JP2002303199A - 多気筒内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】気筒間の特性ばらつきを好適に吸収して、より
的確なアイドル安定化を図ることのできる多気筒内燃機
関の制御装置を提供する。 【解決手段】波形整形部１１０，１１２では、クランク
角センサ１０及びカム角センサ１２の出力電圧から、そ
れぞれクランク信号Ｎｅ及びカム角信号Ｇ２を生成す
る。これらクランク信号Ｎｅやカム角信号Ｇ２に基づい
て、気筒判別部１４１では気筒判別が、また３０℃Ａ所
要時間算出部１４２ではクランク軸の３０℃Ａの回転に
要する所要時間の算出がそれぞれ行われる。この所要時
間や気筒判別結果に基づいて、気筒間トルク偏差算出部
１４３では、各気筒のトルク偏差を算出する。一方、判
定部１４４では、各気筒毎に設定された評価基準値デー
タ１４５に基づいて、上記トルク偏差を評価する。この
評価結果に基づいて、点火時期算出部１４７では点火時
期を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多気筒内燃機関の制
御装置に関し、特にアイドル時のトルク安定化（アイド
ル安定化）を図る上で有益な制御構造の具現に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関においては周知のように、当該
機関の回転速度やピストン位置等の検出を行うべくクラ
ンク角センサが用いられている。このクランク角センサ
では通常、例えば等間隔に被検出歯を備えた磁性体から
なるシグナルロータを内燃機関の出力軸であるクランク
軸に取り付けるとともに、クランク軸の回転に伴うそれ
ら被検出歯の通過をクランク角センサによって検出する
ことで、クランク軸の回転速度等の検出を行う。

【０００３】また、多気筒内燃機関にあっては、各気筒
のピストン上死点を検出するなどの目的から、上記シグ
ナルロータにおいて、上記被検出歯の一部を基準角度を
表すべく欠歯とすることもよく知られている。これによ
り、クランク角センサではこの欠歯を検出することで基
準角度を検出することができ、ひいては、各気筒毎のピ
ストン上死点等を検出することができるようになる。

【０００４】一方、内燃機関のアイドル運転状態、すな
わち同機関が搭載された車両の停止状態であってアクセ
ルペダルが操作されていない状態においては、内燃機関
を安定に運転することのできる最低レベルの回転速度
（目標回転速度）に保持制御するアイドル回転速度制御
が行われることもよく知られている。このように、内燃
機関の回転速度を目標とする最低レベルの回転速度に制
御することで、その後の車両の発進等を円滑に行うこと
ができるようになる。

【０００５】ここで、このアイドル回転速度制御には、
適切な空気量を調量して機関の燃焼室に供給する装置
と、上記目標回転速度にて回転速度を安定化させるべく
点火時期を制御する装置とが通常用いられる。すなわ
ち、点火時期の変更による回転速度の変化は応答性に優
れているため、内燃機関の回転速度の検出結果が、上記
目標回転速度に満たない場合には進角制御を、また同目
標回転速度を上回る場合には遅角制御をそれぞれ行うこ
とで、目標回転速度でのトルク安定化（アイドル安定
化）を図ることが可能となる。

【０００６】ただし、多気筒内燃機関において、こうし
た態様にて目標回転速度でのアイドル安定化を図る場
合、必ずしも全ての気筒に対して適切な制御が行われる
とは限らない。すなわち、ある気筒内での燃焼に関して
は上記目標回転速度に達するに十分なトルクを得ること
ができても、別の気筒内での燃焼に関してはトルクの不
足が生じるなど、気筒毎にトルクのばらつきが生じるこ
とがある。

【０００７】そこで従来、例えば特開平１１−３２４８
７７号公報にみられるように、各気筒毎にクランク軸が
所定角度回転するのに要する時間を計測し、この計測し
た時間に基づいて進角補正量を設定するようにした制御
装置なども提案されている。このように各気筒毎にクラ
ンク軸が所定角回転するのに要する時間を計測し、これ
に基づいて気筒毎の進角補正量を設定することで、上述
した気筒毎のトルクばらつきを抑制することができるよ
うになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記各気筒
毎にクランク軸が所定角度回転するのに要する時間を上
記クランク角センサに基づいて検出する場合、この検出
結果が上記シグナルロータの欠歯の影響を受けて不正確
なものとなることがある。具体的には、この欠歯を通じ
て検出される回転速度は実際の回転速度と異なることが
ある。そして、このように実際の回転速度と異なる検出
結果に基づいてその対応する気筒の点火時期が制御され
る場合には、その得られるトルクにも自ずとばらつきが
生じるようになる。

【０００９】なお、上記クランク角センサを用いてのト
ルク制御に限らず、多気筒内燃機関の各気筒間に特性的
なばらつきを生じせしめる何らかの因子が存在する場合
には、それら因子に起因するトルク制御上のこうした実
情も概ね共通したものとなっている。

【００１０】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、気筒間の特性ばらつきを好適に吸収
して、より的確なアイドル安定化を図ることのできる多
気筒内燃機関の制御装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。請求
項１に記載の発明は、多気筒内燃機関のアイドル運転
時、各気筒での燃焼の強弱の指標となる物理量をそれら
気筒別に求めるとともに、それら求めた物理量を所定の
評価基準にて評価しつつ、各気筒間でのトルク偏差が抑
制されるようにそれら各気筒での燃焼にかかる制御を行
う多気筒内燃機関の制御装置において、前記燃焼の強弱
を評価するための評価基準が、前記各気筒に対して各別
に定められてなることをその要旨とする。

【００１２】上記構成では、各気筒に対して各別に燃焼
の強弱を評価するための評価基準を定める。このため、
気筒間の特性ばらつきを好適に吸収してより適切なアイ
ドル安定化を図ることができるようになる。

【００１３】なお、上記構成において、互いに特性間の
差が無視しうる気筒間に対しては、同一の評価基準を用
いてよく、この場合、請求項２記載の発明によるよう
に、多気筒内燃機関のアイドル運転時、各気筒での燃焼
の強弱の指標となる物理量をそれら気筒別に求めるとと
もに、それら求めた物理量を所定の評価基準にて評価し
つつ、各気筒間でのトルク偏差が抑制されるようにそれ
ら各気筒での燃焼にかかる制御を行う多気筒内燃機関の
制御装置において、前記燃焼の強弱を評価するための評
価基準を、前記各気筒の少なくとも２つの気筒において
互いに異ならしめるようにしてもよい。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、前記多気筒内燃機関のクランク軸に
は、等角度に配設された複数の被検出歯の一部が基準角
度を表すべく欠歯とされたシグナルロータが設けられる
とともに、このシグナルロータの近傍には、前記被検出
歯の通過を検出することで前記クランク軸の回転角度及
び前記基準角度を検出するセンサが設けられ、前記気筒
別に求められる前記燃焼の強弱の指標となる物理量は、
前記センサの検出結果に基づき得られる前記クランク軸
の回転態様を示す物理量であり、前記評価基準は、少な
くとも前記センサにより前記基準角度が検出されるクラ
ンク角に対応して前記物理量が求められる気筒と他の気
筒とで異ならしめられてなることをその要旨とする。

【００１５】上記構成では、気筒別に求められる前記燃
焼の強弱の指標となる物理量を、センサの検出結果に基
づき得られる前記クランク軸の回転態様を示す物理量と
して求める。そして、少なくとも前記センサにより前記
基準角度が検出されるクランク角に対応して前記物理量
が求められる気筒と他の気筒とで評価基準を異ならしめ
る。このため、基準角度が検出されるクランク角に対応
して前記物理量が求められる気筒では欠歯に起因して実
際の物理量からずれた量が検出されたとしても、この欠
歯の影響を考慮して適切な燃焼にかかる制御を行うこと
ができるようになる。

【００１６】この請求項３記載の発明は、請求項４記載
の発明によるように、前記クランク軸の回転態様を示す
物理量が、前記クランク軸の所定角度の回転に要する時
間、及びそれら時間の気筒間偏差、及び前記クランク軸
の角速度、及びそれら角速度の気筒間偏差のいずれかで
あるようにしてもよい。

【００１７】請求項５記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、前記多気筒内燃機関はその各気筒間
で吸入空気量配分が異なり、前記気筒別に求められる前
記燃焼の強弱の指標となる物理量は、それら各気筒への
吸入空気量配分を示す物理量であり、前記評価基準は、
前記各気筒への吸入空気量配分に応じて異ならしめられ
てなることをその要旨とする。

【００１８】多気筒内燃機関において、各気筒に配分さ
れる吸入空気量が異なるとアイドル安定化制御に対する
応答性等が気筒によって異なることがある。このような
気筒間ばらつきを有する場合に、同一の評価基準によっ
てアイドル安定化制御を行うと同制御を適切に行うこと
ができないおそれがある。

【００１９】この点、上記構成では、各気筒の吸入空気
量配分に基づいてこれら各気筒毎に前記評価基準が設定
される。このため、配分される吸入空気量にばらつきの
ある多気筒内燃機関においても、各気筒毎に適宜設定さ
れた評価基準に基づいて燃焼の強弱の指標となる物理量
が評価されることとなり、各気筒毎に適切なアイドル安
定化制御を行うことができるようになる。

【００２０】請求項６記載の発明は、請求項１〜５のい
ずれかに記載の発明において、前記評価基準が、前記求
められる物理量に対応してその所定の閾値となる評価基
準値として定められてなり、前記物理量の前記評価基準
による評価が、前記物理量とこの評価基準値との比較と
して行われることをその要旨とする。

【００２１】上記構成によれば、物理量の前記評価基準
による評価が、前記物理量と評価基準値との比較として
行われるために、予めわずかなデータ量のデータを記憶
媒体に記憶しておくだけでこの評価処理を行うことがで
きる。

【００２２】なお、上記各請求項１〜６のいずれかに記
載の発明は、請求項７記載の発明によるように、前記多
気筒内燃機関が多気筒ガソリン機関であり、前記各気筒
での燃焼にかかる制御が点火時期制御であるとしてもよ
い。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる多気筒内燃
機関の制御装置を８気筒ガソリン機関の点火時期を制御
する装置に適用した一実施形態について図面を参照しつ
つ説明する。

【００２４】図１は、本実施形態にかかる制御装置の全
体構成を示すブロック図である。図１に示されるよう
に、この制御装置は、８気筒（＃１，＃２，…＃８）か
らなるガソリン機関１の機関出力軸としてのクランク軸
（図示略）近傍に設けられたクランク角センサ１０及び
カム角センサ１２と、これらセンサ１０，１２による検
出結果に基づいてアイドル時の回転速度を安定化制御す
るための各種演算を行う電子制御装置（以下、ＥＣＵ）
１００とを備えている。

【００２５】ここでクランク角センサ１０は、図２に示
されるように、内燃機関１のクランク軸に設けられたシ
グナルロータ２の動作を検出するものである。このシグ
ナルロータ２は、鉄などの磁性体で、その外周に所定間
隔毎に被検出歯２ｔを備えている。詳しくは、本実施形
態におけるシグナルロータ２は、図３に示されるよう
に、１０℃Ａ毎に被検出歯２ｔを備えている。そして、
同シグナルロータ２の所定箇所においては、基準角度を
表すべく、２枚の被検出歯２ｔを欠損させた欠歯部２ｂ
が形成されている。

【００２６】これに対して本実施形態におけるクランク
角センサ１０は、先の図２に示すように、電磁誘導方式
のセンサであり、鉄心１０ｆやコイル１０ｃを備えてい
る。そして、シグナルロータ２の回転に伴う被検出歯２
ｔの通過により、クランク角センサ１０においては、鉄
心１０ｆを通りコイル１０ｃと交差する磁束が変化す
る。この磁束変化による電磁誘導作用を利用してクラン
ク角センサ１０は、回転速度に比例した電圧を図示しな
い配線から上記ＥＣＵ１００に出力することができる。

【００２７】図４に、クランク角センサ１０の出力電圧
の特性を示す。同図４に示すように、欠歯部２ｂの出力
電圧波形は、被検出歯２ｔの出力電圧波形と異なるもの
となる。したがって、この欠歯部２ｂを検出すること
で、クランク角センサ１０に近接するシグナルロータ２
の部分が上記クランク軸上の所定クランク角度に位置す
ることを把握することができる。

【００２８】このクランク角センサ１０の出力電圧は、
先の図１に示す波形整形部１１０によって、く形波のク
ランク信号Ｎｅに変換される。このクランク信号Ｎｅ
を、図５（ａ）に示す。同図５（ａ）に示すように、同
クランク信号Ｎｅは、基本的には、１０℃Ａ毎に周期的
に繰り返される２値化された信号である。そして、３６
０℃Ａ中に一カ所、上記欠歯部２ｂに対応して周期の長
いパルス信号を含むものとなる。

【００２９】このように、クランク信号Ｎｅは３６０℃
Ａ毎に一度欠歯部２ｂに対応した信号を有するために、
同クランク信号Ｎｅを用いてクランク軸のクランク角度
を把握することができる。ただし、内燃機関１の燃焼サ
イクルは７２０℃Ａを周期とするために、この３６０℃
Ａ毎の上記欠歯部２ｂに対応した信号から直接的には、
気筒（＃１，＃２，…＃８）毎の例えば燃焼行程に対応
するピストン上死点等を把握することはできない。この
ため、本実施形態では、上記カム角センサ１２を用いる
ことで７２０℃Ａ毎の周期を把握するようにする。

【００３０】すなわち、先の図２に示すように、７２０
℃Ａを周期として一回転するカムシャフトに設けられた
シグナルロータ３の動作を上記カム角センサ１２によっ
て検出することで、７２０℃Ａ周期を把握するようにす
る。このカム角センサ１２の出力電圧信号は先の図１に
示す波形整形部１１２によってく形波を有するカム角信
号Ｇ２に整形される。この整形されたカム角信号Ｇ２を
図５（ｂ）に示す。

【００３１】このように、クランク信号Ｎｅ及びカム角
信号Ｇ２を用いることで、各気筒（＃１，＃２，…＃
８）の吸気行程、燃焼行程、排気行程、圧縮行程等を把
握することができる。図６に、気筒＃１、＃８、＃４、
＃３、＃６、＃５、＃７、＃２の順で燃焼行程が開始さ
れる各気筒の上死点と欠歯部との関係を示す。

【００３２】このように、各気筒毎のピストン位置を把
握することで、各気筒毎にその燃焼行程で生じるトルク
を制御することができるようになる。ここで、こうした
クランク信号Ｎｅ及びカム角信号Ｇ２を用いた本実施形
態にかかるアイドル安定化制御について説明する。

【００３３】本実施形態では、上記装置の搭載される車
両の車速が「０」であって且つ運転者がアクセルペダル
を踏んでいない状態において、内燃機関１の回転速度を
目標回転速度に安定化制御する。このアイドル安定化制
御として、内燃機関１の吸気系においてアクセルペダル
の踏み込み量「０」に対応したスロットルバルブの全閉
時に、補助的な吸気通路を介して所定量の空気を燃焼室
に供給する。更に、各気筒の点火時期を制御すること
で、目標回転速度への安定化制御を行う。

【００３４】こうした制御を行うため、本実施形態にか
かる制御装置は、アクセルペダルの踏み込み量を検出す
るアクセルセンサ２０、車速を検出する車速センサ２２
を備えている。また、これらアクセルセンサ２０や車速
センサ２２の検出結果に基づいて、アイドル安定化制御
を行うか否かを判定するアイドル判定部１２０を備えて
いる。

【００３５】そして、アイドル判定部１２０によってア
イドル安定化制御を行う旨判定されたときに、内燃機関
１の燃焼室に供給される空気量を制御するアイドル時空
気量制御部１３０及びアイドル時空気量制御機構３０を
備えている。このアイドル時空気量制御機構３０として
は、一例として、内燃機関１の吸気系においてスロット
ルバルブを迂回して設けられたバイパス通路と同バイパ
ス通路内の空気の流路面積を可変制御するアイドルスピ
ードコントロールバルブとを備える機構を想定する。こ
の機構を用いる代わりに、例えば吸気系のスロットルバ
ルブをアクセルペダルの動きに連動させない電磁スロッ
トルにて構成し、アクセルペダルの踏み込み量が「０」
のときにはこの電磁スロットルの開度を制御すること
で、吸気系の流路面積をアイドル時の安定化制御に適切
なものに制御するなどしてもよい。

【００３６】更に、上記制御装置は、アイドル安定化制
御時において、各気筒間でのトルク偏差を抑制すべく、
アイドル時点火時期算出部１４０と点火時期制御部１５
０とを備えている。以下、これについて詳述する。

【００３７】本実施形態においては、基本的には、内燃
機関１の各気筒＃１、＃２、…＃８のトルク特性をアイ
ドル安定化制御時に適切なものとすべく各気筒毎に点火
時期のフィードバック制御を行う。このフィードバック
制御のうち、アイドル時点火時期算出部１４０では、 （イ）各気筒での燃焼に起因して内燃機関１の出力トル
クが最大となる期間において、その燃焼の強弱の指標と
してのトルク特性を検出する。 （ロ）こうして検出されたトルクがその気筒にとって適
切な値か否かを判断する。 （ハ）同判断結果に基づいて点火時期を算出する。とい
う制御を行う。

【００３８】詳しくは、本実施形態におけるアイドル時
点火時期制御算出部１４０では、先の図６に示すよう
に、各気筒においてピストン上死点後の６０℃Ａ遅角値
から同１５０℃Ａ遅角値までの領域をクランク軸が回転
するまでの所要時間（Ｔ１、Ｔ２、…Ｔ８）を算出す
る。そして、この所要時間を当該気筒内での燃焼によっ
て生じたトルク相当値とし、この値に基づいて当該気筒
にとって現在なされているトルク制御が適切なものか否
かを判断する。この判断結果により、同トルク制御が適
切でないと判断されると点火時期を変更し、同制御が適
切であると判断されると現状の点火時期を維持する。

【００３９】こうしてアイドル時点火時期算出部１４０
にて算出された点火時期に応じて、点火時期制御部１５
０では、内燃機関１の各気筒＃１、＃２、…＃８の点火
時期を制御する。

【００４０】詳しくは、クランク軸の回転態様に基づい
て、換言すればクランク信号Ｎｅに基づいて、単位クラ
ンク角度（例えば１℃Ａ）をクランク軸が回転するのに
要する時間を算出する。次に、所定の被検出歯２ｔの位
置が検出されてからクランク軸が上記指定された点火時
期に相当するクランク角度に到達するまでの所要時間
を、この算出された時間に基づいて求める。これによ
り、指定された点火時期において点火時期制御を行うこ
とができるようになる。

【００４１】具体的には、本実施形態では一例として次
のようにする。まず、各気筒のピストン上死点からその
３０℃Ａ進角値までの領域内の所定領域で点火時期制御
を行う。そして、上記単位クランク角度の算出に用いる
クランク軸の回転態様を、上記点火時期制御を行う直前
の領域であるピストン上死点の３０℃Ａ進角から６０℃
Ａ進角までの領域において検出する。

【００４２】すなわち、先の図６に示すように例えば気
筒＃３においてピストン上死点から１０℃進角した値に
て点火制御をする場合、点火時期制御部１５０では、同
上死点の６０℃Ａ進角値から３０℃Ａ進角値までの領域
におけるクランク信号Ｎｅに基づいてクランク軸が１℃
Ａ回転するのにかかる所要時間を算出する。次に、クラ
ンク軸が気筒＃３の上死点から３０℃Ａ進角した位置及
び同クランク軸の１０℃Ａ進角した位置間の回転に要す
る時間を算出する。そして、クランク軸が上記気筒＃３
の上死点から３０℃Ａ進角した位置にきたことが検出さ
れると、上記算出された時間に基づいて点火制御を行
う。

【００４３】このように、単位クランク角をクランク軸
が回転するのに要する時間を点火時期制御を行う直前の
領域において算出することで、点火時期制御を的確に行
うことができる。ただし、こうした態様にて点火時期制
御を行う場合、クランク角センサ１０によって検出され
るシグナルロータ２は、その外周に欠歯部２ｂを有する
ことに起因して、クランク信号Ｎｅから各気筒内での燃
焼の強弱を正確に把握することができないことがある。

【００４４】具体的には、本実施形態の電磁誘導方式の
クランク角センサ１０を用いた場合には、先の図６に示
すａ及びｃにおいて実際よりも小さなトルクが、またｂ
において実際よりも大きなトルクが検出される性質があ
る。したがって、気筒＃８及び＃５のトルク相当値とし
ての所要時間Ｔ８及びＴ５には、互いに相反した傾向を
有する上記ａ及びｂによる影響が互いにほぼ相殺される
こととなるものの、気筒＃４及び＃２のトルク相当値と
しての所要時間Ｔ４及びＴ７には、実際よりも小さなト
ルクが検出される上記ｃの傾向に大きく影響されること
となる。

【００４５】このため、気筒＃４及び気筒Ｔ７において
は、実際には適切な点火時期制御がなされているにもか
かわらず、トルクが不足しているとして点火時期を変更
してしまう可能性がある。

【００４６】そこで、本実施形態では、各気筒毎にそれ
ぞれ別の評価基準にしたがってトルク特性が適切か否か
を判断する。詳しくは、本実施形態では、シグナルロー
タ２の欠歯部２ｂ及びクランク角センサ１０の性質に起
因して実際と異なるトルクが検出されることの懸念され
る気筒のトルクを評価する際に、その評価基準を他と異
なるように設定する。

【００４７】具体的には、本実施形態においては、トル
ク相当値としての上記Ｔ１〜Ｔ８を用いてそれらの偏差
を算出する。そして、同偏差に基づいてトルク特性が適
切か否かを判断する。そして、この際、気筒＃４及び＃
７において用いる評価基準は、シグナルロータ２及びク
ランク角センサ１０の性質に起因して実際と異なるトル
クが検出されることを考慮して設定する。これにより、
本実施形態では、気筒＃４及び＃７において用いる評価
基準と、気筒＃１、＃２、＃３、＃５，＃６、＃８にお
いて用いる評価基準との２つの評価基準を設定すること
となる。

【００４８】詳しくは、当該気筒における上記所要時間
（Ｔ１，Ｔ２，…Ｔ８）とこれらＴ１〜Ｔ８の平均との
差を気筒間トルク偏差として算出する。また、上記気筒
間トルク偏差に基づき対象気筒のトルクが適切なものか
どうかを判断するために、評価基準値を設定する。そし
て、対象気筒の気筒間トルク偏差が正の値であるととも
にその値が評価基準値よりも大きい場合には、トルクが
不足している旨判断し、トルクの増大制御を行うべく点
火時期を可変設定する。また、対象気筒の気筒間トルク
偏差が負の値であるとともにその絶対値が評価基準値よ
り大きい場合には、トルクが過剰である旨判断し、トル
クの減少制御を行うべく点火時期を可変設定する。

【００４９】こうした評価基準値を、本実施形態におい
ては、気筒＃４、＃７において用いるものと、気筒＃
１、＃２、＃３、＃５、＃６、＃８において用いるもの
とで各別に設定する。

【００５０】以下、上記態様にて各気筒におけるトルク
を適切な値に制御するための点火時期を算出するアイド
ル時点火時期算出部１４０について更に説明する。この
アイドル時点火時期算出部１４０では、上記クランク信
号Ｎｅ及びカム角信号Ｇ２に基づいて気筒判別を行う気
筒判別部１４１や、クランク軸が３０℃Ａ回転する間の
所要時間を算出する３０℃Ａ所要時間算出部１４２を備
えている。この３０℃Ａ所要時間算出部１４２では、先
の図６に示す態様にて、換言すれば、先の図５に示すク
ランク信号Ｎｅによって欠歯部が検出された直後から、
３０℃Ａ毎に、それぞれクランク軸が同角度を回転する
のにかかる所要時間を算出する。そして、これら気筒判
別部１４１による気筒判別や３０℃Ａ所要時間算出部１
４２による各３０℃Ａの回転に要する所要時間から気筒
間トルク偏差算出部１４３においては、上記態様にて気
筒間トルク偏差が算出される。

【００５１】また、この気筒間トルク偏差算出部１４３
で算出されたトルク偏差に基づいて各気筒毎に現在行わ
れている点火時期制御が適切なものであるか否かを判断
する判定部１４４を備えている。この判定部１４４にお
いて用いられる上述した評価基準値は、評価基準値デー
タ１４５としてＥＣＵ１００内の記憶媒体に記憶保持さ
れる。この評価基準値データ１４５は、各気筒に対応し
て同記憶媒体のそれぞれ独立のアドレスに記憶する構成
としてもよい。また、気筒＃４、＃７において用いるも
のと、気筒＃１、＃２、＃３、＃５、＃６、＃８におい
て用いるものとの２つの値を記憶保持し、判定部１４４
にて判定対象となる気筒に応じてこれら２つの値のいず
れかを選択して用いることとしてもよい。

【００５２】更に、上記アイドル時点火時期算出部１４
０では、この判定部１４４による判定結果に基づいて点
火時期を算出する点火時期算出部１４７を備える。この
点火時期算出部１４７では、上記トルク偏差が正の値で
あり且つ上記評価基準値を上回っているときには点火時
期を進角し、また、上記トルク偏差が負の値であり且つ
その絶対値が同評価基準値を下回っているときには点火
時期を遅角する。

【００５３】この点火時期の進角や遅角は、それら制御
を行う旨判定部１４４によって判定される度に、予め定
められた所定の進角量又は遅角量の進角又は遅角を行う
ようにすれば、ＥＣＵ１００の演算量を増大させること
なく簡易に行うことができる。ただし、点火時期を変更
することによるフィードバック制御の応答性をいっそう
高めるために、上記トルク偏差の絶対値及び評価基準値
間の差に基づいて進角量あるいは遅角量を可変設定する
ようにしてもよい。

【００５４】なお、本実施形態においては、点火時期の
上限値（進角値）及び下限値（遅角値）を設定してお
り、この範囲で点火時期を可変制御する構成とする。こ
れら上限値及び下限値は、ＥＣＵ１００内の記憶媒体
（図示略）に記憶保持される。そして、上記点火時期算
出部１４７では、判定部１４４の判定結果に基づいて点
火時期の進角制御値又は遅角制御値が算出されると、こ
の算出された値を上記上限値と比較する。そして、算出
された値が同上限値以下であるなら同算出された値を、
また上限値以上であるときには同上限値を、それぞれ点
火時期制御部１５０で用いる点火時期に設定する。ま
た、上記算出された値を上記下限値とも比較する。そし
て、算出された値が同下限値以上であるなら同算出され
た値を、また下限値を下回っているときには同下限値
を、それぞれ点火時期制御部１５０で用いる点火時期に
設定する。

【００５５】上記３０℃Ａ所要時間算出部１４２による
所要時間の算出については、各３０℃Ａ毎に行われる。
一方、上記気筒判別部１４１による気筒判別や、気筒間
トルク偏差算出部１４３によるトルク偏差の算出、判定
部１４４による判定、点火時期算出部１４７による点火
時期の算出に関しては、各気筒において点火時期のフィ
ードバック制御を適切に行うことのできる所定周期毎に
実行される。

【００５６】このようにして算出された点火時期に基づ
いて、上記点火時期制御部１５０では各気筒毎に適切な
点火時期に点火制御が行われるよう制御する。この点火
時期制御部１５０において算出される上記単位クランク
角の回転に要する時間は、上記３０℃Ａ所要時間算出部
１４２によって算出される所要時間に基づいて求めるこ
とが望ましい。

【００５７】なお、上記気筒判別部１４１や３０℃Ａ所
要時間算出部１４２、気筒間トルク偏差算出部１４３、
判定部１４４、点火時期算出部１４７で行われる制御
は、ＥＣＵ１００に制御ロジックとして構成してよく、
また、制御プログラムとして同ＥＣＵ１００内の記憶媒
体に記憶保持するようにしてもよい。

【００５８】以上説明した本実施形態によれば、以下の
効果が得られるようになる。 （１）シグナルロータ２の欠歯部２ｂ及びクランク角セ
ンサ１０の性質に起因して実際と異なるトルクが検出さ
れる気筒については、そのトルクが適切であるか否かの
判断をそれ以外の気筒とは別の評価基準に基づいて行っ
た。これにより、同実際と異なるトルクが検出される気
筒についても、適切なトルク制御ができるようになる。

【００５９】（２）各気筒内での燃焼の強弱の指標とな
る物理量を、最もその影響が顕著となるクランク角度領
域におけるトルク相当値を検出することで評価した。こ
れにより、各気筒毎に行われるトルク制御をいっそう適
切なものにすることができる。

【００６０】（３）各気筒内での燃焼の強弱の指標とな
る物理量を、クランク軸が所定角度だけ回転するのに要
する時間によって把握するようにした。これにより、同
物理量の算出を容易に行うことができる。

【００６１】（４）気筒間トルク偏差を用いることで、
各気筒によって生じるトルクを均一にする制御を簡易に
行うことができる。 （５）特に、気筒間トルク偏差を評価基準値と比較する
構成とした。これにより、トルク制御が適切か否かを判
断する処理を行うためにＥＣＵ１００内の記憶媒体に記
憶しておくデータ量を削減することができる。

【００６２】なお、上記実施形態は以下のように変更し
て実施してもよい。 ・各気筒内での燃焼によって生じるトルクの検出態様に
ついては上述したものに限らず、例えば３０℃Ａをクラ
ンク軸が回転する間の回転速度を検出する等、任意のト
ルク又はその相当値を検出すればよい。

【００６３】・気筒間トルク偏差を算出する代わりに、
各気筒毎に検出されるトルクやその相当値をそのまま評
価することで、点火時期を算出するようにしてもよい。 ・トルク又はその相当値の評価としては、前記評価基準
値を用いる代わりに、点火時期と例えば上記トルク偏差
との関係を定めたマップをＥＣＵ１００に記憶保持し、
このマップによって点火時期を算出するようにしてもよ
い。これに対して、トルク偏差を用いない上記変形例に
あっては、点火時期とトルク相当値等との関係を定めた
マップを用いればよい。これらの場合であっても、シグ
ナルロータ２及びクランク角センサ１０の特性によって
実際と異なるトルクが検出される気筒に関してはそれ以
外の気筒と異なるマップを設定することで、各気筒毎に
適切な点火時期制御を行うことはできる。

【００６４】・シグナルロータ２の被検出歯２ｔの形成
態様は、上記実施形態において例示したものに限らず、
所定のクランク角を検出すべくシグナルロータ２の外周
に非対称部分を設ける任意の構成ものに、本発明を適用
することができる。この場合であっても、上記非対称部
分に起因して実際のトルクからずれた値が検出されるこ
とに起因する上述した問題の影響を好適に抑制すること
ができる。

【００６５】・気筒の判別態様については、上記クラン
ク角センサ１０に加えてカム角センサ１２を用いるもの
に限らない。 ・クランク角センサ１０としては、上記電磁誘導方式の
ものに限らず、ホールセンサ方式等、任意の方式のセン
サでよい。この場合であっても、検出されるトルクが実
際のトルクと異なる等、気筒間に特性ばらつきが生じる
場合には、各気筒の燃焼の強弱の指標となる物理量の評
価基準を同ばらつきを考慮して各気筒毎に設定する本発
明の適用は有効である。

【００６６】・上記シグナルロータ２及びクランク角セ
ンサ１０に起因して検出されるトルクが実際のトルクと
異なる場合に限らず、気筒間に特性ばらつきが生じる場
合においてそれぞれの特性を考慮して、各気筒の燃焼の
強弱の指標となる物理量の評価基準を各気筒毎に設定す
る本発明の適用は有効である。例えば、多気筒内燃機関
の各気筒への吸入空気量配分が異なる場合には、この配
分の違いに基づいて気筒毎に燃焼の強弱の指標となる物
理量の評価基準を定めるようにすればよい。この評価基
準としては、上記実施形態やその変形例に例示した様々
な手法を適用することができる。

【００６７】・点火時期制御に限らず、例えばディーゼ
ルエンジンにおける燃料噴射時期制御等にも本発明を適
用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる多気筒内燃機関の制御装置の一
実施形態について、その全体構成を示すブロック図。

【図２】同実施形態のクランク角センサによるクランク
角の検出態様を模式的に示す図。

【図３】同実施形態のシグナルロータの平面図。

【図４】同実施形態のクランク角センサの出力電圧特性
を示す図。

【図５】同実施形態のクランク信号及びカム角信号を示
すタイムチャート。

【図６】同実施形態のシグナルロータに形成された欠歯
部と各気筒との位置関係を示す図。

【符号の説明】

１…内燃機関、２…シグナルロータ、２ｌ…欠歯部、２
ｔ…被検出歯、３…シグナルロータ、１０…クランク角
センサ、１０ｃ…コイル、１０ｆ…鉄心、１２…カム角
センサ、２０…アクセルセンサ、２２…車速センサ、１
００…電子制御装置、１１０，１１２…波形整形部、１
２０…アイドル判定部、１４１…気筒判別部、１４３…
気筒間トルク偏差算出部、１４４…判定部、１４５…評
価基準値データ、１４７…点火時期算出部、１５０…点
火時期制御部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６２Ｓ ３６６ ３６６Ｚ 35/00 ３６２ 35/00 ３６２Ｂ ３６２Ｈ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｅ Ｋ Ｆターム(参考） 3G022 CA03 EA07 FA04 FA06 FA10 GA01 GA02 GA08 GA19 3G084 AA03 BA02 CA03 DA04 DA11 DA23 EA07 EA11 EB12 EC02 FA05 FA10 FA38 FA39

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多気筒内燃機関のアイドル運転時、各気筒
   での燃焼の強弱の指標となる物理量をそれら気筒別に求
   めるとともに、それら求めた物理量を所定の評価基準に
   て評価しつつ、各気筒間でのトルク偏差が抑制されるよ
   うにそれら各気筒での燃焼にかかる制御を行う多気筒内
   燃機関の制御装置において、 前記燃焼の強弱を評価するための評価基準が、前記各気
   筒に対して各別に定められてなることを特徴とする多気
   筒内燃機関の制御装置。
2. 【請求項２】多気筒内燃機関のアイドル運転時、各気筒
   での燃焼の強弱の指標となる物理量をそれら気筒別に求
   めるとともに、それら求めた物理量を所定の評価基準に
   て評価しつつ、各気筒間でのトルク偏差が抑制されるよ
   うにそれら各気筒での燃焼にかかる制御を行う多気筒内
   燃機関の制御装置において、 前記燃焼の強弱を評価するための評価基準を、前記各気
   筒の少なくとも２つの気筒において互いに異ならしめた
   ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の多気筒内燃機関の制
   御装置において、 前記多気筒内燃機関のクランク軸には、等角度に配設さ
   れた複数の被検出歯の一部が基準角度を表すべく欠歯と
   されたシグナルロータが設けられるとともに、このシグ
   ナルロータの近傍には、前記被検出歯の通過を検出する
   ことで前記クランク軸の回転角度及び前記基準角度を検
   出するセンサが設けられ、 前記気筒別に求められる前記燃焼の強弱の指標となる物
   理量は、前記センサの検出結果に基づき得られる前記ク
   ランク軸の回転態様を示す物理量であり、 前記評価基準は、少なくとも前記センサにより前記基準
   角度が検出されるクランク角に対応して前記物理量が求
   められる気筒と他の気筒とで異ならしめられてなること
   を特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
4. 【請求項４】前記クランク軸の回転態様を示す物理量
   が、前記クランク軸の所定角度の回転に要する時間、及
   びそれら時間の気筒間偏差、及び前記クランク軸の角速
   度、及びそれら角速度の気筒間偏差のいずれかである請
   求項３記載の多気筒内燃機関の制御装置。
5. 【請求項５】請求項１又は２記載の多気筒内燃機関の制
   御装置において、 前記多気筒内燃機関はその各気筒間で吸入空気量配分が
   異なり、 前記気筒別に求められる前記燃焼の強弱の指標となる物
   理量は、それら各気筒への吸入空気量配分を示す物理量
   であり、 前記評価基準は、前記各気筒への吸入空気量配分に応じ
   て異ならしめられてなることを特徴とする多気筒内燃機
   関の制御装置。
6. 【請求項６】前記評価基準が、前記求められる物理量に
   対応してその所定の閾値となる評価基準値として定めら
   れてなり、前記物理量の前記評価基準による評価が、前
   記物理量とこの評価基準値との比較として行われる請求
   項１〜５のいずれかに記載の多気筒内燃機関の制御装
   置。
7. 【請求項７】前記多気筒内燃機関が多気筒ガソリン機関
   であり、前記各気筒での燃焼にかかる制御が点火時期制
   御である請求項１〜６のいずれかに記載の多気筒内燃機
   関の制御装置。