JP3162297B2

JP3162297B2 - 内燃機関の気筒判定制御装置

Info

Publication number: JP3162297B2
Application number: JP19649396A
Authority: JP
Inventors: 緑郎宮崎; 守根本; 正博足立
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1996-07-25
Filing date: 1996-07-25
Publication date: 2001-04-25
Anticipated expiration: 2016-07-25
Also published as: CN1172900A; KR980009818A; CN1076079C; JPH1037793A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等の内燃機関
の気筒判定装置に係り、特に、内燃機関の回転部の回転
角センサの信号に基づいて気筒の判定を行う内燃機関の
気筒判定制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両、特に自動車用内燃機関にお
いては、排気ガスの規制強化に対応すると共に、一方で
高出力化を図るために、電子制御装置が採用され、燃料
噴射量、燃料噴射タイミング、及び点火時期等を精密に
制御して、前記排気ガスの規制強化と高出力化に対応し
ている。

【０００３】前記燃料噴射タイミングや点火時期の制御
を行う際には、通常クランク角と気筒を判定することが
必要であることから、クランク軸の回転角度を知るため
の回転角度センサが設けられている。一般に、前記回転
角度センサは、クランク軸回転に対して１／２で同期回
転するカム軸等に、クランク角センサと気筒判別センサ
とを設けた構成になっている。

【０００４】前記の如く、クランク角と気筒とを別々の
センサを用いて判定する方法は、センサの個数が増加し
てコストアップを招くと共に、その複数のセンサの検出
に基づいて作動するための制御系も複雑になってしまう
等の問題もある。前記問題を解決するための手段とし
て、１個の回転角センサを用い、該回転角センサの信号
に基づき、クランク角の検出と気筒の判定をする方法が
提案されている。前記１つの回転センサの信号でクラン
ク角の検出と気筒の判定をする方法が開示されているも
のとしては、特開平１−２１９３４１号公報、特開平５
−０８６９５３号公報、及び、特公告平７−８８８１１
号公報等がある。

【０００５】前記開示の技術は、クランク角センサの気
筒の数個の基準パルス信号の内の１つの基準パルス信号
の終了直後に、気筒判定用パルス信号の出力手段を設け
たもの、もしくは、特定の気筒の基準パルス信号の長さ
を他の気筒の基準パルス信号の長さと異なる長さとした
ものである。そして、センサ信号の入力毎に周期時間を
計測し、前回と今回のパルス間隔（周期時間）の比率を
求めて所定値と比較し、基準パルス信号か、又は気筒判
定用パルス信号かを判定するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記開示さ
れた先行技術にあっては、いずれも特定の気筒、例えば
第１気筒を判別可能とするが、残る他の気筒について
は、前記の第１気筒が判定された結果として判定される
ものであるために、該第１気筒が判定されるまで、即
ち、第１気筒の判定ができなかった場合には、クランク
軸が更に回転して、次の第１気筒の基準パルスが来るま
での２回転の間は、気筒判定が行われず、燃料噴射制
御、点火時期制御を開始することができなかった。更に
は、低温始動時には、クランキング時の回転変動や、爆
発が持続せず、断続的に生じることによる著しい回転変
動が起こるため、パルス間隔（周期時間）が変動するの
で、クランキング時の回転が安定するまで気筒判定がで
きなかった。

【０００７】気筒の判定が必要なのは、内燃機関の始動
時であり、気筒判定が遅れることは、結果として内燃機
関の始動性が良くないことを意味する。本発明は、この
ような問題に鑑みてなされたものであって、その目的
は、内燃機関に付設した１つの回転角センサの信号に基
づき該内燃機関の気筒を判定するものにおいて、判定基
準をパタ−ン化して、全気筒の判定を可能とするととも
に、内燃機関の運転状態により、気筒判定のための判定
定数を変えることにより、確実な気筒判定を行うように
するとともに、始動時の気筒判定条件の成立前に全気筒
に同時燃料噴射制御を開始する内燃機関の気筒判定制御
装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明に係る内燃機関の気筒判定制御装置は、内燃機関
の回転に伴いＬｏｗとＨｉｇｈの波形信号を出力する回
転角センサ、該波形信号の入力毎にＬｏｗとＨｉｇｈの
波形信号の各入力時間を演算する手段、最新とその直前
のＨｉｇｈの波形信号入力時間を加算する手段、最新と
その直前のＬｏｗの波形信号入力時間を加算する手段、
前記加算したＬｏｗとＨｉｇｈとの波形信号の入力時間
を比較する手段、前記Ｈｉｇｈの波形信号の最新とその
直前との入力時間を比較する手段、前記Ｌｏｗの波形信
号の最新とその直前との入力時間を比較する手段、及
び、気筒判別手段とを備え、前記気筒判別手段が前記三
つの比較手段から各出力される入力時間比値に基づき気
筒判定することを特徴とする。即ち、前記気筒判別手段
は、前記三つの比較手段から各出力される入力時間比の
値と比較することで信号パタ−ン値を判定し、該信号パ
タ−ン値により気筒判定する。前記判定パタ−ン値は、
加算したＬｏｗとＨｉｇｈの波形信号の入力時間比値と
判定定数との比較と、最新のＨｉｇｈ信号時間と直前の
Ｈｉｇｈ信号時間との大小比較値と、最新のＬｏｗ信号
時間とその直前のＬｏｗ信号時間との大小比較値とによ
り設定されることを特徴としている。

【０００９】また、気筒判定制御装置は、前記気筒判別
手段により最初の気筒判定を終了した後は、該気筒判定
後に新たに検出される一組のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号が入
力する毎に基準判別用信号であるかの判定のみを行うこ
と、又は、前記気筒判定制御装置は、前記気筒判別手段
による気筒判定後に所定の制御手段を作動させ、且つ、
一組のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号波形検出手段による前記内
燃機関の始動時における最初の一組の検出に基づき別の
制御手段を作動させるものであり、前記気筒判別手段に
よる気筒判定後に作動する所定の制御手段が、気筒別噴
射制御手段と点火制御手段であり、前記別の制御手段が
同時噴射制御手段であることを特徴としている。

【００１０】更に、前記気筒判別手段は、順列気筒比較
手段と判定異常記憶手段とを備え、前記順列気筒比較手
段は前記気筒判別手段で判定された判定パタ−ン値と予
め定められた順列気筒のパタ−ン値とを比較し異同を判
断し、前記判定異常記憶手段は前記異同判断においてパ
タ−ン値が一致しないとき判定処理毎に、その回数を記
憶するとともに、その回数が予め定められた限度値を超
えた時、警報を発するべく制御するものであることを特
徴としている。

【００１１】前記の如く構成された本発明に係る内燃機
関の気筒判定制御装置は、１個の回転角センサにより複
数気筒の内燃機関の全気筒を二組のＨｉｇｈ、Ｌｏｗ波
形の入力信号を用いて得られる信号パタ−ン判定値に基
づき気筒の判定を容易に行うことができる。そして、始
動時には、気筒判定に必要な前記二組の入力信号が得ら
れる前に一組のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号が入力した時点
で、全気筒に対して燃料の同時噴射制御（以下、同時噴
射制御と略す）を開始する。同時噴射制御後、所定の判
定パタ−ン値の条件成立により気筒を判定し、燃料の気
筒別の順次噴射制御（以下、燃料噴射制御と略す）と点
火制御を開始する。

