JPH0932710A

JPH0932710A - 点火時期制御方法及びその装置

Info

Publication number: JPH0932710A
Application number: JP7185550A
Authority: JP
Inventors: Sakae Saito; 栄齋藤
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1995-07-21
Filing date: 1995-07-21
Publication date: 1997-02-04

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジン構成部品のバラツキや、動弁系のバ
ルブタイミングのずれによる各気筒間の出力の変動を規
制し、この各気筒間の出力変動に基因する車体振動を排
除出来る点火時期制御方法及びその装置を提供すること
にある。【解決手段】エンジン１０の回転角加速度ω’の変動
値ΔＡＣＣ（ｎ）を各気筒毎に求め、この変動値または
判定値のいずれか一方を内燃機関の運転状態に応じて正
規化ＩＡＣ（ｎ）した後、両者を比較して各気筒の出力
に関連する燃焼状態を判定し、出力の異なる燃焼状態示
す気筒の出力をその他の気筒の出力に近づくように出力
の異なる燃焼状態を示す気筒の点火時期θａｄｖをその
他の気筒の点火時期に対し補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多気筒のエンジン
の点火時期制御方法及びその装置、特に、各気筒間での
燃焼のバラツキを規制するようにした点火時期制御方法
及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】多気筒のエンジンの点火系では、適正点
火順序で各気筒の点火処理を行い、各気筒に順次出力ト
ルクを発生させ、エンジン回転を継続させている。この
エンジンの点火系は、各気筒の圧縮上死点前の所定クラ
ンク角を点火時期としてエンジン運転状態に応じて順次
算出し、同点火時期に点火回路を駆動し各気筒の点火を
行っている。この点火時期の基本的な制御では、エンジ
ンの定常運転時において運転条件、例えば、エンジン回
転数、吸入空気量等に応じて基準点火時期を設定し、こ
れをノッキングの発生しない範囲で、適宜補正し、目標
点火時期を求め、同点火時期に点火処理を行なってい
る。

【０００３】このような点火時期の制御により、各気筒
の発生する出力は、基準の点火時期を進める（アドバン
ス）ことにより増加し、遅角する（リタード）ことによ
り減少することが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、多気筒のエ
ンジンでは、部品バラツキや、動弁系のベルトトレーン
の撓みなどが原因してバルブタイミングがずれ、気筒毎
の空燃比が変動するという問題がある。例えば、図１６
に示すＤＯＨＣ式のエンジンでは、第１バンクと第２バ
ンクに気筒を配置すると共に、示矢する方向を回転方向
とするタイミングベルトによって第１バンク側の排気カ
ム軸、吸気カム軸、アイドラがこの順で回転され、次い
で、第２バンク側の吸気カム軸、排気カム軸、クランク
軸側回転体がこの順で回転される。

【０００５】このようなＤＯＨＣ式のエンジンでは、図
１７、図１８に示すような出力変動が生じる。即ち、こ
のＤＯＨＣ式のＶ型エンジンでは、その駆動時に左右バ
ンクの吸排気カム軸がタイミングベルトによって同時駆
動されるが、各弁バネの閉弁付勢力及びオーバーラップ
位置のカム形状によって、吸排気カム軸には回転を進め
る方向あるいは回転を遅らす方向への力が生じ、これが
タイミングベルトに対し伸縮方向の変位を生じさせる。
この結果、特に、第１バンクでのタイミングベルトの撓
みｔ０の傾向が大きく表れ、オーバーラップ量が正規の
値より小さくなる。このようにオーバーラップ量が小さ
くなった第１バンクでは、アイドル時のような低速回転
域であると吹き抜けが低下し出力が向上し、逆に、高速
回転域であると体積効率が低下して出力低下を招くとい
う問題がある。これに加え、部品バラツキによって特定
気筒（ここでは♯５気筒）の出力（図示平均有効圧Ｐ
ｉ）が所定の運転域で比較的大きくなっている。

【０００６】このように各気筒間の空燃比のずれ等によ
り、気筒毎の燃焼時の出力が微妙に増減変動し、これが
原因して車体に振動を励起してしまい、乗員に不快感を
与えるという問題がある。本発明の目的は、エンジン構
成部品のバラツキや、動弁系のバルブタイミングのずれ
による各気筒間の出力の変動を規制し、この各気筒間の
出力変動に起因する車体振動を排除出来る点火時期制御
方法及びその装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、内燃機関の回転角加速度の変
動値を各気筒毎に求め、この変動値または判定値のいず
れか一方を内燃機関の運転状態に応じて正規化した後、
両者を比較して各気筒の出力に関連する燃焼状態を判定
し、出力の異なる燃焼状態を示す気筒の出力をその他の
気筒の出力に近づくように出力の異なる燃焼状態を示す
気筒の点火時期をその他の気筒の点火時期に対し補正す
ることを特徴とする点火時期制御方法。

【０００８】請求項２の発明は、内燃機関の回転角加速
度の変動値を各気筒毎に求め、この変動値または判定値
のいずれか一方を内燃機関の運転状態に応じて正規化し
た後、両者を比較して各気筒の出力に関連する燃焼状態
を判定し、出力の大きな燃焼状態示す気筒の点火時期を
出力の小さな燃焼状態示すその他の気筒の点火時期より
遅角側に補正することを特徴とする。

【０００９】請求項３の発明は、内燃機関の回転角加速
度の変動値を各気筒毎に求め、この変動値または判定値
のいずれか一方を内燃機関の運転状態に応じて正規化し
た後、両者を比較して各気筒の出力に関連する燃焼状態
を判定し、出力の小さな燃焼状態を示す気筒の点火時期
を出力の大きな燃焼状態を示すその他の気筒の点火時期
より進角側に補正することを特徴とする。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
記載の点火時期制御方法において、上記内燃機関の回転
角加速度の変動値は、内燃機関の運転状態がアイドル運
転時に求められることを特徴とする。

【００１１】請求項５の発明は、請求項１乃至請求項３
記載の点火時期制御方法において、上記内燃機関の回転
角加速度の変動値は、上死点における瞬間回転角速度と
下死点における瞬間回転角速度とを用いて求めることを
特徴とする。

【００１２】請求項６の発明は、請求項５記載の点火時
期制御方法において、上記内燃機関の回転角加速度の変
動値は、上死点における瞬間回転角速度と下死点におけ
る瞬間回転角速度とから回転角加速度を求め、この回転
角加速度とその平均値との偏差から回転角加速度の変動
値を求めることを特徴とする。

【００１３】請求項７の発明は、請求項６記載の点火時
期制御方法において、上記回転角加速度の今回の平均値
は、今回求められた回転角加速度と前回までの平均値と
の重み付けにより求めることを特徴とする。

【００１４】請求項８の発明は、請求項１乃至請求項３
記載の点火時期制御方法において、上記回転角加速度の
変動値または判定値のいずれか一方の正規化は、内燃機
関のエンジン回転数及び吸気情報に応じて補正すること
により行うことを特徴とする。

【００１５】請求項９の発明は、請求項８記載の点火時
期制御方法において、上記吸気情報は体積効率であるこ
とを特徴とする。

【００１６】請求項１０の発明は、請求項１乃至請求項
３記載の点火時期制御方法において、上記正規化を実施
した後、回転角加速度変動値と判定値とを比較し、回転
角加速度変動値が判定値を上回る回数を求め、その回数
が大きいほど点火時期を進角側に補正することを特徴と
する。

【００１７】請求項１１の発明は、請求項１０記載の点
火時期制御方法において、上記回数に応じて点火時期の
進角、保持、遅角の切換えを行うことを特徴とする。

【００１８】請求項１２の発明は、請求項１１記載の点
火時期制御方法において、上記回数が第１の判定回数以
上のとき点火時期を進角し、上記回数が上記第１の判定
回数より小さい第２の判定回数より小さいとき点火時期
を遅角し、上記回数が上記第１判定回数より小さく且つ
上記第２の判定回数以上のときに点火時期を保持するこ
とを特徴とする。

【００１９】請求項１３の発明は、請求項１乃至請求項
３記載の点火時期制御方法において、上記回転角加速度
の変動値と判定値とのいずれか他方をエンジンの運転状
態に応じて変更することを特徴とする。

【００２０】請求項１４の発明は、請求項１３記載の点
火時期制御方法において、上記回転角加速度の変動値と
判定値とのいずれか他方をエンジン回転数と吸気情報に
応じて変更することを特徴とする。

