JP4544003B2 - Rotation angle detection device and internal combustion engine operation control device - Google Patents
Rotation angle detection device and internal combustion engine operation control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4544003B2 JP4544003B2 JP2005102609A JP2005102609A JP4544003B2 JP 4544003 B2 JP4544003 B2 JP 4544003B2 JP 2005102609 A JP2005102609 A JP 2005102609A JP 2005102609 A JP2005102609 A JP 2005102609A JP 4544003 B2 JP4544003 B2 JP 4544003B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detected
- group
- error
- rotation angle
- angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
本発明は、内燃機関のクランクシャフト等の被検出対象の回転角度を検出する回転角度検出装置及び内燃機関の運転制御装置に関する。 The present invention relates to a rotation angle detection device that detects a rotation angle of a detection target such as a crankshaft of an internal combustion engine and an operation control device for the internal combustion engine.
回転角度検出装置として、凹凸を有する磁性体の回転体と、磁気強度に応じた電気信号を出力する磁電変換素子と、磁界を発生する永久磁石とを備えるとともに、回転体の凹凸の位置を矩形波の電気信号として生成し、矩形波の立上り又は立下り信号に基づいて回転体の回転角度を検出するものが知られている(特許文献1)。その他、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献2が存在する。
As a rotation angle detection device, a rotating body of a magnetic body having unevenness, a magnetoelectric conversion element that outputs an electric signal corresponding to the magnetic strength, and a permanent magnet that generates a magnetic field, and the position of the unevenness of the rotating body are rectangular A device that generates a wave electrical signal and detects the rotation angle of a rotating body based on a rising or falling signal of a rectangular wave is known (Patent Document 1). In addition, there is
特許文献1の回転角度検出装置では、回転体の凹凸等の機械的誤差に対する対策がなされていないため、機械的誤差による影響が大きくなるおそれがある。
In the rotation angle detection device of
そこで、本発明は、回転体の機械的誤差による影響を低減可能な回転角度検出装置及び内燃機関の運転制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a rotation angle detection device and an operation control device for an internal combustion engine that can reduce the influence of a mechanical error of a rotating body.
本発明の第1の回転角度検出装置は、被検出対象に取り付けられ、かつ2以上の被検出部が回転方向に沿って設けられた回転体を備え、前記2以上の被検出部から選ばれた複数の被検出部からなる被検出部群を使用して前記被検出対象の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、前記被検出部の組合せが互いに異なる複数の被検出部群の候補のそれぞれについて前記被検出部間の角度を算出する角度算出手段と、前記角度算出手段が算出した前記角度の所定の基準値に対する誤差を算出する誤差算出手段と、前記複数の被検出部群の候補のそれぞれについて算出された前記誤差を比較し、その比較結果に基づいて、前記複数の被検出部群の候補のなかから前記被検出対象の回転角度の検出に使用される前記被検出部群を選択する被検出部群選択手段と、を備えることにより、上述した課題を解決する(請求項1)。 The first rotation angle detection device of the present invention includes a rotating body attached to a detection target and provided with two or more detection parts along the rotation direction, and is selected from the two or more detection parts. A rotation angle detection device that detects a rotation angle of the detection target using a detection target group composed of a plurality of detection target units, and includes a plurality of detection target groups having different combinations of the detection target units. Angle calculating means for calculating an angle between the detected parts for each candidate, error calculating means for calculating an error of the angle calculated by the angle calculating means with respect to a predetermined reference value, and the plurality of detected part groups The detected parts used for detecting the rotation angle of the detection target from the candidates of the plurality of detected part groups based on the comparison result, comparing the errors calculated for each of the candidates Detected to select group By providing a group selection unit, and to solve the problems described above (claim 1).
第1の回転角度検出装置によれば、複数の被検出部群の候補のそれぞれについて誤差が算出され、その誤差を比較した結果に基づいて複数の被検出部群の候補のなかから被検出対象の回転角度の検出に使用される被検出部群が選択される。従って、より精度の高い被検出部群を回転角度の検出に使用することが可能となるので、被検出対象の回転角度の検出の際に回転体の機械的誤差の影響を低減することができる。 According to the first rotation angle detection device, an error is calculated for each of the plurality of detection target group candidates, and a target to be detected is selected from the plurality of detection target group candidates based on a result of comparison of the errors. A detection target group to be used for detecting the rotation angle is selected. Accordingly, it is possible to use a more accurate detected unit group for detecting the rotation angle, and therefore, it is possible to reduce the influence of the mechanical error of the rotating body when detecting the rotation angle of the detection target. .
第1の回転角度検出装置においては、複数の被検出部群の候補のなかから、回転体の機械的誤差の影響がより小さくなる被検出部群が選ばれるように誤差を比較すればよい。例えばその一態様として、前記被検出部群選択手段は、前記誤差算出手段が算出した前記誤差のなかから、前記複数の被検出部群の候補についての最大誤差をそれぞれ特定し、特定された最大誤差が最も小さい候補を前記被検出対象の回転角度の検出に使用される前記被検出部群として選択してもよい(請求項2)。 In the first rotation angle detection device, the error may be compared so that a detection target group that is less affected by the mechanical error of the rotating body is selected from a plurality of detection target group candidates. For example, as one aspect thereof, the detected unit group selecting unit specifies a maximum error for each of the plurality of detected unit group candidates from the errors calculated by the error calculating unit, and specifies the specified maximum A candidate with the smallest error may be selected as the detected section group used for detecting the rotation angle of the detected target (claim 2).
