JPH0535264B2 - - Google Patents

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回転角位置に基づいて点火
制御及び燃料噴射制御を行なう内燃機関の制御装
置に関するものである。

従来の技術 内燃機関に於いてはその運転を円滑に行なうた
め、内燃機関の回転角位置を検出し、その検出結
果に基づいて点火制御及び燃料噴射制御を行なう
ようにしている。そして、内燃機関の回転角位置
の検出には構造が比較的簡単なクランク角センサ
が用いられているのが一般である。

クランク角センサは例えば第５図Ａ〜Ｃに示す
ように回転角位置信号Ｃ１〜Ｃ１２と第１、第２
の上死点信号Ｇ１，Ｇ２を出力するものであり、
回転角位置信号Ｃ１〜Ｃ１２は内燃機関（クラン
ク軸）が一定角度（この場合は30°CA）回転する
毎に出力され、第１、第２の上死点信号Ｇ１，Ｇ
２は内燃機関の一回転中の所定位置（この場合は
上死点）に於いて交互に出力されるものである。

そして、従来はこのようなクランク角センサを
用い、次のようにして内燃機関の回転角位置を検
出するようにしている。即ち、回転角位置信号Ｃ
１〜Ｃ１２が印加される毎にカウント値を＋１
し、上死点信号Ｇ１，Ｇ２が加えられた場合及び
カウント値が「12」の時に回転角位置信号Ｃ１〜
Ｃ１２が印加された場合にカウント値を「１」に
プリセツトするカウント値を設けると共に、カウ
ント値が「12」の時に第１或いは第２の上死点信
号Ｇ１，Ｇ２の内の何れが印加されたかを判断す
る判断手段を設け、該判断手段の判断結果と前記
カウンタのカウント値とに基づいて内燃機関の回
転角位置を検出するようにしている。例えば、第
５図Ａ〜Ｃに示す信号がクランク角センサから出
力された場合、カウンタのカウント値は同図Ｄに
示すように内燃機関の回転角位置に対応して変化
することになるので、前記カウンタのカウント値
に基づいて内燃機関の回転角位置を検出すること
ができる。

そして、前記カウンタのカウント値と前記判断
手段の判断結果とに基づいて燃料噴射制御及び点
火制御を行なうものであり、例えば６気筒の内燃
機関の燃料噴射制御を行なう場合は、第１の上死
点信号Ｇ１を検出した後カウンタのカウント値が
「２」となつたタイミングで同図Ｅに実線で示す
ように第１、第５気筒に燃料を噴射し、第１の上
死点信号Ｇ１を検出した後カウンタのカウント値
が「10」となつたタイミングで同図Ｆに実線で示
すよう第３、第６気筒に燃料を噴射し、第２の上
死点信号Ｇ２を検出した後カウンタのカウント値
が「６」となつたタイミングで同図Ｇに示すよう
に第２、第４気筒に燃料を噴射するものである。

従来は上述したようにして内燃機関の回転角位
置を検出し、燃料噴射制御、点火制御を行なつて
いるが、次のような問題点があつた。即ち、第１
或いは第２の上死点信号Ｇ１，Ｇ２にノイズが重
畳された場合、カウンタのカウント値と内燃機関
の回転角位置とが対応しないものとなり、カウン
タのカウント値に基づいて点火制御、燃料噴射制
御を行なつたのでは内燃機関の運転を円滑に行な
うことができない場合がある問題点があつた。例
えば、第５図Ｃに示すように上死点信号Ｇ２にノ
イズイが重畳された場合、カウンタのカウント値
は同図Ｈに示すようにノイズイの発生時に「１」
となり、次に上死点信号Ｇ２が加えられるまでカ
ウンタのカウント値と内燃機関の回転角位置とが
対応しないものとなつてしまう問題があつた。

このような欠点を改善するため、第５図Ａに示
す回転角位置信号Ｃ１〜Ｃ１２が印加される毎に
カウント値を＋１し、カウント値が「12」の時に
回転角位置信号Ｃ１〜Ｃ１２が印加された場合及
びカウント値が「12」の時に上死点信号Ｇ１，Ｇ
２が印加された場合、カウント値を「１」にプリ
セツトするカウンタを設けると共に、カウンタの
カウント値が「12」の時に第１或いは第２の上死
点信号Ｇ１，Ｇ２の内の何れが印加されたかを判
断する判断手段を設け、該判断手段の判断結果と
前記カウンタのカウント値とに基づいて点火制
御、燃料噴射制御を行なうものも従来より提案さ
れている。このような構成とすることにより、第
１或いは第２の上死点信号Ｇ１，Ｇ２にノイズが
重畳されている場合に於いてもカウンタのカウン
ト値と内燃機関の回転角位置とを対応させること
ができる。例えば、同図Ｃに示す第２の上死点信
号Ｇ２にノイズイが重畳されている場合に於いて
も、ノイズ発生時に於けるカウンタのカウント値
は「７」であり、ノイズイによつてカウンタのカ
ウント値が「１」にプリセツトされることがない
のでカウンタのカウント値と内燃機関の回転角位
置とは対応したものとなる。

しかし、上述した従来例にも次のような問題点
がある。即ち、回転角位置信号Ｃ１〜Ｃ１２にノ
イズが重畳された場合、半永久的にカウンタのカ
ウント値と内燃機関の回転角位置とが対応しない
ものとなるため、前記カウンタのカウント値に基
づいて点火制御、燃料噴射制御を行なつたのでは
内燃機関の運転を円滑に行なうことができない問
題がある。例えば、第５図Ａに示すように回転角
位置信号Ｃ１〜Ｃ１２にノイズロが重畳された場
合は、ノイズロの発生タイミングにおいてカウン
タのカウント値は同図Ｉに示すように「６」から
「７」にカウントアツプされ、回転角位置信号Ｃ
１２が加えられた時に「１」となるものであるか
ら、カウンタのカウント値と内燃機関の回転角位
置とは半永久に30°CAずれたものとなる問題があ
る。即ち、上死点信号Ｇ１，Ｇ２の発生時に於い
てはカウンタのカウント値は「１」であり、上死
点信号Ｇ１，Ｇ２は無視されるものであるから、
カウンタのカウント値と内燃機関の回転角位置と
は半永久的に30°CAずれたものとなる問題があつ
た。

また、更に上述した２つの従来例には次のよう
な問題点もあつた。即ち、接触不良等により第１
及び第２の上死点信号Ｇ１，Ｇ２を検出できなく
なつた場合に回転角位置信号にノイズが重畳され
ると、カウンタのカウント値と内燃機関の回転角
位置とは再び上死点信号Ｇ１，Ｇ２が検出できる
ようになるまで対応しないものとなつてしまうた
め、前記カウンタのカウント値に基づいて点火制
御、燃料噴射制御を行なつたのでは円滑に内燃機
関を運転できない。

発明が解決しようとする問題点 本発明は前述の如き欠点を改善したものであ
り、その目的は回転角位置信号及び第１、第２の
上死点信号にノイズが重畳された場合、或いは第
１、第２の上死点信号の一方が欠如した場合に於
いても所定のタイミングで燃料噴射制御、点火制
御を行うことができ、且つ第１、第２の上死点信
号が両方とも検出できなくなつた場合には、誤つ
たタイミングで燃料噴射制御、点火制御が行われ
ることによる異常動作を防止することができる内
燃機関の制御装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明は前述の如き問題点を解決するため、第
１図に示すように、内燃機関が一定角度回転する
毎に回転角位置信号を出力すると共に、前記内燃
機関の一工程中の所定位置に於いて第１及び第２
の基準位置信号を交互に出力する回転角センサ１
と、前記回転角センサ１から回転角位置信号が発
生したことを検出する回転角位置信号発生検出手
段２と、前記回転角センサ１から第１及び第２の
基準位置信号が発生したことを検出する基準位置
信号発生検出手段３と、前記回転角位置信号の発
生が検出される毎に一定値ずつカウント値を変化
させるとともに、該カウント値が第１の設定値で
あるときに前記回転角位置信号の発生が検出され
た場合は、該カウント値を初期値に戻すカウント
手段４と、前記カウント値と前記基準位置信号発
生検出手段３との検出結果に基づいて内燃機関の
燃料噴射制御及び点火制御の少なくとも一方の制
御を行う制御手段５と、前記カウント手段４によ
り、前記カウント値が第１の設定値となつてから
前記回転角位置信号が検出されて前記カウント値
が初期値に戻されるまでの期間に、前記第１又は
第２の基準位置信号が検出されなかつた場合にフ
ラグをセツトし、前記第１又は第２の基準位置信
号が発生したことが検出された場合に前記フラグ
をリセツトするフラグ操作手段６と、該フラグが
セツトされている状態にあり、且つ、第１又は第
２の基準位置信号が発生したことが検出された場
合には、前記カウント値を初期値に戻すカウント
値初期値化手段７と、該フラグがセツトされてい
る状態にあり、且つ、前記カウント値が第１の設
定値である場合に前記回転角位置信号の発生が検
出され、且つ、第１又は第２の基準位置信号の発
生が検出されなかつた場合には、該第１又は第２
の基準位置信号が検出されるまで、前記カウント
値を前記第１の設定値に保持するカウント値保持
手段８とを設けたものである。

実施例 第２図は本発明の実施例のブロツク線図であ
り、２１は内燃機関、２２はクランク角センサ、
２３はスロツトル弁、２４はスロツトル弁２３の
下流と上流とをバイパスするバイパス通路、２５
はアイドルスピードコントロール弁、２６は吸入
空気量を検出する空気量センサ、２７は吸入空気
の温度を検出する温度センサ、２８はスロツトル
弁２３の開度を検出する開度センサ、２９は吸気
管内の圧力を検出する圧力センサ、３０はインジ
エクタ、３１は点火プラグ、３２はO₂センサ、
３３は処理部、３４は入力部、３５はAD変換
器、３６は出力部、３７はメモリ、３８はマイク
ロプロセツサである。尚、クランク角センサ２２
は第３図Ａ〜Ｃに示す回転角位置信号Ｃ１〜Ｃ１
２と第１、第２の上死点信号Ｇ１，Ｇ２を出力す
るものであり、本実施例では回転角位置信号Ｃ１
〜Ｃ１２は内燃機関が30°CA回転する毎に出力さ
れ、第１、第２の上死点信号Ｇ１，Ｇ２は内燃機
関の上死点に於いて交互に出力されるものであ
る。また、第４図はマイクロプロセツサ３８の処
理内容の一部を示すフローチヤートであり、以下
同図を参照して第２図の動作を説明する。

マイクロプロセツサ３８はクランク角センサ２
２から回転角位置信号Ｃ１〜Ｃ１２が印加される
毎に第４図のフローチヤートに示す処理を行なう
ものであり、ステツプS1ではマイクロプロセツ
サ３８の内部にソフトウエア的に設けられている
カウンタ（内燃機関の運転開始時に於いてカウン
ト値CNTが「０」にプリセツトされるものであ
る）のカウント値CNTが「０」であるか否かを
判断する。そして、カウント値CNTが「０」で
ないと判断した場合、即ち運転中であると判断し
た場合は、マイクロプロセツサ３８はフラグＦ１
が「１」であるか否かを判断する（ステツプ
S2）。尚、フラグＦ１は後述ように、カウンタの
カウント値CNTが「12」の時に上死点信号Ｇ１，
Ｇ２が印加されなかつた場合「１」になるもので
あり、また上死点信号Ｇ１，Ｇ２が印加された場
合「０」になるものである。ここで、カウンタの
カウント値CNTが「12」の時に上死点信号Ｇ１，
Ｇ２が印加されずフラグＦ１が「１」となる場合
としては、回転角位置信号Ｃ１〜Ｃ１２にノイズ
が重畳された場合及び接触不良等によりクランク
角センサ２２からの上死点信号Ｇ１，Ｇ２が処理
部３３に印加されなくなつた。場合が挙げられ
る。

