JPH0396635A - エンジンの制御装置 - 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３バンクの気筒列からなるエンジンの制御装置
に関し、特に、このエンジンの空燃比制御の改良のため
の、排気系の構造及び、学習制御に関するものである。

（従来の技術） エンジンの高出力化とエンジン本体のコンパクト化とを
両立させるために、Ｖ型エンジンが商品化され、またＷ
型（気筒が３列並列した）エンジン（ＵＳＰ２，７２２
，９２３）も提案されている。

多気筒エンジン、特にＶ型若しくはＷ型のような多バン
クのエンジンにおいて空燃比制御を行なう場合に、空燃
比センサをいくつ設定し、フィードバック制御系をいく
つ設定するかが重要な問題となる。多バンクエンジンの
気筒の運転状態は、バンク毎に異なる傾向があって、気
筒毎に異なることは少ない。従って、理想的には、各々
のバンクの夫々の気筒の排気を１つに集合し、そのバン
クの数だけの集合した排気ガスの空燃比に基づいた、バ
ンクの数だけの空燃比制御システムを設定すればよいこ
とになる。現に、Ｖ型エンジンにおいて、例えば、特開
昭５８−１０１２４２のように、バンク毎に１つずつの
センサと１つずつのフィードバック制御系を設けるよう
な制御システムが提案されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記特開昭のように、各バンク毎に空燃比セ
ンサと空燃比制御系を設けることは３バンク以上のエン
ジンにとっては現実的でない。

何故なら、この手法を例えば所謂Ｗ型エンジンに適用す
れば、 ■＝３つのバンクの夫々の排気管を独立させ、その各々
に空燃比センサと触媒コンバータを設置するすることは
、レイアウト的に極めて困難である。

■：コスト的にも割高なものとなる。

■：従って、３バンクに対して、１つまたは２つのフィ
ードバック制御系を設定するしかないことになるが、１
つのフィードバック制御系だけでもって、３バンクの空
燃比を制御して、排気ガスの浄化を理想的に達成するこ
とは困難である。

そこで、Ｗ型エンジンに対して、２つの独立のフィード
バック制御系を設定することが最良となるが、この場合
、次の点を考慮しなければならない。それは、 ■：多気筒エンジン故の大量の発生熱をどのようにさば
きながら排気系（空燃比センサも含んで）を配設するか
、 ■：そして、２つのフィードバック制御系を、その配設
された排気系に応じてどのように融合させるかが問題と
なる。

■の問題は次の観点から考慮されるべきである。中央バ
ンクの排気通路は、この中央バンクと左右のいずれかの
バンクとの間に配設せざるを得ないが、このバンクに挟
まれた空間は最も熱のこもるところであり、不用意な配
管は気筒燃焼に悪影響を及ぼす。そして、さらに、配管
のレイアウトは、当然にも、２つの空燃比センサの各々
が、どの気筒の排気ガスを受け持つかに影響せざるを得
ないことになる。

■の問題は次の観点から考慮されるべきである。本来は
、３つのバンクのバンクの各々に対して独立した空燃比
フィードバック制御を設けるべきであるのに、２つの空
燃比フィードバック制御制御系を設定するということは
、これらの２つの制御系の少なくとも一方は、２つのバ
ンクにまたがった気筒に対して空燃比制御を行なわなけ
ればならず、これでは、どうしても、独立した３つの空
燃比フィードバック制御を設けた場合よりも空燃比制御
の精度は低下せざるを得ない。従って、いかに、この精
度の低下を最小限に抑えるかが重要である。しかも、■
で述べたように、配管のレイアウトは、２つの空燃比セ
ンサがどの気筒の排気ガスを受け持つかを決定してしま
うから、上記精度の低下を最小限に抑えることは、２つ
の空燃比センサが、どのバンクのとの気筒を受け持って
いるかということまでも考慮して、設計しなくてはなら
ない。

本発明は上述従来例に対する問題点の把握及び分析に基
づいて提案されたもので、その目的は、３バンクエンジ
ンの制御装置であって、発生熱の拡散を良好にする排気
管レイアウトと、このようなレイアウト下においても、
空燃比制御システムの設計を容易にするような空燃比セ
ンサの設定位置とを、併せて実現したエンジンの制御装
置を提案するものである。

本発明の他の目的は、上記の排気管のレイアウト及び空
燃比センサの設定に対して、中央バンクの空燃比制御が
最良となる空燃比制御システムを備えたエンジンの制御
装置を提案するものである。

本発明の更に他の目的は、上記の排気管のレイアウト及
び空燃比センサの設定に対して、左右の２つのバンクの
空燃比制御が最良となる空燃比制御システムを備えたエ
ンジンの制御装置を提案するものである。

（課題を達成するための手段及び作用）上記課題を達成
するための本発明の構成は、複数の気筒が３バンク並行
に配列された多気筒エンジンにおいて、左右の２バンク
の気筒については、その各々のバンクの各々の気筒の排
気通路をそのバンクのさらに外側において、バンク毎に
、夫々第１，第２の排気管に集合し、中央バンクの気筒
については、そのバンクの気筒の排気通路を当該バンク
の左右に配分し、この左右に配分された夫々の排気管を
、左右の２バンクと当該中央バンクとの間で、夫々、第
３，第４の排気管に集合し、前記第１の排気管と第３の
排気管とを集合すると共に、その集合位置の下流に空燃
比制御用の第１の空燃比センサを配置し、前記第２の排
気管と第４の排気管とを集合すると共に、その集合位置
の下流に空燃比制御用の第２の空燃比センサを配置した
ことを特徴とする。

この発明によれば、最も熱のこもり易い、中央バンクと
、左右バンク間には、中央バンクの気筒の右若しくは左
に分配された排気管しか存在しないので熱害の発生が少
ない。

本発明の他の構成は、複数の気筒が３バンク並行に配列
された多気筒エンジンにおいて、左．バンクの気筒と中
央バンクの第１の数の一部気筒とからなる第１グループ
の気筒からの排気を集めて通す第１の排気通路に設けら
れた第１の空燃比センサと、右バンクの気筒と中央バン
クの残りの第２の数の気筒とからなる第２グループの気
筒からの排気を集めて通す第２の排気通路に設けられた
第２の空燃比センサと、第１の空燃比センサに基づいて
、少なくとも左バンク気筒の燃料供給量に対して、第１
のフィードバック制御量を演算して空燃比フィードバッ
ク制御を施す第１のフィードバック制御手段と、第２の
空燃比センサに基づいて、少なくとも右バンク気筒の燃
料供給量に対して、第２のフィードバック制御量を演算
して空燃比フィードバック制御を施す第２のフィードバ
ック制御手段と、中央バンクの気筒の燃料供給量を制御
する制御手段であって、上記第１，第２のフィードバッ
ク制御量の学習を行なって得た夫々第１，第２の学習値
の、前記第１と第２の数とにより比例配分した平均値を
演算すると共に、これに基づいて、この中央バンクの気
筒に対する燃料供給量を補正する制御手段とを具備する
事を特徴とする。

この構成の制御装置によれば、第１の学習値は、中央バ
ンク気筒の左バンク側に振り分けられたものの排気ガス
の空燃比の傾向を保持し、第２の学習値は、中央バンク
気筒の右バンク側に振り分けられたものの排気ガスの空
燃比の傾向を保持する。従って、第１，第２の学習値の
比例配分平均値は、中央バンクの空燃比制御のためのベ
ース補正量を与える。

本発明の更に他の構成は、左バンクの気筒と中央バンク
の第１の数の一部気筒とからなる第１グループの気筒か
らの排気を集めて通す第１の排気通路に設けられた第１
の空燃比センサと、右バンクの気筒と中央バンクの残り
の第２の数の気筒とからなる第２グループの気筒からの
排気を集めて通す第２の排気通路に設けられた第２の空
燃比センサと、第１の空燃比センサに基づいて、少なく
とも左バンク気筒の燃料供給量に対して、第１のフィー
ドバック制御量を演算して空燃比フィードバック制御を
施す第１のフィードバック制御手段と、第２の空燃比セ
ンサに基づいて、少なくとも右バンク気筒の燃料供給量
に対して、第２のフィードバック制御量を演算して空燃
比フィードバック制御を施す第２のフィードバック制御
手段と、エンジンの所定の運転条件下で、上記第１，第
２のフィードバック制御量の学習を行なって得た夫々第
１，第２の学習値の、前記第１と第２の数とにより比例
配分した平均学習値を演算する学習手段と、この平均学
習値と、これに対する前記第１の学習値に対する偏差と
から、左バンク気筒からの排気ガスに対する空燃比フィ
ードバック制御の、第１のベース値を演算する第１の演
算手段と、前記平均学習値と、これに対する前記第２の
学習値に対する偏差とから、右バンク気筒からの排気ガ
スに対する空燃比フィードバック制御の、第２のベース
値を演算する第２の演算手段とを具備し、前記第１，第
２のフィードバック制御手段は夫々、第１，第２のベー
ス値を、夫々、前記第１，第２のフィードバック制御補
正量に付加してフィードバック制御を行なうことを事を
特徴とする。

この発明の制御装置によれば、第１のベース値は、左バ
ンク気筒からの排気ガスに対する空燃比フィードバック
制御のベース値を表わす。また、第２のベース値は、右
バンク気筒からの排気ガスに対する空燃比フィードバッ
ク制御のベース値を表わす。左バンクの気筒の燃料供給
量に対しては、この第１のベース値と第１のフィードバ
ック制御補正とが重畳して、また、右バンクの気筒の燃
料供給量に対しては、この第２のベース値と第２のフィ
ードバック制御補正とが重畳して、基本燃料供給量に対
して加味される。

以下余白 （実施例） 以下添付図面を参照して、本発明を一例として、１２気
筒のＷ型エンジンに適用した実施例を説明する。

〈Ｗ型エンジンの構造〉 第２図において、１は本発明の実施例に係るＷ型１２気
筒エンジンであって、このエンジン１は前後方向（クラ
ンクシャフト方向）に延びる左右及び中央の３つのバン
ク２〜４を有する。また、このエンジン１は、シリンダ
ブロック５と、該シリンダブロック５の各バンク２〜４
部分の上面に接合された３つのシリンダヘッド６〜８と
を基本的な構成要素として備えてなり、シリンダブロッ
ク５の下端には４つのクランクビン９ａ，９ａ，・・・
（１つのみ図示する）を有するクランクシャフト９が回
転自在に支承されている。尚、第２図は、紙面手前をエ
ンジン前部としているので、左バンクは紙面右側に位置
し、右バンクは紙面左側に位置する。

上記中央バンク２は鉛直面に沿って延び、この中央バン
ク２に対し左側バンク４は左側（第２図では右側）に６
０°傾斜し、右バンク３は右側（同左側）に６０’傾斜
している。上記中央バンク２には前側（第３Ａ図で手前
）から順に第１気筒１０ａ、第４気筒１０ｄ、第７気筒
Ｌｏｇ及び第１０気筒１０ｊの４つの気筒が形成されて
いる。また，同様に、右側バンク３には第２気筒１ｏｂ
、第５気筒１０ｅ，第８気筒１０ｈ及び第１１気筒１０
ｋの４つの気筒が、また左側バンク４には第３気筒１０
ｃ，第６気筒１０ｆ，第９気筒１０ｉ及び第１２気筒ｌ
Ｏβの４つの気筒がそれぞれ形成されている。この各気
筒１０ａ〜１０β内にはピストン１１が往復動可能に嵌
装され、このピストン１１はコンロツドｌ２を介して上
記クランクシャフト９に連結されている。その場合、各
バンク２〜４の前端に位置する第１気筒１０ａ〜第３気
筒１０ｃ同志がまとめられ、その内部のピストン１１，
１１，・・・に連結されたコンロッド１２，１２，・・
・はクランクシャフト９の前端のクランクビン９ａに順
に直列に連結されている。また、図示しないが、同様に
、各バンク２〜４の前から２番目に位置する第４気筒１
０ｄ〜第６気筒１０ｆ内のピストン１１，１１，・・・
はクランクシャフト９の前から２番目のクランクビン９
ａに、また各バンク２〜４の前から３番目に位置する第
７気筒Ｌｏｇ〜第９気筒１０ｉ内のピストン１１，１１
，・・・はクランクシャフト９の前から３番目のクラン
クビン９ａに、さらに前から４番目（後端）に位置する
第１０気筒１０ｊ〜第１２気筒１０℃内のピストン１１
，１１，・・・はクランクシャフト９の前から４番目の
（後端）クランクビン９ａにそれぞれ連結されている。

そして、このようなピストン１１，１１，・・・とクラ
ンクシャフト９との連結構造により、第３Ａ図に示すよ
うに、上記中央バンク２は右側バンク３よりも進行方向
前側に相対的に偏位し、かつ該右側バンク３は左側バン
ク４よりも前側に相対的に偏位している。

上記各シリンダヘッド６〜８には各気筒１０ａ〜１０β
内燃焼室内の吸気に点火する点火プラグ１３を取り付け
られている。また、各シリンダヘッド６〜８には、吸気
通路の一部を構成しかつ下流端が各気筒１０ａ−１０ｊ
２内燃焼室に臨む吸気ボート１５，１５，・・・と、排
気通路の一部を構成しかつ上流端が各気筒１０ａ〜１０
β内燃焼室に臨む排気ボート１７，１７，・・・とが貫
通形成されている。そして、左側バンク４における気筒
１０ｃ，１０ｆ，１０ｉ，１０Ｉ２の吸気ボート１５，
１５，・・・はシリンダヘッド８の右側側面（中央バン
ク２への対向面）に、排気ボート１７，１７，・・・は
同左側側面つまりエンジン１の外側にそれぞれ開口して
いる。一方、右バンク３における各気筒１０ｂ，１０ｅ
，１０ｈ，１０ｋの吸気ボート１５，１５，・・・はシ
リンダヘッド７の左側側面（中央バンク２への対向面）
に、排気ボート１７，１７，・・・は同右側側面つまり
エンジン１の外側にそれぞれ開口している。また、第２
図，第３Ａ図に示す如く、中央バンク２における各気筒
１０ａ，１０ｄ．１０ｇ，１０ｊのうち、バンク２の前
後端に位置する第１気筒１０ａ及び第１０気筒１０ｊの
吸気ボート１５．１５はシリンダヘッド７の左側側面（
左側バンク４への対向面）に、排気ボート１７．１７は
同右側側面（右側バンク３への対向面）にそれぞれ開口
している一方、前後中間に位置する第４気筒１０ｄ及び
第７気筒１０ｇの吸気ボート１５．１５はシリンダヘッ
ド６の右側側面（右側バンク３への対向面）に、排気ボ
ートｌ７，ｌ７は同左側側面（左側バンク４への対向面
）にそれぞれ開口している。すなわち、中央バンク２の
４つの気筒１０ａ，１０ｄ，１０ｇ，１０ｊに連通ずる
排気通路と吸気通路とはバンク２の中央に対し互いに逆
の方向に延設されている。１６は吸気ボート１５の下流
端を開閉する吸気弁、１８は吸気ボート１７の上流端を
開閉する排気弁である。

第３Ａ図，第３Ｂ図により、更に、このＷ型エンジンに
ついて説明する。尚、第３Ａ図，第３Ｂ図は、紙面上方
をエンジン前部としているので、第２図と事なり、左バ
ンクは紙面左側に位置し、右バンクは紙面右側に位置す
る。第３Ａ図は、１２気筒への吸気ボートと、１２気筒
からの排気ボートとを図示する。図中、１９〜２３はサ
ージタンクである。

吸気系について説明する。

中央バンク２と右側バンク３との間の空間には、クラン
クシャフト方向に互いに平行に延びる３つの右側サブサ
ージタンクｌ９〜２１がそれぞれ左右方向に並んで配設
されている。これらサージタンク１９〜２ｌは、クラン
クシャフト方向に延びる１つの中空容器の内部を２つの
隔壁２５，２６によって区画形成してなるもので、各々
の前端は閉塞されている。そして、第３Ａ図に示すよう
に、これらのサブサージタンク１９〜２ｌのうち、左右
中央のサージタンク１９には上記右側バンク３における
第２気筒ｆｏｂ及び第１１気筒１０ｋの各吸気ボート１
５ｂ，１５ｋが、また左端のサージタンク２１には同バ
ンク４における第５気筒１０ｅ及び第８気筒１０ｈの各
吸気ボート１５ｅ，１５ｈが、さらに右端のサージタン
ク２０には上記中央バンク２における第４気筒１０ｄ及
び第７気筒１０ｇの各吸気ボート１５ｄ，１５ｇがそれ
ぞれ接続されている。

一方、中央バンク２と左側バンク４との間には上記右側
サージタンク１９〜２１と同じ構造の３つの左側サブサ
ージタンク２２〜２４が配設されている。その中央のサ
ージタンク２２には上記左側バンク４における第３気筒
１０ｃ及び第１２気筒１０βの各吸気ボート１５ｃ，１
５Ｉ２が、また右端のサージタンク２３には同バンク４
における第６気筒１０ｆ及び第９気筒１０ｉの各吸気ボ
ートｌ５ｆ，１５ｉが、さらに左端のサージタンク２４
には上記中央バンク２における第１気筒１０ａ及び第１
０気筒１０ｊの各吸気ボート１５ａ，１５ｊがそれぞれ
接続されている。

上記各シリンダヘッド６〜８の後側、すなわち中央バン
ク２の左右両側バンク３．４に対する位置ずれ方向と反
対側には、上記各サブサージタンク１９〜２４とそれら
に接続された吸気マニホールド２７，２７，・・・とに
吸気を分配するための吸気集合部としてのメインサージ
タンク２９が配設されている。このサージタンク２９は
シリンダヘッド６〜８の配置方向に沿って略左右方向に
延びる円弧形状の中空容器からなるもので、その後面の
左右中央部には開口（図示せず）が形成され、この開口
は、内部に２つのスロットル弁４０，４０、エアフロー
メータ３３を介してエアクリーナ３６（第３Ｂ図）に接
続されている。

そして、このメインサージタンク２９は上記各サブサー
ジタンク１９〜２４にそれぞれ独立的に連通されている
。このメインサージタンク２９と各サブサージタンク１
９〜２４との間には両者間の吸気通路の断面積を大小の
２段階に変える可変吸気機構４１が配設されている。こ
の可変吸気機構は、メインサージタンク２９とサブサー
ジタンク１９〜２４とを並列に連通ずる１次及び２次吸
気通路４２．４３を有し、１次吸気通路４２の通路段面
積は２次吸気通路４３よりも小さくされている。そして
、上記２次吸気通路４３には同吸気通路４３を開閉する
シャツタ弁４４が配設されている。シャツタ弁４４を含
む可変吸気機構４１は、動的過給の同調回転数を２段階
に変化させるためにあるが、本発明では、この動的過給
は、特に関連しないので、その詳細な説明は本出願人に
なる特願平１−９３３２０に譲る。

スロットル弁４０の開度ＴＶＯはセンサ３２により検出
される。また、吸気量Ｑ．はエアフローメータ３３によ
り検出される。

排気系について、第２図乃至第３図を用いて説明する。

上記３つのバンクにおいて、点火時期の連続しない気筒
の排気通路は互いに集合されている。すなわち、上記各
気筒１０ａ−＝１０４の吸気ボートにはそれぞれ排気通
路の一部を構成する排気マニホールド２８が接続されて
いる。そして、左側バンク４の第３気筒１０ｃ及び第１
２気筒１０βの排気ボート１７．１７にそれぞれ接続さ
れた排気マニホールド２８．２８の下流端は互いに集合
されている。以下、同様に、第６気筒１０ｆ及び第９気
筒１０ｉに連通ずる排気マニホールド２８．２８の下流
端同志、右バンク３の第２気筒マニホールド２８，２８
の下流端同志、及び第５気筒１０ｅ及び第８気筒１０ｈ
に連通する排気マニホールド２８．２８の下流端同志は
それぞれ互いに集合されている。以上の構造によって、
第３Ａ図に明瞭に示すように、左右両側バンク３，４の
気筒の排気通路は、夫々、両側バンク３．４の外側に延
設されている。

まとめれば、左バンク４において、排気干渉が起こらな
い２組の２つの気筒同士（１０ｃと１０β、１０ｆと１
０ｉ）をまとめ、さらにまとめた２つの排気マニホール
ド２８ａ，２８ｂをまとめて、排気通路２８Ａとしてい
る。

そして、第３Ａ図に明示されているように、マニホール
ド２８ａ，２８ｂ及び排気通路２８Ａは、共に、左バン
ク気筒のさらに左側となっている。また、右バンクにつ
いても、 １０ｂ−＋ となっており、マニホールド２８ｅ，２８ｆ及び排気通
路２８Ｂは、共に、右バンク気筒のさらに右側となって
いる。

左バンクの左側、右バンクの右側には熱の発生源がない
から、これら左右バンクの排気マニホールドからの熱は
効率良く外部に拡散することができる。

また、第２図において、上記中央バンク２の前端の第１
気筒１０ａの排気ボート１７に接続された排気マニホー
ルド２８は、上記中央バンク２と右側バンク３との間の
空間において吸気マニホールド２７．２７・・・の下方
を後方に延び、その後端は上記メインサージタンク２９
の下方に位置している。一方、中央バンク２の後端に位
置し、上記第１気筒１０ａとは点火時期の連続しない第
１０気筒１０ｊの排気ボートｌ７に接続された排気マニ
ホールド２８は、上記第１気筒１０ａの排気ボート１７
に連通する排気マニホールド２８の途中に集合されてい
る。

また、中央バンク２の前後中間に位置する第４気筒１０
ｄの排気ボート１７に接続された排気マニホールド２８
は上記中央バンク２と左側バンク４との間の空間におい
て吸気マニホールド２７，２７，・・・の下方を後方に
延び、その後端は上記メインサージタンク２９の下方に
位置している。また、上記第４気筒１０ｄ後側の第７気
筒Ｌｏｇの排気ボート１７に接続された排気マニホール
ド２８は上記第４気筒１０ｄの排気ボート１７に連通す
る排気マニホールド２８の途中に集合されている。以上
の構造によって、左右両側バンク３，４の気筒の排気通
路は両側バンク３，４の（中央バンク２と反対側（バン
ク外側）に延設され、方、中央バンク２の４つの気筒１
０ａ，１０ｄ，Ｌｏｇ，１０ｊに連通ずる排気通路は、
第１気筒１０ａ及び第１０気筒１０ｊと第４気筒１０ｄ
及び第７気筒ｌｏｇとで中央バンク２の左右両側に振り
分けられて延びている。

即ち、第３Ａ図に示すように、中央バンクの排気マニホ
ールドについては、 となっている。最も熱のこもり易い、左バンクと中央バ
ンクの間、右バンクと中央バンクの間には、中央バンク
の４気筒からの排気管のうちの夫々２気筒のものしか存
在しないから、この挟まれた部分での熱のこもる量は相
対的に少なくなる。

即ち、左バンクと中央バンクの間、右バンクと中央バン
クの間にこもる熱量を平均して少なくするには、中央バ
ンクの半分ずつの気筒の排気マニホールドを、夫々、中
央バンクの左右に振り分けて配置するわけである。

第３Ｂ図は、排気管２８Ａ，２８Ｃ，２８Ｄ，２８Ｅの
集合状態及び、空燃比センサの配置位置を示す図である
。本実施例においては、空燃比センサとして酸素センサ
を用いた。同図に示すように、排気管２８Ａと２８Ｇは
１つにまとめられ、集合位置に酸素センサ３５ａが装着
されている。

左バンクの４気筒と中央バンク２気筒の都合６気筒分の
排気ガスの空燃比は酸素センサ３５ａにより検知され、
信号Ｖ。Ａとして出力される。集合された６気筒（１０
ｃ，１０ｆ，１０ｉ，１０℃，１０ｄ，ｌｏｇ）分の排
気ガスはキャタリスト３７ａにより浄化され、サイレン
サ３８ａを通て大気に放出される。また、排気管２８Ｄ
，２８Ｈの集合位置には酸素センサ３５ｂが装着されて
いる。右バンクの４気筒と中央バンクの他の２気筒の都
合６気筒分の排気ガスの空燃比は酸素センサ３５ｂによ
り検知され、信号Ｖ。Ｂとして出力される。集合された
６気筒（１０ｂ，１０ｅ，１０ｈ，１０ｋ，１０ａ，１
０ｊ）分の排気ガスはキャタリスト３７ｂにより浄化さ
れ、サイレンサ３８ｂを通て大気に放出される。

〈空燃比制御の原理〉 以上が、本実施例のＷ型エンジンの構成に関する説明で
ある。上記２つの酸素センサの夫々は、２つのバンクに
わたった気筒（左と中央のバンクまたは右と中央のバン
ク）からの排気ガスの空燃比を検出することになる。前
述したように、気筒中の燃焼状態は同じバンク内であれ
ば近似しているものの、バンクが異なれば異なる。つま
り、上記センサは、空燃比の傾向が異なっている筈の２
つのバンクの排気ガスの空燃比を検出しているわけで、
いずれか一方のバンクからの排気ガスによる空燃比変動
を、他方のバンクの排気ガスによる空燃比変動から分離
しなければ、精度の良い空燃比制御は困難になる。そこ
で、以下説明する実施例の空燃比制御では、夫々の酸素
センサからの出力信号に基づいた空燃比フィードバック
制御を行なって、それらのフィードバック制御補正係数
の学習を行なうようにしている。そして、この学習から
、中央の２気筒が左または右バンクに与える影響を定量
化する。この定量化の結果は、学習値として、各バンク
における空燃比制御に反映される。本実施例では、この
定量化された学習値は、空燃比フィードバック制御の補
正量のベース値である。

第４図は本実施例における制御系のハードウエアのブロ
ック図である。図中、３４はクランクシャフト９に同期
して回転する回転センサであり、このセンサ３４からは
、気筒信号ＣＹＬと回転数信号Ｎが得られる。３１はエ
ンジンのシリンダに設けられた（第２図参照）エンジン
水温Ｔ，のセンサである。エアフローメータ３３，スロ
ットルセンサ３２，酸素センサ３５等は前述したもので
ある。ＥＣＵ２００は本実施例に係る燃料供給の制御を
行なうことにより空燃比制御を行なうための制御回路で
あり、内部に、ＣＰＵ及びＲＯＭ，ＲＡＭ、その他の周
辺回路等を内蔵している。

第１図は、本実施例における空燃比制御のシステム全体
を機能的に表わしたブロック図である。

本実施例においては、左右のバンク気筒に対する燃料噴
射量制御は、酸素センサからの出力信号に基づくフィー
ドバック制御と、そのフィードバック制御補正係数の学
習値による補正とからなる。

即ち、左バンクの任意の気筒ｉに対する燃料噴射１ｉ”
ｒｔ．，は、 ？ｃ＋”Ｔｐｘｌｌ　　　＋　　Ｃｗ　＋　　ＣＡｃｃ
　　＋　　ＣＦＳＬ　　＋　　ＣＬＬ）＋ＴＶ・・・・
・・　（１） 同じく、右バンクの任意の気筒ｉに対する燃料噴射量Ｔ
■は、 ＴＲＩ＝ＴＰＫ・（１　＋　Ｃｍ　＋　ＣＡｃｃ　＋　
ＣＦＢＲ　＋　ＣＬＲ）”ＴＶ・・・・・・（２） 中央バンクの任意の気筒ｉに対する燃料噴射量Ｔ　ｃ＋
は、 Ｔｃ＋＝Ｔｐｘ・（１　　＋　　Ｃｍ　　＋　　ＣＡｃ
ｃ　　＋　　Ｃｃｐ＋）＋　　Ｔｖ・・・・・・　（３
） である。ここで、Ｔｐｘは基本燃料噴射量であり、？・
・・・・　（４） で表わされる。また、Ｃｗは水温による燃料噴射量に対
する補正係数、Ｃ　Ａｃｅは加速時における噴射量の補
正係数、Ｃ　ＦＩＩＬ　，　ＣＦＩＩＲは左バンク，右
バンクの夫々の空燃比フィードバック制御のための補正
係数、ＣＬＬＩＣＬ■ＣＬＣは左バンク，右バンク，中
央バンク夫々ための学習結果に基づいた補正係数（フィ
ードバック制御のペース値）である。

次に、Ｃ　ＬＬＩ　Ｃ　Ｌ．ｌＩ＋　Ｃ　ｔ．ｃがどの
ように定量化されるかを説明することにより、本実施例
における空燃比制御の原理を説明する。

第１図に示すように、また前述したように、左バンクの
気筒、及び右バンクの気筒の夫々は、酸素センサ３５ａ
若しくは３５ｂの出力に基づいてフィードバック制御を
行なっている。この夫々のフィードバック制御において
、補正係数ＣＦ８ＬＩＣ　ＦＢＩ＋の学習を次式により
行なうと、ＣＬＲ、＝　Ｘ　Ｃ　ＦＩＬ　　　　　　　
・・・・・・（５）ｎ ＣＬ．．，＝　Ｘ　Ｃ　ＦＢＬ　　　　　　　・・・・
・・（６）ｎ ？得られる。ここで、ｎはサンプル数である。学習値Ｃ
ＬＲ■は、左バンクの全気筒と中央バンクの２つの気筒
とにおける空燃比制御の傾向を反映する量である。同じ
く、学習値Ｃ　Ｌ．ＲＮ２は右バンクの全気筒と中央バ
ンクの残りの２気筒とにおける空燃比制御の傾向を反映
する量である。

本実施例のように、１つのセンサ（例えば、３５ａ）に
より、２つのバンク（例えば、左バンクと中央バンク）
に亙った気筒からの排気ガスの空燃比を測定したのでは
、どちらの気筒が空燃比変動にどのように寄与したかを
絶対的に精度良く測定することはできない。しかし、本
実施例のように、排気ボートを左右に振り分けられるの
が中央バンクであれば、この中央バンクにおける燃焼条
件は、左右バンクの気筒の燃焼条件の平均的なものと推
定することが可能である。また、このように推定しても
、中央バンクの気筒は二分され２つに振り分けられるの
であるから、例え、中央バンクの気筒に、空燃比制御に
対して影響を与える変動要因があったとしても、その影
響は『薄められｊる筈である。何故なら、中央バンクの
気筒は振り分けられて、２気筒ずづ左右バンクの気筒と
合流させられるので、その影響度は％（＝２／６）と薄
められるからである。従って、中央バンクの気筒におけ
る燃焼により、空燃比に変動を与えることは少ないと仮
定することは、大きな誤差（この誤差は、空燃比のフィ
ードバック制御を不正確にし、フィードバック制御が発
散したり、振幅が大きくなる要因になる）を生む要因に
はならない。

そこで、本実施例では、中央バンクを１基準バンク１と
考え、そして、この中央バンクに対する空燃比制御の補
正を、学習値Ｃ　ＬＲＮＩＩ　Ｃ　＋．，＋Ｎ２の平均
値ＣＬｃ に基づいて行なうようにする。上記学習は、第１図の学
習ブロックにて行なわれる。さらに、左右のバンクの気
筒については、Ｃ　ｔ＋ｔＮに対する学習値ＣＬＲＮＩ
（またはＣＬＲＮ２）の変動があれば、それは、左（ま
たは右）バンクにおける空燃比変動があったために起こ
ったと考え、ＣＬｌ．ＩＮ＋（またはＣ　ＬＲＮ２）の
変動に対する左バンク（または右バンク）の気筒による
寄与度を分離する。この分離は、第１図の分離ブロック
で行なわれ、６ ＣＬＬ＝　ＣＬＲＮ　　＋　　（ＣＬＲＮＩ　　ＣＬＲ
Ｎ　　）　　×一４ から計算される。

上記２つの式の意味するところは、左右バンクに対する
学習補正係数Ｃ　ＬＬ，　ＣＬＲは、ともに、そのベー
スを中央バンクの学習値Ｃ　ｔ．ｃとし、このＣＬｅに
対し、 または、 の変動補正分を加えるようになっている。ここで、６／
４は次の理由により加えられた。即ち、＃１（または＃
２）フィードバック制御系（第１図参照）において空燃
比変動があったとすれば、その原因は左（または右）バ
ンクにあった筈であるが、その変動は、変動しないと仮
定した中央バンクの２気筒によりｒ薄め』られた状態で
もって、計６気筒分として、酸素センサ３５ａ（３’５
ｂ）に検出されたことになる。従って、測定された変動
分Ｃ　ＬＩＩＮＩ　　ＣＬＲＮ　　（又はＣ　＋．＊ｓ
ｚ　　Ｃ　ＬＲＮ　）から、右（または左）バンクの４
気筒分の変動を逆算するためには、それに６／４の逆数
を掛ける必要があるのである。

このようにして、得られた左バンク，右バンク，中央バ
ンクの学習結果（：，　ＬＬ＋　Ｃ　ＬＲ．　Ｃ　ＬＣ
が、（１）乃至（３）式に従って補正量として、夫々の
気筒の燃料噴射量に施される。

〈制御手順〉 第５図は、第１図に示された制御をフローチャートとし
て表わしたものである。

ステップＳ２では、エンジン回転数Ｎ，吸入空気量Ｑａ
Ｊ水温Ｔｗ，酸素センサ出力Ｖ　ＯＡ＋　Ｖｏｌｌを入
力する。ステップＳ４では、疑似負荷Ｔｐを計算する。

？テップＳ４では、ステップＳ２で人力したエンジン回
転数Ｎ，水温Ｔｗ、ステップＳ４で演算した疑似負荷Ｔ
ｐに基づいて、現在の運転状態がフィードバック制御条
件を満足しているかを判断する。この条件を満足してい
なければ、フィードバック制御を行なう必要がないので
、ステップＳｌ３に進み、フィードバック制御補正量Ｃ
ＦＢＬＩＣ　ＦＢＲを“Ｏ”にする。

フィードバック制御条件を満足していれば、ステップ８
８以下に進む。ステップＳ８では、酸素センサ３５ａか
らの出力Ｖ。Ａに基づいて、フィードバック制御補正量
Ｃ■，を計算する。ステップＳＩＯでは、酸素センサ３
５ｂからの出力■。８に基づいて、フィードバック制御
補正量Ｃ　ＦＢＲを計算する。この補正量の演算は一般
に積分制御と、比例制御によって行なわれる。即ち、酸
素センサ出力ｖ０が漸増していて、Ｖｏ→ＶＴＨならば
、そ？時点で、 Ｃ　Ｆｉｌ”　Ｃ　Ｆｌｌ−ΔＰ（比例制＠）とし、そ
の後、Ｖ　ｏ　＞　Ｖ　ＴＨの間、Ｃ　ＦＢ＝　Ｃ　Ｆ
Ｂ−△Ｉ（積分制御）を行なう。その後、Ｖｏ→ＶＴＨ
になると、Ｃ■”ＣＦＩ＋△Ｐ（比例制御） とし、その後、■。＜ＶＴＨの間、 Ｃ　ＦＩ＝　Ｃ　Ｆｆｉ＋△■（積分制御）を行なう。

尚、△Ｐ，ΔＩは正の定数で、積分制御定数、比例制御
定数である。

ステップＳ１２では、ステップＳ２で入力したエンジン
回転数Ｎ，水温Ｔ　Ｗ　％ステップＳ４で演算した疑似
負荷Ｔｐに基づいて、現在の運転状態が学習条件を満足
しているかを判断する。この条件を満足していなければ
、ステップＳ２８に進み学習は行なわない。学習運転領
域とは、この実施例では、部分負荷であって、且つ運転
状態が大きく変動していない領域である。学習領域であ
ればステップＳＬ４以下に進み、（５），（６）式に従
って、６つの気筒からの排気ガスに基づいたフィードバ
ック制御の学習値Ｃ　ＬＩＩＮＩＩ　Ｃ　ＬｅＮｔを計
算する。ステップＳ１８では学習が終了したかを判断し
、学習が終了するまでは、学習値ＣＬＲＮＩＣ　ＬＬＩ
　Ｃ　ＬＲＩ　Ｃ　ＬＣの更新は行なわない。即ち、前
回までに使用していたこれらの量に従って、ステップＳ
２８において％　（１）式乃至（３）式に従って最終燃
料噴射量を演算する。逆に学習が終了していれば、ステ
ップＳ２０以下で、学習値Ｃ　ＬＦＩＮ　Ｉ　Ｃ　ＬＬ
！　Ｃ　Ｌｌｌｌ　Ｃ　ＬＣの更新を行なう。

ＣＬＦＩＮＩＣＬＣの更新はステップＳ２０，ステップ
Ｓ２６で（７）式に基づいて行なわれる。Ｃ　ＬＬＩＣ
　Ｌｌ１の更新は、ステップＳ２２，ステップＳ２４に
おいて、（８）（９）式に基づいて行なわれる。

ステップＳ２８では、これまでに求めたフィードバック
制御補正値，学習値に従って、各バンク毎に、 Ｔ＋．ｔ”Ｔｐｘｌｌ　　＋　Ｃｗ　　＋　　ＣＡｃｃ
　　＋　　ＣＦＢＬ　　”　　ＣＬＬ）　＋ＴＶＴ＊＋
”Ｔｐｘ・（１　＋　Ｃｍ　＋　Ｃａｃｃ　＋　ＣＦＩ
ＩＩ　＋　ＣＬＲ）＋ＴＶＴｃ＋＝Ｔｐｘ・（１　　＋
　Ｃ．．　　＋　Ｃ４ｃｃ　　＋　ＣＣＲ）　　÷Ｔｖ
を計算する。

〈実施例の効果〉 以上説明した実施例によると、 ■：中央バンクの気筒からの排気ガスは、この中央バン
クと左バンクまたは右バンクの気筒との間に配設され、
左右バンクの気筒はバンク間に配設されないから、エン
ジン熱がもつともこもる中央バンクと左バンクまたは右
バンクの気筒との間においては熱拡散が効率的に行なわ
れる。従って、熱害の発生が防止される。

また、中央バンクの気筒は二分されるので、排気ガスが
与える熱は平均化される。

■：中央バンクに対する空燃比制御はフィードバック制
御ではないけれども、左右バンクの空燃比フィードバッ
ク制御から学習されたベース補正値ＣＬＲＮ＝ＣＬＣに
より補正が行なわれるので、中央バンクの空燃比変動に
対する影響はちいさいものとなる。

■：左右バンクにおける空燃比変動は、＃ｌの空燃比フ
ィードバック制御系（＃２空燃比フィードバック制御系
）において、左（右）バンクの気筒だけによる空燃比変
動のベース値ｃＬＬ（ｃＬＲ）が分離され、これらがフ
ィードバック制御に補正値として加味されるので、左（
右）バンクの空燃比フィードバック制御は精度が良いも
のとなる。

〈変形〉 本発明はその主旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能で
ある。

上記実施例では％　１２気筒エンジンに適用した例であ
ったが、本発明は３バンク構成であれば、例えば、１８
気筒、２４気筒等の多気筒エンジンにも適用可能である
。

また、上記実施例では、１２気筒エンジンにおいて、中
央バンクの４気筒は、２気筒づつ、即ち、半分の気筒を
左右バンクに振り分けていた。

本発明はこれに限定されるものではない。例えば、左右
，中央バンクが夫々ｐ気筒であって、これを左右バンク
に、ｐＬ気筒、ｐ８気筒ずつ振り分けるようにした場合
、（８）（９）式は、と変形される。

また、上記実施例では、各気筒にインジエクタが装着さ
れているものであったが、本発明の趣旨から言えば、夫
々のバンクの気筒に共通にインジエクタがあれば、即ち
、バンク毎にインジエクタが１つある場合にも適用が可
能である。

（発明の効果） 以上説明したように本発明のエンジンの制御装置によれ
ば、最も熱のこもり易い、中央バンクと、左右バンク間
には、中央バンクの気筒の右若しくは左に分配された排
気管しか存在しないので、熱害の発生が少ないエンジン
の制御装置を提供できる。

また、第２項の制御装置によれば、第１の学習値は、中
央バンク気筒の左バンク側に振り分けられたものの排気
ガスの空燃比の傾向を保持し、第２の学習値は、中央バ
ンク気筒の右バンク側に振り分けられたものの排気ガス
の空燃比の傾向を保持する。従って、第１，第２の学習
値の比例配分平均値は、中央バンクの空燃比制御のため
のベース補正量を与えることになり、中央バンクの空燃
比制御は適正に保たれる。

また第３項の制御装置によれば、第１のベース値は、左
バンク気筒からの排気ガスに対する空燃比フィードバッ
ク制御のベース値を表わす。また、第２のベース値は、
右バンク気筒からの排気ガスに対する空燃比フィードバ
ック制御のベース値を表わす。左バンクの気筒の燃料供
給量に対しては、この第１のベース値と第１のフィード
バック制御補正とが重畳して、また、右バンクの気筒の
燃料供給量に対しては、この第２のベース値と第２のフ
ィードバック制御補正とが重畳して、基本燃料供給量に
対して加味される。そのために、左右バンク共に空燃比
フィードバック制御が適正に行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した実施例のエンジンの空燃比制
御系の機能ブロック図、 第２図はＷ型エンジンの実施例の全体図、第３Ａ図，第
３Ｂ図は第１図実施例の吸排気系を模式的に示す図、 第４図は実施例の制御装置のハードウエア構成図、 第５図は実施例に係る制御手順を説明するフローチャー
トである。 フローメータ，３４・・・エンジン回転数気筒センサ、
３５ａ，３５ｂ・−・酸素センサ、３７ａ，３７ｂ・・
・触媒コンバータ、３８ａ，３８ｂ・・・サイレンサ、
２００・・・ＥＣＵである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の気筒が３バンク並行に配列された多気筒エ
   ンジンにおいて、 左右の２バンクの気筒については、その各々のバンクの
   各々の気筒の排気通路をそのバンクのさらに外側におい
   て、バンク毎に、夫々第１、第２の排気管に集合し、 中央バンクの気筒については、そのバンクの気筒の排気
   通路を当該バンクの左右に配分し、この左右に配分され
   た夫々の排気管を、左右の２バンクと当該中央バンクと
   の間で、夫々、第３、第４の排気管に集合し、 前記第１の排気管と第３の排気管とを集合すると共に、
   その集合位置の下流に空燃比制御用の第１の空燃比セン
   サを配置し、 前記第２の排気管と第４の排気管とを集合すると共に、
   その集合位置の下流に空燃比制御用の第２の空燃比セン
   サを配置したことを特徴とするエンジンの制御装置。
2. （２）複数の気筒が３バンク並行に配列された多気筒エ
   ンジンにおいて、 左バンクの気筒と中央バンクの第１の数の一部気筒とか
   らなる第１グループの気筒からの排気を集めて通す第１
   の排気通路に設けられた第１の空燃比センサと、 右バンクの気筒と中央バンクの残りの第２の数の気筒と
   からなる第２グループの気筒からの排気を集めて通す第
   ２の排気通路に設けられた第２の空燃比センサと、 第１の空燃比センサに基づいて、少なくとも左バンク気
   筒の燃料供給量に対して、第１のフィードバック制御量
   を演算して空燃比フィードバック制御を施す第１のフィ
   ードバック制御手段と、第２の空燃比センサに基づいて
   、少なくとも右バンク気筒の燃料供給量に対して、第２
   のフィードバック制御量を演算して空燃比フィードバッ
   ク制御を施す第２のフィードバック制御手段と、中央バ
   ンクの気筒の燃料供給量を制御する制御手段であって、
   上記第１、第２のフィードバック制御量の学習を行なっ
   て得た夫々第１、第２の学習値の、前記第１と第２の数
   とにより比例配分した平均値を演算すると共に、これに
   基づいて、この中央バンクの気筒に対する燃料供給量を
   補正する制御手段とを具備する事を特徴とするエンジン
   の制御装置。
3. （３）複数の気筒が３バンク並行に配列された多気筒エ
   ンジンにおいて、 左バンクの気筒と中央バンクの第１の数の一部気筒とか
   らなる第１グループの気筒からの排気を集めて通す第１
   の排気通路に設けられた第１の空燃比センサと、 右バンクの気筒と中央バンクの残りの第２の数の気筒と
   からなる第２グループの気筒からの排気を集めて通す第
   ２の排気通路に設けられた第２の空燃比センサと、 第１の空燃比センサに基づいて、少なくとも左バンク気
   筒の燃料供給量に対して、第１のフィードバック制御量
   を演算して空燃比フィードバック制御を施す第１のフィ
   ードバック制御手段と、第２の空燃比センサに基づいて
   、少なくとも右バンク気筒の燃料供給量に対して、第２
   のフィードバック制御量を演算して空燃比フィードバッ
   ク制御を施す第２のフィードバック制御手段と、エンジ
   ンの所定の運転条件下で、上記第１、第２のフィードバ
   ック制御量の学習を行なって得た夫々第１、第２の学習
   値の、前記第１と第２の数とにより比例配分した平均学
   習値を演算する学習手段と、 この平均学習値と、これに対する前記第１の学習値に対
   する偏差とから、左バンク気筒からの排気ガスに対する
   空燃比フィードバック制御の、第１のベース値を演算す
   る第１の演算手段と、前記平均学習値と、これに対する
   前記第２の学習値に対する偏差とから、右バンク気筒か
   らの排気ガスに対する空燃比フィードバック制御の、第
   ２のベース値を演算する第２の演算手段とを具備し、 前記第１、第２のフィードバック制御手段は夫々、第１
   、第２のベース値を、夫々、前記第１、第２のフィード
   バック制御補正量に負荷してフィードバック制御を行な
   うことを事を特徴とするエンジンの制御装置。