また、第1の回転角度検出装置において、前記被検出部群の候補として、前記回転体の回転方向前方の前側エッジを基準とした被検出部群、及び前記回転体の回転方向後方の後側エッジを基準とした被検出部群の少なくとも一方が含まれてもよい(請求項3)。前側エッジを基準として検出した被検出対象の回転角度と、後側エッジを基準として検出した被検出対象の回転角度と、の間で精度の差が生じることがあるが、この態様によれば、このような精度の差が考慮されて被検出部群が選択されるので、機械的誤差の影響を更に低減できる。 Further, in the first rotation angle detection device, the detected unit group based on the front edge in the rotation direction front of the rotating body as a candidate for the detected unit group, and the rear side in the rotation direction of the rotating body At least one of the detected part groups based on the edge may be included (claim 3). There may be a difference in accuracy between the rotation angle of the detection target detected with reference to the front edge and the rotation angle of the detection target detected with reference to the rear edge. Since the detection target group is selected in consideration of such a difference in accuracy, the influence of the mechanical error can be further reduced.
本発明の第2の回転角度検出装置は、被検出対象に取り付けられ、かつ2以上の被検出部が回転方向に沿って設けられた回転体を備え、前記2以上の被検出部から選ばれた複数の被検出部からなる被検出部群を使用して前記被検出対象の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、前記被検出部群の前記被検出部間の角度を算出する角度算出手段と、前記角度算出手段が算出した前記角度の所定の基準値に対する誤差を算出する誤差算出手段と、前記誤差算出手段が算出した前記誤差が許容範囲を超えた場合に、前記被検出部群に代えて前記被検出対象の回転角度の検出に使用すべき他の被検出部群を、前記被検出部群と前記被検出部の組合せが異なる被検出部群の候補のなかから選択する被検出部群選択手段と、を備えることにより、上述した課題を解決する(請求項4)。 The second rotation angle detection device of the present invention comprises a rotating body attached to a detection target and provided with two or more detection parts along the rotation direction, and is selected from the two or more detection parts. A rotation angle detection device that detects a rotation angle of the detection target using a detection target group composed of a plurality of detection target units, and calculates an angle between the detection target parts of the detection target group. An angle calculating means; an error calculating means for calculating an error with respect to a predetermined reference value of the angle calculated by the angle calculating means; and the detected object when the error calculated by the error calculating means exceeds an allowable range. Select another detection target group to be used for detecting the rotation angle of the detection target instead of the detection target group from candidates of the detection target group in which the combination of the detection target group and the detection target part is different. By providing the detected part group selection means, To solve the problems mentioned (claim 4).
第2の回転角度検出装置によれば、使用中の被検出部群についての誤差が許容範囲を超えたときに、その被検出部群と被検出部の組合せが異なる他の被検出部群が選択される。従って、他の被検出部群をバックアップとして機能させることができる。これにより、例えば回転体の経年劣化等によって使用中の被検出部群の精度が悪化した場合には他の被検出部群に切り替えることができるので、後発的に生じた回転体の機械的誤差の影響を可能な限り少なくすることができる。 According to the second rotation angle detection device, when the error of the detected unit group in use exceeds the allowable range, the other detected unit group having a different combination of the detected unit group and the detected unit is Selected. Therefore, another group of detected parts can function as a backup. As a result, for example, when the accuracy of the detected unit group in use deteriorates due to, for example, deterioration of the rotating body, it is possible to switch to another detected unit group. Can be reduced as much as possible.
本発明の内燃機関の運転制御装置は、内燃機関のクランクシャフトに取り付けられ、かつ複数の被検出部が回転方向に沿って設けられた回転体と、前記2以上の被検出部から選ばれた複数の被検出部からなる被検出部群を使用して前記クランクシャフトの回転角度を検出し、その検出結果に応じて所定の処理を実行する処理実行手段と、を備えた内燃機関の運転制御装置であって、前記被検出部の組合せが互いに異なる複数の被検出部群の候補のそれぞれについて前記被検出部間の角度を算出する角度算出手段と、前記角度算出手段が算出した前記角度の所定の基準値に対する誤差を算出する誤差算出手段と、を備え、
前記処理実行手段は、前記複数の被検出部群の候補のそれぞれについて算出された前記誤差を比較し、その比較結果に基づいて、前記複数の被検出部群の候補のなかから前記クランクシャフトの回転角度の検出に使用される前記被検出部群を選択することにより、上述した課題を解決する(請求項5)。
The operation control device for an internal combustion engine according to the present invention is selected from a rotating body attached to a crankshaft of an internal combustion engine and having a plurality of detected portions provided along a rotation direction, and the two or more detected portions. Operation control of an internal combustion engine comprising: a process execution unit that detects a rotation angle of the crankshaft using a group of detected parts including a plurality of detected parts and executes a predetermined process according to the detection result An angle calculating means for calculating an angle between the detected parts for each of a plurality of detected part group candidates having different combinations of the detected parts; and the angle calculated by the angle calculating means. An error calculating means for calculating an error with respect to a predetermined reference value,
The processing execution means compares the error calculated for each of the plurality of detection target group candidates and, based on the comparison result, determines whether the crankshaft of the crankshaft is selected from the plurality of detection target group candidates. The above-mentioned problem is solved by selecting the detected group used for detecting the rotation angle (Claim 5).
