JP2006046236A - 内燃機関の回転方向判定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の回転方向の判定を簡単に行うことができる内燃機関の回転方向判定方法を提供する。
【解決手段】信号発生装置２が出力するパルスの発生間隔から内燃機関の回転速度を検出し、信号発生装置２がリラクタの前端側エッジを検出して第１パルスを発生してからリラクタの後端側エッジを検出して第２パルスを発生するまでの時間を各気筒用のリラクタ通過時間として計測する。そして、新たに計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔnewと前回計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔoldとの間にＴnew≧αＴold(αは定数）の関係が成立していないときに内燃機関が正回転していると判定し、回転速度が設定値以下であることが検出されている状態でＴnew≧αＴoldの関係が成立したときに内燃機関が逆転していると判定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関の回転方向を判定する回転方向判定方法及びこの判定方法を実施するために用いる回転方向判定装置に関するものである。

内燃機関を制御する場合に、機関の回転方向を判定することが必要になることがある。例えば、人力により操作される始動装置により始動される内燃機関においては、始動時の操作力が不足した際にピストンが押し戻されて機関が逆転するのを防止するために、機関の回転方向を判定して、機関が逆転したときに機関の点火を禁止する制御を行なっている。また正逆両方向に回転させることができる２サイクル内燃機関においては、運転者の指示に従って、正回転している機関を逆回転させる制御を行なうことがある。正回転している機関を逆転する際には、機関の回転速度を十分に低下させた後、点火タイミングを過進角させることにより機関の回転方向を反転させ、機関の回転方向が反転したこと（機関が逆回転していること）が確認された時に直ちに機関の逆回転を維持するための制御に移行させる必要がある。

内燃機関の回転方向を判定する方法としては、特許文献１に示されているように、機関のクランク軸が１回転する間に不等間隔で発生する４つのパルスの発生間隔が機関の回転方向により異なることを利用して、機関の回転方向を判定する方法が知られている。特許文献１に示された方法では、機関のクランク軸に取り付けられたロータの外周に極弧角が異なる第１及び第２のリラクタを設けるとともに、これらのリラクタのエッジを検出してパルスを発生するセンサを設けて、センサが出力するパルスの発生間隔から第１のリラクタから第２のリラクタまでの距離Ｄ1と、第２のリラクタから第１のリラクタまでの距離Ｄ2とを検出し、これらの距離Ｄ1及びＤ2を比較することにより機関の回転方向を判定するようにしている。
特開平６−３３０８３９号公報

特許文献１に示された方法では、回転方向を判定するために、信号発生装置のロータに２つのリラクタを設ける必要があるため、ロータの加工が面倒になるのを避けられなかった。また特許文献１に示された方法では、センサが出力するパルスの発生間隔から、第１のリラクタから第２のリラクタまでの距離Ｄ1と、第２のリラクタから第１のリラクタまでの距離Ｄ2とを検出して、これらの距離Ｄ1及びＤ2を比較する必要があるため、回転方向の判定に要する処理が複雑になり、判定に要する時間が長くなるという問題があった。

本発明の目的は、信号発生装置のロータに設けられた１つのリラクタを用いるだけで機関の回転方向を判定することができる回転方向判定方法及びこの判定方法を実施するために用いる回転方向判定装置を提供することにある。

本発明に係わる回転方向判定方法は、単気筒または多気筒内燃機関が正回転しているか逆回転しているかを判定する方法である。本発明においては、リラクタを有して内燃機関と同期回転するロータと、内燃機関の正回転時に内燃機関の各気筒のピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも進角した位置に設定された各気筒用の基準位置でリラクタの回転方向の前端側エッジを検出して各気筒用の第１パルスを発生し、各気筒の上死点に相当するクランク角位置付近でリラクタの回転方向の後端側エッジを検出して各気筒用の第２パルスを発生する信号発生装置を設けておく。

そして、信号発生装置が出力するパルスの発生間隔から内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出過程と、信号発生装置が各気筒用の第１パルスを発生してから各気筒用の第２パルスを発生するまでの時間を各気筒用のリラクタ通過時間として計測するリラクタ通過時間計測過程とを行ない、リラクタ通過時間計測過程で新たに計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔnewと前回計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔoldとの間にＴnew≧αＴold(αは定数）の関係が成立していないときには、回転速度検出過程で検出された回転速度の如何に関わりなく内燃機関が正回転していると判定し、回転速度検出過程で検出された回転速度が設定値以下である状態でＴnew≧αＴoldの関係が成立したときに内燃機関が逆転していると判定する。

上記のように構成すると、リラクタの回転方向の前端側エッジが検出されてから後端側エッジが検出されるまでの時間（リラクタ通過時間）だけを用いて回転方向を判定することができ、複数のリラクタのエッジ間の距離に相当する時間を検出する必要がない。そのため、判定に要する処理を簡単にすることができ、判定に要する時間を短くすることができる。また信号発生装置のロータに設けるリラクタの数を少なくすることができるため、信号発生装置のロータの加工を容易にすることができる。

本発明の好ましい態様では、リラクタ通過時間計測過程で新たに計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔnewと前回計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔoldとの間にＴnew≧αＴold(αは定数）の関係が成立していないときに、回転速度検出過程で検出された回転速度の如何に関わりなく内燃機関が正回転していると判定し、回転速度検出過程で検出された回転速度が設定値以下である状態でＴnew≧αＴoldの関係が成立したときに内燃機関が逆転していると判定し、回転速度検出過程で検出された回転速度が設定値を超えている状態でＴnew≧αＴoldの関係が成立したときには内燃機関が急減速したと判定する。

上記のように構成すると、機関の回転方向を判定することができるだけでなく、機関が急減速したことを検出することができる。

本発明に係わる回転方向判定装置は、単気筒または多気筒内燃機関が正回転しているか逆回転しているかを判定する装置である。本発明に係わる回転方向判定装置は、リラクタを有して内燃機関と同期回転するロータと、内燃機関の正回転時に内燃機関の各気筒のピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも進角した位置に設定された各気筒用の基準位置でリラクタの回転方向の前端側エッジを検出して各気筒用の第１パルスを発生し、各気筒の上死点に相当するクランク角位置付近で前記リラクタの回転方向の後端側エッジを検出して各気筒用の第２パルスを発生する信号発生装置と、信号発生装置が出力するパルスの発生間隔から内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、信号発生装置が各気筒用の第１パルスを発生してから各気筒用の第２パルスを発生するまでの時間を各気筒用のリラクタ通過時間として計測するリラクタ通過時間計測手段と、リラクタ通過時間計測手段により新たに計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔnewと前回計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔoldとの間にＴnew≧αＴold(αは定数）の関係が成立していないときには、回転速度検出手段により検出された回転速度の如何に関わりなく内燃機関が正回転していると判定し、回転速度検出手段により検出された回転速度が設定値以下である状態でＴnew≧αＴoldの関係が成立したときに内燃機関が逆転していると判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の好ましい態様では、上記判定手段が、リラクタ通過時間計測手段により新たに計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔnewと前回計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔoldとの間にＴnew≧αＴold(αは定数）の関係が成立していないときには、回転速度検出手段により検出された回転速度の如何に関わりなく内燃機関が正回転していると判定し、回転速度検出手段により検出された回転速度が設定値以下である状態でＴnew≧αＴoldの関係が成立したときに内燃機関が逆転していると判定し、回転速度検出手段により検出された回転速度が設定値を超えている状態でＴnew≧αＴoldの関係が成立したときには内燃機関が急減速したと判定するように構成される。

以上のように、本発明によれば、リラクタの回転方向の前端側エッジが検出されてから後端側エッジが検出されるまでの時間を用いるだけで、回転方向を判定することができ、複数のリラクタのエッジ相互間の距離に相当する時間を検出する必要がないため、判定に要する処理を簡単にして判定に要する時間を短くすることができる。また本発明によれば、信号発生装置のロータに設けるリラクタの数を少なくすることができるため、信号発生装置のロータの加工を容易にすることができる。

以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１は内燃機関が逆転したことを検出したときに機関の点火動作が行われるのを禁止して、機関が逆回転するのを防止する制御を行う内燃機関制御装置に本発明を適用する場合のハードウェアの構成例を概略的に示したものである。

この例では、説明を簡単にするため、機関の気筒数が１であるとしている。図１においてＩＧは一端が共通接続されて接地された一次コイルＷ1及びＷ2を有する点火コイル、Ｃiは点火コイルの一次コイルＷ1の非接地側端子に一端が接続された点火用コンデンサ、ＴhiはコンデンサＣiの他端と接地間にカソードを接地側に向けて接続されたサイリスタ、ＥＸは内燃機関により駆動される磁石発電機内に設けられて一端が接地されたエキサイタコイル、ＤiはエキサイタコイルＥＸの他端と点火用コンデンサＣiの他端との間にアノードをエキサイタコイル側に向けて接続されたダイオード、ＰＬは内燃機関の気筒に取付けられた点火プラグで、点火コイルの二次コイルの非接地側端子が点火プラグＰＬの非接地側端子に接続されている。この例では、点火コイルＩＧと、点火用コンデンサＣiと、サイリスタＴhiと、エキサイタコイルＥＸと、ダイオードＤiとによりコンデンサ放電式の点火装置が構成されている。

また１はＣＰＵ（マイクロコンピュータ）を有するコントローラ、２は内燃機関の所定のクランク角位置でパルス信号を発生する信号発生装置で、コントローラ１は、信号発生装置２から与えられるパルス信号から得た機関の回転情報に基づいて機関の点火時期を演算し、演算した点火時期を検出したときにサイリスタＴhiのゲートに点火信号Ｖiを与える。

信号発生装置２は、機関のクランク軸３に取付けられたロータ２Ａと、クランク角センサ２Ｂとからなっている。ロータ２Ａは、クランク軸３に取り付けられた鉄製のロータヨーク２０１の外周に、極弧角γ1を有するリラクタＲ1を設けたものである。エキサイタコイルＥＸを設ける磁石発電機がフライホイール磁石発電機からなっている場合には、該フライホイール磁石発電機の回転子ヨークを構成するフライホイールをロータヨーク２０１として用いることができる。

ロータ２Ａに設けられたリラクタＲ1はロータヨーク２０１の外周の円筒面から径方向の外側に突出するように設けられた円弧状の突起からなっている。本実施形態では、リラクタＲ1の極弧角γ1が６０°に設定されている。

クランク角センサ２Ｂは、リラクタＲ1の回転方向の前端側エッジ及び後端側エッジを検出したときに第１極性（正極性または負極性）の第１パルス及び第２極性（負極性または正極性）の第２パルスを発生するセンサで、このセンサとしては例えば、リラクタに対向する磁極部を有する鉄心と、該鉄心に巻回された信号コイルと、該鉄心に磁気結合された永久磁石とを備えた周知のものを用いることができる。

ここで、内燃機関が正回転しているときに回転方向の前端側エッジ及び後端側エッジとなるリラクタＲ1のエッジをそれぞれｅ11及びｅ12とする。本実施形態のクランク角センサ２Ｂは、図３に示したように、内燃機関が正回転しているときに、機関のピストンの上死点に相応するクランク角位置ＴＤＣに対して十分に進角した位置に設定された基準位置θ1でリラクタＲ1の回転方向の前端側エッジｅ11を検出して第１パルス（負極性のパルス）Ｖs1を発生し、ピストンの上死点に相応するクランク角位置付近に設定された設定位置θ2でリラクタＲ1の回転方向の後端側エッジｅ12を検出して第２パルスＶs2を発生するように設けられている。

クランク角センサ２Ｂが発生するパルス信号は、波形整形回路４及び５を通してコントローラ１に入力されている。波形整形回路４及び５はそれぞれクランク角センサが出力する第１パルスＶs1及び第２パルスＶs2をマイクロコンピュータが認識し得る波形の信号に変換してコントローラ１のＣＰＵに与える。コントローラは、クランク角センサから与えられるパルスから機関の回転情報を得て、機関の回転方向の判定、機関の急減速の検出、回転速度の検出、点火時期の演算及び演算した点火時期の検出等、機関の制御に必要な各種の処理を行なう。

クランク角センサ２Ｂが第１パルスＶs1を発生する基準位置θ1は、機関の点火時期の計測を開始する位置として用いられる。またクランク角センサが第２パルスＶs2を発生する設定位置θ2は、機関の始動時及び極低速回転時の点火時期に相当する位置に設定されている。

図１に示した制御装置においては、機関の回転に同期してエキサイタコイルＥＸが交流電圧を誘起し、この交流電圧の一方の半サイクルにおいてダイオードＤiと点火コイルの一次コイルＷ1とを通して点火用コンデンサＣiが図示の極性に充電される。内燃機関の点火時期にコントローラ１からサイリスタＴhiのゲートに点火信号Ｖiが与えられると、サイリスタＴhiが導通するため、点火用コンデンサＣiに蓄積された電荷がサイリスタＴhiと点火コイルの一次コイルＷ1とを通して放電する。この放電により点火コイルの一次コイルに高い電圧が誘起し、この電圧が更に点火コイルの昇圧比により昇圧されて点火コイルの二次コイルＷ2に点火用の高電圧が誘起する。この高電圧は点火プラグＰＬに印加されるため、該点火プラグＰＬで火花放電が生じ、機関が点火される。

本実施形態では、コントローラ１のマイクロコンピュータに所定のプログラムを実行させることにより、機関の回転方向を判定する回転方向判定装置を構成して、該判定装置により機関が逆転したことが検出されたときに、内燃機関の点火動作を禁止する制御を行わせることにより機関の逆転が継続するのを防止するようにしている。

コントローラ１のマイクロコンピュータは、クランク角センサ２Ｂが出力するパルスの発生間隔から内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出過程と、クランク角センサが各気筒用の第１パルスを発生してから各気筒用の第２パルスを発生するまでの時間を各気筒用のリラクタ通過時間として計測するリラクタ通過時間計測過程とを行ない、リラクタ通過時間計測過程で新たに計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔnewと前回計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔoldとの間にＴnew≧αＴold(αは定数）の関係が成立していないときに回転速度検出過程で検出された回転速度の如何に関わりなく内燃機関が正回転していると判定し、回転速度検出過程で検出された回転速度が設定値以下である状態でＴnew≧αＴoldの関係が成立したときに内燃機関が逆転していると判定し、回転速度検出過程で検出された回転速度が設定値を超えている状態でＴnew≧αＴoldの関係が成立したときには内燃機関が急減速したと判定する。

上記回転速度検出過程は、例えば、クランク角センサが第１パルスＶs1を発生する毎に、前回の第１パルスＶs1が発生してから今回の第１パルスＶs1が発生するまでの時間（クランク軸が３６０°回転するのに要した時間）を回転速度検出用時間Ｔnとして読み込む過程により構成し、この時間Ｔnから機関の回転速度の情報を得る。回転速度検出用時間Ｔnは機関の回転速度が低いときに長くなり、回転速度の上昇に伴って短くなっていく。

またリラクタ通過時間計測過程は、クランク角センサが第１パルスＶs1を発生したときにタイマの計時動作を開始させて、クランク角センサが第２パルスＶs2を発生した時に該タイマの計測値を読み取る過程により構成し、クランク角センサが第２パルスＶs2を発生したときに読み取ったタイマの計測値をリラクタ通過時間とする。

図３（Ａ）は、機関の始動時に機関が正回転しているときにクランク角センサ２Ｂが発生する第１パルスＶs1及び第２パルスＶs2を示している。機関が正回転している時には、第１パルスＶs1が発生してから第２パルスＶs2が発生するまでの時間（リラクタ通過時間）に大きな差が生じないため、リラクタ通過時間計測過程で新たに計測されたリラクタ通過時間をＴnewとし、前回計測されたリラクタ通過時間をＴoldとしたときに、定数αを適当な値に設定することにより、α×Ｔold＜Ｔnewの関係が成立しないようにすることができる。

これに対し、機関の始動時にクランキングのための操作力が不足したために機関が逆転するときには、機関のピストンが上死点に近づいていく過程で機関の回転速度が低下していって、クランク軸の回転角度位置が上死点に近いある位置に達したときにクランク軸が一旦停止した後反転し、その後クランク軸が徐々に速度を上げながら逆方向に回転していく。そのため、機関の始動時にその回転方向が反転したときには、クランク角センサが第１パルスを発生してから第２パルスを発生するまでの時間が著しく長くなり、α×Ｔold＜Ｔnewの関係が成立するようになる。

図３（Ｂ）は機関の始動操作を開始した後、機関が逆転した場合にクランク角センサが発生するパルスの波形を示したものである。図示の例では、クランク軸が上死点に相当するクランク角位置ＴＤＣに近づいて回転角度位置θxに達したところで機関が逆転している。図３（Ｂ）において、クランク角位置θxの直前に発生したパルスＶs1はクランク角センサ２ＢがリラクタＲ1のエッジｅ11を検出して発生した第１パルスであり、θxの後に発生したパルスＶs2′は、クランク角センサ２Ｂが再びリラクタＲ1のエッジｅ11を検出して発生した第２パルスである。クランク角位置θxの前後でクランク軸の回転速度が低下しているため、クランク角位置θxの直前に第１パルスＶs1が発生してから第２パルスＶs2′が発生するまでの間に新たに計測されたリラクタ通過時間Ｔnewは、前回検出されたリラクタ通過時間Ｔoldに比べて著しく長くなる。従って、機関が始動時に逆転したときには、α×Ｔold＜Ｔnewの関係を成立させることができ、機関の始動時にこの関係が成立したときに機関が逆転したと判定することができる。

機関が逆転したことの判定を確実に行なわせるため、機関の始動に失敗したときに正回転していたクランク軸が反転を開始するクランク角位置（ピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも進角した位置）θxが、常に、機関の正回転時にクランク角センサが第１パルスＶs1を発生するクランク角位置θ1と、第２パルスＶs2を発生するクランク角位置θ2との間に入り、かつ第１パルスＶs1が発生するクランク角位置θ1よりも十分に遅角した位置（上死点に相当するクランク角位置側に寄った位置）となるように、リラクタＲ1及びクランク角センサ２Ｂを設けておく。

機関が逆転することなく正常に始動した後は、機関が逆転するおそれはない。また機関の運転中に機関が急減速されたときにも、Ｔnew＞＞Ｔoldの関係が成立して、α×Ｔold＜Ｔnewの関係が成立するため、機関が始動した後も逆転の有無の判定を行なうのは適当でない。そのため、上記の逆転の有無の判定は、機関の始動操作が開始された後、機関の回転速度が設定値（始動完了を判定するための設定値）以下であるときにのみ行なう。

図１に示した点火装置において、コントローラのマイクロコンピュータにより構成される各種の手段の構成を図２に示した。同図において２は図１に示された信号発生装置で、この信号発生装置は内燃機関１０のクランク軸の回転に同期して第１パルスＶs1及び第２パルスＶs2を発生する。また回転速度検出手段１１は、信号発生装置２が出力するパルスの発生間隔から内燃機関の回転速度を検出する手段で、この回転速度検出手段は、前述のように第１パルスＶs1の発生間隔を計測することにより回転速度計測用時間Ｔnを検出する。

１２はリラクタ通過時間計測手段で、この計測手段は、信号発生装置２のクランク角センサが第１パルスＶs1を発生してから第２パルスＶs2を発生するまでの時間をリラクタ通過時間として計測する。

また１３は判定手段で、本実施形態では、この判定手段が、リラクタ通過時間計測手段１２により新たに計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔnewと前回計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔoldとの間にＴnew≧αＴold(αは定数）の関係が成立していないときには回転速度検出手段１１により検出された回転速度の如何に関わりなく内燃機関が正回転していると判定し、回転速度検出手段１１により検出された回転速度が設定値以下である状態でＴnew≧αＴoldの関係が成立したときに内燃機関が逆転していると判定し、回転速度検出手段１１により検出された回転速度が設定値を超えている状態でＴnew≧αＴoldの関係が成立したときには内燃機関が急減速したと判定するように構成されている。

図２に示した各手段を構成するためにマイクロコンピュータに実行させるプログラムの要部のアルゴリズムを示したフローチャートを図４及び図５に示した。図４はクランク角センサ２Ｂが第１パルスを発生する毎に実行される第１パルス割込みルーチンで、このルーチンでは、ステップ１で前回の第１パルスＶs1が発生してから今回の第１パルスＶs1が発生するまでの間にタイマが計測した時間を回転速度検出用時間Ｔnとして読み込み、次いでステップ２でリラクタ通過時間の計測を開始して（現在のタイマの計測値を読み込んで）このルーチンを終了する。

図５はクランク角センサ２Ｂが第２パルスＶs2を発生する毎に実行される第２パルス割込みルーチンで、このルーチンでは先ずステップ１で、前回このルーチンが実行された際に計測されてＴnewとしてメモリに格納されているリラクタ通過時間を前回計測されたリラクタ通過時間Ｔoldとしてメモリに格納する（Ｔoldを更新する）処理を行った後、タイマの現在の計測値を読み取って、読み取った計測値から図４の割込みルーチンで読み込んだ時間を差し引くことにより新たなリラクタ通過時間を計測し、このリラクタ通過時間をＴnewとしてメモリに格納する。

次いでステップ２で回転速度検出用時間Ｔnが設定時間Ｔns以上であるか否か（機関の回転速度が設定速度以下であるか否か）を判定し、時間Ｔnが設定時間Ｔns以上であるとき（回転速度が設定速度以下であるとき）に、ステップ３に進んでαＴold＜Ｔnewが成立しているか否かを判定する。その結果、αＴold＜Ｔnewが成立しているときには機関が逆転していると判定してステップ４で逆転フラグをセットした後このルーチンを終了する。ステップ３でαＴold＜Ｔnewが成立していないときには機関が正回転していると判定してステップ５で逆転フラグをクリアした後このルーチンを終了する。ステップ２でＴn≧Ｔnsでない（回転速度が設定速度を超えている）と判定されたときには、ステップ６に進んでαＴold＜Ｔnewが成立しているか否かを判定し、αＴold＜Ｔnewが成立しているときには機関が急減速したとしてステップ７で急減速フラグをセットした後このルーチンを終了する。またステップ６でαＴold＜Ｔnewが成立していないと判定されたときにはステップ８で急減速フラグをクリアした後このルーチンを終了する。上記設定速度は、機関の始動が完了したことを確認するのに適した速度（例えばアイドリング速度）に設定する。

図２に示した内燃機関制御手段１４は、逆転フラグがセットされた時に図１のサイリスタＴhiへの点火信号の供給を禁止することにより機関の点火動作を停止させて、機関が逆転している状態で点火動作が行われるのを禁止する。また急減速フラグがセットされたときには、点火時期の遅角などの急減速時に必要な制御を行わせる。

図４及び図５に示したアルゴリズムによる場合には、図４のステップ１により回転速度検出手段１１が構成され、図４のステップ２と図５のステップ１とによりリラクタ通過時間計測手段１２が構成される。また図５のステップ２ないし８により判定手段が構成される。

上記の実施形態では、機関が始動した後にステップ６ないし８を行わせて、機関が急減速したか否かを判定するようにしたが、急減速したか否かの判定を必要としない場合には、ステップ６ないし８を省略して、ステップ２でＴn≧Ｔnsでない（回転速度が設定速度を超えている）と判定されたときに図５の割込みルーチンを終了する。

上記の例では、単気筒の内燃機関の回転方向を判定する場合を例にとったが、多気筒内燃機関にも本発明を適用することができる。多気筒内燃機関を制御する場合には、例えば、ロータ２Ａの構成は上記実施形態と同様として、機関の各気筒毎にクランク角センサ２Ｂを設けることにより各気筒用の第１パルス及び第２パルスを発生させるか、またはロータ２Ａに機関の各気筒に対応するリラクタを設けて、１つのクランク角センサにより、各気筒用のリラクタのエッジを検出することにより各気筒用の第１パルス及び第２パルスを発生させるようにする。ロータ２Ａに気筒数分のリラクタを設けて、これら気筒数分のリラクタのエッジを１つのクランク角センサにより検出する構成をとる場合には、クランク角センサが発生する一連のパルスがいずれの気筒に対するパルスであるかを識別するために、例えばロータ２Ａに各気筒用のリラクタよりも極弧角が小さい気筒判別用のリラクタを１つ設けて、クランク角センサがこの気筒判別用リラクタのエッジを検出して第１パルス及び第２パルスを短い時間間隔で発生した後に発生する第１パルスを特定の気筒用の第１パルスとして識別する。このような気筒判別の手法は既に周知であるのでその詳細な説明は省略する。

気筒数分のクランク角センサが設けられる場合、または気筒数分のリラクタが設けられる場合には、各気筒用の第１パルスが発生してから第２パルスが発生するまでの時間を計測することにより各気筒用のリラクタ通過時間を計測し、各気筒用のリラクタ通過時間を用いてαＴold≧Ｔnewが成立するか否かの判定を行う。

本発明に係わる回転方向判定方法を適用する内燃機関制御装置のハードウェアの構成例を示した回路図である。 本発明に係わる回転方向判定装置の構成例を示したブロック図である。 図１に示した制御装置に設けられている信号発生装置が機関の正回転時及び逆回転時に発生するパルス信号の波形を示した波形図である。 本発明に係わる回転方向判定装置を構成するために信号発生装置が第１パルスを発生する毎にマイクロコンピュータに実行させる割り込みルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。 本発明に係わる回転方向判定装置を構成するために信号発生装置が第２パルスを発生する毎にマイクロコンピュータに実行させる割り込みルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。

符号の説明

１ コントローラ
２ 信号発生装置
２Ａ ロータ
２Ｂ クランク角センサ
１１ 回転速度検出手段
１２ リラクタ通過時間計測手段
１３ 判定手段

Claims (4)

1. 内燃機関の回転方向を判定する回転方向判定方法であって、
   リラクタを有して前記内燃機関と同期回転するロータと、前記内燃機関の正回転時に前記内燃機関の各気筒のピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも進角した位置に設定された各気筒用の基準位置でリラクタの回転方向の前端側エッジを検出して各気筒用の第１パルスを発生し、前記上死点に相当するクランク角位置付近で前記リラクタの回転方向の後端側エッジを検出して各気筒用の第２パルスを発生する信号発生装置を設けておき、
   前記信号発生装置が出力するパルスの発生間隔から前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出過程と、前記信号発生装置が各気筒用の第１パルスを発生してから各気筒用の第２パルスを発生するまでの時間を各気筒用のリラクタ通過時間として計測するリラクタ通過時間計測過程とを行ない、
   前記リラクタ通過時間計測過程で新たに計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔnewと前回計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔoldとの間にＴnew≧αＴold(αは定数）の関係が成立していないときには、前記回転速度検出過程で検出された回転速度の如何に関わりなく前記内燃機関が正回転していると判定し、前記回転速度検出過程で検出された回転速度が設定値以下である状態で前記Ｔnew≧αＴoldの関係が成立したときに前記内燃機関が逆転していると判定すること、
   を特徴とする内燃機関の回転方向判定方法。
2. 内燃機関の回転方向を判定する回転方向判定方法において、
   リラクタを有して前記内燃機関と同期回転するロータと、前記内燃機関の正回転時に前記内燃機関の各気筒のピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも進角した位置に設定された各気筒用の基準位置でリラクタの回転方向の前端側エッジを検出して各気筒用の第１パルスを発生し、前記上死点に相当するクランク角位置付近で前記リラクタの回転方向の後端側エッジを検出して各気筒用の第２パルスを発生する信号発生装置を設けておき、
   前記信号発生装置が出力するパルスの発生間隔から前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出過程と、前記信号発生装置が各気筒用の第１パルスを発生してから各気筒用の第２パルスを発生するまでの時間を各気筒用のリラクタ通過時間として計測するリラクタ通過時間計測過程とを行ない、
   前記リラクタ通過時間計測過程で新たに計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔnewと前回計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔoldとの間にＴnew≧αＴold(αは定数）の関係が成立していないときには、前記回転速度検出過程で検出された回転速度の如何に関わりなく前記内燃機関が正回転していると判定し、前記回転速度検出過程で検出された回転速度が設定値以下である状態で前記Ｔnew≧αＴoldの関係が成立したときに前記内燃機関が逆転していると判定し、前記回転速度検出過程で検出された回転速度が設定値を超えている状態で前記Ｔnew≧αＴoldの関係が成立したときには前記内燃機関が急減速したと判定すること、
   を特徴とする内燃機関の回転方向判定方法。
3. 内燃機関の回転方向を判定する回転方向判定装置であって、
   リラクタを有して前記内燃機関と同期回転するロータと、前記内燃機関の正回転時に前記内燃機関の各気筒のピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも進角した位置に設定された各気筒用の基準位置でリラクタの回転方向の前端側エッジを検出して各気筒用の第１パルスを発生し、前記上死点に相当するクランク角位置付近で前記リラクタの回転方向の後端側エッジを検出して各気筒用の第２パルスを発生する信号発生装置と、
   前記信号発生装置が出力するパルスの発生間隔から前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
   前記信号発生装置が各気筒用の第１パルスを発生してから各気筒用の第２パルスを発生するまでの時間を各気筒用のリラクタ通過時間として計測するリラクタ通過時間計測手段と、
   前記リラクタ通過時間計測手段により新たに計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔnewと前回計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔoldとの間にＴnew≧αＴold(αは定数）の関係が成立していないときには、前記回転速度検出手段により検出された回転速度の如何に関わりなく前記内燃機関が正回転していると判定し、前記回転速度検出手段により検出された回転速度が設定値以下である状態で前記Ｔnew≧αＴoldの関係が成立したときに前記内燃機関が逆転していると判定する判定手段と、
   を具備したことを特徴とする内燃機関の回転方向判定装置。
4. 内燃機関の回転方向を判定する回転方向判定装置において、
   リラクタを有して前記内燃機関と同期回転するロータと、前記内燃機関の正回転時に前記内燃機関の各気筒のピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも進角した位置に設定された各気筒用の基準位置でリラクタの回転方向の前端側エッジを検出して各気筒用の第１パルスを発生し、前記上死点に相当するクランク角位置付近で前記リラクタの回転方向の後端側エッジを検出して各気筒用の第２パルスを発生する信号発生装置と、
   前記信号発生装置が出力するパルスの発生間隔から前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
   前記信号発生装置が各気筒用の第１パルスを発生してから各気筒用の第２パルスを発生するまでの時間を各気筒用のリラクタ通過時間として計測するリラクタ通過時間計測手段と、
   前記リラクタ通過時間計測手段により新たに計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔnewと前回計測された各気筒用のリラクタ通過時間Ｔoldとの間にＴnew≧αＴold(αは定数）の関係が成立していないときには、前記回転速度検出手段により検出された回転速度の如何に関わりなく前記内燃機関が正回転していると判定し、前記回転速度検出手段により検出された回転速度が設定値以下である状態で前記Ｔnew≧αＴoldの関係が成立したときに前記内燃機関が逆転していると判定し、前記回転速度検出手段により検出された回転速度が設定値を超えている状態で前記Ｔnew≧αＴoldの関係が成立したときには前記内燃機関が急減速したと判定する判定手段と、
   を具備したことを特徴とする内燃機関の回転方向判定装置。

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