JP4840613B2 - Rotational state detection device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の回転状態の検出方法を改善した内燃機関の回転状態検出装置に関するものである。 The present invention relates to an internal-combustion-engine rotational state detection device that has an improved internal-rotation-engine detection method.
一般的なエンジン制御システムでは、例えば、特許文献1(特開昭60−240875号公報)に記載されているように、所定クランク角毎にパルス信号を出力するクランク角センサを設け、エンジン運転中に、クランク角センサのパルス信号の間隔(パルス周波数)に基づいてエンジン回転速度を検出するようにしている。 In a general engine control system, for example, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 60-240875), a crank angle sensor that outputs a pulse signal at every predetermined crank angle is provided, and the engine is operating. In addition, the engine speed is detected based on the interval (pulse frequency) of the pulse signal of the crank angle sensor.
また、エンジン運転中は、クランク角センサとカム角センサの出力信号に基づいて気筒を判別し且つクランク角を検出して点火時期や燃料噴射時期を制御するようにしているが、エンジン始動時は、スタータによりエンジンをクランキングして特定気筒の判別を完了するまで(つまり特定気筒の所定クランク角の信号を検出するまで)、最初に点火・噴射する気筒が不明であるという問題がある。 During engine operation, the cylinder is discriminated based on the output signals of the crank angle sensor and the cam angle sensor, and the crank angle is detected to control the ignition timing and the fuel injection timing. Until the cranking of the engine by the starter completes the determination of the specific cylinder (that is, until the signal of the predetermined crank angle of the specific cylinder is detected), there is a problem that the cylinder to be initially ignited / injected is unknown.
そこで、特許文献1(特開昭60−240875号公報)に記載されているように、エンジン回転停止時にクランク角センサで検出したクランク角(エンジン回転停止位置)をメモリに記憶しておき、次のエンジン始動時に、特定気筒の所定クランク角の信号を最初に検出するまでの間は、上記メモリに記憶されたエンジン回転停止時のクランク角を基準にして点火制御や燃料噴射制御を開始するようにしたものがある。
近年、始動性向上や始動時の排気エミッション向上の要求を満たすために、エンジン回転停止位置の検出精度を向上させる技術や、始動当初の極低回転領域におけるエンジン回転速度検出精度を向上させる技術が必要となってきている。 In recent years, in order to meet the demands for improved startability and improved exhaust emissions at start-up, there is a technology that improves the detection accuracy of the engine rotation stop position, and a technology that improves the engine rotation speed detection accuracy in the extremely low rotation region at the start of startup. It has become necessary.
一般に、エンジン制御システムに用いられるクランク角センサは、コスト等を考慮して電磁ピックアップ方式のクランク角センサが使用されることが多いが、この電磁ピックアップ方式のクランク角センサは、クランク軸と一体的に回転するシグナルロータの回転に伴って発生する誘導起電力をパルス信号として出力する構成であるため、シグナルロータの回転速度が非常に遅いエンジン始動当初や停止間際の極低回転領域では、十分なパルス信号(誘導起電力)を出力することができない。このため、電磁ピックアップ方式のクランク角センサのパルス信号に基づいてエンジン回転速度やエンジン回転停止位置を検出する従来システムでは、極低回転領域のエンジン回転速度やエンジン回転停止位置を精度良く検出することができない。また、エンジン回転が停止する間際に圧縮行程の圧縮圧によってエンジン回転が逆転する現象が発生するが、クランク角センサのパルス信号からはエンジンの逆回転を検出できないため、このエンジン停止間際の逆回転現象によっても、エンジン回転停止位置の検出誤差が大きくなるという問題があった。 Generally, a crank angle sensor used in an engine control system is often an electromagnetic pickup type crank angle sensor in consideration of cost and the like, but this electromagnetic pickup type crank angle sensor is integrated with a crankshaft. Since the induced electromotive force generated with the rotation of the rotating signal rotor is output as a pulse signal, the rotation speed of the signal rotor is very slow. A pulse signal (induced electromotive force) cannot be output. For this reason, in the conventional system that detects the engine rotation speed and the engine rotation stop position based on the pulse signal of the electromagnetic pickup type crank angle sensor, the engine rotation speed and the engine rotation stop position in the extremely low rotation region can be accurately detected. I can't. In addition, the engine rotation reverses due to the compression pressure of the compression stroke just before the engine rotation stops, but the reverse rotation of the engine cannot be detected from the pulse signal of the crank angle sensor. Even with this phenomenon, there has been a problem that the detection error of the engine rotation stop position becomes large.
