JPH09250435A

JPH09250435A - エンジンの制御方法及びその制御装置

Info

Publication number: JPH09250435A
Application number: JP8261538A
Authority: JP
Inventors: Tsunehisa Nakamura; 倫久中村; Noritaka Matsuo; 典孝松尾
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1995-10-02
Filing date: 1996-10-02
Publication date: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】広範囲な運転域において、その運転域、例えば
そのエンジン回転数、負荷における最良トルク、最高出
力、良好な燃費、清浄な排気ガス特性、良好な過渡応答
性等が得られるように制御可能とする。【解決手段】エンジンの制御方法は、負荷或いはエンジ
ン回転数の内少なくとも一方に対応し高トルクが得られ
る燃焼状態を得て、この燃焼状態の時、所定クランク角
における燃焼割合値を、負荷或いはエンジン回転数の内
少なくとも一方に対応した目標燃焼割合値のマップデー
タとしてメモリに保持する一方、所定クランク角までの
実際の燃焼割合を検知し、この燃焼割合の検知値と目標
燃焼割合値との比較に基づき、検知値の方が小なる時点
火時期を進め、検知値の方が大なる時点火時期を遅らせ
るように、点火時期を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、２サイクルある
いは４サイクルの火花点火エンジン、２サイクルあるい
は４サイクルのディーゼルエンジンの制御方法及びその
制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】２サイクル火花点火エンジンあるいは４
サイクル火花点火エンジンにおいて、例えば高負領域に
て高出力を得るように点火時期を制御することが行なわ
れているが、この点火時期を制御するに当たり、ノッキ
ング検知手段を配置し、ノッキングを検知しないなら点
火時期を進角するようにし、ノッキングを検知したら点
火時期を遅角し、ノッキング発生限界の進角状態になる
ようにノッキング有無情報に基づき点火時期のフィード
バック制御を行なうものがある。このような点火時期の
フィードバック制御は、ノッキング発生限界まで点火時
期を進角した時最大出力、或いはその回転数域における
最大トルクを発生可能との考え方に基づいている。

【０００３】ディーゼルエンジンにおいても、ノッキン
グを検知し着火遅れがあってもノッキングが発生しない
ように、ノッキングを検知したら燃料噴射開始時期を進
めるものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジン回
転数等の運転状態によっては、ノッキング発生限界の点
火時期進角状態としてもその運転域における最良トルク
を発生せず、又同最良トルクを発生可能な点火時期で点
火してもノッキング発生限界とならない場合がある。こ
の場合にはノッキング有無情報に基づき点火時期のフィ
ードバック制御を行なっても同最良トルクは得られな
い。

【０００５】なお、ディーゼルエンジンにおける燃料噴
射開始時期についても同様である。また、最良トルクに
ついてのみでなく、良好なコールドスタート、良好な加
速減速、清浄な排気ガス、良好な燃費、或は良好な最高
出力を得るにも簡便且つ確実な方法が必要である。

【０００６】この発明は、かかる点に鑑みてなされたも
ので、広範囲な運転域において、その運転域、例えばそ
のエンジン回転数、負荷における最良トルクとなるよう
に、あるいは、良好な始動性、良好な過渡応答性、清浄
な排気ガス、良好な燃費あるいは良好な最高出力が得ら
れるように制御可能とするエンジンの制御方法及びその
制御装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ
目的を達成するために、請求項１記載の発明のエンジン
の制御方法は、負荷或いはエンジン回転数の内少なくと
も一方に対応し所望の運転状態が得られる燃焼状態を得
て、この燃焼状態の時、所定クランク角における燃焼割
合値を、負荷或いはエンジン回転数の内少なくとも一方
に対応した目標燃焼割合値のマップデータとしてメモリ
に保持する一方、前記所定クランク角までの実際の燃焼
割合を検知し、この燃焼割合の検知値と前記目標燃焼割
合値との比較に基づき、前記検知値の方が小なる時点火
時期を進め、検知値の方が大なる時点火時期を遅らせる
ように、点火時期を制御することを特徴としている。

【０００８】このように、所定クランク角までの実際の
燃焼割合を検知し、この燃焼割合の検知値と目標燃焼割
合値との比較に基づき、検知値の方が小なる時点火時期
を進め、検知値の方が大なる時点火時期を遅らせるよう
に、点火時期を制御し、広範囲な運転域において、その
運転域、例えばそのエンジン回転数、負荷における所望
の運転状態が得られる最少進角の点火時期を把握し、そ
の点火時期で点火するようにフィードバック制御するこ
とができる。

【０００９】請求項２記載の発明のエンジンの制御方法
は、前記所定クランク角までの実際の燃焼割合が、排気
行程の終了後から圧縮行程初期までの間のクランク角
と、圧縮行程開始から点火開始までのクランク角と、点
火開始から排気行程開始までの期間の内の２つのクラン
ク角とからなる少なくとも４つのクランク角における燃
焼圧力を検出し、これらの燃焼圧力データに基づき算出
するようにしたことを特徴としている。

【００１０】このように、所定クランク角までの実際の
燃焼割合を、燃焼圧力データに基づき適切に算出するこ
とができる。

【００１１】請求項３記載の発明のエンジンの制御方法
は、負荷或いはエンジン回転数のうち少なくとも一方に
対応し所望の運転状態が得られる燃焼状態を得て、この
燃焼状態の時、所定燃焼割合値に達するクランク角値
を、負荷或いはエンジン回転数のうち少なくとも一方に
対応したクランク角値のマップデータとしてメモリに保
持する一方、前記所定燃焼割合値に達する実際のクラン
ク角を検知し、このクランク角の検知値と目標クランク
角値との比較に基づき、前記検知値の方が遅れたクラン
ク角となる場合、点火時期を進め、検知値の方が進んだ
クランク角となる場合点火時期を遅らせるように点火時
期を制御することを特徴としている。

【００１２】このように、所定燃焼割合値に達する実際
のクランク角を検知し、このクランク角の検知値と目標
クランク角値との比較に基づき、検知値の方が遅れたク
ランク角となる場合、点火時期を進め、検知値の方が進
んだクランク角となる場合点火時期を遅らせるように点
火時期を制御し、広範囲な運転域において、その運転
域、例えばそのエンジン回転数、負荷における所望の運
転状態が得られる最少進角の点火時期を把握し、その点
火時期で点火するようにフィードバック制御することが
できる。

【００１３】請求項４記載の発明のエンジンの制御方法
は、前記所定燃焼割合値に達する実際のクランク角が、
排気行程の終了後から圧縮行程初期までの間のクランク
角と、圧縮行程開始から点火開始までのクランク角と、
点火開始から排気行程開始までの期間の内の２つのクラ
ンク角とからなる少なくとも４つのクランク角における
燃焼圧力を検出し、これらの燃焼圧力データに基づき算
出するようにしたことを特徴としている。このように、
所定燃焼割合値に達する実際のクランク角を、燃焼圧力
データに基づき適切に算出することができる。

【００１４】請求項５記載の発明のエンジンの制御装置
は、エンジン回転数検出手段、クランク角検出手段及び
燃焼圧検出手段を含む運転状態検出手段と、目標状態値
を保持するデータ記憶装置と、前記各検出手段からの情
報から実際の状態値を算出する状態値算出プログラム
と、算出された状態値と前記データ記憶装置に保持され
た目標状態値との比較に基づき点火時期の制御値を算出
する制御値算出プログラムとを保持するプログラム記憶
装置と、点火時期の制御値に基づき点火する点火装置と
を有し、下記のＡまたはＢの点火時期を制御することを
特徴としている。

【００１５】Ａ．所定クランク角までの実際の燃焼割合
は、排気行程の終了後から圧縮行程初期までの間のクラ
ンク角と、圧縮行程開始から点火開始までのクランク角
と、点火開始から排気行程開始までの期間の内の２つの
クランク角とからなる少なくとも４つのクランク角にお
ける燃焼圧力を検出し、これらの燃焼圧力データに基づ
き算出するようにし、燃焼割合の検知値と前記目標燃焼
割合値との比較に基づき、前記検知値の方が小なる時点
火時期を進め、検知値の方が大なる時点火時期を遅らせ
るように、点火時期を制御する。

【００１６】Ｂ．所定燃焼割合値に達する実際のクラン
ク角は、排気行程の終了後から圧縮行程初期までの間の
クランク角と、圧縮行程開始から点火開始までのクラン
ク角と、点火開始から排気行程開始までの期間の内の２
つのクランク角とからなる少なくとも４つのクランク角
における燃焼圧力を検出し、これらの燃焼圧力データに
基づき算出するようにし、クランク角の検知値と目標ク
ランク角値との比較に基づき、前記検知値の方が遅れた
クランク角となる場合、点火時期を進め、検知値の方が
進んだクランク角となる場合点火時期を遅らせるように
点火時期を制御する。

【００１７】このように、所定クランク角までの実際の
燃焼割合を、燃焼圧力データに基づき適切に算出し、燃
焼割合の検知値と目標燃焼割合値との比較に基づき、検
知値の方が小なる時点火時期を進め、検知値の方が大な
る時点火時期を遅らせるように、点火時期を制御し、ま
た所定燃焼割合値に達する実際のクランク角を、燃焼圧
力データに基づき適切に算出し、クランク角の検知値と
目標クランク角値との比較に基づき、検知値の方が遅れ
たクランク角となる場合、点火時期を進め、検知値の方
が進んだクランク角となる場合点火時期を遅らせるよう
に点火時期を制御することができる。

【００１８】請求項６記載の発明のディーゼルエンジン
におけるエンジンの制御方法は、負荷あるいはエンジン
回転数の内少なくとも一方に対応し所望の運転状態が得
られる燃焼状態を得て、この燃焼状態の時、所定クラン
ク角における燃焼割合値を、負荷あるいはエンジン回転
数の内少なくとも一方に対応した目標燃焼割合値のマッ
プデータとしてメモリに保持する一方、前記所定クラン
ク角までの実際の燃焼割合を検知し、この燃焼割合の検
知値と前記目標燃焼割合値との比較に基づき、前記検知
値の方が小なる時燃料噴射開始時期を進め、検知値の方
が大なる時燃料噴射開始時期を遅らせるように、燃料噴
射開始時期を制御することを特徴としている。

【００１９】このように、ディーゼルエンジンにおい
て、所定クランク角までの実際の燃焼割合を検知し、こ
の燃焼割合の検知値と目標燃焼割合値との比較に基づ
き、検知値の方が小なる時燃料噴射開始時期を進め、検
知値の方が大なる時燃料噴射開始時期を遅らせるよう
に、燃料噴射開始時期を制御し、広範囲な運転域におい
て、その運転域、例えばそのエンジン回転数、負荷にお
ける所望の運転状態が得られる燃料噴射開始時期を把握
し、その燃料噴射開始時期で燃料噴射するようにフィー
ドバック制御することができる。

【００２０】請求項７記載の発明のディーゼルエンジン
におけるエンジンの制御方法は、負荷あるいはエンジン
回転数の内少なくとも一方に対応し所望の運転状態が得
られる燃焼状態を得て、この燃焼状態の時、所定燃焼割
合に達するクランク角値を、負荷あるいはエンジン回転
数の内少なくとも一方に対応した目標クランク角値のマ
ップデータとしてメモリに保持する一方、前記所定燃焼
割合値に達する実際のクランク角を検知し、このクラン
ク角の検知値と前記目標クランク角値との比較に基づ
き、前記検知値の方がおくれたクランク角となる場合、
燃料噴射開始時期を進め、検知値の方が進んだクランク
角となる場合燃料噴射開始時期を遅らせるように、燃料
噴射開始時期を制御することを特徴としている。

