JP2016180380A - Control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の始動の際の各気筒の行程の判別を適時に行い得る内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that can determine the stroke of each cylinder at the time of starting the internal combustion engine in a timely manner.
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。内燃機関の運転制御を司る電子制御装置(Electronic Control Unit)は、内燃機関を始動する際のクランキングに伴い発生するクランク角信号(N信号)及びカム角信号(G信号)を受信して各気筒の行程を判別し、しかる後に各気筒毎の行程に合わせた燃料噴射(同期噴射)及び点火を開始する(例えば、下記特許文献を参照)。 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. An electronic control unit that controls the operation of the internal combustion engine receives a crank angle signal (N signal) and a cam angle signal (G signal) generated in response to cranking when starting the internal combustion engine. The stroke of the cylinder is determined, and then fuel injection (synchronous injection) and ignition are started in accordance with the stroke of each cylinder (for example, refer to the following patent document).
図9に、従来の内燃機関におけるクランク角信号及びカム角信号のパルス列の一例を示している。クランク角信号を出力するクランク角センサは、クランクシャフトと一体となって回転するロータの回転角度をセンシングする。そのロータには、クランクシャフトの回転方向に沿った所定角度毎に、歯または突起が形成されている。典型的には、クランクシャフトが10°回転する毎に、歯または突起が配置される。クランク角センサは、ロータの外周に臨み、個々の歯または突起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。 FIG. 9 shows an example of a pulse train of a crank angle signal and a cam angle signal in a conventional internal combustion engine. A crank angle sensor that outputs a crank angle signal senses the rotation angle of the rotor that rotates integrally with the crankshaft. The rotor is formed with teeth or protrusions at predetermined angles along the rotation direction of the crankshaft. Typically, every time the crankshaft rotates 10 °, teeth or protrusions are placed. The crank angle sensor faces the outer periphery of the rotor, detects that individual teeth or protrusions pass near the sensor, and transmits a pulse signal as a crank angle signal each time.
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の歯または突起は一部欠けており、その欠歯部分に起因して、クランク角信号のパルス列もまた一部が欠損する。図示例では、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(クランク角度)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。 However, 36 pulses are not output during one revolution of the crankshaft. The teeth or protrusions of the crankshaft rotor are partially missing, and due to the missing teeth, the crank angle signal pulse train is also partially missing. In the illustrated example, pulses corresponding to the seventeenth, eighteenth, twentieth, twenty-first, thirty-fifth, and thirty-sixth pulses are missing. Based on this defect, it is possible to know the absolute angle of the crankshaft. If the timing of the first pulse after the missing thirty-sixth pulse is 0 ° CA (crank angle), the timing of the nineteenth pulse following the missing eighteenth pulse is 180 ° CA. become.
カム角信号を出力するカム角センサは、吸気カムシャフトと一体となって回転するロータの回転角度をセンシングする。そのロータには、カムシャフトの一回転を気筒数で割った角度毎に、歯または突起が形成されている。三気筒エンジンの場合、カムシャフトが120°回転する毎に、歯または突起が配置される。カムシャフトは、巻掛伝動機構等を介してクランクシャフトから回転駆動力の伝達を受けて回転するもので、その回転速度はクランクシャフトの二分の一である。故に、上記の歯または突起は、クランク角度に換算すれば240°CA毎に配置されていることになる。加えて、ロータには、追加的なカム角信号を発生させるための歯または突起が、240°CA毎の歯または突起の間に一つ設けられる。 The cam angle sensor that outputs the cam angle signal senses the rotation angle of the rotor that rotates integrally with the intake camshaft. The rotor is formed with teeth or protrusions for each angle obtained by dividing one rotation of the camshaft by the number of cylinders. In the case of a three-cylinder engine, teeth or protrusions are arranged each time the camshaft rotates 120 °. The camshaft is rotated by receiving a rotational driving force from the crankshaft via a winding transmission mechanism or the like, and its rotational speed is one half of that of the crankshaft. Therefore, the above teeth or protrusions are arranged every 240 ° CA in terms of the crank angle. In addition, the rotor is provided with one tooth or protrusion between the teeth or protrusions every 240 ° CA for generating an additional cam angle signal.
カム角センサは、ロータの外周に臨み、個々の歯または突起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。図示例のカム角信号は、各気筒の圧縮上死点の近傍、または圧縮上死点から所定のクランク角度だけ進角側に偏倚したタイミングを示唆している。いわゆる位相変化型の可変バルブタイミング(Variable Valve Timing)機構が付随している内燃機関にあっては、カム角信号が当該VVT機構により調節される吸気バルブの開閉タイミングをも表す。 The cam angle sensor faces the outer periphery of the rotor, detects that individual teeth or protrusions pass in the vicinity of the sensor, and transmits a pulse signal as a cam angle signal each time. The cam angle signal in the illustrated example suggests the timing at which each cylinder is deviated toward the advance side by a predetermined crank angle from the vicinity of the compression top dead center or from the compression top dead center. In an internal combustion engine that is accompanied by a so-called phase change type variable valve timing mechanism, it also represents the opening / closing timing of the intake valve in which the cam angle signal is adjusted by the VVT mechanism.
従来の気筒判別方法は、以下に述べる通りである。即ち、内燃機関の制御装置は、カム角信号の検出個数を計数するカム角信号検出カウンタ部と、クランク角信号の検出個数を計数するクランク角信号検出カウンタ部と、クランク角信号に含まれるパルスの欠損に基づいて定められるタイミングでカム角信号検出カウンタ部の検出個数を参照して各気筒の行程を判別する気筒判別部とを備えている。 The conventional cylinder discrimination method is as described below. That is, a control device for an internal combustion engine includes a cam angle signal detection counter unit that counts the number of detected cam angle signals, a crank angle signal detection counter unit that counts the number of detected crank angle signals, and a pulse included in the crank angle signal. And a cylinder discriminating unit that discriminates the stroke of each cylinder with reference to the number detected by the cam angle signal detection counter unit at a timing determined based on the loss of.
なお、図9には、各ケースにおけるカム角信号の下方に上下二段の数列を記載している。上段(例えば、「正常なケース」におけるクランク角度0°CA付近に記載された「0、9、8、7、6、6、6、5、4、3、2、1、0」)は、クランク角信号検出カウンタ部によるカウントを示している。一方、下段(例えば、「正常なケース」におけるクランク角度0°CA付近に記載された「0、1、1、1、1、1、1、1、1、1、1、1、0」)は、カム角信号検出カウンタ部によるカウントを示している。
In FIG. 9, two upper and lower stages are shown below the cam angle signal in each case. The upper row (for example, “0, 9, 8, 7, 6, 6, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0” described in the vicinity of a crank angle of 0 ° CA in “normal case”) The count by the crank angle signal detection counter unit is shown. On the other hand, the lower row (for example, “0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0” described near the
カム角信号検出カウンタ部は、カム角信号を検出する毎に「1」ずつ検出個数を増加させるカウントアップを行う。 The cam angle signal detection counter unit counts up to increase the number of detections by “1” every time a cam angle signal is detected.
クランク角信号検出カウンタ部は、カム角信号の検出を契機として、クランク角信号の検出個数の計数を開始する。クランク角信号検出カウンタ部は減数カウンタであり、カム角信号の検出に伴い「9」からカウントダウンを開始し、クランク角信号の検出個数に応じて「1」ずつ数を減少させる。また、クランク角信号検出カウンタ部は、クランク角信号の検出個数を計数している間にカム角信号が検出されると、カウントを「3」増加させる。但し、カム角信号と同時にクランク角信号が検出された場合には、カウントの「3」増加に「1」減少が加わり、トータルで「2」の増加となる。 The crank angle signal detection counter unit starts counting the number of detected crank angle signals, triggered by the detection of the cam angle signal. The crank angle signal detection counter unit is a decrement counter, and starts counting down from “9” with the detection of the cam angle signal, and decreases the number by “1” according to the number of detected crank angle signals. Further, when the cam angle signal is detected while counting the number of detected crank angle signals, the crank angle signal detection counter unit increases the count by “3”. However, if a crank angle signal is detected simultaneously with the cam angle signal, a “1” decrease is added to the “3” increase in the count, resulting in a total increase of “2”.
そして、クランク角信号カウンタ部は、その計数しているクランク角信号の検出個数が上限値に達したときに、カム角信号検出カウンタ部の検出個数をリセットしてクランク角信号の計数を終了する。即ち、クランク角信号検出カウンタ部は、カム角信号の検出後、クランク角信号を九回検出したら(クランク角信号の検出個数が上限値である「9」に達する、換言すれば、クランク角信号カウンタ部のカウンタ値が「0」となったら)、カム角信号検出カウンタ部の検出個数(「1」または「2」)を「0」にリセットして、クランク角信号の計数を終了する。カム角信号の検出個数及びクランク角信号の検出個数がともに初期値「0」にリセットされると、次にカム角信号が検出されるまでクランク角信号の計数は行われない。 Then, when the number of detected crank angle signals reaches the upper limit value, the crank angle signal counter section resets the detected number of cam angle signal detection counter sections and ends the counting of the crank angle signal. . That is, the crank angle signal detection counter unit detects the crank angle signal nine times after detecting the cam angle signal (the detected number of crank angle signals reaches “9” which is the upper limit value, in other words, the crank angle signal When the counter value of the counter unit becomes “0”), the detection number (“1” or “2”) of the cam angle signal detection counter unit is reset to “0” and the counting of the crank angle signal is ended. When both the detected number of cam angle signals and the detected number of crank angle signals are reset to the initial value “0”, the crank angle signals are not counted until the next cam angle signal is detected.
気筒判別部は、クランク角信号に含まれるパルスの欠損に基づいて定められる所定の気筒判別タイミングにて、カム角信号検出カウンタ部の検出個数を参照して各気筒の行程を判別する。図9に二点鎖線で表しているように、この気筒判別タイミングは内燃機関の半サイクルの内に二回到来する。図9に示す例では、
・第一パターン:パルスの単独欠損(欠歯部分に起因する三十五番目及び三十六番目のパルスの欠損)後90°CAのタイミング
・第二パターン:パルスの連続欠損(欠歯部分に起因する十七番目、十八番目及び二十番目、二十一番目のパルスの欠損)後30°CAのタイミング
で気筒判別を行う。
The cylinder discriminating unit discriminates the stroke of each cylinder with reference to the number detected by the cam angle signal detection counter unit at a predetermined cylinder discriminating timing determined based on a missing pulse included in the crank angle signal. As indicated by a two-dot chain line in FIG. 9, this cylinder discrimination timing comes twice in a half cycle of the internal combustion engine. In the example shown in FIG.
・ First pattern: 90 ° CA timing after pulse missing (35th and 36th pulse missing due to missing tooth) ・ Second pattern: Continuous pulse missing (missed tooth) After the seventeenth, eighteenth, twentieth and twentieth pulses are lost), cylinder discrimination is performed at a timing of 30 ° CA.
第一パターンの気筒判別タイミングにおいて、気筒判別部が参照するカム角信号検出カウンタ部の検出個数が「0」であるならば、現在時点が第三気筒の圧縮上死点前150°CAのタイミング(90°CA)であることが判明する。これに対し、カム角信号検出カウンタ部の検出個数が「1」または「2」であるならば、現在時点が第一気筒の圧縮上死点前30°CAのタイミング(450°CA)であることが判明する。 If the number of detections of the cam angle signal detection counter section referred to by the cylinder discrimination section is “0” at the cylinder discrimination timing of the first pattern, the current time is 150 ° CA before the compression top dead center of the third cylinder. (90 ° CA). On the other hand, if the number detected by the cam angle signal detection counter unit is “1” or “2”, the current time is the timing (450 ° CA) of 30 ° CA before the compression top dead center of the first cylinder. It turns out.
また、第二パターンの気筒判別タイミングにおいて、気筒判別部が参照するカム角信号検出カウンタ部の検出個数が「1」または「2」であるならば、現在時点が第三気筒の圧縮上死点のタイミング(240°CA)であることが判明する。これに対し、カム角信号検出カウンタ部の検出個数が「0」であるならば、現在時点が第二気筒の圧縮上死点前120°CAのタイミング(600°CA)であることが判明する。 Further, if the number of detections of the cam angle signal detection counter section referred to by the cylinder determination section is “1” or “2” at the second pattern cylinder determination timing, the current time point is the compression top dead center of the third cylinder. It is found that the timing is (240 ° CA). On the other hand, if the number detected by the cam angle signal detection counter is “0”, it is determined that the current time point is the timing of 120 ° CA before the compression top dead center of the second cylinder (600 ° CA). .
実在する内燃機関においては、各部品の形状や寸法のばらつきによる個体差の他、タイミングチェーン(または、タイミングベルト)をスプロケット(または、プーリ)に対して掛ける位置のずれ、タイミングチェーンの伸び、VVT機構におけるカムシャフトの回転位相が固着して不動となってしまう、等が生じる可能性がある。加えて、電動式のVVT機構を実装した内燃機関では、始動時のカムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相が一意に定まっていない。しかも、電動式のVVT機構は、油圧式のVVT機構と比較して、カムシャフトの回転位相の可動範囲が大きい。 In actual internal combustion engines, in addition to individual differences due to variations in the shape and dimensions of each part, misalignment of the timing chain (or timing belt) against the sprocket (or pulley), elongation of the timing chain, VVT There is a possibility that the rotational phase of the camshaft in the mechanism is fixed and fixed. In addition, in an internal combustion engine equipped with an electric VVT mechanism, the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft at the time of starting is not uniquely determined. In addition, the electric VVT mechanism has a larger movable range of the rotational phase of the camshaft than the hydraulic VVT mechanism.
このため、内燃機関の始動時に、カム角信号が常に理想的なタイミングで発せられるとは限らない。場合によっては、カム角信号が正常なタイミングよりも進角側または遅角側に偏倚したタイミングで検出されることになる。図9では、以下の三つのケース
・理想的である「正常なケース」
・進角側にずれた「進みのケース」。具体的には、内燃機関の始動時にVVT機構が進角したバルブタイミングを具現する状態となっており、部品の形状、寸法のばらつき等と相まってカム角信号が正常よりも60°CA以上進角したタイミングで発せられるケース
・遅角側にずれた「遅れのケース」。具体的には、タイミングチェーンが伸びた状態であり、部品の形状、寸法のばらつき等と相まってカム角信号が正常よりも20°CA以上遅角したタイミングで発せられるケース
を示している。
For this reason, when starting the internal combustion engine, the cam angle signal is not always emitted at an ideal timing. In some cases, the cam angle signal is detected at a timing deviated from the normal timing toward the advance side or the retard side. In Fig. 9, the following three cases are ideal "normal cases"
・ "Advance case" shifted to the advance side. Specifically, when the internal combustion engine is started, the VVT mechanism has advanced valve timing, and the cam angle signal is advanced by 60 ° CA or more than normal in combination with variations in the shape and dimensions of the parts. Cases that are issued at the same timing ・ "Delayed cases" shifted to the retarded side. Specifically, the timing chain is in an extended state, and a case where the cam angle signal is generated at a timing delayed by 20 ° CA or more than normal in combination with variations in the shape and dimensions of the components is shown.
従来の気筒判別方法であっても、カム角信号の進角側または遅角側への偏倚に概ね対応することはできる。しかしながら、図9に示している「進みのケース」のように、カム角信号の発生タイミングが正常なタイミングから大きく進角している場合には、各気筒の行程の判別を誤ってしまうおそれがある。即ち、第一パターンの気筒判別タイミングにおいて、本当は現在第一気筒の圧縮上死点前30°CAのタイミング(450°CA)であったとしても、カム角信号検出カウンタ部の検出個数が「0」となっているために、ECUは現在時点を第三気筒の圧縮上死点前150°CAのタイミング(90°CA)と誤認してしまう。結果、燃料噴射及び点火を適正なタイミングで実行できず、内燃機関の回転が加速しないため、気筒判別のやり直しが必要となって、クランキングに費やされる時間が延びることとなる。 Even the conventional cylinder discrimination method can generally cope with the deviation of the cam angle signal toward the advance side or the retard side. However, as in the “advance case” shown in FIG. 9, when the cam angle signal generation timing is greatly advanced from the normal timing, there is a risk of erroneous determination of the stroke of each cylinder. is there. That is, in the first pattern cylinder discrimination timing, even if the timing is actually 30 ° CA before the compression top dead center of the first cylinder (450 ° CA), the detected number of cam angle signal detection counter units is “0”. Therefore, the ECU misidentifies the current time point as the timing of 150 ° CA before the compression top dead center of the third cylinder (90 ° CA). As a result, fuel injection and ignition cannot be executed at an appropriate timing, and the rotation of the internal combustion engine does not accelerate. Therefore, it is necessary to redo cylinder discrimination, and the time spent for cranking is extended.
本発明は、内燃機関の始動に際して各気筒の行程を正しく判別できるようにすることを所期の目的とする。 An object of the present invention is to make it possible to correctly determine the stroke of each cylinder when starting an internal combustion engine.
本発明では、クランクシャフトに付随するクランク角センサが、クランクシャフトが単位角度回転する毎にクランク角信号を出力しつつ、クランクシャフトの所定の回転位相角においてはそのクランク角信号を出力せずに欠損させるものであり、クランクシャフトに従動して回転し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付随するカム角センサが、カムシャフトが単位角度回転する毎に基本カム角信号を出力することに加えて、カムシャフトの所定の回転位相角において追加カム角信号を出力するものである内燃機関を制御する制御装置であって、カム角信号の検出個数を計数するカム角信号検出カウンタ部と、クランク角信号の検出個数を計数するカウンタ部であって、カム角信号の検出を契機としてクランク角信号の検出個数の計数を開始し、その計数しているクランク角信号の検出個数が上限値に達した場合には前記カム角信号検出カウンタ部の検出個数をリセットしてクランク角信号の計数を終了し、クランク角信号の検出個数を計数している間にカム角信号が検出されるとクランク角信号の検出個数を所定数減じるとともに、クランク角信号の検出個数を計数している間にクランクシャフトの特定の回転位相角に対応したクランク角信号のパルスの欠損に基づいて定められるタイミングでクランク角信号の検出個数を所定数減じ、また、クランク角信号の検出個数を計数している間にクランクシャフトの特定の回転位相角に対応したクランク角信号のパルスの欠損に基づいて定められる別のタイミングでクランク角信号の検出個数を所定数増加させるクランク角信号検出カウンタ部と、クランク角信号のパルスの欠損に基づいて定められるタイミングで前記カム角信号検出カウンタ部の検出個数を参照し、各気筒の行程を判別する気筒判別部とを具備する内燃機関の制御装置を構成した。 In the present invention, the crank angle sensor attached to the crankshaft outputs a crank angle signal every time the crankshaft rotates by a unit angle, but does not output the crank angle signal at a predetermined rotation phase angle of the crankshaft. The cam angle sensor attached to the camshaft that rotates following the crankshaft and opens / closes the intake valve or exhaust valve outputs a basic cam angle signal each time the camshaft rotates by a unit angle. A control device for controlling an internal combustion engine that outputs an additional cam angle signal at a predetermined rotational phase angle of the camshaft, the cam angle signal detection counter unit counting the number of detected cam angle signals; A counter unit for counting the number of detected crank angle signals, which is triggered by the detection of the cam angle signal. When the number of detected crank angle signals reaches the upper limit, the detected number of the cam angle signal detection counter unit is reset and the counting of the crank angle signal is completed. When the cam angle signal is detected while counting the number of detected crank angle signals, the number of detected crank angle signals is reduced by a predetermined number and the number of detected crank angle signals is counted while counting the number of detected crank angle signals. Decrease the number of detected crank angle signals by a predetermined number at a timing determined based on the missing pulse of the crank angle signal corresponding to a specific rotational phase angle, and while counting the number of detected crank angle signals, the crankshaft The number of detected crank angle signals is increased by a predetermined number at another timing determined based on a missing pulse of the crank angle signal corresponding to a specific rotational phase angle. A rank angle signal detection counter unit, and a cylinder determination unit that determines the stroke of each cylinder by referring to the number of detections of the cam angle signal detection counter unit at a timing determined based on a missing pulse of the crank angle signal. A control device for an internal combustion engine was configured.
本発明によれば、内燃機関の始動に際して各気筒の行程を正しく判別することができる。 According to the present invention, the stroke of each cylinder can be correctly determined 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ストロークガソリンエンジンであり、複数の気筒1(図1には、そのうち一つを図示している)を具備している。各気筒1の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ11を設けている。また、各気筒1の燃焼室の天井部に、点火プラグ12を取り付けてある。点火プラグ12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。
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 4-stroke gasoline engine, and includes a plurality of cylinders 1 (one of which is shown in FIG. 1). In the vicinity of the intake port of each
吸気を供給するための吸気通路3は、外部から空気を取り入れて各気筒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、電子スロットルバルブ32、サージタンク33、吸気マニホルド34を、上流からこの順序に配置している。
The
排気を排出するための排気通路4は、気筒1内で燃料を燃焼させたことで生じる排気を各気筒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及び排気浄化用の三元触媒41を配置している。
The
排気ガス再循環(Exhaust Gas Recirculation)装置2は、いわゆる高圧ループEGRを実現するものであり、排気通路4における触媒41の上流側と吸気通路3におけるスロットルバルブ32の下流側とを連通する外部EGR通路21と、EGR通路21上に設けたEGRクーラ22と、EGR通路21を開閉し当該EGR通路21を流れるEGRガスの流量を制御するEGRバルブ23とを要素とする。EGR通路21の入口は、排気通路4における排気マニホルド42またはその下流の所定箇所に接続している。EGR通路21の出口は、吸気通路3におけるスロットルバルブ32の下流の所定箇所、特にサージタンク33に接続している。
The exhaust
本実施形態の内燃機関には、各気筒1の吸気バルブの開閉タイミングを可変制御できるVVT機構6が付随している。VVT機構6は、各気筒1の吸気バルブを駆動する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電動機によって変化させる既知の電動式のもの(モータドライブVVT)である。周知の通り、内燃機関の吸気カムシャフトは、内燃機関の出力軸であるクランクシャフトから回転駆動力の供給を受け、クランクシャフトに従動して回転する。クランクシャフトと吸気カムシャフトとの間には、回転駆動力を伝達するための巻掛伝動装置(図示せず)が介在している。巻掛伝動装置は、クランクシャフト側に設けたクランクスプロケット(または、プーリ)と、吸気カムシャフト側に設けたカムスプロケット(または、プーリ)と、これらスプロケット(または、プーリ)に巻き掛けるタイミングチェーン(または、タイミングベルト)とを要素とする。VVT機構6は、吸気カムシャフトをカムスプロケットに対し相対的に回動させることを通じて、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、以て吸気バルブの開閉タイミングを変更する。
The internal combustion engine of the present embodiment is accompanied by a
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、車両の実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度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号b、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ32の開度をアクセル開度(いわば、要求負荷)として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号c、内燃機関の温度を示唆する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d、車載のバッテリの端子電流及び/または端子電圧を検出する電流/電圧センサから出力されるバッテリ電流/電圧信号e、吸気通路3(特に、サージタンク33)内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号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g、ブレーキペダルが踏まれていることまたはブレーキペダルの踏込量を検出するセンサ(ブレーキスイッチやマスタシリンダ圧センサ等)から出力されるブレーキ信号h等が入力される。
The input interface of the
ここで、クランク角信号b及びカム角信号gに関して補足する。図2に示すように、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75の回転角度をセンシングするものである。そのロータ75には、クランクシャフトの回転方向に沿った所定角度毎に、歯または突起76が形成されている。典型的には、クランクシャフトが10°回転する毎に、歯または突起76が配置される。クランク角センサは、ロータ75の外周に臨み、個々の歯または突起76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bとしてパルス信号を発信する。ECU0は、このパルスをクランク角信号bとして受信する。
Here, the crank angle signal b and the cam angle signal g will be supplemented. As shown in FIG. 2, the crank angle sensor senses the rotation angle of the
但し、クランク角センサは、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75の歯または突起76は、その一部が欠けている。図2に示す例では、十七番目、十八番目及び二十番目、二十一番目の欠歯部分761、並びに三十五番目、三十六番目の欠歯部分762という、大きく分けて二つの欠歯部分761、762が存在する。欠歯部分761、762はそれぞれ、クランクシャフトの特定の回転位相角に対応する。即ち、連続する欠歯部分761は180°CA及び540°CAに対応し、単独の欠歯部分762は0°CA及び360°CAに対応しており、両者の間に約180°CAの位相差が介在する。
However, the crank angle sensor does not output 36 pulses during one rotation of the crankshaft. The teeth or
そして、図5ないし図8に示すように、上記の欠歯部分761、762に起因して、クランク角信号bのパルス列もまた一部が欠損する。この欠損を基にして、クランクシャフトの絶対的な角度(姿勢)、換言すれば各気筒1のピストンの現在位置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(または、360°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(または、540°CA)ということになる。上記の0°CAのパルスのタイミングは、特定の気筒(図示例では、第二気筒)1の圧縮上死点に略等しい。
As shown in FIGS. 5 to 8, the pulse train of the crank angle signal b is also partially lost due to the above-mentioned
図3に示すように、カム角センサもまた、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77の回転角度をセンシングするものである。そのロータ77には、少なくともカムシャフトの一回転を気筒数で割った角度毎に、歯または突起78が形成されている。三気筒エンジンの場合、カムシャフトが120°回転する毎に、歯または突起78が配置される。カムシャフトは、巻掛伝動機構を介してクランクシャフトから回転駆動力の伝達を受けて回転するもので、その回転速度はクランクシャフトの二分の一である。故に、上記の歯または突起78は、クランク角度に換算すれば240°CA毎に配置されていることになる。加えて、本実施形態においては、ロータ77に、追加的なカム角信号gを発生させるための歯または突起79が、240°CA毎の歯または突起78の間に一つ設けられる。
As shown in FIG. 3, the cam angle sensor also senses the rotation angle of the
カム角センサは、ロータ77の外周に臨み、個々の歯または突起78、79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gとしてパルス信号を発信する。ECU0は、このパルスをカム角信号gとして受信する。歯または突起78に起因して発生する基本カム角信号gは、何れかの気筒1が所定の行程に至らんとすることを表す。吸気カムシャフトに付随するカム角センサが出力する基本カム角信号gは、図5ないし図8に示すように、各気筒1における圧縮上死点からあるクランク角度(「正常なケース」では、60°CA)進角したタイミングを示唆する。また、基本カム角信号gは、VVT機構6により調節される吸気バルブタイミング(の進角量)をも表す。クランク角信号b及びカム角信号gをともに参照すれば、各気筒1の現在の行程を判別して知得できることに加えて、VVT機構6が具現している現在の吸気バルブタイミングが明らかとなる。
The cam angle sensor faces the outer periphery of the
歯または突起79に起因して発生する追加カム角信号gは、カムシャフトの特定の回転位相角に対応しており、各気筒1の行程を判別するための補助となるものである。図5ないし図8に示している例では、第三気筒1の圧縮上死点からあるクランク角度進角したタイミングを表す基本カム角信号gのパルスから、さらに所定クランク角度(具体的には、60°CA)遅角したタイミングに、追加カム角信号gのパルスが存在している。クランク角信号bのパルス列から明らかとなる所定(60°CA)の間隔を隔ててこれら二つのカム角信号gのパルスを連続して受信したとき、後者のパルスとともに第三気筒1の圧縮上死点が訪れていることが分かる。
The additional cam angle signal g generated due to the teeth or
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、インジェクタ11に対して燃料噴射信号j、スロットルバルブ32に対して開度操作信号k、EGRバルブ23に対して開度操作信号l、VVT機構6に対して吸気バルブタイミングの制御信号n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、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する。そして、それらエンジン回転数及び吸気量等に基づき、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、要求EGR率(または、EGR量)、吸気バルブの開閉タイミング等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、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、電動機(スタータモータまたはISG(Integrated Starter Generator))に制御信号oを入力し、当該電動機によりクランクシャフトを回転させるクランキングを行う。クランキングは、内燃機関が初爆から連爆へと至り、エンジン回転数即ちクランクシャフトの回転速度が冷却水温等に応じて定まる判定値を超えたときに(完爆したものと見なして)終了する。
Further, the
本実施形態のECU0は、停止している内燃機関の始動に際して、クランキングの開始と略同時(クランキングの開始の直前、開始と同時または開始した直後)に、全気筒1において一斉に燃料を噴射する非同期噴射を行う。そして、クランクシャフトの回転に伴い発生するクランク角信号b及びカム角信号gを受信して、各気筒1の行程の判別を行う。各気筒1の行程の判別が完了したならば、気筒1毎の火花点火及び各気筒1毎に個別に燃料を噴射する同期噴射を開始する。火花点火は各気筒1の圧縮上死点の近傍のタイミングで行い、同期噴射は各気筒1の排気上死点の近傍のタイミングで実施する。
When starting the internal combustion engine that is stopped, the
以降、本実施形態の気筒判別方法に関して詳述する。本実施形態において、ECU0は、プログラムに従い、図4に示すカム角信号gの検出個数を計数するカム角信号検出カウンタ部101、クランク角信号bの検出個数を計数するクランク角信号検出カウンタ部102、並びに、クランク角信号bに含まれるパルスの欠損に基づいて定められるタイミングでカム角信号検出カウンタ部101の検出個数を参照して各気筒1の行程を判別する気筒判別部103としての機能を発揮する。
Hereinafter, the cylinder discrimination method of this embodiment will be described in detail. In the present embodiment, the
図5ないし図8では、各ケースにおけるカム角信号gの下方に上下二段の数列を記載している。上段は、クランク角信号検出カウンタ部102によるカウントを示している。一方、下段は、カム角信号検出カウンタ部101によるカウントの一例を示している。
In FIG. 5 to FIG. 8, two upper and lower stages are shown below the cam angle signal g in each case. The upper row shows the count by the crank angle signal
カム角信号検出カウンタ部101は、カム角信号gを検出する都度「1」ずつ検出個数を増加させるカウントアップを行う。
The cam angle signal
クランク角信号検出カウンタ部102は、カム角信号gの検出を契機として、クランク角信号bの検出個数の計数を開始する。クランク角信号検出カウンタ部102は減数カウンタであり、カム角信号gの検出に伴い「9」からカウントダウンを開始し、クランク角信号bの検出個数に応じて「1」ずつ数を減少させる。また、クランク角信号検出カウンタ部102は、クランク角信号bの検出個数を計数している間にカム角信号gが検出されると、カウントを所定数、例えば「3」増加させる。但し、カム角信号gと同時にクランク角信号bが検出された場合には、カウントの「3」増加に「1」減少が加わり、トータルで「2」の増加となる。図5ないし図8に示している例では、「正常なケース」における240°CAのタイミングの前後で、クランク角信号カウンタ部102によるカウントが「3」から「5」に増加している。
The crank angle signal
さらに、クランク角信号カウンタ部102は、クランク角信号bの検出個数を計数している間に、クランクシャフトの特定の回転位相角に対応したクランク角信号bの欠損が検出されると、カウントを所定数、例えば「1」増加させる。本実施形態では、クランク角信号bのパルスの単独欠損(欠歯部分762に起因する三十五番目及び三十六番目のパルスの欠損)が検出されたことを条件として、クランク角信号検出カウンタ部102の検出個数を「1」増加させることとしている。但し、このとき同時にクランク角信号bが検出されることで、カウントの「1」増加に「1」減少が加わり、トータルでは増減なしとなる。図5ないし図8に示している例では、「正常なケース」における0°CAのタイミングの前後や、「進みのケース」における180°CAのタイミングの前後で、クランク角信号カウンタ部102によるカウントが「6」のまま維持されている。
Further, the crank angle
のみならず、クランク角信号カウンタ部102は、クランク角信号bの検出個数を計数している間に、クランクシャフトの別の特定の回転位相角に対応したクランク角信号bの欠損が検出されると、カウントを所定数、例えば「3」減少させる。本実施形態では、クランク角信号bのパルスの連続欠損(欠歯部分761に起因する十七番目、十八番目及び二十番目、二十一番目のパルスの欠損)が検出されたことを条件として、クランク角信号検出カウンタ部102の検出個数を「3」減少させることとしている。但し、このとき同時にクランク角信号bが検出されることで、カウントの「3」減少に「1」減少が加わり、トータルでは「4」の減少となる。図5ないし図8に示している例では、「正常なケース」における210°CAのタイミングの前後で、クランク角信号カウンタ部102によるカウントが「9」から「5」に減少している。
In addition, the crank angle
そして、クランク角信号カウンタ部102は、その計数しているクランク角信号bの検出個数が所定の上限値に達したときに、カム角信号検出カウンタ部101の検出個数をリセットしてクランク角信号bの計数を終了する。即ち、クランク角信号検出カウンタ部102は、カム角信号gの検出後、クランク角信号bを九回検出したら(クランク角信号bの検出個数が上限値である「9」に達する、換言すれば、クランク角信号カウンタ部102のカウンタ値が「0」となったら)、カム角信号検出カウンタ部101の検出個数(「1」または「2」)を「0」にリセットして、クランク角信号bの計数を終了する。カム角信号gの検出個数及びクランク角信号bの検出個数がともに初期値「0」にリセットされると、次にカム角信号gが検出されるまでクランク角信号bの計数は行われない。
The crank angle
因みに、クランク角信号bのパルスの欠損を検出するためには、その欠損の直後に生ずる30°CA分の三つのパルスをさらに受信することが必要である。三十五番目及び三十六番目のパルスの欠損が現れたことが判明するのは、クランク角信号bの三番目のパルスを受信した後である。同様に、十七番目、十八番目及び二十番目、二十一番目のパルスの欠損が現れたことは判明するのは、クランク角信号bの二十四番目のパルスを受信した後である。ECU0は、クランク角信号bのパルスの欠損の発生を知得した後、その欠損の直後の時点に遡ってクランク角信号カウンタ部102の検出個数を「1」増加させたり「3」減少させたりすることとなる。
Incidentally, in order to detect a missing pulse of the crank angle signal b, it is necessary to further receive three pulses corresponding to 30 ° CA generated immediately after the missing. It is only after receiving the third pulse of the crank angle signal b that the 35th and 36th pulses are missing. Similarly, it is found after the reception of the twenty-fourth pulse of the crank angle signal b that the seventeenth, eighteenth, twentieth and twentieth pulses are missing. After knowing the occurrence of the missing pulse of the crank angle signal b, the
気筒判別部103は、クランク角信号bに含まれるパルスの欠損に基づいて定められる所定のタイミングでカム角信号検出カウンタ部101の検出個数を参照し、各気筒1の行程を判別する。図5ないし図8に二点鎖線で表しているように、この気筒判別タイミングは内燃機関の半サイクルの内に二回到来する。図示例では、
・第一パターン:パルスの単独欠損(欠歯部分762に起因する三十五番目及び三十六番目のパルスの欠損)後90°CAのタイミング
・第二パターン:パルスの連続欠損(欠歯部分761に起因する十七番目、十八番目及び二十番目、二十一番目のパルスの欠損)後のタイミング(または、連続欠損後10°CAのタイミング)
で気筒判別を行う。
The
• First pattern: 90 ° CA timing after single missing pulse (missing 35th and 36th pulses due to missing tooth portion 762) • Second pattern: Continuous missing pulse (missing tooth portion) The timing after the loss of the 17th, 18th, 20th, and 20th pulses due to 761 (or the timing of 10 ° CA after the continuous loss)
Cylinder discrimination is performed with.
第一パターンの気筒判別タイミングにて、気筒判別部103が参照するカム角信号検出カウンタ部101の検出個数が「0」であるならば、現在時点が第三気筒1の圧縮上死点前150°CAのタイミング(90°CA)であることが判明する。さすれば、その後に訪れる第三気筒1の圧縮上死点のタイミング(そのタイミングは、クランク角信号bにより明らかとなる)で火花点火を実行し、第三気筒1において非同期噴射された燃料に着火して燃焼させる膨張行程を営むことができる。これに対し、カム角信号検出カウンタ部101の検出個数が「1」または「2」であるならば、現在時点が第一気筒の圧縮上死点前30°CAのタイミング(450°CA)であることが判明する。さすれば、その後に訪れる第一気筒1の圧縮上死点のタイミングで火花点火を実行し、第一気筒1において非同期噴射された燃料に着火して燃焼させる膨張行程を営むことができる。
If the number of detections of the cam angle signal
また、第二パターンの気筒判別タイミングにて、気筒判別部103が参照するカム角信号検出カウンタ部101の検出個数が「1」または「2」であるならば、現在時点が第三気筒の圧縮上死点前30°CAないし20°CAのタイミング(210°CAないし220°CA)であることが判明する。さすれば、その後に訪れる第三気筒1の圧縮上死点のタイミングで火花点火を実行し、第三気筒1において非同期噴射された燃料に着火して燃焼させる膨張行程を営むことができる。これに対し、カム角信号検出カウンタ部101の検出個数が「0」であるならば、現在時点が第二気筒の圧縮上死点前150°CAないし140°CAのタイミング(570°CAないし580°CA)であることが判明する。さすれば、その後に訪れる第二気筒1の圧縮上死点のタイミングで火花点火を実行し、第二気筒1において非同期噴射された燃料に着火して燃焼させる膨張行程を営むことができる。
If the number of detections of the cam angle signal
実在する内燃機関においては、各部品の形状や寸法のばらつきによる個体差の他、タイミングチェーンをスプロケットに対して掛ける位置のずれ、タイミングチェーンの伸び、VVT機構6におけるカムシャフトの回転位相が固着して不動となってしまう、等が生じる可能性がある。加えて、電動式のVVT機構6を実装した内燃機関では、始動時のカムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相が一意に定まっていない。しかも、電動式のVVT機構6は、油圧式のVVT機構と比較して、カムシャフトの回転位相の可動範囲が大きい。
In an actual internal combustion engine, in addition to individual differences due to variations in the shape and dimensions of each part, the position shift of the timing chain with respect to the sprocket, the extension of the timing chain, and the rotational phase of the camshaft in the
このため、内燃機関の始動時に、カム角信号gが常に理想的なタイミングで発せられるとは限らない。場合によっては、カム角信号gが正常なタイミングよりも進角側または遅角側に偏倚したタイミングで検出されることになる。図5ないし図8では、以下の三つのケース
・理想的である「正常なケース」
・進角側にずれた「進みのケース」。具体的には、内燃機関の始動時にVVT機構6が進角したバルブタイミングを具現する状態となっており、部品の形状、寸法のばらつき等と相まってカム角信号gが正常よりも80°CA以上進角したタイミングで発せられるケース
・遅角側にずれた「遅れのケース」。具体的には、タイミングチェーンが伸びた状態であり、部品の形状、寸法のばらつき等と相まってカム角信号gが正常よりも20°CA以上遅角したタイミングで発せられるケース
を示している。
For this reason, when starting the internal combustion engine, the cam angle signal g is not always emitted at an ideal timing. In some cases, the cam angle signal g is detected at a timing that deviates from the normal timing toward the advance side or the retard side. 5 to 8, the following three cases are ideal: “normal case”
・ "Advance case" shifted to the advance side. More specifically, the valve timing when the
本実施形態のECU0は、「進みのケース」や「遅れのケース」においても、気筒判別を正しく行い、内燃機関を速やかに始動させることが可能となっている。「進みのケース」において、第一パターンの気筒判別タイミングで気筒判別を行う場合に、現在時点が第一気筒の圧縮上死点前30°CAのタイミング(450°CA)であったとすると、当該気筒判別タイミングを迎えたときには依然としてカム角信号カウンタ部101及びクランク角信号カウンタ部102の各検出個数が「1」であるので、内燃機関の各気筒1の行程を正しく判別することが可能となる。
The
また、「遅れのケース」において、第二パターンの気筒判別タイミングで気筒判別を行う場合に、現在時点が第二気筒の圧縮上死点前150°CAないし140°CAのタイミング(540°CAないし550°CA)であったとすると、当該気筒判別タイミングを迎える直前に現れるクランク角信号bのパルスの連続欠損によりクランク角信号カウンタ部102のカウントが「0」まで減算され、それに伴いカム角信号カウンタ部101の検出個数が「0」にリセットされて、その状態で当該気筒判別タイミングを迎えることができるため、やはり内燃機関の各気筒1の行程を正しく判別することが可能である。
Further, in the “delayed case”, when cylinder discrimination is performed at the cylinder discrimination timing of the second pattern, the current time is 150 ° CA to 140 ° CA before the compression top dead center of the second cylinder (540 ° CA to 550 ° CA), the count of the crank angle
本実施形態では、クランクシャフトに付随するクランク角センサ75が、クランクシャフトが単位角度回転する毎にクランク角信号bを出力しつつ、クランクシャフトの所定の回転位相角においてはそのクランク角信号bを出力せずに欠損させるものであり、クランクシャフトに従動して回転し吸気バルブを開閉駆動するカムシャフトに付随するカム角センサ77が、カムシャフトが単位角度回転する毎に基本カム角信号gを出力することに加えて、カムシャフトの所定の回転位相角において追加カム角信号gを出力するものである内燃機関を制御する制御装置0であって、カム角信号gの検出個数を計数するカム角信号検出カウンタ部101と、クランク角信号bの検出個数を計数するカウンタ部であって、カム角信号gの検出を契機としてクランク角信号bの検出個数の計数を開始し、その計数しているクランク角信号bの検出個数が上限値に達した場合には前記カム角信号検出カウンタ部101の検出個数をリセットしてクランク角信号bの計数を終了し、クランク角信号bの検出個数を計数している間にカム角信号gが検出されるとクランク角信号bの検出個数を所定数減じるとともに、クランク角信号bの検出個数を計数している間にクランクシャフトの特定の回転位相角に対応したクランク角信号のパルスの欠損に基づいて定められるタイミング(本実施形態では、単独欠損のタイミング)でクランク角信号bの検出個数を所定数減じ、また、クランク角信号bの検出個数を計数している間にクランクシャフトの特定の回転位相角に対応したクランク角信号のパルスの欠損に基づいて定められる別のタイミング(本実施形態では、連続欠損のタイミング)でクランク角信号bの検出個数を所定数増加させるクランク角信号検出カウンタ部102と、クランク角信号bのパルスの欠損に基づいて定められるタイミングで前記カム角信号検出カウンタ部101の検出個数を参照し、各気筒1の行程を判別する気筒判別部103とを具備する内燃機関の制御装置0を構成した。
In the present embodiment, the
本実施形態によれば、内燃機関の始動に際して各気筒1の行程を正しく判別することができ、内燃機関の始動に要する時間の短縮に寄与する。
According to this embodiment, the stroke of each
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。例えば、クランク角信号検出カウンタ部102は、カム角信号bの検出を契機として「1」からクランク角信号bの検出個数を「1」ずつ増加させるカウントアップを行うトータルカウンタであってもよい。
The present invention is not limited to the embodiment described in detail above. For example, the crank angle signal
カム角センサは、排気バルブを開閉駆動する排気カムシャフトに固定されたロータの回転を検出して基本カム角信号及び追加カム角信号を出力するものであってもよい。 The cam angle sensor may detect the rotation of the rotor fixed to the exhaust camshaft that opens and closes the exhaust valve and outputs a basic cam angle signal and an additional cam angle signal.
VVT機構の具体的態様は任意であり、一意に限定されない。クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を油圧や電動機により進角/遅角させる態様のもの以外にも、吸気バルブ及び/または排気バルブを開閉駆動するカムを複数用意しておきそれらカムを適宜使い分けるもの、ロッカーアームのレバー比を電動機で変化させるもの、吸気バルブ及び/または排気バルブを電磁ソレノイドバルブとしたもの等が知られており、それら種々の機構の中から選択して採用することが許される。また、VVT機構を備えていない内燃機関の制御に本発明を適用することも当然に可能である。 The specific aspect of the VVT mechanism is arbitrary and is not uniquely limited. In addition to a mode in which the camshaft rotation phase with respect to the crankshaft is advanced / retarded by hydraulic pressure or an electric motor, a plurality of cams for opening and closing the intake valve and / or the exhaust valve are prepared and used appropriately. There are known ones in which the lever ratio of the rocker arm is changed by an electric motor, and ones in which an intake valve and / or an exhaust valve are electromagnetic solenoid valves, etc., which are allowed to be selected and used from these various mechanisms. . Of course, the present invention can also be applied to control of an internal combustion engine that does not include a VVT mechanism.
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 time of starting an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like.
0…制御装置(ECU)
101…カム角信号カウンタ部
102…クランク角信号カウンタ部
103…気筒判別部
1…気筒
11…インジェクタ
12…点火プラグ
3…吸気通路
4…排気通路
75…クランク角センサ
77…カム角センサ
b…クランク角信号
g…カム角信号
0 ... Control unit (ECU)
DESCRIPTION OF
Claims (1)
クランクシャフトに従動して回転し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付随するカム角センサが、カムシャフトが単位角度回転する毎に基本カム角信号を出力することに加えて、カムシャフトの所定の回転位相角において追加カム角信号を出力するものである内燃機関を制御する制御装置であって、
カム角信号の検出個数を計数するカム角信号検出カウンタ部と、
クランク角信号の検出個数を計数するカウンタ部であって、カム角信号の検出を契機としてクランク角信号の検出個数の計数を開始し、その計数しているクランク角信号の検出個数が上限値に達した場合には前記カム角信号検出カウンタ部の検出個数をリセットしてクランク角信号の計数を終了し、クランク角信号の検出個数を計数している間にカム角信号が検出されるとクランク角信号の検出個数を所定数減じるとともに、クランク角信号の検出個数を計数している間にクランクシャフトの特定の回転位相角に対応したクランク角信号のパルスの欠損に基づいて定められるタイミングでクランク角信号の検出個数を所定数減じ、また、クランク角信号の検出個数を計数している間にクランクシャフトの特定の回転位相角に対応したクランク角信号のパルスの欠損に基づいて定められる別のタイミングでクランク角信号の検出個数を所定数増加させるクランク角信号検出カウンタ部と、
クランク角信号のパルスの欠損に基づいて定められるタイミングで前記カム角信号検出カウンタ部の検出個数を参照し、各気筒の行程を判別する気筒判別部と
を具備する内燃機関の制御装置。 The crank angle sensor attached to the crankshaft outputs a crank angle signal every time the crankshaft rotates by a unit angle, and eliminates the crank angle signal without outputting the crank angle signal at a predetermined rotation phase angle of the crankshaft. Yes,
The camshaft sensor attached to the camshaft that rotates following the crankshaft and opens / closes the intake or exhaust valve outputs a basic cam angle signal every time the camshaft rotates by a unit angle. A control device for controlling an internal combustion engine that outputs an additional cam angle signal at a predetermined rotational phase angle,
A cam angle signal detection counter for counting the number of detected cam angle signals;
It is a counter unit that counts the number of detected crank angle signals, starts counting the number of detected crank angle signals triggered by the detection of the cam angle signal, and sets the detected number of detected crank angle signals to the upper limit value. If the cam angle signal is detected, the detected number of the cam angle signal detection counter is reset and the counting of the crank angle signal is finished. When the cam angle signal is detected while counting the detected number of the crank angle signal, the crank angle signal is detected. The number of detected angular signals is reduced by a predetermined number, and the crank angle is detected at a timing determined based on a missing crank angle signal pulse corresponding to a specific rotational phase angle of the crankshaft while counting the detected number of crank angle signals. Crank corresponding to a specific rotation phase angle of the crankshaft while the number of detected angle signals is reduced by a predetermined number and the number of detected crank angle signals is counted. A crank angle signal detecting counter unit for increasing a predetermined number of detection number of crank angle signal at another timing determined based on loss of signal pulses,
A control apparatus for an internal combustion engine, comprising: a cylinder determining unit that determines a stroke of each cylinder by referring to the number detected by the cam angle signal detection counter unit at a timing determined based on a missing pulse of a crank angle signal.
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