JP2501934B2 - 内燃機関用気筒識別方法 - Google Patents
内燃機関用気筒識別方法Info
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Description
機関の各気筒を識別する内燃機関用気筒識別方法に関
し、特に起動初期における誤識別を防止した内燃機関用
点火制御装置に関するものである。
ば、4気筒)により数100rpm〜数1000rpm程度で回転駆
動されている。4気筒の場合、各気筒は、駆動軸(クラ
ンク軸)に対しては1/2周期分ずつ位相がずれて連結さ
れているが、クランク軸の2回転に対して、吸気、圧
縮、爆発、及び排気が行なわれるため、各気筒毎の駆動
周期を制御するカム軸に対しては、1/4周期ずつ動作位
置の位相がずれている。
イタによる点火時期や燃料噴射時期等を電子的に制御す
るため、内燃機関の回転に同期した気筒毎の回転パルス
信号を生成し、この回転パルス信号に基づいて各気筒の
動作位置を識別する必要がある。通常、各気筒の基準位
置に対応した回転パルス信号を発生する手段としては、
内燃機関のカム軸又はクランク軸の回転を検出する回転
信号発生器が用いられている。
ック図であり、図において、(8)は各気筒に対応した
回転パルス信号Lを発生する回転信号発生器、(9)は
回転パルス信号Lを取り込むためのインターフェース回
路、(10)はインターフェース回路(9)を介して入力
される回転パルス信号Lを処理して気筒毎の動作位置を
識別するマイクロコンピュータである。
回転信号発生器(8)の具体的構成例を示す斜視図であ
り、第5図は回転信号発生器(8)に設けられる回転パ
ルス信号発生部を示す回路図である。
る回転軸であり、例えば、内燃機関(又は或る1つの気
筒)の動作の1周期に同期して1回転するカム軸に連結
されている。
り、各気筒毎の基準位置(所定回転角度)に対応する位
置に所定数のスリット状の窓(3a)及び(3b)が設けら
れている。ここでは、内燃機関が4気筒の場合を示し、
外周部に沿って4箇所に設けられた窓(3a)及び(3b)
のうち、特定気筒(例えば、#2気筒)に対応した窓
(3a)のみが、回転パルス信号Lの周期比率が大きくオ
フセットされるように、長く形成されている。又、各窓
(3a)及び(3b)の回転方向(矢印)に対して前方側の
一端が各気筒毎の第1の基準位置に対応し、後方側の一
端が第2の基準位置に対応している。
うに配置された発光ダイオード、(5)は発光ダイオー
ド(4)からの出力光を窓(3a)及び(3b)を通して受
光するように配置されたフォトダイオードである。これ
ら発光ダイオード(4)及びフォトダイオード(5)
は、1組のフォトカプラを構成している。
らの出力信号を増幅する増幅回路、(7)は増幅回路
(6)の出力端子にベースが接続されたオープンコレク
タ(エミッタ接地)の出力トランジスタである。出力ト
ランジスタ(7)のコレクタ端子は、インターフェース
回路(9)(第3図参照)に接続されている。
図に示した従来の内燃機関用気筒識別装置の動作につい
て説明する。
(2)が回転すると、回転信号発生器(8)からは、窓
(3a)及び(3b)を挾んで対向配置されたフォトカプラ
により、窓(3a)及び(3b)を構成するスリットの前方
端で立ち上がり且つ後方端で立ち下がる回転パルス信号
L(第6図参照)が出力される。
基準信号であり、#1〜#4の各気筒毎の所定クランク
角度で反転する。即ち、回転パルス信号Lの立ち上がり
は、各気筒毎の第1の基準位置であり、TDC(上部デッ
ドセンタ)から75°手前のクランク位置B75°を示す。
又、回転パルス信号Lの立ち下がりは、各気筒毎の第2
の基準位置であり、特定気筒(#2気筒)に関しては、
TDCから5°後のクランク位置A5°、他の気筒に関して
はTDCから5°手前のクランク位置B5°を示す。このよ
うに、回転パルス信号Lは、特定気筒を識別するために
第2の基準位置が遅角側にオフセットされている。尚、
通常、第1の基準位置B75°は制御の基準角度に相当
し、第2の基準位置B5°はイニシャル点火角度に相当す
る。
は、クランク軸の2周期分(即ち、クランク角の720°
分)に対して1/4周期ずつずれており、クランク軸の1
周期に対して1/2周期(180°)ずつずれている。又、各
気筒は、周知のように、#1気筒、#3気筒、#4気
筒、#2気筒の順に動作する。
ース回路(9)を介してマイクロコンピュータ(10)に
入力される。そして、マイクロコンピュータ(10)は、
回転パルス信号Lに基づいて特定気筒(#2気筒)を識
別すると共に、他の気筒(#2〜#4気筒)を識別し、
各気筒の動作位置に基づいて点火時期や燃料噴射等の制
御演算を行う。
的な気筒識別方法について説明する。
路(9)を介して送出されてくる回転パルス信号Lを識
別するため、各回転パルス信号Lのハイレベル期間(パ
ルス幅)t及び立ち上がり周期(パルス間隔)Tを計算
し、更に、各回転パルス信号Lのデューティに相当する
周期比率(t/T)を計算する。
し、周期比率(t/T)が閾値より大きい場合は、特定気
筒であると判定する。このとき、特定気筒判定用の閾値
は、特定気筒の回転パルス信号Lに関する周期比率(t/
T)と他の気筒の回転パルス信号Lに関する周期比率(t
/T)との間の値に設定されていることは言うまでもな
い。こうして、特定気筒が判定されると、#2気筒を表
わすフラグがマイクロコンピュータ(10)内のレジスタ
にセットされる。
は、特定気筒を基準とした回転パルス信号Lに基づい
て、#1気筒、#3気筒及び#4気筒を順次識別する。
識することにより、例えば、所定の最適タイミングで、
各気筒のイグニションコイルを通電及び遮断することが
できる。
渡運転時等の回転周期変動時においては、回転パルス信
号Lの発生周期が変動するので、この変動に閾値を追従
させるため、周期比率(t/T)の今回データを閾値に反
映させる演算方法が提案されている。
閾値をαn-1とすれば、今回の閾値αnは、 αn=(1−k)αn-1+k(t/T)n に基づいて補正される。但し、kは今回データの反映率
であり、4気筒の場合、1/4程度に設定される。
い起動初期においては、通常、閾値αがOに設定されて
いるため、第7図のように、閾値αが適切な判定値に収
束するまでに、点火回数に換算して10数回程度の長い時
間がかかってしまう。
パルス信号Lの周期比率であり、 (t/T)×180° から求められ、特定気筒に関しては80°(B75°〜A5
°)、他の気筒に関しては70°(B75°〜B5°)とな
る。又、横軸は点火回数であり、4点火毎に特定気筒の
周期比率が表われる。尚、ここでは、周期比率の変動は
無視して図示されている。
ての気筒に関する周期比率が閾値αより大きくなるた
め、全ての気筒を特定気筒と識別してしまうことにな
る。従って、特定気筒の誤識別により、異常な気筒識別
結果が点火制御に反映されてしまう。
初期時に閾値αがOに設定されているため、適切な閾値
に到達するまでの間に気筒が誤識別され、信頼性の高い
気筒制御が困難になるという問題点があった。
れたもので、起動初期においても気筒誤識別の発生を抑
制し、信頼性の高い気筒制御が可能な内燃機関用気筒識
別方法を得ることを目的とする。
が起動初期であるか否かを判定するステップと、起動初
期と判定された場合には、特定気筒に対応する回転パル
ス信号の周期比率と他の気筒に対応する回転パルス信号
の周期比率との間の所定値に閾値を設定するステップ
と、起動初期でないと判定された場合には、今回の周期
比率を用いて前回の閾値を平均化補正した値に閾値を設
定するステップとを備えたものである。
閾値をOに設定せず、特定気筒及び他気筒の各周期比率
の間の所定値に設定し、気筒誤識別の発生を抑制する。
1図はこの発明の一実施例を示すフローチャート図であ
り、S1及びS3〜S5は従来と同様のステップである。又、
この発明が適用される装置は第3図〜第5図に示した通
りであり、気筒識別用に発生される回転パルス信号Lは
第6図と同様である。従って、前述と同様に、回転パル
ス信号Lの立ち上がりが各気筒の第1の基準位置(B75
°)に対応し、立ち下がりが第2の基準位置(B5°又は
A5°)に対応している。
た後(ステップS1)、内燃機関装置が起動初期か否かを
判定する(ステップS2)。起動初期か否かは、キースイ
ッチからの操作信号、又は、マイクロコンピュータ(1
0)が機能しているか否か、等により判定することがで
きる。
た場合は、今回の閾値αnを、前述と同様に、前回の閾
値αn-1及び今回の周期比率(t/T)nを用いて、 αn=(1−k)αn-1+k(t/T)n から演算する(ステップS3)。但し、kは反映率であ
り、 0<k<1 の範囲に設定される値である。4気筒の場合、例えば、 k=1/4 である。これにより、閾値αは周期比率(t/T)の変動
に追従して平均化補正されるので、閾値αを比較基準と
して正確な気筒判定が可能となる。
比較し、 αn−(t/T)n≧0 … が成立するか否かを判定する(ステップS4)。
に対応する気筒は他気筒であるから、そのままリターン
する。又、式が成立すれば、その回転パルス信号Lに
対応する気筒は特定気筒であるから、特定気筒フラグを
セットした後(ステップS5)、リターンする。
れた場合は、閾値αnを所定値αRに設定する(ステッ
プS3′)。但し、所定値αRは、特定気筒に対応する回
転パルス信号Lの周期比率(t/T)と他の気筒に対応す
る回転パルス信号Lの周期比率(t/T)との間の値であ
る。
の周期比率(t/T)をそれぞれ80°及び70°とすれば、
所定値αRは、第2図のように、75°程度に設定され
る。そして、閾値αnを所定値αRに固定した後、ステ
ップS4に進み、特定気筒か否かの判定を行う。
1回目の点火時から正確な気筒識別が行われるので、気
筒誤識別の発生を抑制することができる。このとき、周
期比率(t/T)の値が多少変動しても、誤識別の可能性
は極めて少ない。
い点火制御等を行うことができるので、始動初期であっ
ても良好な動作状態を確保することができる。
(t/T)を算出したが、t/(T−t)を周期比率として
算出してもよい。この場合、ステップS3において、 αn=(1−k)αn-1+k[t/(T−t)] が演算され、ステップS4において、 αn−(t/T)≧0 が判定されることになる。
であるか否かを判定するステップと、起動初期と判定さ
れた場合には、特定気筒に対応する回転パルス信号の周
期比率と他の気筒に対応する回転パルス信号の周期比率
との間の所定値に閾値を設定するステップと、起動初期
でないと判定された場合には、今回の周期比率を用いて
前回の閾値を平均化補正した値に閾値を設定するステッ
プとを設けたので、気筒誤識別の発生を抑制した信頼性
の高い内燃機関用気筒識別方法が得られる効果がある。
第2図はこの発明による起動初期における閾値を示す説
明図、第3図は一般的な内燃機関用気筒識別装置を示す
ブロック図、第4図は第3図内の回転信号発生器の具体
的構成を示す斜視図、第5図は第4図の回転信号発生器
に設けられる回転パルス信号発生部を示す回路図、第6
図は第4図及び第5図の回転信号発生器により生成され
る回転パルス信号を示す波形図、第7図は従来の内燃機
関用気筒識別方法による起動初期における閾値を示す説
明図である。 (8)……回転信号発生器 B75°……第1の基準位置 B5°、A5°……第2の基準位置 L……回転パルス信号 t/T……周期比率、αn……閾値 αR……所定値 S2……起動初期を判定するステップ S3′……閾値を所定値に設定するステップ S3…平均化補正により閾値を設定するステップ 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項1】内燃機関の回転に同期して、複数の気筒に
それぞれ対応した第1及び第2の基準位置を示す回転パ
ルス信号を発生させると共に、特定気筒に対応した前記
回転パルス信号のパルス幅をオフセットさせ、各気筒毎
の前記回転パルス信号の周期比率を閾値と比較すること
により前記各気筒を識別する内燃機関用気筒識別方法に
おいて、 前記内燃機関が起動初期であるか否かを判定するステッ
プと、 前記内燃機関が起動初期と判定された場合には、前記特
定気筒に対応する回転パルス信号の周期比率と他の気筒
に対応する回転パルス信号の周期比率との間の所定値に
前記閾値を設定するステップと、 前記内燃機関が起動初期でないと判定された場合には、
今回の周期比率を用いて前回の閾値を平均化補正した値
に前記閾値を設定するステップと を備えたことを特徴とする内燃機関用気筒識別方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12548390A JP2501934B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 内燃機関用気筒識別方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12548390A JP2501934B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 内燃機関用気筒識別方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0422742A JPH0422742A (ja) | 1992-01-27 |
JP2501934B2 true JP2501934B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=14911209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12548390A Expired - Lifetime JP2501934B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 内燃機関用気筒識別方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2501934B2 (ja) |
-
1990
- 1990-05-17 JP JP12548390A patent/JP2501934B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0422742A (ja) | 1992-01-27 |
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