この運転制御装置によれば、複数の被検出部群の候補のそれぞれについて誤差が算出され、算出された誤差を比較した結果に基づいて複数の被検出部群の候補のなかから被検出対象の回転角度の検出に使用される被検出部群が選択される。そして、その検出結果に応じて所定の処理が処理実行手段にて実行されるので、所定の処理、例えば内燃機関の失火検出処理等の精度を向上させることができる。 According to this operation control apparatus, an error is calculated for each of a plurality of detection target group candidates, and a detection target is detected from among the plurality of detection target group candidates based on a result of comparing the calculated errors. A detection target group used for detecting the rotation angle is selected. Since the predetermined process is executed by the process execution unit in accordance with the detection result, the accuracy of the predetermined process, for example, the misfire detection process of the internal combustion engine, can be improved.
以上説明したように、本発明によれば、複数の被検出部群の候補のそれぞれについて誤差が算出され、算出された誤差を比較した結果に基づいて複数の被検出部群の候補のなかから被検出対象の回転角度の検出に使用される被検出部群が選択される。又は、使用中の被検出部群についての誤差が許容範囲を超えたときに、その被検出部群と被検出部の組合せが異なる他の被検出部群が選択される。従って、被検出対象の回転角度を検出する際に、回転体の機械的誤差による影響を低減できる。 As described above, according to the present invention, an error is calculated for each of a plurality of detection target group candidates, and based on the result of comparing the calculated errors, a plurality of detection target group candidates are selected. A detection target group used to detect the rotation angle of the detection target is selected. Alternatively, when the error of the detected unit group in use exceeds the allowable range, another detected unit group having a different combination of the detected unit group and the detected unit is selected. Therefore, when detecting the rotation angle of the detection target, it is possible to reduce the influence of the mechanical error of the rotating body.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の回転角度検出装置及び運転制御装置を内燃機関に適用した実施形態の要部を示している。内燃機関1は、直列4気筒のレシプロ式のガソリンエンジンであり、4つ(図1では1つのみ示す。)の気筒2,..,2を有するシリンダブロック3と、吸気ポート4a及び排気ポート4bを有するシリンダヘッド4と、クランクケース5と、を備えている。各気筒2にはピストン6が収容される。ピストン6はコネクティングロッド7を介してクランクシャフト8に連結される。吸気ポート4aは吸気管9に、排気ポート4bは排気管10にそれぞれ接続される。吸気管9には、エアフィルタ(不図示)を通過した空気の流量を調整するスロットルバルブ11が設けられる。シリンダヘッド4には、吸気ポート4aを開閉する吸気バルブ12と、排気ポート4bを開閉する排気バルブ13と、がそれぞれ設けられている。内燃機関1の運転状態は、各種センサの出力信号に基づいて内燃機関1の各部を制御するエンジンコントロールユニット(ECU)14にて制御される。ECU14は、CPU、ROM、及びRAM等の機器で構成されている。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a main part of an embodiment in which a rotation angle detection device and an operation control device of the present invention are applied to an internal combustion engine. The
内燃機関1には、被検出対象としてのクランクシャフト8の回転角度(位置)を検出するため、回転角度検出装置20が設けられている。回転角度検出装置20は、クランクシャフト8と同軸に取り付けられ、かつ2以上の歯部(被検出部)21aが外周に設けられた金属製のタイミングロータ(回転体)21と、歯部21aと対向するようにして配置された電磁ピックアップ22と、電磁ピックアップ22から出力された電気信号の波形を整形する波形整形器23と、を有している。なお、以下の説明において、2以上の歯部21aについて、符号21a−0、21a−1、21a−2、21a−3、・・・を付して互いに区別する場合がある。
The
図2は、回転角度検出装置20の詳細を示している。タイミングロータ21は、回転方向Dへクランクシャフト8と一体に回転する。歯部21a,..,21aは、上死点(TDC)判別用の歯欠け部21bを除き、隣接する歯部21a間の角度が3°となるように設計されてタイミングロータ21の回転方向Dに沿って設けられている。歯欠け部21bは歯部21aの2個分に相当する。各歯部21aは、回転方向Dの前方の前側エッジEfと後方の後側エッジEbとを有している。電磁ピップアップ22は、タイミングロータ21との間に所定のエアギャップGを形成するようにして配置されている。これにより、クランクシャフト8の回転に伴ってタイミングロータ21が回転すると、各歯部21aの接近と離間とに応じてエアギャップGの大きさが変化する。このため、電磁ピックアップ22のコイル部(不図示)を通過する磁束が増減してコイル部に起電力が発生する。この起電力の電圧は、各歯部21aの接近と離間とで互いに逆向きとなるので、電磁ピップアップ22からは交流電圧形式のピックアップ信号Pが出力される。波形整形器23は、入力信号を矩形波や台形波等の所定波形に整形する波形整形回路を有している。これにより、波形整形器23に入力されたピックアップ信号Pは所定波形の出力信号Neに整形されてECU14に入力される。ECU14に入力された出力信号Neは、ECU14に設けられたA/D変換器(不図示)にてデジタル信号に変換される。
FIG. 2 shows details of the rotation
図3は、(a)タイミングロータ21の歯部21aの形状、(b)電磁ピックアップ22から出力されるピックアップ信号P、及び(c)波形整形器23から出力される出力信号Neをそれぞれ模式的に示した説明図である。図3(a)〜(c)に示したように、ピックアップ信号Pが波形整形器23にて整形されることにより、各歯部21aの前側エッジEfが出力信号Neの立上り部Neuとして、後側エッジEbが出力信号Neの立下り部Nedとしてそれぞれ検出される。
FIG. 3 schematically shows (a) the shape of the
ECU14は、図3(a)に示した歯部21a−0、21a−1、21a−2、・・・のなかから離散的に選ばれた被検出部群としての歯部群を使用して、クランクシャフト8の回転角度を検出する。つまり、ECU14は、クランクシャフト8の回転角度の検出のため、各歯部21aに応じて出力された出力信号Neを分周して使用する。本実施形態では、使用可能な歯部群の候補として、歯部21a−0、21a−3、21a−6、・・からなる歯部群21A−1と、歯部21a−1、21a−4、21a−7、・・・からなる歯部群21A−2と、が含まれる。詳しくは後述するが、ECU14は、これらの歯部群の候補から選ばれた歯部群をクランクシャフト8の回転角度の検出に使用する歯部群(使用歯部群)とする。そして、ECU14は使用歯部群に属する歯部21a毎に出力された出力信号Neの立上り部Neu又は立下り部Nedのいずれか一方を基準として、言い換えると、前側エッジEf又は後側エッジEbのいずれか一方を基準として、クランクシャフト8の回転角度を検出できる。なお、図3(c)に示したように、前側エッジEfを基準とした歯部21a間の角度には、θfi(i=1,2,3...)の符号が付され、後側エッジEbを基準とした歯部21a間の角度には、θbj(j=1,2,3,...)の符号が付されて、両者が区別される。
ECU14 uses the tooth part group as a to-be-detected part group discretely selected from
ECU14は、使用歯部群に属する歯部21a間の時間、即ち、使用歯部群に属する歯部21aの前側エッジEfから隣の歯部21aの前側エッジEfまでの回転に要した時間、又は歯部21aの後側エッジEbから隣の歯部21aの後側エッジEbまでの回転に要した時間を出力信号Neに基づいて測定する手段を有している。当該手段にて測定された時間と歯部21a間の角度とからクランクシャフト8の角速度(rad/s)や内燃機関1の機関回転数(rpm)を検出できる。
The
但し、タイミングロータ21には製造誤差等の機械的誤差があるため、各歯部21aの間隔や大きさ等の各種寸法が設計値と正確に一致しない。そのため、使用する歯部群の選択如何によって、クランクシャフト8の回転角度の検出精度にばらつきが生じ得る。そこで、回転角度検出装置20では、このような機械的誤差の影響を可能な限り小さくできるように、図4に示した誤差学習ルーチンを実行して、複数の歯部群の候補のなかから使用歯部群を選択する。
However, since the
図4は、誤差学習ルーチンの内容を示したフローチャートである。このルーチンのプログラムはECU14のROMに格納されており、所定のタイミングで開始され、ECU14によって所定間隔で繰り返し実行される。図4の処理において、ECU14は、ステップS1において、使用歯部群が選択済みであるか否かを判定する。この判定は、後述の管理フラグを参照して行う。使用歯部群が選択済みである場合には、処理をステップS2に進め、学習開始条件の成否を判定する。学習開始条件は、選択済みの使用歯部群を見直す必要性を判断する条件であり、例えば、内燃機関1を搭載した車両の走行距離、内燃機関1の累積運転時間等の各種パラメータが所定の閾値を超えたか否かを成立要件として含むものである。学習開始条件が成立した場合には、ステップS3〜ステップS7の処理が実行され、学習開始条件が成立しない場合には、これらの処理を行わず今回のルーチンを終える。
FIG. 4 is a flowchart showing the contents of the error learning routine. A program of this routine is stored in the ROM of the
ステップS1において否定判定、又はステップS2において肯定判定された場合には、ステップS3において、使用歯部群の候補のそれぞれについて、歯部21a間の角度を算出する。本実施形態では、図3(c)に示すように、歯部群21A−1の歯部21a間の角度Θf1m(m=1,2,3,...)と、歯部群21A−2の歯部群21a間の角度Θf2n(n=1,2,3,...)とを算出する。角度Θf1m,Θf2nはそれぞれタイミングロータ21の少なくとも一周分算出される。ステップS3の処理を実行することにより、ECU14が角度算出手段として機能する。
If a negative determination is made in step S1 or an affirmative determination is made in step S2, the angle between the
角度Θf1m,Θf2nの算出は適宜に行ってよい。例えば、図3(c)の出力信号Neのうち、歯部群21A−1又は歯部群21A−2の各歯部21aに対応する信号に基づいて、角度Θf1m,Θf2nをそれぞれ算出してもよいし、各歯部21a間の角度θfiを出力信号Neに基づいてそれぞれ算出してからこれらを足し合わせ、角度Θf1m,Θf2nをそれぞれ算出してもよい。図3(c)からも明らかなように、いくつか例示すると、角度Θf11及びΘf12は、それぞれΘf11=θf1+θf2+θf3、Θf12=θf4+θf5+θf6であり、角度Θf21及びΘf22は、それぞれΘf21=θf2+θf3+θf4、Θf22=θf5+θf6+θf7である。
The angles Θf1m and Θf2n may be calculated as appropriate. For example, the angles Θf1m and Θf2n may be calculated based on signals corresponding to the
角度Θf1m,Θf2n、又は角度θfiは、例えば、クランクシャフト8の回転変動が可能な限り少ない期間、例えば内燃機関1がフューエルカット状態にあり、かつ、クランクシャフト8が等速回転とみなし得る期間を利用して、次の式(1)に基づいて算出してもよい。なお、以下では、角度θfiについて説明するが、角度Θf1m,Θf2nについても同様に算出できる。
The angle Θf1m, Θf2n, or angle θfi is, for example, a period in which the rotational fluctuation of the
θfi=θref×Tfi/Tref (1) θfi = θref × Tfi / Tref (1)
ここで、θrefは隣接する歯部21a間の角度の設計値であり、本実施形態では、θref=3°である。Tfi(i=1,2,3,...)は、前側エッジEfを基準とした歯部21a間の測定時間、即ち、ある歯部21aの前側エッジEfから隣の歯部21aの前側エッジEfまでの回転に要した測定時間である。
Here, θref is a design value of the angle between the
また、Trefは、クランクシャフト8やタイミングロータ21の製造上の誤差がなく、かつ、これらが回転する際の振動の影響を受けない、とした場合における歯部21a間の回転に要する推定時間である。この推定時間は、例えば、出力信号の検出時にECU14が認識している機関回転数NEに基づいて、次の式(2)にて算出できる。
Tref is an estimated time required for the rotation between the
Tref=(60/NE)×(θref/360) (3) Tref = (60 / NE) × (θref / 360) (3)
次に、ECU14は、ステップS4において、所定の基準値としての設計値Θref(=3×θref=9°)に対する角度Θf1mの誤差ΔΘf1m(m=1,2,3,...)と、設計値Θrefに対する角度Θf2nの誤差ΔΘf2n(n=1,2,3,..)を算出する。誤差ΔΘf1mは、ΔΘf1m=|Θref−Θf1m|であり、誤差ΔΘf2nは、ΔΘf2n=|Θref−Θf2n|である。図5(a)に、角度Θf1mと誤差ΔΘf1mとの関係を、図5(b)に、角度Θf2nと誤差ΔΘf2nとの関係をそれぞれ示す。ステップS4を実行することにより、ECU14が誤差算出手段として機能する。
Next, in step S4, the
次に、ECU14は、ステップS5において、誤差ΔΘf1mと誤差ΔΘf2nとを比較する。本実施形態では、誤差誤差ΔΘf1mのなかから最も大きいものを最大誤差ΔΘf1maxとして、誤差誤差ΔΘf2nのなかから最も大きいものを最大誤差ΔΘf2maxとしてそれぞれ特定し、ΔΘf1maxとΔΘf2maxとを比較する。次いで、ECU14は、ステップS6において、ステップS5の比較結果に基づいて使用歯部群の候補、即ち歯部群21A−1及び歯部群21A−2のなかから使用歯部群を選択し、その選択結果をECU14のRAMの所定領域に割り当てられた管理フラグに記憶させる。この形態では、最大誤差の小さい方が使用歯部群として選択される。つまり、最大誤差ΔΘf1maxが最大誤差ΔΘf2maxよりも小さい場合には、使用歯部群として歯部群21A−1が、最大誤差ΔΘf2maxが最大誤差ΔΘf1maxよりも小さい場合には、使用歯部群として歯部群21A−2が選択される。ステップS6を実行することにより、ECU14が被検出部群選択手段として機能する。
Next, in step S5, the
次に、ECU14はステップS7において、ステップS6で選択された使用歯部群に基づいてクランクシャフト8の回転角度が検出されるように、絶対角度を設定して今回のルーチンを終了する。例えば、ステップS6の選択の結果、使用歯部群を歯部群21A−1から歯部群21A−2へ変更する必要がある場合には、絶対角度が一ピッチ、つまり、歯部21a−0と歯部21a−1との間の角度θf1分変更される(図3(c)参照)。
Next, in step S7, the
図4の処理によれば、使用歯部群の候補のうち、最大誤差の小さいほうが使用歯部群として選択されるので、クランクシャフト8の回転角度の検出における機械的誤差の影響をできる限り小さくできる。また、図4の処理のうち、ステップS3〜ステップS7については、所定の学習条件が成立するたびに実行され、使用歯部群の見直しが行われる。従って、例えば歯欠け等により使用中の歯部群に基づく回転角度の検出精度が悪化した場合でも、より精度の高い歯部群が使用歯部群として設定される。
According to the processing of FIG. 4, among the use tooth group candidates, the one with the smallest maximum error is selected as the use tooth group, so that the influence of the mechanical error in detecting the rotation angle of the
次に、クランクシャフト8の回転角度の検出結果に応じてECU14が実行する処理の一例として、失火検出処理について説明する。図6は、失火検出ルーチンの内容を示すフローチャートである。この失火検出ルーチンは、図4の誤差学習ルーチンと並行し、所定間隔で繰り返し実行される。このルーチンを実行することによりECU14が本発明の処理実行手段として機能する。ECU14は、まずステップS11で、クランクシャフト8の回転角度が失火判定区間にあるか否かを判定する。失火判定区間は、各気筒2の圧縮TDC付近の所定区間に設定される。失火判定区間でないときは、今回のルーチンを終了し、一方失火判定区間のときは、ステップS12に進む。ステップS12において、ECU14は、現在のクランクシャフト8の角速度ωを算出する。次に、ECU14は、ステップS13において、ステップS12で算出した角速度ωと、正常時の基準角速度ω0とを比較する。基準角速度ω0は内燃機関1の運転状態に応じて予め定められた値であり、ECU14のROMにマップとして保持されている。失火が発生した場合には、クランクシャフト8の回転が正常時よりも遅くなる。そのため、ECU14は、ステップS14において、角速度ωが基準角速度ω0未満か否かを判定し、角速度ωが基準角速度ω0未満のときはステップS15で失火と判定して今回のルーチンを終える。一方、基準角速度以上のときは失火と判定せずに今回のルーチンを終える。
Next, misfire detection processing will be described as an example of processing executed by the
図6の処理によれば、ステップS11において使用されるクランクシャフト8の回転角度、及びステップS12において算出される角速度ωのそれぞれに、図4の誤差学習ルーチンの学習結果が反映されるので、回転角度及び角速度の検出ないし算出の精度が高まり、その結果、失火検出処理の精度が向上する。
According to the process of FIG. 6, the learning result of the error learning routine of FIG. 4 is reflected in each of the rotation angle of the
以上の形態では、使用歯部群の候補として、前側エッジEfを基準とした歯部群21A−1、歯部群21A−2を用いたが、使用歯部群の候補には特に制限はなく、例えば、後側エッジEbを基準とした歯部群を使用歯部群の候補に含め、各候補の誤差を算出し、誤差の比較結果に基づいて使用歯部群を選択するようにしてもよい。歯部21aの前側エッジEfを基準として検出したクランクシャフト8の回転角度と、後側エッジEbを基準として検出したクランクシャフト8の回転角度との間で精度の差が生じ得るためである。その一例として、誤差学習ルーチンの他の例を図7及び図8にそれぞれ示す。これらの図において、図4と同一処理については同一の符号を付し、以下、繰り返しとなる説明を適宜省略する。
In the above embodiment, the
まず、図7の処理について説明する。この図では、図4のステップS3がステップS31に変更されている。ステップS31では、ECU14が算出する角度として、歯部群21A−1に属する前側エッジEfを基準とした角度Θf1m、及び後側エッジEbを基準とした角度Θb1m(m=1,2,3,...)がそれぞれ含まれる(図3(a)及び(c)参照)。次に、図8では、図4のステップS3がステップS32に変更されている。ステップS32では、ECU14が算出する角度として、歯部群21A−1に属する前側エッジEfを基準とした角度Θf1m、及び後側エッジEbを基準とした角度Θb1m(m=1,2,3,...)、並びに歯部群21A−2に属する前側エッジEfを基準とした角度Θf2n、及び後側エッジEbを基準とした角度Θb2n(n=1,2,3,..)がそれぞれ含まれる(図3(c)参照)。
First, the process of FIG. 7 will be described. In this figure, step S3 of FIG. 4 is changed to step S31. In step S31, as the angles calculated by the
図7及び図8のその他の処理については、図4に準じて行われる。即ち、使用歯部群の候補のそれぞれについて誤差を求め、最大誤差の最も小さい候補が使用歯部群として選択される。 The other processes in FIGS. 7 and 8 are performed according to FIG. That is, an error is obtained for each candidate for the tooth group used, and the candidate with the smallest maximum error is selected as the tooth group used.
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。この形態は、第1の実施形態と比べ誤差学習ルーチンのみ相違する。従って、以下の説明では第1の実施形態と共通する構成についての説明を省略する。図9は、第2の実施形態の誤差学習ルーチンの内容を示したフローチャートである。この形態は、回転角度検出装置20の使用歯部群の初期設定として、歯部群21A−1が選択されている場合に適用される。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. This form is different from the first embodiment only in the error learning routine. Therefore, in the following description, the description of the configuration common to the first embodiment is omitted. FIG. 9 is a flowchart showing the contents of the error learning routine of the second embodiment. This form is applied when the
図9の処理において、ECU14は、まずステップS21で学習開始条件の成否を判定する。この処理は図4のステップS2と同一処理である。学習開始条件が成立している場合には、ステップS22に進み、一方、学習開始条件が成立していない場合には、以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。
In the process of FIG. 9, the
ステップS22では、歯部群21A−1に属する歯部21a間の角度Θf1mを算出する。次いで、ECU14は、ステップS23で誤差ΔΘf1mを算出し、続くステップS24で誤差ΔΘf1mが許容範囲を超えているか否かを判定する。角度Θf1m、誤差ΔΘf1mの算出は第1の実施形態と同様でよい。許容範囲は、回転角度検出装置20の検出結果の利用形態に応じて適宜に設定すればよい。本実施形態では、失火検出の精度が実用に支障がない程度となる限度で、許容範囲が設定される。ステップS24の処理では、誤差ΔΘf1mの全てが許容範囲内に収まっていないときに、誤差ΔΘf1mが許容範囲を超えたものと判定される。
In step S22, an angle Θf1m between the
ステップS24で誤差ΔΘf1mが許容範囲を超えていると判定した場合には、ステップS25において、歯部群21A−1に代えて、他の歯部群、例えば歯部群21A−2を使用歯部群として選択する。次に、ECU14は、ステップS26において、ステップS25で選択した歯部群に応じた使用歯部群が設定されるように絶対角度を設定して今回のルーチンを終了する。一方、ステップS24で否定判定された場合には、ステップS25及びステップS26をスキップし、使用歯部群の設定を維持して今回のルーチンを終える。これにより、図8の処理においても、第1の実施形態と同様の効果を奏し、なおかつ、被検出部群21Aー2を被検出部群21Aー1のバックアップとして機能させることができる。これにより、例えば回転体21の経年劣化等によって使用中の被検出部群21Aー1の精度が悪化した場合には被検出部群21Aー2に切り替えることができるので、後発的に生じた回転体21の機械的誤差の影響を可能な限り少なくすることができる。
If it is determined in step S24 that the error ΔΘf1m exceeds the allowable range, in step S25, instead of the
本発明は、上述した各実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の形態で実施してもよい。被検出対象としては、内燃機関のクランクシャフトに限らず、例えばカムシャフト等の内燃機関に設けられた回転部材でもよいし、その他内燃機関以外の回転部材を検出対象としてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be implemented in various forms within the scope of the gist of the present invention. The detection target is not limited to the crankshaft of the internal combustion engine. For example, a rotation member provided in the internal combustion engine such as a camshaft may be used, or a rotation member other than the internal combustion engine may be the detection target.
上述した各実施形態では、回転体21及び電磁ピップアップ21を用いた形態であるが、例えば、本発明の回転体を、複数のスリット(被検出部)が回転方向に沿って設けられた形態とし、かつ、スリットに向けて光を照射する発光手段と、回転体を挟んで発光手段の反対側に設けられ、発光手段が照射した光を受光して光強度に応じた電気信号を出力する受光手段と、を備えたピックアップ手段により、本発明を実施してよい。
In each of the above-described embodiments, the rotating
上述した各実施形態では、使用歯部群の候補について最大誤差をそれぞれ特定し、最大誤差の大きさを比較したが、誤差の評価方法に関して制限はない。例えば、各候補の歯部間の誤差の平均値を比較してもよい。要するに、いずれの歯部群を選択すれば回転角度の検出精度が向上するかという観点で、各種統計処理を用いて誤差が評価できるようにすればよい。 In each of the above-described embodiments, the maximum error is specified for the candidate tooth group used and the size of the maximum error is compared. However, there is no limitation on the error evaluation method. For example, you may compare the average value of the error between each candidate tooth | gear part. In short, it is only necessary to make it possible to evaluate errors using various statistical processes in terms of which tooth group is selected to improve the detection accuracy of the rotation angle.
1 内燃機関
8 クランクシャフト(被検出対象)
14 ECU(角度検出手段、誤差検出手段、被検出部群選択手段、処理実行手段)
20 回転角度検出装置
21 タイミングロータ(回転体)
21a 歯部(被検出部)
21Aー1、21Aー2 歯部群(被検出部群)
1
14 ECU (angle detection means, error detection means, detected portion group selection means, processing execution means)
20
21a Tooth part (detected part)
21A-1,21A-2 Tooth part group (detected part group)
Claims (5)
前記被検出部の組合せが互いに異なる複数の被検出部群の候補のそれぞれについて前記被検出部間の角度を算出する角度算出手段と、前記角度算出手段が算出した前記角度の所定の基準値に対する誤差を算出する誤差算出手段と、前記複数の被検出部群の候補のそれぞれについて算出された前記誤差を比較し、その比較結果に基づいて、前記複数の被検出部群の候補のなかから前記被検出対象の回転角度の検出に使用される前記被検出部群を選択する被検出部群選択手段と、を備えることを特徴とする回転角度検出装置。 A detected unit group comprising a plurality of detected units selected from the two or more detected units, comprising a rotating body attached to the detected target and having two or more detected units provided along the rotation direction. A rotation angle detection device for detecting the rotation angle of the detection target using
An angle calculating means for calculating an angle between the detected parts for each of a plurality of detected part group candidates having different combinations of the detected parts, and a predetermined reference value of the angle calculated by the angle calculating means An error calculating means for calculating an error is compared with the error calculated for each of the plurality of detected unit group candidates, and based on the comparison result, the plurality of detected unit group candidates are selected from the candidates. A rotation angle detection apparatus comprising: a detection target group selection unit that selects the detection target group used for detection of a rotation angle of a detection target.
前記被検出部群の前記被検出部間の角度を算出する角度算出手段と、前記角度算出手段が算出した前記角度の所定の基準値に対する誤差を算出する誤差算出手段と、前記誤差算出手段が算出した前記誤差が許容範囲を超えた場合に、前記被検出部群に代えて前記被検出対象の回転角度の検出に使用すべき他の被検出部群を、前記被検出部群と前記被検出部の組合せが異なる被検出部群の候補のなかから選択する被検出部群選択手段と、を備えることを特徴とする回転角度検出装置。 A group of detection units comprising a plurality of detection units selected from the two or more detection units, each including a rotating body attached to the detection target and having two or more detection units provided along the rotation direction. A rotation angle detection device for detecting a rotation angle of the detection target using
An angle calculating means for calculating an angle between the detected parts of the detected part group, an error calculating means for calculating an error of the angle calculated by the angle calculating means with respect to a predetermined reference value, and the error calculating means When the calculated error exceeds an allowable range, another group of detected parts to be used for detecting the rotation angle of the target to be detected is replaced with the group of detected parts and the target group. A rotation angle detection apparatus comprising: a detection target group selection unit that selects from detection target group candidates having different combinations of detection units.
前記被検出部の組合せが互いに異なる複数の被検出部群の候補のそれぞれについて前記被検出部間の角度を算出する角度算出手段と、前記角度算出手段が算出した前記角度の所定の基準値に対する誤差を算出する誤差算出手段と、を備え、
前記処理実行手段は、前記複数の被検出部群の候補のそれぞれについて算出された前記誤差を比較し、その比較結果に基づいて、前記複数の被検出部群の候補のなかから前記クランクシャフトの回転角度の検出に使用される前記被検出部群を選択することを特徴とする内燃機関の運転制御装置。 A detected part group comprising a rotating body attached to a crankshaft of an internal combustion engine and provided with a plurality of detected parts along a rotation direction, and a plurality of detected parts selected from the two or more detected parts. An operation control device for an internal combustion engine, comprising: a process execution means for detecting a rotation angle of the crankshaft using
An angle calculating means for calculating an angle between the detected parts for each of a plurality of detected part group candidates having different combinations of the detected parts, and a predetermined reference value of the angle calculated by the angle calculating means An error calculating means for calculating an error,
The processing execution means compares the error calculated for each of the plurality of detection target group candidates and, based on the comparison result, determines whether the crankshaft of the crankshaft from the plurality of detection target group candidates. An operation control apparatus for an internal combustion engine, characterized in that the detected section group used for detecting a rotation angle is selected.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005102609A JP4544003B2 (en) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | Rotation angle detection device and internal combustion engine operation control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005102609A JP4544003B2 (en) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | Rotation angle detection device and internal combustion engine operation control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006284290A JP2006284290A (en) | 2006-10-19 |
| JP4544003B2 true JP4544003B2 (en) | 2010-09-15 |
Family
ID=37406381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005102609A Expired - Fee Related JP4544003B2 (en) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | Rotation angle detection device and internal combustion engine operation control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4544003B2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4133679A1 (en) * | 1991-10-11 | 1993-04-22 | Bosch Gmbh Robert | METHOD FOR ADAPTING MECHANICAL TOLERANCES OF A SENSOR WHEEL |
| JPH07174773A (en) * | 1993-12-17 | 1995-07-14 | Nippondenso Co Ltd | Combustion state judgement device for multiple cylinder internal-combustion engine |
| JP3323082B2 (en) * | 1996-09-27 | 2002-09-09 | 株式会社日立製作所 | Rotational position detecting device for internal combustion engine |
-
2005
- 2005-03-31 JP JP2005102609A patent/JP4544003B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2006284290A (en) | 2006-10-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10281359B2 (en) | Misfire determination device | |
| US9857273B2 (en) | Misfire detecting apparatus for internal combustion engine | |
| JP6130124B2 (en) | Multi-cylinder engine controller | |
| KR101934223B1 (en) | Method and controller for recognizing a combustion process in an internal combustion engine of a hybrid vehicle | |
| US9243574B2 (en) | Engine control unit | |
| WO2011104973A1 (en) | Four-stroke cycle internal combustion engine and method of identifying cylinder of four-stroke cycle internal combustion engine | |
| US7752900B2 (en) | Method for detecting a misfire and corresponding device | |
| JP2009275663A (en) | Combustion state detecting device of internal combustion engine | |
| JP3805596B2 (en) | Electronic control device for internal combustion engine | |
| JP4544003B2 (en) | Rotation angle detection device and internal combustion engine operation control device | |
| JP4754424B2 (en) | Internal combustion engine reverse rotation detection device and reverse rotation detection method | |
| JP4543991B2 (en) | Rotation angle detection device and internal combustion engine operation control device | |
| US6837100B1 (en) | Detection of combustion misfiring | |
| JP4372737B2 (en) | Misfire detection device for internal combustion engine | |
| JP4317842B2 (en) | Abnormality judgment device for pressure state detection device | |
| JP2009191709A (en) | Misfire detection device for internal combustion engine | |
| JPWO2003036068A1 (en) | Engine control device | |
| CN104136755B (en) | Bad road decision maker | |
| JP2009191710A (en) | Misfire detection device for internal combustion engine | |
| JP4207579B2 (en) | Misfire detection device for multi-cylinder internal combustion engine | |
| WO2022039145A1 (en) | Signal generating device for engine | |
| JP2009235963A (en) | Method and device for detecting crank angle of engine | |
| JP4260830B2 (en) | Internal combustion engine control device | |
| JP2006152910A (en) | Rotating body position correction control device | |
| JP5240208B2 (en) | Control device for internal combustion engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080115 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100524 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100608 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100621 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130709 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130709 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |