CN1073207C - 内燃机的气缸识别装置 - Google Patents
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Abstract
一种内燃机的气缸识别装置,在内燃机输出旋转轴上设置旋转构件以发生与规定气缸组对应的信号及识别特定气缸组用的识别信号。在内燃机起动时、燃料切断时或正常行驶时,在以根据气缸组识别结果而假定的特定气缸为基准的组喷射定时上,使特定气缸的燃料喷射量不同于其他气缸,并从此时的旋转变动及气缸识别结果判断上述假定的真伪,并判断各气缸的行程相位。这时对其他气缸调整与转速有关的控制量。本发明可在内燃机起动时的短时间内以及在起动时以外有效地进行气缸识别。
Description
技术领域
本发明涉及可在不使内燃机停止的情况下以简单的构造对多气缸式内燃机中各气缸的行程相位进行可靠识别的内燃机的气缸识别装置。
背景技术
在设置多个气缸的多气缸式内燃机中,有一种对各个气缸设置喷射燃料用的喷射器的所谓MPI(multi point injection多点喷射)系统。该MPI系统增加了吸气系统的灵活性,且容易得到高输出力。因此,MPI系统作为电子控制燃料喷射的主流而备受注目。
在该MPI系统中,进行组喷射或顺序喷射,前者是对预先分割组的各个气缸组同时驱动其气缸组的各个喷射器而进行燃料喷射,后者是对多个喷射器分别独立驱动而一个个气缸地顺序进行燃料喷射。无论采用何种燃料喷射形式,都希望避开有燃烧恶化或排气恶化可能性的行程,具体说就是避开吸气行程而设定其燃料喷射的定时。
为了避开其吸气行程而决定针对各气缸或气缸组的燃料喷射定时,重要的是要判断各气缸处于燃烧周期中哪一行程。即,内燃机的各气缸是反复进行由吸气、压缩、燃烧(爆炸)、排气4个行程构成的燃烧周期。而且这些气缸预先设定了定时,以便以等间隔顺序迎接燃烧行程。从而,如果可以判断特定的气缸处于哪一行程,或相反,判断处于特定行程的气缸是哪一个气缸,则可以知道其余各气缸分别处于哪一个行程。
对前述形态的燃料喷射是根据这种气缸识别结果而进行控制的。而且,在内燃机起动时,即使对多个气缸同时喷射燃料,也基本没有什么问题,因此一般能在起动结束后进行气缸识别就足够了。
然而,与控制燃料喷射所需的气缸识别相比,对控制点火系统所需的气缸识别的要求非常严格。附带说一下,在用配电器对各气缸顺序点火的高压配电系统中,是通过上述配电器而自动选择要点火驱动的气缸的,故没有问题。但在不采用配电器的低压配电系统中,必须在起动时迅速地进行气缸识别以决定应点火的线圈(气缸)。
为了检出对各气缸的点火或燃料喷射的定时控制,进而检出转速,传统技术是在该内燃机的输出旋转轴(曲轴)上安装传感器,对该曲轴转角进行检出。然而,曲轴在1个燃烧周期中要旋转2次,故不能从曲轴角传感器的输出直接地识别气缸。但从上述曲轴角传感器的输出可识别由行程相位相差360°的2个气缸组成的气缸组。因此,传统技术是在与上述曲轴连动旋转的凸轮轴上也安装传感器,以判断行程相位的360°之差。而且利用来自该凸轮传感器的信号和来自前述曲轴角传感器的信号识别气缸。还有,凸轮轴对气门机构中各气缸的吸气阀及排气阀分别进行开闭驱动,与曲轴的2次旋转同步旋转1次。
但是要构筑由曲轴角传感器及凸轮传感器组成的2个系统的信号系统以进行气缸识别,一般都是构造复杂,成本昂贵。而且由于连接曲轴和凸轮轴的同步皮带的伸缩和挠曲等,在从各传感器得到的信号间会发生相位变动。因此,存在气缸识别的定时误差和误识别的可能性。
在日本发明专利公开1994-213052号公报中公开了一种装置,是在曲轴上安装发生规定的基准角信号和旋转角度信号的特殊传感器。并且公开了一种技术,根据从该传感器得到的信号,得到以上述基准角信号的检出定时为基准的每个曲轴角360°的控制信号,根据该控制信号对多个气缸进行燃料的组喷射和组点火。
该公报还公开了一种技术,是在上述组喷射·点火模式中通过对特定的1个气缸停止燃料喷射而故意使该气缸不点火,并通过调查该不点火是否已检出而进行气缸识别。该公报中还公开了一种方法,是在气缸识别结束后,根据该气缸识别结果,每隔曲轴角720°切换为对各气缸独立进行燃料喷射并点火的独立喷射·点火模式。
然而在该公报中所公开的方法中,为了使特定的1个气缸不点火,必须根据前述控制信号,在多个周期中每隔360°CA(曲轴角)反复停止对该气缸的燃料喷射。而且在此前提下使特定的气缸不点火并检出该不点火时才能进行气缸识别。因此,不言而喻,进行气缸识别所需的时间很长。而且为了提高气缸识别的可靠性,必须反复停止上述的燃料喷射及据此进行的不点火检出。这样一来,不点火状态持续时间长,对内燃机不利。
而且在采用上述传统方法时,如果在起动时的气缸识别中产生误判断,则因根据错误的气缸识别结果进行燃料喷射控制,且该状态持续下去,故会导致燃料费用增加等问题。而且由于是强制性停止燃料喷射使之不点火,且由此而施加旋转变动,故存在气缸识别时内燃机停止(发动机停止)等的可能性。
鉴于上述情况,本发明的第1目的在于,在内燃机起动时,在短时间内有效地进行其气缸识别。第2目的在于,在起动时刻以外也能更加可靠地进行其气缸识别。第3目的在于提高气缸识别的可靠性,第4目的在于,在进行气缸识别时不会发生发动机停止等问题。
本发明的第5目的在于,即使在内燃机处于正常行驶状态时也能进行气缸识别,第6目的在于,防止气缸识别时的内燃机输出变动。
本发明提供可以达到上述目的内燃机的气缸识别装置。
发明的公开
本发明的气缸识别装置安装于多气缸式内燃机,多气缸式内燃机设有每2次旋转有1次燃烧行程、并以等间隔顺序迎接燃烧行程的多个气缸,主要具备对所述内燃机的起动状态进行检出的起动检出装置、对设于所述各气缸的燃料喷射阀的驱动进行控制的喷射控制装置、对所述内燃机的旋转变动进行检出的旋转变动检出装置、对识别所述内燃机的特定气缸用的信号加以输出的识别装置、根据该识别装置及所述旋转变动检出装置的输出对所述气缸的行程相位进行识别的气缸识别装置。
而且在可实现上述目的的本发明的气缸识别装置上,所述识别装置是设于所述内燃机的输出旋转轴上且与该输出旋转轴的旋转同步、输出与所述内燃机的各气缸或行程相位相差360°的各气缸组对应的信号以及对单一的特定气缸或行程相位相差360°的2个特定气缸进行识别用的识别信号的传感构件,而且设有在通过所述起动检出装置对所述内燃机的起动进行检出时对所述喷射控制装置的动作进行控制并对所述内燃机施加旋转变动的旋转变动施加装置。
特别是在该旋转变动施加装置上,当所述内燃机为奇数气缸时,停止对所述单一的特定气缸或该特定气缸及与该特定气缸连续迎接燃烧行程的气缸的驱动所述燃料喷射阀,或是使所述燃料喷射阀对这些气缸的燃料喷射量不同于所述燃料喷射阀对其他气缸的燃料喷射量,而当所述内燃机为偶数气缸时,停止对所述行程相位相差360°的2个特定气缸中的一个气缸或该2个特定气缸中的任一个气缸及与该气缸连续迎接燃烧行程的气缸的驱动所述燃料喷射阀,或是使所述燃料喷射阀对这些气缸的燃料喷射量不同于所述燃料喷射阀对其他气缸的燃料喷射量,以此来积极地对所述内燃机施加旋转变动。
换言之,本发明在内燃机起动时使特定气缸(气缸组)的燃料喷射量不同于其他气缸(气缸组)的燃料喷射量,以此对该内燃机施加旋转变动,并根据此时旋转变动的情况和从识别装置检出的气缸组识别结果对气缸的行程相位进行识别,从而即使在特定的气缸(气缸组)不点火时也可进行气缸识别,而且可缩短其气缸识别所需的时间,同时可提高识别结果的可靠性。
另外本发明的气缸识别装置还具有在所述旋转变动施加装置动作时调整与所述内燃机的转速有关的控制量并将该转速保持在规定转速以上的控制量调整装置、譬如调整怠速时空气量的调整装置,从而在进行气缸识别时内燃机不至于停止。
本发明的其他气缸识别装置还具有判断在用所述喷射控制装置切断燃料喷射时、即车辆减速时燃料切断范围的燃料切断判断装置,在通过该燃料切断判断装置判断燃料切断范围时,使所述旋转变动施加装置动作,
尤其在该场合,当所述内燃机为奇数气缸时,对其他气缸驱动所述燃料喷射阀,使之喷射与所述燃料喷射阀对所述单一的特定气缸或对该特定气缸及与该特定气缸连续迎接燃烧行程的气缸的燃料喷射量相当的燃料,而当所述内燃机为偶数气缸时,对其他气缸驱动所述燃料喷射阀,使之喷射与所述燃料喷射阀对所述行程相位相差360°的2个特定气缸中的一个气缸或对该2个特定气缸中的任一个气缸及与该气缸连续迎接燃烧行程的气缸的燃料喷射量相当的燃料,以此来积极地对内燃机施加旋转变动。
换言之,通过在内燃机的燃料切断模式时使特定气缸(气缸组)的燃料喷射量不同于其他气缸(气缸组)的燃料喷射量,具体地说是通过只向特定的气缸(气缸组)喷射燃料而对该内燃机施加旋转变动,并根据这时的旋转变动和气缸识别结果来进行气缸识别,从而即使在内燃机起动以外的时刻也能利用燃料切断模式时反复进行气缸识别,从而可提高其判断可靠性。
另外本发明的气缸识别装置还具有检出车辆变速状态的变速检出装置,在通过该变速检出装置检出变速途中状态时,禁止或中止所述气缸识别装置的气缸识别处理。即,由于在车速变化时旋转变动自然会增大,故禁止或中止变速时的气缸识别,可以防止发生错误的气缸判断。
本发明还分别具备在内燃机起动时受驱动的第1旋转变动施加装置及在燃料切断时受驱动的第2旋转变动施加装置,且在所述喷射控制装置中,还设有在从所述内燃机起动后开始到用所述第2气缸识别装置求得气缸识别结果之前、根据所述第1气缸识别装置的气缸识别结果而控制对各气缸的燃料喷射、而在用所述第2气缸识别装置求得气缸识别结果后、根据该第2气缸识别装置的气缸识别结果而控制对各气缸的燃料喷射的装置。
换言之,在起动时及车辆减速时燃料切断范围的各个阶段,根据其状态使特定气缸(气缸组)的燃料喷射量不同于其他气缸(气缸组),以此来积极地对该内燃机施加旋转变动,并根据各时刻的旋转变动和气缸组识别结果分别执行气缸识别处理,以此来相互利用双方的长处,并且在不影响上述各状态的内燃机的情况下稳定可靠地进行气缸识别,并根据该气缸识别结果稳定地进行燃料喷射控制。
本发明的其他气缸识别装置还具有对内燃机的正常行驶状态加以检出的正常行驶检出装置,在通过该正常行驶检出装置检出正常行驶状态时,使旋转变动施加装置动作并对所述内燃机施加旋转变动,从而在起动时不能进行气缸识别时,或即使在起动后车辆减速时的燃料切断范围不能检出时,也可在车辆稳定行驶的状态下进行气缸识别。
这时,当所述多气缸式内燃机的气缸数为偶数时,在所述喷射控制装置中设有控制量调节装置,该装置在所述旋转变动施加装置动作前,在从所述识别装置输出识别所述特定气缸用的识别信号后,根据来自该识别装置的与各气缸组对应的信号输出对各个气缸组顺序驱动燃料喷射阀,特别是调节与内燃机的转速有关的控制量,并将该转速保持在规定转速以上,从而即使在气缸未识别的状态下也能防止内燃机的输出降低。
另外本发明的气缸识别装置还具有设定所述燃料喷射阀的喷射量的喷射量设定装置,通过在气缸未识别时及气缸识别完毕时分别设定该喷射量设定装置的过渡补正信息,从而无论是否得到气缸识别结果,都可以喷射适当的燃料量。
附图的简单说明
图1是本发明一实施形态的气缸识别装置的概略功能构成图。
图2说明从安装在曲轴上的旋转构件得到的信号系列及其脉冲识别的概念。
图3表示对图2所示信号系列进行的脉冲识别处理步骤。
图4表示对图2所示信号系列进行脉冲识别的结果及与其标准图形的关系。
