(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各気筒の図示平均有効圧の標準偏差を算出する手段と、
この各気筒の図示平均有効圧の標準偏差の平均値を算出する手段と、
前記各気筒の図示平均有効圧の標準偏差と前記平均値との差を計算する手段と、
全気筒分の図示平均有効圧の標準偏差を算出する手段と、
パーシャル域で前記平均値との差が減少する方向にかつ前記全気筒の図示平均有効圧の標準偏差がパーシャル域で安定度限界付近にあるように点火時期、燃料噴射量、空燃比の少なくとも一つを燃焼状態の制御変数として気筒別に制御する手段と
を設けたことを特徴とするエンジンの燃焼制御装置。
【請求項２】
前記各気筒の図示平均有効圧の標準偏差をＲｅｆ信号間周期の標準偏差から算出することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃焼制御装置。
【請求項３】
前記全気筒分の図示平均有効圧の標準偏差を全気筒分のＲｅｆ信号間周期の標準偏差から算出することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃焼制御装置。
【請求項４】
各気筒の図示平均有効圧の平均値を算出する手段と、アイドル時にこの各気筒の図示平均有効圧の平均値が全気筒で等しくなるように前記燃焼状態の制御変数を制御する手段とを設けたことを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載のエンジンの燃焼制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明はエンジンの燃焼状態を制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アイドル時は特にエンジン回転が不安定になるので、クランク角センサーからのＲｅｆ信号に基づいて各気筒の図示平均有効圧Ｐｉを予測し、これと全気筒平均のＰｉを比較することによって各気筒の図示平均有効圧の平均値を揃えることで、安定度を改善するものが提案されている（特開平２−６４２４２号公報参照）。
【０００３】
このものでは、安定性を改善するため、気筒別の図示平均有効圧のほうが全気筒平均のＰｉより大きな気筒では燃焼状態の制御変数の一つである点火時期を遅角し、この逆に全気筒平均のＰｉより小さな気筒になると点火時期を進角することによって、各気筒のＰｉを等しくするのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来装置の制御方法をアイドル時以外のパーシャル域に応用してみたところ、サージトルクが問題となるパーシャル域ではすべての気筒でＰｉの平均値を揃えてもサージトルク（安定度）があまり改善されないことが実験により新たに判明した。そこで解析を行ってみた。なお、以下の説明でパーシャル域という場合、アイドル時は含まないものとする。
【０００５】
アイドル時における安定度としては車両への加振力となる各気筒のＰｉのバラツキすなわち各気筒のσＰｉが問題となり、すべての気筒で各気筒の平均Ｐｉを等しくすることが各気筒のσＰｉの低減に有効である。図３に示すように、各気筒の平均Ｐｉのバラツキを表す指標として、４気筒トータルの平均Ｐｉの標準偏差をとり、これを「σ平均Ｐｉ」と定義したとき、各気筒のバラツキ（σ平均Ｐｉ）を低減すると、４気筒トータルのσＰｉを低減できる。
【０００６】
