JP4825786B2 - ４サイクルエンジンの行程判別装置 - Google Patents

Description

本発明は、４サイクルエンジンの行程判別装置に関し、特に、低回転でかつスロットル開度が大きい運転領域での行程判別精度を向上させるのに好適な４サイクルエンジンの行程判別装置に関する。

４サイクルエンジンでは最適な点火時期を決定するために行程判別を行う制御装置（行程判別装置）が備えられている。単気筒の４サイクルエンジンにおいて、低回転かつ小スロットル開度領域では吸気管負圧が変動する。すなわち、排気行程から吸入行程にかけては、吸気管負圧波形に上向きピークが現れるが、圧縮行程から爆発行程にかけては、この上向きピークが現れない。そこで、従来、この現象を利用して吸気管負圧に基づく行程判別が行われていた。

しかし、吸気管負圧に基づいて行程判別を行うことができない場合がある。例えば、オフロード走行を行う自動二輪車では、後輪のフルブレーキ操作等を行うことにより、瞬間的に後輪の回転が停止することがある。このとき、クランク軸も回転を一時停止するので、所定クランク角毎に割り当てたステージを認識できない。したがって、その後、後輪ブレーキが解除されて後輪が回転し、通常走行に移行する際、クランク角３６０度毎のクランク基準位置と行程の判別が必要となる。クランク角基準位置は判別可能であるが、通常走行に移行するためスロットルが大きく開かれると、吸気管負圧はほとんど変化しないフラットな状態となるので、吸気管負圧に基づく行程判別ができず、エンジン性能を十分に発揮できないことがある。

そこで、吸気管負圧以外の情報に基づいて行程判別を行うことが考えられる。例えば、上死点を含むクランクステージにおけるクランクパルス周期を検出し、検出周期が基準周期よりも長ければ圧縮行程、短ければ排気行程と判定する方法が知られる（特開２００７−１８２７９７号公報）。この方法によれば、エンジン始動後１回転程度で行程判別を行うことができる。

また、単気筒エンジンにおいて、クランクの２回転つまり１サイクルを４等分して、１／４サイクル毎の時間を計測し、クランク角速度の変化パターンを認識して行程判別を行うもの（特開２００４−１２４８７９号公報）や、上死点位置前後で回転速度を比較して行程判別するもの（特許第２５４１９４９号公報）が提案されている。
特開２００７−１８２７９７号公報 特開２００４−１２４８７９号公報 特許第２５４１９４９号公報

しかし、特許文献１に開示されている方法では、クランクパルス周期を基準周期と比較しているので、キック始動やセル始動等、様々な始動バリエーションに対して適合せず、行程判別が行えないことがある。また、特許文献２、３に開示されている方法は、１サイクル中の回転変動が大きい低回転域では行程判別が可能な角速度の変化が得られるが、高回転域では、１サイクル中での回転変動が小さいので行程判別が十分に可能な角速度の変化が得られないことがある。したがって、行程判別可能な領域の拡大が望まれる。

本発明の目的は、上記従来の課題を解決し、行程判別が可能な領域を拡大でき、特に、低回転でかつスロットル開度が大きい運転領域で高精度な行程判別を行うことができる４サイクルエンジンの行程判別装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、クランクパルスに基づいて検出される所定のクランク角をクランクが回転する時間に基づいて吸入行程と爆発行程とを区別する４サイクルエンジンの行程判別装置において、連続する前後２つの上死点に関して、上死点および上死点後の２箇所で計測したクランクパルス時間間隔によって該２箇所のエンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、前記エンジン回転速度検出手段で検出された上死点後におけるエンジン回転速度から前記上死点におけるエンジン回転速度を引いて差を算出する回転速度差検出手段と、連続する前記２つの上死点に関して算出された前記エンジン回転速度の差に基づいて吸入行程と爆発行程とを区別する行程判別手段とを具備した点に第１の特徴がある。

また、本発明は、前記２箇所の上死点のうち、後の上死点に関して検出されたエンジン回転速度の差が、先の上死点に関して検出されたエンジン回転速度の差より大きいときは、後の上死点が圧縮上死点であり、後の上死点検出時の行程が爆発行程であると判断し、前記２箇所の上死点のうち、後の上死点に関して検出されたエンジン回転速度の差が、先の上死点に関して検出されたエンジン回転速度の差より小さいときは、後の上死点が排気上死点であり、後の上死点検出時の行程が吸入行程であると判断するように、前記行程判別手段が構成されている点に第２の特徴がある。

また、本発明は、クランクパルスに基づいて検出される所定のクランク角をクランクが回転する時間に基づいて吸入行程と爆発行程とを区別する４サイクルエンジンの行程判別装置において、連続する前後２つの上死点に関して、上死点および上死点後の２箇所でクランクパルス時間間隔を計測する間隔計測手段と、前記間隔計測手段で計測された上死点後におけるクランクパルス時間間隔から前記上死点におけるクランクパルス時間間隔を引いて差を算出する間隔差検出手段と、連続する前記２つの上死点に関して計測されたクランクパルス時間間隔の差に基づいて吸入行程と爆発行程とを区別する行程判別手段とを具備した点に第３の特徴がある。

また、本発明は、前記２箇所の上死点のうち、後の上死点に関して検出されたクランクパルス時間間隔の差が、先の上死点に関して検出されたクランクパルス時間間隔の差より小さいときは、後の上死点が圧縮上死点であり、後の上死点検出時の行程が爆発行程であると判断し、前記２箇所の上死点のうち、後の上死点に関して検出されたクランクパルス時間間隔の差が、先の上死点に関して検出されたクランクパルス時間間隔の差より大きいときは、後の上死点が排気上死点であり、後の上死点検出時の行程が吸入行程であると判断するように、前記行程判別手段が構成されている点に第４の特徴がある。

また、本発明は、前記２箇所でのクランクパルス時間間隔が、上死点前３０度および上死点間のクランクパルス時間間隔と、上死点後６０度および上死点後９０度の間のクランクパルス時間間隔とである点に第５の特徴がある。

さらに、本発明は、予定値よりスロットル開度が小さい運転領域では、吸気管負圧の変化に基づいて行程判別を行い、前記予定値よりスロットル開度が大きい運転領域では、第１〜５のいずれかの特徴を具備した行程判別装置によって行程判別を行うように構成されている点に第６の特徴がある。

圧縮上死点後のエンジン回転数の変化程度は排気上死点後のエンジン回転数の変化程度より大きい。したがって、本願発明では、この変化程度の違いを利用して圧縮上死点および排気上死点の区別を行い、その区別に基づいて爆発行程と吸入行程とを区別する。この変化程度の違いは、圧縮上死点前後の所定の２箇所におけるクランクパルス時間間隔の変化量を、連続する２つの上死点に関して検出し、いずれの上死点に関して検出した変化量が大きいかですることで判断できる。

第１〜第５の特徴によれば、エンジン回転速度またはエンジン回転速度を代表するクランクパルス時間間隔を検出することによって行程判別を行うことができるので、特にスロットル開度が大きくて吸気管負圧の変化が小さい運転領域で吸気管負圧を使用して行程判別できない場合も、カムパルサを使うことなくクランク角センサの出力のみで行程判別することができる。

第６の特徴によれば、スロットル開度に応じて、エンジン回転速度および吸気管負圧による行程判別装置を使い分けることができ、広い運転領域でカムパルサを使うことなく行程判別することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る行程判別装置を備えたエンジン制御装置のシステム構成を示すブロック図である。エンジン１は周知の吸排気バルブ機構を有する４サイクル単気筒エンジンである。エンジン１は人力始動装置としてのキックスタータ２を備え、クランクケース３から突出したキックペダル２ａを踏み下ろすことにより、図示しないクランク軸を回転させてエンジン１を始動させることができる。

クランク軸には図示しない交流発電機が連結されている。エンジン１は、キックスタータ２で始動され、交流発電機で発電された電力を蓄電しておくバッテリを備えておらず、発電電力はレギュレータ４およびコンデンサ５を介してＥＣＵ６や燃料ポンプ７等に供給される。すなわち、エンジン１はバッテリレス方式で運転される。コンデンサ５はリップルを吸収して電源電圧を安定化するために設けられる。

クランク軸にはクランク角を検出するための歯欠けクランクロータ８が連結され、歯欠けクランクロータ８の外周には磁気ピックアップ式のクランク角センサ（クランクパルサ）ＰＣ１、ＰＣ２が配置される。歯欠けクランクロータ８の歯はクランク角３０度毎に配置され、１箇所の歯が欠けている。したがって、クランクパルサＰＣ１、ＰＣ２はクランク角３０度毎にパルス信号（クランクパルス）を出力し、歯欠けの１箇所ではクランク角度６０度でクランクパルスが出力される。エンジン１には点火プラグ９が設けられ、点火プラグ９は点火装置１０によって印加される高電圧で燃焼室内の混合気へ着火する。エンジン１の冷却水が循環するラジエータ１１には、水温センサ１２が取り付けられる。

吸気管１３に取り付けられるスロットルボディ１４には、燃料ポンプ７から圧送される燃料を吸気管１３内に噴射する燃料噴射装置１５が取り付けられる。さらにスロットルボディ１４には、図示しないスロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ１６、および吸気管負圧を検出するＰＢセンサ１７が設けられる。また、スロットルボディ１４の上流側には、外気を濾過して導入するエアクリーナボックス１８が設置される。エアクリーナボックス１８内には吸気温度センサ１９が設けられる。

ＥＣＵ（エンジン制御装置）６は、クランクパルサＰＣ１、ＰＣ２、水温センサ１２、スロットル開度センサ１６、ＰＢセンサ１７、および吸気温度センサ１９で検出されたエンジンの運転状態を示すパラメータに基づいて燃料噴射装置１５および点火装置１０を制御してエンジン１を最適な状態で運転する。

図３は、歯欠けクランクロータ（以下、単に「クランクロータ」という）の拡大正面図である。クランクロータ８は、クランク軸と一体で回転する回転体８ａと、その外周部に形成された１１個歯８ｂとからなる。歯８ｂはクランク３０度毎に配置され、一部では歯８ｂ同士の間隔が６０度となっている歯欠け部２０が設けられている。クランクパルサＰＣ１、ＰＣ２はクランクロータ８の周囲に挟み角θが１５７．７度で配置されている。クランクパルサＰＣ１、ＰＣ２は歯８ｂを検出する毎にクランクパルスを出力するので、クランクパルスの検出間隔を監視することによって歯欠け部２０を検出することができる。クランクパルサＰＣ１、ＰＣ２のように複数の検出手段を設けることによりクランク軸が１回転しないうちに短時間でクランク軸の３６０度基準位置を認識できる。

次に、クランクパルサＰＣ１、ＰＣ２の検出信号つまりクランクパルスによって３６０度基準位置が認識された後の行程判別について説明する。

図４は、エンジン回転速度ＮＥの変化を示す図であり、キックスタータ２による始動から３サイクル（１２行程）分を示している。なお、図４には、吸気管負圧ＰＢの変化も併せて示している。図４の横軸にはクランクパルス数つまりステージ数を示しており、縦軸にはエンジン回転速度を示している。なお、上述のように、クランクパルスはクランクロータ８の歯８ｂを検出して出力されるので、歯欠け部２０に対応した部分ではステージが長くなるが、ここでのエンジン回転速度ＮＥの検出に関しては、歯欠け部２０で、歯８ｂがあれば生じるはずのクランクパルスを演算により補間している。

エンジン回転速度ＮＥは各クランクパルス出力時に、その直前に入力されたクランクパルスとの時間間隔に基づいてその都度算出した値である。吸入行程および爆発行程の各始点でのエンジン回転速度ＮＥは、上死点検出信号が入力されたときに、その直前のクランクパルスからの経過時間を検出し、その経過時間つまりクランクパルス時間間隔で代表している。

キックスタータ２によってエンジン１を始動させると、図４に示すように、爆発行程でエンジン回転速度ＮＥは一旦上昇し、排気、吸入、圧縮の各行程を経てエンジン回転速度ＮＥは、低下する。この１サイクルで点火プラグ９が点火して混合気に着火すると、エンジン１は始動され、エンジン回転速度ＮＥは徐々に上昇し、定常運転に移行していく。ここで、行程判別のために、吸入行程および爆発行程のエンジン回転速度ＮＥの変化程度に着目する。吸入行程および爆発行程のそれぞれの初期のステージ（３ステージ）のエンジン回転速度ＮＥの変化をみると、エンジン始動後のエンジン回転速度ＮＥはいずれも矢印Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４で示すように変化方向が上昇傾向にある。したがって、それぞれの上死点での上昇程度を基準値と比較しただけでは、圧縮上死点と吸入上死点との区別がつかないことがある。しかし、爆発行程での変化の度合とその直後の吸入行程での変化の度合、つまり矢印Ａ１の傾斜と矢印Ａ２の傾斜との違いや、矢印Ａ３の傾斜と矢印Ａ４の傾斜との違いは明らかである。

そこで、本実施形態 では、上死点でのエンジン回転速度ＮＥ１、および上死点から３ステージ（クランク角９０度）目でのエンジン回転速度ＮＥ２を検出し、変化量ΔＮＥ、（ΔＮＥ＝ＮＥ２−ＮＥ１）を算出する。この変化量ΔＮＥを連続する前後二つの上死点に関して算出し、そして、算出された二つの先の上死点に関する変化量ΔＮＥ−１と後の上死点に関する変化量ΔＮＥとを対比し、先に検出された変化量ΔＮＥ−１より後に検出された変化量ΔＮＥが小さくなっていれば二つの上死点のうち後者が吸入上死点と判別し、先に検出された変化量ΔＮＥ−１より後に検出された変化量ΔＮＥが大きくなっていれば二つの上死点のうち後者が圧縮上死点であると判別できる。なお、前記変化量の大小の変化が、予定期間、例えば３サイクル継続した場合に、圧縮上死点と吸入上死点とを確定するのが望ましい。

図５は、ＥＣＵ６における行程判別の処理を示すフローチャートである。なお、この処理では、エンジン回転速度ＮＥはクランクパルス毎にその直前のクランクパルスとの時間間隔で代表する。クランクパルスの時間間隔は符号Ｍｅで示す。同図において、ステップＳ１では、前回の処理で検出された上死点時の時間間隔Ｍｅ１と上死点後３ステージ目の時間間隔Ｍｅ２の変化量ΔＭｅを変化量ΔＭｅ_１として記憶する。ステップＳ２では、上死点時のクランクパルスが入力されたか否かが判断される。上死点時のクランクパルスが入力されたならば、ステップＳ３に進み直前に検知されたクランクパルス（上死点前３０度時パルス）と今回検知された上死点時クランクパルスとの時間間隔を計測して時間間隔Ｍｅ１として記憶する。この時間間隔Ｍｅ１は、例えば、図４に示すクランクパルスＣＰ１、ＣＰ２の入力時間差、クランクパルスＣＰ３、ＣＰ４の入力時間差、クランクパルスＣＰ５、ＣＰ６の入力時間差、クランクパルスＣＰ７、ＣＰ８の入力時間差、およびクランクパルスＣＰ９、ＣＰ１０の入力時間差等である。

ステップＳ２が否定の場合、つまり上死点時のクランクパルスでなければ、ステップＳ４に進んで上死点後９０度のクランクパルスつまり上死点後３つ目のクランクパルスか否かが判断される。ステップＳ４が肯定になったならば、ステップＳ５に進んで上死点後６０度つまり上死点後２つ目のクランクパルスと上死点９０度のクランクパルスの時間間隔を計測して時間間隔Ｍｅ２として記憶する。この時間間隔Ｍｅ２は、例えば、図４に示すクランクパルスＣＰ１１、ＣＰ１２の入力時間差、クランクパルスＣＰ１３、ＣＰ１４の入力時間差、クランクパルスＣＰ１５、ＣＰ１６の入力時間差、クランクパルスＣＰ１７、ＣＰ１８の入力時間差、およびクランクパルスＣＰ１９、ＣＰ２０の入力時間差等である。

ステップＳ６では、時間間隔Ｍｅ１から時間間隔Ｍｅ２を除算して時間間隔差ΔＭｅを算出する。つまり、この時間間隔差ΔＭｅは上死点時から上死点９０度までのエンジン回転速度ＮＥの変化量を示す値である。なお、時間間隔差ΔＭｅが負ならば、エンジン回転速度ＮＥは上昇していると判断できる。

ステップＳ７では、今回検出された時間間隔差ΔＭｅから前回検出された時間間隔差ΔＭｅ−１を除算した結果がゼロ以上または以下かを判断する。ステップＳ７が肯定、つまり今回の時間間隔差ΔＭｅが前回の時間間隔差ΔＭｅ−１より大きい場合は、前回のエンジン回転速度変化量より今回のエンジン回転速度変化量が大きいと判断される。この判断がなされた場合、今回の上死点は圧縮上死点であり、現在の行程は爆発行程である。一方、ステップＳ７が否定、つまり今回の時間間隔差ΔＭｅが前回の時間間隔差ΔＭｅ−１より小さい場合は、今回の上死点は排気上死点であり、現在の行程は吸入行程と判別される。ステップＳ８、ステップＳ９では、それぞれ、爆発行程、吸入行程を示すフラグを立てる。

例えば、図４において、例えば、エンジン回転速度変化量ΔＮＥ（１）とエンジン回転速度変化量ΔＮＥ（２）とを比較すると、後で検出されたエンジン回転速度変化量ΔＮＥ（２）が大きいので、エンジン回転速度変化量ΔＮＥ（２）を検出したときの行程は爆発行程であると判断される。また、エンジン回転速度変化量ΔＮＥ（２）とエンジン回転速度変化量ΔＮＥ（３）とを比較すると、後で検出されたエンジン回転速度変化量ΔＮＥ（３）が小さいので、エンジン回転速度変化量ΔＮＥ（３）を検出したときの行程は吸入行程であると判断される。

図１は、図５のフローチャートで説明した処理を行うためのＥＣＵ６内のＣＰＵの要部機能を示すブロック図である。図１において、クランクパルス検出部２１は、クランクパルサＰＣ１またはＰＣ２から出力されるクランクパルスを検出し、パルス間隔算出部２２は、クランクパルス間のクロックＣＫの数を計数してクランクパルスの時間間隔Ｍｅを算出する。算出された時間間隔Ｍｅは、次のクロックパルスが入力されるまで、パルス間隔算出部２２に保持される。上死点検出部２３は、クランクロータ８の歯欠け部を検出することによって、この歯欠け部から所定のクランクパルス数が入力されたときに、上始点検出信号を出力し、この上死点検出信号はパルス間隔算出部２２と３パルス目検出部２４に入力される。パルス間隔算出部２２は上死点検出信号に応答して、保持されている時間間隔Ｍｅを第１間隔記憶部２５に転送し、第１間隔記憶部２５は入力された時間間隔Ｍｅを時間間隔Ｍｅ１として保持する。

３パルス目検出部２４は、上死点検出信号に応答してクランパルス検出部２１で検出したクランクパルスを計数し、３パルス目のクランクパルスが入力されると、パルス間隔算出部２２に３パルス目検出信号を入力する。パルス間隔算出部２２は、３パルス目検出信号が入力されると、保持している時間間隔Ｍｅを第２間隔記憶部２６に転送し、第２間隔記憶部２６は入力された時間間隔Ｍｅを時間間隔Ｍｅ２として保持する。３パルス目検出信号が入力されたときにパルス間隔算出部２２に保持されている時間間隔Ｍｅは上死点６０度から９０度の間の時間である。

間隔差算出部２７は、第１間隔記憶部２５と第２間隔記憶部２６から、時間間隔Ｍｅ１、Ｍｅ２を読み出して、式「ΔＭｅ＝Ｍｅ１−Ｍｅ２」を使用して時間間隔差ΔＭｅを算出する。時間間隔差ΔＭｅは間隔差記憶部２８と行程判別部２９に入力される。

間隔差記憶部２８は、新たな時間間隔差ΔＭｅが入力されると、古い時間間隔差ΔＭｅを前回時間間隔差ΔＭｅ−１として行程判別部２９に入力する。行程判別部２９は、今回算出された時間間隔差ΔＭｅと前回時間間隔差ΔＭｅ−１とにより、式「ΔＭｅ−（ΔＭｅ−１）＞０」を使用して、今回の時間間隔差ΔＭｅが前回の時間間隔差ΔＭｅ−１より大きいか否を判断し、時間間隔差ΔＭｅが大きい場合は、今回検出したエンジン回転速度変化量が前回検出したエンジン回転速度変化量より大きいので、現在の行程が爆発行程であることを示す判別信号を出力する。今回の時間間隔差ΔＭｅが前回の時間間隔差ΔＭｅ−１より小さい場合は、今回検出したエンジン回転速度変化量が前回検出したエンジン回転速度変化量より小さいので、現在の行程が吸入行程であることを示す判別信号を出力する。

このように、本実施形態では、上死点前３０度〜上死点、および上死点後６０度〜上死点後９０度の各クランクパルス時間間隔を比較して、クランクパルス間隔による短期間のエンジン回転速度の検出によって圧縮上死点と排気上死点とを区別できる。

なお、スロットル開度ＴＨが小さいときは、ＰＢセンサ１７で検出された吸気管負圧が、排気上死点直後の吸入行程では、急激に低下するので、この吸気管負圧の変化に基づいて行程判別を行うのがよい。一方、エンジンの低速時にスロットル弁を急開するような運転状況では、スロットル開度ＴＨが大きいため、吸気管負圧は吸入行程でも低下せず、他の行程とは区別がつきにくい。そのようなときには、本実施形態によるクランクパルス時間間隔による行程判別が好適である。

そこで、周囲の吸気管負圧による行程判別と瞬時の（クランクパルス時間間隔による）エンジン回転速度による行程判別とを組み合わせて使用するのが望ましい。

図６は、行程判別実施領域を示す模式図である。図６において、横軸はエンジン回転数ＮＥ、縦軸はスロットル開度ＴＨである。吸気管負圧による行程判別領域（ＰＢ領域）は、スロットル開度ＴＨが小さい範囲に設けられ、瞬時のエンジン回転数による行程判別領域（ＮＥ領域）は、スロットル開度ＴＨが大きい範囲に設けられる。ＰＢ領域はスロットル開度ＴＨが小さい範囲に一部拡大し、ＮＥ領域と重なっているが、この拡大範囲のうち、エンジン回転数ＮＥが大きい部分はＮＥ領域ではなく、ＰＢ領域がスロットル開度ＴＨが比較的大きい範囲まで広がっている。

ＮＥ領域とＰＢ領域とが重なっている領域では、現在実施されている方で継続して行程判別を行い、この重複領域を抜けたときに、改めて、現在の領域に応じてエンジン回転数ＮＥか吸気管負圧ＰＢを利用して行程判別を行う。例えば、ＰＢ領域内の点Ｐ１で吸気管負圧ＰＢを使用して行程判別を行っており、状況が矢印Ｍの方向に変化している場合、重複領域ＩＰでは、吸気管負圧ＰＢを使用した行程判別を継続する。そして、重複領域ＩＰを越えて、ＮＥ領域に入った点Ｐ２からは、吸気管負圧ＰＢによる行程判別からエンジン回転数ＮＥによる行程判別に移行して改めて行程判別を行う。逆に、ＮＥ領域内の点Ｐ３でエンジン回転数ＮＥを使用して行程判別を行っており、状況が矢印Ｎの方向に変化している場合、重複領域ＩＰでは、エンジン回転数ＮＥを使用した行程判別を継続する。そして、重複領域ＩＰを越えて、ＰＢ領域に入った点Ｐ４からは、エンジン回転数ＮＥによる行程判別から吸気管負圧ＰＢによる行程判別に移行して改めて行程判別を行う。

なお、図６においてＮＥ領域とＰＢ領域を決定するときのエンジン回転数ＮＥは、一つのクランクパルス間の時間間隔によって算出された回転速度ではなく、例えば、クランク角３６０度の間の各クランクパルス時間間隔の平均値などを用いる周知のエンジン回転数検出手法によるものである。

上記実施形態では、本発明を最良の形態に従って説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲から逸脱することなく、この実施形態を変形することは含まれる。

例えば、エンジン回転数の変化量は上死点から上死点９０度の範囲のものとしてが、これに限らず、上死点前後の複数のクランクパルス間の時間間隔を連続する２つの上死点に関して検出し、互いの変化量の程度に基づいて行程判別を行ってもよい。

本発明の一実施形態に係る行程判別装置の要部機能を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る行程判別装置を備えたエンジン制御装置のシステム構成図である。 クランクロータの拡大正面図である。 行程毎のエンジン回転速度の変化を示す図である。 行程判別処理を示すフローチャートである。 行程判別実施領域を示す模式図である。

符号の説明

１…エンジン、 ２…キックスタータ、 ６…ＥＣＵ、 ８…クランクロータ、 １６…スロットル開度センサ、 １７…ＰＢセンサ、 ２２…パルス間隔算出部、 ２７…間隔差算出部、 ２９…行程判別部

Claims (6)

1. クランクパルスに基づいて検出される所定のクランク角をクランクが回転する時間に基づいて吸入行程と爆発行程とを区別する４サイクルエンジンの行程判別装置において、
   連続する前後２つの上死点に関して、上死点および上死点後の２箇所で計測したクランクパルス時間間隔によって該２箇所のエンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、
   前記エンジン回転速度検出手段で検出された上死点後におけるエンジン回転速度から前記上死点におけるエンジン回転速度を引いて差を算出する回転速度差検出手段と、
   前記２つの上死点のうち、後の上死点に関して検出されたエンジン回転速度の差が、先の上死点に関して検出されたエンジン回転速度の差より大きいときは、後の上死点が圧縮上死点であり、後の上死点検出時の行程が爆発行程であると判断し、
   前記２つの上死点のうち、後の上死点に関して検出されたエンジン回転速度の差が、先の上死点に関して検出されたエンジン回転速度の差より小さいときは、後の上死点が排気上死点であり、後の上死点検出時の行程が吸入行程であると判断するように構成されている行程判別手段とを具備し、
   予定値よりスロットル開度が小さい運転領域では、吸気管負圧の変化に基づいて行程判別を行い、前記予定値よりスロットル開度が大きい運転領域では、前記肯定判別手段によって行程判別を行うように構成されたことを特徴とする４サイクルエンジンの行程判別装置。
2. クランクパルスに基づいて検出される所定のクランク角をクランクが回転する時間に基づいて吸入行程と爆発行程とを区別する４サイクルエンジンの行程判別装置において、
   連続する前後２つの上死点に関して、上死点および上死点後の２箇所でクランクパルス時間間隔を計測する間隔計測手段と、
   前記間隔計測手段で計測された上死点後におけるクランクパルス時間間隔から前記上死点におけるクランクパルス時間間隔を引いて差を算出する間隔差検出手段と、
   前記２つの上死点のうち、後の上死点に関して検出されたクランクパルス時間間隔の差が、先の上死点に関して検出されたクランクパルス時間間隔の差より小さいときは、後の上死点が圧縮上死点であり、後の上死点検出時の行程が爆発行程であると判断し、
   前記２つの上死点のうち、後の上死点に関して検出されたクランクパルス時間間隔の差が、先の上死点に関して検出されたクランクパルス時間間隔の差より大きいときは、後の上死点が排気上死点であり、後の上死点検出時の行程が吸入行程であると判断するように構成されている行程判別手段とを具備し、
   予定値よりスロットル開度が小さい運転領域では、吸気管負圧の変化に基づいて行程判別を行い、前記予定値よりスロットル開度が大きい運転領域では、前記行程判別手段によって行程判別を行うように構成されたことを特徴とする４サイクルエンジンの行程判別装置。
3. 前記２箇所でのクランクパルス時間間隔が、上死点前３０度および上死点間のクランクパルス時間間隔と、上死点後６０度および上死点後９０度の間のクランクパルス時間間隔とであることを特徴とする請求項１または２に記載の４サイクルエンジンの行程判別装置。
4. 前記予定値よりスロットル開度が小さい領域であるＰＢ領域および前記予定値よりスロットル開度が大きい運転領域であるＮＥ領域は、エンジン回転数に対応してエンジン回転数が大きい程、前記ＰＢ領域が拡張される一方、前記ＮＥ領域が縮小されるように予めエンジン回転数に応じて設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の４サイクルエンジンの行程判別装置。
5. 前記ＰＢ領域と前記ＮＥ領域とは互いに重複領域（ＩＰ）を有し、該重複領域（ＩＰ）では、現在実施している行程判別を継続して行うように構成されていることを特徴とする請求項４記載の４サイクルエンジンの行程判別装置。
6. 前記重複領域（ＩＰ）は、エンジン回転数が大きい程、前記ＰＢ領域がより広範囲まで前記ＮＥ領域に割り込むように拡張されていることを特徴とする請求項５記載の４サイクルエンジンの行程判別装置。

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