JP2013060938A - Engine control device - Google Patents

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Mikari Wakamatsu
美香里 若松
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an engine control device applied for an engine using a valve timing adjustment device and determining an engine rotating position on the basis of a cum angle signal when a crank angle signal is abnormal.SOLUTION: The engine control device retards the valve timing adjustment device so that a cum shaft may rotate toward the most retarded angle position (S406) when the crank angle signal is abnormal (S400:YES) and the cum shaft advances to a crank shaft (S404:NO). The engine control device, in consideration of the remainder of a current estimated advance angle amount to a signal interval (30° CA) of a pseudo crank angle signal, sets the generation timing of an initial pseudo crank angle signal in a timer (S412), updates cylinder position information (S414-S418), and estimates an interval between the current and the next cum angle signals excluding the remainder of the current estimated advance angle amount (S422). The engine control device generates the pseudo crank angle signal in each 30° CA during the estimated cum angle signal interval.

Description

本発明は、カム軸が開閉する弁の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置を用いたエンジンに適用され、クランク角信号とカム角信号とに基づいて気筒判別を行い、クランク角信号に基づいて1燃焼サイクルにおけるエンジン回転位置をカウントするエンジン制御装置に関する。   The present invention is applied to an engine using a valve timing adjustment device that adjusts the opening / closing timing of a valve that opens and closes a camshaft, performs cylinder discrimination based on a crank angle signal and a cam angle signal, and based on the crank angle signal The present invention relates to an engine control device that counts engine rotation positions in one combustion cycle.

従来、エンジンのクランク軸の回転に伴い所定の角度間隔で発生する信号列中に所定の角度位置を表わす基準位置信号を有するクランク角信号と、エンジンのカム軸の回転に伴って所定の角度位置で発生するカム角信号とに基づいて気筒判別を行い、吸入行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程からなる1燃焼サイクルにおけるエンジン回転位置をクランク角信号に基づいてカウントするエンジン制御装置が知られている。   Conventionally, a crank angle signal having a reference position signal representing a predetermined angular position in a signal train generated at predetermined angular intervals as the crankshaft of the engine rotates, and a predetermined angular position as the camshaft of the engine rotates. There is known an engine control device that performs cylinder discrimination based on the cam angle signal generated at the engine and counts the engine rotation position in one combustion cycle consisting of an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke based on the crank angle signal. ing.

このようなエンジン制御装置において、クランク角信号を検出するクランク角センサの異常等によりクランク角信号に異常が発生すると、カム角信号の発生間隔に基づいて所定の角度間隔で疑似クランク角信号を生成し、疑似クランク角信号に基づいてエンジン回転位置を判定することが公知である(例えば、特許文献1、2参照。)。   In such an engine control device, when an abnormality occurs in the crank angle signal due to an abnormality in the crank angle sensor that detects the crank angle signal, a pseudo crank angle signal is generated at a predetermined angle interval based on the generation interval of the cam angle signal. It is known to determine the engine rotation position based on the pseudo crank angle signal (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2000−104619号公報JP 2000-104619 A 特開2002−195092号公報JP 2002-195092 A

特許文献1、2では、クランク軸に対するカム軸の回転位相が固定であるから、カム角信号が発生する角度位置は変化しない。したがって、クランク角信号が異常になっても、カム角信号の発生間隔に基づいて生成した疑似クランク角信号とカム角信号の発生角度位置とに基づいてエンジン回転位置を判定できる。これにより、該当する気筒で燃料を燃焼させることが可能である。   In Patent Documents 1 and 2, since the rotational phase of the cam shaft with respect to the crank shaft is fixed, the angular position at which the cam angle signal is generated does not change. Therefore, even if the crank angle signal becomes abnormal, the engine rotational position can be determined based on the pseudo crank angle signal generated based on the cam angle signal generation interval and the generated angular position of the cam angle signal. Thereby, it is possible to burn the fuel in the corresponding cylinder.

しかしながら、クランク軸に対するカム軸の回転位相を制御することによりカム軸が開閉する弁の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置を用いるエンジンの場合、カム角信号の発生角度位置は、クランク軸に対するカム軸の回転位相の基準位置である最遅角位置から進角側に可変に制御されている。   However, in the case of an engine that uses a valve timing adjusting device that adjusts the opening / closing timing of a valve that opens and closes the camshaft by controlling the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft, the cam angle signal generation angle position is It is variably controlled from the most retarded position, which is the reference position of the rotational phase of the shaft, to the advance side.

したがって、クランク角信号の異常時にカム角信号の発生間隔から疑似クランク角信号を生成し、カム角信号の発生位置を基準にして疑似クランク角信号をカウントしてエンジン回転位置を判定すると、カム軸が進角している場合にエンジン回転位置がずれるという問題がある。   Therefore, when the crank angle signal is abnormal, a pseudo crank angle signal is generated from the cam angle signal generation interval, and the pseudo crank angle signal is counted based on the cam angle signal generation position to determine the engine rotation position. There is a problem that the engine rotational position shifts when the angle is advanced.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、バルブタイミング調整装置を用いたエンジンに適用され、クランク角信号の異常時にカム角信号に基づいてエンジン回転位置を判定するエンジン制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is applied to an engine using a valve timing adjusting device, and determines an engine rotation position based on a cam angle signal when a crank angle signal is abnormal. The purpose is to provide.

請求項1から6に記載の発明によると、バルブタイミング調整装置を用いたエンジンに適用され、クランク軸の回転に伴い所定の角度間隔で発生する信号列中に所定の角度位置を表わす基準位置信号を有するクランク角信号と、カム軸の回転に伴って所定の角度位置で発生するカム角信号とに基づいて気筒判別を行い、クランク角信号に基づいて1燃焼サイクルにおけるエンジン回転位置をカウントするエンジン制御装置において、遅角制御手段は、クランク角信号が異常であると異常判定手段が判定すると、バルブタイミング調整装置を制御しクランク軸に対してカム軸を最遅角位置に回転させる。   According to the first to sixth aspects of the present invention, the reference position signal is applied to an engine using the valve timing adjusting device and represents a predetermined angular position in a signal train generated at predetermined angular intervals as the crankshaft rotates. An engine that performs cylinder discrimination based on a crank angle signal having a crank angle signal and a cam angle signal generated at a predetermined angular position as the cam shaft rotates, and counts the engine rotational position in one combustion cycle based on the crank angle signal In the control device, when the abnormality determination means determines that the crank angle signal is abnormal, the retard angle control means controls the valve timing adjusting device to rotate the camshaft to the most retarded angle position with respect to the crankshaft.

尚、1燃焼サイクルは、吸入行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程からなり、クランク軸の2回転、カム軸の1回転の角度に相当する。そして、エンジン回転位置は、1燃焼サイクルの回転角度におけるエンジンの回転位置を表わしており、エンジン回転位置に基づいて各気筒の行程の位置を判定できる。   One combustion cycle includes an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke, and corresponds to an angle of two rotations of the crankshaft and one rotation of the camshaft. The engine rotation position represents the rotation position of the engine at the rotation angle of one combustion cycle, and the stroke position of each cylinder can be determined based on the engine rotation position.

このように、クランク角信号が異常になり、クランク角信号とカム角信号とに基づいてクランク軸に対するカム軸の回転位相を制御できない場合に、クランク軸に対してカム軸を基準位置である最遅角位置に回転させることにより、クランク軸に対するカム軸の回転位相を特定できる。   In this way, when the crank angle signal becomes abnormal and the rotational phase of the cam shaft relative to the crank shaft cannot be controlled based on the crank angle signal and the cam angle signal, the cam shaft is at the reference position relative to the crank shaft. By rotating to the retard position, the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft can be specified.

