JPH07208251A

JPH07208251A - 気筒判別装置

Info

Publication number: JPH07208251A
Application number: JP1694494A
Authority: JP
Inventors: Minoru Murakami; 実村上; Yoshiteru Okumura; 芳輝奥村; Toshihisa Muramatsu; 稔久村松
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1994-01-18
Filing date: 1994-01-18
Publication date: 1995-08-08

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、内燃機関の始動前に各気筒のクラ
ンク角を算出し、内燃機関の始動時に素早く燃料噴射を
開始して内燃機関の始動性を向上することを目的として
いる。【構成】このため、複数個の気筒のクランク角を検出
し内燃機関の気筒判別を行う気筒判別装置において、各
気筒のクランク角に応じた検出信号を発生するポテンシ
ョメータを設け、ポテンショメータからの検出信号を測
定し各気筒のクランク角を算出する制御手段を設けてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は気筒判別装置に係り、
特に複数個の気筒のクランク角を検出し内燃機関の気筒
判別を行う気筒判別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】２輪自動車や４輪自動車等の車両に搭載
される内燃機関には、図１１に示すものがある。図１１
において、１０２は内燃機関、１３２はシリンダブロッ
ク、１３４はシリンダヘッド、１３６はシリンダヘッド
カバー、１３８はピストン、１４０は燃焼室、１４２は
吸気弁、１４４は排気弁、１４６は吸気ポート、１４８
は排気ポートである。

【０００３】前記内燃機関１０２の吸気ポート１４６に
は、吸気通路１５０が連絡されている。この吸気通路１
５０は、上流側から配設されるエアクリーナ１５２、吸
気絞り弁１５４を内装されたスロットルボディ１５６、
サージタンク１５８、吸気マニホルド１６０とにより形
成されている。

【０００４】また、内燃機関１０２の排気ポート１４８
には、排気通路１６２が連絡されている。この排気通路
１６２は、排気マニホルド１６４と排気管１６６とによ
り形成されている。この排気管１６６には、触媒コンバ
ータ１６８が配設されている。

【０００５】前記吸気マニホルド１６０の下流部位に
は、燃焼室１４０方向に指向させてインジェクタ１７０
が装着されている。このインジェクタ１７０には、燃料
タンク１７２内の燃料が燃料ポンプ１７４を介して燃料
供給通路１７６から供給されている。

【０００６】また、前記インジェクタ１７０は、連絡通
路１７８によってサージタンク１５８に連絡されてい
る。この連絡通路１７８途中には、プレッシャレギュレ
ータ１８０が配設されている。このプレッシャレギュレ
ータ１８０は、燃料戻り通路１８２によって前記燃料タ
ンク１７２に連絡されている。

【０００７】前記サージタンク１５８には、圧力センサ
１８４にサージタンク１５８内の圧力を導く検出用圧力
導入通路１８６が連通されている。

【０００８】更に、エアクリーナ１５２には、吸気温度
を検出する吸気温センサ１８８が付設されている。

【０００９】更にまた、前記吸気絞り弁１５４の開度状
態を検出して内燃機関１０２のアイドル回転状態を判断
するスロットルポジションセンサ１９０が設けられてい
る。

【００１０】また、内燃機関１０２の略中央部位に配設
される点火プラグ（図示せず）には、ディストリビュー
タ１９２が接続されている。このディストリビュータ１
９２には、クランク角センサ１９４が取り付けられてい
る。

【００１１】更に、前記内燃機関１０２のシリンダブロ
ック１３２には、冷却水温度を検出する水温センサ１９
６が付設されている。

【００１２】更にまた、排気系の触媒コンバータ１６８
よりも上流部位には、排気センサであるＯ₂センサ１９
８が配設されている。

【００１３】また、インジェクタ１７０、圧力センサ１
８４、吸気温センサ１８８、スロットルポジションセン
サ１９０、クランク角センサ１９４、水温センサ１９
６、Ｏ₂センサ１９８は、制御手段１１０に連絡されて
いる。

【００１４】上述したような内燃機関には、複数の気筒
を有するものがある。このような内燃機関には、各気筒
毎に設けたインジェクタにより燃料を噴射する、いわゆ
るマルチポイント式の燃料噴射装置を備えたものがあ
る。このマルチポイント式の燃料噴射装置には、同時噴
射方式のもの、グループ噴射方式のもの、シーケンシャ
ル噴射方式のものがある。

【００１５】前記同時噴射方式のものは、図８に示す如
く、クランクシャフトが１回転する毎に１回（または２
回）全気筒同時に燃料を噴射するものである。

【００１６】また、前記グループ噴射方式のものは、図
９に示す如く、全気筒を２つのグループに分割、例えば
第１の気筒と第３の気筒を一のグループとするととも
に、第４の気筒と第２の気筒を他のグループとし、この
２つのグループにインジェクションの作動を分け、クラ
ンクシャフトが１回転する間に１回ずつ交互に燃料噴射
を行うものである。

【００１７】更に、前記シーケンシャル噴射方式のもの
は、図１０に示す如く、点火順序に従って各気筒独立に
最適のタイミングで燃料噴射を行うものである。

【００１８】前記マルチポイント式の燃料噴射装置を使
用する場合には、気筒判別装置により気筒判別を行う必
要がある。

【００１９】前記気筒判別装置には、電磁方式、ホール
素子方式、光電方式等の各種のクランク角センサが使用
されている。

【００２０】前記電気方式クランク角センサは、図５に
示す如く、図示しないクランクシャフトの先端に取り付
けられた歯車２０２と、この歯車近傍に配設されたコイ
ル等からなるピックアップ部２０４とによりクランク角
を検出するものである。

【００２１】また、ホール素子方式クランク角センサ
は、図６に示す如く、磁石３０２とホール素子３０４と
によってクランク角を検出するものである。

【００２２】更に、光電方式クランク角センサは、図７
に示す如く、円周等間隔に窓部４０２が設けられる板状
部材４０４をクランクシャフト（図示せず）の先端に取
り付け、この板状部材４０４の一側（図７において上
側）に光源、例えば発光ダイオード４０６を配設すると
ともに、前記板状部材４０４の他側（図７において下
側）に光電変換器、例えばフォトトランジスタ４０８を
配設し、前記板状部材４０４の窓部４０２を通過した発
光ダイオード４０６からの光によりフォトトランジスタ
４０８の出力電圧を変化させてクランク角を算出するも
のである。

【００２３】内燃機関の基準信号検出装置としては、特
開平１−１００３５０号公報に開示される如く、クラン
ク軸に同期して回転するカム軸に信号ディスクを取り付
け、信号ディスクの円周上にクランク角と気筒判別用の
突起を設け、信号ディスクの外側に所定の位相角を有し
て２つの検出ヘッドを配置し、一方の検出ヘッドにより
クランク角検出と気筒判別を、他方の検出ヘッドにより
エンジン回転数を検出するように構成したものがあっ
た。

【００２４】また、内燃機関への燃料供給を制御する方
法及び装置としては、特開平３−５０３６１号公報に開
示される如く、軸によって駆動される燃料ポンプを有
し、電磁弁を駆動することにより噴射開始と噴射終了を
行う内燃機関への燃料供給を制御する方法において、燃
料供給開始と供給終了を行わせる電磁弁の駆動パルスが
角度センサのアナログ信号に従って発生させるものがあ
った。

【００２５】更に、センサディスクとしては、実開平３
−７１１５２号公報に開示される如く、その面の同一円
周上に内燃機関の各気筒のシリンダ位置を検出するため
の突起とクランク位置を検出するための穴を有し、１個
のセンサによる各気筒のシリンダ位置とクランク位置の
検出を可能ならしめるものがあった。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の気筒
判別装置においては、内燃機関の停止時に各気筒のクラ
ンク角を算出することができないため、内燃機関の始動
時に各気筒の動作状態、例えばどの気筒がこれから圧縮
上死点を迎えるかを判別するまでに大なる時間がかかっ
ていた。

【００２７】また、各気筒に夫々の吸入行程において燃
料を噴射するシーケンシャル噴射方式（図１０参照）に
おいても、気筒を判別するまでの時間は吸気管に燃料を
噴射するシステムでは同時噴射方式（図８参照）をとら
ざるを得なかった。

【００２８】しかし、気筒内に直接燃料を噴射する筒内
噴射方式では、いかなる場合もシーケンシャル噴射方式
でなければならない（燃料のタイミングが狂うと燃焼し
ない）ため、判別するまでの時間は燃料の噴射ができ
ず、始動性が悪化してしまい、実用上不利であるという
不都合があった。

【００２９】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、複数個の気筒のクランク角
を検出し内燃機関の気筒判別を行う気筒判別装置におい
て、各気筒のクランク角に応じた検出信号を発生するポ
テンショメータを設け、このポテンショメータからの検
出信号を測定し各気筒のクランク角を算出する制御手段
を設けたことを特徴とする。

【００３０】また、４個の気筒のクランク角を検出し内
燃機関の気筒判別を行う気筒判別装置において、各気筒
のクランク角に応じた検出信号を発生するポテンショメ
ータを設け、このポテンショメータからの検出信号をク
ランク角信号に変換する電子回路を設け、前記ポテンシ
ョメータからの検出信号を入力するとともに電子回路か
らのクランク角信号を入力し前記４個の気筒中の３個の
気筒のクランク角を算出する制御手段を設けたことを特
徴とする。

【００３１】

【作用】上述の如く発明したことにより、内燃機関の気
筒判別を行う際には、ポテンショメータが各気筒のクラ
ンク角に応じた検出信号を発生し、制御手段がポテンシ
ョメータからの検出信号を測定し、各気筒のクランク角
を算出している。

【００３２】また、４気筒の内燃機関の気筒判別を行う
際には、ポテンショメータが各気筒のクランク角に応じ
た検出信号を発生し、電子回路がポテンショメータから
の検出信号をクランク角信号に変換し、制御手段にポテ
ンショメータからの検出信号を入力するとともに、電子
回路からのクランク角信号を入力し、４個の気筒中の３
個の気筒のクランク角を算出している。

【００３３】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
に説明する。

【００３４】図１〜図４はこの発明の実施例を示すもの
である。図２において、２は複数個の気筒を有する、例
えば４気筒の内燃機関、４はクランクシャフト、６は気
筒判別装置である。

【００３５】前記気筒判別装置６は、各気筒＃１、＃
２、＃３、＃４の夫々のクランク角に応じた検出信号を
発生するポテンショメータ８と、このポテンショメータ
８からの検出信号を測定し、各気筒＃１、＃２、＃３、
＃４のクランク角を算出する制御手段１０とを有してい
る。

【００３６】つまり、前記気筒判別装置６は、各気筒＃
１、＃２、＃３、＃４のクランク角に応じた検出信号を
発生するポテンショメータ８と、このポテンショメータ
８からの検出信号をクランク角信号に変換する電子回路
１２と、前記ポテンショメータ８からの検出信号を入力
するとともに、前記電子回路１２からのクランク角信号
を入力し、前記４個の気筒中の３個の気筒のクランク角
を算出する制御手段１０とから構成されている。

【００３７】詳述すれば、前記ポテンショメータ８の回
転軸１４の回転をクランクシャフト４の回転に同期させ
るべく前記回転軸１４とクランクシャフト４とを連絡し
て設ける。この回転軸１４には、各気筒＃１、＃２、＃
３、＃４用の第１〜第４指針１６−１〜１６−４が９０
度ずつずらして配設されている。ポテンショメータ８の
縁部部位には、上死点（ＴＤＣ）用検知部１８と下死点
（ＢＤＣ）用検知部２０とが設けられている。

【００３８】前記第１〜第４指針１６−１〜１６−４
は、第１〜第４電線２２−１〜２２−４によって電子回
路１２に連絡されている。

【００３９】前記電子回路１２は、第５電線２２−５に
よって制御手段１０に連絡されている。この制御手段１
０は、第６電線２２−６によって第２電線２２−２に連
絡され、第７電線２２−７によって第３電線２２−３に
連絡され、第８電線２２−８によって第４電線２２−４
に連絡されている。

【００４０】前記制御手段１０は、少なくとも内燃機関
２の始動前までに各気筒＃１、＃２、＃３、＃４のクラ
ンク角を算出すべく動作するものである。

【００４１】次に作用について説明する。

【００４２】クランクシャフト４が回転した際には、ポ
テンショメータ８の回転軸１４がクランクシャフト４に
同期して回転し、図３に示す如く、各気筒＃１、＃２、
＃３、＃４のクランク角に応じた検出信号を発生する。
この検出信号を電子回路１２によってクランク角信号に
変換するとともに、各気筒＃１、＃２、＃３、＃４のう
ちの少なくとも３個の気筒分のクランク角信号の電圧を
測定し、各気筒＃１、＃２、＃３、＃４のクランク角を
検出している。

【００４３】つまり、図１のフローチャートに示す如
く、プログラムがスタートすると（ステップ５００）、
例えば気筒＃３の電圧が気筒＃４の電圧以上であるか否
かの判断（ステップ５０１）を行い、この判断（ステッ
プ５０１）がＹＥＳの場合は、気筒＃１のクランク角
（ＢＴＤＣ）を以下に示す式、気筒＃１のクランク角（ＢＴＤＣ）＝Ａ−［Ａ／Ｄ値×
（Ａ／２^N）］Ａは４ｓｔ：３６０、２ｓｔ：１８０ＮはＡ／Ｄ精度である。により算出し（ステップ５０２）、プログラムをエンド
としている（ステップ５０３）。

【００４４】また、前記判断（ステップ５０１）がＮＯ
の場合は、気筒＃１のクランク角（ＢＴＤＣ）を以下に
示す式、気筒＃１のクランク角（ＢＴＤＣ）＝Ａ＋［Ａ／Ｄ値×
（Ａ／２^N）］により算出し（ステップ５０２）、プログラムをエンド
としている（ステップ５０３）。

【００４５】これにより、図４に示す如く、内燃機関の
始動前に各気筒のクランク角を算出することができ、内
燃機関の始動時に素早く燃料噴射を開始でき、内燃機関
の始動性を向上し得て、実用上有利である。

【００４６】また、少なくとも内燃機関２の始動前まで
に各気筒＃１、＃２、＃３、＃４のクランク角を算出す
べく動作する制御手段１０を設けたことにより、各気筒
のクランク角を内燃機関の停止時に確認することがで
き、実用上有利である。

【００４７】

【発明の効果】以上詳細に説明した如くこの発明によれ
ば、複数個の気筒のクランク角を検出し内燃機関の気筒
判別を行う気筒判別装置において、各気筒のクランク角
に応じた検出信号を発生するポテンショメータを設け、
このポテンショメータからの検出信号を測定し各気筒の
クランク角を算出する制御手段を設けたので、内燃機関
の始動前に各気筒のクランク角を算出することができ、
内燃機関の始動時に素早く燃料噴射を開始でき、内燃機
関の始動性を向上し得て、実用上有利である。

【００４８】また、４個の気筒のクランク角を検出し内
燃機関の気筒判別を行う気筒判別装置において、各気筒
のクランク角に応じた検出信号を発生するポテンショメ
ータを設け、ポテンショメータからの検出信号をクラン
ク角信号に変換する電子回路を設け、ポテンショメータ
からの検出信号を入力するとともに電子回路からのクラ
ンク角信号を入力し前記４個の気筒中の３個の気筒のク
ランク角を算出する制御手段を設けたので、内燃機関の
始動前に各気筒のクランク角を算出することができ、内
燃機関の始動時に素早く燃料噴射を開始でき、内燃機関
の始動性を向上し得て、実用上有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す気筒判別装置のフロー
チャートである。

【図２】気筒判別装置の概略構成図である。

【図３】電子回路の検出信号のタイムチャートである。

【図４】クランク角信号のタイムチャートである。

【図５】この発明の従来の技術を示す電磁方式クランク
角センサの概略説明図である。

【図６】ホール素子方式クランク角センサの概略説明図
である。

【図７】光電方式クランク角センサの概略説明図であ
る。

【図８】同時噴射方式の概略説明図である。

【図９】グループ噴射方式の概略説明図である。

【図１０】シーケンシャル噴射方式の概略説明図であ
る。

【図１１】気筒判別装置の概略構成図である。

【符号の説明】

２４気筒の内燃機関４クランクシャフト６気筒判別装置８ポテンショメータ１０制御手段１２電子回路１４回転軸１６−１〜１６−４第１〜第４指針１８上死点（ＴＤＣ）用検知部２０下死点（ＢＤＣ）用検知部２２電線

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【手続補正書】

【提出日】平成６年３月４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個の気筒のクランク角を検出し内燃
機関の気筒判別を行う気筒判別装置において、各気筒の
クランク角に応じた検出信号を発生するポテンショメー
タを設け、このポテンショメータからの検出信号を測定
し各気筒のクランク角を算出する制御手段を設けたこと
を特徴とする気筒判別装置。
【請求項２】４個の気筒のクランク角を検出し内燃機
関の気筒判別を行う気筒判別装置において、各気筒のク
ランク角に応じた検出信号を発生するポテンショメータ
を設け、このポテンショメータからの検出信号をクラン
ク角信号に変換する電子回路を設け、前記ポテンショメ
ータからの検出信号を入力するとともに電子回路からの
クランク角信号を入力し前記４個の気筒中の３個の気筒
のクランク角を算出する制御手段を設けたことを特徴と
する気筒判別装置。
【請求項３】前記制御手段は、少なくとも内燃機関の
始動前までに各気筒のクランク角を算出すべく動作する
制御手段である特許請求の範囲の請求項１または請求項
２に記載の気筒判別装置。