JP2586565B2 - 内燃機関の出力変動検出装置 - Google Patents
内燃機関の出力変動検出装置Info
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- JP2586565B2 JP2586565B2 JP63092674A JP9267488A JP2586565B2 JP 2586565 B2 JP2586565 B2 JP 2586565B2 JP 63092674 A JP63092674 A JP 63092674A JP 9267488 A JP9267488 A JP 9267488A JP 2586565 B2 JP2586565 B2 JP 2586565B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関の各気筒間における出力トルク差
を検出する装置に関する。
を検出する装置に関する。
エンジンの運転制御のため、各気筒におけるトルク差
を検出することが従来行なわれている。特開昭59−5272
6号公報には、各気筒間のトルク差を検出する方法とし
て、各気筒の爆発行程における回転数変化を比較する構
成が開示されている。
を検出することが従来行なわれている。特開昭59−5272
6号公報には、各気筒間のトルク差を検出する方法とし
て、各気筒の爆発行程における回転数変化を比較する構
成が開示されている。
ところが従来の構成は、エンジン負荷が変化する過渡
状態において、この負荷の変化に基く回転数の変化を考
慮いていないため、この回転数変化に基づいて各気筒の
出力トルク差を調整すると、過渡状態が長く続いた後定
常状態に戻った場合、逆に気筒間の出力トルク差が大き
くなり、エンジンの運転状態が一時的に不安定となる、
という問題がある。
状態において、この負荷の変化に基く回転数の変化を考
慮いていないため、この回転数変化に基づいて各気筒の
出力トルク差を調整すると、過渡状態が長く続いた後定
常状態に戻った場合、逆に気筒間の出力トルク差が大き
くなり、エンジンの運転状態が一時的に不安定となる、
という問題がある。
本発明は、エンジンが過渡状態にあっても各気筒間の
出力トルク差を高精度に検出し、エンジンの運転制御の
精度を高めるとともにエンジンの運転状態を安定化させ
ることのできる出力変動検出装置を提供することを目的
とする。
出力トルク差を高精度に検出し、エンジンの運転制御の
精度を高めるとともにエンジンの運転状態を安定化させ
ることのできる出力変動検出装置を提供することを目的
とする。
なお特開昭60−1356号公報には、エンジン回転数の変
動差分に基いて、過渡状態における回転数変化に起因し
て生ずる出力変動誤差を補正する構成が開示されている
が、これは、本発明のように、全気筒の爆発行程の平均
所要時間の変化量を用いて出力変動誤差を修正する構成
を示唆するものではない。
動差分に基いて、過渡状態における回転数変化に起因し
て生ずる出力変動誤差を補正する構成が開示されている
が、これは、本発明のように、全気筒の爆発行程の平均
所要時間の変化量を用いて出力変動誤差を修正する構成
を示唆するものではない。
クランク軸が各気筒の爆発行程中の定められた回転角
度間を回転するのに要する爆発行程所要時間をもとめる
手段Ａと、爆発行程所要時間を爆発順序が連続した複数
気筒毎に平均した平均値を算出し、その平均値の変化量
を算出する手段Ｂと、平均値の変化量を基に、平均値が
減少すると判断した時には爆発順序が進むにつれて増加
する補正量で各気筒の爆発行程所要時間を補正する手段
Ｃと、補正後の各気筒の爆発行程所要時間に基づき出力
変動相当値を算出する手段Ｄと、出力変動相当値の各気
筒間の差が、予め定めた所定値よりも大きい時、各気筒
間の出力変動が大きいと判断して出力変動を検出する手
段Ｅとを備えることを特徴としている。
度間を回転するのに要する爆発行程所要時間をもとめる
手段Ａと、爆発行程所要時間を爆発順序が連続した複数
気筒毎に平均した平均値を算出し、その平均値の変化量
を算出する手段Ｂと、平均値の変化量を基に、平均値が
減少すると判断した時には爆発順序が進むにつれて増加
する補正量で各気筒の爆発行程所要時間を補正する手段
Ｃと、補正後の各気筒の爆発行程所要時間に基づき出力
変動相当値を算出する手段Ｄと、出力変動相当値の各気
筒間の差が、予め定めた所定値よりも大きい時、各気筒
間の出力変動が大きいと判断して出力変動を検出する手
段Ｅとを備えることを特徴としている。
ここで、上述の出力変動相当値とは、各気筒の爆発行
程所要時間と、この所要時間の平均値との比、或いは偏
差等のように、爆発行程における各気筒の回転速度のば
らつきを表す値である。
程所要時間と、この所要時間の平均値との比、或いは偏
