JP3327113B2 - 内燃機関の気筒識別装置 - Google Patents
内燃機関の気筒識別装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/009—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/06—Testing internal-combustion engines by monitoring positions of pistons or cranks
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，１系統の信号発
生手段の信号から気筒の識別を行う内燃機関の気筒識別
装置に関するものである。
生手段の信号から気筒の識別を行う内燃機関の気筒識別
装置に関するものである。
【０００２】
【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クランク軸あるいはクランク
軸に対して1/2の回転数で同期して回転するカム軸の回
転を検出する。このような信号発生手段の一例が図１０
および図１１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カム軸，２はカム軸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−ド，５
は発光ダイオ−ド４からの出力光を受光するフォトダイ
オ−ド,６はフォトダイオ−ド４と接続され，フォトダ
イオ−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，オ−プンコレクタの出力トランジスタ
である。信号発生手段からは図１２に示すような信号が
出力される。図１２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。
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クランク軸あるいはクランク
軸に対して1/2の回転数で同期して回転するカム軸の回
転を検出する。このような信号発生手段の一例が図１０
および図１１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カム軸，２はカム軸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−ド，５
は発光ダイオ−ド４からの出力光を受光するフォトダイ
オ−ド,６はフォトダイオ−ド４と接続され，フォトダ
イオ−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，オ−プンコレクタの出力トランジスタ
である。信号発生手段からは図１２に示すような信号が
出力される。図１２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。
【０００３】ここで各気筒対応の基準位置を識別する目
的で＃１気筒の基準位置信号の発生直後に気筒識別用の
信号を追加出力させている。これらの信号の発生間隔を
計測し、連続する２区間の発生間隔比率に基づいて特定
気筒(第１２図では＃３気筒)のタイミングを検出するこ
と、並びに特定気筒識別後はそれに基づき順次他の気筒
を識別することは特公平７−５８０５８号公報でも記述
されている。以上のように識別信号を付加することにお
いて特定気筒の識別を可能とし、順次他の気筒を識別し
て気筒別の制御を行うことができる。尚，第１３図に示
すように回転信号発生器８の出力信号はインタ−フェ−
ス回路９を経てマイクロコンピュ−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。
的で＃１気筒の基準位置信号の発生直後に気筒識別用の
信号を追加出力させている。これらの信号の発生間隔を
計測し、連続する２区間の発生間隔比率に基づいて特定
気筒(第１２図では＃３気筒)のタイミングを検出するこ
と、並びに特定気筒識別後はそれに基づき順次他の気筒
を識別することは特公平７−５８０５８号公報でも記述
されている。以上のように識別信号を付加することにお
いて特定気筒の識別を可能とし、順次他の気筒を識別し
て気筒別の制御を行うことができる。尚，第１３図に示
すように回転信号発生器８の出力信号はインタ−フェ−
ス回路９を経てマイクロコンピュ−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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の内
燃機関の気筒識別装置においては、始動後、気筒識別が
行われるまでに最も長時間を要する場合は信号発生手段
の検出軸（カム軸もしくはクランク軸）が１回転するま
での時間が必要となり、その間は本来の機関の気筒別制
御を行うことができず機関の始動時間の遅延を引き起こ
し、機関の性能を低下させるという問題が生じる。ま
た、この問題を解決するため各気筒の基準位置信号の発
生直後に、気筒毎に発生間隔比率が異なるような気筒識
別用の信号を追加し、各気筒のいずれにおいても気筒識
別を可能とする事が考られる。このように構成すれば例
えば３気筒の場合には信号発生手段の検出軸が１／３回
転すれば気筒識別が可能となる。しかしながら、このよ
うに構成する場合には、必然的に信号発生手段の１回転
当りに発生される信号数が増加するため、各々の信号の
発生間隔比率を異なった値とすることが困難で、近似す
る値とせざるを得ない。このため、信号の識別性が極め
て低く内燃機関の回転変動等の影響で信号発生間隔が変
化した場合には気筒判別に誤判定を生じ、誤った制御が
行われた結果、内燃機関が停止、もしくは破損するとい
う致命的な問題を生じる。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系統の信号発生手段
においても、気筒識別に誤判定を生じることなく、気筒
識別所要時間を短縮し速やかに本来の気筒別制御を行い
得る内燃機関の気筒識別装置を得ることを目的とする。
燃機関の気筒識別装置においては、始動後、気筒識別が
行われるまでに最も長時間を要する場合は信号発生手段
の検出軸（カム軸もしくはクランク軸）が１回転するま
での時間が必要となり、その間は本来の機関の気筒別制
御を行うことができず機関の始動時間の遅延を引き起こ
し、機関の性能を低下させるという問題が生じる。ま
た、この問題を解決するため各気筒の基準位置信号の発
生直後に、気筒毎に発生間隔比率が異なるような気筒識
別用の信号を追加し、各気筒のいずれにおいても気筒識
別を可能とする事が考られる。このように構成すれば例
えば３気筒の場合には信号発生手段の検出軸が１／３回
転すれば気筒識別が可能となる。しかしながら、このよ
うに構成する場合には、必然的に信号発生手段の１回転
当りに発生される信号数が増加するため、各々の信号の
発生間隔比率を異なった値とすることが困難で、近似す
る値とせざるを得ない。このため、信号の識別性が極め
て低く内燃機関の回転変動等の影響で信号発生間隔が変
化した場合には気筒判別に誤判定を生じ、誤った制御が
行われた結果、内燃機関が停止、もしくは破損するとい
う致命的な問題を生じる。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系統の信号発生手段
においても、気筒識別に誤判定を生じることなく、気筒
識別所要時間を短縮し速やかに本来の気筒別制御を行い
得る内燃機関の気筒識別装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】発明の一つに係る内燃機
関の気筒識別装置は、所定の２区間の信号発生間隔の比
率を演算する比率演算手段と、比率演算手段の複数の演
算結果に基づいた第１の演算により所定の信号群を識別
する信号群識別手段と、比率演算手段の複数の演算結果
に基づいた第２の演算により上記信号群の内から所定の
信号を識別する信号識別手段を有するものである。ま
た、発明の他の一つに係る内燃機関の気筒識別装置は、
所定の２区間の信号発生間隔の比率を演算する比率演算
手段と、比率演算手段の演算結果に基づき所定の信号群
を識別する信号群識別手段と、比率演算手段の複数の演
算結果に基づき上記信号群の内から所定の信号を識別す
る信号識別手段とを有するものである。
関の気筒識別装置は、所定の２区間の信号発生間隔の比
率を演算する比率演算手段と、比率演算手段の複数の演
算結果に基づいた第１の演算により所定の信号群を識別
する信号群識別手段と、比率演算手段の複数の演算結果
に基づいた第２の演算により上記信号群の内から所定の
信号を識別する信号識別手段を有するものである。ま
た、発明の他の一つに係る内燃機関の気筒識別装置は、
所定の２区間の信号発生間隔の比率を演算する比率演算
手段と、比率演算手段の演算結果に基づき所定の信号群
を識別する信号群識別手段と、比率演算手段の複数の演
算結果に基づき上記信号群の内から所定の信号を識別す
る信号識別手段とを有するものである。
【０００６】
実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１である４
サイクル内燃機関の３気筒エンジンの気筒識別装置の信
号発生手段を示す図である。図において、１Ａは機関の
クランク軸に対して１：1/2で同期して回転する回転軸
（カム軸）、２は信号片で回転軸１Ａと同期して回転し
ている。信号片２には機関の所望の角度に対応してスリ
ット３Ａが設けられている。そして図２は図１の信号発
生手段から得られた信号波形である。また、図１に示さ
れた信号発生手段は従来装置と同様にインターフェース
回路を介してマイクロコンピュータに接続されており、
図３はマイクロコンピュータにより処理されるこの発明
の実施の形態１である気筒識別ル−チンのフロ−チャ−
トを示す図である。図２に示されるような信号発生手段
からは、各気筒（＃１気筒,＃２気筒,＃３気筒)に対応
して第１の角度位置である上死点手前７５°(ＢＴＤＣ
７５°)を示す第１の基準位置信号と、第２の角度位置
である上死点手前５゜(ＢＴＤＣ５°)を示す第２の基準
位置信号と、さらに特定気筒に対応して所定の角度位置
を示す識別信号（図２のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が発生され
る。機関の各気筒に対する燃料および点火制御は、図２
に示す第１、第２の基準位置に基づいて制御される。例
えば、上死点手前７５°(ＢＴＤＣ７５°)の第１の基準
位置は燃料及び点火時期制御の基準角度位置に用いら
れ、上死点手前５゜(ＢＴＤＣ５°) の第２の基準位置
は機関の始動時の点火時期に用いられる。
サイクル内燃機関の３気筒エンジンの気筒識別装置の信
号発生手段を示す図である。図において、１Ａは機関の
クランク軸に対して１：1/2で同期して回転する回転軸
（カム軸）、２は信号片で回転軸１Ａと同期して回転し
ている。信号片２には機関の所望の角度に対応してスリ
ット３Ａが設けられている。そして図２は図１の信号発
生手段から得られた信号波形である。また、図１に示さ
れた信号発生手段は従来装置と同様にインターフェース
回路を介してマイクロコンピュータに接続されており、
図３はマイクロコンピュータにより処理されるこの発明
の実施の形態１である気筒識別ル−チンのフロ−チャ−
トを示す図である。図２に示されるような信号発生手段
からは、各気筒（＃１気筒,＃２気筒,＃３気筒)に対応
して第１の角度位置である上死点手前７５°(ＢＴＤＣ
７５°)を示す第１の基準位置信号と、第２の角度位置
である上死点手前５゜(ＢＴＤＣ５°)を示す第２の基準
位置信号と、さらに特定気筒に対応して所定の角度位置
を示す識別信号（図２のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が発生され
る。機関の各気筒に対する燃料および点火制御は、図２
に示す第１、第２の基準位置に基づいて制御される。例
えば、上死点手前７５°(ＢＴＤＣ７５°)の第１の基準
位置は燃料及び点火時期制御の基準角度位置に用いら
れ、上死点手前５゜(ＢＴＤＣ５°) の第２の基準位置
は機関の始動時の点火時期に用いられる。
【０００７】次に、図３のフロ−チャ−トによる気筒識
別動作を説明する。図１３に示すマイクロコンピュ−タ
１０は信号発生手段８からインタ−フェ−ス回路９を介
して送出される毎回の角度信号入力（図２）に基づい
て、計測手段に相当するステップＳ１で信号の立ち上が
り間周期（Ｔｎ）を計算する。次に比率演算手段に相当
するステップＳ２において、ステップＳ１で今回求めた
Ｔｎと前回に求めたＴｎ−１より、今回の立ち上がり間
周期(Ｔｎ)と前回の立ち上がり間周期(Ｔｎ−１)の和に
対する前回の立ち上がり間周期(Ｔｎ−１) の比率：
（αn ＝ （Ｔｎ−１／ （Ｔｎ ＋ Ｔｎ−１））＊２５
６）を計算する。ここで、256倍するのはコンピュータ
で処理しやすい数値とするためである。
別動作を説明する。図１３に示すマイクロコンピュ−タ
１０は信号発生手段８からインタ−フェ−ス回路９を介
して送出される毎回の角度信号入力（図２）に基づい
て、計測手段に相当するステップＳ１で信号の立ち上が
り間周期（Ｔｎ）を計算する。次に比率演算手段に相当
するステップＳ２において、ステップＳ１で今回求めた
Ｔｎと前回に求めたＴｎ−１より、今回の立ち上がり間
周期(Ｔｎ)と前回の立ち上がり間周期(Ｔｎ−１)の和に
対する前回の立ち上がり間周期(Ｔｎ−１) の比率：
（αn ＝ （Ｔｎ−１／ （Ｔｎ ＋ Ｔｎ−１））＊２５
６）を計算する。ここで、256倍するのはコンピュータ
で処理しやすい数値とするためである。
【０００８】次に信号群識別手段に相当するステップＳ
３において、ステップＳ２で求めた今回の周期比率αn
と前回の周期比率αn−１の差の絶対値（｜αn−αn-1
｜）を演算し、あらかじめ設定した所定値より小さい
場合はステップＳ４に進み、所定値より大きい場合は
ステップＳ１０に進み、基準位置判別カウンタＮＤＣ
(n)をインクリメントしてステップＳ１１でリターンす
る。即ち、このステップＳ３で演算値が所定値より小
さくなる複数の信号（信号群）が識別されてステップＳ
４に進む事になる。次に信号識別手段に相当するステッ
プＳ４乃至ステップＳ６において、先ずステップＳ４で
はステップＳ２で求めた今回の周期比率αnと、前回の
周期比率αn−１の和（αＡＤＤ）を演算する。次にス
テップＳ５に進み、あらかじめ設定した所定値と比較
し、演算値が所定値より大きい場合はステップＳ９で
基準位置判別カウンタを“０”にセットした後ステップ
Ｓ１１でリターンする。この際、ステップＳ３で識別さ
れた複数の信号（信号群）の内、ステップＳ５で所定値
より大きい演算値を持つ信号は１つの信号のみとなる
よう設定されている。またステップＳ５で（αＡＤＤ）
が所定値より小さい場合はステップＳ６に進む。ステ
ップＳ６では所定値と比較し、演算値が所定値より
大きい場合はステップＳ８で基準位置判別カウンタを
“４”にセットし、小さい場合はステップＳ７に進み、
基準位置判別カウンタを“８”にセットしてステップＳ
１１でリターンする。この際、ステップＳ３で識別され
た複数の信号（信号群）の内、ステップＳ６で所定値
より大きい演算値を持つ信号は１つの信号のみとなり、
ステップＳ６で所定値より小さい演算値を持つ信号は
１つの信号のみとなるよう設定されている。
３において、ステップＳ２で求めた今回の周期比率αn
と前回の周期比率αn−１の差の絶対値（｜αn−αn-1
｜）を演算し、あらかじめ設定した所定値より小さい
場合はステップＳ４に進み、所定値より大きい場合は
ステップＳ１０に進み、基準位置判別カウンタＮＤＣ
(n)をインクリメントしてステップＳ１１でリターンす
る。即ち、このステップＳ３で演算値が所定値より小
さくなる複数の信号（信号群）が識別されてステップＳ
４に進む事になる。次に信号識別手段に相当するステッ
プＳ４乃至ステップＳ６において、先ずステップＳ４で
はステップＳ２で求めた今回の周期比率αnと、前回の
周期比率αn−１の和（αＡＤＤ）を演算する。次にス
テップＳ５に進み、あらかじめ設定した所定値と比較
し、演算値が所定値より大きい場合はステップＳ９で
基準位置判別カウンタを“０”にセットした後ステップ
Ｓ１１でリターンする。この際、ステップＳ３で識別さ
れた複数の信号（信号群）の内、ステップＳ５で所定値
より大きい演算値を持つ信号は１つの信号のみとなる
よう設定されている。またステップＳ５で（αＡＤＤ）
が所定値より小さい場合はステップＳ６に進む。ステ
ップＳ６では所定値と比較し、演算値が所定値より
大きい場合はステップＳ８で基準位置判別カウンタを
“４”にセットし、小さい場合はステップＳ７に進み、
基準位置判別カウンタを“８”にセットしてステップＳ
１１でリターンする。この際、ステップＳ３で識別され
た複数の信号（信号群）の内、ステップＳ６で所定値
より大きい演算値を持つ信号は１つの信号のみとなり、
ステップＳ６で所定値より小さい演算値を持つ信号は
１つの信号のみとなるよう設定されている。
【０００９】更に、上述の図３のフローチャートによる
気筒識別動作の概要を図４で具体的数値の一例を用いて
説明する。（ア）は図３のステップＳ２の計算結果αn
である。αnはマイクロコンピュータで処理しやすい値
とするため２５６倍している。（イ）は図３ステップＳ
３で計算した今回の周期比率αnと前回の周期比率αn−
１の差の絶対値である。（ウ）は図３ステップＳ４で計
算した今回の周期比率αnと前回の周期比率αn−１の和
（αＡＤＤ）の値である。図４の（イ）の演算値におい
てその値が“１０”（図３：Ｓ３、所定値）以下であ
る特徴的な３つの信号ａ、ｂ、ｃ（信号群）が識別され
る。ここで、３つの信号ａ、ｂ、ｃ（信号群）に対応する
演算値と他の信号に対応する演算値とでは、その値が大
きく異なっており３つの信号ａ、ｂ、ｃ（信号群）の識別
性が極めて高いことは明らかである。そして次にこの信
号群（a,b,c）の３つの信号において（ウ）の演算値
（αＡＤＤ）が“３００”（図３：Ｓ５、所定値）以
上、“２００”（図３：Ｓ６、所定値）以上、それ以
外（図３：Ｓ６）、に識別することにより、前記３つの
信号（a,b,c）の識別が可能になる。ここでも、３つの
信号ａ、ｂ、ｃ（信号群）に対応する演算値は、各々の値
が大きく異なっており３つの信号ａ、ｂ、ｃ（信号群）の
相互間の識別性が極めて高く得られる事は明らかであ
る。（エ）は図３で記述した基準位置判別カウンタ（Ｎ
ＤＣ）の動きを示すものである。前記３つの信号（a,b,
c）の時点でそれぞれ基準位置判別カウンタ（ＮＤＣ）
を“８”“０”“４”にセット（図３：Ｓ７〜Ｓ９）
し、その他の位置においてはインクリメント（図３：Ｓ
10）することにより、この基準位置判別カウンタ（ＮＤ
Ｃ）の値に基づいて、各信号と機関角度位置との対応が
識別され、気筒の識別が可能となる。なお、実施の形態
１のようにカム軸に信号発生手段を設けた場合、識別信
号の個数は気筒数と同数以上設けることが望ましい。
気筒識別動作の概要を図４で具体的数値の一例を用いて
説明する。（ア）は図３のステップＳ２の計算結果αn
である。αnはマイクロコンピュータで処理しやすい値
とするため２５６倍している。（イ）は図３ステップＳ
３で計算した今回の周期比率αnと前回の周期比率αn−
１の差の絶対値である。（ウ）は図３ステップＳ４で計
算した今回の周期比率αnと前回の周期比率αn−１の和
（αＡＤＤ）の値である。図４の（イ）の演算値におい
てその値が“１０”（図３：Ｓ３、所定値）以下であ
る特徴的な３つの信号ａ、ｂ、ｃ（信号群）が識別され
る。ここで、３つの信号ａ、ｂ、ｃ（信号群）に対応する
演算値と他の信号に対応する演算値とでは、その値が大
きく異なっており３つの信号ａ、ｂ、ｃ（信号群）の識別
性が極めて高いことは明らかである。そして次にこの信
号群（a,b,c）の３つの信号において（ウ）の演算値
（αＡＤＤ）が“３００”（図３：Ｓ５、所定値）以
上、“２００”（図３：Ｓ６、所定値）以上、それ以
外（図３：Ｓ６）、に識別することにより、前記３つの
信号（a,b,c）の識別が可能になる。ここでも、３つの
信号ａ、ｂ、ｃ（信号群）に対応する演算値は、各々の値
が大きく異なっており３つの信号ａ、ｂ、ｃ（信号群）の
相互間の識別性が極めて高く得られる事は明らかであ
る。（エ）は図３で記述した基準位置判別カウンタ（Ｎ
ＤＣ）の動きを示すものである。前記３つの信号（a,b,
c）の時点でそれぞれ基準位置判別カウンタ（ＮＤＣ）
を“８”“０”“４”にセット（図３：Ｓ７〜Ｓ９）
し、その他の位置においてはインクリメント（図３：Ｓ
10）することにより、この基準位置判別カウンタ（ＮＤ
Ｃ）の値に基づいて、各信号と機関角度位置との対応が
識別され、気筒の識別が可能となる。なお、実施の形態
１のようにカム軸に信号発生手段を設けた場合、識別信
号の個数は気筒数と同数以上設けることが望ましい。
【００１０】実施の形態２．また、実施の形態１では３
気筒エンジンについて説明したが、他の気筒数であって
もよく、例えば図５の動作図は４サイクル内燃機関の４
気筒エンジンの気筒識別装置を示すものである。気筒識
別のフローチャートは実施の形態１で用いた図３のもの
と基本的には同様である。図５において、（ア）は基準
位置信号の周期比率の計算結果αnである。（イ）は今
回の周期比率αnと前回の周期比率αn−１の差の絶対値
である。（ウ）は今回の周期比率αnと前回の周期比率
αn−１の和（αＡＤＤ）の値である。（イ）の演算値
においてその値が“１０”以下である特徴的な４つの信
号aa,bb,cc,dd（信号群）が識別される。ここで、４つ
の信号aa,bb,cc,dd（信号群）に対応する演算値と他の
信号に対応する演算値とでは、その値が大きく異なって
おり４つの信号aa,bb,cc,dd（信号群）の識別性が極め
て高いことは明らかである。そして次にこの４つの信号
aa,bb,cc,dd（信号群）において（ウ）の演算値（αＡ
ＤＤ）が“３００”以上、“２００”以上、それ以外、
に分別することにより、４つの信号aa,bb,cc,dd（信号
群）をさらに３つに分別可能になる。ここでも、４つの
信号aa,bb,cc,dd（信号群）に対応する演算値は、各々
の値が大きく異なっており相互間の識別性が極めて高く
得られる事は明らかである。（エ）は基準位置判別カウ
ンタ（ＮＤＣ）の動きを示すものである。４つの信号a
a,bb,cc,dd（信号群）aa、bbのポイントで基準位置判別
カウンタ（ＮＤＣ）をそれぞれ“０”“６”にセット
し、その他の位置においてはインクリメントすることに
より、この基準位置判別カウンタ（ＮＤＣ）の値に基づ
いて、各信号と機関角度位置との対応が識別され、気筒
の識別が可能となる。
気筒エンジンについて説明したが、他の気筒数であって
もよく、例えば図５の動作図は４サイクル内燃機関の４
気筒エンジンの気筒識別装置を示すものである。気筒識
別のフローチャートは実施の形態１で用いた図３のもの
と基本的には同様である。図５において、（ア）は基準
位置信号の周期比率の計算結果αnである。（イ）は今
回の周期比率αnと前回の周期比率αn−１の差の絶対値
である。（ウ）は今回の周期比率αnと前回の周期比率
αn−１の和（αＡＤＤ）の値である。（イ）の演算値
においてその値が“１０”以下である特徴的な４つの信
号aa,bb,cc,dd（信号群）が識別される。ここで、４つ
の信号aa,bb,cc,dd（信号群）に対応する演算値と他の
信号に対応する演算値とでは、その値が大きく異なって
おり４つの信号aa,bb,cc,dd（信号群）の識別性が極め
て高いことは明らかである。そして次にこの４つの信号
aa,bb,cc,dd（信号群）において（ウ）の演算値（αＡ
ＤＤ）が“３００”以上、“２００”以上、それ以外、
に分別することにより、４つの信号aa,bb,cc,dd（信号
群）をさらに３つに分別可能になる。ここでも、４つの
信号aa,bb,cc,dd（信号群）に対応する演算値は、各々
の値が大きく異なっており相互間の識別性が極めて高く
得られる事は明らかである。（エ）は基準位置判別カウ
ンタ（ＮＤＣ）の動きを示すものである。４つの信号a
a,bb,cc,dd（信号群）aa、bbのポイントで基準位置判別
カウンタ（ＮＤＣ）をそれぞれ“０”“６”にセット
し、その他の位置においてはインクリメントすることに
より、この基準位置判別カウンタ（ＮＤＣ）の値に基づ
いて、各信号と機関角度位置との対応が識別され、気筒
の識別が可能となる。
【００１１】実施の形態３．図６はこの発明の実施の形
態３である４サイクル内燃機関の３気筒エンジンの気筒
識別装置の信号発生手段を示す図である。図において１
Ｂは機関のクランク軸である。そしてこの信号発生手段
から得られた信号波形を図７に示す。図７の信号におい
て各気筒（＃１気筒,＃２気筒,＃３気筒)に対応して第
１の角度位置である上死点手前７５°(ＢＴＤＣ７５°)
を示す第１の基準位置信号と、第２の角度位置である上
死点手前５゜(ＢＴＤＣ５°)を示す第２の基準位置信号
と、さらに特定気筒に対応して所定の角度位置を示す識
別信号（図７のＡＡ、ＢＢ、ＣＣ）が発生される。
態３である４サイクル内燃機関の３気筒エンジンの気筒
識別装置の信号発生手段を示す図である。図において１
Ｂは機関のクランク軸である。そしてこの信号発生手段
から得られた信号波形を図７に示す。図７の信号におい
て各気筒（＃１気筒,＃２気筒,＃３気筒)に対応して第
１の角度位置である上死点手前７５°(ＢＴＤＣ７５°)
を示す第１の基準位置信号と、第２の角度位置である上
死点手前５゜(ＢＴＤＣ５°)を示す第２の基準位置信号
と、さらに特定気筒に対応して所定の角度位置を示す識
別信号（図７のＡＡ、ＢＢ、ＣＣ）が発生される。
【００１２】つぎに図８のこの発明の実施の形態３であ
る気筒識別ル−チンのフロ−チャ−トを用いて気筒識別
の動作を説明する。回転信号発生手段から出力される毎
回の角度信号入力（図７）に基づいて、計測手段に相当
するステップＳ１０で信号の立ち上がり間周期（Ｔｎ）
を計算する。次に比率演算手段に相当するステップＳ２
０において、ステップＳ１０で今回求めたＴｎと前回に
求めたＴｎ−１より、今回の立ち上がり間周期(Ｔｎ)と
前回の立ち上がり間周期(Ｔｎ−１)の和に対する前回の
立ち上がり間周期(Ｔｎ−１) の比率：（αn ＝ Ｔｎ−
１／ （Ｔｎ ＋Ｔｎ−１）＊２５６）を計算する。ここ
で、256倍するのはコンピュータで処理しやすい数値と
するためである。
る気筒識別ル−チンのフロ−チャ−トを用いて気筒識別
の動作を説明する。回転信号発生手段から出力される毎
回の角度信号入力（図７）に基づいて、計測手段に相当
するステップＳ１０で信号の立ち上がり間周期（Ｔｎ）
を計算する。次に比率演算手段に相当するステップＳ２
０において、ステップＳ１０で今回求めたＴｎと前回に
求めたＴｎ−１より、今回の立ち上がり間周期(Ｔｎ)と
前回の立ち上がり間周期(Ｔｎ−１)の和に対する前回の
立ち上がり間周期(Ｔｎ−１) の比率：（αn ＝ Ｔｎ−
１／ （Ｔｎ ＋Ｔｎ−１）＊２５６）を計算する。ここ
で、256倍するのはコンピュータで処理しやすい数値と
するためである。
【００１３】次に信号群識別手段に相当するステップＳ
３０において、ステップＳ２０で求めた今回の周期比率
αnを所定値(10)と比較し、所定値(10)に満たない場合
はステップＳ１００に進み基準位置カウンタ（ＮＤＣ
(n)）をインクリメントする。所定値(10)より大きい場
合はステップ４０に進む。即ち、このステップＳ３０で
所定値(10)より小さくなる複数の信号（信号群）が識別
されてステップＳ４０に進む事になる。
３０において、ステップＳ２０で求めた今回の周期比率
αnを所定値(10)と比較し、所定値(10)に満たない場合
はステップＳ１００に進み基準位置カウンタ（ＮＤＣ
(n)）をインクリメントする。所定値(10)より大きい場
合はステップ４０に進む。即ち、このステップＳ３０で
所定値(10)より小さくなる複数の信号（信号群）が識別
されてステップＳ４０に進む事になる。
【００１４】次に信号識別手段に相当するステップＳ４
０乃至ステップＳ６０において、先ずステップＳ４０で
は今回の比率演算値αnと前回の比率演算値αn−１の比
率（βｎ＝（αn−１／αn）＊２５６）を演算し、この
演算値（βｎ）をあらかじめ設定した所定値(11)と比較
し、演算値（βｎ）が大きい場合はステップＳ９０で基
準位置判別カウンタ（ＮＤＣ(n)）を“７”にセット
し、ステップＳ１１０でリターンする。この際、ステッ
プＳ３で識別された複数の信号（信号群）の内、ステッ
プＳ５で所定値(11)より大きい演算値を持つ信号は１つ
の信号のみとなるよう設定されている。ステップＳ５０
で演算値（βｎ）が所定値(11)より小さい場合はステッ
プＳ６０に進む。ステップＳ６０では演算値（βｎ）を
所定値(12)と比較し、もし大きい場合はステップＳ８０
で基準位置判別カウンタ（ＮＤＣ(n)）を“４”にセッ
トし、ステップＳ１１０でリターンする。そしてステッ
プＳ６０で演算値（βｎ）が所定値(12)より小さい場合
はステップＳ７０に進み、基準位置判別カウンタ（ＮＤ
Ｃ(n)）を“０”にセットし、ステップＳ１１０でリタ
ーンする。この際、ステップＳ３０で識別された複数の
信号（信号群）の内、ステップＳ６０で所定値(12)より
大きい演算値を持つ信号は１つの信号のみとなり、ステ
ップＳ６０で所定値(12)より小さい演算値を持つ信号は
１つの信号のみとなるよう設定されている。
０乃至ステップＳ６０において、先ずステップＳ４０で
は今回の比率演算値αnと前回の比率演算値αn−１の比
率（βｎ＝（αn−１／αn）＊２５６）を演算し、この
演算値（βｎ）をあらかじめ設定した所定値(11)と比較
し、演算値（βｎ）が大きい場合はステップＳ９０で基
準位置判別カウンタ（ＮＤＣ(n)）を“７”にセット
し、ステップＳ１１０でリターンする。この際、ステッ
プＳ３で識別された複数の信号（信号群）の内、ステッ
プＳ５で所定値(11)より大きい演算値を持つ信号は１つ
の信号のみとなるよう設定されている。ステップＳ５０
で演算値（βｎ）が所定値(11)より小さい場合はステッ
プＳ６０に進む。ステップＳ６０では演算値（βｎ）を
所定値(12)と比較し、もし大きい場合はステップＳ８０
で基準位置判別カウンタ（ＮＤＣ(n)）を“４”にセッ
トし、ステップＳ１１０でリターンする。そしてステッ
プＳ６０で演算値（βｎ）が所定値(12)より小さい場合
はステップＳ７０に進み、基準位置判別カウンタ（ＮＤ
Ｃ(n)）を“０”にセットし、ステップＳ１１０でリタ
ーンする。この際、ステップＳ３０で識別された複数の
信号（信号群）の内、ステップＳ６０で所定値(12)より
大きい演算値を持つ信号は１つの信号のみとなり、ステ
ップＳ６０で所定値(12)より小さい演算値を持つ信号は
１つの信号のみとなるよう設定されている。
【００１５】更に、上述の図８のフローチャートによる
気筒識別動作の概要を図９で具体的数値の一例を用いて
説明する。（Ｉ）は図８のステップＳ２０の計算結果α
nである。αnはマイクロコンピュータで処理しやすい値
とするため２５６倍している。αnにおいて“２００”
（図８：Ｓ３０、所定値(10)）以上の３つの信号aaa,bb
b,ccc（信号群）が識別される。ここで、３つの信号aa
a,bbb,ccc（信号群）に対応する演算値と他の信号に対
応する演算値とでは、その値が大きく異なっており３つ
の信号aaa,bbb,ccc（信号群）の識別性が極めて高いこ
とは明らかである。つぎに（II）は図８のステップＳ４
０で計算した今回の周期比率αnと前回の周期比率αn−
１の除算値（βｎ）である。 ３つの信号aaa,bbb,ccc
（信号群）において、（II）の値が“１５０”（図８：
Ｓ５０、所定値(11)）以上、“７０”（図８：Ｓ６０、
所定値(12)）、それ以外、に識別できる。ここでも、３
つの信号aaa,bbb,ccc（信号群）に対応する演算値は、
各々の値が大きく異なっており３つの信号aaa,bbb,ccc
（信号群）の相互間の識別性が極めて高く得られる事は
明らかである。（III）は基準位置判別カウンタ（ＮＤ
Ｃ(n)）の動作を現したものである。３つの信号aaa,bb
b,ccc（信号群）において、それぞれ基準位置判別カウ
ンタ（ＮＤＣ(n)）を“０”、“２”、“５”にセット
し、その他の位置においてはインクリメント（図３：Ｓ
10）することにより、この基準位置判別カウンタ（ＮＤ
Ｃ）の値に基づいて、各信号と機関角度位置との対応が
識別され、気筒の識別が可能となる。なお、実施の形態
３のようにクランク軸に信号発生手段を設けた場合、識
別信号の個数は気筒数の１／２以上設けることが望まし
い。
気筒識別動作の概要を図９で具体的数値の一例を用いて
説明する。（Ｉ）は図８のステップＳ２０の計算結果α
nである。αnはマイクロコンピュータで処理しやすい値
とするため２５６倍している。αnにおいて“２００”
（図８：Ｓ３０、所定値(10)）以上の３つの信号aaa,bb
b,ccc（信号群）が識別される。ここで、３つの信号aa
a,bbb,ccc（信号群）に対応する演算値と他の信号に対
応する演算値とでは、その値が大きく異なっており３つ
の信号aaa,bbb,ccc（信号群）の識別性が極めて高いこ
とは明らかである。つぎに（II）は図８のステップＳ４
０で計算した今回の周期比率αnと前回の周期比率αn−
１の除算値（βｎ）である。 ３つの信号aaa,bbb,ccc
（信号群）において、（II）の値が“１５０”（図８：
Ｓ５０、所定値(11)）以上、“７０”（図８：Ｓ６０、
所定値(12)）、それ以外、に識別できる。ここでも、３
つの信号aaa,bbb,ccc（信号群）に対応する演算値は、
各々の値が大きく異なっており３つの信号aaa,bbb,ccc
（信号群）の相互間の識別性が極めて高く得られる事は
明らかである。（III）は基準位置判別カウンタ（ＮＤ
Ｃ(n)）の動作を現したものである。３つの信号aaa,bb
b,ccc（信号群）において、それぞれ基準位置判別カウ
ンタ（ＮＤＣ(n)）を“０”、“２”、“５”にセット
し、その他の位置においてはインクリメント（図３：Ｓ
10）することにより、この基準位置判別カウンタ（ＮＤ
Ｃ）の値に基づいて、各信号と機関角度位置との対応が
識別され、気筒の識別が可能となる。なお、実施の形態
３のようにクランク軸に信号発生手段を設けた場合、識
別信号の個数は気筒数の１／２以上設けることが望まし
い。
【００１６】
【発明の効果】この発明は、上述の如く信号群識別手段
と信号識別手段との２つの識別手段に基づいて気筒識別
を行うため、各々の識別手段における識別性が極めて高
く、１系統の回転信号発生器においても気筒識別に誤判
定を生じることなく、気筒識別所要時間を短縮し速やか
に本来の気筒別制御を行い得る内燃機関の気筒識別装置
を得ることができる。
と信号識別手段との２つの識別手段に基づいて気筒識別
を行うため、各々の識別手段における識別性が極めて高
く、１系統の回転信号発生器においても気筒識別に誤判
定を生じることなく、気筒識別所要時間を短縮し速やか
に本来の気筒別制御を行い得る内燃機関の気筒識別装置
を得ることができる。
【図１】 この発明の実施の形態１に用いられる信号発
生手段の構成図である。
生手段の構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に用いられる信号発
生手段の信号波形図である。
生手段の信号波形図である。
【図３】 この発明の実施の形態１に用いられる気筒識
別フローチャートである。
別フローチャートである。
【図４】 この発明の実施の形態１による内燃機関の気
筒識別装置の動作説明図である。
筒識別装置の動作説明図である。
【図５】 この発明の実施の形態２による内燃機関の気
筒識別装置の動作説明図である。
筒識別装置の動作説明図である。
【図６】 この発明の実施の形態３に用いられる信号発
生手段の構成図である。
生手段の構成図である。
【図７】 この発明の実施の形態３に用いられる信号発
生手段の信号波形図である。
生手段の信号波形図である。
【図８】 この発明の実施の形態３に用いられる気筒識
別フローチャートである。
別フローチャートである。
【図９】 この発明の実施の形態３による内燃機関の気
筒識別装置の動作説明図である。
筒識別装置の動作説明図である。
【図１０】従来の信号発生手段の構成図である。
【図１１】従来の信号発生手段の信号処理回路図であ
る。
る。
【図１２】従来の信号発生手段の信号波形図である。
【図１３】内燃機関の気筒識別装置の概略ブロック図で
ある。
ある。
Ｓ２、Ｓ２０ 比率演算手段 Ｓ３、Ｓ３０ 信号群識別手段 Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ４０〜Ｓ６０ 信号識別手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 45/00 362 F02P 17/00
Claims (7)
- 【請求項１】 機関のクランク軸に同期し各気筒に対応
して所定の角度位置を示す基準位置信号と、特定気筒に
対応して所定の角度位置を示す識別信号とを発生する信
号発生手段、この信号発生手段の信号の発生間隔を計測
する計測手段、この計測手段の複数の計測結果に基づい
て所定の２区間の信号発生間隔の比率を演算する比率演
算手段、この比率演算手段の複数の演算結果に基づいた
第１の演算により所定の信号群を識別する信号群識別手
段、及び上記比率演算手段の複数の演算結果に基づいた
第２の演算により上記信号群の内から所定の信号を識別
し上記特定気筒の識別を可能とする信号識別手段を備え
た内燃機関の気筒識別装置。 - 【請求項２】 機関のクランク軸に同期し各気筒に対応
して所定の角度位置を示す基準位置信号と、特定気筒に
対応して所定の角度位置を示す識別信号とを発生する信
号発生手段、この信号発生手段の信号の発生間隔を計測
する計測手段、この計測手段の複数の計測結果に基づい
て所定の２区間の信号発生間隔の比率を演算する比率演
算手段、この比率演算手段の演算結果に基づき所定の信
号群を識別する信号群識別手段、及び上記比率演算手段
の複数の演算結果に基づき上記信号群の内から所定の信
号を識別し上記特定気筒の識別を可能とする信号識別手
段を備えた内燃機関の気筒識別装置。 - 【請求項３】 上記比率演算手段は計測手段より得られ
る前回の信号発生間隔Ｔｎ−１と今回の信号発生間隔Ｔ
ｎに基づき、Ｔｎ−１／（Ｔｎ−１＋Ｔｎ）ないしＴｎ
／（Ｔｎ−１＋Ｔｎ）の比率演算を行うことを特徴とす
る請求項１または請求項２に記載の内燃機関の気筒識別
装置。 - 【請求項４】 上記第１、第２の演算は、経時的に連続
する２つの比率演算結果を用いて、一方は減算処理、他
方は加算処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の
内燃機関の気筒識別装置。 - 【請求項５】 上記信号識別手段は、経時的に連続する
２つの比率演算結果を用いて乗除算処理を行うことを特
徴とする請求項２に記載の内燃機関の気筒識別装置。 - 【請求項６】 上記信号発生手段は機関のクランク軸に
対して１：１で同期して信号を発生すると共に、識別信
号は気筒数の１／２個以上設けられたことを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の内燃機関の気筒識別装
置。 - 【請求項７】 上記信号発生手段は機関のクランク軸に
対して１：１／２で同期して信号を発生すると共に、識
別信号は気筒数個以上設けられたことを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の内燃機関の気筒識別装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10024496A JP3327113B2 (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 内燃機関の気筒識別装置 |
| US08/715,879 US5715791A (en) | 1996-04-22 | 1996-09-19 | Cylinder discriminating device for internal combustion engine |
| DE19643617A DE19643617C2 (de) | 1996-04-22 | 1996-10-22 | Vorrichtung zur Identifikation einzelner Zylinder einer mehrzylindrischen Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10024496A JP3327113B2 (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 内燃機関の気筒識別装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09287514A JPH09287514A (ja) | 1997-11-04 |
| JP3327113B2 true JP3327113B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=14268838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10024496A Expired - Lifetime JP3327113B2 (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 内燃機関の気筒識別装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5715791A (ja) |
| JP (1) | JP3327113B2 (ja) |
| DE (1) | DE19643617C2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3264850B2 (ja) * | 1997-02-07 | 2002-03-11 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関制御装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR930008809B1 (ko) * | 1988-10-05 | 1993-09-15 | 미쓰비시전기주식회사 | 내연기관의 기통식별장치 |
| JP2813210B2 (ja) * | 1989-09-29 | 1998-10-22 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関用気筒識別装置 |
| DE4125677A1 (de) * | 1991-08-02 | 1993-02-04 | Audi Ag | Notlauffaehige steuervorrichtung an einer brennkraftmaschine |
| JP2657862B2 (ja) * | 1991-09-30 | 1997-09-30 | 富士重工業株式会社 | 内燃機関のクランク角及び気筒判定方法 |
| JP3336762B2 (ja) * | 1994-09-13 | 2002-10-21 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の気筒識別装置 |
| JPH08234807A (ja) * | 1995-02-22 | 1996-09-13 | Mazda Motor Corp | 機器の制御装置 |
| JP3325151B2 (ja) * | 1995-04-06 | 2002-09-17 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関制御装置 |
-
1996
- 1996-04-22 JP JP10024496A patent/JP3327113B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1996-09-19 US US08/715,879 patent/US5715791A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-10-22 DE DE19643617A patent/DE19643617C2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19643617A1 (de) | 1997-10-23 |
| JPH09287514A (ja) | 1997-11-04 |
| DE19643617C2 (de) | 2000-07-27 |
| US5715791A (en) | 1998-02-10 |
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