JP3336762B2 - 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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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- 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
系統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。
制御するためには気筒の識別を行う必要があり、そのた
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として、4
気筒の内燃機関に用いられるものを図4及び図5に示
す。図において、1は機関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、外周側には
各気筒に対応した4つの窓3が設けられ、内周側には特
定気筒に対応した1つの窓3が設けられている。4は回
転円板2の外周側の窓3、内周側の窓3に各々対応して
設けられた発光ダイオード、5は各々発光ダイオード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5と接続され、フォトダイオード5の出力信
号を増幅する増幅回路、7は増幅回路6と接続されたオ
ープンコレクタの出力トランジスタである。なお、図5
には一対の発光ダイオード4及びフォトダイオード5を
有する回路のみ例示したが、同様の回路がもうひとつ存
在することは言うまでもない。
に基づいて説明する。内燃機関の回転に伴い、外周側の
発光ダイオード4及びフォトダイオード5に対応する出
力トランジスタ7からは(b)に示すクランク角基準信
号(SGT)が出力され、内周側の発光ダイオード4及
びフォトダイオード5に対応する出力トランジスタ7か
らは(a)に示す気筒識別信号(SGC)が出力され
る。ここで、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、各気筒に対
するクランク角度の基準信号として用いられる。また、
気筒識別信号(SGC)は♯1気筒に対応するクランク
角基準信号(SGT)発生時に同期して信号を出力し、
♯1気筒を識別するために用いられる。即ち、この気筒
識別信号(SGC)により特定気筒(第5図では♯1気
筒)のタイミングを検出することにより、逐次全気筒の
識別が可能となる。これら回転信号発生器8の出力信号
は図7に示すように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、各気筒に対応した点
火時期や燃料噴射等の制御演算に用いられる。
燃機関の気筒識別装置では、クランク角基準信号(SG
T)及び気筒識別信号(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。また、1系統の信号で気筒識別を行う方法に関し
て、特開平3−12138、特開平3−12139に開
示されているが、いずれも位置信号の製造時誤差及び機
関の回転変動等が生じた際に、気筒の誤識別を生じ易い
という問題点があった。
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
ら特定気筒を誤識別することなく良好に識別する内燃機
関の気筒識別装置を得ることを目的とする。
気筒識別装置は、計測手段の結果に基づき2つの計測時
間の比率を演算する第1の演算と、少なくとも2つの前
記第1の演算値に基づき第2の演算を行う演算手段と、
この演算手段の結果に基づき前記回転信号発生器の出力
信号から第2の位置信号を識別し、これに基づいて特定
気筒に対応する第1の位置信号を識別する識別手段とを
備えたものである。また、第2の発明の内燃機関の気筒
識別装置は、2つの第1の演算値の差といずれか一方の
第1の演算値との比を求める第2の演算を行う演算手段
と、この演算手段の演算値と所定値との比較に基づき第
2の位置信号を識別する識別手段とを備えたものであ
る。
を演算する第1の演算を行っているので回転数の条件が
異なっても比率が異なることはない。また少なくとも2
つの第1の演算値に基づき第2の演算を行うので回転変
動による第1の演算値の変化分を相殺することができ
る。このため、回転数の条件、もしくは回転変動による
誤差の発生が少なく、誤識別の発生を防止できる。第2
の発明においては、2つの第1の演算値の差といずれか
一方の第1の演算値との比を求める第2の演算を行うの
で、演算値の差違が大きくなり第2の位置信号の識別が
容易でS/N比も大きくとれる。
気筒識別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、各気筒の基準位置を示す窓3a(第1の位
置信号に対応)に特定気筒を識別するための窓3b(第
2の位置信号に対応)が設けられ、1系統の信号を得る
ようにした以外は図4の従来のものと同様の構成であ
る。図2は図1の回転信号発生器から得られた信号波形
であり、各気筒に対応して設けられた第1の位置信号の
第1の基準位置は信号波形の立ち上がり(BTDC75
°)で例えば点火時期制御の演算基準として用いられ
る。また第1の位置信号の第2の基準位置は信号波形の
立ち下がり(BTDC5°)で例えば内燃機関始動時の
固定点火時期信号として用いられる。更に、特定気筒
(♯1気筒)に対応して第1の位置信号の前に設けられ
た第2の位置信号の第1の基準位置は信号波形の立ち上
がり(BTDC150°)である。また第2の位置信号
の第2の基準位置は信号波形の立ち下がり(BTDC1
15°)である。
発明の一実施例であるマイクロコンピュータ10におけ
る気筒識別ルーチンの動作を説明する。計測手段に相当
するステップS1では回転信号発生器8からインターフ
ェース回路9を介して送出される第2図に示す信号に基
づいて信号の第1の基準位置(信号の立ち上がり)間の
時間Tと第1の基準位置(信号の立ち上がり)から第2
の基準位置(信号の立ち下がり)の時間tを計測する。
演算手段に相当するステップS2、S3において、まず
ステップS2では各区間A〜Cにおける第1の基準位置
間の時間Tと、第1の基準位置から第2の基準位置の時
間tとの比率t/Tを演算する(内燃機関の回転変動が
ない(回転数が一定)状態であれば、この比率t/Tの
値は図2の区間A1〜A3では70/180=0.38
9、区間Bでは70/105=0.667、区間Cでは
35/75=0.467となる)。次にステップS3で
はこの比率の今回値と前回値の差を、前回値で割り算し
演算値αを求める(内燃機関の回転変動がない(回転数
が一定)状態であれば、この演算値αは図2の区間A1
では−0.167、区間A2、A3では0.000、区
間Bでは+0.715、区間Cでは−0.300とな
る)。識別手段に相当するステップS4〜S6におい
て、まずステップS4ではステップS3の演算値αを所
定値β(例えば+0.200)と比較して、α≧β(区
間B:+0.715≧+0.200)であれば次の位置
信号(区間Cの位置信号)は特定気筒に対応した第2の
位置信号であると判定してステップS5に進む。ステッ
プS5では気筒識別用レジスタRの値をクリアする。ま
たステップS4でα<β(区間A1:−0.167、区
間A2、A3:0.000、区間C;−0.300<+
0.200)であれば次の位置信号(区間A1、A2、
A3、B)は各気筒に対応した第1の位置信号であると
判定してステップS6に進む。ステップS6では気筒識
別用レジスタRの値をインクリメントする。このように
して、気筒識別用レジスタRの値は特定気筒に対応した
第2の位置信号に応じてクリアされ、各気筒に対応した
第1の位置信号に応じてインクリメントされるものであ
るため、気筒識別用レジスタRの値によって第1の位置
信号が特定気筒から何番目の気筒に対応したものである
のか判定することができる。
ついて以下に説明する。まず、内燃機関の回転数が高い
場合と低い場合とで時間t、Tの値が変化するが、ステ
ップS3の演算では、t/Tの時間比率をもちいている
ので回転数の高低の影響を受けず一定の値を得ることが
できる。次に、急加速、急減速によって急激に機関の回
転速度が変化した場合にはt/Tの時間比率の値が変化
することが考えられるが、ステップS3の演算では、t
/Tの時間比率の今回値と前回値との差をもちいている
ので今回値に生じた変化分と前回値に生じた変化分とを
相殺することができ、急加速、急減速による回転変動の
影響を受けない。更に、t/Tの時間比率の今回値と前
回値との差をt/Tの時間比率の前回値で割算している
ため、第2の位置信号の検出に際して、特に区間Bの演
算時には演算式の分母が小さく分母が大きくなり、区間
Bの識別が容易でS/N比も大きくとれる。
S3において、t/Tの時間比率の今回値と前回値との
差をt/Tの時間比率の前回値で割算したが、今回値で
割算しても同様の効果が得られる。更に、単なる割算で
はなく、他の演算処理をおこなっても良く、要は所定区
間の時間比率に基づき正規化演算処理するものであれば
良い。また、上記実施例ではt/Tの時間比率の今回値
と前回値との差を用いたが、例えば今回値と前回値との
比であっても良く、要は時間比率の連続する2区間の変
化を用いるものであれば良い。更にまた、第1、第2の
位置信号の第1、第2の基準位置の角度は上記実施例に
限定されるものではなく、演算値α、所定値βの値も上
記実施例に限定されるものではない。
よれば、回転数の条件、もしくは回転変動による誤差の
発生が少なく、誤識別の発生を防止でき、1系統の回転
信号から精度良く気筒識別を行える。また、この出願の
第2の発明によれば、第1の発明に加えて、更に第2の
位置信号の識別が容易でS/N比も大きくとれるという
実用上顕著な効果を奏する。
構造を示す図である。
を示す図である。
ートである。
る。
ある。
を示す図である。
る。
ピュータ
Claims (2)
- 【請求項1】 機関のクランク角に同期し、所定のクラ
ンク角周期で発生する複数の第1の位置信号と、前記第
1の位置信号とは異なるクランク角周期で特定気筒に対
応した第2の位置信号を発生する回転信号発生器と、こ
の回転信号発生器の出力信号間の時間を計測する計測手
段と、この計測手段の結果に基づき2つの計測時間の比
率を演算する第1の演算と、少なくとも2つの前記第1
の演算値に基づき第2の演算を行う演算手段と、この演
算手段の結果に基づき前記回転信号発生器の出力信号か
ら第2の位置信号を識別し、これに基づいて前記特定気
筒に対応する第1の位置信号を識別する識別手段とを備
えたことを特徴とする内燃機関の気筒識別装置。 - 【請求項2】 2つの第1の演算値の差といずれか一方
の第1の演算値との比を求める第2の演算を行う演算手
段と、この演算手段の演算値と所定値との比較に基づき
第2の位置信号を識別する識別手段とを備えたことを特
徴とする請求項1に記載の内燃機関の気筒識別装置。
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