【００１２】これらの手段によって、内燃機関の全気筒
を判定することが可能であり、かつ始動時には気筒判定
前に同時噴射制御を行えるので、気筒判定と同時に点火
制御を開始すれば、内燃機関は、既に噴射された燃料が
点火火花により爆発できるために、直ちに始動でき、始
動性が改善される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の内燃機
関の気筒判定制御装置の一実施形態について詳細に説明
する。図１は、本実施形態の内燃機関の気筒判定制御装
置を含むエンジンシステムの全体構成を示したもので、
図１において、内燃機関１の各気筒には、ピストン１
ａ、シリンダ１ｂ、及び前記ピストン１ａと前記シリン
ダ１ｂとで形成される燃焼室１ｃがあり、該燃焼室１ｃ
の上部には吸気管１６と排気管１７とが接続されてい
る。

【００１４】エアクリ−ナ２から入った空気は、吸気ダ
クト１６ａを経てスロットル弁４ａを有するスロットル
ボディ４を通り、吸気管１６で分配され、内燃機関１の
気筒（シリンダ１ｂ）内に吸入される。一方、燃料タン
ク（図示省略）からの燃料は、燃料ポンプ（図示省略）
で吸引され、かつ加圧されてインジェクタ５から吸気管
１６の内に噴射され、前記空気とともに内燃機関１の気
筒１ｂ内に吸入される。

【００１５】また、前記スロットルボディ４には、吸気
管圧力を検出する圧力センサ３が取付られていると共
に、前記吸気管１６には、吸気温センサ７が取付けら
れ、吸入空気の温度を検出している。内燃機関１の本体
のシリンダ１ｂには、冷却水温を検出する水温センサ９
が取付けられると共に、排気管１７には、酸素センサ１
０が取付られている。

【００１６】本実施形態のエンジンシステムには、制御
ユニット１１が配備されており、前記の各センサの出力
は、該制御ユニット１１に入力されるように配設されて
いる。また、内燃機関１の本体上部には、点火プラグ６
が配備され、該点火プラグ６は制御ユニット１１からの
出力信号に基づき点火コイル８で発生した高電圧が供給
されるようになっている。

【００１７】内燃機関１の回転角を検出する回転角セン
サ１２は、光電素子１３とディスク１４とを内蔵してお
り、該ディスク１４は、内燃機関１のクランク軸（図示
省略）の回転速度の１／２で回転するようにされてお
り、一般的には吸排気バルブ開閉用カム軸に直結され
る。また、前記ディスク１４本体は、一対の光電素子１
３の発光素子部と受光素子部との中間部を遮え切るよう
に配置され、かつ、ディスク１４本体には、気筒信号用
の切欠１５が複数個設けられている。

【００１８】ディスク１４の回転により、気筒信号用切
欠１５の開口部が光電素子１３の位置と一致すると発光
素子からの光が、受光素子に到達するので信号が生じ、
この信号が制御ユニット１１に伝えられる。従って、デ
ィスク１４の回転により内燃機関のクランク軸の回転角
度に相当する信号、即ち、各気筒の特定クランク角度位
置を示す信号が出力され、噴射時期、点火時期の基準信
号を検出する基準信号となる。そして、これらの信号は
制御ユニット１１に入力される。

【００１９】制御ユニット１１は、図２に示すようにＣ
ＰＵ，ＲＯＭ，Ａ／Ｄ変換器や入力回路を含む演算装置
で構成され、前記各センサ３、７、１０及び１１からの
入力信号や回転角センサ１２からの入力信号により所定
の演算処理を行い、この演算結果が出力され、前記イン
ジェクタ５を作動させ、必要な量の燃料を各吸気管１６
に噴射させるとともに、クランク軸回転角に応じて適切
な点火時期に点火プラグ６に点火火花を発生させる。

【００２０】本実施形態においては、４サイクル３気筒
の内燃機関を対象としており、このため図２において
は、インジェクタ５、５’、５”は、第１から第３まで
３個のインジェクタを示している。これらは例えば４気
筒の内燃機関１であればインジェクタは４個もしくは４
個以下の数で良いのは勿論であり、また点火コイル８、
８’、８”の員数についても同様であるから、本実施形
態は３気筒に限定するものではない。

【００２１】次に、本実施形態による内燃機関の気筒判
定方法について説明する。図３は、回転角センサ１２か
らの出力信号に基づいて内燃機関の気筒判定と判定後の
内燃機関を制御する制御ユニット１１の構成において、
気筒判定に係わる機能部分の制御ブロック図を示したも
のである。前記回転角センサ１２は、内燃機関１の回転
に基づき波形信号を出力、即ち、Ｈｉｇｈ信号とＬｏｗ
信号とから成る波形信号を出力する。Ｌｏｗ、Ｈｉｇｈ
信号入力時間演算手段５１は、前記回転センサ１２から
出力されるＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号の各波形の入力時間
を、信号が入力される毎に演算して算出する手段であ
る。また、Ｌｏｗ、Ｈｉｇｈ信号入力時間演算手段５１
は、外部ノイズが入ってきた時に、通常の信号入力とは
異なるものとして除外する機能を有することが望まし
い。

【００２２】Ｈｉｇｈ信号時間の加算手段５２は、前記
演算手段５１で算出した直前と最新とのＨｉｇｈ信号の
入力時間を加算する手段であって、加算終了毎に順次旧
加算値を更新するものである。Ｌｏｗ信号時間の加算手
段５３は、前記演算手段５１で算出した直前と最新との
Ｌｏｗ信号の入力時間を加算する手段であって、加算終
了毎に順次旧加算値を更新するものである。

【００２３】Ｈｉｇｈ信号時間の比較手段５４は、前記
演算手段５１で算出した直前と最新とのＨｉｇｈ信号の
入力時間を比較して、その結果を出力するものであっ
て、比較終了毎に順次旧比較値を更新するものである。
Ｌｏｗ信号時間の比較手段５５は、前記演算手段５１で
算出した直前と最新とのＬｏｗ信号の入力時間を比較し
て、その結果を出力するものであって、比較終了毎に順
次旧比較値を更新するものである。

【００２４】Ｌｏｗ、Ｈｉｇｈ信号波形検出手段５６
は、Ｈｉｇｈ信号の立下がり毎に、Ｌｏｗ、Ｈｉｇｈの
一組の信号が入力したことを検出するものであり、内燃
機関１の始動時、前記回転センサ１２が最初の一組のＬ
ｏｗ、Ｈｉｇｈ信号を出力したのを検出して、同時噴射
制御手段６２に出力し、該同時噴射制御手段６２の指令
に基づいて内燃機関１の各気筒のインジェクタ５、
５’、５”から燃料を同時噴射させる。

