JP2744627B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御装置Info
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- JP2744627B2 JP2744627B2 JP1043321A JP4332189A JP2744627B2 JP 2744627 B2 JP2744627 B2 JP 2744627B2 JP 1043321 A JP1043321 A JP 1043321A JP 4332189 A JP4332189 A JP 4332189A JP 2744627 B2 JP2744627 B2 JP 2744627B2
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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、回転信号発生器の１系統の信号から気筒
の識別を行う内燃機関の制御装置に関するものである。
の識別を行う内燃機関の制御装置に関するものである。
［従来の技術］ 内燃機関の点火時期や燃料噴射等を制御するために機
関の回転に同期した信号が用いられる。この信号発生器
は通常機関のカム軸あるいはクランク軸の回転を検出す
る。このような回転信号発生器の一例が第４図および第
５図に示されている。図において，（１）は機関（図示
せず）と同期して回転する回転軸，（２）は回転軸
（１）に取り付けられた回転円板で，所望の検出角度に
対応する場所に窓（３）が設けられている。（４）は発
光ダイオード，（５）は発光ダイオード（４）からの出
力光を受光するフォトダイオード，（６）はフォトダイ
オード（４）と接続され，フォトダイオード（４）の出
力信号を増幅する増幅回路，（７）は増幅回路（６）と
接続されるオープンコレクタの出力トランジスタであ
る。回転信号発生器からは第６図に示すように２種類の
信号が出力される。第６図（ｂ）に示すクランク角基準
信号（SGT）は各気筒毎の所定クランク角度で反転する
信号であり，クランク角度の基準信号として用いられ
る。第６図（ａ）に示す気筒識別信号（SGC）は，特定
気筒のクランク角基準信号（SGT）発生時に信号を出力
し，特定気筒を識別するために用いられる。第６図のク
ランク角基準信号（ｂ）のB75゜およびB5゜のタイミン
グで気筒識別信号（ａ）を検出することにより特定気筒
（第６図では＃１気筒）を検出し，上記制御において全
気筒に対し気筒別の制御を行うことができる。また，第
７図に示すように回転信号発生器（８）の出力信号はイ
ンターフェース回路（９）を経てマイクロコンピュータ
（10）に入力され，点火時期や燃料噴射等の制御演算に
用いられる。
関の回転に同期した信号が用いられる。この信号発生器
は通常機関のカム軸あるいはクランク軸の回転を検出す
る。このような回転信号発生器の一例が第４図および第
５図に示されている。図において，（１）は機関（図示
せず）と同期して回転する回転軸，（２）は回転軸
（１）に取り付けられた回転円板で，所望の検出角度に
対応する場所に窓（３）が設けられている。（４）は発
光ダイオード，（５）は発光ダイオード（４）からの出
力光を受光するフォトダイオード，（６）はフォトダイ
オード（４）と接続され，フォトダイオード（４）の出
力信号を増幅する増幅回路，（７）は増幅回路（６）と
接続されるオープンコレクタの出力トランジスタであ
る。回転信号発生器からは第６図に示すように２種類の
信号が出力される。第６図（ｂ）に示すクランク角基準
信号（SGT）は各気筒毎の所定クランク角度で反転する
信号であり，クランク角度の基準信号として用いられ
る。第６図（ａ）に示す気筒識別信号（SGC）は，特定
気筒のクランク角基準信号（SGT）発生時に信号を出力
し，特定気筒を識別するために用いられる。第６図のク
ランク角基準信号（ｂ）のB75゜およびB5゜のタイミン
グで気筒識別信号（ａ）を検出することにより特定気筒
（第６図では＃１気筒）を検出し，上記制御において全
気筒に対し気筒別の制御を行うことができる。また，第
７図に示すように回転信号発生器（８）の出力信号はイ
ンターフェース回路（９）を経てマイクロコンピュータ
（10）に入力され，点火時期や燃料噴射等の制御演算に
用いられる。
［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の内燃機関の制御装置では，クラン
ク角基準信号（SGT）および気筒識別信号（SGC）を得る
ために回転信号発生器において,2系統の信号を発生する
必要があり，構成が複雑になりコストが高くなるという
問題点があった。
ク角基準信号（SGT）および気筒識別信号（SGC）を得る
ために回転信号発生器において,2系統の信号を発生する
必要があり，構成が複雑になりコストが高くなるという
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,1系統の信号でクランク角基準信号と気筒識別信
号の両機能を含む信号を得て，その信号から特定気筒を
識別する内燃機関の制御装置を得ることを目的とする。
もので,1系統の信号でクランク角基準信号と気筒識別信
号の両機能を含む信号を得て，その信号から特定気筒を
識別する内燃機関の制御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］ この発明に係る内燃機関の制御装置は、機関の回転に
同期して各気筒に対応する所定の第１および第２の基準
位置を示す位置信号を発生し、特定気筒のみ第１の基準
位置をオフセットさせた回転信号発生器と、位置信号か
ら各気筒の識別を行う気筒識別手段と、各気筒の識別結
果に基づいて機関の点火時期を演算する点火時期演算手
段とを備えた内燃機関の制御装置であって、第１の基準
位置は、各気筒から上死点から所定クランク角度だけ進
角側に設定され、第２の基準位置は、各気筒の上死点付
近であってクランキング時の点火時期に対応するよう設
定され、第１の基準位置から第２の基準位置までの時期
は、各気筒の圧縮行程に対応しており、気筒識別手段
は、第２の基準位置の周期に対する第１および第２の基
準位置の期間の比率の値を各気筒について求め、気筒毎
の比率の値から特定気筒を識別し、点火時期演算手段
は、機関の回転速度が高くなるにつれて、点火時期の演
算基準位置を進角側に切り換えると共に、特定気筒に対
応した第１の基準位置に関しては、演算基準位置をオフ
セット分だけ補正するものである。
同期して各気筒に対応する所定の第１および第２の基準
位置を示す位置信号を発生し、特定気筒のみ第１の基準
位置をオフセットさせた回転信号発生器と、位置信号か
ら各気筒の識別を行う気筒識別手段と、各気筒の識別結
果に基づいて機関の点火時期を演算する点火時期演算手
段とを備えた内燃機関の制御装置であって、第１の基準
位置は、各気筒から上死点から所定クランク角度だけ進
角側に設定され、第２の基準位置は、各気筒の上死点付
近であってクランキング時の点火時期に対応するよう設
定され、第１の基準位置から第２の基準位置までの時期
は、各気筒の圧縮行程に対応しており、気筒識別手段
は、第２の基準位置の周期に対する第１および第２の基
準位置の期間の比率の値を各気筒について求め、気筒毎
の比率の値から特定気筒を識別し、点火時期演算手段
は、機関の回転速度が高くなるにつれて、点火時期の演
算基準位置を進角側に切り換えると共に、特定気筒に対
応した第１の基準位置に関しては、演算基準位置をオフ
セット分だけ補正するものである。
［作用］ この発明においては，回転信号発生器は，機関の回転
に同期して各気筒に対応する所定の第１および第２の基
準位置を示す信号を発生し，特定気筒のみ前記第１の基
準位置をオフセットさせる。
に同期して各気筒に対応する所定の第１および第２の基
準位置を示す信号を発生し，特定気筒のみ前記第１の基
準位置をオフセットさせる。
［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例による内燃機関の制御装
置の回転信号発生器の構造を示す図である。図におい
て，特定気筒を識別するための窓（３′）を他気筒を識
別するための窓（３）と非対称で，回転板（２）に設け
られ,1系統で信号を得るようにした以外は第４図の従来
のものと同様である。
置の回転信号発生器の構造を示す図である。図におい
て，特定気筒を識別するための窓（３′）を他気筒を識
別するための窓（３）と非対称で，回転板（２）に設け
られ,1系統で信号を得るようにした以外は第４図の従来
のものと同様である。
第２図は第１図の回転信号発生器から得られた信号波
形である。
形である。
第３図はこの発明の気筒識別ルーチンのフローチャー
トを示す図である。
トを示す図である。
上記のように構成された内燃機関の制御装置におい
て，第２図に示されるような回転信号発生器からの信号
波形の立ち上がりを他気筒（＃２気筒，＃３気筒，＃４
気筒）では上死点手前75゜（BTDC75゜）とし，特定気筒
（＃１気筒）を他気筒より進角側に10゜オフセット（BT
DC85゜）させる。また，上記第２図の信号の立ち下がり
（BTDC5゜）をイニシャル基準角度とする。制御する場
合は，第２図に示す信号の立ち上がり（BTDC75゜）を基
準に点火時期を演算することを基本とする。ただし，特
定気筒の立ち上がり基準位置はオフセットしていること
から特定気筒の信号の立ち上がりからの点火時刻演算は
オフセット補正を行う。また，機関のクランキング時は
第２図に示す信号の立ち下がりで点火する。この場合，
全気筒同じタイミングで点火が行われる。
て，第２図に示されるような回転信号発生器からの信号
波形の立ち上がりを他気筒（＃２気筒，＃３気筒，＃４
気筒）では上死点手前75゜（BTDC75゜）とし，特定気筒
（＃１気筒）を他気筒より進角側に10゜オフセット（BT
DC85゜）させる。また，上記第２図の信号の立ち下がり
（BTDC5゜）をイニシャル基準角度とする。制御する場
合は，第２図に示す信号の立ち上がり（BTDC75゜）を基
準に点火時期を演算することを基本とする。ただし，特
定気筒の立ち上がり基準位置はオフセットしていること
から特定気筒の信号の立ち上がりからの点火時刻演算は
オフセット補正を行う。また，機関のクランキング時は
第２図に示す信号の立ち下がりで点火する。この場合，
全気筒同じタイミングで点火が行われる。
また、信号波形の立ち上がりからなる第１の基準位置
（BTDC75゜）は、上死点（TDC）から所定クランク角度
（この場合、75゜）だけ進角側に位置し、信号波形の立
ち下がりからなる第２の基準位置（BTDC5゜）は、上死
点（TDC）付近に位置しており、クランキング時の点火
時期に対応するように設定されている。したがって、第
１の基準位置（BTDC75゜）から第２の基準位置（BTDC5
゜）までの期間は、角気筒の圧縮行程に対応しているこ
とは言うまでもない。
（BTDC75゜）は、上死点（TDC）から所定クランク角度
（この場合、75゜）だけ進角側に位置し、信号波形の立
ち下がりからなる第２の基準位置（BTDC5゜）は、上死
点（TDC）付近に位置しており、クランキング時の点火
時期に対応するように設定されている。したがって、第
１の基準位置（BTDC75゜）から第２の基準位置（BTDC5
゜）までの期間は、角気筒の圧縮行程に対応しているこ
とは言うまでもない。
一方，機関の回転が低い低速時には,BTDC75゜に点火
時期演算の基準位置を設定でき，回転が安定している高
速時には特定気筒のBTDC85゜から周期Ｔだけ離れた位置
に全気筒の点火時期演算の基準位置を設定できるので，
最大進角が確保できる。
時期演算の基準位置を設定でき，回転が安定している高
速時には特定気筒のBTDC85゜から周期Ｔだけ離れた位置
に全気筒の点火時期演算の基準位置を設定できるので，
最大進角が確保できる。
次に，第３図のフローチャートを用いて気筒識別動作
を説明する。第７図に示すマイクロコンピュータ（10）
は，回転信号発生器（８）からインターフェース回路
（９）を介して送出される信号（第２図）に基づいて信
号の“ハイレベル”出力期間（ｔ）立ち上がり区間周期
（Ｔ）を計算する（ステップS1）。次に，ステップS1で
求めたｔおよびＴによりステップS2で第２図の信号の立
ち下がり区間周期（Ｔ）に対する“ハイレベル”出力期
間（ｔ）の比率（t/T）を各気筒について計算する。次
に，ステップS3で全気筒おける前記比率の平均である平
均のスレッショルド値〔αｎ＝（１−ｋ）αn-1＋（t/
T）ｎ〕を計算する。ここで,kは定数,t1/T＞α＞t0/Tで
ある。
を説明する。第７図に示すマイクロコンピュータ（10）
は，回転信号発生器（８）からインターフェース回路
（９）を介して送出される信号（第２図）に基づいて信
号の“ハイレベル”出力期間（ｔ）立ち上がり区間周期
（Ｔ）を計算する（ステップS1）。次に，ステップS1で
求めたｔおよびＴによりステップS2で第２図の信号の立
ち下がり区間周期（Ｔ）に対する“ハイレベル”出力期
間（ｔ）の比率（t/T）を各気筒について計算する。次
に，ステップS3で全気筒おける前記比率の平均である平
均のスレッショルド値〔αｎ＝（１−ｋ）αn-1＋（t/
T）ｎ〕を計算する。ここで,kは定数,t1/T＞α＞t0/Tで
ある。
前述のように求められた気筒毎の比率の値と平均のス
レッショルド値αｎとを比較する（ステップS4）。判定
結果が大きければ特定気筒であることが識別され，この
場合特定気筒は＃１気筒であるので＃１気筒と識別さ
れ，＃１気筒に対応するレジスタにフラグをセットする
（ステップS5）。判定結果が小さければリターン（ステ
ップS6）する。このようにして，特定気筒を識別する
と，この場合特定気筒は＃１気筒であるので，＃１気筒
を識別すると，＃１気筒→＃３気筒→＃４気筒→＃２気
筒の順に回転信号が得られるので，他気筒が順次＃３気
筒→＃４気筒→＃２気筒の順に識別できる。
レッショルド値αｎとを比較する（ステップS4）。判定
結果が大きければ特定気筒であることが識別され，この
場合特定気筒は＃１気筒であるので＃１気筒と識別さ
れ，＃１気筒に対応するレジスタにフラグをセットする
（ステップS5）。判定結果が小さければリターン（ステ
ップS6）する。このようにして，特定気筒を識別する
と，この場合特定気筒は＃１気筒であるので，＃１気筒
を識別すると，＃１気筒→＃３気筒→＃４気筒→＃２気
筒の順に回転信号が得られるので，他気筒が順次＃３気
筒→＃４気筒→＃２気筒の順に識別できる。
このとき、気筒識別用にステップS2で演算される比率
t/Tは、各気筒の圧縮行程期間に対応したハイレベル期
間ｔに大きく依存していることから、圧縮行程直後の爆
発行程で角加速度が大きくなっても、比率t/Tの値に与
える影響が少ないので、SN比の低下を招くことがない。
したがって，上記の気筒識別t/Tの比率による大小比較
判定を行うため回転変動が生じても正確な判定が可能で
ある。
t/Tは、各気筒の圧縮行程期間に対応したハイレベル期
間ｔに大きく依存していることから、圧縮行程直後の爆
発行程で角加速度が大きくなっても、比率t/Tの値に与
える影響が少ないので、SN比の低下を招くことがない。
したがって，上記の気筒識別t/Tの比率による大小比較
判定を行うため回転変動が生じても正確な判定が可能で
ある。
［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり，気筒対応の信号発生
周期に対する圧縮行程期間に相当した信号デューティ比
について特定気筒と他気筒との大小関係を判別し,1系統
の回転信号から特定気筒を高い信頼性で気筒識別するこ
とができる。また，特定気筒の制御基準検出角度をオフ
セットすることにより，始動時（クランキング時）等の
バイパス点火制御時の点火時期は全気筒同じタイミング
に制御できる効果がある。また，回転が安定している高
速時には，新たに点火時期基準位置を設定することがで
きるので点火時期制御範囲の拡大等が可能になる効果が
ある。
周期に対する圧縮行程期間に相当した信号デューティ比
について特定気筒と他気筒との大小関係を判別し,1系統
の回転信号から特定気筒を高い信頼性で気筒識別するこ
とができる。また，特定気筒の制御基準検出角度をオフ
セットすることにより，始動時（クランキング時）等の
バイパス点火制御時の点火時期は全気筒同じタイミング
に制御できる効果がある。また，回転が安定している高
速時には，新たに点火時期基準位置を設定することがで
きるので点火時期制御範囲の拡大等が可能になる効果が
ある。
第１図はこの発明の一実施例による内燃機関の制御装置
の回転信号発生器の構造図，第２図はこの発明の一実施
例による内燃機関の制御装置の動作波形図，第３図はこ
の発明の気筒識別ルーチンのフローチャート図，第４図
は従来の回転信号発生器の構造図，第５図は従来の回転
信号発生器の信号処理回路図，第６図は従来の回転信号
発生器の信号波形図，第７図は内燃機関の制御装置の概
略ブロック図である。 図において，（１）……回転軸，（２）……回転板，
（３），（３′）……窓，（４）……発光ダイオード，
（５）……フォトダイオードである。 なお，各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
の回転信号発生器の構造図，第２図はこの発明の一実施
例による内燃機関の制御装置の動作波形図，第３図はこ
の発明の気筒識別ルーチンのフローチャート図，第４図
は従来の回転信号発生器の構造図，第５図は従来の回転
信号発生器の信号処理回路図，第６図は従来の回転信号
発生器の信号波形図，第７図は内燃機関の制御装置の概
略ブロック図である。 図において，（１）……回転軸，（２）……回転板，
（３），（３′）……窓，（４）……発光ダイオード，
（５）……フォトダイオードである。 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】機関の回転に同期して各気筒に対応する所
定の第１および第２の基準位置を示す位置信号を発生
し、特定気筒のみ前記第１の基準位置をオフセットさせ
た回転信号発生器と、前記位置信号から前記各気筒の識
別を行う気筒識別手段と、前記各気筒の識別結果に基づ
いて前記機関の点火時期を演算する点火時期演算手段と
を備えた内燃機関の制御装置であって、 前記第１の基準位置は、前記各気筒から上死点から所定
クランク角度だけ進角側に設定され、 前記第２の基準位置は、前記各気筒の上死点付近であっ
てクランキング時の点火時期に対応するよう設定され、 前記第１の基準位置から前記第２の基準位置までの時期
は、前記各気筒の圧縮行程に対応しており、 前記気筒識別手段は、前記第２の基準位置の周期に対す
る前記第１および第２の基準位置の期間の比率の値を前
記各気筒について求め、気筒毎の前記比率の値から特定
気筒を識別し、 前記点火時期演算手段は、前記機関の回転速度が高くな
るにつれて、前記点火時期の演算基準位置を進角側に切
り換えると共に、前記特定気筒に対応した第１の基準位
置に関しては、前記演算基準位置を前記オフセット分だ
け補正することを特徴とする内燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1043321A JP2744627B2 (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | 内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1043321A JP2744627B2 (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02223650A JPH02223650A (ja) | 1990-09-06 |
| JP2744627B2 true JP2744627B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=12660548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1043321A Expired - Fee Related JP2744627B2 (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | 内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2744627B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56165770A (en) * | 1980-05-21 | 1981-12-19 | Mitsubishi Electric Corp | Ignition time controller |
| JPS5823239A (ja) * | 1981-08-03 | 1983-02-10 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | 内燃機関の気筒識別装置 |
| JPS60175771A (ja) * | 1984-02-22 | 1985-09-09 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の回転角検出装置 |
-
1989
- 1989-02-27 JP JP1043321A patent/JP2744627B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02223650A (ja) | 1990-09-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |