JPH08144825A - 内燃機関の噴射・点火制御装置およびその制御方法 - Google Patents

内燃機関の噴射・点火制御装置およびその制御方法

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JPH08144825A
JPH08144825A JP30834794A JP30834794A JPH08144825A JP H08144825 A JPH08144825 A JP H08144825A JP 30834794 A JP30834794 A JP 30834794A JP 30834794 A JP30834794 A JP 30834794A JP H08144825 A JPH08144825 A JP H08144825A
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JP
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cylinder
signal
internal combustion
combustion engine
sensor
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JP30834794A
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Takashi Sakasai
隆 逆井
Koichi Okaya
幸一 岡谷
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Komatsu Ltd
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Komatsu Ltd
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関の多気筒内燃機関の燃料噴射および
/または点火する順序を決定する簡単な構成の内燃機関
の制御装置およびその制御方法の改良の提供する。 【構成】 内燃機関のクランク角度位置および気筒を判
別して、その信号により各気筒に順次所定の順序で燃料
を噴射および/または点火する内燃機関の噴射・点火制
御装置において、内燃機関の特定の気筒の所定のクラン
ク角度位置で気筒および行程判別信号を発生させる気筒
および行程判別センサと、所定のクランク角度位置でク
ランク角度位置信号および気筒判別信号を発生させる機
関回転角センサと、気筒および行程判別センサが故障時
に機関回転角センサのみの信号を受けて機関の稼働指令
を出力する制御装置とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の噴射・点火
制御装置およびその制御方法に係わり、特には、内燃機
関の多気筒内燃機関の燃料噴射および/または点火の順
序を決定する内燃機関の噴射・点火制御装置およびその
制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、内燃機関が円滑に運転するために
は、各気筒の噴射・点火時期を決定する気筒判別信号お
よびクランク角度位置信号を正確な順序で発生させるこ
とが必要不可欠である。ところが、気筒判別センサ系に
異常が発生すると噴射・点火順序が乱れるおそれがあ
り、この改善例として、特公昭63−27537号公報
が開示されている。これによれば、気筒判別センサ系の
異常を判別し、異常時には気筒判別信号によるクランク
角度位置信号に基づく噴射順序の修正を中止し、クラン
ク角度位置信号のみにより噴射順序の修正を行いエンジ
ンの運転性能の低下を防止している。これを達成するた
めに、エンジンの燃料噴射は、エンジンの所定のクラン
ク角度位置でエンジン回転角センサから発生されるクラ
ンク角度位置信号により各気筒に順次所定の順序で燃料
を噴射させる。また、エンジンの特定の気筒の所定のク
ランク角度位置で気筒判別センサから発生される気筒判
別信号の直後のクランク角度位置信号により所定の気筒
から前記噴射順序に応じて前記順次噴射を行う。このよ
うなエンジンの燃料噴射制御装置を有する多気筒内燃機
関の制御方法において、前記気筒判別信号を検出し、該
気筒判別信号の発生直後から前記クランク角度位置信号
の発生回数を計数するとともに、エンジン回転数を検出
し、該エンジン回転数が所定回転数以上のときに前記ク
ランク角度位置信号が少なくとも気筒数より1回多く発
生される間に前記気筒判別信号が検出されないときには
前記気筒判別センサ系に異常があると判別し、異常時に
は前記クランク角度位置信号のみにより前記所定の順序
噴射を行わせるようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
63−27537号公報においては、気筒判別センサ系
に異常が生じた場合に、前記クランク角度位置信号のみ
により前記所定の順序噴射を行わせているが、例えば、
エンジンの回転数が低かったり、エンジンが停止したり
等、クランク角度位置信号が不明になるとエンジンの所
定の順序噴射がズレてエンジンが停止するなどの問題が
ある。
【0004】本発明は上記従来の問題点に着目し、内燃
機関の噴射・点火制御装置およびその制御方法に係わ
り、特には、内燃機関の多気筒内燃機関の燃料噴射およ
び/または点火する順序を決定する簡単な構成の内燃機
関の制御装置およびその制御方法の改良の提供を目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の内燃機関の噴射・点火制御装置の発明で
は、内燃機関のクランク角度位置および気筒を判別し
て、その信号により各気筒に順次所定の順序で燃料を噴
射および/または点火する内燃機関の噴射・点火制御装
置において、内燃機関の特定の気筒の所定のクランク角
度位置で気筒および行程判別信号を発生させる気筒およ
び行程判別センサと、所定のクランク角度位置でクラン
ク角度位置信号および気筒判別信号を発生させる機関回
転角センサと、気筒および行程判別センサが故障時に機
関回転角センサのみの信号を受けて機関の稼働指令を出
力する制御装置とからなる。
【0006】第2の発明では、内燃機関のクランク角度
位置および気筒を判別して、その信号により各気筒に順
次所定の順序で燃料を噴射および/または点火する内燃
機関の噴射・点火制御装置の制御方法において、4サイ
クルの内燃機関の特定の気筒の所定のクランク角度位置
で気筒および行程を判別する信号と、所定のクランク角
度位置でクランク角度位置および気筒を判別する信号と
を出力し、かつ、気筒および行程を判別する信号が故障
時に、クランク角度位置および気筒を判別する信号のみ
の信号を受けて圧縮上死点および排気上死点の2気筒に
対して燃料噴射または点火指令を出力する。
【0007】
【作用】上記構成によれば、気筒および行程判別セン
サ、あるいは、機関回転角センサのいずれかが一つ故障
しても、故障しない方のセンサからの信号により、多気
筒内燃機関の燃料噴射および/または点火の順序を決定
し、燃料を噴射および/または点火するので内燃機関の
停止を防止する。例えば、気筒および行程判別センサが
故障した場合には、機関回転角センサの歯抜けの位置か
ら気筒およびクランク角度位置を検出して燃料を噴射お
よび/または点火し、機関回転角センサが故障した場合
には、気筒および行程判別センサにより、気筒および行
程を割り出し燃料を噴射および/または点火する。ま
た、内燃機関が停止しても、気筒および行程判別セン
サ、あるいは、機関回転角センサのいずれかで、気筒お
よび行程が判定できて燃料を噴射および/または点火す
るので内燃機関の停止を防止する。
【0008】
【実施例】以下に、本発明に係わる内燃機関の噴射制御
装置およびその制御方法につき、図面を参照して詳細に
説明する。図1は本発明の内燃機関の噴射制御装置の一
実施例の全体システム図を示す。図1において、6気筒
の内燃機関1のクランクシャフト2にはクランクシャフ
ト用ギャー3が固設されている。中間ギャー4は、噴射
ノズル11を作動させるカムシャフト5を駆動するカム
シャフト用ギャー6と、燃料ポンプ7を駆動する燃料ポ
ンプ用ギャー8へクランクシャフト2の回転を伝えてい
る。カムシャフト用ギャー6はクランクシャフト用ギャ
ー3の2倍の直径を有し、カムシャフト5はクランクシ
ャフト2の回転速度の半分の回転速度で回転している。
燃料ポンプ7は配管9が配設され、各気筒10a、10
b、10c、10d、10e、10fに付設されている
噴射ノズル11に接続している。各気筒10a、10
b、10c、10d、10e、10fへの燃料噴射は、
図2に示すカムシャフト5のカムプロフイル5aにした
がってプランジヤ12を押圧し噴射ノズル11から行わ
れる。例えば、6気筒では、順次、10a−10e−1
0c−10f−10b−10dの順序で行われる。この
とき、カムシャフト5のカムプロフイル5aは、同じ角
度の上死点で、気筒10aでは燃料噴射している圧縮行
程であり、気筒10fでは排気行程にある。
【0009】燃料加圧用のプランジヤ12により加圧さ
れた圧力室13の燃料は、燃料噴射通路14を経てノズ
ル11にいく。燃料ポンプ7からの低圧の燃料は燃料供
給通路15、バルブ16を経て圧力室13に供給されて
いる。また、バルブ16は制御装置25から電磁ソレノ
イド15a〜15fへの指令により、電磁ソレノイド1
5a〜15fの力で閉じ、電磁ソレノイド15a〜15
fの力が解放されたときバネ18の力により開く。
【0010】カムシャフト用ギャー6には、特定の気筒
の所定のクランク角度位置で気筒および行程判別信号、
すなわち、特定の気筒の圧縮行程の位置、例えば、1気
筒目の10aの上死点の位置を検出する気筒および行程
判別センサ21が付設されている。気筒および行程判別
センサ21は、例えば図3に示すようにクランクシャフ
ト2の2回転で1回のパルス波形21aを発生してい
る。クランクシャフト2には、所定のクランク角度位置
でクランク角度位置信号および気筒判別信号、すなわ
ち、クランクシャフト2の角度と気筒、例えば、クラン
クシャフト2の暫時変わっていく角度の絶対値、およ
び、1気筒目の10aおよび6気筒目の10fの上死点
の位置を検出する機関回転角センサ22が付設されてい
る。機関回転角センサ22は、例えば図4に示すように
クランクシャフト2の1回転の各角度で所定のパルス波
形を発生しているが、この各角度の所定の位置にパルス
波形22a、22bを発生しない角度が設けられてい
る。この気筒および行程判別センサ21と機関回転角セ
ンサ22は制御装置25に接続されている。制御装置2
5は通常、内燃機関の多気筒内燃機関の燃料噴射の順序
を決定している。
【0011】上記構成において、次に作動について、図
5のフロチャートにしたがって説明する。ステップ1で
は、機関回転角センサ22からの信号が入力されている
か、否かを判定している。この信号は、例えば、クラン
クシャフト2の暫時変わっていく角度の絶対値、およ
び、1気筒目の10aおよび6気筒目の10fの上死点
の位置を検出する機関回転角センサ22が付設されてい
る。この信号は、例えば、図4に示すように、各角度の
所定の位置にパルス波形22a、22b(歯抜けパルス
波形)を発生しない角度が設けられ、発生しない角度の
次の始めのパルス波形22cを1気筒目の10aおよび
6気筒目の10fの上死点の位置の信号として入力され
ている。ステップ1で入力されているときには、ステッ
プ2に行く。ステップ2では、気筒および行程判別セン
サ21からの信号が入力されているか、否かを判定して
いる。この信号は、例えば、前記の1気筒目の10aの
上死点の位置の信号が、図3に示すようにクランクシャ
フト2の2回転で一回のパルス波形21aの信号が入力
されている。
【0012】ステップ2で入力されているときには、ス
テップ3に行く。ステップ3では、気筒および行程判別
センサ21からの1ステップ毎を隔てた信号(例えば、
図3の上死点21aのパルス波形)と、機関回転角セン
サ22からの信号(図4の22a、22bの歯抜けパル
ス波形)とが、一致しているか、否かを判定している。
一致しているときは、ステップ4にいき、両信号からの
入力が正常として通常の気筒および行程判別センサ21
からの信号と内燃機関の多気筒内燃機関の燃料噴射の順
序を機関回転角センサ22からの信号により、カムシャ
フト5のカムプロフイル5aの位置に合わせて燃料を噴
射する。
【0013】ステップ1で入力されていないときには、
ステップ5に行く。ステップ5では、ステップ2と同様
に、気筒および行程判別センサ21からの信号が入力さ
れているか、否かを判定している。ステップ5で入力さ
れているときには、ステップ6にいき、気筒および行程
判別センサ21からの信号のみにより、内燃機関の多気
筒内燃機関の燃料噴射の順序をカムシャフト5のカムプ
ロフイル5aの位置に合わせて燃料を噴射する。このと
き、制御装置25は、気筒および行程判別センサ21か
らの信号(21a)により1気筒目の10aの上死点の
圧縮位置を基準としてカムシャフト5のカムプロフイル
5aの位置に合わせて燃料を噴射する。また、他の気筒
には、気筒および行程判別センサ21から信号21aの
信号間隔を気筒数分分割し、その時間に合わせて、各気
筒に10e−10c−10f−10b−10dの順序で
噴射していく。これにより、気筒および行程判別センサ
21からの信号のみにより、内燃機関の多気筒内燃機関
の燃料噴射の順序を設定できる。
【0014】ステップ5で入力されていないときには、
ステップ7にいき制御不能として燃料の噴射を停止して
内燃機関1の回転を停止する。ステップ2で入力されて
いないときには、ステップ8に行く。ステップ8では、
ステップ1の機関回転角センサ22からの信号により燃
料噴射の制御を行う。このとき、制御装置25は、機関
回転角センサ22からの信号22a、22b、22c
(図4に示す)により1気筒目の10aおよび6気筒目
の10fの上死点の位置を求めて、その時間に合わせて
同じクランク角度である1気筒目の10aおよび6気筒
目の10fに同時期に、また、他の気筒には機関回転角
センサ22からのクランク角度に応じて同じクランク角
度にある3気筒および4気筒、および、2気筒および5
気筒もそれぞれ同時期に噴射の指令が出力されるが、図
2に示すように、カムシャフト5のカムプロフイル5a
に応じて、圧縮行程のみの位置で噴射され、排気行程の
位置側では噴射されない。
【0015】例えば、図2において、気筒10aのカム
プロフイル5aでは、プランジヤ12を押圧し、押圧さ
れた燃料は圧力室13、燃料噴射通路14を経てノズル
11にいき、ノズル11より気筒10aに噴射される。
このとき、電磁ソレノイド15aにも制御装置25から
指令が出力され、バルブ16はバネ18の力に抗して閉
じ、圧力室13は高圧になる。気筒10fのカムプロフ
イル5fでは、プランジヤ12は押圧されず、圧力室1
3の燃料は高圧にならない。また、このとき、電磁ソレ
ノイド15fにも制御装置25から指令が出力される
が、バルブ16はバネ18の力に抗して閉じているが、
圧力室13は低圧のままである。上記実施例は、電磁ソ
レノイド15を用いたが、通常のロッド、ロッカカムを
介して燃料を噴射するノズル11においても、カムプロ
フイル5のみにより同じクランク位置の圧縮位置および
排気位置とで燃料の噴射の有無を制御できることは言う
までもない。したがって、機関回転角センサ22からの
信号のみでも、概略の制御が可能になり内燃機関1の停
止を阻止することができる。
【0016】上記実施例では、噴射を制御することで説
明してきたが、ガソリンエンジン等の点火制御も同様に
制御できる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
気筒および行程判別センサ、あるいは、機関回転角セン
サのいずれかが一つ故障しても、故障しない方のセンサ
からの信号により燃料を噴射および/または点火できる
ので内燃機関の停止を防止することができる。また、内
燃機関が停止しても、気筒および行程判別センサ、ある
いは、機関回転角センサのいずれかで、気筒および行程
が判定でき、燃料を噴射できるので内燃機関の停止を防
止するという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の内燃機関の噴射制御装置の一実施例の
全体システム図を示す。
【図2】カムシャフト形状と噴射ノズルからの噴射を説
明する図である。
【図3】気筒および行程判別センサーからの信号を示す
図である。
【図4】機関回転角センサからの信号を示す図である。
【図5】本発明の内燃機関の噴射制御装置の燃料噴射の
フロチャート図を示す。
【符号の説明】
1…内燃機関、2…クランクシャフト、5…カムシャフ
ト、7…燃料ポンプ、11…噴射ノズル、21…気筒お
よび行程判別センサ、22…機関回転角センサ、25…
制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 45/00 G F02P 5/15

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関のクランク角度位置および気筒
    を判別して、その信号により各気筒に順次所定の順序で
    燃料を噴射および/または点火する内燃機関の噴射・点
    火制御装置において、内燃機関の特定の気筒の所定のク
    ランク角度位置で気筒および行程判別信号を発生させる
    気筒および行程判別センサと、所定のクランク角度位置
    でクランク角度位置信号および気筒判別信号を発生させ
    る機関回転角センサと、気筒および行程判別センサが故
    障時に機関回転角センサのみの信号を受けて機関の稼働
    指令を出力する制御装置とからなることを特徴とする内
    燃機関の噴射・点火制御装置。
  2. 【請求項2】 内燃機関のクランク角度位置および気筒
    を判別して、その信号により各気筒に順次所定の順序で
    燃料を噴射および/または点火する内燃機関の噴射・点
    火制御装置の制御方法において、4サイクルの内燃機関
    の特定の気筒の所定のクランク角度位置で気筒および行
    程を判別する信号と、所定のクランク角度位置でクラン
    ク角度位置および気筒を判別する信号とを出力し、か
    つ、気筒および行程を判別する信号が故障時に、クラン
    ク角度位置および気筒を判別する信号のみの信号を受け
    て圧縮上死点および排気上死点の2気筒に対して燃料噴
    射または点火指令を出力することを特徴とする内燃機関
    の噴射・点火制御装置の制御方法。
JP30834794A 1994-11-18 1994-11-18 内燃機関の噴射・点火制御装置およびその制御方法 Pending JPH08144825A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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