JPH10110638A - エンジンの燃焼制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】各気筒の燃焼圧の急激な上昇を抑制してエンジ
ン振動の低減を図る。 【解決手段】各気筒に設けた筒内圧センサ１６からの信
号に基づき所定クランク角毎の圧力上昇率を算出し(2
2)、該圧力上昇率の最大値を検出する(23)。そして該最
大値とエンジン運転状態をパラメータとしてマップ参照
により設定した許容値とを比較し(26)、最大値が許容値
を超えたときは点火時期を遅角補正し(27,28)、当該気
筒の燃焼速度を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、筒内の燃焼による
急激な圧力上昇を抑制して、振動の低減、燃費の向上を
図るエンジンの燃焼制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等に搭載されるエンジンで
は、燃焼速度、或いは熱効率を改善することで燃費の向
上を図る技術が種々提案されている。

【０００３】燃焼速度を改善する技術としては、例えば
特開昭６１−２５０３５４号公報、或いは特開平７−２
５９５７３号公報等に開示されているように、シリンダ
へ供給される吸入空気のガス流動をスワール流（シリン
ダ軸に直交する水平方向の旋回流）や、タンブル流（シ
リンダ軸に沿う縦方向の旋回流）により強化させること
で燃焼速度を高める技術が知られている。この従来技術
では、吸気ポートの形状をスワール流或いはタンブル流
が生成されやすい形状に形成すると共に、吸気ポートに
スワール流或いはタンブル流の発生を制御するバルブを
介装し、該バルブにより運転領域に応じたスワール流、
或いはタンブル流を生成して混合気形成の改善、及び混
合気の乱れを促進させている。

【０００４】又、熱効率を改善する技術としては、筒内
の圧縮比を可変させる可変圧縮比機構を組み込んだエン
ジン、或いは、吸気タイミング又は排気タイミングを運
転領域に応じて可変させる可変バルブタイミング機構を
組み込んだエンジンが知られている。この従来技術によ
れは実用圧縮比を運転領域に応じて可変させることで、
理論熱効率の向上を図ると共に、ノッキングを有効に回
避することができる。

【０００５】更に、熱効率を改善する別の技術として
は、運転領域に応じて空燃比をリーン化したり、排気ガ
ス再循環（ＥＧＲ）量を増加させてポンピングロスを減
少させることで、比熱比を向上させ、結果として熱効率
を向上させる技術が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した先
行技術は、その何れも、燃料消費率を改善させる点では
効果があるが、燃焼の急速化により１サイクル内での回
転速度変動が大きくなり、結果としてエンジンが振動
し、運転者に不快感を与えてしまう。

【０００７】これに対処するに、例えば特開昭６０−１
８７７３９号公報には、各気筒の燃焼状態を検出し、該
燃焼状態が最適燃焼状態を示す基準値に対して所定の幅
に収まるように燃料噴射量、点火時期等を制御する技術
が開示されている。

【０００８】しかし、この先行技術では、気筒間の燃焼
のばらつきを均一化し、燃焼状態が最適な方向に制御さ
れることにはなるが、エンジン振動は燃焼が不安定な状
態で発生するものではなく、各気筒の燃焼が急速過ぎる
ことによって起きるので、エンジン振動が発生する問題
は解決できない。

【０００９】又、特開平２−２４５４５０号公報には、
燃焼圧の上昇率が最大となるクランク角を検出し、この
クランク角が目標とするＭＢＴ進角（最大トルクを得る
最小進角）に収束するように点火時期を制御すること
で、熱効率の向上を図る技術が開示されている。しか
し、この先行技術では、各気筒の点火時期がＭＢＴ進角
になるように制御しているため、各気筒の燃焼圧の上昇
が最大となり、エンジン振動を低減させることはできな
い。

【００１０】又、特開昭６１−２３７８６３号公報に
は、ディーゼルエンジンの燃焼制御に関し、燃焼室最高
圧力と燃料噴射最高圧力とが各々の設定値に収束するよ
うに燃料噴射開始時期、燃料圧力を制御することで低燃
費を実現しつつ、最適運転制御を行う技術が開示されて
いる。しかし、この先行技術では、各気筒の燃焼圧の最
大値を一定範囲に収めることはできるが、各気筒の燃焼
圧の上昇率は検出していないため、燃焼過程における圧
力上昇率を制御することによるエンジン振動の低減は期
待できない。

【００１１】本発明は、上記事情に鑑み、エンジン振動
を有効に低減させることができると共に、燃料消費率の
改善を図ることのできるエンジンの燃焼制御装置を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明による第１のエンジンの燃焼制御装置は、筒内圧
検出手段で検出した筒内圧に基づき各気筒の圧力上昇率
を算出する圧力上昇率算出手段と、１サイクル中の上記
圧力上昇率の最大値を検出する最大値検出手段と、上記
最大値とエンジン運転状態に基づいて設定した第１の許
容値とを比較する最大値比較手段と、上記最大値が上記
第１の許容値以上のとき当該気筒の点火時期を遅角補正
する遅角補正値を設定する点火時期補正値設定手段と、
少なくとも上記遅角補正値で点火時期を補正して最終的
な点火時期を設定する点火時期設定手段とを備えること
を特徴とする。

【００１３】本発明による第２のエンジンの燃焼制御装
置は、筒内圧検出手段で検出した筒内圧に基づき各気筒
の圧力上昇率を算出する圧力上昇率算出手段と、１サイ
クル中の上記圧力上昇率の最大値を検出する最大値検出
手段と、上記最大値とエンジン運転状態に基づいて設定
した第１の許容値とを比較する最大値比較手段と、上記
最大値が上記第１の許容値以上のとき当該気筒の空燃比
をリーン化する空燃比補正値を設定する空燃比補正値設
定手段と、少なくとも上記空燃比補正値で燃料噴射量を
補正して最終的な燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定
手段とを備えることを特徴とする。

【００１４】本発明による第３のエンジンの燃焼制御装
置は、筒内圧検出手段で検出した筒内圧に基づき各気筒
の圧力上昇率を算出する圧力上昇率算出手段と、１サイ
クル中の上記圧力上昇率の最大値を検出する最大値検出
手段と、上記最大値とエンジン運転状態に基づいて設定
した第１の許容値とを比較する最大値比較手段と、上記
最大値が上記第１の許容値以上のとき当該気筒の空燃比
をリーン化する空燃比補正値を設定する空燃比補正値設
定手段と、少なくとも上記空燃比補正値で燃料噴射量を
補正して最終的な燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定
手段と、上記筒内圧検出手段からの信号に基づき図示平
均有効圧力を算出し該図示平均有効圧力の変動率を算出
する燃焼変動率算出手段と、上記空燃比補正値で補正し
た燃焼噴射量によって燃焼されたときの上記変動率とエ
ンジン運転状態に基づいて設定した第２の許容値とを比
較する燃焼変動率比較手段と、上記変動率が上記第２の
許容値以上のとき当該気筒の点火時期を遅角補正する遅
角補正値を設定する点火時期補正値設定手段と、少なく
とも上記遅角補正値で点火時期を補正して最終的な点火
時期を設定する点火時期設定手段とを備えることを特徴
とする。

【００１５】本発明による第４のエンジンの燃焼制御装
置は、筒内圧検出手段で検出した筒内圧に基づき各気筒
の圧力上昇率を算出する圧力上昇率算出手段と、１サイ
クル中の上記圧力上昇率の最大値を検出する最大値検出
手段と、上記最大値とエンジン運転状態に基づいて設定
した第１の許容値とを比較する最大値比較手段と、上記
最大値が上記第１の許容値以上のとき排気ガス再循環量
を増量する排気ガス再循環量補正値を設定する排気ガス
再循環量補正値設定手段と、少なくとも上記排気ガス再
循環量補正値で排気ガス再循環量を補正して最終的な排
気ガス再循環量を設定する排気ガス再循環量設定手段と
を備えることを特徴とするエンジンの燃焼制御装置。

【００１６】本発明による第５のエンジンの燃焼制御装
置は、筒内圧検出手段で検出した筒内圧に基づき各気筒
の圧力上昇率を算出する圧力上昇率算出手段と、１サイ
クル中の上記圧力上昇率の最大値を検出する最大値検出
手段と、上記最大値とエンジン運転状態に基づいて設定
した第１の許容値とを比較する最大値比較手段と、上記
最大値が上記第１の許容値以上のとき排気ガス再循環量
を増量する排気ガス再循環量補正値を設定する排気ガス
再循環量補正値設定手段と、少なくとも上記排気ガス再
循環量補正値で排気ガス再循環量を補正して最終的な排
気ガス再循環量を設定する排気ガス再循環量設定手段
と、上記筒内圧検出手段からの信号に基づき図示平均有
効圧力を算出し該図示平均有効圧力の変動率を算出する
燃焼変動率算出手段と、上記排気ガス再循量補正値で補
正した排気ガス再循環量が筒内に供給されて燃焼された
ときの上記変動率とエンジン運転状態に基づいて設定し
た第２の許容値とを比較する燃焼変動率比較手段と、上
記変動率が上記第２の許容値以上のとき当該気筒の点火
時期を遅角補正する遅角補正値を設定する点火時期補正
値設定手段と、少なくとも上記遅角補正値で点火時期を
補正して最終的な点火時期を設定する点火時期設定手段
とを備えることを特徴とする。

【００１７】本発明による第６のエンジンの燃焼制御装
置は、筒内圧検出手段で検出した筒内圧に基づき各気筒
の圧力上昇率を算出する圧力上昇率算出手段と、１サイ
クル中の上記圧力上昇率の最大値を検出する最大値検出
手段と、上記最大値とエンジン運転状態に基づいて設定
した第１の許容値とを比較する最大値比較手段と、上記
最大値が上記第１の許容値以上のとき筒内にガス流動を
生成させるガス流動発生弁の開度を上記ガス流動による
渦流が弱まる方向へ補正するバルブ補正量を設定するバ
ルブ補正量設定手段と、少なくとも上記バルブ補正量で
上記ガス流動発生弁の開度を補正して最終的な該ガス流
動発生弁の開度を設定する開度設定手段とを備えること
を特徴とする。

【００１８】本発明による第７のエンジンの燃焼制御装
置は、筒内圧検出手段で検出した筒内圧に基づき各気筒
の圧力上昇率を算出する圧力上昇率算出手段と、１サイ
クル中の上記圧力上昇率の最大値を検出する最大値検出
手段と、上記最大値とエンジン運転状態に基づいて設定
した第１の許容値とを比較する最大値比較手段と、上記
最大値が上記第１の許容値以上のとき各気筒に設けた圧
縮比可変手段を圧縮比を低下させる方向へ補正する圧縮
比補正値を設定する圧縮比補正値設定手段と、少なくと
も上記圧縮比補正値で上記圧縮比可変手段の動作量を補
正して最終的な該圧縮比可変手段の動作量を設定する動
作量設定手段とを備えることを特徴とする。

【００１９】本発明による第８のエンジンの燃焼制御装
置は、筒内圧検出手段で検出した筒内圧に基づき各気筒
の圧力上昇率を算出する圧力上昇率算出手段と、１サイ
クル中の上記圧力上昇率の最大値を検出する最大値検出
手段と、上記最大値と第１の許容値とを比較する最大値
比較手段と、上記最大値が上記第１の許容値以上のとき
吸気バルブ或いは排気バルブの開閉タイミングを可変可
能とするバルブタイミング可変手段の動作量を有効圧縮
比を低下させる方向へ補正するバルブタイミング補正量
を設定するバルブタイミング補正量設定手段と、少なく
とも上記バルブタイミング補正量で上記バルブタイミン
グ可変手段の動作量を補正して最終的なバルブタイミン
グを設定するバルブタイミング設定手段とを備えること
を特徴とする。

【００２０】第１のエンジンの燃焼制御装置では、筒内
圧検出手段で検出した筒内圧に基づき圧力上昇率を算出
し、各気筒の１サイクル中における上記圧力上昇率の最
大値を検出する。その後、上記最大値とエンジン運転状
態に基づいて設定した第１の許容値とを比較し、上記最
大値が上記第１の許容値以上のとき、当該気筒の次回の
燃焼時の点火時期を遅角方向へ補正する遅角補正値を設
定し、この遅角補正値でエンジン運転状態に基づいて設
定される点火時期を遅角補正する。

【００２１】第２のエンジンの燃焼制御装置では、筒内
圧検出手段で検出した筒内圧に基づき圧力上昇率を算出
し、各気筒の１サイクル中における上記圧力上昇率の最
大値を検出する。その後、上記最大値とエンジン運転状
態に基づいて設定した第１の許容値とを比較し、上記最
大値が上記第１の許容値以上のとき、当該気筒の次回の
燃焼時の空燃比をリーン化する空燃比補正値を設定し、
この空燃比補正値で、エンジン運転状態に基づいて設定
する燃料噴射量をリーン補正する。

【００２２】第３のエンジンの燃焼制御装置では、筒内
圧検出手段で検出した筒内圧に基づき圧力上昇率を算出
し、各気筒の１サイクル中における上記圧力上昇率の最
大値を検出する。その後、上記最大値とエンジン運転状
態に基づいて設定した第１の許容値とを比較し、上記最
大値が上記第１の許容値以上のとき、当該気筒の次回の
燃焼時の空燃比をリーン化する空燃比補正値を設定し、
この空燃比補正値で、エンジン運転状態に基づいて設定
する燃料噴射量をリーン補正する。一方、上記筒内圧検
出手段からの信号に基づき図示平均有効圧力を算出し、
この図示平均有効圧力から変動率を算出する。そして、
空燃比をリーン化する上記空燃比補正値で補正した燃料
噴射量によって燃焼されたときの上記変動率とエンジン
運転状態に基づいて設定した第２の許容値とを比較し、
該変動率が上記第２の許容値以上のときは、次回の当該
気筒の点火時期を遅角補正する遅角補正値を設定し、該
遅角補正値でエンジン運転状態に基づいて設定する点火
時期を遅角補正する。

【００２３】第４のエンジンの燃焼制御装置は、筒内圧
検出手段で検出した筒内圧に基づき圧力上昇率を算出
し、各気筒の１サイクル中における上記圧力上昇率の最
大値を検出する。その後、上記最大値とエンジン運転状
態に基づいて設定した第１の許容値とを比較し、上記最
大値が上記第１の許容値以上のとき、当該気筒の次回の
燃焼時に排気ガス再循環量を増量する排気ガス再循環補
正値を設定し、該排気ガス再循環量補正値でエンジン運
転状態に基づいて設定する排気ガス再循環量を増量補正
する。

【００２４】第５のエンジンの燃焼制御装置は、筒内圧
検出手段で検出した筒内圧に基づき圧力上昇率を算出
し、各気筒の１サイクル中における上記圧力上昇率の最
大値を検出する。その後、上記最大値とエンジン運転状
態に基づいて設定した第１の許容値とを比較し、上記最
大値が上記第１の許容値以上のとき、当該気筒の次回の
燃焼時に排気ガス再循環量を増量する排気ガス再循環補
正値を設定し、該排気ガス再循環量補正値でエンジン運
転状態に基づいて設定する排気ガス再循環量を増量補正
する。一方、上記筒内圧検出手段からの信号に基づき図
示平均有効圧力を算出し、この図示平均有効圧力から変
動率を算出する。そして、増量補正された排気ガス再循
環量が筒内に供給されて燃焼されたときの上記変動率と
エンジン運転状態に基づいて設定した第２の許容値とを
比較し、該変動率が上記第２の許容値以上のときは、次
回の当該気筒の点火時期を遅角補正する遅角補正値を設
定し、該遅角補正値でエンジン運転状態に基づいて設定
する点火時期を遅角補正する。

【００２５】第６のエンジンの燃焼制御装置は、筒内圧
検出手段で検出した筒内圧に基づき圧力上昇率を算出
し、各気筒の１サイクル中における上記圧力上昇率の最
大値を検出する。その後、上記最大値とエンジン運転状
態に基づいて設定した第１の許容値とを比較し、上記最
大値が上記第１の許容値以上のとき、筒内にガス流動を
生成させるガス流動発生弁の開度を上記ガス流動による
渦流が弱まる方向へ補正するバルブ補正量を設定し、該
バルブ補正量で上記ガス流動発生弁の開度を補正して、
筒内で生成される渦流を弱める。

【００２６】第７のエンジンの燃焼制御装置は、筒内圧
検出手段で検出した筒内圧に基づき圧力上昇率を算出
し、各気筒の１サイクル中における上記圧力上昇率の最
大値を検出する。その後、上記最大値とエンジン運転状
態に基づいて設定した第１の許容値とを比較し、上記最
大値が上記第１の許容値以上のとき、当該気筒に設けた
圧縮比可変手段を圧縮比を低下させる方向へ補正する圧
縮比補正値を設定し、該圧縮比補正値で上記圧縮比可変
手段の動作量を補正して、当該気筒の圧縮比を低くす
る。

【００２７】第８のエンジンの燃焼制御装置は、筒内圧
検出手段で検出した筒内圧に基づき圧力上昇率を算出
し、各気筒の１サイクル中における上記圧力上昇率の最
大値を検出する。その後、上記最大値とエンジン運転状
態に基づいて設定した第１の許容値とを比較し、上記最
大値が上記第１の許容値以上のとき、当該気筒の吸気バ
ルブ或いは排気バルブの開閉タイミングを可変可能とす
るバルブタイミング可変手段の動作量を有効圧縮比を低
下させる方向へ補正するバルブタイミング補正量を設定
し、該バルブタイミング補正量で上記バルブタイミング
可変手段の動作量を補正して燃焼を緩慢化させる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施の形態を説明する。図１〜図５に本発明による第１
の実施の形態を示す。

【００２９】図２にエンジンの全体概略図を示す。同図
の符号１は複数の気筒を有するエンジンで、各気筒の吸
気ポート１ａに連通する吸気マニホルド２の集合部にエ
アーチャンバ３を介して吸気管４が連通され、この吸気
管４の上流の空気取入れ口にエアークリーナ５が介装さ
れている。又、上記エンジン１の各気筒の排気ポート１
ｂを連通する排気マニホルド６の集合部に排気管７を介
してマフラ８が連通され、この排気管７の中途に触媒９
が介装されている。又、各気筒の燃焼室には点火プラグ
１０が臨まされ、更に、この各気筒に連通する吸気マニ
ホルド２の上記吸気ポート１ａの直上流にインジェクタ
１１が臨まされている。上記点火プラグ１０には点火コ
イル１０ａが接続されており、この点火コイル１０ａに
イグナイタ１２が接続されている。

【００３０】一方、上記吸気管４の上記エアークリーナ
５の直下流に吸入空気量センサ１３が臨まされ、上記吸
気管７の中途に介装したスロットル弁１４にスロットル
開度センサ１５が連設されている。更に、各気筒に筒内
圧センサ１６が臨まされ、又、上記排気管７の上流にＯ
2センサ１７が臨まされている。又、クランクシャフト
と同期回転するクランクロータ１８にクランク角センサ
１９が対設されている。尚、このクランクロータ１８に
は所定クランク角毎にクランク角度を検出する突起等が
形成されている。

【００３１】上記各センサは車両に搭載されている電子
制御装置（ＥＣＵ）２０の入力端子に接続されている。
この電子制御装置２０は周知のマイクロコンピュータ等
のコンピュータで構成されており、その入力端子に上記
各センサ１３，１５，１６，１７，１９等が接続され、
出力端子に上記インジェクタ１１、イグナイタ１２等の
各アクチュエータが接続されている。

【００３２】上記電子制御装置２０では、上記各センサ
１３，１５，１６，１７，１９等から出力される信号に
基づき燃料噴射量、及び点火時期などを気筒毎に設定
し、インジェクタ１１に対して燃料噴射パルス幅に対応
する駆動信号を所定タイミングで出力し、又、各点火プ
ラグ１０の点火コイル１０ａに接続するイグナイタ１２
に対して点火信号を所定タイミングで出力する。

【００３３】図１の機能ブロック図に示すように、上記
電子制御装置２０には、点火時期を制御する機能とし
て、クランク角センサ１９からの出力信号の入力間隔時
間に基づきエンジン回転数Ｎｅを算出するエンジン回転
数算出手段２１、筒内圧センサ１６で検出した筒内圧Ｐ
と上記クランク角センサ１９の出力信号とに基づき所定
クランク角毎の筒内圧Ｐの上昇率Ｐracを気筒毎に算出
する圧力上昇率算出手段２２、１サイクルにおける上記
上昇率Ｐracの最大値Ｐmaxを気筒毎に検出する最大値検
出手段２３、この最大値Ｐmaxの許容値Ｐlimをエンジン
負荷（例えば、燃料噴射制御において設定される基本燃
料噴射パルス幅Ｔｐなど）に基づき、ＲＯＭなどに設け
た許容値記憶手段２４に記憶されているマップを参照し
て設定する許容値設定手段２５、上記最大値Ｐmaxが上
記許容値Ｐlim以上かを判定する最大値比較手段２６、
この最大値比較手段２６の比較結果に基づき遅角補正値
ＲＴＤを設定する点火時期補正値設定手段２７、吸入空
気量センサ１３で検出した吸入空気量Ｑ、及び燃料噴射
制御において設定した基本燃料噴射パルス幅Ｔｐに基づ
いて設定した基本点火進角ＳＰＫを上記遅角補正値ＲＴ
Ｄ等の各種補正項で補正して点火時期ＡＤＶを設定する
点火時期設定手段２８とが備えられている。

【００３４】具体的には、上記点火時期制御は、図３、
図４に示すフローチャートに従って実行される。図３に
示す圧力上昇率判定ルーチンは、一定クランク角周期で
気筒毎に実行され、先ず、ステップＳ１で今回算出した
筒内圧Ｐと前回のルーチン実行時に算出した筒内圧ＰOL
Dとから圧力上昇率Ｐracを算出する（Ｐrac←(Ｐ−ＰOL
D)／Δθ）。尚、この圧力上昇率Ｐracは信号ノイズを
除去するために加重平均により算出するようにしても良
い。

【００３５】次いで、ステップＳ２で当該気筒の１サイ
クルが終了したかを、例えばクランク角センサ１９から
の信号に基づき判定し、１サイクルが未だ終了していな
いときはそのままルーチンを抜け、又、１サイクルが終
了したときはステップＳ３へ進む。本実施の形態では、
図５に示すように、１サイクルを上記クランク角センサ
１９からの信号に基づき、吸気行程開始から排気行程終
了までとしている。

【００３６】そして、ステップＳ３へ進むと、１サイク
ル中の圧力上昇率Ｐracの最大値Ｐmaxを検出し、ステッ
プＳ４で、現在のエンジン運転状態、例えばエンジン回
転数Ｎｅと基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとに基づきＲＯＭ
に格納されているマップを参照して、上記最大値Ｐmax
の許容値Ｐlimを設定し、ステップＳ５で、上記最大値
Ｐmaxと上記許容値Ｐlimとを比較し、Ｐmax≧Ｐlim、す
なわち、当該気筒の燃焼が早すぎるために燃焼圧が急激
に上昇したときは（図５参照）、ステップＳ７へ進み、
当該気筒の遅角補正値ＲＴＤ#i（#i：気筒番号）を所定
遅角量θRTDで設定し（ＲＴＤ#i←θRTD）、ルーチンを
抜ける。一方、Ｐmax＜ＰlimのときはステップＳ６へ進
み、当該気筒の遅角補正値ＲＴＤ#iをクリアして（ＲＴ
Ｄ#i←０）、ルーチンを抜ける。

【００３７】上記遅角補正値ＲＴＤは、図４に示す点火
時期設定ルーチンで読込まれる。この点火時期設定ルー
チンは、点火対象気筒の特定クランク角毎に実行され、
先ず、ステップＳ１１で、現在のエンジン回転数Ｎｅと
燃料噴射制御において算出した基本燃料噴射パルス幅Ｔ
ｐとに基づきＲＯＭに格納されているマップを参照して
基本点火時期ＡＤＶBASEを設定し、ステップＳ１２で当
該気筒の遅角補正値ＲＴＤ#iを読込み、ステップＳ１３
でスロットル開度センサ１５の開度変化量に基づいて設
定した加減速補正値ＳＰＫACCを読込み、ステップＳ１
４で、上記基本点火時期ＡＤＶBASEに上記遅角補正値Ｒ
ＴＤ#i及び加減速補正値ＳＰＫACCを加算して、当該気
筒に対する最終的な点火時期ＡＤＶを算出し（ＡＤＶ←
ＡＤＶBASE＋ＲＤＴ#i＋ＳＰＫACC）、ステップＳ１５
で、上記点火時期を点火タイマにセットしてルーチンを
抜ける。

【００３８】そして、当該気筒の点火前の特定クランク
角に達したとき点火タイマの計時を開始し、上記点火時
期に達したときイグナイタ１２に点火信号を出力し、当
該気筒の点火プラグ１０を点火させる。

【００３９】その結果、当該気筒の燃焼圧の急激な上昇
が抑制されることにより、各気筒の燃焼速度が早すぎる
ことがなくなり、その分、エンジン振動が低減される。

【００４０】図６〜図９に本発明の第２の実施の形態を
示す。上述した第１の実施の形態では、点火時期を遅角
補正することで燃焼速度を抑制するようにしたが、本実
施の形態では、燃料噴射量をリーン補正することで燃焼
速度を抑制する。

【００４１】図６の機能ブロック図に示すように、電子
制御装置２０には、点火時期、及び燃料噴射量を制御す
る機能として、クランク角センサ１９からの出力信号の
入力間隔時間に基づきエンジン回転数Ｎｅを算出するエ
ンジン回転数算出手段２１、筒内圧センサ１６で検出し
た筒内圧Ｐと上記クランク角センサ１９の出力信号とに
基づき所定クランク角毎の筒内圧Ｐの上昇率Ｐracを気
筒毎に算出する圧力上昇率算出手段２２、１サイクルに
おける上記上昇率Ｐracの最大値Ｐmaxを気筒毎に検出す
る最大値検出手段２３、この最大値Ｐmaxの許容値Ｐlim
をエンジン負荷（例えば、燃料噴射制御において設定さ
れる基本燃料噴射パルス幅Ｔｐなど）に基づき、ＲＯＭ
などに設けた許容値記憶手段２４ａに記憶されているマ
ップを参照して設定する許容値設定手段２５、上記最大
値Ｐmaxが上記許容値Ｐlim以上かを判定する最大値比較
手段２６、この最大値比較手段２６での比較の結果、最
大値Ｐmaxが許容値Ｐlimを越え、且つ後述する燃焼変動
率比較手段３７において燃焼変動率Ｐiracが許容値Ｐil
im以内と判定したときは空燃比をリーン化する空燃比補
正値ＫA/Fを設定する空燃比補正値設定手段３１、Ｏ2セ
ンサ１７の出力電圧に基づいて現在の空燃比を目標空燃
比に収束させるための空燃比フィードバック補正係数λ
を設定する空燃比フィードバック補正係数設定手段３
２、エンジン回転数Ｎｅと吸入空気量Ｑとに基づき設定
する基本燃料噴射パルス幅Ｔｐを、加減速補正、冷却水
温補正等の各種増量補正係数ＣＯＥＦ、空燃比フィード
バック補正係数λ、上記空燃比補正値ＫA/F等で補正し
て燃料噴射パルス幅Ｔｉを算出する燃料噴射パルス幅設
定手段３３、上記燃料噴射パルス幅Ｔｉに相当する駆動
信号をインジェクタ１１に出力するインジェクタ駆動回
路３４、及び、上記筒内圧センサ１６で検出した筒内圧
Ｐとクランク角センサ１９の信号とに基づき算出した図
示平均有効圧力Ｐｉのサイクル毎の変動率である燃焼変
動率Ｐiracを気筒毎に算出する燃焼変動率算出手段３
５、この燃焼変動率Ｐiracの許容値Ｐilimをエンジン負
荷（例えば、燃料噴射制御において設定される基本燃料
噴射パルス幅Ｔｐなど）に基づき、ＲＯＭなどに設けた
許容値記憶手段２４ｂに記憶されているマップを参照し
て設定する許容値設定手段３６、上記燃焼変動率Ｐirac
が上記許容値Ｐilim以上かを判定する燃焼変動率比較手
段３７、この燃焼変動率比較手段３７での比較の結果、
燃焼変動率Ｐiracが許容値Ｐilimを越え、且つ上記最大
値比較手段２６で最大値Ｐmaxが許容値Ｐlimを越えてい
ると判定したときは点火時期を遅角補正する遅角補正値
ＲＴＤを設定する点火時期補正値設定手段２７、吸入空
気量センサ１３で検出した吸入空気量Ｑと燃料噴射制御
において設定した基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとに基づい
て設定した基本点火進角ＳＰＫを上記遅角補正値ＲＴＤ
等の各種補正項で補正して点火時期ＡＤＶを設定する点
火時期設定手段２８とが備えられている。

【００４２】具体的には、本実施の形態による燃料噴射
制御、及び点火時期制御は、図７〜図９に示すフローチ
ャートに従って実行される。

【００４３】図７に示す圧力上昇率判定ルーチンは、一
定クランク角周期で気筒毎に実行され、ステップＳ１〜
Ｓ５迄は、上述した第１の実施の形態と同様のルーチン
を経て実行され、このステップＳ５で、ステップＳ３で
検索した圧力上昇率Ｐracの最大値Ｐmaxと、ステップＳ
４で設定した許容値Ｐlimとを比較し、Ｐmax≧Ｐlimの
ときはステップＳ２０へ進み、空燃比フラグＦA/Fをセ
ットしてルーチンを抜ける。又、Ｐmax＜Ｐlimのときは
ステップＳ２１へ進み、空燃比フラグＦA/Fをクリアし
てルーチンを抜ける。

【００４４】そして、ステップＳ２０で空燃比フラグＦ
A/Fがセットされると、後述する燃料噴射量設定ルーチ
ンで、空燃比をリーン化するよう燃料噴射量減量補正さ
れる。その結果、１サイクル中の図示平均有効圧力Ｐｉ
が変化することから、以下の燃焼変動率判定ルーチンを
行う。

【００４５】図８に示す燃焼変動率判定ルーチンは、１
サイクル毎に実行され、先ず、ステップＳ３１で筒内圧
センサ１６で検出した筒内圧Ｐ、及びクランク角センサ
１９の信号とに基づき１サイクル中の図示平均有効圧力
Ｐｉを算出し、ステップＳ３２で、今回算出した図示平
均有効圧力Ｐｉと前回算出したＰiOLDとの比から燃焼変
動率Ｐiracを算出する（Ｐirac←Ｐｉ／ＰiOLD）。

【００４６】そして、ステップＳ３３で、現在のエンジ
ン運転状態、例えばエンジン回転数Ｎｅと基本燃料噴射
パルス幅Ｔｐとに基づきＲＯＭに格納されているマップ
を参照して、上記燃焼変動率Ｐiracの許容値Ｐilmiを設
定し、ステップＳ３４で、上記燃焼変動率Ｐiracと許容
値Ｐilmiとを比較する。

【００４７】そして、Ｐirac＜Ｐilmiのときは、ステッ
プＳ３５へ進み、当該気筒の点火時期遅角補正値ＲＴＤ
#i（#i：気筒番号）をクリアしてルーチンを抜ける。一
方、Ｐirac≧Ｐilmiのときは、ステップＳ３６へ進み、
空燃比フラグＦA/Fをクリアし、ステップＳ３７で、当
該気筒の点火時期遅角補正値ＲＤＴ#iを所定遅角量θRT
Dで設定し、ルーチンを抜ける。

【００４８】尚、上記点火時期遅角補正値ＲＴＤ#iは、
前述した第１の実施の形態の図４に示す点火時期設定ル
ーチンと同じルーチンが実行される際に読込まれる。

【００４９】又、図９に示す燃料噴射量設定ルーチン
は、燃料噴射対象気筒において所定クランク角毎に実行
され、先ずステップＳ４１で、吸入空気量Ｑとエンジン
回転数Ｎｅとに基づき、基本燃料噴射パルス幅Ｔｐを算
出する（Ｔｐ←Ｋ・Ｑ／ＮｅＫ：インジェクタ特性補正
係数）。そして、ステップＳ４２でスロットル開度変化
に基づいて設定する加減速補正、冷却水温に基づいて設
定する水温補正などの各種増量補正係数ＣＯＥＦを設定
し、ステップＳ４３で、Ｏ2センサ１７の出力電圧に基
づき比例積分制御などにより設定した目標空燃比に収束
させるための空燃比フィードバック補正係数λを読込
み、ステップＳ４４で、空燃比フラグＦA/Fの値を参照
する。

【００５０】そして、ＦA/F＝０のときはステップＳ４
５へ進み、空燃比補正係数ＫA/Fを１とし、ステップＳ
４７へ進む。又、ＦA/F＝１のときは、ステップＳ４５
へ進み、空燃比補正係数ＫA/Fをリーン補正値ＬＥＡＮ
（但し、ＬＥＡＮ＜１）で設定してステップＳ４７へ進
む。

【００５１】ステップＳ４７では、バッテリ電圧に基づ
きインジェクタ１１の無効噴射パルス幅を補完する電圧
補正係数Ｔｓを設定し、ステップＳ４８で、上記基本燃
料噴射パルス幅Ｔｐを、各種増量補正係数ＣＯＥＦ、空
燃比フィードバック補正係数λ、空燃比補正係数ＫA/F
で補正すると共に、電圧補正係数Ｔｓを加算して、燃料
噴射対象気筒のインジェクタ１１に対する最終的な燃料
噴射パルス幅Ｔｉを設定する（Ｔｉ←Ｔｐ・ＣＯＥＦ・
λ・ＫA/F＋Ｔｓ）。

【００５２】そして、ステップＳ４９で、上記燃料噴射
パルス幅Ｔｉを噴射タイマにセットしルーチンを抜け
る。その後、所定クランク角に達したとき、上記噴射タ
イマをスタートさせ、燃料噴射対象気筒のインジェクタ
１１から所定に計量された燃料を噴射させる。

【００５３】このように、本実施の形態では、燃焼が早
過ぎるときには燃料噴射量をリーン補正し燃焼速度を低
下させることで、エンジン振動の抑制を図るようにした
ので、リーン補正した分、燃費が若干向上する。又、燃
焼変動率Ｐiracが許容値Ｐilim内に収まらないときは、
燃料噴射量に対するリーン補正を中止すると共に、点火
時期ＡＤＶを遅角補正するようにしたので、各気筒の１
サイクル中の燃焼状態が常に最適な状態に維持され、空
燃比がオーバリーンにならず失火を有効に回避すること
ができる。

【００５４】図１０〜図１４に本発明の第３の実施の形
態を示す。本実施の形態では、ＥＧＲ（排気再循環）装
置を備えるエンジンにおいて、燃焼が早過ぎる場合、Ｅ
ＧＲ（排気再循環）率（量）を増加し、燃焼速度を低下
させてエンジン振動を抑制する。

【００５５】図１０に示すように、エンジン１の排気管
７と吸気マニホルド２の集合部直上流とがＥＧＲ通路４
１を介して連通され、このＥＧＲ通路４１にＥＧＲ弁４
２が介装され、このＥＧＲ弁４２の開度制御量が電子制
御装置２０で設定される。

【００５６】図１１のブロック図に示すように、本実施
の形態で採用する電子制御装置２０には、点火時期、及
びＥＧＲ率を制御する機能として、エンジン回転数算出
手段２１、圧力上昇率算出手段２２、最大値検出手段２
３、許容値設定手段２５、及び、燃焼変動率算出手段３
５、許容値記憶手段２４ｂ、許容値設定手段３６、上記
燃焼変動率Ｐiracが上記許容値Ｐilim以上かを判定する
燃焼変動率比較手段３７、この燃焼変動率比較手段３７
での比較の結果、燃焼変動率Ｐiracが許容値Ｐilimを越
え、且つ上記最大値比較手段２６で最大値Ｐmaxが許容
値Ｐlimを越えていると判定したときはＥＧＲ率を増大
するＥＧＲ率補正値ＫRを設定するＥＧＲ率補正値設定
手段４３、スロットル開度センサ１５で検出したスロッ
トル開度ＴＨｖとエンジン回転数Ｎｅとに基づきマップ
等を参照して設定した目標ＥＧＲ率ＥＧＲOを上記ＥＧ
Ｒ率補正値ＫR等で補正してＥＧＲ率ηEGRを設定するＥ
ＧＲ率設定手段４４、このＥＧＲ率設定手段４４で設定
したＥＧＲ率ηEGRに相当するデューティ比等の駆動信
号をＥＧＲ弁４２へ出力するＥＧＲ弁駆動回路４５で構
成されている。

【００５７】具体的には、本実施の形態における点火時
期制御、及びＥＧＲ制御は、図１２〜図１４に示すフロ
ーチャートに従って実行される。

【００５８】図１２に示す圧力上昇率判定ルーチンは、
一定クランク角周期で気筒毎に実行され、ステップＳ１
〜Ｓ５迄は、前述した第１の実施の形態と同様のルーチ
ンを経て実行され、このステップＳ５で、ステップＳ３
で検索した圧力上昇率Ｐracの最大値Ｐmaxと、ステップ
Ｓ４で設定した許容値Ｐlimとを比較し、Ｐmax≧Ｐlim
のときはステップＳ５１へ進み、ＥＧＲ増量フラグＦEG
Rをセットしてルーチンを抜ける。又、Ｐmax＜Ｐlimの
ときはステップＳ５２へ進み、ＥＧＲフラグＦEGRをク
リアしてルーチンを抜ける。

【００５９】そして、ステップＳ５１でＥＧＲ増量フラ
グＦEGRがセットされると、後述するＥＧＲ率設定ルー
チンでＥＧＲ量が増量補正される。その結果、１サイク
ル中の図示平均有効圧力Ｐｉが変化することから、以下
の燃焼変動率判定ルーチンを行う。

【００６０】図１３に示す燃焼変動率判定ルーチンは、
上述した第２の実施の形態の図８に示すフローチャート
とほぼ同じであり、図８のステップＳ３６の代わりに、
ステップＳ５７でＥＧＲフラグＦEGRをクリアするルー
チンを実行させ、ステップＳ３７へ進む。上記ＥＧＲフ
ラグＦEGRは、図１４に示すＥＧＲ率設定ルーチンにお
いて読込まれる。

【００６１】このＥＧＲ率設定ルーチンは、所定周期
（時間周期、或いはクランク角周期）毎に実行され、先
ず、ステップＳ６１でスロットル開度ＴＨｖとエンジン
回転数Ｎｅとに基づきマップを参照し、或いは演算によ
り目標ＥＧＲ率ＥＧＲOを設定する。

【００６２】そして、ステップＳ６２で、ＥＧＲフラグ
ＦEGRの値を参照し、ＦEGR＝０のときは、ステップＳ６
３へ進み、ＥＧＲ率補正値ＫRを０として、ステップＳ
６５へ進む。又、ＦEGR＝１のときはステップＳ６４へ
進み、ＥＧＲ率補正値ＫRを、予め設定した増量値Ｒｓ
で設定してステップＳ６５へ進む。

【００６３】ステップＳ６５では、上記目標ＥＧＲ率Ｅ
ＧＲOに上記ＥＧＲ率補正値ＫRを加算してＥＧＲ率ηEG
Rを設定し（ηEGR←ＥＧＲO＋ＫR）、ルーチンを抜け
る。そして、上記ＥＧＲ率ηEGRに対応する所定デュー
ティ比の信号がＥＧＲ弁駆動回路４５へ所定タイミング
で出力されると、このＥＧＲ駆動回路４５からＥＧＲ弁
４２のアクチュエータに対して上記デューテイ比に対応
する駆動信号が出力され、上記アクチュエータを介して
ＥＧＲ弁４２の開度が制御される。その結果、ＥＧＲ率
が増加された分、燃焼速度が全体的に抑制され、エンジ
ン振動が低減されるばかりでなく、ＥＧＲ供給により燃
焼温度が低下し、ＮＯｘの排出量が低減される。

【００６４】一方、ＥＧＲ率を増加させたことによって
燃焼変動率Ｐiracが許容値Ｐilimに収まらない状態が発
生したときは（Ｐirac≧Ｐilim）、ＥＧＲ率の増量補正
を中止し、点火時期制御により当該気筒の点火時期を遅
角させて燃焼を制御するようにしたので（ステップＳ５
７，Ｓ３７）、過大なＥＧＲ率ηEGRを設定することが
無く、良好な制御性能を得ることができる。

【００６５】又、図１５〜図１８に本発明の第４実施例
を示す。本実施の形態では、各気筒に連通する吸気ポー
ト１ａの直上流にガス流動発生弁４６を介装したエンジ
ン１において、燃焼の早過ぎる気筒に対しては、当該気
筒に設けた上記ガス流動発生弁４６の開度を調整してス
ワール流或いはタンブル流を弱め、筒内に生成されるガ
ス流動を抑制して、燃焼速度を低減させる。

【００６６】図１５に示すように、エンジン１の各気筒
に連通する吸気ポート１ａの直上流にガス流動発生弁４
６が介装されており、このガス流動発生弁４６の開度を
可変設定することで各気筒へ供給される吸入空気のガス
流動（スワール流、或いはタンブル流）を強化したり、
或いは弱めたりすることができる。このガス流動発生弁
４６はコントロールアクチュエータ４６ａに連設されて
おり、電子制御装置２０からの駆動信号によりコントロ
ールアクチュエータ４６ａの回動角が可変設定される。

【００６７】図１６に示すように、上記電子制御装置２
０には、上記ガス流動発生弁４６の開度を気筒毎に制御
する機能として、前述した第１の実施の形態と同様、エ
ンジン回転数算出手段２１、圧力上昇率算出手段２２、
最大値検出手段２３、許容値記憶手段２４、許容値設定
手段２５、最大値比較手段２６の機能に加え、この最大
値比較手段２６での比較の結果、最大値Ｐmaxが許容値
Ｐlimを越えていると判定したときは、当該気筒のガス
流動を抑制する側へガス流動発生弁４６の開度を補正す
るバルブ補正量θｋを設定するバルブ補正量設定手段４
７、エンジン回転数Ｎｅ及び吸入空気量Ｑ等に基づいて
検出したエンジン運転状態をパラメータとしてマップを
参照し、或いは演算により設定した目標開度ＣＯＶOを
上記バルブ補正量θｋ等の各種補正項で補正して最終的
なバルブ開度ＣＯＶを設定するバルブ開度設定手段４
８、このバルブ開度設定手段４８で設定したバルブ開度
ＣＯＶに相当する駆動信号を、ガス流動発生弁４６を回
動させるコントロールアクチュエータ４６ａに出力する
バルブ駆動回路４９とが備えられている。

【００６８】具体的には、本実施の形態によるガス流動
制御は、図１７、図１８に示すフローチャートに従って
実行される。

【００６９】図１７に示す圧力上昇率判定ルーチンは、
一定クランク角周期で気筒毎に実行され、ステップＳ１
〜Ｓ５迄は、前述した第１の実施の形態と同様のルーチ
ンを経て実行され、このステップＳ５で、ステップＳ３
で検索した圧力上昇率Ｐracの最大値Ｐmaxと、ステップ
Ｓ４で設定した許容値Ｐlimとを比較し、Ｐmax＜Ｐlim
のときは、当該気筒の燃焼状態が良好であるためステッ
プＳ７１へ進み、バルブ補正量θｋをクリアしてルーチ
ンを抜ける。一方、Ｐmax≧Ｐlimのときは、当該気筒の
燃焼が早過ぎるためステップＳ７２へ進み、上記バルブ
補正量θｋを設定開度θｖ（ガス流動を弱める方向へ作
用する開度）でセットしてルーチンを抜ける。上記バル
ブ補正量θｋは、図１８に示すバルブ開度設定ルーチン
において読込まれる。

【００７０】このバルブ開度設定ルーチンは所定周期毎
に気筒毎に実行され、ステップＳ８１でエンジン回転数
Ｎｅ、吸入空気量Ｑ等に基づき検出したエンジン運転状
態をパラメータとしマップ参照により、或いは演算にて
最適なガス流動を生起させるガス流動発生弁４６の目標
開度ＣＯＶOを設定し、ステップＳ８２で上記圧力上昇
率判定ルーチンで設定した当該気筒のバルブ補正量θｋ
を読込み、ステップＳ８３で、上記目標開度ＣＯＶOを
上記バルブ補正量θｋ等の各種補正項で補正して最終的
なバルブ開度ＣＯＶを設定し、ルーチンを抜ける。そし
て、当該気筒の吸気行程において上記バルブ開度ＣＯＶ
に対応する開度信号をバルブ駆動回路４９を介してコン
トロールアクチュエータ４６ａへ出力し、このコントロ
ールアクチュエータ４６ａに連設するガス流動発生弁４
６を所定角度開弁させる。

【００７１】従って、燃焼の早過ぎる気筒の上記ガス流
動発生弁４６はガス流動を弱める方向へ開度制御される
ため、当該気筒に供給された吸入空気のガス流動が弱め
られた分、当該気筒の燃焼速度が低減されてエンジン振
動が抑制される。

【００７２】又、図１９〜図２２に本発明の第５の実施
の形態を示す。図１９に示すように、本実施の形態で採
用するエンジン１の各気筒には、先端に圧縮比可変ピス
トン５１を固設するロータリソレノイド等からなる可変
圧縮比アクチュエータ５２が臨まされている。本実施の
形態では、燃焼の早過ぎる気筒の圧縮比を低下させて、
当該気筒の燃焼速度を低下させる。

【００７３】図２０に示すように、電子制御装置２０に
は、上記可変圧縮比アクチュエータ５２の動作量を気筒
毎に制御する機能として、第１の実施の形態と同様、エ
ンジン回転数算出手段２１、圧力上昇率算出手段２２、
最大値検出手段２３、許容値記憶手段２４、許容値設定
手段２５、最大値比較手段２６の機能に加え、この最大
値比較手段２６での比較の結果、最大値Ｐmaxが許容値
Ｐlimを越えていると判定したときは、上記圧縮比可変
ピストン５１を圧縮比を低減させる方向へ動作させる圧
縮比補正係数Ｋｉを設定する圧縮比補正係数設定手段５
３、エンジン回転数Ｎｅ及び吸入空気量Ｑ等に基づいて
検出したエンジン運転状態をパラメータとしてマップを
参照し、或いは演算により設定した目標動作量εOを上
記圧縮比補正係数Ｋｉで補正して、可変圧縮比アクチュ
エータ５２の動作量εを設定する動作量設定手段５４、
この動作量設定手段５４で設定した動作量εに相当する
電圧、或いはパルスを可変圧縮比アクチュエータ５２へ
出力するアクチュエータ駆動回路５５とが備えられてい
る。

【００７４】具体的には、本実施の形態による圧縮比可
変制御は、図２１、図２２に示すフローチャートに従っ
て実行される。

【００７５】図２１に示す圧力上昇率判定ルーチンは、
一定クランク角周期で気筒毎に実行され、ステップＳ１
〜Ｓ５迄は、前述した第１の実施の形態と同様のルーチ
ンを経て実行され、このステップＳ５で、ステップＳ３
で検索した圧力上昇率Ｐracの最大値Ｐmaxと、ステップ
Ｓ４で設定した許容値Ｐlimとを比較し、Ｐmax＜Ｐlim
のときは、当該気筒の燃焼状態が良好であるためステッ
プＳ８６へ進み、圧縮比補正係数Ｋｉを１としてルーチ
ンを抜ける。一方、Ｐmax≧Ｐlimのときは、当該気筒の
燃焼が良すぎるためステップＳ８７へ進み、上記圧縮比
補正係数Ｋｉを設定値α（但し、α＜１）で設定してル
ーチンを抜ける。

【００７６】上記圧縮比補正係数Ｋｉは、図２２に示す
動作量設定ルーチンにおいて読込まれる。この動作量設
定ルーチンは所定周期毎に実行され、先ず、ステップＳ
９１でエンジン回転数Ｎｅ、吸入空気量Ｑ等に基づき検
出したエンジン運転状態をパラメータとしマップ参照に
より、或いは演算にて最適な圧縮比となる可変圧縮比ア
クチュエータ５２に対する目標動作量εOを設定し、ス
テップＳ９２で、当該気筒の圧縮比補正係数Ｋｉを読込
む。

【００７７】そして、ステップＳ９３で、上記目標動作
量εOを上記圧縮比補正係数Ｋｉで補正して上記可変圧
縮比アクチュエータ５２に対する最終的な動作量εを設
定し（ε←εO・Ｋｉ）、ルーチンを抜ける。

【００７８】すると、上記動作量εに対応する電流値、
或いは電圧値がアクチュエータ駆動回路５５を介して当
該気筒の可変圧縮比アクチュエータ５２へ出力され、当
該気筒の圧縮比が可変設定される。

【００７９】その結果、燃焼の早過ぎる気筒の圧縮比ε
を低下させることで、当該気筒の燃焼速度が低下し、そ
の分、当該気筒の燃焼が緩慢化して当該気筒の燃焼圧の
急激な上昇が抑制され、エンジン振動が低減される。

【００８０】又、図２３〜図２６に本発明の第６実施の
形態を示す。図２３に示すように、本実施の形態で採用
するエンジン１は、カムシャフト１ｃに可変吸気タイミ
ングカムが併設され、この可変吸気タイミングカムに、
バルブタイミング可変手段の一例である油圧或いは電磁
式可変バルブタイミングアクチュエータ５６が連設され
ており、この可変バルブタイミングアクチュエータ５６
により、上記可変吸気タイミングカムを個別に進角、或
いは遅角させて、吸気バルブの閉弁タイミングを大きく
進ませたり、或いは遅らせることで有効圧縮比を可変さ
せて、燃焼の早過ぎる気筒の燃焼速度を低下させる。

【００８１】図２４に示すように、電子制御装置２０に
は、上記可変バルブタイミングアクチュエータ５６の動
作量を気筒毎に制御する機能として、第１の実施の形態
と同様、エンジン回転数算出手段２１、圧力上昇率算出
手段２２、最大値検出手段２３、許容値記憶手段２４、
許容値設定手段２５、最大値比較手段２６の機能に加
え、この最大値比較手段２６での比較の結果、最大値Ｐ
maxが許容値Ｐlimを越えていると判定したときは、上記
可変バルブタイミングアクチュエータ５６を介して可変
吸気タイミングカムを大きく進角、或いは遅角させる方
向へ動作させるバルブタイミング補正係数Ｋｖを設定す
るバルブタイミング補正係数設定手段５７、エンジン回
転数Ｎｅ及び吸入空気量Ｑ等に基づいて検出したエンジ
ン運転状態をパラメータとしてマップを参照し、或いは
演算により設定した目標動作量ρOを上記バルブタイミ
ング補正係数Ｋｖで補正して、可変バルブタイミングア
クチュエータ５６の動作量ρを設定するバルブタイミン
グ設定手段５８、このバルブタイミング設定手段５８で
設定した動作量ρを油圧式、或いは電磁式等の可変バル
ブタイミングアクチュエータ５６へ出力するアクチュエ
ータ駆動回路５９とを備えている。

【００８２】具体的には、本実施の形態によるバルブタ
イミング制御は、図２５、図２６に示すフローチャート
に従って実行される。

【００８３】図２５に示す圧力上昇率判定ルーチンは、
一定クランク角周期で気筒毎に実行され、ステップＳ１
〜Ｓ５迄は、前述した第１の実施の形態と同様のルーチ
ンを経て実行され、このステップＳ５で、ステップＳ３
で検索した圧力上昇率Ｐracの最大値Ｐmaxと、ステップ
Ｓ４で設定した許容値Ｐlimとを比較し、Ｐmax＜Ｐlim
のときは、当該気筒の燃焼状態が良好であるためステッ
プＳ９１へ進み、バルブタイミング補正係数Ｋｖを１と
してルーチンを抜ける。一方、Ｐmax≧Ｐlimのときは、
当該気筒の燃焼が早すぎるためステップＳ９２へ進み、
上記バルブタイミング補正係数Ｋｖを設定値β（但し、
β≠１）で設定してルーチンを抜ける。

【００８４】上記バルブタイミング補正係数Ｋｖは、図
２６に示すバルブタイミング設定ルーチンにおいて読込
まれる。このバルブタイミング設定ルーチンは所定周期
毎に実行され、先ず、ステップＳ１０１でエンジン回転
数Ｎｅ、吸入空気量Ｑ等に基づき検出したエンジン運転
状態をパラメータとしマップ参照により、或いは演算に
て、最適な吸気バルブタイミングとなる目標動作量ρを
設定し、ステップＳ１０２で当該気筒のバルブタイミン
グ補正係数Ｋｖを読込む。

【００８５】そして、ステップＳ１０３で上記目標動作
量ρOを上記バルブタイミング補正係数Ｋｖで補正して
上記可変バルブタイミングアクチュエータ５６に対する
最終的な動作量ρを設定し（ρ←ρO・Ｋｖ）、ルーチ
ンを抜ける。

【００８６】すると、上記動作量ρに対応する電流値、
或いは電圧値がアクチュエータ駆動回路５９を介して上
記可変バルブタイミングアクチュエータ５６に出力さ
れ、当該気筒の吸気カムの吸気バルブに対するバルブタ
イミングが可変設定される。

【００８７】その結果、燃焼の早過ぎる気筒では、吸気
バルブの開弁タイミングが上記バルブタイミング補正係
数Ｋｖにより大きく進角、或いは遅角され、従って、当
該気筒の有効圧縮比が低下され、その分、燃焼速度が遅
くなり燃焼圧の急激な上昇が抑制される。尚、この場
合、排気バルブのバルブタイミングを吸気バルブタイミ
ングと組み合わせて可変制御するようにしても良い。

【００８８】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１記載の
発明によれば、１サイクル中の圧力上昇率を算出し、該
圧力上昇率の最大値を検出し、この最大値が許容値を越
えたとき、当該気筒の点火時期を遅角補正して燃焼速度
を低減させるようにしたので、当該気筒の燃焼圧の急激
な上昇が抑制されて、エンジン振動が低減される。

【００８９】請求項２記載の発明によれば、１サイクル
中の圧力上昇率を算出し、該圧力上昇率の最大値を検出
し、この最大値が許容値を超えたとき、当該気筒に対す
る燃料噴射量を空燃比がリーン化する側へ補正するよう
にしたので、燃焼速度が低下し、その分、当該気筒の燃
焼圧の急激な上昇が抑制され、エンジン振動が低減され
る。

【００９０】請求項３記載の発明によれば、１サイクル
中の圧力上昇率を算出し、該圧力上昇率の最大値を検出
し、この最大値が第１の許容値を超えたとき、当該気筒
に対する燃料噴射量を空燃比がリーン化する側へ補正
し、その後の当該気筒の図示平均有効圧力の変化率が第
２の許容値以内に収まらないときは、点火時期を遅角補
正するようにしたので、各気筒の燃焼状態を監視し、各
気筒の燃焼圧の急激な上昇を抑制してエンジン振動をよ
り確実に低減させることができる。

【００９１】請求項４記載の発明によれば、１サイクル
中の圧力上昇率を算出し、該圧力上昇率の最大値を検出
し、この最大値が許容値を超えたとき、排気ガス再循環
量を増量補正するようにしたので、この排気ガス再循環
量の増量により燃料速度が低下して燃焼圧の急激な上昇
が抑制され、エンジン振動を低減させることができる。

【００９２】請求項５記載の発明によれば、１サイクル
中の圧力上昇率を算出し、該圧力上昇率の最大値を検出
し、この最大値が第１の許容値を超えたとき、排気ガス
再循環量を増量補正し、その後、検出した図示平均有効
圧力の変化率が第２の許容値以内に収まらないときは、
当該気筒の点火時期を遅角補正するようにしたので、排
気ガス再循環量を増量した後の各気筒の燃焼状態を監視
し、各気筒の燃焼圧の急激な上昇を抑制してエンジン振
動をより確実に低減させることができる。

【００９３】請求項６記載の発明によれば、１サイクル
中の圧力上昇率を算出し、該圧力上昇率の最大値を検出
し、この最大値が許容値を超えたとき、各気筒内にガス
流動を生成させるガス流動発生弁の開度を調整して、ガ
ス流動の生成を弱めるようにしたので、当該気筒の燃焼
速度が適正となり、エンジン振動が低減される。

【００９４】請求項７記載の発明によれば、１サイクル
中の圧力上昇率を算出し、該圧力上昇率の最大値を検出
し、この最大値が許容値を超えたとき、当該気筒に設け
た圧縮比可変手段により圧縮比を低下させるようにした
ので、当該気筒の燃焼速度が低下し、当該気筒の燃焼圧
の急激な上昇が抑制され、エンジン振動が低減される。

【００９５】請求項８記載の発明によれば、１サイクル
中の圧力上昇率を算出し、該圧力上昇率の最大値を検出
し、この最大値が許容値を超えたとき、当該気筒の吸気
バルブ或いは排気バルブの開閉タイミングを可変させる
可変バルブタイミングアクチュエータの動作量を有効圧
縮比を低下させる方向へ補正するようにしたので、当該
気筒の燃焼速度が低下し、その分、燃焼圧の急激な上昇
が抑制され、エンジン振動が低減される。

【００９６】尚、これらの燃焼制御は全ての気筒に対し
て行われるので、気筒間の燃焼にばらつきがあっても自
動的に補正される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による電子制御装置
の機能ブロック図

【図２】同、エンジンの全体概略図

【図３】同、圧力上昇率算出ルーチンを示すフローチャ
ート

【図４】同、点火時期設定ルーチンを示すフローチャー
ト

【図５】同、筒内圧と圧力上昇率との関係を示すタイミ
ングチャート

【図６】本発明の第２の実施の形態による電子制御装置
の機能ブロック図

【図７】同、圧力上昇率算出ルーチンを示すフローチャ
ート

【図８】同、燃焼変動率判定ルーチンを示すフローチャ
ート

【図９】同、燃料噴射パルス幅設定ルーチンを示すフロ
ーチャート

【図１０】本発明の第３の実施の形態によるエンジンの
全体概略図

【図１１】同、電子制御装置の機能ブロック図

【図１２】同、圧力上昇率算出ルーチンを示すフローチ
ャート

【図１３】同、燃焼変動率判定ルーチンを示すフローチ
ャート

【図１４】同、ＥＧＲ率設定ルーチンを示すフローチャ
ート

【図１５】本発明の第４の実施の形態によるエンジンの
全体概略図

【図１６】同、電子制御装置の機能ブロック図

【図１７】同、圧力上昇率算出ルーチンを示すフローチ
ャート

【図１８】同、バルブ開度設定ルーチンを示すフローチ
ャート

【図１９】本発明の第５の実施の形態によるエンジンの
全体概略図

【図２０】同、電子制御装置の機能ブロック図

【図２１】同、圧力上昇率算出ルーチンを示すフローチ
ャート

【図２２】同、動作量設定ルーチンを示すフローチャー
ト

【図２３】本発明の第６の実施の形態によるエンジンの
全体概略図

【図２４】同、電子制御装置の機能ブロック図

【図２５】同、圧力上昇率算出ルーチン

【図２６】同、バルブタイミング設定ルーチンを示すフ
ローチャート

【符号の説明】

１６…筒内圧検出手段（筒内圧センサ） ２２…圧力上昇率算出手段 ２３…最大値検出手段 ２６…最大値比較手段 ２７…点火時期補正値設定手段 ２８…点火時期設定手段 ３１…空燃比補正値設定手段 ３３…燃料噴射量設定手段（燃料噴射パルス幅設定手
段） ３５…燃焼変動率算出手段 ４３…排気ガス再循環量補正値設定手段（ＥＧＲ率補正
値設定手段） ４４…排気ガス再循環量設定手段（ＥＧＲ率設定手段） ４６…ガス流動発生弁 ４７…バルブ補正量設定手段 ４８…バルブ開度設定手段 ５１…圧縮比可変手段（圧縮比可変ピストン） ５３…圧縮比補正値設定手段（圧縮比補正係数設定手
段） ５４…動作量設定手段 ５６…バルブタイミング可変手段（可変バルブタイミン
グアクチュエータ） ５８…バルブタイミング設定手段 ＡＤＶ…点火時期 ＥＧＲ…排気ガス再循環量（ＥＧＲ率） ＫA/F…空燃比補正値 Ｋｉ…圧縮比補正値（圧縮比補正係数） ＫR…排気ガス再循環量補正値（ＥＧＲ率補正値） Ｐ…筒内圧 Ｐmax…最大値 Ｐlim…第１の許容値 Ｐirac…燃焼変動率 Ｐrac…圧力上昇率 ＲＴＤ#i…点火時期遅角補正値 Ｔｉ…燃料噴射量（燃料噴射パルス幅） θK…バルブ補正量 ρ…（圧縮比可変手段の）動作量

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｂ ３０１Ｈ ３０１Ｎ 45/00 ３６８ 45/00 ３６８Ｓ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｒ Ｆ０２Ｐ 5/152 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｄ 5/153

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒内圧検出手段で検出した筒内圧に基づき
   各気筒の圧力上昇率を算出する圧力上昇率算出手段と、 １サイクル中の上記圧力上昇率の最大値を検出する最大
   値検出手段と、 上記最大値とエンジン運転状態に基づいて設定した第１
   の許容値とを比較する最大値比較手段と、 上記最大値が上記第１の許容値以上のとき当該気筒の点
   火時期を遅角補正する遅角補正値を設定する点火時期補
   正値設定手段と、 少なくとも上記点火時期補正値で点火時期を補正して最
   終的な点火時期を設定する点火時期設定手段とを備える
   ことを特徴とするエンジンの燃焼制御装置。
2. 【請求項２】筒内圧検出手段で検出した筒内圧に基づき
   各気筒の圧力上昇率を算出する圧力上昇率算出手段と、 １サイクル中の上記圧力上昇率の最大値を検出する最大
   値検出手段と、 上記最大値とエンジン運転状態に基づいて設定した第１
   の許容値とを比較する最大値比較手段と、 上記最大値が上記第１の許容値以上のとき当該気筒の空
   燃比をリーン化する空燃比補正値を設定する空燃比補正
   値設定手段と、 少なくとも上記空燃比補正値で燃料噴射量を補正して最
   終的な燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段とを備
   えることを特徴とするエンジンの燃焼制御装置。
3. 【請求項３】筒内圧検出手段で検出した筒内圧に基づき
   各気筒の圧力上昇率を算出する圧力上昇率算出手段と、 １サイクル中の上記圧力上昇率の最大値を検出する最大
   値検出手段と、 上記最大値とエンジン運転状態に基づいて設定した第１
   の許容値とを比較する最大値比較手段と、 上記最大値が上記第１の許容値以上のとき当該気筒の空
   燃比をリーン化する空燃比補正値を設定する空燃比補正
   値設定手段と、 少なくとも上記空燃比補正値で燃料噴射量を補正して最
   終的な燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段と、 上記筒内圧検出手段からの信号に基づき図示平均有効圧
   力を算出し該図示平均有効圧力の変動率を算出する燃焼
   変動率算出手段と、 上記空燃比補正値で補正した燃焼噴射量によって燃焼さ
   れたときの上記変動率とエンジン運転状態に基づいて設
   定した第２の許容値とを比較する燃焼変動率比較手段
   と、 上記変動率が上記第２の許容値以上のとき当該気筒の点
   火時期を遅角補正する遅角補正値を設定する点火時期補
   正値設定手段と、 少なくとも上記遅角補正値で点火時期を補正して最終的
   な点火時期を設定する点火時期設定手段とを備えること
   を特徴とするエンジンの燃焼制御装置。
4. 【請求項４】筒内圧検出手段で検出した筒内圧に基づき
   各気筒の圧力上昇率を算出する圧力上昇率算出手段と、 １サイクル中の上記圧力上昇率の最大値を検出する最大
   値検出手段と、 上記最大値とエンジン運転状態に基づいて設定した第１
   の許容値とを比較する最大値比較手段と、 上記最大値が上記第１の許容値以上のとき排気ガス再循
   環量を増量する排気ガス再循環量補正値を設定する排気
   ガス再循環量補正値設定手段と、 少なくとも上記排気ガス再循環量補正値で排気ガス再循
   環量を補正して最終的な排気ガス再循環量を設定する排
   気ガス再循環量設定手段とを備えることを特徴とするエ
   ンジンの燃焼制御装置。
5. 【請求項５】筒内圧検出手段で検出した筒内圧に基づき
   各気筒の圧力上昇率を算出する圧力上昇率算出手段と、 １サイクル中の上記圧力上昇率の最大値を検出する最大
   値検出手段と、 上記最大値とエンジン運転状態に基づいて設定した第１
   の許容値とを比較する最大値比較手段と、 上記最大値が上記第１の許容値以上のとき排気ガス再循
   環量を増量する排気ガス再循環量補正値を設定する排気
   ガス再循環量補正値設定手段と、 少なくとも上記排気ガス再循環量補正値で排気ガス再循
   環量を補正して最終的な排気ガス再循環量を設定する排
   気ガス再循環量設定手段と、 上記筒内圧検出手段からの信号に基づき図示平均有効圧
   力を算出し該図示平均有効圧力の変動率を算出する燃焼
   変動率算出手段と、 上記排気ガス再循量補正値で補正した排気ガス再循環量
   が筒内に供給されて燃焼されたときの上記変動率とエン
   ジン運転状態に基づいて設定した第２の許容値とを比較
   する燃焼変動率比較手段と、 上記変動率が上記第２の許容値以上のとき当該気筒の点
   火時期を遅角補正する遅角補正値を設定する点火時期補
   正値設定手段と、 少なくとも上記遅角補正値で点火時期を補正して最終的
   な点火時期を設定する点火時期設定手段とを備えること
   を特徴とするエンジンの燃焼制御装置。
6. 【請求項６】筒内圧検出手段で検出した筒内圧に基づき
   各気筒の圧力上昇率を算出する圧力上昇率算出手段と、 １サイクル中の上記圧力上昇率の最大値を検出する最大
   値検出手段と、 上記最大値とエンジン運転状態に基づいて設定した第１
   の許容値とを比較する最大値比較手段と、 上記最大値が上記第１の許容値以上のとき筒内にガス流
   動を生成させるガス流動発生弁の開度を上記ガス流動に
   よる渦流が弱まる方向へ補正するバルブ補正量を設定す
   るバルブ補正量設定手段と、 少なくとも上記バルブ補正量で上記ガス流動発生弁の開
   度を補正して最終的な該ガス流動発生弁の開度を設定す
   る開度設定手段とを備えることを特徴とするエンジンの
   燃焼制御装置。
7. 【請求項７】筒内圧検出手段で検出した筒内圧に基づき
   各気筒の圧力上昇率を算出する圧力上昇率算出手段と、 １サイクル中の上記圧力上昇率の最大値を検出する最大
   値検出手段と、 上記最大値とエンジン運転状態に基づいて設定した第１
   の許容値とを比較する最大値比較手段と、 上記最大値が上記第１の許容値以上のとき各気筒に設け
   た圧縮比可変手段を圧縮比を低下させる方向へ補正する
   圧縮比補正値を設定する圧縮比補正値設定手段と、 少なくとも上記圧縮比補正値で上記圧縮比可変手段の動
   作量を補正して最終的な該圧縮比可変手段の動作量を設
   定する動作量設定手段とを備えることを特徴とするエン
   ジンの燃焼制御装置。
8. 【請求項８】筒内圧検出手段で検出した筒内圧に基づき
   各気筒の圧力上昇率を算出する圧力上昇率算出手段と、 １サイクル中の上記圧力上昇率の最大値を検出する最大
   値検出手段と、 上記最大値と第１の許容値とを比較する最大値比較手段
   と、 上記最大値が上記第１の許容値以上のとき吸気バルブ或
   いは排気バルブの開閉タイミングを可変可能とするバル
   ブタイミング可変手段の動作量を有効圧縮比を低下させ
   る方向へ補正するバルブタイミング補正量を設定するバ
   ルブタイミング補正量設定手段と、 少なくとも上記バルブタイミング補正量で上記バルブタ
   イミング可変手段の動作量を補正して最終的なバルブタ
   イミングを設定するバルブタイミング設定手段とを備え
   ることを特徴とするエンジンの燃焼制御装置。