JP2000352348A - Cylinder discrimination unit for internal combustion engine - Google Patents

Cylinder discrimination unit for internal combustion engine

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JP2000352348A
JP2000352348A JP11163047A JP16304799A JP2000352348A JP 2000352348 A JP2000352348 A JP 2000352348A JP 11163047 A JP11163047 A JP 11163047A JP 16304799 A JP16304799 A JP 16304799A JP 2000352348 A JP2000352348 A JP 2000352348A
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Japan
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cylinder
internal combustion
combustion engine
discrimination
rotation
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Japanese (ja)
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Nobuyuki Shomura
伸行 庄村
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Suzuki Motor Corp
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Suzuki Motor Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804Number of cylinders
    • F02B2075/182Number of cylinders five

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate a sensor for cam shaft by enabling cylinder discrimination only with crank angle signal generation means and provide a cylinder discrimination unit having better accuracy than a system to discriminate a cylinder only with a can shaft for an internal combustion engine. SOLUTION: In a four-cycle internal combustion engine having an odd number of cylinders such as a single cylinder, three cylinders, five cylinders and the like, a cylinder discrimination unit comprises means 10a, 10b to generate predetermined crank angle signals corresponding to each cylinder per revolution of a crankshaft of an internal combustion engine. The cylinder discrimination unit further comprises a means to detect rotational movement of the crankshaft and a cylinder discrimination means to discriminate a stroke of each cylinder based on the crank angle signals and the rotational movement.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、1または3等の奇
数気筒を有する内燃機関において、基準クランク角に基
づく気筒別の点火時期制御、燃料噴射時期制御等の各種
エンジン制御に用いる気筒判別信号を出力する内燃機関
の気筒判別装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylinder discrimination signal used for various engine controls such as ignition timing control and fuel injection timing control for each cylinder based on a reference crank angle in an internal combustion engine having an odd number of cylinders such as 1 or 3. The present invention relates to a cylinder discriminating device for an internal combustion engine that outputs a signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】4サイクル内燃機関においては、クラン
ク軸の2回転で吸気工程、圧縮工程、燃焼工程、排気工
程を順次に行う訳であるので、今回と次回の回転におい
て同一のクランク角で圧縮工程と排気工程等を行うこと
になる。気筒別に点火時期や燃料噴射制御を行う為に、
従来、クランク軸の回転に対して1/2の比率で回転す
るカム軸から検出される信号を使用して、気筒がいずれ
の工程であるかを判別する気筒判別信号を発生するよう
にしていた。すなわち、カム軸回転を検出するのは、4
サイクル内燃機関では2回転1サイクルであり、単純に
クランク角信号だけでは気筒判別ができず、気筒別に点
火時期や燃料噴射制御を行うことができない為である。
2. Description of the Related Art In a four-cycle internal combustion engine, an intake process, a compression process, a combustion process, and an exhaust process are sequentially performed by two rotations of a crankshaft. Steps and an exhaust step are performed. In order to control ignition timing and fuel injection for each cylinder,
Conventionally, a signal detected from a camshaft that rotates at a ratio of 1/2 with respect to the rotation of a crankshaft is used to generate a cylinder determination signal for determining which process the cylinder is in. . That is, the detection of camshaft rotation is 4
This is because in a cycle internal combustion engine, two rotations and one cycle are performed, and cylinder discrimination cannot be performed simply by a crank angle signal alone, and ignition timing and fuel injection control cannot be performed for each cylinder.

【0003】しかしながら、カム軸はクランク軸からベ
ルト等で駆動される為、機関の運転状態やベルトのたる
み等により、カム軸とクランク軸との間に位相のズレが
生じ、検出角度精度が劣る場合がある。また、精度を向
上させる為に、基準角度をクランク角で検出し、その信
号をカム軸信号と比較して気筒判別する方式がある。た
だし、この場合は少なくともクランク軸とカム軸に1個
ずつの角度検出センサーが必要となりセンサー数的には
減らすことができずコスト低減がしにくいものである
(例えば特開平3−172558号、同3−17255
9、同3−168346、同3−172560,同3−
172561等の各公報参照)。
However, since the camshaft is driven from the crankshaft by a belt or the like, a phase shift occurs between the camshaft and the crankshaft due to the operating state of the engine or the slack of the belt, and the detection angle accuracy is poor. There are cases. Further, in order to improve accuracy, there is a method of detecting a reference angle based on a crank angle and comparing the signal with a camshaft signal to determine a cylinder. However, in this case, at least one angle detection sensor is required for each of the crankshaft and the camshaft, so that the number of sensors cannot be reduced and the cost is hardly reduced (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-172558; 3-17255
9, 3-168346, 3-172560, 3-
172561 etc.).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
問題点に鑑みてなされたものであって、クランク角信号
発生手段のみで気筒判別が実施できるようにしてカム軸
のセンサーを不要にでき、かつ、カム軸のみで気筒判別
する方式に対して精度が良い内燃機関の気筒判別装置を
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and the cylinder discrimination can be performed only by the crank angle signal generating means, thereby eliminating the need for a camshaft sensor. It is an object of the present invention to provide a cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine which is capable of performing cylinder discrimination using only a camshaft and has high accuracy.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、次の構成を有する。請求項1の発明は、単
気筒、3気筒、あるいは5気筒等の奇数の気筒を有する
4サイクル内燃機関において、内燃機関のクランク軸の
1回転毎に各気筒に対応する所定のクランク角信号を発
生する手段と、前記クランク軸の回転変動を検出する手
段と、前記クランク角信号と回転変動に基づき、各気筒
の工程を判別する気筒判別手段とを備えたことを特徴と
する内燃機関の気筒判別装置である。請求項2の発明
は、回転変動が顕著に現れるクランク角度域の回転変動
を検出し、検出された変動量から気筒判別を行うことを
特徴とする請求項1に記載の内燃機関の気筒判別装置で
ある。請求項3の発明は、回転変動が山型になるクラン
ク角度域の平均回転数とその1回転前の同一角度域の平
均回転数とを比較して気筒判別を行うことを特徴とする
請求項1に記載の内燃機関の気筒判別装置である。請求
項4の発明は、気筒の判別は複数回行い、判別結果が一
致したときに判別を完了する手段を有することを特徴と
する請求項2または3に記載の内燃機関の気筒判別装置
である。請求項5の発明は、請求項2記載の気筒判別と
請求項3記載の気筒判別を双方行い、双方の判別結果が
一致したときに判別を完了することを特徴とする請求項
1に記載の内燃機関の気筒判別装置。請求項6の発明
は、内燃機関の所定の低回転域で気筒判別を行い、一
方、高回転域では、低回転域時の判別結果を利用するこ
とを特徴とする請求項1ないし5のうちのいずれか1に
記載の内燃機関の気筒判別装置である。請求項7の発明
は、所定のスロットル開度および所定のブースト圧のと
きに気筒判別を行うことを特徴とする請求項1ないし6
のうちのいずれか1に記載の内燃機関の気筒判別装置で
ある。請求項8の発明は、気筒判別を点火あるいは噴射
カット中は実施しないことを特徴とする請求項1ないし
7のうちのいずれか1に記載の内燃機関の気筒判別装置
である。請求項9の発明は、気筒の判別信号に基づい
て、点火の無駄火カットを1気筒について実施し、無駄
火カットの結果回転変動に以上の生じないときには他の
気筒について無駄火カット制御やその他の気筒別制御を
行うことを特徴とする請求項1ないし8のうちのいずれ
か1に記載の内燃機関の気筒判別装置である。
The present invention has the following arrangement to achieve the above object. In a four-cycle internal combustion engine having an odd number of cylinders, such as a single cylinder, three cylinders, or five cylinders, a predetermined crank angle signal corresponding to each cylinder is provided for each rotation of a crankshaft of the internal combustion engine. Generating means, means for detecting rotation fluctuation of the crankshaft, and cylinder discriminating means for discriminating a process of each cylinder based on the crank angle signal and rotation fluctuation. It is a discriminating device. According to a second aspect of the present invention, there is provided a cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect, wherein a rotation fluctuation in a crank angle region where the rotation fluctuation appears remarkably is detected and a cylinder is determined from the detected fluctuation amount. It is. The invention according to claim 3 is characterized in that the cylinder discrimination is performed by comparing the average rotation speed in the crank angle region where the rotation fluctuation has a mountain shape with the average rotation speed in the same angle region one rotation before. 2. A cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1. The invention according to claim 4 is the cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to claim 2 or 3, further comprising means for performing discrimination of the cylinder a plurality of times and completing the discrimination when the discrimination results match. . According to a fifth aspect of the present invention, the cylinder determination according to the second aspect and the cylinder determination according to the third aspect are both performed, and the determination is completed when both determination results match. A cylinder discriminating device for an internal combustion engine. The invention according to claim 6 is characterized in that the cylinder discrimination is performed in a predetermined low rotation speed range of the internal combustion engine, while the determination result in the low rotation speed range is used in a high rotation speed range. The cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to any one of the above. The invention according to claim 7 is characterized in that cylinder discrimination is performed at a predetermined throttle opening and a predetermined boost pressure.
The cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to any one of the above. The invention according to claim 8 is the cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, wherein the cylinder discrimination is not performed during ignition or injection cut. According to a ninth aspect of the present invention, the useless fire cut of ignition is performed for one cylinder based on the discrimination signal of the cylinder. The cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8, wherein the cylinder-by-cylinder control is performed.

【0006】本発明によれば、奇数の気筒を有する4サ
イクル内燃機関において、内燃機関のクランク軸の一回
転毎に各気筒と対応する所定のクランク角信号を発生す
ると共に、クランク軸の回転変動を検出し、前記クラン
ク角信号と回転変動に基づき、各気筒の工程を判別す
る。したがって、クランク角信号発生手段のみで気筒判
別(気筒の工程判別)を実施することができるので、カ
ム軸のセンサーが不要にでき、かつ、カム軸のみで気筒
判別する方式に対して精度が良い。また、カム軸のみで
は運転状態やベルトのたるみにより精度が悪いことを改
善できる。また、本発明においては、回転変動が顕著に
現れるクランク角度域の回転変動を検出し、検出された
変動量から気筒判別を行う。すなわち、各気筒の隣り合
う上死点(圧縮上死点、排気上死点)前後の回転回転数
を比較することにより回転変動を検出する。回転変動が
顕著に表れる角度域の回転変動を検出するのに、例えば
#1気筒のBTDC(上死点前)45°からBTDC5
°間の平均回転数と、隣り合う#2気筒のBTDC45
°を比較すれば、その区間は1回転毎に#1気筒の燃焼
行程による回転変動と#2気筒の圧縮行程による回転変
動が検出できる。この角度域は、明確な回転変動(上
昇、下降)が検出できる角度域であり、精度良く、燃焼
行程か圧縮行程かの判別ができ、クランク角度センサー
信号の位相との関係から気筒判別ができる。また、上死
点前後は点火の為の基本角度信号として有効な角度域で
あり、同一の信号が利用できる。
According to the present invention, in a four-cycle internal combustion engine having an odd number of cylinders, a predetermined crank angle signal corresponding to each cylinder is generated for each rotation of the crankshaft of the internal combustion engine, and the rotation fluctuation of the crankshaft is changed. And the process of each cylinder is determined based on the crank angle signal and the rotation fluctuation. Therefore, the cylinder discrimination (cylinder process discrimination) can be performed only by the crank angle signal generating means, so that a camshaft sensor is not required, and the accuracy is higher than that of the cylinder discrimination using only the camshaft. . In addition, it is possible to improve the poor accuracy due to the operating state and the slack of the belt when only the camshaft is used. Further, in the present invention, rotation fluctuations in a crank angle region where rotation fluctuations appear remarkably are detected, and cylinder discrimination is performed based on the detected fluctuation amounts. That is, rotation fluctuations are detected by comparing the rotational speeds before and after the adjacent top dead center (compression top dead center, exhaust top dead center) of each cylinder. In order to detect the rotation fluctuation in the angle range where the rotation fluctuation appears remarkably, for example, from the BTDC (before top dead center) 45 ° of the # 1 cylinder, the BTDC5
° and the BTDC45 of the adjacent # 2 cylinder
By comparing the degrees, it is possible to detect the rotation fluctuation due to the combustion stroke of the # 1 cylinder and the rotation fluctuation due to the compression stroke of the # 2 cylinder for each rotation in that section. This angle range is an angle range in which a clear rotation fluctuation (up and down) can be detected, and it is possible to accurately determine whether the combustion stroke or the compression stroke, and to determine the cylinder based on the relationship with the phase of the crank angle sensor signal. . The area before and after top dead center is an effective angle range as a basic angle signal for ignition, and the same signal can be used.

【0007】また、本発明において、回転変動が山型に
なるクランク角度域の平均回転数とその1回転前の同一
角度域の平均回転数とを比較して気筒判別を行うことが
できる。上死点前後の平均回転数を検出する構成にすれ
ば、奇数気筒の内燃機関の場合に、1回転毎に山と谷の
区間を検出することになり、これら平均回転数の比較に
より、回転変動を検出できる。例えば、圧縮上死点前後
の角度域は回転変動の谷となり、1回転後の同一角度間
は排気上死点となり、回転変動の山となる。1回転前の
平均回転数と比較することにより、精度良く行程判別が
できる。また、1回転毎に同一角度間の平均回転数のみ
演算すれば良く、少ない基準角度信号でも判別できると
ともに演算が容易である。また、少ない基準角度信号で
も判別できる。
Further, in the present invention, the cylinder discrimination can be performed by comparing the average rotation speed in the crank angle region where the rotation fluctuation becomes a mountain shape with the average rotation speed in the same angle region one rotation before. If the average rotation speed before and after the top dead center is detected, in the case of an internal combustion engine having an odd number of cylinders, a section between a peak and a valley is detected every rotation, and the rotation speed is determined by comparing these average rotation speeds. Fluctuations can be detected. For example, the angle range before and after the compression top dead center becomes a valley of rotation fluctuation, and the same angle after one rotation becomes the exhaust top dead center and a hill of rotation fluctuation. By comparing the average rotation speed before one rotation, the stroke can be accurately determined. In addition, it is sufficient to calculate only the average number of rotations between the same angles for each rotation, so that it is possible to determine even a small reference angle signal and the calculation is easy. Further, it is possible to determine even with a small reference angle signal.

