JP2009002193A

JP2009002193A - エンジンの制御装置

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Publication number: JP2009002193A
Application number: JP2007162265A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hashimoto; 健橋本; Naoki Shimada; 直樹島田; Masao Katsuma; 政夫勝間
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-06-20
Filing date: 2007-06-20
Publication date: 2009-01-08
Anticipated expiration: 2027-06-20
Also published as: JP4542569B2

Abstract

【課題】正確に気筒識別を実施することにより、始動性の悪化を防止し、誤った気筒への燃料噴射／点火を原因とするバックファイヤなどによるエンジンや吸気系への損傷を防止するエンジンの制御装置を提供する。
【解決手段】エンジンの制御装置は、クランク軸の基準の位置に対応するクランク軸パルスカウント値が記憶されている信号系列記憶手段を備え、気筒特定手段は、回転方向検出手段によりクランク軸の回転方向が逆転であるまたは回転方向が反転したことを検出したとき、基準位置検出手段によるクランク軸回転信号からの不等角度の位置の検出を所定区間に亘って停止し、代わりにクランク軸の基準の位置を信号系列記憶手段に記憶されているクランク軸の基準の位置に対応するクランク軸パルスカウント値を用いて推定する。
【選択図】図１

Description

この発明は、アイドリングストップ時などにいったん停止させたエンジンを自動的に始動させるエンジンの制御装置に関するものである。

一般的に、複数の気筒を備えるエンジンの制御装置においては、各気筒に燃料噴射や点火を行うため、クランク軸及びカム軸の回転に関連した信号系列から、各気筒を特定し、それら各気筒のうち、燃料噴射や点火を行うべき気筒を見分けることが必要である。
そのために、クランク軸の回転に関連した信号系列において、少なくとも１箇所以上不等角度となるパルス信号、すなわち欠け歯を用いて、基準位置を特定する技術は、従来から知られている。
例えば、最初に基準位置となる欠け歯位置を検出し、その後に、気筒識別信号から気筒を特定することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、近年、燃費低減およびＣＯ２排出量抑制等のため、アイドル時に自動的にエンジンをいったん停止させ、その後発進操作等の再始動条件が成立したときに自動的にエンジンを再始動させるようにしたエンジンの始動装置が開発されてきている。
上述したエンジンの始動装置のように、エンジン停止後に自動的に再始動させる場合、発進操作等に応じて即座に始動させることが要求される。そのため、エンジン停止時の絶対クランク角度を検出することにより、停止状態にあるエンジンの圧縮気筒に燃料を供給、点火を行い、エンジンを一旦逆転させてから、正転方向への燃焼を行わせ、即時的に始動させる技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

また、上述したエンジンの始動装置では、停止、および逆転動作を伴う始動時のエンジンの絶対クランク角度を検出するため、エンジンの回転方向を検出する機能を設ける必要がある。例えば、回転センサと補助センサの検出信号からエンジンの回転方向をパルス信号の時間幅で出力する機能を有する逆転検出機能付クランク角センサが提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特許第２８７６８８５号明細書特開２００４−１２４７５３号公報特開２００５−２３３６２２号公報

しかし、上述したエンジンの始動装置は、始動時にクランク軸の逆転動作を行うため、逆転から正転となる過渡時にクランク軸の回転に同期したパルス信号周期が急変する。そのため欠け歯を検出して気筒識別を行う従来のシステムでは、欠け歯を誤判定し正常な気筒識別が不可能となる場合が発生する。これにより、始動性の悪化、また、誤った気筒に燃料噴射／点火を行うことによる、バックファイヤ等によりエンジンや吸気系に損傷を与える懸念がある。

この発明の目的は、正確に気筒識別を実施することにより、始動性の悪化を防止し、誤った気筒への燃料噴射／点火を原因とするバックファイヤなどによるエンジンや吸気系への損傷を防止するエンジンの制御装置を提供することである。

