JP3788269B2 - 4-stroke internal combustion engine stroke determination method and apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、4サイクル内燃機関の行程を判定する行程判定方法及び該方法を実施するために用いる行程判定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関に燃料を供給する手段として、インジェクタ(電磁式燃料噴射弁)と、該インジェクタに燃料を与える燃料ポンプと、所定の燃料噴射タイミングで噴射指令信号を発生する電子式のコントローラ(ECU)と、噴射指令信号が与えられたときに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(EFI)が用いられている。
【0003】
この燃料噴射装置を用いて、例えば機関の吸気管内に燃料を噴射する場合、噴射した燃料をシリンダ内に効率よく送り込むためには、機関の吸入行程付近で燃料を噴射することが望ましい。吸入行程付近で燃料を噴射させるためには、吸入行程を検出する必要があるが、4サイクル内燃機関においては、クランク軸が2回転する間に1燃焼サイクルが行われるため、クランク軸の回転角度を検出するだけでは、吸入行程を判定することができない。
【0004】
そのため、従来は、1燃焼サイクル当たり1回転するカム軸に、1燃焼サイクル当たり1回だけパルス波形の基準信号を発生するカム軸センサを取り付けるとともに、クランク軸が単位角度回転する毎に位置検出用パルスを発生するクランク軸センサを取り付けて、カム軸センサが発生する基準信号を基準にしてクランク軸センサが発生する各位置検出用パルスを特定することにより、各位置検出用パルスにより検出されるクランク軸の回転角度位置において機関がいずれの行程にあるかを判定するようにしていた。
【0005】
ところがこの方法では、クランク軸とカム軸の双方にパルス信号を発生するセンサを取り付ける必要があったため、コストが高くなるという問題があった。
【0006】
そこで、特開平10−227252号に示されているように、クランク軸が所定の角度回転する毎に回転角検出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るとともに、特定の気筒に対応する吸気圧力を検出する圧力センサを設けて、クランク軸センサが特定の回転角度位置に設定された基準回転角度位置で回転角検出パルスを発生したときに検出された吸気圧力を、1回転前の同じ位置で検出された吸気圧力と比較することにより、4サイクル内燃機関の行程判定を行う方法が提案された。
【0007】
この既提案の検出方法では、例えば、図7に示すように、7つのリラクタr1 〜r7 を外周に有して、1つのリラクタr1 と、該リラクタr1 に隣接するリラクタr7 との間の角度間隔を他のリラクタ相互間の角度間隔の2倍に設定したロータRtと、リラクタr1 〜r7 の回転方向の前端側及び後端側のエッジをそれぞれ検出したときに極性が異なる回転角検出パルスを発生する信号発生器SGとからなるクランク軸センサを設けて、該クランク軸センサのロータRtを機関のクランク軸CSに取り付ける。そして、信号発生器SGがリラクタr1 〜r7 のそれぞれの回転方向の前端側のエッジを検出した時に発生する一連の回転角検出パルスP1 〜P7 のうち、リラクタr7 の前端側のエッジを検出した時に発生するパルスP7 と次のリラクタr1 の回転方向の前端側のエッジを検出した時に発生するパルスP1 との間隔が、他のパルスの発生間隔よりも大きいことを利用してパルスP7 を基準位置を示す基準パルスとして特定し、図6に示したように、この基準パルスP7 の次のパルスから順に1ないし7のパルス番号を付ける。更に、特定のパルス、例えばパルス番号3のパルスの発生位置が機関の特定の気筒のピストンの上死点に相応する位置に一致するようにロータRtと信号発生器SGとを設けておく。
【0008】
また上記機関の特定の気筒に対して設けられた吸気管に圧力センサを取り付けて、吸気管内の圧力(吸気圧力)を検出する。4サイクル内燃機関においては、吸気圧力が、例えば図6の曲線aないしcに示すように変化する。図6において、曲線aは、スロットルバルブを十分に開いた状態で、急加減速を行うことなく機関を普通に運転しているときの特定の気筒の吸気圧力の変化をクランク角(クランク軸の回転角度位置)θに対して示している。また曲線bは、スロットルバルブを全閉位置(スロットルバルブ開度が最小になる位置)に戻して機関をアイドリング運転している時の特定の気筒の吸気圧力を示し、曲線cは、スロットルバルブを全開状態または全開状態に近い状態から一気に全閉状態にして、機関を急減速した時の特定の気筒の吸気圧力のクランク角θに対する変化を示している。
【0009】
既提案の方法では、例えばパルス番号3が付された回転角検出パルスが発生した時に検出された曲線bまたはcの吸気圧力を、1回転前に同じ番号の回転角検出パルスの発生位置で検出された吸気圧力と比較して、今回検出された吸気圧力が1回転前に検出された吸気圧力よりも低いときに、その後に発生するパルス番号4のパルスの発生位置からほぼ1回転後に発生するパルス番号3のパルスの発生位置までの区間を燃焼行程及び排気行程が行われる区間であると判定する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記既提案の方法によれば、カム軸センサを取り付ける必要がないため、コストの上昇を招くことなく行程判定を行うことができる。また図6の曲線bまたはcのように、吸気圧力の脈動が少いときには、行程判定を正確に行うことができる。
【0011】
しかしながら、スロットルバルブが十分に開かれて、吸気管内に常時大量の空気が流れ込む状態で機関が運転されているときには、図6の曲線aのように、大量の空気流により吸気圧力が細かく脈動するため、今回のパルス番号3のパルスの発生位置における吸気圧力と、前回発生したパルス番号3のパルスの発生位置における吸気圧力との差を明確に識別することができなくなったり、吸気圧力の大小関係が逆転したりするため、行程判定を適確に行うことができないという問題があった。
【0012】
本発明の目的は、カム軸センサを用いることなく、4サイクル内燃機関の各1回転の区間が吸入行程及び圧縮行程が行われる区間か、燃焼行程及び排気行程が行われる区間かを判定する行程判定方法、及び該方法を実施するために用いる行程判定装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる行程判定は、4サイクル内燃機関のクランク軸が特定の気筒(単気筒内燃機関の場合にはその気筒、2気筒以上の多気筒内燃機関においては予め定めたいずれか1つの気筒)のピストンの上死点に相応する位置から1回転する区間を判定対象区間として、各判定対象区間が特定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた区間か、燃焼行程及び排気行程が行われた区間かを判定する方法である。
【0014】
本発明者は、特定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われる1回転の区間においては、必ずその特定の気筒の吸気圧力に最小値が顕著に現れることに着目して、この吸気圧力の最小値を検出することにより、吸入行程及び圧縮行程が行われる1回転の区間と、燃焼行程及び排気行程が行われる1回転の区間とを判別するようにした。
【0015】
そのため本発明においては、内燃機関の吸気圧力を所定のサンプリング間隔でサンプリングして、各判定対象区間でサンプリングされた特定の気筒に対応する吸気圧力の最小値を求め、各判定対象区間で求められた特定の気筒に対応する吸気圧力の最小値が、各判定対象区間の前の判定対象区間で求められた同じ気筒に対応する吸気圧力の最小値よりも小さいときに、各判定対象区間を特定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた区間であると判定する。
【0016】
4サイクル内燃機関においては、スロットルバルブを十分に開いて機関を運転している状態で、吸気圧力に細かい脈動が生じるが、その状態でも、吸入行程及び圧縮行程が行われる区間では吸気圧力に顕著な最小値が現れる。したがって、上記のようにして吸気圧力に最小値が現れた区間を吸入行程及び圧縮行程が行われた区間であると判定するようにすると、機関の行程判定を適確に行わせることができる。
【0017】
本発明の好ましい態様では、内燃機関のクランク軸の複数の異なる回転角度位置の情報をそれぞれ複数のサンプリング位置の情報として含む回転角検出信号を発生する回転角センサと、内燃機関のクランク軸の特定の回転角度位置に設定された基準回転角度位置で基準信号を発生する基準信号発生器とを設けておき、回転角検出信号から複数のサンプリング位置をそれぞれ検出して、特定の気筒で行われる行程の変化が反映された内燃機関の吸気圧力を各サンプリング位置が検出される毎にサンプリングする。また基準信号を基にして各判定対象区間を検出し、複数のサンプリング位置がそれぞれ検出される毎にサンプリングされた一連の吸気圧力から、特定の気筒に対応する吸気圧力の各判定対象区間における最小値を求める。そして、特定の気筒に対応する吸気圧力の各判定対象区間における最小値が、各判定対象区間の一つ前の判定対象区間で求められた同じ気筒の吸気圧力の最小値よりも小さいときに、各判定対象区間を特定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた区間であると判定する。
【0018】
上記回転角検出信号としては、例えば、クランク軸が1回転する間に零クロス点及び正負のピーク点が多数回現れる正弦波形の信号や、矩形波状の信号を用いることができる。
【0019】
正弦波形の信号を回転角検出信号として用いる場合、各ゼロクロス点またはピーク点をサンプリング位置として用いる。また矩形波状の信号やパルス波形の信号を回転角検出信号として用いる場合には、信号の各立上りまたは立下がりをサンプリング位置とする。
【0020】
上記の態様では、内燃機関のクランク軸の複数の回転角度位置をそれぞれ複数のサンプリング位置の情報として含む回転角検出信号を発生する回転角センサを設けて、特定の気筒で行われる行程の変化が反映された内燃機関の吸気圧力を各サンプリング位置が検出される毎にサンプリングするようにしたが、所定の周期(時間間隔)でサンプルタイミング信号を発生するサンプルタイミング信号発生器を設けて、特定の気筒で行われる行程の変化が反映された吸気圧力をサンプルタイミング信号が発生する毎に(一定の時間間隔で)サンプリングするようにしてもよい。
【0021】
また本発明に係わる行程判定装置は、4サイクル内燃機関のクランク軸が特定の気筒のピストンの上死点に相応する位置から1回転する区間を判定対象区間として、各判定対象区間が前記特定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた区間か、燃焼行程及び排気行程が行われた区間かを判定する装置で、本発明においては、内燃機関のクランク軸の複数の異なる回転角度位置の情報をそれぞれ複数のサンプリング位置の情報として含む回転角検出信号を発生する回転角センサと、内燃機関のクランク軸の特定の回転角度位置に設定された基準回転角度位置で基準信号を発生する基準信号発生器と、基準信号の発生位置を基にして各判定対象区間を検出する判定対象区間検出手段と、前記回転角検出信号から前記複数のサンプリング位置をそれぞれ検出するサンプリング位置検出手段と、特定の気筒で行われる行程の変化が反映された内燃機関の吸気圧力を各サンプリング位置が検出される毎にサンプリングする吸気圧力サンプリング手段と、吸気圧力サンプリング手段によりサンプリングされた一連の吸気圧力から特定の気筒に対応する吸気圧力の各判定対象区間における最小値を求める吸気圧力最小値演算手段と、各判定対象区間で求められた前記特定の気筒に対応する吸気圧力の最小値が、各判定対象区間の一つ前の判定対象区間で求められた同じ気筒に対応する吸気圧力の最小値よりも小さいときに、各判定対象区間を前記特定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた区間であると判定する判定手段とが設けられる。
