JPH03121237A - 内燃機関用気筒識別装置 - Google Patents

内燃機関用気筒識別装置

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JPH03121237A
JPH03121237A JP1255171A JP25517189A JPH03121237A JP H03121237 A JPH03121237 A JP H03121237A JP 1255171 A JP1255171 A JP 1255171A JP 25517189 A JP25517189 A JP 25517189A JP H03121237 A JPH03121237 A JP H03121237A
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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] この発明は、回転信号発生器からの2系統の位置信号に
基づいて各気筒の動作位置を識別する内燃機関用気筒識
別装置に関し、特に多気筒の内燃機関に対しても短時間
に且つ確実に気筒識別できる内燃機関用気筒識別装置に
関するものである。
[従来の技術] 従来より、自動車等の内燃機関は、複数の気筒(例えば
、4気筒)により数1100rp〜数11000rp程
度で回転駆動されている。4気筒の場合、各気筒は、駆
動軸(クランク軸)に対しては1/2周期分ずつ位相が
ずれて連結されているが、クランク軸の2回転に対して
、吸気、圧縮、爆発及び排気の4サイクルが行なわれる
ため、各気筒毎の駆動周期を制御するカム軸に対しては
1/4周期ずつ動作位置の位相がずれている。
このような内燃機関においては、各気筒毎に、イグナイ
タによる点火時期や、インジェクタによる燃料噴射順序
等を電子的に制御するために、内燃機関の回転に同期し
た気筒毎の位置信号を生成し、この位置信号に基づいて
各気筒の動作位置を識別する必要がある。通常、各気筒
の基準位置に対応した位置信号を発生する手段としては
、内燃機関のカム軸又はクランク軸の回転を検出する回
転信号発生器が用いられている。
第5図は一般的な内燃機関用気筒識別装置を示すブロッ
ク図であり、図において、(8)は各気筒に対応した位
置信号りを発生する回転信号発生器、くっ)は位置信号
I−を取り込むためのインターフェース回路、(10)
はインターフェース回路(9)を介して入力される位置
信号りを処理して気筒の動作位置を識別するマイクロコ
ンピュータである。
第6図は従来の内燃機関用気筒識別装置に用いられる回
転信号発生器(8)の具体的構成例を示す斜視図であり
、第7図は回転信号発生器く8)に設けられる位置信号
発生部を示す回路図である。
第6図において、(1)は内燃機関と同期して回転する
回転軸であり、例えば、内燃機関(又は成る1つの気筒
)の動作の1周期に同期して1回転するカム軸に連結さ
れている。
(2)は回転軸(1)に取り付けられた回転円板であり
、各気筒毎の基準位置(所定回転角度)に対応する位置
、並びに、特定気筒の基準位置に対応する位置に、複数
のスリット状の窓(3a)及び(3b)が設けられてい
る。ここでは、内燃機関が4気筒の場合を示し、外周部
に沿って4箇所に設けられた窓(3a)に関しては、回
転方向(矢印)に対して前方側の一端が各気筒毎の第1
の基準位置に対応し、後方側の一端が第2の基準位置に
対応している。
又、内周部の1箇所に設けられた窓(3b)は、1つの
特定気筒(第1気筒)のみの窓(3a)に対応して配置
され、窓(3a)に対して位相差を有j−でいる。
(4a)及び(4b)は各窓(3a)及び(3b)にそ
れぞれ対向するように配置された一対の発光ダイオード
、(5a)及び(5b)は各発光ダイオード(4a)及
び(4b)からの出力光を窓(3a)及び(3b)を通
して受光するように配置された一対のフォトダイオード
である。
これら発光ダイオード(4a)及び(4b)とフォトダ
イオード(5a)及び(5b)は、2組のフォトカプラ
を構成している。
第7図において、発光ダイオード(4a)及び(4b)
並びにフォトダイオード(5a)及び(5b)は、代表
的に(4)及び(5)として示されており、一方のフォ
トカプラのみが図示されている。(6)はフォトダイオ
ード(5)からの出力信号を増幅する増幅回路、(7)
は増幅回路(6)の出力端子にベースが接続されたオー
ブンコレクタ(エミッタ接地)の出力トランジスタであ
る。出力トランジスタ(7)のコレクタ端子は、インタ
ーフェース回路(9)〈第5図参照)に接続されている
次に、第8図の波形図を参照しながら、第5図〜第7図
に示した従来の内燃機関用気筒識別装置の動作について
説明する。
内燃機関の回転に伴って回転軸(1)が回転して回転円
板(2)が回転すると、回転信号発生器(8)からは、
窓(3a)及び(3b)を挾んで対向配置された2組の
フォトカプラの各フォトダイオード(5a)及び(5b
)により、窓(3a)及び(3b)を構成するスリット
