JPH0758058B2 - 内燃機関の気筒判別装置 - Google Patents

内燃機関の気筒判別装置

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JPH0758058B2
JPH0758058B2 JP4236388A JP4236388A JPH0758058B2 JP H0758058 B2 JPH0758058 B2 JP H0758058B2 JP 4236388 A JP4236388 A JP 4236388A JP 4236388 A JP4236388 A JP 4236388A JP H0758058 B2 JPH0758058 B2 JP H0758058B2
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尚己 冨澤
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【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、気筒判別信号付クランク角センサを用いた内
燃機関の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Tn-1及び今回周期Tn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tnからの時間τ1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用いた内燃機関の気筒判別装置
を提供す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、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クランク角で同一パ
ルス巾の基準パルス信号を出力するクランク角センサを
備える内燃機関において、前記クランク角センサに、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、ク
ランク角で基準パルス信号のパルス巾より短いパルス巾
の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。
そして、基準パルス信号のパルス巾に対応するクランク
角に対する前記1つの基準パルス信号と前記別のパルス
信号との間の時間巾に対応するクランク角の比を0.7以
下にし、かつ、基準パルス信号のパルス巾に対応するク
ランク角に対する基準パルス信号間の時間巾に対応する
クランク角の比を1より大きくする。
そして、前記出力ライン上に出力されるパルス信号のパ
ルス巾を計測する第1のタイマ手段と、前記出力ライン
上に出力されるパルス信号間の時間巾を計測する第2の
タイマ手段と、前記第1のタイマ手段により計測される
パルス信号のパルス巾とこれに引き続いて前記第2のタ
イマ手段により計測されるパルス信号の時間巾との比較
に基づいて、基準パルス信号と前記別のパルス信号とを
判別する信号判別手段とを設けて、内燃機関の気筒判別
装置を構成する。
<作用> 上記の構成においては、パルス信号のパルス巾(パルス
信号をHレベルとした場合、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、これらの比
較に基づいて、パルス信号が基準パルス信号か前記別の
パルス信号(すなわち気筒判別用のパルス信号)かを判
別でき、簡単な構成のクランク角センサでありながら、
気筒判別を行うことができる。
尚、このよう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
パルス巾に対応するクランク角に対する前記1つの基準
パルス信号と前記別のパルス信号との間の時間巾に対応
するクランク角の比を0.7以下にし、かつ、基準パルス
信号のパルス巾に対応するクランク角に対する基準パル
ス信号間の時間巾に対応するクランク角の比を1より大
きくした。
<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10を示し、機関
1回転につき1/2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を形成してある。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てあ
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個形成してある。
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REF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
を形成してある。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゜としてある(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
パルス巾に対応するクランク角に対する基準パルス信号
REFと別のパルス信号SGCとの間の時間巾に対応するクラ
ンク角の比(本例では2゜/70゜)を0.7以下にし、か
つ、基準パルス信号REFのパルス巾に対応するクランク
角に対する基準パルス信号REF間の時間巾に対応するク
ランク角の比(本例では110゜/70゜)を1より大きくす
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30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により実行される気
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S1と記してある。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
トして再びスタートさせ、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、Taの計測を行う部分が第1のタイマ手段に
相当し、Tbの計測を行う武運が第2のタイマ手段に相当
する。
立上がりの場合は、次のステップ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Tb/Ta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、Ta<T
bであるため、Tb/Ta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、T
b/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CCYLを1カップする(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、気筒判別カンウンタCCYLを1にする。
従って、ステップ6の部分が信号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
出したときには、次のステップ9で、そのパルス信号SG
C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
波形に基づいて時間制御方式による点火制御を行う。
本実施例によれば、1ピックアップ方式のクランク角セ
ンサ10でありながら、気筒判別のための信号を得ること
ができ、しかも、急加速、急減速の際にも誤判別するこ
とがない。
また、パルス信号のパルス巾(Hレベル時間)Taとこれ
に引き続くパルス信号間の時間巾(Lレベル時間)Tbと
を計測し、その比率(Tb/Ta)を求めて、所定値と比較
することにより、基準パルス信号REFと気筒判別用のパ
ルス信号SGCとの判別を行うので、パルス巾同士を比較
して判別する方法や、パルス信号間の時間巾同士を比較
して判別する方法など、1ピックアップ方式で考え得る
他の方法に比して、早期に判別を完了することができ、
点火時期制御や点火気筒制御等の点火制御を確実に行う
ことができる。
また、圧縮行程中に基準パルス信号REFを位置させ、基
準パルス信号REFに続いて直後のTDC付近に気筒判別用の
パルス信号SGCを位置させたので(第2図参照)、始動
時等極めて特殊な条件で誤判定して気筒判別用のパルス
信号SGCを基準パルス信号REFとして点火制御したとして
も、ノッキングや逆回転などの異常を引き起こさずに、
運転可能である。
<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でありながら、気筒判別のための
信号を得ることができ、しかも、急加速、急減速の際に
も誤判別することがない。更に、パルス信号のパルス巾
とこれに引き続くパルス信号間の時間巾とに基づいて基
準パルス信号と気筒判別用のパルス信号との判別を行う
ので、パルス巾同士を比較して判別する方法や、パルス
信号間の時間巾同士を比較して判別する方法など、1ピ
ックアップ方式で考え得る他の方法に比して、早期に判
別を完了することができ、点火時期制御や点火気筒制御
等の点火制御を確実に行うことができる。
従って、1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

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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クランク角で同一パルス巾の
    基準パルス信号を出力するクランク角センサを備える内
    燃機関において、 前記クランク角センサに、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、クランク角で基準パルス信号
    のパルス巾より短いパルス巾の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、 基準パルス信号のパルス巾に対応するクランク角に対す
    る前記1つの基準パルス信号と前記別のパルス信号との
    間の時間巾に対応するクランク角の比を0.7以下にし、 かつ、基準パルス信号のパルス巾に対応するクランク角
    に対する基準パルス信号間の時間巾に対応するクランク
    角の比を1より大きくする一方、 前記出力ライン上に出力されるパルス信号のパルス巾を
    計測する第1のタイマ手段と、 前記出力ライン上に出力されるパルス信号間の時間巾を
    計測する第2のタイマ手段と、 前記第1のタイマ手段により計測されるパルス信号のパ
    ルス巾とこれに引き続いて前記第2のタイマ手段により
    計測されるパルス信号の時間巾との比較に基づいて、基
    準パルス信号と前記別のパルス信号とを判別する信号判
    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。
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JP2853300B2 (ja) * 1990-08-24 1999-02-03 国産電機株式会社 内燃機関の気筒判別用信号発生装置
JP3186545B2 (ja) * 1995-10-06 2001-07-11 三菱電機株式会社 4サイクル内燃機関制御装置
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