【0022】
回転角検出信号として正弦波形の交流信号を用いる場合、上記サンプリング位置検出手段は、ゼロクロス検出回路や、ピーク検出回路により構成できる。また回転角検出信号としてパルス波形または矩形波状の信号を用いる場合には、信号の各立上りまたは各立下がりを微分する微分回路等により上記サンプリング位置検出手段を構成することができる。
【0023】
上記の例では、クランク軸の複数の異なる回転角度位置をそれぞれサンプリング位置として用いるようにしたが、上記回転角センサを、一定の周期でサンプルタイミング信号を発生するサンプルタイミング信号発生器で置き換えて、特定の気筒で行われる行程の変化が反映された吸気圧力を、サンプルタイミング信号が発生する毎にサンプリングするように吸気圧力サンプリング手段を構成してもよい。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下図1ないし図4を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【0025】
図1はECUにより内燃機関を制御するシステムの構成例を示した構成図である。図示の内燃機関1は単気筒の4サイクル機関で、シリンダ1aと、ピストン1bと、ピストン1bにコンロッドを介して連結されたクランク軸1cと、吸気ポート1d及び排気ポート1eを有するシリンダヘッド1fと、吸気ポート及び排気ポートをそれぞれ開閉する吸気バルブ1g及び排気バルブ1hと、クランク軸1cにより駆動されるカム軸1iと、カム軸1iの回転に伴って吸気バルブ1g及び排気バルブ1hを駆動するバルブ駆動機構1jと、吸気ポート1dに接続された吸気管1kとを備えており、吸気管1k内にはスロットルバルブ1mが設けられている。
【0026】
内燃機関1のシリンダヘッドには点火プラグ2が取り付けられ、点火プラグ2は、点火コイルIGの二次コイルに高圧コードを通して接続されている。
【0027】
また内燃機関の吸気管1kには、インジェクタ(電磁燃料噴射弁)3が取り付けられている。図示のインジェクタ3は、燃料噴射口を先端に有し、燃料供給口を後端部寄りに有するインジェクタボディと、該インジェクタボディ内で燃料噴射口を開く位置(開位置)と閉じる位置(閉位置)との間を変位し得るように設けられたバルブ部材と、該バルブ部材を常時閉位置側に付勢する付勢手段と、バルブ部材を開位置側に駆動するソレノイドとを備えた周知のもので、ソレノイドに駆動電流が与えられている間その燃料噴射口を開いて内燃機関の吸気管内に燃料を噴射する。
【0028】
4は機関に供給する燃料を蓄える燃料タンク、5は燃料タンク4内の燃料をインジェクタ3に供給する電動式の燃料ポンプ、6はインジェクタ3の燃料供給口につながる管路に接続された圧力調整器である。圧力調整器6は、インジェクタ3に与えられる燃圧が設定値を超えたときに燃料ポンプ5から供給される燃料の一部を燃料タンク4に戻すことにより、燃圧をほぼ設定値に保つように調整する。
【0029】
このように、インジェクタ3に与えられる燃圧はほぼ一定に保たれているため、インジェクタ3から噴射する燃料の量(燃料噴射量)は、インジェクタ3の噴射口が開いている時間により決まる。インジェクタ3の噴射口が開いている時間は、インジェクタに駆動電流を与える時間によりほぼ決まる。したがって、燃料噴射量を制御する際には、各種の制御条件に応じて機関が要求する燃料噴射量を演算するとともに、その噴射量を得るために必要な噴射時間を求め、所定の噴射タイミングが検出されたときに演算された噴射時間の間インジェクタに駆動電流を与えて、燃料の噴射を行わせる。
【0030】
7は機関のクランク軸1cにより駆動される磁石発電機で、図示の磁石発電機は、クランク軸1cに取り付けられた磁石回転子7aと、機関のケース等に固定された固定子7bとからなっている。図示の磁石回転子7aは、クランク軸1cに取り付けられたカップ状のフライホイール7cと、このフライホイールの内周に取り付けられた複数の永久磁石7dとを備えた周知のフライホイール磁石回転子からなっている。図示の例では、フライホイールの内周に6個の永久磁石7dが取り付けられていて、これらの永久磁石が12極に着磁されている。
【0031】
また固定子7bは、多数の歯部が放射状に形成された多極星形鉄心と、該鉄心の多数の歯部にそれぞれ巻回された多数の発電コイルとからなっていて、固定子7bを構成する多極星形鉄心の各歯部の先端の磁極部が磁石回転子7aの磁極部に所定のギャップを介して対向させられている。
【0032】
8はインジェクタからの燃料噴射量と機関の点火時期とを制御するECU、9は磁石発電機7の固定子に設けられたバッテリ充電用発電コイルの出力電圧Vbによりレギュレータ10を通して充電されるバッテリで、バッテリ9の出力電圧は、電動燃料ポンプ5の電源端子とECU8の電源端子とに与えられている。ECU8内には、バッテリの電圧をマイクロコンピュータを駆動するのに適した定電圧に調整する電源回路が設けられていて、該電源回路からマイクロコンピュータの電源端子に電源電圧が印加されている。
【0033】
ECU8には、インジェクタ3から噴射させる燃料の量を制御するための制御条件と、機関の点火時期を制御するための制御条件とを検出する各種のセンサの出力が入力されている。
【0034】
図示の例では、吸気管1k内の圧力を吸気圧力として検出する圧力センサ12と、機関の吸気温度を検出する吸気温度センサ13と、機関の冷却水の温度を検出する水温センサ14とが設けられていて、これらのセンサの出力がECU8のA/D入力ポートに入力されている。
【0035】
またクランク軸の特定の回転角度位置でパルスを発生するパルサ15が設けられていて、このパルサの出力がECU8に入力されている。パルサ15は、フライホイール7cの外周に形成された突起または凹部からなるリラクタ7eのエッジを検出してパルスを発生するもので、例えば、リラクタ7eに対向する磁極部を先端に有する鉄心と、該鉄心に磁気結合された永久磁石と、該鉄心に巻回された信号コイルとにより構成される。
【0036】
パルサ15は、リラクタ7eの回転方向の前端縁を検出したとき、及び該リラクタ7eの回転方向の後端縁を検出したときにそれぞれ極性が異なる対のパルスを発生する。このパルサ15により基準信号発生手段が構成され、該パルサが発生する対のパルスの一方が基準信号として用いられる。
【0037】
ここでは、図3(C)に示すように、パルサ15がリラクタ7eの前端縁を検出したとき及び後端縁を検出したときにそれぞれ負極性のパルスVp1及び正極性のパルスVp2を発生するものとする。これらのパルスVp1及びVp2のうち、負極性のパルスVp1を基準信号として用い、該パルスVp1の発生位置(パルスVp1がしきい値に達する位置)を基準回転角度位置とする。
【0038】
ECU8は、基準信号Vp1が発生したことを認識したときに、機関のクランク軸の回転角度位置が基準回転角度位置に一致したことを検出する。図示の内燃機関は4サイクル機関であるため、1燃焼サイクル当たり基準信号Vp1が2回発生する。
【0039】
また図示の例では、磁石発電機7の固定子の鉄心の一つの歯部に巻回された発電コイルが回転角センサ16として用いられ、この回転角センサを構成する発電コイルが出力する正弦波形の交流電圧Vg が回転角検出信号としてECU8に入力されている。
【0040】
ECU8内には、インジェクタ駆動回路と、点火コイルIGの一次電流を制御する一次電流制御回路とが設けられていて、インジェクタ駆動回路の出力端子及び一次電流制御回路の出力端子にそれぞれインジェクタ3及び点火コイルIGの一次コイルが接続されている。
【0041】
ECU8は、マイクロコンピュータに所定のプログラムを実行させることにより、インジェクタ3及び点火コイルIGの一次電流を制御するために必要な各種の機能実現手段を構成する外、パルサ(基準信号発生器)15、回転角センサ16及び圧力センサ12とともに、機関の行程判定を行う行程判定装置を構成する。
【0042】
図2は、図1に示したシステムのハードウェアの構成と、ECU8内のマイクロコンピュータと該マイクロコンピュータが実行するプログラムとにより構成される機能実現手段の構成とをブロック図で示したものである。
【0043】
図2において、インジェクタ駆動回路801及び点火コイル一次電流制御回路802はECU8内にハードウェア回路として設けられている。またサンプリング位置検出手段804は、回転角センサ16が発生する交流電圧(回転角検出信号)Vg が負の半波から正の半波に移行する際に生じるゼロクロス点を検出するゼロクロス検出回路からなっている。その他の機能実現手段は、ECU8内のマイクロコンピュータに所定のプログラムを実行させることにより実現される。
【0044】
以下、本発明に係わる行程判定方法及び装置と、図2の各部の構成とを説明する。
【0045】
先ず、本発明に係わる行程判定方法及び行程判定装置について説明する。
【0046】
図3は4サイクル内燃機関の吸気圧力PBのクランク角θに対する変化の一例と、回転角センサ16が出力する回転角検出信号Vg の波形と、基準信号発生器15が発生するパルス信号の波形とを示している。図3(A)において、曲線aは、機関のスロットルバルブ1mを十分に開いた状態で機関を運転しているときに圧力センサ12により検出される吸気圧力を示し、曲線bはスロットルバルブを閉じて(スロットルバルブ開度を最小にして)機関をアイドリング運転しているときの吸気圧力PBの変化を示している。また曲線cは、スロットルバルブを全開状態から急に閉じて機関を急減速した際の吸気圧力PBの変化を示している。
【0047】
また図3(B)は、機関のクランク軸により駆動される磁石発電機7内に設けられた発電コイルからなる回転角センサ16が発生する回転角検出信号Vg の波形を示し、図3(C)は基準信号発生器15が発生するパルスVp1,Vp2の波形を示している。
【0048】
既に述べたように、本実施形態では、基準信号発生器がリラクタ7eの回転方向の前端縁を検出したときに発生するパルス信号Vp1を基準信号として用いる。
【0049】
また回転角センサ16が発生する回転角検出信号が負の半波から正の半波に移行する際の各ゼロクロス点(以下単にゼロクロス点という。)が吸気圧力をサンプリングするサンプリング位置として用いられる。この例では、磁石発電機7の回転子が12極に構成されているため、回転角検出信号Vg はクランク軸が1回転する間に6サイクル発生し、該回転角検出信号の6つのゼロクロス点がそれぞれサンプリング位置として用いられる。
【0050】
また図示の例では、基準信号信号Vp1の発生位置である基準位置θo が、機関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の直前の位置に設定され、基準信号Vp1が発生した直後に現れる回転角検出信号Vg のゼロクロス点が機関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に一致するように、基準信号発生器15及び磁石発電機7が設けられている。
【0051】
本実施形態では、回転角検出信号Vg の各ゼロクロス点(サンプリング位置)を特定するため、基準信号Vp1が発生したことが検出された直後に現れる回転角検出信号Vg のゼロクロス点に識別番号0を付し、以下サンプリング位置として用いるゼロクロス点に1〜5の識別番号を付すものとする。このように回転角検出信号の一連のゼロクロス点に識別番号を付けると、各識別番号0のゼロクロス点から次の識別番号0のゼロクロス点までの区間を、4サイクル内燃機関のクランク軸が特定の気筒のピストンの上死点に相応する位置から1回転する区間(判定対象区間)として検出することができる。
【0052】
図3(A)の曲線a〜cに見られるように、4サイクル内燃機関の吸気圧力PBには、吸入行程及び圧縮行程が行われる1回転の区間において、必ず最小値が現れる。図3(A)において、PBmin1はスロットルバルブが十分に開かれていて、吸気圧力が曲線aのような変化を示すときに現れる最小値を示し、PBmin2及びPBmin3はそれぞれ、機関がアイドリング運転されていて吸気圧力が曲線bのような変化を示すとき、及び機関が急減速させられて吸気圧力が曲線cのような変化を示すときの吸気圧力の最小値を示している。
【0053】
スロットルバルブが十分に開かれているときには、図3(A)の曲線aのように吸気圧力に細かい脈動が見られるが、この場合にも、吸入行程及び圧縮行程が行われる1回転の区間において、吸気圧力に最小値が顕著に現れる。
【0054】
これより、4サイクル内燃機関では、吸気圧力に最小値が現れる判定対象区間を吸入行程及び圧縮行程が行われた区間であると判定できることが分かる。
【0055】
そこで本発明の行程判定方法では、内燃機関のクランク軸の複数の異なる回転角度位置の情報をそれぞれ複数のサンプリング位置の情報として含む回転角検出信号Vg を発生する回転角センサ16と、内燃機関のクランク軸の特定の回転角度位置に設定された基準回転角度位置で基準信号Vp1を発生する基準信号発生器15とを設けておいて、回転角検出信号Vg から複数のサンプリング位置(図示の例では番号0〜5が付されたゼロクロス点)をそれぞれ検出し、特定の気筒で行われる行程の変化が反映された内燃機関の吸気圧力を各サンプリング位置が検出される毎にサンプリングする。また基準信号Vp1を基にして各判定対象区間を検出し、サンプリング位置が検出される毎にサンプリングされた一連の吸気圧力から特定の気筒に対応する吸気圧力の各判定対象区間における最小値を求める。そして、特定の気筒に対応する吸気圧力の各判定対象区間における最小値が、各判定対象区間の一つ前の判定対象区間で求められた同じ気筒の吸気圧力の最小値よりも小さいときに、各判定対象区間を特定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた区間であると判定する。
【0056】
図2に示した例では、本発明に係わる行程判定方法を実施する行程判定装置が、図示しない内燃機関のクランク軸の複数の異なる回転角度位置の情報をそれぞれ複数のサンプリング位置の情報として含む回転角検出信号を発生する回転角センサ16と、内燃機関のクランク軸の特定の回転角度位置に設定された基準回転角度位置で基準信号Vp1を発生する基準信号発生器(パルサ)15と、回転角検出信号から複数のサンプリング位置をそれぞれ検出するサンプリング位置検出手段804と、基準信号Vp1の発生位置を基にして各判定対象区間を検出する判定対象区間検出手段805と、特定の気筒で行われる行程の変化が反映された内燃機関の吸気圧力を複数のサンプリング位置がそれぞれ検出される毎にサンプリングする吸気圧力サンプリング手段806と、吸気圧力サンプリング手段806によりサンプリングされた一連の吸気圧力から特定の気筒に対応する吸気圧力の各判定対象区間における最小値を求める吸気圧力最小値演算手段807と、最小値演算手段807により求められた吸気圧力の最小値を記憶する最小値記憶手段808と、各判定対象区間で求められた特定の気筒に対応する吸気圧力の最小値が、各判定対象区間の一つ前の判定対象区間で求められた同じ気筒に対応する吸気圧力の最小値よりも小さいときに、各判定対象区間を吸入行程及び圧縮行程が行われた区間であると判定する判定手段809とにより構成されている。
【0057】
前述のように、サンプリング位置検出手段804はゼロクロス検出回路からなっていて、回転角検出信号が負の半波から正の半波へ移行する際のゼロクロス点を検出して、それぞれのゼロクロス点でゼロクロス検出パルスを発生する。
【0058】
判定対象区間検出手段805は、基準信号Vp1が発生した直後に発生したゼロクロス検出パルスに識別番号0を付し、以後発生する一連のゼロクロス検出パルスに識別番号1〜5を付す。これにより各番号0のゼロクロス点から次の番号0のゼロクロス点までの区間を判定対象区間として検出する。
【0059】
吸気圧力サンプリング手段806は、回転角センサ16が出力する回転角検出信号から検出される複数のサンプリング位置でそれぞれ圧力センサ12が検出している吸気圧力Pbをサンプリングする。
【0060】
吸気圧力最小値演算手段807は、各判定対象区間において順次サンプリングされる吸気圧力を比較して、各判定対象区間における最小値を求め、求めた最小値を最小値記憶手段808に記憶させる。
【0061】
判定手段809は、今回の判定対象区間で求められた吸気圧力の最小値を一つ前の判定対象区間で求められて記憶手段808に記憶されている吸気圧力の最小値と比較して、各判定対象区間で求められた特定の気筒に対応する吸気圧力の最小値が、各判定対象区間の一つ前の判定対象区間で求められた同じ気筒に対応する吸気圧力の最小値よりも小さいときに、各判定対象区間を特定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた区間であると判定する。
【0062】
上記の例では、図3(B)に示した回転角検出信号Vg が負の半波から正の半波に移行する際のゼロクロス点をサンプリング位置としたが、回転角検出信号が正の半波から負の半波に移行する際のゼロクロス点をサンプリング位置としてもよく、すべてのゼロクロス点をサンプリング位置としてもよい。また回転角検出信号の正負のピーク点により検出される回転角度位置をサンプリング位置とすることもでき、ゼロクロス点と正負のピーク点との双方をサンプリング位置とすることもできる。ゼロクロス点とピーク点との双方をサンプリング位置とすると、サンプリング間隔を短くすることができるため、更にきめ細かく吸気圧力の変化を検出して行程判定を正確に行うことができる。
【0063】
上記の例では、回転角センサとして機関により駆動される磁石発電機内の発電コイルを用いているが、回転角センサは、内燃機関の複数の回転角度位置の情報を含む信号を発生するものであればよく、内燃機関が所定角度回転する毎にパルス信号を発生する信号発生装置を用いることもできる。この場合、吸気圧力サンプリング手段は、信号発生装置が発生するパルス信号の立上りに相応するクランク軸の回転角度位置及び該パルス信号の立下がりに相応するクランク軸の回転角度位置の少なくとも一方をサンプリング位置とするように構成する。
【0064】
クランク軸が所定の角度回転する毎にパルスを発生する信号発生装置としては、例えば、機関始動用電動機により駆動されるピニオンギアを噛み合わせるために、フライホイールの外周に取り付けられたリングギアの歯を検出してパルス信号を発生するようにしたもの(ギアセンサ)を用いることができる。また回転する部材の回転角度位置を検出するために一般に用いられているロータリエンコーダを上記回転角センサとして用いることもできる。
【0065】
回転角センサとしてエンコーダを用いる場合、該エンコーダから回転角検出パルスと基準パルスの双方を発生させることにより、該エンコーダが回転角センサと基準信号発生器とを兼ねるようにことができる。エンコーダから回転角検出パルスと基準パルスの双方を発生させるには、例えば、内燃機関が微小角度回転する毎にエンコーダから発生させる一連のパルスの発生間隔を一部で不等間隔として、等角度間隔で発生するパルスをECUに回転角検出パルスとして認識させ、不等間隔で発生したパルスを基準パルスとして認識させるようにすればよい。
【0066】
また内燃機関が微小角度回転する毎にエンコーダから発生させる一連のパルスのパルス幅を他のパルスと異なるようにしておいて、パルス幅が等しい一連のパルスを回転角検出パルスとして認識させ、パルス幅が他のパルスと異なるパルスを基準パルスとして認識させるようにしてもよい。
【0067】
上記の例では、吸気圧力のサンプリング間隔を等間隔としているが、吸気圧力のサンプリング間隔は不等間隔でもよい。
【0068】
次に、図1及び図2に示した制御システムにおいて、ECU8により実現される加減速検出手段以外の機能実現手段を説明すると、回転速度演算手段803は、各瞬時における内燃機関の回転速度を検出するために設けられたもので、この回転速度演算手段は、パルサ15が出力するパルスの発生間隔から機関の回転速度を演算する。
【0069】
噴射量演算手段810は、吸気温度センサ13により検出された吸気温度、水温センサ14により検出された機関の冷却水温度等の各種センサの出力と、回転速度演算手段803により演算された機関の回転速度等の制御条件に対して燃料噴射量を演算する。噴射量を演算する際には、大気圧等の更に他の条件を制御条件とすることもある。
【0070】
噴射時期演算手段811は、回転速度演算手段803により演算された各回転速度における噴射時期(燃料の噴射を開始する時期)を、クランク軸が基準位置θo から噴射時期に相応する回転角度位置まで回転するのに要する時間の形で演算して、演算した噴射時期を噴射指令発生手段812に与える。
【0071】
噴射指令発生手段812は、噴射量演算手段810により演算された量の燃料をインジェクタから噴射させるために必要な噴射時間を演算して、基準信号発生器15の出力から得られる回転角度情報に基づいて、噴射時期演算手段により演算された所定の噴射時期が検出された時に、演算した噴射時間に相当する信号幅を有する噴射指令信号をインジェクタ駆動回路801に与える。
【0072】
インジェクタ駆動回路801は、噴射指令信号が発生している間インジェクタ3に駆動電流を与えて、該インジェクタから燃料を噴射させる。
【0073】
点火時期演算手段813は、回転速度演算手段803により演算された回転速度に対して内燃機関の点火時期を演算する。
【0074】
点火指令発生手段814は、例えばパルサ15が特定のパルスを発生した時に点火時期演算手段により演算された点火時期の検出を開始して、演算された機関の点火時期が検出された時に点火コイル一次電流制御回路802に点火指令信号を与える。
【0075】
一次電流制御回路802は、点火指令信号が与えられた時に点火コイルIGの一次電流に急激な変化を生じさせて、該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。この点火用高電圧は点火プラグ2に印加されるため、点火プラグ2で火花放電が生じて機関が点火される。
【0076】
図2に示した行程判定装置を構成するために、ECU8のマイクロコンピュータに実行させるプログラムの行程判定ルーチンのアルゴリズムの一例を図4に示した。
【0077】
図4に示した行程判定ルーチンは、一定の時間毎に実行されるもので、このルーチンでは、先ずステップ1において、今回サンプリングされた吸気圧力PBを読み込み、ステップ2においてサンプリング位置(ゼロクロス点)の識別番号Nが0であるか否かを判定する。識別番号Nが0でない場合には、ステップ3に進んで吸気圧力PBがそれまでに演算されている最新の最小値PBmin よりも小さいか否かを判定する。その結果吸気圧力PBが最新の最小値PBmin より小さくないと判定されたときには、何もしないで回転速度の演算等を行うメインルーチンに復帰する。またステップ3において吸気圧力PBが最新の最小値PBmin よりも小さいと判定されたときには、ステップ4に進んで今回サンプリングされた吸気圧力PBを最小値PBmin とする。
【0078】
ステップ2において識別番号Nが0であると判定されたときには、ステップ5に進んで、直前の判定対象区間における吸気圧力の最小値PBmin と、一つ前の判定対象区間における吸気圧力の最小値PBmin(B)とを比較し、PBmin <PBmin(B)であるときにステップ6に進んで行程判定フラグBAKUが0であるか否か(今回の判定対象区間が吸入行程及び圧縮行程の区間であるとの判定が前回行われたか否か)を判定する。その結果、行程判定フラグBAKUが0であるとき(今回の判定対象区間が、吸入行程及び圧縮行程の区間であると判定されているき)には、ステップ7に進んで行程判定フラグBAKUを1にして、次の判定対象区間が燃焼行程及び排気行程を行う区間であると判定する。次いで次の判定に備えて、ステップ8において直前の判定対象区間における吸気圧力の最小値PBmin を一つ前の判定対象区間における吸気圧力の最小値PBmin(B)としてメインルーチンに復帰する。
【0079】
ステップ6においてBAKU=0でないと判定されたとき(BAKU=1と判定されたとき)には、判定結果が矛盾するため、判定不可としてステップ8に移行する。
【0080】
ステップ5においてPBmin ≧PBmin(B)であると判定されたときには、ステップ10に進んでPBmin >PBmin(B)であるか否かを判定し、その結果、PBmin >PBmin(B)であると判定されたときには、ステップ11に進んで行程判定フラグBAKUが1であるか否か(今回の判定対象区間が燃焼行程及び排気行程の区間であるとの判定がされているか否か)を判定する。その結果BAKU=1であるとき(今回の判定対象区間が燃焼行程及び排気行程であるとの判定がされているとき)には、ステップ12に進んでBAKU=0として次の判定対象区間が吸入行程及び圧縮行程の区間であると判定した後、ステップ8に移行する。
【0081】
ステップ10においてPBmin ≦PBmin(B)であると判定されたとき、及びステップ11においてBAKU=0と判定されたときには、判定結果が矛盾するため、行程判定不可としてステップ8に移行する。
【0082】
上記の例では、基準信号Vp1が発生した直後のゼロクロス点から順に識別番号Nを付していく過程(図4には図示せず。)により、回転角検出信号から複数のサンプリング位置をそれぞれ検出するサンプリング位置検出手段が構成され、図4のステップ1により特定の気筒で行われる行程の変化が反映された内燃機関の吸気圧力を複数のサンプリング位置がそれぞれ検出される毎にサンプリングする吸気圧力サンプリング手段が構成される。ステップ2により判定対象区間検出手段が構成され、ステップ3及び4により各判定対象区間における吸気圧力の最小値を演算する吸気圧力最小値演算手段が実現される。またステップ5ないし7と、ステップ10ないし12とにより、各判定対象区間で求められた特定の気筒に対応する吸気圧力の最小値が、各判定対象区間の一つ前の判定対象区間で求められた同じ気筒に対応する吸気圧力の最小値よりも小さいときに、各判定対象区間を前記特定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた区間であると判定し、各判定対象区間で求められた特定の気筒に対応する吸気圧力の最小値が、各判定対象区間の一つ前の判定対象区間で求められた同じ気筒に対応する吸気圧力の最小値よりも大きいときに、各判定対象区間を特定の気筒で燃焼行程及び排気行程が行われた区間であると判定する判定手段が構成される。
【0083】
上記の例では、基準信号Vp1が発生した直後に検出される回転角検出信号のゼロクロス点を機関のピストンの上死点に一致させているが、基準信号Vp1の発生位置を機関のピストンの上死点に一致させて、各基準信号Vp1の発生位置から次の基準信号の発生位置までの区間を判定対象区間とするようにしてもよい。
【0084】
上記の例では、回転角センサ16が出力する交流電圧波形のゼロクロス点をサンプリング位置として用いるようにしたが、図5(B)に示すように、オッシレータが一定の周期で発生する一連のパルス信号をサンプルタイミング信号Sとして用いて、各サンプルタイミング信号が発生する毎に吸気圧力PBをサンプリングするようにしてもよい。
【0085】
図5(A)は吸気圧力のクランク角θに対する変化を示し、図5(C)は基準信号発生器の出力信号波形を示している。また図5(D)は行程の判定結果を示している。
【0086】
図5に示した例では、基準信号発生器がリラクタの回転方向の後端縁を検出したときに発生するパルスVp2の発生位置を基準位置とし、該基準位置を機関のピストンの上死点に一致させている。
【0087】
このように、一定の周期で発生するサンプルタイミング信号により吸気圧力をサンプリングするタイミングを定めるようにした場合には、サンプルタイミング信号がクランク軸に同期しないため、各判定対象区間におけるサンプリング回数が異なることもあるが、本発明では、360°の判定対象区間の最小値が求められればよいため、サンプリング回数の異同は問題にならない。
【0088】
図5に示すように、一定の周期で発生するサンプルタイミング信号によりサンプリングのタイミングを定めるようにすると、機械的なセンサとしては基準信号発生器15のみを設ければよく、回転角センサは不要になるため、構成の簡素化を図ることができる。図1に示した例では、磁石発電機7内の発電コイルを回転角センサ16として用いる必要がなくなるため、磁石発電機7により駆動し得る負荷を増大させることができる。また磁石発電機7により駆動する負荷を同じとした場合には、磁石発電機の小形化を図ることができる。
【0089】
図1に示した例では、圧力センサ12をスロットルバルブ1mの近傍に設けているが、吸気管に吸気圧力の変動を吸収するサージタンクが設けられている場合には、スロットルバルブ1mの近傍で検出した吸気圧力に機関の行程変化に伴う圧力変動が現れ難いため、サージタンクと機関の吸気ポートとの間の部分で吸気圧力を検出するようにするのが好ましい。
【0090】
上記の例では単気筒内燃機関を例にとったが、多気筒内燃機関の場合には、特定の一つの気筒の行程変化が反映された吸気圧力の最小値を求めることにより、特定の気筒の行程を判定し、他の気筒の行程は、特定の気筒での行程変化に対する機械的角度のずれから判定するようにすればよい。
【0091】
多気筒内燃機関において、各気筒毎に独立に吸気管が設けられている場合には、特定の気筒に対して設けられた吸気管内の圧力を検出することにより、特定の気筒で行われる行程の変化が反映された吸気圧力を検出することができる。
【0092】
多気筒の内燃機関において、複数の気筒の吸気管が1つの吸気管にまとめて接続されている場合には、特定の気筒の吸気ポート付近で吸気圧力を検出することにより、特定の気筒で行われる行程の変化が反映された吸気圧力を検出することができる。
【0093】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、各判定対象区間における吸気圧力の最小値を求めて、各判定対象区間で求められた吸気圧力の最小値が一つ前の判定対象区間で求められた吸気圧力の最小値よりも小さいときに、各判定対象区間を吸入行程及び圧縮行程が行われた区間であると判定するようにしたので、スロットルバルブが全開状態にある場合のように、吸気圧力が細かく脈動する場合でも行程判定を行うことができ、機関がいかなる運転状態にある場合でも、行程判定を適確に行うことができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】ECUにより内燃機関を制御するシステムの構成例を示した構成図である。
【図2】本発明に係わる行程判定装置を示したシステムの構成を示したブロック図である。
【図3】本発明の実施形態において検出される内燃機関の吸気圧力の変化と、回転角検出信号の波形と、基準信号の波形とを行程の判定結果とともに示した線図である。
【図4】図1に示したシステムにおいて行程判定装置を構成するためにECUのマイクロコンピュータが実行するプログラムのアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。
【図5】本発明の他の実施形態において検出される吸気圧力の変化と、吸気圧力のサンプリングのタイミングを定めるサンプルタイミング信号の波形と、基準信号の波形とを行程の判定結果とともに示した線図である。
【図6】従来の行程判定方法を説明するための線図である。
【図7】従来の行程判定方法で用いていた信号発生器の構成を示した構成図である。
【符号の説明】
1…4サイクル内燃機関、2…点火プラグ、3…インジェクタ、7…磁石発電機、8…ECU、12…圧力センサ、15…基準信号発生器(パルサ)、16…回転角センサ(磁石発電機の発電コイル)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a stroke determination method for determining a stroke of a four-cycle internal combustion engine and a stroke determination device used for carrying out the method.
[0002]
[Prior art]
As means for supplying fuel to the internal combustion engine, an injector (electromagnetic fuel injection valve), a fuel pump for supplying fuel to the injector, and an electronic controller (ECU) for generating an injection command signal at a predetermined fuel injection timing, A fuel injection device (EFI) including an injector drive circuit that supplies a drive current to the injector when an injection command signal is given is used.
[0003]
For example, when fuel is injected into an intake pipe of an engine using this fuel injection device, it is desirable to inject fuel near the intake stroke of the engine in order to efficiently send the injected fuel into the cylinder. In order to inject fuel in the vicinity of the intake stroke, it is necessary to detect the intake stroke, but in a four-cycle internal combustion engine, one combustion cycle is performed while the crankshaft rotates twice. It is not possible to determine the inhalation stroke only by detecting.
[0004]
Therefore, conventionally, a camshaft sensor that generates a reference signal having a pulse waveform only once per combustion cycle is attached to a camshaft that rotates once per combustion cycle, and position detection is performed every time the crankshaft rotates by a unit angle. Crank detected by each position detection pulse by attaching a crankshaft sensor that generates a pulse and specifying each position detection pulse generated by the crankshaft sensor with reference to a reference signal generated by the camshaft sensor It is determined which stroke the engine is in at the rotational angle position of the shaft.
[0005]
However, this method has a problem that the cost increases because it is necessary to attach sensors for generating pulse signals to both the crankshaft and the camshaft.
[0006]
Therefore, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-227252, a crankshaft sensor that generates a rotation angle detection pulse every time the crankshaft rotates by a predetermined angle is attached to the crankshaft, and an intake air corresponding to a specific cylinder. A pressure sensor for detecting pressure is provided, and the intake pressure detected when the crankshaft sensor generates a rotation angle detection pulse at a reference rotation angle position set at a specific rotation angle position is the same position before one rotation. A method for determining the stroke of a four-cycle internal combustion engine by comparing with the intake air pressure detected in
[0007]
In this proposed detection method, for example, as shown in FIG. 7, there are seven reluctors r1 to r7 on the outer periphery, and an angular interval between one reluctator r1 and a reluctator r7 adjacent to the reluctor r1. Rotation angle detection pulses with different polarities are generated when the rotor Rt is set to twice the angular interval between the other relucters and the front and rear edges of the reluctators r1 to r7 are detected. A crankshaft sensor comprising a signal generator SG is provided, and the rotor Rt of the crankshaft sensor is attached to the crankshaft CS of the engine. When the signal generator SG detects the edge on the front end side of the reluctator r7 out of the series of rotation angle detection pulses P1 to P7 generated when the signal generator SG detects the edge on the front end side in the rotation direction of each of the reluctors r1 to r7. Using the fact that the interval between the generated pulse P7 and the pulse P1 generated when the front edge in the rotation direction of the next reluctator r1 is detected is larger than the generation interval of other pulses, the pulse P7 is set to the reference position. As shown in FIG. 6,
[0008]
Further, a pressure sensor is attached to an intake pipe provided for a specific cylinder of the engine to detect a pressure (intake pressure) in the intake pipe. In a four-cycle internal combustion engine, the intake pressure changes, for example, as shown by curves a to c in FIG. In FIG. 6, curve a shows the change in the intake pressure of a specific cylinder when the engine is operating normally without sudden acceleration / deceleration with the throttle valve fully open. The rotation angle position is shown with respect to θ. Curve b shows the intake pressure of a specific cylinder when the engine is idling with the throttle valve returned to the fully closed position (position where the throttle valve opening is minimized), and curve c shows the throttle valve. A change with respect to the crank angle θ of the intake pressure of a specific cylinder when the engine is suddenly decelerated from the fully open state or a state close to the fully open state to the fully closed state at once is shown.
[0009]
In the proposed method, for example, the intake pressure of the curve b or c detected when the rotation angle detection pulse with the
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
According to the previously proposed method, it is not necessary to attach a camshaft sensor, and therefore it is possible to perform a stroke determination without causing an increase in cost. Further, when the intake pressure pulsation is small as shown by the curve b or c in FIG. 6, the stroke determination can be performed accurately.
[0011]
However, when the engine is operated in a state where the throttle valve is sufficiently opened and a large amount of air constantly flows into the intake pipe, the intake pressure pulsates finely due to the large amount of air flow as shown by curve a in FIG. Therefore, the difference between the intake pressure at the pulse generation position of the
[0012]
An object of the present invention is to determine whether each one-rotation section of a four-cycle internal combustion engine is a section in which an intake stroke and a compression stroke are performed, or a section in which a combustion stroke and an exhaust stroke are performed without using a camshaft sensor. The object is to provide a determination method and a stroke determination apparatus used for carrying out the method.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In the stroke determination according to the present invention, the crankshaft of the four-cycle internal combustion engine is a specific cylinder (in the case of a single-cylinder internal combustion engine, the cylinder is any one cylinder in the case of a multi-cylinder internal combustion engine having two or more cylinders). A section that rotates once from a position corresponding to the top dead center of the piston is a determination target section, and each determination target section is a section in which a suction stroke and a compression stroke are performed in a specific cylinder, or a combustion stroke and an exhaust stroke are performed. This is a method for determining whether or not a section has been reached.
[0014]
The inventor pays attention to the fact that the minimum value always appears prominently in the intake pressure of the specific cylinder in the one rotation section in which the intake stroke and the compression stroke are performed in the specific cylinder. By detecting the value, a one-rotation interval in which the intake stroke and the compression stroke are performed and a one-rotation interval in which the combustion stroke and the exhaust stroke are performed are discriminated.
[0015]
Therefore, in the present invention, the intake pressure of the internal combustion engine is sampled at a predetermined sampling interval, the minimum value of the intake pressure corresponding to the specific cylinder sampled in each determination target section is obtained, and is obtained in each determination target section. Each determination target section is specified when the minimum value of the intake pressure corresponding to the specific cylinder is smaller than the minimum value of the intake pressure corresponding to the same cylinder obtained in the determination target section before each determination target section. It is determined that this is a section in which the intake stroke and the compression stroke are performed in the cylinder.
[0016]
In a four-cycle internal combustion engine, fine pulsation occurs in the intake pressure when the throttle valve is fully opened and the engine is operating, but even in this state, the intake pressure is significant in the section where the intake stroke and the compression stroke are performed. Minimum value appears. Therefore, if it is determined that the section where the minimum value appears in the intake pressure as described above is the section where the intake stroke and the compression stroke are performed, the engine stroke determination can be performed accurately.
[0017]
In a preferred aspect of the present invention, a rotation angle sensor that generates a rotation angle detection signal that includes information on a plurality of different rotation angle positions of a crankshaft of an internal combustion engine as information on a plurality of sampling positions, and specification of the crankshaft of the internal combustion engine A reference signal generator for generating a reference signal at a reference rotation angle position set at a rotation angle position of the engine, and detecting a plurality of sampling positions from the rotation angle detection signal to perform a process performed in a specific cylinder The intake pressure of the internal combustion engine that reflects this change is sampled every time each sampling position is detected. In addition, each determination target section is detected based on the reference signal, and the minimum of the intake pressure corresponding to a specific cylinder in each determination target section from a series of intake pressures sampled each time a plurality of sampling positions are detected. Find the value. And, when the minimum value in each determination target section of the intake pressure corresponding to a specific cylinder is smaller than the minimum value of the intake pressure of the same cylinder obtained in the determination target section immediately before each determination target section, Each determination target section is determined to be a section in which a suction stroke and a compression stroke are performed in a specific cylinder.
[0018]
As the rotation angle detection signal, for example, a sine waveform signal in which a zero cross point and positive and negative peak points appear many times during one rotation of the crankshaft, or a rectangular wave signal can be used.
[0019]
When a sine waveform signal is used as a rotation angle detection signal, each zero cross point or peak point is used as a sampling position. When a rectangular wave signal or a pulse waveform signal is used as the rotation angle detection signal, each rising or falling edge of the signal is set as a sampling position.
[0020]
In the above aspect, there is provided a rotation angle sensor that generates a rotation angle detection signal that includes a plurality of rotation angle positions of the crankshaft of the internal combustion engine as information on a plurality of sampling positions, and a change in stroke performed in a specific cylinder is provided. The reflected intake pressure of the internal combustion engine is sampled every time each sampling position is detected, but a sample timing signal generator that generates a sample timing signal at a predetermined period (time interval) is provided, and a specific timing is provided. The intake pressure reflecting the change in the stroke performed in the cylinder may be sampled every time the sample timing signal is generated (at a constant time interval).
[0021]
Further, the stroke determination apparatus according to the present invention uses a section in which the crankshaft of a four-cycle internal combustion engine makes one rotation from a position corresponding to the top dead center of a piston of a specific cylinder as a determination target section, and each determination target section has the specified specific section. A device for determining whether a cylinder is performing an intake stroke and a compression stroke, or a combustion stroke and an exhaust stroke, and in the present invention, information on a plurality of different rotation angle positions of a crankshaft of an internal combustion engine. A rotation angle sensor that generates a rotation angle detection signal that includes a plurality of sampling positions as information, and a reference signal generation that generates a reference signal at a reference rotation angle position set at a specific rotation angle position of the crankshaft of the internal combustion engine A determination target section detecting means for detecting each determination target section based on the generation position of the reference signal, and the plurality of sampling positions from the rotation angle detection signal. A sampling position detecting means for detecting the intake pressure, an intake pressure sampling means for sampling the intake pressure of the internal combustion engine in which a change in stroke performed in a specific cylinder is reflected each time the sampling position is detected, and an intake pressure sampling means Intake pressure minimum value calculating means for obtaining the minimum value in each judgment target section of the intake pressure corresponding to a specific cylinder from a series of sampled intake pressures, and the intake air corresponding to the specific cylinder obtained in each judgment target section When the minimum value of pressure is smaller than the minimum value of the intake pressure corresponding to the same cylinder obtained in the determination target section immediately before each determination target section, each determination target section is inhaled in the specific cylinder. And determination means for determining that the compression stroke has been performed.
[0022]
When a sinusoidal AC signal is used as the rotation angle detection signal, the sampling position detection means can be constituted by a zero cross detection circuit or a peak detection circuit. When a pulse waveform or rectangular wave signal is used as the rotation angle detection signal, the sampling position detection means can be configured by a differentiation circuit that differentiates each rising edge or each falling edge of the signal.
[0023]
In the above example, a plurality of different rotation angle positions of the crankshaft are used as sampling positions, respectively, but the rotation angle sensor is replaced with a sample timing signal generator that generates a sample timing signal at a constant cycle, The intake pressure sampling means may be configured to sample the intake pressure reflecting the stroke change performed in a specific cylinder every time the sample timing signal is generated.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0025]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration example of a system for controlling an internal combustion engine by an ECU. The illustrated
[0026]
A
[0027]
An injector (electromagnetic fuel injection valve) 3 is attached to the intake pipe 1k of the internal combustion engine. The illustrated
[0028]
4 is a fuel tank that stores fuel to be supplied to the engine, 5 is an electric fuel pump that supplies the fuel in the
[0029]
As described above, since the fuel pressure applied to the
[0030]
[0031]
The stator 7b includes a multipolar star-shaped iron core in which a large number of teeth are radially formed and a large number of power generation coils wound around the numerous teeth of the iron core. The magnetic pole part at the tip of each tooth part of the multipolar star-shaped core to be configured is opposed to the magnetic pole part of the magnet rotor 7a via a predetermined gap.
[0032]
8 is an ECU that controls the fuel injection amount from the injector and the ignition timing of the engine, and 9 is a battery that is charged through the
[0033]
The
[0034]
In the illustrated example, a
[0035]
Further, a
[0036]
The
[0037]
Here, as shown in FIG. 3C, the
[0038]
When the
[0039]
In the illustrated example, a power generation coil wound around one tooth portion of the stator core of the
[0040]
In the
[0041]
The
[0042]
FIG. 2 is a block diagram showing the hardware configuration of the system shown in FIG. 1 and the configuration of function realizing means constituted by a microcomputer in the
[0043]
In FIG. 2, an
[0044]
The process determination method and apparatus according to the present invention and the configuration of each unit in FIG. 2 will be described below.
[0045]
First, a process determination method and a process determination apparatus according to the present invention will be described.
[0046]
FIG. 3 shows an example of a change in the intake pressure PB of the four-cycle internal combustion engine with respect to the crank angle θ, the waveform of the rotation angle detection signal Vg output from the
[0047]
FIG. 3B shows the waveform of the rotation angle detection signal Vg generated by the
[0048]
As already described, in this embodiment, the pulse signal Vp1 generated when the reference signal generator detects the front edge in the rotation direction of the reluctator 7e is used as the reference signal.
[0049]
Each zero cross point (hereinafter simply referred to as zero cross point) when the rotation angle detection signal generated by the
[0050]
In the illustrated example, the reference position θo, which is the generation position of the reference signal signal Vp1, is set to a position immediately before the rotation angle position of the crankshaft when the piston of the engine reaches top dead center, and the reference signal Vp1 is The
[0051]
In this embodiment, in order to identify each zero cross point (sampling position) of the rotation angle detection signal Vg, an
[0052]
As can be seen from the curves a to c in FIG. 3A, a minimum value always appears in the intake pressure PB of the four-cycle internal combustion engine in a one-rotation section in which the intake stroke and the compression stroke are performed. In FIG. 3A, PBmin1 indicates the minimum value that appears when the throttle valve is fully opened and the intake pressure changes as shown by curve a, and PBmin2 and PBmin3 each indicate that the engine is idling. The minimum value of the intake pressure when the intake pressure shows a change like the curve b and when the engine is suddenly decelerated and the intake pressure shows the change like the curve c is shown.
[0053]
When the throttle valve is fully opened, a fine pulsation is seen in the intake pressure as shown by curve a in FIG. 3A. In this case as well, in the section of one rotation in which the intake stroke and the compression stroke are performed. The minimum value appears in the intake pressure.
[0054]
From this, it can be seen that in the four-cycle internal combustion engine, the determination target section where the minimum value in the intake pressure appears can be determined as the section where the intake stroke and the compression stroke are performed.
[0055]
Therefore, in the stroke determination method of the present invention, the
[0056]
In the example shown in FIG. 2, the stroke determination device that implements the stroke determination method according to the present invention includes rotation information that includes information on a plurality of different rotation angle positions of a crankshaft of an internal combustion engine (not shown) as information on a plurality of sampling positions. A
[0057]
As described above, the sampling position detection means 804 is composed of a zero cross detection circuit, detects a zero cross point when the rotation angle detection signal shifts from a negative half wave to a positive half wave, and at each zero cross point. Generate zero-cross detection pulse.
[0058]
The determination target section detection means 805 attaches an
[0059]
The intake pressure sampling means 806 samples the intake pressure Pb detected by the
[0060]
The intake pressure minimum value calculation means 807 compares the intake pressure sampled sequentially in each determination target section, finds the minimum value in each determination target section, and stores the calculated minimum value in the minimum value storage means 808.
[0061]
The
[0062]
In the above example, the zero cross point when the rotation angle detection signal Vg shown in FIG. 3B shifts from the negative half wave to the positive half wave is set as the sampling position, but the rotation angle detection signal is positive half. A zero cross point when shifting from a wave to a negative half wave may be set as a sampling position, or all zero cross points may be set as sampling positions. Further, the rotation angle position detected by the positive and negative peak points of the rotation angle detection signal can be set as the sampling position, and both the zero cross point and the positive and negative peak points can be set as the sampling position. If both the zero-cross point and the peak point are set as sampling positions, the sampling interval can be shortened, so that the stroke determination can be made accurately by detecting the change in the intake pressure more finely.
[0063]
In the above example, the power generation coil in the magnet generator driven by the engine is used as the rotation angle sensor. However, the rotation angle sensor generates a signal including information on a plurality of rotation angle positions of the internal combustion engine. A signal generator that generates a pulse signal each time the internal combustion engine rotates by a predetermined angle can also be used. In this case, the intake pressure sampling means has at least one of the rotation angle position of the crankshaft corresponding to the rise of the pulse signal generated by the signal generator and the rotation angle position of the crankshaft corresponding to the fall of the pulse signal as the sampling position. The configuration is as follows.
[0064]
As a signal generator that generates a pulse every time the crankshaft rotates by a predetermined angle, for example, teeth of a ring gear attached to the outer periphery of a flywheel to mesh with a pinion gear driven by an engine starting motor Can be used to generate a pulse signal (gear sensor). Further, a rotary encoder generally used for detecting the rotation angle position of the rotating member can also be used as the rotation angle sensor.
[0065]
When an encoder is used as the rotation angle sensor, by generating both the rotation angle detection pulse and the reference pulse from the encoder, the encoder can serve as both the rotation angle sensor and the reference signal generator. In order to generate both the rotation angle detection pulse and the reference pulse from the encoder, for example, the generation interval of a series of pulses generated from the encoder every time the internal combustion engine rotates by a small angle is set to an equal angular interval. In this case, the ECU may recognize the pulses generated at step S4 as rotation angle detection pulses, and the pulses generated at unequal intervals may be recognized as reference pulses.
[0066]
The pulse width of a series of pulses generated from the encoder every time the internal combustion engine rotates by a small angle is different from other pulses, and a series of pulses with the same pulse width is recognized as a rotation angle detection pulse, and the pulse width However, a pulse different from other pulses may be recognized as a reference pulse.
[0067]
In the above example, the sampling intervals of the intake pressure are set to be equal intervals, but the sampling intervals of the intake pressure may be unequal intervals.
[0068]
Next, in the control system shown in FIG. 1 and FIG. 2, the function realizing means other than the acceleration / deceleration detecting means realized by the
[0069]
The injection amount calculation means 810 outputs the outputs of various sensors such as the intake air temperature detected by the intake
[0070]
The injection timing calculation means 811 rotates the crankshaft from the reference position θo to the rotation angle position corresponding to the injection timing at each rotation speed calculated by the rotation speed calculation means 803 (time to start fuel injection). Calculation is performed in the form of the time required to perform the operation, and the calculated injection timing is given to the injection command generating means 812.
[0071]
The injection command generation means 812 calculates the injection time required for injecting the amount of fuel calculated by the injection amount calculation means 810 from the injector, and based on the rotation angle information obtained from the output of the
[0072]
The
[0073]
The ignition timing calculation means 813 calculates the ignition timing of the internal combustion engine with respect to the rotation speed calculated by the rotation speed calculation means 803.
[0074]
The ignition command generation means 814 starts detection of the ignition timing calculated by the ignition timing calculation means when the
[0075]
The primary
[0076]
FIG. 4 shows an example of a program stroke determination routine algorithm to be executed by the microcomputer of the
[0077]
The stroke determination routine shown in FIG. 4 is executed at regular intervals. In this routine, first, in
[0078]
When it is determined in
[0079]
When it is determined in
[0080]
When it is determined in
[0081]
If it is determined in
[0082]
In the above example, a plurality of sampling positions are detected from the rotation angle detection signal by the process of assigning the identification number N in order from the zero cross point immediately after the generation of the reference signal Vp1 (not shown in FIG. 4). Sampling position detection means configured to sample the intake pressure of the internal combustion engine, which reflects the change in the stroke performed in a specific cylinder in
[0083]
In the above example, the zero-cross point of the rotation angle detection signal detected immediately after the generation of the reference signal Vp1 is made coincident with the top dead center of the engine piston, but the generation position of the reference signal Vp1 is set above the engine piston. The section from the generation position of each reference signal Vp1 to the generation position of the next reference signal may be set as the determination target section in accordance with the dead point.
[0084]
In the above example, the zero cross point of the AC voltage waveform output from the
[0085]
FIG. 5A shows the change of the intake pressure with respect to the crank angle θ, and FIG. 5C shows the output signal waveform of the reference signal generator. FIG. 5D shows the determination result of the stroke.
[0086]
In the example shown in FIG. 5, the generation position of the pulse Vp2 generated when the reference signal generator detects the rear end edge in the rotation direction of the reluctator is set as the reference position, and the reference position is set as the top dead center of the engine piston. Match.
[0087]
In this way, when the timing for sampling the intake pressure is determined by the sample timing signal generated at a constant cycle, the sampling timing is different from the crankshaft, so the number of times of sampling in each determination target section is different. However, in the present invention, since the minimum value of the determination target section of 360 ° may be obtained, the difference in the number of samplings does not matter.
[0088]
As shown in FIG. 5, when the sampling timing is determined by a sample timing signal generated at a constant period, only the
[0089]
In the example shown in FIG. 1, the
[0090]
In the above example, a single-cylinder internal combustion engine is taken as an example. However, in the case of a multi-cylinder internal combustion engine, by obtaining the minimum value of the intake pressure reflecting the stroke change of a specific cylinder, The stroke may be determined, and the strokes of the other cylinders may be determined from a mechanical angle shift with respect to a stroke change in a specific cylinder.
[0091]
In a multi-cylinder internal combustion engine, when an intake pipe is provided independently for each cylinder, the stroke performed in a specific cylinder is detected by detecting the pressure in the intake pipe provided for the specific cylinder. The intake pressure that reflects the change can be detected.
[0092]
In a multi-cylinder internal combustion engine, when the intake pipes of a plurality of cylinders are connected together into one intake pipe, the intake pressure is detected in the vicinity of the intake port of the specific cylinder. It is possible to detect the intake pressure reflecting the change in the stroke.
[0093]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the minimum value of the intake pressure in each determination target section is obtained, and the minimum value of the intake pressure obtained in each determination target section is obtained in the previous determination target section. When the intake pressure is smaller than the minimum value of the intake pressure, it is determined that each determination target section is a section where the intake stroke and the compression stroke are performed. Therefore, as in the case where the throttle valve is fully opened, the intake pressure The stroke determination can be performed even when the engine pulsates finely, and there is an advantage that the stroke determination can be accurately performed regardless of the operating state of the engine.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration example of a system for controlling an internal combustion engine by an ECU.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a system showing a process determination apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a change in intake pressure of the internal combustion engine detected in the embodiment of the present invention, a waveform of a rotation angle detection signal, and a waveform of a reference signal together with a determination result of a stroke.
4 is a flowchart showing an example of an algorithm of a program executed by a microcomputer of an ECU in order to constitute a stroke determination device in the system shown in FIG.
FIG. 5 is a line showing a change in intake pressure detected in another embodiment of the present invention, a waveform of a sample timing signal that determines the sampling timing of the intake pressure, and a waveform of a reference signal together with a determination result of a stroke; FIG.
FIG. 6 is a diagram for explaining a conventional stroke determination method.
FIG. 7 is a configuration diagram showing a configuration of a signal generator used in a conventional stroke determination method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記特定の気筒で行われる行程変化が反映された前記内燃機関の吸気圧力を所定のサンプリング間隔でサンプリングして、各判定対象区間でサンプリングされた前記特定の気筒に対応する吸気圧力の最小値を求め、
各判定対象区間で求められた前記特定の気筒に対応する吸気圧力の最小値が、各判定対象区間の前の判定対象区間で求められた同じ気筒に対応する吸気圧力の最小値よりも小さいときに、各判定対象区間を前記特定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた区間であると判定することを特徴とする4サイクル内燃機関の行程判定方法。A section in which the crankshaft of a four-cycle internal combustion engine makes one rotation from a position corresponding to the top dead center of a piston of a specific cylinder is set as a determination target section, and each determination target section performs an intake stroke and a compression stroke in the specific cylinder. And a stroke determination method for determining whether a combustion stroke and an exhaust stroke are performed,
The intake pressure of the internal combustion engine that reflects the stroke change performed in the specific cylinder is sampled at a predetermined sampling interval, and the minimum value of the intake pressure corresponding to the specific cylinder sampled in each determination target section is obtained. Seeking
When the minimum value of the intake pressure corresponding to the specific cylinder determined in each determination target section is smaller than the minimum value of the intake pressure corresponding to the same cylinder determined in the determination target section before each determination target section In addition, the stroke determination method for a four-cycle internal combustion engine, wherein each determination target section is determined to be a section in which an intake stroke and a compression stroke are performed in the specific cylinder.
前記内燃機関のクランク軸の複数の異なる回転角度位置の情報をそれぞれ複数のサンプリング位置の情報として含む回転角検出信号を発生する回転角センサと、前記内燃機関のクランク軸の特定の回転角度位置に設定された基準回転角度位置で基準信号を発生する基準信号発生器とを設けておき、
前記回転角検出信号から前記複数のサンプリング位置をそれぞれ検出して、前記特定の気筒で行われる行程の変化が反映された前記内燃機関の吸気圧力を各サンプリング位置が検出される毎にサンプリングし、
前記基準信号を基にして各判定対象区間を検出し、
前記サンプリング位置が検出される毎にサンプリングされた一連の吸気圧力から前記特定の気筒に対応する吸気圧力の各判定対象区間における最小値を求め、前記特定の気筒に対応する吸気圧力の各判定対象区間における最小値が、各判定対象区間の一つ前の判定対象区間で求められた同じ気筒の吸気圧力の最小値よりも小さいときに、各判定対象区間を前記特定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた区間であると判定することを特徴とする4サイクル内燃機関の行程判定方法。A section in which the crankshaft of a four-cycle internal combustion engine makes one rotation from a position corresponding to the top dead center of a piston of a specific cylinder is set as a determination target section, and each determination target section performs an intake stroke and a compression stroke in the specific cylinder. It is a stroke determination method for determining whether it is a broken section or a section in which a combustion stroke and an exhaust stroke are performed,
A rotation angle sensor that generates a rotation angle detection signal that includes information on a plurality of different rotation angle positions of the crankshaft of the internal combustion engine as information on a plurality of sampling positions, A reference signal generator for generating a reference signal at a set reference rotation angle position;
Detecting each of the plurality of sampling positions from the rotation angle detection signal, sampling the intake pressure of the internal combustion engine in which a change in stroke performed in the specific cylinder is reflected, each time each sampling position is detected;
Detect each determination target section based on the reference signal,
Each determination target of the intake pressure corresponding to the specific cylinder is obtained by obtaining a minimum value in each determination target section of the intake pressure corresponding to the specific cylinder from a series of intake pressures sampled every time the sampling position is detected. When the minimum value in the section is smaller than the minimum value of the intake pressure of the same cylinder obtained in the determination target section immediately before each determination target section, each determination target section is suctioned and compressed in the specific cylinder. A stroke determination method for a four-cycle internal combustion engine, wherein the stroke is determined to be a section in which a stroke is performed.
一定の周期でサンプルタイミング信号を発生するサンプルタイミング信号発生器と、前記内燃機関のクランク軸の特定の回転角度位置に設定された基準回転角度位置で基準信号を発生する基準信号発生器とを設けておき、
前記特定の気筒で行われる行程の変化が反映された前記内燃機関の吸気圧力を各サンプルタイミング信号が発生する毎にサンプリングし、
前記基準信号を基にして各判定対象区間を検出し、
前記サンプルタイミング信号が発生する毎にサンプリングされた一連の吸気圧力から前記特定の気筒に対応する吸気圧力の各判定対象区間における最小値を求め、
前記特定の気筒に対応する吸気圧力の各判定対象区間における最小値が、各判定対象区間の一つ前の判定対象区間で求められた同じ気筒に対応する吸気圧力の最小値よりも小さいときに、各判定対象区間を前記特定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた区間であると判定することを特徴とする4サイクル内燃機関の行程判定方法。A section in which the crankshaft of a four-cycle internal combustion engine makes one rotation from a position corresponding to the top dead center of a piston of a specific cylinder is set as a determination target section, and each determination target section performs an intake stroke and a compression stroke in the specific cylinder. And a stroke determination method for determining whether a combustion stroke and an exhaust stroke are performed,
A sample timing signal generator for generating a sample timing signal at a constant period, and a reference signal generator for generating a reference signal at a reference rotation angle position set at a specific rotation angle position of the crankshaft of the internal combustion engine are provided. And
Sampling the intake pressure of the internal combustion engine reflecting the change in stroke performed in the specific cylinder every time each sample timing signal is generated,
Detect each determination target section based on the reference signal,
Obtaining a minimum value in each determination target section of the intake pressure corresponding to the specific cylinder from a series of intake pressures sampled each time the sample timing signal is generated;
When the minimum value in each determination target section of the intake pressure corresponding to the specific cylinder is smaller than the minimum value of the intake pressure corresponding to the same cylinder obtained in the determination target section immediately before each determination target section The method for determining a stroke of a four-cycle internal combustion engine, wherein each determination target section is determined to be a section in which an intake stroke and a compression stroke are performed in the specific cylinder.
前記内燃機関のクランク軸の複数の異なる回転角度位置の情報をそれぞれ複数のサンプリング位置の情報として含む回転角検出信号を発生する回転角センサと、
前記内燃機関のクランク軸の特定の回転角度位置に設定された基準回転角度位置で基準信号を発生する基準信号発生器と、
前記基準信号の発生位置を基にして各判定対象区間を検出する判定対象区間検出手段と、
前記回転角検出信号から前記複数のサンプリング位置をそれぞれ検出するサンプリング位置検出手段と、
前記特定の気筒で行われる行程の変化が反映された前記内燃機関の吸気圧力を前記複数のサンプリング位置がそれぞれ検出される毎にサンプリングする吸気圧力サンプリング手段と、
前記吸気圧力サンプリング手段によりサンプリングされた一連の吸気圧力から前記特定の気筒に対応する吸気圧力の各判定対象区間における最小値を求める吸気圧力最小値演算手段と、
各判定対象区間で求められた前記特定の気筒に対応する吸気圧力の最小値が、各判定対象区間の一つ前の判定対象区間で求められた同じ気筒に対応する吸気圧力の最小値よりも小さいときに、各判定対象区間を前記特定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた区間であると判定する判定手段と、
を具備したことを特徴とする4サイクル内燃機関の行程判定装置。A section in which the crankshaft of a four-cycle internal combustion engine makes one rotation from a position corresponding to the top dead center of a piston of a specific cylinder is set as a determination target section, and each determination target section performs an intake stroke and a compression stroke in the specific cylinder. A stroke determination device for determining whether a combustion stroke and an exhaust stroke are performed,
A rotation angle sensor for generating a rotation angle detection signal including information on a plurality of different rotation angle positions of the crankshaft of the internal combustion engine as information on a plurality of sampling positions, respectively.
A reference signal generator for generating a reference signal at a reference rotation angle position set at a specific rotation angle position of the crankshaft of the internal combustion engine;
Determination target section detection means for detecting each determination target section based on the generation position of the reference signal;
Sampling position detection means for detecting each of the plurality of sampling positions from the rotation angle detection signal;
An intake pressure sampling means for sampling the intake pressure of the internal combustion engine in which a change in stroke performed in the specific cylinder is reflected, each time the plurality of sampling positions are detected;
An intake pressure minimum value calculating means for obtaining a minimum value in each determination target section of the intake pressure corresponding to the specific cylinder from a series of intake pressures sampled by the intake pressure sampling means;
The minimum value of the intake pressure corresponding to the specific cylinder determined in each determination target section is greater than the minimum value of the intake pressure corresponding to the same cylinder determined in the determination target section immediately before each determination target section. Determining means for determining that each determination target section is a section in which an intake stroke and a compression stroke are performed in the specific cylinder, when small;
A stroke determination apparatus for a four-cycle internal combustion engine, comprising:
一定の周期でサンプルタイミング信号を発生するサンプルタイミング信号発生器と、
前記内燃機関のクランク軸の特定の回転角度位置に設定された基準回転角度位置で基準信号を発生する基準信号発生器と、
前記基準信号の発生位置を基にして各判定対象区間を検出する判定対象区間検出手段と、
前記特定の気筒で行われる行程の変化が反映された前記内燃機関の吸気圧力を各サンプルタイミング信号が発生する毎にサンプリングする吸気圧力サンプリング手段と、
前記吸気圧力サンプリング手段によりサンプリングされた一連の吸気圧力から前記特定の気筒に対応する吸気圧力の各判定対象区間における最小値を求める吸気圧力最小値演算手段と、
前記特定の気筒に対応する吸気圧力の各判定対象区間における最小値が、各判定対象区間の一つ前の判定対象区間で求められた同じ気筒に対応する吸気圧力の最小値よりも小さいときに、各判定対象区間を前記特定の気筒で吸入行程及び圧縮行程が行われた区間であると判定する判定手段と、
を具備したことを特徴とする4サイクル内燃機関の行程判定装置。A section in which the crankshaft of a four-cycle internal combustion engine makes one rotation from a position corresponding to the top dead center of a piston of a specific cylinder is set as a determination target section, and each determination target section performs an intake stroke and a compression stroke in the specific cylinder. A stroke determination device for determining whether a combustion stroke and an exhaust stroke are performed,
A sample timing signal generator for generating a sample timing signal at a constant period; and
A reference signal generator for generating a reference signal at a reference rotation angle position set at a specific rotation angle position of the crankshaft of the internal combustion engine;
Determination target section detection means for detecting each determination target section based on the generation position of the reference signal;
An intake pressure sampling means for sampling the intake pressure of the internal combustion engine in which a change in stroke performed in the specific cylinder is reflected each time each sample timing signal is generated;
An intake pressure minimum value calculating means for obtaining a minimum value in each determination target section of the intake pressure corresponding to the specific cylinder from a series of intake pressures sampled by the intake pressure sampling means;
When the minimum value in each determination target section of the intake pressure corresponding to the specific cylinder is smaller than the minimum value of the intake pressure corresponding to the same cylinder obtained in the determination target section immediately before each determination target section Determining means for determining that each determination target section is a section in which an intake stroke and a compression stroke are performed in the specific cylinder;
A stroke determination apparatus for a four-cycle internal combustion engine, comprising:
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