この発明に係るエンジンの制御装置は、エンジンのクランク軸の回転に同期して生成され上記クランク軸の回転方向により異なるパルス幅の複数のパルスからなるパルス列であり、且つ上記クランク軸を定速で１回転すると少なくとも１つのパルス間隔が外のパルス間隔の所定倍であるクランク軸回転信号を出力する第１の信号検出器と、上記クランク軸に対して１／２の減速比を有するカム軸の回転に同期して生成されるカム軸回転信号を出力する第２の信号検出器と、上記クランク軸回転信号のパルス列のパルス間隔から基準位置を検出する基準位置検出手段と、上記クランク軸回転信号のパルス列のパルス幅から上記クランク軸の回転方向を検出する回転方向検出手段と、上記基準位置が検出される度にリセットされ且つ上記クランク軸回転信号のパルスの入力に応じ上記回転方向に従って増減するクランク軸パルスカウント値により上記クランク軸の回転の位置を表すとともに上記カム軸回転信号に基づいて気筒群を特定する気筒特定手段と、を備え、所定のエンジン停止条件が成立したときに上記エンジンを停止するとともに、停止後における始動条件が成立したときに上記クランク軸を逆転方向に回転させた後、正転方向に反転させて上記エンジンを始動するエンジンの制御装置において、上記クランク軸の基準の位置に対応する上記クランク軸パルスカウント値が記憶されている信号系列記憶手段を備え、上記気筒特定手段は、上記回転方向検出手段により上記クランク軸の回転方向が逆転であるまたは回転方向が反転したことを検出したときには以後所定の区間に亘って、上記基準位置検出手段による上記クランク軸回転信号のパルス列のパルス間隔から基準位置の検出を停止し、且つ上記基準位置を上記信号系列記憶手段に記憶されているクランク軸の基準の位置に対応するクランク軸パルスカウント値を用いて推定する。

この発明に係るエンジンの制御装置の効果は、クランク軸回転方向が反転する時またはクランク軸の回転方向が逆転の時に、欠け歯検出禁止区間を設け、欠け歯検出禁止区間においては、正規欠け歯位置を推定することにより、正確に気筒を特定でき、始動性の悪化を防止し、誤った気筒への燃料噴射／点火を原因とするバックファイヤ等によるエンジンや吸気系への損傷を防止することができることである。

図１は、この発明に係る実施の形態によるエンジンの制御装置の構成を示す図である。
この発明に係る実施の形態によるエンジンの制御装置は、図１に示すように、第１のシグナルロータ１００、第１の信号検出器としてのクランク軸回転検出装置１０５、第２のシグナルロータ１０８、第２の信号検出器としてのカム軸回転検出装置１１１、およびエンジン制御装置１１５を備える。
第１のシグナルロータ１００は、円板形状の部材であり、その外周の殆どに所定の角度に亘って第１のシグナルロータ１００の径方向に突き出た複数の突起１０１が所定の周期で形成されている。但し、外周の一部には、突起１０１をもし外周の全周に亘って所定の周期で形成するとしたら形成される位置の突起１０１が欠けている部分があり、隣接する突起１０１の周期が所定の周期と異なる不等角度な欠け歯部１０２が存在する。
第１のシグナルロータ１００の中心はクランクシャフト１０３に固定されており、クランクシャフト１０３が回転するとそれと共に第１のシグナルロータ１００も回転する。

クランク軸回転検出装置１０５は、第１のシグナルロータ１００に近接した位置に配置されるとともにエンジン制御装置１１５と接続されている。クランク軸回転検出装置１０５は、第１のシグナルロータ１００の回転方向に離間して配置された２つのクランク角センサ１０４、１０６を備えており、各クランク角センサ１０４、１０６からのパルス列に基づいてクランクシャフト１０３の位置および回転方向を検出している。

クランク角センサ１０４、１０６のうち遅角側に配置されるクランク角センサ１０４が主に突起１０１を検出し、クランクシャフト１０３の位置を検出するための回転センサの役割、進角側に配置されるクランク角センサ１０６が、クランクシャフト１０３の回転方向を検出するための補助センサの役割をそれぞれ果たしている。
また、クランク軸回転検出装置１０５は、各クランク角センサ１０４、１０６から出力されるパルス列の状態の組合せに基づいて第１のシグナルロータ１００の回転方向を判定し、その回転方向に応じたパルス幅のクランク軸回転信号を出力する論理回路１０７を備えている。

図２は、この発明に係る実施の形態による論理回路１０７に係わる信号である。
論理回路１０７は、クランク角センサ１０４からなる回転センサからの信号およびクランク角センサ１０６からなる補助センサからの信号が入力される。論理回路１０７では、まず、クランク角センサ１０４からの信号とクランク角センサ１０６からの信号とから第１のシグナルロータ１００の回転方向信号を生成する。具体的には、クランク角センサ１０４からの信号がＬＯＷからＨＩＧＨに変化したときに、クランク角センサ１０６からの信号がＬＯＷである場合、または、クランク角センサ１０４からの信号がＨＩＧＨからＬＯＷに変化したときに、クランク角センサ１０６からの信号がＨＩＧＨである場合は、第１のシグナルロータ１００の逆転状態が判定され、レベルがＬＯＷの回転方向信号が生成される。

一方、クランク角センサ１０４からの信号がＬＯＷからＨＩＧＨに変化したときに、クランク角センサ１０６からの信号がＨＩＧＨである場合、または、クランク角センサ１０４からの信号がＨＩＧＨからＬＯＷに変化したときに、クランク角センサ１０６からの信号がＬＯＷである場合は、第１のシグナルロータ１００の正転状態が判定され、レベルがＨＩＧＨの回転方向信号が生成される。

論理回路１０７は、クランク角センサ１０４からの信号および生成した回転方向信号からエンジン制御装置１１５への出力信号となる矩形波のクランク軸回転信号を生成する。このクランク軸回転信号は、クランク角センサ１０４からの信号がＬＯＷからＨＩＧＨへのレベルの変化に同期して、ＬＯＷからＨＩＧＨにレベルが変化され、回転方向信号に基づくＨＩＧＨレベル時間に亘ってＨＩＧＨにレベルが維持され、その後ＨＩＧＨからＬＯＷにレベルが変化される。具体的には、回転方向信号が第１のシグナルロータ１００の逆転状態を示すＬＯＷレベルのときはＨＩＧＨレベル時間αに亘ってＨＩＧＨにレベルが維持され、正転状態を示すＨＩＧＨレベルのときはＨＩＧＨレベル時間βに亘ってＨＩＧＨにレベルが維持される。ＨＩＧＨレベル時間αは、ＨＩＧＨレベル時間βより長く設定されている。

第２のシグナルロータ１０８は、第１のシグナルロータ１００と同様、円板形状の部材であり、その外周には、第２のシグナルロータ１０８の径方向に突出する複数の突起１１０が所定角度離間して形成されている。第２のシグナルロータ１０８の中心はカムシャフト１０９に固定されており、カムシャフト１０９が回転するとそれと共に第２のシグナルロータ１０８も回転する。
カム軸回転検出装置１１１は、第２のシグナルロータ１０８に近接した位置に配置されエンジン制御装置１１５と接続されている。カム軸回転検出装置１１１は、第２のシグナルロータ１０８の径方向に離間して配置されたカム角センサ１１２を備えており、カム角センサ１１２からの矩形波のカム軸回転信号に基づいてカムシャフト１０９の位置を検出している。

エンジン制御装置１１５は、ＣＰＵを中心としたマイクロコンピュータにより構成されており、クランク軸回転検出装置１０５、カム軸回転検出装置１１１からのパルス列に基づいて、エンジンの回転方向を検出する回転方向検出手段１１４と、クランク軸回転信号の基準位置を検出する基準位置検出手段１１６と、クランク軸回転信号系列を記憶している信号系列記憶手段１１７と、気筒を特定するエンジンの気筒特定手段１１３と、を備えている。さらに、各種センサからの入力により運転状態を認識し、気筒内への燃料噴射制御や、点火制御を好適に実施している。
また、エンジン制御装置１１５は、所定のエンジン停止条件が成立したときにエンジンを停止するとともに、停止後における始動条件が成立したときにクランク軸を逆転方向に回転させた後、正転方向に反転させてエンジンを始動する。

