專利名稱：4沖程循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的氣缸判別的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種4沖程循環(huán)內(nèi)燃機(jī)，其在曲軸旋轉(zhuǎn)2周(S卩、720° CA (曲軸轉(zhuǎn)角))時完成I個循環(huán)，特別地，涉及在具有3氣缸、5氣缸等奇數(shù)個氣缸的內(nèi)燃機(jī)中的氣缸判別技術(shù)。
背景技術(shù)：
為了對特定的氣缸以適當(dāng)?shù)亩〞r進(jìn)行燃料噴射或點(diǎn)火等，在多氣缸內(nèi)燃機(jī)中，需要進(jìn)行氣缸判別，即，對應(yīng)該成為下一個燃燒行程的氣缸進(jìn)行判斷。在大多數(shù)的4沖程循環(huán)
內(nèi)燃機(jī)中，除了具有對曲軸的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行檢測的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器之外，還具有凸輪轉(zhuǎn)角傳感器，該凸輪轉(zhuǎn)角傳感器與以720° CA旋轉(zhuǎn)I周的凸輪軸同步，利用從曲軸轉(zhuǎn)角傳感器獲得的每個單位曲軸轉(zhuǎn)角的脈沖信號(所謂的POS信號)、和從凸輪轉(zhuǎn)角傳感器獲得的每個氣缸間隔(例如，如果是4氣缸內(nèi)燃機(jī)，則是180° CA)的不同的各脈沖信號(所謂PHASE信號)，進(jìn)行氣缸判別以及確定各氣缸當(dāng)前時刻在循環(huán)中的相位位置。對此，在專利文獻(xiàn)I中公開了ー種技術(shù)，其是在具有奇數(shù)個氣缸的4沖程循環(huán)內(nèi)燃機(jī)中，不依賴凸輪轉(zhuǎn)角傳感器而對各氣缸的相位位置進(jìn)行檢測。在該技術(shù)中，除了使用具有稱為所謂的“缺齒”的脈沖缺損部的來自曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的每個單位曲軸轉(zhuǎn)角的脈沖信號之外，還使用與循環(huán)相關(guān)聯(lián)地變動的進(jìn)氣管壓カ信號(或轉(zhuǎn)速信號)，通過求出每360° CA發(fā)生的在上述的缺齒部分附近的進(jìn)氣管壓カ信號的増加/減少的反轉(zhuǎn)或變化的極值(最小值及最大值)，判斷各氣缸處于哪ー個行程中。在上述的專利文獻(xiàn)I的技術(shù)中，通過將進(jìn)氣管壓力信號(或轉(zhuǎn)速信號)對于時間進(jìn)行微分，求出其斜率，如上述地對在缺齒部分附近的進(jìn)氣管壓カ信號的増加/減少的反轉(zhuǎn)或最小值及最大值進(jìn)行檢測，但在這種方法中，有可能出現(xiàn)下述的情況，即，由于進(jìn)氣管壓力信號等的不可避免的干擾，檢測到多個極值(即，増加/減少的反轉(zhuǎn))，或由于進(jìn)氣管壓カ信號等的相位的微小偏移，在缺齒部分的狹小范圍內(nèi)的斜率變?yōu)橄喾?，因此檢測的可靠性低，無法進(jìn)行正確的氣缸判別。另外，由于對于時間進(jìn)行微分，因此在將進(jìn)氣管壓カ信號作為對象的情況下，不可避免地會受到內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的影響，例如在內(nèi)燃機(jī)起動而曲軸被驅(qū)動的這種狀況下，由于內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的急劇的上升及變化，檢測精度更下降。專利文獻(xiàn)I :日本專利第3998719號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及ー種4沖程循環(huán)內(nèi)燃機(jī)，其具有奇數(shù)個氣缸，具有下述部分而構(gòu)成曲軸轉(zhuǎn)角傳感器，其相對于曲軸的旋轉(zhuǎn)，輸出由以恒定曲軸轉(zhuǎn)角為單位的脈沖列構(gòu)成的第I信號，該第I信號包含與特定氣缸的特定位置相對應(yīng)的特殊部；相對于曲軸的旋轉(zhuǎn)而生成第2信號的單元，該第2信號與各氣缸的實(shí)際行程相關(guān)聯(lián)，并且以與氣缸數(shù)相對應(yīng)的周期而周期性地進(jìn)行振動；
對于以上述特殊部為基準(zhǔn)而預(yù)先設(shè)定的至少2個區(qū)間，對上述第2信號進(jìn)行積分的単元，這些區(qū)間包含上述第2信號的波峰或波谷的部分；以及
基于這些積分值的比較，進(jìn)行氣缸判別的単元。同樣地，本發(fā)明涉及ー種4沖程循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的氣缸判別方法，該4沖程循環(huán)內(nèi)燃機(jī)具有奇數(shù)個氣缸，該氣缸判別方法利用第I信號和第2信號進(jìn)行氣缸判別，該第I信號由以恒定曲軸轉(zhuǎn)角為單位的脈沖列構(gòu)成，包含每隔360°曲軸轉(zhuǎn)角的特殊部，該第2信號與氣缸數(shù)相對應(yīng)而周期性地進(jìn)行振動，其中，對于上述第2信號的波峰或波谷部分而至少求出2個積分值，基于這些積分值的比較，確定上述特殊部相對于720°曲軸轉(zhuǎn)角的循環(huán)的位置。作為上述第2信號，例如，可以使用與各氣缸的進(jìn)氣閥的開度(即各氣缸的進(jìn)氣行程)相關(guān)聯(lián)而變動的進(jìn)氣管壓力、或者與各氣缸的壓縮行程中的反作用力等相關(guān)聯(lián)而微觀 地變動的旋轉(zhuǎn)速度等，但該第2信號與氣缸數(shù)相對應(yīng)而周期性地進(jìn)行振動變化，因此例如如果在2個區(qū)間將積分值求出，對這些進(jìn)行比較，則可以準(zhǔn)確地判別出哪一個區(qū)間相當(dāng)于振動的波峰還是相當(dāng)于波谷，或者之前的區(qū)間是振動的波峰還是波谷，與第I信號的特殊部的位置相配合，進(jìn)行氣缸判別。根據(jù)該發(fā)明，不會受第2信號的干擾或相位的少量的偏移的影響，不依賴凸輪轉(zhuǎn)角傳感器，而準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)氣缸判別。


圖I是表示本發(fā)明所涉及的4沖程循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)說明圖。圖2是示意性地表示在本實(shí)施例中使用的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的說明圖。圖3是表示第I信號以及第2信號的波形圖。
具體實(shí)施例方式圖I是表示將本發(fā)明應(yīng)用到火花點(diǎn)火式4沖程循環(huán)內(nèi)燃機(jī)中的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)說明圖。在該實(shí)施例中，內(nèi)燃機(jī)I具有串聯(lián)地配置的3個氣缸2，在各氣缸2中，可滑動地嵌合有用于劃分燃燒室4的活塞3，并且在中央配置火花塞5。在上述燃燒室4中，經(jīng)由排氣閥6連接排氣通路7，另外，經(jīng)由進(jìn)氣閥10連接進(jìn)氣通路11。在該進(jìn)氣通路11中，朝向進(jìn)氣閥10而對每個氣缸配置燃料噴射閥12，并且在集氣管13的上流側(cè)安裝節(jié)氣門14。上述節(jié)氣門14的開度利用節(jié)氣門開度傳感器16進(jìn)行檢測。另外，在上述集氣管13中，設(shè)置有對作為進(jìn)氣管壓カ的集氣管13內(nèi)的壓カ進(jìn)行檢測的進(jìn)氣壓力傳感器15。而且，在曲軸8的端部，設(shè)置有用于對該曲軸8的角度位置進(jìn)行檢測的后述的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器17。這些傳感器類的檢測信號，分別輸入至發(fā)動機(jī)控制單元18。發(fā)動機(jī)控制單元18基于這些檢測信號，對燃料噴射閥12的燃料噴射量及噴射定時、火花塞5的點(diǎn)火定時等綜合地進(jìn)行控制。而且，該內(nèi)燃機(jī)I具有公知的起動電動機(jī)20，基于起動開關(guān)19的信號而該起動電動機(jī)20動作。另外，上述排氣閥6及上述進(jìn)氣閥10分別利用排氣側(cè)凸輪軸21及進(jìn)氣側(cè)凸輪軸22進(jìn)行開閉驅(qū)動。這些凸輪軸21、22構(gòu)成為，與曲軸8聯(lián)動，以該曲軸8的1/2的速度被驅(qū)動，以720° CA旋轉(zhuǎn)I周。特別地，在本實(shí)施例中，不具有所謂的凸輪轉(zhuǎn)角傳感器。
此外，雖然該實(shí)施例以火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)作為例子，但本發(fā)明也可以在4沖程循環(huán)的柴油機(jī)中完全同樣地進(jìn)行應(yīng)用。圖2是表示上述曲軸轉(zhuǎn)角傳感器17的結(jié)構(gòu)的圖，該曲軸轉(zhuǎn)角傳感器17，在固定在曲軸8端部上的圓形的信號板25的周圍，以固定的間隔、例如10°間隔而具有多個凸起26，由霍爾IC構(gòu)成的拾取部對該凸起26進(jìn)行檢測。由此，曲軸轉(zhuǎn)角傳感器17輸出如圖所示的脈沖信號(P0S信號)。而且，作為所謂的缺齒部28，是在360°中的特定的一部分，將2個凸起26去除而形成的，由此構(gòu)成成為曲軸8的角度位置基準(zhǔn)的特殊部。另外，作為該特殊部，除了缺齒部以外，也可以相反地，通過將局部的凸起26的寬度(角度范圍)進(jìn)行加寬而構(gòu)成，或者也可以使用其它的通過拾取部生成的不同的脈沖。另外，在上述實(shí)施例中，僅在360°中的I個位置設(shè)置有特殊部，但以與本發(fā)明不同的目的，也可以進(jìn)一歩在其它位置附加地具有特殊部。下面，基于圖3說明本發(fā)明的氣缸判別。 該圖3是將橫軸作為曲軸轉(zhuǎn)角而表示的波形圖及時序圖，最上段表示第I信號，即利用上述的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器17獲得的POS信號。如圖所示，該P(yáng)OS信號原則上由以10° CA為單位的脈沖列構(gòu)成，且包含每隔360° CA而出現(xiàn)的特殊部28'，即脈沖缺損部。該特殊部28'由于脈沖之間的間隔與其他不同，因此容易識別。在該特殊部28'后最初出現(xiàn)的脈沖為基準(zhǔn)脈沖，在圖3中，為了方便，將I個基準(zhǔn)脈沖的曲軸轉(zhuǎn)角表示為“0° CA”。另外，如圖所示，POS信號作為具有一定寬度的脈沖進(jìn)行輸出，但在控制中，利用該脈沖的下降沿的定時，因此在下面的說明中，原則上“脈沖”是指相當(dāng)于上述下降沿的無寬度的信號。另外，在圖示例子中，將曲軸轉(zhuǎn)角傳感器17輸出的以10° CA為單位的脈沖直接作為POS信號使用，但也可以將以10°為單位的脈沖進(jìn)ー步進(jìn)行分頻，生成作為更小単位的曲軸轉(zhuǎn)角的脈沖信號的POS信號。在實(shí)施例的串聯(lián)3氣缸內(nèi)燃機(jī)中，其點(diǎn)火順序?yàn)椤?1氣缸一#2氣缸一#3氣缸”的順序，在圖3中，圖示各壓縮上止點(diǎn)的定時。而且，特殊部28'與特定氣缸的特定相位位置相對應(yīng)，例如在該實(shí)施例中，以緊隨特殊部28'之后的基準(zhǔn)脈沖與#1氣缸的壓縮上止點(diǎn)前180° CA相對應(yīng)的方式，將曲軸轉(zhuǎn)角傳感器17的缺齒部28的位置相對于曲軸8定位。另夕卜，這種特殊部28'的位置與各上止點(diǎn)位置的相對位置關(guān)系不限于此，可以任意地設(shè)定。在這里，曲軸轉(zhuǎn)角傳感器17以360° CA旋轉(zhuǎn)I周，特殊部28'每隔360° CA出現(xiàn)，因此，即使如上述所述與#1氣缸的壓縮上止點(diǎn)相關(guān)聯(lián)地設(shè)定特殊部28,的位置，僅由此也無法確定在720° CA的I個循環(huán)中的相位位置。例如，在圖3的例子中，表示為“0° CA”的最初的基準(zhǔn)脈沖出現(xiàn)時，處于#1氣缸的壓縮上止點(diǎn)前180° CA，但在360° CA后第2個基準(zhǔn)脈沖出現(xiàn)時，處于#2氣缸的壓縮上止點(diǎn)前60° CA，因此僅利用來自曲軸轉(zhuǎn)角傳感器17的POS信號，無法進(jìn)行氣缸判別以及相位的確定。圖3的中段表示對上述POS信號的脈沖數(shù)進(jìn)行計數(shù)的計數(shù)器PSCNT的值。該計數(shù)器PSCNT被緊隨特殊部28'后的上述基準(zhǔn)脈沖復(fù)位，從而利用該值表示將上述特殊部28'(更詳細(xì)地說是基準(zhǔn)脈沖)作為基準(zhǔn)的當(dāng)前定時的曲軸轉(zhuǎn)角位置。圖3的下段表示以與氣缸數(shù)相對應(yīng)的周期，周期性地振動的第2信號。在本實(shí)施例中，這是相當(dāng)于在循環(huán)中微觀地變化的內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的信號，特別地，是對于與上述的POS信號相對應(yīng)的每個10° CA，對該10° CA的曲軸轉(zhuǎn)角變化所需的實(shí)際時間進(jìn)行計算，使橫軸為曲軸轉(zhuǎn)角，使縱軸為単位曲軸轉(zhuǎn)角所對應(yīng)的時間而構(gòu)筑的。因此，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卣f，是離散的值的圖表，但在圖3中，利用平滑的曲線以連續(xù)的形式示意地描繪(省略了比波谷靠下的部分的圖示)。即，如果觀察I個氣缸，隨著壓縮工作的進(jìn)行，在壓縮上止點(diǎn)附近旋轉(zhuǎn)速度微觀地下降。而且，在3氣缸內(nèi)燃機(jī)中，每隔240° CA而各氣缸成為壓縮上止點(diǎn)，因此可以獲得在720° CA期間內(nèi)具有3個波峰及3個波谷的振動波形。因此，可以說該振動波形反映了與曲軸8的旋轉(zhuǎn)相對應(yīng)的各氣缸的實(shí)際行程，而且成為與氣缸數(shù)相對應(yīng)的周期，由于氣缸數(shù)為奇數(shù)，因此從圖3可以明確，如果以360° CA為單位進(jìn)行劃分，則成為相互不同的振動波形。另外，可以容易理解，在圖示例子的圖表中，作為旋轉(zhuǎn)速度，在波峰的部分速度低，在波谷的部分速度高。該圖示例子的圖表與內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)速度本 身的特性在本質(zhì)上沒有差另Ij，但根據(jù)如上述所述對于與POS信號對應(yīng)的每個10° CA而運(yùn)算實(shí)際時間的方法，可以不依賴曲軸轉(zhuǎn)角傳感器17以外的旋轉(zhuǎn)速度檢測單元，作為傳感器實(shí)質(zhì)上僅使用曲軸轉(zhuǎn)角傳感器17，獲得第I信號和第2信號這兩者。因此，有下述的優(yōu)點(diǎn)，即僅利用曲軸轉(zhuǎn)角傳感器17完成所希望的氣缸判別及在循環(huán)中的相位位置的確定。另外，上述內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的特性，無論是在不伴隨爆炸燃燒的曲軸起動中或電動回轉(zhuǎn)中，還是伴隨爆炸燃燒的通常運(yùn)轉(zhuǎn)中，原則上沒有差別。即，在伴隨爆炸燃燒的情況下，在燃燒行程中的速度變大，但波峰及波谷的相位位置幾乎不變化，成為同樣的振動波形。圖3所示的Tl T6的區(qū)間，是為了說明方便，將720° CA的期間以120° CA為單位進(jìn)行劃分而形成的，特別地，由下述的兩種區(qū)間構(gòu)成，即，以旋轉(zhuǎn)速度最低的各氣缸的壓縮上止點(diǎn)為中心的前后60° CA構(gòu)成的120° CA的區(qū)間(圖中的T2、T4、T6)、和被夾在這些區(qū)間之間的剩余的120° CA的區(qū)間(圖中的Tl、T3、T5)。從圖可以明確，前者的以各氣缸的壓縮上止點(diǎn)為中心的區(qū)間T2、T4、T6是包含第2信號的振動波形的波峰部分在內(nèi)的區(qū)間，后者的區(qū)間T1、T3、T5是包含振動波形的波谷部分在內(nèi)的區(qū)間。因此，在各區(qū)間中，如果基于曲軸轉(zhuǎn)角而對第2信號進(jìn)行積分，則前者的區(qū)間T2、T4、T6的積分值(在圖中用交叉斜線表示的面積)大，后者的區(qū)間Tl、T3、T5的積分值(在圖中用斜線表示的面積)小。另外，該實(shí)施例的第2信號如上所述是每個10° CA的曲軸轉(zhuǎn)角變化所需的實(shí)際時間，因此作為實(shí)際的積分處理，只要將POS信號的脈沖作為觸發(fā)，對每個10° CA所需的實(shí)際時間進(jìn)行運(yùn)算，并且將其依次進(jìn)行累積即可。在本發(fā)明的一個實(shí)施方式中，某個區(qū)間的積分值與比該區(qū)間在360° CA前的區(qū)間的積分值進(jìn)行比較。例如，緊隨特殊值28'之后的區(qū)間(Tl或T4)的積分值與在360° CA前的相同地緊隨特殊值28'之后的區(qū)間(T4或Tl)的積分值進(jìn)行比較。該比較結(jié)果，如果與360° CA前的積分值相比，這次的積分值大，則確定該區(qū)間不是Tl而是T4。因此，在該積分及比較結(jié)束的時刻(例如T4結(jié)束后)，可以判別出成為下ー個燃燒行程的氣缸為#3氣缸，并且可以確定這ー時刻的各氣缸的相位位置。另外相反地，如果與360° CA前的積分值相比，這次的積分值小，則識別為該區(qū)間不是T4而是Tl。作為2個積分值的比較，可以是如上述的僅大小比較，或者也可以是求出兩者的比值等其它的方法。另外，為了避免誤判斷，也可以在兩者的差值或兩者的比值比規(guī)定值小的情況下，對氣缸判別的最終確定進(jìn)行保留等。
如上所述，在對相隔360° CA的多個區(qū)間的積分值進(jìn)行比較的方法中，作為曲軸轉(zhuǎn)角傳感器17及曲軸8的角度范圍，是對完全相同區(qū)間的積分值之間進(jìn)行對比，從而由各種原因引起的誤差相互被抵消。因此，具有可以獲得較高的氣缸判別精度的優(yōu)點(diǎn)。在上述的例子中，對相隔360° CA的2個區(qū)間的積分值進(jìn)行了比較，但也可以對大于或等于3個的區(qū)間的積分值進(jìn)行比較。即，如果這次的積分值與360° CA前的積分值、與再360° CA前的積分值依次進(jìn)行比較，則這些積分值應(yīng)該是交替地大小變化，因此可以對例如這次的區(qū)間是Tl還是T4更高精度地進(jìn)行識別，可以避免由于某些干擾導(dǎo)致的誤判斷。對于相隔360° CA的區(qū)間T2和區(qū)間T5，或者對于區(qū)間T3和區(qū)間T6，也可以通過完全相同的處理，進(jìn)行氣缸判別。以特殊部28'為基準(zhǔn)的這些區(qū)間T2(T5)及區(qū)間T3(T6)的位置是通過計數(shù)器PSCNT的值確定的。因此，可以在曲軸8每旋轉(zhuǎn)120° CA時，重復(fù)進(jìn)行氣缸判別。本發(fā)明的其他方式中，對某個區(qū)間的積分值與其相鄰的前一個區(qū)間的積分值進(jìn)行比較。例如，緊隨特殊部28'之后的區(qū)間(Tl或T4)的積分值與其前區(qū)間(T6或T3)進(jìn)行 比較。該比較的結(jié)果，如果與前區(qū)間的積分值相比，這次的積分值大，則確定該區(qū)間不是Tl而是T4。因此，在2個區(qū)間的積分及比較結(jié)束的時刻(例如T4剛結(jié)束后)，可以判別出成為下一個燃燒行程的氣缸為#3氣缸，并且可以對這一時刻的各氣缸的相位位置進(jìn)行確定。另外相反地，如果與之前的積分值相比，這次的積分值小，則識別為該區(qū)間不是T4而是Tl。作為2個積分值的比較，可以與上述同樣地，只是大小比較，或者也可以是求出兩者的比值等其它的方法。另外，為了避免誤判斷，也可以在兩者的差值或兩者的比值比規(guī)定值小的情況下，對氣缸判別的最終確定進(jìn)行保留等。如上所述，在對前后連續(xù)的多個區(qū)間的積分值進(jìn)行比較的方法中，可以無需曲軸8旋轉(zhuǎn)I周，而是在相對較短期間內(nèi)，完成積分值的比較。因而，對起動時的最初的氣缸判別有利，另外不易受到內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的宏觀的變化(例如，由內(nèi)燃機(jī)的加速、減速引起的變化)的影響。另外，在上述的例子中，對相鄰的2個區(qū)間的積分值進(jìn)行了比較，但也可以對相鄰的大于或等于3個的區(qū)間的積分值進(jìn)行比較。例如，如圖中的區(qū)間Tl、T2、T3所示，這些區(qū)間的積分值應(yīng)該是交替地大小變化，因此可以對這次的區(qū)間是Tl還是T4更高精度地進(jìn)行識別，可以避免由于某些干擾導(dǎo)致的誤判斷。進(jìn)行如上述所述的積分的區(qū)間，實(shí)際上，沒必要是對720° CA進(jìn)行6等分的120° CA，只要對第2信號的波峰部分及波谷部分大致對應(yīng)的區(qū)間進(jìn)行積分即可，可以是大于或等于120° CA的范圍，也可以是小于或等于120° CA的范圍，另外，也可以相對于上述的Tl T6的區(qū)間的中心非対稱。圖3的箭頭A、B、C表示360° CA中的實(shí)際的積分區(qū)間的優(yōu)選的ー個例子。區(qū)間A是將緊隨特殊部28'之后的基準(zhǔn)脈沖作為0° CA時，從10° CA到90。CA的80。CA的范圍，同樣，區(qū)間B是從130° CA到210° CA的80。CA的范圍，區(qū)間C是從250° CA到330° CA的80° CA的范圍。在該設(shè)定例中，積分區(qū)間C不與沒有出現(xiàn)脈沖的特殊部28'重疊，因此可以將包含特殊部28'的POS信號直接簡單地進(jìn)行利用，將脈沖之間的所需的實(shí)際時間計算出，并且進(jìn)行積分。此外，也可以將上述的區(qū)間A、B、C對應(yīng)于內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行條件(冷卻水溫、油溫、液壓等)可變地進(jìn)行設(shè)定。
以上，說明了本發(fā)明的一個實(shí)施例，當(dāng)然本發(fā)明的氣缸判別技術(shù)可以在不具有如上述實(shí)施例的以720° CA旋轉(zhuǎn)I周的凸輪轉(zhuǎn)角傳感器的情況下使用，在如現(xiàn)有技術(shù)所示除了具有曲軸轉(zhuǎn)角傳感器17之外還具有凸輪轉(zhuǎn)角傳感器的結(jié)構(gòu)中，在凸輪轉(zhuǎn)角傳感器發(fā)生故障或異常時，可以作為其備用技術(shù)使用。另外，也可以在凸輪轉(zhuǎn)角傳感器的異常診斷中利用。另外，可以在這種具有凸輪轉(zhuǎn)角傳感器的結(jié)構(gòu)等中，在一般的運(yùn)轉(zhuǎn)中將利用上述方法的氣缸判別同時使用而執(zhí)行，為了使上述區(qū)間A、B、C成為更合適的區(qū)間，例如可以對內(nèi)燃機(jī)溫度條件等進(jìn)行學(xué)習(xí)校正。在上述的圖3的實(shí)施例中，每隔單位曲軸轉(zhuǎn)角(例如10° CA)，對該單位曲軸轉(zhuǎn)角的變化所需的實(shí)際時間進(jìn)行運(yùn)算，并且將其依次進(jìn)行累積，但也可以取代該方法，求出前一次運(yùn)算出的所需實(shí)際時間與這次的所需實(shí)際時間的比，將其作為第2信號而依次進(jìn)行累積。具體而言，在區(qū)間A、B、C之間,在姆次輸入POS信號時,求出從上次的POS信號的輸入至這次的POS信號的輸入所需的時間tn，并且求出與在上次的POS信號的輸入時同樣地求出的上次的所需時間V1的比(tytM)，將其依次進(jìn)行累積，從而作為各區(qū)間的積分值。如果將這種單位曲軸轉(zhuǎn)角的實(shí)際時間的比作為第2信號使用，則實(shí)際上第2信號 被無量綱化，可以將與循環(huán)中的旋轉(zhuǎn)速度變動相比更宏觀的內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的變化的影響排除。例如，在內(nèi)燃機(jī)起動時，由于起動電動機(jī)20而曲軸被轉(zhuǎn)動的狀況下，內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)速度大且急劇地變化，因此利用循環(huán)中的旋轉(zhuǎn)速度變動的氣缸判別的精度容易降低，但如上所述通過使用實(shí)際時間的比，可以盡可能地抑制該影響。作為本發(fā)明中的第2信號，除如上所述的旋轉(zhuǎn)速度變動之外，還可以使用通過進(jìn)氣壓カ傳感器15檢測到的進(jìn)氣管壓カ的變動。連接有各氣缸的進(jìn)氣通路11的集氣管13內(nèi)的進(jìn)氣管壓力，響應(yīng)各氣缸的進(jìn)氣行程而周期性地振動。其振動特性與圖3所示的振動波形基本相同，反應(yīng)各氣缸的實(shí)際行程，并且以與氣缸數(shù)相對應(yīng)的周期進(jìn)行振動。因此，可以利用與上述實(shí)施例完全相同的方法，進(jìn)行氣缸判別。但是，在進(jìn)氣管壓カ的情況下，在實(shí)際的行程與壓カ振動的波峰 波谷之間，會發(fā)生與進(jìn)氣管長度相對應(yīng)的延遲，因此需要考慮這些而對積分值區(qū)間A、B、C進(jìn)行設(shè)定，而且，該延遲為實(shí)際時間，因此優(yōu)選與內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)速度相對應(yīng)而施加校正。在利用這種進(jìn)氣管壓力的方法中，基于曲軸轉(zhuǎn)角而進(jìn)行積分的積分值，本質(zhì)上不會受由于內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的變化(宏觀的變化)導(dǎo)致的影響，因此例如在如曲軸起動時這種內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)速度變化較大的狀況下，也可以獲得高精度。本發(fā)明不限于上述實(shí)施例的3氣缸內(nèi)燃機(jī)，5氣缸內(nèi)燃機(jī)等只要是具有奇數(shù)氣缸的內(nèi)燃機(jī)，均可以同樣適用。并且，只要奇數(shù)氣缸依次成為燃燒行程即可，作為氣缸的排列，也不限于串聯(lián)多氣缸內(nèi)燃機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種4沖程循環(huán)內(nèi)燃機(jī)，其具有奇數(shù)個氣缸，具有下述部分而構(gòu)成 曲軸轉(zhuǎn)角傳感器，其相對于曲軸的旋轉(zhuǎn)，輸出由以恒定曲軸轉(zhuǎn)角為單位的脈沖列構(gòu)成的第I信號，該第I信號包含與特定氣缸的特定位置相對應(yīng)的特殊部； 相對于曲軸的旋轉(zhuǎn)而生成第2信號的單元，該第2信號與各氣缸的實(shí)際行程相關(guān)聯(lián)，并且以與氣缸數(shù)相對應(yīng)的周期而周期性地進(jìn)行振動； 對于以上述特殊部為基準(zhǔn)而預(yù)先設(shè)定的至少2個區(qū)間，對上述第2信號進(jìn)行積分的單元，這些區(qū)間包含上述第2信號的波峰或波谷的部分；以及 基于這些積分值的比較，進(jìn)行氣缸判別的單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的4沖程循環(huán)內(nèi)燃機(jī)， 其使用曲軸轉(zhuǎn)角相差360°的至少2個區(qū)間的積分值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的4沖程循環(huán)內(nèi)燃機(jī)， 其使用包含第I區(qū)間和第2區(qū)間的至少2個區(qū)間的積分值，其中，該第I區(qū)間包含第I波峰或波谷，該第2區(qū)間包含與該第I波峰或波谷相連續(xù)的第2波谷或波峰。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項所述的4沖程循環(huán)內(nèi)燃機(jī)， 上述積分值，是通過對于每個規(guī)定的單位曲軸轉(zhuǎn)角，對該單位曲軸轉(zhuǎn)角的角度變化所需的實(shí)際時間進(jìn)行累積而求得的。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項所述的4沖程循環(huán)內(nèi)燃機(jī)， 上述的積分值，是通過對于每個規(guī)定的單位曲軸轉(zhuǎn)角，對上次的單位曲軸轉(zhuǎn)角的角度變化所需的實(shí)際時間與這次的單位曲軸轉(zhuǎn)角的角度變化所需的實(shí)際時間的比值進(jìn)行累積而求得的。
6.—種4沖程循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的氣缸判別方法,該4沖程循環(huán)內(nèi)燃機(jī)具有奇數(shù)個氣缸,該氣缸判別方法利用第I信號和第2信號進(jìn)行氣缸判別，該第I信號由以恒定曲軸轉(zhuǎn)角為單位的脈沖列構(gòu)成，包含每隔360°曲軸轉(zhuǎn)角出現(xiàn)一次的特殊部，該第2信號與氣缸數(shù)相對應(yīng)而周期性地進(jìn)行振動，其中， 對于上述第2信號的波峰或波谷部分而至少求出2個積分值，基于這些積分值的比較，確定上述特殊部相對于720°曲軸轉(zhuǎn)角的循環(huán)的位置。
全文摘要
內(nèi)燃機(jī)具有奇數(shù)個的氣缸。通過360°CA的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器，獲得由以10°CA為單位的脈沖列構(gòu)成的POS信號。該P(yáng)OS信號包含由曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的缺齒部形成的以360°CA為單位的特殊部28′。作為第2信號，在每個10°CA，將10°CA的變化所需的實(shí)際求出，將其在區(qū)間A、B、C進(jìn)行累積。響應(yīng)各氣缸的行程變化，第2信號以與氣缸數(shù)相對應(yīng)的周期進(jìn)行振動，因此對各積分值進(jìn)行比較，從而完成例如區(qū)間T1和T4的識別，可以不依賴720°CA的凸輪轉(zhuǎn)角傳感器，僅用360°CA的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的信號進(jìn)行氣缸判別。
文檔編號F02D45/00GK102770653SQ20108006431
公開日2012年11月7日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者廣永行孝, 清水規(guī)彰 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社