JP2013151910A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関を制御する制御装置に関する。 The present invention relates to a control device that controls an internal combustion engine.
複数の気筒を備える4ストローク内燃機関では、各気筒が現在どの行程にあるのかを知得して、燃料噴射制御及び点火制御を実施する必要がある。 In a four-stroke internal combustion engine having a plurality of cylinders, it is necessary to know which stroke each cylinder is currently in and to perform fuel injection control and ignition control.
内燃機関のクランクシャフトには、その回転角度及びエンジン回転数を検出するためのクランク角センサが付設されている。クランク角センサは、クランクシャフトに固定されたロータの回転をセンシングするものである。ロータの外周には、10°CA(クランク角度)毎に歯が形成されている。クランク角センサは、ロータの外周に臨み、個々の歯が当該センサの近傍を通過することを検知して、その都度パルス信号(クランク角信号)を出力する。なお、通常、クランクシャフトのロータの歯は一部欠けており、その欠歯部分に起因したクランク角信号パルスの欠損を基にして、クランクシャフトの絶対的な角度を知る事が可能となっている。 The crankshaft of the internal combustion engine is provided with a crank angle sensor for detecting the rotation angle and the engine speed. The crank angle sensor senses the rotation of the rotor fixed to the crankshaft. Teeth are formed on the outer periphery of the rotor every 10 ° CA (crank angle). The crank angle sensor faces the outer periphery of the rotor, detects that each tooth passes near the sensor, and outputs a pulse signal (crank angle signal) each time. Normally, the crankshaft rotor teeth are partially missing, and it is possible to know the absolute angle of the crankshaft based on the missing crank angle signal pulses due to the missing teeth. Yes.
各気筒の吸気バルブまたは排気バルブを開閉駆動するカムシャフトにも、カム角センサが付設されている。カム角センサもまた、カムシャフトに固定されたロータの回転をセンシングするものである。このロータには、一回転を気筒数で割った角度、三気筒エンジンであれば120°(クランク角度に換算すれば、240°CA)毎に歯または突起が形成されており、その歯または突起がカム角センサの近傍を通過する都度、カム角センサがパルス信号(カム角信号)を出力する。 Cam angle sensors are also attached to camshafts that open and close the intake valves or exhaust valves of each cylinder. The cam angle sensor also senses the rotation of the rotor fixed to the camshaft. In this rotor, teeth or protrusions are formed at an angle obtained by dividing one rotation by the number of cylinders, or 120 ° (240 ° CA in terms of crank angle) in the case of a three-cylinder engine. Each time passes through the vicinity of the cam angle sensor, the cam angle sensor outputs a pulse signal (cam angle signal).
カム角信号は、複数の気筒のうちの何れかが所定の行程に至ったことを表す信号である。但し、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトに可変バルブタイミング機構が付随している場合には、その可変バルブタイミング機構が具現しているバルブタイミングを示す信号にもなる。例えば、吸気カムシャフト側に可変バルブタイミング機構及びカム角センサが存在している場合、カム角信号は、何れかの気筒において吸気行程が開始される旨を示唆するとともに、当該気筒の吸気バルブが開弁するタイミングをも表している。この場合のカム角信号のクランク角信号に対する位相は、可変バルブタイミング機構の操作によって進角または遅角する。 The cam angle signal is a signal indicating that any of the plurality of cylinders has reached a predetermined stroke. However, when a variable valve timing mechanism is attached to the intake camshaft or the exhaust camshaft, it is also a signal indicating the valve timing that the variable valve timing mechanism is embodied. For example, when a variable valve timing mechanism and a cam angle sensor exist on the intake camshaft side, the cam angle signal suggests that the intake stroke is started in any cylinder, and the intake valve of the cylinder The timing for opening the valve is also shown. In this case, the phase of the cam angle signal relative to the crank angle signal is advanced or retarded by operation of the variable valve timing mechanism.
