JPH02157457A - 内燃機関の気筒別トルク制御装置 - 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〕 本発明は内燃機関の点火時期制御装置に係り、各気筒か
ら発生するトルクの均一化に好適な気筒別の点火時期制
御による出力トルク制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、内燃機関の点火時期制御は全気筒について共通の
進角値をもってなされている。またこの制御は通常基準
回転信号を基礎としてなされる。

つまり、この基準回転信号と実際の各気筒の上死点位置
との間には所定の角度（例えば６気筒エンジンならば基
準回転信号から７０°遅れてピストンが上死点に到達す
る）が設定されており、点火進角をＡｏとする場合は基
準回転信号から７０゜−Ａ’遅れて点火すればよいので
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術はクランク軸のねじれについて配慮がされ
ておらず、このため全気筒共通の点火進角では各気筒に
つきそれぞれ異なる時期に点火させることとなり、ミッ
ション側への出力トルクの大きさにバラツキが生じ、ま
た出力トルクのビーク位置に時間遅れが発生し不規則振
動を誘発する問題があった。

本発明の目的は、ピーク位置の時間間隔が均一でバラン
スのとれたトルク出力を可能とすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、気筒別に点火時期を異ならしめるように構
成し、爆発で発生したクランク軸のねじれから次回に爆
発する気筒のピストンの回転位相と基準回転信号の位相
に生じた位相差を補正して、各気筒についてピストンの
実質的な上死点からの進角角度を同一とすることで達成
される。

〔作用〕

本発明の要旨を第１図および第２図を用いて説明する。

まず第３図はＶ型６気筒エンジンの横断面図である。本
図のようにクランク軸には６本のコンロッドが連接され
ピストンの往復仕事をクランク軸の回転モーメントとし
て伝達する。コンロッドの連接位置は２，３番気筒およ
び４，５番気筒の間隔が他より長くなっており、これは
クランク軸のねじれに不規則は特性を与える。クランク
軸の回転モーメントは本図の左側に位置するミッション
へ伝達される０本図に示す６個の気筒についての点火進
角は第１図（ｂ）に示す構成から決定され、基準回転信
号を基礎にして点火に至る。このとき、決定された点火
進角は金気筒について共通となる。

第１図（ａ）は本発明の要部である。まず機関の運転状
態を示す基本データとして回転速度Ｎおよび走行負荷Ｔ
ｐから数値テーブル１５により基本進角を決定する。つ
ぎに気筒別補正進角テーブル１１から気筒別の補正進角
を読み出し次回爆発する気筒に対応する補正進角を選抜
手段１２により選抜し、これにＮおよびＴｐに従って数
値テーブル１３から決定した補正係数を乗じて最終の気
筒別補正進角とし、前記基本進角に加算して各気筒に個
別に対応する点火進角０１ないしθＢを算出する。これ
らは分配手段１４により対応する気筒において点火に至
る。

このように、気筒別の補正を目的として補正進角値を予
め規定しておき、これをさらに運転状態に応じて補正す
る構成とすることにより、各気筒について均一の進角値
をもって点火を成し、さらにこの性能を任意の運転状態
において実現できる。

〔実施例〕

以下１本発明の詳細な説明する。

［実施例１］ 第３図および第４図は、本発明を■型６気筒エンジンに
適用した一実施例である。第３図（ｂ）に６気筒の番号
付けを示す。本実施例では点火類を■呑気筒、■番気筒
、ないし０番気筒とした場合について説明する。

第３図（ａ）は各気筒の爆発によってクランク軸に生じ
るねじれ角を示している。本図では、基準回転信号と１
ｆ！ｉ気筒が同相であるとして表記した。本図の３１は
１番気筒の爆発後、２番気筒が爆発する直前にクランク
軸に生じるねじれ角を示している。爆発した１番気筒以
外の気筒はすべて反力を発揮するため、気筒毎に順次ね
じれ角が大きくなる。ここでａ１２は２番気筒に生じた
ねじれによる遅れ角を示す。つまり２番気筒のピストン
は基準回転信号からａｉｚの位相遅れをもつため、基準
回転信号を基礎に設定した点火進角（例えば３０°）は
実質的にはさらにａ１２だけ進角されて点火に至る。こ
のように２番気筒において所望の点火進角３０°を実現
するには、第４図の４１のように点火進角をａｔｚだけ
見かけ上遅らせればよい。この８１２等は、機関の回転
速度あるいは走行負荷に応じて適宜に変更する。

また第３図の３３は、４番気筒の爆発後、５番気筒の爆
発の直前に生じるねじれ角である。２ないし５番気筒の
ピストンの位相が基準回転信号よりも進むのに対し、６
番気筒だけには位相遅れが生じる。５番気筒の点火進角
を所望の３０’とするには、３４で示す位相進みａ４３
だけ第４図４２のように見かけ上進ませればよい。

以上のように、本実施例によれば爆発で生じるクランク
軸のねじれによって与えられる点火進角の乱れを補正し
、各気筒について実質的に均一の点火進角を実現するこ
とができる。

［実施例２］ 第５図ないし第７図は、本発明を直列型６気筒エンジン
について実施した一例である。第５図（ｂ）に６気筒の
番号付けを示す５本実施例では、点火類を１→５→３→
６→２→４番気筒とした場合について説明する。

第５図（ａ）は第３図（ａ）と同様に爆発によってクラ
ンク軸に生じるねじれ角を示している。

本図では、クランク軸がミッションに連結される部分の
位相を共通にして表記した。つまり、ミッションに伝達
される回転の位相に対する各気筒の位相差を示している
。また基準回転信号は１番気筒と同相とした。

本図のａｌｌｌは、１番気筒の爆発後、５番気筒が爆発
する直前に呪われる位相遅れである。したがって、５番
気筒において所望の点火進角（例えば３０’）を実現す
るには、第６図６１のように見かけ上ａ１５だけ遅角さ
せればよい。このａｌｌｓ等も、機関の回転速度あるい
は走行負荷あるいはこれらに関与する運転状態に応じて
適宜に変更する。

５番気筒が爆発すると第５図５１のように５番以外の気
筒が反力となり、５番気筒から遠ざかるほどねじれ角が
大きくなる。次回に爆発する３番気筒にはａδ３の位相
進みが生じる。したがって、３番気筒において所望の点
火進角を実現するには、第６図６２のように見かけ上ａ
ａａだけ進角させればよい。

また、３番気筒が爆発するとねじれ角は５２のようにな
る。つまり、１番ないし４番気筒のミッションに対する
位相が一気に進み、３番気筒ではＡ５３だけ進むことに
なる。換言すれば、３番気筒の爆発によりトルクの伝達
がＡａａだけ位相が進む間遅延し、機関の回転むらを誘
発する。この伝達遅延は、２番気筒の爆発時のＡｇ３．
および１番気筒爆発時のＡ４１についても同様に発生す
る。

そこで、本実施例では第７図に示すように上記のトルク
伝達遅延を生じる気筒についてはそのクランク角度をそ
れぞれＡ６３．　Ａｅｚ、　Ａ４１だけ進ませた構造と
し、トルク伝達が遅延することでミッション側に到達す
るトルクが等間隔となるようにした。このとき例えば１
番気筒の点火進角は第６図６３のように与めＡ４１だけ
進めて設定すればよい。

以上のように、本実施例によればミッションに伝達され
るトルクのピーク位置間隔の不均一性、すなわち、第８
図（ａ）に示すように１．３．２番気筒でのトルク伝達
遅延により、例えば１番気筒の爆発によるトルクのピー
クが５番気筒によるピークに傍近する現象（図中８１）
が解消され。

同図（ｂ）に示すようにミッションに伝達されるトルク
のピークを等間隔に実現させることが可能となる。

（発明の効果） 本発明によれば、クランク軸の任意の運転状態でのねじ
れに影響を受けることなく、各気筒において厳密に所望
の点火進角をもって点火することが可能となり、運転状
態およびＡ／Ｆなどの状況に応じた最適な点火進角をも
って爆発に供するため、金気筒に亘って最大の出力トル
クを発生せしむる効果がある。

また、ミッションに伝達されるトルクの伝達遅延の影響
を受けることなく、伝達されたトルクのピークが等間隔
であるような低振動、低騒音の機関の実現が可能となる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（、）は本発明の要部を示すブロック図、第１図
（ｂ）は従来の点火進角決定法を示すブロック図、第２
図はＶ型６気筒エンジンの一例を示す図、第３図（ａ）
はＶ型６気筒エンジンのクランク軸回りのねじれ角を示
す折線図、第３図（ｂ）はＶ型６気筒エンジンの気筒配
置図、第４図は本発明の一実施例のタイミングチャート
、第５図（ａ）は直列６気筒エンジンにおけるねじれ角
を示す折線図、第５図（ｂ）は直列６気筒エンジンの気
筒配置図、第６図は本発明の一実施例のタイミングチャ
ート、第７図は本発明の一実施例のクランク角度の定義
図、第８図は本発明の効果を示す回転速度の時間変動を
示す図である。 １１・・・気筒別補正進角テーブル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関において基準回転信号を基準として点火時
   期を気筒別に異ならしめる構成を成し、新規に爆発させ
   る気筒の位置と直前に爆発した気筒の位置および基準回
   転信号読み取り位置との相対関係により発生量が異なる
   クランク軸のねじれ量および方向に応じて新規に爆発さ
   せる気筒の点火時期を、新規に爆発させる気筒の回転位
   相が基準回転信号より遅れる場合は新規に爆発させる気
   筒の点火時期を適宜に遅らせ、また新規に爆発させる気
   筒の回転位相が基準回転信号より進む場合は新規に爆発
   させる気筒の点火時期を適宜に進ませ、クランク軸のね
   じれによる点火時期のずれを補正し、すべての気筒に対
   して同一の進角値をもつて点火することを特徴とする内
   燃機関の気筒別トルク制御装置。 ２、上記新規に爆発させる気筒の点火時期を進角させる
   、もしくは遅角させる量を、機関回転速度の高速化に応
   じて適宜に減少させることを特徴とする特許請求範囲第
   １項記載の内燃機関の気筒別トルク制御装置。 ３、上記新規に爆発させる気筒の点火時期を進角させる
   、もしくは遅角させる量を、走行負荷の大小に応じて適
   宜に増減させることを特徴とする特許請求範囲第１項記
   載の内燃機関の気筒別トルク制御装置。 ４、各気筒のクランク角の開き角度を相異ならしめて構
   成し、爆発により発生させるトルクがミッション側への
   トルク出力位置へ伝達させる遅れ時間の長さに相応して
   爆発時期を早期化するべく各気筒のクランク角の開き角
   度を適宜に進ませ、ミッション側に出力させるトルクが
   均一の周期をもつて出力されることを特徴とする特許請
   求範囲第１項、第２項、第３項記載の内燃機関の気筒別
   トルク制御装置。