JP2550397B2 - 機関制御用信号発生装置 - Google Patents
機関制御用信号発生装置Info
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- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P7/00—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
- F02P7/06—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of circuit-makers or -breakers, or pick-up devices adapted to sense particular points of the timing cycle
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は，例えば点火制御，燃料噴射等の機関制御
のための機関制御用信号発生装置に関し、特に機関制御
に重要な気筒識別の信頼性を損なうことなくコストダウ
ンを実現した機関制御用信号発生装置に関するものであ
る。
のための機関制御用信号発生装置に関し、特に機関制御
に重要な気筒識別の信頼性を損なうことなくコストダウ
ンを実現した機関制御用信号発生装置に関するものであ
る。
［従来の技術］ 第４図は,4サイクル４気筒機関に適用した従来の機関
制御用信号発生装置の構成を示すブロック図である。図
において，（１）は機関のカム軸で駆動され矢印方向に
回転するロータ，（２）はロータ（１）の周辺に取り付
けられた同一の幅を有する被検出片で，この例の場合,4
気筒の機関であるので各気筒に対応して４つの被検出片
が設けられている。（３）は被検出片（２）を検出し
て，後述の第５図（ａ）に示すような信号波形を出力
し，クランク軸の角度位置を検出する角度検出器で，機
関が２回転すると,4つのパルスを出力する。（４）は前
記ロータと同様に機関のカム軸により駆動され矢印方向
に回転するロータ，（５）はロータ（４）の周辺に取り
付けられた被検出片，（６）は被検出片（５）により気
筒を検出し，後述の第５図（ｂ）に示すような信号波形
を出力する気筒検出器，（７）は角度検出器（３）の出
力より第５図（ａ）の周期を計測する周期計測手段，
（８）は機関情報Ｓにより目標点時期θを演算する目標
点火時期演算手段，（９）は周期計測手段（７）から得
られた周期と目標点火時期演算手段（８）からの目標点
火時期θを入力として点火時期を求める角度時間変換手
段，（10）は角度検出器（３）で検出された第１の角度
位置に達した時点から角度時間演算手段（９）で得られ
た時間経過後に点火装置（11）に点火制御信号を出力す
るタイマ，（12）は角度検出器（４）からの角度検出位
置で気筒検出器（６）からの気筒識別信号を読み，特定
気筒に対応する角度信号を判別し，それに基づいて順次
各気筒に対応する角度信号を識別する気筒識別手段，
（13）は気筒識別手段（12）に基づき気筒別の燃料噴射
等の制御を行う機関制御装置である。
制御用信号発生装置の構成を示すブロック図である。図
において，（１）は機関のカム軸で駆動され矢印方向に
回転するロータ，（２）はロータ（１）の周辺に取り付
けられた同一の幅を有する被検出片で，この例の場合,4
気筒の機関であるので各気筒に対応して４つの被検出片
が設けられている。（３）は被検出片（２）を検出し
て，後述の第５図（ａ）に示すような信号波形を出力
し，クランク軸の角度位置を検出する角度検出器で，機
関が２回転すると,4つのパルスを出力する。（４）は前
記ロータと同様に機関のカム軸により駆動され矢印方向
に回転するロータ，（５）はロータ（４）の周辺に取り
付けられた被検出片，（６）は被検出片（５）により気
筒を検出し，後述の第５図（ｂ）に示すような信号波形
を出力する気筒検出器，（７）は角度検出器（３）の出
力より第５図（ａ）の周期を計測する周期計測手段，
（８）は機関情報Ｓにより目標点時期θを演算する目標
点火時期演算手段，（９）は周期計測手段（７）から得
られた周期と目標点火時期演算手段（８）からの目標点
火時期θを入力として点火時期を求める角度時間変換手
段，（10）は角度検出器（３）で検出された第１の角度
位置に達した時点から角度時間演算手段（９）で得られ
た時間経過後に点火装置（11）に点火制御信号を出力す