そして、信号生成手段は、クランク角信号が異常であると異常判定手段が判定する直前におけるカム軸の最遅角位置からの進角量と、カム軸が進角位置から最遅角位置に向けて回転するときの遅角変化量とに基づいて所定の疑似角度間隔で疑似クランク角信号を生成する。   Then, the signal generator means the amount of advance from the most retarded position of the cam shaft immediately before the abnormality judging means determines that the crank angle signal is abnormal, and the cam shaft is directed from the advanced position to the most retarded position. The pseudo crank angle signal is generated at predetermined pseudo angle intervals based on the amount of change in the retard angle during rotation.

このように、クランク角信号が異常であると判定される直前のカム軸の進角量と遅角変化量とに基づいてカム軸が最遅角位置に達するタイミングを判定できるとともにカム角信号の間隔を算出できるので、カム角信号の間隔において所定の疑似角度間隔の疑似クランク角信号を生成する回数を決定できる。   As described above, the timing at which the cam shaft reaches the most retarded position can be determined based on the cam shaft advance angle amount and the retard angle change amount immediately before it is determined that the crank angle signal is abnormal, and the cam angle signal Since the interval can be calculated, it is possible to determine the number of times to generate the pseudo crank angle signal having a predetermined pseudo angle interval in the cam angle signal interval.

そして、回転位置設定手段は、クランク角信号が異常であると異常判定手段が判定する直前の気筒判別情報と進角量とに基づいて疑似クランク角信号のカウント値を設定し、疑似クランク信号に基づいてエンジン回転位置をカウントする。   Then, the rotational position setting means sets the count value of the pseudo crank angle signal based on the cylinder discrimination information and the advance amount immediately before the abnormality determination means determines that the crank angle signal is abnormal, and sets the pseudo crank signal as the pseudo crank signal. Based on this, the engine rotation position is counted.

このように、クランク角信号が異常になる直前の気筒判別情報および進角量に基づいて、エンジン回転位置を表わす疑似クランク角信号のカウント値を設定し、疑似クランク角信号に基づいてエンジン回転位置をカウントするので、カム軸が最遅角位置に回転するまでの間において、クランク軸に対するカム軸の回転位相を考慮してエンジン回転位置を判定できる。   Thus, the count value of the pseudo crank angle signal representing the engine rotational position is set based on the cylinder discrimination information and the advance amount immediately before the crank angle signal becomes abnormal, and the engine rotational position is determined based on the pseudo crank angle signal. Therefore, the engine rotational position can be determined in consideration of the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft until the camshaft rotates to the most retarded position.

これにより、クランク角信号が異常になっても、疑似クランク角信号に基づいて1燃焼サイクルにおけるエンジン回転位置を判定できる。その結果、カム軸が最遅角位置に達するまでの間に、該当する気筒で1燃焼サイクルにおける適切なタイミングで速やかに燃料を噴射して燃焼させることができる。したがって、クランク角信号が異常の場合にもエンジンの運転を継続し車両を走行させることができる。   Thus, even if the crank angle signal becomes abnormal, the engine rotation position in one combustion cycle can be determined based on the pseudo crank angle signal. As a result, before the camshaft reaches the most retarded position, the corresponding cylinder can promptly inject and burn fuel at an appropriate timing in one combustion cycle. Therefore, even when the crank angle signal is abnormal, the engine can be continued to run the vehicle.

請求項2に記載の発明によると、遅角制御手段は、クランク角信号が異常であると異常判定手段が判定すると、バルブタイミング調整装置を制御してカム軸を最遅角位置に保持させる。   According to the second aspect of the present invention, when the abnormality determining means determines that the crank angle signal is abnormal, the retard angle controlling means controls the valve timing adjusting device to hold the camshaft at the most retarded angle position.

クランク軸に対するカム軸の回転位相を最遅角位置に保持することにより、クランク軸に対するカム軸の回転位相を最遅角位置に固定させることができる。これにより、バルブタイミング調整装置が吸気弁のバルブタイミングを調整する場合には、吸気弁と排気弁との開弁期間のオーバーラップを防止し、エンジンの運転を継続できる。   By maintaining the rotational phase of the cam shaft relative to the crankshaft at the most retarded position, the rotational phase of the cam shaft relative to the crankshaft can be fixed at the most retarded position. Thus, when the valve timing adjusting device adjusts the valve timing of the intake valve, it is possible to prevent the valve opening period of the intake valve and the exhaust valve from overlapping and to continue the operation of the engine.

請求項3に記載の発明によると、信号生成手段は、クランク角信号が異常であると異常判定手段が判定する直前におけるカム軸の進角量に基づいて疑似クランク角信号の初回の生成タイミングを決定する。   According to the third aspect of the present invention, the signal generating means determines the initial generation timing of the pseudo crank angle signal based on the advance amount of the cam shaft immediately before the abnormality determining means determines that the crank angle signal is abnormal. decide.

これにより、例えば、カム軸の最遅角位置からの進角量に疑似クランク角信号を生成する疑似角度間隔に満たない端数が生じている場合、この端数分待ち合わせて疑似クランク角信号の生成を開始すれば、疑似クランク角信号の生成タイミングを最遅角位置に一致させることができる。その結果、クランク軸に対するカム軸の回転位相の基準となる最遅角位置を基準としてエンジン回転位置をカウントできる。   Thereby, for example, when a fraction less than the pseudo-angle interval for generating the pseudo crank angle signal is generated in the advance amount from the most retarded position of the cam shaft, the pseudo crank angle signal is generated by waiting for this fraction. If started, the generation timing of the pseudo crank angle signal can be matched with the most retarded position. As a result, the engine rotational position can be counted based on the most retarded angle position, which is the reference for the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft.

請求項4に記載の発明によると、信号生成手段は、カム角信号の角度間隔を時間換算して疑似クランク角信号を生成する時間間隔を算出する。
これにより、カム角信号の時間間隔に基づき、カム角信号の角度間隔に対する比率に応じて、所定の疑似角度間隔になるように疑似クランク角信号を生成する時間間隔を算出できる。
According to the fourth aspect of the present invention, the signal generating means calculates the time interval for generating the pseudo crank angle signal by converting the angle interval of the cam angle signal into a time.
Thus, based on the time interval of the cam angle signal, the time interval for generating the pseudo crank angle signal so as to be a predetermined pseudo angle interval can be calculated according to the ratio of the cam angle signal to the angle interval.

請求項5に記載の発明によると、信号生成手段は、カム角信号を検出する毎に、カム軸の進角量と遅角変化量とに基づいて今回と次回とのカム角信号の角度間隔を算出し、算出したカム角信号の角度間隔に基づいて疑似クランク角信号を生成する。   According to the fifth aspect of the present invention, each time the cam angle signal is detected, the signal generation means detects the angular interval of the cam angle signal between the current time and the next time based on the advance amount and the retard angle change amount of the cam shaft. And a pseudo crank angle signal is generated based on the calculated angular interval of the cam angle signal.

これにより、カム軸が最遅角位置に回転している途中のカム角信号の角度間隔が変化するときにおいて、今回と次回とのカム角信号の角度間隔に基づいて疑似クランク角信号を生成できる。   As a result, when the angular interval of the cam angle signal during the rotation of the cam shaft to the most retarded angle position changes, a pseudo crank angle signal can be generated based on the angular interval of the cam angle signal between the current time and the next time. .

請求項6に記載の発明によると、回転位置設定手段は、カム角信号を検出する毎に、カム角信号を検出するときの気筒判別情報と進角量とに基づいて、疑似クランク角信号のカウント値を設定する。   According to the sixth aspect of the invention, the rotational position setting means detects the pseudo crank angle signal based on the cylinder discrimination information and the advance amount when the cam angle signal is detected every time the cam angle signal is detected. Set the count value.

これにより、カム軸が最遅角位置に向けて回転している途中でカム角信号を検出しクランク軸に対してカム軸が進角していても、そのときの気筒判別情報と進角量とに基づいて、エンジン回転位置を再設定できる。   As a result, even if the cam angle signal is detected while the camshaft is rotating toward the most retarded position and the camshaft is advanced relative to the crankshaft, the cylinder discrimination information and the advancement amount at that time are detected. Based on the above, the engine rotation position can be reset.