【００２１】このように、ディーゼルエンジンにおい
て、所定燃焼割合値に達する実際のクランク角を検知
し、このクランク角の検知値と目標クランク角値との比
較に基づき、検知値の方がおくれたクランク角となる場
合、燃料噴射開始時期を進め、検知値の方が進んだクラ
ンク角となる場合燃料噴射開始時期を遅らせるように、
燃料噴射開始時期を制御し、広範囲な運転域において、
その運転域、例えばそのエンジン回転数、負荷における
高トルクあるいは最良トルク、あるいは良好なコールド
スタート、加減速、あるいは燃費さらには清浄な排気ガ
スが得られる燃料噴射開始時期を把握し、その燃料噴射
開始時期で燃料噴射するようにフィードバック制御する
ことができる。

【００２２】請求項８記載の発明のエンジンの制御方法
は、負荷あるいはエンジン回転数の内少なくとも一方に
対応して所望の運転状態が得られる燃焼状態を得て、こ
の燃焼状態の時、複数の所定クランク角における各燃焼
割合値を、前記複数の所定クランク角までの複数の目標
燃焼割合値のマップデータとして、負荷あるいはエンジ
ン回転数の内少なくとも一方に対応してメモリに保持す
る一方、前記複数の所定クランク角の内、早期の所定ク
ランク角までの実際の燃焼割合を検知し、この燃焼割合
の検知値と前記早期の所定クランク角までの目標燃焼割
合値との比較に基づき、前記検知値の方が小さい時点火
時期を進め、検知値の方が大なる時点火時期を遅らせる
ように、点火時期を制御することを特徴としている。

【００２３】このように、複数の所定クランク角の内、
早期の所定クランク角までの実際の燃焼割合を検知し、
この燃焼割合の検知値と早期の所定クランク角までの目
標燃焼割合値との比較に基づき、検知値の方が小さい時
点火時期を進め、検知値の方が大なる時点火時期を遅ら
せるように、点火時期をフィードバック制御することに
よりさらに燃焼をきめ細かく制御でき良好なエンジン特
性が得られる。

【００２４】請求項９記載の発明のエンジンの制御方法
は、負荷あるいはエンジン回転数の内少なくとも一方に
対応して所望の運転状態が得られる燃焼状態を得て、こ
の燃焼状態の時、複数の所定クランク角における各燃焼
割合値を、前記複数の所定クランク角までの複数の目標
燃焼割合値のマップデータとして、負荷あるいはエンジ
ン回転数の内少なくとも一方に対応してメモリに保持す
る一方、前記複数の所定クランク角の内少なくとも２つ
の所定クランク角までの少なくとも２つの実際の燃焼割
合を検知し、この少なくとも２つの実際の燃焼割合のク
ランク角に対する変化の割合を求め、前記複数の所定の
目標燃焼割合のクランク角に対する変化の割合である目
標割合との比較に基づき、前記検知値による変化の割合
の方が目標割合より小さい場合、燃焼速度が遅いと検知
し、エンジンヘの燃料供給量を増大するか、エンジンの
燃焼室における燃焼前の新気に混合される、前燃焼サイ
クルにおいて形成される既燃焼ガスの一部である再循環
排気ガスの量を減少するか、エンジンの燃焼室における
燃焼前の新気の筒内流動量を増大するか、圧縮比を増大
するか、過給圧を増大するかのいずれか一つを実現する
ように制御することを特徴としている。

【００２５】このように、複数の所定クランク角の内少
なくとも２つの所定クランク角までの少なくとも２つの
実際の燃焼割合を検知し、複数の所定の目標燃焼割合の
クランク角に対する変化の割合である目標割合との比較
に基づき、検知値による変化の割合の方が目標割合より
小さい場合、燃焼速度が遅いと検知し、エンジンヘの燃
料供給量を増大するか、エンジンの燃焼室における燃焼
前の新気に混合される、前燃焼サイクルにおいて形成さ
れる既燃焼ガスの一部である再循環排気ガスの量を減少
するか、エンジンの燃焼室における燃焼前の新気の筒内
流動量を増大するか、圧縮比を増大するか、過給圧を増
大するかのいずれか一つを実現するように制御すること
によりさらに燃焼をきめ細かく制御でき良好なエンジン
特性が得られる。

【００２６】請求項１０記載の発明のエンジンの制御方
法は、負荷あるいはエンジン回転数の内少なくとも一方
に対応して所望の運転状態が得られる燃焼状態を得て、
この燃焼状態の時、複数の所定燃焼割合となる各クラン
ク角値を、前記複数の所定クランク角までの複数の目標
クランク角値のマップデータとして、負荷あるいはエン
ジン回転数の内少なくとも一方に対応してメモリに保持
する一方、前記複数の所定燃焼割合に到達する各クラン
ク角の内、小さな所定燃焼割合に到達する実際のクラン
ク角を検知し、このクランク角の検知値と前記小さな所
定燃焼割合に対応して設定された目標クランク角値との
比較に基づき、前記検知値の方が遅れている場合は点火
時期を進め、検知値の方が進んでいる場合には点火時期
を遅らせるように、点火時期を制御することを特徴とし
ている。

【００２７】このように、複数の所定燃焼割合に到達す
る各クランク角の内、小さな所定燃焼割合に到達する実
際のクランク角を検知し、このクランク角の検知値と小
さな所定燃焼割合に対応して設定された目標クランク角
値との比較に基づき、検知値の方が遅れている場合は点
火時期を進め、検知値の方が進んでいる場合には点火時
期を遅らせるように、点火時期をフィードバック制御す
ることによりさらに燃焼をきめ細かく制御でき良好なエ
ンジン特性が得られる。

【００２８】請求項１１記載の発明のエンジンの制御方
法は、負荷あるいはエンジン回転数の内少なくとも一方
に対応して所望の運転状態が得られる燃焼状態を得て、
この燃焼状態の時、複数の所定燃焼割合となる各クラン
ク角値を、前記複数の所定クランク角までの複数の目標
クランク角値のマップデータとして、負荷あるいはエン
ジン回転数の内少なくとも一方に対応してメモリに保持
する一方、前記複数の所定燃焼割合の内少なくとも２つ
の所定燃焼割合に到達する少なくとも２つの実際のクラ
ンク角を検知し、この少なくとも２つの実際のクランク
角の燃焼割合に対する変化の割合を求め、前記複数の所
定の目標クランク角の燃焼割合に対する変化の割合であ
る目標割合との比較に基づき、前記検知値による変化の
割合の方が目標割合より大きい場合、燃焼速度が遅いと
検知し、エンジンヘの燃料供給量を増大するか、エンジ
ンの燃焼室における燃焼前の新気に混合される、前燃焼
サイクルにおいて形成される既燃焼ガスの一部である再
循環排気ガスの量を減少するか、エンジンの燃焼室にお
ける燃焼前の新気の筒内流動量を増大するか、圧縮比を
増大するか、過給圧を増大するかの少なくとも一つを実
現するように制御することを特徴としている。

【００２９】このように、複数の所定燃焼割合の内少な
くとも２つの所定燃焼割合に到達する少なくとも２つの
実際のクランク角を検知し、複数の所定の目標クランク
角の燃焼割合に対する変化の割合である目標割合との比
較に基づき、検知値による変化の割合の方が目標割合よ
り大きい場合、燃焼速度が遅いと検知し、エンジンヘの
燃料供給量を増大するか、エンジンの燃焼室における燃
焼前の新気に混合される、前燃焼サイクルにおいて形成
される既燃焼ガスの一部である再循環排気ガスの量を減
少するか、エンジンの燃焼室における燃焼前の新気の筒
内流動量を増大するか、圧縮比を増大するか、過給圧を
増大するかのいずれか一つを実現するように制御するこ
とによりさらに燃焼をきめ細かく制御でき良好なエンジ
ン特性が得られる。

【００３０】請求項１２記載の発明のエンジンの制御方
法は、前記目標燃焼割合、目標クランク角に所定幅を持
たせたことを特徴としている。このように、目標燃焼割
合、目標クランク角に所定幅を持たせることで、フィー
ドバック制御が実施されない遊び領域を作ることがで
き、フィードバック制御に伴うハンチングの防止を可能
とすることができ運転性が向上する。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、この発明のエンジンの制御
方法及びその制御装置を図面に基づいて詳細に説明す
る。

【００３２】図１はこの発明が適用される複数気筒の火
花点火式４サイクルエンジンの構成図である。このエン
ジン１はクランクケース２と、その上部のシリンダ本体
３とシリンダヘッド４とにより構成される。シリンダ本
体３内にはピストン７が連接棒８を介して摺動可能に装
着され、連接棒８はクランク軸９に連結されている。ク
ランク軸９には所定の歯数を有するリングギヤ１０が装
着され、このリングギヤ１０の回転位置を検出してクラ
ンク角及びエンジン回転数を計測するためのエンジン回
転数センサを兼ねるクランク角センサ１１が備えられて
いる。シリンダヘッド４とピストン７との間には燃焼室
１３が形成される。この燃焼室１３内の燃焼圧力を検出
するための燃焼室圧センサ５がシリンダヘッド４側に設
けられる。シリンダヘッド４及びシリンダ本体３の適当
な位置に冷却水ジャケット６が形成されている。燃焼室
１３には排気通路１５及び吸気通路１６が連通し、その
開口部に排気弁１７及び吸気弁１８がそれぞれ設けられ
る。排気通路１５に接続された排気管２２の途中には排
気ガス浄化用三元触媒等の触媒２３が設けられ、端部に
はマフラ２４が設けられている。排気管２２には酸素濃
度センサ（Ｏ_２センサ）２５及び排気管温度センサ１２
０が設けられ、それぞれ制御装置ｌ２に連結されてい
る。

【００３３】シリンダヘッド４には温度センサ２６が装
着され、燃焼室１３の温度情報が制御装置１２に送られ
る。また、触媒２３には制御装置１２に連結された触媒
温度センサ１５０が設けられる。制御装置１２にはさら
にエンジン１のキルスイッチ４３が接続され、エンジン
駆動制御の停止情報を得る。

【００３４】一方、吸気通路１６には吸気管２０が接続
され、吸気管２０は吸気分配管２８を介して各気筒に連
結される。吸気分配管２８には吸気管圧力センサ３２が
装着され、吸気管圧力情報が制御装置１２に送られる。
吸気分配管２８と排気管２２とを連結してＥＧＲ管１５
２が設けられる。ＥＧＲ管１５２には制御装置１２に連
結されたＥＧＲ調整弁ｌ５１が設けられる。吸気分配管
２８には吸気管３３を介してエアクリーナ３５が接統さ
れる。エアクリーナ３５には吸入空気温度センサ３６が
設けられ、吸入空気温度情報が制御装置１２へ送られ
る。吸気管３３の途中には吸気量調整器３０が設けら
れ、吸気量調整器３０にはスロットル弁２９が装着され
ている。

【００３５】スロットル弁２９にはスロットル開度セン
サ３１が設けられ、このスロットル開度センサ３１は制
御装置１２に連結される。吸気量調整器３０部分の吸気
管３３にはスロットル弁迂回通路３７が設けられ、この
迂回通路３７には迂回通路開度調整弁３８が設けられて
いる。迂回通路開度調整弁３８は制御装置１２に連結さ
れる。吸気管３３内には、熱線式吸入空気量センサ３４
が設けられ、吸入空気量情報が制御装置１２に送られ
る。

【００３６】吸気通路１６の吸気弁１８の上流側には、
各気筒の吸気ポート毎にインジェクタ１０５が設けられ
る。インジェクタ１０５は制御装置１２に連結され、運
転状態に応じて演算された最適噴射量の制御信号が送ら
れる。各インジェクタ１０５には各気筒に連結する燃料
管１０１ａを介して燃料が送られる。燃料管１０１ａは
燃料分配管１０４から分岐し、この燃料分配管１０４に
は燃料タンク１００から燃料供給管１０１を通し、さら
にフィルタ１０２を介して燃料ポンプ１０３により燃料
が送られる。インジェクタ１０５から噴射されなかった
燃料は、燃料戻り管１０７を通して燃料タンク１００に
回収される。燃料戻り管１０７にはレギュレータ１０６
が設けられ、燃料噴射圧力を一定に保つようになってい
る。