【００２５】加算Ｌｏｗ、Ｈｉｇｈ信号時間比較手段５
７は、Ｌｏｗ、Ｈｉｇｈの信号時間加算手段５２、５３
で加算した加算Ｌｏｗ、Ｈｉｇｈ信号時間を比較演算す
るものであって、その比較値を気筒判別手段５９に出力
するものであり、該演算はＨｉｇｈ信号の立下がりもし
くはＬｏｗ信号の立上がり毎に実行される。気筒判別手
段５９は、前記加算Ｌｏｗ、Ｈｉｇｈ信号時間比較手段
５７からの比較値（演算値）と、Ｈｉｇｈ信号の比較手
段５４からの直前と最新とのＨｉｇｈ信号の入力時間の
比較値、及び、Ｌｏｗ信号の比較手段５５からの直前と
最新とのＬｏｗ信号の入力時間の比較値を基に、判定定
数設定手段５８から設定、出力される判定定数設定値と
を比較し、４つの信号パタ−ンに対し、二組のＬｏｗ、
Ｈｉｇｈ信号波形がどのパタ−ンに属するかを認識し、
該認識により気筒の判定を行う。

【００２６】判定定数設定手段５８には、図示していな
いが、吸気温センサ７、水温センサ９の各温度入力と、
内燃機関１のクランク軸回転数が入力され、これ等の入
力値をもとに、内燃機関１の運転状態に対応した、気筒
判定のための判定定数が選択、設定される。このように
して、内燃機関１の始動時、前記回転角センサ１２から
の最初の二組のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号の出力に基づき、
前記各種の手段５１〜５５、５７を稼働させ、更に気筒
判別手段５９によって気筒を判定し、該判定結果の信号
を気筒別噴射制御手段６３に出力することで、該気筒別
噴射制御手段６３によって、燃料噴射に最適な気筒に対
して、個別にインジェクタ５、５’、５”から燃料が噴
射される。

【００２７】また、前記判定結果の信号を点火制御手段
６４に出力することで、該点火制御手段６４によって点
火に最適な気筒に対して、個別に点火プラグ６から点火
が行われる。気筒数加算手段６０は、前記Ｌｏｗ、Ｈｉ
ｇｈ信号波形検出手段５６から一組のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ
信号を受け、Ｈｉｇｈ信号の立下がり毎に、想定した４
つの信号パタ−ンの順を一つだけ繰り上げて、順列気筒
比較手段６１に出力する。

【００２８】順列気筒比較手段６５は、前記気筒判別手
段５９からのパタ−ン判定された信号を受け、前記気筒
数加算手段６０からのパタ−ン数の信号と比較し、その
異同を判定し、順列された気筒の順次検出（第１気筒、
第２気筒、第３気筒及び基準判別用信号の順）が実行さ
れているか否かを判定する。前記順列気筒以外の信号パ
タ−ンが入力すれば、信号の誤入力や制御の誤動作と判
定し、該判定信号を判定異常数記憶手段６５に出力す
る。

【００２９】また、前記信号の誤入力や制御の誤動作と
判定されれば、気筒別噴射制御手段６３及び点火制御手
段６４によって、燃料噴射制御及び点火制御を中断す
る。判定異常数記憶手段６５は、前記誤判定の回数を記
憶し、限界の回数を超えたら警報表示器６６に出力して
警報等を発する。図４は、回転角センサ１２の出力信号
を示している。

【００３０】内燃機関１の気筒１ｂの個数分に対応した
個数の信号と、それに加えて基準判別用の信号（図４の
説明例では１個）が発生されるようになっている。即
ち、図１で説明した回転角センサ１２に内蔵されるディ
スク１４には、気筒の数分に対応した個数の気筒信号用
切欠１５と、基準判別用のための１個の信号用切欠１５
ａとが設けられている。

【００３１】従って、光電素子１３の発光素子部と受光
素子部との中間を、これらの信号用切欠１５、１５ａが
通過するとき、回転角センサ１２としての信号が発生さ
れる。信号用切欠１５、１５ａの開口部によって、該回
転角センサ１２の信号波形が立上がり、Ｈｉｇｈ信号と
なり、信号用切欠１５、１５ａの通過が終了すると、回
転角センサ１２の信号波形が立下がり、Ｌｏｗ信号が得
られる。

【００３２】即ち、前記回転角センサ１２の信号波形の
長さは、ディスク１４の信号用切欠１５の長さに比例す
る。再び、図４の説明に戻る。第１から第３までの各気
筒に対応する信号波形用切欠の形状は、すべて同一と
し、しかも信号波形の立下がりは、対応する気筒の圧縮
工程の終端である上死点より一定角度だけ前になるよう
設定される。

【００３３】即ち、図４に示すＡＧ１は、回転角センサ
１２のディスク１４の信号用切欠１５に基づく信号であ
り、一般には、クランク軸回転角で上死点前６５ｄｅｇ
から７５ｄｅｇ程度の範囲に設定されているものであ
り、同様に、ＡＧ２は、クランク軸回転角で上死点前５
ｄｅｇから１５ｄｅｇの程度の範囲に設定されており、
これらはいずれも燃料噴射制御手段６２、６３及び、点
火制御手段６４の信号として使用されるものである。

【００３４】図４においては、第１気筒から順に第２気
筒、第３気筒と信号を出力しているが、これは通常の３
気筒の内燃機関１の爆発の順序に従って、第１、第２・
・と記入したものであるので、適用する内燃機関の気筒
の爆発順序（番号名称）が異なれば、センサ信号波形の
名称もそれに合わせて変更するものであることは、勿論
のことである。

【００３５】各気筒の上死点に対応した信号波形の外
に、第１気筒用波形の前、即ち、第３気筒用波形と第１
気筒用波形との中間に、基準判別用信号が出力されるよ
うに回転角センサ１２のディスク１４に信号用切欠１５
ａが設けられている。図５は、内燃機関１のクランク軸
の回転に伴い、入力する信号波形が変化する様子を示し
たものであり、該入力信号のＨｉｇｈ部分とＬｏｗ部分
との時間を信号入力演算時間手段５１で演算するもので
あって、最新の入力信号の一組の演算値をＴＨｎｅｗ及
びＴＬｎｅｗとし、直前の一組の演算値をＴＨｏｌｄ及
びＴＬｎｅｗとする。これらの演算値は、入力する信号
波形の立下がり毎に、順次更新される。

【００３６】前記の如く、二組のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ入力
信号を使用するから、図４における信号は、それぞれの
信号波形に注目してみると図６から図９に示すように４
種類の信号パタ−ンが存在することがわかる。図６に示
すものを信号パタ−ン１と呼び、図７に示すものを信号
パタ−ン２と呼び、図８に示すものを信号パタ−ン３と
呼び、最後に図９に示すものを信号パタ−ン４と呼ぶこ
とにして、以下の説明を行う。

【００３７】次に、図１０により気筒判定について説明
する。Ｈｉｇｈ部分の演算値ＴＨｏｌｄ、ＴＨｎｅｗと
Ｌｏｗ部分の演算値ＴＬｏｌｄ、ＴＬｎｅｗとを、式
（１）と式（２）に基づき信号時間加算手段５２、５３
によって演算を行う。

【００３８】 ΣＴＨ＝ＴＨｏｌｄ＋ＴＨｎｅｗ式（１） ΣＴＬ＝ＴＬｏｌｄ＋ＴＬｎｅｗ式（２）

【００３９】図６において、前記二組の時間演算合計値
（＝ΣＴＨ＋ΣＴＬ）は、３気筒の内燃機関である場合
には、２４０ＣＡ（＝クランク回転角）に対応する値と
なる。（図６から図９までの図面においては、時間軸と
角度軸を説明の便宜のため並記してある）Ｈｉｇｈ信号
時間の比較手段５４での直前と最新とのＨｉｇｈ信号の
入力時間の比較と、Ｌｏｗ信号時間の比較手段５５での
直前と最新とのＬｏｗ信号の入力時間の比較と、加算Ｌ
ｏｗ、Ｈｉｇｈ信号時間比較手段５７でのＬｏｗ、Ｈｉ
ｇｈの信号時間加算手段５２、５３で加算した加算Ｌｏ
ｗ（＝ΣＴＬ）、Ｈｉｇｈ（＝ΣＴＨ）信号時間と、判
定定数設定手段５８で設定された判定定数との比較に基
づき、気筒判別手段５９で気筒判別、判定が行われる。

【００４０】気筒判別手段５９での判定において、次の
式（３）から式（６）までの各判定条件成立により、気
筒判定を行う。

【００４１】（ΣＴＬ／ΣＴＨ）＜ＣＬＯＷ式（３）ここで、ＣＬＯＷ：定数

【００４２】（ＴＨｏｌｄ／ＴＨｎｅｗ）≦ＣＣＨ１式（４）ここで、ＣＣＨ１：定数

【００４３】（ＴＬｏｌｄ／ＴＬｎｅｗ）≦ＣＣＬ１式（５）ここで、ＣＣＬ１：定数

【００４４】（ＴＬｏｌｄ／ＴＬｎｅｗ）≦ＣＣＬ２式（６）ここで、ＣＣＬ２：定数

【００４５】即ち、式（３）と式（４）とが同時に成立
する時は、信号パタ−ンは図６に示す状態であり、判定
された気筒は、第１気筒のＡＧ２角度であるとする。同
様に、式（４）が不成立であり、同時に式（５）が成立
する時は、信号パタ−ンは図７に示す状態であり、判定
された気筒は、第２気筒の角度ＡＧ２であるとする。

【００４６】また、式（３）が不成立であり、同時に式
（６）が成立する時は、信号パタ−ンは図８に示す状態
であり、判定された気筒は、３気筒の角度ＡＧ２である
とする。最後に、式（６）が不成立の時は、信号パタ−
ンは図９に示す状態であり、判定は基準判別用信号の立
下がりの部分であるとする。

【００４７】このようにして判定することで、図１に示
すディスク１４上の各気筒信号用切欠１５及び基準判別
用信号のための切欠１５ａの長さを適宜の値に設定し、
判定のための定数ＣＬＯＷ、ＣＣＨ１，ＣＣＬ１及びＣ
ＣＬ２を設定することによって、入力信号波形から各気
筒番号をすべて判定することが可能となる。実際の定数
設定値の一例を示せば、次のようになる。即ち、センサ
信号波形の長さは、ディスク１４の信号用切欠１５及び
１５ａの長さに比例するから、Ｈｉｇｈとなる信号部分
の長さをクランク軸回転角７０ｄｅｇ（以下７０ＣＡ・
・ＣｒａｎｋＡｎｇｌｅ・・と略称する）対応とし、
また基準判別用信号のＨｉｇｈ部分を４０ＣＡ対応と
し、この基準判別用信号と直前の第３気筒との間のＬｏ
ｗ信号の部分を３５ＣＡ対応の値に設定したとする。

【００４８】従って、各気筒間のＬｏｗ信号の部分は、
１７０ＣＡ相当、基準判別用信号と第１気筒信号との間
のＬｏｗ信号の部分は９５ＣＡ相当となる。このような
条件では定数ＣＬＯＷ，ＣＣＨ１、ＣＣＬ１及びＣＣＬ
２の値はつぎのように設定すればよい。内燃機関１が一
定回転の状態にある時は、入力する各信号波形の入力時
間は、各信号用切欠の長さに正比例するから、設定値
は、下記の如くに設定すれば良い。

【００４９】ＣＬＯＷ＝１．８０６ＣＣＨ１＝０．７８６ＣＣＬ１＝０．７８０ＣＣＬ２＝２．９２９しかしながら、実際の内燃機関１の運転状態では、一般
的に図１１に示すように回転変動が生じており、例え
ば、変動の下限回転数をＲＥＶ１とし、上限回転数をＲ
ＥＶ２のように、各気筒のピストン１ａが圧縮行程から
上死点に達する時に、回転は遅くなる。そして上死点を
過ぎて、爆発行程に達すると回転は早くなり、次の気筒
が圧縮行程に入ると、再び回転は遅くなる。このように
絶えず回転変動を生じているため、各信号用切欠の長さ
と入力信号波形の入力時間とは、比例しないことが起こ
る。

【００５０】図１２では、内燃機関１が充分に暖機され
た状態において、求めた入力波形の時間比を、ＴＨｏｌ
ｄ／ＴＨｎｅｗ、ＴＬｏｌｄ／ＴＬｎｅｗ及びΣＴＬ／
ΣＴＨの３つについて示したものである。このような時
の気筒判定用のための設定値は例えば、下記の如くに設
定される。ＣＬＯＷ＝１．５６３ＣＣＨ１＝０．８１３ＣＣＬ１＝０．７８１ＣＣＬ２＝２．０３０更に低温条件、例えば−２０℃もしくは、もっと低温時
における始動の時は、クランキング開始直後は爆発が断
続的に行われ、連続した爆発が得られるまでの回転変動
は非常に大きいため、入力波形の時間比も変わるので、
気筒判定用のための設定値も前記２つの場合とは異なっ
た値を設定しなければならないことになる。例えば判定
定数ＣＣＨ１やＣＣＬ１及びＣＣＬ２は前記２つの場合
よりも小さな値に設定しなければならない。

【００５１】本実施形態では、前述の如く、入力信号波
形の立下がり毎に、二組のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号の時間
合計値を演算し、両者の時間比と、ＴＨｏｌｄ／ＴＨｎ
ｅｗ及びＴＬｏｌｄ／ＴＬｎｅｗの各時間比をもとに気
筒判定を行うものであるが、判定定数は判定定数設定手
段５８により、内燃機関１の運転状態に応じて設定され
る。即ち、内燃機関１が始動状態にあり機関が冷えてい
る状態か、始動して一定時間経過して、内燃機関各部の
潤滑が行き渡った状態に達したか、あるいは暖機された
状態にあるか、更には高速回転して回転変動が無視し得
るほどの状態になっているか、内燃機関によって駆動さ
れる負荷側の慣性モ−ントが大であるか等により、内燃
機関の回転変動状態により、判定定数を変える必要があ
る。

【００５２】運転状態の判断は、前述の如く内燃機関１
の冷却水の温度による方法や、吸気温度、回転数、始動
後の経過時間、燃料噴射量の大小、車両走行速度によっ
て行われる。このように、内燃機関１の運転状態によ
り、気筒判定のための判定定数を変えるものとする。限
定された運転状態において、気筒判定を行う場合には、
判定定数を一定の固定値とすることも可能であることは
勿論である。

