首页> 中国专利> 内燃机的汽缸间标准离差检测装置以及缸组间标准离差检测装置

内燃机的汽缸间标准离差检测装置以及缸组间标准离差检测装置

摘要

提供一种内燃机的缸组间标准离差检测装置。该装置具有:开启特性设定装置(57),用于改变各个汽缸(#1~#4)或各个缸组(BL、BR)的进气阀(9)的开启特性;指标检测装置,检测由开启特性设定装置设定的第一开启特性时和小于第一开启特性的第二开启特性时的各个缸组的燃烧状态指标;燃料喷射量标准离差检测装置(27),利用在第一开启特性时由指标检测装置检测出的指标(Xfn),检测各个缸组的燃烧喷射量标准离差;以及开启特性标准离差检测装置(27),利用在第二开启特性时由指标检测装置检测出的指标(Xsn)和由燃料喷射量标准离差检测装置检测出的燃料喷射量标准离差,检测各个缸组的开启特性标准离差。为了消除各汽缸或各个缸组的开启特性标准离差,可以通过开启特性设定装置改变进气阀的开启特性。

著录项

  • 公开/公告号CN1701174A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2005-11-23

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 丰田自动车式会社;

    申请/专利号CN200480000893.4

  • 发明设计人 大塚郁;角冈卓;平工惠三;

    申请日2004-06-17

  • 分类号F02D45/00;

  • 代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司;

  • 代理人樊卫民

  • 地址 日本爱知县丰田市

  • 入库时间 2023-12-17 16:46:38

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2008-04-16

    授权

    授权

  • 2006-04-19

    发明专利公报更正更正 卷:21 号:47 更正项目:申请人 误:丰田自动车式会社 正:丰田自动车株式会社 申请日:20040617

    发明专利公报更正

  • 2006-04-19

    发明专利申请公开说明书更正 卷:21 号:47 页码:扉页 更正项目:申请人 误:丰田自动车式会社 正:丰田自动车株式会社 申请日:20040617

    发明专利申请公开说明书更正

  • 2006-01-18

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2005-11-23

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机的汽缸间标准离差检测装置以及缸组间标准离差检测装置,用来检测具备用于改变流入内燃机,尤其是流入汽缸中的空气量的开启特性设定装置的内燃机的汽缸间的开启特性、例如作用角和/或提升量的标准离差和燃料喷射量的标准离差。

背景技术

近年来,开发出一种通过使设置在多个汽缸上的进气阀的包括作用角和/或提升量的开启特性可变,来控制内燃机的进气量的开启特性控制装置。例如在特开2002-155779号公报所公开的内燃机中,通过将作用角和/或提升量设定得较小,与现有的内燃机相比,既可减少泵损耗又可节省燃油费用。

但是,无论是具备上述的改变开启特性的开启特性控制装置的内燃机,还是现有技术的内燃机,均可能由于汽缸间的作用角和/或提升量调整不良而产生偏差,或者各汽缸上产生的不同量的沉积物附着在各汽缸的阀门等处。因此,在具备上述的开启特性控制装置的内燃机中,在通过开启特性控制装置将作用角和/或提升量设定得较小的情况下,基于调整不良的进气量的变化量在汽缸间大得无法忽视,其结果是,有时甚至会对操纵性及排放物造成不良影响。因此必须在各汽缸间准确地检测出包括作用角和/或提升量的开启特性的标准离差。

此外,汽缸间的燃烧状态的指标偏差也含有燃料喷射量的标准离差。因此,如果不考虑燃料喷射量的汽缸间标准离差,就无法准确检测出包括作用角和/或提升量的开启特性标准离差。所以,当产生汽缸间的燃料喷射量的标准离差时,需要在正确检测此项的基础上检测出开启特性的标准离差。

本发明即是鉴于以上情况所作出的,其目的在于提供一种可检测出汽缸间的开启特性的标准离差与燃料喷射量的标准离差的产生的内燃机的汽缸间标准离差检测装置以及缸组间标准离差检测装置。

发明内容

为实现上述目的,根据第1项发明提供的内燃机的汽缸间标准离差检测装置,具有改变进气阀的作用角或提升量的开启特性设定装置,该开启特性设定装置可设定第一开启特性和作用角或提升量小于该第一开启特性时的第二开启特性;此外,还具有:计算装置,在由上述开启特性设定装置设定的第一开启特性时和第二开启特性时,检测出各汽缸内的燃烧状态指标,并且计算出各汽缸的上述指标与基准值的偏差;和利用由上述计算装置计算出的第一开启特性时的各个汽缸的偏差和第二开启特性时的各个汽缸的偏差,检测汽缸间的标准离差检测装置。

即,根据第1项发明,在检测开启特性标准离差时,不仅计算出在第二开启特性时相对于基准值的偏差,还计算出在第一开启特性时相对于基准值的偏差。于是,根据两种不同的开启特性中的燃烧状态指标计算出各汽缸的偏差,利用这些偏差进行校正,从而可以准确检测出各汽缸间的标准离差。

根据第2项发明提供的内燃机的汽缸间标准离差检测装置,具有改变进气阀的作用角或提升量的开启特性设定装置,该开启特性设定装置可设定第一开启特性和作用角或提升量小于该第一开启特性时的第二开启特性;此外,还具有:计算装置,在由上述开启特性设定装置设定的第一开启特性时和第二开启特性时,检测出各汽缸内的燃烧状态指标,并且计算出各汽缸的上述指标与燃烧状态指标的平均值的偏差;和检测装置,利用由上述计算装置计算出的第一开启特性时的各个汽缸的偏差和第二开启特性时的各个汽缸的偏差,检测出汽缸间的标准离差。

即,根据第2项发明,在检测开启特性标准离差时,不仅计算出在第二开启特性时相对于汽缸间的平均值的偏差,还计算出在第一开启特性时相对于汽缸间的平均值的偏差。于是,根据两种不同的开启特性中的燃烧状态指标计算出各汽缸的偏差,利用这些偏差进行校正,从而可以准确检测出汽缸间的标准离差。

根据第3项发明,在第1项或第2项发明中,利用由所述开启特性设定装置设定的第一开启特性时的各个汽缸的偏差,检测出燃料喷射量的标准离差,利用所述第二开启特性时的各个汽缸的偏差,检测出开启特性的标准离差。

即,根据第3项发明,不仅可以检测出开启特性的标准离差,还可以检测出是否产生喷射量的标准离差。

根据第4项发明,在第3项发明中,当利用由所述开启特性设定装置设定的第二开启特性时的各个汽缸的偏差,检测出开启特性的标准离差时,校正第一开启特性时检测出的各个汽缸的燃料喷射量的标准离差量。

即,根据第4项发明,可以消除燃料喷射量的标准离差而准确检测出开启特性的标准离差。

根据第5项发明,在第1项~第4项中的任意一项发明中,当利用所述检测装置检测出汽缸间的标准离差时,通过控制使由上述开启特性设定装置设定的第1和第二开启特性时的运转条件相同。

即,在第5项发明中,为了可以通过将燃烧状态指标设定为基本相同而更准确地校正、检测标准离差,使运转条件相同,由此,可以得到与第1项~第4项发明相同的作用和效果。

根据第6项发明,在第5项发明中,所述运转条件为转速和转矩。

即,根据第6项发明可以得到与第1项至~第5项发明基本相同的作用与效果。

根据第7项发明,在第5项或第6项发明中,当利用所述检测装置检测汽缸间的标准离差时,在内燃机空转状态下实施。

即,根据第7项发明,为了改善检测频率与检测质量(旋转变化很大),最好能在空转状态下进行检测,由此,可以得到与第1项~第6项发明基本相同的作用与效果。

根据第8项发明,在第1项或第2项发明中,所述燃烧状态指标包括内燃机的空燃比,旋转变化及燃烧压力中的至少一项。

即,根据第8项发明,可通过比较简单的结构准确检测出开启特性的标准离差和燃料喷射量的标准离差的有无。

根据第9项发明,在第1项或第2项发明中,为了消除由所述检测装置检测出的汽缸间的标准离差而改变所述进气阀的开启特性。

即,根据第9项发明,由于仅改变所检测出的汽缸间的开启特性标准离差部分而不包括燃料喷射量标准离差,所以可进行更精确的控制,由此,可以避免对操纵性和排放物造成不良影响。

根据第10项发明提供的内燃机汽缸的标准离差检测装置,具有:开启特性设定装置,用于改变进气阀的开启特性;指标检测装置,检测由该开启特性设定装置设定的第一开启特性时和小于该第一开启特性的第二开启特性时的所述各汽缸的燃烧状态指标;燃料喷射量标准离差检测装置,利用在所述第一开启特性时由所述指标检测装置检测出的所述燃烧状态指标,检测出所述各个汽缸的燃料喷射量标准离差;和开启特性标准离差检测装置,利用在所述第二开启特性时由所述指标检测装置检测出的所述燃烧状态指标和由所述燃料喷射量标准离差检测装置检测出的燃料喷射量标准离差,检测所述各个汽缸的开启特性标准离差。

即,根据第10项发明,由于根据第一开启特性时的燃烧状态指标检测出每个汽缸的燃料喷射量标准离差,使第二开启特性时的燃烧状态指标中不再含有燃料喷射量标准离差,所以可以准确地检测每个汽缸的开启特性标准离差。

根据第11项的发明,在第10项发明中,所述开启特性设定装置可以改变各个汽缸的进气阀的开启特性;为了消除由所述开启特性标准离差检测装置检测出的各个汽缸的开启特性标准离差,通过所述开启特性设定装置改变所述各个汽缸的所述进气阀的开启特性。

即,根据第11项发明,由于仅改变所检测出的汽缸间的开启特性标准离差部分而不包括燃料喷射量标准离差,所以可进行更精确的控制,由此,可以避免对操纵性和排放物造成不良影响。

