JP4313733B2 - Engine cylinder determination device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば3気筒エンジン等の多気筒エンジンにおいて、いずれの気筒が特定の行程にあるかを判別するための気筒判定装置に関する。 The present invention relates to a cylinder determination device for determining which cylinder is in a specific stroke in a multi-cylinder engine such as a three-cylinder engine.
エンジンはその動作の1サイクルが、例えば2、又は4の複数の行程で成り立っており、このため2気筒以上の多気筒エンジンでは、点火時期や燃料噴射時期等の制御のために、いずれの気筒が特定の行程、例えば圧縮行程にあるかを識別する必要がある。このため、気筒判定が必要になる。 One cycle of the operation of the engine is composed of a plurality of strokes, for example, 2 or 4. For this reason, in a multi-cylinder engine having two or more cylinders, any cylinder is used for controlling ignition timing, fuel injection timing, and the like. Needs to be identified whether it is in a particular stroke, eg a compression stroke. For this reason, cylinder determination is required.
ところで、このような気筒判定装置としては、第1の従来例として、下記特許文献1等に所載のように、カム軸に装着された円形回転部材に各気筒のクランク角判定用の突起を各気筒毎に異なる突起数で設け、この突起をクランク軸用検知器(検知部)で検出し、このクランク軸用検知器から得られるパルス信号の時間間隔の比から、特定のビット状態を決定し、このビット状態の配列が、所定の配列パターンとなった時点で所定気筒の所定のクランク角を判定するようにしたものがある。
By the way, as such a cylinder determination device, as a first conventional example, as described in the following
また、第2の従来例として、下記特許文献2等に所載のように、光学式のクランク角センサにより、各気筒に対応する基準信号(パルス)と回転角度信号(パルス)を得、前記基準信号のパルス幅期間中の前記回転角度信号発生回数から、所定気筒の所定のクランク角を判定するものがある。
しかしながら、前記第1の従来例では、4気筒以上のエンジンでは、クランク角判定用の突起数が増え、突起間の角度間隔が小さくなる。そのため、前記突起部がクランク角センサ(検知部)を通過する際に発生する磁界の変化を検出する磁気式、又はホール素子式のクランク角センサでは、突起の検出が困難になるという問題がある。また、クランク角判定のためにチェックするパルス間隔の配列状態を長くする必要があり、気筒判定までの時間が長くなるという問題がある。 However, in the first conventional example, in an engine having four or more cylinders, the number of protrusions for determining the crank angle is increased and the angular interval between the protrusions is reduced. For this reason, there is a problem that it is difficult to detect the protrusion in the magnetic or Hall element type crank angle sensor that detects a change in the magnetic field generated when the protrusion passes through the crank angle sensor (detector). . Further, it is necessary to lengthen the arrangement state of the pulse intervals to be checked for crank angle determination, and there is a problem that the time until cylinder determination becomes long.
また、前記第2の従来例では、光学式のクランク角センサを使用するため、クランク角度1゜毎の検出が可能である。そのため、エンジンの気筒数が増えても、所定気筒の所定のクランク角度検出が可能である。また、気筒判定までの時間においても、長くなることはない。ただし、光学式クランク角センサは、磁気式、ホール素子式、磁気抵抗素子式等のクランク角センサより高価であるという問題がある。 Further, in the second conventional example, since an optical crank angle sensor is used, detection at every crank angle of 1 ° is possible. Therefore, even if the number of cylinders of the engine increases, it is possible to detect a predetermined crank angle of a predetermined cylinder. Also, the time until cylinder determination does not increase. However, there is a problem that the optical crank angle sensor is more expensive than a crank angle sensor such as a magnetic type, a Hall element type, or a magnetoresistive element type.
さらに、従来の気筒判定装置の殆どは、3気筒エンジン等の奇数気筒エンジンについては、実際には気筒判定を行うことが不可能であった(クランク軸が2回転する間にクランク角センサから基準信号を3回(奇数回)得ることは不可能であるから)。 Furthermore, most of the conventional cylinder determination devices cannot actually perform cylinder determination for odd-numbered cylinder engines such as a three-cylinder engine (the reference from the crank angle sensor while the crankshaft rotates twice). (It is impossible to get the signal three times (odd times)).
また、従来の気筒判定装置では、吸排気弁のバルブタイミングを可変とした動弁機構を備えたエンジンにおいては、吸排気弁のバルブタイミングを変化させた際、カム角センサからの信号がクランク角センサから得られる基準信号に対してずれてしまうので、誤判定を生じるおそれもある。 Further, in a conventional cylinder determination device, in an engine having a valve operating mechanism in which the valve timing of the intake and exhaust valves is variable, when the valve timing of the intake and exhaust valves is changed, the signal from the cam angle sensor is changed to the crank angle. Since it will shift | deviate with respect to the reference signal obtained from a sensor, there exists a possibility of producing a misjudgment.
本発明は、前記した如くの従来の問題を解消すべくなされたもので、その目的とするところは、3気筒エンジン等の奇数気筒エンジンにおいても、また、吸排気弁のバルブタイミングを可変とした動弁機構を備えたエンジンにおいても、気筒判定を誤りなく速やかに行うことができるとともに、コスト的にも有利なエンジンの気筒判定装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the conventional problems as described above. The object of the present invention is to make the valve timing of the intake and exhaust valves variable even in an odd-numbered cylinder engine such as a three-cylinder engine. It is another object of the present invention to provide a cylinder determination device for an engine that can perform cylinder determination promptly without error even in an engine equipped with a valve mechanism, and is advantageous in terms of cost.
前記目的を達成すべく、本発明係るエンジンの気筒判別装置は、クランク角センサと、カム角センサと、これら両センサから得られる信号に基づいて気筒判定を行う制御手段と、を備える。 In order to achieve the above object, a cylinder discriminating apparatus for an engine according to the present invention includes a crank angle sensor, a cam angle sensor, and control means for performing cylinder determination based on signals obtained from both the sensors.
そして、前記クランク角センサは、クランク軸と一体的に回転せしめられるクランク軸用円形回転部材及び該クランク軸用円形回転部材の外周に近接配置されたクランク軸用検知器からなり、前記クランク軸用円形回転部材の外周部には、歯、突起、凹部、凸部、孔等からなる多数の被検知部が等角度間隔で所定角度範囲にわたって配列された等間隔部と、少なくとも2個の前記被検知部が前記等間隔部より大きな角度間隔で配列された不等間隔部とが、前記エンジンの気筒数と同数分だけ交互に設けられ、前記クランク軸用検知器は、前記被検知部を検知する度に信号としてのパルスを発生するようにされており、また、前記カム角センサは、カム軸と一体的に回転せしめられるカム軸用円形回転部材及び該カム軸用円形回転部材の外周に近接配置されたカム軸用検知器からなり、前記カム軸用円形回転部材の外周部には、歯、突起、凹部、凸部、孔等からなる被検知部を一つ以上有する被検知部群が前記エンジンの気筒数と同数分だけ等角度間隔で設けられるとともに、前記各被検知部群は、それぞれ異なる個数の前記被検知部で形成されており、前記カム軸用検知器は、前記被検知部を検知する度に信号としてのパルスを発生するようにされていることを特徴としている。 The crank angle sensor includes a crankshaft circular rotating member that is rotated integrally with the crankshaft, and a crankshaft detector disposed in proximity to the outer periphery of the crankshaft circular rotating member. At the outer periphery of the circular rotating member, there are at least two of the above-mentioned objects to be detected, each of which has a plurality of detected parts made up of teeth, protrusions, concave parts, convex parts, holes, etc. The non-uniformly spaced portions in which the detectors are arranged at larger angular intervals than the equally spaced portions are alternately provided by the same number as the number of cylinders of the engine, and the crankshaft detector detects the detected portion. In addition, the cam angle sensor is provided on the outer periphery of the cam shaft circular rotating member and the cam shaft circular rotating member that are rotated together with the cam shaft. Detected part group comprising one or more detected parts comprising teeth, protrusions, concave parts, convex parts, holes, etc. on the outer peripheral part of the cam shaft circular rotating member arranged in contact with each other Are provided at equal angular intervals by the same number as the number of cylinders of the engine, each of the detected portion groups is formed by a different number of the detected portions, and the cam shaft detector is It is characterized in that a pulse as a signal is generated each time the detection unit is detected.