【００２１】請求項１５の発明は、請求項１４記載の点
火時期制御方法において、上記吸気情報は体積効率であ
ることを特徴とする。

【００２２】請求項１６の発明は、内燃機関の回転角加
速度の変動値を検出する変動検出手段と、上記変動検出
手段で検出された変動値または判定値のいずれか一方を
上記内燃機関の運転状態に応じて正規化して正規化変動
値または正規化判定値を求める正規化値検出手段と、上
記正規化変動値または正規化判定値と上記変動値または
判定値とを比較して燃焼悪化判定値を求める燃焼悪化判
定値算出手段と、上記燃焼悪化判定値を参照して、出力
の異なる燃焼状態示す気筒の出力をその他の気筒の出力
に近づくように出力の異なる燃焼状態を示す気筒の点火
時期をその他の気筒の点火時期に対し補正すべく点火駆
動回路を制御する点火制御手段とを備えたことを特徴と
する。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の一実施例としての点火時期制
御方法及びその装置に付いて説明する。この点火時期制
御装置はＤＯＨＣ式の６気筒の内燃機関（以下単にエン
ジン１０と記す）に装着される。このエンジン１０には
吸気路１１及び排気路１２が接続される。この吸気路１
１はエアクリーナ１３よりのエアを吸入し、エアフロー
センサ１４によりその空気量を検出し、吸気管１５を介
してエンジンの燃焼室に導いている。尚、吸気路１１の
途中にはサージタンク１６がありその下流側にはエンジ
ン１０に支持された燃料噴射弁１７より燃料供給がなさ
れている。

【００２４】吸気路１１はスロットルバルブ１８により
開閉され、さらに、このスロットルバルブ１８をバイパ
スするバイパス通路１１Ａが設けられ、このバイパス路
１１Ａには、ＩＳＣ弁として機能する捨てっぱステッパ
モータ弁（ＳＴＭ弁）１２が介装されている。なお、こ
のバイパス通路１１Ａには、エンジン冷却水温に応じて
開度が調整されるワックスタイプのファーストアイドル
エアバルブ１３も設けられており、ＳＴＭ弁１２に併設
されている。ＳＴＭ弁１２の開度を後述するエンジンコ
ントロールユニット（以後単にＥＣＵと記す）２１にて
制御することにより、運転者によるアクセルペダルの操
作とは関係無く、バイパス通路１１Ａを通して吸気をエ
ンジン１０に供給することができる。

【００２５】このスロットルバルブ１８には同バルブの
開度ｓθ情報を出力するスロットルセンサ２０が付設さ
れ、同センサの電圧値がＥＣＵ２１の入出力回路２１２
に図示しないＡ／Ｄ変換器を介して入力されている。こ
こで、符号２２は大気圧Ｐａを出力する大気圧センサ
を、符号２３は大気温Ｔａを出力する大気温センサを、
符号２５はエンジン１０の水温信号ｗｔを出力する水温
センサを示している。エンジンの排気路１２には実空燃
比（Ａ／Ｆ）を出力するリニアＡ／Ｆセンサ２６が装着
され、更に、リニアＡ／Ｆセンサ２６の下流に三元触媒
２８が配設され、その下流には図示しないマフラーが配
設されている。

【００２６】三元触媒２８は触媒活性温度に達した際
に、排ガスがストイキオ中心のウインドウ域にあると、
ＨＣ，ＣＯ，ＮＯ_Xの酸化還元処理を行なうことがで
き、無害化された排ガスを排気出来る。なお、場合によ
り、酸素過剰下でＮＯ_Xを還元することができるリーン
ＮＯ_X触媒を付加しても良い。更に、エンジン１０は各
気筒毎に点火プラグ３１を装着され、各気筒♯１〜♯６
のプラグ３１は点火駆動手段としての点火コイル３２、
パワートランジスタ３３、駆動回路３４及びＥＣＵ２１
に接続される。点火駆動回路３４は各気筒毎に図３、図
４に示す点火駆動部３４１（３４２〜３４６は同様構成
のため図示せず）を備える。

【００２７】ここでの点火駆動部３４１はクランク角信
号(クランク角センサ信号ｓ１に基づき検出されたΔθ)
と、基準信号（ＴＤＣセンサ信号ｓ２に基づき検出され
たψｏ）とによって駆動する。ここで、目標点火時期ψ
tが決定された定常運転時において、ワンショット回路
Ｂは上死点前（例えば７５°）の基準信号ψｏによりト
リガされ、クランク角信号Δθを決められた数（点火時
期ψｏ−ψtに相当するディレイタイムｔ1）だけ数えた
後に通電開始信号を出力するように構成される（図５参
照）。この場合、目標点火時期ψtは後述する図１５の
フローチャートのステップｓ１８で符号θａｄｖとして
求められたものである。

【００２８】ワンショット回路Ａはその通電開始信号に
よりトリガされ、ドエル角θｄに相当するクランク角信
号を決められた数だけ数え点火信号を出力するよう構成
される。フリップフロップＦ・Ｆはワンショット回路Ｂ
からの通電開始信号によりセットされて、ワンショット
回路Ａからの点火信号によりリセットされる。更に、駆
動回路ＰＣはフリップフロップのセット状態時にその出
力信号によりパワートランジスタ３３をオンさせて、イ
グニッションコイル３２への電流を流させる。イグニッ
ションコイル３２はパワートランジスタ３３がオフした
時に二次側に高圧電流を生じさせ、この電流が第１気筒
♯１の点火プラグ３１に伝えられ、点火が行なわれる。

【００２９】同様に、第２〜第６気筒♯２〜♯６の点火
駆動部３４２〜３４６も構成され、目標点火時期ψtに
対向する気筒のイグニッションコイル３２の二次側高圧
電流が各気筒♯２，♯３の点火プラグ３１に供給され、
各気筒の点火が行なわれる。なお、図６に全気筒♯１〜
♯６の基準点火時期の一例を示した。ここで、各気筒の
点火時期は、ほぼクランク角１２０°の間隔を保って各
気筒毎に交互に行われている。ここでのエンジン１０の
クランク軸３５には図１３に示すようにクランク角セン
サ信号ｓ１（クランク角信号Δθ，エンジン回転数Ｎｅ
の算出に用いる）を出力するクランク角センサ２４と、
ＴＤＣセンサ信号ｓ２（基準信号ψの算出に用いる）を
出力するＴＤＣセンサ２７とが装着され、更に、エンジ
ン１０にはノック信号Ｋｓを出力するノックセンサ２９
が装着され、バッテリー電圧センサ３０も装備される。

【００３０】尚、これらセンサ類である、エアフローセ
ンサ１４、スロットルセンサ２０、大気圧センサ２２、
大気温センサ２３、クランク角センサ２４、水温センサ
２５、リニアＡ／Ｆセンサ２６、ＴＤＣセンサ２７、ノ
ックセンサ２９、バッテリー電圧センサ３０等よりの出
力信号がＥＣＵ２１の入出力回路２１１に入力されてい
る。エンジンコントロールユニットであるＥＣＵ２１は
マイクロコンピュータによってその要部が形成され、上
述の駆動回路１７１と、入出力回路２１１と、図１４乃
至図１５の制御プログラムや各設定値や図８、図１１の
各算出マップやその他の設定値等を格納処理された記憶
回路２１２と、制御プログラムに沿って燃料噴射弁１７
及び点火プラグ３１を駆動制御する制御回路２１３とを
備え、エンジン１０への燃料供給制御、スロットル弁駆
動制御等の周知の制御処理を行うと共に点火時期制御を
行う。

【００３１】なお、ここでの燃料供給制御では吸入空気
量に基づく基本燃料パルス幅Ｔｆを算出し、これに空燃
比その他の補正係数を掛けてインジェクタ駆動時間を決
定し、各気筒のインジェクタを駆動させるという周知の
インジェクタ駆動制御処理を行う。ここで、いま、点火
時期制御に着目すると、この点火時期制御のために、Ｅ
ＣＵ２１はこのＥＣＵ２１は、図２に示すように、変動
検出手段Ａ１、正規化変動値検出手段Ａ２、燃焼悪化判
定値算出手段Ａ３、燃焼状態制御手段Ａ４、燃焼変動要
素Ａ５、角加速度検出手段Ａ６、平滑化手段Ａ７、閾値
更新手段Ａ８及び基準値設定手段Ａ９の機能を備える。

