JP6164771B2 - ENGINE START CONTROL METHOD AND ENGINE START CONTROL DEVICE - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの始動制御に係り、特に、エンジンの気筒判別に用いられるカムセンサの故障時におけるエンジンの始動確保による装置の信頼性向上等を図ったものに関する。 The present invention relates to engine start control, and more particularly, to improvement of device reliability by ensuring engine start when a cam sensor used for engine cylinder discrimination fails.
複数の気筒を有するエンジンにおいては、適切なタイミングで燃料噴射や点火等を行うため、燃焼行程となるべき気筒を判別する気筒判別が必要とされる。そのため、通常、クランクホイールの回転に応じた信号を得るクランク角センサと、カムホイールの回転に応じた信号を得るカムセンサが設けられ、それらの出力信号の出現パターンや双方の信号の相対関係等に基づいて気筒判別が行われるようになっており、そのような気筒判別方法や装置について、種々提案、実用化がなされている(例えば、特許文献1等参照)。 In an engine having a plurality of cylinders, in order to perform fuel injection, ignition, and the like at an appropriate timing, it is necessary to perform cylinder discrimination for discriminating which cylinder is to be a combustion stroke. Therefore, a crank angle sensor that obtains a signal according to the rotation of the crank wheel and a cam sensor that obtains a signal according to the rotation of the cam wheel are usually provided. Cylinder discrimination is performed based on this, and various proposals and practical applications have been made for such cylinder discrimination methods and devices (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上述のクランクセンサやカムセンサは、何らかの原因により故障し、必要とされる信号が得られなくなるような事態となることが可能性として考えられる。エンジンの信頼性の高い運転確保等の観点からは、そのような場合にあっても、可能な限り運転の継続確保を可能とする方策の実現が望まれる。
例えば、カムセンサが断線等により信号が出力されなくなったような場合、テスト噴射を行い、内燃機関の回転変動の増加が生じるか否かによって気筒判別を行い、運転継続を可能とする方策が考えられるが、この方法では、気筒が排気行程にあるような場合にも燃料噴射が行われるため、不必要な排気ガスの放出が行われることとなり、排気ガス規制の規制値を超えた排気ガスの放出を招く虞があるばかりでなく、排気行程での燃料噴射が内燃機関へのダメージを招来するという問題もある。
By the way, it is considered as a possibility that the above-described crank sensor and cam sensor may break down due to some cause and a required signal cannot be obtained. From the viewpoint of ensuring reliable operation of the engine, it is desirable to realize a policy that enables continuous operation as much as possible even in such a case.
For example, when the cam sensor is no longer outputting a signal due to disconnection or the like, it is possible to perform test injection and perform cylinder discrimination based on whether or not an increase in rotational fluctuation of the internal combustion engine occurs, so that it is possible to continue the operation. However, in this method, since fuel injection is performed even when the cylinder is in the exhaust stroke, unnecessary exhaust gas is released, and the exhaust gas exceeding the regulation value of the exhaust gas regulation is released. In addition, there is a problem that fuel injection in the exhaust stroke causes damage to the internal combustion engine.
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、カムセンサ故障時に、無駄な燃料噴射や規制を超える排気ガスの発生を招くことなく、簡易な構成による気筒判別に基づくエンジンの始動を可能とするエンジン始動制御方法及びエンジン始動制御装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and enables engine start based on cylinder discrimination with a simple configuration without causing unnecessary fuel injection or generation of exhaust gas exceeding regulation when a cam sensor malfunctions. An engine start control method and an engine start control device are provided.
上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るエンジン始動制御方法は、
クランクセンサの出力信号のみに基づいた気筒判別によってエンジンの始動を可能とするエンジン始動制御方法であって、
前記エンジンの気筒の圧縮行程において、前記クランクセンサの出力信号の出力時間間隔を計測し、前記計測された出力時間間隔のばらつきに基づいて、クランクホイールに最も近い気筒の圧縮行程と、クランクホイールから最も遠い気筒の圧縮行程の気筒判別を行い、当該気筒判別結果を、エンジンの始動に供することでエンジン始動を可能としてなり、
前記計測された出力時間間隔のばらつきに基づく気筒判別は、
前記クランクセンサによる検出のための複数の突起が周縁に形成されてなるクランクホイールの所定の範囲における前記各突起毎に、対応する前記計測された出力時間間隔の標準偏差を算出し、その標準偏差が、所定の気筒判別基準値を超える集合と、所定の気筒判別基準値を下回る集合とに区分される場合に、前記所定の気筒判別基準値を超える集合の基となった出力時間間隔が計測されるタイミングを、前記クランクホイールから最も遠い気筒の圧縮行程と判別する一方、前記所定の気筒判別基準値を下回る集合の基となった出力時間間隔が計測されるタイミングを、前記クランクホイールに最も近い気筒の圧縮行程と判別する様、構成されてなるものである。
また、上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るエンジン始動制御装置は、
複数の気筒にそれぞれ配設された複数のピストンの1機関サイクルがクランクシャフトの所定数の回転の間に行われるよう構成されてなるエンジンの動作制御を、クランクセンサ及びカムセンサの入力信号に基づいて実行可能に構成されてなる電子制御ユニットを具備してなるエンジン始動制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、
前記カムセンサの故障と判断された際に、前記エンジンの気筒の圧縮行程において、前記クランクセンサの出力信号の出力時間間隔を計測し、前記計測された出力時間間隔のばらつきに基づいて、クランクホイールに最も近い気筒の圧縮行程と、クランクホイールから最も遠い気筒の圧縮行程の気筒判別を行い、当該気筒判別結果に基づくエンジンの始動を可能に構成されてなり、
前記電子制御ユニットにおける前記計測された出力時間間隔のばらつきに基づく気筒判別は、
前記クランクセンサによる検出のための複数の突起が周縁に形成されてなるクランクホイールの所定の範囲における前記各突起毎に、対応する前記計測された出力時間間隔の標準偏差を算出し、その標準偏差が、所定の気筒判別基準値を超える集合と、所定の気筒判別基準値を下回る集合とに区分される場合に、前記所定の気筒判別基準値を超える集合の基となった出力時間間隔が計測されるタイミングを、前記クランクホイールから最も遠い気筒の圧縮行程と判別する一方、前記所定の気筒判別基準値を下回る集合の基となった出力時間間隔が計測されるタイミングを、前記クランクホイールに最も近い気筒の圧縮行程と判別する様、構成されてなるものである。
In order to achieve the above object of the present invention, an engine start control method according to the present invention comprises:
