JP2002339792A - Stroke determining method and device for 4-cycle internal combustion engine - Google Patents
Stroke determining method and device for 4-cycle internal combustion engineInfo
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、4サイクル内燃機
関の行程を判定する行程判定方法及び該方法を実施する
ために用いる行程判定装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stroke determination method for determining a stroke of a four-stroke internal combustion engine and a stroke determination device used for executing the method.
【0002】[0002]
【従来の技術】内燃機関に燃料を供給する手段として、
インジェクタ(電磁式燃料噴射弁)と、該インジェクタ
に燃料を与える燃料ポンプと、所定の燃料噴射タイミン
グで噴射指令信号を発生する電子式のコントローラ(E
CU)と、噴射指令信号が与えられたときにインジェク
タに駆動電流を与えるインジェクタ駆動回路とを備えた
燃料噴射装置(EFI)が用いられている。2. Description of the Related Art As means for supplying fuel to an internal combustion engine,
An injector (electromagnetic fuel injection valve), a fuel pump that supplies fuel to the injector, and an electronic controller (E) that generates an injection command signal at a predetermined fuel injection timing.
CU) and an injector driving circuit that supplies a driving current to the injector when an injection command signal is given.
【0003】この燃料噴射装置を用いて、例えば機関の
吸気管内に燃料を噴射する場合、噴射した燃料をシリン
ダ内に効率よく送り込むためには、機関の吸入行程付近
で燃料を噴射することが望ましい。吸入行程付近で燃料
を噴射させるためには、吸入行程を検出する必要がある
が、4サイクル内燃機関においては、クランク軸が2回
転する間に1燃焼サイクルが行われるため、クランク軸
の回転角度を検出するだけでは、吸入行程を判定するこ
とができない。When fuel is injected into, for example, an intake pipe of an engine using this fuel injection device, it is desirable to inject the fuel near the intake stroke of the engine in order to efficiently feed the injected fuel into a cylinder. . In order to inject fuel near the intake stroke, it is necessary to detect the intake stroke. However, in a four-stroke internal combustion engine, one combustion cycle is performed during two revolutions of the crankshaft. , The suction stroke cannot be determined.
【0004】そのため、従来は、1燃焼サイクル当たり
1回転するカム軸に、1燃焼サイクル当たり1回だけパ
ルス波形の基準信号を発生するカム軸センサを取り付け
るとともに、クランク軸が単位角度回転する毎に位置検
出用パルスを発生するクランク軸センサを取り付けて、
カム軸センサが発生する基準信号を基準にしてクランク
軸センサが発生する各位置検出用パルスを特定すること
により、各位置検出用パルスにより検出されるクランク
軸の回転角度位置において機関がいずれの行程にあるか
を判定するようにしていた。Therefore, conventionally, a camshaft sensor that generates a reference signal having a pulse waveform only once per combustion cycle is attached to a camshaft that rotates once per combustion cycle, and each time the crankshaft rotates a unit angle. Attach a crankshaft sensor that generates a position detection pulse,
By specifying each position detection pulse generated by the crankshaft sensor with reference to a reference signal generated by the camshaft sensor, the engine can perform any stroke at the rotational angle position of the crankshaft detected by each position detection pulse. Was determined.
【0005】ところがこの方法では、クランク軸とカム
軸の双方にパルス信号を発生するセンサを取り付ける必
要があったため、コストが高くなるという問題があっ
た。However, in this method, it is necessary to attach a sensor for generating a pulse signal to both the crankshaft and the camshaft, so that there is a problem that the cost is increased.
【0006】そこで、特開平10−227252号に示
されているように、クランク軸が所定の角度回転する毎
に回転角検出パルスを発生するクランク軸センサをクラ
ンク軸に取り付けるとともに、特定の気筒に対応する吸
気圧力を検出する圧力センサを設けて、クランク軸セン
サが特定の回転角度位置に設定された基準回転角度位置
で回転角検出パルスを発生したときに検出された吸気圧
力を、1回転前の同じ位置で検出された吸気圧力と比較
することにより、4サイクル内燃機関の行程判定を行う
方法が提案された。Therefore, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-227252, a crankshaft sensor that generates a rotation angle detection pulse every time the crankshaft rotates a predetermined angle is attached to the crankshaft, and the crankshaft sensor is mounted on a specific cylinder. A pressure sensor for detecting a corresponding intake pressure is provided, and the intake pressure detected when the crankshaft sensor generates a rotation angle detection pulse at a reference rotation angle position set at a specific rotation angle position is reduced by one rotation before. A method for determining the stroke of a four-stroke internal combustion engine by comparing the intake pressure detected at the same position with the intake pressure has been proposed.
【0007】この既提案の検出方法では、例えば、図7
に示すように、7つのリラクタr1〜r7 を外周に有し
て、1つのリラクタr1 と、該リラクタr1 に隣接する
リラクタr7 との間の角度間隔を他のリラクタ相互間の
角度間隔の2倍に設定したロータRtと、リラクタr1
〜r7 の回転方向の前端側及び後端側のエッジをそれぞ
れ検出したときに極性が異なる回転角検出パルスを発生
する信号発生器SGとからなるクランク軸センサを設け
て、該クランク軸センサのロータRtを機関のクランク
軸CSに取り付ける。そして、信号発生器SGがリラク
タr1 〜r7 のそれぞれの回転方向の前端側のエッジを
検出した時に発生する一連の回転角検出パルスP1 〜P
7 のうち、リラクタr7 の前端側のエッジを検出した時
に発生するパルスP7 と次のリラクタr1 の回転方向の
前端側のエッジを検出した時に発生するパルスP1 との
間隔が、他のパルスの発生間隔よりも大きいことを利用
してパルスP7 を基準位置を示す基準パルスとして特定
し、図6に示したように、この基準パルスP7 の次のパ
ルスから順に1ないし7のパルス番号を付ける。更に、
特定のパルス、例えばパルス番号3のパルスの発生位置
が機関の特定の気筒のピストンの上死点に相応する位置
に一致するようにロータRtと信号発生器SGとを設け
ておく。In the proposed method, for example, FIG.
As shown in the figure, seven reluctors r1 to r7 are provided on the outer periphery, and the angular interval between one reluctor r1 and the reluctor r7 adjacent to the reductor r1 is twice the angular interval between the other reluctors. The rotor Rt set to
And a signal generator SG for generating a rotation angle detection pulse having a different polarity when detecting the front end side and the rear end side in the rotation direction of r7, respectively. Attach Rt to the crankshaft CS of the engine. A series of rotation angle detection pulses P1 to P1 generated when the signal generator SG detects the front edge of each of the reluctors r1 to r7 in the rotation direction.
7, the interval between the pulse P7 generated when the front edge of the reluctor r7 is detected and the pulse P1 generated when the front edge of the next reluctor r1 is detected in the rotational direction is determined by the generation of other pulses. The pulse P7 is specified as a reference pulse indicating the reference position by utilizing the fact that it is larger than the interval, and as shown in FIG. 6, pulse numbers 1 to 7 are assigned in order from the next pulse of the reference pulse P7. Furthermore,
The rotor Rt and the signal generator SG are provided so that the generation position of a specific pulse, for example, the pulse of pulse number 3 coincides with the position corresponding to the top dead center of the piston of the specific cylinder of the engine.
【0008】また上記機関の特定の気筒に対して設けら
れた吸気管に圧力センサを取り付けて、吸気管内の圧力
(吸気圧力)を検出する。4サイクル内燃機関において
は、吸気圧力が、例えば図6の曲線aないしcに示すよ
うに変化する。図6において、曲線aは、スロットルバ
ルブを十分に開いた状態で、急加減速を行うことなく機
関を普通に運転しているときの特定の気筒の吸気圧力の
変化をクランク角(クランク軸の回転角度位置)θに対
して示している。また曲線bは、スロットルバルブを全
閉位置(スロットルバルブ開度が最小になる位置)に戻
して機関をアイドリング運転している時の特定の気筒の
吸気圧力を示し、曲線cは、スロットルバルブを全開状
態または全開状態に近い状態から一気に全閉状態にし
て、機関を急減速した時の特定の気筒の吸気圧力のクラ
ンク角θに対する変化を示している。A pressure sensor is attached to an intake pipe provided for a specific cylinder of the engine to detect a pressure in the intake pipe (intake pressure). In a four-cycle internal combustion engine, the intake pressure changes, for example, as shown by curves a to c in FIG. In FIG. 6, a curve a represents a change in the intake pressure of a specific cylinder when the engine is normally operated without sudden acceleration / deceleration with the throttle valve fully opened, and the change in the crank pressure (the crankshaft of the crankshaft). (Rotation angle position) θ. Curve b shows the intake pressure of a specific cylinder when the engine is idling with the throttle valve returned to the fully closed position (the position where the throttle valve opening is minimized), and curve c shows the throttle valve The graph shows a change in the intake pressure of a specific cylinder with respect to the crank angle θ when the engine is suddenly decelerated from a fully opened state or a state close to the fully opened state to a fully closed state at a stretch.
【0009】既提案の方法では、例えばパルス番号3が
付された回転角検出パルスが発生した時に検出された曲
線bまたはcの吸気圧力を、1回転前に同じ番号の回転
角検出パルスの発生位置で検出された吸気圧力と比較し
て、今回検出された吸気圧力が1回転前に検出された吸
気圧力よりも低いときに、その後に発生するパルス番号
4のパルスの発生位置からほぼ1回転後に発生するパル
ス番号3のパルスの発生位置までの区間を燃焼行程及び
排気行程が行われる区間であると判定する。In the proposed method, for example, the intake pressure of the curve b or c detected when the rotation angle detection pulse with pulse number 3 is generated is generated one rotation before the rotation angle detection pulse of the same number is generated. When the intake pressure detected this time is lower than the intake pressure detected one rotation before as compared with the intake pressure detected at the position, almost one rotation from the generation position of the pulse of pulse number 4 generated thereafter. It is determined that the section up to the position where the pulse of pulse number 3 that occurs later occurs is the section where the combustion stroke and the exhaust stroke are performed.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】上記既提案の方法によ
れば、カム軸センサを取り付ける必要がないため、コス
トの上昇を招くことなく行程判定を行うことができる。
また図6の曲線bまたはcのように、吸気圧力の脈動が
少いときには、行程判定を正確に行うことができる。According to the above-mentioned proposed method, it is not necessary to attach a camshaft sensor, so that the stroke can be determined without increasing the cost.
Further, when the pulsation of the intake pressure is small, as in the curve b or c in FIG. 6, the stroke determination can be accurately performed.
【0011】しかしながら、スロットルバルブが十分に
開かれて、吸気管内に常時大量の空気が流れ込む状態で
機関が運転されているときには、図6の曲線aのよう
に、大量の空気流により吸気圧力が細かく脈動するた
め、今回のパルス番号3のパルスの発生位置における吸
気圧力と、前回発生したパルス番号3のパルスの発生位
置における吸気圧力との差を明確に識別することができ
なくなったり、吸気圧力の大小関係が逆転したりするた
め、行程判定を適確に行うことができないという問題が
あった。However, when the engine is operated with the throttle valve sufficiently opened and a large amount of air constantly flowing into the intake pipe, as shown by curve a in FIG. Due to the fine pulsation, the difference between the intake pressure at the position where the pulse of the current pulse number 3 is generated and the intake pressure at the position where the pulse of the previous pulse number 3 is generated cannot be clearly identified, or the intake pressure cannot be clearly identified. However, the magnitude relationship of the two may be reversed, so that there is a problem that the stroke determination cannot be performed accurately.
【0012】本発明の目的は、カム軸センサを用いるこ
となく、4サイクル内燃機関の各1回転の区間が吸入行
程及び圧縮行程が行われる区間か、燃焼行程及び排気行
程が行われる区間かを判定する行程判定方法、及び該方
法を実施するために用いる行程判定装置を提供すること
にある。An object of the present invention is to determine whether a section of each rotation of a four-cycle internal combustion engine is a section where a suction stroke and a compression stroke are performed or a section where a combustion stroke and an exhaust stroke are performed without using a camshaft sensor. An object of the present invention is to provide a stroke determination method and a stroke determination device used for performing the method.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明に係わる行程判定
は、4サイクル内燃機関のクランク軸が特定の気筒(単
気筒内燃機関の場合にはその気筒、2気筒以上の多気筒
内燃機関においては予め定めたいずれか1つの気筒)の
ピストンの上死点に相応する位置から1回転する区間を
判定対象区間として、各判定対象区間が特定の気筒で吸
入行程及び圧縮行程が行われた区間か、燃焼行程及び排
気行程が行われた区間かを判定する方法である。According to the present invention, the stroke determination is performed when the crankshaft of the four-cycle internal combustion engine is a specific cylinder (in the case of a single cylinder internal combustion engine, the cylinder thereof, or in the case of a multi-cylinder internal combustion engine having two or more cylinders). A section that makes one rotation from a position corresponding to the top dead center of the piston of any one of the predetermined cylinders) is determined as a determination target section, and each determination target section is a section in which a suction stroke and a compression stroke are performed in a specific cylinder. This is a method for determining whether the section is a section where the combustion stroke and the exhaust stroke are performed.
【0014】本発明者は、特定の気筒で吸入行程及び圧
縮行程が行われる1回転の区間においては、必ずその特
定の気筒の吸気圧力に最小値が顕著に現れることに着目
して、この吸気圧力の最小値を検出することにより、吸
入行程及び圧縮行程が行われる1回転の区間と、燃焼行
程及び排気行程が行われる1回転の区間とを判別するよ
うにした。The inventor of the present invention pays attention to the fact that a minimum value always appears remarkably in the intake pressure of a specific cylinder in one rotation section in which the intake stroke and the compression stroke are performed in the specific cylinder. By detecting the minimum value of the pressure, the section of one rotation in which the suction stroke and the compression stroke are performed and the section of one rotation in which the combustion stroke and the exhaust stroke are performed are determined.
【0015】そのため本発明においては、内燃機関の吸
気圧力を所定のサンプリング間隔でサンプリングして、
各判定対象区間でサンプリングされた特定の気筒に対応
する吸気圧力の最小値を求め、各判定対象区間で求めら
れた特定の気筒に対応する吸気圧力の最小値が、各判定
対象区間の前の判定対象区間で求められた同じ気筒に対
応する吸気圧力の最小値よりも小さいときに、各判定対
象区間を特定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた
区間であると判定する。Therefore, in the present invention, the intake pressure of the internal combustion engine is sampled at a predetermined sampling interval,
The minimum value of the intake pressure corresponding to the specific cylinder sampled in each determination target section is determined, and the minimum value of the intake pressure corresponding to the specific cylinder determined in each determination target section is determined before the determination target section. When it is smaller than the minimum value of the intake pressure corresponding to the same cylinder obtained in the determination target section, it is determined that each determination target section is a section in which the intake stroke and the compression stroke are performed in a specific cylinder.
【0016】4サイクル内燃機関においては、スロット
ルバルブを十分に開いて機関を運転している状態で、吸
気圧力に細かい脈動が生じるが、その状態でも、吸入行
程及び圧縮行程が行われる区間では吸気圧力に顕著な最
小値が現れる。したがって、上記のようにして吸気圧力
に最小値が現れた区間を吸入行程及び圧縮行程が行われ
た区間であると判定するようにすると、機関の行程判定
を適確に行わせることができる。In a four-cycle internal combustion engine, when the throttle valve is sufficiently opened to operate the engine, fine pulsation occurs in the intake pressure. However, even in such a state, the intake pressure is not increased in the section where the intake stroke and the compression stroke are performed. A noticeable minimum in pressure appears. Therefore, if the section where the minimum value appears in the intake pressure as described above is determined to be the section where the intake stroke and the compression stroke are performed, the stroke determination of the engine can be performed accurately.
【0017】本発明の好ましい態様では、内燃機関のク
ランク軸の複数の異なる回転角度位置の情報をそれぞれ
複数のサンプリング位置の情報として含む回転角検出信
号を発生する回転角センサと、内燃機関のクランク軸の
特定の回転角度位置に設定された基準回転角度位置で基
準信号を発生する基準信号発生器とを設けておき、回転
角検出信号から複数のサンプリング位置をそれぞれ検出
して、特定の気筒で行われる行程の変化が反映された内
燃機関の吸気圧力を各サンプリング位置が検出される毎
にサンプリングする。また基準信号を基にして各判定対
象区間を検出し、複数のサンプリング位置がそれぞれ検
出される毎にサンプリングされた一連の吸気圧力から、
特定の気筒に対応する吸気圧力の各判定対象区間におけ
る最小値を求める。そして、特定の気筒に対応する吸気
圧力の各判定対象区間における最小値が、各判定対象区
間の一つ前の判定対象区間で求められた同じ気筒の吸気
圧力の最小値よりも小さいときに、各判定対象区間を特
定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた区間である
と判定する。In a preferred aspect of the present invention, a rotation angle sensor for generating a rotation angle detection signal including information on a plurality of different rotation angle positions of a crankshaft of an internal combustion engine as information on a plurality of sampling positions, and a crank for the internal combustion engine A reference signal generator that generates a reference signal at a reference rotation angle position set at a specific rotation angle position of the shaft is provided, and a plurality of sampling positions are respectively detected from the rotation angle detection signal, and a specific cylinder is used. The intake pressure of the internal combustion engine reflecting the change in the stroke to be performed is sampled every time each sampling position is detected. In addition, each determination target section is detected based on the reference signal, and from a series of intake pressures sampled each time a plurality of sampling positions are detected,
A minimum value of the intake pressure corresponding to a specific cylinder in each determination target section is obtained. When the minimum value of the intake pressure corresponding to the specific cylinder in each determination target section is smaller than the minimum value of the intake pressure of the same cylinder obtained in the determination target section immediately before each determination target section, It is determined that each determination target section is a section where the intake stroke and the compression stroke have been performed in a specific cylinder.
【0018】上記回転角検出信号としては、例えば、ク
ランク軸が1回転する間に零クロス点及び正負のピーク
点が多数回現れる正弦波形の信号や、矩形波状の信号を
用いることができる。As the rotation angle detection signal, for example, a signal having a sine waveform in which a zero cross point and positive and negative peak points appear many times during one rotation of the crankshaft, and a rectangular signal can be used.
【0019】正弦波形の信号を回転角検出信号として用
いる場合、各ゼロクロス点またはピーク点をサンプリン
グ位置として用いる。また矩形波状の信号やパルス波形
の信号を回転角検出信号として用いる場合には、信号の
各立上りまたは立下がりをサンプリング位置とする。When a sine waveform signal is used as a rotation angle detection signal, each zero cross point or peak point is used as a sampling position. When a rectangular signal or a pulse waveform signal is used as the rotation angle detection signal, each rising or falling edge of the signal is used as a sampling position.
【0020】上記の態様では、内燃機関のクランク軸の
複数の回転角度位置をそれぞれ複数のサンプリング位置
の情報として含む回転角検出信号を発生する回転角セン
サを設けて、特定の気筒で行われる行程の変化が反映さ
れた内燃機関の吸気圧力を各サンプリング位置が検出さ
れる毎にサンプリングするようにしたが、所定の周期
(時間間隔)でサンプルタイミング信号を発生するサン
プルタイミング信号発生器を設けて、特定の気筒で行わ
れる行程の変化が反映された吸気圧力をサンプルタイミ
ング信号が発生する毎に(一定の時間間隔で)サンプリ
ングするようにしてもよい。In the above embodiment, a rotation angle sensor for generating a rotation angle detection signal including a plurality of rotation angle positions of the crankshaft of the internal combustion engine as information of a plurality of sampling positions is provided, and a stroke performed in a specific cylinder is provided. The intake pressure of the internal combustion engine in which the change of the internal combustion engine is reflected is sampled every time each sampling position is detected, but a sample timing signal generator for generating a sample timing signal at a predetermined cycle (time interval) is provided. Alternatively, the intake pressure reflecting a change in the stroke performed in a specific cylinder may be sampled (at a constant time interval) every time a sample timing signal is generated.
【0021】また本発明に係わる行程判定装置は、4サ
イクル内燃機関のクランク軸が特定の気筒のピストンの
上死点に相応する位置から1回転する区間を判定対象区
間として、各判定対象区間が前記特定の気筒で吸入行程
及び圧縮行程が行われた区間か、燃焼行程及び排気行程
が行われた区間かを判定する装置で、本発明において
は、内燃機関のクランク軸の複数の異なる回転角度位置
の情報をそれぞれ複数のサンプリング位置の情報として
含む回転角検出信号を発生する回転角センサと、内燃機
関のクランク軸の特定の回転角度位置に設定された基準
回転角度位置で基準信号を発生する基準信号発生器と、
基準信号の発生位置を基にして各判定対象区間を検出す
る判定対象区間検出手段と、前記回転角検出信号から前
記複数のサンプリング位置をそれぞれ検出するサンプリ
ング位置検出手段と、特定の気筒で行われる行程の変化
が反映された内燃機関の吸気圧力を各サンプリング位置
が検出される毎にサンプリングする吸気圧力サンプリン
グ手段と、吸気圧力サンプリング手段によりサンプリン
グされた一連の吸気圧力から特定の気筒に対応する吸気
圧力の各判定対象区間における最小値を求める吸気圧力
最小値演算手段と、各判定対象区間で求められた前記特
定の気筒に対応する吸気圧力の最小値が、各判定対象区
間の一つ前の判定対象区間で求められた同じ気筒に対応
する吸気圧力の最小値よりも小さいときに、各判定対象
区間を前記特定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われ
た区間であると判定する判定手段とが設けられる。Further, the stroke determination device according to the present invention sets a section in which the crankshaft of the four-cycle internal combustion engine makes one rotation from a position corresponding to the top dead center of a piston of a specific cylinder as a determination target section, and sets each determination target section as a determination target section. An apparatus for determining whether a section in which the intake stroke and the compression stroke are performed in the specific cylinder or a section in which the combustion stroke and the exhaust stroke are performed. In the present invention, a plurality of different rotation angles of the crankshaft of the internal combustion engine are provided. A rotation angle sensor that generates a rotation angle detection signal that includes position information as information of a plurality of sampling positions, and a reference signal that is generated at a reference rotation angle position set at a specific rotation angle position of a crankshaft of an internal combustion engine. A reference signal generator;
The determination target section detection means for detecting each determination target section based on the generation position of the reference signal, the sampling position detection means for detecting each of the plurality of sampling positions from the rotation angle detection signal, and a specific cylinder. Intake pressure sampling means for sampling the intake pressure of the internal combustion engine reflecting the change of the stroke each time each sampling position is detected; and intake air corresponding to a specific cylinder from a series of intake pressures sampled by the intake pressure sampling means. An intake pressure minimum value calculating means for obtaining a minimum value in each determination target section of the pressure, and a minimum value of the intake pressure corresponding to the specific cylinder determined in each determination target section being one immediately before each determination target section. When the intake pressure corresponding to the same cylinder determined in the determination target section is smaller than the minimum value, And a determination unit intake and compression strokes in the cylinder is made a section is provided.
【0022】回転角検出信号として正弦波形の交流信号
を用いる場合、上記サンプリング位置検出手段は、ゼロ
クロス検出回路や、ピーク検出回路により構成できる。
また回転角検出信号としてパルス波形または矩形波状の
信号を用いる場合には、信号の各立上りまたは各立下が
りを微分する微分回路等により上記サンプリング位置検
出手段を構成することができる。When a sine waveform AC signal is used as the rotation angle detection signal, the sampling position detection means can be constituted by a zero cross detection circuit or a peak detection circuit.
When a pulse-shaped or rectangular-wave-shaped signal is used as the rotation angle detection signal, the sampling position detection means can be constituted by a differentiating circuit for differentiating each rising or falling edge of the signal.
【0023】上記の例では、クランク軸の複数の異なる
回転角度位置をそれぞれサンプリング位置として用いる
ようにしたが、上記回転角センサを、一定の周期でサン
プルタイミング信号を発生するサンプルタイミング信号
発生器で置き換えて、特定の気筒で行われる行程の変化
が反映された吸気圧力を、サンプルタイミング信号が発
生する毎にサンプリングするように吸気圧力サンプリン
グ手段を構成してもよい。In the above example, a plurality of different rotation angle positions of the crankshaft are used as sampling positions. However, the rotation angle sensor is replaced by a sample timing signal generator that generates a sample timing signal at a constant cycle. Alternatively, the intake pressure sampling means may be configured to sample the intake pressure reflecting the change in the stroke performed in a specific cylinder every time a sample timing signal is generated.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】以下図1ないし図4を参照して、
本発明の実施形態を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIGS.
An embodiment of the present invention will be described.
【0025】図1はECUにより内燃機関を制御するシ
ステムの構成例を示した構成図である。図示の内燃機関
1は単気筒の4サイクル機関で、シリンダ1aと、ピス
トン1bと、ピストン1bにコンロッドを介して連結さ
れたクランク軸1cと、吸気ポート1d及び排気ポート
1eを有するシリンダヘッド1fと、吸気ポート及び排
気ポートをそれぞれ開閉する吸気バルブ1g及び排気バ
ルブ1hと、クランク軸1cにより駆動されるカム軸1
iと、カム軸1iの回転に伴って吸気バルブ1g及び排
気バルブ1hを駆動するバルブ駆動機構1jと、吸気ポ
ート1dに接続された吸気管1kとを備えており、吸気
管1k内にはスロットルバルブ1mが設けられている。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a system for controlling an internal combustion engine by an ECU. The illustrated internal combustion engine 1 is a single-cylinder four-cycle engine, and includes a cylinder 1a, a piston 1b, a crankshaft 1c connected to the piston 1b via a connecting rod, a cylinder head 1f having an intake port 1d and an exhaust port 1e. , An intake valve 1g and an exhaust valve 1h for opening and closing an intake port and an exhaust port, respectively, and a camshaft 1 driven by a crankshaft 1c.
i, a valve drive mechanism 1j for driving the intake valve 1g and the exhaust valve 1h with the rotation of the camshaft 1i, and an intake pipe 1k connected to the intake port 1d. A valve 1m is provided.
【0026】内燃機関1のシリンダヘッドには点火プラ
グ2が取り付けられ、点火プラグ2は、点火コイルIG
の二次コイルに高圧コードを通して接続されている。An ignition plug 2 is attached to a cylinder head of the internal combustion engine 1, and the ignition plug 2
Is connected to the secondary coil through a high-voltage cord.
【0027】また内燃機関の吸気管1kには、インジェ
クタ(電磁燃料噴射弁)3が取り付けられている。図示
のインジェクタ3は、燃料噴射口を先端に有し、燃料供
給口を後端部寄りに有するインジェクタボディと、該イ
ンジェクタボディ内で燃料噴射口を開く位置(開位置)
と閉じる位置(閉位置)との間を変位し得るように設け
られたバルブ部材と、該バルブ部材を常時閉位置側に付
勢する付勢手段と、バルブ部材を開位置側に駆動するソ
レノイドとを備えた周知のもので、ソレノイドに駆動電
流が与えられている間その燃料噴射口を開いて内燃機関
の吸気管内に燃料を噴射する。An injector (electromagnetic fuel injection valve) 3 is attached to the intake pipe 1k of the internal combustion engine. The illustrated injector 3 has an injector body having a fuel injection port at a front end and a fuel supply port near a rear end, and a position (open position) at which the fuel injection port is opened in the injector body.
A valve member provided so as to be displaceable between the valve member and a closing position (closed position), biasing means for constantly biasing the valve member to the closed position side, and a solenoid for driving the valve member to the open position side A fuel injection port is opened to inject fuel into an intake pipe of an internal combustion engine while a drive current is applied to a solenoid.
【0028】4は機関に供給する燃料を蓄える燃料タン
ク、5は燃料タンク4内の燃料をインジェクタ3に供給
する電動式の燃料ポンプ、6はインジェクタ3の燃料供
給口につながる管路に接続された圧力調整器である。圧
力調整器6は、インジェクタ3に与えられる燃圧が設定
値を超えたときに燃料ポンプ5から供給される燃料の一
部を燃料タンク4に戻すことにより、燃圧をほぼ設定値
に保つように調整する。4 is a fuel tank for storing fuel to be supplied to the engine, 5 is an electric fuel pump for supplying the fuel in the fuel tank 4 to the injector 3, and 6 is connected to a pipe leading to a fuel supply port of the injector 3. Pressure regulator. The pressure regulator 6 adjusts the fuel pressure to be substantially maintained at the set value by returning a part of the fuel supplied from the fuel pump 5 to the fuel tank 4 when the fuel pressure given to the injector 3 exceeds the set value. I do.
【0029】このように、インジェクタ3に与えられる
燃圧はほぼ一定に保たれているため、インジェクタ3か
ら噴射する燃料の量(燃料噴射量)は、インジェクタ3
の噴射口が開いている時間により決まる。インジェクタ
3の噴射口が開いている時間は、インジェクタに駆動電
流を与える時間によりほぼ決まる。したがって、燃料噴
射量を制御する際には、各種の制御条件に応じて機関が
要求する燃料噴射量を演算するとともに、その噴射量を
得るために必要な噴射時間を求め、所定の噴射タイミン
グが検出されたときに演算された噴射時間の間インジェ
クタに駆動電流を与えて、燃料の噴射を行わせる。As described above, since the fuel pressure applied to the injector 3 is kept substantially constant, the amount of fuel injected from the injector 3 (fuel injection amount) is reduced.
Is determined by the time during which the injection port is open. The time during which the injection port of the injector 3 is open is substantially determined by the time during which a drive current is applied to the injector. Therefore, when controlling the fuel injection amount, the fuel injection amount required by the engine is calculated in accordance with various control conditions, and the injection time required to obtain the injection amount is obtained. A drive current is supplied to the injector for the injection time calculated when the detection is made, and the fuel is injected.
【0030】7は機関のクランク軸1cにより駆動され
る磁石発電機で、図示の磁石発電機は、クランク軸1c
に取り付けられた磁石回転子7aと、機関のケース等に
固定された固定子7bとからなっている。図示の磁石回
転子7aは、クランク軸1cに取り付けられたカップ状
のフライホイール7cと、このフライホイールの内周に
取り付けられた複数の永久磁石7dとを備えた周知のフ
ライホイール磁石回転子からなっている。図示の例で
は、フライホイールの内周に6個の永久磁石7dが取り
付けられていて、これらの永久磁石が12極に着磁され
ている。Reference numeral 7 denotes a magnet generator driven by the crankshaft 1c of the engine.
And a stator 7b fixed to an engine case or the like. The illustrated magnet rotor 7a is composed of a well-known flywheel magnet rotor having a cup-shaped flywheel 7c attached to the crankshaft 1c and a plurality of permanent magnets 7d attached to the inner periphery of the flywheel. Has become. In the illustrated example, six permanent magnets 7d are attached to the inner periphery of the flywheel, and these permanent magnets are magnetized to 12 poles.
【0031】また固定子7bは、多数の歯部が放射状に
形成された多極星形鉄心と、該鉄心の多数の歯部にそれ
ぞれ巻回された多数の発電コイルとからなっていて、固
定子7bを構成する多極星形鉄心の各歯部の先端の磁極
部が磁石回転子7aの磁極部に所定のギャップを介して
対向させられている。The stator 7b is composed of a multipolar star core having a large number of teeth formed radially, and a large number of power generating coils wound around the multiple teeth of the core. The magnetic pole portion at the tip of each tooth portion of the multipole star core constituting the rotor 7b is opposed to the magnetic pole portion of the magnet rotor 7a via a predetermined gap.
【0032】8はインジェクタからの燃料噴射量と機関
の点火時期とを制御するECU、9は磁石発電機7の固
定子に設けられたバッテリ充電用発電コイルの出力電圧
Vbによりレギュレータ10を通して充電されるバッテ
リで、バッテリ9の出力電圧は、電動燃料ポンプ5の電
源端子とECU8の電源端子とに与えられている。EC
U8内には、バッテリの電圧をマイクロコンピュータを
駆動するのに適した定電圧に調整する電源回路が設けら
れていて、該電源回路からマイクロコンピュータの電源
端子に電源電圧が印加されている。An ECU 8 controls the fuel injection amount from the injector and the ignition timing of the engine, and 9 is charged through a regulator 10 by an output voltage Vb of a battery charging generator coil provided on a stator of the magnet generator 7. The output voltage of the battery 9 is supplied to a power supply terminal of the electric fuel pump 5 and a power supply terminal of the ECU 8. EC
A power supply circuit for adjusting the voltage of the battery to a constant voltage suitable for driving the microcomputer is provided in U8, and the power supply voltage is applied from the power supply circuit to the power supply terminal of the microcomputer.
【0033】ECU8には、インジェクタ3から噴射さ
せる燃料の量を制御するための制御条件と、機関の点火
時期を制御するための制御条件とを検出する各種のセン
サの出力が入力されている。The outputs of various sensors for detecting the control conditions for controlling the amount of fuel injected from the injector 3 and the control conditions for controlling the ignition timing of the engine are input to the ECU 8.
【0034】図示の例では、吸気管1k内の圧力を吸気
圧力として検出する圧力センサ12と、機関の吸気温度
を検出する吸気温度センサ13と、機関の冷却水の温度
を検出する水温センサ14とが設けられていて、これら
のセンサの出力がECU8のA/D入力ポートに入力さ
れている。In the illustrated example, the pressure sensor 12 detects the pressure in the intake pipe 1k as the intake pressure, the intake temperature sensor 13 detects the intake temperature of the engine, and the water temperature sensor 14 detects the temperature of the cooling water of the engine. The outputs of these sensors are input to the A / D input port of the ECU 8.
【0035】またクランク軸の特定の回転角度位置でパ
ルスを発生するパルサ15が設けられていて、このパル
サの出力がECU8に入力されている。パルサ15は、
フライホイール7cの外周に形成された突起または凹部
からなるリラクタ7eのエッジを検出してパルスを発生
するもので、例えば、リラクタ7eに対向する磁極部を
先端に有する鉄心と、該鉄心に磁気結合された永久磁石
と、該鉄心に巻回された信号コイルとにより構成され
る。A pulser 15 for generating a pulse at a specific rotation angle position of the crankshaft is provided, and the output of the pulser is input to the ECU 8. Pulsa 15
A pulse is generated by detecting an edge of a reluctor 7e formed of a protrusion or a recess formed on the outer periphery of the flywheel 7c. For example, an iron core having a magnetic pole portion at the tip facing the reluctor 7e and a magnetic coupling to the iron core And a signal coil wound around the iron core.
【0036】パルサ15は、リラクタ7eの回転方向の
前端縁を検出したとき、及び該リラクタ7eの回転方向
の後端縁を検出したときにそれぞれ極性が異なる対のパ
ルスを発生する。このパルサ15により基準信号発生手
段が構成され、該パルサが発生する対のパルスの一方が
基準信号として用いられる。The pulser 15 generates a pair of pulses having different polarities when detecting the leading edge in the rotational direction of the reluctor 7e and detecting the trailing edge in the rotational direction of the reluctor 7e. The pulsar 15 constitutes a reference signal generating means, and one of a pair of pulses generated by the pulsar is used as a reference signal.
【0037】ここでは、図3(C)に示すように、パル
サ15がリラクタ7eの前端縁を検出したとき及び後端
縁を検出したときにそれぞれ負極性のパルスVp1及び正
極性のパルスVp2を発生するものとする。これらのパル
スVp1及びVp2のうち、負極性のパルスVp1を基準信号
として用い、該パルスVp1の発生位置(パルスVp1がし
きい値に達する位置)を基準回転角度位置とする。Here, as shown in FIG. 3C, when the pulser 15 detects the front edge and the rear edge of the reluctor 7e, the pulse Vp1 of the negative polarity and the pulse Vp2 of the positive polarity are respectively transmitted. Shall occur. Of these pulses Vp1 and Vp2, the pulse Vp1 of negative polarity is used as a reference signal, and the position where the pulse Vp1 is generated (the position where the pulse Vp1 reaches a threshold value) is set as the reference rotation angle position.
【0038】ECU8は、基準信号Vp1が発生したこと
を認識したときに、機関のクランク軸の回転角度位置が
基準回転角度位置に一致したことを検出する。図示の内
燃機関は4サイクル機関であるため、1燃焼サイクル当
たり基準信号Vp1が2回発生する。When the ECU 8 recognizes that the reference signal Vp1 has been generated, the ECU 8 detects that the rotation angle position of the crankshaft of the engine coincides with the reference rotation angle position. Since the illustrated internal combustion engine is a four-cycle engine, the reference signal Vp1 is generated twice per combustion cycle.
【0039】また図示の例では、磁石発電機7の固定子
の鉄心の一つの歯部に巻回された発電コイルが回転角セ
ンサ16として用いられ、この回転角センサを構成する
発電コイルが出力する正弦波形の交流電圧Vg が回転角
検出信号としてECU8に入力されている。In the example shown in the figure, a power generation coil wound around one tooth of the iron core of the stator of the magnet generator 7 is used as the rotation angle sensor 16, and the power generation coil constituting the rotation angle sensor outputs The sinusoidal AC voltage Vg is input to the ECU 8 as a rotation angle detection signal.
【0040】ECU8内には、インジェクタ駆動回路
と、点火コイルIGの一次電流を制御する一次電流制御
回路とが設けられていて、インジェクタ駆動回路の出力
端子及び一次電流制御回路の出力端子にそれぞれインジ
ェクタ3及び点火コイルIGの一次コイルが接続されて
いる。The ECU 8 is provided with an injector drive circuit and a primary current control circuit for controlling the primary current of the ignition coil IG. The output terminal of the injector drive circuit and the output terminal of the primary current control circuit are respectively connected to the injector. 3 and the primary coil of the ignition coil IG.
【0041】ECU8は、マイクロコンピュータに所定
のプログラムを実行させることにより、インジェクタ3
及び点火コイルIGの一次電流を制御するために必要な
各種の機能実現手段を構成する外、パルサ(基準信号発
生器)15、回転角センサ16及び圧力センサ12とと
もに、機関の行程判定を行う行程判定装置を構成する。The ECU 8 causes the microcomputer to execute a predetermined program, thereby controlling the injector 3
In addition to configuring various functions necessary for controlling the primary current of the ignition coil IG, the process of determining the stroke of the engine together with the pulsar (reference signal generator) 15, the rotation angle sensor 16 and the pressure sensor 12 A determination device is configured.
【0042】図2は、図1に示したシステムのハードウ
ェアの構成と、ECU8内のマイクロコンピュータと該
マイクロコンピュータが実行するプログラムとにより構
成される機能実現手段の構成とをブロック図で示したも
のである。FIG. 2 is a block diagram showing a hardware configuration of the system shown in FIG. 1 and a configuration of a function realizing means constituted by a microcomputer in the ECU 8 and a program executed by the microcomputer. Things.
【0043】図2において、インジェクタ駆動回路80
1及び点火コイル一次電流制御回路802はECU8内
にハードウェア回路として設けられている。またサンプ
リング位置検出手段804は、回転角センサ16が発生
する交流電圧(回転角検出信号)Vg が負の半波から正
の半波に移行する際に生じるゼロクロス点を検出するゼ
ロクロス検出回路からなっている。その他の機能実現手
段は、ECU8内のマイクロコンピュータに所定のプロ
グラムを実行させることにより実現される。In FIG. 2, the injector driving circuit 80
1 and the ignition coil primary current control circuit 802 are provided as a hardware circuit in the ECU 8. The sampling position detecting means 804 includes a zero-crossing detecting circuit for detecting a zero-crossing point generated when the AC voltage (rotational angle detection signal) Vg generated by the rotation angle sensor 16 shifts from a negative half-wave to a positive half-wave. ing. Other functions realizing means are realized by causing a microcomputer in the ECU 8 to execute a predetermined program.
【0044】以下、本発明に係わる行程判定方法及び装
置と、図2の各部の構成とを説明する。Hereinafter, a method and an apparatus for judging the stroke according to the present invention and the configuration of each part in FIG. 2 will be described.
【0045】先ず、本発明に係わる行程判定方法及び行
程判定装置について説明する。First, a stroke determination method and a stroke determination device according to the present invention will be described.
【0046】図3は4サイクル内燃機関の吸気圧力PB
のクランク角θに対する変化の一例と、回転角センサ1
6が出力する回転角検出信号Vg の波形と、基準信号発
生器15が発生するパルス信号の波形とを示している。
図3(A)において、曲線aは、機関のスロットルバル
ブ1mを十分に開いた状態で機関を運転しているときに
圧力センサ12により検出される吸気圧力を示し、曲線
bはスロットルバルブを閉じて(スロットルバルブ開度
を最小にして)機関をアイドリング運転しているときの
吸気圧力PBの変化を示している。また曲線cは、スロ
ットルバルブを全開状態から急に閉じて機関を急減速し
た際の吸気圧力PBの変化を示している。FIG. 3 shows the intake pressure PB of the four-cycle internal combustion engine.
Of the change with respect to the crank angle θ and the rotation angle sensor 1
6 shows the waveform of the rotation angle detection signal Vg output by the reference numeral 6 and the waveform of the pulse signal generated by the reference signal generator 15.
In FIG. 3A, a curve a indicates the intake pressure detected by the pressure sensor 12 when the engine is operated with the engine throttle valve 1m fully opened, and a curve b indicates that the throttle valve is closed. 3 shows the change in the intake pressure PB when the engine is idling (minimizing the throttle valve opening). A curve c shows a change in the intake pressure PB when the engine is suddenly decelerated by suddenly closing the throttle valve from the fully open state.
【0047】また図3(B)は、機関のクランク軸によ
り駆動される磁石発電機7内に設けられた発電コイルか
らなる回転角センサ16が発生する回転角検出信号Vg
の波形を示し、図3(C)は基準信号発生器15が発生
するパルスVp1,Vp2の波形を示している。FIG. 3B shows a rotation angle detection signal Vg generated by a rotation angle sensor 16 composed of a generating coil provided in a magnet generator 7 driven by the crankshaft of the engine.
3C shows the waveforms of the pulses Vp1 and Vp2 generated by the reference signal generator 15. FIG.
【0048】既に述べたように、本実施形態では、基準
信号発生器がリラクタ7eの回転方向の前端縁を検出し
たときに発生するパルス信号Vp1を基準信号として用い
る。As described above, in this embodiment, the pulse signal Vp1 generated when the reference signal generator detects the leading edge in the rotational direction of the reluctor 7e is used as the reference signal.
【0049】また回転角センサ16が発生する回転角検
出信号が負の半波から正の半波に移行する際の各ゼロク
ロス点(以下単にゼロクロス点という。)が吸気圧力を
サンプリングするサンプリング位置として用いられる。
この例では、磁石発電機7の回転子が12極に構成され
ているため、回転角検出信号Vg はクランク軸が1回転
する間に6サイクル発生し、該回転角検出信号の6つの
ゼロクロス点がそれぞれサンプリング位置として用いら
れる。Each zero cross point (hereinafter simply referred to as a zero cross point) when the rotation angle detection signal generated by the rotation angle sensor 16 shifts from a negative half wave to a positive half wave is set as a sampling position for sampling the intake pressure. Used.
In this example, since the rotor of the magnet generator 7 has 12 poles, the rotation angle detection signal Vg is generated in six cycles during one rotation of the crankshaft, and the six zero cross points of the rotation angle detection signal are generated. Are used as sampling positions.
【0050】また図示の例では、基準信号信号Vp1の発
生位置である基準位置θo が、機関のピストンが上死点
に達したときのクランク軸の回転角度位置の直前の位置
に設定され、基準信号Vp1が発生した直後に現れる回転
角検出信号Vg のゼロクロス点が機関のピストンが上死
点に達したときのクランク軸の回転角度位置に一致する
ように、基準信号発生器15及び磁石発電機7が設けら
れている。In the illustrated example, the reference position θo, which is the position where the reference signal signal Vp1 is generated, is set to a position immediately before the rotation angle position of the crankshaft when the piston of the engine reaches the top dead center. The reference signal generator 15 and the magnet generator so that the zero cross point of the rotation angle detection signal Vg appearing immediately after the signal Vp1 is generated coincides with the rotation angle position of the crankshaft when the piston of the engine reaches the top dead center. 7 are provided.
【0051】本実施形態では、回転角検出信号Vg の各
ゼロクロス点(サンプリング位置)を特定するため、基
準信号Vp1が発生したことが検出された直後に現れる回
転角検出信号Vg のゼロクロス点に識別番号0を付し、
以下サンプリング位置として用いるゼロクロス点に1〜
5の識別番号を付すものとする。このように回転角検出
信号の一連のゼロクロス点に識別番号を付けると、各識
別番号0のゼロクロス点から次の識別番号0のゼロクロ
ス点までの区間を、4サイクル内燃機関のクランク軸が
特定の気筒のピストンの上死点に相応する位置から1回
転する区間(判定対象区間)として検出することができ
る。In the present embodiment, in order to specify each zero-cross point (sampling position) of the rotation angle detection signal Vg, it is identified as a zero-cross point of the rotation angle detection signal Vg that appears immediately after the generation of the reference signal Vp1. Numbered 0,
In the following, the zero cross point used as the sampling position is 1 to
5 shall be assigned. When an identification number is assigned to a series of zero-cross points of the rotation angle detection signal in this manner, the section from the zero-cross point of each identification number 0 to the next zero-cross point of the identification number 0 has a specific crankshaft of the four-cycle internal combustion engine. It can be detected as a section (judgment section) that makes one rotation from a position corresponding to the top dead center of the cylinder piston.
【0052】図3(A)の曲線a〜cに見られるよう
に、4サイクル内燃機関の吸気圧力PBには、吸入行程
及び圧縮行程が行われる1回転の区間において、必ず最
小値が現れる。図3(A)において、PBmin1はスロッ
トルバルブが十分に開かれていて、吸気圧力が曲線aの
ような変化を示すときに現れる最小値を示し、PBmin2
及びPBmin3はそれぞれ、機関がアイドリング運転され
ていて吸気圧力が曲線bのような変化を示すとき、及び
機関が急減速させられて吸気圧力が曲線cのような変化
を示すときの吸気圧力の最小値を示している。As can be seen from the curves a to c in FIG. 3A, the minimum value of the intake pressure PB of the four-cycle internal combustion engine always appears in one rotation section in which the intake stroke and the compression stroke are performed. In FIG. 3A, PBmin1 indicates the minimum value that appears when the throttle valve is sufficiently opened and the intake pressure changes as shown by curve a.
And PBmin3 are the minimum values of the intake pressure when the engine is idling and the intake pressure changes as shown by curve b, and when the engine is rapidly decelerated and the intake pressure changes as shown by curve c, respectively. Indicates the value.
【0053】スロットルバルブが十分に開かれていると
きには、図3(A)の曲線aのように吸気圧力に細かい
脈動が見られるが、この場合にも、吸入行程及び圧縮行
程が行われる1回転の区間において、吸気圧力に最小値
が顕著に現れる。When the throttle valve is fully opened, a fine pulsation is observed in the intake pressure as shown by a curve a in FIG. 3 (A). In this case, too, one rotation in which the intake stroke and the compression stroke are performed is performed. , The minimum value appears remarkably in the intake pressure.
【0054】これより、4サイクル内燃機関では、吸気
圧力に最小値が現れる判定対象区間を吸入行程及び圧縮
行程が行われた区間であると判定できることが分かる。From this, it can be seen that in the four-cycle internal combustion engine, the determination target section where the minimum value of the intake pressure appears can be determined to be the section where the intake stroke and the compression stroke have been performed.
【0055】そこで本発明の行程判定方法では、内燃機
関のクランク軸の複数の異なる回転角度位置の情報をそ
れぞれ複数のサンプリング位置の情報として含む回転角
検出信号Vg を発生する回転角センサ16と、内燃機関
のクランク軸の特定の回転角度位置に設定された基準回
転角度位置で基準信号Vp1を発生する基準信号発生器1
5とを設けておいて、回転角検出信号Vg から複数のサ
ンプリング位置(図示の例では番号0〜5が付されたゼ
ロクロス点)をそれぞれ検出し、特定の気筒で行われる
行程の変化が反映された内燃機関の吸気圧力を各サンプ
リング位置が検出される毎にサンプリングする。また基
準信号Vp1を基にして各判定対象区間を検出し、サンプ
リング位置が検出される毎にサンプリングされた一連の
吸気圧力から特定の気筒に対応する吸気圧力の各判定対
象区間における最小値を求める。そして、特定の気筒に
対応する吸気圧力の各判定対象区間における最小値が、
各判定対象区間の一つ前の判定対象区間で求められた同
じ気筒の吸気圧力の最小値よりも小さいときに、各判定
対象区間を特定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われ
た区間であると判定する。Therefore, in the stroke determination method according to the present invention, a rotation angle sensor 16 for generating a rotation angle detection signal Vg including information on a plurality of different rotation angles of the crankshaft of the internal combustion engine as information on a plurality of sampling positions, respectively; A reference signal generator 1 that generates a reference signal Vp1 at a reference rotation angle position set at a specific rotation angle position of a crankshaft of an internal combustion engine.
5, a plurality of sampling positions (zero cross points numbered 0 to 5 in the illustrated example) are respectively detected from the rotation angle detection signal Vg, and a change in the stroke performed in a specific cylinder is reflected. The obtained intake pressure of the internal combustion engine is sampled every time each sampling position is detected. Further, each determination target section is detected based on the reference signal Vp1, and a minimum value in each determination target section of the intake pressure corresponding to a specific cylinder is obtained from a series of intake pressures sampled each time a sampling position is detected. . Then, the minimum value of the intake pressure corresponding to the specific cylinder in each determination target section is:
When the intake pressure of the same cylinder is smaller than the minimum value of the intake pressure of the same cylinder obtained in the immediately preceding determination target section of each determination target section, each determination target section is defined as a section in which a suction stroke and a compression stroke are performed in a specific cylinder. It is determined that there is.
【0056】図2に示した例では、本発明に係わる行程
判定方法を実施する行程判定装置が、図示しない内燃機
関のクランク軸の複数の異なる回転角度位置の情報をそ
れぞれ複数のサンプリング位置の情報として含む回転角
検出信号を発生する回転角センサ16と、内燃機関のク
ランク軸の特定の回転角度位置に設定された基準回転角
度位置で基準信号Vp1を発生する基準信号発生器(パル
サ)15と、回転角検出信号から複数のサンプリング位
置をそれぞれ検出するサンプリング位置検出手段804
と、基準信号Vp1の発生位置を基にして各判定対象区間
を検出する判定対象区間検出手段805と、特定の気筒
で行われる行程の変化が反映された内燃機関の吸気圧力
を複数のサンプリング位置がそれぞれ検出される毎にサ
ンプリングする吸気圧力サンプリング手段806と、吸
気圧力サンプリング手段806によりサンプリングされ
た一連の吸気圧力から特定の気筒に対応する吸気圧力の
各判定対象区間における最小値を求める吸気圧力最小値
演算手段807と、最小値演算手段807により求めら
れた吸気圧力の最小値を記憶する最小値記憶手段808
と、各判定対象区間で求められた特定の気筒に対応する
吸気圧力の最小値が、各判定対象区間の一つ前の判定対
象区間で求められた同じ気筒に対応する吸気圧力の最小
値よりも小さいときに、各判定対象区間を吸入行程及び
圧縮行程が行われた区間であると判定する判定手段80
9とにより構成されている。In the example shown in FIG. 2, a stroke determination device for implementing the stroke determination method according to the present invention uses information on a plurality of different rotational angle positions of a crankshaft of an internal combustion engine (not shown) as information on a plurality of sampling positions. A rotation angle sensor 16 for generating a rotation angle detection signal including a reference signal; a reference signal generator (pulsar) 15 for generating a reference signal Vp1 at a reference rotation angle position set at a specific rotation angle position of the crankshaft of the internal combustion engine; Sampling position detecting means 804 for detecting a plurality of sampling positions from the rotation angle detection signal.
A determination target section detecting means 805 for detecting each determination target section based on the position where the reference signal Vp1 is generated; and a plurality of sampling positions at which the intake pressure of the internal combustion engine reflecting a change in a stroke performed in a specific cylinder is reflected. Pressure sampling means 806 for sampling each time is detected, and the intake pressure for obtaining the minimum value of the intake pressure corresponding to a specific cylinder in each determination target section from a series of intake pressures sampled by the intake pressure sampling means 806 Minimum value calculation means 807 and minimum value storage means 808 for storing the minimum value of the intake pressure determined by minimum value calculation means 807
And the minimum value of the intake pressure corresponding to the specific cylinder determined in each determination target section is smaller than the minimum value of the intake pressure corresponding to the same cylinder determined in the determination target section immediately before each determination target section. Is smaller, the determination means 80 that determines that each determination target section is a section in which the suction stroke and the compression stroke have been performed.
9.
【0057】前述のように、サンプリング位置検出手段
804はゼロクロス検出回路からなっていて、回転角検
出信号が負の半波から正の半波へ移行する際のゼロクロ
ス点を検出して、それぞれのゼロクロス点でゼロクロス
検出パルスを発生する。As described above, the sampling position detecting means 804 is composed of a zero cross detecting circuit, and detects a zero cross point when the rotation angle detection signal shifts from a negative half wave to a positive half wave, and detects each of the zero cross points. A zero-cross detection pulse is generated at the zero-cross point.
【0058】判定対象区間検出手段805は、基準信号
Vp1が発生した直後に発生したゼロクロス検出パルスに
識別番号0を付し、以後発生する一連のゼロクロス検出
パルスに識別番号1〜5を付す。これにより各番号0の
ゼロクロス点から次の番号0のゼロクロス点までの区間
を判定対象区間として検出する。The determination target section detection means 805 assigns an identification number 0 to the zero-cross detection pulse generated immediately after the generation of the reference signal Vp1, and assigns an identification number 1 to 5 to a series of zero-cross detection pulses generated thereafter. Thereby, a section from the zero-cross point of each number 0 to the next zero-cross point of number 0 is detected as a determination target section.
【0059】吸気圧力サンプリング手段806は、回転
角センサ16が出力する回転角検出信号から検出される
複数のサンプリング位置でそれぞれ圧力センサ12が検
出している吸気圧力Pbをサンプリングする。The intake pressure sampling means 806 samples the intake pressure Pb detected by the pressure sensor 12 at a plurality of sampling positions detected from the rotation angle detection signal output from the rotation angle sensor 16.
【0060】吸気圧力最小値演算手段807は、各判定
対象区間において順次サンプリングされる吸気圧力を比
較して、各判定対象区間における最小値を求め、求めた
最小値を最小値記憶手段808に記憶させる。The intake pressure minimum value calculating means 807 compares the intake pressure sequentially sampled in each determination target section to obtain the minimum value in each determination target section, and stores the obtained minimum value in the minimum value storage means 808. Let it.
【0061】判定手段809は、今回の判定対象区間で
求められた吸気圧力の最小値を一つ前の判定対象区間で
求められて記憶手段808に記憶されている吸気圧力の
最小値と比較して、各判定対象区間で求められた特定の
気筒に対応する吸気圧力の最小値が、各判定対象区間の
一つ前の判定対象区間で求められた同じ気筒に対応する
吸気圧力の最小値よりも小さいときに、各判定対象区間
を特定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた区間で
あると判定する。The determination means 809 compares the minimum value of the intake pressure obtained in the current determination target section with the minimum value of the intake pressure obtained in the immediately preceding determination target section and stored in the storage means 808. The minimum value of the intake pressure corresponding to the specific cylinder determined in each determination target section is smaller than the minimum value of the intake pressure corresponding to the same cylinder determined in the determination target section immediately before each determination target section. Is smaller, it is determined that each determination target section is a section in which the intake stroke and the compression stroke are performed in a specific cylinder.
【0062】上記の例では、図3(B)に示した回転角
検出信号Vg が負の半波から正の半波に移行する際のゼ
ロクロス点をサンプリング位置としたが、回転角検出信
号が正の半波から負の半波に移行する際のゼロクロス点
をサンプリング位置としてもよく、すべてのゼロクロス
点をサンプリング位置としてもよい。また回転角検出信
号の正負のピーク点により検出される回転角度位置をサ
ンプリング位置とすることもでき、ゼロクロス点と正負
のピーク点との双方をサンプリング位置とすることもで
きる。ゼロクロス点とピーク点との双方をサンプリング
位置とすると、サンプリング間隔を短くすることができ
るため、更にきめ細かく吸気圧力の変化を検出して行程
判定を正確に行うことができる。In the above example, the zero-cross point when the rotation angle detection signal Vg shown in FIG. 3B shifts from a negative half-wave to a positive half-wave is set as the sampling position. The zero-cross point at the transition from the positive half-wave to the negative half-wave may be set as the sampling position, or all the zero-cross points may be set as the sampling positions. The rotation angle position detected by the positive and negative peak points of the rotation angle detection signal can be used as the sampling position, and both the zero cross point and the positive and negative peak points can be used as the sampling position. If both the zero-cross point and the peak point are set as the sampling positions, the sampling interval can be shortened, so that the change of the intake pressure can be detected more finely and the stroke determination can be made accurately.
【0063】上記の例では、回転角センサとして機関に
より駆動される磁石発電機内の発電コイルを用いている
が、回転角センサは、内燃機関の複数の回転角度位置の
情報を含む信号を発生するものであればよく、内燃機関
が所定角度回転する毎にパルス信号を発生する信号発生
装置を用いることもできる。この場合、吸気圧力サンプ
リング手段は、信号発生装置が発生するパルス信号の立
上りに相応するクランク軸の回転角度位置及び該パルス
信号の立下がりに相応するクランク軸の回転角度位置の
少なくとも一方をサンプリング位置とするように構成す
る。In the above-described example, the power generation coil in the magnet generator driven by the engine is used as the rotation angle sensor, but the rotation angle sensor generates a signal including information on a plurality of rotation angle positions of the internal combustion engine. Any signal generator may be used as long as it generates a pulse signal every time the internal combustion engine rotates by a predetermined angle. In this case, the intake pressure sampling means sets at least one of the rotation angle position of the crankshaft corresponding to the rising edge of the pulse signal generated by the signal generator and the rotation angle position of the crankshaft corresponding to the falling edge of the pulse signal as the sampling position. It is configured as follows.
【0064】クランク軸が所定の角度回転する毎にパル
スを発生する信号発生装置としては、例えば、機関始動
用電動機により駆動されるピニオンギアを噛み合わせる
ために、フライホイールの外周に取り付けられたリング
ギアの歯を検出してパルス信号を発生するようにしたも
の(ギアセンサ)を用いることができる。また回転する
部材の回転角度位置を検出するために一般に用いられて
いるロータリエンコーダを上記回転角センサとして用い
ることもできる。As a signal generating device for generating a pulse every time the crankshaft rotates by a predetermined angle, for example, a ring attached to the outer periphery of a flywheel for meshing with a pinion gear driven by an engine starting motor is used. A device that detects a gear tooth and generates a pulse signal (gear sensor) can be used. Further, a rotary encoder generally used for detecting a rotation angle position of a rotating member can be used as the rotation angle sensor.
【0065】回転角センサとしてエンコーダを用いる場
合、該エンコーダから回転角検出パルスと基準パルスの
双方を発生させることにより、該エンコーダが回転角セ
ンサと基準信号発生器とを兼ねるようにことができる。
エンコーダから回転角検出パルスと基準パルスの双方を
発生させるには、例えば、内燃機関が微小角度回転する
毎にエンコーダから発生させる一連のパルスの発生間隔
を一部で不等間隔として、等角度間隔で発生するパルス
をECUに回転角検出パルスとして認識させ、不等間隔
で発生したパルスを基準パルスとして認識させるように
すればよい。When an encoder is used as the rotation angle sensor, by generating both a rotation angle detection pulse and a reference pulse from the encoder, the encoder can be used as a rotation angle sensor and a reference signal generator.
In order to generate both the rotation angle detection pulse and the reference pulse from the encoder, for example, the generation interval of a series of pulses generated from the encoder every time the internal combustion engine rotates by a small angle is set to be partially unequal, In this case, the ECU may recognize the pulse generated at step (1) as a rotation angle detection pulse, and may recognize the pulse generated at irregular intervals as a reference pulse.
【0066】また内燃機関が微小角度回転する毎にエン
コーダから発生させる一連のパルスのパルス幅を他のパ
ルスと異なるようにしておいて、パルス幅が等しい一連
のパルスを回転角検出パルスとして認識させ、パルス幅
が他のパルスと異なるパルスを基準パルスとして認識さ
せるようにしてもよい。Also, the pulse width of a series of pulses generated by the encoder every time the internal combustion engine rotates by a minute angle is made different from other pulses, and a series of pulses having the same pulse width are recognized as a rotation angle detection pulse. Alternatively, a pulse having a pulse width different from other pulses may be recognized as a reference pulse.
【0067】上記の例では、吸気圧力のサンプリング間
隔を等間隔としているが、吸気圧力のサンプリング間隔
は不等間隔でもよい。In the above example, the sampling intervals of the intake pressure are made equal, but the sampling intervals of the intake pressure may be unequal.
【0068】次に、図1及び図2に示した制御システム
において、ECU8により実現される加減速検出手段以
外の機能実現手段を説明すると、回転速度演算手段80
3は、各瞬時における内燃機関の回転速度を検出するた
めに設けられたもので、この回転速度演算手段は、パル
サ15が出力するパルスの発生間隔から機関の回転速度
を演算する。Next, in the control system shown in FIG. 1 and FIG. 2, the function realizing means other than the acceleration / deceleration detecting means realized by the ECU 8 will be described.
Numeral 3 is provided for detecting the rotation speed of the internal combustion engine at each moment. This rotation speed calculation means calculates the rotation speed of the engine from the generation interval of the pulse output from the pulser 15.
【0069】噴射量演算手段810は、吸気温度センサ
13により検出された吸気温度、水温センサ14により
検出された機関の冷却水温度等の各種センサの出力と、
回転速度演算手段803により演算された機関の回転速
度等の制御条件に対して燃料噴射量を演算する。噴射量
を演算する際には、大気圧等の更に他の条件を制御条件
とすることもある。The injection amount calculating means 810 outputs the output of various sensors such as the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor 13 and the engine cooling water temperature detected by the water temperature sensor 14.
The fuel injection amount is calculated based on control conditions such as the rotation speed of the engine calculated by the rotation speed calculation means 803. When calculating the injection amount, another condition such as the atmospheric pressure may be used as the control condition.
【0070】噴射時期演算手段811は、回転速度演算
手段803により演算された各回転速度における噴射時
期(燃料の噴射を開始する時期)を、クランク軸が基準
位置θo から噴射時期に相応する回転角度位置まで回転
するのに要する時間の形で演算して、演算した噴射時期
を噴射指令発生手段812に与える。The injection timing calculating means 811 determines the injection timing (the timing at which fuel injection is started) at each rotational speed calculated by the rotational speed calculating means 803 from the reference position θo to the rotational angle corresponding to the injection timing. The calculation is performed in the form of the time required to rotate to the position, and the calculated injection timing is given to the injection command generation means 812.
【0071】噴射指令発生手段812は、噴射量演算手
段810により演算された量の燃料をインジェクタから
噴射させるために必要な噴射時間を演算して、基準信号
発生器15の出力から得られる回転角度情報に基づい
て、噴射時期演算手段により演算された所定の噴射時期
が検出された時に、演算した噴射時間に相当する信号幅
を有する噴射指令信号をインジェクタ駆動回路801に
与える。The injection command generating means 812 calculates the injection time required for injecting the amount of fuel calculated by the injection amount calculating means 810 from the injector, and obtains the rotation angle obtained from the output of the reference signal generator 15. When a predetermined injection timing calculated by the injection timing calculation means is detected based on the information, an injection command signal having a signal width corresponding to the calculated injection time is given to the injector drive circuit 801.
【0072】インジェクタ駆動回路801は、噴射指令
信号が発生している間インジェクタ3に駆動電流を与え
て、該インジェクタから燃料を噴射させる。The injector drive circuit 801 applies a drive current to the injector 3 while the injection command signal is being generated, and causes the injector to inject fuel.
【0073】点火時期演算手段813は、回転速度演算
手段803により演算された回転速度に対して内燃機関
の点火時期を演算する。The ignition timing calculation means 813 calculates the ignition timing of the internal combustion engine based on the rotation speed calculated by the rotation speed calculation means 803.
【0074】点火指令発生手段814は、例えばパルサ
15が特定のパルスを発生した時に点火時期演算手段に
より演算された点火時期の検出を開始して、演算された
機関の点火時期が検出された時に点火コイル一次電流制
御回路802に点火指令信号を与える。The ignition command generation means 814 starts detecting the ignition timing calculated by the ignition timing calculation means when the pulser 15 generates a specific pulse, for example, and detects the calculated ignition timing of the engine. An ignition command signal is given to the ignition coil primary current control circuit 802.
【0075】一次電流制御回路802は、点火指令信号
が与えられた時に点火コイルIGの一次電流に急激な変
化を生じさせて、該点火コイルの二次コイルに点火用の
高電圧を誘起させる。この点火用高電圧は点火プラグ2
に印加されるため、点火プラグ2で火花放電が生じて機
関が点火される。The primary current control circuit 802 causes a sudden change in the primary current of the ignition coil IG when the ignition command signal is given, and induces a high voltage for ignition in the secondary coil of the ignition coil. This ignition high voltage is applied to the spark plug 2
, A spark discharge occurs in the spark plug 2 and the engine is ignited.
【0076】図2に示した行程判定装置を構成するため
に、ECU8のマイクロコンピュータに実行させるプロ
グラムの行程判定ルーチンのアルゴリズムの一例を図4
に示した。FIG. 4 shows an example of an algorithm of a stroke judgment routine of a program executed by the microcomputer of the ECU 8 to configure the stroke judgment apparatus shown in FIG.
It was shown to.
【0077】図4に示した行程判定ルーチンは、一定の
時間毎に実行されるもので、このルーチンでは、先ずス
テップ1において、今回サンプリングされた吸気圧力P
Bを読み込み、ステップ2においてサンプリング位置
(ゼロクロス点)の識別番号Nが0であるか否かを判定
する。識別番号Nが0でない場合には、ステップ3に進
んで吸気圧力PBがそれまでに演算されている最新の最
小値PBmin よりも小さいか否かを判定する。その結果
吸気圧力PBが最新の最小値PBmin より小さくないと
判定されたときには、何もしないで回転速度の演算等を
行うメインルーチンに復帰する。またステップ3におい
て吸気圧力PBが最新の最小値PBmin よりも小さいと
判定されたときには、ステップ4に進んで今回サンプリ
ングされた吸気圧力PBを最小値PBmin とする。The stroke determination routine shown in FIG. 4 is executed at regular intervals. In this routine, first in step 1, the intake pressure P
B is read, and it is determined in step 2 whether the identification number N of the sampling position (zero cross point) is 0 or not. If the identification number N is not 0, the routine proceeds to step 3, where it is determined whether or not the intake pressure PB is smaller than the latest minimum value PBmin calculated so far. As a result, when it is determined that the intake pressure PB is not smaller than the latest minimum value PBmin, the process returns to the main routine for performing the calculation of the rotational speed without performing anything. When it is determined in step 3 that the intake pressure PB is smaller than the latest minimum value PBmin, the process proceeds to step 4 and the intake pressure PB sampled this time is set to the minimum value PBmin.
【0078】ステップ2において識別番号Nが0である
と判定されたときには、ステップ5に進んで、直前の判
定対象区間における吸気圧力の最小値PBmin と、一つ
前の判定対象区間における吸気圧力の最小値PBmin(B)
とを比較し、PBmin <PBmin(B)であるときにステッ
プ6に進んで行程判定フラグBAKUが0であるか否か
(今回の判定対象区間が吸入行程及び圧縮行程の区間で
あるとの判定が前回行われたか否か)を判定する。その
結果、行程判定フラグBAKUが0であるとき(今回の
判定対象区間が、吸入行程及び圧縮行程の区間であると
判定されているき)には、ステップ7に進んで行程判定
フラグBAKUを1にして、次の判定対象区間が燃焼行
程及び排気行程を行う区間であると判定する。次いで次
の判定に備えて、ステップ8において直前の判定対象区
間における吸気圧力の最小値PBmin を一つ前の判定対
象区間における吸気圧力の最小値PBmin(B)としてメイ
ンルーチンに復帰する。If it is determined in step 2 that the identification number N is 0, the process proceeds to step 5 where the minimum value PBmin of the intake pressure in the immediately preceding determination target section and the intake pressure in the immediately preceding determination target section are determined. Minimum value PBmin (B)
When PBmin <PBmin (B), the routine proceeds to step 6 and determines whether or not the stroke determination flag BAKU is 0 (determination that the current determination target section is the section of the suction stroke and the compression stroke). Is performed last time). As a result, when the stroke determination flag BAKU is 0 (when the current determination target section is determined to be the section of the suction stroke and the compression stroke), the process proceeds to step 7 and the stroke determination flag BAKU is set to 1 Then, it is determined that the next determination target section is a section in which the combustion stroke and the exhaust stroke are performed. Then, in preparation for the next determination, in step 8, the minimum value PBmin of the intake pressure in the immediately preceding determination target section is set as the minimum value PBmin (B) of the intake pressure in the immediately preceding determination target section, and the process returns to the main routine.
【0079】ステップ6においてBAKU=0でないと
判定されたとき(BAKU=1と判定されたとき)に
は、判定結果が矛盾するため、判定不可としてステップ
8に移行する。If it is determined in step 6 that BAKU is not equal to 0 (determined that BAKU = 1), the results of the determination are inconsistent, and the process proceeds to step 8 with determination impossible.
【0080】ステップ5においてPBmin ≧PBmin(B)
であると判定されたときには、ステップ10に進んでP
Bmin >PBmin(B)であるか否かを判定し、その結果、
PBmin >PBmin(B)であると判定されたときには、ス
テップ11に進んで行程判定フラグBAKUが1である
か否か(今回の判定対象区間が燃焼行程及び排気行程の
区間であるとの判定がされているか否か)を判定する。
その結果BAKU=1であるとき(今回の判定対象区間
が燃焼行程及び排気行程であるとの判定がされていると
き)には、ステップ12に進んでBAKU=0として次
の判定対象区間が吸入行程及び圧縮行程の区間であると
判定した後、ステップ8に移行する。In step 5, PBmin ≧ PBmin (B)
When it is determined that
It is determined whether or not Bmin> PBmin (B), and as a result,
When it is determined that PBmin> PBmin (B), the routine proceeds to step 11, where it is determined whether or not the stroke determination flag BAKU is 1 (when it is determined that the current determination target section is the section of the combustion stroke and the exhaust stroke). Is determined).
As a result, when BAKU = 1 (when it is determined that the current determination target section is the combustion stroke and the exhaust stroke), the routine proceeds to step 12, where BAKU = 0 and the next determination target section is suctioned. After it is determined that the section is the section of the stroke and the compression stroke, the process proceeds to step 8.
【0081】ステップ10においてPBmin ≦PBmin
(B)であると判定されたとき、及びステップ11におい
てBAKU=0と判定されたときには、判定結果が矛盾
するため、行程判定不可としてステップ8に移行する。In step 10, PBmin ≦ PBmin
When it is determined to be (B), and when it is determined that BAKU = 0 in step 11, the determination results are inconsistent, and the process proceeds to step 8 with the stroke determination impossible.
【0082】上記の例では、基準信号Vp1が発生した直
後のゼロクロス点から順に識別番号Nを付していく過程
(図4には図示せず。)により、回転角検出信号から複
数のサンプリング位置をそれぞれ検出するサンプリング
位置検出手段が構成され、図4のステップ1により特定
の気筒で行われる行程の変化が反映された内燃機関の吸
気圧力を複数のサンプリング位置がそれぞれ検出される
毎にサンプリングする吸気圧力サンプリング手段が構成
される。ステップ2により判定対象区間検出手段が構成
され、ステップ3及び4により各判定対象区間における
吸気圧力の最小値を演算する吸気圧力最小値演算手段が
実現される。またステップ5ないし7と、ステップ10
ないし12とにより、各判定対象区間で求められた特定
の気筒に対応する吸気圧力の最小値が、各判定対象区間
の一つ前の判定対象区間で求められた同じ気筒に対応す
る吸気圧力の最小値よりも小さいときに、各判定対象区
間を前記特定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた
区間であると判定し、各判定対象区間で求められた特定
の気筒に対応する吸気圧力の最小値が、各判定対象区間
の一つ前の判定対象区間で求められた同じ気筒に対応す
る吸気圧力の最小値よりも大きいときに、各判定対象区
間を特定の気筒で燃焼行程及び排気行程が行われた区間
であると判定する判定手段が構成される。In the above example, a plurality of sampling positions are obtained from the rotation angle detection signal by a process (not shown in FIG. 4) of sequentially assigning identification numbers N from the zero-cross point immediately after the generation of the reference signal Vp1. Of the internal combustion engine reflecting the change of the stroke performed in the specific cylinder in step 1 of FIG. 4 each time a plurality of sampling positions are detected. An intake pressure sampling means is constituted. Step 2 constitutes a determination target section detection means, and steps 3 and 4 realize an intake pressure minimum value calculation means for calculating the minimum value of the intake pressure in each determination target section. Steps 5 to 7 and 10
According to the above, the minimum value of the intake pressure corresponding to the specific cylinder determined in each determination target section is determined as the minimum value of the intake pressure corresponding to the same cylinder determined in the immediately preceding determination target section of each determination target section. When it is smaller than the minimum value, each determination target section is determined to be a section in which the intake stroke and the compression stroke have been performed in the specific cylinder, and the intake pressure corresponding to the specific cylinder determined in each determination target section is determined. Is larger than the minimum value of the intake pressure corresponding to the same cylinder obtained in the immediately preceding determination target section of each determination target section, each determination target section is subjected to a combustion stroke and an exhaust A determining means for determining that the section has been performed is configured.
【0083】上記の例では、基準信号Vp1が発生した直
後に検出される回転角検出信号のゼロクロス点を機関の
ピストンの上死点に一致させているが、基準信号Vp1の
発生位置を機関のピストンの上死点に一致させて、各基
準信号Vp1の発生位置から次の基準信号の発生位置まで
の区間を判定対象区間とするようにしてもよい。In the above example, the zero cross point of the rotation angle detection signal detected immediately after the generation of the reference signal Vp1 is matched with the top dead center of the engine piston. The section from the generation position of each reference signal Vp1 to the generation position of the next reference signal may be set as the determination target section in accordance with the top dead center of the piston.
【0084】上記の例では、回転角センサ16が出力す
る交流電圧波形のゼロクロス点をサンプリング位置とし
て用いるようにしたが、図5(B)に示すように、オッ
シレータが一定の周期で発生する一連のパルス信号をサ
ンプルタイミング信号Sとして用いて、各サンプルタイ
ミング信号が発生する毎に吸気圧力PBをサンプリング
するようにしてもよい。In the above example, the zero-cross point of the AC voltage waveform output from the rotation angle sensor 16 is used as the sampling position. However, as shown in FIG. May be used as the sample timing signal S, and the intake pressure PB may be sampled each time each sample timing signal is generated.
【0085】図5(A)は吸気圧力のクランク角θに対
する変化を示し、図5(C)は基準信号発生器の出力信
号波形を示している。また図5(D)は行程の判定結果
を示している。FIG. 5A shows the change in the intake pressure with respect to the crank angle θ, and FIG. 5C shows the output signal waveform of the reference signal generator. FIG. 5D shows the result of the stroke determination.
【0086】図5に示した例では、基準信号発生器がリ
ラクタの回転方向の後端縁を検出したときに発生するパ
ルスVp2の発生位置を基準位置とし、該基準位置を機関
のピストンの上死点に一致させている。In the example shown in FIG. 5, the generation position of the pulse Vp2 generated when the reference signal generator detects the trailing edge of the rotational direction of the reluctor is set as the reference position, and the reference position is set above the piston of the engine. Matches to dead point.
【0087】このように、一定の周期で発生するサンプ
ルタイミング信号により吸気圧力をサンプリングするタ
イミングを定めるようにした場合には、サンプルタイミ
ング信号がクランク軸に同期しないため、各判定対象区
間におけるサンプリング回数が異なることもあるが、本
発明では、360°の判定対象区間の最小値が求められ
ればよいため、サンプリング回数の異同は問題にならな
い。As described above, when the timing for sampling the intake pressure is determined by the sample timing signal generated at a constant period, the sample timing signal is not synchronized with the crankshaft. May be different, but in the present invention, since the minimum value of the 360 ° determination target section only needs to be obtained, the difference in the number of times of sampling does not matter.
【0088】図5に示すように、一定の周期で発生する
サンプルタイミング信号によりサンプリングのタイミン
グを定めるようにすると、機械的なセンサとしては基準
信号発生器15のみを設ければよく、回転角センサは不
要になるため、構成の簡素化を図ることができる。図1
に示した例では、磁石発電機7内の発電コイルを回転角
センサ16として用いる必要がなくなるため、磁石発電
機7により駆動し得る負荷を増大させることができる。
また磁石発電機7により駆動する負荷を同じとした場合
には、磁石発電機の小形化を図ることができる。As shown in FIG. 5, when the sampling timing is determined by a sample timing signal generated at a constant period, only the reference signal generator 15 needs to be provided as a mechanical sensor. Is unnecessary, so that the configuration can be simplified. FIG.
In the example shown in (1), since there is no need to use the power generation coil in the magnet generator 7 as the rotation angle sensor 16, the load that can be driven by the magnet generator 7 can be increased.
When the load driven by the magnet generator 7 is the same, the size of the magnet generator can be reduced.
【0089】図1に示した例では、圧力センサ12をス
ロットルバルブ1mの近傍に設けているが、吸気管に吸
気圧力の変動を吸収するサージタンクが設けられている
場合には、スロットルバルブ1mの近傍で検出した吸気
圧力に機関の行程変化に伴う圧力変動が現れ難いため、
サージタンクと機関の吸気ポートとの間の部分で吸気圧
力を検出するようにするのが好ましい。In the example shown in FIG. 1, the pressure sensor 12 is provided in the vicinity of the throttle valve 1m. However, when a surge tank for absorbing fluctuations in the intake pressure is provided in the intake pipe, the throttle valve 1m is provided. It is difficult for pressure fluctuations due to changes in the stroke of the engine to appear in the intake pressure detected near
It is preferable to detect the intake pressure at a portion between the surge tank and the intake port of the engine.
【0090】上記の例では単気筒内燃機関を例にとった
が、多気筒内燃機関の場合には、特定の一つの気筒の行
程変化が反映された吸気圧力の最小値を求めることによ
り、特定の気筒の行程を判定し、他の気筒の行程は、特
定の気筒での行程変化に対する機械的角度のずれから判
定するようにすればよい。In the above example, a single-cylinder internal combustion engine is taken as an example. However, in the case of a multi-cylinder internal combustion engine, a specific value is obtained by obtaining the minimum value of the intake pressure reflecting the stroke change of one specific cylinder. The strokes of the cylinder may be determined, and the strokes of the other cylinders may be determined based on the deviation of the mechanical angle with respect to the change of the stroke in the specific cylinder.
【0091】多気筒内燃機関において、各気筒毎に独立
に吸気管が設けられている場合には、特定の気筒に対し
て設けられた吸気管内の圧力を検出することにより、特
定の気筒で行われる行程の変化が反映された吸気圧力を
検出することができる。In a multi-cylinder internal combustion engine, if an intake pipe is provided independently for each cylinder, the pressure in the intake pipe provided for the specific cylinder is detected, and the operation is performed in the specific cylinder. Thus, it is possible to detect the intake pressure on which the change in the stroke is reflected.
【0092】多気筒の内燃機関において、複数の気筒の
吸気管が1つの吸気管にまとめて接続されている場合に
は、特定の気筒の吸気ポート付近で吸気圧力を検出する
ことにより、特定の気筒で行われる行程の変化が反映さ
れた吸気圧力を検出することができる。In a multi-cylinder internal combustion engine, when the intake pipes of a plurality of cylinders are collectively connected to one intake pipe, a specific intake cylinder is detected by detecting the intake pressure near the intake port of the specific cylinder. It is possible to detect the intake pressure reflecting the change in the stroke performed in the cylinder.
【0093】[0093]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、各判定
対象区間における吸気圧力の最小値を求めて、各判定対
象区間で求められた吸気圧力の最小値が一つ前の判定対
象区間で求められた吸気圧力の最小値よりも小さいとき
に、各判定対象区間を吸入行程及び圧縮行程が行われた
区間であると判定するようにしたので、スロットルバル
ブが全開状態にある場合のように、吸気圧力が細かく脈
動する場合でも行程判定を行うことができ、機関がいか
なる運転状態にある場合でも、行程判定を適確に行うこ
とができる利点がある。As described above, according to the present invention, the minimum value of the intake pressure in each determination target section is determined, and the minimum value of the intake pressure determined in each determination target section is determined by the immediately preceding determination target. When the suction pressure is smaller than the minimum value of the intake pressure obtained in the section, each determination target section is determined to be a section in which the suction stroke and the compression stroke are performed, so that when the throttle valve is in the fully opened state. As described above, the stroke determination can be performed even when the intake pressure pulsates finely, and there is an advantage that the stroke determination can be accurately performed regardless of the operating state of the engine.
【図1】ECUにより内燃機関を制御するシステムの構
成例を示した構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a configuration example of a system that controls an internal combustion engine by an ECU.
【図2】本発明に係わる行程判定装置を示したシステム
の構成を示したブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a system showing a stroke determination device according to the present invention.
【図3】本発明の実施形態において検出される内燃機関
の吸気圧力の変化と、回転角検出信号の波形と、基準信
号の波形とを行程の判定結果とともに示した線図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a change in intake pressure of an internal combustion engine detected in an embodiment of the present invention, a waveform of a rotation angle detection signal, and a waveform of a reference signal, together with a stroke determination result.
【図4】図1に示したシステムにおいて行程判定装置を
構成するためにECUのマイクロコンピュータが実行す
るプログラムのアルゴリズムの一例を示したフローチャ
ートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of an algorithm of a program executed by a microcomputer of an ECU to configure the stroke determination device in the system illustrated in FIG. 1;
【図5】本発明の他の実施形態において検出される吸気
圧力の変化と、吸気圧力のサンプリングのタイミングを
定めるサンプルタイミング信号の波形と、基準信号の波
形とを行程の判定結果とともに示した線図である。FIG. 5 is a line showing a change in intake pressure detected in another embodiment of the present invention, a waveform of a sample timing signal for determining a timing of sampling of the intake pressure, and a waveform of a reference signal together with a result of stroke determination. FIG.
【図6】従来の行程判定方法を説明するための線図であ
る。FIG. 6 is a diagram for explaining a conventional stroke determination method.
【図7】従来の行程判定方法で用いていた信号発生器の
構成を示した構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a configuration of a signal generator used in a conventional stroke determination method.
1…4サイクル内燃機関、2…点火プラグ、3…インジ
ェクタ、7…磁石発電機、8…ECU、12…圧力セン
サ、15…基準信号発生器(パルサ)、16…回転角セ
ンサ(磁石発電機の発電コイル)。1 ... 4 cycle internal combustion engine, 2 ... Spark plug, 3 ... Injector, 7 ... Magnet generator, 8 ... ECU, 12 ... Pressure sensor, 15 ... Reference signal generator (pulsar), 16 ... Rotation angle sensor (Magnet generator) Power generation coil).
Claims (5)
の気筒のピストンの上死点に相応する位置から1回転す
る区間を判定対象区間として、各判定対象区間が前記特
定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた区間か、燃
焼行程及び排気行程が行われた区間かを判定する行程判
定方法であって、 前記特定の気筒で行われる行程変化が反映された前記内
燃機関の吸気圧力を所定のサンプリング間隔でサンプリ
ングして、各判定対象区間でサンプリングされた前記特
定の気筒に対応する吸気圧力の最小値を求め、 各判定対象区間で求められた前記特定の気筒に対応する
吸気圧力の最小値が、各判定対象区間の前の判定対象区
間で求められた同じ気筒に対応する吸気圧力の最小値よ
りも小さいときに、各判定対象区間を前記特定の気筒で
吸入行程及び圧縮行程が行われた区間であると判定する
ことを特徴とする4サイクル内燃機関の行程判定方法。1. A section in which a crankshaft of a four-cycle internal combustion engine makes one rotation from a position corresponding to a top dead center of a piston of a specific cylinder is set as a determination target section. A stroke determination method for determining whether a compression stroke is performed or a combustion stroke and an exhaust stroke are performed, wherein the intake pressure of the internal combustion engine, which reflects a change in stroke performed in the specific cylinder, is determined. Sampling is performed at a predetermined sampling interval, a minimum value of the intake pressure corresponding to the specific cylinder sampled in each determination target section is obtained, and an intake pressure corresponding to the specific cylinder obtained in each determination target section is obtained. When the minimum value is smaller than the minimum value of the intake pressure corresponding to the same cylinder obtained in the determination target section before each determination target section, each determination target section is set in the specific cylinder in the intake stroke. Stroke determination method for a four-cycle internal combustion engine and determines that a section in which fine compression stroke is performed.
の気筒のピストンの上死点に相応する位置から1回転す
る区間を判定対象区間として、各判定対象区間が、前記
特定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた区間か、
燃焼行程及び排気行程が行われた区間かを判定する行程
判定方法であって、 前記内燃機関のクランク軸の複数の異なる回転角度位置
の情報をそれぞれ複数のサンプリング位置の情報として
含む回転角検出信号を発生する回転角センサと、前記内
燃機関のクランク軸の特定の回転角度位置に設定された
基準回転角度位置で基準信号を発生する基準信号発生器
とを設けておき、 前記回転角検出信号から前記複数のサンプリング位置を
それぞれ検出して、前記特定の気筒で行われる行程の変
化が反映された前記内燃機関の吸気圧力を各サンプリン
グ位置が検出される毎にサンプリングし、 前記基準信号を基にして各判定対象区間を検出し、 前記サンプリング位置が検出される毎にサンプリングさ
れた一連の吸気圧力から前記特定の気筒に対応する吸気
圧力の各判定対象区間における最小値を求め、 前記特定の気筒に対応する吸気圧力の各判定対象区間に
おける最小値が、各判定対象区間の一つ前の判定対象区
間で求められた同じ気筒の吸気圧力の最小値よりも小さ
いときに、各判定対象区間を前記特定の気筒で吸入行程
及び圧縮行程が行われた区間であると判定することを特
徴とする4サイクル内燃機関の行程判定方法。2. A section in which a crankshaft of a four-cycle internal combustion engine makes one rotation from a position corresponding to the top dead center of a piston of a specific cylinder is set as a determination target section. And the section where the compression stroke was performed,
A method for determining a stroke in which a combustion stroke and an exhaust stroke are performed, comprising: a rotation angle detection signal including information on a plurality of different rotation angles of a crankshaft of the internal combustion engine as information on a plurality of sampling positions. A rotation angle sensor that generates a reference signal generator that generates a reference signal at a reference rotation angle position set at a specific rotation angle position of the crankshaft of the internal combustion engine. Each of the plurality of sampling positions is detected, and the intake pressure of the internal combustion engine, which reflects a change in the stroke performed in the specific cylinder, is sampled every time each sampling position is detected, based on the reference signal. Corresponding to the specific cylinder from a series of intake pressures sampled each time the sampling position is detected. The minimum value in each determination target section of the intake pressure corresponding to the specific cylinder is obtained by calculating the minimum value of the intake pressure in each determination target section. And determining that each of the determination target sections is a section in which the intake stroke and the compression stroke have been performed in the specific cylinder when the intake pressure is smaller than the minimum value of the intake pressure of the four-stroke internal combustion engine. .
の気筒のピストンの上死点に相応する位置から1回転す
る区間を判定対象区間として、各判定対象区間が前記特
定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた区間か、燃
焼行程及び排気行程が行われた区間かを判定する行程判
定方法であって、 一定の周期でサンプルタイミング信号を発生するサンプ
ルタイミング信号発生器と、前記内燃機関のクランク軸
の特定の回転角度位置に設定された基準回転角度位置で
基準信号を発生する基準信号発生器とを設けておき、 前記特定の気筒で行われる行程の変化が反映された前記
内燃機関の吸気圧力を各サンプルタイミング信号が発生
する毎にサンプリングし、 前記基準信号を基にして各判定対象区間を検出し、 前記サンプルタイミング信号が発生する毎にサンプリン
グされた一連の吸気圧力から前記特定の気筒に対応する
吸気圧力の各判定対象区間における最小値を求め、 前記特定の気筒に対応する吸気圧力の各判定対象区間に
おける最小値が、各判定対象区間の一つ前の判定対象区
間で求められた同じ気筒に対応する吸気圧力の最小値よ
りも小さいときに、各判定対象区間を前記特定の気筒で
吸入行程及び圧縮行程が行われた区間であると判定する
ことを特徴とする4サイクル内燃機関の行程判定方法。3. A section in which the crankshaft of the four-cycle internal combustion engine makes one rotation from a position corresponding to the top dead center of a piston of a specific cylinder is set as a determination target section. What is claimed is: 1. A stroke determination method for determining whether a compression stroke is performed or a combustion stroke and an exhaust stroke are performed, comprising: a sample timing signal generator that generates a sample timing signal at a constant cycle; A reference signal generator that generates a reference signal at a reference rotation angle position set at a specific rotation angle position of the crankshaft, wherein the change in the stroke performed in the specific cylinder is reflected. The sampling pressure is sampled each time a sample timing signal is generated, each determination target section is detected based on the reference signal, and the sample timing signal is generated. The minimum value in each determination target section of the intake pressure corresponding to the specific cylinder is obtained from a series of intake pressures sampled each time, and the minimum value in each determination target section of the intake pressure corresponding to the specific cylinder is: When the intake pressure is smaller than the minimum value of the intake pressure corresponding to the same cylinder obtained in the immediately preceding determination target section of each determination target section, the suction stroke and the compression stroke of each determination target section are performed in the specific cylinder. A stroke determination method for a four-stroke internal combustion engine, wherein the stroke is determined to be a section where the stroke has occurred.
の気筒のピストンの上死点に相応する位置から1回転す
る区間を判定対象区間として、各判定対象区間が前記特
定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた区間か、燃
焼行程及び排気行程が行われた区間かを判定する行程判
定装置であって、 前記内燃機関のクランク軸の複数の異なる回転角度位置
の情報をそれぞれ複数のサンプリング位置の情報として
含む回転角検出信号を発生する回転角センサと、 前記内燃機関のクランク軸の特定の回転角度位置に設定
された基準回転角度位置で基準信号を発生する基準信号
発生器と、 前記基準信号の発生位置を基にして各判定対象区間を検
出する判定対象区間検出手段と、 前記回転角検出信号から前記複数のサンプリング位置を
それぞれ検出するサンプリング位置検出手段と、 前記特定の気筒で行われる行程の変化が反映された前記
内燃機関の吸気圧力を前記複数のサンプリング位置がそ
れぞれ検出される毎にサンプリングする吸気圧力サンプ
リング手段と、 前記吸気圧力サンプリング手段によりサンプリングされ
た一連の吸気圧力から前記特定の気筒に対応する吸気圧
力の各判定対象区間における最小値を求める吸気圧力最
小値演算手段と、 各判定対象区間で求められた前記特定の気筒に対応する
吸気圧力の最小値が、各判定対象区間の一つ前の判定対
象区間で求められた同じ気筒に対応する吸気圧力の最小
値よりも小さいときに、各判定対象区間を前記特定の気
筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた区間であると判定
する判定手段と、 を具備したことを特徴とする4サイクル内燃機関の行程
判定装置。4. A section in which a crankshaft of a four-cycle internal combustion engine makes one rotation from a position corresponding to the top dead center of a piston of a specific cylinder is determined as a determination target section. A stroke judging device for judging whether a section where a compression stroke has been performed or a section where a combustion stroke and an exhaust stroke have been performed. A rotation angle sensor that generates a rotation angle detection signal including as position information, a reference signal generator that generates a reference signal at a reference rotation angle position set at a specific rotation angle position of the crankshaft of the internal combustion engine, A determination target section detecting means for detecting each determination target section based on a reference signal generation position; and detecting each of the plurality of sampling positions from the rotation angle detection signal. Sampling position detection means; intake pressure sampling means for sampling the intake pressure of the internal combustion engine, in which the change in the stroke performed in the specific cylinder is reflected, each time the plurality of sampling positions are detected; Intake pressure minimum value calculating means for obtaining the minimum value of the intake pressure corresponding to the specific cylinder in each determination target section from a series of intake pressures sampled by the sampling means; and the specific cylinder determined in each determination target section When the minimum value of the intake pressure corresponding to is smaller than the minimum value of the intake pressure corresponding to the same cylinder obtained in the immediately preceding determination target section of each determination target section, Determining means for determining a section in which the intake stroke and the compression stroke have been performed in the cylinder; Institutions of stroke determination device.
の気筒のピストンの上死点に相応する位置から1回転す
る区間を判定対象区間として、各判定対象区間が前記特
定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた区間か、燃
焼行程及び排気行程が行われた区間かを判定する行程判
定装置であって、 一定の周期でサンプルタイミング信号を発生するサンプ
ルタイミング信号発生器と、 前記内燃機関のクランク軸の特定の回転角度位置に設定
された基準回転角度位置で基準信号を発生する基準信号
発生器と、 前記基準信号の発生位置を基にして各判定対象区間を検
出する判定対象区間検出手段と、 前記特定の気筒で行われる行程の変化が反映された前記
内燃機関の吸気圧力を各サンプルタイミング信号が発生
する毎にサンプリングする吸気圧力サンプリング手段
と、 前記吸気圧力サンプリング手段によりサンプリングされ
た一連の吸気圧力から前記特定の気筒に対応する吸気圧
力の各判定対象区間における最小値を求める吸気圧力最
小値演算手段と、 前記特定の気筒に対応する吸気圧力の各判定対象区間に
おける最小値が、各判定対象区間の一つ前の判定対象区
間で求められた同じ気筒に対応する吸気圧力の最小値よ
りも小さいときに、各判定対象区間を前記特定の気筒で
吸入行程及び圧縮行程が行われた区間であると判定する
判定手段と、 を具備したことを特徴とする4サイクル内燃機関の行程
判定装置。5. A section in which a crankshaft of a four-cycle internal combustion engine makes one rotation from a position corresponding to a top dead center of a piston of a specific cylinder is determined as a determination target section. What is claimed is: 1. A stroke determination device for determining whether a compression stroke is performed or a combustion stroke and an exhaust stroke are performed, comprising: a sample timing signal generator that generates a sample timing signal at a constant cycle; A reference signal generator that generates a reference signal at a reference rotation angle position set at a specific rotation angle position of the crankshaft; and a determination target section detection that detects each determination target section based on the generation position of the reference signal. Means for sampling the intake pressure of the internal combustion engine reflecting the change in the stroke performed in the specific cylinder each time a sample timing signal is generated. Sampling means, intake pressure minimum value calculating means for obtaining a minimum value in each determination target section of the intake pressure corresponding to the specific cylinder from a series of intake pressures sampled by the intake pressure sampling means, and the specific cylinder When the minimum value of the corresponding intake pressure in each determination target section is smaller than the minimum value of the intake pressure corresponding to the same cylinder obtained in the immediately preceding determination target section of each determination target section, each determination target section And a determining means for determining that the section is a section in which the suction stroke and the compression stroke have been performed in the specific cylinder.
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KR101047636B1 (en) * | 2009-09-16 | 2011-07-07 | 기아자동차주식회사 | System and method for reducing engine start time |
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