【００３２】ここで、燃焼変動要素Ａ５は、燃焼状態制
御手段Ａ４からの制御信号により点火時期をθａｄｖを
所望の状態に調整して、実現すべき出力での運転を行う
もので、点火プラグ３１が燃焼変動要素Ａ５として機能
する。なお、点火時期（制御点火時期）θａｄｖは次式
で表される。 θａｄｖ＝θ_B＋θ_C＋θ_I(j) この式におけるθ_Bは基本点火時期であり、体積効率Ｅ
ｖとエンジン回転数Ｎｅで決まる値で、所定のマップで
演算される。体積効率Ｅｖは、エアフローセンサ１４か
らの吸入空気量Ａとクランク角センサ２４からのエンジ
ン回転数Ｎとからエンジン１回転当たりの吸入空気量Ａ
／Ｎを求め、この情報に基づき体積効率Ｅｖが算出され
ている。

【００３３】θ_Cはエンジン冷却水温度ｗｔ、吸気温度
Ｔａ、大気圧Ｐａ等に応じた各種点火時期補正値であ
る。θ_I(j)は、後述のように燃焼変動に対応した点火時
期制御を行うための燃焼変動補正値である。ところで、
本実施例の点火時期制御装置は、エンジンに駆動される
クランク軸３５の角加速度を検出する角加速度検出手段
Ａ６を備え、角加速度検出手段Ａ６は次のように構成さ
れる。

【００３４】即ち、図１３に示すように、角加速度検出
手段Ａ６は、クランク角センサ２４、ＴＤＣセンサ２７
及びＥＣＵ２１を主要素として備え、クランク角センサ
２４はクランク軸３５と一体的に回転する回転部材３６
をそなえる。回転部材３６はその周辺に半径方向に突出
する第１〜３のベーン３６Ａ〜３６Ｃを形成され、これ
ら第１〜３のベーンに対して両面から対向するように装
備された検出部２４１が回転部材３６の回動に伴うら第
１〜３のベーンの通過を、光学的にもしくは電磁気的に
検出し、対応するパルス出力を行うように構成されてい
る。第１〜３のベーン３６Ａ〜３６Ｃは、各々が一定角
度のクランク軸回転角度に対応する周方向長さを備え、
所定角度間隔毎に、周方向に離隔して配設されている。

【００３５】即ち、隣合うベーンの対向縁は相互に１２
０度の角度間隔を持って配設されている。ところで、Ｔ
ＤＣセンサ２７は、図示しないカムシャフトに固着され
ており、クランク軸３５が２回転してカムシャフトが１
回転する間に、カムシャフトが１つの気等に対向する特
定の回転位置を採る毎に、パルス出力を発生するように
成ってる。そして、点火作動が気筒番号順に行われる６
気筒エンジンに搭載された本装置は、例えば第３のベー
ン３６Ｃの縁部（前端または後端）が検出部２４１を通
過したときに、第１気筒グループをなす第１気筒及び第
４気筒の何れか一方に対応する第１クランク軸回転角度
領域にクランク軸が突入すると共に、第１ベーン３６Ａ
の端縁が検出部２４１を通過した時に、クランク軸が第
１回転角度領域から離脱するようになっている。

【００３６】同様に、第１ベーン３６Ａの端縁の通過時
に、第２気筒グループをなす第２気筒及び第５気筒の何
れか一方に対応する第２クランク軸回転角度領域に突入
し、次いで、第２ベーン３６Ｂの端縁の通過時に第３気
筒グループをなす第３気筒及び第６気筒の何れか一方に
対応する第３クラン回転角度領域に突入し、次いで、第
３ベーン３６Ｃの端縁の通過時に同領域からの離脱が行
われるようになっている。そして、第１気筒と第４気筒
との識別、第２気筒と第５気筒との識別、第３気筒と第
６気筒との識別は、ＴＣＤセンサ２７の出力に基づいて
行われるようになっている。このような構成により、角
加速度の検出は次ののように行われている。

【００３７】即ち、エンジン回転数中、ＥＣＵ２１はク
ランク角センサ２４からのパルス出力とＴＤＣセンサ２
７の検出信号とを逐次入力され、演算を周期的に繰り返
し実行する。またＥＣＵ２１はクランク角センサ２４か
らのパルス出力が、ＴＤＣセンサ２７からのパルス出力
の入力時点以降に順次入力したもののうちの何番目のも
のであるかを判別する。これにより、入力されたクラン
ク角センサ２４からのパルス出力が何番目の気筒に対応
するものであるかを識別され、好ましくは、主に膨張行
程（出力行程；ＢＴＤＣ７５°）を現時点で実行中の気
筒が識別気筒として識別される。

【００３８】そして、ＥＣＵ２１は、クランク角センサ
２４からのパルス信号に応じて、識別気筒グループｍ
（ｍは１，２または３）に対応するクランク軸回転角度
領域への突入を判別すると、周期計測用タイマ（図示せ
ず）をスタートさせる。次いで、クランク角センサ２４
から次のパルス出力を入力すると、ＥＣＵ２１は、識別
気筒グループｍに対応するクランク軸回転角度領域から
の離脱を判別し、周期計測用タイマの計時動作を停止さ
せて計時結果を読み取る。この計時結果は、識別気筒グ
ループｍに対応するクランク軸回転角度領域への突入時
点から当該領域からの離脱時点までの時間間隔ＴＮ
（ｎ）、即ち、識別気筒グループに対応する２つの所定
クランク軸によって定まる周期ＴＮ（ｎ）を表してい
る。

【００３９】ここで、周期ＴＮ（ｎ）における添字ｎ
は、当該周期が識別気筒におけるｎ回目（今回）の点火
動作に対応することを表す。また、周期ＴＮ（ｎ）は、
６気筒エンジンでは識別気筒グループの１２０度クラン
ク角間周期（隣合う気筒における運転状態ＢＴＤＣ７５
°相互の時間間隔）になり、より一般的には、Ｎ気筒エ
ンジンでの（７２０°／Ｎ）度クランク角間周期にな
る。なお、今回の識別気筒に対応するクランク軸回転角
度領域からの離脱を表す上記パルス出力は、次の識別気
筒に対応するクランク軸回転角度領域への突入をも表
す。従って、このパルス出力に応じて、次の識別気筒に
ついての気筒識別ステップが実行されるとともに、当該
次の識別気筒に係る周期計測を開始すべく、首記計測用
タイマがリスタートされる。

【００４０】このような動作により、ＥＣＵ２１は１２
０度クランク間周期ＴＮ（ｎ）を検するが、♯１気筒か
ら♯６気筒に至る一連の状態を表示すると、図７に示す
ようになり、１２０度クランク間周期は、ＴＮ（ｎ−
５）からＴＮ（ｎ）であらわされる。これらの検出値を
用いて当該周期におけるクランク軸の角加速度ＡＣＣ
（ｎ）を次式により算出する。ＡＣＣ（ｎ）＝１／ＴＮ（ｎ）・｛ＫＬ（ｍ）／ＴＮ
（ｎ）−ＫＬ（ｍ−１）／ＴＮ（ｎ−１）｝ここで、ＫＬ（ｍ）はセグメント補正値であり、今回の
識別気筒に関連して、ベーン製造上及び取付け上のベー
ン角度間隔のバラツキによる周期測定誤差を除去するた
めの補正を行うべく、ＥＣＵ２１により次式でセグメン
ト補正値ＫＬ（ｍ）が算出される。

【００４１】ＫＬ（ｍ）＝｛ＫＬ（ｍ−３）×（１−Ｘ
ＭＦＤＫＦＧ）＋ＫＲ（ｎ）×（ＸＭＦＤＫＦＤ）｝ただし、ＸＭＦＤＫＦＧはセグメント補正ゲインを示し
ている。またＫＬ（ｍ）におけるｍに対応する気筒グル
ープ毎に設定されるもので、気筒グループ♯１，♯４に
対しｍ＝１、気筒グループ♯２，♯５に対しｍ＝２、気
筒グループ♯３，♯６に対しｍ＝３がそれぞれ対応し、
図７に示すようにＫＬ（１）〜ＫＬ（３）が繰り返され
る。そして、ＫＬ（ｍ−１）におけるｍ−１は、対応す
るｍの直前のものを意味しているため、ＫＬ（ｍ）＝Ｋ
Ｌ（１）のときＫＬ（ｍ−１）＝ＫＬ（３）、ＫＬ
（ｍ）＝ＫＬ（２）のときＫＬ（ｍ−１）＝ＫＬ
（１）、ＫＬ（ｍ）＝ＫＬ（３）のときＫＬ（ｍ−１）
＝ＫＬ（２）を示している。

