JP4429133B2 - 内燃機関の電子制御装置 - Google Patents
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Description
αn=(1−k)αn−1+k(t/T)n ここで、k=定数である。
図10において、8及び9は上記第1の従来例のものと同様である。10Aはマイクロコンピュータで、演算手段11、比較手段12、気筒識別手段13を含んでいる。
すなわち、機関温度が低い場合或いはバッテリが劣化している場合等の機関始動時には、機関の回転に大きな周期変動が発生するため、気筒識別を誤まり易く、誤点火や誤燃料噴射等の誤った機関制御をする虞がある。
短時間の始動、短時間の始動繰り返しを行った場合にも、大きな回転周期変動が発生したり、機関が逆転してしまうため、気筒識別を誤って、その結果誤った機関制御をしてしまう虞がある。
複数のクランク角信号を検出して気筒を判別してから点火制御或いは燃料噴射制御を開始するため、始動完了時間が長くなる。
また、クランク角センサ5として、上記特許文献2に示されるように、クランク軸と同期回転するカム軸等に設けた円形の回転磁性体の外周に凹凸状の歯を設けて、この歯の回転位置を磁気センサにより磁気的に検出する磁性式のものも知られているが、このような磁性式のクランク角センサを使用した場合には、回転磁性体の歯欠け等により検出結果が間違っていてもクランク角センサの故障を検出できず、気筒識別を誤ってしまい、その結果誤点火や誤燃料噴射等の誤った機関制御をしてしまう虞がある。
特に、機関の低回転域において、短時間の始動、短時間の始動繰り返しを行った場合にも、正確に気筒識別を行うことができる内燃機関の電子制御装置を提供することである。
前記気筒識別は、特定気筒及び気筒グループの少なくとも一方を識別することである。
図1の(a)は本発明による電子制御装置を備えた内燃機関の概略ブロック図である。図1において、101は内燃機関の吸気管に設けられ、機関に吸入される吸気量を計測するエアフローセンサ、102は吸気管内に設けられたスロットル弁の開度を検出するスロットルセンサ、103は吸気管の先端のエアクリーナに取り付けられ、吸気温度を検出する吸気温センサ、104は機関本体に取り付けられ、冷却水の温度を検出する温度センサ、105は機関のクランク軸に同期して回転するカム軸等の回転を検出することによりクランク軸の回転角を検出するクランク角センサ、106は排気管内の酸素流量を計測することにより燃焼状態を検出するための酸素センサ、107は図示しない車両の運転室に設けられた始動スイッチ、108は機関の作動状態等に応じて排気の一部を吸気管内に環流させる排気環流(EGR)バルブ、109は点火栓(図示せず)に火花点火を生じさせて機関本体内の燃焼室内の空気燃料の混合気に着火させるための点火コイル、110はデリバリパイプ110aを介して燃料タンク(図示せず)に接続されると共に、先端を吸気管内に臨ませるように吸気管に取り付けられて吸気管内に燃料を噴射するインジェクタ、111は車両の各種機器に給電するバッテリ、113は各種センサや、始動スイッチ7等からの出力信号を入力して排気環流バルブ108、点火コイル109、インジェクタ110等を制御することにより機関を制御する電子制御ユニットであり、電子制御ユニット113はそこに内蔵される制御プログラムを実行することにより機関の制御を行なう。尚、電子制御ユニット113はバッテリ111から入力される電圧によりバッテリ電圧を検出する。
ここで、T(n)は今回のクランク角信号周期、T(n−1)は前回のクランク角信号周期である。周期比率K(n)は例えば、上、中、下の3段階に分類される。例えば、K(n)が第1の判定値(例えば210)以上のときには上、第1の判定値未満で第2の判定値(例えば100)以上のときには中、第2の判定値未満では下と分類される。尚、図2(b)中、白抜き星印は特定気筒判定位置、白抜き三角印は気筒グループ判定位置をそれぞれ表す。
K(n−1)=中、且つK(n)=上のとき(気筒グループ判定):
気筒グループ(第1気筒#1、第4気筒#4)を判定し、今回パルスは、第1気筒#1、第4気筒#4のB75度(B75degCA)(上死点前75度)、すなわち信号NO.=9又は4と判定する。
特定気筒(第3気筒#3)を判定し、次回パルスは、第3気筒#3のB75度(B75degCA)(上死点前75度)、すなわち信号NO.=0と判定する。
特定気筒(第2気筒#2)を判定し、今回パルスは、第2気筒#2のB75度(B75degCA)(上死点前75度)、すなわち信号NO.=6と判定する。
また、気筒識別を所定回数以上行ってから機関制御を開始することにより、気筒識別の精度を更に向上させることができる。
機関の低回転域において、所定周期以下でクランク角信号が発生した場合には、気筒識別回数を表す気筒識別情報をキャンセルし、機関制御を中止することにより、気筒誤識別による誤った点火時期制御や燃料噴射制御等の機関制御を防止することができる。
前記所定周期を機関の温度及びバッテリ電圧の少なくとも一方によって変更することや、温度が低い程、バッテリ電圧が低い程、長周期で気筒識別を行うことにより、気筒誤識別の可能性を一層低減させて誤った点火時期制御や燃料噴射制御等の機関制御を防止することができる。
更に、所定回転数以下で、始動スイッチが「ON」から「OFF」になった場合には、気筒識別回数を表す気筒識別情報をキャンセルし、点火時期制御や燃料噴射制御等の機関制御を中止することにより、短時間の始動、短時間の始動繰り返しを行って、大きな周期変動が発生したり、機関が逆転したとしても、気筒誤識別による誤点火や誤噴射等の誤った機関制御を防止することができる。
次に前記始動スイッチが「ON」になるまで、気筒識別を禁止することにより、気筒誤識別を一層確実に防止することができる。
始動スイッチが「ON」になって、機関回転数が所定回転数以上となるまでに、前記始動スイッチが「OFF」から「ON」になった場合には、前記所定回数を多くするように変更することにより、気筒誤識別を更に一層確実に防止することができる。
また、気筒識別が所定回数以上行われた時点で、点火時期制御や燃料噴射制御等の機関制御を開始することにより、気筒識別の精度を確保しつつ、始動完了時間を早くすることができる。
更に、前記所定回数のクランク角信号の入力があって、その内、気筒識別の識別回数が所定値以下の場合には、クランク角センサの異常と判定することにより、クランク角センサの歯欠け等の異常があっても、速やかに且つ正確にクランク角センサの故障を検出することが可能であり、気筒誤識別による誤点火や誤噴射等の誤った機関制御を防止することができる。
Claims (2)
- クランク角センサより出力される信号間の周期を計測し、その周期より求めた演算値に基づいて気筒を識別して、内燃機関の制御を行う電子制御装置において、今回の信号周期と前回の信号周期との比を演算する信号周期演算手段と、前記信号周期演算手段により演算された比を判定値と比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に基づいて気筒の識別を行う気筒識別手段と、気筒識別結果に基づいて機関制御を行う機関制御手段とを備え、機関の低回転域において、所定周期以下でクランク角信号が発生した場合には気筒識別情報をキャンセルし、前記機関制御手段による機関制御を中止し、さらに、所定回数のクランク角信号の入力があって、その内、気筒識別の識別回数が所定値以下の場合には、クランク角センサの異常と判定する異常判定手段を備え、前記判定値は複数の判定値からなり、前記比較手段は、今回の信号周期と前回の信号周期との比をそれらの複数の判定値と比較して大小に応じて複数の領域に分類し、前記気筒識別手段は前記比較手段により複数の領域に分類された前記比の時系列パターンにより気筒識別を行う、カム軸に取り付けられたクランク角センサのみにより異常の判定を行うことを特徴とする内燃機関の電子制御装置。
- 前記気筒識別は特定気筒及び気筒グループの少なくとも一方を識別することであることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の電子制御装置。
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