【0008】また、本発明において、気筒の判別は複数
回行い、判別結果が一致したときに判別を完了すること
ができる。これにより、一時的な負荷変動や加減速時の
誤判別を防止し精度が向上する。また、本発明におい
て、請求項2記載の気筒判別と請求項3記載の気筒判別
を双方のロジックを行い、双方の判別結果が一致したと
きに判別を完了するこができ、これにより精度が向上す
る。また、本発明において、内燃機関の所定の低回転域
で気筒判別を行い、一方、高回転域では、低回転域時の
判別結果を利用することができる。回転変動が判別しや
すく、精度も高い。回転周期の速い高回転域で演算しな
くてもよい為、演算速度が遅い安価な処理装置で構成で
きる。なお、クランクキング時も気筒判別を行うことが
できる。また、本発明において、所定のスロットル開度
および所定のブースト圧のときに気筒判別を行うことが
できる。例えば、加速、減速時は定常時の回転変動と異
なる場合があり、精度向上の為に、実行しないことも可
能である。また、本発明において、気筒判別を点火ある
いは噴射カット中は実施しないようにできる。つまり、
点火、噴射カット時は定常時の回転変動と異なる為、実
行しないことにより、精度が向上する。また、本発明に
おいては、気筒の判別信号に基づいて、点火の無駄火カ
ットを1気筒について実施し、無駄火カットの結果回転
変動に以上の生じないときには他の気筒について無駄火
カット制御やその他の気筒別制御を行うことができる。
チェックして異常が無い場合に他の気筒の無駄火カッ
ト、および他の気筒別制御を実施する。これにより、例
えば万一、誤判別した場合にもエンストを防止でき、再
度判別が実施できる。
In the present invention, the determination of the cylinder is performed a plurality of times, and when the determination results match, the determination can be completed. Thereby, temporary load fluctuation and erroneous determination at the time of acceleration / deceleration are prevented, and accuracy is improved. Further, in the present invention, both the cylinder determination according to the second aspect and the cylinder determination according to the third aspect are performed, and the determination can be completed when both determination results match, thereby improving the accuracy. I do. Further, in the present invention, the cylinder discrimination is performed in a predetermined low rotation range of the internal combustion engine, while the determination result in the low rotation range can be used in a high rotation range. Rotational fluctuations are easy to discern and accuracy is high. Since the calculation does not need to be performed in a high rotation range where the rotation cycle is fast, the processing speed can be reduced and an inexpensive processor can be configured. The cylinder discrimination can be performed also during cranking. Further, in the present invention, cylinder discrimination can be performed at a predetermined throttle opening and a predetermined boost pressure. For example, during acceleration and deceleration, there may be cases where the rotation is different from the steady-state rotation fluctuation, and it may not be executed to improve accuracy. Further, in the present invention, the cylinder discrimination may not be performed during ignition or injection cut. That is,
At the time of ignition and injection cut, the rotation is different from the steady-state rotation fluctuation. Further, in the present invention, based on the cylinder discrimination signal, the useless fire cut is performed for one cylinder, and when the rotation fluctuation does not occur as a result of the useless fire cut, the useless fire cut control or the like for other cylinders is performed. Cylinder-by-cylinder control can be performed.
If there is no abnormality in the check, the unnecessary fire cut of the other cylinder and the other cylinder-specific control are performed. Thereby, for example, even in the event of an erroneous determination, engine stall can be prevented, and the determination can be performed again.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。実施形態の気筒判別装置は、4サイクル
3気筒エンジン(内燃機関)において、クランク軸のク
ランク角検出器10の信号から基準角度を検出するとと
もに、回転変動を検出して、気筒の工程判別(気筒判
別)を行うものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the four-stroke three-cylinder engine (internal combustion engine), the cylinder discriminating apparatus according to the embodiment detects a reference angle from a signal of a crank angle detector 10 of a crankshaft, detects rotation fluctuation, and discriminates a cylinder process (cylinder process). Discrimination).

【0010】図1〜図2は実施形態1に係る4サイクル
3気筒エンジンのタイミングを示すタイミングチャート
およびクランク角検出器の各構成例図、図3〜図4は気
筒判別の手順を示すフローチャートである。なお、図5
は前記エンジンの制御システムの全体を示すブロック図
であり、各実施形態(実施形態1〜実施形態3)で共通
するものである。
FIGS. 1 and 2 are timing charts showing the timing of a four-cycle three-cylinder engine according to the first embodiment and examples of the configuration of a crank angle detector. FIGS. 3 and 4 are flowcharts showing the procedure of cylinder discrimination. is there. FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing the entire control system of the engine, which is common to each embodiment (Embodiments 1 to 3).

【0011】図5に記すように、この制御システムにお
いては、各検出器(各センサー)には、クランク角検出
器10(エンジン回転数検出器)、スロットル開度検出
器12、吸気圧力検出器14、大気圧力検出器16、吸
気温度検出器18、エンジン温度検出器(冷却水温検出
器)20、およびエンジン傾斜角検出器22が必要に応
じて設けられ、それらのうちの、少なくともクランク角
検出器10とエンジン温度検出器20の信号が処理装置
24内に入力される。この処理装置24は、汎用あるい
はカスタムメイドのマイクロコンピュータユニットを用
いて適宜のソフトウェアーで所望する処理を行い得るも
のである。
As shown in FIG. 5, in this control system, each detector (each sensor) includes a crank angle detector 10 (engine speed detector), a throttle opening detector 12, an intake pressure detector. 14, an atmospheric pressure detector 16, an intake air temperature detector 18, an engine temperature detector (cooling water temperature detector) 20, and an engine inclination angle detector 22 are provided as necessary. The signals from the heater 10 and the engine temperature detector 20 are input into the processing device 24. The processing device 24 can perform desired processing with appropriate software using a general-purpose or custom-made microcomputer unit.

【0012】処理装置24では、それらの信号が入力回
路(入力インターフェイス)26を介してこの中央処理
部(CPU)28に入力される。この中央処理部28に
は、外部の通信装置30に対して信号の入出力をするこ
とができ、信号は通信インターフェイス32を介して中
央処理部28内と入出力される。また、中央処理28に
は、ランダムアクセスメモリ(RAM)とリードオンリ
メモリ(ROM)が搭載され、かつ、EEPROM(消
去書き込み可能ROM)等のメモリ30を別体に設け
る。中央処理部28の信号は出力回路32を介して、イ
ンジェクター34、空気量調整アクチュエータ36、各
表示装置38、フューエルポンプ40、イグニッション
コイル42動作信号を出力する。なお、イグニッション
コイル42には、点火装置44・電源装置46を介して
点火信号を出力して、点火進角遅角制御するようになっ
ている。
In the processing unit 24, those signals are input to the central processing unit (CPU) 28 via an input circuit (input interface) 26. The central processing unit 28 can input and output signals to and from an external communication device 30, and the signals are input and output to and from the central processing unit 28 via the communication interface 32. In the central processing unit 28, a random access memory (RAM) and a read only memory (ROM) are mounted, and a memory 30 such as an EEPROM (erasable / writable ROM) is provided separately. The signal of the central processing unit 28 outputs, via an output circuit 32, an operation signal of an injector 34, an air amount adjustment actuator 36, each display device 38, a fuel pump 40, and an ignition coil 42. An ignition signal is output to the ignition coil 42 via an ignition device 44 and a power supply device 46 to control ignition advance and retard.

【0013】図1〜図2では、クランク角検出器10の
種々の構成例を示す。なお、気筒毎にクランク角信号が
得られれば、他の構成でもよい。図1、図2(a)に示
すクランク角検出器10では、1つのホールセンサーや
近接センサ等の検出センサー体10aを有すると共に、
クランク軸に固定されて回転する検出器用のローター4
8には、3つの気筒の特定のクランク角(3つの気筒毎
に第1基準角、第2基準角が有る)に対応する位置に3
つのストライカー10bが設けられている。これによ
り、各検出センサー体10aでは各気筒の圧縮行程とそ
の1回転後の排気行程で信号が発生し、かつその気筒判
別の為の信号が得られるように構成されたものである。
1 and 2 show various examples of the configuration of the crank angle detector 10. FIG. Note that another configuration may be used as long as a crank angle signal can be obtained for each cylinder. The crank angle detector 10 shown in FIG. 1 and FIG. 2A has a detection sensor body 10a such as one hall sensor or proximity sensor, and
Rotor 4 for the detector that rotates while being fixed to the crankshaft
In FIG. 8, three cylinders are located at positions corresponding to specific crank angles of three cylinders (a first reference angle and a second reference angle are provided for each of the three cylinders).
There are two strikers 10b. Thus, each detection sensor body 10a is configured to generate a signal in the compression stroke of each cylinder and the exhaust stroke after one rotation thereof, and to obtain a signal for discriminating the cylinder.

【0014】図2の(b)に示すクランク角度検出器1
0では、3つの気筒の特定のクランク角(3つの気筒毎
に第1基準角、第2基準角が有る)に対応する位置に3
つの3つの検出センサー体10aを有すると共に、検出
用のローター48には、第1基準角、第2基準角に対応
する位置に1つのストライカー10bが設けられてい
る。これらの気筒別の各検出センサー体10a1,10
a2,10a3から、圧縮行程とその1回転後の排気行
程の信号が得られるように構成された実施形態である。
A crank angle detector 1 shown in FIG.
In the case of 0, 3 is set at a position corresponding to a specific crank angle of three cylinders (a first reference angle and a second reference angle are provided for each of the three cylinders).
In addition to having three detection sensor bodies 10a, the rotor 48 for detection is provided with one striker 10b at a position corresponding to the first reference angle and the second reference angle. Each detection sensor body 10a1, 10 for each cylinder
In this embodiment, signals of a compression stroke and an exhaust stroke after one rotation thereof are obtained from a2 and 10a3.