图5表示对第1及第4气缸组(#1-4)和第3及第2气缸组(#3-2)进行燃料的成组喷射的概念。
图6表示对第1及第4气缸组(#1-4)和第3及第2气缸组(#3-2)进行分割组喷射的概念。
图7表示对第1乃至第4气缸进行一般组喷射的概念。
图8表示实施例装置中气缸识别处理的整体执行步骤一例。
图9表示起动时第1气缸识别处理的执行步骤。
图10表示组喷射时对第1气缸减少燃料喷射(燃料切断)的定时。
图11表示转速的检出定时。
图12模式化地表示旋转变动判断的处理概念。
图13表示燃料切断模式时第2气缸识别处理的执行步骤。
图14说明3气缸式内燃机中第1气缸的顶端位置识别。
图15表示正常定速行驶状态时进入气缸识别处理后整体的燃料喷射控制处理步骤。
图16表示对正常定速行驶时气缸识别处理执行条件的判断步骤。
图17表示对正常定速行驶时气缸识别处理的概略处理步骤一例。
图18表示对4气缸式内燃机进行一般顺序喷射控制时的燃料喷射定时。
图19表示对气缸未识别时燃料暂定喷射模式中各气缸的燃料喷射定时。
图20表示对气缸未识别时燃料暂定喷射模式中各气缸的燃料喷射定时的又一例。
图21表示进入了燃料暂定喷射模式时对内燃机进行的燃料喷射控制的整体控制顺序。
图22A表示对气缸识别时所用的怠速吸气量的补正数据,是表示根据内燃机转速设定的怠速吸气量下限流量的图像数据。
图22B表示对气缸识别时所用的怠速吸气量的补正数据,是表示根据内燃机冷却水温度设定的补正系数的图形数据。
图23A表示与燃料的加速增量有关的过渡补正数据,是表示水温补正系数的图形信息。
图23B表示与燃料的加速增量有关的过渡补正数据,是表示转速补正系数的图形信息。
图23C表示与燃料的加速增量有关的过渡补正数据,是表示加速尾部(テ-リング)系数的图形信息。
图24A表示与燃料的减速减量有关的过渡补正数据,是表示水温补正系数的图形信息。
图24B表示与燃料的减速减量有关的过渡补正数据,是表示转速补正系数的图形信息。
图24C表示与燃料的减速减量有关的过渡补正数据,是表示压力补正系数的图形信息。
图24D表示与燃料的减速减量有关的过渡补正数据,是表示减速尾部操纵(テ-リング)系数的图形信息。
图25A表示与非同步燃料喷射模式的加速增量有关的过渡补正数据,是表示水温补正系数的图形信息。
图25B表示与非同步燃料喷射模式的加速增量有关的过渡补正数据,是表示转速补正系数的图形信息。
图25C表示与非同步燃料喷射模式的加速增量有关的过渡补正数据,是表示基础燃料喷射量的图形信息。
实施发明的最佳形态
以下结合附图说明本发明一实施例的气缸识别装置。
在图1中,1是旋转构件,安装在具有多个气缸的多气缸式内燃机输出旋转轴、即曲轴(未图示)上,与该曲轴同时旋转。该旋转构件1与称为所谓曲轴角传感器板、由设置在其周围的霍尔元件构成的传感构件2协同动作,构成与曲轴旋转产生同步信号的识别装置。上述旋转构件1具有叶片构造,在其圆周方向形成凸起1a和凸起1b,凸起1a用于生成与内燃机各气缸或气缸组对应的信号,凸起1b用于生成识别特定气缸或行程相位相差360°的2个特定气缸组成的特定气缸组所需的识别信号。
譬如在4气缸式内燃机的场合,上述旋转构件1以各气缸中活塞的上死点(TDC)为基准(0°)、并使在曲轴角上从上述基准起以5°前( B5°)及75°前(B75°)的定时为前缘及后缘的脉冲信号与各气缸(气缸组)对应,并将随着曲轴的1次旋转而2次发生信号用的2个凸起1a设置成点对称。另外旋转构件1在所述凸起1a之间的一方设置凸起1b,该凸起1b用于产生对上述2个脉冲信号对应哪一气缸(气缸组)进行识别用的识别信号。
关于构成该实施例的气缸识别装置主体的电子控制单元(ECU)3将在后面详细说明,该电子控制单元3基本上是在接受由前述旋转构件1和传感构件2构成的信号发生装置(识别装置)与曲轴的旋转同步发生的信号后动作。而且执行后述的气缸组识别处理或内燃机(曲轴)的旋转变动检出处理,进而执行气缸识别处理等。
即,电子控制单元3在硬件方面具有微处理器和存储器等结构,功能方面则如图1所示,具有气缸识别装置11、旋转变动检出装置12、第1气缸识别装置13、第2气缸识别装置14、起动检出装置15、第1旋转变动施加装置16、燃料切断判断装置17、第2旋转变动施加装置18、变速检出装置19、转速控制装置20,喷射控制装置21、及正常行驶检出装置22。并且用喷射控制装置21分别对对应多个气缸而设置的燃料喷射阀4a、4b、4c、4d进行驱动,并分别控制对这些气缸的燃料喷射。另外,图1中虽未示出,但不言而喻,也可在电子控制单元3上装入分别对各气缸的点火进行控制的点火控制装置等。
这里首先说明通过具有前述旋转构件1的信号发生装置得到的信号及根据该信号进行的气缸组识别处理。
一旦内燃机动作且其输出旋转轴(曲轴)旋转,则旋转构件1同时旋转,于是传感构件2根据该旋转构件1的凸起1a、1b而生成并输出图2所示的信号系列。
附带说一句,在4气缸式内燃机中,一般是设定为第1气缸(#1)、第3气缸(#3)、第4气缸(#4)、第2气缸(#2)的顺序等间隔地迎接燃料行程。而且各气缸是通过曲轴旋转2次分别执行由吸气、压缩、燃烧、排气构成的1个燃烧周期。前述的旋转构件1的2个凸起1a中的一方生成脉冲信号,表示与第1气缸及第4气缸(#1-4)对应并以其上死点为基准的B5°、B75°曲轴角,另一方凸起1a生成脉冲信号,表示与第2气缸及第3气缸(#2-3)对应且以其上死点为基准的B5°、B75°曲轴角。
另外凸起1b生成识别信号,对分别从上述2个凸起2a得到的B5°、B75°脉冲信号是否与第1及第4气缸对应,或是否与第2及第3气缸对应进行识别。根据该识别信号,将譬如在该识别信号之后得到的脉冲信号作为与第1及第4气缸对应的信号识别。
因此该实施形态的气缸识别装置11首先是判断从信号发生装置得到的信号系列中的哪一个脉冲是表示与气缸(气缸组)对应的B5°、B75°曲轴角的信号,哪一个脉冲是识别信号。并且根据其判断结果而对与特定气缸组对应的信号、具体说是对与第1及第4气缸组(#1-4)对应的脉冲信号进行识别。附带说一句,由于曲轴的旋转速度是根据内燃机的动作状态而变化的,故即使只是对前述信号系列的脉冲幅度进行监视,也不能区分上述两个信号。因此气缸组识别装置11如图3所示,对各脉冲信号的脉冲幅度比(占空比)进行计测(步骤S1),并顺序计算出顺序计测的脉冲幅度比的变化率(步骤S2)。当该脉冲幅度比的变化率超过规定值时,把它作为是接在识别信号之后出现的与特定气缸组(#1-4)对应的脉冲信号,并将其检出(步骤S3)。
即,气缸组识别装置11把从前述信号发生装置得到的信号系列中的各脉冲的脉冲幅度比作为从该脉冲的前缘到后缘为止的时间幅度T1与从该前缘到下一个脉冲的前缘为止的时间幅度T2之比(T1/T2)而顺序求出。而且脉冲幅度比(T1/T2)的变化率K根据现时刻n的脉冲幅度比(T1/T2)及其1个脉冲前(n-1)的脉冲信号的脉冲幅度比(T1/T2)n-1而用下式顺序求出,
Kn-1=[(T1/T2)n-(T1/T2)n-1]/(T1/T2)n-1而且当该变化率Kn-1譬如超过规定值[0.3]时,判断上述1个脉冲前的脉冲为表示特定气缸的脉冲信号、即接在与为识别气缸组而追加的凸起1b对应的识别信号之后出现、表示由该识别信号特定的气缸组(#1-4)的脉冲信号。具体地说,譬如当曲轴旋转1次期间的转速一定时,图2所示的信号系列各脉冲信号的脉冲幅度比可设定为:
(T1/T2)n-2=0.389
(T1/T2)n-1=0.656
(T1/T2)n=0.499从而各时刻的脉冲幅度比变化率K可从下式顺序求出,
Kn-2=0.686>0.3
Kn-1=-0.239≤0.3
Kn=-0.22≤0.3
下一个脉冲定时(n+1)可用下式求出,
Kn+1=0.0686>0.3根据这样的脉冲幅度比的变化率K,在这一场合判断定时(n-2)的脉冲是紧接在识别信号之后出现的与特定气缸组(#1-4)对应的脉冲信号。其结果,在图2所示的信号系列的场合,可以断定用定时(n-2)表示的脉冲是与特定气缸(气缸组)对应的信号[1],接在其后的定时(n-1)、(n)2个脉冲是其他信号[0]。
气缸组识别装置11再对按上述方法判断的信号系列中连续3次的判断结果进行监视。此时,当其判断结果正确时,在连续3次的判断结果中必然只出现1次表示特定气缸组的[1]的判断结果。因此气缸组识别装置11如图4所示,把该判断信号系列与作为正规系列表示的3个标准图形进行对照,当与这些标准图形中的某一个一致时,即认为气缸组识别结果正确。另外在每次从前述旋转构件1检出新的脉冲时,前述判断信号系列都要被顺序移位并更新,故气缸识别装置11是根据该移位图形对照上述判断信号系列,可始终得到最新的气缸组识别信息。
通过以上气缸组识别处理,与特定气缸(气缸组)、即第1及第4气缸构成的气缸组(#1-4)对应的脉冲被检出,并从其脉冲的前缘和后缘分别正确地检出特定气缸组(#1-4)的B5°、B75°的定时。
另外,在得不到用上述方法判断的气缸组识别信息时,即中止譬如对各气缸的燃料喷射或点火处理。
本装置如上所述,把根据来自曲轴上安装的旋转构件1的信号求出的气缸组识别信号作为基础,进行下述的特定气缸识别。该气缸识别是在根据上述气缸组识别信息而以规定定时对各气缸组进行燃料的组喷射的同时进行。附带说一句,一般的组喷射是按照前述各气缸迎接的燃烧行程的顺序而分为第1气缸和第3气缸组成的气缸组(#1-3)以及第4气缸和第2气缸组成的气缸组(#4-2)进行。然而这里是对应来自上述旋转构件1的信号(脉冲)而分为第1气缸和第4气缸组成的气缸组(#1-4)以及第2气缸和第3气缸组成的气缸组(#2-3),譬如图5中斜线部分所示,曲轴每旋转2次(每1燃烧周期)分别对各气缸组进行1次燃料的组喷射。另外或是将1次的喷射燃料量减少一半,如图6所示,曲轴每旋转1次分段式地进行燃料的组喷射。
还有,对于作为一般组喷射形态的2个气缸组(#1-3)、(#4-2),也可用譬如图7斜线部分所示的定时进行燃料的组喷射。但是这样一来,在前述的气缸组识别处理时只能识别特定的气缸组(#1-4),故如图7中折断线部分所示,存在在吸气及压缩的各行程进行燃料喷射的可能性。特别是存在在燃烧恶化范围内,即在从吸气行程后半到压缩行程前半的吸气阀打开的时间内进行燃料喷射的可能性。这样的燃料喷射定时对于所谓孔喷射式发动机是不利的,但若是缸内直接喷射式发动机,因其不大会发生燃烧恶化的问题,故也能对上述的气缸组(#1-3)、(#4-2)进行组喷射。另外也可以用基于气缸组(#1-4)识别信息的定时在每1燃烧周期对全体气缸同时进行1次燃料喷射,同时进行气缸识别处理。
然而,这里是作为以图5所示的定时对2个气缸组(#1-4)、(#3-2)进行燃料的组喷射,并就下一个气缸识别处理进行说明。
图8表示该实施例装置中进行全体气缸识别处理的概略步骤,该处理步骤从以下步骤开始,即,首先根据前述的气缸识别结果,把表示气缸组(#1-4)的脉冲中的1个假定为与第1气缸(#1)对应,并以其B5°定时为基准定时(B5°基准),在此基础上,把存储气缸识别结果用的2个寄存器A-RAM、B-RAM的内容分别初始设定为[0](步骤S11)。然后,用前述第1气缸识别装置13进行第1气缸识别处理(步骤S12)。
该第1气缸识别处理是用起动检出装置15将内燃机的起动提速(始动吹き上り)的完毕状态检出后将第1旋转变动施加装置16起动,并在该第1旋转变动施加装置16的控制下驱动喷射控制装置21,并用前述旋转变动检出装置12将这时的内燃机旋转变动检出。特别是该第1气缸识别处理,是一边停止对第1气缸(#1)的燃料喷射(燃料切断)或减少其燃料喷射量,一边用前述旋转变动装置12检出这时内燃机的旋转变动。而且根据上述旋转变动来判断如前述那样假定的基准定时(B°基准)是否真与第1气缸对应,或反之该假定是错误(伪)的,其实是与第4气缸对应。而且当判断了上述假定的真伪后,把该判断结果存储于前述寄存器A-RAM中并结束第1气缸识别处理(步骤S13)。这时当然也可以根据其气缸识别结果而向顺序喷射模式转移,但本例是还执行其他的气缸识别处理。
关于上述步骤S12中具体的气缸识别处理将在后面叙述,基本上是根据基于气缸组识别结果,并按假定的B5°基准而将对第1气缸的燃料喷射量减到少于对其他气缸的燃料喷射量,以形成第1气缸燃烧恶化或可以不点火的环境,并用前述旋转变动检出装置12对是否因此而产生旋转变动进行检出。而且在第1气缸燃烧恶化或不点火并产生旋转变动时,判断前述假定为真,并将数据[40H]存储于前述寄存器A-RAM。另外在即使对第1气缸控制燃料喷射量也不能检出旋转变动的场合,判断前述假定为伪,将数据[80H]存储于前述寄存器A-RAM并结束其判断处理。
另外,当在该气缸识别处理中得不到前述假定为真或伪的判断结果时、即不能进行判断时,或是判断结果缺乏可靠性时,即在该时刻中止该步骤S12所示的第1气缸识别处理。
当用第1气缸识别处理进行了气缸识别时,或是该第1气缸识别处理失败时,如下所示,用前述第2气缸识别装置14执行第2气缸识别处理(步骤S14)该第2气缸识别处理是对前述的第1气缸识别处理的识别结果再次确认,或是针对其失败而从别的观点执行气缸识别,可利用车辆减速时对各气缸组切断燃料的模式执行。
即,关于该步骤S12中具体的第2气缸识别处理将在后面叙述,但基本上是用燃料切断判断装置17对各气缸(气缸组)的燃料切断模式时进行检出,并将第2旋转变动施加装置1 8起动,只对前述第1气缸(#1)喷射燃料。即,是通过使对第1气缸的燃料喷射量不同于对其他气缸的燃料喷射量,并用前述旋转变动检出装置12对是否产生旋转变动加以检出而执行的。而且在检出旋转变动并判断前述假定为真时,把数据[40H]存储于前述寄存器B-RAM,当未检出旋转变动且判断前述假定为伪时把数据[80H]存储于寄存器B-RAM并结束其判断处理(步骤S15)。再根据气缸判断结果而向顺序喷射模式转移。
另外,当在该第2气缸识别处理中得不到前述假定为真或伪的判断结果时、即不能进行判断时,或是判断结果缺乏可靠性时,即用规定的定时反复进行在上述步骤S14中所示的第2气缸识别处理。而且当存储于该寄存器B-RAM中的第2气缸识别结果与存储于前述寄存器A-RAM中的第1气缸识别结果不同时,优先采用第2气缸识别结果并执行顺序喷射。
如上所述,本装置是用第1气缸识别装置13及第2气缸识别装置14分别在对气缸组(#1-4)、(#2-3)进行燃料组喷射时执行气缸识别。当然,也可以构成只执行一方气缸识别处理的装置。
以下更加详细地说明上述第1及第2气缸识别处理。
第1气缸识别处理如前所述,是在发动机起动时转速提高后,减少对第1气缸(#1)的燃料喷射量,甚至切断燃料,并根据这时的旋转数变动来对该第1气缸是否处于燃烧恶化(不点火状态)进行检出,由此而进行气缸识别,可按照譬如图9所示的处理步骤执行。
该处理从以下步骤开始,即,首先将2个判断结果寄存器A(n)、B(n)分别初始设定为[0],同时把与燃烧周期对应的控制参数KM初始设定为[0](步骤S21)。再用前述起动检出装置15判断起动时发动机转速Ne是否提速到规定转速Ne0、譬如1200rpm以上(步骤S22),在此基础上完成发动机起动。通过这一处理,禁止在刚起动时发动机提速前、即内燃机动作不稳定状态下进行气缸识别。
而一旦发动机的提速被检出,接着就判断执行第1气缸识别处理的条件是否完备(步骤S23)。该判断包括:为了禁止可能导致发动机停止的低水温时的气缸识别,分别判断这时的水温是否在规定值WT(譬如10℃)以上,以及这时的发动机转速R2(n)是否在可能发生发动机停止的规定转速(譬如700rpm)以下,进而为了在发动机起动后只进行1次该第1气缸识别处理,分别判断该气缸识别处理是否已经结束。当这些判断条件全部不能满足时,即1个条件也不具备时,即在该时刻禁止(中止)预定在其后执行的第1气缸识别处理,并把前述的控制参数KM再次设定为[0],准备再次起动该发动机(步骤S24)。
但当上述的气缸识别条件成立时,接着使第1旋转变动施加装置16起动,并使第1气缸的燃料喷射量少于其他气缸。而且用旋转变动检出装置12检出此时的转速。这时将前述控制参数KM增量(步骤S25)。
关于用该第1旋转变动施加装置16减少(切断)对第1气缸的燃料喷射量,是以B5°定时作为基准,在图10所示的组喷射的时间范围内进行的,这时的B5°定时是把表示前述气缸组(#1-4)的脉冲信号中的一方假定为与第1气缸(#1)对应。即,在从第1气缸的排气行程后半到吸气行程前半设定的燃料的组喷射定时中,减少(切断)对第1气缸的燃料喷射量。然而对于成为压缩行程后半到燃烧行程前半的定时的第4气缸则如通常一样进行燃料喷射。另外,在上述假定错误时,减少(切断)对第1气缸的燃料喷射量的定时实际上成为第1气缸的压缩行程后半到燃烧行程前半。但对迎接排气行程后半到吸气行程前半的第4气缸,仍喷射定量的燃料。
前述旋转变动检出装置12按下式从譬如曲轴1次旋转所需的时间、即前述的旋转构件1的1次旋转所需的时间T(n)[μSec]可依次求出在如上述方式对第1气缸减少(切断)燃料喷射量时的燃烧周期中发动机的转速R1(n),
R1(n)=60×1000000/T(n)[rpm]
附带说一句,作为用于判断前述步骤S23中气缸识别条件的转速R2(n),只要以1个燃烧周期为单位,从曲轴连续旋转2次所需时间的平均数(T(n)+T(n-1))/2利用譬如下式即可求出。
R2(n)=60×1000000/(T(n)+T(n-1))/2 [rpm]
然而转速R1(n)的检出处理是在按图11所示的定时范围内、前述控制参数KM达到规定值[3]之前的3个燃烧周期反复进行(步骤S26)。而且旋转变动检出装置12在每次求出以前述第1气缸(#1)的B5°定时为基准的连续3个样本的转速R1(n),R1(n-1),R1(n-2)时,可用下式求出该时刻的旋转变动,
R1×(n-1)=R1(n-1)-{R1(n-2)+R1(n)}/2判断其计算值R1×(n-1)是正数还是负数。并且当计算值R1×(n-1)为负数时,将前述判断结果寄存器A-RAM的值A(n)增量,反之当计算值R1×(n-1)为正数时,则将前述判断结果寄存器B-RAM的值B(n)增量(步骤S27)。在前述控制参数KM成为规定值、譬如[5]以前,每当求出连续3个样本的转速时,在5个燃烧周期内反复执行该处理(步骤S28)。
即,旋转变动检出装置12应对图5所示的组喷射模式时有无因对上述第1气缸减少(切断)燃料喷射量造成的旋转变动进行检出,并按前述方式顺序求出曲轴每1次旋转的B5°定时中的转速R1(n)。在图12中把旋转变动检出原理模式化,如该图所示,把以第1气缸的B5°定时为基准求出的转速R1(n-2),R1(n)的平均值与位于其中间的第4气缸的B5°定时期间的转速R1(n-1)之差R1×(n-1)作为旋转变动的指标求出。另外,上述转速R1(n-2),R1(n)的平均值是按照发动机的转速不发生较大变化时也能适应的要求求出的值。
以下结合图12更详细地说明旋转变动检出的原理,当如前述那样假定的第1气缸的B5°基准正确时,按B5°基准的定时减少(切断)了燃料喷射的第1气缸的燃烧对旋转变动施加影响的定时,正好成为第4气缸的B5°基准的定时。反之,第4气缸的燃烧对旋转变动施加影响的定时成为第1气缸的B5°基准的定时。因此,按各个B5°基准求出的定时(n-2)、(n)期间的转速R1(n-2),R1(n)都成为第4气缸的燃烧施加影响的转速。反之用作为上述第1气缸的B5°基准的中间定时的第4气缸的B5°定时(n-3)、(n-1)求出的转速R1(n-3),R1(n-1)成为燃料喷射减少(切断)后的第1气缸的燃烧施加影响的转速。
从而如图12所示,按每个B5°基准求出的转速R1(n-2),R1(n)有赖于第4气缸的燃烧。另外第4气缸的B5°定时期间的转速R1(n-3),R1(n-1)有赖于燃料减少(切断)后的第1气缸的燃烧,并由于燃料减少(切断)导致的燃烧恶化(不点火)而降低其转速。这样一来,即成为,
R1(n-1)<R1(n-2),R1(n)因此如前述那样求出的转速之差R1×(n-1)即成为负数。
然而,当对前述第1气缸的B5°基准的假定错误时,则按每一B5°基准而作为有赖于第4气缸的燃烧而求出的转速R1(n-2),R1(n)实际上是有赖于第1气缸,由于在其燃烧周期中对第1气缸减少(切断)燃料,故其转速降低。另外,在第4气缸的B5°定时中作为有赖于第1气缸的燃烧而求出的转速R1(n-3),R1(n-1)实际上有赖于第4气缸,不会发生有赖于燃料减少(切断)的旋转变动。从而在这一场合变成,
R1(n-1)>R1(n-2),R1(n)故如前述那样求出的转速之差R1×(n-1)成为正数。
在步骤S27的旋转变动检出处理中,根据如上述那样求出的转速之差R1×(n-1)是正数还是负数,在负数的场合使前述判断寄存器A-RAM的值A(n)增量,在正数的场合使判断寄存器B-RAM的值B(n)增量。附带说一句,当上述转速之差R1×(n-1)为零[0]时,作为不能判断,判断寄存器A-RAM、B-RAM的值A(n)、B(n)均不增量。这种判断处理按照前述控制参数KM而在5个燃烧周期内反复执行。
一旦连续5个燃烧周期内的旋转变动检出处理结束,即判断前述判断寄存器A-RAM、B-RAM的值A(n)、B(n)是否在规定值、譬如[4]以上(步骤S29)。当判断寄存器A-RAM、B-RAM中一方的值A(n)或B(n)在[4]以上时,具体说当判断寄存器A-RAM的值A(n)在[4]以上时,判断为按前述那样假定的第1气缸的B5°基准是正确的。反之当判断寄存器B-RAM的值B(n)在[4]以上时,则判断为按前述那样假定的第1气缸的B5°基准是错误的,且实际上其正确的B5°基准是对应第4气缸的,然后结束该气缸识别处理(步骤S30)。这时,把前述控制参数KM复位为[0],并准备下一次气缸识别处理(该发动机再次起动)。另外当判断寄存器A-RAM、B-RAM双方的值A(n)、B(n)均不是[4]时,则判断为气缸识别处理不能正确进行,并中止该气缸识别处理。
另外,在上述第1气缸识别处理中,最好采取以下对策,譬如使转速控制装置20动作,以调节与转速有关的控制量,具体说就是通过把怠速运转时的吸气量用规定的下限值加以限制而调节空燃比,并控制该转速不要低于目标怠速转速,防止发动机停止。
由于上述的第1气缸识别处理是在发动机起动后立即减少对第1气缸的燃料喷射并进行气缸识别的,故可有效地防止无法进行气缸识别的状态持续延长。而且由于是在内燃机起动后立即在短时间内执行气缸识别处理,故不会对运转感觉带来不良影响。
另外上述的旋转变动检出是把其评价值R1×(n)在燃烧恶化(不点火)的气缸中作为负值,而在燃烧气缸中作为正值求出,故可以把其判断标准定为零[0],不需要复杂的匹配处理等。因此能简单可靠地基于旋转变动而执行气缸识别。
另外为了达到产生旋转变动的程度而只需减少对特定气缸的燃料喷射,故能够在不使特定气缸完全不点火的状态下进行气缸识别,不会导致运转感觉恶化。又由于不会发生完全不点火,故不会对排气系统催化剂的活性化带来不良影响,能可靠地进行气缸识别。
至于第2气缸识别处理,是按譬如图13所示的处理步骤进行的。该处理首先把2个判断结果寄存器C-RAM、D-RAM的值C(n)、D(n)分别初始设定为[0],进而把与燃烧周期对应的2个控制参数KM、KK分别初始设定为[0](步骤S31)。然后判断执行第2气缸识别处理的条件是否完备(步骤S32)。
该判断是用前述燃料切断判断装置17判断譬如车辆是否在减速过程中,且是否处于对发动机切断燃料喷射的状态,并用变速检出装置19判断车辆是否处于变速过程中。具体说,就是空气量调节装置(譬如节气门)为全闭状态,判断该时刻的发动机转速R2(n)是否比可实现燃料切断模式下运转状态的规定转速(譬如1500rpm)高。并且确认这时的转速变化不如变速时转速的变化大,进而确认该气缸识别处理是否已结束。当这些判断条件全部不能满足时,即1个判断条件也不具备时,即在该时刻禁止(中止)预定要在此后执行的第2气缸识别处理,并把前述控制参数KN再次设定为[0],并准备下一次燃料切断模式时的气缸识别处理(步骤S33)。
当对上述第2气缸识别处理的判断条件成立时,接着就将前述第2旋转变动施加装置18起动,只对第1气缸(#1)喷射燃料,并通过前述旋转变动检出装置12将此时的转速检出。而将表示该燃料喷射量已增大的前述控制参数KN增量(步骤S34)。
在该燃料切断模式时用第2旋转变动施加装置16进行的对第1气缸的燃料喷射量增大控制与前述的第1气缸识别处理时相同,是用以B5°定时为基准的组喷射的定时进行,此时该B5°定时是把表示前述气缸组(#1-4)的脉冲信号中的一方假定为与第1气缸(#1)对应。即,在从第1气缸的排气行程后半到吸气行程前半设定的燃料的组喷射定时中,对第1气缸执行燃料喷射。然而对成为压缩行程后半到燃烧行程前半的定时的第4气缸则如通常一样保持燃料切断状态。
另外,在上述假定错误时,对第1气缸的燃料喷射定时实际上成为从第1气缸压缩行程后半到燃烧行程前半。但是对迎接排气行程后半到吸气行程前半的第4气缸,则仍维持燃料切断状态。
前述旋转变动检出装置12在此状态下以处于燃料切断模式时为条件,顺序求出只对第1气缸进行燃料喷射时的燃烧周期中的转速R1(n)。
这时的转速R1(n)的检出处理在前述控制参数KN达到规定值[3]之前的期间,即在连续3个周期的燃烧周期期间反复执行(步骤S35)。而且旋转变动检出装置12每次求出以第1气缸(#1)的B5°定时为基准的连续3个样本的转速R1(n),R1(n-1),R1(n-2)时,都如前述那样求出该时刻上的旋转变动评价值R1×(n-1)。并且判断其计算值R1×(n-1)是正数还是负数,当计算值R1x(n-1)为正数时,使前述判断结果寄存器C-RAM的值C(n)增量。反之当上述计算值R1×(n-1)为负数时,使前述判断结果寄存器D-RAM的值D(n)增量(步骤S36)。
该处理是一边使前述控制参数KK增量,一边在该值成为规定值、譬如[50]之前,在每次求出连续3个样本的转速时,在50个燃烧周期内反复执行(步骤S37)。
即,旋转变动检出装置12应对燃料切断模式时有无对上述第1气缸的燃料喷射导致的旋转变动进行检出,并如前述那样顺序求出曲轴每1次旋转的B5°定时中的转速R1(n)。并且把以第1气缸的B5°定时为基准求出的转速R1(n-2),R1(n)的平均值与其中间的第4气缸的B5°定时中的转速R1(n-1)之差R1×(n-1)作为旋转变动的指标求出。
以下更具体地说明旋转变动检出的作用,当如前述那样假定的第1气缸的B5°基准正确时,以B5°基准的定时进行燃料喷射后的第1气缸的燃烧施加影响的定时正好成为第4气缸的B5°定时。反之第4气缸的燃烧施加影响的定时成为第1气缸的B5°定时(B5°基准)。因此,按每个B5°基准求出的定时(n-2),(n)中的转速R1(n-2),R1(n)就成为第4气缸的燃烧施加影响的转速。并且在前述燃料切断时进行燃料喷射后的第1气缸的燃烧施加影响的转速是作为用成为上述第1气缸B5°基准的中间定时的第4气缸B5°定时(n-3),(n-1)求出的转速R1(n-3),r1(n-1)而检出的。
从而如图12所示,以每个第1气缸B5°基准求出的转速R1(n-2),R1(n)有赖于处于燃料切断状态的第4气缸,故不会发生旋转变动。但用第4气缸的B5°定时求出的转速R1(n-3),R1(n-1)有赖于已进行了燃料喷射的前述第1气缸的燃烧,故比通常的燃料减少切断时的转速还高。从而在这种场合变成,
R1(n-1)>R1(n-2),R1(n)从而如前述那样求出的转速之差R1×(n-1)成为正数。
然而当前述的第1气缸的B5°基准的假定错误时,按每个该B5°基准并作为有赖于处于燃料切断状态的第4气缸而求出的转速R1(n-2),R1(n),实际上是有赖于进行了燃料喷射后的第1气缸的燃烧,故由于燃料的燃烧,其转速提高。另外作为在第4气缸的B5°定时中有赖于第1气缸的燃烧而求出的转速R1(n-3),R1(n-1),实际上是有赖于处于燃料切断状态的第4气缸。从而在这种场合变成,
R1(n-1)<R1(n-2),R1(n)从而如前述那样求出的转速之差R1×(n-1)成为负数。
在步骤S36的旋转变动检出处理中,根据如上述那样求出的转速之差R1×(n-1)是正数还是负数进行增量,是正数时使前述判断寄存器C-RAM的值C(n)增量,是负数时使判断寄存器D-RAM的值D(n)增量。并且在上述转速之差R1×(n-1)为零[0]时解释为不能判断,此时判断寄存器C-RAM、D-RAM的值C(n)、D(n)均不增量。这样的判断处理按照前述控制参数KK而在长达50个燃烧周期内反复执行。
一旦上述的50个燃烧周期内的旋转变动检出结束,即判断前述判断寄存器C-RAM、D-RAM的值C(n)、D(n)是否在规定值、譬如[40]以上(步骤S38)。当判断寄存器C-RAM、D-RAM的值C(n)、D(n)中的一方在[40]以上时,具体说是判断寄存器C-RAM的值C(n)在[40]以上时,则判断如前述那样假定的第1气缸的B5°基准是正确的。反之当判断寄存器D-RAM的D(n)在[40]以上时,则判断如前述那样假定的第1气缸的B5°基准是错误的,且实际上其正确的B5°基准是与第4气缸对应的,并结束其气缸识别处理(步骤S39)。在该气缸识别处理结束时,将前述控制参数复位到[0]并准备下一次气缸识别处理。
另外当判断寄存器C-RAM、D-RAM的值C(n)、D(n)均不在[40]以上时,将其作为不能进行气缸识别而结束其处理步骤(步骤S40)。而且在这一场合,把前述的判断寄存器C-RAM、D-RAM的各值C(n)、D(n)以及前述控制参数KN、KK分别复位到[0],并准备下一次的气缸识别处理。
在进行该第2气缸识别处理时,最好也采取如下对策,譬如使旋转控制装置20动作,以调节与转速有关的控制量,具体说就是以规定的下限来限制吸气量,以调节空燃比,或是提高总管压力等,以防止发动机停止等。而且也可以对该燃料切断模式时的燃料喷射进行控制,使其在喷射的燃料可靠燃烧的条件之外不执行喷射。采取上述对策,不仅可以提高旋转变动的检出精度,还有利于保护设在排气系统的催化剂。
通过上述的第2气缸识别,在对发动机执行全闭燃料切断时只对特定的气缸喷射燃料,并根据这时的旋转变动进行气缸识别,故可以充分提高气缸识别的精度。而且燃料切断时对特定气缸进行的燃料喷射可以看作是在对各气缸恢复燃烧模式之前进行的,故对运转感觉几乎没有不良影响。而且只要预先增大燃料切断中的吸气量,即可因此而将可燃烧范围设定得较大,故可在短时间内得到规定样本的转速数据。从而只要采取这样的措施,即可在短时间内结束气缸识别。特别是由于燃料切断持续较长时间,故如果能利用此期间反复执行上述旋转变动检出,则容易在统计方面提高气缸识别的可靠性。即,把施加旋转变动的期间设定等效延长,可提高其气缸识别的可靠性。
另外与前述第1气缸识别的场合相同,是把旋转变动的评价值R1×(n)在燃烧恶化(不点火)气缸中作为负值,而在燃烧气缸中作为正值求出,故可以把其判断标准定为零[0]。从而无需复杂的匹配处理等,能根据旋转变动可靠地执行气缸识别。而且如前所述,通过中止变速时的气缸识别处理,可以排除变速引起的旋转变动误判断因素,可以预先防止按错误的判断结果长时间地使内燃机动作。
另外如上述实施形态中的处理步骤所示,只要是在发动机起动开始后立即在短时间内执行第1气缸识别处理,并在其后的燃料切断模式时用较长时间执行第2气缸识别处理,则譬如在第1气缸识别处理失败时,可以通过其后的第2气缸识别处理有效地将该失败消除掉。而且即使在用第1气缸识别处理不能进行气缸识别时,通过其后的第2气缸识别处理也可对上述第1气缸识别处理的判断结果进行再次确认。而且在第1气缸识别处理的判断结果有错误时,能通过第2气缸识别处理的判断结果可靠地进行订正。因此,可以利用第1及第2气缸识别处理的长处,在起动后立即在在短时间内进行高可靠性的气缸识别处理,并使之容易向气缸识别后的顺序喷射转移。
本发明并不限于上述的实施形态。譬如当然也可以构成只执行前述第1及第2气缸识别处理中一个处理的控制装置。在只执行第1气缸识别处理的场合,可以在起动时设定组喷射模式,而在进行了气缸识别后迅速向顺序喷射模式转移。另外在只执行第2气缸识别的场合,可以在起动时执行全体气缸同时喷射或组喷射模式,而在进行了气缸识别后迅速向顺序喷射模式转移。另外在进行前述的图6所示的分割组喷射时,也可基本同样地执行第1及第2气缸识别处理。
在上述实施形态中举例说明了4气缸式内燃机,而在3气缸式内燃机的场合,可以通过以下所示的方法同样地执行气缸识别处理。
在采用这种3气缸式内燃机的场合,对各气缸的燃烧周期如图14所示,是按第1气缸、第3气缸、第2气缸的顺序设定为曲轴角240°的间隔,故可从安装在曲轴上的旋转构件1(信号发生装置)每隔120°得到基准脉冲,并可从上述旋转构件1得到可识别第1气缸的识别信号(识别装置)。而且在从该信号发生装置得到表示第1气缸的基准脉冲时,把它假定为第1气缸处于排气顶端的位置,对第2气缸及第3气缸同时喷射燃料。把这时的旋转变动的情况加以检出,并用与第1和第2气缸识别同样的方法判断第1气缸的活塞是位于压缩顶端的位置还是位于排气顶端的位置。
具体说就是在假定第1气缸处于排气顶端位置的定时期间,对第2及第3气缸如图14所示那样同时喷射燃料,并将与第1气缸对应的基准脉冲信号间的旋转变动加以检出。而且只要根据这时检出的旋转变动判断上述假定是正确还是错误,并根据该判断结果来判断第1气缸的活塞是位于压缩顶端位置还是位于排气顶端位置即可。在这种场合,也最好与前述的实施形态相同,只在规定的气缸识别处理执行条件满足的场合执行其判断处理,以此来防止导致无用的发动机停止。而且只要在得到其判断结果后迅速向顺序喷射模式转移即可。
即,以上说明了在采用4气缸式内燃机(偶数气缸)的场合,使行程相位互差360°的特定气缸组(#1-4)中的一个气缸(在前述实施形态中是第1气缸)的喷射量不同于其他气缸,由此而进行气缸识别处理的例子。如果着眼于譬如特定气缸(譬如第1气缸)来考虑该气缸识别处理的作用,则前述的特定气缸组的识别实质上相当于识别第1气缸是处于压缩顶端位置还是处于排气顶端位置。而且通过使特定气缸的喷射量不同于其他气缸而进行气缸识别。从而可以说前述的偶数气缸场合的气缸识别处理与上述3气缸式内燃机的气缸识别处理是基于同样的考虑方法。因此,实质上即使在偶数气缸式内燃机上,也可以与3气缸式内燃机的气缸识别处理一样,对特定气缸的相差360°的行程相位(譬如压缩顶端和排气顶端)进行识别,并假定其行程相位中的一个为正数,使对该特定气缸的燃料喷射量不同于其他气缸,也可以此来进行气缸识别。
另外本发明的气缸识别装置并不限制内燃机的气缸数量,如果是3气缸以上的奇数气缸内燃机,可沿用上述3气缸式内燃机的气缸识别方法进行气缸识别,如果是4气缸以上的偶数气缸内燃机,则可以沿用上述4气缸式内燃机的气缸识别方法进行气缸识别。
前述的气缸识别是通过对内燃机刚起动时或是车辆减速时的燃料切断模式进行检出来进行的,当然也可以通过检出车辆定速行驶状态来执行。即,在内燃机起动后车辆立即开始行驶,不能进行第1气缸识别处理,而在其后,在不减速状态下进入正常行驶的场合,不能迅速地进行前述的第2气缸识别处理。即,在检出减速导致的燃料切断模式之前,即使进入正常行驶状态也不能得到气缸识别结果,故内燃机起动时的全体气缸同时喷射或组喷射可持续进行。
因此在本发明中,如图15的全体燃料喷射模式的控制形态所示,即使在未检出减速导致的燃料切断模式时,也可通过检出稳定行驶状态并使此时特定气缸的燃料喷射量不同于其他气缸来积极地施加旋转变动,以此执行气缸识别。
即,如图15所示,在发动机起动后(步骤S41),设定对全体气缸或分组后的气缸组进行同时喷射的模式(步骤S42)。在此状态下检出伴随减速而来的燃料切断模式以执行前述的第2气缸识别处理(步骤S43),或是在未检出燃料切断模式的场合,用图1所示的正常行驶检出装置22检出车辆(内燃机)的正常定速行驶模式状态,以执行第3气缸识别处理(步骤S44)。该第3气缸识别处理基本上与前述的第1气缸识别处理同样,是通过对第1旋转变动施加装置16进行驱动,使对特定气缸(第1气缸)的燃料喷射量不同于其他气缸来执行的。
而且按以下方式构成控制系统,即,在通过前述燃料切断模式中的前述第2气缸识别处理而得到气缸识别结果时,或通过正常定速行驶模式中的第1气缸识别处理得到气缸识别结果时,根据其气缸识别结果而执行正规的顺序喷射模式(步骤S45)。
上述正常定速行驶时的第3气缸识别处理如图16所示,以用减速时燃料切断模式进行的气缸识别处理尚未结束为条件(步骤S51),按顺序调查发动机冷却水的水温TW是否在规定温度(譬如80℃)以上(步骤S52),此时的车速是否在规定值(譬如50km/h)以上(步骤S53),变速级是否在规定的高速级(譬如3速)以上(步骤S54),节气门开度是否一定(步骤S55),而且总管压力是否在规定值以上(步骤S56),当这些判断条件全部满足时,作为正常气缸识别处理执行(步骤S57)。即,以车辆进入通常的行驶状态、在不操作加速器的状态下将节气门开度保持一定、且总管压力无过大变化(即,在规定范围内变化)为条件开始正常气缸识别处理。
另外,当上述条件中的一个也不能满足时,不执行正常气缸识别处理,而且即使正常气缸识别处理已经开始执行,在进行了该途中的加速操作或制动操作后立即中止其识别处理。就是说,只有当内燃机在一定条件下定速行驶运转的场合才执行正常气缸识别处理。
上述正常气缸识别处理如图17的处理步骤一例所示,首先是用内燃机或车辆上所载的各种传感器对运转状态进行检出(步骤S60)。并且根据检出的运转状态,在以下所示的气缸识别处理开始之际,首先从譬如预先设定的图像数据将那时的特定气缸的空燃比(A/F)读入(步骤S61)。而且根据检出的空燃比,逐渐减少对作为特定气缸的第1气缸的燃料喷射量,使其不同于对其他气缸的燃料喷射量(步骤S62)。
接着增大吸气量,以弥补因减少对上述第1气的缸燃料喷射量而导致的内燃机输出降低,并随之而调节对其他气缸的空燃比(A/F),使内燃机整体的旋转输出(具体说是转矩)保持一定(步骤S63)。上述吸气量的增大可通过譬如增加节气门分路的旁通阀的开度、调整该旁通路面积来进行。
在渐渐执行了以上对第1气缸减少燃料喷射量的控制及同时对其他气缸的空燃比控制后(尾部处理)(テ-リング处理),经过规定的时间(步骤S64),把如前述那样检出的旋转变动的信息,在譬如50个燃烧周期内抽样(步骤S65)。而且在50个周期内判断对第1气缸减少燃料喷射量是否导致旋转变动,且判断其定时是否真与第1气缸对应,或相反,与第4气缸对应(步骤S66)。该判断的算法与前述的第1气缸识别处理相同。
然后,在如上述那样求出气缸识别结果并将各气缸的行程相位加以特定后,根据其气缸识别结果而向顺序喷射模式转移(步骤S67)。在作为B5°基准假定的定时真与第1气缸对应时,应将对该第1气缸的燃料喷射量恢复为气缸识别处理开始前的燃料喷射量,一边逐渐增大其喷射量,一边向顺序喷射模式转移(步骤S68)。或是当其假定错误,且作为前述B5°基准假定的定时与第4气缸对应时,则一边逐渐增大对第4气缸的燃料喷射量一边向顺序喷射模式转移(步骤S68)。而且这时随着对第1或第4气缸的燃料喷射量增大,把经过前述那样调整的吸气量逐渐恢复原状(步骤S69)。就是说,随着对第1或第4气缸的燃料喷射量增大并恢复原状,其旋转输出增大,故要进行弥补,使旋转输出保持一定,一边减少吸气量以调节其他气缸的空燃比,一边向正规的顺序喷射转移。
因此即使在正常定速行驶时,只要积极地施加旋转变动以执行气缸识别处理,则假定在内燃机起动后,即使没有因减速而导致的燃料切断,在节气门开度保持一定的定速行驶状态下也可以有效地判断各气缸的行程相位。从而可以迅速地向正规的顺序喷射模式转移。而且由于在减少对特定气缸的燃料喷射量时,是一边使吸气量增加,并调整对其他气缸的空燃比以弥补内燃机旋转输出的降低,一边施加旋转变动的,故不会导致譬如转矩变动引起的汽车性能恶化。从而与前述的燃料切断时的气缸识别相结合,可以从起动开始在较短时间内得到正确的气缸识别结果。因此,能效地防止因各气缸的行程相位未确认而导致内燃机在长时间内一直保持全体气缸同时喷射或组喷射模式等的非本意运转。
另外,在上述各实施形态中,是在使旋转变动施加装置动作后立即将其旋转变动加以检出的,当然也可以在旋转变动施加装置动作后,使其检出定时延迟几个周期(譬如2个周期),并且在受到旋转变动施加的影响后确实发生旋转变动的时刻将该旋转变动加以检出,由此而提高旋转变动检出的精度。另外在各实施形态中,为了进行气缸识别,求出成为旋转变动指标的计算值R1×(n-1),但也可以在譬如判断了特定气缸后将旋转变动施加后每2个行程的脉冲幅度交替累积,并根据其脉冲幅度的大小,譬如从下式关系,
T1+T3+T5+…>T2+T4+T6+…
来判断特定气缸是处于压缩顶端还是处于排气顶端。
在上述的实施形态中说明了在气缸识别完成之前,即在尚未识别期间,对内燃机进行全体气缸同时喷射或组喷射的例子。当然从燃烧效率等观点出发,也可以设定以下的喷射模式。
即,在4气缸内燃机的场合,对各气缸进行正规的燃料顺序喷射定时如图18中模式化表示的燃烧周期中施加斜线的部分所示,是作为各气缸的排气行程设定的。更具体地说,对各气缸的燃料喷射定时是从其排气行程的后半起到后接的吸气行程的初期设定的。然而在气缸识别结束之前的期间,如果在前述的图5到图7所示的定时期间同时喷射燃料,则即使随着该期间的加速操作而增大燃料喷射量,有时该增大的燃料量也不会立即供燃烧。譬如即使在图5所示的第1气缸的压缩行程中执行加速,由于其2个行程后是排气行程,故燃料的组喷射定时也会在燃料增量前出现稍许延迟。
因此本发明设定图19或图20所示的暂定喷射模式,即以与正规的顺序喷射模式相反的顺序对各气缸顺序喷射燃料。该暂定喷射模式是一边与通常的顺序喷射模式同样地对各气缸执行点火控制,一边只将燃料的喷射定时反序设定。具体说就是如图19所示,对第1气缸及第4气缸在第1气缸及第4气缸的排气行程喷射燃料,以便形成正确的喷射定时,另一方面,对第3气缸及第2气缸设定为在其压缩行程中误喷射燃料,或是如图20所示,对第1气缸及第4气缸在其压缩行程喷射燃料,故意使喷射定时发生错误,反之对第3气缸及第2气缸则在其排气行程正确地进行燃料喷射,以这样的状态来设定定时。即所谓相对正规顺序喷射模式的非正规顺序喷射模式。
在采取图19或图20所示的任何一种形态时,在该暂定喷射模式中对相差360°行程相位的2个气缸,在其正规的排气行程中喷射燃料。而且对其余的2个气缸则在其压缩行程中喷射燃料。
从而,根据这种暂定喷射模式,即使在图19所示的燃烧周期中在第1气缸的压缩行程中进行了加速操作,由于因此而对迎接排气行程的第4气缸增大了燃料喷射量,故内燃机迅速加速。另外即使图19所示的处于燃烧周期的第1气缸在迎接燃烧行程之际进行了加速操作,也能在处于其1个行程相位后的排气行程中的燃料喷射定时期间使燃料量增大,故能充分地确保加速响应性。即,与进行传统的全体气缸同时喷射或组喷射时相比,可提高暂定喷射模式的加速响应性。
另外,在以图20所示的定时设定暂定喷射模式时,如前所述,由于对其余的2个气缸设定了正确的喷射定时,故与图19所示的暂定喷射定时的场合相同,也可通过对加速操作迅速地增加燃料喷射量而实现内燃机的增速。
从而在采用这种暂定喷射模式时,只要按照譬如图21所示的步骤控制对内燃机的燃料喷射即可。即,如图21所示,在接通起动器开关而使内燃机开始起动时(步骤S71),或是因某种原因而将已求出的气缸识别结果的系列数据复位时(步骤S72),在未对内燃机喷射燃料的状态下,且在未点火的状态下运转内燃机(步骤S73)。而且这时,按照从安装在作为其输出旋转轴的曲轴上的旋转构件(信号发生装置)1得到的脉冲信号系列中的前述特异脉冲,如前所述,将与特定气缸或相差360°行程相位的2个气缸构成的特定气缸组对应的脉冲信号加以特定,并将其脉冲信号系列加以特定(步骤S74)。
当根据这一处理将脉冲信号系列加以特定后,按照譬如与第1及第4气缸(#1-4)对应的脉冲信号的定时用前述的暂定喷射模式运转内燃机(步骤S75)。然后如果燃料暂定模式下的内燃机运转已开始,就判断譬如伴随减速的燃料全闭条件是否成立(步骤S76)。而且当燃料全闭条件成立时,执行对各气缸停止燃料喷射的燃料切断处理(步骤S77),并判断在此状态下能否执行前述的第2气缸识别处理。(步骤S78)。该判断是在内燃机的转速为规定值以上的条件下,确认节气门开度为[0],且对各气缸的燃料喷射停止的基础上进行。然后在气缸识别条件成立的场合,设定如前述方式执行的气缸识别模式并执行气缸识别处理(步骤S79)。
然后通过上述气缸识别处理将各气缸的行程相位加以特定,一旦其气缸识别处理完毕(步骤S80),即根据该气缸识别处理结果而向顺序喷射模式转移(步骤S81)。然而在气缸识别处理结果尚未加以特定,或在该气缸识别处理途中对内燃机加速或减速,将气缸识别处理中止的场合,一边再次对其行驶状态加以检出(步骤S82),一边重复执行前述的从步骤S76起的处理。
按照这样的处理顺序,在通过气缸识别处理将各气缸的行程相位加以正确特定之前的期间,即在气缸识别进行之前的期间,可以按照暂定喷射模式控制对内燃机的燃料喷射,故即使在此期间通过加速器操作或减速器操作而加速·减速,也可对其进行追随并有效地控制内燃机的运转。从而即使气缸识别未结束,仍可充分确保其汽车性能。另外一边用可以追随运转操作的暂定喷射模式控制对内燃机的燃料喷射定时,一边使对特定气缸的燃料喷射量不同于其他气缸,由此可有效地进行气缸识别,并迅速地向顺序喷射模式转移。
