(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火制御手段からの点火制御信号をイグナイタに与え、前記イグナイタによって点火コイルの一次コイルに流れる一次電流を遮断して前記点火コイルの二次コイルに高電圧を発生させ、この高電圧を点火プラグに印加して燃焼室内の混合気を着火させると共に、前記二次コイルに流れる二次電流を検出する二次電流検出手段を有する内燃機関の点火制御装置において、
前記検出した二次電流から気筒判別を行い、
前記気筒判別は、内燃機関の１サイクル間に複数回点火し、点火回数ごとに２次電流の立上りから立下りまでの放電時間を計測し、点火ごとの放電時間の減少量が圧縮気筒判定閾値より大きい場合、当該気筒を圧縮気筒と判別することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１において、前記所定の圧縮気筒判定閾値は、前記点火コイルの電源電圧および内燃機関の水温および油温および吸気温のうち少なくとも一方に基づいて算出されることを特徴とする内燃機関の点火制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関の点火制御装置において、予めクランク角センサの信号パターンから排気・圧縮行程にある気筒を識別し、識別結果の気筒の組み合わせの中から点火ごとの放電時間の減少量が圧縮気筒判定閾値より大きい場合、当該気筒を圧縮気筒と判別することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
点火制御手段からの点火制御信号をイグナイタに与え、前記イグナイタによって点火コイルの一次コイルに流れる一次電流を遮断して前記点火コイルの二次コイルに高電圧を発生させ、この高電圧を点火プラグに印加して燃焼室内の混合気を着火させると共に、前記二次コイルに流れる二次電流を検出する二次電流検出手段を有する内燃機関の点火制御装置において、
前記検出した二次電流から気筒判別を行い、
前記気筒判別は、内燃機関の１サイクル間に複数回点火し、点火回数ごとに２次電流の立上りから立下りまでの放電時間を計測し、点火ごとの放電時間の減少量が最大の気筒を圧縮気筒と判別することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の内燃機関の点火制御装置において、予めクランク角センサの信号パターンから排気・圧縮行程にある気筒を識別し、識別結果の気筒の組み合わせの中から点火ごとの放電時間の減少量が最大の気筒を圧縮気筒と判別することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
点火制御手段からの点火制御信号をイグナイタに与え、前記イグナイタによって点火コイルの一次コイルに流れる一次電流を遮断して前記点火コイルの二次コイルに高電圧を発生させ、この高電圧を点火プラグに印加して燃焼室内の混合気を着火させると共に、前記二次コイルに流れる二次電流を検出する二次電流検出手段を有する内燃機関の点火制御装置において、
前記検出した二次電流から気筒判別を行い、
前記気筒判別は、内燃機関の１サイクル間に複数回点火し、点火回数ごとに２次電流の立上りから立下りまでの二次電流積算値を計測し、点火ごとの二次電流積算値の減少量が圧縮気筒判定積算閾値より大きい場合、当該気筒を圧縮気筒と判別することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項６において、前記所定の圧縮気筒判定積算閾値は、前記点火コイルの電源電圧および内燃機関の水温および油温および吸気温のうち少なくとも一方に基づいて算出されることを特徴とする内燃機関の点火制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（エンジン）の制御装置に係り、特に、エンジン始動時の圧縮気筒を検出して燃料噴射によりエンジン始動を行う内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
火花点火式の内燃機関にあっては、点火コイル等からなる点火装置によって点火プラグに火花放電が発せられ、燃焼室に導入された燃料を含んだ混合気が火花放電により燃焼されて動力を取り出すものである。そして、点火コイルに与える電気的エネルギの供給開始時期と、この電気的エネルギを点火プラグに放出する放出開始時期の制御を行うために点火制御装置が使用されている。
【０００３】
この点火制御装置は、通常ではマイクロコンピュータと入出力回路よりなる制御装置と、この制御装置からの制御信号を受けて点火コイルの一次コイルに流れる一次電流を導通、遮断するイグナイタより構成されている。一般的にイグナイタと点火コイルは一体的に形成されており、内燃機関のシリンダヘッドに固定されている。
【０００４】
一方で、自動車用の４サイクル内燃機関では、複数の気筒が吸気、圧縮、膨張、排気の４行程のサイクルで駆動されており、気筒ごとに圧縮された混合気を点火プラグで火花点火させることにより燃焼させて出力を得ている。その際、混合気の燃焼圧力がピストンを押し下げる力として効率的に働くよう、最適なクランク位置で混合気を火花点火させることが重要であり、各気筒の行程を判別するための気筒判別が行われている。
【０００５】
従来の気筒判別装置としては、カム軸に、その回転を検出し、１回転毎に１つのパルスを発生する気筒判別センサを設け、その気筒判別センサの出力に基づき特定気筒の圧縮上死点を判別する方法（特開平０２−２７１０５５号公報記載）があり、この方法における気筒判別センサとしては、磁気、光、ホール、ＭＲＥなどのセンサが用いられている。しかしながら、前述の方法では、磁気、光、ホール、ＭＲＥなどの気筒判別センサを用いることによって、気筒判別に掛かるコストが高くなるという課題があった。そこで、低コストでかつ高精度で気筒判別を行うため、点火時期信号の出力時における特定の気筒の点火二次電流を検出する点火二次電流検出手段を設け、該検出された点火二次電流を気筒間で相互に比較し気筒判別を行う方法（特開平９−２８０１５２号公報記載）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０２−２７１０５５号公報
【特許文献２】特開平９−２８０１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、点火二次電流の絶対値は気筒内の温度や流動の影響を受けやすく、サイクルごとに変動する可能性があるため、筒内圧が高い圧縮状態においても筒内圧が低い場合と同等の二次電流を検出する可能性がある。そのため、内燃機関の１サイクル間の所定のタイミングで二次電流を相互に比較した場合、誤判定する可能性がある。
【０００８】
本発明の目的は、燃焼サイクルごとに異なる放電時間のバラツキの影響を抑制し、点火二次電流による圧縮気筒の判定精度を向上することを備えた内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の特徴は、内燃機関への燃料供給を停止した燃料カット状態において、スタータモータにより内燃機関の外部からクランクシャフトに回転力を加えているクランキング状態にて、全気筒に対して複数回点火し、そのときの各気筒の点火コイルの二次側に流れる二次電流から算出した放電時間の変化から圧縮気筒の判定を行うようにした、ところにある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、燃焼サイクルごとに異なる放電時間のバラツキの影響を抑制し、放電時間による圧縮気筒の判定精度が向上できるという効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明が適用される内燃機関制御システムの構成図である。
【図２】コントロールユニットの入出力の関係を示す構成図である。
【図３】本発明の実施形態になる内燃機関の制御装置の構成図である。
【図４】図３に示す点火コイルとイグナイタの構成図である。
【図５】本発明の実施形態による点火制御装置のタイムチャート図である。
【図６】放電時間と筒内圧の関係を説明するための説明図である。
【図７】最大二次電圧絶対値と筒内圧の関係を説明するための説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態になる内燃機関の制御装置の制御フローチャート図である。
【図９】図８に示すステップＳ１１の詳細フローチャート図である。
【図１０】図９に示すステップＳ２０の詳細フローチャート図である。
【図１１】図９に示すステップＳ２２の詳細フローチャート図である。
【図１２】図９に示すステップＳ２５の詳細フローチャート図である。
【図１３】第１の実施形態による内燃機関の制御装置のタイムチャート図である。
【図１４】図９に示すステップＳ２５の第２の実施形態になる詳細フローチャート図である。
【図１５】第２の実施形態による内燃機関の制御装置のタイムチャート図である。
【図１６】図９に示すステップＳ２５の第３の実施形態になる詳細フローチャート図である。
【図１７】第３の実施形態による内燃機関の制御装置のタイムチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
【００１３】
最初に、図１及び図２を用いて本発明が適用される内燃機関の制御システムの構成について説明する。ここで、図１に示す実施例は所謂ＭＰＩ方式（マルチポイント式燃料噴射）の直列３気筒内燃機関を示している。
【００１４】
内燃機関２７に吸入される空気は、エアクリーナ１０を通過し、ホットワイヤ式エアフローセンサ１１に導かれる。このホットワイヤ式エアフローセンサ１１には白金を使用した熱線が使用されている。このホットワイヤ式エアフローセンサ１１から吸入空気量に相当する信号が出力されるとともに、サーミスタを用いた吸気温センサ（図示せず）で計測される吸気温度信号が出力される。次に、吸入空気はエアクリーナ１０に接続されたダクト１２、空気流量を制御する絞り弁１３を通り、コレクタ１４に進入する。また、絞り弁１３はＥＣＵ１５からの制御信号で駆動される絞り弁駆動モータ１６により制御される。
【００１５】
コレクタ１４に入った空気は内燃機関２７と直結する各吸気管１７に分配され、燃焼室１８内に吸入される。バルブ駆動系にはバルブタイミング可変機構１９が設けられ、目標位相角度に向けフィードバック制御する。また、シリンダブロックに取り付けられたクランク角センサ２０からは、所定のクランク角毎にパルスが出力され、この出力はコントロールユニット１５に入力されている。燃料は燃料タンク２１から燃料ポンプ２２で吸引、加圧され、プレッシャレギュレータ２３により一定圧力に調圧され、吸気管に設けられたインジェクタ２４から吸気管１７内に噴射される。
【００１６】
絞り弁１３には絞り弁開度を検出するスロットルセンサ２５が取り付けられており、このセンサ信号はコントロールユニット１５に入力され、絞り弁１３の開度のフィードバック制御や、全閉位置の検出及び加速の検出等を行う。尚、フィードバックによる目標開度は、アクセル開度センサ２６で求まるドライバーのアクセル踏み込み量とアイドル回転数制御、すなわちＩＳＣ制御分とから求まるものである。
【００１７】
内燃機関２７には冷却水温を検出するための水温センサ２８が取り付けられており、このセンサ信号はコントロールユニット１５に入力され、内燃機関２７の暖機状態を検出し、燃料噴射量の増量や点火時期の補正及びラジエータファン２９のＯＮ／ＯＦＦ制御やアイドル時の目標回転数の設定を行う。また、アイドル時の目標回転数や、負荷補正量の算出するために、エアコンクラッチの状態をモニターするエアコンスイッチ３０、駆動系の状態をモニターするトランスミッションに内蔵されたニュートラルスイッチ３１等が取り付けられている。
【００１８】
排気管３２の触媒３３の上流には空燃比センサ３４が装着されており、排気ガスの酸素濃度に応じた信号を出力するものである。この信号はコントロールユニット１５に入力され、運転状況に応じて求められる目標空燃比になるように、燃料噴射パルス幅を調整する。
【００１９】
点火コイル３５にはイグナイタ３６が一体的に設けられており、コントロールユニット１５からの点火制御信号が送られている。コントロールユニット１５にて演算された点火時期に基づいた点火制御信号が入力され、点火プラグ３７の火花放電の発生が実行される。また、コントロールユニット１５や他の電気的機器にはバッテリ３８から直流電圧が印加されている。
【００２０】
図２はコントロールユニット１５に入力される信号と出力される信号を示している。コントロールユニット１５には電源ＩＣ４０からバッテリ電圧を降圧した電圧が印加されている。そして、コントロールユニット１５のＣＰＵの入力回路には、イグニッションスイッチ４１、エアフローセンサ１１、吸気温センサ４２、水温センサ２８、油温センサ４３、クランクセンサ２０、アクセル開度センサ２６、スロットルセンサ２５、空燃比センサ３４、ニュートラルスイッチ３０、エアコンスイッチ３０、負荷補機スイッチ４５、各気筒ごとに設けられた二次電流検出回路４６等の信号が入力されている。また、コントロールユニット１５のＣＰＵの出力回路からは、インジェクタ２４、イグナイタ３６、重ね放電ユニット３９、絞り弁駆動モータ１６、バルブタイミング可変機構１９、フューエルポンプ２２等に信号が出力されている。
【００２１】
次に点火制御装置の構成について、図３、図４に基づき説明する。図３においてコントロールユニット１５には点火制御手段４７が設けられており、点火制御手段４７から各イグナイタ３６に点火順序にしたがって点火制御信号が供給される。点火制御手段４７はソフトウエアによって実行される点火制御アプリケーションであり、これはＣＰＵでの演算によって点火機能が実行されるものである。点火制御手段４７からの点火制御信号は信号線４８を介して各イグナイタ３６に供給される。図４に示すように点火制御信号はイグナイタ３６のスイッチング素子３６Ａのベースに与えられ、これによって点火コイル３５の一次コイルに流れる電流が制御される。これらの構成はすでに周知であるのでこれ以上の説明は省略する。
【００２２】
図３に戻って、点火コイル３５の二次コイルの二次電流は信号線４９を介して二次電流検出回路４６に供給され、この二次電流検出回路４６の出力は点火手段４７に入力される構成となっている。これによって、点火コイル３５の二次コイルに流れる二次電流を検出でき、二次電流の大きさとその継続時間が判断できるようになる。
【００２３】
この点火制御手段４７による点火の挙動を図５に示している。点火制御信号がイグナイタ３６に与えられると、時刻ｔ１で点火コイル３５の一次コイルに一次電流が流れ、その後所定の通電角の時間だけ電流が流れた後に時刻ｔ２で一次電流が遮断される。したがって、点火コイル３５の二次コイルにはこれと同期して放電エネルギが蓄積され、時刻ｔ２で高電圧が発生して点火プラグ３７で火花放電が開始される。また、二次コイルには二次電流が放電時間Δｔａだけ流れることになる。
【００２４】
次に図６、図７を用いて点火コイル３５の二次コイルに流れる二次電流の特性を説明する。
【００２５】
図６は二次コイルに流れる二次電流の放電時間Δｔａとその時の筒内圧の関係を示しており、筒内圧が増加するにしたがって放電時間が減少することを示している。
【００２６】
図７は点火時に点火コイル３５の二次コイルに印加される二次電圧とその時の筒内圧の関係を示しており、筒内圧が増加するにしたがって二次電圧の絶対値が増加することを示している。
【００２７】
したがって、図６、図７に示した筒内圧と放電時間、または筒内圧と二次電圧の関係を用いて、放電時間または二次電圧から筒内圧を推定することが可能となる。よって、放電時間または二次電圧から圧縮行程にある気筒を判定することができる。
【００２８】
次に、本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２９】
図８を用いて内燃機関始動時の気筒判別制御について説明する。
【００３０】
図８の内容は、コントロールユニット１５にプログラミングされ、あらかじめ定められた周期で繰り返し実行される。
【００３１】
ステップS10では、内燃機関への燃料供給を停止した燃料カット状態において、スタータモータにより内燃機関の外部からクランクシャフトに回転力を加えているクランキング状態を判定する。クランキング状態であるならばステップS11へ進み、クランキング状態で無いならば、エンドへすすみ処理を終了する。
【００３２】
ステップS11では、二次電流を用いてクランキング状態で圧縮行程にある気筒を判別する始動時気筒判別制御を実施する。
【００３３】
ステップS12では、ステップS11で判定した始動時気筒判別の結果に基づいて内燃機関が自立回転するために圧縮気筒へ燃料を噴射する。
【００３４】
次に図９を用いて図８のステップS11の始動時気筒判別制御について詳細を説明する。
【００３５】
図９のステップS20、S21、S22は内燃機関が保有する全気筒に対して実施し、３気筒（＃１、＃２、＃３）の内燃機関であれば３気筒に対して実施する。以下詳細を説明する。
【００３６】
ステップS20は始動時の点火制御である。クランキング状態において予め決められた点火時期にしたがい全気筒に対して同時に点火を行う。ここで点火時期は全気筒が同時に点火するよう設定することが望ましく、３気筒であれば３気筒に対して同時に点火することが望ましい。
【００３７】
ステップS21は二次電流信号の読み込み行程であり、各気筒に設けられた点火コイルの二次側に流れる二次電流を気筒ごとに読み込む。ここで二次電流の読み込みは全気筒の点火コイルの二次電流を同時に読み込むことが望ましく、３気筒であれば３気筒の点火コイルの二次電流を同時に読み込むことが望ましい。
【００３８】
ステップS22は放電時間算出処理である。各気筒ごとに検出した二次電流を用いて気筒ごとの放電時間を算出する。
【００３９】
ステップS23は始動時点火回数カウンタCNTIGNのインクリメント処理であり、始動時点火制御を実施するごとに１カウントアップする。点火カウンタCNTIGNが[２]であれば、始動時に全気筒に対して２回点火したことを意味する。
【００４０】
ステップS24は始動時点火回数カウンタCNTIGNの値が予め決めた所定値以上か否かを判定する。始動時点火回数カウンタCNTIGNが所定値未満の場合は、スタートに戻りS20、S21、S22を実行する。所定値を[２]とした場合、始動時点火制御を２回実施するまで、ステップS25へ進まないこととなる。
【００４１】
ステップS25は気筒判別演算である。S22で算出した放電時間に基づきクランキング時の圧縮気筒を判定する。
【００４２】
次に図９ステップS20の始動時点火制御について図１０を用いて詳細を説明する。
【００４３】
ステップ３０は点火時期設定手段であり始動時点火回数カウンタCNTIGNごとに予め決めた点火時期をIGNTIMへ設定する。点火時期は、始動時点火回数カウンタCNTIGNが増加するごとにリタード側に設定することが望ましい。
【００４４】
ステップ３１ではステップ３０で設定した点火時期にしたがい点火コイルに設けられたイグナイタに対して点火制御信号を出力する。
【００４５】
次に図９ステップS22放電時間算出について図１１を用いて詳細を説明する。
【００４６】
ステップS41では、図５に示す点火コイル３５の二次電流の立ち上がり時点TISを検出する。この場合は二次電流の立ち上がり時点TISに同期して図示しないタイマを起動してカウントアップするようにしている。
【００４７】
次に、ステップS42に進み点火コイル３５の二次電流の立ち下がり時点TIEを検出する。この場合は二次電流の立ち下がり時点に同期してタイマのカウントアップを停止するようにしている。したがって、ステップS43で二次電流の立ち上がり時点TISのカウント値と二次電流の立ち下がり時点TIEのカウント値から、TING＝TIS-TIEの演算を行って、二次電流が流れている期間Δｔａ（＝TING）を求める。このように、タイマによって計測された経過時間が点火コイル３５の二次コイルに二次電流が流れている期間Δｔａ（＝TING）となる。
なお、TINGは始動時点火回数カウンタCNTIGNごとに記憶する。
【００４８】
なお、図１１では二次電流の立上りから立下りの時間を計測しているが、二次電流の積算値をTINGとしても良い。
【００４９】
次に図１２を用いて図９のステップS25気筒判別演算について詳細を説明する。
【００５０】
ステップS51からステップS53では、図１０のステップS30で設定した複数の点火時期ごとに取得した各気筒の二次電流が流れている期間TINGの変化を演算する。より具体的には、１回目の点火による二次電流が流れている期間TINGから、２回目の点火による二次電流が流れている期間TINGの差分を放電時間変化量ΔTINGに格納する。
【００５１】
ステップS54は最大値検索行程である。ステップS51からステップS53で演算した気筒ごとの放電時間変化量ΔTINGの中で最大の値をΔTMAXに格納する。
【００５２】
ステップS55にてステップS54で演算したΔTMAXが１番気筒(#1)の放電時間変化量ΔTING#1と等しければステップS56へ進み、圧縮気筒は１番気筒(#1)と判定する。ΔTMAXが１番気筒(#1)の放電時間変化量ΔTING#1と等しくない場合は、ステップS57へ進む。
【００５３】
ステップS57では、ステップS52で演算したΔTMAXが２番気筒(#2)の放電時間変化量ΔTING#2と等しければステップS58へ進み、圧縮気筒は２番気筒(#2)と判定する。ΔTMAXが２番気筒(#2)の放電時間変化量ΔTING#2と等しくない場合は、ステップS59へ進み、圧縮気筒は３番気筒(#3)と判定する。
【００５４】
次に図１３を用いて、本実施形態による内燃機関の制御装置の動作について説明する。
【００５５】
図１３は、本発明の一実施形態による内燃機関の制御装置の動作例を示すタイムチャートである。
図１３の例では、内燃機関への燃料供給を停止した燃料カット状態において、スタータモータにより内燃機関の外部からクランクシャフトに回転力を加えているクランキング状態における内燃機関の各行程と筒内圧と点火信号と二次電流の動作を示している。内燃機関の各行程は、吸気、圧縮、膨張、排気の順で繰り返し実施され、特に圧縮行程では該当する気筒の筒内圧が増加し、膨張行程にて筒内圧が減少する動作となる。
【００５６】
図１３の時刻ｔ２と時刻ｔ４はクランキング状態において予め決められた点火時期であり、図１０のステップS30で設定した点火時期を示している。
【００５７】
時刻ｔ２での点火を達成するために時刻ｔ１でイグナイタ３６に入力する点火信号をONにする。このとき、全気筒同時にONすることが望ましい。
【００５８】
時刻ｔ２にて図１０のステップS30で設定した点火時期で点火信号をOFFにすることで、点火コイルの二次側の二次電流が立ち上がり、１回目の放電を開始する。
【００５９】
時刻ｔ４では、図１０のステップS30で設定した点火時期の２回目の点火時期を達成するために時刻ｔ３でイグナイタ３６に入力する点火信号をONにする。
【００６０】
時刻ｔ４にて図１０のステップS30で設定した点火時期で点火信号をOFFにすることで、点火コイルの二次側の二次電流が立ち上がり、２回目の放電を開始する。
【００６１】
放電時間変化量ΔTINGは１回目と２回目の点火における放電時間の差（TING[1] - TING[2]）であり、各気筒の二次電流の放電が終わった時点で演算される。
【００６２】
図１３の例では、放電時間の差が最も大きい、２番気筒を圧縮行程と判定することができる。
【００６３】
以上説明した通り、本発明によれば内燃機関への燃料供給を停止した燃料カット状態において、スタータモータにより内燃機関の外部からクランクシャフトに回転力を加えているクランキング状態において、全気筒に対して複数回点火し、そのときの各気筒の点火コイルの二次側に流れる二次電流から算出した放電時間の変化から圧縮気筒の判定を行うようにした。
【００６４】
これによれば、燃焼サイクルごとに異なる放電時間のバラツキの影響を抑制し、放電時間による圧縮気筒の判定精度が向上できるという効果を奏することができる。
また、本実施例には、カム軸に設けた気筒判別用のカムセンサを記載していないが、気筒判別用のセンサを設けているシステムでも良く、その場合は、気筒判別用のセンサが異常になった場合の代替手段として本実施例に記載の方法を用いても良い。
【００６５】
次に図１４、図１５を用いて第２の実施形態について説明する。
【００６６】
第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、図９のステップS25の気筒判別方法が異なる点である。
【００６７】
次に図１４を用いて、図９のステップS25について第１の実施形態と異なる箇所を説明する。
【００６８】
図１４のステップS51からS53は第１の実施形態と同一である。
【００６９】
第１の実施形態と異なる箇所は、図１４のステップS75およびステップS77で放電時間変化量ΔTINGと予め設定した所定値とを比較する点である。ここで、放電時間は、筒内の温度で変動し、温度が上がるにつれて放電時間は短くなることから、所定値は水温、油温、吸気温で補正することが望ましく、温度が上がるにつれて小さく設定することが望ましい。また、点火コイルの電源電圧が増加することで放電時間は長くなることから、所定値は電源電圧で補正することが望ましく、電源電圧が大きくなるにつれて所定値を大きく設定することが望ましい。
【００７０】
図１５は、本発明の第２の実施形態による内燃機関の制御装置の動作例を示すタイムチャートである。
【００７１】
図１３のタイムチャートと異なる点は、気筒ごとに予め設定した所定値を設け、所定値と放電時間の差を比較し、圧縮気筒を判定する点である。
【００７２】
図１３では予め設定した所定値以上の放電時間の差がある２番気筒を圧縮行程と判定することができる。
【００７３】
以上説明した通り、本発明によれば内燃機関への燃料供給を停止した燃料カット状態において、スタータモータにより内燃機関の外部からクランクシャフトに回転力を加えているクランキング状態において、全気筒に対して複数回点火し、そのときの各気筒の点火コイルの二次側に流れる二次電流から算出した放電時間の変化から圧縮気筒の判定を行うようにした。
【００７４】
これによれば、燃焼サイクルごとに異なる放電時間のバラツキの影響を抑制し、放電時間による圧縮気筒の判定精度が向上できるという効果を奏することができる。
【００７５】
また、本実施例には、カム軸に設けた気筒判別用のカムセンサを記載していないが、気筒判別用のセンサを設けているシステムでも良く、その場合は、気筒判別用のセンサが異常になった場合の代替手段として本実施例に記載の方法を用いても良い。
【００７６】
次に図１６、図１７を用いて第３の実施形態について説明する。
【００７７】
第３の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、図９のステップS25の気筒判別方法が異なる点である。
【００７８】
以下、図１６を用いて詳細を説明する。
【００７９】
図１６のステップS51からステップS53は第１の実施形態と同様であり、ステップS64以降の処理が異なっている。
【００８０】
ステップS64はクランク角センサの読み込み行程であり、クランク軸の回転によるパルス信号を取り込む行程である。
【００８１】
ステップS65は排気・圧縮気筒判定であり、予め設定されてクランク角センサの入力パターンから排気または圧縮気筒を判定する。一般的にクランク角センサの検出歯には、歯欠けが設けられており、歯欠け位置のパターン認識により排気または圧縮気筒の２気筒を識別する。
【００８２】
ステップS66で排気または吸気気筒が１気筒と３気筒であれば、ステップS67へ進む。ステップS67では、１気筒と３気筒の中から圧縮気筒を識別するため、放電時間の大きいほうをΔTMAXへ代入し、ステップS68にて放電時間の大きい気筒が１気筒であれば圧縮気筒は１気筒と判定する。そうでなければ圧縮気筒は３気筒と判定する。
【００８３】
ステップS71では、排気または吸気気筒が２気筒と３気筒についての場合を示しており、判定方法は前述の方法と同様である。
【００８４】
図１７は、本発明の第３の実施形態による内燃機関の制御装置の動作例を示すタイムチャートである。
【００８５】
第１の実施例と異なる点は、予め決められたパターンで出力するクランク角センサの入力信号に基づいて排気・圧縮気筒判定を行う点である。
【００８６】
また、図１７の各気筒の点火時期はクランク角センサの歯欠けからの距離で設定し、望ましくは排気・圧縮気筒判定がしやすい用に設定することが良い。本実施例では、歯欠けから５パルス目と１３パルス目に全気筒に対して同時に点火する設定を示している。
【００８７】
時刻ｔ１は歯欠けから５パルス目の点火時期であり、全気筒に対して同時に点火を実施する。また、時刻ｔ２は歯欠けから１３パルス目の点火時期であり、全気筒に対して同時に点火を実施する。歯欠けから５パルス目と１３パルス目の点火を連続して実施する場合は、排気・圧縮気筒は必ず１気筒と２気筒になることが図１７がわかる。
【００８８】
また、歯欠けから５パルス目の点火を連続して実施する場合は、排気・圧縮気筒は必ず２気筒と３気筒になることが図１７がわかる。
【００８９】
よって、クランク角センサの出力パターンから排気・圧縮気筒を識別することが可能となる。
【００９０】
時刻ｔ２にて、排気・圧縮気筒が１気筒と２気筒あるため、１気筒と２気筒の二次電流の変化を比較し、変化が大きい１気筒が圧縮気筒を判別できる。
【００９１】
以上説明した通り、本発明によれば内燃機関への燃料供給を停止した燃料カット状態において、スタータモータにより内燃機関の外部からクランクシャフトに回転力を加えているクランキング状態において、全気筒に対して複数回点火し、そのときのクランク角センサのパターンから圧縮・排気の気筒を識別し、識別した気筒同士の点火コイルの二次側に流れる二次電流から算出した放電時間の変化から圧縮気筒の判定を行うようにした。
【００９２】
これによれば、燃焼サイクルごとに異なる放電時間のバラツキの影響を抑制し、クランク角センサで排気・圧縮気筒を絞ることで、放電時間による圧縮気筒の判定精度が向上できるという効果を奏することができる。
また、本実施例には、カム軸に設けた気筒判別用のカムセンサを記載していないが、気筒判別用のセンサを設けているシステムでも良く、その場合は、気筒判別用のセンサが異常になった場合の代替手段として本実施例に記載の方法を用いても良い。
【符号の説明】
【００９３】
１１…エアフローセンサ、１３…絞り弁、１５…コントロールユニット、２０…クランク角センサ、２４…インジェクタ、３５…点火コイル、３６…イグナイタ、３７…点火プラグ、４６…二次電流検出回路、４７…点火制御手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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