JP2001207902A - Engine stroke discrimination device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子制御式燃料噴
射装置に関するもので、特に二輪自動車用の単気筒４サ
イクルエンジンの行程判別を低価格に低減することが可
能なエンジン行程判別装置に係わる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronically controlled fuel injection device, and more particularly to an engine stroke determination device capable of reducing the stroke determination of a single-cylinder four-cycle engine for a two-wheeled vehicle at a low cost. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、４サイクルエンジンでは、気
筒内に混合気を吸い込む吸気行程、気筒内に吸い込んだ
混合気を圧縮する圧縮行程、気筒内に吸入し圧縮した混
合気に点火して燃焼爆発させ、その圧力によりピストン
を上死点から下死点の方向に押し下げて、動力を発生す
る爆発行程、および気筒内で燃焼爆発したガスを気筒の
外へ排出する排気行程の４行程を行い、クランクシャフ
トが２回転して、出力が得られる。このような４サイク
ルエンジンでは、クランクシャフトの位相をクランクセ
ンサにより検出し、カムシャフトの位相をカムポジショ
ンセンサにより検出し、クランクシャフトの位相とカム
シャフトの位相との相互関係から気筒の行程を判別し、
燃料噴射のタイミングおよび点火のタイミングを決定し
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a four-stroke engine, an intake stroke for sucking air-fuel mixture into a cylinder, a compression stroke for compressing air-fuel mixture sucked into a cylinder, and ignition of the air-fuel mixture sucked and compressed into a cylinder for combustion. The piston is depressed by the pressure, and the piston is pushed down from the top dead center to the bottom dead center to perform an explosion process of generating power and an exhaust process of discharging the gas exploded from the cylinder in the cylinder to the outside of the cylinder. , The crankshaft makes two rotations to obtain an output. In such a four-cycle engine, the phase of the crankshaft is detected by the crank sensor, the phase of the camshaft is detected by the cam position sensor, and the stroke of the cylinder is determined from the correlation between the phase of the crankshaft and the phase of the camshaft. And
The timing of fuel injection and the timing of ignition are determined.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の技術
においては、クランクシャフト、カムシャフトそれぞれ
の位相を検出する必要があるため、クランク角センサの
他にカムポジションセンサが必要となり、更にそれぞれ
の検出回路が２個必要となり、製品価格が高価となると
いう問題が生じている。However, in the prior art, since it is necessary to detect the phases of the crankshaft and the camshaft, a cam position sensor is required in addition to the crank angle sensor. There is a problem that two circuits are required and the product price becomes high.
【０００４】[0004]
【発明の目的】本発明の目的は、単気筒４サイクルエン
ジンの行程の判別を安価にすることのできるエンジン行
程判別装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an engine stroke discriminating apparatus capable of discriminating the stroke of a single cylinder four-stroke engine at low cost.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、単気筒４サイクルエンジンの１周期中に、前回
のクランク角信号の割り込み時の吸気管圧力と最新のク
ランク角信号の割り込み時の吸気管圧力との差が初めて
所定値以上マイナスの時に、単気筒４サイクルエンジン
の気筒内に混合気を吸い込む吸気行程時であると判定す
ることにより、吸気行程と爆発行程との行程判別のため
にカムシャフトの位相を検出する必要がなくなるので、
単気筒４サイクルエンジンの行程の判別を安価にするこ
とができる。なお、上記の所定値は、例えば大気圧、外
気温、エンジン運転時間（エンジン暖気時間）、水温
（エンジン温度）等で補正される可変値としても良い。According to the present invention, during one cycle of a single-cylinder four-cycle engine, the intake pipe pressure at the time of interruption of the previous crank angle signal and the latest crank angle signal are output. When the difference from the intake pipe pressure at the time of interruption is negative by a predetermined value or more for the first time, it is determined that it is the intake stroke in which the air-fuel mixture is sucked into the cylinder of the single-cylinder four-cycle engine, so that the stroke between the intake stroke and the explosion stroke is determined. Since there is no need to detect the camshaft phase for discrimination,
The stroke of the single cylinder four-stroke engine can be discriminated inexpensively. The predetermined value may be a variable value that is corrected based on, for example, atmospheric pressure, outside air temperature, engine operation time (engine warm-up time), water temperature (engine temperature), and the like.
【０００６】請求項２に記載の発明によれば、単気筒４
サイクルエンジンの１周期中に、前回のクランク角信号
の割り込み時の回転速度と最新のクランク角信号の割り
込み時の回転速度との差が初めて所定値以上マイナスの
時に、単気筒４サイクルエンジンの気筒内に吸い込んだ
混合気を圧縮する圧縮行程時であると判定することによ
り、圧縮行程と排気行程との行程判別のためにカムシャ
フトの位相を検出する必要がなくなるので、単気筒４サ
イクルエンジンの行程の判別を安価にすることができ
る。なお、上記の所定値は、例えば大気圧、外気温、エ
ンジン運転時間（エンジン暖気時間）、水温（エンジン
温度）等で補正される可変値としても良い。According to the invention described in claim 2, the single cylinder 4
During a cycle of the cycle engine, when the difference between the rotation speed at the time of the interruption of the previous crank angle signal and the rotation speed at the time of the interruption of the latest crank angle signal is negative by a predetermined value or more for the first time, the cylinder of the single cylinder 4-cycle engine By determining that it is during the compression stroke for compressing the air-fuel mixture sucked into the internal combustion engine, it is not necessary to detect the phase of the camshaft to determine the stroke between the compression stroke and the exhaust stroke. The discrimination of the process can be made inexpensive. The predetermined value may be a variable value that is corrected based on, for example, atmospheric pressure, outside air temperature, engine operation time (engine warm-up time), water temperature (engine temperature), and the like.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】〔実施例の構成〕発明の実施の形
態を実施例に基づき図面を参照して説明する。ここで、
図１は電子制御式燃料噴射装置の概略構造を示した図
で、図２は二輪自動車用単気筒４サイクルエンジンの吸
気系を示した図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [Structure of Embodiment] An embodiment of the present invention will be described based on an embodiment with reference to the drawings. here,
FIG. 1 is a diagram showing a schematic structure of an electronically controlled fuel injection device, and FIG. 2 is a diagram showing an intake system of a single-cylinder four-cycle engine for a two-wheeled vehicle.
【０００８】本実施例の電子制御式燃料噴射装置は、二
輪自動車用単気筒４サイクルガソリンエンジン（以下エ
ンジンまたは４サイクルエンジンと言う）１に燃料を供
給する装置で、エンジン制御装置（以下エンジンＥＣＵ
と呼ぶ）２とエンジンの状態を検出する各センサから構
成され、常に適切な空燃比となるように燃料噴射量をコ
ントロールするシステムである。The electronically controlled fuel injection system according to the present embodiment supplies fuel to a single-cylinder four-cycle gasoline engine (hereinafter referred to as an engine or a four-cycle engine) 1 for a two-wheeled vehicle.
2) and sensors for detecting the state of the engine, and controls the fuel injection amount so that the air-fuel ratio always becomes appropriate.
【０００９】ここで、エンジン１の吸気行程では、吸入
弁（インテークバルブ）が開き、排気弁（エキゾースト
バルブ）が閉じている時に、ピストンが上死点から下死
点に向かって下降運動すると、シリンダ内に負圧が発生
し、混合気がエンジン１内に吸入される。Here, during the intake stroke of the engine 1, when the intake valve (intake valve) is opened and the exhaust valve (exhaust valve) is closed, the piston moves downward from top dead center to bottom dead center. A negative pressure is generated in the cylinder, and the air-fuel mixture is sucked into the engine 1.
【００１０】このとき、エアクリーナ３で濾過された空
気は、スロットルボデー４を通ってサージタンク５に流
入しインジェクタ６から噴射される燃料（例えばガソリ
ン）と混合してエンジン１内に吸入される。なお、本実
施例では、エンジン１の吸入空気量を、プレッシャセン
サ８により吸気管９の圧力を検出することにより間接的
に計測している。At this time, the air filtered by the air cleaner 3 flows into the surge tank 5 through the throttle body 4, mixes with fuel (eg, gasoline) injected from the injector 6, and is sucked into the engine 1. In this embodiment, the intake air amount of the engine 1 is indirectly measured by detecting the pressure of the intake pipe 9 by the pressure sensor 8.
【００１１】そして、エンジンＥＣＵ２の内部には、Ｃ
ＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなるマイクロコンピュータ
１０が設けられ、各種センサからのセンサ信号がＡ／Ｄ
変換器１１によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコ
ンピュータ１０に入力されるように構成されている。The engine ECU 2 contains C
A microcomputer 10 including a PU, a RAM, a ROM, and the like is provided, and sensor signals from various sensors are A / D
A / D conversion is performed by the converter 11 and then input to the microcomputer 10.
【００１２】マイクロコンピュータ１０は、クランク角
センサ７からのクランク角信号とプレッシャセンサ８か
らの吸気圧信号との相互関係からエンジンの行程判別を
行うことで、最適な燃料噴射タイミング（燃料噴射時
期）および点火タイミング（点火時期）を演算し、ドラ
イブ回路１３を介してインジェクタ６に噴射信号を送る
と共に、ドライブ回路１４を介して点火装置（具体的に
はイグナイタまたは点火コイル）１５に点火信号を送
る。The microcomputer 10 determines the stroke of the engine based on the correlation between the crank angle signal from the crank angle sensor 7 and the intake pressure signal from the pressure sensor 8, thereby providing the optimum fuel injection timing (fuel injection timing). And an ignition timing (ignition timing), and sends an injection signal to the injector 6 via the drive circuit 13 and sends an ignition signal to an ignition device (specifically, an igniter or an ignition coil) 15 via the drive circuit 14. .
【００１３】ここで、マイクロコンピュータ１０では、
エンジンのインテークマニホールド圧力（吸気管圧力）
を検出して間接的に吸入空気量を演算し、この演算した
吸入空気量と計測したエンジン回転速度とから基本噴射
時間を計算、これに各センサからのセンサ信号による補
正を加えて最終噴射時間（燃料噴射量）を決定してい
る。なお、吸気管圧力とエンジン回転速度とから基本噴
射時間を直接計算しても良い。Here, in the microcomputer 10,
Engine intake manifold pressure (intake pipe pressure)
To calculate the amount of intake air indirectly, calculate the basic injection time from the calculated amount of intake air and the measured engine speed, and add the correction based on the sensor signal from each sensor to obtain the final injection time. (Fuel injection amount) is determined. The basic injection time may be calculated directly from the intake pipe pressure and the engine speed.
【００１４】ここで、燃料噴射量の補正に用いるセンサ
としては、エンジン１の冷却水温を検出する水温センサ
（図示せず）、エンジンの気筒内に吸入される吸入空気
の温度を検出する吸気温センサ（図示せず）、スロット
ルバルブの開度を検出し、エンジンがアイドル状態、負
荷状態、加減速状態等をマイクロコンピュータ１０に送
るスロットルポジションセンサ（図示せず）等がある。Here, as a sensor used for correcting the fuel injection amount, a water temperature sensor (not shown) for detecting a cooling water temperature of the engine 1 and an intake air temperature for detecting a temperature of intake air taken into a cylinder of the engine. A sensor (not shown) includes a throttle position sensor (not shown) which detects an opening degree of a throttle valve and sends an idling state, a load state, an acceleration / deceleration state, and the like of the engine to the microcomputer 10.
【００１５】ここで、クランク角センサ７からのクラン
ク角信号は、エンジンＥＣＵ２の波形成形回路１２によ
ってパルス波形状に波形成形された後にマイクロコンピ
ュータ１０に入力されるように構成されている。クラン
ク角センサ７は、本発明のクランク角信号発生手段に相
当するもので、エンジンのクランクシャフトに固定され
たタイミングロータ１６、このタイミングロータ１６の
外周側に配置されたピックアップコイル１７、および磁
束を発生させるマグネット等で構成された電磁式センサ
である。Here, the crank angle signal from the crank angle sensor 7 is configured to be input to the microcomputer 10 after being shaped into a pulse waveform by the waveform shaping circuit 12 of the engine ECU 2. The crank angle sensor 7 corresponds to a crank angle signal generating means of the present invention, and includes a timing rotor 16 fixed to a crankshaft of an engine, a pickup coil 17 disposed on an outer peripheral side of the timing rotor 16, and a magnetic flux. This is an electromagnetic sensor constituted by a magnet or the like to be generated.
【００１６】そして、タイミングロータ１６が回転する
と、タイミングロータ１６の外周面に形成された２４個
の突起部１８のエアギャップが変化するため、ピックア
ップコイル１７の通過磁束量が変化し、この変化量に応
じた電圧がピックアップコイル１７の両端に発生する。
この発生電圧は、磁束の変化を妨げる方向に発生するの
で、図３のグラフに示したように、交流出力として現れ
る（起電力が発生する）。ここで、図３のグラフは、ク
ランク角信号が１パルス９０°ＣＡ間隔で発生するよう
に表示されているが、実際はクランク角信号は１パルス
１５°ＣＡ間隔で発生するので、以下クランク角信号が
１パルス１５°ＣＡ間隔のもので説明する。When the timing rotor 16 rotates, the air gap of the 24 projections 18 formed on the outer peripheral surface of the timing rotor 16 changes, so that the amount of magnetic flux passing through the pickup coil 17 changes. Is generated at both ends of the pickup coil 17.
Since this generated voltage is generated in a direction that obstructs a change in magnetic flux, it appears as an AC output (electromotive force is generated) as shown in the graph of FIG. Here, the graph of FIG. 3 shows that the crank angle signal is generated at intervals of 90 ° CA per pulse. However, since the crank angle signal is generated at intervals of 15 ° CA per pulse, the crank angle signal is hereinafter referred to as the crank angle signal. Are described at intervals of 15 ° CA per pulse.
【００１７】本実施例では、二輪自動車用単気筒４サイ
クルエンジンの１周期、つまりクランクシャフトが２回
転（７２０°）する間に、４８個のクランク角（１パル
ス１５°ＣＡ）信号が発生するように突起部１８を２４
個設けている。そして、２４個の突起部１８のうち１個
の突起部１８は、エンジンの気筒のクランク角（ＡＴＤ
Ｃ１５°ＣＡ）の位置に設置されている。なお、クラン
ク角信号の間隔を計算することで、エンジンの回転速度
も検出することができるので、クランク角信号はＮＥ信
号とも言う。In this embodiment, 48 crank angle (1 pulse 15 ° CA) signals are generated during one cycle of a single cylinder four-cycle engine for a two-wheeled vehicle, that is, during two rotations (720 °) of the crankshaft. As shown in FIG.
Are provided. One of the twenty-four projections 18 is provided with a crank angle (ATD) of an engine cylinder.
C15 ° CA). The rotation speed of the engine can also be detected by calculating the interval between the crank angle signals, so that the crank angle signal is also called an NE signal.
【００１８】プレッシャセンサ８は、本発明の吸気圧検
出手段に相当するもので、エンジンの吸気管９内の圧力
変化を電圧変化に置き換えて検出する吸気管圧力（吸気
圧）センサで、ゴムホース１９を介してスロットルボデ
ー４よりも下流側のサージタンク５と結ばれている圧力
変換素子、およびこの圧力変換素子の出力信号（吸気圧
信号）を増幅するハイブリッドＩＣ等から構成されてい
る。The pressure sensor 8 corresponds to an intake pressure detecting means of the present invention. The pressure sensor 8 is an intake pipe pressure (intake pressure) sensor for detecting a change in pressure in the intake pipe 9 of the engine by a change in voltage. And a hybrid IC that amplifies the output signal (intake pressure signal) of the pressure conversion element connected to the surge tank 5 downstream of the throttle body 4 via the throttle body 4.
【００１９】圧力変換素子は、検出圧力が高くなる程、
歪みが大きくなる半導体のピエゾ抵抗効果を利用したシ
リコンダイヤフラム式で、シリコンダイヤフラムの片側
に真空室があり、他の片側にゴムホース１９を介して吸
気管圧力を導くように構成されている。The higher the detected pressure, the more the pressure conversion element
It is a silicon diaphragm type using a piezoresistance effect of a semiconductor that causes a large distortion. A vacuum chamber is provided on one side of the silicon diaphragm, and the intake pipe pressure is guided to the other side via a rubber hose 19.
【００２０】ここで、本実施例のマイクロコンピュータ
１０は、クランク角信号と吸気圧信号との相互関係から
エンジンの行程判別を行うエンジン行程判別装置であ
る。４サイクルエンジンでは、クランクシャフトが２回
転（７２０°）する間に、吸気、圧縮、爆発および排気
の４行程が実行されるので、クランクシャフトの位相を
検出しただけでは、吸気行程と爆発行程、圧縮行程と排
気行程とを判別することはできない。Here, the microcomputer 10 of this embodiment is an engine stroke discriminating apparatus for discriminating the stroke of the engine from the correlation between the crank angle signal and the intake pressure signal. In a four-cycle engine, four strokes of intake, compression, explosion, and exhaust are executed during two revolutions (720 °) of the crankshaft. Therefore, if the phase of the crankshaft is detected only, the intake stroke, the explosion stroke, It is not possible to distinguish between the compression stroke and the exhaust stroke.
【００２１】そこで、本実施例では、エンジンの吸気管
圧力がクランクシャフトが２回転する間を１周期として
変化する点に着目している。具体的には、４サイクルエ
ンジンにおいては吸気行程の開始時に、シリンダ内に負
圧が発生し、図３のグラフに示したように、吸気管圧力
が所定値以上に急激に低くなる（マイナスとなる）。こ
の吸気管圧力が所定値以上マイナスとなる時期を検出す
れば、吸気行程の開始時（本実施例ではＡＴＤＣ１５°
ＣＡに相当する）であると判別できるので、吸気行程と
爆発行程とを簡単に判別できる。Therefore, the present embodiment focuses on the point that the intake pipe pressure of the engine changes in one cycle while the crankshaft rotates twice. Specifically, in the four-stroke engine, at the start of the intake stroke, a negative pressure is generated in the cylinder, and as shown in the graph of FIG. Become). If a time when the intake pipe pressure becomes negative by more than a predetermined value is detected, at the start of the intake stroke (ATDC 15 ° in this embodiment).
(Equivalent to CA), so that the intake stroke and the explosion stroke can be easily determined.
【００２２】そして、このようなエンジン行程判別を行
うことで、最適な燃料噴射タイミングを算出することが
できる。例えば吸気行程前に燃料の噴射を終了するよう
に噴射時期および燃料噴射量（噴射時間）を制御するよ
うにしても良い。また、最適な点火タイミングを算出す
ることもできる。例えばエンジン回転速度が低い時に
は、爆発行程の開始時に点火信号を出力し、その後は吸
入空気量とエンジン回転速度とで点火進角特性を決定す
るようにしても良い。By performing such an engine stroke determination, an optimum fuel injection timing can be calculated. For example, the injection timing and the fuel injection amount (injection time) may be controlled so that the fuel injection ends before the intake stroke. In addition, the optimum ignition timing can be calculated. For example, when the engine rotation speed is low, an ignition signal may be output at the start of the explosion stroke, and thereafter, the ignition advance characteristics may be determined based on the intake air amount and the engine rotation speed.
【００２３】〔実施例の行程判別方法〕次に、本実施例
のエンジン行程判別方法を図１ないし図４に基づいて簡
単に説明する。ここで、図４は燃料噴射タイミングおよ
び点火タイミングの決定に利用するエンジンの位相を判
別するエンジン位相判別ルーチンを示したフローチャー
トである。[Stroke Discriminating Method of the Embodiment] Next, the engine stroke discriminating method of the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart showing an engine phase determination routine for determining the phase of the engine used for determining the fuel injection timing and the ignition timing.
【００２４】エンジンが始動すると、このエンジン位相
判別ルーチンがエンジンの１周期毎に実行され、先ず、
クランク角センサ７の出力信号であるクランク角信号を
取り込むタイミングであるか否かを判定する。すなわ
ち、１パルス１５°ＣＡ間隔でクランク角センサ７から
出力されるクランク角信号を入力しているか否かを判定
する（ステップＳ１）。この判定結果がＮＯの場合に
は、ステップＳ１の判定処理を繰り返す。When the engine starts, this engine phase determination routine is executed for each cycle of the engine.
It is determined whether or not it is time to take in a crank angle signal which is an output signal of the crank angle sensor 7. That is, it is determined whether or not a crank angle signal output from the crank angle sensor 7 is input at an interval of 15 ° CA per pulse (step S1). If the result of this determination is NO, the determination process of step S1 is repeated.
【００２５】また、ステップＳ１の判定結果がＹＥＳの
場合には、クランク角センサ７から入力したクランク角
信号をマイクロコンピュータ１０のＣＰＵに取り込む
（ステップＳ２）。次に、プレッシャセンサ８からＡ／
Ｄ変換してマイクロコンピュータ１０のＣＰＵに取り込
んだ前回の吸気圧信号（ＰＭＮ）を、ＰＭＮＯとしてＲ
ＡＭに格納する（ステップＳ３）。If the determination result of step S1 is YES, the crank angle signal input from the crank angle sensor 7 is taken into the CPU of the microcomputer 10 (step S2). Next, A / A
The previous intake pressure signal (PMN) which has been D-converted and taken into the CPU of the microcomputer 10 is represented by PMNO as R
It is stored in the AM (step S3).
【００２６】次に、プレッシャセンサ８からＡ／Ｄ変換
してマイクロコンピュータ１０のＣＰＵに取り込んだ最
新の吸気圧信号（ＰＭＡＤ）を、ＰＭＮとしてＲＡＭに
格納する（ステップＳ４）。次に、前回の吸気管圧力
（ＰＭＮＯ）と最新の吸気管圧力（ＰＭＮ）との圧力差
（ΔＰＭＡＤ）を演算する（ステップＳ５）。Next, the latest intake pressure signal (PMAD) A / D converted from the pressure sensor 8 and taken into the CPU of the microcomputer 10 is stored in the RAM as PMN (step S4). Next, a pressure difference (ΔPMAD) between the previous intake pipe pressure (PMNO) and the latest intake pipe pressure (PMN) is calculated (step S5).
【００２７】次に、圧力差（ΔＰＭＡＤ）が所定値
（Ｋ：１３３０Ｐａ）以上大きい（マイナス）か否かを
判定する（ステップＳ６）。この判定結果がＮＯの場合
には、エンジン位相判別カウンタ（ＣＮ）を０と（リセ
ット）する（ステップＳ７）。その後に、ステップＳ１
の判定処理に戻る。Next, it is determined whether or not the pressure difference (ΔPMAD) is larger (minus) than a predetermined value (K: 1330 Pa) (step S 6). If the result of this determination is NO, the engine phase determination counter (CN) is set to 0 (reset) (step S7). Then, step S1
It returns to the determination processing of.
【００２８】例えば今回がクランク角（ＴＤＣ０°Ｃ
Ａ）信号の入力時の場合には、前回のクランク角（ＢＴ
ＤＣ１５°ＣＡ）信号の入力時の吸気管圧力（ＰＭＮ
Ｏ）と今回の吸気管圧力（ＰＭＮ）との圧力差（ΔＰＭ
ＡＤ）は、図３のグラフに示したように、所定値（Ｋ：
１３３０Ｐａ）よりも小さい。つまり、吸気圧信号の変
化（低下度合）が小さいので、ステップＳ６でＮＯと判
定されてステップＳ７に進む。For example, this time the crank angle (TDC 0 ° C.)
A) When a signal is input, the previous crank angle (BT
DC15 ° CA) Intake pipe pressure (PMN
O) and the intake pipe pressure (PMN) of this time (ΔPM
AD) is, as shown in the graph of FIG. 3, a predetermined value (K:
1330 Pa). That is, since the change (the degree of decrease) of the intake pressure signal is small, NO is determined in step S6, and the process proceeds to step S7.
【００２９】これに対して、今回がクランク角（ＡＴＤ
Ｃ１５°ＣＡ）信号の入力時の場合には、前回のクラン
ク角（ＴＤＣ０°ＣＡ）信号の入力時の吸気管圧力（Ｐ
ＭＮＯ）と今回の吸気管圧力（ＰＭＮ）との圧力差（Δ
ＰＭＡＤ）は、図３のグラフに示したように、所定値
（Ｋ：１３３０Ｐａ）よりも大きい。つまり、吸気圧信
号の変化（低下度合）が大きいので、ステップＳ６でＹ
ＥＳと判定されてステップＳ８に進む。On the other hand, this time, the crank angle (ATD
C15 ° CA) signal, the intake pipe pressure (P) when the previous crank angle (TDC0 ° CA) signal was input.
MNO) and the current intake pipe pressure (PMN) (Δ
PMAD) is larger than a predetermined value (K: 1330 Pa) as shown in the graph of FIG. That is, since the change (degree of decrease) of the intake pressure signal is large, Y is determined in step S6.
It is determined as ES and the process proceeds to step S8.
【００３０】また、ステップＳ６の判定結果がＹＥＳの
場合には、エンジン位相判別カウンタ（ＣＮ）を１カウ
ントアップする（ステップＳ８）。次に、エンジン位相
判別カウンタ（ＣＮ）が１であるか否かを判定する（ス
テップＳ９）。この判定結果がＮＯの場合、すなわち、
吸気圧信号の変化（低下度合）が大きくても、２回目以
降の場合には、ステップＳ１の判定処理に戻る。If the decision result in the step S6 is YES, the engine phase discrimination counter (CN) is incremented by one (step S8). Next, it is determined whether or not the engine phase determination counter (CN) is 1 (step S9). If this determination is NO, that is,
Even if the change (degree of decrease) of the intake pressure signal is large, in the case of the second time or later, the process returns to the determination processing of step S1.
【００３１】また、ステップＳ９の判定結果がＹＥＳの
場合、すなわち、吸気圧信号の変化（低下度合）が大き
く、最初（１回目）の場合には、今回のクランク角信号
の取り込みタイミングを吸気行程のＡＴＤＣ１５°ＣＡ
と判別して、マイクロコンピュータ１０のＲＡＭに格納
する（エンジン位相判別手段、エンジン行程判別手段：
ステップＳ１０）。その後に、エンジン位相判別ルーチ
ンを終了する。If the result of the determination in step S9 is YES, that is, if the change (degree of decrease) of the intake pressure signal is large and the change is the first (first time), the timing of taking in the crank angle signal this time is changed to the intake stroke. ATDC 15 ° CA
Is stored in the RAM of the microcomputer 10 (engine phase determining means, engine stroke determining means:
Step S10). Thereafter, the engine phase determination routine ends.
【００３２】〔実施例の特徴〕以上のように、プレッシ
ャセンサ８から出力された吸気圧信号を所定のタイミン
グでＡ／Ｄ変換（ＰＭＡＤ）してエンジンＥＣＵ２に取
り込み、クランク角信号の割り込みが発生すると、最新
の吸気管圧力（ＰＭＡＤ）と前回のクランク角信号の割
り込み時の吸気管圧力（ＰＭＡＤ）との圧力差（ΔＰＭ
ＡＤ）を求める。その圧力差が初めて所定値（Ｋ：１３
３０Ｐａ）以上マイナスの時に、今回のクランク角信号
の取り込みタイミングを吸気行程のＡＴＤＣ１５°Ｃ
Ａ、つまり吸気行程時のピストンの下がり始め（開始
時）であると判別している。ここで、所定値（Ｋ）を１
３３０Ｐａとしたのは、経験的にプレッシャセンサ８お
よびエンジンＥＣＵ９による吸気管圧力の検出バラツキ
が約±６６５Ｐａのため、その余裕をみた最小値である
１３３０Ｐａが最も検出精度を上げることができるから
である。As described above, as described above, the intake pressure signal output from the pressure sensor 8 is A / D converted (PMAD) at a predetermined timing and is taken into the engine ECU 2 to generate an interrupt of the crank angle signal. Then, the pressure difference (ΔPM) between the latest intake pipe pressure (PMAD) and the intake pipe pressure (PMAD) at the time of the interruption of the previous crank angle signal.
AD). For the first time, the pressure difference reaches a predetermined value (K: 13
30 Pa) or more, when the intake timing of the present crank angle signal is set to 15 ° C at ATDC in the intake stroke.
A, that is, it is determined that the piston has begun to fall (at the start) during the intake stroke. Here, the predetermined value (K) is set to 1
The reason why the pressure is set to 330 Pa is that, because the variation in the detection of the intake pipe pressure by the pressure sensor 8 and the engine ECU 9 is about ± 665 Pa, it is possible to increase the detection accuracy to the minimum value of 1,330 Pa with a margin. .
【００３３】したがって、二輪自動車用単気筒４サイク
ルエンジンの吸入空気量の演算に必要なプレッシャセン
サ８から出力された吸気圧信号とクランク角信号とから
吸気行程の判別を行うことができるので、二輪自動車用
単気筒４サイクルエンジンの吸気行程と爆発行程との行
程判別のために従来の技術では必要であったカムシャフ
トの位相を検出するカムポジションセンサ（タイミング
ロータ、ピックアップコイル等）、検出回路が不要とな
り、エンジン行程判別装置の部品点数を軽減することが
できる。Therefore, it is possible to determine the intake stroke from the intake pressure signal and the crank angle signal output from the pressure sensor 8 required for calculating the intake air amount of the single-cylinder four-cycle engine for a two-wheeled vehicle. A cam position sensor (timing rotor, pickup coil, etc.) and a detection circuit for detecting a phase of a camshaft, which are necessary in the conventional technology for discriminating a stroke between an intake stroke and an explosion stroke of a single-cylinder four-cycle engine for an automobile, are provided. This is unnecessary, and the number of components of the engine stroke determination device can be reduced.
【００３４】これにより、エンジンの構造を簡素化する
ことができるので、エンジンの大型化を防止することが
できると共に、エンジンの行程判別を低価格で行うこと
ができる。また、吸気行程を正確に判別することができ
るので、精度良く燃料噴射制御および点火時期制御を行
うことができる。Thus, the structure of the engine can be simplified, so that the engine can be prevented from being enlarged, and the stroke of the engine can be determined at a low price. Further, since the intake stroke can be accurately determined, the fuel injection control and the ignition timing control can be accurately performed.
【００３５】〔変形例〕本実施例では、所定値（Ｋ）を
１３３０Ｐａとしたが比較判別する所定値を大気圧、外
気温、エンジン運転時間（エンジン暖気時間）、水温等
により補正される変動値としても良い。例えば外気温、
エンジン運転時間または水温が低くなるとエンジン回転
速度信号での所定値（Ｋ）は大きくした方が良い。[Modification] In this embodiment, the predetermined value (K) is set to 1330 Pa, but the predetermined value to be compared and determined is corrected by the atmospheric pressure, the outside air temperature, the engine operation time (engine warm-up time), the water temperature, and the like. It may be a value. For example, outside temperature,
As the engine operating time or the water temperature decreases, the predetermined value (K) in the engine speed signal should be increased.
【００３６】本実施例では、クランク角信号と吸気圧信
号との相互関係からエンジンの気筒の吸気行程の開始時
を判別したが、クランク角信号とエンジン回転速度信号
との相互関係からエンジンの気筒の圧縮行程の開始時を
判別しても良い。４サイクルエンジンでは、吸気弁およ
び排気弁が共に閉じている時に、ピストンが下死点から
上死点に向かって上昇運動をすることにより、混合気が
圧縮される。In the present embodiment, the start of the intake stroke of the cylinder of the engine is determined from the correlation between the crank angle signal and the intake pressure signal. However, from the correlation between the crank angle signal and the engine speed signal, the cylinder of the engine is determined. May be determined at the start of the compression stroke. In a four-stroke engine, when the intake valve and the exhaust valve are both closed, the air-fuel mixture is compressed by the piston moving upward from the bottom dead center toward the top dead center.
【００３７】本実施例では、ダイヤフラム型の一種であ
る半導体式のプレッシャセンサ８を使用したが、ブルド
ン管型、ベローズ型等の圧力センサを使用しても良い。
また、本実施例では、検知圧力と基準圧力としての真空
との差圧を検出するプレッシャセンサ８を使用したが、
検知圧力と基準圧力としての待機圧との差圧を検出する
圧力センサを使用しても良い。In this embodiment, a semiconductor type pressure sensor 8 which is a kind of a diaphragm type is used, but a pressure sensor such as a Bourdon tube type or a bellows type may be used.
Further, in the present embodiment, the pressure sensor 8 for detecting the differential pressure between the detection pressure and the vacuum as the reference pressure is used.
A pressure sensor that detects a differential pressure between the detected pressure and the standby pressure as the reference pressure may be used.
【００３８】本実施例では、二輪自動車用単気筒４サイ
クルエンジンの１周期、つまりクランクシャフトが２回
転（７２０°）する間に、４８個のクランク角（１パル
ス１５°ＣＡ）信号が発生するようにタイミングロータ
１６の外周面に突起部１８を２４個設けているが、クラ
ンクシャフトが２回転（７２０°）する間に、複数個の
クランク角（１パルス３０°ＣＡまたは４５°ＣＡまた
は６０°ＣＡまたは９０°ＣＡ）信号が発生するように
タイミングロータ１６の外周面に突起部１８を複数個設
けても良い。In this embodiment, 48 crank angle (1 pulse 15 ° CA) signals are generated during one cycle of a single-cylinder four-cycle engine for a two-wheeled vehicle, that is, during two revolutions (720 °) of the crankshaft. As described above, 24 projections 18 are provided on the outer peripheral surface of the timing rotor 16, but a plurality of crank angles (30 ° CA or 45 ° CA or 60 ° per pulse) are obtained during two rotations (720 °) of the crankshaft. (° CA or 90 ° CA) signal may be provided on the outer peripheral surface of the timing rotor 16.
【図１】電子制御式燃料噴射装置の概略構造を示したブ
ロック図である（実施例）。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic structure of an electronically controlled fuel injection device (Example).
【図２】二輪自動車用単気筒４サイクルエンジンの吸気
系を示した構成図である（実施例）。FIG. 2 is a configuration diagram showing an intake system of a single-cylinder four-cycle engine for a two-wheeled vehicle (Example).
【図３】吸気圧信号およびクランク角信号の変化を示し
たグラフである（実施例）。FIG. 3 is a graph showing changes in an intake pressure signal and a crank angle signal (Example).
【図４】エンジン位相判別ルーチンを示したフローチャ
ートである（実施例）。FIG. 4 is a flowchart illustrating an engine phase determination routine (embodiment);
１ 二輪自動車用単気筒４サイクルガソリンエンジン ２ エンジンＥＣＵ ５ サージタンク ７ クランク角センサ（クランク角信号発生手段） ８ プレッシャセンサ（吸気圧検出手段） １０ マイクロコンピュータ（エンジン位相判別手段） １６ タイミングロータ １７ ピックアップコイル １８ 突起部 １９ ゴムホース DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Single cylinder 4 cycle gasoline engine for two-wheeled vehicles 2 Engine ECU 5 Surge tank 7 Crank angle sensor (Crank angle signal generating means) 8 Pressure sensor (Intake pressure detecting means) 10 Microcomputer (Engine phase discriminating means) 16 Timing rotor 17 Pickup Coil 18 Protrusion 19 Rubber hose
Claims (2)
中に所定の個数のクランク角信号を発生するクランク角
信号発生手段と、 （ｂ）前記単気筒４サイクルエンジンの吸気管圧力を検
出する吸気圧検出手段と、 （ｃ）前記単気筒４サイクルエンジンの１周期中に、前
回のクランク角信号の割り込み時の吸気管圧力と最新の
クランク角信号の割り込み時の吸気管圧力との差が初め
て所定値以上マイナスの時に、前記単気筒４サイクルエ
ンジンの吸気行程時であると判定するエンジン位相判別
手段とを備えたエンジン行程判別装置。(A) crank angle signal generating means for generating a predetermined number of crank angle signals during one cycle of a single cylinder four-cycle engine; and (b) detecting intake pipe pressure of the single cylinder four-cycle engine. (C) a difference between the intake pipe pressure at the time of interruption of the previous crank angle signal and the intake pipe pressure at the time of interruption of the latest crank angle signal during one cycle of the single cylinder four-cycle engine. An engine stroke discriminating device comprising: engine phase discriminating means for judging the intake stroke of the single-cylinder four-stroke engine when the first time is minus a predetermined value or more.
中に所定の個数のクランク角信号を発生するクランク角
信号発生手段と、 （ｂ）前記単気筒４サイクルエンジンの回転速度を検出
する回転速度検出手段と、 （ｃ）前記単気筒４サイクルエンジンの１周期中に、前
回のクランク角信号の割り込み時の回転速度と最新のク
ランク角信号の割り込み時の回転速度との差が初めて所
定値以上マイナスの時に、前記単気筒４サイクルエンジ
ンの圧縮行程時であると判定するエンジン位相判別手段
とを備えたエンジン行程判別装置。(A) crank angle signal generating means for generating a predetermined number of crank angle signals during one cycle of a single cylinder four-cycle engine; and (b) detecting a rotation speed of the single cylinder four-cycle engine. (C) during one cycle of the single cylinder four-cycle engine, a difference between a rotation speed at the time of interruption of the previous crank angle signal and a rotation speed at the time of interruption of the latest crank angle signal is determined for the first time. An engine stroke discriminating device comprising: engine phase discriminating means for judging a compression stroke of the single-cylinder four-cycle engine when the value is not less than the value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000016568A JP2001207902A (en) | 2000-01-26 | 2000-01-26 | Engine stroke discrimination device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000016568A JP2001207902A (en) | 2000-01-26 | 2000-01-26 | Engine stroke discrimination device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001207902A true JP2001207902A (en) | 2001-08-03 |
Family
ID=18543685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000016568A Pending JP2001207902A (en) | 2000-01-26 | 2000-01-26 | Engine stroke discrimination device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001207902A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6935168B2 (en) | 2001-05-16 | 2005-08-30 | Kokusan Denki Co., Ltd. | Stroke determination method of four cycle internal combustion engine and device thereof |
| US7243638B2 (en) | 2005-08-16 | 2007-07-17 | Nikki Co. , Ltd. | Fuel injection control method |
| JP2008045544A (en) * | 2006-08-16 | 2008-02-28 | Andreas Stihl Ag & Co Kg | Method for determining crankshaft position of rotating crankshaft of internal combustion engine |
-
2000
- 2000-01-26 JP JP2000016568A patent/JP2001207902A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6935168B2 (en) | 2001-05-16 | 2005-08-30 | Kokusan Denki Co., Ltd. | Stroke determination method of four cycle internal combustion engine and device thereof |
| US7243638B2 (en) | 2005-08-16 | 2007-07-17 | Nikki Co. , Ltd. | Fuel injection control method |
| JP2008045544A (en) * | 2006-08-16 | 2008-02-28 | Andreas Stihl Ag & Co Kg | Method for determining crankshaft position of rotating crankshaft of internal combustion engine |
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