KR980009818A - 내연 기관의 기통 판정 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본원 발명은 차량용 내연 기관의 기통 판정 제어 장치로써, 내연 기관의 (소정 각도의 회전마다) 회전에 따라 저수준과 고수준으로 이루어진 펄스 신호를 순차적으로 출력하는 회전각 센서(12)와, 상기 회전각 센서로부터 해당 펄스 신호를 입력할 때마다 해당 펄스 신호의 저수준의 지속 시간 및 고수준의 지속 시간을 순차적으로 계측하는 시간 계측부(51)와, 상기 시간 계측부에서의 최신의 2개의 펄스 신호의 고수준의 지속 시간과 저수준의 지속 시간 사이의 관계로부터, 상기 회전각 센서로부터의 펄스 신호의 패턴을 판별하는 수단과, 상기 판별된 신호 패턴으로터, 그 피스톤이 소정의 크랭크 각도 위치에 있는 기통을 판별하는 기통 판별부(59)를 구비하고 있다.

Description

내연 기관의 기통 판정 제어 장치

본 발명의 목적은 내연 기관에 마련한 하나뿐인 회전각 센서를 이용하여 모든 기통의 판정을 확실하고 신속하게 행하는 것이 가능한 내연 기관의 기통 판정 제어 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 내연 기관의 시동성을 향상시킨 내연 기관의 기통 판정 제어 장치를 제공하는 데에 있다.

제1도는 본 발명의 일 실시예에 의한 내연 기관의 기통 판정 제어 장치를 포함한 엔진 시스템의 전체 구성도.

제2도는 제1의 엔진 시스템의 제어 유닛의 구성을 도시한 블록도.

제3도는 제2도의 제어 유닛 내의 기통 판정에 대한 기능 블록도.

제4도는 본 발명을 3기통의 내연 기관에 적용한 경우의 제1도의 엔진 시스템에 있어서의 회전각 센서의 출력 신호 파형을 도시한 도면.

제5도는 제4도에 있어서의 회전각 센서의 출력 신호 파형의 지속 시간을 도시한 도면.

제6도는 제5도에 도시한 회전각 센서의 출력 신호 파형의 일예를 도시한 도면.

제7도는 제6도에 도시한 회전각 센서의 출력 신호 파형 중, 기통 판정에 사용되는 신호 패턴1의 파형도.

제8도는 제6도에 도시한 회전각 센서의 출력 신호 파형 중, 기통 판정에 사용되는 신호 패턴2의 파형도.

제9도는 제6도에 도시한 회전각 센서의 출력 신호 파형 중, 기통 판정에 사용되는 신호 패턴3의 파형도.

제10도는 제6도에 도시한 회전각 센서의 출력 신호 파형 중, 기통 판정에 사용되는 신호 패턴4의 파형도.

제11도는 제1도의 엔진 시스템에 있어서 기통 판정을 행하기 위한 판정 조건과 판정 결과를 도시한 도면.

제12도는 내연 기관의 회전 변동 상태를 도시한 도면.

제13도는 제7도 내지 제10도에 도시한 각 신호 패턴에 대한 회전각 센서에서의 출력 신호의 지속 시간의 비와 기통 판정 정수 설정치의 관계를 도시한 도면.

제14도는 본 발명의 일 실시예에 있어서의 내연 기관으로의 연료 분사와 점화 제어의 개시 타이밍을 도시한 도면.

제15도, 제16도는 본 발명의 일 실시예에 있어서의 기통 판정, 연료 분사 및 점화 제어의 흐름도.

제17도, 제18도, 제19도는 본 발명의 일 실시예에 있어서의 기통 판정 제어의 구체적인 예를 도시한흐 름도.

제20도, 제21도는 본 발명의 다른 실시예에 있어서의 기통 판정 제어의 구체적인 예를 도시한 흐름도.

제22도는 본 발명을 4기통의 내연 기관에 적용한 경우의 도1의 엔진 시스템에 있어서의 회전각 센서의 출력 신호 파형을 도시한 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1：내연 기관 1a：피스톤

1b：실린더 1c：연소실

2：에어 클리너 4a：스로틀 밸브

12：회전각 센서 16：흡기관

16a：흡기 덕트 17：배기관

59：기통 판별부

본 발명은 차량 등의 내연 기관의 기통 판정 장치에 관한 것으로, 특히 내연 기관의 회전부의 회전각 센서의 신호에 의거하여 기통의 판정을 행하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치에 관한 것이다.

최근, 차량 특히 자동차용 내연 기관에 있어서는 배기 가스의 규제 강화에 대응하는 동시에 고출력화를 꾀하기 위해서 전자 제어 장치가 채용되어 연료 분사량, 연료 분사 타이밍 및 점화 시기 등을 정밀하게 제어하여, 상기 배기 가스의 규제 강화와 고출력화에 대응하고 있다.

상기 연료 분사 타이밍이나 점화 시기의 제어를 행하는 때에는 통상, 크랭크각을 검출하는 동시에, 연료 분사 및 점화해야 할 기통을 판정하는 것이 필요하기 때문에 크랭크축의 회전 각도를 알기 위한 회전 각도 센서가 마련되고 있다.

일반적으로, 상기 회전 각도 센서는 크랭크축의 회전 속도에 대해 1/2의 속도로 동기 회전하는 캠축 등에 크랭크각 센서와 기통 판별 센서를 각각 마련한 구성으로 되어 있다.

상기와 같이, 크랭크각의 검출과 기통의 판정을 각각의 센서를 이용하여 행하는 방법은 센서의 개수가 증가하여 비용 증가를 초래하는 동시에 그 복수의 센서의 검출에 의거해 작동하기 위한 제어 시스템도 복잡해지는 등의 문제도 있다.

상기 문제를 해결하기 위한 수단으로서, 하나의 회전각 센서를 이용하여 해당 회전각 센서로부터의 신호에 근거하여 크랭크각의 검출과 기통의 판정을 하는 방법이 제안되고 있다. 상기 하나의 회전 센서의 신호로 크랭크각의 검출과 기통의 판정을 하는 방법이 개시되어 있는 것으로서는 일본 특허 공개 평1-219341호 공보, 특허 공개 평5-086953호 공보, 특허 공고 평7-58058호 공보, 및 특허 공고 평7-88811호 공보 등이 있다.

상기 개시된 기술은 복수의 기통에 대응하는 크랭크각 센서로부터의 복수의 기준 펄스 신호 중 1개의 기준 펄스 신호의 종료 직후에 기통 판정용 펄스 신호를 출력하는 수단을 마련한 것, 또는 특정 기통의 크랭크각 센서로부터의 기준 펄스 신호의 길이를 다른 기통의 크랭크각 센서로부터의 기준 펄스 신호의 길이와 다른 길이로 한 것이다. 그리고, 센서로부터의 펄스 신호의 입력마다 펄스 신호의 주기 시간을 계측하고, 전회와 금회의 펄스 간격(주기 시간)의 계측치의 비율을 구해 소정의 값과 비교하여, 금회의 펄스 신호가 기준 펄스 신호인지, 또는 기통 판정용 펄스 신호인지를 판정하는 것이다.

그런데, 상기 개시된 선행 기술에 있어서는 모두 특정 기통, 예를 들어 제1 기통을 판별 가능하게 하나, 나머지 다른 기통에 대해서는 상기 제1 기통이 판정된 결과로써 판정되는 것이다. 따라서, 해당 제1 기통이 판정되기까지는 기통 판정은 행해지지 않는다. 즉, 제1 기통의 판정이 되지 않은 경우에는 크랭크축이 더욱 회전하여, 다음의 제1 기통의 기준 펄스가 오기까지의 2회전 사이에는 기통 판정이 행해지지 않아 연료 분사 제어, 점화 시기 제어를 개시할 수가 없었다. 그리고, 저온 시동시에는 크랭킹(크랭크축을 스타터 모터에 의해 강제 회전시키는)시에 회전 변동이 있으면 폭발이 지속되지 않고 단속적으로 발생함으로써 현저한 회전 변동이 일어나 펄스 간격(주기 시간)이 변동하기 때문에, 크랭킹시의 회전이 안정되기까지 기통 판정을 할 수 없었다.

기통의 판정이 필요한 것은 내연 기관의 시동시로, 기통 판정이 늦다는 것은 결과적으로 내연 기관의 시동성이 악화한 것을 의미한다.

본원의 발명자는 회전각 센서가 내연 기관의 각 기통의 피스톤이 소정의 크랭크 각도 위치(예를 들면, 대응하는 기통의 피스톤이 상사점에 도달하기 전의 소정의 각도 위치)에 올 때마다 기통용의 펄스 신호를 발생하는 동시에, 상기 내연 기관의 크랭크 축이 특정 크랭크 각도 위치에 올 때마다 기준 펄스 신호를 발생하도록 구성한 경우에, 회전각 센서로부터의 연속된 2개의 펄스 신호는 그들의 고수준 및 저수준의 지속 시간 사이의 관계에 관련해서 내연 기관의 기통 수에 대응한 복수의 패턴으로 분류 가능하고, 또 이 복수의 신호 패턴의 각각은 피스톤이 소정의 크랭크 각도 위치에 있는 기통에 대응하고 있다는 점에 착안했다. 따라서, 본원의 발명자는 회전각 센서로부터의 연속된 2개의 펄스 신호의 신호 패턴을 판별함으로써, 피스톤이 소정의 크랭크 각도 위치에 있는 기통을 판별 가능하다는 것에 착안했다.

따라서, 본 발명의 일면에 의하면, 차량용 내연 기관의 기통 판정 제어 장치는, 내연 기관의 회전에 따라 저수준과 고수준으로 이루어진 펄스 신호를 순차적으로 출력하는 회전각 센서와, 상기 회전각 센서로부터 해당 펄스 신호를 입력할 때마다 해당 펄스 신호의 저수준의 지속 시간 및 고수준의 지속 시간을 계측하여 순차적으로 출력하는 시간 계측부와, 상기 시간 계측부로부터의 최신의 고수준의 지속 시간과 그 직전의 고수준의 지속 시간을 가산하여 출력하는 고수준 가산부와, 상기 시간 계측부로부터의 최신의 저수준의 지속 시간과 그 직전의 저수준의 지속 시간을 가산하여 출력하는 저수준 가산부와, 상기 고수준 가산부에서 가산한 고수준의 지속 시간과 상기 저수준 가산부에서 가산한 저수준의 지속 시간을 비교하여 그들의 비를 제1 비로서 출력하는 제1 비교부와, 상기 시간 계측부로부터의 최신의 고수준의 지속 시간과 그 직전의 고수준의 지속 시간을 비교하여 그들의 비를 제2 비로서 출력하는 제2 비교부와, 상기 시간 계측부로부터의 최신의 저수준의 지속 시간과 그 직전의 저수준의 지속 시간을 비교하여 그들의 비를 제3 비로서 출력하는 제3 비교부와, 상기 제1, 제2 및 제3 비교부에서의 상기 제1, 제2 및 제3 비에 의거하여 그 피스톤이 소정의 크랭크 각도 위치에 있는 기통을 판별하는 기통 판별부를 갖추고 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 있어서는, 하나뿐인 회전각 센서를 이용하여 회전각 센서로부터의 연속된 최신의 2개의 펄스 신호, 즉 최신의 2세트의 고수준 파형 및 저수준 파형을 이용하여 모든 기통의 판정을 확실하고 신속하게 행할 수 있다.

본 발명의 일예에 의하면, 상기 회전각 센서는 상기 내연 기관의 각 기통의 피스톤이 소정의 크랭크 각도 위치에 올 때마다 기통용의 펄스 신호를 발생하는 동시에, 상기 내연 기관의 크랭크축이 특정 크랭크 각도 위치에 올 때마다 기준 펄스 신호를 발생한다.

본 발명의 일예에 의하면, 상기 소정의 크랭크 각도 위치라고 하는 것은 대응하는 기통의 피스톤이 상사점에 도달하기 전의 소정의 각도 위치이다.

본 발명의 일예에 의하면, 상기 기통 판정 제어 장치는 또한 상기 내연 기관이 스타터 모터에 의해 시동된 후, 상기 회전각 센서로부터 최초의 펄스 신호의 저수준 및 고수준이 출력된 것에 응답하여 모든 기통으로 동시에 연료 분사를 행하는 동시 분사 제어부와, 상기 기통 판별부에 의해 기통 판별될 때마다 해당 판별된 기통에 점화 지시를 행하는 점화 제어부와, 상기 판별된 기통 다음으로 점화되어야 하는 기통에 연료 분사 지시를 행하는 분사 제어부를 갖추고 있다.

이와 같은 구성에 의해, 시동시에는 기통 판정 전의 최초의 펄스 신호, 즉 1세트의 고수준 파형 및 저수준 파형에 응답하여 전 기통으로 연료 분사되기 때문에, 그 후의 기통 판정에 의해 판정된 기통에 점화함으로써, 바로 폭발되어 시동성이 개선된다.

본 발명의 일예에 의하면, 상기 기통 판정 제어 장치는 또한 상기 기통 판별부에 의해 판별되어야 하는 기통의 순서를 규정하는 수단과, 상기 기통 판별부에 의해 판별된 기통이 상기 규정된 기통과 일치하는지의 여부를 판정하고, 일치한다고 판정된 경우에 그 판별된 기통은 정확하다고 판정하는 수단을 갖추고 있다.

본 발명의 일예에 의하면, 상기 기통 판정 제어 장치는 또한 상기 기통 판별부에 의해 판별된 기통이 상기 규정된 기통과 일치하지 않은 경우에 그 회수를 계수하는 수단과, 상기 회수가 소정 회수에 도달하면 경보를 발생하는 수단을 갖추고 있다.

이와 같은 구성에 의해, 기통 판정은 정확하게 행해지고, 또 판정 제어가 이상한 경우에는 잘못된 점화, 분사 제어를 방지할 수 있다.

이하, 도면에 의해 본 발명의 내연 기관의 기통 판정 제어 장치의 일 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

여기서, 본 발명에 있어서의 기통 판정이라고 하는 것은 연료 분사 및 점화해야 할 기통을 판정하는 것으로, 대응하는 피스톤이 상사점 전의 소정의 크랭크 각도 범위에 있는 기통을 판정하는 것으로 한다.

제1도는 본 실시예의 내연 기관의 기통 판정 장치를 포함한 엔진 시스템의 전체 구성을 도시한 것으로, 제1도에 있어서 내연 기관(1)의 각 기통에는 피스톤(1a), 실린더(1b), 및 상기 피스톤(1a)과 상기 실린더(1b)로 형성된 연소실(1c)이 있고, 상기 연소실(1c)의 상부에는 흡기관(16)과 배기관(17)이 접속되어 있다.

에어 클리너(air cleaner：2)에서 들어온 공기는 흡기 덕트(16a)를 거쳐서 스로틀 밸브(4a)를 가지고 있는 스로틀 몸체(throttle body：4)를 통과하여 흡기관(16)으로 분배되어 내연 기관(1)의 기통(실린더, 1b) 내로 흡입된다.

한편, 연료 탱크(도시 생략)에서의 연료는 연료 펌프(도시 생략)로 흡인되고, 또 가압되어 분사기(5)에서 흡기관(16) 내로 분사되어 상기 공기와 함께 내연 기관(1)의 기통(1b) 내로 흡입된다.

또, 상기 스로틀 몸체(4)에는 흡기관 압력을 검출하는 압력 센서(3)가 부착되어 있는 동시에, 상기 흡기관(16)에는 흡기 온도 센서(7)가 부착되어 흡입 공기의 온도를 검출하고 있다.

내연 기관(1)의 본체의 실린더(1b)에는 냉각수 온도를 검출하는 수온 센서(9)가 부착되어 있고, 배기관(17)에는 산소 센서(10)가 부착되어 있다.

본 실시예의 엔진 시스템에는 제어 유닛(11)이 배치되어 있고, 상기 각 센서의 출력은 상기 제어 유닛(11)에 입력되도록 배치되어 있다.

또, 내연 기관(1)의 본체 상부에는 점화 플러그(6)가 배치되고, 이 점화 플러그(6)는 제어 유닛(11)으로부터의 출력 신호에 의거하여 점화 코일(8)에서 발생한 고전압이 공급되도록 되어 있다.

내연 기관(1)의 회전각을 검출하는 회전각 센서(12)는 광전 소자(13)와 디스크(14)를 내장하고 있고, 이 디스크(14)는 내연 기관(1)의 크랭크축(도시 생략)의 회전 속도의 1/2의 속도로 회전하도록 되어 있고, 일반적으로는 흡배기 밸브 개폐용인 캠축에 직결된다.

또, 상기 디스크(14) 본체는 한 쌍의 광전 소자(13)인 발광 소자부와 수광 소자부의 중간부를 차단하도록 배치되는 동시에, 디스크(14) 본체에는 기통 신호용 슬릿(signal slit, 15)이 복수개 마련되어 있다.

디스크(14)의 회전에 의해 기통 신호용 슬릿(15)의 개구부가 광전 소자(13)의 위치와 일치하면 발광 소자로부터의 빛이 수광 소자로 도달하기 때문에 펄스 신호가 수광 소자에서 발생하고, 이 펄스 신호가 제어 유닛(11)으로 전해진다. 따라서, 디스크(14)의 회전에 의해 내연 기관의 크랭크축의 회전 각도에 상당하는 펄스 신호, 즉 각 기통의 특정 크랭크 각도 위치를 나타내는 신호가 출력되고, 분사 시기, 점화 시기의 기준 신호를 검출하는 기준 신호가 된다. 그리고, 이들 신호는 제어 유닛(11)에 입력된다.

제어 유닛(11)은 제2도에 도시한 바와 같이 CPU, ROM, A/D 변환기와 입력 회로를 포함한 연산 장치로 구성되고, 상기 각 센서(3, 7, 10 및 11)에서의 입력 신호나 회전각 센서(12)로부터의 입력 신호에 의해 소정의 연산 처리를 행하고, 이 연산 결과가 출력되어 상기 분사기(5)를 작동시켜서 필요한 양의 연료를 각 흡기관(16)으로 분사시키는 동시에, 크랭크축의 회전각에 따라서 적절한 점화 시기에 점화 플러그(6)에 점화 불꽃을 발생시킨다.

본 실시예에 있어서는 4사이클 3기통의 내연 기관을 대상으로 하고 있고, 이로 인해 제2도에 있어서 분사기(5, 5', 5")는 제1에서 제3까지 3개의 분사기를 도시하고 있다. 이들은 예를 들어 후술한 바와 같이 4기통의 내연 기관(1)이라면 분사기는 4개 또는 4개 이하의 수로 되는 것은 물론이고, 또 점화 코일(8, 8', 8")의 수에 대해서도 동일하기 때문에 본 발명은 3기통에 한정된 것은 아니다.

다음에, 본 실시예에 의한 내연 기관의 기통 판정 방법에 대해서 설명한다.

제3도는 회전각 센서(12)로부터의 출력 신호에 의거하여 내연 기관의 기통 판정과 판정 후의 내연 기관을 제어하는 제어 유닛(11)의 구성에 있어서 기통 판정에 관련한 기능 부분의 제어 블록도를 도시한 것이다.

상기 회전각 센서(12)는 내연 기관(1)의 회전에 의거하여 파형 신호를 출력, 즉 고수준의 High 신호와 저수준의 Low 신호로 이루어진 펄스 신호를 출력한다. Low, High 신호 시간 계측부(51)는 상기 회전각 센서(12)에서 출력되는 Low, High 신호의 저수준, 고수준의 각각의 지속 시간을 신호가 입력될 때마다 계측한다. 또, Low, High 신호 시간 계측부(51)는 외부 노이즈가 들어왔을 때에 통상의 신호 입력과는 다른 것으로써 그 노이즈를 제외하는 기능을 갖고 있는 것이 바람직하다. 이로 인해, 노이즈에 의한 잘못된 분사나 점화를 방지할 수 있다.

High 신호 시간의 가산부(52)는 상기 계측부(51)에서 계측한 직전과 최신의 High 신호의 지속 시간을 가산하는 것으로, 가산 종료마다 순차적으로 구가산치를 새로운 가산치로 갱신하는 것이다. Low 신호 시간의 가산부(53)는 상기 계측부(51)에서 계측한 직전과 최신의 Low 신호의 지속 시간을 가산하는 것으로, 가산 종료마다 순차적으로 구가산치를 새로운 가산치로 갱신하는 것이다.

High 신호 시간의 비교부(54)는 상기 계측부(51)에서 계측한 직전과 최신의 High 신호의 지속 시간을 비교하여 그 결과를 출력하는 것으로, 비교 종료마다 순차적으로 구비교 결과의 값을 새로운 비교 결과의 값으로 갱신하는 것이다.

Low 신호 시간의 비교부(55)는 상기 계측부(51)에서 계측한 직전과 최신의 Low 신호의 지속 시간을 비교하여 그 결과를 출력하는 것으로, 비교 종료마다 순차적으로 구비교 결과의 값을 새로운 비교 결과의 값으로 갱신하는 것이다.

Low, High 신호 파형 검출부(56)는, 회전각 센서(12)에서의 펄스 신호의 급하강마다 Low, High 신호 시간 계측부(51)로부터 출력되는 1세트의 Low, High 신호가 입력된 것을 검출하고, 검출 신호를 기통수 가산부(60)로 출력한다. 또, 해당 검출부(56)는 내연 기관의 시동시, 즉 도시하지 않은 점화 키이 스위치가 ON된 후, 회전각 센서(12)로부터의 최초의 1세트의 Low, High 신호를 검출하면 검출 신호를 동시 분사 제어부(62)로 출력한다. 그러면, 동시 분사 제어부(62)는 내연 기관의 각 분사기(5, 5', 5")로 신호를 출력하여 이들 분사기에서 연료를 동시 분사시킨다.

가산 Low, High 신호 시간 비교부(57)는 Low, High의 신호 시간 가산부(52, 53)에서 가산한 가산 Low, High 신호 시간을 비교 연산하는 것으로, 그 비교 결과의 값을 기통 판별부(59)로 출력하는 것이다. 해당 비교 연산은 High 신호의 급하강 또는 Low 신호의 급상승마다 실행된다.

기통 판별부(59)는 상기 가산 Low, High 신호 시간 비교부(57)에서의 비교치(연산치)와, High 신호의 비교부(54)에서의 직전과 최신의 High 신호의 입력 시간의 비교치, 및 Low 신호의 비교부(55)에서의 직전과 최신의 Low 신호의 입력 시간의 비교치를 기초로 해서 얻어진 값을, 판정 정수 설정부(58)에서 설정, 출력되는 판정 정수 설정치를 비교한다. 이 비교 결과에 의해 최신의 2세트의 Low, High 신호 파형이 4개의 신호 패턴 중 어느 패턴에 속하는지를 인식하고, 이 인식에 의해 기통의 판정을 행한다.

판정 정수 설정부(58)에는 도시하고 있지 않으나 흡기 온도 센서(7), 수온 센서(9)에서의 각 온도 입력과 내연 기관(1)의 크랭크축 회전수가 입력되고, 이들 입력치를 기본으로 내연 기관(1)의 운전 상태에 대응한, 기통 판정을 위한 판정 정수가 선택, 설정된다.

이와 같이 하여 내연 기관(1)의 시동시, 상기 회전각 센서(12)로부터의 최초의 2세트의 Low, High 신호의 출력에 의거해 상기 각 부분(51∼55, 57)을 가동시키고, 또 기통 판별부(59)에 의해 기통을 판정하고, 해당 판정 결과의 신호를 기통별 분사 제어부(63)로 출력한다. 그로 인해, 기통별 분사 제어부(63)에 의해 판정 결과에 따른 연료 분사에 최적인 기통에 대하여 개별적으로 분사기(5, 5', 5")에서 연료가 분사된다.

또, 기통 판별부(59)는 상기 판정 결과의 신호를 점화 제어부(64)로 출력함으로써, 그 점화 제어부(64)에 의해 판정 결과에 따른 점화에 최적인 기통에 대하여 개별적으로 점화 플러그(6)에서 점화가 행해진다.

그리고, 기통 판별부(59)는 판정 결과의 신호를 기통수 가산부(60)와 기통 순열 비교부(61)에 제공한다. 기통수 가산부(60)는 Low, High 신호 파형 검출부(56)가 Low, High의 1세트의 신호를 검출해서 출력하는 검출 신호를 수신할 때마다 기통 판별부(59)에서의 판정 결과의 신호가 나타내는 신호 패턴 번호를 하나만 끌어올린다. 그리고, 이 끌어올린 신호 패턴 번호를 기통 순열 비교부(61)에 제공한다.

기통 순열 비교부(61)는 상기 기통 판별부(59)에서 판정된 기통 번호를 나타내는 신호를 받고, 상기 기통수 가산부(60)로부터의 패턴 수의 신호와 비교하여 패턴 수의 일치, 불일치를 판정하고, 순열된 기통에 대응하는 신호가 순차적으로 검출(제1 기통, 제2 기통, 제3 기통용 신호 및 기준 판별용 신호의 순)되고 있는지의 여부를 판정한다. 이와 같은 순열에서 발생되는 이들 신호 이외의 신호 패턴이 입력되면 신호의 오입력이나 제어의 오동작으로 판정하고, 이 판정 결과를 나타내는 신호를 판정 이상수 기억부(65)로 출력한다.

또, 기통 순열 비교부(61)는 상기 신호의 오입력이나 제어의 오동작, 즉 오판정으로 판정하면, 기통별 분사 제어부(63) 및 점화 제어부(64)에 연료 분사 제어 및 점화 제어를 중단하도록 지시한다.

판정 이상수 기억부(65)는 상기 오판정의 회수를 기억하여 그 회수가 한계 회수를 초과하면 경보기, 예를 들어 경보 표시기(66)에 신호를 출력해서 경보 등을 발한다.

제4도는 회전각 센서(12)의 출력 신호를 도시하고 있다.

회전각 센서(12)에서는 내연 기관(1)의 기통(1b)의 개수 만큼에 대응한 개수의 펄스 신호(P1∼P3)와 그에 부가해서 기준 판별용 펄스 신호(R; 도4의 설명예에서는 1개)가 발생되도록 되어 있다.

즉, 도1에서 설명한 회전각 센서(12)에 내장된 디스크(14)에는 기통 수에 대응한 개수의 기통 신호용 슬릿(15)과 기준 판별용을 위한 1개의 신호용 슬릿(15a)이 마련되어 있다.

따라서, 광전 소자(13)의 발광 소자부와 수광 소자부의 중간을 이들 신호용 슬릿(15, 15a)이 통과할 때, 회전각 센서(12)에서 상기 각 신호가 발생된다. 상기 발광 소자부와 수광 소자부 사이에 신호용 슬릿(15, 15a)의 개구부가 도달하면, 해당 회전각 센서(12)에서의 펄스 신호 파형이 급상승하여 High 신호가 되고, 신호용 슬릿(15, 15a)의 통과가 종료하면 회전각 센서(12)로부터의 펄스 신호 파형이 급하강하여 Low 신호를 얻을 수 있다.

즉, 상기 회전각 센서(12)로부터의 펄스 신호 파형의 길이(지속 시간)는 디스크(14)의 신호용 슬릿(15)의 길이에 비례한다.

제1 기통에서 제3 기통까지의 각 기통에 대응하는 펄스 신호 파형용 슬릿의 형상은 모두 동일하고, 또 각 펄스 신호 파형의 급하강은 대응하는 기통에 있어서 피스톤이 소정의 크랭크 각도 위치가 되도록, 즉 압축 공정의 종단인 상사점보다 일정 각도(AG2)만큼 전방이 되도록 설정된다.

즉, 제4도에 도시한 각도(AG1)는 회전각 센서(12)의 디스크(14)의 신호용 슬릿(15)에 의거한 신호가 발생되는 각도로, 일반적으로는 크랭크축 회전각에서 상사점 전방 65도에서 75도 정도의 범위에 설정되고 있는 것이다. 마찬가지로, 각도(AG2)는 크랭크축 회전각에서 상사점 전방 5도에서 15도 정도의 범위에 설정되고 있다.

이들 펄스 파형 신호는 모두 연료 분사 제어부(62, 63) 및 점화 제어부(64)로의 신호를 생성하기 위해서 사용되는 것이다.

제4도에 있어서는 제1 기통용 신호 파형부터 차례로 제2 기통, 제3 기통용 신호 파형을 순차적으로 출력하고 있다. 그러나, 이것은 통상 3기통의 내연 기관(1)의 폭발 순서에 따라서 제1, 제2, 등으로 기입한 것이므로, 적용하는 내연 기관의 기통의 폭발 순서가 다르면 회전각 센서로부터의 신호 파형의 명칭도 그에 맞추어 변경하는 것은 당연하다.

각 기통의 상사점에 대응한 신호 파형 외에, 예를 들어 제1 기통용 파형의 전방, 즉 제3 기통용 파형과 제1 기통용 파형의 중간에 기준 판별용 신호가 출력되도록 회전각 센서(12)의 디스크(14)에 신호용 슬릿(15a)이 마련되어 있다.

제5도는 내연 기관(1)의 크랭크축의 회전에 따라 회전각 센서로부터 입력된 신호 파형이 변화하는 모양을 나타낸 것이다. 이 입력 신호의 High 부분과 Low 부분의 시간을 신호 시간 계측부(51)에서 연산하는 것으로, 최신 입력 펄스 신호인 1세트의 High, Low 신호의 지속 시간의 계측치를 THnew 및 TLnew로 하고, 그 펄스 신호의 직전의 1세트의 High, Low 신호의 지속 시간의 계측치를 THold 및 TLold로 한다. 이들 계측치는 입력된 펄스 신호 파형의 급하강마다 순차적으로 갱신된다.

제6도는 본 실시예에 있어서의 회전각 센서의 출력 신호 파형의 일례로, 신호용 슬릿(15a, 15)의 각도에 대응한 각 펄스 신호(R, P1∼P3)의 High 신호 파형, Low 신호 파형의 지속 시간(크랭크 각도 CA로 표시)의 일예를 나타낸 것이다. 이하의 설명에서는 제6도의 출력 신호 파형에 따라서 설명한다.

상기와 같이, 2세트의 Low, High 입력 신호를 사용하므로 제4도 및 제6도에 있어서의 신호는 각각의 신호 파형에 주목해 보면 제6도 및 제7도 내지 제1도에 도시한 바와 같이 4종류의 신호 패턴이 존재한다는 것을 알 수 있다.

제7도에 도시한 것을 신호 패턴 1이라고 하고, 제8도에 도시한 것을 신호 패턴 2라고 하고, 제9도에 도시한 것을 신호 패턴 3이라고 하고, 마지막에 제10도에 도시한 것을 신호 패턴 4라고 하기로 하고, 이하의 설명을 행한다.

제7도 내지 제10도에 있어서, TLnew, THnew는 각각 최신 펄스 신호의 1세트의 Low, High 신호의 파형의 지속 시간을 나타내고, TLold, THold는 각각 해당 최신 펄스 신호 직전의 펄스 신호의 1세트의 Low, High 신호 파형의 지속 시간을 나타낸다.

다음에, 제11도에 의해 기통 판정에 대하여 설명한다. High 부분의 계측치 THold, THnew와 Lo부분의 계측치 TLold, TLnew를 수학식1과 수학식2에 의거하여 신호 시간 가산부(52, 53)에 의해 연산을 행한다.

(1)

(2)

제7도에 있어서, 수학식1 및 (2)에 나타낸 상기 2세트의 연산 시간의 합계치(＝ ∑TH ＋ ∑TL)는 3기통의 내연 기관인 경우에는 240CA(크랭크 회전각 240°)에 대응하는 값이 된다. (제6도 내지 제10도까지의 도면에 있어서는 횡축으로서 시간축과 각도축을 설명의 편의를 위해 병기하고 있다.)

기통 판별부(59)에서는, (a) High 신호 시간의 비교부(54)에 의한 직전과 최신 High 신호의 지속 시간의 비교 결과(THold/THnew)와, (b) 신호 시간의 비교부(55)에 의한 직전과 최신 Low 신호의 지속 시간의 비교 결과(TLold/TLnew)와, (c) 가산 High, Low 신호 시간 비교부(57)에 의한 가산부(52, 53)에서의 가산 Low 신호 지속 시간(∑TL)과 가산 High 신호 지속 시간(∑TH)과의 비교 결과(∑TL/∑TH)를, 각각 판정 정수 설정부(58)에서 설정된 대응하는 판정 정수 CCH1, CCL1, CCL2, CLOW와 비교함으로써 기통 판정이 행해진다.

즉, 기통 판별부(59)는 High 신호의 급하강마다 이하의 수학식3 내지 (6)에서 나타낸 각 판정 조건의 성립 여부에 의해 기통 판정을 행한다.

(3)

여기서, CLOW : 정수

(4)

여기서, CCH1 : 정수

(5)

여기서, CCL1 : 정수

(6)

여기서, CCL2 : 정수

즉, 도11에 도시한 바와 같이 수학식3과 (4)가 동시에 성립하는 경우는 회전각 센서로부터의 최신 펄스 신호의 1세트인 Low, High 신호 및 이 최신 펄스 신호 직전의 펄스 신호인 1세트의 Low, High 신호(즉, 최신 2세트의 Low, High 신호)는 도7의 신호 패턴 1이라고 판정한다. 즉, 이 판정시의 펄스 신호 파형은 신호 패턴 1의 제1 기통용의 펄스 신호 파형 P1의 급하강 부분에 상당하고, 이 시점에서는 제1 기통에 있어서의 크랭크각은 제1 기통의 상사점 바로 앞의 각도 AG2이다. 따라서, 이 시점에서는 점화해야 한다고 판정된 기통은 제1 기통이다.

수학식 4가 불성립하고, 동시에 수학식5가 성립하는 경우는 회전각 센서로부터의 최신 2세트의 Low, High 신호는 제8도의 신호 패턴 2라고 판정한다. 즉, 이 판정시의 펄스 신호 파형은 신호 패턴 2의 제2 기통용의 펄스 신호 파형 P2의 급하강 부분에 상당하고, 이 시점에서는 제2 기통에 있어서의 크랭크각은 제2 기통의 상사점 바로 앞의 각도 AG2이다. 따라서, 이 시점에서는 점화해야 한다고 판정된 기통은 제2 기통이다.

수학식 3이 불성립하고, 동시에 수학식6이 성립하는 경우는 회전각 센서로부터의 최신 2세트의 Low, High 신호는 제9도의 신호 패턴 3이라고 판정한다. 즉, 이 판정시의 펄스 신호 파형은 신호 패턴 3의 제3 기통용의 펄스 신호 파형 P3의 급하강 부분에 상당하고, 이 시점에서는 제3 기통에 있어서의 크랭크각은 제3 기통의 상사점 바로 앞의 각도 AG2이다. 따라서, 이 시점에서는 점화해야 한다고 판정된 기통은 제3 기통이다.

수학식 6이 불성립의 경우는 회전각 센서로부터의 최신 2세트의 Low, High 신호는 도10의 신호 패턴 4라고 판정한다. 즉, 이 판정시의 펄스 신호 파형은 기준 판별용 신호 R의 급하강 부분이다.

이와 같이 하여, 도1에 도시한 디스크(14)상의 각 기통 신호용 슬릿(15) 및 기준 판별용 신호를 위한 슬릿(15a)의 길이를 적절한 값으로 설정하고, 판정을 위한 정수 CLOW, CCH1, CCL1 및 CCL2를 적절한 값으로 설정함으로써, 회전각 센서로부터의 입력 신호 파형에서 점화해야 할 각 기통 번호를 모두 판정하는 것이 가능해진다.

수학식 1 내지 수학식6에 나타낸 실제의 정수 설정치의 일예를 제시하면 다음과 같이 된다. 즉, 회전각 센서로부터의 펄스 신호 파형의 길이는 디스크(14)의 신호용 슬릿(15, 15a)의 길이에 비례하기 때문에, 각 펄스 신호 P1 내지 P3의 High가 되는 신호 부분의 길이를 크랭크축 회전각 70도(이하, 70CA라고 약칭함)에 대응하는 값으로 하고, 또 기준 판별용 신호(R)의 High 부분을 40CA의 대응값으로 하고, 이 기준 판별용 신호(R)와 직전의 제3 기통용 펄스 신호 P3 사이의 Low 신호의 부분을 35CA의 대응값으로 설정한 것으로 한다.

따라서, 각 기통용 펄스 신호간의 Low 신호의 부분은 170CA 상당, 기준 판별용 신호와 제1 기통용 펄스 신호 사이의 Low 신호의 부분은 95CA 상당이 된다. 이와 같은 조건에서는 정수 CLOW, CCH1, CCL1 및 CCL2의 값은 다음과 같이 설정하면 된다.

내연 기관(1)이 일정한 회전 상태에 있을 때는 입력된 각 기통용 펄스 신호 파형의 지속 시간은 각 신호용 슬릿의 길이에 정비례하므로 설정치는 하기와 같이 설정하면 된다.

CLOW ＝ 1.806

CCH1 ＝ 0.786

CCL1 ＝ 0.780

CCL2 ＝ 2.929

그러나, 실제의 내연 기관(1)의 운전 상태에서는 일반적으로 제12도에 도시한 바와 같이 회전 변동이 일어나고 있다. 예를 들면, 변동의 하한 회전수를 REV1이라고 하고, 상한 회전수를 REV2라고 하면, 각 기통의 피스톤(1a)이 압축 행정에서 상사점에 도달할 때에 회전은 느려져서 회전수는 REV1이 된다. 그리고, 상사점을 지나 폭발 행정에 도달하면 회전은 빨라져서 회전수는 REV2가 되고, 다음의 기통이 압축 행정에 들어가면 다시 회전은 느려진다. 이와 같이 끊임없이 회전 변동을 일으키고 있기 때문에, 각 신호용 슬릿의 길이와 입력 신호 파형의 지속 시간은 비례하지 않는 경우가 발생한다.

제13도에서는 내연 기관(1)이 충분히 워밍업된 상태에 있어서 구해진 입력 파형의 시간비를 THold/ THnew, TLold/TLnew 및 ∑TL/∑TH의 3개에 대해서 나타낸 것이다. 이와 같은 때의 기통 판정용을 위한 설정치는 예를 들어 하기와 같이 설정된다.

CLOW ＝ 1.563

CCH1 ＝ 0.813

CCL1 ＝ 0.781

CCL2 ＝ 2.030

이와 같이 기통 판정 정수를 적절한 값으로 설정함으로써, 도13에서 명백한 바와 같이 THold/THnew≤CCH1 을 충족시키는 신호 패턴은 신호 패턴 1이라고 판정할 수 있다. 단, 본 실시예에서는 THold/THnew≤CCH1 및 ∑ TL/∑ TH＜CLOW를 충족시키는 신호 패턴을 신호 패턴 1이라고 판정한다고 한다. 마찬가지로, 제11도를 참조하여 설명한 바와 같이, 각 신호 패턴 2 내지 4에 대해서도 상기 수학식3 내지 (6)을 충족시키는지의 여부에 따라 판정 가능해진다.

그런데, 저온 조건, 예를 들어 －20℃ 또는 조금 더 저온시에 있어서의 시동시는 크랭킹(스타터 모터에 의한 크랭크축의 강제 회전) 개시 직후에는 폭발이 단속적으로 행해지고, 연속된 폭발을 얻을 수 있기까지의 회전 변동은 상당히 크다. 따라서, 입력 파형의 시간비도 변하므로 기통 판정용을 위한 설정치도 상기 두가지 경우와는 다른 값을 설정해야 한다. 예를 들어, 판정 정수 CCH1과 CCL1 및 CCL2는 상기 두가지 경우보다도 작은 값으로 설정해야 한다.

본 실시예에서는 전술한 바와 같이, 기통용 펄스 신호 파형의 급하강마다 2세트의 Low, High 신호의 지속 시간 합계치를 연산하여 양자의 시간비와 THold/THnew 및 TLold/TLnew의 각 시간비를 기본으로 기통 판정을 행하는 것이다. 여기서, 판정 정수는 판정 정수 설정부(58)에 의해 내연 기관(1)의 운전 상태에 따라서 설정된다. 즉, (1) 내연 기관(1)이 시동 상태에 있고, 기관이 식어 있는 상태인지, (2) 시동해서 일정 시간 경과하여 내연 기관의 각 부분의 윤활이 골고루 되어있는 상태에 도달했는지, (3) 혹은 워밍업된 상태에 있는지, (4) 그리고, 고속 회전하여 회전 변동이 무시할 수 있을 정도의 상태로 되어 있는지, (5) 내연 기관에 의해 구동되는 부하 측의 관성 모멘트가 큰지 등의 운전 상태와, 내연 기관의 회전 변동 상태에 따라 판정 정수를 변경할 필요가 있다.

이와 같은 운전 상태 중, 상기 (1)의 운전 상태는 예를 들어 내연 기관의 냉각수의 온도[즉, 수온 센서(9)의 출력] 및 내연 기관의 회전수[즉, 회전각 센서(12)의 출력]에 의해 판정된다. 상기 (2)의 운전 상태는 예를 들어 냉각 수온 및 내연 기관의 시동 후의 경과 시간에 의해 판정된다. 상기 (3)의 운전 상태는 예를 들어 냉각 수온 및 내연 기관의 시동 후의 경과 시간에 의해 판정된다. 상기 (4)의 운전 상태는 예를 들어 냉각 수온, 내연 기관의 시동 후의 경과 시간 및 내연 기관의 회전수에 의해 판정된다. 상기 (5)의 운전 상태는 예를 들어 차량의 주행 속도 (즉, 도시하지 않은 차속 센서의 출력) 및 연료 분사량이 많은 것에 의해 판정된다.

또, 운전 상태의 판정에는 상기 외에 내연 기관으로의 흡기 온도 등을 이용하여 행해도 된다.

이와 같이, 내연 기관(1)의 운전 상태에 따라 기통 판정을 위한 판정 정수를 변경하는 것으로 한다. 한정된 운전 상태에 있어서 기통 판정을 행하는 경우에는 판정 정수를 일정한 고정치로 할 수도 있다.

이와 같이 판정 정수를 내연 기관의 운전 상태에 따라 변경하는 하나의 방법으로써는, 예를 들어 운전 상태를 하나의 센서로 검출하고, 이 센서의 출력에 따라 판정 정수를 변경하는 방법이 있다. 이 경우에는 제3도의 판정 정수 설정부(58) 내에 수치 테이블(70)을 마련하고, 이 테이블(70)은 운전 상태를 검출하는 센서[예를 들면, 수온 센서(9)]로부터의 신호가 나타내는 검출치(수온 검출치)에 따른 판정 정수를 독출한다. 테이블(70)은 예를 들어 센서로부터의 검출치에 비례한 판정 정수를 독출하는 일차원 테이블로 해도 좋다. 또, 테이블(70)은 예를 들어 센서로부터의 검출치가 소정치 변화할 때마다 판정 정수를 소정치 변화하도록 해도 된다.

또, 운전 상태를 복수의 센서로 검출하고, 이 복수의 센서의 출력에 따라 판정 정수를 변경하는 방법이 있다. 이 경우에는 도3의 판정 정수 설정부(58) 내에 상기 테이블 대신에 맵(map)을 마련하고, 이 맵은 운전 상태를 검출하는 복수의 센서로부터의 신호가 나타내는 검출치에 따른 판정 정수를 독출한다. 그리고, 맵은 예를 들어 각 센서로부터의 검출치가 소정치 변화할 때마다 판정 정수를 소정치 변화하도록 해도 된다.

또, 신호용 슬릿(15, 15a)의 디스크 원주 방향의 길이를 변경하면 회전각 센서로부터의 펄스 신호의 High, Low 신호의 지속 시간도 변하므로, 그에 따라서 판정 정수의 설정치를 변경해야 하는 것은 당연하다.

그리고, 내연 기관(1)의 시동시에는 연속된 2세트의 Low, High 신호가 입력되기 전에, 우선 최초 1세트의 Low, High 신호가 입력된 것을 1세트의 Low, High 신호 파형 검출부(56)에서 검출하면, 바로 동시 분사 제어부(62)에 의거하여 동시 분사 제어를 행하는 것으로 한다. 이 동시 분사 제어시에 있어서의 연료 분사 상황과 점화 제어의 개시 시기의 상황을 도14에 의해 설명한다.

제14도에 있어서, 시간 t0에서 도시하지 않은 스타터 모터에 의해 내연 기관의 크랭크축이 강제적으로 회전된다. 그러면, 제1 내지 제3 기통의 각각은 순차적으로 흡입, 압축, 폭발, 배기 행정으로 이행하지만, 이 단계에서는 연료 분사, 점화는 행해지지 않는다. 시간 t0 후의 시간 t1까지, 회전각 센서(12)에서 1개의 펄스 신호, 즉 1세트의 Low, High 신호가 입력되면 그 High 신호의 급하강에 응답하여 검출부(56)는 동시 분사 제어부(62)로 지시를 내리고, 그에 응답하여 동시 분사 제어부(62)는 제1 내지 제3의 각 기통에 연료의 동시 분사를 행한다. 즉, 시간 t1의 시점에서는 어느 기통의 피스톤이 상사점 전방의 소정의 크랭크 각도 CA2 위치에 있는지 판별할 수 없으므로, 연료 분사 및 점화해야 할 기통을 판별할 수 없으나, 제1 내지 제3의 각 기통에 연료의 동시 분사를 행한다. 또, 도14의 예에서는 최초 1세트의 Low, High 신호가 입력되는 것은 제1 기통의 피스톤이 상사점에 도달하기 전의 각도 AG2의 범위이므로, 제1 기통의 압축 행정의 종단(도14의 사선으로 표시한 위치)에서 동시 분사가 행해진다. 따라서, 각 기통에 분사된 연료 중, 제2 기통에 분사된 연료만이 바로 제2 기통의 실린더로 흡입된다.

이어서, 시간 t1 후의 시간 t2까지, 회전각 센서(12)에서 2개의 펄스 신호, 즉 2세트의 Low, High 신호가 입력되면 그 2세트째의 High 신호의 급하강에 응답하여 기통 판별부(59)는 기통 판별을 행한다. 제 14 도의 예에서는 제2 기통의 피스톤이 상사점 전방의 소정의 크랭크 각도 CA2 위치에 있다고 판별된 것으로 한다. 그래서, 제2 기통의 압축 행정에 있어서 시간 t2 직후에 기통 판별부(59)에서 점화 제어부(64)로 제2 기통으로의 점화 지령이 내려지고, 제2 기통의 점화 플러그(6)에 점화 불꽃이 발생된다. 따라서, 제2 기통의 연료는 폭발된다. 또, 판별부(59)에서 분사 제어부(53)로 분사 지령이 내려지고, 제3 기통의 분사기에 의해 연료 분사되어 제3 기통으로 흡입된다.

그 후, 마찬가지로 시간 t3까지 회전각 센서(12)에서 3개의 펄스 신호, 즉 3세트의 Low, High 신호가 입력되면 그 3세트째의 High 신호의 급하강에 응답하여 기통 판별부(59)는 기통 판별을 행한다. 제14도의 예에서는 제3 기통의 피스톤이 상사점 전방의 소정의 크랭크 각도 CA2 위치에 있다고 판별된 것으로 한다. 그래서, 제3 기통의 압축 행정에 있어서 시간 t3 직후에 기통 판별부(59)에서 점화 제어부(64)로 제3 기통으로의 점화 지령이 내려지고, 제3 기통의 연료는 폭발된다. 또, 판별부(59)에서 분사 제어부(53)로 분사 지령이 내려져 제1 기통으로 연료 분사된다.

이와 같이, 스타터 모터에 의한 시동 후, 기통 판정 전임에도 불구하고 2개의 펄스 신호가 입력되면 연료의 폭발이 행해지므로 시동성의 개선이 이루어진다.

또, 제14도에 있어서 시간 t0에서 t2의 기간은 크랭킹 상태의 기간을 나타내고, 시간 t2 이후의 기간은 내연 기관이 스타터 모터에 의하지 않고 폭발에 의해 회전하고 있는 기간을 나타낸다.

종래에는 기통 판정된 시점에서 동시 분사 제어를 행하기 때문에 시동이 늦어진다. 이 상황을 상세하게 설명하면, 도14에 있어서 예를 들어 제2 기통이 최초로 판정된 기통이라고 한 경우, 기통 판정 종료(시간 t2)와 동시에 동시 분사 제어가 행해진다. 그러나 이 경우, 제2 기통은 압축 행정을 종료하므로, 연료는 제2 기통으로는 흡입되지 않는다. 흡입 행정에 있는 것은 제3 기통이므로 폭발은 제3 기통(시간 t3)에서 이루어진다.

즉, 본 발명에서는 회전각 센서(12)에서의 2번째 펄스 신호의 급하강 시점(시간 t2)에서 폭발이 행해지지만, 종래에는 3번째 펄스 신호의 급하강 시점(시간 t3)에서 폭발이 행해지고, 그 시간 차는 1세트의 Low, High 신호이다.

즉, 1세트의 Low, High 신호의 입력의 시간 차는 제14도의 3기통의 예에서는 크랭크축 회전각에서 240CA 늦추어지고, 그 부분만큼 시동이 늦어진다. 이와 같이, 최초 1세트의 신호 입력에 의해 동시 분사 제어를 행하므로 본 실시예에 의한 시동성의 개선 효과는 크다.

다음에, 본 실시예에 있어서의 상기의 제어 순서를 제15 및 제16도의 흐름도를 참조하여 설명한다. 또, 제15도 및 제16도는 본 실시예에 있어서의 상기 제어 순서의 전체를 나타내고 있다.

우선, 차의 운전자가 점화 키이 스위치를 ON하여 내연 기관(1)의 크랭크축이 회전되면, 단계 1001에 있어서 최초 1세트의 Low, High 신호가 입력된 상태인지의 여부가 판정된다. 이 단계 1001은 도3에 도시한 검출부(56)에 대응한다. 최초 1세트의 Low, High 신호가 입력되어 있다고 판정되면 단계 1002로 진행하여, 이 단계 1002에서 전 기통의 동시 분사가 실행되고, 그 후 단계 1003으로 진행한다.

단계 1003에서는 최초 2세트의 Low, High 신호가 입력되어 기통 판정의 종료 상태 여부를 판정하고, 기통 판정이 종료되어 기통 판정 결과가 OK이면 단계 1004로 진행한다. 단계 1004에서는 기통마다의 연료 분사 제어와 점화 제어가 기동된다.

상기 양 제어가 개시된 후, 제16도에 도시한 단계 1005에 있어서 기통이 소정의 순서대로 순차적으로 검출되고 있는지의 여부를 판정한다. 즉, 크랭크축의 회전에 따라 입력된 신호 패턴의 순서에 있어서 전회의 신호 패턴 번호(판정 기통)에 이어지는 금회의 판정 패턴 번호가 정확한 값인지의 여부와 신호의 오입력이나 제어의 오동작이 있는지의 여부를 검토한다. 이 흐름은 제 3 도에 도시한 기통 순열 비교부(61)에 대응한 것이다.

판정 패턴의 입력 순서는 제7도 내지 제10도에 도시한 순서, 즉 신호 패턴 1에서4의 순서로 반복되어야만 하므로, 상기 기통 순열 이외의 신호 패턴이 판정되면 신호의 오입력이나 기통 판정 제어의 오동작으로 판정한다.

예를 들면, 전회 판정 기통이 제1 기통이라면 크랭크축 회전에 따른 최신 2세트의 Low, High 신호 입력에 의한 판정 패턴 번호가 제2 기통으로 판정되면 정상 동작이 이루어지고 있다고 판단되어 단계 1006에서 연료 분사 제어와 점화 제어를 계속하고, 다시 단계 1005로 되돌아간다.

이 반복은 키이 스위치의 OFF나 기타 원인에 의한 내연 기관의 정지 지령이 제어 유닛(11)에 제공되기까지 행해진다.

단계 1001, 또는 단계 1003에 있어서 판정 결과가 아니오일 때의 처리에 대하여 설명한다.

우선, 단계 1001에 있어서 기통 판정 제어가 개시되고 나서도 1세트의 Low, High 신호 입력이 판정되지 않은 상태가 발생하고 있을 때는 일정한 시간이 경과하기까지는 다시 판정 동작을 반복한다. 일정 시간 경과 후에는 기통 판정 제어를 중지한다.

일반적으로는 내연 기관의 시동시에 스타터 모터(시동 전동기)로의 통전 개시에 의하고, 동시에 제어 유닛(11) 내의 CPU에 의해 시간 계측을 개시하도록 되어 있다. 일정 시간을 경과해도 또한 입력 신호가 판정되지 않는 때는 크랭크축이 회전하고 있지 않거나 혹은 회전각 센서(12)로부터의 신호가 입력되지 않은 경우라고 판단되어 기통 판정 제어를 중지한다.

다음에, 단계 1003에 있어서 기통 판정이 아니오인 경우 및 단계 1005에 있어서 순열 기통이 판정되지 않은 경우는 단계 1007로 이동하여 오판정 회수를 1회 가산 기록시킨다.

즉, 단계 1003에 있어서 아니오라고 판정된 경우에는 단계 1007에 있어서 제어 유닛(11)의 RAM 내의 NG(no good) 회수 메모리의 값을 하나 계수(count up)한다. 이 NG 회수 메모리는 배터리의 단자를 개방하여 도1의 엔진 시스템으로의 급전을 정지하기까지 메모리 내용을 유지해 두도록 하고 있다. 즉, 배터리의 단자를 개방함으로써 NG 회수 메모리는 재설정된다.

이와 같이 NG 회수 메모리를 계수하고 나서 단계 1008로 진행한다. 단계 1008에 있어서 과거의 오판정 회수, 즉 NG 회수 메모리의 현재의 값을 참조하여 예를 들어 10회 이상인 때는 과거에 오동작이 수없이 발생하여 불안정한 동작 상태에 있다고 해서 단계 1009에 있어서 경보 표시를 행한다. 이 제어의 흐름은 도3에 도시한 판정 이상수 기억부(65)에 대응하고 있다. 그리고, 단계 1010에 있어서 연료 분사 제어와 점화 제어를 중지한다.

단계 1008에 있어서 NG 회수 메모리가 10 미만인 때는 과거에 오동작이 적고, 혹은 우발적인 지장이 생겼을 뿐이라고 판단하여 단계 1003으로 되돌아가 기통 판정 제어를 재개한다.

여기서, NG 판정의 한도 회수를 상기와 같이 10회로 했으나, 기통 오판정을 중시하는 경우에는 이 한도 회수는 다른 값으로 변경하고, 예를 들어 5 또는 더욱 작은 값이 선택되어도 지장은 없다.

다음에, 제15도의 단계 1003에 도시한 기통 판정을 위한 패턴 판정의 흐름을 제17도 내지 제19도에 의해 설명한다.

단계 2001에서는 회전각 센서(12)로부터의 1개의 펄스 신호의 간격, 즉 1세트의 Low 신호 지속 시간과 High 신호 지속 시간을 계측하고, 단계 2002로 진행한다.

이 단계 2001은 제3도에 도시한 계측부(51)에 대응하고, 단계 2002는 제3도에 도시한 비교부(55)에 대응한다. 단계 2002에서는 최신 2개의 펄스 신호의 시간 TLold와 시간 TLnew의 비를 정수 CCL2와 비교하여 대소 판정을 행하고, 비교 결과가 정수 CCL2를 초과하는, 즉 예라면 단계 2003에서 입력된 신호는 기준 판별용 신호라고 판정한다(이 상태는 이미 설명한 도10의 신호 패턴 4와 입력 신호의 시간비가 비례 관계에 있고, 또 제11도에 도시한 기준 판별용 신호의 판정 조건 및 판정 결과의 내용과 동일하다는 것을 나타내고 있다).

그리고, 단계 2002에 있어서 판정 결과가 아니오인 경우에는 단계 2004에서 TLold와 TLnew의 비와 정수 CCL1의 대소 비교의 판정을 행한다.

비교 판정의 결과가 정수 CCL1을 초과하는, 즉 예라면 단계 2005에서 제어 유닛(11)의 RAM 내의 플래그(flag) 1의 값을 예를 들어 “1”로 한다.

또, 단계 2004의 판정 결과가 아니오라면 단계 2006에서 플래그 1의 값을 예를 들어 “0”으로 하고, 단계 2007로 진행한다. 이 단계 2007은 도3에 도시한 비교부(54)에 대응한다. 단계 2007에서 최신 2개의 펄스 신호의 시간 THold와 시간 THnew의 비를 정수 CCH1과 비교하여 대소 판정을 행하고, 비교 결과가 정수 CCH1을 초과하는, 즉 예라면 단계 2008에서 RAM 내의 플래그 2의 값을 예를 들어 “1”로 한다. 단계 2007의 판정 결과가 아니오라면 단계 2009에서 플래그 2의 값을 예를 들어 “0”으로 한다. 그리고, 제18도에 도시한 단계 2010으로 진행한다.

이 단계 2010은 제3도에 도시한 가산부(52 내지 53) 및 비교부(57)에 대응한다. 단계 2010에서는 최신 2개의 Low 신호 시간의 합계치인 ∑TL과 최신 2개의 High 신호 시간의 합계치인 ∑TH의 비를 정수 CLOW와 비교하여 대소 비교 판정을 행하고, 비교 결과가 합계치의 비가 정수 CCL2보다도 큰, 즉 예라면 단계 2011에서 RAM 내의 플래그 3의 값을 예를 들어 “1”로 한다.

단계 2010의 비교 판정의 결과가 아니오라면 단계 2012에서 플래그 3의 값을 예를 들어 “0”으로 한다. 다음에, 단계 2013에 있어서 플래그 2＝“0”또, 플래그 3＝“0”인지의 여부를 판정한다. 단계 2013에서 단계 2017까지의 흐름은 도3에 도시한 판별부(59)에 대응한 것이다. 그리고, 단계 2013에 있어서 플래그 2와 플래그 3의 판정 조건이 동시에 성립할 때, 즉 판정 결과가 예라면 단계 2014에 있어서 제1 기통의 피스톤이 상사점 전방의 AG2의 각도 위치에 있다고 판정한다. 이 상태는 최신 2개의 펄스 신호가 이미 설명한 제7도의 신호 패턴 1이라는 것을 나타내고, 제11도에 도시한 제1 기통의 판정 조건 및 판정 결과에 대응한다.

단계 2013에 있어서 판정 결과가 아니오인 때는 단계 2015로 진행한다. 그리고, 단계 2015에 있어서 플래그 1＝“0” 또, 플래그 2＝“1”인지의 여부를 판정한다.

그리고, 단계 2015에 있어서 플래그 1과 플래그 2의 판정 조건이 동시에 성립할 때, 즉 판정 결과가 예라면 단계 2016에 있어서 제2 기통의 피스톤이 상사점 전방의 AG2의 각도 위치에 있다고 판정한다. 이 상태는 최신 2개의 펄스 신호가 이미 설명한 제 8 도의 신호 패턴 2라는 것을 나타내고, 제11도에 도시한 제2 기통의 판정 조건 및 판정 결과에 대응한다.

단계 2015에 있어서 판정 결과가 아니오인 때는 단계 2017로 진행한다. 그리고, 단계 2017에 있어서 플래그 1＝“1” 또, 플래그 3＝“1”인지의 여부를 판정한다.

그리고, 단계 2017에 있어서 플래그 1과 플래그 3의 판정 조건이 동시에 성립할 때, 즉 판정 결과가 예라면 단계 2018에 있어서 제3 기통의 피스톤이 상사점 전방의 AG2의 각도 위치에 있다고 판정한다. 이 상태는 최신 2개의 펄스 신호가 이미 설명한 도9의 신호 패턴 3이라는 것을 나타내고, 제11도에 도시한 제3 기통의 판정 조건 및 판정 결과에 대응한다.

단계 2018에 있어서 제3 기통의 판정을 행한 후, 도19에 도시한 단계 2020에 의해 RAM 내의 기통 판정 결과를 나타낸 플래그에 기통 판정이 OK라는 것을 나타내는 값, 예를 들어 “1”을 설정한다.

단계 2017에 있어서 판정 결과가 아니오인 때는 단계 2019에 의해 기통 판정 결과를 나타낸 플래그에 기통 판정이 NG라는 것을 나타내는 값, 예를 들어 “0”을 설정한다.

마지막으로 단계 2021에 있어서 기통 판정을 계속할지의 여부의 판정이 행해진다. 즉, 자동차의 운전을 위한 키이 스위치가 OFF 되었는지, 혹은 기타 원인에 의한내연 기관의 정지 지령이 제어 유닛(11)으로 제공되었는지를 판정하고 있다. 이와 같이, 단계 2021에 있어서 판정 결과가 예인 경우, 즉 기통 판정 제어를 계속할 경우는 다시 도17에 도시한 단계 2001의 시간 연산의 흐름을 반복한다. 단계 2021에 있어서 판정 결과가 아니오인 때는 기통 판정 제어를 종료한다.

상기 설명한 바와 같이, 본 실시예에 있어서는 기통 판정에 병행하여 동시 분사 제어, 연료 분사 제어 및 점화 제어가 행해진다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명했는데 본 발명은 상기 실시예에 한정된 것이 아니라, 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 정신을 일탈하는 일 없이 설계에 있어서 각종 변경을 할 수 있는 것이다.

예를 들면, 상기 실시예에 있어서 제15도의 단계 1001에 있어서 Low, High 신호를 검출하는 경우, 입 력신호의 High, Low의 계측 시간이 그 내연 기관의 최고 회전수에 있어서 회전각 센서에서 당연히 얻어져야만 하는 입력 신호 파형의 지속 시간보다도 현저하게 짧은 때는 상기의 계측 및 검출된 신호는 정규의 입력 신호가 아니라, 이른바 노이즈로서 판정 대상에서 제외하는 것도 가능하다. 이와 같은 제어 방법으로도 본 발명의 목적으로 하는 기통 판정 제어의 효과를 조금도 손상시키는 일은 없다.

마찬가지로, 도15의 단계 1001에 있어서 1세트의 Low, High 입력 신호의 계측 시간이 그 내연 기관의 시동시의 크랭킹시의 엔진 회전수에 있어서 회전각 센서에서 당연히 얻어져야만 하는 파형의 지속 시간보다도 현저하게 긴 때는 상기 계측 및 검출된 신호는 정규의 입력 신호가 아니라고 하여 판정 대상에서 제외하는 것도 상기 설명과 마찬가지로 가능하다.

또, 제15도에 도시한 단계 1003에 있어서 기통 판정 결과가 OK라면 다음 행정, 즉 연료 분사 제어 및 점화 제어의 기동 처리를 행하게 하고 있다. 이 대신에, 기통 판정 결과가 2회 연속하여 OK인 경우에 다음 행정으로 진행하도록 하는 것이 가능하다. 이른바 기통 판정의 2회 읽기를 행하는 것이 가능하다.

즉, 제17도 내지 제19도에 도시한 기통 판정의 결과를 2회 행하고, 2회의 기통 판정에 의해 기통이 정확한 순서대로 검출되면 제15도에 기재된 단계 1003에서 기통 판정은 OK라고 하는 것이 가능하다.

이와 같은 제어 방법은 내연 기관의 시동시에 있어서 회전 변동이 클 때 등에는 잘못된 기통 판정을 방지하고, 확실한 기통 판정을 행할 필요가 있으므로 오히려 바람직한 기통 판정 방법이다. 이와 같은 2회의 기통 판정 방식으로써도 최초 1세트의 Low, High 신호 입력을 받은 시점에서 제15도의 단계 1002에 도시한 바와 같이 동시 분사 제어를 개시하고 있고, 2회의 정확한 기통 판정 후 점화에 의해 바로 시동하고 있으므로 시동성 개선의 효과는 얻을 수 있다.

또, 부가하면 2회의 연속된 기통 판정 결과를 얻는 경우 하기의 2가지 방법이 있다.

제1의 방법은, 최초 제1회의 기통 판정을 최초 2세트의 Low, High 신호 입력에 의해 행하고, 이어서 제2회의 기통 판정을 최초 2세트의 Low, High 신호 입력에 이어지는 다음의 별도 2세트의 Low, High 신호 입력으로 행하는 방법이다.

제2의 방법은, 최초 제1회의 기통 판정을 최초 2세트의 Low, High 신호 입력에 의해 행하고, 이어서 제2회의 기통 판정을 최초의 판정에 사용한 2세트의 Low, High 신호 입력 중, 후반 1세트의 Low, High 신호를 포함하여 이것에 이어지는 1세트의 신호에 의한 2세트의 Low, High 신호 입력으로 행하는 방법이다.

상기 제1의 방법과 제2의 방법 중 어느 것을 이용해도 된다.

또, 제16도의 단계 1005에 있어서 기통이 정확한 순서대로 검출되고 있는지의 판정에서는 제17도에서 제19도까지의 흐름에 도시한 기통 판정을 매회 실시하는 것을 전제로 하고 있다. 그 대신에, 최초로 기통 판정한 후는 기준 판별용 신호의 입력 검출만으로 하는 것이 가능하다. 즉, 제15도에 도시한 단계 1003에 있어서 기통 판정이 OK로 된 후는 제17도에 도시한 단계 2001에서 단계 2003까지의 판정을 행하고, 이후에는 제20도 및 제21도에 도시한 흐름에 의해 제어를 행하는 것이다.

그래서, 제20도에 대하여 설명한다. 단계 3001에 있어서 단계 2020에서의 기통 판정 결과가 OK가 되고 있는지의 여부를 판정한다. 단계 3001에 있어서의 판정 결과가 예인 경우는 단계 3002에 있어서 판정 기통 메모리[제2도의 RAM 및 제3도의 기통수 가산부(60)에 대응]를 설정한다.

즉, 상기의 제19도에 도시한 단계 2020에서 기통 판정이 OK라고 된 기통 번호를 단계 3002에서 판정 기통 메모리에 판정 기통 번호로써 설정한다. 즉, 직전에 판정된 기통이 제1 기통이라면 판정 기통 메모리에 1을, 제2 기통이라면 판정 기통 메모리에 2를, 제3 기통이라면 판정 기통 메모리에 3을, 그리고 기준 판별용 신호라고 판정되어 있는 때는 판정 기통 메모리에 4를 설정한다.

이어서, 단계 3003에 있어서는 1세트의 Low, High 신호가 입력되었는지를 판정한다. 신호 입력이 없으면 입력되기까지 대기하고 있다. 신호 입력이 있는 경우, 즉 단계 3003의 판정 결과가 예인 경우에는 입력한 최신 1세트와, 직전 1세트의 합계 2세트의 Low, High 신호에 의해 기준 판별용 신호인지의 여부를 단계 3004에 의해 판정한다. 이 기준 판별용 신호인지 여부의 판정 방법은 도16에 있어서의 단계 2002 및 단계 2003과 동일하므로 설명은 생략한다.

단계 3004에 있어서의 판정 결과가 예, 즉 기준 판별용 신호가 판정된 때는 단계 3005로 진행한다. 단계 3005에 있어서는 판정 기통 메모리를 4로 설정한다. 그리고, 도21에 도시한 단계 3008로 진행하여 연료 분사 제어 및 점화 제어를 계속한다. 마지막으로, 단계 3009에 있어서 기통 판정 제어를 계속할지의 여부를 검토한다. 결과가 예라면 단계 3003의 판정으로 되돌아간다.

한편, 단계 3004에서의 판정에 있어서 결과가 아니오라면 단계 3006에 의해 판정 기통 메모리를 1만큼 계수시킨다. 즉, 단계 3002에 있어서의 설정 값에 1을 가산한다. 단계 3006에 있어서 가산한 결과가 4가 아니라면, 즉 판정 결과가 아니오라면 단계 3008로 이어진다.

단계 3007에 있어서 판정 결과가 예, 즉 판정 기통 메모리가 4인 때는 단계 3004에서의 판정 결과와 상반되므로 제어 시스템의 이상으로 판정하고, 단계 3010에 있어서 NG 회수 메모리를 계수한다. 이 NG 회수 메모리의 기능은 제16도에 도시한 단계 1007의 것과 동일하다.

이상 제20 및 제21도에서 설명한 바와 같이, 최초의 기통 판정이 행해진 후는 기준 판별용 신호의 확인을 행하는 것으로 하고, 다른 기통에 대해서는 신호 파형의 입력에 의해 판정 기통 메모리를 계수함으로써 기통 판정을 행하도록 한다. 이렇게 하면, 통상의 기통 판정은 수학식1에서 수학식6까지의 여섯개의 식을 연산해야 하는 것에 비해, 기준 판별용 신호를 판정하기 위한 연산은 수학식6 하나만으로도 되고, 연산에 필요로 하는 시간을 최소로 하는 것이 가능해진다. 이로 인해, 내연 기관이 고속으로 회전하고 있을 때에도 연산을 확실하게 행할 수 있으므로 기통 판정 제어의 확실성, 신뢰성이 높아지게 된다.

또, 상기 실시예에 있어서는 회전각 센서(12)에 광전 소자를 사용한 경우에 대하여 설명했는데, LED의 광전 소자를 대신하여 다른 검출 소자를 사용해도 되는 것은 물론이고, 이 경우 요구되는 기능으로써는 크랭크축의 회전에 대응한 신호를 발생할 수 있는 것이면 되고, 전자 픽업 등의 사용이 가능하다.

또, 상기 실시예에서는 1세트의 Low 신호와 High 신호가 입력된 시점(입력 신호의 급하강시)에 바로 동시 분사 제어를 행하고 있다. 그 대신에, 1세트의 Low 신호와 High 신호가 입력된 후에 계속해서 입력된 Low 신호의 종료단, 즉 다음 High 신호의 급상승시에 동시 분사 제어를 행하도록 하는 것도 가능하다.

상기와 같이, 동시 분사의 타이밍을 변경하는 것도 가능하므로 내연 기관의 특성에 따라서는 공회전시의 회전 변동 저하, 배기 가스 성분으로의 영향이 개선되는 등 바람직한 경우도 있다.

그리고, 본 발명은 1개의 회전각 센서를 이용하여 2세트의 High, Low 신호 입력에 의한 신호 패턴과 내연 기관의 운전 상태에 대응한 판정 정수를 사용하여 기통 판정을 행하고, 또 시동시에는 상기 2세트의 High, Low 신호 입력 전에 1세트의 High, Low 신호가 입력된 시점에서 연료 분사의 조기 개시를 행하여 시동성의 향상을 꾀하는 데에 있다. 따라서, 상기한 다른 실시예라도 본 발명의 목적인 기통 판정과 시동성 향상의 기능을 조금도 파손하는 일은 없다.

이상의 실시예는 본 발명을 3기통의 내연 기관에 적용한 경우인데, 본 발명은 4기통의 내연 기관에도 적용 가능하다. 이하, 4기통의 내연 기관에 적용한 경우의 실시예에 대하여 설명한다. 4기통인 경우의 회전각 센서(12)로부터의 펄스 신호 파형은 제22도에 도시한 바와 같이 된다. 제22도에서 명백한 바와 같이, 4기통의 내연 기관의 경우에는 제4도에 도시한 3기통의 경우에 비해 1기통(제4 기통)만큼의 기통용 펄스 신호 P4가 증가해 있다. 따라서, 신호 패턴으로는 도22에 도시한 바와 같이 신호 패턴 1', 신호 패턴 2', 신호 패턴 3', 신호 패턴 4', 신호 패턴 5'의 5개의 신호 패턴이 있다. 제22도에 있어서의 신호 패턴 1', 신호 패턴 2', 신호 패턴 5'는 각각 도7의 신호 패턴 1, 제8도의 신호 패턴 2, 도10의 신호 패턴 4와 각각 대응한다. 따라서, 이들 신호 패턴 1', 2', 5'에 대해서는 그 종단, 즉 이들 신호 패턴 1', 2', 5'의 종단에 대응하는 펄스 신호 P1, P2, R의 급하강마다 상기 실시예의 제17 내지 제19도에서의 처리와 마찬가지로 대응하는 기통이 판별 가능하다.

그러나, 신호 패턴 3', 신호 패턴 4'에 대해서는 동일한 신호 패턴이므로 이들 신호 패턴이 식별되어도 대응하는 기통이 제3 기통인지 제4 기통인지는 판별할 수 없다. 그래서, 최초의 펄스 신호의 급하강 시점에서 신호 패턴이 신호 패턴 3'와 동일하게 식별된 경우에는 대응하는 기통이 제3 기통이라고 판별한다. 이어서, 다음 펄스 신호의 급하강 시점에서 신호 패턴이 다시 신호 패턴 3'와 동일하게 식별된 경우에는 대응하는 기통이 제4 기통이라고 판별한다. 이리하여, 연속해서 신호 패턴이 신호 패턴 3'로 판정된 경우에는 최신의 신호 패턴을 신호 패턴 4'라고 하고, 대응하는 펄스 신호 P4의 급하강 시점에서는 제4 기통의 피스톤이 상사점 전방의 소정의 각도 AG2의 범위 내에 있다고 판정된다.

이와 같이 하여, 본 발명은 4기통의 내연 기관에 적용한 경우에도 제3 기통의 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있는 것이다. 또, 본 발명을 4기통의 내연 기관에 적용한 경우에도 상기한 제3 기통의 경우와 마찬가지로 각종 설계 변경이 가능하다.

이상의 설명에서 이해할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 내연 기관의 기통 판정 제어 장치는 하나의 회전각 센서를 사용하여 기준의 기통 판정용 신호를 포함한 각 기통에 대응하는 펄스 신호 파형을 발생함으로써, 기통의 판별을 하는 것이다. 즉, 크랭크축의 회전에 의거하여 입력된 최신 펄스 신호 파형의 급하강마다 최신 2세트의 Low 신호 파형과 High 신호 파형의 시간을 합산한 시간비로 얻어지는 신호 패턴을 내연 기관의 운전 상태에 대응한 판정 정수를 사용하여 식별하여 기통 판정을 행한다. 따라서, 내연 기관의 운전 상태의 변동에 관계없이, 특히 시동시의 회전 변동 상태에 있어서도 내연 기관의 전 기통에 대하여 모두 판정할 수 있다.

또, 시동시에 기통 판정 종료 전에 동시 분사 제어를 행할 수 있으므로 기통 판정 종료시에 점화 제어를 개시하면, 내연 기관은 이미 분사된 연료가 점화 불꽃에 의해 폭발하여 바로 시동할 수 있으므로 시동성이 개선된다.

그리고, 제15도 내지 제21도에 도시한 흐름도는 제2도의 제어 유닛(11) 내의 ROM 내의 프로그램에 의해 실행되는 것이다. 이와 같은 프로그램은 ROM 내에 미리 기입해 두어도 되나, 플로피 디스크, CD-ROM, MO 등의 기억 매체에 기입해 두고 해당 기억 매체를 도2에 도시한 기억 매체 독출 장치(80)로 독취하여, 제어 유닛(11) 내의 입출력 인터페이스를 거쳐서 ROM에 기입하도록 해도 된다. 또, 제어 유닛(11) 내의 입출력 인터페이스를 외부 네트워크에 접속하고, 외부 네트워크에서 이와 같은 프로그램을 입출력 인터페이스를 거쳐서 ROM에 기입하도록 해도 된다.

다음에, 본 발명의 또 다른 실시예에 대하여 설명한다. 제6도에 도시한 신호 패턴1 내지 4는 그것을 구성하는 2개의 펄스 신호의 주기의 비가 각각 신호 패턴 1 내지 4마다 다르다. 그래서, 이 실시예에 있어서는 신호 패턴 1 내지 4의 각각에 대하여 그것을 구성하는 2개의 펄스 신호의 주기의 비를 미리 구해 놓고, 회전각 센서로부터의 최신 2개의 펄스 신호의 주기의 비를 구함으로써, 이 최신 2개의 펄스 신호가 어느 신호 패턴에 속하는지 판별 가능해지고, 따라서 기통을 판별할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 하나뿐인 회전각 센서를 이용하여 회전각 센서로부터의 연속된 최신의 2개의 펄스 신호, 즉 최신의 2세트의 고수준 파형 및 저수준 파형을 이용하여 모든 기통의 판정을 확실하고 신속하게 행할 수 있다.

이와 같은 구성에 의해, 기통 판정은 정확하게 행해지고, 또 판정 제어가 이상한 경우에는 잘못된 점화, 분사 제어를 방지할 수 있다.

Claims (23)

1. 차량용 내연 기관의 기통 판정 제어 장치에 있어서, 내연 기관의 회전에 따라 저수준과 고수준으로 이루어진 펄스 신호를 순차적으로 출력하는 회전각 센서와, 상기 회전각 센서로부터 상기 펄스 신호를 입력할 때마다 해당 펄스 신호의 저수준의 지속 시간 및 고수준의 지속 시간을 계측하여 순차적으로 출력하는 시간 계측부와, 상기 시간 계측부로부터의 최신의 고수준의 지속 시간과 그 직전의 고수준의 지속 시간을 가산하여 출력하는 고수준 가산부와, 상기 시간 계측부로부터의 최신의 저수준의 지속 시간과 그 직전의 저수준의 지속 시간을 가산하여 출력하는 저수준 가산부와, 상기 고수준 가산부에서 가산한 고수준의 지속 시간과 상기 저수준 가산부에서 가산한 저수준 지속 시간을 비교하여 그들의 비를 제1 비로서 출력하는 제1 비교부와, 상기 시간 계측부로부터의 최신의 고수준의 지속 시간과 그 직전의 고수준의 지속 시간을 비교하여 그들의 비를 제2 비로서 출력하는 제2 비교부와, 상기 시간 계측부로부터의 최신의 저수준의 지속 시간과 그 직전의 저수준의 지속 시간을 비교하여 그들의 비를 제3 비로서 출력하는 제3 비교부와, 상기 제1, 제2 및 제3 비교부에서의 상기 제1, 제2 및 제3 비에 의거해, 그 피스톤이 소정의 크랭크 각도 위치에 있는 기통을 판별하는 기통 판별부를 구비한 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 회전각 센서는 상기 내연 기관의 각 기통의 피스톤이 소정의 크랭크 각도 위치에 올 때마다 기통용의 펄스 신호를 발생하는 동시에, 상기 내연 기관의 크랭크축이 특정 크랭크 각도 위치에 올 때마다 기준 펄스 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 소정의 크랭크 각도 위치는 대응하는 기통의 피스톤이 상사점에 도달하기 전의 소정의 각도 위치인 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 기통 판정 제어 장치는 또한 소정의 복수의 판정 정수를 설정하는 판정 정수 설정부를 구비하고, 상기 기통 판별부는 상기 제1, 제2 및 제3의 비교부에서의 상기 제1, 제2 및 제3 비와 상기 판정 정수 설정부에서 설정된 상기 복수의 판정 정수를 비교함으로써, 상기 회전각 센서로부터의 최신 2개의 펄스 신호가 소정의 복수의 신호 패턴의 어느 것에 대응하는지를 판별하고, 판별된 신호 패턴에 의해 피스톤이 상기 소정의 크랭크 각도 위치에 있는 기통을 판별하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 복수의 소정의 신호 패턴의 각각은 상기 회전각 센서로부터의 대응하는 기통용 펄스 신호 또는 기준 펄스 신호 및 그 직전의 펄스 신호의 고수준의 지속 시간과 저수준의 지속 시간의 관계에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 기통 판정 제어 장치는 또한 상기 내연 기관의 운전 상태를 검출하는 검출부를 구비하고, 상기 판정 정수 설정부는 상기 검출부에 의해 검출된 내연 기관의 운전 상태에 따라서 상기 소정의 복수의 판정 정수의 값을 설정하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 판정 정수 설정부는 상기 검출부에 의해 검출된 내연 기관의 운전 상태를 나타내는 복수의 변수의 하나 또는 복수의 상태에 의거하여 상기 소정의 복수의 판정 정수의 값을 설정하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 변수는 상기 내연 기관의 냉각수 온도, 흡기 온도, 회전수, 시동 후의 경과 시간, 연료 분사량, 차량 주행 속도 중 적어도 두개인 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 기통 판정 제어 장치는 또한 상기 내연 기관이 스타터 모터에 의해 시동된 후, 상기 회전각 센서에서 최초의 펄스 신호의 저수준 및 고수준이 출력된 것에 응답하여 모든 기통으로 동시에 연료 분사를 행하는 동시 분사 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 기통 판정 제어 장치는 또한 상기 기통 판별부에 의해 기통 판별될 때마다 그 판별된 기통에 점화 지시를 행하는 점화 제어부와, 그 판별된 기통 다음으로 점화되어야 하는 기통에 연료 분사 지시를 행하는 분사 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
11. 제4항에 있어서, 상기 기통 판정 제어 장치는 또한 상기 기통 판별부에 의해 판별되어야 하는 기통의 순서를 규정하는 수단과, 상기 기통 판별부에 의해 판별된 기통이 상기 규정된 기통과 일치하는지의 여부를 판정하고, 일치한다고 판정된 경우에 그 판별된 기통은 정확하다고 판정하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 기통 판정 제어 장치는 또한 상기 기통 판별부에 의해 판별된 기통이 상기 규정된 기통과 일치하지 않은 경우에 그 회수를 계수하는 수단과, 그 회수가 소정 회수에 도달하면 경보를 발생하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
13. 제4항에 있어서, 상기 기통 판정 제어 장치는 또한 상기 기통 판별부에 의해 판별되어야 하는 기통의 순서를 규정하는 수단과, 상기 기통 판별부에 의해 제1회째 및 제2회째로 판별된 기통이 상기 규정된 기통과 각각 일치하는지의 여부를 판정하고, 일치한다고 판정된 경우에 그 제1회째로 판별된 기통은 정확하다고 판정하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
14. 제4항에 있어서, 상기 기통 판별부는 내연 기관의 시동 후의 최초의 2개의 펄스 신호에 의해 기통 판별을 행한 후에는 1개의 펄스 신호의 저수준 및 고수준이 입력될 때마다 그 1개의 펄스 신호가 상기 기준 펄스 신호인지의 여부만을 판정하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
15. 차량용 내연 기관의 기통 판정 제어 장치에 있어서, 내연 기관의 회전에 따라 저수준과 고수준으로 이루어진 펄스 신호를 순차적으로 출력하는 회전각 센서와, 상기 회전각 센서로부터 해당 펄스 신호를 입력할 때마다 해당 펄스 신호의 저수준의 지속 시간 및 고수준의 지속 시간을 순차적으로 계측하는 시간 계측부와, 상기 시간 계측부에서의 최신 2개의 펄스 신호의 고수준의 지속 시간과 저수준의 지속 시간 사이의 관계로부터, 상기 회전각 센서로부터의 펄스 신호의 패턴을 판별하는 수단과, 그 판별된 신호 패턴에서 그 피스톤이 소정의 크랭크 각도 위치에 있는 기통을 판별하는 기통 판별부를 구비한 것을 특징으로하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 회전각 센서는 상기 내연 기관의 각 기통의 피스톤이 소정의 크랭크 각도 위치에 올 때마다 기통용의 펄스 신호를 발생하는 동시에, 상기 내연 기관의 크랭크축이 특정 크랭크 각도 위치에 올 때마다 기준 펄스 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 소정의 크랭크 각도 위치는 대응하는 기통의 피스톤이 상사점에 도달하기 전의 소정의 각도 위치인 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
18. 제16항에 있어서, 상기 기통 판정 제어 장치는 또한 상기 내연 기관이 스타터 모터에 의해 시동된 후, 상기 회전각 센서로부터 최초의 펄스 신호의 저수준 및 고수준이 출력된 것에 응답하여 모든 기통으로 동시에 연료 분사를 행하는 동시 분사 제어부와, 상기 기통 판별부에 의해 기통 판별될 때마다 그 판별된 기통에 점화 지시를 행하는 점화 제어부와, 그 판별된 기통 다음으로 점화되어야 하는 기통에 연료 분사 지시를 행하는 분사 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
19. 제16항에 있어서, 상기 기통 판정 제어 장치는 또한 상기 기통 판별부에 의해 판별되어야 하는 기통의 순서를 규정하는 수단과, 상기 기통 판별부에 의해 판별된 기통이 상기 규정된 기통과 일치하는지의 여부를 판정하고, 일치한다고 판정된 경우에 그 판별된 기통은 정확하다고 판정하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
20. 제19항에 있어서, 상기 기통 판정 제어 장치는 또한 상기 기통 판별부에 의해 판별된 기통이 상기 규정된 기통과 일치하지 않은 경우에 그 회수를 계수하는 수단과, 그 회수가 소정 회수에 도달하면 경보를 발생하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
21. 차량용 내연 기관의 기통 판정 제어 장치에 있어서, 내연 기관의 회전에 따라 저수준과 고수준으로 이루어진 펄스 신호를 순차적으로 출력하는 회전각 센서와, 상기 회전각 센서로부터 해당 펄스 신호를 입력할 때마다 해당 펄스 신호의 주기를 순차적으로 계측하는 시간 계측부와, 상기 시간 계측부로부터의 최신 2개의 펄스 신호의 주기의 비의 관계로부터, 상기 회전각 센서에서의 펄스 신호의 패턴을 판별하는 수단과, 그 판별된 신호 패턴에서 그 피스톤이 소정의 크랭크 각도 위치에 있는 기통을 판별하는 기통 판별부를 구비한 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 회전각 센서는 상기 내연 기관의 각 기통의 피스톤이 소정의 크랭크 각도 위치에 올 때마다 기통용의 펄스 신호를 발생하는 동시에 상기 내연 기관의 크랭크축이 특정 크랭크 각도 위치에 올 때마다 기준 펄스 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.
23. 제22항에 있어서, 상기 소정의 크랭크 각도 위치는 대응하는 기통의 피스톤이 상사점에 도달하기 전의 소정의 각도 위치인 것을 특징으로 하는 내연 기관의 기통 판정 제어 장치.

    ※ 참고사항：최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.