これらの欠点を解決するために、電磁ピックアップ方式のクランク角センサに代えて、クランク軸の回転位置をホールセンサで検出するホールセンサ方式のクランク角センサを用いるようにしたものがあるが、ホールセンサ方式のクランク角センサは、コスト高になるという欠点がある。 In order to solve these drawbacks, there is a Hall sensor type crank angle sensor that uses a Hall sensor to detect the rotational position of the crankshaft instead of the electromagnetic pickup type crank angle sensor. The crank angle sensor of the type has a disadvantage that it is expensive.
本発明は、これらの事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、低コスト化の要求を満たしながら、内燃機関の回転状態を精度良く検出することができ、始動性や始動時の排気エミッションを向上させることができる内燃機関の回転状態検出装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of these circumstances. Therefore, the object of the present invention is to detect the rotational state of the internal combustion engine with high accuracy while satisfying the demand for cost reduction. An object of the present invention is to provide an internal combustion engine rotation state detection device capable of improving exhaust emission at the time of starting.
近年、車両に搭載される内燃機関においては、出力向上、燃費節減、排気エミッション低減等を目的として、可変バルブタイミング装置を採用したものが増加しつつある。この可変バルブタイミング装置は、クランク軸に対するカム軸の回転位相(以下「カム軸位相」という)を変化させることでカム軸によって開閉駆動される吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングを変化させるものが多い。 In recent years, internal combustion engines mounted on vehicles have been increasing in number that employ variable valve timing devices for the purpose of improving output, reducing fuel consumption, reducing exhaust emissions, and the like. Many of these variable valve timing devices change the valve timing of intake valves and exhaust valves that are driven to open and close by the camshaft by changing the rotational phase of the camshaft with respect to the crankshaft (hereinafter referred to as “camshaft phase”). .
本出願人は、モータを駆動源とする新開発の可変バルブタイミング装置を研究・開発している。このモータ駆動式の可変バルブタイミング装置の特徴は、駆動源となる駆動モータの非駆動時に該駆動モータの回転軸がカム軸と同期して回転することでカム軸位相が現状維持され、駆動モータを駆動してカム軸の回転速度に対して駆動モータの回転速度を変化させることでカム軸位相が変化する構成である。この可変バルブタイミング装置では、駆動モータの回転速度や回転量を精度良く制御してバルブタイミングを精度良く制御するために、駆動モータの回転位置に応じたモータ回転位置信号を出力するホールセンサ等のモータ回転位置センサを設ける必要がある。 The present applicant is researching and developing a newly developed variable valve timing device using a motor as a drive source. This feature of the motor-driven variable valve timing apparatus, the rotation shaft of the drive motor camshaft phase is maintained current by rotating synchronously with the cam shaft during non-driving of the driving motor as a driving source, a driving motor And the cam shaft phase changes by changing the rotational speed of the drive motor with respect to the rotational speed of the cam shaft. In this variable valve timing device, in order to control the rotation speed and amount of the drive motor with high accuracy and to control the valve timing with high accuracy, such as a hall sensor that outputs a motor rotation position signal corresponding to the rotation position of the drive motor. It is necessary to provide a motor rotation position sensor.
