JP2634256B2 - 内燃機関制御方法 - Google Patents

内燃機関制御方法

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JP2634256B2
JP2634256B2 JP1270305A JP27030589A JP2634256B2 JP 2634256 B2 JP2634256 B2 JP 2634256B2 JP 1270305 A JP1270305 A JP 1270305A JP 27030589 A JP27030589 A JP 27030589A JP 2634256 B2 JP2634256 B2 JP 2634256B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、2系統の位置信号から各気筒の動作位置
を識別し、識別結果及び運転条件に基づいて気筒制御を
行う内燃機関制御方法に関し、特に気筒誤検出による機
関損傷を防止した内燃機関制御装置に関するものであ
る。
[従来の技術] 従来より、内燃機関においては、各気筒に対する点火
信号の分配及び点火時期の決定、並びにインジェクタに
よる燃料噴射順序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位置信号を生成し、この位置
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位置信号を発生
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。
第2図は一般的な内燃機関制御装置を示すブロック図
であり、図において、(8)は各気筒に対応した位置信
号Lを発生する回転信号発生器、(20)は負荷(アクセ
ル)、速度及び温度等を表わす運転条件信号Dを出力す
る各種センサ、(9)は位置信号L及び運転条件信号D
を取り込むためのインターフェース回路である。
(10)はインターフェース回路(9)を介して入力さ
れる位置信号L及び運転条件信号Dに基づいて各気筒の
燃料制御及び点火制御を行うマイクロコンピュータであ
り、各基準位置毎の位置信号のレベルを格納するレジス
タ(11)と、位置信号のレベルを参照して各気筒の動作
位置を識別し、この気筒識別結果及び運転条件に基づい
て燃料制御部(13)、点火制御部(14)及び分配制御部
(15)を制御する演算制御部(12)とを備えている。
第3図は内燃機関制御装置に用いられる一般的な回転
信号発生器(8)を示す斜視図であり、第4図は回転信
号発生器(8)内の位置信号発生部を示す回路図であ
る。
第3図において、(1)は内燃機関のクランク軸と同
期して回転する回転軸である。
(2)は回転軸(1)に取り付けられた回転円板であ
り、各気筒毎の基準位置(所定回転角度)に対応する位
置、並びに、特定気筒の基準位置に対応する位置に、複
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)に関しては、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。又、内周部の1箇所に設けられた窓(3b)
は、1つの特定気筒(第1気筒)のみの窓(3a)に対応
して配置され、窓(3a)に対して位相差を有している。
(4a)及び(4b)は各窓(3a)及び(3b)にそれぞれ
対向するように配置された一対の発光ダイオード、(5
a)及び(5b)は各発光ダイオード(4a)及び(4b)か
らの出力光を窓(3a)及び(3b)を通して受光するよう
に配置された一対のフォトダイオードである。これら発
光ダイオード(4a)及び(4b)とフォトダイオード(5
a)及び(5b)は、2組のフォトカプラを構成してい
る。
第4図において、発光ダイオード(4a)及び(4b)並
びにフォトダイオード(5a)及び(5b)は、代表的に
(4)及び(5)として示されており、同一構成の一方
のフォトカプラのみが図示されている。
(6)はフォトダイオード(5)からの出力信号を増
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)
の出力トタンジスタである。出力トタンジスタ(7)の
コレクタ端子は、インターフェース回路(9)(第2図
参照)に接続されている。
次に、第5図の波形図を参照しながら、第2図〜第4
図に示した従来の内燃機関制御装置の動作について説明
する。
内燃機関と共に回転軸(1)が回転して回転円板
(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2組のフォト
カプラの各フォトダイオード(5a)及び(5b)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2種類の位置信号L1及び
L2(第5図参照)が出力される。
第5図において、窓(3a)に基づいて得られる第1の
位置信号L1は、SGTと呼ばれるクランク角基準信号であ
り、#1〜#4の各気筒毎の所定クランク角度で反転す
る。ここで、各クランク角基準信号L1の立ち上がり(B7
5°)は、各気筒毎のシリンダピストンの上死点(TDC)
から75°手前の第1の基準位置であり、制御基準及びイ
ニシャル通電角度に相当する。又、立ち下がり(B5°)
は、各気筒毎のTDCから5°手前の第2の基準位置であ
り、イニシャル点火角度に相当する。
窓(3b)に基づいて得られる第2の位置信号L2は、SG
Cと呼ばれる気筒識別信号であり、特定気筒(#1気
筒)の位置信号発生時に出力され、#1気筒を識別する
ために用いられる。このため、第2の位置信号L2は、図
示したように、特定(#1)気筒に対応した基準位置に
関連してHレベルおよびLレベルに反転する信号からな
る。
各気筒毎の動作位置は、回転軸(1)(第6図参照)
の1回転周期に対し1/4周期ずつ位相がずれており、各
気筒は、周知のように、#1気筒、#3気筒、#4気
筒、#2気筒の順に駆動制御される。
一方、気筒識別信号L2は、特定の#1気筒に対応する
クランク角基準信号L1の立ち上がりより手前で立ち上が
り、且つこの位置信号L1の立ち下がりより後で立ち下が
るように設定される。
こうして得られた2種類の位置信号L1及びL2は、運転
条件信号Dと共に、インターフェース回路(9)を介し
てマイクロコンピュータ(10)に入力される。
マイクロコンピュータ(10)は、各基準位置毎の第2
の位置信号L2のレベルをレジスタ(11)に格納し、演算
制御部(12)を介して検出レベルを参照し、特定気筒を
含む各気筒の動作位置を識別する。又、マイクロコンピ
ュータ(10)内の演算制御部(12)は、運転条件信号D
に基づいて点火時期等の制御演算を行い、各気筒に対し
て運転条件に応じた最適な目標点火位置及び燃料噴射位
置(順序、グループ噴射等を含む)を算出する。そし
て、算出結果に基づいて、燃料制御部(13)、点火制御
部(14)及び分配制御部(15)を制御する。これによ
り、各気筒に対し最適な制御信号が分配される。
しかし、回転信号発生器(8)内のフォトカプラ故障
等により位置信号Lが異常となった場合は、正規の気筒
に対する点火分配制御又は燃料噴射制御を行うことがで
きなくなり、誤検出による異常な気筒識別結果が点火制
御又は燃料制御に反映されてしまう。このように誤った
気筒に対して点火動作又は燃料噴射が行われると、機関
の損傷を生じたり排気ガスの悪化を生じたりする。
[発明が解決しようとする課題] 従来の内燃機関制御方法は以上のように、単に基準位
置における位置信号のレベルを参照して気筒識別してい
るのみなので、気筒識別の信頼性が十分に得られないう
え、位置信号Lの異常を判定する機能を有していないた
め、回転信号発生器(8)の故障等により気筒誤検出が
生じると、異常な気筒識別結果が点火制御又は燃料制御
に反映され、機関損傷を招くという問題点があった。
又、例えば特開平1−240751号公報に記載されたよう
に、第1の位置信号(SGT)の同一レベル区間における
第2の位置信号(SGC)のパルス数に基づいて気筒識別
する装置も提案されているが、パルスノイズの重畳によ
り誤識別が行われ易く、気筒識別結果に対して十分な信
頼性が得られないという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、位置信号が無効となった場合でも、気筒識
別の誤検出による異常制御を防ぎ、機関損傷を未然に防
止した内燃機関制御方法を得ることを目的とする。
[課題を解決するための手段] この発明に係る内燃機関制御方法は、内燃機関の回転
に同期した各気筒の基準位置を示す第1の位置信号と、
特定気筒を示すために特定気筒に対応した基準位置に関
連してHレベルおよびLレベルに反転する第2の位置信
号とを用いて、基準位置での第2の位置信号のレベルを
経時的に連続する所定回数の系列パターンとして格納す
るステップと、系列パターンを正規パターンと比較して
特定気筒を識別すると共に、各気筒の識別が正規か否か
を判定するステップと、気筒識別結果が正規であると判
定された場合は、各気筒の燃料制御又は点火制御を行う
ステップと、気筒識別結果が正規でないと判定された場
合は、各気筒に対する燃料供給を停止するステップとを
備え、系列パターンに基づいて気筒識別結果が正規でな
いと判定された場合は、各気筒に対する燃料供給を停止
するようにしたものである。
[作用] この発明においては、レジスタ内容から系列パターン
の異常を判定すると、直ちに全気筒に対する燃料供給を
停止して内燃機関を停止させる。
[実施例] 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
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
る。尚、この発明が適用される装置は第2図〜第4図に
示した通りであり、マイクロコンピュータ(10)内の演
算制御部(12)のプログラムの一部が変更されていれば
よい。又、気筒識別に用いられる位置信号Lのパルス波
形は第5図と同様である。
この場合、位置信号L及び運転条件信号Dに基づいて
各気筒を制御するマイクロコンピュータ(10)(第2図
参照)において、レジスタ(11)は、各基準位置毎の位
置信号のレベルを経時的な系列パターンとして格納し、
演算制御部(12)は、系列パターンを参照して各気筒の
動作位置を識別し、この気筒識別結果及び運転条件に基
づいて、燃料制御部(13)、点火制御部(14)及び分配
制御部(15)を制御するようになっている。
即ち、マイクロコンピュータ(10)は、各基準位置毎
の第2の位置信号L2のレベルを系列パターンとしてレジ
スタ(11)に格納し、演算制御部(12)を介して系列パ
ターンを参照し、特定気筒を含む各気筒の動作位置を識
別するようになっている。
演算制御部(12)は、まず、レジスタ(11)内の系列
パターンを参照し、正規パターンと比較することによ
り、特定気筒及び各気筒を識別する(ステップS1)。
又、レジスタ(11)に格納された系列パターンと正規パ
ターンとの比較結果により、気筒識別結果が正規か否か
を判定する(ステップS6)。
即ち、第1の位置信号L1の立ち上がり基準位置(B75
°)で第2の位置信号L2のレベルを格納したとすれば、
正規の系列パターンは「1000」となるので、系列パター
ンが「1000」であれば正規と判定され、気筒識別結果に
基づく通常の点火制御を行う(ステップS3)。
一方、ステップS2において系列パターンが異常であ
り、識別結果が正規でないと判定された場合は、直ちに
全気筒に対する燃料供給を停止し、内燃機関を停止させ
る(ステップS4)。
これにより、誤検出による異常な気筒識別結果が点火
制御又は燃料制御に用いられることはなく、機関損傷を
未然に防止することができる。特に、第2の位置信号L2
のレベル系列パターンに基づいて気筒識別結果の正否を
判定するので、第2の位置信号L2にパルスノイズ等が重
畳しても誤判定が行われるおそれはほとんどない。
[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、内燃機関の回転に同
期した各気筒の基準位置を示す第1の位置信号と、特定
気筒を示すために特定気筒に対応した基準位置に関連し
てHレベルおよびLレベルに反転する第2の位置信号と
を用いて、基準位置での第2の位置信号のレベルを経時
的に連続する所定回数の系列パターンとして格納するス
テップと、系列パターンを正規パターンと比較して特定
気筒を識別すると共に、各気筒の識別が正規か否かを判
定するステップと、気筒識別結果が正規であると判定さ
れた場合は、各気筒の燃料制御又は点火制御を行うステ
ップと、気筒識別結果が正規でないと判定された場合
は、各気筒に対する燃料供給を停止するステップとを備
え、系列パターンに基づいて気筒識別結果が正規でない
と判定された場合は、各気筒に対する燃料供給を停止
し、何らかの故障等により位置信号が異常となっても直
ちに内燃機関を停止させるようにしたので、極めて高い
信頼性で機関損傷を未然に防止できる内燃機関制御方法
が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示すフローチャート図、
第2図は一般的な内燃機関制御装置を示すブロック図、
第3図は第2図の内燃機関制御装置に用いられる一般的
な回転信号発生器を示す斜視図、第4図は第3図の回転
信号発生器内の位置信号発生部を示す回路図、第5図は
第3図及び第4図の回転信号発生器により生成される位
置信号を示す波形図である。 (8)…回転信号発生器 (10)…マイクロコンピュータ (11)…レジスタ、(12)…演算制御部 (13)…燃料制御部、(14)…点火制御部 (15)…分配制御部、(20)…各種センサ B75°、B5°…基準位置 L1…第1の位置信号、L2…第2の位置信号 D…運転条件信号 S2…気筒識別結果を判定するステップ S3…燃料供給を停止するステップ 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の回転に同期した各気筒の基準位
    置を示す第1の位置信号と、特定気筒を示すために前記
    特定気筒に対応した基準位置に関連してHレベルおよび
    Lレベルに反転する第2の位置信号とを用いて、 前記基準位置での前記第2の位置信号のレベルを経時的
    に連続する所定回数の系列パターンとして格納するステ
    ップと、 前記系列パターンを正規パターンと比較して前記特定気
    筒を識別すると共に、前記各気筒の識別が正規か否かを
    判定するステップと、 前記気筒識別結果が正規であると判定された場合は、前
    記各気筒の燃料制御又は点火制御を行うステップと、 前記気筒識別結果が正規でないと判定された場合は、前
    記各気筒に対する燃料供給を停止するステップと を備えた内燃機関制御方法。
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JPH0672568B2 (ja) * 1987-10-21 1994-09-14 本田技研工業株式会社 内燃エンジン制御用の回転位置検出装置
JPH01195949A (ja) * 1988-02-01 1989-08-07 Mitsubishi Electric Corp エンジンの制御装置
JPH0672567B2 (ja) * 1988-03-18 1994-09-14 三菱電機株式会社 内燃機関用角度検出装置

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