JPS63268956A - 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、エンジンの回転速度を所定回数サンプリング
して、その統計的処理によってエンジンの不整回転状態
に対応するラフネス値を求め、このラフネス値に基づい
て空燃比制御等の制御値を制御するようにしたエンジン
の制御装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、エンジンの不整運転状態を抑制するために、
例えば、エンジンの振動、回転速度等からラフネス値を
求め、このラフネス値が目標値となるように空燃比、点
火時期笠のエンジンの制御値をフィードバック制御する
ようにしたいわゆるラフネス制御の技術が知られている
（例えば、特開昭５９−４６３５２号公報参照）。

上記のようなラフネス制御は、一般的には、所定回数の
サンプリング値を統計処理によって分散値ｂｌ、、＜Ｇ
よ標準偏差等のラフネス値を求めて、現状の運転性に相
当するラフネス値と目標の運転性に相当する目標値との
差に応じて運転性をある一定レベルに保つように制御す
るものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかして、上記のようなラフネス制御においては、サン
プリング中に失火が１回でも弁士ずると、分散値もしく
は標準偏差によって求めるラフネス値はこれの影響を大
きく受けて変化し、このラフネスの変化に対応してエン
ジンの制御値の調整を行うと過制御が発生し、安定した
制卸状態に戻るのに時間がかかる問題を有する。

りなわも、失火発生時にはその時のサンプリング値は平
均値から大きくずれた値となり、全体的に見るとそのサ
ンプリングだけずれて発生していて平均値はそれほど変
化しないのに、サンプリング値のばらつき程度を示すラ
フネス値は大きく変化することになり、例えば１回だけ
失火が発生しその他は安定した回転状態となっている場
合に、空燃比等を上記ラフネス値と目標値との＠差に基
づいて制御すると、実際の運転状態の低下以上に制御値
を変動させることになるものである。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、ラフネス制御におけ
る失火弁士時の実際の運転状態の変動以上の過制御を防
止して制御安定性を確保するようにしたエンジンの制ａ
ｐ装置を提供することを目的と覆るものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の制御装置は、エンジン回転速度の所定回数のサ
ンプリングによりラフネス値を求め、このラフネス値に
応じて次のエンジン回転速度のサンプリングの間、エン
ジンの制御値を制御するについて、失火の発生を検出す
る失火検出手段と、該失火検出手段の出力を受け、サン
プリング中に失火を検出した時に、次のサンプリング期
間にｄ３ける制ｔ！ｔｌｆｆｉを上記失火による影響を
低減した状態で設定する制御量設定手段とを備えたこと
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機能ブロック図
であり、エンジン１はその空燃比、点火時期等のＩｈ１
Ｊｌｉｌｌ値を制御する運転状態制御手段２を備えてい
る。

一方、エンジン１にはその回転速度を検出する回転速度
検出手段３を設け、該回転速度検出手段３は所定回数の
回転速度を検出する。この回転速度検出手段３の検出信
号はラフネス値演舞手段５に出力され、サンプリング数
に応じた検出値を統計的に処理して分散値等を求めて現
在の運転状態すなわち不整回転状態を示すラフネス値を
演粋する。このラフネス値演篩手段５で求めたラフネス
値は、目標値設定手段６によって設定される目標値とと
もに比較手段７に出力されて両値の比較を行う。そして
、比較手段７からラフネス値と目標Ｉｆｉの偏差に応じ
た信号が制６０吊設定手段８に出力され、この制御量設
定手段８では、上記ｆｉ差に対応して設定した制御信号
を前記運転状態制御手段２に出力して、ラフネス値が目
標値に合致するようにエンジンの制御値を制御して所定
の運転状態とするものである。

また、前記回転速度検出手段３の信号から失火状態の発
生を検出する失火検出手段９を設け、この失火検出手段
の出力を前記制御量設定手段８に出力する。この制御量
設定手段８では、サンプリング中に失火を検出した時に
、次のサンプリング期間における制御ｎｎを上記失火に
よる影響を低減した状態で設定するものである。この失
火時制御としては、例えば、失火時の検出値はラフネス
制御の検出値としては使用しないこと、失火発生時には
前回のラフネス値を使用すること、失火発生時には求め
たラフネス値を小さな値に修正することなどによるラフ
ネス値の修正もしくはフィードバック制御値の修正によ
って行うものである。

（作用） 上記ような制御装置では、エンジン回転のばらつきに応
じたラフネス制御を行うについて、サンプリング中に失
火を検出した時には、そのサンプリングに基づいて求め
たラフネス値に対応する制御値よりも小さな制御値とな
るように、次のサンプリング期間における制１１１１ｆ
ｆｉを上記失火による影響を低減した状態で設定し、失
火発生時の実際の運転状態の変動以上の過制御を防止し
て制御安定性を確保するようにしている。

（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。

多気筒エンジン１（４気筒エンジン）には、吸気通路１
１に燃料を噴射供給するインジェクタ１２が配設され、
シリンダヘッド１３には点火プラグ１４が装着されてい
る。上記点火プラグ１４にはディストリビュータ１５を
介してイグナイタコイル１６からの放電電圧が印加され
て点火が行われる。上記インジェクタ１２およびイグナ
イタコイル１６には、コントロールユニット１７からの
燃料噴射パルスおよび点火信号が出力されて、空燃比お
よび点火時期の制御値が１ｌＩＩＪｔｌｌされる。

前記コントロールユニット１７には、ラフネス検出ユニ
ット１８からラフネス値として爆発前後の回転変動分散
値が入力されるとともに、吸入空気量を検出するエアフ
ローメータ１９からの吸気量信号、吸気温度を検出する
吸気温センサ２０からの吸気温信号、スロットル開度を
検出するスロットルセンサ２１からのスロットル信号、
冷却水温度を検出する水温センサ２２からの水温信号、
ディストリビュータ１５に内蔵されたクランク角センサ
（図示せず）からのクランク角信号と気筒識別信号がそ
れぞれ入力される。そして、このコントロールユニット
１７は上記各センサの信号に基づいて運転状態を判定し
、燃料噴射量（空燃比）および点火時期を制御するもの
である。

また、前記ラフネス検出ユニット１８には、エンジン１
のクランク軸２４（クランクプーリ）にアモルファス繊
維等により所定角度差（例えば２０°）をもって配設さ
れた２つの第１および第２回転センサ２５，２６から、
クランク軸２４の回転に伴って所定角度位置に配設され
たチップ２７の通過に伴ってそれぞれ出力される回転信
号が入力される。このラフネス検出ユニット１８は、第
１および第２回転センサ２５，２６間をチップ２７が通
過する時間を検出して、爆発前後の回転速度差を所定回
数検出し、所定回数サンプリングしたらサンプリング値
から分散値を算出し、その信号を前記コントロールユニ
ット１７にラフネス信号として出力するものである。そ
して、ｌ１発前債の回転速度差から失火を検出し、失火
時にはその検出値をサンプリングから除外して、影響を
排除するものである。

前記クランク軸２４の回転に対する第１および第２回転
センサ２５．２６からの出力パルスのタイムチャートを
第４図に示す。第１回転センサ２５の出力パルスＡ重は
Ｏ゛と２０”に、第２回転センサ２６の出力パルスＡ２
は２０°と８０°に出力され、所定気筒の爆発前のＯ〜
２０°の回転に要する時間Ｔ！　（回転周期）と、爆発
後の６０〜８０’の回転に要する時間Ｔｚ＜回転周期）
を算出するものである。

前記ラフネス検出ユニット１８の処理を第３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Ｓ
１で第１回転センサ２５の出力パルスＡ１および第２回
転センサ２６の出力パルスＡ２を入力し、ステップＳ２
で爆発前の回転周期ＴＩの等出時か否かを判定し、この
判定がＹＥＳのときには、ステップＳ３で第１回転セン
サ２５の出力パルスＡ！の立上がり時間を算出するとと
もに、ステップＳ４で第２回転センサ２６の出力パルス
Ａ２の立上がり時間を拝出し、置時間に基づいてステッ
プＳ５でｆｓ発＋）ｆｊの回転周期ＴＩを算出する。

また、前記ステップＳ２の判定がＮｏで爆発後の回転周
期Ｔ２の算出時には、同様に、ステップＳ６で第１回転
センサ２５の出力パルスＡ＋の立上がり時間を算出する
とともに、ステップＳ７で第２回転センサ２６の出力パ
ルスＡ２の立上がり時間を算出し、置時間に基づいてス
テップＳ８で爆発後の回転周期■２を算出する。

そして、ステップＳ９で爆発前後の回転周期差Ｔ＝Ｔｔ
−Ｔｚをｎ出し、爆発に伴う前後の回転速度差を求め、
ステップ５１０で上記周期差Ｔが負か否かを判定する。

この周期差Ｔはほぼ燃焼圧に対応して変化するものであ
り、失火時には周期差Ｔは負となり、燃焼圧が高いと正
となる。

上記ステップ３１０の判定がＮｏで失火が発生していな
い場合には、ステップＳ１’ｌでサンプリングの回数Ｎ
が３００回になったか否かを判定し、Ｎｏの場合にはス
テップＳ１２で検出回数のカウンタ値Ｎをインクリメン
トする。上記検出回数Ｎが３００回に達してステップＳ
１１の判定がＹＥＳとなると、ステップ８１３で上記周
期ｆｉＴの値から分散値Ｓ２を求める。この分散値＄２
は公知のように周期差Ｔの平均値を求め、各周期差Ｔと
平均値との差を２乗した値を平均化した値である。

上記のようにして求めた分散値Ｓ２はステップＳ１４で
電圧に変換してコントロールユニット１７に出力する。

なお、上記分散値Ｓ２に基づく空燃比制御等については
、公知の処理に基づいて行う。

一方、前記ステップＳ１０の判定がＹＥＳで、失火発生
時にはその回の周期差Ｔの検出値は分散値Ｓ２の算出に
は使用しないものである。

上記のような実施例では、失火発生時にはそのサンプリ
ング値は除外して分散値Ｓ２への影響をなくして、分散
［８２が大きな値となるのを回避している。

第５図は他の実施例であり、前記′？Ａ３図のフローチ
ャートにおいて鎖線で示すステップ８１０〜８１４のル
ーチンに相当する失火時の修正ルーチンの部分を示ず。

ステップ８１５は周期差Ｔが負か否かにより失火の有無
を判定するものである。このステップＳ１５の判定がＹ
ＥＳで失火発生時には、ステップ８１６でフラグＦが１
にセットされているか否かを判定し、このフラグＦがま
だセットされていないＮ０時にはステップ８１７で１に
セットする。

続いてステップ８１８でサンプリングの回数Ｎが３００
回になったか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ８
１９で検出回数のカウンタ値Ｎをインクリメントする。

上記検出回数Ｎが３００回に達してステップ８１８の判
定がＹＥＳとなると、ステップ８２０で前記フラグＦが
１にセットされている失火発生時か否かを判定し、この
判定がＮＯで失火が発生していない場合には、ステップ
Ｓ２１で上記周期差Ｔの値から分散値Ｓ２を求める。

一方、上記ステップ８２０の判定がＹＥＳで失火発生時
には、ステップ８２２で現在の制御における分散値Ｓ２
すなわち前回等量した分散値Ｓ２を読み込む。そして、
上記のようにして求めた分散値Ｓ２はステップ８２３で
電圧に変換してコントロールユニット１７に出力する。

上記のような実施例では、失火発生時にはそのサンプリ
ング値による分散値Ｓ２の算出を行わずに現在の分散値
Ｓ２を継続使用し、失火によって分散値Ｓ２が大きな値
となるのを回避している。

第６図はさらに他の実施例であり、第５図と同様に失火
時の修正ルーチンの部分を示す。

ステップＳ２５は周期ｆｆＴが負か否かにより失火の有
無を判定するものであり、この判定がＹＥＳで失火発生
時には、ステップＳ２６でフラグＦが１にセットされて
いるか否かを判定し、Ｎｏ時にはステップ８２７でフラ
グＦを１にセットする。

続いてステップ８２８でサンプリングの回数Ｎが３００
回になったか否かを判定し、Ｎｏの場合にはステップ８
２９で検出回数のカウンタ値Ｎをインクリメントツる。

上記検出回数Ｎが３００回に）′！、シてステップＳ２
８の判定がＹＥＳとなると、ステップ８３０で周期差Ｔ
の値から分散値Ｓ２を求める。

そして、ステップ８３２で前記フラグＦが１にセットさ
れている失火発生時か否かを判定し、この判定がＹＥＳ
で失火発生時には、ステップＳ３２で上記分散値Ｓ２に
補正係数Ｋｏを掛けて小さな値に補正する。また、上記
ステップ８３１の判定がＮｏで失火が弁士じていない場
合には、そのままの分散値Ｓ２により、ステップ３３３
で電圧に変換してコントロールユニット１７に出力する
。

上記のような実施例では、失火発生時にはそのサンプリ
ング値による分散値Ｓ２を小さな値に補正して失火によ
る影響を低減している。

なお、具体的なフローチャートは図示しないが、ラフネ
スフィードバック補正係数の演算時に、失火の発生に応
じてその設定を修正し、失火による影響を低減するよう
にしてもよい。すなわち、例えば、失火に伴って大きく
なった分散値Ｓ２に基づいて比例弁Ｐ値を設定した後、
次の分散値Ｓ２と目標値との差が安定範囲にある場合に
は、上記Ｐ値によってフィードバック係数を低下させて
元のレベルに戻すように、このＰ値をホールドしてオー
バーシュートを防止するものである。また、エンジン停
止を防止する点から、フィードバック制御において、空
燃比をリッチ化する場合には移行速度を速くし、リーン
化する場合には遅くして、リーン側へのオーバーシュー
トによるエンジン停止等の発生を防止するようにしても
よい。

（発明の効果） 上記のような本発明によれば、エンジン失火の発生を検
出すると、次のサンプリング期間における制御量を上記
失火による影響を低減した状態で設定するようにしたこ
とにより、失火発生時の実際の運転状態の変動以上の過
制御を防止して安定したラフネス制御を確保することが
できる。

【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機能ブロック図
、 第２図は具体例のエンジンの全体構成図、第３図はラフ
ネス検出ユニットの処理を説明するだめのフローチャー
１図、 第４図は回転センサの出力パルスのタイムチャート図、 第５図は他の実施例による要部フローチャート　−図、 第６図はさらに他の実施例による要部フローチャート図
である。 １・・・・・・エンジン、２・・・・・・運転状態制御
手段、３・・・・・・回転速度検出手段、５・・・・・
・ラフネス値演算手段、６・・・・・・目標値設定手段
、７・・・・・・比較手段、８・・・・・・制御ｌｌ段
設定手段９・・・・・・失火検出手段、１７・・・・・
・コントロールユニット、１８・・・・・・ラフネス検
出ユニット。 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン回転速度の所定回数のサンプリングによ
   りラフネス値を求め、このラフネス値に応じて次のエン
   ジン回転速度のサンプリングの間、エンジンの制御値を
   制御するようにしたエンジンの制御装置であって、失火
   の発生を検出する失火検出手段と、該失火検出手段の出
   力を受け、サンプリング中に失火を検出した時に、次の
   サンプリング期間における制御量を上記失火による影響
   を低減した状態で設定する制御量設定手段とを備えたこ
   とを特徴とするエンジンの制御装置。