JP2021165554A - 検出装置及び始動装置 - Google Patents

検出装置及び始動装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2021165554A
JP2021165554A JP2021103340A JP2021103340A JP2021165554A JP 2021165554 A JP2021165554 A JP 2021165554A JP 2021103340 A JP2021103340 A JP 2021103340A JP 2021103340 A JP2021103340 A JP 2021103340A JP 2021165554 A JP2021165554 A JP 2021165554A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
signal
pulse signal
continuous pulse
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021103340A
Other languages
English (en)
Inventor
直行 川崎
Naoyuki Kawasaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nabtesco Corp
Original Assignee
Nabtesco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nabtesco Corp filed Critical Nabtesco Corp
Publication of JP2021165554A publication Critical patent/JP2021165554A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G01P13/02Indicating direction only, e.g. by weather vane
    • G01P13/04Indicating positive or negative direction of a linear movement or clockwise or anti-clockwise direction of a rotational movement
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Abstract

【課題】エンコーダなくして、クランク軸の回転角を検出することを可能にする技術を提供することを目的とする。
【解決手段】本出願は、複数の気筒を有する内燃機関のクランク軸の回転角を検出する検出装置を開示する。検出装置は、前記クランク軸の回転を表す第1連続パルス信号を生成する第1センサと、前記第1連続パルス信号とは位相において相違する第2連続パルス信号を生成する第2センサと、を有する信号生成部と、前記第1連続パルス信号に含まれる第1パルスの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミング並びに前記第2連続パルス信号に含まれる第2パルスの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングを参照し、前記回転角を算出する算出部と、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、複数の気筒を有する内燃機関のクランク軸の回転角を検出する技術に関する。
特許文献1及び2は、2つの近接センサを用いて、内燃機関のクランク軸の回転角を検出する技術を開示する。内燃機関が、安定的に動作しているとき、特許文献1及び2によって開示される検出技術は、有用である。特許文献1及び2によれば、クランク軸の回転角は、2つの近接センサの一方から出力される連続パルス信号中のパルスの立ち上がりに基づいて算出される。クランク軸の回転方向は、2つの近接センサの位相差の正負に基づいて判定される。
内燃機関が停止する直前や内燃機関が停止している間、クランク軸の回転は、不安定となる。たとえば、クランク軸は、正転及び逆転を繰り返すこともある。この場合、2つの近接センサを用いた従来の検出技術は、クランク軸の回転角を精度よく検出することはできない。
特開平10−267951号公報 特開平6−10809号公報
クランク軸の回転が、不安定である間、エンコーダが、クランク軸の回転角の検出に利用されることもある。エンコーダは、短い寿命、高いコストや大きな配置スペースといった様々な課題を招来する。
本発明は、エンコーダなくして、クランク軸の回転角を検出することを可能にする技術を提供することを目的とする。
本発明の一局面に係る検出装置は、複数の気筒を有する内燃機関のクランク軸の回転角を検出する。検出装置は、前記クランク軸の回転を表す第1連続パルス信号を生成する第1センサと、前記クランク軸の前記回転に応じて、前記第1連続パルス信号とは位相において相違する第2連続パルス信号を生成する第2センサと、を有する信号生成部と、前記第1連続パルス信号に含まれる第1パルスの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミング並びに前記第2連続パルス信号に含まれる第2パルスの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングを参照し、前記回転角を算出する算出部と、を備える。
上記構成によれば、算出部は、第1センサが生成した第1連続パルス信号に含まれる第1パルスの立ち上がりタイミング及び第2センサが生成した第2連続パルス信号に含まれる第2パルスの立ち上がりタイミングだけでなく、第1パルス及び第2パルスの立ち下がりタイミングを参照するので、算出部は、クランク軸の正転及び逆転の混在を見極めることができる。したがって、クランク軸の回転角は、エンコーダなくして、精度よく算出される。
本発明の他の局面に係る検出装置は、複数の気筒を有する内燃機関のクランク軸の回転角を検出する。検出装置は、前記クランク軸の回転を表す第1連続パルス信号を生成する第1センサと、前記クランク軸の前記回転に応じて、前記第1連続パルス信号とは位相において相違する第2連続パルス信号を生成する第2センサと、を有する信号生成部と、前記第1連続パルス信号に含まれる第1パルスと前記第2連続パルス信号に含まれる第2パルスとの間の重畳及び非重畳のパターンから前記クランク軸の回転方向の変化を検出し、前記回転方向の前記変化前の前記回転角に対して加算処理又は減算処理を選択的に行う算出部と、を備える。
上記構成によれば、算出部は、第1連続パルス信号に含まれる第1パルスと第2連続パルス信号に含まれる第2パルスとの間の重畳及び非重畳のパターンから検出された回転方向の変化に応じて、加算処理又は減算処理を実行するので、クランク軸の回転角は、エンコーダなくして、精度よく算出される。
上記の構成に関して、前記第1センサ及び前記第2センサそれぞれは、前記クランク軸に取り付けられたフライホイールの近くに配置された近接センサであってもよい。
上記の構成によれば、第1センサ及び第2センサそれぞれは、クランク軸に取り付けられたフライホイールの近くに配置された近接センサであるので、クランク軸の回転角は、既存のセンサ設備を用いて精度よく検出される。
上記の構成に関して、前記第1連続パルス信号は、第1信号成分と、前記第1信号成分とは電圧レベルにおいて異なる第2信号成分と、を含んでもよい。前記第2連続パルス信号は、第3信号成分と、前記第3信号成分とは電圧レベルにおいて異なる第4信号成分と、を含んでもよい。前記第1連続パルス信号及び前記第2連続パルス信号が、前記第1信号成分、前記第2信号成分、前記第3信号成分及び前記第4信号成分によって決定される4つの組み合わせのうち1つとして定められる第1条件から、前記4つの組み合わせのうち他のもう1つとして定められる第2条件への変化を表すとき、前記算出部は、前記回転方向の前記変化前の前記回転角に対して前記加算処理を行ってもよい。前記第1連続パルス信号及び前記第2連続パルス信号が、前記第2条件から前記第1条件への変化を表すとき、前記算出部は、前記回転方向の前記変化前の前記回転角に対して前記減算処理を行ってもよい。
上記の構成によれば、第1連続パルス信号は、第1信号成分と、第1信号成分とは電圧レベルにおいて異なる第2信号成分と、を含み、且つ、第2連続パルス信号は、第3信号成分と、第3信号成分とは電圧レベルにおいて異なる第4レベルの信号と、を含むので、4つの組み合わせが、第1信号成分、第2信号成分、第3信号成分及び第4信号成分によって定められる。算出部は、4つの組み合わせのうち1つとして定められる第1条件から4つの組み合わせのうち他のもう1つとして定められる第2条件への変化に応じて、回転方向の変化前の回転角に対して加算処理を行い、且つ、第2条件から第1条件への変化に応じて、回転方向の変化前の回転角に対して減算処理を行うので、クランク軸の回転角は、精度よく算出される。
上記の構成に関して、前記第1センサ及び前記第2センサそれぞれは、前記クランク軸に取り付けられたフライホイールの近くに配置された近接センサであってもよい。前記フライホイールは、第1歯と、前記第1歯の隣に形成された第2歯と、を含んでもよい。前記第1センサの検出位置及び前記第2センサの検出位置が、前記第1歯と前記第2歯との間の空間にあるとき、前記フライホイールが第1方向に回転するならば、前記第1センサは、前記第1歯を、前記第2センサよりも先に検出してもよい。前記第1センサの前記検出位置及び前記第2センサの前記検出位置が、前記第1歯と前記第2歯との間の前記空間にあるとき、前記フライホイールが前記第1方向とは反対の第2方向に回転するならば、前記第2センサは、前記第2歯を、前記第1センサよりも先に検出してもよい。
上記の構成によれば、第1センサ及び第2センサそれぞれは、クランク軸に取り付けられたフライホイールの近くに配置された近接センサであるので、クランク軸の回転角は、既存のセンサ設備を用いて精度よく検出される。フライホイールが第1方向に回転するならば、第1センサは、第1歯を、第2センサよりも先に検出し、且つ、フライホイールが第1方向とは反対の第2方向に回転するならば、第2センサは、第2歯を、第1センサよりも先に検出するので、第2センサは、第1連続パルス信号とは位相において相違する第2連続パルス信号を生成することができる。
上記の構成に関して、前記第1センサの前記検出位置が、前記第1歯又は前記第2歯上にあるとき、前記第1信号成分は、前記第1センサから出力されてもよい。前記第1センサの前記検出位置が、前記第1歯と前記第2歯との間の前記空間にあるとき、前記第2信号成分は、前記第1センサから出力されてもよい。前記第2センサの前記検出位置が、前記第1歯又は前記第2歯上にあるとき、前記第3信号成分は、前記第2センサから出力されてもよい。前記第2センサの前記検出位置が、前記第1歯と前記第2歯との間の前記空間にあるとき、前記第4信号成分は、前記第2センサから出力されてもよい。前記第2信号成分及び前記第4信号成分は、前記第1条件下で同時に出力されてもよい。前記第1信号成分及び前記第4信号成分は、前記第2条件下で同時に出力されてもよい。
上記の構成によれば、第2信号成分及び第4信号成分が同時に出力される第1条件が、第1信号成分及び第4信号成分が同時に出力される第2条件に変わると、算出部は、回転方向の変化前の回転角に対して加算処理を行い、且つ、第1信号成分及び第4信号成分が同時に出力される第2条件が、第2信号成分及び第4信号成分が同時に出力される第1条件に変わると、算出部は、回転方向の変化前の回転角に対して減算処理を行うので、クランク軸の回転角は、精度よく算出される。
上記の構成に関して、前記第1パルスが立ち上がる時刻から前記第1パルスが立ち下がる時刻までの時間長は、前記フライホイールが前記第1方向に一定の速度で回転している定常条件下で、前記第1パルスが立ち上がる前記時刻から前記第2パルスが立ち上がる時刻までの時間長の2倍であってもよい。
上記の構成によれば、第1パルスが立ち上がる時刻から第1パルスが立ち下がる時刻までの時間長は、フライホイールが第1方向に一定の速度で回転している定常条件下で、第1パルスが立ち上がる時刻から第2パルスが立ち上がる時刻までの時間長の2倍であるので、検出装置は、2つのセンサから出力される連続パルス信号のうち一方のパルスの立ち上がりのみを参照してフライホイールの回転角度を判別する従来技術の4倍の分解能で、フライホイールの回転角度を検出することができる。
上記の構成に関して、前記信号生成部は、前記クランク軸の前記回転に応じて、前記第1連続パルス信号及び前記第2連続パルス信号とは位相において相違する第3連続パルス信号を生成する第3センサを含んでもよい。前記算出部は、前記第3連続パルス信号に含まれる第3パルスの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングを参照し、前記回転角を算出してもよい。前記第1パルスが立ち上がる時刻から前記第2パルスが立ち上がる時刻までの時間長は、前記フライホイールが前記第1方向に一定の速度で回転している定常条件下で、前記第2パルスが立ち上がる前記時刻から前記第3パルスが立ち上がる時刻までの時間長及び前記第3パルスが立ち上がる前記時刻から前記第1パルスが立ち下がる時刻までの時間長それぞれに等しくてもよい。
上記の構成によれば、第1パルスが立ち上がる時刻から第2パルスが立ち上がる時刻までの時間長は、フライホイールが第1方向に一定の速度で回転している定常条件下で、第2パルスが立ち上がる時刻から第3連続パルス信号に含まれる第3パルスが立ち上がる時刻までの時間長及び第3パルスが立ち上がる時刻から第1パルスが立ち下がる時刻までの時間長それぞれに等しいので、第1パルスが立ち上がっている期間は、第2パルス及び第3パルスの立ち上がりの時刻によって等分される。算出部は、第1パルス及び第2パルスの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングだけでなく、第3パルスの立ち上がり及び立ち下がりを参照するので、第1パルス、第2パルス及び第3パルスの立ち上がり時刻及び立ち下がり時刻において、一定の値を加算又は減算し、回転角を算出することができる。したがって、検出装置は、2つのセンサから出力される連続パルス信号のうち一方のパルスの立ち上がりのみを参照してフライホイールの回転角度を判別する従来技術の6倍の分解能で、フライホイールの回転角度を検出することができる。
本発明の更に他の局面に係る内燃機関の始動装置は、上述の検出装置と、前記算出部が算出した前記回転角から、前記複数の気筒の点火順序を定める順序決定部と、を備える。
上記構成によれば、順序決定部は、上述の検出装置の算出部が算出した回転角から、複数の気筒の点火順序を定めるので、内燃機関は、適切に始動される。
上述の技術は、エンコーダなくして、クランク軸の回転角を検出することを可能にする。
第1実施形態の検出装置の概略的なブロック図である。 図1に示される検出装置内で生じた第1パルスと第2パルスとの間の様々な時間的な関係を表す概念図である。 第2実施形態の検出装置の概略的なブロック図である。 図3に示される検出装置の算出部が実行する処理を表す概略的なフローチャートである。 図3に示される検出装置内で生じた第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号の例示的なタイミングチャートである。 図5に示されるタイミングチャートの時刻t1から時刻t5までの期間におけるフライホイールの歯の概略図である。 第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号の概略図である。 第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号の概略図である。 第1連続パルス信号乃至第3連続パルス信号の概略図である。 第3実施形態の始動装置の概略的なブロック図である。
<第1実施形態>
従来技術に関して、クランク軸の回転角は、2つのセンサそれぞれから出力された連続パルス信号から算出される。2つの連続パルス信号は、位相において相違する。2つのセンサの一方から出力された連続パルス信号の立ち上がりが、2つのセンサの他方から出力された連続パルス信号よりも早いならば、従来技術は、クランク軸の回転角を増やす処理を行う。一方、2つのセンサの一方から出力された連続パルス信号の立ち上がりが、2つのセンサの他方から出力された連続パルス信号よりも遅いならば、従来技術は、クランク軸の回転角を減らす処理を行う。
船舶が停止する直前や停止している間、クランク軸は、不安定な動作をするため、回転角度を検出するためにエンコーダを用いていたが、寿命、コスト及び/又は配置スペースといった観点から、エンコーダの利用が好ましくないこともある。本発明者等は、エンコーダに依存することなく、クランク軸の回転角を精度よく検出することを可能にする検出技術を開発した。第1実施形態において、例示的な検出技術が説明される。
図1は、第1実施形態の検出装置100の概略的なブロック図である。図1を参照して、検出装置100が説明される。
検出装置100は、複数の気筒(図示せず)を有する内燃機関(図示せず)のクランク軸(図示せず)の回転角を検出するために用いられる。検出装置100は、内燃機関を制御する制御装置の一部であってもよいし、制御装置とは別異の装置として形成されてもよい。
検出装置100は、信号生成部110と、算出部120と、を備える。信号生成部110は、第1連続パルス信号と、第2連続パルス信号と、を生成する。第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号それぞれは、クランク軸の回転を表す。第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号は、信号生成部110から算出部120へ出力される。
信号生成部110は、第1センサ111と、第2センサ112と、を含む。第1センサ111は、複数の第1パルスを含む第1連続パルス信号を生成する。第2センサ112は、複数の第2パルスを含む第2連続パルス信号を生成する。
第1センサ111は、クランク軸に取り付けられたフライホイール(図示せず)の歯を検出するたびに、高い電圧レベルの信号(以下、「H信号」と称される)を生成する。第1センサ111は、フライホイールの歯間の空隙を検出するたびに、低い電圧レベルの信号(以下、「L信号」と称される)を生成する。本実施形態において、第1信号成分は、第1センサ111が生成するH信号によって例示される。第2信号成分は、第1センサ111が生成するL信号によって例示される。
第2センサ112は、フライホイールの歯を検出するたびに、高い電圧レベルの信号(以下、「H信号」と称される)を生成する。第2センサ112は、フライホイールの歯間の空隙を検出するたびに、低い電圧レベルの信号(以下、「L信号」と称される)を生成する。本実施形態において、第3信号成分は、第2センサ112が生成するH信号によって例示される。第4信号成分は、第2センサ112が生成するL信号によって例示される。
第1センサ111及び第2センサ112それぞれは、フライホイールの歯を検出できるように、フライホイールの近傍に配置された近接センサであってもよい。代替的に、第1センサ111及び第2センサ112それぞれは、フライホイールの歯を検出できるように配置された光学センサ(反射型又は透過型)であってもよい。本実施形態の原理は、第1センサ111及び第2センサ112として用いられる特定の検出素子に限定されない。
本実施形態において、第1センサ111及び第2センサ112は、フライホイールの歯を検出するたびに、高い電圧レベルの信号を生成する。代替的に、フライホイールの歯を検出すると、低い電圧レベルの信号を生成し、且つ、フライホイールの歯間の空隙を検出すると、高い電圧レベルの信号を生成する検出素子が、第1センサ及び第2センサとして用いられてもよい。
第2センサ112は、第1センサ111とは異なる位置で、フライホイールの歯及び歯間の空隙を検出する。したがって、第2センサ112によって生成される第2連続パルス信号は、第1センサ111によって生成される第1連続パルス信号とは位相(すなわち、電圧レベルの変化のタイミング)において相違する。
図2は、第1パルスと第2パルスとの間の様々な時間的な関係を表す概念図である。図1及び図2を参照して、検出装置100が更に説明される。
図2のセクション(a)に関して、第1パルスが立ち上がった後、第2パルスが立ち上がる。その後、第1パルスが立ち下がる。更にその後、第2パルスが立ち下がる。本実施形態において、図2のセクション(a)に示されるパルスの発生パターンが繰り返されるとき、クランク軸は、安定的に正転している。
図2のセクション(b)に関して、第2パルスが立ち上がった後、第1パルスが立ち上がる。その後、第2パルスが立ち下がる。更にその後、第1パルスが立ち下がる。本実施形態において、図2のセクション(b)に示されるパルスの発生パターンが繰り返されるとき、クランク軸は、安定的に逆転している。
図2のセクション(c)に関して、第1パルスが立ち上がった後、第2パルスが立ち上がる。その後、第2パルスが立ち下がる。更にその後、第1パルスが立ち下がる。図2のセクション(d)に関して、第2パルスが立ち上がった後、第1パルスが立ち上がる。その後、第1パルスが立ち下がる。更にその後、第2パルスが立ち下がる。図2のセクション(e)に関して、第1パルスが立ち上がった後、第1パルスが立ち下がる。その後、第2パルスが立ち上がる。更にその後、第2パルスが立ち下がる。図2のセクション(f)に関して、第2パルスが立ち上がった後、第2パルスが立ち下がる。その後、第1パルスが立ち上がる。更にその後、第1パルスが立ち下がる。図2のセクション(c)乃至(f)それぞれに示されるパルスの発生パターンは、図2のセクション(a)及びセクション(b)のいずれとも相違する。このことは、図2のセクション(c)乃至(f)それぞれは、クランク軸の回転が不安定であること(すなわち、正転及び逆転が混在していること)を意味する。算出部120は、第1パルスの立ち上がり及び立ち下がりのタイミングと、第2パルスの立ち上がり及び立ち上がりのタイミングと、を参照し、回転角を精度よく算出することができる。
第1パルス及び第2パルスの立ち上がり及び立ち下がりのタイミングを参照することは、第1パルスと第2パルスの重畳及び非重畳のパターン(すなわち、H信号とL信号との組み合わせ)を参照することを意味する。表1は、図2に示される時間的関係に含まれる重畳及び非重畳の様々なパターンを示す。
Figure 2021165554
パターン1は、第2パルスのL信号が、第1パルスのH信号と同時に現れる状態を表す。パターン2は、第2パルスのH信号が、第1パルスのH信号と同時に現れる状態を表す。パターン3は、第2パルスのH信号が、第1パルスのL信号と同時に現れる状態を表す。パターン4は、第2パルスのL信号が、第1パルスのL信号と同時に現れる状態を表す。
上述の如く、図2のセクション(a)に示されるパルスの組み合わせは、クランク軸が安定的に正転しているときに現れる。この間に現れる重畳及び非重畳の4つの変化パターンが以下に示される。以下の変化パターンが現れるとき、算出部120は、クランク軸が正転していると判定することができる。
変化パターン(1):パターン4からパターン1
変化パターン(2):パターン1からパターン2
変化パターン(3):パターン2からパターン3
変化パターン(4):パターン3からパターン4
上述の如く、図2のセクション(b)に示されるパルスの組み合わせは、クランク軸が安定的に逆転しているときに現れる。この間に現れる重畳及び非重畳の4つの変化パターンが以下に示される。以下の変化パターンが現れるとき、算出部120は、クランク軸が逆転していると判定することができる。
変化パターン(a):パターン1からパターン4
変化パターン(b):パターン2からパターン1
変化パターン(c):パターン3からパターン2
変化パターン(d):パターン4からパターン3
図2のセクション(c)に関して、パターン4からパターン1への変化(すなわち、変化パターン(1))が最初に現れる。このとき、算出部120は、クランク軸が正転していることを見極めることができる。その後、パターン1からパターン2への変化(すなわち、変化パターン(2))が現れる。このとき、算出部120は、クランク軸が正転していることを見極めることができる。更にその後、パターン2からパターン1への変化(すなわち、変化パターン(b))が現れる。このとき、算出部120は、クランク軸が逆転していることを見極めることができる。最後に、パターン1からパターン4への変化(すなわち、変化パターン(a))が現れる。このとき、算出部120は、クランク軸が逆転していることを見極めることができる。
図2のセクション(d)に関して、パターン4からパターン3への変化(すなわち、変化パターン(d))が最初に現れる。このとき、算出部120は、クランク軸が逆転していることを見極めることができる。その後、パターン3からパターン2への変化(すなわち、変化パターン(c))が現れる。このとき、算出部120は、クランク軸が逆転していることを見極めることができる。更にその後、パターン2からパターン3への変化(変化パターン(3))が現れる。このとき、算出部120は、クランク軸が正転していることを見極めることができる。最後に、パターン3からパターン4への変化(変化パターン(4))が現れる。このとき、算出部120は、クランク軸が正転していることを見極めることができる。
図2のセクション(e)に関して、パターン4からパターン1への変化(すなわち、変化パターン(1))が最初に現れる。このとき、算出部120は、クランク軸が正転していることを見極めることができる。その後、パターン1からパターン4への変化(変化パターン(a))が現れる。このとき、算出部120は、クランク軸が逆転していることを見極めることができる。更にその後、パターン4からパターン3への変化(変化パターン(d))が現れる。このとき、算出部120は、クランク軸が逆転していることを見極めることができる。最後に、パターン3からパターン4への変化(変化パターン(4))が現れる。このとき、算出部120は、クランク軸が正転していることを見極めることができる。
図2のセクション(f)に関して、パターン4からパターン3への変化(変化パターン(d))が最初に現れる。このとき、算出部120は、クランク軸が逆転していることを見極めることができる。その後、パターン3からパターン4への変化(変化パターン(4))が現れる。このとき、算出部120は、クランク軸が正転していることを見極めることができる。更にその後、パターン4からパターン1への変化(変化パターン(1))が現れる。このとき、算出部120は、クランク軸が正転していることを見極めることができる。最後に、パターン1からパターン4への変化(変化パターン(a))が現れる。このとき、算出部120は、クランク軸が逆転していることを見極めることができる。
上述の如く、算出部120は、様々な変化パターンから回転方向の変化を検出し、クランク軸の回転角を算出することができる。表2は、算出部120の例示的な演算処理を表す。
Figure 2021165554
算出部120は、第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号を参照し、上述の4つのパターンの変化が発生したことを認識することができる。パターン4からパターン1へのパターン変化及びパターン1からパターン4へのパターン変化が発生すると、算出部120は、クランク軸の回転方向の変化が生じたと判定してもよい。算出部120は、パターン4からパターン1へのパターン変化の下で、クランク軸の回転方向の変化前の回転角に所定の値を加える加算処理を実行してもよい。算出部120は、パターン1からパターン4へのパターン変化の下で、クランク軸の回転方向の変化前の回転角に所定の値を差し引く減算処理を実行してもよい。本実施形態において、第1条件は、パターン4によって例示される。第2条件は、パターン1によって例示される。
表2に示される演算処理は、上述の変化パターン(1)と変化パターン(a)との組み合わせを利用する。代替的に、変化パターン(2)と変化パターン(b)との組み合わせ、変化パターン(3)と変化パターン(c)との組み合わせや変化パターン(4)と変化パターン(d)との組み合わせが、算出部120が実行する演算処理に利用されてもよい。
<第2実施形態>
検出装置は、クランク軸の回転角度が一定の位置であることを示す基準パルス信号を用いて、クランク軸の回転角度を補正してもよい。このとき、基準パルス信号を生成する方法としては、例えば、フライホイールの所定位置に設けられたマーカをセンサ(以下、基準センサと称する)が検出することで、基準信号を生成する方法が挙げられる。第2実施形態において、基準センサを備える例示的な検出技術が説明される。
図3は、第2実施形態の検出装置100Aの概略的なブロック図である。図3を参照して、検出装置100Aが説明される。第1実施形態の説明は、第1実施形態と同一の符号が付された要素に援用される。
検出装置100Aは、信号生成部110Aと、算出部120Aと、を備える。第1実施形態と同様に、信号生成部110Aは、第1センサ111と第2センサ112とを含む。第1実施形態の説明は、第1センサ111と第2センサ112とに援用される。
信号生成部110Aは、基準センサ113を更に含む。基準センサ113は、基準パルス信号を生成する。基準パルス信号は、基準パルスを含む。クランク軸が1回転するたびに、基準センサ113は、1つの基準パルスを生成する。
基準センサ113は、フライホイール(図示せず)の近傍に配置された近接センサであってもよい。フライホイールに形成された凸部が近接センサの検出点を通過するたびに、近接センサは、基準パルスを生成する。代替的に、基準センサ113は、クランク軸(図示せず)の1回転当たりに1つのパルスを生成することができる他の検出素子であってもよい。本実施形態の原理は、基準センサ113として用いられる特定の検出素子に限定されない。
基準パルス信号は、基準センサ113から算出部120Aへ出力される。算出部120Aは、基準パルス信号中の基準パルスを受け取ると、算出された回転角の値を「0」にする(すなわち、リセット処理)。
図4は、算出部120Aが実行する処理を表す概略的なフローチャートである。図3及び図4を参照して、算出部120Aの処理が説明される。
(ステップS105)
算出部120Aは、基準パルス信号を待つ。算出部120Aが、基準パルスを、基準センサ113から受け取ると、ステップS110が実行される。
(ステップS110)
算出部120Aは、リセット処理を実行し、クランク軸の回転角θの値を「0」に設定する。その後、ステップS115が実行される。
(ステップS115)
算出部120Aは、第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号を受信したか判断する。算出部120Aが、第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号の両方を受信していない場合は、ステップS115を繰り返す。算出部120Aが、第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号の両方を受信すると、ステップS120が実行される。
(ステップS120)
算出部120Aは、第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号を参照し、第1連続パルス信号のL信号と第2連続パルス信号のL信号とを同時に受信しているか否かを判定する。算出部120Aが、第1連続パルス信号のL信号と第2連続パルス信号のL信号とを同時に受信しているならば、ステップS125が実行される。他の場合には、ステップS145が実行される。
(ステップS125)
算出部120Aは、第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号の電圧レベルの変化を待つ。第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号のうち少なくとも一方に、電圧レベルの変化が生ずるならば、ステップS130が実行される。
(ステップS130)
算出部120Aは、第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号を参照し、第1連続パルス信号のH信号と第2連続パルス信号のL信号とを同時に受信しているか否かを判定する。算出部120Aが、第1連続パルス信号のH信号と第2連続パルス信号のL信号とを同時に受信しているならば、ステップS135が実行される。他の場合には、ステップS115が実行される。
(ステップS135)
算出部120Aは、加算処理を実行し、クランク軸の回転角θに、所定の角度αを加算する。角度αは、以下の数式によって定義されてもよい。この一連のルーチンによって、算出された値が、360よりも大きな場合には、その値から360を引く処理を行い、また、算出された値が、0よりも小さな場合には、その値に360を足す処理を行う。その後、ステップS140が実行される。
Figure 2021165554
(ステップS140)
算出部120Aは、基準パルスを受信しているか否かを判定する。算出部120Aが、基準パルスを受信しているならば、ステップS110が実行される。他の場合には、ステップS115が実行される。
(ステップS145)
算出部120Aは、第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号を参照し、第1連続パルス信号のH信号と第2連続パルス信号のL信号とを同時に受信しているか否かを判定する。算出部120Aが、第1連続パルス信号のH信号と第2連続パルス信号のL信号とを同時に受信しているならば、ステップS150が実行される。他の場合には、ステップS115が実行される。
(ステップS150)
算出部120Aは、第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号の電圧レベルの変化を待つ。第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号のうち少なくとも一方に、電圧レベルの変化が生ずるならば、ステップS155が実行される。
(ステップS155)
算出部120Aは、第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号を参照し、第1連続パルス信号のL信号と第2連続パルス信号のL信号とを同時に受信しているか否かを判定する。算出部120Aが、第1連続パルス信号のL信号と第2連続パルス信号のL信号とを同時に受信しているならば、ステップS160が実行される。他の場合には、ステップS115が実行される。
(ステップS160)
算出部120Aは、減算処理を実行し、クランク軸の回転角θから、角度αを差し引く。この一連のルーチンによって、算出された値が、360よりも大きな場合には、その値から360を引く処理を行い、また、算出された値が、0よりも小さな場合には、その値に360を足す処理を行う。その後、ステップS165が実行される。
(ステップS165)
算出部120Aは、基準パルスを受信しているか否かを判定する。算出部120Aが、基準パルスを受信しているならば、ステップS110が実行される。他の場合には、ステップS115が実行される。
図5は、第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号の例示的なタイミングチャートである。図2乃至図5を参照して、算出部120Aの処理が更に説明される。
時刻t1以前及び時刻t5以降の期間において、図2のセクション(a)に示されるパターンが繰り返される。これらの期間において、ステップS115、ステップS120、ステップS125、ステップS130、ステップS135及びステップS140からなる処理ルーチンが繰り返される。
図6は、時刻t1から時刻t5までの期間におけるフライホイールの歯の概略図である。図3乃至図6を参照して、算出部120Aの処理が更に説明される。
図6のセクション(a)乃至セクション(i)それぞれは、第1センサ111の検出点DP1と、第2センサ112の検出点DP2と、を示す。検出点DP1,DP2の位置は、セクション(a)乃至セクション(i)に亘って不変である。
図6のセクション(a)乃至セクション(i)それぞれは、フライホイールの3つの歯TH1,TH2,TH3を示す。歯TH1は、フライホイールの正転方向において、歯TH2の前方にある。歯TH2は、フライホイールの正転方向において、歯TH3の前方にある。したがって、フライホイールが安定的に正転している間、第1センサ111は、歯TH1,TH2,TH3の順に、フライホイールの歯を検出する。第2センサ112は、第1センサ111に遅れて、TH1,TH2,TH3の順に、フライホイールの歯を検出する。フライホイールが安定的に逆転している間、第2センサ112は、歯TH3,TH2,TH1の順に、フライホイールの歯を検出する。第1センサ111は、第2センサ112に遅れて、歯TH3,TH2,TH1の順に、フライホイールの歯を検出する。
図6のセクション(a)は、時刻t1におけるフライホイールの歯TH1,TH2,TH3の位置を表す。検出点DP1は、歯TH2の縁上にある。検出点DP2は、歯TH2,TH3間の空隙内に位置する。したがって、第1連続パルス信号は、時刻t1において、立ち上がる。一方、第2連続パルス信号は、時刻t1において、L信号になる。
図6のセクション(b)は、時刻t2におけるフライホイールの歯TH1,TH2,TH3の位置を表す。検出点DP1は、歯TH2の上にある。検出点DP2は、歯TH2の縁上に位置する。したがって、第1連続パルス信号は、時刻t2において、H信号になる。一方、第2連続パルス信号は、時刻t2において、立ち上がる。
図6のセクション(a)及びセクション(b)に示される如く、フライホイールは、時刻t1から時刻t2までの期間において、正転している。図5に示される如く、時刻t1の直前において、第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号はともに、L信号である。時刻t1から時刻t2までの期間において、第1連続パルス信号は、H信号である一方で、第2連続パルス信号は、L信号である。したがって、時刻t1から時刻t2までの期間において、算出部120Aは、ステップS115、ステップS120、ステップS125、ステップS130、ステップS135及びステップS140からなる処理ルーチンを実行する。
図6のセクション(e)は、時刻t3におけるフライホイールの歯TH1,TH2,TH3の位置を表す。検出点DP1は、歯TH2の上にある。検出点DP2は、歯TH2の縁上に位置する。したがって、第1連続パルス信号は、時刻t3において、H信号である。一方、第2連続パルス信号は、時刻t3において、立ち下がる。時刻t2から時刻t3までの期間において、第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号はともに、H信号であるので、図6のセクション(c)及びセクション(d)に示される如く、時刻t2から時刻t3までの期間において、フライホイールは、正転及び逆転していることが分かる。時刻t2から時刻t3までの期間において、算出部120Aは、ステップS115、ステップS120及びステップS145からなる処理ルーチンを実行する。
図6のセクション(f)は、時刻t4におけるフライホイールの歯TH1,TH2,TH3の位置を表す。検出点DP1は、歯TH2の縁上にある。検出点DP2は、歯TH2,TH3間の空隙内に位置する。したがって、第1連続パルス信号は、時刻t4において、立ち下がる。一方、第2連続パルス信号は、時刻t4において、L信号である。
図6のセクション(i)は、時刻t5におけるフライホイールの歯TH1,TH2,TH3の位置を表す。検出点DP1は、歯TH2の縁上にある。検出点DP2は、歯TH2,TH3間の空隙内に位置する。したがって、第1連続パルス信号は、時刻t5において、立ち上がる。一方、第2連続パルス信号は、時刻t5において、L信号である。
時刻t4から時刻t5までの期間において、第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号はともに、L信号である。したがって、図6のセクション(g)及びセクション(h)に示される如く、時刻t4から時刻t5までの期間において、フライホイールは、正転及び逆転していることが分かる。セクション(e)からセクション(g)までの歯TH1,TH2,TH3の位置変化の間、算出部120Aは、ステップS115、ステップS120、ステップS145、ステップS150、ステップS155、ステップS160及びステップS165までの処理ルーチンを実行する。
本実施形態において、第1歯は、歯TH2によって例示される。第2歯は、歯TH3によって例示される。
図7は、第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号の概略図である。図7を参照して、フライホイールの回転角度に対する従来技術の分解能が説明される。
図7に示される第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号は、60の歯を有するフライホイールが、時計回りに一定の速度で回転している定常条件下で得られている。従来技術に関して、第1パルスの立ち上がりのみが、フライホイールの回転角度の算出に用いられている。したがって、フライホイールの回転角度に対する従来技術の分解能は、6°(=360°/60歯)である。
図8は、第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号の概略図である。図3、図7及び図8を参照して、フライホイールの回転角度に対する検出装置100Aの分解能が説明される。
図8に示される第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号は、上述の定常条件下で得られている。第1パルスが立ち上がる時刻から第1パルスが立ち下がる時刻までの時間長が、定常条件下で、第1パルスが立ち上がる時刻から第2パルスが立ち上がる時刻までの時間長の2倍になるように、第1センサ111及び第2センサ112は、配置されている。このとき、第1パルスが立ち上がる時刻から第2パルスが立ち上がる時刻までの時間長、第2パルスが立ち上がる時刻から第1パルスが立ち下がる時刻までの時間長、第1パルスが立ち下がる時刻から第2パルスが立ち下がる時刻までの時間長及び第2パルスが立ち下がる時刻から次の第1パルスが立ち上がる時刻までの時間長は、互いに等しい。したがって、算出部120Aは、これらの時間長に対して、1.5°の値を割り当て、加算又は減算処理を行うことができる。すなわち、フライホイールの回転角度に対する検出装置100Aの分解能は、従来技術の分解能の4倍になる。
第1センサ111と第2センサ112との間の位置関係が、上述の配置条件から若干ずれるならば、フライホイールの回転角度に対する検出装置100Aの分解能は、若干下がる。しかしながら、検出装置100Aは、第1パルス及び第2パルスそれぞれの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングを参照するので、従来技術よりも遙かに大きな分解能を有することができる。
図9は、第1連続パルス信号乃至第3連続パルス信号の概略図である。図3、図8及び図9を参照して、フライホイールの回転角度に対する検出装置100Aの分解能が説明される。
検出装置100Aは、図3に示される第1センサ111及び第2センサ112に加えて、第3センサ(図示せず)を備えてもよい。図9に示される第3連続パルス信号は、第3センサから出力されている。図9に示されるように、第3連続パルス信号は、第1連続パルス信号及び第2連続パルス信号とは、位相において相違する。
第1センサ111及び第2センサ112に加えて、第3センサが用いられるならば、図3に示される算出部120Aは、第3連続パルス信号が含む第3パルスの立ち上がり及び立ち下がりをも参照してもよい。この結果、検出装置100Aの分解能は、更に向上される。
図9に示される第1連続パルス信号乃至第3連続パルス信号は、上述の定常条件下で得られている。第1パルスが立ち上がる時刻から第2パルスが立ち上がる時刻までの時間長が、第2パルスが立ち上がる時刻から第3パルスが立ち上がる時刻までの時間長、第3パルスが立ち上がる時刻から第1パルスが立ち下がる時刻までの時間長、第1パルスが立ち下がる時刻から第2パルスが立ち下がる時刻までの時間長、第2パルスが立ち下がる時刻から第3パルスが立ち下がる時刻までの時間長、及び、第3パルスが立ち下がる時刻から次ぎの第1パルスが立ち上がる時刻までの時間長のそれぞれに等しくなるように、第1センサ111、第2センサ112及び第3センサは、配置される。この場合、算出部120Aは、これらの時間長に対して、1.0°の値を割り当て、加算又は減算処理を行うことができる。すなわち、フライホイールの回転角度に対する検出装置100Aの分解能は、従来技術の分解能の6倍になる。したがって、フライホイールの回転角度の検出に利用されるセンサが多いならば、フライホイールの回転角度に対する分解能は、向上される。
<第3実施形態>
上述の実施形態に関連して説明された検出装置は、内燃機関の始動装置の一部として用いられてもよい。第3実施形態において、例示的な始動装置が説明される。
図10は、第3実施形態の始動装置200の概略的なブロック図である。図4及び図10を参照して、始動装置200が説明される。第2実施形態の説明は、第2実施形態と同一の符号が付された要素に援用される。
始動装置200は、第2実施形態に関連して説明された検出装置100Aを備える。第2実施形態の説明は、検出装置100Aに援用される。
始動装置200は、順序決定部130を更に備える。図4に示される処理手順に従って算出された回転角θを表す算出結果は、算出部120Aから順序決定部130へ出力される。順序決定部130は、算出結果に基づき、点火順序を決定する。
本実施形態において、クランク軸(図示せず)は、6つの気筒(第1気筒、第2気筒、第3気筒、第4気筒、第5気筒及び第6気筒)に連結されている。
図4に示される処理手順に従って算出された回転角θが、「0°」から「60°」までの範囲内にあるとき、順序決定部130は、第1気筒を、点火順序の最初に設定する。船舶を操作する操作者が、クランク軸を正転させようとしているならば、順序決定部130は、点火順序を、第1気筒、第6気筒、第5気筒、第4気筒、第3気筒及び第2気筒の順に定める。船舶を操作する操作者が、クランク軸を逆転させようとしているならば、順序決定部130は、点火順序を、第1気筒、第2気筒、第3気筒、第4気筒、第5気筒及び第6気筒の順に定める。
図4に示される処理手順に従って算出された回転角θが、「60°」から「120°」までの範囲内にあるとき、順序決定部130は、第6気筒を、点火順序の最初に設定する。船舶を操作する操作者が、クランク軸を正転させようとしているならば、順序決定部130は、点火順序を、第6気筒、第5気筒、第4気筒、第3気筒、第2気筒及び第1気筒の順に定める。船舶を操作する操作者が、クランク軸を逆転させようとしているならば、順序決定部130は、点火順序を第6気筒、第1気筒、第2気筒、第3気筒、第4気筒及び第5気筒の順に定める。
図4に示される処理手順に従って算出された回転角θが、「120°」から「180°」までの範囲内にあるとき、順序決定部130は、第5気筒を、点火順序の最初に設定する。船舶を操作する操作者が、クランク軸を正転させようとしているならば、順序決定部130は、点火順序を、第5気筒、第4気筒、第3気筒、第2気筒、第1気筒及び第6気筒の順に定める。船舶を操作する操作者が、クランク軸を逆転させようとしているならば、順序決定部130は、点火順序を第5気筒、第6気筒、第1気筒、第2気筒、第3気筒及び第4気筒の順に定める。
図4に示される処理手順に従って算出された回転角θが、「0°」から「−60°(=300°)」までの範囲内にあるとき、順序決定部130は、第2気筒を、点火順序の最初に設定する。船舶を操作する操作者が、クランク軸を正転させようとしているならば、順序決定部130は、点火順序を、第2気筒、第1気筒、第6気筒、第5気筒、第4気筒及び第3気筒の順に定める。船舶を操作する操作者が、クランク軸を逆転させようとしているならば、順序決定部130は、点火順序を第2気筒、第3気筒、第4気筒、第5気筒、第6気筒及び第1気筒の順に定める。
図4に示される処理手順に従って算出された回転角θが、「−60°(=300°)」から「−120°(=240°)」までの範囲内にあるとき、順序決定部130は、第3気筒を、点火順序の最初に設定する。船舶を操作する操作者が、クランク軸を正転させようとしているならば、順序決定部130は、点火順序を、第3気筒、第2気筒、第1気筒、第6気筒、第5気筒及び第4気筒の順に定める。船舶を操作する操作者が、クランク軸を逆転させようとしているならば、順序決定部130は、点火順序を第3気筒、第4気筒、第5気筒、第6気筒、第1気筒及び第2気筒の順に定める。
図4に示される処理手順に従って算出された回転角θが、「−120°(=240°)」から「−180°(=180°)」までの範囲内にあるとき、順序決定部130は、第4気筒を、点火順序の最初に設定する。船舶を操作する操作者が、クランク軸を正転させようとしているならば、順序決定部130は、点火順序を、第4気筒、第3気筒、第2気筒、第1気筒、第6気筒及び第5気筒の順に定める。船舶を操作する操作者が、クランク軸を逆転させようとしているならば、順序決定部130は、点火順序を第4気筒、第5気筒、第6気筒、第1気筒、第2気筒及び第3気筒の順に定める。
上述の如く、検出装置100Aは、フライホイールの回転角度に対して高い分解能を有することができる。従来技術が、安定的な始動のために、60の歯を有するフライホイールを必要とするならば、検出装置100Aを備える始動装置200は、15の歯を有するフライホイールが搭載された船舶をも安定的に始動させることができる。
上述の如く、フライホイールの回転を検出するセンサが多いならば、検出装置100Aは、更に高い分解能を有することができる。したがって、検出装置100Aは、エンコーダを有さなくとも、エンコーダを有する装置に匹敵する分解能を有することもできる。
上述の様々な実施形態に関連して説明された設計原理は、様々な検出装置に適用可能である。上述の様々な実施形態のうち1つに関連して説明された様々な特徴のうち一部が、他のもう1つの実施形態に関連して説明された検出装置に適用されてもよい。
上述の実施形態の原理は、様々な検出装置に好適に利用される。
100,100A・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・検出装置
110,110A・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・信号生成部
111・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第1センサ
112・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第2センサ
120,120A・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・算出部
130・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・順序決定部
200・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・始動装置
TH2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・歯(第1歯)
TH3・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・歯(第2歯)

Claims (9)

  1. 複数の気筒を有する内燃機関のクランク軸の回転角を検出する検出装置であって、
    前記クランク軸の回転を表す第1連続パルス信号を生成する第1センサと、前記クランク軸の前記回転に応じて、前記第1連続パルス信号とは位相において相違する第2連続パルス信号を生成する第2センサと、を有する信号生成部と、
    前記第1連続パルス信号に含まれる第1パルスの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミング並びに前記第2連続パルス信号に含まれる第2パルスの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングを参照し、前記回転角を算出する算出部と、を備える
    検出装置。
  2. 複数の気筒を有する内燃機関のクランク軸の回転角を検出する検出装置であって、
    前記クランク軸の回転を表す第1連続パルス信号を生成する第1センサと、前記クランク軸の前記回転に応じて、前記第1連続パルス信号とは位相において相違する第2連続パルス信号を生成する第2センサと、を有する信号生成部と、
    前記第1連続パルス信号に含まれる第1パルスと前記第2連続パルス信号に含まれる第2パルスとの間の重畳及び非重畳のパターンから前記クランク軸の回転方向の変化を検出し、前記回転方向の前記変化前の前記回転角に対して加算処理又は減算処理を行う算出部と、を備える
    検出装置。
  3. 前記第1センサ及び前記第2センサそれぞれは、前記クランク軸に取り付けられたフライホイールの近くに配置された近接センサである
    請求項1又は2に記載の検出装置。
  4. 前記第1連続パルス信号は、第1信号成分と、前記第1信号成分とは電圧レベルにおいて異なる第2信号成分と、を含み、
    前記第2連続パルス信号は、第3信号成分と、前記第3信号成分とは電圧レベルにおいて異なる第4信号成分と、を含み、
    前記第1連続パルス信号及び前記第2連続パルス信号が、前記第1信号成分、前記第2信号成分、前記第3信号成分及び前記第4信号成分によって決定される4つの組み合わせのうち1つとして定められる第1条件から、前記4つの組み合わせのうち他のもう1つとして定められる第2条件への変化を表すとき、前記算出部は、前記回転方向の前記変化前の前記回転角に対して前記加算処理を行い、
    前記第1連続パルス信号及び前記第2連続パルス信号が、前記第2条件から前記第1条件への変化を表すとき、前記算出部は、前記回転方向の前記変化前の前記回転角に対して前記減算処理を行う
    請求項2に記載の検出装置。
  5. 前記第1センサ及び前記第2センサそれぞれは、前記クランク軸に取り付けられたフライホイールの近くに配置された近接センサであり、
    前記フライホイールは、第1歯と、前記第1歯の隣に形成された第2歯と、を含み、
    前記第1センサの検出位置及び前記第2センサの検出位置が、前記第1歯と前記第2歯との間の空間にあるとき、前記フライホイールが第1方向に回転するならば、前記第1センサは、前記第1歯を、前記第2センサよりも先に検出し、
    前記第1センサの前記検出位置及び前記第2センサの前記検出位置が、前記第1歯と前記第2歯との間の前記空間にあるとき、前記フライホイールが前記第1方向とは反対の第2方向に回転するならば、前記第2センサは、前記第2歯を、前記第1センサよりも先に検出する
    請求項4の検出装置。
  6. 前記第1センサの前記検出位置が、前記第1歯又は前記第2歯上にあるとき、前記第1信号成分は、前記第1センサから出力され、
    前記第1センサの前記検出位置が、前記第1歯と前記第2歯との間の前記空間にあるとき、前記第2信号成分は、前記第1センサから出力され、
    前記第2センサの前記検出位置が、前記第1歯又は前記第2歯上にあるとき、前記第3信号成分は、前記第2センサから出力され、
    前記第2センサの前記検出位置が、前記第1歯と前記第2歯との間の前記空間にあるとき、前記第4信号成分は、前記第2センサから出力され、
    前記第2信号成分及び前記第4信号成分は、前記第1条件下で同時に出力され、
    前記第1信号成分及び前記第4信号成分は、前記第2条件下で同時に出力される
    請求項5に記載の検出装置。
  7. 前記第1パルスが立ち上がる時刻から前記第1パルスが立ち下がる時刻までの時間長は、前記フライホイールが前記第1方向に一定の速度で回転している定常条件下で、前記第1パルスが立ち上がる前記時刻から前記第2パルスが立ち上がる時刻までの時間長の2倍である
    請求項5又は6に記載の検出装置。
  8. 前記信号生成部は、前記クランク軸の前記回転に応じて、前記第1連続パルス信号及び前記第2連続パルス信号とは位相において相違する第3連続パルス信号を生成する第3センサを含み、
    前記算出部は、前記第3連続パルス信号に含まれる第3パルスの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングを参照し、前記回転角を算出し、
    前記第1パルスが立ち上がる時刻から前記第2パルスが立ち上がる時刻までの時間長は、前記フライホイールが前記第1方向に一定の速度で回転している定常条件下で、前記第2パルスが立ち上がる前記時刻から前記第3パルスが立ち上がる時刻までの時間長及び前記第3パルスが立ち上がる前記時刻から前記第1パルスが立ち下がる時刻までの時間長それぞれに等しい
    請求項5又は6に記載の検出装置。
  9. 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の検出装置と、
    前記算出部が算出した前記回転角から、前記複数の気筒の点火順序を定める順序決定部と、を備える
    内燃機関の始動装置。
JP2021103340A 2016-06-03 2021-06-22 検出装置及び始動装置 Pending JP2021165554A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016111981 2016-06-03
JP2016111981 2016-06-03
JP2017000889A JP2017219024A (ja) 2016-06-03 2017-01-06 検出装置及び始動装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017000889A Division JP2017219024A (ja) 2016-06-03 2017-01-06 検出装置及び始動装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021165554A true JP2021165554A (ja) 2021-10-14

Family

ID=60657345

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017000889A Pending JP2017219024A (ja) 2016-06-03 2017-01-06 検出装置及び始動装置
JP2021103340A Pending JP2021165554A (ja) 2016-06-03 2021-06-22 検出装置及び始動装置

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017000889A Pending JP2017219024A (ja) 2016-06-03 2017-01-06 検出装置及び始動装置

Country Status (2)

Country Link
JP (2) JP2017219024A (ja)
KR (1) KR101921822B1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108223229A (zh) * 2017-12-27 2018-06-29 沪东重机有限公司 一种大功率中速柴油机的起动控制装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09257462A (ja) * 1996-03-19 1997-10-03 Toyota Motor Corp 変位量検出装置
JP2000046536A (ja) * 1998-07-28 2000-02-18 Tokai Rika Co Ltd 車両用操舵角検出装置
JP2001253242A (ja) * 2000-03-14 2001-09-18 Aisin Seiki Co Ltd 開口覆材の開閉制御装置
JP2006046213A (ja) * 2004-08-05 2006-02-16 Toyota Motor Corp ディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法及びディーゼルエンジンの自動停止・始動制御システム
JP2006064704A (ja) * 2004-08-28 2006-03-09 Luk Lamellen & Kupplungsbau Beteiligungs Kg クランク軸に相対的な往復動ピストン内燃機関のカム軸回転角度位置を確定するための方法
JP2006214377A (ja) * 2005-02-04 2006-08-17 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の始動装置
JP2010180865A (ja) * 2009-02-09 2010-08-19 Toyota Motor Corp 内燃機関の可変動弁装置
JP2011007586A (ja) * 2009-06-25 2011-01-13 Denso Corp クランク角検出装置の異常判定装置
US20160054351A1 (en) * 2014-08-22 2016-02-25 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for monitoring speed and position of a rotating member

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4752095B2 (ja) * 2000-09-18 2011-08-17 アイシン精機株式会社 開口覆材の開閉制御装置
JP5751842B2 (ja) * 2010-09-16 2015-07-22 キヤノン株式会社 速度検出装置および画像形成装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09257462A (ja) * 1996-03-19 1997-10-03 Toyota Motor Corp 変位量検出装置
JP2000046536A (ja) * 1998-07-28 2000-02-18 Tokai Rika Co Ltd 車両用操舵角検出装置
JP2001253242A (ja) * 2000-03-14 2001-09-18 Aisin Seiki Co Ltd 開口覆材の開閉制御装置
JP2006046213A (ja) * 2004-08-05 2006-02-16 Toyota Motor Corp ディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法及びディーゼルエンジンの自動停止・始動制御システム
JP2006064704A (ja) * 2004-08-28 2006-03-09 Luk Lamellen & Kupplungsbau Beteiligungs Kg クランク軸に相対的な往復動ピストン内燃機関のカム軸回転角度位置を確定するための方法
JP2006214377A (ja) * 2005-02-04 2006-08-17 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の始動装置
JP2010180865A (ja) * 2009-02-09 2010-08-19 Toyota Motor Corp 内燃機関の可変動弁装置
JP2011007586A (ja) * 2009-06-25 2011-01-13 Denso Corp クランク角検出装置の異常判定装置
US20160054351A1 (en) * 2014-08-22 2016-02-25 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for monitoring speed and position of a rotating member

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017219024A (ja) 2017-12-14
KR20170137631A (ko) 2017-12-13
KR101921822B1 (ko) 2018-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6732713B1 (en) Crank angle detection apparatus
US8656762B2 (en) Method for detecting a rotation angle
KR102470322B1 (ko) 내연 엔진의 역 회전을 검출하는 방법 및 장치
JP4776654B2 (ja) 内燃機関の停止判定装置
KR920004827A (ko) 내연기관의 이상연소검출장치와 검출방법 및 이상연소 검출장치를 사용한 내연기관의 진동저감장치와 방법
JP2021165554A (ja) 検出装置及び始動装置
JP2003232254A (ja) 内燃機関のクランクシャフト位置を求める方法、およびクランクシャフト位置に依存する各過程のトリガ方法
JP2013160086A (ja) 内燃機関の制御装置
CN107461288B (zh) 检测装置以及起动装置
JP4873372B2 (ja) 内燃機関の逆回転判定装置
JP6237303B2 (ja) クランク角検出装置
JP5854001B2 (ja) エンジン制御用回転角処理システム及びエンジン制御装置
JPH04255551A (ja) エンジン制御装置
JP2009250181A (ja) エンジン計測におけるタイミング同期方法及び装置
JPH04255550A (ja) エンジン制御装置
JP6717185B2 (ja) エンジン制御装置
KR20140122518A (ko) 동기화오류 검출방법
JP2014052437A5 (ja)
JP2005315169A (ja) クランク軸回転同期の処理装置及びエンジン制御装置
GB2555436A (en) Method to determine angular pitch of a toothed crank wheel or gear
JP5983544B2 (ja) 車載電子制御装置
JP2020056606A (ja) 回転位置検出装置、回転位置検出方法及びプログラム
JP6348860B2 (ja) 車両用制御装置
JP6003869B2 (ja) エンジン制御装置
JP2020051924A (ja) 車輪回転検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210721

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210721

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220621

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20220812

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221012

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221206

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230201

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230530