JPH074300A - 内燃機関の気筒判別装置 - Google Patents

内燃機関の気筒判別装置

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JPH074300A
JPH074300A JP7341794A JP7341794A JPH074300A JP H074300 A JPH074300 A JP H074300A JP 7341794 A JP7341794 A JP 7341794A JP 7341794 A JP7341794 A JP 7341794A JP H074300 A JPH074300 A JP H074300A
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JP
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cylinder
rotation
diameter portion
rotor
small
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JP7341794A
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English (en)
Inventor
Akihiro Yamanaka
章弘 山中
Kenichi Nomura
憲一 野村
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は内燃機関の気筒判別装置に関し、構
成部品点数が少なく爆発気筒の切換わりと同時に気筒判
別を行ない、かつ始動直後の気筒判別が可能なことを目
的とする。 【構成】 回転角検出用ロータM1は、クランクシャフ
トの回転角度検出用の歯を有すると共に所定気筒の上死
点に対応する位置に欠歯部を有する。回転検出用ロータ
M3は、半円分の径を異ならせて小径部と大径部とが形
成され、小径部の端部より略90度の位置に大径の凸部
を設け、凸部と対称な位置に小径の凹部を設けている。
気筒判別手段M5は、第1のホール素子センサM2の回
転角検出信号の欠歯部対応時点における第2のホール素
子センサM4の回転検出信号が小径部対応か大径部対応
かと、上記回転検出信号が凸部対応か、又は凹部対応か
によって爆発気筒の判別を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多気筒内燃機関の爆発
気筒を判別する内燃機関の気筒判別装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、特開昭63−154828号
公報に記載の聰く、180度クランク角毎の上死点信号
に同期して、気筒毎にパルス数が異なる気筒判別用パル
スを発生させ、始動後180度クランク角以内に検出さ
れる上死点信号がどの気筒のものかを判別する装置があ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来装置はマグ
ネットピックアップを使用して気筒毎にパルス数が異な
る気筒判別用パルスを発生させているため、最大で気筒
数分のパルスを数えるだけの時間が気筒判別に必要とな
り、気筒判別が遅れるという問題があった。またマグネ
ットピックアップは始動直後にパルスを発生できず、ク
ランクシャフトの回転速度がある程度大きくならなけれ
ばパルスを発生できないため始動直後の気筒判別ができ
ないという問題があった。
【0004】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
回転角検出用ロータに欠歯部を設け、回転検出用ロータ
に小径部と大径部と凸部及び凹部を設け、各ロータを第
1,第2のホール素子センサで検出することにより、構
成部品点数が少なく爆発気筒の切換わりと同時に気筒判
別を行ない、かつ始動直後の気筒判別が可能な内燃機関
の気筒判別装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の内燃機関の気筒
判別装置は、図1の原理図に示す如く、クランクシャフ
トの回転角度検出用の歯を有すると共に所定気筒の上死
点に対応する位置に欠歯部を有する回転角検出用ロータ
M1と、上記回転角検出用ロータの歯を検出し回転角検
出信号を生成する第1のホール素子センサM2と、上記
クランクシャフトの2回転につき1回転するカムシャフ
トと共に回転し、半円分の径を異ならせて小径部と大径
部とが形成されており、上記小径部の端部より回転角度
が略90度の位置に大径の凸部を設け、上記大径部の凸
部と対称な位置に小径の凹部を設けた回転検出用ロータ
M3と、上記第1のホール素子センサM2の欠歯部検出
時に上記回転検出用ロータの小径部又は大径部の端部を
検出するよう同期して回転検出用ロータの径を検出し回
転検出信号を生成する第2のホール素子センサM4と、
上記回転角検出信号の欠歯部対応時点における回転検出
信号が小径部対応か大径部対応かと、上記回転検出信号
が凸部対応か、又は凹部対応かによって爆発気筒の判別
を行なう気筒判別手段M5とを有する。
【0006】
【作用】本発明においては、回転角検出用ロータM1の
欠歯部、又は回転検出用ロータM3の凸部又は凹部で気
筒判別を行なうため上記欠歯部又は凸部又は凹部の回転
角度だけクランクシャフトが回転した時点で判別が可能
となり、また上記欠歯部、凸部、凹部を各気筒の上死点
位置と対応させているため爆発気筒の切換りと同時に判
別が可能となり、更に第1,第2のホール素子センサM
2,M4を用いているため、回転角検出ロータM1及び
回転検出用ロータM3の回転速度が低速であっても回転
角検出信号及び回転検出信号の生成が可能である。
【0007】
【実施例】図2は本発明装置の概略構成図を示す。同図
中、10は4サイクル内燃機関であり、11はピスト
ン、12はクランクシャフト、13はカムシャフトを示
す。4サイクル内燃機関ではクランクシャフト2回転に
つきカムシャフト13は1回転する。
【0008】クランクシャフト12には図3(A)に示
す如き回転角検出用のNEロータ14が固定されてい
る。NEロータ14の外周に対向して設けられた第1の
ホール素子センサ15はNEロータ14の回転により回
転角検出信号NEを発生して電子制御装置(ECU)2
0に供給する。
【0009】また、カムシャフト13には図3(B)に
示す如き回転検出用のGロータ16が一体形成されてい
る。Gロータの外周に対向して設けられた第2のホール
素子センサ17はGロータ16の回転により回転検出信
号Gを発生してECU20に供給する。
【0010】図3(A)に示すNEロータ14は強磁性
材料で形成されており、外周に10度間隔で歯14aを
設け、かつ連続する2つの歯を欠落さた欠歯部14bを
有する構造である。ホール素子センサ15は4番気筒の
上死点(TDC)位置で欠歯部14bの回転方向終端位
置14dに配置固定されており、NEロータ14の外周
に対向するホール素子と、NEロータ14の外周から見
てホール素子の背後に配置される磁界発生用の永久磁石
とを有する。ホール素子センサ15はNEロータ14の
歯14aが対向したときにホール素子を通る磁束が大と
なり、欠歯部14b及び谷14cに対向したときホール
素子を通る磁束が小となることによりホール素子から磁
束に応じた電圧の信号を出力する。
【0011】図3(B)に示すGロータ16は強磁性材
料で形成されており、180度に渡る小径部16aと、
180度に渡る大径部16bとよりなり、小径部16a
には小径部16aの回転方向始端16eより80度〜9
0度に渡り、大径部16bと同一径の凸部16cが設け
られ、大径部16bには凸部16cの対称位置に小径部
16aと同一径の凹部16dが設けられている。ホール
素子センサ17は4番気筒の上死点位置で小径部16a
の回転方向始端16eより5度の位置に配置固定されて
おり、ホール素子センサ15と同一構造であり、Gロー
タ16の回転によりホール素子を通る磁束に応じた電圧
の信号を出力する。
【0012】気筒制御手段としてのECU20は図4に
示す如きハードウェア構成とされている。同図中、図2
と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。図4において、ECU20は中央処理装置(MP
U)23、処理プログラムを格納したリード・オンリ・
メモリ(ROM)24、作業領域として使用されるラン
ダム・アクセス・メモリ(RAM)25、エンジン停止
後もデータを保持するバックアップRAM26、MPU
23へそのマスタークロックを供給するクロック発生器
27を有し、これらを双方向のバスライン28を介して
互いに接続すると共に、入力ポート30に接続した構成
とされている。
【0013】また、ECU20は波形整形回路31,3
2夫々によりホール素子センサ15,17からの検出信
号を波形整形した信号を入力ポート30に供給される。
【0014】この構成により、入力ポートには図5
(A),(D)夫々に示すクランク角、カム角に対応し
て、図5(B)に示す如き矩形波の回転角検出信号NE
と、図5(C)に示す如き矩形波の回転検出信号が供給
される。
【0015】次に、ECU20で実行される気筒判別処
理について説明する。図6は気筒判別処理のフローチャ
ートを示す。この処理は回転角検出信号NE(NE信
号)の立上りにより割込まれる割込みルーチンである。
【0016】図6において、ステップS2では始動直後
か否かを判別し、始動直後の場合にのみステップS4で
回転検出信号G(G信号)の値をRAM25上のG信号
バッファに格納する。
【0017】次にステップS6で、前回と今回のNE信
号の立上り間に要した時間である今回パルス間隔TNE
i が、前々回と前回のNE信号の立上り間に要した時間
である前回パルス間隔TNEi-1 の2倍より大か否かを
判別する。ここでTNEi >TNEi-1 ×2の場合はN
Eロータ14の欠歯部14bがセンサ15で検出された
状態、つまり図5のクランク角0°又は360°の状態
であるため、ステップS8に進んでNE信号のパルス数
をカウントするカウンタCNEを0にリセットし、ステ
ップS10で図5(E)に示す如く、上死点位置である
ことを示すフラグYTDCをONとする。
【0018】この後、ステップS12でG信号の値が1
か否かを判別し、G信号が0の場合は図5のクランク角
360°の状態であるため、ステップS14でG信号バ
ッファに0をセットしステップS16で4番気筒の爆発
タイミングであることを示す#4フラグをONとし、残
りの#1フラグ、#2フラグ、#3フラグを全てオフと
して処理を終了する。
【0019】また、ステップS12でG信号が1の場合
は図5のクランク角0°の状態であるため、ステップS
18でG信号バッファに1をセットし、ステップS20
で1番気筒の爆発タイミングであることを示す#1フラ
グをONとし残りの#2,#3,#4フラグを全てオフ
として処理を終了する。
【0020】ステップS6でTNEi ≦TNEi-1 ×2
の場合はステップS22でカウンタCNEを1だけカウ
ントアップした後、カウンタCNEが3か否かを判別し
て、CNE=3の場合にのみステップS26でフラグY
TDCをオフとする。これによってフラグYTDCのパ
ルス幅は図5(E)に示す如くNE信号の3パルス分と
なるが、これは15パルス分以下であればどのような値
としても良い。
【0021】次にステップS28ではG信号の値がG信
号バッファの値と同一であるか否かを判別し、同一であ
れば処理を終了する。異なる場合はステップS30でG
信号の値をG信号バッファに格納し、ステップS32で
カウンタCNEが2以下か否かを判別し、CNE>2の
場合はステップS34でカウンタCNEを0にリセット
して処理を終了する。ステップS32でCNE≦2の場
合はステップS36でG信号の値が1か否かを判別し、
1の場合はステップS38で3番気筒の爆発タイミング
であることを示す#3フラグをONとし、残りの#1,
#2,#4フラグをオフとし、0の場合はステップS4
0で2番気筒の爆発タイミングであることを示す#2フ
ラグをONとし、残りの#1,#3,#4フラグをオフ
とする。この後ステップS34でカウンタCNEを0に
リセットして処理を終了する。
【0022】例えばクランク角150°又は510°の
時点でG信号が1から0、又は0から1に変化したとき
ステップS28,S30,S32,S34が実行されて
カウンタCNEが0にリセットされ、次のクランク角1
70°又は530°でステップS22,S28,S3
0,S32,S36が実行され、クランク角170°の
ときはステップS38、クランク角530°のときはス
テップS40が実行されることにより2番、3番気筒の
判別が行なわれる。図7に上記フラグYTDCの値と、
G信号の値とによる爆発気筒の判別表を示す。
【0023】このように、回転角検出用のNEロータ1
4の欠歯部14b、又は回転検出用のGロータ16の凸
部16c又は凹部16dで気筒判別を行なうため、上記
欠歯部14b又は凸部16c又は凹部16dの回転角度
だけクランクシャフトが回転した時点で判別が可能とな
り、また上記欠歯部14b、凸部16c、凹部16dを
各気筒の上死点位置と対応させているため爆発気筒の切
換りと同時に判別が可能となり、更にホール素子センサ
15,17を用いているため、NEロータ14及びGロ
ータ16の回転速度が低速であってもNE信号及びG信
号の生成が可能である。
【0024】また、4気筒の内燃機関は通常クランク角
90°,270°,420°,630°位置で安定して
停止する場合がほとんどであり、この場合、始動時にク
ランク角で90°程度回転したところで初回の気筒判別
を行なうことができる。
【0025】図8は気筒判別処理の他の実施例のフロー
チャートを示す。同図中、図6と同一部分には同一符号
を付す。図8において、ステップS2では始動により初
めてNE信号が入来した時点の始動直後であるか否かを
判別し、始動直後の場合はステップS4でG信号の値を
G信号バッファに格納して処理を終了する。
【0026】ステップS2で始動直後ではない場合には
ステップS41に進み、RAM25上のTNEバッファ
の値つまりTNEi-1 が0か否かを判別する。なお、こ
のTNEバッファは始動開始時に0にリセットされてい
る。このため、この処理を始動後、2回目の実行時には
TNEi-1 =0であり、この場合はステップS42に進
んで前回と今回のNE信号の立上り間に要した時間であ
る今回パルス間隔TNEi をTNEバッファに前回パル
ス間隔TNEi-1 として格納し、処理を終了する。
【0027】また、この処理を始動後、3回目以降では
TNEバッファに格納されたパルス間隔TNEi-1 が0
以外の値であるためステップS6に進む。
【0028】ステップS6では、前回と今回のNE信号
の立上り間に要した時間である今回パルス間隔TNEi
が、前々回と前回のNE信号の立上り間に要した時間で
ある前回パルス間隔TNEi-1 の2倍より大か否かを判
別する。ここでTNEi >TNEi-1 ×2の場合はNE
ロータ14の欠歯部14bがセンサ15で検出された状
態、つまり図5のクランク角0°又は360°の状態で
あるため、ステップS8に進んでNE信号のパルス数を
カウントするカウンタCNEを0にリセットし、ステッ
プS10で上死点位置であることを示すフラグYTDC
をONとする。この後、ステップS12でG信号の値が
1か否かを判別し、G信号が0の場合は図5のクランク
角360°の状態であるため、ステップS14でG信号
バッファに0をセットしステップS16で4番気筒の爆
発タイミングであることを示す#4フラグをONとし、
残りの#1フラグ、#2フラグ、#3フラグを全てオフ
とし、ステップS42で今回パルス間隔TNEi をTN
Eバッファに格納して処理を終了する。
【0029】また、ステップS12でG信号が1の場合
は図5のクランク角0°の状態であるため、ステップS
18でG信号バッファに1をセットし、ステップS20
で1番気筒の爆発タイミングであることを示す#1フラ
グをONとし残りの#2,#3,#4フラグを全てオフ
とし、ステップS42で今回パルス間隔TNEi をTN
Eバッファに格納して処理を終了する。
【0030】ステップS6でTNEi ≦TNEi-1 ×2
の場合はステップS22でカウンタCNEを1だけカウ
ントアップした後、カウンタCNEが3か否かを判別し
て、CNE=3の場合にのみステップS26でフラグY
TDCをオフとする。
【0031】次にステップS28ではG信号の値がG信
号バッファの値と同一であるか否かを判別し、同一であ
ればステップS42で今回パルス間隔TNEi をTNE
バッファに格納して処理を終了する。異なる場合はステ
ップS30でG信号の値をG信号バッファに格納し、ス
テップS32でカウンタCNEが2以下か否かを判別
し、CNE>2の場合はステップS34でカウンタCN
Eを0にリセットして処理を終了する。ステップS32
でCNE≦2の場合はステップS36でG信号の値が1
か否かを判別し、1の場合はステップS38で3番気筒
の爆発タイミングであることを示す#3フラグをONと
し、残りの#1,#2,#4フラグをオフとし、0の場
合はステップS40で2番気筒の爆発タイミングである
ことを示す#2フラグをONとし、残りの#1,#3,
#4フラグをオフとする。この後ステップS34でカウ
ンタCNEを0にリセットした後、ステップS42で今
回パルス間隔TNEi をTNEバッファに格納して処理
を終了する。
【0032】ところで、図3では、ホール素子センサ1
7が4番気筒の上死点位置で小径部16aの回転方向始
端16eより5度の位置に配置固定しているが、これは
0度より大きく、5度より小さければ良い。実際には設
計公差等を考えて、2.5度とするのが望ましい。
【0033】
【発明の効果】上述の如く、本発明の内燃機関の気筒判
別装置によれば、回転角検出用ロータに欠歯部を設け、
回転検出用ロータに小径部と大径部と凸部及び凹部を設
け、各ロータを第1,第2のホール素子センサで検出す
ることにより、構成部品点数が少なく爆発気筒の切換わ
りと同時に気筒判別を行ない、かつ始動直後の気筒判別
が可能となり、実用上きわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明装置の概略構成図である。
【図3】NEロータ及びGロータの平面図である。
【図4】ECUのブロック図である。
【図5】本発明装置の信号タイミングチャートである。
【図6】気筒判別処理のフローチャートである。
【図7】爆発気筒の判別表を示す図である。
【図8】気筒判別処理のフローチャートである。
【符号の説明】
M1 回転角検出用ロータ M2 第1のホール素子センサ M3 回転検出用ロータ M4 第2のホール素子センサ M5 気筒判別手段 14 NEロータ 14a 歯 14b 欠歯部 15,17 ホール素子センサ 16 Gロータ 16a 小径部 16b 大径部 16c 凸部 16d 凹部 20 ECU

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クランクシャフトの回転角度検出用の歯
    を有すると共に所定気筒の上死点に対応する位置に欠歯
    部を有する回転角検出用ロータと、 上記回転角検出用ロータの歯を検出し回転角検出信号を
    生成する第1のホール素子センサと、 上記クランクシャフトの2回転につき1回転するカムシ
    ャフトと共に回転し、半円分の径を異ならせて小径部と
    大径部とが形成されており、上記小径部の端部より回転
    角度が略90度の位置に大径の凸部を設け、上記大径部
    の凸部と対称な位置に小径の凹部を設けた回転検出用ロ
    ータと、 上記第1のホール素子センサの欠歯部検出時に上記回転
    検出用ロータの小径部又は大径部の端部を検出するよう
    同期して回転検出用ロータの径を検出し回転検出信号を
    生成する第2のホール素子センサと、 上記回転角検出信号の欠歯部対応時点における回転検出
    信号が小径部対応か大径部対応かと、上記回転検出信号
    が凸部対応か、又は凹部対応かによって爆発気筒の判別
    を行なう気筒判別手段とを有することを特徴とする内燃
    機関の気筒判別装置。
JP7341794A 1993-04-19 1994-04-12 内燃機関の気筒判別装置 Pending JPH074300A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004031560A1 (ja) * 2002-09-30 2004-04-15 Yanmar Co., Ltd. エンジンのクランク角度識別装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004031560A1 (ja) * 2002-09-30 2004-04-15 Yanmar Co., Ltd. エンジンのクランク角度識別装置
US7013719B2 (en) 2002-09-30 2006-03-21 Yanmar Co., Ltd. Device for identifying crank angle of engine
CN100373038C (zh) * 2002-09-30 2008-03-05 洋马株式会社 发动机的曲柄角度识别装置
KR100981941B1 (ko) * 2002-09-30 2010-09-13 얀마 가부시키가이샤 엔진의 크랭크 각도 식별장치

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