(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃料供給量を各気筒毎に制御する燃料制御手段と、
前記内燃機関の点火時期を各気筒毎に制御する点火時期制御手段と、
前記内燃機関の排気ガス還流量を各気筒毎に制御するＥＧＲ制御手段と、
前記内燃機関の気筒内の圧力を各気筒毎に検出する筒内圧センサと、
前記ＥＧＲ制御手段によるすべての気筒に対する排気ガス還流量が０の時に、前記筒内圧センサで検出される筒内圧が燃料供給用許容範囲外にあるすべての気筒について前記燃料制御手段による燃料供給量の制御データを筒内圧が前記燃料供給用許容範囲内に入るよう補正するとともに、該補正によりすべての気筒の筒内圧が前記燃料供給用許容範囲内に入ったことが前記筒内圧センサで検出されると、前記筒内圧センサで検出される筒内圧が点火時期用許容範囲外にあるすべての気筒について前記点火時期制御手段による点火時期の制御データを筒内圧が前記点火時期用許容範囲内に入るよう補正する燃料供給量・点火時期調整手段と、
前記燃料供給量・点火時期調整手段による燃料供給量および点火時期の制御データの補正によりすべての気筒の筒内圧が前記点火時期用許容範囲内に入ったことが前記筒内圧センサで検出されると、前記ＥＧＲ制御手段で排気ガス還流を発生させるとともに前記筒内圧センサで検出される筒内圧がＥＧＲ用許容範囲外にあるすべての気筒について前記ＥＧＲ制御手段による排気ガス還流量の制御データを筒内圧が前記ＥＧＲ用許容範囲内に入るよう補正するＥＧＲ調整手段と、
を具備する内燃機関制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料供給量、点火時期および排気ガス還流量を調整可能な内燃機関制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の燃料供給量、点火時期および排気ガス還流量を調整可能な内燃機関制御装置として例えば特公平３−３９１８３号公報に記載されたものがある。この内燃機関制御装置は、内燃機関の気筒内の圧力を検出する筒内圧センサを有しており、該筒内圧センサからの出力に基づいて、燃料供給量、点火時期および排気ガス還流量を制御して内燃機関の燃焼状態を制御するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、内燃機関の各気筒間の筒内圧（平均有効圧力）のバラツキを抑えることにより内燃機関の燃費および出力を向上させることができることから、上記のような筒内圧センサの出力を用いて、内燃機関の各気筒間の筒内圧のバラツキを抑えるように燃料供給量、点火時期および排気ガス還流量を制御することを考えた。
しかしながら、内燃機関の各気筒間の筒内圧のバラツキを抑えるために、燃料供給量、点火時期および排気ガス還流量をどのように制御すればよいかの具体的技術は開発されていなかった。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、燃料供給量、点火時期および排気ガス還流量を最適に制御して内燃機関の各気筒間の筒内圧のバラツキを抑え、その結果、燃費および出力を向上させることができる内燃機関制御装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の内燃機関制御装置は、内燃機関の燃料供給量を各気筒毎に制御する燃料制御手段（例えば発明の実施の形態における燃料制御部４５）と、前記内燃機関の点火時期を各気筒毎に制御する点火時期制御手段（例えば発明の実施の形態における点火時期制御部４６）と、前記内燃機関の排気ガス還流量を各気筒毎に制御するＥＧＲ制御手段（例えば発明の実施の形態におけるＥＧＲ制御部４７）と、前記内燃機関の気筒内の圧力を各気筒毎に検出する筒内圧センサ（例えば発明の実施の形態における筒内圧センサ３８ａ〜３８ｄ）と、前記ＥＧＲ制御手段によるすべての気筒に対する排気ガス還流量が０の時に、前記筒内圧センサで検出される筒内圧が燃料供給用許容範囲外にあるすべての気筒について前記燃料制御手段による燃料供給量の制御データを筒内圧が前記燃料供給用許容範囲内に入るよう補正するとともに、該補正によりすべての気筒の筒内圧が前記燃料供給用許容範囲内に入ったことが前記筒内圧センサで検出されると、前記筒内圧センサで検出される筒内圧が点火時期用許容範囲外にあるすべての気筒について前記点火時期制御手段による点火時期の制御データを筒内圧が前記点火時期用許容範囲内に入るよう補正する燃料供給量・点火時期調整手段（例えば発明の実施の形態における燃料供給量・点火時期調整部４９）と、前記燃料供給量・点火時期調整手段による燃料供給量および点火時期の制御データの補正によりすべての気筒の筒内圧が前記点火時期用許容範囲内に入ったことが前記筒内圧センサで検出されると、前記ＥＧＲ制御手段で排気ガス還流を発生させるとともに前記筒内圧センサで検出される筒内圧がＥＧＲ用許容範囲外にあるすべての気筒について前記ＥＧＲ制御手段による排気ガス還流量の制御データを筒内圧が前記ＥＧＲ用許容範囲内に入るよう補正するＥＧＲ調整手段（例えば発明の実施の形態におけるＥＧＲ調整部５０）と、を具備している。
【０００６】
そして、まず、燃料供給量・点火時期調整手段が、ＥＧＲ制御手段によるすべての気筒に対する排気ガス還流量が０の時に、筒内圧センサで検出される筒内圧が燃料供給用許容範囲外にあるすべての気筒について燃料制御手段による燃料供給量の制御データを筒内圧が燃料供給用許容範囲内に入るよう補正する。このように、排気ガス還流量の影響を排除した状態で燃料供給量を調整し、該燃料供給量に起因する各気筒間の筒内圧のバラツキを抑える。
【０００７】
次いで、燃料供給量・点火時期調整手段は、上記補正によりすべての気筒の筒内圧が燃料供給用許容範囲内に入ったことが筒内圧センサで検出されると筒内圧センサで検出される筒内圧が点火時期用許容範囲外にあるすべての気筒について点火時期制御手段による点火時期の制御データを筒内圧が点火時期用許容範囲内に入るよう補正する。このように、排気ガス還流量の影響を排除しかつ燃料供給量を調整した状態で点火時期を調整し、該点火時期に起因する各気筒間の筒内圧のバラツキを抑える。
【０００８】
次に、ＥＧＲ調整手段が、燃料供給量・点火時期調整手段による燃料供給量および点火時期の制御データの補正によりすべての気筒の筒内圧が点火時期用許容範囲内に入ったことが筒内圧センサで検出されると、ＥＧＲ制御手段で排気ガス還流を生じさせるとともにこの排気ガス還流の発生により筒内圧センサで検出される筒内圧がＥＧＲ用許容範囲外にある気筒についてＥＧＲ制御手段による排気ガス還流量の制御データを筒内圧が前記ＥＧＲ用許容範囲内に入るよう補正する。このように、燃料供給量・点火時期調整手段による燃料供給量および点火時期の各制御データを補正してこれらを最適値にした後に、ＥＧＲ制御手段による排気ガス還流量の制御データを調整し、該排気ガス還流量に起因する各気筒間の筒内圧のバラツキを抑える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の一の実施の形態を図面を参照して以下に説明する。
図１および図２は内燃機関１０を示すもので、符号１１は内燃機関本体を、符号１２は吸気管を、符号１３は排気管をそれぞれ示している。ここでは、内燃機関本体１１が気筒１１ａ〜１１ｄを有する４気筒の場合を例にとり説明する。
【００１０】
吸気管１１は、空気を取り入れる一本の管部１５と、該管部１５から四つに分岐してそれぞれ内燃機関本体１１の各気筒の対応するものに接続される分岐管部１６ａ〜１６ｄとを有しており、管部１５には、空気の流れ方向における上流側に、取り入れた空気を清浄するエアクリーナ１７が、該エアクリーナ１７より下流側に空気の流量を調整するスロットルバルブ１８が、それぞれ配置されている。
【００１１】
また、管部１５のスロットルバルブ１８より下流側にはバキュームセンサ１９が設けられている。
さらに、各分岐管部１６ａ〜１６ｄには、内燃機関本体１１に燃料を供給するインジェクタ２０ａ〜２０ｄがそれぞれ設けられており、言い換えれば、インジェクタ２０ａ〜２０ｄが各気筒１１ａ〜１１ｄ毎に設けられている。
【００１２】
排気管１３は、各気筒１１ａ〜１１ｄ毎に設けられる管部２２ａ〜２２ｄと、管部２２ａ，２２ｄの内燃機関本体１１に対し反対側同士を合流させる管部２３と、管部２２ｂ，２２ｃの内燃機関本体１１に対し反対側同士を合流させる管部２４と、さらに管部２３，２４の内燃機関本体１１に対し反対側同士を合流させる管部２５とを有している。
【００１３】
管部２２ｄと吸気管１２の各分岐管部１６ａ〜１６ｄとの間には、排気ガスを還流させる排気ガス還流装置２７が設けられている。
この排気ガス還流装置２７は、管部２２ｄと吸気管１２の各分岐管部１６ａ〜１６ｄとの間に接続される還流管部２８を有している。
この還流管部２８は、管部２２ｄに接続される一本の管部２９と、該管部２９の管部２２ｄに対し反対側から四つに分岐してそれぞれ吸気管１２の分岐管部１６ａ〜１６ｄの対応するものに接続される分岐管部３０ａ〜３０ｄとを有している。
【００１４】
また、排気ガス還流装置２７は、管部２９に、排気管１３側から吸気管１２側へ排気ガスを圧送するためのポンプ３１を有しており、該ポンプ３１より管部２２ｄ側に、吸気管１２側から排気管１３側への空気の流れを防止する逆流防止バルブ３２を有している。これにより、ポンプ３１の駆動で排気管１３から吸気管１２の各分岐管部１６ａ〜１６ｄに排気ガスを還流させる。
【００１５】
さらに、排気ガス還流装置２７は、各分岐管部３０ａ〜３０ｄに、開口量を調整することにより排気管１３から吸気管１２の各分岐管部１６ａ〜１６ｄへの排気ガス還流量を調整するＥＧＲバルブ３３ａ〜３３ｄをそれぞれ有している（言い換えれば、内燃機関１０の排気ガス還流量を調整するＥＧＲバルブ３３ａ〜３３ｄが各気筒１１ａ〜１１ｄ毎に設けられている）。
【００１６】
内燃機関本体１１には、点火を行う点火プラグ３５ａ〜３５ｄが各気筒１１ａ〜１１ｄ毎に設けられており、点火プラグ３５ａ〜３５ｄに対して点火を行わせる点火装置３６ａ〜３６ｄ（図２においては３６ｄのみ図示。図３参照）が各点火プラグ３５ａ〜３５ｄ毎に設けられている。
【００１７】
また、内燃機関本体１１には、気筒１１ａ〜１１ｄ内の圧力を各気筒１１ａ〜１１ｄ毎に検出する筒内圧センサ３８ａ〜３８ｄ（図２においては３８ｄのみ図示。図３参照）が設けられている。ここで、筒内圧センサ３８ａ〜３８ｄは、各点火プラグ３５ａ〜３５ｄを締結させる際の座金として用いられ、圧電素子からなっている。
さらに、内燃機関本体１１には、クランクシャフト４０の回転角度を検出する回転角度検出装置４１が設けられている。
【００１８】
そして、筒内圧センサ３８ａ〜３８ｄ、バキュームセンサ１９および回転角度検出装置４１の出力は、インジェクタ２０ａ〜２０ｄ、点火装置３６ａ〜３６ｄおよびＥＧＲバルブ３３ａ〜３３ｄを個々に制御する制御装置（内燃機関制御装置）４３に導入されている。
【００１９】
図３に示すように、制御装置４３には、バキュームセンサ１９および回転角度検出装置４１等の検出データから、インジェクタ２０ａ〜２０ｄによる燃料供給開始のタイミングの制御データおよび燃料供給時間（燃料供給量に相当）の制御データと、点火装置３６ａ〜３６ｄによる点火プラグ３５ａ〜３５ｄの点火時期の制御データと、ＥＧＲバルブ３３ａ〜３３ｄの開口量（すなわち排気ガス還流量に相当）の制御データとを求めるためのデータマップが各気筒毎に設定記憶された記憶部４４が設けられている。ここで、記憶部４４は、車両側の電源とは無関係の電源で記憶内容が保持される、いわゆるバッテリバックアップＲＡＭである。
【００２０】
また、制御装置４３は、バキュームセンサ１９および回転角度検出装置４１等の検出データに基づいて、記憶部４４から燃料供給開始のタイミングおよび燃料供給時間の制御データを各気筒１１ａ〜１１ｄ毎に読み込みそれぞれのタイミングで燃料供給を開始させかつこの燃料供給時間の間だけ燃料供給を行うように各インジェクタ２０ａ〜２０ｄを個別に制御する（言い換えれば、内燃機関１０の燃料供給開始のタイミングおよび燃料供給量を各気筒１１ａ〜１１ｄ毎に制御する）燃料制御部（燃料制御手段）４５を有している。
【００２１】
さらに、制御装置４３は、バキュームセンサ１９および回転角度検出装置４１等の検出データに基づいて、記憶部４４から点火時期の制御データを各気筒１１ａ〜１１ｄ毎に読み込みそれぞれのタイミングで各点火プラグ３５ａ〜３５ｄに点火させるように各点火装置３６ａ〜３６ｄをそれぞれ個別に制御する（言い換えれば内燃機関１０の点火時期を各気筒１１ａ〜１１ｄ毎に制御する）点火時期制御部（点火時期制御手段）４６を有している。
【００２２】
加えて、制御装置４３は、バキュームセンサ１９および回転角度検出装置４１等の検出データに基づいて、記憶部４４からＥＧＲバルブ３３ａ〜３３ｄの開口量の制御データを各気筒１１ａ〜１１ｄ毎に読み込んでそれぞれの開口量となるよう各ＥＧＲバルブ３３ａ〜３３ｄをそれぞれ個別に制御する（言い換えれば内燃機関１０の排気ガス還流量を各気筒１１ａ〜１１ｄ毎に制御する）ＥＧＲ制御部（ＥＧＲ制御手段）４７を有している。
【００２３】
通常、制御装置４３は、バキュームセンサ１９および回転角度検出装置４１等の検出データに基づいて、その燃料制御部４５が記憶部４４から読み込んだ燃料供給開始のタイミングおよび燃料供給時間の制御データで各インジェクタ２０ａ〜２０ｄを個別に制御するとともにその点火時期制御部４６が記憶部４４から読み込んだ点火時期の制御データで各点火装置３６ａ〜３６ｄを個別に制御しさらにそのＥＧＲ制御部４７が記憶部４４から読み込んだ開口量の制御データで各ＥＧＲバルブ３３ａ〜３３ｄを個別に制御する。
【００２４】
そして、この実施の形態において、制御装置４３は、内燃機関本体１１の各気筒１１ａ〜１１ｄ間の筒内圧のバラツキを抑えるための調整制御を行う燃料供給量・点火時期調整部（燃料供給量・点火時期調整手段）４９およびＥＧＲ調整部（ＥＧＲ調整手段）５０を有している。
以下に、これら燃料供給量・点火時期調整部４９およびＥＧＲ調整部５０による調整制御の制御内容を図４および図５のフローチャートを参照して説明する。
【００２５】
内燃機関１０の始動直後等、内燃機関１０の作動中における予め定められた所定のタイミングで、調整制御を行うため、燃料供給量・点火時期調整部４９が、まず、定常運転状態か否かを判定し（ステップＳ１）、定常運転状態にないと判定した場合は、この調整制御を実行せずに終了させる。なお、定常運転状態とは、例えば、エンジンの負荷及びエンジン回転数ともに変動の無い状態であり、これ以外の状態は定常運転状態にない状態となる。次に、定常運転状態にある場合、燃料供給量・点火時期調整部４９が、ＥＧＲ制御部４７によりすべてのＥＧＲバルブ３３ａ〜３３ｄを閉塞させることより該ＥＧＲ制御部４７によるすべての気筒１１ａ〜１１ｄに対する排気ガス還流量すなわちＥＧＲを０とする（ステップＳ２）。
【００２６】
次に、燃料供給量・点火時期調整部４９は、バキュームセンサ１９および回転角度検出装置４１等の検出データに基づいて、記憶部４４から、燃料供給開始のタイミングの制御データおよび燃料供給量に相当する燃料供給時間の制御データを各気筒１１ａ〜１１ｄ毎に読み込むとともに点火時期の制御データを各気筒１１ａ〜１１ｄ毎に読み込む（ステップＳ３）。
【００２７】
次に、燃料供給量・点火時期調整部４９は、読み込んだ各気筒１１ａ〜１１ｄ毎の燃料供給開始のタイミングの制御データおよび燃料供給時間の制御データを燃料制御部４５に出力するとともに、読み込んだ各気筒１１ａ〜１１ｄ毎の点火時期の制御データを点火時期制御部４６に出力する（ステップＳ４）。すると、燃料制御部４５はこのように入力された制御データで各インジェクタ２０ａ〜２０ｄにそれぞれ燃料供給を行わせることになり、点火時期制御部４６は入力された制御データで各点火装置３６ａ〜３６ｄにそれぞれ点火プラグ３５ａ〜３５ｄの点火を行わせることになる。すなわち、記憶部４４に既に記憶されている制御データで燃料供給および点火を行うことになる。