差等のように、爆発行程における各気筒の回転速度のば
らつきを表す値である。
全気筒の爆発行程の平均所要時間の変化量を基に、エ
ンジン負荷の変化の影響を除去した気筒間のばらつきに
よる出力トルクの差がもとめられる。
ンジン負荷の変化の影響を除去した気筒間のばらつきに
よる出力トルクの差がもとめられる。
以下図示実施例により本発明を説明する。
第２図は本発明の一実施例を適用した４気筒エンジン
を示す。エンジン本体11には、１番〜４番気筒に対応し
て４つの点火プラグ21,22,23,24が取付けられ、またイ
ンテークマニホルド12とエキゾーストマニホルド13が連
結される。インテークマニホルド12の各枝管には燃料噴
射弁31,32,33,34が設けられる。インテークマニホルド1
2の上流側に連結された吸気通路14内にはスロットル弁1
5が設けられ、このスロットル弁15の弁軸にはスロット
ルセンサ16が連結される。スロットルセンサ16はスロッ
トル弁15が実質的に全閉状態のときオン信号を出力す
る。ディストリビュータ17は図示しないカムシャフトに
より回転駆動され、各点火プラグ21,22,23,24に高電圧
を供給する。基準位置センサ18は、ディストリビュータ
17に取付けられ、720℃Ａ（クランク角）毎に基準位置
信号を出力する。またクランク角センサ19はディストリ
ビュータ17に取り付けられ、30℃Ａ（クランク角）毎に
信号を出力する。
を示す。エンジン本体11には、１番〜４番気筒に対応し
て４つの点火プラグ21,22,23,24が取付けられ、またイ
ンテークマニホルド12とエキゾーストマニホルド13が連
結される。インテークマニホルド12の各枝管には燃料噴
射弁31,32,33,34が設けられる。インテークマニホルド1
2の上流側に連結された吸気通路14内にはスロットル弁1
5が設けられ、このスロットル弁15の弁軸にはスロット
ルセンサ16が連結される。スロットルセンサ16はスロッ
トル弁15が実質的に全閉状態のときオン信号を出力す
る。ディストリビュータ17は図示しないカムシャフトに
より回転駆動され、各点火プラグ21,22,23,24に高電圧
を供給する。基準位置センサ18は、ディストリビュータ
17に取付けられ、720℃Ａ（クランク角）毎に基準位置
信号を出力する。またクランク角センサ19はディストリ
ビュータ17に取り付けられ、30℃Ａ（クランク角）毎に
信号を出力する。
制御回路41はマイクロコンピュータを備え、後述する
ように、各センサ16,18,19からの信号に基いて各気筒の
トルク差を検出し、各気筒に対する燃料噴射量を算出す
る。制御回路41は、中央演算処理装置（CPU）42と、メ
モリ43と、入力ポート44と、出力ポート45とを有し、こ
れらはバス46により連結される。各センサ16,18,19は入
力ポート44に、また燃料噴射弁31,32,33,34は出力ポー
ト45に接続される。
ように、各センサ16,18,19からの信号に基いて各気筒の
トルク差を検出し、各気筒に対する燃料噴射量を算出す
る。制御回路41は、中央演算処理装置（CPU）42と、メ
モリ43と、入力ポート44と、出力ポート45とを有し、こ
れらはバス46により連結される。各センサ16,18,19は入
力ポート44に、また燃料噴射弁31,32,33,34は出力ポー
ト45に接続される。
第３図は、制御回路41による各気筒間の出力トルク差
を検出するルーチンを示す。このルーチンは一定のクラ
ンク角毎に割込み処理されて実行される。
を検出するルーチンを示す。このルーチンは一定のクラ
ンク角毎に割込み処理されて実行される。
ステップ101では、現在所定の気筒が圧縮上死点（TD
C）にあるか否かが判別される。この判別は従来周知の
ように、基準位置センサ18とクランク角センサ19からの
出力信号に基いて行なわれる。すなわち基準位置信号
は、例えば１番気筒の圧縮TDCにおいて出力されるよう
になっており、基準位置信号の検出から180℃A,360℃A,
540℃Ａ後に、それぞれ３番,4番,2番気筒が圧縮TDCにあ
る。現在所定の気筒が圧縮TDCにない場合、ステップ101
の実行によりこのルーチンは直ちに終了するが、所定の
気筒が圧縮TDCにあればステップ102が実行される。
C）にあるか否かが判別される。この判別は従来周知の
ように、基準位置センサ18とクランク角センサ19からの
出力信号に基いて行なわれる。すなわち基準位置信号
は、例えば１番気筒の圧縮TDCにおいて出力されるよう
になっており、基準位置信号の検出から180℃A,360℃A,
540℃Ａ後に、それぞれ３番,4番,2番気筒が圧縮TDCにあ
る。現在所定の気筒が圧縮TDCにない場合、ステップ101
の実行によりこのルーチンは直ちに終了するが、所定の
気筒が圧縮TDCにあればステップ102が実行される。
ステップ102では、その気筒の圧縮TDC後の180℃Ａ、
すなわち爆発行程における所要時間T180iがクランク角
センサ19の出力信号とタイマに基いて算出される。この
所要時間T180iはその気筒の出力トルクの逆数に比例す
る。ステップ103では気筒カウンタｉが１だけインクリ
メントされ、ステップ104では、全気筒についてステッ
プ102による所要時間T180iの演算が終了したか否かが判
別される。全気筒についてステップ102の実行が終了し
ていればステップ105へ進むが、まだ終了していなけれ
ば直ちにこのルーチンを終了する。本実施例では、エン
ジンは４気筒を有しているので、ステップ104では気筒
カウンタｉが４を越えたか否かを判別してもよい。な
お、気筒カウンタｉの1,2,3,4は、点火順序を示し、そ
れぞれ１番,3番,4番,2番気筒に対応する。
すなわち爆発行程における所要時間T180iがクランク角
センサ19の出力信号とタイマに基いて算出される。この
所要時間T180iはその気筒の出力トルクの逆数に比例す
る。ステップ103では気筒カウンタｉが１だけインクリ
メントされ、ステップ104では、全気筒についてステッ
プ102による所要時間T180iの演算が終了したか否かが判
別される。全気筒についてステップ102の実行が終了し
ていればステップ105へ進むが、まだ終了していなけれ
ば直ちにこのルーチンを終了する。本実施例では、エン
ジンは４気筒を有しているので、ステップ104では気筒
カウンタｉが４を越えたか否かを判別してもよい。な
お、気筒カウンタｉの1,2,3,4は、点火順序を示し、そ
れぞれ１番,3番,4番,2番気筒に対応する。
ステップ105では、全気筒の爆発行程の180℃Ａにおけ
る平均所要時間T180AVが算出される。次に、ステップ10
9においてその気筒の180℃Ａ期間の所要時間T180iと全
気筒の180℃Ａの期間の平均所要時間T180AVとの比Kiを
求めるのに先立ち、ステップ106〜108において、現在の
エンジンの負荷の変化を検出し、各気筒の180℃Ａ期間
の所要時間T180iをこの負荷の変化分により修正して、
負荷の変化を考慮した所要時間T180iが求められる。
る平均所要時間T180AVが算出される。次に、ステップ10
9においてその気筒の180℃Ａ期間の所要時間T180iと全
気筒の180℃Ａの期間の平均所要時間T180AVとの比Kiを
求めるのに先立ち、ステップ106〜108において、現在の
エンジンの負荷の変化を検出し、各気筒の180℃Ａ期間
の所要時間T180iをこの負荷の変化分により修正して、
負荷の変化を考慮した所要時間T180iが求められる。
ステップ106〜108を説明する前に第４図を参照して、
過渡時における上記Ki＝（T180i/T180AV）を求める方法
について述べる。
過渡時における上記Ki＝（T180i/T180AV）を求める方法
について述べる。
この図において、１番,3番,4番および２番気筒の爆発
行程の180℃Ａにおける各所要時間T180iは、第１サイク
ルにおいて実線S1,第２サイクルにおいて実線S2,第３サ
イクルにおいて実線S3のようにそれぞれ変化する。全気
筒の爆発行程の180℃Ａにおける平均所要時間T180AV
は、第１サイクルについては実線Vi,第２サイクルにつ
いては実線V2,第３サイクルについては実線V3により示
されるように変化する。すなわち、この例において第２
サイクルまでは定常状態が続いているが、第３サイクル
から爆発行程の所要時間が短くなり、負荷すなわちトル
クが増大している。
行程の180℃Ａにおける各所要時間T180iは、第１サイク
ルにおいて実線S1,第２サイクルにおいて実線S2,第３サ
イクルにおいて実線S3のようにそれぞれ変化する。全気
筒の爆発行程の180℃Ａにおける平均所要時間T180AV
は、第１サイクルについては実線Vi,第２サイクルにつ
いては実線V2,第３サイクルについては実線V3により示
されるように変化する。すなわち、この例において第２
サイクルまでは定常状態が続いているが、第３サイクル
から爆発行程の所要時間が短くなり、負荷すなわちトル
クが増大している。
定常時、比Kiは各気筒の180℃Ａ所要時間T180iを全気
筒の180℃Ａ平均所要時間T180AVで割ることにより求め
られ、各気筒の比Kiの大小関係は、実線L1により示され
るように、各気筒の180℃Ａ所要時間T180iの大小関係と
同様なものとなる。これに対し、過渡時においても定常
時と同様に、単に各気筒の180℃Ａ所要時間T180iを全気
筒の180℃Ａ平均所要時間で割ると、各気筒の比Kiは実
線L3により示されるように、時間とともに減少している
各気筒の180℃Ａ所要時間T180i（実線S3）と同じ傾向を