【0015】図2(c)に示すクランク角検出器10で
は、120°の位相間隔の2つの検出センサー体10
a,10aを有すると共に、検出用のローター48に
は、120°のクランク角に対応する長さのストライカ
ー10bが1つ設けられている。これにより、クランク
角センサーの出力極性を利用して気筒別に圧縮行程とそ
の1回転後の排気行程の信号が得られるように構成され
た実施形態である。なお、クランク角検出器から回転数
(回転速度)を検出する。
In the crank angle detector 10 shown in FIG. 2C, two detection sensor bodies 10 having a phase interval of 120 ° are used.
a, 10a, and the rotor 48 for detection is provided with one striker 10b having a length corresponding to a crank angle of 120 °. This is an embodiment in which signals of the compression stroke and the exhaust stroke after one rotation thereof are obtained for each cylinder using the output polarity of the crank angle sensor. The number of rotations (rotational speed) is detected from the crank angle detector.

【0016】図1の例によって実施形態1を説明する。
本実施形態1では4サイクル3気筒エンジンの気筒判別
方法について記載する。図1に示すように、各気筒の所
定クランク角度でクランク角信号が発生し、かつその気
筒判別の為の信号が得られるように構成されている。詳
しくは、例えば各気筒の圧縮行程の上死点前(以下、B
TDCと略記する)45°とBTDC5°の位置にそれ
ぞれ極性の異なる信号が発生するように各ストライカー
10b,10b,10bが配置される。ただし、4サイ
クルエンジンである為にその360°後の排気行程のB
TDC45°とBTDC5°にも信号が発生してしま
う。また、各気筒の信号用とは別に、例えば第1気筒B
TDC45°の前に気筒判別用の信号が発生するように
ストライカー10cが配置されている。
The first embodiment will be described with reference to the example of FIG.
In the first embodiment, a cylinder discriminating method of a four-cycle three-cylinder engine will be described. As shown in FIG. 1, a crank angle signal is generated at a predetermined crank angle of each cylinder, and a signal for the cylinder determination is obtained. Specifically, for example, before the top dead center of the compression stroke of each cylinder (hereinafter referred to as B
The strikers 10b, 10b, 10b are arranged at 45 ° and BTDC 5 ° (abbreviated as TDC) so that signals having different polarities are generated. However, since it is a 4-cycle engine, the exhaust stroke B 360 ° after that
Signals are also generated at TDC 45 ° and BTDC 5 °. In addition to the signal for each cylinder, for example, the first cylinder B
Striker 10c is arranged so that a signal for cylinder discrimination is generated before TDC 45 °.

【0017】前記検出センサー体10aの出力信号は、
ストライカー10b,10cに検出端が近接して一致し
て行くときには第1基準角信号が発生し、一方、一致か
ら離れて行くときに第1基準角信号とは逆極性の第2基
準角信号を発生する。この極性の異なる第1基準角信号
と第2基準角信号の(時間)間隔(a:第1基準角信号
から第2基準角信号の間隔、b:第2基準角信号から第
1基準角信号の間隔)の違いから、前記発生信号がどの
気筒のBTDC45°およびBTDC5°信号かを判別
できる。(例えば、図1を参照すると、直前のb間隔に
対してa間隔が所定値以上大きい場合にその信号を第1
気筒のBTDC5°信号と認識し、その後の逆極性の信
号を第2気筒のBTDC45°、その後の同一極性の信
号を第2気筒のBTDC5°信号、その後の逆極性の信
号を第3気筒のBTDC45°その後の同一極性の信号
を第3気筒のBTDC5°信号と順次認識していく。)
The output signal of the detection sensor body 10a is
A first reference angle signal is generated when the detection ends approach and match the strikers 10b and 10c, while a second reference angle signal having a polarity opposite to that of the first reference angle signal is generated when the detection ends move away from the match. appear. (Time) interval between the first reference angle signal and the second reference angle signal having different polarities (a: interval between the first reference angle signal and the second reference angle signal, b: second reference angle signal to the first reference angle signal) (Interval of the BTDC), it is possible to determine which cylinder the BTDC 45 ° signal and the BTDC 5 ° signal belong to. (For example, referring to FIG. 1, when the interval a is larger than the immediately preceding interval b by a predetermined value or more, the signal is transmitted to the first interval.
The BTDC signal of the cylinder is recognized as the BTDC5 ° signal of the cylinder, the signal of the subsequent polarity is recognized as the BTDC45 ° signal of the second cylinder, the signal of the same polarity thereafter is recognized as the BTDC5 ° signal of the second cylinder, and the signal of the opposite polarity is recognized as the BTDC45 signal of the third cylinder. The subsequent signals of the same polarity are sequentially recognized as the BTDC 5 ° signal of the third cylinder. )

【0018】また、図2の(b)に示すものでは、3つ
のセンサー体10a1,10a2,10a3をそれぞれ
の気筒に対応させており、この構造では発生信号がどの
気筒からのものかの判断は不要であるので、前記図1の
例のものよりも演算の負荷が少なくなる。また、図2
(b)に示すものでは、2つのセンサー体で済みその分
構造を簡略化できる。
In FIG. 2B, three sensor bodies 10a1, 10a2, and 10a3 correspond to the respective cylinders. In this structure, it is not possible to determine from which cylinder the generated signal is from. Since it is unnecessary, the load of calculation is smaller than that of the example of FIG. FIG.
In the case shown in (b), the structure can be simplified by two sensor bodies.

【0019】ただし、前記のクランク角検出器10出力
のクランク角信号だけでは発生信号が圧縮行程の信号
か、排気行程の信号かの判定はできない。その為、通常
はクランク軸の1/2の比率で回転するカム軸からも回
転信号を検出できるように構成して、各気筒の行程を認
識していた。これに対して、本発明では、前記クランク
角信号から回転変動を検出し、その回転変動から行程を
判別するものであり、前記従来のカム軸の角度センサー
を廃止できる。
However, it is impossible to judge whether the generated signal is a signal of the compression stroke or a signal of the exhaust stroke only from the crank angle signal output from the crank angle detector 10. Therefore, a configuration is adopted in which a rotation signal can be detected from a camshaft that normally rotates at a ratio of 1/2 of the crankshaft, and the stroke of each cylinder is recognized. On the other hand, in the present invention, the rotation fluctuation is detected from the crank angle signal, and the stroke is determined based on the rotation fluctuation, so that the conventional cam shaft angle sensor can be eliminated.

【0020】図4〜図5のフローチャートには、実施形
態1にかかる回転変動の検出の手順の例を示している。
図1に示すように、4サイクル3気筒エンジンの低回転
時の回転(回転数)変動を示す。慣性力が小さい低回転
域では、主に気筒毎の燃焼行程の回転上昇と、圧縮行程
の回転低下により回転変動が生ずる。奇数気筒(単気
筒、3気筒、5気筒など)4サイクルエンジンでは1サ
イクル(2回転)で奇数回の燃焼がおこる為、1回転毎
に同一クランク角度間の回転変動(上昇、下降)は入れ
替わる。発明者はこの点に着目し、同一クランク角度間
の回転変動を検出し、気筒判別を行うものである。な
お、回転変動は、前記の時間間隔で既知のセンサーの取
り付け角度を除する等の演算を行うことにより、コンピ
ュータにより高速かつ容易に演算でき、基準角センサー
の他にクランク回転数を検出するセンサーを取り付ける
必要がない。
4 and 5 show an example of a procedure for detecting rotation fluctuation according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, a rotation (rotational speed) fluctuation at the time of low rotation of the four-cycle three-cylinder engine is shown. In the low rotation range where the inertia force is small, rotation fluctuation occurs mainly due to an increase in the rotation of the combustion stroke for each cylinder and a decrease in the rotation of the compression stroke. In an odd-cylinder (single-cylinder, three-cylinder, five-cylinder, etc.) four-stroke engine, an odd number of combustions occurs in one cycle (two rotations), so that rotation fluctuations (rise, descent) between the same crank angles are switched every rotation. . The inventor pays attention to this point, and detects a rotation fluctuation between the same crank angles, and performs cylinder discrimination. The rotation fluctuation can be calculated easily and quickly by a computer by performing a calculation such as dividing the mounting angle of the known sensor at the time interval. In addition to the reference angle sensor, a sensor for detecting the crank rotation speed is used. There is no need to attach.

【0021】例えば第1気筒のBTDC45°とBTD
C5°間の平均回転数(40°/そのときの時間間隔
a)と第2気筒のBTDC45°とBTDC5°間の平
均回転数(40°/そのときの時間間隔)を比較するこ
とにより、その区間において回転が上昇したか、下降し
たかが判別できる。この区間は第2気筒の圧縮行程の影
響と第1気筒の燃焼の影響が1回転毎に表れる為、フロ
ーチャートに示すようにこの区間の回転数が上昇した場
合には第1気筒の燃焼行程、下降した場合は第2気筒の
圧縮行程と判別できる。1度判別するとその後はサイク
ルが繰り返されることから、一度判別した結果を格納し
ておけばその後は気筒の判別ができる。
For example, BTDC 45 ° of the first cylinder and BTD
By comparing the average rotation speed between C5 ° (40 ° / time interval a) and the average rotation speed between BTDC45 ° of the second cylinder and BTDC5 ° (40 ° / time interval at that time), It is possible to determine whether the rotation has increased or decreased in the section. In this section, since the influence of the compression stroke of the second cylinder and the influence of combustion of the first cylinder appear every rotation, when the rotation speed of this section increases as shown in the flowchart, the combustion stroke of the first cylinder, If it has fallen, it can be determined that it is the compression stroke of the second cylinder. Once the determination is made, the cycle is repeated thereafter. Therefore, once the result of the determination is stored, the cylinder can be determined thereafter.

【0022】図4〜図5のフローチャートに示す手順を
詳細に説明する。この手順は、適宜のOSや言語による
プログラムなどのソフトウェアを作成して、これを前記
制御装置のROMやメモリに格納することにより実行で
きる。すなわち、第1基準角信号を検出し、直前の第2
基準角信号との間隔bを演算し(ステップ(以下Sと略
記する)1)し、第2基準角信号を検出し、直前の第1
基準角信号との間隔aを演算する(ステップS2)。こ
の間隔a,bの比較を、a>a+bが成立するか否かに
より行う(S3)。成立しなければ(No)、S1に戻
る。
The procedure shown in the flowcharts of FIGS. 4 and 5 will be described in detail. This procedure can be executed by creating software such as a program in an appropriate OS or language and storing it in the ROM or memory of the control device. That is, the first reference angle signal is detected and the second reference angle signal immediately before is detected.
An interval b with the reference angle signal is calculated (step (hereinafter, abbreviated as S) 1), a second reference angle signal is detected, and the immediately preceding first angle signal is detected.
An interval a with the reference angle signal is calculated (step S2). The comparison between the intervals a and b is performed based on whether or not a> a + b is satisfied (S3). If not (No), the process returns to S1.

【0023】一方、成立したら第1気筒(以下#1と略
記する)のBTDC5°を認識し、第1気筒のBTDC
45°信号とBTDC5°信号との間の平均回転数を演
算し(#1A)記憶する(S4)。次いで、#1の基準
角信号を検出し、#2のBTDC45°信号と認識する
(S5)。第2基準角信号を検出し、#2のBTDC5
°を認識し、#2のBTDC45°信号とBTDC5°
信号との間の平均回転数を演算し(#2A)記憶する
(S6)。そして、演算した平均回転数#1A,#2A
の回転差X(=#2A−#1A)を算出し(S7)、こ
の回転差が0より小さいか否か(X<0)から回転数の
比較をする(S8)。この場合、回転差が0以上であれ
ば回転数は上昇し、一方、0より小さいと回転数は減少
することが分かる。
On the other hand, when it is established, the BTDC of 5 ° of the first cylinder (hereinafter abbreviated as # 1) is recognized, and the BTDC of the first cylinder is recognized.
The average rotation speed between the 45 ° signal and the BTDC 5 ° signal is calculated (# 1A) and stored (S4). Next, the reference angle signal of # 1 is detected and recognized as the BTDC 45 ° signal of # 2 (S5). The second reference angle signal is detected, and the BTDC5 of # 2 is detected.
BTDC 45 ° signal and BTDC 5 °
The average rotation speed between the signal and the signal is calculated (# 2A) and stored (S6). Then, the calculated average rotation speeds # 1A and # 2A
The rotation difference X (= # 2A- # 1A) is calculated (S7), and the rotation speed is compared based on whether the rotation difference is smaller than 0 (X <0) (S8). In this case, it can be seen that the rotation speed increases when the rotation difference is 0 or more, and decreases when the rotation difference is smaller than 0.

【0024】S8の判断の結果がYesであれば回転数
は減少しており、S9〜S24の処理に進み、一方、N
oであれば、回転数は増加しており、図5に示す、S2
5〜S40の処理に進む。
If the result of the determination in S8 is Yes, the rotational speed has decreased, and the process proceeds to S9 to S24.
If it is o, the number of rotations is increasing, and S2 shown in FIG.
The process proceeds to steps S5 to S40.

【0025】S9以降の処理では、第1基準角信号を検
出し、第3気筒の排気工程のBTDC45°信号と認識
し(S9)、第2基準角信号を検出し、これを第3気筒
の排気工程のBTDC5°信号と認識する(S10)。
次いで、第1基準角信号を検出し(S11)、第2基準
角信号を検出する(S12)。この基準角信号によりク
ランク軸と第1気筒との対応を取る。次いで、第1基準
角信号を検出し、これを第1気筒の圧縮工程のBTDC
45°信号と認識し(S13)、第2基準角信号を検出
し、これを第1気筒の圧縮工程のBTDC5°信号と認
識する(S14)。そして、第1基準角信号を検出し、
これを第2気筒の排気工程のBTDC45°信号と認識
し(S15)、第2基準角信号を検出し、これを第2気
筒の排気工程のBTDC5°信号と認識する(S1
6)。次いで、第1基準角信号を検出し、これを第3気
筒の圧縮工程のBTDC45°信号と認識し(S1
7)、第2基準角信号を検出し、これを第3気筒の圧縮
工程のBTDC5°信号と認識する(S18)。そし
て、第1基準角信号を検出し(S19)、第2基準角信
号を検出する(S20)。次いで、第1基準角信号を検
出し、これを第1気筒の排気工程のBTDC45°信号
と認識し(S21)、第2基準角信号を検出し、これを
第1気筒の排気工程のBTDC5°信号と認識する(S
22)。次いで、第1基準角信号を検出し、これを第2
気筒の圧縮工程のBTDC45°信号と認識し(S2
3)、第2基準角信号を検出し、これを第2気筒の圧縮
工程のBTDC5°信号と認識する(S24)。そし
て、S9に戻る。
In the processing after S9, the first reference angle signal is detected, recognized as the BTDC 45 ° signal in the exhaust process of the third cylinder (S9), the second reference angle signal is detected, and this is detected by the third cylinder. It is recognized as a BTDC 5 ° signal in the exhaust process (S10).
Next, a first reference angle signal is detected (S11), and a second reference angle signal is detected (S12). Correspondence between the crankshaft and the first cylinder is determined by the reference angle signal. Next, a first reference angle signal is detected, and is detected by the BTDC in the compression process of the first cylinder.
The signal is recognized as a 45 ° signal (S13), a second reference angle signal is detected, and this is recognized as a BTDC 5 ° signal in the compression process of the first cylinder (S14). Then, the first reference angle signal is detected,
This is recognized as a BTDC 45 ° signal in the exhaust process of the second cylinder (S15), a second reference angle signal is detected, and recognized as a BTDC 5 ° signal in the exhaust process of the second cylinder (S1).
6). Next, the first reference angle signal is detected and recognized as a BTDC 45 ° signal in the compression process of the third cylinder (S1).
7) The second reference angle signal is detected and recognized as a BTDC 5 ° signal in the compression process of the third cylinder (S18). Then, the first reference angle signal is detected (S19), and the second reference angle signal is detected (S20). Next, a first reference angle signal is detected, which is recognized as a BTDC 45 ° signal in the exhaust process of the first cylinder (S21), a second reference angle signal is detected, and the BTDC 5 ° in the exhaust process of the first cylinder is detected. Signal (S
22). Next, the first reference angle signal is detected and is
It is recognized as a BTDC 45 ° signal in the cylinder compression process (S2
3), a second reference angle signal is detected and recognized as a BTDC 5 ° signal in the compression process of the second cylinder (S24). Then, the process returns to S9.