内燃機関の制御装置であるECU(Electronic Control Unit)は、クランク角信号及びカム角信号を受信し、両信号を参照して各気筒の行程を把握、気筒における燃料噴射タイミングや点火タイミングを決定して内燃機関の運転を制御する(以上、下記特許文献を参照)。各気筒の現在の行程を知得して燃料噴射及び点火を行わなければならないのは、内燃機関の始動時も同じである。 An ECU (Electronic Control Unit), which is a control device for an internal combustion engine, receives a crank angle signal and a cam angle signal, refers to both signals to grasp the stroke of each cylinder, and determines the fuel injection timing and ignition timing in the cylinder. To control the operation of the internal combustion engine (see the following patent document). It is the same when starting the internal combustion engine that the current stroke of each cylinder must be known to perform fuel injection and ignition.
ところで、極めて稀ではあるが、クランク角センサとECUとの間の伝送路の断線またはクランク角センサ自体の故障により、ECUがクランク角信号を受信できなくなることがある。クランク角信号を受信不能であるならば、カム角信号に準拠して点火タイミングを決定するより他にない。即ち、一定の回転角毎に訪れるカム角信号を分周することで擬似的なクランク角信号を生成し、これに基づいて点火タイミングを決定するのである。 By the way, although extremely rare, the ECU may not be able to receive the crank angle signal due to the disconnection of the transmission path between the crank angle sensor and the ECU or the failure of the crank angle sensor itself. If the crank angle signal cannot be received, there is nothing else but to determine the ignition timing based on the cam angle signal. In other words, a pseudo crank angle signal is generated by dividing the cam angle signal that is visited at every fixed rotation angle, and the ignition timing is determined based on the pseudo crank angle signal.
しかし、上述の手法は、内燃機関の始動時には適用することが難しい。スタータモータ(セルモータ)により機関を回転駆動するクランキング中は、クランクシャフト及びこれに従動するカムシャフトの回転速度が頻々に変動する。240°CA程度の回転の間にも、カムシャフトの回転は高速になったり低速になったりする。それ故、カム角信号を分周して点火タイミングを決定したとしても、そのタイミングが気筒における点火に適したタイミングであることは保証されておらず、混合気中の燃料に着火できずに始動不良に陥るおそれがあった。 However, the above-described method is difficult to apply when starting the internal combustion engine. During cranking in which the engine is rotationally driven by a starter motor (cell motor), the rotational speeds of the crankshaft and the camshaft that follows the crankshaft frequently fluctuate. Even during the rotation of about 240 ° CA, the camshaft rotates at a high speed or a low speed. Therefore, even if the ignition timing is determined by dividing the cam angle signal, it is not guaranteed that the timing is suitable for ignition in the cylinder, and the fuel in the mixture cannot be ignited and started. There was a risk of falling into a defect.
本発明は、内燃機関の始動時にクランク角信号を受信できなかったとしても、内燃機関を始動できるようにすることを所期の目的としている。 An object of the present invention is to enable an internal combustion engine to be started even if a crank angle signal cannot be received when the internal combustion engine is started.
本発明では、クランクシャフトの回転角を所定角度単位で検出するクランク角センサから出力されるクランク角信号と、カムシャフトの回転角を当該カムシャフトの一回転を気筒数で割った角度単位で検出するカム角センサから出力されるカム角信号とを参照し、内燃機関を制御する制御装置において、カム角センサを、カム角信号に加え、ある特定の気筒における点火に適したタイミングを表す気筒判別信号をも出力するものとし、内燃機関の始動時にクランク角信号を受信できない場合、前記特定の気筒の点火の際には気筒判別信号のタイミングを基準に点火を行うとともに、当該気筒判別信号と直近のカム角信号との時間差を計測しておき、その後に訪れる他の気筒の点火の際には次のカム角信号から前記時間差が経過したタイミングを基準に点火を行うこととした。 In the present invention, a crank angle signal output from a crank angle sensor that detects a rotation angle of the crankshaft in a predetermined angle unit, and a rotation angle of the camshaft is detected in an angle unit obtained by dividing one rotation of the camshaft by the number of cylinders. In a control device for controlling an internal combustion engine with reference to a cam angle signal output from a cam angle sensor, a cylinder discrimination that represents a timing suitable for ignition in a specific cylinder in addition to the cam angle signal is added to the cam angle signal If the crank angle signal cannot be received when the internal combustion engine is started, the ignition is performed based on the timing of the cylinder discrimination signal when the specific cylinder is ignited, and the cylinder discrimination signal is the closest to the cylinder discrimination signal. The time difference from the cam angle signal is measured, and the timing at which the time difference elapses from the next cam angle signal when the other cylinders that come after that are ignited It was decided to carry out the ignition to the reference.
本発明によれば、内燃機関の始動時にクランク角信号を受信できなかったとしても、内燃機関を始動することが可能となる。 According to the present invention, the internal combustion engine can be started even if the crank angle signal cannot be received when the internal combustion engine is started.
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式の4ストロークエンジンである。図示例の内燃機関は、筒内直接噴射式のもので、複数の気筒1(図1には、そのうち一つを図示している)と、各気筒1内に燃料を噴射するインジェクタ10と、各気筒1に吸気を供給するための吸気通路3と、各気筒1から排気を排出するための排気通路4と、吸気通路3を流通する吸気を過給する排気ターボ過給機5と、排気通路4から吸気通路3に向けてEGRガスを還流させる外部EGR装置2とを具備している。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of an internal combustion engine for a vehicle in the present embodiment. The internal combustion engine in the present embodiment is a spark ignition type four-stroke engine. The internal combustion engine of the illustrated example is of an in-cylinder direct injection type, and includes a plurality of cylinders 1 (one of which is shown in FIG. 1), an
気筒1の燃焼室の天井部には、点火プラグ13を取り付けてある。点火プラグ13は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。
A
吸気バルブ11には、その開閉タイミングを変化させることのできる可変バルブタイミング機構111が付随している。可変バルブタイミング機構111は、例えば、吸気カムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相を変化させることを通じて、吸気バルブ11の開閉タイミングを進角させたり遅角させたりするものである。
The
吸気通路3は、外部から空気を取り入れて気筒1の吸気ポートへと導く。吸気通路3上には、エアクリーナ31、過給機5のコンプレッサ51、インタクーラ32、電子スロットルバルブ33、サージタンク34、吸気マニホルド35を、上流からこの順序に配置している。
The intake passage 3 takes in air from the outside and guides it to the intake port of the cylinder 1. On the intake passage 3, an
排気通路4は、気筒1内で燃料を燃焼させることで発生した排気を気筒1の排気ポートから外部へと導く。この排気通路4上には、排気マニホルド42、過給機5の駆動タービン52及び三元触媒41を配置している。加えて、タービン52を迂回する排気バイパス通路43、及びこのバイパス通路43の入口を開閉するバイパスバルブであるウェイストゲートバルブ44を設けてある。ウェイストゲートバルブ44は、アクチュエータに制御信号lを入力することで開閉操作することが可能な電動ウェイストゲートバルブであり、そのアクチュエータとしてDCサーボモータを用いている。
The exhaust passage 4 guides the exhaust generated by burning the fuel in the cylinder 1 from the exhaust port of the cylinder 1 to the outside. An exhaust manifold 42, a
排気ターボ過給機5は、駆動タービン52とコンプレッサ51とを同軸で連結し連動するように構成したものである。そして、駆動タービン52を排気のエネルギを利用して回転駆動し、その回転力を以てコンプレッサ51にポンプ作用を営ませることにより、吸入空気を加圧圧縮(過給)して気筒1に送り込む。
The exhaust turbocharger 5 is configured such that the
外部EGR装置2は、いわゆる高圧ループEGRを実現するものである。外部EGR通路の入口は、排気通路4におけるタービン52の上流の所定箇所に接続している。外部EGR通路の出口は、吸気通路3におけるスロットルバルブ33の下流の所定箇所、具体的にはサージタンク34に接続している。外部EGR通路上にも、EGRクーラ21及びEGRバルブ22を設けてある。
The external EGR device 2 realizes a so-called high-pressure loop EGR. The inlet of the external EGR passage is connected to a predetermined location upstream of the
本実施形態の内燃機関の制御装置たるECU0は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。
The
ECU0の入力インタフェースには、車速を検出する車速センサから出力される車速信号a、クランクシャフトの回転角及びエンジン回転数を検出するクランク角センサから出力されるクランク角信号たるN信号b、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ33の開度をアクセル開度(いわば、要求負荷)として検出するアクセル開度センサから出力されるアクセル開度信号c、吸気通路3(特に、サージタンク34)内の吸気温を検出する温度センサから出力される吸気温信号d、吸気通路3内の吸気圧(または、過給圧)を検出する圧力センサから出力される吸気圧信号e、内燃機関の冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号f、吸気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号及び気筒判別信号を包括したG信号g、燃焼室内で発生する振動、騒音または燃焼圧の変化を検出するノックセンサから出力されるノッキング信号h等が入力される。
The input interface of the
ECU0の出力インタフェースからは、イグナイタに対して点火信号i、可変バルブタイミング機構111に対して開閉タイミング制御(位相角)信号j、スロットルバルブ33に対して開度操作信号k、ウェイストゲートバルブ44に対して開度操作信号l、EGRバルブ22に対して開度操作信号m、インジェクタ10に対して燃料噴射信号n、スタータモータに対してこれを駆動制御する制御信号o等を出力する。
From the output interface of the
ECU0のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ECU0は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報a、b、c、d、e、f、g、hを入力インタフェースを介して取得し、吸気圧及びエンジン回転数を知得するとともに、気筒1に充填される吸気量を推算し、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング(一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む)、燃料噴射圧、点火タイミング、吸気バルブ11の開閉タイミング、EGR量(または、EGR率)及びEGRバルブ22の開度といった各種運転パラメータを決定する。ECU0は、運転パラメータに対応した各種制御信号i、j、k、l、m、nを出力インタフェースを介して印加する。
The processor of the
また、ECU0は、内燃機関の始動(冷間始動であることもあれば、アイドリングストップからの復帰であることもある)時において、スタータモータに制御信号oを入力し、スタータモータのピニオンギアをフライホイール(MT車)またはドライブプレート(AT車)外周のリングギアに噛合させて機関を回転させるクランキングを行う。クランキングは、初爆から連爆へと至り、エンジン回転数が冷却水温等に応じて定まる閾値を超えたときに(完爆したものと見なして)終了する。
Further, the
以降、クランク角センサが出力するクランク角信号、カム角センサが出力するカム角信号及び気筒判別信号に関して詳述する。クランク角センサは、クランクシャフトに固定されクランクシャフトと一体となって回転するロータ7の回転角度をセンシングするものである。図2に示すように、ロータ7には所定角度、例えば10°CA毎に歯71が形成されている。クランク角センサは、ロータ7の個々の歯71が当該センサの近傍を通過することを検知して、その都度クランク角信号としてパルス信号を発信する。
Hereinafter, the crank angle signal output from the crank angle sensor, the cam angle signal output from the cam angle sensor, and the cylinder discrimination signal will be described in detail. The crank angle sensor senses the rotation angle of the
但し、クランクシャフトが一回転する間に三十六回のパルスを出力するわけではない。クランクシャフトのロータ7の歯71は一部欠けており、その欠歯部分に起因して、図4に示すようにクランク角信号パルスもまた一部が欠損する。図2及び図4に示している例では、十七番目、十八番目、二十番目、二十一番目、三十五番目及び三十六番目に該当するパルスが欠損している。この欠損を基にして、クランクシャフトの絶対的な角度を知ることが可能である。欠損した三十六番目のパルスの次の一番目のパルスのタイミングを0°CAとおくと、欠損した十八番目のパルスに続く十九番目のパルスのタイミングが180°CAということになる。上記の0°CAのタイミングを示すパルスは、気筒1の圧縮上死点に等しいか、約10°CA以内の範囲で圧縮上死点よりも前方にオフセットさせる。
However, 36 pulses are not output during one revolution of the crankshaft. The
他方、カム角センサは、カムシャフトに固定されカムシャフトと一体となって回転するロータ8の回転角度をセンシングするものである。図3に示すように、ロータ8には、カムシャフトの一回転を気筒数で割った角度毎に、突起81が形成されている。三気筒エンジンであれば、突起81が120°(クランク角度に換算すれば、240°CA)毎に配置される。カム角センサは、個々の突起81が当該センサの近傍を通過することを検知して、その都度カム角信号としてパルス信号を発信する。
On the other hand, the cam angle sensor senses the rotation angle of the rotor 8 that is fixed to the camshaft and rotates integrally with the camshaft. As shown in FIG. 3, the rotor 8 is formed with
さらに、カム角センサは、カムシャフトが一回転する毎に一回、気筒判別信号を出力する。ロータ8には、カム角信号用の突起81とは別に、気筒判別信号用の突起82が形成されており、この突起82がカム角センサの近傍を通過するときに、気筒判別信号となるパルス信号を発信する。
Further, the cam angle sensor outputs a cylinder discrimination signal once every time the camshaft rotates once. The rotor 8 is provided with a cylinder
カム角信号は、何れかの気筒1が所定の行程に至ったことを表す信号である。本実施形態では、吸気カムシャフトにカム角センサが付随しており、図4に示しているように、カム角信号は各気筒1における吸気行程の開始を示唆している。のみならず、カム角信号は、可変バルブタイミング機構111により調節される吸気バルブ11の開弁タイミングをも表している。
The cam angle signal is a signal indicating that any one of the cylinders 1 has reached a predetermined stroke. In this embodiment, a cam angle sensor is attached to the intake camshaft, and the cam angle signal indicates the start of the intake stroke in each cylinder 1 as shown in FIG. In addition, the cam angle signal represents the valve opening timing of the
そして、気筒判別信号は、カム角信号によって示唆される吸気行程が、どの気筒1におけるものであるかを指し示す。図4に示す例では、第一気筒1の吸気行程の開始後、第二気筒1の吸気行程の開始前に気筒判別信号のパルスが出力されるものとしており、その直前のカム角信号のパルスが第一気筒1における吸気行程の開始である(あるいは、その直後のカム角信号のパルスが第二気筒1における吸気行程の開始である)ことを明らかにしている。 The cylinder discrimination signal indicates in which cylinder 1 the intake stroke suggested by the cam angle signal is. In the example shown in FIG. 4, a pulse of the cylinder discrimination signal is output after the start of the intake stroke of the first cylinder 1 and before the start of the intake stroke of the second cylinder 1, and the pulse of the cam angle signal immediately before that is output. Is the start of the intake stroke in the first cylinder 1 (or the pulse of the cam angle signal immediately after that is the start of the intake stroke in the second cylinder 1).
カム角信号及び気筒判別信号の位相は、可変バルブタイミング機構111による吸気バルブ11の開閉タイミングの進角/遅角操作により変化する。本実施形態では、吸気バルブ11の開弁タイミングが最も遅角化している状態、即ちエンジン回転数が低い運転領域(アイドリングを含む)や機関の始動時を基準位相としている。図4で示しているカム角信号及び気筒判別信号は、基準位相におけるものである。エンジン回転数が上昇し、吸気バルブ11の開弁タイミングが進角すると、カム角信号及び気筒判別信号の出力タイミングは早まる。つまり、カム角信号及び気筒判別信号の位相が、図4上で左方に変位する。
The phases of the cam angle signal and the cylinder discrimination signal are changed by the advance / retard operation of the opening / closing timing of the
しかして、本実施形態では、基準位相の気筒判別信号を、特定の気筒1における点火に適したタイミングを表すように設定している。図3及び図4に示している例では、第三気筒1の点火に適したタイミングで気筒判別信号が出力されるようにロータ8の突起82が配置され、そのタイミングでカム角センサから気筒判別信号のパルスを発信するようになっている。
Therefore, in the present embodiment, the cylinder discrimination signal of the reference phase is set so as to represent the timing suitable for ignition in the specific cylinder 1. In the example shown in FIGS. 3 and 4, the
クランク角センサとECU0との間の伝送路が断線し、またはクランク角センサ自体が故障して、ECU0がクランク角信号を受信できなくなった場合において、内燃機関を始動するためには、依然として受信可能であるカム角信号及び気筒判別信号に基づいて燃料噴射タイミング及び点火タイミングを決定する必要がある。
If the transmission path between the crank angle sensor and the
カム角信号及び気筒判別信号の双方を参照すれば、どの気筒1で吸気行程が開始されたかを知得することは容易である。始動時の燃料噴射については、吸気行程が開始された気筒1に係るカム角信号の受信後のタイミングで、当該気筒1のインジェクタ10から必要量の燃料を噴射させればよい。
By referring to both the cam angle signal and the cylinder discrimination signal, it is easy to know which cylinder 1 has started the intake stroke. Regarding the fuel injection at the time of starting, a required amount of fuel may be injected from the
翻って、始動時の点火については、まず、第三気筒1の点火の際には、気筒判別信号を受信したときに点火を行えばよい。その上で、ECU0は、第一気筒1の吸気行程の開始を示唆するカム角信号と、その後に訪れる気筒判別信号との時間差tを計測しておく。
On the other hand, for ignition at the time of starting, first, when the third cylinder 1 is ignited, the ignition may be performed when the cylinder discrimination signal is received. Then, the
そして、次の第一気筒1の点火の際には、第二気筒1の吸気行程の開始を示唆するカム角信号を受信してから、上記の計測した時間差tが経過したタイミングで点火を行う。同様に、次の第二気筒1の点火の際には、第三気筒1の吸気行程の開始を示唆するカム角信号を受信してから、時間差tが経過したタイミングで点火を行う。 When the next first cylinder 1 is ignited, the cam angle signal indicating the start of the intake stroke of the second cylinder 1 is received, and then the ignition is performed at the timing when the measured time difference t has elapsed. . Similarly, when the next second cylinder 1 is ignited, the ignition is performed at the timing when the time difference t has elapsed since the cam angle signal indicating the start of the intake stroke of the third cylinder 1 is received.
さらにその後の第三気筒1の点火の際には、気筒判別信号を受信したときに点火を行うとともに、当該気筒判別信号と直近のカム角信号(これは、第一気筒1の吸気行程の開始を示唆するものである)との時間差tを再度計測する。計測した時間差tは、以後の第一気筒1及び第二気筒1における点火タイミングの決定に用いる。 Further, when the third cylinder 1 is subsequently fired, ignition is performed when the cylinder discrimination signal is received, and the cylinder discrimination signal and the latest cam angle signal (this is the start of the intake stroke of the first cylinder 1). The time difference t from the above is measured again. The measured time difference t is used to determine the ignition timing in the first cylinder 1 and the second cylinder 1 thereafter.
本実施形態では、クランクシャフトの回転角を所定角度単位で検出するクランク角センサから出力されるクランク角信号と、カムシャフトの回転角を当該カムシャフトの一回転を気筒数で割った角度単位で検出するカム角センサから出力されるカム角信号とを参照して内燃機関を制御するものであって、カム角センサを、カム角信号に加え、ある特定の気筒1における点火に適したタイミングを表す気筒判別信号をも出力するものとし、内燃機関の始動時にクランク角信号を受信できない場合、前記特定の気筒1の点火の際には気筒判別信号のタイミングを基準に点火を行うとともに、当該気筒判別信号と直近のカム角信号との時間差tを計測しておき、その後に訪れる他の気筒1の点火の際には次のカム角信号から前記時間差tが経過したタイミングを基準に点火を行うことを特徴とする制御装置0を構成した。
In the present embodiment, a crank angle signal output from a crank angle sensor that detects a rotation angle of the crankshaft in a predetermined angle unit, and a rotation angle of the camshaft in an angle unit obtained by dividing one rotation of the camshaft by the number of cylinders. The internal combustion engine is controlled with reference to a cam angle signal output from a cam angle sensor to be detected. The cam angle sensor is added to the cam angle signal, and a timing suitable for ignition in a specific cylinder 1 is determined. If the crank angle signal cannot be received when the internal combustion engine is started, the ignition is performed based on the timing of the cylinder discrimination signal when the specific cylinder 1 is ignited. The time difference t between the discrimination signal and the latest cam angle signal is measured, and the time difference t has elapsed from the next cam angle signal when the other cylinders 1 that come after that are ignited. Timing to constitute a
本実施形態によれば、内燃機関の始動時、クランキング中にクランクシャフト及びカムシャフトの回転速度が頻々に変動するような状況下においても、カム角センサから出力されるカム角信号及び気筒判別信号を参照して適正な点火タイミングを設定することが可能となる。従って、クランク角信号が受信できないとしても確実に内燃機関を始動できるという、フェイルセーフが実現される。 According to this embodiment, when the internal combustion engine is started, the cam angle signal and the cylinder output from the cam angle sensor even under a situation where the rotation speed of the crankshaft and the camshaft frequently fluctuates during cranking. It is possible to set an appropriate ignition timing with reference to the determination signal. Therefore, even if the crank angle signal cannot be received, a fail safe is realized in which the internal combustion engine can be started reliably.
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。上記実施形態では、吸気カムシャフト側にカム角センサが付設されていたが、排気カムシャフト側にカム角センサが付設されている態様を妨げない。特に、排気バルブ12に可変バルブタイミング機構が付随しているものでは、排気カムシャフトの回転位相ひいては排気バルブ12のバルブタイミングを検出するためのカム角センサが必須となる。この場合のカム角信号は、例えば各気筒1における排気行程の開始を示唆するとともに、排気バルブ12の開弁タイミングを表すものとなる。
The present invention is not limited to the embodiment described in detail above. In the above embodiment, the cam angle sensor is provided on the intake camshaft side, but this does not hinder the aspect in which the cam angle sensor is provided on the exhaust camshaft side. In particular, when the variable valve timing mechanism is attached to the
内燃機関の気筒数は、三気筒に限定されないことは言うまでもない。 It goes without saying that the number of cylinders of the internal combustion engine is not limited to three cylinders.
その他各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 Other specific configurations of each part can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、車両等に搭載される火花点火式内燃機関の始動時の制御に適用することができる。 The present invention can be applied to control at the start of a spark ignition type internal combustion engine mounted on a vehicle or the like.
0…制御装置(ECU)
1…気筒
11…吸気バルブ
111…可変バルブタイミング機構
b…クランク角信号(N信号)
g…カム角信号及び気筒判別信号(G信号)
0 ... Control unit (ECU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
g: Cam angle signal and cylinder discrimination signal (G signal)
Claims (1)
カム角センサを、カム角信号に加え、ある特定の気筒における点火に適したタイミングを表す気筒判別信号をも出力するものとし、
内燃機関の始動時にクランク角信号を受信できない場合、前記特定の気筒の点火の際には気筒判別信号のタイミングを基準に点火を行うとともに、当該気筒判別信号と直近のカム角信号との時間差を計測しておき、その後に訪れる他の気筒の点火の際には次のカム角信号から前記時間差が経過したタイミングを基準に点火を行う
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 A crank angle signal output from a crank angle sensor that detects a rotation angle of the crankshaft in a predetermined angle unit, and a cam angle sensor that detects a rotation angle of the camshaft in an angle unit obtained by dividing one rotation of the camshaft by the number of cylinders. A control device for controlling the internal combustion engine with reference to the cam angle signal output from
In addition to the cam angle signal, the cam angle sensor also outputs a cylinder discrimination signal indicating timing suitable for ignition in a specific cylinder,
If the crank angle signal cannot be received when the internal combustion engine is started, the ignition of the specific cylinder is performed based on the timing of the cylinder discrimination signal, and the time difference between the cylinder discrimination signal and the latest cam angle signal is calculated. A control apparatus for an internal combustion engine, characterized in that the ignition is performed with reference to a timing at which the time difference has elapsed from the next cam angle signal when the other cylinders that are measured thereafter are ignited.
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