るタイマ，（12）は角度検出器（４）からの角度検出位
置で気筒検出器（６）からの気筒識別信号を読み，特定
気筒に対応する角度信号を判別し，それに基づいて順次
各気筒に対応する角度信号を識別する気筒識別手段，
（13）は気筒識別手段（12）に基づき気筒別の燃料噴射
等の制御を行う機関制御装置である。
第５図は第４図の角度検出器（３）および気筒検出器
（６）の出力信号波形を示す図である。
（６）の出力信号波形を示す図である。
従来の機関制御用信号発生装置は上記のように構成さ
れ，ロータ（１）が矢印方向に回転すると角度検出器
（３）により被検出片（２）を検出して第５図（ａ）に
示すような角度信号を発生する。この信号より周期計測
手段（７）で第５図（ａ）に示すような周期を計測す
る。目標点火時期演算手段（８）は機関情報Ｓに基づい
て目標点火時期θを求める。求められた目標点火時期θ
は角度時間変換手段（９）に入力される。また，周期計
測手段（７）で得られた周期も角度時間変換手段（９）
に入力される。これらの２つの入力信号により目標点火
時期を示す角度信号が角度時間変更手段（９）で変換さ
れ，時間信号が得られる。この時間信号はタイマ（10）
に与えられ，第１の角度位置に達した時点から角度時間
変換手段（９）から得られた時間経過後に点火装置（1
1）に点火制御信号を出力する。
れ，ロータ（１）が矢印方向に回転すると角度検出器
（３）により被検出片（２）を検出して第５図（ａ）に
示すような角度信号を発生する。この信号より周期計測
手段（７）で第５図（ａ）に示すような周期を計測す
る。目標点火時期演算手段（８）は機関情報Ｓに基づい
て目標点火時期θを求める。求められた目標点火時期θ
は角度時間変換手段（９）に入力される。また，周期計
測手段（７）で得られた周期も角度時間変換手段（９）
に入力される。これらの２つの入力信号により目標点火
時期を示す角度信号が角度時間変更手段（９）で変換さ
れ，時間信号が得られる。この時間信号はタイマ（10）
に与えられ，第１の角度位置に達した時点から角度時間
変換手段（９）から得られた時間経過後に点火装置（1
1）に点火制御信号を出力する。
一方，前記ロータ（１）と同期して矢印方向にロータ
（４）が回転すると，気筒検出器（６）により被検出片
（６）を検出して第５図（ｂ）に示すような信号波形が
得られる。この信号が気筒識別手段（12）に入力される
と，角度検出器（３）からの角度検出位置で気筒識別手
段（12）は気筒識別信号を読み，特定気筒に対応する角
度信号を判別し，それに基づいて各気筒に対応する角度
信号を識別する。この結果に基づき気筒別の燃料噴射等
の制御信号を機関制御装置（13）に与えて機関制御を種
々行う。
（４）が回転すると，気筒検出器（６）により被検出片
（６）を検出して第５図（ｂ）に示すような信号波形が
得られる。この信号が気筒識別手段（12）に入力される
と，角度検出器（３）からの角度検出位置で気筒識別手
段（12）は気筒識別信号を読み，特定気筒に対応する角
度信号を判別し，それに基づいて各気筒に対応する角度
信号を識別する。この結果に基づき気筒別の燃料噴射等
の制御信号を機関制御装置（13）に与えて機関制御を種
々行う。
［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の機関制御用信号発生装置では，角
度検出器が２つ必要であり，高価であり，角度検出器を
２つ設けるのに伴い制御装置側のインターフェースも２
つ必要であった。また，検出器の取り付けスペースが必
要であるなどの問題点があった。
度検出器が２つ必要であり，高価であり，角度検出器を
２つ設けるのに伴い制御装置側のインターフェースも２
つ必要であった。また，検出器の取り付けスペースが必
要であるなどの問題点があった。
この発明は，かかる問題点を解決するためになされた
もので，一つの角度検出器で複数気筒の各々に対する角
度位置検出と高信頼性の気筒識別とが可能である機関制
御用信号発生装置を得ることを目的とする。
もので，一つの角度検出器で複数気筒の各々に対する角
度位置検出と高信頼性の気筒識別とが可能である機関制
御用信号発生装置を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ この発明に係る機関制御用信号発生装置は，各気筒に
対応して所定の第１および第２の角度位置でそれぞれ第
１および第２の角度信号を発生する角度検出手段と、第
１または第２の角度信号から機関の回転周期を計測する
第１の周期計測手段と、第１の角度信号と第２の角度信
号との間の角度区間周期を計測する第２の周期計測手段
と、角度区間周期の回転周期に占める周期比率を記憶す
る記憶手段と、今回の周期比率と記憶手段に記憶された
前回の周期比率とを比較する比較手段とを備え、回転周
期から演算された第１の角度位置から点火時期までの時
間に基づいて点火装置を制御すると共に、比較手段によ
って周期比率の相異を判別することにより各気筒を識別
して所定の機関制御をするものである。
対応して所定の第１および第２の角度位置でそれぞれ第
１および第２の角度信号を発生する角度検出手段と、第
１または第２の角度信号から機関の回転周期を計測する
第１の周期計測手段と、第１の角度信号と第２の角度信
号との間の角度区間周期を計測する第２の周期計測手段
と、角度区間周期の回転周期に占める周期比率を記憶す
る記憶手段と、今回の周期比率と記憶手段に記憶された
前回の周期比率とを比較する比較手段とを備え、回転周
期から演算された第１の角度位置から点火時期までの時
間に基づいて点火装置を制御すると共に、比較手段によ
って周期比率の相異を判別することにより各気筒を識別
して所定の機関制御をするものである。
［作用］ この発明においては，第１の計測手段からの計測値に
基づいて第１の角度位置から点火時期までの時間を演算
し，この演算信号によって点火装置を制御すると共に比
較手段によって周期の相異を判別し，これによって気筒
を識別して所定の機関制御をする。
基づいて第１の角度位置から点火時期までの時間を演算
し，この演算信号によって点火装置を制御すると共に比
較手段によって周期の相異を判別し，これによって気筒
を識別して所定の機関制御をする。
［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例に関連する４サイクル４
気筒機関に適用した機関制御用信号発生装置を示すブロ
ック図である。図において，（４）〜（13）は従来のも
のと同様である。（2a）は従来例と同様な被検出片で，
同一の幅を有し，ロータ（４）の周辺に３つ取り付けら
れている。（2b）は被検出片（2a）より小さい幅を有す
る被検出片，（14）は角度検出器（３）の角度信号より
第1,第２の角度信号間の周期を計測する第1,第２の角度
信号間の周期計測手段，（15）は第1,第２角度信号間の
周期計測手段（14）で得られた結果を記憶する記憶手
段，（16）は記憶手段（15）に記憶されている値とこの
周期計測手段（14）で得られた結果とを比較して，この
比較結果により機関制御装置（13）を制御する比較手段
である。
気筒機関に適用した機関制御用信号発生装置を示すブロ
ック図である。図において，（４）〜（13）は従来のも
のと同様である。（2a）は従来例と同様な被検出片で，
同一の幅を有し，ロータ（４）の周辺に３つ取り付けら
れている。（2b）は被検出片（2a）より小さい幅を有す
る被検出片，（14）は角度検出器（３）の角度信号より
第1,第２の角度信号間の周期を計測する第1,第２の角度
信号間の周期計測手段，（15）は第1,第２角度信号間の
周期計測手段（14）で得られた結果を記憶する記憶手
段，（16）は記憶手段（15）に記憶されている値とこの
周期計測手段（14）で得られた結果とを比較して，この
比較結果により機関制御装置（13）を制御する比較手段
である。
第２図は第１図の角度検出器（３）から得られる信号
波形を示す図である。
波形を示す図である。
第３図はこの発明の一実施例を示す図である。図にお
いて，第１図の第1,第２の角度間の周期計測手段（14）
と記憶手段（15）間に比率演算手段（17）を新たに設け
た以外第１図のものと同様である。
いて，第１図の第1,第２の角度間の周期計測手段（14）
と記憶手段（15）間に比率演算手段（17）を新たに設け
た以外第１図のものと同様である。
上記のように構成された機関制御用信号発生装置にお
いて，機関のカム軸で駆動されロータ（４）が矢印方向
に回転すると，角度検出器（３）は被検出片（2a），
（2b）を検出して第２図に示すような信号波形を出力す
る。この信号波形は周期計測手段（７）に入力されると
共に第1,第２の角度間の周期計測手段（14）に入力され
る。周期計測手段（７）は，角度検出器（３）の出力信
号より第１の角度信号または第２の角度信号間の周期
（Tn-2,Tn-1,Tn）（第２図参照）を計測する。また，第
1,第２の角度間の周期計測手段（14）は，角度検出器
（３）の出力信号より第1,第２の角度位置間の周期（TH
n-2,THn-1,THn,THn+1）（第２図参照）を計測して記憶
手段（15）に逐次記憶しておく。
いて，機関のカム軸で駆動されロータ（４）が矢印方向
に回転すると，角度検出器（３）は被検出片（2a），
（2b）を検出して第２図に示すような信号波形を出力す
る。この信号波形は周期計測手段（７）に入力されると
共に第1,第２の角度間の周期計測手段（14）に入力され
る。周期計測手段（７）は，角度検出器（３）の出力信
号より第１の角度信号または第２の角度信号間の周期
（Tn-2,Tn-1,Tn）（第２図参照）を計測する。また，第
1,第２の角度間の周期計測手段（14）は，角度検出器
（３）の出力信号より第1,第２の角度位置間の周期（TH
n-2,THn-1,THn,THn+1）（第２図参照）を計測して記憶
手段（15）に逐次記憶しておく。
次に，点火制御動作および気筒識別による機関制御動
作について説明する。点火制御動作は，周期計測手段
（７）により得られた値により上述のように従来と同様
に行われるので省略する。続いて気筒識別による機関制
御動作について説明する。第1,第２の角度間の周期計測
手段（14）によって計測された最新の計測値は，比較手
段（16）で上記のように記憶手段（15）に記憶された記
憶値と，比較される。例えば，第２図の場合，周期（TH
n）が，周期（THn-2），周期（THn-1），周期（THn+1）
と較べて最小であれば，これを特定気筒と判別して機関
制御装置（13）による燃料噴射等の制御を行うことも考
えられる。
作について説明する。点火制御動作は，周期計測手段
（７）により得られた値により上述のように従来と同様
に行われるので省略する。続いて気筒識別による機関制
御動作について説明する。第1,第２の角度間の周期計測
手段（14）によって計測された最新の計測値は，比較手
段（16）で上記のように記憶手段（15）に記憶された記
憶値と，比較される。例えば，第２図の場合，周期（TH
n）が，周期（THn-2），周期（THn-1），周期（THn+1）
と較べて最小であれば，これを特定気筒と判別して機関
制御装置（13）による燃料噴射等の制御を行うことも考
えられる。
しかしながら、第１図の装置のように、気筒識別とし
て第1,第２の角度位置間の周期の計測値をそのまま逐次
記憶手段（15）に記憶したものを用いたのでは、周期変
動によって気筒を誤識別するおそれがあり、重大な事故
に発展しかねない。そこで，第３図のように第1,第２の
角度間の周期計測手段（14）で計測された周期（THn）
を周期計測手段（７）で計測された周期（Tn）で除して
１点火周期における比率を比率演算手段（17）で求め，
これを逐次記憶手段（15）に記憶しておく。演算された
最新の比率値と記憶手段（15）に記憶されている記憶値
とを比較手段（16）で比較し，最小であれば特定気筒と
判別する。この例の場合は，比率値での比較であるので
機関の過渡運転でも応答するので精度の良い気筒識別が
可能である。また，センサの誤差（電子回路で構成する
角度検出器で発生し易い全体が同一方向の偏位を持つよ
うな誤差）に対しても比率という相対値で比較するので
その影響が出ずに確実な判別が可能となる。
て第1,第２の角度位置間の周期の計測値をそのまま逐次
記憶手段（15）に記憶したものを用いたのでは、周期変
動によって気筒を誤識別するおそれがあり、重大な事故
に発展しかねない。そこで，第３図のように第1,第２の
角度間の周期計測手段（14）で計測された周期（THn）
を周期計測手段（７）で計測された周期（Tn）で除して
１点火周期における比率を比率演算手段（17）で求め，
これを逐次記憶手段（15）に記憶しておく。演算された
最新の比率値と記憶手段（15）に記憶されている記憶値
とを比較手段（16）で比較し，最小であれば特定気筒と
判別する。この例の場合は，比率値での比較であるので
機関の過渡運転でも応答するので精度の良い気筒識別が
可能である。また，センサの誤差（電子回路で構成する
角度検出器で発生し易い全体が同一方向の偏位を持つよ
うな誤差）に対しても比率という相対値で比較するので
その影響が出ずに確実な判別が可能となる。
なお，上記実施例において始動時は機関回転の変動が
大きいので判別を禁止しても良い。
大きいので判別を禁止しても良い。
また，上記実施例では周期（TH）または比率の個々の
値を記憶した値を記憶値として用いたが，これらの値の
平均値やフィルタをかけた後の値を記憶値として用いて
も良い。
値を記憶した値を記憶値として用いたが，これらの値の
平均値やフィルタをかけた後の値を記憶値として用いて
も良い。
［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり，各気筒に対応して所
定の第１および第２の角度位置でそれぞれ第１および第
２の角度信号を発生する角度検出手段と、第１または第
２の角度信号から機関の回転周期を計測する第１の周期
計測手段と、第１の角度信号と第２の角度信号との間の
角度区間周期を計測する第２の周期計測手段と、角度区
間周期の回転周期に占める周期比率を記憶する記憶手段
と、今回の周期比率と記憶手段に記憶された前回の周期
比率とを比較する比較手段とを備え、回転周期から演算
された第１の角度位置から点火時期までの時間に基づい
て点火装置を制御すると共に、比較手段によって周期比
率の相異を判別することにより各気筒を識別して所定の
機関制御をするようにしたので，角度検出器が一つで点
火制御と機関制御のための高信頼性の特定気筒識別が可
能となり，安価，小形のシステムが構成できる効果があ
る。
定の第１および第２の角度位置でそれぞれ第１および第
２の角度信号を発生する角度検出手段と、第１または第
２の角度信号から機関の回転周期を計測する第１の周期
計測手段と、第１の角度信号と第２の角度信号との間の
角度区間周期を計測する第２の周期計測手段と、角度区
間周期の回転周期に占める周期比率を記憶する記憶手段
と、今回の周期比率と記憶手段に記憶された前回の周期
比率とを比較する比較手段とを備え、回転周期から演算
された第１の角度位置から点火時期までの時間に基づい
て点火装置を制御すると共に、比較手段によって周期比
率の相異を判別することにより各気筒を識別して所定の
機関制御をするようにしたので，角度検出器が一つで点
火制御と機関制御のための高信頼性の特定気筒識別が可
能となり，安価，小形のシステムが構成できる効果があ
る。
第１図はこの発明の一実施例に関連する機関制御用信号
発生装置の構成ブロック図，第２図は第１図の動作波形
図，第３図はこの発明の一実施例による機関制御用信号
発生装置の構成ブロック図，第４図は従来の機関制御用
信号発生装置の構成ブロック図，第５図は第４図の動作
波形図である。 図において，（2a），（2b）……被検出片，（３）……
角度検出器，（４）……ロータ，（７）……周期計測手
段，（８）……目標点火時期演算手段，（９）……角度
時間変換手段，（13）……機関制御機関，（14）……第
1,第２の角度信号間の周期計測手段，（15）……記憶手
段，（16）……比較手段，（17）……比較演算手段であ
る。 なお，各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
発生装置の構成ブロック図，第２図は第１図の動作波形
図，第３図はこの発明の一実施例による機関制御用信号
発生装置の構成ブロック図，第４図は従来の機関制御用
信号発生装置の構成ブロック図，第５図は第４図の動作
波形図である。 図において，（2a），（2b）……被検出片，（３）……
角度検出器，（４）……ロータ，（７）……周期計測手
段，（８）……目標点火時期演算手段，（９）……角度
時間変換手段，（13）……機関制御機関，（14）……第
1,第２の角度信号間の周期計測手段，（15）……記憶手
段，（16）……比較手段，（17）……比較演算手段であ
る。 なお，各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】各気筒に対応して所定の第１および第２の
角度位置でそれぞれ第１および第２の角度信号を発生す
る角度検出手段と、 前記第１または第２の角度信号から機関の回転周期を計
測する第１の周期計測手段と、 前記第１の角度信号と前記第２の角度信号との間の角度
区間周期を計測する第２の周期計測手段と、 前記角度区間周期の前記回転周期に占める周期比率を記
憶する記憶手段と、 今回の周期比率と前記記憶手段に記憶された前回の周期
比率とを比較する比較手段と を備え、 前記回転周期から演算された前記第１の角度位置から点
火時期までの時間に基づいて点火装置を制御すると共
に、 前記比較手段によって前記周期比率の相異を判別するこ
とにより前記各気筒を識別して所定の機関制御をするこ
とを特徴とする機関制御用信号発生装置。
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