【0026】一方、S25〜S40以降の処理では、検
出した第1基準角信号と第2基準角信号についての圧縮
工程か排気工程かの認識は、前記のS9〜S24との逆
の認識をしており、その説明は省略する。
On the other hand, in the processing after S25 to S40, the recognition of the detected first reference angle signal and the second reference angle signal as to whether the compression step or the exhaust step is performed is the reverse of the above S9 to S24. The description is omitted.

【0027】図6〜図7に示すフローチャートは急激な
負荷変動などにより回転変動の周期性が一時的に乱れた
時に上記判別を行って、誤判別してしまうことを考慮
し、判別後も周期的に再判別する手順例である。すなわ
ち、S1〜S18までは図4の各ステップS1〜S18
と同様手順で処理を実行し、S41〜S48の手順で
は、前記S1〜S8と同様の手順を実行し、また、S2
5〜S34も図5と同様の手順を実行し、S51〜S5
8では前記S1〜S8と同様の手順を実行して、再判別
を行う。つまり、S48とS58では、当初のS8の判
断結果と異なるならば、気筒が排気工程と圧縮工程を逆
にして判別する。
The flowcharts shown in FIGS. 6 and 7 perform the above-described determination when the periodicity of the rotation fluctuation is temporarily disturbed due to a sudden load fluctuation or the like. It is an example of a procedure for re-determining. That is, steps S1 to S18 in FIG.
The processing is executed in the same procedure as in step S41. In steps S41 to S48, the same procedure as in step S1 to S8 is executed.
5 to S34 execute the same procedure as that of FIG.
In step 8, the same procedure as in steps S1 to S8 is executed to perform re-determination. That is, in S48 and S58, if the determination result is different from the initial determination in S8, the cylinder determines the exhaust process and the compression process in reverse.

【0028】また、判別速度よりも、判別の正確性を重
視する場合は複数回にわたって判別を実施し、複数回の
判別結果が一致した場合に気筒判別を終了させることも
可能である。また、回転慣性力が小さく、回転変動が大
きく表れる低回転域(クランキング中も含む)で判別を
実施し、回転変動の小さな高回転域は低回転域での判別
パターンで継続することも可能である。この場合は演算
速度の遅い安価な演算処理装置でも構成できる。
If the accuracy of the determination is more important than the determination speed, the determination may be performed a plurality of times, and the cylinder determination may be terminated when the results of the determinations match a plurality of times. In addition, discrimination is performed in the low rotation range (including during cranking) where the rotational inertia force is small and rotation fluctuations are large, and the high rotation range with small rotation fluctuations can be continued with the discrimination pattern in the low rotation range. It is. In this case, an inexpensive arithmetic processing device having a low arithmetic speed can be configured.

【0029】本発明の実施は、3気筒エンジンに限られ
ず、それ以外の奇数気筒数の4サイクルエンジンにおい
て、同様の効果が得られる。
The embodiment of the present invention is not limited to a three-cylinder engine, and similar effects can be obtained in other four-cycle engines having an odd number of cylinders.

【0030】次に、本発明の実施形態2について、図8
に基づき説明する。図8は4サイクル3気筒エンジンの
タイミングを示すものである。実施形態2は基準クラン
ク角信号数が少ない(1回転に120°毎の3信号)場
合の気筒判別するものである。本実施形態2は、図2
(c)と同様の2個のクランク角センサー体10a、1
0aの出力極性を利用して、各気筒毎の基準クランク角
信号(#1α:第1気筒用基準信号、#2α:第2気筒
用基準信号、#3α:第3気筒用基準信号)が120°
毎に検出できるように構成されている。この基準角を圧
縮上死点前後の120°となるように配置し、信号入力
毎に前回の基準クランク角信号から120°間の平均回
転数を演算すると、3気筒の場合、必然的に#1の圧縮
上死点付近の平均回転数、#2の排気上死点付近の平均
回転数、#3圧縮上死点付近の平均回転数、#1排気上
死点付近の平均回転数、#2圧縮上死点付近の平均回転
数、#3排気上死点付近の平均回転数、の順序で検出で
きる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
It will be described based on. FIG. 8 shows the timing of a four-cycle three-cylinder engine. In the second embodiment, cylinder discrimination is performed when the number of reference crank angle signals is small (three signals every 120 ° per rotation). In the second embodiment, FIG.
(C) Two crank angle sensor bodies 10a, 1
Using the output polarity of 0a, the reference crank angle signal for each cylinder (# 1α: reference signal for the first cylinder, # 2α: reference signal for the second cylinder, # 3α: reference signal for the third cylinder) is 120. °
It is configured to be able to detect each time. This reference angle is arranged so as to be 120 ° before and after the compression top dead center, and the average rotation speed between 120 ° from the previous reference crank angle signal is calculated for each signal input. 1, the average rotation speed near the compression top dead center, # 2 the average rotation speed near the exhaust top dead center, # 3 the average rotation speed near the compression top dead center, # 1 the average rotation speed near the exhaust top dead center, # (2) The average rotation speed near the compression top dead center and the average rotation speed near the # 3 exhaust top dead center can be detected in this order.

【0031】i)この120°毎の平均回転数の差を演
算することにより、少ないクランク角信号でも正確に気
筒判別ができる。例えば図8において、#1αと#2α
間の平均回転数aと、#2αと#3α間の平均回転数b
の差:A=b−aが正であれば、今回の#3αは第3気
筒圧縮行程の基準信号であると判別できる。逆に、図8
において、#1αと#2α間の平均回転数dと、#2α
と#3α間の平均回転数eの差:D=e−dが負である
ことから、今回の#3αは第3気筒排気行程の基準信号
であると判別できる。
I) By calculating the difference between the average rotational speeds at every 120 °, cylinder discrimination can be accurately performed even with a small crank angle signal. For example, in FIG. 8, # 1α and # 2α
Average rotation speed a between # 2α and # 3α average rotation speed b
If A = ba is positive, it can be determined that the current # 3α is a reference signal for the third cylinder compression stroke. Conversely, FIG.
, The average rotational speed d between # 1α and # 2α, and # 2α
Since the difference of the average rotational speed e between # 3 and # 3α: D = ed is negative, it can be determined that # 3α is the reference signal for the third cylinder exhaust stroke.

【0032】ii)また、より少ない基準信号、例えば#
2αと#3αだけでも、360°毎にその区間は圧縮に
よる回転低下が表れる圧縮上死点付近平均回転数と、燃
焼による回転上昇が表れる排気上死点付近の平均回転数
になる為、360°毎の回転差を演算することにより正
確に気筒判別ができる。例えば図8においてe−bが負
であること(e−b<0)から今回の#3αは第3気筒
排気行程の基準信号であると判別できる。逆にb−eが
正であることから今回の#3αは第3気筒圧縮行程の基
準信号であると判別できる。iii)また、上記i)、i
i)でそれそれ判別し、判別結果が一致した場合に判別
完了とすることもできる。
Ii) Also, fewer reference signals, eg, #
Even in the case of 2α and # 3α alone, the interval becomes the average rotation speed near the compression top dead center where the rotation decreases due to compression every 360 ° and the average rotation speed near the exhaust top dead center where the rotation increases due to combustion. The cylinder discrimination can be accurately performed by calculating the rotation difference for each °. For example, in FIG. 8, since eb is negative (eb <0), it can be determined that the current # 3α is a reference signal for the third cylinder exhaust stroke. Conversely, since be is positive, it can be determined that the current # 3α is a reference signal for the third cylinder compression stroke. iii) The above i), i
It is also possible to judge each of them in i) and determine that the judgment is completed when the judgment results match.

【0033】図9に本発明の実施形態3を示す。図9は
基準クランク角信号数が少なく(1回転に120°毎の
3信号)、かつ、点火の基準位置で入力するように構成
したものである。実施形態3では、2個のクランク角セ
ンサーの出力極性を利用して、各気筒毎の基準点火クラ
ンク角信号(#1α:第1気筒用基準信号、#2α:第
2気筒用基準信号 、#3α:第3気筒用基準信号)が
120°毎に検出できるように構成されている。
FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention. FIG. 9 shows a configuration in which the number of reference crank angle signals is small (three signals every 120 ° for one rotation) and input at the reference position of ignition. In the third embodiment, a reference ignition crank angle signal for each cylinder (# 1α: a first cylinder reference signal, # 2α: a second cylinder reference signal, # 2) is utilized by utilizing output polarities of two crank angle sensors. 3α: reference signal for the third cylinder) is detected every 120 °.

【0034】この120°毎の平均回転数の差を演算
し、その平均回転数毎の回転差A、B、C,D,E,F
を演算する。各気筒の燃焼行程の回転差A、C、Eは燃
焼の状態を反映し、燃焼が良ければ正となる。逆にB、
D、Fは主に圧縮行程を反映し、正となることはない。
このことから、回転差が正になる区間を検出することに
より、気筒判別が可能である。また、本実施形態3のよ
うに、条件の悪い区間で判別する場合においても複数回
判別し、判別結果が一致した場合に判別完了とすること
で精度良く判別できる。
The difference between the average rotation speeds for each 120 ° is calculated, and the rotation differences A, B, C, D, E, and F for the average rotation speeds are calculated.
Is calculated. The rotation differences A, C, and E in the combustion stroke of each cylinder reflect the state of combustion, and become positive if the combustion is good. Conversely, B,
D and F mainly reflect the compression stroke and do not become positive.
Accordingly, cylinder detection is possible by detecting a section where the rotation difference is positive. Further, as in the third embodiment, the determination can be made with high accuracy by performing the determination a plurality of times even in the case where the determination is made in the section where the condition is bad, and determining that the determination is completed when the determination results match.

【0035】なお、前記実施形態1〜3の気筒判別には
次の条件を加えるとができる。内燃機関において、加
速、減速時は定常時の回転変動と異なる場合があり、ス
ロットル開度変化や、ブースト(吸気負圧)の変化、設
定値以上の回転変動量等から加速、減速を検出し、設定
値以上の加速、減速中は判別を実施しない構成とするこ
とにより、誤判別を防止し、判別精度を向上できる。ま
た、点火及び、噴射カット時は定常時の周期性のある回
転変動と異なる為、実行しない。これにより誤判別を防
止し、判別精度を向上できる。
The following conditions can be added to the cylinder discrimination in the first to third embodiments. In an internal combustion engine, acceleration and deceleration may differ from steady-state rotational fluctuations. Acceleration and deceleration are detected from changes in throttle opening, changes in boost (intake negative pressure), and rotational fluctuations above a set value. By making a configuration in which the determination is not performed during acceleration or deceleration exceeding the set value, erroneous determination can be prevented, and the determination accuracy can be improved. Further, the ignition and the injection cut are not executed because they are different from the periodic rotation fluctuation at the steady state. Thereby, erroneous determination can be prevented, and the determination accuracy can be improved.

【0036】また、実施形態の気筒判別結果から、ムダ
火カット(排気上死点での点火カット:燃焼に無関係な
点火による点火エネルギーの浪費を防止できるととも
に、不要な点火による点火制御回路及び、イグニツショ
ンコイルの発熱・温度上昇を防止でき、消費電力削減、
信頼性向上となる。特に点火周期の短い高回転域で有効
である。本案では低回転域で判別し、その後はムダ火カ
ット制御が実行できる。)や気筒別タイミング噴射角制
御、気筒別点火時期制御、気筒別噴射量制御などを実施
する場合に、まず1気筒のみムダ火をカットし、その後
の回転変動を検出して、異常(失火などの極度の回転低
下)がない場合にのみ残りの気筒のムダ火カット制御
や、上記気筒別制御を実施する。これにより、例えば万
一、誤判別した場合にもエンスト(エンジンストール)
を防止でき、再度判別が実施できる。
Further, from the cylinder discrimination result of the embodiment, it is possible to prevent wasteful ignition cut (ignition cut at exhaust top dead center: waste of ignition energy due to ignition unrelated to combustion, an ignition control circuit by unnecessary ignition, and It can prevent heat and temperature rise of the ignition coil, reduce power consumption,
Reliability is improved. In particular, it is effective in a high rotation range where the ignition cycle is short. In the present invention, the determination is made in the low rotation range, and then the waste fire cut control can be executed. ), Cylinder-specific timing injection angle control, cylinder-specific ignition timing control, cylinder-specific injection amount control, etc., firstly, wasteful fire is cut for only one cylinder, and subsequent rotation fluctuations are detected to detect abnormalities (misfire, etc.). Only when there is no extreme decrease in rotation), the waste fire cut control for the remaining cylinders and the above-described cylinder-specific control are performed. This allows the engine to stall (engine stall) even if, for example, an incorrect determination is made.
Can be prevented, and the determination can be performed again.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、奇数
の気筒を有する4サイクル内燃機関において、前記クラ
ンク角信号と回転変動に基づき、各気筒の工程を判別す
るので、クランク角の信号発生手段のみで気筒判別(気
筒の工程判別)を実施することができるので、カム軸の
センサーが不要にでき、かつ、カム軸のみで気筒判別す
る方式に対して精度が良い。また、カム軸のみでは運転
状態やベルトのたるみにより精度が悪いことを改善でき
る。また、本発明においては、回転変動が顕著に現れる
クランク角度域の回転変動を検出し、検出された変動量
から気筒判別を行うようにすれば、各気筒の隣り合う上
死点(圧縮上死点、排気上死点)前後の回転回転数を比
較することにより回転変動を検出できる。
As described above, according to the present invention, in a four-cycle internal combustion engine having an odd number of cylinders, the process of each cylinder is determined based on the crank angle signal and the rotation fluctuation. Since cylinder discrimination (cylinder process discrimination) can be performed only by means, a sensor for a camshaft can be eliminated, and accuracy is high in a system in which cylinder discrimination is performed only by a camshaft. In addition, it is possible to improve the poor accuracy due to the operating state and the slack of the belt when only the camshaft is used. Further, in the present invention, by detecting rotation fluctuations in a crank angle region where rotation fluctuations appear remarkably, and performing cylinder discrimination based on the detected fluctuation amount, the top dead center (compression top dead center) adjacent to each cylinder is determined. Point, exhaust top dead center), the rotational fluctuation can be detected by comparing the rotational speed before and after.

【0038】また、本発明によれば、上死点前後の平均
回転数を検出する構成にすることにより、奇数気筒の内
燃機関の場合に、1回転毎に山と谷の区間を検出するこ
とになり、これら平均回転数の比較により、回転変動を
検出できる。例えば、1回転前の平均回転数と比較する
ことにより、精度良く行程判別ができる。また、1回転
毎に同一角度間の平均回転数のみ演算すれば良く、少な
い基準角度信号でも判別できるとともに演算が容易であ
る。また、少ない基準角度信号でも判別できる。また、
本発明において、気筒の判別は複数回行い、判別結果が
一致したときに判別を完了することにより、一時的な負
荷変動や加減速時の誤判別を防止し精度が向上する。ま
た、本発明において、各種の気筒判別のロジックを行
い、双方の判別結果が一致したときに判別を完了するこ
とにより精度が向上する。
Further, according to the present invention, by detecting the average number of revolutions before and after the top dead center, in the case of an internal combustion engine having an odd number of cylinders, it is possible to detect a section between a peak and a valley every revolution. The rotation fluctuation can be detected by comparing these average rotation speeds. For example, by comparing the average rotation speed before one rotation, the stroke can be accurately determined. In addition, it is sufficient to calculate only the average number of rotations between the same angles for each rotation, so that it is possible to determine even a small reference angle signal and the calculation is easy. Further, it is possible to determine even with a small reference angle signal. Also,
In the present invention, cylinder discrimination is performed a plurality of times, and when the discrimination results match, discrimination is completed, thereby preventing temporary load fluctuation and erroneous discrimination during acceleration / deceleration, thereby improving accuracy. Further, in the present invention, the accuracy is improved by performing various cylinder discrimination logics and completing the discrimination when both discrimination results match.

【0039】また、本発明において、内燃機関の所定の
低回転域で気筒判別を行い、一方、高回転域では、低回
転域時の判別結果を利用することができ、これにより、
回転変動が判別しやすく、精度も高い。回転周期の速い
高回転域で演算しなくてもよい為、演算速度が遅い安価
な処理装置で構成できる。なお、クランクキング時も気
筒判別を行うことができる。また、本発明において、所
定のスロットル開度および所定のブースト圧のときに気
筒判別を行うことができる。例えば、加速、減速時は定
常時の回転変動と異なる場合があり、精度向上の為に、
実行しないことも可能である。また、本発明において、
気筒判別を点火あるいは噴射カット中は実施しないよう
にでき、これにより、点火、噴射カット時は定常時の回
転変動と異なる為、実行しない。精度が向上する。ま
た、本発明においては、気筒の判別信号に基づいて、点
火の無駄火カットを1気筒について実施し、無駄火カッ
トの結果回転変動に以上の生じないときには他の気筒に
ついて無駄火カット制御やその他の気筒別制御を行うこ
とができる。チェックして異常が無い場合に他の気筒の
無駄火カット、および他の気筒別制御を実施する。これ
により、例えば万一、誤判別した場合にもエンストを防
止でき、再度判別が実施できる。
Further, in the present invention, the cylinder discrimination is performed in a predetermined low rotation speed range of the internal combustion engine, while the determination result in the low rotation speed range can be used in the high rotation speed range.
Rotational fluctuations are easy to discern and accuracy is high. Since the calculation does not need to be performed in a high rotation range where the rotation cycle is fast, it is possible to configure an inexpensive processing device having a low calculation speed. The cylinder discrimination can be performed also during cranking. Further, in the present invention, cylinder discrimination can be performed at a predetermined throttle opening and a predetermined boost pressure. For example, acceleration and deceleration may be different from the steady-state rotation fluctuation.
It is also possible not to execute. In the present invention,
Cylinder discrimination can be made not to be performed during ignition or injection cut, and thus, during ignition or injection cut, it is not executed because it differs from steady-state rotation fluctuation. The accuracy is improved. Further, in the present invention, based on the cylinder discrimination signal, the useless fire cut is performed for one cylinder, and when the rotation fluctuation does not occur as a result of the useless fire cut, the useless fire cut control or the like for other cylinders is performed. Cylinder-by-cylinder control can be performed. If there is no abnormality in the check, the unnecessary fire cut of the other cylinder and the other cylinder-specific control are performed. Thereby, for example, even in the event of an erroneous determination, engine stall can be prevented, and the determination can be performed again.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態1に係る4サイクル3気筒エ
ンジンのタイミングを示すタイミングチャートおよびク
ランク角検出器の構成例説明図である。
FIG. 1 is a timing chart showing the timing of a four-cycle three-cylinder engine according to Embodiment 1 of the present invention, and an explanatory diagram of a configuration example of a crank angle detector.

【図2】8a)〜(c)は、実施形態1にかかるエンジ
ンの回転数変化状態とクランク角検出器の構成例と出力
タイミングチャートの説明図である。
FIGS. 2A to 8C are explanatory diagrams of an engine speed change state, a configuration example of a crank angle detector, and an output timing chart according to the first embodiment.

【図3】本発明を実施する内燃機関の制御装置のブロッ
ク図である。
FIG. 3 is a block diagram of a control device for an internal combustion engine embodying the present invention.

【図4】実施形態1にかかる気筒判別の手順を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure of cylinder determination according to the first embodiment.

【図5】図4に続くフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart following FIG. 4;

【図6】実施形態1にかかる気筒判別の他の手順を示す
フローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating another procedure of cylinder discrimination according to the first embodiment.

【図7】図6に続くフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart following FIG. 6;

【図8】本発明の実施形態2に係る4サイクル3気筒エ
ンジンのエンジン回転数および基準角信号等のタイミン
グを示すタイミングチャートおよびクランク角検出器の
構成例説明図である。
FIG. 8 is a timing chart showing the timing of an engine speed, a reference angle signal, and the like of a four-cycle three-cylinder engine according to Embodiment 2 of the present invention, and a configuration example explanatory diagram of a crank angle detector.

【図9】実施形態3に係る4サイクル3気筒エンジンの
エンジン回転数および基準角信号等のタイミングを示す
タイミングチャートおよびクランク角検出器の構成例説
明図である。
FIG. 9 is a timing chart illustrating timings of an engine speed, a reference angle signal, and the like of a four-cycle three-cylinder engine according to a third embodiment, and a configuration example explanatory diagram of a crank angle detector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 クランク角検出器 10a センサー体 10b ストライカー 10 Crank angle detector 10a Sensor body 10b striker

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 奇数の気筒を有する4サイクル内燃機関
において、 内燃機関のクランク軸の1回転毎に各気筒に対応する所
定のクランク角信号を発生する手段と、 前記クランク軸の回転変動を検出する手段と、 前記クランク角信号と回転変動に基づき、各気筒の工程
を判別する気筒判別手段とを備えたことを特徴とする内
燃機関の気筒判別装置。
1. A four-stroke internal combustion engine having an odd number of cylinders, means for generating a predetermined crank angle signal corresponding to each cylinder for each rotation of a crankshaft of the internal combustion engine, and detecting rotation fluctuation of the crankshaft. A cylinder discriminating device for discriminating a process of each cylinder based on the crank angle signal and rotation fluctuation.
【請求項2】 回転変動が顕著に現れるクランク角度域
の回転変動を検出し、検出された変動量から気筒判別を
行うことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の気筒
判別装置。
2. The cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a rotation fluctuation in a crank angle region where the rotation fluctuation appears remarkably is detected, and a cylinder discrimination is performed based on the detected fluctuation amount.
【請求項3】 回転変動が山型になるクランク角度域の
平均回転数とその1回転前の同一角度域の平均回転数と
を比較して気筒判別を行うことを特徴とする請求項1に
記載の内燃機関の気筒判別装置。
3. The cylinder discrimination is performed by comparing an average rotation speed in a crank angle region where the rotation fluctuation has a mountain shape with an average rotation speed in the same angle region one rotation before. A cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to the above.
【請求項4】 気筒の判別は複数回行い、判別結果が一
致したときに判別を完了する手段を有することを特徴と
する請求項2または3に記載の内燃機関の気筒判別装
置。
4. A cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, further comprising means for discriminating the cylinder a plurality of times and completing the discrimination when the discrimination results match.
【請求項5】 請求項2記載の気筒判別と請求項3記載
の気筒判別を双方行い、双方の判別結果が一致したとき
に判別を完了することを特徴とする請求項1に記載の内
燃機関の気筒判別装置。
5. The internal combustion engine according to claim 1, wherein both the cylinder discrimination described in claim 2 and the cylinder discrimination described in claim 3 are performed, and the discrimination is completed when both discrimination results match. Cylinder discriminator.
【請求項6】 内燃機関の所定の低回転域で気筒判別を
行い、一方、高回転域では、低回転域時の判別結果を利
用することを特徴とする請求項1ないし5のうちのいず
れか1に記載の内燃機関の気筒判別装置。
6. The engine according to claim 1, wherein the cylinder discrimination is performed in a predetermined low rotation speed range of the internal combustion engine, and the determination result in the low rotation speed range is used in a high rotation speed range. 2. The cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.
【請求項7】 所定のスロットル開度および所定のブー
スト圧のときに気筒判別を行うことを特徴とする請求項
1ないし6のうちのいずれか1に記載の内燃機関の気筒
判別装置。
7. The cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein cylinder discrimination is performed at a predetermined throttle opening and a predetermined boost pressure.
【請求項8】 気筒判別を点火あるいは噴射カット中は
実施しないことを特徴とする請求項1ないし7のうちの
いずれか1に記載の内燃機関の気筒判別装置。
8. The cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein cylinder discrimination is not performed during ignition or injection cut.
【請求項9】 気筒の判別信号に基づいて、点火の無駄
火カットを1気筒について実施し、無駄火カットの結果
回転変動に以上の生じないときには他の気筒について無
駄火カット制御やその他の気筒別制御を行うことを特徴
とする請求項1ないし8のうちのいずれか1に記載の内
燃機関の気筒判別装置。
9. Based on the discrimination signal of the cylinder, waste ignition cut of one cylinder is performed, and when the rotation fluctuation does not occur as a result of the waste fire cut, waste fire cut control and other cylinders of other cylinders are performed. The cylinder discriminating device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8, wherein a separate control is performed.
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