JP3726553B2

JP3726553B2 - Internal combustion engine control method and apparatus

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Publication number: JP3726553B2
Application number: JP12875999A
Authority: JP
Inventors: 清上村; 成年青木
Original assignee: Kokusan Denki Co Ltd
Current assignee: Kokusan Denki Co Ltd
Priority date: 1999-02-09
Filing date: 1999-05-10
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2019-05-10
Also published as: JP2000297733A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロコンピュータを用いた電子制御ユニットにより、４サイクル内燃機関の点火位置や燃料噴射装置を制御する内燃機関制御方法及び該方法を実施する制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
４サイクル内燃機関は、複数の気筒と、該複数の気筒内をそれぞれ変位するピストンにより回転駆動されるクランク軸と、該クランク軸の回転速度の１／２の回転速度で該クランク軸と同期回転させられて給気バルブ及び排気バルブを駆動するカム軸と、各気筒用の点火信号に応答して各気筒で点火動作を行わせる点火装置とを備えていて、爆発、排気、給気及び圧縮の４行程からなる燃焼サイクルを繰り返すことにより、クランク軸を回転させる。
【０００３】
この４サイクル内燃機関から十分な出力を引き出し、かつ燃費の向上や、排気ガスの浄化を図るためには、機関の点火位置（点火動作が行われるときのクランク軸の回転角度位置）と機関への燃料供給量とを、回転速度［ｒｐｍ］等の各種の制御条件に応じて高精度で制御することが必要である。
【０００４】
そのため、最近の４サイクル内燃機関では、機関の各気筒に燃料を供給する手段として、各気筒毎に設けられたインジェクタ（電磁式の燃料噴射弁）と該インジェクタに燃料を与える燃料ポンプと該インジェクタに駆動電流を与えるインジェクタ駆動回路とを備えた燃料噴射装置を用いるとともに、点火装置として無接点式の点火装置を用いて、該燃料噴射装置と点火装置とをマイクロコンピュータを備えた電子制御ユニット（ＥＣＵ）により制御するようにしている。
【０００５】
燃料噴射装置を構成するインジェクタは、先端に燃料噴射口を有するインジェクタボディと、該インジェクタボディ内に配置されたソレノイド（電磁石）と、該ソレノイドに所定の駆動電流が与えられている間燃料噴射口を開く弁とを備えていて、インジェクタボディ内に燃料ポンプから燃料が所定の圧力で与えられる。インジェクタは例えば機関の吸気管に取り付けられ、インジェクタ駆動回路からソレノイドに駆動電流が与えられている間弁を開いてその燃料噴射口から燃料を噴射する。吸気管内に噴射された燃料はスロットルバルブを通して吸気管内に流入した空気と混合されて、吸気バルブが開いているときに気筒内に供給される。
【０００６】
インジェクタからの燃料の噴射量は、主に弁が開いている時間と燃料ポンプから与えられる燃料の圧力との積により決まるが、一般にはインジェクタに与えられる燃料の圧力はプレッシャレギュレータにより一定に保たれるため、燃料の噴射量は噴射時間（噴射指令信号の信号幅）により決まる。従って、燃料噴射装置により燃料を供給する内燃機関においては、噴射指令信号の信号幅を制御することにより機関への燃料の供給量を制御している。
【０００７】
４サイクル内燃機関の吸気管内に燃料を噴射する場合には、燃費及び排気ガスの成分を精度よく制御するために、機関の排気行程から吸入行程にかけて燃料を噴射することが望ましいとされている。従って、インジェクタ駆動回路に噴射指令信号を与える位置（燃料噴射開始位置）は排気行程に相当するクランク軸の回転角度範囲内の適当な位置に設定される。
【０００８】
一方内燃機関を点火する無接点式の点火装置は、機関の各気筒に取り付けられた点火プラグと、所定の気筒の点火プラグに二次コイルが接続された点火コイルと、内燃機関の点火位置（クランク軸の回転角度位置）で点火コイルの二次コイルに点火用の高電圧を誘起させるべく、各気筒用の点火信号に応答して点火コイルの一次電流に急激な変化を生じさせる点火駆動回路とにより構成される。
【０００９】
通常点火コイルは、内燃機関の各気筒毎に設けられるが、２気筒や４気筒などの偶数気筒の内燃機関では、点火位置がクランク角で３６０°離れている２つの気筒を１組の気筒として、各組の気筒に対して点火コイルが１つずつ設けられることもある。例えば、４サイクル４気筒内燃機関では、第１気筒、第３気筒、第４気筒、第２気筒の順に点火が行われるが、この場合、点火位置がクランク角で３６０°離れている第１気筒及び第４気筒を１組の気筒とし、第２気筒及び第３気筒を他の１組の気筒として、第１気筒及び第４気筒用の点火コイルと第２気筒及び第３気筒用の点火コイルとの２つの点火コイルが設けられ、各点火コイルの二次コイルの両端が対応する２つの気筒の点火プラグの非接地側端子に接続される。
【００１０】
点火位置が３６０°離れた２つの気筒に対して共通に１つの点火コイルを設ける場合、該点火コイルは同時発火コイルと呼ばれ、該点火コイルの二次コイルに誘起する点火用の高電圧が２つの気筒の点火プラグに同時に印加される。この場合、２つの気筒で同時に点火動作（点火プラグに火花放電を生じさせる動作）が行われるが、４サイクル内燃機関では、点火位置が３６０°離れた２つの気筒のうちの一方が正規の点火位置にある時に他方は排気行程の終期にあって、該他方の気筒で発生する火花は燃料の着火には寄与しないため、点火位置が３６０°離れた２つの気筒で同時に点火動作を行わせても機関の動作には何等支障を来さない。
【００１１】
各点火コイルの一次側に設けられる点火駆動回路としては、コンデンサ放電式の回路と、電流遮断形の回路とが知られている。コンデンサ放電式の点火駆動回路は、点火コイルの一次側に設けられて点火位置よりも進んだ位置で一方の極性に充電される点火用コンデンサと点火信号が与えられたときに導通して該点火用コンデンサの電荷を点火コイルの一次コイルを通して放電させる一次電流制御用スイッチとを備えていて、点火用コンデンサの電荷の放電により点火コイルの一次電流に急激な変化を生じさせて点火用の高電圧を発生させる。
【００１２】
また電流遮断形の点火駆動回路は、点火コイルに一次電流を供給する電源部と、点火位置よりも進んだ位置で点火信号により導通させられて点火コイルに一次電流を流す一次電流制御用スイッチとを備えていて、機関の点火位置よりも進んだ位置で点火信号を発生させて点火コイルに一次電流を流し、点火位置で点火信号を消滅させて該一次電流制御用スイッチを遮断状態にすることにより、点火コイルの二次コイルに点火用の高電圧を誘起させる。この電流遮断形の点火駆動回路としては、電源部にバッテリを用いるバッテリ式のものと、内燃機関により駆動される磁石発電機内に設けられた発電コイルを電源部として用いるものとがある。
【００１３】
コンデンサ放電式の点火駆動回路と電流遮断形の点火駆動回路とでは、点火信号への応答の仕方が相違する。即ち、コンデンサ放電式の点火駆動回路では、点火信号が与えられたときに一次電流制御用スイッチを導通させて点火用コンデンサを放電させることにより点火動作を行わせるため、点火信号を発生させるタイミングが点火位置となるが、電流遮断形の点火装置では、点火信号が与えられた時に一次電流の通電を開始し、点火信号が消滅したときに一次電流を遮断して点火動作を行わせるため、点火信号を消滅させるタイミングが点火位置となる。
【００１４】
本発明が対象とする内燃機関においては、点火装置の点火駆動回路として上記いずれの形式のものを用いてもよいが、４サイクル内燃機関を点火する点火装置の点火駆動回路としては、バッテリを電源とした電流遮断形の回路が多く用いられている。従って、以下の説明では、バッテリ式の電流遮断形点火駆動回路を用いるものとする。
【００１５】
バッテリ式の電流遮断形点火駆動回路が用いられる場合には、点火コイルの一次電流の通電を開始する通電開始位置（点火信号を発生させる位置）と、該一次電流を遮断する通電停止位置（点火信号を消滅させる位置）とを制御する必要がある。
【００１６】
電子制御ユニットはＣＰＵを備えていて、内燃機関に取り付けられたセンサが機関のクランク軸の特定の回転角度位置で発生するパルスの発生周期から機関の回転速度を演算し、演算した回転速度と各種のセンサから検出された制御条件とに対して、上記通電開始位置及び通電停止位置（点火位置）と燃料噴射時間とを演算する。
【００１７】
通電開始位置は、各気筒の圧縮行程における上死点位置（各気筒内のピストンが上死点に達したときのクランク軸の回転角度位置）よりも十分に進角した位置に設定された各気筒の基準位置（例えば圧縮工程における上死点前６５°の位置）から該通電開始位置までクランク軸が回転するのに要する時間（計数すべきクロックパルスの数）の形で演算され、通電停止位置（点火位置）は、通電開始位置から通電停止位置までクランク軸が回転するのに要する時間の形で演算される。
【００１８】
電子制御ユニットは、各気筒の基準位置が検出されたときに各気筒用の通電タイマ（クロックパルスを計数することにより通電開始位置を計測するタイマ）をスタートさせて、演算された通電開始位置の計測を開始する。また例えば各気筒の基準位置が検出されたときに各気筒用のインジェクタからの燃料の噴射を開始させるとともに、インジェクタ噴射タイマ（燃料噴射時間を計測するタイマ）をスタートさせて燃料噴射時間の計測を開始する。
【００１９】
そして、通電タイマにより通電開始位置が計測されたときに各気筒用の点火コイルへの一次電流の通電を開始するとともに、各気筒用の点火タイマ（クロックパルスを計数することにより点火位置を計測するタイマ）による点火位置の計測をスタートさせ、該点火タイマにより点火位置が計測された時に各気筒用の点火コイルの一次電流を遮断して各気筒の点火動作を行わせる。また各気筒用のインジェクタ噴射タイマが燃料噴射時間の計測を完了したときに各気筒用のインジェクタからの燃料の噴射を停止させる。
【００２０】
上記のように、電子制御ユニットは、点火コイルの一次電流の通電開始位置やインジェクタからの燃料の噴射を停止させる位置の計測を行うために各気筒に対して設定された基準位置の情報を必要とする。
【００２１】
また機関の始動時には点火位置の演算を直ちに行うことができないため、始動時の点火位置を演算により定めようとすると、点火動作が開始されるまでに時間を要し、機関の始動性が悪くなるのを避けられない。更に機関の始動直後は、機関の行程変化に伴う回転速度の変動が激しいため、演算により点火位置を定めることが困難である。そのため、始動操作を開始した後遅滞なく点火動作を開始させて、機関の始動性を向上させるためには、点火位置を演算により定めるのではなく、予め設定した定位置で点火動作を行わせるようにするのが好ましい。従って、電子制御ユニットは、機関の極低速領域における点火位置（低速時点火位置という。）を検出するための信号を必要とする。
【００２２】
そこでこの種の制御装置では、各気筒の基準位置及び低速時点火位置で極性が異なるパルスを発生するクランク軸センサをクランク軸に取り付けて、該クランク軸センサから得られる信号を電子制御ユニットに与えるようにしている。
【００２３】
クランク軸センサは、各気筒用の基準位置検出パルス及び低速時点火位置検出パルスを順次発生するが、単にこれらのパルスを電子制御ユニットに入力しただけでは、各パルスがいずれの気筒用のパルスであるかを判別することができない。そのため、カム軸が１回転する間に１回基準判別パルスを発生するカム軸センサをカム軸に別途取り付けて、該カム軸センサから得られる基準判別パルスを基準にしてクランク軸センサが発生する一連の信号がいずれの気筒に対応するものであるかを判別するようにしている。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の４サイクル内燃機関制御装置において、内燃機関の気筒数が２または４である場合には、クランク軸センサ４に気筒数の１／２の数のパルサコイルを設けて、各パルサコイルが基準位置で発生するパルス及び低速時点火位置で発生するパルスをそれぞれ波形整形回路を通してＣＰＵに入力するようにしていた。
【００２５】
また気筒数が３である場合には、クランク軸センサに３つのパルサコイルを設けて、各パルサコイルが基準位置で発生するパルス及び低速時点火位置で発生するパルスをそれぞれ波形整形回路を通してＣＰＵに入力していた。
【００２６】
このように、従来の内燃機関制御装置では、クランク軸センサに多くのパルサコイルを設ける必要がある上に、電子制御ユニットに多くの波形整形回路を設ける必要があるため、装置の構成が複雑になって制御装置が大形化する上に、コストが高くなるのを避けられなかった。
【００２７】
なお基準判別パルスを検出することができない極低速領域では点火動作を行わせないようにすれば、クランク軸センサには１つのパルサコイルを設ければよく、装置の構成を簡単にすることができる。しかしながら、極低速時に点火動作を行わせないようにすると、機関の始動時のクランキング回転速度を高くする必要があるため、機関の始動性が悪くなるのを避けられない。
【００２８】
また、内燃機関により駆動される乗物、特に船外機や、スノーモビルのように、機関が停止すると遭難の危険がある乗物の場合には、機関を制御する制御装置の一部に異常が生じた場合でも極力機関の運転を継続し得るようにしておくことが望ましいが、クランク軸センサにパルサコイルを１つだけ設けるようにした場合には、断線等によりカム軸センサからの信号を検出することができなくなって、基準位置検出パルスがいずれの気筒に対応するものであるのかを識別することができなくなったときに、点火動作及び燃料噴射動作が全く行われなくなるため、機関の運転を行うことができなくなるという問題があった。
【００２９】
本発明の目的は、クランク軸センサに１つのパルサコイルを設けるだけで、機関の始動時にカム軸センサの出力を検出することができない状態でも点火動作を行わせることができるようにして、機関の始動性を損なうことなく、装置の構成の簡素化を図ることができるようにした内燃機関制御方法及び該方法を実施するために用いる制御装置を提供することにある。
【００３０】
本発明の他の目的は、機関の始動後何らかの原因でカム軸センサの出力を検出することができなくなった場合でも、機関を運転することができるようにした内燃機関制御方法及び該方法を実施するために用いる制御装置を提供することにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる制御方法は、４サイクル多気筒内燃機関の点火装置を制御する方法を対象とする。
【００３２】
本発明においては、内燃機関のクランク軸に取り付けられて各気筒の圧縮行程における上死点位置付近に設定された各気筒の低速時点火位置でパルス波形の低速時点火位置検出信号を発生し、各気筒の低速時点火位置よりも進角した位置に設定された各気筒の基準位置で基準位置検出パルスを発生する１つの信号発電子を備えたクランク軸センサと、内燃機関のカム軸に取り付けられて該カム軸の所定の回転角度位置に設定された回転角度位置で基準判別パルスを該カム軸の１回転当たり１回発生するカム軸センサと、各気筒の点火位置を所定の制御条件に対して演算する点火位置演算手段とを設けておいて、カム軸センサが出力する基準判別パルスを検出し得ない状態にあるときにクランク軸センサが各低速時点火位置検出信号を発生する位置で内燃機関のすべての気筒で同時に点火動作を行わせる過程と、基準判別パルスが検出されたときに、基準判別パルスが発生した後にクランク軸センサから得られる一連の基準位置検出パルスの発生順序から該一連の基準位置検出パルスがいずれの気筒の基準位置を検出する基準位置検出パルスであるかを判別する過程と、判別された各気筒用の基準位置検出パルスの発生位置で点火位置演算手段により演算された各気筒の点火位置の計測を開始して、演算された各気筒の点火位置が計測された時に各気筒で点火動作を行わせる過程とを行わせる。
【００３３】
本発明はまた、各気筒に対して設けられたインジェクタを有する燃料噴射装置により燃料が供給される４サイクル多気筒内燃機関の点火装置と前記燃料噴射装置とを制御する方法にも適用される。
【００３４】
この場合には、内燃機関のクランク軸に取り付けられて各気筒の圧縮行程における上死点位置付近に設定された各気筒の低速時点火位置でパルス波形の低速時点火位置検出信号を発生し、各気筒の低速時点火位置よりも進角した位置に設定された各気筒の基準位置で基準位置検出パルスを発生する１つの信号発電子を備えたクランク軸センサと、内燃機関のカム軸に取り付けられて該カム軸の所定の回転角度位置に設定された回転角度位置で基準判別パルスを該カム軸の１回転当たり１回発生するカム軸センサと、各気筒の点火位置を所定の制御条件に対して演算する点火位置演算手段と、各気筒用のインジェクタから燃料を噴射させる燃料噴射時間を所定の制御条件に対して演算する燃料噴射時間演算手段とを設けておいて、カム軸センサが出力する基準判別パルスを検出し得ない状態にあるときに、クランク軸センサが各基準位置検出パルスを発生する位置ですべての気筒用のインジェクタから同時に燃料の噴射を開始させて設定された時間の間各インジェクタから燃料を噴射させる過程と、カム軸センサが出力する基準判別パルスを検出し得ない状態にあるときに、クランク軸センサが各低速時点火位置検出パルスを発生する位置で内燃機関のすべての気筒で同時に点火動作を行わせる過程と、基準判別パルスが検出されたときに、基準判別パルスの発生後にクランク軸センサが発生する一連の基準位置検出パルスの発生順序から各基準位置検出パルスがいずれの気筒の基準位置を検出する基準位置検出パルスであるかを判別する過程と、判別された各気筒用の基準位置検出パルスの発生位置で各気筒用のインジェクタから燃料の噴射を開始させて、燃料噴射時間演算手段により演算された燃料噴射時間が経過したときに各気筒用のインジェクタからの燃料の噴射を停止させる過程と、基準位置検出パルス判別手段により判別された各気筒用の基準位置検出パルスの発生位置で点火位置演算手段により演算された各気筒の点火位置の計測を開始して演算された各気筒の点火位置が計測された時に各気筒で点火動作を行わせる過程とを行う。本発明を４サイクル４気筒内燃機関の点火装置を制御する内燃機関制御装置に適用する場合には、該制御装置が、以下に示すクランク軸センサと、カム軸センサと、電子制御ユニット（ＥＣＵ）とにより構成される。
【００３５】
本発明においては、内燃機関の回転速度が極低速領域にあってカム軸センサの出力パルスの波高値が低かったり、機関の始動操作を開始する際に、カム軸センサのロータのリラクタが信号発電子の磁極の位置を行き過ぎた位置にあって、始動操作開始後カム軸センサが基準判別パルスを直ちに発生できない状態にあったり、カム軸センサの出力を電子制御ユニットに与える配線が外れたりしていて、カム軸センサが発生する基準判別パルスを検出し得ない状態にあるときに、クランク軸センサが各低速時点火位置検出信号を発生する位置で内燃機関のすべての気筒で同時に点火動作を行わせることを特徴としている。
【００３６】
そのため、本発明で用いるクランク軸センサは、内燃機関のクランク軸に取り付けられて各気筒の圧縮行程における上死点位置（各気筒内のピストンが上死点に達した時のクランク軸の回転角度位置）付近に設定された各気筒の低速時点火位置でパルス波形の低速時点火位置検出信号を発生し、各気筒の低速時点火位置よりも進角した位置に設定された各気筒の基準位置で基準位置検出パルスを発生するように構成される。またカム軸センサは、内燃機関のカム軸に取り付けられて該カム軸の所定の回転角度位置に設定された回転角度位置で基準判別パルスを該カム軸の１回転当たり１回発生するように構成される。
【００３７】
電子制御ユニットは、カム軸センサが出力する基準判別パルスを検出し得ない状態にあるときに、クランク軸センサが各低速時点火位置検出信号を発生する位置で内燃機関のすべての気筒で同時に点火動作を行わせるように前記点火装置に点火信号を与える非常時点火信号供給手段と、基準判別パルスが検出されたときに該基準判別パルスが発生した後に前記クランク軸センサから得られる一連の基準位置検出パルスの発生順序から該一連の基準位置検出パルスがいずれの気筒の基準位置を検出する基準位置検出パルスであるかを判別する基準位置検出パルス判別手段と、各気筒の点火位置を所定の制御条件に対して演算する点火位置演算手段と、基準位置パルス判別手段により判別された各気筒用の基準位置検出パルスの発生位置で点火位置演算手段により演算された各気筒の点火位置の計測を開始して演算された各気筒の点火位置が計測された時に各気筒で点火動作を行わせるように点火装置に点火信号を与える定常時点火位置制御手段とを備えた構成とする。
【００３８】
上記内燃機関の気筒数が４である場合には、点火位置がクランク角で３６０°離れている２つの気筒を１組の気筒として内燃機関の４個の気筒を２組の気筒に分け、各組の気筒を同時に点火する。この場合クランク軸センサは、２組の気筒群にそれぞれ対応する２個のリラクタを等角度間隔で有してクランク軸により回転駆動されるロータと、該ロータの各リラクタの回転方向の前端縁を検出した時及び後端縁を検出した時にそれぞれ極性が異なるパルスを発生する１つの信号発電子とを備えた構成とする。
【００３９】
またこの場合、信号発電子が各組の気筒に対応するリラクタの前端縁を検出した時に発生するパルス及び各組の気筒に対応するリラクタの後端縁を検出した時に発生するパルスがそれぞれ各組の気筒の基準位置検出パルス及び低速時点火位置検出パルスとなるように、ロータの各リラクタと信号発電子との間の位置関係を設定する。
【００４０】
４サイクル４気筒内燃機関において、各気筒の低速時点火位置検出信号が発生する毎に、４つの気筒で同時に点火動作を行わせると、点火時期にある気筒では混合気が燃焼して爆発行程に移行するためトルクが生じる。また点火時期にない３つの気筒のうち１つの気筒は爆発行程の終期にあり、他の２つの気筒はそれぞれ排気行程の終期及び吸入行程の終期にあるが、爆発行程にある気筒では既に燃焼が行われているので、点火動作が行われても支障を来さない。また排気行程の終期にある気筒では燃焼が行われることがないので、火花が飛んでも何の問題もない。更に吸入行程の終期にある気筒では、気筒内に燃料が流入しているが、ピストンが下死点付近にあるため混合気に着火して燃焼に発展する確率は低く、仮に着火したとしても機関の起動を妨げるようなトルクは生じない。従って、低速時点火位置検出信号が発生したときに４つの気筒で同時に点火動作を行わせた場合、点火時期にある気筒以外の気筒で行われる点火は捨火点火となり、機関の回転には影響を与えないため、機関を何等支障なく始動させることができる。
【００４１】
基準判別パルスが検出されたときには、クランク軸センサが発生する一連のパルスがいずれの気筒に対応するものであるかを判別して、ＣＰＵにより演算された位置で点火動作を行わせることができるため、定常運転時の機関の運転は支障なく行わせることができる。
【００４２】
上記のように、本発明では、基準判別パルスを検出し得ない状態にあるときに、クランク軸センサが各低速時点火位置検出信号を発生する位置で内燃機関のすべての気筒で同時に点火動作を行わせるようにしたので、クランク軸センサとしては、一連の気筒の基準位置及び低速時点火位置で順次パルスを発生するものを用いればよい。従って、クランク軸センサにはパルサコイルを１つだけ設ければよく、クランク軸センサの構成を簡単にすることができる。またクランク軸センサの出力をＣＰＵに入力する回路は、基準位置検出パルスをＣＰＵが認識し得る波形の信号に変換する回路と、低速時点火位置検出パルスをＣＰＵが認識し得る波形の信号に変換する回路との２つの回路により構成することができるので、電子制御ユニットの構成を従来よりも簡単にすることができる。
【００４３】
上記の構成では、点火装置のみを制御するようにしているが、点火装置とともに、燃料噴射装置をも制御する４サイクル４気筒内燃機関制御装置にも本発明を適用することができる。この場合には、各気筒の圧縮行程における上死点位置付近に設定された各気筒の低速時点火位置で低速時点火位置検出パルスを発生し、各気筒の低速時点火位置よりも進角した位置でかつ各気筒用のインジェクタが燃料の噴射を開始する位置として適した位置に設定された各気筒の基準位置で基準位置検出パルスを発生するようにクランク軸センサを構成する。
【００４４】
またこの場合、電子制御ユニットは、内燃機関の回転速度が極低速領域にあって、カム軸センサが出力する基準判別パルスを検出し得ない状態にあるときに、クランク軸センサが各基準位置検出パルスを発生する位置ですべての気筒用のインジェクタから同時に燃料の噴射を開始させて設定された時間の間各インジェクタから燃料を噴射させるように燃料噴射装置に噴射指令信号を与える非常時燃料噴射制御手段と、カム軸センサが出力する基準判別パルスを検出し得ない状態にあるときに、クランク軸センサが各低速時点火位置検出パルスを発生する位置で内燃機関のすべての気筒で同時に点火動作を行わせるように点火装置に点火信号を与える非常時点火位置制御手段と、基準判別パルスを検出し得る状態にあるときに、基準判別パルスの発生後にクランク軸センサが発生する一連の基準位置検出パルスの発生順序から各基準位置検出パルスがいずれの気筒の基準位置を検出する基準位置検出パルスであるかを判別する基準位置検出パルス判別手段と、各気筒用のインジェクタの燃料噴射時間（インジェクタから燃料を噴射させる時間）を所定の制御条件に対して演算する燃料噴射時間演算手段と、各気筒の点火位置を所定の制御条件に対して演算する点火位置演算手段と、基準位置検出パルス判別手段により判別された各気筒用の基準位置検出パルスの発生位置で各気筒用のインジェクタから燃料の噴射を開始させ、燃料噴射時間演算手段により演算された燃料噴射時間が経過したときに各気筒用のインジェクタからの燃料の噴射を停止させるように燃料噴射装置に噴射指令信号を与える定常時燃料噴射制御手段と、基準位置検出パルス判別手段により判別された各気筒用の基準位置検出パルスの発生位置で点火位置演算手段により演算された各気筒の点火位置の計測を開始して演算された各気筒の点火位置が計測された時に各気筒で点火動作を行わせるように点火装置に点火信号を与える定常時点火位置制御手段とを備えた構成とする。
【００４５】
上記のように構成した場合、基準判別パルスを検出できない状態では、すべての気筒のインジェクタから同時に燃料が噴射されるが、燃料ポンプのポンプモータに供給する駆動電流を適宜に調整して各インジェクタからの燃料の噴射量を適当に調整しておけば、各気筒に供給される燃料が過剰になることはなく、機関の運転には支障を来さない。
【００４６】
本発明はまた、４サイクル３気筒内燃機関を制御する制御装置にも適用される。この場合には、３個の気筒にそれぞれ対応する３個のリラクタを１２０°間隔で有してクランク軸により回転駆動されるロータと、該ロータの各リラクタの回転方向の前端縁を検出した時及び後端縁を検出した時にそれぞれ極性が異なるパルスを発生する１つの信号発電子とを備えて、各気筒の圧縮行程における上死点位置より進角した位置に設定された各気筒の基準位置及び各気筒の圧縮行程における上死点位置付近に設定された低速時点火位置でそれぞれ信号発電子が各気筒に対応するリラクタの回転方向の前端縁及び後端縁を検出して基準位置検出パルス及び低速時点火位置検出パルスを発生するように、ロータの各リラクタと信号発電子との間の位置関係が設定されたクランク軸センサと、前記と同様に基準判別パルスをカム軸の１回転当り１回発生するカム軸センサとを設ける。
【００４７】
この場合、電子制御ユニットは、カム軸センサが出力する基準判別パルスを検出し得ない状態にあるときに、クランク軸センサの信号発電子が各リラクタの回転方向の後端縁を検出してパルスを発生した時に内燃機関のすべての気筒で同時に点火動作を行わせるように点火装置に点火信号を与える非常時点火信号供給手段と、基準判別パルスを検出し得る状態にあるときに、基準判別パルスが発生した後にクランク軸センサから得られる一連のパルスの発生順序を識別することにより、順次発生する基準位置検出パルスがいずれの気筒の基準位置を検出する基準位置検出パルスであるかを判別する基準位置検出パルス判別手段と、各気筒の点火位置を所定の制御条件に対して演算する点火位置演算手段と、基準位置検出パルス判別手段により判別された各気筒用の基準位置検出パルスの発生位置で点火位置演算手段により演算された各気筒の点火位置の計測を開始して演算された各気筒の点火位置が計測された時に各気筒で点火動作を行わせるように点火装置に点火信号を与える定常時点火位置制御手段とを備えた構成とする。
【００４８】
内燃機関が３気筒の場合、隣接する気筒の点火位置は２４０°離れている。そのため、上記のようにクランク軸センサのロータにリラクタを１２０°間隔で設けて、１２０°毎に低速時点火信号を発生させて３つの気筒で同時に点火動作を行わせると、各気筒の圧縮行程の初期に捨火が発生し、次いで圧縮行程の終期に設定された低速時点火位置で点火動作が行われることになる。この場合、圧縮行程の初期に捨火が発生した際には、ピストンが下死点付近にあって、圧縮比が低いため、点火動作が行われても混合気の燃焼に発展する確率は低い。従って、実質的に圧縮行程の終期に行われる２回目の点火により混合気に着火されることになり、機関の始動は支障なく行われる。
【００４９】
上記のように、３気筒内燃機関に本発明を適用する場合にも、点火装置とともに燃料噴射装置を制御することができる。この場合、電子制御ユニットは、カム軸センサが出力する記基準判別パルスを検出し得ない状態にあるときに、クランク軸センサの信号発電子が各リラクタの回転方向の前端縁を検出してパルスを発生した時にすべての気筒用のインジェクタから同時に燃料の噴射を開始させて設定された時間の間各インジェクタから燃料を噴射させるように燃料噴射装置に噴射指令信号を与える非常時燃料噴射制御手段と、カム軸センサが出力する基準判別パルスを検出し得ない状態にあるときに、クランク軸センサの信号発電子が各リラクタの回転方向の後端縁を検出してパルスを発生した時に内燃機関のすべての気筒で同時に点火動作を行わせるように点火装置に点火信号を与える非常時点火信号供給手段と、基準判別パルスを検出し得る状態にあるときに、基準判別パルスの発生後にクランク軸センサが発生する一連のパルスの発生順序を識別することにより、各基準位置検出パルスがいずれの気筒の基準位置を検出する基準位置検出パルスであるかを判別する基準位置検出パルス判別手段と、各気筒用のインジェクタから燃料を噴射させる燃料噴射時間を所定の制御条件に対して演算する燃料噴射時間演算手段と、各気筒の点火位置を所定の制御条件に対して演算する点火位置演算手段と、基準位置検出パルス判別手段により判別された各気筒用の基準位置検出パルスの発生位置で各気筒用のインジェクタから燃料の噴射を開始させ、燃料噴射時間演算手段により演算された燃料噴射時間が経過したときに各気筒用のインジェクタからの燃料の噴射を停止させるように燃料噴射装置に噴射指令信号を与える定常時燃料噴射制御手段と、基準位置検出パルス判別手段により判別された各気筒用の基準位置検出パルスの発生位置で点火位置演算手段により演算された各気筒の点火位置の計測を開始して演算された各気筒の点火位置が計測された時に各気筒で点火動作を行わせるように点火装置に点火信号を与える定常時点火位置制御手段とを備えた構成とする。
【００５０】
上記クランク軸センサのロータの各リラクタは例えば６０°の極弧角を有するように形成し、各気筒の基準位置は各気筒の圧縮行程における上死点位置よりも６５°進角した位置に設定する。また各気筒の低速時点火位置は例えば各気筒の圧縮行程における上死点位置よりも５°進角した位置に設定する。
【００５１】
本発明はまた、４サイクル６気筒内燃機関を制御する制御装置にも適用することができる。
【００５２】
この場合には、点火位置がクランク角で３６０°離れている２つの気筒を１組の気筒として内燃機関の６個の気筒を３組の気筒に分け、３組の気筒ににそれぞれ対応する３個のリラクタを１２０°間隔で有して内燃機関のクランク軸により回転駆動されるロータと、該ロータの各リラクタの回転方向の前端縁を検出した時及び後端縁を検出した時にそれぞれ極性が異なるパルスを発生する１つの信号発電子とを備えて、各組の気筒の圧縮行程における上死点位置より進角した位置に設定された各組の気筒の基準位置及び各組の気筒の圧縮行程における上死点位置付近に設定された低速時点火位置でそれぞれ信号発電子が各組の気筒に対応するリラクタの回転方向の前端縁及び後端縁を検出して基準位置検出パルス及び低速時点火位置検出パルスを発生するように、ロータの各リラクタと信号発電子との間の位置関係が設定されたクランク軸センサと、内燃機関のカム軸に取り付けられて該カム軸の所定の回転角度位置に設定された回転角度位置で基準判別パルスを該カム軸の１回転当たり１回発生するカム軸センサとを設ける。
【００５３】
また電子制御ユニットは、カム軸センサが出力する基準判別パルスを検出し得ない状態にあるときに、クランク軸センサの信号発電子が各リラクタの回転方向の後端縁を検出してパルスを発生する位置で内燃機関のすべての気筒で同時に点火動作を行わせるように点火装置に点火信号を与える非常時点火信号供給手段と、基準判別パルスが検出されたときに、基準判別パルスが発生した後にクランク軸センサから得られる一連のパルスの発生順序から順次発生する基準位置検出パルスがいずれの組の気筒の基準位置を検出する基準位置検出パルスであるかを判別する基準位置検出パルス判別手段と、各組の気筒の点火位置を所定の制御条件に対して演算する点火位置演算手段と、基準位置検出パルス判別手段により判別された各組の気筒用の基準位置検出パルスの発生位置で点火位置演算手段により演算された各組の気筒の点火位置の計測を開始して演算された各組の気筒の点火位置が計測された時に各組の気筒で点火動作を行わせるように点火装置に点火信号を与える定常時点火位置制御手段とを備えた構成とする。
【００５４】
また燃料噴射装置を備えた４サイクル６気筒内燃機関を制御する場合には、電子制御ユニットを、カム軸センサが出力する前記基準判別パルスを検出し得ない状態にあるときに、前記クランク軸センサの信号発電子が各リラクタの回転方向の前端縁を検出してパルスを発生する位置ですべての気筒用のインジェクタから同時に燃料の噴射を開始させて設定された時間の間各インジェクタから燃料を噴射させるように燃料噴射装置に噴射指令信号を与える非常時燃料噴射制御手段と、基準判別パルスを検出し得ない状態にあるときに、クランク軸センサの信号発電子が各リラクタの回転方向の後端縁を検出してパルスを発生した時に内燃機関のすべての気筒で同時に点火動作を行わせるように点火装置に点火信号を与える非常時点火信号供給手段と、基準判別パルスが検出されたときに基準判別パルスの発生後にクランク軸センサが発生する一連のパルスの発生順序から各基準位置検出パルスがいずれの組の気筒の基準位置を検出する基準位置検出パルスであるかを判別する基準位置検出パルス判別手段と、各気筒用のインジェクタの燃料噴射時間を所定の制御条件に対して演算する燃料噴射時間演算手段と、各組の気筒の点火位置を所定の制御条件に対して演算する点火位置演算手段と、基準位置検出パルス判別手段により判別された各組の気筒用の基準位置検出パルスの発生位置で各気筒用のインジェクタから燃料の噴射を開始させ、前記燃料噴射時間演算手段により演算された燃料噴射時間が経過したときに各気筒用のインジェクタからの燃料の噴射を停止させるように燃料噴射装置に噴射指令信号を与える定常時燃料噴射制御手段と、基準位置検出パルス判別手段により判別された各組の気筒用の基準位置検出パルスの発生位置で点火位置演算手段により演算された各組の気筒の点火位置の計測を開始して演算された各組の気筒の点火位置が計測された時に各組の気筒で点火動作を行わせるように点火装置に点火信号を与える定常時点火位置制御手段とを備えた構成とする。
【００５５】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００５６】
なお図面において、＃１，＃２，＃３，＃４の符号はそれぞれ機関の第１気筒ないし第４気筒に係るものであることを意味している。
【００５７】
図１は本発明に係わる４サイクル内燃機関制御装置のハードウェアの構成を示したもので、同図において１は電子制御ユニット（ＥＣＵ）、２は電子制御ユニット１とインジェクタに電源電圧を与えるバッテリである。バッテリ２の出力電圧は電源スイッチ３を通して電子制御ユニット１の電源入力端子に印加されている。４はクランク軸センサ、５はカム軸センサ、６はスロッルバルブがアイドリング位置（全閉位置）に戻されたことを検出するアイドルスイッチ、７は変速機がニュートラル状態にあることを検出するニュートラルスイッチ、８は大気圧を検出する圧力センサ、９は機関の冷却水の温度を機関温度として検出する機関温度センサ、１０は機関の吸気温度を検出する吸気温度センサ、１１はスロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサである。
【００５８】
またＩＪ1 ないしＩＪ4 はそれぞれ機関の第１気筒ないし第４気筒に燃料を供給するために設けられた第１ないし第４気筒用のインジェクタ、ＩＧ14は機関の第１気筒及び第４気筒に共通に設けられた第１，第４気筒用点火コイル、ＩＧ23は機関の第２気筒及び第３気筒に共通に設けられた第２，第３気筒用点火コイル、ＰＬ1 〜ＰＬ4 はそれぞれ機関の第１ないし第４の気筒に取り付けられた第１ないし第４気筒用点火プラグである。
【００５９】
第１，第４気筒用点火コイルＩＧ14は第１気筒の点火プラグ及び第４気筒の点火プラグに同時に点火用高電圧を印加して点火動作を行わせる同時発火コイルであり、第２，第３気筒用点火コイルＩＧ23は第２気筒の点火プラグ及び第３気筒の点火プラグに同時に点火用高電圧を印加して点火動作を行わせる同時発火コイルである。
【００６０】
第１ないし第４気筒用のインジェクタＩＪ1 ないしＩＪ4 は弁を駆動するためのソレノイドコイルＷ1 〜Ｗ4 を有していて、それぞれのソレノイドコイルＷ1 〜Ｗ4 の一端はバッテリ２の正極端子にスイッチ３を通して接続され、他端は電子制御ユニット１内に設けられたインジェクタ駆動回路Ａ1 ないしＡ4 に接続されている。
【００６１】
点火コイルＩＧ14及びＩＧ23の一次コイルの一端はバッテリ２の正極端子にスイッチ３を通して接続され、点火コイルＩＧ14及びＩＧ23の一次コイルの他端は電子制御ユニット１内に設けられた第１，第４気筒用点火駆動回路Ｂ14及び第２，第３気筒用点火駆動回路Ｂ23に接続されている。
【００６２】
点火プラグＰＬ1 及びＰＬ4 の非接地側端子は点火コイルＩＧ14の二次コイルの一端及び他端に接続され、点火プラグＰＬ2 及びＰＬ3 の非接地側端子は点火コイルＩＧ23の二次コイルの一端及び他端に接続されている。
【００６３】
ＩＳはアイドル回転速度制御（ＩＳＣ）を行うために、スロットルバルブをバイパスする空気通路を通して流れる空気量を調整する電磁式のＩＳＣバルブの駆動コイル、ＰＭはインジェクタＩＪ1 〜ＩＪ4 に燃料を供給する燃料ポンプを駆動するポンプモータであり、ＩＳＣバルブの駆動コイルＩＳの一端及びポンプモータＰＭの一端はバッテリ２の正極端子にスイッチ３を通して接続されている。また駆動コイルＩＳの他端及びポンプモータＰＭの他端はそれぞれ電子制御ユニット内に設けられたＩＳＣバルブ駆動回路Ｃ及び燃料ポンプ駆動回路Ｄに接続されている。
【００６４】
インジェクタ駆動回路Ａ1 ないしＡ4 はそれぞれインジェクタＩＪ1 ないしＩＪ4 のソレノイドコイルに対して直列に接続されたスイッチ手段を備えていて、ＣＰＵ１１０から噴射指令信号Ｕ1 〜Ｕ4 が与えられたときにそれぞれのスイッチ手段を導通させることにより、バッテリ２からインジェクタＩＪ1 ないしＩＪ4 に駆動電流を流す。インジェクタＩＪ1 ないしＩＪ4 は駆動電流が与えられている間燃料を噴射する。
【００６５】
点火駆動回路Ｂ14及びＢ23は点火コイルＩＧ14及びＩＧ23の一次コイルに対して直列に接続されたスイッチを備えていて、ＣＰＵ１１０から点火信号Ｖ14及びＶ23が与えられた時に点火コイルＩＧ14及びＩＧ23の一次コイルに一次電流を流し、点火信号Ｖ14及びＶ23が消滅したときに点火コイルＩＧ14及びＩＧ23の一次電流を遮断する。この一次電流の遮断により点火コイルＩＧ14及びＩＧ23の二次コイルに点火用の高電圧を誘起させる。
【００６６】
この例では、インジェクタ駆動回路Ａ1 ないしＡ4 と、インジェクタＩＪ1 ないしＩＪ4 と、燃料ポンプと、該燃料ポンプからインジェクタＩＪ1 ないしＩＪ4 に与えられる燃料の圧力を一定に制御するプレッシャレギュレータ（図示せず。）とにより、燃料噴射装置が構成されている。
【００６７】
また点火コイルＩＧ14及びＩＧ23と点火駆動回路Ｂ14及びＢ23とにより、点火装置が構成されている。
【００６８】
電子制御ユニット１は、バッテリ２の出力電圧がスイッチ３を通して入力された電源回路ＰＳと、該電源回路により電源電圧が与えられるＣＰＵ１１０と、ＣＰＵにクロック信号を与える発振回路ＯＳＣとを備えていて、ＣＰＵ１１０の所定の出力ポートにインジェクタ駆動回路Ａ1 ないしＡ4 の噴射指令信号入力端子と点火駆動回路Ｂ14及びＢ23の点火信号入力端子とＩＳＣバルブ駆動回路Ｃ及び燃料ポンプ駆動回路Ｄの入力端子とが接続されている。
【００６９】
電子制御ユニット１はまた、第１ないし第４気筒に共通の６５°波形整形回路Ｆ及び５°波形整形回路Ｇと、カム軸波形整形回路Ｈと、入力回路Ｋ及びセンサ入力回路Ｌとを備え、各種のセンサの出力がこれらの波形整形回路及び入力回路を通してＣＰＵ１１０の所定の入力ポートに入力されている。
【００７０】
なおここで「６５°波形整形回路」とは、各気筒の圧縮行程における上死点位置前６５°の位置（クランク軸の回転角度位置）で発生するパルス信号を波形整形する回路の意味であり、「５°波形整形回路」とは、各気筒の圧縮行程における上死点位置前５°の位置（クランク軸の回転角度位置）で発生するパルス信号をＣＰＵが認識し得る波形の信号に変換する回路である。
【００７１】
クランク軸センサ４は、内燃機関の各気筒の点火位置（クランク軸の回転角度位置で表す。）や燃料噴射時間の計測を開始するクランク軸の回転角度位置として用いられる「基準位置」の情報と、各気筒の極低速時（始動時を含む。）の点火位置の情報とを電子制御ユニット１に与えるために設けられたもので、内燃機関のクランク軸に取り付けられて各気筒の圧縮行程における上死点位置付近に設定された各気筒の低速時点火位置（本実施形態では上死点位置前５°の位置）で低速時点火位置検出パルスを発生し、各気筒の低速時点火位置よりも進角した位置でかつ各気筒用のインジェクタが燃料の噴射を開始する位置として適した位置（本実施形態では上死点位置前６５°の位置）に設定された各気筒の基準位置で基準位置検出パルスを発生する。
【００７２】
カム軸センサ５は、クランク軸センサ４が発生する一連のパルスがいずれの気筒に対応するものであるかを判別する際の基準となる基準判別パルスを電子制御ユニット１に与えるために設けられたもので、このカム軸センサ５は、カム軸が１回転する間（クランク軸が２回転する間）に１回だけ特定の回転角度位置で基準判別パルスを発生する。
【００７３】
図２は、図１に示した内燃機関制御装置の各部のうち、クランク軸センサ４及びカム軸センサ５の部分と、電子制御ユニット１の入力回路部の構成例とを示したものである。
【００７４】
図２に示したクランク軸センサ４は、鉄などの強磁性材料からなっていて、中心軸線を内燃機関のクランク軸１１と共有させた状態でクランク軸に取り付けられたロータ１２と、該ロータの近傍に配置されて機関のケース等に固定された１つの信号発電子１３とからなっている。
【００７５】
ロータ１２は、クランク軸１１と軸線を共有する円筒面状の外周面を有するように形成されていて、その外周の互いに１８０°離れた対称位置に６０°の極弧角を有する円弧状のリラクタ１２ａ及び１２ｂが形成されている。
【００７６】
信号発電子１３は、ロータ１２の外周に対向する磁極部１３ａを先端に有する鉄心と該鉄心に巻回されたパルサコイル４ａ（図１参照）と該鉄心に磁気結合された永久磁石とを備えている。
【００７７】
なお内燃機関にフライホイール磁石回転子が取り付けられる場合には、該磁石回転子のフライホイールの外周にリラクタ１２ａを形成することにより、上記ロータ１２を構成することができる。
【００７８】
上記のクランク軸センサ４において、ロータ１２は、機関のクランク軸１１とともに図２において矢印ＣＬ方向に回転する。ロータ１２が回転すると、リラクタ１２ａ，１２ｂのそれぞれの回転方向の前端縁１２a1，１２b1が信号発電子１３の鉄心の磁極部１３ａの位置を通過する際（信号発電子１３がリラクタ１２ａ，１２ｂの前端縁を検出した際）及びリラクタ１２ａ，１２ｂのそれぞれの回転方向の後端縁１２a2，１２b2が信号発電子１３の鉄心の磁極部１３ａの位置を通過する際（信号発電子１３がリラクタ１２ａ，１２ｂの後端縁を検出した際）にそれぞれ信号発電子１３内に設けられたパルサコイル４ａに極性が異なるパルスが誘起させられる。
【００７９】
本発明においては、パルサコイル４ａが、図３（Ｂ）に示したように、第１ないし第４気筒のそれぞれの圧縮行程における上死点位置（第１ないし第４気筒のピストンが圧縮行程終了時に上死点に達した時のクランク軸の回転角度位置）に対して６５°進角した位置に設定された第１気筒用ないし第４気筒用の基準位置でそれぞれ信号発電子１３がリラクタ１２ａまたは１２ｂの前端縁を検出して第１ないし第４気筒用の基準位置検出パルスＳ1 ないしＳ4 を、Ｓ1 ，Ｓ3 ，Ｓ4 ，Ｓ2 ，…の順序で（気筒の点火順に）発生し、第１ないし第４気筒のそれぞれの圧縮行程における上死点位置に対して５°進角した位置に設定された第１気筒用ないし第４気筒用の低速時点火位置でそれぞれ信号発電子１３がリラクタ１２ａまたは１２ｂの後端縁を検出して第１ないし第４気筒用の低速時点火位置検出パルスＳ1'ないしＳ4'、Ｓ1'，Ｓ3'，Ｓ4'，Ｓ2'，…の順に発生するように、信号発電子１３の取付け位置が設定されている。
【００８０】
カム軸センサ５は、チェーンスプロケット機構やタイミングベルト機構等の減速機構を介してクランク軸１１に結合されてクランク軸１１の１／２の回転速度で回転するカム軸１４に取り付けれたロータ１５と、ロータ１５の近傍に配置されて機関のケース等に固定された信号発電子１６とからなっていて、ロータ１５の外周には円弧状の突起からなるリラクタ１５ａが設けられている。
【００８１】
信号発電子１６は、信号発電子１３と同様の構造を有するもので、その鉄心にはパルサコイル５ａ（図１参照）が巻回されている。信号発電子１６は、リラクタ１５ａの回転方向の前端縁及び後端縁をそれぞれ検出した際に図３（Ａ）に示すように極性が異なるパルスＳａ及びＳｂを出力する。カム軸１４はクランク軸の回転速度の１／２の回転速度で回転するため、信号Ｓａ及びＳｂは１燃焼サイクル当たり（クランク軸が２回転する間に）１回発生する。
【００８２】
本実施形態では、カム軸センサ５の信号発電子１６がリラクタ１５ａの前端縁を検出したときに発生するパルスＳａが基準判別信号として用いられ、第４気筒の低速時点火位置検出パルスＳ4'が発生した直後に基準判別パルスＳａが発生するように、信号発電子１６の取付け位置が設定されている。
【００８３】
クランク軸センサ４の信号発電子１３が第１ないし第４気筒のそれぞれの圧縮行程における上死点前６５°の位置で発生する基準位置検出パルスＳ1 〜Ｓ4 は、６５°波形整形回路Ｆにより図３（Ｄ）に示すような正論理の基準位置検出信号Ｐ1 〜Ｐ4 に変換されてＣＰＵ１１０に入力されている。また信号発電子１３が第１ないし第４気筒のそれぞれの圧縮行程における上死点位置前５°の位置で発生する低速時点火位置検出パルスＳ1'〜Ｓ4'は５°波形整形回路Ｇにより図３（Ｅ）に示すような負論理のパルスからなる低速時点火位置検出信号Ｑ1 〜Ｑ4 に変換されてＣＰＵ１１０に入力されている。
【００８４】
カム軸センサ５が発生する基準判別パルスＳａは、カム軸波形整形回路Ｈにより、図３（Ｃ）に示すような正論理の基準判別パルスＰａに変換されてＣＰＵ１１０に入力されている。
【００８５】
図２を参照すると、６５°波形整形回路Ｆ、５°波形整形回路Ｇ及びカム軸波形整形回路Ｈの具体的構成例が示されている。
【００８６】
図２に示された６５°波形整形回路Ｆは、エミッタが接地され、コレクタがＣＰＵの入力ポートに接続されたＮＰＮトランジスタＴＲ1 と、トランジスタＴＲ1 のコレクタと電源回路ＰＳ（図１参照）の出力端子との間、及びトランジスタＴＲ1 のベースと電源回路ＰＳの出力端子との間にそれぞれ接続された抵抗Ｒ1 及びＲ2 と、トランジスタＴＲ1 のベースと接地間にアノードを接地側に向けて接続されたダイオードＤ1 と、ダイオードＤ1 に並列接続されたコンデンサＣ1 と、トランジスタＴＲ1 のベースにアノードが接続されたダイオードＤ2 と、ダイオードＤ2 のカソードに一端が共通接続された抵抗Ｒ3 及びコンデンサＣ2 と、抵抗Ｒ3 及びコンデンサＣ2 の他端に一端が接続され、他端が電子制御ユニット１のクランク軸センサ用入力端子１ａに接続された抵抗Ｒ4 と、入力端子１ａと接地間に並列に接続された抵抗Ｒ5 及びコンデンサＣ3 とからなっている。
【００８７】
また５°波形整形回路Ｇは、上記抵抗Ｒ4 ，Ｒ5 及びコンデンサＣ3 と、エミッタが接地され、コレクタがＣＰＵ１１０の入力ポートに接続されたＮＰＮトランジスタＴＲ2 と、トランジスタＴＲ2 のコレクタと電源回路ＰＳの出力端子との間に接続された抵抗Ｒ6 と、トランジスタＴＲ2 のベースと接地間に並列に接続された抵抗Ｒ7 及びコンデンサＣ4 と、トランジスタＴＲ2 のベースにカソードが接続されたダイオードＤ3 と、ダイオードＤ3 のアノードに一端が接続され、抵抗Ｒ4 の一端に他端が接続された抵抗Ｒ8 及びコンデンサＣ5 とからなっている。
【００８８】
更にカム軸波形整形回路Ｈは、エミッタが接地され、コレクタがＣＰＵ１１０の入力ポートに接続されたＮＰＮトランジスタＴＲ3 と、トランジスタＴＲ3 のコレクタと電源回路ＰＳの出力端子との間、及びトランジスタＴＲ3 のベースと電源回路ＰＳの出力端子との間にそれぞれ接続された抵抗Ｒ9 及びＲ10と、トランジスタＴＲ3 のベースと接地間にアノードを接地側に向けて接続されたダイオードＤ4 と、ダイオードＤ4 に並列接続されたコンデンサＣ6 と、トランジスタＴＲ1 のベースにアノードが接続されたダイオードＤ5 と、ダイオードＤ5 のカソードに一端が共通接続された抵抗Ｒ11及びコンデンサＣ7 と、抵抗Ｒ11及びコンデンサＣ7 の他端に一端が接続され、他端が電子制御ユニット１のカム軸センサ用入力端子１ｂに接続された抵抗Ｒ12と、入力端子１ｂと接地間に並列に接続された抵抗Ｒ13及びコンデンサＣ8 とにより波形整形回路Ｆと同様に構成されている。
【００８９】
電子制御ユニット１のクランク軸センサ用入力端子１ａには信号発電子１３の非接地側出力端子が接続され、カム軸センサ用入力端子１ｂには、信号発電子１６の非接地側出力端子が接続されている。
【００９０】
なお図２に示した電子制御ユニット１は、ＣＰＵ１１０の一部、及びその入力回路を構成する波形整形回路Ｆ〜Ｈの部分のみを示したもので、他の部分は、図１と同様に構成されている。
【００９１】
図２に示した例において、信号発電子１３内のパルサコイル４ａが負極性のパルスを発生していないときには、トランジスタＴＲ1 が導通状態にある。信号発電子１３が負極性の基準位置検出パルスＳ1 ，Ｓ3 ，…を発生すると、該パルスの大きさがコンデンサＣ2 の両端の電圧値を超えている間、パルサコイル４ａ−ダイオードＤ1 及びＤ2 −抵抗Ｒ3 −抵抗Ｒ4 −パルサコイル４ａの経路で電流が流れ、この電流によりダイオードＤ1 の両端に生じる電圧降下により、トランジスタＴＲ1 のベースエミッタ間が逆バイアスされて該トランジスタＴＲ1 が遮断状態になり、トランジスタＴＲ1 のコレクタに、図３（Ｄ）に示した正論理のパルス波形の基準位置検出信号Ｐ1 ，Ｐ3 ，…が得られる。
【００９２】
抵抗Ｒ3 及びコンデンサＣ2 の並列回路は、パルサコイル４ａに誘起するノイズ信号によりＣＰＵ１１０に誤信号が入力されるのを防ぐために設けられたバイアス回路で、一度抵抗Ｒ3 を通して電流が流れると、該抵抗Ｒ3 の両端の電圧降下によりコンデンサＣ2 が図示の極性に充電される。以後は、このコンデンサＣ2 の両端の電圧（しきい値）を超える大きさのパルスが入力された時にのみ抵抗Ｒ3 を通して電流が流れてトランジスタＴＲ1 のコレクタにパルス波形の信号が得られる。波形整形回路Ｇの抵抗Ｒ8 及びコンデンサＣ5 の並列回路、及び波形整形回路Ｈの抵抗Ｒ11及びコンデンサＣ7 の並列回路も同様の目的で設けられている。
【００９３】
また図２の例において、信号発電子１３内のパルサコイル４ａが正極性のパルスを発生していないときには、トランジスタＴＲ2 が遮断状態にあり、該トランジスタＴＲ2 のコレクタの電位は高レベルの状態にある。信号発電子１３内のパルサコイル４ａが負極性のパルスを発生すると、その大きさがコンデンサＣ5 の両端の電圧値を超えている間、パルサコイル４ａ−抵抗Ｒ4 及びＲ8 −ダイオードＤ3 −トランジスタＴＲ2 のレベースエミッタ−パルサコイル４ａの経路で電流が流れて、トランジスタＴＲ2 のコレクタに図３（Ｅ）に示すような負論理のパルス波形の低速時点火位置検出信号が得られる。
【００９４】
また波形整形回路Ｈは、波形整形回路Ｆと全く同様に動作して、カム軸センサ５が負極性のパルスＳｎを発生した時にトランジスタＴＲ3 のコレクタに正論理の基準判定信号Ｐａを発生する。
【００９５】
上記の内燃機関制御装置の動作を、図３に示した波形図（タイミングチャート）を用いて説明する。なお図３において７２０°などの角度の後につけられた符号「ＣＡ」は当該角度がクランク軸の回転角度であることを意味する。
【００９６】
ＣＰＵ１１０は、スイッチ３が閉じられて電源が与えられたときに起動し、燃料ポンプ駆動回路Ｄに所定のデューティ比で断続する駆動信号ｅp を与えて該駆動回路Ｄから始動時に適した圧力でインジェクタに燃料を供給するようにＰＷＭ制御された駆動電流をポンプモータＰＭに流す。これにより燃料ポンプを動作させてインジェクタＩＪ1 〜ＩＪ4 に始動時に適した圧力で燃料を供給する。
【００９７】
ＣＰＵ１１０は、カム軸センサ５が発生する基準判別パルスＳａを波形整形して得た基準判定信号Ｐａを検出した後に順次入力される基準位置検出信号及び低速時点火位置検出信号Ｐ2 ，Ｑ2 ，Ｐ1 ，Ｑ1 ，Ｐ3 ，Ｑ3 ，Ｐ4 ，Ｑ4 ，…に、例えば順番に番号０，１，２，３，４，５，６，７，…（図３Ｄ，Ｅ参照）を付けて、これらの番号から、入力された信号Ｐ2 ，Ｑ2 ，Ｐ1 ，Ｑ1 ，Ｐ3 ，Ｑ3 ，Ｐ4 ，Ｑ4 ，…がそれぞれ第２気筒用基準位置検出信号、第２気筒用低速時点火位置検出信号、第１気筒用基準位置検出信号、第１気筒用低速時点火位置検出信号、第３気筒用基準位置検出信号、第３気筒用低速時点火位置検出信号、第４気筒用基準位置検出信号及び第４気筒用低速時点火位置検出信号、…であると判定する。
【００９８】
ＣＰＵ１１０はまた、クランク軸センサ４が発生するパルスの発生周期から機関の回転速度を演算し、演算した回転速度と各種センサ８〜１０により検出された制御条件とに対して各気筒用の点火コイルの一次電流の通電開始位置及び通電停止位置（点火位置）と燃料噴射時間とを演算する。
【００９９】
ＣＰＵ１１０はまた、内燃機関の回転速度が極低速領域にある等の理由で、基準判別パルスＳａを波形整形して得たパルスＰａを検出することができないときに、クランク軸センサ４の信号発電子１３が基準位置検出パルスＳ1 ，Ｓ3 ，Ｓ4 ，Ｓ2 ，…を発生する毎に（基準位置検出信号Ｐ1 ，Ｐ3 ，Ｐ4 ，Ｐ2 ，…が入力される毎に）第１気筒ないし第４気筒用のインジェクタＩＪ1 ないしＩＪ4 から同時に燃料の噴射を開始させて設定された時間の間各インジェクタから燃料を噴射させるべく、図３（Ｆ）ないし（Ｉ）の左端側の「基準判別前」の部分に示したように、燃料噴射装置のインジェクタ駆動回路Ａ1 ないしＡ4 に設定された時間幅の噴射指令信号Ｕ1 ないしＵ4 を与える。これにより第１ないし第４気筒用のインジェクタから同時に燃料を噴射させる。
【０１００】
ＣＰＵ１１０はまた、基準判別パルスを検出することができない状態にあるとときに、クランク軸センサ４の信号発電子１３が基準位置検出パルスＳ1 ，Ｓ3 ，Ｓ4 ，Ｓ2 ，…を発生する毎に点火駆動回路Ｂ14に点火信号Ｖ14（図３Ｊ）及びＶ23（図３Ｋ）を与えて、第１，第４気筒用の点火コイルＩＧ14及び第２，第３気筒用の点火コイルＩＧ23に同時に一次電流を流し、信号発電子１３が低速時点火位置検出パルスＳ1'，Ｓ3'，Ｓ4'，Ｓ2'，…を発生する毎に点火信号Ｖ14及びＶ23を消滅させて、第１，第４気筒用の点火コイルＩＧ14及び第２，第３気筒用の点火コイルＩＧ23の一次電流を遮断する。これにより点火コイルＩＧ14及びＩＧ23のそれぞれの二次コイルに同時に点火用高電圧を誘起させ、点火コイルＩＧ14及びＩＧ23のそれぞれの二次コイルに誘起する高電圧をそれぞれ第１，第４気筒の点火プラグＰＬ1 ，ＰＬ4 及び第２，第３気筒の点火プラグＰＬ2 ，ＰＬ3 に印加して第１気筒ないし第４気筒で同時に点火動作を行わせる。
【０１０１】
図３（Ｌ）ないし（Ｏ）はそれぞれ、第１気筒、第３気筒、第４気筒及び第２気筒の燃焼サイクルを、同図（Ａ）ないし（Ｋ）の横軸に対応させて示したもので、図３（Ｌ）ないし（Ｏ）において、「爆」、「排」、「吸」及び「圧」はそれぞれ爆発行程、排気行程、吸入行程及び圧縮行程を示している。
【０１０２】
これらの図から明らかなように、第１ないし第４気筒のいずれかの低速時点火位置において、４つの気筒で同時に点火動作を行わせた場合、点火時期にある気筒では混合気が燃焼して爆発行程に移行するためトルクが生じる。また点火時期にない３つの気筒のうち１つの気筒は爆発行程の終期にあり、他の２つの気筒はそれぞれ排気行程の終期及び吸入行程の終期にあるが、爆発行程にある気筒では既に燃焼が行われているので、点火動作が行われても支障を来さない。また排気行程の終期にある気筒では燃焼が行われることがないので、火花が飛んでも何の問題もない。更に吸入行程の終期にある気筒では、気筒内に燃料が流入しているが、ピストンが下死点付近にあるため混合気に着火して燃焼に発展する確率は低く、仮に着火したとしても機関の起動を妨げるようなトルクは生じない。従って、低速時点火位置検出信号が発生したときに４つの気筒で同時に点火動作を行わせた場合、点火時期にある気筒以外の気筒で発生する点火火花は捨火となり、機関の回転には影響を与えないため、機関を確実に起動させることができる。
【０１０３】
また上記のように、基準判別パルスを検出できない極低速領域では、すべての気筒のインジェクタから同時に燃料が噴射されるが、極低速領域で燃料ポンプのポンプモータに供給する駆動電流を適宜に調整して各インジェクタからの燃料の噴射量を適当に調整しておけば、各気筒に供給される燃料が過剰になることはなく、始動時の機関の動作には何等問題がない。
【０１０４】
ＣＰＵ１１０はまた、アイドルスイッチ６によりスロットルバルブがアイドル位置に戻されたことが検出され、かつニュートラルスイッチ７により変速機がニュートラル位置にあることが検出されたときに、ＩＳＣバルブ駆動回路Ｃに駆動信号ｅs を与えて、機関の回転速度をアイドリング回転速度に安定に保つように、ＩＳＣバルブの駆動コイルＩＳに与える電流を制御する。
【０１０５】
図１に示したように、電子制御ユニット１により４気筒内燃機関を制御する場合にＣＰＵ１１０が実行するプログラムのアルゴリズムを示すフローチャートを図６ないし図１２に示した。
【０１０６】
図６はメインルーチンを示したもので、このメインルーチンでは、先ずステップ１において各部の初期化を行い、ステップ２において割込みを許可した後、ステップ３に移行してタスク制御を開始する。このタスク制御では、１０msec毎、２０msec毎、４０msec毎、及び８０msec毎にそれぞれ第１ないし第４のタスクＴ1 〜Ｔ4 を行わせる。第１のタスクＴ1 では、先ずステップ４において大気圧を検出する圧力センサ８の出力を読み込み、次いでタスク５においてクランク軸センサ４から与えられる信号の発生周期から内燃機関（エンジン）の回転速度を演算し、その後ステップ３に戻る。
【０１０７】
また第２のタスクＴ2 では、先ずステップ６において機関の温度を検出する温度センサ９の出力を読み込み、次いでステップ７において吸気温度センサ１０の出力を読み込む。その後ステップ８でアイドルスイッチ６などの各種のスイッチの状態を検出し、ステップ９でタスクＴ1 で演算された回転速度に対する基本点火位置を点火位置演算用マップを用いて演算する。次いでステップ１０で各種センサから読み込んだ制御条件（大気圧、機関温度、吸気温度等）に基づいて基本点火位置に乗じる補正量を演算し、ステップ１１において、ステップ９で演算した基本点火位置にステップ１０で演算した補正量を乗じて実際の点火位置を演算した後、ステップ３に戻る。
【０１０８】
第３のタスクＴ3 では、先ずステップ１２において、スロットルバルブの開度及び回転速度に対して燃料の基本噴射時間を演算し、ステップ１３において、基本噴射時間に乗じる噴射時間補正量をタスク６で読み込まれた各種センサの出力に対して演算する。次いでステップ１４において、基本噴射時間に噴射時間補正量を乗じる演算を行って、実際の噴射時間を演算した後、ステップ３に戻る。
【０１０９】
第４のタスクＴ4 では、先ずステップ１５において、機関の始動時に燃料の供給量を増加させるために基本噴射時間に加算する時間である始動増量時間を演算する。次いでステップ１６においてＩＳＣバルブの駆動コイルに供給する電流のオンデューティ比を演算してそのデューティ比でオンオフする駆動電流をＩＳＣバルブ駆動回路Ｃに供給する。またステップ１７で燃料ポンプのポンプモータＰＭに供給する駆動電流のオンデューティ比を演算して該デューティ比でオンオフする駆動電流をポンプモータＰＭに供給する。次いでステップ１８において、ステップ１１で演算された点火位置とステップ５で演算された回転速度とから点火コイルＩＧ14及びＩＧ23の一次コイルへの通電時間を演算し、その後ステップ３に戻る。
【０１１０】
またカム軸センサ５が基準判別パルスＳａを発生したことが検出される毎に、図６に示すメインルーチンに割り込みがかけられて、図７に示すカム軸センサ割込みルーチンが実行される。この割込みルーチンでは、先ずステップ１において今回の割込みが最初の割込みであるか否かを判定し、最初の割込みでない場合には、ステップ２に移行して、クランク軸センサが発生するパルスに順次つけられる０，１，…，７のパルス番号ＰＬＳＮＵＭが８になっているか否か（クランク軸が１回転する間にクランク軸センサが発生する８個のパルスがすべて正常に発生したか否か）を判定する。その結果、ＰＬＳＮＵＭが８でない場合には、ステップ３に移行して、基準判定終了フラグをクリアし、次いでステップ４に移行してＲＡＭに格納されているパルス番号ＰＬＳＮＵＭを０とした後メインルーチンに戻る。
【０１１１】
ステップ１においてこの割込みが始めての割込みであると判定されたとき、及びステップ２においてＰＬＳＮＵＭが８であると判定されたとき（クランク軸が１回転する間にクランク軸センサが発生する８個のパルスがすべて正常に発生したと判定されたとき）には、ステップ５に移行して基準判定終了フラグをセットし、次いでステップ４に移行してＰＬＳＮＵＭを０とした後、メインルーチンに戻る。
【０１１２】
図７の割込みルーチンは、カム軸センサが発生する基準判別パルスが検出されたか否かの確認を行うためと、基準判別パルスが検出された直後に発生するクランク軸センサの出力パルスの番号を０にするためとに設けられている。
【０１１３】
またクランク軸センサ４が各気筒の上死点位置前６５°の基準位置で基準位置検出パルスを発生する毎に図８の割込みルーチンが実行される。
【０１１４】
この割込みルーチンでは、先ずステップ１において基準判定フラグがセットされているか否かを判定する。その結果、基準判定フラグがセットされていないとき（基準判別パルスが検出されていないとき）には、ステップ２に移行してメインルーチンで回転速度を演算するために用いる回転速度情報（フリーランニングカウンタの計数値）を読み込み、更にステップ３に移行してすべての気筒のインジェクタ駆動回路に駆動信号を与えてすべての気筒のインジェクタＩＪ1 〜ＩＪ4 から同時に燃料を噴射させる。次いでステップ４において燃料噴射時間を演算するインジェクタ噴射タイマをスタートさせ、ステップ５においてすべての点火コイルＩＧ14及びＩＧ23の一次コイルへの通電を開始した後ステップ６に移行してＰＬＳＮＵＭの内容に１を加え、メインルーチンに戻る。
【０１１５】
カム軸センサが発生する基準判別パルスが既に検出されており、図８の割込みルーチンのステップ１において基準判定終了フラグがセットされていると判定されたときには、ステップ７に移行して回転速度情報を読み込んだ後ステップ８に移行し、ＰＬＳＮＵＭの数値に応じて、ステップ９ａ〜９ｄのいずれかに分岐する。
【０１１６】
即ち、ＰＬＳＮＵＭの数値が０の時（今回発生した基準位置検出パルスが第３気筒の上死点位置前６５°の位置で発生したものであるとき）には、ステップ９ａに移行して第２の気筒用のインジェクタＩＪ2 からの燃料の噴射を開始させ、次いでステップ１０ａに移行して第２の気筒用のインジェクタの噴射時間を計測する第２のインジェクタ噴射タイマをスタートさせる。その後ステップ１１に移行して第１，第４気筒用の点火コイル通電タイマに計測させる時間を演算し、該第１，第４気筒用の点火コイル通電タイマによる通電時間の計測をスタートさせる。次いでステップ６に移行してＰＬＳＮＵＭの内容を１だけ増加させ、メインルーチンに戻る。
【０１１７】
またステップ８においてＰＬＳＮＵＭの数値が２のとき（今回発生した基準位置検出パルスが第４気筒の上死点位置前６５°の位置で発生したものであるとき）には、ステップ９ｂに移行して第１の気筒用のインジェクタＩＪ1 からの燃料の噴射を開始させ、次いでステップ１０ｂに移行して第１の気筒用のインジェクタの噴射時間を計測する第１のインジェクタ噴射タイマをスタートさせる。その後ステップ１２に移行して第２，第３気筒用の点火コイル通電タイマに計測させる時間を演算し、該第２，第３気筒用の点火コイル通電タイマによる通電時間の計測をスタートさせる。その後ステップ６に移行して、ＰＬＳＮＵＭの内容を１だけ増加させる。
【０１１８】
更にステップ８においてＰＬＳＮＵＭの数値が４のとき（今回発生した基準位置検出パルスが第２気筒の上死点位置前６５°の位置で発生したものであるとき）には、ステップ９ｃに移行して第３の気筒用のインジェクタＩＪ3 からの燃料の噴射を開始させ、次いでステップ１０ｃに移行して第３の気筒用のインジェクタの噴射時間を計測する第３のインジェクタ噴射タイマをスタートさせる。その後ステップ１１に移行して第１，第４気筒用の点火コイル通電タイマに計測させる時間を演算し、該第１，第４気筒用の点火コイル通電タイマによる通電時間の計測をスタートさせる。その後ステップ６に移行してＰＬＳＮＵＭの内容を１だけ増加させ、メインルーチンに戻る。
【０１１９】
またステップ８においてＰＬＳＮＵＭの数値が６のとき（今回発生した基準位置検出パルスが第１気筒の上死点位置前６５°の位置で発生したものであるとき）には、ステップ９ｄに移行して第４の気筒用のインジェクタＩＪ4 からの燃料の噴射を開始させ、次いでステップ１０ｄに移行して第４の気筒用のインジェクタの噴射時間を計測する第４のインジェクタ噴射タイマをスタートさせる。その後ステップ１２に移行して第２，第３気筒用の点火コイル通電タイマに計測させる時間を演算し、該第２，第３気筒用の点火コイル通電タイマによる通電時間の計測をスタートさせる。その後ステップ６に移行して、ＰＬＳＮＵＭの内容を１だけ増加させてメインルーチンに戻る。
【０１２０】
ステップ８においてＰＬＳＮＵＭの数値が０，２，４及び６のいずれでもない場合には、何もしないでステップ６に移行してＰＬＳＮＵＭの内容を１だけ増加させる。
【０１２１】
またクランク軸センサ４が上死点位置前５°の位置で低速時点火位置検出パルスを発生する毎に図９の割込みルーチンが実行される。この割込みルーチンでは、先ずステップ１において基準判定終了フラグがセットされているか否かを判定し、その結果基準判定終了フラグがセットされていない時（基準判別パルスが検出されていないとき）には、ステップ２に移行して回転速度情報を読み込み、次いでステップ３においてすべての点火コイルへの通電を停止して点火コイルＩＧ14及びＩＧ23の一次電流を遮断する。この一次電流の遮断により点火コイルＩＧ14及びＩＧ23の二次コイルに同時に点火用の高電圧を誘起させ、点火プラグＰＬ1 〜ＰＬ4 で同時に点火動作を行わせる。すべての点火コイルの一次電流を遮断して点火動作を行わせた後、ステップ４においてＰＬＳＮＵＭの記憶内容を１だけ増加させてメインルーチンに戻る。
【０１２２】
従って、カム軸センサが発生する基準判別パルスを検出し得ない機関の極低速領域では、各低速時点火位置検出パルスが発生する毎にすべての気筒で同時に点火動作が行われる。
【０１２３】
カム軸センサが出力する基準判別パルスが検出されていて、図９の割込みルーチンのステップ１において基準判定が終了していると判定された時には、ステップ５に移行して回転速度情報を読み込んだ後、ステップ６に移行し、ＰＬＳＮＵＭに記憶されている数値に応じて、ステップ７または８に移行する。即ちＰＬＳＮＵＭの数値が１または５であるときには、ステップ７に移行し、第２，第３気筒用の点火コイルＩＧ23の一次電流を遮断して第２気筒及び第３気筒で同時に点火動作を行わせる。またＰＬＳＮＵＭに記憶された数値が３または７であるときには、ステップ８に移行し、第１，第４気筒用の点火コイルＩＧ14の一次電流を遮断して第１気筒及び第４気筒で点火動作を行わせる。
【０１２４】
図８の割込みルーチンでスタートさせられた第１，第４気筒用の点火コイル通電タイマが通電開始時間の計測を完了したときに図１０（Ａ）の第１，第４点火コイル通電タイマ割込みルーチンが実行される。この割込みルチーンではステップ１において第１，第４気筒用の点火コイルＩＧ14の一次コイルへの通電を開始し、ステップ２において第１，第４気筒用の点火タイマにメインルーチンで演算されている点火位置の計測を開始させた後、メインルーチンに戻る。
【０１２５】
また第２，第３気筒用の点火コイル通電タイマが通電開始時間の計測を完了したときには、図１０（Ｂ）の第２，第３気筒の点火コイル通電タイマ割込みルーチンが実行される。この割込みルチーンではステップ１において第２，第３の気筒用の点火コイルＩＧ23の一次コイルへの通電を開始し、ステップ２において第２，第３気筒用の点火タイマにメインルーチンで演算された点火位置の計測を開始させた後、メインルーチンに戻る。
【０１２６】
上記第１，第４気筒用点火タイマによる点火位置の計測が完了したときに、図１１（Ａ）の第１，第４気筒用点火タイマ割込みルーチンが実行され、第１，第４気筒用の点火コイルＩＧ14の一次電流が遮断される。これにより第１，第４気筒で同時に点火動作が行われる。
【０１２７】
また第２，第３気筒用点火タイマによる点火位置の計測が完了したときに、図１１（Ｂ）に示す第２，第３気筒用点火タイマ割込みルーチンが実行させる。この割込みルーチンでは、第２，第３気筒用点火コイルＩＧ23の一次電流を遮断して第２気筒及び第３気筒で同時に点火動作を行わせる。
【０１２８】
更に、第１ないし第４のインジェクタ噴射タイマがそれぞれ噴射時間の計測を終了したときに図１２（Ａ）ないし（Ｄ）の割込みルーチンを実行させて、第１ないし第４気筒用のインジェクタ駆動回路Ａ1 ないしＡ4 への噴射指令信号Ｕ1 ないしＩ4 の供給を停止し、これらのインジェクタからの燃料の噴射を停止させる。
【０１２９】
上記の例では、図８に示した割込みルーチンのステップ１ないし４と、図１２に示した割込みルーチンとにより、内燃機関の回転速度が極低速領域にあって、カム軸センサが出力する基準判別パルスを検出し得ない状態にあるときに、クランク軸センサが各基準位置検出パルスを発生する位置ですべての気筒用のインジェクタから同時に燃料の噴射を開始させて設定された時間の間各インジェクタから燃料を噴射させるように燃料噴射装置に噴射指令信号Ｕ1 〜Ｕ4 を与える非常時燃料噴射制御手段が実現される。
【０１３０】
更に、図８に示した割込みルーチンのステップ１，２及び５と、図９の割込みルーチン１，２及び３とにより、カム軸センサが出力する基準判別パルスを検出し得ない状態にあるときに、クランク軸センサが各低速時点火位置検出パルスを発生する位置で内燃機関のすべての気筒で同時に点火動作を行わせるように点火装置に点火信号を与える非常時点火位置制御手段が実現される。
【０１３１】
また、図７に示す割込みルーチンのステップ１及び４と、図９に示す割込みルーチンのステップ１及び４と、図９に示す割込みルーチンのステップ１及び６とにより、基準判別パルスが検出されたときに、基準判別パルスの発生後にクランク軸センサが発生する一連の基準位置検出パルスの発生順序を識別して、各基準位置検出パルスがいずれの気筒の基準位置を検出する基準位置検出パルスであるかを判別する基準位置検出パルス判別手段が実現される。
【０１３２】
更に、図６に示したメインルーチンのタスクＴ3 により、各気筒用のインジェクタから燃料を噴射させる燃料噴射時間を所定の制御条件に対して演算する燃料噴射時間演算手段が実現され、タスクＴ2 により各気筒の点火位置を所定の制御条件に対して演算する点火位置演算手段が実現される。
【０１３３】
また、図８に示した割込みルーチンのステップ１とステップ７及び８とステップ９ａ，１０ａないし９ｄ，１０ｄと図１２（Ａ）ないし（Ｄ）に示した割込みルーチンとにより、基準位置検出パルス判別手段により判別された各気筒用の基準位置検出パルスの発生位置で各気筒用のインジェクタから燃料の噴射を開始させ、燃料噴射時間演算手段により演算された燃料噴射時間が経過したときに各気筒用のインジェクタからの燃料の噴射を停止させるように燃料噴射装置に噴射指令信号を与える定常時燃料噴射制御手段が実現される。
【０１３４】
更に、図８の割込みルーチンのステップ１，７，８，１１及び１２と、図１０（Ａ），（Ｂ）に示した割込みルーチンと、図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示した割込みルーチンとにより、内燃機関の回転速度が定常速度領域にあるときに基準位置検出パルス判別手段により判別された各気筒用の基準位置検出パルスの発生位置で点火位置演算手段により演算された各気筒の点火位置の計測を開始して演算された各気筒の点火位置が計測された時に各気筒で点火動作を行わせるように点火装置に点火信号を与える定常時点火位置制御手段が実現される。
【０１３５】
次に４サイクル３気筒内燃機関を制御する場合の本発明に係わる制御装置の構成を図４、図５、図６、図７、及び図１３ないし図１８を参照して説明する。
【０１３６】
４サイクル３気筒内燃機関を制御する場合には、図４に示すように、第１ないし第３の気筒にそれぞれ対応する第１ないし第３のリラクタ１２ａ〜１２ｃを等角度間隔（１２０°間隔）で有してクランク軸１１により回転駆動されるロータ１２と、ロータ１２のリラクタ１２ａ〜１２ｃの回転方向の前端縁１２a1〜１２c1を検出した時及び後端縁１２a2〜１２c2を検出した時にそれぞれ極性が異なるパルスを発生する信号発電子１３とによりクランク軸センサ４が構成され、各気筒の圧縮行程における上死点位置より進角した位置に設定された各気筒の基準位置及び各気筒の圧縮行程における上死点位置付近に設定された低速時点火位置でそれぞれ信号発電子が各気筒に対応するリラクタの回転方向の前端縁及び後端縁を検出して基準位置検出パルス及び低速時点火位置検出パルスを発生するように、ロータ１２のリラクタ１２ａ〜１２ｃと信号発電子１３との間の位置関係が設定される。
【０１３７】
図示の例では、第１ないし第３の気筒にそれぞれ対応する第１ないし第３のリラクタが、ロータ１２の正回転方向（図４の矢印ＣＬ方向）に沿って順次並ぶように設けられていて、ロータの回転に伴って、信号発電子４内のパルサコイル４ａに、図５（Ｂ）に示すように、負極性パルスＳ1 、正極性パルスＳ1 ´、負極性パルスＳ3 、正極性パルスＳ3 ´、負極性パルスＳ2 、正極性パルスＳ2 ´、負極性パルスＳ1 、正極性パルスＳ1 ´、…の順序でパルス信号が誘起するようになっている。
【０１３８】
本実施形態では、各気筒に対応するリラクタの回転方向の前端縁が、クランク軸が２回転する間に１回だけ各気筒の基準位置（圧縮行程における上死点位置前６５°の位置）で信号発電子１３の磁極部１３ａの位置を通過するようになっていて、信号発電子４が出力する一連の負極性パルスＳ1 ，Ｓ3 ，Ｓ2 ，Ｓ1 ，…のうち、２４０度間隔で（１つ置きに）発生するパルスＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，…をそれぞれ第１気筒用基準位置検出パルスとして用い、一連の正極性パルスＳ1'，Ｓ3'，Ｓ2'，Ｓ1'，…のうち、２４０度間隔で発生するパルスＳ1'，Ｓ2'，Ｓ3'，…をそれぞれ第１気筒ないし第３気筒用の低速時点火位置検出パルスとして用いる。
【０１３９】
また３気筒内燃機関を制御する場合には、図１に示した第４気筒用インジェクタ駆動回路Ａ4 及び第４気筒用インジェクタＩＪ4 が省略され、第１ないし第３気筒用の点火コイルＩＧ1 〜ＩＧ3 と、これらの点火コイルの一次電流を制御する第１ないし第３気筒用の点火駆動回路Ｂ1 〜Ｂ3 とが設けられる。点火駆動回路Ｂ1 〜Ｂ3 はそれぞれＣＰＵから点火信号Ｖ1 〜Ｖ3 が与えられた時に点火コイルＩＧ1 〜ＩＧ3 に一次電流を流し、点火信号Ｖ1 〜Ｖ3 が消滅させられた時に点火コイルＩＧ1 〜ＩＧ3 の一次電流を遮断して第１ないし第３気筒に設けられた点火プラグＰＬ1 〜ＰＬ3 に点火用の高電圧を印加する。その他のハードウェアの構成は図１及び図２に示した４気筒用の制御装置のそれと同様である。
【０１４０】
信号発電子１３が発生する負極性パルスＳ3 ，Ｓ2 ，Ｓ1 ，…は、６５°波形整形回路Ｆに入力され、該波形整形回路Ｆにより図５（Ｄ）に示す信号Ｐ3 ，Ｐ2 ，Ｐ1 ，…に変換されてＣＰＵに入力される。これらの信号はクランク軸が１回転する毎に１回ずつ発生するが、本発明においては、これら一連の信号のうち、２４０°間隔で発生する信号Ｐ1 〜Ｐ3 がそれぞれ第１気筒用ないし第３気筒用の基準位置検出信号Ｐ1 〜Ｐ3 として用いられる。
【０１４１】
また信号発電子が発生する正極性パルスＳ3'，Ｓ2'，Ｓ1'，…は、波形整形回路Ｇにより波形整形され、図５（Ｄ）に示すような負論理のパルス信号Ｑ3 ，Ｑ2 ，Ｑ1 ，…に変換されてＣＰＵに入力される。信号Ｑ1 ，Ｑ2 ，…のうち、第１ないし第３の気筒のそれぞれの圧縮行程における上死点位置付近に設定された低速時点火位置でそれぞれ発生する信号Ｑ1 ，Ｑ2 ，Ｑ3 ，…がそれぞれ第１気筒ないし第３気筒用の低速時点火位置検出信号として用いられる。
【０１４２】
ＣＰＵ１１０は、カム軸センサ５が発生する基準判別パルスＳａを波形整形して得た基準判定信号Ｐａを検出した後に順次入力される基準位置検出信号及び低速時点火位置検出信号Ｐ3 ，Ｑ3 ，Ｐ2 ，Ｑ2 ，Ｐ1 ，Ｑ1 ，…に、例えば順番に番号０，１，２，３，４，５，６，７，…，１１（図５Ｄ，Ｅ参照）を付けて、これらの番号から、入力された信号Ｐ3 ，Ｑ3 ，Ｐ2 ，Ｑ2 ，Ｐ1 ，Ｑ1 ，…がそれぞれ第３気筒用基準位置検出信号、第３気筒用低速時点火位置検出信号、第２気筒用基準位置検出信号、第２気筒用低速時点火位置検出信号、第１気筒用基準位置検出信号及び第１気筒用低速時点火位置検出信号…であると判定する。ＣＰＵ１１０はまた、クランク軸センサ４が発生するパルスの発生周期から機関の回転速度を演算し、演算した回転速度と各種センサ８〜１０により検出された制御条件とに対して各気筒用の点火コイルの一次電流の通電開始位置及び通電停止位置（点火位置）と燃料噴射時間とを演算する。
【０１４３】
ＣＰＵ１１０はまた、基準判別パルスＳａを波形整形して得たパルスＰａを検出することができないときに、クランク軸センサ４の信号発電子１３が基準位置検出パルスＳ3 ，Ｓ2 ，Ｓ1 ，…を発生する毎に（基準位置検出信号Ｐ3 ，Ｐ2 ，Ｐ1 ，Ｐ3 ，…が入力される毎に）第１気筒ないし第３気筒用のインジェクタＩＪ1 ないしＩＪ3 から同時に燃料の噴射を開始させて設定された時間の間各インジェクタから燃料を噴射させるべく、図５（Ｆ）ないし（Ｈ）の左端側の「基準判別前」の部分に示したように、燃料噴射装置のインジェクタ駆動回路Ａ1 〜Ａ3 に設定された時間幅の噴射指令信号Ｕ1 〜Ｕ3 を与える。これにより第１ないし第３気筒用のインジェクタから同時に燃料を噴射させる。
【０１４４】
ＣＰＵ１１０はまた、機関の回転速度が極低速領域にある状態で、クランク軸センサ４の信号発電子１３が各リラクタの前端縁を検出して負極性パルスＳ3 ，Ｓ4 ，Ｓ2 ，…を発生する毎に点火駆動回路Ｂ1 〜Ｂ3 に同時に点火信号Ｖ1 〜Ｖ3 （図５Ｉ〜Ｊ）を与えて、第１ないし第３気筒用の点火コイルＩＧ1 ないしＩＧ3 に同時に一次電流を流し、信号発電子１３が各リラクタの後端縁を検出して正極性パルスＳ3'，Ｓ2'，Ｓ1'，…を発生する毎に点火信号Ｖ1 ないしＶ3 を消滅させて、第１ないし第３気筒用の点火コイルＩＧ1 〜ＩＧ3 の二次コイルに同時に点火用の高電圧を誘起させる。
【０１４５】
図５（Ｌ）ないし（Ｎ）はそれぞれ、第１気筒、第２気筒、及び第３気筒の燃焼サイクルを示したもので、「爆」、「排」、「吸」及び「圧」はそれぞれ爆発行程、排気行程、吸入行程及び圧縮行程を示している。
【０１４６】
図４に示したクランク軸センサ４は、負極性パルス及び正極性パルスをそれぞれ１２０°間隔で発生するため、上記のように、信号発電子１３が各リラクタの後端縁を検出して正極性パルスを発生する毎に第１ないし第３気筒で同時に点火動作を行わせるようにすると、各気筒の圧縮行程で点火動作が２回行われることになる。この場合、圧縮行程の初期に第１回目の点火が行われる際には、ピストンが下死点付近にあって、圧縮比が低く、しかも機関の負荷が軽いため、点火動作が行われても混合気の燃焼に発展する確率は低い。従って、実質的に圧縮行程の終期に行われる２回目の点火により混合気に着火されることになり、機関の始動は支障なく行われる。
【０１４７】
本発明者は、４サイクル３気筒内燃機関において、上記のように機関の始動時に１２０°間隔で３つの気筒で同時に点火動作を行わせても、機関を支障なく始動できることを実験により確認した。
【０１４８】
なお３気筒内燃機関の始動を容易にするためには、各気筒の圧縮行程で行われる１回目の点火をできるだけピストンの下死点に近い位置で行わせることが望ましい。そのため低速時点火位置を圧縮行程におけるピストンの上死点よりもある程度進角させることが望ましいが、低速時点火位置を余り進角させると機関の始動時にピストンが押し戻される、いわゆるケッチン現象が生じ、機関の始動に失敗する。したがって、３気筒内燃機関に本発明を適用する場合には、始動時にケッチンを生じさせることなく、１回目の点火をできるだけ下死点に近い位置で行わせるように、低速時点火位置を適当な位置に決定する。
【０１４９】
また上記のように、基準判別パルスを検出できない極低速領域では、すべての気筒のインジェクタから同時に燃料が噴射されるが、極低速領域で燃料ポンプのポンプモータに供給する駆動電流を適宜に調整して各インジェクタからの燃料の噴射量を適当に調整しておけば、各気筒に供給される燃料が過剰になることはない。
【０１５０】
図４に示した電子制御ユニット１により４サイクル３気筒内燃機関を制御する場合にＣＰＵ１１０が実行するプログラムのアルゴリズムを示すフローチャートを図６，図７及び図１３ないし図１７に示した。
【０１５１】
４サイクル３気筒内燃機関を制御する場合、メインルーチンの構成は図６に示したものと同様であり、カム軸センサ割込みルーチンも図７に示したものと同様である。
【０１５２】
３気筒内燃機関を制御する場合には、クランク軸センサ４が各気筒の上死点前６５°の位置で負極性のパルスを発生する毎に図１３の割込みルーチンが実行される。この割込みルーチンでは、先ずステップ１において基準判定が終了しているか否か（基準判定終了フラグがセットされているか否か）を判定する。その結果、基準判定終了フラグがセットされていない（基準判別パルスが検出されていない）と判定されたときには、ステップ２に移行して回転速度情報を読み込み、更にステップ３に移行してすべての気筒のインジェクタ駆動回路に駆動信号を与えてすべての気筒のインジェクタＩＪ1 〜ＩＪ3 から同時に燃料を噴射させる。次いでステップ４において燃料噴射時間を演算する全てのインジェクタ噴射タイマをスタートさせ、ステップ５においてすべての点火コイルＩＧ1 〜ＩＧ3 の一次コイルへの通電を開始した後ステップ６に移行してＰＬＳＮＵＭの内容に１を加え、メインルーチンに戻る。
【０１５３】
カム軸センサが発生する基準判別パルスが検出されており、図１３の割込みルーチンのステップ１において基準判定が終了していると判定されたときには、ステップ７に移行して回転速度情報を読み込んだ後ステップ８に移行し、ＰＬＳＮＵＭの数値に応じて、ステップ９ａ〜９ｆのいずれかに分岐する。
【０１５４】
即ち、ＰＬＳＮＵＭの数値が１０の時（今回発生した基準位置検出パルスが第１気筒の圧縮行程における上死点位置前６５°の位置で発生したものであるとき）には、ステップ９ａに移行して第２の気筒用の点火コイルの一次電流の通電開始時間を演算し、該通電開始時間を計測するタイマをスタートさせた後ステップ６に移行してＰＬＳＮＵＭの数値に１を加え、メインルーチンに戻る。
【０１５５】
またステップ８においてＰＬＳＮＵＭの数値が０のときには、ステップ９ｂに移行して第３の気筒用のインジェクタＩＪ3 からの燃料の噴射を開始させ、次いでステップ１０ｂに移行して第３の気筒用のインジェクタの噴射時間を計測する第３のインジェクタ噴射タイマをスタートさせる。その後ステップ６に移行して、ＰＬＳＮＵＭの内容を１だけ増加させてメインルーチンに戻る。
【０１５６】
更にステップ８においてＰＬＳＮＵＭの数値が２のとき（今回発生した基準位置検出パルスが第２気筒の圧縮行程における上死点位置前６５°の位置で発生したものであるとき）には、ステップ９ｃに移行して第３の気筒用の点火コイルの一次電流の通電開始時間を演算するとともに、該通電開始時間を計測する通電タイマをスタートさせた後、ステップ６に移行してＰＬＳＮＵＭの内容を１だけ増加させ、メインルーチンに戻る。
【０１５７】
またステップ８においてＰＬＳＮＵＭの数値が４のときには、ステップ９ｄに移行して第１の気筒用のインジェクタＩＪ1 からの燃料の噴射を開始させ、次いでステップ１０ｄに移行して第１の気筒用のインジェクタの噴射時間を計測する第１のインジェクタ噴射タイマをスタートさせる。その後ステップ６に移行して、ＰＬＳＮＵＭの内容を１だけ増加させてメインルーチンに戻る。
【０１５８】
ステップ８においてＰＬＳＮＵＭの数値が６のとき（今回発生した基準位置検出パルスが第３気筒の圧縮行程における上死点位置前６５°の位置で発生したものであるとき）には、ステップ９ｅに移行して第１の気筒用の点火コイルの一次電流の通電開始時間を演算するとともに、該通電開始時間を計測する通電タイマをスタートさせた後、ステップ６に移行してＰＬＳＮＵＭの内容を１だけ増加させ、メインルーチンに戻る。
【０１５９】
ステップ８においてＰＬＳＮＵＭの数値が８のときには、ステップ９ｆに移行して第２の気筒用のインジェクタＩＪ2 からの燃料の噴射を開始させ、次いでステップ１０ｆに移行して第２の気筒用のインジェクタの噴射時間を計測する第２のインジェクタ噴射タイマをスタートさせる。その後ステップ６に移行して、ＰＬＳＮＵＭの内容を１だけ増加させてメインルーチンに戻る。
【０１６０】
なお図示してないが、図１３の割込みルーチンのステップ８においてＰＬＳＮＵＭの数値が１０，０，２，４，６及び８のいずれでもない場合には、何もしないでステップ６に移行してＰＬＳＮＵＭの内容を１だけ増加させる。
【０１６１】
またクランク軸センサ４が各気筒の上死点位置前５°の位置で正極性パルスを発生する毎に図１４の割込みルーチンが実行される。この割込みルーチンでは、先ずステップ１において基準判定が終了しているか否か（基準判別パルスが検出されているか否か）が判定され、その結果基準判定が終了していない時には、ステップ２に移行してメインルーチンで演算されている回転速度情報を読み込み、次いでステップ３においてすべての点火駆動回路への点火信号の供給を停止して点火コイルＩＧ1 〜ＩＧ3 の一次電流を遮断する。この一次電流の遮断により点火コイルＩＧ1 ないしＩＧ3 の二次コイルに同時に点火用の高電圧を誘起させ、点火プラグＰＬ1 〜ＰＬ3 で同時に点火動作を行わせる。すべての点火コイルの一次電流を遮断して点火動作を行わせた後、ステップ４においてＰＬＳＮＵＭの記憶内容を１だけ増加させてメインルーチンに戻る。
【０１６２】
従って、カム軸センサが発生する基準判別パルスを検出し得ない機関の極低速領域では、各低速時点火位置検出パルスが発生する毎にすべての気筒で同時に点火動作が行われる。
【０１６３】
カム軸センサが出力する基準判別パルスが検出されていて、図１４の割込みルーチンのステップ１において基準判定が終了していると判定された時には、ステップ５に移行して回転速度情報を読み込んだ後、ステップ６に移行し、ＰＬＳＮＵＭに記憶されている数値に応じて、ステップ７，８または９に移行する。即ちＰＬＳＮＵＭの数値が３であるときには、ステップ７に移行し、第２気筒用の点火コイルＩＧ2 の一次電流を遮断して第２気筒で点火動作を行わせる。またＰＬＳＮＵＭに記憶された数値が７であるときには、ステップ８に移行し、第３気筒用の点火コイルＩＧ3 の一次電流を遮断して第３気筒で点火動作を行わせる。更に、ＰＬＳＮＵＭに記憶された数値が１１であるときには、ステップ９に移行し、第１気筒用の点火コイルＩＧ1 の一次電流を遮断して第１気筒で点火動作を行わせる。
【０１６４】
上記第１気筒用の点火コイル通電タイマが通電開始時間の計測を完了したときに図１５（Ａ）の第１気筒用点火コイル通電タイマ割込みルーチンが実行される。この割込みルチーンではステップ１において第１気筒用の点火コイルＩＧ1 の一次コイルへの通電を開始し、ステップ２において第１気筒用の点火タイマにメインルーチンで演算されている点火位置の計測を開始させた後、メインルーチンに戻る。
【０１６５】
また第２気筒用の点火コイル通電タイマが通電開始時間の計測を完了したときには、図１５（Ｂ）の第２気筒用点火コイル通電タイマ割込みルーチンが実行される。この割込みルチーンではステップ１において第２気筒用の点火コイルＩＧ2 の一次コイルへの通電を開始し、ステップ２において第２気筒用の点火タイマにメインルーチンで演算された点火位置の計測を開始させた後、メインルーチンに戻る。
【０１６６】
更に、第３気筒用の点火コイル通電タイマが通電開始時間の計測を完了したときには、図１５（Ｃ）の第３気筒用点火コイル通電タイマ割込みルーチンが実行される。この割込みルチーンではステップ１において第３気筒用の点火コイルＩＧ3 の一次コイルへの通電を開始し、ステップ２において第３気筒用の点火タイマにメインルーチンで演算された点火位置の計測を開始させた後、メインルーチンに戻る。
【０１６７】
上記第１気筒用点火タイマによる点火位置の計測が完了したときに、図１６（Ａ）の第１気筒用点火タイマ割込みルーチンが実行され、第１気筒用の点火コイルＩＧ1 の一次電流が遮断される。これにより第１気筒で点火動作が行われる。また第２気筒用点火タイマによる点火位置の計測が完了したときに、図１６（Ｂ）に示す第２気筒用点火タイマ割込みルーチンが実行される。この割込みルーチンでは、第２気筒用点火コイルＩＧ2 の一次電流を遮断して第２気筒で点火動作を行わせる。
【０１６８】
更に第３気筒用点火タイマによる点火位置の計測が完了したときに、図１６（Ｃ）に示す第３気筒用点火タイマ割込みルーチンが実行される。この割込みルーチンでは、第３気筒用点火コイルＩＧ3 の一次電流を遮断して第３気筒で点火動作を行わせる。
【０１６９】
更に、第１ないし第３のインジェクタ噴射タイマがそれぞれ噴射時間の計測を終了したときに図１７（Ａ）ないし（Ｃ）の割込みルーチンを実行させて、第１ないし第３気筒用のインジェクタ駆動回路Ａ1 ないしＡ3 への噴射指令信号Ｕ1 ないしＵ3 の供給を停止し、インジェクタＩＪ1 〜ＩＪ3 からの燃料の噴射を停止させる。
【０１７０】
上記の例では、図１３に示した割込みルーチンのステップ１ないし４と、図１７に示した割込みルーチンとにより、カム軸センサが出力する前記基準判別パルスを検出し得ない状態にあるときに、クランク軸センサの信号発電子が各リラクタの回転方向の前端縁を検出してパルスを発生した時にすべての気筒用のインジェクタから同時に燃料の噴射を開始させて設定された時間の間各インジェクタから燃料を噴射させるように燃料噴射装置に噴射指令信号を与える非常時燃料噴射制御手段が実現される。
【０１７１】
また、図１３に示した割込みルーチンのステップ１，２及び５と、図１４の割込みルーチンのステップ１，２及び３とにより、内燃機関の回転速度が極低速領域にあってカム軸センサが出力する基準判別パルスを検出し得ない状態にあるときに、クランク軸センサの信号発電子が各リラクタの回転方向の後端縁を検出してパルスを発生した時に前記内燃機関のすべての気筒で同時に点火動作を行わせるように点火装置に点火信号を与える非常時点火信号供給手段が実現される。
【０１７２】
また、図７に示す割込みルーチンのステップ１及び４と、図１４に示す割込みルーチンのステップ１及び４と、図１３に示す割込みルーチンのステップ１及び６とにより、基準判別パルスが検出されたときに基準判別パルスの発生後にクランク軸センサが発生する一連の基準位置検出パルスの発生順序を識別して、各基準位置検出パルスがいずれの気筒の基準位置を検出する基準位置検出パルスであるかを判別する基準位置検出パルス判別手段が実現される。
【０１７３】
更に、図６に示したメインルーチンのタスクＴ3 により、定常速度領域において各気筒用のインジェクタから燃料を噴射させる燃料噴射時間を所定の制御条件に対して演算する燃料噴射時間演算手段が実現され、タスクＴ2 により定常速度領域における各気筒の点火位置を所定の制御条件に対して演算する点火位置演算手段が実現される。
【０１７４】
また、図１３に示した割込みルーチンのステップ１とステップ７及び８とステップ９ａないし９ｆとにより、内燃機関の回転速度が定常速度領域にあるときに基準位置検出パルス判別手段により判別された各気筒用の基準位置検出パルスの発生位置で各気筒用のインジェクタから燃料の噴射を開始させ、燃料噴射時間演算手段により演算された燃料噴射時間が経過したときに各気筒用のインジェクタからの燃料の噴射を停止させるように燃料噴射装置に噴射指令信号を与える定常時燃料噴射制御手段が実現される。
【０１７５】
更に、図１３の割込みルーチンのステップ１，７，８及び１０ｂ，１０ｄ，１０ｆと、図１５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示した割込みルーチンと、図１６（Ａ）ないし（Ｃ）に示した割込みルーチンとにより、基準位置検出パルス判別手段により判別された各気筒用の基準位置検出パルスの発生位置で点火位置演算手段により演算された各気筒の点火位置の計測を開始して演算された各気筒の点火位置が計測された時に各気筒で点火動作を行わせるように点火装置に点火信号を与える定常時点火位置制御手段が実現される。
【０１７６】
上記のように、本発明では、カム軸センサが出力する基準判別パルスを検出し得ない状態にあるとき（機関の始動時のように回転速度が極めて低いとき、また断線などによりカム軸センサの出力がＥＣＵに入力されなくなったとき）に、クランク軸センサが各低速時点火位置検出信号を発生する位置で内燃機関のすべての気筒で同時に点火動作を行わせるようにしたので、クランク軸センサとしては、一連の気筒の基準位置及び低速時点火位置で順次パルスを発生するものを用いればよい。従って、クランク軸センサにはパルサコイルを１つだけ設ければよく、クランク軸センサの構成を簡単にすることができる。またクランク軸センサの出力をＣＰＵに入力する回路は、基準位置検出パルスをＣＰＵが認識し得る波形の信号に変換する回路と、低速時点火位置検出パルスをＣＰＵが認識し得る波形の信号に変換する回路との２つの回路により構成することができるので、電子制御ユニットの構成を従来よりも簡単にすることができる。
【０１７７】
なお本発明を６気筒内燃機関を制御する制御装置に適用する場合には、点火位置がクランク角で３６０°離れている２つの気筒を１組の気筒として６個の気筒を３組の気筒に分けて、該３組の気筒にそれぞれ対応させて３個のリラクタを１２０°間隔で設ければよく、クランク軸センサの構成は３気筒内燃機関を制御する場合と同様でよい。
【０１７８】
またこの場合、電子制御ユニットは、カム軸センサが出力する基準判別パルスを検出し得ない状態にあるときに、クランク軸センサの信号発電子が各リラクタの回転方向の前端縁を検出してパルスを発生する位置ですべての気筒用のインジェクタから同時に燃料の噴射を開始させて設定された時間の間各インジェクタから燃料を噴射させるように燃料噴射装置に噴射指令信号を与える非常時燃料噴射制御手段と、基準判別パルスを検出し得ない状態にあるときに、クランク軸センサの信号発電子が各リラクタの回転方向の後端縁を検出してパルスを発生した時に前記内燃機関のすべての気筒で同時に点火動作を行わせるように点火装置に点火信号を与える非常時点火信号供給手段と、基準判別パルスが検出されたときに基準判別パルスの発生後にクランク軸センサが発生する一連のパルスの発生順序から各基準位置検出パルスがいずれの組の気筒の基準位置を検出する基準位置検出パルスであるかを判別する基準位置検出パルス判別手段と、各気筒用のインジェクタの燃料噴射時間を所定の制御条件に対して演算する燃料噴射時間演算手段と、各組の気筒の点火位置を所定の制御条件に対して演算する点火位置演算手段と、基準位置検出パルス判別手段により判別された各組の気筒用の基準位置検出パルスの発生位置で各気筒用のインジェクタから燃料の噴射を開始させ、燃料噴射時間演算手段により演算された燃料噴射時間が経過したときに各気筒用のインジェクタからの燃料の噴射を停止させるように燃料噴射装置に噴射指令信号を与える定常時燃料噴射制御手段と、基準位置検出パルス判別手段により判別された各組の気筒用の基準位置検出パルスの発生位置で点火位置演算手段により演算された各組の気筒の点火位置の計測を開始して演算された各組の気筒の点火位置が計測された時に各組の気筒で点火動作を行わせるように点火装置に点火信号を与える定常時点火位置制御手段とを備えた構成とする。