示し、負荷の変化の影響を受けている。そこで本実施例
では、過渡時、負荷は各サイクルにおいて直線的に変化
すると仮定し、次式で示されるように、各サイクルにお
ける平均所要時間T180AVを比例配分したものを各気筒の
所要時間T180iに対して修正する。
筒の180℃Ａ平均所要時間T180AVで割ることにより求め
られ、各気筒の比Kiの大小関係は、実線L1により示され
るように、各気筒の180℃Ａ所要時間T180iの大小関係と
同様なものとなる。これに対し、過渡時においても定常
時と同様に、単に各気筒の180℃Ａ所要時間T180iを全気
筒の180℃Ａ平均所要時間で割ると、各気筒の比Kiは実
線L3により示されるように、時間とともに減少している
各気筒の180℃Ａ所要時間T180i（実線S3）と同じ傾向を
示し、負荷の変化の影響を受けている。そこで本実施例
では、過渡時、負荷は各サイクルにおいて直線的に変化
すると仮定し、次式で示されるように、各サイクルにお
ける平均所要時間T180AVを比例配分したものを各気筒の
所要時間T180iに対して修正する。
すなわち、１番気筒は、実際に計測された所要時間T1
80iに対して、前のサイクルにおける平均所要時間T180A
Vj-1と現在のサイクルにおける平均所要時間T180AVjと
の差の3/8だけ減じればよく、 T1801←T1801−3/8×（T180AVj-1−T180AVj） ……（１） により、負荷変化の影響に対する修正が施される、同様
に３番,4番,2番気筒の所要時間T180iは、それぞれ T1803←T1803−1/8×（T180AVj-1−T180AVj） ……（２） T1804←T1804−1/8×（T180AVj-1−T180AVj） ……（３） T1802←T1802−3/8×（T180AVj-1−T180AVj） ……（４） により、負荷変化の影響に対する修正が施される。この
結果、各気筒の比Kiは破線B3により示されるように定常
時における比Kiによく似た傾向を示すものとなり、負荷
変化の影響が除去されている。
80iに対して、前のサイクルにおける平均所要時間T180A
Vj-1と現在のサイクルにおける平均所要時間T180AVjと
の差の3/8だけ減じればよく、 T1801←T1801−3/8×（T180AVj-1−T180AVj） ……（１） により、負荷変化の影響に対する修正が施される、同様
に３番,4番,2番気筒の所要時間T180iは、それぞれ T1803←T1803−1/8×（T180AVj-1−T180AVj） ……（２） T1804←T1804−1/8×（T180AVj-1−T180AVj） ……（３） T1802←T1802−3/8×（T180AVj-1−T180AVj） ……（４） により、負荷変化の影響に対する修正が施される。この
結果、各気筒の比Kiは破線B3により示されるように定常
時における比Kiによく似た傾向を示すものとなり、負荷
変化の影響が除去されている。
ステップ106〜108では、各気筒の所要時間T180iに対
してこのような修正が行なわれる。まずステップ106で
は前のサイクルにおける全気筒の平均所要時間（T180AV
O）とステップ105で求められた現在のサイクルにおける
全気筒の平均所要時間T180AVとの差DLT180が求められ
る。ステップ107では、この差DLT180を用いて、上記
（１）〜（４）式と同様に各気筒の所要時間T180iに対
する負荷変化の影響を修正が行なわれる。ステップ108
では、現在の平均所要時間T180AVが次のサイクルにおけ
るステップ106の実行のために平均所要時間T180AVOに置
換えられる。次いでステップ109では、各気筒につい
て、その気筒の180℃Ａ期間の所要時間と全気筒の180℃
Ａ期間の所要時間との比Kiが求められる。すなわちこの
比Kiは、その気筒のトルクと全気筒のトルクの平均値と
の差異を示す。
してこのような修正が行なわれる。まずステップ106で
は前のサイクルにおける全気筒の平均所要時間（T180AV
O）とステップ105で求められた現在のサイクルにおける
全気筒の平均所要時間T180AVとの差DLT180が求められ
る。ステップ107では、この差DLT180を用いて、上記
（１）〜（４）式と同様に各気筒の所要時間T180iに対
する負荷変化の影響を修正が行なわれる。ステップ108
では、現在の平均所要時間T180AVが次のサイクルにおけ
るステップ106の実行のために平均所要時間T180AVOに置
換えられる。次いでステップ109では、各気筒につい
て、その気筒の180℃Ａ期間の所要時間と全気筒の180℃
Ａ期間の所要時間との比Kiが求められる。すなわちこの
比Kiは、その気筒のトルクと全気筒のトルクの平均値と
の差異を示す。
ステップ110では、現在燃料供給が遮断（燃料カッ
ト）されているか否か判別される。スロットルセンサ16
によりスロットル弁15が実質的に全閉状態にあることが
検出され、かつエンジン回転数が所定値を上回っている
時、現在燃料カット中であると判断され、これにより、
ステップ121以下が実行されるが、それ以外の時は燃料
カット中ではないと判断され、次にステップ111以下が
実行される。
ト）されているか否か判別される。スロットルセンサ16
によりスロットル弁15が実質的に全閉状態にあることが
検出され、かつエンジン回転数が所定値を上回っている
時、現在燃料カット中であると判断され、これにより、
ステップ121以下が実行されるが、それ以外の時は燃料
カット中ではないと判断され、次にステップ111以下が
実行される。
ステップ121では、各気筒について比Kiが積算されて
積算値SKFCiが求められ、またサイクルカウンタJfが１
だけインクリメントされる。すなわち積算値SKFCiは、
燃料カット中における、各気筒の爆発行程所要時間と全
気筒の爆発行程所要時間の平均との比Kiを積算したもの
である。燃料カット中における各気筒の積算値SKFCiの
大小関係は、各気筒が燃焼状態にないので、クランク角
センサの角度検出の誤差を意味する。
積算値SKFCiが求められ、またサイクルカウンタJfが１
だけインクリメントされる。すなわち積算値SKFCiは、
燃料カット中における、各気筒の爆発行程所要時間と全
気筒の爆発行程所要時間の平均との比Kiを積算したもの
である。燃料カット中における各気筒の積算値SKFCiの
大小関係は、各気筒が燃焼状態にないので、クランク角
センサの角度検出の誤差を意味する。
ステップ122ではサイクルカウンタJfが50に達したか
否か、すなわちステップ121において比Kiが50サイクル
分積算されたか否かが判別される。50サイクル分の積算
が終わっていない場合、ステップ117へ進んで気筒カウ
ンタｉが１にセットされ、ここのルーチンは終了し、そ
の後再び全ての気筒について比Ki（ステップ109）が求
められる。ステップ122においてサイクルカウンタJfが5
0になっている場合、ステップ123において、積算値SKFC
iが積算値SKFiに置換られ、積算値SKFCiとサイクルカウ
ンタJfが０にクリアされる。
否か、すなわちステップ121において比Kiが50サイクル
分積算されたか否かが判別される。50サイクル分の積算
が終わっていない場合、ステップ117へ進んで気筒カウ
ンタｉが１にセットされ、ここのルーチンは終了し、そ
の後再び全ての気筒について比Ki（ステップ109）が求
められる。ステップ122においてサイクルカウンタJfが5
0になっている場合、ステップ123において、積算値SKFC
iが積算値SKFiに置換られ、積算値SKFCiとサイクルカウ
ンタJfが０にクリアされる。
ステップ111では、燃料供給中における各気筒の比Ki
が積算されて積算値SKiが求められ、またサイクルカウ
ンタＪが１だけインクリメントされる。各気筒の積算値
SKiの大小関係は、各気筒の出力トルクの差に対応す
る。カウンタＪが50に達する前、ステップ112からステ
ップ117へ進み、気筒カウンタｉが１にセットされてこ
のルーチンは終了するが、カンウンタＪが50に達してい
ればステップ113が実行される。すなわち、爆発行程が
連続する２つの気筒について、燃料供給中の積算値SKi,
SKi-1の差分と、燃料カット中の積算値SKFi,SKFi-1の差
分とを求め、さらにこれらの差分（SKi−SKi-1）と差分
（SKFi−SKFi-1）との変化量DSKiを演算する。この変化
量DSKiは、その気筒におけるトルクの落込み量を表わ
す。
が積算されて積算値SKiが求められ、またサイクルカウ
ンタＪが１だけインクリメントされる。各気筒の積算値
SKiの大小関係は、各気筒の出力トルクの差に対応す
る。カウンタＪが50に達する前、ステップ112からステ
ップ117へ進み、気筒カウンタｉが１にセットされてこ
のルーチンは終了するが、カンウンタＪが50に達してい
ればステップ113が実行される。すなわち、爆発行程が
連続する２つの気筒について、燃料供給中の積算値SKi,
SKi-1の差分と、燃料カット中の積算値SKFi,SKFi-1の差
分とを求め、さらにこれらの差分（SKi−SKi-1）と差分
（SKFi−SKFi-1）との変化量DSKiを演算する。この変化
量DSKiは、その気筒におけるトルクの落込み量を表わ
す。
この変化量DSKiは、ステップ114において判定値以上
か否か判別される。変化量DSKiが判定値以上であれば、
ステップ115において燃料噴射補正係数KTAUiがβだけ増
加され、変化量DSKiが判定値よりも小さければステップ