根据第12项发明,在第10项或第11项发明中,所述燃烧状态指标包括内燃机的空燃比、旋转变化以及燃烧压力中的至少一项。

即,根据第12项发明,可以通过比较简单的结构准确地检测出开启特性的标准离差和燃料喷射量的标准离差的有无。

根据第13项发明提供的内燃机的缸组间标准离差检测装置,具有:开启特性设定装置,改变各个缸组的进气阀的开启特性;指标检测装置,检测由该开启特性设定装置设定的第一开启特性时和小于该第一开启特性的第二开启特性时的所述各个汽缸的燃烧状态指标;燃料喷射量标准离差检测装置,利用在所述第一开启特性时由所述指标检测装置检测出的所述燃烧状态指标,检测出所述各个汽缸的燃料喷射量标准离差;以及开启特性标准离差检测装置,利用在所述第二开启特性时由所述指标检测装置检测出的所述燃烧状态指标,和由所述燃料喷射量标准离差检测装置检测出的燃料喷射量标准离差,检测出所述各个汽缸的开启特性标准离差,并在每个缸组上平均化处理所述各汽缸的开启特性标准离差,从而检测出每个缸组的开启特性标准离差。

即,根据第13项发明,由于根据第一开启特性时的燃烧状态指标检测出每个汽缸的燃料喷射量标准离差,并使第二开启特性时的燃烧状态指标中不包括燃料喷射量标准离差而检测出每个汽缸的开启特性标准离差,所以可以通过在每个缸组上平均化处理所述每个汽缸的开启特性标准离差,准确地检测出缸组间的开启特性标准离差。

根据第14项发明提供的内燃机的缸组间标准离差检测装置,具有:开启特性设定装置,用于改变各个缸组的进气阀的开启特性;指标检测装置,检测由该开启特性设定装置设定的第一开启特性时和小于该第一开启特性的第二开启特性时的所述各个缸组的燃烧状态指标;燃料喷射量标准离差检测装置,利用在所述第一开启特性时由所述指标检测装置检测出的所述燃料状态的指标,检测出所述各个缸组的燃料喷射量标准离差;以及开启特性标准离差检测装置,利用在所述第二开启特性时由所述指标检测装置检测出的所述燃烧状态指标,和由所述燃料喷射量标准离差检测装置检测出的燃料喷射量标准离差,检测出所述各个缸组的开启特性标准离差。

即,根据第14项发明,由于根据第一开启特性时的燃烧状态指标检测出每个缸组的燃料喷射量标准离差,并使第二开启特性时的燃烧状态指标中不包括燃料喷射量标准离差,所以可以准确检测出每个缸组的开启特性标准离差。

根据第15项发明,在第13项或第14项发明中,为了消除由所述开启特性标准离差检测装置检测出的所述各个缸组的开启特性标准离差,通过所述开启特性设定装置改变所述各个缸组的所述进气阀的开启特性。

即,根据第15项发明,由于仅改变检测出的缸组间的开启特性标准离差部分而不包括燃料喷射量标准离差,所以可以进行更精确的控制,由此,可以避免对操纵性和排放物造成不良影响。

根据第16项发明,在第13项或14项发明中,所述燃烧状态指标包括内燃机的空燃比,旋转变化以及燃烧压力中的至少一项。

即,根据第16项发明,可以通过比较简单的结构准确地检测出开启特性的标准离差和燃料喷射量标准离差的有无。

附图说明

图1是装载有本发明的开启特性控制装置的火花点火式内燃机的剖面图。

图2是包含图1所示的内燃机的进气系统等的概略结构图。

图3是辅助驱动机构的透视图。

图4是表示开启特性控制装置的概略结构的说明图。

图5是表示本发明的内燃机的汽缸间标准离差检测装置的工作程序的流程图。

图6a是用于说明本发明的燃烧状态指标的例子的图,表示曲柄角速度。

图6b是用于说明本发明的燃烧状态指标的例子的图,表示曲柄转角旋转90°所需要的时间。

图7a是用于说明本发明的燃烧状态指标的例子的图,表示排气空燃比。

图7b是用于说明本发明的燃烧状态指标的例子的图,表示汽缸内压力。

图8a是表示规定值C1的映像的图。

图8b是表示规定值C2的映像的图。

图9a是表示第一开启特性时的指标Xfn的图。

图9b是表示第二开启特性时的指标Xsn的图。

图10a是表示另一种情况下的第一开启特性时的指标Xfn的图。

图10b是表示另一种情况下的第二开启特性时的指标Xsn的图。

图11是用于说明在图5的步骤102中为肯定判断时的另外三种模型的流程图。

图12a是表示进入图11的步骤203时的指标Xfn的图。

图12b是表示进入图11的步骤203时的指标Xsn的图。

图12c是表示进入图11的步骤203时的新指标Xsn′的图。

图13a是表示进入图11的步骤204时的指标Xfn的图。

图13b是表示进入图11的步骤204时的指标Xsn的图。

图13c是表示进入图11的步骤204时的新指标Xsn′的图。

图14a是表示可进入图11的步骤205的一种情况下的指标Xfn的图。

图14b是表示可进入图11的步骤205的一种情况下的指标Xsn的图。

图14c是表示可进入图11的步骤205的一种情况下的新指标Xsn′的图。

图15是装载有本发明的开启特性控制装置的另一火花点火式内燃机的横剖面图。

图16是从正面观察图15所示的内燃机时的纵剖面图。

图17是表示图15和图16所示的内燃机的缸组间标准离差检测装置的工作程序的流程图。

图18a是用于说明求出偏差ΔXsL和偏差ΔXsR的方式的图。

图18b是用于说明求出偏差ΔXsL和偏差ΔXsR的方式的另一图。

图19是表示图15和图16所示的内燃机的缸组间标准离差检测装置的工作程序的另一流程图。

图20是表示图15和图16所示的内燃机的缸组间标准离差检测装置的工作程序的另一流程图。

图21是表示图15及图16所示的内燃机为消除缸组间的标准离差所进行的工作程序的流程图。

图22是表示在四汽缸内燃机中各汽缸都具有开启特性控制装置的情况下,为消除汽缸间标准离差所进行的工作程序的流程图。

具体实施方式

下面,参照附图说明本发明的实施方式。在以下附图中,对于相同部件标注相同标号。为便于理解,适当改变了这些附图的比例。

图1是装载有本发明的汽缸间标准离差检测装置的火花点火式内燃机的剖面图;图2是包括图1所示的内燃机的进气系统等的概略结构图。另外,本发明的汽缸间标准离差检测装置也可装载在汽缸内喷射型的火花点火式内燃机和压燃式柴油机上。

从图1及图2可知,内燃机主体1具有汽缸体2、在该汽缸体2内往复动作的活塞3和安装在汽缸体2上的汽缸盖4。此外,在汽缸盖4上设有火花塞55。在汽缸体2中形成后述的4个汽缸5,在各汽缸5内形成由汽缸体2、活塞3、汽缸盖4划分成的燃烧室6。

各燃烧室6与汽缸盖4内形成的进气口7和排气口8相通。在燃烧室6与进气口7之间配置进气阀9,进气阀9开闭燃烧室6与进气口7之间的流路。另外,在燃烧室6与排气口8之间配置排气阀10,排气阀10开闭燃烧室6与排气口8之间的流路。进气阀9可经由后述的辅助驱动机构11与摇臂12,通过进气凸轮13进行提升;排气阀10可经由摇臂14通过排气凸轮15进行提升。进气凸轮13安装在进气凸轮轴16上,而排气凸轮15则安装在排气凸轮轴17上。

电子控制单元(ECU)27由通过双向总线相互连接只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)、微处理器(CPU)、输入口以及输出口的公知结构的微型电子计算机构成。在ECU27上除气流计19之外,还连接有产生与加速踏板的踏入量(以下称为加速踏板踏入量)成比例的输出电压的负载传感器29和曲轴每旋转一定角度(例如30°)即产生输出脉冲的曲柄转角传感器30等各种传感器。此外,还连接有火花塞55及燃料喷射阀(未图示)、节气门56等并控制其工作。在本实施方式中,节气门56的开度可以与加速踏板踏入量无关地进行改变,并可以通过调整节气门开度来控制进气压力。此外,ECU27还通过与包含后述的辅助驱动机构11而构成的开启特性控制装置57交换信号,实行开启特性控制装置57的控制,以及作为进气阀9的开启特性的作用角及提升量的控制。而在图2中,52表示进气管,53表示平衡箱。

如图2所示,本实施方式中的内燃机1为四汽缸,其排气通路首先分别将来自第一汽缸(#1)的排气通路41与来自第四汽缸(#4)的排气通路44,以及来自第二汽缸(#2)的排气通路42与来自第三汽缸(#3)的排气通路43合流之后形成两个排气通路45、46,然后再将二者合流而形成一个排气通路47。而且,在米自第一汽缸的排气通路41与来自第四汽缸的排气通路44合流的部分,即形成两个通路的排气通路45、46中的一个排气通路45上,设置第1空燃比传感器58a。同样地,在来自第二汽缸的排气通路42与来自第三汽缸的排气通路43的合流部分,即在形成两个通路的排气通路45、46中的一个排气通路46上,设置第2空燃比传感器58b。这些空燃比传感器58a、58b与ECU27相连,将检测出的空燃比的信息提供给ECU27。此外,在形成一个排气通路的部分47上设置排气净化装置59。

下面参照图3及图4,对上述辅助驱动机构11以及包含该结构而构成的开启特性控制装置57进行说明。图3是上述辅助驱动机构11的透视图;图4是表示上述开启特性控制装置57的概略结构的说明图。在此,上述辅助驱动机构11具有与特开2001-263015号公报所述的辅助驱动机构相同的结构,由于所谓的摆动凸轮机构已是公知的技术,所以以下仅做简单说明。在内燃机的每个汽缸上设置图3所示的辅助驱动机构11。因此,在四汽缸内燃机情况下的本实施方式中,有4个辅助驱动机构11。

辅助驱动机构11具有圆筒形的输入部21、沿该输入部21的轴线方向配置在输入部22一侧的圆筒形的第1摆动凸轮22以及沿该输入部21的轴线方向配置在与上述一侧相反的另一侧的圆筒形的第2摆动凸轮23。上述输入部21、摆动凸轮22、23具有以其轴线为中心沿轴线方向延伸的圆筒形贯穿孔,支撑管24贯穿该贯穿孔。输入部21、摆动凸轮22、23分别支持在该支撑管24上,并能够以该支撑管24为中心各自转动。支撑管24固定在汽缸盖4上。此外,支撑管24具有以其轴线为中心沿轴线方向延伸的圆筒形贯穿孔,控制轴25贯穿该贯穿孔。控制轴25可在支撑管24的贯穿孔内沿支撑管24的轴线方向滑动。

支臂21a、21b由输入部21的外圆面向输入部21的径向延伸,在上述支臂21a、21b的前端之间配置滚筒21c。滚筒21c,如图1所示,抵接在进气凸轮13的凸轮面13a上,于是,输入部21根据凸轮面13a的形状围绕支撑管24转动。另一方面,凸头22a、23a由摆动凸轮22、23的外圆面向摆动凸轮22、23的径向延伸,上述凸头22a、23a可与摇臂12抵接。

另外,输入部21及摆动凸轮22、23和控制轴25之间通过一定的控制结构(未图示)接合。该控制结构,当使控制轴25相对于支撑管24相对移动时,则使输入部21与摆动凸轮22、23朝相反的方向转动而构成。尤其是在本实施方式中,若使控制轴25相对于支撑管24朝方向D1移动,则输入部21与摆动凸轮22、23转动,从而使输入部21的滚筒21c与摆动凸轮22、23的凸头22a、23a之间的相对角度变大;若使控制轴25相对于支撑管24朝与上述方向D1相反的方向D2移动,则输入部21与摆动凸轮22、23转动,从而使输入部21的滚筒21c与摆动凸轮22、23的凸头22a、23a之间的相对角度变小。滚筒21c与凸头22a、23a的相对角度变大时,则滚筒21c与凸头22a、23a的间隔变长;相反,滚筒21c与凸头22a、23a的相对角度变小时,则滚筒21c与凸头22a、23a的间隔变短。

另外,由图1可知,进气阀9通过凸轮13提升的量根据滚筒21c与凸头22a、23a的间隔而改变,即,若滚筒21c与凸头22a、23a的间隔变长,滚筒21c与进气凸轮13的凸轮峰部13b抵接时,凸头22a、23a提升进气阀9的期间变长,并且提升量增多。相反,若滚筒21c与凸头22a、23a的间隔变短,滚筒21c与进气凸轮13的凸轮峰部13b抵接时,凸头22a、23a提升进气阀9的期间变短,并且提升量减少。即,滚筒21c与凸头22a、23a的间隔变大时,则进气阀9的作用角变大,并且进气阀9的提升量也变大;另一方面,滚筒21c与凸头22a、23a的间隔变短时,进气阀9的作用角变小,并且进气阀9的提升量也变小。

因此,在辅助驱动机构11中,如果使控制轴25朝第1方向D1移动,则进气阀9的作用角变大,并且进气阀9的提升量也变大;如果使控制轴25朝第2方向D2移动,则进气阀9的作用角变小,并且进气阀9的提升量也变小。而在本实施方式中,如上所述,作为开启特性的作用角与提升量有一定的关系,但在其他实施方式中,作为开启特性,也可以仅改变作用角或提升量。

如上所述,由于本实施方式为四汽缸内燃机,所以具有四个上述辅助驱动机构11。如图4所示,串连排列、配置四个辅助驱动机构11,所有的辅助驱动机构11均设置在一个支撑管24和一个控制轴25上。因此,在开启特性控制装置57正常工作的情况下,所有汽缸均可得到同样的开启特性。

如图4所示,上述控制轴25的一端连接有电动执行机构26,由此可以控制控制轴25的位置。该电动执行机构26与ECU27相连,并受其控制。即,在本实施方式中,可以由ECU27控制电动执行机构26,并使控制轴25的位置在其轴线方向上移动,从而可以改变滚筒21c与凸头22a、23a的间隔而连续控制作为进气阀9的开启特性的作用角与提升量。

在控制轴25的另一端附近,配置用于检测控制轴25的轴线方向的位置的位置传感器28。可通过该位置传感器28检测出控制轴25的位置。该位置传感器28与ECU27相连,并将由位置传感器28检测出的控制轴25的位置信息提供给ECU27。另外,如上所述,由于在本实施方式中是通过控制控制轴25的位置来改变滚筒21c与凸头22a、23a的间隔,从而控制作为进气阀9的开启特性的作用角与提升量的,所以上述位置传感器28也可以说是用于检测上述开启特性的开启特性传感器。

本实施方式的内燃机,在上述结构中,根据来自各种传感器的信号通过ECU27实施燃料喷射量控制、点火时间控制、进气量控制等各种控制。尤其关于进气量控制,更详细地说,是通过ECU27控制上述开启特性控制装置57和上述节气门56而进行的。即,在本实施方式中,由于可以通过上述开启特性控制装置57连续控制作为进气阀9的开启特性的作用角与提升量,并可以通过节气门56控制进气压力,所以通常可以通过协调控制开启特性(提升量、作用角)和进气压力来控制进气量。

图5是表示本发明的内燃机的汽缸间标准离差检测装置的工作程序的流程图。在进气量维持一定的正常运转情况下,例如在预热后的空转时由ECU实施图5所示的程序100。在程序100的步骤101中,检测出各汽缸的将开启特性设为第一开启特性(以下称作第一开启特性)时的燃烧状态的指标,即与燃烧状态相关地进行变动的指标(以下称作“燃烧状态指标”或“指标”)Xfn(以下,将第一开启特性时的第一汽缸的燃烧状态指标表示为Xf1,将第二、第三、第四汽缸的上述指标分别表示为Xf2、Xf3、Xf4。此外,统一表示时,表示为Xfn)。在该第一开启特性中当作用角和/或提升量较大的情况下,可以选择开启特性的标准离差小得可以忽略的情况。因此,在第一开启特性时,进气量较多。而在利用开启特性控制装置仅控制作用角和提升量中的一个的实施方式中,可使作用角或提升量较大。

在此,对燃烧状态指标进行说明。图6a、图6b、图7a和图7b分别是用于说明本发明中的燃烧状态指标的例子的图,在上述附图中,分别表示内燃机转速变化、曲柄转角旋转90°时所需的时间(下面称为“T90”)、排气空燃比(下面有时称为“A/F”)以及汽缸内压力。

首先对如图6a所示将内燃机转速变化作为燃烧状态指标时的情况进行说明。关于内燃机转速变化,由于可根据来自曲柄转角传感器30的信号求出内燃机转速的时效变化,所以通过利用与曲柄转角的关系对其进行分析,即可求出与各汽缸中的爆发对应的旋转变化(例如各汽缸中的即将点火前的内燃机转速与点火后的峰值转速之差)。并且,可以将该值设定为与各汽缸对应的内燃机转速变化。在图6a中,纵轴表示曲柄角速度,横轴表示由上止点TDC的曲柄转角。图6a所示的实线YA0表示正常运转时的曲柄角速度,两条虚线YA1、YA2则表示从正常运转时起分别向延迟角一侧和提前角一侧偏移时的曲柄角速度。如图6a所示,将从实线YA0和虚线YA1、YA2中的上止点TDC到90°的曲柄角速度的位移分别表示为内燃机转速变化XA0、XA1、XA2。此处的XA0相当于后述的基准值X。此外,还将正常运转时的内燃机转速变化XA0与处于延迟角一侧时的内燃机转速变化XA1之差表示为ΔXA1,将正常运转时的内燃机旋转变化XA0与处于提前角一侧时的内燃机转速变化XA2之差表示为ΔXA2。当采用内燃机转速变化作为燃烧状态的指标时,图5的步骤101中的指标Xfn相当于图6a中的XA1、XA2。此外,后述的步骤104中的改变开启特性情况下的指标Xsn也相当于图6a中的XA1、XA2。

同样地,对如图6b所示采用曲柄转角旋转90°所需的时间T90作为燃烧状态指标时的情况进行说明。可根据由图2所示的曲柄转角传感器30得到的曲柄转角,由ECU计算出上述T90。在图6b中纵轴表示活塞3的位置,用单点划线表示上止点TDC与下止点BDC。图6b的横轴表示从上止点TDC起的时间。图6b所示的实线YB0表示正常运转时的活塞3的位置,两条虚线YB1、YB2则表示从通常运转时分别向时间延迟一侧与时间提前一侧偏移时的活塞3的位置。在图6b中,在上止点TDC与下止点BDC之间的中心,用虚线表示从上止点TDC到曲柄转角90°时的活塞3的位置。如图6b所示,分别用XB0、XB1、XB2表示实线YB0以及虚线YB1、YB2上的从上止点TDC到90°的位移T90。此处的YB0相当于后述的基准值X。另外,用ΔXB1表示通常运转时的位移XB0与作为处于时间延迟一侧时的T90的XB1之差,用ΔXB2表示通常运转时的XB0与作为处于时间提前一侧时的T90的XB2之差。图6b虽然表示曲柄转角旋转90°所需的时间T90,但是采用曲柄转角旋转120°、180°、360°所需的时间T120、T180、T360等情况也包含在本发明的范围内。当采用T90作为燃烧状态指标时,图5的步骤101中的指标Xfn相当于图6b中的XB1、XB2。此外,后述的步骤104中的改变开启特性情况下的指标Xsn也相当于图6b中的XB1、XB2。

下面利用图7a,对采用空燃比A/F作为燃烧状态指标时的情况进行说明。关于空燃比,由于在本实施方式中如上所述在排气系统中设置了两个空燃比传感器58a、58b,所以通过利用与曲柄转角的关系分析由上述传感器检测出的空燃比的时效变化即可求出各个汽缸中的空燃比。另外,也可以在每个汽缸的排气通路41、42、43、44上分别设置空燃比传感器,由此求出每个汽缸的空燃比。在图7a中,纵轴表示空燃比A/F,横轴表示曲柄转角。图7a所示的实线YC0表示正常运转时的空燃比A/F,两条虚线YC1、YC2则表示从通常运转时分别向稀空燃比一侧和浓空燃比一侧偏移时的空燃比A/F。如图7a所示,分别用XC0、XC1、XC2表示实线YC0及虚线YC1、YC2上的某个曲柄转角处的空燃比A/F。此处的XC0相当于后述的基准值X。此外,用ΔXC1表示通常运转时的空燃比XC0与处于浓空燃比一侧时的空燃比XC1之差,用ΔXC2表示通常运转时的空燃比XC0与处于稀空燃比一侧时的空燃比XC2之差。当采用空燃比作为燃烧状态指标时,图5的步骤101中的指标Xfn相当于图7a中的XC1、XC2。此外,后述的步骤104中的改变开启特性情况下的指标Xsn也相当于图7a中的XC1、XC2。

同样地,利用图7b对采用汽缸内压力作为燃烧状态指标时的情况进行说明。在图7b中,纵轴表示汽缸内压力,横轴表示曲柄转角。图7b中纵轴表示汽缸内压力,横轴表示曲柄转角。图7b中所示的实线YD0表示正常运转时的汽缸内压力,两条虚线YD1、YD2表示从正常运转时分别向高压一侧和低压一侧偏移时的汽缸内压力。如图7b所示,在实线YD0以及虚线YD1、YD2上分别用XD0、XD1、XD2表示得到汽缸内最大压力(燃烧压力)时的汽缸内压力。这里的XD0相当于后述的基准值X。另外,用ΔXD1表示通常运转时的汽缸内压力XD0与处于高压一侧时的汽缸内压力XD1之差,用ΔXD2表示通常运转时的汽缸内压力XD0与处于低压一侧时的汽缸内压力XD2之差。当采用汽缸内压力作为燃烧状态指标时,图5的步骤101中的指标Xfn相当于图7b中的XD1、XD2。此外,后述的步骤104中的指标Xsn,在变改变开启特性的情况下也相当于图7b中的XD1、XD2。

如上所述,在本发明中,作为燃烧状态的指标,可以采用内燃机转速变化、T90、空燃比以及汽缸内压力(燃烧压力),由此,如后文所述通过比较简单的结构即可准确检测出开启特性的标准离差的有无。此外,也可同时检测出上述各项指标中的多个指标,并分别作为上述燃烧状态的指标使用。

在图5所示的步骤101中,检测出各汽缸的第一开启特性时的上述燃烧状态的指标Xfn时,则进入步骤102。在步骤102中,计算出在步骤101中得到的上述指标Xfn与关于该指标所预定的基准值Xfr之差(更详细地说,是与预定的基准值的差值的大小)的绝对值,并判断该差值的绝对值是否大于规定值C1。该基准Xfr是关于其燃烧状态的指标在各种运转状态下的正常值或目标值,可预先通过试验等求出并映像化后存储到ECU27中。即,例如预先设定为根据内燃机转速、加速踏板开度等得出当时的燃烧状态的指标的基准值Xfr。此外,上述步骤101中的规定值C1是大于0的值。图8a是表示规定值C1的映像的图,如图8a所示,规定值C1作为负载L和内燃机转速N的函数,以映像的形式存储在ECU27内。后述的其他测定值也同样在映像化后存储到ECU27中。在ECU27中,当判断为指标Xfn与基准值Xfr之差的绝对值(|Xfn-Xfr|)大于规定值C1时,进入步骤103;当判断为该差值的绝对值(|Xfn-Xfr|)小于规定值C1时,进入步骤104。另外,规定的基准值Xfr也可以是从Xf1到Xf4的平均值Xfavg(=∑Xfn/n)。

在步骤103中计算出各汽缸的在步骤101中得出的上述指标Xfn与关于该指标所预定的基准值Xfr之差(更详细地说,是与预定的基准值之差的大小)ΔXfn。该基准值Xfr是关于其燃烧状态的指标在各种运转状态下的正常值或目标值,预先通过试验等求出并在映像化后存储到ECU27中。即,例如预先设定为可以根据内燃机转速、加速踏板开度等得出当时的燃烧状态的指标的基准值Xfr。通过步骤103可以得出各汽缸(第一~第四汽缸)的燃烧状态的指标Xfn与基准值Xfr之差(即各汽缸的偏差)ΔXfn(即ΔXf1=Xf1-Xfr,ΔXf2=Xf2-Xfr,ΔXf3=Xf3-Xfr,ΔXf4=Xf4-Xfr)。由于第一开启特性时的指标Xfn如后文所述表示燃料喷射量的标准离差的影响,所以根据基准值Xfr计算出偏差ΔXfn,即可得知燃料喷射量的标准离差。

在本实施方式中,图6a~图7b中的通常运转时的值,例如XA0相当于基准值Xfr。而且,该XA0与各汽缸中的值,例如与XA1之差ΔXA1可作为偏差ΔXfn计算出。因此,图6a中的ΔXA1、ΔXA2相当于步骤103中的偏差ΔXfn。同样地,图6b中的ΔXB1、ΔXB2、图7a中的ΔXC1、ΔXC2以及图7b中的ΔXD1、ΔXD2也相当于偏差ΔXfn。此外,在图6a、图6b、图7a及图7b中虽然只表示两个汽缸,但实际上关于其他汽缸、例如四汽缸情况下的其余两个汽缸可计算出同样的偏差。而在其他实施方式中,也可以计算出相对于各汽缸所得出的上述指标Xfn的平均值Xfavg(=∑Xfn/n),将平均值Xfavg与各指标Xfn的偏差(=Xfavg-Xfn)作为偏差ΔXfn或后述的ΔXsn。

接着在步骤104中,可分别检测出各汽缸的将开启特性设为第二开启特性时的燃烧状态的指标Xsn。这是与图5的控制程序的步骤101相同的控制步骤。在通过本控制程序实行的控制中,同样在该第二开启特性中使作用角和/或提升量小于上述第一开启特性时。因此,在第二开启特性时,进气量较小。而当利用开启特性控制装置仅控制作用角与提升量中的一个时,使作用角或提升量小于上述第一开启特性时。

此外,可以使在步骤104中把开启特性设定为第二开启特性时的进气量、转速以及内燃机负载,与在步骤101中开启特性为第一开启特性时相同。即,如果开启特性控制装置57正常工作,则可通过控制节气门56使得在各种开启特性时进气量等均相同。显然,可以使在步骤104中检测出的燃烧状态的指标Xsn与在步骤101中检测出的燃烧状态的指标Xfn为相同类型。

当在步骤104中检测出各汽缸在第二开启特性时的上述燃烧状态的指标Xsn时,则进入步骤105。在步骤105中求出指标Xfn与基准值Xfr之差(Xfn-Xfr),进而判断该差值的绝对值|Xfn-Xfr|是否大于规定值C1′。步骤105中的规定值C1′为大于0的值。与上述的规定值C1相同地,规定值C1′也可作为负载L及内燃机转速N的函数,以映像的形式存储在ECU27中。另外,在通过步骤103的情况下,也可以直接利用偏差ΔXfn的绝对值。在步骤105中,当判断为绝对值|Xfn-Xfr|大于规定值C1′时,进入步骤106;当判断为绝对值|Xfn-Xfr|并不大于规定值C1′时,进入步骤107。

在此,对上述步骤105中的上述判断进行说明。虽然当开启特性控制装置57中存在标准离差时,即开启特性存在标准离差时,汽缸间的进气量产生差值,但是很显然,作用角及提升量越小,其影响越大。另一方面,作用角及提升量越大,对基于开启特性的标准离差的指标的影响越小。而且,如果作用角及提升量达到某种程度的数值以上时,可以认为开启特性标准离差的影响几乎可以忽略不计。因此,当作用角及提升量较大时,即在第一开启特性时检测出对上述指标有影响时,即可判断出其原因并不在于开启特性控制装置57的标准离差,而在于开启特性控制装置57以外的部分,在本发明中为燃料喷射装置的燃料喷射量的标准离差。即,如步骤105所示,当指标Xfn与基准值Xfr的差值(Xfn-Xfr)的绝对值|Xfn-Xfr|大于规定值C1′时,可以判断为产生燃料喷射量的标准离差。另一方面,当作用角及升量较小时,即在第二开启特性时产生对上述指标的影响时,其原因并非仅在于产生了开启特性控制装置57的开启特性标准离差,还在于混有开启特性控制装置57以外的部分的燃料喷射装置的燃料喷射量的标准离差。

而且,当指标Xfn与基准值Xfr之差(Xfn-Xfr)的绝对值|Xfn-Xfr|大于规定值C1′时,进入步骤106。在步骤106中,通过从在步骤104中计算出的第二开启特性时的指标Xsn中,减去指标Xfn与基准值Xfr之差(Xfn-Xfr),计算出各个汽缸的关于第二开启特性的新指标Xsn′(=Xsn-(Xfn-Xfr))。例如在内燃机为四汽缸的情况下,可计算出Xs1′(=Xs1-(Xf1-Xfr))~Xs4′(=Xs4-(Xf4-Xfr))等4个新指标。这里的差值(Xfn-Xfr)不是绝对值,仍然含有正负号。因此,当差值(Xfn-Xfr)为正值时新指标Xsn′变得小于原来的指标Xsn,当差值(Xfn-Xfr)为负值时,新指标Xsn′变得大于原来的指标。通过这样校正燃料喷射量的标准离差部分(Xfn-Xfr=ΔXfn),可以计算出不含有燃料喷射量标准离差的影响的新指标Xsn′。因此,新指标Xsn′仅表示开启特性的标准离差的影响。

接着在步骤107中,计算出在步骤104中得到的指标Xsn或在步骤106中得到的新指标Xsn′与关于上述指标预定的基准值Xsr之差(更详细地说,是与预定的基准值之差的大小)的绝对值。即,当未能计算出新指标Xsn′时(步骤105中判断为否定时),计算出指标Xsn(四汽缸时为Xs1~Xs4)与基准值Xsr之差的绝对值(|Xsn-Xsr|)。之后,当在步骤106中计算出每个汽缸的新指标Xsn′时,计算出新指标Xsn′(四汽缸时为Xs1′~Xs4′)与基准值Xsr之差的绝对值(|Xsn′-Xsr′|)。该基准值Xsr与上述基准值Xfr相同地,均为各种运转状态下地关于其指标的正常值或目标值。进而在步骤107中判断上述差值的绝对值(|Xsn-Xsr|或|Xsn′-Xsr|)是否大于规定值C2。上述步骤107中的规定值C2是大于0的值。图8b是表示规定值C2的映像的图。如图8b所示,规定值C2作为负载L及内燃机转速N的函数,以映像的形式存储在ECU27内。当在步骤107中判断为差值的绝对值(|Xsn-Xsr|或|Xsn′-Xsr|大于规定值C2时,进入步骤108。另一方面,当在步骤107中判断为上述差值的绝对值并不大于规定值时,则判断为不存在开启特性的标准离差并结束处理。另外,规定的基准值Xsr也可以是从Xs1到Xs4的平均值Xsavg(=∑Xsn/n)。

在步骤108中,计算出各个汽缸的在步骤104中得到的指标Xsn或在步骤106中得到的新指标Xsn′与关于这些指标所预定的基准值Xsr之差(更详细地说,是与预定的基准值之差的大小)ΔXsr。该基准值Xsr与上述基准值Xfr相同地,也是各种运转状态下的关于该指标的正常值或目标值。例如若得到关于与上述第一开启特性不同的第二开启特性时的图6a所示的关系,则通常运转时的值,例如XA0相当于基准值Xsr。并且,该XA0与各汽缸中的值,例如与XA1之差ΔXA1,可作为偏差ΔXsn计算出。所以,在这种情况下,图6a中的ΔXA1、ΔXA2相当于步骤108中的偏差ΔXsn。与上述情况相同地,图6b中的ΔXB1、XB2、图7a中的ΔXC1、ΔXC2以及图7b中的ΔXD1、ΔXD2也可以相当于偏差ΔXsn。通过步骤108可得到各汽缸(第一~第四汽缸)的燃烧状态的指标Xsn或新指标Xsn′与基准值Xsr之差(即各汽缸的偏差)ΔXsn(即ΔXs1=Xs1-Xsr,ΔXs2=Xs2-Xsr,ΔXs3=Xs3-Xsr,ΔXs4=Xs4-Xsr,或ΔXs1=Xs1′-Xsr,ΔXs2=Xs2′-Xsr,ΔXs3=Xs3′-Xsr,ΔXs4=Xs4′-Xsr,),并结束处理。如上所述,虽然在第二开启特性时的指标Xsn中,可以混合存在燃料喷射量的标准离差与开启特性标准离差,但在本发明中由于存在燃料喷射量标准离差时对此进行校正(从指标Xsn中减去差值(Xfn-Xfr)),所以通过根据基准值Xsr计算出偏差ΔXsn,只能计算出开启特性的标准离差。

图9a是例示具有四个汽缸(#1-#4)的内燃机中的任意的汽缸#1和汽缸#2的第一开启特性时的指标Xfn的图。此外,图9b是表示任意的汽缸#1、汽缸#2中的第二开启特性时的指标Xsn的图。上述图中所示的虚线X为基准值,相当于图6a中的XA0、图6b中的XB0、图7a中的XC0以及图7b中的XD0。如图9a所示,当汽缸#1和汽缸#2中的第一开启特性时的指标Xfn大致等于或虽未图示但略超过规定值C1地偏移时,则在图5的步骤102中判断为指标Xfn与基准值Xfr之差的绝对值(|Xfn-Xfr|)不大于规定值C1(否定判断)。所以,此时不通过步骤103而直接进入步骤104。并且,当指标Xfn与基准值Xfr之差(Xfn-Xfr)的绝对值|Xfn-Xfr|不大于规定值C1′时,则不会在步骤106中校正燃料喷射量的标准离差部分。即,判断为未产生燃料喷射量的标准离差。此外,如图9b所示,当汽缸#1和汽缸#2中的第二开启特性时的指标Xsn大致等于或虽未图示但略超过规定值C2地偏移时,则在步骤107中判断为指标Xsn与基准值Xsr之差的绝对值(|Xsn-Xsr|)不大于规定值C2(否定判断)。即,在这种情况下判断为未产生开启特性的标准离差。

图10a和图10b是表示另一情况下的任意汽缸#1、#2中的第一和第二开启特性时的指标Xsn的与图9a和图9b相同的图。关于虚线X与上述内容相同。如图10a所示,当汽缸#1和#2中的第一开启特性时的指标Xfn大致等于或虽未图示但略超过规定值C1地偏移时,如上所述在步骤104中作出否定判断后进入步骤104。并且,当指标Xfn与基准值Xfr之差(Xfn-Xfr)的绝对值|Xfn-Xfr|不大于规定值C1′时,则不会在步骤106中校正燃料喷射量的标准离差部分。即,判断为未产生燃料喷射量的标准离差。另一方面,第二开启特性时的指标Xsn如图10b所示,指标Xs1、Xs2由基准线X向相反方向偏移。在这种情况下,在图5所示的程序100的步骤107中,可以判断为指标Xsn与基准值Xsr之差的绝对值(|Xfn-Xfr|)大于规定值C2(肯定判断)。之后,在步骤108中,计算出偏差ΔXsn(ΔXs1和ΔXs2)。即,在这种情况下,可判断为仅产生开启特性的标准离差。

但是,当在图5的程序100的步骤102中判断为第一开启特性时的指标Xfn与基准值Xfr之差的绝对值(|Xfn-Xfr|)大于规定值C1(肯定判断)时,至少可分为三类模型。图11是用于说明在图5的步骤102中为肯定判断时的三类模型的流程图。所以,参照图11说明上述三种模型。

首先,在图11所示的步骤201中判断在图5的步骤103中计算出的偏差ΔXfn的正负号与在步骤108中计算出的偏差ΔXsn的正负号是否相同。当上述偏差ΔXfn与偏差ΔXsn的标号相同时,进入步骤202。在步骤202中判断上述偏差ΔXfn的绝对值|ΔXfn|与偏差ΔXsn的绝对值|ΔXsn|是否相等,即|ΔXfn|是否等于|ΔXsn|。之后,当在步骤202中判断为|ΔXfn|=|ΔXsn|时,进入步骤203。

图12a~图12c是分别表示进入图11的步骤203时的指标Xfn、指标Xsn以及校正后的新指标Xsn′的图。图12a所示的第一开启特性时的指标Xf1、Xf2分别从基准值X向相反方向分别偏移ΔXf1、ΔXf2。另一方面,如图12b所示,第二开启特性时的指标Xs1、Xs2也分别从基准值X向相反方向偏移ΔXs1、ΔXs2。并且,ΔXs1、ΔXs2的偏移方向与图12a所示的ΔXf1、ΔXf2的偏移方向相同,所以在步骤201中作出肯定判断。此外,从图12a及图12b可知,上述ΔXf1的绝对值|ΔXf1|与ΔXs1的绝对值|ΔXs1|相等,并且ΔXf2的绝对值|ΔXf2|与ΔXs2的绝对值|ΔXs2|相等。即,|ΔXfn|=|ΔXsn|成立,在步骤202中作出肯定判断。而且由于|ΔXfn|=|ΔXsn|成立,所以关于在图5的步骤106中进行校正而得到的新指标Xsn′的ΔXsn如图12c所示,大致为0。即,在这种情况下,虽然在校正之前(图12b)存在偏差ΔXsn而似乎存在着开启特性标准离差,但通过进行上述校正可知,实际上并不存在偏差ΔXsn,因而并未产生开启特性的标准离差(可参照图12c)。

再次参照图11,在步骤202中,当判断为偏差ΔXfn的绝对值|ΔXfn|与偏差ΔXsn的绝对值|ΔXsn|不相等,即|ΔXfn|≠|ΔXsn|时,进入步骤204。图13a~图13c分别是表示进入步骤204时的指标Xfn、指标Xsn以及校正后的新指标Xsn′的图。由于图13a与图12a基本相同,所以省略说明。另一方面,如图13b所示,第二开启特性时的指标Xs1、Xs2也分别从基准值X向相反方向偏移ΔXs1、ΔXs2,上述ΔXs1、ΔXs2的偏移方向分别与图13a所示的ΔXf1、ΔXf2的偏移方向相同,所以在步骤201中作出肯定判断。

然而,从图13a和图13b可知,ΔXs1的绝对值|ΔXs1|大于ΔXf1的绝对值|ΔXf1|,并且ΔXs2的绝对值|ΔXs2|也大于ΔXf2的绝对值|ΔXf2|。即,在这种情况下|ΔXfn|≠|ΔXsn|,所以,在步骤202中作出否定判断。而且,在这种情况下,若通过图5的步骤106中的校正计算出新指标Xsn′(=Xsn-(Xfn-Xfr)),则新指标Xsn′如图13c所示。即,基于校正后的新指标Xsn′的ΔXsn(图13c)虽与校正前的ΔXsn(图13b)的偏移方向相同,但校正后的ΔXsn的绝对值|ΔXsn|小于校正前的ΔXsn的绝对值|ΔXsn|。即,在这种情况下,校正前(图13b)偏差ΔXsn较大,所以,开启特性的标准离差与燃料喷射量的标准离差的总和显得较大,但实际上校正后的新偏差ΔXsn较小。即,在这种情况下,校正前的偏差ΔXsn中的大部分基于燃料喷射量的标准离差,由此可知实际上开启特性的标准离差本身比较小。

再次参照图11,当在上述步骤201中判断为偏差ΔXfn的正负号与偏差ΔXsn的正负号不同时,进入步骤205。图14a~图14c分别是表示可进入步骤205的某一种情况下的指标Xfn、指标Xsn以及校正后的新指标Xsn′的图。如图14a所示,第一开启特性时的指标Xf1、Xf2分别从基准值X向相反方向偏移ΔXf1、Xf2。另一方面,在图14b中,第二开启特性时的指标Xs1、Xs2可以不从基准值X偏移,或上述指标Xs1、Xs2相对于图14a中的ΔXf1、Xf2的偏移方向分别向相反方向略微偏移。接着,当进行关于上述步骤106中的指标Xsn的校正时,校正后的新指标Xsn′如图14c所示。即,由于校正图14a所示的燃料喷射量的标准离差,所以校正后的新指标Xs1′、Xs2′偏移基准值ΔXs1、Xs2。尤其是,在这种情况下,如图14b所示虽然由于初看并不存在第二开启特性时的指标Xsn的偏移,所以似乎并未产生开启特性的标准离差,但通过进行上述校正可知,实际上产生了指标Xsn的标准离差,即开启特性的标准离差。

另外,虽然以上举例说明了使开启特性改变为两种不同的开启特性(第一开启特性及第二开启特性)时的情况,但本发明并不限定于此,也可以使开启特性改变为三种以上不同的开启特性,并根据当时的上述指标的上述偏差和与上述基准值之差的变化,检测出开启特性标准离差和燃料喷射量标准离差。

如上所述,本发明不仅考虑到第二开启特性时的偏差,还考虑到第一开启特性时的偏差。于是,可以根据两种不同的开启特性的燃烧状态的指标,计算出各汽缸的偏差,并利用上述偏差进行校正,从而准确地检测出汽缸间的标准离差。尤其是在第二开启特性时的偏差ΔXsn的实测值接近0的情况下,虽然可能无法检测出开启特性的标准离差,但本发明在这种情况下仍可准确检测出是否产生开启特性标准离差。此外,对上述实施方式中的几个进行适当组合,当然也包含在本发明的范围之内。

图15是装载有本发明的开启特性控制装置的另一火花点火式内燃机的横剖面图。如图15所示,内燃机1的进气通路与分别配置在该进气通路两侧的进气歧管71、72相连。而且进气歧管71的各通路分别与在内燃机1的左缸组BL中配置成一列的第一汽缸#1、第三汽缸#3、第五汽缸#5相连。同样地,进气歧管72的各通路分别与在内燃机1的右缸组BR中配置成一列的第二汽缸#2、第四汽缸#4、第六汽缸#6相连。即,在本发明中,奇数(uneven number、UN)号汽缸配置在左缸组BL之内,而偶数(even number、EN)号汽缸配置在右缸组BR之内。另外,虽然在图15中的各缸组内均配置有三个汽缸,但各缸组BL、BR内的汽缸数也可以不同。

图16是从图15所示的内燃机的正面看到的纵剖面图。从图16可知,这时的内燃机1是左缸组BL的第一汽缸#1与右缸组BR的第二汽缸#2构成V字型的所谓V型内燃机。而且,如图16所示,在内燃机1中设有用于设定左缸组BL的各汽缸#1、#3、#5的进气阀的开启特性的开启特性控制装置57L,和设定右缸组BR的各汽缸#2、#4、#6的进气阀的开启特性的开启特性控制装置57R。在此,由于开启特性控制装置57L、57R与参照图3和图4所说明的开启特性控制装置57相同,所以省略说明。

下面,对此种V型内燃机中的各缸组间的标准离差的检测进行说明。图17是表示图15和图16所示的内燃机的缸组间的标准离差检测装置的工作程序的流程图。在进气量维持一定的通常运转时,例如预热后的空转时由ECU27实施图17所示的程序300。在图17所示的程序300中,由于步骤301~308与图5的步骤101~108相同,所以省略说明。在步骤308中计算出的偏差ΔXsn包括第一汽缸#1的偏差ΔXs1、第二汽缸#2的偏差ΔXs2、第三汽缸#3的偏差ΔXs3、第四汽缸#4的偏差ΔXs4、第五汽缸#5的偏差ΔXs5以及第六汽缸#6的偏差ΔXs6。而且,在步骤309中,分别在各缸组上对上述偏差进行平均化。即,在步骤309中,计算出关于左缸组BL的偏差ΔXs1、ΔXs2、ΔXs5,即奇数(UN)号汽缸的偏差ΔXsn(UN)的平均值avgΔXsn(UN),并且计算出关于右缸组BR的偏差ΔXs2、ΔXs4、ΔXs6,即偶数(EN)号汽缸的偏差ΔXsn(EN)的平均值avgΔXsn(EN)。而且,将平均值avgΔXsn(UN)作为关于左缸组BL的偏差ΔXsL,并将平均值avgΔXsn(EN)作为右缸组BR的偏差ΔXsR。

参照图18a和图18b说明求出这些偏差ΔXsL及偏差ΔXsR的方式。图18a和图18b中的纵轴表示第二开启特性时的指标Xsn,在此表示在步骤306中计算出的校正后的指标Xsn′。图18a中的横轴表示图15等所示的内燃机的第一汽缸#1~第六汽缸#6。此外,图18b中的横轴表示左缸组BL和右缸组BR。另外,这些附图所示的虚线X为与图9等相同的基准值。

在图17的步骤308中计算出的偏差ΔXsn、即偏差ΔXs1~偏差ΔXs6,例如,如图18所示进行分布。即,由图18a可知,左缸组BL的各汽缸的偏差ΔXs1、ΔXs3、ΔXs5大致分布在基准值X之上。与之相反,右缸组BR的各汽缸的偏差ΔXs2、ΔXs4、ΔXs6则大致分布在基准值X之下。之后,当在图17的步骤309中,当通过分别将各缸组中的各偏差平均化而计算出左缸组BL中的偏差ΔXsL和右缸组BR中的偏差ΔXsR时,则可以如图18b所示分别决定偏差ΔXsL和偏差ΔXsR的位置。于是,通过将各个缸组中的汽缸的偏差ΔXsn平均化,可以得出每个缸组的偏差ΔXsL和偏差ΔXsR。如上所述,由于偏差ΔXsn表示进气阀9的开启特性的标准离差,所以可以通过计算出每个缸组的偏差ΔXsL和偏差ΔXsR,判断出各缸组中的开启特性的标准离差的趋势。即,在图18b所示的情况下,左缸组BL中的开启特性的标准离差具有大于基准值X的趋势,而右缸级BR中的开启特性的标准离差则具有小于基准值X的趋势。尤其是,在各缸组内的汽缸数量多的情况下,由于不必判断每个汽缸的开启特性的标准离差,所以有利于求出缸组间的开启特性的标准离差。

另外,在图17的程序300中,虽然在步骤308中计算出偏差ΔXsn之后,在步骤309内在每个缸组上对上述偏差ΔXsn进行平均化处理,但是也可以不进行平均化处理,而采用其他求出偏差ΔXsL和ΔXsR的方法。例如也可以仅计算出关于左缸组BL内的三个汽缸中的任意一个汽缸的,例如位于缸组中央的第三汽缸#3的偏差ΔXs3,并将其作为左缸组BL中的偏差ΔXsL。此外,还可以不进行平均化处理,而采用左缸组BL的偏差ΔXs1、ΔXs3、ΔXs5中的居中的值(例如在ΔXs1<ΔXs3<ΔXs5的情况下,选择ΔXs3=作为关于左缸组BL的偏差ΔXsL。对右缸组BR同样也可以不进行平均化处理而决定偏差ΔXsR。

但是,左缸组BL中的偏差ΔXsL和右缸组BR中的偏差ΔXsR也可以通过图7所示的程序300以外的方法计算出。图19和图20均为表示图15及图16所示的内燃机的缸组间的标准离差检测装置的工作程序的另一流程图;在进气量维持一定的通常运转情况下,例如预热后的空转时由ECU实施图19和图20所示的程序500。下面,参照图19和图20,对计算出偏差ΔXsL和偏差ΔXsR的另一计算方法进行说明。

在图19的步骤501a中,与程序100的情况相同地,检测出每个汽缸的第一阀门开启特时的燃烧状态的指标Xfn。在这种情况下,由于图15所示的内燃机包括六个汽缸,即第一汽缸#1~第六汽缸#6,所以检测出指标Xf1~指标Xf6。另外,在该第一开启特性中可选择作用角和/或提升量较大,开启特性的标准离差小得可忽略不计的情况。因此,在第一开启特性中进气量较大。而在通过开启特性控制装置仅控制作用角和提升量中的一个得实施方式中,则可使作用角或提升量较大。此外,关于步骤501和后述的步骤504中的燃烧状态的指标,由于与图6a、图6b、图7a及图7b的情况相同,所以省略说明。

接着进入步骤501b,在各缸组上将第一汽缸#1~第六汽缸#6的指标Xf1~指标Xf6平均化。如上所述,在左缸组BL中配置第一汽缸#1、第三汽缸#3和第五汽缸#5,在右缸组BR中配置第二汽缸#2、第四汽缸#4和第六汽缸#6。因此,在步骤501b中,首先计算出关于左缸组BL的指标Xf1、Xf3、Xf5,即奇数(UN)号汽缸的指标Xfn(UN)的平均值avgXfn(UN),将该平均值作为关于左缸组BL的指标XfL。同样地,计算出关于右缸组BR的指标Xf2、Xf4、Xf6,即偶数(EN)号汽缸的指标Xfn(EN)的平均值avgXfn(EN),将该平均值作为关于右缸组BR的指标XfR。

另外,虽然在步骤501a中检测出指标Xfn后,在步骤501b中在每个缸组上对这些指标Xfn进行平均化处理,但是在程序500中也可以不进行平均化处理,而采用其他方法求出指标XfL及XfR。例如可以检测出关于左缸组BL内的三个汽缸中的任意一个汽缸的,例如位于缸组中央的第三汽缸#3的燃烧状态的指标,并将其作为左缸组BL中的燃烧状态指标XfL。此外,还可以不进行平均化处理,例如可以采用左缸组BL的指标Xf1、Xf3、Xf5中的居中的值作为关于左缸组BL的指标XfL。关于右缸组BR情况也相同。

当计算出关于上述左缸组BL的指标XfL和关于右缸组BR的指标XfR时,则进入步骤502,在步骤502中,计算出在步骤501中得到的上述指标XfL、XfR与关于这些指标所预定的基准值XfrL、XfrR之差(更详细地说,是与预定的基准值之差的大小)的绝对值,并判断这些差值的绝对值是否大于规定值D1。上述基准值XfrL、XfrR是关于其燃烧状态指标的各种运转状态下的正常值或目标值,预先通过通过试验求出并映像化之后存储到ECU27中。即,可以预先根据内燃机转速、加速踏板开度等得出当时的燃烧状态指标的基准值XfrL、XfrR。此外,上述步骤502中的规定值D1是大于0的值。在ECU27中,当判断为指标XfL、XfR与基准值XfrL、XfrR的各差值的绝对值(|XfL-XfrL|、|XfR-XfrR|)中的至少一个大于规定值D1时,进入步骤503;当判断为该差值的绝对值(|XfL-XfrL|、|XfR-XfrR|)不大于规定值D1时,进入步骤504a。另外,规定的基准值XfrL、XfrR也可以是指标Xf1~Xf6的平均值Xfavg(=∑Xfn/n)。

在步骤503中计算出每个缸组在步骤501b中得到的上述指标XfL、XfR与关于该指标所预定的基准值XfrL、XfrR的各差值(更详细地说,是指与预定的基准值的差值的大小)ΔXfL、ΔXfR(即ΔXfL=XfL-XfrL、ΔXfR=XfR-XfrR)。上述基准值XfrL、XfrR是关于其燃烧状态指标的各种运转状态下的正常值或目标值,预先通过试验求出并映像化之后存储在ECU27中。即,例如可以预先根据内燃机转速、加速踏板开度等得出当时的燃烧状态指标的基准值XfrL、XfrR。通过步骤503可得到各缸组(左缸组BL和右缸组BR)的燃烧状态的指标XfL、XfR与基准值XfrL、XfrR之差(即,各缸组间的偏差)ΔXfL、ΔXfR。由于第一开启特性时的指标XfL、XfR与上述Xfn相同地,表示燃料喷射量的标准离差的影响,所以通过由基准值XfrL、XfrR计算出偏差ΔXfL、ΔXfR,可以得知燃料喷射量的标准离差。

在本实施方式中,在图6a~图7b中,通常运转时的值,例如XA0相当于基准值XfrL、XfrR。而且该XA0与各缸组中的值,例如XA1之差ΔXA1可作为偏差ΔXfL、ΔXfR计算出。所以,图6a中的ΔXA1、ΔXA2可以相当于步骤503中的偏差ΔXfL、XfR。同样地,图6b中的ΔXB1、ΔXB2、图7a中的ΔXC1、ΔXC2以及图7b中的ΔXD1、ΔXD2也可以相当于偏差ΔXfL、ΔXfR。

接着,在步骤504a中,检测出各汽缸的在将开启特性设定为第二开启特性时的燃烧状态指标Xsn。在这种情况下,由于图15所示的内燃机有六个汽缸,即第一汽缸#1~第六汽缸#6,所以检测出指标Xs1~指标Xs6。在采用本控制程序的控制过程中,同样使该第二开启特性时的作用角和/或提升量小于上述第一开启特性时。所以,在第二开启特性时进气量变得较小。另外,在通过开启特性控制装置仅控制作用角和提升量中的一个的情况下,使作用角或提升量小于上述第一开启特性时。

进而,使在步骤504a中将开启特性设定为第二开启特性时的进气量、转速以及内燃机负载,与在步骤501中开启特性为第一开启特性时的情况相同。即,如果使开启特性控制装置57L、57R正常工作,则可通过控制节气门56使各种开启特性时的进气量等相同。而且,在步骤504a中检测出的燃烧状态指标Xsn显然也与步骤501中检测出的燃烧状态指标Xfn为相同类型。

接着进入步骤504b,将在各缸组上将关于第一汽缸#1~第六汽缸#6的指标Xs1~指标Xs6平均化。如上所述,在左缸组BL中配置第一汽缸#1、第三汽缸#3和第五汽缸#5,在右缸组BR中配置第二汽缸#2、第四汽缸#4和第六汽缸#6。因此,在步骤504b中,计算出关于左缸组BL的指标Xs1、Xs3、Xs5,即奇数(UN)号汽缸的指标Xsn(UN)的平均值avgXsn(UN),并将该平均值作为关于左缸组BL的指标XsL。同样地,计算出关于右缸组(BR)的指标Xs2、Xs4、Xs6,即偶数(EN)号汽缸的指标Xsn(EN)的平均值avgXsn(EN),并将该平均值作为关于右缸组BR的指标XsR。

另外,指标XfL、XfR与上述情况相同地,也可以不进行平均化处理而求出指标XsL、XsR。

在步骤504b中,当检测出每个缸组在第二开启特性时的上述燃烧状态指标XsL、XsR时,则进入步骤505。在步骤505中,求出指标XfL、XfR与各自的基准值XfrL、XfrR之差(XfL-XfrL,XfR-XfrR),接着判断这些差值的绝对值|XfL-XfrL|、|XfR-XfrR|是否大于规定值D1′。步骤505中的规定值D1′是大于0的值。与上述规定值D1相同地,规定值D1′也作为负载L和内燃机转速N的函数,以映像的形式存储在ECU27中。当通过步骤503时,也可以直接利用偏差ΔXfL、ΔXfR的绝对值。当在步骤505中判断为绝对值|XfL-XfrL|、|XfR-XfrR|中的至少一个大于规定值D1′时,进入步骤506;当判断为绝对值|XfL-XfrL|、|XfR-XfrR|不大于规定值D1′时,进入步骤507。

在此,对上述步骤505中的上述判断进行说明。虽然当开启特性控制装置57L、57R存在标准离差时,即开启特性存在标准离差时,缸组间的进气量产生差值,但是可知作用角和提升量越小,其影响越大。另一方面,作用角和提升量越大,对于基于开启特性标准离差的指标的影响越小。而且,如果作用角或提升量为某种程度以上的值,则开启特性的标准离差的影响几乎可以忽略不计。因此,作用角和提升量较大时,即第一开启特性时检测出对上述指标的影响时,可判断出其原因并在于开启特性控制装置57L、57R的标准离差,而在于开启特性控制装置57L、57R以外的部分,在本发明中为燃料喷射装置的燃料喷射量的标准离差。即,如步骤505所述,当指标XfL、XfR与各自的基准值XfrL、XfrR之差(XfL-XfrL,XfR-XfrR)的绝对值|XfL-XfrL|、|XfR-XfrR|大于规定值D1′时,可判断为产生了燃料喷射量的标准离差。另一方面,当作用角和提升量较小时,即在第二开启特性时产生对上述指标的影响时,其原因不仅在于产生了开启特性控制装置57L、57R的开启特性的标准离差,还在于混有开启特性控制装置57L、57R以外的部分—燃料喷射装置的燃料喷射量的标准离差。

之后,当指标XfL、XfR与各自的基准值XfrL、XfrR之差(XfL-XfrL、XfR-XfrR)的绝对值|XfL-XfrL|、|XfR-XfrR|中的至少一个大于规定值D1′时,进入步骤506。在步骤506中,从在步骤504中计算出的第二开启特性时的关于左缸组BL的指标XsL中减去指标XfL与基准值XfrL之差(XfL-XfrL),从而计算出关于第二开启特性的新指标XsL′(=XsL-(XfL-XfrL))。同样地。从关于右缸组BR的指标XsR中减去指标XfR与基准值XfrR之差(XfR-XfrR),从而计算出关于第二开启特性的新指标XsR′(=XsR-(XfR-XfrR))。此处的差值(XfL-XfrL)和差值(XfR-XfrR)不是绝对值,依然包括原有的正负号。因此,当差值(XfL-XfrL)和差值(XfR-XfrR)为正值时,新指标XsL′、XsR′小于原来的指标XsL、XsR;当差值(XfL-XfrL)和差值(XfR-XfrR)为负值时,新指标XsL′、XsR′大于原来的指标XsL、XsR。于是,通过校正燃料喷射量的标准离差部分(XfL-XfrL=ΔXfL,XfR-XfrR=ΔXfR),可以计算出不含有燃料喷射量标准离差的影响的新指标XsL′、XsR′。因此,新指标XsL′仅表示左缸组BL中的开启特性标准离差的影响,新指标XsR′则仅表示右缸组BR中的阀门特开启特性标准离差的影响。

接着,在步骤507中计算出ZAI步骤504b中得到的指标XsL、XsR或在步骤506中得到的新指标XsL′、XsR′与关于这些指标所预定的各自的基准值XsrL、XsrR之差(更详细地说,是指与预定的基准值之差的大小)的绝对值。即,在未计算出新指标XsL′、XsR′的情况下(步骤505中作出否定判断的情况下),计算出指标XsL、XsR与各自的基准值XsrL、XsrR之差的绝对值(|XsL-XsrL|、|XsR-XsrR|)。

之后,当在步骤506中计算出每个缸组的新指标XsL′、XsR′的情况下,计算出新指标XsL′、XsR′与上述各基准值XsrL、XsrR之差的绝对值(|XsL′-XsrL|、|XsR′-XsrR|)。这些基准值XsrL、XsrR与上述基准值XfrL、XfrR相同地,均为各种运转状态下的关于其指标的正常值或目标值。进而在步骤507中判断这些差值的绝对值(|XsL-XsrL|或|XsL′-XsrL|以及|XsR-XsrR|或|XsR′-XsrR|)是否大于规定值D2。上述步骤507中的规定值D2是大于0的值。规定值D2作为负载L和内燃机转速N的函数,并以映像的形式存储在ECU27中。当在步骤507中判断为差值的绝对值(|XsL-XsrL|或|XsL′-XsrL|以及|XsR-XsrR|或|XsR′-XsrR|)大于规定值D2时,进入步骤508。另一方面,当在步骤507中判断为上述差值的绝对值不大于规定值时,则判断为不存在开启特性的标准离差,并结束处理。另外,规定的基准值XsrL、XsrR也可以是指标Xs1~Xs6的平均值Xsavg(=∑Xsn/n)。

在步骤508中,计算出每个缸组的在步骤504b中得到的指标XsL、XsR或在步骤506中得到的新指标XsL′、XsR′与关于这些指标所预定的各基准值XsrL、XsrR之差(更详细地说,是与预定的基准值之差的大小)ΔXsL(=XsL-XsrL或=XsL′-XsrL)、ΔXsR(=XsR-XsrR或=XsR′-XsrR)。这些基准值XsrL、XsrR与上述基准值XfrL、XfrR相同地,均为各种运转状态下的关于该指标的正常值或目标值。例如如果得到关于不同于上述第一开启特性的第二开启特性时的图6a所示的关系,则通常运转时的值,例如XA0相当于基准值XsrL、XsrR。并且,该XA0与各汽缸中的值,例如XA1之差ΔXA1可作为偏差ΔXsL、ΔXsR计算出。因此,在这种情况下,图6a中的ΔXA1、ΔXA2可相当于步骤508中的偏差ΔXsL、ΔXsR。与上述情况相同,图6b中的ΔXB1、ΔXB2、图7b中的ΔXC1、ΔXC2以及图7b中的ΔXD1、ΔXD2也可相当于偏差ΔXsL、ΔXsR。通过步骤508得到各缸组中的燃烧状态指标XsL、XsR或新指标XsL′、XsR′与基准值XsrL、XsrR之差ΔXsL、ΔXsR,并结束处理。如上所述,在第二开启特性时的指标XsL、XsR中,虽然混有燃料喷射量标准离差和开启特性的标准离差,但是由于在本发明中,当存在燃料喷射量的标准离差时,对此进行校正(从指标XsL、XsL′中减去差值(XfL-XfrL),并从指标XsR、XsR′中减去差值(XfR-XfrR)),所以通过计算出偏差ΔXsL、ΔXsR,只可以计算出开启特性的标准离差。

