JP3963054B2 - Rotation signal abnormality detection device - Google Patents

Rotation signal abnormality detection device Download PDF

Info

Publication number
JP3963054B2
JP3963054B2 JP00413399A JP413399A JP3963054B2 JP 3963054 B2 JP3963054 B2 JP 3963054B2 JP 00413399 A JP00413399 A JP 00413399A JP 413399 A JP413399 A JP 413399A JP 3963054 B2 JP3963054 B2 JP 3963054B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
rotation
time
abnormality
reference position
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP00413399A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000205027A (en
Inventor
孝典 高橋
佳範 前川
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.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso 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 Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP00413399A priority Critical patent/JP3963054B2/en
Publication of JP2000205027A publication Critical patent/JP2000205027A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3963054B2 publication Critical patent/JP3963054B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関における回転信号の異常検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に車両用内燃機関では、クランク軸の所定回転角度毎に回転パルス信号を発生する回転角センサや、クランク軸の回転に伴う所定の基準位置を検出する基準位置センサが設けられ、これら各センサの検出結果に従い燃料噴射や点火時期等の各種制御が実施される。
【0003】
このとき、前記各センサに異常が発生しクランク軸の回転位置が誤検出されると、各種制御に支障を来すため、その異常を検出してその旨を運転者等に警告する必要がある。そこで従来より、回転角センサや基準位置センサによる回転信号の異常を検出するための各種手法が提案されている。
【0004】
回転信号の異常検出方法としては、例えば特許第2575606号公報に記載されているように、基準位置信号と回転パルス信号との相対位置をそのパルス数のカウントにより検出するものがある。具体的には、連続する2つの基準位置信号間における回転パルス信号のパルス数をカウントし、計測パルス数が正規のカウント数と異なる場合や、基準位置信号から所定パルス信号がカウントされても次の基準信号が来ない場合には基準位置信号の異常と判定する方法がそれである。
【0005】
また別の従来技術として、特許第2743579号公報では、回転角センサによる回転パルス信号のパルス数を計数すると共に、基準位置信号入力からの経過時間と該基準位置信号の入力時間間隔とを計測し、これら信号パルス数と各時間とから回転信号の異常を検出する。具体的には、信号パルス数が所定値以上であり、且つ前記計測した経過時間が基準位置信号の入力時間間隔から定まる所定時間よりも長い場合に基準位置センサの異常と判断し、また、信号パルス数が所定値以上であり、且つ前記計測した経過時間が前記所定時間よりも短い場合に回転角センサの異常と判断する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の何れの場合も、基準位置信号を起点としてその位置から回転パルス信号のパルス数で異常検出を行うため、元々の基準位置信号の位置自体がずれていた場合は正確な異常検出が実施できないという問題があった。
【0007】
つまり、通常、回転パルス信号はクランク軸に直結された歯車ロータの回転を回転角センサで検出するのに対し、基準位置信号はカム軸に直結された歯車ロータの回転を別の回転角センサで検出する。この場合、タイミングベルトをプーリに組み付ける際に同タイミングベルトが誤って組み付けられると、組み付けの誤差分だけクランク軸とカム軸との位相がずれる。この位相ズレに際し、上記各公報の装置では基本的に回転パルス信号のパルス数で異常検出を行うため、その分解能がパルス間の角度間隔で制約され、仮にパルス間の角度間隔が比較的大きい場合(例えば30°CAの場合)等において位相ズレに伴う回転信号の異常が検出できない。
【0008】
本発明は、上記問題に着目してなされたものであって、その目的とするところは、回転信号の異常を正確に検出することができる回転信号の異常検出装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明における回転信号の異常検出装置では前提として、内燃機関の運転時においてクランク軸の回転に伴いクランクロータが回転し、回転位置検出手段により回転パルス信号が検出されると共に欠歯位置が検出される。またそれと同時にカム軸の回転に伴いカムロータが回転し、基準位置検出手段により基準位置信号が検出される。
【0010】
そして、請求項1に記載の発明ではその特徴として、前記基準位置信号の検出時と欠歯位置の検出時との間の時間間隔を計測する時間計測手段と、前記時間計測手段により計測された時間を、その時々の瞬時回転速度で補正し、その補正結果により回転信号の異常の有無を検出する異常検出手段とを備える。
【0011】
仮に内燃機関が同一回転数にある場合、クランクロータ(クランク軸)上の回転位置に対してカムロータ(カム軸)上の基準位置がずれると、基準位置信号の検出時と欠歯位置の検出時との間の時間間隔が変動し、その変動状態を確認することで回転信号の異常が検出できる。このとき、基準位置信号の検出時と欠歯位置の検出時との間の時間間隔(計測時間)をその時々の瞬時回転速度で補正することにより、機関回転状態が変動した場合にも回転信号の異常の誤検出が回避される。
【0012】
また、パルス間の時間間隔により一連の異常検出を行うため、前後する基準位置信号間の回転パルス数を計数してそのパルス数により異常検出を行う従来装置に比べ、きめ細かな異常検出が可能となる。つまり、パルス間の角度間隔よりも細かな分解能で異常検出が実施できる。以上のことから、回転信号の異常を正確に検出することができる。
【0013】
因みに、回転パルス信号を基準とすれば同信号に対する基準位置信号のズレが検出され、逆に基準位置信号を基準とすれば同信号に対する回転パルス信号のズレが検出されることとなる。
【0014】
また、請求項2に記載の発明ではその特徴として、前記基準位置信号の検出時と欠歯位置の検出時との間の時間間隔を計測する時間計測手段と、前記クランク軸に対するカム軸の回転位相を調整して吸気弁又は排気弁の開閉時期を制御する位相可変機構と、前記時間計測手段により計測された時間を、その時々の瞬時回転速度で補正すると共に、前記位相可変機構によるカム軸の進角位相に応じて補正し、その補正結果により回転信号の異常の有無を検出する異常検出手段とを備える。
【0015】
請求項2の発明によれば、前記請求項1と同様に、機関回転状態が変動した場合にも回転信号の異常の誤検出が回避されると共に、きめ細かな異常検出が可能となるのは勿論のこと、以下に示す特徴的な作用・効果が併せて得られる。
【0016】
つまり近年では、内燃機関の高性能化を図るべくクランク軸に対するカム軸の回転位相を調整して吸気弁又は排気弁の開閉時期を制御する位相可変機構(いわゆる、VVT機構)を搭載した内燃機関が多く出回っている。こうした内燃機関の場合、カム軸とクランク軸との位相が常に変動するために、既存技術(例えば前述の特許第2575606号公報、特許第2743579号公報)を適用しても位相可変機構による位相変更時には回転信号の異常検出が不可能となる。これに対し本発明では、基準位置信号の検出時と欠歯位置の検出時との間の時間間隔(計測時間)を位相可変機構によるカム軸の進角位相に応じて補正することで、位相可変機構の作動状態に関係なく回転信号の異常検出が可能となる。その結果、回転信号の異常を正確に検出することができる。
【0017】
請求項3に記載の発明によれば、前記異常検出手段は、前記補正の結果から回転信号のズレ量を求め、それが所定の許容範囲内にあるか否かに応じて異常の有無を判定する。この場合、回転信号のズレ量から異常判定を行うことで、同異常判定が簡易に実施できる。
【0018】
さらに、請求項4に記載の発明によれば、前記回転信号のズレ量が許容範囲内にあるか否かを判定する際、その許容範囲はプーリのn歯分(n=0,1,2,3…)の組み付け誤差を許容するものとして設定される。すなわち、例えばn=0とすればプーリの1歯分の組み付け誤差も許容されず、n=1とすればプーリの1歯分の組み付け誤差が許容されることを意味する(以下、n=2,3…も同様)。この場合、内燃機関毎の設計思想に応じて異常判定のしきい値が任意に設定でき、所望の異常検出データが得られる。
【0019】
但し本明細書において、「タイミングベルト」と称するものはベルト式のものに加えてチェーン式のものも含み、「プーリ」と称されるものにはスプロケット(鎖歯車)を含むこととする。
【0020】
請求項5に記載の発明では、隣り合う回転パルス信号の時間間隔を計測すると共に、該パルス時間間隔により欠歯位置を判定する装置であって、前記異常検出手段は、前記時間計測手段により計測された時間をその時々の瞬時回転速度で補正する際、欠歯判定時に用いた回転パルス信号の時間間隔に基づいて当該補正を行う。この場合、欠歯判定に用いた回転パルス信号の時間間隔により補正を行うことで、極めて簡素で且つ即効性のある異常検出装置が提供できる。
【0021】
請求項6に記載の発明では、前記回転位置検出手段は、前記欠歯部を有するクランクロータに代えて、等間隔の多数の突起を外周全域に有するロータと、前記欠歯部に相当する位置に設けられた基準突起を有するロータとを備え、前記時間計測手段は、前記基準位置信号の検出時と基準突起の検出時との間の時間間隔を計測する。これはクランク軸側の基準位置を検出するための構成として、欠歯部という形態以外にも具体化が可能であることを示すものであり、欠歯部の代わりに基準突起を検出することで、上記の通り回転信号の異常を正確に検出することが可能となる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図1は、本実施の形態にかかるエンジン制御装置を示す全体構成図である。図1において、エンジン1は火花点火式の4サイクル多気筒内燃機関からなり、その吸気ポートと排気ポートとにはそれぞれ吸気管2と排気管3とが接続されている。吸気管2には、図示しないアクセルペダルに連動するスロットル弁4が設けられ、同吸気管2のサージタンク5には吸気管圧力センサ6が配設されている。
【0023】
エンジン1の気筒を構成するシリンダ7内には図の上下方向に往復動するピストン8が配設されている。ピストン8の上方にはシリンダ7及びシリンダヘッド9にて区画された燃焼室10が形成され、燃焼室10は吸気弁11及び排気弁12を介して前記吸気管2及び排気管3にそれぞれ連通している。シリンダ7(ウォータジャケット)には、冷却水温を検出するための水温センサ13が配設されている。
【0024】
排気管3には、排ガス中の有害成分(HC,CO,NOx)を浄化するための、例えば三元触媒からなる触媒コンバータ14が配設されている。触媒コンバータ14の上流側には、理論空燃比を境にしてリッチ側とリーン側とで異なる電圧信号を出力するO2 センサ15が設けられている。
【0025】
電磁駆動式のインジェクタ16には図示しない燃料供給系から高圧燃料が供給され、同インジェクタ16は通電に伴いエンジン吸気ポートに燃料を噴射供給する。本実施の形態では、吸気マニホールドの各分岐管毎に1つずつインジェクタ16を有するマルチポイントインジェクション(MPI)システムが構成されている。シリンダヘッド9に配設された点火プラグ17は、図示しないイグナイタから供給される点火用高電圧により発火する。この場合、吸気管上流から供給される新気とインジェクタ16による噴射燃料とがエンジン吸気ポートにて混合され、その混合気が吸気弁11の開弁動作に伴い燃焼室10内に流入する。燃焼室10内に流入した燃料は、点火プラグ17による点火火花にて着火され、燃焼に供される。
【0026】
吸気弁11を所定のタイミングで開閉させるための吸気側カム軸21と、排気弁12を所定のタイミングで開閉させるための排気側カム軸22とにはそれぞれカムプーリ21a,22aが固定され、クランク軸23にはクランクプーリ23aが固定される。各プーリ21a〜23aにはタイミングベルト24が組み付けられ、クランク軸23の2回転に1回の割合でカム軸21,22が回転する。
【0027】
吸気側カム軸21にはカムロータ25が一体回転可能に設けられ、その外周縁には突起25aが1箇所に形成されている。基準位置センサ26は電磁ピックアップ式のセンサとして構成され、カムロータ25に対向するよう配設されて突起25aの近接を電磁的に検出する。
【0028】
また、クランク軸23にはクランクロータ27が一体回転可能に設けられ、その外周縁には複数の突起27aが等間隔に形成されている。突起27aは10°CA間隔で設けられ、その一部には2個分の突起27aを欠落させた欠歯部27bが設けられている。回転角センサ28は電磁ピックアップ式のセンサとして構成され、クランクロータ27に対向するよう配設されて突起27aの近接を電磁的に検出する。基準位置センサ26及び回転角センサ28の各検出信号は、図示しない波形整形回路にて矩形状のパルス信号に波形整形され、その波形整形後のパルス信号が各センサから出力される。
【0029】
ここで図2にも示されるように、基準位置センサ26は、前記カムロータ25の突起25aの通過に伴い、エンジン1の720°CA毎に点火気筒判別の基準となる基準位置信号(G信号)を出力する。また、回転角センサ28は、前記クランクロータ27の突起27aの通過に伴い、10°CA毎に回転パルス信号(NE信号)を出力する。このとき、360°CA毎に、すなわち例えば図の時刻t1,t2で欠歯部27bに相当する欠歯位置が検出される。
【0030】
さらに、吸気側カム軸21には油圧駆動式のVVT機構29が設けられる。VVT機構29は、吸気側カム軸21とクランク軸23との間の相対的な回転位相を調整するための機構を備え、その動作は図示しないソレノイドバルブによる油圧制御に従い調整される。すなわち、VVT機構29の制御量に応じて、吸気側カム軸21がクランク軸23に対して遅角側或いは進角側に回動し、その動作に合わせて吸気弁11の開閉時期が遅角側或いは進角側に移行する。
【0031】
なお、本実施の形態では、カムロータ25及び基準位置センサ26により基準位置検出手段が構成され、クランクロータ27及び回転角センサ28により回転位置検出手段が構成される。また、VVT機構29により位相可変機構が構成される。
【0032】
電子制御装置(ECU)30は、I/Oポート31、CPU32、ROM33、RAM34、フリーランタイマ35、バックアップRAM36等からなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成されている。ECU30は、前記した吸気管圧力センサ6、水温センサ13、O2 センサ15、基準位置センサ26び回転角センサ28の各々の検出信号を入力し、各検出信号に基づいて吸気圧、冷却水温、空燃比、エンジン回転数などのエンジン運転状態を検知する。ECU30は、上記の如く検出した各種のエンジン運転状態に基づき、インジェクタ16による燃料噴射の制御や、点火プラグ17による点火時期の制御や、VVT機構29による吸気弁11の開閉時期の制御を実施する。
【0033】
次に、本実施の形態の作用について説明する。先ずはVVT機構29による吸気弁11の開閉時期制御を説明するが、同制御の内容は本発明の要旨でないため、図示並びに詳細な説明を省略する。
【0034】
VVT制御を略述すれば、エンジン1の始動完了前においては、吸気弁11の開閉時期を最遅角位置で制御する。また、エンジン1の暖機完了後においては、エンジン運転状態(エンジン回転数、吸気圧等)に応じて吸気側バルブタイミングの目標進角量(VVT進角値ADV)を設定し、その目標進角量となるようにVVT機構29の駆動を制御する。或いは、周知のVVTフィードバック制御を実施することとし、エンジン運転状態に応じて設定した吸気側バルブタイミングの目標進角量と、例えばセンサ等により検出されるカム軸の実際の位相とが一致するようにVVT機構29の駆動をフィードバック制御してもよい。
【0035】
一方、ECU30内のCPU32は、請求項記載の時間計測手段と異常検出手段とを実現するものである。具体的には、図3及び図4の処理を実行し、基準位置センサ26又は回転角センサ28により得られる回転信号の異常の有無を診断する。
【0036】
図3に示す処理は、基準位置信号(G信号)の入力に伴い起動される割込み処理である。すなわち、図3の処理は720°CA間隔で実行される。図3において、ステップ101では、基準位置カウンタCCAMのカウントアップ処理を開始し、その後本処理を一旦終了する。実際には、基準位置信号の入力時における時刻をフリーランタイマ35により読み込み、その時点からの時間を基準位置カウンタCCAMのカウント値として計測する。
【0037】
また、図4に示す処理は、回転パルス信号(NE信号)の入力に伴い起動される割込み処理である。すなわち、図4の処理は10°CA間隔で実行される。図4において、先ずステップ201では、回転パルス信号(NE信号)の時間間隔から今回のNE割込みが欠歯位置のものか否かを判別する。より具体的には、隣り合う回転パルス信号の時間間隔(パルス時間間隔)を計測し、今回の計測時間Tnと前回の計測時間Tn-1 との比が所定の欠歯判定値Kよりも大きいか否かを判別する。つまり、
Tn/Tn-1 >K
であるか否かを判別する。ここで、欠歯判定値Kは2.5程度の値でよい。
【0038】
Tn/Tn-1 ≦Kの場合、ステップ202に進んで欠歯フラグXCAKEを「0」にクリアした後、本処理を終了する。また、Tn/Tn-1 >Kの場合、ステップ203に進んで欠歯フラグXCAKEに「1」をセットする。図2のタイムチャートでは、例えば時刻t1,t2においてステップ201がYESとなる(Tn/Tn-1 >Kとなる)。
【0039】
その後、ステップ204では、次の(1)式を用い、本割込み時における基準位置カウンタCCAMのカウント値、パルス時間間隔Tn(欠歯判定時のTn)、VVT進角値ADVに基づいて基準位置ズレ量CAMJDGを算出する。
CAMJDG=(CCAM/Tn)−(ADV/360) …(1)
上記(1)式によれば、基準位置カウンタCCAMのカウント値、すなわち基準位置信号と欠歯位置と間の時間間隔がパルス時間間隔Tnで補正される。これは、CCAM値がその時々の瞬時回転速度で補正されることを意味する。また更に、VVT進角値ADVによる補正が施され、これら各補正の結果として基準位置ズレ量CAMJDGが算出される。
【0040】
このとき、図2(a)に示されるように、VVT進角値ADVが「0」であれば(最遅角の場合)、基準位置カウンタCCAMのカウント値は「CCAM1」となり、CCAM=CCAM1、ADV=0を上記(1)式に代入して基準位置ズレ量CAMJDGが算出される。
【0041】
また、図2(b)に示されるように、VVT進角値ADVが「ADV1」であれば、基準位置カウンタCCAMのカウント値は「CCAM2」となり、CCAM=CCAM2、ADV=ADV1を上記(1)式に代入して基準位置ズレ量CAMJDGが算出される。
【0042】
その後、ステップ205では、前記算出した基準位置ズレ量CAMJDGが所定の正常範囲TOKL〜TOKHにあるか否かを判別する。一例として基準位置信号のズレの許容値を「−10°CA〜+10°CA」とし、その許容値に対応させつつ正常範囲を規定するためのTOKL値,TOKH値を設定する。
【0043】
但し、TOKL値,TOKH値の設定は任意でよく、基準位置信号のズレの許容値を「−20°CA〜+20°CA」などに変更してもよい。例えばタイミングベルト24をプーリ21a〜23aに組み付ける際に、同プーリのn歯分だけ組み付け誤差が許容されるとした場合、それに合わせてTOKL値,TOKH値を設定する(n=0,1,2,3等)。
【0044】
ステップ205がYESの場合、基準位置信号が正常であるとみなし、ステップ206で異常フラグXCAMFを「0」にクリアする。これに対して例えばタイミングベルト24の組み付け誤差が許容範囲を超えるものであれば、ステップ205がNOとなる。この場合、基準位置信号が異常であるとみなし、ステップ207で異常フラグXCAMFに「1」をセットする。
【0045】
上記異常診断に際し、前述の如く基準位置ズレ量CAMJDGは、回転数補正とVVT進角量補正とが併せて施されているため、基準位置信号のズレの誤検出が回避されるようになっている。
【0046】
異常フラグXCAMFの操作後、ステップ208では、基準位置カウンタCCAMを「0」にクリアし、その後本処理を終了する。なお、異常フラグXCAMFに「1」がセットされた時、図示しない警告灯を点灯させて異常発生の旨を運転者等に警告する。また、基準位置信号のズレ異常を表すダイアグ情報をバックアップRAM36に格納する。
【0047】
なお因みに、図2の時刻t2でも回転パルス信号の時間間隔から欠歯位置であることが判定されるが(図4のステップ201がYESとなる)、この場合には基準位置信号の入力直後でないため、ステップ204以降の処理は実施されないようになっている。すなわち、回転信号の異常検出は基準位置信号の入力直後の欠歯検出時に(720°CA毎に)実施される。
【0048】
以上詳述した本実施の形態によれば、以下に示す効果が得られる。
(a)基準位置信号の検出から欠歯位置の検出までの時間間隔(基準位置カウンタCCAMのカウント値)を、その時々の瞬時回転速度(欠歯位置でのパルス時間間隔Tn)で補正すると共に、VVT機構29によるカム軸21の進角位相に応じて補正し、その補正結果により回転信号の異常の有無を検出するようにした。要するに、基本的にはエンジン回転数が同一であるとした時に、基準位置カウンタCCAMのカウント値の変動状態により回転信号の異常が検出できる。また加えて、その時々の瞬時回転速度並びにVVT機構29の進角量で基準位置カウンタCCAMのカウント値を補正することにより、エンジン回転状態が変動した場合において、或いはVVT機構29が作動した場合において回転信号の異常の誤検出が回避される。その結果、回転信号の異常を正確に検出することができる。
【0049】
また、既述の通りパルス間の時間間隔により一連の異常検出を行うため、前後する基準位置信号間の回転パルス数を計数してそのパルス数により異常検出を行う従来装置に比べ、きめ細かな異常検出が可能となる。つまり、回転パルス数で異常検出を行う場合、その分解能はパルス間の角度間隔で制約されるのに対し、本実施の形態の装置ではパルス間の角度間隔よりも細かな分解能で異常検出が実施できる。そのため、カム軸21の回転位相をリニアに制御するVVT機構29を採用する装置において、特に好適なものとなる。
【0050】
また本構成の場合、回転パルス信号の角度間隔を比較的大きくしたとしても(例えば30°CA)、その角度間隔に関係なく常にきめ細かな異常検出が実施できる。
【0051】
(b)回転数補正とVVT進角量補正との結果から基準位置ズレ量CAMJDGを求め、それが所定の許容範囲内にあるか否かに応じて異常の有無を判定するようにした。従って、当該異常判定が簡易に実施できる。
【0052】
(c)基準位置ズレ量CAMJDGが許容範囲内にあるか否かを判定する際、その許容範囲はプーリのn歯分(n=0,1,2,3…)の組み付け誤差を許容するものとして設定される。この場合、エンジン毎の設計思想に応じて異常判定のしきい値が任意に設定でき、所望の異常検出データが得られる。例えばタイミングベルト24が誤って組み付けられる時の回転信号の異常が確実に検出できるため、その異常を運転者に適正に警告することで、エンジン1の不調を来すといった不都合が回避できる。
【0053】
(d)基準位置カウンタCCAMのカウント値をその時々の瞬時回転速度で補正する際、欠歯判定時に用いたパルス時間間隔(図2、時刻t1でのTn)に基づいて当該補正を行うので、極めて簡素で且つ即効性のある異常検出装置が提供できる。
【0054】
なお、本発明の実施の形態は、上記以外に次の形態にて具体化できる。
上記実施の形態では、その時々の瞬時回転速度に応じて補正する際、欠歯位置でのパルス時間間隔Tnを用いたが、この構成を変更する。例えば図5の関係に従い、その時々のエンジン回転数に応じた回転数補正値Fを求め、該補正値Fを用いて基準位置ズレ量CAMJDGを算出する。実際には、前記(1)式を、
CAMJDG=CCAM・F−(ADV/360) …(2)
とし、(2)式から算出される基準位置ズレ量CAMJDGに基づいて異常検出を行えばよい。本構成においても、既述の実施の形態と同様に、回転信号の異常を正確に検出することができる。
【0055】
上記実施の形態では、吸気側カム軸21にVVT機構29を設け、同カム軸21の位相を調整するよう構成したが、この構成を変更する。例えば排気側カム軸22にもVVT機構を設けると共に、当該排気側カム軸22に基準位置センサを設け、排気側の基準位置センサによる検出信号に基づいて回転信号の異常を検出するようにしてもよい。
【0056】
また、VVT機構を持たないエンジンへの適用も可能である。この場合、回転信号の異常診断に際して、VVT進角値に応じた補正が不要となる。そのため、前記(1)式を、
CAMJDG=CCAM/Tn …(3)
とし、(3)式から算出される基準位置ズレ量CAMJDGに基づいて異常検出を行えばよい。或いは、エンジン回転数に応じた回転数補正値Fを用いる、前記(2)式の場合には、
CAMJDG=CCAM・F …(4)
とし、(4)式から算出される基準位置ズレ量CAMJDGに基づいて異常検出を行えばよい。これら何れの場合にもやはり、回転信号の異常を正確に検出することができる。
【0057】
なお仮に、吸気側又は排気側カム軸の一方にVVT機構を設け、他方(VVT機能の無い方)に基準位置センサを設けた場合にも、VVT進角値に応じた補正が不要となり、上記(3)式又は(4)式から算出される基準位置ズレ量CAMJDGに基づいて異常検出を行えばよい。
【0058】
上記実施の形態では、基準位置信号の検出から欠歯位置の検出までの時間間隔(基準位置カウンタCCAMのカウント値)、すなわちカム軸側の基準位置からクランク軸側の基準位置までの時間を計測し、該計測した時間を、その時々の瞬時回転速度で補正したが、これとは逆に、欠歯位置の検出から基準位置信号の検出までの時間間隔(クランク軸側の基準位置からカム軸側の基準位置までの時間)を計測し、該計測した時間を、その時々の瞬時回転速度で補正してもよい。
【0059】
上記実施の形態では、回転位置検出手段の構成としてクランクロータ27に欠歯部27bを設け、この欠歯部27bの位置を回転角センサ28で検出したが、この構成を変更する。図6に示されるように、クランク軸23に2つのロータ41,42を設け、一方のロータ41の外周全域には等間隔に多数の突起41aを形成すると共に、他方のロータ42には基準突起42aを1箇所に形成する。そして、一方のロータ41の回転を第1センサ43にて検出し、他方のロータの回転を第2センサ44にて検出する。
【0060】
この場合にも前記図2に示す通り、等角度間隔(例えば10°CA毎)の回転パルス信号が得られると共に、例えば360°CA毎にクランク軸側の基準信号が得られる。これはクランク軸23側の基準位置を検出するための構成として、欠歯部という形態以外にも具体化が可能であることを示すものであり、欠歯部の代わりに基準突起42aを検出することで、上記の如く回転信号の異常を正確に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明の実施の形態におけるエンジン制御装置の概要を示す構成図。
【図2】各種信号波形を示すタイムチャート。
【図3】基準位置信号(G信号)の割込み処理を示すフローチャート。
【図4】回転パルス信号(NE信号)の割込み処理を示すフローチャート。
【図5】他の形態において回転数補正値Fを設定するための図。
【図6】他の形態において回転位置検出手段の構成を示す図。
【符号の説明】
1…エンジン、11…吸気弁、12…排気弁、21…吸気側カム軸、22…排気側カム軸、23…クランク軸、21a〜23a…プーリ、24…タイミングベルト、25…基準位置検出手段を構成するカムロータ、26…基準位置検出手段を構成する基準位置センサ、27…回転位置検出手段を構成するクランクロータ、27b…欠歯部、28…回転位置検出手段を構成する回転角センサ、29…位相可変機構としてのVVT機構、30…ECU、32…時間計測手段及び異常検出手段を構成するCPU、41,42…回転位置検出手段を構成するロータ、43,44…回転位置検出手段を構成する第1,第2センサ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotation signal abnormality detection apparatus for an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
In general, an internal combustion engine for a vehicle is provided with a rotation angle sensor that generates a rotation pulse signal at every predetermined rotation angle of the crankshaft and a reference position sensor that detects a predetermined reference position associated with the rotation of the crankshaft. Various controls such as fuel injection and ignition timing are performed according to the detection result.
[0003]
At this time, if an abnormality occurs in each of the sensors and the rotational position of the crankshaft is erroneously detected, the various controls are hindered. Therefore, it is necessary to detect the abnormality and warn the driver to that effect. . In view of this, various methods for detecting an abnormality in a rotation signal by a rotation angle sensor or a reference position sensor have been proposed.
[0004]
As a rotation signal abnormality detection method, for example, as described in Japanese Patent No. 2575606, there is a method of detecting a relative position between a reference position signal and a rotation pulse signal by counting the number of pulses. Specifically, the number of rotation pulse signals between two consecutive reference position signals is counted. If the number of measurement pulses is different from the normal count number, or even if a predetermined pulse signal is counted from the reference position signal, This is a method of determining that the reference position signal is abnormal when the reference signal does not come.
[0005]
As another conventional technique, in Japanese Patent No. 2743579, the number of pulses of the rotation pulse signal by the rotation angle sensor is counted, and the elapsed time from the input of the reference position signal and the input time interval of the reference position signal are measured. The abnormality of the rotation signal is detected from the number of signal pulses and each time. Specifically, when the number of signal pulses is equal to or greater than a predetermined value and the measured elapsed time is longer than a predetermined time determined from the input time interval of the reference position signal, it is determined that the reference position sensor is abnormal, and the signal When the number of pulses is equal to or greater than a predetermined value and the measured elapsed time is shorter than the predetermined time, it is determined that the rotation angle sensor is abnormal.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in any of the above prior arts, since abnormality detection is performed with the number of pulses of the rotation pulse signal from the reference position signal as a starting point, if the original position of the reference position signal is misaligned, an accurate abnormality is detected. There was a problem that detection could not be performed.
[0007]
In other words, the rotation pulse signal usually detects the rotation of the gear rotor directly connected to the crankshaft by the rotation angle sensor, while the reference position signal detects the rotation of the gear rotor directly connected to the camshaft by another rotation angle sensor. To detect. In this case, if the timing belt is mistakenly assembled when the timing belt is assembled to the pulley, the phases of the crankshaft and the camshaft are shifted by the amount of the assembling error. When this phase shift occurs, the devices described in the above publications basically detect anomalies by the number of pulses of the rotation pulse signal, so the resolution is limited by the angular interval between pulses, and the angular interval between pulses is relatively large. (For example, in the case of 30 ° CA), an abnormality of the rotation signal due to the phase shift cannot be detected.
[0008]
The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotation signal abnormality detection device capable of accurately detecting a rotation signal abnormality.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The rotation signal abnormality detection device according to the present invention is premised on that the crank rotor rotates as the crankshaft rotates during operation of the internal combustion engine, and the rotation position detection means detects the rotation pulse signal and the missing tooth position. The At the same time, the cam rotor rotates as the cam shaft rotates, and the reference position signal is detected by the reference position detecting means.
[0010]
The invention according to claim 1 is characterized in that the time measurement means for measuring the time interval between the detection of the reference position signal and the detection of the missing tooth position, and the time measurement means are characterized. And an abnormality detecting means for correcting the time with the instantaneous rotational speed at that time and detecting the presence or absence of abnormality of the rotation signal based on the correction result.
[0011]
If the internal combustion engine is at the same rotation speed and the reference position on the cam rotor (cam shaft) is shifted from the rotational position on the crank rotor (crank shaft), the reference position signal is detected and the missing tooth position is detected. The time interval between and fluctuates, and the abnormality of the rotation signal can be detected by checking the fluctuation state. At this time, by correcting the time interval (measurement time) between the detection of the reference position signal and the detection of the missing tooth position with the instantaneous rotational speed at that time, the rotation signal can be detected even when the engine rotation state fluctuates. A false detection of abnormalities is avoided.
[0012]
In addition, since a series of abnormality detection is performed at the time interval between pulses, finer abnormality detection is possible compared to conventional devices that detect the abnormality by counting the number of rotation pulses between the reference position signals that precede and follow. Become. That is, abnormality detection can be performed with a resolution finer than the angular interval between pulses. From the above, it is possible to accurately detect abnormality of the rotation signal.
[0013]
Incidentally, if the rotation pulse signal is used as a reference, a deviation of the reference position signal with respect to the same signal is detected. Conversely, if the reference position signal is used as a reference, a deviation of the rotation pulse signal with respect to the same signal is detected.
[0014]
Further, the invention according to claim 2 is characterized in that time measuring means for measuring a time interval between the detection of the reference position signal and the detection of the missing tooth position, and rotation of the camshaft relative to the crankshaft. A phase variable mechanism that controls the opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve by adjusting the phase, and corrects the time measured by the time measuring means with the instantaneous rotational speed at that time, and the camshaft by the phase variable mechanism And an abnormality detecting means for detecting the presence or absence of abnormality of the rotation signal based on the correction result.
[0015]
According to the second aspect of the invention, similarly to the first aspect, it is possible to avoid erroneous detection of an abnormality in the rotation signal even when the engine rotational state fluctuates, and of course, to detect fine abnormality. In addition, the following characteristic actions and effects can be obtained.
[0016]
That is, in recent years, an internal combustion engine equipped with a phase variable mechanism (so-called VVT mechanism) that controls the opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve by adjusting the rotational phase of the camshaft with respect to the crankshaft in order to improve the performance of the internal combustion engine. There are many on the market. In such an internal combustion engine, the phase of the camshaft and the crankshaft always fluctuates. Therefore, even if the existing technology (for example, the above-mentioned Patent Nos. 2575606 and 2743579) is applied, the phase is changed by the phase variable mechanism. Sometimes it becomes impossible to detect an abnormality in the rotation signal. On the other hand, in the present invention, the time interval (measurement time) between the detection of the reference position signal and the detection of the missing tooth position is corrected according to the advance phase of the cam shaft by the phase variable mechanism. The rotation signal abnormality can be detected regardless of the operating state of the variable mechanism. As a result, it is possible to accurately detect an abnormality in the rotation signal.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, the abnormality detection means obtains the amount of deviation of the rotation signal from the result of the correction, and determines the presence or absence of abnormality depending on whether or not it is within a predetermined allowable range. To do. In this case, the abnormality determination can be easily performed by determining the abnormality from the amount of deviation of the rotation signal.
[0018]
According to the fourth aspect of the present invention, when it is determined whether or not the amount of deviation of the rotation signal is within the allowable range, the allowable range is the n teeth of the pulley (n = 0, 1, 2, , 3...) Is set to allow the assembly error. That is, for example, if n = 0, an assembly error for one tooth of the pulley is not allowed, and if n = 1, an assembly error for one tooth of the pulley is allowed (hereinafter, n = 2). , 3 ... are the same). In this case, the threshold value for abnormality determination can be arbitrarily set according to the design concept of each internal combustion engine, and desired abnormality detection data can be obtained.
[0019]
However, in this specification, the term “timing belt” includes a belt type in addition to the belt type, and the term “pulley” includes a sprocket (chain gear).
[0020]
The invention according to claim 5 is an apparatus for measuring a time interval between adjacent rotation pulse signals and determining a missing tooth position based on the pulse time interval, wherein the abnormality detecting means is measured by the time measuring means. When the corrected time is corrected with the instantaneous rotational speed at that time, the correction is performed based on the time interval of the rotation pulse signal used at the time of missing tooth determination. In this case, by performing correction based on the time interval of the rotation pulse signal used for the missing tooth determination, it is possible to provide an extremely simple and immediate abnormality detecting device.
[0021]
In the invention according to claim 6, the rotational position detecting means replaces the crank rotor having the missing tooth portion, a rotor having a large number of equally spaced protrusions in the entire outer periphery, and a position corresponding to the missing tooth portion. And the time measuring means measures a time interval between the detection of the reference position signal and the detection of the reference protrusion. This indicates that the configuration for detecting the reference position on the crankshaft side can be embodied in addition to the form of the missing tooth portion, and by detecting the reference protrusion instead of the missing tooth portion. As described above, it is possible to accurately detect the abnormality of the rotation signal.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an engine control apparatus according to the present embodiment. In FIG. 1, an engine 1 is a spark ignition type four-cycle multi-cylinder internal combustion engine, and an intake pipe 2 and an exhaust pipe 3 are connected to an intake port and an exhaust port, respectively. The intake pipe 2 is provided with a throttle valve 4 that is linked to an accelerator pedal (not shown), and an intake pipe pressure sensor 6 is provided in a surge tank 5 of the intake pipe 2.
[0023]
A piston 8 that reciprocates in the vertical direction in the figure is disposed in a cylinder 7 that constitutes a cylinder of the engine 1. A combustion chamber 10 defined by a cylinder 7 and a cylinder head 9 is formed above the piston 8. The combustion chamber 10 communicates with the intake pipe 2 and the exhaust pipe 3 via an intake valve 11 and an exhaust valve 12, respectively. ing. The cylinder 7 (water jacket) is provided with a water temperature sensor 13 for detecting the cooling water temperature.
[0024]
The exhaust pipe 3 is provided with a catalytic converter 14 made of, for example, a three-way catalyst for purifying harmful components (HC, CO, NOx) in the exhaust gas. An O2 sensor 15 is provided on the upstream side of the catalytic converter 14 for outputting different voltage signals on the rich side and the lean side with respect to the stoichiometric air-fuel ratio.
[0025]
The electromagnetically driven injector 16 is supplied with high-pressure fuel from a fuel supply system (not shown), and the injector 16 injects and supplies fuel to the engine intake port when energized. In the present embodiment, a multi-point injection (MPI) system having one injector 16 for each branch pipe of the intake manifold is configured. A spark plug 17 disposed in the cylinder head 9 is ignited by a high voltage for ignition supplied from an igniter (not shown). In this case, fresh air supplied from upstream of the intake pipe and fuel injected by the injector 16 are mixed at the engine intake port, and the mixture flows into the combustion chamber 10 as the intake valve 11 opens. The fuel that has flowed into the combustion chamber 10 is ignited by an ignition spark by the spark plug 17 and is used for combustion.
[0026]
Cam pulleys 21a and 22a are fixed to an intake side camshaft 21 for opening and closing the intake valve 11 at a predetermined timing and an exhaust side camshaft 22 for opening and closing the exhaust valve 12 at a predetermined timing, respectively. A crank pulley 23 a is fixed to 23. A timing belt 24 is assembled to each of the pulleys 21a to 23a, and the cam shafts 21 and 22 rotate at a rate of once per two rotations of the crankshaft 23.
[0027]
A cam rotor 25 is provided on the intake side camshaft 21 so as to be integrally rotatable, and a protrusion 25a is formed at one location on the outer peripheral edge thereof. The reference position sensor 26 is configured as an electromagnetic pickup type sensor, and is disposed so as to face the cam rotor 25 to electromagnetically detect the proximity of the protrusion 25a.
[0028]
Further, a crank rotor 27 is provided on the crankshaft 23 so as to be integrally rotatable, and a plurality of protrusions 27a are formed at equal intervals on the outer peripheral edge thereof. The protrusions 27a are provided at intervals of 10 ° CA, and a part of the protrusions 27a is provided with a missing tooth portion 27b from which two protrusions 27a are missing. The rotation angle sensor 28 is configured as an electromagnetic pickup sensor, and is disposed so as to face the crank rotor 27 to electromagnetically detect the proximity of the protrusion 27a. Each detection signal of the reference position sensor 26 and the rotation angle sensor 28 is shaped into a rectangular pulse signal by a waveform shaping circuit (not shown), and the pulse signal after the waveform shaping is output from each sensor.
[0029]
Here, as also shown in FIG. 2, the reference position sensor 26 is a reference position signal (G signal) which becomes a reference for determining the ignition cylinder every 720 ° CA of the engine 1 as the projection 25a of the cam rotor 25 passes. Is output. The rotation angle sensor 28 outputs a rotation pulse signal (NE signal) every 10 ° CA as the projection 27a of the crank rotor 27 passes. At this time, the missing tooth position corresponding to the missing tooth portion 27b is detected every 360 ° CA, that is, for example, at times t1 and t2 in the figure.
[0030]
Further, the intake camshaft 21 is provided with a hydraulically driven VVT mechanism 29. The VVT mechanism 29 includes a mechanism for adjusting the relative rotational phase between the intake camshaft 21 and the crankshaft 23, and its operation is adjusted according to hydraulic control by a solenoid valve (not shown). That is, the intake camshaft 21 rotates to the retard side or advance side with respect to the crankshaft 23 according to the control amount of the VVT mechanism 29, and the opening / closing timing of the intake valve 11 is retarded in accordance with the operation. Side or advance side.
[0031]
In the present embodiment, the cam rotor 25 and the reference position sensor 26 constitute reference position detection means, and the crank rotor 27 and the rotation angle sensor 28 constitute rotation position detection means. Further, the VVT mechanism 29 constitutes a phase variable mechanism.
[0032]
The electronic control unit (ECU) 30 is configured around a known microcomputer including an I / O port 31, a CPU 32, a ROM 33, a RAM 34, a free-run timer 35, a backup RAM 36, and the like. The ECU 30 receives detection signals from the intake pipe pressure sensor 6, the water temperature sensor 13, the O2 sensor 15, the reference position sensor 26, and the rotation angle sensor 28, and based on the detection signals, the intake pressure, the cooling water temperature, the air temperature. Engine operating conditions such as fuel ratio and engine speed are detected. The ECU 30 controls the fuel injection by the injector 16, the ignition timing by the spark plug 17, and the opening / closing timing of the intake valve 11 by the VVT mechanism 29 based on the various engine operating states detected as described above. .
[0033]
Next, the operation of the present embodiment will be described. First, the opening / closing timing control of the intake valve 11 by the VVT mechanism 29 will be described. However, since the content of the control is not the gist of the present invention, illustration and detailed description thereof are omitted.
[0034]
Briefly describing the VVT control, the opening / closing timing of the intake valve 11 is controlled at the most retarded position before the start of the engine 1 is completed. Further, after the warm-up of the engine 1 is completed, a target advance amount (VVT advance value ADV) of the intake side valve timing is set according to the engine operating state (engine speed, intake pressure, etc.), and the target advance The drive of the VVT mechanism 29 is controlled so as to obtain an angular amount. Alternatively, the well-known VVT feedback control is performed so that the target advance amount of the intake side valve timing set according to the engine operating state matches the actual phase of the camshaft detected by, for example, a sensor or the like. Alternatively, the drive of the VVT mechanism 29 may be feedback controlled.
[0035]
On the other hand, the CPU 32 in the ECU 30 implements the time measuring means and the abnormality detecting means described in the claims. Specifically, the processing of FIGS. 3 and 4 is executed to diagnose the presence / absence of an abnormality in the rotation signal obtained by the reference position sensor 26 or the rotation angle sensor 28.
[0036]
The process shown in FIG. 3 is an interrupt process that is started in response to the input of a reference position signal (G signal). That is, the process of FIG. 3 is performed at intervals of 720 ° CA. In FIG. 3, in step 101, the count-up process of the reference position counter CCAM is started, and then this process is temporarily terminated. Actually, the time when the reference position signal is input is read by the free-run timer 35, and the time from that time is measured as the count value of the reference position counter CCAM.
[0037]
The process shown in FIG. 4 is an interrupt process that is started in response to the input of a rotation pulse signal (NE signal). That is, the process of FIG. 4 is performed at 10 ° CA intervals. In FIG. 4, first, in step 201, it is determined from the time interval of the rotation pulse signal (NE signal) whether or not the current NE interrupt is at the missing tooth position. More specifically, the time interval (pulse time interval) between adjacent rotation pulse signals is measured, and the ratio between the current measurement time Tn and the previous measurement time Tn-1 is greater than a predetermined missing tooth determination value K. It is determined whether or not. That means
Tn / Tn-1> K
It is determined whether or not. Here, the missing tooth determination value K may be about 2.5.
[0038]
When Tn / Tn-1 ≦ K, the routine proceeds to step 202 where the missing tooth flag XCAKE is cleared to “0”, and then this processing is terminated. If Tn / Tn-1> K, the routine proceeds to step 203, where the missing tooth flag XCAKE is set to "1". In the time chart of FIG. 2, for example, step 201 is YES at times t1 and t2 (Tn / Tn-1> K).
[0039]
Thereafter, in step 204, using the following equation (1), the reference position is determined based on the count value of the reference position counter CCAM at the time of this interruption, the pulse time interval Tn (Tn at the time of missing tooth determination), and the VVT advance value ADV. A deviation amount CAMJDG is calculated.
CAMJDG = (CCAM / Tn)-(ADV / 360) (1)
According to the above equation (1), the count value of the reference position counter CCAM, that is, the time interval between the reference position signal and the missing tooth position is corrected by the pulse time interval Tn. This means that the CCAM value is corrected at the instantaneous rotational speed at that time. Furthermore, correction is performed using the VVT advance value ADV, and the reference position deviation amount CAMJDG is calculated as a result of each correction.
[0040]
At this time, as shown in FIG. 2A, if the VVT advance value ADV is “0” (in the case of the most retarded angle), the count value of the reference position counter CCAM becomes “CCAM1”, and CCAM = CCAM1 , ADV = 0 is substituted into the above equation (1) to calculate the reference position deviation amount CAMJDG.
[0041]
As shown in FIG. 2B, when the VVT advance value ADV is “ADV1”, the count value of the reference position counter CCAM is “CCAM2”, and CCAM = CCAM2 and ADV = ADV1 are set to (1 The reference position deviation amount CAMJDG is calculated by substituting it into the equation (1).
[0042]
Thereafter, in step 205, it is determined whether or not the calculated reference position deviation amount CAMJDG is within a predetermined normal range TOKL to TOKH. As an example, an allowable value of deviation of the reference position signal is set to “−10 ° CA to + 10 ° CA”, and a TOKL value and a TOKH value for defining a normal range are set while corresponding to the allowable value.
[0043]
However, the setting of the TOKL value and the TOKH value may be arbitrary, and the allowable deviation of the reference position signal may be changed to “−20 ° CA to + 20 ° CA” or the like. For example, when the timing belt 24 is assembled to the pulleys 21a to 23a and the assembly error is allowed by n teeth of the pulley, the TOKL value and the TOKH value are set accordingly (n = 0, 1, 2). , 3 etc.).
[0044]
If step 205 is YES, it is considered that the reference position signal is normal, and the abnormality flag XCAMF is cleared to “0” in step 206. On the other hand, for example, if the assembly error of the timing belt 24 exceeds the allowable range, step 205 is NO. In this case, it is considered that the reference position signal is abnormal, and “1” is set to the abnormality flag XCAMF in step 207.
[0045]
In the above-described abnormality diagnosis, the reference position deviation amount CAMJDG is subjected to the rotation speed correction and the VVT advance angle correction as described above, so that erroneous detection of the reference position signal deviation is avoided. Yes.
[0046]
After the operation of the abnormality flag XCAMF, in step 208, the reference position counter CCAM is cleared to “0”, and then this process ends. When “1” is set in the abnormality flag XCAMF, a warning lamp (not shown) is lit to warn the driver or the like that an abnormality has occurred. In addition, diagnostic information indicating a deviation in the reference position signal is stored in the backup RAM 36.
[0047]
Incidentally, even at time t2 in FIG. 2, it is determined from the time interval of the rotation pulse signal that the tooth is missing (step 201 in FIG. 4 is YES), but in this case, it is not immediately after the input of the reference position signal. Therefore, the processing after step 204 is not performed. That is, the rotation signal abnormality detection is performed at the time of missing tooth detection immediately after the reference position signal is input (every 720 ° CA).
[0048]
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(A) The time interval from the detection of the reference position signal to the detection of the missing tooth position (count value of the reference position counter CCAM) is corrected by the instantaneous rotational speed (pulse time interval Tn at the missing tooth position) at that time. The correction is made in accordance with the advance phase of the camshaft 21 by the VVT mechanism 29, and the presence or absence of an abnormality in the rotation signal is detected based on the correction result. In short, when the engine speed is basically the same, an abnormality in the rotation signal can be detected from the fluctuation state of the count value of the reference position counter CCAM. In addition, by correcting the count value of the reference position counter CCAM with the instantaneous rotational speed and the advance amount of the VVT mechanism 29 at that time, when the engine rotation state fluctuates or when the VVT mechanism 29 is activated. False detection of rotation signal abnormality is avoided. As a result, it is possible to accurately detect an abnormality in the rotation signal.
[0049]
In addition, as described above, since a series of abnormality detection is performed by the time interval between pulses, the number of rotation pulses between the reference position signals before and after is counted and the abnormality is finer compared with the conventional device that detects abnormality by the number of pulses. Detection is possible. In other words, when anomaly detection is performed with the number of rotation pulses, the resolution is limited by the angular interval between pulses, whereas the apparatus of this embodiment performs anomaly detection with a resolution finer than the angular interval between pulses. it can. Therefore, it is particularly suitable for an apparatus that employs the VVT mechanism 29 that linearly controls the rotational phase of the cam shaft 21.
[0050]
In the case of this configuration, even when the angular interval of the rotation pulse signal is relatively large (for example, 30 ° CA), fine abnormality detection can always be performed regardless of the angular interval.
[0051]
(B) The reference position deviation amount CAMJDG is obtained from the results of the rotation speed correction and the VVT advance amount correction, and the presence / absence of an abnormality is determined depending on whether or not it is within a predetermined allowable range. Therefore, the abnormality determination can be easily performed.
[0052]
(C) When determining whether or not the reference position deviation amount CAMJDG is within the allowable range, the allowable range allows an assembly error of n teeth (n = 0, 1, 2, 3...) Of the pulley. Set as In this case, the threshold value for abnormality determination can be arbitrarily set according to the design concept of each engine, and desired abnormality detection data can be obtained. For example, an abnormality in the rotation signal when the timing belt 24 is mistakenly assembled can be reliably detected. Therefore, the driver 1 is appropriately warned of the abnormality, thereby avoiding the inconvenience of causing the engine 1 to malfunction.
[0053]
(D) When correcting the count value of the reference position counter CCAM with the instantaneous rotational speed at that time, the correction is performed based on the pulse time interval (Tn at time t1 in FIG. 2) used at the time of missing tooth determination. It is possible to provide an abnormality detection device that is extremely simple and effective.
[0054]
The embodiment of the present invention can be embodied in the following form in addition to the above.
In the above embodiment, the pulse time interval Tn at the missing tooth position is used when correcting according to the instantaneous rotational speed at that time, but this configuration is changed. For example, according to the relationship shown in FIG. 5, a rotational speed correction value F corresponding to the engine rotational speed at that time is obtained, and the reference position deviation amount CAMJDG is calculated using the correction value F. Actually, the equation (1) is
CAMJDG = CCAM · F− (ADV / 360) (2)
Then, abnormality detection may be performed based on the reference position deviation amount CAMJDG calculated from the equation (2). Also in this configuration, the abnormality of the rotation signal can be accurately detected as in the above-described embodiment.
[0055]
In the above embodiment, the VVT mechanism 29 is provided on the intake camshaft 21 and the phase of the camshaft 21 is adjusted, but this configuration is changed. For example, the exhaust camshaft 22 is also provided with a VVT mechanism, and the exhaust camshaft 22 is provided with a reference position sensor so that an abnormality in the rotation signal is detected based on a detection signal from the exhaust side reference position sensor. Good.
[0056]
Further, it can be applied to an engine having no VVT mechanism. In this case, correction according to the VVT advance value is not necessary for abnormality diagnosis of the rotation signal. Therefore, the equation (1) is
CAMJDG = CCAM / Tn (3)
Then, abnormality detection may be performed based on the reference position deviation amount CAMJDG calculated from the equation (3). Alternatively, in the case of the equation (2) using the rotation speed correction value F corresponding to the engine rotation speed,
CAMJDG = CCAM · F (4)
Then, the abnormality detection may be performed based on the reference position deviation amount CAMJDG calculated from the equation (4). In any of these cases, the abnormality of the rotation signal can be accurately detected.
[0057]
Even if a VVT mechanism is provided on one of the intake side or the exhaust side camshaft and a reference position sensor is provided on the other (one with no VVT function), the correction according to the VVT advance value is not required. Anomaly detection may be performed based on the reference position deviation amount CAMJDG calculated from the equation (3) or the equation (4).
[0058]
In the above embodiment, the time interval from the detection of the reference position signal to the detection of the missing tooth position (the count value of the reference position counter CCAM), that is, the time from the reference position on the camshaft side to the reference position on the crankshaft side is measured. The measured time was corrected by the instantaneous rotational speed at that time, but on the contrary, the time interval from the detection of the missing tooth position to the detection of the reference position signal (from the reference position on the crankshaft side to the camshaft). (Time to the reference position on the side) may be measured, and the measured time may be corrected with the instantaneous rotational speed at that time.
[0059]
In the above embodiment, the crank rotor 27 is provided with the missing tooth portion 27b as a configuration of the rotational position detecting means, and the position of the missing tooth portion 27b is detected by the rotation angle sensor 28. However, this configuration is changed. As shown in FIG. 6, two rotors 41 and 42 are provided on the crankshaft 23, and a large number of protrusions 41 a are formed at equal intervals on the entire outer periphery of one rotor 41, while a reference protrusion is formed on the other rotor 42. 42a is formed in one place. Then, the rotation of one rotor 41 is detected by the first sensor 43, and the rotation of the other rotor is detected by the second sensor 44.
[0060]
Also in this case, as shown in FIG. 2, rotation pulse signals at equiangular intervals (for example, every 10 ° CA) are obtained, and a crankshaft side reference signal is obtained every 360 ° CA, for example. This indicates that the configuration for detecting the reference position on the crankshaft 23 side can be embodied in addition to the form of the missing tooth portion, and the reference protrusion 42a is detected instead of the missing tooth portion. This makes it possible to accurately detect the abnormality of the rotation signal as described above.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of an engine control apparatus according to an embodiment of the invention.
FIG. 2 is a time chart showing various signal waveforms.
FIG. 3 is a flowchart showing interrupt processing of a reference position signal (G signal).
FIG. 4 is a flowchart showing interrupt processing of a rotation pulse signal (NE signal).
FIG. 5 is a diagram for setting a rotation speed correction value F in another embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of rotational position detection means in another embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 11 ... Intake valve, 12 ... Exhaust valve, 21 ... Intake side camshaft, 22 ... Exhaust side camshaft, 23 ... Crankshaft, 21a-23a ... Pulley, 24 ... Timing belt, 25 ... Reference position detection means , 26... Reference position sensor constituting reference position detection means, 27... Crank rotor constituting rotation position detection means, 27 b... Missing tooth portion, 28... Rotation angle sensor constituting rotation position detection means, 29 ... VVT mechanism as a phase variable mechanism, 30... ECU, 32... CPU constituting time measuring means and abnormality detecting means, 41 and 42... Rotor constituting rotational position detecting means, 43 and 44. First and second sensors.

Claims (6)

内燃機関のクランク軸に設けられたクランクロータを有し、前記クランク軸の所定回転角度毎の回転パルス信号を発生すると共に、前記クランクロータに設けられた所定の欠歯部の位置を回転パルス信号の時間間隔から検出する回転位置検出手段と、
前記クランク軸の2回転に1回の割合で回転するカム軸に設けられたカムロータを有し、該カム軸の所定回転位置で基準位置信号を発生する基準位置検出手段と、
前記基準位置信号の検出時と欠歯位置の検出時との間の時間間隔を計測する時間計測手段と、
前記時間計測手段により計測された時間を、その時々の瞬時回転速度で補正し、その補正結果により回転信号の異常の有無を検出する異常検出手段と
を備えることを特徴とする回転信号の異常検出装置。
A crank rotor provided on a crankshaft of an internal combustion engine, for generating a rotation pulse signal for each predetermined rotation angle of the crankshaft, and a rotation pulse signal indicating a position of a predetermined toothless portion provided on the crank rotor; Rotational position detecting means for detecting from the time interval of,
A reference position detecting means having a cam rotor provided on a camshaft that rotates at a rate of once per two rotations of the crankshaft, and generating a reference position signal at a predetermined rotational position of the camshaft;
Time measuring means for measuring a time interval between the detection of the reference position signal and the detection of the missing tooth position;
Rotation signal abnormality detection, comprising: an abnormality detection means that corrects the time measured by the time measurement means at the instantaneous rotational speed at each time and detects the presence or absence of abnormality of the rotation signal based on the correction result. apparatus.
内燃機関のクランク軸に設けられたクランクロータを有し、前記クランク軸の所定回転角度毎の回転パルス信号を発生すると共に、前記クランクロータに設けられた所定の欠歯部の位置を回転パルス信号の時間間隔から検出する回転位置検出手段と、
前記クランク軸の2回転に1回の割合で回転するカム軸に設けられたカムロータを有し、該カム軸の所定回転位置で基準位置信号を発生する基準位置検出手段と、
前記基準位置信号の検出時と欠歯位置の検出時との間の時間間隔を計測する時間計測手段と、
前記クランク軸に対するカム軸の回転位相を調整して吸気弁又は排気弁の開閉時期を制御する位相可変機構と、
前記時間計測手段により計測された時間を、その時々の瞬時回転速度で補正すると共に、前記位相可変機構によるカム軸の進角位相に応じて補正し、その補正結果により回転信号の異常の有無を検出する異常検出手段と
を備えることを特徴とする回転信号の異常検出装置。
A crank rotor provided on a crankshaft of an internal combustion engine, for generating a rotation pulse signal for each predetermined rotation angle of the crankshaft, and a rotation pulse signal indicating a position of a predetermined toothless portion provided on the crank rotor; Rotational position detecting means for detecting from the time interval of,
A reference position detecting means having a cam rotor provided on a camshaft that rotates at a rate of once per two rotations of the crankshaft, and generating a reference position signal at a predetermined rotational position of the camshaft;
Time measuring means for measuring a time interval between the detection of the reference position signal and the detection of the missing tooth position;
A phase variable mechanism that controls the opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve by adjusting the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft;
The time measured by the time measuring means is corrected at the instantaneous rotational speed at that time, and is corrected according to the advance phase of the camshaft by the phase variable mechanism, and the presence or absence of an abnormality in the rotation signal is determined based on the correction result. An abnormality detecting device for a rotation signal, comprising: an abnormality detecting means for detecting.
前記異常検出手段は、前記補正の結果から回転信号のズレ量を求め、それが所定の許容範囲内にあるか否かに応じて異常の有無を判定する請求項1又は請求項2に記載の回転信号の異常検出装置。3. The abnormality detection unit according to claim 1, wherein the abnormality detection unit obtains a deviation amount of the rotation signal from the correction result, and determines whether there is an abnormality depending on whether the rotation signal is within a predetermined allowable range. Rotation signal abnormality detection device. クランク軸及びカム軸にはプーリが固定され、同プーリにタイミングベルトが組み付けられる内燃機関に適用され、
前記回転信号のズレ量が許容範囲内にあるか否かを判定する際、その許容範囲はプーリのn歯分(n=0,1,2,3…)の組み付け誤差を許容するものとして設定される請求項3に記載の回転信号の異常検出装置。
Applied to an internal combustion engine in which a pulley is fixed to the crankshaft and the camshaft, and a timing belt is assembled to the pulley.
When determining whether or not the amount of deviation of the rotation signal is within an allowable range, the allowable range is set to allow an assembly error of n teeth (n = 0, 1, 2, 3...) Of the pulley. The rotation signal abnormality detection device according to claim 3.
隣り合う回転パルス信号の時間間隔を計測すると共に、該パルス時間間隔により欠歯位置を判定する装置であって、前記異常検出手段は、前記時間計測手段により計測された時間をその時々の瞬時回転速度で補正する際、欠歯判定時に用いた回転パルス信号の時間間隔に基づいて当該補正を行う請求項1又は請求項2に記載の回転信号の異常検出装置。An apparatus for measuring a time interval between adjacent rotation pulse signals and determining a missing tooth position based on the pulse time interval, wherein the abnormality detection means instantaneously rotates the time measured by the time measurement means. 3. The rotation signal abnormality detection device according to claim 1, wherein when correcting by speed, the correction is performed based on a time interval of the rotation pulse signal used at the time of missing tooth determination. 前記回転位置検出手段は、前記欠歯部を有するクランクロータに代えて、等間隔の多数の突起を外周全域に有するロータと、前記欠歯部に相当する位置に設けられた基準突起を有するロータとを備え、
前記時間計測手段は、前記基準位置信号の検出時と基準突起の検出時との間の時間間隔を計測する請求項1又は請求項2に記載の回転信号の異常検出装置。
The rotation position detecting means replaces the crank rotor having the missing tooth portion, and has a rotor having a large number of equally spaced projections in the entire outer periphery and a reference projection provided at a position corresponding to the missing tooth portion. And
The rotation signal abnormality detection device according to claim 1, wherein the time measuring unit measures a time interval between the detection of the reference position signal and the detection of a reference protrusion.
JP00413399A 1999-01-11 1999-01-11 Rotation signal abnormality detection device Expired - Fee Related JP3963054B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP00413399A JP3963054B2 (en) 1999-01-11 1999-01-11 Rotation signal abnormality detection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP00413399A JP3963054B2 (en) 1999-01-11 1999-01-11 Rotation signal abnormality detection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000205027A JP2000205027A (en) 2000-07-25
JP3963054B2 true JP3963054B2 (en) 2007-08-22

Family

ID=11576294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP00413399A Expired - Fee Related JP3963054B2 (en) 1999-01-11 1999-01-11 Rotation signal abnormality detection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3963054B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002309994A (en) * 2001-04-12 2002-10-23 Nissan Motor Co Ltd Abnormality detector for timing winding member
JP4717415B2 (en) * 2004-11-11 2011-07-06 川崎重工業株式会社 4 cycle engine and 4 cycle engine phase shift detection system
KR20200107128A (en) * 2019-03-06 2020-09-16 현대자동차주식회사 Apparatus for engine synchronization and controlling method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000205027A (en) 2000-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7387011B2 (en) Deterioration diagnosis system for exhaust gas sensor
JP4202370B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2876544B2 (en) Catalyst temperature sensor deterioration detection device
US6880504B2 (en) Valve timing control apparatus for internal combustion engine
JP2006220079A (en) Controller of internal combustion engine
JP3811306B2 (en) Single cylinder 4 cycle engine
JP3963054B2 (en) Rotation signal abnormality detection device
JP4131397B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP3643250B2 (en) Engine misfire detection device
US6975934B2 (en) Control system for correcting a torque variation of an engine
US6874359B2 (en) Control apparatus and control method of engine
JPH0953499A (en) Control device of four-cycle internal combustion engine
JP4243959B2 (en) Internal combustion engine control device and crank angle signal processing method for internal combustion engine
JPH07310585A (en) Diagnostic device for cylinder internal pressure sensor
JP2005042589A (en) Crank angle detector of internal combustion engine
JP5278054B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP4329631B2 (en) Control device for power source for vehicle
JP7291238B2 (en) Engine control device and engine control method
JPH05248304A (en) Crank angle detector of internal combustion engine
JP4340577B2 (en) In-cylinder pressure sensor temperature detection device, in-cylinder pressure detection device using the same, and control device for internal combustion engine
JP4389805B2 (en) Engine cylinder determination device
JP2003247450A (en) Abnormality diagnosing apparatus for rotation angle sensor
JP2006170041A (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
JP3120720B2 (en) Misfire detection device for internal combustion engine
JPH09166041A (en) Misfire detector of internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050426

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060818

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061024

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070501

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070514

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100601

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110601

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110601

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120601

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120601

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130601

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140601

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees