JP3466207B2 - Operation stroke identification method and identification device - Google Patents

Operation stroke identification method and identification device

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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、4ストローク機関の気
筒のそれぞれ瞬時の動作行程を識別する方法であって、
該4ストローク機関はクランクシャフト角度発生器と、
各気筒に配属されたセンサとを有し、前記センサは燃焼
室圧力等価量に対する尺度である信号を出力する形式の
識別方法およびこの方法を実施するための装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for identifying the instantaneous operating stroke of each cylinder of a 4-stroke engine.
The 4-stroke engine includes a crankshaft angle generator,
A sensor associated with each cylinder, said sensor outputting a signal which is a measure for the combustion chamber pressure equivalent, and an apparatus for carrying out this method.

【0002】このような機関の4つのストローク(行
程)は以下、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気
行程と称する。電子制御過程では例えば点火時期または
噴射期間を設定するために、各気筒の動作行程を正確に
識別することが重要である。
The four strokes (strokes) of such an engine are hereinafter referred to as an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke and an exhaust stroke. In the electronic control process, it is important to accurately identify the operating stroke of each cylinder, for example to set the ignition timing or the injection period.

【0003】[0003]

【従来の技術】動作行程を識別するために実際に例え
ば、カムシャフトセンサからの信号を利用する方法が用
いられる。カムシャフトはクランクシャフトの2回転で
1回転だけする。従いクランクシャフトの各々720゜
回転でそれぞれ1つのカムシャフトセンサ信号が出力さ
れる。機関構造に基づき、このセンサ信号の発生に個々
の気筒の動作行程が対応付けられる。
2. Description of the Prior Art In practice, for example, a method using a signal from a camshaft sensor is used to identify a stroke. The camshaft rotates once for every two rotations of the crankshaft. Accordingly, one camshaft sensor signal is output for each 720 ° rotation of the crankshaft. Based on the engine structure, the generation of this sensor signal is associated with the operating stroke of the individual cylinder.

【0004】他の公知の方法によれば、誘導型センサが
設けられ、このセンサがクランク角の720゜毎に1つ
の信号を出力する。というのは、この角度間隔をおいて
それぞれ1つの点火信号がこの気筒に印加されるからで
ある。
According to another known method, an inductive sensor is provided, which sensor outputs one signal for every 720 ° of crank angle. This is because one ignition signal is applied to each cylinder at this angular interval.

【0005】720゜より小さな角度間隔での動作行程
識別は、気筒識別のために圧力センサの信号を使用した
ときに可能になる。この場合、圧力センサのそれぞれ1
つがそれぞれ1つの気筒に配属されている。この種のセ
ンサを用いた方法はDE−A−4002228に記載さ
れている。この刊行物には720゜/nクランクシャフ
ト角度毎の識別が可能であることが示されている。ここ
でnは4ストローク機関の気筒数である。このような高
速な気筒識別は、少なくとも1つの圧力センサの信号経
過が所定のクランク角度領域で監視されて初めて可能で
ある。
Motion stroke identification at angular intervals less than 720 ° is possible when the pressure sensor signal is used for cylinder identification. In this case, one pressure sensor each
Each is assigned to one cylinder. A method using this type of sensor is described in DE-A-4002228. It is shown in this publication that it is possible to identify every 720 ° / n crankshaft angle. Here, n is the number of cylinders of the 4-stroke engine. Such high-speed cylinder identification is possible only when the signal course of at least one pressure sensor is monitored in a predetermined crank angle range.

【0006】従来の技術では注意されなかった問題が機
関の始動時に発生する。これに関連して次のことに注意
すべきである。すなわち、クランクシャフト角度信号は
スタータの操作後迅速に、すなわち比較的低い最小回転
数に達すると検出することができるが、しかしこの信号
の絶対値は角度の明白な信号が検出されて初めて求める
ことができる、ということである。つまり例えばカムシ
ャフトセンサの信号または点火コードに設けられたセン
サ、例えば誘導型センサの信号が検出されて初めて可能
になる。このような信号が検出されたならば、クランク
角度領域を設定することができ、少なくとも1つの圧力
センサの信号の経過をこの所定の領域で、正確な動作行
程識別のために監視することができる。
Problems that have not been noticed in the prior art occur during engine startup. Note the following in this context: That is, the crankshaft angle signal can be detected quickly after the starter is operated, i.e. when a relatively low minimum speed is reached, but the absolute value of this signal must be determined only after an explicit signal of angle is detected. It means that you can In other words, it becomes possible only when the signal of the camshaft sensor or the sensor of the ignition cord, for example, the signal of the inductive sensor is detected. If such a signal is detected, the crank angle range can be set and the course of the signal of the at least one pressure sensor can be monitored in this predetermined range for accurate operating stroke identification. .

【0007】4ストローク機関の始動時には前記した従
来の方法および装置を適用した場合、それぞれ実際の気
筒の動作行程を識別するまでにクランクシャフトの比較
的大きな角度領域を掃引することが生じ得る。燃料吸気
を行う機関では、全領域で動作行程を識別する前に燃料
が吸気されるが、しかしこの燃料は燃焼されずに機関か
ら排気される。というのは、どの気筒をいつ点火すべき
かまったく不明瞭だからである。機関が噴射装置を使用
する場合、燃焼されない燃料の問題は、次のようにして
解決される。すなわち燃料噴射を点火時期が設定され得
るようになってから初めて開始するのである。しかしこ
のような機関でも燃料の調量が各気筒毎に開始されるな
らば、最初の点火時期が確定する時、既に点火可能な混
合気が存在することになる。
When the above-described conventional method and apparatus are applied at the time of starting a four-stroke engine, it may occur that a relatively large angular range of the crankshaft is swept before the actual stroke of each cylinder is identified. In an engine that takes in fuel, the fuel is taken in before identifying the operating stroke in all regions, but this fuel is exhausted from the engine without being burned. This is because it is completely unclear which cylinder should be fired when. When the engine uses an injector, the unburned fuel problem is solved as follows. That is, the fuel injection is started only after the ignition timing can be set. However, even in such an engine, if fuel metering is started for each cylinder, when the first ignition timing is determined, an ignitable air-fuel mixture already exists.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、4ス
トローク機関の始動時でも、4ストローク機関の気筒の
それぞれ瞬時の動作行程を迅速に識別する方法および装
置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and a device for quickly identifying the instantaneous stroke of each cylinder of a 4-stroke engine, even when the 4-stroke engine is being started.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、機関の始動時に動作行程を識別するために、−クラ
ンクシャフト角度発生器からクランクシャフト角度信号
が送出されると直ちに、前記センサからの信号を検出し
記憶し、−前記配属されたセンサのうち、そのセンサ信
号が圧力最大値の圧力経過を示す気筒を検出し、同時に
センサ信号に対する閾値条件が満たされると、このこと
は当該気筒に圧縮ガスが存在することを示しするもので
あり、−前記の閾値条件が満たされる気筒を膨脹行程に
あると判定し、機関の構造に相応してそれぞれの動作行
程を他の気筒に対応付け、ここで前記閾値のレベルは、
圧縮行程と膨張行程とが変化する際に当該気筒に対して
発生する圧力最大値だけが識別されるように選定されて
いるように構成して解決される。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the invention, the above-mentioned object is to identify the operating stroke at the start of the engine, as soon as the crankshaft angle signal is sent from the crankshaft angle generator, Detecting and storing a signal, among the assigned sensors, detecting a cylinder whose sensor signal shows a pressure course of a pressure maximum, at the same time when a threshold condition for the sensor signal is fulfilled, this Indicating the presence of compressed gas, and-determining the cylinders that meet the threshold conditions as in the expansion stroke, corresponding each operating stroke to other cylinders according to the structure of the engine, Where the threshold level is
The solution is constructed and arranged such that only the maximum pressure value that develops for the cylinder in question when the compression stroke and the expansion stroke change is identified.

【0010】オットー型機関の気筒のそれぞれ瞬時の動
作行程を識別するための本発明の装置は、クランクシャ
フト角度センサおよび各気筒にセンサを有し、このセン
サは当該気筒の燃焼室圧力等価量に対する尺度である信
号を送出し、その他に動作行程識別装置を有する。この
装置は動作行程識別方法を実施するように構成されてい
る。
The device according to the invention for identifying the instantaneous stroke of each cylinder of an Otto type engine has a crankshaft angle sensor and a sensor for each cylinder, which sensor corresponds to the combustion chamber pressure equivalent of that cylinder. It sends out a signal that is a measure and additionally has a movement stroke identification device. The device is configured to implement a motion stroke identification method.

【0011】本発明の方法および装置は、どのセンサ信
号がどの気筒から発生したものであるか正確に既知であ
ることを利用する。従ってどの気筒が高圧力下で最大圧
力値を有するか調べる。この場合最大圧力値は排気行程
とそれに続く吸気行程との間でも、圧縮行程とそれに続
く膨張行程との間でも発生する。しかし後者の最大圧力
値は前者よりも格段に大きい。従って2つの最大圧力値
は明確に区別できる。2つの最大値のうちの大きい方は
明確に検出される。1つの気筒に対するこのような最大
値が検出されると直ちに、この気筒が膨張行程にあるこ
とが確定する。機関構造に基づき、他の気筒の動作行程
も定まる。この検出は既に絶対角度を表す信号が識別さ
れたか否かにまったく依存しない。
The method and apparatus of the present invention takes advantage of the fact that it is known exactly which sensor signal originated from which cylinder. Therefore, find out which cylinder has the maximum pressure value under high pressure. In this case, the maximum pressure value occurs both during the exhaust stroke and the subsequent intake stroke, and between the compression stroke and the subsequent expansion stroke. However, the maximum pressure value of the latter is much larger than that of the former. Therefore, the two maximum pressure values are clearly distinguishable. The larger of the two maxima is clearly detected. As soon as such a maximum value for a cylinder is detected, it is established that this cylinder is in the expansion stroke. The operating strokes of the other cylinders are also determined based on the engine structure. This detection is completely independent of whether or not a signal representing the absolute angle has already been identified.

【0012】本発明の方法および発展形態では、気筒の
それぞれ瞬時の動作行程を識別できるだけでなく、点火
時期を設定するのに十分な精度でクランクシャフト角度
を推定することができる。そのための装置はクランクシ
ャフト角度計算装置を有しており、この計算装置は瞬時
のクランクシャフト角度を、前記の最大圧力値の存在す
る際のインクリメントと瞬時のインクリメントとの間の
インクリメントの数、インクリメント毎の角度間隔、こ
の最大圧力値を有する気筒の番号から計算する。
[0012] The method and development of the invention not only identify the instantaneous stroke of each cylinder, but also allow the crankshaft angle to be estimated with sufficient accuracy to set the ignition timing. The device therefor has a crankshaft angle calculation device, which calculates the instantaneous crankshaft angle by the number of increments between the increment in the presence of said maximum pressure value and the instantaneous increment. Calculate from each angular interval, the number of the cylinder with this maximum pressure value.

【0013】機関が例えば6気筒機関である場合、各1
20゜のクランクシャフト角度毎に相互に1つの気筒が
前記の高い最大圧力値に達し、従い膨張行程に入ること
が公知である。クランクシャフト角0゜(=720゜)
が点火順序で第1番目の気筒の膨張行程の開始前60゜
にあるよう設定されていれば、点火順序で6番目の気筒
は660゜のクランクシャフト角度の場合に膨張行程に
突入する。機関の始動時に、例えば前記6番目の気筒に
対する最大圧力値がクランクシャフト角度センサの信号
の3インクリメントだけ遅延されたと識別されると、識
別時点でのクランクシャフト位置は660゜の3角度イ
ンクリメント後ろにあることになる。1つの角度セグメ
ントが3゜であれば(これは典型的な例である)、識別
時点でのクランクシャフト角度は669゜である。この
クランクシャフト角度は前記の最大圧力値が識別し得る
精度でのみ既知である。この精度は±1〜2インクリメ
ントであり、最大値の識別の際にかけられるコストに依
存する。これは角度では±3゜から±6゜に相応し、点
火の粗調整に対しては十分である。引き続きクランクシ
ャフト角度を明確に表す信号例ではカムシャフトセン
サ、点火信号センサあるいはクランクシャフトマークセ
ンサからの信号が測定されると、前記の不確実な状態は
なくなり、クランクシャフト角度は、エラーの発生しな
いことを前提にすれば以降正確に既知である。しかしエ
ラーは不可避であるから、機関のスタート期間の経過後
も動作行程識別をさらに実行し、クランクシャフトの角
度位置を正確に表す信号がさらにサンプリングされる。
これは従来の方法により行われる。
When the engine is, for example, a 6-cylinder engine, each 1
It is known that for every 20 ° of crankshaft angle, one cylinder relative to the other reaches the above-mentioned high maximum pressure value and thus enters the expansion stroke. Crankshaft angle 0 ° (= 720 °)
Is set to be 60 ° before the start of the expansion stroke of the first cylinder in the ignition sequence, the sixth cylinder in the ignition sequence will enter the expansion stroke at a crankshaft angle of 660 °. When it is determined that the maximum pressure value for the sixth cylinder is delayed by 3 increments of the signal of the crankshaft angle sensor at the time of engine start, the crankshaft position at the time of discrimination is after 3 angle increments of 660 °. There will be. If one angle segment is 3 ° (this is a typical example), the crankshaft angle at the time of identification is 669 °. This crankshaft angle is known only with the accuracy with which the maximum pressure value can be identified. This accuracy is ± 1 to 2 increments and depends on the cost in identifying the maximum value. This corresponds to ± 3 ° to ± 6 ° in angle, which is sufficient for coarse adjustment of ignition. When the signal from the camshaft sensor, the ignition signal sensor or the crankshaft mark sensor is measured in the signal example that clearly shows the crankshaft angle, the above-mentioned uncertain state disappears and the crankshaft angle does not generate an error. Assuming that, it is known exactly thereafter. However, since errors are unavoidable, further stroke identification is performed even after the engine start period has elapsed, and a further signal accurately representing the angular position of the crankshaft is sampled.
This is done by conventional methods.

【0014】各気筒で検出される燃焼室圧力等価量は直
接燃焼室圧力とすることができる。しかしより有利に
は、燃焼室圧力を圧力軽減を利用して間接的に測定す
る。圧力軽減は点火プラグまたはシリンダヘッドネジ下
方の圧電リングに発生する。この種の座金は種々の製造
者から提供されている。
The combustion chamber pressure equivalent amount detected in each cylinder can be directly set as the combustion chamber pressure. However, more advantageously, the combustion chamber pressure is indirectly measured using pressure relief. Pressure relief occurs on the piezo ring below the spark plug or cylinder head screw. Washers of this kind are offered by various manufacturers.

【0015】既に述べたように本発明の方法および装置
では高い最大圧力値を識別することが重要である。識別
精度に対して十分に高い圧力の存在は次のようにして検
出される。すなわち、測定された信号の絶対値が閾値を
上回るか、または2つの信号の差が別の閾値を上回るこ
とによって検出される。第2の条件は第1の条件よりも
正確であり、場合により高い信頼度で検出される。しか
し動作行程識別と角度識別に遅延が生じるようにもな
る。一般的に識別の信頼度は、評価の複雑性が増す程上
昇し得るといえるが、しかし最終的識別もさらに遅延さ
れる。十分に確実な方法が作動するのにどの程度のコス
トがかかるかは、例えば測定される信号の時間経過に依
存する。気筒の圧力が圧縮の際に比較的迅速に上死点ま
で上昇し、上死点を越えると再び急速に下降するような
機関が存在すれば、最大値の正確な識別に問題はない。
しかしこれに対し機関が、比較的広い最大値領域が上死
点付近に発生するように構成されていれば、本当の最大
値点を可及的正確に識別するための評価にはよりコスト
がかかる。動作行程の識別だけが問題で、同時にクラン
クシャフト角度を可及的正確に設定しなくても良いなら
ば、最大値識別の際のコストは比較的低くすることがで
きる。
As already mentioned, it is important in the method and apparatus of the present invention to identify high maximum pressure values. The presence of sufficiently high pressure for discrimination accuracy is detected as follows. That is, either the absolute value of the measured signal is above a threshold or the difference between the two signals is above another threshold. The second condition is more accurate than the first condition and is possibly detected with higher reliability. However, there is a delay in the identification of the operation stroke and the identification of the angle. In general, the reliability of the identification can be said to increase as the evaluation complexity increases, but the final identification is also delayed. How much it costs to operate a sufficiently reliable method depends, for example, on the time course of the measured signal. If there is an engine in which the pressure of the cylinder rises to the top dead center relatively quickly during compression, and then rapidly drops again when the dead center is exceeded, there is no problem in accurately identifying the maximum value.
On the other hand, if the agency is configured so that a relatively large maximum value region occurs near top dead center, the evaluation to identify the true maximum value point as accurately as possible is more costly. It takes. If only the identification of the operating stroke is a problem, and at the same time the crankshaft angle does not have to be set as accurately as possible, the cost of the maximum value identification can be relatively low.

【0016】[0016]

【実施例】図1の装置は、6気筒Z1〜Z6の4サイク
ル機関10、動作行程識別装置11、クランクシャフト
角度計算装置12および制御装置13を有する。機関の
クランクシャフト位置はクランクシャフト角度センサ1
4によって検出される。このセンサは、クランクシャフ
ト角度信号KWWをクランクシャフト角度の3゜毎に動
作行程識別装置11およびクランクシャフト角度計算装
置12に出力する。同様にクランクシャフトマーク信号
KWMもクランクシャフト角度の360゜毎に制御装置
13に出力される。気筒Z1〜Z6の燃焼室圧力は圧力
センサS1〜S6により検出される。実験機関では気筒
のそれぞれの点火プラグ下方にある圧力に鋭敏な座金が
取り扱われる。従いこれらのセンサは実施例では圧力軽
減を測定し、所属の電気信号を出力する。しかし以下常
に所属の圧力のことを示す。センサの信号P1〜P6は
動作行程識別装置11に供給される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The apparatus of FIG. 1 has a four-cycle engine 10 with six cylinders Z1 to Z6, an operation stroke identifying device 11, a crankshaft angle calculating device 12 and a control device 13. The crankshaft position of the engine is the crankshaft angle sensor 1
Detected by 4. This sensor outputs the crankshaft angle signal KWW to the operation stroke identification device 11 and the crankshaft angle calculation device 12 every 3 ° of the crankshaft angle. Similarly, the crankshaft mark signal KWM is also output to the control device 13 every 360 ° of the crankshaft angle. The combustion chamber pressures of the cylinders Z1 to Z6 are detected by the pressure sensors S1 to S6. The lab deals with pressure sensitive washers beneath each spark plug in the cylinder. Accordingly, these sensors measure pressure relief and output an associated electrical signal in the exemplary embodiment. However, the following always shows the pressure of belonging. The sensor signals P1 to P6 are supplied to the operation stroke identifying device 11.

【0017】図2は、図1の機関10の6つの気筒に対
して測定された点火しない際の圧力経過を示す。最大値
は約3.8barに達している。圧力閾値は3barの
ところに示されている。クランクシャフト角度信号KW
Wは機関始動後、垂直に示された直線以降に検出可能で
ある。検出可能になって初めて、動作行程識別装置11
はセンサS1〜S6からの信号P1〜P6を評価するこ
とができる。図2に示された角度領域では、前記の垂直
直線以降に3つの気筒が最大値に達する。すなわち、気
筒Z5、Z3とZ6である。気筒Z5およびZ6の圧力
最大値はその際、3barの閾値PSWを越える圧力を
有する大きい最大値である。従い圧縮行程と膨張行程と
の間に発生する圧力最大値である。これに対し気筒Z3
に対する最大値は僅かに1barを越えるだけである。
すなわちこれは排気行程と吸気行程との間に発生する最
大値である。この後者の最大値は良好に識別されない。
従って気筒識別およびクランクシャフト角度検出には、
閾値PSWを越える大きな最大値のみを使用する。閾値
PSWを越える最初の圧力最大値は気筒Z5の最大値で
ある。図2では、この圧力最大値が、クランクシャフト
角度信号KWWの最大値後の次のインクリメントで識別
されることを前提にしている。機関構造に基づき、気筒
Z5に対する圧縮行程と膨張行程との交番は540゜の
クランクシャフト角度にあることが既知である。次のイ
ンクリメントまでのクランクシャフト角度インクリメン
トの角度差は3゜とする。この場合その発生が識別され
たクランクシャフト角度信号に、その前のインクリメン
トに圧力最大値があった場合、絶対クランクシャフト角
度543゜が対応付けされる。図2にはこの角度が“c
a.543゜”と示されている。これはこの角度が誤差
を含んでいることを表す。すなわちその精度は、ここで
は気筒Z5に対する圧力最大値が検出され得る精度に依
存する。正確な絶対角度対応はクランクシャフト角度マ
ークKWMが発生して初めて可能である。所属のクラン
クシャフト角度信号には値0゜が対応付けられる。
FIG. 2 shows the non-ignition pressure profile measured for the six cylinders of the engine 10 of FIG. The maximum value has reached about 3.8 bar. The pressure threshold is shown at 3 bar. Crankshaft angle signal KW
After the engine is started, W can be detected after the straight line shown vertically. Only when it becomes possible to detect the motion stroke identification device 11
Can evaluate the signals P1 to P6 from the sensors S1 to S6. In the angular region shown in FIG. 2, three cylinders reach their maximum values after the vertical straight line. That is, the cylinders Z5, Z3 and Z6. The pressure maxima of cylinders Z5 and Z6 are then large maxima with pressures above the threshold PSW of 3 bar. Therefore, it is the maximum value of the pressure generated between the compression stroke and the expansion stroke. On the other hand, cylinder Z3
The maximum value for is only above 1 bar.
That is, this is the maximum value that occurs between the exhaust stroke and the intake stroke. This latter maximum is not well discerned.
Therefore, for cylinder identification and crankshaft angle detection,
Only large maximum values above the threshold PSW are used. The first pressure maximum value that exceeds the threshold value PSW is the maximum value of the cylinder Z5. In FIG. 2, it is assumed that this pressure maximum is identified in the next increment after the maximum of the crankshaft angle signal KWW. Based on the engine structure, it is known that the alternation between the compression stroke and the expansion stroke for cylinder Z5 is at a crankshaft angle of 540 °. The angle difference between crankshaft angle increments until the next increment is 3 °. In this case, the crankshaft angle signal whose occurrence has been identified is associated with the absolute crankshaft angle 543 ° if there was a pressure maximum in the previous increment. In Figure 2, this angle is "c
a. 543 "", which means that this angle contains an error, i.e. its accuracy depends here on the accuracy with which the pressure maximum for cylinder Z5 can be detected. Is possible only after the crankshaft angle mark KWM has been generated, the value 0 ° being associated with the associated crankshaft angle signal.

【0018】従って、気筒Z5に対しての圧力最大値が
検出される前、すなわち角度543゜より前では、クラ
ンクシャフト角度信号KWWに絶対角度は対応付けられ
ない。前記の角度およびクランクシャフト角度マークK
WMの発生の間は絶対角度はほぼ既知であり、その後正
確に既知となる。当該領域において既に、ほぼ既知の絶
対角度を用いて制御装置13により点火時期を設定する
ことができる。それにより気筒Z6の場合では、正確な
角度対応付けを可能にするマークが得られていないにも
かかわらず既に点火することができる。
Therefore, before the maximum pressure value for the cylinder Z5 is detected, that is, before the angle 543 °, the absolute angle is not associated with the crankshaft angle signal KWW. The aforementioned angle and crankshaft angle mark K
The absolute angle is almost known during the occurrence of the WM and then exactly. In this region, the ignition timing can be set by the control device 13 using a known absolute angle. As a result, in the case of cylinder Z6, it is possible to ignite the cylinder even though the mark that enables accurate angle correspondence is not obtained.

【0019】図3から図6のフローチャートに基づき、
動作行程識別およびクランクシャフト角度検出に対する
有利な実施例を説明する。図3による方法は全般的な構
成を示し、図4から図6は詳細を示す。これら図面にお
いて“Z”は点火順序の気筒番号を表す。“DECFL
AG”は、番号Zの気筒において圧力が減少しているか
(その場合“1”)または増加しているか(この場合
“0”)を示すフラッグである。“SWFLAGZ”
は、例えば図2の圧力閾値PSWが気筒Zに対する圧力
によって越えられたが(“1”)または越えられていな
いか(“0”)を表すフラッグである。
Based on the flow charts of FIGS. 3 to 6,
An advantageous embodiment for operating stroke identification and crankshaft angle detection will be described. The method according to FIG. 3 shows a general configuration, and FIGS. 4 to 6 show the details. In these drawings, "Z" represents the cylinder number of the ignition sequence. "DECFL
"AG" is a flag indicating whether the pressure is decreasing (in that case, "1") or increasing (in this case, "0") in the cylinder number Z. "SWFLAGZ"
Is a flag indicating whether the pressure threshold value PSW in FIG. 2 is exceeded (“1”) or not (“0”) by the pressure for the cylinder Z.

【0020】ステップs3.1からs3.4では、フラ
ッグDECFLAGZは1に、フラッグSWFLAGZ
はすべての気筒に対して0にセットされる。その後第1
のインクリメント信号KWWがクランクシャフト角度セ
ンサ14により生成されると(ステップs3.5)直ち
に信号PZがすべての気筒ZNに対して検出され記憶さ
れる(ステップs3.6)。これにより信号比較のため
の基礎が形成される。引き続きクランクシャフト角度セ
ンサ14からの新たなインクリメント信号により繰返し
すべての気筒ZNに対してステップが実行される。この
ステップにより閾値条件を同時に満たす圧力最大値が存
在するか否かが検査される。
In steps s3.1 to s3.4, the flag DECFLAGZ is set to 1 and the flag SWFLAGZ is set.
Is set to 0 for all cylinders. Then first
As soon as the increment signal KWW is generated by the crankshaft angle sensor 14 (step s3.5), the signal PZ is detected and stored for all cylinders ZN (step s3.6). This forms the basis for signal comparison. Subsequently, the step is repeatedly executed for all the cylinders ZN by the new increment signal from the crankshaft angle sensor 14. This step tests whether there is a pressure maximum that simultaneously fulfills the threshold condition.

【0021】繰返し実行されるステップはステップs
3.7により開始される。このステップs3.7では、
次のインクリメント信号がクランクシャフト角度センサ
から発生するか否かが検査される。発生すると直ちにセ
ンサ信号PZがすべての気筒ZNに対して測定し記憶す
る(ステップs3.8)。次に気筒数が初期化され、増
分され、既にすべての気筒圧力が瞬時のインクリメント
に対して評価されたか否か検査される。評価をまだ行う
べきであるならば、マークAの経過後ステップs3.1
2で、閾値条件が満たされたか否か検査される。満たさ
れていない場合、マークCの経過後同時に、別の気筒に
対する評価をさらに行わなければならないか否か検査さ
れる(ステップs3.10とs3.11)。これに対し
最大値が存在していれば、圧力最大値に対するインクリ
メントと瞬時のインクリメントとの間のインクリメント
の数から、圧力最大値を有する気筒の番号および瞬時の
クランクシャフト角度の機関構造データが試算され、各
気筒に動作行程が対応付けられる。そしてプログラム経
過は終了する。
The step to be repeatedly executed is step s.
Started by 3.7. In this step s3.7,
It is checked whether the next increment signal comes from the crankshaft angle sensor. Immediately after generation, the sensor signal PZ is measured and stored for all cylinders ZN (step s3.8). The number of cylinders is then initialized, incremented and checked to see if all cylinder pressures have already been evaluated for instantaneous increments. If the evaluation should still be done, step s3.1 after the passage of mark A.
At 2, it is checked whether the threshold condition is met. If not, then after the passage of mark C it is checked at the same time whether another cylinder has to be evaluated (steps s3.10 and s3.11). On the other hand, if the maximum value exists, the engine structure data of the number of the cylinder having the pressure maximum value and the instantaneous crankshaft angle is calculated from the number of increments between the increment for the pressure maximum value and the instantaneous increment. Then, the operation stroke is associated with each cylinder. Then the program progress ends.

【0022】図4および図5には閾値条件ステップs
3.12に対する変型実施例を示す。図4の変型実施例
は絶対圧閾値および図5の差圧閾値により動作する。図
4ではステップs3.12.1において、気筒Zに対す
る圧力PZが閾値圧力PSW(図2参照)の上側にある
か否か検査される。上側にない場合マークCが続き、そ
の他の場合マークBが続く。図5によればステップs
3.12.2でまず圧力差ΔPZが計算される。ここで
は例えば所定のインクリメント数にわたる圧力差を扱う
ことができる。または圧力変化が持続的に一方向の場
合、最初の測定圧力または極値の圧力に対する瞬時の差
を形成することができる。圧力差ΔPZが計算されると
直ちに、圧力差ΔPZが閾値DPSWを上回っているか
否か検査される(ステップs3.12.3)。上回って
いない場合マークCに、その他の場合マークBに達す
る。
Threshold condition step s is shown in FIGS.
A modified example for 3.12 is shown. The modified embodiment of FIG. 4 operates with an absolute pressure threshold and a differential pressure threshold of FIG. In FIG. 4, in step s3.12.1, it is checked whether the pressure PZ for the cylinder Z is above the threshold pressure PSW (see FIG. 2). If it is not on the upper side, mark C follows, otherwise mark B follows. According to FIG. 5, step s
In 3.12.2, the pressure difference ΔPZ is first calculated. Here, for example, a pressure difference over a predetermined number of increments can be handled. Alternatively, if the pressure change is unidirectional in a continuous manner, then an instantaneous difference can be formed with respect to the initial measured pressure or the extreme pressure. As soon as the pressure difference ΔPZ is calculated, it is checked whether the pressure difference ΔPZ exceeds the threshold value DPSW (step s3.12.3). If it is not above the mark C, the mark B is reached otherwise.

【0023】図6は、図3のステップs3.13に対す
る実施例を示す。ステップs3.13.1では、1つの
気筒に対して測定された瞬時の圧力PZが、前のインク
リメントで記憶された圧力PZVORよりも小さいか否
か検査される。小さくなければ、圧力は上昇し、DEC
FLAGZが0にセットされ(ステップs3.13.
2)、そしてマークEに達する。その他の場合はステッ
プs3.13.3で、DECFLAGZが0か否か検査
される。0でなければ前の角度インクリメントの際に圧
力は既に降下しており、再びマークEに達する。その他
の場合は最大値検査で肯定されたのでマークDが続く。
というのは、ステップs3.13.1が圧力が実際に降
下しても、前のインクリメントの際にリセットされたD
ECFLAGZは前に圧力が上昇したことを示すからで
ある。
FIG. 6 shows an embodiment for step s3.13 of FIG. In step s3.13.1, it is checked whether the instantaneous pressure PZ measured for one cylinder is less than the pressure PZVOR stored in the previous increment. If not small, the pressure rises and the DEC
FLAGZ is set to 0 (step s3.13.
2) And then reach mark E. Otherwise, in step s3.13.3, it is checked whether DECFLAGZ is 0. If it is not 0, the pressure has already dropped during the previous angle increment and reaches the mark E again. In other cases, the mark D follows because the maximum value test is affirmative.
This is because step s3.13.1 was reset at the previous increment, even though the pressure actually dropped.
This is because ECFLAGZ indicates that the pressure has increased before.

【0024】図6による圧力検査は次のように簡単に構
成することができる。すなわち、比較的小さな圧力変化
が比較ステップs3.13.1で8を除いて許容され角
度インクリメントが大きな角度領域を表すようにし、1
つのインクリメント信号から別のインクリメント信号ま
で、比較的平坦な圧力最大値の領域においてでも圧力変
化が明確に識別されることが確実になるよう構成するの
である。このように構成すれば信頼度の高い結果が得ら
れる。例えば圧力をクランクシャフト角度3゜毎の各ク
ランクシャフト角度信号の際に評価するのでなく、例え
ば3番目毎の信号で評価することもできる。その場合圧
力変化方向の反転を検出しても、反転が3゜前か6゜前
かはまったく明らかにならない。この実施例は、測定の
確実性と角度分解能は圧力最大値の検出の際に相反する
要求であることを示す。それぞれの適用例に依存して当
業者が相応に最適構成しなければならない。
The pressure test according to FIG. 6 can be constructed simply as follows. That is, a relatively small change in pressure is allowed except for 8 in the comparison step s3.13.1 so that the angle increment represents a large angle region.
It is arranged to ensure that pressure changes are clearly discerned, even in the region of relatively flat pressure maxima, from one increment signal to another. With this configuration, highly reliable results can be obtained. For example, the pressure may not be evaluated for each crankshaft angle signal for every 3 ° of crankshaft angle, but may be evaluated for example for every third signal. In that case, even if the reversal of the pressure change direction is detected, it is not clear at all whether the reversal is 3 ° or 6 °. This example shows that measurement certainty and angular resolution are conflicting requirements in detecting the pressure maximum. Depending on the respective application, the person skilled in the art has to make a suitable optimum configuration.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明により、4ストローク機関の始動
時でも、4ストローク機関の気筒のそれぞれ瞬時の動作
行程を迅速に識別することができる。
According to the present invention, even when the 4-stroke engine is started, it is possible to quickly identify the instantaneous operation stroke of each cylinder of the 4-stroke engine.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】動作行程識別装置、クランクシャフト角度計算
装置および制御装置を有する6気筒4ストローク機関の
模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a 6-cylinder 4-stroke engine having an operation stroke identification device, a crankshaft angle calculation device, and a control device.

【図2】図1の機関の6つの気筒に対する圧力経過をク
ランクシャフト角度について示す線図である。
2 is a diagram showing the pressure curve for the six cylinders of the engine of FIG. 1 with respect to the crankshaft angle.

【図3】本発明の方法を説明するためのフローチャート
である。
FIG. 3 is a flow chart for explaining the method of the present invention.

【図4】図3のフローチャートの変型実施例である。FIG. 4 is a modified embodiment of the flowchart of FIG.

【図5】図3のフローチャートの変型実施例である。5 is a modified embodiment of the flowchart of FIG.

【図6】図3のフローチャートのマークB、D、Eの間
の方法ステップを実現するための方法ステップである。
6 is a method step for realizing the method steps between the marks B, D, E of the flowchart of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 4ストローク機関 11 動作行程識別装置 12 クランクシャフト角度計算装置 13 制御装置 Z1〜Z6 気筒 S1〜S6 センサ 10 4-stroke engine 11 Motion stroke identification device 12 Crankshaft angle calculator 13 Control device Z1-Z6 cylinder S1 to S6 sensors

フロントページの続き (72)発明者 エッカルト ダムソン ドイツ連邦共和国 ゲルリンゲン パノ ラマシュトラーセ 9 (72)発明者 マルティン クレンク ドイツ連邦共和国 バックナング シュ トレーゼマンシュトラーセ 11 (72)発明者 ヴィンフリート モーザー ドイツ連邦共和国 ルートヴィヒスブル ク グルントヴァインベルゲ 14 (56)参考文献 実開 平2−40944(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 43/00 - 45/00 F02D 41/00 - 41/40 Front page continued (72) Inventor Eckart Damson Germany Gerlingen Panoramastraße 9 (72) Inventor Martin Klenk Germany Backnängstraßemannstraße 11 (72) Inventor Vinfried Moser Germany Ludwigsburg Grundweinberge 14 (56) Bibliography 2-40944 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) F02D 43/00-45/00 F02D 41/00-41 / 40

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 4ストローク機関の気筒のそれぞれ瞬時
の動作行程を識別する方法であって、該4ストローク機
関はクランクシャフト角度発生器と、各気筒に配属され
たセンサとを有し、 前記センサは燃焼室圧力等価量に対する尺度である信号
を出力する形式の識別方法において、 機関の始動時に動作行程を識別するために、 −クランクシャフト角度発生器からクランクシャフト角
度信号が送出されると直ちに、前記センサからの信号を
検出し記憶し、 −前記配属されたセンサのうち、そのセンサ信号が圧力
最大値の圧力経過を示す気筒を検出し、同時にセンサ信
号に対する閾値条件が満たされると、このことは当該気
筒に圧縮ガスが存在することを示しするものであり、 −前記の閾値条件が満たされる気筒を膨脹行程にあると
判定し、機関の構造に相応してそれぞれの動作行程を他
の気筒に対応付け、ここで前記閾値のレベルは、圧縮行
程と膨張行程とが変化する際に当該気筒に対して発生す
る圧力最大値だけが識別されるように選定されている、
ことを特徴とする動作行程識別方法。
1. A method for identifying each instantaneous stroke of a cylinder of a 4-stroke engine, the 4-stroke engine having a crankshaft angle generator and a sensor associated with each cylinder, the sensor comprising: as soon as the crankshaft angle signal from the crank shaft angle generator is sent, - in the identification method of the type for outputting a signal which is a measure for the combustion chamber pressure equivalent amount, in order to identify the operation stroke at the start of the engine, Detecting and storing a signal from the sensor, and-detecting , among the assigned sensors, a cylinder in which the sensor signal shows a pressure course of a pressure maximum value, and at the same time, when a threshold condition for the sensor signal is satisfied, is intended to indicate that the compressed gas in the cylinder is present, - determines that the cylinder in which the threshold condition is met in the expansion stroke, the machine According to the structure of the above, each operation stroke is associated with another cylinder, and the threshold level is identified only by the maximum pressure value generated in the cylinder when the compression stroke and the expansion stroke change. Has been selected to
An operation stroke identification method characterized by the above.
【請求項2】 検出すべきクランク角度を、圧力最大時
のインクリメントと圧力値を検出する時点でのインクリ
メントとの間のインクリメント数、1インクリメントあ
たりの角度間隔、圧力最大値を有する気筒番号および機
関構造データから算出する請求項1記載の方法、
2. A crank angle to be detected, the number of increments between the increment at the maximum pressure and the increment at the time of detecting the pressure value, the angular interval per increment, and the maximum pressure value. The method according to claim 1, which is calculated from the cylinder number and the engine structure data.
【請求項3】 閾値条件として、前記気筒に配属された
センサのセンサ信号が閾値よりも上側にあるか否かを検
査する請求項1または2記載の方法。
3. As a threshold condition, the cylinder is assigned to the cylinder.
3. The method according to claim 1, wherein the sensor signal of the sensor is checked whether it is above a threshold value.
【請求項4】 閾値条件として、圧力最大値前および後
複数のインクリメントだけ間隔をおいた2つのセンサ
信号間差が差分閾値を上回るか否か検査する請求項1ま
たは2記載の方法。
4. The method according to claim 1, wherein the threshold condition is to check whether the difference between two sensor signals spaced by a plurality of increments before and after the pressure maximum exceeds a difference threshold.
【請求項5】 クランクシャフト角度発生器(14)
、各気筒に配属されたセンサ(S1〜S6)とを有す
る、4ストローク機関(10)の気筒のそれぞれ瞬時の
動作行程を識別するための装置であって、 前記センサ(S1〜S6)は、それぞれの気筒の燃焼室
圧力等価量に対する尺 度である信号を出力する形式の装
において、 動作行程識別装置(11)が設けられており、識別装置
は、クランクシャフト角度発生器(14)がクランクシ
ャフト角度信号を送出すると直ちに、前記センサ(S1
〜S6)からの信号を検出し、記憶するように構成され
ており、 さらに配属されたセンサのうち、そのセンサ信号が圧力
最大値の圧力経過を示す気筒を検出し、その際同時にセ
ンサ信号に対する閾値条件が満たされると、これは当該
気筒に圧縮ガスが存在することを示し、前記の閾値条件
が満たされる気筒を膨脹行程にあると判定し、機関の構
造に相応してそれぞれの動作行程を他の気筒に対応付
け、ここで前記閾値のレベルは、圧縮行程と膨張行程と
が変化する際に当該気筒に対して発生する圧力最大値だ
けが識別されるように選定されている、ことを特徴とす
る動作行程識別装置。
5. A crankshaft angle generator (14)
And a sensor (S1 to S6) assigned to each cylinder for identifying the instantaneous operation stroke of each cylinder of the 4-stroke engine (10) , wherein the sensors (S1 to S6) are , The combustion chamber of each cylinder
Instrumentation of the type which outputs a signal which is a measure of relative pressure equivalent amount
In the apparatus , a movement stroke identification device (11) is provided, which identification device immediately after the crankshaft angle generator (14) sends out a crankshaft angle signal.
~ S6) is detected and stored, and further , among the assigned sensors, the cylinder whose sensor signal shows the pressure course of the maximum pressure is detected, and at the same time, the sensor signal to the sensor signal is detected. When the threshold condition is satisfied, this indicates that compressed gas is present in the cylinder, and it is determined that the cylinder satisfying the threshold condition is in the expansion stroke, and the respective operation strokes are set according to the structure of the engine. Corresponding to other cylinders, wherein the threshold level is selected so that only the maximum pressure value generated in the cylinder when the compression stroke and the expansion stroke change is identified. Characterized motion stroke identification device.
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