JPH03168346A - 内燃機関の気筒識別装置 - Google Patents
内燃機関の気筒識別装置Info
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- JPH03168346A JPH03168346A JP30590689A JP30590689A JPH03168346A JP H03168346 A JPH03168346 A JP H03168346A JP 30590689 A JP30590689 A JP 30590689A JP 30590689 A JP30590689 A JP 30590689A JP H03168346 A JPH03168346 A JP H03168346A
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
気筒識別装置に関するものである。
に機関の回転に同期した信号が用いられる。このような
信号を発生する信号発生器は通常機関のカム軸に取り付
けられ、間接的にクランク軸の回転を検出する。第13
図および第14図はこのような回転信号発生器を示すも
のでこれは6気筒用の回転信号発生器を示しでいる。図
中、lはカム軸で、クランク軸の回転に対してAの回転
数となるよう設けられている。2はカム軸1に取り付け
られた回転円板で、後述する角度信号用の窓3aおよび
基準信号用の窓3bが形成されている,4a.4bおよ
び5a,5bはこれら窓3a3bの位置に対応じて設け
られた発光ダイオードおよびフォトダイオードで、これ
ら発光ダイオード4a,4bとフォトダイオード5a,
5bとは回転円板2を介して対向するよう配設されてい
る.また、6a,6bはそれぞれフォトダイオード5a
,5bの出力端に接続された増幅回路、7a,7bは増
幅回路6a.6bの出力端子に接続されたオーブンコレ
クタの出力トランジスタであり、これらカム軸1〜出力
トランジスタ7a,7bによって回転信号発生器8が構
成されている。
信号を示す図で、dは回転円仮2の窓3 a (udか
ら出力される角度IS号(POS信号)、bは窓3b側
から出力される基準信号(REF信号)である。すなわ
ち、角度信号は回転軸1がI゜回転する毎に反転を繰り
返す信号で,.クランクの回転角度を計測するのに用い
られ、また基準信号は各気筒毎の所定クランク角度で反
転する信号で、クランク角度の基準信号として用いられ
ると同時に、クランク軸2回転(720’CA)で信号
のパルス幅が6気筒に対応じて6種類の異なった角度幅
に設定されており、このパルス幅を角度信号を用いて計
測することにより各個別気筒を識別するために用いられ
る。また、回転信号発生器8の出力信号は第16図に示
すようにインタフェース回路9を経てマイクロコンピュ
ータIOに人力サれ、機関の点火時期や燃料噴射等の制
御演算に用いられる。
、角度信号および1 i4t信号はカム軸の回転に基づ
いて検出する回転信号発生器8で出方されている。しか
しながらカム軸はクランク軸からベルト等で駆動される
ため、機関の運転状態によってはカム軸とクランク軸と
の間に位相のずれを生し、その結果回転信号発生器8よ
り出力される基準信号が実際のクランク角度からずれて
しまい、このような信号を用いて機関の運転を制御した
場合、点火時期等にずれを生じ、所期の性能が得られな
いという問題があった。また、クランク角度からのずれ
を防止するために、信号発生器をクランク軸に取り付け
る方法が考えられるが、4サイクルエンジンでは吸入か
ら排気に至る工程でクランク軸が2回転するため、クラ
ンク軸から得られる情報のみでは各個別気筒を判別する
ことが不可能であり、別途に気筒判別を行う手段を設け
る必要があった, この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、クランク角度からのずれのない正確な気筒識別を行
うことのできる内燃機関の気筒識別装置を得ることを目
的とする。
軸の回転に基づいてクランク角基準位置信号を発生する
基準位置信号発生手段と、クランク軸の回転に対しAの
比率で回転する回転軸の回転に基づいて気筒識別信号を
発生する気筒識別信号発生手段と、発生するクランク角
基準位置信号毎に気筒識別信号の信号状態を認識するこ
とによって気筒を識別する気筒識別手段とを備えたもの
である。
々のクランク角基準位置信号の発生区間内に設定される
と共に、その信号幅が所定気筒数毎に異なり、それ以外
は同一に設定され、また気筒識別手段は気筒識別信号の
幅を計測することによって気筒を識別するようにしたも
のである。
々のクランク角基準位置信号の発生区間内に設定される
と共に、その信号幅が所定気筒数毎に異なり、それ以外
は無信号となり、また気筒識別手段は気筒識別信号の幅
を計測することによって気筒を識別するようにしたもの
である。
その気筒識別信号の発生区間内にクランク角基準位置信
号が発生するよう設定されると共に、その信号幅が所定
気筒数毎に異なり、また気筒識別手段は気筒識別信号の
幅を計測することによって気筒を識別するようにしたも
のである。
々のクランク角基準位置信号の発生区間内に設定される
と共に、その信号発生数が、所定気筒数毎に異なり、そ
れ以外は同一に設定され、また気筒識別手段は気筒識別
信号の信号発生数を計測することによって気筒を識別す
るようにしたものである。
々のクランク角基準位置信号の発住区間内に設定される
と共に、その信号発生数が所定気筒数毎に異なり、それ
以外は無.信号となり、また気筒識別手段は気筒識別信
号の信号発生数を計測することによって気筒を識別する
ようにしたものである。
その気筒識別信号発生区間内にクランク角基準位置信号
が発生するように設定されると共に、その信号発生数が
所定気筒数毎に異なり、また気筒識別手段は気筒識別信
号の信号発生数を計測することによって気筒を識別する
ようにしたものである。
筒の基準位置を検出し、この基準位置がとの気筒である
かを気筒識別手段で識別するため、識別した各気筒毎の
基準位置と実際のクランク角との間にずれがない. 第2の発明においては、各々のクランク角基準位置信号
の発生区間内に出力される気筒識別信号は、例えば該発
生区間の隔区間毎に異なる信号幅としてそれ以外は同一
とし、これらの気筒識別信号から各々のクランク角基準
位置信号の気筒識別を行う. 第3の発明においては、各々のクランク角基準位置信号
の発生区間内に出力される気筒識別信号は、例えば該発
生区間の隔区間毎に異なる信号幅としてそれ以外は無信
号とし、これらの気筒識別信号から各々のクランク角基
準位置信号の気筒識別を行う。
角基準位置信号の隔信号毎に出力され、これらの気筒識
別信号の信号幅から各々のクランク角基準位置信号の気
筒識別を行う。
信号の発生区間内に出力される気筒識別信号は、例えば
該発生区間の隔区間毎に異なる信号発生数としてそれ以
外は同一とし、これらの気筒識別信号から各々のクラン
ク角基準位置信号の気筒識別を行う。
の発生区間内に出力される気筒識別信号は、例えば該発
生区間の隔区間毎に異なる{3号発生数としてそれ以外
は無信号とし、これらの気筒識別信号から各々のクラン
ク角基準位置信号の気筒識別を行う。
角基準位置信号の隔信号毎に出力され、これらの気筒識
別信号の信号発生数から各々のクランク角基準位置信号
の気筒識別を行う。
の気筒識別装置の回転信号発生藷を示す図である。図中
、l1は内燃機関で、6気筒の4サイクル内燃機関の場
合を示している。また、12 13は第2図に示すよう
に機関のクランク軸と一体のりングギャl4に対向して
設けられた基準位置信号発生器および回転角度信号発生
器で、それぞれ電磁ピックアンプのセンサから構戒され
ている。15は機関のカム軸に設けられた気筒識別信号
発生器で光式センサで構成されている。
を波形整形して得た信号波形図で、第1の実施例を示し
ており、第3図(a)は基準位置信号発生器l2から出
力される基準位置信号(以下、REF信号と略す)、第
3図(b)は回転角度信号発生器13より出力されるク
ランク角度信号(以下、POS信号と略す)、第3図(
C)は気筒識別信号発生器15より出力される気筒識別
信号(以下、SGC信号と略す)を示している。すなわ
ち、基準位置信号発生器12の対向するりングギャ14
の外周面にはクランク軸2回転(720°CA)で6気
筒分の信号が発生するよう各気筒の所定の角度位置に対
応じて3箇所の凸部が形威され、また回転角度信号発生
器l3の対向するりングギャ14外周面にはPOS信号
が2°CA毎に出力されるよう凸部が形威されている。
う設定され、またその信号幅は隔区間毎に異なる3種類
のパルスでそれ以外の3区間は同一のパルスとなるよう
設定されている。またSGC信号の設定位置はREF信
号の設定位置より所定角度オフセットさせてあるため、
機関のクランク軸−カム軸間にメカ伝達系誤差(角度位
相誤差)があっても各RU!.F信号間にSGC信号が
検出されるよう角度マージンを確保している。
明する。上記回転信号発生素より出力されたREF信号
,pos信号、SGC信号は従来と同様にインターフェ
ース回路を介してマイクロコンピュータに人力される。
F信号間のSGC信号の信号幅を、SGC信号“ハイレ
ヘル゜゛出力期間に人力されるPOS信号のパルス数を
カウントすることにより検出する(ステップSL)。次
にステ,プS1で求めたREF信号間のSGC信号の幅
を予め記憶した気筒基準パルス面と比較し、一致したパ
ルス幅に相当する気筒を今回識別気筒と判定する(ステ
ンブS2).そしてこの判定した今回識別気筒をレジス
タにセントする(ステップS3)。なお、同一パルス幅
の気筒に対しては前回の識別気筒から今回の識別気筒を
判定する。
度位置に対応したREF信号がクランク軸の回転に基づ
いて出力されるため、クランク軸との位相ずれのない高
精度の機関制御用信号が得られる.また、気筒識別用信
号であるSGC信号の信号幅は4種類で済むため、信号
幅の識別が容易となり、従って信号幅精度を緩和するこ
とができる。
を波形整形して得た信号の波形図である。
号発生器l2および回転角度信号発生器l3がリングギ
ャ14に対向して設けられ、気筒識別信号発生器l5が
カム軸に設けられているが、この気筒識別信号発生器l
5がホール式センサで構威され、かつSGC信号が各R
EF信号の隔区間毎に発生するよう構或されている点が
異なっている。すなわち、この実施例ではREF信号と
POS信号は第1の実施例と同様であるがSGC信号が
第5図(C)に示すように各REF信号の隔区間毎に異
なる3種類の信号幅で発生し、それ以外は信号が発生し
ないよう構成されている。
別動作は第4図のフローチャートに示す動作と同様に行
い、SGC信号の無い場合は前回の気筒識別結果から今
回の気筒識別を行う。
号幅が3種類と気筒数の%であるため、信号幅精度を更
に緩和することができ、従って気筒識別信号発生器15
を光式センサだけでなく比較的精度.分解能は低いが安
価なホール式センサ等で構成することができる. 第6図は第3の実施例による回転信号発生器の信号形態
を示す波形図である。この第3の実施例ではREF信号
とPOS信号は上記第1.2の実施例と同様であるが、
SGC信号の発生形態が異なっている.すなわちSGC
信号は各REF信号の発生時毎にそのレベルがハイレベ
ルとローレベルと交互に変化するよう設定されていると
共に、各気筒に対応したREF信号の隔気筒毎にハイレ
ヘルが出力され、かつその信号幅が異なる3種類となっ
ている。また、この実施例においてもSGC信号の始端
およびv!:端はクランク角基準位置(REF信号始端
)より所定角度離れた位置に設定されているため、クラ
ンク軸とカム軸との間の角度位相に対する角度マージン
が確保されている。また、この実施例においても気筒識
別信号発佳器15はホール式センサで構戒されている。
ーチャートを用いて説明する。先ずステップSllでR
EF信号発生時におけるSGC信号の信号幅をSGC信
号ハイレベル出力期間に人力されるPOS信号のパルス
数をカウントすることによって検出する。次にステップ
Sllで求めたSGC信号の幅を予め記憶した気筒基準
パルス幅と比較することにより、一致したパルス幅に相
当する気筒を今回議別気筒と判定し(ステップS12)
,直後のSGC信号のローレベル出力区間に発生するR
EF信号を検出した時点でレジスタに今回識別気筒をセ
ントする(ステップ513)。更に次のSGC信号ハイ
レベル出力期間に発生するREF信号を検出した時点で
は、上記レジスタの値を予め決められた値だけ変化させ
ることにより今回識別気筒とし、同時にSGC{言号ハ
イレベル期間のパルス幅の計測も同時に行いステップS
llに戻る。以上の動作を繰り返すことにより常に各気
筒を識別することが可能となる。
ベル信号区間のパルス幅を気筒識別の手段として用いた
が、ローレベル信号区間のパルス幅、あるいはその両方
を使用しても同等の識別が可能である。
の検出方法としてPOS信号のパルス数をカウントする
ことにより検出したが、POS信号を用いることな<
REF信号区間の周期に対するSGC信号幅周期比率を
計測することによって信号幅に対応する周期を検出し、
この周期比率の気筒を用いて今回識別気筒と判定するよ
う構或しても同様の効果を奏する。
図である。この第4の実施例では各REF信号間で発生
するSGC信号が隔区間毎に異なるパルス数となり、そ
れ以外の区間では同一のパルス数になるよう設定されて
いるのが上記各実施例と異なる点である。すなわちSG
C信号の発生パルス数は隔区間毎に2.3.4個と異な
る個数となり、それ以外の区間では1個となっている.
また、SGC信号を発生する気筒識別信号発生器15は
電磁ビックアップのセンサで構戒されている。
ーチャートを用いて説明する。先ずステノブS21でR
EF信号間のSGC信号のパルス数をカウントする。次
にこのカウントf直をステッフ゜S22で予め記憶した
気筒基準パルス数と比較し、一致したパルス数に相当す
る気筒を今回識別気筒と判定する。そしてステップS2
3で判定した識別気筒をレジスタにセットする。また、
同一パルス数の気筒に対しては前回の気筒識別結果から
今回の気筒を導出する。
号を示す波形図である。この実施例ではSGC信号がR
EF信号間の隔区間毎に異なるパルス数となり、それ以
外の区間は無信号となるよう設定されている。すなわち
SGC信号の発生パルス数は隔区間毎に1.2.3個と
なるよう設定されている。また気筒識別信号発生器l5
は電磁ビンクアノブのセンサで構戒されている。そして
気筒識別動作は第4の実施例同様REF信号間のSGC
信号のパルス数をカウントすることで行い、また無信号
の区間は前回の気筒識別結果から今回の気筒を導出する
。このように第5の実施例ではパルス数の種類は気筒数
のAであるため、パルス数の識別が容易で、信号精度を
更に緩和することができる。
号を示す波形図である。この実施例ではSGC信号がR
EF信号の発生時毎にそのレベルがハイレベルとローレ
ベルと交互に変化するよう設定されていると共に、SG
C信号のローレベル時に発生するREF信号、すなわち
隔気筒毎のREF信号によって規定される区間毎にSG
C信号のパルス数が2.3.4個と異なった値に設定サ
レテいる。また各SGC信号の最初のパルス幅がそれぞ
れ異なるよう設定されている。更に気筒識別信号発生器
l5は上記第4.5の実施例同様電磁ビックアンプが用
いられている。
ーチャートを用いて説明する。先ずステンプS31でS
GC信号ローレベル時のREV信号によって規定される
区間のSGC信号のパルス数をカウントする。次にカウ
ントしたパルス数をステップS32で予め記憶した気筒
基準パルス数と比較し、一致したパルス数に相当する気
筒を今回識別気筒と判定する。そしてステップS33で
、直後のSGC信号のローレベル出力朋間中に発生する
REF信号を検出した時点で今回識別気筒をレジスタに
セットする.更に次のsGc信号ハイレベル出力期間中
に発生するREF信号を検出した時点では上記レジスタ
の値を予め決められた値だけ変化させることにより今回
議別気筒とする。
ステップS31に制御を戻す。
SGC信号の信号モードが交互変化するため、即座に気
筒群の識別が行える。
間中に発生するREF信号によって規定される区間のS
GC信号のパルス数をカウントすることにより気筒識別
を行ったが、SGC信号のレベルの論理を反転させ、ハ
イレヘル信号区間中に発生するREF信号によって規定
される区間のパルス数をカウントする方法でも同等の識
別が可能である。また3種類のSGC信号の信号立ち上
がり点を]’?EF信号の立ち上がり点よりそれぞれ異
なるよう設定したが、これらSGC信号の立ち上がり点
をREF信号位置に対して等しくしても良い。
をカウントすることによって気筒識別を行うため、SG
C信号のパルス幅を用いて行うよリモマイクロコンピュ
ータのハードウエアの負j旦を小さくすることができる
。
ルス幅(数)を基準信号幅(数)と比較した時、その値
が規定の基準信号幅(数)以外であった場合は、その気
筒以前の規定(正規)のパルス幅(数)検出に対応した
気筒から今回(規定外)の気筒を導出する. なお、上記各実施例ではクランク軸の回転に対シ’A
O) 比率で回転する回転軸としてカム軸を用いたが、
これに限定されるものではなく、例えば点火用配電器の
回転軸等、種々の回転軸を用いることが可能である。
ば、クランク軸の回転に基づいて信号を発生する基準位
置信号発生手段の出力信号毎にクランク軸のAの比率で
回転する軸の同転に基づいて信号を発生する気筒識別信
号発生手段の信号状態を認識することによって気筒を識
別するようにしたので、クランク角度からのずれのない
正確な気筒識別が′行える効果がある。
図、第2図は同内燃機関の気筒識別装置の基準位置信号
発生器と回転角度信号発生器を示す斜視図、第3図は第
1の実施例による回転信号発生器の信号波形図、第4図
は第1の実施例の気筒識別動作を示すフローチャート、
第5図は第2の実施例による回転信号発生器の信号波形
図、第6図は第3の実施例による回転信号発生器の信号
波形図、第7図は第3の実施例の気筒識別動作を示すフ
ローチャート、第8図は第4の実施例による回転信号発
生器の信号波形図、第9図は第4の実施例の気筒識別動
作を示すフローチャート、第10図は第5の実施例によ
る回転信号発住器の信号波形図、第II図は第6の実施
例による回転信号発生器の信号波形図、第12図は第6
の実施例の気筒識別動作を示すフローチャート、第13
図は従来の内燃機関の気筒識別装置における回転信号発
生器の構成図、第l4図は同回転信号発生器の回路図、
第15図は同回転信号発生器の信号波形図、第16図は
従来および本発明に係る内燃機関の気筒識別装置のブロ
ック図である。 1l・・・内燃機関、12・・・基準位置信号発生器、
l5・・・気筒識別信号発生器。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (7)
- (1)内燃機関のクランク軸の回転角度に対応して所定
のクランク角基準位置信号を発生する基準位置信号発生
手段、上記クランク軸の回転に対し1/2の比率で回転
する回転軸の回転に応じて内燃機関の各気筒に対応した
気筒識別信号を発生する気筒識別信号発生手段、上記基
準位置信号発生手段の出力信号毎に上記気筒識別信号発
生手段の信号状態を認識することによって気筒を識別す
る気筒識別手段を備えた内燃機関の気筒識別装置。 - (2)気筒識別手段は気筒識別信号の幅を計測すること
によって気筒を識別し、かつ気筒識別信号は各々のクラ
ンク角基準位置信号の発生区間内に設定されると共に、
所定気筒数毎の信号幅が異なり、所定気筒数以外の気筒
の信号幅は同一に設定されていることを特徴とする請求
項1記載の内燃機関の気筒識別装置。 - (3)気筒識別手段は気筒識別信号の幅を計測すること
によって気筒を識別し、かつ気筒識別信号は各々のクラ
ンク角基準位置信号の発生区間内に設定されると共に、
所定気筒数毎の信号幅が異なり、所定気筒数以外の気筒
は無信号であることを特徴とする請求項1記載の内燃機
関の気筒識別装置。 - (4)気筒識別手段は気筒識別信号の幅を計測すること
によって気筒を識別し、かつ気筒識別信号は所定気筒数
毎の信号幅が異なると共に、該気筒識別信号の発生区間
内にクランク角基準位置信号が発生するように設定され
ることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の気筒識別
装置。 - (5)気筒識別手段は気筒識別信号の発生数を計測する
ことによって気筒を識別し、かつ気筒識別信号は各々の
クランク角基準位置信号の発生区間内に設定されると共
に、該気筒識別信号は所定気筒数毎の信号発生数が異な
り、所定気筒数以外の気筒の信号発生数は同一に設定さ
れていることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の気
筒識別装置。 - (6)気筒識別手段は気筒識別信号の発生数を計測する
ことによって気筒を識別し、かつ気筒識別信号は各々の
クランク角基準位置信号の発生区間内に設定されると共
に、該気筒識別信号は所定気筒数毎の信号発生数が異な
り、所定気筒数以外の気筒は無信号であることを特徴と
する請求項1記載の内燃機関の気筒識別装置。 - (7)気筒識別手段は気筒識別信号の発生数を計測する
ことによって気筒を識別し、かつ気筒識別信号は所定気
筒数毎の信号発生数が異なると共に、その所定気筒数毎
の信号発生区間内にクランク角基準位置信号が発生する
ように設定されることを特徴とする内燃機関の気筒識別
装置。
Priority Applications (3)
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