JP2001207902A - エンジン行程判別装置 - Google Patents
エンジン行程判別装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 二輪自動車用単気筒４サイクルエンジンの吸
気行程の判別を安価に行うことのできるエンジン行程判
別装置を提供する。 【解決手段】 単気筒４サイクルエンジン１周期中に、
前回のクランク角信号の割り込み時の吸気圧信号と最新
のクランク角信号の割り込み時の吸気圧信号との差が初
めて所定値（例えば１１３０Ｐａ）以上マイナスの場合
には、単気筒４サイクルエンジンの気筒内に混合気を吸
い込む吸気行程のＡＴＤＣ１５°ＡＣであると判定でき
るようにした。それによって、吸気行程と爆発行程との
行程判別のために従来では必要であったカムシャフトの
位相を検出するセンサ（タイミングロータ、ピックアッ
プコイル）、検出回路が必要でなくなるので、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。
気行程の判別を安価に行うことのできるエンジン行程判
別装置を提供する。 【解決手段】 単気筒４サイクルエンジン１周期中に、
前回のクランク角信号の割り込み時の吸気圧信号と最新
のクランク角信号の割り込み時の吸気圧信号との差が初
めて所定値（例えば１１３０Ｐａ）以上マイナスの場合
には、単気筒４サイクルエンジンの気筒内に混合気を吸
い込む吸気行程のＡＴＤＣ１５°ＡＣであると判定でき
るようにした。それによって、吸気行程と爆発行程との
行程判別のために従来では必要であったカムシャフトの
位相を検出するセンサ（タイミングロータ、ピックアッ
プコイル）、検出回路が必要でなくなるので、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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）。
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）。
【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）。
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）。
【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。
（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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）。
ロック図である（実施例）。
【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）。
系を示した構成図である（実施例）。
【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）。
たグラフである（実施例）。
【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）。
ートである（実施例）。
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
Claims (2)
- 【請求項１】（ａ）単気筒４サイクルエンジンの１周期
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。 - 【請求項２】（ａ）単気筒４サイクルエンジンの１周期
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000016568A JP2001207902A (ja) | 2000-01-26 | 2000-01-26 | エンジン行程判別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000016568A JP2001207902A (ja) | 2000-01-26 | 2000-01-26 | エンジン行程判別装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001207902A true JP2001207902A (ja) | 2001-08-03 |
Family
ID=18543685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000016568A Pending JP2001207902A (ja) | 2000-01-26 | 2000-01-26 | エンジン行程判別装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001207902A (ja) |
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 (ja) * | 2006-08-16 | 2008-02-28 | Andreas Stihl Ag & Co Kg | 内燃エンジンの回転するクランク軸のクランク軸位置を特定するための方法 |
-
2000
- 2000-01-26 JP JP2000016568A patent/JP2001207902A/ja 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 (ja) * | 2006-08-16 | 2008-02-28 | Andreas Stihl Ag & Co Kg | 内燃エンジンの回転するクランク軸のクランク軸位置を特定するための方法 |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061228 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070807 |