JP3442388B2 - 内燃機関のアイドリングの際のシリンダ検知方法 - Google Patents
内燃機関のアイドリングの際のシリンダ検知方法Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
- F02P15/08—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits having multiple-spark ignition, i.e. ignition occurring simultaneously at different places in one engine cylinder or in two or more separate engine cylinders
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- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
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Description
【発明の詳細な説明】
従来技術
本発明は、準安定状態、有利には内燃機関のアイドリ
ングの際に、周期的に繰り返される動作過程、例えば点
火プロセス及び／又は噴射プロセスを制御するためのシ
リンダ検知方法に関する。シリンダ検知方法は、ドイツ
特許出願公開第3431232号から公知である。つまり、作
動サイクル中の機関のシリンダ、例えばシリンダ１内の
混合気の圧縮を検知するために、２つの発信器輪が設け
られており、第１の発信器輪はクランク軸速度で回転
し、第２の発信器輪はクランク軸速度の半分の速度で、
つまりカム軸の速度で回転する。機関が燃焼サイクル中
で作動しているので、前記２つの発信器輪に対応するセ
ンサで発生した信号の同期により、正確にタイミングを
検知することが可能になる。この方法では、カム軸の回
転を検出するセンサの故障により、燃焼サイクル中のシ
リンダのピストンの正しい位置を、欠落したフェーズ信
号のために検知できなくなる。
ングの際に、周期的に繰り返される動作過程、例えば点
火プロセス及び／又は噴射プロセスを制御するためのシ
リンダ検知方法に関する。シリンダ検知方法は、ドイツ
特許出願公開第3431232号から公知である。つまり、作
動サイクル中の機関のシリンダ、例えばシリンダ１内の
混合気の圧縮を検知するために、２つの発信器輪が設け
られており、第１の発信器輪はクランク軸速度で回転
し、第２の発信器輪はクランク軸速度の半分の速度で、
つまりカム軸の速度で回転する。機関が燃焼サイクル中
で作動しているので、前記２つの発信器輪に対応するセ
ンサで発生した信号の同期により、正確にタイミングを
検知することが可能になる。この方法では、カム軸の回
転を検出するセンサの故障により、燃焼サイクル中のシ
リンダのピストンの正しい位置を、欠落したフェーズ信
号のために検知できなくなる。
発明の利点
独立請求項の特徴を有する本発明の方法は、フェーズ
信号がなくともシリンダの検知が可能であるという利点
がある。別の利点は、例えばシリンダの選択的な噴射又
はシリンダの選択的なノッキング制御のようなシリンダ
の個々の調整装置が、フェーズセンサエラーの際も作動
を続けることが可能であることにある。さらに、遅れ点
火角や混合気濃厚化などの、緊急動作に対する安全対策
を行わないか、あるいは短時間後に終了できるようにす
ると有利である。
信号がなくともシリンダの検知が可能であるという利点
がある。別の利点は、例えばシリンダの選択的な噴射又
はシリンダの選択的なノッキング制御のようなシリンダ
の個々の調整装置が、フェーズセンサエラーの際も作動
を続けることが可能であることにある。さらに、遅れ点
火角や混合気濃厚化などの、緊急動作に対する安全対策
を行わないか、あるいは短時間後に終了できるようにす
ると有利である。
従属請求項に記載の手段により、独立請求項に記載の
方法の有利な実施形態と改善とが可能である。シリンダ
の検知後に再び作動しないように切り換えられる安全対
策を、基準マークが対応して割り当てられるまで、ひい
てはシリンダが検知されるまで行うと特に有利である。
さらに、その都度クランク軸の回転時に点火信号を送出
し、前記点火信号により圧縮行程で点火が行われ、ひい
ては燃焼がトリガされるようにすると有利である。
方法の有利な実施形態と改善とが可能である。シリンダ
の検知後に再び作動しないように切り換えられる安全対
策を、基準マークが対応して割り当てられるまで、ひい
てはシリンダが検知されるまで行うと特に有利である。
さらに、その都度クランク軸の回転時に点火信号を送出
し、前記点火信号により圧縮行程で点火が行われ、ひい
ては燃焼がトリガされるようにすると有利である。
図面
次に本発明を実施例に基づき図を用いて詳細に説明す
る。図１は、信号の経過によりカム軸信号とクランク軸
信号との関係を示す線図である。図２は、請求項１に基
づく方法を実施するためのフローチャートである。図３
は、請求項３に基づく方法を実施するためのフローチャ
ートである。
る。図１は、信号の経過によりカム軸信号とクランク軸
信号との関係を示す線図である。図２は、請求項１に基
づく方法を実施するためのフローチャートである。図３
は、請求項３に基づく方法を実施するためのフローチャ
ートである。
実施例の説明
図１は、第１の信号経過及び第２の信号経過として、
通常な作動条件の場合、制御装置によって検出される多
気筒内燃機関のカム軸発信器NWの信号経過及びクランク
軸発信器KWの信号経過を示している。図１には、第３の
信号経過として、制御装置から第１のシリンダZ1に送出
される点火制御信号１が示されている。これら３つの信
号経過、つまりNW、KW及び点火制御信号１の信号経過が
クランク軸角度に関連して示されている。その際、特に
領域は０゜から720゜にわたり（つまりクランク軸２回
転分）示されている。（以下詳細に説明する）公知のよ
うに４サイクル内燃機関のクランク軸は、１燃焼サイク
ルの間に、自身の軸線の周りを２回転する。そのため
に、ピストンは上死点の方向に２回移動する。即ち、圧
縮行程で１回、次に排気行程で１回移動する。このとき
正常な燃焼のためには、点火プラグでの点火は圧縮行程
において行われ、排気行程で行われないことが重要であ
る。なぜなら、さもないと吸気管のために危険であるか
らである。クランク軸は通常、完全なクランク軸の１回
転を検知するために、例えば60−２の歯から成る発信器
輪に接続されている。内燃機関のカム軸は、クランク軸
の速度の半分の速度で回転する。従ってカム軸は、クラ
ンク軸の２回転で１回転する。このことから通常の場
合、燃焼サイクルの正確なタイミングで、点火パルスを
トリガするために、カム軸信号NWとクランク軸信号KWと
を同期する有利な方法が生ずる。カム軸発信器輪とクラ
ンク軸発信器輪上に同時にギャップが生ずるのを検知す
る際に、内燃機関の位置を検知でき、それに基づいて点
火パルスを、圧縮行程にある対応するシリンダにそれぞ
れ対応して割り当てることができる。
通常な作動条件の場合、制御装置によって検出される多
気筒内燃機関のカム軸発信器NWの信号経過及びクランク
軸発信器KWの信号経過を示している。図１には、第３の
信号経過として、制御装置から第１のシリンダZ1に送出
される点火制御信号１が示されている。これら３つの信
号経過、つまりNW、KW及び点火制御信号１の信号経過が
クランク軸角度に関連して示されている。その際、特に
領域は０゜から720゜にわたり（つまりクランク軸２回
転分）示されている。（以下詳細に説明する）公知のよ
うに４サイクル内燃機関のクランク軸は、１燃焼サイク
ルの間に、自身の軸線の周りを２回転する。そのため
に、ピストンは上死点の方向に２回移動する。即ち、圧
縮行程で１回、次に排気行程で１回移動する。このとき
正常な燃焼のためには、点火プラグでの点火は圧縮行程
において行われ、排気行程で行われないことが重要であ
る。なぜなら、さもないと吸気管のために危険であるか
らである。クランク軸は通常、完全なクランク軸の１回
転を検知するために、例えば60−２の歯から成る発信器
輪に接続されている。内燃機関のカム軸は、クランク軸
の速度の半分の速度で回転する。従ってカム軸は、クラ
ンク軸の２回転で１回転する。このことから通常の場
合、燃焼サイクルの正確なタイミングで、点火パルスを
トリガするために、カム軸信号NWとクランク軸信号KWと
を同期する有利な方法が生ずる。カム軸発信器輪とクラ
ンク軸発信器輪上に同時にギャップが生ずるのを検知す
る際に、内燃機関の位置を検知でき、それに基づいて点
火パルスを、圧縮行程にある対応するシリンダにそれぞ
れ対応して割り当てることができる。
図２は、本発明によるアイドリング運転の際のシリン
ダ検知方法の第１の実施例を示す。作業ステップ５にお
いて、カム軸信号NW及びクランク軸信号KWのような、発
信器輪に対応するセンサから供給される信号が検出され
る。次の質問ステップ６では、カム軸NWのフェーズ信号
が正常かどうかを調べる。正常即ちイエスの場合、つま
り点火をトリガするためにクランク軸信号KWもカム軸信
号NWも存在していれば、作業ステップ７において、それ
ぞれのシリンダに対してカム軸信号及びクランク軸信号
の発生後、燃焼サイクルの相応するサイクルで点火信号
の送出が行われる。質問ステップ６における質問に対し
てノーであれば、つまりカム軸信号が欠落した又はカム
軸信号に障害があった場合、作業ステップ８において、
緊急動作に対する安全対策が開始される。このような安
全対策M1、M2及びM3は、例えばノッキング制御や、混合
気濃厚化のための安全点火角度信号の送出、及び複式点
火信号の送出を含んでいる。即ち、上死点にその都度到
達する前に点火パルスがトリガされる。作業ステップ９
において、内燃機関の相応する動作パラメータ（例えば
エンジン回転数）を検出することによって、内燃機関が
準定常状態で作動していることが確かめられる。次の作
業ステップ10では、内燃機関のアイドリング運転の定常
状態に対して、アイドリング回転数が容易に高まるよう
に、空気を予制御するための、又は点火角度のための固
定値が送出される。このことは、例えばエアコンなどの
負荷を接続する際に機関が停止するのを回避するために
必要である。点火角度信号が送出され、点火角度変化が
直接回転数変化を生じるようにする。次の作業ステップ
11において、１燃焼サイクル毎の２つの点火、つまりシ
リンダ１の複式点火の一方の点火角度が、早期方向又は
遅れ方向に転じることによって変化する。引き続いて質
問ステップ12では、走行非静粛度評価が行われ、回転数
の変化が生じたかどうかを調べる。質問ステップ12にお
ける質問に対してイエスであれば、つまり回転数の変化
ｎが、点火角度の早期方向又は遅れ方向の変化に基づい
て検出されると、作業ステップ13に導かれる。この作業
ステップ13では、回転数の変化に基づき、変化した点火
角度が正常な点火の際の正しいタイミングで生じていた
ことが検出される。従ってシリンダ１に点火が対応して
割り当てられ、作業ステップ14において、緊急動作に対
して導入された安全対策M1、M2及びM3が再び消去され
る。質問ステップ12における質問に対してノーであれ
ば、つまり回転数の変化が検出されなければ、作業ステ
ップ15に導かれる。ここでは制御装置によって、交換行
程（排気行程）で、点火角度の変化により点火がトリガ
されたことが検知される。従って点火角度の変化は回転
数に対して追従しないはずである。
ダ検知方法の第１の実施例を示す。作業ステップ５にお
いて、カム軸信号NW及びクランク軸信号KWのような、発
信器輪に対応するセンサから供給される信号が検出され
る。次の質問ステップ６では、カム軸NWのフェーズ信号
が正常かどうかを調べる。正常即ちイエスの場合、つま
り点火をトリガするためにクランク軸信号KWもカム軸信
号NWも存在していれば、作業ステップ７において、それ
ぞれのシリンダに対してカム軸信号及びクランク軸信号
の発生後、燃焼サイクルの相応するサイクルで点火信号
の送出が行われる。質問ステップ６における質問に対し
てノーであれば、つまりカム軸信号が欠落した又はカム
軸信号に障害があった場合、作業ステップ８において、
緊急動作に対する安全対策が開始される。このような安
全対策M1、M2及びM3は、例えばノッキング制御や、混合
気濃厚化のための安全点火角度信号の送出、及び複式点
火信号の送出を含んでいる。即ち、上死点にその都度到
達する前に点火パルスがトリガされる。作業ステップ９
において、内燃機関の相応する動作パラメータ（例えば
エンジン回転数）を検出することによって、内燃機関が
準定常状態で作動していることが確かめられる。次の作
業ステップ10では、内燃機関のアイドリング運転の定常
状態に対して、アイドリング回転数が容易に高まるよう
に、空気を予制御するための、又は点火角度のための固
定値が送出される。このことは、例えばエアコンなどの
負荷を接続する際に機関が停止するのを回避するために
必要である。点火角度信号が送出され、点火角度変化が
直接回転数変化を生じるようにする。次の作業ステップ
11において、１燃焼サイクル毎の２つの点火、つまりシ
リンダ１の複式点火の一方の点火角度が、早期方向又は
遅れ方向に転じることによって変化する。引き続いて質
問ステップ12では、走行非静粛度評価が行われ、回転数
の変化が生じたかどうかを調べる。質問ステップ12にお
ける質問に対してイエスであれば、つまり回転数の変化
ｎが、点火角度の早期方向又は遅れ方向の変化に基づい
て検出されると、作業ステップ13に導かれる。この作業
ステップ13では、回転数の変化に基づき、変化した点火
角度が正常な点火の際の正しいタイミングで生じていた
ことが検出される。従ってシリンダ１に点火が対応して
割り当てられ、作業ステップ14において、緊急動作に対
して導入された安全対策M1、M2及びM3が再び消去され
る。質問ステップ12における質問に対してノーであれ
ば、つまり回転数の変化が検出されなければ、作業ステ
ップ15に導かれる。ここでは制御装置によって、交換行
程（排気行程）で、点火角度の変化により点火がトリガ
されたことが検知される。従って点火角度の変化は回転
数に対して追従しないはずである。
シリンダの同期の後、制御装置から点火信号が、360
