JPH09280152A

JPH09280152A - 内燃機関の気筒判別装置

Info

Publication number: JPH09280152A
Application number: JP8115446A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Arai; 秀明新井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-04-12
Filing date: 1996-04-12
Publication date: 1997-10-28
Also published as: US5832908A

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストでかつ高精度で気筒判別を行うこと
ができる気筒判別装置を提供する。【解決手段】ステップＳ２で、ＣＲＫセンサ１８から
出力されるＣＲＫ信号パルスの検出を行い、続くステッ
プＳ３で、ＣＲＫ信号パルスの発生タイミングで＃１気
筒の点火を行う。次いで、ステップＳ４に進み、ＣＲＫ
信号の出力タイミングすなわち＃１気筒の点火タイミン
グに合わせて点火コイル７の二次側電流を取り込み、そ
の電流値を点火電流値Ｉobjn（ｎ＝１）として検出す
る。続くステップＳ５では、検出した電流値Ｉobjnと予
め設定された基準値Ｉref とを比較し、電流値Ｉobjn≧
基準値Ｉref が成立すると、ステップＳ６に進む。ステ
ップＳ６では、電流値Ｉobjn≧基準値Ｖref の成立によ
って、その時点のＣＲＫ信号パルスの発生タイミングが
＃１気筒の圧縮上死点に対応すると判別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の気筒を有す
る内燃機関であって、各気筒毎に点火コイルを有する点
火手段または各気筒グループ毎に点火コイルを有する点
火手段のいずれか一方が設けられている内燃機関の気筒
判別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用ガソリンエンジンなど
の４サイクル内燃機関では、複数の気筒が吸気、圧縮、
爆発、排気の４行程のサイクルで駆動され、各気筒にお
いて、吸入圧縮された混合気を点火プラグで火花点火さ
せることにより燃焼させて出力を得ているが、混合気の
燃焼圧力がピストンを押し下げる力として効率的に働く
ように、最適なクランク位置で混合気を火花点火させる
と共に、十分な点火エネルギーを点火プラグに供給する
ことが重要である。このために、各気筒の行程を判別す
るための気筒判別（行程判別）をしつつ制御が行われて
いる。

【０００３】一方、各気筒の点火プラグに点火エネルギ
ーを供給する一般的な電子制御方式の点火制御装置は、
所定のクランク角（例えば１８０°）毎に発生されるパ
ルス信号を点火時期を決定するための基本タイミング信
号とし、クランク角（例えば３０°）毎に発生されるパ
ルス信号を基本タイミングから起算される点火進角のカ
ウント信号として、機関の負荷状態に対応した進角値を
有する点火信号を生成し、この点火信号により点火コイ
ルの一次側に接続されているトランジスタの動作を制御
し、点火コイルの一次側電流遮断によって二次側に発生
する高電圧をディストリビュータを介して各気筒の点火
プラグに分配するものである。

【０００４】この点火時期の決定に用いられるクランク
角と基準気筒の行程との関係を判別するために、気筒判
別が行われるが、４サイクル内燃機関においては、上述
の４工程のサイクルがクランク軸２回転で完了するか
ら、クランク軸が最大２回転しなければ基準気筒の判別
を行うことができない。よって、クランク軸と共に回転
する回転体に突起を設け、この突起を検出することによ
って気筒判別を行う場合、例えば、４気筒内燃機関にお
いては、第１気筒、第４気筒のいずれかの気筒であるこ
とを判別することは可能であるが、その気筒が第１気
筒、第４気筒のいずれの気筒であるかを明確に判別する
ことはできないので、この気筒判別に代えて、クランク
軸と共に回転する気筒判別センサ専用の駆動軸をカム軸
にギヤ結合またはオルダム結合で連結し、その駆動軸の
回転角を検出することによって気筒判別を行う方法が用
いられている（特開平１−２０３６５６号公報）。

【０００５】しかし、上述のディストリビュータによる
点火配電方式では、ディストリビュータの電極間の放
電、ディストリビュータと点火コイル及びディストリビ
ュータと点火プラグとを結ぶそれぞれの高圧ケーブルの
抵抗によって点火エネルギーの大半が消費され、エネル
ギー効率が悪い。

【０００６】そこで、エネルギー効率を高めるために、
ディストリビュータを用いずに点火プラグへの配電を行
う低電圧配電方式による点火制御方法が提案され、この
点火制御方法としては、各気筒毎に点火コイルを設けた
気筒別独立点火システム（例えば特開昭５８−００８２
６７号公報記載）、点火コイル毎に複数（例えば２個）
の点火プラグを接続して複数（２つ）気筒を同時に点火
させるディスビレス点火システム（例えば特開昭５６−
１４３３５８号公報記載）などがある。

【０００７】この気筒別独立点火システムやディスビレ
ス点火システムでは、進角制御された点火信号を気筒別
分配回路を介して各点火コイル別に分配し、その分配さ
れた信号で点火コイルの一次側に接続されているトラン
ジスタをオン、オフ動作させることによって各気筒の点
火コイルに順次点火エネルギーを供給する。

【０００８】例えば、４気筒の内燃機関における２気筒
を同時に点火させるディスビレス点火システムでは、各
点火コイルの一次側に並列接続された２個のトランジス
タの動作を気筒分配回路からの点火信号により順次制御
し、その制御によって点火コイルの二次側に発生した高
電圧を点火コイルの二次側に直列接続された２つの点火
プラグに印加し、第１、第３、第４、第２の気筒順に点
火させる。このディスビレス点火システムにおいては、
機関始動時または運転中に気筒順序の乱れを防ぐため
に、各サイクルの最初の点火気筒を常に同じにすること
が行われているが、この各サイクルの最初の点火気筒を
常に同じにするためには、クランク角７２０°毎のパル
ス信号を取り出し、この７２０°毎のパルス信号に基づ
き機関の２回転に１回気筒別分配回路をリセットするこ
とが必要である。

【０００９】この７２０°毎のパルス信号は、クランク
軸直結の気筒判別センサでは得られず、クランク軸の１
／２の速度で回転する気筒判別センサ専用の駆動軸をカ
ム軸にギヤ結合またはオルダム結合で連結し、その駆動
軸の回転角を検出することによって７２０°毎のパルス
信号を得る方法が用いられている。

【００１０】しかし、この方法では、気筒判別センサ専
用の駆動軸を設ける必要があるので、コストが余分に掛
かる。

【００１１】上述の方法に代わる気筒判別方法には、カ
ム軸に、その回転を検出し、１回転毎に１つのパルスを
発生する気筒判別センサを設け、その気筒判別センサの
出力に基づき特定気筒の圧縮上死点を判別する方法（特
開平０２−２７１０５５号公報記載、特開平０６−０８
１７０５号公報記載）があり、この方法における気筒判
別センサとしては、磁気、光、ホール、ＭＲＥなどのセ
ンサが用いられている。

【００１２】これに対し、カム軸に検出加工を施す必要
がないセンサ配置構造（特開平０４−２８７８４１号公
報記載）により、気筒判別センサを配置する気筒判別方
法が提案されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の気筒判
別方法（特開平０２−２７１０５５号公報記載、特開平
０６−０８１７０５号公報記載）では、磁気、光、ホー
ル、ＭＲＥなどの気筒判別センサを用いることによっ
て、気筒判別に掛かるコストが高くなる。

【００１４】また、後者の方法（特開平０４−２８７８
４１号公報記載）では、その配置構造から精度が高い気
筒判別を得ることが困難である。

【００１５】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、低コストでかつ高精度で気筒判別を行うことがで
きる気筒判別装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明は、複数の気筒を有する内燃機関で
あって、各気筒毎に対して点火コイルを有する点火手段
または各気筒グループ毎に対して点火コイルを有する点
火手段のいずれか一方が設けられている内燃機関の気筒
判別装置において、前記機関の所定回転角毎に基準角信
号を出力する基準角信号発生手段と、該基準角信号の出
力毎に特定の気筒に点火時期信号を出力する点火時期信
号発生手段と、前記点火時期信号の出力時における前記
特定の気筒の点火二次電流を検出する点火二次電流検出
手段と、該検出された点火二次電流に応じて気筒判別を
行う気筒判別手段とを備えることを特徴とする。

【００１７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の内
燃機関の気筒判別装置において、前記気筒判別手段は、
前記機関の１サイクル間に検出された各点火二次電流値
を相互に比較し、その比較結果に基づき気筒判別を行う
ことを特徴とする。

【００１８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の内
燃機関の気筒判別装置において、前記気筒判別手段は、
所定電圧値と前記検出された点火二次電流値とを比較
し、その比較結果に基づき気筒判別を行うことを特徴と
する。

【００１９】請求項４記載の発明は、請求項１記載の内
燃機関の気筒判別装置において、前記気筒判別手段は、
前記機関が特定の運転状態にあるときに前記気筒判別を
実行するようにしたことを特徴とする。

【００２０】請求項５記載の発明は、複数の気筒を有す
る内燃機関であって、各気筒毎に点火コイルを有する点
火手段または各気筒グループ毎に点火コイルを有する点
火手段のいずれか一方が設けられている内燃機関の気筒
判別装置において、前記機関の所定回転角毎に基準角信
号を出力する基準角信号発生手段と、該基準角信号の出
力毎に前記気筒のそれぞれに点火時期信号を出力する点
火時期信号発生手段と、前記点火時期信号の出力時にお
ける前記各気筒毎の点火二次電流を検出する点火二次電
流検出手段と、該検出された各点火二次電流に応じて気
筒判別を行う気筒判別手段とを備えることを特徴とす
る。

【００２１】請求項６記載の発明は、請求項５記載の内
燃機関の気筒判別装置において、前記気筒判別手段は、
前記機関の１サイクル間に検出された各点火二次電流値
を相互に比較し、その比較結果に基づき気筒判別を行う
ことを特徴とする。

【００２２】請求項７記載の発明は、請求項５記載の内
燃機関の気筒判別装置において、前記気筒判別手段は、
所定電圧値と前記検出された各点火二次電流値とを比較
し、その比較結果に基づき気筒判別を行うことを特徴と
する。

【００２３】請求項８記載の発明は、請求項５記載の内
燃機関の気筒判別装置において、前記気筒判別手段は、
前記機関が特定の運転状態にあるときに前記気筒判別を
実行するようにしたことを特徴とする。

【００２４】請求項１記載の内燃機関の気筒判別装置で
は、機関の所定回転角毎に基準角信号を出力する基準角
信号発生手段と、該基準角信号の出力毎に特定の気筒に
点火時期信号を出力する点火時期信号発生手段と、点火
時期信号の出力時における特定の気筒の点火二次電流を
検出する点火二次電流検出手段とを設け、該検出された
点火二次電流に応じて気筒判別を行うので、磁気、光、
ホール、ＭＲＥなどの気筒判別センサを用いることな
く、低コストで気筒判別を行うことができると共に、精
度が高い気筒判別結果を得ることができる。

【００２５】請求項２記載の内燃機関の気筒判別装置で
は、機関の１サイクル間に検出された各点火二次電流値
を相互に比較し、その比較結果に基づき気筒判別を行う
ようにすることができる。

【００２６】請求項３記載の内燃機関の気筒判別装置で
は、所定電圧値と検出された点火二次電流値とを比較
し、その比較結果に基づき気筒判別を行うようにするこ
とができる。

【００２７】請求項４記載の内燃機関の気筒判別装置で
は、機関が特定の運転状態にあるときに気筒判別を実行
することができる。

【００２８】請求項５記載の内燃機関の気筒判別装置で
は、機関の所定回転角毎に基準角信号を出力する基準角
信号発生手段と、該基準角信号の出力毎に気筒のそれぞ
れに点火時期信号を出力する点火時期信号発生手段と、
点火時期信号の出力時における各気筒毎の点火二次電流
を検出する点火二次電流検出手段とを設け、該検出され
た各点火二次電流に応じて気筒判別を行うので、磁気、
光、ホール、ＭＲＥなどの気筒判別センサを用いること
なく、低コストで気筒判別を行うことができると共に、
精度が高い気筒判別結果を得ることができる。

【００２９】請求項６記載の内燃機関の気筒判別装置で
は、機関の１サイクル間に検出された各点火二次電流値
を相互に比較し、その比較結果に基づき気筒判別を行う
ようにすることができる。

【００３０】請求項７記載の内燃機関の気筒判別装置で
は、所定電圧値と検出された点火二次電流値とを比較
し、その比較結果に基づき気筒判別を行うようにするこ
とができる。

【００３１】請求項８記載の内燃機関の気筒判別装置で
は、機関が特定の運転状態にあるときに気筒判別を実行
することができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。

【００３３】（実施の第１形態）図１は本発明の実施の
第１形態に係る内燃機関（以下、エンジンという）の気
筒判別装置を含む制御装置を示す全体構成図、図２はＥ
ＣＵ１５内に構成された点火時期制御を行うための手段
を示すブロック図であり、本実施の形態では、４気筒の
エンジンを例に説明する。

【００３４】エンジン１は、図１に示すように、４つの
気筒（＃１，＃２，＃３，＃４）を有し、各気筒（＃
１，＃２，＃３，＃４）には点火プラグ２，３，４，５
がそれぞれ設けられている。各点火プラグ２，３，４，
５の中心電極には、点火装置６から点火電圧がそれぞれ
印加され、各点火プラグ２，３，４，５の外側電極は接
地されている。

【００３５】点火装置６は、各点火プラグ２，３，４，
５毎に対応して設けられ、それに印加する点火電圧を発
生するための４つの点火コイル７，８，９，１０を有す
る。各点火コイル７，８，９，１０は、１次側コイル７
ａ，８ａ，９ａ，１０ａと２次側コイル７ｂ，８ｂ，９
ｂ，１０ｂとから構成されている。

【００３６】点火コイル７の一次側コイル７ａの一端に
はバッテリ電圧ＶＢが印加され、１次側コイル７ａの他
端はトランジスタ１１のコレクタに接続されている。

【００３７】これに対し、二次側コイル７ｂの一端は一
次側コイル７ａの一端に接続され、二次側コイル７ｂの
他端は点火プラグ２の中心電極に接続されている。二次
側コイル７ｂの他端と点火プラグ２との間の接続点に
は、二次側コイル７ｂに発生する二次側点火電流を検出
するための電流センサ２０が設けられている。電流セン
サ２０は、該電流センサ２０は後述する電子コントロー
ルユニット（以下、ＥＣＵという）１５に接続されてい
る。この電流センサ２０としては、二次側コイル７ｂに
発生する二次側電流に応じて変化する静電容量を検出
し、その静電容量に基づき二次側電流を示す信号を出力
するもの、または減衰器を用いたものなどが使用され
る。

【００３８】他の各点火コイル８，９，１０において
は、点火コイル７と同様の接続構造を有し、各点火コイ
ル８，９，１０の一次側コイル８ａ，９ａ，１０ａには
対応するトランジスタ１２，１３，１４のコレクタが接
続されているが、各点火コイル８，９，１０の二次側コ
イル８ａ，９ａ，１０ａと対応する点火プラグ３，４，
５との間には、電流センサ２０に対応するセンサは設け
られていない。

【００３９】各トランジスタ１１，１２，１３，１４の
ベースには、ＥＣＵ１５から点火信号θigpn（ｎ＝１，
…，４）が供給され、各トランジスタ１１，１２，１
３，１４のエミッタは接地されている。

【００４０】ＥＣＵ１５には、エンジン運転パラメータ
を検出するための各センサ、例えば、スロットル弁開度
（θＴＨ）センサ１６、温度センサ１７、クランク角度
位置（ＣＲＫ）センサ１８、ＴＤＣセンサ１９等が接続
されている。θＴＨセンサ１６は、エンジン１の吸気管
（図示せず）に設けられているスロットル弁（図示せ
ず）の開度を検出し、その検出した開度を電気信号に変
換してＥＣＵ１５に出力する。温度センサ１７は、機関
温度（冷却水温、吸気温など）を検出するセンサからな
り、該センサは検出した機関温度を電気信号に変換して
ＥＣＵ１５に出力する。ＣＲＫセンサ１８はエンジン１
のクランク軸（図示せず）の１／２回転（１８０°）よ
り短い一定のクランク角周期（例えば、３０°周期）で
所定のクランク角度位置毎に信号パルス（以下、ＣＲＫ
信号パルスという）を出力する。ＴＤＣセンサ１９は各
気筒（＃１，＃２，＃３，＃４）のクランク軸の圧縮行
程終了時の上死点（ＴＤＣ）でパルス信号（以下、ＴＤ
Ｃ判別信号パルスという）をクランク軸の１８０°回転
毎に発生する。ＣＲＫ信号パルスはエンジン回転数の算
出に用いられ、具体的には、ＣＲＫ信号パルスの発生時
間間隔を計測してＣＲＭＥ値を算出し、さらに前記ＣＲ
ＭＥ値をＴＤＣ判別信号パルスの発生時間間隔に亘って
加算してＭＥ値を算出することにより、該ＭＥ値の逆数
であるエンジン回転数ＮＥが算出される。

【００４１】ＥＣＵ１５は、さらに点火装置６の電流セ
ンサ２０を介して点火コイル７の二次側コイル７ｂの電
流（点火二次電流）を取り込むと共に、バッテリ電圧Ｖ
Ｂを取り込む。

【００４２】ＥＣＵ１５は、上述の各種センサからの入
力信号波形を整形して電圧レベルを所定レベルに修正
し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機
能を有する入力回路１５ａ、中央演算処理回路（以下、
ＣＰＵという）１５ｂ、該ＣＰＵ１５ｂで実行される各
種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶手段１
５ｃ、各気筒毎に設けられている燃料噴射弁２１に対す
る駆動信号及び点火信号θigpnを出力する出力回路１５
ｄ等から構成される。

【００４３】ＥＣＵ１５は、各種センサからの出力信号
に基づき、燃料噴射時間を算出し、算出した燃料噴射時
間に応じた駆動信号を燃料噴射弁２１に供給する燃料供
給制御と、点火時期を算出し、算出した点火時期に応じ
た点火信号θigpnを点火装置６に供給する点火時期制御
とを行う。

【００４４】ＥＣＵ１５による点火時期制御では、各種
センサにより検出されたエンジン運転状態に応じて点火
時期を算出し、エンジン回転数ＮＥおよびバッテリ電圧
ＶＢに基づき点火コイルの通電時間を算出し、算出され
た点火時期と点火コイルの通電時間とに応じた点火信号
θigpnを点火装置６の各トランジスタ１１，１２，１
３，１４に分配、供給することによって所定タイミング
で各トランジスタ１１，１２，１３，１４のオン、オフ
動作を制御して点火を行うとともに、気筒判別を行う。
この気筒判別を行う場合は、各ＣＲＫ信号パルスの発生
タイミングで特定気筒（本実施の形態では、＃１気筒）
の点火を行うと共に、各ＣＲＫ信号パルスの発生タイミ
ングで点火コイル７の二次側電流を検出し、その検出し
た各二次側電流から＃１気筒における圧縮行程終了時の
上死点の判別（気筒判別）を行う。なお、以下、圧縮行
程終了時の上死点を圧縮上死点という。

【００４５】この点火時期制御は、図２に示すように、
ＥＣＵ１５のＣＰＵ１５ｂによって構成された点火時期
算出手段１５１、通電時間算出手段１５２、分配手段１
５３、点火電流検出手段１５４、気筒判別手段１５５の
各手段によって行われる。

【００４６】まず、ＥＣＵ１５の点火時期制御によって
生じる点火波形について図３を参照しながら説明する。
図３は図１のエンジンにおける点火波形の特性を示す波
形図である。

【００４７】本実施の形態では、４気筒エンジンである
ので、＃１、＃３、＃４、＃２の各気筒順に点火が行わ
れ、＃１、＃２、＃３、＃４の気筒間において、＃１気
筒が圧縮行程にあると、＃３気筒は爆発行程、＃４気筒
は吸気行程、＃２気筒は排気行程にある。

【００４８】点火時期制御時、ＥＣＵ１５から点火装置
６の各トランジスタ１１，１２，１３，１４に供給され
る点火信号θigpnが、図３（ａ）に示すように、高レベ
ル“Ｈ”になると、対応するトランジスタ１１，１２，
１３，１４はオンし、対応する点火コイル７，８，９，
１０の一次側コイル７ａ，８ａ，９ａ，１０ａに流れる
一次側電流Ｉ１は、図３（ｂ）に示すように、徐々に増
加する。所定の通電時間が経過して、点火信号θigpn
が、図３（ａ）に示すように、高レベル“Ｈ”から低レ
ベル“Ｌ”へ移行すると、対応するトランジスタ１１，
１２，１３，１４はオフし、対応する一次側コイル７
ａ，８ａ，９ａ，１０ａに流れる一次側電流Ｉ１は、図
３（ｂ）に示すように遮断される。この一次側電流Ｉ１
の遮断によって対応する二次側コイル７ｂ，８ｂ，９
ｂ，１０ｂには、図３（ｃ），（ｄ），（ｅ）に示すよ
うに、一次側電圧Ｖ１、二次側電圧Ｖ２が発生するとと
もに、二次側電流Ｉ２が発生する。この二次側電圧Ｖ２
は、対応する点火プラグ２，３，４，５に印加され、点
火プラグ２，３，４，５による放電が行われる。

【００４９】点火プラグ２，３，４，５の放電によって
気筒内の混合気の絶縁が破壊されると、絶縁破壊前の容
量放電状態から放電電圧が略一定の誘導放電状態に移行
し、誘導放電電圧は二次側電圧発生時以降の圧縮行程に
伴う気筒内の圧力が上昇する従い上昇する（図３
（ｄ））。これは、圧力が高くなると誘導放電に必要な
電圧も高くなるためである。誘導放電に必要な電圧が高
くなると、点火電圧（二次側電圧）も高くなるが、誘導
放電の最終段階においては、点火電圧が誘導放電に維持
するための電圧より低くなり、誘導放電状態は消失す
る。二次側電圧発生時から誘導放電状態消失時までの期
間が放電時間ＴＤＩＳとなる。よって、吸気、圧縮、爆
発、排気の各行程において、圧縮行程終了時の上死点で
気筒内の圧力が最大になり、点火電圧も最大になる。

【００５０】このような点火特性から、気筒が圧縮上死
点にあるときに、該気筒の点火電圧（二次側電圧Ｖ２及
び一次側電圧Ｖ１）は最大になることが分かる。また、
気筒が圧縮上死点にあるとき、点火電圧の放電時間（二
次側電圧Ｖ２及び一次側電圧Ｖ１の放電時間ＴＤＩＳ）
が最小になりかつその二次側電流Ｉ２が最大になる。

【００５１】よって、気筒が圧縮上死点にあるときに、
その二次側電流Ｉ２が最大になることに基づき、点火電
流ＩＶobjnとして二次側電流Ｉ２を検出し、その検出し
た点火電流Ｉobjnに応じて特定した気筒が圧縮上死点に
あることを判別することができる。

【００５２】次に、本実施の形態の気筒判別手法につい
て図４および図５を参照しながら説明する。図４はＥＣ
Ｕ１５による気筒判別の処理手順を示すフローチャー
ト、図５はＣＲＫタイミングによる即ち各ＣＲＫ信号パ
ルス発生毎に行う特定気筒（＃１気筒）の点火タイミン
グを示すタイミングチャートである。

【００５３】気筒判別は、エンジン運転状態が特定運転
状態（始動時を含む所定減速時にエンジン１への燃料供
給を停止する燃料カット状態）にあるときに実行され
る。即ち、気筒判別を行うときには、エンジン１の保護
のために、燃料噴射弁２１による燃料噴射を行わない。

【００５４】本実施の形態では、＃１気筒の点火を行
い、その点火電圧に応じて＃１気筒の圧縮上死点を判別
することにより、気筒判別を行うものである。具体的に
は、図５に示すように、＃１気筒の吸気、圧縮、爆発お
よび排気の各行程において、ＣＲＫ信号パルスの発生毎
に点火装置６に点火信号θigp1を出力することにより＃
１気筒の点火を行い、各ＣＲＫ信号パルスの発生タイミ
ング即ち各点火タイミングでの二次側電流Ｉ２を点火電
流値Ｉobjn（ｎ＝１）として検出し、検出した点火電流
値Ｉobjnと基準値Ｉref との比較を点火電流値Ｉobjn≧
基準値Ｉref が成立するまで繰り返し、＃１気筒の圧縮
上死点を判別することにより気筒判別を行う。

【００５５】図４において、まず、ステップＳ１でエン
ジン１が特定運転状態にあることを「１」で示すフラグ
Ｆ１ＳＴが「１」であるか否かを判定し、フラグＦ１Ｓ
Ｔが「１」でなければ、処理を直ちに終了する一方、
「１」であると判定されると、ステップＳ２に進む。

【００５６】ステップＳ２では、ＣＲＫセンサ１８から
出力されるＣＲＫ信号パルスの検出を行い、続くステッ
プＳ３では、ＣＲＫ信号パルスの発生毎に点火装置６に
点火信号θigp1を出力して＃１気筒の点火を行う。この
点火信号θigp1によって＃１気筒の点火コイル７に点火
電圧が誘起され、その点火電圧は点火プラグ２に印加さ
れる。

【００５７】次いで、ステップＳ４に進み、各ＣＲＫ信
号パルス発生タイミングすなわち＃１気筒の各点火タイ
ミングに合わせて点火コイル７の二次側電流を電流セン
サ２０を介して取り込み、その電流値を点火電流値Ｉob
jn（ｎ＝１）として検出する。

【００５８】続くステップＳ５では、検出した点火電流
値Ｉobjnと予め設定された基準値Ｉref とを比較する。
この基準値Ｉref は、圧縮上死点において二次側電流が
最も高くなることに基づき実験等により予め設定された
値である。

【００５９】点火電流値Ｉobjn＜基準値Ｉref が成立す
ると、処理は再度ステップＳ２に戻り、上記ステップＳ
２ないしステップＳ５の処理を点火電流値Ｉobjn≧基準
値Ｉref が成立するまで繰り返す。

【００６０】点火電流値Ｉobjn≧基準値Ｉref の関係式
が成立すると、ステップＳ６に進む。ステップＳ６で
は、点火電流値Ｉobjn≧基準値Ｉref が成立したとき、
その時点のＣＲＫ信号パルスの発生タイミングが＃１気
筒の圧縮上死点に対応すると判別する。即ち、今＃１気
筒が圧縮上死点にあると判別されると、＃３、＃４、＃
２の各気筒がそれぞれ前述した所定の行程（爆発、吸
気、排気）にあることが推定されることにより気筒判別
が行われる。

【００６１】続くステップＳ７では、上記の気筒判別結
果から次の所定気筒（本例では＃３気筒）から順次点火
を開始し、即ち、点火信号θigpn（ｎ＝１，…，４）を
各気筒に順次出力し、本処理を終了する。この順次点火
の開始に伴い燃料噴射弁２１による燃料噴射が開始され
る。

【００６２】なお、点火電流値Ｉobjn≧基準値Ｉref が
成立するまでの期間は、圧縮行程終了から本処理が開始
されるときに最長になり、その最長期間は略４ＴＤＣ期
間となる。

【００６３】このように、本実施の形態によれば、各Ｃ
ＲＫ信号パルスの発生毎に＃１気筒の点火を行い、各点
火タイミングで点火電流値Ｉobjnとして点火コイル７の
二次側電流を検出し、その電流値Ｉobjnに応じて＃１気
筒の圧縮上死点を判別するので、磁気、光、ホール、Ｍ
ＲＥなどの高価な気筒判別センサを用いることなく、気
筒判別を行うことができ、コストの低減を図ることがで
きる。

【００６４】また、図５に示した例では、ＣＲＫ信号パ
ルスの１つが＃１気筒の圧縮上死点に同期しているの
で、さらに精度が高い気筒判別を得ることができる。

【００６５】さらに、二次側電流値に応じて気筒判別を
行うので、点火電流の検出をノイズなどによる影響を受
けずに行うことができ、誤判別なく確実に気筒判別を行
うことができる。

【００６６】さらに、既に気筒判別センサが設けられて
いる制御装置の場合には、本実施の形態の気筒判別装置
をその気筒判別センサのバックアップ用としてフェール
セーフ時等に使用することが可能になる。

【００６７】さらに、本実施の形態では、エンジンが特
定の運転状態、例えば燃料カット状態にあるときに、気
筒判別を実行するような構成としたが、この構成に加え
てまたはそれに代えて、気筒判別の必要が生じたときに
は、運転状態に応じて任意のタイミングで強制的に燃料
カットを行うことによって気筒判別を実行するように制
御することもできる。

【００６８】なお、本実施の形態では、各ＣＲＫ信号パ
ルスの発生毎に点火を行うようにしているが、これに代
えて、間引くことによって１つおきなどのＣＲＫ信号パ
ルス毎に点火を行うようにしても、気筒判別を行うこと
ができる。

【００６９】また、等間隔のクランク角位置で発生する
ＣＲＫ信号パルスに代えて、変則の、例えば、不等間隔
でのクランク角位置で発生するＣＲＫ信号パルスを用い
ても、そのＣＲＫ信号パルス発生毎に点火を行うことに
よって、気筒判別を行うことができる。

【００７０】（実施の第２形態）次に、本発明の実施の
第２形態について図６及び図７を参照しながら説明す
る。図６は本発明の実施の第２形態に係る気筒判別の処
理手順を示すフローチャート、図７はＴＤＣタイミング
による即ちＴＤＣ判別信号パルス発生毎に行う特定気筒
（＃１気筒）の点火タイミングを示すタイミングチャー
トである。

【００７１】本実施の形態は、上述した実施の第１形態
と同じハードウェア構成を有し、本実施の形態では、実
施の第１形態に対して、ＣＲＫ信号パルスの発生毎に点
火を行うことに代えて、ＴＤＣ判別信号パルスの発生毎
に点火を行う点が異なる。

【００７２】具体的には、図７に示すように、＃１気筒
の吸気、圧縮、爆発および排気の各行程において、ＴＤ
Ｃ判別信号パルスの発生（、、、の各発生タイ
ミング）毎に点火装置６に点火信号θigp1を出力するこ
とにより＃１気筒の点火を行い、各ＴＤＣ判別信号パル
スの発生タイミング即ち各点火タイミングでの二次側電
流Ｉ２を点火電流値Ｉobjn（ｎ＝１）として検出し、検
出した点火電流値Ｉobjnと基準値Ｉref との比較を、点
火電流値Ｉobjn≧基準値Ｉref が成立するまで繰り返
し、電流値Ｉobjn≧基準値Ｉref が成立したとき、その
ＴＤＣ信号のタイミング（タイミング）が＃１気筒の
圧縮上死点に対応すると判別する。

【００７３】図６において、まず、ステップＳ１０でフ
ラグＦ１ＳＴが「１」であると判定すると、ステップＳ
１１に進み、ＴＤＣセンサ１９から出力されるＴＤＣ判
別信号パルスの検出を行う。

【００７４】次いで、ステップＳ１２に進み、各ＴＤＣ
判別信号パルスの発生毎に点火装置６に点火信号θigp1
を出力して＃１気筒の点火を行う。

【００７５】続くステップＳ１３では、各ＴＤＣ判別信
号パルスの発生タイミングすなわち＃１気筒の各点火タ
イミングに合わせて点火コイル７の二次側電流Ｉ２を取
り込み、その電流値を点火電流Ｉobjnとして検出する。

【００７６】以下、上述した実施の第１形態の図４に示
すステップＳ５〜Ｓ７と同様のステップＳ１４〜ステッ
プＳ１６を実行して処理を終了する。

【００７７】このように、ＴＤＣ判別信号パルスの発生
毎に＃１気筒の点火を行い、その点火タイミングで点火
電流値Ｉobjnとして点火コイル７の二次側電流値を検出
し、点火電流値Ｉobjnに応じて＃１気筒の圧縮上死点を
判別して気筒判別を行うので、上述した実施の第１形態
と同様の効果を得ることができる。

【００７８】（実施の第３形態）次に、本発明の実施の
第３形態について図８ないし図１１を参照しながら説明
する。図８は本発明の実施の第３形態に係るエンジンの
気筒判別装置を含む制御装置を示す全体構成図、図９は
気筒判別の処理手順を示すフローチャート、図１０は図
９のステップＳ２４における点火電流値Ｉobjnの比較処
理を示すフローチャート、図１１はＣＲＫタイミングに
よる各気筒の点火タイミングを示すタイミングチャート
である。

【００７９】本実施の形態は、実施の第１形態に対し
て、ＣＲＫ信号パルスの発生毎に各気筒（＃１，＃２，
＃３，＃４）の点火を行い、各気筒の二次側電圧を点火
電圧として検出し、検出した各点火電圧値Ｖobjnの比較
結果に応じて気筒判別を行うよう点が異なる。

【００８０】本実施の形態では、図８に示すように、各
気筒毎に二次側電流を点火電流として検出する電流セン
サ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを設けている。即
ち、二次側コイル７ｂの他端と点火プラグ２との間に電
流センサ３５ａが、二次側コイル８ｂの他端と点火プラ
グ３との間に電流センサ３５ｂが、二次側コイル９ｂの
他端と点火プラグ４との間に電流センサ３５ｃが、二次
側コイル１０ｂの他端と点火プラグ５との間に電流セン
サ３５ｄがそれぞれ設けられ、ＥＣＵ１５は各電流セン
サ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを介して各二次側コ
イル７ｂ，８ｂ，９ｂ，１０ｂにそれぞれ発生する二次
側電流値Ｉ２を点火電流値Ｉobjnとして検出する。

【００８１】次に、本実施の形態による気筒判別手順に
ついて図９ないし図１１を参照しながら説明する。

【００８２】本実施の形態では、図１１に示すように、
各気筒の各行程において、ＣＲＫ信号パルスの発生（各
気筒の上死点、下死点のクランク角度位置に対応するタ
イミング）毎に点火装置６に点火信号θigp1，θigp2，
θigp3，θigp4を出力することにより各気筒の点火を行
い、各ＣＲＫ信号パルスの発生タイミング即ち各点火タ
イミングでの二次側電流Ｉ２を各気筒毎の点火電流値Ｉ
objnとして検出し、検出した各点火電流値Ｉobjn（ｎ＝
１，…，４）の相互比較を、＃１気筒の圧縮上死点の判
別が得られるまで繰り返す。

【００８３】図９において、まず、ステップＳ２０で特
定運転状態フラグＦ１ＳＴが「１」であるか否かの判定
を行い、そのフラグＦ１ＳＴが「１」でなければ、処理
は直ちに終了する一方、「１」であると判定されると、
ステップＳ２１に進む。ステップＳ２１では、ＣＲＫセ
ンサ１８から出力されるＣＲＫ信号パルスの検出を行
う。

【００８４】次いで、ステップＳ２２に進み、所定のＣ
ＲＫ信号パルスの発生毎に点火装置６に点火信号θigp
1，θigp2，θigp3，θigp4をそれぞれ出力して各気筒
（＃１，…，＃４）の点火を行う。具体的には、図１１
に示すように、各気筒の上死点、下死点のクランク角度
位置に対応するＣＲＫ信号パルスの発生タイミングで点
火が行われる。

【００８５】続くステップＳ２３では、前記所定のＣＲ
Ｋ信号パルスの発生タイミングすなわち点火タイミング
に合わせて点火コイル７，８，９，１０の二次側電圧を
取り込み、それぞれの電圧値を各気筒に対応する点火電
流値Ｉobjn（ｎ＝１，２，３，４）として検出する。

【００８６】次いで、ステップＳ２４に進み、検出した
各気筒の点火電流値Ｉobjnを相互に比較する。この比較
処理は、図１０に示す手順によって行われる。まず、ス
テップＳ２４１で、検出した各気筒の点火電流値Ｉobjn
をＥＣＵ１５の記憶手段１５ｃのレジスタａ０，ａ１，
ａ２，ａ３にそれぞれ書き込む。

【００８７】次いで、ステップＳ２４２で、レジスタａ
０，ａ１，ａ２，ａ３の中でａ０の絶対値が最大値を示
すか否かを判別し、ａ０の絶対値が最大値を示すときに
は、ステップＳ２４５で、該絶対値を最大値ａ０ＭＡＸ
としてＥＣＵ１５の記憶手段１５ｃのレジスタａ０ＭＡ
Ｘに格納する。同様に、ステップＳ２４３，ステップＳ
２４４で、それぞれａ１，ａ２が最大値を示す場合、ス
テップＳ２４６、ステップＳ２４７において、対応する
値を最大値ａ１ＭＡＸ、ａ２ＭＡＸとして記憶手段１５
ｃのレジスタａ１ＭＡＸ，ａ２ＭＡＸに格納する一方、
ａ０，ａ１，ａ２のいずれの絶対値も最大値を示さない
ときには、ａ３を最大値ａ３ＭＡＸとして記憶手段１５
ｃのレジスタａ３ＭＡＸに格納する。

【００８８】図１０に戻り、続くステップＳ２５で、ス
テップＳ２４による比較結果に基づき各気筒の圧縮上死
点を判別するための気筒判別を行う。具体的には、ａ０
の絶対値が最大であるときは、その点火タイミングにお
いて、＃１気筒が圧縮上死点にあると判別される。ａ１
の絶対値が最大であると、＃１気筒が爆発下死点（＃３
気筒が圧縮上死点）にある、ａ２の絶対値が最大である
と、＃１気筒が排気上死点（＃４気筒が圧縮上死点）に
ある、ａ３の絶対値が最大であると、＃１気筒が吸気下
死点（＃２気筒が圧縮上死点）にある、とそれぞれ判別
される。なお、この判別後、上記各レジスタは０にクリ
アされる。

【００８９】ステップＳ２５の気筒判別後、ステップＳ
２６に進み、気筒判別結果に応じて所定の気筒順に点火
信号θigpn（ｎ＝１，…，４）を順次出力して順次点火
を行い、本処理を終了する。

【００９０】このように、本実施例の形態によれば、Ｃ
ＲＫ信号の出力タイミングに合わせた各気筒の点火を行
い、各点火タイミングで各気筒の点火電圧値Ｖobjnとし
て各点火コイル７，８，９，１０の二次側電圧値を検出
し、検出した各点火電圧値Ｖobjnの比較結果に応じて気
筒判別を行うので、上述した第１及び第２形態の効果に
加えて、気筒判別に要する時間を短縮することができ
る。

【００９１】なお、本実施の形態では、各気筒の圧縮上
死点を判別するようにしているが、これに代えて、各気
筒の爆発下死点、排気上死点または吸気下死点を求める
ようにしてもよい。

【００９２】また、本実施の形態では、各気筒の上死
点、下死点のクランク角度位置に対応するＣＲＫ信号パ
ルスの発生毎に点火を行うように設定しているが、これ
に代えて、各ＣＲＫ信号パルスの発生毎に点火を行うよ
うに設定することも可能である。

【００９３】さらに、本実施の形態では、各気筒（＃
１，＃２，＃３，＃４）の二次側電圧を点火電圧として
検出するように構成されているが、これに代えて、各気
筒の一次側電圧を点火電圧として検出し、その検出した
点火電圧から同様に気筒判別できることはいうまでもな
い。

【００９４】（実施の第４形態）次に、本発明の実施の
第４形態について図１２および図１３を参照しながら説
明する。図１２は本発明の実施の第５形態に係る気筒判
別の処理手順を示すフローチャート、図１３はＴＤＣタ
イミングによる各気筒の点火タイミングを示すタイミン
グチャートである。

【００９５】本実施の形態は、上述した実施の第３形態
と同じハードウェア構成を有し、本実施の形態では、Ｔ
ＤＣ判別信号パルスの発生タイミングに応じて各気筒の
点火を行い、各点火タイミングに合わせて各気筒に対応
する点火コイルの二次側電圧を検出し、検出した各点火
電圧値Ｖobjnの比較結果に応じて気筒判別を行うように
構成されている。

【００９６】具体的には、図１３に示すように、各ＴＤ
Ｃ判別信号パルスの発生（、、、の各発生タイ
ミング）毎に点火装置６に点火信号θigp1，θigp2，θ
igp3，θigp4を出力することにより各気筒の点火を行
い、各ＴＤＣ判別信号パルスの発生タイミング即ち各点
火タイミングでの二次側電流Ｉ２を点火電流値Ｉobjn
（ｎ＝１，…，４）として検出し、検出した各点火電流
値Ｉobjnの相互比較を行い、その比較結果に基づき気筒
判別を行う。

【００９７】図１２において、まず、ステップＳ３０で
特定運転状態フラグＦ１ＳＴが「１」であるか否かの判
定を行い、そのフラグＦ１ＳＴが「１」でないと、処理
は直ちに終了する一方、「１」であると判定されると、
ステップＳ３１に進み、ＴＤＣセンサ１９から出力され
るＴＤＣ判別信号パルスの検出を行う。

【００９８】次いで、ステップＳ３２に進み、ＴＤＣ判
別信号パルスの発生（図１３に示す、、、の各
タイミング）毎に点火信号θigpn（ｎ＝１，…，４）を
出力して各気筒の点火を行う。

【００９９】続くステップＳ３３では、各ＴＤＣ判別信
号パルスの発生タイミング（、、、の各タイミ
ング）すなわち各気筒の点火タイミングに合わせて点火
コイル７，８，９，１０の二次側電流を順次取り込み、
その電流値を点火電流値Ｉobjn（ｎ＝１，２，３，４）
として検出する。

【０１００】次いで、ステップＳ３４に進み、検出した
各電流値Ｉobjnを相互に比較する。この比較処理は、上
述した実施の第３形態の比較処理（図１０に示す）と同
様であるので、その説明は省略する。

【０１０１】続くステップＳ３５で、ステップＳ３４に
よる比較結果に基づき各気筒の圧縮上死点を判別するた
めの気筒判別を行う。この判別方法は上述した実施の第
４形態の方法と同様であるので、その説明は省略する。

【０１０２】次いで、ステップＳ３６に進み、上記気筒
判別結果に基づき点火信号θigpn（ｎ＝１，…，４）を
出力して順次点火を行い、本処理を終了する。

【０１０３】このように、本実施の形態によれば、ＴＤ
Ｃ判別信号パルスの発生タイミングに合わせた各気筒の
点火を行い、各点火タイミングで各気筒の点火電流値Ｖ
objnとして点火コイル７，８，９，１０の二次側電流値
を検出し、検出した各点火電流値Ｖobjnの相互の比較結
果に応じて気筒判別を行うので、上述した実施の第３形
態と同様の効果が得られる。

【０１０４】（実施の第５形態）次に、本発明の実施の
第５形態について図１４及び図１５を参照しながら説明
する。図１４は本発明の実施の第５形態に係るエンジン
の気筒判別装置を含む制御装置を示す全体構成図であ
り、本実施の形態では、４つの気筒において２つの気筒
の点火プラグに対し１つの点火コイルが設けられ、２気
筒同時に点火する点火システムを有するエンジンを例に
説明する。

【０１０５】エンジン１は、図１４に示すように、４つ
の気筒（＃１，＃２，＃３，＃４）を有し、各気筒（＃
１，＃２，＃３，＃４）には点火プラグ２，３，４，５
がそれぞれ設けられている。各点火プラグ２，３，４，
５の中心電極には、点火装置３０から点火電圧がそれぞ
れ印加され、各点火プラグ２，３，４，５の外側電極は
接地されている。各点火プラグ２，３，４，５において
は、点火プラグ２，５すなわち＃１、＃４気筒を第１の
気筒グループとして、点火プラグ３，４すなわち＃２、
＃３気筒を第２の気筒グループとしてそれぞれ区分けし
ている。

【０１０６】点火装置３０は、上述の各グループ毎にそ
のグループの点火プラグに同時に印加する点火電圧を発
生するための２つの点火コイル３１，３２を有する。各
点火コイル３１，３２は、１次側コイル３１ａ，３２ａ
と２次側コイル３１ｂ，３２ｂとから構成されている。

【０１０７】点火コイル３１の一次側コイル３１ａの一
端はバッテリ電圧ＶＢが印加され、１次側コイル３１ａ
の他端はトランジスタ３３のコレクタに接続されてい
る。これに対し、二次側コイル３１ｂの一端は点火プラ
グ２の中心電極に、その他端は点火プラグ５の中心電極
にそれぞれ接続されている。二次側コイル３１ｂの一端
と点火プラグ２との間の接続点には、二次側コイル３１
ｂに発生する二次側電流を検出するための電流センサ２
０ａが設けられ、電流センサ２０ａはＥＣＵ１５に接続
されている。

【０１０８】点火コイル３２においては、点火コイル３
１と同様の接続構造を有し、点火コイル３２の一次側コ
イル３２ａにはトランジスタ３４のコレクタが接続され
ている。二次側コイル３２ｂの一端と点火プラグ３との
間の接続点には、二次側コイル３２ｂに発生する二次側
電流を検出するための電流センサ２０ｂが設けられ、電
流センサ２０ｂはＥＣＵ１５に接続されている。各電流
センサ２０ａ，２０ｂは、上述した実施の第１形態の電
流センサ２０と同様な構成を有する。

【０１０９】各トランジスタ３３，３４のベースにはＥ
ＣＵ１５からの点火信号θigpn（ｎ＝１，２）が入力さ
れ、各トランジスタ３３，３４のエミッタは接地されて
いる。

【０１１０】ＥＣＵ１５は、点火装置３０の点火コイル
３１の二次側コイル３１ｂに発生する電流を電流センサ
２０ａを介して、点火コイル３２の二次側コイル３２ｂ
に発生する電流を電流センサ２０ｂを介してそれぞれ取
り込み、各電流を検出する。

【０１１１】ＥＣＵ１５による点火制御では、エンジン
運転状態に応じて点火時期を算出し、エンジン回転数Ｎ
Ｅおよびバッテリ電圧ＶＢに基づき点火コイルの通電時
間を算出し、算出された点火時期と点火コイルの通電時
間とに応じた点火信号θigpnを点火装置３０の各トラン
ジスタ３３，３４に分配、供給することによって所定タ
イミングで各トランジスタ３３，３４のオン、オフ動作
を制御して２気筒同時点火を行うとともに、気筒判別を
行うときには、ＴＤＣ判別信号パルスの発生タイミング
で各気筒グループの点火を行い、各点火コイル３１，３
２の二次側電流を検出し、その検出した各電流から気筒
グループの判別を行う。

【０１１２】なお、上述した構成以外は、前述した各実
施の形態のいずれかと同様であるので、その説明を省略
する。

【０１１３】次に、本実施の形態による気筒判別につい
て図１５を参照しながら説明する。図１５は気筒判別の
処理手順を示すフローチャートである。

【０１１４】図１５において、まず、ステップＳ４０で
フラグＦ１ＳＴが「１」であると判定すると、ステップ
Ｓ４１に進み、ＴＤＣセンサ１９から出力されるＴＤＣ
判別信号パルスの検出を行う。

【０１１５】次いで、ステップＳ４２に進み、ＴＤＣ判
別信号パルスの発生タイミングで点火装置３０に点火信
号θigp1，θigp2を順次出力して各気筒グループの点火
を行う。各点火信号θigp1，θigp2によって点火コイル
３１，３２に点火電圧が誘起され、その点火電圧は点火
プラグ２，５，３，４に印加される。

【０１１６】続くステップＳ４３では、ＴＤＣ判別信号
パルスの発生タイミングすなわち各気筒グループの点火
タイミングに合わせて点火コイル３１，３２の二次側電
流を取り込み、各電流値を各気筒グループに対応する点
火電流値Ｉobjn（ｎ＝１，２）として検出する。

【０１１７】次いで、ステップＳ４４に進み、検出した
各気筒グループの点火電流値Ｉobjnを相互に比較し、そ
の比較結果を出力する。

【０１１８】続くステップＳ４５で、ステップＳ４４に
よる比較結果に基づき各気筒グループにおける圧縮上死
点を判別するための気筒判別を行う。具体的には、Ｉob
j1≧Ｉobj2が成立すると、第１の気筒グループすなわち
＃１気筒または＃４気筒が圧縮上死点にあると判別さ
れ、Ｉobj1＜Ｉobj2が成立すると、第２の気筒グループ
すなわち＃２気筒または＃３気筒が圧縮上死点にあると
判別され、各気筒グループにおける圧縮上死点の判別す
なわちグループ判別が行われる。

【０１１９】ステップＳ４５の気筒判別後、ステップＳ
４６に進み、上記気筒判別結果に応じて所定の気筒グル
ープ順に点火信号θigpn（ｎ＝１，２）を順次出力して
順次グループ点火を行い、本処理を終了する。

【０１２０】このように、本実施の形態によれば、ＴＤ
Ｃ判別信号パルスの発生タイミングに合わせたグループ
点火を行い、各点火タイミングで各気筒グループの点火
電流値Ｉobjnとして対応する点火コイル３１，３２の二
次側電流値を検出し、検出した各点火電流値Ｉobjnの相
互比較結果に応じて気筒グループを判別するので、４気
筒に対し、２つの電圧を検出すればよく、構成が簡素化
される。

【０１２１】また、各気筒グループ毎にその二次側電流
を検出するので、グループ判別に要する期間は２ＴＤＣ
に相当する期間で足りる。

【０１２２】さらに、点火コイル３１，３２のいずれか
一方の二次側電流値を検出し、その検出した電流値に応
じてグループ判別を行うことも可能である。

【０１２３】（実施の第６形態）次に、本発明の実施の
第６形態について図１６ないし図１８を参照しながら説
明する。図１６は本発明の実施の第６形態に係るエンジ
ンの気筒判別装置を含む制御装置を示す全体構成図であ
り、本実施の形態は、本願発明の気筒判別装置を電子制
御スロットルを有するエンジンに適用したものである。

【０１２４】図１６に示すように、エンジン４１におい
ては、アクチュエータ２２がスロットル弁２３に駆動可
能に接続されると共に、ＥＣＵ１５に電気的に接続され
ている。

【０１２５】ＥＣＵ１５には、スロットル弁開度（θＴ
Ｈ）センサ１６、温度センサ１７、クランク角度位置
（ＣＲＫ）センサ１８、ＴＤＣセンサ１９等以外に、ア
クセルペダルの踏み込み量ＡＣＣ（以下、アクセル開度
という）を検出するアクセル開度（ＡＣＣ）センサ２４
等が接続されている。

【０１２６】ＥＣＵ１５は、ＡＣＣセンサ２４により検
出されたアクセル開度に応じてアクチュエータ２２に駆
動信号を供給し、スロットル弁３を開閉駆動するスロッ
トル弁制御を行う。

【０１２７】上述した以外の構成は、上述した各実施の
形態のいずれかと同様であるので、その説明は省略す
る。また、ＥＣＵ１５による点火時期制御に含まれる気
筒判別は、上述の点火装置４２の点火電圧の検出構造に
対応して特定気筒（または各気筒もしくは気筒グルー
プ）の圧縮上死点の判別を行うが、その詳細は上述の各
実施の形態のいずれかで述べたと同様であり、その説明
は省略する。

【０１２８】次に、本実施の形態による気筒判別に伴う
スロットル弁制御について図１７及び図１８を参照しな
がら説明する。図１７は始動時の気筒判別に伴うスロッ
トル弁制御の手順を示すフローチャート、図１８は気筒
判別後のスロットル弁制御の手順を示すフローチャート
である。

【０１２９】まず、始動時の気筒判別に伴うスロットル
弁制御について図１７を参照しながら説明する。

【０１３０】本実施の形態では、始動時に、上述した各
実施の形態のいずれかで述べたと同様の手順で気筒判別
を行うが、この気筒判別に伴いスロットル弁制御を行
う。

【０１３１】図１７において、まず、ステップ５０で、
始動モードであるか否かの判定を行い、続くステップＳ
５１で、判定の結果が始動モードであるか否かを判断す
る。

【０１３２】始動モードであると判断すると、ステップ
Ｓ５２に進み、気筒判別に伴う制御を開始する。この制
御では、アクセル開度に関係なく、始動モードに対応し
たスロットル弁２３の目標開度値を算出し、スロットル
弁２３の目標開度値を機関温度に応じて補正する。この
ように、始動時の気筒判別に伴い行われるスロットル弁
制御によって、アクセル開度に関係なく、始動モードに
対応する所定の開度にスロットル弁２３が保持される。

【０１３３】スロットル弁２３の開度値算出後、ステッ
プＳ５４に進み、算出されたスロットル弁開度値になる
ようにスロットル弁２３をアクチュエータ２２を介して
駆動し、本処理を終了する。

【０１３４】これに対し、ステップＳ５１で始動モード
でないと判断すると、ステップＳ５３に進み、通常制御
を開始する。この通常制御では、アクセル開度に応じた
スロットル弁２３の目標開度値を算出し、スロットル弁
２３の目標開度値を機関温度に応じて補正する。

【０１３５】スロットル弁２３の開度値算出後、ステッ
プＳ５４に進み、算出されたスロットル弁開度値になる
ようにスロットル弁２３をアクチュエータ２２を介して
駆動し、本処理を終了する。

【０１３６】次に、エンジンが特定の運転状態（所定の
減速状態）にあるとき、上述した各実施の形態のいずれ
かで述べたと同様の手順で気筒判別を行うが、この手順
で気筒判別結果が得られなかったときに、気筒判別に伴
うスロットル弁制御を行う。このスロットル弁制御は、
スロットル弁２２を開度を制御して気筒内に吸気される
空気量を調整することによって、気筒内の吸気の性状を
気筒判別可能な性状にするための制御である。

【０１３７】この気筒判別後のスロットル弁制御では、
図１８に示すように、ステップ６０で、気筒判別を行
い、続くステップＳ６１で、その気筒判別によって特定
気筒（または各気筒もしくは各気筒グループ）の圧縮上
死点を判別することができたか否かの判断を行う。この
判断処理は、上述した各実施の形態のいずれかの気筒判
別に要する最大期間に応じてＴＤＣ判別信号パルスの発
生タイミングに合わせて行うようにすればよく、例え
ば、最大４ＴＤＣ期間毎に１回判断すればよい。

【０１３８】特定気筒の圧縮上死点の判別ができていな
いと判断すると、ステップＳ６２に進み、気筒判別に伴
う制御を開始する。この制御では、アクセル開度に関係
なく、気筒判別可能なスロットル弁２３の目標開度値を
算出し、算出したスロットル弁２３の目標開度値を機関
温度に応じて補正する。

【０１３９】ステップＳ６２によるスロットル弁２３の
開度値算出後、ステップＳ６４に進み、算出されたスロ
ットル弁開度値になるようにスロットル弁２３をアクチ
ュエータ２２を介して駆動し、本処理を終了する。

【０１４０】これに対し、ステップＳ６１で特定気筒の
圧縮上死点の判別ができたと判断すると、ステップＳ６
３に進み、通常制御を開始する。この制御では、アクセ
ル開度に応じたスロットル弁２３の目標開度値を算出
し、算出したスロットル弁２３の目標開度値を機関温度
に応じて補正する。

【０１４１】ステップＳ６３によるスロットル弁２３の
開度値算出後、上記ステップＳ６４に進み、算出された
スロットル弁開度値になるようにスロットル弁２３をア
クチュエータ２２を介して駆動し、本処理を終了する。

【０１４２】このように、本実施の形態によれば、電子
制御スロットルを有するエンジンにおいては、始動時
に、気筒判別に伴う制御へ移行し、その制御では、アク
セル開度に関係なく、始動モードに対応する所定の開度
にスロットル弁２３を保持するので、吸入空気量のばら
つきの発生を抑制することができ、気筒判別の精度向上
を図ることができる。また、気筒判別が得られないとき
には、気筒判別後の制御へ移行し、その制御では、アク
セル開度に関係なく、スロットル弁２３の開度を気筒判
別可能な開度に保持するので、始動時と同様に、吸入空
気量のばらつきの発生を抑制することができ、気筒判別
の精度向上を図ることができる。

【０１４３】（実施の第７形態）次に、本発明の実施の
第７形態について図１９ないし図２１を参照しながら説
明する。図１９は本発明の実施の第７形態に係るエンジ
ンの気筒判別装置を含む制御装置を示す全体構成図であ
り、本実施の形態は、本願発明の気筒判別装置を補助空
気量制御装置（ＥＡＣＶ）を有するエンジンに適用した
ものである。

【０１４４】図１９に示すように、エンジン５１におい
ては、補助空気量制御装置（ＥＡＣＶ）２５が設けら
れ、このＥＡＣＶ２５は、吸気管（図示せず）内のスロ
ットル弁をバイパスする補助空気通路（図示せず）内に
配置され、スロットル弁をバイパスしてエンジン５１に
供給される補助空気量（二次空気量）を調整する電磁弁
からなる。ＥＡＣＶ２５はＥＣＵ１５に接続され、ＥＣ
Ｕ１５はエンジン運転状態に応じてエンジン５１に供給
される二次空気量をＥＡＣＶ２５の開度を調整すること
により制御するＥＡＣＶ制御を行う。

【０１４５】上述した以外の構成は、上述した各実施の
形態のいずれかと同様であるので、その説明は省略す
る。また、本実施の形態においても、ＥＣＵ１５による
点火時期制御に含まれる気筒判別は、上述の各実施の形
態のいずれかで述べたと同様であり、その説明は省略す
る。

【０１４６】次に、気筒判別に伴うＥＡＣＶ制御につい
て図２０及び図２１を参照しながら説明する。図２０は
始動時の気筒判別に伴うＥＡＣＶ制御の手順を示すフロ
ーチャート、図２１は気筒判別後のＥＡＣＶ制御の手順
を示すフローチャートである。

【０１４７】まず、始動時の気筒判別に伴うＥＡＣＶ制
御について図２０を参照しながら説明する。

【０１４８】本実施の形態では、始動時に、上述した各
実施の形態のいずれかで述べたと同様の手順で気筒判別
を行うが、この気筒判別に伴いＥＡＣＶ制御を行う。

【０１４９】図２０において、まず、ステップ７０で、
始動モードであるか否かの判定を行い、続くステップＳ
７１で、判定の結果が始動モードであるか否かを判断す
る。

【０１５０】始動モードであると判断すると、ステップ
Ｓ７２に進み、気筒判別に伴う制御を開始する。この制
御では、始動モードに対応するＥＡＣＶ２５のデューテ
ィ（開度）を算出し、その算出されたＥＡＣＶ２５のデ
ューティ（開度）を機関温度に応じて補正し、その補正
されたＥＡＣＶ２５のデューティ（開度）を吸入空気量
が一定になるようにスロットル開度θＴＨに応じて補正
する。

【０１５１】ＥＡＣＶ２５のデューティ（開度）の算出
後、ステップＳ７４に進み、算出されたデューティ（開
度）になるようにＥＡＣＶ２５を駆動し、本処理を終了
する。

【０１５２】これに対し、ステップＳ７１で始動モード
でないと判断すると、ステップＳ７３に進み、通常制御
を開始する。この通常制御では、エンジン運転状態に応
じてＥＡＣＶ２５のデューティ（開度）を算出し、その
算出されたＥＡＣＶ２５のデューティ（開度）を機関温
度に応じて補正する。

【０１５３】ＥＡＣＶ２５のデューティ（開度）の算出
後、上記ステップＳ７４に進み、算出されたデューティ
（開度）になるようにＥＡＣＶ２５を駆動し、本処理を
終了する。

【０１５４】次に、エンジンが特定の運転状態（所定の
減速状態）にあるとき、上述した各実施の形態のいずれ
かで述べたと同様の手順で気筒判別を行うが、この手順
で気筒判別結果が得られなかったときに、気筒判別に伴
うＥＡＣＶ制御を行う。このＥＡＣＶ制御は、ＥＡＣＶ
２５の開度を制御して気筒内に吸気される空気量を調整
することによって、気筒内の吸気の性状を気筒判別可能
な性状にするための制御である。

【０１５５】このＥＡＣＶ制御では、図２１に示すよう
に、ステップ８０で、気筒判別を行い、続くステップＳ
８１で、その気筒判別によって特定気筒（または各気筒
もしくは各気筒グループ）の圧縮上死点を判別すること
ができたか否かの判断を行う。

【０１５６】特定気筒の圧縮上死点の判別ができていな
いと判断すると、ステップＳ８２に進み、気筒判別に伴
う制御を開始する。この制御では、気筒判別可能なＥＡ
ＣＶ２５のデューティ（開度）を算出し、その算出され
たＥＡＣＶ２５のデューティ（開度）を機関温度に応じ
て補正し、その補正されたＥＡＣＶ２５のデューティ
（開度）を吸入空気量が一定になるようにスロットル開
度θＴＨに応じて補正する。

【０１５７】ＥＡＣＶ２５のデューティ（開度）の算出
後、ステップＳ８４に進み、算出されたデューティ（開
度）になるようにＥＡＣＶ２５を駆動し、本処理を終了
する。

【０１５８】これに対し、ステップＳ８１で特定気筒の
圧縮上死点の判別ができたと判断すると、ステップＳ８
３に進み、通常制御を開始する。この通常制御では、エ
ンジン運転状態に応じてＥＡＣＶ２５のデューティ（開
度）を算出し、算出されたＥＡＣＶ２５のデューティ
（開度）を機関温度に応じて補正する。

【０１５９】ＥＡＣＶ２５のデューティ（開度）の算出
後、上記ステップＳ８４に進み、算出されたデューティ
（開度）になるようにＥＡＣＶ２５を駆動し、本処理を
終了する。

【０１６０】このように、本実施の形態によれば、ＥＡ
ＣＶ２５を有するエンジンにおいては、始動時に、気筒
判別に伴う制御へ移行し、その制御では、アクセル開度
に応じてエンジン５１に供給される二次空気量をＥＡＣ
Ｖ２５で調整するので、吸入空気量のばらつきの発生を
抑制することができ、気筒判別の精度向上を図ることが
できる。また、気筒判別が得られないときには、気筒判
別後の制御へ移行し、その制御では、エンジン運転状態
に応じてエンジン５１に供給される二次空気量をＥＡＣ
Ｖ２５で調整するので、始動時と同様に、吸入空気量の
ばらつきの発生を抑制することができ、気筒判別の精度
向上を図ることができる。

【０１６１】なお、上述した各実施の形態では、本発明
の気筒判別装置を内燃エンジンの点火時期制御に適用し
た例について説明したが、これに限らず、例えば、内燃
エンジンの燃料供給制御における燃料噴射タイミング制
御に適用してもよい。

【０１６２】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１記載の
内燃機関の気筒判別装置によれば、機関の所定回転角毎
に基準角信号を出力する基準角信号発生手段と、該基準
角信号の出力毎に特定の気筒に点火時期信号を出力する
点火時期信号発生手段と、点火時期信号の出力時におけ
る特定の気筒の点火二次電流を検出する点火二次電流検
出手段と、該検出された点火二次電流に応じて気筒判別
を行う気筒判別手段とを備えるので、磁気、光、ホー
ル、ＭＲＥなどの気筒判別センサを用いることなく、気
筒判別を行うことができると共に、精度が高い気筒判別
結果を得ることができる、すなわち、低コストでかつ高
精度で気筒判別を行うことができる。

【０１６３】請求項７記載の内燃機関の気筒判別装置に
よれば、機関の所定回転角毎に基準角信号を出力する基
準角信号発生手段と、該基準角信号の出力毎に気筒のそ
れぞれに点火時期信号を出力する点火時期信号発生手段
と、点火時期信号の出力時における各気筒毎の点火二次
電流を検出する点火二次電流検出手段と、該検出された
各点火二次電流に応じて気筒判別を行う気筒判別手段と
を備えるので、磁気、光、ホール、ＭＲＥなどの気筒判
別センサを用いることなく、気筒判別を行うことができ
ると共に、精度が高い気筒判別結果を出力することがで
きる、すなわち、低コストでかつ高精度で気筒判別を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態に係る内燃機関の気筒
判別装置を含む制御装置を示す全体構成図である。

【図２】ＥＣＵ１５内に構成された点火時期制御を行う
ための手段を示すブロック図である。

【図３】図１のエンジンにおける点火波形の特性を示す
波形図である。

【図４】気筒判別の処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図５】クランクタイミングによる特定気筒（＃１気
筒）の点火タイミングを示すタイミングチャートであ
る。

【図６】本発明の実施の第２形態に係る気筒判別の処理
手順を示すフローチャートである。

【図７】ＴＤＣタイミングによる特定気筒（＃１気筒）
の点火タイミングを示すタイミングチャートである。

【図８】本発明の実施の第３形態に係るエンジンの気筒
判別装置を含む制御装置を示す全体構成図である。

【図９】気筒判別の処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図１０】図９のステップＳ２４における点火二次電流
値Ｉobjnの比較処理を示すフローチャートである。

【図１１】ＣＲＫタイミングによる各気筒の点火タイミ
ングを示すタイミングチャートである。

【図１２】本発明の実施の第４形態に係る気筒判別の処
理手順を示すフローチャートである。

【図１３】ＴＤＣタイミングによる各気筒の点火タイミ
ングを示すタイミングチャートである。

【図１４】本発明の実施の第５形態に係るエンジンの気
筒判別装置を含む制御装置を示す全体構成図である。

【図１５】ＥＣＵによる気筒判別の処理手順を示すフロ
ーチャートである。

【図１６】本発明の実施の第６形態に係るエンジンの気
筒判別装置を含む制御装置を示す全体構成図である。

【図１７】始動時の気筒判別に伴うスロットル弁制御の
手順を示すフローチャートである。

【図１８】気筒判別後のスロットル弁制御の手順を示す
フローチャートである。

【図１９】本発明の実施の第７形態に係るエンジンの気
筒判別装置を含む制御装置を示す全体構成図である。

【図２０】始動時の気筒判別に伴うＥＡＣＶ制御の手順
を示すフローチャートである。

【図２１】気筒判別後のＥＡＣＶ制御の手順を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１，４１，５１エンジン２，３，４，５点火プラグ６，３０，４２点火装置（点火手段）７，８，９，１０，３１，３２点火コイル１１，１２，１３，１４，３３，３４トランジスタ１５ＥＣＵ（気筒判別装置）１６ θＴＨセンサ１７温度センサ１８ＣＲＫセンサ１９ＴＤＣセンサ２０，２０ａ，２０ｂ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５
ｄ電流センサ２１燃料噴射弁２２アクチュエータ２３スロットル弁２４ＡＣＣ（アクセル開度センサ）２５ＥＡＣＶ（補助空気量制御装置）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の気筒を有する内燃機関であって、
各気筒毎に対して点火コイルを有する点火手段または各
気筒グループ毎に対して点火コイルを有する点火手段の
いずれか一方が設けられている内燃機関の気筒判別装置
において、前記機関の所定回転角毎に基準角信号を出力
する基準角信号発生手段と、該基準角信号の出力毎に特
定の気筒に点火時期信号を出力する点火時期信号発生手
段と、前記点火時期信号の出力時における前記特定の気
筒の点火二次電流を検出する点火二次電流検出手段と、
該検出された点火二次電流に応じて気筒判別を行う気筒
判別手段とを備えることを特徴とする内燃機関の気筒判
別装置。
【請求項２】前記気筒判別手段は、前記機関の１サイ
クル間に検出された各点火二次電流値を相互に比較し、
その比較結果に基づき気筒判別を行うことを特徴とする
請求項１記載の内燃機関の気筒判別装置。
【請求項３】前記気筒判別手段は、所定電圧値と前記
検出された点火二次電流値とを比較し、その比較結果に
基づき気筒判別を行うことを特徴とする請求項１記載の
内燃機関の気筒判別装置。
【請求項４】前記気筒判別手段は、前記機関が特定の
運転状態にあるときに前記気筒判別を実行するようにし
たことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の気筒判別
装置。
【請求項５】複数の気筒を有する内燃機関であって、
各気筒毎に点火コイルを有する点火手段または各気筒グ
ループ毎に点火コイルを有する点火手段のいずれか一方
が設けられている内燃機関の気筒判別装置において、前
記機関の所定回転角毎に基準角信号を出力する基準角信
号発生手段と、該基準角信号の出力毎に前記気筒のそれ
ぞれに点火時期信号を出力する点火時期信号発生手段
と、前記点火時期信号の出力時における前記各気筒毎の
点火二次電流を検出する点火二次電流検出手段と、該検
出された各点火二次電流に応じて気筒判別を行う気筒判
別手段とを備えることを特徴とする内燃機関の気筒判別
装置。
【請求項６】前記気筒判別手段は、前記機関の１サイ
クル間に検出された各点火二次電流値を相互に比較し、
その比較結果に基づき気筒判別を行うことを特徴とする
請求項５記載の内燃機関の気筒判別装置。
【請求項７】前記気筒判別手段は、所定電圧値と前記
検出された各点火二次電流値とを比較し、その比較結果
に基づき気筒判別を行うことを特徴とする請求項５記載
の内燃機関の気筒判別装置。
【請求項８】前記気筒判別手段は、前記機関が特定の
運転状態にあるときに前記気筒判別を実行するようにし
たことを特徴とする請求項５記載の内燃機関の気筒判別
装置。