【００４２】更に、上式におけるＫＬ（ｍ−３）は同一
気筒グループにおける前の回のＫＬ（ｍ）を示してお
り、♯４気筒の演算時におけるＫＬ（ｍ−３）は前の♯
１気筒におけるるＫＬ（１）が用いられ、♯１気筒の演
算時におけるＫＬ（ｍ−３）は前の♯４気筒におけるＫ
Ｌ（１）が用いられる。♯５気筒の演算時におけるＫＬ
（ｍ−３）は前の♯２気筒におけるＫＬ（２）が用いら
れ、♯２気筒の演算時におけるＫＬ（ｍ−３）は前の♯
５気筒におけるるＫＬ（２）が用いられる。♯６気筒の
演算時におけるＫＬ（ｍ−３）は前の♯３気筒における
ＫＬ（３）が用いられ、♯３気筒の演算時におけるＫＬ
（ｍ−３）は前の♯６気筒におけるＫＬ（３）が用いら
れる。一方、上式におけるＫＲ（ｎ）は次式で求められ
る。

【００４３】ＫＲ（ｎ）＝３・ＴＮ（ｎ）＋ＴＮ（ｎ−
１）＋ＴＮ（ｎ−２）これは、２回前の計測時間ＴＮ（ｎ−２）から今回の計
測時間ＴＮ（ｎ）までの平均計測時間に対応した計測値
であり、セグメント補正値ＫＬ（ｍ）の算出に際し、Ｋ
Ｒ（ｎ）に対して、セグメント補正値ゲインＸＭＦＤＫ
ＦＧによる一時フィルタ処理が前述の式を用いて行われ
る。ところで、本実施例の点火時期制御装置は、角加速
度検出手段Ａ６の検出信号を用いて角加速度の変動値を
検出する変動検出手段Ａ１を備えている。

【００４４】そして、変動検出手段Ａ１の演算は、検出
された各速度を平滑化手段Ａ７により平滑化した平滑値
と、角加速度検出手段Ａ６から出力された角加速度との
差を求めることにより行われるように構成されている。

【００４５】即ち、変動検出手段Ａ１においては、加速
度変動値ΔＡＣＣ（ｎ）が次式により算出される。 ΔＡＣＣ（ｎ）＝ＡＣＣ（ｎ）−ＡＣＣＡＶ（ｎ）ここでＡＣＣＡＶ（ｎ）は、検出された角速度を平滑化
手段Ａ７により平滑化した平滑値であり、次式による一
時フィルタ処理を行うことにより算出される。ＡＣＣＡ
Ｖ（ｎ）＝α・ＡＣＣＡＶ（ｎ−１）−（１−α）・Ａ
ＣＣ（ｎ）ここでαは一次フィルタ処理における更新ゲ
インであり、０．９５程度の値が採られる。

【００４６】また、変動検出手段Ａ１から出力される変
動値ΔＡＣＣ（ｎ）をエンジンの運転状態に応じて正規
化し、正規化変動値ＩＡＣ（ｎ）を求める正規化変動値
検出手段Ａ２が設けられる。すなわち、正規化変動値検
出手段Ａ２における正規化変動値ＩＡＣ（ｎ）の算出は
次式により行われる。ＩＡＣ（ｎ）＝ΔＡＣＣ（ｎ）・Ｋｔｅ（Ｅｖ，Ｎｅ）ここで、Ｋｔｅ（Ｅｖ，Ｎｅ）は出力補正係数であり、
図１１に示す特性によって設定されるようになってい
る。

【００４７】図１１の特性は、横軸に体積効率Ｅｖをと
り、この体積効率Ｅｖに対する出力補正係数Ｋｔｅ（Ｅ
ｖ，Ｎｅ）を縦軸に採って示されており、エンジン回転
数Ｎｅが大きくなるほど右上側の線の特性を採用するよ
うに構成されている。従って、図１１の特性がマップと
して記憶されており、クランク角センサ２４等の検出信
号から算出されるエンジン回転数Ｎｅと体積効率Ｅｖと
から、出力補正係数Ｋｔｅ（Ｅｖ，Ｎｅ）がＥＣＵ２１
において設定され、エンジン出力に対応した補正による
正規化が行われるように構成されている。そして、正規
化変動値ＩＡＣ（ｊ）と所定の閾値ＩＡＣＴＨとを比較
して、燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）を求める燃焼悪化判
定値算出手段Ａ３が設けられており、燃焼悪化判定値Ｖ
ＡＣ（ｊ）は、正規化変動値ＩＡＣ（ｊ）が閾値ＩＡＣ
ＴＨを下回る悪化量を累積して求めるように構成されて
いる。

【００４８】即ち、燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）は、次
式により算出される。ＶＡＣ（ｊ）＝Σ｛ＩＡＣ（ｊ）＜ＩＡＣＴＨ｝×｛Ｉ
ＡＣＴＨ−ＩＡＣ（ｊ）｝ここで、上式の｛ＩＡＣ（ｊ）＜ＩＡＣＴＨ｝は、ＩＡ
Ｃ（ｊ）＜ＩＡＣＴＨが成立しているとき「１」をと
り、成立していないとき「０」をとる関数であり、正規
化変動値ＩＡＣ（ｎ）が所定の閾値ＩＡＣＴＨを下回っ
ているとき、この下回った量を悪化量として累積するよ
うに構成されている。従って、燃焼悪化判定値ＶＡＣ
（ｊ）は、閾値ＩＡＣＴＨと正規化変動値ＩＡＣ（ｊ）
との差を重みとした悪化量を累積して求められ、閾値付
近の影響を小さくして、悪化の状態を正確に反映しうる
ように構成されている。

【００４９】そして、燃焼悪化判定値算出手段Ａ３にお
ける所定の閾値ＩＡＣＴＨは、閾位置更新手段Ａ８によ
ってエンジン運転状態に対応して更新される。尚、上述
の添字ｊは気筒番号を示している。また、燃焼悪化判定
値ＶＡＣ（ｊ）としては、より簡単なプログラムを用い
て、正規化変動値ＩＡＣ（ｊ）が閾値ＩＡＣＴＨを下ま
わる回数を累積して求めても良い。即ち、次式によって
燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）を求めても良い。ＶＡＣ（ｊ）＝Σ｛ＩＡＣ（ｊ）＜ＩＡＣＴＨ｝｝上述のような燃焼悪化判定値算出手段Ａ３からの演算結
果は、燃焼状態制御手段Ａ４で用いられるように構成さ
れている。

【００５０】即ち、燃焼状態制御手段Ａ４は、燃焼悪化
判定値算出手段Ａ３により算出された燃焼悪化判定値Ｖ
ＡＣ（ｊ）及び燃焼悪化気筒ｊを参照し、基準値設定手
段Ａ９からのエンジン運転状態に応じて設定される基準
点火時期θ_Bについてエンジンの燃焼変動調整要素Ａ５
としての点火プラグ３１を制御するように構成されてい
る。燃焼状態制御手段Ａ４による燃焼変動調整要素Ａ５
の制御についての基準値として、基準値設定手段Ａ９に
より上限基準値ＶＡＣＴＨ１と下限基準値ＶＡＣＴＨ２
とが設定される。そして、燃焼変動調整要素Ａ５による
制御は燃焼悪化判定値をＶＡＣ（ｊ）を上限基準値ＶＡ
ＣＴＨ１と下限基準値ＶＡＣＴＨ２との間に納めるべく
行われるように構成されている。

【００５１】即ち、燃焼変動調整要素Ａ５としての点火
プラグ３１による制御は、前述のように、点火時期制御
に際しての基準点火時期θ_Bの補正により行われるよう
に構成され、制御点火時期θａｄｖは次式で算出される
ように構成されている。 θａｄｖ＝θ_B＋θ_C＋θ_I(j) そして、この式におけるθ_I(j)は次のように調整される
ように成っている。まず燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）が
上限基準値ＶＡＣＴＨ１を越えている場合には、所定以
上に燃焼変動値が悪化している場合であるとして、点火
時期を進角させる補正が次式による補正係数θ_I(j)の算
出により行われるようになっている。

【００５２】θ_I(j)＝θ_I(j)＋Ｋａｄｖ・｛ＶＡＣ
（ｊ）−ＶＡＣＴＨ１｝これは図８に示す補正特性のうち進角側右上特性の補正
値を示し、Ｋａｄｖは特性の傾きを示す係数である。そ
して、右辺のθ_I(j)は、番号ｊ気筒について、前の演算
サイクル（ｎ−１）において算出された補正係数を示し
ており、上式により更新が行われる。なお、図８は横軸
に燃焼悪化判定値ＶＡＣをとり、縦軸に補正係数θ_I(j)
をとって補正特性を示している。一方、燃焼悪化判定値
ＶＡＣ（ｊ）が下限基準値ＶＡＣＴＨ２を下回っている
場合には、遅角化を行う余裕があるとして、点火時期を
遅角させる補正が次式による補正係数θ_I(j)の算出によ
り行われるようになっている。

【００５３】θ_I(j)＝θ_I(j)＋Ｋｒｅｔ・｛ＶＡＣ
（ｊ）−ＶＡＣＴＨ２｝これは図８に示す補正特性のうち遅角側左下特性の補正
値を示し、Ｋｒｅｔは特性の傾きを示す係数である。更
に、燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）が、下限基準値ＶＡＣ
ＴＨ２以上で、上限基準値ＶＡＣＴＨ１以下である場合
には、適正な運転状態であるとして、点火時期を前の状
態に保つため、補正係数θ_I(j)の変更を行わないように
成っている。これは、図８に示す進角側右上特性と遅角
側左下特性との間の平坦な特性に対応するもので、補正
に関しての不感帯を構成している。

【００５４】ここで、上限基準値ＶＡＣＴＨ１と下限基
準値ＶＡＣＴＨ２とは、燃焼変動目標値ＶＡＣ０を中心
とし、下限基準値ＶＡＣＴＨ２を（ＶＡＣ０−ΔＶＡ
Ｃ）の値に、上限基準値ＶＡＣＴＨ１を（ＶＡＣ０−Δ
ＶＡＣ）の値に設定されている。燃焼変動目標値ＶＡＣ
０は、ＣＯＶ（Coefficient of variance）の目標値(10
%程度)に対応した値であり、燃焼変動目標値ＶＡＣ０の
両側におけるΔＶＡＣの範囲における点火時期補正をし
ないようにすることにより、回転変動を有限期間（１２
８サイクル）で評価したり、閾値以下のもので演算して
いることに基因した誤差によるリミットサイクルを防止
するようにしている。

【００５５】そして、上述の補正係数θ_I(j)は、上下限
値でクリップされるように構成されており、例えば、−
１＜θ_I(j)＜＋５の範囲内に収まるように設定され、急
速な補正を行わず、徐々に補正を行うことにより、ショ
ック等の発生を防止し、安定した確実な制御が行われる
ように構成されている。つぎに、上述のように構成され
ている本発明の一実施例としての点火時期制御装置を用
いての点火時期制御方法を、ＥＣＵ２１の制御プログラ
ムに沿って説明する。

【００５６】図示しないエンジンキーのオン操作と共に
エンジン１０のＥＣＵ２１が作動を開始し、メイン処理
での制御に入り、各機能のチェック、初期値セット等の
初期機能セットがなされ、続いて、エンジンの各種運転
情報を読み取り、その上で図１４、図１５の制御処理に
達する。ここでは、ステップｓ１で角加速度検出手段Ａ
６により角加速度ＡＣＣ（ｎ）が検出される。ここで、
検出に用いられる演算は次式による。

【００５７】ＡＣＣ（ｎ）＝１／ＴＮ（ｎ）・｛ＫＬ
（ｍ）／ＴＮ（ｎ）−ＫＬ（ｍ−１）／ＴＮ（ｎ−
１）｝ここで、ＫＬ（ｍ）はセグメント補正値であり、今回の
識別気筒に関連して、ベーン製造上及び取付け上のベー
ン角度間隔のバラツキによる周期測定誤差を除去するた
めの補正を行うべく、ＥＣＵ２１により次式でセグメン
ト補正値ＫＬ（ｍ）が算出される。

【００５８】ＫＬ（ｍ）＝｛ＫＬ（ｍ−３）×（１−Ｘ
ＭＦＤＫＦＧ）＋ＫＲ（ｎ）×（ＸＭＦＤＫＦＤ）｝ただし、ＸＭＦＤＫＦＧはセグメント補正ゲインを示し
ている。一方、上式におけるＫＲ（ｎ）は次式で求めら
れる。

【００５９】ＫＲ（ｎ）＝３・ＴＮ（ｎ）＋ＴＮ（ｎ−
１）＋ＴＮ（ｎ−２）これは、２回前の計測時間ＴＮ（ｎ−２）から今回の計
測時間ＴＮ（ｎ）までの平均計測時間に対応した計測値
であり、セグメント補正値ＫＬ（ｍ）の算出に際し、Ｋ
Ｒ（ｎ）に対して、セグメント補正値ゲインＸＭＦＤＫ
ＦＧによる一次フィルタ処理が前述の式を用いて行われ
る。そしてステップｓ２において、平均加速度ＡＣＣＡ
Ｖ（ｎ）が算出される。

【００６０】ここで、ＡＣＣＡＶ（ｎ）は、検出された
角速度ＡＣＣ（ｎ）を平滑化手段Ａ７により平滑化した
平滑値であり、次式による一次フィルタ処理にを行うこ
とにより算出される。ＡＣＣＡＶ（ｎ）＝α・ＡＣＣＡＶ（ｎ−１）−（１−
α）・ＡＣＣ（ｎ）ここでαは一時フィルタ処理における更新ゲインであ
り、０．９５程度の値が採られる。次いで、ステップｓ
３において、変動検出手段Ａ１により、加速度変動値Δ
ＡＣＣ（ｎ）が検出される。

【００６１】即ち、角加速度検出手段Ａ６により検出さ
れた角速度ＡＣＣ（ｎ）と、平滑化手段Ａ７により平滑
化した平滑値としての平均化加速度ＡＣＣＡＶ（ｎ）と
の差を求めることにより、加速度変動値ΔＡＣＣ（ｎ）
が次式で算出される。 ΔＡＣＣ（ｎ）＝ＡＣＣ（ｎ）−ＡＣＣＡＶ（ｎ）また、ステップｓ４において、正規化変動値検出手段Ａ
２により、変動検出手段Ａ１から出力される変動値ΔＡ
ＣＣ（ｎ）をエンジンの運転状態に応じて正規化した正
規化変動値ＩＡＣ（ｎ）が次式により算出される。

【００６２】ＩＡＣ（ｎ）＝ΔＡＣＣ（ｎ）・Ｋｔｅ（Ｅｖ，Ｎｅ）ここで、Ｋｔｅ（Ｅｖ，Ｎｅ）は出力補正係数であり、
図１１に示す特性によって設定される。図１１の特性
は、横軸に体積効率Ｅｖをとり、この体積効率Ｅｖに対
する出力補正係数Ｋｔｅ（Ｅｖ，Ｎｅ）を縦軸に採って
示されており、エンジン回転数Ｎｅが大きくなるほど右
上側の線の特性を採用するように構成されている。即
ち、マップとして記憶され図１１の特性において、クラ
ンク角センサ２４等の検出信号から算出されるエンジン
回転数Ｎｅと体積効率Ｅｖとから、出力補正係数Ｋｔｅ
（Ｅｖ，Ｎｅ）がＥＣＵ２１において設定され、エンジ
ン出力に対応した補正による正規化が行われる。

【００６３】ここで、上述のような、エンジン出力に対
応する正規化をした場合における制御特性に付いて説明
する。即ち、角加速度ω’は次式のように示される。 ω’＝１／Ｉｅ・（Ｔｅ−Ｔｌ）・・・・・・・・ここで、Ｔｅ：エンジントルク、Ｔｌ：負荷トルク、Ｉ
ｅ：慣性モーメントを示す。

【００６４】一方、ω’＝ωｏ’＋Δω’・・・・・・・・ここで、ωｏ’：平均角加速度を示す。

【００６５】、式より、 ωｏ’＋Δω’＝１／Ｉｅ・（Ｔｅ−Ｔｌ）＝１／Ｉｅ・（Ｔｅｏ−Ｔｌ）＋ΔＴｅ／Ｉｅよって、Δω’＝ΔＴｅ／Ｉｅ・・・・・・・・ところで前述したステップｓ１における加速度ＡＣＣ
（ｎ）の検出手法では、エンジントルク情報が、負荷外
乱の無い場合に比較的良く保存される。そして、式に
示すように、平均角加速度ωｏ’からの変動Δωｏ’
「加速度変動値ΔＡＣＣ（ｎ）」を用いると共に、慣性
モーメントＩｅを考慮した正規化出力「正規化変動値Ｉ
ＡＣ（ｎ）」として制御を行うことにより、燃焼変動の
統計的性質を考慮し、燃焼室変動を確実に反映させた制
御が行われる。

【００６６】ステップｓ４の動作が行われると、次い
で、ステップｓ５〜ｓ８の燃焼悪化判定値算出手段Ａ３
の動作が実行され、正規化変動値ＩＡＣ（ｊ）と所定の
閾値ＩＡＣＴＨとを比較して、次式により悪化判定値Ｖ
ＡＣ（ｊ）が算出される。

【００６７】ＶＡＣ（ｊ）＝Σ｛ＩＡＣ（ｊ）＜ＩＡＣ
ＴＨ｝×｛ＩＡＣＴＨ−ＩＡＣ（ｊ）
｝まず、ステップｓ７において、正規化変動値ＩＡＣ
（ｎ）と所定の閾値ＩＡＣＴＨとの差ΔＩＡＣ（ｎ）が
算出され、ついで、ステップｓ８において、差ΔＩＡＣ
（ｎ）が負であるかどうかが判断される。この判断は、
上式における関数｛ＩＡＣ（ｊ）＜ＩＡＣＴＨ｝に対応
するもので、ＩＡＣ（ｊ）＜ＩＡＣＴＨが成立している
時「１」をとり、成立していないとき「０」をとる動作
を行う。

【００６８】即ち、ＩＡＣ（ｊ）＜ＩＡＣＴＨが成立し
ているときΔＩＡＣ（ｎ）が正であるため、「Ｎｏ」ル
ートを通じて、ステップｓ８における燃焼悪化判定値Ｖ
ＡＣ（ｊ）の累積が行われ、上記の関数が「１」を採っ
た状態になる。一方、ＩＡＣ（ｊ）＜ＩＡＣＴＨが成立
していないときΔＩＡＣ（ｎ）が負であるため、「Ｙｅ
ｓ」ルートを通じて、ステップｓ７によりΔＩＡＣ
（ｎ）＝０が実行される。これにより、ステップｓ８で
は、燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）の累積は行われない状
態と成り、上記の関数が「１」を採った状態になる。

【００６９】これにより、図９で点Ａ〜Ｄに示すよう
な、正規化変動値ＩＡＣ（ｎ）が所定の閾値ＩＡＣＴＨ
を下回っているとき、この下回った量を悪化量として累
積されることになる。

【００７０】従って、燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）は、
閾値ＩＡＣＴＨと正規化変動値ＩＡＣ（ｎ）との差を重
みとした悪化量を累積して求められ、閾値付近の数値の
影響を小さくして、悪化の状態が燃焼悪化判定値ＶＡＣ
（ｊ）に正確に反映される。そして、燃焼悪化判定値Ｖ
ＡＣ（ｊ）における所定の閾値ＩＡＣＴＨは、閾値更新
手段Ａ８により、エンジン運転状態に対応して更新され
るように構成されている。なお、上述の添字ｊは、気筒
番号を示しており、各気筒ｊ毎に燃焼悪化判定値ＶＡＣ
（ｊ）が累積される。

【００７１】次いで、ステップｓ９が実行され、サンプ
リングの回数を示すｎが１２８を越えたかどうかが判断
される。即ち、図７に示す積算区間を経過したかどうか
が判断され、経過していない場合は、「Ｎｏ」ルートを
とって、ステップｓ１１を実行し、回数ｎを「１」増加
させて燃料補正を行わないままステップｓ１８が実行さ
れる。これにより、１２８サイクルの積算区間内につい
て、点火時期θａｄｖにおける補正係数θ_I(j)に関する
補正は行われず、もっぱら燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）
の累積が行われる。

【００７２】したがって、燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）
は設定された燃焼回数、例えば、１２８サイクル毎に更
新される用に成っており、比較的長い期間を対象とした
燃焼状態の把握による制御を行うことにより、統計的な
特性を反映する安定した確実な制御が行われる。そし
て、積算区間が経過すると、ステップｓ９の「Ｙｅｓ」
のルートを通じ、ステップｓ１０〜ステップｓ１６が実
行される。まず、ステップｓ１０において、回数ｎが
「１」にリセットされ、次いで、ステップｓ１２とステ
ップｓ１３とにおいて、燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）を
参照して、基準値設定手段Ａ９で設定された所定の基準
値との比較が行われる。

【００７３】まず、燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）と上限
基準値ＶＡＣＴＨ１との比較が行われ、燃焼悪化判定値
ＶＡＣ（ｊ）が上限基準値ＶＡＣＴＨ１を越えている場
合、即ち、図１０に示すように、燃焼変動の悪化量が限
界を越えている場合は、ステップｓ１３において、次式
による補正係数θ_I(j)の算出が行われる。 θ_I(j)＝θ_I(j)＋Ｋａｄｖ・｛ＶＡＣ（ｊ）−ＶＡＣＴ
Ｈ１｝これは図８に示す進角側右上特性の補正値を算出するも
ので、所定以上に燃焼変動値が悪化している場合である
として、点火時期を進角させる補正がθ_I(j)の算出によ
って行われるようになっている。ここでＫａｄｖは特性
の傾きを示す係数であり、右辺のθ_I(j)は、番号ｊ気筒
について、前の演算サイクル（ｎ−１）において算出さ
れた補正係数を示しており、上式により更新が行われ
る。

【００７４】また、燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）が下限
基準値ＶＡＣＴＨ２を下回っている場合には、ステップ
ｓ１４において「Ｙｅｓ」ルートをとり、更に遅角化を
行う余裕があるとして、点火時期を遅角させる補正が補
正係数θ_I(j)の算出により行われる。 θ_I(j)＝θ_I(j)＋Ｋｒｅｔ・｛ＶＡＣ（ｊ）−ＶＡＣＴ
Ｈ２｝これは図８に示す遅角側左下特性の補正値を算出するも
ので、Ｋｒｅｔは特性の傾きを示す係数である。更に、
燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）が、下限基準値ＶＡＣＴＨ
２以上で、上限基準値ＶＡＣＴＨ１以下である場合に
は、ステップ１２及びステップｓ１３においていずれも
「Ｎｏ」ルートをとり、適正な運転状態であるとして、
点火時期を前の状態に保つため、補正係数θ_I(j)の変更
を行わない。

【００７５】これは、図８に示す進角側右上特性と遅角
側左下特性との間の平坦な特性に対応するもので、補正
に関しての不感帯を構成している。ここで、上限基準値
ＶＡＣＴＨ１と下限基準値ＶＡＣＴＨ２とは、点火時期
変動目標値ＶＡＣ０を中心とし、下限基準値ＶＡＣＴＨ
２を（ＶＡＣ０−ΔＶＡＣ）の値に、上限基準値ＶＡＣ
ＴＨ１を（ＶＡＣ０−ΔＶＡＣ）の値に設定されてい
る。燃焼変動目標値ＶＡＣ０は、ＣＯＶ（Coefficient
of variance）の目標値(10%程度)に対応した値であり、
燃焼変動目標値ＶＡＣ０の両側におけるΔＶＡＣの範囲
における点火時期補正をしないようにすることにより、
回転変動を有限期間（１２８サイクル）で評価したり、
閾値以下のもので演算していることに基因した誤差によ
るリミットサイクルを防止するようにしている。

【００７６】そして、ステップｓ１６が実行され、燃焼
悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）が「０」にリセットされる。更
に、ステップｓ１７において、補正係数θ_I(j)が、上下
限値を越えた場合には、越えた側の限界値にクリップさ
れる。例えば、−１＜θ_I(j)＜＋５の範囲内に収まるよ
うに設定された場合、ステップｓ１３における算出値が
＋５を越えると＋５に設定され、ステップｓ１４におけ
る算出値が−１を下回ると−１に設定される。これによ
り、急速な補正を行わず、徐々に補正を行うことによ
り、ショック等の発生を防止し、安定した確実な制御が
行われる。

【００７７】そしてステップｓ１８において、上述のよ
うにして決定された補正係数θ_I(j)による点火処理に際
しての基本点火時期θ_Bの補正が行われる。即ち制御点
火時期θａｄｖは次式で算出される。 θａｄｖ＝θ_B＋θ_C＋θ_I(j) この基本点火時期θ_Bの補正により、燃焼状態制御手段
Ａ４による燃焼変動調整要素である点火プラグ３１の点
火制御が行われる。この点火制御は各気筒（ｊ）毎に実
行され、図１２に示すように、各気筒毎に遅角処理ある
いは進角処理が実行され、全気筒の出力レベルが同レベ
ルに揃えられる。このため、エンジン１０は安定した運
転状態に保たれ、各気筒間の出力のバラツキによる車体
側への振動の励起が防止される。

【００７８】

【発明の効果】請求項１の発明は、内燃機関の回転角加
速度の変動値が各気筒毎に求められ、この変動値または
判定値のいずれか一方が内燃機関の運転状態に応じて正
規化され、両者が比較されて各気筒の出力に関連する燃
焼状態が判定され、出力の異なる燃焼状態を示す気筒の
出力がその他の気筒の出力に近づくように、出力の異な
る燃焼状態を示す気筒の点火時期がその他の気筒の点火
時期に対し補正されるので、この補正により出力の異な
る気筒の出力がその他の気筒の出力に近づくようにな
る。このため、エンジン構成部品のバラツキや、動弁系
のバルブタイミングのずれによる各気筒間の出力の変動
を応答性良く規制でき、各気筒間の出力変動に基因する
車体振動を防止出来る。

【００７９】請求項２の発明は、内燃機関の回転角加速
度の変動値が各気筒毎に求められ、この変動値または判
定値のいずれか一方が内燃機関の運転状態に応じて正規
化され、両者が比較されて各気筒の出力に関連する燃焼
状態が判定され、出力の大きな燃焼状態を示す気筒の点
火時期が出力の小さな燃焼状態を示すその他の気筒の点
火時期より遅角側に補正されるので、この補正により出
力の異なる気筒の出力がその他の気筒の出力に近づくよ
うになる。このため、エンジン構成部品のバラツキや、
動弁系のバルブタイミングのずれによる各気筒間の出力
の変動を応答性良く規制でき、各気筒間の出力変動に基
因する車体振動を防止出来る。

【００８０】請求項３の発明は、内燃機関の回転角加速
度の変動値が各気筒毎に求められ、この変動値または判
定値のいずれか一方が内燃機関の運転状態に応じて正規
化され、両者を比較されて各気筒の出力に関連する燃焼
状態が判定され、出力の小さな燃焼状態を示す気筒の点
火時期を出力の大きな燃焼状態を示すその他の気筒の点
火時期より進角側に補正されるので、この補正により出
力の異なる気筒の出力がその他の気筒の出力に近づくよ
うになる。このため、エンジン構成部品のバラツキや、
動弁系のバルブタイミングのずれによる各気筒間の出力
の変動を応答性良く規制でき、各気筒間の出力変動に基
因する車体振動を防止出来る。

【００８１】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
記載の点火時期制御方法において、特に、内燃機関の回
転角加速度の変動値は、内燃機関の運転状態がアイドル
運転時に求められるので、アイドル時において出力の異
なる気筒の出力がその他の気筒の出力に近づくようにな
る。このため、アイドル時における各気筒間の出力の変
動を応答性良く規制でき、各気筒間の出力変動に基因す
る車体振動を防止出来る。

【００８２】請求項５の発明は、請求項１乃至請求項３
記載の点火時期制御方法において、特に、内燃機関の回
転角加速度の変動値は、上死点における瞬間回転角速度
と下死点における瞬間回転角速度とを用いて求めるの
で、比較的容易に回転角加速度の変動値を求められる。
このため、回転角加速度の変動値を確実に求められ、各
気筒間の出力変動に基因する車体振動をより確実に防止
出来る。

【００８３】請求項６の発明は、請求項５記載の点火時
期制御方法において、特に、内燃機関の回転角加速度の
変動値は、上死点における瞬間回転角速度と下死点にお
ける瞬間回転角速度とから回転角加速度を求め、この回
転角加速度とその平均値との偏差から回転角加速度の変
動値を求めるので、比較的容易に回転角加速度の変動値
を求められる。このため、回転角加速度の変動値を確実
に求められ、車体振動をより確実に防止出来る。

【００８４】請求項７の発明は、請求項６記載の点火時
期制御方法において、特に、回転角加速度の今回の平均
値は、今回求められた回転角加速度と前回までの平均値
との重み付けにより求められ、算出された平均値の信頼
性が高まる。このため、算出された回転角加速度の変動
値の信頼性が高まり、車体振動をより確実に防止出来
る。

【００８５】請求項８，９の発明は、請求項１乃至請求
項３記載の点火時期制御方法において、特に、回転角加
速度の変動値または判定値のいずれか一方の正規化は、
内燃機関のエンジン回転数及び吸気情報、例えば、体積
効率に応じて補正するので、この補正を応答性良く行
え、出力の異なる気筒の出力がその他の気筒の出力に近
づくようになる。このため、応答性良く各気筒間の出力
の変動を規制でき、各気筒間の出力変動に基因する車体
振動を防止出来る。

【００８６】請求項１０、１１の発明は、請求項１乃至
請求項３記載の点火時期制御方法において、特に、正規
化を実施した後、回転角加速度変動値と判定値とを比較
し、回転角加速度変動値が判定値を上回る回数を求め、
その回数が大きいほど点火時期を進角側に補正し、ある
いは点火時期の進角、保持、遅角の切換えを行うので、
この補正により出力の異なる気筒の出力がその他の気筒
の出力に近づくようになる。このため、エンジン構成部
品のバラツキや、動弁系のバルブタイミングのずれによ
る各気筒間の出力の変動を応答性良く規制でき、各気筒
間の出力変動に基因する車体振動を防止出来る。

【００８７】請求項１２の発明は、請求項１１記載の点
火時期制御方法において、特に、回数が第１の判定回数
以上のとき点火時期を進角し、回数が第１の判定回数よ
り小さい第２の判定回数より小さいとき点火時期を遅角
し、回数が第１判定回数より小さく且つ第２の判定回数
以上のときに点火時期を保持するという切換えを行って
もよく、この補正により出力の異なる気筒の出力がその
他の気筒の出力に近づくようになる。このため、エンジ
ン構成部品のバラツキや、動弁系のバルブタイミングの
ずれによる各気筒間の出力の変動を応答性良く規制で
き、各気筒間の出力変動に基因する車体振動を防止出来
る。

【００８８】請求項１３の発明は、請求項１乃至請求項
３記載の点火時期制御方法において、特に、回転角加速
度の変動値と判定値とのいずれか他方をエンジンの運転
状態に応じて変更するので、この変更によって、出力の
異なる気筒の出力がその他の気筒の出力に近づくように
なる。このため、エンジン構成部品のバラツキや、動弁
系のバルブタイミングのずれによる各気筒間の出力の変
動を応答性良く規制でき、各気筒間の出力変動に基因す
る車体振動を防止出来る。

【００８９】請求項１４，１５の発明は、請求項１３記
載の点火時期制御方法において、特に、回転角加速度の
変動値と判定値とのいずれか他方をエンジン回転数と吸
気情報、例えば、体積効率に応じて変更するので、この
補正を応答性良く行え、出力の異なる気筒の出力がその
他の気筒の出力に近づくようになる。このため、応答性
良く各気筒間の出力の変動を規制でき、各気筒間の出力
変動に基因する車体振動を防止出来る。

【００９０】請求項１６の発明は、変動検出手段によっ
て内燃機関の回転角加速度の変動値が検出され、正規化
値検出手段によって変動検出手段で検出された変動値ま
たは判定値のいずれか一方が内燃機関の運転状態に応じ
て正規化されて正規化変動値または正規化判定値が求め
られ、燃焼悪化判定値算出手段によって正規化変動値ま
たは正規化判定値と変動値または判定値とが比較されて
燃焼悪化判定値が求められ、点火制御手段によって、燃
焼悪化判定値が参照されて、出力の異なる燃焼状態を示
す気筒の出力がその他の気筒の出力に近づくように出力
の異なる燃焼状態を示す気筒の点火時期がその他の気筒
の点火時期に対し補正されるように点火駆動回路が制御
されるので、この補正により出力の異なる気筒の出力が
その他の気筒の出力に近づくようになる。このため、エ
ンジン構成部品のバラツキや、動弁系のバルブタイミン
グのずれによる各気筒間の出力の変動を応答性良く規制
でき、各気筒間の出力変動に基因する車体振動を防止出
来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての点火時期制御方法を
採用し、その装置を装備するエンジンの概略構成図であ
る。