そして、ステツプS2の判断結果がNOの場合、
即ち前回カウンタのカウント値CNTが「12」に
なつた時に上死点信号Ｇ１，Ｇ２が印加されてい
る場合は、カウンタのカウント値CNTがCNT≦
11を満足させているか否かを判断し（ステツプ
S3）、その判断結果がYESの場合は、カウンタの
カウント値CNTが「０」であるか否かを判断す
る（ステツプS7）。そして、ステツプS7の判断結
果がYESの場合は、マイクロプロセツサ３８は
カウンタのカウント値CNTおよび後述するフラ
グＦ２の状態（「１」または「０」）噴射タイミン
グになつたか否かを判断し（ステツプS18）、判
断結果がYESの場合は噴射制御を行ない（ステ
ツプS19）、判断結果がNOの場合は点火タイミン
グになつたか否かを判断し（ステツプS20）、そ
の判断結果がYESの場合は点火制御を行ない
（ステツプS21）、判断結果がNOの場合は他の制
御ステツプS22に移る。また、ステツプS7の判断
結果がNOの場合はカウンタのカウント値CNT
を＋１し（ステツプS8）、次いでカウンタのカウ
ント値CNTがCNT≦12を満足させているか否か
を判断する（ステツプS9）。ここで、この場合は
ステツプS3の判断結果がYESであるので、ステ
ツプS9の判断結果はYESとなり、マイクロプロ
セツサ３８はステツプS18の処理を行なうことに
なる。

また、ステツプS2の判断結果がYESの場合及
びステツプS3の判断結果がNOの場合は、マイク
ロプロセツサ３８は上死点信号Ｇ１が印加された
か否かを判断し（ステツプS4）、その判断結果が
NOの場合は上死点信号Ｇ２が印加されたか否か
を判断する（ステツプS5）。そして、上死点信号
Ｇ１が印加されたと判断した場合は、マイクロプ
ロセツサ３８はフラグＦ１を「０」とし（ステツ
プS15）、次いでフラグＦ２を「１」とし（ステ
ツプS16）、次いでカウンタのカウント値CNTを
「１」とし（ステツプS17）、この後ステツプS18
に移る。尚、フラグＦ２は上死点信号Ｇ１が発生
してから上死点信号Ｇ２が発生するまでの期間な
のか、上死点信号Ｇ２が発生してから上死点信号
Ｇ１が発生するまでの期間なのかを示すものであ
り、フラグＦ２＝「１」は上死点信号Ｇ１が発生
してから上死点信号Ｇ２が発生するまでの期間に
対応し、フラグＦ２＝「０」は上死点信号Ｇ２が
発生してから上死点信号Ｇ１が発生するまでの期
間に対応するものである。また、ステツプS5で
上死点信号Ｇ２が印加されたと判断した場合は、
マイクロプロセツサ３８はフラグＦ１を「０」と
し（ステツプS6）、次いでフラグＦ２を「０」と
し（ステツプS14）、次いでカウンタのカウント
値CNTを「１」とし（ステツプS17）、この後ス
テツプS18の処理を行なうものである。

また、ステツプS4、S5の判断結果が共にNOの
場合、即ち上死点信号Ｇ１，Ｇ２が印加されなか
つた場合は、マイクロプロセツサ３８はカウンタ
のカウント値CNTが「０」であるか否かを判断
し（ステツプS7）、その判断結果がYESの場合は
ステツプS18に移り、判断結果がNOの場合はカ
ウンタのカウント値CNTを＋１し（ステツプ
S8）、次いでカウント値CNT≦12を満足させてい
るか否かを判断する（ステツプS9）。そして、ス
テツプS9の判断結果がYESの場合は、マイクロ
プロセツサ３８はステツプS18に移り、判断結果
がNOの場合はフラグＦ１が「０」であるか否か
を判断する（ステツプS10）。

そして、ステツプS10の判断結果がNOの場合
はマイクロプロセツサ３８はカウント値CNTを
「12」とし（ステツプS12）、この後ステツプS18
の処理に移り、判断結果がYESの場合はフラグ
Ｆ１を「１」とし（ステツプS11）、次いでフラ
グＦ２が「０」であるか否かを判断し（ステツプ
S13）、判断結果がNOの場合はフラグＦ２を
「０」（ステツプS14）にした後、ステツプS17の
処理に移り、判断結果がYESの場合はフラグＦ
２を「１」（ステツプS16）にした後、ステツプ
S17の処理を行なう。

このように、本実施例はカウンタのカウント値
CNTが「12」の時に上死点信号Ｇ１，Ｇ２が印
加されたことを検出できなかつた場合は、フラグ
Ｆ１を「１」とするものであり、また、フラグＦ
１が「１」の場合は回転角位置信号Ｃ１〜Ｃ１２
が印加される毎に上死点信号Ｇ１，Ｇ２が印加さ
れたか否かを判断し（ステツプS4，S5）、上死点
信号Ｇ１，Ｇ２が印加されたと判断した場合はカ
ウンタのカウント値CNTを「１」にする（ステ
ツプS17）ものであるから、例えば第３図Ａに示
すように回転角位置信号にノイズハ，ニが重畳さ
れた場合は、フラグＦ１は同図Ｄに示すように回
転角位置信号Ｃ１１加えられた時点で「１」とな
り、上死点信号Ｇ２によつて同図Ｅに示すように
カウンタのカウント値CNTが「１」にされるも
のであるから、第５図Ｉに示した従来例のように
カウンタのカウント値CNTと内燃機関の回転角
位置が半永久的にずれるということはなくなる。
また、同図Ｂに点線で示すように上死点信号Ｇ１
にノイズホが重畳されている場合に於いても、ノ
イズ発生時には同図Ｄに示すようにフラグＦ１が
「０」となつているものであるから、ノイズホに
よつてカウンタのカウント値CNTが「１」とな
ることはなく、従つて第５図Ｈに示した従来例の
ように上死点信号Ｇ１，Ｇ２に重畳されたノイズ
によりカウンタのカウント値CNTと実際の内燃
機関の回転角位置がずれるということはなくな
る。また、本実施例はフラグＦ１が「１」の場合
にカウンタのカウント値CNTが「12」より大き
くなつた時はカウンタのカウント値CNTを「12」
に保持する（ステツプS9、10、12）ものである
から、例えば同図Ｂ，Ｃに符号ヘ，トを付した上
死点信号Ｇ１，Ｇ２が接触不良等により欠落した
場合は、フラグＦ１は同図Ｆに示すように変化す
ることとなり、またカウンタのカウント値CNT
は同図Ｇに示すように再び上死点信号Ｇ１，Ｇ２
が印加されるまで「12」に保持されることにな
る。即ち、第１、第２の上死点信号Ｇ１，Ｇ２が
両方とも接触不良等により印加されなくなつた場
合は、カウンタのカウント値CNTは「12」に保
持され、カウンタのカウント値CNTが燃料噴射
タイミング、点火タイミングに対応する値になら
ないので、燃料噴射及び点火は禁止されることに
なる。

発明の効果 以上説明したように、本発明は第１或いは第２
の基準位置信号（実施例に於いては上死点信号Ｇ
１，Ｇ２）が発生する以前にカウンタのカウント
値が第１の設定値（実施例に於いては「12」）か
ら初期値（実施例に於いては「１」）に変化した
場合は、第１或いは第２の基準位置信号の発生時
にカウンタのカウント値を初期値にするものであ
るから、回転角信号にノイズが重畳された場合に
於いてもカウンタのカウント値と実際の回転角位
置とにずれが生じる期間を内燃機関が一回転する
期間とすることができ、また第１或いは第２の基
準位置信号が発生する以前にカウンタのカウント
値が第１の設定値から初期値に変化しなかつた場
合は、カウンタのカウント値が第１の設定値であ
り、且つ第１或いは第２の基準位置信号が印加さ
れたことを条件としてカウンタのカウント値を初
期値するものであるから、第１或いは第２の基準
位置信号に重畳されているノイズによりカウント
値と実際の内燃機関の回転角位置とがずれること
がなくなり、従つて前記カウント値に基づいて噴
射制御、点火制御を行なえば、内燃機関を円滑に
運転することが可能となる利点がある。また、検
出手段で第１及び第２の基準位置信号の両方が印
加されなくなつたことを検出した場合は、カウン
タのカウント値を第２の設定値（実施例に於いて
は「12」）に保持するものであるから、噴射制御
及び点火制御は行なわれないことになり、従つて
接触不良等により、第１及び第２の基準位置信号
が両方とも印加されなくなつた場合においては、
誤つたタイミングで制御が行われることによる異
常動作を防止でき、内燃機関が不調になることは
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は本発明の実
施例のブロツク線図、第３図は第２図の動作説明
図、第４図はマイクロプロセツサ３８の処理内容
の一部を示すフローチヤート、第５図は従来例の
動作説明図である。 １は回転角センサ、２は回転角位置信号発生手
段、３は基準位置信号発生検出手段、４はカウン
ト手段、５は制御手段、６はフラグ操作手段、７
はカウント値初期値化手段、８は禁止手段、２１
は内燃機関、２２はクランク角センサ、２３はス
ロツトル弁、２４はバイパス通路、２５はアイド
ルスピードコントロール弁、２６は吸入空気量を
検出する空気量センサ、２７は温度センサ、２８
は開度センサ、２９は圧力センサ、３０はインジ
エクタ、３１は点火プラグ、３２はO₂センサ、
３３は処理部、３４は入力部、３５はAD変換
器、３６は出力部、３７はメモリ、３８はマイク
ロプロセツサである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関が一定角度回転する毎に回転角位置
   信号を出力すると共に、前記内燃機関の一工程中
   の所定位置に於いて第１及び第２の基準位置信号
   を交互に出力する回転角センサと、 前記回転角センサから回転角位置信号が発生し
   たことを検出する回転角位置信号発生検出手段
   と、 前記回転角センサから第１及び第２の基準位置
   信号が発生したことを検出する基準位置信号発生
   検出手段と、 前記回転角位置信号の発生が検出される毎に一
   定値ずつカウント値を変化させるとともに、該カ
   ウント値が第１の設定値であるときに前記回転角
   位置信号の発生が検出された場合は、該カウント
   値を初期値に戻すカウント手段と、 前記カウント値と前記基準位置信号発生検出手
   段との検出結果に基づいて内燃機関の燃料噴射制
   御及び点火制御の少なくとも一方の制御を行う制
   御手段と、 前記カウント手段により、前記カウント値が第
   １の設定値となつてから前記回転角位置信号が検
   出されて前記カウント値が初期値に戻されるまで
   の期間に、前記第１又は第２の基準位置信号が検
   出されなかつた場合にフラグをセツトし、前記第
   １又は第２の基準位置信号が発生したことが検出
   された場合に前記フラグをリセツトするフラグ操
   作手段と、 該フラグがセツトされている状態にあり、且
   つ、第１又は第２の基準位置信号が発生したこと
   が検出された場合には、前記カウント値を初期値
   に戻すカウント値初期値化手段と、 該フラグがセツトされている状態にあり、且
   つ、前記カウント値が第１の設定値である場合に
   前記回転角位置信号の発生が検出され、且つ、第
   １又は第２の基準位置信号の発生が検出されなか
   つた場合には、該第１又は第２の基準位置信号が
   検出されるまで、前記カウント値を前記第１の設
   定値に保持するカウント値保持手段とを備えたこ
   とを特徴とする内燃機関の制御装置。