【００２８】
そして、この状態で、燃料供給量・点火時期調整部４９は、すべての筒内圧センサ３８ａ〜３８ｄで検出される平均有効圧力である筒内圧Ｐij（ｉ：気筒番号（１〜４）、ｊ：サイクル数（１〜ｎ））をサンプリングして記憶する（ステップＳ５）。
【００２９】
次に、燃料供給量・点火時期調整部４９は、筒内圧Ｐijのサンプリングを行う予め定められたｎサイクルが経過したか否かを判定し（ステップＳ６）、ｎサイクルが経過していない場合、ステップＳ４に戻る。ここで、ｎの値は、例えば、データの一部にノイズ等の影響が含まれた場合に、このノイズの影響を無視できる程度に小さくできる値が設定される。なお、ｎサイクルの検出は、例えば、回転角度検出装置４１の検出データに基づいて行うことになる。
【００３０】
ステップＳ６でｎサイクルが経過したと判定した場合、燃料供給量・点火時期調整部４９は、全気筒の全１〜ｎサイクルの筒内圧Ｐijの合計値からその平均値である全体平均値＊Ｐijを算出するとともに（ステップＳ７）、各気筒１１ａ〜１１ｄ別の全１〜ｎサイクルの筒内圧Ｐijの合計値から各気筒１１ａ〜１１ｄ別の平均値である気筒別平均値＊Ｐ1j，＊Ｐ2j，＊Ｐ3j，＊Ｐ4jを算出する（ステップＳ８）。さらに、気筒別平均値＊Ｐ1j，＊Ｐ2j，＊Ｐ3j，＊Ｐ4jのそれぞれと全体平均値＊Ｐijとの差ΔＰiを算出する（ステップＳ９）。
【００３１】
そして、燃料供給量・点火時期調整部４９は、各気筒１１ａ〜１１ｄ毎の差ΔＰiをそれぞれ、予め設定された燃料供給用許容値ΔＰGFと比較する（ステップＳ１０）。ここで、燃料供給用許容値ΔＰGFは、例えば、実験により求められた差ΔＰiであって、ＥＧＲ＝０の状態で燃料供給時間の変更のみにより必ず調整可能な値の最小値にほぼ設定されている。
【００３２】
ステップＳ１０で、燃料供給用許容値ΔＰGFより大きい差ΔＰiがある場合には、燃料供給量・点火時期調整部４９は、対象となる気筒について、差ΔＰiに予め定められた補正係数ｋをかけた補正値Ｔpiを求める（ステップＳ１１）。そして、対象となる気筒について、この補正値Ｔpiで燃料供給時間の制御データを補正し記憶部４４に更新記憶させて（ステップＳ１２）、ステップＳ３に戻る。すなわち、気筒別平均値が全体平均値より大きい場合は、筒内圧を下げるように、サンプリング時に使用した燃料供給時間の制御データから補正値Ｔpiを減算した値を新たな燃料供給時間の制御データとして記憶部４４に更新記憶させる。他方、気筒別平均値が全体平均値より小さい場合は、筒内圧を上げるように、サンプリング時に使用した燃料供給時間の制御データに補正値Ｔpiを加算した値を新たな燃料供給時間の制御データとして記憶部４４に更新記憶させる。これにより、以降の制御では、燃料供給時間の制御データとして、この更新記録された最新の制御データが用いられることになる。ここで、補正値Ｔpiを算出するための補正係数ｋは、補正を行うことにより各気筒１１ａ〜１１ｄ間で生じる得る筒内圧のバラツキを、その最大値に対し例えば２０％程度に抑えることができる値に設定されている。
【００３３】
以上により、燃料供給量・点火時期調整部４９は、筒内圧の気筒別平均値と全体平均値との差ΔＰiが燃料供給用許容値ΔＰGFより大きいすべての気筒、言い換えれば筒内圧センサで検出される筒内圧の気筒別平均値が燃料供給用許容範囲（全体平均値を中心とした±ΔＰGFの範囲）外にあるすべての気筒について、燃料制御部４５による燃料供給時間（燃料供給量に相当）の制御データを、差ΔＰiが燃料供給用許容値ΔＰGF内に、すなわち筒内圧の気筒別平均値が燃料供給用許容範囲内に入るよう補正することになる。
そして、燃料供給量・点火時期調整部４９は、最終的に、ステップＳ１０で、燃料供給用許容値ΔＰGFより大きい差ΔＰiがすべての気筒１１ａ〜１１ｄでなくなった場合、すなわち上記した補正によりすべての気筒１１ａ〜１１ｄの筒内圧の気筒別平均値が燃料供給用許容範囲内に入ったことが筒内圧センサ３８ａ〜３８ｄで検出された場合、以下のステップＳ１３以降を実行する。
【００３４】
燃料供給量・点火時期調整部４９は、ステップＳ１３において、直前のステップＳ１０で燃料供給用許容値ΔＰGF以下と判定された各気筒１１ａ〜１１ｄ毎の差ΔＰiをそれぞれ、予め設定された点火時期用許容値ΔＰGIと比較する。ここで、点火時期用許容値ΔＰGIは、例えば、実験により求められた差ΔＰiであって、ＥＧＲ＝０とし上記した燃料供給時間の変更により調整した状態で点火時期の変更により必ず調整可能な値の最小値にほぼ設定されている。
【００３５】
ステップＳ１３で、点火時期用許容値ΔＰGIより大きい差ΔＰiがある場合に、燃料供給量・点火時期調整部４９は、対象となる気筒について、差ΔＰiに予め定められた補正係数ｋをかけた補正値Ｉpiを求める（ステップＳ１４）。そして、対象となる気筒について、補正値Ｉpiで点火時期の制御データを補正し記憶部４４に更新記憶させて（ステップＳ１５）、ステップＳ３に戻る。すなわち、気筒別平均値が全体平均値より大きい場合は、筒内圧を下げるように、サンプリング時に使用した点火時期の制御データに対し補正値Ｉpiを遅角した値を新たな点火時期の制御データとして記憶部４４に更新記憶させる。他方、気筒別平均値が全体平均値より小さい場合は、筒内圧を上げるように、サンプリング時に使用した点火時期の制御データに対し補正値Ｉpiを進角した値を新たな点火時期の制御データとして記憶部４４に更新記憶させる。これにより、以降の制御では、点火時期の制御データとして、この更新記録された最新の制御データが用いられることになる。ここで、補正値Ｉpiを算出するための補正係数ｋは、補正を行うことにより各気筒１１ａ〜１１ｄ間で生じる得る筒内圧のバラツキを、その最大値に対し例えば６〜７％程度に抑えることができる値に設定されている。
【００３６】
以上により、燃料供給量・点火時期調整部４９は、筒内圧の気筒別平均値と全体平均値との差ΔＰiが点火時期用許容値ΔＰGIより大きいすべての気筒、言い換えれば筒内圧センサで検出される筒内圧の気筒別平均値が点火時期用許容範囲（全体平均値を中心とした±ΔＰGIの範囲）外にあるすべての気筒について、点火時期制御部４６による点火時期の制御データを、差ΔＰiが点火時期用許容値ΔＰGI内、すなわち筒内圧の気筒別平均値が点火時期用許容範囲内に入るよう補正することになる。そして、最終的に、ステップＳ１３で、点火時期用許容値ΔＰGIより大きい差ΔＰiがすべての気筒１１ａ〜１１ｄでなくなった場合、すなわち上記した補正によりすべての気筒１１ａ〜１１ｄの筒内圧の気筒別平均値が点火時期用許容範囲内に入ったことが筒内圧センサ３８ａ〜３８ｄで検出された場合、次に、ＥＧＲ調整部５０が以下のステップＳ１６以降を実行する。
【００３７】
ＥＧＲ調整部５０は、バキュームセンサ１９および回転角度検出装置４１等の検出データに基づいて、記憶部４４からＥＧＲバルブ３３ａ〜３３ｄの開口量（すなわち排気ガス還流量）の制御データを各気筒１１ａ〜１１ｄ毎に読み込む（ステップＳ１６）。
【００３８】
次に、ＥＧＲ調整部５０は、各気筒１１ａ〜１１ｄ毎のＥＧＲバルブ３３ａ〜３３ｄの開口量の制御データをＥＧＲ制御部４７に出力する（ステップＳ１７）。すると、ＥＧＲ制御部４７は制御データで各ＥＧＲバルブ３３ａ〜３３ｄを開口させてそれぞれ排気ガス還流を発生させることになる。すなわち、記憶部４４に既に記憶されている制御データで排気ガス還流を発生させることになる。
【００３９】
そして、このように該排気ガス還流を発生させた後に、ＥＧＲ調整部５０は、すべての筒内圧センサ３８ａ〜３８ｄで検出される筒内圧Ｐijをサンプリングして記憶する（ステップＳ１８）。
【００４０】
次に、ＥＧＲ調整部５０は、筒内圧Ｐijのサンプリングを行う予め定められたｎサイクルが経過したか否かを判定し（ステップＳ１９）、ｎサイクルが経過していない場合、ステップＳ１７に戻る。ここで、ｎの値は、上述と同様に、データの一部にノイズ等の影響が含まれた場合に、このノイズの影響を無視できる程度に小さくできる値等が設定されることになり、また、ｎサイクルの検出は、例えば、回転角度検出装置４１の検出データに基づき行うことになる。
【００４１】
ステップＳ１９でｎサイクルが経過したと判定した場合、ＥＧＲ調整部５０は、全気筒１１ａ〜１１ｄの全１〜ｎサイクルの筒内圧Ｐijの合計値からその平均値である全体平均値＊Ｐijを算出するとともに（ステップＳ２０）、各気筒１１ａ〜１１ｄ別の全１〜ｎサイクルの筒内圧Ｐijの合計値から各気筒１１ａ〜１１ｄ別の平均値である気筒別平均値＊Ｐ1j，＊Ｐ2j，＊Ｐ3j，＊Ｐ4jを算出する（ステップＳ２１）。さらに、気筒別平均値＊Ｐ1j，＊Ｐ2j，＊Ｐ3j，＊Ｐ4jのそれぞれと全体平均値＊Ｐijとの差ΔＰiを算出する（ステップＳ２２）。
【００４２】
そして、ＥＧＲ調整部５０は、各気筒１１ａ〜１１ｄ毎の差ΔＰiをそれぞれ、予め設定されたＥＧＲ用許容値ΔＰGEと比較する（ステップＳ２３）。ここで、ＥＧＲ用許容値ΔＰGEは、実験により求められた差ΔＰiであって、上記した燃料供給量および点火時期の変更により調整した状態で排気ガス還流量の変更により必ず調整可能な値の最小値にほぼ設定されている。
【００４３】
ステップＳ２３で、ＥＧＲ用許容値ΔＰGEより大きい差ΔＰiがある場合に、ＥＧＲ調整部５０は、対象となる気筒について、差ΔＰiに予め定められた補正係数ｋをかけた補正値Ｑpiを求める（ステップＳ２４）。そして、対象となる気筒について、この補正値ＱpiでＥＧＲバルブの制御データを補正し記憶部４４に更新記憶させて（ステップＳ２５）、ステップＳ１６に戻る。すなわち、気筒別平均値が全体平均値より大きい場合は、筒内圧を下げるように、サンプリング時に使用したＥＧＲバルブの開口量の制御データに対し補正値Ｑpiを増大、即ちＥＧＲ量を増やした値を新たなＥＧＲバルブの開口量の制御データとして記憶部４４に更新記憶させる。他方、気筒別平均値が全体平均値より小さい場合は、筒内圧を上げるように、サンプリング時に使用したＥＧＲバルブの開口量の制御データに対し補正値Ｑpiを減少した値を新たなＥＧＲバルブの開口量の制御データとして記憶部４４に更新記憶させる。これにより、以降の制御では、ＥＧＲバルブの開口量の制御データとして、この更新記録された最新の制御データが用いられることになる。
【００４４】
以上により、ＥＧＲ調整部５０は、筒内圧の気筒別平均値と全体平均値との差ΔＰiがＥＧＲ用許容値ΔＰGEより大きいすべての気筒、言い換えれば筒内圧センサで検出される筒内圧の気筒別平均値がＥＧＲ用許容範囲（全体平均値を中心とした±ΔＰGEの範囲）外にあるすべての気筒について、ＥＧＲ制御部４７によるＥＧＲバルブの開口量（排気ガス還流量に相当）の制御データを、差ΔＰiがＥＧＲ用許容値ΔＰGE内に、すなわち筒内圧の気筒別平均値がＥＧＲ用許容範囲内に入るよう補正することになる。そして、最終的に、ステップＳ２３で、ＥＧＲ用許容値ΔＰGEより大きい差ΔＰiがすべての気筒１１ａ〜１１ｄでなくなった場合、すなわち上記した補正によりすべての気筒１１ａ〜１１ｄの筒内圧の気筒別平均値がＥＧＲ用許容範囲内に入ったことが筒内圧センサ３８ａ〜３８ｄで検出された場合、調整制御を終了させる。
【００４５】
以上に述べた制御装置４３によれば、まず、燃料供給量・点火時期調整部４９が、内燃機関１０の作動中であってＥＧＲ制御部４７によるすべての気筒１１ａ〜１１ｄに対する排気ガス還流量が０の時に、既存の制御データで燃料供給および点火を行った後、筒内圧センサ３８ａ〜３８ｄで検出される筒内圧が燃料供給用許容範囲外にあるすべての気筒１１ａ〜１１ｄについて燃料制御部４５による燃料供給量の制御データを筒内圧が燃料供給用許容範囲内に入るよう補正する。このように、排気ガス還流量の影響を排除した状態で燃料供給量を調整し、該燃料供給量に起因する各気筒１１ａ〜１１ｄ間の筒内圧のバラツキを抑える。