另外,图21就把暂定喷射模式用于第2气缸识别处理的场合进行了说明,当然也适用于不是判断这种减速时的燃料切断条件以执行气缸识别处理,而是对前述的正常定速行驶状态进行检出以执行气缸识别处理的场合。另外,当然也可以一边对该燃料切断状态和正常定速行驶状态双方进行监视,一边根据其检出状态而执行前述的气缸识别处理。
在前述的第1及第2气缸识别处理中,在使对特定气缸的燃料喷射量不同于其他气缸时,是增大吸气量并调节对其他气缸的空燃比而使内燃机的整体输出保持一定,对此已作了说明。在调节这种与内燃机转速有关的控制量并将其转速保持在一定值以上,以抑制该内燃机的大幅度输出变动时,只要按照譬如图22A、图22B分别所示的图表对吸气量等进行调整、控制即可。
具体说是在前述的燃料切断模式中只对特定气缸喷射燃料以施加旋转变动的场合,节气门开度为全闭附近,吸气量极少,故恐怕不能期待通过燃料喷射引起燃烧及转速上升。从而在这种场合,只要譬如增加进气量,使特定气缸的燃烧正常化,并增加其输出,以提高检出精度即可。
在这种场合,譬如图22A所示,只要用表示根据内燃机转速设定的怠速吸气量下限流量的图表来限制其下限值即可。而且在这时,只要如图22B所示,利用根据内燃机的冷却水温度设定的补正系数对上述怠速吸气量进行补正即可。这时应该是响应性良好地调整怠速吸气量,最好用线性螺线管形式的作为其控制阀。
这样一来,不仅根据内燃机的转速对怠速吸气量的下限进行控制,而且根据发动机水温而对其怠速吸气量进行补正,从而可简易地防止内燃机的非本意停止,同时有效地执行前述的气缸识别处理。具体说就是只要对根据转速而求出的怠速吸气量乘上根据上述发动机水温求出的补正系数,从而求出可得到气缸识别时的适当旋转变动,且可得到良好减速感觉的最佳怠速吸气量即可。这时,如果预先求出其内燃机固有的怠速吸气量的补正值以作为针对譬如燃料切断时内燃机怠速吸气量的对照值,并利用该补正值(对照值)进一步对上述气缸识别时的吸气量进行补正,则可对与内燃机的个性有关的误差进行补正,可进行更好的控制。
在内燃机起动时不能进行气缸识别的场合,如前所述,对减速时的燃料切断模式或正常低速行驶状态加以检出,以执行气缸识别处理。而且在气缸识别结束前,如前所述,按照全体气缸同时喷射或组喷射模式,或按照用图19及图20说明的不规则顺序喷射模式控制燃料喷射,并在气缸识别结束后按照该气缸识别结果进行正规顺序喷射模式下的燃料喷射控制。
然而对内燃机的加速及减速无论其气缸识别是否结束都要执行。而且对内燃机执行加速及减速的程度也是各种各样。要执行这种关系到加速及减速的内燃机燃料控制,其前提一般是用其气缸识别结果基础上的正规顺序喷射模式使内燃机运转。然而在执行上述顺序喷射模式的气缸识别后,及气缸识别尚未结束的未识别时,燃料的喷射定时自然不同,故若原封不动地采用上述顺序模式的燃料控制形态可能会有问题。
具体说,在气缸尚未识别时,燃料的喷射定时不同,是在譬如压缩行程或燃烧行程中喷射燃料,故对其燃料的吸气口壁面的附着量会发生变化等问题。而且由于喷射定时不同,应喷射的燃料量的计算值也容易产生差异。这种燃料控制的误差会作为对加速或减速的过渡响应性恶化的原因或过度的反应而出现,成为破坏汽车性能的主要原因。
因此本发明是在气缸识别结束后及其未识别时分别设定用于加减速时燃料控制的过渡补正燃料控制数据,并根据对内燃机的燃料喷射模式而有选择地利用其过渡补正燃料控制数据。即,在气缸识别结束后及其未识别时分别设定的过渡补正燃料控制数据包括:譬如作为与加速时的燃料加速增量有关的过渡补正数据的水温补正系数、转速补正系数、加速尾部(テ-リング)系数等。关于这些补正系数等,如图23A、图23B、图23C分别所示,只要作为以内燃机转速或发动机水温为参数的图像信息给出即可。
另外同样地,作为与减速时的燃料减速减量有关的过渡补正数据,譬如图24A、图24B、图24C、图24D分别所示,包括:水温补正系数、转速补正系数、压力补正系数、减速尾部系数等,以发动机水温或转速、进而总管压力为参数的图像信息预先另外设定即可。
还有,在气缸未识别时的加速时,在根据气门开度而非同步地增加燃料喷射脉冲并以此对喷射燃料增量时,是根据其喷射脉冲数而使燃料喷射量发生很大变化,故譬如图25A、图25B、图25C分别所示,只要把水温补正系数、转速补正系数、及每1喷射脉冲的基础燃料喷射量作为以这时的发动机水温或转速、节气门开度为参数的图像信息而预先另外设定即可。
这样一来,只要把针对气缸未识别时的燃料控制的过渡补正燃料控制数据(补正系数等)与正规的顺序喷射模式时所用的过渡补正燃料控制数据分开设定,就可能进行与气缸未识别时的燃料喷射模式相应的燃料喷射量控制,故能够实现对加速或减速的良好过渡响应性,可实现汽车性能的稳定化。特别是在与气缸未识别时的燃料喷射模式相应的喷射定时中,由于可实现与加速或减速相应的适当燃料喷射量,故与进行正规的顺序喷射控制的场合相比,能够执行毫不逊色的顺利加速及减速控制。
工业上利用的可能性
如上所述,采用本发明的内燃机气缸识别装置,可从设于内燃机输出旋转轴上的信号发生装置得到与各气缸或行程相位相差360°的各气缸组对应的信号,同时得到可识别单一特定气缸或行程相位相差360°的特定气缸的识别信号,故能够以正确的定时对作为气缸识别的基准而得到的特定气缸或特定气缸组的行程相位加以特定。
并且对内燃机起动结束后、或燃料切断模式时或正常定速行驶状态进行检出,以使对前述特定气缸或特定气缸组的燃料喷射量不同于其他气缸的燃料喷射量,以此而积极地对该内燃机施加旋转变动,并按照此时的旋转变动和前述气缸组识别结果来判断前述内燃机各气缸的行程相位,故不会导致特定气缸(气缸组)完全不点火,可在短时间内可靠地进行气缸识别。
另外在使对特定气缸或特定气缸组的燃料喷射量不同于其他气缸的燃料喷射量以施加旋转变动时,是对其他气缸调整与内燃机转速有关的控制量以将该转速保持在规定转速以上,故可以防止气缸识别时发动机停止一类的问题,而且可有效地抑制内燃机的大幅度输出变动。而且具有可在不破坏运转感觉的情况下执行气缸识别处理,可充分提高其可靠性等优点。
Claims (9)
1.一种内燃机的气缸识别装置,安装于多气缸式内燃机中,该多气缸式内燃机具有每2次旋转有1次燃烧行程、以等间隔顺序迎接燃烧行程的多个气缸,
所述气缸识别装置具备:对所述内燃机的起动状态进行检出的起动检出装置(15)、对设于所述各气缸的燃料喷射阀的驱动进行控制的喷射控制装置(21)、对所述内燃机的旋转变动进行检出的旋转变动检出装置(12)、对识别所述内燃机的特定气缸用的信号加以输出的识别装置(11)、根据该识别装置(11)及所述旋转变动检出装置(12)的输出对所述内燃机的气缸的行程相位进行识别的气缸识别装置(13、14),其特征在于,
所述识别装置(11)作为传感构件(2)设于所述内燃机的输出旋转轴上,与该输出旋转轴的旋转同步地输出与所述内燃机的各气缸或行程相位相差360°的各气缸组对应的信号以及对单一的特定气缸或行程相位相差360°的2个特定气缸进行识别用的识别信号,
还设有在用所述起动检出装置检出了所述内燃机的起动后控制所述喷射控制装置的动作、以对所述内燃机施加旋转变动的旋转变动施加装置(16),
所述旋转变动施加装置(16),
在所述内燃机为奇数气缸时,停止所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)对所述单一的特定气缸、或对该特定气缸及与该特定气缸连续迎接燃烧行程的气缸的燃料喷射,或是使所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)对这些气缸的燃料喷射量不同于所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)对其他气缸的燃料喷射量,
当所述内燃机为偶数气缸时,停止所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)对所述行程相位相差360°的2个特定气缸中任一个气缸、或对该2个特定气缸中任一个气缸及与该气缸连续迎接燃烧行程的气缸的燃料喷射,或是使所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)对这些气缸的燃料喷射量不同于所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)对其他气缸的燃料喷射量。
2.根据权利要求1所述的内燃机的气缸识别装置,其特征在于,
还具有在所述旋转变动施加装置动作时调整与所述内燃机的转速有关的控制量、以将该转速保持在规定转速以上的控制量调整装置(20)。
3.一种内燃机的气缸识别装置,安装于多气缸式内燃机中,该多气缸式内燃机具有每2次旋转有1次燃烧行程、以等间隔顺序迎接燃烧行程的多个气缸,
所述气缸识别装置具备:对设于所述各气缸的燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)的驱动进行控制的喷射控制装置(21)、对所述内燃机的旋转变动进行检出的旋转变动检出装置(12)、对识别所述内燃机的特定气缸用的信号加以输出的识别装置(11)、根据该识别装置(11)及所述旋转变动检出装置(12)的输出对所述内燃机的气缸的行程相位进行识别的气缸识别装置(13、14),其特征在于,
所述识别装置(11)作为传感构件(2)设于所述内燃机的输出旋转轴上,与该输出旋转轴的旋转同步地输出与所述内燃机的各气缸或行程相位相差360°的各气缸组对应的信号以及对单一的特定气缸或行程相位相差360°的2个特定气缸进行识别用的识别信号,
还具有判断所述喷射控制装置(21)切断燃料喷射时、即车辆减速时的燃烧切断范围的燃料切断判断装置(17)、以及在用所述燃料切断判断装置(17)检出所述燃料切断范围后控制所述喷射控制装置(21)的动作以对所述内燃机施加旋转变动的旋转变动施加装置(18),
所述旋转变动施加装置(18),
当所述内燃机为奇数气缸时,针对所述单一的特定气缸、或针对该特定气缸及与该特定气缸连续迎接燃烧行程的气缸驱动所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d),以使之喷射,
当所述内燃机为偶数气缸时,针对所述行程相位相差360°的2个特定气缸中的任一个气缸、或针对该2个特定气缸中的任一个气缸及与该气缸连续迎接燃烧行程的气缸驱动所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d),以使之喷射。
4.根据权利要求3所述的内燃机的气缸识别装置,其特征在于,
还具有检出车辆变速状态的变速检出装置(19)、及在用该变速检出装置(19)检出变速途中状态后禁止或中止用所述气缸识别装置进行气缸识别处理的装置。
5.一种内燃机的气缸识别装置,安装于多气缸式内燃机中,该多气缸式内燃机具有每2次旋转有1次燃烧行程、以等间隔顺序迎接燃烧行程的多个气缸,
所述气缸识别装置具备:对所述内燃机的起动状态进行检出的起动检出装置(15)、对设于所述各气缸的燃料喷射阀的驱动进行控制的喷射控制装置(21)、对所述内燃机的旋转变动进行检出的旋转变动检出装置(12)、对识别所述内燃机的特定气缸用的信号加以输出的识别装置(11)、根据该识别装置(11)及所述旋转变动检出装置(12)的输出对所述内燃机的气缸的行程相位进行识别的气缸识别装置(13、14),其特征在于,
所述识别装置(11)作为传感构件(2)设于所述内燃机的输出旋转轴上,与该输出旋转轴的旋转同步地输出与所述内燃机的各气缸或行程相位相差360°的各气缸组对应的信号以及对单一的特定气缸或行程相位相差360°的2个特定气缸进行识别用的识别信号,
还具有判断所述喷射控制装置(21)切断燃料喷射时、即车辆减速时的燃烧切断范围的燃料切断判断装置(17)、及用所述起动检出装置(15)检出所述内燃机的起动后控制所述喷射控制装置(21)的动作以对所述内燃机施加旋转变动的第1旋转变动施加装置(16)、以及用所述燃料切断判断装置(17)检出所述燃料切断范围后控制所述燃料喷射装置的动作以对所述内燃机施加旋转变动的第2旋转变动施加装置(18),
所述第1旋转变动施加装置(16),
当所述内燃机为奇数气缸时,停止所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)对所述单一的特定气缸、或对该特定气缸及与该特定气缸连续迎接燃烧行程的气缸的燃料喷射,或是使所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)对这些气缸的燃料喷射量不同于所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)对其他气缸的燃料喷射量,
当所述内燃机为偶数气缸时,停止所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)对所述行程相位相差360°的2个特定气缸中的任一个气缸、或对该2个特定气缸中的任一个气缸及与该气缸连续迎接燃烧行程的气缸的燃料喷射,或是使所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)对这些气缸的燃料喷射量不同于所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)对其他气缸的燃料喷射量,
所述第2旋转变动施加装置(18),
当所述内燃机为奇数气缸时,针对所述单一的特定气缸、或针对该特定气缸及与该特定气缸连续迎接燃烧行程的气缸驱动所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)以使之喷射,
当所述内燃机为偶数气缸时,针对所述行程相位相差360°的2个特定气缸中的任一个气缸、或针对该2个特定气缸中的任一个气缸及与该气缸连续迎接燃烧行程的气缸驱动所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)以使之喷射,
所述喷射控制装置(21)还设有在从所述内燃机起动后开始到用所述第2旋转变动施加装置(18)的动作求得气缸识别结果之前、根据用所述第1旋转变动施加装置(16)的动作求得的气缸识别结果而控制对各气缸的燃料喷射、在用所述第2旋转变动施加装置(18)的动作求得气缸识别结果后、根据用该第2旋转变动施加装置(18)的动作求得的气缸识别结果而控制对各气缸的燃料喷射的装置。
6.一种内燃机的气缸识别装置,安装于多气缸式内燃机中,该具多气缸式内燃机有每2次旋转有1次燃烧行程、以等间隔顺序迎接燃烧行程的多个气缸,
所述气缸识别装置具备:对所述内燃机的正常行驶状态进行检出的正常行驶检出装置(22)、对设于所述各气缸的燃料喷射阀的驱动进行控制的喷射控制装置(21)、对所述内燃机的旋转变动进行检出的旋转变动检出装置(12)、对识别所述内燃机的特定气缸用的信号加以输出的识别装置(11)、根据该识别装置(11)及所述旋转变动检出装置(12)的输出对所述内燃机的气缸的行程相位进行识别的气缸识别装置(13、14),其特征在于,
所述识别装置(11)作为传感构件(2)设于所述内燃机的输出旋转轴上,与该输出旋转轴的旋转同步地输出与所述内燃机的各气缸或行程相位相差360°的各气缸组对应的信号以及对单一的特定气缸或行程相位相差360°的2个特定气缸进行识别用的识别信号,
还具有在用所述正常行驶检出装置(22)检出所述内燃机的正常行驶状态后、控制所述喷射控制装置(21)的动作、以对所述内燃机施加旋转变动的旋转变动施加装置(16),
所述旋转变动施加装置(16),
当所述内燃机为奇数气缸时,停止所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)对所述单一的特定气缸、或对该特定气缸及与该特定气缸连续迎接燃烧行程的气缸的燃料喷射,或是使所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)对这些气缸的燃料喷射量不同于所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)对其他气缸的燃料喷射量,
当所述内燃机为偶数气缸时,停止所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)对所述行程相位相差360°的2个特定气缸中的任一个气缸、或对该2个特定气缸中的任一个气缸及与该气缸连续迎接燃烧行程的气缸的燃料喷射,或是使所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)对这些气缸的燃料喷射量不同于所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)对其他气缸的燃料喷射量。
7.根据权利要求6所述的内燃机的气缸识别装置,其特征在于,当所述多气缸式内燃机的气缸数为偶数时,
所述喷射控制装置(21)在所述旋转变动施加装置(16)动作前,在从所述识别装置(11)输出识别所述特定气缸用的识别信号后,根据来自该识别装置(11)的与各气缸组对应的信号输出,对各个气缸组顺序驱动燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)。
8.根据权利要求6所述的内燃机的气缸识别装置,其特征在于,
还设有在所述旋转变动施加装置(16)动作前调整与所述内燃机的转速有关的控制量、以将该转速保持在规定转速以上的控制量调整装置(20)。
9.根据权利要求7所述的内燃机的气缸识别装置,其特征在于,
所述喷射控制装置(21)具有设定所述燃料喷射阀(4a、4b、4c、4d)的喷射量的喷射量设定装置,在气缸未识别时及气缸识别完毕时分别设定所述喷射量设定装置的过渡补正信息。
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---|---|---|---|---|
DE19802109C2 (de) * | 1998-01-21 | 2000-12-21 | Siemens Ag | Verfahren zur Adaption von mechanischen Toleranzen bei der Zeitmessung an sich drehenden Wellen |
DE19909050B4 (de) * | 1998-03-02 | 2004-02-19 | Unisia Jecs Corp., Atsugi | Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen des Kurbelwinkels eines Motors |
JP3783425B2 (ja) * | 1998-09-04 | 2006-06-07 | 三菱自動車工業株式会社 | 内燃機関の始動制御装置 |
JP3908865B2 (ja) * | 1998-09-14 | 2007-04-25 | 本田技研工業株式会社 | 自動二輪車用多気筒エンジンの角度センサ取付装置 |
JP4093682B2 (ja) * | 1999-05-28 | 2008-06-04 | 本田技研工業株式会社 | 4サイクルエンジンの行程判別装置 |
JP3766244B2 (ja) * | 1999-11-02 | 2006-04-12 | 株式会社日立製作所 | エンジンの気筒判別装置 |
JP3756034B2 (ja) * | 2000-02-04 | 2006-03-15 | 株式会社日立製作所 | 多気筒エンジンのエンジン制御装置 |
US6483312B2 (en) * | 2000-02-22 | 2002-11-19 | Unisia Jecs Corporation | Cylinder discrimination device and cylinder discrimination method of engine |
JP3766260B2 (ja) * | 2000-06-02 | 2006-04-12 | 株式会社日立製作所 | エンジンの気筒判別装置 |
US6474278B1 (en) * | 2000-11-20 | 2002-11-05 | General Motors Corporation | Global cam sensing system |
FR2821887B1 (fr) * | 2001-03-07 | 2003-08-15 | Siemens Automotive Sa | Procede de detection de la phase du cycle d'un moteur a combustion interne a nombre de cylindres impair |
DE10116815A1 (de) * | 2001-04-04 | 2002-11-07 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Phasendetektion mittels lambda-Änderung an einem oder mehreren Zylindern |
US6679223B2 (en) * | 2001-04-20 | 2004-01-20 | Denso Corporation | Engine control system with cam sensor |
JP3979161B2 (ja) * | 2001-04-20 | 2007-09-19 | 株式会社デンソー | エンジン制御装置 |
JP2002371868A (ja) * | 2001-06-19 | 2002-12-26 | Unisia Jecs Corp | 可変バルブタイミング機構のコントローラ |
DE10221337B4 (de) * | 2002-05-08 | 2010-04-22 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur einer Kraftstoffmenge, die einer Brennkraftmaschine zugeführt wird |
US6568177B1 (en) * | 2002-06-04 | 2003-05-27 | Ford Global Technologies, Llc | Method for rapid catalyst heating |
CN100445540C (zh) * | 2002-06-13 | 2008-12-24 | 三菱电机株式会社 | 内燃机的燃料喷射控制装置 |
JP3794487B2 (ja) * | 2002-11-13 | 2006-07-05 | 三菱電機株式会社 | クランク角検出装置 |
JP4014580B2 (ja) * | 2004-04-02 | 2007-11-28 | 株式会社ケーヒン | 内燃エンジンの点火時期制御装置 |
US7124743B2 (en) * | 2004-10-22 | 2006-10-24 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for starting sequential fuel injection internal combustion engine |
US7188021B2 (en) * | 2004-10-25 | 2007-03-06 | Litens Automotive Partnership | Angular position sensor-based engine controller system |
US7558669B2 (en) * | 2004-10-25 | 2009-07-07 | Litens Automotive Partnership | Engine controller system and method employing high speed angular position sensor |
US7866302B2 (en) * | 2004-10-25 | 2011-01-11 | Litens Automotive Partnership | Method and system for starting or restarting an internal combustion engine via selective combustion |
WO2006045182A1 (en) * | 2004-10-25 | 2006-05-04 | Litens Automotive Partnership | Method and system for starting or restarting an internal combustion engine via selective combustion |
DE102005002275B4 (de) * | 2005-01-18 | 2015-02-05 | Andreas Stihl Ag & Co. Kg | Verfahren zum Betrieb eines Einzylinder-Zweitaktmotors |
FR2888885B1 (fr) * | 2005-07-22 | 2007-09-28 | Valeo Sys Controle Moteur Sas | Procede de determination du calage de l'injection dans un moteur thermique a cycle a quatre temps, et dispositif de mise en oeuvre |
JP4437983B2 (ja) * | 2005-08-23 | 2010-03-24 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
JP2007064191A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Toyota Motor Corp | ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 |
US20080173079A1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-24 | Caterpillar Inc. | Method for detecting engine rotation direction |
JP4952374B2 (ja) * | 2007-05-23 | 2012-06-13 | いすゞ自動車株式会社 | NOx浄化システム及びNOx浄化システムの制御方法 |
JP4420944B2 (ja) | 2007-07-27 | 2010-02-24 | 三菱電機株式会社 | 車載エンジン制御装置 |
JP2009235963A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Honda Motor Co Ltd | エンジンのクランク角検出方法および装置 |
DE102009000444A1 (de) * | 2009-01-28 | 2010-07-29 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Computerprogramm, Computerprogrammprodukt |
JP5243312B2 (ja) * | 2009-03-10 | 2013-07-24 | 本田技研工業株式会社 | 筒内噴射式2気筒内燃機関 |
JP5241021B2 (ja) * | 2009-03-24 | 2013-07-17 | 本田技研工業株式会社 | エンジン始動制御装置 |
JP5504869B2 (ja) * | 2009-12-14 | 2014-05-28 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の制御装置 |
JP5587836B2 (ja) * | 2011-06-30 | 2014-09-10 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 筒内噴射式エンジンの制御装置 |
KR101316446B1 (ko) * | 2011-09-29 | 2013-10-08 | 현대자동차주식회사 | 자동차용 캠 타겟 휠 |
FR2981121B1 (fr) * | 2011-10-05 | 2013-12-27 | Continental Automotive France | Procede de synchronisation de moteur |
US10344702B2 (en) * | 2012-07-16 | 2019-07-09 | Ford Global Technologies, Llc | Differential fuel injection |
US9169755B2 (en) * | 2013-06-17 | 2015-10-27 | Ford Global Technologies, Llc | Water injection for catalyst oxygen reduction and temperature control during transient events |
KR200479961Y1 (ko) * | 2014-03-14 | 2016-03-28 | 주식회사 미소라이팅 | 회전형 매입등 |
US10330040B2 (en) * | 2016-06-14 | 2019-06-25 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for air-fuel ratio control |
DE102018200526A1 (de) * | 2018-01-15 | 2019-07-18 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Erkennen einer Startart einer Verbrennungskraftmaschine |
DE102018200521A1 (de) * | 2018-01-15 | 2019-07-18 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Bestimmung einer Position einer Verbrennungskraftmaschine |
JP7415925B2 (ja) * | 2018-07-27 | 2024-01-17 | 株式会社アイシン | 内燃機関 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58167837A (ja) * | 1982-03-30 | 1983-10-04 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
JPH03134247A (ja) * | 1989-10-19 | 1991-06-07 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関制御装置及び方法 |
JP2570013B2 (ja) * | 1991-08-26 | 1997-01-08 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の制御装置 |
JPH0587245U (ja) * | 1992-04-28 | 1993-11-26 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の気筒判別装置及び内燃機関の燃料噴射制御装置 |
JPH06213052A (ja) * | 1993-01-13 | 1994-08-02 | Nippondenso Co Ltd | 4サイクルエンジンの制御装置 |
JP2856014B2 (ja) * | 1993-02-05 | 1999-02-10 | 三菱自動車工業株式会社 | クランク軸回転変動による失火検出方法 |
EP0640762B1 (de) * | 1993-08-26 | 1996-10-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Zylinder Synchronisation einer Mehrzylinder Brennkraftmaschine durch Detektion eines gezielten Verbrennungsaussetzers |
JP3327003B2 (ja) * | 1994-11-07 | 2002-09-24 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の気筒識別装置 |
JPH08189393A (ja) * | 1995-01-09 | 1996-07-23 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
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