JP2545875B2 - Crank angle detector - Google Patents

Crank angle detector

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JP2545875B2
JP2545875B2 JP62226194A JP22619487A JP2545875B2 JP 2545875 B2 JP2545875 B2 JP 2545875B2 JP 62226194 A JP62226194 A JP 62226194A JP 22619487 A JP22619487 A JP 22619487A JP 2545875 B2 JP2545875 B2 JP 2545875B2
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crank angle
signal
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unit angle
angle signal
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大 高橋
邦彦 佐藤
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Toyota Motor Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、クランク角検出装置に関するものであり、
特に異常を判定する機能を有するクランク角検出装置に
関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a crank angle detecting device,
In particular, the present invention relates to a crank angle detection device having a function of determining abnormality.

[従来の技術] エンジンの点火時期や燃料噴射量を気筒毎に電気的に
制御するためには、エンジンの吸気から排気までの各工
程に対応させてクランク角を検出する必要がある。
[Prior Art] In order to electrically control the ignition timing and the fuel injection amount of each engine for each cylinder, it is necessary to detect the crank angle corresponding to each process from intake to exhaust of the engine.

この様にクランク角を検出するクランク角検出装置
は、従来より種々のものが知られており、カーエレクト
ロニクス入門(1984年9月25日 啓学出版株式会社発
行)第135〜145頁に開示されているように、クランク角
をクランクシャフトの回転から直接検出するものの他、
クランクシャフトと機械的に連動するカムシャフトの回
転からクランク角を検出するものもある。後者のタイプ
の一つとして、ディストリビュータシャフトの回転から
クランク角を検出するものが特開昭58−167881号に開示
されている。
Various types of crank angle detecting devices for detecting the crank angle have been known, and are disclosed in Car Electronics Introduction (September 25, 1984, Keigaku Shuppan Co., Ltd.), pp. 135-145. In addition to the one that directly detects the crank angle from the rotation of the crankshaft,
There is also one that detects the crank angle from the rotation of a cam shaft mechanically linked to the crank shaft. One of the latter types is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 58-167881, which detects the crank angle from the rotation of a distributor shaft.

しかし、カムシャフトは、歯車、ベルトあるいはチェ
ーン等を介してクランクシャフトによって回転され、吸
排気バルブやディストリビュータを駆動している。その
ため、カムシャフトの回転からクランク角を検出する
と、シャフトのねじれ、歯車のバックラッシュ、タイミ
ングベルトのたわみ等の影響で検出信号の発生位置が変
動してしまい、正確な検出ができない問題点がある。
However, the camshaft is rotated by the crankshaft via a gear, a belt, a chain, etc., and drives the intake / exhaust valve and the distributor. Therefore, if the crank angle is detected from the rotation of the camshaft, the position where the detection signal is generated fluctuates due to the effects of shaft twist, gear backlash, timing belt deflection, etc. .

これに対して、クランクシャフトの回転から直接クラ
ンク角を検出する場合には、こういう問題はないが、4
サイクルエンジンの場合、吸気から排気までの全工程を
完了するのにクランクシャフトは2回転するため、クラ
ンクシャフトの回転によって1つの気筒の上死点を基準
位置として検出しても、その上死点が排気上死点か圧縮
上死点かを区別することができない。
On the other hand, when directly detecting the crank angle from the rotation of the crankshaft, there is no such problem, but
In the case of a cycle engine, the crankshaft makes two revolutions to complete the entire process from intake to exhaust, so even if the top dead center of one cylinder is detected as the reference position by the rotation of the crank shaft, that top dead center is detected. Cannot distinguish between exhaust top dead center and compression top dead center.

そのため、クランクシャフトの例えば30度の単位回転
角は、クランクシャフトの回転によって検出し、720度
の基準位置の検出は、カムシャフトの回転によって検出
することが考えられる(例えば、特開昭61−213714号公
報)。
Therefore, it is conceivable that a unit rotation angle of, for example, 30 degrees of the crankshaft is detected by the rotation of the crankshaft, and a reference position of 720 degrees is detected by the rotation of the camshaft (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 213714 publication).

たとえば、第6図(A)に示すように、30゜CA毎の単
位角信号Neに対して720゜CA毎の基準信号Gが、一つの
気筒の圧縮上死点に対応する単位角信号Nesとその直前
に発生する単位角信号Aとの間の所定範囲で発生するよ
うに設定することにより、基準信号Gの直後に発生する
単位角信号Neの位置をクランク角検出の基準位置Nesと
して検出する。
For example, as shown in FIG. 6 (A), the reference signal G for every 720 ° CA is different from the unit angle signal Ne for every 30 ° CA, and the unit angle signal Nes corresponding to the compression top dead center of one cylinder is Nes. The position of the unit angle signal Ne generated immediately after the reference signal G is detected as the reference position Nes for crank angle detection by setting so as to occur in a predetermined range between the unit angle signal A and immediately before that. To do.

ところが、基準信号Gの発生位置は、上述のように、
シャフトのねじれ、歯車のバックラッシュ、タイミング
ベルトのばたつき等の原因により変動する。
However, the generation position of the reference signal G is, as described above,
It fluctuates due to factors such as shaft twist, gear backlash, and timing belt flapping.

また、第6図(A)に示すように、この基準信号Gの
発生位置の変動幅も、低速、アイドリング時には±αと
小さく、高回転・高負荷時には±β(β>>α)と大き
くと変化する。
Further, as shown in FIG. 6 (A), the fluctuation range of the generation position of the reference signal G is small at ± α at low speed and idling, and large at ± β (β >> α) at high rotation and high load. And changes.

そのため、第6図(A)のように、基準信号Gの発生
位置が高回転・高負荷時のように±βと大きく変動して
もクランク角の基準位置Nesを正確に検出するために、
基準信号Gがクランク角の基準位置Nesとその一つ前の
単位角信号Aのほぼ中間を中心として変動するように設
計される。
Therefore, as shown in FIG. 6 (A), in order to accurately detect the reference position Nes of the crank angle even if the position where the reference signal G is generated fluctuates significantly by ± β as in the case of high rotation and high load,
The reference signal G is designed to fluctuate around a center between the reference position Nes of the crank angle and the unit angle signal A immediately before it.

[発明が解決しようとする問題点] しかし、上記のようなクランク角検出装置では、カム
シャフトとクランクシャフトとが正しく連動しない状
態、例えば、タイミングベルトの溝が1歯づれた状態で
連動していても、低回転・低負荷等のときには、基準信
号Gの変動幅が±αと小さく、第6図(B),(C)の
ようにクランク角の基準信号Nesを正しく判定する。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the crank angle detecting device as described above, the camshaft and the crankshaft are not correctly linked, for example, the groove of the timing belt is linked with one tooth. Even when the rotation speed is low and the load is low, the fluctuation range of the reference signal G is as small as ± α, and the crank angle reference signal Nes is correctly determined as shown in FIGS. 6 (B) and 6 (C).

ところが、高速・高負荷時には基準信号Gの変動幅が
±βと大きくなるため、クランク角の基準位置がずれて
検出される。第6図(B)の異常1の例では、基準信号
Gの発生位置がGaにずれたときに、クランク角の基準位
置は正しい位置Nesから30゜CA進角した位置Aで検出さ
れてしまう。また、第6図(C)の異常2の例では、基
準信号Gの発生位置がGbにずれたときに、クランク角の
基準位置は正しい位置Nesから30゜CA遅角した位置Bで
検出されてしまう。そして、何れの場合でも、燃料噴射
制御、点火時期制御はクランク角の基準位置を入力して
行われているので、異常な燃料噴射制御、点火時期制御
が行われてしまい、エンジンに不調をきたす場合もあ
る。
However, since the fluctuation range of the reference signal G is as large as ± β at high speed and high load, the reference position of the crank angle is deviated and detected. In the example of abnormality 1 in FIG. 6 (B), when the generation position of the reference signal G deviates to Ga, the reference position of the crank angle is detected at a position A advanced by 30 CA from the correct position Nes. . Further, in the example of abnormality 2 in FIG. 6 (C), when the generation position of the reference signal G is deviated to Gb, the reference position of the crank angle is detected at the position B delayed by 30 ° CA from the correct position Nes. Will end up. In any case, since the fuel injection control and the ignition timing control are performed by inputting the crank angle reference position, the abnormal fuel injection control and the ignition timing control are performed, and the engine malfunctions. In some cases.

すなわち、上記のようなクランク角検出装置は、仮に
上記のようにタイミングベルト等の取り付けが異常な状
態となっていても、低回転・低負荷等に、クランク角の
基準位置Nesを正しく判定するので、運転者あるいは整
備者等は異常に気付かない場合が多い。
That is, the crank angle detecting device as described above correctly determines the reference position Nes of the crank angle for low rotation, low load, etc. even if the mounting of the timing belt or the like is abnormal as described above. Therefore, the driver or maintenance person often does not notice the abnormality.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、上記基準信号Gと単位角信号Neとの隔たり
を検出することによって、クランク角の基準位置Nesが
誤って判定される以前に上記異常な状態を判定し、クラ
ンク角の基準位置の誤判定によるエンジンの不調等を未
然に回避するものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention detects the gap between the reference signal G and the unit angle signal Ne to detect the abnormal state before the reference position Nes of the crank angle is erroneously determined. Is performed to prevent engine malfunction due to erroneous determination of the crank angle reference position.

本発明は、上記問題点を解決することを目的とし、第
1図に例示する如く、次のような構成を採用した。
The present invention has the object of solving the above problems and employs the following configuration as illustrated in FIG.

即ち、本発明の要旨とするところは、 クランクシャフトM1の単位回転角毎に単位角信号を発
生する単位角信号発生器M2と、 上記クランクシャフトM1と機械的に連動するカムシャ
フトM3の1回転毎に基準信号を発生する基準信号発生器
M4とを備え、 上記基準信号の発生位置が、予め定められた単位角信
号と該単位角信号の次に発生する単位角信号との中間位
置近傍となるよう構成されたクランク角検出装置におい
て、 さらに、 上記単位角信号発生器M2で発生される単位角信号の中
から、予め定められた基準単位角信号の発生位置を検出
する検出手段M5と、 該検出手段M5にて得られた基準単位角信号の発生位置
と上記基準信号発生器M4で発生される基準信号の発生位
置との間の隔たりを検出する隔たり検出手段M6と、 該隔たり検出手段M6で検出された隔たりが予め定めら
れた所定範囲外であるときに、異常判定を行い、結果を
出力する異常判定手段M7と を備えたことを特徴とするクランク角検出装置にある。
That is, the gist of the present invention is that the unit angle signal generator M2 that generates a unit angle signal for each unit rotation angle of the crankshaft M1 and one rotation of the camshaft M3 that mechanically interlocks with the crankshaft M1. Reference signal generator that generates a reference signal for each
In the crank angle detecting device configured to include M4, the position where the reference signal is generated is near an intermediate position between a predetermined unit angle signal and a unit angle signal generated next to the unit angle signal, Further, from the unit angle signal generated by the unit angle signal generator M2, a detection unit M5 for detecting the generation position of a predetermined reference unit angle signal, and a reference unit obtained by the detection unit M5 The distance detection means M6 for detecting the distance between the generation position of the angle signal and the generation position of the reference signal generated by the reference signal generator M4, and the distance detected by the distance detection means M6 are predetermined. A crank angle detecting device is provided with an abnormality determining means M7 for performing an abnormality determination and outputting a result when it is out of a predetermined range.

ここで、単位角信号発生器M2、基準信号発生器M4とし
ては、ともに従来より使用される電磁ピックアップを利
用した位置センサ、ホール素子を利用した位置センサ、
光学的位置センサ等を使用することができる。
Here, as the unit angle signal generator M2 and the reference signal generator M4, a position sensor using an electromagnetic pickup that has been conventionally used, a position sensor using a Hall element,
An optical position sensor or the like can be used.

また、異常判定手段M7で使用される所定範囲とは、上
記基準信号発生器M4で発生する基準信号の発生位置が、
上記の種々の原因により変動しても誤ってクランク角の
基準位置を検出しない範囲である。
Further, the predetermined range used in the abnormality determination means M7, the generation position of the reference signal generated by the reference signal generator M4,
This is the range in which the reference position of the crank angle is not erroneously detected even if it changes due to the various causes described above.

[作用] 本発明の作用を、第2図のタイムチャートの一例を用
いて説明する。
[Operation] The operation of the present invention will be described using an example of the time chart of FIG.

本発明は、単位角信号発生器M2により検出されるクラ
ンクシャフトM1の単位角信号Neと、基準位置信号発生器
M4によって検出されるカムシャフトM3の基準信号Gとを
用いて、クランク角の基準位置Nesを検出するクランク
角検出装置であり、上記基準信号Gから所定角度だけ隔
たった位置にある単位角信号Neをクランク角の基準位置
Nesとするクランク角検出装置である。例えば、第2図
では、上記基準信号Gの直後に発生した単位角信号Neを
クランク角の基準位置Nesとしている。
The present invention relates to a unit angle signal Ne of a crankshaft M1 detected by a unit angle signal generator M2 and a reference position signal generator.
A crank angle detecting device for detecting a reference position Nes of a crank angle by using a reference signal G of a camshaft M3 detected by M4, and a unit angle signal Ne at a position separated from the reference signal G by a predetermined angle. Crank angle reference position
It is a crank angle detection device called Nes. For example, in FIG. 2, the unit angle signal Ne generated immediately after the reference signal G is used as the reference position Nes of the crank angle.

そして、隔たり検出手段M6にて、検出手段M5で検出さ
れた基準単位角信号と上記基準信号Gとの隔たりgを検
出し、異常判定手段M7にて、この隔たりgが所定範囲外
であるときに、異常と判定する。ここで、上記基準単位
角信号は、上記基準信号Gから所定角度だけ隔たった位
置にある単位角信号Neであり、例えば、第2図では、上
記基準信号Gの直後に発生した単位角信号Nesを基準単
位角信号としている。
When the distance g between the reference unit angle signal detected by the detecting means M5 and the reference signal G is detected by the distance detecting means M6, and the distance g is outside the predetermined range by the abnormality determining means M7. Then, it is determined to be abnormal. Here, the reference unit angle signal is a unit angle signal Ne located at a position separated from the reference signal G by a predetermined angle. For example, in FIG. 2, the unit angle signal Nes generated immediately after the reference signal G is shown. Is the reference unit angle signal.

なお、第2図の例では、上記基準単位角信号と上記ク
ランク角の基準位置とを何れもNesとしているが、これ
らは必ずしも一致させる必要はない。また、上記基準単
位角信号あるいは上記クランク角の基準位置として、上
記Nes以外に、上記基準信号Gの直前の単位角信号Neb、
基準信号Gから2つ前のの単位角信号Neaあるいは基準
信号Gの2つ後の単位角信号Nec等を使用することがで
きる。
In the example of FIG. 2, the reference unit angle signal and the reference position of the crank angle are both Nes, but they do not necessarily have to match. Further, as the reference unit angle signal or the reference position of the crank angle, in addition to Nes, the unit angle signal Neb immediately before the reference signal G,
The unit angle signal Nea two before the reference signal G or the unit angle signal Nec two after the reference signal G can be used.

第2図の例では、上記隔たりgが所定範囲a〜bを外
れると、すなわち、g>aまたはg<bとなると異常判
定手段M7にて異常判定を行う。なお、第2図では、所定
範囲a〜bが前述の±βの範囲より広いように描いてあ
るが、このa,bは異常の判定を行うエンジンの状態に応
じて設定すればよい。
In the example of FIG. 2, when the distance g is out of the predetermined range ab, that is, when g> a or g <b, the abnormality determination means M7 determines the abnormality. In FIG. 2, the predetermined ranges a to b are drawn so as to be wider than the range of ± β described above, but these a and b may be set according to the state of the engine that determines abnormality.

すなわち、上記隔たりgが上記所定範囲内にあれば、
エンジンが高回転・高負荷となり基準信号Gの変動幅が
前述の±βと大きくなっても、基準信号Gは予め定めら
れた単位角信号(第2図の例ではNeb)とその次に発生
する単位角信号(第2図の例ではNes)との間にあり、
クランク角の基準位置Nesを誤って判定することが無
い。
That is, if the distance g is within the predetermined range,
Even if the engine becomes high-speed / high-load and the fluctuation range of the reference signal G becomes as large as ± β described above, the reference signal G is generated next to the predetermined unit angle signal (Neb in the example of FIG. 2) and then. Between the unit angle signal (Nes in the example of FIG. 2)
Crank angle reference position Nes is not erroneously determined.

しかし、上記隔たりgが上記所定範囲を外れている
と、低回転・低負荷時に正しくクランク角の基準位置Ne
sを判定していても、クランクシャフトM1とカムシャフ
トM3とが正しく連動していないのであるから、高回転・
高負荷時にクランク角の基準位置を誤って判定する(第
6図参照)。
However, if the distance g is out of the predetermined range, the reference position Ne of the crank angle will be correct at low rotation and low load.
Even if s is determined, the crankshaft M1 and the camshaft M3 are not correctly linked, so high rotation /
The crank angle reference position is erroneously determined when the load is high (see FIG. 6).

したがって、上記基準信号Gと基準単位角信号との隔
たりgが上記所定範囲(第2図の例では、a〜b)内に
あるか否かを検出することにより、実際にクランク角の
基準位置を誤って判定する前に、異常を判定することが
できる。そのため、クランク角の基準位置が誤って判定
されたことによる異常な進角あるいは遅角状態でのエン
ジン制御がなされることによるエンジンの不調等を防
ぐ。
Therefore, the reference position of the crank angle is actually detected by detecting whether the gap g between the reference signal G and the reference unit angle signal is within the predetermined range (ab in the example of FIG. 2). The anomaly can be determined before erroneously determining. Therefore, it is possible to prevent engine malfunction due to engine control being performed in an abnormally advanced or retarded state due to an incorrect determination of the crank angle reference position.

[実施例] 第3図は、実施例のクランク角検出装置が搭載される
エンジン及びその周辺の概略図である。
[Embodiment] FIG. 3 is a schematic view of an engine in which the crank angle detecting device of the embodiment is mounted and its surroundings.

以下、本図面に基づいて説明する。 Hereinafter, a description will be given based on this drawing.

このエンジンは、エンジン本体5の吸入空気中に燃料
を噴射する燃料噴射弁10、スロットルバルブ12および点
火プラグ15を有し、また排気管20に設けられ排ガス中の
残存酸素濃度を検出する酸素センサ25と、エンジン本体
5の冷却水温を検出する水温センサ30と、吸気管35に吸
入される空気量を検出するエアフロメータ40と、エンジ
ン本体5に送られる吸入空気の温度を検出する吸気温セ
ンサ45と、点火プラグ15の点火に必要な高電圧を出力す
るイグナイタ50と、クランクシャフト55に連動しイグナ
イタ50で発生した高電圧を点火プラグ15に分配供給する
ディストリビュータ60とを備えている。
This engine has a fuel injection valve 10 for injecting fuel into the intake air of the engine body 5, a throttle valve 12 and an ignition plug 15, and an oxygen sensor provided in an exhaust pipe 20 for detecting the residual oxygen concentration in exhaust gas. 25, a water temperature sensor 30 that detects the cooling water temperature of the engine body 5, an air flow meter 40 that detects the amount of air taken into the intake pipe 35, and an intake air temperature sensor that detects the temperature of the intake air sent to the engine body 5. 45, an igniter 50 that outputs a high voltage required for ignition of the spark plug 15, and a distributor 60 that is interlocked with the crankshaft 55 and distributes and supplies the high voltage generated by the igniter 50 to the spark plug 15.

また、クランクシャフト55とカムシャフト65とは、ク
ランクシャフト55の2回転でカムシャフト65が1回転す
るように、タイミングベルト70により連結されている。
さらに、このエンジンは、クランクシャフト55が30度回
転する毎に回転角信号Neを出力する回転角センサ75と、
カムシャフト65が1回転する毎に基準位置信号Gを出力
する基準位置センサ80とをも備える。本実施例では、こ
の基準位置信号Gの直後の回転角信号Neの出力位置が第
1気筒の圧縮上死点を示すよう設定されており、この位
置をクランク角の基準位置Nesとする。
Further, the crankshaft 55 and the camshaft 65 are connected by a timing belt 70 so that the camshaft 65 rotates once when the crankshaft 55 rotates twice.
Further, this engine includes a rotation angle sensor 75 that outputs a rotation angle signal Ne every time the crankshaft 55 rotates 30 degrees,
It also includes a reference position sensor 80 that outputs a reference position signal G each time the camshaft 65 makes one revolution. In the present embodiment, the output position of the rotation angle signal Ne immediately after the reference position signal G is set to indicate the compression top dead center of the first cylinder, and this position is set as the crank angle reference position Nes.

そして、上記した燃料噴射弁10、酸素センサ25、水温
センサ30、エアフロメータ40、吸気温センサ45、イグナ
イタ50、回転角センサ75、基準位置センサ80等は、各々
電子制御回路100に接続されている。
Then, the fuel injection valve 10, the oxygen sensor 25, the water temperature sensor 30, the air flow meter 40, the intake air temperature sensor 45, the igniter 50, the rotation angle sensor 75, the reference position sensor 80, and the like are connected to the electronic control circuit 100, respectively. There is.

この電子制御回路100は、周知のCPU105、ROM110、RAM
115、バックアップRAM117を論理回路の中心とし、さら
に、外部と入出力を行う入出力回路(I/O)120、タイマ
122を備え、これらをコモンバス125で相互に接続して構
成されている。
The electronic control circuit 100 includes a well-known CPU 105, ROM 110, RAM
115, a backup RAM 117 as the center of the logic circuit, and an input / output circuit (I / O) 120 for performing input / output with the outside, a timer
122 is provided, and these are connected to each other by a common bus 125.

CPU105は、酸素センサ25、水温センサ30、エアフロメ
ータ40、吸気温センサ45、回転角センサ75、基準位置セ
ンサ80およびT端子130からの信号をI/O120を介して入
力する。なお、T端子130は、電子制御回路100の制御モ
ードを変更するものであり、このT端子130がオンとな
っていると、電子制御回路100はエンジン等の各機能の
試験を行い、その結果を出力端子132より出力する。
The CPU 105 inputs signals from the oxygen sensor 25, the water temperature sensor 30, the air flow meter 40, the intake air temperature sensor 45, the rotation angle sensor 75, the reference position sensor 80 and the T terminal 130 via the I / O 120. The T terminal 130 changes the control mode of the electronic control circuit 100. When the T terminal 130 is turned on, the electronic control circuit 100 tests each function of the engine and the like. Is output from the output terminal 132.

そして、これらの信号及びROM110、RAM115内のデータ
に基づき、CPU105は、I/O120を介して燃料噴射弁10、イ
グナイタ50に駆動信号を出力しエンジン本体を制御する
と共に、何らかの異常を検出した場合には異常表示ラン
プ135を通じて運転者に警告を発し、その異常をバック
アップRAM117に格納する。このバックアップRAM117に格
納された情報は所定の操作により出力端子132から読み
出すことができる。
Then, based on these signals and the data in the ROM 110, RAM 115, the CPU 105 outputs a drive signal to the fuel injection valve 10 and the igniter 50 via the I / O 120 to control the engine body and detects any abnormality. A warning is issued to the driver through the abnormality display lamp 135, and the abnormality is stored in the backup RAM 117. The information stored in the backup RAM 117 can be read from the output terminal 132 by a predetermined operation.

また、本電子制御回路100では、基準単位角信号とし
てどの単位角信号を用いてもよいが、本実施例において
は、後述するように基準位置信号G直後の単位角信号Ne
sを基準単位角信号として使用する。
Further, in the present electronic control circuit 100, any unit angle signal may be used as the reference unit angle signal, but in the present embodiment, as will be described later, the unit angle signal Ne immediately after the reference position signal G is used.
Use s as the reference unit angle signal.

次に上述した電子制御回路100において行われる異常
判定処理について説明する。
Next, the abnormality determination processing performed in the electronic control circuit 100 described above will be described.

本実施例のクランク角検出装置では、修理工場等で保
守点検を行う場合に異常を判定するためのモード(以
下、点検モードと言う)と、車両走行時に異常判定を行
うモード(以下、走行モードという)との2つのモード
を有している。
In the crank angle detection device of the present embodiment, a mode for determining an abnormality when performing a maintenance inspection at a repair shop (hereinafter referred to as an inspection mode) and a mode for determining an abnormality when the vehicle is traveling (hereinafter referred to as a traveling mode) There are two modes.

このモード間の切り替えは、電子制御回路100に接続
されたT端子130によって行い、T端子130がオンとなっ
ていると点検モードになり、オフとなっているときに
は、走行モードとなっている。
Switching between the modes is performed by a T terminal 130 connected to the electronic control circuit 100. When the T terminal 130 is on, the inspection mode is set, and when it is off, the traveling mode is set.

先ず、点検モードについて、第4図の流れ図を用いて
説明する。この処理は、例えば所定時間(8msec)毎に
実行される。
First, the inspection mode will be described with reference to the flowchart of FIG. This process is executed, for example, every predetermined time (8 msec).

この処理が開始されると、先ず、S200にて、T端子13
0がオンとなっているか否かを判定する。オンとなって
いなければ点検モードの実行を行わずにこの処理を終了
する。
When this process is started, first, at S200, the T terminal 13
Determine if 0 is on. If it is not on, the process is terminated without executing the inspection mode.

T端子130がオンとなっているときには、続くS210に
てエンジンがアイドリング状態であるか否か判定する。
これは、アイドリング状態であると、タイミングベルト
のばたつき等が少なく、より精度よく異常が判定できる
からである。このS210にてエンジンがアイドリング状態
ではないと判定されると、S220にてエンジンがクランク
角検出装置の異常判定条件を満たしていないことを出力
端子132から出力して本処理を終了する。
When the T terminal 130 is on, it is determined at S210 whether the engine is idling or not.
This is because in the idling state, the timing belt does not flutter and the abnormality can be determined more accurately. If it is determined in S210 that the engine is not in the idling state, in S220, the fact that the engine does not satisfy the abnormality determination condition of the crank angle detection device is output from the output terminal 132, and this processing ends.

一方、S210でエンジンがアイドリング状態であると判
定されると、S230にて、クランク角の基準位置Nesおよ
び基準信号Gの発生位置を入力し、S240にて、このクラ
ンク角の基準位置Nesと基準信号Gの発生位置との隔た
りgを算出する(第2図参照)。
On the other hand, if it is determined in S210 that the engine is idling, the reference position Nes of the crank angle and the generation position of the reference signal G are input in S230, and the reference position Nes of the crank angle and the reference position are input in S240. The distance g from the generation position of the signal G is calculated (see FIG. 2).

この隔たりgの算出は、例えば以下のようにして行う
ことができる。
This gap g can be calculated, for example, as follows.

すなわち、第2図において、タイマ122によって得ら
れる単位角信号Nebの発生時間をT1、基準位置Nesの発生
時間をT2、基準信号Gの発生時間をT3とすると、30゜CA
に要する時間はT2−T1となる。
That is, in FIG. 2, assuming that the generation time of the unit angle signal Neb obtained by the timer 122 is T1, the generation time of the reference position Nes is T2, and the generation time of the reference signal G is T3, 30 ° CA
The time required for is T2-T1.

したがって、 となり、次式によって隔たりg(゜CA)を算出できる。Therefore, Therefore, the deviation g (° CA) can be calculated by the following formula.

続くS250では、この隔たりgが所定範囲内a1〜b1にあ
るか否かを判定する(第2図参照)。本実施例では、ア
イドリング状態における基準信号の変動が±5゜CA以下
であれば、クランク角検出装置が正常であると判定する
ため、本実施例では、a1=15+5=20゜CA、b1=15−5
=10゜CAとした。
In subsequent S250, it is determined whether or not this gap g is within a predetermined range a1 to b1 (see FIG. 2). In the present embodiment, if the fluctuation of the reference signal in the idling state is ± 5 ° CA or less, it is determined that the crank angle detecting device is normal. Therefore, in the present embodiment, a1 = 15 + 5 = 20 ° CA, b1 = 15-5
= 10 ° CA.

このS250にて隔たりgが所定範囲内であると判定され
た場合(第2図の状態)には、S260にて、クランク角検
出装置が正常であることを出力端子132から出力して本
処理を終了する。
If it is determined in S250 that the distance g is within the predetermined range (state of FIG. 2), in S260, the fact that the crank angle detection device is normal is output from the output terminal 132, and this processing is performed. To finish.

一方、このS250にて隔たりgが所定範囲外であると判
定された場合には、S270にて、クランク角検出装置が異
常であることを出力端子132から出力して本処理を終了
する。
On the other hand, if it is determined in S250 that the gap g is outside the predetermined range, then in S270, the fact that the crank angle detection device is abnormal is output from the output terminal 132, and this processing ends.

本実施例のクランク角検出装置を点検している作業者
は、出力端子132から異常であるとの信号が出力された
場合には、タイミングベルトの取り付け状態等を再度点
検する必要がある。
An operator who is inspecting the crank angle detecting device of the present embodiment needs to inspect the mounting state of the timing belt and the like again when a signal indicating an abnormality is output from the output terminal 132.

本実施例では、アイドル時にのみ異常判定が行われた
が、アイドル時以外においても後述する回転数と負荷の
マップで求められるa,bを用いて異常判定を行ってもよ
い。
In the present embodiment, the abnormality determination is performed only at the time of idling, but the abnormality determination may be performed at times other than idling by using a and b obtained from the map of the rotational speed and the load described later.

続いて、走行モードについて、第5図の流れ図を用い
て説明する。
Next, the traveling mode will be described with reference to the flowchart of FIG.

本処理は、所定間隔(例えば、8msec)毎に実行され
る。
This process is executed at predetermined intervals (for example, 8 msec).

本処理が実行されると、先ず、S300にて、クランク角
の基準位置Nesおよび基準信号Gの発生位置を入力し、S
310にて、このクランク角の基準位置Nesと基準信号Gの
発生位置との隔たりgを算出する(第2図参照)。そし
て、S320にて、異常判定に用いるa,bをエンジン回転
数、エンジン負荷(例えば、Q/N、Q:吸入空器量,N:回転
数)に基づいて図示しないテーブルより求める。これ
は、エンジンが低回転・低負荷の場合には、タイミング
ベルトのばたつき等が小さいため基準信号の変動が小さ
く、判定のための範囲を例えば±5゜CAでよいが、エン
ジンが高回転・高負荷の場合にはタイミングベルトのば
たつき等が大きく、判定のための範囲を例えば±10゜CA
とする必要があるためである。
When this processing is executed, first, in S300, the reference position Nes of the crank angle and the generation position of the reference signal G are input, and S
At 310, the distance g between the reference position Nes of the crank angle and the generation position of the reference signal G is calculated (see FIG. 2). Then, in S320, a and b used for the abnormality determination are obtained from a table (not shown) based on the engine speed and engine load (for example, Q / N, Q: intake air quantity, N: speed). This is because when the engine is at low speed and low load, the fluctuation of the reference signal is small because the flap of the timing belt is small and the range for judgment is, for example, ± 5 ° CA. When the load is high, the flap of the timing belt is large, and the range for judgment is, for example, ± 10 ° CA.
This is because it is necessary to

続くS330では、上記隔たりgが所定範囲内a〜bにあ
るか否かを判定する(第2図参照)。
In subsequent S330, it is determined whether or not the gap g is within a predetermined range ab (see FIG. 2).

このS330にて隔たりgが所定範囲内であると判定され
た場合(第2図の状態)には、本実施例のクランク角検
出装置に異常はないので何も処理を行わずに本処理を終
了する。
If it is determined in S330 that the distance g is within the predetermined range (state of FIG. 2), there is no abnormality in the crank angle detection device of this embodiment, so this process is performed without performing any process. finish.

一方、このS330にて隔たりgが所定範囲外であると判
定された場合には、S340にて、クランク角検出装置が異
常であることをバックアップRAM117に記憶し、S350に
て、異常表示ランプ135を点灯して運転者に警告を発
し、S360にて、エンジンの不調等を防ぐためエンジン制
御をクランク角等のデータを使用せずに実行する初期モ
ードに変更して本処理を終了する。
On the other hand, if it is determined in S330 that the distance g is outside the predetermined range, in S340, the fact that the crank angle detection device is abnormal is stored in the backup RAM 117, and in S350, the abnormality display lamp 135 Is turned on to warn the driver, and in S360, the engine control is changed to an initial mode in which the engine control is executed without using the data such as the crank angle in order to prevent the engine from malfunctioning, and the process is terminated.

本実施例のクランク角検出装置が搭載されている車両
の運転者は、異常表示ランプ135が点灯した場合に、修
理工場等でタイミングベルトの取り付け状態等を点検す
る必要がある。
A driver of a vehicle equipped with the crank angle detecting device of the present embodiment needs to inspect the installation state of the timing belt at a repair shop or the like when the abnormality display lamp 135 is lit.

以上述べたように、本実施例のクランク角検出装置
は、タイミングベルトの取り付け等が正しくない場合
に、クランク角の基準位置を誤って検出する前に、異常
を検出できる。
As described above, the crank angle detecting device according to the present embodiment can detect an abnormality before the reference position of the crank angle is erroneously detected when the timing belt is not properly attached.

そのため、タイミングベルト等の異常に気付かずにエ
ンジンを高回転・高負荷で運転したことによる、クラン
ク角の基準位置の誤検出によるエンジンの不調等を防止
することができる。
Therefore, it is possible to prevent engine malfunction due to erroneous detection of the crank angle reference position, which is caused by operating the engine at high rotation and high load without noticing the abnormality of the timing belt or the like.

尚、本実施例では点検モードと走行モードとの2つの
モードを用いていたが、どちらか一方のモードだけでも
本願発明の目的を達成することができる。
Although the two modes of the inspection mode and the traveling mode are used in this embodiment, the object of the present invention can be achieved by only one of the modes.

また、上記のように2つのモードを有すれば、T端子
130をオンにするという簡単な操作だけで、異常が検出
できるだけでなく、走行中クランクシャフトとカムシャ
フトとが連動しなくなった場合にも異常が検出できる。
Also, if there are two modes as described above, the T terminal
Not only can you detect abnormalities by simply turning on 130, you can also detect abnormalities when the crankshaft and camshaft stop running during running.

[発明の効果] 本発明は、上述の如き構成を採用することによって、
タイミングベルトの取り付け等が正しくない場合に、ク
ランク角の基準位置が誤って判定される前に、異常を検
出できる。
[Effects of the Invention] The present invention adopts the configuration as described above,
When the timing belt is not properly attached, the abnormality can be detected before the crank angle reference position is erroneously determined.

そのため、タイミングベルト等の異常に気付かずにエ
ンジンを高回転・高負荷で運転し、クランク角の基準位
置が誤判定されて、エンジンが不調となること等を防止
することができる。
Therefore, it is possible to prevent the engine from malfunctioning by operating the engine at high rotation and high load without noticing the abnormality of the timing belt or the like, and erroneously determining the reference position of the crank angle.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の構成図、第2図は本発明を説明するタ
イムチャート、第3図は本発明の一実施例の構成図、第
4図及び第5図はその動作を説明する流れ図、第6図は
従来技術を説明するタイムチャートである。 M1,55……クランクシャフト M2,75……単位角信号発生器(単位角センサ) M3,65……カムシャフト M4,80……基準信号発生器(基準位置センサ) M5……検出手段 M6……隔たり検出手段、M7……異常判定手段、 5……エンジン本体、70……タイミングベルト、 100……電子制御回路、 135……異常表示ランプ、132……出力端子
FIG. 1 is a block diagram of the present invention, FIG. 2 is a time chart for explaining the present invention, FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are flow charts for explaining the operation thereof. , FIG. 6 is a time chart for explaining the prior art. M1,55 …… Crankshaft M2,75 …… Unit angle signal generator (unit angle sensor) M3,65 …… Camshaft M4,80 …… Reference signal generator (reference position sensor) M5 …… Detecting means M6… … Distance detection means, M7 …… Abnormality judgment means, 5 …… Engine body, 70 …… Timing belt, 100 …… Electronic control circuit, 135 …… Abnormality indicator lamp, 132 …… Output terminal

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】クランクシャフトの単位回転角毎に単位角
信号を発生する単位角信号発生器と、 上記クランクシャフトと機械的に連動するカムシャフト
の1回転毎に基準信号を発生する基準信号発生器とを備
え、 上記基準信号の発生位置が、予め定められた単位角信号
と該単位角信号の次に発生する単位角信号との中間位置
近傍となるよう構成されたクランク角検出装置におい
て、 さらに、 上記単位角信号発生器で発生される単位角信号の中か
ら、予め定められた基準単位角信号の発生位置を検出す
る検出手段と、 該検出手段にて得られた基準単位角信号の発生位置と上
記基準信号発生器で発生される基準信号の発生位置との
間の隔たりを検出する隔たり検出手段と、 該隔たり検出手段で検出された隔たりが予め定められた
所定範囲外であるときに、異常判定を行い、結果を出力
する異常判定手段と を備えたことを特徴とするクランク角検出装置。
1. A unit angle signal generator for generating a unit angle signal for each unit rotation angle of a crankshaft, and a reference signal generation for generating a reference signal for each rotation of a camshaft mechanically interlocked with the crankshaft. In a crank angle detecting device configured such that the generation position of the reference signal is near an intermediate position between a predetermined unit angle signal and a unit angle signal generated next to the unit angle signal, Further, from the unit angle signal generated by the unit angle signal generator, a detecting unit that detects a generation position of a predetermined reference unit angle signal, and a reference unit angle signal obtained by the detecting unit. Distance detection means for detecting the distance between the generation position and the generation position of the reference signal generated by the reference signal generator, and the distance detected by the distance detection means is outside a predetermined range. Occasionally, performs an abnormality determination, a crank angle detecting apparatus characterized by comprising an abnormality judging means for outputting a result.
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