JPH10339204A - Cylinder discriminating device of internal combustion engine - Google Patents

Cylinder discriminating device of internal combustion engine

Info

Publication number
JPH10339204A
JPH10339204A JP14642397A JP14642397A JPH10339204A JP H10339204 A JPH10339204 A JP H10339204A JP 14642397 A JP14642397 A JP 14642397A JP 14642397 A JP14642397 A JP 14642397A JP H10339204 A JPH10339204 A JP H10339204A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder
stroke
ignition
top dead
detected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14642397A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhisa Mogi
和久 茂木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP14642397A priority Critical patent/JPH10339204A/en
Publication of JPH10339204A publication Critical patent/JPH10339204A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a deterioration of an exhaust gas emission at the time of discriminating a cylinder based on burning conditions eliminating a sensor at a cam-shaft side for a cost reduction. SOLUTION: A fuel is injected simultaneously into a first cylinder and a fourth cylinder during the period from the time when the intake valve of a cylinder (first cylinder) on the way of an intake stroke is closed at a first detection time of lacked teeth to the time when the intake valve of a cylinder (fourth cylinder) on the way of an expansion stroke is opened at the first detection time of lacked teeth, namely the period when one (first cylinder) is on the way of a compression stroke and the other (fourth cylinder) is on the way of an exhaust stroke. Afterwards, fuel injections into the first cylinder and the fourth cylinder are similarly performed after the detections of lacked teeth at odd-numbered times. Also, ignitions to the first cylinder and the fourth cylinder are carried out simultaneously during the period when the both cylinders are at near their top dead centers. An occurrence of combustion is detected by an ionic current after the ignition. When the ionic current is detected, it becomes clear that the cylinder is at the compressive top dead center.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の気筒判
別装置に関する。
The present invention relates to a cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】4行程(ストローク)サイクルのレシプ
ロエンジンでは、ピストンが2往復する間に吸気行程、
圧縮行程、膨張行程(燃焼行程、爆発行程などとも呼ば
れる)及び排気行程がなされて、1サイクルが完了す
る。従って、コネクティングロッドとともにピストンの
往復運動を回転運動に変換するクランクシャフトは、エ
ンジン1サイクル当たり2回転する。また、吸排気弁
は、エンジン1サイクル当たり1回開閉される必要があ
るため、吸排気弁を駆動すべくクランクシャフトに同期
して回転するカムシャフトは、クランクシャフトの回転
速度の1/2の回転速度で回転する。すなわち、カムシ
ャフトは、エンジン1サイクル当たり1回転する。
2. Description of the Related Art In a four-stroke (stroke) cycle reciprocating engine, an intake stroke,
A compression stroke, an expansion stroke (also called a combustion stroke, an explosion stroke, etc.) and an exhaust stroke are performed, and one cycle is completed. Therefore, the crankshaft, which converts the reciprocating motion of the piston together with the connecting rod into rotary motion, makes two revolutions per engine cycle. In addition, since the intake and exhaust valves need to be opened and closed once per engine cycle, the camshaft that rotates in synchronization with the crankshaft to drive the intake and exhaust valves has a rotation speed that is half the rotational speed of the crankshaft. It rotates at the rotation speed. That is, the camshaft rotates once per engine cycle.

【0003】燃料噴射時期及び点火時期を制御する電子
制御式エンジンでは、エンジン1サイクル(720°)
内の位置を検出する必要がある。そのため、クランクシ
ャフト側又はカムシャフト側にクランク角センサを設け
る必要があるが、クランクシャフト側に設けた方が検出
精度がよい。しかし、クランクシャフト側にクランク角
センサを設けた場合、360°周期におけるクランク角
度位置しか検出することができないため、カムシャフト
側にも気筒判別用のセンサを設ける必要がある。すなわ
ち、4気筒エンジンの場合、各気筒における4行程が1
80°ずつずれ、♯1気筒と♯4気筒とでは、360°
のずれが存在し、クランクシャフト側に設けられたクラ
ンク角センサで♯1気筒及び♯4気筒の上死点を検出し
ても、一方が圧縮上死点にあり他方が排気上死点にある
ことがわかるのみであり、どちらが圧縮上死点にあるか
は判別することができない。このように、従来、気筒判
別のためにカムシャフト側にもセンサを設ける必要があ
った。
In an electronically controlled engine for controlling fuel injection timing and ignition timing, one engine cycle (720 °)
Need to detect the position inside. Therefore, it is necessary to provide a crank angle sensor on the crankshaft side or the camshaft side, but providing it on the crankshaft side provides better detection accuracy. However, when a crank angle sensor is provided on the crankshaft side, only a crank angle position in a 360 ° cycle can be detected. Therefore, it is necessary to provide a cylinder discrimination sensor also on the camshaft side. That is, in the case of a four-cylinder engine, four strokes in each cylinder are one stroke.
Shift by 80 °, 360 ° between # 1 cylinder and # 4 cylinder
Even if top dead center of # 1 cylinder and # 4 cylinder is detected by the crank angle sensor provided on the crankshaft side, one is at compression top dead center and the other is at exhaust top dead center. It cannot be determined which is at the compression top dead center. As described above, conventionally, it is necessary to provide a sensor on the camshaft side for cylinder discrimination.

【0004】ところで、始動時に、少なくともいずれか
1つの気筒についてその気筒が現在吸気行程及び圧縮行
程側のピストン往復サイクルにあるか又は膨張行程及び
排気行程側のピストン往復サイクルにあるかを判別して
しまえば、その後は、各気筒のクランク角度位置をクラ
ンクシャフトの回転位相のみで検出することが可能であ
る。そこで、カムシャフト側のセンサを省略してコスト
ダウンを図る提案がなされている。例えば、特開平3-13
4247号公報は、クランクシャフトの回転を検出するセン
サにより圧縮行程又は排気行程にある気筒群を判別し、
その気筒群の各気筒に対して同時に点火を実施し、気筒
内にイオン電流が流れたこと即ち燃焼が起こったことが
確認された気筒を圧縮行程にあった気筒であると判別す
る方法を開示している。
By the way, at the time of starting, it is determined whether at least one of the cylinders is in the piston reciprocating cycle on the intake stroke and the compression stroke side or in the piston reciprocating cycle on the expansion stroke and the exhaust stroke side. Then, after that, the crank angle position of each cylinder can be detected only by the rotation phase of the crankshaft. Therefore, a proposal has been made to reduce the cost by omitting a sensor on the camshaft side. For example, JP-A-3-13
No. 4247 discloses that a cylinder group in a compression stroke or an exhaust stroke is determined by a sensor that detects rotation of a crankshaft,
A method of simultaneously igniting each cylinder of the cylinder group and discriminating a cylinder in which a ionic current has flowed in the cylinder, that is, a cylinder in which combustion has been confirmed, as a cylinder in a compression stroke is disclosed. doing.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術のように、イオン電流に基づき燃焼状態を確認するこ
とにより気筒判別をする場合、点火する前に、燃料を噴
射して混合気を作成しておく必要がある。そして、その
噴射が吸気行程のように吸気弁が開いている期間に実行
された場合には、燃料の霧化状態が悪いため、失火が発
生しやすく、失火したときには、未燃のHC(炭化水
素)が排出され、排気エミッションの悪化を招くことと
なる。
When the cylinder is determined by confirming the combustion state based on the ion current as in the prior art, a fuel-air mixture is created by injecting fuel before ignition. Need to be kept. If the injection is performed during a period in which the intake valve is open, such as during the intake stroke, misfiring is likely to occur because of the poor atomization state of the fuel. Hydrogen) is emitted, which results in deterioration of exhaust emission.

【0006】かかる実情に鑑み、本発明の目的は、燃焼
状態に基づいて気筒判別を行うことによりカムシャフト
側のセンサを廃止してコストの低減を図るとともに、そ
の際、排気エミッションの悪化を招くことのない、内燃
機関の気筒判別装置を提供することにある。
In view of such circumstances, an object of the present invention is to discriminate a cylinder based on a combustion state, thereby eliminating a sensor on a camshaft side to reduce costs, and at the same time, deteriorate exhaust emissions. It is an object of the present invention to provide a cylinder discriminating device for an internal combustion engine that does not have any problem.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明の第1の態様によれば、多気筒4行程サイクル内
燃機関において、各気筒のクランク角度位置をクランク
シャフトの回転位相のみで検出可能とすべく、少なくと
もいずれか1つの気筒について該気筒が吸気行程及び圧
縮行程側のピストン往復サイクルにあるか又は膨張行程
及び排気行程側のピストン往復サイクルにあるかを判別
する気筒判別装置であって、クランクシャフトの回転基
準位置及び該回転基準位置からの所定角度単位の変位を
検出する回転検出手段と、前記回転検出手段の出力信号
に基づいて吸気弁が閉状態にある少なくとも1つの気筒
を識別し、該閉状態中に該識別された気筒に燃料を供給
する燃料供給制御手段と、前記回転検出手段の出力信号
に基づいて該識別された気筒内のピストンが上死点近傍
に来た時期を検出し、該時期に該識別された気筒に設け
られた点火栓を作動せしめる点火制御手段と、該点火栓
の作動後における該識別された気筒内の燃焼状態を検出
する燃焼状態検出手段と、前記燃焼状態検出手段によっ
て検出された燃焼状態に基づいて、該識別された気筒に
対する点火が圧縮上死点近傍でなされたか否かを判別す
る上死点判別手段と、を具備する、内燃機関の気筒判別
装置が提供される。
In order to achieve the above object,
According to the first aspect of the present invention, in a multi-cylinder four-stroke cycle internal combustion engine, at least one of the cylinders is provided with at least one of the cylinders so that the crank angle position of each cylinder can be detected only by the rotational phase of the crankshaft. A cylinder discriminating device for discriminating between a piston reciprocating cycle on an intake stroke and a compression stroke side or a piston reciprocating cycle on an expansion stroke and an exhaust stroke side, comprising: a rotation reference position of a crankshaft; Rotation detection means for detecting a displacement of a predetermined angle unit; and at least one cylinder having an intake valve in a closed state is identified based on an output signal of the rotation detection means, and fuel is supplied to the identified cylinder during the closed state. Detecting when the piston in the identified cylinder comes near the top dead center based on an output signal of the rotation detection means. Ignition control means for activating an ignition plug provided in the identified cylinder at the time; combustion state detection means for detecting a combustion state in the identified cylinder after activation of the ignition plug; A top dead center determining means for determining whether or not ignition of the identified cylinder has been performed in the vicinity of compression top dead center based on the combustion state detected by the state detecting means. An apparatus is provided.

【0008】また、本発明の第2の態様によれば、前記
第1の態様に係る気筒判別装置において、前記燃料供給
制御手段は、前記回転検出手段により回転基準位置が検
出された時期に吸気行程又は膨張行程にある少なくとも
1つの気筒を識別し、該識別された気筒が圧縮行程又は
排気行程にある時期に該識別された気筒に燃料を供給す
るものである。
[0008] According to a second aspect of the present invention, in the cylinder discriminating apparatus according to the first aspect, the fuel supply control means controls the intake air at a time when a rotation reference position is detected by the rotation detection means. At least one cylinder in a stroke or an expansion stroke is identified, and fuel is supplied to the identified cylinder when the identified cylinder is in a compression stroke or an exhaust stroke.

【0009】また、本発明の第3の態様によれば、前記
第1又は第2の態様に係る気筒判別装置において、前記
燃料供給制御手段は、前記回転検出手段により回転基準
位置が検出された時期に一方が吸気行程にあるときに他
方が膨張行程にあるという関係の2つの気筒を識別し、
該一方の気筒が圧縮行程にあって該他方の気筒が排気行
程にある時期に該2つの気筒に同時に燃料を供給するも
のであり、前記点火制御手段は、該一方の気筒が圧縮上
死点近傍にあって該他方の気筒が排気上死点近傍にある
時期に、該2つの気筒の点火栓を同時に作動せしめるも
のである。
According to a third aspect of the present invention, in the cylinder discriminating apparatus according to the first or second aspect, the fuel supply control means detects a rotation reference position by the rotation detection means. Identify the two cylinders in a relationship where one is in the intake stroke and the other is in the expansion stroke at the time,
When the one cylinder is in a compression stroke and the other cylinder is in an exhaust stroke, fuel is simultaneously supplied to the two cylinders, and the ignition control means determines that the one cylinder has a compression top dead center. The ignition plugs of the two cylinders are simultaneously activated when the other cylinder is in the vicinity and the other cylinder is near the exhaust top dead center.

【0010】また、本発明の第4の態様によれば、前記
第1、第2又は第3の態様に係る気筒判別装置におい
て、前記燃焼状態検出手段により燃料の燃焼が検出され
なかった場合に、前記燃料供給制御手段、前記点火制御
手段、前記燃焼状態検出手段、及び前記上死点判別手段
による処理が再度実行されるように構成されている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the cylinder discriminating apparatus according to the first, second, or third aspect, when the combustion state detecting means does not detect the combustion of fuel, The processing by the fuel supply control unit, the ignition control unit, the combustion state detection unit, and the top dead center determination unit is executed again.

【0011】上述の如く構成された、本発明の第1の態
様に係る、内燃機関の気筒判別装置においては、燃料の
霧化・気化が悪化する吸気弁開期間にて燃料が供給され
ることがなく、常に、燃料の霧化・気化が良好となる吸
気弁閉期間にのみ燃料が供給されるため、燃料の霧化・
気化の悪化に起因する失火が抑制された上で、燃焼状態
に基づく気筒判別が行われる。
In the cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect of the present invention, the fuel is supplied during the opening period of the intake valve in which atomization and vaporization of the fuel are deteriorated. The fuel is always supplied only during the intake valve closing period when the atomization and vaporization of the fuel is good,
After the misfire due to the deterioration of the vaporization is suppressed, the cylinder discrimination based on the combustion state is performed.

【0012】また、本発明の第2の態様に係る気筒判別
装置においては、クランクシャフトの回転基準位置が検
出されてから最も早い時期に吸気弁が閉状態となる気筒
に対して燃料が噴射されるため、早期に気筒判別がなさ
れる。
Further, in the cylinder discriminating apparatus according to the second aspect of the present invention, fuel is injected into the cylinder in which the intake valve is closed at the earliest time after the rotation reference position of the crankshaft is detected. Therefore, the cylinder discrimination is performed early.

【0013】また、本発明の第3の態様に係る気筒判別
装置においては、一方が圧縮行程で他方が排気行程にあ
る2つの気筒に対して、同時に燃料供給がなされかつ同
時に点火がなされて気筒判別が行われるため、判別の精
度が向上する。
Further, in the cylinder discriminating apparatus according to the third aspect of the present invention, fuel is simultaneously supplied to two cylinders, one of which is in a compression stroke and the other is in an exhaust stroke, and ignition is performed at the same time. Since the determination is performed, the accuracy of the determination is improved.

【0014】また、本発明の第4の態様に係る気筒判別
装置においては、燃焼状態が検出されなかった場合に、
再度、燃料供給、点火、燃焼状態検出、及び上死点判別
が行われるため、失火による気筒判別の誤判定が防止さ
れる。
Further, in the cylinder discriminating apparatus according to the fourth aspect of the present invention, when no combustion state is detected,
Since fuel supply, ignition, combustion state detection, and top dead center determination are performed again, erroneous determination of cylinder determination due to misfire is prevented.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0016】図1は、本発明の実施形態に係る気筒判別
装置を備えた電子制御式内燃機関の全体概要図である。
エンジン1は、車両に搭載される直列4気筒4行程サイ
クルレシプロガソリンエンジンである。エンジン1は、
シリンダブロック2及びシリンダヘッド3を備えてい
る。シリンダブロック2には、上下方向へ延びる気筒4
が紙面の厚み方向へ4つ並設され、各気筒4内には、ピ
ストン5が往復動可能に収容されている。各ピストン5
は、コネクティングロッド6を介し共通のクランクシャ
フト7に連結されている。各ピストン5の往復運動は、
コネクティングロッド6を介してクランクシャフト7の
回転運動に変換される。
FIG. 1 is an overall schematic diagram of an electronically controlled internal combustion engine provided with a cylinder discriminating apparatus according to an embodiment of the present invention.
The engine 1 is an in-line four-cylinder four-stroke cycle reciprocating gasoline engine mounted on a vehicle. Engine 1
A cylinder block 2 and a cylinder head 3 are provided. A cylinder 4 extending in a vertical direction is provided in the cylinder block 2.
Are arranged side by side in the thickness direction of the paper surface, and a piston 5 is accommodated in each cylinder 4 so as to be able to reciprocate. Each piston 5
Are connected to a common crankshaft 7 via a connecting rod 6. The reciprocating motion of each piston 5 is
The rotational motion of the crankshaft 7 is converted through the connecting rod 6.

【0017】シリンダブロック2とシリンダヘッド3と
の間において、各ピストン5の上側は燃焼室8となって
いる。シリンダヘッド3には、その両外側面と各燃焼室
8とを連通させる吸気ポート9及び排気ポート10がそ
れぞれ設けられている。これらのポート9及び10を開
閉するために、シリンダヘッド3には吸気弁11及び排
気弁12がそれぞれ略上下方向への往復動可能に支持さ
れている。また、シリンダヘッド3において、各弁1
1,12の上方には、吸気側カムシャフト13及び排気
側カムシャフト14がそれぞれ回転可能に設けられてい
る。カムシャフト13及び14には、吸気弁11及び排
気弁12を駆動するためのカム15及び16が取り付け
られている。カムシャフト13及び14の端部にそれぞ
れ設けられたタイミングプーリ17及び18は、クラン
クシャフト7の端部に設けられたタイミングプーリ19
へタイミングベルト20により連結されている。
A combustion chamber 8 is provided between the cylinder block 2 and the cylinder head 3 above each piston 5. The cylinder head 3 is provided with an intake port 9 and an exhaust port 10 for communicating both outer surfaces thereof with the respective combustion chambers 8. In order to open and close these ports 9 and 10, an intake valve 11 and an exhaust valve 12 are supported on the cylinder head 3 so as to be able to reciprocate substantially vertically. In the cylinder head 3, each valve 1
Above 1 and 12, an intake camshaft 13 and an exhaust camshaft 14 are rotatably provided, respectively. Cams 15 and 16 for driving the intake valve 11 and the exhaust valve 12 are attached to the camshafts 13 and 14. Timing pulleys 17 and 18 provided at ends of the camshafts 13 and 14 respectively correspond to timing pulleys 19 and 18 provided at ends of the crankshaft 7.
Are connected by a timing belt 20.

【0018】すなわち、クランクシャフト7の回転に伴
いタイミングプーリ19が回転すると、その回転がタイ
ミングベルト20を介してタイミングプーリ17及び1
8に伝達される。その際、タイミングプーリ19の回転
は、その回転速度が1/2に減速されてタイミングプー
リ17及び18に伝達される。タイミングプーリ17の
回転にともない吸気側カムシャフト13が回転すると、
カム15の作用により吸気弁11が往復動し、吸気ポー
ト9が開閉される。また、タイミングプーリ18の回転
に伴い排気側カムシャフト14が回転すると、カム16
の作用により排気弁12が往復動し、排気ポート10が
開閉される。こうして、クランクシャフト7によってカ
ムシャフト13及び14が回転駆動せしめられ、吸気弁
11及び排気弁12が720°周期の一定クランク角に
おいて開閉せしめられる。
That is, when the timing pulley 19 rotates with the rotation of the crankshaft 7, the rotation is transmitted via the timing belt 20 to the timing pulleys 17 and 1.
8 is transmitted. At this time, the rotation of the timing pulley 19 is transmitted to the timing pulleys 17 and 18 with its rotation speed reduced to half. When the intake side camshaft 13 rotates with the rotation of the timing pulley 17,
The intake valve 11 is reciprocated by the action of the cam 15, and the intake port 9 is opened and closed. When the exhaust side camshaft 14 rotates with the rotation of the timing pulley 18, the cam 16
The exhaust valve 12 reciprocates and the exhaust port 10 is opened and closed. Thus, the camshafts 13 and 14 are rotationally driven by the crankshaft 7, and the intake valve 11 and the exhaust valve 12 are opened and closed at a constant crank angle of a 720 ° cycle.

【0019】吸気ポート9には、吸気通路30が接続さ
れている。吸気通路30には、各吸気ポート9へ向けて
燃料を噴射するインジェクタ32が取付けられている。
インジェクタ32から噴射される燃料と吸気通路30内
を流れる空気とからなる混合気は、吸気行程において吸
気弁11を介して燃焼室8へ導入され、圧縮行程におい
てピストン5により圧縮される。
An intake passage 30 is connected to the intake port 9. An injector 32 that injects fuel toward each intake port 9 is attached to the intake passage 30.
A mixture of fuel injected from the injector 32 and air flowing in the intake passage 30 is introduced into the combustion chamber 8 via the intake valve 11 in an intake stroke, and is compressed by the piston 5 in a compression stroke.

【0020】この混合気に着火するために、シリンダヘ
ッド3には点火栓34が取付けられている。点火時に
は、点火信号により点火装置50内の点火コイルの一次
電流の通電及び遮断が制御され、その二次電流が点火栓
34に供給される。そして、燃焼室8へ導入された混合
気は、点火栓34による点火によって燃焼せしめられる
(膨張行程)。この際に生じた高温高圧の燃焼ガスによ
りピストン5が往復動し、クランクシャフト7が回転せ
しめられ、エンジン1の駆動力が得られる。燃焼した混
合気は、排気行程において排気ガスとして排気弁12を
介して排気ポート10に導かれる。排気ポート10に
は、排気通路36が接続されている。
To ignite this mixture, an ignition plug 34 is attached to the cylinder head 3. At the time of ignition, energization and interruption of the primary current of the ignition coil in the ignition device 50 are controlled by the ignition signal, and the secondary current is supplied to the ignition plug 34. Then, the air-fuel mixture introduced into the combustion chamber 8 is burned by ignition by the spark plug 34 (expansion stroke). The piston 5 reciprocates by the high-temperature and high-pressure combustion gas generated at this time, the crankshaft 7 is rotated, and the driving force of the engine 1 is obtained. The burned air-fuel mixture is guided to the exhaust port 10 via the exhaust valve 12 as exhaust gas in the exhaust stroke. An exhaust passage 36 is connected to the exhaust port 10.

【0021】クランクシャフト7には、その回転に同期
して回転するロータ38が取り付けられており、ロータ
38の近傍には、ロータ38の回転に基づいて10°C
A(クランク角度)ごとにパルスを発生させるクランク
角センサ40が設けられている。なお、ロータ38は、
欠け歯部分を有しており、欠け歯が検出される時期は、
♯1気筒及び♯4気筒のピストンが上死点を通過してか
ら一定期間が経過した時期に一致するように設定されて
いる。
A rotor 38 that rotates in synchronization with the rotation of the crankshaft 7 is attached to the crankshaft 7.
A crank angle sensor 40 that generates a pulse for each A (crank angle) is provided. The rotor 38 is
It has a missing tooth part and the time when the missing tooth is detected is
It is set to coincide with the time when a certain period has elapsed since the pistons of the # 1 cylinder and # 4 cylinder passed the top dead center.

【0022】エンジン電子制御装置(エンジンECU)
42は、燃料噴射制御、点火時期制御等を実行するマイ
クロコンピュータシステムである。さらに、本発明にお
いては、エンジンECU42は、燃焼状態に基づく気筒
判別処理を実行する。そして、燃焼状態を検出するため
に、各気筒ごとに、点火装置50に付随してイオン電流
検出装置60が設けられている。
Engine electronic control unit (engine ECU)
Reference numeral 42 denotes a microcomputer system that executes fuel injection control, ignition timing control, and the like. Further, in the present invention, the engine ECU 42 executes a cylinder discriminating process based on the combustion state. In order to detect the combustion state, an ionic current detection device 60 is provided for each cylinder in association with the ignition device 50.

【0023】図2は、点火装置50及びイオン電流検出
装置60の回路構成を示す図である。点火コイル52の
一次巻線52aの一端は、バッテリ44の正電極に接続
され、他の一端は、スイッチング手段としてのトランジ
スタ54のコレクタに接続されている。そのトランジス
タ54のエミッタは接地され、そのベースには点火信号
が印加されるように構成されている。点火コイル52の
二次巻線52bの一端は、点火栓34の中心電極34a
に接続されている。点火栓34の外側電極34bは、接
地されている。
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of the ignition device 50 and the ion current detection device 60. One end of a primary winding 52a of the ignition coil 52 is connected to a positive electrode of the battery 44, and the other end is connected to a collector of a transistor 54 as switching means. The emitter of the transistor 54 is grounded, and the ignition signal is applied to its base. One end of the secondary winding 52b of the ignition coil 52 is connected to the center electrode 34a of the ignition plug 34.
It is connected to the. The outer electrode 34b of the ignition plug 34 is grounded.

【0024】点火コイル52の二次巻線52bの他の一
端側には、イオン電流検出装置60が設けられている。
まず、イオン電流生成用電源となるコンデンサ61が二
次巻線52bに接続されている。このコンデンサ61に
は、点火コイル二次電流によりコンデンサ61に充電さ
れる電圧を一定値に制限するための定電圧ダイオード
(ツェナーダイオード)62が並列に接続されている。
コンデンサ61の他の一端は、グランド方向へのみ電流
を流すダイオード63を介して接地されるとともに、イ
オン電流検出抵抗64を介して接地されている。そし
て、コンデンサ61とイオン電流検出抵抗64との接続
点は、反転増幅回路66に接続されている。そして、反
転増幅回路66の出力は、エンジンECU42へと導か
れている。
At the other end of the secondary winding 52b of the ignition coil 52, an ion current detector 60 is provided.
First, a capacitor 61 serving as an ion current generating power supply is connected to the secondary winding 52b. The capacitor 61 is connected in parallel with a constant voltage diode (Zener diode) 62 for limiting the voltage charged to the capacitor 61 by the secondary current of the ignition coil to a constant value.
The other end of the capacitor 61 is grounded via a diode 63 that allows current to flow only in the ground direction, and is grounded via an ion current detection resistor 64. The connection point between the capacitor 61 and the ion current detection resistor 64 is connected to the inverting amplifier circuit 66. The output of the inverting amplifier circuit 66 is guided to the engine ECU 42.

【0025】次に、イオン電流検出装置60の動作につ
いて説明する。まず、点火信号がハイとなり、トランジ
スタ54がオンすると、点火コイル一次巻線52aに電
流が流れる。次いで、点火信号がロウとされてトランジ
スタ54がオフにされることにより一次電流が遮断され
ると、点火コイル52の二次巻線52bに高電圧が誘起
され、その結果、点火栓34にて火花放電が起こる。す
なわち、点火栓34の中心電極34aにマイナス極性の
高電圧が印加されることにより、中心電極34aと外側
電極(接地電極)34bとの間で火花放電が起こり、図
3に示されるように、点火コイル二次巻線52bから、
コンデンサ61及び定電圧ダイオード62、ダイオード
63、並びに点火栓34を介して、二次巻線52bへと
一巡する電流が流れる。この過程において、コンデンサ
61は、定電圧ダイオード62のツェナー電圧(100
V程度)に一致する電圧にまで充電される。
Next, the operation of the ion current detecting device 60 will be described. First, when the ignition signal goes high and the transistor 54 turns on, a current flows through the ignition coil primary winding 52a. Next, when the ignition signal is turned low and the transistor 54 is turned off to cut off the primary current, a high voltage is induced in the secondary winding 52b of the ignition coil 52, and as a result, the ignition plug 34 Spark discharge occurs. That is, when a high voltage of negative polarity is applied to the center electrode 34a of the ignition plug 34, a spark discharge occurs between the center electrode 34a and the outer electrode (ground electrode) 34b, and as shown in FIG. From the ignition coil secondary winding 52b,
Through the capacitor 61, the constant voltage diode 62, the diode 63, and the spark plug 34, a current circulates to the secondary winding 52b. In this process, the capacitor 61 sets the Zener voltage (100
(Approximately V).

【0026】点火栓34における火花放電により、燃焼
室内の混合気が着火し燃焼すると、その混合気はイオン
化する。混合気がイオン化した状態にあるときには、点
火栓34の両電極間は導電性を有する。なおかつ、コン
デンサ61の充電電圧により点火栓34の両電極間には
電圧が印加されているため、イオン電流が流れる。すな
わち、このイオン電流は、図4に示されるように、コン
デンサ61の一端から、点火コイル二次巻線52b、点
火栓34、及びイオン電流検出抵抗64を介して、コン
デンサ61の他端へと流れる。そして、イオン電流検出
抵抗64とコンデンサ61との接続点には“−イオン電
流値×検出抵抗値”の電位が現れ、その電位は反転増幅
回路66において反転増幅される。最後に、反転増幅回
路66の出力がイオン電流信号としてECU42に供給
される。このイオン電流信号に基づいて、ECU20
は、燃焼が発生したか否かを判定することができる。
When the air-fuel mixture in the combustion chamber is ignited and burned by the spark discharge at the ignition plug 34, the air-fuel mixture is ionized. When the mixture is in an ionized state, the electrode between the electrodes of the ignition plug 34 has conductivity. In addition, since a voltage is applied between both electrodes of the ignition plug 34 by the charging voltage of the capacitor 61, an ionic current flows. That is, as shown in FIG. 4, the ion current flows from one end of the capacitor 61 to the other end of the capacitor 61 via the ignition coil secondary winding 52b, the spark plug 34, and the ion current detection resistor 64. Flows. Then, a potential of “−ion current value × detection resistance value” appears at a connection point between the ion current detection resistor 64 and the capacitor 61, and the potential is inverted and amplified by the inverting amplifier circuit 66. Finally, the output of the inverting amplifier circuit 66 is supplied to the ECU 42 as an ion current signal. Based on the ion current signal, the ECU 20
Can determine whether or not combustion has occurred.

【0027】図5は、エンジンの始動に係る装置の構成
を示す図である。このエンジンは、4気筒エンジンであ
り、♯1気筒と♯4気筒とが同一のピストン位置を有
し、♯3気筒と♯2気筒とが同一のピストン位置を有し
ており、それらのピストン位置の差は、180°CAで
ある。エンジンの始動時には、スタータモータ45の動
力がスタータピニオン46及びリングギヤ47を介して
クランクシャフト7に伝えられることにより、クランク
シャフト7が回転せしめられる。そして、前述したよう
に、ロータ38及びクランク角センサ40により、クラ
ンクシャフト7の回転基準位置及びその基準位置からの
10°単位の回転変位を検出することができる。欠け歯
によって検出される回転基準位置は、♯1気筒及び♯4
気筒の一方が吸気行程にあり他方が膨張行程にある期間
内の一時期である。しかし、どちらの気筒が吸気行程に
あるかは、判別することができない。そこで、エンジン
ECU42は、始動時、スタータモータ45を駆動する
とともに、以下に説明するように、各気筒ごとに点火装
置50に付随して設けられたイオン電流検出装置60を
利用して気筒判別処理を実行する。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a device relating to starting of the engine. This engine is a four-cylinder engine. The # 1 cylinder and the # 4 cylinder have the same piston position, the # 3 cylinder and the # 2 cylinder have the same piston position, and their piston positions are different. Is 180 ° CA. When the engine is started, the power of the starter motor 45 is transmitted to the crankshaft 7 via the starter pinion 46 and the ring gear 47, so that the crankshaft 7 is rotated. Then, as described above, the rotor 38 and the crank angle sensor 40 can detect the rotational reference position of the crankshaft 7 and the rotational displacement in units of 10 ° from the reference position. The rotation reference position detected by the missing tooth is # 1 cylinder and # 4
This is one of the periods in which one of the cylinders is in the intake stroke and the other is in the expansion stroke. However, it cannot be determined which cylinder is in the intake stroke. Therefore, the engine ECU 42 drives the starter motor 45 at the time of starting and, as described below, uses the ion current detecting device 60 provided for each cylinder in association with the ignition device 50 to perform the cylinder discriminating process. Execute

【0028】図6は、第1実施形態に係る気筒判別処理
を説明するためのタイムチャートであって、エンジン始
動後、♯1気筒の吸気行程にて初めて欠け歯(クランク
シャフトの回転基準位置)が検出される場合を示すもの
である。第1回目の欠け歯検出時期において吸気行程に
ある気筒(図6の場合、♯1気筒であるが、そのことは
不明である)の吸気弁が閉じられた時期から、第1回目
の欠け歯検出時期において膨張行程にある気筒(図6の
場合、♯4気筒であるが、そのことは不明である)の吸
気弁が開かれる時期までの期間、すなわち一方(この場
合、♯1気筒)が圧縮行程にあり他方(この場合、♯4
気筒)が排気行程にある期間に、♯1気筒及び♯4気筒
に対し、同図のFI1 及びFI3 に示すように、燃料を
同時噴射する。
FIG. 6 is a time chart for explaining the cylinder discriminating process according to the first embodiment. After the engine is started, the first tooth is missing in the intake stroke of the # 1 cylinder (reference position of rotation of the crankshaft). Is detected. The first missing tooth from the time when the intake valve of the cylinder in the intake stroke (# 1 cylinder in FIG. 6, which is unknown) is closed at the first missing tooth detection timing. The period until the intake valve of the cylinder (in FIG. 6, # 4 cylinder, which is unknown) in the expansion stroke at the detection timing is opened, that is, one of the cylinders (in this case, # 1 cylinder) is opened. On the other hand (in this case, $ 4
In the period in which the cylinder) is in the exhaust stroke, to ♯1 cylinder and ♯4 cylinder, as shown in FI 1 and FI 3 in the figure, simultaneously inject fuel.

【0029】その後、♯1気筒及び♯4気筒に対する燃
料噴射は、奇数回目の欠け歯検出後に同様に実行されて
いく。また、♯1気筒及び♯4気筒に対して、両気筒が
上死点近傍にある時期に、同時に点火が実行される。点
火後には、燃焼が起こったか否かをイオン電流により判
定する。このような噴射、点火、及び燃焼検出を実行す
ると、図6に示されるように、♯4気筒においては、燃
料FI3 は、吸気行程IS3 にて気筒内に吸入され、点
火IG3 にて燃焼せしめられて、イオン電流が検出され
るため、点火IG3 実行時において♯4気筒は圧縮上死
点にあったことが判明する。同様に、♯1気筒では、燃
料FI1 は、吸気行程IS1 にて気筒内に吸入され、点
火IG1 にて燃焼せしめられてイオン電流が検出される
ため、点火IG1 実行時において♯1気筒は圧縮上死点
にあったことが判明する。
Thereafter, the fuel injection to the # 1 cylinder and the # 4 cylinder is similarly executed after the odd-numbered missing tooth detection. Further, ignition is simultaneously performed on the # 1 cylinder and the # 4 cylinder when both cylinders are near the top dead center. After ignition, whether or not combustion has occurred is determined by the ionic current. Such injection, ignition, and when running the combustion detection, as shown in FIG. 6, in the ♯4 cylinder, the fuel FI 3 is sucked into the cylinder at the intake stroke IS 3, by the ignition IG 3 are burned, the ion current is detected, # 4 cylinder during ignition IG 3 run to find that there was a compression top dead center. Similarly, in ♯1 cylinder, fuel FI 1 is sucked into the cylinder at the intake stroke IS 1, it is burned by the ignition IG 1 for the ion current is detected, the ignition IG 1 run ♯1 It turns out that the cylinder was at compression top dead center.

【0030】すなわち、最も早い場合、点火IG3 実行
時にて気筒判別が完了する。そして、点火IG3 実行時
に失火が発生した場合、点火IG1 実行時に気筒判別が
完了する。同様に、♯1気筒における燃料噴射FI2
吸入IS2 及び点火IG2 の過程、並びに♯4気筒にお
ける燃料噴射FI4 、吸入IS4 及び点火IG4 の過程
にても、気筒判別が可能である。
[0030] In other words, the earliest case, cylinder discrimination is completed at the time of ignition IG 3 execution. When a misfire when the ignition IG 3 execution occurs, the cylinder discrimination at the time of ignition IG 1 run completed. Similarly, fuel injection FI 2 in # 1 cylinder,
Process of suction IS 2 and ignition IG 2, and the fuel injection FI 4 in ♯4 cylinders, even in the course of inhalation IS 4 and the ignition IG 4, it is possible cylinder discrimination.

【0031】図7は、第1実施形態に係る気筒判別処理
を説明するためのタイムチャートであって、エンジン始
動後、♯4気筒の吸気行程にて初めて欠け歯が検出され
る場合を示すものである。図7の場合は、図6の場合に
比較して、単に、♯1気筒と♯4気筒との関係が反対に
なっただけであり、同様に気筒判別処理がなされること
が容易に理解されるであろう。また、上述の説明では、
♯1気筒と♯4気筒との間で気筒判別処理を実行した
が、♯2気筒と♯3気筒との間で気筒判別処理を行うこ
とももちろん可能である。そして、上記方法によれば、
吸気弁閉期間にのみ燃料が噴射されるため、その燃料
は、すべて無駄なく気筒内に供給され、燃焼せしめられ
るため、未燃の燃料が排出されることはない。
FIG. 7 is a time chart for explaining the cylinder discriminating process according to the first embodiment, showing a case where a missing tooth is detected for the first time in the intake stroke of # 4 cylinder after the engine is started. It is. In the case of FIG. 7, as compared with the case of FIG. 6, the relationship between the # 1 cylinder and the # 4 cylinder is simply reversed, and it is easily understood that the cylinder discrimination processing is performed similarly. Will be. Also, in the above description,
Although the cylinder discriminating process is performed between the # 1 cylinder and the # 4 cylinder, the cylinder discriminating process may be performed between the # 2 cylinder and the # 3 cylinder. And according to the above method,
Since fuel is injected only during the intake valve closing period, all of the fuel is supplied to the cylinder without waste and burned, so that unburned fuel is not discharged.

【0032】図8は、上述した第1実施形態に係る気筒
判別処理を実現すべくECUによって実行される制御の
手順を示すフローチャートである。まず、ステップ10
1では、クランク角センサ40によって欠け歯すなわち
基準位置が検出されるまで待機する。欠け歯が検出され
たときには、ステップ102において、クランク角セン
サ40の出力信号に基づきクランク角を計算するカウン
タをリセットしかつスタートさせる。次いで、ステップ
103では、奇数回目の欠け歯検出であるか否かを判定
し、奇数回目のときには、ステップ104に進み、一
方、偶数回目のときには、♯1気筒及び♯4気筒に対す
る同時噴射は実行しないため、ステップ104及び10
5をスキップしてステップ106に進む。
FIG. 8 is a flowchart showing a control procedure executed by the ECU to realize the above-described cylinder discriminating process according to the first embodiment. First, step 10
In step 1, the control waits until a missing tooth, that is, a reference position is detected by the crank angle sensor 40. When a missing tooth is detected, in step 102, the counter for calculating the crank angle based on the output signal of the crank angle sensor 40 is reset and started. Next, in step 103, it is determined whether or not the odd number of missing teeth is detected. If the number is odd, the process proceeds to step 104. On the other hand, if the number is even, the simultaneous injection to the # 1 cylinder and # 4 cylinder is executed. Steps 104 and 10
The process skips Step 5 and proceeds to Step 106.

【0033】ステップ104では、クランク角が、図6
及び図7に示されるような、♯1気筒及び♯4気筒に対
する同時噴射時期に達するまで自己ループして待機す
る。そして、かかる噴射時期に達したときは、ステップ
105において、♯1気筒及び♯4気筒に対する同時噴
射を実行する。次いで、ステップ106では、クランク
角が、図6及び図7に示されるような、♯1気筒及び♯
4気筒に対する同時点火時期に達するまで自己ループし
て待機する。そして、かかる点火時期に達したときは、
ステップ107において、♯1気筒及び♯4気筒に対す
る同時点火を実行する。
In step 104, the crank angle is calculated as shown in FIG.
And waits in a self-loop until the simultaneous injection timing for the # 1 cylinder and # 4 cylinder is reached, as shown in FIG. Then, when the injection timing has been reached, in step 105, simultaneous injection is executed for the # 1 cylinder and the # 4 cylinder. Next, in step 106, the crank angle is set to {cylinder # 1 and # 2} as shown in FIGS.
It waits in a self-loop until it reaches the simultaneous ignition timing for the four cylinders. And when the ignition timing is reached,
In step 107, simultaneous ignition is performed for the # 1 cylinder and the # 4 cylinder.

【0034】点火後には、ステップ108において、♯
1気筒及び♯4気筒に燃焼が起こったか否かを判定する
ために、それぞれの気筒におけるイオン電流を検出す
る。次いで、ステップ109では、♯1気筒のイオン電
流検出値に基づき♯1気筒におけるイオンの発生有無を
判定する。♯1気筒でのイオン発生が認められるときに
は、ステップ111に進んで、♯1気筒が圧縮上死点に
あったと判定する。一方、♯1気筒でのイオン発生が認
められないときには、ステップ110において、♯4気
筒のイオン電流検出値に基づき♯4気筒におけるイオン
の発生有無を判定する。そして、♯4気筒でのイオン発
生が認められるときには、ステップ112に進んで、♯
4気筒が圧縮上死点にあったと判定する。一方、♯4気
筒でのイオン発生が認められないときには、ステップ1
01に戻る。
After ignition, at step 108
In order to determine whether combustion has occurred in one cylinder and # 4 cylinder, the ionic current in each cylinder is detected. Next, in step 109, it is determined whether or not ions are generated in the # 1 cylinder based on the ion current detection value of the # 1 cylinder. When the generation of ions in the # 1 cylinder is recognized, the routine proceeds to step 111, where it is determined that the # 1 cylinder is at the compression top dead center. On the other hand, when the generation of ions in the # 1 cylinder is not recognized, it is determined in step 110 whether or not ions are generated in the # 4 cylinder based on the ion current detection value of the # 4 cylinder. Then, when the generation of ions in the four-cylinder is recognized, the routine proceeds to step 112, where
It is determined that the four cylinders were at the compression top dead center. On the other hand, if ion generation in the # 4 cylinder is not recognized, step 1
Return to 01.

【0035】図6に示されるように、エンジン始動後、
♯1気筒の吸気行程にて初めて欠け歯が検出される場合
には、本ルーチンの第2回目の走行で、♯4気筒の圧縮
上死点が検出される。一方、図7に示されるように、エ
ンジン始動後、♯4気筒の吸気行程にて初めて欠け歯が
検出される場合には、本ルーチンの第2回目の走行で、
♯1気筒の圧縮上死点が検出される。また、いずれの場
合においても、失火が発生したときには、本ルーチンの
第3回目以降の走行で、♯1気筒又は♯4気筒のいずれ
かの気筒の圧縮上死点が必ず検出される。
As shown in FIG. 6, after starting the engine,
If a missing tooth is detected for the first time in the intake stroke of the # 1 cylinder, the compression top dead center of the # 4 cylinder is detected in the second running of this routine. On the other hand, as shown in FIG. 7, when the missing tooth is detected for the first time in the intake stroke of the # 4 cylinder after the engine is started, in the second running of this routine,
# 1 The compression top dead center of one cylinder is detected. In any case, when a misfire occurs, the compression top dead center of either the # 1 cylinder or the # 4 cylinder is always detected in the third and subsequent runs of this routine.

【0036】図9及び図10は、第2実施形態に係る気
筒判別処理を説明するためのタイムチャートであって、
図9は、エンジン始動後、♯1気筒の吸気行程にて初め
て欠け歯が検出される場合を示し、図10は、エンジン
始動後、♯4気筒の吸気行程にて初めて欠け歯が検出さ
れる場合を示す。第1実施形態においては、♯1気筒及
び♯4気筒に対して、同時噴射を実行することにより、
気筒判別を行ったが、第2実施形態においては、それら
の図に示されるように、奇数回目の欠け歯検出時には、
♯1気筒に対してのみ燃料噴射を行い、偶数回目の欠け
歯検出時には、♯4気筒に対してのみ燃料噴射を行う。
ただし、点火は、第1実施形態と同様に、両気筒に対し
て同時に行う。
FIGS. 9 and 10 are time charts for explaining the cylinder discriminating process according to the second embodiment.
FIG. 9 shows a case where a missing tooth is detected for the first time in the intake stroke of # 1 cylinder after the engine is started, and FIG. 10 shows a case where a missing tooth is detected for the first time in the intake stroke of # 4 cylinder after the engine is started. Show the case. In the first embodiment, the simultaneous injection is executed for the # 1 cylinder and the # 4 cylinder,
Although the cylinder discrimination was performed, in the second embodiment, as shown in those figures, at the time of detecting the missing tooth of the odd number of times,
Fuel injection is performed only on # 1 cylinder, and fuel injection is performed only on # 4 cylinder upon detection of even-numbered missing teeth.
However, ignition is performed simultaneously for both cylinders, as in the first embodiment.

【0037】図9の場合、♯1気筒では、燃料FI
1 が、吸気行程IS1 にて気筒内に吸入され、点火IG
1 にて燃焼せしめられて、イオン電流が検出され、点火
IG1 実行時において♯1気筒が圧縮上死点にあったこ
とが判明する。たとえ点火IG1により燃焼が発生しな
かった場合すなわち失火が発生した場合でも、♯4気筒
において、燃料FI2 が、吸気行程IS2 にて気筒内に
吸入され、点火IG2 にて燃焼せしめられて、イオン電
流が検出されることにより、点火IG2 実行時において
♯4気筒が圧縮上死点にあったことが判明する。このよ
うに、図9では、最も早い場合、第3回目の欠け歯検出
後のサイクルで気筒判別が完了する。一方、図10の場
合には、♯1気筒にて、同図に示される燃料FI1 が、
吸気行程IS 1 にて気筒内に吸入され、点火IG1 にて
燃焼せしめられる場合が、最早に気筒判別が完了するケ
ースであり、このときには2サイクルである。なお、噴
射順序を逆にして、奇数回目の欠け歯検出時に♯4気筒
に対して燃料噴射を行い、偶数回目の欠け歯検出時に♯
1気筒に対して燃料噴射を行うようにしてももちろんよ
い。
In the case of FIG. 9, in the # 1 cylinder, the fuel FI
1But the intake stroke IS1At the ignition IG
1Ignited by detecting the ionic current
IG1During execution, the # 1 cylinder was at compression top dead center.
It turns out that. Even ignition IG1Does not cause combustion
す な わ ち 4 cylinders even if a misfire occurs
In the fuel FITwoBut the intake stroke ISTwoIn the cylinder at
Inhaled, ignition IGTwoBurned at
By detecting the flow, the ignition IGTwoAt runtime
It turns out that # 4 cylinder was at compression top dead center. This
As shown in FIG. 9, the earliest case is the third missing tooth detection.
The cylinder discrimination is completed in a later cycle. On the other hand, in the case of FIG.
In this case, the fuel FI shown in FIG.1But,
Intake stroke IS 1At the ignition IG1At
If the cylinder discrimination is completed as soon as
In this case, there are two cycles. In addition,
Reversing the firing order, # 4 cylinder at the time of odd missing tooth detection
Fuel injection to the
Of course, you can inject fuel into one cylinder
No.

【0038】図11及び図12は、上述した第2実施形
態に係る気筒判別処理を実現すべくECUによって実行
される制御の手順を示すフローチャートである。まず、
ステップ201では、フラグXを0にリセットする。次
いで、ステップ202では、クランク角センサ40によ
って欠け歯すなわち基準位置が検出されるまで待機す
る。欠け歯が検出されたときには、ステップ203にお
いて、クランク角センサ40の出力信号に基づきクラン
ク角を計算するカウンタをリセットしかつスタートさせ
る。ステップ204では、クランク角が、図9及び図1
0に示されるような、♯1気筒又は♯4気筒に対する噴
射時期に達するまで自己ループして待機する。噴射時期
に達したときには、ステップ205において、フラグX
の値について判定し、X=0のときには、ステップ21
1に進み、一方、X=1のときには、ステップ221に
進む。
FIGS. 11 and 12 are flowcharts showing a control procedure executed by the ECU to realize the above-described cylinder discriminating process according to the second embodiment. First,
In step 201, the flag X is reset to 0. Next, at step 202, the process stands by until the missing tooth, that is, the reference position is detected by the crank angle sensor 40. When a missing tooth is detected, in step 203, the counter for calculating the crank angle based on the output signal of the crank angle sensor 40 is reset and started. In step 204, the crank angle is adjusted as shown in FIGS.
It waits in a self-loop until it reaches the injection timing for # 1 cylinder or # 4 cylinder as indicated by 0. When the injection timing has been reached, at step 205, the flag X
And if X = 0, step 21
The process proceeds to step 221 when X = 1.

【0039】ステップ211では、フラグXを1にセッ
トする。そして、ステップ212では、♯1気筒に対す
る噴射を実行する。次いで、ステップ213では、クラ
ンク角が、図9及び図10に示されるような、♯1気筒
及び♯4気筒に対する同時点火時期に達するまで自己ル
ープして待機する。そして、かかる点火時期に達したと
きには、ステップ214において、♯1気筒及び♯4気
筒に対する同時点火を実行する。点火後には、ステップ
215において、♯1気筒にて燃焼が起こったか否かを
判定するために、♯1気筒におけるイオン電流を検出す
る。次いで、ステップ216では、そのイオン電流検出
値に基づき♯1気筒におけるイオンの発生有無を判定す
る。イオンの発生が認められるときには、ステップ21
7に進み、♯1気筒が圧縮上死点にあったと判定し、本
ルーチンを終了する。一方、イオンの発生が認められな
いときには、ステップ202に戻る。
In step 211, the flag X is set to "1". Then, in step 212, injection is performed for the # 1 cylinder. Next, at step 213, the process waits in a self-loop until the crank angle reaches the simultaneous ignition timing for the # 1 cylinder and the # 4 cylinder as shown in FIGS. When the ignition timing has been reached, in step 214, simultaneous ignition is performed on the # 1 cylinder and the # 4 cylinder. After the ignition, in step 215, the ionic current in the # 1 cylinder is detected in order to determine whether or not combustion has occurred in the # 1 cylinder. Next, at step 216, it is determined whether or not ions are generated in the # 1 cylinder based on the ion current detection value. When generation of ions is recognized, step 21
The routine proceeds to 7, where it is determined that the # 1 cylinder is at the compression top dead center, and this routine ends. On the other hand, when generation of ions is not recognized, the process returns to step 202.

【0040】ステップ205にてX=1と判定されると
きに実行されるステップ221〜227は、♯4気筒に
対して、上述したステップ211〜217と同様の処理
を実行するものである。かくして、本ルーチンによれ
ば、走行ごとに、♯1気筒又は♯4気筒に対し交互に上
死点の判別処理が実行されて、図9及び図10の気筒判
別処理が実現される。
Steps 221 to 227 executed when it is determined in step 205 that X = 1 execute the same processing as steps 211 to 217 described above for the # 4 cylinder. Thus, according to the present routine, the top dead center determination processing is alternately performed on the # 1 cylinder or # 4 cylinder for each run, and the cylinder determination processing of FIGS. 9 and 10 is realized.

【0041】気筒判別処理完了後には、噴射時期及び点
火時期は、気筒ごとに設定される。すなわち、始動時に
おいては、吸気弁が閉じている間にさえ噴射すれば、燃
焼に対して噴射時期が与える影響は小さい。しかし、通
常運転時においては、エンジン効率を最大にするために
気筒ごとに最適な噴射時期を設定するのが望ましく、気
筒判別完了後には気筒ごとに噴射時期が制御される。ま
た、点火に関しても、常時、同時点火を実施すると、無
駄な火花を発生させることとなり、点火栓の電極の消耗
を早めるという問題を生ずるため、気筒判別完了後には
気筒ごとに点火時期が実行される。
After the completion of the cylinder discriminating process, the injection timing and the ignition timing are set for each cylinder. That is, at the time of starting, if the fuel is injected only while the intake valve is closed, the influence of the injection timing on the combustion is small. However, during normal operation, it is desirable to set an optimal injection timing for each cylinder in order to maximize engine efficiency, and the injection timing is controlled for each cylinder after the cylinder discrimination is completed. Also, regarding simultaneous ignition, if simultaneous ignition is performed at all times, useless sparks will be generated, causing a problem that the electrode of the spark plug will be consumed earlier.Therefore, after the cylinder discrimination is completed, the ignition timing is executed for each cylinder. You.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
燃焼状態に基づいて気筒判別を行うことによりカムシャ
フト側のセンサを廃止してコストの低減を図るととも
に、その際、排気エミッションの悪化を招くことのな
い、内燃機関の気筒判別装置が提供される。
As described above, according to the present invention,
A cylinder discriminating device for an internal combustion engine is provided which eliminates a sensor on a camshaft side by performing cylinder discrimination based on a combustion state to reduce costs and does not cause deterioration of exhaust emission. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る気筒判別装置を備えた
電子制御式内燃機関の全体概要図である。
FIG. 1 is an overall schematic diagram of an electronically controlled internal combustion engine including a cylinder discriminating apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】点火装置及びイオン電流検出装置の回路構成を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of an ignition device and an ion current detection device.

【図3】点火栓において火花放電が発生したときの放電
電流の流れを説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a flow of a discharge current when a spark discharge occurs in an ignition plug.

【図4】火花放電後のイオン電流の流れを説明するため
の図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the flow of ion current after spark discharge.

【図5】エンジンの始動に係る装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a device related to starting of an engine.

【図6】第1実施形態に係る気筒判別処理を説明するた
めのタイムチャートであって、エンジン始動後、♯1気
筒の吸気行程にて初めて欠け歯が検出される場合を示す
ものである。
FIG. 6 is a time chart for explaining a cylinder discrimination process according to the first embodiment, showing a case where a missing tooth is detected for the first time in an intake stroke of # 1 cylinder after the engine is started.

【図7】第1実施形態に係る気筒判別処理を説明するた
めのタイムチャートであって、エンジン始動後、♯4気
筒の吸気行程にて初めて欠け歯が検出される場合を示す
ものである。
FIG. 7 is a time chart for explaining a cylinder discrimination process according to the first embodiment, showing a case where a missing tooth is detected for the first time in an intake stroke of # 4 cylinder after the engine is started.

【図8】第1実施形態に係る気筒判別処理を実現すべく
ECUによって実行される制御の手順を示すフローチャ
ートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a control procedure executed by an ECU to realize a cylinder determination process according to the first embodiment.

【図9】第2実施形態に係る気筒判別処理を説明するた
めのタイムチャートであって、エンジン始動後、♯1気
筒の吸気行程にて初めて欠け歯が検出される場合を示す
ものである。
FIG. 9 is a time chart for explaining a cylinder discrimination process according to the second embodiment, showing a case where a missing tooth is detected for the first time in an intake stroke of # 1 cylinder after the engine is started.

【図10】第2実施形態に係る気筒判別処理を説明する
ためのタイムチャートであって、エンジン始動後、♯4
気筒の吸気行程にて初めて欠け歯が検出される場合を示
すものである。
FIG. 10 is a time chart for explaining a cylinder discriminating process according to the second embodiment, in which # 4 is set after the engine is started;
This shows a case where a missing tooth is detected for the first time in the intake stroke of a cylinder.

【図11】第2実施形態に係る気筒判別処理を実現すべ
くECUによって実行される制御の手順を示すフローチ
ャート(1/2)である。
FIG. 11 is a flowchart (1/2) showing a control procedure executed by an ECU to realize a cylinder determination process according to the second embodiment.

【図12】第2実施形態に係る気筒判別処理を実現すべ
くECUによって実行される制御の手順を示すフローチ
ャート(2/2)である。
FIG. 12 is a flowchart (2/2) showing a control procedure executed by the ECU to realize the cylinder determination processing according to the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…直列4気筒4行程サイクルレシプロガソリンエンジ
ン 2…シリンダブロック 3…シリンダヘッド 4…気筒 5…ピストン 6…コネクティングロッド 7…クランクシャフト 8…燃焼室 9…吸気ポート 10…排気ポート 11…吸気弁 12…排気弁 13…吸気側カムシャフト 14…排気側カムシャフト 15…吸気側カム 16…排気側カム 17,18,19…タイミングプーリ 20…タイミングベルト 30…吸気通路 32…インジェクタ 34…点火栓 34a…中心電極 34b…外側電極 36…排気通路 38…ロータ 40…クランク角センサ 42…エンジン電子制御装置(エンジンECU) 44…バッテリ 45…スタータモータ 46…スタータピニオン 47…リングギヤ 50…点火装置 52…点火コイル 52a…一次巻線 52b…二次巻線 54…トランジスタ 60…イオン電流検出装置 61…コンデンサ 62…定電圧ダイオード(ツェナーダイオード) 63…ダイオード 64…イオン電流検出抵抗 66…反転増幅回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... In-line 4 cylinder 4-stroke cycle reciprocating gasoline engine 2 ... Cylinder block 3 ... Cylinder head 4 ... Cylinder 5 ... Piston 6 ... Connecting rod 7 ... Crank shaft 8 ... Combustion chamber 9 ... Intake port 10 ... Exhaust port 11 ... Intake valve 12 ... Exhaust valve 13 ... Intake side camshaft 14 ... Exhaust side camshaft 15 ... Intake side cam 16 ... Exhaust side cam 17,18,19 ... Timing pulley 20 ... Timing belt 30 ... Intake passage 32 ... Injector 34 ... Ignition plug 34a ... Center electrode 34b Outside electrode 36 Exhaust passage 38 Rotor 40 Crank angle sensor 42 Engine electronic control unit (engine ECU) 44 Battery 45 Starter motor 46 Starter pinion 47 Ring gear 50 Ignition device 52 Ignition coil 52a ... primary winding 52 b ... Secondary winding 54 ... Transistor 60 ... Ion current detection device 61 ... Capacitor 62 ... Constant voltage diode (Zener diode) 63 ... Diode 64 ... Ion current detection resistor 66 ... Inverting amplifier circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02P 17/00 F02P 17/00 U ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02P 17/00 F02P 17/00 U

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多気筒4行程サイクル内燃機関におい
て、各気筒のクランク角度位置をクランクシャフトの回
転位相のみで検出可能とすべく、少なくともいずれか1
つの気筒について該気筒が吸気行程及び圧縮行程側のピ
ストン往復サイクルにあるか又は膨張行程及び排気行程
側のピストン往復サイクルにあるかを判別する気筒判別
装置であって、 クランクシャフトの回転基準位置及び該回転基準位置か
らの所定角度単位の変位を検出する回転検出手段と、 前記回転検出手段の出力信号に基づいて吸気弁が閉状態
にある少なくとも1つの気筒を識別し、該閉状態中に該
識別された気筒に燃料を供給する燃料供給制御手段と、 前記回転検出手段の出力信号に基づいて該識別された気
筒内のピストンが上死点近傍に来た時期を検出し、該時
期に該識別された気筒に設けられた点火栓を作動せしめ
る点火制御手段と、 該点火栓の作動後における該識別された気筒内の燃焼状
態を検出する燃焼状態検出手段と、 前記燃焼状態検出手段によって検出された燃焼状態に基
づいて、該識別された気筒に対する点火が圧縮上死点近
傍でなされたか否かを判別する上死点判別手段と、 を具備する、内燃機関の気筒判別装置。
In a multi-cylinder four-stroke cycle internal combustion engine, at least one of a crank angle position of each cylinder can be detected only by a rotation phase of a crankshaft.
A cylinder discriminating device for discriminating, for one of the cylinders, whether the cylinder is in a piston reciprocating cycle on an intake stroke and a compression stroke side or in a piston reciprocating cycle on an expansion stroke and an exhaust stroke side. Rotation detection means for detecting a displacement of a predetermined angle unit from the rotation reference position; and at least one cylinder in which an intake valve is in a closed state based on an output signal of the rotation detection means. Fuel supply control means for supplying fuel to the identified cylinder; detecting when the piston in the identified cylinder comes near the top dead center based on the output signal of the rotation detection means. Ignition control means for operating an ignition plug provided in the identified cylinder; combustion state detection means for detecting a combustion state in the identified cylinder after operation of the ignition plug; A top dead center determining means for determining whether or not ignition of the identified cylinder is performed in the vicinity of the compression top dead center based on the combustion state detected by the combustion state detecting means. Cylinder discriminator.
【請求項2】 前記燃料供給制御手段は、前記回転検出
手段により回転基準位置が検出された時期に吸気行程又
は膨張行程にある少なくとも1つの気筒を識別し、該識
別された気筒が圧縮行程又は排気行程にある時期に該識
別された気筒に燃料を供給するものである、請求項1に
記載の内燃機関の気筒判別装置。
2. The fuel supply control means identifies at least one cylinder in an intake stroke or an expansion stroke at a timing when a rotation reference position is detected by the rotation detection means, and determines whether the identified cylinder is in a compression stroke or a compression stroke. 2. The cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein fuel is supplied to the identified cylinder at a time during an exhaust stroke.
【請求項3】 前記燃料供給制御手段は、前記回転検出
手段により回転基準位置が検出された時期に一方が吸気
行程にあるときに他方が膨張行程にあるという関係の2
つの気筒を識別し、該一方の気筒が圧縮行程にあって該
他方の気筒が排気行程にある時期に該2つの気筒に同時
に燃料を供給するものであり、前記点火制御手段は、該
一方の気筒が圧縮上死点近傍にあって該他方の気筒が排
気上死点近傍にある時期に、該2つの気筒の点火栓を同
時に作動せしめるものである、請求項1又は請求項2に
記載の内燃機関の気筒判別装置。
3. The fuel supply control means according to claim 2, wherein when the rotation reference position is detected by the rotation detection means, one is in an intake stroke and the other is in an expansion stroke.
The two cylinders are simultaneously supplied with fuel when the one cylinder is in a compression stroke and the other cylinder is in an exhaust stroke. 3. The method according to claim 1, wherein the ignition plugs of the two cylinders are simultaneously activated at a time when the cylinder is near the compression top dead center and the other cylinder is near the exhaust top dead center. A cylinder discriminating device for an internal combustion engine.
【請求項4】 前記燃焼状態検出手段により燃料の燃焼
が検出されなかった場合に、前記燃料供給制御手段、前
記点火制御手段、前記燃焼状態検出手段、及び前記上死
点判別手段による処理が再度実行されるように構成され
ている、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記
載の内燃機関の気筒判別装置。
4. When the combustion state is not detected by the combustion state detection means, the processing by the fuel supply control means, the ignition control means, the combustion state detection means, and the top dead center determination means is repeated. The cylinder discriminating device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the device is configured to be executed.
JP14642397A 1997-06-04 1997-06-04 Cylinder discriminating device of internal combustion engine Pending JPH10339204A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14642397A JPH10339204A (en) 1997-06-04 1997-06-04 Cylinder discriminating device of internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14642397A JPH10339204A (en) 1997-06-04 1997-06-04 Cylinder discriminating device of internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10339204A true JPH10339204A (en) 1998-12-22

Family

ID=15407358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14642397A Pending JPH10339204A (en) 1997-06-04 1997-06-04 Cylinder discriminating device of internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10339204A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030041470A (en) * 2001-11-20 2003-05-27 현대자동차주식회사 Cylinder determining method for internal combustion engine
KR100440145B1 (en) * 2001-12-18 2004-07-12 현대자동차주식회사 Water injecting system of diesel engine and control method thereof
KR20140122518A (en) * 2013-04-10 2014-10-20 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 Method for detecting synchronization error
CN114837871A (en) * 2022-05-24 2022-08-02 潍柴动力股份有限公司 Degradation starting method and device of engine, processor and vehicle

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030041470A (en) * 2001-11-20 2003-05-27 현대자동차주식회사 Cylinder determining method for internal combustion engine
KR100440145B1 (en) * 2001-12-18 2004-07-12 현대자동차주식회사 Water injecting system of diesel engine and control method thereof
KR20140122518A (en) * 2013-04-10 2014-10-20 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 Method for detecting synchronization error
KR101869317B1 (en) * 2013-04-10 2018-06-20 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 Method for detecting synchronization error
CN114837871A (en) * 2022-05-24 2022-08-02 潍柴动力股份有限公司 Degradation starting method and device of engine, processor and vehicle
CN114837871B (en) * 2022-05-24 2024-02-20 潍柴动力股份有限公司 Engine degradation starting method, degradation starting device, processor and vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR970003152B1 (en) Control system and method for internal combustion engine
US6598469B2 (en) Method and apparatus for detecting operating state of internal combustion engines
US6945220B2 (en) Starting device for internal combustion engine
US6830033B2 (en) Method for phase recognition in an internal combustion engine
JP2003532023A (en) Emergency starting method of internal combustion engine when the speed sensor is defective
JPH10339204A (en) Cylinder discriminating device of internal combustion engine
US5575259A (en) Controller for four-stroke cycle internal-combustion engine
JP2001050072A (en) Control system for two-cycle internal combustion engine
US6536410B1 (en) Method for synchronizing ignition
JP2000345950A (en) Ignition control device for cylinder injection-type spark ignition engine
JP3788269B2 (en) 4-stroke internal combustion engine stroke determination method and apparatus
JPH10238446A (en) Ionic current detector
JPH02286874A (en) Start characteristic enhancing device for reciprocation engine
RU2356023C2 (en) Method of internal combustion engine operation control
US6357418B1 (en) Internal combustion engine control system and apparatus therefor
US7243638B2 (en) Fuel injection control method
JP3849126B2 (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
RU2346255C2 (en) Method of determining ice stroke phase
JP3726553B2 (en) Internal combustion engine control method and apparatus
JP2005098200A (en) Cylinder identification device of internal combustion engine
JP2003074406A (en) Stroke determining device of 4 cycle internal combustion engine
JP5278369B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP3525796B2 (en) Ignition control device for internal combustion engine
JPH1113618A (en) Fuel-covering determination device for ignition plug of internal combustion engine and fuel injection control device
JPH0736128Y2 (en) Electronic ignition control device for multi-cylinder engine