エンジン制御装置１１５の各部の説明の前にエンジンが１サイクル運転される間にエンジン制御装置１１５に入力される信号を説明する。図３は、エンジン制御装置１１５に入力される信号とクランク軸パルスカウント値の推移を示す図である。
図３には入力される信号としてカム軸回転検出装置１１１からのカム軸回転信号、クランク軸回転検出装置１０５からのクランク軸回転信号の一例を示している。クランク軸回転信号は、クランク軸が１回転する間に生成される６０パルスを含み、２パルス分が欠けており、この２パルス分がクランク軸回転信号の基準位置としての欠け歯を構成している。カム軸回転信号は、カム軸が１回転する間に生成される４パルスが含まれ、クランク軸回転信号の欠け歯の位置にて、必ずＨＩＧＨレベルかＬＯＷレベルの２パターンが存在するように構成されている。図３のクランク軸回転信号とカム軸回転信号との間に図示した数値は、気筒番号を示しており、図３は４気筒エンジンの例を示している。

回転方向検出手段１１４について説明する。
回転方向検出手段１１４は、クランク軸回転検出装置１０５からのクランク軸回転信号に基づいてクランクシャフト１０３の回転方向を検出する。具体的に、図４に示すエンジンの回転方向判定ルーチンのフローチャートに基づいて説明する。図４に示すエンジンの回転方向判定ルーチンは、例えばクランク軸回転検出装置１０５からのクランク軸回転信号のパルスのエッジ、すなわちパルスのレベルがＬＯＷからＨＩＧＨへ立ち上がる立ち上がりエッジ、およびＨＩＧＨからＬＯＷへ立ち下がる立ち下がりエッジが入力されるたびに処理が実行される。

まず、ステップＳ１００にて、クランク軸回転検出装置１０５からのクランク軸回転信号のパルスのエッジが立ち上がりエッジか否かを判定する。立ち上がりエッジであれば、ステップＳ１０１にてそのときの時刻５Ｘを記憶してエンジンの回転方向判定ルーチンを終了する。
また、立ち下がりエッジであれば、ステップＳ１０２にてそのときの時刻から先にエンジンの回転方向判定ルーチンが実行されたときのステップＳ１０１にて記憶された立ち上がりエッジの時刻５Ｘを引き算し、クランク軸回転信号のＨＩＧＨレベル時間５Ｔを演算する。

次に、ステップＳ１０３にてクランク軸回転信号のＨＩＧＨレベル時間５Ｔが予め定められた所定値を超えているかを判定し、所定値を超えていると判定したとき、ステップＳ１０４にてクランク軸が逆転状態にあると判定しエンジンの回転方向判定ルーチンを終了する。また、ステップＳ１０３にてＨＩＧＨレベル時間５Ｔが所定値以下と判定したとき、ステップＳ１０５にてクランク軸が正転状態にあると判定しエンジンの回転方向判定ルーチンを終了する。

基準位置検出手段１１６について説明する。
基準位置検出手段１１６は、クランク軸回転信号の欠け歯を検出する。
図５は、クランク軸回転信号の欠け歯を含むに関係するパルスを含むパルス列を拡大した図である。図５の記号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、クランク軸回転信号の立ち上がりエッジ時刻を示しており、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、立ち上がりエッジ時刻Ｂと立ち上がりエッジ時刻Ａ、立ち上がりエッジ時刻Ｃと立ち上がりエッジ時刻Ｂ、立ち上がりエッジ時刻Ｄと立ち上がりエッジ時刻Ｃとのそれぞれの間のクランク軸回転信号のエッジ入力間隔時間を示している。
基準位置検出手段１１６は、クランク軸回転信号の立ち上がりエッジ時刻Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄより、クランク軸回転信号の立ち上がりエッジ入力間隔時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を式（１）、（２）、（３）にて算出する。

Ｔ１＝時刻Ｂ−時刻Ａ（１）
Ｔ２＝時刻Ｃ−時刻Ｂ（２）
Ｔ３＝時刻Ｄ−時刻Ｃ（３）

次に、クランク軸回転信号の立ち上がりエッジ入力間隔時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３から式（４）によりクランク軸回転信号の３区間の周期比Ａを求める。

Ａ＝（Ｔ２×Ｔ２）／（Ｔ３×Ｔ１）（４）

基準位置検出手段１１６は、式（４）から演算される周期比Ａが所定値以上であれば、基準位置としての欠け歯と判断する。例えば、Ｔ１とＴ３を「１」とし、Ｔ２を「３」とすると周期比Ａは９となる。そして、所定値を５とすれば立ち上がりエッジ時刻Ｂと立ち上がりエッジ時刻Ｃとの間が欠け歯と判断される。

信号系列記憶手段１１７について説明する。
信号系列記憶手段１１７は、基準位置情報が記憶されており、基準位置情報としてのクランク軸パルスカウント値５８が欠け歯の位置として記憶されている。これは、図４に示したクランク軸回転信号の例に対応するものであり、欠け歯部１０２が２箇所以上にあるクランク軸回転信号の場合は、それぞれの欠け歯の位置をクランク軸パルスカウント値で記憶しておく。

気筒特定手段１１３について説明する。
気筒特定手段１１３は、図３に示すように、クランク軸が正転状態にある場合、クランク軸回転信号のパルスが入力されるたびに、クランク軸パルスカウント値をインクリメントし、基準位置検出手段１１６によりクランク軸回転信号の欠け歯が検出されたときクランク軸パルスカウント値を０にクリアする。逆に図示しないが、クランク軸が逆転状態にある場合、クランク軸回転信号のパルスが入力されるたびに、クランク軸パルスカウント値をデクリメントする。このクランク軸パルスカウント値は、正常にクランク軸回転信号が入力された場合、０から５８までの値で各気筒の絶対位置を示し、クランク軸パルスカウント値１８、４８の位置は各気筒のＴＤＣとなる。

図６は、この発明に係る実施の形態による気筒特定手段１１３により実行されるエンジンの気筒特定ルーチンを示すフローチャートである。
気筒特定手段１１３は、クランク軸の回転方向が逆転のとき所定区間、基準位置検出手段１１６による欠け歯の検出を禁止し、信号系列記憶手段１１７の基準位置情報から基準位置を推定して気筒特定を実行する。このエンジンの気筒特定ルーチンは、例えばクランク軸回転信号の立ち上がりエッジが入力されるたびに処理が実行される。

まず、ステップＳ２００でクランク軸の回転方向が逆転かどうかを判定する。回転方向の判定は、図４に示すエンジンの回転方向判定ルーチンが実行される。ここで、クランク軸が逆転状態にあると判定されればステップＳ２０１に進み、正転状態にあると判定されたときステップＳ２０５に進む。
ステップＳ２０１にて欠け歯検出禁止カウント値に所定値をセットしステップＳ２０２に進む。
ステップＳ２０２にてクランク軸パルスカウント値が０かを判断し、クランク軸パルスカウント値が０でないときステップＳ２０３に進み、クランク軸パルスカウント値が０のときステップＳ２０４に進む。
ステップＳ２０３にてクランク軸パルスカウント値をデクリメントしエンジンの気筒特定ルーチンを終了する。
ステップＳ２０４にてクランク軸パルスカウント値に５８をセットしエンジンの気筒特定ルーチンを終了する。

ステップＳ２０５にて欠け歯検出禁止カウント値が０か判断し、欠け歯検出禁止カウント値が０でないときステップＳ２０６に進み、欠け歯検出禁止カウント値が０のときステップＳ２１３に進む。
ステップＳ２０６にて欠け歯検出禁止カウント値をデクリメントしステップＳ２０７に進む。
ステップＳ２０７にてクランク軸パルスカウント値をインクリメントしステップＳ２０８に進む。
ステップＳ２０８にて信号系列記憶手段１１７の基準位置情報とクランク軸パルスカウント値とを比較しクランク軸パルスカウント値が基準位置情報と等しいときステップＳ２０９に進み、クランク軸パルスカウント値が基準位置情報と異なるときエンジンの気筒特定ルーチンを終了する。本例では、クランク軸パルスカウント値と５８とを比較する。クランク軸パルスカウント値が５８ならば、欠け歯位置と判断する。

ステップＳ２０９にてクランク軸パルスカウント値を０にセットしステップＳ２１０に進む。
ステップＳ２１０にてカム軸回転信号のレベルがＨＩＧＨかを判定し、ＨＩＧＨであればステップＳ２１１に進み、ＬＯＷであればステップＳ２１２に進む。
ステップＳ２１１にて第４気筒と特定しエンジンの気筒特定ルーチンを終了する。
ステップＳ２１２にて第１気筒と特定しエンジンの気筒特定ルーチンを終了する。
ステップＳ２１３にて欠け歯検出による気筒特定サブルーチンの処理を実施しエンジンの気筒特定ルーチンを終了する。

次に、ステップＳ２１３にて実行される欠け歯検出による気筒特定サブルーチンについて説明する。図７は、欠け歯検出による気筒特定サブルーチンのフローチャートである。
ステップＳ３００にて基準位置検出手段１１６により欠け歯と判断されたか判定を行う。欠け歯と判断されなければ、ステップＳ３０５にて、クランク軸パルスカウント値をインクリメントして気筒特定サブルーチンを終了する。欠け歯と判断されれば、ステップＳ３０１にて、クランク軸パルスカウント値を０にクリアする。
次に、ステップＳ３０２にて、カム軸回転信号の入力信号レベルがＨＩＧＨかを判定し、ＨＩＧＨであればステップＳ３０３にて第４気筒と特定し気筒特定サブルーチンを終了する。また、カム軸回転信号のレベルがＬＯＷであればステップＳ３０４にて第１気筒と特定し気筒特定サブルーチンを終了する。

このように気筒特定手段１１３は、クランク軸が逆転状態にあるとき欠け歯検出を行わずにクランク軸パルスカウント値だけをデクリメントし、クランク軸が正転状態にあっても欠け歯検出禁止カウント値が０にならない限り欠け歯検出を行わずにクランク軸パルスカウント値が基準位置情報と一致したとき気筒を特定している。

次に、この発明のようにクランク軸の状態および欠け歯検出禁止カウント値からなる条件が満足しないとき欠け歯検出を禁止することの効果について説明する。特に効果が顕著に現れる停止状態から一旦逆転状態を経由して正転状態に変わる始動時について説明する。
図８は、停止状態にあったクランク軸が逆転状態から正転状態に推移するときの気筒特定に係わる信号である。図８に示すクランク軸回転信号は逆転状態および正転状態で周期に大きな変動が見られない。このようなクランク軸回転信号の場合、クランク軸の状態に係わらずに欠け歯検出を行い、気筒特定を行っても問題は起こらない。すなわち、クランク軸回転信号から検出される欠け歯の位置とクランク軸パルスカウント値との間には食い違いは見られない。このときの気筒特定の手順は図７に示す気筒特定サブルーチンと同じである。そして、クランク軸パルスカウント値は、クランク軸が正転状態にある場合はインクリメントされ、逆転状態にある場合はデクリメントされる。更に、クランク軸パルスカウント値が５８のときにインクリメントされると、クランク軸パルスカウント値が０にセットされる。このようにクランク軸パルスカウント値により、正転時及び逆回転時の絶対位置を検出している。

しかし、実際のエンジンの挙動として、逆転から正転へとクランク軸の回転方向が変化する場合、エンジンの回転速度が低下することと、クランク軸回転信号間での回転方向変化タイミングにより、クランク軸回転信号の周期が非常に長くなり欠け歯を誤判定する場合が発生する。その様子を図９に示す。
クランク軸の回転方向が逆転から正転に移行する前後の立ち上がりエッジ時刻Ｂと立ち上がりエッジ時刻Ｃとの間の立ち上がりエッジ入力間隔時間Ｔ４が延びるために、立ち上がりエッジ時刻Ｄで行う欠け歯検出で欠け歯を検出してしまう。しかし、実際は欠け歯ではないので、誤認識となる。

そして、欠け歯と判断されると、クランク軸パルスカウント値は０にリセットされ、このタイミングで気筒特定を実施するため、正規に欠け歯を検出するまでの間、クランク軸パルスカウント値が示すクランク軸の絶対位置は、実際の絶対位置と不一致が生じてしまい、気筒も誤認識する状態が発生する。従って、この不一致の区間で、燃料噴射、点火制御を行うと誤った気筒、あるいはタイミングにて制御を行うため、始動性の悪化、あるいはバックファイヤ等によりエンジンや吸気系に損傷を与える懸念がある。

一方、この発明に係る実施の形態による気筒特定手段１１３では、図１０に示すように、クランク軸が逆転状態の立ち上がりエッジ時刻Ｘで欠け歯検出禁止カウント値に例えば３がセットされ、その後クランク軸が正転状態の立ち上がりエッジ時刻Ｃ、Ｄ、Ｅで欠け歯検出禁止カウント値がデクレメントされ、立ち上がりエッジ時刻Ｅで欠け歯検出禁止カウント値が０となる。そして、立ち上がりエッジ時刻Ｘから立ち上がりエッジ時刻Ｅの間は欠け歯検出禁止期間となり、欠け歯検出を行ったら欠け歯と誤検出する立ち上がりエッジ時刻Ｄでも欠け歯検出を行わずに、信号系列記憶手段１１７に記憶されている基準位置情報としてのクランク軸パルスカウント値を用いて正規の欠け歯の位置を推定しクランク軸パルスカウント値を演算するので、正確に気筒特定を実施でき、クランク軸の絶対位置を検出することが可能となる。

なお、この発明に係る気筒特定手段１１３では、逆転時には欠け歯検出からの気筒特定を禁止しているが、クランク軸の回転方向が変化した直後だけ欠け歯検出からの気筒特定を禁止しても良い。このとき気筒特定手段１１３が実行するエンジンの気筒特定ルーチンを図１１のフローチャートを参照して説明する。
まず、ステップＳ４００にてクランク軸の回転方向が変化したかを判定し、クランク軸の回転方向が変化したときステップＳ４０１に進み、クランク軸の回転方向が変わらないときステップＳ４０２に進む。
ステップＳ４０１にて欠け歯検出禁止カウント値に所定値をセットしステップＳ４０２に進む。

ステップＳ４０２にて欠け歯検出禁止カウンタ値が０か判断し、０のときにはステップＳ４１４に進み、０でないときにはステップＳ４０３に進む。
ステップＳ４０３にて欠け歯検出禁止カウント値をデクリメントしステップＳ４０４に進む。
ステップＳ４０４にてクランク軸の回転方向が正転方向か判断し、逆転方向のときにはステップＳ４０５に進み、正転方向のときにはステップＳ４０８に進む。
ステップＳ４０５にてクランク軸パルスカウント値が０か判断し、０のときにはステップＳ４０７に進み、０でないときにはステップＳ４０６に進む。
ステップＳ４０６にてクランク軸パルスカウント値をデクリメントしエンジンの気筒特定ルーチンを終了する。
ステップＳ４０７にてクランク軸パルスカウント値を５８にセットしエンジンの気筒特定ルーチンを終了する。

ステップＳ４０８にてクランク軸パルスカウント値をインクリメントしステップＳ４０９に進む。
ステップＳ４０９にてクランク軸パルスカウント値が５８か判断し、５８のときにはステップＳ４１０に進み、５８でないときエンジンの気筒特定ルーチンを終了する。
ステップＳ４１０にてクランク軸パルスカウント値を０にセットしステップＳ４１１に進む。
ステップＳ４１１にてカム軸回転信号のレベルがＨＩＧＨかを判定し、ＨＩＧＨであればステップＳ４１２に進み、ＬＯＷであればステップＳ４１３に進む。
ステップＳ４１２にて第４気筒と特定しエンジンの気筒特定ルーチンを終了する。
ステップＳ４１３にて第１気筒と特定しエンジンの気筒特定ルーチンを終了する。
ステップＳ４１４にて欠け歯検出による気筒特定サブルーチンの処理を実施しエンジンの気筒特定ルーチンを終了する。この欠け歯検出による気筒特定サブルーチンは図７に示すサブルーチンである。

また、上述の実施の形態では所定の区間の経過を入力されるクランク軸回転信号のパルス数を計数し、計数したパルス数が欠け歯検出禁止カウント値を超えたかを確認しているが、クランク軸が逆転状態または回転方向が反転後、所定エンジン回転数を超えるまでを欠け歯検出禁止期間としても良い。

この発明に係る実施の形態によるエンジンの制御装置の構成を示す図である。この発明に係る実施の形態による論理回路に係わる信号である。エンジン制御装置に入力される信号とクランク軸パルスカウント値の推移を示す図である。この発明に係る実施の形態による回転方向検出手段でのエンジンの回転方向判定ルーチンのフローチャートである。クランク軸回転信号の欠け歯を含むに関係するパルスを含むパルス列を拡大した図である。この発明に係る実施の形態による気筒特定手段でのエンジンの気筒特定ルーチンのフローチャートである。エンジンの気筒特定ルーチンに含まれる気筒特定サブルーチンのフローチャートである。停止状態にあったクランク軸が逆転状態から正転状態に推移するときの気筒特定に係わる信号の例である。停止状態にあったクランク軸が逆転状態から正転状態に推移するときの気筒特定に係わる信号の他の例である。停止状態にあったクランク軸が逆転状態から正転状態に推移するときの気筒特定に係わる信号の他の例である。この発明に係る実施の形態による気筒特定手段でのエンジンの気筒特定ルーチンの他のフローチャートである。

符号の説明

１００第１のシグナルロータ、１０１突起、１０２欠け歯部、１０３クランクシャフト、１０４、１０６クランク角センサ、１０５クランク軸回転検出装置、１０７論理回路、１０８第２のシグナルロータ、１０９カムシャフト、１１０突起、１１１カム軸回転検出装置、１１２カム角センサ、１１３気筒特定手段、１１４回転方向検出手段、１１５エンジン制御装置、１１６基準位置検出手段、１１７信号系列記憶手段、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｘ立ち上がりエッジ時刻、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４エッジ入力間隔時間。

Claims

エンジンのクランク軸の回転に同期して生成され上記クランク軸の回転方向により異なるパルス幅の複数のパルスからなるパルス列であり、且つ上記クランク軸を定速で１回転すると少なくとも１つのパルス間隔が外のパルス間隔の所定倍であるクランク軸回転信号を出力する第１の信号検出器と、上記クランク軸に対して１／２の減速比を有するカム軸の回転に同期して生成されるカム軸回転信号を出力する第２の信号検出器と、上記クランク軸回転信号のパルス列のパルス間隔から基準位置を検出する基準位置検出手段と、上記クランク軸回転信号のパルス列のパルス幅から上記クランク軸の回転方向を検出する回転方向検出手段と、上記基準位置が検出される度にリセットされ且つ上記クランク軸回転信号のパルスの入力に応じ上記回転方向に従って増減するクランク軸パルスカウント値により上記クランク軸の回転の位置を表すとともに上記カム軸回転信号に基づいて気筒群を特定する気筒特定手段と、を備え、所定のエンジン停止条件が成立したときに上記エンジンを停止するとともに、停止後における始動条件が成立したときに上記クランク軸を逆転方向に回転させた後、正転方向に反転させて上記エンジンを始動するエンジンの制御装置において、
上記クランク軸の基準の位置に対応する上記クランク軸パルスカウント値が記憶されている信号系列記憶手段を備え、
上記気筒特定手段は、上記回転方向検出手段により上記クランク軸の回転方向が逆転であるまたは回転方向が反転したことを検出したときには以後所定の区間に亘って、上記基準位置検出手段による上記クランク軸回転信号のパルス列のパルス間隔から基準位置の検出を停止し、且つ上記基準位置を上記信号系列記憶手段に記憶されているクランク軸の基準の位置に対応するクランク軸パルスカウント値を用いて推定することを特徴とするエンジンの制御装置。