【００３７】図２はエンジンの各種運転状態の制御を行
うメインルーチンのフローチャートである。以下各ステ
ップを説明する。

【００３８】ステップＳ１１：イニシャライズが行なわ
れ、各フラグ値及び各変数値に初期値がセットされる。

【００３９】ステップＳ１２：吸入空気温度センサ３６
からの吸入空気温度情報、熱線式吸入空気量センサ３４
からの吸入空気量情報、スロットル開度センサ３１から
のスロットル開度情報、吸気管圧力センサ３２からの吸
気管圧力情報、触媒温度センサ１５０からの触媒温度情
報、クランク角センサ１１からのクランク角情報、温度
センサ２６からの温度情報、排気管温度センサ１２０か
らの排気管温度情報、燃焼室圧センサ５からの燃焼室圧
信号、酸素濃度センサ２５からの酸素濃度情報及び不図
示のオイルセンサからのオイル残量情報を取り込み、そ
のデータをメモリＡ（ｉ）に記憶する。エンジン負荷
は、アクセル位置あるいはスロットル開度として把握で
きる。このスロットル開度とエンジン回転数が決れば、
定常運転時の場合吸入空気量が決るので吸入空気量を直
接検知してエンジン負荷とみなすことができる。また、
吸気管負圧はエンジン回転数が決れば、スロットル開度
と一定の関係があるので、吸気管負圧を検知してエンジ
ン負荷とみなすことができる。

【００４０】ステップＳ１３：キルスイッチ４３のＯ
Ｎ，ＯＦＦ、不図示のメインスイッチのＯＮ，ＯＦＦ及
び不図示のスタータスイッチのＯＮ，ＯＦＦ等のスイッ
チ情報を取り込み、メモリＢ（ｉ）に記憶する。キルス
イッチ４３は緊急停止用のスイッチであり、車両用エン
ジンには備えられないで、例えば小型船舶用エンジンに
備えられる。

【００４１】ステップＳ１４：前記ステップ１２におい
て取り込んだセンサ情報と、前記ステップ１３で取り込
んだスイッチ情報に基づき運転状態の判定し、この運転
状態，，，，，に対応してメモリ中の変数
Ｃに対応した値を入力する。運転状態・・・スロットル開度が所定値以上、エンジ
ン回転数が所定値以上かつスロットル開度の変化率が所
定値以下の中高速回転、中高速負荷かつ急加減速状態で
ない一定アクセル状態あるいは緩アクセル操作状態の
時、ＭＢＴ（ＭｉｎｉｍｕｍＡｄｖａｎｃｅＩｇｎ
ｉｔｉｏｎｆｏｒＢｅｓｔＴｏｒｑｕｅ）制御状
態と判定し、変数Ｃに１をメモリする。

【００４２】運転状態・・・スロットル開度の変化率
が所定値以上の場合には、過渡運転状態と判定し、変数
Ｃに２をメモリする。

【００４３】運転状態・・・スロットル開度が所定値
以下かつエンジン回転数が所定域、例えば２０００ｒｐ
ｍ〜５０００ｒｐｍの間の場合、希薄燃焼制御状態と判
定し、変数Ｃに３をメモリする。

【００４４】運転状態・・・エンジン回転数が所定限
界値以上のオーバレボ、エンジン温度が所定値以上のオ
ーバヒート等のエンジン異常状態の時、異常運転状態と
判定し、変数Ｃに４をメモリする。

【００４５】運転状態・・・エンジン温度が所定値以
下かつスタータスイッチＯＮの時、コールドスタート状
態と判定し、変数Ｃに５をメモリする。

【００４６】運転状態・・・メインスイッチＯＦＦあ
るいはキルスイッチＯＦＦの時、エンジン停止要求状態
と判定し、変数Ｃに６をメモリする。

【００４７】また、同一の変数Ｃ値で、フラグＰ＝１の
まま何回目のメインルーチンにおけるステップＳ１４か
をチェックし、所定回Ｒを越える場合Ｐ＝０とする。

【００４８】

【００４９】Ｃ＝１のときＲの値はＲｃ＝１Ｃ＝２のときＲの値はＲｃ＝２Ｃ＝３のときＲの値はＲｃ＝３として変更すると、Ｒｃ_＝１＜Ｒｃ_＝２＜Ｒｃ_＝３となる。

【００５０】前回のメインルーチンにおけるＣ値と今回
のＣ値が異なる場合、Ｐ＝０とする。

【００５１】ステップＳ１５：モード運転実行か否かの
判断が行なわれ、変数Ｃが１〜３の場合には、ステップ
Ｓ１６に移行し、変数Ｃが４〜６の場合には、ステップ
Ｓ２０に移行する。

【００５２】ステップＳ１６：フラグＰの値に基づき、
Ｐ＝０の場合、メモリ中のマップデータ（図５に相当す
るもの）により、エンジン回転数及び負荷に応じた目標
燃焼割合を求め、その結果をメモリＤに入れる。また、
基本点火時期、基本燃料噴射開始時期、基本燃料噴射量
もメモリ中のそれぞれ図５と同様のマップデータ（エン
ジン回転数と負荷の関数として与えられる値を図示化し
たもの）から求め、それぞれメモリＥ’（１）、Ｅ’
（２）、Ｅ’（３）に入れる。その後、Ｐ＝１にする。
Ｐ＝１の場合は、何もせずステップＳ１７へ移行する。

【００５３】燃焼割合とは燃焼１サイクルで燃焼する燃
料に対するあるクランク角度までに燃焼した燃料の割合
をいう。この燃焼割合の計算方法について、１つの方法
は、燃焼１サイクル中の所定の複数点での燃焼室圧力デ
ータを一次近似式により求める方法であり、もう１つは
サンプリングした圧力値から熱発生量を熱力学的な式で
計算して所定のクランク角（例えば上死点）までの燃焼
割合を求める方法である。両方の方法とも真の値に非常
に近い計算結果が得られた。

【００５４】この場合、燃焼室圧力のデータは、排気行
程の終了後から圧縮行程の初期までの間の第１の期間の
クランク角における燃焼室圧力を検出して求める。この
場合、排気行程の終了後から圧縮行程の初期までの間の
クランク角とは、燃焼室内の圧力が最も低下して大気圧
に近づいた状態の範囲内でのクランク角であり、例えば
下死点またはその近傍である。即ち、４サイクルエンジ
ンでは、図６に示す様に爆発後の下死点からの排気行程
により燃焼室内の燃焼ガスが排出され上死点に近づくに
従って燃焼室内の圧力が低下し大気圧に近づく。上死点
後の吸入行程では新気導入のため大気圧に近い状態が維
持され、吸気行程を経て排気弁１７が閉じて開始される
下死点後の圧縮行程から徐々に圧力が高められる。この
ような燃焼室内の圧力が低下して大気圧に近づいた範囲
の内１点での燃焼室内の圧力が検出される。図６中クラ
ンク角ａ０はＢＤＣに取っているが、圧縮行程の初期で
あれば、ＢＤＣの後でも良い。勿論ＢＤＣの前の吸気工
程中のクランク角でも良い。一方、２サイクルエンジン
では、図１２に示す様に爆発後ピストンが下がるととも
に圧力が低下し排気口が開くとこれに従って燃焼室内の
圧力がさらに低下し、掃気口が開くとクランク室から新
気が導入されるため大気圧に近づく。排気口が開いた状
態で下死点からピストンが上昇し掃気口が閉じ続いて排
気口が開じると、圧縮が始り圧力が徐々に高まる。即
ち、排気行程の終了後から圧縮行程の初期までの間と
は、排気口が開いて排気開始後に排気口が開いた状態で
掃気口が開いて吸気が開始されてから、排気口が閉じて
圧縮が開始されるまでの間をいう。図１２中では、クラ
ンク角ａ０をＢＤＣに取っている。

【００５５】圧縮後上死点前或いは後に火花点火が行わ
れる。（図６、図１２中それぞれ矢印とＳで表したクラ
ンク角において火花点火が開始される。）火花点火が開
始されて僅かに遅れて着火し燃焼が開始される。各請求
項で言う点火開始とはこの着火燃焼が開始される瞬間の
ことである。すなわち、圧縮行程開始から着火燃焼開始
までの期間である第２の期間のクランク角（図６、図１
２ともクランク角ａ１）において熔焼室内の圧力が検知
される。この後、点火開始（着火燃焼開始）から爆発燃
焼行程中、排気行程の開始されるまでの期間である第３
の期間の内の２つのクランク角（図６、図１２において
例えば、クランク角ａ２ａ３、あるいはクランク角ａ
２，ａ４，あるいはクランク角ａ３，ａ４あるいはクラ
ンク角２，ａ５，あるいはクランク角ａ３ａ５、あるい
はクランク角ａ４，ａ５）において燃焼室内の圧力が検
知される。この期間の内の２つのクランク角の内一方の
クランク角は最高燃焼圧力となるクランク角より前であ
ることが望ましい。また、各請求項で言う４つ以上のク
ランク角例えば５点以上のクランク角において燃焼室内
の圧力が検知する場合には、第１あるいは第２の期間の
圧力測定クランク角点の数を増加させても良い。また、
望ましくは図６、図ｌ２の実施例のように、第３の期間
内において３つ以上のクランク角において圧力検知して
も良い。ディーゼルエンジンでは圧縮後上死点前或いは
上死点後燃焼室内への燃料噴射が開始され、少し遅れて
自然着火により燃焼が始まる。即ち、ディーゼルエンジ
ンでは各請求項に記載する点火開始とはこの自然着火が
開始される瞬間のことを言う。なお燃料噴射開始から自
然着火が開始までの着火遅れをエンジン回転数あるいは
及び負荷に基づくデータとして予め求め、これを織り込
んで第２の期間内の圧力測定クランク角及び第３の期間
内の圧力クランク角点をエンジン回転数あるいは及び負
荷に基づくデータとしてメモリ中に記憶しておくように
して燃焼室の圧力測定を行う。

【００５６】このような第１の期間１点、第２の期間１
点、第３の期間２点の合計少なくとも４点のクランク角
度における燃焼室圧力を検出しこれを一次近似式より燃
焼割合を演算する。この近似式は燃焼割合ｑｘ＝ａ＋ｂ１＊（Ｐ１−Ｐ０）＋ｂ２＊（Ｐ
２−Ｐ０）＋・・・＋ｂｎ＊（Ｐｎ−Ｐ０）で表され
る。

【００５７】上式から分かるように、ｑｘは圧力データ
Ｐ１〜Ｐｎに対し、各々基準圧力Ｐ０を引いたものに、
ｂ１〜ｂｎの定数を掛けたものと予め設定された定数ａ
を加えたもので表される。

【００５８】同様Ｐｍｉも圧力データＰ１〜Ｐｎに対し
各々基準圧力Ｐ０を引いたものにＣ１〜Ｃｎの予め設定
された定数を掛けたものと予め設定された定数を加えた
もので表される。

【００５９】ここでＰ０は大気圧レベルの点（前述のよ
うに例えばＢＤＣ近傍のクランク角度）の燃焼室圧力で
あり、センサのドリフト等によるオフセット電圧を補正
するためにＰ１〜Ｐｎの各圧力値から引いてある。また
Ｐ１は、第１の期間のクランク角ａ１における燃焼圧
力、またＰ２は、第２の期間のクランク角ａ２における
燃焼室圧力である。Ｐ３〜Ｐｎは第３の期間のクランク
角ａ３〜ａｎ（この実施例ではｎ＝５）である。