この場合、前記カム軸用円形回転部材の各被検知群は、好ましくは、360°を前記エンジンの気筒数で除した角度間隔をもって配置され、かつ、いずれの被検知群も、それに属する少なくとも一つの被検知部が前記カム軸用検知器により検知される時期が、前記クランク軸用円形回転部材における前記不等間隔部の被検知部が前記クランク軸用検知器により検知される時期の前後所定角度以内となるように配置される。 In this case, each detected group of the camshaft circular rotating member is preferably arranged at an angular interval obtained by dividing 360 ° by the number of cylinders of the engine, and any detected group belongs to at least one of them. The timing at which one detected portion is detected by the camshaft detector is predetermined before and after the timing at which the detected portions of the unevenly spaced portion in the crankshaft circular rotating member are detected by the crankshaft detector. Arranged to be within an angle.
前記制御手段は、好ましくは、前記クランク角センサから得られる信号に基づき、前記不等間隔部を検出するとともに、その検出回数をカウントし、1回目を検出してから3回目を検出するまでの期間内に到来した、前記カム角センサからの信号数に基づいて気筒判定を行うようにされる。 Preferably, the control means detects the unequal interval portion based on a signal obtained from the crank angle sensor, counts the number of detections, detects the first time, and then detects the third time. Cylinder determination is performed based on the number of signals from the cam angle sensor that arrived within the period.
この場合、前記制御手段は、好ましくは、前記不等間隔部の検出回数をカウントするにあたり、前記不等間隔部が検出される前後所定時間又は角度以内に、前記カム角センサから信号が到来していない場合を1回目とカウントし、3回目を検出したらそれ以上のカウントを停止するとともに、新たに気筒判定を行うようにされる。 In this case, the control unit preferably counts the number of detections of the unequal interval portion, and the signal from the cam angle sensor arrives within a predetermined time or angle before and after the unequal interval portion is detected. If not, the count is counted as the first time, and if the third time is detected, the count is further stopped and a new cylinder determination is performed.
また、前記制御手段は、好ましくは、前記クランク角センサから得られる信号の時間間隔を計測するとともに、それを順次、前々回の時間間隔t3、前回の時間間隔t2、最新の時間間隔t1として記憶し、該記憶された各時間間隔t3、t2、t1を用いて、t2/t1>一定値A1(式1)、及び、t2/t3>一定値A2(式2)を演算し、両式(式1)、(式2)の両方が成立したときは前記不等間隔部と判断し、両式(式1)、(式2)の少なくとも一方が不成立のときは前記等間隔部であると判断することにより、前記不等間隔部と前記等間隔部の識別検出を行うようにされる。 Further, the control means preferably measures the time interval of the signal obtained from the crank angle sensor, and sequentially stores it as a previous time interval t3, a previous time interval t2, and a latest time interval t1. , T2 / t1> constant value A1 (formula 1) and t2 / t3> constant value A2 (formula 2) are calculated using the stored time intervals t3, t2, and t1. When both 1) and (Expression 2) are satisfied, it is determined as the unequal interval portion, and when at least one of both expressions (Expression 1) and (Expression 2) is not satisfied, it is determined as the equally spaced portion. By doing so, the identification detection of the unequal interval portion and the equal interval portion is performed.
前記クランク角センサとしては、磁気式、ホール素子式、又は、磁気抵抗素子式のものを用いることができる。 As the crank angle sensor, a magnetic type, a Hall element type, or a magnetoresistive element type can be used.
前記制御手段は、好ましくは、前記クランク角センサから得られる信号に基づいて、前記クランク軸が所定角度回転するのに要する時間を逐次計測し、その所要時間に基づいて、各気筒における失火の有無等を判定するようにされる。 Preferably, the control means sequentially measures the time required for the crankshaft to rotate by a predetermined angle based on a signal obtained from the crank angle sensor, and based on the required time, the presence or absence of misfire in each cylinder. Etc. are determined.
前記エンジンとしては、奇数気筒エンジンでも適用でき、さらに、吸気弁及び又は排気弁のバルブタイミングが可変の動弁機構を備えているものでも適用できる。 As the engine, an odd-numbered cylinder engine can be applied, and an engine having a valve operating mechanism in which the valve timing of the intake valve and / or the exhaust valve is variable can be applied.
本発明に係るエンジンの気筒判定装置は、3気筒エンジン等の奇数気筒エンジンにおいても、また、吸排気弁のバルブタイミングを可変とした動弁機構を備えたエンジンにおいても、気筒判定を誤りなく速やかに行うことができる。 The cylinder determination device for an engine according to the present invention can perform cylinder determination promptly without error even in an odd-numbered cylinder engine such as a three-cylinder engine or an engine equipped with a valve mechanism that varies the valve timing of the intake and exhaust valves. Can be done.
また、クランク角センサとして、高価な光学式のものではなく、安価な磁気式、ホール素子式、磁気抵抗素子式等のものを使用できるので、装置コストを低く抑えることができる。 Further, since the crank angle sensor can be an inexpensive magnetic type, Hall element type, magnetoresistive element type or the like instead of an expensive optical type, the apparatus cost can be kept low.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る気筒判定装置の一実施形態を、それが適用された車載用3気筒エンジンと共に示す概略構成図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a cylinder determination device according to the present invention together with a vehicle-mounted three-cylinder engine to which the cylinder determination device is applied.
図1において、エンジン1は、3つの気筒(#1、#2、#3)が設けられたシリンダ1aと各気筒(#1、#2、#3)に摺動自在に嵌挿されたピストン1bとを備え、ピストン1b上方の燃焼室1cには、点火プラグ18が臨設されるとともに、電子制御式の燃料噴射弁6が設けられた吸気通路4と空燃比センサ11が設けられた排気通路19とが接続されている。また、吸気通路4の下流端(吸気ポート)と排気通路19の上流端(排気ポート)には、図示されていない動弁機構により開閉駆動される吸気弁7及び排気弁8が配置されている。なお、前記シリンダ1aには、水温センサ12が設けられている。
In FIG. 1, an
前記吸気通路4の始端部には、エアクリーナ5と吸入空気量を調節するスロットル弁を備えたスロットルボディ2が配置されている。該スロットルボディ2には、ISCバルブ21が付設されるとともに、スロットルセンサ17と圧力センサ16が備えられている。
A
燃料タンク30の燃料は、燃料ポンプ31によって前記燃料噴射弁6に供給されるが、レギュレータ32で調圧されて燃料配管33を経て燃料噴射弁6に至り、該燃料噴射弁6から吸気ポートに向けて噴射される。
The fuel in the
かかる構成のエンジン1においては、図4に示される如くに、ピストン1bの上下運動はクランク軸60によって回転運動に変換され、その回転が、クランクプーリ69、タイミングベルト68、吸気カムプーリ64、及び排気カムプーリ67で構成された伝動機構70を介して吸気カム軸62及び排気カム軸65等からなる動弁機構40に伝達され、これによって、クランク軸60の1/2の回転数で吸気カム軸62及び排気カム軸65が回転駆動され、前記吸気カム軸62に設けられている吸気カム63によって吸気弁7が開閉駆動されるとともに、前記排気カム軸65に設けられている排気カム66によって排気弁8が開閉駆動される。
In the
また、エンジン1には、後で詳述するように、気筒判定に使用されるクランク角センサ13、カム角センサ14、及びコントロールユニット100が備えられている。
The
コントロールユニット100には、スロットルセンサ17,圧力センサ16、空燃比センサ11、水温センサ12、クランク角センサ13、及びカム角センサ14等からの信号が入力され、コントロールユニット100は、それらの信号に基づいて、燃料噴射弁6による燃料噴射制御、ISCバルブ21の開度制御、点火コイル9及び点火プラグ18による点火時期の制御、及び燃料ポンプ31の制御等を行うようになっている。なお、図1において、符号22はバッテリー、符号23はコントロールユニット100に対するメインリレー、符号24は燃料ポンプリレーを示している。
Signals from the
コントロールユニット100は、図2にその内部構成が示されているように、それ自体の構成はよく知られているもので、入力回路191、A/D変換部192、CPU193、ROM194、RAM195、及び出力回路196を含んだマイクロコンピュータにより構成されている。入力回路191は、アナログ信号の場合、例えば、水温センサ12、スロットルセンサ17等からの信号を受けて、該信号からノイズ成分の除去等を行い、当該信号をA/D変換部192に出力するためのものである。
As shown in FIG. 2, the
CPU193は、A/D変換結果を取り込み、ROM194等の媒体に記憶された燃料噴射制御プログラムやその他の制御のための所定の制御プログラムを実行することによって、前記各制御及び診断等を実行する機能を備えている。なお、演算結果、及び、前記A/D変換結果は、RAM195に一時保管されるとともに、前記演算結果は、出力回路196を通じて制御信号197として出力され、燃料噴射制御、点火時期制御等に用いられる。
The
一方、クランク角センサ13及びカム角センサ14から得られる信号は、入力回路191で信号の有無を識別し、High/Low 信号として、信号線198,199により、CPU193へ送られる。CPU193では、信号線198の電圧レベルが、Low からHighに変化したときに、後述する図3のγで示されるタイミングで割り込み処理が行われる構成となっている。
On the other hand, signals obtained from the
前記クランク角センサ13は、例えば磁気式のものとされ、その組み込み例が図4に示されている如くに、クランク軸60に装着されてそれと一体的に回転せしめられるクランク軸用円形回転部材13aと、該クランク軸用円形回転部材13aの外周に近接対向配置されたクランク軸用検知器13bと、からなっている。
The
前記クランク軸用円形回転部材13aの外周部には、図5に模式的に示される如くに、矩形歯又は突起(単線で示されている)からなる多数の被検知部15が等角度間隔(ここでは、10°CA)で所定角度範囲にわたって配列された等間隔部25と、少なくとも2個の前記被検知部15が前記等間隔部25より大きな角度間隔(ここでは、30°CA)で配列された不等間隔部(歯欠部)26とが、前記エンジン1の気筒数(ここでは、3)と同数分だけ交互に120°CAの間隔で設けられている。
On the outer periphery of the crankshaft
前記クランク軸用検知器13bは、クランク軸用円形回転部材13aがクランク軸60と共に回転しているとき、図3に示される如くに、前記被検知部15がその真向かいを通過する毎に発生する磁界の変化αをとらえ(被検知部15を検知)、内部処理回路で信号としてのパルスβを生成し、これをコントロールユニット100に供給する。
The
一方、前記カム角センサ14は、例えば磁気式のものとされ、その組み込み例が図4に示されている如くに、カム軸62に装着されてそれと一体的に回転せしめられるカム軸用円形回転部材14aと、該カム軸用円形回転部材14aの外周に近接対向配置されたカム軸用検知器14bと、からなり、前記カム軸用円形回転部材14aの外周部には、図6に模式的に示される如くに、矩形歯又は突起(単線で示されている)からなる多数の被検知部15を一つ以上有する被検知部群27(27A、27B、27C)が前記エンジンの気筒数(ここでは、3)と同数分だけ120°(240°CA)間隔で設けられている。前記各被検知部群27A、27B、27Cは、それぞれ異なる個数、つまり、3個、2個、1個の被検知部15で形成されている。
On the other hand, the
さらに、前記カム軸用円形回転部材14aの各被検知群27A、27B、27Cは、いずれの被検知群も、それに属する少なくとも一つの被検知部15が前記カム軸用検知器14bにより検知される時期が、前記クランク軸用円形回転部材13aにおける前記不等間隔部26の被検知部15が前記クランク軸用検知器13bにより検知される時期の前後所定角度(例えば15°CA)以内となるように配置されている。
Further, in each of the detected
前記カム軸用検知器14bは、カム軸用円形回転部材14aがカム軸62と共に回転しているとき、前記クランク軸用検知器13bと同様に、図3に示される如くに、前記被検知部15がその真向かいを通過する毎に発生する磁界の変化αをとらえ(被検知部15を検知)、内部処理回路で信号としてのパルスβを生成し、これをコントロールユニット100に供給する。
When the camshaft
図7は、本実施形態におけるエンジン1の各気筒#1、#2、#3の行程、クランク角センサ13から得られるクランク信号、カム角センサ14から得られるカム信号の関係を示したものである。
FIG. 7 shows the relationship among the strokes of the
図7を参照すればよくわかるように、前記クランク角センサ13からコントロールユニット100へは、120°CA毎に、不等間隔部26に対応した30°CA間隔の信号群26aと、等間隔部25に対応した10°CA間隔の信号群25aとが供給される。また、前記カム角センサ14からコントロールユニット100へは、240°CA毎に、被検知群27A、27B、27Cに対応して、順次、3本の信号からなる信号群27a、2本の信号からなる信号群27b、1本の信号からなる信号群27cが供給される。
As can be clearly understood with reference to FIG. 7, a
前記クランク角センサ13からのクランク信号と前記カム角センサ14からのカム信号との位置(到来時期)関係は、前記カム軸用円形回転部材14aの被検知部27A、27B、27Cに対応した三つの信号群27a、27b、27cが、図7にされる如くに、不等間隔部26に対応した30°CA間隔の信号群26aの近傍に出現する関係となっている。
The position (arrival time) relationship between the crank signal from the
図8は、コントロールユニット100の気筒判定処理内容を示す機能ブロック図である。
クランク角センサ13からのクランク信号は、入力処理手段210に入力されてノイズ等が除去される。カム角センサ14からのカム信号も入力処理手段220でノイズ等が除去される。入力されたクランク信号は、クランク信号カウント手段230により、カム信号が入力されるまでその数をカウントし、クランク信号カウント信号を連続的に出力するとともに、不等間隔部検出手段240によって不等間隔部検出信号に変換され、この検出信号は前記クランク信号カウント信号の値とともに、ウィンドウ検出手段250により気筒判定ウィンドウ信号に変換される。前記カム信号及び前記気筒判定ウィンドウ信号は、カム信号カウント手段260に入力され、前記気筒判定ウィンドウ信号が入力されると、前記カム角信号を次の気筒判定ウィンドウ信号が入力されるまで、その数をカウントし、カム信号カウント信号を連続的に出力する。
FIG. 8 is a functional block diagram showing the cylinder determination process contents of the
The crank signal from the
3気筒エンジン1の場合は、前記カム信号カウント信号は、連続的にパターン化され、321321・・・・というように生成出力される。このように生成されたパターン化されたカウント信号が、気筒判定手段280に出力されて、気筒判定を行う。気筒判定は、気筒判定基準格納手段270で予め定められているパターンデータを取り出し、前記カウント信号数と対比し、一致するか否かを確認することで行われる。
In the case of the three-
次に、不等間隔部検出手段240の不等間隔部検出手法を図9を参照しながら説明する。
不等間隔部26に対応した30°CA間隔の信号群26aは、図9に示される如くに、クランク信号BTDC105°CA信号からBTDC75°CA信号の間に位置する。不等間隔部26の検出は、クランク信号BTDC105°CA信号からBTDC75°CA信号間の時間t2及びその前後のクランク信号間時間t3及びt1を比較して行う。
Next, the non-uniform interval detection method of the non-uniform
As shown in FIG. 9, the
具体的には、コントロールユニット100は、前記クランク角センサ13から得られる信号の時間間隔を計測するとともに、それを順次、t3、t2、t1として記憶し、該記憶された時間間隔t3、t2、t1を用いて、下記の(式1)及び(式2)を演算し、(式1)及び(式2)の両方が成立したときは前記不等間隔部と判断し、(式1)及び(式2)の少なくとも一方が不成立のときは前記等間隔部であると判断することにより、前記不等間隔部26と前記等間隔部25の識別検出を行う。
t2/t1>A1 ・・・・(式1)
t2/t3>A2 ・・・・(式2)
ただし、 t1:最新の時間間隔
t2:前回の時間間隔
t3:前々回の時間間隔
A1:一定値
A2:一定値
とする。
Specifically, the
t2 / t1> A1 (Equation 1)
t2 / t3> A2 (Equation 2)
T1: Latest time interval
t2: Last time interval
t3: Time interval before the last time
A1: Constant value
A2: Set to a constant value.
前記A1及びA2は、2程度の値をとる。つまり角度比で換算すると、t1は10°、t2は30°、t3は10°となり、t2/t1=t2/t3=3となり、前記A1及びA2の値を2とすれば、不等間隔部26の検出が可能である。
A1 and A2 have a value of about 2. In other words, when converted by the angle ratio, t1 is 10 °, t2 is 30 °, t3 is 10 °, t2 / t1 = t2 / t3 = 3, and if the values of A1 and A2 are 2, the
続いて、ウィンドウ検出手段250による気筒判定ウィンドウ信号の形成手法を図10を参照しながら説明する。 Next, a method for forming a cylinder determination window signal by the window detection means 250 will be described with reference to FIG.
ウィンドウ検出手段250は、不等間隔部位置検出手段240で不等間隔部位置検出信号が出力された時点でのクランク信号カウント信号の値が、図10において破線で示される範囲Yに入っていれば、気筒判定ウィンドウ信号を出力する。 The window detection means 250 allows the value of the crank signal count signal at the time when the unequal interval position detection signal is output by the unequal interval position detection means 240 to be within the range Y indicated by the broken line in FIG. For example, a cylinder determination window signal is output.
図11は、本実施形態における各気筒#1、#2、#3の行程、クランク信号、カム信号、気筒判定ウィンドウ、不等間隔部間のカム信号カウント数の関係を示したものである。
FIG. 11 shows the relationship among the strokes of the
前記気筒判定ウィンドウ信号間に入力される前記カム信号カウント信号は、連続的にパターン化され、321321・・・・というように生成出力される。気筒判定は、図12に示される如くに、カム信号カウント数が3の場合は第3気筒#3の圧縮行程、カム信号カウント数が2の場合は第2気筒#2の圧縮行程、カム信号カウント数が1の場合は第1気筒#1の圧縮行程にあると判定する。
The cam signal count signal input between the cylinder determination window signals is continuously patterned and generated and output as 321321,. As shown in FIG. 12, when the cam signal count is 3, the cylinder determination is performed by the compression stroke of the
言い換えると、コントロールユニット100は、クランク角センサ13から得られる信号に基づき、前記不等間隔部26を検出するとともに、その検出回数をカウントし、図11に示される如くに、1回目を検出(不等間隔部26に対応した30°CA間隔の信号群26aを検出)してから3回目を検出するまでの期間内に到来した、前記カム角センサ14からの信号数(被検知群27A、27B、27Cに対応した、3本の信号からなる信号群27a、2本の信号からなる信号群27b、1本の信号からなる信号群27c)に基づいて気筒判定を行う。
In other words, the
また、前記不等間隔部26の検出回数をカウントするにあたり、前記不等間隔部26が検出される前後所定時間(又は角度)以内に、前記カム角センサ14から信号が到来していない場合を新たに1回目とカウントし、3回目を検出したらそれ以上のカウントを停止するとともに、新たに気筒判定を行うようにされるようにされる(図11参照)。
In addition, when counting the number of detections of the
このようにされることにより、本実施形態のような3気筒エンジン等の奇数気筒エンジンにおいても、気筒判定を誤りなく速やかに行うことができる。 Thus, even in an odd-cylinder engine such as a three-cylinder engine as in the present embodiment, the cylinder determination can be performed quickly without error.
また、クランク角センサとして、高価な光学式のものではなく、安価な磁気式、ホール素子式、磁気抵抗素子式等のものを使用できるので、装置コストを低く抑えることができる。 Further, since the crank angle sensor can be an inexpensive magnetic type, Hall element type, magnetoresistive element type or the like instead of an expensive optical type, the apparatus cost can be kept low.
なお、前記実施形態においては、クランク角センサ13の信号より検出した不等間隔部26の位置を基準にしてカム角センサ14の信号をカウントするようにしたものであるため、クランク角センサ13の不等間隔部間に発生するカム信号数の関係が崩れなければ、カム信号の発生位置はどこにあっても気筒判定が成立する。つまり、本発明の気筒判定装置は、吸気カム軸62とクランク軸60の相対位置が変化する、吸排気弁のバルブタイミングが可変の動弁機構を備えたエンジンについても、誤判定を招くことなく正確に気筒判定を行うことができる。
In the above-described embodiment, the signal of the
また、前記クランク角センサ13から得られる信号に基づいて、前記クランク軸60が所定角度回転するのに要する時間を逐次計測し、その所要時間に基づいて、各気筒における失火の有無等を判定することも可能である。
Further, based on the signal obtained from the
1・・・エンジン、6・・・燃料噴射弁、7・・・吸気弁、8・・・排気弁、9…点火コイル、13…クランク角センサ、13a…クランク軸用円形回転部材、13b…クランク軸用検知器、14…カム角センサ、14a…カム軸用円形回転部材、14b…カム軸用検知器、15・・・被検知部、25…等間隔部、26…不等間隔部、27A、27B、27C…被検知部群、60・・・クランク軸、62、65…カム軸、100…コントロールユニット
DESCRIPTION OF
Claims (7)
該クランク軸用円形回転部材に対向して配置され、前記クランク軸用円形回転部材の回転に応じて前記等間隔部を検知する度に信号としてのパルスを出力するクランク軸用検知器と、A crankshaft detector disposed opposite to the crankshaft circular rotating member and outputting a pulse as a signal each time the equidistant portion is detected according to the rotation of the crankshaft circular rotating member;
カム軸と一体に回転せしめられ、かつ外周部に互いに異なる個数のカム軸用被検知部を有するカム軸用被検知部群が前記エンジンの気筒数と同数分だけ等間隔に設けられたカム軸用円形回転部材と、A camshaft that is rotated integrally with the camshaft and that has camshaft detected portions having different numbers of camshaft detected portions on the outer peripheral portion at equal intervals to the number of cylinders of the engine. A circular rotating member for
該カム軸用円形回転部材に対向して配置され、前記カム軸用円形回転部材の回転に応じて前記カム軸用被検知部を検知する度に信号としてのパルスを出力するカム軸用検知器と、A cam shaft detector disposed opposite to the cam shaft circular rotating member and outputting a pulse as a signal each time the cam shaft detected portion is detected according to the rotation of the cam shaft circular rotating member. When,
を有するエンジンの気筒判定装置であって、An engine cylinder determination device having
前記クランク軸用検知器の信号に基づいて前記不等間隔部を検出し、前記不等間隔部を一つおきに検出するごとに気筒判定ウィンドウ信号を生成し、該気筒判定ウィンドウ信号を生成してから次の気筒判定ウィンドウ信号が生成されるまでの間における前記カム軸用検知器の信号に基づき気筒判定を行うことを特徴とするエンジンの気筒判定装置。The unequal interval portion is detected based on the signal from the crankshaft detector, and every time the unequal interval portion is detected, a cylinder determination window signal is generated, and the cylinder determination window signal is generated. A cylinder determining apparatus for an engine which performs cylinder determination based on a signal from the camshaft detector during a period from when the next cylinder determination window signal is generated.
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