特許 7661875 エンジン制御装置の製造方法、エンジンシステム、および、エンジンシステムの制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-04-07

(45)【発行日】2025-04-15

(54)【発明の名称】エンジン制御装置の製造方法、エンジンシステム、および、エンジンシステムの制御方法

(51)【国際特許分類】

   F02D 41/40 20060101AFI20250408BHJP

   F02D 43/00 20060101ALI20250408BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20250408BHJP

   F02D 15/00 20060101ALI20250408BHJP

【ＦＩ】

F02D41/40

F02D43/00 301J

F02D45/00 368S

F02D45/00 364

F02D15/00 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021200923

(22)【出願日】2021-12-10

(65)【公開番号】P2023086416

(43)【公開日】2023-06-22

【審査請求日】2024-03-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】前田 圭介

【審査官】佐々木 淳

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－３１４３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０４８６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１０８８４３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ １３／００－４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の気筒を有するディーゼルエンジンを制御するエンジン制御装置の製造方法であって、
前記エンジン制御装置は、記憶部を備え、
前記製造方法は、
前記ディーゼルエンジンの各気筒の圧縮比を特定するステップと、
特定した前記圧縮比を用いて各気筒の最大筒内圧を算出するステップと、
算出した前記最大筒内圧のうち最も大きいものと各気筒の最大筒内圧との差である余裕代を算出するステップと、
算出した各気筒の前記余裕代の分、各気筒の筒内圧を増加させるための、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を進角するオフセット量を特定するステップと、
前記ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角する前記オフセット量が小さくならないように、前記通常制御マップで示される噴射時期を、特定した前記オフセット量の分、進角するよう制御するプログラムを前記記憶部に記憶させるステップとを含み、
前記プログラムは、前記ディーゼルエンジンの負荷が所定負荷未満では前記通常制御マップで示される噴射時期で制御する一方、前記ディーゼルエンジンの負荷が前記所定負荷以上では前記オフセット量の分、前記通常制御マップで示される噴射時期を進角するよう制御するプログラムである、エンジン制御装置の製造方法。

【請求項2】

前記所定負荷は、前記オフセット量の分、噴射時期を進角させた場合の、前記ディーゼルエンジンが発生する騒音に関する影響に基づいて予め定められる、請求項１に記載のエンジン制御装置の製造方法。

【請求項3】

前記プログラムは、前記通常制御マップで示される噴射時期を、前記ディーゼルエンジンの負荷に応じて段階的に前記オフセット量の反映割合を増やして、進角するよう制御するプログラムである、請求項１に記載のエンジン制御装置の製造方法。

【請求項4】

前記プログラムは、前記通常制御マップで示される噴射時期を、前記ディーゼルエンジンの負荷に応じて単調増加で前記オフセット量の反映割合を増やして、進角するよう制御するプログラムである、請求項１に記載のエンジン制御装置の製造方法。

【請求項5】

複数の気筒を有するディーゼルエンジンを制御するエンジン制御装置の製造方法であって、
前記エンジン制御装置は、記憶部を備え、
前記製造方法は、
前記ディーゼルエンジンの各気筒の圧縮比を特定するステップと、
特定した前記圧縮比を用いて各気筒の最大筒内圧を算出するステップと、
算出した前記最大筒内圧のうち最も大きいものと各気筒の最大筒内圧との差である余裕代を算出するステップと、
算出した各気筒の前記余裕代の分、各気筒の筒内圧を増加させるための、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を進角するオフセット量を特定するステップと、
前記ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角する前記オフセット量が小さくならないように、前記通常制御マップで示される噴射時期を、特定した前記オフセット量の分、進角するよう制御するプログラムを前記記憶部に記憶させるステップとを含み、
前記プログラムは、前記通常制御マップで示される噴射時期を、前記ディーゼルエンジンの負荷に応じて段階的に前記オフセット量の反映割合を増やして、進角するよう制御するプログラムである、エンジン制御装置の製造方法。

【請求項6】

複数の気筒を有するディーゼルエンジンを制御するエンジン制御装置の製造方法であって、
前記エンジン制御装置は、記憶部を備え、
前記製造方法は、
前記ディーゼルエンジンの各気筒の圧縮比を特定するステップと、
特定した前記圧縮比を用いて各気筒の最大筒内圧を算出するステップと、
算出した前記最大筒内圧のうち最も大きいものと各気筒の最大筒内圧との差である余裕代を算出するステップと、
算出した各気筒の前記余裕代の分、各気筒の筒内圧を増加させるための、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を進角するオフセット量を特定するステップと、
前記ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角する前記オフセット量が小さくならないように、前記通常制御マップで示される噴射時期を、特定した前記オフセット量の分、進角するよう制御するプログラムを前記記憶部に記憶させるステップとを含み、
前記プログラムは、前記通常制御マップで示される噴射時期を、前記ディーゼルエンジンの負荷に応じて単調増加で前記オフセット量の反映割合を増やして、進角するよう制御するプログラムである、エンジン制御装置の製造方法。

【請求項7】

複数の気筒を有するディーゼルエンジンと、制御部および記憶部を備え前記ディーゼルエンジンを制御する制御装置とを含むエンジンシステムであって、
前記記憶部は、前記ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角するオフセット量が小さくならないように、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御するプログラムを予め記憶し、
前記オフセット量は、各気筒の余裕代の分、各気筒の筒内圧を増加させるための、前記通常制御マップで示される噴射時期を進角する量であり、
前記余裕代は、各気筒の最大筒内圧のうち最も大きいものと各気筒の最大筒内圧との差であり、
前記最大筒内圧は、各気筒の圧縮比を用いて算出され、
前記圧縮比は、各気筒ごとに特定され、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記プログラムにしたがって、
前記ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいか否かを判断し、
前記ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいと判断したときに、前記オフセット量が小さくならないように、前記通常制御マップで示される噴射時期を、前記オフセット量の分、進角するよう制御し、
前記ディーゼルエンジンの負荷が所定負荷未満では前記通常制御マップで示される噴射時期で制御する一方、前記ディーゼルエンジンの負荷が前記所定負荷以上では前記オフセット量の分、前記通常制御マップで示される噴射時期を進角するよう制御する、エンジンシステム。

【請求項8】

複数の気筒を有するディーゼルエンジンと、制御部および記憶部を備え前記ディーゼルエンジンを制御する制御装置とを含むエンジンシステムの制御方法であって、
前記記憶部は、前記ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角するオフセット量が小さくならないように、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御するプログラムを予め記憶し、
前記オフセット量は、各気筒の余裕代の分、各気筒の筒内圧を増加させるための、前記通常制御マップで示される噴射時期を進角する量であり、
前記余裕代は、各気筒の最大筒内圧のうち最も大きいものと各気筒の最大筒内圧との差であり、
前記最大筒内圧は、各気筒の圧縮比を用いて算出され、
前記圧縮比は、各気筒ごとに特定され、
前記制御方法は、前記記憶部に記憶された前記プログラムにしたがって、
前記制御部が、前記ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいか否かを判断するステップと、
前記制御部が、前記ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいと判断したときに、前記オフセット量が小さくならないように、前記通常制御マップで示される噴射時期を、前記オフセット量の分、進角するよう制御するステップと、
前記ディーゼルエンジンの負荷が所定負荷未満では前記通常制御マップで示される噴射時期で制御する一方、前記ディーゼルエンジンの負荷が前記所定負荷以上では前記オフセット量の分、前記通常制御マップで示される噴射時期を進角するよう制御するステップとを含む、エンジンシステムの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この開示は、エンジン制御装置の製造方法、エンジンシステム、および、エンジンシステムの制御方法に関し、特に、複数の気筒を有するディーゼルエンジンを制御するエンジン制御装置の製造方法、複数の気筒を有するディーゼルエンジンと、制御部と記憶部とを備えディーゼルエンジンを制御する制御装置とを含むエンジンシステム、および、当該エンジンシステムの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、多気筒のエンジンの気筒ごとの圧縮比のばらつきが生じる場合に、気筒ごとの圧縮比を決定する因子に応じてエンジンの制御条件を個別補正する制御方法があった（たとえば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００２－３０３１９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１の方法では、すべての制御範囲において、エンジンの制御条件を個別補正するので、個別補正による影響が少ない制御範囲において、必要性の少ない制御をしてしまうといった問題があった。

【0005】

この開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジンの圧縮比のばらつきに起因する性能の悪化を必要性に応じて改善することが可能な、エンジン制御装置の製造方法、エンジンシステム、および、エンジンシステムの制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この開示に係るエンジン制御装置の製造方法は、複数の気筒を有するディーゼルエンジンを制御するエンジン制御装置の製造方法である。エンジン制御装置は、記憶部を備える。製造方法は、ディーゼルエンジンの各気筒の圧縮比を特定するステップと、特定した圧縮比を用いて各気筒の最大筒内圧を算出するステップと、算出した最大筒内圧のうち最も大きいものと各気筒の最大筒内圧との差である余裕代を算出するステップと、算出した各気筒の余裕代の分、各気筒の筒内圧を増加させるための、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を進角するオフセット量を特定するステップと、ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角するオフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期を、特定したオフセット量の分、進角するよう制御するプログラムを記憶部に記憶させるステップとを含む。

【0007】

好ましくは、プログラムは、ディーゼルエンジンの負荷が所定負荷以上であるときに、通常制御マップで示される噴射時期を、特定したオフセット量の分、進角するよう制御するプログラムである。さらに好ましくは、所定負荷は、オフセット量の分、噴射時期を進角させた場合の、ディーゼルエンジンが発生する騒音に関する影響に基づいて予め定められる。

【0008】

好ましくは、プログラムは、通常制御マップで示される噴射時期を、ディーゼルエンジンの負荷に応じて段階的にオフセット量の反映割合を増やして、進角するよう制御するプログラムである。

【0009】

好ましくは、プログラムは、通常制御マップで示される噴射時期を、ディーゼルエンジンの負荷に応じて単調増加でオフセット量の反映割合を増やして、進角するよう制御するプログラムである。

【0010】

この開示の他の局面によれば、エンジンシステムは、複数の気筒を有するディーゼルエンジンと、制御部および記憶部を備えディーゼルエンジンを制御する制御装置とを含むエンジンシステムである。記憶部は、ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角するオフセット量が小さくならないように、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御するプログラムを予め記憶する。オフセット量は、各気筒の余裕代の分、各気筒の筒内圧を増加させるための、通常制御マップで示される噴射時期を進角する量である。余裕代は、各気筒の最大筒内圧のうち最も大きいものと各気筒の最大筒内圧との差である。最大筒内圧は、各気筒の圧縮比を用いて算出される。圧縮比は、各気筒ごとに特定される。制御部は、記憶部に記憶されたプログラムにしたがって、ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいか否かを判断し、ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいと判断したときに、オフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御する。

【0011】

この開示のさらに他の局面によれば、エンジンシステムの制御方法は、複数の気筒を有するディーゼルエンジンと、制御部および記憶部を備えディーゼルエンジンを制御する制御装置とを含むエンジンシステムの制御方法である。記憶部は、ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角するオフセット量が小さくならないように、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御するプログラムを予め記憶する。オフセット量は、各気筒の余裕代の分、各気筒の筒内圧を増加させるための、通常制御マップで示される噴射時期を進角する量である。余裕代は、各気筒の最大筒内圧のうち最も大きいものと各気筒の最大筒内圧との差である。最大筒内圧は、各気筒の圧縮比を用いて算出される。圧縮比は、各気筒ごとに特定される。制御方法は、記憶部に記憶されたプログラムにしたがって、制御部が、ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいか否かを判断するステップと、制御部が、ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいと判断したときに、オフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御するステップとを含む。

【発明の効果】

【0012】

この開示によれば、ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角されるオフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期が、特定されたオフセット量の分、進角されることによって、進角された気筒の最大筒内圧は、各気筒の最大筒内圧のうち最も大きいものとの差の分、増加される。その結果、ディーゼルエンジンの圧縮比のばらつきに起因する性能の悪化を必要性に応じて改善することが可能な、エンジン制御装置の製造方法、エンジンシステム、および、エンジンシステムの制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施の形態に係る冷却装置を備えるエンジンの概略構成を示す図である。

【図2】この実施の形態におけるエンジンを制御するプログラムの一部を製造する方法の概略の流れを示すフローチャートである。

【図3】この実施の形態のピストンの突き出し量を説明するための図である。

【図4】この実施の形態における圧縮比の実際の値の一例を示すグラフである。

【図5】この実施の形態における最大筒内圧の実際の値の一例を示すグラフである。

【図6】この実施の形態におけるエンジンの燃料の噴射時期と筒内圧との関係を示すグラフである。

【図7】この実施の形態におけるエンジンの燃料の噴射時期と出力との関係を示すグラフである。

【図8】この実施の形態において製造されたＥＣＵによるエンジンの制御を説明するためのグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。

【0015】

図１は、本実施の形態に係る冷却装置を備えるエンジン１の概略構成を示す図である。エンジン１は、図１には代表的に１つのシリンダの断面が概略的に示されるが、本実施の形態のエンジン１は、複数のシリンダを備え、具体的には、直列６気筒エンジンである。また、エンジン１は、ディーゼルエンジンである。

【0016】

エンジン１は、シリンダヘッド２とシリンダブロック３とを含む。シリンダヘッド２の各シリンダに対応する部分には、燃焼室４内に燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）５が設けられている。インジェクタ５は図示しないコモンレールに接続されており、コモンレールに貯留された高圧燃料がインジェクタ５に常時供給されている。

【0017】

シリンダヘッド２には、燃焼室４内に空気を吸入するための吸気通路がインテークマニホールド８を介して接続されている。また、シリンダヘッド２には、燃焼後の排気ガスを排出するための排気通路がエキゾーストマニホールド１０を介して接続されている。燃焼室４とインテークマニホールド８との間は、吸気バルブ１１によって開閉される。燃焼室４とエキゾーストマニホールド１０との間は、排気バルブ１２によって開閉される。

【0018】

シリンダブロック３の内部には、ピストン２６が往復運動可能に収容されている。ピストン２６は、クランクシャフト２７にコンロッド２８を介して連結されている。シリンダブロック３とシリンダヘッド２との間には、両者を組合わせるときに、ヘッドガスケット６が挟み込まれる。ヘッドガスケット６の厚さは、エンジン１の組み立て時に、ピストン２６が行程のうち最も上（シリンダヘッド２に最も近い位置、クランクシャフト２７から最も遠い位置）に位置する上死点において、ピストン２６の上端（シリンダヘッド２に最も近い部分）が、シリンダヘッド２の下面（シリンダブロック３に近い側の面）に当たらないような厚さに定められる。

【0019】

エンジン１は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０をさらに備える。ＥＣＵ４０は、所定のプログラムおよび所定のデータを記憶するメモリ４２と、メモリ４２に記憶された所定のプログラムを実行しエンジン１を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）４１とを含む。ＥＣＵ４０には、各種センサから、アクセル開度Ａｃｃ、エンジン回転速度Ｎｅ等が与えられる。

【0020】

ＥＣＵ４０は、アクセル開度Ａｃｃおよびエンジン回転速度Ｎｅを取得し、所定の処理を行ない、インジェクタ５を制御することで、燃焼室４内への燃料の噴射を制御する。

【0021】

以上のような構成において、エンジン１の気筒ごとの圧縮比のばらつきが生じる場合に、気筒ごとの圧縮比を決定する因子に応じてエンジン１の制御条件を個別補正する場合、すべての制御範囲において、エンジン１の制御条件を個別補正すると、個別補正による影響が少ない制御範囲において、必要性の少ない制御をしてしまう。

【0022】

そこで、ＥＣＵ４０の製造方法は、複数の気筒を有するエンジン１を制御する制御装置の製造方法である。ＥＣＵ４０は、記憶部を備える。製造方法は、ディーゼルエンジンの各気筒の圧縮比を特定するステップと、特定した圧縮比を用いて各気筒の最大筒内圧を算出するステップと、算出した最大筒内圧のうち最も大きいものと各気筒の最大筒内圧との差である余裕代を算出するステップと、算出した各気筒の余裕代の分、各気筒の筒内圧を増加させるための、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を進角するオフセット量を特定するステップと、ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角するオフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期を、特定したオフセット量の分、進角するよう制御するプログラムを記憶部に記憶させるステップとを含む。

【0023】

これにより、エンジン１の負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角されるオフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期が、特定されたオフセット量の分、進角されることによって、進角された気筒の最大筒内圧は、各気筒の最大筒内圧のうち最も大きいものとの差の分、増加される。その結果、エンジン１の圧縮比のばらつきに起因する性能の悪化を必要性に応じて改善することができる。

【0024】

図２は、この実施の形態におけるエンジン１を制御するプログラムの一部を製造する方法の概略の流れを示すフローチャートである。図２を参照して、製造者は、エンジン１の製造において、シリンダブロック３の各シリンダにピストン２６を組込むときに、ピストン２６のシリンダブロック３からの突き出し量ｈを測定する（ステップＳ１１）。

【0025】

図３は、この実施の形態のピストン２６の突き出し量を説明するための図である。図３を参照して、ピストン２６の突き出し量ｈは、上死点において、ピストン２６の上端が、シリンダブロック３の上面から突き出す長さである。

【0026】

この突き出し量ｈは、ピストン２６、コンロッド２８、および、クランクシャフト２７の寸法がシリンダごとに公差の範囲内で異なるため、シリンダ（気筒）ごとに異なる値となり得る。この突き出し量がステップＳ１１で測定される。

【0027】

図２に戻って、製造者は、ステップＳ１１で測定した突き出し量ｈを用いて各シリンダの圧縮比を算出する（ステップＳ１２）。圧縮比は、燃焼室４の容積が最も大きくなるときの容積を、最も小さくなるときの容積で割った値である。ピストンのくぼみの容積も燃焼室４の容積に含まれる。また、圧縮比の算出においては、シリンダヘッド２とシリンダブロック３との間に挟み込まれるヘッドガスケット６の厚さも考慮される。

【0028】

図４は、この実施の形態における圧縮比の実際の値の一例を示すグラフである。図４を参照して、この実施の形態における、エンジン１の圧縮比の設計値（標準値）は、各部品の設計図上の寸法から算出される値である。ここでは、圧縮比の設計値は、最も左のＳＴＤの棒グラフおよび圧縮比15.3を示す細い実線と圧縮比15.4を示す細い実線との間の太い破線で示される値である。

【0029】

エンジン１の圧縮比の設計上限値は、各部品の設計図上の寸法の公差の最大値または最小値から算出される値である。ここでは、設計上限値は、圧縮比15.5を示す細い実線と圧縮比15.6を示す細い実線との間の太い実線で示される値である。

【0030】

エンジン１の圧縮比の設計上限値は、各部品の設計図上の寸法の公差の最大値または最小値から算出される値である。ここでは、設計上限値は、圧縮比15.2を示す線とほぼ重なっている太い実線で示される値である。

【0031】

第１番から第６番までの各シリンダについて、ステップＳ１２で算出された圧縮比の値は、それぞれ、図４のＳＴＤの棒グラフの右側の♯１から♯６までの棒グラフで示される値である。ここでは、第１番のシリンダの圧縮比が、第１番から第６番の全シリンダの圧縮比のうちの最大値となっている。この最大値は、圧縮比15.5を示す線とほぼ重なる細い破線で示される。

【0032】

図２に戻って、製造者は、ステップＳ１２で算出した各シリンダの圧縮比から、それぞれ、各シリンダの最大筒内圧を算出する（ステップＳ１３）。圧縮比以外のエンジン１の運転条件を同じとした場合、圧縮比が大きい程、ほぼ比例して、最大筒内圧は高くなる。エンジン１の最も負荷の高い運転条件としたときの様々な圧縮比の値と最大筒内圧との関係は、設計時におけるシミュレーションまたは実測によって予め特定される。この関係を用いて、各シリンダについて、圧縮比から最大筒内圧が算出される。

【0033】

図５は、この実施の形態における最大筒内圧の実際の値の一例を示すグラフである。図５を参照して、最大筒内圧の設計値は、各部の寸法の設計値および圧縮比の設計値などから特定される値である。ここでは、最大筒内圧の設計値は、最大筒内圧15.5（ＭＰａ）を示す細い実線と最大筒内圧16.0を示す細い実線との間の太い破線で示される値である。

【0034】

最大筒内圧の設計上限値は、各部品の設計図上の寸法の公差の最大値または最小値および圧縮比の設計上限値または設計下限値から特定される値である。ここでは、最大筒内圧の設計上限値は、最大筒内圧16.0（ＭＰａ）を示す細い実線と最大筒内圧16.5を示す細い実線との間の太い実線で示される値である。

【0035】

第１番から第６番までの各シリンダについて、ステップＳ１３で算出された最大筒内圧の値は、それぞれ、図５の♯１から♯６までの棒グラフで示される値である。ここでは、第１番のシリンダの最大筒内圧が、第１番から第６番の全シリンダの最大筒内圧のうちの最大値となっている。この最大値は、最大筒内圧16.0（ＭＰａ）を示す細い実線と最大筒内圧16.5を示す細い実線との間の細い破線で示される値である。

【0036】

図２に戻って、製造者は、ステップＳ１３で算出した最大筒内圧から各シリンダの最大筒内圧の余裕代を算出する（ステップＳ１４）。

【0037】

図５を再び参照して、ここでは、第１番のシリンダの最大筒内圧が最大値であるので、第１番のシリンダの最大筒内圧に対する各シリンダの最大筒内圧の差である余裕代が算出される。

【0038】

図２に戻って、製造者は、ステップＳ１４で算出した余裕代を使い切れる進角のオフセット量を、各エンジン回転速度Ｎｅごとに算出する（ステップＳ１５）。

【0039】

図６は、この実施の形態におけるエンジン１の燃料の噴射時期と筒内圧との関係を示すグラフである。図６を参照して、このグラフは、あるエンジン回転速度Ｎｅについてのグラフである。噴射時期は、上死点後（ＡＴＤＣ（After Top Dead Center）という）角度で示される。ＡＴＤＣ角度が負の値であれば、この角度の絶対値は、上死点「前」の角度を示す。

【0040】

図６のグラフで示されるように、噴射時期を示すＡＴＤＣ角度が小さくなる程、つまり、噴射時期を進角する程（噴射時期の進角のオフセット量を大きくする程）、筒内圧が高くなる。他のエンジン回転速度Ｎｅにおいても、同様の傾向である。このグラフによって、あるエンジン回転速度Ｎｅにおいて、余裕代の分、最大筒内圧を上げるために噴射時期を進角する角度が特定できる。このように、所定回転速度間隔（たとえば、100ｒｐｍ間隔）のエンジン回転速度ごとに噴射時期を進角する角度を特定しておく。

【0041】

図７は、この実施の形態におけるエンジン１の燃料の噴射時期と出力との関係を示すグラフである。図７を参照して、あるシリンダについて、噴射時期を示すＡＴＤＣ角度が小さくなる程、つまり、噴射時期を進角する程（噴射時期の進角のオフセット量を大きくする程）、当該シリンダの出力は大きくなる。このため、あるシリンダについて、最大筒内圧を余裕代の分、大きくすると、当該シリンダの出力も、大きくなる。

【0042】

図２に戻って、製造者は、エンジン１で指定した負荷以上を使うときには、通常制御マップで示される噴射時期を進角するオフセット量を加算し（オフセット量の加算制御をオンとし）、それ以外（エンジン１で指定した負荷未満を使うとき）は、オフセット量を加算しない（オフセット量の加算制御をオフとする）プログラムを作成し、作成したプログラムを当該エンジン１のＥＣＵ４０のメモリ４２に記憶させる。噴射時期の通常制御マップとは、当該エンジン１に対して、通常、用いる噴射時期の制御マップであって、この実施の形態におけるオフセット量の加算制御をしない状態の制御マップである。

【0043】

図８は、この実施の形態において製造されたＥＣＵ４０によるエンジン１の制御を説明するためのグラフである。図８を参照して、このプログラムをＥＣＵ４０に組込んだエンジン１を運転すると、エンジン１の負荷が、時刻ｔにおいて、指定した負荷を超えると、ＥＣＵ４０は、このプログラムにしたがって、各シリンダについて、オフセット量の加算制御をオンとする。これにより、各シリンダの最大筒内圧が余裕代の分、大きくなり、そのシリンダの出力が大きくなるので、エンジン１の出力が大きくなる。

【0044】

指定した負荷は、オフセット量の分、噴射時期を進角させた場合の、エンジン１が発生する騒音に関する影響に基づいて予め定められる。たとえば、騒音レベルが所定許容値を超えていない状態において、オフセット量の分、噴射時期を進角させた場合に、騒音レベルが所定許容値を超えない負荷と、騒音レベルが所定許容値を超える負荷との境界の負荷を、指定した負荷とする。

【0045】

［変形例］
（１） 前述した実施の形態においては、図２のステップＳ１６および図８で示したように、作成されるプログラムは、エンジン１の負荷が指定した負荷以上であるときに、通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御するプログラムであることとした。つまり、作成されるプログラムは、たとえば、エンジン１の負荷が最大負荷の９０％以上であるときに、オフセット量の１００％分、進角するよう制御するプログラムであることとした。

【0046】

しかし、これに限定されず、作成されるプログラムは、エンジン１の負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角するオフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期を進角するよう制御するプログラムであればよい。たとえば、作成されるプログラムは、通常制御マップで示される制御時期を、エンジン１の負荷に応じて段階的に、オフセット量の反映割合を増やして、進角するよう制御するプログラムであってもよい。つまり、作成されるプログラムは、たとえば、エンジン１の負荷が最大負荷の５０％以上であるときに、オフセット量の３０％分、進角するよう制御し、最大負荷の７５％以上であるときに、オフセット量の６０％分、進角するよう制御し、最大負荷の１００％以上であるときに、オフセット量の１００％分、進角するよう制御するプログラムであることとしてもよい。

【0047】

また、作成されるプログラムは、通常制御マップで示される噴射時期を、エンジン１の負荷に応じて単調増加で、オフセット量の反映割合を増やして、進角するよう制御するプログラムであってもよい。つまり、作成されるプログラムは、たとえば、エンジン１の負荷が最大負荷のｘ％であるときに、オフセット量の１００－ｘ（％）分、進角するよう制御するプログラムであることとしてもよい。

【0048】

（２） 前述した実施の形態においては、図２のステップＳ１６および図８で示したように、指定した負荷が、騒音レベルが所定許容値を超えていない状態において、オフセット量の分、噴射時期を進角させた場合に、騒音レベルが所定許容値を超えない負荷と、騒音レベルが所定許容値を超える負荷との境界の負荷であることとした。しかし、これに限定されず、指定した負荷が、オフセット量の分、噴射時期を進角させた場合に、進角させる前よりも騒音が大きくなったと人が感じる負荷と、進角させる前よりも騒音が大きくなったと感じない負荷との境界の負荷を、指定した負荷とするようにしてもよい。

【0049】

（３） 前述した実施の形態においては、多段階噴射については特に触れていないが、多段階噴射の各段階のすべてを同じオフセット量の分、進角するようにしてもよいし、多段階噴射の各段階のうちの最初の段階の噴射（たとえば、パイロット噴射）を含むいずれか少なくとも１つの段階を、オフセット量の分、進角するようにしてもよいし、ダ段階噴射の複数の段階を進角させる場合、異なるオフセット量の分、進角させるようにしてもよい。

【0050】

（４） 前述した開示を、エンジン１のＥＣＵ４０のようなエンジンの制御装置またはこの制御装置で実行されるプログラムの製造方法の開示と捉えることができる。エンジン１、エンジン１のＥＣＵ４０のような制御装置、エンジン１およびＥＣＵ４０を含むエンジンシステムの開示と捉えることができる。エンジン１のＥＣＵ４０のような制御装置によるエンジン１の制御方法の開示と捉えることができる。

【0051】

［まとめ］
（１） 図２で示したように、ＥＣＵ４０の製造方法は、複数のシリンダを有するディーゼルエンジンであるエンジン１を制御するＥＣＵ４０の製造方法である。ＥＣＵ４０は、メモリ４２を備える。製造方法は、エンジン１の各シリンダの圧縮比を特定するステップ（たとえば、ステップＳ１１，ステップＳ１２）と、特定した圧縮比を用いて各シリンダの最大筒内圧を算出するステップ（たとえば、ステップＳ１３）と、算出した最大筒内圧のうち最も大きいものと各シリンダの最大筒内圧との差である余裕代を算出するステップ（たとえば、ステップＳ１４）と、算出した各シリンダの余裕代の分、各シリンダの筒内圧を増加させるための、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を進角するオフセット量を特定するステップ（たとえば、ステップＳ１５）と、エンジン１の負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角するオフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期を、特定したオフセット量の分、進角するよう制御するプログラムをメモリ４２に記憶させるステップ（たとえば、ステップＳ１６）とを含む。

【0052】

これにより、エンジン１の負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角されるオフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期が、特定されたオフセット量の分、進角されることによって、進角されたシリンダの最大筒内圧は、各シリンダの最大筒内圧のうち最も大きいものとの差の分、増加される。その結果、エンジン１の圧縮比のばらつきに起因する性能の悪化を必要性に応じて改善することができる。具体的には、エンジン１の負荷が小さいときと比較して大きいときに、エンジン１の出力を増加させることができる。

【0053】

（２） 図２のステップＳ１６および図８で示したように、メモリ４２に記憶されるプログラムは、エンジン１の負荷が、指定した負荷以上であるときに、通常制御マップで示される噴射時期を、算出したオフセット量の分、進角するよう制御するプログラムである。

【0054】

これにより、エンジン１の負荷が、指定した負荷以上であるときに、通常制御マップで示される噴射時期が、算出されたオフセット量の分、進角されることによって、進角されたシリンダの最大筒内圧は、各シリンダの最大筒内圧のうち最も大きいものとの差の分、増加される。その結果、エンジン１の圧縮比のばらつきに起因する性能の悪化を必要性に応じて改善することができる。具体的には、エンジン１の負荷が、指定した負荷以上であるときに、進角する場合は、進角しない場合と比較して、エンジン１の出力を増加させることができる。

【0055】

（３） 図２のステップＳ１６および図８で示したように、指定した負荷は、オフセット量の分、噴射時期を進角させた場合の、エンジン１が発生する騒音に関する影響に基づいて予め定められる。

【0056】

これにより、騒音に関する影響を考慮して指定した負荷を定めることができるため、騒音に関する悪影響を減らすことができる。

【0057】

（４） 前述の変形例で示したように、メモリ４２に記憶されるプログラムは、通常制御マップで示される噴射時期を、エンジン１の負荷に応じて段階的にオフセット量の反映割合を増やして、進角するよう制御するプログラムであってもよい。

【0058】

これにより、通常制御マップで示される噴射時期が、エンジン１の負荷に応じて段階的にオフセット量の反映割合が増やされて、進角されることによって、進角されたシリンダの最大筒内圧は、各シリンダの最大筒内圧のうち最も大きいものとの差の分を上限として、増加される。その結果、エンジン１の圧縮比のばらつきに起因する性能の悪化を必要性に応じて改善することができる。具体的には、エンジン１の負荷に応じて段階的にエンジン１の出力を増加させることができる。

【0059】

（５） 前述の変形例で示したように、メモリ４２に記憶されるプログラムは、通常制御マップで示される噴射時期を、エンジン１の負荷に応じて単調増加でオフセット量の反映割合を増やして、進角するよう制御するプログラムであってもよい。

【0060】

これにより、通常制御マップで示される噴射時期が、エンジン１の負荷に応じて単調増加でオフセット量の反映割合が増やされて、進角されることによって、進角されたシリンダの最大筒内圧は、各シリンダの最大筒内圧のうち最も大きいものとの差の分を上限として、増加される。その結果、エンジン１の圧縮比のばらつきに起因する性能の悪化を必要性に応じて改善することができる。具体的には、エンジン１の負荷に応じて単調増加でエンジン１の出力を増加させることができる。

【0061】

（６） 図１で示したように、エンジンシステムは、複数のシリンダを有するエンジン１と、ＣＰＵ４１およびメモリ４２を備えエンジン１を制御するＥＣＵ４０とを含むエンジンシステムである。図２のステップＳ１６で示したように、メモリ４２は、エンジン１の負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角するオフセット量が小さくならないように、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御するプログラムを予め記憶する。図２のステップＳ１５で示したように、オフセット量は、各シリンダの余裕代の分、各シリンダの筒内圧を増加させるための、通常制御マップで示される噴射時期を進角する量である。図２のステップＳ１４で示したように、余裕代は、各シリンダの最大筒内圧のうち最も大きいものと各シリンダの最大筒内圧との差である。図２のステップＳ１３で示したように、最大筒内圧は、各シリンダの圧縮比を用いて算出される。図２のステップＳ１１，ステップＳ１２で示したように、圧縮比は、各シリンダごとに特定される。図２のステップＳ１６および図８で示したように、ＣＰＵ４１は、メモリ４２に記憶されたプログラムにしたがって、エンジン１の負荷が小さいときと比較して大きいか否かを判断し、エンジン１の負荷が小さいときと比較して大きいと判断したときに、オフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御する。

【0062】

これにより、エンジン１の負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角されるオフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期が、特定されたオフセット量の分、進角されることによって、進角されたシリンダの最大筒内圧は、各シリンダの最大筒内圧のうち最も大きいものとの差の分、増加される。その結果、エンジン１の圧縮比のばらつきに起因する性能の悪化を必要性に応じて改善することができる。具体的には、エンジン１の負荷が小さいときと比較して大きいときに、エンジン１の出力を増加させることができる。

【0063】

（７） 図１で示したように、エンジンシステムの制御方法は、複数のシリンダを有するエンジン１と、ＣＰＵ４１およびメモリ４２を備えエンジン１を制御するＥＣＵ４０とを含むエンジンシステムの制御方法である。図２のステップＳ１６で示したように、メモリ４２は、エンジン１の負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角するオフセット量が小さくならないように、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御するプログラムを予め記憶する。図２のステップＳ１５で示したように、オフセット量は、各シリンダの余裕代の分、各シリンダの筒内圧を増加させるための、通常制御マップで示される噴射時期を進角する量である。図２のステップＳ１４で示したように、余裕代は、各シリンダの最大筒内圧のうち最も大きいものと各シリンダの最大筒内圧との差である。図２のステップＳ１３で示したように、最大筒内圧は、各シリンダの圧縮比を用いて算出される。図２のステップＳ１１，ステップＳ１２で示したように、圧縮比は、各シリンダごとに特定される。図２のステップＳ１６および図８で示したように、制御方法は、メモリ４２に記憶されたプログラムにしたがって、ＣＰＵ４１が、エンジン１の負荷が小さいときと比較して大きいか否かを判断するステップと、ＣＰＵ４１が、エンジン１の負荷が小さいときと比較して大きいと判断したときに、オフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御するステップとを含む。

【0064】

これにより、エンジン１の負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角されるオフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期が、特定されたオフセット量の分、進角されることによって、進角されたシリンダの最大筒内圧は、各シリンダの最大筒内圧のうち最も大きいものとの差の分、増加される。その結果、エンジン１の圧縮比のばらつきに起因する性能の悪化を必要性に応じて改善することができる。具体的には、エンジン１の負荷が小さいときと比較して大きいときに、エンジン１の出力を増加させることができる。

【0065】

今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0066】

１ エンジン、２ シリンダヘッド、３ シリンダブロック、４ 燃焼室、５ インジェクタ、６ ヘッドガスケット、８ インテークマニホールド、１０ エキゾーストマニホールド、１１ 吸気バルブ、１２ 排気バルブ、２６ ピストン、２７ クランクシャフト、２８ コンロッド、４０ ＥＣＵ、４１ ＣＰＵ、４２ メモリ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】