JP2586565B2 - Output fluctuation detecting device for internal combustion engine - Google Patents

Output fluctuation detecting device for internal combustion engine

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JP2586565B2
JP2586565B2 JP63092674A JP9267488A JP2586565B2 JP 2586565 B2 JP2586565 B2 JP 2586565B2 JP 63092674 A JP63092674 A JP 63092674A JP 9267488 A JP9267488 A JP 9267488A JP 2586565 B2 JP2586565 B2 JP 2586565B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関の各気筒間における出力トルク差
を検出する装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for detecting an output torque difference between cylinders of an internal combustion engine.

〔従来の技術および課題〕[Conventional technology and issues]

エンジンの運転制御のため、各気筒におけるトルク差
を検出することが従来行なわれている。特開昭59−5272
6号公報には、各気筒間のトルク差を検出する方法とし
て、各気筒の爆発行程における回転数変化を比較する構
成が開示されている。
Conventionally, for controlling the operation of the engine, a torque difference in each cylinder is detected. JP-A-59-5272
Patent Document 6 discloses a configuration for comparing a change in the number of revolutions of each cylinder during an explosion stroke as a method of detecting a torque difference between the cylinders.

ところが従来の構成は、エンジン負荷が変化する過渡
状態において、この負荷の変化に基く回転数の変化を考
慮いていないため、この回転数変化に基づいて各気筒の
出力トルク差を調整すると、過渡状態が長く続いた後定
常状態に戻った場合、逆に気筒間の出力トルク差が大き
くなり、エンジンの運転状態が一時的に不安定となる、
という問題がある。
However, in the conventional configuration, in the transient state in which the engine load changes, the change in the rotational speed based on the change in the load is not taken into account. If the engine returns to the steady state after a long period of time, the output torque difference between the cylinders increases, and the operating state of the engine temporarily becomes unstable.
There is a problem.

本発明は、エンジンが過渡状態にあっても各気筒間の
出力トルク差を高精度に検出し、エンジンの運転制御の
精度を高めるとともにエンジンの運転状態を安定化させ
ることのできる出力変動検出装置を提供することを目的
とする。
The present invention relates to an output fluctuation detecting device capable of detecting an output torque difference between cylinders with high accuracy even when the engine is in a transient state, improving the accuracy of engine operation control and stabilizing the engine operation state. The purpose is to provide.

なお特開昭60−1356号公報には、エンジン回転数の変
動差分に基いて、過渡状態における回転数変化に起因し
て生ずる出力変動誤差を補正する構成が開示されている
が、これは、本発明のように、全気筒の爆発行程の平均
所要時間の変化量を用いて出力変動誤差を修正する構成
を示唆するものではない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-1356 discloses a configuration for correcting an output fluctuation error caused by a change in engine speed in a transient state based on a difference in engine speed change. It does not suggest a configuration in which the output fluctuation error is corrected using the amount of change in the average required time of the explosion stroke of all cylinders as in the present invention.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

クランク軸が各気筒の爆発行程中の定められた回転角
度間を回転するのに要する爆発行程所要時間をもとめる
手段Aと、爆発行程所要時間を爆発順序が連続した複数
気筒毎に平均した平均値を算出し、その平均値の変化量
を算出する手段Bと、平均値の変化量を基に、平均値が
減少すると判断した時には爆発順序が進むにつれて増加
する補正量で各気筒の爆発行程所要時間を補正する手段
Cと、補正後の各気筒の爆発行程所要時間に基づき出力
変動相当値を算出する手段Dと、出力変動相当値の各気
筒間の差が、予め定めた所定値よりも大きい時、各気筒
間の出力変動が大きいと判断して出力変動を検出する手
段Eとを備えることを特徴としている。
Means A for determining the time required for the explosion stroke required for the crankshaft to rotate between the predetermined rotation angles during the explosion stroke of each cylinder, and the average value obtained by averaging the time required for the explosion stroke for a plurality of cylinders in a continuous explosion order Means B for calculating the amount of change in the average value, and calculating the amount of change in the average value based on the amount of change in the average value. A means C for correcting the time, a means D for calculating the output fluctuation equivalent value based on the corrected explosion stroke required time of each cylinder, and a difference between the cylinders of the output fluctuation equivalent value being smaller than a predetermined value. When it is large, it is characterized by comprising means E for judging that the output fluctuation between the cylinders is large and detecting the output fluctuation.

ここで、上述の出力変動相当値とは、各気筒の爆発行
程所要時間と、この所要時間の平均値との比、或いは偏
差等のように、爆発行程における各気筒の回転速度のば
らつきを表す値である。
Here, the above-mentioned output fluctuation equivalent value represents a variation in the rotational speed of each cylinder during the explosion stroke, such as a ratio or a deviation between the explosion stroke required time of each cylinder and the average value of the required time. Value.

