JPH01219342A

JPH01219342A - 内燃機関の気筒判別装置

Info

Publication number: JPH01219342A
Application number: JP4236388A
Authority: JP
Inventors: Naomi Tomizawa; 冨澤　尚己; Takaaki Mogi; 茂木　高明
Original assignee: Japan Electronic Control Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1988-02-26
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 1989-09-01
Anticipated expiration: 2010-06-21
Also published as: JPH0758058B2

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、内燃機関のクランク角センサに関し、特に気
筒判別信号付クランク角センサに関する。

〈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４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Ｔ７−８及び今同周期Ｔ、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ｔ、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ｔ。

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
ップ方式で、かつ気筒判別のための信号を得ることので
きるクランク角センサを提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉このため、本発明は、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出力される気筒数個
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、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中に対応するクランク
角の７０％以下にした気筒判別信号付クランク角センサ
を提供する。

又は、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中に対応
するクランク角の７０％以下にする代わりに、その別の
パルス信号のパルス中に対応するクランク角を、基準パ
ルス信号のパルス中に対応するクランク角の７０％以下
にしてもよい。

く作用〉上記の構成のクランク角センサは、パルス信号のパルス
中（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、所定値と比較す
ることにより、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でき、簡単な構成でありながら
、気筒判別のための信号を得ることができる。

尚、このようにパルス信号のパルス中（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中に対応するクランク角の７０
％以下と規定した。

また、別のパルス信号のパルス中に対応するクランク角
を、基準パルス信号のパルス中に対応するクランク角の
７０％以下にした場合は、パルス信号のパルス中（Ｈレ
ベル時間）を計測し、前回のパルス中の計測値と比較す
ることにより、ノ々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でき、この場合も気筒判別の
ための信号を得ることができる。

〈実施例〉以下に本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明に係るクランク角センサｌＯを示し、機
関１回転につきＡ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。

そして、シグナルディスクプレート１２を挟んで、光電
式とツクア・ノブ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・ン
）１３の通過時の受光信号に基づき、基準パルス信号Ｒ
ＥＦを出力するようにしである。

従って、基準パルス化％　ＲＥ　Ｆ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２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２図参照）、気筒判別信号発生用のスリ
ット１７を形成しである。

このスリッ目７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２図参照）。但し、こ
れに限るものではなく、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１０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３図は、マイクロコンピュータ３０によす実行される
気筒判別ルーチンを示している。

この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。

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
中（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、Ｔ　ｂ　／Ｔ　ａ　＞
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ＣＣＹＬ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、Ｔ　ｂ　／　Ｔ　ａ≦所定値であれば、気筒判別
用のパルス信号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ＣｃｙＬ
を１にする。

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、そのパルス信号Ｓ
ＧＣ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２
図参照）をマイクロコンピュータにより作成し、このマ
スク処理波形るため、通常のＴａとＴｂとの比率が機関
回転数の急変時にも達しない比率となっていなければな
らない。従って、周期比率で考えて急加速時（特に無負
荷の空吹かし時）時にも１パルス毎の比率は７０％位が
最大であるため、７０％以下と規定した。

また、本実施例では、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レベ走時間）とを計
測し、その比率を求めて、所定値と比較することにより
、パルス信号が基準パルス信号か気筒判別用のパルス信
号かを判定するため、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％以下にしたが、
パルス信号のパルス巾（Ｈレベル時間）を計測し、前回
のパルス巾の計測値と比較することにより、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
る場合は、別のパルス信号のパルス巾に対応するクラン
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％以下にすればよい。

〈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
式で、かつ気筒判別のための信号を得ることのできるク
ランク角センサを得ることができる。特に、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
と比較することにより、あるいは、パルス信号のパルス
巾（Ｈレベル時間）を計測し、前回のパルス巾の計測値
と比較することにより、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でき、簡単な構成であ
りながら、気筒判別のための信号を得ることができる。

従って、■ピックアップで、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２図は信号波形を示す図、第
３図は気筒判別ルーチンのフローチャート、第４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詰代　理　人　弁理士　笹島　冨二第１図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（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クランク
角センサにおいて、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、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％以下にしたこと
を特徴とする気筒判別信号付クランク角センサ。（２）
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クランク角セン
サにおいて、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、その別のパルス信号のパルス巾に対応す
るクランク角を、基準パルス信号のパルス巾に対応する
クランク角の７０％以下にしたことを特徴とする気筒判
別信号付クランク角センサ。