JPH04148044A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置

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JPH04148044A
JPH04148044A JP2270618A JP27061890A JPH04148044A JP H04148044 A JPH04148044 A JP H04148044A JP 2270618 A JP2270618 A JP 2270618A JP 27061890 A JP27061890 A JP 27061890A JP H04148044 A JPH04148044 A JP H04148044A
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JP
Japan
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engine
signal
cylinder
angle
internal combustion
Prior art date
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Application number
JP2270618A
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English (en)
Inventor
Wataru Fukui
渉 福井
Toshio Iwata
俊雄 岩田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ この発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に内燃機関
の点火時期や燃料噴射時期等を制御する場合に用いて好
適な内燃機関の制御装置に関するものである。
[従来の技術] 内燃機関の点火時期や燃料噴射時期等を制御するために
機関の回転に同期した回転信号が用いられる。この回転
信号を発生する回転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
10図及び第11図はこのような回転信号検出器の一例
を示す構成図及び回路図であって、図において、(1)
は機関と同期して回転する回転軸、(2)は回転軸(1
に取り付けられた回転円板で、所望の回転角度に対応す
る場所にスリット状の窓(3)が設けられている。(4
)は発光ダイオード、(5)は発光ダイオード(4)か
らの出力光を受光するフォトダイオード、(6)はフォ
トダイオード(5)の出力信号を増幅する増幅回路、(
7)は増幅回路(6)に接続されたオープンコレクタの
出力トランジスタである6回転信号発生器からは第12
図に示すように角度信号(POS)と基準信号(REF
)の2種類の信号が出力される。第12図(2)に示す
角度信号は回転軸(1)が1°回転する毎に反転する信
号であり、クランク軸の回転角度を計測するのに用いら
れる。第12図(b)に示す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あり、クランク角度の基
準信号として用いられると共にこの信号のパルス幅は特
定気筒だけ異なった角度幅に設定されており、このパル
ス幅を第12図(a)に示す角度信号を用いて計測する
ことにより特定気筒を識別するために用いられる。
第13図は従来の内燃機関の制御装!を示すブロック図
であって、上述のような構成の回転信号発生器(8)か
らの出力信号はインターフェース回路(9)を経てマイ
クロコンピュータ(10)に供給され、点火時期や燃料
噴射時期等の制御演算に用いられる。
[発明が解決しようとする課題] 従来の内燃機関の制御装置は以上のように、機関の点火
時期や燃料噴射時期を決定する基準となる基準信号がカ
ム軸に取り付けられた回転信号発生器より発生されてい
たが、カム軸はクランク軸からベルト等により駆動され
るため機関の運転状態によっては位相のズレを生じるこ
とがあり、ひいてはこの信号を用いて機関の運転を制御
した際所期の性能が得られないという問題点があった。
この問題点を解決する目的で上述の回転信号発生器をク
ランク軸に取り付ける方法が考案されているが、構造が
複雑でありかつコストアップにつながるという問題点が
あった。また、4サイクルエンジンにおいてはクランク
軸から得られる情報のみでは各個別気筒を識別すること
が不可能であり、別途気筒識別を行う手段を設けなけれ
ばなら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、1チヤンネルの信号発生装置をクランク軸に
取り付け、機関の基準位置及び角度を同時に検出して内
燃機関の制御を行うと共に別途カム軸、あるいは相当の
軸に別の信号発生手段を設け、この信号発生手段より発
生される信号を用いて特定気筒を識別することが出来る
内燃機関の制御装置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の制御装置は、内燃機関のクラ
ンク軸の回転角度を検出する機関角度検出手段と、内燃
機関の運転条件に基ずいて目標点火制御位置及び燃料噴
射位置を算出する算出手段と、上記機関角度検出手段の
出力信号に基ずいて上記算出手段による制御位置に制御
を行う制御手段とを備え、上記機関角度検出手段の角度
信号に不連続部を設け、上記不連続部を機関の所定基準
位置に設定し、上記基準位置を基準にして機関の制御を
行うようにしたものである。
[作用〕 この発明においては、内燃機関のクランク軸の回転角度
を検出する機関角度検出手段からの角度信号に不連続部
を設ける。そしてこの不連続部を機関の所定基準位置に
設定し、この基準位置を基準にして機関の制御を行う、
これにより所期の性能が容易に得られ、構造が簡単で廉
価なものとなる。
[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ブロック図であり、図に
おいて、(11)は機関のクランク軸に設けられ、第2
図(a)に示すような角度信号(POS>を発生する角
度信号発生器、(12)は特定気筒を識別するためにカ
ム軸に設けられ、第2図(b)に示すような気筒識別信
号(SGC)を発生する気筒識別信号発生器、(13)
はその他のセンサ、(14)はインターフェース回路、
(15)はマイクロコンピュータである。
マイクロコンピュータ(15)は少なくとも基準位置検
出部(15a)、気筒識別部(15b)及び制御部(1
5c)を有し、角度信号発生器(11)からの角度信号
がインターフェース回路(14)を介して基準位置検出
部(15a)に供給されると共に制御部(15c)に供
給され、気筒識別信号発生器(12)からの気筒識別信
号がインターフェース回路(14)を介して気筒識別部
(15b)に供給される。そして基準位置検出部(15
a)の出力が気筒識別部(15b)に供給されると共に
制御部(15c)に供給され、気筒識別部(15b)の
出力が制御部(15c)に供給される。また、センサ(
13)の出力がインターフェース回路(14)を介して
制御部(15c)に供給される。
第4図に示すように角度信号検出器(11)はクランク
軸(16)に取り付けられ、気筒識別信号発生器(12
)はカム軸(17)に取り付けられる。クランク軸(1
6)は第5図に示すように外周に歯車(18)を有し、
この歯車(18)の所定の部分に歯抜は部(19)が設
けられる。そして、このような歯車(18)に近接して
角度信号発生器(11)を配置すると、この角度信号発
生器(11)からは第2図(a)に示すような歯抜は部
(19)に対応した不連続部(20)をもった角度信号
が得られる。このように角度信号には機関基準位置(r
ef)を検出出来るように所定の基準位置に相当する部
分に不連続部が設けられており、これにより機関の基準
位置及び機関角度の検出が可能になっている。
次に、第1図に示したこの発明の一実施例の動作につい
て説明する。角度信号発生器(11)より上述したよう
な角度信号がインターフェース回路(14)を介して基
準位置検出部(15a)に供給されると、この基準位置
検出部(15a)は第3図に示すように角度信号の入力
周期の大小を比較し、基準位置(ref)を検出する。
この基準位置に関する信号は気m識別部(15b)に供
給されると共に制御部(15c)に供給される。
制御部(15c)は基準位置に基ずいて機関の点火時期
や燃料噴射時期を決定する。
1/2回転軸即ちカム軸(17)に取り付けられた気筒
識別信号発生器(12)からは第2図(b)に示すよう
な気筒識別信号がインターフェース回路(14)を介し
て気筒識別部(15b)に供給される。この機関の特定
気筒を検出するための気筒識別信号は角度信号区間毎に
生じ、信号のパルス数を気筒毎に異なるように設定して
いる。
この気筒識別動作を第6図を参照して説明する。
マイクロコンピュータ(15)の気筒識別部(15b)
は基準位置検出部(15a)からの基準位置に基ずいて
、基準位置区間の気筒識別信号の信号数を検出する(ス
テップ51)1次にステップS1で求めた基準位置区間
の気筒識別信号の数をあらかじめ記憶した気筒基準パル
ス数と比較することにより、一致したパルス数に相当す
る気筒を当該識別気筒と判定しくステップS2)、制御
部(15c)のレジスタ(図示せず)に当該識別気筒を
セットする(ステップS3)、尚、気筒識別信号の設定
位置は基準位置より所定角度オフセットさせることによ
り、機関のクランク軸−カム軸間に生じるメカ伝達系該
差(角度位相)が生じても基準位置区間に気筒識別信号
が検出されるように角度マージンを確保している。
ここで、角度信号の不連続部の幅を点火気筒グループ毎
に変えて、幅の大小検知で点火気筒グループを識別して
も良い、尚、角度信号発生器がホール式の場合、不達I
m!部の信号レベルを1H““L”に変え゛ることで、
点火気筒グループの識別が可能である。また、基準位置
から所定時間内に入力される角度信号のパルス数により
、機関角速度変動を検出する事が出来る。
このように本実施例ではクランク軸、カム軸センサ即ち
角度信号発生器、気筒識別信号発生器を安価な磁気セン
サで構成可能である。また、角度計数方式のため、制御
部のソフトウェア負担が少なく、機関過渡運転時も点火
制御性は良好である。
第7図はこの発明の第2実施例を示す説明図である0本
実施例では、点火気筒グループを識別するのに、角度信
号の不連続部を1回/クランク1回転(360°ca)
とし、他の点火気筒グループは不連続部に基ずく基準位
置から角度信号をカウントすることにより識別する。尚
、特定気筒識別は、上記実施例同様基準位置間に入力さ
れる気筒識別信号のパルス数により識別する。
このように本実施例でもクランク軸、カム軸センサ即ち
角度信号発生器、気筒識別信号発生器を安価な磁気セン
サで構成可能である。また、角度計数方式のため、制御
部のソフトウェア負担が少なく、機関過渡運転時も点火
制御性は良好である。
第8図はこの発明の第3実施例を示す説明図である0本
実施例では、気筒識別信号(SGC)を第8図に示すよ
うなものとする。即ち、例えば最初の基準位置(ref
)間では基準位置より若干遅延して立ち上がり1、所定
時間後に立ち下がる長幅の第1のパルスP1とこれより
若干遅延して形成された短幅の第2のパルスP、を挿入
し、次の基準位置間では第1のパルスP1のみを挿入す
る。
そして、特定気筒識別は上記実施例同様基準位置間に入
力される気筒識別信号のパルス数により識別する。尚、
この場合第1のパルスP1の立ち下がり点は始動時点火
位置(ini)とされる、従って、バックアップ回路(
図示せず)ではこの気筒識別信号でいわゆるバイパス点
火を行う。
又、点火気筒グループの識別については、第1実施例と
同様の方法で行われる。
このように本実施例ではクランク軸、カム軸センサ即ち
角度信号発生器、気筒識別信号発生器を安価な磁気セン
サで構成可能である。また、角度計数方式のため、制御
部のソフトウェア負担が少なく、機関過渡運転時も点火
制御性は良好である。
又、バックアップ回路を簡単に構成可能である。
第9図はこの発明の第4実施例を示す説明図である0本
実施例では、点火気筒グループの識別については、第2
実施例と同様であり、特定気筒識別については第3実施
例と同様であり、従って、その詳細説明は省略する。
このように本実施例ではクランク軸、カム軸センサ即ち
角度信号発生器、気筒識別信号発生器を安価な磁気セン
サで構成可能である。また、角度計数方式のため、制御
部のソフトウェア負担が少なく、機関過渡運転時も点火
制御性は良好である5又、バックアップ回路を簡単に構
成可能である。
[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、内燃機関のクランク軸
の回転角度を検出する機関角度検出手段と、内燃機関の
運転条件に基ずいて目標点火制御位置及び燃料噴射位置
を算出する算出手段と、上記機関角度検出手段の出力信
号に基ずいて上記算出手段による制御位置に制御を行う
制御手段とを備え、上記機関角度検出手段の角度信号に
不連続部を設け、上記不連続部を機関の所定基準位置に
設定し、上記基準位置を基準にして機関の制御を行うよ
うにしたので、所期の性能を容易に得ることができ、構
造が簡単で廉価なものとなり、しかも別途気筒識別手段
を設けなくとも、特定気筒識別を容易に行うことができ
る内燃機関の制御装置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ブロック図、第2図
及び第3図はこの発明の動作説明に供するための図、第
4図及び第5図はこの発明の要部を示す構造図、第6図
はこの発明の動作説明に供するためのフローチャート、
第7図〜第9図はこの発明の他の実施例をそれぞれ示す
説明図、第10図は従来装置を示す構成図、第11図は
従来装置を示す回RrM、第12図は従来装置の説明に
供するための説明図、第13図は従来の内燃機関の制御
装置を示すブロック図である。 図において、(11)は角度信号発生器、(12)は気
筒識別信号発生器、(15)はマイクロコンピュータ、
(16)はクランク軸、(17)はカム軸、(18)は
歯車、(19)は歯抜は部、(20)は不連続部である
。 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第4図 第7 図 第8 図 第9 図 第11 図 第12図 手 続 補 正 書 平成 3年 9月26日

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内燃機関のクランク軸の回転角度を検出する機関
    角度検出手段と、 内燃機関の運転条件に基ずいて目標点火制御位置及び燃
    料噴射位置を算出する算出手段と、上記機関角度検出手
    段の出力信号に基ずいて上記算出手段による制御位置に
    制御を行う制御手段と を備え、上記機関角度検出手段の角度信号に不連続部を
    設け、上記不連続部を機関の所定基準位置に設定し、上
    記基準位置を基準にして機関の制御を行うようにしたこ
    とを特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. (2)上記不連続部はクランク軸1回転に1回設定し、
    機関の制御は上記基準位置を基準にする請求項第1項記
    載の内燃機関の制御装置。
  3. (3)上記不連続部はクランク軸1回転に複数回設定し
    、機関の制御は上記基準位置を基準にする請求項第1項
    記載の内燃機関の制御装置。
  4. (4)上記クランク軸の回転に対して1/2の比率で回
    転する回転軸の回転に応じて機関の各気筒に対応する気
    筒識別信号を発生する気筒識別信号発生手段を設け、上
    記基準位置間に発生される気筒識別信号発生手段の出力
    信号から機関の気筒を識別する請求項第1項記載の内燃
    機関の制御装置。
JP2270618A 1990-10-11 1990-10-11 内燃機関の制御装置 Pending JPH04148044A (ja)

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JP2270618A JPH04148044A (ja) 1990-10-11 1990-10-11 内燃機関の制御装置
US07/772,709 US5156125A (en) 1990-10-11 1991-10-07 Engine control apparatus
KR1019910017918A KR940008275B1 (ko) 1990-10-11 1991-10-11 내연기관의 제어장치
DE4133752A DE4133752C2 (de) 1990-10-11 1991-10-11 Maschinensteuervorrichtung und Maschinensteuerverfahren zur Steuerung eines Betriebsparameters einer Maschine

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