この点に着目して、本発明の請求項1に記載の内燃機関の回転状態検出装置は、上記モータ駆動式の可変バルブタイミング装置を搭載したシステムにおいて、駆動モータの回転位置に応じたモータ回転位置信号を出力するモータ回転位置センサを設け、内燃機関の停止中で駆動モータの非駆動時に前記モータ回転位置センサから出力されるモータ回転位置信号に基づいて内燃機関の回転停止位置を停止位置検出手段により検出するようにしたものである。モータ回転位置センサは、駆動モータの回転(内燃機関の回転)が停止した状態でも、駆動モータの回転位置に応じたモータ回転位置信号を出力できるため、内燃機関の停止中にモータ回転位置信号を用いて内燃機関の回転停止位置を精度良く検出することができる。また、内燃機関が停止した状態で内燃機関の回転停止位置を検出できるため、内燃機関の回転停止間際の逆回転の影響も受けない。
Focusing on this point, the rotational state detection device for an internal combustion engine according to
この場合、請求項2のように、カム軸位相を最遅角位置又は最進角位置に制御した状態で内燃機関が停止しているときに、モータ回転位置信号に基づいて内燃機関の回転停止位置を検出するようにしても良い。このようにすれば、駆動モータの回転軸とカム軸との回転位置関係が一定に決められた状態で内燃機関が停止しているときに、モータ回転位置信号を用いて内燃機関の回転停止位置を検出することができ、内燃機関の回転停止位置の検出精度を更に向上させることができる。 In this case, when the internal combustion engine is stopped with the camshaft phase controlled to the most retarded position or the most advanced position as in claim 2, the rotation of the internal combustion engine is stopped based on the motor rotational position signal. The position may be detected. In this way, when the internal combustion engine is stopped with the rotational positional relationship between the rotational shaft of the drive motor and the cam shaft being fixed, the rotational stop position of the internal combustion engine is determined using the motor rotational position signal. Can be detected, and the detection accuracy of the rotation stop position of the internal combustion engine can be further improved.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、次の2つの実施例1,2を用いて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described using the following two Examples 1 and 2.
本発明の実施例1を図1乃至図4に基づいて説明する。
まず、図1に基づいてシステム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン11は、クランク軸12からの動力がタイミングチェーン13(又はタイミングベルト)により各スプロケット14、15を介して吸気側カム軸16と排気側カム軸17とに伝達されるようになっている。また、吸気側カム軸16側には、モータ駆動式の可変バルブタイミング装置18が設けられている。この可変バルブタイミング装置18によって、クランク軸12に対する吸気側カム軸16の回転位相(カム軸位相)を可変することで、吸気側カム軸16によって開閉駆動される吸気バルブ(図示せず)のバルブタイミングを可変するようになっている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, a schematic configuration of the entire system will be described with reference to FIG. The engine 11, which is an internal combustion engine, transmits power from the
また、吸気側カム軸16の外周側には、所定のカム角毎にカム角信号を出力するカム角センサ19が取り付けられている。一方、クランク軸12の外周側には、所定のクランク角毎にクランク角信号を出力するクランク角センサ20が取り付けられている。
A