〔作 用〕(Operation)

全気筒の爆発行程の平均所要時間の変化量を基に、エ
ンジン負荷の変化の影響を除去した気筒間のばらつきに
よる出力トルクの差がもとめられる。
Based on the amount of change in the average required time of the explosion stroke of all cylinders, the difference in output torque due to the variation between cylinders excluding the effect of the change in engine load is determined.

〔実施例〕〔Example〕

以下図示実施例により本発明を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to illustrated embodiments.

第2図は本発明の一実施例を適用した4気筒エンジン
を示す。エンジン本体11には、1番〜4番気筒に対応し
て4つの点火プラグ21,22,23,24が取付けられ、またイ
ンテークマニホルド12とエキゾーストマニホルド13が連
結される。インテークマニホルド12の各枝管には燃料噴
射弁31,32,33,34が設けられる。インテークマニホルド1
2の上流側に連結された吸気通路14内にはスロットル弁1
5が設けられ、このスロットル弁15の弁軸にはスロット
ルセンサ16が連結される。スロットルセンサ16はスロッ
トル弁15が実質的に全閉状態のときオン信号を出力す
る。ディストリビュータ17は図示しないカムシャフトに
より回転駆動され、各点火プラグ21,22,23,24に高電圧
を供給する。基準位置センサ18は、ディストリビュータ
17に取付けられ、720℃A(クランク角)毎に基準位置
信号を出力する。またクランク角センサ19はディストリ
ビュータ17に取り付けられ、30℃A(クランク角)毎に
信号を出力する。
FIG. 2 shows a four-cylinder engine to which one embodiment of the present invention is applied. Four ignition plugs 21, 22, 23, and 24 are attached to the engine body 11 corresponding to the first to fourth cylinders, and the intake manifold 12 and the exhaust manifold 13 are connected. Each branch pipe of the intake manifold 12 is provided with a fuel injection valve 31, 32, 33, 34. Intake manifold 1
The throttle valve 1 is provided in the intake passage 14
A throttle sensor 16 is connected to a valve shaft of the throttle valve 15. The throttle sensor 16 outputs an ON signal when the throttle valve 15 is substantially fully closed. The distributor 17 is driven to rotate by a cam shaft (not shown), and supplies a high voltage to each of the ignition plugs 21, 22, 23, and 24. The reference position sensor 18 is connected to the distributor
17 and outputs a reference position signal every 720 ° C. (crank angle). The crank angle sensor 19 is attached to the distributor 17 and outputs a signal every 30 ° C. (crank angle).

制御回路41はマイクロコンピュータを備え、後述する
ように、各センサ16,18,19からの信号に基いて各気筒の
トルク差を検出し、各気筒に対する燃料噴射量を算出す
る。制御回路41は、中央演算処理装置(CPU)42と、メ
モリ43と、入力ポート44と、出力ポート45とを有し、こ
れらはバス46により連結される。各センサ16,18,19は入
力ポート44に、また燃料噴射弁31,32,33,34は出力ポー
ト45に接続される。
The control circuit 41 includes a microcomputer, and detects a torque difference between the cylinders based on signals from the sensors 16, 18, and 19, and calculates a fuel injection amount for each cylinder, as described later. The control circuit 41 has a central processing unit (CPU) 42, a memory 43, an input port 44, and an output port 45, which are connected by a bus 46. Each sensor 16, 18, 19 is connected to an input port 44, and the fuel injection valves 31, 32, 33, 34 are connected to an output port 45.

第3図は、制御回路41による各気筒間の出力トルク差
を検出するルーチンを示す。このルーチンは一定のクラ
ンク角毎に割込み処理されて実行される。
FIG. 3 shows a routine for detecting an output torque difference between the cylinders by the control circuit 41. This routine is interrupted and executed at every fixed crank angle.

ステップ101では、現在所定の気筒が圧縮上死点(TD
C)にあるか否かが判別される。この判別は従来周知の
ように、基準位置センサ18とクランク角センサ19からの
出力信号に基いて行なわれる。すなわち基準位置信号
は、例えば1番気筒の圧縮TDCにおいて出力されるよう
になっており、基準位置信号の検出から180℃A,360℃A,
540℃A後に、それぞれ3番,4番,2番気筒が圧縮TDCにあ
る。現在所定の気筒が圧縮TDCにない場合、ステップ101
の実行によりこのルーチンは直ちに終了するが、所定の
気筒が圧縮TDCにあればステップ102が実行される。
In step 101, the current cylinder is set to the compression top dead center (TD
C) is determined. This determination is performed based on output signals from the reference position sensor 18 and the crank angle sensor 19, as is well known in the art. That is, the reference position signal is output at, for example, the compression TDC of the first cylinder, and 180 ° C. A, 360 ° C.,
After 540 ° C., cylinders 3, 4, and 2 are in compression TDC, respectively. If the predetermined cylinder is not currently in the compression TDC, step 101
This routine is immediately terminated by the execution of, but if the predetermined cylinder is in the compression TDC, step 102 is executed.