【００６０】このような簡単な一次近似式による演算に
より短時間で着火後の所定のクランク角までの燃焼割合
が正確に実際の値とほぼ同じ値が算出される。従って、
このような燃焼割合を用いてエンジンの点火時期や空燃
比を制御することにより、燃焼によるエネルギーを効率
よく取り出すことができるとともに、応答性が高めら
れ、希薄燃焼制御やＥＧＲ制御を行う場合等に的確に運
転状態に追従して出力変動を抑えることができる。また
燃焼が急激に進行することによるＮＯｘの発生を防止で
きる。２番目のｑｘ算出方法において、２つの圧力測定
点（クランク角度）間に発生した熱量は、両圧力測定点
における差圧を△Ｐ、燃焼室容積差を△Ｖ、２つの測定
点の内の前側の圧力値及び燃焼室容積値をＰ及びＶ、Ａ
は熱等量、Ｋは比熱比、Ｒは平均ガス定数、Ｐ０はＢＤ
Ｃでの圧力値とすると、熱発生量Ｑｘ＝Ａ／（Ｋ−１）＊（（Ｋ＋１）／２＊△Ｐ＊△Ｖ
＋Ｋ＊（Ｐ−Ｐ０）＊△Ｖ＋Ｖ＊△Ｐ）として求めることができる。

【００６１】また、所定圧力測定点までの燃焼割合は、
燃焼がほぼ終了したときのクランク角を圧力測定点とし
て選定し、点火時に近いクランク角を同様に圧力測定点
として選定し、その間の測定された各圧力測定点の間ご
とに上記熱発生量Ｑｘの演算をしたものを総和したもの
で、最初の圧力測定点から、所定の圧力測定点（所定の
クランク角）までの間について上記Ｑｘの演算をしたも
のを総和したものを割ったものである。

【００６２】即ち、燃焼割合ｑｘ＝任意のクランク角度
までに燃えた熱量／全ての熱量×１００（％）＝（Ｑ１
＋Ｑ２＋・・・＋Ｑｘ）／（Ｑ１＋Ｑ２＋・・・＋Ｑ
ｎ）×１００である。

【００６３】以上のような計算方法により、所定の複数
のクランク角における燃焼室圧力を計測し、そのデータ
に基づいて所定クランク角までの燃焼割合を正確に算出
することができる。この燃焼割合を用いてエンジンを制
御することにより、安定した出力及びエンジン回転が得
られる。

【００６４】ステップＳ１７：吸入空気温度情報、吸気
管負圧情報により燃料噴射のための噴射量の補正演算を
行なう。即ち、吸入空気温度が高いと空気密度が低くな
るので、実質的空気流量が減る。このため燃焼室での空
燃比が低くなる。このため燃料噴射量を減らすための補
正量を算出する。

【００６５】ステップＳ１８：エンジン負荷、エンジン
回転数に応じた基本燃料噴射開始、基本燃料噴射量、基
本点火時期はステップＳ１６で求められＥ’（ｉ）に入
れられている。これを基にステップＳ１７で求めた補正
量及びメモリＡ（ｉ）にメモリされたそれらの情報に応
じ、燃料噴射補正量、点火時期補正量を求め、各々基準
値に加えて制御量を求める。この制御量は、点火開始時
期はメモリＥ（１）とし、点火期間はメモリＥ（２）と
し、Ｐ＝１の時は噴射開始時期、噴射終了時期をＦ
（３）、Ｆ（４）、Ｐ＝０の時は、噴射開始時期、噴射
終了時期をＥ（３）、Ｅ（４）に入れる。

【００６６】これを、メモリＥ（ｉ）に入力する。同様
に、メモリＡ（ｉ）にメモリされた情報に応じてサーボ
モータ群、ソレノイドバルブ群の制御量を算出し、メモ
リＧ（ｉ）に入れる。

【００６７】ステップＳ１９：メモリＧ（ｉ）の制御量
に応じ、サーボモータ群、ソレノイドバルブ群等のアク
チュエータを駆動制御する。

【００６８】ステップＳ２０：エンジン停止要求の判断
を行ない、停止要求の場合にはステップＳ２１に移行
し、停止要求でない場合にはステップＳ２２に移行す
る。

【００６９】ステップＳ２１：メモリＥ（ｉ）ｉ＝１〜
４を０とする停止データのセットを行なう。

【００７０】ステップＳ２２：エンジンスタートの判断
を行ない、エンジンスタートの場合にはステップＳ２３
に移行し、エンジンスタートでない場合にはステップＳ
２５に移行する。

【００７１】ステップＳ２３：メモリＦ（ｉ）に始動用
の予めメモリに入れてあるデータをセットする。

【００７２】ステップＳ２４：始動モータを駆動する。

【００７３】ステップＳ２５：メモリＦ（ｉ）に異常内
容に対応したデータをセットする。

【００７４】次に、図３の割込みルーチンについて説
明する。この割込みルーチンは、所定角度のクランク
信号が入力されると、メインルーチンに割込みで実行さ
れる。

【００７５】ステップＳ１１１：所定クランク角毎に
割込みルーチンが実行されるように、すなわち次のク
ランク角度における割込みが発生するようにタイマーを
セットする。

【００７６】ステップＳ１１２：割込みが発生したクラ
ンク角度の圧力データを取り込みメモリに入れる。

【００７７】ステップＳ１１３：全てのクランク角の圧
力データがメモリに取り込まれたらステップＳ１１４に
移行する。

【００７８】ステップＳ１１４：運転状態に応じた制御
をするために、識別データを判断し、変数Ｃが１の場合
はステップＳ１１５のＭＢＴ制御ルーチンの制御を行な
い、変数Ｃが２の場合はステップＳ１１６の過渡応答ル
ーチンの制御を行ない、変数Ｃが３の場合はステップＳ
１１７の希薄燃焼制御ルーチンの制御を行なう。

【００７９】次に、図４の割込みルーチンについて説
明する。この割込みルーチンは、基準クランク信号が
入力されると、メインルーチンに割込みで実行される。

【００８０】ステップＳ１２１：この割込みルーチン
は、エンジン回転、所定クランク角にて１回実行される
ため、周期を計測する。

【００８１】ステップＳ１２２：エンジン回転数を計算
する。

【００８２】ステップＳ１２３：メモリＦ（ｉ）、ｉ＝
１〜４の制御データに基づきタイマに点火開始時期、点
火終了時期、噴射開始時期、噴射終了時期をセットす
る。タイマは、セットされたタイミングで点火装置、噴
射装置を起動する。

【００８３】次に、図２及び図３で説明した目標燃焼割
合を算出について詳細に説明する。

【００８４】図５はエンジン回転数及び負荷に応じた目
標燃焼割合を求めるためのマップの図である。所定クラ
ンク角、例えば上死点ＴＤＣ、上死点ＴＤＣ−１０度、
・・・までの燃焼割合が運転条件により求めるもので、
負荷（Ｌｘ）とエンジン回転数（Ｒｘ）によって目標燃
焼割合が決定される三次元の構成を示している。所定の
運転条件（Ｌｘ，Ｒｘ）における目標燃焼割合はＦＭＢ
_０（Ｌｘ，Ｒｘ）として求められる。

【００８５】図６は４サイクルエンジンの燃焼１サイク
ルの燃焼室圧力のグラフである。横軸はクランク角度、
縦軸は燃焼圧力を示す。クランク角度が図示したａ０〜
ａ５の６点における燃焼圧力Ｐ０〜Ｐ５を検出してこれ
らの圧力値に基づいて燃焼割合を算出する。ａ０は吸入
から圧縮に移る下死点位置（ＢＤＣ）であり、ほぼ大気
圧に近い状態である。ａ１は圧縮開始後で火花点火前、
ａ２はＳにおいて火花点火後、上死点（ＴＤＣ）に達す
る前のクランク角である。ａ３〜ａ５の４点は上死点後
の爆発行程におけるクランク角である。これら各点の圧
力データに基づいて燃焼割合が算出される。なお、火花
点火の実施されないディーゼルエンジンの場合には、Ｆ
Ｉのように、上死点近傍において燃料が噴射される。噴
射開始後ｄのクランク角に相当する時間遅れて自然着火
する。自然着火のクランク角がＳとなる。点火火花式エ
ンジンにおける点火時期の制御の替わりに本ディーゼル
エンジンにおいては、燃料噴射時期の制御が実測燃焼割
合あるいは実測クランク角をそれぞれ目標燃焼割合ある
いは目標クランク角との差異に基づいて実施される。噴
射開始時期が進角・遅角制御され、かつ噴射終了時期は
所定の噴射量が確保されるように制御される。

【００８６】次に、図２及び図３で説明した燃焼割合を
算出に基づく燃焼割合の制御について詳細に説明する。

【００８７】図７は燃焼割合を算出に基づく燃焼割合の
フィードバック制御を示す図である。所定運転条件（Ｌ
ｘ，Ｒｘ）の下で、点火タイミングＩｇＴで点火した
時、燃焼割合ＦＭＢを実測する。即ち、燃焼室圧データ
を用いて所定クランク角、例えば−５度（上死点前５
度）までの燃焼割合を算出して、実測燃焼割合ＦＭＢ
（Ｌｘ，Ｒｘ）を求める。

【００８８】そして、目標燃焼割合ＦＭＢ_０（Ｌｘ，Ｒ
ｘ）と実測燃焼割合ＦＭＢ（Ｌｘ，Ｒｘ）との差が０に
近づくように点火タイミングＩｇＴを補正する。仮に、
目標燃焼割合ＦＭＢ_０（Ｌｘ，Ｒｘ）が実測燃焼割合Ｆ
ＭＢ（Ｌｘ，Ｒｘ）より小さいと、点火タイミングＩｇ
ＴよりΔＩｇＴ進めて点火する。また、仮に、目標燃焼
割合ＦＭＢ_０（Ｌｘ，Ｒｘ）が実測燃焼割合ＦＭＢ（Ｌ
ｘ，Ｒｘ）より大きいと、点火タイミングＩｇＴよりΔ
ＩｇＴ遅くして点火する。

【００８９】次に、図３の割込みルーチンにおけるＭ
ＢＴ制御について説明する。図８はＭＢＴ制御ルーチン
である。

【００９０】ステップＳ１１５ａ：ＭＢＴ制御の目標燃
焼割合は、エンジン負荷とエンジン回転数を変数とする
３次元マップとして記憶されており、目標燃焼割合マッ
プからメインルーチン内ステップＳ１６にて算出されて
いる。

【００９１】後述の２サイクルエンジン（図１１及び図
１２）においては、排気通路弁もエンジン負荷とエンジ
ン回転数の２つを変数としてメモリに３次元マップとし
て記憶されており、エンジン負荷情報とエンジン回転数
情報に基づきマップから算出する。また、排気タイミン
グ（圧縮比）可変弁開度は、エンジン回転数を変数とし
てメモリに２次元マップとして記憶されており、エンジ
ン回転数情報に基づきマップから算出する。

【００９２】ステップＳ１１５ａ：図６に示すクランク
角度が図示したａ０〜ａ５の６点における燃焼圧力Ｐ０
〜Ｐ５はメモリに格納されており、これらの圧力値に基
づいて実測燃焼割合を算出する。ステップＳ１１５ｂ：この実測燃焼割合を算出に基づき
燃焼割合の制御を行なう。メモリＤの目標燃焼割合値
と、ステップＳ１１５ａにより求められる実測燃焼割合
値との比較する。ステップＳ１１５ｃ：ステップＳ１１５ｂでの比較結果
から、メモリＥ（１）の点火開始時期を図７に対応して
補正し、メモリＦ（１）へ入力する。また、メモリＥ
（２）の点火期間に基づいて点火終了時期を求め、メモ
リＦ（２）へ入力する。

【００９３】そして、図８におけるＭＢＴ制御ルーチン
の替わりに以下の制御を行なう。即ち、燃焼割合の計算
の替わりに所定燃焼割合となるクランク角を計算し、目
標クランク角と、圧力より計算される実測クランク角値
を比較する。次に、比較結果に基づき、点火時期制御を
行なう。目標クランク角より実測クランク角が遅れてい
る時点火時期を早める。また、目標クランク角より計算
クランク角が進んでいる時点火時期を遅める。