【００５３】また、信号用切欠１５及び１５ａの長さを
変えれば、それに応じて判定定数の設定値を変えなけれ
ばならないのは、勿論である。更に、内燃機関１の始動
時には、二組のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号が入力する前に、
まず最初の一組のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号が入力したこと
を、一組のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号波形検出手段５６で検
出したら、直ちに、同時噴射制御手段６２に基づき同時
噴射制御を行うものとする。該同時噴射制御時における
燃料噴射状況、と点火制御の開始時期の状況とを、図１
３によって説明する。

【００５４】Ｌｏｗ、Ｈｉｇｈ信号が一組だけ入力した
時点では、どの番号の気筒が続くのかは不明であるが、
いずれにしても同時噴射制御を開始する。図１３の例
は、第２気筒が気筒判定される場合を仮定して説明した
ものである。第２気筒が判定される信号パタ−ンは、図
７に示されるように、最初の１組のＬｏｗ信号及びＨｉ
ｇｈ信号が入力するのは、第１気筒の上死点前であるか
ら、信号入力により第１気筒の圧縮行程終端（図１３の
斜線部分で示す位置）で同時噴射制御が行われる。そし
て、全気筒に燃料が同時噴射されたものの内、第２気筒
の吸入行程で噴射された燃料は、すぐに吸入される。

【００５５】続いて、二組目のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号が
入力し、第２気筒であるとの気筒判定が終了すれば、点
火制御手段６４に基づき点火制御を開始する。第２気筒
に対する点火制御を開始すれ、内燃機関は、既に吸入さ
れた燃料が点火火花により爆発するために、直ちに始動
でき、始動性が改善されることになる。従来は、気筒判
定された時点で同時噴射制御を行うため、始動が遅れる
ことになる。この状況を詳細に説明すると、図１３にお
いて、例えば第２気筒が最初に判定された気筒であると
した場合、気筒判定終了と同時に、同時噴射制御が行わ
れても、第２気筒は圧縮行程終了端となっているので、
燃料は第２気筒には吸入されない。吸入行程にあるのは
第３気筒であるから、爆発は第３気筒からとなってしま
う。

【００５６】即ち、一組のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号の入力
の時間差は、図１３の３気筒の例では、クランク軸回転
角で２４０ＣＡの遅れとなり、その分だけ始動が遅れる
ことになる。このように、最初の１組の信号入力により
同時噴射制御を行うので、本実施形態による始動性の改
善効果は大きい。次に、前記制御のフロ−を、図１４及
び図１５によって説明する。図１４と図１５は、制御全
体のフロ−を説明している。内燃機関１のクランク軸が
回転されると、ステップ１００１において、一組のＬｏ
ｗ、Ｈｉｇｈ信号が入力した状態であるかどうかが判定
される。このステップ１００１は図３に示す検出手段５
６に対応する。一組のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号が入力され
ていると判定されれば、ステップ１００２に進み、該ス
テップ１００２で全気筒の同時噴射が実行され、その後
ステップ１００３に進む。

【００５７】ステップ１００３では、二組のＬｏｗ、Ｈ
ｉｇｈ信号が入力して気筒判定が終了状態か否かを判定
し、気筒判定結果がＯＫであれば、ステップ１００４に
進む。ステップ１００４では、気筒毎の燃料噴射制御
と点火制御が起動される。前記両制御が開始された後、
図１５に示すステップ１００５において、順列気筒の順
次検出が実行されているか否かを判定する。即ち、クラ
ンク軸の回転に伴い、入力する信号パタ−ンの関係にお
いて、前回の判定気筒に続く今回の判定パタ−ンが正し
いか否か、信号の誤入力や制御の誤動作があるか否かを
チェックする。この流れは、図３に示した順列気筒比較
手段６１に対応するものである。

【００５８】判定パタ−ンの入力順序は、図６から図９
までに示した順序、即ち信号パタ−ン１〜４の順序で、
繰り返えされなければならないから、前記の順列気筒の
以外の信号パタ−ンが判定されれば、信号の誤入力や気
筒判定制御の誤動作と判定する。例えば、前回判定気筒
が第１気筒であれば、クランク軸回転に伴う最新のＬｏ
ｗ、Ｈｉｇｈ信号入力による判定パタ−ンが、第２気筒
と判定パタ−ンと一致していれば正常動作がなされてい
ると判断され、ステップ１００６で、燃料噴射制御と点
火制御を継続し、再びステップ１００５へと戻る。

【００５９】この繰り返しは、キ−スイッチのＯＦＦや
他の原因による内燃機関の停止指令が制御ユニット１１
に与えられるまで行われる。ステップ１００１、又はス
テップ１００３において、判定結果がＮＯであるときの
処理について説明する。まず、ステップ１００１におい
て、気筒判定制御が開始されてからも、一組のＬｏｗ、
Ｈｉｇｈ信号入力が判定されない状態が生じているとき
は、一定時間経過するまでは、再度、判定動作を繰り返
す。一定時間経過後は気筒判定制御を中止する。

【００６０】一般的には内燃機関の始動時に、始動電動
機への通電開始により同時に時間計測を開始するように
されており、一定時間を経過してもなお、入力信号が判
定されない時はクランク軸が回転していないか、或いは
回転角センサからの信号が入力しない場合であると判断
され、気筒判定制御を中止する。次にステップ１００３
において気筒判定がＮＯである場合、及び、ステップ１
００５において順列気筒が判定されない場合は、ステッ
プ１００７に移り、誤判定回数を１回加算記録させる。

【００６１】即ち、ステップ１００３においてＮＯか判
定された場合には、ステップ１００７において、ＮＧ回
数メモリをカウントアップする。このＮＧ回数メモリ
は、バッテリ端子を開放するまで、メモリ内容を保持し
ておくようにしてある。このように、ＮＧ回数メモリを
カウントアップさせてからステップ１００８に進む。ス
テップ１００８において、過去の誤判定回数、即ちＮＧ
回数メモリを参照し、１０回以上であるときは、過去に
誤動作が数多く発生し不安定な作動状態にあるとして、
ステップ１００９において警報表示を行う。この制御の
流れは図３に示す、判定異常数記憶手段６５に対応して
いる。そしてステップ１０１０において燃料噴射制御と
点火制御を中止する。

【００６２】ステップ１００８において、ＮＧ回数メモ
リが１０未満であるときは、過去に誤動作が少なく、或
いは偶発的な支障が生じただけであると判断してステッ
プ１００３に戻り、気筒判定制御を再開する。ここで、
ＮＧ判定の限度回数を前記の如く１０回としたが、気筒
誤判定を重視する場合には、この限度回数は他の値に変
更し、例えば５あるいは、更に小さな値が選択されても
差し支えないのは勿論である。