゜のクランク軸角度だけずれて圧縮行程において送出さ
れる。引き続いて作業ステップ16において、緊急動作に
対する安全対策が消去される。作業ステップ14及び16
は、フェーズ信号が正常であったかどうかを再び監視す
る作業ステップ17に導かれる。アイドリングLLから部分
負荷領域への移行の際、シリンダの対応した割当てとし
て相応するギャップが考慮される。その他、何の付加対
策も実施されない。
゜のクランク軸角度だけずれて圧縮行程において送出さ
れる。引き続いて作業ステップ16において、緊急動作に
対する安全対策が消去される。作業ステップ14及び16
は、フェーズ信号が正常であったかどうかを再び監視す
る作業ステップ17に導かれる。アイドリングLLから部分
負荷領域への移行の際、シリンダの対応した割当てとし
て相応するギャップが考慮される。その他、何の付加対
策も実施されない。
図３では、フェーズ信号に欠落又は障害がある場合の
内燃機関のアイドリング運転時のシリンダの割当てのた
めの第２の実施例が示されている。この方法のスタート
は、図２に記載の方法と同様である。従って作業ステッ
プ５から11までの詳細な説明は省略する。作業ステップ
11においてクランク軸の回転ごとに、それぞれ第２の点
火の点火角度の変化の後、点火角度の変化がアイドリン
グ回転数に対して空気予制御値の制御を生じさせたかど
うかを作業ステップ18において監視する。質問ステップ
18における質問に対してノーの場合、次の作業ステップ
19において、変化した点火角度が交換行程（排気行程）
に割り当てられる。このことにより、作業ステップ20で
は引き続く点火のために点火信号が、その前の変化させ
た点火に対して360゜だけずらされる。点火を燃焼サイ
クルの相応する行程に割り当てた後、作業ステップ21に
おいて、緊急動作に対する安全対策が消去される。質問
ステップ18における質問に対してイエスであれば、即ち
点火角度の変化が空気予制御値の変化を生じさせた場
合、作業ステップ22に導かれる。この作業ステップ22で
は、圧縮行程での点火として、変化した点火角度での点
火が検知される。従って行われた点火は正常である。作
業ステップ23において、安全対策M1、M2及びM3が消去さ
れる。この方法の作業ステップ21及び23は、作業ステッ
プ24に続いている。
内燃機関のアイドリング運転時のシリンダの割当てのた
めの第２の実施例が示されている。この方法のスタート
は、図２に記載の方法と同様である。従って作業ステッ
プ５から11までの詳細な説明は省略する。作業ステップ
11においてクランク軸の回転ごとに、それぞれ第２の点
火の点火角度の変化の後、点火角度の変化がアイドリン
グ回転数に対して空気予制御値の制御を生じさせたかど
うかを作業ステップ18において監視する。質問ステップ
18における質問に対してノーの場合、次の作業ステップ
19において、変化した点火角度が交換行程（排気行程）
に割り当てられる。このことにより、作業ステップ20で
は引き続く点火のために点火信号が、その前の変化させ
た点火に対して360゜だけずらされる。点火を燃焼サイ
クルの相応する行程に割り当てた後、作業ステップ21に
おいて、緊急動作に対する安全対策が消去される。質問
ステップ18における質問に対してイエスであれば、即ち
点火角度の変化が空気予制御値の変化を生じさせた場
合、作業ステップ22に導かれる。この作業ステップ22で
は、圧縮行程での点火として、変化した点火角度での点
火が検知される。従って行われた点火は正常である。作
業ステップ23において、安全対策M1、M2及びM3が消去さ
れる。この方法の作業ステップ21及び23は、作業ステッ
プ24に続いている。
点火又は噴射の制御は、求められたシリンダの割当て
と共に、制御装置の側で次の制御装置のリセットまで行
われる。作業ステップ24において方法の開始に向けてジ
ャンプして、その後次の新たな処理段階が開始する。
と共に、制御装置の側で次の制御装置のリセットまで行
われる。作業ステップ24において方法の開始に向けてジ
ャンプして、その後次の新たな処理段階が開始する。
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02P 17/00
F02D 45/00
Claims (4)
- 【請求項１】内燃機関の準安定状態、有利にはアイドリ
ングの際に、周期的に繰り返される動作過程、例えば点
火プロセス及び／又は噴射プロセスを制御するためのシ
リンダ検知方法において、 クランク軸角度に対するセンサにより、クランク軸角度
とクランク軸に設けられている基準マークとを検出する
ための信号を、処理するために検出し、 前もって与えられた数の点火サイクルに対して少なくと
も１つのシリンダの点火角度を、早期方向又は遅れ方向
に変化し、それにより回転数の変化の際に、変化した点
火角度での点火をシリンダの圧縮行程に対して割当て、
クランク軸に設けられた基準マークを基準シリンダに対
して割当てることを特徴とする、シリンダ検知方法。 - 【請求項２】点火角度を変化して、内燃機関の準安定状
態を保持した後に、変化した点火角度での点火を、シリ
ンダの排気行程に割当てることを特徴とする、請求項１
に記載のシリンダ検知方法。 - 【請求項３】内燃機関の準安定状態、有利にはアイドリ
ングの際に、周期的に繰り返される動作過程を制御する
ためのシリンダ検知方法において、 クランク軸に対するセンサにより、クランク軸角度とク
ランク軸に設けられている基準マークとを検出するため
の信号を、処理するために検出し、 点火信号を送出し、準安定状態での運転のために空気を
予制御する値を決定し、 前もって与えられた数の点火に対して、少なくとも１つ
のシリンダの点火角度が、早期方向又は遅れ方向に変化
され、それに続いて空気を予制御する値を監視し、この
空気予制御値が変化する際に、変化した点火角度での点
火をシリンダの圧縮行程に対して割当て、クランク軸に
設けられた基準マークを基準シリンダに対して割当てる
ことを特徴とする、シリンダ検知方法。 - 【請求項４】基準シリンダに基準マークが対応して割り
当てられるまで、クランク軸の各回転において点火信号
の送出が行われることを特徴とする、請求項１から３ま
でのいずれか１項記載のシリンダ検知方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4242419.4 | 1992-12-16 | ||
| DE4242419A DE4242419A1 (de) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | Verfahren zur Zylindererkennung im Leerlauf von Brennkraftmaschinen |
| PCT/DE1993/001134 WO1994013951A1 (de) | 1992-12-16 | 1993-11-27 | Verfahren zur zylindererkennung im leerlauf von brennkraftmaschinen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08504492A JPH08504492A (ja) | 1996-05-14 |
| JP3442388B2 true JP3442388B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=6475398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51364194A Expired - Fee Related JP3442388B2 (ja) | 1992-12-16 | 1993-11-27 | 内燃機関のアイドリングの際のシリンダ検知方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5572973A (ja) |
| EP (1) | EP0676008B1 (ja) |
| JP (1) | JP3442388B2 (ja) |
| DE (2) | DE4242419A1 (ja) |
| WO (1) | WO1994013951A1 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2102200A1 (en) * | 1991-05-02 | 1992-11-03 | George Frederick Earl | Hf background noise measurement in hf environments |
| IT1268605B1 (it) * | 1994-09-30 | 1997-03-06 | Marelli Autronica | Dispositivo di sincronizzazione per un motore termico senza sensore di posizione camma. |
| JP3325151B2 (ja) * | 1995-04-06 | 2002-09-17 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関制御装置 |
| JP3325153B2 (ja) * | 1995-04-17 | 2002-09-17 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関制御装置 |
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