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JP3678583B2 - Engine crank angle position detector - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変動弁装置を備えるエンジンにおけるクランク角位置検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、可変動弁装置を備えたエンジンでは、所定クランク角毎の位置の検出のため、クランク軸に対しクランク軸センサを設け、基準クランク角位置の検出と気筒判別のため、可変動弁装置により位相の変化しない排気弁側カム軸に対し第1カム軸センサを設け、更に、可変動弁装置の制御のため、可変動弁装置により位相が変化する吸気弁側カム軸に対し第2カム軸センサを設ける、3センサ構成を採用している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エンジンへの可変動弁装置の搭載が一般化してきており、3センサ構成ではコスト上不利である。
そこで、クランク軸の回転に同期して、所定クランク角毎の位置で位置信号を出力し、かつ、前記所定クランク角毎の位置のうち、予め定めた基準クランク角位置で、位置信号を出力しないように構成したクランク軸センサと、可変動弁装置により位相が変化するカム軸(吸気弁側カム軸)の回転に同期して、気筒判別信号を出力するように構成したカム軸センサとを設ける、2センサ構成として、クランク軸センサからの位置信号の周期の変化から基準クランク角位置を検出することが考えられた。
【0004】
しかし、エンジン始動時には、回転変化が大きいので、クランク軸センサからの位置信号の周期の変化から基準クランク角位置を正確に検出することは困難であった。
本発明は、このような実状に鑑み、可変動弁装置を備えるエンジンにおいて、2センサ構成で、必要十分な機能が得られ、エンジン始動時に基準クランク角位置を正確に検出できるようにすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項1に係る発明では、エンジンのクランク軸により可変動弁装置を介して駆動され、クランク軸2回転につき1回転すると共に、前記可変動弁装置によりクランク軸に対する位相が進遅され少なくともエンジン始動時に最大遅角状態に制御されるカム軸を備えるエンジンにおいて、前記クランク軸の回転に同期して、所定クランク角毎の位置で、信号出力用の歯又はスリットを検出することにより位置信号を出力し、かつ、前記所定クランク角毎の位置のうち、予め定めた基準クランク角位置で、当該位置の歯又はスリットを除去して歯抜け部を設けておくことにより位置信号を出力しないように構成したクランク軸センサと、前記カム軸の回転に同期して、前記可変動弁装置によるカム軸の最大遅角状態で、前記基準クランク角位置に対応させて、気筒判別信号を出力するように構成したカム軸センサと、を設ける。
【0006】
そして、図1に示すように、エンジン始動時と始動後の通常運転時とを判別する運転状態判別手段と、エンジン始動時に、前記カム軸センサからの気筒判別信号に基づいて基準クランク角位置を検出する始動時用基準クランク角位置検出手段と、始動後の通常運転時に、前記クランク軸センサから逐次出力される位置信号の周期を計測し、その今回値と前回値との間での周期の変化の大きさに基づいて基準クランク角位置を検出する通常運転時用基準クランク角位置検出手段と、を設けて、エンジンのクランク角位置検出装置を構成する。
【0007】
請求項2に係る発明では、前記カム軸センサの気筒判別信号は、気筒毎にパルス数を異ならせたものであり、各先頭パルスを基準クランク角位置に対応させたことを特徴とする。
請求項3に係る発明では、前記始動時用基準クランク角位置検出手段は、カム軸センサからのパルス間に発生するクランク軸センサからの位置信号を計数し、カム軸センサからのパルスの入力時にそれまでのクランク軸センサからの位置信号の計数値が所定値以上のときに先頭パルスと判定して、基準クランク角位置を検出するものであることを特徴とする。
【0008】
請求項4に係る発明では、前記通常運転時用基準クランク角位置検出手段は、クランク軸センサからの位置信号の周期を計測し、その今回値と前回値との比である周期比を所定値と比較して、基準クランク角位置を検出するものであることを特徴とする。
【0009】
【発明の効果】
請求項1に係る発明によれば、エンジン始動時には可変動弁装置によりカム軸が最大遅角状態に制御されることから、この状態で、基準クランク角位置に対応させて、カム軸センサから気筒判別信号を出力するように構成しておくことで、エンジン始動時に、カム軸センサからの気筒判別信号に基づいて、基準クランク角位置を正確に検出できる。一方、始動後の通常運転時は、始動時に比べ回転変化が小さいので、クランク軸センサからの位置信号の周期の変化に基づいて、基準クランク角位置を正確に検出できる。
【0010】
請求項2に係る発明によれば、カム軸センサの気筒判別信号を気筒毎にパルス数を異ならせ、各先頭パルスを基準クランク角位置に対応させることで、先頭パルスによる基準クランク角位置の検出とパルス数のよる気筒判別とを簡単に両立できる。
請求項3に係る発明によれば、カム軸センサからのパルス間に発生するクランク軸センサからの位置信号の計数値に基づいて先頭パルスを正確に判定して、エンジン始動時に基準クランク角位置を正確に検出できる。
【0011】
請求項4に係る発明によれば、クランク軸センサからの位置信号の周期比に基づいて、通常運転時に基準クランク角位置を正確に検出できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図2は本発明の一実施形態を示すシステム図である。
エンジン1はここでは4気筒エンジンで、点火順序は#1→#3→#4→#2とする。
【0013】
エンジン1のクランク軸2によりタイミングベルト3等を介して吸気弁側カム軸4及び排気弁側カム軸5を駆動するようになっており、吸気弁側カム軸4及び排気弁側カム軸5は、クランク軸2の2回転につき、1回転する。
また、吸気弁側カム軸4は、クランク軸2により可変動弁装置(VTC)6を介して駆動され、クランク軸2に対する位相が進遅する。この可変動弁装置6は、少なくともエンジン始動時に、クランク軸2に対する吸気弁側カム軸4の位相を最大遅角状態に制御するようになっている。
【0014】
ここにおいて、クランク軸2に対しクランク軸センサ7が設けられ、また、可変動弁装置6により位相が変化する吸気弁側カム軸(以下単にカム軸という)4に対しカム軸センサ8が設けられ、これらセンサ7,8の信号はコントロールユニット9に入力されている。
クランク軸センサ7は、クランク軸2に取付けられて回転し、外周側に等間隔(例えば10°間隔)で信号出力用の歯(又はスリット)を有するシグナルディスクプレートに対し、固定位置で、歯を検出して、位置信号(POS10)を出力するが、前記等間隔の歯のうち、予め定めた基準クランク角位置(180°間隔)の歯を除去して、歯抜け部を設けておくことにより、歯抜け部の検出位置では位置信号(POS10)を出力しないようにしてある。
【0015】
従って、クランク軸センサ7からの位置信号(POS10)は、図7(又は図8)に示すごとくとなり、クランク軸2の回転に同期して、所定クランク角(例えば10°CA)毎の位置で位置信号(POS10)が出力されるが、前記所定クランク角毎の位置のうち、予め定めた基準クランク角位置(180°CA間隔)で、位置信号(POS10)が非出力となる。
【0016】
カム軸センサ8は、カム軸4に取付けられて回転し、外周側4箇所に、互いに数の異なる1〜4個の信号出力用の歯(又はスリット)を有するシグナルディスクプレートに対し、固定位置で、歯を検出して、気筒毎にパルス数の異なる気筒判別信号(CAM)を出力する。
そして、気筒毎にパルス数の異なる気筒判別信号(CAM)の各先頭パルスを、可変動弁装置6によるカム軸4の最大遅角状態で、図7に示すように、前記基準クランク角位置(クランク軸センサ7からの位置信号POS10の歯抜け部による非出力位置)に対応させて、出力するようにしてある。
【0017】
従って、カム軸センサ8からの気筒判別信号(CAM)は、可変動弁装置6によるカム軸4の最大遅角状態で、図7に示すごとくとなり、可変動弁装置6によりカム軸4の位相を進角させたときは、図8に示すごとくとなって、クランク軸センサ7からの位置信号(POS10)との位相が変化する。
次に、上記のクランク軸センサ7及びカム軸センサ8を用いたクランク角位置検出(特に基準クランク角位置の検出、及び気筒判別)方法について、図3〜図6のフローチャートにより説明する。尚、図7はエンジン始動時のタイムチャート、図8は始動後の通常運転時のタイムチャートである。
【0018】
図3は運転状態判別ルーチンであり、所定時間毎に実行される。本ルーチンが運転状態判別手段に相当する。
ステップ1(図にはS1と記す。以下同様)では、スタートスイッチがOFFか否かを判定する。また、ステップ2では、エンジン回転数Neが所定値(例えば400rpm)以上か否かを判定する。
【0019】
これらの判定により、スタートスイッチOFFで、かつエンジン回転数Neが所定値以上のときは、ステップ3へ進んで、エンジン始動後の通常運転時と判定し、始動時検出フラグ#FST=0とする。
これに対し、スタートスイッチON、又はエンジン回転数Neが所定値未満の場合は、エンジン始動時と判定し、始動時検出フラグ#FST=1とする。
【0020】
図4はカム軸センサ信号同期ルーチンであり、カム軸センサ8からの気筒判別信号CAM(各パルス)の発生に同期して割込み処理される。
ステップ11では、気筒判別信号CAM(各パルス)を計数する気筒判別用パルスカウンタCAMCNTを1アップする。
ステップ12では、#FST=1(エンジン始動時)か否かを判定する。
【0021】
#FST=1(エンジン始動時)の場合は、ステップ13,14によって、基準クランク角位置の検出を行う。
すなわち、ステップ13で、後述するように計数されているパルス間隔計数用POS10カウンタ(カム軸センサのパルス間のクランク軸センサの位置信号POS10の計数値)CNTFSTが所定値(例えば5)以上か否かを判定し、CNTFST≧5の場合は、先頭パルスとみなし、現時点が基準クランク角位置であるとして、ステップ14で、基準クランク角位置検出フラグ#FREF=1にセットする(図7参照)。この部分が始動時用基準クランク角位置検出手段に相当する。
【0022】
#FST=0(通常運転時)の場合は、基準クランク角位置と先頭パルスとが一致しないため、このような基準クランク角位置の検出は行わない。
そして、最後に、ステップ15で、パルス間隔計数用カウンタCNTFSTをクリアして(CNTFST=0)、本ルーチンを終了する。
図5〜図6はクランク軸センサ信号同期ルーチンであり、クランク軸センサ7からの位置信号POS10の発生に同期して割込み処理される。
【0023】
ステップ21では、カム軸センサのパルス間に発生するクランク軸センサの位置信号POS10の計数のため、パルス間隔計数用POS10カウンタCNTFSTを1アップする。
ステップ22では、前回のルーチンで計測した位置信号POS10の周期TPOS10をTPOS10old に代入する(TPOS10old =TPOS10)。
【0024】
ステップ23では、位置信号POS10の周期を計測するタイマの値を読込み、これを周期TPOS10とする。
ステップ24では、次回の計測のため、周期計測用のタイマを0スタートさせる。
ステップ25では、#FST=0(通常運転時)か否かを判定する。
【0025】
#FST=0(通常運転時)の場合は、ステップ26〜28によって、基準クランク角位置の検出を行う。
すなわち、ステップ26で、クランク軸センサからの位置信号POS10の周期の今回値TPOS10と前回値TPOS10old との比であるPOS10周期比(=TPOS10/TPOS10old )を演算する。そして、ステップ27で、演算されたPOS10周期比を所定値(例えば1.5)と比較して、POS10周期比≧1.5の場合に、歯抜け部とみなし、現時点が基準クランク角位置であるとして、ステップ28で、基準クランク角位置検出フラグ#FREF=1にセットする(図8参照)。この部分が通常運転時用基準クランク角位置検出手段に相当する。
【0026】
#FST=1(エンジン始動時)の場合は、図4のカム軸センサ信号同期ルーチンにより基準クランク角位置を検出するため、このような基準クランク角位置の検出は行わない。
ステップ29では、基準クランク角位置検出フラグ#FREF=1か否かを判定する。
【0027】
基準クランク角位置検出フラグ#FREF=1の場合は、これ以降のクランク軸センサの位置信号POS10を計数して、クランク角位置を知るため、ステップ30で、クランク角位置検出用POS10カウンタCRACNTをクリアし(CRACNT=0)、次のステップ31で、#FREF=0とする。
基準クランク角位置検出フラグ#FREF=0の場合は、ステップ32でクランク角位置検出用POS10カウンタCRACNTを1アップする。
【0028】
ステップ33(図6)では、クランク角位置検出用POS10カウンタCRACNT=8、すなわち基準クランク角位置から80°CAか否かを判定する。この位置は気筒判別位置として定めたものである。
CRACNT=8の場合は、気筒判別位置であるので、ステップ34で、気筒判別用パルスカウンタCAMCNTの値に基づいて、テーブル検索により、気筒判別を行う。すなわち、例えば図7に示すように、CAMCNT=4の場合は、#2気筒(CYLCS=2)、CAMCNT=2の場合は、#1気筒(CYLCS=1)、CAMCNT=1の場合は、#3気筒(CYLCS=3)、CAMCNT=3の場合は、#4気筒(CYLCS=4)と判定する。そして、ステップ35で、気筒判別用パルスカウンタCAMCNTをクリアする(CAMCNT=0)。
【0029】
ステップ36では、クランク角位置検出用POS10カウンタCRACNT=12、すなわち基準クランク角位置から120°CAか否かを判定する。この位置は気筒判別データ更新位置として、また燃料噴射制御及び点火制御のための制御基準位置(#1REF〜#4REF)として定めたものである。
CRACNT=12の場合は、気筒判別データ更新位置であるので、ステップ37で、制御用気筒判別カウンタCYLCNT=CYLCSとする。
【0030】
以上のような制御により、エンジン始動時には、図7に示すように、可変動弁装置6によりカム軸4が最大遅角状態に制御されることから、この状態で、基準クランク角位置に対応させて、カム軸センサ8から気筒判別信号CAM(先頭パルス)を出力するように構成しておくことで、エンジン始動時に、カム軸センサ8からの気筒判別信号CAM(先頭パルス)に基づいて、基準クランク角位置(#FREF)を正確に検出できる。
【0031】
一方、通常運転時は、図8に示すように、可変動弁装置6の動作により、気筒判別信号CAMと位置信号POS10との位相が変わるが、通常運転時は、始動時に比べ回転変化が小さいので、クランク軸センサ7からの位置信号POS10の周期の変化(POS10周期比)に基づいて、基準クランク角位置(#FREF)を正確に検出できる。
【0032】
そして、このような基準クランク角位置(#REF)を基点として、クランク軸センサ7からの位置信号POS10を計測することで、その計数値であるCRACNTに基づいてクランク角位置を知り、各種制御を行うことができる。
また、可変動弁装置6の動作による気筒判別信号CAMの発生位置(位相変化量)を知ることで、可変動弁装置6の実際の動作量を検出でき、フィードバック制御を行わせることができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図2】 本発明の一実施形態を示すシステム図
【図3】 運転状態判別ルーチンのフローチャート
【図4】 カム軸センサ信号同期ルーチンのフローチャート
【図5】 クランク軸センサ信号同期ルーチン(その1)のフローチャート
【図6】 クランク軸センサ信号同期ルーチン(その2)のフローチャート
【図7】 エンジン始動時のタイムチャート
【図8】 通常運転時のタイムチャート
【符号の説明】
1 エンジン
2 クランク軸
3 タイミングベルト
4 吸気弁側カム軸
5 排気弁側カム軸
6 可変動弁装置
7 クランク軸センサ
8 カム軸センサ
9 コントロールユニット
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a crank angle position detecting device in an engine having a variable valve operating device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an engine equipped with a variable valve system, a crankshaft sensor is provided for the crankshaft for detection of a position for each predetermined crank angle, and the variable valve system is used for detection of a reference crank angle position and cylinder discrimination. A first camshaft sensor is provided for the exhaust valve side camshaft whose phase does not change, and a second camshaft is provided for the intake valve side camshaft whose phase is changed by the variable valve device for controlling the variable valve device. A three-sensor configuration in which sensors are provided is adopted.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the mounting of variable valve gears on engines has become common, and the three-sensor configuration is disadvantageous in terms of cost.
Therefore, in synchronization with the rotation of the crankshaft, a position signal is output at a position for each predetermined crank angle, and a position signal is not output at a predetermined reference crank angle position among the positions for each predetermined crank angle. And a camshaft sensor configured to output a cylinder discrimination signal in synchronization with rotation of a camshaft (intake valve side camshaft) whose phase is changed by a variable valve device. As a two-sensor configuration, it has been considered to detect the reference crank angle position from the change in the cycle of the position signal from the crankshaft sensor.
[0004]
However, since the rotational change is large when the engine is started, it is difficult to accurately detect the reference crank angle position from the change in the cycle of the position signal from the crankshaft sensor.
In view of such a situation, the present invention provides a two-sensor configuration in an engine having a variable valve operating device, so that necessary and sufficient functions can be obtained, and the reference crank angle position can be accurately detected when the engine is started. Objective.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, according to the first aspect of the present invention, the engine is driven by the engine crankshaft via the variable valve gear, and rotates once for every two rotations of the crankshaft, and the phase relative to the crankshaft is advanced or delayed by the variable valve gear. In an engine having a camshaft that is controlled to a maximum retarded angle state at least when the engine is started, the position is detected by detecting a signal output tooth or slit at a position corresponding to a predetermined crank angle in synchronization with the rotation of the crankshaft. A position signal is not output by outputting a signal and removing a tooth or slit at a predetermined reference crank angle position among the positions for each predetermined crank angle to provide a tooth missing portion. The crankshaft sensor configured as described above and the reference crankshaft in a maximum retarded state of the camshaft by the variable valve gear in synchronization with the rotation of the camshaft. In correspondence with the angular position, it provided a cam shaft sensor configured to output a cylinder discrimination signal.
[0006]
As shown in FIG. 1, the operating state determining means for determining when the engine is started and during normal operation after starting, and the reference crank angle position based on the cylinder determining signal from the camshaft sensor when the engine is started. Measure the reference crank angle position detection means for start time to detect and the period of the position signal sequentially output from the crankshaft sensor during normal operation after the start , and the period between the current value and the previous value is measured. And a normal crank angle position detecting means for detecting a reference crank angle position based on the magnitude of the change .
[0007]
The invention according to claim 2 is characterized in that the cylinder discrimination signal of the camshaft sensor has a different number of pulses for each cylinder, and each leading pulse is made to correspond to a reference crank angle position.
In the invention according to claim 3, the starting reference crank angle position detecting means counts a position signal from the crankshaft sensor generated between pulses from the camshaft sensor, and at the time of inputting a pulse from the camshaft sensor. When the count value of the position signal from the crankshaft sensor so far is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the head pulse is used, and the reference crank angle position is detected.
[0008]
In the invention according to claim 4, the reference crank angle position detecting means for normal operation measures the period of the position signal from the crankshaft sensor and sets a period ratio which is a ratio of the current value and the previous value to a predetermined value. Compared to, the reference crank angle position is detected.
[0009]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the camshaft is controlled to the maximum retarded angle state by the variable valve operating apparatus when starting the engine. In this state, the camshaft sensor is connected to the cylinder corresponding to the reference crank angle position. By configuring so as to output the discrimination signal, the reference crank angle position can be accurately detected based on the cylinder discrimination signal from the camshaft sensor when the engine is started. On the other hand, during normal operation after start-up, since the rotational change is smaller than at start-up, the reference crank angle position can be accurately detected based on the change in the period of the position signal from the crankshaft sensor.
[0010]
According to the second aspect of the invention, the number of pulses of the cylinder discrimination signal of the camshaft sensor is made different for each cylinder, and each leading pulse is made to correspond to the reference crank angle position, thereby detecting the reference crank angle position by the leading pulse. And cylinder discrimination based on the number of pulses can be easily achieved.
According to the third aspect of the present invention, the leading pulse is accurately determined based on the count value of the position signal from the crankshaft sensor generated between the pulses from the camshaft sensor, and the reference crank angle position is determined when the engine is started. It can be detected accurately.
[0011]
According to the invention which concerns on Claim 4, based on the period ratio of the position signal from a crankshaft sensor, a reference | standard crank angle position is correctly detectable at the time of normal driving | operation.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 2 is a system diagram showing an embodiment of the present invention.
Here, the engine 1 is a four-cylinder engine, and the ignition order is # 1 → # 3 → # 4 → # 2.
[0013]
The intake valve side camshaft 4 and the exhaust valve side camshaft 5 are driven by the crankshaft 2 of the engine 1 via the timing belt 3 and the like. Rotate once for every two rotations of the crankshaft 2.
The intake valve side camshaft 4 is driven by the crankshaft 2 via a variable valve gear (VTC) 6 so that the phase relative to the crankshaft 2 is advanced or retarded. This variable valve operating device 6 controls the phase of the intake valve side camshaft 4 with respect to the crankshaft 2 to a maximum retarded state at least when the engine is started.
[0014]
Here, a crankshaft sensor 7 is provided for the crankshaft 2, and a camshaft sensor 8 is provided for an intake valve side camshaft (hereinafter simply referred to as a camshaft) 4 whose phase is changed by the variable valve gear 6. The signals from these sensors 7 and 8 are input to the control unit 9.
The crankshaft sensor 7 is attached to the crankshaft 2 and rotates, and the teeth are fixed at a fixed position with respect to a signal disk plate having signal output teeth (or slits) at equal intervals (for example, 10 ° intervals) on the outer peripheral side. Is detected and a position signal (POS10) is output. Of the equally spaced teeth, teeth at a predetermined reference crank angle position (180 ° interval) are removed to provide a tooth missing portion. Thus, the position signal (POS10) is not output at the detection position of the missing tooth portion.
[0015]
Accordingly, the position signal (POS10) from the crankshaft sensor 7 is as shown in FIG. 7 (or FIG. 8), and is synchronized with the rotation of the crankshaft 2 at a position corresponding to a predetermined crank angle (for example, 10 ° CA). Although the position signal (POS10) is output, the position signal (POS10) is not output at a predetermined reference crank angle position (180 ° CA interval) among the positions for each predetermined crank angle.
[0016]
The camshaft sensor 8 is attached to the camshaft 4 and rotates. The camshaft sensor 8 is fixed to a signal disc plate having 1 to 4 signal output teeth (or slits) having different numbers at four positions on the outer peripheral side. Thus, the teeth are detected and a cylinder discrimination signal (CAM) having a different number of pulses for each cylinder is output.
Then, each leading pulse of the cylinder discrimination signal (CAM) having a different number of pulses for each cylinder in the maximum retarded state of the camshaft 4 by the variable valve operating device 6 as shown in FIG. The position signal POS10 from the crankshaft sensor 7 is output in correspondence with the non-output position due to the tooth missing portion).
[0017]
Accordingly, the cylinder discrimination signal (CAM) from the camshaft sensor 8 is as shown in FIG. 7 in the maximum retarded state of the camshaft 4 by the variable valve operating device 6, and the phase of the camshaft 4 by the variable valve operating device 6 is as follows. When the angle is advanced, the phase with the position signal (POS10) from the crankshaft sensor 7 changes as shown in FIG.
Next, a crank angle position detection method (particularly, detection of a reference crank angle position and cylinder discrimination) using the crankshaft sensor 7 and the camshaft sensor 8 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. FIG. 7 is a time chart at the time of starting the engine, and FIG. 8 is a time chart at the time of normal operation after starting.
[0018]
FIG. 3 is an operation state determination routine, which is executed every predetermined time. This routine corresponds to the operating state determination means.
In step 1 (denoted as S1 in the figure, the same applies hereinafter), it is determined whether or not the start switch is OFF. In Step 2, it is determined whether or not the engine speed Ne is equal to or greater than a predetermined value (for example, 400 rpm).
[0019]
As a result of these determinations, when the start switch is OFF and the engine speed Ne is greater than or equal to a predetermined value, the routine proceeds to step 3 where it is determined that the engine is operating normally after the engine is started, and the start detection flag # FST = 0. .
On the other hand, when the start switch is ON or the engine speed Ne is less than a predetermined value, it is determined that the engine is starting, and the starting detection flag # FST = 1 is set.
[0020]
FIG. 4 shows a cam shaft sensor signal synchronization routine, in which interrupt processing is performed in synchronization with generation of a cylinder discrimination signal CAM (each pulse) from the cam shaft sensor 8.
In step 11, the cylinder discrimination pulse counter CAMCNT for counting the cylinder discrimination signal CAM (each pulse) is incremented by one.
In step 12, it is determined whether or not # FST = 1 (when the engine is started).
[0021]
When # FST = 1 (when the engine is started), the reference crank angle position is detected in steps 13 and 14.
That is, at step 13, the pulse interval counting POS10 counter (count value of the position signal POS10 of the crankshaft sensor between pulses of the camshaft sensor) CNTFST counted as described later is greater than or equal to a predetermined value (for example, 5). If CNTFST ≧ 5, it is regarded as the leading pulse, and the current crank angle position is set at step 14 assuming that the current time is the standard crank angle position (see FIG. 7). This portion corresponds to the starting reference crank angle position detecting means.
[0022]
When # FST = 0 (during normal operation), the reference crank angle position and the leading pulse do not coincide with each other, and thus the reference crank angle position is not detected.
Finally, in step 15, the pulse interval counting counter CNTFST is cleared (CNTFST = 0), and this routine is terminated.
5 to 6 are crankshaft sensor signal synchronization routines, which are interrupted in synchronization with the generation of the position signal POS10 from the crankshaft sensor 7. FIG.
[0023]
In step 21, the pulse interval counting POS10 counter CNTFST is incremented by 1 to count the crankshaft sensor position signal POS10 generated between the camshaft sensor pulses.
In step 22, the period TPOS10 of the position signal POS10 measured in the previous routine is substituted into TPOS10old (TPOS10old = TPOS10).
[0024]
In step 23, the value of the timer for measuring the period of the position signal POS10 is read and this is set as the period TPOS10.
In step 24, the period measurement timer is zero-started for the next measurement.
In step 25, it is determined whether or not # FST = 0 (during normal operation).
[0025]
If # FST = 0 (during normal operation), the reference crank angle position is detected in steps 26-28.
That is, at step 26, a POS10 cycle ratio (= TPOS10 / TPOS10old), which is a ratio between the current value TPOS10 and the previous value TPOS10old of the cycle of the position signal POS10 from the crankshaft sensor, is calculated. Then, in step 27, the calculated POS10 cycle ratio is compared with a predetermined value (for example, 1.5), and if POS10 cycle ratio ≧ 1.5, it is regarded as a tooth missing portion, and the current point is the reference crank angle position. In step 28, the reference crank angle position detection flag # FREF = 1 is set (see FIG. 8). This portion corresponds to the reference crank angle position detecting means for normal operation.
[0026]
When # FST = 1 (when the engine is started), the reference crank angle position is not detected because the reference crank angle position is detected by the camshaft sensor signal synchronization routine of FIG.
In step 29, it is determined whether or not the reference crank angle position detection flag # FREF = 1.
[0027]
When the reference crank angle position detection flag # FREF = 1, the crank angle position detection POS10 counter CRACCNT is cleared in step 30 in order to know the crank angle position by counting the position signal POS10 of the crankshaft sensor thereafter. (CRACNT = 0), and in the next step 31, # FREF = 0.
If the reference crank angle position detection flag # FREF = 0, the crank angle position detection POS 10 counter CRACT is incremented by 1 in step 32.
[0028]
In step 33 (FIG. 6), it is determined whether or not the crank angle position detection POS10 counter CRACNT = 8, that is, whether it is 80 ° CA from the reference crank angle position. This position is determined as a cylinder discrimination position.
If CRACNT = 8, it is the cylinder discrimination position, so in step 34, cylinder discrimination is performed by table search based on the value of the cylinder discrimination pulse counter CAMCNT. That is, for example, as shown in FIG. 7, when CAMCNT = 4, # 2 cylinder (CYLCS = 2), when CAMCNT = 2, # 1 cylinder (CYLCS = 1), when CAMCNT = 1, # In the case of 3 cylinders (CYLCS = 3) and CAMCNT = 3, it is determined that # 4 cylinders (CYLCS = 4). In step 35, the cylinder discrimination pulse counter CAMCNT is cleared (CAMCNT = 0).
[0029]
In step 36, it is determined whether or not the crank angle position detection POS10 counter CRACNT = 12, ie, 120 ° CA from the reference crank angle position. This position is determined as a cylinder discrimination data update position and a control reference position (# 1REF to # 4REF) for fuel injection control and ignition control.
When CRACNT = 12, it is the cylinder discrimination data update position, so in step 37, the control cylinder discrimination counter CYLCNT = CYLCS.
[0030]
With the above control, when the engine is started, as shown in FIG. 7, the camshaft 4 is controlled to the maximum retarded state by the variable valve device 6, and in this state, the camshaft 4 is made to correspond to the reference crank angle position. Thus, the cylinder discrimination signal CAM (leading pulse) is output from the camshaft sensor 8, so that the reference is based on the cylinder discrimination signal CAM (leading pulse) from the camshaft sensor 8 when the engine is started. The crank angle position (#FREF) can be accurately detected.
[0031]
On the other hand, as shown in FIG. 8, during the normal operation, the phase of the cylinder discrimination signal CAM and the position signal POS10 changes due to the operation of the variable valve device 6, but during normal operation, the rotational change is smaller than that at the start. Therefore, the reference crank angle position (#FREF) can be accurately detected based on the change in the cycle of the position signal POS10 from the crankshaft sensor 7 (POS10 cycle ratio).
[0032]
Then, by measuring the position signal POS10 from the crankshaft sensor 7 using such a reference crank angle position (#REF) as a base point, the crank angle position is known based on the count value CRACT, and various controls are performed. It can be carried out.
Further, by knowing the generation position (phase change amount) of the cylinder discrimination signal CAM due to the operation of the variable valve device 6, it is possible to detect the actual operation amount of the variable valve device 6 and to perform feedback control. Needless to say.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the present invention. FIG. 2 is a system diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a flowchart of an operation state determination routine. FIG. 5 is a flowchart of a crankshaft sensor signal synchronization routine (part 1). FIG. 6 is a flowchart of a crankshaft sensor signal synchronization routine (part 2). FIG. 7 is a time chart at the time of engine start. Chart [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Crankshaft 3 Timing belt 4 Intake valve side camshaft 5 Exhaust valve side camshaft 6 Variable valve gear 7 Crankshaft sensor 8 Camshaft sensor 9 Control unit

Claims (4)

エンジンのクランク軸により可変動弁装置を介して駆動され、クランク軸2回転につき1回転すると共に、前記可変動弁装置によりクランク軸に対する位相が進遅され少なくともエンジン始動時に最大遅角状態に制御されるカム軸を備えるエンジンにおいて、
前記クランク軸の回転に同期して、所定クランク角毎の位置で、信号出力用の歯又はスリットを検出することにより位置信号を出力し、かつ、前記所定クランク角毎の位置のうち、予め定めた基準クランク角位置で、当該位置の歯又はスリットを除去して歯抜け部を設けておくことにより位置信号を出力しないように構成したクランク軸センサと、
前記カム軸の回転に同期して、前記可変動弁装置によるカム軸の最大遅角状態で、前記基準クランク角位置に対応させて、気筒判別信号を出力するように構成したカム軸センサと、
エンジン始動時と始動後の通常運転時とを判別する運転状態判別手段と、
エンジン始動時に、前記カム軸センサからの気筒判別信号に基づいて基準クランク角位置を検出する始動時用基準クランク角位置検出手段と、
始動後の通常運転時に、前記クランク軸センサから逐次出力される位置信号の周期を計測し、その今回値と前回値との間での周期の変化の大きさに基づいて基準クランク角位置を検出する通常運転時用基準クランク角位置検出手段と、
を備えることを特徴とするエンジンのクランク角位置検出装置。
It is driven by a crankshaft of an engine via a variable valve system, and rotates once for every two rotations of the crankshaft. The phase of the crankshaft is advanced or retarded by the variable valve system and controlled to a maximum retarded state at least when the engine is started. In an engine equipped with a camshaft
In synchronization with the rotation of the crankshaft, a position signal is output by detecting a signal output tooth or slit at a position for each predetermined crank angle, and the position for each predetermined crank angle is determined in advance. A crankshaft sensor configured not to output a position signal by removing a tooth or slit at the reference crank angle position and providing a tooth missing portion ;
A camshaft sensor configured to output a cylinder discrimination signal in correspondence with the reference crank angle position in a maximum retarded state of the camshaft by the variable valve device in synchronization with rotation of the camshaft;
An operating state discriminating means for discriminating between the engine starting and the normal operation after starting;
A reference crank angle position detector for starting at the time of starting the engine, which detects a reference crank angle position based on a cylinder discrimination signal from the camshaft sensor;
During normal operation after start- up, the cycle of the position signal output sequentially from the crankshaft sensor is measured, and the reference crank angle position is detected based on the magnitude of the cycle change between the current value and the previous value. Reference crank angle position detecting means for normal operation,
An engine crank angle position detecting device comprising:
前記カム軸センサの気筒判別信号は、気筒毎にパルス数を異ならせたものであり、各先頭パルスを基準クランク角位置に対応させたことを特徴とする請求項1記載のエンジンのクランク角位置検出装置。2. The crank angle position of an engine according to claim 1, wherein the cylinder discrimination signal of the camshaft sensor has a different number of pulses for each cylinder, and each leading pulse corresponds to a reference crank angle position. Detection device. 前記始動時用基準クランク角位置検出手段は、カム軸センサからのパルス間に発生するクランク軸センサからの位置信号を計数し、カム軸センサからのパルスの入力時にそれまでのクランク軸センサからの位置信号の計数値が所定値以上のときに先頭パルスと判定して、基準クランク角位置を検出するものであることを特徴とする請求項2記載のエンジンのクランク角位置検出装置。The starting reference crank angle position detecting means counts a position signal from the crankshaft sensor generated between pulses from the camshaft sensor, and outputs a pulse signal from the crankshaft sensor up to that time when a pulse is input from the camshaft sensor. 3. The engine crank angle position detection device according to claim 2, wherein the reference crank angle position is detected by determining the head pulse when the count value of the position signal is equal to or greater than a predetermined value. 前記通常運転時用基準クランク角位置検出手段は、クランク軸センサからの位置信号の周期を計測し、その今回値と前回値との比である周期比を所定値と比較して、基準クランク角位置を検出するものであることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載のエンジンのクランク角位置検出装置。The reference crank angle position detecting means for normal operation measures the period of the position signal from the crankshaft sensor, compares the period ratio, which is the ratio of the current value and the previous value, with a predetermined value, and calculates the reference crank angle. The engine crank angle position detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the position is detected.
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