An engine start control method capable of starting an engine by cylinder discrimination based only on an output signal of a crank sensor,
In the compression stroke of the cylinder of the engine, the output time interval of the output signal of the crank sensor is measured, and based on the variation in the measured output time interval, the compression stroke of the cylinder closest to the crank wheel and the crank wheel performs cylinder discrimination of the compression stroke of the farthest cylinders, the cylinder discrimination result, Ri Na thereby enabling engine starting by subjecting the starting of the engine,
Cylinder discrimination based on variation in the measured output time interval is
A standard deviation of the corresponding measured output time interval is calculated for each projection in a predetermined range of a crank wheel in which a plurality of projections for detection by the crank sensor are formed on the periphery, and the standard deviation is calculated. Is divided into a set exceeding the predetermined cylinder discrimination reference value and a set falling below the predetermined cylinder discrimination reference value, the output time interval that is the basis of the set exceeding the predetermined cylinder discrimination reference value is measured. Is determined as the compression stroke of the cylinder farthest from the crank wheel, and the timing at which the output time interval that is the basis of the set that falls below the predetermined cylinder determination reference value is measured to the crank wheel. It is configured so as to be distinguished from the compression stroke of a near cylinder .
In order to achieve the above object of the present invention, an engine start control device according to the present invention includes:
Based on the input signals of the crank sensor and the cam sensor, engine operation control is configured such that one engine cycle of a plurality of pistons respectively disposed in a plurality of cylinders is performed during a predetermined number of rotations of the crankshaft. An engine start control device comprising an electronic control unit configured to be executable,
The electronic control unit is
When it is determined that the cam sensor has failed, the output time interval of the output signal of the crank sensor is measured in the compression stroke of the cylinder of the engine, and the crank wheel is measured based on the variation in the measured output time interval. a compression stroke of the nearest cylinder performs cylinder discrimination of the compression stroke of the farthest cylinders from the crank wheel, Ri Na is configured to start the engine based on the cylinder discrimination result can be,
Cylinder discrimination based on variations in the measured output time interval in the electronic control unit is
A standard deviation of the corresponding measured output time interval is calculated for each projection in a predetermined range of a crank wheel in which a plurality of projections for detection by the crank sensor are formed on the periphery, and the standard deviation is calculated. Is divided into a set exceeding the predetermined cylinder discrimination reference value and a set falling below the predetermined cylinder discrimination reference value, the output time interval that is the basis of the set exceeding the predetermined cylinder discrimination reference value is measured. Is determined as the compression stroke of the cylinder farthest from the crank wheel, and the timing at which the output time interval that is the basis of the set that falls below the predetermined cylinder determination reference value is measured to the crank wheel. It is configured so as to be distinguished from the compression stroke of a near cylinder .
本発明によれば、カムセンサ故障時にあっても、簡易な構成で、無駄な燃料噴射や規制を超える排気ガスの発生を招くことなく、エンジン始動を可能とし、より信頼性の高い車両を提供することができるという効果を奏するものである。 According to the present invention, even in the event of a cam sensor failure, the engine can be started with a simple configuration without causing unnecessary fuel injection or exhaust gas generation exceeding the regulation, and a more reliable vehicle is provided. There is an effect that it is possible.
以下、本発明の実施の形態について、図1乃至図4を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態におけるエンジン始動制御方法が適用されるエンジン始動制御装置の構成例について、図1を参照しつつ説明する。
エンジン1は、例えば、4気筒エンジンであり、良く知られているようにスロットルバルブ4を介して吸入された吸入空気が吸入管5を介して導入される一方、燃焼後の排気は、排気管6を介して排気されるようになっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
The members and arrangements described below do not limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
First, a configuration example of an engine start control device to which an engine start control method according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG.
The
そして、エンジン1の、図示されない各吸気弁の上流側に位置する吸気マニホールド5aの各ブランチ部分には、気筒数に応じてインジェクタ2が設けられている。さらに、エンジン1には、点火プラグ3が各気筒毎に設けられたものとなっている。
これら、インジェクタ2による燃料噴射のタイミングや点火プラグ3の点火時期は、電子制御ユニット20において実行される噴射制御処理に基づいて制御されるようになっている。
An
The fuel injection timing by the
また、エンジン1のクランクシャフト1aには、周縁部に複数の突起7bが形成されたクランクホイール7が取着されると共に、このクランクホイール7の周縁部近傍には、クランクセンサ8が設けられており、その出力信号は電子制御ユニット20に入力され、エンジン回転数の演算算出や後述するエンジン始動制御処理等に供されるものとなっている。
さらに、各気筒に設けられた吸気弁(図示せず)が取着されたカムシャフト9には、カムホイール10が設けられると共に、その周縁部近傍には、カムセンサ11が設けられており、その出力信号は電子制御ユニット20に入力され、噴射制御処理等に供されるものとなっている。
The
Further, the
電子制御ユニット20は、例えば、公知・周知の構成を有してなるマイクロコンピュータ(図示せず)を中心に、RAMやROM等の記憶素子(図示せず)を有すると共に、インジェクタ2を通電駆動するための駆動回路(図示せず)や、点火プラグ3に通電を行うための通電回路(図示せず)を主たる構成要素として構成されたものとなっている。
The
かかる電子制御ユニット20には、先に述べたようにクランクセンサ8やカムセンサ11の出力信号の他、例えば、アクセル開度、外気温度、大気圧等が図示されない各種のセンサにより検出されて入力され、電子制御ユニット20によるエンジン1の動作制御や燃料噴射制御、さらには、後述するエンジン始動制御処理等に供されるようになっている。
As described above, in addition to the output signals of the
図3には、本発明の実施の形態におけるクランクホイール7のより詳細な正面図が示されており、以下、同図を参照しつつ本発明の実施の形態におけるクランクホイール7について説明する。
本発明の実施の形態におけるクランクホイール7は、円盤状に形成された本体部7aの外周面に、径方向に沿って外側へ向かって複数の突起7bが等間隔で突出形成されたものとなっている(図3参照)。より具体的には、円周方向で6度間隔で突起7bが設けられ、その内、連続する2つの突起が削除された欠歯部7cが一箇所設けられた構成となっている(図3参照)。
FIG. 3 shows a more detailed front view of the
In the
上述の突起7bは、クランクセンサ8の種類に適した部材を用いたものとなっており、クランクセンサ8には、電磁ピックアップ式のものや、ホールセンサなどが良く用いられるが、特定のものに限定される必要はない。
なお、かかるクランクホイール7の構成は、本発明特有のものでは無く、基本的には、従来と同様のものである。
また、クランクホイール7のクランクシャフト1aに対する取り付け位置は、クランクホイール7の回転位置と各気筒の行程との相対関係が所定の位置となるように、従来同様、予め調整の上、定められているものである。
The
The configuration of the
Further, the mounting position of the
ここで、以後の説明の便宜上、クランクホイール7を次述するように4つの部位に区分する。
まず、図3に示されたクランクホール7の正面図において、便宜的に、その中心を直交座標の原点と仮定し、この原点としてのクランクホイール7の中心を通り紙面左右方向に延びる軸を仮想し、これをX軸とする一方、原点としてのクランクホイール7の中心を通りX軸に対して直交する軸を仮想し、これをY軸とし、クランクホイール7を、XY直交座標における4つの象限、すなわち、第1乃至第4象限に区分する。
Here, for convenience of the following description, the
First, in the front view of the
そして、図3において、第1象限に位置するクランクホイール7の部位を第1円弧部7a−1、第2象限に位置するクランクホイール7の部位を第2円弧部7a−2、第3象限に位置するクランクホイール7の部位を第3円弧部7a−3、第4象限に位置するクランクホイール7の部位を第4円弧部7a−4と、それぞれ称して区別することとする。
In FIG. 3, the part of the
一方、カムホイール10も、基本的に従来と同様の構成を有してなるものであるので、ここでの詳細な説明は省略することとする。
カムホイール10のカムシャフト9に対する取り付け位置は、クランクホイール7同様、カムホイール10の回転位置と各気筒の行程との相対関係が所定の位置となるように、従来同様、予め調整の上、定められているものである。
On the other hand, the
As with the
上述のクランクホイール7とカムホイール10は、例えば、クランクホイール7が2回転する間に、カムホイール10が1回転するように設けられており、クランクホイール7が2回転する間に、4つの気筒において、それぞれ吸気行程、圧縮行程、膨張行程、及び、排気行程の1機関サイクルが実行されるようになっている。
The above-described
次に、図2に示されたサブルーチンフローチャートを参照しつつ、電子制御ユニット20により実行される本発明の実施の形態におけるエンジン始動制御処理の手順について説明する。
図示されないイグニッションキーの操作によりクランキングが開始されると、電子制御ユニット20においては、クランキングが開始されたことが認識されることとなる(図2のステップS102参照)。
Next, the procedure of the engine start control process in the embodiment of the present invention executed by the
When cranking is started by operating an ignition key (not shown), the
次いで、電子制御ユニット20により、カムセンサ11の出力信号(カムセンサ信号)の入力が生じているか否かが判定されることとなる(図2のステップS104参照)。
そして、ステップS104において、カムセンサ信号の入力有りと判定された場合(YESの場合)には、正常であるとして、カムセンサ信号に基づく気筒判別、すなわち、カムセンサ信号と、クランクセンサ8の出力信号(クランクセンサ信号)とに基づく、従来通りの気筒判別が行われる(図2のステップS106参照)。
次いで、ステップ106の気筒判別結果に応じて燃料噴射が実行され(図2のステップS108参照)、エンジン1が始動されることとなり(図2のステップ110参照)、図示されないメインルーチンへ戻ることとなる。
Next, the
If it is determined in step S104 that the cam sensor signal is input (YES), it is determined that the cam sensor signal is normal, and cylinder discrimination based on the cam sensor signal, that is, the cam sensor signal and the output signal (crank) of the
Next, fuel injection is executed in accordance with the cylinder discrimination result in step 106 (see step S108 in FIG. 2), the
一方、ステップS104において、カムセンサ信号の入力は無いと判定された場合(NOの場合)には、カムセンサ11が故障しているとして、電子制御ユニット20により、クランクセンサ8の出力信号について、圧縮行程歯間時間計測が行われることとなる(図2のステップS112参照)。
ここで、まず、本発の実施の形態におけるエンジン始動制御処理について概括的に説明することとする。
本発明の実施の形態におけるエンジン始動制御処理は、特に、カムセンサ11が故障し、正常な信号が得られない場合に、クランクセンサ8の出力信号を基に、本願発明特有の判断手法により、気筒判別を行いエンジン1の始動を可能とするものである。
On the other hand, when it is determined in step S104 that no cam sensor signal is input (in the case of NO), it is determined that the
Here, first, the engine start control process in the present embodiment will be described generally.
In the engine start control process according to the embodiment of the present invention, in particular, when the
本願発明の実施の形態におけるクランクセンサ8の出力信号を基にした気筒判別は、クランクセンサ8の出力信号の出力タイミングと気筒の各行程との相互関係についての本願発明者による鋭意研究の結果導き出されたものである。
クランクセンサ8の出力信号は、先に述べたように突起7bの通過に対応して生ずるパルス信号として得られるものであり、隣接するパルス信号の出力時間間隔(歯間時間)は、原則的には、その信号の発生に対応する隣接する突起7bのクランクセンサ8直下の通過時間間隔に対応する。
The cylinder discrimination based on the output signal of the
The output signal of the
ところが、本願発明者は、各気筒の吸入、圧縮、膨張、及び、排気の4つの行程とクランクセンサ8の歯間時間との相対関係を種々試験、研究の結果、第1の気筒15aが圧縮行程にある場合における歯間時間と、第4の気筒15dが圧縮行程にある場合における歯間時間との間には、一定のばらつき差が生ずることを突き止めるに至り、さらに鋭意研究の結果、かかるばらつき差によって、第1の気筒15aが圧縮行程にあるのか、第4の気筒15dが圧縮行程にあるのかの判別が可能となるという結論を得るに至った。
However, as a result of various tests and studies on the relative relationship between the four strokes of intake, compression, expansion, and exhaust of each cylinder and the interdental time of the
なお、上述の気筒判別の前提条件として、図4に模式的に示されたように、第1乃至第4の気筒15a〜15dは、クランクホイール7に最も近い位置に、第4の気筒15dが、次いで、第3の気筒15c、第2の気筒15b、第1の気筒15aの順で配置されており、第1の気筒15aがクランクホイール7から最も遠い位置に設けられた構成を有するものとする。
As a precondition for the cylinder discrimination described above, as schematically shown in FIG. 4, the first to
本願発明者による試験、研究の結果、第1の気筒15aと第4の気筒15dが圧縮行程中にある場合における歯間時間に一定のばらつき差が生ずるのは、クランクホイール7から最も遠い位置にある第1の気筒15aにおいては、クランクホイール7の回転方向と逆方向でクランクシャフト1aにねじり振動が生じ、クランクセンサ8において検出される突起7bの通過時間がばらつくためである。
しかし、ねじり振動のレベルは一定ではないため、通過時間、換言すれば、位相遅れは一定とならず、ばらつきのある通過時間の計測値そのものだけでは第1の気筒15aが圧縮行程にあるのか、第4の気筒15dが圧縮行程にあるのかを確実に判別することはできない。そこで、本発明者は、さらに鋭意研究の結果、その通過時間のばらつきを標準偏差を用いて比較することにより、第1の気筒15aが圧縮行程にあるのか、第4の気筒15dが圧縮行程にあるのかを判別できるという結論を得るに至り、後述するように標準偏差を用いての気筒判別を可能としたものである。
As a result of tests and researches by the inventors of the present application, a constant difference in the inter-tooth time when the
However, since the level of torsional vibration is not constant, the passage time, in other words, the phase lag is not constant, and whether the
ここで、再び、図2のフローチャートの説明に戻れば、ステップS112においては、上述のような観点から、第1及び第4の気筒15a,15dの圧縮行程において、クランクセンサ8により検出され、電子制御ユニット20に入力されるパルス信号の時間間隔(歯間間隔)の計測がなされることとなる。
カムセンサ11が故障の状態にあって、クランクセンサ8の出力信号のみでは、第1乃至第4の気筒15a〜15dの個々の気筒を判別することはできないが、欠歯部7cとの相対関係から、第1及び第4の気筒15a,15dと、第2及び第3の気筒15b,15cとの判別は、従来同様可能であるが、第1の気筒15aと第4の気筒15dの判別、及び、第2の気筒15bと第3の気筒15cの判別はできない。
Here, returning to the description of the flowchart of FIG. 2 again, in step S112, from the viewpoint as described above, the first and
Although each of the first to
本発明の実施の形態においては、第2円弧部7a−2及び第3円弧部7a−3がクランクセンサ8を通過する場合に、第1の気筒15aと第4の気筒15dのいずれかが圧縮行程にあり、いずれかが膨張行程にあることが、先に述べたよう、クランクホイール7に対する各気筒15a〜15dの取り付け位置との関係により予め判明しているため、ステップS112における歯間時間の計測は、第2円弧部7a−2及び第3円弧部7a−3がクランクセンサ8を通過する際に得られる出力信号について電子制御ユニット20において行われることとなる。
In the embodiment of the present invention, when the
この歯間時間の計測は、少なくともクランクホイール7の数回転分行われることが望ましい。
これは、本発明の実施の形態においては、クランクホイール7の所定の範囲における各突起7bの歯間時間について、それぞれ標準偏差を求め、それを第1の気筒15aと第4の気筒15dの判別に用いるため(詳細は後述)、各突起7bの歯間時間についての標準偏差を求めるには、クランクホイール7の1、2回程度の回転では標準偏差を求めるにはデータ不足となるためである。
The measurement of the inter-tooth time is desirably performed at least for several rotations of the
In the embodiment of the present invention, the standard deviation is obtained for the inter-tooth time of each
より具体的には、先に述べたように1機関サイクルがクランクホイール7の2回転の間に行われる場合、この間に第1の気筒15aと第4の気筒15dが圧縮行程となるのは、それぞれ1回だけである。したがって、クランクホイール7の2回転を1セットとして、複数セットの回転を行い歯間時間を計測するのが好適である。
More specifically, when one engine cycle is performed during two rotations of the
また、計測された歯間時間は、2つの集合に区分され、以下、この2つの集合を、説明の便宜上、それぞれ、「第1の集合」、「第2の集合」と称することとする。
このように計測された歯間時間を2つの集合に区分するのは、第2円弧部7a−2及び第3円弧部7a−3がクランクセンサ8を1回通過することで、仮に第1の気筒15aが圧縮行程にある場合の歯間時間が取得されたとすると、2回目の通過の際には、第4の気筒15dが圧縮行程にある場合の歯間時間が取得されるためである。
The measured interdental time is divided into two sets. Hereinafter, these two sets are referred to as “first set” and “second set” for convenience of explanation.
The interdental time measured in this way is divided into two sets because the
したがって、電子制御ユニット20においては、1回転毎に、計測された歯間時間の区分先が、第1の集合又は第2の集合に変えられることとなる。例えば、1回転目に計測された歯間時間が、便宜的に第1の集合に区分されると、2回転目に計測された歯間時間は、第2の集合に区分され、3回転目に計測された歯間時間は、再び、第1の集合に区分され、4回転目に計測された歯間時間は、第2の集合に区分されるというように計測された歯間時間が区分されることとなる。
Therefore, in the
次いで、上述のようにステップS112で取得された圧縮行程における歯間時間の計測値(サンプル)のばらつきが、その歯間時間を評価の対象とし得る範囲にあるか否かが判定されることとなる(図2のS114参照)。かかる処理を行うのは、何らかの原因により、所得された歯間時間が異常な場合には、それを気筒判定の対象データから除外することで信頼性を確保するためである。
なお、具体的にどの程度のばらつきの範囲であれば、取得された歯間時間を評価対象とするに適するかについては、個々のクランクセンサ8の電気的特性やクランクホイール7の大きさ等によって好適な値があり、一義的には定められないため、試験結果やシュミレーション結果等に基づいて定めるのが好適である。
Next, as described above, it is determined whether or not the variation of the measurement value (sample) of the interdental time in the compression stroke acquired in step S112 is within a range where the interproximal time can be evaluated. (See S114 in FIG. 2). This process is performed in order to ensure reliability by excluding the interdental time earned for some reason from the target data for cylinder determination.
It should be noted that the specific range of variation within which the acquired interdental time is suitable for evaluation depends on the electrical characteristics of the individual crank
しかして、ステップS114において、取得された歯間時間のばらつきが、その取得された歯間時間を評価対象とする範囲にあると判定された場合(YESの場合)には、次述するステップS116の処理へ進む一方、取得された歯間時間のばらつきが、その取得された歯間時間を評価対象とする範囲にないと判定された場合(NOの場合)には、後述するステップS120の処理へ進むこととなる。 Therefore, when it is determined in step S114 that the obtained interdental time variation is within a range in which the acquired interdental time is an evaluation target (in the case of YES), step S116 described below is performed. On the other hand, when it is determined that the variation in the acquired interdental time is not within the range for which the acquired interproximal time is an evaluation target (in the case of NO), the process of step S120 described later is performed. It will go to.
次いで、ステップS116においては、ステップS112で取得された歯間時間のばらつき差が所定以上あるか否かが判定される。
歯間時間のばらつき差が所定以上か否かの判断は、例えば、次述するようにして行われる。
すなわち、まず、本発明の実施の形態においては、先に述べたように、計測された歯間時間は、第1の集合と第2の集合とに区分されたものとなっているが、それぞれにおいて、各突起7bに対応する歯間時間の標準偏差の算出が行われる。
Next, in step S116, it is determined whether or not the difference in the interdental time obtained in step S112 is greater than or equal to a predetermined value.
The determination as to whether or not the difference in the interdental time variation is greater than or equal to a predetermined value is made, for example, as described below.
That is, first, in the embodiment of the present invention, as described above, the measured interdental time is divided into a first set and a second set. The standard deviation of the interdental time corresponding to each
具体的には、クランクホイール7の第2円弧部7a−2の各突起7bの歯間時間について、第1の集合と第2の集合のそれぞれにおいて、標準偏差の算出が行われる。
この標準偏差の算出は、次述するように行われる。
まず、図3において、前述のクランクホイール7の90度づつ区分した第1〜第4円弧部7a−1〜7a−4が、回転に伴い図3における第2象限に位置した場合に、説明の便宜上、各突起7bを区別するべく、先に仮想したX軸側から時計回り方向にクランクセンサ8へ向かって0から昇順に番号を付すこととする。
本発明者による試験、研究の結果、この第2円弧部7a−2がクランクセンサ8近傍を通過するに際して、圧縮行程にある場合には、第2円弧部7a−2の複数の突起7bの内、特に、番号2〜7に対応する突起7bが通過する際の歯間時間の標準偏差について、第1の気筒15aが圧縮行程にある場合と、第4の気筒15dが圧縮行程にある場合とで比較すると、第1の気筒15aが圧縮行程にある場合の歯間時間の標準偏差が所定の気筒判別基準値を超えるのに対して、第4の気筒15dが圧縮行程にある場合の歯間時間の標準値は上述の所定の気筒判別基準値を下回るという規則性が導き出されている。
そのため、標準偏差は、少なくとも、図3の番号2〜7に対応する突起7bの各々の歯間時間について算出されることとなる。この標準偏差の算出は、先に述べたように、第1の集合と第2の集合の各々歯間時間について行われる。
Specifically, the standard deviation is calculated in each of the first set and the second set for the inter-tooth time of each
This standard deviation is calculated as described below.
First, in FIG. 3, when the first to
As a result of tests and researches by the present inventor, when the
Therefore, the standard deviation is calculated for at least the interdental time of the
そして、第1の集合における各標準偏差と、第2の集合における各標準偏差のいずれか一方の集合における各標準偏差が所定の気筒判別基準値を超える一方、他方の集合における標準偏差が所定の気筒判別基準値を下回るか否かが判定され、いずれか一方の集合における各標準偏差が所定の気筒判別基準値を超える一方、他方の集合における標準偏差が所定の気筒判別基準値を下回ると判定された場合(YESの場合)には、ばらつき差が所定以上あるとして次述するステップS118の処理へ進む一方、YESと判定されなかった場合(NOの倍)には、後述するステップS122の処理へ進むこととなる。 Each standard deviation in one of the first set and each standard deviation in the second set exceeds a predetermined cylinder discrimination reference value, while the standard deviation in the other set is a predetermined It is determined whether or not the cylinder discrimination reference value is below, and each standard deviation in one of the sets exceeds a predetermined cylinder discrimination reference value, and the standard deviation in the other set is determined to be below a predetermined cylinder discrimination reference value If YES (in the case of YES), the process proceeds to step S118, which will be described later, assuming that the variation difference is greater than or equal to a predetermined value. If YES is determined (NO), the process in step S122 described later is performed. It will go to.
なお、歯間時間のばらつき差が所定以上か否かの判断手法としては、上述のように標準偏差が所定の気筒判別基準値を超えるか否かによって判断する他に、上述のようにして算出された標準偏差に大小関係があるか否かによって判断するようにしても好適である。
すなわち、先の第1の集合における各標準偏差と、第2の集合における各標準偏差との間に所定の大小関係が生じている場合に、歯間時間のばらつき差が所定以上と判断するようにしても好適である。
In addition, as a determination method of whether or not the variation difference of the interdental time is greater than or equal to a predetermined value, in addition to determining whether or not the standard deviation exceeds a predetermined cylinder discrimination reference value as described above, the calculation is performed as described above. It is also preferable that the determination is made based on whether or not the standard deviation has a magnitude relationship.
That is, when a predetermined magnitude relationship exists between each standard deviation in the first set and each standard deviation in the second set, it is determined that the difference in inter-tooth time variation is greater than or equal to a predetermined value. Even so, it is preferable.
より具体的には、例えば、第1の集合における各標準偏差が、第2の集合における各標準偏差に対して大である場合、又は、第2の集合における各標準偏差が、第1の集合における各標準偏差に対して大である場合には、歯間時間のばらつき差が所定以上と判断する。
この場合、先の例と同様に、第1の集合における各標準偏差が、第2の集合における各標準偏差に対して大である場合には、クランクホイール7の1セットの回転中、1回目の回転の際に第1の気筒15aが圧縮行程にあり、2回目の回転の際には、第4の気筒15dが圧縮行程にあると、それぞれ気筒判別されることとなる。
More specifically, for example, when each standard deviation in the first set is large with respect to each standard deviation in the second set, or each standard deviation in the second set is the first set. When the difference is large with respect to each standard deviation, it is determined that the inter-tooth time variation difference is equal to or greater than a predetermined value.
In this case, as in the previous example, if each standard deviation in the first set is larger than each standard deviation in the second set, the first time during one set rotation of the
また、第2の集合における各標準偏差が、第1の集合における各標準偏差に対して大である場合には、逆に、クランクホイール7の1セットの回転中、1回目の回転の際に第4の気筒15dが圧縮行程にあり、2回目の回転の際には、第1の気筒15aが圧縮行程にあると、それぞれ気筒判別されることとなる。
なお、どの程度の大小関係がある場合に上述のような気筒判別を可能とするかは、個々のクランクセンサ8の電気的特性やクランクホイール7の大きさ等によって好適な値があり、一義的には定められないため、試験結果やシュミレーション結果等に基づいて定めるのが好適である。
On the other hand, when each standard deviation in the second set is large with respect to each standard deviation in the first set, conversely, during one rotation of the
It should be noted that there is a suitable value depending on the electrical characteristics of the individual crank
ステップS118においては、歯間時間のばらつき差に基づいて気筒判別が行われることとなる。
すなわち、先のステップS116において、例えば、第1の集合における標準偏差が所定の気筒判別基準値を超えている場合には、この第1の集合の標準偏差は、歯間時間の計測のためにクランクホイール7を2回転を1セットとして複数セットさせたとした場合に、1セットの回転において、第2円弧部7a−2及び第3円弧部7a−3が最初にクランクセンサ8近傍を通過した際に取得された歯間時間に基づくものであるため、第2円弧部7a−2及び第3円弧部7a−3の最初のクランクセンサ8近傍の通過の際には、第1の気筒15aが圧縮行程にあり、2回目の通過の際には、第4の気筒15dが圧縮行程にあると気筒判別されることとなる。
In step S118, cylinder discrimination is performed based on the difference in inter-tooth time variation.
That is, in the previous step S116, for example, when the standard deviation in the first set exceeds a predetermined cylinder discrimination reference value, the standard deviation in the first set is used for measuring the interproximal time. When two or more crank
なお、上述の場合とは逆に、第2の集合における標準偏差が所定の気筒判別基準値を超える場合には、クランクホイール7の1セットの回転中、第2円弧部7a−2及び第3円弧部7a−3の最初のクランクセンサ8近傍の通過の際には、第4の気筒15dが圧縮行程にあり、2回目の通過の際に、第1の気筒15aが圧縮行程にあると気筒判別されることとなる。
Contrary to the above case, when the standard deviation in the second set exceeds the predetermined cylinder discrimination reference value, the
次いで、上述のようにして得られた気筒判別の結果に基づいて、燃料噴射が実行され(図2のステップS108参照)、エンジン1が始動されて(図2のステップS110参照)、電子制御ユニット20による制御は、図示されないメインルーチンへ戻ることとなる。
Next, based on the cylinder discrimination result obtained as described above, fuel injection is executed (see step S108 in FIG. 2), the
一方、先のステップS114において、NOと判定された場合には、クランキング時間が、予め定められた上限値に達したか否かが判定され(図2のステップS120参照)、予め定められた上限値に未だ達していないと判定された場合(NOの場合)には、先のステップS112へ戻り、それ以後の各ステップの処理が再度繰り返されることとなる。
また、ステップS120において、クランキング時間は、未だ予め定められた上限値に達したと判定された場合(YESの場合)には、エンジン始動を行うに適した状態ではないとして、以後のエンジン始動処理が禁止され(図2のステップS122参照)、電子制御ユニット20による制御は、図示されないメインルーチンへ戻ることとなる。
On the other hand, if it is determined as NO in the previous step S114, it is determined whether or not the cranking time has reached a predetermined upper limit value (see step S120 in FIG. 2). If it is determined that the upper limit has not yet been reached (in the case of NO), the process returns to the previous step S112, and the processing of each subsequent step is repeated again.
If it is determined in step S120 that the cranking time has still reached the predetermined upper limit value (in the case of YES), it is determined that the cranking time is not suitable for starting the engine, and the subsequent engine start is started. The processing is prohibited (see step S122 in FIG. 2), and the control by the
図3においては、上述の本発明の実施の形態におけるエンジン始動制御処理によってなされた気筒判別結果の例が、クランクホイール7の突起7bとの関係で示されており、以下、その内容について説明する。
4気筒エンジンの場合、各気筒15a〜15d(図4参照)は、クランクホイール7が180度回転する毎に、圧縮、膨張、排気、吸気の4つの行程の中の一つの行程を終え、次の行程へ移ることは良く知られている通りである。
図3においては、その180度の区間の中央である90度の位置において、クランクホイール7の第1〜第4円弧部7a−1〜7a−4のいずれがクランクセンサ8近傍を通過するかが、その際の行程と共に四角の枠内に表記してある。
In FIG. 3, the example of the cylinder discrimination | determination result made | formed by the engine start control process in embodiment of the above-mentioned this invention is shown by the relationship with the processus |
In the case of a four-cylinder engine, each of the
In FIG. 3, which of the first to
すなわち、クランクホイール7の第2円弧部7a−2がクランクセンサ8を通過するときは、第4の気筒15d又は第1の気筒15aのいずれか圧縮行程となる。
また、クランクホイール7の第3円弧部7a−3がクランクセンサ8を通過するときは、第4の気筒15d又は第1の気筒15aのいずれかが膨張行程となる。
さらに、クランクホイール7の第4円弧部7a−4がクランクセンサ8を通過するときは、第2の気筒15b又は第3の気筒15cのいずれかが圧縮行程となる。
またさらに、クランクホイール7の第1円弧部7a−1がクランクセンサ8を通過するときは、第2の気筒15b又は第3の気筒15cのいずれかが膨張行程となる。
That is, when the
Further, when the
Further, when the
Furthermore, when the
カムセンサ故障の際にもエンジンの確実な始動が所望される車両装置に適する。 This is suitable for a vehicle device in which a reliable start of the engine is desired even in the event of a cam sensor failure.
1…エンジン
7…クランクホイール
8…クランクセンサ
10…カムホイール
11…カムセンサ
15a…第1の気筒
15b…第2の気筒
15c…第3の気筒
15d…第4の気筒
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記エンジンの気筒の圧縮行程において、前記クランクセンサの出力信号の出力時間間隔を計測し、前記計測された出力時間間隔のばらつきに基づいて、クランクホイールに最も近い気筒の圧縮行程と、クランクホイールから最も遠い気筒の圧縮行程の気筒判別を行い、当該気筒判別結果を、エンジンの始動に供することでエンジン始動を可能としてなり、
前記計測された出力時間間隔のばらつきに基づく気筒判別は、
前記クランクセンサによる検出のための複数の突起が周縁に形成されてなるクランクホイールの所定の範囲における前記各突起毎に、対応する前記計測された出力時間間隔の標準偏差を算出し、その標準偏差が、所定の気筒判別基準値を超える集合と、所定の気筒判別基準値を下回る集合とに区分される場合に、前記所定の気筒判別基準値を超える集合の基となった出力時間間隔が計測されるタイミングを、前記クランクホイールから最も遠い気筒の圧縮行程と判別する一方、前記所定の気筒判別基準値を下回る集合の基となった出力時間間隔が計測されるタイミングを、前記クランクホイールに最も近い気筒の圧縮行程と判別することを特徴とするエンジン始動制御方法。 An engine start control method capable of starting an engine by cylinder discrimination based only on an output signal of a crank sensor,
In the compression stroke of the cylinder of the engine, the output time interval of the output signal of the crank sensor is measured, and based on the variation in the measured output time interval, the compression stroke of the cylinder closest to the crank wheel and the crank wheel performs cylinder discrimination of the compression stroke of the farthest cylinders, the cylinder discrimination result, Ri Na thereby enabling engine starting by subjecting the starting of the engine,
Cylinder discrimination based on variation in the measured output time interval is
A standard deviation of the corresponding measured output time interval is calculated for each projection in a predetermined range of a crank wheel in which a plurality of projections for detection by the crank sensor are formed on the periphery, and the standard deviation is calculated. Is divided into a set exceeding the predetermined cylinder discrimination reference value and a set falling below the predetermined cylinder discrimination reference value, the output time interval that is the basis of the set exceeding the predetermined cylinder discrimination reference value is measured. Is determined as the compression stroke of the cylinder farthest from the crank wheel, and the timing at which the output time interval that is the basis of the set that falls below the predetermined cylinder determination reference value is measured to the crank wheel. engine start control method characterized that you determine the compression stroke of the close cylinder.
前記電子制御ユニットは、
前記カムセンサの故障と判断された際に、前記エンジンの気筒の圧縮行程において、前記クランクセンサの出力信号の出力時間間隔を計測し、前記計測された出力時間間隔のばらつきに基づいて、クランクホイールに最も近い気筒の圧縮行程と、クランクホイールから最も遠い気筒の圧縮行程の気筒判別を行い、当該気筒判別結果に基づくエンジンの始動を可能に構成されてなり、
前記電子制御ユニットにおける前記計測された出力時間間隔のばらつきに基づく気筒判別は、
前記クランクセンサによる検出のための複数の突起が周縁に形成されてなるクランクホイールの所定の範囲における前記各突起毎に、対応する前記計測された出力時間間隔の標準偏差を算出し、その標準偏差が、所定の気筒判別基準値を超える集合と、所定の気筒判別基準値を下回る集合とに区分される場合に、前記所定の気筒判別基準値を超える集合の基となった出力時間間隔が計測されるタイミングを、前記クランクホイールから最も遠い気筒の圧縮行程と判別する一方、前記所定の気筒判別基準値を下回る集合の基となった出力時間間隔が計測されるタイミングを、前記クランクホイールに最も近い気筒の圧縮行程と判別することを特徴とするエンジン始動制御装置。 Based on the input signals of the crank sensor and the cam sensor, engine operation control is configured such that one engine cycle of a plurality of pistons respectively disposed in a plurality of cylinders is performed during a predetermined number of rotations of the crankshaft. An engine start control device comprising an electronic control unit configured to be executable,
The electronic control unit is
When it is determined that the cam sensor has failed, the output time interval of the output signal of the crank sensor is measured in the compression stroke of the cylinder of the engine, and the crank wheel is measured based on the variation in the measured output time interval. a compression stroke of the nearest cylinder performs cylinder discrimination of the compression stroke of the farthest cylinders from the crank wheel, Ri Na is configured to start the engine based on the cylinder discrimination result can be,
Cylinder discrimination based on variations in the measured output time interval in the electronic control unit is
A standard deviation of the corresponding measured output time interval is calculated for each projection in a predetermined range of a crank wheel in which a plurality of projections for detection by the crank sensor are formed on the periphery, and the standard deviation is calculated. Is divided into a set exceeding the predetermined cylinder discrimination reference value and a set falling below the predetermined cylinder discrimination reference value, the output time interval that is the basis of the set exceeding the predetermined cylinder discrimination reference value is measured. Is determined as the compression stroke of the cylinder farthest from the crank wheel, and the timing at which the output time interval that is the basis of the set that falls below the predetermined cylinder determination reference value is measured to the crank wheel. engine start control device characterized that you determine the compression stroke of the close cylinder.
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