次に、図2に基づいて可変バルブタイミング装置18の概略構成を説明する。可変バルブタイミング装置18の位相可変機構21は、吸気側カム軸16と同心状に配置された内歯付きのアウタギヤ22と、このアウタギヤ22の内周側に同心状に配置された外歯付きのインナギヤ23と、これらアウタギヤ22とインナギヤ23との間に配置されて両者に噛み合う遊星ギヤ24とから構成されている。アウタギヤ22は、クランク軸12と同期して回転するスプロケット14と一体的に回転するように設けられ、インナギヤ23は、吸気側カム軸16と一体的に回転するように設けられている。また、遊星ギヤ24は、アウタギヤ22とインナギヤ23に噛み合った状態でインナギヤ23の回りを円軌道を描くように旋回することで、アウタギヤ22の回転力をインナギヤ23に伝達する役割を果たすと共に、インナギヤ23の回転速度(吸気側カム軸16の回転速度)に対する遊星ギヤ24の旋回速度(公転速度)を変化させることで、アウタギヤ22に対するインナギヤ23の回転位相(カム軸位相)を調整するようになっている。
Next, a schematic configuration of the variable
一方、エンジン11には、遊星ギヤ24の旋回速度を可変するための駆動モータ26が設けられている。この駆動モータ26の回転軸27は、吸気側カム軸16、アウタギヤ22及びインナギヤ23と同軸上に配置され、この駆動モータ26の回転軸27と遊星ギヤ24の支持軸25とが、径方向に延びる連結部材28を介して連結されている。これにより、駆動モータ26の回転に伴って、遊星ギヤ24が支持軸25を中心に回転(自転)しながらインナギヤ23の外周の円軌道を旋回(公転)できるようになっている。
On the other hand, the engine 11 is provided with a
この可変バルブタイミング装置18は、駆動モータ26の非駆動時に、駆動モータ26の回転軸27が吸気側カム軸16と同期して回転するように構成され、駆動モータ26の回転速度RMが吸気側カム軸16の回転速度RCに一致して、遊星ギヤ24の公転速度がインナギヤ23の回転速度(アウタギヤ22の回転速度)に一致していると、アウタギヤ22とインナギヤ23との回転位相の差が現状維持されて、バルブタイミング(カム軸位相)が現状維持されるようになっている。
The variable
そして、吸気バルブのバルブタイミングを進角する場合には、駆動モータ26の回転速度RMを吸気側カム軸16の回転速度RCよりも速くして、遊星ギヤ24の公転速度をインナギヤ23の回転速度よりも速くする。これにより、アウタギヤ22に対するインナギヤ23の回転位相が進角されて、バルブタイミング(カム軸位相)が進角される。
When the valve timing of the intake valve is advanced, the rotational speed RM of the
一方、吸気バルブのバルブタイミングを遅角する場合には、駆動モータ26の回転速度RMを吸気側カム軸16の回転速度RCよりも遅くして、遊星ギヤ24の公転速度をインナギヤ23の回転速度よりも遅くする。これにより、アウタギヤ22に対するインナギヤ23の回転位相が遅角されて、バルブタイミングが遅角される。
On the other hand, when retarding the valve timing of the intake valve, the rotational speed RM of the
次に、図3に基づいて駆動モータ26の構成について説明する。駆動モータ26は、例えば3相ブラシレスモータであり、駆動モータ26のハウジング29は、略有底円筒状のケース部30と、このケース部30の開口部を閉塞する蓋部31とから構成され、このハウジング29の内周側に、略円筒状のステータ32が固定されている。ステータ32は、ステータコア33に設けられた複数のティース部に、インシュレータ34を介して各相の巻線35が巻回され、このステータ32の内周側に、ロータ36が回転可能に収容されている。
Next, the configuration of the
ロータ36は、複数の円板状のコアシートを積層してロータコア37が形成され、このロータコア37の中央部に形成された貫通孔に、回転軸27が嵌入されてロータコア37と一体的に回転するようになっている。この回転軸27は、ケース部30及び蓋部31にそれぞれ設けられた軸受38,39によって回転可能に支持されている。ロータコア37には、複数のスリット部40が周方向に等角度間隔に形成され、各スリット部40には、それぞれ永久磁石41が埋め込まれている。また、ロータコア37の軸方向両端面には、それぞれ非磁性体で形成された固定プレート42,43が設けられ、これらの固定プレート42,43によって永久磁石41の脱落を防止するようになっている。
The rotor 36 is formed by laminating a plurality of disk-shaped core sheets to form a
また、駆動モータ26には、駆動モータ26の回転位置(ロータ36の回転位置)に応じたモータ回転位置信号を出力するモータ回転位置センサ44が内蔵されている。このモータ回転位置センサ44は、リング状のセンサマグネット45と、このセンサマグネット45に対向するように配置されたホール素子46とから構成されている。センサマグネット45は、ロータ36(固定プレート43)の上面に固定されてロータ36と一体的に回転し、ホール素子46は、蓋部31に設けられた制御回路基板47に固定されている。
The
このモータ回転位置センサ44は、ロータ36と一体的に回転するセンサマグネット45の回転位置に応じてホール素子46に鎖交する磁束密度が変化することで、ホール素子46がロータ36の回転位置に応じたモータ回転位置信号を出力する。制御回路基板47は、モータ回転位置信号に基づいて検出したロータ36の回転位置に応じてステータ32の各相の巻線35への通電を順次切り換えてロータ36を回転駆動する。
The motor
前述した各種センサの出力は、エンジン制御回路(以下「ECU」と表記する)48に入力される。このECU48は、マイクロコンピュータを主体として構成され、そのROM(記憶媒体)に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁(図示せず)の燃料噴射量や点火プラグ(図示せず)の点火時期を制御する。 Outputs of the various sensors described above are input to an engine control circuit (hereinafter referred to as “ECU”) 48. The ECU 48 is mainly composed of a microcomputer, and executes various engine control programs stored in its ROM (storage medium) to thereby inject fuel from a fuel injection valve (not shown) according to the engine operating state. The amount and ignition timing of a spark plug (not shown) are controlled.
また、ECU48は、可変バルブタイミング制御プログラム(図示せず)を実行することで、吸気バルブの実バルブタイミングを目標バルブタイミングに一致させるように可変バルブタイミング装置18(駆動モータ26)を制御する。 Further, the ECU 48 controls the variable valve timing device 18 (drive motor 26) so as to make the actual valve timing of the intake valve coincide with the target valve timing by executing a variable valve timing control program (not shown).
また、ECU48は、図4に示すエンジン回転状態検出プログラムを実行することで、エンジン運転中に、エンジン回転速度NEが所定値以上のときには、クランク角センサ20のクランク角信号に基づいてエンジン回転速度NEを検出し、エンジン回転速度NEが所定値よりも低いときには、モータ回転位置センサ44のモータ回転位置信号に基づいてエンジン回転速度NEとエンジン回転方向を検出する。更に、エンジン停止中に、モータ回転位置センサ44のモータ回転位置信号に基づいてエンジン回転停止位置(クランク軸12の回転停止位置)を検出する。
Further, the ECU 48 executes the engine rotation state detection program shown in FIG. 4 so that when the engine rotation speed NE is greater than or equal to a predetermined value during engine operation, the engine rotation speed is based on the crank angle signal of the
以下、ECU48が実行する図4に示すエンジン回転状態検出プログラムの処理内容を説明する。図4に示すエンジン回転状態検出プログラムは、ECU48の電源オン中に所定周期で実行される。尚、図示しないイグニッションスイッチのオフ後も、本プログラムを実行するために、暫くの間、ECU48への通電が継続されるようになっている。 Hereinafter, the processing content of the engine rotation state detection program shown in FIG. 4 executed by the ECU 48 will be described. The engine rotation state detection program shown in FIG. 4 is executed at a predetermined cycle while the ECU 48 is powered on. Even after the ignition switch (not shown) is turned off, the ECU 48 is continuously energized for a while in order to execute this program.
本プログラムが起動されると、まず、ステップ101で、エンジン回転速度NE算出要求をオンした後、ステップ102に進み、エンジン回転速度NE(例えば前回の検出値)が所定値よりも低いか否かを判定する。この所定値は、クランク角センサ20のクランク角信号に基づいてエンジン回転速度NEを精度良く算出できるエンジン回転速度の下限値又はそれよりも少し高い値(例えば100rpm)に設定されている。
When this program is started, first, at
その結果、エンジン回転速度NEが所定値以上であると判定された場合には、クランク角センサ20のクランク角信号に基づいたエンジン回転速度NE算出の精度を確保できると判断して、ステップ103に進み、クランク角センサ20のクランク角信号に基づいてエンジン回転速度NEを算出する。
As a result, when it is determined that the engine rotational speed NE is equal to or higher than the predetermined value, it is determined that the accuracy of calculation of the engine rotational speed NE based on the crank angle signal of the
一方、上記ステップ102で、エンジン回転速度が所定値よりも低いと判定された場合には、クランク角センサ20のクランク角信号に基づいたエンジン回転速度NE算出の精度が低下すると判断して、ステップ104に進み、可変バルブタイミング装置18の作動を禁止して、駆動モータ26への通電を停止することでカム軸位相を現状維持する状態にする。これにより、クランク軸12によって回転駆動される吸気側カム軸16と駆動モータ26の回転軸27とが同期して回転するため、駆動モータ26の回転状態がエンジン回転状態の情報となる。
On the other hand, if it is determined in
この後、ステップ105に進み、モータ回転位置センサ44のモータ回転位置信号の挙動等に基づいてエンジン11が正回転しているか逆回転しているかを判定した後、ステップ106に進み、モータ回転位置センサ44のモータ回転位置信号の変化速度等に基づいてエンジン回転速度NEを算出する。
Thereafter, the process proceeds to step 105, where it is determined whether the engine 11 is rotating forward or backward based on the behavior of the motor rotation position signal of the motor
この後、ステップ107に進み、エンジン回転速度NEが0になったか否かによってエンジン停止したか否かを判定し、エンジン回転速度NEが0になったときに、エンジン停止中であると判断して、ステップ108に進み、エンジン停止中のモータ回転位置センサ44のモータ回転位置信号に基づいたモータ回転停止位置からエンジン回転停止位置(クランク角)を算出する。このステップ108の処理が特許請求の範囲でいう停止位置検出手段としての役割を果たす。
Thereafter, the routine proceeds to step 107, where it is determined whether or not the engine has stopped based on whether or not the engine speed NE has become zero. When the engine speed NE has become zero, it is determined that the engine has been stopped. In
本実施例1のモータ駆動式の可変バルブタイミング装置18は、駆動モータ26の回転位置に応じたモータ回転位置信号を出力するモータ回転位置センサ44が駆動モータ26に内蔵されていると共に、非駆動時に駆動モータ26の回転軸27が吸気側カム軸16と同期して回転するため、駆動モータ26の回転状態がエンジン回転状態の情報となる。
In the motor-driven variable
これらの点に着目して、本実施例1では、駆動モータ26への通電を停止して吸気側カム軸16と駆動モータ26の回転軸27とが同期して回転しているときに、モータ回転位置センサ44の出力信号に基づいてエンジン回転速度NEとエンジン回転方向を検出するため、エンジン回転速度NEやエンジン回転方向(正回転・逆回転)を精度良く検出することができる。モータ回転位置センサ44(センサマグネット45とホール素子46からなるホールセンサ)は、駆動モータ26の回転位置に応じてモータ回転位置信号が変化するため、駆動モータ26の回転速度(エンジン回転速度)が非常に低い極低回転領域でも、モータ回転位置信号からエンジン回転速度NEを精度良く検出することができる。しかも、可変バルブタイミング装置18用のモータ回転位置センサ44をエンジン回転速度NE用の回転センサとして兼用するため、低コスト化の要求も満たすことができる。
Focusing on these points, in the first embodiment, when the energization to the
ところで、モータ回転位置センサ44の出力信号からエンジン回転速度NEを演算するECU48の演算負荷は、エンジン回転速度NE(モータ回転位置センサ44の出力パルス周波数)が高くなるほど増大する。
Incidentally, the calculation load of the ECU 48 that calculates the engine rotation speed NE from the output signal of the motor
この点を考慮して、本実施例1では、クランク角センサ20の信号で回転速度検出精度を確保できる所定値以上の回転領域では、クランク角センサ20の信号を用いて回転速度検出を行い、クランク角センサ20の信号では回転速度検出精度を確保できない所定値未満の回転領域のみ、モータ回転位置センサ44の信号を用いて回転速度検出を行うようにしているため、ECU48の演算負荷を軽減することができる。
In consideration of this point, in the first embodiment, in the rotation region where the rotation speed detection accuracy is ensured by the signal of the
更に、モータ回転位置センサ44は、駆動モータ26の回転(エンジン回転)が停止した状態でも、駆動モータ26の回転位置に応じたモータ回転位置信号を出力できることに着目して、本実施例1では、エンジン停止中にモータ回転位置センサ44のモータ回転位置信号に基づいてエンジン回転停止位置を検出するようにしたので、エンジン回転停止間際の逆回転の影響を受けずに、エンジン停止中にモータ回転位置信号からエンジン回転停止位置を精度良く検出することができる。
Further, in the first embodiment, the motor
次に、図5を用いて本発明の実施例2を説明する。
本実施例2では、図5に示すエンジン回転状態検出プログラムを実行することで、エンジン回転速度NEが所定値よりも低いときに、カム軸位相を最遅角位置又は最進角位置に制御した状態でモータ回転位置センサ44の信号に基づいてエンジン回転速度NEとエンジン回転方向を検出する。更に、カム軸位相を最遅角位置又は最進角位置に制御した状態でエンジン停止したときにモータ回転位置センサ44の信号に基づいてエンジン回転停止位置を検出するようにしている。
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, the cam shaft phase is controlled to the most retarded angle position or the most advanced angle position when the engine speed NE is lower than a predetermined value by executing the engine rotation state detection program shown in FIG. In this state, the engine rotational speed NE and the engine rotational direction are detected based on the signal from the motor
本実施例2で実行する図5のエンジン回転状態検出プログラムでは、ステップ102で、エンジン回転速度が所定値よりも低いと判定された場合に、ステップ104aに進み、カム軸位相が最遅角位置又は最進角位置になるように可変バルブタイミング装置18の駆動モータ26を制御することで、可変バルブタイミング装置18の可動部(図示せず)を遅角側又は進角側のストッパ部(図示せず)に押し当ててカム軸位相を最遅角位置又は最進角位置に固定する。これにより、駆動モータ26の回転速度と吸気側カム軸16の回転速度を強制的に一致させると共に、駆動モータ26の回転軸27とカム軸との回転位置関係を強制的に固定した状態にする。
In the engine rotation state detection program of FIG. 5 executed in the second embodiment, when it is determined in
この後、モータ回転位置センサ44の信号に基づいてエンジン回転方向を算出すると共に、モータ回転位置センサ44の信号に基づいてエンジン回転速度NEを算出し(ステップ105,106)、エンジン停止後に、エンジン停止中のモータ回転位置センサ44の信号に基づいてエンジン回転停止位置を算出する(ステップ107,108)。
Thereafter, the engine rotation direction is calculated based on the signal from the motor
以上説明した本実施例2では、カム軸位相を最遅角位置又は最進角位置に制御した状態でモータ回転位置センサ44の信号に基づいてエンジン回転速度NEとエンジン回転方向を検出するようにしたので、可変バルブタイミング装置18の可動部を遅角側又は進角側のストッパ部に押し当ててカム軸位相を最遅角位置又は最進角位置に固定して駆動モータ26の回転速度と吸気側カム軸16の回転速度を強制的に一致させた状態でモータ回転位置信号に基づいてエンジン回転速度NE及びエンジン回転方向を検出することができ、エンジン回転速度NEやエンジン回転方向の検出精度を更に向上させることができる。
In the second embodiment described above, the engine rotational speed NE and the engine rotational direction are detected based on the signal of the motor
更に、カム軸位相を最遅角位置又は最進角位置に制御した状態でエンジン11が停止しているときに、モータ回転位置センサ44の信号に基づいてエンジン回転停止位置を検出するようにしたので、駆動モータ26の回転軸27とカム軸との回転位置関係を強制的に固定した状態でエンジン11が停止しているときにモータ回転位置44の信号に基づいてエンジン回転停止位置を検出することができ、エンジン回転停止位置の検出精度を更に向上させることができる。
Further, when the engine 11 is stopped with the camshaft phase controlled to the most retarded position or the most advanced position, the engine rotation stop position is detected based on the signal of the motor
尚、上記各実施例1,2では、エンジン回転速度NEが所定値よりも低いときにモータ回転位置センサ44の信号に基づいてエンジン回転速度NEを検出するようにしたが、全回転速度領域でモータ回転位置センサ44の信号に基づいてエンジン回転速度NEを検出するようにしても良い。
また、クランク角センサ20の故障時に、モータ回転位置センサ44を代用するようにしても良い。
In the first and second embodiments, the engine rotation speed NE is detected based on the signal from the motor
Further, the motor
また、本発明は、吸気バルブの可変バルブタイミング装置18に限定されず、排気バルブの可変バルブタイミング装置に適用しても良い。更に、可変バルブタイミング装置18の位相可変機構は、本実施例のような遊星歯車機構を用いたものに限定されず、他の方式の位相可変機構を用いても良く、要は、駆動モータの回転軸がカム軸と同期して回転することでカム軸位相が現状維持され、駆動モータの回転速度をカム軸の回転速度に対して変化させることでカム軸位相が変化するモータ駆動式の可変バルブタイミング装置であれば良い。
Further, the present invention is not limited to the variable
11…エンジン(内燃機関)、12…クランク軸、16…吸気側カム軸、18…可変バルブタイミング装置、20…クランク角センサ、21…位相可変機構、22…アウタギヤ、23…インナギヤ、24…遊星ギヤ、26…駆動モータ、27…回転軸、32…ステータ、36…ロータ、41…永久磁石、44…モータ回転位置センサ、45…センサマグネット、46…ホール素子、48…ECU(停止位置検出手段) DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Engine (internal combustion engine), 12 ... Crankshaft, 16 ... Intake side camshaft, 18 ... Variable valve timing device, 20 ... Crank angle sensor, 21 ... Phase variable mechanism, 22 ... Outer gear, 23 ... Inner gear, 24 ... Planet Gear, 26 ... Drive motor, 27 ... Rotating shaft, 32 ... Stator, 36 ... Rotor, 41 ... Permanent magnet, 44 ... Motor rotation position sensor, 45 ... Sensor magnet, 46 ... Hall element, 48 ... ECU (Stop position detecting means) )
Claims (2)
前記可変バルブタイミング装置は、駆動源となる駆動モータの非駆動時に該駆動モータの回転軸が前記カム軸と同期して回転することで前記カム軸位相が現状維持され、前記駆動モータを駆動して前記カム軸の回転速度に対して前記駆動モータの回転速度を変化させることで前記カム軸位相が変化するように構成され、
前記駆動モータの回転位置に応じたモータ回転位置信号を出力するモータ回転位置センサと、
前記内燃機関の停止中で前記駆動モータの非駆動時に前記モータ回転位置センサから出力される前記モータ回転位置信号に基づいて前記内燃機関の回転停止位置を検出する停止位置検出手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の回転状態検出装置。 A variable valve timing device is provided that changes the valve timing of an intake valve or an exhaust valve that is driven to open and close by the camshaft by changing the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft of the internal combustion engine (hereinafter referred to as "camshaft phase"). In the internal combustion engine rotation state detection device,
Said variable valve timing device, the camshaft phase by the rotation shaft of the driving motor during non-driving of the driving motor as a driving source is rotated in synchronization with the cam shaft is maintained current, drives the drive motor The cam shaft phase is changed by changing the rotation speed of the drive motor with respect to the rotation speed of the cam shaft,
A motor rotation position sensor that outputs a motor rotation position signal corresponding to the rotation position of the drive motor;
Stop position detecting means for detecting the rotation stop position of the internal combustion engine based on the motor rotation position signal output from the motor rotation position sensor when the drive motor is not driven while the internal combustion engine is stopped. An internal combustion engine rotation state detection device.
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