[发明专利]内燃机的汽缸判定控制装置

说明书

本发明涉及车辆等的内燃机的汽缸判定装置，尤其涉及根据内燃机旋转部中旋转角传感器(凸轮轴位置传感器)的信号对汽缸进行判定的内燃机汽缸判定控制装置。

近年来，对于车辆，尤其是机动车用内燃机，为了能适应排气方面的强制规定，同时另一方面谋求高输出，人们采用了电子控制装置，对燃料喷射量、燃料喷射时间及点火时间等进行精密控制，不断适应对所述排气的强制规定和高输出化。

对所述燃料喷射时间及点火时间进行控制时，通常必须检测曲柄角(crankangle)，同时要判定应喷射燃料及点火的汽缸，故设置旋转角度传感器，以便获知曲轴(crank shaft)的旋转角度。

上述旋转角度传感器通常做成在凸轮轴(cam shaft)等处分别设置曲柄角传感器和汽缸判别传感器，该凸轮轴以曲轴转速的1/2的速度与其同步旋转。

如上所述，使用不同的传感器检测曲柄角和判定汽缸的方法，增加了传感器的个数和生产成本，同时，根据多个传感器的检测而工作的控制系统，结构上复杂。

作为解决上述问题的手段，人们提出了这样一种方法，即采用一个旋转角传感器，根据该旋转角传感器的输出信号检测曲柄角和判定汽缸。作为该方法的揭示文献有特开平1-219341号公报、特开平5-086953号公报、特开平7-58028号公报，及特公告平7-8811号公报等。

上述揭示的技术，设有在来自曲柄角传感器的对应于多个汽缸的多个基准脉冲信号内一个基准脉冲信号结束后，立即输出汽缸判定用脉冲信号的手段，或将来自曲柄角传感器的对应于特定汽缸的基准脉冲信号的长度，设定成与来自曲柄角传感器的对应于其它汽缸的基准脉冲信号的长度不同。然后，每当输入来自传感器的脉冲信号时，计测脉冲信号的周期时间，求出前次脉冲间隔与本次脉冲间隔(周期时间)计测值的比率，并与预定值进行比较，以判定本次脉冲信号是基准脉冲信号还是汽缸判定用脉冲信号。

但是，在上述揭示的已有技术中，虽任何特定的汽缸，如第一汽缸，都能判别，可是其它汽缸需在所述第一汽缸已被判定后才能判定。因此，和第一汽缸被判定前，不能进行汽缸的判定。也即，在第一汽缸未能判定情况下，曲轴进一步旋转，直至下次第一汽缸基准脉冲出来为止的2次旋转期间，不会进行汽缸的判定，不能开始燃料喷射控制和点火时间控制。再者，在低温起动时，曲轴转动(由起动电动机强制使曲轴旋转)会引起旋转变动，并且不是连续而是断续产生爆发，造成旋转明显变化，使脉冲间隔(周期时间)变化，故直至曲轴转动时旋转稳定为止，不能对汽缸进行判定。

内燃机起动时必须要判定汽缸，这种汽缸判定延迟的结果会使内燃机起动特性变坏。

本发明的目的在于提供一种仅使用一个设于内燃机的旋转角传感器就能对所有汽缸进行可靠快速判定的内燃机汽缸判定控制装置。

本发明的另一目的在于提供一种提高内燃机起动性能的内燃机的汽缸判定控制装置。

本申请的发明者着眼于按下述方式构成旋转角传感器，即每当内燃机各汽缸活塞到达规定曲柄角位置(如，相应的汽缸活塞到达上死点(top dead center)前的规定角度位置)就产生汽缸用脉冲信号，同时每当上述内燃机曲轴到达特定的曲柄角度位置时就产生基准用脉冲信号，并且在上述情况下，来自旋转角的连续2个脉冲信号就其高电平及低电平的持续时间之间的关系，能分成对对应于内燃机汽缸数的多个模式，且该多个信号模式分别对应于活塞处在规定曲柄角度位置的汽缸。因此，本申请的发明者通过判别来自旋转角传感器的连续2个脉冲信号的信号模式，就能判别处于规定曲柄角度位置的汽缸。

故按照本发明的一个方面，车辆用内燃机的汽缸判定控制装置备有：

随内燃机旋转依次输出低电平(low level)和高电平(high level)构成的脉冲(pulse)信号的旋转角传感器；

每当输入所述旋转角传感器来的所述脉冲信号就计测该脉冲信号的低电平持续时间及高电平持续时间，并依次加以输出的时间计测部；

将来自所述时间计测部的最新高电平持续时间与紧接其前的高电平持续时间相加后输出的高电平加法部；

将来自所述时间计测部的最新低电平持续时间与紧接其前的低电平持续时间相加后输出的低电平加法部；

将来自上述高电平加法部已相加的高电平持续时间与来自上述低电平加法部已相加的低电平持续时间相比，并将它们的比作为第一比输出的第一比较部；

将来自上述时间计测部的最新高电平持续时间与紧接其前的高电平持续时间相比，并将它们的比作为第二比输出的第二比较部；