JP4866326B2 - ４ストロークエンジンの行程判別方法 - Google Patents

Description

この発明は、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、排気行程を繰り返す４ストロークエンジンの行程判別方法に関し、たとえば自動二輪車等のエンジンを備えた二輪車に適用して好適な４ストロークエンジンの行程判別方法に関する。

周知のように、４ストロークエンジンは、吸気、圧縮の２行程（２ストローク）でクランク軸が１回転し、続いて燃焼、排気の２行程でクランク軸が１回転する構成になっている。すなわち、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、排気行程の４行程（４ストローク）でクランク軸が２回転する。この場合、ピストンは、吸気行程と燃焼行程で下降行程となり、圧縮行程と排気行程で上昇行程となる。

点火は、圧縮行程の終端（上死点）付近で行われる一方、同じ上昇行程でも排気行程の終端付近では不要である。

この圧縮行程と排気行程を判別する技術が提案されている（特許文献１）。この特許文献１に係る技術では、ピックアップコイルによりクランク軸の回転を上昇行程終端付近で検知して、点火用パルス信号を発生する単気筒の４ストロークエンジンにおいて、連続する２回転の各点火用パルス信号のパルス幅を比較し、２つの上昇行程のち、相対的に長いパルス幅の回転を圧縮行程と、短いパルス幅の回転を排気行程と判別すると開示されている。そして、該判別に基づき、適宜の制御機構により、圧縮行程時の正規の点火時期には点火作動させ、排気行程時には点火作動しないように制御すると開示されている。

特許第３０７６５５６号公報

ところで、上記従来技術に係る４ストロークエンジンの行程判別方法では、連続する２回転の各点火用パルス信号のパルス幅を比較し、パルス幅の長い方を圧縮行程、短い方を排気行程と判別するようにしている。

しかしながら、例えば始動時などの燃焼が安定していない場合には失火による不燃焼状態が発生し易く、この不燃焼状態が連続するとエンジンの回転数は漸次低下し、検出されるパルス幅が回転数の漸次低下に伴い漸次長くなるので、このような不燃焼状態が連続する状態においては、パルス幅、つまり時間の長さの比較では、誤判別を発生するという課題がある。

この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、失火時等の不燃焼状態での誤判別の発生を防止することを可能とする４ストロークエンジンの行程判別方法を提供することを目的とする。

また、この発明は、高信頼性の行程判別を行うことを可能とする４ストロークエンジンの行程判別方法を提供することを目的とする。

この発明に係る４ストロークエンジン（３０）の行程判別方法は、クランク軸（３２）１回転当たり複数のパルス信号を発生するパルス発生器（４４）から、前記クランク軸（３２）の上死点近傍での連続する略２回転での前記パルス信号を検知することにより、エンジンの圧縮行程と排気行程を判別する４ストロークエンジン（３０）の行程判別方法であって、下記の特徴（１）〜（４）を備える。

（１）前記パルス発生器（４４）は、前記クランク軸（３２）と同軸上にクランク軸（３２）と一体的に回転する円盤状のロータ（３５）の円周に３０°間隔で９個連続して設けられた凸部のステージ部（３６）を検出することで前記複数のパルス信号を発生し、ピストン（３４）の前記上死点前の上昇行程での平均回転数を算出する算出過程と、前々回の前記上昇行程での平均回転数と前回の前記上昇行程での平均回転数の高低を比較して、前記前回の上昇行程での平均回転数が前記前々回の上昇行程での平均回転数より増加したか減少したかを判定する判定過程と、前記前回の上昇行程での平均回転数が前記前々回の上昇行程での平均回転数より増加したと判定した場合であって、今回の前記上昇行程での平均回転数が前記前回の上昇行程での平均回転数に比較して減少したと判定したときに、減少したと判定した前記今回の上昇行程を、前記圧縮行程と判別する判別過程と、を備え、前記算出過程は、前記上昇行程の平均回転数を、前記圧縮行程あるいは前記排気行程近傍で一定期間検出される、ピストンの上死点に対応するステージ部（３６）により発生するパルス信号と前記上死点に対応するステージ部（３６）の１つ後に配置されるステージ部（３６）により発生するパルス信号とを含む複数の前記パルス信号から算出することを特徴とする。