【図２】図１の点火時期制御装置のＥＣＵが備える機能
ブロック面である。

【図３】図１の点火時期制御装置のＥＣＵ及び点火制御
回路の概略構成図である。

【図４】図１の点火時期制御装置が用いる点火制御回路
内の点火駆動部の機能構成図である。

【図５】図４の点火駆動部の作動を示す波形図である。

【図６】図１の点火時期制御装置を備えたエンジンの点
火順序の説明図である。

【図７】図１の点火時期制御装置を備えたエンジンの回
転作動を説明するための波形図である。

【図８】図１の点火時期制御装置のＥＣＵが用いる補正
係数θ_I(j)算出マップの特性線図である。

【図９】図１の点火時期制御装置を備えたエンジンの変
動加速度の波形図である。

【図１０】図１の点火時期制御装置のＥＣＵが用いる正
規化変動値と閾値の差である悪化積算値−燃焼変動値の
特性線図である。

【図１１】図１の点火時期制御装置のＥＣＵが正規化で
用いる出力補正係数算出マップの特性線図である。

【図１２】図１の点火時期制御装置の各気筒の点火時期
の補正を説明する図である。

【図１３】図１の点火時期制御装置が用いる回転変動検
出部を示す模式的斜視図である。

【図１４】図１の点火時期制御装置のＥＣＵが行う制御
プログラムのフローチャートの上部である。

【図１５】図１の点火時期制御装置のＥＣＵが行う制御
プログラムのフローチャートの下部である。

【図１６】従来の点火時期制御装置を備えたエンジンの
第１、第２バンクにおけるタイミングベルトの変動の説
明図である。

【図１７】従来の点火時期制御装置を備えたエンジンの
各気筒毎の出力特性図である。

【図１８】従来の点火時期制御装置を備えたエンジンの
各気筒毎のオーバーラップ量、吸入空気量の特性図であ
る。

【符号の説明】

１０エンジン１４エアフローセンサ２０スロットルセンサ２１ＥＣＵ２４クランク角センサ２７ＴＤＣセンサ２９ノックセンサ３１点火プラグ３４１〜３４６点火駆動部３５クランク軸 θａｄｖ点火時期Ａ６角加速度検出手段ＴＮ（ｎ）クランク間周期Ａ１変動検出手段Ａ２正規化変動値検出手段Ａ３燃焼悪化判定値算出手段Ａ４燃焼状態制御手段Ａ５燃焼変動要素Ａ６角加速度検出手段Ａ７平滑化手段Ａ８閾値更新手段Ａ９基準値設定手段 θ_B 基本点火時期Ｅｖ体積効率Ｎｅエンジン回転数Ａ／Ｎエンジン１回転当たりの吸入空気量 θ_I(j) 燃焼変動補正値 ω’ 角加速度 ωｏ’ 平均角加速度 Δωｏ’ 変動 ΔＡＣＣ（ｎ）加速度変動値Ｉｅ慣性モーメントＩＡＣ（ｎ）正規化変動値

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の回転角加速度の変動値を各気筒
毎に求め、この変動値または判定値のいずれか一方を内
燃機関の運転状態に応じて正規化した後、両者を比較し
て各気筒の出力に関連する燃焼状態を判定し、出力の異
なる燃焼状態を示す気筒の出力をその他の気筒の出力に
近づくように出力の異なる燃焼状態を示す気筒の点火時
期をその他の気筒の点火時期に対し補正することを特徴
とする点火時期制御方法。
【請求項２】内燃機関の回転角加速度の変動値を各気筒
毎に求め、この変動値または判定値のいずれか一方を内
燃機関の運転状態に応じて正規化した後、両者を比較し
て各気筒の出力に関連する燃焼状態を判定し、出力の大
きな燃焼状態を示す気筒の点火時期を出力の小さな燃焼
状態を示すその他の気筒の点火時期より遅角側に補正す
ることを特徴とする点火時期制御方法。
【請求項３】内燃機関の回転角加速度の変動値を各気筒
毎に求め、この変動値または判定値のいずれか一方を内
燃機関の運転状態に応じて正規化した後、両者を比較し
て各気筒の出力に関連する燃焼状態を判定し、出力の小
さな燃焼状態を示す気筒の点火時期を出力の大きな燃焼
状態を示すその他の気筒の点火時期より進角側に補正す
ることを特徴とする点火時期制御方法。
【請求項４】請求項１乃至請求項３記載の点火時期制御
方法において、上記内燃機関の回転角加速度の変動値は、内燃機関の運
転状態がアイドル運転時に求められることを特徴とす
る。
【請求項５】請求項１乃至請求項３記載の点火時期制御
方法において、上記内燃機関の回転角加速度の変動値は、上死点におけ
る瞬間回転角速度と下死点における瞬間角速度とを用い
て求めることを特徴とする。
【請求項６】請求項５記載の点火時期制御方法におい
て、上記内燃機関の回転角加速度の変動値は、上死点におけ
る瞬間回転角速度と下死点における瞬間回転角速度とか
ら回転角加速度を求め、この回転角加速度とその平均値
との偏差から回転角加速度の変動値を求めることを特徴
とする。
【請求項７】請求項６記載の点火時期制御方法におい
て、上記回転角加速度の今回の平均値は、今回求められた回
転角速度と前回までの平均値との重み付けにより求める
ことを特徴とする。
【請求項８】請求項１乃至請求項３記載の点火時期制御
方法において、上記回転角加速度の変動値または判定値のいずれか一方
の正規化は、内燃機関のエンジン回転数及び吸気情報に
応じて補正することにより行うことを特徴とする。
【請求項９】請求項８記載の点火時期制御方法におい
て、上記吸気情報は体積効率であることを特徴とする。
【請求項１０】請求項１乃至請求項３記載の点火時期制
御方法において、上記正規化を実施した後、回転角加速度変動値と判定値
とを比較し、回転角加速度変動値が判定値を上回る回数
を求め、その回数が大きいほど点火時期を進角側に補正
することを特徴とする。
【請求項１１】請求項１０記載の点火時期制御方法にお
いて、上記回数に応じて点火時期の進角、保持、遅角の切換え
を行うことを特徴とする。
【請求項１２】請求項１１記載の点火時期制御方法にお
いて、上記回数が第１の判定回数以上のとき点火時期を進角
し、上記回数が上記第１の判定回数より小さい第２の判
定回数より小さいとき点火時期を遅角し、上記回数が上
記第１判定回数より小さく且つ上記第２の判定回数以上
のときに点火時期を保持することを特徴とする。
【請求項１３】請求項１乃至請求項３記載の点火時期制
御方法において、上記回転角加速度の変動値と判定値とのいずれか他方を
エンジンの運転状態に応じて変更することを特徴とす
る。
【請求項１４】請求項１３記載の点火時期制御方法にお
いて、上記回転角加速度の変動値と判定値とのいずれか他方を
エンジン回転数と吸気情報に応じて変更することを特徴
とする。
【請求項１５】請求項１４記載の点火時期制御方法にお
いて、上記吸気情報は体積効率であることを特徴とする。
【請求項１６】内燃機関の回転角加速度の変動値を検出
する変動検出手段と、上記変動検出手段で検出された変動値または判定値のい
ずれか一方を上記内燃機関の運転状態に応じて正規化し
て正規化変動値または正規化判定値を求める正規化値検
出手段と、上記正規化変動値または正規化判定値と上記変動値また
は判定値とを比較して燃焼悪化判定値を求める燃焼悪化
判定値算出手段と、上記燃焼悪化判定値を参照して、出力の異なる燃焼状態
示す気筒の出力をその他の気筒の出力に近づくように出
力の異なる燃焼状態を示す気筒の点火時期をその他の気
筒の点火時期に対し補正すべく点火駆動回路を制御する
点火制御手段とを備えたことを特徴とする点火時期制御
装置。