これに対して、パーシャル域における安定度として問題となるのはサージトルク（３〜７ＨｚのＰｉの変動）である。したがって、パーシャル域において、アイドル時と同じようにすべての気筒で各気筒の平均Ｐｉを等しくすることによりσ平均Ｐｉを低減してもサージトルクは改善されない。実験結果より図４に示すように、パーシャル域ではσ平均Ｐｉとサージトルクが相関をもたないのである。これは、気筒間のＰｉのバラツキが３〜７Ｈｚの周波数に入らないためである。そこで、本発明者が実験してみたところ、サージトルクと相関をもつのは各気筒のσＰｉであることがわかった。図５に示すように、各気筒のσＰｉの平均値が小さくなると、サージトルクも小さくなるのである。したがって、パーシャル域では、平均Ｐｉを全気筒で揃えるのではなくて、σＰｉの大きい気筒のσＰｉを低減することがサージトルクの改善に対して有効である。
【０００７】
そこでこの発明は、パーシャル域でσＰｉの大きい気筒のσＰｉが小さくなるように気筒別の燃焼制御を行うことにより、パーシャル域でのサージトルクを改善することを目的とする。
【００１１】
第１の発明では、図２７に示すように、各気筒の図示平均有効圧の標準偏差σＰｉを算出する手段２１と、この各気筒の図示平均有効圧の標準偏差σＰｉの平均値を算出する手段５１と、前記各気筒の図示平均有効圧の標準偏差σＰｉと前記平均値との差を計算する手段５２と、全気筒分の図示平均有効圧の標準偏差σＰｉを算出する手段５３と、パーシャル域で前記平均値との差が減少する方向にかつ前記全気筒の図示平均有効圧の標準偏差σＰｉがパーシャル域で安定度限界付近にあるように点火時期、燃料噴射量、空燃比の少なくとも一つを燃焼状態の制御変数として気筒別に制御する手段５４とを設けた。
【００１２】
第２の発明では、第１の発明において、前記各気筒の図示平均有効圧の標準偏差σＰｉをＲｅｆ信号間周期の標準偏差σＴＲＥＦから算出する。
【００１３】
第３の発明では、第１の発明において、前記全気筒分の図示平均有効圧の標準偏差σＰｉを全気筒分のＲｅｆ信号間周期の標準偏差σＴＴＲＥＦから算出する。
【００１４】
第４の発明では、第１から第３までのいずれか一つの発明において、各気筒の図示平均有効圧の平均値を算出する手段と、アイドル時にこの各気筒の図示平均有効圧の平均値が全気筒で等しくなるように前記燃焼状態の制御変数を制御する手段とを設けた。
【００１５】
【発明の効果】
第１の発明では、パーシャル域で各気筒の図示平均有効圧の標準偏差とその平均値との差が減少する方向にかつ全気筒の図示平均有効圧の標準偏差σＰｉが安定度限界付近にあるように制御されるので、パーシャル域でのサージトルクが改善される。これに対して、パーシャル域においても各気筒の平均Ｐｉを等しくする従来制御では、σＰｉが大きな気筒が要因となって各気筒のσＰｉの平均値が大きくなり、サージトルクが悪化する。
【００１６】
また、点火時期により各気筒のσＰｉが安定度限界付近にあるように制御するときは、全気筒平均の点火時期が従来制御の場合より遅角側に移り、排気温度をより高めることができることになるので、三元触媒の早期活性化が可能となり、これによって排気エミッションを低減できる。
【００１７】
また、燃料噴射量あるいは空燃比により各気筒のσＰｉが安定度限界付近にあるように制御するときは、安定度限界で比較した場合、全気筒の平均空燃比を従来制御の場合よりリーン化できるため、ＨＣ排出量を低減することができるとともに、空燃比のリーン化により三元触媒の活性を早期化できる。
【００２０】
特に本発明では、各気筒のσＰｉを各気筒のσＰｉの平均値に揃えてから、安定度限界付近に制御するため、安定度限界をめざしての制御を行っている途中においてもサージが悪化することがない。
【００２１】