【００６３】次に、図１４のステップ１００３に示した
気筒判定のためのパタ−ン判定の流れを、図１６から図
１８によって説明する。ステップ２００１では、回転角
センサ１２からの入力信号の間隔、即ちＬｏｗ信号入力
時間とＨｉｇｈ信号入力時間とを演算して、ステップ２
００２に進む。該ステップ２００１は、図３に示す演算
手段５１に対応し、ステップ２００２は図３に示す比較
手段５５に対応する。ステップ２００２では、入力信号
の時間ＴＬｏｌｄと時間ＴＬｎｅｗとの比を、定数ＣＣ
Ｌ２と比較して大小判定を行い、比較結果が定数ＣＣＬ
２を超えている、即ちＹＥＳであれば、ステップ２００
３で、入力された信号は基準判別用信号と判定する（こ
の状態は既に説明した図９の信号パタ−ン４と、入力信
号の時間比が比例関係にあり、且つ図１０に示す基準判
別用信号の判定条件及び判定結果の内容と同一であるこ
とを示している）。

【００６４】そして、ステップ２００２において、判定
結果がＮＯである場合には、ステップ２００４で定数Ｃ
ＣＬ１との大小比較の判定を行う。比較判定の結果が定
数ＣＣＬ１を超えている、即ちＹＥＳであれば、ステッ
プ２００５で、フラグ１を１とする。また、ステップ２
００４の判定結果がＮＯであれば、ステップ２００６で
フラグ１を０として、ステップ２００７に進む。このス
テップ２００７は図３に示す比較手段５４に対応する。
ステップ２００７で、入力信号の時間ＴＨｏｌｄと時間
ＴＨｎｅｗとの比を、定数ＣＣＨ１と比較して大小判定
を行い、比較結果が定数ＣＣＨ１を超えている、即ちＹ
ＥＳであれば、ステップ２００８でフラグ２を１とす
る。ステップ２００７の判定結果がＮＯであれば、ステ
ップ２００９でフラグ２を０とする。そして図１７に示
すステップ２０１０へ進む。

【００６５】このステップ２０１０は、図３に示す加算
手段５２〜５３及び比較手段５７に対応する。ステップ
２０１０では、２個のＬｏｗ信号時間の合計値であるΣ
ＴＬと、２個のＨｉｇｈ信号時間の合計値であるΣＴＨ
との比を、定数ＣＬＯＷと比較して大小比較判定を行
い、比較結果が、合計値の比が定数ＣＣＬ２よりも大、
即ちＹＥＳであれば、ステップ２０１１で、フラグ３を
１とする。

【００６６】比較判定の結果がＮＯであれば、ステップ
２０１２でフラグ３を０とする。つぎに、ステップ２０
１３において、フラグ２＝０且つフラグ３＝０かの判定
を行う。ステップ２０１３からステップ２０１７までの
流れは、図３に示す判別手段５９に対応するものであ
る。そして、ステップ２０１３において判定条件が同時
に成立するとき、即ち判定結果がＹＥＳであれば、ステ
ップ２０１４において第１気筒のＡＧ２角度であると判
定する（この状態は既に説明した図６の信号パタ−ン１
と、入力信号の時間比が比例関係にあり、且つ図１０に
示す第１気筒の判定条件及び判定結果と同一である）。

【００６７】ステップ２０１３において、判定結果がＮ
Ｏであるときは、ステップ２０１５に進む。そして、ス
テップ２０１５において、フラグ１＝０且つフラグ２＝
１かの判定を行う。そして、ステップ２０１５において
判定条件が同時に成立するとき、即ち判定結果がＹＥＳ
であれば、ステップ２０１６において第２気筒のＡＧ２
角度であると判定する（この状態は既に説明した図７の
信号パタ−ン２と、入力信号の時間比が比例関係にあ
り、且つ図１０に示す第２気筒の判定条件及び判定結果
と同一である）。

【００６８】ステップ２０１５において、判定結果がＮ
Ｏであるときは、ステップ２０１７に進む。そして、ス
テップ２０１７において、フラグ１＝１且つフラグ３＝
１かの判定を行う。そして、ステップ２０１７において
判定条件が同時に成立するとき、即ち判定結果がＹＥＳ
であれば、ステップ２０１８において第３気筒のＡＧ２
角度であると判定する（この状態は既に説明した図８の
信号パタ−ン３と、入力信号の時間比が比例関係にあ
り、且つ図１０に示す第３気筒の判定条件及び判定結果
と同一である）。

【００６９】ステップ２０１８において、第３気筒の判
定を行った後、図１８に示すステップ２０２０により、
気筒判定がＯＫとのフラグを立てる。ステップ２０１７
において、判定結果がＮＯであるときは、ステップ２０
１９により、気筒判定がＮＧとのフラグを立てる。最後
に、ステップ２０２１において、気筒判定を継続するか
どうかの判定が行われる。即ち、自動車の運転のための
キ−スイッチがＯＦＦされたか、あるいは他の原因によ
る内燃機関の停止指令が制御ユニット１１に与えられた
かを判定している。このように、ステップ２０２１にお
いて判定結果がＹＥＳの場合、即ち気筒判定制御を継続
する場合は、再び図１６に示すステップ２００１の時間
演算の流れを繰り返す。ステップ２０２１において、判
定結果がＮＯのときは、気筒判定制御を終了する。

【００７０】前記説明した如く、本実施形態において
は、気筒判定に並行して、同時噴射制御、燃料噴射制
御、及び点火制御が行われる。以上、本発明の一実施形
態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限定
されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発
明の精神を逸脱することなく、設計において種々の変更
ができるものである。

【００７１】例えば、前記実施形態において、図１４の
ステップ１００１においてＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号を検出
する場合、入力信号の計測時間が、該内燃機関の最高回
転数において回転角センサから当然得られるべき波形の
持続時間よりも著しく短いときは、前記の計測および検
出された信号は正規の入力信号ではなく、いわゆるノイ
ズとして判定対象から除くことも可能であり、このよう
な制御仕様としても、本発明の目的とする気筒判定制御
の効果を何等損なうものではない。

【００７２】同様に、図１４のステップ１００１におい
てＬｏｗ、Ｈｉｇｈ入力信号の計測時間が、該内燃機関
の始動時のクランキング回転数において、回転角センサ
から当然得られるべき波形の持続時間よりも著しく長い
ときは、前記の計測および検出された信号は正規の入力
信号ではないとして、判定対象から除くことも前記説明
と同様に可能であることは言うまでもない。

【００７３】また、図１４に示すステップ１００３にお
いて、気筒判定結果がＯＫであれば次の行程、即ち燃料
噴射制御及び点火制御の起動処理を行わせているのを、
気筒判定結果が２回連続してＯＫである場合に、次の行
程に進むようにすることが可能である。いわゆる気筒判
定の２回読みを行うことが可能である。即ち、図１６か
ら図１８に示す気筒判定の結果を２回待って、その判定
により、順列気筒が検出されれば、図１４に記載のステ
ップ１００３の気筒判定ＯＫとする制御とすることが可
能である。

【００７４】このような制御仕様は、内燃機関の始動時
において回転変動が大であるとき等には、確実な気筒判
定のために、むしろ望ましい気筒判定方法である。この
ような２回判定方式としても、最初の１組のＬｏｗ，Ｈ
ｉｇｈ信号入力を受けて、図１４のステップ１００２に
示すごとく、同時噴射制御を開始しているので、始動性
改善の効果は得られる。

【００７５】更に付け加えれば、２回連続した気筒判定
結果を得る場合、下記の２通りの方法がある。第１の方法・・最初の第１回の気筒判定を二組のＬｏ
ｗ、Ｈｉｇｈ信号入力により行い、続く第２回の気筒判
定を最初の二組のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号入力に続く、次
の別の二組のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号信号入力で行う方
法。

【００７６】第２の方法・・最初の第１回の気筒判定を
二組のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号入力により行い、続く第２
回の気筒判定を、最初の判定に使用したＬｏｗ、Ｈｉｇ
ｈ信号入力のうち、後半の一組のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号
を含め、これに続く一組の信号とによる二組のＬｏｗ、
Ｈｉｇｈ信号信号入力で行う方法。前記の第１の方法や
第２の方法による、気筒誤判定の検出性能は差がなく、
一般的には第２の方法が望ましい。

【００７７】また、図１５のステップ１００５におい
て、順列気筒が検出されているかの判定では、図１６か
ら図１８までのフロ−に示す気筒判定を毎回、実施する
ことを前提としている。これを最初に気筒判定したあと
は、基準判別用信号の入力検出だけとすることが可能で
ある。即ち、図１４に示すステップ１００３において気
筒判定ＯＫとなったあとは、図１６に示すステップ２０
０１からステップ２００３までの判定を行い、以降は図
１９及び図２０に示すフロ−により制御を行うものであ
る。

【００７８】そこで、図１９について説明する。ステッ
プ３００１において、ステップ２０２０での気筒判定結
果がＯＫとなっているかを判定する。ステップ３００１
における判定結果がＹＥＳの場合は、ステップ３００２
において判定気筒メモリをセットする。前記の図１８に
示すステップ２０２０の気筒判定ＯＫの理由となった気
筒番号を、ステップ３００２で判定気筒番号をセットす
る。即ち、直前に判定された気筒が第１気筒であれば判
定気筒メモリに１を、第２気筒であれば判定気筒メモリ
に２を、第３気筒であれば判定気筒メモリに３を、そし
て、基準判別用信号と判定されている時は判定気筒メモ
リに４をセットする。

【００７９】続いて、ステップ３００３においては、１
組のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号が入力したかを判定する。信
号入力がなければ、入力されるまで待機している。信号
入力があった場合、即ちステップ３００３の判定結果が
ＹＥＳの場合には、入力した最新の一組と、直前の一組
との合計二組のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号により、基準判別
用信号であるかどうかをステップ３００４により判定す
る。この基準判別用信号かどうかの判定方法は図１６に
おけるステップ２００２及びステップ２００３と同一で
あるので、説明は省略する。

【００８０】ステップ３００４における判定結果がＹＥ
Ｓ、即ち基準判別用信号が判定された時は、ステップ３
００５に進む。ステップ３００５においては、判定気筒
メモリを４に設定する。そして、図２０に示すステップ
３００８に進み、燃料噴射制御及び点火制御を継続す
る。最後に、ステップ３００９において、気筒判定制御
を継続するかどうかをチェックする。結果がＹＥＳであ
れば、ステップ３００３の判定へと戻る。

【００８１】一方、ステップ３００４での判定におい
て、結果がＮＯであれば、ステップ３００６により、判
定気筒メモリを１だけカウントアップさせる。即ちステ
ップ３００２におけるセット値に１を加算する。ステッ
プ３００６において加算した結果が４でなければ、即ち
判定結果がＮＯであれば、ステップ３００８へと続く。
ステップ３００７において、判定結果がＹＥＳ、即ち判
定気筒メモリが４であった時は、ステップ３００４での
判定結果と相反するので、制御系の異常と判定し、ステ
ップ３０１０においてＮＧ回数メモリをカウントアップ
する。このＮＧ回数メモリの機能は、図１５に示すステ
ップ１００７のものと同一である。

【００８２】以上、図１９及び図２０で説明した如く、
最初の気筒判定が行われた後は、基準判別用信号の確認
を行うこととし、他の気筒については信号波形の入力に
よりカウントアップ、判定を行うようにすれば、通常の
気筒判定は式（１）から式（６）までの６つもの式を演
算しなければならないのに対し、基準判別用信号を判定
するための演算は式（６）の一つだけでよく、演算に要
する時間を最小とすることが可能となる。このため内燃
機関が高速で回転しているときにも、演算を確実に行え
るので気筒判定制御の確実性、信頼性が増すことにな
る。

【００８３】また、前記実施形態においては、回転角セ
ンサ１２に光電素子を使用した場合について説明した
が、ＬＥＤの光電素子に代えて、他の検出素子を使用し
ても良いことは勿論であり、この場合、要求される機能
としては、クランク軸の回転に対応した信号を発生でき
るものであれば良く、電磁ピックアップ等の使用が可能
である。

【００８４】また、一組のＬｏｗ信号とＨｉｇｈ信号と
が入力した時点（入力信号の立下がり時）に、直ちに同
時噴射制御を行う実施形態について説明したが、これを
１組のＬｏｗ信号とＨｉｇｈ信号とが入力した後に、続
いて入力したＬｏｗ信号の終了端、即ち信号の立上がり
時に、同時噴射制御を行うようにすることも可能であ
る。

【００８５】前記のように、同時噴射のタイミングを変
えることも可能であるために、内燃機関の特性によって
は、アイドル回転時の回転変動低下、排気ガス成分への
影響が改善されるなど好ましい場合もある。更に、本発
明は１個の回転角センサを用い、二組の信号入力による
信号パタ−ンと、内燃機関の運転状態に対応した判定定
数を用いて気筒判定を行い、かつ、始動時には、前記二
組の信号入力の前に１組の信号が入力した時点で、燃料
噴射の早期開始を行い、始動性の向上を図ることにある
から、前記した他の実施形態であっても、本発明の目的
である、気筒判定と始動性向上の機能を何等損なうもの
ではない。

【００８６】

【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明の内燃機関の気筒判定制御装置は１つの回転角センサ
を使用し、基準の気筒判定用信号を含む信号波形を発信
することで、気筒の判別をするものであり、クランク軸
の回転に基づいて入力される最新の信号波形の立下がり
毎に、二組のＬｏｗ信号波形とＨｉｇｈ信号波形との時
間を合算した時間比で得られる信号パタ−ンを、内燃機
関の運転状態に対応した判定定数を用いて気筒判定を行
うので、内燃機関の運転状態の変動に係わらず、特に始
動時の回転変動状態においても、内燃機関の全気筒につ
いて、すべて判定することができる。

【００８７】また、始動時に、気筒判定終了前に同時噴
射制御を行えるので、気筒判定終了時に点火制御を開始
すれば、内燃機関は、既に噴射された燃料が点火火花に
より爆発し、直ちに始動できるため、始動性が改善され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の制御装置を備えた内燃機
関の概略構成図。

【図２】図１の内燃機関の制御装置のコントロ−ルユニ
ットの構成概念図。

【図３】図１の内燃機関の制御装置のコントロ−ルユニ
ットのうち、気筒判定に係わる機能の制御ブロック図。

【図４】図１の内燃機関の制御装置の回転角センサの信
号波形を示す図。

【図５】図１の内燃機関の制御装置の回転角センサの信
号間隔の時間計測を示す図。

【図６】図１の内燃機関の制御装置の気筒判定のための
信号パタ−ン説明図（その１）。

【図７】図１の内燃機関の制御装置の気筒判定のための
信号パタ−ン説明図（その２）。

【図８】図１の内燃機関の制御装置の気筒判定のための
信号パタ−ン説明図（その３）。

【図９】図１の内燃機関の制御装置の気筒判定のための
信号パタ−ン説明図（その４）。

【図１０】図１の内燃機関の制御装置の気筒判定のため
の判定条件説明図。

【図１１】内燃機関の回転変動状態を示す一般の説明
図。

【図１２】図６から図９に示す各信号パタ−ンにおけ
る、入力信号波形時間の比と気筒判定定数設定値との関
係図。

【図１３】図１の内燃機関の制御装置の燃料噴射と点火
制御開始時期との関係図。

【図１４】図１の内燃機関の制御装置の気筒判定、燃料
噴射及び点火制御のフロ−チャ−ト（前段）。

【図１５】図１の内燃機関の制御装置の気筒判定、燃料
噴射及び点火制御のフロ−チャ−ト（後段）。

【図１６】図１の内燃機関の制御装置の気筒判定判定方
法の具体的フロ−チャ−ト（前段）。

【図１７】図１の内燃機関の制御装置の気筒判定判定方
法の具体的フロ−チャ−ト（中段）。

【図１８】図１の内燃機関の制御装置の気筒判定判定方
法の具体的フロ−チャ−ト（後段）。

【図１９】本発明の他の実施形態による制御装置の気筒
判定判定方法の具体的フロ−チャ−ト（前段）。

【図２０】本発明の他の実施形態による制御装置の気筒
判定判定方法の具体的フロ−チャ−ト（後段）。

【符号の説明】

１内燃機関本体５インジェクタ１１制御ユニット１２回転角センサユニット１３光電素子１４ディスク１５気筒信号用切欠５１Ｌｏｗ、Ｈｉｇｈ信号入力演算手段５２直前と最新のＨｉｇｈ信号時間の加算手段５３直前と最新のＬｏｗ信号時間の加算手段５４直前と最新のＨｉｇｈ信号時間の比較手段５５直前と最新のＬｏｗ信号時間の比較手段５６一組のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号波形検出手段５７加算Ｈｉｇｈ、Ｌｏｗ信号時間の比較手段５８判定定数設定手段５９気筒判別手段６０気筒数加算手段６１順列気筒比較手段６２同時噴射制御手段６３気筒別噴射制御手段６４点火制御手段６５判定異常数記憶手段６６警報表示器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者根本守茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者足立正博茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内 (56)参考文献特開平３−81545（ＪＰ，Ａ) 特開平２−140444（ＪＰ，Ａ) 特開平５−222981（ＪＰ，Ａ) 特開平８−135496（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/00 - 41/40 F02D 43/00 - 45/00 F02P 1/00 - 3/12 F02P 7/00 - 17/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の回転に伴いＬｏｗとＨｉｇｈ
の波形信号を出力する回転角センサ、該波形信号の入力
毎にＬｏｗとＨｉｇｈの波形信号の各入力時間を演算す
る手段、最新とその直前のＨｉｇｈの波形信号入力時間
を加算する手段、最新とその直前のＬｏｗの波形信号入
力時間を加算する手段、前記加算したＬｏｗとＨｉｇｈ
との波形信号の入力時間を比較する手段、前記Ｈｉｇｈ
の波形信号の最新とその直前との入力時間を比較する手
段、前記Ｌｏｗの波形信号の最新とその直前との入力時
間を比較する手段、及び、気筒判別手段とを備えた内燃
機関の気筒判定制御装置において、前記気筒判別手段は、前記三つの比較手段から各出力さ
れる入力時間比値に基づき気筒判定をすることを特徴と
する内燃機関の気筒判定制御装置。
【請求項２】前記気筒判別手段は、前記三つの比較手
段から各出力される入力時間比の値と判定定数とを比較
することで判定パタ−ン値を設定し、該判定パタ−ン値
により気筒判定をすることを特徴とする請求項１に記載
の内燃機関の気筒判定制御装置。
【請求項３】前記判定パタ−ン値は、加算したＬｏｗ
とＨｉｇｈの波形信号の入力時間比値と判定定数との比
較と、最新のＨｉｇｈ信号時間と直前のＨｉｇｈ信号時
間との大小比較値と、最新のＬｏｗ信号時間とその直前
のＬｏｗ信号時間との大小比較値とにより設定されるこ
とを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の気筒判定制
御装置。
【請求項４】前記判定定数は、内燃機関の運転状態を
示すパラメ−タの一つもしくは複数の状態値に基づき予
め設定された定数値群から選択設定されることを特徴と
する請求項２に記載の内燃機関の気筒判定制御装置。
【請求項５】前記パラメ−タは、内燃機関の冷却水温
度、吸気温度、回転数、始動後の経過時間、燃料噴射量
及び車両走行速度であることを特徴とする請求項４に記
載の内燃機関の気筒判定制御装置。
【請求項６】前記気筒判定制御装置は、前記三つの比
較手段から各出力される入力時間比の値と判定定数とを
比較することで第１回の判定パタ−ン値を設定し、該判
定パタ−ン値により第１回の気筒判定を行い、続いて入
力した次の入力時間比に基づき設定された第２回の判定
パタ−ン値により第２回の気筒判定を行い、該第２回の
気筒判定結果が、前記第１回の判定された気筒の順列気
筒順序と一致したとき、初回の気筒判定を終了とする制
御を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一
項に記載の内燃機関の気筒判定制御装置。
【請求項７】前記気筒判定制御装置は、前記気筒判別
手段により最初の気筒判定を終了した後は、該気筒判定
後に新たに検出される一組のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号が入
力する毎に基準判別用信号であるかの判定のみを行うこ
とを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の
内燃機関の気筒判定制御装置。
【請求項８】前記気筒判定制御装置は、前記気筒判別
手段による気筒判定後に所定の制御手段を作動させ、且
つ、一組のＬｏｗ、Ｈｉｇｈ信号波形検出手段による前
記内燃機関の始動時における最初の一組の検出に基づき
別の制御手段を作動させることを特徴とする請求項１乃
至３のいずれか一項に記載の内燃機関の気筒判定制御装
置。
【請求項９】前記気筒判別手段による気筒判定後に作
動する所定の制御手段が、気筒別噴射制御手段と点火制
御手段であり、前記別の制御手段が同時噴射制御手段で
あることを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の気筒
判定制御装置。
【請求項１０】前記気筒判別手段が、順列気筒比較手
段と判定異常記憶手段とを備え、前記順列気筒比較手段
は前記気筒判別手段で設定された判定パタ−ン値と予め
定められた順列気筒のパタ−ン値とを比較し異同を判断
し、前記判定異常記憶手段は前記異同判断においてパタ
−ン値が一致しないとき判定処理毎にその回数を記憶す
るとともに、その回数が予め定められた限度値を超えた
とき、警報を発するべく制御するものであることを特徴
とする請求項２に記載の内燃機関の気筒判定制御装置。