【００４６】
次いで、燃料供給量・点火時期調整部４９は、上記補正によりすべての気筒１１ａ〜１１ｄの筒内圧が燃料供給用許容範囲内に入ったことが筒内圧センサ３８ａ〜３８ｄで検出されると筒内圧センサ３８ａ〜３８ｄで検出される筒内圧が点火時期用許容範囲外にあるすべての気筒１１ａ〜１１ｄについて点火時期制御部４６による点火時期の制御データを筒内圧が点火時期用許容範囲内に入るよう補正する。このように、排気ガス還流量の影響を排除しかつ燃料供給量を調整した状態で点火時期を調整し、該点火時期に起因する各気筒１１ａ〜１１ｄ間の筒内圧のバラツキを抑える。
【００４７】
次に、ＥＧＲ調整部５０が、燃料供給量・点火時期調整部４９による燃料供給量および点火時期の制御データの補正によりすべての気筒１１ａ〜１１ｄの筒内圧が点火時期用許容範囲内に入ったことが筒内圧センサ３８ａ〜３８ｄで検出されると、既存の制御データによりＥＧＲ制御部４７で排気ガス還流を生じさせるとともにこの排気ガス還流の発生後に筒内圧センサ３８ａ〜３８ｄで検出される筒内圧がＥＧＲ用許容範囲外にある気筒１１ａ〜１１ｄについてＥＧＲ制御部４７による排気ガス還流量の制御データを筒内圧がＥＧＲ用許容範囲内に入るよう補正する。このように、燃料供給量・点火時期調整部４９による燃料供給量および点火時期の各制御データを補正してこれらを最適値にした後に、ＥＧＲ制御部４７による排気ガス還流量の制御データを調整し、該排気ガス還流量に起因する各気筒１１ａ〜１１ｄ間の筒内圧のバラツキを抑える。
【００４８】
以上により、燃料供給量、点火時期および排気ガス還流量の各制御データを順序立てて補正して内燃機関１０の各気筒１１ａ〜１１ｄ間の筒内圧のバラツキを抑えることにより、燃費および出力を向上させることができる。
【００４９】
なお、以上においては、排気ガス還流装置２７が、排気ガスを圧送するためのポンプ３１を有している場合を例にとり説明したが、このポンプ３１を設けずに吸気管１２の負圧で吸入させるようにしてもよい。
また、以上においては、排気ガス還流量を強制的に０にする場合を例にとり説明したが、排気ガス還流量が０となるタイミングで上記調整制御を行えば、排気ガス還流量を強制的に０にするステップＳ２は不要となる。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の内燃機関制御装置によれば、燃料供給量、点火時期および排気ガス還流量の各制御データを順序立てて補正して内燃機関の各気筒間の筒内圧のバラツキを抑えることにより、燃費および出力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一の実施の形態による内燃機関制御装置により制御される内燃機関を概略的に示す平面図である。
【図２】  本発明の一の実施の形態による内燃機関制御装置により制御される内燃機関を概略的に示す側面図である。
【図３】  本発明の一の実施の形態による内燃機関制御装置等を示すブロック図である。
【図４】  本発明の一の実施の形態による内燃機関制御装置の制御内容の一部を示すフローチャートである。
【図５】  本発明の一の実施の形態による内燃機関制御装置の制御内容の他の一部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  内燃機関
１１ａ〜１１ｄ  記憶部
３８ａ〜３８ｄ  筒内圧センサ
４３  制御装置（内燃機関制御装置）
４４  記憶部
４５  燃料制御部（燃料制御手段）
４６  点火時期制御部（点火時期制御手段）
４７  ＥＧＲ制御部（ＥＧＲ制御手段）
４９  燃料供給量・点火時期調整手段（燃料供給量・点火時期調整部）
５０  ＥＧＲ調整部（ＥＧＲ調整手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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