第２の発明では、各気筒のσＰｉをＲｅｆ信号間周期の標準偏差σＴＲＥＦから算出するので、Ｐｉセンサーが不要となり、コストを低減することができる。
【００２２】
第３の発明では、各気筒のσＰｉを全気筒分のＲｅｆ信号間周期の標準偏差から算出するので、Ｐｉセンサーが不要となり、コストを低減することができる。
【００２３】
第４の発明では、アイドル時に各気筒のＰｉの平均値を揃えるので、アイドル時にも、安定度を改善できる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明するにあたり、まず本発明の前提となる基本構成例について説明する。図１において、１はエンジン本体で、その吸気通路８には吸気絞り弁５の下流に位置して燃料噴射弁７が設けられ、コントロールユニット（図ではＣ／Ｕで略記）２からの噴射信号により運転条件に応じて所定の空燃比となるように、所定のタイミングごとに吸気中に燃料を噴射供給する。
【００２５】
一方、シリンダーヘッドには燃焼室に臨んで点火プラグ１３の電極が設けられ、コントロールユニット２からの点火信号により所定のタイミングで点火コイルの一次電流が遮断されると、点火プラグ１３の電極に火花が飛んで、シリンダー内の混合気に着火される。この着火によって燃焼したガスは、排気通路９に設けた三元触媒１０によって浄化される。
【００２６】
コントロールユニット２にはクランク角センサー４からのＲｅｆ信号と１°信号、エアフローメーター６からの吸入空気量信号、排気通路８に設置したＯ２センサー３からの空燃比（酸素濃度）信号、さらには水温センサー１１からのエンジン冷却水温信号等が入力され、これらに基づいてコントロールユニット２では空燃比（燃料噴射量）と点火時期（点火コイルの一次電流を遮断する時期）の各制御を行う。
【００２７】
さて、アイドル時のエンジン安定性を考慮するためのパラメーターに図示平均有効圧Ｐｉがある。いま、４気筒エンジンで考えた場合、図２に示すように各気筒の平均Ｐｉ（所定サイクル数における各気筒の図示平均有効圧の平均値のこと）を記号の○で、またσＰｉ（所定サイクル数における各気筒の図示平均有効圧の標準偏差のこと）を±の幅でとる。点火時期ＡＤＶを各気筒で同じにしたとき、各気筒で吸気マニホールドや吸気ポートの各形状に伴う空気、燃料の入りやすさあるいは内部ＥＧＲなどが違うので、アイドル時の各気筒の平均Ｐｉにバラツキがみられる。このバラツキによってアイドル回転が不安定になるわけである。
【００２８】
この場合に、従来の制御方法では、アイドル時に各気筒の平均Ｐｉがすべての気筒で等しくなるように、気筒別に点火時期を進角あるいは遅角する。アイドル時における安定度としては車両への加振力となる各気筒のＰｉのバラツキすなわち４気筒トータルのσＰｉが問題となり、すべての気筒で各気筒の平均Ｐｉを等しくすることが４気筒トータルのσＰｉの低減に有効であったわけで、図３に示すように、各気筒のバラツキ（σ平均Ｐｉ）を低減すると、４気筒トータルのσＰｉを低減できる。
【００２９】
これに対して、パーシャル域における安定度として問題となるのはサージトルク（３〜７ＨｚのＰｉの変動）であるため、アイドル時と同じようにすべての気筒で各気筒の平均Ｐｉを等しくすることでσ平均Ｐｉを低減してもパーシャル域でのサージトルクは改善されない。図４に示すように、パーシャル域ではσ平均Ｐｉとサージトルクが相関をもたないのである。これは、気筒間のＰｉのバラツキが３〜７Ｈｚの周波数に入らないためである。
【００３０】
なお、後述するように、ｊ番気筒の平均Ｐｉ（１００サイクル）を平均Ｐｉ（ｊ）、４気筒トータルの平均Ｐｉをトータル平均Ｐｉとすれば、トータル平均Ｐｉは、
【数１】
0003627287.tif 000002
であり、この値を用いてσ平均Ｐｉが
【数２】
0003627287.tif 000003
により与えられることになる。
【００３１】
そこで、本発明者が実験・検討してみたところ、サージトルクと相関をもつのは各気筒のσＰｉであることがわかった。図５に示すように、各気筒のσＰｉの平均値が低くなると、サージトルクも低くなるのである。したがって、パーシャル域では、平均Ｐｉを全気筒で揃えるのではなくて、σＰｉの大きい気筒のσＰｉを低減することがサージトルクの改善に対して有効である。たとえば、図２の例でいうと、σＰｉの大きな１番と２番の各気筒を進角させることによって、各気筒の平均Ｐｉのバラツキは増加するものの、パーシャル域でのサージトルクを有効に低減できることになる（図６参照）。
【００３２】
また、各気筒のσＰｉは、Ｐｉセンサーを取り付けることにより可能となるが、コストを低減するため各気筒のＲｅｆ信号間周期の標準偏差をとり、これをσＴＲＥＦで定義すると、図７に示すように、気筒別にσＴＲＥＦとσＰｉが線形一次の相関をもつため、各気筒のσＴＲＥＦと図７の特性を用いることで、Ｐｉセンサーを取り付けなくとも、各気筒のσＰｉの算出が可能となる。
【００３３】
コントロールユニット２で実行されるこの制御の内容を、以下のフローチャートにしたがって説明する。
【００３４】
なお、以下のフローチャートにおいて気筒別の値であるときは、ｊ番気筒（ｊは１から４までのいずれかの整数）で代表させて述べる。なお、ｊ番気筒についての値であることを示すため、記号の後に（ｊ）を添付する。
【００３５】
まず、図８のフローチャートは各気筒のσＰｉを算出するもので、Ｒｅｆ信号（クランク角センサーの１８０°ごとのレファレンス信号）に同期して実行する。
【００３６】
ステップ１ではＲｅｆ信号間周期ＴＲＥＦ（ｊ）の旧値のシフトを行い、１回前のデーターを２回前のＲＡＭに、また３回前を４回前へ……と移し変える。ステップ２では新しいＴＲＥＦ（ｊ）を算出する。
【００３７】
この場合、ＴＲＥＦ（ｊ）は過去の所定サイクル数分（たとえば９９回）の旧値を保存しており、この過去９９回分のＴＲＥＦ（ｊ）と今回新しく算出したＴＲＥＦ（ｊ）とを用いステップ３において
【数３】
0003627287.tif 000004
により１００サイクル分の平均ＴＲＥＦ（ｊ）を計算し、この平均ＴＲＥＦ（ｊ）と個々の値である９９個の過去のＴＲＥＦ（ｊ）を用い、ＴＲＥＦ（ｊ）の標準偏差σＴＲＥＦ（ｊ）をステップ４において
【数４】
0003627287.tif 000005
により計算する。
【００３８】
このσＴＲＥＦ（ｊ）からステップ５において図７を内容とするテーブルを参照してＰｉ（ｊ）の標準偏差であるσＰｉ（ｊ）を求め、図８のフローを終了する。なお、実施例で用いているＰｉ（ｊ）は１８０°区間の膨張行程に対応するもので、正確にはＰｉ相当である。
【００３９】
図９のフローチャートは、点火時期補正量ＨＡＤＶ（ｊ）（初期値は０）を算出するためのもので、Ｒｅｆ信号に同期して実行する。
【００４０】
ステップ１１ではアイドルスイッチとエンジン負荷信号をみてパーシャル域であれば、ステップ１２に進み、σＰｉ（ｊ）と安定度限界の許容上限値α（たとえば１２ＫＰａ）を比較し、σＰｉ（ｊ）がαを超えるときは、ステップ１３で点火時期補正量ＨＡＤＶ（ｊ）をクランク角で１°だけ大きくする。後述するように、最終点火進角値ＡＤＶ（ｊ）は圧縮上死点前のクランク角であるため、ＨＡＤＶ（ｊ）の値を大きくすることは進角側に補正することを意味する。進角によって安定度を向上させ、これによってσＰｉ（ｊ）がα以下となるようにしようというのである。
【００４１】
ステップ１２でσＰｉ（ｊ）がα以下であるときはステップ１４に進み、σＰｉ（ｊ）と安定度限界の許容下限値β（たとえば１０ｋＰａ）を比較し、σＰｉ（ｊ）がβ未満であるときはステップ１５で点火時期補正量ＨＡＤＶ（ｊ）を今度はクランク角で１°だけ小さくする。ＨＡＤＶ（ｊ）の値を小さくすることは遅角側に補正することを意味する。安定度限界よりも安定度が良いときは、σＰｉ（ｊ）が安定度付近となるまで点火時期を遅角することによって、排気エミッションを低減させるわけである。
【００４２】
パーシャル域において図９のステップ１２，１３，１４，１５を繰り返すことによって、σＰｉ（ｊ）が安定度限界付近に制御されることになる。
【００４３】
図１０のフローチャートは各気筒の最終点火進角値ＡＤＶ（ｊ）を算出するためのもので、１０ｍｓ周期で実行する。ステップ２１ではエンジン回転数Ｎｅと基本噴射パルス幅Ｔｐを読み込み、これらＮｅ、Ｔｐよりステップ２２において図１１を内容とするマップを参照して基本進角値ＢＡＤＶを求め、ステップ２３ではこの基本進角値ＢＡＤＶに点火時期補正量ＨＡＤＶ（ｊ）を加算した値を最終点火進角値ＡＤＶ（ｊ）として求めた後、図１０のフローを終了する。ＡＤＶ（ｊ）は圧縮上死点前のクランク角である。
【００４４】
図１２のフローチャートは点火を実行するためのもので、Ｒｅｆ信号に同期して実行する。Ｒｅｆ信号の入力で、ステップ３１においてＡＤＶ（ｊ）を点火時期制御用の出力インターフェースにセットする。点火時期の最大進角値よりも、さらに進角側（たとえば７０°ＢＴＤＣ）でＲｅｆ信号が立上がるようにしているので、Ｒｅｆ信号の入力から１°信号がカウントされ、このカウント値が７０−ＡＤＶ（ｊ）と一致したタイミングで点火コイルの一次電流が遮断され、火花点火が行われる。
【００４５】
この例では、パーシャル域で各気筒のσＰｉを安定度限界付近に制御する（つまり図９のステップ１２，１３，１４，１５を繰り返す）ことで、図６の右半分に示すように、各気筒ともσＰｉの大きがほぼ同じになり、これによって図５で前述したように各気筒のσＰｉの平均値が小さくなるためパーシャル域でのサージトルクが改善されるのである。これに対して、従来制御の場合を図６の左半分に対比して示すように、パーシャル域においても各気筒の平均Ｐｉを等しくしたのでは、σＰｉの大きな２番気筒が要因となって各気筒のσＰｉの平均値が大きくなり、サージトルクが悪化するわけである。
【００４６】
また本例では、図１３に示すように、４気筒平均の点火時期（図では平均ＡＤＶで略記）が従来制御の場合より遅角側に移り、排気温度をより高めることができることになるので、三元触媒の早期活性化が可能となり、これによって排気エミッションを低減できる。
【００４７】
図１４、図１６、図１７は第２の基本構成例で、それぞれ前記第１基本構成例の図９、図１０、図１２に対応する。σＰｉを安定度限界付近に制御するのに、第１基本構成例が点火時期を用いたのに対し、第２基本構成例では燃料噴射量を用いるものである。
【００４８】
まず、図１４のフローチャートは噴射補正量ＨＴｐ（ｊ）（初期値は０）を算出するためのものである。図９と異なるのはステップ４１，４２であり、σＰｉ（ｊ）がαを超えるときは、ステップ４１で噴射補正量ＨＴｐ（ｊ）を所定値Ｔｋだけ増量し（空燃比のリッチ化）、σＰｉ（ｊ）がβ未満になるとステップ４２で噴射補正量ＨＴｋ（ｊ）をＴｋだけ減量する（空燃比のリーン化）。図１５に空燃比（図ではＡ／Ｆで略記）とσＰｉの関係を示すと、空燃比がリーン側になるほどσＰｉが増加し、この逆に空燃比がリッチ側になるほどσＰｉが小さくなるので、気筒ごとに噴射補正量ＨＴｐ（ｊ）を調整することによって、各気筒のσＰｉを安定度限界付近に制御できるのである。
【００４９】
図１６のフローチャートは燃料噴射パルス幅Ｔｉ（ｊ）を算出するためのもので、１０ｍｓ周期で実行する。ステップ５１では吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎｅを読み込み、これらＱ，Ｎｅからステップ５２においてＴｐ＝ｋ×Ｑ／Ｎｅ（ｋは定数）の式により基本噴射パルス幅Ｔｐを算出し、ステップ５３ではこの基本噴射パルス幅Ｔｐに噴射補正量ＨＴｐ（ｊ）を加算した値を改めて基本噴射パルス幅Ｔｐ（ｊ）として計算する。ステップ５４では、このＴｐ（ｊ）に無効噴射パルス幅Ｔｓを加えた値を噴射弁に与える燃料噴射パルス幅Ｔｉ（ｊ）として算出し、図１６のフローを終了する。
【００５０】
図１７のフローチャートは噴射実行を行うためのもので、Ｒｅｆ信号に同期して実行する。ステップ６１でＴｉ（ｊ）を噴射制御用の出力インターフェースにセットすると、所定の噴射タイミングでＴｉ（ｊ）の時間だけ対応する噴射弁が開かれる。
【００５１】
第２基本構成例でも、パーシャル域で各気筒の空燃比をσＰｉの要求から決まる最適な空燃比へと制御する（つまり図１４のステップ１２，４１，１４，４２を繰り返す）ことにより、各気筒のσＰｉを安定度限界付近に制御できるわけで、これによって第１基本構成例と同様にパーシャル域でのサージトルクを改善できる。
【００５２】
また、安定度限界で比較した場合、図１８に示したように、４気筒の平均空燃比（図では単に平均Ａ／Ｆで略記）を従来制御の場合よりリーン化できるため、ＨＣ排出量を低減することができる。
【００５３】
図１９、図２０、図２１は前記基本構成例を前提とした本発明の第１の実施例で、それぞれ図８、図９、図１０に対応する。以下では、第１基本構成例と相違する部分を中心にして述べる。
【００５４】
図１９においてステップ６では、４つの気筒の各σＰｉを用いて、
【数５】
0003627287.tif 000006
により４気筒トータルの平均σＰｉを求める。
【００５５】
ステップ７，８，９，１０では図８のステップ１，２，３，４と同様にして、４気筒トータルのＲｅｆ信号間周期ＴＴＲＥＦの旧値のシフトを行い、新しいＴＴＲＥＦを算出する。この場合、ＴＴＲＥＦも過去の所定サイクル数分（たとえば９９回）の旧値を保存しており、この過去９９回分のＴＴＲＥＦと今回新しく算出したＴＴＲＥＦとを用い
【数６】
0003627287.tif 000007
により１００サイクル分の平均ＴＴＲＥＦを計算し、この平均ＴＴＲＥＦと個々の値である１００個のＴＴＲＥＦを用い、ＴＴＲＥＦの標準偏差であるσＴＴＲＥＦを
【数７】
0003627287.tif 000008
により計算する。
【００５６】
図２０において、ステップ７１ではσＰｉ（ｊ）と平均σＰｉの偏差に応じた点火時期補正量ＫＡＤＶ（ｊ）（初期値は０）を
ＫＡＤＶ（ｊ）＝（σＰｉ（ｊ）−平均σＰｉ）×ｋ２
ただし、ｋ２：比例定数（たとえば０．３）
の式により求める。
【００５７】
σＰｉ（ｊ）＞平均σＰｉのときは、Ｐｉ（ｊ）のバラツキを低減させるため、点火時期を進角させなければならないので、ＫＡＤＶ（ｊ）は正の値となり、この逆にσＰｉ（ｊ）＜平均σＰｉになるとＰｉ（ｊ）のバラツキに余裕があり、点火時期を遅角できるため、ＫＡＤＶ（ｊ）は負の値となる。
【００５８】
ステップ７２ではσＴＴＲＥＦと所定値γ（たとえば１０ｍｓ）とを比較し、σＴＴＲＥＦがγ以下のときは安定度限界までに余裕があるため、ステップ７３で点火時期補正量ＨＡＤＶ２（初期値は０）を１°だけ小さくする（遅角する）。σＴＴＲＥＦがγ以下の場合に点火時期を遅角させるのは、図２２に示すように、σＴＴＲＥＦがサージトルクと線形一次の相関をもつからである。図２０のステップ７１，７２，７３を繰り返すことによって、各気筒のσＰｉを平均σＰｉに揃えつつ、各気筒の点火時期を安定度限界まで遅角することができる。
【００５９】
図２１において、ステップ８１では基本進角値ＢＡＤＶにＫＡＤＶ（ｊ）とＨＡＤＶ２を加算した値を最終点火進角値ＡＤＶ（ｊ）として計算する。
【００６０】
さて、第１基本構成例では、各気筒のσＰｉを安定度限界値（実験により決まる目標値）に揃えるように制御を行っているのに対して本実施例では、各気筒のσＰｉの平均σＰｉからの偏差に応じて点火時期補正量ＫＡＤＶ（ｊ）をすばやく変えることによって４気筒のσＰｉを揃え、さらにσＴＴＲＥＦにより４気筒トータルの安定度を検出することによって安定度限界付近に制御するものである。第１基本構成例では、安定度限界に落ち着くまでは、各気筒のσＰｉは揃っていないため、安定度限界までのフィードバック制御の途中においてサージが悪化する可能性がある。たとえば、図２のように、１番気筒と２番気筒のσＰｉが大きくて３番気筒と４番気筒のσＰｉが小さい場合に、各気筒とも同時に安定度限界に向かって補正するため、１番気筒と２番気筒は点火時期を進角し、３番気筒と４番気筒は遅角することになるが、この場合に１番気筒と２番気筒の安定度（σＰｉ）が改善する前に３番気筒と４番気筒の遅角によって３番気筒と４番気筒のσＰｉが大きくなったときに平均σＰｉがα以上となってサージが悪化する可能性があるわけである。これに対して本実施例においては、まず各気筒のσＰｉを平均σＰｉに揃えてから、安定度の改善分だけ点火時期を遅角して安定度限界に制御するため、安定度限界をめざしての制御を行っている途中においても、一時的にせよ安定度が限界値を超えることがないのである。
【００６１】
図２３は本発明の第２の実施例で、これはサージトルクが問題となるパーシャル域で本発明の制御を用いて各気筒のσＰｉを低減することによりサージトルクを改善する一方で（ステップ９１，９２）、アイドルスイッチからアイドル時かどうかをみて、アイドル時には、特開平２−６４２４２号公報と同様な方法を用いて、各気筒の平均Ｐｉを揃えることにより、σＰｉ（安定度）を改善するようにしたものである（ステップ９１，９３，９４）。この例では、アイドル時とパーシャル域のいずれの運転条件においても、有効に安定度（σＰｉ、サージトルク）を改善できる。
【００６２】
図２４のフローチャートは本発明の第３の実施例で、第１基本構成例の図８に対応する。
【００６３】
図２４においてステップ１０１ではクランクの角速度ω１（ｊ）とω２（ｊ）を読み込み、ステップ１０２ではこれらの角速度差Δω（ｊ）を計算する。
【００６４】
ここで、ω１（ｊ）は図２５において、圧縮上死点（図ではＴＤＣで略記）前の所定クランク角区間に要する時間ｔ１（ｊ）から、ω１（ｊ）＝Ｋ／ｔ１（ｊ）（Ｋは定数）により、またω２（ｊ）は図２５において、圧縮上死点後の所定クランク角区間に要する時間ｔ２（ｊ）から、ω２（ｊ）＝Ｋ／ｔ２（ｊ）により求められる値である。
【００６５】
ステップ１０３，１０４，１０５，１０６では図８のステップ１，２，３，４と同様にして、Ｐｉ（ｊ）の旧値のシフトを行い、角速度差Δω（ｊ）からは図２６を内容とするテーブルを参照して新しいＰｉ（ｊ）を算出する。Ｐｉ（ｊ）も過去の所定サイクル数分（９９回）の旧値を保存しており、この過去９９回分のＰｉ（ｊ）と今回新しく算出したＰｉ（ｊ）とを用い
【数８】
0003627287.tif 000009
により１００サイクル分の平均Ｐｉ（ｊ）を計算し、この平均Ｐｉ（ｊ）と個々の値である１００個のＰｉ（ｊ）を用い、Ｐｉ（ｊ）の標準偏差であるσＰｉ（ｊ）を
【数９】
0003627287.tif 000010
により計算する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１基本構成例の制御システム図である。
【図２】アイドル時における各気筒のＰｉの特性図である。
【図３】アイドル時におけるσ平均Ｐｉに対する４気筒トータルのσＰｉの特性図である。
【図４】パーシャル域におけるσ平均Ｐｉに対するサージトルクの特性図である。
【図５】パーシャル域における各気筒のσＰｉの平均値に対するサージトルクの特性図である。
【図６】パーシャル域における従来制御と本発明の作用を説明するための特性図である。
【図７】σＴＲＥＦに対するσＰｉの特性図である。
【図８】第１基本構成例のσＰｉ（ｊ）の算出を説明するためのフローチャートである。
【図９】点火時期補正量ＨＡＤＶ（ｊ）の算出を説明するためのフローチャートである。
【図１０】最終点火進角値ＡＤＶ（ｊ）の算出を説明するためのフローチャートである。
【図１１】基本進角値ＢＡＤＶの特性図である。
【図１２】点火の実行を説明するためのフローチャートである。
【図１３】第１基本構成例のサージトルク、排気温度の各特性図である。
【図１４】第２基本構成例の噴射補正量ＨＴｐ（ｊ）の算出を説明するためのフローチャートである。
【図１５】第２基本構成例の空燃比に対するσＰｉの特性図である。
【図１６】第２基本構成例の燃料噴射パルス幅Ｔｉ（ｊ）の算出を説明するためのフローチャートである。
【図１７】第２基本構成例の噴射の実行を説明するためのフローチャートである。
【図１８】第２基本構成例のサージトルク、ＨＣ排出量の各特性図である。
【図１９】本発明の第１実施例のσＰｉ（ｊ）の算出を説明するためのフローチャートである。
【図２０】第１実施例の二種の点火時期補正量ＫＡＤＶ（ｊ）、ＨＡＤＶ２の算出を説明するためのフローチャートである。
【図２１】第１実施例の最終点火進角値ＡＤＶ（ｊ）の算出を説明するためのフローチャートである。
【図２２】第１実施例のσＴＴＲＥＦに対するサージトルクの特性図である。
【図２３】第２実施例のフローチャートである。
【図２４】第３実施例のσＰｉ（ｊ）の算出を説明するためのフローチャートである。
【図２５】第３実施例のクランクの角速度の波形図である。
【図２６】第３実施例の角速度差Δωに対するＰｉの特性図である。
【図２７】第１の発明のクレーム対応図である。
【符号の説明】
１ エンジン本体
２ コントロールユニット
４ クランク角センサー
６ エアフローメーター
７ 燃料噴射弁（燃料供給手段）
１３ 点火プラグ（火花点火手段）
２１ 各気筒のσＰｉ算出手段
２２ 制御変数制御手段
３１ 基本噴射時期算出手段
３２ 点火時期補正量算出手段
３３ 最終点火時期算出手段
３４ 火花点火手段
４１ 基本噴射量算出手段
４２ 噴射補正量算出手段
４３ 最終噴射量算出手段
４４ 燃料供給手段
５１ 平均値算出手段
５２ 差計算手段
５３ 全気筒分のσＰｉ算出手段
５４ 制御変数制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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