115は実行されず現在の燃料噴射補正係数KTAUiが維持さ
れる。ステップ114,115は全ての気筒について実行さ
れ、これにより、出力トルクが他の気筒に比べて小さい
気筒に対し、燃料噴射量が増加修正される。なお燃料噴
射量はTAUiは TAUi＝FAF×KTAUi×αｉ×TP により求められ、ここではFAFはフィードバック係数、
αｉは補正係数、TPは基本噴射量である。
か否か判別される。変化量DSKiが判定値以上であれば、
ステップ115において燃料噴射補正係数KTAUiがβだけ増
加され、変化量DSKiが判定値よりも小さければステップ
115は実行されず現在の燃料噴射補正係数KTAUiが維持さ
れる。ステップ114,115は全ての気筒について実行さ
れ、これにより、出力トルクが他の気筒に比べて小さい
気筒に対し、燃料噴射量が増加修正される。なお燃料噴
射量はTAUiは TAUi＝FAF×KTAUi×αｉ×TP により求められ、ここではFAFはフィードバック係数、
αｉは補正係数、TPは基本噴射量である。
ステップ116では積算値SKiとサイクルカウンタＪが０
にクリアされ、またステップ117では気筒カウンタｉが
１にセットされる。
にクリアされ、またステップ117では気筒カウンタｉが
１にセットされる。
しかして本実施例では、まず、負荷が変化する過渡時
にはこの負荷変化の影響を除去した各気筒の180℃Ａ所
要時間T180iが求められる。次いでそして１サイクル（7
20℃Ａ）毎に各気筒の爆発行程の180℃Ａ期間と全気筒
の平均180℃Ａ期間との比Kiが求められ、燃料供給中あ
るいは燃料カット中における50サイクル分の積算値SKi,
SKFiが求められる。この積算値は50サイクル毎に更新さ
れる。次いで爆発行程が連続する２つの気筒について積
算値SKi,SKi-1の差分（SKi−SKi-1）と積算値SKFi,SKF
i-1の差分（SKFi−SKFi-1）とが演算され、これらの差
分の変化量DSKiが判定値以上であれば、気筒カウンタｉ
に対応する気筒の出力トルクが小さすぎるとして燃料噴
射量が増量される。
にはこの負荷変化の影響を除去した各気筒の180℃Ａ所
要時間T180iが求められる。次いでそして１サイクル（7
20℃Ａ）毎に各気筒の爆発行程の180℃Ａ期間と全気筒
の平均180℃Ａ期間との比Kiが求められ、燃料供給中あ
るいは燃料カット中における50サイクル分の積算値SKi,
SKFiが求められる。この積算値は50サイクル毎に更新さ
れる。次いで爆発行程が連続する２つの気筒について積
算値SKi,SKi-1の差分（SKi−SKi-1）と積算値SKFi,SKF
i-1の差分（SKFi−SKFi-1）とが演算され、これらの差
分の変化量DSKiが判定値以上であれば、気筒カウンタｉ
に対応する気筒の出力トルクが小さすぎるとして燃料噴
射量が増量される。
上述したように、燃料カット中における各気筒の積算
値SKFiの大小関係は、各気筒が燃焼状態にないので、ク
ランク角センサの角度検出の誤差を意味する。したがっ
て、爆発行程で発生したトルクが各気筒において均一で
あると、燃料供給中における各気筒の積算値SKiの大小
関係は、燃料カット中における各気筒の積算値SKFiの大
小関係とほぼ同じになる。
値SKFiの大小関係は、各気筒が燃焼状態にないので、ク
ランク角センサの角度検出の誤差を意味する。したがっ
て、爆発行程で発生したトルクが各気筒において均一で
あると、燃料供給中における各気筒の積算値SKiの大小
関係は、燃料カット中における各気筒の積算値SKFiの大
小関係とほぼ同じになる。
第５図（ａ）〜（ｅ）は、各気筒における混合気の空
燃比を均一にした場合と、１つの気筒における混合気の
空燃比を他の気筒のものよりも大きくした場合とについ
て、各気筒の積算値SKiが燃料カット時における積算値S
KFiに対してどのような関係にあるかを調査した結果で
ある。第５図（ａ）に示されるように、各気筒の空燃比
A/F（実線Ａ）、すなわち出力トルクがほぼ均一の場
合、燃料供給時の積算値SKi（実線Ｓ）と燃料カット時
の積算値SKFi（破線Ｃ）とは各気筒においてほぼ一致
し、したがって変化量DSKi（実線Ｄ）は各気筒において
一定の値をとる。これに対し、１つの気筒、例えば２番
気筒の空燃比を大きくすなわち出力トルクを小さくした
場合、第５図（ｂ）に示されるように、燃料供給時の積
算値SKi（実線Ｓ）と燃料カット時の積算値SKFi（破線
Ｃ）とは各気筒において異なる。すなわち、２番気筒の
積算値SKiが積算値SKFiよりも大きくなるとともに、他
の気筒における積算値SKi,SKFiが変しており、この結
果、２番気筒の変化量DSKiだけが他の気筒の変化量DSKi
よりも明らかに大きくなっている。同様に、１番,3番,4