ステップ102では、その気筒の圧縮TDC後の180℃A、
すなわち爆発行程における所要時間T180iがクランク角
センサ19の出力信号とタイマに基いて算出される。この
所要時間T180iはその気筒の出力トルクの逆数に比例す
る。ステップ103では気筒カウンタiが1だけインクリ
メントされ、ステップ104では、全気筒についてステッ
プ102による所要時間T180iの演算が終了したか否かが判
別される。全気筒についてステップ102の実行が終了し
ていればステップ105へ進むが、まだ終了していなけれ
ば直ちにこのルーチンを終了する。本実施例では、エン
ジンは4気筒を有しているので、ステップ104では気筒
カウンタiが4を越えたか否かを判別してもよい。な
お、気筒カウンタiの1,2,3,4は、点火順序を示し、そ
れぞれ1番,3番,4番,2番気筒に対応する。
In step 102, 180 ° C. A after the compression TDC of the cylinder,
That duration T180 i in the explosion stroke is calculated on the basis of the output signal and the timer of the crank angle sensor 19. The required time T180 i is proportional to the inverse of the output torque of the cylinder. In step 103 the cylinder counter i is incremented by 1, in step 104, whether the calculation of required time T180 i in step 102 has been finished is determined for all the cylinders. If the execution of step 102 has been completed for all cylinders, the process proceeds to step 105, but if not completed, this routine is immediately terminated. In this embodiment, since the engine has four cylinders, it may be determined in step 104 whether the cylinder counter i has exceeded four. Note that 1, 2, 3, and 4 of the cylinder counter i indicate the ignition order, and correspond to the first, third, fourth, and second cylinders, respectively.

ステップ105では、全気筒の爆発行程の180℃Aにおけ
る平均所要時間T180AVが算出される。次に、ステップ10
9においてその気筒の180℃A期間の所要時間T180iと全
気筒の180℃Aの期間の平均所要時間T180AVとの比Ki
求めるのに先立ち、ステップ106〜108において、現在の
エンジンの負荷の変化を検出し、各気筒の180℃A期間
の所要時間T180iをこの負荷の変化分により修正して、
負荷の変化を考慮した所要時間T180iが求められる。
In step 105, the average required time T180AV at 180 ° C. of the explosion stroke of all cylinders is calculated. Then step 10
Prior to determining the ratio K i between the average duration T180AV period 180 ° C. A required time T180 i and all the cylinders of 180 ° C. A period of the cylinder at 9, at step 106 to 108, the load of the current engine , And the required time T180 i of the 180 ° C. period of each cylinder is corrected by the change in the load.
The required time T180 i that takes into account the change in the load is required.

ステップ106〜108を説明する前に第4図を参照して、
過渡時における上記Ki=(T180i/T180AV)を求める方法
について述べる。
Before explaining steps 106 to 108, referring to FIG.
Described above K i = method of obtaining (T180 i / T180AV) during transients.

この図において、1番,3番,4番および2番気筒の爆発
行程の180℃Aにおける各所要時間T180iは、第1サイク
ルにおいて実線S1,第2サイクルにおいて実線S2,第3サ
イクルにおいて実線S3のようにそれぞれ変化する。全気
筒の爆発行程の180℃Aにおける平均所要時間T180AV
は、第1サイクルについては実線Vi,第2サイクルにつ
いては実線V2,第3サイクルについては実線V3により示
されるように変化する。すなわち、この例において第2
サイクルまでは定常状態が続いているが、第3サイクル
から爆発行程の所要時間が短くなり、負荷すなわちトル
クが増大している。
In this figure, Nos. 1 and 3, each required time T180 i at 180 ° C. A power stroke of the fourth and the second cylinder is a solid line S 1 in the first cycle, a solid line S 2 in the second cycle, third cycle in each changed as indicated by a solid line S 3. Average required time T180AV at 180 ° C for the explosion stroke of all cylinders
Changes as indicated by a solid line V i for the first cycle, a solid line V 2 for the second cycle, and a solid line V 3 for the third cycle. That is, in this example, the second
The steady state continues until the cycle, but the time required for the explosion stroke from the third cycle is shortened, and the load, that is, the torque is increased.

定常時、比Kiは各気筒の180℃A所要時間T180iを全気
筒の180℃A平均所要時間T180AVで割ることにより求め
られ、各気筒の比Kiの大小関係は、実線L1により示され
るように、各気筒の180℃A所要時間T180iの大小関係と
同様なものとなる。これに対し、過渡時においても定常
時と同様に、単に各気筒の180℃A所要時間T180iを全気
筒の180℃A平均所要時間で割ると、各気筒の比Kiは実
線L3により示されるように、時間とともに減少している
各気筒の180℃A所要時間T180i(実線S3)と同じ傾向を
示し、負荷の変化の影響を受けている。そこで本実施例
では、過渡時、負荷は各サイクルにおいて直線的に変化
すると仮定し、次式で示されるように、各サイクルにお
ける平均所要時間T180AVを比例配分したものを各気筒の
所要時間T180iに対して修正する。
Steady state, the ratio K i is calculated by dividing the 180 ° C. A duration T180 i of each cylinder at 180 ° C. A Average duration of all the cylinders T180AV, the magnitude of the ratio K i of each cylinder, by a solid line L 1 as shown, it becomes similar to the magnitude of 180 ° C. a duration T180 i of each cylinder. In contrast, as with steady even during the transient, simply Dividing 180 ° C. A duration T180 i of each cylinder at 180 ° C. A Average duration of all cylinders, the ratio K i of each cylinder by the solid line L 3 As shown, it shows the same tendency as the 180 ° C. required time T180 i (solid line S 3 ) of each cylinder, which decreases with time, and is affected by changes in load. Therefore, in this embodiment, the transient load is assumed to change linearly in each cycle, as indicated by the following equation, the time required T180 i of each cylinder to the average time required T180AV those prorated in each cycle Correct for

すなわち、1番気筒は、実際に計測された所要時間T1
80iに対して、前のサイクルにおける平均所要時間T180A
Vj-1と現在のサイクルにおける平均所要時間T180AVj
の差の3/8だけ減じればよく、 T1801←T1801−3/8×(T180AVj-1−T180AVj) ……(1) により、負荷変化の影響に対する修正が施される、同様
に3番,4番,2番気筒の所要時間T180iは、それぞれ T1803←T1803−1/8×(T180AVj-1−T180AVj) ……(2) T1804←T1804−1/8×(T180AVj-1−T180AVj) ……(3) T1802←T1802−3/8×(T180AVj-1−T180AVj) ……(4) により、負荷変化の影響に対する修正が施される。この
結果、各気筒の比Kiは破線B3により示されるように定常
時における比Kiによく似た傾向を示すものとなり、負荷
変化の影響が除去されている。
That is, the first cylinder is the actually measured required time T1
Average time T180A in previous cycle for 80 i
What is necessary is just to reduce by 3/8 of the difference between V j-1 and the average required time T180AV j in the current cycle. T180 1 ← T180 1 −3 / 8 × (T180AV j−1 −T180AV j ) (1) ), The effect of the load change is corrected. Similarly, the required times T180 i of the third, fourth, and second cylinders are respectively T180 3 ← T180 3 −1 / 8 × (T180AV j−1 −T180AV j ) …… (2) T180 4 ← T180 4 −1 / 8 × (T180AV j-1 −T180AV j ) …… (3) T180 2 ← T180 2 −3 / 8 × (T180AV j-1 −T180AV j ) The correction for the effect of the load change is performed by (4). As a result, the ratio K i of each cylinder will denote the similar tendency to the ratio K i during steady-state as indicated by the dashed line B 3, the influence of load changes have been removed.

ステップ106〜108では、各気筒の所要時間T180iに対
してこのような修正が行なわれる。まずステップ106で
は前のサイクルにおける全気筒の平均所要時間(T180AV
O)とステップ105で求められた現在のサイクルにおける
全気筒の平均所要時間T180AVとの差DLT180が求められ
る。ステップ107では、この差DLT180を用いて、上記
(1)〜(4)式と同様に各気筒の所要時間T180iに対
する負荷変化の影響を修正が行なわれる。ステップ108
では、現在の平均所要時間T180AVが次のサイクルにおけ
るステップ106の実行のために平均所要時間T180AVOに置
換えられる。次いでステップ109では、各気筒につい
て、その気筒の180℃A期間の所要時間と全気筒の180℃
A期間の所要時間との比Kiが求められる。すなわちこの
比Kiは、その気筒のトルクと全気筒のトルクの平均値と
の差異を示す。
In step 106 to 108, such modifications are made to the time required T180 i of each cylinder. First, in step 106, the average required time of all cylinders in the previous cycle (T180AV
A difference DLT180 between O) and the average required time T180AV of all cylinders in the current cycle obtained in step 105 is obtained. In step 107, using the difference DLT180, (1) to (4) as well as modifying the effect of load change relative duration T180 i of each cylinder is performed. Step 108
Then, the current average required time T180AV is replaced with the average required time T180AVO for execution of step 106 in the next cycle. Next, in step 109, for each cylinder, the time required for the 180 ° C. A period of that cylinder and the 180 ° C.
The ratio K i between duration of period A is determined. That this ratio K i indicates the difference between the average value of the torque of the torque and all the cylinders of the cylinder.