如上所述,本发明不仅考虑到第二阀门开启时的偏差,也考虑到第一开启特性时的偏差。这样,根据两种不同的开启特性中的燃烧状态指标,计算出各缸组中的偏差,并利用这些偏差进行校正,从而可以准确地检测出缸组间的标准离差。尤其是,当第二开启特性时的偏差ΔXsn的实测值接近0时,虽然无法检测出开启特性的标准离差,但是在本发明中,在这种情况下也可以准确地检测出是否产生开启特性的标准离差。

但是,在计算出左缸组BL中的偏差ΔXsL、右缸组BR中的偏差ΔXsR之后,最好调整各缸组的开启特性控制装置57L、开启特性控制装置57R(可参照图16),以便消除这些偏差ΔXsL、偏差ΔXsR。

图21是表示为消除图15和图16所示的内燃机的缸组间的标准离差而实行的工作程序的流程图。下面,参照图21,对通过调整开启特性控制装置57L、57R消除关于缸组间的开启特性的标准离差的偏差ΔXsL、偏差ΔXsR进行说明。在图21所示的程序600的步骤601中,得到左缸组BL的偏差ΔXsL和右缸组BR的偏差ΔXsR。从图17所示的程序300的步骤309或图19和图20所示的程序500的步骤508中的任一步骤中得到这些偏差ΔXsL和偏差ΔXsR,并存储在ECU27中。因此,在步骤601中,可从ECU27中得到这些偏差ΔXsL、ΔXsR。

接着在步骤602中判断偏差ΔXsL是否大于规定值ΔXsL0,以及偏差ΔXsR是否大于规定值ΔXsR0。规定值ΔXsL0、ΔXsR0是通过试验等预先设定的接近0的值,预先存入ECU27的ROM或RAM中。

当偏差ΔXsL不大于规定值ΔXsL0,并且偏差ΔXsR也不大于规定值ΔXsR0时,判断为开启特性的标准离差微小得可忽略不计,并结束处理。另一方面,当偏差ΔXsL大于规定值ΔXsL0和偏差ΔXsR大于规定值ΔXsR0中至少一个成立时,进入步骤603。在步骤603中,判断左缸组BL的偏差ΔXsL是否大于右缸组BR的偏差ΔXsR。当偏差ΔXsL大于偏差ΔXsR时,进入步骤604;当偏差ΔXsL小于偏差ΔXsR时,进入步骤605。

在步骤604中,从关于左缸组BL中的汽缸的进气阀9的开启特性控制装置57L的目标开启特性校正学习值VL中减去规定值α,并将其作为新的目标开启特性校正学习值VL。并且,将关于右缸组BR中的汽缸的进气阀的开启特性控制装置57R的目标开启特性校正学习值VR加上规定值β,并将其作为新的目标开启特性校正学习值VR。规定值α、β分别为大于0的微小值,预先存入ECU27中。上述规定值α、β也可以是相等的值。

另一方面,当进入步骤605时,与步骤604的情况相反,将左缸组BL中的开启特性控制装置57L的目标开启特性校正学习值VL加上规定值α,并将作为新的目标开启特性校正学习值VL。而且,从右缸组BR中的开启特性控制装置57R的目标开启特性校正学习值VR中减去规定值β,并将其作为新的目标开启特性校正学习值VR。

另外,步骤604和步骤605中的规定值α、β,目标开启特性校正学习值VL、VR与这些规定值的各差值(VL-α、VR-β)均为0以上的值。

接着,在步骤606中,将在步骤604或步骤605中得到的新的目标开启特性校正学习值VL加到预定的基础目标值VL0上,并将其作为关于左缸组的开启特性控制装置57L的新的开启特性目标值。关于右缸组BR也同样地,将在步骤604或605中得到的新的目标开启特性校正学习值VR加到预定的基础目标值VR0,并将其作为关于右缸组BR的开启特性控制装置57R的新的开启特性目标值。之后,再次返回到步骤601,反复进行上述一系列处理,从而使目标开启特性校正学习值VL和目标开启特性校正学习值VR逐渐接近相等的值。其结果是,左缸组BL的偏差ΔXsL与右缸组BR的偏差ΔXsR被消除,即,左缸组BL与右缸组BR之间的开启特性的标准离差被消除。于是,在程序600中,由于只改变检测出的汽缸间的开启特性标准离差部分的开启特性而不包括燃料喷射量标准离差,所以可进行更精确的控制,从而可以避免对装载有此类内燃机的汽车的操纵性和排气系统中的排放物的不良影响。

而在图21所示的程序600中,通过反复加/减微小值α、β来消除偏差ΔXsL和偏差ΔXsR。但是,在步骤604和步骤605中,也可将偏差ΔXsL与偏差ΔXsR之间的差值的一半(=(ΔXsL-ΔXsR)/2)作为规定值α、β使用。在这种情况下,与利用微小值α、β进行反复处理时相比,可直接使目标开启特性校正学习值VL和目标开启特性校正学习值VR相等,从而可以缩短消除缸组间标准离差所需的时间。

但是,虽然图1和图2所示的内燃机1所包含的第一汽缸#1~第四汽缸#4是由通用且简单的开启特性控制装置57控制其开启特性的,但是,有时内燃机也可以具有分别与多个汽缸对应的多个阀门开启控制装置57,从而单独控制关于各汽缸的进气阀的开启特性。在此类内燃机(未图示)中,也可进行与图21所示的程序600相同的控制。

下面,以四汽缸内燃机为例,对具有关于各汽缸的开启特性控制装置的内燃机中的控制进行说明。未图示的该内燃机具有四个开启特性控制装置57(#1)~57(#4)(未图示),上述各开启特性控制装置57(#1)~57(#4)可以控制第一汽缸#1~第四汽缸#4(均未图示)各自的开启特性。图22是表示四汽缸内燃机中各汽缸具有开启特性控制装置时,为消除各汽缸间标准离差而实行的工作程序的流程的图。在图22所示的程序700中,对四个汽缸中的两个汽缸,此处为第一汽缸#1和第二汽缸#2进行控制。

在图22所示的程序700的步骤701中,分别得到关于第一汽缸#1的偏差ΔXs1和关于第二汽缸的偏差ΔXs2。这些偏差ΔXs1、ΔXs2可从图5所示的程序100的步骤108中求出。

接着在步骤702中判断偏差ΔXs1是否大于规定值ΔXs10,以及偏差ΔXs2是否大于规定值ΔXs20。规定值ΔXs10、ΔXs20是通过试验预先设定的接近0的值,预先存入ECU27的ROM或RAM中。当偏差ΔXs1不大于规定值ΔXs10,并且偏差ΔXs2也不大于规定值ΔXs20时,判断为阀门开启的标准离差微小得可忽略不计,并结束处理。另一方面,当偏差ΔXs1大于规定值ΔXs10和偏差ΔXs2大于规定值ΔXs20中至少有一个成立时,进入步骤703。在步骤703中,判断第一汽缸#1的偏差ΔXs1是否大于第二汽缸#2的偏差ΔXs2。当偏差ΔXs1大于偏差ΔXs2时,进入步骤704;当偏差ΔXs1小于偏差ΔXs2时,进入步骤705。

在步骤704中,从关于第一汽缸#1的进气阀9的开启特性控制装置57(#1)的目标开启特性校正学习值V1中减去规定值α,将其作为新的目标开启特性校正学习值V1。并将关于第二汽缸#2的进气阀的开启特性控制装置57(#2)的目标开启特性校正学习值V2加上规定值β,将其作为新的目标开启特性校正学习值V2。规定值α、β分别是大于0的微小值,预先存入ECU27中。上述规定值α、β也可以是相等的值。

另一方面,当进入步骤705时,与步骤704的情况相反,将第一汽缸#1中的开启特性控制装置57(#1)的目标开启特性校正学习值V1加上规定值α,将其作为新的目标开启特性校正学习值V1。并从第二汽缸#2中的开启特性控制装置57(#2)的目标开启特性校正学习值V2中减去规定值β,将其作为新的目标开启特性校正学习值V2。

另外,步骤704和步骤705中的规定值α、β,目标开启特性校正学习值V1、V2与上述规定值α、β的各差值(V1-α、V2-β)均为0以上的值。

接着在步骤706中,将预定的基础目标值V10加上在步骤704或705中得到的新的目标开启特性校正学习值V1,将其作为关于第一汽缸#1的开启特性控制装置57(#1)的新的开启特性目标值。对于第二汽缸#2,也同样地将预定的基础目标值V20加上在步骤704或705中得到的新的目标开启特性校正学习值V2,并将其作为关于第二汽缸#2的开启特性控制装置57(#2)的新的开启特性目标值。之后,再次返回到步骤701,通过反复进行上述一系列处理使目标开启特性校正学习值V1和目标开启特性校正学习值V2逐渐接近相等的值。其结果是,第一汽缸#1的偏差ΔXs1与第二汽缸#2的偏差ΔXs2被消除,即,第一汽缸#1与第二汽缸#2之间的开启特性的标准离差被消除。接着,对第一汽缸#1的偏差ΔXs1与第三汽缸#3的偏差ΔXs3进行与程序700相同的处理。然后,对第一汽缸#1的偏差ΔXs1与第四汽缸#4的偏差ΔXs4进行与程序700相同的处理。从而可以消除内燃机的所有汽缸间的开启特性的标准离差。如上所述,在程序700中,由于只改变检测出的汽缸间的开启特性标准离差部分的开启特性,而不包括燃料喷射量标准离差,所以可进行更精确的控制,从而可以避免对装载有此类内燃机的汽车的操纵性和排气系统中的排放物的不良影响。

此外,在步骤704和705中,显然也可以使用偏差ΔXs1与偏差ΔXs2之间的差值的一半(=(ΔXs1-ΔXs2)/2)作为规定值α、β。

另外,虽然在本发明中根据特定的实施方式进行了详细说明,但是本领域技术人员当然可以在不超出本发明的范围和方案的前提下,进行各种变更和修正。此外,适当组合上述几个实施方式,也包含在本发明的范围内。

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号