尚、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、またはそれらの組合せにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。   The functions of the plurality of means provided in the present invention are realized by hardware resources whose functions are specified by the configuration itself, hardware resources whose functions are specified by a program, or a combination thereof. The functions of the plurality of means are not limited to those realized by hardware resources that are physically independent of each other.

本実施形態によるエンジン制御装置を示すブロック図。The block diagram which shows the engine control apparatus by this embodiment. バルブタイミング調整装置の位相制御を示すシステム構成図。The system block diagram which shows the phase control of a valve timing adjustment apparatus. 正常時のカム角信号、クランク角信号、燃料の噴射・点火制御を示すタイムチャート。The time chart which shows the cam angle signal at the time of normal, a crank angle signal, and fuel injection and ignition control. 異常時のカム角信号、クランク角信号、燃料の噴射・点火制御を示すタイムチャート。The time chart which shows the cam angle signal at the time of abnormality, a crank angle signal, and fuel injection and ignition control. カム角信号検出時の疑似クランク角信号生成処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the pseudo crank angle signal generation process at the time of cam angle signal detection. 疑似クランク角信号生成処理を示すフローチャート。The flowchart which shows a pseudo crank angle signal generation process.

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。図1に、車両に搭載される本実施形態の電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)10を示す。
ECU10は、例えば、3気筒のガソリンエンジン用のインジェクタの噴射制御、点火プラグの点火制御を行うエンジンECUであり、CPU12、ROM14、RAM16、SRAM(スタンバイRAM)18、EEPROM20、入力回路30および出力回路32等から構成されている。さらにECU10は、カム軸50(図2参照)が開閉する弁として吸気弁の開閉タイミングを可変に調整するバルブタイミング調整装置(以下、「VVT装置」とも言う。)40(図2参照)を制御する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an electronic control unit (ECU) 10 of this embodiment mounted on a vehicle.
The ECU 10 is, for example, an engine ECU that performs injection control of an injector for a three-cylinder gasoline engine and ignition control of a spark plug, and includes a CPU 12, a ROM 14, a RAM 16, an SRAM (standby RAM) 18, an EEPROM 20, an input circuit 30, and an output circuit. 32 or the like. Further, the ECU 10 controls a valve timing adjusting device (hereinafter also referred to as “VVT device”) 40 (see FIG. 2) that variably adjusts the opening / closing timing of the intake valve as a valve that opens and closes the camshaft 50 (see FIG. 2). To do.

ECU10は、ROM14に記憶されている制御プログラムをCPU12が実行することにより、各種センサが検出するアクセル開度、スロットル開度、車速、クランク角、カム角、イグニションスイッチ等の各種信号を入力回路30を介して入力する。そして、これらセンサの検出信号に基づいて、図示しないインジェクタの噴射制御、点火プラグの点火制御、VVT装置40の位相制御等の制御信号を出力回路32を介して出力する。   The ECU 10 causes the CPU 12 to execute a control program stored in the ROM 14, thereby inputting various signals such as an accelerator opening, a throttle opening, a vehicle speed, a crank angle, a cam angle, and an ignition switch detected by various sensors to the input circuit 30. Enter through. Based on the detection signals of these sensors, control signals such as injector injection control, ignition plug ignition control, and VVT device 40 phase control (not shown) are output via the output circuit 32.

図2に示すように、VVT装置40は、クランク軸のトルクをカム軸50に伝達するトルク伝達系に設置され、クランク軸に対するカム軸50の回転位相を進角側または遅角側に制御する。ECU10は、OCV(Oil Control Valve)60に供給する電流値をデュ
ーティ制御することにより、油路100を介してVVT装置40の遅角側および進角側の各油圧室と油供給側または油排出側との連通状態を制御し、クランク軸に対するカム軸50の回転位相を制御する。
As shown in FIG. 2, the VVT device 40 is installed in a torque transmission system that transmits the torque of the crankshaft to the camshaft 50, and controls the rotational phase of the camshaft 50 relative to the crankshaft to the advance side or the retard side. . The ECU 10 performs duty control on a current value supplied to an OCV (Oil Control Valve) 60, thereby causing each of the retarded side and advanced side hydraulic chambers and the oil supply side or oil discharge of the VVT device 40 through the oil passage 100. And the rotational phase of the camshaft 50 with respect to the crankshaft is controlled.

ECU10は、クランク軸に対するカム軸50の回転位相を制御することにより、カム軸50に設けられたカム52が吸気弁を開閉する開閉タイミングを調整する。
ECU10の制御プログラムが作業用に使用し、イグニションスイッチがオフされると電力供給が遮断されて記憶データが消失するRAM16と異なり、イグニションスイッチのオン、オフに関わらず、SRAM18にはバッテリから電力が供給される。したがって、SRAM18は、バッテリの交換等により電力供給が遮断されない限り、記憶しているデータを保存する記憶部である。
The ECU 10 controls the rotation phase of the camshaft 50 with respect to the crankshaft, thereby adjusting the opening / closing timing at which the cam 52 provided on the camshaft 50 opens and closes the intake valve.
Unlike the RAM 16, which is used for work by the control program of the ECU 10 and when the ignition switch is turned off, the power supply is cut off and the stored data is lost. Regardless of whether the ignition switch is on or off, the SRAM 18 receives power from the battery. Supplied. Therefore, the SRAM 18 is a storage unit that stores stored data unless power supply is interrupted due to battery replacement or the like.

EEPROM20は、書き換え可能な不揮発性の記憶部である。バッテリから電力供給が遮断されても、EEPROM20に記憶されているデータは保存される。
ECU10は、イグニションスイッチをオフして車両の運転を停止しても記憶する必要のあるデータを、SRAM18またはEEPROM20に記憶する。
The EEPROM 20 is a rewritable nonvolatile storage unit. Even if the power supply from the battery is cut off, the data stored in the EEPROM 20 is preserved.
The ECU 10 stores data that needs to be stored in the SRAM 18 or the EEPROM 20 even if the ignition switch is turned off to stop the operation of the vehicle.

(気筒判別)
ECU10は、クランク軸の回転に伴って所定の角度間隔で発生する信号列中に所定の角度位置を表わす基準位置信号を有するクランク角信号と、カム軸50の回転に伴って所定の角度位置で発生するカム角信号とに基づいて、気筒判別を行い、吸入行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程からなる1燃焼サイクルにおけるエンジン回転位置をクランク角信号に基づいて判定する。
(Cylinder discrimination)
The ECU 10 has a crank angle signal having a reference position signal representing a predetermined angular position in a signal train generated at predetermined angular intervals as the crankshaft rotates, and a predetermined angular position as the camshaft 50 rotates. Cylinder discrimination is performed based on the generated cam angle signal, and the engine rotation position in one combustion cycle including the intake stroke, compression stroke, expansion stroke, and exhaust stroke is determined based on the crank angle signal.

クランク角信号は、クランク軸に固定されたクランクロータの外周に所定の角度間隔(例えば10°)で形成された歯を、クランク軸の回転に伴って図示しないクランク角センサが検出することにより発生する。   The crank angle signal is generated when a crank angle sensor (not shown) detects teeth formed at a predetermined angular interval (for example, 10 °) on the outer periphery of a crank rotor fixed to the crankshaft as the crankshaft rotates. To do.

尚、クランクロータの外周に形成される歯の間隔は10°に限るものではなく、10°より小さくてもよいし、大きくてもよい。クランクロータの歯列の途中には、1個の歯を挟んで2個の歯が2箇所で連続して欠損した欠歯の連欠け200(図3参照)と、2個の歯が1箇所で欠損した欠歯の単欠け202(図3参照)とが、所定の角度位置として180°反対側に形成されている。連欠け200、単欠け202を検出するときのクランク角信号は、気筒判別および1燃焼サイクルにおけるエンジン回転位置の設定を行うときの基準位置信号になる。   The interval between teeth formed on the outer periphery of the crank rotor is not limited to 10 °, and may be smaller or larger than 10 °. In the middle of the tooth row of the crank rotor, a missing tooth continuous missing piece 200 (see FIG. 3) in which two teeth are continuously missing at two places across one tooth and one tooth at two places. A single missing portion 202 (see FIG. 3) missing in step 1 is formed on a side opposite to 180 ° as a predetermined angular position. The crank angle signal when detecting the continuous chip 200 and the single chip 202 serves as a reference position signal when performing cylinder discrimination and setting the engine rotation position in one combustion cycle.

ECU10は、クランク角信号に基づいて1回転中におけるクランク軸の角度位置を検出するとともに、単位時間当たりのクランク角信号のパルス数を算出することにより、エンジン回転数を検出する。   The ECU 10 detects the engine rotational speed by detecting the angular position of the crankshaft during one rotation based on the crank angle signal and calculating the number of pulses of the crank angle signal per unit time.

カム軸50は、クランク軸に対して1/2の比率で回転するので、クランク軸が2回転(720°CA)する間に1回転する。カム角信号は、カム軸50に固定されたカムの外周に3気筒エンジンに対応して、所定の角度位置として240°CA(カムロータの角度としては120°)間隔で形成されたカム歯210(図3参照)を、カム軸50の回転に伴って図示しないカム角センサが検出することにより発生する。図3に、実線で示すカム歯210の位置は、クランク軸に対してカム軸50が最遅角位置にあることを表わし、点線で示すカム歯210の位置は、VVT装置40によりクランク軸に対してカム軸50が進角していることを表わしている。   Since the camshaft 50 rotates at a ratio of 1/2 with respect to the crankshaft, the camshaft 50 rotates once while the crankshaft rotates twice (720 ° CA). The cam angle signal is formed on the outer periphery of the cam fixed to the camshaft 50, corresponding to a three-cylinder engine, at a cam tooth 210 (a cam rotor angle of 120 °) with a predetermined angular position of 240 ° CA. 3) is generated when a cam angle sensor (not shown) detects the rotation of the cam shaft 50. In FIG. 3, the position of the cam teeth 210 indicated by a solid line indicates that the cam shaft 50 is at the most retarded position with respect to the crankshaft, and the position of the cam teeth 210 indicated by a dotted line is applied to the crankshaft by the VVT device 40. In contrast, the camshaft 50 is advanced.

クランク軸に対してカム軸50の回転位相が最遅角位置に調整されている場合、本実施形態では図3に示すように、カム歯210の30°CA後に各気筒の圧縮TDC(圧縮上死点)に達する構成になっている。VVT装置40によりクランク軸に対するカム軸50の回転位相が調整されると、カム歯210の位置は点線で示すように最遅角位置から進角する。したがって、カム歯210を検出してから(30°CA+進角量)後に圧縮TDCに達する。   When the rotational phase of the camshaft 50 is adjusted to the most retarded angle position with respect to the crankshaft, in this embodiment, as shown in FIG. It is configured to reach dead center). When the rotation phase of the camshaft 50 relative to the crankshaft is adjusted by the VVT device 40, the position of the cam teeth 210 advances from the most retarded position as indicated by the dotted line. Therefore, the compression TDC is reached after the cam teeth 210 are detected (30 ° CA + advance amount).

ECU10は、クランク角信号の連欠け200および単欠け202と、カム歯210との組合せにより、カム歯210を検出した次の圧縮TDCが3気筒のうちのどの気筒に相当するかを判定する。連欠け200を検出する角度範囲内でカム歯210を検出すると、次の圧縮TDCは第2気筒であり、単欠け202を検出してからカム歯210を検出すると、次の圧縮TDCは第3気筒であり、連欠け200を検出する角度範囲内でカム歯210を検出しないと、カム歯210を検出したときの次の圧縮TDCは第1気筒である。   The ECU 10 determines which cylinder of the three cylinders corresponds to the next compression TDC in which the cam teeth 210 are detected based on the combination of the crank angle signal continuous lack 200 and single missing 202 and the cam teeth 210. When the cam teeth 210 are detected within the angle range in which the continuous chip 200 is detected, the next compression TDC is the second cylinder. When the cam teeth 210 are detected after the single chip 202 is detected, the next compression TDC is the third cylinder. If the cam teeth 210 are not detected within the angle range in which the continuous lack 200 is detected, the next compression TDC when the cam teeth 210 are detected is the first cylinder.

ECU10は、クランク角信号の連欠け200および単欠け202と、カム歯210との組合せにより気筒を判別すると、図3に示すように、カム歯210を検出する毎に、次の圧縮TDCに該当する気筒を表わす気筒位置情報を気筒判別情報に基づいて更新する。   When the ECU 10 determines the cylinder based on the combination of the crank angle signal continuous missing portion 200 and single missing portion 202 and the cam tooth 210, the ECU 10 corresponds to the next compression TDC every time the cam tooth 210 is detected as shown in FIG. The cylinder position information representing the cylinder to be updated is updated based on the cylinder discrimination information.

(エンジン回転位置)
エンジンの始動時には、カム軸の回転位相は最遅角位置に固定されている。したがって、エンジン始動時にカム角信号を検出すると、30°CA後にいずれかの気筒の圧縮TDCに達する。そこで、ECU10は、エンジン始動時に、クランク角信号の連欠け200および単欠け202と、カム歯210との組合せにより気筒を判別すると、カム角信号の検出時において、30°CA後に該当する気筒の圧縮TDCに対応するカウント値になるように基準気筒カウンタのカウント値を設定する。
(Engine rotation position)
At the start of the engine, the rotational phase of the camshaft is fixed at the most retarded position. Therefore, when the cam angle signal is detected at the time of engine start, the compression TDC of any cylinder is reached after 30 ° CA. Therefore, when the ECU 10 determines the cylinder based on the combination of the crank angle signal continuous missing part 200 and the single missing part 202 and the cam teeth 210 at the time of starting the engine, the ECU 10 detects the corresponding cylinder after 30 ° CA when the cam angle signal is detected. The count value of the reference cylinder counter is set so that the count value corresponds to the compression TDC.

ECU10は、第1気筒の圧縮TDCにおいて0、第2気筒の圧縮TDCにおいて8、第3気筒の圧縮TDCにおいて16になるように、カム角信号の検出時において基準気筒カウンタのカウント値を設定する。つまり、基準気筒カウンタのカウント値は、1燃焼サイクルにおける各気筒の行程位置、つまりエンジン回転位置を表わしている。   The ECU 10 sets the count value of the reference cylinder counter when detecting the cam angle signal so that it is 0 in the compression TDC of the first cylinder, 8 in the compression TDC of the second cylinder, and 16 in the compression TDC of the third cylinder. . That is, the count value of the reference cylinder counter represents the stroke position of each cylinder in one combustion cycle, that is, the engine rotation position.

ECU10は、エンジン始動時に気筒判別を実行して基準気筒カウンタのカウント値を設定すると、10°CA毎に検出されるクランク角信号に基づき、エンジン回転位置をカウントする基準気筒カウンタを30°CA毎に+1カウントアップする。基準気筒カウンタの値が24になるときには、角度の合計が720°CAとなるので、カウント値を0に戻す。   When the ECU 10 executes cylinder discrimination at the time of engine start and sets the count value of the reference cylinder counter, the ECU 10 sets a reference cylinder counter for counting the engine rotation position every 30 ° CA based on a crank angle signal detected every 10 ° CA. +1 count up. When the value of the reference cylinder counter is 24, the total angle is 720 ° CA, so the count value is returned to zero.

ECU10は、基準気筒カウンタのカウント値に基づいて、インジェクタによる燃料の噴射タイミング、点火プラグによる点火タイミングを、エンジン運転状態に適したタイミングに設定する。   Based on the count value of the reference cylinder counter, the ECU 10 sets the fuel injection timing by the injector and the ignition timing by the spark plug to timings suitable for the engine operating state.

(回転位置設定処理)
次に、ROM14等に記憶されている制御プログラムをCPU12が実行することにより、ECU10が実行する回転位置設定処理について説明する。
(Rotation position setting process)
Next, the rotational position setting process executed by the ECU 10 when the CPU 12 executes a control program stored in the ROM 14 or the like will be described.

クランク角センサの故障等によりクランク角信号に異常が発生し、図4に示すようにクランク角信号が出力されない場合、クランク軸に対するカム軸50の回転位相が最遅角位置に固定されていれば、240°CAで発生するカム角信号の間隔に基づいて、基準気筒カウンタのカウント間隔と同様に30°CA毎に擬似クランク角信号を生成し、カム歯210の検出タイミングを基準にして基準気筒カウンタのカウント値を設定して、疑似クランク角信号に基づいて基準気筒カウンタをカウントすることはできる。   If an abnormality occurs in the crank angle signal due to a failure of the crank angle sensor and the crank angle signal is not output as shown in FIG. 4, the rotation phase of the camshaft 50 relative to the crankshaft is fixed at the most retarded position. Based on the cam angle signal interval generated at 240 ° CA, a pseudo crank angle signal is generated every 30 ° CA similarly to the count interval of the reference cylinder counter, and the reference cylinder is based on the detection timing of the cam teeth 210. The reference cylinder counter can be counted based on the pseudo crank angle signal by setting the count value of the counter.

しかし、本実施形態では、VVT装置40によりクランク軸に対するカム軸50の回転位相が可変に調整されているので、カム歯210の検出タイミングを基準にして基準気筒カウンタのカウント値を設定すると、カム軸50の最遅角位置からの進角量分、エンジン回転位置がずれてしまう。このように、進角量分ずれたエンジン回転位置を使用すると、該当気筒において適切なタイミングで燃料を噴射して燃焼させることができない。   However, in this embodiment, since the rotational phase of the camshaft 50 relative to the crankshaft is variably adjusted by the VVT device 40, if the count value of the reference cylinder counter is set based on the detection timing of the cam teeth 210, the cam The engine rotational position is shifted by the advance amount from the most retarded position of the shaft 50. As described above, when the engine rotational position shifted by the advance amount is used, fuel cannot be injected and burned at an appropriate timing in the corresponding cylinder.

そこで、本実施形態では、クランク軸に対するカム軸50の回転位相をVVT装置40で調整する構成においてクランク角信号に異常が発生した場合でも、図5および図6に示す回転位置設定処理のフローチャートにより、該当気筒において適切なタイミングで燃料を噴射して燃焼させることを実現している。   Therefore, in the present embodiment, even when an abnormality occurs in the crank angle signal in the configuration in which the rotation phase of the camshaft 50 with respect to the crankshaft is adjusted by the VVT device 40, the flowchart of the rotational position setting process shown in FIGS. In this cylinder, fuel is injected and burned at an appropriate timing.

図5は、カム歯210によるカム角信号を検出する毎に実行される処理であり、図6は、クランク角信号の異常時に生成される疑似クランク角信号を検出する毎に実行される処理である。   FIG. 5 is a process executed every time a cam angle signal is detected by the cam teeth 210, and FIG. 6 is a process executed every time a pseudo crank angle signal generated when the crank angle signal is abnormal is detected. is there.

(カム角信号検出時)
カム角信号を検出すると、図5のS400において、ECU10は、クランク角信号が異常であるか否かを判定する。クランク角信号は、例えば、クランク角信号のレベルが「ロウ」または「ハイ」に固定されている場合、異常と判定される。
(When cam angle signal is detected)
When the cam angle signal is detected, in S400 of FIG. 5, the ECU 10 determines whether or not the crank angle signal is abnormal. The crank angle signal is determined to be abnormal when, for example, the level of the crank angle signal is fixed to “low” or “high”.

クランク角信号が正常の場合(S400:No)、ECU10はクランク角信号とカム角信号とに基づいて次に圧縮TDCを迎える気筒を判別し、この気筒判別情報に基づいて気筒位置情報を更新する(S402)。   When the crank angle signal is normal (S400: No), the ECU 10 discriminates the cylinder that will next undergo compression TDC based on the crank angle signal and the cam angle signal, and updates the cylinder position information based on this cylinder discrimination information. (S402).

クランク角信号が異常の場合(S400:Yes)、ECU10は、今回カム角信号を検出したときのカム軸50の最遅角位置からの今回推定進角量が0であるか否かを判定する(S404)。ECU10は、クランク角信号が異常であると初回に判定されたときには、クランク角信号が異常であると判定される直前のクランク角信号とカム角信号との位相差に基づいて、クランク軸に対するカム軸50の今回推定進角量を算出する。図4に示すタイムチャートでは、クランク角信号が異常であると初回に判定されたときの今回推定進角量は50°CAになっている。   When the crank angle signal is abnormal (S400: Yes), the ECU 10 determines whether or not the current estimated advance angle amount from the most retarded position of the cam shaft 50 when the current cam angle signal is detected is zero. (S404). When the ECU 10 determines for the first time that the crank angle signal is abnormal, the ECU 10 determines whether the cam angle relative to the crankshaft is based on the phase difference between the crank angle signal and the cam angle signal immediately before the crank angle signal is determined to be abnormal. The current estimated advance amount of the axis 50 is calculated. In the time chart shown in FIG. 4, the current estimated advance amount when it is first determined that the crank angle signal is abnormal is 50 ° CA.

今回推定進角量が0ではない場合(S404:No)、ECU10は、OCV60に供給する電流値をデューティ制御し、カム軸50が最値遅角位置に向けて回転するようにVVT装置40を遅角制御する(S406)。つまり、今回推定進角量が0になりカム軸50が最値遅角位置に達するまで、ECU10はS406の遅角制御を実行する。   When the estimated advance angle amount is not 0 this time (S404: No), the ECU 10 performs duty control on the current value supplied to the OCV 60, and causes the VVT device 40 to rotate so that the camshaft 50 rotates toward the most retarded position. Delay angle control is performed (S406). That is, the ECU 10 executes the retard angle control in S406 until the current estimated advance angle amount becomes 0 and the camshaft 50 reaches the maximum retard position.

カム軸50が最遅角位置に達すると、ECU10はカム軸50を最遅角位置に保持する。これにより、排気弁と吸気弁との開弁期間がオーバーラップすることを防止するので、クランク角信号が異常であっても、エンジンの運転を継続し、車両を退避走行させることができる。   When the camshaft 50 reaches the most retarded position, the ECU 10 holds the camshaft 50 at the most retarded position. As a result, it is possible to prevent the valve opening periods of the exhaust valve and the intake valve from overlapping, so that even if the crank angle signal is abnormal, the operation of the engine can be continued and the vehicle can be retreated.

次に、カム角信号を検出してから最初に生成する疑似クランク角信号の生成タイミングを設定するために、次式(1)で初回疑似クランク角信号角度(TCAM)を算出し(S408)、S412に処理を移行する。   Next, in order to set the generation timing of the pseudo crank angle signal that is generated first after detecting the cam angle signal, the initial pseudo crank angle signal angle (TCAM) is calculated by the following equation (1) (S408), The process proceeds to S412.

TCAM=(今回推定進角量/30°CA)の余り ・・・(1)
本実施形態では、前述したように疑似クランク角信号の信号間隔を基準気筒カウンタのカウント間隔と同じ30°CAに設定しているので、TCAMは今回推定進角量に対して、30°CAの端数である余りになる。図4に示す例では、今回推定進角量は前述したように50°CAであるから、式(1)から算出されるTCAMは20°CAである。
The remainder of TCAM = (current estimated advance angle / 30 ° CA) (1)
In the present embodiment, as described above, the signal interval of the pseudo crank angle signal is set to 30 ° CA, which is the same as the count interval of the reference cylinder counter, so that TCAM is 30 ° CA with respect to the current estimated advance amount. The remainder is a fraction. In the example shown in FIG. 4, since the estimated advance angle amount is 50 ° CA as described above, the TCAM calculated from the equation (1) is 20 ° CA.

今回推定進角量が0の場合(S404:Yes)、つまりカム軸50が最遅角位置にある場合、ECU10はTCAMに0を設定し(S410)、S412に処理を移行する。
S408またはS410でTCAMが設定されると、ECU10は、タイマ等で測定して時間換算することにより求めた前回と今回とのカム角信号間隔(T)の時間間隔に基づき、30°CA間隔で生成する疑似クランク角信号の時間間隔をカム角信号間隔(T)に対する30°CAの角度比率から算出する。ECU10は、カム角信号間隔(T)を時間換算するために、前回と今回とのカム角信号間隔(T)の時間間隔をタイマ等で常時計測している。
If the estimated advance amount is 0 (S404: Yes), that is, if the camshaft 50 is at the most retarded position, the ECU 10 sets TCAM to 0 (S410), and the process proceeds to S412.
When TCAM is set in S408 or S410, the ECU 10 determines the time interval of 30 ° CA based on the time interval of the cam angle signal interval (T) between the previous time and the current time obtained by measuring with a timer or the like and converting the time. The time interval of the pseudo crank angle signal to be generated is calculated from the angle ratio of 30 ° CA to the cam angle signal interval (T). The ECU 10 constantly measures the time interval between the previous and current cam angle signal intervals (T) with a timer or the like in order to convert the cam angle signal interval (T) into time.

さらに、疑似クランク角信号の時間間隔に基づいてTCAMを時間換算し、換算結果を疑似クランク角信号出力用タイマに設定する(S412)。クランク角信号が異常になる直前のカム軸の進角量が保持されていれば、クランク角信号が異常であると初回に判定されたときの前回と今回とのカム角信号間隔(T)は240°CAである。   Further, the TCAM is converted into a time based on the time interval of the pseudo crank angle signal, and the conversion result is set in the pseudo crank angle signal output timer (S412). If the advance amount of the camshaft immediately before the crank angle signal becomes abnormal is held, the cam angle signal interval (T) between the previous time and the current time when the crank angle signal is determined to be abnormal for the first time is 240 ° CA.

疑似クランク角信号出力用タイマに設定されたTCAMの時間が経過すると、カム角信号検出後の初回の疑似クランク角信号が出力される。そして、後述する図6の処理において、初回の疑似クランク角信号に続いて30°CA間隔で疑似クランク角信号が生成され、基準気筒カウンタがカウントされる。   When the TCAM time set in the pseudo crank angle signal output timer elapses, the first pseudo crank angle signal after the cam angle signal is detected is output. Then, in the process of FIG. 6 described later, a pseudo crank angle signal is generated at an interval of 30 ° CA following the first pseudo crank angle signal, and the reference cylinder counter is counted.

このように、今回推定進角量に対して30°CAの端数を考慮して疑似クランク角信号を生成することにより、疑似クランク角信号の生成タイミングが最遅角位置と一致する。これにより、後述する図6の処理において、エンジン回転位置を表わす基準気筒カウンタを最遅角位置を基準にしてカウントできる。   Thus, by generating a pseudo crank angle signal in consideration of a fraction of 30 ° CA with respect to the currently estimated advance amount, the generation timing of the pseudo crank angle signal coincides with the most retarded position. Thereby, in the process of FIG. 6 to be described later, the reference cylinder counter representing the engine rotation position can be counted based on the most retarded position.

そして、ECU10は、現在の気筒位置情報が3以外の1または2であれば(S414:No)、気筒位置情報を+1カウントアップし(S416)、現在の気筒位置情報が3であれば(S414:Yes)、気筒位置情報を1に設定し(S418)、S420に処理を移行する。   If the current cylinder position information is 1 or 2 other than 3 (S414: No), the ECU 10 increments the cylinder position information by 1 (S416), and if the current cylinder position information is 3 (S414). : Yes), the cylinder position information is set to 1 (S418), and the process proceeds to S420.

カム角信号を今回検出してからカム角信号を次回検出するまでにS406の遅角制御によりカム軸50が遅角側に回転する遅角変化量は、前回と今回とのカム角信号間隔(T)と今回推定進角量とにより決定される。   The delay change amount by which the camshaft 50 rotates to the retard side by the retard control in S406 after the cam angle signal is detected this time until the next cam angle signal is detected is the cam angle signal interval between the previous time and the current time ( T) and the current estimated advance amount.

そこで、ECU10は、前回と今回とのカム角信号間隔(T)と今回推定進角量とに基づき、次回カム角信号を検出するまでにS406の遅角制御によりカム軸50が遅角側に回転する遅角変化量をマップ等から算出する(S420)。カム軸50が最遅角位置にある場合、遅角変化量は0である。   Therefore, the ECU 10 moves the cam shaft 50 to the retard side by the retard control in S406 until the next cam angle signal is detected based on the cam angle signal interval (T) between the previous time and the current time and the current estimated advance amount. The amount of retardation change to rotate is calculated from a map or the like (S420). When the camshaft 50 is at the most retarded position, the retard change amount is zero.

図4の例では、次回にカム角信号を検出するときにカム軸50は最遅角位置まで達しているので、遅角変化量は今回推定進角量と同じ50°CAである。
そして、今回のカム角信号を検出してからTCAM経過後に最初に疑似クランク角信号を出力してから、カム軸50を遅角制御している状態で次回カム角信号を検出するまでの間隔である推定カム角信号間隔を次式(2)で算出する(S422)。
In the example of FIG. 4, since the cam shaft 50 has reached the most retarded position when the cam angle signal is detected next time, the retard change amount is 50 ° CA, which is the same as the currently estimated advance angle amount.
The interval between the time when the cam angle signal is detected and the pseudo crank angle signal is output for the first time after TCAM elapses until the next cam angle signal is detected while the camshaft 50 is retarded. A certain estimated cam angle signal interval is calculated by the following equation (2) (S422).

推定カム角信号間隔=240°CA+遅角変化量−TCAM ・・・(2)
式(2)で算出する推定カム角信号間隔は、今回カム角信号を検出してから次回カム角信号を検出するまでの間に、S408またはS410で算出したTCAMを除いて疑似クランク角信号を生成する角度間隔を表わしている。
Estimated cam angle signal interval = 240 ° CA + retard angle change amount-TCAM (2)
The estimated cam angle signal interval calculated by the equation (2) is the pseudo crank angle signal excluding the TCAM calculated in S408 or S410 between the detection of the current cam angle signal and the detection of the next cam angle signal. It represents the angular interval to be generated.

図4の例では、遅角変化量は50°CA、TCAMは20°CAであるから、推定カム角信号間隔は270°CAである。また、カム軸50が最遅角位置にある場合、推定カム角信号間隔は240°CAである。   In the example of FIG. 4, the retardation change amount is 50 ° CA and TCAM is 20 ° CA, so the estimated cam angle signal interval is 270 ° CA. When the camshaft 50 is at the most retarded position, the estimated cam angle signal interval is 240 ° CA.

ECU10は、今回推定進角量からS420で算出した遅角変化量を減算し、次回にカム角信号を検出して本ルーチンを実行するときに使用する今回推定進角量とする(S424)。図4の例では、次回にカム角信号を検出するときにカム軸50は最遅角位置まで達しているので、S424で算出する今回推定進角量は0°CAである。   The ECU 10 subtracts the retardation change amount calculated in S420 from the current estimated advance angle amount, detects the cam angle signal next time, and sets it as the current estimated advance angle amount used when this routine is executed (S424). In the example of FIG. 4, since the cam shaft 50 has reached the most retarded position when the cam angle signal is detected next time, the current estimated advance amount calculated in S424 is 0 ° CA.

(疑似クランク角信号検出時)
疑似クランク角信号を検出すると、図6のS430においてECU10は、今回の処理がカム角信号検出後に最初に実行する初回処理であるか否かを判定する。つまり、カム角信号検出後に最初に疑似クランク角信号を検出したか否かを判定する。
(When detecting pseudo crank angle signal)
When the pseudo crank angle signal is detected, the ECU 10 determines in S430 in FIG. 6 whether or not the current process is the first process executed first after the cam angle signal is detected. That is, it is determined whether or not a pseudo crank angle signal is first detected after the cam angle signal is detected.

カム角信号検出後の初回処理ではない場合(S430:No)、ECU10は、基準気筒カウンタを+1カウントアップし(S432)、基準気筒カウンタのカウント値が23を超えると(S434:Yes)、基準気筒カウンタを0に設定し(S436)、S446に処理を移行する。   If it is not the first process after the cam angle signal is detected (S430: No), the ECU 10 increments the reference cylinder counter by 1 (S432), and if the count value of the reference cylinder counter exceeds 23 (S434: Yes), the reference The cylinder counter is set to 0 (S436), and the process proceeds to S446.

カム角信号検出後の初回処理の場合(S430:Yes)、ECU10は、気筒位置情報に応じて、次式(3)〜(5)により基準気筒カウンタのカウント値を設定する(S440、S442、S444))。尚、式(3)〜(5)において[]はガウス記号であり、記号内の数値を超えない最大の整数を表わす。   In the case of the initial process after the cam angle signal is detected (S430: Yes), the ECU 10 sets the count value of the reference cylinder counter according to the following equations (3) to (5) according to the cylinder position information (S440, S442, S444)). In equations (3) to (5), [] is a Gaussian symbol and represents the maximum integer that does not exceed the numerical value in the symbol.

気筒位置情報=1の場合
基準気筒カウンタ=24−([今回進角量/30°CA]+1) ・・・(3)
気筒位置情報=2の場合
基準気筒カウンタ=8−([今回進角量/30°CA]+1) ・・・(4)
気筒位置情報=3の場合
基準気筒カウンタ=16−([今回進角量/30°CA]+1) ・・・(5)
S440、S442、S444で基準気筒カウンタを設定すると、ECU10は、推定カム角信号間隔が30°CA以上であるか否かを判定する(S446)。推定カム角信号間隔が30°CA未満の場合(S446:No)、ECU10は本処理を終了する。
When cylinder position information = 1 Reference cylinder counter = 24 − ([current advance amount / 30 ° CA] +1) (3)
When cylinder position information = 2 Reference cylinder counter = 8 − ([current advance amount / 30 ° CA] +1) (4)
When cylinder position information = 3 Reference cylinder counter = 16 − ([current advance amount / 30 ° CA] +1) (5)
When the reference cylinder counter is set in S440, S442, and S444, the ECU 10 determines whether or not the estimated cam angle signal interval is 30 ° CA or more (S446). When the estimated cam angle signal interval is less than 30 ° CA (S446: No), the ECU 10 ends this process.

推定カム角信号間隔が30°CA以上の場合(S446:Yes)、ECU10は推定カム角信号間隔から30°CAを減算する(S448)。そして、ECU10は、タイマ等で測定して前回と今回とのカム角信号間隔(T)を時間換算することにより、カム角信号間隔(T)に対する30°CAの角度比率に相当する時間を疑似クランク角信号出力用タイマに設定し(S450)、本処理を終了する。   When the estimated cam angle signal interval is 30 ° CA or more (S446: Yes), the ECU 10 subtracts 30 ° CA from the estimated cam angle signal interval (S448). Then, the ECU 10 simulates a time corresponding to an angle ratio of 30 ° CA with respect to the cam angle signal interval (T) by measuring with a timer or the like and converting the cam angle signal interval (T) between the previous time and the current time. The crank angle signal output timer is set (S450), and this process is terminated.

このように、クランク角信号が異常であっても、前回と今回とのカム角信号間隔を時間換算し、カム角信号間隔に対する角度比率に基づいて疑似クランク角信号出力用タイマに30°CAに相当する時間を設定することにより、30°CA毎に疑似クランク角信号を生成できる。   Thus, even if the crank angle signal is abnormal, the cam angle signal interval between the previous time and the current time is converted to time, and the pseudo crank angle signal output timer is set to 30 ° CA based on the angle ratio to the cam angle signal interval. By setting the corresponding time, a pseudo crank angle signal can be generated every 30 ° CA.

図6の処理は疑似クランク角信号を検出する毎に実行され、その都度、ECU10は推定カム角信号間隔から30°CAを減算するので、図5のS422で算出した推定カム角信号間隔の間、30°CA間隔で疑似クランク角信号が生成される。   The process of FIG. 6 is executed every time the pseudo crank angle signal is detected, and each time the ECU 10 subtracts 30 ° CA from the estimated cam angle signal interval, the interval between the estimated cam angle signal intervals calculated in S422 of FIG. , Pseudo crank angle signals are generated at 30 ° CA intervals.

以上説明した上記実施形態では、クランク角信号が異常になる直前の気筒判別情報および今回推定進角量に基づいてエンジン回転位置を表わす基準気筒カウンタのカウント値を設定する。さらに、今回推定進角量に対して疑似クランク角信号の信号間隔である30°CAの端数と次回のカム角信号検出時までのカム軸50の遅角変化量とに基づいて推定カム角信号間隔を算出し、推定カム角信号間隔に基づいて疑似クランク角信号の生成回数を決定している。   In the embodiment described above, the count value of the reference cylinder counter representing the engine rotation position is set based on the cylinder discrimination information immediately before the crank angle signal becomes abnormal and the current estimated advance amount. Further, the estimated cam angle signal is based on the fraction of 30 ° CA, which is the signal interval of the pseudo crank angle signal, with respect to the current estimated advance angle amount and the amount of change in the retard angle of the cam shaft 50 until the next cam angle signal is detected. The interval is calculated, and the number of generations of the pseudo crank angle signal is determined based on the estimated cam angle signal interval.

これにより、VVT装置40を使用するエンジンにおいてクランク角信号が異常になっても、クランク軸に対するカム軸50の回転位相を考慮し、基準気筒カウンタのカウント値に基づいて1燃焼サイクルにおけるエンジン回転位置を判定できる。その結果、カム軸が最遅角位置に達するまでの間に、該当する気筒で1燃焼サイクルにおける適切なタイミングで速やかに燃料を噴射して燃焼させることができる。したがって、クランク角信号が異常の場合にもエンジンの運転を継続し車両を走行させることができる。   As a result, even if the crank angle signal becomes abnormal in the engine using the VVT device 40, the rotational phase of the camshaft 50 with respect to the crankshaft is taken into consideration, and the engine rotational position in one combustion cycle based on the count value of the reference cylinder counter Can be determined. As a result, before the camshaft reaches the most retarded position, the corresponding cylinder can promptly inject and burn fuel at an appropriate timing in one combustion cycle. Therefore, even when the crank angle signal is abnormal, the engine can be continued to run the vehicle.

図5の処理において、S400の処理が本発明の異常判定手段が実行する機能に相当し、S406の処理が本発明の遅角制御手段が実行する機能に相当し、S412の処理が本発明の信号生成手段が実行する機能に相当する。   In the process of FIG. 5, the process of S400 corresponds to the function executed by the abnormality determination means of the present invention, the process of S406 corresponds to the function executed by the retard angle control means of the present invention, and the process of S412 corresponds to the function of the present invention. This corresponds to the function executed by the signal generation means.

また、図6の処理において、S430〜S444の処理が本発明の回転位置設定手段が実行する機能に相当し、S446〜S450の処理が本発明の信号生成手段が実行する機能に相当する。   In the processing of FIG. 6, the processing of S430 to S444 corresponds to the function executed by the rotational position setting means of the present invention, and the processing of S446 to S450 corresponds to the function of the signal generation means of the present invention.

また、ECU10は、本発明のエンジン制御装置に相当し、本発明の異常判定手段、遅角制御手段、信号生成手段および回転位置設定手段が実行する機能を実現する。
[他の実施形態]
上記実施形態では、カム角信号を検出して最初に疑似クランク角信号を生成する場合、今回推定進角量に対して、疑似クランク角信号の信号間隔である30°CAの端数であるTCAMだけ待ち合わせて疑似クランク角信号を生成している。
The ECU 10 corresponds to the engine control device of the present invention, and realizes functions executed by the abnormality determination means, the retard control means, the signal generation means, and the rotational position setting means of the present invention.
[Other Embodiments]
In the above embodiment, when the cam angle signal is detected and the pseudo crank angle signal is first generated, only the TCAM that is a fraction of 30 ° CA that is the signal interval of the pseudo crank angle signal with respect to the currently estimated advance angle amount. A pseudo crank angle signal is generated after waiting.

これに対し、今回推定進角量に30°CAの端数が含まれていても、その端数分待ち合わせずに疑似クランク角信号を生成してもよい。今回推定進角量の端数分、疑似クランク角信号に基づいて判定するエンジン回転位置はずれるが、そのずれは30°CA未満の範囲である。したがって、エンジン回転位置の精度は低下するが、車両を退避走行させることは可能である。   On the other hand, even if the current estimated amount of advancement includes a fraction of 30 ° CA, the pseudo crank angle signal may be generated without waiting for the fraction. The engine rotational position determined based on the pseudo crank angle signal is deviated by a fraction of the estimated advance angle amount this time, but the deviation is in a range of less than 30 ° CA. Therefore, the accuracy of the engine rotation position is lowered, but the vehicle can be retreated.

本発明は、ガソリンエンジンに限らず、ディーゼルエンジン等の内燃機関を駆動源とする車両に適用できる。また、エンジンの気筒数は3気筒に限るものではない。
また、上記実施形態では、異常判定手段、遅角制御手段、信号生成手段および回転位置設定手段の機能を、制御プログラムにより機能が特定されるECU10により実現している。これに対し、上記複数の手段の機能の少なくとも一部を、回路構成自体で機能が特定されるハードウェアで実現してもよい。
The present invention can be applied not only to a gasoline engine but also to a vehicle using an internal combustion engine such as a diesel engine as a drive source. Further, the number of cylinders of the engine is not limited to three cylinders.
In the above embodiment, the functions of the abnormality determination unit, the retard angle control unit, the signal generation unit, and the rotational position setting unit are realized by the ECU 10 whose functions are specified by the control program. On the other hand, at least some of the functions of the plurality of means may be realized by hardware whose functions are specified by the circuit configuration itself.

このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。   As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.

10:ECU(エンジン制御装置、異常判定手段、遅角制御手段、信号生成手段、回転位置設定手段)、50:カム軸 10: ECU (engine control device, abnormality determination means, retard angle control means, signal generation means, rotational position setting means), 50: camshaft

Claims (6)

クランク軸に対するカム軸の回転位相を制御することにより前記カム軸が開閉する弁の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置を用いたエンジンに適用され、前記クランク軸の回転に伴い所定の角度間隔で発生する信号列中に所定の角度位置を表わす基準位置信号を有するクランク角信号と、前記カム軸の回転に伴って所定の角度位置で発生するカム角信号とに基づいて気筒判別を行い、前記クランク角信号に基づいて1燃焼サイクルにおけるエンジン回転位置をカウントするエンジン制御装置において、
前記クランク角信号の異常を判定する異常判定手段と、
前記クランク角信号が異常であると前記異常判定手段が判定すると、前記バルブタイミング調整装置を制御し前記クランク軸に対して前記カム軸を最遅角位置に回転させる遅角制御手段と、
前記クランク角信号が異常であると前記異常判定手段が判定する直前の前記カム軸の前記最遅角位置からの進角量と、前記カム軸が進角位置から前記最遅角位置に向けて回転するときの遅角変化量とに基づいて所定の疑似角度間隔で疑似クランク角信号を生成する信号生成手段と、
前記クランク角信号が異常であると前記異常判定手段が判定する直前の気筒判別情報および前記進角量に基づいて前記疑似クランク角信号のカウント値を設定し、前記疑似クランク角信号に基づいて前記エンジン回転位置をカウントする回転位置設定手段と、
を備えることを特徴とするエンジン制御装置。
This is applied to an engine using a valve timing adjusting device that adjusts the opening / closing timing of a valve that opens and closes the camshaft by controlling the rotational phase of the camshaft with respect to the crankshaft, and at predetermined angular intervals as the crankshaft rotates. Cylinder discrimination is performed based on a crank angle signal having a reference position signal representing a predetermined angular position in a generated signal sequence and a cam angle signal generated at a predetermined angular position as the cam shaft rotates. In an engine control device that counts the engine rotation position in one combustion cycle based on a crank angle signal,
Abnormality determining means for determining abnormality of the crank angle signal;
When the abnormality determination means determines that the crank angle signal is abnormal, the angle control means controls the valve timing adjusting device to rotate the camshaft to the most retarded position with respect to the crankshaft;
The advance amount of the cam shaft from the most retarded position immediately before the abnormality determining means determines that the crank angle signal is abnormal, and the cam shaft from the advanced position toward the most retarded position. A signal generating means for generating a pseudo crank angle signal at a predetermined pseudo angle interval based on the amount of change in retardation when rotating;
A count value of the pseudo crank angle signal is set based on the cylinder discrimination information and the advance amount immediately before the abnormality determining means determines that the crank angle signal is abnormal, and the count value of the pseudo crank angle signal is set based on the pseudo crank angle signal. Rotational position setting means for counting the engine rotational position;
An engine control device comprising:
前記遅角制御手段は、前記クランク角信号が異常であると前記異常判定手段が判定すると、前記バルブタイミング調整装置を制御して前記カム軸を前記最遅角位置に保持させることを特徴とする請求項1に記載のエンジン制御装置。   The delay angle control means controls the valve timing adjusting device to hold the camshaft at the most retarded angle position when the abnormality determination means determines that the crank angle signal is abnormal. The engine control apparatus according to claim 1. 前記信号生成手段は、前記クランク角信号が異常であると前記異常判定手段が判定する直前における前記カム軸の前記進角量に基づいて前記疑似クランク角信号の初回の生成タイミングを決定することを特徴とする請求項1または2に記載のエンジン制御装置。   The signal generation means determines an initial generation timing of the pseudo crank angle signal based on the advance amount of the cam shaft immediately before the abnormality determination means determines that the crank angle signal is abnormal. The engine control apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that 前記信号生成手段は、前記カム角信号の角度間隔を時間換算して前記疑似クランク角信号を生成する時間間隔を算出することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。   The engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the signal generation means calculates a time interval for generating the pseudo crank angle signal by converting an angular interval of the cam angle signal into a time. Control device. 前記信号生成手段は、前記カム角信号を検出する毎に、前記カム軸の前記進角量と前記遅角変化量とに基づいて今回と次回との前記カム角信号の角度間隔を算出し、算出した前記カム角信号の角度間隔に基づいて前記疑似クランク角信号を生成することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。   The signal generating means calculates an angular interval of the cam angle signal between the current time and the next time based on the advance angle amount and the retard angle change amount of the cam shaft each time the cam angle signal is detected, 5. The engine control device according to claim 1, wherein the pseudo crank angle signal is generated based on the calculated angular interval of the cam angle signal. 6. 前記回転位置設定手段は、前記カム角信号を検出する毎に、前記カム角信号を検出するときの前記気筒判別情報と前記進角量とに基づいて、前記疑似クランク角信号のカウント値を設定することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。   The rotational position setting means sets the count value of the pseudo crank angle signal based on the cylinder discrimination information and the advance amount when the cam angle signal is detected every time the cam angle signal is detected. The engine control device according to any one of claims 1 to 5, wherein
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015048728A (en) * 2013-08-30 2015-03-16 ダイハツ工業株式会社 Control device of internal combustion engine
JP2015098854A (en) * 2013-11-20 2015-05-28 株式会社デンソー Engine control device

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