ステップ110では、現在燃料供給が遮断(燃料カッ
ト)されているか否か判別される。スロットルセンサ16
によりスロットル弁15が実質的に全閉状態にあることが
検出され、かつエンジン回転数が所定値を上回っている
時、現在燃料カット中であると判断され、これにより、
ステップ121以下が実行されるが、それ以外の時は燃料
カット中ではないと判断され、次にステップ111以下が
実行される。
In step 110, it is determined whether the fuel supply is currently cut off (fuel cut). Throttle sensor 16
When it is detected that the throttle valve 15 is substantially fully closed and the engine speed is higher than a predetermined value, it is determined that the fuel is currently being cut off.
Steps 121 and subsequent steps are executed, but otherwise, it is determined that fuel cut is not being performed, and then step 111 and subsequent steps are executed.

ステップ121では、各気筒について比Kiが積算されて
積算値SKFCiが求められ、またサイクルカウンタJfが1
だけインクリメントされる。すなわち積算値SKFCiは、
燃料カット中における、各気筒の爆発行程所要時間と全
気筒の爆発行程所要時間の平均との比Kiを積算したもの
である。燃料カット中における各気筒の積算値SKFCi
大小関係は、各気筒が燃焼状態にないので、クランク角
センサの角度検出の誤差を意味する。
In step 121, the integrated value SKFC i is determined is the ratio K i is accumulated for each cylinder, also the cycle counter J f 1
Is only incremented. That is, the integrated value SKFC i is
During fuel cut, it is obtained by integrating the ratio K i between the average power stroke duration power stroke duration and all the cylinders of each cylinder. Magnitude relationship between the integrated value SKFC i of each cylinder during a fuel cut, because each cylinder is not in the combustion state, means an error of the angle detection of the crank angle sensor.

ステップ122ではサイクルカウンタJfが50に達したか
否か、すなわちステップ121において比Kiが50サイクル
分積算されたか否かが判別される。50サイクル分の積算
が終わっていない場合、ステップ117へ進んで気筒カウ
ンタiが1にセットされ、ここのルーチンは終了し、そ
の後再び全ての気筒について比Ki(ステップ109)が求
められる。ステップ122においてサイクルカウンタJfが5
0になっている場合、ステップ123において、積算値SKFC
iが積算値SKFiに置換られ、積算値SKFCiとサイクルカウ
ンタJfが0にクリアされる。
At step 122 the cycle counter J f whether reached 50, that is, in step 121 the ratio K i is determined whether been accumulated 50 cycles. If the integration for 50 cycles has not been completed, the routine proceeds to step 117, where the cylinder counter i is set to 1, the routine here ends, and thereafter, the ratios Ki (step 109) are again obtained for all the cylinders. In step 122, the cycle counter Jf becomes 5
If it is 0, in step 123, the integrated value SKFC
i is replaced by the accumulated value SKFi, integrated value SKFCi and cycle counter J f is cleared to zero.

ステップ111では、燃料供給中における各気筒の比Ki
が積算されて積算値SKiが求められ、またサイクルカウ
ンタJが1だけインクリメントされる。各気筒の積算値
SKiの大小関係は、各気筒の出力トルクの差に対応す
る。カウンタJが50に達する前、ステップ112からステ
ップ117へ進み、気筒カウンタiが1にセットされてこ
のルーチンは終了するが、カンウンタJが50に達してい
ればステップ113が実行される。すなわち、爆発行程が
連続する2つの気筒について、燃料供給中の積算値SKi,
SKi-1の差分と、燃料カット中の積算値SKFi,SKFi-1の差
分とを求め、さらにこれらの差分(SKi−SKi-1)と差分
(SKFi−SKFi-1)との変化量DSKiを演算する。この変化
量DSKiは、その気筒におけるトルクの落込み量を表わ
す。
In step 111, the ratio K i of each cylinder during fuel supply
There cumulative value SK i is accumulated is determined and also the cycle counter J is incremented by 1. Integrated value of each cylinder
The magnitude relationship of SK i corresponds to the difference in the output torque of each cylinder. Before the counter J reaches 50, the process proceeds from step 112 to step 117, where the cylinder counter i is set to 1 and this routine ends. If the counter J has reached 50, step 113 is executed. That is, for the two cylinders whose explosion strokes are continuous, the integrated value SK i ,
The difference between SK i-1 and the difference between the integrated values SKF i and SKF i-1 during the fuel cut are obtained, and the difference (SK i −SK i−1 ) and the difference (SKF i −SKF i−1) are obtained. ) calculates the change amount DSK i with. This change amount DSK i indicates the amount of torque drop in the cylinder.