【０１７９】
上記の各実施形態では、点火装置と燃料噴射装置との双方を制御するようにしているが、点火装置のみを制御する場合（燃料噴射装置が用いられない場合）にも本発明を適用することができる。
【０１８０】
［参考例］
参考のため、４サイクル４気筒内燃機関を制御する場合の従来の制御装置の構成を図１８に示した。図１８において、図１の各部と同等の部分にはそれぞれ同一の符号を付してある。
【０１８１】
図１８に示した例では、電子制御ユニット１が、第１，第４気筒用の６５°波形整形回路Ｆ14と、第１，第４気筒用の５°波形整形回路Ｇ14と、第２，第３気筒用の６５°波形整形回路Ｆ23と、第２，第３気筒用の５°波形整形回路Ｇ23とを備えていて、クランク軸センサ４の出力がこれらの波形整形回路を通してＣＰＵ１１０に入力されている。
【０１８２】
クランク軸センサ４は、図１９に示したように、クランク軸１１に取り付けられたロータ１２と、該ロータの周囲に１８０°の角度間隔をあけて対称に配置されて機関のケース等に固定された信号発電子１３Ａ及び１３Ｂとからなっており、ロータ１２の外周には所定の極弧角を有する円弧状のリラクタ１２ａが形成されている。信号発電子１３Ａは、ロータ１２の外周に対向する磁極部１３ａを先端に有する鉄心と該鉄心に巻回されたパルサコイル４ａ（図１８参照）と該鉄心に磁気結合された永久磁石とを備えた公知のもので、リラクタ１２ａの回転方向の前端縁が信号発電子１３Ａの鉄心の磁極部１３ａの位置を通過する際（信号発電子１３Ａがリラクタの前端縁を検出した際）及びリラクタ１２ａの回転方向の後端縁が信号発電子１３Ａの鉄心の磁極部１３ａの位置を通過する際（信号発電子１３Ａがリラクタの後端縁を検出した際）にそれぞれパルサコイル４ａから極性が異なるパルスを出力する。
【０１８３】
信号発電子１３Ｂは上記信号発電子１３Ａと同様に構成されていて、その鉄心にはパルサコイル４ｂが巻回され、該鉄心の先端の磁極部１３ｂがロータ１２の外周に対向させられている。信号発電子１３Ｂは、ロータ１２のリラクタ１２ａの回転方向の前端縁を検出した際、及びリラクタ１２ａの回転方向の後端縁を検出した際に、そのパルサコイル４ｂから極性が異なるパルスを出力する。
【０１８４】
図示の例では、リラクタ１２ａが６０°の極弧角を有するように形成されていて、図２０（Ｂ）に示したように、第１気筒の上死点位置（第１気筒内のピストンが上死点に到達した時のクランク軸の回転角度位置）に対して６５°進角した位置に設定された第１気筒用の基準位置、及び第４気筒の上死点位置（第１気筒の上死点位置と３６０°異なる位置）に対して６５°進角した位置に設定された第４気筒用の基準位置（第１気筒の基準位置と３６０°異なる位置）でそれぞれパルサコイル４ａが第１，第４気筒用の基準位置検出パルスＳｎ14を発生し、第１気筒の上死点位置に対して５°進角した位置に設定された第１気筒用の低速時点火位置及び第４気筒の上死点位置に対して５°進角した位置に設定された第４気筒用の低速時点火位置でそれぞれパルサコイル４ａが第１，第４気筒用の低速時点火位置検出パルスＳｐ14を発生するように、信号発電子１３Ａの取付け位置が設定されている。
【０１８５】
また図２０（Ｃ）に示したように、第２気筒の上死点位置に対して６５°進角した位置に設定された第２気筒用の基準位置及び第３気筒の上死点位置に対して６５°進角した位置に設定された第３気筒用の基準位置（第２気筒用の基準位置と３６０°異なる位置）でパルサコイル４ｂが第２，第３気筒用の基準位置検出パルスＳｎ23を発生し、第２気筒の上死点位置に対して５°進角した位置及び第３気筒の上死点位置に対して５°進角した位置にそれぞれ設定された第２気筒用の低速時点火位置及び第３気筒用の低速時点火位置でパルサコイル４ｂが第２，第３気筒用の低速時点火位置検出パルスＳｐ23を発生するように、信号発電子１３Ｂの取付け位置が設定されている。
【０１８６】
カム軸センサ５は、図１に示した例と同様に構成されていて、その信号発電子１６は、リラクタ１５ａの回転方向の前端縁及び後端縁をそれぞれ検出した際にパルサコイル５ａから図２０（Ａ）に示すように極性が異なるパルスＳａ及びＳｂを出力する。
【０１８７】
その他の点は、図１に示した本発明に係わる制御装置と全く同様に構成されている。
【０１８８】
クランク軸センサ４の信号発電子１３Ａが第１気筒の上死点前６５°の位置及び第４気筒の上死点前６５°の位置で発生する基準位置検出パルスＳｎ14は、第１，第４気筒用６５°波形整形回路１１２Ａにより図２０（Ｅ）に示すような基準位置検出信号Ｐ14に変換されてＣＰＵ１１０に入力されている。また信号発電子１３Ａが第１気筒の上死点前５°の位置及び第４気筒の上死点前５°の位置で発生する低速時点火位置検出パルスＳｐ14は第１，第４気筒用の５°波形整形回路１１３Ａにより図２０（Ｆ）に示すような波形の低速時点火位置検出信号Ｑ14に変換されてＣＰＵ１１０に入力されている。
【０１８９】
またクランク軸センサ４の信号発電子１３Ｂが第２気筒用の基準位置及び第３気筒用の基準位置で発生する第２，第３気筒用基準位置検出パルスＳｎ23は、第２，第３気筒用の６５°波形整形回路１１２Ｂにより図２０（Ｇ）に示すような波形の基準位置検出信号Ｐ23に変換されてＣＰＵ１１０に入力され、信号発電子１３Ｂが第２気筒及び第３気筒の上死点位置前５°の位置で発生する第２，第３気筒用低速時点火位置検出パルスＳｐ23は、第２，第３気筒用の５°波形整形回路１１３Ｂにより図２０（Ｈ）に示すような波形の低速時点火位置検出信号に変換されてＣＰＵ１１０に入力されている。
【０１９０】
カム軸センサ５が発生する基準判別パルスＳａは、カム軸波形整形回路Ｈにより、図２０（Ｄ）に示すような波形の基準判定信号Ｐａに変換されてＣＰＵ１１０に入力されている。
【０１９１】
ＣＰＵ１１０は、スイッチ３が閉じられて電源が与えられたときに起動し、燃料ポンプ駆動回路Ｄに所定のデューティ比で断続する駆動信号ｅp を与えて該駆動回路Ｄから始動時に適した圧力でインジェクタに燃料を供給するようにＰＷＭ制御された駆動電流をポンプモータＰＭに流す。これにより燃料ポンプを動作させてインジェクタＩＪ1 〜ＩＪ4 に始動時に適した圧力で燃料を供給する。
【０１９２】
ＣＰＵ１１０は、カム軸センサ５が発生する基準判別パルスＳａを波形整形して得た基準判定信号Ｐａを検出した後に順次入力される第１，第４気筒用の基準位置検出信号Ｐ14，Ｐ14の発生順序を特定することにより、図２０（Ｅ）の「基準判別後」の部分に示したように、基準判別パルスＳａが発生した後にクランク軸センサから順次発生する第１，第４気筒用の基準位置検出パルスＳｎ14が第１気筒の基準位置を検出するものであるのか、第４気筒の基準位置を検出するものであるのかを判別する。図２０（Ｅ）においては、第１気筒の基準位置検出信号Ｐ14及び第４気筒の基準位置検出信号Ｐ14にそれぞれ＃１及び＃４の符号が付されている。
【０１９３】
ＣＰＵはまた、カム軸センサ５が発生する基準判別パルスＳａを波形整形して得た基準判定信号Ｐａを検出した後に順次入力される基準判定信号Ｐ23，Ｐ23の発生順序を特定することにより、図２０（Ｇ）の「基準判別後」の部分に示したように、基準判別パルスＳａが発生した後にクランク軸センサから順次発生する第２，第３気筒用の基準位置検出パルスＳｎ23，Ｓｎ23，…が第２気筒の基準位置を検出するものであるのか、第３気筒の基準位置を検出するものであるのかを判別する。
【０１９４】
ＣＰＵ１１０はまた、クランク軸センサ４が発生するパルスの発生周期から機関の回転速度を演算し、演算した回転速度と各種センサ８〜１０により検出された制御条件とに対して各気筒用の点火コイルの一次電流の通電開始位置及び通電停止位置（点火位置）と燃料噴射時間とを演算する。
【０１９５】
カム軸センサは、クランク軸が２回転する間に１個の基準判別パルスを発生するため、機関の始動操作を開始した後、基準判別パルスが発生するまでのクランク角（基準判別パルスの検出遅れ）は最大で７２０度となる。またカム軸の回転速度はクランク軸の回転速度の１／２であるため、始動回転速度付近の極低速領域でカム軸センサから電子制御ユニットが認識し得る十分な大きさの基準判別パルスを得ることは困難である。従って、機関の始動操作を開始した後、基準判別パルスが確実に検出される状態になるまでのクランク角は７２０度を超える角度になる。この間は電子制御ユニットにより点火位置及び燃料噴射時間の制御を行うことができない。
【０１９６】
上記のように、ＣＰＵが基準判別パルスを認識することができない状態では、クランク軸センサ４の信号発電子１３Ａが基準位置検出パルスＳｎ14を発生する毎に（基準位置検出信号Ｐ14が入力される毎に）第１気筒及び第４気筒用のインジェクタＩＪ1 及びＩＪ4 から同時に燃料の噴射を開始させて設定された時間の間各インジェクタから燃料を噴射させるべく、図２０（Ｉ）及び（Ｋ）の左端側の「基準判別前」の部分に示したように、燃料噴射装置のインジェクタ駆動回路Ａ1 及びＡ4 に設定された時間幅の噴射指令信号Ｕ1 及びＵ4 を与える。これにより第１気筒用及び第４気筒用のインジェクタから同時に燃料を噴射する。
【０１９７】
ＣＰＵ１１０はまた、内燃機関の回転速度が極低速領域にあって、基準判別パルスＳａを波形整形して得たパルスＰａを検出することができないときに、クランク軸センサ４の信号発電子１３Ａが基準位置検出パルスＳｎ23を発生する毎に（基準位置検出信号Ｐ23が入力される毎に）第２気筒及び第３気筒用のインジェクタＩＪ2 及びＩＪ3 から同時に燃料の噴射を開始させて設定された時間の間各インジェクタから燃料を噴射させるべく、図２０（Ｊ）及び（Ｌ）の左端側の「基準判別前」の部分に示したように、燃料噴射装置のインジェクタ駆動回路Ａ2 及びＡ3 に設定された時間幅の噴射指令信号Ｕ2 及びＵ3 を与える。これにより第２気筒用及び第３気筒用のインジェクタから同時に燃料を噴射する。
【０１９８】
ＣＰＵ１１０はまた、機関の回転速度が極低速領域にある状態で、第１，第４気筒用の基準位置検出パルスＳｎ14が発生したときに、図２０（Ｍ）に示すように第１，第４気筒用の点火駆動回路Ｂ14に点火信号Ｖ14を与えて、該点火駆動回路から点火コイルＩＧ14に一次電流を流す。また低速時点火位置検出パルスＳｐ14が発生した時に点火駆動回路Ｂ14に供給していた点火信号Ｖ14を消滅させて、点火コイルＩＧ14の一次電流を遮断する。これにより点火コイルＩＧ14の二次コイルに点火用高電圧を誘起させ、該高電圧を第１気筒及び第４気筒の点火プラグＰＬ1 及びＰＬ4 に同時に印加して第１気筒及び第４気筒で同時に点火動作を行わせる。
【０１９９】
ＣＰＵ１１０はまた、機関の回転速度が極低速領域にある状態で、第２，第３気筒用の基準位置検出パルスＳｎ23が発生したときに、図２０（Ｎ）に示すように第２，第３気筒用の点火駆動回路Ｂ23に点火信号Ｖ23を与えて、該点火駆動回路から点火コイルＩＧ23に一次電流を流す。また低速時点火位置検出パルスＳｐ23が発生した時に点火駆動回路Ｂ23に供給していた点火信号Ｖ23を消滅させて、点火コイルＩＧ23の一次電流を遮断する。これにより点火コイルＩＧ23の二次コイルに点火用高電圧を誘起させ、該高電圧を第２気筒及び第３気筒の点火プラグＰＬ2 及びＰＬ3 に同時に印加して第２気筒及び第３気筒で同時に点火動作を行わせる。
【０２００】
３気筒４サイクル内燃機関を制御する従来の制御装置の構成を図２１に示した。同図において４ａ〜４ｃはそれぞれクランク軸センサ４に設けられた第１ないし第３気筒用の信号発電子に設けられた第１ないし第３気筒用のパルサコイル、Ｆ1 〜Ｆ3 はそれぞれ第１気筒ないし第３気筒用の６５°波形整形回路、Ｇ1 〜Ｇ3 はそれぞれ第１気筒ないし第３気筒用の５°波形整形回路である。
【０２０１】
またＩＪ1 〜ＩＪ3 はそれぞれ第１ないし第３気筒用のインジェクタ、Ａ1 〜Ａ3 はそれぞれ第１ないし第３気筒用のインジェクタ駆動回路、ＩＧ1 〜ＩＧ3 はそれぞれ第１ないし第３気筒用の点火コイル、Ｂ1 〜Ｂ3 は第１ないし第３気筒用の点火駆動回路、ＰＬ1 〜ＰＬ3 はそれぞれ第１ないし第３気筒に取り付けられた点火プラグであり、その他の点は図１８に示した４気筒内燃機関用の制御装置と同様である。
【０２０２】
図２１の制御装置で用いるクランク軸センサ４及びカム軸センサ５の構成例を図２２に示した。この例では第１ないし第３気筒用の信号発電子１３Ａないし１３Ｃが１２０°の角度間隔を持って配置されている。
【０２０３】
図２１に示した制御装置の各部の波形をクランク軸の回転角θに対して示すと図２３の通りである。同図においてＳn1〜Ｓn3はそれぞれ第１ないし第３気筒用の信号発電子１３Ａないし１３Ｃから得られる第１ないし第３気筒用の基準位置検出パルス、Ｓp1〜Ｓp3はそれぞれ第１ないし第３気筒用の低速時点火位置検出パルス、Ｐ1 〜Ｐ3 はそれぞれ第１ないし第３気筒用の基準位置検出パルスを波形整形回路Ｆ1 〜Ｆ3 により波形整形して得た第１ないし第３気筒用の基準位置検出信号、Ｑ1 〜Ｑ3 はそれぞれ第１ないし第３気筒用の低速時点火位置検出パルスを波形整形して得た第１ないし第３気筒用の低速時点火位置検出信号、Ｖ1 〜Ｖ3 はそれぞれＣＰＵから第１ないし第３気筒用の点火駆動回路Ｂ1 〜Ｂ3 に与えられる点火信号である。
【０２０４】
上記のように、従来の４サイクル内燃機関制御装置においては、内燃機関の気筒数が偶数である場合には、クランク軸センサ４に少なくとも気筒数の１／２の数のパルサコイルを設ける必要があり、気筒数が３である場合には、クランク軸センサに３つのパルサコイルを設ける必要がある。またこれらのパルサコイルから得られるパルスをＣＰＵに入力するためにそれぞれ波形整形回路が必要である。そのため、従来の内燃機関制御装置では、装置の構成が複雑になって制御装置が大形化する上に、コストが高くなるのを避けられなかった。
【０２０５】
これに対し、本発明によれば、図１及び図４に示したように、クランク軸センサに設けるパルサコイルの数を少なくすることができる上に、電子制御ユニットに設ける波形整形回路の数を少なくすることができるため、制御装置の構成の簡素化を図ることができる。
【０２０６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、カム軸センサが出力する基準判別パルスを検出し得ない状態にあるときに、クランク軸センサが各低速時点火位置検出信号を発生する位置で内燃機関のすべての気筒で同時に点火動作を行わせるようにしたので、クランク軸センサとしては、一連の気筒の基準位置及び低速時点火位置で順次パルスを発生するものを用いればよい。従って、クランク軸センサにはパルサコイルを１つだけ設ければよく、クランク軸センサの構成を簡単にすることができる。
【０２０７】
また本発明によれば、クランク軸センサの出力をＣＰＵに入力する回路は、基準位置検出パルスをＣＰＵが認識し得る波形の信号に変換する回路と、低速時点火位置検出パルスをＣＰＵが認識し得る波形の信号に変換する回路との２つの回路により構成することができるので、電子制御ユニットの構成を従来よりも簡単にすることができる利点がある。
【０２０８】
更に本発明によれば、断線等によりカム軸センサが発生する基準判別パルスを電子制御ユニットが検出することができないときにも機関を運転することができるため、船外機やスノーモビルのように、洋上や山間僻地等で使用される乗り物が、カム軸センサの異常により運転できなくなって、乗員が遭難するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】４サイクル４気筒内燃機関を制御する制御装置に本発明を適用する場合の装置のハードウェアの構成例を示した構成図である。
【図２】図１の要部の具体的構成例を示した構成図である。
【図３】図１及び図２に示した装置の各部の信号の波形を示した波形図である。
【図４】３気筒内燃機関を制御する制御装置に本発明を適用する場合の装置のハードウェアの構成を示した構成図である。
【図５】図４の装置の各部の信号の波形を示した波形図である。
【図６】本発明に係わる制御装置のＣＰＵが実行するプログラムのメインルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図７】本発明に係わる制御装置のＣＰＵが実行するプログラムのカム軸センサ割込みルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図８】本発明に係わる４気筒内燃機関制御装置のＣＰＵが実行するプログラムのクランク軸センサ割込みルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図９】本発明に係わる４気筒内燃機関制御装置のＣＰＵが実行するプログラムの他のクランク軸センサ割込みルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明に係わる４気筒内燃機関制御装置のＣＰＵが実行するプログラムの第１，第４気筒用点火コイル通電タイマ割込みルーチン及び第２，第３気筒用点火コイル通電タイマ割込みルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明に係わる４気筒内燃機関制御装置のＣＰＵが実行するプログラムの第１，第４気筒用点火タイマ割込みルーチン及び第２，第３気筒用点火タイマ割込みルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図１２】（Ａ）ないし（Ｄ）はそれぞれ本発明に係わる４気筒内燃機関制御装置のＣＰＵが実行する第１ないし第４のインジェクタ噴射タイマ割込みルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図１３】本発明に係わる３気筒内燃機関制御装置のＣＰＵが実行するプログラムのクランク軸センサ割込みルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図１４】本発明に係わる３気筒内燃機関制御装置のＣＰＵが実行するプログラムの他のクランク軸センサ割込みルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図１５】（Ａ）ないし（Ｃ）はそれぞれ本発明に係わる３気筒内燃機関制御装置のＣＰＵが実行するプログラムの第１気筒用点火コイル通電タイマ割込みルーチン、第２気筒用点火コイル通電タイマ割込みルーチン、及び第３気筒用点火コイル通電タイマ割込みルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図１６】（Ａ）ないし（Ｃ）はそれぞれ本発明に係わる３気筒内燃機関制御装置のＣＰＵが実行するプログラムの第１ないし第３気筒用点火タイマ割込みルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図１７】（Ａ）ないし（Ｃ）はそれぞれ本発明に係わる３気筒内燃機関制御装置のＣＰＵが実行する第１ないし第３のインジェクタ噴射タイマ割込みルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図１８】従来の４気筒用内燃機関制御装置の構成例を示した構成図である。
【図１９】図１８の制御装置で用いられていたクランク軸センサ及びカム軸センサの構成を示した構成図である。
【図２０】図１８の制御装置の各部の信号の波形を示した波形図である。
【図２１】３気筒内燃機関を制御する従来の制御装置の構成を示した構成図である。
【図２２】図２１の制御装置で用いるクランク軸センサ及びカム軸センサの構成を示した構成図である。
【図２３】図２１の制御装置の各部の信号の波形を示した波形図である。
【符号の説明】
１…電子制御ユニット、２…バッテリ、４…クランク軸センサ、５…カム軸センサ、６…アイドルセンサ、７…ニュートラルセンサ、８…圧力センサ、９…機関温度センサ、１０…吸気温度センサ、１１…スロットル開度センサ、１１０…ＣＰＵ、Ａ1 〜Ａ3 …インジェクタ駆動回路、Ｂ14，Ｂ23，Ｂ1 〜Ｂ3 …点火駆動回路、ＩＪ1 〜ＩＪ4 …インジェクタ、ＩＧ14，ＩＧ23，ＩＧ1 〜ＩＧ3 …点火コイル、ＰＬ1 〜ＰＬ4 …点火プラグ、Ｆ…６５°波形整形回路、Ｇ…５°波形整形回路、Ｈ…カム軸波形整形回路。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an internal combustion engine control method for controlling an ignition position and a fuel injection device of a four-cycle internal combustion engine by an electronic control unit using a microcomputer, and a control device for implementing the method.
[0002]
[Prior art]
The four-cycle internal combustion engine is synchronized with the crankshaft at a rotational speed that is half the rotational speed of the crankshaft and a crankshaft that is rotationally driven by a plurality of cylinders, pistons that are displaced in the cylinders, respectively. Explosion, exhaust, air supply, and compression provided with a camshaft that drives the air supply valve and the exhaust valve, and an ignition device that performs an ignition operation in each cylinder in response to an ignition signal for each cylinder. The crankshaft is rotated by repeating the combustion cycle consisting of the four strokes.
[0003]
In order to extract a sufficient output from the four-cycle internal combustion engine, improve fuel efficiency, and purify exhaust gas, the engine ignition position (the rotational angle position of the crankshaft when the ignition operation is performed) and the engine It is necessary to control the fuel supply amount with high accuracy in accordance with various control conditions such as the rotational speed [rpm].
[0004]
Therefore, in a recent four-cycle internal combustion engine, as means for supplying fuel to each cylinder of the engine, an injector (electromagnetic fuel injection valve) provided for each cylinder, a fuel pump for supplying fuel to the injector, and the injector An electronic control unit having a microcomputer using a non-contact type ignition device as an ignition device and a fuel injection device including an injector drive circuit for supplying a drive current to the fuel injection device. ECU).
[0005]
An injector constituting a fuel injection device includes an injector body having a fuel injection port at a tip thereof, a solenoid (electromagnet) disposed in the injector body, and a fuel injection port while a predetermined drive current is applied to the solenoid And a valve for opening the fuel, and fuel is supplied into the injector body from the fuel pump at a predetermined pressure. The injector is attached to an intake pipe of an engine, for example, and opens a valve and injects fuel from the fuel injection port while a drive current is applied to the solenoid from the injector drive circuit. The fuel injected into the intake pipe is mixed with the air flowing into the intake pipe through the throttle valve and supplied into the cylinder when the intake valve is open.
[0006]
The amount of fuel injected from the injector is mainly determined by the product of the valve opening time and the fuel pressure applied from the fuel pump. In general, the fuel pressure applied to the injector is kept constant by a pressure regulator. Therefore, the fuel injection amount is determined by the injection time (signal width of the injection command signal). Therefore, in an internal combustion engine that supplies fuel by a fuel injection device, the amount of fuel supplied to the engine is controlled by controlling the signal width of the injection command signal.
[0007]
When fuel is injected into the intake pipe of a four-cycle internal combustion engine, it is desirable to inject fuel from the exhaust stroke to the intake stroke of the engine in order to accurately control fuel consumption and exhaust gas components. Therefore, the position (fuel injection start position) at which the injection command signal is given to the injector drive circuit is set to an appropriate position within the rotation angle range of the crankshaft corresponding to the exhaust stroke.
[0008]
On the other hand, a contactless ignition device for igniting an internal combustion engine includes an ignition plug attached to each cylinder of the engine, an ignition coil in which a secondary coil is connected to an ignition plug of a predetermined cylinder, and an ignition position of the internal combustion engine ( An ignition drive circuit that causes a sudden change in the primary current of the ignition coil in response to the ignition signal for each cylinder in order to induce a high voltage for ignition in the secondary coil of the ignition coil at the rotation angle position of the crankshaft) It consists of.
[0009]
Normally, an ignition coil is provided for each cylinder of an internal combustion engine. However, in an even-numbered internal combustion engine such as a 2-cylinder engine or a 4-cylinder engine, two cylinders whose ignition positions are separated by 360 ° are used as a set of cylinders. One ignition coil may be provided for each set of cylinders. For example, in a four-cycle four-cylinder internal combustion engine, ignition is performed in the order of the first cylinder, the third cylinder, the fourth cylinder, and the second cylinder. In this case, the first cylinder whose ignition position is separated by 360 ° is used. And the fourth cylinder as a set of cylinders, the second cylinder and the third cylinder as another set of cylinders, an ignition coil for the first cylinder and the fourth cylinder, and an ignition coil for the second cylinder and the third cylinder And both ends of the secondary coil of each ignition coil are connected to the non-grounded terminals of the ignition plugs of the corresponding two cylinders.
[0010]
When one ignition coil is provided in common for two cylinders whose ignition positions are separated by 360 °, the ignition coil is called a simultaneous ignition coil, and a high voltage for ignition induced in a secondary coil of the ignition coil It is simultaneously applied to the spark plugs of the two cylinders. In this case, ignition operation (operation for causing spark discharge in the spark plug) is performed simultaneously in the two cylinders. In a four-cycle internal combustion engine, one of the two cylinders whose ignition positions are separated by 360 ° is normal ignition. Since the other is at the end of the exhaust stroke when it is in the position and the sparks generated in the other cylinder do not contribute to the ignition of the fuel, the ignition operation is performed simultaneously in two cylinders whose ignition positions are separated by 360 °. However, it will not interfere with the operation of the engine.
[0011]
As an ignition drive circuit provided on the primary side of each ignition coil, a capacitor discharge type circuit and a current interruption type circuit are known. The capacitor discharge type ignition drive circuit is provided on the primary side of the ignition coil and is electrically connected to an ignition capacitor that is charged to one polarity at a position advanced from the ignition position when an ignition signal is given. A primary current control switch that discharges the charge of the ignition capacitor through the primary coil of the ignition coil, and causes a rapid change in the primary current of the ignition coil due to the discharge of the charge of the ignition capacitor, resulting in a high voltage for ignition Is generated.
[0012]
The current cut-off type ignition drive circuit includes a power supply unit that supplies a primary current to the ignition coil, a primary current control switch that is made conductive by an ignition signal at a position advanced from the ignition position, and flows the primary current to the ignition coil, And generating an ignition signal at a position advanced from the ignition position of the engine, causing a primary current to flow through the ignition coil, and extinguishing the ignition signal at the ignition position to turn off the primary current control switch. Thus, a high voltage for ignition is induced in the secondary coil of the ignition coil. The current cut-off type ignition drive circuit includes a battery type that uses a battery as a power source, and a circuit that uses a power generation coil provided in a magnet generator driven by an internal combustion engine as a power source.
[0013]
The capacitor discharge type ignition drive circuit and the current cut-off type ignition drive circuit differ in how they respond to the ignition signal. That is, in the capacitor discharge type ignition drive circuit, when the ignition signal is given, the primary current control switch is turned on to discharge the ignition capacitor to perform the ignition operation. In the current interruption type ignition device, the primary current starts energizing when the ignition signal is given, and when the ignition signal disappears, the primary current is interrupted and the ignition operation is performed. The timing at which the signal disappears is the ignition position.
[0014]
In the internal combustion engine to which the present invention is directed, any of the above types may be used as the ignition drive circuit of the ignition device. However, as the ignition drive circuit of the ignition device for igniting the 4-cycle internal combustion engine, a battery is used as a power source. Many current interrupting circuits are used. Therefore, in the following description, it is assumed that a battery-type current interruption type ignition drive circuit is used.
[0015]
When a battery-type current interruption type ignition drive circuit is used, an energization start position (position at which an ignition signal is generated) for starting energization of the primary current of the ignition coil and an energization stop position (ignition) for interrupting the primary current. It is necessary to control the position where the signal disappears.
[0016]
The electronic control unit includes a CPU, and a sensor attached to the internal combustion engine calculates the engine rotation speed from the generation cycle of a pulse generated at a specific rotation angle position of the engine crankshaft. The energization start position, the energization stop position (ignition position), and the fuel injection time are calculated with respect to the control conditions detected from the sensors.
[0017]
The energization start position is set to a position sufficiently advanced from the top dead center position in the compression stroke of each cylinder (the rotational angle position of the crankshaft when the piston in each cylinder reaches the top dead center). Calculation is performed in the form of the time (number of clock pulses to be counted) required for the crankshaft to rotate from the cylinder reference position (for example, 65 ° before top dead center in the compression process) to the energization start position. The position (ignition position) is calculated in the form of the time required for the crankshaft to rotate from the energization start position to the energization stop position.
[0018]
When the reference position of each cylinder is detected, the electronic control unit starts an energization timer for each cylinder (a timer that measures the energization start position by counting clock pulses) and sets the calculated energization start position. Start measurement. In addition, for example, when the reference position of each cylinder is detected, fuel injection from the injector for each cylinder is started, and the injector injection timer (timer for measuring the fuel injection time) is started to measure the fuel injection time. Start.
[0019]
Then, when the energization start position is measured by the energization timer, energization of the primary current to the ignition coil for each cylinder is started, and the ignition timer for each cylinder (the ignition position is measured by counting clock pulses). The ignition position measurement by the timer is started, and when the ignition position is measured by the ignition timer, the primary current of the ignition coil for each cylinder is cut off and the ignition operation of each cylinder is performed. Also, when the injector injection timer for each cylinder completes the measurement of the fuel injection time, the fuel injection from the injector for each cylinder is stopped.
[0020]
As described above, the electronic control unit needs information on the reference position set for each cylinder in order to measure the primary coil energization start position of the ignition coil and the position where fuel injection from the injector is stopped. And
[0021]
In addition, since the ignition position cannot be calculated immediately when the engine is started, if it is attempted to determine the ignition position by the calculation, it takes time until the ignition operation is started, and the startability of the engine deteriorates. Inevitable. Further, immediately after the start of the engine, the rotational speed varies greatly with changes in the engine stroke, so it is difficult to determine the ignition position by calculation. Therefore, in order to start the ignition operation without delay after starting the start operation and improve the startability of the engine, the ignition position is not determined by calculation but is performed at a preset fixed position. Is preferable. Therefore, the electronic control unit requires a signal for detecting an ignition position (referred to as a low-speed time point fire position) in the extremely low speed region of the engine.
[0022]
Therefore, in this type of control device, a crankshaft sensor that generates pulses having different polarities at the reference position and the low-speed ignition position of each cylinder is attached to the crankshaft, and a signal obtained from the crankshaft sensor is given to the electronic control unit. I am doing so.
[0023]
The crankshaft sensor sequentially generates a reference position detection pulse and a low-speed time-of-fire position detection pulse for each cylinder. By simply inputting these pulses to the electronic control unit, each pulse is a pulse for any cylinder. Cannot determine if it exists. For this reason, a camshaft sensor that generates a reference discrimination pulse once during one rotation of the camshaft is separately attached to the camshaft, and a series of crankshaft sensors that are generated based on the reference discrimination pulse obtained from the camshaft sensor. It is determined which cylinder corresponds to which signal.
[0024]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional four-cycle internal combustion engine control device, when the number of cylinders of the internal combustion engine is 2 or 4, the pulsar coils having half the number of cylinders are provided in the crankshaft sensor 4, and each pulsar coil is at the reference position. The generated pulse and the pulse generated at the low time point fire position are respectively input to the CPU through the waveform shaping circuit.
[0025]
When the number of cylinders is 3, the crankshaft sensor is provided with three pulsar coils, and a pulse generated at each reference pulse position and a pulse generated at the low-speed ignition position are input to the CPU through the waveform shaping circuit. It was.
[0026]
Thus, in the conventional internal combustion engine control device, it is necessary to provide many pulsar coils in the crankshaft sensor, and it is necessary to provide many waveform shaping circuits in the electronic control unit, so that the configuration of the device becomes complicated. As a result, the size of the control device has been increased and the cost has been inevitably increased.
[0027]
If the ignition operation is not performed in the extremely low speed region where the reference discrimination pulse cannot be detected, the crankshaft sensor may be provided with one pulsar coil, and the configuration of the apparatus can be simplified. However, if the ignition operation is not performed at an extremely low speed, it is necessary to increase the cranking rotation speed at the start of the engine, and thus it is inevitable that the startability of the engine is deteriorated.
[0028]
In addition, in the case of a vehicle driven by an internal combustion engine, particularly a vehicle such as an outboard motor or a snowmobile, where there is a risk of distress when the engine stops, an abnormality has occurred in a part of the control device that controls the engine. Even in this case, it is desirable to keep the operation of the engine as much as possible. However, when only one pulsar coil is provided in the crankshaft sensor, it is possible to detect a signal from the camshaft sensor due to disconnection or the like. When it becomes impossible to identify which cylinder the reference position detection pulse corresponds to, the ignition operation and the fuel injection operation are not performed at all. There was a problem that it was impossible.
[0029]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a crankshaft sensor with only one pulsar coil so that an ignition operation can be performed even when the output of the camshaft sensor cannot be detected when the engine is started. An object of the present invention is to provide an internal combustion engine control method capable of simplifying the configuration of the device without impairing the performance, and a control device used for carrying out the method.
[0030]
Another object of the present invention is to implement an internal combustion engine control method capable of operating the engine even when the output of the camshaft sensor cannot be detected for some reason after the engine is started, and to implement the method. It is in providing the control apparatus used in order to do.
[0031]
[Means for Solving the Problems]
The control method according to the present invention is directed to a method for controlling an ignition device of a four-cycle multi-cylinder internal combustion engine.
[0032]
In the present invention, a low-speed time point fire position detection signal of a pulse waveform is generated at a low-speed time point fire position of each cylinder that is attached to the crankshaft of the internal combustion engine and set near the top dead center position in the compression stroke of each cylinder, A reference position detection pulse is generated at the reference position of each cylinder set at a position advanced from the low-speed fire position of each cylinder. With one signal generator A crankshaft sensor, and a camshaft sensor that is attached to a camshaft of an internal combustion engine and generates a reference discrimination pulse once per rotation of the camshaft at a rotation angle position set at a predetermined rotation angle position of the camshaft; And an ignition position calculating means for calculating the ignition position of each cylinder with respect to a predetermined control condition, and when the crankshaft sensor is in a state where the reference discrimination pulse output from the camshaft sensor cannot be detected. Obtained from the crankshaft sensor after the reference discrimination pulse is generated when the ignition operation is simultaneously performed in all the cylinders of the internal combustion engine at the position where each low-speed time fire position detection signal is generated and when the reference discrimination pulse is detected. Determining a reference position detection pulse for detecting a reference position of which cylinder from the generation order of the series of reference position detection pulses. Start measurement of the ignition position of each cylinder calculated by the ignition position calculation means at the generation position of the reference position detection pulse for each cylinder, and each cylinder when the calculated ignition position of each cylinder is measured To perform the ignition operation.
[0033]
The present invention is also applied to a method for controlling an ignition device of a four-cycle multi-cylinder internal combustion engine in which fuel is supplied by a fuel injection device having an injector provided for each cylinder and the fuel injection device.
[0034]
In this case, a low-speed time point fire position detection signal having a pulse waveform is generated at the low-speed time point fire position of each cylinder that is attached to the crankshaft of the internal combustion engine and set near the top dead center position in the compression stroke of each cylinder, A reference position detection pulse is generated at the reference position of each cylinder set at a position advanced from the low-speed fire position of each cylinder. With one signal generator A crankshaft sensor, and a camshaft sensor that is attached to a camshaft of an internal combustion engine and generates a reference discrimination pulse once per rotation of the camshaft at a rotation angle position set at a predetermined rotation angle position of the camshaft; An ignition position calculating means for calculating the ignition position of each cylinder with respect to a predetermined control condition, and a fuel injection time calculating means for calculating a fuel injection time for injecting fuel from the injector for each cylinder with respect to the predetermined control condition When the reference discriminating pulse output from the camshaft sensor cannot be detected, the fuel from all the cylinder injectors is simultaneously generated at the position where the crankshaft sensor generates each reference position detecting pulse. The process of injecting fuel from each injector for a set time after starting the injection of the engine and the reference discrimination pulse output from the camshaft sensor cannot be detected In addition, when the crankshaft sensor generates an ignition operation at the same time for all the cylinders of the internal combustion engine at the position where each low-speed time point fire position detection pulse is generated, and when the reference determination pulse is detected, the reference determination pulse is generated. The process of determining which reference position detection pulse is a reference position detection pulse for detecting the reference position of each cylinder from the generation order of a series of reference position detection pulses generated by the crankshaft sensor later, and each determined cylinder When the fuel injection time calculated by the fuel injection time calculation means has elapsed after the fuel injection time calculated by the fuel injection time calculation means has started, the fuel injection from the injector for each cylinder has started. The process of stopping the injection and the ignition position calculation means at the generation position of the reference position detection pulse for each cylinder determined by the reference position detection pulse determination means Performing the step of causing the ignition operation at each cylinder when the arithmetically operated ignition position of each cylinder which is calculated by starting the measurement of the ignition position of each cylinder was measured Ri. When the present invention is applied to an internal combustion engine control device that controls an ignition device of a four-cycle four-cylinder internal combustion engine, the control device includes the following crankshaft sensor, camshaft sensor, and electronic control unit (ECU). It consists of.
[0035]
In the present invention, when the rotational speed of the internal combustion engine is in the extremely low speed range and the peak value of the output pulse of the camshaft sensor is low, or when the engine start operation is started, the reluctator of the rotor of the camshaft sensor generates a signal. The camshaft sensor is in a state where it has passed the position of the magnetic pole of the electron and the camshaft sensor cannot immediately generate the reference discrimination pulse after starting operation, or the wiring that gives the output of the camshaft sensor to the electronic control unit is disconnected. Thus, when the reference discriminating pulse generated by the camshaft sensor cannot be detected, the ignition operation is simultaneously performed in all the cylinders of the internal combustion engine at the position where the crankshaft sensor generates each low-speed time fire position detection signal. It is characterized by making it.
[0036]
Therefore, the crankshaft sensor used in the present invention is attached to the crankshaft of the internal combustion engine, and the top dead center position in the compression stroke of each cylinder (the rotation angle of the crankshaft when the piston in each cylinder reaches the top dead center) Position) Generates a low-speed time-of-fire position detection signal with a pulse waveform at the low-speed time-of-fire position of each cylinder set near, and the reference position of each cylinder set at a position advanced from the low-speed time-of-fire position of each cylinder Is configured to generate a reference position detection pulse. The camshaft sensor is attached to the camshaft of the internal combustion engine and is configured to generate a reference discrimination pulse once per rotation of the camshaft at a rotation angle position set at a predetermined rotation angle position of the camshaft. Is done.
[0037]
When the electronic control unit is in a state where it cannot detect the reference discrimination pulse output from the camshaft sensor, it ignites all cylinders of the internal combustion engine simultaneously at the position where the crankshaft sensor generates each low-speed fire position detection signal. Emergency point fire signal supply means for providing an ignition signal to the ignition device so as to perform an operation, and a series of reference positions obtained from the crankshaft sensor after the reference determination pulse is generated when the reference determination pulse is detected Reference position detection pulse determination means for determining which reference position detection pulse is used for detecting the reference position of which cylinder based on the detection pulse generation order, and predetermined control of the ignition position of each cylinder Ignition position calculation means for calculating the conditions and the ignition position at the generation position of the reference position detection pulse for each cylinder determined by the reference position pulse determination means When the ignition position of each cylinder calculated by the calculation means is started and the calculated ignition position of each cylinder is measured, the ignition point is given to the ignition device so that the ignition operation is performed in each cylinder. And a position control means.
[0038]
When the number of cylinders of the internal combustion engine is 4, the cylinders of the internal combustion engine are divided into two cylinders with two cylinders whose ignition positions are separated by 360 ° as a set of cylinders. Ignite a pair of cylinders simultaneously. In this case, the crankshaft sensor has a rotor driven to rotate by the crankshaft having two reluctors corresponding to two groups of cylinders at equal angular intervals, and a front end edge of each rotor in the rotation direction. It is configured to include one signal generator that generates pulses having different polarities when detected and when the trailing edge is detected.
[0039]
In this case, the pulse generated when the signal generator detects the front end edge of the reluctator corresponding to each set of cylinders and the pulse generated when the rear end edge of the reluctator corresponding to each set of cylinders are detected respectively. The positional relationship between each reluctator of the rotor and the signal emission is set so as to be the reference position detection pulse and the low-speed time point fire position detection pulse of the cylinder.
[0040]
In a four-cycle four-cylinder internal combustion engine, if an ignition operation is simultaneously performed in the four cylinders every time a low-speed fire position detection signal is generated for each cylinder, the air-fuel mixture burns in the cylinders at the ignition timing and the explosion stroke occurs. Torque is generated because of the transition. Of the three cylinders that are not in the ignition timing, one cylinder is at the end of the explosion stroke and the other two cylinders are at the end of the exhaust stroke and the end of the intake stroke, respectively. Because it is done, there will be no trouble even if the ignition operation is done. In addition, since no combustion is performed in the cylinder at the end of the exhaust stroke, there is no problem even if a spark is blown. Furthermore, in the cylinder at the end of the intake stroke, fuel flows into the cylinder, but since the piston is near the bottom dead center, there is a low probability that the mixture will ignite and develop into combustion. Torque that prevents the start of the motor does not occur. Therefore, when the ignition operation is simultaneously performed in the four cylinders when the low-speed point fire position detection signal is generated, the ignition performed in the cylinders other than the cylinders at the ignition timing is a spark ignition, which affects the engine rotation. The engine can be started without any trouble.
[0041]
When a reference determination pulse is detected, it is possible to determine which cylinder a series of pulses generated by the crankshaft sensor corresponds to, and to perform an ignition operation at a position calculated by the CPU. The engine can be operated without trouble during steady operation.
[0042]
As described above, in the present invention, when the reference discrimination pulse cannot be detected, the ignition operation is simultaneously performed in all the cylinders of the internal combustion engine at the position where the crankshaft sensor generates each low-speed time point fire position detection signal. Since it is made to carry out, what is necessary is just to use what produces | generates a pulse sequentially as a crankshaft sensor at the reference position of a series of cylinders, and a low-speed time point fire position. Therefore, only one pulsar coil needs to be provided in the crankshaft sensor, and the configuration of the crankshaft sensor can be simplified. The circuit that inputs the output of the crankshaft sensor to the CPU converts the reference position detection pulse into a signal with a waveform that can be recognized by the CPU, and converts the low-speed time point fire position detection pulse into a signal with a waveform that can be recognized by the CPU. Therefore, the configuration of the electronic control unit can be made simpler than the conventional one.
[0043]
In the above configuration, only the ignition device is controlled, but the present invention can also be applied to a four-cycle four-cylinder internal combustion engine control device that controls the fuel injection device together with the ignition device. In this case, a low-speed time-of-fire position detection pulse is generated at the low-speed time-of-fire position of each cylinder set in the vicinity of the top dead center position in the compression stroke of each cylinder, and the lead angle is advanced from the low-speed time-of-fire position of each cylinder. The crankshaft sensor is configured to generate a reference position detection pulse at a reference position of each cylinder that is set to a position that is suitable for a position where the injector for each cylinder starts to inject fuel.
[0044]
In this case, the electronic control unit detects the reference position when the rotational speed of the internal combustion engine is in a very low speed region and the reference discrimination pulse output from the camshaft sensor cannot be detected. Emergency fuel injection control that gives an injection command signal to the fuel injection device so that fuel is injected from each injector for a set time by simultaneously starting fuel injection from the injectors for all cylinders at the position where the pulse is generated When the crankshaft sensor is in a state where it cannot detect the reference discrimination pulse output by the camshaft sensor and the crankshaft sensor generates each low-speed time point fire position detection pulse, all the cylinders of the internal combustion engine perform the ignition operation simultaneously. Emergency to give the ignition device an ignition signal Ignition position control Each reference position detection pulse is in any cylinder reference position from the generation order of a series of reference position detection pulses generated by the crankshaft sensor after the generation of the reference determination pulse when the reference determination pulse is detected. A reference position detection pulse determining means for determining whether or not the reference position detection pulse is to be detected, and a fuel for calculating a fuel injection time (time for injecting fuel from the injector) of each cylinder for a predetermined control condition The injection time calculation means, the ignition position calculation means for calculating the ignition position of each cylinder with respect to a predetermined control condition, and the generation position of the reference position detection pulse for each cylinder determined by the reference position detection pulse determination means When fuel injection is started from the cylinder injector and the fuel injection time calculated by the fuel injection time calculation means has elapsed, The fuel injection control means for supplying the fuel injection device with an injection command signal so as to stop fuel injection from the injector, and the generation position of the reference position detection pulse for each cylinder determined by the reference position detection pulse determination means Steady state of giving an ignition signal to the ignition device so that each cylinder performs an ignition operation when the ignition position of each cylinder calculated by starting the measurement of the ignition position of each cylinder calculated by the ignition position calculating means is measured And an hour ignition position control means.
[0045]
When configured as described above, in a state where the reference discrimination pulse cannot be detected, fuel is injected simultaneously from the injectors of all the cylinders. However, the drive current supplied to the pump motor of the fuel pump is adjusted as appropriate from each injector. If the fuel injection amount is appropriately adjusted, the fuel supplied to each cylinder will not be excessive, and the engine operation will not be hindered.
[0046]
The present invention is also applied to a control device for controlling a four-cycle three-cylinder internal combustion engine. In this case, when three rotors respectively corresponding to the three cylinders are rotated by a crankshaft at intervals of 120 °, and the front end edge of each rotor in the rotation direction is detected. A reference position of each cylinder set at a position advanced from the top dead center position in the compression stroke of each cylinder, and a signal generator that generates a pulse having a different polarity when the trailing edge is detected And a reference position detection pulse by detecting the front edge and the rear edge in the rotation direction of the reluctator corresponding to each cylinder at the low-speed time point fire position set near the top dead center position in the compression stroke of each cylinder. And a crankshaft sensor in which the positional relationship between each reluctator of the rotor and the signal generator is set so as to generate a low-speed time-of-fire position detection pulse, and a reference discrimination pulse of the camshaft 1 Providing a camshaft sensor that occurs once per rotation.
[0047]
In this case, when the electronic control unit is in a state where the reference discriminating pulse output from the camshaft sensor cannot be detected, the signal emission of the crankshaft sensor detects the trailing edge of the rotation direction of each of the reluctors and pulses An emergency point fire signal supply means for providing an ignition signal to the ignition device so that all cylinders of the internal combustion engine perform ignition operation simultaneously with the reference discrimination pulse when the reference discrimination pulse can be detected. By identifying the generation order of a series of pulses obtained from the crankshaft sensor after the occurrence of a cylinder, a reference for determining which cylinder's reference position detection pulse is the reference position detection pulse that is sequentially generated is a reference position detection pulse Position detection pulse determination means, ignition position calculation means for calculating the ignition position of each cylinder with respect to a predetermined control condition, and reference position detection pulse determination means When the ignition position of each cylinder calculated by starting the measurement of the ignition position of each cylinder calculated by the ignition position calculating means at the position where the reference position detection pulse for each cylinder is generated is measured in each cylinder A stationary point fire position control means for giving an ignition signal to the ignition device so as to perform the ignition operation is provided.
[0048]
When the internal combustion engine has three cylinders, the ignition positions of adjacent cylinders are 240 degrees apart. For this reason, when the reciprocators are provided on the rotor of the crankshaft sensor at intervals of 120 ° as described above, and the low-speed time point fire signal is generated every 120 ° to perform the ignition operation simultaneously in the three cylinders, the compression stroke of each cylinder The ignition operation is performed at the low-speed time point set at the end of the compression stroke. In this case, when the ignition occurs at the beginning of the compression stroke, the piston is near the bottom dead center and the compression ratio is low, so the probability of developing into combustion of the air-fuel mixture is low even if the ignition operation is performed. . Therefore, the air-fuel mixture is ignited by the second ignition which is substantially performed at the end of the compression stroke, and the engine can be started without any trouble.
[0049]
As described above, also when the present invention is applied to a three-cylinder internal combustion engine, the fuel injection device can be controlled together with the ignition device. In this case, when the electronic control unit is in a state where it cannot detect the reference discrimination pulse output from the camshaft sensor, the signal emission of the crankshaft sensor detects the front edge in the rotation direction of each reluctator and pulses An emergency fuel injection control means for giving an injection command signal to the fuel injection device so that fuel is injected from each injector for a set time by simultaneously injecting fuel from the injectors for all cylinders when When the reference discriminating pulse output from the camshaft sensor cannot be detected, the signal generator of the crankshaft sensor detects the trailing edge of the rotation direction of each reluctator and generates a pulse. An emergency point fire signal supply means for providing an ignition signal to the ignition device so that all cylinders perform ignition operation simultaneously, and a state in which a reference discrimination pulse can be detected In addition, by identifying the generation order of a series of pulses generated by the crankshaft sensor after the reference determination pulse is generated, it is determined which reference position detection pulse is a reference position detection pulse for detecting which reference position of each cylinder. Reference position detection pulse determination means for performing fuel injection time calculation means for calculating the fuel injection time for injecting fuel from the injector for each cylinder with respect to a predetermined control condition, and the ignition position of each cylinder under a predetermined control condition And an ignition position calculating means for calculating the fuel injection time and a fuel injection time calculating means for starting the fuel injection from the injector for each cylinder at the generation position of the reference position detecting pulse for each cylinder determined by the reference position detecting pulse determining means. Is injected into the fuel injection device so as to stop the fuel injection from the injector for each cylinder when the fuel injection time calculated by Measurement of the ignition position of each cylinder calculated by the ignition position calculation means at the generation position of the reference position detection pulse for each cylinder determined by the reference position detection pulse determination means and the steady-state fuel injection control means for giving the command signal It is configured to include a steady-time fire position control means for giving an ignition signal to the ignition device so that the ignition operation is performed in each cylinder when the calculated ignition position of each cylinder is measured.
[0050]
Each of the rotors of the crankshaft sensor is formed to have a polar arc angle of 60 °, for example, and the reference position of each cylinder is set to a position advanced by 65 ° from the top dead center position in the compression stroke of each cylinder. To do. Further, the low-temperature time fire position of each cylinder is set to a position advanced by 5 ° from the top dead center position in the compression stroke of each cylinder, for example.
[0051]
The present invention can also be applied to a control device for controlling a 4-cycle 6-cylinder internal combustion engine.
[0052]
In this case, two cylinders whose ignition positions are separated by 360 ° in crank angle are set as one set of cylinders, and the six cylinders of the internal combustion engine are divided into three sets of cylinders, each corresponding to three sets of cylinders. The rotors that are rotated by the crankshaft of the internal combustion engine with a plurality of relucters at intervals of 120 °, and the polarity when detecting the front end edge and the rear end edge of each reluctator of the rotor are respectively A reference signal of each set of cylinders set to a position advanced from the top dead center position in the compression stroke of each set of cylinders, and compression of each set of cylinders At the low-speed time point fire position set in the vicinity of the top dead center position in the stroke, each signal emission detects the front and rear edges in the rotation direction of the reluctator corresponding to each set of cylinders, and the reference position detection pulse and the low-speed time point Fire position detection pulse The crankshaft sensor in which the positional relationship between each rotor reluctator and signal generator is set, and the camshaft of the internal combustion engine is set to a predetermined rotational angle position of the camshaft. And a cam shaft sensor that generates a reference discrimination pulse once per rotation of the cam shaft at the rotation angle position.
[0053]
In addition, when the electronic control unit is in a state where it cannot detect the reference discrimination pulse output from the camshaft sensor, the signal generation of the crankshaft sensor detects the trailing edge of the rotation direction of each reluctator and generates a pulse. An emergency point fire signal supply means for providing an ignition signal to the ignition device so that all the cylinders of the internal combustion engine perform ignition operation at the same position, and after the reference determination pulse is generated when the reference determination pulse is detected Reference position detection pulse determining means for determining which reference position detection pulse for detecting a reference position of which set of cylinders is a reference position detection pulse that is sequentially generated from a generation order of a series of pulses obtained from a crankshaft sensor; Ignition position calculation means for calculating the ignition position of each set of cylinders according to a predetermined control condition, and for each set of cylinders determined by the reference position detection pulse determination means When the ignition position of each set of cylinders calculated by the ignition position calculation means at the position where the quasi-position detection pulse is generated is measured and the calculated ignition position of each set of cylinders is measured, ignition is performed in each set of cylinders. A stationary point fire position control means for giving an ignition signal to the ignition device so as to perform the operation is provided.
[0054]
In the case of controlling a four-cycle six-cylinder internal combustion engine equipped with a fuel injection device, the crankshaft sensor is in a state where the electronic control unit cannot detect the reference discrimination pulse output by the camshaft sensor. Injects fuel from each injector for a set time by simultaneously starting fuel injection from the injectors for all cylinders at the position where the signal generator detects the leading edge in the rotation direction of each reluctator and generates a pulse. An emergency fuel injection control means for giving an injection command signal to the fuel injection device, and when the reference discriminating pulse cannot be detected, the signal emission of the crankshaft sensor is generated at the rear end in the rotation direction of each reluctator. Emergency point fire signal supplier that gives the ignition device an ignition signal so that all cylinders of the internal combustion engine are ignited simultaneously when the edge is detected and a pulse is generated And a reference position detection in which each reference position detection pulse detects the reference position of any set of cylinders from the sequence of pulses generated by the crankshaft sensor after the reference determination pulse is generated when the reference determination pulse is detected. Reference position detection pulse discrimination means for discriminating whether or not a pulse, fuel injection time calculation means for calculating the fuel injection time of the injector for each cylinder with respect to a predetermined control condition, and predetermined ignition positions for each set of cylinders Fuel injection from the injector for each cylinder at the generation position of the reference position detection pulse for each set of cylinders determined by the reference position detection pulse determination means and the ignition position calculation means for calculating the control conditions The fuel injection from the injector for each cylinder is stopped when the fuel injection time calculated by the fuel injection time calculating means has elapsed. A steady-state fuel injection control means for giving an injection command signal to the apparatus, and a set of each of the sets calculated by the ignition position calculation means at the generation position of the reference position detection pulse for each set of cylinders determined by the reference position detection pulse determination means Stationary point fire position control means for giving an ignition signal to the ignition device so that the ignition operation is performed in each set of cylinders when the ignition position of each set of cylinders calculated by starting measurement of the ignition position of the cylinder is measured It is set as the structure provided with.
[0055]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0056]
In the drawings, the symbols # 1, # 2, # 3, and # 4 mean that they relate to the first to fourth cylinders of the engine, respectively.
[0057]
FIG. 1 shows the hardware configuration of a four-cycle internal combustion engine control apparatus according to the present invention. In FIG. 1, 1 is an electronic control unit (ECU), 2 is a battery for supplying a power supply voltage to the electronic control unit 1 and the injector. It is. The output voltage of the battery 2 is applied to the power input terminal of the electronic control unit 1 through the power switch 3. 4 is a crankshaft sensor, 5 is a camshaft sensor, 6 is an idle switch that detects that the throttle valve has been returned to the idling position (fully closed position), 7 is a neutral switch that detects that the transmission is in the neutral state, 8 is a pressure sensor that detects atmospheric pressure, 9 is an engine temperature sensor that detects the engine coolant temperature as the engine temperature, 10 is an intake air temperature sensor that detects the intake air temperature of the engine, and 11 is the throttle valve opening degree. This is a throttle opening sensor.
[0058]
IJ1 to IJ4 are injectors for the first to fourth cylinders provided to supply fuel to the first to fourth cylinders of the engine, respectively, and IG14 is provided in common to the first and fourth cylinders of the engine. The first and fourth cylinder ignition coils, IG23 are the second and third cylinder ignition coils provided in common for the second and third cylinders of the engine, and PL1 to PL4 are the engine first to second cylinders, respectively. 4 is a spark plug for first to fourth cylinders attached to four cylinders.
[0059]
The first and fourth cylinder ignition coil IG14 is a simultaneous ignition coil that applies an ignition high voltage to the ignition plug of the first cylinder and the ignition plug of the fourth cylinder at the same time to perform an ignition operation. The cylinder ignition coil IG23 is a simultaneous ignition coil that applies an ignition high voltage to the ignition plug of the second cylinder and the ignition plug of the third cylinder simultaneously to perform an ignition operation.
[0060]
The injectors IJ1 to IJ4 for the first to fourth cylinders have solenoid coils W1 to W4 for driving the valves, and one ends of the solenoid coils W1 to W4 are connected to the positive terminal of the battery 2 through the switch 3. The other end is connected to injector drive circuits A1 to A4 provided in the electronic control unit 1.
[0061]
One end of the primary coil of the ignition coils IG14 and IG23 is connected to the positive terminal of the battery 2 through the switch 3, and the other end of the primary coil of the ignition coils IG14 and IG23 is the first and fourth cylinders provided in the electronic control unit 1. Are connected to the ignition drive circuit B14 and the second and third cylinder ignition drive circuit B23.
[0062]
The non-ground side terminals of the spark plugs PL1 and PL4 are connected to one end and the other end of the secondary coil of the ignition coil IG14, and the non-ground side terminals of the spark plugs PL2 and PL3 are the one end and the other end of the secondary coil of the ignition coil IG23. It is connected to the.
[0063]
IS is an electromagnetic ISC valve drive coil that adjusts the amount of air flowing through an air passage that bypasses the throttle valve in order to perform idle rotational speed control (ISC), PM is a fuel pump that supplies fuel to injectors IJ1 to IJ4 One end of the drive coil IS of the ISC valve and one end of the pump motor PM are connected to the positive terminal of the battery 2 through the switch 3. The other end of the drive coil IS and the other end of the pump motor PM are connected to an ISC valve drive circuit C and a fuel pump drive circuit D provided in the electronic control unit, respectively.
[0064]
The injector drive circuits A1 to A4 are provided with switch means connected in series to the solenoid coils of the injectors IJ1 to IJ4, respectively. When the injection command signals U1 to U4 are given from the CPU 110, the respective switch means are turned on. As a result, a drive current flows from the battery 2 to the injectors IJ1 to IJ4. Injectors IJ1 through IJ4 inject fuel while drive current is applied.
[0065]
The ignition drive circuits B14 and B23 include a switch connected in series to the primary coils of the ignition coils IG14 and IG23, and when the ignition signals V14 and V23 are given from the CPU 110, the ignition coils IG14 and IG23 become primary coils. A primary current is passed, and when the ignition signals V14 and V23 disappear, the primary currents of the ignition coils IG14 and IG23 are cut off. The interruption of the primary current induces a high voltage for ignition in the secondary coils of the ignition coils IG14 and IG23.
[0066]
In this example, injector drive circuits A1 to A4, injectors IJ1 to IJ4, a fuel pump, and a pressure regulator (not shown) that controls the pressure of the fuel applied from the fuel pump to the injectors IJ1 to IJ4 are fixed. Thus, a fuel injection device is configured.
[0067]
The ignition coils IG14 and IG23 and the ignition drive circuits B14 and B23 constitute an ignition device.
[0068]
The electronic control unit 1 includes a power supply circuit PS to which the output voltage of the battery 2 is input through the switch 3, a CPU 110 to which a power supply voltage is applied by the power supply circuit, and an oscillation circuit OSC that supplies a clock signal to the CPU. The injection command signal input terminals of the injector drive circuits A1 to A4, the ignition signal input terminals of the ignition drive circuits B14 and B23, and the input terminals of the ISC valve drive circuit C and the fuel pump drive circuit D are connected to predetermined output ports of the CPU 110. ing.
[0069]
The electronic control unit 1 also includes a 65 ° waveform shaping circuit F and a 5 ° waveform shaping circuit G common to the first to fourth cylinders, a cam shaft waveform shaping circuit H, an input circuit K, and a sensor input circuit L. The outputs of various sensors are input to predetermined input ports of the CPU 110 through these waveform shaping circuits and input circuits.
[0070]
Here, “65 ° waveform shaping circuit” means a circuit that shapes the pulse signal generated at a position 65 ° before the top dead center position (rotational angle position of the crankshaft) in the compression stroke of each cylinder. , “5 ° waveform shaping circuit” converts a pulse signal generated at a position 5 ° before the top dead center position (crankshaft rotation angle position) in the compression stroke of each cylinder into a signal having a waveform that can be recognized by the CPU. Circuit.
[0071]
The crankshaft sensor 4 includes information on the “reference position” used as the ignition position of each cylinder of the internal combustion engine (represented by the rotation angle position of the crankshaft) and the rotation angle position of the crankshaft that starts measuring the fuel injection time. , Provided to give the electronic control unit 1 information on the ignition position of each cylinder at an extremely low speed (including at the start), and is attached to the crankshaft of the internal combustion engine in the compression stroke of each cylinder. A low-speed time-of-fire detection pulse is generated at the low-speed time-of-fire position of each cylinder set in the vicinity of the top-dead-center position (5 ° before the top-dead-center position in this embodiment). And the reference position of each cylinder set to a position (65 ° before the top dead center position in this embodiment) that is an advanced position and a position where the injector for each cylinder starts to inject fuel. Issue position detection pulse To be born.
[0072]
The camshaft sensor 5 is provided to give a reference discrimination pulse to the electronic control unit 1 as a reference for discriminating which cylinder a series of pulses generated by the crankshaft sensor 4 corresponds to. Therefore, the cam shaft sensor 5 generates a reference determination pulse at a specific rotation angle position only once during one rotation of the cam shaft (two rotations of the crank shaft).
[0073]
FIG. 2 shows the configuration of the crankshaft sensor 4 and the camshaft sensor 5 and the configuration of the input circuit section of the electronic control unit 1 among the components of the internal combustion engine controller shown in FIG.
[0074]
The crankshaft sensor 4 shown in FIG. 2 is made of a ferromagnetic material such as iron, and has a rotor 12 attached to the crankshaft with a central axis shared with the crankshaft 11 of the internal combustion engine, It consists of one signal generator 13 which is arranged in the vicinity and fixed to the engine case or the like.
[0075]
The rotor 12 is formed to have a cylindrical outer peripheral surface that shares an axis with the crankshaft 11, and is an arc-shaped reluctator having a polar arc angle of 60 ° at symmetrical positions 180 ° apart from each other on the outer periphery. 12a and 12b are formed.
[0076]
The signal generator 13 includes an iron core having a magnetic pole portion 13a facing the outer periphery of the rotor 12, a pulsar coil 4a (see FIG. 1) wound around the iron core, and a permanent magnet magnetically coupled to the iron core. Yes.
[0077]
When a flywheel magnet rotor is attached to the internal combustion engine, the rotor 12 can be configured by forming a reluctator 12a on the outer periphery of the flywheel of the magnet rotor.
[0078]
In the crankshaft sensor 4 described above, the rotor 12 rotates in the direction of the arrow CL in FIG. 2 together with the crankshaft 11 of the engine. When the rotor 12 rotates, the front end edges 12a1 and 12b1 in the rotational direction of the reluctators 12a and 12b pass through the position of the magnetic pole portion 13a of the iron core of the signal generator 13 (the signal generator 13 is the front end of the reluctors 12a and 12b When the edge is detected) and when the rear end edges 12a2 and 12b2 of the respective reluctators 12a and 12b pass in the position of the magnetic pole portion 13a of the iron core of the signal generator 13 (the signal generator 13 is the reluctors 12a and 12b). When the trailing edge of the signal is detected, pulses having different polarities are induced in the pulsar coil 4a provided in the signal generator 13 respectively.
[0079]
In the present invention, as shown in FIG. 3B, the pulsar coil 4a has a top dead center position in the respective compression strokes of the first to fourth cylinders (when the pistons of the first to fourth cylinders have finished the compression stroke). The signal generator 13 is connected to the reluctator 12a or the reference position for the first cylinder to the fourth cylinder set at a position advanced by 65 ° with respect to the rotation angle position of the crankshaft when the top dead center is reached. 12b is detected to generate reference position detection pulses S1 to S4 for the first to fourth cylinders in the order of S1, S3, S4, S2,... (In order of ignition of the cylinders). The signal generator 13 is the reluctator 12a or 12b at the low-speed ignition position for the first to fourth cylinders set at a position advanced by 5 ° with respect to the top dead center position in the compression stroke of each of the four cylinders. Check the trailing edge of The position where the signal generator 13 is mounted is generated so that the low-speed point fire position detection pulses S1 ′ to S4 ′, S1 ′, S3 ′, S4 ′, S2 ′,. Is set.
[0080]
The camshaft sensor 5 is connected to the crankshaft 11 via a speed reduction mechanism such as a chain sprocket mechanism or a timing belt mechanism, and is attached to a camshaft 14 that rotates at a half rotational speed of the crankshaft 11; A signal generator 16 is arranged near the rotor 15 and fixed to an engine case or the like. A rotor 15a is provided on the outer periphery of the rotor 15 with an arcuate protrusion.
[0081]
The signal generator 16 has the same structure as the signal generator 13, and a pulsar coil 5a (see FIG. 1) is wound around the iron core. The signal generator 16 outputs pulses Sa and Sb having different polarities as shown in FIG. 3A when the front end edge and the rear end edge in the rotation direction of the reluctator 15a are detected. Since the camshaft 14 rotates at half the rotational speed of the crankshaft, the signals Sa and Sb are generated once per combustion cycle (while the crankshaft rotates twice).
[0082]
In the present embodiment, the pulse Sa generated when the signal generator 16 of the camshaft sensor 5 detects the front edge of the reluctator 15a is used as a reference determination signal, and the low-speed time point fire position detection pulse S4 ′ of the fourth cylinder is used. The mounting position of the signal generator 16 is set so that the reference discrimination pulse Sa is generated immediately after the generation.
[0083]
The reference position detection pulses S1 to S4 generated when the signal generator 13 of the crankshaft sensor 4 is at 65 ° before top dead center in the compression strokes of the first to fourth cylinders are shown by the 65 ° waveform shaping circuit F. 3 is converted into positive logic reference position detection signals P1 to P4 as shown in FIG. Further, the low-speed fire position detection pulses S1 'to S4' generated at the position of 5 ° before the top dead center position in the respective compression strokes of the first to fourth cylinders are shown by the 5 ° waveform shaping circuit G. 3 is converted into low-speed fire position detection signals Q1 to Q4 composed of negative logic pulses as shown in FIG.
[0084]
The reference discrimination pulse Sa generated by the cam shaft sensor 5 is converted into a positive logic reference discrimination pulse Pa as shown in FIG.
[0085]
Referring to FIG. 2, a specific configuration example of a 65 ° waveform shaping circuit F, a 5 ° waveform shaping circuit G, and a cam shaft waveform shaping circuit H is shown.
[0086]
The 65 ° waveform shaping circuit F shown in FIG. 2 includes an NPN transistor TR1 whose emitter is grounded and a collector connected to the input port of the CPU, the collector of the transistor TR1, and the output terminal of the power supply circuit PS (see FIG. 1). And resistors R1 and R2 respectively connected between the base of the transistor TR1 and the output terminal of the power supply circuit PS, and a diode D1 connected between the base of the transistor TR1 and the ground with the anode directed to the ground side A capacitor C1 connected in parallel to the diode D1, a diode D2 having an anode connected to the base of the transistor TR1, a resistor R3 and a capacitor C2 having one end commonly connected to the cathode of the diode D2, and a resistor R3 and a capacitor C2. One end is connected to the other end, and the other end is an input terminal for the crankshaft sensor of the electronic control unit 1 It comprises a resistor R4 connected to 1a, a resistor R5 and a capacitor C3 connected in parallel between the input terminal 1a and the ground.
[0087]
The 5 ° waveform shaping circuit G includes the resistors R4 and R5 and the capacitor C3, the NPN transistor TR2 whose emitter is grounded and the collector connected to the input port of the CPU 110, the collector of the transistor TR2, and the output terminal of the power supply circuit PS. A resistor R6 connected between the base of the transistor TR2, a resistor R7 and a capacitor C4 connected in parallel between the base of the transistor TR2, a diode D3 having a cathode connected to the base of the transistor TR2, and an anode of the diode D3. One end of the resistor R4 is connected to one end of the resistor R4, and the other end is connected to the resistor R8 and the capacitor C5.
[0088]
Further, the camshaft waveform shaping circuit H includes an NPN transistor TR3 whose emitter is grounded and a collector connected to the input port of the CPU 110, between the collector of the transistor TR3 and the output terminal of the power supply circuit PS, and the base of the transistor TR3. Resistors R9 and R10 respectively connected between the output terminals of the power supply circuit PS, a diode D4 connected with the anode facing the ground side between the base of the transistor TR3 and the ground, and a capacitor connected in parallel with the diode D4 C6, a diode D5 having an anode connected to the base of the transistor TR1, a resistor R11 and a capacitor C7 having one end connected in common to the cathode of the diode D5, one end connected to the other end of the resistor R11 and the capacitor C7, and the like The resistor whose end is connected to the camshaft sensor input terminal 1b of the electronic control unit 1 And R12, has the same configuration as the waveform shaping circuit F by the input terminal 1b and the resistor R13 and the capacitor C8 connected in parallel between ground.
[0089]
The non-grounded output terminal of the signal generator 13 is connected to the crankshaft sensor input terminal 1a of the electronic control unit 1, and the non-grounded output terminal of the signal generator 16 is connected to the camshaft sensor input terminal 1b. Has been.
[0090]
The electronic control unit 1 shown in FIG. 2 shows only a part of the CPU 110 and the waveform shaping circuits F to H constituting the input circuit, and the other parts are configured in the same manner as in FIG. Has been.
[0091]
In the example shown in FIG. 2, when the pulser coil 4a in the signal generator 13 is not generating a negative pulse, the transistor TR1 is in a conducting state. When the signal generator 13 generates negative reference position detection pulses S1, S3,..., The pulser coil 4a-diodes D1 and D2-resistors R3 while the magnitude of the pulses exceeds the voltage value across the capacitor C2. -Resistor R4-A current flows through the path of the pulsar coil 4a, and a voltage drop generated across the diode D1 due to this current causes a reverse bias between the base and emitter of the transistor TR1, causing the transistor TR1 to be cut off and the collector of the transistor TR1 In addition, reference position detection signals P1, P3,... Having a positive logic pulse waveform shown in FIG.
[0092]
The parallel circuit of the resistor R3 and the capacitor C2 is a bias circuit provided to prevent an erroneous signal from being input to the CPU 110 due to a noise signal induced in the pulsar coil 4a. Once a current flows through the resistor R3, the resistor R3 Capacitor C2 is charged to the polarity shown by the voltage drop across it. Thereafter, only when a pulse having a magnitude exceeding the voltage (threshold value) across the capacitor C2 is input, a current flows through the resistor R3, and a pulse waveform signal is obtained at the collector of the transistor TR1. The parallel circuit of the resistor R8 and the capacitor C5 of the waveform shaping circuit G and the parallel circuit of the resistor R11 and the capacitor C7 of the waveform shaping circuit H are also provided for the same purpose.
[0093]
In the example of FIG. 2, when the pulser coil 4a in the signal generator 13 is not generating a positive pulse, the transistor TR2 is in a cut-off state, and the collector potential of the transistor TR2 is in a high level state. When the pulser coil 4a in the signal generator 13 generates a negative pulse, the pulser coil 4a-resistor R4 and R8-diode D3-transistor TR2 rebase while its magnitude exceeds the voltage value across the capacitor C5. A current flows through the path of the emitter-pulsar coil 4a, and a low-speed fire position detection signal having a negative logic pulse waveform as shown in FIG. 3E is obtained at the collector of the transistor TR2.
[0094]
The waveform shaping circuit H operates in exactly the same manner as the waveform shaping circuit F, and generates a positive logic reference determination signal Pa at the collector of the transistor TR3 when the camshaft sensor 5 generates a negative pulse Sn.
[0095]
The operation of the internal combustion engine control device will be described with reference to the waveform diagram (timing chart) shown in FIG. In FIG. 3, the sign “CA” attached after an angle such as 720 ° means that the angle is the rotation angle of the crankshaft.
[0096]
The CPU 110 is activated when the switch 3 is closed and the power is supplied, and the fuel pump drive circuit D is supplied with a drive signal ep that is intermittent with a predetermined duty ratio. A drive current under PWM control is supplied to the pump motor PM so as to supply fuel to the pump motor PM. Thus, the fuel pump is operated to supply fuel to the injectors IJ1 to IJ4 at a pressure suitable for starting.
[0097]
The CPU 110 detects a reference determination signal Pa obtained by shaping the reference determination pulse Sa generated by the camshaft sensor 5 and then sequentially inputs a reference position detection signal and low-speed time point fire position detection signals P2, Q2, P1,. Q1, P3, Q3, P4, Q4,... Are numbered in order, for example, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,... (See FIG. 3D, E). The inputted signals P2, Q2, P1, Q1, P3, Q3, P4, Q4,... Are respectively a second cylinder reference position detection signal, a second cylinder low-speed point fire position detection signal, and a first cylinder reference position detection. Signal, first cylinder low-speed point fire position detection signal, third cylinder reference point detection signal, third cylinder low-speed point fire position detection signal, fourth cylinder reference position detection signal, and fourth cylinder low-speed point fire position detection signal It is determined that the detection signal is.
[0098]
The CPU 110 also calculates the rotational speed of the engine from the generation cycle of the pulses generated by the crankshaft sensor 4, and the ignition coil for each cylinder with respect to the calculated rotational speed and the control conditions detected by the various sensors 8 to 10. The energization start position and energization stop position (ignition position) of the primary current and the fuel injection time are calculated.
[0099]
The CPU 110 also detects the signal emission of the crankshaft sensor 4 when the pulse Pa obtained by shaping the reference discrimination pulse Sa cannot be detected because the rotational speed of the internal combustion engine is in an extremely low speed region or the like. Each time 13 generates reference position detection pulses S1, S3, S4, S2,... (For each input of reference position detection signals P1, P3, P4, P2,...), For the first to fourth cylinders. In order to start fuel injection from the injectors IJ1 to IJ4 at the same time and to inject fuel from each injector for a set time, it is shown in the “before reference determination” portion on the left end side of FIGS. 3 (F) to (I). As described above, the injection command signals U1 to U4 having a predetermined time width are given to the injector drive circuits A1 to A4 of the fuel injection device. Thereby, fuel is simultaneously injected from the injectors for the first to fourth cylinders.
[0100]
The CPU 110 is also ignited every time the signal generator 13 of the crankshaft sensor 4 generates the reference position detection pulses S1, S3, S4, S2,. An ignition signal V14 (FIG. 3J) and V23 (FIG. 3K) is supplied to the circuit B14, and a primary current is simultaneously supplied to the ignition coil IG14 for the first and fourth cylinders and the ignition coil IG23 for the second and third cylinders. Each time the signal generator 13 generates the low-speed time point fire position detection pulses S1 ', S3', S4 ', S2',..., The ignition signals V14 and V23 are extinguished, and the ignition coils IG14 for the first and fourth cylinders. The primary current of the ignition coil IG23 for the second and third cylinders is cut off. As a result, high voltages for ignition are simultaneously induced in the secondary coils of the ignition coils IG14 and IG23, and the high voltages induced in the secondary coils of the ignition coils IG14 and IG23 are respectively applied to the ignition plugs of the first and fourth cylinders. PL1 and PL4 and the ignition plugs PL2 and PL3 of the second and third cylinders are applied to cause the first to fourth cylinders to perform ignition operation simultaneously.
[0101]
FIGS. 3L to 3O show the combustion cycles of the first cylinder, the third cylinder, the fourth cylinder, and the second cylinder, respectively, corresponding to the horizontal axes of FIGS. 3 (L) to 3 (O), “explosion”, “exhaust”, “suction” and “pressure” indicate the explosion stroke, the exhaust stroke, the suction stroke and the compression stroke, respectively.
[0102]
As is clear from these figures, when the ignition operation is simultaneously performed in the four cylinders at the low-speed ignition position in any of the first to fourth cylinders, the air-fuel mixture burns in the cylinders at the ignition timing. Torque is generated due to the transition to the explosion stroke. Of the three cylinders that are not in the ignition timing, one cylinder is at the end of the explosion stroke and the other two cylinders are at the end of the exhaust stroke and the end of the intake stroke, respectively. Because it is done, there will be no trouble even if the ignition operation is done. In addition, since no combustion is performed in the cylinder at the end of the exhaust stroke, there is no problem even if a spark is blown. Furthermore, in the cylinder at the end of the intake stroke, fuel flows into the cylinder, but since the piston is near the bottom dead center, there is a low probability that the mixture will ignite and develop into combustion. Torque that prevents the start of the motor does not occur. Therefore, if the ignition operation is simultaneously performed in the four cylinders when the low-speed time point fire position detection signal is generated, the ignition sparks generated in the cylinders other than the cylinder at the ignition timing are discarded, and the engine rotation is affected. Therefore, the engine can be started up reliably.
[0103]
As described above, in the extremely low speed region where the reference discrimination pulse cannot be detected, the fuel is simultaneously injected from the injectors of all the cylinders. In the extremely low speed region, the drive current supplied to the pump motor of the fuel pump is adjusted appropriately. Thus, if the amount of fuel injected from each injector is appropriately adjusted, the fuel supplied to each cylinder will not be excessive, and there will be no problem in the operation of the engine at the start.
[0104]
The CPU 110 also detects that the throttle valve has been returned to the idle position by the idle switch 6 and the drive signal to the ISC valve drive circuit C when the neutral switch 7 detects that the transmission is in the neutral position. By giving es, the current applied to the drive coil IS of the ISC valve is controlled so as to keep the rotational speed of the engine stable at the idling rotational speed.
[0105]
As shown in FIG. 1, flowcharts showing algorithms of programs executed by the CPU 110 when the electronic control unit 1 controls the four-cylinder internal combustion engine are shown in FIGS. 6 to 12.
[0106]
FIG. 6 shows a main routine. In this main routine, first, each part is initialized in step 1, and after interruption is permitted in step 2, the process proceeds to step 3 to start task control. In this task control, the first to fourth tasks T1 to T4 are performed every 10 msec, every 20 msec, every 40 msec, and every 80 msec. In the first task T1, first, the output of the pressure sensor 8 for detecting the atmospheric pressure is read in step 4, and then the rotation speed of the internal combustion engine (engine) is calculated from the generation period of the signal given from the crankshaft sensor 4 in task 5. Then, the process returns to step 3.
[0107]
In the second task T2, first, the output of the temperature sensor 9 for detecting the engine temperature is read in step 6, and then the output of the intake air temperature sensor 10 is read in step 7. Thereafter, in step 8, the state of various switches such as the idle switch 6 is detected, and in step 9, the basic ignition position with respect to the rotational speed calculated in task T1 is calculated using the ignition position calculation map. Next, in step 10, a correction amount to be multiplied by the basic ignition position is calculated based on the control conditions (atmospheric pressure, engine temperature, intake air temperature, etc.) read from various sensors, and in step 11, the basic ignition position calculated in step 9 is stepped. After multiplying the correction amount calculated in 10 to calculate the actual ignition position, the process returns to step 3.
[0108]
In the third task T3, first, in step 12, the basic injection time of the fuel is calculated with respect to the opening degree and the rotational speed of the throttle valve, and in step 13, the injection time correction amount to be multiplied by the basic injection time is read in task 6. It calculates for the output of various sensors. Next, in step 14, the basic injection time is multiplied by the injection time correction amount to calculate the actual injection time, and then the process returns to step 3.
[0109]
In the fourth task T4, first, in step 15, a start increase time which is a time to be added to the basic injection time in order to increase the fuel supply amount at the start of the engine is calculated. Next, at step 16, the on-duty ratio of the current supplied to the drive coil of the ISC valve is calculated, and the drive current that turns on / off at the duty ratio is supplied to the ISC valve drive circuit C. In step 17, the on-duty ratio of the drive current supplied to the pump motor PM of the fuel pump is calculated, and the drive current that is turned on / off at the duty ratio is supplied to the pump motor PM. Next, in step 18, the energization time to the primary coils of the ignition coils IG14 and IG23 is calculated from the ignition position calculated in step 11 and the rotation speed calculated in step 5, and then the process returns to step 3.
[0110]
Each time it is detected that the camshaft sensor 5 has generated the reference discrimination pulse Sa, the main routine shown in FIG. 6 is interrupted, and the camshaft sensor interrupt routine shown in FIG. 7 is executed. In this interrupt routine, first, in step 1, it is determined whether or not the current interrupt is the first interrupt. If it is not the first interrupt, the process proceeds to step 2 to sequentially add the pulses generated by the crankshaft sensor. Whether the pulse number PLSNUM of 0, 1,..., 7 is 8 or not (whether all 8 pulses generated by the crankshaft sensor are normally generated while the crankshaft rotates once). judge. As a result, if PLSNUM is not 8, the process proceeds to step 3 to clear the reference determination end flag, and then the process proceeds to step 4 to set the pulse number PLSNUM stored in the RAM to 0 and then to the main routine. Return.
[0111]
When it is determined in step 1 that this interrupt is the first interrupt, and in step 2 when PLSNUM is determined to be 8 (eight pulses generated by the crankshaft sensor during one revolution of the crankshaft) Is determined to have occurred normally), the process proceeds to step 5 to set a reference determination end flag, and then proceeds to step 4 to set PLSNUM to 0 and then returns to the main routine.
[0112]
The interrupt routine of FIG. 7 sets the number of the output pulse of the crankshaft sensor generated immediately after the reference discriminating pulse is detected to confirm whether or not the reference discriminating pulse generated by the camshaft sensor has been detected. It is provided to make it.
[0113]
The interrupt routine shown in FIG. 8 is executed each time the crankshaft sensor 4 generates a reference position detection pulse at a reference position of 65 ° before the top dead center position of each cylinder.
[0114]
In this interrupt routine, first, in step 1, it is determined whether or not a reference determination flag is set. As a result, when the reference determination flag is not set (when the reference determination pulse is not detected), the routine proceeds to step 2 and rotational speed information (free running counter) used for calculating the rotational speed in the main routine. Then, the process proceeds to step 3 where a drive signal is given to the injector drive circuits of all the cylinders to inject fuel simultaneously from the injectors IJ1 to IJ4 of all the cylinders. Next, in step 4, the injector injection timer for calculating the fuel injection time is started. In step 5, energization of the primary coils of all the ignition coils IG14 and IG23 is started, and then the process proceeds to step 6 to add 1 to the contents of PLSNUM. Return to the main routine.
[0115]
If the reference determination pulse generated by the camshaft sensor has already been detected and it is determined in step 1 of the interrupt routine in FIG. 8 that the reference determination end flag has been set, the routine proceeds to step 7 where rotational speed information is obtained. After reading, the process proceeds to step 8 and branches to any of steps 9a to 9d according to the value of PLSNUM.
[0116]
That is, when the value of PLSNUM is 0 (when the reference position detection pulse generated this time is generated at a position of 65 ° before the top dead center position of the third cylinder), the process proceeds to step 9a and the second The fuel injection from the cylinder injector IJ2 is started, and then the process proceeds to step 10a to start a second injector injection timer for measuring the injection time of the second cylinder injector. Thereafter, the process proceeds to step 11 to calculate the time to be measured by the ignition coil energization timer for the first and fourth cylinders, and the measurement of the energization time by the ignition coil energization timer for the first and fourth cylinders is started. Next, the process proceeds to step 6 where the content of PLSNUM is increased by 1, and the process returns to the main routine.
[0117]
Further, when the PLSNUM value is 2 in step 8 (when the reference position detection pulse generated this time is generated at a position of 65 ° before the top dead center position of the fourth cylinder), the process proceeds to step 9b. The fuel injection from the first cylinder injector IJ1 is started, and then the process proceeds to step 10b to start the first injector injection timer for measuring the injection time of the first cylinder injector. Thereafter, the process proceeds to step 12 to calculate the time to be measured by the ignition coil energization timer for the second and third cylinders, and the measurement of the energization time by the ignition coil energization timer for the second and third cylinders is started. Thereafter, the process proceeds to step 6 where the content of PLSNUM is increased by one.
[0118]
Further, when the value of PLSNUM is 4 in step 8 (when the reference position detection pulse generated this time is generated at a position of 65 ° before the top dead center position of the second cylinder), the process proceeds to step 9c. The fuel injection from the third cylinder injector IJ3 is started, and then the routine proceeds to step 10c to start a third injector injection timer for measuring the injection time of the third cylinder injector. Thereafter, the process proceeds to step 11 to calculate the time to be measured by the ignition coil energization timer for the first and fourth cylinders, and the measurement of the energization time by the ignition coil energization timer for the first and fourth cylinders is started. Thereafter, the process proceeds to step 6 where the content of PLSNUM is increased by 1, and the process returns to the main routine.
[0119]
Further, when the PLSNUM value is 6 in step 8 (when the reference position detection pulse generated this time is generated at a position of 65 ° before the top dead center position of the first cylinder), the process proceeds to step 9d. The injection of fuel from the injector for the fourth cylinder IJ4 is started, and then the routine proceeds to step 10d to start a fourth injector injection timer for measuring the injection time of the injector for the fourth cylinder. Thereafter, the process proceeds to step 12 to calculate the time to be measured by the ignition coil energization timer for the second and third cylinders, and the measurement of the energization time by the ignition coil energization timer for the second and third cylinders is started. Thereafter, the process proceeds to step 6 to increase the content of PLSNUM by 1 and return to the main routine.
[0120]
If the value of PLSNUM is not 0, 2, 4, or 6 in step 8, the process proceeds to step 6 without doing anything and the content of PLSNUM is increased by one.
[0121]
The interrupt routine shown in FIG. 9 is executed each time the crankshaft sensor 4 generates a low-speed fire position detection pulse at a position of 5 ° before the top dead center position. In this interruption routine, it is first determined in step 1 whether or not the reference determination end flag is set. As a result, when the reference determination end flag is not set (when the reference determination pulse is not detected), In step 2, the rotational speed information is read, and then in step 3, the energization of all the ignition coils is stopped to interrupt the primary currents of the ignition coils IG14 and IG23. By interrupting the primary current, a high voltage for ignition is simultaneously induced in the secondary coils of the ignition coils IG14 and IG23, and ignition operations are simultaneously performed by the spark plugs PL1 to PL4. After the primary current of all the ignition coils is cut off and the ignition operation is performed, the stored contents of PLSNUM is increased by 1 in step 4 and the process returns to the main routine.
[0122]
Therefore, in the extremely low speed region of the engine where the reference discriminating pulse generated by the camshaft sensor cannot be detected, the ignition operation is simultaneously performed in all the cylinders every time each low speed point fire position detection pulse is generated.
[0123]
When the reference determination pulse output from the camshaft sensor is detected and it is determined in step 1 of the interrupt routine of FIG. 9 that the reference determination has been completed, the process proceeds to step 5 and rotational speed information is read. Then, the process proceeds to step 6 and the process proceeds to step 7 or 8 depending on the numerical value stored in the PLSNUM. That is, when the value of PLSNUM is 1 or 5, the routine proceeds to step 7, where the primary current of the ignition coil IG23 for the second and third cylinders is cut off and the ignition operation is performed simultaneously in the second and third cylinders. . When the numerical value stored in PLSNUM is 3 or 7, the routine proceeds to step 8, where the primary current of the ignition coil IG14 for the first and fourth cylinders is cut off and the ignition operation is performed in the first and fourth cylinders. Let it be done.
[0124]
When the ignition coil energization timers for the first and fourth cylinders started in the interrupt routine of FIG. 8 complete the measurement of the energization start time, the first and fourth ignition coil energization timer interrupt routines of FIG. Is executed. In this interrupt routine, energization to the primary coil of the ignition coil IG14 for the first and fourth cylinders is started in step 1, and the ignition calculated in the main routine in the ignition timer for the first and fourth cylinders in step 2. After starting the position measurement, the process returns to the main routine.
[0125]
When the ignition coil energization timer for the second and third cylinders completes the measurement of the energization start time, the ignition coil energization timer interruption routine for the second and third cylinders in FIG. 10B is executed. In this interrupt routine, energization of the primary coil of the ignition coil IG23 for the second and third cylinders is started in step 1, and the ignition timer calculated in the main routine in the ignition timer for the second and third cylinders in step 2. After starting the position measurement, the process returns to the main routine.
[0126]
When the measurement of the ignition position by the first and fourth cylinder ignition timers is completed, the first and fourth cylinder ignition timer interruption routine of FIG. 11A is executed, and the first and fourth cylinder ignition timers are executed. The primary current of the ignition coil IG14 is cut off. As a result, the ignition operation is simultaneously performed in the first and fourth cylinders.
[0127]
When the ignition position measurement by the second and third cylinder ignition timers is completed, the second and third cylinder ignition timer interruption routine shown in FIG. 11B is executed. In this interrupt routine, the primary currents of the ignition coils IG23 for the second and third cylinders are cut off and the ignition operation is performed simultaneously in the second and third cylinders.
[0128]
Further, when the first to fourth injector injection timers finish measuring the injection time, the interrupt routine shown in FIGS. 12A to 12D is executed, and the injector drive circuits for the first to fourth cylinders are executed. The supply of the injection command signals U1 to I4 to A1 to A4 is stopped, and the fuel injection from these injectors is stopped.
[0129]
In the above example, the steps 1 to 4 of the interrupt routine shown in FIG. 8 and the interrupt routine shown in FIG. 12 are used to determine the reference that is output by the camshaft sensor when the rotational speed of the internal combustion engine is in the extremely low speed region. When the pulse cannot be detected, the crankshaft sensor starts fuel injection from the injectors for all cylinders simultaneously at the position where each reference position detection pulse is generated. An emergency fuel injection control means for giving injection command signals U1 to U4 to the fuel injection device so as to inject fuel is realized.
[0130]
Further, when the steps 1, 2 and 5 of the interrupt routine shown in FIG. 8 and the interrupt routines 1, 2 and 3 of FIG. 9 are in a state where the reference discrimination pulse output from the camshaft sensor cannot be detected. In an emergency, the ignition signal is sent to the ignition device so that all the cylinders of the internal combustion engine perform the ignition operation at the same time at the position where the crankshaft sensor generates each low-speed fire position detection pulse. Ignition position control Means are realized.
[0131]
Also, when a reference discrimination pulse is detected by steps 1 and 4 of the interrupt routine shown in FIG. 7, steps 1 and 4 of the interrupt routine shown in FIG. 9, and steps 1 and 6 of the interrupt routine shown in FIG. In addition, the generation order of a series of reference position detection pulses generated by the crankshaft sensor after the generation of the reference determination pulse is identified, and each reference position detection pulse is a reference position detection pulse for detecting the reference position of which cylinder. A reference position detection pulse discriminating means for discriminating the above is realized.
[0132]
Further, the task T3 of the main routine shown in FIG. 6 realizes fuel injection time calculating means for calculating the fuel injection time for injecting fuel from the injector for each cylinder with respect to a predetermined control condition. An ignition position calculation means for calculating the ignition position of the cylinder with respect to a predetermined control condition is realized.
[0133]
Further, the reference position detection pulse discriminating means is obtained by steps 1 and 7 and 8 and steps 9a, 10a to 9d and 10d of the interrupt routine shown in FIG. 8 and the interrupt routine shown in FIGS. Fuel injection from the injector for each cylinder is started at the generation position of the reference position detection pulse for each cylinder determined by the above, and when the fuel injection time calculated by the fuel injection time calculating means has elapsed, A steady-state fuel injection control means is provided that gives an injection command signal to the fuel injection device so as to stop fuel injection from the injector.
[0134]
Further, steps 1, 7, 8, 11 and 12 of the interrupt routine of FIG. 8, the interrupt routine shown in FIGS. 10A and 10B, and the interrupt routine shown in FIGS. 11A and 11B The ignition of each cylinder calculated by the ignition position calculation means at the generation position of the reference position detection pulse for each cylinder determined by the reference position detection pulse determination means when the rotational speed of the internal combustion engine is in the steady speed range. A steady-time fire position control means is provided that gives an ignition signal to the ignition device so that each cylinder performs an ignition operation when the calculated ignition position of each cylinder is measured.
[0135]
Next, the configuration of the control device according to the present invention when controlling a four-cycle three-cylinder internal combustion engine will be described with reference to FIGS. 4, 5, 6, 7 and 13 to 18.
[0136]
In the case of controlling a four-cycle three-cylinder internal combustion engine, as shown in FIG. 4, the first to third retractors 12a to 12c respectively corresponding to the first to third cylinders are equiangularly spaced (120 ° intervals). And the rotor 12 rotated by the crankshaft 11 and the polarities of the rotor 12 when the front end edges 12a1 to 12c1 in the rotational direction of the reluctors 12a to 12c are detected and when the rear end edges 12a2 to 12c2 are detected. The crankshaft sensor 4 is composed of signal generators 13 that generate different pulses, and is set at a position advanced from the top dead center position in the compression stroke of each cylinder and in the compression stroke of each cylinder. At the low-speed time point fire position set near the top dead center position, each signal emission detects the front edge and the rear edge in the rotation direction of the reluctator corresponding to each cylinder, and the reference position detection pattern is detected. The positional relationship between the reluctors 12a to 12c of the rotor 12 and the signal generator 13 is set so as to generate the pulse and the low-speed time point fire position detection pulse.
[0137]
In the illustrated example, the first to third reluctors respectively corresponding to the first to third cylinders are provided so as to be sequentially arranged along the forward rotation direction of the rotor 12 (arrow CL direction in FIG. 4). As the rotor rotates, the pulser coil 4a in the signal generator 4 is fed with a negative pulse S1, a positive pulse S1 ', a negative pulse S3, a positive pulse S3', as shown in FIG. The pulse signals are induced in the order of the negative polarity pulse S2, the positive polarity pulse S2 ', the negative polarity pulse S1, the positive polarity pulse S1',.
[0138]
In this embodiment, the front end edge in the rotation direction of the reluctator corresponding to each cylinder is at the reference position of each cylinder only once during the rotation of the crankshaft (65 ° position before the top dead center position in the compression stroke). Of the series of negative pulses S 1, S 3, S 2, S 1,... That are passed through the position of the magnetic pole part 13 a of the signal generator 13 and output from the signal generator 4 (one at a 240 ° interval). ... Are used as the first cylinder reference position detection pulses, respectively, and 240 ° intervals of the series of positive polarity pulses S1 ′, S3 ′, S2 ′, S1 ′,. The pulses S1 ′, S2 ′, S3 ′,... Generated in the above are used as low-speed time point fire position detection pulses for the first to third cylinders, respectively.
[0139]
When controlling a three-cylinder internal combustion engine, the fourth cylinder injector drive circuit A4 and the fourth cylinder injector IJ4 shown in FIG. 1 are omitted, and the first to third cylinder ignition coils IG1 to IG3 and The first to third cylinder ignition drive circuits B1 to B3 for controlling the primary current of these ignition coils are provided. The ignition drive circuits B1 to B3 flow primary currents to the ignition coils IG1 to IG3 when the ignition signals V1 to V3 are supplied from the CPU, respectively, and primary currents of the ignition coils IG1 to IG3 when the ignition signals V1 to V3 are extinguished. Is switched off and a high voltage for ignition is applied to the spark plugs PL1 to PL3 provided in the first to third cylinders. The other hardware configuration is the same as that of the control device for four cylinders shown in FIGS.
[0140]
Negative polarity pulses S3, S2, S1,... Generated by the signal generator 13 are input to the 65 ° waveform shaping circuit F, and the waveform shaping circuit F causes the signals P3, P2, P1,. Is converted to and input to the CPU. These signals are generated once for each rotation of the crankshaft. In the present invention, among these series of signals, signals P1 to P3 generated at intervals of 240 ° are used for the first to third cylinders, respectively. Used as reference position detection signals P1 to P3 for cylinders.
[0141]
Further, the positive pulses S3 ′, S2 ′, S1 ′,... Generated by the signal emission are waveform-shaped by the waveform shaping circuit G, and negative logic pulse signals Q3, Q2, Q1 as shown in FIG. ,... And is input to the CPU. Of the signals Q1, Q2,..., The signals Q1, Q2, Q3,... Generated respectively at the low-speed time point fire positions set near the top dead center positions in the compression strokes of the first to third cylinders, respectively. This is used as a low-speed time point fire position detection signal for the first cylinder to the third cylinder.
[0142]
The CPU 110 detects a reference determination signal Pa obtained by shaping the reference determination pulse Sa generated by the camshaft sensor 5 and then sequentially inputs a reference position detection signal and low-speed time point fire position detection signals P3, Q3, P2,. Q2, P1, Q1,... Are assigned numbers 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,..., 11 (see FIG. 5D, E) in order, and are input from these numbers. The signals P3, Q3, P2, Q2, P1, Q1,... Are respectively the third cylinder reference position detection signal, the third cylinder low speed point fire position detection signal, the second cylinder reference position detection signal, and the second cylinder use. It is determined that the low-speed time point fire position detection signal, the first cylinder reference position detection signal, the first cylinder low-speed time point fire position detection signal, and so on. The CPU 110 also calculates the rotational speed of the engine from the generation cycle of the pulses generated by the crankshaft sensor 4, and the ignition coil for each cylinder with respect to the calculated rotational speed and the control conditions detected by the various sensors 8 to 10. The energization start position and energization stop position (ignition position) of the primary current and the fuel injection time are calculated.
[0143]
The CPU 110 also generates reference position detection pulses S3, S2, S1,... When the signal generator 13 of the crankshaft sensor 4 cannot detect the pulse Pa obtained by shaping the reference discrimination pulse Sa. Every time (every time the reference position detection signals P3, P2, P1, P3,... Are inputted), the fuel injection is started simultaneously from the injectors IJ1 to IJ3 for the first cylinder to the third cylinder. In order to inject fuel from each injector, the injector drive circuits A1 to A3 of the fuel injection device are set as shown in the "before reference discrimination" portion on the left end side of FIGS. 5 (F) to (H). The injection command signals U1 to U3 having a time width are given. Thereby, fuel is simultaneously injected from the injectors for the first to third cylinders.
[0144]
The CPU 110 also generates a negative pulse S3, S4, S2,... Each time the signal generator 13 of the crankshaft sensor 4 detects the leading edge of each reluctator while the rotational speed of the engine is in the extremely low speed region. The ignition signals V1 to V3 (FIGS. 5I to J) are simultaneously applied to the ignition drive circuits B1 to B3 to cause the primary currents to flow through the ignition coils IG1 to IG3 for the first to third cylinders simultaneously. Each time the positive end pulse S3 ', S2', S1 ',... Is generated by detecting the rear edge of the reluctator, the ignition signals V1 to V3 are extinguished, and the ignition coils IG1 to IG3 for the first to third cylinders. A high voltage for ignition is simultaneously induced in the secondary coil.
[0145]
FIGS. 5L to 5N show the combustion cycles of the first cylinder, the second cylinder, and the third cylinder, respectively. “Explosion”, “Exhaust”, “Suction”, and “Pressure” are respectively Explosion stroke, exhaust stroke, suction stroke and compression stroke are shown.
[0146]
Since the crankshaft sensor 4 shown in FIG. 4 generates a negative polarity pulse and a positive polarity pulse at 120 ° intervals, the signal generator 13 detects the trailing edge of each reluctator as described above, so that it has a positive polarity. If the ignition operation is simultaneously performed in the first to third cylinders every time a pulse is generated, the ignition operation is performed twice in the compression stroke of each cylinder. In this case, when the first ignition is performed at the beginning of the compression stroke, the piston is near the bottom dead center, the compression ratio is low, and the engine load is light. The probability of developing into a mixture combustion is low. Therefore, the air-fuel mixture is ignited by the second ignition which is substantially performed at the end of the compression stroke, and the engine can be started without any trouble.
[0147]
The inventor of the present invention has confirmed through experiments that a four-cycle three-cylinder internal combustion engine can be started without any trouble even when the ignition operation is simultaneously performed in three cylinders at 120 ° intervals when the engine is started.
[0148]
In order to facilitate starting of the three-cylinder internal combustion engine, it is desirable that the first ignition performed in the compression stroke of each cylinder is performed as close as possible to the bottom dead center of the piston. Therefore, it is desirable to advance the low-speed time fire position to some extent from the top dead center of the piston in the compression stroke, but if the low-speed time fire position is advanced too much, the piston is pushed back when starting the engine, so-called Kettin phenomenon occurs, The engine fails to start. Therefore, when the present invention is applied to a three-cylinder internal combustion engine, the low-speed time point ignition position is appropriately set so that the first ignition is performed as close to the bottom dead center as possible without causing ketting at the time of starting. Determine the position.
[0149]
As described above, in the extremely low speed region where the reference discrimination pulse cannot be detected, the fuel is simultaneously injected from the injectors of all the cylinders. In the extremely low speed region, the drive current supplied to the pump motor of the fuel pump is adjusted appropriately. Thus, if the fuel injection amount from each injector is adjusted appropriately, the fuel supplied to each cylinder will not be excessive.
[0150]
A flowchart showing an algorithm of a program executed by the CPU 110 when the four-cycle three-cylinder internal combustion engine is controlled by the electronic control unit 1 shown in FIG. 4 is shown in FIGS. 6, 7 and 13 to 17.
[0151]
When controlling a four-cycle three-cylinder internal combustion engine, the configuration of the main routine is the same as that shown in FIG. 6, and the camshaft sensor interrupt routine is also the same as that shown in FIG.
[0152]
When controlling a three-cylinder internal combustion engine, the interrupt routine shown in FIG. 13 is executed each time the crankshaft sensor 4 generates a negative pulse at a position of 65 ° before the top dead center of each cylinder. In this interrupt routine, it is first determined in step 1 whether or not the reference determination has been completed (whether or not the reference determination end flag has been set). As a result, when it is determined that the reference determination end flag has not been set (the reference determination pulse has not been detected), the process proceeds to step 2 to read the rotational speed information, and further proceeds to step 3 for all cylinders. The fuel is simultaneously injected from the injectors IJ1 to IJ3 of all the cylinders by giving a drive signal to the injector drive circuit. Next, in step 4, all the injector injection timers for calculating the fuel injection time are started, and in step 5, energization of the primary coils of all the ignition coils IG1 to IG3 is started. Then, the process proceeds to step 6 and the contents of PLSNUM are set to 1. To return to the main routine.
[0153]
If the reference determination pulse generated by the camshaft sensor is detected and it is determined in step 1 of the interrupt routine in FIG. 13 that the reference determination has been completed, the process proceeds to step 7 and the rotational speed information is read. The process proceeds to step 8 and branches to one of steps 9a to 9f depending on the numerical value of PLSNUM.
[0154]
That is, when the value of PLSNUM is 10 (when the reference position detection pulse generated this time is generated at a position of 65 ° before the top dead center position in the compression stroke of the first cylinder), the process proceeds to step 9a. After calculating the energization start time of the primary current of the ignition coil for the second cylinder and starting the timer for measuring the energization start time, the process proceeds to step 6 to add 1 to the value of PLSNUM, and to the main routine Return.
[0155]
If the PLSNUM value is 0 in step 8, the process proceeds to step 9b to start fuel injection from the third cylinder injector IJ3, and then the process proceeds to step 10b to inject the third cylinder injector. A third injector injection timer for measuring the injection time is started. Thereafter, the process proceeds to step 6 to increase the content of PLSNUM by 1 and return to the main routine.
[0156]
Further, when the value of PLSNUM is 2 in step 8 (when the reference position detection pulse generated this time is generated at a position of 65 ° before the top dead center position in the compression stroke of the second cylinder), the process proceeds to step 9c. After shifting to calculate the current start time of the primary current of the ignition coil for the third cylinder, and after starting the power supply timer for measuring the current start time, the process proceeds to step 6 and the content of PLSNUM is set to 1. Increase and return to the main routine.
[0157]
When the PLSNUM value is 4 in step 8, the routine proceeds to step 9d to start fuel injection from the first cylinder injector IJ1, and then the routine proceeds to step 10d to inject the first cylinder injector. A first injector injection timer for measuring the injection time is started. Thereafter, the process proceeds to step 6 to increase the content of PLSNUM by 1 and return to the main routine.
[0158]
When the value of PLSNUM is 6 in step 8 (when the reference position detection pulse generated this time is generated at a position of 65 ° before the top dead center position in the compression stroke of the third cylinder), the process proceeds to step 9e. After calculating the energization start time of the primary current of the ignition coil for the first cylinder and starting the energization timer for measuring the energization start time, the process proceeds to step 6 and the content of PLSNUM is increased by 1. Return to the main routine.
[0159]
When the value of PLSNUM is 8 in step 8, the process proceeds to step 9f to start fuel injection from the injector IJ2 for the second cylinder, and then to step 10f to inject the injector for the second cylinder. A second injector injection timer for measuring time is started. Thereafter, the process proceeds to step 6 to increase the content of PLSNUM by 1 and return to the main routine.
[0160]
Although not shown in the figure, if the PLSNUM value is not any of 10, 0, 2, 4, 6, and 8 in step 8 of the interrupt routine in FIG. Increase the contents of by 1.
[0161]
Each time the crankshaft sensor 4 generates a positive pulse at a position of 5 ° before the top dead center position of each cylinder, the interruption routine of FIG. 14 is executed. In this interrupt routine, it is first determined in step 1 whether or not the reference determination has ended (whether or not a reference determination pulse has been detected), and if the reference determination has not ended, the process proceeds to step 2. Then, the rotational speed information calculated in the main routine is read, and then in step 3, the supply of the ignition signal to all the ignition drive circuits is stopped, and the primary currents of the ignition coils IG1 to IG3 are cut off. By interrupting the primary current, a high voltage for ignition is simultaneously induced in the secondary coils of the ignition coils IG1 to IG3, and ignition operations are simultaneously performed by the ignition plugs PL1 to PL3. After the primary current of all the ignition coils is cut off and the ignition operation is performed, the stored contents of PLSNUM is increased by 1 in step 4 and the process returns to the main routine.
[0162]
Therefore, in the extremely low speed region of the engine where the reference discriminating pulse generated by the camshaft sensor cannot be detected, the ignition operation is simultaneously performed in all the cylinders every time each low speed point fire position detection pulse is generated.
[0163]
When the reference determination pulse output from the camshaft sensor is detected and it is determined in step 1 of the interrupt routine of FIG. 14 that the reference determination has been completed, the process proceeds to step 5 and rotational speed information is read. Then, the process proceeds to step 6, and the process proceeds to step 7, 8 or 9 depending on the numerical value stored in the PLSNUM. That is, when the value of PLSNUM is 3, the routine proceeds to step 7, where the primary current of the ignition coil IG2 for the second cylinder is cut off and the ignition operation is performed in the second cylinder. When the numerical value stored in PLSNUM is 7, the routine proceeds to step 8 where the primary current of the ignition coil IG3 for the third cylinder is cut off and the ignition operation is performed in the third cylinder. Further, when the numerical value stored in PLSNUM is 11, the routine proceeds to step 9, where the primary current of the ignition coil IG1 for the first cylinder is cut off and the ignition operation is performed in the first cylinder.
[0164]
When the first cylinder ignition coil energization timer completes the measurement of the energization start time, the first cylinder ignition coil energization timer interruption routine of FIG. 15A is executed. In this interrupt routine, in step 1, energization of the primary coil of the first cylinder ignition coil IG1 is started, and in step 2, the ignition timer for the first cylinder is started to measure the ignition position calculated in the main routine. After that, the process returns to the main routine.
[0165]
When the ignition coil energization timer for the second cylinder completes the measurement of the energization start time, the second cylinder ignition coil energization timer interruption routine of FIG. 15B is executed. In this interrupt routine, energization of the primary coil of the ignition coil IG2 for the second cylinder is started in step 1, and the ignition timer calculated in the main routine is started in the ignition timer for the second cylinder in step 2. Then return to the main routine.
[0166]
Further, when the ignition coil energization timer for the third cylinder completes the measurement of the energization start time, the third cylinder ignition coil energization timer interruption routine of FIG. 15C is executed. In this interrupt routine, energization to the primary coil of the third cylinder ignition coil IG3 is started in step 1, and in step 2, the ignition timer for the third cylinder is started to measure the ignition position calculated in the main routine. Then return to the main routine.
[0167]
When the measurement of the ignition position by the first cylinder ignition timer is completed, the first cylinder ignition timer interruption routine of FIG. 16A is executed, and the primary current of the ignition coil IG1 for the first cylinder is cut off. The As a result, an ignition operation is performed in the first cylinder. When the measurement of the ignition position by the second cylinder ignition timer is completed, the second cylinder ignition timer interruption routine shown in FIG. 16B is executed. In this interrupt routine, the primary current of the second cylinder ignition coil IG2 is cut off and the ignition operation is performed in the second cylinder.
[0168]
Further, when the measurement of the ignition position by the third cylinder ignition timer is completed, a third cylinder ignition timer interruption routine shown in FIG. 16C is executed. In this interrupt routine, the primary current of the third cylinder ignition coil IG3 is cut off to cause the third cylinder to perform an ignition operation.
[0169]
Further, when the first to third injector injection timers finish measuring the injection time, the interrupt routine shown in FIGS. 17A to 17C is executed, and the injector drive circuits for the first to third cylinders are executed. The supply of the injection command signals U1 to U3 to A1 to A3 is stopped, and the fuel injection from the injectors IJ1 to IJ3 is stopped.
[0170]
In the above example, when steps 1 to 4 of the interrupt routine shown in FIG. 13 and the interrupt routine shown in FIG. 17 cannot detect the reference discrimination pulse output from the camshaft sensor, When the signal generator of the crankshaft sensor detects the front edge in the rotation direction of each reluctator and generates a pulse, fuel is injected from each injector for a set time by simultaneously starting fuel injection from all cylinder injectors. An emergency fuel injection control means for giving an injection command signal to the fuel injection device so as to inject fuel is realized.
[0171]
Further, the steps 1, 2 and 5 of the interrupt routine shown in FIG. 13 and the steps 1, 2 and 3 of the interrupt routine shown in FIG. 14 output the camshaft sensor when the rotational speed of the internal combustion engine is in the extremely low speed region. When the reference discriminating pulse to be detected cannot be detected, the signal generation of the crankshaft sensor detects the trailing edge of the rotation direction of each reluctator and generates a pulse at the same time in all the cylinders of the internal combustion engine. An emergency point fire signal supplying means for providing an ignition signal to the ignition device so as to perform the ignition operation is realized.
[0172]
Also, when the reference discrimination pulse is detected by steps 1 and 4 of the interrupt routine shown in FIG. 7, steps 1 and 4 of the interrupt routine shown in FIG. 14, and steps 1 and 6 of the interrupt routine shown in FIG. Identify the order of generation of a series of reference position detection pulses generated by the crankshaft sensor after the reference discrimination pulse is generated, and determine which cylinder is the reference position detection pulse for detecting the reference position of each cylinder. A reference position detection pulse discrimination means for discrimination is realized.
[0173]
Further, the task T3 of the main routine shown in FIG. 6 realizes a fuel injection time calculating means for calculating the fuel injection time for injecting fuel from the injector for each cylinder in a steady speed region with respect to a predetermined control condition. By the task T2, ignition position calculating means for calculating the ignition position of each cylinder in the steady speed region with respect to a predetermined control condition is realized.
[0174]
Further, the cylinders determined by the reference position detection pulse determining means when the rotational speed of the internal combustion engine is in the steady speed region by Step 1, Step 7 and 8 and Steps 9a to 9f of the interruption routine shown in FIG. Fuel injection from the injector for each cylinder when the fuel injection time calculated by the fuel injection time calculation means has elapsed after the fuel injection time calculated by the fuel injection time calculation means has started. A steady-state fuel injection control means for providing an injection command signal to the fuel injection device so as to stop the operation is realized.
[0175]
Further, steps 1, 7, 8 and 10b, 10d, 10f of the interrupt routine of FIG. 13, the interrupt routine shown in FIGS. 15A, 15B, and 15C, and FIGS. ) To start the measurement of the ignition position of each cylinder calculated by the ignition position calculation means at the generation position of the reference position detection pulse for each cylinder determined by the reference position detection pulse determination means. When the calculated ignition position of each cylinder is measured, a steady-time fire position control means is provided that gives an ignition signal to the ignition device so that an ignition operation is performed in each cylinder.
[0176]
As described above, in the present invention, when the reference discrimination pulse output from the camshaft sensor cannot be detected (when the rotational speed is extremely low, such as when the engine is started, or when the camshaft sensor When the output is no longer input to the ECU), the crankshaft sensor is ignited simultaneously in all the cylinders of the internal combustion engine at the position where the low speed point fire position detection signal is generated. May be one that sequentially generates pulses at the reference position of the series of cylinders and the low-speed time point fire position. Therefore, only one pulsar coil needs to be provided in the crankshaft sensor, and the configuration of the crankshaft sensor can be simplified. The circuit that inputs the output of the crankshaft sensor to the CPU converts the reference position detection pulse into a signal with a waveform that can be recognized by the CPU, and converts the low-speed time point fire position detection pulse into a signal with a waveform that can be recognized by the CPU. Therefore, the configuration of the electronic control unit can be made simpler than the conventional one.
[0177]
When the present invention is applied to a control device for controlling a six-cylinder internal combustion engine, two cylinders whose ignition positions are separated by 360 ° in crank angle are set as one set of cylinders, and six cylinders are converted into three sets of cylinders. In other words, it is only necessary to provide three retractors at intervals of 120 ° corresponding to the three sets of cylinders, respectively, and the configuration of the crankshaft sensor may be the same as that for controlling a three-cylinder internal combustion engine.
[0178]
Also, in this case, when the electronic control unit is in a state where it cannot detect the reference discrimination pulse output from the camshaft sensor, the signal emission of the crankshaft sensor detects the front edge in the rotation direction of each reluctator and pulses Fuel injection control means for giving an injection command signal to the fuel injection device so that fuel is injected from each injector for a set time by simultaneously injecting fuel from the injectors for all cylinders When the reference discriminating pulse cannot be detected, the signal generation of the crankshaft sensor detects the trailing edge of the rotation direction of each reluctator and generates a pulse in all the cylinders of the internal combustion engine. Emergency point fire signal supply means for giving an ignition signal to the ignition device so that the ignition operation is performed at the same time, and generation of a reference discrimination pulse when the reference discrimination pulse is detected Reference position detection pulse determination means for determining which reference position detection pulse is a reference position detection pulse for detecting the reference position of each set of cylinders from the generation order of a series of pulses generated by the crankshaft sensor; Fuel injection time calculating means for calculating the fuel injection time of the cylinder injector with respect to a predetermined control condition; ignition position calculating means for calculating the ignition position of each set of cylinders with respect to the predetermined control condition; and a reference position The fuel injection time calculated by the fuel injection time calculating means has elapsed after the fuel injection time is started from the injector for each cylinder at the generation position of the reference position detection pulse for each set of cylinders determined by the detection pulse determining means. A steady-state fuel injection control means for giving an injection command signal to the fuel injection device so as to stop fuel injection from the injector for each cylinder, and a reference position Each set of cylinders calculated by starting the measurement of the ignition position of each set of cylinders calculated by the ignition position calculating means at the generation position of the reference position detection pulse for each set of cylinders determined by the output pulse determining means And a stationary point fire position control means for giving an ignition signal to the ignition device so that the ignition operation is performed in each set of cylinders when the ignition position is measured.
[0179]
In each of the above embodiments, both the ignition device and the fuel injection device are controlled. However, the present invention is also applied to the case where only the ignition device is controlled (when the fuel injection device is not used). Can do.
[0180]
[Reference example]
For reference, FIG. 18 shows the configuration of a conventional control device for controlling a four-cycle four-cylinder internal combustion engine. 18, parts that are the same as the parts in FIG. 1 are given the same reference numerals.
[0181]
In the example shown in FIG. 18, the electronic control unit 1 includes a 65 ° waveform shaping circuit F14 for the first and fourth cylinders, a 5 ° waveform shaping circuit G14 for the first and fourth cylinders, A 65 ° waveform shaping circuit F23 for three cylinders and a 5 ° waveform shaping circuit G23 for second and third cylinders are provided, and the output of the crankshaft sensor 4 is input to the CPU 110 through these waveform shaping circuits. Yes.
[0182]
As shown in FIG. 19, the crankshaft sensor 4 and the rotor 12 attached to the crankshaft 11 are symmetrically arranged around the rotor with an angular interval of 180 ° and fixed to the engine case or the like. The signal generators 13 </ b> A and 13 </ b> B are formed. On the outer periphery of the rotor 12, an arc-shaped relaxer 12 a having a predetermined polar arc angle is formed. The signal generator 13A includes an iron core having a magnetic pole portion 13a facing the outer periphery of the rotor 12, a pulsar coil 4a (see FIG. 18) wound around the iron core, and a permanent magnet magnetically coupled to the iron core. When the front end edge in the rotation direction of the reluctator 12a passes through the position of the magnetic pole portion 13a of the iron core of the signal generator 13A (when the signal generator 13A detects the front end edge of the reluctator), When the trailing edge of the direction passes the position of the magnetic pole portion 13a of the iron core of the signal generator 13A (when the signal generator 13A detects the trailing edge of the reluctator), pulses having different polarities are output from the pulsar coil 4a, respectively. .
[0183]
The signal generator 13B is configured in the same manner as the signal generator 13A. A pulsar coil 4b is wound around the iron core, and the magnetic pole portion 13b at the tip of the iron core is opposed to the outer periphery of the rotor 12. The signal generator 13B outputs pulses having different polarities from the pulsar coil 4b when the front end edge of the rotor 12 in the rotation direction of the reluctator 12a is detected and when the rear end edge of the reluctator 12a in the rotation direction is detected.
[0184]
In the illustrated example, the reluctator 12a is formed to have a polar arc angle of 60 °, and as shown in FIG. 20B, the top dead center position of the first cylinder (the piston in the first cylinder is The reference position for the first cylinder set at a position advanced by 65 ° with respect to the rotation angle position of the crankshaft when the top dead center is reached, and the top dead center position of the fourth cylinder (the first cylinder The pulsar coil 4a is the first at the fourth cylinder reference position (position 360 ° different from the first cylinder reference position) set at a position advanced 65 ° relative to the top dead center position 360 °. , The reference position detection pulse Sn14 for the fourth cylinder is generated, and the low-speed time point fire position for the first cylinder and the fourth cylinder are set at a position advanced by 5 ° with respect to the top dead center position of the first cylinder. At the low-speed point fire position for the 4th cylinder set at a position advanced 5 ° with respect to the top dead center position. The mounting position of the signal generator 13A is set so that each pulsar coil 4a generates the low-speed point fire position detection pulse Sp14 for the first and fourth cylinders.
[0185]
Further, as shown in FIG. 20C, the second cylinder reference position and the third cylinder top dead center position set at positions advanced by 65 ° with respect to the second cylinder top dead center position. On the other hand, the pulsar coil 4b has a reference position detection pulse Sn23 for the second and third cylinders at the reference position for the third cylinder (position different from the reference position for the second cylinder by 360 °) set at a position advanced by 65 °. And a low speed for the second cylinder set at a position advanced by 5 ° with respect to the top dead center position of the second cylinder and a position advanced by 5 ° with respect to the top dead center position of the third cylinder. The mounting position of the signal generator 13B is set so that the pulsar coil 4b generates the low-speed ignition position detection pulse Sp23 for the second and third cylinders at the time ignition position and the low-speed ignition position for the third cylinder. .
[0186]
The camshaft sensor 5 is configured in the same manner as in the example shown in FIG. 1, and the signal generator 16 detects the front edge and the rear edge in the rotation direction of the reluctator 15a from the pulsar coil 5a. As shown in (A), pulses Sa and Sb having different polarities are output.
[0187]
Other points are the same as those of the control device according to the present invention shown in FIG.
[0188]
The reference position detection pulse Sn14 generated when the signal generator 13A of the crankshaft sensor 4 is 65 ° before the top dead center of the first cylinder and 65 ° before the top dead center of the fourth cylinder is the first and fourth reference positions. It is converted into a reference position detection signal P14 as shown in FIG. 20 (E) by the cylinder 65 ° waveform shaping circuit 112A and input to the CPU 110. Further, the low-speed point fire position detection pulse Sp14 generated when the signal generator 13A is 5 ° before top dead center of the first cylinder and 5 ° before top dead center of the fourth cylinder is used for the first and fourth cylinders. The 5 ° waveform shaping circuit 113A converts it into a low-speed time point fire position detection signal Q14 having a waveform as shown in FIG.
[0189]
The second and third cylinder reference position detection pulses Sn23 generated by the signal generator 13B of the crankshaft sensor 4 at the reference position for the second cylinder and the reference position for the third cylinder are for the second and third cylinders. Is converted into a reference position detection signal P23 having a waveform as shown in FIG. 20 (G) and input to the CPU 110, and the signal generator 13B becomes the top dead center position of the second and third cylinders. The low speed point fire position detection pulse Sp23 for the second and third cylinders generated at the previous 5 ° position has a waveform as shown in FIG. 20 (H) by the 5 ° waveform shaping circuit 113B for the second and third cylinders. It is converted into a low-speed time point fire position detection signal and input to the CPU 110.
[0190]
The reference determination pulse Sa generated by the cam shaft sensor 5 is converted into a reference determination signal Pa having a waveform as shown in FIG. 20D by the cam shaft waveform shaping circuit H, and is input to the CPU 110.
[0191]
The CPU 110 is activated when the switch 3 is closed and the power is supplied, and the fuel pump drive circuit D is supplied with a drive signal ep that is intermittent with a predetermined duty ratio. A drive current under PWM control is supplied to the pump motor PM so as to supply fuel to the pump motor PM. Thus, the fuel pump is operated to supply fuel to the injectors IJ1 to IJ4 at a pressure suitable for starting.
[0192]
The CPU 110 generates reference position detection signals P14 and P14 for the first and fourth cylinders which are sequentially input after detecting a reference determination signal Pa obtained by shaping the reference determination pulse Sa generated by the camshaft sensor 5. By specifying the order, the reference for the first and fourth cylinders sequentially generated from the crankshaft sensor after the reference determination pulse Sa is generated as shown in the “after reference determination” portion of FIG. It is determined whether the position detection pulse Sn14 is for detecting the reference position of the first cylinder or the reference position of the fourth cylinder. In FIG. 20E, reference numerals # 1 and # 4 are assigned to the reference position detection signal P14 for the first cylinder and the reference position detection signal P14 for the fourth cylinder, respectively.
[0193]
The CPU also specifies the generation order of the reference determination signals P23 and P23 sequentially input after detecting the reference determination signal Pa obtained by shaping the reference determination pulse Sa generated by the camshaft sensor 5. As shown in the “after reference discrimination” portion of 20 (G), the reference position detection pulses Sn23, Sn23,... For the second and third cylinders sequentially generated from the crankshaft sensor after the reference discrimination pulse Sa is generated. Determines whether the reference position of the second cylinder is detected or whether the reference position of the third cylinder is detected.
[0194]
The CPU 110 also calculates the rotational speed of the engine from the generation cycle of the pulses generated by the crankshaft sensor 4, and the ignition coil for each cylinder with respect to the calculated rotational speed and the control conditions detected by the various sensors 8 to 10. The energization start position and energization stop position (ignition position) of the primary current and the fuel injection time are calculated.
[0195]
Since the camshaft sensor generates one reference determination pulse during two rotations of the crankshaft, the crank angle (reference detection pulse detection delay until the reference determination pulse is generated after the start operation of the engine is started). ) Is 720 degrees at the maximum. Further, since the rotational speed of the camshaft is ½ of the rotational speed of the crankshaft, a sufficiently large reference discrimination pulse that can be recognized by the electronic control unit is obtained from the camshaft sensor in the extremely low speed region near the starting rotational speed. It is difficult. Therefore, after starting the engine start operation, the crank angle until the reference discrimination pulse is reliably detected is over 720 degrees. During this time, the electronic control unit cannot control the ignition position and the fuel injection time.
[0196]
As described above, in a state where the CPU cannot recognize the reference discrimination pulse, every time the signal generator 13A of the crankshaft sensor 4 generates the reference position detection pulse Sn14 (every time the reference position detection signal P14 is input). 20) In order to inject fuel from the injectors IJ1 and IJ4 for the first cylinder and the fourth cylinder at the same time and to inject fuel from each injector for a set time, the left ends of FIGS. As shown in the “before reference discrimination” portion, the injection command signals U1 and U4 having the time width set in the injector drive circuits A1 and A4 of the fuel injection device are given. Thereby, fuel is simultaneously injected from the injectors for the first cylinder and the fourth cylinder.
[0197]
The CPU 110 also detects that the signal generator 13A of the crankshaft sensor 4 is the reference when the rotational speed of the internal combustion engine is in the extremely low speed region and the pulse Pa obtained by waveform shaping of the reference determination pulse Sa cannot be detected. Each time the position detection pulse Sn23 is generated (every time the reference position detection signal P23 is input), the fuel injection is started simultaneously from the injectors IJ2 and IJ3 for the second and third cylinders for a set time. In order to inject fuel from each injector, the time set in the injector drive circuits A2 and A3 of the fuel injection device as shown in the "before reference discrimination" portion on the left end side of FIGS. 20 (J) and (L) Provide width injection command signals U2 and U3. Thereby, fuel is simultaneously injected from the injectors for the second cylinder and the third cylinder.
[0198]
When the reference position detection pulse Sn14 for the first and fourth cylinders is generated in a state where the engine rotational speed is in the extremely low speed range, the CPU 110 also performs the first and fourth as shown in FIG. An ignition signal V14 is given to the cylinder ignition drive circuit B14, and a primary current is caused to flow from the ignition drive circuit to the ignition coil IG14. Further, the ignition signal V14 supplied to the ignition drive circuit B14 when the low-speed time fire position detection pulse Sp14 is generated is extinguished, and the primary current of the ignition coil IG14 is cut off. As a result, a high voltage for ignition is induced in the secondary coil of the ignition coil IG14, and the high voltage is simultaneously applied to the ignition plugs PL1 and PL4 of the first cylinder and the fourth cylinder to simultaneously ignite the first cylinder and the fourth cylinder. Let the action take place.
[0199]
When the engine 110 is in the extremely low speed region and the reference position detection pulse Sn23 for the second and third cylinders is generated, the CPU 110 performs the second and third as shown in FIG. An ignition signal V23 is given to the cylinder ignition drive circuit B23, and a primary current is caused to flow from the ignition drive circuit to the ignition coil IG23. Further, the ignition signal V23 supplied to the ignition drive circuit B23 when the low-speed time fire position detection pulse Sp23 is generated is extinguished, and the primary current of the ignition coil IG23 is cut off. As a result, a high voltage for ignition is induced in the secondary coil of the ignition coil IG23, and the high voltage is simultaneously applied to the ignition plugs PL2 and PL3 of the second and third cylinders to simultaneously ignite the second and third cylinders. Let the action take place.
[0200]
FIG. 21 shows the configuration of a conventional control device that controls a three-cylinder four-cycle internal combustion engine. In the figure, reference numerals 4a to 4c denote first to third pulsar coils provided in signal generators for the first to third cylinders provided in the crankshaft sensor 4, respectively, and F1 to F3 denote first to third cylinders, respectively. 65 ° waveform shaping circuits for the third cylinder, G1 to G3 are 5 ° waveform shaping circuits for the first to third cylinders, respectively.
[0201]
IJ1 to IJ3 are injectors for the first to third cylinders, A1 to A3 are injector drive circuits for the first to third cylinders, IG1 to IG3 are ignition coils for the first to third cylinders, B1 ... B3 are ignition drive circuits for the first to third cylinders, PL1 to PL3 are ignition plugs attached to the first to third cylinders, respectively, and the other points are for the four-cylinder internal combustion engine shown in FIG. It is the same as the control device.
[0202]
A configuration example of the crankshaft sensor 4 and the camshaft sensor 5 used in the control device of FIG. 21 is shown in FIG. In this example, signal generators 13A to 13C for the first to third cylinders are arranged with an angular interval of 120 °.
[0203]
FIG. 23 shows waveforms of respective parts of the control device shown in FIG. 21 with respect to the rotation angle θ of the crankshaft. In the figure, Sn1 to Sn3 are reference position detection pulses for the first to third cylinders obtained from the signal generators 13A to 13C for the first to third cylinders, respectively, and Sp1 to Sp3 are for the first to third cylinders, respectively. The low-speed point-of-fire position detection pulses P1 to P3 are reference position detections for the first to third cylinders obtained by waveform shaping of the reference position detection pulses for the first to third cylinders by the waveform shaping circuits F1 to F3, respectively. Signals Q1 to Q3 are low-speed time point fire position detection signals for the first to third cylinders obtained by waveform shaping of the low-speed time point fire position detection pulses for the first to third cylinders, and V1 to V3 are respectively sent from the CPU. This is an ignition signal given to the ignition drive circuits B1 to B3 for the first to third cylinders.
[0204]
As described above, in the conventional four-cycle internal combustion engine control device, when the number of cylinders of the internal combustion engine is an even number, it is necessary to provide the crankshaft sensor 4 with at least half the number of pulsar coils. When the number of cylinders is 3, it is necessary to provide three pulsar coils in the crankshaft sensor. In addition, a waveform shaping circuit is required to input pulses obtained from these pulsar coils to the CPU. For this reason, in the conventional internal combustion engine control device, it is inevitable that the configuration of the device becomes complicated, the control device becomes larger, and the cost increases.
[0205]
On the other hand, according to the present invention, as shown in FIGS. 1 and 4, the number of pulsar coils provided in the crankshaft sensor can be reduced, and the number of waveform shaping circuits provided in the electronic control unit can be reduced. Therefore, it is possible to simplify the configuration of the control device.
[0206]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the reference discriminating pulse output from the camshaft sensor cannot be detected, the crankshaft sensor generates the low-speed point-of-fire position detection signal at the position where the low-speed fire position detection signal is generated. Since all the cylinders are ignited simultaneously, a crankshaft sensor that sequentially generates pulses at a reference position and a low-speed time fire position of a series of cylinders may be used. Therefore, only one pulsar coil needs to be provided in the crankshaft sensor, and the configuration of the crankshaft sensor can be simplified.
[0207]
According to the present invention, the circuit for inputting the output of the crankshaft sensor to the CPU includes a circuit for converting the reference position detection pulse into a signal having a waveform that can be recognized by the CPU, and the CPU recognizes the low-speed time point fire position detection pulse. Since it can be configured by two circuits, that is, a circuit for converting into a signal having a waveform to be obtained, there is an advantage that the configuration of the electronic control unit can be made simpler than before.
[0208]
Furthermore, according to the present invention, since the engine can be operated even when the electronic control unit cannot detect the reference discrimination pulse generated by the camshaft sensor due to disconnection or the like, like an outboard motor or a snowmobile, A vehicle used on the sea or in a mountainous area can be prevented from operating due to an abnormality in the camshaft sensor, and the passengers can be prevented from being lost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a hardware configuration example of an apparatus when the present invention is applied to a control apparatus for controlling a four-cycle four-cylinder internal combustion engine.
2 is a configuration diagram illustrating a specific configuration example of a main part of FIG. 1;
3 is a waveform diagram showing waveforms of signals at various parts of the apparatus shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
FIG. 4 is a configuration diagram showing a hardware configuration of an apparatus when the present invention is applied to a control apparatus for controlling a three-cylinder internal combustion engine.
5 is a waveform diagram showing waveforms of signals at various parts of the apparatus shown in FIG. 4. FIG.
FIG. 6 is a flowchart showing an algorithm of a main routine of a program executed by the CPU of the control device according to the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing an algorithm of a cam shaft sensor interrupt routine of a program executed by the CPU of the control device according to the present invention.
FIG. 8 is a flowchart showing an algorithm of a crankshaft sensor interrupt routine of a program executed by the CPU of the four-cylinder internal combustion engine control device according to the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing another crankshaft sensor interrupt routine algorithm executed by the CPU of the four-cylinder internal combustion engine controller according to the present invention.
FIGS. 10A and 10B are a first and a fourth cylinder ignition coil energization timer interruption routine and a second and a third cylinder, respectively, of a program executed by a CPU of a four-cylinder internal combustion engine controller according to the present invention; It is the flowchart which showed the algorithm of the ignition coil energization timer interruption routine.
FIGS. 11A and 11B are the first and fourth cylinder ignition timer interruption routines and the second and third cylinder ignition routines executed by the CPU of the four-cylinder internal combustion engine controller according to the present invention, respectively. It is the flowchart which showed the algorithm of the timer interruption routine.
FIGS. 12A to 12D are flowcharts showing algorithms of first to fourth injector injection timer interruption routines executed by the CPU of the four-cylinder internal combustion engine control device according to the present invention, respectively.
FIG. 13 is a flowchart showing an algorithm of a crankshaft sensor interrupt routine of a program executed by the CPU of the three-cylinder internal combustion engine control device according to the present invention.
FIG. 14 is a flowchart showing another crankshaft sensor interrupt routine algorithm executed by the CPU of the three-cylinder internal combustion engine controller according to the present invention.
FIGS. 15A to 15C are a first cylinder ignition coil energization timer interruption routine and a second cylinder ignition coil energization timer interruption of a program executed by the CPU of the three-cylinder internal combustion engine control device according to the present invention, respectively; It is the flowchart which showed the algorithm of the routine and the ignition coil energization timer interruption routine for 3rd cylinders.
FIGS. 16A to 16C are flowcharts showing algorithms of first to third cylinder ignition timer interruption routines of programs executed by the CPU of the three-cylinder internal combustion engine control device according to the present invention, respectively.
FIGS. 17A to 17C are flowcharts showing algorithms of first to third injector injection timer interruption routines executed by the CPU of the three-cylinder internal combustion engine control apparatus according to the present invention, respectively.
FIG. 18 is a configuration diagram showing a configuration example of a conventional 4-cylinder internal combustion engine control device.
FIG. 19 is a configuration diagram showing configurations of a crankshaft sensor and a camshaft sensor used in the control device of FIG. 18;
20 is a waveform diagram showing waveforms of signals at various parts of the control device in FIG. 18;
FIG. 21 is a configuration diagram showing the configuration of a conventional control device that controls a three-cylinder internal combustion engine.
22 is a configuration diagram showing configurations of a crankshaft sensor and a camshaft sensor used in the control device of FIG. 21. FIG.
23 is a waveform diagram showing waveforms of signals at various parts of the control device of FIG. 21. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic control unit, 2 ... Battery, 4 ... Crankshaft sensor, 5 ... Camshaft sensor, 6 ... Idle sensor, 7 ... Neutral sensor, 8 ... Pressure sensor, 9 ... Engine temperature sensor, 10 ... Intake temperature sensor, 11 ... Throttle opening sensor 110 ... CPU, A1-A3 ... Injector drive circuit, B14, B23, B1-B3 ... Ignition drive circuit, IJ1-IJ4 ... Injector, IG14, IG23, IG1-IG3 ... Ignition coil, PL1-PL4 ... spark plug, F ... 65 ° waveform shaping circuit, G ... 5 ° waveform shaping circuit, H ... camshaft waveform shaping circuit.

Claims

In an internal combustion engine control method for controlling an ignition device of a four-cycle multi-cylinder internal combustion engine,
A low-speed time-of-fire position detection signal having a pulse waveform is generated at a low-speed time-of-fire position of each cylinder, which is attached to the crankshaft of the internal combustion engine and set near the top dead center position in the compression stroke of each cylinder, A crankshaft sensor having one signal generator for generating a reference position detection pulse at a reference position of each cylinder set at a position advanced from the hour ignition position, and attached to the camshaft of the internal combustion engine A camshaft sensor that generates a reference discrimination pulse once per rotation of the camshaft at a rotation angle position set to a predetermined rotation angle position of the camshaft, and an ignition position of each cylinder is calculated with respect to a predetermined control condition Ignition position calculation means for performing,
When the reference discriminating pulse output from the camshaft sensor cannot be detected, the crankshaft sensor performs the ignition operation at the same time in all the cylinders of the internal combustion engine at the position where the low speed point fire position detection signal is generated. The process of performing,
From the generation order of a series of reference position detection pulses obtained from the crankshaft sensor after the reference discrimination pulse is generated when the reference discrimination pulse is detected, the series of reference position detection pulses indicates the reference position of any cylinder. A process of determining whether it is a reference position detection pulse to be detected;
Measurement of the ignition position of each cylinder calculated by the ignition position calculating means is started at the determined generation position of the reference position detection pulse for each cylinder, and when the calculated ignition position of each cylinder is measured The process of igniting each cylinder,
An internal combustion engine control method comprising:

In an internal combustion engine control method for controlling an ignition device of a four-cycle multi-cylinder internal combustion engine to which fuel is supplied by a fuel injection device having an injector provided for each cylinder and the fuel injection device,
A low-speed time-of-fire position detection signal having a pulse waveform is generated at a low-speed time-of-fire position of each cylinder, which is attached to the crankshaft of the internal combustion engine and set near the top dead center position in the compression stroke of each cylinder, A crankshaft sensor having one signal generator for generating a reference position detection pulse at a reference position of each cylinder set to a position advanced from the hour ignition position, and a crankshaft sensor attached to the camshaft of the internal combustion engine A camshaft sensor that generates a reference discrimination pulse once per rotation of the camshaft at a rotation angle position set to a predetermined rotation angle position of the camshaft, and an ignition position of each cylinder is calculated with respect to a predetermined control condition Ignition position calculating means for performing, and fuel injection time calculating means for calculating the fuel injection time of the injector for each cylinder with respect to a predetermined control condition,
When the reference discriminating pulse output from the camshaft sensor cannot be detected, fuel injection is started simultaneously from the injectors for all cylinders at a position where the crankshaft sensor generates each reference position detection pulse. Injecting fuel from each injector for a set time, and
When the reference discrimination pulse output from the camshaft sensor cannot be detected, the crankshaft sensor simultaneously performs ignition operation in all the cylinders of the internal combustion engine at a position where each low-speed fire position detection pulse is generated. The process of performing
A reference position where each reference position detection pulse detects the reference position of any cylinder from the generation order of a series of reference position detection pulses generated by the crankshaft sensor after the reference determination pulse is generated when the reference determination pulse is detected. A process of determining whether it is a detection pulse;
When the fuel injection time calculated by the fuel injection time calculating means has elapsed after starting the fuel injection from the injector for each cylinder at the determined generation position of the reference position detection pulse for each cylinder, A process of stopping fuel injection from the injector;
Ignition of each cylinder calculated by the ignition position calculation means at the generation position of the reference position detection pulse for each cylinder determined by the reference position detection pulse determination means when the rotational speed of the internal combustion engine is in a steady speed range A process of starting ignition operation in each cylinder when the ignition position of each cylinder calculated by starting position measurement is measured;
An internal combustion engine control method comprising:

In an internal combustion engine controller for controlling an ignition device of a four-cycle four-cylinder internal combustion engine,
A low-speed time-of-fire position detection signal having a pulse waveform is generated at a low-speed time-of-fire position of each cylinder, which is attached to the crankshaft of the internal combustion engine and set near the top dead center position in the compression stroke of each cylinder, A crankshaft sensor having one signal generator for generating a reference position detection pulse at a reference position of each cylinder set at a position advanced from the hour ignition position, and attached to the camshaft of the internal combustion engine A camshaft sensor that generates a reference discrimination pulse once per rotation of the camshaft at a rotation angle position set at a predetermined rotation angle position of the camshaft;
When all the cylinders of the internal combustion engine are simultaneously ignited at a position where the crankshaft sensor generates each low-speed time fire position detection signal when the reference discrimination pulse output from the camshaft sensor cannot be detected. Emergency point fire signal supply means for providing an ignition signal to the ignition device so as to perform the operation, and a series of reference positions obtained from the crankshaft sensor after the reference determination pulse is generated when the reference determination pulse is detected Reference position detection pulse determining means for determining which cylinder reference position is a reference position detection pulse for detecting the reference position of the cylinder from the generation order of detection pulses, and predetermined control of the ignition position of each cylinder Ignition position calculation means for calculating the conditions, and the reference position detection pulse for each cylinder determined by the reference position pulse determination means When the ignition position of each cylinder calculated by the ignition position calculation means is started and the calculated ignition position of each cylinder is measured, an ignition signal is given to the ignition device so that each cylinder performs an ignition operation. An electronic control unit comprising constant ignition position control means;
An internal combustion engine control device comprising:

A four-cycle four-cylinder engine that has an injector provided for each cylinder and is supplied with fuel by a fuel injection device that injects fuel from the injector for each cylinder when an injection command signal is given to the injector for each cylinder. In an internal combustion engine control device that controls an ignition device of an internal combustion engine and the fuel injection device,
A low-speed time-of-fire position detection pulse is generated at a low-speed time-of-fire position of each cylinder that is attached to the crankshaft of the internal combustion engine and set near the top dead center position in the compression stroke of each cylinder, and the low-speed time-of-fire position of each cylinder And a single signal generator for generating a reference position detection pulse at a reference position of each cylinder set to a position that is more advanced than that and an appropriate position for the injector for each cylinder to start fuel injection . A crankshaft sensor,
A camshaft sensor attached to the camshaft of the internal combustion engine and generating a reference discrimination pulse once per rotation of the camshaft at a rotation angle position set at a predetermined rotation angle position of the camshaft;
When the reference discriminating pulse output from the camshaft sensor cannot be detected, fuel injection is started simultaneously from the injectors for all cylinders at a position where the crankshaft sensor generates each reference position detection pulse. An emergency fuel injection control means for giving an injection command signal to the fuel injection device so that fuel is injected from each injector for a set time, and the reference determination pulse output by the camshaft sensor can be detected. When the crankshaft sensor is in a non-existing state, an emergency signal is given to the ignition device so that all the cylinders of the internal combustion engine perform the ignition operation simultaneously at the position where the crankshaft sensor generates each low-speed time point fire position detection pulse. an ignition position control means, one of the crank shaft sensor after the occurrence of the criterion discriminating pulse is generated when the reference determination pulse is detected The reference position detection pulse determining means for determining which reference position detection pulse is a reference position detection pulse for detecting the reference position of each cylinder from the generation order of the reference position detection pulses of each, and the fuel injection of the injector for each cylinder The fuel injection time calculating means for calculating the time with respect to the predetermined control condition, the ignition position calculating means for calculating the ignition position of each cylinder with respect to the predetermined control condition, and the reference position detection pulse determining means Fuel injection is started from the injector for each cylinder at the position where the reference position detection pulse for each cylinder is generated, and when the fuel injection time calculated by the fuel injection time calculation means has elapsed, A steady-state fuel injection control means for giving an injection command signal to the fuel injection device so as to stop fuel injection; When the ignition position of each cylinder calculated by starting the measurement of the ignition position of each cylinder calculated by the ignition position calculation means at the generation position of the reference position detection pulse for each cylinder determined by the An electronic control unit comprising steady-state fire position control means for giving an ignition signal to the ignition device so as to perform an ignition operation in a cylinder;
4 cycle internal combustion engine control device.

The four cylinders of the internal combustion engine are divided into two cylinders, with two cylinders whose ignition positions are 360 ° apart from each other as one cylinder.
The crankshaft sensor includes a rotor that is rotated by the crankshaft having two relucters corresponding to the two sets of cylinders at equal angular intervals, and the signal generator generates It is configured to generate pulses having different polarities when the front edge in the rotational direction of each reluctator is detected and when the rear edge is detected ,
The pulse generated when the signal generator detects the front end edge of the reluctator corresponding to each set of cylinders and the pulse generated when the rear end edge of the reluctator corresponding to each set of cylinders are detected respectively. 5. The internal combustion engine control device according to claim 3, wherein a positional relationship between each of the reluctators of the rotor and the signal generator is set so as to be a reference position detection pulse and a low-speed time-of-fire position detection pulse. .

In an internal combustion engine control device for controlling an ignition device of a four-cycle three-cylinder internal combustion engine having three cylinders,
When a rotor driven by a crankshaft of the internal combustion engine having three relucters corresponding to the three cylinders at intervals of 120 ° and a front end edge of each rotor in the rotation direction is detected A reference position of each cylinder set at a position advanced from the top dead center position in the compression stroke of each cylinder, and a signal generator that generates a pulse having a different polarity when the trailing edge is detected And a reference position detection by detecting the front edge and the rear edge in the rotation direction of the reluctator corresponding to each cylinder at the low-speed time point fire position set near the top dead center position in the compression stroke of each cylinder. A crankshaft sensor in which a positional relationship between each reluctator of the rotor and the signal generator is set so as to generate a pulse and a low-speed time point fire position detection pulse;
A camshaft sensor attached to the camshaft of the internal combustion engine and generating a reference discrimination pulse once per rotation of the camshaft at a rotation angle position set at a predetermined rotation angle position of the camshaft;
When the reference discriminating pulse output from the camshaft sensor cannot be detected, the signal generator of the crankshaft sensor detects the trailing edge of the rotation direction of each reluctator and generates a pulse. An emergency point fire signal supply means for providing an ignition signal to the ignition device so that all cylinders of the internal combustion engine perform ignition simultaneously; and after the reference determination pulse is generated when the reference determination pulse is detected A reference position detection pulse discriminating means for discriminating which reference position detection pulse for detecting a reference position of which cylinder is a reference position detection pulse that is sequentially generated from a generation order of a series of pulses obtained from the crankshaft sensor; Ignition position calculation means for calculating the ignition position of the cylinder with respect to a predetermined control condition, and a base for each cylinder determined by the reference position detection pulse determination means The measurement of the ignition position of each cylinder calculated by the ignition position calculation means at the position where the position detection pulse is generated is started, and when the calculated ignition position of each cylinder is measured, the ignition operation is performed in each cylinder. An electronic control unit comprising a steady-time fire position control means for giving an ignition signal to the ignition device;
A four-cycle internal combustion engine control device comprising:

Three cylinders are provided, each having an injector provided for each of the three cylinders, and when an injection command signal is given to the injector for each cylinder, fuel is supplied from the injector for each cylinder. In a four-cycle internal combustion engine control device for controlling an ignition device of a four-cycle three-cylinder internal combustion engine to which fuel is supplied by a fuel injection device for injection and the fuel injection device,
When a rotor driven by a crankshaft of the internal combustion engine having three relucters corresponding to the three cylinders at intervals of 120 ° and a front end edge of each rotor in the rotation direction is detected A reference position of each cylinder set at a position advanced from the top dead center position in the compression stroke of each cylinder, and a signal generator that generates a pulse having a different polarity when the trailing edge is detected And a reference position detection by detecting the front edge and the rear edge in the rotation direction of the reluctator corresponding to each cylinder at the low-speed time point fire position set near the top dead center position in the compression stroke of each cylinder. A crankshaft sensor in which a positional relationship between each reluctator of the rotor and the signal generator is set so as to generate a pulse and a low-speed time point fire position detection pulse;
A camshaft sensor attached to the camshaft of the internal combustion engine and generating a reference discrimination pulse once per rotation of the camshaft at a rotation angle position set at a predetermined rotation angle position of the camshaft;
When the reference discriminating pulse output from the camshaft sensor cannot be detected, all the signal generators of the crankshaft sensor detect the front edge in the rotation direction of each reluctator and generate a pulse. An emergency fuel injection control means for giving an injection command signal to the fuel injection device so as to inject fuel from each injector for a set time by simultaneously starting fuel injection from the cylinder injectors; and the reference discrimination Simultaneous ignition in all cylinders of the internal combustion engine at a position where the signal emission of the crankshaft sensor detects the trailing edge of the rotation direction of each reluctator and generates a pulse when the pulse cannot be detected. Emergency point fire signal supply means for providing an ignition signal to the ignition device so as to perform an operation, and generation of the reference determination pulse when the reference determination pulse is detected. Reference position detection pulse determining means for determining which reference position detection pulse is a reference position detection pulse for detecting the reference position of which cylinder from the generation order of a series of pulses generated later by the crankshaft sensor, and each cylinder Fuel injection time calculation means for calculating the fuel injection time of the injector for the engine with respect to a predetermined control condition, ignition position calculation means for calculating the ignition position of each cylinder with respect to the predetermined control condition, and the reference position detection pulse Each time when the fuel injection time calculated by the fuel injection time calculation means has elapsed after starting the fuel injection from the injector for each cylinder at the generation position of the reference position detection pulse for each cylinder determined by the determination means A steady-state fuel injection control means for giving an injection command signal to the fuel injection device so as to stop fuel injection from the cylinder injector; The ignition position of each cylinder calculated by starting the measurement of the ignition position of each cylinder calculated by the ignition position calculation means at the generation position of the reference position detection pulse for each cylinder determined by the reference position detection pulse determination means An electronic control unit comprising a steady-time fire position control means for giving an ignition signal to the ignition device so that an ignition operation is performed in each cylinder when
4 cycle internal combustion engine control device.

Each reciprocator of the rotor of the crankshaft sensor is formed to have a polar arc angle of 60 °, and the reference position of each cylinder is advanced by 65 ° from the top dead center position in the compression stroke of each cylinder The internal combustion engine according to any one of claims 3 to 7, wherein the low-temperature point fire position of each cylinder is set to a position advanced by 5 ° from the top dead center position in the compression stroke of each cylinder. Engine control device.

In an internal combustion engine control device for controlling an ignition device of a four-cycle six-cylinder internal combustion engine having six cylinders,
The six cylinders of the internal combustion engine are divided into three sets of cylinders, with two cylinders whose ignition positions are 360 ° apart from each other as a set of cylinders.
A rotor driven by a crankshaft of the internal combustion engine having three relucters corresponding to the three sets of cylinders at intervals of 120 °, and a front end edge of each rotor in the rotation direction were detected. Each set that is set at a position advanced from the top dead center position in the compression stroke of each set of cylinders, with one signal generator that generates pulses of different polarities when the time and the trailing edge are detected The front and rear edges of the rotation direction of the reluctators corresponding to each set of cylinders at the low-speed time point fire position set near the top dead center position in the compression stroke of each set of cylinders. A crankshaft sensor in which a positional relationship between each reluctator of the rotor and the signal generator is set so as to detect an edge and generate a reference position detection pulse and a low-speed time point fire position detection pulse;
A camshaft sensor attached to the camshaft of the internal combustion engine and generating a reference discrimination pulse once per rotation of the camshaft at a rotation angle position set at a predetermined rotation angle position of the camshaft;
When the reference discriminating pulse output from the camshaft sensor cannot be detected, the signal generator of the crankshaft sensor detects the trailing edge of the rotation direction of each reluctator and generates a pulse. An emergency point fire signal supply means for providing an ignition signal to the ignition device so that all cylinders of the internal combustion engine perform an ignition operation simultaneously, and the reference determination pulse is generated when the reference determination pulse is detected Reference position detection pulse discriminating means for discriminating which set of cylinders the reference position detection pulse is a reference position detection pulse which is sequentially generated from the generation order of a series of pulses obtained later from the crankshaft sensor. And ignition position calculation means for calculating the ignition position of each set of cylinders with respect to a predetermined control condition, and each determined by the reference position detection pulse determination means When the ignition position of each set of cylinders calculated by starting the measurement of the ignition position of each set of cylinders calculated by the ignition position calculation means at the generation position of the reference position detection pulse for each cylinder is measured An electronic control unit comprising steady-state fire position control means for giving an ignition signal to the ignition device so as to perform an ignition operation in a set of cylinders;
An internal combustion engine control device.

A fuel injection device that includes six cylinders and injects fuel from the injectors for each cylinder when an injection command signal is given to the injector for each cylinder provided for each of the six cylinders In the four-cycle internal combustion engine control device for controlling the ignition device and the fuel injection device of the four-cycle six-cylinder internal combustion engine to which fuel is supplied by
The six cylinders of the internal combustion engine are divided into three sets of cylinders, with two cylinders whose ignition positions are 360 ° apart from each other as a set of cylinders.
When detecting a rotor that is rotated by a crankshaft of the internal combustion engine with three relucters respectively corresponding to the three sets of cylinders at intervals of 120 °, and a front end edge of each of the rotors in the rotation direction And each signal generator that generates a pulse having a different polarity when the trailing edge is detected, and each set of cylinders set at a position advanced from the top dead center position in the compression stroke of each cylinder. A front end edge and a rear end in the rotation direction of the reluctator corresponding to each set of cylinders at the low-speed time point fire position set near the top dead center position in the compression stroke of each set of cylinders. A crankshaft sensor in which a positional relationship between each of the reluctators of the rotor and the signal generator is set so as to detect the edge and generate a reference position detection pulse and a low-speed time point fire position detection pulse;
A camshaft sensor attached to the camshaft of the internal combustion engine and generating a reference discrimination pulse once per rotation of the camshaft at a rotation angle position set at a predetermined rotation angle position of the camshaft;
When the reference discriminating pulse output from the camshaft sensor cannot be detected, all the signal generators of the crankshaft sensor detect the front edge in the rotation direction of each reluctator and generate a pulse. An emergency fuel injection control means for giving an injection command signal to the fuel injection device so as to inject fuel from each injector for a set time by simultaneously starting fuel injection from the cylinder injectors; and the reference discrimination When the pulse cannot be detected, the signal generation of the crankshaft sensor detects the trailing edge of the rotation direction of each reluctator and generates a pulse. Emergency point fire signal supply means for providing an ignition signal to the ignition device so as to perform the operation, and generation of the reference determination pulse when the reference determination pulse is detected. Reference position detection pulse determination means for determining which reference position detection pulse is a reference position detection pulse for detecting the reference position of each set of cylinders from the generation order of a series of pulses generated by the crankshaft sensor later; Fuel injection time calculation means for calculating the fuel injection time of the injector for each cylinder with respect to a predetermined control condition; ignition position calculation means for calculating the ignition position of each set of cylinders with respect to the predetermined control condition; Fuel injection time calculated by the fuel injection time calculation means is started by injecting fuel from the injector for each cylinder at the generation position of the reference position detection pulse for each set of cylinders determined by the reference position detection pulse determination means. When a period of time elapses, a steady-state fuel injection control system that gives an injection command signal to the fuel injection device so as to stop fuel injection from the injector for each cylinder. And the measurement of the ignition position of each set of cylinders calculated by the ignition position calculation means at the generation position of the reference position detection pulse for each set of cylinders determined by the reference position detection pulse determination means. An electronic control unit comprising steady-state fire position control means for giving an ignition signal to the ignition device so that an ignition operation is performed in each set of cylinders when the calculated ignition position of each set of cylinders is measured;
4 cycle internal combustion engine control device.