【００９４】目標クランク角は、図９のマップデータに
より求める。即ち、図９では横軸に負荷（Ｌ）と、縦軸
に所定燃焼割合に達すべき目標クランク角ＣＲＡとして
おり、所定燃焼割合、例えば６０％、７０％、８０％等
に達すべき目標クランク角ＣＲＡ_０（Ｒｘ，Ｌｘ）が実
際のエンジン回転数ｒｐｍ（Ｒｘ）と、実際のエンジン
負荷（Ｌｘ）の場合には、マップより求められる。

【００９５】即ち、図１０は燃焼割合のフィードバック
制御を示す図である。所定運転条件（Ｌｘ，Ｒｘ）の下
で、所定燃焼割合、例えば７５％の燃焼割合ＦＭＢに達
すべき目標クランク角ＣＲＡ_０（Ｌｘ，Ｒｘ）を算出
し、圧力データから実測クランク角ＣＲＡ（ＩｇＴ）を
求める。

【００９６】そして、目標クランク角ＣＲＡ_０（Ｌｘ，
Ｒｘ）と実測クランク角ＣＲＡ（ＩｇＴ）との差が０に
近づくように点火タイミングＩｇＴを補正する。仮に、
目標クランク角ＣＲＡ_０（Ｌｘ，Ｒｘ）より実測クラン
ク角ＣＲＡ（ＩｇＴ）が進んでいると点火タイミングＩ
ｇＴよりΔＩｇＴ遅くして点火する。また、仮に、目標
クランク角ＣＲＡ_０（Ｌｘ，Ｒｘ）より実測クランク角
ＣＲＡ（ＩｇＴ）が遅れている点火タイミングＩｇＴよ
りΔＩｇＴ進めて点火する。

【００９７】図１１はこの発明が適用される２サイクル
エンジンの構成図である。図１の４サイクルエンジンと
同様に、クランク軸２４１に連接棒２４６が連結され、
その先端のピストンとシリンダヘッドとの間に燃焼室２
４８が形成される。クランク軸２４１に装着されたリン
グギヤのマークを検出して基準信号およびクランク角度
を検出するためのエンジン回転数センサ２６７及びクラ
ンク角検出センサ２６８がクランクケース３００に設け
られている。また、クランクケース３００にはクランク
室圧センサ２１０が設けられている。クランク室３０１
には吸気マニホルドからリード弁２２８を介して空気が
送られる。吸気マニホルドにはスロットル弁２０４を介
してエアクリーナ２３１から空気が送られる。吸気マニ
ホルドに連通するスロットル弁下流側の吸気通路に吸気
皆圧センサ２１１が装着される。スロットル弁２０４は
スロットルプーリ２０３を介してワイヤ２０５で連結さ
れたグリップ２０６により操作される。グリップ２０６
はステアリングハンドル２０７の端部に装着され、その
根元部にアクセル位置センサ２０２が設けられる。２１
２はスロットル開度センサである。

【００９８】シリンダには掃気ポート２２９が開口し、
ピストンの所定位置で掃気通路２５２を介して燃焼室２
４８とクランク室３０１とを連通させる。また、シリン
ダには排気ポート２５４が開口し、排気通路２５３が連
通する。排気ポート近傍の排気通路壁に排気タイミング
可変弁２６４が装着される。この可変弁２６４はサーボ
モータ等からなるアクチュエータ２６５により駆動さ
れ、排気ポートの開口部位置を変更し排気のタイミング
が調整される。この排気通路２５３を構成する排気管に
は排気管圧センサ２１３及び排気管温度センサ２２３が
設けられる。また、排気通路には排気通路弁２８１が備
り、サーボモータ等からなるアクチュエータ２８２によ
り駆動される。排気通路弁２８１は、低速域で絞られ吹
き抜けを防止して回転の安定性を図るものである。

【００９９】シリンダヘッドにはノックセンサ２０１が
取付けられ、また燃焼室内に臨んで点火プラグ及び燃焼
室圧力センサ２００が装着される。点火プラグは点火制
御装置２５６に連結される。また、シリンダ側壁にはイ
ンジェクタ２０８が装着される。インジェクタ２０８に
は燃料デリバリ管２０９を介して燃料が送られる。

【０１００】また、シリンダブロックにはシリンダボア
の排気ボート開口部よりシリンダヘッド寄りの部分及び
排気ポートの途中部分に連通孔２７８により連通する燃
焼ガス室２７９が形成されている。この連通孔は、爆発
行程において吹き抜けガスをほとんど含まない燃焼ガス
が上記燃焼ガス室に導入されるように設定されている。
この燃焼ガス室内には燃焼ガス中の酸素濃度を検出する
Ｏ_２センサ２７７が取付けられている。なお、燃焼ガス
室ヘの導入部、排気ポートヘの排出部には不図示の逆止
弁が配置され、それぞれ逆方向の流れを阻止する。

【０１０１】このようなエンジンはＣＰＵ２７１を有す
る制御装置２５７により駆動制御される。この制御装置
２５７の入力側には、前述の燃焼室圧力センサ２００、
ノックセンサ２０１、アクセル位置センサ２０２、クラ
ンク室圧センサ２１０、吸気管圧センサ２１１、スロッ
トル開度センサ２１２、排気管圧センサ２１３、クラン
ク角検出センサ２５８、エンジン回転数センサ２６７及
びＯ_２センサ２７７が接続される。また、制御装置２５
７の出力側には、インジェクタ２０８、排気タイミング
調整弁用のアクチュエータ２６５、排気弁用のアクチュ
エータ２８２が接続される。

【０１０２】図１２は前記２サイクルエンジンの燃焼割
合計測のための燃焼圧データ検出点を示すための、前述
の４サイクルエンジンと図６と同様の、燃焼室圧力のグ
ラフである。前述のように、６点のクランク角度におい
て燃焼室圧力データがサンプリングされる。図中Ａの範
囲内は排気ポートが開口しているクランク角領域であ
り、Ｂの範囲内は掃気ポートが開口しているクランク角
領域である。各クランク角度（ａ０〜ａ５）の採り方及
び計算方法は前述の４サイクルエンジンと実質上同じで
あり、図３の割込みルーチンのステップＳ１１３で、
クランク角度が図示したａ０〜ａ５の６点における燃焼
圧力Ｐ０〜Ｐ５を検出してこれらの圧力値に基づいて燃
焼割合を算出する。この発明の各実施例は気化器により
燃焼を供給するものでも採用可能である。

【０１０３】次に、点火時期をフィードバック制御する
ことによりさらに燃焼をきめ細かく制御して良好なエン
ジン特性を得る実施の形態（１）〜（７）について説明
する。

【０１０４】実施の形態（１）図１３は他の実施の形態のＭＢＴ制御ルーチンである。
この実施の形態では、図８の制御と同様に構成される
が、負荷あるいはエンジン回転数の内少なくとも一方に
対応して高出力あるいは最良トルク、良好な始動性、良
好な加速性、良好な燃費あるいはさらに清浄な排気ガス
が得られる燃焼状態を得て、この燃焼状態の時、複数の
所定クランク角における各燃焼割合値を得る（ステップ
Ｓ２１５ａ）。そして、この各燃焼割合値を、複数の所
定クランク角までの複数の目標燃焼割合値のマップデー
タとして、負荷あるいはエンジン回転数の内少なくとも
一方に対応してメモリに保持する一方、複数の所定クラ
ンク角の内、早期の所定クランク角までの実際の燃焼割
合を検知し、この燃焼割合の検知値と早期の所定クラン
ク角までの目標燃焼割合値との比較を行う（ステップＳ
２１５ｂ）。この比較に基づき、検知値の方が小さい時
点火時期を進め、検知値の方が大なる時点火時期を遅ら
せるように、点火時期を制御する（ステップＳ２１５
ｃ）。

【０１０５】即ち、運転状態に応じた燃焼割合データと
して、図１４乃至図１６に示すように、複数のクランク
角における目標燃焼割合データを持たせる。例えば、燃
焼初期の所定クランク角（ＴＤＣ・・ＣＲＡｌ）の目標
燃焼割合ＦＭＢ₀１と、燃焼後期の所定クランク角（Ｃ
ＲＡ２）の目標燃焼割合ＦＭＢ₀２を持たせる。所定ク
ランク角ＣＲＡｌの実測燃焼割合ＦＭＢ１が目標燃焼割
合ＦＭＢ₀１より大きければ、着火時期が早いとして、
火花点火機関では点火時期を遅らせ、ディーゼルエンジ
ンでは噴射開始時期を遅らせる。

【０１０６】逆に実測燃焼割合ＦＭＢ１が目標燃焼割合
ＦＭＢ₀１より小さければ、点火時期を早めあるいは噴
射開始時期を進める。

【０１０７】実施の形態（２）図１７は他の実施の形態のＭＢＴ制御ルーチンである。
この実施の形態では、負荷あるいはエンジン回転数の内
少なくとも一方に対応して高出力あるいは最良トルク、
良好な始動性、良好な加速性、良好な燃費あるいはさら
に清浄な排気ガスが得られる燃焼状態を得て、この燃焼
状態の時、複数の所定燃焼割合となる各クランク角値を
得る（ステップＳ３１５ａ）。この各クランク角値を、
複数の所定クランク角までの複数の目標クランク角値の
マップデータとして、負荷あるいはエンジン回転数の内
少なくとも一方に対応してメモリに保持する一方、複数
の所定燃焼割合に到達する各クランク角の内、小さな所
定燃焼割合に到達する実際のクランク角を検知し、この
クランク角の検知値と小さな所定燃焼割合に対応して設
定された目標クランク角値との比較を行う（ステップＳ
３１５ｂ）。この比較に基づき、検知値の方が遅れてい
る場合は点火時期を進め、検知値の方が進んでいる場合
には点火時期を遅らせるように、点火時期を制御する
（ステップＳ３１５ｃ）。

【０１０８】即ち、運転状態に応じた所定燃焼割合とな
る目標クランク角データとして、図１８乃至図２０に示
すように、複数の所定燃焼割合における目標クランク角
データを持たせる。例えば、燃焼初期の所定燃焼割合
（例えば２０％）ＦＭＢ１となる目標クランク角ＣＲＡ
₀１と、燃焼初期の所定燃焼割合（例えば７５％）ＦＭ
Ｂ２となる目標クランク角ＣＲＡ₀２を持たせる。所定
燃焼割合ＦＭＢ１の実測クランク角ＣＲＡｌが目標クラ
ンク角ＣＲＡ₀１より早ければ、着火時期が早いとし
て、火花点火機関では点火時期を遅らせ、ディーゼルエ
ンジンでは噴射開始時期を遅らせる。逆に実測燃焼割合
ＣＲＡｌが目標クランク角ＣＲＡ₀１より遅ければ、点
火時期を進めあるいは噴射開始時期を進める。

【０１０９】さらに、運転状態に応じて、例えば、燃焼
初期の所定クランク角（ＴＤＣ・・ＣＲＡｌ）の目標燃
焼割合ＦＭＢ₀１と、燃焼後期の所定クランク角（ＣＲ
Ａ２）の目標燃焼割合ＦＭＢ₀２を持たせるものにおい
て、所定クランク角ＣＲＡｌにおける実測燃焼割合ＦＭ
Ｂｌと所定クランク角ＣＲＡ２における実測燃焼割合Ｆ
ＭＢ２との比較により燃焼速度を求め、（ＦＭＢ２−ＦＭＢｌ）／（ＣＲＡ２−ＣＲＡｌ）目標燃焼割合から求められる目標燃焼速度（ＦＭＢ₀２−ＦＭＢ₀１）／（ＣＲ２−ＣＲＡｌ）との
比較により、燃焼速度が目標とするものより遅いと判定
した場合、燃料供給量の増量、ＥＧＲ量の低減、
筒内流動の強化、圧縮比の増加、過給圧の上昇のい
ずれかが、あるいは組み合わせて実施される。