この特徴（１）を備える発明によれば、４ストロークエンジンの行程判別の際に、４ストロークエンジンの燃焼に伴う平均回転数の増加を判定して行程判別を行うようにしたので、失火時等の不燃焼状態での行程判別を行うことが回避され（排除され）、誤判別の発生を防止することができる。結果として、信頼性の高い行程判別を行うことができる。

（２）上記の特徴（１）を備える発明において、前記判別過程では、前記前回の上昇行程での平均回転数が増加したと判定した場合であって、前記今回の上昇行程での平均回転数が前記前回の上昇行程での平均回転数に比較して減少したと判定したとき、が少なくとも２回連続したとき、減少したと判定した前記今回の上昇行程を、前記圧縮行程と判別することを特徴とする。

この特徴（２）を備える発明によれば、少なくとも２回連続して同一の判定が成立することを条件として行程を判別するようにしたので、より確実に行程判別を行うことができる。

（３）上記の特徴（１）又は（２）を備える発明において、前記判定過程では、前記前回の上昇行程での平均回転数が、前記前々回の上昇行程での平均回転数より設定値以上増加した場合は、前記前回の上昇行程での平均回転数が前記前々回の上昇行程での平均回転数より増加したと判定することを特徴とする。

この特徴（３）を備える発明によれば、始動時など燃焼力が不安定な状態において、増加又は減少の判断により確実性を持たせることで、誤判定を回避することができる。

（４）上記の特徴（１）〜（３）のいずれか１つを備える発明において、前記判別過程では、前記今回の上昇行程での平均回転数が、前記前回の上昇行程での平均回転数より設定値以上減少した場合は、前記今回の上昇行程での平均回転数が前記前回の上昇行程での平均回転数に比較して減少したと判定することを特徴とする。

この特徴（４）を備える発明によれば、始動時など燃焼力が不安定な状態においても、燃焼状態をより確実に判断して誤判定を回避することができる。

この発明によれば、４ストロークエンジンの行程を判別する際、４ストロークエンジンの燃焼に伴う回転数の増加を判定して行程判別を行うようにしたので、失火時等の不燃焼状態での行程判別を行うことが回避され（排除され）、誤判別の発生を防止することができる。結果として、信頼性の高い行程判別を行うことができる。

以下、この発明の４ストロークエンジンの行程判別方法を実施する行程判別システムの一実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、行程判別システム１０の概略構成説明図、図２は、一般的な４ストロークエンジン（４サイクルエンジン）３０の概略構成説明図である。

図２に示すように、４ストロークエンジン３０は、吸気、圧縮の２行程（２ストローク）でクランク軸３２が１回転し、続いて燃焼、排気の２行程でクランク軸３２が１回転する構成になっており、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、排気行程の４行程（４ストローク）でクランク軸が２回転する。なお、ピストン３４は、吸気行程と燃焼行程で下降行程となり、圧縮行程と排気行程で上昇行程となる。吸気行程では、吸気弁３８が開き、排気行程では排気弁４０が開くように構成され、圧縮行程と燃焼行程では吸気弁３８及び排気弁４０がともに閉じているように構成されている。

点火プラグ３７による点火は、上昇行程である圧縮行程の終端（上死点）付近で行われる一方、同じ上昇行程でも排気行程の終端付近では点火が不要である。

図１に示すように、クランク軸３２に同軸上に、クランク軸３２と一体的に回転する円板状のロータ３５が固定されている。ロータ３５の円周には、３０゜間隔に９個の凸部であるステージ部３６が設けられ、このステージ部３６がピックアップコイル等のピックアップセンサ（パルス発生器）４４により検出され、ピックアップセンサ４４からパルス信号Ｐｉであるステージ検出信号がＣＰＵ（制御部）４１に供給される。ここで、ピックアップセンサ４４は、ピックアップコイルの他、ホールセンサあるいは光センサ（フォトインタラプタ）等により構成することができる。

ＣＰＵ４１は、マイクロコンピュータであり、ＣＰＵが各種入力に基づきＲＯＭ等のメモリに記憶されているプログラムを実行することで各種の機能を実現する機能実現手段（機能実現部、機能部）としても動作する。この実施形態において、ＣＰＵ４１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、計時手段（カウンタ・タイマ）、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、その他各種インタフェースを含んで構成されている。

ステージ部３６は、３６０゜中、３０゜間隔の３個分抜けた構成とされ、各ステージ部３６には、図１に丸付き数字で示すように、それぞれ、２つのステージ番号Ｓｎが割り付けられる。ステージ番号Ｓｎ＝３のステージ部３６が圧縮行程の終端（上死点）付近に対応する。ステージ番号Ｓｎは、Ｓｎ＝０〜１７まで割り当てられている。

制御部４１は、パルス信号Ｐｉからステージ部３６の真のステージ番号Ｓｎを確定することで、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、及び排気行程の各行程を判別し、圧縮行程の終端（上死点）付近に対応するステージ番号Ｓｎ＝３のステージ部３６を特定（判別）したとき、点火プラグ３７点火用のイグニッション信号（点火用パルス信号）Ｉｇを発生する。

基本的には、以上のように構成される行程判別システム１０の動作について、図３の行程判別処理フローチャート並びに図４のタイミングチャートを参照して以下に説明する。

図４において、「クランク軸角度」は、クランク軸３２が２回転することで７２０゜となることを示している。クランク軸角度０゜は、クランク軸角度７２０゜に対応する。

パルス信号Ｐｉは、図１に示すロータ３５の矢印方向への回転中に、各ステージ部３６がピックアップセンサ４４の位置に臨む毎に発生する信号である。図４において、吸排気期間中、「ＥＸ．ＯＰＥＮ」は、排気弁４０が開いている期間、「ＩＮ．ＯＰＥＮ」は、吸気弁３８が開いている期間を示している。「真のステージ番号」は、クランク軸角度に適合した真の（正しい）ステージ番号Ｓｎを示している（この実施形態では、後述するように、この真のステージ番号Ｓｎを特定するための処理を説明する。）。「ＮＥ１８０」の期間は、クランク軸角度１８０゜分で計算した回転数（平均回転数）ＮＥ（ＮＥ１８０ともいう。）［ｒｐｍ］の算出期間を示している。「仮ステージ番号」のＳｎ１とＳｎ２は、行程確定前のステージ番号であり、仮ステージ番号Ｓｎ１＝０，１，２，３，４，○，○，○，５，６…と、仮ステージ番号Ｓｎ２＝９，１０，１１，１２，１３，○，○，○，１４，１５…との２つの仮ステージ番号Ｓｎ１、Ｓｎ２をとる。「行程確定後のステージ番号」は、真のステージ番号Ｓｎを示している。

図４中、下側に示す特性５０は、図示しない回転数計で測定した失火のない状態での実回転数（実クランク軸回転数、実エンジン回転数）Ｎｒの特性５０の例を示している。実回転数特性５０から、実回転数Ｎｒが、燃焼行程開始時点から急激に増加し、排気行程の直前で最大値となり、排気行程では概ね緩やかに減少し、吸気行程では比較的急激に減少し、圧縮行程では前半部で概ね等速で推移し後半部で急激に減少していることが分かる。

回転数ＮＥ１８０は、上昇行程（圧縮行程又は排気行程）でのクランク軸角度１８０゜分の７個のパルス信号Ｐｉを計数し、かつ７個のパルス信号Ｐｉの発生期間を計時して算出した平均回転数である。

そこで、図３のフローチャートのステップＳ１において、ＣＰＵ４１は、図示しないクランキング用モータから供給されるクランキングフラグＦ＿ＣＲによりクランキング中（Ｆ＿ＣＲ＝１；フラグセット）か否か（Ｆ＿ＣＲ＝０；フラグリセット）を判定する。この実施形態において、クランキング中（Ｆ＿ＣＲ＝１）である場合には、実エンジン回転数Ｎｒが安定していないとみなし、行程判別処理を行わない。

クランキング中ではない（Ｆ＿ＣＲ＝０）と判定した場合、例えばアイドリング中等に、ステップＳ２において、パルス信号Ｐｉのパルス間隔から図示しないリトリガラブルワンショットマルチバイブレータ等の出力によりパルス信号Ｐｉのパルス間隔が長くなるステージ番号Ｓｎ＝４又は１３のステージ部３６（図１参照）を特定したとき（ステップＳ２：ＹＥＳ、例えば、クランク軸角度９０゜付近又はクランク軸角度４５０゜付近）、ステップＳ３において、行程判別過程終了フラグＦ＿ＳＴＧ７２０が、セットされているかどうか（行程判別過程終了時では、フラグＦ＿ＳＴＧ７２０＝１：セット、行程判別過程未終了時では、フラグＦ＿ＳＴＧ７２０＝０：リセット）を判定する。なお、エンジンを切ったとき及びエンジンをかけたとき等に、行程判別過程終了フラグＦ＿ＳＴＧ７２０がリセットされる。

行程判別過程終了フラグＦ＿ＳＴＧ７２０が、リセット状態にあるとき（フラグＦ＿ＳＴＧ７２０＝０）、ステップＳ４において、クランク軸回転角度１８０゜分のパルス信号Ｐｉから回転数ＮＥ１８０を算出する。算出した回転数ＮＥ１８０を前回の（ピストンの３４の）上昇行程の回転数ＮＥ１８０ｎ−１とする。

この場合の回転数ＮＥ１８０の算出期間は、ステップＳ２のステージ番号Ｓｎ＝４又は１３を特定した後であるので、図４から、ステージ番号Ｓｎ＝Ｓ４の場合、上昇行程（排気行程）のクランク軸角度１８０゜＋α〜３６０゜＋αの間であって、７個のパルス信号Ｐｉを計数したときの計時時間（継続時間）からクランク軸角度３９０゜付近で回転数ＮＥ１８０が算出される。又は、ステージ番号Ｓｎ＝Ｓ１３の場合、上昇行程（排気行程）のクランク軸角度５４０゜＋α〜７２０゜＋αの間であって、７個のパルス信号Ｐｉを計数したときの計時時間（継続時間）からクランク軸角度７５０゜付近で回転数ＮＥ１８０が算出される。

回転数ＮＥ１８０の算出についてより具体的に説明する。例えば、クランク軸角度９０゜の近くでステージ番号Ｓｎ＝４が特定されたと仮定すると、その後、９個のパルスが連続して発生することが分かっているので、連続する９個のパルス中、最初の３個目のパルスを計数したときから回転数ＮＥ１８０を算出するための計数、計時を開始し、その後、６個のパルス（９個目のパルス）を計数したとき、この３個目のパルスから９個目のパルスまでの計時時間（Ｔ[秒]とする。）が、クランク軸３２の１／２回転分に相当するので、これを１分間の回転数ＮＥ１８０に換算することで算出できる［ＮＥ１８０＝｛（１／２）／Ｔ｝×６０］［ｒｐｍ］。

図４から理解されるように、この回転数ＮＥ１８０は、吸気行程での最初のパルス信号Ｐｉの検出時直後、並びに、燃焼行程での最初のパルス信号Ｐｉの検出直後に算出される。

次いで、ステップＳ５において、ステップＳ７でセットされる回転数増加検出フラグＦ＿ＣＨＵＰがセットされているかどうかを判定する。この回転数増加検出フラグＦ＿ＣＨＵＰは、ステップＳ６の判定が成立したときにセットされる。

そこで、次に、ステップＳ６において、前回（ｎ−１回とする。）の上昇行程で計算した回転数ＮＥ１８０ｎ−１と今回（ｎ回とする。）の上昇行程で計算した回転数ＮＥ１８０ｎの高低を比較して、今回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０ｎが前回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０ｎ−１より増加した（大きい）かどうかを判定する。

回転数ＮＥ１８０ｎが増加していたと判定した場合には（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ステップＳ７において、回転数増加検出フラグＦ＿ＣＨＵＰをセットする（Ｆ＿ＣＨＵＰ←１）。

次いで、ステップＳ８において、回転数ＮＥ１８０の増加判定から減少判定の繰り返し回数（回転数ＮＥ１８０の増加から減少の繰り返し判定回数）ＯＫＣが複数回、この実施形態では３回以上の回数になっているかどうかを判定する。なお、複数回（少なくとも２回）とするのは、複数回連続して同一の判定が成立することを条件として行程を判別して、ステップＳ９での行程判別過程完了フラグＦ＿ＳＴＧ７２０をセットすることで、より確実に（より信頼性高く）行程判別を行うためである。なお、回転数ＮＥ１８０の増加から減少の繰り返し判定回数ＯＫＣは、０〜３のいずれかの値に設定されるが、好ましくは３回であることを確認している。

回転数ＮＥ１８０の増加から減少の繰り返し判定回数ＯＫＣがＯＫＣ＝０に設定してあるときには、クランク軸３２の連続する２回転のうち、最初の１回目でステップＳ６が成立しないで、ステップＳ２１で回転数ＮＥ１８０の増加から減少の繰り返し判定回数ＯＫＣが０回に設定され（ＯＫＣ←０）、その後、ステップＳ２２→ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６が成立したとき、さらに、ステップＳ７→ステップＳ８（ＯＫＣ＝０）が成立して、ステップＳ６が成立した今回の上昇行程での回転数の増加が排気行程を原因とするものであることが判別され、次回の上昇行程が圧縮行程であると判別し（予測し）、ステップＳ９において、行程判別過程完了フラグＦ＿ＳＴＧ７２０をセットして行程判別処理を終了する。

上記したステップＳ８において、回転数ＮＥ１８０の増加から減少の繰り返し判定回数ＯＫＣの設定回数が３回以上とされていた場合、最初にステップＳ６が成立する時点では、回転数ＮＥ１８０の増加から減少の繰り返し判定回数ＯＫＣは、ＯＫＣ＝０［回］であるので、再度ステップＳ１にもどる。

そこで、再び、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４までの処理が行われ、ステップＳ５では、回転数増加検出フラグＦ＿ＣＨＵＰがセットされているので（Ｆ＿ＣＨＵＰ＝１）、ステップＳ１０の判定処理を行う。

ステップＳ１０では、ステップＳ４の処理に係わる前回の上昇行程で計算した回転数ＮＥ１８０ｎ−１と今回の上昇行程で計算した回転数ＮＥ１８０ｎの高低を比較して、今回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０ｎが、前回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０ｎ−１より設定回転数差（所定回転数差）Ｃ＿ＤＮＥ（Ｃ＿ＤＮＥは１０〜３００［ｒｐｍ］中、所望の値）を引き算した回転数（ＮＥ１８０ｎ−１−Ｃ＿ＤＮＥ）以下かどうかを判定｛（ＮＥ１８０ｎ−１−Ｃ＿ＤＮＥ）≦ＮＥ１８０ｎ｝する。

回転数ＮＥ１８０ｎが設定回転数差Ｃ＿ＤＮＥ以上減少していた場合には（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１１において、回転数増加検出フラグＦ＿ＣＨＵＰをリセットする（Ｆ＿ＣＨＵＰ←０）。そして、ステップＳ１２において、回転数ＮＥ１８０の増加から減少の繰り返し判定回数ＯＫＣを１だけ増加させる（ＯＫＣ←ＯＫＣ＋１）。

