JPH0741444U - 電子制御式エンジン試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの機種を判別してそれを動作せる装
置を提供する。 【構成】 クランク角信号の信号パターンを検出する信
号検出手段１４を備える。信号検出手段１４が検出した
信号パターンをＲＯＭ１３の機種毎の信号パターンの中
から検索し、エンジンの機種を特定する機種選定手段１
５と、選定された機種に応じてエンジンを駆動させる手
段を備える。試運転しようとするエンジンのクランク軸
を回してクランク角センサからクランク角信号を出力さ
せることによって、エンジンの機種が自動的に選定さ
れ、動作される。エンジン単体を試運転するときに制御
装置を機種毎に揃える必要がなくなり、試運転がきわめ
て容易になる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電子制御式エンジンを単体で試験運転するに当たりそのエンジンの 機種を判別し、動作させる電子制御式エンジン試験装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、自動車等の電子制御式エンジンは、点火時期や燃料噴射時期等を制御装 置によって所定時期に制御して運転されている。この制御装置は、クランク軸の 回転角度（以下、この角度のことをクランク角という）からピストンの位置を検 出し、ピストン位置が予め定められた点火時期、燃料噴射時期に達したときに点 火装置や燃料噴射装置に点火信号、燃料噴射信号をそれぞれ出力する構造になっ ていた。

【０００３】 前記クランク角を検出するにはクランク角センサが用いられていた。このクラ ンク角センサは、例えばカム軸の回転位置を検出する構造になっており、ピスト ンが圧縮上死点に到達する位置までカム軸が回った時に上死点検出信号を前記制 御装置に出力すると共に、カム軸が一定角度だけ回る毎に単位角検出信号を制御 装置に出力するように構成されていた。すなわち、制御装置は、上死点検出信号 が入力された後に単位角検出信号の入力数を積算し、次の点火時期（上死点前数 度）に達したときに前記点火信号を出力することになる。

【０００４】 なお、クランク角センサとしては、このように２種類の信号を出力する以外に 、単一の点火時期検出用信号のみを出力するものや、気筒数が多いエンジンに使 用されるもので３種類以上の信号を出力するものもあった。何れのクランク角セ ンサであっても出力する上死点検出信号や単位角検出信号（以下、これらの信号 を単にクランク角信号という）の信号パターンからピストン位置を検出すること ができるように構成されていた。

【０００５】 エンジンごとに上記した制御装置の制御の仕方が異なる。制御の仕方が異なっ ていてもエンジンが自動車に搭載されている場合は特に問題はない。自動車を解 体してそのエンジンのみを中古エンジンとして売買するときには、そのエンジン が正常に働くかどうかを試験しなければならないが、そのときにそれらの制御装 置の存在がやっかいな問題を生じさせていた。すなわち、上記のようにエンジン は制御装置によって点火される構造となっているので、エンジン単体を試験する 場合にもそのエンジン用の制御装置がないと正常に働くかどうか確認することが できないことである。したがって、従来は中古エンジンの取引の際には各機種の 上記制御装置を全て準備しておかなければならなかった。しかし、自動車の機種 が多くなり、同一メーカによっても機種によってそのエンジンの制御装置が異な るという状態になってきており、全てのエンジンの制御装置を準備しておくこと は非常にわずらわしい状態になっている。そのため、一部では試験をせずに中古 エンジンの取引が行われているのが現状である。そのようなことが望ましくない のはいうまでもない

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

したがって、エンジン単体の種別を判別でき、あらゆる種類のエンジンを一つ の装置で動作試験を行うことができるものの出現が望まれていた。本考案はそれ を実現することを課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る電子制御式エンジン用機種判別装置は、クランク角センサに接続 されてクランク角信号の信号パターンを検出する信号検出手段と、この信号検出 手段が検出した信号パターンを予め記憶された機種毎のクランク角信号の信号パ ターンの中から検索し、エンジンの機種を特定する機種選定手段と、その機種選 定手段で選定されたエンジンを動作させる出力手段とを備えたものである。

【０００８】

【作用】

本考案に係る機種判別装置によれば、試運転しようとするエンジンのクランク 軸を回してクランク角センサからクランク角信号を出力させることによって、エ ンジンの機種が自動的に選定され、エンジンを動作せることができる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１ないし図５によって詳細に説明する。 図１は本考案に係る機種判別装置を電子制御式エンジンに接続した状態を示す 構成図、図２は本考案に係る機種判別装置の構成を示すブロック図である。図３ はクランク角信号の信号パターンを示す図、図４はクランク角信号の信号パター ンの他の例を示す図で、これらの図はクランク軸が１回転したときの出力状態を 示している。図５は本考案に係る機種判別装置の動作を説明するためのフローチ ャートである。

【００１０】 これらの図において、符号１は電子制御式エンジンで、このエンジン１は気筒 が一列に並べられた４サイクル４気筒型のものである。２はこのエンジン１のク ランク軸、３は点火プラグ、４は燃料噴射装置としてのインジェクタで、これら の点火プラグ３、インジェクタ４は気筒毎に配設されている。５は点火コイルユ ニットで、この点火コイルユニット５は、後述する機種判別装置から点火信号が 入力されたときにこの点火信号に基づいて４つの点火プラグ３のうち点火時期に 相当する点火プラグ３に高電圧を印加するように構成されている。

【００１１】 ６はエンジン１のカム軸（図示せず）に連結されてカム軸の回転角度からクラ ンク角を検出するクランク角センサである。このクランク角センサ６は、図３あ るいは図４に示すように、ａ、ｂの２種類の信号を出力するように構成されてい る。信号ａは、カム軸が一定角度だけ回る毎に出力される単位角検出信号を示し 、信号ｂは、ピストンが圧縮上死点に到達する位置までカム軸が回った時に出力 される上死点検出信号を示している。なお、クランク角センサとしては、クラン ク角信号が前記２種類だけ出力される他に、後述する図６に示すように１種類の みの信号を出力したり、３種類以上の信号を出力するものもある。

【００１２】 ７は本考案に係る機種判別装置である。この機種判別装置７は、本実施例では エンジン１の機種を判別し、このエンジン１の最適なタイミングで点火信号およ び燃料噴射信号を出力してエンジン１を運転することができるように構成されて いる。この判別装置７は図２に示すように、機種判別やエンジン制御を行うに当 たり各種演算を行うＣＰＵ８と、このＣＰＵ８に前記クランク角センサ６からの クランク角信号を伝送する波形整形部１０、入力バッファ９と、ＣＰＵ８から点 火信号や燃料噴射信号を前記点火コイルユニット５、インジェクタ４に出力する ための出力バッファ１１と、クランク角センサ６から入力される信号の入力順序 等を記憶するためのＲＡＭ１２と、エンジン機種毎の点火時期および燃料噴射時 期が予め記憶されたＲＯＭ１３等から構成されている。

【００１３】 前記波形整形部１０は、入力１と入力２との２つの信号入力端子を備えており 、入力１端子に図３および図４で示す信号ａが入力され、入力２端子に信号ｂが 入力されるようにクランク角センサ６に接続されている。

【００１４】 前記ＲＡＭ１２は、前記入力１および入力２端子に入力された信号を入力順序 通りに記憶する構造になっている。また、前記ＲＯＭ１３は、エンジン機種毎の 点火時期マップおよび燃料噴射時期マップ等が記憶されている。点火時期マップ は、クランク角信号のパターン（エンジン毎のクランク角センサからの入力信号 の順序）が判別できるように構成されている。このパターンとは、図３において 信号ａを入力１とし、信号ｂを入力２とする場合、入力１・入力２・入力１・入 力１・入力１・入力１・入力１というようになる。

【００１５】 前記ＣＰＵ８は、クランク角センサ６が出力するクランク角信号の信号パター ンを検出する信号検出手段１４と、この信号検出手段１４が検出した信号パター ンに基づいてエンジン１の機種を特定する機種選定手段１５と、エンジン１の運 転制御を行う制御手段１６とから構成されている。前記信号検出手段１４は、入 力１端子および入力２端子に入力された信号の入力順序をＲＡＭ１２に記憶させ てクランク角信号の信号パターンを検出するように構成されている。本実施例で は、例えば入力される信号のパルスの立上りを検出して入力１および入力２を入 力順にＲＡＭ１２に記憶させる構造になっている。

【００１６】 前記機種選定手段１５は前記ＲＡＭ１２に記憶された信号入力順序（クランク 角センサ６が出力するクランク角信号の信号パターン）をＲＯＭ１３の記憶デー タ（機種毎のクランク角信号の信号パターン）と比較し、信号入力順序が同一と なる機種を選定するように構成されている。

【００１７】 前記制御手段１６は、前記機種選定手段１５が特定した機種の点火時期マップ および燃料噴射時期マップに基づいてエンジン１の点火コイルユニット５および インジェクタ４に点火信号、燃料噴射信号を出力するように構成されている。な お、この制御手段１６がクランク角を検出するに当たっては、クランク角センサ ６が出力するクランク角信号を用いる。

【００１８】 次に、上述したように構成された機種判別装置１の動作をＣＰＵ８のさらに詳 細な構成説明と合わせて図５に示すフローチャートによって説明する。 機種判別装置１を用いてエンジン１を始動させるに当たっては、入力１端子お よび入力２端子をクランク角センサ６に接続すると共に、出力バッファ１１に点 火コイルユニット５、インジェクタ４を接続しておく。また、インジェクタ４、 点火コイルユニット５、クランク角センサ６および機種判別装置７等には不図示 の電源を接続しておくと共に、インジェクタ４には燃料供給装置（図示せず）に よって燃料を供給しておく。

【００１９】 このように始動準備を整えた後、機種判別装置７の例えばメインスイッチ（図 示せず）をＯＮ操作すると、図５中にステップＳ₁ で示すようにＣＰＵ８がＲＡ Ｍ１２の記録エリアを初期化する。初期化した後は、ステップＳ₂およびＳ₃で示 すように、ＣＰＵ８は入力１端子あるいは入力２端子に信号が入力された否かを 順次判別する。クランク軸２が回転される以前ではクランク角センサ６からの信 号入力はないので、このときにはステップＳ₂〜Ｓ₃からなるループを辿ることに なる。

【００２０】 次に、例えばスタータモータ（図示せず）に通電してエンジン１のクランク軸 ２を回転させる。このようにすると、クランク軸２と共にカム軸が回転し、その 回転位置がクランク角センサ６によって検出されるようになる。最初に入力１端 子に信号が入力されたときには、ステップＳ₂ で入力１が入力されたと判定され てＣＰＵ８はステップＳ₄ にてその入力１（『１』）をＲＡＭ１２に入力順序の 第１番目として記憶させ、ステップＳ₅ でＲＯＭ１３の記憶データの中からその 信号のパターンを検索する。このとき、入力された信号パターンと同一の信号パ ターンがＲＯＭ１３の記憶データ内に存在しない場合には、ステップＳ₂ に戻る 。

【００２１】 ステップＳ₂ に戻った後、次に入力２端子に信号が入力されると、ＣＰＵ８は ステップＳ₃ からステップＳ₆ へ進み、『２』をＲＡＭ１２に入力順序の第２番 目として記憶させ、ステップＳ₅ でＲＯＭ１３の記憶データの中からこれまで入 力された信号のパターンを再び検索する。入力された信号パターンと同一の信号 パターンがＲＯＭ１３の記憶データ内に存在しない場合には上述したようにステ ップＳ₂ に戻り、同一の信号パターンが存在しているときには、ステップＳ₇ に 進んで信号パターンが一致した機種をＲＡＭ１２に記憶させる。

【００２２】 すなわち、クランク角センサ６が図３に示すような信号パターンをもってクラ ンク角信号を出力する構造であるとすると、入力１・入力２が順に入力された後 、入力１が続けて５回入力された後にステップＳ₅ にて機種が特定されることに なる。また、クランク角センサ６が図４に示すような信号パターンをもってクラ ンク角信号を出力する構造である場合には、入力１・入力２・入力１・入力１・ 入力２・入力１というように入力された後に機種が特定される。

【００２３】 このようにエンジン１の機種を判別した後、ステップＳ₈ に進んでエンジン１ を始動させる。このときには、ＲＯＭ１３に記憶された点火時期マップや燃料噴 射時期マップに基づいてＣＰＵ８が点火コイルユニット５に点火信号を出力する と共に、インジェクタ４に燃料噴射信号を出力する。なお、点火信号や燃料噴射 信号は、点火時期・燃料噴射時期にピストンが位置している気筒が点火するよう に出力される。そして、４気筒の全てが順次点火されることによってエンジン１ が始動することになる。

【００２４】 したがって、試運転しようとするエンジン１のクランク軸２を回してクランク 角センサ６からクランク角信号を出力させることによって、エンジン１の機種が 自動的に選定され、このエンジン１が最適な点火時期、燃料噴射時期をもって運 転されることになる。

【００２５】 なお、前記実施例では２種類のクランク角信号を出力するクランク角センサが 取付けられている場合について説明したが、クランク角信号が３種類以上出力さ れる場合には、ＣＰＵ８に入力３端子、入力４端子・・を設けて信号入力順序を 検出させることによって、前記同様にエンジンの機種を判別することができる。

【００２６】 また、前記実施例ではクランク角センサが出力するクランク角信号の信号発生 順序を信号パターンとした例を示したが、図６に示すようにクランク角信号が１ 種類しか出力されない場合には、信号間隔を利用して機種を判別する。

【００２７】 図６はクランク角信号が１種類である場合の信号パターンを示す図である。同 図（１）はクランク角信号が一定間隔で出力される場合を示し、同図（２）はク ランク角信号が不定期に出力される場合を示している。このようにクランク角信 号が１種類である場合には、（１）図中にｃで示す信号間隔（時間）とｄで示す 信号間隔（時間）との比率、あるいは（２）図中にｅで示す信号間隔（時間）と ｄで示す信号間隔（時間）との比率を求めることによって機種判別を行う。

【００２８】 すなわち、前記信号間隔の比率をエンジンの機種毎に予め記憶させておき、こ の記憶データの中から実際に測定した比率を検索することによってエンジンの機 種を特定する。このように構成しても前記実施例と同様に試運転するエンジンの 機種を自動的に判別し、エンジンを動作させて試験を行うことができる。

【００２９】 さらに、本実施例では機種判別装置自体にエンジンの運転を制御する機能をも たせた例を示したが、本考案はこのような限定にとらわれることはなく、点火コ イルユニットやインジェクタに点火信号、燃料噴射信号をエンジンの運転を制御 する制御装置を別体に設けてもよい。特に、本実施例で示したように機種判別機 能とエンジン制御機能とを同一装置にもたせるように構成すると、装置をコンパ クトに形成でき、取扱いが容易である。

【００３０】

【考案の効果】

以上説明したように本考案に係る電子制御式エンジン用機種判別装置は、クラ ンク角センサに接続されてクランク角信号の信号パターンを検出する信号検出手 段と、この信号検出手段が検出した信号パターンを予め記憶された機種毎のクラ ンク角信号の信号パターンの中から検索し、エンジンの機種を特定する機種選定 手段とを備えたため、試運転しようとするエンジンのクランク軸を回してクラン ク角センサからクランク角信号を出力させることによって、エンジンの機種が自 動的に選定されるので、１台の装置で種類の異なる制御装置を有するエンジンを 始動させることができる。

【００３１】 したがって、エンジンを載せ替える場合などで制御装置が接続されていない単 体の状態のエンジンを試運転するときに、エンジンの機種をきわめて容易に判別 することができる。特に、本考案に係る機種判別装置に、機種毎の点火時期、燃 料噴射時期を多機種にわたり記憶させたエンジン用制御装置を接続し、この制御 装置の記憶データに基づいて機種を判別するように構成すると、一つの制御装置 で多くの機種のエンジンを何等機種選択操作を行うことなく始動できるようにな る。したがってエンジン用制御装置を機種毎に用意する必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る機種判別装置を電子制御式エンジ
ンに接続した状態を示す構成図である。

【図２】本考案に係る機種判別装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】クランク角信号の信号パターンを示す図であ
る。

【図４】クランク角信号の信号パターンの他の例を示す
図である。

【図５】本考案に係る機種判別装置の動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図６】クランク角信号が１種類である場合の信号パタ
ーンを示す図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ クランク軸 ３ 点火プラグ ４ インジェクタ ５ 点火コイルユニット ６ クランク角センサ ７ 機種判別装置 ８ ＣＰＵ １３ ＲＯＭ １４ 信号検出手段 １５ 機種選定手段

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク角センサから出力されるクラン
   ク角信号に対応して点火時期が決められる電子制御式エ
   ンジンのクランク角センサに接続されて前記クランク角
   信号の信号パターンを検出する信号検出手段と、この信
   号検出手段が検出した信号パターンを予め記憶された機
   種毎のクランク角信号の信号パターンの中から検索し、
   このエンジンの機種を特定する機種選定手段と、その機
   種選定手段でエンジンを動作させる出力手段とを備えた
   ことを特徴とする電子制御式エンジン試験装置。