番気筒の空燃比を大きくすると、それぞれ第５図
（ｃ），（ｄ），（ｅ）に示されるようにその気筒の変
化量DSKiが大きくなる。しかして第５図（ａ）〜（ｅ）
により、変化量DSKiが所定の判定値よりも大きい気筒は
出力トルクが小さすぎ、したがってこの気筒について燃
料噴射量を増量させれば各気筒の出力トルクが均一化さ
れることが理解される。
燃比を均一にした場合と、１つの気筒における混合気の
空燃比を他の気筒のものよりも大きくした場合とについ
て、各気筒の積算値SKiが燃料カット時における積算値S
KFiに対してどのような関係にあるかを調査した結果で
ある。第５図（ａ）に示されるように、各気筒の空燃比
A/F（実線Ａ）、すなわち出力トルクがほぼ均一の場
合、燃料供給時の積算値SKi（実線Ｓ）と燃料カット時
の積算値SKFi（破線Ｃ）とは各気筒においてほぼ一致
し、したがって変化量DSKi（実線Ｄ）は各気筒において
一定の値をとる。これに対し、１つの気筒、例えば２番
気筒の空燃比を大きくすなわち出力トルクを小さくした
場合、第５図（ｂ）に示されるように、燃料供給時の積
算値SKi（実線Ｓ）と燃料カット時の積算値SKFi（破線
Ｃ）とは各気筒において異なる。すなわち、２番気筒の
積算値SKiが積算値SKFiよりも大きくなるとともに、他
の気筒における積算値SKi,SKFiが変しており、この結
果、２番気筒の変化量DSKiだけが他の気筒の変化量DSKi
よりも明らかに大きくなっている。同様に、１番,3番,4
番気筒の空燃比を大きくすると、それぞれ第５図
（ｃ），（ｄ），（ｅ）に示されるようにその気筒の変
化量DSKiが大きくなる。しかして第５図（ａ）〜（ｅ）
により、変化量DSKiが所定の判定値よりも大きい気筒は
出力トルクが小さすぎ、したがってこの気筒について燃
料噴射量を増量させれば各気筒の出力トルクが均一化さ
れることが理解される。
以上のように本実施例は、基準位置センサ18により得
られる720℃Ａ毎のパルス信号と、クランク各センサ19
により得られる30℃Ａ毎のパルス信号と、スロットルセ
ンサ16のスロットル全閉信号とから、燃料供給時と燃料
カット時における各気筒の爆発行程の所要時間を求め、
各気筒の出力トルク差を検出するものである。したがっ
て通常のエンジンの構成がそのまま適用でき、特別にセ
ンサ等を付加する必要がない。また、燃料カット時にお
ける爆発行程所要時間を求めることにより、クランク角
センサの角度検出誤差が除去されているので、エンジン
固有のバラツキに関係なく、各気筒間の出力トルク差を
高精度に検出することができる。さらに本実施例は、負
荷が変化する時、各気筒の爆発行程所要時間に対し、負
荷変化の影響が除去されるので、過渡運転時にも拘ら
ず、各気筒の爆発行程所要時間の相対関係を正確に得る
ことができる。
られる720℃Ａ毎のパルス信号と、クランク各センサ19
により得られる30℃Ａ毎のパルス信号と、スロットルセ
ンサ16のスロットル全閉信号とから、燃料供給時と燃料
カット時における各気筒の爆発行程の所要時間を求め、
各気筒の出力トルク差を検出するものである。したがっ
て通常のエンジンの構成がそのまま適用でき、特別にセ
ンサ等を付加する必要がない。また、燃料カット時にお
ける爆発行程所要時間を求めることにより、クランク角
センサの角度検出誤差が除去されているので、エンジン
固有のバラツキに関係なく、各気筒間の出力トルク差を
高精度に検出することができる。さらに本実施例は、負
荷が変化する時、各気筒の爆発行程所要時間に対し、負
荷変化の影響が除去されるので、過渡運転時にも拘ら
ず、各気筒の爆発行程所要時間の相対関係を正確に得る
ことができる。
このように、本実施例によれば、各気筒間の出力トル
ク差の検出精度が向上するため、各気筒の空燃比を高精
度に均一化させることが可能となる。この結果、アイド
ル運転をより安定化させることができ、アイドル回転数
を低下させて燃費を改善することができる。また、リー
ンバーン制御システムの場合、各気筒間の出力トルク差
が少なくなるために、エンジン全体としてのトルク変動
が小さくなり、空燃比をさらにリーンにすることがで
き、このため、燃費を向上させNOXの排出量を減少させ
ることができる。さらに、ストイキ制御システムにおい
て各気筒の燃料噴射量を独立に制御した場合、各気筒の
空燃比が均一化されるために、三元触媒の浄化率を向上
させることが可能となり、排気エミッションをさらに改
善することができる。
ク差の検出精度が向上するため、各気筒の空燃比を高精
度に均一化させることが可能となる。この結果、アイド
ル運転をより安定化させることができ、アイドル回転数
を低下させて燃費を改善することができる。また、リー
ンバーン制御システムの場合、各気筒間の出力トルク差
が少なくなるために、エンジン全体としてのトルク変動
が小さくなり、空燃比をさらにリーンにすることがで
き、このため、燃費を向上させNOXの排出量を減少させ
ることができる。さらに、ストイキ制御システムにおい
て各気筒の燃料噴射量を独立に制御した場合、各気筒の
空燃比が均一化されるために、三元触媒の浄化率を向上
させることが可能となり、排気エミッションをさらに改
善することができる。
なお各気筒の出力トルクを調整するには、上記実施例
のように必ずしも燃料噴射量を制御する必要はなく、各
気筒毎に点火時期を制御するようにしてもよい。
のように必ずしも燃料噴射量を制御する必要はなく、各
気筒毎に点火時期を制御するようにしてもよい。
以上のように本発明によれば、エンジンが過渡状態に
あっても各気筒の出力トルク差が高精度に検出され、ひ
いてはエンジンの運転制御の精度を高めることが可能と
なる。
あっても各気筒の出力トルク差が高精度に検出され、ひ
いてはエンジンの運転制御の精度を高めることが可能と
なる。
第１図は発明の構成図、 第２図は本発明の一実施例を適用したエンジンを示す
図、 第３図は出力変動検出ルーチンのフローチャート、 第４図は定常時と過渡時における各気筒の比Kiを示すグ
ラフ、 第５図（ａ）〜（ｅ）は各気筒の空気比A/F、積算値S
Ki,SKFiおよび変化量DSKiを示す図である。 16……スロットルセンサ、 18……基準位置センサ、 19……クランク角センサ。
図、 第３図は出力変動検出ルーチンのフローチャート、 第４図は定常時と過渡時における各気筒の比Kiを示すグ
ラフ、 第５図（ａ）〜（ｅ）は各気筒の空気比A/F、積算値S
Ki,SKFiおよび変化量DSKiを示す図である。 16……スロットルセンサ、 18……基準位置センサ、 19……クランク角センサ。
Claims (1)
- 【請求項１】多気筒内燃機関の気筒間のばらつきによる
出力変動を検出する出力変動検出装置であって、 エンジンクランク軸回転角度を検出することにより、各
気筒の爆発行程においてクランク軸が予め定めた回転角
度区間を回転するのに要する爆発行程所要時間を検出す
る爆発行程所要時間検出手段と、 前記爆発行程所要時間検出手段が検出した爆発行程所要
時間を爆発順序が連続した複数気筒毎に平均した平均値
を算出し、その平均値の変化量を算出する爆発行程所要
時間平均値変化量算出手段と、 前記平均値の変化量を基に、前記平均値が減少すると判
断した時には爆発順序が進むにつれて増加する補正量で
各気筒の爆発行程所要時間を補正する補正手段と、 前記補正手段により補正された各気筒の爆発行程所要時
間に基づき出力変動相当値を算出する出力変動相当値算
出手段と、 前記出力変動相当値算出手段が算出した出力変動相当値
の各気筒間の差が、予め定めた所定値よりも大きい時、
各気筒間の出力変動が大きいと判断する気筒間出力変動
検出手段を備えることを特徴とする出力変動検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63092674A JP2586565B2 (ja) | 1988-04-16 | 1988-04-16 | 内燃機関の出力変動検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63092674A JP2586565B2 (ja) | 1988-04-16 | 1988-04-16 | 内燃機関の出力変動検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01267343A JPH01267343A (ja) | 1989-10-25 |
| JP2586565B2 true JP2586565B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=14061031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63092674A Expired - Fee Related JP2586565B2 (ja) | 1988-04-16 | 1988-04-16 | 内燃機関の出力変動検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2586565B2 (ja) |
-
1988
- 1988-04-16 JP JP63092674A patent/JP2586565B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01267343A (ja) | 1989-10-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |