JP2007064161A

JP2007064161A - エンジンの気筒判別装置

Info

Publication number: JP2007064161A
Application number: JP2005254402A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Nakada; 泰行中田; Takahiro Suzuki; 隆広鈴木
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2005-09-02
Filing date: 2005-09-02
Publication date: 2007-03-15

Abstract

【課題】エンジンの気筒判別装置において、電源電圧測定経路がノイズの影響を受けた場合でも、気筒判別制御に悪影響を与えることをなくし、エンジン回転数の低下又はエンジンストールの引き起こしを防止し、エンジン制御システム全体の信頼性の向上することにある。
【解決手段】制御手段は、電圧検出部により検出される複数回の電圧値を用いて算出される電源電圧なまし値と電圧検出部により検出される電源の電圧との差が、設定値より大きい場合が設定回数より多く継続したときには、気筒判別制御をやり直す。
【選択図】図１

Description

この発明は、エンジンの気筒判別装置に係り、特に角度信号に応じた気筒パルス信号に基づいて気筒を判定するエンジンの気筒判別装置に関するものである。

車両の多気筒エンジンには、カム軸あるいはクランク軸の少なくともいずれか一方の軸の回転に応じた角度信号を検出し、この角度信号に応じた気筒パルスに基づいて気筒を判別する気筒判別装置を設けている。

従来、エンジンの気筒判別装置には、エンジンのピストンの駆動が開始されたと判定する（始動判定）方法として、バッテリ電圧が、予め設定されたしきい値以上の傾きで減少したときに、エンジンの始動判定が成立とするものがある。
特開２０００−２８２９４４号公報

また、エンジンの制御装置としては、エンジンの始動信号が入力された直後から所定期間、気筒判別回路の動作を停止させる気筒判別停止手段を設け、気筒判別回路の動作を停止させることで点火信号の分配を停止させ、ノイズ発生中の誤点火を防止するものがある。
特開平６−１０１６１６号公報

ところで、従来、上記の特許文献１のエンジンの気筒判別装置においては、図４に示すように、スタータオン時（ｂの時間）に、バッテリ電圧ＶＢ（ａの値）とバッテリ電圧なまし値ＶＢＭとの電圧差（ｄの値）が、しきい値ＶＢ１（ｇの値）を超えた場合に（ｅの値）、エンジンの始動判定が成立とし、気筒判別を１からやり直している。しかし、ノイズ（ｃの値）をバッテリ電圧ＶＢ（ａの値）として誤検出した場合に、実際のバッテリ電圧ＶＢ（ａの値）は、低下していないのに、誤ってバッテリ電圧ＶＢ（ａの値）とバッテリ電圧なまし値ＶＢＭとの電圧差（ｄの値）が、しきい値ＶＢ１（ｇの値）を超えたと判定してしまい、エンジンの始動判定が成立してしまうおそれがある。この結果、気筒判別完了後にも拘わらず、バッテリ電圧の誤検出による始動判定が成立してしまい、気筒判別を１からやり直すため、再び気筒判別が完了するまでの間、燃料噴射及び点火が行われず、エンジン回転数の低下又はエンジンストールを引き起こすおそれがあった。

このエンジンの気筒判別の方法を、図５に沿って説明する。図５に示すように、バッテリ電圧の変化に応じて気筒判別の処理を行う場合に、制御手段のプログラムが開始すると（Ｂ０１）、バッテリ電圧ＶＢを計測し（Ｂ０２）、そして、バッテリ電圧なまし値ＶＢＭを計算する（Ｂ０３）。このバッテリ電圧なまし値ＶＢＭは、次式で算出される。
ＶＢＭ（ｍ）＝ＶＢ＊１／Ｎ＋ＶＢＭ（ｍ−１）＊（１−１／Ｎ）

そして、エンジンが完爆後あるいは完爆前を判定し（例えば、エンジン回転数がある回転数以上になったかどうか）（Ｂ０４）、このステップＢ０４がエンジンの完爆後であると判定した場合には、監視のために気筒判別を継続する（Ｂ０５）。一方、このステップＢ０４がエンジンの完爆前であると判定した場合には、ＶＢＭ−ＶＢ＞ＶＢ１か否かを判定する（Ｂ０６）。ここで、ＶＢ１は、設定値である。

このステップＢ０６がＹＥＳで、ＶＢＭ−ＶＢ＞ＶＢ１の場合には、スタータがオフからオンになったと判定して気筒判別をやり直す（Ｂ０７）。一方、このステップＢ０６がＮＯで、ＶＢＭ−ＶＢ≦ＶＢ１の場合には、エンジンのクランク軸が継続して回転中と判断し、気筒判別を継続する（Ｂ０８）。

そして、前記ステップＢ０５、Ｂ０７、Ｂ０８の処理後は、プログラムを終了する（Ｂ０９）。

しかしながら、この図５の気筒判別の方法によると、バッテリ電圧ＶＢが、ノイズの影響で一瞬低下した場合に、前記ステップＢ０６での「ＶＢＭ−ＶＢ＞ＶＢ１」の判定条件が成立してしまい、気筒判別を１からやり直してしまうというおそれがあり、このため、再び気筒判別が完了するまでの間、燃料噴射及び点火が行われず、エンジン回転数の低下又はエンジンストールの引き起しが発生するという不都合があった。

そこで、この発明の目的は、電源電圧測定経路がノイズの影響を受けた場合でも、気筒判別制御に悪影響を与えることをなくし、エンジン制御システム全体の信頼性の向上に貢献するエンジンの気筒判別装置を提供することにある。

この発明は、カム軸あるいはクランク軸の少なくともいずれか一方の軸の回転に応じて出力された角度信号を検出する角度信号検出部と、この角度信号検出部から出力される角度信号に基づいて気筒を判別する気筒判別制御部とが備えられた制御手段を設けたエンジンの気筒判別装置において、前記制御手段は、電源電圧を検出する電圧検出部を備え、前記電圧検出部により検出された複数回の電圧値を用いて算出される電源電圧なまし値と前記電圧検出部により検出された電源電圧との電圧差が、設定値よりも大きい場合が設定回数よりも多く継続したときには、気筒判別制御をやり直すことを特徴とする。

この発明のエンジンの気筒判別装置は、検出される複数回の電圧値を用いて算出される電源電圧なまし値と検出される電源の電圧との電圧差が、設定値よりも大きい場合が設定回数よりも多く継続したときには、気筒判別制御をやり直すことにより、電源電圧測定経路がノイズの影響を受けた場合でも、気筒判別制御に悪影響を与えることをなくし、燃料噴射及び点火を適正の行い、エンジン回転数の低下又はエンジンストールの引き起こしを防止し、エンジン制御システム全体の信頼性の向上することができる。

この発明は、気筒判別制御に悪影響を与えることをなくし、エンジン制御システム全体の信頼性の向上する目的を、検出される複数回の電圧値を用いて算出される電源電圧なまし値と検出される電源の電圧との電圧差が、設定値よりも大きい場合が設定回数よりも多く継続したときには、気筒判別制御をやり直して実現するものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。

図１〜図３は、この発明の実施例を示すものである。

図３において、１は車両に搭載される多気筒用のエンジン、２はこのエンジン１の気筒判別装置、３はこの気筒判別装置２を構成する制御手段（ＥＣＵ）である。

この制御手段３には、入力側で、エンジン１のカム軸４の回転に応じて角度信号であるカム角信号を出力するカム角センサ５と、エンジン１のクランク軸６の回転に応じて角度信号であるクランク角信号を出力するクランク角センサ７と、電源（バッテリ）８の電圧であるバッテリ電圧の信号を出力するバッテリ電圧センサ９とが連絡し、また、出力側で、エンジン１に燃料を噴射するインジェクタ１０とエンジン１で点火するイグナイタ１１とが連絡している。

制御手段３は、カム角センサ５及びクランク角センサ７に連絡したデジタル信号検出部１２と、バッテリ電圧センサ９に連絡したＡ／Ｄ変換部１３と、このデジタル信号検出部１２及びＡ／Ｄ変換部１３に連絡した気筒判別制御部１４と、気筒判別制御部１４に連絡し且つインジェクタ１０に連絡した燃料噴射制御部１５と、気筒判別制御部１４に連絡し且つイグナイタ１１に連絡した点火時期制御部１６を備えている。

デジタル信号検出部１２は、カム軸４あるいはクランク軸６の少なくともいずれか一方の軸の回転に応じて出力されたデジタルの角度信号を検出する角度信号検出部として機能するものであり、この検出したデジタルの角度信号を気筒判別制御部１４に出力する。

Ａ／Ｄ変換部１３は、バッテリ電圧を検出する電圧検出部として機能するものであり、バッテリ電圧センサ９からのアナログのバッテリ電圧信号を入力してデジタル信号に変換し、このデジタル信号を気筒判別制御部１４に出力する。

気筒判別制御部１４は、カム角センサ５の角度信号としてパルス数のデータを入力するとともに、クランク角センサ７からの角度信号としてパルス間の周期計測のデータ等を入力し、これら各データに応じた気筒パルス信号に基づいて気筒の判別を行う。

燃料噴射制御部１５は、気筒判別制御部１４によって算出された気筒判別のデータを基に、各気筒への燃料噴射タイミングや燃料噴射量を制御する信号をインジェクタ１０に出力し、このインジェクタ１０を作動制御する。

点火時期制御部１６は、気筒判別制御部１４によって算出された気筒判別のデータを基に、各気筒の点火タイミングや点火コイルへの通電時間を制御する信号をイグナイタ１１に出力し、このイグナイタ１１に点火させる。

制御手段３の気筒判別制御部１４は、Ａ／Ｄ変換部１３により検出される複数回の電圧値を用いて算出された電源電圧なまし値であるバッテリ電圧なまし値ＶＢＭとＡ／Ｄ変換部１３により検出されたバッテリ電圧ＶＢとの電圧差（ＶＢＭ−ＶＢ）が、設定値ＶＢ１よりも大きい場合が設定回数よりも多く継続したときには、気筒判別制御をやり直す。

また、制御手段３には、スタータ１７が連絡している。

次に、この実施例の作用を説明する。

図１のフローチャートに示すように、制御手段３のプログラムが開始すると（Ａ０１）、先ず、バッテリ電圧ＶＢを計測し（Ａ０２）、そして、エンジン１が完爆後あるいは完爆前であるかを判定する（Ａ０３）。

このステップＡ０３で、エンジン１が完爆後であると判定した場合は、監視のために気筒判別を継続する（Ａ０４）。

一方、このステップＡ０３で、エンジン１が完爆前であると判定した場合は、ＶＢＭ−ＶＢ＞ＶＢ１か否かを判定する（Ａ０５）。ここで、ＶＢ１は、設定値である。

このステップＡ０５がＹＥＳで、ＶＢＭ−ＶＢ＞ＶＢ１の場合には、電圧低下回数ＣＮＴをカウントアップする（Ａ０６）。そして、電圧低下回数ＣＮＴとスタータオン判定電圧低下回数ＣＮＴ１との関係が、ＣＮＴ＞ＣＮＴ１か否かを判定する（Ａ０７）。

このステップＡ０７がＹＥＳで、ＣＮＴ＞ＣＮＴ１の場合には、電圧低下回数ＣＮＴを０にクリアし（ＣＮＴ←０）（Ａ０８）、気筒判別を１からやり直す（Ａ０９）。

前記ステップＡ０５がＮＯで、ＶＢＭ−ＶＢ≦ＶＢ１の場合には、クランク軸６が継続して回転中と判定し、電圧低下回数ＣＮＴを０にクリアし（ＣＮＴ←０）（Ａ１０）、気筒判別を継続する（Ａ１１）。

前記ステップＡ０７がＮＯで、ＣＮＴ＜ＣＮＴ１の場合には、電圧低下がスタータオフからオンになっていないと判断し、直ぐに、気筒判別を継続する（Ａ１１）。

前記ステップＡ０４、Ａ０９、Ａ１１の処理後は、電圧低下回数ＣＮＴが０か否か（ＣＮＴ＝０）を判定する（Ａ１２）。

このステップＡ１２がＹＥＳで、電圧低下回数ＣＮＴが０の場合には、バッテリ電圧なまし値ＶＢＭを計算し（Ａ１３）、プログラムを終了する（Ａ１４）。

しかし、このステップＡ１３がＮＯで、電圧低下回数ＣＮＴが０でない場合には、バッテリ電圧なまし値ＶＢＭの計算を行わないで、プログラムを終了する（Ａ１４）。

次いで、この気筒判別制御を、図２のタイムチャートに基づいて説明する。

図２に示すように、エンジン１の完爆前で、スタータオン判定電圧低下回数ＣＮＴ１は、１とする。

図２の時間ｔ１においては、（ＶＢＭ−ＶＢ）＞ＶＢ１、つまり、（ｄの値）＞（ｃの値）が成立していない（気筒判別を継続する）。

図２の時間ｔ２においては、（ＶＢＭ−ＶＢ）＞ＶＢ１、つまり、（ｄの値）＞（ｃの値）が成立し、そして、電圧低下回数ＣＮＴを１にカウントアップする（ＣＮＴ←１）。

しかし、電圧低下回数ＣＮＴ（＝１）＞スタータオン判定電圧低下回数ＣＮＴ１（＝１）が成立していないため、気筒判別は継続する。電圧低下回数ＣＮＴが０でないため、バッテリ電圧なまし値ＶＢＭは計算しない。

図２の時間ｔ３においては、（ＶＢＭ−ＶＢ）＞ＶＢ１、つまり、（ｄの値）＞（ｃの値）が成立し、電圧低下回数ＣＮＴを２にカウントアップする（ＣＮＴ←２）。

次に、電圧低下回数ＣＮＴ（＝２）＞スタータオン判定電圧低下回数ＣＮＴ１（＝１）が成立すると、電圧低下回数ＣＮＴを０にクリアし（ＣＮＴ←０）、気筒判別をやり直す。

これにより、ノイズ等の影響によりバッテリ電圧ＶＢの低下を誤検出した場合の始動誤判定を防ぐことができる。

この結果、検出される複数回の電圧値を用いて算出される電源電圧なまし値ＶＢＭと検出される電源電圧であるバッテリ電圧ＶＢとの電圧差（ＶＢＭ−ＶＢ）が、設定値ＶＢ１よりも大きい場合が設定回数よりも多く継続したときには、気筒判別制御をやり直す。これにより、電源電圧測定経路がノイズの影響を受けた場合でも、気筒判別制御に悪影響を与えることはなく、エンジン回転数の低下又はエンジンストールの引き起こしを防止し、エンジン制御システム全体の信頼性の向上に貢献することができる。

検出される複数回の電圧値を用いて算出される電源電圧なまし値と検出される電源の電圧との電圧差が、設定値よりも大きい場合が設定回数よりも多く継続したときには、気筒判別制御をやり直すことを、他のエンジン制御にも適用することができる。

気筒判別のフローチャートである。気筒判別のタイムチャートである。気筒判別装置のブロック図である。従来において気筒判別のタイムチャートである。従来において気筒判別のフローチャートである。

符号の説明

１エンジン
２気筒判別装置
３制御手段
４カム軸
５カム角センサ
６クランク軸
７クランク角センサ
８バッテリ
９バッテリ電圧センサ
１０インジェクタ
１１イグナイタ
１２デジタル信号検出部
１３Ａ／Ｄ変換部
１４気筒判別制御部
１５燃料噴射制御部む
１６点火時期制御部
１７スタータ

Claims

カム軸あるいはクランク軸の少なくともいずれか一方の軸の回転に応じて出力された角度信号を検出する角度信号検出部と、この角度信号検出部から出力される角度信号に基づいて気筒を判別する気筒判別制御部とが備えられた制御手段を設けたエンジンの気筒判別装置において、前記制御手段は、電源電圧を検出する電圧検出部を備え、前記電圧検出部により検出された複数回の電圧値を用いて算出される電源電圧なまし値と前記電圧検出部により検出された電源電圧との電圧差が、設定値よりも大きい場合が設定回数よりも多く継続したときには、気筒判別制御をやり直すことを特徴とするエンジンの気筒判別装置。