JPS63255546A - 多気筒エンジンの燃焼制御装置 - 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、多気筒エンジンの気筒間の燃焼状態のばらつ
きによる振動が所定状態となるように制御する燃焼制卸
装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、多気筒エンジンの燃焼制御として、例えば特
公昭５６−３３５７１号に見られるように、失火状態を
検出して空燃比を変更制御して燃焼状態をコントロール
し、気筒間の燃焼レベルを均一化しエンジン回転の安定
化を図るようにした技術が公知である。

また、多気筒エンジンにおいては、吸気通路形状、点火
順序等に起因して各気筒の′Ｍ焼における燃焼圧（Ｐｉ
値）が異なり、この燃焼のばらつきによる振動周波数が
生じている。そして、この気筒間の燃焼状態のばらつき
による振動がエンジンマウントを介して車体側に伝達さ
れて乗員に不快なアイドル振動として感じられことにな
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかして、前記先行例のような燃焼状態の制御手段を採
用しても、気筒間の燃焼状態を完全に均等にすることは
実現不能であり、実際には気筒間に燃焼状態のばらつき
による振動周波数が生じている。また、燃焼状態を均一
化させても制御誤差の範囲内で燃焼状態のばらつきが生
じ、その周波数が特定の状態となるとエンジンマウント
の固有周波数と共振して顕著に生じる場合があり、エン
ジン振動が車体側に伝達することになる。

特に、上記気筒間の燃焼状態のばらつきによる振動周波
数は、周波数が低い程エンジンマウントとの共振が発生
しやすく、また、乗員が感じやすい振動となる傾向にあ
る。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、アイドル時の気筒間
の燃焼状態のばらつきによる振動周波数を積極的に特定
状態に設定してエンジン振動が車体側に伝達されるのを
防止するようにした多気筒エンジンの燃焼制御装置を提
供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の燃焼制御装置は、多気筒エンジンの各気筒の燃
焼状態を制御する燃焼状態制御手段を備え、アイドル状
態を検出するアイドル検出手段と、エンジンの気筒間の
燃焼状態のばらつきに対応して、気筒間の燃焼状態のば
らつきによる振動周波数がエンジンマウント共振周波数
とずれるように各気筒に対する燃焼状態の制御量を設定
する気筒別制御信号設定手段を設け、前記燃焼状態制御
手段はアイドル検出手段および気筒別制御信号設定手段
の信号を受けて、アイドル運転時に気筒間の燃焼状態の
ばらつきが所定の振動周波数となるように各気筒の燃焼
状態を制御することを特徴とするものである。

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図であ
る。

多気筒エンジン１は、例えば各気筒の点火プラグ３に対
する点火時期制御により、気筒別に燃焼状態を制御する
燃焼状態制御手段２を備えている。

上記燃焼状態制御手段２は、点火時期制御のほか、空燃
比制御、バルブタイミング制御等の制御手段によって構
成するようにしてもよい。

また、エンジン１のアイドル状態を検出するアイドル検
出手段４を設け、その検出信号は上記燃焼状態制御手段
２に出力される。また、上記燃焼状態制御手段２には、
気筒別制御信号設定手段５から気筒毎に設定された信号
が出力される。この気筒別制御信号設定手段５は、エン
ジン１の気筒間の燃焼状態のばらつきに対応して、気筒
間の燃焼状態のばらつきによる振動周波数がエンジンマ
ウント共振周波数とずれるように各気筒に対する　□燃
焼状態の制御量を設定するものである。前記燃焼状態制
御手段２はアイドル検出手段４および気筒別制御信号設
定手段５の信号を受けて、アイドル運転時に気筒間の燃
焼状態のばらつきがエンジンマウント共振周波数とずれ
た所定の振動周波数となるように各気筒の燃焼状態を制
御するものである。

（作用） 上記のような燃焼制御装置では、気筒間の燃焼状態のば
らつきによる振動周波数をエンジン振動ント共振周波数
とずれるように各気筒の燃焼状態の制御量を設定し、ア
イドル時のエンジン振動が車体側に伝達されるのを防止
して乗員の不快振動を低減するものである。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第２図は具体例の全体構成図である。この実施例におい
ては点火時期制御によって燃焼状態の制御を行う例を示
している。

多気筒エンジン１（４気筒エンジン）の各気筒に対して
吸気通路１ｏによって吸気が供給され、排気ガスが排気
通路１１によって排出される。上記吸気通ｉｉ’ｇ１０
には、スロットル弁１２の下流側にサージタンク１３が
配設され、このサージタンク１３より下流側部分が各気
筒に対して分岐され、この分岐部分に燃料噴射ノズル１
４が設置されて燃料が供給される。一方、排気通路１１
には排気浄化用の触媒装置１５が介装されている。

また、エンジン１の各気筒には燃焼室に臨んで点火プラ
グ３が装着され、この点火プラグ３にはディストリビュ
ータ１６を介してイグナイタコイル１７からの放電電圧
が印加される。

前記イグナイタコイル１７にはコントロールユニット１
８からの点火信号が出力されて点火信号が気筒別に調整
制御されるとともに、燃料噴射ノズル１４にはコントロ
ールユニット１８からの燃ｎ噴射パルスが出力されて燃
料噴射量が制御される。上記コントロールユニット１８
には、エンジン１の運転状態を検出するために、吸入空
気量を検出する吸気量センサ２０からの吸入空気量信号
、冷却水温度を検出する水温センサ２１からの水温信号
、クランク軸２２の回転角を検出するクランク角センサ
２３からのクランク角信号がそれぞれ入力される。

上記コントロールユニット１８は各種センサの信号から
エンジン１の運転状態を判定し、点火時期制御および燃
料噴射制御を行い、特に、アイドル運転時には気筒間の
′Ｍ焼状態のばらつきによる振動周波数がエンジンマウ
ント共振周波数とずれるように各気筒に対する点火時期
を制御するものである。

すなわち、４気筒エンジンの場合に、アイドル運転時に
各気筒で同一の点火時期とした際には、例えば、第３図
Ａのように気筒間に燃焼圧（Ｐｉ値）にばらつきが生じ
ていたとする。この例では！１−３−４−２気筒の点火
順序に対し、第３゜４気筒の燃焼圧が高く、第１，２気
筒の燃焼圧が低く、両者には平均値で０．４ｈｇ、、’
　Ｃｌｌ１２程度のばらつきが生じている。このような
燃焼パターンにおいては、金気筒の燃焼で燃焼圧の高低
変動が１回発生し、アイドル回転数を７５０ｒρｍとし
た場合には上記ばらつきによる振動周波数は６．２５　
Ｈｚと低い周波数となり、この周波数はエンジンマウン
トと共振しやすく（特にＦＲ）　、また、人間に感じや
すい振動となって、車体側へ伝達される。

上記のような燃焼パターンのエンジンに対し、その第１
気筒の点火時期を３〜４°程度進角させる一方、第３気
筒の点火時期を３〜４°程度遅角させるように点火時期
制御を行い、第１気筒の燃焼圧の上昇と第３気筒の燃焼
圧の低下によって、第３図Ｂのような気筒間の燃焼圧（
Ｐｉ値）のばらつきが生じるように変更制御する。変更
後においては第１−３−４−２気筒の点火順序に対し、
第１，４気筒の燃焼圧が高く、第３，２気筒の燃焼圧が
低くなる燃焼パターンとなり、金気筒の燃焼で燃焼圧の
高低変動が２回発生し、アイドル回転数を７５０ｒＤＩ
Ｉｌとした場合には上記ばらつきによる振動周波数は１
２．５Ｈｚと周波数が上昇し、この周波数はエンジンマ
ウントと共振しにくくなり、また、人間にも感じにくい
振動となり、車体への伝達が防止される。

前記コントロールユニット１８の作動を、第４図および
第５図のフローチャートに基づいて説明する。スタート
後、ステップＳ１でクランキング中か否かを判定し、ク
ランキング中のＹＥＳ時にはステップＳ２でクランキン
グ時の固定点火時期を読み込む。

一方、上記ステップＳ１の判定がＮｏでクランキング以
外の場合には、ステップＳ３でアイドル状態か否かを判
定する。この判定がＹＥＳでアイドル状態の場合には、
ステップＳ４で水温センサ２１から水温信号を読み込む
とともに、ステップＳ５で予め各気筒毎に設定された点
火時期補正係数を読み込み、ステップＳ６でアイドル時
の各気筒に対する点火時期を決定する。上記ステップＳ
５で読み込む点火時期補正係数は、例えば、前記第３図
Ａのような燃焼パターンのエンジンに対しては、この燃
焼パターンを予め実験によって求め、その燃焼パターン
を第３図Ｂのようにエンジンマウントとの共振周波数か
らずらせるように各気筒の点火時期を変更するための補
正係数を予め設定しておくものである。

また、前記ステップＳ３の判定がＮｏでアイドル以外の
通常の運転状態においては、ステップＳ７で吸入空気量
を読み込むとともに、ステップＳ８でエンジン回転数を
読み込み、この吸入空気量とエンジン回転数とに基づく
点＊ＦＲ期マツプから点火時期を演算しく８９＞、ステ
ップＳ１０でこのマツプ値をエンジン冷却水温度によっ
て補正して最終点火時期を決定する。

上記のようにして各運転状態に対応して決定した各気筒
に対する点火時期データを、ステップＳ１１で所定のレ
ジスタに書き込み、この点火時期データに基づいて第５
図のルーチンで点火出力を行うものである。

第５図の点火実行ルーチンは、スタート後、ステップＳ
１２でクランク角センサ２３の検出信号に基づいて所定
の点火割り込み信号の入力を待ち、点火割り込み信号が
あって上記ステップ８１２の判定がＹＥＳとなると、ス
テップＳ１３で気筒判別を行って次に点火する気筒を求
め、ステップＳ１４で該当する気筒の点火時期データを
読み込んだ後、この点火時期となるとステップ８１５で
点火信号を出力して所定時期に点火を実行するものであ
る。

上記のような実施例では、ある設計エンジンにおいては
略同等の燃焼パターンとなることから、その燃焼パター
ンを予め求めて、その気筒間の燃焼状態のばらつきに伴
う振動周波数がエンジンマウントの共振周波数から高周
波数側にずれるように設定し、これに基づいて各気筒の
点火時期を制御し、所定の燃焼パターンに変更して振動
周波数を所定値とするものである。

なお、上記実施例においては多気筒エンジンの燃焼パタ
ーンを予め求めて、これに対応して気筒別に燃焼状態の
補正値を設定するようにしているが、運転中において燃
焼状態を検出してその値に基づいて気筒別の制御信号を
設定するようにしてもよい。

（発明の効果） 上記のような本発明によれば、気筒間の燃焼状態のばら
つきによる振動周波数をエンジンマウント共振周波数と
ずれるように各気筒の燃焼状態の制御量を設定するよう
にしたことにより、簡単でかつ確実にアイドル時のエン
ジン振動が車体側に伝達されるのを防止して乗員の不快
振動を低減することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図、 第２図は具体例の全体構成図、 第３図Ａ、Ｂは多気筒エンジンの燃焼パターン例におけ
る気筒別の制御信号設定例を示す説明図、第４図および
第５図はコントロールユニットの処理を説明するための
フローチャート図である。 １・・・・・・多気筒エンジン、２・・・・・・燃焼状
態制御手段、４・・・・・・アイドル検出手段、５・・
・・・・気筒別制御信号設定手段、１８・・・・・・コ
ントロールユニット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの各気筒の燃焼状態を制御する燃焼状態
   制御手段を備えた多気筒エンジンにおいて、アイドル状
   態を検出するアイドル検出手段と、エンジンの気筒間の
   燃焼状態のばらつきに対応して、気筒間の燃焼状態のば
   らつきによる振動周波数がエンジンマウント共振周波数
   とずれるように各気筒に対する燃焼状態の制御量を設定
   する気筒別制御信号設定手段とを備え、前記燃焼状態制
   御手段はアイドル検出手段および気筒別制御信号設定手
   段の信号を受けて、アイドル運転時に気筒間の燃焼状態
   のばらつきが所定の振動周波数となるように各気筒の燃
   焼状態を制御することを特徴とする多気筒エンジンの燃
   焼制御装置。