JPH01273855A - 多気筒エンジンの出力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、多気筒エンジンの出力制御装置に関するもの
である。

（従来技術） 例えばアイドル運転状態におけるエンジン回転数の制御
を点火時期を可変することによって行うようにした多気
筒エンジンでは、予め設定された所定の目標回転数と実
際の回転数との回転偏差に応じて点火時期を補正（アド
バンス又はリタード）することによって上記設定された
目標回転数に収束させるように構成されている。

そして、最近では、このような点火時期の制御に際し、
当該多気筒エンジンの各気筒毎に独立に点火時期をフィ
ードバック制御することによって気筒間トルク変動を抑
制する所謂ラフネスコントロールシステムを組合せるこ
とが多くなっている（例えば特開昭６０−１９０６６９
号公報参照）。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記従来の点火時期制御装置では、ｌｉτ１
点火気筒の点火完了後のエンジン回転数変化をパラメー
タとして次の気筒の点火時期を決定するようになってお
り、実際に回転差を生じた気筒と当該回転差に応じて次
に点火時期が補正される気筒とを同じものとして気筒別
の制御を行ったとしても、例えば冷却性能差による吸気
充填量の変動等容気筒の点火時期に対するトルク特性に
差があると、上記目標回転数に収束するまでに長い時間
がかかるという問題があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の問題を解決することを目的としてなさ
れたものであって、アイドル運転時において各気筒間相
互の出力トルク差が均一になるように各気筒毎の出力を
制御する気筒別出力制御手段を備えてなる多気筒エンジ
ンにおいて、各気筒毎の相対的な吸気充填ｍの差に応じ
て当該吸気充填ｍが低い気筒はど上記出力制御手段の制
御利得を高くする制御利得補正手段を設けて構成したも
のである。

（作　用） 上記本発明の構成では、各気筒ごとの点火時期等出力制
御手段を備え、エンジン各気筒の出力を各気筒相互間の
トルク差がなくなるように制御するようになっている。

従って、ラフネスコントロールが行われる。

また、それと同時に上記本発明の構成では上記各気筒毎
の吸気充填量に応じて上記各党ｆｙ？Ｉｆｉの出力制御
手段の制御利得が補正されるようになっている。

従って、当該多気筒エンジンの各気筒間において冷却性
能差等に基いて実質的に吸気充填量に差が生じ、それに
基いて出力変動が生じるようになってら低吸気充填量側
の気筒の出力制御手段の制御利得が増大ｈｌｉ正される
ことにより調整されるようになる。

（発明の効果） 従って、上記本発明の構成によれば、結局各気筒間の回
転偏差に対する出力変化量は均一となり、正確なラフネ
スコントロールが可能になるとともに極めて安定したア
イドル回転数の制御を実現できるようになる。

（実施例） 先ず、第１図〜第３図は、本発明を例えば自動車用４気
筒ガソリンエンジンに実施した場合におけるエンジンの
出力制御装置＋！！（点火時期制御装置）を示すもので
あり、第１図は同実施例装置の制御システム図、第２図
は同システムの基本制御回路、第３図は、上記第１図に
おけるエンジンコントロールユニットの出力（点火時期
）制御動作を示すフローヂャートである。

先ず、最初に第１図を参照して本発明実施例の上記制御
システムの概略を説明し、その後要部の制御動作を説明
する。

第１図において、先ず符号ｌはエンジン本体であり、吸
入空気はエアクリーナ３０を介して外部より吸入され、
その後エアフロメータ２、スロットルチャンバ３を経て
Ｎｏ１＝Ｎｏ４（点火順序）の各シリンダＣＩ”’−０
４に供給される。また燃料は燃料ポンプ１３により燃料
タンク１２からエンジン側に供給されてフューエルイン
ジェクタ５１〜５４により噴射されるようになっている
。そして、走行時における上記シリンダへの吸入空気の
ｍは、上記スロットルチャンバ３内に設けられているス
ロットル弁６によって制御される。スロットル弁６は、
アクセルペダルに連動して操作される。

なお、上記スロットルチャンバ３には、上記スロットル
弁６をバイパスしてバイパス吸気通路７が設けられてお
り、該バイパス吸気通路７にはアイドル時に於けるエン
ジン回転数制御のための吸入空気ｍユ１整手段となる電
流制御型電磁弁（ＩｓＣバルブ）８が設けられている。

また、符号ｌＯは、゛３元触媒コンバータ１１を備えた
排気管を示している。

一方、符号１４１〜！４４は、上記エンジン本体１のＮ
ｏ１＝Ｎｏ４の各シリンダヘッド部に設けられた点火プ
ラグであり、該点火プラグ１４１〜１４４には各々ディ
ストリビュータ１７、イグナイタ１８を介して所定の点
火電圧が印加されるようになっており、この点火７１圧
の印加タイミング、すなわち点火時期は上記ＥＣＵ９よ
り上記イグナイタ１Ｂに供給される点火時期制御信号１
ｇＬによってコントロールされる。また、符号１９は、
上記エンジン本体ｌのシリンダヘッド部に設けられたノ
ックセンサであり、エンジンのノッキングの発生強度に
応じた電圧出力Ｖｏを出力し、上記ＥＣＵ９に入力する
。さらに、符号２０はブース）・圧センサ２０であり、
エンジン負荷に対応したエンジンブースト圧■３を検出
して上記ＥＣＬＪ　９に人力する。

上記ＥＣＵ９は、例えば演算部であるマイクｒノコンピ
ュータ（Ｃ１）Ｕ）を中心とし、吸入空気用、点火時期
等制御回路、メモリ（ＩＩＯＭおよびＲＡＭ）、インタ
フェース（１１０）回路などを備えて構成されている。

そして、このＥＣＵ９の上記インタフェース回路には上
述の各検出信号の他の例えば図示しないスタークステッ
ヂからのエンジン始動信号（Ｅ　ＣＵ　）リガー）、エ
ンジン回転数センサ１５からのエンジン回転数検出信号
ＮＥ、水温サーミスタｌＧにより検出されたエンジンの
冷却水温度の検出信号ｒ豐、例えばスロットル開度セン
サ４により検出されたスロットル開度検出信号’ｒ　ｖ
　ｏ　、エアフロメータ２によって検出された吸入空気
亀検出信号Ｑ等のエンジンコントロールに必要な各種の
検出信号も各々入力される。

次に、上記第１図の制御システムに於ける点火時期制御
機能をブロック図にして示すと第２図のようになる。

すなわち、先ずアイドル接点ＳＷ！ｏのＯＮ（ス〔Ｊッ
トル全閑に同期して目標回転数設定手段１００により基
本となるアイドル目標回転数Ｎｏが設定されろ。

次に基本進角設定手段１０１により基本点大進角マツプ
より当該設定された目標回転数Ｎｏに対応した基本点火
進角［ｇｔｎ（Ｏｎ）を読み出して設定した上、更に次
の点火時期補正手段」０２で所定のフィードバック補正
を行う。そして、該補正値によって最終的に上記点火プ
ラグ！４１（〜１４４）を作動させる。上記点火時期補
正手段１０２には、次に述べるようなフィードバック値
補正系の信号が入力されるようになっている。

すなわち、上記の基本進角制御系とは別に、他方上記目
標回転数設定手段＋００により目標回転数Ｎｏが設定さ
れると、次に該アイドル目標回転数ＮＯと上記エンジン
回転数センサ１５によって検出された実際のエンジン回
転数ＮＥとを共に回転偏差検出手段１０３に人力して両
者を比較し、それらの偏差ΔＮＥ＝ＮＥ−Ｎｏ（ｒｐａ
）を演算する。

さらにその上で次の基本点火進角フィードバックｈｌｉ
正値演算手段１０４に進み、当該演算値ΔＮＥ８基に第
５図のマツプから基本となる点火時期のフィードバック
制御値（ｌｌＦｎｏを演算した後、該演算値θＦ［ｌＯ
を次の基本点火進角フィードバック値補正手段１０５に
入力して上記最終点火時期ｈｌｉ正（設定）手段１０２
に供給するためのフィードバック補正値θ「８を算出す
る。

このフィードバック補正＠　ＯＦＢの演算では、次に述
べるような気筒間相互のラフネスコントロールに対応し
た制御利得補正値が反映されるようになっている。

該ラフネスコントロール部は、気筒判別手段１０Ｇと、
各気筒の制御利得を補正する制御利得補正手段１０７と
から構成されており、以下に述べる第３図のフローチャ
ートのように動作する。

次に第３図のフローチャートについてその内容を具体的
に説明する。

先ずいずれかの気筒の爆発行程終了ごとに本フローをス
タートさＵ・てステップＳ１で実際のエンジン回転数Ｎ
Ｅを続み込み、次にステップＳ、で現在のエンジン運転
状態がアイドル領域であるか否かを判定する。

その結果、Ｎｏの非アイドル領域の場合にはステップＳ
、〜Ｓ、の通常の基本進角制御を行う。

すなわち、先ずステップＳ、で上述の気筒判別手段１０
（３の出力信号を基にして現周期（今回）の点火気筒Ｃ
Ｙを特定し、次のステップＳ４で基本点火進角マ、ツブ
より点火進角ｏｃｙを読み出した後、最終的にステップ
Ｓ、に進み当該ステップＳ４で読み出された点火進角値
Ｏｃｙで上記対応する気筒ＣＹの点火制御を実行する。

一方、上記ステップＳ、でＹＥＳ（アイドル）と判定さ
れると、次に述べるステップＳ、〜Ｓ６のフィードバッ
ク値演算動作およびステップＳ、〜Ｓ。

のラフネスコントロール動作を行う。

すなわち、先ずステップＳ、で当該アイドル運転時のア
イドル目標回転数Ｎｏを設定するとともにステップＳ、
に進んで現在の実際のエンジン回転数ＮＥと」二足設定
されたアイドル目標回転数Ｎ。

との回転偏差ΔＮε−ＮＥ−Ｎｏを演算する。次に、そ
の上でステップＳ、に進み、第５図のマツプを参照して
当該回転偏差ΔＮＨに応じた基本となる点火時期制御の
フィードバック値０ｒａｏを演算４゛る。

次にステップＳ６で対応する点火気筒ＣＹ（本４気筒エ
ンジンの場合には、１≦ＣＹ≦４）を判別した上、ステ
ップＳ１゜に進んで上記基本となるフィードバック値０
ｒＢｏに所定の制御利得補正係数Ｋ（ｃｙ）を乗じるこ
とによって基本となるフィードバック値０ｒＢｏを補正
する。

その後、さらにステップＳ、に進んで０り回のその気筒
の点火進角θＣＹ−＋を読み出し、更にステップＳｌ！
に進んで最終的な点火進角（ｉｉＯｃｙの演算（θｃｙ
−Ｏａｙ−、十〇「０）を行ない、その後ステップＳ。

に進んで当該最終演算値θｃｙで上述の場合同様点火制
御を実行する。

このようにＮｏｌ〜Ｎｏ４各気筒相互の点火時期フィー
ドバック制御の制御利得補正値（Ｆ／［３ゲイン）を次
に点火すべき気筒の吸気充填量特性に応じて適正に増減
補正した上で点火時期制御するようにすると、現在設定
されている点火時期値が、１１ｔ）点火気筒出力に基い
て生じている回転偏差ΔＮＥに対応した補正値の反映に
すぎないことによる従来のような点火時期不適正による
トルク変動は確実に解消され、気筒ごとの出力特性を高
精度に均一化することができるようになる。

これを具体的にグラフにして示すと、例えば第４図（ａ
）〜（ｅ）に示すようになる。すなわち、上記構成の場
合同図の（ｂ）〜（ｅ）に示すように点火時期をｈｌｉ
正して実回転数ＮＥを所定の目標回転数Ｎｏ（同図（ａ
））に収束制御するに際して、上記Ｎｏｔ〜Ｎ。

４の各気筒の点火時期制御利得補正値が当該気筒の冷却
性能差等に起因する吸気充填■特性に応じて冷却性能の
高い気筒の制御利得を低く　（Ｋ　（ａｙ）−〇、９）
、冷却性能の低い気筒の制御利得を高＜（■（（ａｙ）
＝　１．１）設定しており、それによって前点火気筒の
制御利得を補正し、本来各気筒間でバラツキのある点火
時期補正ｍを出力トルクの一定化を目的として適宜アド
バンス側又はリタード側にオフセットすることにより適
正化して気筒間トルクのザイクル変動を防止している。

要するに、上記本発明実施例のもが成は、エンジンの回
転偏差ΔＮＥに対応して基本となる点火時期Ｆ／Ｂ（ｉ
ｌｊθＦ８０をもち、この基本Ｆ’／Ｂ値Ｏｒｏ。

のゲイン（第５図の特性の傾き）を各気筒の吸気充填ｍ
特性に応じて可変することにより気筒毎に適正な点火時
期を得ようとするものである。

また、上記と同様の考え方は、例えば加速補正やノック
補正の場合にも適用することができることは言うまでも
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る多気筒エンジンの点火
時期（出力）制御装置の制御システム図、第２図は、同
システムの基本制御回路図、第３図は、上記実施例装置
の制御動作を示すフローヂャート、第４図（ａ）〜（ｅ
）は、同タイムヂャート、第５図は基本となるＦ／Ｂ点
火時期マツプを谷々示している。 ■・・・・・エンジン零゛体 ２・・・・・エアフロメータ ３・・・・・ス〔ノットルチャンバ ６・・・・・スロットル弁 ７・・・・・バイパス吸気通路 ８・・・・・電流制御型電磁弁 ９・・・・・エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ） １７・・・・ディストリビュータ ！８・・・・イグナイタ ５１〜５４・・・フューエルインジェクタ１００・・・
目標回転数設定手段 １１）　！・・・基本進角設定手段 １０２・・・点火時期補正手段 １０３・・・回転偏差検出手段 １０４・・・基本点火進角フィードバックｈｌｉ正手段 １０５・・・基本フィードバックｖ１）＋Ｉｉ正手段１
０７・・・制御利得ｈｌｉ正手段 出　願　人　　マ　ツ　ダ　株式会社 代　理　人　　弁理士　大　ＡＬ　　　　Ｋ’Ｊ　、、
；イｈ尋 第５図 特許庁長官　吉ｆｌｌ　文投　　殿 （特許庁審判長　　　　　　　　　　　　　　Ｒ）（特
許庁審査官　　　　　　　　　　　　　　Ｒ）１、事件
の表示 昭和６３年　　　特　許　願　第　１０３６５３号２、
　発明の名称　多気筒エンジンの出力制御装置３、補正
をする者 ・１１件との関係　特許出願人 住　所　広ｃｂ県安芸郡府中町新地３番１号名　称　（
３１３）　　マ　ツ　ダ　株式会社代表考　　　　　古
　　山　　徳　　昌４、代　理　人 ５、　補正命令の日付　　昭和６３年７月６日（昭和６
３年７月２６日発送） ６、補正の対象　明細書の図面の簡単な説明の欄７、補
正の内容 明細書第１３頁第１７行「第４図（ａ）〜（ｃ）は」と
あるのを次の通り補正する。 「第４図は」

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．アイドル運転時において各気筒間相互の出力トルク
   差が均一になるように各気筒毎の出力を制御する気筒別
   出力制御手段を備えてなる多気筒エンジンにおいて、各
   気筒毎の相対的な吸気充填量の差に応じて当該吸気充填
   量が低い気筒ほど上記出力制御手段の制御利得を高くす
   る制御利得補正手段を設けたことを特徴とする多気筒エ
   ンジンの出力制御装置。