JP2005351210A - エンジン制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 エンジンが停止する際に、クランク軸の停止位置を推定してメモリに記憶する停止位置推定処理(S260)を実行し、エンジンの始動時に、カム軸の回転に応じてセンサから出力されるカム信号にエッジが発生すると、上記メモリ内の停止位置推定値に基づいて、そのエッジ発生時のクランク位置を特定し(S310)、その時点からエンジンの制御を開始するエンジン制御装置では、エンジンの始動時に、カム信号にエッジが生じると、そのエッジが停止位置推定値と整合するものか否かを判定し、整合しないと判定したならば(S290:NO)、停止位置推定値が妥当でないと判断して、その停止位置推定値を用いずに、クランク信号とカム信号とに基づきクランク位置を特定してからエンジンの制御を開始する。
【選択図】 図4
Description
即ち、請求項4のエンジン制御装置では、クランク軸回転信号は、クランク軸が所定角度回転する毎にパルスエッジ(以下、有効エッジという)が発生すると共に、クランク軸の回転位置が基準位置に来た時には有効エッジが所定数欠落した欠歯部が現れるようになっている。また、カム軸回転信号は、クランク軸回転信号に欠歯部が現れるタイミングでは、その各タイミング毎に交互に異なったレベルとなるようになっている。
即ち、請求項5のエンジン制御装置では、クランク軸回転信号は、クランク軸が所定角度回転する毎にパルスエッジ(以下、有効エッジという)が発生するようになっており、カム軸回転信号は、カム軸が1回転する1サイクル分のレベル変化パターンにおいて、同じクランク角度分の幅を持つ部分が複数存在しないようになっている。
次に、図4は、吸気カム信号と排気カム信号との何れかにエッジが発生する毎に実行されるカム信号割り込み処理を表すフローチャートである。
この停止位置推定処理は、概念的には、停止直前のクランク位置を記憶していく、というものである。そして、本実施形態では、例えば、吸気カム信号と排気カム信号との何れかに今回発生したエッジが、図2にてE1〜E20までの20通りの番号を付したエッジのうちの何れであるかを判別し、その判別したエッジ番号を、停止位置推定値としてメモリ6に記憶する処理を行う。また、吸気カム信号と排気カム信号との何れかに今回発生したエッジは、基本的にはクランクカウンタの現在値から判別するが、クランク軸33が停止寸前で何れかの気筒のTDC位置を越えられずに逆回転する可能性もあり、そのような逆回転時には吸気カム信号と排気カム信号とがそれまでのレベル変化パターンを逆戻ししたパターンで変化することとなるため、吸気カム信号と排気カム信号とのそれまでの入力状態(特にレベル変化パターンとエッジ間隔)に基づいてクランク軸33が逆回転したか否かの判定も行うと共に、逆回転を検出した時には、記憶する停止位置推定値を修正する(戻す)処理も行う。このような停止位置推定処理により、エンジン3が停止(クランク軸33の回転が停止)した時点でメモリ6には、停止位置推定値として、吸気カム信号と排気カム信号との何れかに最後に発生したエッジの番号(換言すれば、次回のエンジン3の始動時に、吸気カム信号と排気カム信号との何れかに最初に発生するエッジの1つ前のエッジの番号)が記憶されることとなる。
尚、マイコン5は、クランク信号と吸気カム信号と排気カム信号との全てが一定時間以上継続してレベル変化しない、という状態を検出すると、エンジン3が停止したと判断し、イグニッションスイッチ45がオフされていれば、その後、少なくとも吸気カム信号と排気カム信号との各レベルをメモリ6に記憶してから、メインリレー63をオフさせて動作を停止する。また、上記S260の停止位置推定処理では、停止位置推定値を通常のRAMに記憶するようにし、メインリレー63をオフさせる直前に、その通常のRAM内の停止位置推定値をメモリ6にコピーするようにしても良い。
S300では、前述のスタータマスク期間が過ぎた(以下、「スタータマスクが解除された」という)か否かを判定し、スタータマスクが解除されていれば、S310に進む。
また、上記S300にて、スタータマスクが解除されていないと判定した場合には、S320に移行して、メモリ6に記憶されている停止位置推定値としてのエッジ番号を、図2におけるE1〜E20のうち、その停止位置推定値の次のエッジ番号に更新する。つまり、本実施形態では、スタータマスクが解除されてから吸気カム信号と排気カム信号との何れかに最初にエッジが発生したタイミングで、上記S310により、そのエッジ発生タイミングでのクランク位置に応じた値がクランクカウンタにセットされるようにしており、このため、スタータマスクが未だ解除されていない場合のS320では、メモリ6に記憶されている停止位置推定値を、次のエッジ番号に進めておくようにしている。そして、その後、S330に移行する。
まず、マイコン5は、吸気カム信号にエッジが発生してから次にエッジが発生するまでの1パルス幅期間中にクランク信号に発生した立ち下がりエッジの数を計数する計数処理を、クランク位置を特定できるまで別途実行している。
以上のようなクランク信号割り込み処理(図3)とカム信号割り込み処理(図4)とが行われるエンジン制御装置1では、イグニッションスイッチ45がオフされてエンジン3が停止し始め、エンジン回転数が所定値TH1より低くなると(S250:YES)、S260の停止位置推定処理が実行される。そして、エンジン3が停止した時点で、メモリ6には、停止位置推定値として、吸気カム信号と排気カム信号との何れかに最後に発生したエッジの番号が記憶されることとなる。
一方、上記実施形態では、エンジン回転数が所定値TH1よりも低い場合にのみ(S250:YES)、S260の停止位置推定処理を実行するようにしているため、マイコン5での処理負荷を不要に増加させることが無い。
例えば図3のクランク割り込み処理でS150とS160との何れかからS170へ移行するまでの間に、図4のS210及び250と同じ判定を行って、イグニッションスイッチ45がオフで且つエンジン回転数が所定範囲内(所定値TH1よりも低い)と判定した場合に、以下のような停止位置推定処理を行う。即ち、この場合の停止位置推定処理としては、基本的には、その時点でのクランクカウンタの値を停止位置推定値としてメモリ6に記憶するものであれば良く、更に例えば、クランク信号に欠歯部Kが発生するクランク位置でないのにクランク信号のパルス間隔が前回値の所定数倍以上になった、という状態を検知した場合に、クランク軸33が逆回転したと判断して、クランクカウンタの値、及び停止位置推定値としてメモリ6に記憶する値を補正する(戻す)処理を行うことで、停止位置の推定精度を上げることができる。尚、この場合、エンジン3の始動時においては、吸気カム信号と排気カム信号との何れかにエッジが発生した時に、そのエッジは、図2におけるE1〜E20の各エッジのうち、メモリ6に記憶されている停止位置推定値が表すクランク位置の直後のエッジであるはずと考えることができ、また、その時のクランク位置は、上記直後のエッジが発生したクランク位置であると特定することができる。
Claims (8)
- エンジンのクランク軸の回転に応じてクランク軸センサから出力されるクランク軸回転信号と、前記エンジンのカム軸の回転に応じてカム軸センサから出力され、該カム軸の回転に応じてハイレベルとローレベルとに変化するカム軸回転信号との双方、又は前記カム軸回転信号に基づいて、前記エンジンの1サイクルにおける前記クランク軸の回転位置であるクランク位置を特定するクランク位置特定手段と、
前記エンジンが停止する際に、前記クランク軸回転信号と前記カム軸回転信号とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記クランク軸の停止位置を推定する停止位置推定手段とを備え、
前記エンジンの始動時に、前記停止位置推定手段により推定されている停止位置に基づいて前記エンジンの制御を開始するエンジン制御装置において、
前記エンジンの始動時に、前記カム軸回転信号にレベル変化が生じると、そのレベル変化が、前記停止位置推定手段により推定されている停止位置と整合するレベル変化であるか否かを判定する判定手段を備え、
該判定手段により肯定判定された場合に、前記停止位置推定手段により推定されている停止位置に基づきクランク位置を特定して前記エンジンの制御を開始し、前記判定手段により否定判定された場合には、前記停止位置推定手段により推定されている停止位置を用いずに、前記クランク位置特定手段によってクランク位置が特定されてから前記エンジンの制御を開始するように構成されていること、
を特徴とするエンジン制御装置。 - 請求項1に記載のエンジン制御装置において、
前記カム軸回転信号は、前記クランク軸が1回転する期間中に複数回レベル変化するようになっていること、
を特徴とするエンジン制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載のエンジン制御装置において、
前記クランク位置特定手段は、前記クランク軸回転信号と前記カム軸回転信号との双方に基づいてクランク位置を特定するように構成されていること、
を特徴とするエンジン制御装置。 - 請求項3に記載のエンジン制御装置において、
前記クランク軸回転信号は、前記クランク軸が所定角度回転する毎にパルスエッジ(以下、有効エッジという)が発生すると共に、該クランク軸の回転位置が基準位置に来た時には前記有効エッジが所定数欠落した欠歯部が現れるようになっており、
前記カム軸回転信号は、前記クランク軸回転信号に前記欠歯部が現れるタイミングでは、その各タイミング毎に交互に異なったレベルとなり、
前記クランク位置特定手段は、前記クランク軸回転信号に発生する前記有効エッジの間隔を計測すると共に、その計測した間隔に基づいて前記クランク軸回転信号に前記欠歯部が現れたか否かを判定し、前記欠歯部が現れたと判定すると、そのときの前記カム軸回転信号のレベルに基づいてクランク位置を特定すること、
を特徴とするエンジン制御装置。 - 請求項3に記載のエンジン制御装置において、
前記クランク軸回転信号は、前記クランク軸が所定角度回転する毎にパルスエッジ(以下、有効エッジという)が発生するようになっており、
前記カム軸回転信号は、前記カム軸が1回転する1サイクル分のレベル変化パターンにおいて、同じクランク角度分の幅を持つ部分が複数存在しないようになっており、
前記クランク位置特定手段は、前記カム軸回転信号が前回レベル変化してから今回レベル変化するまでの該カム軸回転信号の1パルス幅期間中に前記クランク軸回転信号に発生した前記有効エッジの数に基づいてクランク位置を特定すること、
を特徴とするエンジン制御装置。 - 請求項1ないし請求項5の何れか1項に記載のエンジン制御装置において、
前記エンジンの始動時に、前記エンジンが回転しにくくなる特定条件が成立しているか否かを判定して、該特定条件が成立していると判定した場合には、前記判定手段が作動するのを禁止する条件判定手段を備え、
該条件判定手段により前記判定手段の作動が禁止された場合には、前記クランク位置特定手段によってクランク位置が特定されてから前記エンジンの制御を開始するように構成されていること、
を特徴とするエンジン制御装置。 - 請求項1ないし請求項6の何れか1項に記載のエンジン制御装置において、
前記エンジンは車両に搭載されたものであると共に、
前記エンジンの始動時に、前記車両のバッテリ電圧が所定値より低いか否かを判定して、該バッテリ電圧が所定値より低いと判定した場合には、前記判定手段が作動するのを禁止する電圧判定手段を備え、
該電圧判定手段により前記判定手段の作動が禁止された場合には、前記クランク位置特定手段によってクランク位置が特定されてから前記エンジンの制御を開始するように構成されていること、
を特徴とするエンジン制御装置。 - 請求項1ないし請求項7の何れか1項に記載のエンジン制御装置において、
前記エンジンの始動時に、前記カム軸回転信号が当該エンジン制御装置に正常に入力されない異常が発生しているか否かを判定して、該異常が発生していると判定した場合には、前記判定手段が作動するのを禁止する異常判定手段を備え、
該異常判定手段により前記判定手段の作動が禁止された場合には、前記クランク位置特定手段によってクランク位置が特定されてから前記エンジンの制御を開始するように構成されていること、
を特徴とするエンジン制御装置。
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