JP2001012265A - 内燃機関制御装置 - Google Patents
内燃機関制御装置Info
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 カム角センサに故障が生じても内燃機関の制
御を継続する。 【解決手段】 内燃機関のクランク角を検出するクラン
ク角検出手段と、クランクシャフトに対して可変するカ
ムシャフトに設けられカム角を検出するカム角検出手段
と、カム角検出手段とは別設され内燃機関の気筒識別を
行うための気筒識別信号を発生する気筒識別信号発生手
段と、クランク角に対するカム角を可変するバルブタイ
ミング可変手段と、バルブタイミング可変手段を制御す
るバルブタイミング制御手段と、内燃機関を制御する内
燃機関制御手段とを備える。
御を継続する。 【解決手段】 内燃機関のクランク角を検出するクラン
ク角検出手段と、クランクシャフトに対して可変するカ
ムシャフトに設けられカム角を検出するカム角検出手段
と、カム角検出手段とは別設され内燃機関の気筒識別を
行うための気筒識別信号を発生する気筒識別信号発生手
段と、クランク角に対するカム角を可変するバルブタイ
ミング可変手段と、バルブタイミング可変手段を制御す
るバルブタイミング制御手段と、内燃機関を制御する内
燃機関制御手段とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の燃
料、点火等の制御を行うと共に、吸、排気バルブの少な
くとも一方のバルブタイミングを制御する内燃機関制御
装置に関するものである。
料、点火等の制御を行うと共に、吸、排気バルブの少な
くとも一方のバルブタイミングを制御する内燃機関制御
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術として、例えば特開平７−１８
０５６５号公報に示されたものがある。これは、クラン
ク角に対するカム角を検出する手段を有し、カム角信号
に基づいて気筒識別を行い、かつ、カム角（バルブタイ
ミング）を検出するものである。
０５６５号公報に示されたものがある。これは、クラン
ク角に対するカム角を検出する手段を有し、カム角信号
に基づいて気筒識別を行い、かつ、カム角（バルブタイ
ミング）を検出するものである。
【０００３】図５は、従来装置における構成図を示すも
のである。１は内燃機関、２は内燃機関１が吸入する空
気を浄化するエアクリーナ、３は内燃機関１が吸入する
空気量を計量するエアフローセンサ、４は吸入する空気
量を調節し、内燃機関１の出力をコントロールするスロ
ットルバルブ、５はスロットルバルブ４の開度を検出す
るスロットルセンサ、６は吸気管、７は吸入した空気量
に見合った燃料を供給するインジェクタ、８は内燃機関
１の燃焼室内の混合気を燃焼させる火花を発生する点火
プラグ、９は燃焼した排気ガスを排出する排気管、１０
は排気ガス内の残存酸素量を検出するＯ2センサ、１１
は排気ガス内の有害ガスであるＴＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを
同時に浄化する事の出来る三元触媒である。
のである。１は内燃機関、２は内燃機関１が吸入する空
気を浄化するエアクリーナ、３は内燃機関１が吸入する
空気量を計量するエアフローセンサ、４は吸入する空気
量を調節し、内燃機関１の出力をコントロールするスロ
ットルバルブ、５はスロットルバルブ４の開度を検出す
るスロットルセンサ、６は吸気管、７は吸入した空気量
に見合った燃料を供給するインジェクタ、８は内燃機関
１の燃焼室内の混合気を燃焼させる火花を発生する点火
プラグ、９は燃焼した排気ガスを排出する排気管、１０
は排気ガス内の残存酸素量を検出するＯ2センサ、１１
は排気ガス内の有害ガスであるＴＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを
同時に浄化する事の出来る三元触媒である。
【０００４】１２はクランク角検出用のセンサプレート
で、クランクシャフトに取り付けられクランクシャフト
と一体で回転している。１３はクランクシャフトの位置
を検出するクランク角センサであり、センサプレート１
２の図示しない突起がクランク角センサ１３を横切る時
に信号を発するようになっており、クランク角を検出す
る。１４はカム角検出用のセンサプレート、１５はカム
角センサであり、クランク角センサ同様にカムのセンサ
プレート１４の図示しない突起がカム角センサ１５を横
切る時に信号を発し、カム角を検出する。１６はオイル
コントロールバルブであり、カムシャフトに取り付けら
れた図示しないカム位相可変用アクチュエータへの油圧
を切り替えてクランクシャフトに対するカムシャフトの
位相を制御するものである。１７はエンジンコントロー
ルユニット（以下、ＥＣＵと称する）であり、クランク
シャフトに対するカムシャフトの位相制御を行うと共
に、内燃機関１の燃料、点火制御も行っている。１８は
点火コイルである。
で、クランクシャフトに取り付けられクランクシャフト
と一体で回転している。１３はクランクシャフトの位置
を検出するクランク角センサであり、センサプレート１
２の図示しない突起がクランク角センサ１３を横切る時
に信号を発するようになっており、クランク角を検出す
る。１４はカム角検出用のセンサプレート、１５はカム
角センサであり、クランク角センサ同様にカムのセンサ
プレート１４の図示しない突起がカム角センサ１５を横
切る時に信号を発し、カム角を検出する。１６はオイル
コントロールバルブであり、カムシャフトに取り付けら
れた図示しないカム位相可変用アクチュエータへの油圧
を切り替えてクランクシャフトに対するカムシャフトの
位相を制御するものである。１７はエンジンコントロー
ルユニット（以下、ＥＣＵと称する）であり、クランク
シャフトに対するカムシャフトの位相制御を行うと共
に、内燃機関１の燃料、点火制御も行っている。１８は
点火コイルである。
【０００５】次に動作について図６で説明する。クラン
ク角センサ１３の出力は、クランク角の所定位置で立ち
上がり、立ち下がりを行い、クランク角が検出出来るよ
うになっている。カム角センサ１５は、所定クランク角
で信号を発するようになっているが、特定気筒では信号
を発しないようになっており、この信号の有無によって
気筒識別を行い、この気筒識別情報に基づいて各気筒毎
に順次、燃料、点火等の制御（シーケンシャル制御）を
行っている。
ク角センサ１３の出力は、クランク角の所定位置で立ち
上がり、立ち下がりを行い、クランク角が検出出来るよ
うになっている。カム角センサ１５は、所定クランク角
で信号を発するようになっているが、特定気筒では信号
を発しないようになっており、この信号の有無によって
気筒識別を行い、この気筒識別情報に基づいて各気筒毎
に順次、燃料、点火等の制御（シーケンシャル制御）を
行っている。
【０００６】また、図６に破線で示す如く、クランク角
センサの立ち下がり位置と、カム角センサの立ち上がり
位置との差によりクランクシャフトに対するカムシャフ
トの角度（バルブタイミング）検出を行っており、ＥＣ
Ｕ１７は種々のセンサ出力に基づき現在の運転状態に応
じた目標バルブタイミングを演算すると共に、目標バル
ブタイミングと検出した実バルブタイミングとの偏差に
よりフィードバック制御を行い、実バルブタイミングが
目標バルブタイミングに一致するようオイルコントロー
ルバルブ１６を制御している。
センサの立ち下がり位置と、カム角センサの立ち上がり
位置との差によりクランクシャフトに対するカムシャフ
トの角度（バルブタイミング）検出を行っており、ＥＣ
Ｕ１７は種々のセンサ出力に基づき現在の運転状態に応
じた目標バルブタイミングを演算すると共に、目標バル
ブタイミングと検出した実バルブタイミングとの偏差に
よりフィードバック制御を行い、実バルブタイミングが
目標バルブタイミングに一致するようオイルコントロー
ルバルブ１６を制御している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関制御装
置は以上のように構成され、カム角センサの出力によ
り、気筒識別と可変バルブタイミング制御の両方を行っ
ており、カム角センサが故障した場合には、バルブタイ
ミングの制御が行えないばかりでなく、気筒識別まで行
えなくなることで燃料、点火のシーケンシャル制御がで
きなくなり、機関の運転条件に見合った燃料、点火の制
御を行うことができなくなる。
置は以上のように構成され、カム角センサの出力によ
り、気筒識別と可変バルブタイミング制御の両方を行っ
ており、カム角センサが故障した場合には、バルブタイ
ミングの制御が行えないばかりでなく、気筒識別まで行
えなくなることで燃料、点火のシーケンシャル制御がで
きなくなり、機関の運転条件に見合った燃料、点火の制
御を行うことができなくなる。
【０００８】また従来装置では特定気筒においてカム角
センサの出力が発生しないようにしていたので、特定気
筒においては実バルブタイミングの検出ができず、バル
ブタイミング制御の性能を向上させることができないと
いう課題があった。
センサの出力が発生しないようにしていたので、特定気
筒においては実バルブタイミングの検出ができず、バル
ブタイミング制御の性能を向上させることができないと
いう課題があった。
【０００９】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、カム角センサに故障が生じても
機関の制御を継続するものである。
ためになされたもので、カム角センサに故障が生じても
機関の制御を継続するものである。
【００１０】また、この発明は、各気筒毎に実バルブタ
イミングを検出することにより、バルブタイミング制御
の精度を向上させるものである。
イミングを検出することにより、バルブタイミング制御
の精度を向上させるものである。
【００１１】また、この発明は、クランク角検出手段が
気筒識別信号発生手段を兼用することにより部品の少数
化を図ると共に、クランク角検出手段とカム角検出手段
とがカムシャフト上に配設されることにより、精密なバ
ルブタイミング検出を可能とするものである。
気筒識別信号発生手段を兼用することにより部品の少数
化を図ると共に、クランク角検出手段とカム角検出手段
とがカムシャフト上に配設されることにより、精密なバ
ルブタイミング検出を可能とするものである。
【００１２】また、この発明は、カム角センサの故障時
にはバルブタイミングのオーバーラップを小さくするこ
とにより耐エンスト性能を向上させるものである。
にはバルブタイミングのオーバーラップを小さくするこ
とにより耐エンスト性能を向上させるものである。
【００１３】また、この発明は、カム山の下り側でカム
角信号を発生させることによりバルブタイミング制御を
向上させるものである。
角信号を発生させることによりバルブタイミング制御を
向上させるものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明に係る内燃機関
制御装置は、内燃機関のクランク角を検出するクランク
角検出手段と、クランクシャフトに対して可変するカム
シャフトに設けられカム角を検出するカム角検出手段
と、カム角検出手段とは別設され内燃機関の気筒識別を
行うための気筒識別信号を発生する気筒識別信号発生手
段と、クランク角に対するカム角を可変するバルブタイ
ミング可変手段と、バルブタイミング可変手段を制御す
るバルブタイミング制御手段と、内燃機関を制御する内
燃機関制御手段とを備えたものである。
制御装置は、内燃機関のクランク角を検出するクランク
角検出手段と、クランクシャフトに対して可変するカム
シャフトに設けられカム角を検出するカム角検出手段
と、カム角検出手段とは別設され内燃機関の気筒識別を
行うための気筒識別信号を発生する気筒識別信号発生手
段と、クランク角に対するカム角を可変するバルブタイ
ミング可変手段と、バルブタイミング可変手段を制御す
るバルブタイミング制御手段と、内燃機関を制御する内
燃機関制御手段とを備えたものである。
【００１５】また、この発明に係る内燃機関制御装置に
おいては、カム角検出手段は、内燃機関の各気筒毎にカ
ム角の検出信号を発生するものである。
おいては、カム角検出手段は、内燃機関の各気筒毎にカ
ム角の検出信号を発生するものである。
【００１６】また、この発明に係る内燃機関制御装置に
おいては、気筒識別信号発生手段は、特定気筒において
は他気筒とは異なる信号を発生すると共にクランクシャ
フトに対して固定されたカムシャフトに設けられたクラ
ンク角検出手段に含まれるものである。
おいては、気筒識別信号発生手段は、特定気筒において
は他気筒とは異なる信号を発生すると共にクランクシャ
フトに対して固定されたカムシャフトに設けられたクラ
ンク角検出手段に含まれるものである。
【００１７】また、この発明に係る内燃機関制御装置
は、カム角検出手段の故障を検出する故障検出手段を備
え、カム角検出手段の故障時には、バルブタイミングの
バルブオーバラップを小さくするものである。
は、カム角検出手段の故障を検出する故障検出手段を備
え、カム角検出手段の故障時には、バルブタイミングの
バルブオーバラップを小さくするものである。
【００１８】また、この発明に係る内燃機関制御装置に
おいては、カム角検出手段は、カム山の下り側で信号を
発するものである。
おいては、カム角検出手段は、カム山の下り側で信号を
発するものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
一実施の形態を図について説明する。図１は、本発明に
おける構成図である。カムシャフトはクランクシャフト
と一体で回転する固定部と、クランクシャフトに対して
位相が変化する可変部とがあり、従来装置の図５に対
し、クランク角センサ１９はカムシャフトの固定部に設
けられており、クランク角検出信号を発する。ここで吸
気側のバルブタイミングのみを可変する場合は、クラン
クシャフトに対する位相制御を行わない排気側にクラン
ク角センサ１９を取り付けてもよい。また、吸気、排気
のどちらか一方のみバルブタイミングを可変制御する場
合には、バルブタイミング可変制御を行わない側のカム
シャフトにクランク角センサ１９を取り付けても良い。
ＥＣＵ１７は、クランク角センサ１９の出力に基づきク
ランク角検出及び気筒識別を行う。ここでＥＣＵ１７
は、バルブタイミング制御手段及び内燃機関制御手段を
構成している。クランク角センサ１９は、図２に示す信
号を発生するもので、クランク角度上死点前７５度(BTD
C75度)で立ち上がり、上死点前５度(BTDC5度)で立ち下
がる信号を発生する。さらに、気筒識別を行うために図
２のＡに示すような信号が付加されており、この信号の
有無によって気筒の特定を行う。ここでクランク角セン
サ１９は、クランク角検出手段と気筒識別信号発生手段
とを兼ねている。
一実施の形態を図について説明する。図１は、本発明に
おける構成図である。カムシャフトはクランクシャフト
と一体で回転する固定部と、クランクシャフトに対して
位相が変化する可変部とがあり、従来装置の図５に対
し、クランク角センサ１９はカムシャフトの固定部に設
けられており、クランク角検出信号を発する。ここで吸
気側のバルブタイミングのみを可変する場合は、クラン
クシャフトに対する位相制御を行わない排気側にクラン
ク角センサ１９を取り付けてもよい。また、吸気、排気
のどちらか一方のみバルブタイミングを可変制御する場
合には、バルブタイミング可変制御を行わない側のカム
シャフトにクランク角センサ１９を取り付けても良い。
ＥＣＵ１７は、クランク角センサ１９の出力に基づきク
ランク角検出及び気筒識別を行う。ここでＥＣＵ１７
は、バルブタイミング制御手段及び内燃機関制御手段を
構成している。クランク角センサ１９は、図２に示す信
号を発生するもので、クランク角度上死点前７５度(BTD
C75度)で立ち上がり、上死点前５度(BTDC5度)で立ち下
がる信号を発生する。さらに、気筒識別を行うために図
２のＡに示すような信号が付加されており、この信号の
有無によって気筒の特定を行う。ここでクランク角セン
サ１９は、クランク角検出手段と気筒識別信号発生手段
とを兼ねている。
【００２０】また、気筒識別を行うための信号は、図２
のＡのような付加信号に限られるものではなく、クラン
ク角信号の一つが上死点前７５度(BTDC75度)で立ち上が
り、上死点後５度(ATDC5度)で立ち下がる様な、他に比
べて１つだけ長くすることでも気筒識別は可能となる。
また、その他の方法でも良く、気筒識別が可能であれ
ば、その様式は問わない。
のＡのような付加信号に限られるものではなく、クラン
ク角信号の一つが上死点前７５度(BTDC75度)で立ち上が
り、上死点後５度(ATDC5度)で立ち下がる様な、他に比
べて１つだけ長くすることでも気筒識別は可能となる。
また、その他の方法でも良く、気筒識別が可能であれ
ば、その様式は問わない。
【００２１】次に、上述の如きクランク角センサ１９を
用いた内燃機関の制御について説明する。エアフローセ
ンサ３は内燃機関１が吸入する空気量を計量し、空気量
に見合った燃料量をＥＣＵ１７が演算して、インジェク
タ７を駆動する。図３で示すようにクランク角センサ１
９の信号に基づいて気筒識別を行い、その識別結果に従
い吸入行程にある気筒のインジェクタ７を、クランク角
度上死点前７５度であるクランク角センサ１９の立ち上
がり時にＯＮし、燃料を供給し始める。インジェクタ７
は各気筒毎に吸気バルブ付近に向けて燃料が噴射される
ように取り付けられている。空気量に見合った燃料量を
供給する時間だけインジェクタ７をＯＮするとインジェ
クタ７はＯＦＦされ、燃料供給は停止する。供給された
燃料は吸気管６内で空気と混合し混合気となり、内燃機
関１の吸気行程でシリンダ内に吸入され、ピストンの上
昇により圧縮され上死点付近で点火プラグ８によって点
火され混合気が燃焼することにより内燃機関１は出力を
発生する。点火プラグ８での点火は、ＥＣＵ１７により
点火コイル１８への通電制御をすることで行われる。Ｅ
ＣＵ１７は、クランク角センサ１９の気筒識別信号によ
り気筒識別を行った圧縮行程にある気筒の上死点前７５
度のクランク角センサ立ち上がり位置で点火コイル１８
への通電を開始し、内燃機関の運転条件に見合ったあら
かじめ設定された点火時期になると点火コイル１８への
通電は遮断されることで、点火プラグ８に火花が発生
し、燃焼室内の混合気が燃焼する。
用いた内燃機関の制御について説明する。エアフローセ
ンサ３は内燃機関１が吸入する空気量を計量し、空気量
に見合った燃料量をＥＣＵ１７が演算して、インジェク
タ７を駆動する。図３で示すようにクランク角センサ１
９の信号に基づいて気筒識別を行い、その識別結果に従
い吸入行程にある気筒のインジェクタ７を、クランク角
度上死点前７５度であるクランク角センサ１９の立ち上
がり時にＯＮし、燃料を供給し始める。インジェクタ７
は各気筒毎に吸気バルブ付近に向けて燃料が噴射される
ように取り付けられている。空気量に見合った燃料量を
供給する時間だけインジェクタ７をＯＮするとインジェ
クタ７はＯＦＦされ、燃料供給は停止する。供給された
燃料は吸気管６内で空気と混合し混合気となり、内燃機
関１の吸気行程でシリンダ内に吸入され、ピストンの上
昇により圧縮され上死点付近で点火プラグ８によって点
火され混合気が燃焼することにより内燃機関１は出力を
発生する。点火プラグ８での点火は、ＥＣＵ１７により
点火コイル１８への通電制御をすることで行われる。Ｅ
ＣＵ１７は、クランク角センサ１９の気筒識別信号によ
り気筒識別を行った圧縮行程にある気筒の上死点前７５
度のクランク角センサ立ち上がり位置で点火コイル１８
への通電を開始し、内燃機関の運転条件に見合ったあら
かじめ設定された点火時期になると点火コイル１８への
通電は遮断されることで、点火プラグ８に火花が発生
し、燃焼室内の混合気が燃焼する。
【００２２】このように、内燃機関１の各行程（吸気、
圧縮、燃焼、排気）に応じて、各気筒毎に順次、適切な
タイミングで燃料供給、点火制御を行うことにより、機
関性能を十分に発揮することが可能となる。
圧縮、燃焼、排気）に応じて、各気筒毎に順次、適切な
タイミングで燃料供給、点火制御を行うことにより、機
関性能を十分に発揮することが可能となる。
【００２３】次に、可変バルブタイミング制御について
説明する。ここでは、吸気側のバルブタイミング制御を
例にして説明するが、この発明は、吸気側のバルブタイ
ミング制御のみならず、排気側のバルブタイミング制御
に用いてもよい。また、この発明はバルブタイミングを
可変する方式を位相可変方式で説明しているが、適用に
はその方式を問わない。
説明する。ここでは、吸気側のバルブタイミング制御を
例にして説明するが、この発明は、吸気側のバルブタイ
ミング制御のみならず、排気側のバルブタイミング制御
に用いてもよい。また、この発明はバルブタイミングを
可変する方式を位相可変方式で説明しているが、適用に
はその方式を問わない。
【００２４】バルブタイミングが固定の内燃機関では、
クランクシャフトの回転をタイミングベルト、タイミン
グチェーン等からプーリ、スプロケット等に伝達し、プ
ーリ、スプロケットと一体で回転しているカムシャフト
に回転が伝わる。これに対しバルブタイミング可変シス
テムでは、クランクシャフトとカムシャフトの相対位置
が可変出来るバルブタイミング可変手段としてのアクチ
ュエータをプーリ、スプロケットの代わりに取り付けバ
ルブタイミングを制御可能としている。
クランクシャフトの回転をタイミングベルト、タイミン
グチェーン等からプーリ、スプロケット等に伝達し、プ
ーリ、スプロケットと一体で回転しているカムシャフト
に回転が伝わる。これに対しバルブタイミング可変シス
テムでは、クランクシャフトとカムシャフトの相対位置
が可変出来るバルブタイミング可変手段としてのアクチ
ュエータをプーリ、スプロケットの代わりに取り付けバ
ルブタイミングを制御可能としている。
【００２５】バルブタイミングは、図４の吸気バルブタ
イミングの実線から破線の間で可変可能となっており、
実線が機械的にバルブオーバラップ最小の位置で停止す
る最遅角位置であり、破線が機械的にバルブオーバラッ
プ最大の位置で停止する最進角位置となる。バルブタイ
ミングを進角させるとは、バルブオーバラップ量が大き
くなる方向に制御することであり、逆に、遅角させると
は、バルブオーバラップ量が小さくなる方向に制御する
ことである。この範囲内であれば任意の位置で制御する
ことが可能である。
イミングの実線から破線の間で可変可能となっており、
実線が機械的にバルブオーバラップ最小の位置で停止す
る最遅角位置であり、破線が機械的にバルブオーバラッ
プ最大の位置で停止する最進角位置となる。バルブタイ
ミングを進角させるとは、バルブオーバラップ量が大き
くなる方向に制御することであり、逆に、遅角させると
は、バルブオーバラップ量が小さくなる方向に制御する
ことである。この範囲内であれば任意の位置で制御する
ことが可能である。
【００２６】バルブタイミングを可変させるアクチュエ
ータは、内燃機関１を潤滑する油圧で駆動され、オイル
コントロールバルブ１６でアクチュエータへの油圧をコ
ントロールすることで、バルブタイミングを制御する。
ータは、内燃機関１を潤滑する油圧で駆動され、オイル
コントロールバルブ１６でアクチュエータへの油圧をコ
ントロールすることで、バルブタイミングを制御する。
【００２７】クランクシャフトに対するカムシャフトの
位相検出は、クランク角センサ１９の出力信号と、アク
チュエータと共に可変するカム角検出手段としてのカム
角センサ１５の出力信号によって検出する。図４で説明
すると、クランク角センサ１９の立ち下がり位置（上死
点前５度）に対するカム角センサ１５の立ち上がり位置
との差を演算することにより位相検出を行う。バルブタ
イミングが最遅角位置にある場合（図４の実線）、クラ
ンク角センサ１９の立ち下がり位置に対するカム角セン
サ１５の立ち上がり位置の差はａであり、バルブタイミ
ングが最進角位置（図４の破線）では、クランク角セン
サ１３の立ち下がり位置に対するカム角センサ１５の立
ち上がり位置の差はｂとなる。バルブタイミングはバル
ブタイミング可動範囲において任意の中間位置での制御
も可能であるため、クランク角センサ１９の立ち下がり
位置とカム角センサ１５の立ち上がり位置との差はバル
ブタイミング可動範囲において、ａからｂの範囲内の、
バルブタイミングにあった任意の差となる。
位相検出は、クランク角センサ１９の出力信号と、アク
チュエータと共に可変するカム角検出手段としてのカム
角センサ１５の出力信号によって検出する。図４で説明
すると、クランク角センサ１９の立ち下がり位置（上死
点前５度）に対するカム角センサ１５の立ち上がり位置
との差を演算することにより位相検出を行う。バルブタ
イミングが最遅角位置にある場合（図４の実線）、クラ
ンク角センサ１９の立ち下がり位置に対するカム角セン
サ１５の立ち上がり位置の差はａであり、バルブタイミ
ングが最進角位置（図４の破線）では、クランク角セン
サ１３の立ち下がり位置に対するカム角センサ１５の立
ち上がり位置の差はｂとなる。バルブタイミングはバル
ブタイミング可動範囲において任意の中間位置での制御
も可能であるため、クランク角センサ１９の立ち下がり
位置とカム角センサ１５の立ち上がり位置との差はバル
ブタイミング可動範囲において、ａからｂの範囲内の、
バルブタイミングにあった任意の差となる。
【００２８】ＥＣＵ１７は、種々のセンサ出力に基づい
て内燃機関１の運転条件を検出し、その運転条件に最適
なバルブタイミングを演算し、目標値とする。またＥＣ
Ｕ１７は、カム角センサ１５とクランク角センサ１９に
より検出した実バルブタイミングが目標値に一致するよ
うにフィードバック制御を行うことで、バルブタイミン
グを任意の位置に制御する。
て内燃機関１の運転条件を検出し、その運転条件に最適
なバルブタイミングを演算し、目標値とする。またＥＣ
Ｕ１７は、カム角センサ１５とクランク角センサ１９に
より検出した実バルブタイミングが目標値に一致するよ
うにフィードバック制御を行うことで、バルブタイミン
グを任意の位置に制御する。
【００２９】ここで、カム角センサ１５が何らかの要因
により故障し、正常な出力信号を発しなくなった場合に
ついて説明する。カム角センサ１５の異常は、所定期間
に亘って信号が発生しなくなる、あるいは信号がハイレ
ベルに張り付いてしまうといったものであり、これらは
図示しない故障検出手段により検出される。さて、ここ
でカム角センサ１５が故障して出力が異常となった場合
は、実バルブタイミングの検出が行えなくなるので、バ
ルブタイミング可変機構の制御が行えなくなる。このと
きバルブタイミングを何れかの位置に固定することが必
要となるが、この場合は、内燃機関１の多少の出力性能
低下は犠牲にしても耐エンスト性能等を考慮して最遅角
位置（バルブオーバラップ量最小）に制御するようにす
る。一方、内燃機関１の燃料、点火制御は、カム角セン
サ１５とは別設のクランク角センサ１９の付加信号によ
って気筒識別を行っているため、カム角センサの故障に
影響されることなく正常に制御することが可能となる。
により故障し、正常な出力信号を発しなくなった場合に
ついて説明する。カム角センサ１５の異常は、所定期間
に亘って信号が発生しなくなる、あるいは信号がハイレ
ベルに張り付いてしまうといったものであり、これらは
図示しない故障検出手段により検出される。さて、ここ
でカム角センサ１５が故障して出力が異常となった場合
は、実バルブタイミングの検出が行えなくなるので、バ
ルブタイミング可変機構の制御が行えなくなる。このと
きバルブタイミングを何れかの位置に固定することが必
要となるが、この場合は、内燃機関１の多少の出力性能
低下は犠牲にしても耐エンスト性能等を考慮して最遅角
位置（バルブオーバラップ量最小）に制御するようにす
る。一方、内燃機関１の燃料、点火制御は、カム角セン
サ１５とは別設のクランク角センサ１９の付加信号によ
って気筒識別を行っているため、カム角センサの故障に
影響されることなく正常に制御することが可能となる。
【００３０】このように、本実施の形態１によれば、内
燃機関１の気筒識別はクランク角センサ１９の出力に付
加信号を発するようにし、この付加信号によって気筒識
別を行う。従ってカム角センサ１５の出力信号はバルブ
タイミング制御を行うためのカム角（バルブタイミン
グ）検出のみを行うようにするので、カム角センサに故
障が生じた場合はバルブタイミング制御は不可となる
が、燃料、点火制御といった内燃機関１の制御について
は正常にシーケンシャル制御を行うことができるので、
機関運転状態が極端に悪化すること、さらには、運転不
可となることが防止できる。
燃機関１の気筒識別はクランク角センサ１９の出力に付
加信号を発するようにし、この付加信号によって気筒識
別を行う。従ってカム角センサ１５の出力信号はバルブ
タイミング制御を行うためのカム角（バルブタイミン
グ）検出のみを行うようにするので、カム角センサに故
障が生じた場合はバルブタイミング制御は不可となる
が、燃料、点火制御といった内燃機関１の制御について
は正常にシーケンシャル制御を行うことができるので、
機関運転状態が極端に悪化すること、さらには、運転不
可となることが防止できる。
【００３１】また実施の形態１においては、図２に示す
如くクランク角センサ１９で示される各気筒の全てに対
応してカム角信号を発生している。従って、図６の従来
装置のように、特定気筒において実バルブタイミングを
検出できないということがなく、全ての気筒に対して実
バルブタイミングを検出できるのでバルブタイミングの
制御性を向上させることができる。また、図６の特定気
筒においてカム角信号を無信号とするのではなく複数個
の信号とすることも考えられるが、その場合には信号数
が増えることにより信号を発生させる位置の配置が困難
になり、設計の自由度が狭くなってしまう。よって、図
２の如く全ての気筒に対してカム角信号を発生すると共
に、それぞれのカム角信号を１つずつ発生するようにし
たことにより、バルブタイミングの制御性を向上できる
と共に設計の自由度を広くすることができる。
如くクランク角センサ１９で示される各気筒の全てに対
応してカム角信号を発生している。従って、図６の従来
装置のように、特定気筒において実バルブタイミングを
検出できないということがなく、全ての気筒に対して実
バルブタイミングを検出できるのでバルブタイミングの
制御性を向上させることができる。また、図６の特定気
筒においてカム角信号を無信号とするのではなく複数個
の信号とすることも考えられるが、その場合には信号数
が増えることにより信号を発生させる位置の配置が困難
になり、設計の自由度が狭くなってしまう。よって、図
２の如く全ての気筒に対してカム角信号を発生すると共
に、それぞれのカム角信号を１つずつ発生するようにし
たことにより、バルブタイミングの制御性を向上できる
と共に設計の自由度を広くすることができる。
【００３２】また、カム角センサ１５及びクランク角セ
ンサ１９はいずれもカムシャフト上に設けられているの
で、クランクシャフトに対するカムシャフトの位相を正
確に検出することができる。
ンサ１９はいずれもカムシャフト上に設けられているの
で、クランクシャフトに対するカムシャフトの位相を正
確に検出することができる。
【００３３】また、上記実施の形態１ではクランク角セ
ンサ１９に付加信号Ａを発生させて気筒識別することに
よりクランク角検出手段と気筒識別信号発生手段とを兼
用して部品の少数化を図っているが、気筒識別信号発生
手段として別のセンサを更に設け、この別のセンサによ
り付加信号Ａ相当の信号を発生させるようにしても良
い。
ンサ１９に付加信号Ａを発生させて気筒識別することに
よりクランク角検出手段と気筒識別信号発生手段とを兼
用して部品の少数化を図っているが、気筒識別信号発生
手段として別のセンサを更に設け、この別のセンサによ
り付加信号Ａ相当の信号を発生させるようにしても良
い。
【００３４】実施の形態２．クランクシャフトに対する
カムシャフトの位相検出はクランク角センサ１９の立ち
下がり位置とカム角センサ１５の立ち上がり位置との位
置関係により検出していることは、実施の形態１で述べ
た。ここで、カムシャフトはタイミングベルト、チェー
ン等を介してクランクシャフトからの動力により駆動さ
れているため、検出バラツキを小さくするためにはベル
ト、チェーン等のたわみが無い状態であることが望まし
い。ここで一般的に、ベルト、チェーン等はテンショナ
によって常にたわみ無く張られるようになっているが、
より望ましくは、バルブが閉じ始めてから閉じきるまで
の、図４で示すＸの区間（カム山の下り側）でカム角セ
ンサ１５の出力信号を発するようにすることがよい。こ
の場合、カムがバルブを押し下げていることによりベル
ト、チェーン等に張りを与えるように作用するため、検
出精度が向上される。
カムシャフトの位相検出はクランク角センサ１９の立ち
下がり位置とカム角センサ１５の立ち上がり位置との位
置関係により検出していることは、実施の形態１で述べ
た。ここで、カムシャフトはタイミングベルト、チェー
ン等を介してクランクシャフトからの動力により駆動さ
れているため、検出バラツキを小さくするためにはベル
ト、チェーン等のたわみが無い状態であることが望まし
い。ここで一般的に、ベルト、チェーン等はテンショナ
によって常にたわみ無く張られるようになっているが、
より望ましくは、バルブが閉じ始めてから閉じきるまで
の、図４で示すＸの区間（カム山の下り側）でカム角セ
ンサ１５の出力信号を発するようにすることがよい。こ
の場合、カムがバルブを押し下げていることによりベル
ト、チェーン等に張りを与えるように作用するため、検
出精度が向上される。
【００３５】
【発明の効果】以上のようにこの発明に係る内燃機関制
御装置によれば、内燃機関のクランク角を検出するクラ
ンク角検出手段と、クランクシャフトに対して可変する
カムシャフトに設けられカム角を検出するカム角検出手
段と、カム角検出手段とは別設され内燃機関の気筒識別
を行うための気筒識別信号を発生する気筒識別信号発生
手段と、クランク角に対するカム角を可変するバルブタ
イミング可変手段と、バルブタイミング可変手段を制御
するバルブタイミング制御手段と、内燃機関を制御する
内燃機関制御手段とを備えたので、カム角センサに故障
が生じても内燃機関の制御を継続することができる。
御装置によれば、内燃機関のクランク角を検出するクラ
ンク角検出手段と、クランクシャフトに対して可変する
カムシャフトに設けられカム角を検出するカム角検出手
段と、カム角検出手段とは別設され内燃機関の気筒識別
を行うための気筒識別信号を発生する気筒識別信号発生
手段と、クランク角に対するカム角を可変するバルブタ
イミング可変手段と、バルブタイミング可変手段を制御
するバルブタイミング制御手段と、内燃機関を制御する
内燃機関制御手段とを備えたので、カム角センサに故障
が生じても内燃機関の制御を継続することができる。
【００３６】また、この発明に係る内燃機関制御装置に
よれば、カム角検出手段は、内燃機関の各気筒毎にカム
角の検出信号を発生するものであるので、各気筒毎に実
バルブタイミングを検出することにより、バルブタイミ
ング制御の精度を向上させることができる。
よれば、カム角検出手段は、内燃機関の各気筒毎にカム
角の検出信号を発生するものであるので、各気筒毎に実
バルブタイミングを検出することにより、バルブタイミ
ング制御の精度を向上させることができる。
【００３７】また、この発明に係る内燃機関制御装置に
よれば、気筒識別信号発生手段は、特定気筒においては
他気筒とは異なる信号を発生すると共にクランクシャフ
トに対して固定されたカムシャフトに設けられたクラン
ク角検出手段に含まれるものであるので、クランク角検
出手段が気筒識別信号発生手段を兼用するため部品の少
数化が図れると共に、クランク角検出手段とカム角検出
手段とがカムシャフト上に配設されることにより精密な
バルブタイミング検出を行うことができる。
よれば、気筒識別信号発生手段は、特定気筒においては
他気筒とは異なる信号を発生すると共にクランクシャフ
トに対して固定されたカムシャフトに設けられたクラン
ク角検出手段に含まれるものであるので、クランク角検
出手段が気筒識別信号発生手段を兼用するため部品の少
数化が図れると共に、クランク角検出手段とカム角検出
手段とがカムシャフト上に配設されることにより精密な
バルブタイミング検出を行うことができる。
【００３８】また、この発明に係る内燃機関制御装置に
よれば、カム角検出手段の故障を検出する故障検出手段
を備え、カム角検出手段の故障時には、バルブタイミン
グのバルブオーバラップを小さくするので、カム角セン
サの故障時には耐エンスト性能を向上させることができ
る。
よれば、カム角検出手段の故障を検出する故障検出手段
を備え、カム角検出手段の故障時には、バルブタイミン
グのバルブオーバラップを小さくするので、カム角セン
サの故障時には耐エンスト性能を向上させることができ
る。
【００３９】また、この発明に係る内燃機関制御装置に
よれば、カム角検出手段は、カム山の下り側で信号を発
するので、正確なバルブタイミング検出を行うことがで
きる。
よれば、カム角検出手段は、カム山の下り側で信号を発
するので、正確なバルブタイミング検出を行うことがで
きる。
【図１】 この発明における内燃機関制御装置の構成図
である。
である。
【図２】 この発明の一実施の形態の動作説明に共する
ためのタイミングチャートである。
ためのタイミングチャートである。
【図３】 この発明の一実施の形態の動作説明に共する
ためのタイミングチャートである。
ためのタイミングチャートである。
【図４】 この発明の一実施の形態の動作説明に共する
ためのタイミングチャートである。
ためのタイミングチャートである。
【図５】 従来装置における内燃機関制御装置の構成図
である。
である。
【図６】 従来装置の動作説明に共するためのタイミン
グチャートである。
グチャートである。
１ 内燃機関、２ エアクリーナ、３ エアフローセン
サ ４ スロットルバルブ、５ スロットルセンサ、６ 吸
気管 ７ インジェクタ、８ 点火プラグ、９ 排気管、１０
Ｏ2センサ １１ 触媒、１２ センサプレート、１３ クランク角
センサ １４ センサプレート、１５ カム角センサ、１６ オ
イルコントロールバルブ １７ ＥＣＵ、１８ 点火コイル、１９ クランク角セ
ンサ
サ ４ スロットルバルブ、５ スロットルセンサ、６ 吸
気管 ７ インジェクタ、８ 点火プラグ、９ 排気管、１０
Ｏ2センサ １１ 触媒、１２ センサプレート、１３ クランク角
センサ １４ センサプレート、１５ カム角センサ、１６ オ
イルコントロールバルブ １７ ＥＣＵ、１８ 点火コイル、１９ クランク角セ
ンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 敦子 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 大内 裕史 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3G016 AA08 AA19 BA28 BA38 BA39 BB04 DA06 DA22 GA00 3G084 BA23 DA30 DA34 EB11 FA38 FA39 3G092 AA01 AA05 AA11 DA01 DA02 DA09 DA12 DF04 DF06 DG05 EA02 EA13 EC01 FA06 FA40 FB02 FB05 HA13X HA13Z HE03Z HE05Z
Claims (5)
- 【請求項１】 内燃機関のクランク角を検出するクラン
ク角検出手段と、クランクシャフトに対して可変するカ
ムシャフトに設けられカム角を検出するカム角検出手段
と、前記カム角検出手段とは別設され前記内燃機関の気
筒識別を行うための気筒識別信号を発生する気筒識別信
号発生手段と、前記クランク角に対する前記カム角を可
変するバルブタイミング可変手段と、前記バルブタイミ
ング可変手段を制御するバルブタイミング制御手段と、
前記内燃機関を制御する内燃機関制御手段とを備えたこ
とを特徴とする内燃機関制御装置。 - 【請求項２】 カム角検出手段は、内燃機関の各気筒毎
にカム角の検出信号を発生することを特徴とする請求項
１記載の内燃機関制御装置。 - 【請求項３】 気筒識別信号発生手段は、特定気筒にお
いては他気筒とは異なる信号を発生すると共にクランク
シャフトに対して固定されたカムシャフトに設けられた
クランク角検出手段に含まれることを特徴とする請求項
１記載の内燃機関制御装置。 - 【請求項４】 カム角検出手段の故障を検出する故障検
出手段を備え、前記カム角検出手段の故障時には、前記
バルブタイミングのバルブオーバラップを小さくするこ
とを特徴とする請求項１記載の内燃機関制御装置。 - 【請求項５】 前記カム角検出手段は、カム山の下り側
で信号を発することを特徴とする請求項１記載の内燃機
関制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11181148A JP2001012265A (ja) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | 内燃機関制御装置 |
| US09/439,280 US6213067B1 (en) | 1999-06-28 | 1999-11-15 | Control device for internal combustion engine |
| KR1019990058446A KR100334402B1 (ko) | 1999-06-28 | 1999-12-17 | 내연기관 제어장치 |
| DE19961775A DE19961775B4 (de) | 1999-06-28 | 1999-12-21 | Regelungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11181148A JP2001012265A (ja) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | 内燃機関制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001012265A true JP2001012265A (ja) | 2001-01-16 |
Family
ID=16095733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11181148A Pending JP2001012265A (ja) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | 内燃機関制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6213067B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001012265A (ja) |
| KR (1) | KR100334402B1 (ja) |
| DE (1) | DE19961775B4 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105626280A (zh) * | 2016-01-05 | 2016-06-01 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 发动机的控制方法和系统 |
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| US6766775B2 (en) * | 2001-11-01 | 2004-07-27 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for increasing the estimation accuracy of cam phase angle in an engine with variable cam timing |
| JP4282280B2 (ja) * | 2002-07-11 | 2009-06-17 | 三菱電機株式会社 | Ｖｖｔ制御を行う内燃機関の気筒判別装置 |
| FR2843613A1 (fr) * | 2003-01-29 | 2004-02-20 | Siemens Vdo Automotive | Procede et dispositif pour ameliorer le redemarrage d'un moteur, par detection d'une position absolue d'un organe mobile |
| FR2843614A1 (fr) * | 2003-01-29 | 2004-02-20 | Siemens Vdo Automotive | Procede et dispositif pour ameliorer le redemarrage du moteur, par detection d'une position relative d'un organe mobile |
| FR2877396B1 (fr) * | 2004-10-29 | 2006-12-08 | Valeo Equip Electr Moteur | Procede et installation de surveillance d'une phase d'arret d'un moteur thermique |
| JP4699310B2 (ja) | 2006-03-27 | 2011-06-08 | トヨタ自動車株式会社 | 可変バルブタイミング装置 |
| US7779802B2 (en) * | 2007-07-11 | 2010-08-24 | Ford Global Technologies, Llc | Simulated cam position for a V-type engine |
| SE539214C2 (sv) * | 2013-12-05 | 2017-05-16 | Scania Cv Ab | Förbränningsmotor, fordon som innefattar en sådan förbränningsmotor och förfarande för att styra en sådan förbränningsmotor |
| WO2017118168A1 (zh) * | 2016-01-05 | 2017-07-13 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 发动机的控制方法和系统 |
| CN115234372B (zh) * | 2022-07-29 | 2024-08-20 | 无锡威孚高科技集团股份有限公司 | 一种发动机可变气门控制系统的故障管理方法 |
Family Cites Families (5)
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|---|---|---|---|---|
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| JP3696261B2 (ja) * | 1993-11-29 | 2005-09-14 | 株式会社デンソー | 気筒判別機能を有するバルブタイミング制御装置 |
| JP3036340B2 (ja) * | 1993-12-21 | 2000-04-24 | 三菱自動車工業株式会社 | 休筒エンジンの切替制御装置 |
| US6041647A (en) * | 1996-05-28 | 2000-03-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Crank angle detecting apparatus for internal combustion engine |
| JP3546651B2 (ja) * | 1997-07-30 | 2004-07-28 | トヨタ自動車株式会社 | バルブタイミング制御装置の異常検出装置 |
-
1999
- 1999-06-28 JP JP11181148A patent/JP2001012265A/ja active Pending
- 1999-11-15 US US09/439,280 patent/US6213067B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-12-17 KR KR1019990058446A patent/KR100334402B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-12-21 DE DE19961775A patent/DE19961775B4/de not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105626280A (zh) * | 2016-01-05 | 2016-06-01 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 发动机的控制方法和系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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