の前方端で立ち上がり且つ後方端で立ち下がる2種類の
位置信号り、及びL2(第8図参照)が出力される。
第8図において、窓(3a)に基づいて得られる第1の
位置信号L1は、SGTと呼ばれるクランク角基準信号
であり、#1〜#4の各気筒毎の所定クランク角度で反
転する。ここで、各クランク角基準信号り、の立ち上が
りは、各気筒毎のB75°と呼ばれるクランク角度0°
の位i’ff(TDC−上部デッドセンタ)から75°
手前の第1の基準位置を示し、立ち下がりは、B5°と
呼ばれるTDCから5゜手前の第2の基準位置を示す。
通常、第1の基準位置B75°は制御の基準角度に相当
し、第2の基準位置B5°はイニシャル点火角度に相当
する。
又、窓(3b)に基づいて得られる第2の位置信号L2
は、SGCと呼ばれる気筒識別信号であり、特定の#1
気筒の信号発生時に出力され、#1気筒を識別するため
に用いられる。
各気筒毎の動作位置は、カム軸の1周期(クランク軸の
2周期分即ち720°に相当する)に対して1/4周期
ずつずれており、クランク軸の1周間に対して1/2周
期(180°)ずつずれている。又、各気筒は、周知の
ように、#1気筒、#3気筒、#4気筒、#2気筒の順
に動作する。
一方、気筒識別信号L2は、特定の#1気筒に対応する
クランク角基準信号L1の立ち上がりより手前で立ち上
がり、且つこの位置信号Llの立ち下がりより後で立ち
下がるように設定される。
こうして得られた2種類の位置信号L1及びL2は、イ
ンターフェース回路(9)を介してマイクロコンピュー
タ(10)に入力される。そして、第2の位置信号L2
に基づいて特定の#1気筒を識別すると共に、第1の位
置信号L1に基づいて#2〜#4の各気筒の動作位置を
識別し、点火時期や燃料噴出(順序及びグループ噴射)
等の制御演算に用いられる。
[発明が解決しようとする課題] 従来の内燃機関用気筒識別装置は以上のように、回転信
号発生器(8)が、1つの特定気筒のみに対応した第2
の位置信号L2(気筒識別信号5GC)しか発生しない
ため、気筒識別に時開がかかるうえ、内燃機関の気筒数
が増えると気筒識別が実質的に困難となり、回転信号発
生器(8)の信号数の増設やハードウェアの負担増加等
を余儀なくされるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、気筒識別用の第2の位置信号を互いに位相差
が異なる複数のパルスで構成し、複数の第2の位置信号
の系列パターンから任意気筒を識別することにより、短
時間且つ確実に気筒識別できる内燃機関用気筒識別装置
を得ることを目的とする。
[課題を解決するための手段] この発明に係る内燃機関用気筒識別装置は、回転信号発
生器が、第1の位置信号に対して第2の位置信号とは位
相差の異なる別の第2の位置信号を発生し、マイクロコ
ンピュータが、基準位置毎に対応した複数の第2の位置
信号の系列パターンを格納するレジスタを含み、系列パ
ターンに基づいて任意の気筒の動作位置を識別するよう
にしたものである。
[作用] この発明においては、複数の気筒に対応し、且つ、複数
の第1の位置信号に対して互いに位相差の異なる複数の
第2の位置信号を発生し、複数の第2の位置信号の系列
パターンに基づいて任意の気筒の動作位置を識別する。
[実施例] 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図はこの発明の一実施例に用いられる回転信号発生器を
示す斜視図であり、(1)、(2)、(3aL、(3b
)、(4a)、(4b)、〈5a)及び(5b)は前述
と同様のものである。
(3b’ )は他の気筒識別用の窓であり、#1気筒識
別用の窓(3b)と同じ円周上に位置している7この場
合、他の気筒識別用の窓(3b’ )は、回転円板(2
)上で窓(3b)から180″離間した、例えば、#4
気筒に対応する窓(3a)に対して別の位相差をもって
配置されており、これにより、各気筒毎に異なる系列パ
ターンを発生するようにした点を除けば、第6図と同様
の構成である。又、装置全体の構成及び位置信号発生部
の構成は、それぞれ第5図及び第7図に示した通りであ
る。
次に、第2図の波形図、第3図のフローチャート図及び
第4図の説明図を参照しながら、第1図に示したこの発
明の一実施例による回転信号発生器の動作について説明
する。
まず、前述と同様に、回転円板(2)が矢印方向に回転
すると、善意(3a)、(3b)及び(3b”)に対向
した発光ダイオード(4a)及び(4b)、並びにフォ
トダイオード(5a)及び(5b)により、回転信号発
生器(8)からは、第2図のように、第1の位置信号り
並びに第2の位置信号L2及びL2′が発生する。
ここで、第2の位置信号L2は窓(3b)に基づくパル
スであり、別の第2の位置信号L2′は窓(3b′)に
基づくパルスである。
#1気筒の基準位置(B75°及びB5°)に対応した
第1の位置信号L1に対して、第2の位置信号L2は図
示したような位相差を有しており、#4気筒の基準位置
に対応した第1の位置信号り、に対して、別の第2の位
置信号L2′は、図示したようにL2とは異なる位相差
を有している。
マイクロコンピュータ(10) (第5図参照)は、回
転信号発生器(8)からインターフェース回路(9)を
介して第2図のように送出される各位置信号L(Ll、
B2及びL2′)のうち、第2の位置信号[52及びL
 2 ’の系列パターンを、各基準位置(B75°及び
B5°)毎にレジスタに格納する(ステップSL)。
ここでは、クランク角基準信号SGT即ち第1の位置信
号L1の立ち上がり(B75°)及び立ち下がり(85
°)毎の、気筒識別信号SGC即ち第2の位置信号L 
2及びL2’のレベル(1又は0)をレジスタに格納す
る。
次に、任意の気筒を識別するため、レジスタ内の系列パ
ターンを判定しくステップS2)、識別された気筒を格
納する(ステップS3)。
マイクロコンピュータ(10)には、予め、第4図のよ
うな気筒識別テーブルが格納されており、例えば、B7
5’ r3B5’ n−、、B75” n−+、B5”
 n−2に対応する過去4つの基準位置のレジスタ内容
を読み出し、roootJの場合は#1気筒、rott
o、、の場合は#3気筒、rlool、の場合は#4気
筒、roloo、の場合は#2気筒と判定される。
この判定に要する時間は、クランク起動時の初期状態に
よらず、回転円板(2)の半回転に相当する時間でよく
、従来のく最大1回転に相当する)時間と比べて、短時
間に気筒識別が終了することができる。
以下、気筒識別ルーチンを終了してリターンしくステッ
プS5)、今回識別された気筒を基準として、第1の位
置信号L1に基づいて、各気筒が順次識別される。
こうして、各気筒に対応した位置信号L1を認識するこ
とにより、例えば、所定の最適タイミングで、各気筒の
イグニションコイルを通電遮断することができる。
このとき、回転信号発生器(8)に関しては、窓(3b
)とは別の窓(3b’ )を設けるのみでよく、又、マ
イクロコンピュータ(10)に関しては、レジスタ及び
識別テーブルを設けるのみでよいので、特にハードウェ
アの負担をかけることもなく、簡単なロジックで識別を
行うことができる。
又、別の窓(3b′)を必要に応じて増やせば、更に短
時間で気筒識別が可能となり、気筒数が多い内燃機関に
適用した場合特に有効である。この場合、複数の別の窓
(3b′)を、気筒毎の窓(3a)に対応させ且つ位相
差を異ならせればよい。
[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、回転信号発生器が、第
1の位置信号に対して第2の位置信号とは位相差の異な
る別の第2の位置信号を発生し、マイクロコンピュータ
が、基準位置毎に対応した複数の第2の位置信号の系列
パターンを格納するレジスタを含み、系列パターンに基
づいて任意の気筒の動作位置を識別するようにしたので
、高速且つ確実な内燃機関用気筒識別装置が得られる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に用いられる回転信号発生
器を示す斜視図、第2図はこの発明の一実施例において
生成される位置信号を示す波形図、第3図はこの発明の
一実施例による気筒識別動作を説明するためのフローチ
ャー1−図、第4図はこの発明の一実施例においてレジ
スタ内容と比鮫される気筒識別テーブルを示す説明図、
第5図は一般的な内燃機関用気筒識別装置を示すブロッ
ク図、第6図は従来の内燃機関用気筒識別装置に用いら
れる回転信号発生器を示す斜視図、第7図は一般的な回
転信号発生器に設けられる位置信号発生部を示す回路図
、第8図は従来の内燃機関用気筒識別装置において生成
される位置信号を示す波形図である。 (8)・・・回転信号発生器 (10)・・・マイクロコンピュータ B75°、85″・・・基準位置 り、・・・第1の位置信号 B2・・・第2の位置信号 L 2 ’・・・別の第2の位置信号 S2・・・気筒を判定するステップ 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 内燃機関を回転駆動するための複数の気筒と、これら気
    筒の各基準位置に対応した第1の位置信号及び特定気筒
    を識別するための第2の位置信号を発生する回転信号発
    生器と、前記第1及び第2の位置信号に基づいて前記各
    気筒の動作位置を識別するマイクロコンピュータとを備
    えた内燃機関用気筒識別装置において、 前記回転信号発生器は、前記第1の位置信号に対して前
    記第2の位置信号とは位相差の異なる別の第2の位置信
    号を発生し、 前記マイクロコンピュータは、前記基準位置毎に対応し
    た前記複数の第2の位置信号の系列パターンを格納する
    レジスタを含み、前記系列パターンに基づいて任意の気
    筒の動作位置を識別することを特徴とする内燃機関用気
    筒識別装置。
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