JPH0828338A - 内燃機関のクランク角位置検出装置及び制御装置 - Google Patents
内燃機関のクランク角位置検出装置及び制御装置Info
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- JPH0828338A JPH0828338A JP6158509A JP15850994A JPH0828338A JP H0828338 A JPH0828338 A JP H0828338A JP 6158509 A JP6158509 A JP 6158509A JP 15850994 A JP15850994 A JP 15850994A JP H0828338 A JPH0828338 A JP H0828338A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/009—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/06—Testing internal-combustion engines by monitoring positions of pistons or cranks
Abstract
(57)【要約】
【目的】内燃機関のクランク角位置検出精度を高める。
【構成】所定の非爆発条件でクランク角センサの基準ク
ランク角位置 (ＲＥＦ出力時の位置) から筒内圧センサ
で検出される筒内圧最大の上死点までのクランク角度Ａ
を求め (Ｓ１〜Ｓ12) 、基準値 (70°) に対するＡの偏
差ΔＲＥＦをクランク角センサの取付位置ずれとして検
出し、これによって正しいクランク角位置ＣＡA に補正
する。
ランク角位置 (ＲＥＦ出力時の位置) から筒内圧センサ
で検出される筒内圧最大の上死点までのクランク角度Ａ
を求め (Ｓ１〜Ｓ12) 、基準値 (70°) に対するＡの偏
差ΔＲＥＦをクランク角センサの取付位置ずれとして検
出し、これによって正しいクランク角位置ＣＡA に補正
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のクランク角位
置を検出する装置及び該検出されたクランク角位置に基
づいて点火制御や燃料噴射時期を制御する装置に関す
る。
置を検出する装置及び該検出されたクランク角位置に基
づいて点火制御や燃料噴射時期を制御する装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子制御式内燃機関においては、
点火時期（点火進角値）や燃料噴射時期 (噴射開始時期
又は噴射終了時期) を設定するため、クランク角位置を
検出するクランク角センサが備えられている。該クラン
ク角センサは、各気筒の基準クランク角度位置（例えば
ＢＴＤＣ70°）毎に基準信号を出力すると共に、単位角
(例えば１°) 毎に単位角信号を出力し、前記基準信号
出力時の基準クランク角位置と基準信号出力後の単位角
信号出力回数とに基づいて気筒毎のクランク角位置を検
出するようになっている。
点火時期（点火進角値）や燃料噴射時期 (噴射開始時期
又は噴射終了時期) を設定するため、クランク角位置を
検出するクランク角センサが備えられている。該クラン
ク角センサは、各気筒の基準クランク角度位置（例えば
ＢＴＤＣ70°）毎に基準信号を出力すると共に、単位角
(例えば１°) 毎に単位角信号を出力し、前記基準信号
出力時の基準クランク角位置と基準信号出力後の単位角
信号出力回数とに基づいて気筒毎のクランク角位置を検
出するようになっている。
【０００３】したがって、クランク角位置検出のために
基準クランク角位置が基準となるため、機関の組立時に
クランク角センサの取付位置を調整する必要があり、通
常点火位置を測定しながら、それが所定値となるように
クランク角センサの取付位置を調整するため、製造行程
中で調整行程，調整時間が掛かるという問題点があっ
た。
基準クランク角位置が基準となるため、機関の組立時に
クランク角センサの取付位置を調整する必要があり、通
常点火位置を測定しながら、それが所定値となるように
クランク角センサの取付位置を調整するため、製造行程
中で調整行程，調整時間が掛かるという問題点があっ
た。
【０００４】本発明はこのような従来の問題点に鑑みな
されたもので、クランク角検出手段の取付位置のずれを
補正でき、以て、機関の組立行程においてクランク角検
出手段の取付位置の調整行程を廃止できるようにした内
燃機関のクランク角位置検出装置を提供することを目的
とする。また、前記クランク角位置検出装置で補正され
たクランク角位置に基づいて点火時期，燃料噴射時期を
制御する内燃機関の制御装置を提供することを目的とす
る。
されたもので、クランク角検出手段の取付位置のずれを
補正でき、以て、機関の組立行程においてクランク角検
出手段の取付位置の調整行程を廃止できるようにした内
燃機関のクランク角位置検出装置を提供することを目的
とする。また、前記クランク角位置検出装置で補正され
たクランク角位置に基づいて点火時期，燃料噴射時期を
制御する内燃機関の制御装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１の発
明にかかる内燃機関のクランク角位置検出装置は、図１
に実線で示すように、各気筒の基準クランク角位置毎に
基準信号を出力すると共に、単位クランク角毎に単位角
信号を出力するクランク角検出手段を備え、前記基準信
号出力時の基準クランク角位置と基準信号出力後の単位
角信号出力回数とに基づいて気筒毎のクランク角位置を
検出するようにした内燃機関のクランク角位置検出装置
において、少なくとも１つの気筒に該気筒の筒内圧を検
出する筒内圧検出手段を設けると共に、前記筒内圧検出
手段の出力値と前記クランク角検出手段の出力値とに基
づいて非燃焼条件で筒内圧力が最大となるときのクラン
ク角位置を上死点として検出する上死点検出手段と、前
記検出された上死点と前記クランク角検出手段で検出さ
れる基準クランク角位置とのクランク角位相差を基準値
と比較し、基準値との偏差によってクランク角検出手段
によって検出されるクランク角位置を補正するクランク
角位置補正手段と、を備えて構成したことを特徴とす
る。
明にかかる内燃機関のクランク角位置検出装置は、図１
に実線で示すように、各気筒の基準クランク角位置毎に
基準信号を出力すると共に、単位クランク角毎に単位角
信号を出力するクランク角検出手段を備え、前記基準信
号出力時の基準クランク角位置と基準信号出力後の単位
角信号出力回数とに基づいて気筒毎のクランク角位置を
検出するようにした内燃機関のクランク角位置検出装置
において、少なくとも１つの気筒に該気筒の筒内圧を検
出する筒内圧検出手段を設けると共に、前記筒内圧検出
手段の出力値と前記クランク角検出手段の出力値とに基
づいて非燃焼条件で筒内圧力が最大となるときのクラン
ク角位置を上死点として検出する上死点検出手段と、前
記検出された上死点と前記クランク角検出手段で検出さ
れる基準クランク角位置とのクランク角位相差を基準値
と比較し、基準値との偏差によってクランク角検出手段
によって検出されるクランク角位置を補正するクランク
角位置補正手段と、を備えて構成したことを特徴とす
る。
【０００６】また、筒内圧検出手段が気筒毎に備えら
れ、前記上死点検出手段は、各筒内圧検出手段で検出さ
れる気筒毎の上死点を検出し、クランク角位置補正手段
は、各気筒の検出された上死点と各気筒に対応する基準
信号の基準クランク角位置とに基づいて気筒毎にクラン
ク角位置を補正するようにしてもよい。また、前記クラ
ンク角位置補正手段は、前記基準値との偏差を電源ＯＦ
Ｆ後も記憶保持するバックアップメモリを含んでいる構
成としてもよい。
れ、前記上死点検出手段は、各筒内圧検出手段で検出さ
れる気筒毎の上死点を検出し、クランク角位置補正手段
は、各気筒の検出された上死点と各気筒に対応する基準
信号の基準クランク角位置とに基づいて気筒毎にクラン
ク角位置を補正するようにしてもよい。また、前記クラ
ンク角位置補正手段は、前記基準値との偏差を電源ＯＦ
Ｆ後も記憶保持するバックアップメモリを含んでいる構
成としてもよい。
【０００７】また、前記上死点検出手段は、上死点検出
のために燃料供給を停止する所定の条件を設定して前記
非爆発条件を創る構成としてもよい。また、前記上死点
検出手段は、通常運転中に行われる燃料供給停止中を前
記非爆発条件として上死点の検出を行う構成としてもよ
い。また、前記上死点検出手段は、始動前のクランキン
グ中を前記非爆発条件として上死点の検出を行う構成と
してもよい。
のために燃料供給を停止する所定の条件を設定して前記
非爆発条件を創る構成としてもよい。また、前記上死点
検出手段は、通常運転中に行われる燃料供給停止中を前
記非爆発条件として上死点の検出を行う構成としてもよ
い。また、前記上死点検出手段は、始動前のクランキン
グ中を前記非爆発条件として上死点の検出を行う構成と
してもよい。
【０００８】また、前記のバックアップメモリを備えた
ものにおいて、前記上死点検出手段は、電源としてのバ
ッテリの取外し時又は装着時に前記バックアップメモリ
に記憶されている偏差をリセットした後、初めてのクラ
ンキング開始後の所定クランク角期間燃料カットを行
い、その間に上死点の検出を行う構成としてもよい。ま
た、請求項８の発明に係る内燃機関の制御装置は、図１
に点線で示すように前記クランク角位置検出装置によっ
て検出されたクランク角位置に基づいて点火時期を制御
することを特徴とする。
ものにおいて、前記上死点検出手段は、電源としてのバ
ッテリの取外し時又は装着時に前記バックアップメモリ
に記憶されている偏差をリセットした後、初めてのクラ
ンキング開始後の所定クランク角期間燃料カットを行
い、その間に上死点の検出を行う構成としてもよい。ま
た、請求項８の発明に係る内燃機関の制御装置は、図１
に点線で示すように前記クランク角位置検出装置によっ
て検出されたクランク角位置に基づいて点火時期を制御
することを特徴とする。
【０００９】また、請求項９の発明に係る内燃機関の制
御装置は、図１に鎖線で示すように前記クランク角位置
検出装置によって検出されたクランク角位置に基づいて
燃料の噴射時期を制御することを特徴とする。
御装置は、図１に鎖線で示すように前記クランク角位置
検出装置によって検出されたクランク角位置に基づいて
燃料の噴射時期を制御することを特徴とする。
【００１０】
【作用】非爆発条件で筒内圧検出手段によって検出され
る筒内圧が最大となるのは、上死点にあるときであるか
ら、該検出された上死点においてクランク角検出手段で
検出されるクランク角位置と、該クランク角位置のクラ
ンク角検出手段で検出された基準クランク角位置からの
位相差を本来の基準クランク角位置の上死点からのクラ
ンク角 (基準値) と比較すれば、該位相差と基準値との
偏差がクランク角検出手段の取付位置のずれとして検出
される。
る筒内圧が最大となるのは、上死点にあるときであるか
ら、該検出された上死点においてクランク角検出手段で
検出されるクランク角位置と、該クランク角位置のクラ
ンク角検出手段で検出された基準クランク角位置からの
位相差を本来の基準クランク角位置の上死点からのクラ
ンク角 (基準値) と比較すれば、該位相差と基準値との
偏差がクランク角検出手段の取付位置のずれとして検出
される。
【００１１】したがって、クランク角位置補正手段が前
記偏差に基づいてクランク角検出手段で検出される検出
値を補正することにより、正しいクランク角位置を検出
することができる。また、気筒毎に筒内圧検出手段を備
えて上死点を検出し、気筒毎にクランク角位置を補正す
るようにすれば、気筒間のバラツキもなく、高精度にク
ランク角位置を検出することができる。
記偏差に基づいてクランク角検出手段で検出される検出
値を補正することにより、正しいクランク角位置を検出
することができる。また、気筒毎に筒内圧検出手段を備
えて上死点を検出し、気筒毎にクランク角位置を補正す
るようにすれば、気筒間のバラツキもなく、高精度にク
ランク角位置を検出することができる。
【００１２】また、バックアップメモリを備えて、電源
ＯＦＦ後も基準値との偏差を記憶保持するようにすれ
ば、次回運転開始当初から正しいクランク角位置に補正
することができる。
ＯＦＦ後も基準値との偏差を記憶保持するようにすれ
ば、次回運転開始当初から正しいクランク角位置に補正
することができる。
【００１３】また、上死点検出のために燃料供給を停止
する所定の条件を設定して前記非爆発条件を創ることが
できる。また、通常運転中に行われる燃料供給停止中を
前記非爆発条件として上死点の検出を行う構成とすれ
ば、特別に非爆発条件で運転させる必要がない。また、
始動前のクランキング中を前記非爆発条件として上死点
の検出を行う構成とすれば、特別に非爆発条件で運転さ
せる必要がないと同時に、運転開始当初から正しいクラ
ンク角位置に補正することができる。
する所定の条件を設定して前記非爆発条件を創ることが
できる。また、通常運転中に行われる燃料供給停止中を
前記非爆発条件として上死点の検出を行う構成とすれ
ば、特別に非爆発条件で運転させる必要がない。また、
始動前のクランキング中を前記非爆発条件として上死点
の検出を行う構成とすれば、特別に非爆発条件で運転さ
せる必要がないと同時に、運転開始当初から正しいクラ
ンク角位置に補正することができる。
【００１４】また、バッテリの取外し時又は装着時に前
記バックアップメモリに記憶されている偏差をリセット
した後、初めてのクランキング開始後の所定クランク角
期間燃料カットを行い、その間に上死点の検出を行う構
成とすれば、一旦バッテリが取り外されても次の運転開
始当初から正しいクランク角位置に補正することができ
る。してもよい。
記バックアップメモリに記憶されている偏差をリセット
した後、初めてのクランキング開始後の所定クランク角
期間燃料カットを行い、その間に上死点の検出を行う構
成とすれば、一旦バッテリが取り外されても次の運転開
始当初から正しいクランク角位置に補正することができ
る。してもよい。
【００１５】また、このようにして補正された正しいク
ランク角位置信号に基づいて精度のよい点火時期制御を
行うことができる。また、同様にして補正された正しい
クランク角位置信号に基づいて精度のよい燃料噴射時期
制御を行うことができる。
ランク角位置信号に基づいて精度のよい点火時期制御を
行うことができる。また、同様にして補正された正しい
クランク角位置信号に基づいて精度のよい燃料噴射時期
制御を行うことができる。
【００１６】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。一実施例の構成を示す図２において、内燃機関
１には、エアクリーナ２から吸気ダクト３，スロットル
弁４及び吸気マニホールド５を介して空気が吸入され
る。
明する。一実施例の構成を示す図２において、内燃機関
１には、エアクリーナ２から吸気ダクト３，スロットル
弁４及び吸気マニホールド５を介して空気が吸入され
る。
【００１７】吸気マニホールド５のブランチ部には、各
気筒毎に燃料噴射弁６が設けられている。前記燃料噴射
弁６は、ソレノイドに通電されて開弁し、通電停止され
て閉弁する電磁式燃料噴射弁であって、後述するコント
ロールユニット12から出力される駆動パルス信号により
通電制御され、図示しない燃料ポンプから圧送されてプ
レッシャレギュレータにより所定の圧力に調整された燃
料を間欠的に噴射供給する。
気筒毎に燃料噴射弁６が設けられている。前記燃料噴射
弁６は、ソレノイドに通電されて開弁し、通電停止され
て閉弁する電磁式燃料噴射弁であって、後述するコント
ロールユニット12から出力される駆動パルス信号により
通電制御され、図示しない燃料ポンプから圧送されてプ
レッシャレギュレータにより所定の圧力に調整された燃
料を間欠的に噴射供給する。
【００１８】機関１の各燃焼室にはそれぞれに点火栓７
が設けられており、これにより火花点火して混合気を着
火燃焼させる。尚、前記点火栓７、及び、図示しない点
火コイル，パワートランジスタ等によって本実施例にお
ける点火手段が構成される。機関１からは、排気マニホ
ールド８，排気ダクト９，三元触媒10及びマフラー11を
介して排気が排出される。
が設けられており、これにより火花点火して混合気を着
火燃焼させる。尚、前記点火栓７、及び、図示しない点
火コイル，パワートランジスタ等によって本実施例にお
ける点火手段が構成される。機関１からは、排気マニホ
ールド８，排気ダクト９，三元触媒10及びマフラー11を
介して排気が排出される。
【００１９】コントロールユニット12は、ＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェース
を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種
のセンサからの入力信号を受け、該入力信号に基づいて
前記燃料噴射弁６による燃料噴射量を制御すると共に、
点火栓７による点火時期を制御する。前記各種のセンサ
としては、吸気ダクト３中にエアフローメータ13が設け
られていて、機関１の吸入空気量Ｑに応じた信号を出力
する。
Ｍ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェース
を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種
のセンサからの入力信号を受け、該入力信号に基づいて
前記燃料噴射弁６による燃料噴射量を制御すると共に、
点火栓７による点火時期を制御する。前記各種のセンサ
としては、吸気ダクト３中にエアフローメータ13が設け
られていて、機関１の吸入空気量Ｑに応じた信号を出力
する。
【００２０】また、機関１の図示しないカム軸には、カ
ム軸の回転を介してクランク角を検出するクランク角検
出手段としてのクランク角センサ14が設けられている。
このクランク角センサ11は、本実施例の４気筒機関１に
おいて、各気筒の基準クランク角位置 (例えばＢＴＤＣ
70°) 毎に基準信号ＲＥＦを出力すると共に、単位クラ
ンク角 (例えば１°) 毎に単位角信号ＰＯＳを出力する
ようになっている。
ム軸の回転を介してクランク角を検出するクランク角検
出手段としてのクランク角センサ14が設けられている。
このクランク角センサ11は、本実施例の４気筒機関１に
おいて、各気筒の基準クランク角位置 (例えばＢＴＤＣ
70°) 毎に基準信号ＲＥＦを出力すると共に、単位クラ
ンク角 (例えば１°) 毎に単位角信号ＰＯＳを出力する
ようになっている。
【００２１】尚、前記基準信号ＲＥＦは、気筒判別が行
えるように、例えば少なくとも特定１気筒に対応する検
出信号がそのパルス幅等によって他の検出信号と区別で
きるようになっている。更に、機関１のウォータジャケ
ットの冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ15が設けら
れている。
えるように、例えば少なくとも特定１気筒に対応する検
出信号がそのパルス幅等によって他の検出信号と区別で
きるようになっている。更に、機関１のウォータジャケ
ットの冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ15が設けら
れている。
【００２２】排気マニホールド８の集合部には、排気中
の酸素濃度を検出することによって機関吸入混合気の空
燃比を検出する酸素センサ16が設けられている。また、
各点火栓７には、筒内圧検出手段としての筒内圧センサ
17がそれぞれに付設されている。前記筒内圧センサ17
は、実開昭６２−１４６９４１号公報等に開示されるよ
うに、点火栓７の座金として形成され圧電素子によって
各気筒の筒内圧力Ｐを相対圧として検出するものであ
る。
の酸素濃度を検出することによって機関吸入混合気の空
燃比を検出する酸素センサ16が設けられている。また、
各点火栓７には、筒内圧検出手段としての筒内圧センサ
17がそれぞれに付設されている。前記筒内圧センサ17
は、実開昭６２−１４６９４１号公報等に開示されるよ
うに、点火栓７の座金として形成され圧電素子によって
各気筒の筒内圧力Ｐを相対圧として検出するものであ
る。
【００２３】尚、筒内圧センサ17は、上記のように点火
栓７の座金として形成されるタイプの他、特開平４−８
１５５７号公報等に開示されるように、圧力センサを直
接燃焼室内に臨ませるタイプのものであってもよい。ま
た、スロットル弁４には、該スロットル弁４の開度ＴＶ
Ｏを検出するスロットルセンサ18が付設されている。
栓７の座金として形成されるタイプの他、特開平４−８
１５５７号公報等に開示されるように、圧力センサを直
接燃焼室内に臨ませるタイプのものであってもよい。ま
た、スロットル弁４には、該スロットル弁４の開度ＴＶ
Ｏを検出するスロットルセンサ18が付設されている。
【００２４】ここで、コントロールユニット12によるク
ランク角位置検出 (補正) 図３のフローチャートに示す
ようにして行なわれる。尚、本実施例において、上死点
検出手段及びクランク角位置補正手段及び点火制御手段
としての機能は、前記図３及び図４のフローチャートに
示すようにコントロールユニット12がソフトウェア的に
備えている。
ランク角位置検出 (補正) 図３のフローチャートに示す
ようにして行なわれる。尚、本実施例において、上死点
検出手段及びクランク角位置補正手段及び点火制御手段
としての機能は、前記図３及び図４のフローチャートに
示すようにコントロールユニット12がソフトウェア的に
備えている。
【００２５】ステップ１では、機関１のクランキング中
か否かを判別する。クランキング中と判別された場合は
ステップ２へ進み、前回バッテリを外したか否かを判定
する。前回バッテリを外したと判定された場合はステッ
プ3 へ進み、フラグＦ１が１にセットされているか否か
を判定する。
か否かを判別する。クランキング中と判別された場合は
ステップ２へ進み、前回バッテリを外したか否かを判定
する。前回バッテリを外したと判定された場合はステッ
プ3 へ進み、フラグＦ１が１にセットされているか否か
を判定する。
【００２６】そして、フラグＦが０のとき、つまり、前
回バッテリを外した後、初めてのクランキングで、か
つ、初回のときは、ステップ４へ進んで後述するクラン
ク角位置の偏差ΔＲＥＦを０とし、ステップ５へ進んで
フラグを１にセットした後ステップ７へ進み、また、前
記クランキング開始後２回目からは、ステップ３でフラ
グＦ１が１にセットされたことを判定して直接ステップ
７へ進み、ステップ７で所定サイクル強制的に燃料をカ
ットする。
回バッテリを外した後、初めてのクランキングで、か
つ、初回のときは、ステップ４へ進んで後述するクラン
ク角位置の偏差ΔＲＥＦを０とし、ステップ５へ進んで
フラグを１にセットした後ステップ７へ進み、また、前
記クランキング開始後２回目からは、ステップ３でフラ
グＦ１が１にセットされたことを判定して直接ステップ
７へ進み、ステップ７で所定サイクル強制的に燃料をカ
ットする。
【００２７】また、ステップ２で、前回バッテリを外し
ていないと判定されたときはステップ６へ進み、強制的
に燃料カットして非爆発条件を創り出してクランク角位
置補正を行う条件が整っているか否かを判定し、整って
いると判定されたときはステップ７へ進んで所定サイク
ル燃料カットを行い、そうでないときは、ステップ14へ
進み新たにクランク角位置補正を行うことなく、前回行
われた偏差ΔＲＥＦのデータを用いて点火時期を設定す
る。
ていないと判定されたときはステップ６へ進み、強制的
に燃料カットして非爆発条件を創り出してクランク角位
置補正を行う条件が整っているか否かを判定し、整って
いると判定されたときはステップ７へ進んで所定サイク
ル燃料カットを行い、そうでないときは、ステップ14へ
進み新たにクランク角位置補正を行うことなく、前回行
われた偏差ΔＲＥＦのデータを用いて点火時期を設定す
る。
【００２８】また、ステップ１で機関のクランキング中
でないと判定された場合はステップ８へ進み、通常運転
中における燃料カット中か否かを判定し、燃料カット中
と判定された場合は、ステップ９へ進み、そうでないと
判定されたときは、ステップ14へ進む。ステップ９で
は、最新の基準信号ＲＥＦの出力を待ち、出力があった
ときからステップ10で単位角信号ＰＯＳのカウントを開
始する。
でないと判定された場合はステップ８へ進み、通常運転
中における燃料カット中か否かを判定し、燃料カット中
と判定された場合は、ステップ９へ進み、そうでないと
判定されたときは、ステップ14へ進む。ステップ９で
は、最新の基準信号ＲＥＦの出力を待ち、出力があった
ときからステップ10で単位角信号ＰＯＳのカウントを開
始する。
【００２９】次いでステップ11で、前記基準信号ＲＥＦ
に対応する気筒の筒内圧センサ10の検出値を読み込み、
筒内圧Ｐが最大となる点つまり上死点を判別する。該上
死点の判別方法としては、最も簡明な方法としては、筒
内圧Ｐの変化ΔＰが正から負に転じるときを上死点とし
て判別できる。ステップ12では、上死点と判別されたと
きの前記基準クランク角位置からのクランク角位相差Ａ
を単位角信号ＰＯＳのカウント値Ｃによって求める。
に対応する気筒の筒内圧センサ10の検出値を読み込み、
筒内圧Ｐが最大となる点つまり上死点を判別する。該上
死点の判別方法としては、最も簡明な方法としては、筒
内圧Ｐの変化ΔＰが正から負に転じるときを上死点とし
て判別できる。ステップ12では、上死点と判別されたと
きの前記基準クランク角位置からのクランク角位相差Ａ
を単位角信号ＰＯＳのカウント値Ｃによって求める。
【００３０】ステップ13では、予め定められた基準クラ
ンク角位置の上死点前クランク角 (例えば70°) と前記
クランク角位相差Ａとの偏差ΔＲＥＦ (＝70−Ａ) を演
算して記憶する。この偏差ΔＲＥＦが、クランク角セン
サ11の取付位置のズレに相当し、ΔＲＥＦが正の値のと
きは、基準クランク角位置が基準の進角値70°より小さ
い方向にずれて取り付けられており、負の値のときは70
°より大きい方向にずれて取り付けられていることにな
る。
ンク角位置の上死点前クランク角 (例えば70°) と前記
クランク角位相差Ａとの偏差ΔＲＥＦ (＝70−Ａ) を演
算して記憶する。この偏差ΔＲＥＦが、クランク角セン
サ11の取付位置のズレに相当し、ΔＲＥＦが正の値のと
きは、基準クランク角位置が基準の進角値70°より小さ
い方向にずれて取り付けられており、負の値のときは70
°より大きい方向にずれて取り付けられていることにな
る。
【００３１】そこで、ステップ14では、正しく補正され
たクランク角位置を上死点前の進角値ＣＡA をを次式に
より求める。 ＣＡA ＝基準クランク角位置の進角値 (70°) −Ｃ×
(単位角) −ΔＲＥＦ 図４は、前記偏差ΔＲＥＦにより補正されたクランク角
位置に基づいて点火時期制御及び燃料噴射時期制御を行
うルーチンのフローチャートを示す。
たクランク角位置を上死点前の進角値ＣＡA をを次式に
より求める。 ＣＡA ＝基準クランク角位置の進角値 (70°) −Ｃ×
(単位角) −ΔＲＥＦ 図４は、前記偏差ΔＲＥＦにより補正されたクランク角
位置に基づいて点火時期制御及び燃料噴射時期制御を行
うルーチンのフローチャートを示す。
【００３２】ステップ21では、機関の回転速度Ｎと負荷
(基本燃料噴射量ＴP 等) 等の機関運転条件に基づいて
点火時期ＡＤＶ (上死点前の進角値) を設定する。ステ
ップ22では、燃料噴射開始時期ＩＮＪS (上死点前の進
角値) を設定する。噴射開始時期は一定のクランク角位
置に制御してもよいが、例えば吸気行程の所望の期間に
燃料噴射が終了するように機関の回転速度Ｎと基本燃料
噴射量ＴP(噴射パルス幅) とに基づいて、燃料噴射開始
時期を設定するようにしてもよい。
(基本燃料噴射量ＴP 等) 等の機関運転条件に基づいて
点火時期ＡＤＶ (上死点前の進角値) を設定する。ステ
ップ22では、燃料噴射開始時期ＩＮＪS (上死点前の進
角値) を設定する。噴射開始時期は一定のクランク角位
置に制御してもよいが、例えば吸気行程の所望の期間に
燃料噴射が終了するように機関の回転速度Ｎと基本燃料
噴射量ＴP(噴射パルス幅) とに基づいて、燃料噴射開始
時期を設定するようにしてもよい。
【００３３】ステップ23では、前記ルーチンで求められ
た次回点火される気筒の補正されたクランク角位置ＣＡ
A が点火時期に達したか否かを判定し、達したときにス
テップ24す進み該対応する気筒の点火を行う。ステップ
25では、同じく次回燃料噴射される気筒の補正されたク
ランク角位置ＣＡA が燃料噴射開始時期ＩＮＪS に達し
たか否かを判定し、達したときにステップ26へ進み対応
する気筒の燃料噴射を開始する。
た次回点火される気筒の補正されたクランク角位置ＣＡ
A が点火時期に達したか否かを判定し、達したときにス
テップ24す進み該対応する気筒の点火を行う。ステップ
25では、同じく次回燃料噴射される気筒の補正されたク
ランク角位置ＣＡA が燃料噴射開始時期ＩＮＪS に達し
たか否かを判定し、達したときにステップ26へ進み対応
する気筒の燃料噴射を開始する。
【００３４】このようにすれば、筒内圧によって上死点
を検出してクランク角位置を補正することができ、それ
によって点火時期制御や燃料噴射時期制御等の精度を高
めることができる。尚、上死点の検出は、上記したよう
な筒内圧力の増減方向の変化によって検出してもよい
が、上死点近傍では単位クランク角当りの筒内圧の変化
率が小さいので、筒内圧Ｐをスライスレベルと比較し
て、ピストン上昇行程中にスライスレベルに達したとき
のクランク角位置と、ピストン下降中にスライスレベル
に達したときのクランク角位置とを記憶して、これらの
中間値を上死点として検出するような構成としてもよ
い。
を検出してクランク角位置を補正することができ、それ
によって点火時期制御や燃料噴射時期制御等の精度を高
めることができる。尚、上死点の検出は、上記したよう
な筒内圧力の増減方向の変化によって検出してもよい
が、上死点近傍では単位クランク角当りの筒内圧の変化
率が小さいので、筒内圧Ｐをスライスレベルと比較し
て、ピストン上昇行程中にスライスレベルに達したとき
のクランク角位置と、ピストン下降中にスライスレベル
に達したときのクランク角位置とを記憶して、これらの
中間値を上死点として検出するような構成としてもよ
い。
【００３５】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、筒内圧によって上死点を検出してクランク角位置を
補正することができる。また、気筒毎に筒内圧を検出し
てクランク角位置を補正するようにすれば、気筒間のバ
ラツキもなく、高精度にクランク角位置を検出すること
ができる。
ば、筒内圧によって上死点を検出してクランク角位置を
補正することができる。また、気筒毎に筒内圧を検出し
てクランク角位置を補正するようにすれば、気筒間のバ
ラツキもなく、高精度にクランク角位置を検出すること
ができる。
【００３６】また、バックアップメモリにより電源ＯＦ
Ｆ後も基準値との偏差を記憶保持することにより、次回
運転開始当初から正しいクランク角位置に補正すること
ができる。また、上死点検出のために燃料供給を停止す
る所定の条件を設定して前記非爆発条件を創ることがで
きるが、通常運転中に行われる燃料供給停止中を前記非
爆発条件として上死点の検出を行う構成とすれば、特別
に非爆発条件で運転させる必要がなく、また、始動前の
クランキング中を前記非爆発条件として上死点の検出を
行う構成とすれば、特別に非爆発条件で運転させる必要
がないと同時に、運転開始当初から正しいクランク角位
置に補正することができる。
Ｆ後も基準値との偏差を記憶保持することにより、次回
運転開始当初から正しいクランク角位置に補正すること
ができる。また、上死点検出のために燃料供給を停止す
る所定の条件を設定して前記非爆発条件を創ることがで
きるが、通常運転中に行われる燃料供給停止中を前記非
爆発条件として上死点の検出を行う構成とすれば、特別
に非爆発条件で運転させる必要がなく、また、始動前の
クランキング中を前記非爆発条件として上死点の検出を
行う構成とすれば、特別に非爆発条件で運転させる必要
がないと同時に、運転開始当初から正しいクランク角位
置に補正することができる。
【００３７】また、バッテリの取外し時又は装着時に前
記バックアップメモリに記憶されている偏差をリセット
した後、初めてのクランキング開始後の所定クランク角
期間燃料カットを行い、その間に上死点の検出を行う構
成とすれば、一旦バッテリが取り外されても次の運転開
始当初から正しいクランク角位置に補正することができ
る。
記バックアップメモリに記憶されている偏差をリセット
した後、初めてのクランキング開始後の所定クランク角
期間燃料カットを行い、その間に上死点の検出を行う構
成とすれば、一旦バッテリが取り外されても次の運転開
始当初から正しいクランク角位置に補正することができ
る。
【００３８】また、このようにして補正された正しいク
ランク角位置信号に基づいて精度のよい点火時期制御や
精度のよい燃料噴射時期制御を行うことができる。
ランク角位置信号に基づいて精度のよい点火時期制御や
精度のよい燃料噴射時期制御を行うことができる。
【図１】本発明の基本構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施例を示すシステム概略図。
【図３】実施例のクランク角位置補正ルーチンを示すフ
ローチャート。
ローチャート。
【図４】同じく点火制御及び燃料噴射時期制御ルーチン
を示すフローチャート。
を示すフローチャート。
１ 機関 ４ スロットル弁 ６ 燃料噴射弁 ７ 点火栓 12 コントロールユニット 13 エアフローメータ 14 クランク角センサ 17 筒内圧センサ
───────────────────────────────────────────────────── 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 41/34 Ｆ 9247−3Ｇ Ｆ０２Ｐ 5/15
Claims (9)
- 【請求項１】各気筒の基準クランク角位置毎に基準信号
を出力すると共に、単位クランク角毎に単位角信号を出
力するクランク角検出手段を備え、前記基準信号出力時
の基準クランク角位置と基準信号出力後の単位角信号出
力回数とに基づいて気筒毎のクランク角位置を検出する
ようにした内燃機関のクランク角位置検出装置におい
て、 少なくとも１つの気筒に該気筒の筒内圧を検出する筒内
圧検出手段を設けると共に、 前記筒内圧検出手段の出力値と前記クランク角検出手段
の出力値とに基づいて非燃焼条件で筒内圧力が最大とな
るときのクランク角位置を上死点として検出する上死点
検出手段と、 前記検出された上死点と前記クランク角検出手段で検出
される基準クランク角位置とのクランク角位相差を基準
値と比較し、基準値との偏差によってクランク角検出手
段によって検出されるクランク角位置を補正するクラン
ク角位置補正手段と、 を備えて構成したことを特徴とする内燃機関のクランク
角位置検出装置。 - 【請求項２】筒内圧検出手段が気筒毎に備えられ、前記
上死点検出手段は、各筒内圧検出手段で検出される気筒
毎の上死点を検出し、クランク角位置補正手段は、各気
筒の検出された上死点と各気筒に対応する基準信号の基
準クランク角位置とに基づいて気筒毎にクランク角位置
を補正することを特徴とすることを特徴とする請求項１
に記載の内燃機関のクランク角位置検出装置。 - 【請求項３】前記クランク角位置補正手段は、前記基準
値との偏差を電源ＯＦＦ後も記憶保持するバックアップ
メモリを含んでいることを特徴とする請求項１又は請求
項２に記載の内燃機関のクランク角位置検出装置。 - 【請求項４】前記上死点検出手段は、上死点検出のため
に燃料供給を停止する所定の条件を設定して前記非爆発
条件を創ることを特徴とする請求項１〜請求項３のいず
れか１つに記載の内燃機関のクランク角位置検出装置。 - 【請求項５】前記上死点検出手段は、通常運転中に行わ
れる燃料供給停止中を前記非爆発条件として上死点の検
出を行うことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれ
か１つに記載の内燃機関のクランク角位置検出装置。 - 【請求項６】前記上死点検出手段は、始動前のクランキ
ング中を前記非爆発条件として上死点の検出を行うこと
を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載
の内燃機関のクランク角位置検出装置。 - 【請求項７】前記上死点検出手段は、電源としてのバッ
テリの取外し時又は装着時に前記バックアップメモリに
記憶されている偏差をリセットした後、初めてのクラン
キング開始後の所定クランク角期間燃料カットを行い、
その間に上死点の検出を行うことを特徴とする請求項３
に記載の内燃機関のクランク角位置検出装置。 - 【請求項８】請求項１〜請求項７のいずれかに記載のク
ランク角位置検出装置によって検出されたクランク角位
置に基づいて点火時期を制御することを特徴とする内燃
機関の制御装置。 - 【請求項９】請求項１〜請求項７のいずれかに記載のク
ランク角位置検出装置によって検出されたクランク角位
置に基づいて燃料の噴射時期を制御することを特徴とす
る内燃機関の制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6158509A JPH0828338A (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | 内燃機関のクランク角位置検出装置及び制御装置 |
| US08/500,358 US5611311A (en) | 1994-07-11 | 1995-07-10 | Crank angle sensing system |
| DE19525240A DE19525240C2 (de) | 1994-07-11 | 1995-07-11 | Kurbelwinkel-Erfassungssystem |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6158509A JPH0828338A (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | 内燃機関のクランク角位置検出装置及び制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0828338A true JPH0828338A (ja) | 1996-01-30 |
Family
ID=15673295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6158509A Pending JPH0828338A (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | 内燃機関のクランク角位置検出装置及び制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5611311A (ja) |
| JP (1) | JPH0828338A (ja) |
| DE (1) | DE19525240C2 (ja) |
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