JPH01219341A - 内燃機関の気筒判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関におけるクランク角センサを用いた
気筒判別装置に関する。

〈従来の技術〉 従来から、内燃機関の制御、例えば点火制御に、クラン
ク角センサが用いられている。

クランク角センサを用いて、点火制御を行うシステムに
は、各種のものがあるが、最近では、機関回転に同期し
て各気筒の特定行程における所定クランク角位置で基準
パルス信号を出力する機能のみを有するクランク角セン
サを用い、マイクロコンピュータにより点火を時間制御
する方式が増えている（実願昭６２−１３３３０４号等
参照）。

すなわち、例えば第５図に示すように、基準パルス信号
の周期を計測し、前回周期Ｔ７−１及び今回周期Ｔ７を
もとに次回周期ＴＦを予測する。そして、ＴＦをもとに
要求点火角度を時間に変換し、基準点ｔａからの時間τ
１を求める。同様に要求通電時間よりτ２を求める。そ
して、基準点ｔｎよりτ２経過時に通電を開始し、τ１
経過時に遮断して点火を行う。

このような方式とするのは、クランク角センサにクラン
ク角１〜２°毎の単位信号発生機能をもたせる必要がな
く、コスト的に有利だからである。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、ディストリビュータを用いずに電子配電
を行う場合、あるいは、点火制御のみならず気筒別燃料
噴射システムをあわせて採用する場合などには、基準パ
ルス信号のみならず、気筒判別のための信号を得る必要
があり、このためにピックアップ及び信号処理回路が２
系統となり、コストダウンに限界があるという問題点が
あった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、１ピックア
ップ方式のクランク角センサを用いながら、気筒判別を
可能とした内燃機関の気筒判別装置を得ることを目的と
する。

〈課題を解決するための手段〉 このため、本発明は、第１図に示すように、機関回転に
同期して各気筒の特定行程における所定クランク角位置
で基準パルス信号を出力する基準信号出力手段を有する
クランク角センサに、その気筒数個の基準パルス信号の
うち１つの基準パルス信号の終了直後に、基準パルス信
号と同一出力ライン上に、別のパルス信号を出力する気
筒判別信号出力手段を設ける一方、このクランク角セン
サの出力波形の立上がり及び立下がり毎に周期時間を計
測する計時手段と、この計時手段により計測された周期
時間の前回値と今回値との比率が所定値以下のときに気
筒判別を行う気筒判別手段とを設ける構成としたもので
ある。

さらには、上記の構成に加え、気筒判別手段による気筒
判別時に入力されたパルス信号をマスク処理して基準パ
ルス信号のみのマスク処理波形を作成するマスク処理手
段を設ける構成としたものである。

く作用〉 上記の構成においては、クランク角センサの出力波形の
立上がり及び立下がり毎に周期時間を計測し、したがっ
てパルス信号のパルス巾（Ｈレベル時間）とパルス信号
間の時間巾（Ｌレベル時間）とを計測し、その比率を求
めて、所定値と比較し、パルス信号が基準パルス信号か
気筒判別用のパルス信号かを判定することにより、気筒
判別用のパルス信号を識別して、気筒判別を行うことが
できる。

また、その気筒判別時に入力されたパルス信号をマスク
処理して基準パルス信号のみのマスク処理波形を作成す
ることにより、これをそのまま用いて点火制御等を行う
ことができる。

〈実施例〉 以下に本発明の一実施例を説明する。

第２図は本発明に係るクランク角センサ１ｏを示し、機
関１回転にっき３回転する回転軸（例えばディストリビ
ュータシャフトあるいはカムシャフト）１１にシグナル
ディスクプレート１２を取付けてあり、このシグナルデ
ィスクプレート１２には周方向に等間隔で気筒数個（本
例は４気筒故、４個）のスリット１３を形成しである。

これらのスリット１３が基準信号出力手段をなす。そし
て、シグナルディスクプレート１２を挟んで、光電式ピ
ックアップ１４を構成する投光器（ＬＥＤ）１５と受光
器（フォトダイオード）１６とを設け、スリット１３の
通過時の受光信号に基づき、基準パルス信号ＲＥＦを出
力するようにしである。

従って、基準パルス信号ＲＥＦは、機関回転に同期して
点火周期と同一周期で、各気筒の特定行程における所定
クランク角位置において発生する。

この例では、各気筒の圧縮上死点（ＴＤＣ）前７５゜〜
圧縮上死点前５°において発生する（第３図参照）。

また、シグナルディスクプレート１２には、基準パルス
信号発生用のスリット１３の他、気筒判別信号発生用の
スリット１７を１個形成しである。

すなわち、気筒数個の基準パルス信号ＲＥＦのうち、１
つの基準パルス信号の終了直後に、基準パルス信号ＲＥ
Ｆと同一出力ライン上に、別のパルス信号ＳＧＣを出力
するように（第３図参照）、気筒判別信号発生用のスリ
ンＨ７を形成しである。

このスリット１７が気筒判別信号出力手段をなす。

この例では、基準パルス信号ＲＥＦの終了からその別の
パルス信号ＳＧＣの出力までのクランク角を２°とし、
また、その別のパルス信号ＳＧＣのパルス巾に相当する
クランク角を３°としである（第３図参照）。但し、こ
れに限るものではな（、基準パルス信号ＲＥＦの終了か
らその別のパルス信号ＳＧＣの出力までのクランク角を
、基準パルス信号ＲＥＦのパルス巾に対応するクランク
角の７０％以下にすればよい。

このクランク角センサｌＯからの信号は、波形整形回路
２０により波形整形された後、マイクロコンピュータ３
０に入力されて、処理される。４０はクロック信号をカ
ウントするタイマ（時計測カウンタ）である。但し、タ
イマ４０はソフトウェアにより構成できる。

第４図は、マイクロコンビエータ３０により実行される
気筒判別ルーチンを示している。

二〇気筒判別ルーチンは、クランク角センサ１０からの
パルス信号の立上がり又は立下がりのいずれかを検出す
ると実行される。

ステップ１（図にはＳｌと記しである。以下同様）では
、立上がり又は立下がりのいずれであるかを判定し、立
下がりの場合は、ステップ２でクロック信号をカウント
しているタイマ（時計測カウンタ）４０の値を読込んで
、これをＴａとする。

この後、ステップ３でタイマ４０をリセットして再スタ
ートさせ、このルーチンを終了する。また、立上がりの
場合は、ステップ４でタイマ４０の値を読込んで、これ
をＴｂとする。この後、ステップ５でタイマ４０をリセ
ットして再スタートさせる。

これにより、パルス信号のパルス巾（Ｈレベル時間）が
Ｔａに、これに続くパルス信号間の時間巾（Ｌレベル時
間）がＴｂに格納される。従って、ステップ１〜５の部
分がタイマ４０と共にクランク角センサｌＯの出力波形
の立上がり及び立下がり毎に周期時間を計測する計時手
段に相当する。

立上がりの場合は、次にステップ６へ進み、パルス信号
のパルス巾（Ｈレベル時間）Ｔａとパルス信号間の時間
巾（Ｌレベル時間）Ｔｂとの比率Ｔ　ｂ　／　Ｔ　ａを
求め、これを所定値と比較する。

ここで、基準パルス信号ＲＥＦの立上がりであれば、Ｔ
ａ＜Ｔｂであるため、Ｔ　ｂ　／　Ｔ　ａは大きな値と
なる。気筒判別用のパルス信号ＳＧＣの立上がりであれ
ば、Ｔａ＞＞Ｔｂであるため、Ｔｂ／Ｔａは小さな値と
なる。

従って、ステップ６での判定で、Ｔｂ／Ｔａ＞所定値で
あれば、基準パルス信号ＲＥＦとみなして、ステップ７
へ進み、気筒判別カウンタＣ、Ｖ。

を１アツプする（但し、結果が気筒数を越えた場合は１
とする）。

一方、Ｔｂ／Ｔａ≦所定値であれば、気筒判別用のペル
ス信号ＳＧＣとみなし、すなわち第１気筒と判定して、
ステップ８へ進み、気筒判別カウンタＣＣＶＬを１にす
る。

従って、ステップ６．７の部分が気筒判別手段に相当す
る。

また、このようにして気筒判別用のパルス信号ＳＧＣを
検出したときは、次のステップ９で、そのパルス（８号
ＳＧＣをマスク処理し、そのパルス信号ＳＧＣを読みと
ばした基準パルス信号ＲＥＦのみのマスク処理波形（第
３図参照）をマイクロコンピュータにより作成する。従
って、このステップ９の部分がマスク処理手段に相当す
る。

そして、このマスク処理波形に基づいて時間制御方式に
よる点火制御を行う。また、始動時やフェイルセーフ時
にこのマスク処理波形の立上がりと同期して点火を行う
こともできる。

尚、パルス信号のパルス巾（Ｈレベル時間）とパルス信
号間の時間巾（Ｌレベル時間）との比率で気筒判別の判
断をするため、これらの大小関係が機関回転数の急変時
にも逆転しないように設定しておかなければならない。

従って、機関回転数が最も急変する急加速時（特に無負
荷の空吹かし時）の基準パルス信号の周期の最大変化率
が±３０％であることから、基準パルス信号の終了から
別のパルス信号の出力までのクランク角を、基準パルス
信号のパルス巾に対応するクランク角の７０％以下と規
定した。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、１ピックアップ方
式のクランク角センサを用いながら、基準パルス信号と
同一出力ライン上の気筒判別用のパルス信号を識別して
、気筒判別を行うことができる。

また、その気筒判別時に入力されたパルス信号をマスク
処理して基準パルス信号のみのマスク処理波形を作成す
ることにより、これをそのまま用いて点火制御等を行う
ことができる。従って、１ピツクアツプで、点火制御等
と、気筒判別とが可能であり、著しく安価となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明の一実施例を示すクランク角センサ及び信号処理
回路の概略図、第３図は信号波形を示す図、第４図は気
筒判別ルーチンのフローチャート、第５図は時間制御方
式の点火制御の様子を示す図である。 １０・・・クランク角センサ　　１１・・・回転軸　　
１２・・・シグナルディスクプレート１３・・・基準パ
ルス信号発生用のスリット１４・・・光電式ピックアッ
プ１７・・・気筒判別信号発生用のスリット３０・・・
マイクロコンピュータ　　４０・・・タイマ特許出願人
　日本電子機器株式会社 代　理　人　弁理士　笹島　冨二雄 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関回転に同期して各気筒の特定行程における所
   定クランク角位置で基準パルス信号を出力する基準信号
   出力手段を有するクランク角センサに、その気筒数個の
   基準パルス信号のうち１つの基準パルス信号の終了直後
   に、基準パルス信号と同一出力ライン上に、別のパルス
   信号を出力する気筒判別信号出力手段を設ける一方、こ
   のクランク角センサの出力波形の立上がり及び立下がり
   毎に周期時間を計測する計時手段と、この計時手段によ
   り計測された周期時間の前回値と今回値との比率が所定
   値以下のときに気筒判別を行う気筒判別手段とを設けた
   ことを特徴とする内燃機関の気筒判別装置。
2. （２）気筒判別手段による気筒判別時に入力されたパル
   ス信号をマスク処理して基準パルス信号のみのマスク処
   理波形を作成するマスク処理手段を設けたことを特徴と
   する請求項１記載の内燃機関の気筒判別装置。