【０１１０】燃料供給量の増量、例えば、燃料噴射式エ
ンジンにおいては、噴射時間の増大により、可変メイン
ジェット付き気化器を搭載するエンジンにおいては、メ
インジェットの絞り面積を増大することにより実施され
る。

【０１１１】ＥＧＲの低減は、例えば、排気通路と吸気
通路を結ぶバイパス路を設け、途中に開閉弁（ＥＧＲ制
御弁）を配置し、開度を小さくしてＥＧＲ量を減少する
ようにする。また、４サイクルエンジンにおいて、排気
弁の閉弁のタイミングを可変とする機構（駆動カムのカ
ム軸に対する位相を可変とするもの、カムとタペットの
間に長さ可変制御のスペーサを配置するもの等有り）を
配置し、排気弁の閉弁のタイミングを早め、既燃焼ガス
の排気通路からの逆流を減少させる。

【０１１２】筒内流動の増大は、２サイクルエンジンで
は、クランク室容積を可変とし、１次圧縮比を可変とす
るものがある。クランク室容積を減少し、１次圧縮比を
増加すれば掃気流速度が増大し、筒内流動が強化され
る。また、排気通路に排気制御弁を設け、排気抵抗を制
御することにより、掃気流の速度に影響を与えるものが
あり、排気制御弁の開度を大きくすると掃気流速度が大
きくなり、筒内流動が強化される。

【０１１３】筒内流動の増大は、４サイクルエンジンで
は、吸気弁近傍上流の吸気通路に絞り弁を設け、絞り弁
開度を小さくすることにより吸気流速を増大し、筒内流
動が強化される。また、排気弁開状態且つ吸気弁開状態
となるオ−バーラップ期間を制御し、オーバ−ラップ期
間を標準より長めとすることにより、排気慣性により排
気弁近傍に発生する負圧を吸気弁を介して吸気通路に作
用させ、吸気流速を増大し、筒内流動が強化される。

【０１１４】圧縮比の増加は、燃焼室を形成するシリン
ダヘッド壁の一部を可動ピストンで構成し、この可動ピ
ストンを燃焼室内に移動させることにより実施される。
また、シリンダ壁に圧逃げ孔を設け、この圧逃げ孔の下
流通路に開閉制御弁を設けて開度を絞って実施される。
なお、この弁の開度を開くと圧縮比が下げる。

【０１１５】過給圧の増加は、吸気通路入口部に設けら
れる過給機の回転数を上昇させる等により実施される。

【０１１６】一方、燃焼速度が目標とするものより早い
と判定した場合、燃料供給量の減少、ＥＧＲ量の増
加、筒内流動の低減、圧縮比の低減、過給圧の低
減のいずれかが、あるいは組み合わせて実施される。

【０１１７】実施の形態（３）なおさらに、運転状態に応じて、例えば、燃焼初期の所
定クランク角（ＴＤＣ・・ＣＲＡ１）の目標燃焼割合Ｆ
ＭＢ₀１と、燃焼後期の所定クランク角（ＣＲＡ２）の
目標燃焼割合ＦＭＢ₀２を持たせるものにおいて、所定
クランク角ＣＲＡ１における実測燃焼割合ＦＭＢｌと目
標燃焼割合ＦＭＢ₀１の比較結果・・ＮＯ．１と、所定
クランク角ＣＲＡ２における実測燃焼割合ＦＭＢ２と目
標燃焼割合ＦＭＢ₀２の比較結果・・ＮＯ．２とに基づ
き図１４乃至図１６に示す１〜９の９の燃焼パターンに
応じ、表１のように制御する。

【０１１８】

【表１】

【０１１９】Ｌａ：燃焼割合が目標値より大Ｅｇ：燃焼割合が目標値と等しいＳｍ：燃焼割合が目標値より小＋：燃料供給量の増量、ＥＧＲ量の低減、筒内流動の強
化、圧縮比の増加、過給圧の上昇０：現状維持 −：燃料供給量の減少、ＥＧＲ量の増加、筒内流動の低
減、圧縮比の低減、過給圧の低減即ち、エンジンは運転状態において望ましい燃焼割合曲
線というものがある。クランク角と関連を有する燃焼割
合曲線は、デジタル値でクランク角と燃焼割合の２つの
大きさを持つ複数の点で表すことができる。この実施の
形態において、少なくとも２期間の点が、エンジンの負
荷あるいはさらにエンジン回転数に関連して記憶され
る。あらゆるエンジンの負荷及びエンジン回転数をカバ
ーするためには少なくとも２期間の点を含むセット数が
多くなければならない。

【０１２０】エンジンは、１つのエンジンの負荷及びエ
ンジン回転数且つ、始動中、過渡中等の運転状態に対応
して予め求められた燃焼割合の理想曲線と比較するため
に、制御ユニットは、記憶されているクランク角と目標
燃焼割合のデータと同じクランク角における実際の燃焼
割合をサンプリングされた圧力値に基づき計算したり、
記憶されている燃焼割合と目標クランク角のデータと同
じ燃焼燃焼でクランク角をサンプリングされた圧力値に
基づき計算する。

【０１２１】もし、予め与えられる複数のクランク角の
中で最も先行するクランク角までに燃焼した実際の燃焼
割合が、同じクランク角に対応して記憶された目標燃焼
割合よりも小さいなら、点火されたエンジンにおいて点
火時期は早められ、またディ−ゼルエンジンにおいては
インジェクタの燃料噴射開始時期が早められる。これ
は、初期のクランク角において、燃焼割合が燃焼速度よ
りもむしろ燃焼開始時期に影響されるからである。も
し、同じクランク角における実際の燃焼割合が目標値よ
りも大きいならば、各タイミングが遅らされる。

【０１２２】また、もし予め複数の燃焼割合に到達する
それぞれの目標クランク角を記憶している場合におい
て、最小の燃焼割合に対応する目標クランク角に対し、
実際のクランク角が遅れるなら、点火時期は早められ、
またディ−ゼルエンジンにおいてはインジェクタの燃料
噴射開始時期が早められる。もし、同じクランク角にお
ける実際の燃焼割合が目標値よりも大きいならば、各タ
イミングは遅らされる。

【０１２３】２つのクランク角に対応する燃焼割合の変
化を、２つのクランクの差で除したクランク角に対する
燃焼割合の変化率を算出する。もし実際の燃焼における
変化率が目標データから求められる目標変化率より小さ
いならば、実際の燃焼速度は理想燃焼速度よりも小さい
と判断する。

【０１２４】この表１で燃焼速度を速めるには、前記実
施の形態（２）に具体的に記載したように燃料供給量
の増量、ＥＧＲ量の低減、筒内流動の強化、圧縮
比の増加、過給圧の上昇のいずれかが、あるいは組み
合わせて実施される。

【０１２５】また、この表１で燃焼速度を遅らせるに
は、前記実施の形態（２）に具体的に記載したように
燃料供給量の減少、ＥＧＲ量の増加、筒内流動の低
減、圧縮比の低減、過給圧の低減のいずれかが、あ
るいは組み合わせて実施される。

【０１２６】即ち、もし、コンピュ−タが表１のように
さらに２期間の１セットを持つなら、コンピュ−タは燃
焼開始タイミング（ガソリンエンジンの点火タイミング
もしくはディ−ゼルエンジンの噴射開始タイミング）又
は燃焼速度を制御するために、実際の２回の燃焼割合を
比較、あるいは進んだクランク角のときのと遅れたクラ
ンク角のときの燃焼割合を比較する。

【０１２７】この制御と実際の燃焼の結果は理想もしく
は目標になっている燃焼に近い。その理想の燃焼におい
て、エンジンは各エンジン運転状態下で高性能、安定し
たアイドリング、エンジン開始が容易、急速な加速、安
定した減速、非常時でもノッキングのない安定した燃焼
を行うことができる。

【０１２８】表１の燃焼パタ−ンについては図１４〜図
１６に示す。１〜３の燃焼パタ−ンは早いタイミングで
開始されている。１の燃焼パタ−ンは高い燃焼速度であ
り、３の燃焼パタ−ンはこの３つの燃焼パタ−ンの中で
最も低い燃焼速度である。

【０１２９】５の燃焼パタ−ンのが理想である。４の燃
焼パタ−ンは適切な燃焼開始タイミングであるが、目標
よりも燃焼速度が高い。６の燃焼パタ−ンもまた、適切
な燃焼開始タイミングであるが、目標よりも燃焼速度が
遅い。７〜９の燃焼パタ−ンは遅いタイミングで開始さ
れている。７と８の燃焼パタ−ンは目標よりも燃焼速度
が高い。

【０１３０】９の燃焼パタ−ンは次のステップで正確に
知ることができる。先ず、初めの方のクランク角ＣＲＡ
１８１での実際の燃焼割合は目標で一致するように制御
されている。燃焼開始タイミングを制御した後、燃焼パ
タ−ンは４〜６の燃焼パタ−ンのいづれかになる。従っ
て、コンピュ−タは上記の装置を制御するためにその燃
焼速度を知ることができる。

【０１３１】７の燃焼パタ−ンに関しては、燃焼速度が
明らかに高いため、最初に燃焼速度制御が為される。従
って、実際の燃焼割合は、値を目標の範囲内もしくは範
囲外の目標の低い極限点に近づけるように変えられる。
燃焼速度の制御後、燃焼開始タイミング促進に対する制
御がなされる。

【０１３２】３の燃焼パタ−ンに関しては、コンピュ−
タは又最初に燃焼スピ−ド増加制御を開始し、その後燃
焼開始タイミングを遅らす制御がなされる。

【０１３３】燃焼開始タイミングを制御することは、他
の装置を制御するよりも燃焼割合に関連のあるクランク
角を変化させるのにより効果がある。そのため、先ず最
初にすべての燃焼パタ−ンにおいてコンピュ−タがガソ
リンエンジンの点火タイミング、デイーゼルエンジンに
おける噴射開始時期の制御により着火タイミングを制御
し、その後他の装置を制御する。これらの制御は交互に
なされるため、実際の燃焼割合曲線は目標曲線にすぐに
近づく。

【０１３４】上記に記したとおり、目標は範囲として与
えられ、範囲を持つコンピュ−タは点目標を持つ場合よ
り少なくとも１つ余分のデータを持たなければならない
が、この無応答の遊びを持つためコンピュ−タは燃焼開
始タイミングや燃焼速度制御装置を絶えず変化させる必
要がないため、ドライバ−を不快にさせる不安定な運転
状態になることが防止される。

【０１３５】実施の形態（４）なおさらに、運転状態に応じて、例えば、燃焼初期の所
定燃焼割合（ＦＭＢ１）となる目標クランク角ＣＲＡ₀
１と、燃焼後期の所定燃焼割合（ＦＭＢ２）となる目標
クランク角ＣＲＡ₀２を持たせるものにおいて、所定燃
焼割合（ＦＭＢ１）となる実測クランク角ＣＲＡ１と目
標クランク角ＣＲＡ₀１との比較結果・・ＮＯ．３と、
所定燃焼割合（ＦＭＢ２）となる実測クランク角ＣＲＡ
２と目標クランク角ＣＲＡ₀２との比較結果・・ＮＯ．
４とに基づき図１８乃至図２０に示す１１〜１９の９の
燃焼パターンに応じ、表２のように制御する。

【０１３６】

【表２】

【０１３７】Ａｄ：クランク角が目標値より大Ｅｇ：クランク角が目標値と等しいＤｅ：クランク角が目標値より小＋：燃料供給量の増量、ＥＧＲ量の低減、筒内流動の強
化、圧縮比の増加、過給圧の上昇０：現状維持 −：燃料供給量の減少、ＥＧＲ量の増加、筒内流動の低
減、圧縮比の低減、過給圧の低減この表１で燃焼速度を速めるには、前記実施の形態
（２）に具体的に記載したように燃料供給量の増量、
ＥＧＲ量の低減、筒内流動の強化、圧縮比の増
加、過給圧の上昇のいずれかが、あるいは組み合わせ
て実施される。

【０１３８】また、この表１で燃焼速度を遅らせるに
は、前記実施の形態（２）に具体的に記載したように
燃料供給量の減少、ＥＧＲ量の増加、筒内流動の低
減、圧縮比の低減、過給圧の低減のいずれかが、あ
るいは組み合わせて実施される。

【０１３９】実施の形態（５）また、運転状態により、特願平７−２９２２５５号に開
示した少なくとも負荷に応じた燃料供給量の初期値であ
って、その燃料をエンジンに供給する時、希薄混合気が
燃焼室内に形成されるように設定した燃料供給量の初期
値とのデータを持ち、所定クランク角における燃焼割合
を、負荷或いはエンジン回転数の内少なくとも一方に対
応した目標燃焼割合のマップデータとしてメモリに保持
するか、所定燃焼割合に到達するクランク角を、負荷或
いはエンジン回転数の内少なくとも一方に対応した目標
クランク角のマップデータとしてメモリに保持するかの
一方、この所定クランク角までの実際の燃焼割合を検知
し、この検知燃焼割合と目標燃焼割合との比較に基づ
き、検知燃焼割合の方が小なる時燃料供給量を増加し、
検知燃焼割合の方が大なる時燃料供給量を減少するか、
あるいはこの所定燃焼割合に到達する実際のクランク角
を検知し、この検知クランク角と目標クランク角との比
較に基づき、目標クランク角の方が進んでいる時燃料供
給量を増加し、検知値クランク角の方が進んでいる時燃
料供給量を減少するかのいずれかの燃料供給量制御を実
施する希薄燃焼制御が実施される場合、即ち超リーンで
運転される場合には、実施の形態（ｌ）〜（３）のいず
れかの制御が実施されるが、この制御で燃焼速度を速め
るための方法として、ＥＧＲ量の制御は実施せず、前記
実施の形態（２）に具体的に記載したように燃料供給
量の増量、筒内流動の強化、圧縮比の増加、過給
圧の上昇のいずれかが、あるいは組み合わせて実施され
る。

【０１４０】例えば、超リーンで運転されている場合に
は、燃料供給量及び筒内流動強化弁が選択される。一方
強いＥＲＧのもとで運転されている場合は、ＥＧＲバル
ブや吸排気バルブ（オーバーラップ）などが選択され
る。

【０１４１】実施の形態（６）また、実施の形態（３），（４）の制御方法において、
着火時期及び燃焼速度の制御の内どちらを優先させるか
については以下の通りとなる。

【０１４２】即ち、着火時期（ガソリンの点火時期、デ
ィーゼルの噴射開始時期）の方が、クランク角と燃焼割
合の関係において、より即効的に影響するため、着火時
期のフィードバック制御を先に実施し、その後燃焼速度
に関する制御を行う。また、操作によるレスポンスの違
いによるフィードバック速度、頻度を最適化し良好な燃
焼を得ることができる。

【０１４３】あるいは、例えば過渡応答の場合（加速
時）には、空燃比（Ａ／Ｆ）のずれによる燃焼速度の変
化がレスポンスの悪化を招く。そこで、過渡状態後すぐ
さま（非同期に）増量燃科が投入される。しかし、吸気
管噴射エンジンなどシリンダまでのボリュームが大きい
場合は、燃料制御の影響に遅れを生ずるため点火時期に
よる着火時期燥作をまず優先させ、その後燃料増量の影
響が出始めたら燃料供給量の操作による燃焼速度の制御
を優先させる。このように、運転状態により操作の優先
順位を設ける。さらに、着火時期のフィードバック制
御、燃焼速度に関する制御を交互に実施すると良い。

【０１４４】実施の形態（７）また、実施の形態（３），（４）の制御方法において、
目標燃焼割合、目標クランク角に所定幅を持たせ、フィ
ードバック制御が点で作動しないようにしている。この
場合目標燃焼割合、目標クランク角に所定幅を持たせる
ため、メモリに倍の記憶容量が必要になるが、これによ
り、フィードバック制御が実施されない遊び領域を作る
ことができ、フィードバック制御に伴うハンチングの防
止を可能とすることができ運転性が向上する。

【０１４５】以上のように１つあるいは複数のクランク
角に対応する１つあるいは複数の目標燃焼割合データ、
あるいは１つあるいは複数の燃焼割合に対応する１つあ
るいは複数の目標クランク角データを運転状態（最大出
力運転、最高トルク運転、始動運転、加速運転、減速運
転、低燃費運転あるいはエミッション運転等）毎に、負
荷あるいはエンジン回転数に対応してメモリに記憶し、
運転状態毎にフィードバック制御することによりエンジ
ン性能を向上することができる。

【０１４６】

【発明の効果】前記したように、請求項１記載の発明で
は、所定クランク角までの実際の燃焼割合を検知し、こ
の燃焼割合の検知値と目標燃焼割合値との比較に基づ
き、検知値の方が小なる時点火時期を進め、検知値の方
が大なる時点火時期を遅らせるように、点火時期を制御
するから、広範囲な運転域において、その運転域、例え
ばそのエンジン回転数、負荷における最良トルク、最高
出力、良好な燃費、清浄な排気ガス特性、良好な過渡応
答性等が得られる最少進角の点火時期を把握し、その点
火時期で点火するようにフィードバック制御することが
できる。

【０１４７】請求項２記載の発明では、所定クランク角
までの実際の燃焼割合を、燃焼圧力データに基づき適切
に算出することができる。

【０１４８】請求項３記載の発明では、所定燃焼割合値
に達する実際のクランク角を検知し、このクランク角の
検知値と目標クランク角値との比較に基づき、検知値の
方が遅れたクランク角となる場合、点火時期を進め、検
知値の方が進んだクランク角となる場合点火時期を遅ら
せるように点火時期を制御するから、広範囲な運転域に
おいて、その運転域、例えばそのエンジン回転数、負荷
における最良トルク、最高出力、良好な燃費、清浄な排
気ガス特性、良好な過渡応答性等が得られる最少進角の
点火時期を把握し、その点火時期で点火するようにフィ
ードバック制御することができる。

【０１４９】請求項４記載の発明では、所定燃焼割合値
に達する実際のクランク角を、燃焼圧力データに基づき
適切に算出することができる。

【０１５０】請求項５記載の発明では、所定クランク角
までの実際の燃焼割合を、燃焼圧力データに基づき適切
に算出し、燃焼割合の検知値と目標燃焼割合値との比較
に基づき、検知値の方が小なる時点火時期を進め、検知
値の方が大なる時点火時期を遅らせるように、点火時期
を制御し、また所定燃焼割合値に達する実際のクランク
角を、燃焼圧力データに基づき適切に算出し、クランク
角の検知値と目標クランク角値との比較に基づき、検知
値の方が遅れたクランク角となる場合、点火時期を進
め、検知値の方が進んだクランク角となる場合点火時期
を遅らせるように点火時期を制御することができる。

【０１５１】請求項６記載の発明では、ディーゼルエン
ジンにおいて、所定クランク角までの実際の燃焼割合を
検知し、この燃焼割合の検知値と目標燃焼割合値との比
較に基づき、検知値の方が小なる時燃料噴射開始時期を
進め、検知値の方が大なる時燃料噴射開始時期を遅らせ
るように、燃料噴射開始時期を制御するから、広範囲な
運転域において、その運転域、例えばそのエンジン回転
数、負荷における高トルク、最高出力、良好な燃費、清
浄な排気ガス特性、良好な過渡応答性等が得られる燃料
噴射開始時期を把握し、その燃料噴射開始時期で燃料噴
射するようにフィードバック制御することができる。

【０１５２】請求項７記載の発明では、ディーゼルエン
ジンにおいて、所定燃焼割合値に達する実際のクランク
角を検知し、このクランク角の検知値と目標クランク角
値との比較に基づき、検知値の方がおくれたクランク角
となる場合、燃料噴射時期を進め、検知値の方が進んだ
クランク角となる場合燃料噴射時期を遅らせるように、
燃料噴射時期を制御するから、広範囲な運転域におい
て、その運転域、例えばそのエンジン回転数、負荷にお
ける高トルク最高出力、良好な燃費、清浄な排気ガス特
性、良好な過渡応答性等が得られる燃料噴射時期を把握
し、その燃料噴射時期で燃料噴射するようにフィードバ
ック制御することができる。

【０１５３】請求項８記載の発明では、複数の所定クラ
ンク角の内、早期の所定クランク角までの実際の燃焼割
合を検知し、この燃焼割合の検知値と早期の所定クラン
ク角までの目標燃焼割合値との比較に基づき、検知値の
方が小さい時点火時期を進め、検知値の方が大なる時点
火時期を遅らせるように、点火時期をフィードバック制
御することによりさらに燃焼をきめ細かく制御でき良好
なエンジン特性が得られる。

【０１５４】請求項９記載の発明では、複数の所定クラ
ンク角の内少なくとも２つの所定クランク角までの少な
くとも２つの実際の燃焼割合を検知し、複数の所定の目
標燃焼割合のクランク角に対する変化の割合である目標
割合との比較に基づき、検知値による変化の割合の方が
目標割合より小さい場合、燃焼速度が遅いと検知し、エ
ンジンヘの燃料供給量を増大するか、エンジンの燃焼室
における燃焼前の新気に混合される、前燃焼サイクルに
おいて形成される既燃焼ガスの一部である再循環排気ガ
スの量を減少するか、エンジンの燃焼室における燃焼前
の新気の筒内流動量を増大するか、圧縮比を増大する
か、過給圧を増大するかのいずれか一つを実現するよう
に制御することによりさらに燃焼をきめ細かく制御でき
良好なエンジン特性が得られる。

【０１５５】請求項１０記載の発明では、複数の所定燃
焼割合に到達する各クランク角の内、小さな所定燃焼割
合に到達する実際のクランク角を検知し、このクランク
角の検知値と小さな所定燃焼割合に対応して設定された
目標クランク角値との比較に基づき、検知値の方が遅れ
ている場合は点火時期を進め、検知値の方が進んでいる
場合には点火時期を遅らせるように、点火時期をフィー
ドバック制御することによりさらに燃焼をきめ細かく制
御でき良好なエンジン特性が得られる。

【０１５６】請求項１１記載の発明では、複数の所定燃
焼割合の内少なくとも２つの所定燃焼割合に到達する少
なくとも２つの実際のクランク角を検知し、複数の所定
の目標クランク角の燃焼割合に対する変化の割合である
目標割合との比較に基づき、検知値による変化の割合の
方が目標割合より大きい場合、燃焼速度が遅いと検知
し、エンジンヘの燃料供給量を増大するか、エンジンの
燃焼室における燃焼前の新気に混合される、前燃焼サイ
クルにおいて形成される既燃焼ガスの一部である再循環
排気ガスの量を減少するか、エンジンの燃焼室における
燃焼前の新気の筒内流動量を増大するか、圧縮比を増大
するか、過給圧を増大するかの少なくとも一つを実現す
るように制御することによりさらに燃焼をきめ細かく制
御でき良好なエンジン特性が得られる。

【０１５７】請求項１２記載の発明では、目標燃焼割
合、目標クランク角に所定幅を持たせることで、フィー
ドバック制御が実施されない遊び領域を作ることがで
き、フィードバック制御に伴うハンチングの防止を可能
とすることができ運転性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が適用される複数気筒の火花点火式４
サイクルエンジンの構成図である。

