Vc is performed when the apparatus of the present embodiment employs the above-described control data.
The integration of the super excessive number is performed by the integration means 102. Vc (j) = Vc (j) +1 The calculation of the combustion deterioration index Vc is based on the average combustion index C when the apparatus of the present embodiment employs the above-described control data.
The accumulator 102 performs an operation of adding the difference between av and the combustion index Ci, that is, the amount of the combustion index Ci exceeding the average combustion index Cav, to the previous combustion deterioration index Vc. This corresponds to an operation of integrating the excess amount of the combustion index Ci with respect to the combustion deterioration index Vc.

【0095】Vc(j) =Vc(j) +( Cav−Ci(j)) なお、この場合は、ステップSS25において予めCav
が算出され、この演算の後、ステップSS12が実行さ
れる。ところで、ステップSS11において「NO」ル
ートをとった場合は、燃焼状態が良好であるため、燃焼
悪化指標Vc に関する演算を行なわないで、ステップS
S13に至る。
Vc (j) = Vc (j) + (Cav-Ci (j)) In this case, in step SS25, Cav is set in advance.
Is calculated, and after this calculation, step SS12 is executed. By the way, if the "NO" route is taken in step SS11, since the combustion state is good, the calculation relating to the combustion deterioration index Vc is not performed, and step S11 is performed.
It reaches S13.

【0096】ステップSS13では、カウンタNが「2
56」に達したかどうかが判断される。これは、学習制
御にかかる燃焼指標Ci の算出サイクルが、所定の回数
に達したかどうかを判断されるもので、所定の回数に達
するとステップSS15以下が実行される。所定の回数
に達しない場合は、ステップSS14においてカウンタ
Nを更新し、フィードバック制御を行なうステップSS
19に至る。
At step SS13, the counter N is set to "2".
56 "has been reached. This is for judging whether the calculation cycle of the combustion index Ci for the learning control has reached a predetermined number of times, and when the number of times reaches the predetermined number, steps SS15 and thereafter are executed. If the predetermined number of times has not been reached, the counter N is updated in step SS14 and the feedback control is performed in step SS14.
It reaches 19.

【0097】ところで、ステップSS15においては、
判定手段104により、燃焼悪化指標Vc から学習制御
用補正係数Kc が下記のように決定される。 〔1〕Vc >Vc0+ΔVc のとき、 Kc(j)= Kc(j-1)+Kr ・( Vc −Vc0−ΔVc) 〔2〕Vc0+ΔVc >Vc >Vc0−ΔVc のとき、 Kc(j)= Kc(j-1) 〔3〕Vc <Vc0−ΔVc のとき、 Kc(j)= Kc(j-1)−Kl・( Vc −Vc0+ΔVc) そして、ステップSS16において、リミッタ手段20
2により上下限クリップ動作が行なわれ、学習制御補正
係数Kc が0.15>Kc >-0.15 の範囲を超える場合は、
上限もしくは下限の値に丸められる。
By the way, in step SS15,
The determining means 104 determines the learning control correction coefficient Kc from the combustion deterioration index Vc as follows. [1] Vc> when Vc 0 + ΔVc, Kc (j ) = Kc (j-1) + Kr · (Vc -Vc 0 -ΔVc) [2] Vc 0 + ΔVc>Vc> when Vc 0 -ΔVc, Kc ( j) = Kc (j-1 ) [3] Vc <when Vc 0 -ΔVc, Kc (j) = Kc (j-1) -Kl · (Vc -Vc 0 + ΔVc) Then, in step SS16, the limiter means 20
When the learning control correction coefficient Kc exceeds the range of 0.15>Kc> -0.15,
Rounded to upper or lower limit.

【0098】ついで、ステップSS17において燃焼悪
化指標Vc が「0」にリセットされ、ステップSS18
において、N=1とされて、学習制御に関するステップ
が終了する。このあとステップSS19からのフィード
バック制御に関するステップが実行され、まず、燃焼指
標Ci の基準燃焼指標Ci0に対する偏差ΔCi(j)が算出
される。ついで、偏差ΔCi(j)の重み付け処理が行なわ
れ、ΔAF(j) が算出される(ステップSS19,SS
20)。
Then, in step SS17, the combustion deterioration index Vc is reset to "0", and in step SS18
, N = 1 is set, and the steps related to the learning control are ended. Thereafter, steps related to feedback control from step SS19 are executed, and first, a deviation ΔCi (j) of the combustion index Ci with respect to the reference combustion index Ci0 is calculated. Subsequently, a weighting process of the deviation ΔCi (j) is performed, and ΔAF (j) is calculated (steps SS19 and SS19).
20).

【0099】そして、ステップSS21において、フィ
ードバック制御補正係数Kfbが次式により算出される。 Kfb(j) =Kfb(j) +ΔAF(j) 算出されたフィードバック制御補正係数Kfb(j) は、リ
ミッタ手段26により上下限クリップ動作が行なわれ、
所定の範囲を超える場合は、上限もしくは下限の値に丸
められる(ステップSS22)。
Then, in step SS21, the feedback control correction coefficient Kfb is calculated by the following equation. Kfb (j) = Kfb (j) + ΔAF (j) The calculated feedback control correction coefficient Kfb (j) is subjected to upper / lower limit clipping operation by the limiter means 26,
If it exceeds the predetermined range, it is rounded to the upper or lower limit (step SS22).

【0100】これにより、フィードバック制御制御用補
正係数Kfb(j) の設定が完了し、ステップSS23にお
ける燃料噴射時間Tinj の算出が行なわれる。この際に
おいて、学習制御用補正係数Kc としては、ステップS
S16における値が採用され、算出された燃料噴射時間
Tinj は、学習制御用の補正とフィードバック制御用の
補正との双方を行なった状態で値であり、この値による
燃料噴射が行なわれる。
Thus, the setting of the feedback control control correction coefficient Kfb (j) is completed, and the fuel injection time Tinj is calculated in step SS23. At this time, the learning control correction coefficient Kc is set in step S
The value in S16 is adopted, and the calculated fuel injection time Tinj is a value in a state where both the correction for the learning control and the correction for the feedback control have been performed, and the fuel injection based on this value is performed.

【0101】このように、学習制御用の補正とフィード
バック制御用の補正とが所要の重みを持った状態で行な
われることにより、良好な燃料噴射制御が安定して行な
われる。また、燃焼限界制御によるドライバビリティ、
燃費、排ガスの限界運転が実現される。
As described above, since the correction for the learning control and the correction for the feedback control are performed with the required weights, good fuel injection control is stably performed. In addition, drivability by combustion limit control,
Limit operation of fuel consumption and exhaust gas is realized.

【0102】さらに、統計的な燃焼変動を学習するた
め、リーン運転開始の当初から、限界空燃比での運転が
可能となる。
Further, since the statistical combustion fluctuation is learned, the operation at the limit air-fuel ratio becomes possible from the beginning of the lean operation.

【0103】[0103]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の内燃機関
の制御装置によれば、次のような効果ないし利点が得ら
れる。 (1)統計処理した制御データによる燃焼変動要素制御
により、統計的な燃焼変動を学習することができるよう
になり、リーン運転開始の当初から限界空燃比で運転可
能となる。 (2)燃焼限界制御による、ドライバビリティ、燃費、
排ガスの限界運転が実現可能となる。 (3)統計処理による学習制御と、燃焼変動に即応した
フィードバック制御とを、所要の重みで行なえるように
なり、確実な燃料噴射制御と、反応の早い制御との双方
を行ないうるようになる。 (4)燃焼悪化に対応して算出される燃焼悪化指標に基
づき、燃料噴射量の補正が行ないうるようになり、燃焼
悪化に対応した燃料噴射制御が安定して行なわれる。 (5)燃料噴射制御に用いられる燃焼悪化指標を、内燃
機関の燃焼変動に対し良い線型の相関を持つものにする
ことにより、学習制御を行なうに当たって正確な補正を
行なえるようになり、的確な燃料噴射量の補正を安定し
て行ないうるようになる。 (6)単一の燃焼悪化検出による補正を行なわず、確率
的な燃焼悪化への対応を行なうことにより、学習制御を
確実に行なえるようになって、空燃比A/Fのリミット
サイクルの発生を防止できるようになり、リーンバーン
エンジンにおいて、ドライバビリティ、燃費、排ガスの
限界性能を大幅に向上させることができるようになる。 (7)燃焼変動を統計的に処理する場合には、一般に著
しく多数の計測データを必要とし、エンジン制御用コン
ピュータの処理能力では的確な制御を行なえないが、燃
焼悪化指標を導入することにより、従来のエンジン制御
用コンピュータ能力によっても十分な実時間処理による
制御を行なうことができる。 (8)簡便にリーン燃焼限界制御を実現することがで
き、これにより燃費の向上およびNOx低減におおいに
寄与するものである。 (9)筒内圧力のゼロ点較正用の演算が不要になり、し
かも筒内圧力のゲイン管理も不要にすることができ、こ
れにより簡便にエンジンの燃焼状態を評価できるように
なる。
As described above, according to the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the following effects and advantages can be obtained. (1) Statistical combustion fluctuations can be learned by the combustion fluctuation element control based on the statistically processed control data, and the engine can be operated at the limit air-fuel ratio from the beginning of the lean operation. (2) Drivability, fuel efficiency,
Limit operation of exhaust gas can be realized. (3) Learning control by statistical processing and feedback control in response to combustion fluctuation can be performed with required weights, and both reliable fuel injection control and quick reaction control can be performed. . (4) The fuel injection amount can be corrected based on the combustion deterioration index calculated according to the combustion deterioration, and the fuel injection control corresponding to the combustion deterioration can be performed stably. (5) By making the combustion deterioration index used in the fuel injection control have a good linear correlation with the combustion fluctuation of the internal combustion engine, it becomes possible to perform an accurate correction in performing the learning control, and to perform an accurate correction. The fuel injection amount can be corrected stably. (6) The learning control can be reliably performed by responding to the stochastic combustion deterioration without performing the correction by the single combustion deterioration detection, and the generation of the limit cycle of the air-fuel ratio A / F occurs. Can be prevented, and the drivability, fuel efficiency, and the limit performance of exhaust gas can be significantly improved in the lean burn engine. (7) In the case of statistically processing combustion fluctuations, a large number of measurement data are generally required, and accurate control cannot be performed with the processing capability of a computer for engine control. However, by introducing a combustion deterioration index, Control with sufficient real-time processing can be performed even with the conventional engine control computer capability. (8) Lean combustion limit control can be easily realized, which greatly contributes to improvement of fuel efficiency and reduction of NOx. (9) The calculation for the zero point calibration of the in-cylinder pressure becomes unnecessary, and the gain management of the in-cylinder pressure can be made unnecessary, whereby the combustion state of the engine can be easily evaluated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す制御ブロック図であ
る。
FIG. 1 is a control block diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例を示す制御ブロック図であ
る。
FIG. 2 is a control block diagram showing one embodiment of the present invention.

【図3】本装置を装備するエンジンシステムの概略構成
図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an engine system equipped with the present device.

【図4】本発明の一実施例の制御要領を説明するフロー
チャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a control procedure according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例の制御要領を説明するフロー
チャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a control procedure according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例の制御要領を説明するフロー
チャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a control procedure according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例の制御要領を説明するフロー
チャートである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a control procedure according to an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例の制御要領を説明するフロー
チャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a control procedure according to an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施例の制御要領を説明するフロー
チャートである。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a control procedure according to an embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施例の制御要領を説明するフロ
ーチャートである。
FIG. 10 is a flowchart illustrating a control procedure according to an embodiment of the present invention.

【図11】燃焼指標の算出に用いる圧力計測点を説明す
る図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating pressure measurement points used for calculating a combustion index.

【図12】リーン限界近傍での燃焼変動とクランク角度
との関係を説明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship between combustion fluctuation near the lean limit and the crank angle.

【図13】リーン限界近傍での燃焼指標とエンジン出力
との相関を説明する図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a correlation between a combustion index near a lean limit and an engine output.

【図14】燃焼指標,エンジン出力およびエンジン回転
数の関係を説明する図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a relationship among a combustion index, an engine output, and an engine speed.

【図15】エンジンの燃焼変動特性を説明する図であ
る。
FIG. 15 is a diagram illustrating combustion fluctuation characteristics of an engine.

【図16】エンジンの燃焼変動特性を説明する図であ
る。
FIG. 16 is a diagram illustrating combustion fluctuation characteristics of an engine.

【図17】エンジンの燃焼変動特性を説明する図であ
る。
FIG. 17 is a diagram illustrating combustion fluctuation characteristics of an engine.

【図18】エンジンの燃焼変動特性を説明する図であ
る。
FIG. 18 is a diagram illustrating combustion fluctuation characteristics of an engine.

【図19】空燃比と燃焼変動,NOx量との関係を説明
する図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating the relationship between the air-fuel ratio, combustion fluctuation, and NOx amount.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃焼室 2 吸気通路 2a サージタンク 3 排気通路 4 吸気弁 5 排気弁 6 インジェクタ 7 EGR通路 8 EGR弁 9 エアフローセンサ 10 吸気温センサ 11 大気圧センサ 12 スロットルセンサ 13 O2 センサ 14 水温センサ 15 クランク角センサ 16 TDCセンサ 17 筒内圧センサ 18 点火プラグ 20 ECU 21 筒内圧検出手段 22 燃焼指標演算手段 23 比較手段 24 変換手段 25 累積手段 26 リミッタ手段 27 フィードバック判定スイッチ手段 27A フィードバック判定ロジック部 27B スイッチ部 101 燃焼指標データ演算手段 102 積算手段 104 判定手段 201 学習制御判定スイッチ手段 201A 学習制御判定ロジック部 201B スイッチ部 202 リミッタ手段DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Combustion chamber 2 Intake passage 2a Surge tank 3 Exhaust passage 4 Intake valve 5 Exhaust valve 6 Injector 7 EGR passage 8 EGR valve 9 Air flow sensor 10 Intake air temperature sensor 11 Atmospheric pressure sensor 12 Throttle sensor 13 O 2 sensor 14 Water temperature sensor 15 Crank angle Sensor 16 TDC sensor 17 In-cylinder pressure sensor 18 Spark plug 20 ECU 21 In-cylinder pressure detection means 22 Combustion index calculation means 23 Comparison means 24 Conversion means 25 Accumulation means 26 Limiter means 27 Feedback judgment switch means 27A Feedback judgment logic part 27B Switch part 101 Combustion Index data calculation means 102 Integration means 104 Judgment means 201 Learning control judgment switch means 201A Learning control judgment logic unit 201B Switch unit 202 Limiter means

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−153243(JP,A) 特開 平3−37021(JP,A) 特開 平3−50100(JP,A) 特開 昭61−96150(JP,A) 特開 平5−231210(JP,A) 特開 昭63−174548(JP,A) 特開 平2−49955(JP,A) 特開 平3−202660(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 45/00 368 F02D 45/00 301 F02D 45/00 358 F02D 45/00 362 F02D 41/14 330Continuation of front page (56) References JP-A-2-153243 (JP, A) JP-A-3-37021 (JP, A) JP-A-3-50100 (JP, A) JP-A-61-96150 (JP) JP-A-5-231210 (JP, A) JP-A-63-174548 (JP, A) JP-A-2-49955 (JP, A) JP-A-3-202660 (JP, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F02D 45/00 368 F02D 45/00 301 F02D 45/00 358 F02D 45/00 362 F02D 41/14 330

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 内燃機関の出力状態を表すパラメータを
検出するパラメータ検出手段と、 内燃機関の各燃焼ごとに上記パラメータ値に基づき燃焼
変動に相関した燃焼指標データを演算する燃焼指標デー
タ演算手段と、 該燃焼指標データと燃焼悪化判定用閾値とを比較し各燃
焼ごとに内燃機関の燃焼変動調整要素を制御するための
第1の制御情報を算出する第1の制御情報算出手段と、 設定されたサンプリング期間における上記燃焼指標デー
タを統計処理して上記燃焼変動調整要素を制御するため
の第2の制御情報を算出する第2の制御情報算出手段
と、 上記の第1の制御情報および第2の制御情報を用いて上
記燃焼変動要素を制御する制御手段とが設けられたこと
を特徴とする、内燃機関の制御装置。
1. Parameter detection means for detecting a parameter representing an output state of an internal combustion engine; and combustion index data calculation means for calculating combustion index data correlated with combustion fluctuations based on the parameter value for each combustion of the internal combustion engine. First control information calculating means for comparing the combustion index data with a threshold value for determining combustion deterioration and calculating first control information for controlling a combustion fluctuation adjusting element of the internal combustion engine for each combustion. A second control information calculating means for statistically processing the combustion index data in the sampling period to calculate second control information for controlling the combustion fluctuation adjusting element; and a first control information and a second control information. And a control means for controlling the combustion variation element using the control information of (1).
【請求項2】 上記第1の制御情報による上記燃焼変動
要素の制御幅より上記第2の制御情報による上記燃焼変
動要素の制御幅が広くなるように上記の第1の制御情報
および第2の制御情報のそれぞれに制限値が設けられて
いることを特徴とする、請求項1記載の内燃機関の制御
装置。
2. The first control information and the second control information so that a control width of the combustion fluctuation element by the second control information is wider than a control width of the combustion fluctuation element by the first control information. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a limit value is provided for each of the control information.
【請求項3】 内燃機関の運転状態があらかじめ設定さ
れた第1の運転状態になったことを検出して上記第1の
制御情報算出手段が上記第1の制御情報を算出するとと
もに、上記第1の運転状態において更に他の状況が成立
したときに上記第2の制御情報算出手段による上記第2
の制御情報算出が行なわれるように構成されたことを特
徴とする、請求項1記載の内燃機関の制御装置。
3. The first control information calculating means calculates that the first control information is calculated by detecting that the operating state of the internal combustion engine has reached a first operating state set in advance. When another situation is established in the first operating state, the second control information calculating means performs the second
2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control information is calculated.
【請求項4】 上記燃焼指標データが燃焼悪化判定用閾
値を燃焼悪化側に超えた場合に制御データを積算しこの
積算データを燃焼悪化指標として求める積算手段が上記
第2の制御情報算出手段に設けられたことを特徴とす
る、請求項1記載の内燃機関の制御装置。
4. An integrating means for integrating control data when the combustion index data exceeds a combustion deterioration determination threshold value on the combustion deterioration side and obtaining the integrated data as a combustion deterioration index is provided to the second control information calculating means. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control device is provided.
【請求項5】 上記パラメータ検出手段が燃焼室内圧力
情報を検出する手段として構成され、 且つ、内燃機関の圧縮行程での異なった2点における燃
焼室内圧力情報を第1燃焼室内圧力情報および第2燃焼
室内圧力情報とし、内燃機関膨張行程における燃焼室内
圧力情報を第3燃焼室内圧力情報とした場合に、 上記燃焼指標データ演算手段が、 上記の第3燃焼室内圧力情報と第1,第2燃焼室内圧力
情報の一方の燃焼室内圧力情報との差および上記の第
1,第2燃焼室内圧力情報の差との比を演算することに
より該燃焼指標データを算出する手段として構成された
ことを特徴とする、請求項1記載の内燃機関の制御装
置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein the parameter detecting means is configured to detect pressure information in the combustion chamber, and the pressure information in the combustion chamber at two different points in the compression stroke of the internal combustion engine is converted into the pressure information in the first combustion chamber and the pressure information in the second. When the pressure information of the combustion chamber is used as the pressure information of the combustion chamber and the pressure information of the combustion chamber in the expansion stroke of the internal combustion engine is used as the pressure information of the third combustion chamber, the combustion index data calculating means calculates the pressure information of the third combustion chamber and the first and second combustion chambers. The combustion index data is calculated by calculating the ratio of the difference between the pressure information in the chamber and the pressure information in one of the combustion chambers and the difference between the pressure information in the first and second chambers. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein
【請求項6】 上記パラメータ検出手段が、内燃機関の
燃焼により駆動される回転軸の回転状態を示すデータを
検出する手段として構成されたことを特徴とする、請求
項1記載の内燃機関の制御装置。
6. The control of an internal combustion engine according to claim 1, wherein said parameter detecting means is configured to detect data indicating a rotation state of a rotary shaft driven by combustion of the internal combustion engine. apparatus.
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