JPH0681917B2 - Cylinder discrimination device for internal combustion engine - Google Patents

Cylinder discrimination device for internal combustion engine

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JPH0681917B2
JPH0681917B2 JP63042362A JP4236288A JPH0681917B2 JP H0681917 B2 JPH0681917 B2 JP H0681917B2 JP 63042362 A JP63042362 A JP 63042362A JP 4236288 A JP4236288 A JP 4236288A JP H0681917 B2 JPH0681917 B2 JP H0681917B2
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cylinder
cylinder discrimination
crank angle
time
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関におけるクランク角センサを用いた
気筒判別装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylinder discriminating apparatus using a crank angle sensor in an internal combustion engine.

〈従来の技術〉 従来から、内燃機関の制御、例えば点火制御に、クラン
ク角センサが用いられている。
<Prior Art> Conventionally, a crank angle sensor has been used for control of an internal combustion engine, for example, ignition control.

クランク角センサを用いて、点火制御を行うシステムに
は、各種のものがあるが、最近では、機関回転に同期し
て各気筒の特定行程における所定クランク角位置で基準
パルス信号を出力する機能のみを有するクランク角セン
サを用い、マイクロコンピュータにより点火を時間制御
する方式が増えている(実願昭62-133304号等参照)。
There are various types of systems that perform ignition control using a crank angle sensor, but recently, only a function that outputs a reference pulse signal at a predetermined crank angle position in a specific stroke of each cylinder in synchronization with engine rotation There is an increasing number of methods of controlling the ignition time with a microcomputer by using a crank angle sensor having (see Japanese Utility Model Application No. 62-133304).

すなわち、例えば第5図に示すように、基準パルス信号
の周期を計測し、前回周期Tn-1及び今回周期Tnをもとに
次回周期TFを予測する。そして、TFをもとに要求点火角
度を時間に変換し、基準点tnからの時間τ1を求める。
同様に要求通電時間よりτ2を求める。そして、基準点
tnよりτ2経過時に通電を開始し、τ1経過時に遮断し
て点火を行う。
That is, for example, as shown in FIG. 5, the cycle of the reference pulse signal is measured, and the next cycle TF is predicted based on the previous cycle T n-1 and the current cycle T n . Then, the required ignition angle is converted into time based on TF, and the time τ1 from the reference point t n is obtained.
Similarly, τ2 is obtained from the required energization time. And the reference point
When τ2 has elapsed from t n , energization is started, and when τ1 has elapsed, it is cut off and ignition is performed.

このような方式とするのは、クランク角センサにクラン
ク角1〜2°毎の単位信号発生機能をもたせる必要がな
く、コスト的に有利だからである。
Such a system is advantageous because it is not necessary to provide the crank angle sensor with a unit signal generating function for each crank angle of 1 to 2 °, which is advantageous in terms of cost.

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、ディストリビュータを用いずに電子配電
を行う場合、あるいは、点火制御のみならず気筒別燃料
噴射システムをあわせて採用する場合などには、基準パ
ルス信号のみならず、気筒判別のための信号を得る必要
があり、このためにピックアップ及び信号処理回路が2
系統となり、コストダウンに限界があるという問題点が
あった。
<Problems to be Solved by the Invention> However, when electronic distribution is performed without using a distributor, or when not only ignition control but also a fuel injection system for each cylinder is adopted, not only reference pulse signals , It is necessary to obtain a signal for discriminating the cylinder.
There was a problem that it became a system and there was a limit to cost reduction.

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、1ピックア
ップ方式のクランク角センサを用いながら、気筒判別を
可能とした内燃機関の気筒判別装置を得ることを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to obtain a cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine, which is capable of discriminating a cylinder while using a one-pickup type crank angle sensor.

〈課題を解決するための手段〉 このため、本発明は、第1図に示すように、機関回転に
同期して各気筒の特定行程における所定クランク角位置
で基準パルス信号を出力する基準信号出力手段を有する
クランク角センサに、その気筒数個の基準パルス信号の
うち1つの基準パルス信号の終了直後に、基準パルス信
号と同一出力ライン上に、別のパルス信号を出力する気
筒判別信号出力手段を設ける一方、このクランク角セン
サの出力波形の立上がり及び立下がり毎に周期時間を計
測する計時手段と、この計時手段により計測された周期
時間の前回値と今回値との比率が所定値以下のときに気
筒判別を行う気筒判別手段とを設ける構成としたもので
ある。
<Means for Solving the Problems> Therefore, according to the present invention, as shown in FIG. 1, a reference signal output for outputting a reference pulse signal at a predetermined crank angle position in a specific stroke of each cylinder in synchronization with engine rotation. Cylinder discrimination signal output means for outputting another pulse signal to the crank angle sensor having means on the same output line as the reference pulse signal immediately after the end of one reference pulse signal of the reference pulse signals of the several cylinders. On the other hand, the time measuring means for measuring the cycle time at each rise and fall of the output waveform of the crank angle sensor, and the ratio of the previous time value and the current value of the cycle time measured by this time measuring means are equal to or less than a predetermined value. A cylinder discriminating means for discriminating cylinders is sometimes provided.

さらには、上記の構成に加え、気筒判別手段による気筒
判別時に入力されたパルス信号をマスク処理して基準パ
ルス信号のみのマスク処理波形を作成するマスク処理手
段を設ける構成としたものである。
Further, in addition to the above configuration, a mask processing means for masking the pulse signal input at the time of cylinder discrimination by the cylinder discrimination means to create a mask processing waveform of only the reference pulse signal is provided.

〈作用〉 上記の構成においては、クランク角センサの出力波形の
立上がり及び立下がり毎に周期時間を計測し、したがっ
てパルス信号のパルス巾(Hレベル時間)とパルス信号
間の時間巾(Lレベル時間)とを計測し、その比率を求
めて、所定値と比較し、パルス信号が基準パルス信号か
気筒判別用のパルス信号かを判定することにより、気筒
判別用のパルス信号を識別して、気筒判別を行うことが
できる。
<Operation> In the above configuration, the cycle time is measured at each rise and fall of the output waveform of the crank angle sensor, and therefore the pulse width (H level time) of the pulse signal and the time width between the pulse signals (L level time) are measured. ) Is measured, the ratio is calculated, and compared with a predetermined value to determine whether the pulse signal is the reference pulse signal or the pulse signal for cylinder discrimination, thereby identifying the pulse signal for cylinder discrimination, It is possible to make a distinction.

また、その気筒判別時に入力されたパルス信号をマスク
処理して基準パルス信号のみのマスク処理波形を作成す
ることにより、これをそのまま用いて点火制御等を行う
ことができる。
Further, by masking the pulse signal input at the time of cylinder discrimination to create a masked waveform of only the reference pulse signal, it is possible to use this as it is for performing ignition control and the like.

〈実施例〉 以下に本発明の一実施例を説明する。<Example> An example of the present invention will be described below.

第2図は本発明に係るクランク角センサ10を示し、機関
1回転につき1/2回転する回転軸(例えばディストリビ
ュータシャフトあるいはカムシャフト)11にシグナルデ
ィスクプレート12を取付けてあり、このシグナルディス
クプレート12には周方向に等間隔で気筒数個(本例は4
気筒故、4個)のスリット13を形成してある。これらの
スリット13が基準信号出力手段をなす。そして、シグナ
ルディスクプレート12を挟んで、光電式ピックアップ14
を構成する投光器(LED)15と受光器(フォトダイオー
ド)16とを設け、スリット13の通過時の受光信号に基づ
き、基準パルス信号REFを出力するようにしてある。
FIG. 2 shows a crank angle sensor 10 according to the present invention, in which a signal disk plate 12 is attached to a rotating shaft (for example, a distributor shaft or a cam shaft) 11 which rotates 1/2 times per one rotation of the engine. Are several cylinders at equal intervals in the circumferential direction (4 cylinders in this example).
Because of the cylinder, four slits 13 are formed. These slits 13 form a reference signal output means. Then, with the signal disc plate 12 in between, the photoelectric pickup 14
Is provided with a light emitter (LED) 15 and a light receiver (photodiode) 16, and a reference pulse signal REF is output based on a light reception signal when passing through the slit 13.

従って、基準パルス信号REFは、機関回転に同期して点
火周期と同一周期で、各気筒の特定行程における所定ク
ランク角位置において発生する。この例では、各気筒の
圧縮上死点(TDC)前75°〜圧縮上死点前5°において
発生する(第3図参照)。
Therefore, the reference pulse signal REF is generated at the predetermined crank angle position in the specific stroke of each cylinder in the same cycle as the ignition cycle in synchronization with the engine rotation. In this example, it occurs from 75 ° before compression top dead center (TDC) to 5 ° before compression top dead center of each cylinder (see FIG. 3).

また、シグナルディスクプレート12には、基準パルス信
号発生用のスリット13の他、気筒判別信号発生用のスリ
ット17を1個形成してある。
In addition to the slit 13 for generating the reference pulse signal, one slit 17 for generating the cylinder discrimination signal is formed in the signal disk plate 12.

すなわち、気筒数個の基準パルス信号REFのうち、1つ
の基準パルス信号の終了直後に、基準パルス信号REFと
同一出力ライン上に、別のパルス信号SGCを出力するよ
うに(第3図参照)、気筒判別信号発生用のスリット17
を形成してある。このスリット17が気筒判別信号出力手
段をなす。
That is, of the reference pulse signals REF of several cylinders, immediately after the end of one reference pulse signal, another pulse signal SGC is output on the same output line as the reference pulse signal REF (see FIG. 3). , Slit 17 for cylinder discrimination signal generation
Has been formed. This slit 17 constitutes a cylinder discrimination signal output means.

この例では、基準パルス信号REFの終了からその別のパ
ルス信号SGCの出力までのクランク角を2°とし、ま
た、その別のパルス信号SGCのパルス巾に相当するクラ
ンク角を3°としてある(第3図参照)。但し、これに
限るものではなく、基準パルス信号REFの終了からその
別のパルス信号SGCの出力までのクランク角を、基準パ
ルス信号REFのパルス巾に対応するクランク角の70%以
下にすればよい。
In this example, the crank angle from the end of the reference pulse signal REF to the output of the other pulse signal SGC is 2 °, and the crank angle corresponding to the pulse width of the other pulse signal SGC is 3 ° ( (See FIG. 3). However, the invention is not limited to this, and the crank angle from the end of the reference pulse signal REF to the output of the other pulse signal SGC may be 70% or less of the crank angle corresponding to the pulse width of the reference pulse signal REF. .

このクランク角センサ10からの信号は、波形整形回路20
により波形整形された後、マイクロコンピュータ30に入
力されて、処理される。40はクロック信号をカウントす
るタイマ(時計測カウンタ)である。但し、タイマ40は
ソフトウェアにより構成できる。
The signal from the crank angle sensor 10 is sent to the waveform shaping circuit 20.
After the waveform is shaped by, it is input to the microcomputer 30 and processed. Reference numeral 40 is a timer (time measurement counter) that counts clock signals. However, the timer 40 can be configured by software.

第4図は、マイクロコンピュータ30により実行される気
筒判別ルーチンを示している。
FIG. 4 shows a cylinder discrimination routine executed by the microcomputer 30.

この気筒判別ルーチンは、クランク角センサ10からのパ
ルス信号の立上がり又は立下がりのいずれかを検出する
と実行される。
This cylinder discrimination routine is executed when either the rising or the falling of the pulse signal from the crank angle sensor 10 is detected.

ステップ1(図にはS1と記してある。以下同様)では、
立上がり又は立下がりのいずれであるかを判定し、立下
がりの場合は、ステップ2でクロック信号をカウントし
ているタイマ(時計測カウンタ)40の値を読込んで、こ
れをTaとする。この後、ステップ3でタイマ40をリセッ
トして再スタートさせ、このルーチンを終了する。ま
た、立上がりの場合は、ステップ4でタイマ40の値を読
込んで、これをTbとする。この後、ステップ5でタイマ
40をリセットして再スタートさせる。これにより、パル
ス信号のパルス巾(Hレベル時間)がTaに、これに続く
パルス信号間の時間巾(Lレベル時間)がTbに格納され
る。従って、ステップ1〜5の部分がタイマ40と共にク
ランク角センサ10の出力波形の立上がり及び立下がり毎
に周期時間を計測する計時手段に相当する。
In step 1 (indicated as S1 in the figure, and so on)
Whether it is a rising edge or a falling edge is determined, and if it is a falling edge, the value of the timer (time measurement counter) 40 counting the clock signal is read in step 2 and set as Ta. After that, in step 3, the timer 40 is reset and restarted, and this routine is finished. If it rises, the value of the timer 40 is read in step 4, and this is set as Tb. After this, in step 5, timer
Reset 40 and restart. As a result, the pulse width (H level time) of the pulse signal is stored in Ta, and the time width between subsequent pulse signals (L level time) is stored in Tb. Therefore, the steps 1 to 5 together with the timer 40 correspond to the time measuring means for measuring the cycle time at every rise and fall of the output waveform of the crank angle sensor 10.

立上がりの場合は、次にステップ6へ進み、パルス信号
のパルス巾(Hレベル時間)Taとパルス信号間の時間巾
(Lレベル時間)Tbとの比率Tb/Taを求め、これを所定
値と比較する。
In the case of rising, the process proceeds to step 6 and the ratio Tb / Ta between the pulse width (H level time) Ta of the pulse signal and the time width (L level time) Tb between the pulse signals is obtained and set as the predetermined value. Compare.

ここで、基準パルス信号REFの立上がりであれば、Ta<T
bであるため、Tb/Taは大きな値となる。気筒判別用のパ
ルス信号SGCの立上がりであれば、Ta>>Tbであるた
め、Tb/Taは小さな値となる。
If the reference pulse signal REF rises, Ta <T
Since it is b, Tb / Ta has a large value. If the pulse signal SGC for cylinder discrimination is the rising edge, Ta >> Tb, so Tb / Ta becomes a small value.

従って、ステップ6での判定で、Tb/Ta>所定値であれ
ば、基準パルス信号REFとみなして、ステップ7へ進
み、気筒判別カウンタCCYLを1アップする(但し、結果
が気筒数を越えた場合は1とする)。
Therefore, if Tb / Ta> predetermined value in the determination in step 6, it is regarded as the reference pulse signal REF, the process proceeds to step 7, and the cylinder discrimination counter C CYL is incremented by 1 (however, the result exceeds the number of cylinders. If it is, set 1).

一方、Tb/Ta≦所定値であれば、気筒判別用のパルス信
号SGCとみなし、すなわち第1気筒と判定して、ステッ
プ8へ進み、気筒判別カウンタCCYLを1にする。
On the other hand, if Tb / Ta ≦ predetermined value, it is regarded as the pulse signal SGC for cylinder discrimination, that is, it is determined to be the first cylinder, the process proceeds to step 8, and the cylinder discrimination counter C CYL is set to 1.

従って、ステップ6,7の部分が気筒判別手段に相当す
る。
Therefore, steps 6 and 7 correspond to the cylinder discriminating means.

また、このようにして気筒判別用のパルス信号SGCを検
出したときは、次のステップ9で、そのパルス信号SGC
をマスク処理し、そのパルス信号SGCを読みとばした基
準パルス信号REFのみのマスク処理波形(第3図参照)
をマイクロコンピュータにより作成する。従って、この
ステップ9の部分がマスク処理手段に相当する。
When the pulse signal SGC for cylinder discrimination is detected in this way, the pulse signal SGC is detected in step 9 below.
Masked waveform and skipped the pulse signal SGC and masked waveform of only the reference pulse signal REF (see Fig. 3)
Is created by a microcomputer. Therefore, the step 9 corresponds to the mask processing means.

そして、このマスク処理波形に基づいて時間制御方式に
よる点火制御を行う。また、始動時やフェイルセーフ時
にこのマスク処理波形の立上がりと同期して点火を行う
こともできる。
Then, the ignition control by the time control method is performed based on the mask processing waveform. Further, at the time of starting or fail-safe, ignition can be performed in synchronization with the rising of the mask processing waveform.

尚、パルス信号のパルス巾(Hレベル時間)とパルス信
号間の時間巾(Lレベル時間)との比率で気筒判別の判
断をするため、これらの大小関係が機関回転数の急変時
にも逆転しないように設定しておかなければならない。
従って、機関回転数が最も急変する急加速時(特に無負
荷の空吹かし時)の基準パルス信号の周期の最大変化率
が±30%であることから、基準パルス信号の終了から別
のパルス信号の出力までのクランク角を、基準パルス信
号のパルス巾に対応するクランク角の70%以下と規定し
た。
Since the cylinder discrimination is determined based on the ratio of the pulse width of the pulse signal (H level time) and the time width between the pulse signals (L level time), these magnitude relationships do not reverse even when the engine speed suddenly changes. Must be set as follows.
Therefore, since the maximum rate of change of the period of the reference pulse signal is ± 30% at the time of sudden acceleration when the engine speed changes the most (especially when no load is blown), another pulse signal from the end of the reference pulse signal The crank angle up to the output of is defined as 70% or less of the crank angle corresponding to the pulse width of the reference pulse signal.

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、1ピックアップ方
式のクランク角センサを用いながら、基準パルス信号と
同一出力ライン上の気筒判別用のパルス信号を識別し
て、気筒判別を行うことができる。
<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, a cylinder signal for cylinder discrimination is discriminated by discriminating a pulse signal for cylinder discrimination on the same output line as a reference pulse signal while using a crank angle sensor of one pickup type. It can be carried out.

また、その気筒判別時に入力されたパルス信号をマスク
処理して基準パルス信号のみのマスク処理波形を作成す
ることにより、これをそのまま用いて点火制御等を行う
ことができる。従って、1ピックアップで、点火制御等
と、気筒判別とが可能であり、著しく安価となる。
Further, by masking the pulse signal input at the time of cylinder discrimination to create a masked waveform of only the reference pulse signal, it is possible to use this as it is for performing ignition control and the like. Therefore, with one pickup, ignition control and the like and cylinder discrimination can be performed, which is extremely inexpensive.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第2図は
本発明の一実施例を示すクランク角センサ及び信号処理
回路の概略図、第3図は信号波形を示す図、第4図は気
筒判別ルーチンのフローチャート、第5図は時間制御方
式の点火制御の様子を示す図である。 10…クランク角センサ、11…回転軸、12…シグナルディ
スクプレート、13…基準パルス信号発生用のスリット、
14…光電式ピックアップ、17…気筒判別信号発生用のス
リット、30…マイクロコンピュータ、40…タイマ
1 is a functional block diagram showing the configuration of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of a crank angle sensor and a signal processing circuit showing an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a diagram showing a signal waveform, and FIG. FIG. 5 is a flowchart of a cylinder discrimination routine, and FIG. 5 is a diagram showing a state of time-controlled ignition control. 10 ... Crank angle sensor, 11 ... Rotation axis, 12 ... Signal disk plate, 13 ... Slit for generating reference pulse signal,
14 ... Photoelectric pickup, 17 ... Slit for generating cylinder discrimination signal, 30 ... Microcomputer, 40 ... Timer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】機関回転に同期して各気筒の特定行程にお
ける所定クランク角位置で基準パルス信号を出力する基
準信号出力手段を有するクランク角センサに、その気筒
数個の基準パルス信号のうち1つの基準パルス信号の終
了直後に、基準パルス信号と同一出力ライン上に、別の
パルス信号を出力する気筒判別信号出力手段を設ける一
方、このクランク角センサの出力波形の立上がり及び立
下がり毎に周期時間を計測する計時手段と、この計時手
段により計測された周期時間の前回値と今回値との比率
が所定値以下のときに気筒判別を行う気筒判別手段とを
設けたことを特徴とする内燃機関の気筒判別装置。
1. A crank angle sensor having a reference signal output means for outputting a reference pulse signal at a predetermined crank angle position in a specific stroke of each cylinder in synchronism with engine rotation. Immediately after the end of one reference pulse signal, a cylinder discrimination signal output means for outputting another pulse signal is provided on the same output line as the reference pulse signal, while the output waveform of this crank angle sensor is cycled at each rising and falling edge. An internal combustion engine comprising: a time measuring means for measuring time; and a cylinder discriminating means for discriminating a cylinder when a ratio of a previous value and a current value of the cycle time measured by the time measuring means is equal to or less than a predetermined value. Cylinder discrimination device for engines.
【請求項2】気筒判別手段による気筒判別時に入力され
たパルス信号をマスク処理して基準パルス信号のみのマ
スク処理波形を作成するマスク処理手段を設けたことを
特徴とする請求項1記載の内燃機関の気筒判別装置。
2. The internal combustion engine according to claim 1, further comprising mask processing means for masking a pulse signal input at the time of cylinder discrimination by the cylinder discrimination means to create a masked waveform of only the reference pulse signal. Cylinder discrimination device for engines.
JP63042362A 1988-02-26 1988-02-26 Cylinder discrimination device for internal combustion engine Expired - Lifetime JPH0681917B2 (en)

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