【図２】エンジンの各種運転状態の制御を行うメインル
ーチンのフローチャートである。

【図３】割込みルーチンを示す図である。

【図４】割込みルーチンを示す図である。

【図５】エンジン回転数及び負荷に応じた目標燃焼割合
を求めるためのマップの図である。

【図６】４サイクルエンジンの燃焼１サイクルの燃焼室
圧力のグラフである。

【図７】燃焼割合を算出に基づく燃焼割合のフィードバ
ック制御を示す図である。

【図８】ＭＢＴ制御ルーチンである。

【図９】エンジン回転数及び負荷に応じた目標燃焼割合
を求めるためのマップの図である。

【図１０】燃焼割合を算出に基づく燃焼割合のフィード
バック制御を示す図である。

【図１１】この発明が適用される２サイクルエンジンの
構成図である。

【図１２】２サイクルエンジンの軸トルク計測のための
燃焼圧データ検出点を示すための、前述の４サイクルエ
ンジンの図６と同様の、燃焼室圧力のグラフである。

【図１３】他の実施の形態のＭＢＴ制御ルーチンであ
る。

【図１４】複数のクランク角における目標燃焼割合デー
タを持たせる実施の形態を説明する図である。

【図１５】複数のクランク角における目標燃焼割合デー
タを持たせる実施の形態を説明する図である。

【図１６】複数のクランク角における目標燃焼割合デー
タを持たせる実施の形態を説明する図である。

【図１７】他の実施の形態のＭＢＴ制御ルーチンであ
る。

【図１８】複数の所定燃焼割合における目標クランク角
データを持たせる実施の形態を説明する図である。

【図１９】複数の所定燃焼割合における目標クランク角
データを持たせる実施の形態を説明する図である。

【図２０】複数の所定燃焼割合における目標クランク角
データを持たせる実施の形態を説明する図である。

【符号の説明】

１エンジン９クランク軸１０リングギヤ１１クランク角センサ１２制御装置１３燃焼室２５酸素濃度センサ（Ｏ_２センサ）２６温度センサ３１スロットル開度センサ３２吸気管圧力センサ３４熱線式吸入空気量センサ３６吸入空気温度センサ１０５インジェクタ１０６レギュレータ１２０排気管温度センサ１５０触媒温度センサ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６８Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ＦＦ０２Ｍ 25/07 ５５０

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】負荷或いはエンジン回転数の内少なくとも
一方に対応し所望の運転状態が得られる燃焼状態を得
て、この燃焼状態の時、所定クランク角における燃焼割
合値を、負荷或いはエンジン回転数の内少なくとも一方
に対応した目標燃焼割合値のマップデータとしてメモリ
に保持する一方、前記所定クランク角までの実際の燃焼
割合を検知し、この燃焼割合の検知値と前記目標燃焼割
合値との比較に基づき、前記検知値の方が小なる時点火
時期を進め、検知値の方が大なる時点火時期を遅らせる
ように、点火時期を制御することを特徴とするエンジン
の制御方法。
【請求項２】前記所定クランク角までの実際の燃焼割合
は、排気行程の終了後から圧縮行程初期までの間のクラ
ンク角と、圧縮行程開始から点火開始までのクランク角
と、点火開始から排気行程開始までの期間の内の２つの
クランク角とからなる少なくとも４つのクランク角にお
ける燃焼圧力を検出し、これらの燃焼圧力データに基づ
き算出するようにしたことを特徴とする請求項１記載の
エンジンの制御方法。
【請求項３】負荷或いはエンジン回転数のうち少なくと
も一方に対応し所望の運転状態が得られる燃焼状態を得
て、この燃焼状態の時、所定燃焼割合値に達するクラン
ク角値を、負荷或いはエンジン回転数のうち少なくとも
一方に対応したクランク角値のマップデータとしてメモ
リに保持する一方、前記所定燃焼割合値に達する実際の
クランク角を検知し、このクランク角の検知値と目標ク
ランク角値との比較に基づき、前記検知値の方が遅れた
クランク角となる場合、点火時期を進め、検知値の方が
進んだクランク角となる場合点火時期を遅らせるように
点火時期を制御することを特徴とするエンジンの制御方
法。
【請求項４】前記所定燃焼割合値に達する実際のクラン
ク角は、排気行程の終了後から圧縮行程初期までの間の
クランク角と、圧縮行程開始から点火開始までのクラン
ク角と、点火開始から排気行程開始までの期間の内の２
つのクランク角とからなる少なくとも４つのクランク角
における燃焼圧力を検出し、これらの燃焼圧力データに
基づき算出するようにしたことを特徴とする請求項３記
載のエンジンの制御方法。
【請求項５】エンジン回転数検出手段、クランク角検出
手段及び燃焼圧検出手段を含む運転状態検出手段と、目
標状態値を保持するデータ記憶装置と、前記各検出手段
からの情報から実際の状態値を算出する状態値算出プロ
グラムと、算出された状態値と前記データ記憶装置に保
持された目標状態値との比較に基づき点火時期の制御値
を算出する制御値算出プログラムとを保持するプログラ
ム記憶装置と、点火時期の制御値に基づき点火する点火
装置とを有し、下記のＡまたはＢの点火時期を制御する
ことを特徴とするエンジンの制御装置。Ａ．所定クランク角までの実際の燃焼割合は、排気行程
の終了後から圧縮行程初期までの間のクランク角と、圧
縮行程開始から点火開始までのクランク角と、点火開始
から排気行程開始までの期間の内の２つのクランク角と
からなる少なくとも４つのクランク角における燃焼圧力
を検出し、これらの燃焼圧力データに基づき算出するよ
うにし、燃焼割合の検知値と前記目標燃焼割合値との比
較に基づき、前記検知値の方が小なる時点火時期を進
め、検知値の方が大なる時点火時期を遅らせるように、
点火時期を制御する。Ｂ．所定燃焼割合値に達する実際のクランク角は、排気
行程の終了後から圧縮行程初期までの間のクランク角
と、圧縮行程開始から点火開始までのクランク角と、点
火開始から排気行程開始までの期間の内の２つのクラン
ク角とからなる少なくとも４つのクランク角における燃
焼圧力を検出し、これらの燃焼圧力データに基づき算出
するようにし、クランク角の検知値と目標クランク角値
との比較に基づき、前記検知値の方が遅れたクランク角
となる場合、点火時期を進め、検知値の方が進んだクラ
ンク角となる場合点火時期を遅らせるように点火時期を
制御する。
【請求項６】負荷あるいはエンジン回転数の内少なくと
も一方に対応し所望の運転状態が得られる燃焼状態を得
て、この燃焼状態の時、所定クランク角における燃焼割
合値を、負荷あるいはエンジン回転数の内少なくとも一
方に対応した目標燃焼割合値のマップデータとしてメモ
リに保持する一方、前記所定クランク角までの実際の燃
焼割合を検知し、この燃焼割合の検知値と前記目標燃焼
割合値との比較に基づき、前記検知値の方が小なる時燃
料噴射開始時期を進め、検知値の方が大なる時燃料噴射
開始時期を遅らせるように、燃料噴射開始時期を制御す
ることを特徴とするディーゼルエンジンにおけるエンジ
ンの制御方法。
【請求項７】負荷あるいはエンジン回転数の内少なくと
も一方に対応し所望の運転状態が得られる燃焼状態を得
て、この燃焼状態の時、所定燃焼割合に達するクランク
角値を、負荷あるいはエンジン回転数の内少なくとも一
方に対応した目標クランク角値のマップデータとしてメ
モリに保持する一方、前記所定燃焼割合値に達する実際
のクランク角を検知し、このクランク角の検知値と前記
目標クランク角値との比較に基づき、前記検知値の方が
おくれたクランク角となる場合、燃料噴射開始時期を進
め、検知値の方が進んだクランク角となる場合燃料噴射
開始時期を遅らせるように、燃料噴射開始時期を制御す
ることを特徴とするディーゼルエンジンにおけるエンジ
ンの制御方法。
【請求項８】負荷あるいはエンジン回転数の内少なくと
も一方に対応して所望の運転状態が得られる燃焼状態を
得て、この燃焼状態の時、複数の所定クランク角におけ
る各燃焼割合値を、前記複数の所定クランク角までの複
数の目標燃焼割合値のマップデータとして、負荷あるい
はエンジン回転数の内少なくとも一方に対応してメモリ
に保持する一方、前記複数の所定クランク角の内、早期
の所定クランク角までの実際の燃焼割合を検知し、この
燃焼割合の検知値と前記早期の所定クランク角までの目
標燃焼割合値との比較に基づき、前記検知値の方が小さ
い時点火時期を進め、検知値の方が大なる時点火時期を
遅らせるように、点火時期を制御することを特徴とする
エンジンの制御方法。
【請求項９】負荷あるいはエンジン回転数の内少なくと
も一方に対応して所望の運転状態が得られる燃焼状態を
得て、この燃焼状態の時、複数の所定クランク角におけ
る各燃焼割合値を、前記複数の所定クランク角までの複
数の目標燃焼割合値のマップデータとして、負荷あるい
はエンジン回転数の内少なくとも一方に対応してメモリ
に保持する一方、前記複数の所定クランク角の内少なく
とも２つの所定クランク角までの少なくとも２つの実際
の燃焼割合を検知し、この少なくとも２つの実際の燃焼
割合のクランク角に対する変化の割合を求め、前記複数
の所定の目標燃焼割合のクランク角に対する変化の割合
である目標割合との比較に基づき、前記検知値による変
化の割合の方が目標割合より小さい場合、燃焼速度が遅
いと検知し、エンジンヘの燃料供給量を増大するか、エ
ンジンの燃焼室における燃焼前の新気に混合される、前
燃焼サイクルにおいて形成される既燃焼ガスの一部であ
る再循環排気ガスの量を減少するか、エンジンの燃焼室
における燃焼前の新気の筒内流動量を増大するか、圧縮
比を増大するか、過給圧を増大するかのいずれか一つを
実現するように制御することを特徴とするエンジンの制
御方法。
【請求項１０】負荷あるいはエンジン回転数の内少なく
とも一方に対応して所望の運転状態が得られる燃焼状態
を得て、この燃焼状態の時、複数の所定燃焼割合となる
各クランク角値を、前記複数の所定クランク角までの複
数の目標クランク角値のマップデータとして、負荷ある
いはエンジン回転数の内少なくとも一方に対応してメモ
リに保持する一方、前記複数の所定燃焼割合に到達する
各クランク角の内、小さな所定燃焼割合に到達する実際
のクランク角を検知し、このクランク角の検知値と前記
小さな所定燃焼割合に対応して設定された目標クランク
角値との比較に基づき、前記検知値の方が遅れている場
合は点火時期を進め、検知値の方が進んでいる場合には
点火時期を遅らせるように、点火時期を制御することを
特徴とするエンジンの制御方法。
【請求項１１】負荷あるいはエンジン回転数の内少なく
とも一方に対応して所望の運転状態が得られる燃焼状態
を得て、この燃焼状態の時、複数の所定燃焼割合となる
各クランク角値を、前記複数の所定クランク角までの複
数の目標クランク角値のマップデータとして、負荷ある
いはエンジン回転数の内少なくとも一方に対応してメモ
リに保持する一方、前記複数の所定燃焼割合の内少なく
とも２つの所定燃焼割合に到達する少なくとも２つの実
際のクランク角を検知し、この少なくとも２つの実際の
クランク角の燃焼割合に対する変化の割合を求め、前記
複数の所定の目標クランク角の燃焼割合に対する変化の
割合である目標割合との比較に基づき、前記検知値によ
る変化の割合の方が目標割合より大きい場合、燃焼速度
が遅いと検知し、エンジンヘの燃料供給量を増大する
か、エンジンの燃焼室における燃焼前の新気に混合され
る、前燃焼サイクルにおいて形成される既燃焼ガスの一
部である再循環排気ガスの量を減少するか、エンジンの
燃焼室における燃焼前の新気の筒内流動量を増大する
か、圧縮比を増大するか、過給圧を増大するかの少なく
とも一つを実現するように制御することを特徴とするエ
ンジンの制御方法。
【請求項１２】前記目標燃焼割合、目標クランク角に所
定幅を持たせたことを特徴とする請求項８乃至請求項１
１記載のエンジンの制御方法。