この変化量DSKiは、ステップ114において判定値以上
か否か判別される。変化量DSKiが判定値以上であれば、
ステップ115において燃料噴射補正係数KTAUiがβだけ増
加され、変化量DSKiが判定値よりも小さければステップ
115は実行されず現在の燃料噴射補正係数KTAUiが維持さ
れる。ステップ114,115は全ての気筒について実行さ
れ、これにより、出力トルクが他の気筒に比べて小さい
気筒に対し、燃料噴射量が増加修正される。なお燃料噴
射量はTAUiは TAUi=FAF×KTAUi×α×TP により求められ、ここではFAFはフィードバック係数、
αは補正係数、TPは基本噴射量である。
This variation DSK i is judged whether or not the determination value or more in step 114. If the change amount DSK i is equal to or greater than the judgment value,
In step 115, the fuel injection correction coefficient KTAU i is increased by β, and if the change amount DSK i is smaller than the determination value, step
115 the fuel injection correction coefficient KTAU i currently not performed is maintained. Steps 114 and 115 are executed for all the cylinders, whereby the fuel injection amount is increased and corrected for the cylinders whose output torque is smaller than those of the other cylinders. Note that the fuel injection amount is obtained by TAU i by TAU i = FAF × KTAU i × α i × TP, where FAF is a feedback coefficient,
α i is a correction coefficient, and TP is a basic injection amount.

ステップ116では積算値SKiとサイクルカウンタJが0
にクリアされ、またステップ117では気筒カウンタiが
1にセットされる。
In step 116, the integrated value SK i and the cycle counter J are set to 0.
Is cleared, and in step 117, the cylinder counter i is set to 1.

しかして本実施例では、まず、負荷が変化する過渡時
にはこの負荷変化の影響を除去した各気筒の180℃A所
要時間T180iが求められる。次いでそして1サイクル(7
20℃A)毎に各気筒の爆発行程の180℃A期間と全気筒
の平均180℃A期間との比Kiが求められ、燃料供給中あ
るいは燃料カット中における50サイクル分の積算値SKi,
SKFiが求められる。この積算値は50サイクル毎に更新さ
れる。次いで爆発行程が連続する2つの気筒について積
算値SKi,SKi-1の差分(SKi−SKi-1)と積算値SKFi,SKF
i-1の差分(SKFi−SKFi-1)とが演算され、これらの差
分の変化量DSKiが判定値以上であれば、気筒カウンタi
に対応する気筒の出力トルクが小さすぎるとして燃料噴
射量が増量される。
Thus, in the present embodiment, first, at the time of a load change transition, the required 180 ° C. A required time T180 i of each cylinder, in which the influence of the load change is removed, is obtained. Then then one cycle (7
20 ° C. A) each ratio K i between the average 180 ° C. A period of 180 ° C. A period and all the cylinders of the explosion stroke of each cylinder is determined, the integrated value of 50 cycles in the fuel supply or the fuel cut is SK i ,
SKF i is required. This integrated value is updated every 50 cycles. Next, the difference (SK i −SK i−1 ) between the integrated values SK i and SK i−1 and the integrated values SKF i and SKF for the two cylinders in which the explosion stroke is continuous
i-1 of the difference (SKF i -SKF i-1) and is calculated, as long as these differences variation DSK i determination value or more, the cylinder counter i
Is determined to be too small, the fuel injection amount is increased.

上述したように、燃料カット中における各気筒の積算
値SKFiの大小関係は、各気筒が燃焼状態にないので、ク
ランク角センサの角度検出の誤差を意味する。したがっ
て、爆発行程で発生したトルクが各気筒において均一で
あると、燃料供給中における各気筒の積算値SKiの大小
関係は、燃料カット中における各気筒の積算値SKFiの大
小関係とほぼ同じになる。
As described above, the magnitude relation of the integration value SKF i of each cylinder during a fuel cut, because each cylinder is not in the combustion state, means an error of the angle detection of the crank angle sensor. Therefore, when the torque generated by the explosion stroke is uniform in each cylinder, the magnitude relation of the integration value SK i of each cylinder in the fuel supply is substantially the same as the magnitude of the integrated value SKF i of each cylinder during the fuel cut become.

第5図(a)〜(e)は、各気筒における混合気の空
燃比を均一にした場合と、1つの気筒における混合気の
空燃比を他の気筒のものよりも大きくした場合とについ
て、各気筒の積算値SKiが燃料カット時における積算値S
KFiに対してどのような関係にあるかを調査した結果で
ある。第5図(a)に示されるように、各気筒の空燃比
A/F(実線A)、すなわち出力トルクがほぼ均一の場
合、燃料供給時の積算値SKi(実線S)と燃料カット時
の積算値SKFi(破線C)とは各気筒においてほぼ一致
し、したがって変化量DSKi(実線D)は各気筒において
一定の値をとる。これに対し、1つの気筒、例えば2番
気筒の空燃比を大きくすなわち出力トルクを小さくした
場合、第5図(b)に示されるように、燃料供給時の積
算値SKi(実線S)と燃料カット時の積算値SKFi(破線
C)とは各気筒において異なる。すなわち、2番気筒の
積算値SKiが積算値SKFiよりも大きくなるとともに、他
の気筒における積算値SKi,SKFiが変しており、この結
果、2番気筒の変化量DSKiだけが他の気筒の変化量DSKi
よりも明らかに大きくなっている。同様に、1番,3番,4
番気筒の空燃比を大きくすると、それぞれ第5図
(c),(d),(e)に示されるようにその気筒の変
化量DSKiが大きくなる。しかして第5図(a)〜(e)
により、変化量DSKiが所定の判定値よりも大きい気筒は
出力トルクが小さすぎ、したがってこの気筒について燃
料噴射量を増量させれば各気筒の出力トルクが均一化さ
れることが理解される。
FIGS. 5A to 5E show the case where the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in each cylinder is made uniform and the case where the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in one cylinder is made larger than that of the other cylinders. The integrated value SK i of each cylinder is the integrated value S at the time of fuel cut.
It is the result of the examination of whether or not there in any relationship to the KF i. As shown in FIG. 5 (a), the air-fuel ratio of each cylinder
When the A / F (solid line A), that is, the output torque is substantially uniform, the integrated value SK i (solid line S) at the time of fuel supply and the integrated value SKF i (dashed line C) at the time of fuel cut substantially coincide with each other. Therefore, the change amount DSK i (solid line D) takes a constant value in each cylinder. On the other hand, when the air-fuel ratio of one cylinder, for example, the second cylinder is increased, that is, the output torque is reduced, as shown in FIG. 5 (b), the integrated value SK i (solid line S) at the time of fuel supply is obtained. It differs from the integrated value SKF i (dashed line C) at the time of fuel cut in each cylinder. That is, the integrated value SK i of the second cylinder becomes larger than the integrated value SKF i , and the integrated values SK i and SKF i of the other cylinders change. As a result, only the change amount DSK i of the second cylinder Is the amount of change in other cylinders DSK i
Is clearly larger than that. Similarly, 1st, 3rd, 4th
When the air-fuel ratio of the cylinder No. is increased, the change amount DSK i of the cylinder increases as shown in FIGS. 5 (c), (d) and (e), respectively. Then, FIGS. 5 (a) to 5 (e)
Accordingly, the cylinder variation DSK i is greater than a predetermined judgment value so small that the output torque, thus if caused to increase the amount of fuel injection that the output torque of each cylinder is uniform is familiar with this cylinder.

以上のように本実施例は、基準位置センサ18により得
られる720℃A毎のパルス信号と、クランク各センサ19
により得られる30℃A毎のパルス信号と、スロットルセ
ンサ16のスロットル全閉信号とから、燃料供給時と燃料
カット時における各気筒の爆発行程の所要時間を求め、
各気筒の出力トルク差を検出するものである。したがっ
て通常のエンジンの構成がそのまま適用でき、特別にセ
ンサ等を付加する必要がない。また、燃料カット時にお
ける爆発行程所要時間を求めることにより、クランク角
センサの角度検出誤差が除去されているので、エンジン
固有のバラツキに関係なく、各気筒間の出力トルク差を
高精度に検出することができる。さらに本実施例は、負
荷が変化する時、各気筒の爆発行程所要時間に対し、負
荷変化の影響が除去されるので、過渡運転時にも拘ら
ず、各気筒の爆発行程所要時間の相対関係を正確に得る
ことができる。
As described above, in the present embodiment, the pulse signal for each 720 ° C.
From the pulse signal at every 30 ° C. obtained by the above and the throttle fully closed signal of the throttle sensor 16, the time required for the explosion stroke of each cylinder at the time of fuel supply and fuel cut is obtained.
It detects the output torque difference between the cylinders. Therefore, the configuration of a normal engine can be applied as it is, and it is not necessary to add a sensor or the like. Further, since the angle detection error of the crank angle sensor is removed by calculating the explosion stroke required time at the time of fuel cut, the output torque difference between the cylinders is detected with high accuracy irrespective of engine-specific variations. be able to. Furthermore, in the present embodiment, when the load changes, the effect of the load change is removed from the time required for the explosion stroke of each cylinder. Can be obtained exactly.

このように、本実施例によれば、各気筒間の出力トル
ク差の検出精度が向上するため、各気筒の空燃比を高精
度に均一化させることが可能となる。この結果、アイド
ル運転をより安定化させることができ、アイドル回転数
を低下させて燃費を改善することができる。また、リー
ンバーン制御システムの場合、各気筒間の出力トルク差
が少なくなるために、エンジン全体としてのトルク変動
が小さくなり、空燃比をさらにリーンにすることがで
き、このため、燃費を向上させNOXの排出量を減少させ
ることができる。さらに、ストイキ制御システムにおい
て各気筒の燃料噴射量を独立に制御した場合、各気筒の
空燃比が均一化されるために、三元触媒の浄化率を向上
させることが可能となり、排気エミッションをさらに改
善することができる。
As described above, according to the present embodiment, since the detection accuracy of the output torque difference between the cylinders is improved, the air-fuel ratio of each cylinder can be made uniform with high accuracy. As a result, the idling operation can be further stabilized, and the idling speed can be reduced to improve fuel efficiency. In addition, in the case of the lean burn control system, the output torque difference between the cylinders is reduced, so that the torque fluctuation of the entire engine is reduced, and the air-fuel ratio can be further made lean, thereby improving the fuel efficiency. emissions of the NO X can be reduced. Furthermore, when the fuel injection amount of each cylinder is independently controlled in the stoichiometric control system, since the air-fuel ratio of each cylinder is made uniform, it is possible to improve the purification rate of the three-way catalyst, and further reduce exhaust emissions. Can be improved.

なお各気筒の出力トルクを調整するには、上記実施例
のように必ずしも燃料噴射量を制御する必要はなく、各
気筒毎に点火時期を制御するようにしてもよい。
In order to adjust the output torque of each cylinder, it is not always necessary to control the fuel injection amount as in the above embodiment, and the ignition timing may be controlled for each cylinder.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように本発明によれば、エンジンが過渡状態に
あっても各気筒の出力トルク差が高精度に検出され、ひ
いてはエンジンの運転制御の精度を高めることが可能と
なる。
As described above, according to the present invention, even if the engine is in a transient state, the output torque difference between the cylinders is detected with high accuracy, and the accuracy of engine operation control can be improved.

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

第1図は発明の構成図、 第2図は本発明の一実施例を適用したエンジンを示す
図、 第3図は出力変動検出ルーチンのフローチャート、 第4図は定常時と過渡時における各気筒の比Kiを示すグ
ラフ、 第5図(a)〜(e)は各気筒の空気比A/F、積算値S
Ki,SKFiおよび変化量DSKiを示す図である。 16……スロットルセンサ、 18……基準位置センサ、 19……クランク角センサ。
FIG. 1 is a block diagram of the invention, FIG. 2 is a diagram showing an engine to which one embodiment of the present invention is applied, FIG. 3 is a flowchart of an output fluctuation detection routine, and FIG. graph showing the ratio K i of FIG. 5 (a) ~ (e) the air ratio a / F of each cylinder, the integrated value S
K i, is a diagram showing an SKF i and variation DSK i. 16 ... Throttle sensor, 18 ... Reference position sensor, 19 ... Crank angle sensor.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】多気筒内燃機関の気筒間のばらつきによる
出力変動を検出する出力変動検出装置であって、 エンジンクランク軸回転角度を検出することにより、各
気筒の爆発行程においてクランク軸が予め定めた回転角
度区間を回転するのに要する爆発行程所要時間を検出す
る爆発行程所要時間検出手段と、 前記爆発行程所要時間検出手段が検出した爆発行程所要
時間を爆発順序が連続した複数気筒毎に平均した平均値
を算出し、その平均値の変化量を算出する爆発行程所要
時間平均値変化量算出手段と、 前記平均値の変化量を基に、前記平均値が減少すると判
断した時には爆発順序が進むにつれて増加する補正量で
各気筒の爆発行程所要時間を補正する補正手段と、 前記補正手段により補正された各気筒の爆発行程所要時
間に基づき出力変動相当値を算出する出力変動相当値算
出手段と、 前記出力変動相当値算出手段が算出した出力変動相当値
の各気筒間の差が、予め定めた所定値よりも大きい時、
各気筒間の出力変動が大きいと判断する気筒間出力変動
検出手段を備えることを特徴とする出力変動検出装置。
An output fluctuation detecting device for detecting an output fluctuation due to a variation between cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine, wherein a crankshaft is predetermined in an explosion stroke of each cylinder by detecting an engine crankshaft rotation angle. Explosion stroke time detection means for detecting the explosion stroke time required to rotate the rotation angle section, and the explosion stroke time detected by the explosion stroke time detection means is averaged for each of a plurality of cylinders in a continuous explosion order. An explosion stroke required time average value change amount calculating means for calculating the average value, and calculating the amount of change in the average value; and based on the amount of change in the average value, when the average value is determined to decrease, the order of the explosion is determined. Correction means for correcting the required explosion stroke time of each cylinder with a correction amount that increases as the vehicle advances, and output variation based on the required explosion stroke time of each cylinder corrected by the correction means. Output fluctuation equivalent value calculating means for calculating the dynamic equivalent value, and when the difference between the respective cylinders of the output fluctuation equivalent value calculated by the output fluctuation equivalent value calculating means is larger than a predetermined value,
An output fluctuation detecting device comprising: an inter-cylinder output fluctuation detecting means for determining that output fluctuation between cylinders is large.
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