この実施形態では、ステップＳ６：ＹＥＳ→ステップＳ１０：ＹＥＳの判定が３回繰り返されると、詳しく説明すると、今回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０ｎが増加したと判定した場合であって（ステップＳ６：ＹＥＳ）、今回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０ｎが前記前回の上昇行程ＮＥ１８０ｎ−１での回転数に比較して回転数差が設定回転数差Ｃ＿ＤＮＥ以上減少したと判定した処理（ステップＳ１０：ＹＥＳ）が、３回繰り返されたとき（ステップＳ８：ＹＥＳ）、ステップＳ９において、減少したと判定した前記今回の上昇行程を、圧縮行程と判別し、行程判別過程完了フラグＦ＿ＳＴＧ７２０をセットする（Ｆ＿ＳＴＧ７２０→１）する。

これによって、行程判別処理が終了し、図４に示すように行程確定後のステージ番号（当然に真のステージ番号となっている。）Ｓｎが決定される。

なお、ステップＳ１０の判定が成立しなかったときには、回転数ＮＥ１８０が安定していないものとして、ステップＳ３１で回転数ＮＥ１８０の増加から減少の繰り返し判定回数ＯＫＣが０回に設定され（ＯＫＣ←０）、ステップＳ３２で回転数増加検出フラグＦ＿ＣＨＵＰをリセットして（Ｆ＿ＣＨＵＰ←０）、再度、ステップＳ１から行程判別処理を実施する。

このようにして４ストロークエンジンの行程判別処理が終了される。

なお、図３に示した行程判別フローチャートは、他の実施形態に係る図５の行程判別フローチャートに示すように、ステップＳ６（図３）の処理を、ステップＳ６ａ（図５）に示すように、前回の上昇行程で計算した回転数ＮＥ１８０ｎ−１と今回の上昇行程で計算した回転数ＮＥ１８０ｎの高低を比較して、今回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０ｎが、前回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０ｎ−１に設定回転数差Ｃ＿ＤＮＥを加算した回転数（ＮＥ１８０ｎ−１＋Ｃ＿ＤＮＥ）より増加した（大きい）かどうかを判定するように変更し、ステップＳ１０（図３）の処理をステップＳ１０ａ（図５）に示すように、ステップＳ４の処理に係わる前回の上昇行程で計算した回転数ＮＥ１８０ｎ−１と今回の上昇行程で計算した回転数ＮＥ１８０ｎの高低を比較して、今回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０ｎが、前回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０ｎ−１以下かどうかを判定｛（ＮＥ１８０ｎ−１≦ＮＥ１８０ｎ）｝するように変更してもよい。この場合、図５のステップＳ１０ａの処理は、図３のステップＳ１０の処理に代替してもよい。

以上説明したように、上述した実施形態によれば、クランク軸３２に固着され、クランク軸３２の回転に同期して回転する、所定角度間隔でステージ部３６が設けられたロータ３５の前記ステージ部３６を検出して、クランク軸３２の１回転当たり複数のパルス信号Ｐｉを発生するパルス発生器としてのピックアップセンサ４４から、クランク軸３２の連続する２回転（燃焼行程、排気行程、吸気行程、及び圧縮行程の４サイクルを１サイクル含む回転）でのパルス信号Ｐｉ（仮ステージ番号Ｓｎ１＝０，１，２，３，４，○，○，○５，６…と、仮ステージ番号Ｓｎ２＝９，１０，１１，１２，１３，○，○，○，１４，１５…との２つの仮ステージ番号Ｓｎ１、Ｓｎ２をとる。）を検知する。

これにより、図６を参照して経時的に説明すれば、ピストン３４の上死点前の上昇行程（圧縮行程又は排気行程）での回転数ＮＥ１８０を算出するが（ステップＳ４）、時点ｔ０で算出した前々回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０Ａと、時点ｔ１で算出した前回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０Ｂの高低を時点ｔ１で比較して、前回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０Ｂが前々回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０Ａより増加したか減少したかを判定する（ステップＳ６）。さらに、前回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０Ｂが増加したと判定した場合であって（ステップＳ６：ＹＥＳ）、時点ｔ２で算出した今回の上昇行程での回転数（時間が経過した時点ｔ２での次のステップＳ４での上昇行程での回転数）ＮＥ１８０Ｃが前記前回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０Ｂに比較して減少したと判定したときに（ステップＳ１０の判定）、減少したと判定した前記今回の上昇行程を、圧縮行程と判別する（ステップＳ８のＯＫＣ≧１が成立してステップＳ９で行程判別過程完了フラグＦ＿ＳＴＧ７２０←１）ようにしている（第１実施例）。

この第１実施例によれば、４ストロークエンジンの行程判別の際に、従来技術のように、パルス幅（時間幅）を利用するのではなく、４ストロークエンジン３０の燃焼に伴う回転数ＮＥ１８０の増加を判定して行程判別を行うようにしたので、失火時等の不燃焼状態での行程判別を行うことが回避され（排除され）、誤判別の発生を防止することができる。結果として、信頼性の高い行程判別を行うことができる。

この第１実施例を、図６を参照して、より簡潔に説明すれば、クランク軸３２の連続する２回転でのパルス信号Ｐｉを検知することにより、ピストン３４の前々回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０Ａと前回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０Ｂの高低を比較し、前回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０Ｂが増加したと判定した場合であって、今回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０Ｃが前回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０Ｂに比較して減少したと判定したときに、減少したと判定した前記今回の上昇行程を、圧縮行程と判別する。燃焼に伴う回転数の増加を判定して行程判別を行うようにしたので、失火時等の不燃焼状態での行程判別処理の実行が回避される。

この場合、前記今回の上昇行程を、圧縮行程と判別する過程では、前記第１実施例の前記前回の上昇行程での回転数が増加したと判定した場合であって、今回の上昇行程での回転数が前記前回の上昇行程での回転数に比較して減少したと判定したとき、が複数回連続したとき（ステップＳ８のＯＫＣ≧２が成立してステップＳ９で行程判別過程完了フラグＦ＿ＳＴＧ７２０←１）、減少したと判定した前記今回の上昇行程を、圧縮行程と判別するように変更する（第２実施例）ことで、少なくとも２回連続して同一の判定が成立することを条件として行程を判別することになるから、より確実に行程判別を行うことができる。

上記の第１及び第２実施例において、ステップＳ６ａ（図５）に示すように、前回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０ｎ−１と今回の上昇行程での回転数ＮＥ１０８ｎの高低を比較して、今回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０ｎが前回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０ｎ−１より増加したか減少したかを判定する過程は、回転数の高低を比較した際、回転数差が設定値以上となった場合に（ＮＥ１８０ｎ−１＋Ｃ＿ＤＮＥ≦ＮＥ１８０ｎ：ＹＥＳ）、今回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０ｎが前回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０ｎ−１より増加したか減少したかを判定することと変更することにより、始動時など燃焼力が不安定な状態において、増加又は減少の判断により確実性を持たせることができ、誤判定を回避することができる（第３実施例）。

上記の第３実施例において、ステップＳ６ａにおいて、回転数ＮＥ１８０の高低を比較した際、回転数差が設定値以上となった場合に（ＮＥ１８０ｎ−１＋Ｃ＿ＤＮＥ≦ＮＥ１８０ｎ：ＹＥＳ）、今回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０ｎが前回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０ｎ−１より増加したと判定した場合であって、ステップＳ１０ａに示すように今回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０ｎが前回の上昇行程での回転数ＮＥ１８０ｎ−１に比較して、回転数差が設定値以上減少したと判定したときに（ＮＥ１８０ｎ−１−Ｃ＿ＤＮＥ≦ＮＥ１８０ｎ：ＹＥＳ）、減少したと判定した今回の上昇行程を、圧縮行程と判別するようにしているので、始動時など燃焼力が不安定な状態においても、燃焼状態をより確実に判断して誤判定を回避することができる（第４実施例）。

上述した実施形態によれば、４ストロークエンジン３０の行程を判別する際、失火時等の不燃焼状態での行程判別を行うことが回避され（排除され）、誤判別の発生を防止することができる。結果として、信頼性の高い行程判別を行うことができる。

なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

この発明の一実施形態に係る行程判別システムの概略構成説明図である。 一般的な４ストロークエンジン（４サイクルエンジン）の概略構成説明図である。 行程判別システムの動作説明に供されるフローチャートである。 行程判別システムの動作説明に供されるタイミングチャートである。 行程判別システムの変形例の動作説明に供されるフローチャートである。 行程判別システムの動作説明に供される他のタイミングチャートである。

符号の説明

１０…行程判別システム
３０…４ストロークエンジン
３２…クランク軸
３４…ピストン
３５…ロータ
３６…ステージ部
４１…ＣＰＵ（制御部）
４４…ピックアップセンサ

Claims (4)

1. クランク軸（３２）１回転当たり複数のパルス信号を発生するパルス発生器（４４）から、前記クランク軸（３２）の上死点近傍での連続する略２回転での前記パルス信号を検知することにより、エンジンの圧縮行程と排気行程を判別する４ストロークエンジン（３０）の行程判別方法であって、
   前記パルス発生器（４４）は、前記クランク軸（３２）と同軸上にクランク軸（３２）と一体的に回転する円盤状のロータ（３５）の円周に３０°間隔で９個連続して設けられた凸部のステージ部（３６）を検出することで前記複数のパルス信号を発生し、
   ピストン（３４）の前記上死点前の上昇行程での平均回転数を算出する算出過程と、
   前々回の前記上昇行程での平均回転数と前回の前記上昇行程での平均回転数の高低を比較して、前記前回の上昇行程での平均回転数が前記前々回の上昇行程での平均回転数より増加したか減少したかを判定する判定過程と、
   前記前回の上昇行程での平均回転数が前記前々回の上昇行程での平均回転数より増加したと判定した場合であって、今回の前記上昇行程での平均回転数が前記前回の上昇行程での平均回転数に比較して減少したと判定したときに、減少したと判定した前記今回の上昇行程を、前記圧縮行程と判別する判別過程と、
   を備え、
   前記算出過程は、前記上昇行程の平均回転数を、前記圧縮行程あるいは前記排気行程近傍で一定期間検出される、ピストンの上死点に対応するステージ部（３６）により発生するパルス信号と前記上死点に対応するステージ部（３６）の１つ後に配置されるステージ部（３６）により発生するパルス信号とを含む複数の前記パルス信号から算出することを特徴とする４ストロークエンジン（３０）の行程判別方法。
2. 請求項１記載の４ストロークエンジン（３０）の行程判別方法において、
   前記判別過程では、前記前回の上昇行程での平均回転数が増加したと判定した場合であって、前記今回の上昇行程での平均回転数が前記前回の上昇行程での平均回転数に比較して減少したと判定したとき、が少なくとも２回連続したとき、減少したと判定した前記今回の上昇行程を、前記圧縮行程と判別する
   ことを特徴とする４ストロークエンジン（３０）の行程判別方法。
3. 請求項１又は２記載の４ストロークエンジン（３０）の行程判別方法において、
   前記判定過程では、前記前回の上昇行程での平均回転数が、前記前々回の上昇行程での平均回転数より設定値以上増加した場合は、前記前回の上昇行程での平均回転数が前記前々回の上昇行程での平均回転数より増加したと判定する
   ことを特徴とする４ストロークエンジン（３０）の行程判別方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の４ストロークエンジン（３０）の行程判別方法において、
   前記判別過程では、前記今回の上昇行程での平均回転数が、前記前回の上昇行程での平均回転数より設定値以上減少した場合は、前記今回の上昇行程での平均回転数が前記前回の上昇行程での平均回転数に比較して減少したと判定する
   ことを特徴とする４ストロークエンジン（３０）の行程判別方法。

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