JPH05240102A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御装置Info
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- JPH05240102A JPH05240102A JP4335677A JP33567792A JPH05240102A JP H05240102 A JPH05240102 A JP H05240102A JP 4335677 A JP4335677 A JP 4335677A JP 33567792 A JP33567792 A JP 33567792A JP H05240102 A JPH05240102 A JP H05240102A
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- combustion engine
- internal combustion
- crankshaft
- camshaft
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- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
- F02P15/008—Reserve ignition systems; Redundancy of some ignition devices
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
- F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/15—Digital data processing
- F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
- F02P5/1506—Digital data processing using one central computing unit with particular means during starting
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- F02P7/06—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of circuit-makers or -breakers, or pick-up devices adapted to sense particular points of the timing cycle
- F02P7/067—Electromagnetic pick-up devices, e.g. providing induced current in a coil
- F02P7/0675—Electromagnetic pick-up devices, e.g. providing induced current in a coil with variable reluctance, e.g. depending on the shape of a tooth
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 始動及び非常運転の場合でも、できる限り最
適な機能を発揮できる内燃機関の制御装置を提供する。 【構成】 内燃機関の制御装置は、異なるセンサ円板を
介してクランク軸とカム軸の角度を検出するセンサと、
運転パラメータに応じた制御量を計算する手段と、非常
運転機能を実行する手段を有する。クランク軸センサが
故障して非常運転が必要か否か判定し（２６）、必要な
らシリンダ１の識別（２７）を行なった後、カム軸セン
サ円板のセグメント突起の立上り端に同期して点火と燃
料噴射の出力を行ない内燃機関を始動する（２８、２
９）。さらに非常運転が必要ならば、カム軸センサの信
号に基づいて、正常なクランク軸インクリメントシステ
ムで制御量の計算の基礎となるクランク軸信号ないし割
込みがシミュレートされる（３１）。
適な機能を発揮できる内燃機関の制御装置を提供する。 【構成】 内燃機関の制御装置は、異なるセンサ円板を
介してクランク軸とカム軸の角度を検出するセンサと、
運転パラメータに応じた制御量を計算する手段と、非常
運転機能を実行する手段を有する。クランク軸センサが
故障して非常運転が必要か否か判定し（２６）、必要な
らシリンダ１の識別（２７）を行なった後、カム軸セン
サ円板のセグメント突起の立上り端に同期して点火と燃
料噴射の出力を行ない内燃機関を始動する（２８、２
９）。さらに非常運転が必要ならば、カム軸センサの信
号に基づいて、正常なクランク軸インクリメントシステ
ムで制御量の計算の基礎となるクランク軸信号ないし割
込みがシミュレートされる（３１）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の制御装置に
関し、更に詳細には、異なるセンサ円板（インクリメン
トとセグメント）によってクランク軸とカム軸の位置を
検出するセンサと、負荷や回転数などの運転パラメータ
に従って制御量を計算する手段と、非常運転機能を実行
する手段とを備えた内燃機関の制御システムに関する。
関し、更に詳細には、異なるセンサ円板（インクリメン
トとセグメント）によってクランク軸とカム軸の位置を
検出するセンサと、負荷や回転数などの運転パラメータ
に従って制御量を計算する手段と、非常運転機能を実行
する手段とを備えた内燃機関の制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ特許公開公報（ＤＥーＯＳ）第３
４３１２３２号からそれぞれ内燃機関の回転部分に連結
された２個の円板を有する「測定値変換装置」が知られ
ている。第１の円板は内燃機関のシリンダと同数のセグ
メントを有している。その場合、セグメントの前方端部
は等角度間隔で配置され、後ろ側端部の位置は各セグメ
ントが異なる長さとなるように選定されている。第２の
円板には多数のマーク（インクリメント）が等間隔で設
けられている。この測定値変換装置により内燃機関のク
ランク軸の角度位置を表すことができる。更に内燃機関
が正しい方向に回転しているか否かを検出することもで
きる。
４３１２３２号からそれぞれ内燃機関の回転部分に連結
された２個の円板を有する「測定値変換装置」が知られ
ている。第１の円板は内燃機関のシリンダと同数のセグ
メントを有している。その場合、セグメントの前方端部
は等角度間隔で配置され、後ろ側端部の位置は各セグメ
ントが異なる長さとなるように選定されている。第２の
円板には多数のマーク（インクリメント）が等間隔で設
けられている。この測定値変換装置により内燃機関のク
ランク軸の角度位置を表すことができる。更に内燃機関
が正しい方向に回転しているか否かを検出することもで
きる。
【０００３】米国特許公報第３８３０２０７号により、
同様にクランク軸センサとカム軸センサを有する「内燃
機関の点火及び噴射を制御する装置」が知られている。
そこでもカム軸センサ円板はシリンダ数に対応した数の
セグメントを有している。
同様にクランク軸センサとカム軸センサを有する「内燃
機関の点火及び噴射を制御する装置」が知られている。
そこでもカム軸センサ円板はシリンダ数に対応した数の
セグメントを有している。
【０００４】さらに、ドイツ特許公開公報第３９４２８
００号には、クランク軸インクリメントシステムに関連
して特殊に形成されたカム軸センサ円板に基づく「シリ
ンダ識別用センサ」が開示されている。
００号には、クランク軸インクリメントシステムに関連
して特殊に形成されたカム軸センサ円板に基づく「シリ
ンダ識別用センサ」が開示されている。
【０００５】さらに、ドイツ特許公開公報第４００５１
２３号には、同様に、シリンダ１の識別を行なうための
特殊な素子を有した特殊なカム軸センサ円板を備えた
「内燃機関の点火装置」が開示されている。
２３号には、同様に、シリンダ１の識別を行なうための
特殊な素子を有した特殊なカム軸センサ円板を備えた
「内燃機関の点火装置」が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の装置で
は、内燃機関の制御装置に関連した全ての状況、特に非
常走行運転において最適な運転を保証できる訳ではない
ことが判明している。そこで本発明の課題は、始動及び
非常運転の場合でも、できる限り最適な機能を発揮でき
る内燃機関の制御システムを提供することにある。さら
に、カム軸センサ円板の構成を単純にし、それによりセ
ンサ円板を評価するソフトウェア部分を最小限に抑える
必要がある。
は、内燃機関の制御装置に関連した全ての状況、特に非
常走行運転において最適な運転を保証できる訳ではない
ことが判明している。そこで本発明の課題は、始動及び
非常運転の場合でも、できる限り最適な機能を発揮でき
る内燃機関の制御システムを提供することにある。さら
に、カム軸センサ円板の構成を単純にし、それによりセ
ンサ円板を評価するソフトウェア部分を最小限に抑える
必要がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明によれば、異なるセンサ円板（インクリメン
トとセグメント）によってクランク軸とカム軸の位置を
検出するセンサと、負荷や回転数などの運転パラメータ
に従って制御量を計算する手段と、非常運転機能を実行
する手段とを備えた内燃機関の制御装置において、クラ
ンク軸センサが故障した場合カム軸センサの信号に基づ
いて通常のクランク軸インクリメント装置において計算
の基点となるクランク軸角度信号ないし割込みがシミュ
レートされる構成を採用した。
め、本発明によれば、異なるセンサ円板（インクリメン
トとセグメント）によってクランク軸とカム軸の位置を
検出するセンサと、負荷や回転数などの運転パラメータ
に従って制御量を計算する手段と、非常運転機能を実行
する手段とを備えた内燃機関の制御装置において、クラ
ンク軸センサが故障した場合カム軸センサの信号に基づ
いて通常のクランク軸インクリメント装置において計算
の基点となるクランク軸角度信号ないし割込みがシミュ
レートされる構成を採用した。
【０００８】
【作用】このような構成によれば、特に始動及び非常運
転時十分信頼性のある内燃機関の運転を保証することが
可能になり、その場合ともかく存在している信号処理要
素に基づいて処理することが可能になる。
転時十分信頼性のある内燃機関の運転を保証することが
可能になり、その場合ともかく存在している信号処理要
素に基づいて処理することが可能になる。
【０００９】カム軸センサ円板の簡単な形状により、ま
たすでに存在しているプログラムルーチンを利用してク
ランク軸センサ信号をソフトウェアシミュレーションす
ることにより非常運転を実行するソフトウェアコスト並
びに非常運転による機能制限を最小限にすることが可能
になる。
たすでに存在しているプログラムルーチンを利用してク
ランク軸センサ信号をソフトウェアシミュレーションす
ることにより非常運転を実行するソフトウェアコスト並
びに非常運転による機能制限を最小限にすることが可能
になる。
【００１０】更に以下に説明する実施例の説明から他の
請求項に関連した利点が明らかになる。
請求項に関連した利点が明らかになる。
【００１１】
【実施例】以下、図に示した本発明の実施例の詳細を説
明する。
明する。
【００１２】図１は、内燃機関の制御に関わる本発明の
主要な構成の概要を示している。１０は内燃機関の本体
を示し、１１はそのカム軸（ＮＷ）、１２はクランク軸
（ＫＷ）である。両軸１１、１２にはセンサ円板１３、
１４が連結されている。カム軸のセンサ円板１３は内燃
機関１０のシリンダ数に対応した数のセグメントないし
突起を有し、一方、クランク軸のセンサ円板１４は多数
の歯を有したいわゆるインクリメント輪である。センサ
円板１３、１４に対して設けられたセンサ１５、１６
は、個々の軸１１、１２が回転するとき、各センサ円板
１３、１４の歯形状を検知し、対応した信号を制御装置
１８に出力する。更に、この制御装置１８には入力端子
１９、２０を介して他の入力信号が供給される。例え
ば、入力端子１９を介して負荷信号、入力端子２０を介
して温度信号が入力される。２１は車両のスイッチであ
り、これにより制御装置１８に電圧が供給される。制御
装置１８の出力側からは、点火および燃料噴射用の信号
が内燃機関１０の詳しく図示していない対応する構成要
素に供給される。
主要な構成の概要を示している。１０は内燃機関の本体
を示し、１１はそのカム軸（ＮＷ）、１２はクランク軸
（ＫＷ）である。両軸１１、１２にはセンサ円板１３、
１４が連結されている。カム軸のセンサ円板１３は内燃
機関１０のシリンダ数に対応した数のセグメントないし
突起を有し、一方、クランク軸のセンサ円板１４は多数
の歯を有したいわゆるインクリメント輪である。センサ
円板１３、１４に対して設けられたセンサ１５、１６
は、個々の軸１１、１２が回転するとき、各センサ円板
１３、１４の歯形状を検知し、対応した信号を制御装置
１８に出力する。更に、この制御装置１８には入力端子
１９、２０を介して他の入力信号が供給される。例え
ば、入力端子１９を介して負荷信号、入力端子２０を介
して温度信号が入力される。２１は車両のスイッチであ
り、これにより制御装置１８に電圧が供給される。制御
装置１８の出力側からは、点火および燃料噴射用の信号
が内燃機関１０の詳しく図示していない対応する構成要
素に供給される。
【００１３】図１に示された構成は、以前からの従来技
術である。本発明は、カム軸とクランク軸の回転数ない
し位置を検出する両センサ１５、１６の個々の信号の信
号処理に関わり、更に、カム軸のセンサ円板１３の特に
好ましい形状に関するものである。
術である。本発明は、カム軸とクランク軸の回転数ない
し位置を検出する両センサ１５、１６の個々の信号の信
号処理に関わり、更に、カム軸のセンサ円板１３の特に
好ましい形状に関するものである。
【００１４】図２は、特に非常運転の必要性の判断とそ
の時に実施される処置を備えた本発明による制御システ
ムの一部のフローチャートを示している。
の時に実施される処置を備えた本発明による制御システ
ムの一部のフローチャートを示している。
【００１５】２５はフローチャートのスタートを示して
いる。次の判断２６では、非常運転が必要か否かが調べ
られる。このために、常時動作しているプログラム部分
によりクランク軸信号の存在及びクランク軸信号とカム
軸信号間の妥当性が検査され、非常運転が検出され（非
常運転ビットがセットされる）、或いは取り消される。
非常運転が必要ならば、続いてステップ２７でシリンダ
１の識別が行われる。カム軸のセンサ円板１３のセグメ
ント端が変わる度に時間入力が格納される。４気筒の内
燃機関の場合１８０゜（それ以外では７２０゜／シリン
ダ数）に渡る時間入力の比較を行なうことにより（それ
ぞれ立上り端、逆のセンサ円板の実施例も可能であ
る）、スタータ運転（点火と噴射なしの）における回転
数変動にかかわらず、０セグメント（短いセグメント）
あるいは１セグメント（長いセグメント）が１８０゜の
領域内にあるか、及びどのような順序でセグメントが現
れるかを一義的に評価することが可能になる。
いる。次の判断２６では、非常運転が必要か否かが調べ
られる。このために、常時動作しているプログラム部分
によりクランク軸信号の存在及びクランク軸信号とカム
軸信号間の妥当性が検査され、非常運転が検出され（非
常運転ビットがセットされる）、或いは取り消される。
非常運転が必要ならば、続いてステップ２７でシリンダ
１の識別が行われる。カム軸のセンサ円板１３のセグメ
ント端が変わる度に時間入力が格納される。４気筒の内
燃機関の場合１８０゜（それ以外では７２０゜／シリン
ダ数）に渡る時間入力の比較を行なうことにより（それ
ぞれ立上り端、逆のセンサ円板の実施例も可能であ
る）、スタータ運転（点火と噴射なしの）における回転
数変動にかかわらず、０セグメント（短いセグメント）
あるいは１セグメント（長いセグメント）が１８０゜の
領域内にあるか、及びどのような順序でセグメントが現
れるかを一義的に評価することが可能になる。
【００１６】そのセグメントの順序は一義的にクランク
軸に関連しているので、３つの立上り端の後（４気筒の
場合３６０゜以上）、一義的なシリンダの割り当てを行
なうことができる。続くステップ２８では、カム軸セン
サ円板１３のセグメントの立上り端において点火と噴射
が出力される。続いて始動終了が調べられる（ステップ
２９）。さらに改めて判断３０が行なわれ、このステッ
プでなお非常運転が必要か否かが調べられる。そして必
要である場合には、クランク軸インクリメント用のセン
サ１６が故障しているときカム軸センサ円板１３のセグ
メントに基づき対応するシミュレーションが行なわれる
（ステップ３１）。
軸に関連しているので、３つの立上り端の後（４気筒の
場合３６０゜以上）、一義的なシリンダの割り当てを行
なうことができる。続くステップ２８では、カム軸セン
サ円板１３のセグメントの立上り端において点火と噴射
が出力される。続いて始動終了が調べられる（ステップ
２９）。さらに改めて判断３０が行なわれ、このステッ
プでなお非常運転が必要か否かが調べられる。そして必
要である場合には、クランク軸インクリメント用のセン
サ１６が故障しているときカム軸センサ円板１３のセグ
メントに基づき対応するシミュレーションが行なわれる
（ステップ３１）。
【００１７】このシュミレーションは、クランク軸とカ
ム軸が堅個に結合していることからクランク軸のパルス
発生により可能になる。このようにしてカム軸センサか
ら周波数信号またはマイクロコンピュータの内部割込み
を発生させることができる。これがクランク軸センサ１
６の元の信号の代用とされる。図２のフローチャートの
インクメントシュミレーション３１に続いて、ステップ
３２では、クランク軸インクリメントシステムにおける
内燃機関制御の個々のデータが通常通り計算され出力さ
れる。
ム軸が堅個に結合していることからクランク軸のパルス
発生により可能になる。このようにしてカム軸センサか
ら周波数信号またはマイクロコンピュータの内部割込み
を発生させることができる。これがクランク軸センサ１
６の元の信号の代用とされる。図２のフローチャートの
インクメントシュミレーション３１に続いて、ステップ
３２では、クランク軸インクリメントシステムにおける
内燃機関制御の個々のデータが通常通り計算され出力さ
れる。
【００１８】判断ステップ２６で始動の際に非常運転が
必要でないと判断された場合には、ステップ３４で通常
の始動モードで個々の制御量の計算と出力が行なわれ、
ステップ２８、２９の連結部に至る。
必要でないと判断された場合には、ステップ３４で通常
の始動モードで個々の制御量の計算と出力が行なわれ、
ステップ２８、２９の連結部に至る。
【００１９】内燃機関の始動終了判断（内燃機関の回転
数が適用可能な回転数限界値以上になる）２９において
始動終了に達しない限り、続く点火用のドエル開始と噴
射はそれぞれセグメントの立上り端において行なわれ
る。
数が適用可能な回転数限界値以上になる）２９において
始動終了に達しない限り、続く点火用のドエル開始と噴
射はそれぞれセグメントの立上り端において行なわれ
る。
【００２０】判断ステップ３０で非常運転が必要でない
ことが明らかになった場合には、直接ステップ３２に移
る。即ち、個々の制御量の計算と出力はクランク軸イン
クリメントシステムにおいて行なわれる。
ことが明らかになった場合には、直接ステップ３２に移
る。即ち、個々の制御量の計算と出力はクランク軸イン
クリメントシステムにおいて行なわれる。
【００２１】既に始動とともに直ちに非常運転が必要で
ある場合には、得られるセンサ信号によりシリンダ１の
識別が行なわれ、また続く点火用のドエル開始と噴射が
厳密にカム軸１１のセンサ円板１３のセグメント端に基
づいて出力される。そうでない場合、即ち始動時直ちに
非常運転を行なう必要がないときには、通常の始動モー
ドで通常の計算と出力が行なわれる。
ある場合には、得られるセンサ信号によりシリンダ１の
識別が行なわれ、また続く点火用のドエル開始と噴射が
厳密にカム軸１１のセンサ円板１３のセグメント端に基
づいて出力される。そうでない場合、即ち始動時直ちに
非常運転を行なう必要がないときには、通常の始動モー
ドで通常の計算と出力が行なわれる。
【００２２】また、始動終了後にも、非常運転を行なう
べきかが調べられる。
べきかが調べられる。
【００２３】クランク軸センサ１６からの信号が誤って
いると判明した場合、あるいは全くなくなってしまう場
合には、カム軸センサ１５の信号からクランク軸センサ
１６のパルス波形が特別な信号ないし割込み手段により
発生され、さらにこのシミュレーションされたインクリ
メントパルスで処理が行なわれる。この場合、このシュ
ミレーションは、コンピュータのプロセッサのタイプに
従って、タイマおよびソフトウェア側の内部割込み発生
を介して、あるいは対応した信号波形を一つのコンピュ
ータポートに出力し、他のコンピュータポートにより割
込み支援処理を行なうことを介して行なわれる。
いると判明した場合、あるいは全くなくなってしまう場
合には、カム軸センサ１５の信号からクランク軸センサ
１６のパルス波形が特別な信号ないし割込み手段により
発生され、さらにこのシミュレーションされたインクリ
メントパルスで処理が行なわれる。この場合、このシュ
ミレーションは、コンピュータのプロセッサのタイプに
従って、タイマおよびソフトウェア側の内部割込み発生
を介して、あるいは対応した信号波形を一つのコンピュ
ータポートに出力し、他のコンピュータポートにより割
込み支援処理を行なうことを介して行なわれる。
【００２４】さらに言うと、本発明の制御システムは、
クランク軸インクリメント信号並びにカム軸セグメント
信号に関連して、カム軸信号のレベルを評価し、カム軸
の７２０゜／シリンダ数のセグメント内でのクランク軸
インクリメントを計数する手段と、さらに、所定のカム
軸信号レベル期間中における所定のクランク軸インクリ
メント数を検出することによりシリンダ識別を行なう論
理手段とを有する。
クランク軸インクリメント信号並びにカム軸セグメント
信号に関連して、カム軸信号のレベルを評価し、カム軸
の７２０゜／シリンダ数のセグメント内でのクランク軸
インクリメントを計数する手段と、さらに、所定のカム
軸信号レベル期間中における所定のクランク軸インクリ
メント数を検出することによりシリンダ識別を行なう論
理手段とを有する。
【００２５】他の方法として、クランク軸のインクリメ
ント信号数の代わりに連続するセグメントの特徴的な順
序をシリンダ識別に用いることもできる。
ント信号数の代わりに連続するセグメントの特徴的な順
序をシリンダ識別に用いることもできる。
【００２６】この双方の解決方法の長所は、クランク軸
のセンサ車に１つの歯欠け部分を有する純粋なインクリ
メントシステムによるよりも迅速にシリンダ識別を行な
えることである。
のセンサ車に１つの歯欠け部分を有する純粋なインクリ
メントシステムによるよりも迅速にシリンダ識別を行な
えることである。
【００２７】図３には、クランク軸センサ１６並びにカ
ム軸センサ１５によるパルス波形が、時間ないしそれぞ
れの軸の角度に関して、４、６及び８気筒内燃機関で異
なるカム軸センサ円板１３を用いた場合に対して図示さ
れている。
ム軸センサ１５によるパルス波形が、時間ないしそれぞ
れの軸の角度に関して、４、６及び８気筒内燃機関で異
なるカム軸センサ円板１３を用いた場合に対して図示さ
れている。
【００２８】特に図３（ａ）には、クランク軸インクリ
メントが角度を介して図示されている。さらに基準マー
クが２つのインクリメント歯の欠けの形で示されてい
る。
メントが角度を介して図示されている。さらに基準マー
クが２つのインクリメント歯の欠けの形で示されてい
る。
【００２９】図３（ｂ）は、４気筒エンジン用のセンサ
円板１３の場合のカム軸センサ１５の信号を示してい
る。カム軸用のセンサ円板１３は、この場合１回転（７
２０゜クランク角）当たり４つのセグメントを有してお
り、その立上り端はそれぞれクランク軸の１８０゜に相
当する間隔を有している。そして立上り端自体は好まし
くは始動点火角度の近傍、本実施例では各シリンダの上
死点の１２°以前、好ましくは約１８゜前に位置してい
る。長いセグメント間スペースで始まり、個々のセグメ
ントと、セグメント間スペースはそのセグメント長さが
交互する。短いセグメントが続き、それに長いセグメン
ト間スペースが続く。これに２つの長いセグメントが短
いセグメント間スペースを挟んで続く。さらに短いセグ
メント間スペースと同様に短いセグメントが来る（カム
軸のセンサ円板は勿論、逆に構成することもできる）。
円板１３の場合のカム軸センサ１５の信号を示してい
る。カム軸用のセンサ円板１３は、この場合１回転（７
２０゜クランク角）当たり４つのセグメントを有してお
り、その立上り端はそれぞれクランク軸の１８０゜に相
当する間隔を有している。そして立上り端自体は好まし
くは始動点火角度の近傍、本実施例では各シリンダの上
死点の１２°以前、好ましくは約１８゜前に位置してい
る。長いセグメント間スペースで始まり、個々のセグメ
ントと、セグメント間スペースはそのセグメント長さが
交互する。短いセグメントが続き、それに長いセグメン
ト間スペースが続く。これに２つの長いセグメントが短
いセグメント間スペースを挟んで続く。さらに短いセグ
メント間スペースと同様に短いセグメントが来る（カム
軸のセンサ円板は勿論、逆に構成することもできる）。
【００３０】上記の短と長の比は、４気筒内燃機関の場
合、好ましくは６６゜：１１４゜になる。この比はこれ
に限るものではなく、さらに非対称に設定することもで
きる。比は、次のように、即ち、スタータ起動時回転数
がどのように変動しても、立上り端から次の立上り端ま
での１８０゜の範囲内で確実に長短の時間成分を識別で
きるように選ばなければならない。さらに、重要なの
は、４気筒内燃機関用のセンサ円板の場合、短いセグメ
ントどうしが隣り合い、長いセグメントどうしも同様で
あることである。
合、好ましくは６６゜：１１４゜になる。この比はこれ
に限るものではなく、さらに非対称に設定することもで
きる。比は、次のように、即ち、スタータ起動時回転数
がどのように変動しても、立上り端から次の立上り端ま
での１８０゜の範囲内で確実に長短の時間成分を識別で
きるように選ばなければならない。さらに、重要なの
は、４気筒内燃機関用のセンサ円板の場合、短いセグメ
ントどうしが隣り合い、長いセグメントどうしも同様で
あることである。
【００３１】このようにカム軸のセンサ円板を形成する
ことにより、シリンダ識別を一義的に行なうことができ
る。
ことにより、シリンダ識別を一義的に行なうことができ
る。
【００３２】図３（ｃ）は６気筒内燃機関の場合の対応
する関係を示している。６つのセグメントが示されてお
り、その立上り端は同様に等角度間隔に位置し、好まし
くは、それぞれ始動点火角度の近傍、例えば関連する上
死点より約１８゜前に位置している。短いセグメントと
長いセグメントの比、ないしは短いセグメント間スペー
スと長いセグメント間スペースの比は、３６゜：８４゜
である。図３（ｃ）のパルス波形の場合でも明らかなよ
うに、短いセグメント毎、長いセグメント毎に連続して
いる。
する関係を示している。６つのセグメントが示されてお
り、その立上り端は同様に等角度間隔に位置し、好まし
くは、それぞれ始動点火角度の近傍、例えば関連する上
死点より約１８゜前に位置している。短いセグメントと
長いセグメントの比、ないしは短いセグメント間スペー
スと長いセグメント間スペースの比は、３６゜：８４゜
である。図３（ｃ）のパルス波形の場合でも明らかなよ
うに、短いセグメント毎、長いセグメント毎に連続して
いる。
【００３３】図３（ｄ）に示すのは８気筒内燃機関の場
合で、短と長の比が著しく例えば２４゜：６６゜であ
り、これは４：１１の比に相当する。他の適当な比は
１：２から１：４の範囲内とすることができる。一般的
に言えることだが、前記の比は、観察されるセグメント
（７２０゜／シリンダ数）の短い相と長い相が確実に識
別できるように選ばなければならない。
合で、短と長の比が著しく例えば２４゜：６６゜であ
り、これは４：１１の比に相当する。他の適当な比は
１：２から１：４の範囲内とすることができる。一般的
に言えることだが、前記の比は、観察されるセグメント
（７２０゜／シリンダ数）の短い相と長い相が確実に識
別できるように選ばなければならない。
【００３４】図３（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に示されて
いるカム軸センサ円板の形状により、各セグメントの立
上り端が点火と噴射の起動に用いられる場合には、それ
ぞれの立上り端の位置に基づいて、図２のステップ２８
に対応する非常運転が比較的簡単に実行できる。という
のは、各セグメントの立上り端が始動点火角度の近傍に
位置し、従って特に始動領域の回転数動特性に影響を与
えない、もしくは殆どマイナスの影響を与えないからで
ある。それにより、エンジンを確実に始動させることが
可能になる。
いるカム軸センサ円板の形状により、各セグメントの立
上り端が点火と噴射の起動に用いられる場合には、それ
ぞれの立上り端の位置に基づいて、図２のステップ２８
に対応する非常運転が比較的簡単に実行できる。という
のは、各セグメントの立上り端が始動点火角度の近傍に
位置し、従って特に始動領域の回転数動特性に影響を与
えない、もしくは殆どマイナスの影響を与えないからで
ある。それにより、エンジンを確実に始動させることが
可能になる。
【００３５】クランク軸回転とカム軸回転が固定的に結
合していることにより、所与の型の内燃機関でクランク
軸とカム軸のセンサ円板の形状が既知のものである場
合、シミュレーションされるクランク軸インクリメント
信号は、プロセッサのピンに出力される信号の形で、あ
るいは内部割込みの発生の形で図２のステップ３１で比
較的簡単につくることができる。
合していることにより、所与の型の内燃機関でクランク
軸とカム軸のセンサ円板の形状が既知のものである場
合、シミュレーションされるクランク軸インクリメント
信号は、プロセッサのピンに出力される信号の形で、あ
るいは内部割込みの発生の形で図２のステップ３１で比
較的簡単につくることができる。
【００３６】最後に、図４は、図３（ｂ）に対応した４
気筒内燃機関用のカム軸のセンサ円板を示している。
気筒内燃機関用のカム軸のセンサ円板を示している。
【００３７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、特に始動及び非常運転時十分信頼性のある内
燃機関の運転を保証することが可能になり、その場合と
もかく存在している信号処理要素に基づいて処理するこ
とが可能になる。また、カム軸センサ円板の簡単な構成
により、またすでに存在しているプログラムルーチンを
利用してクランク軸センサ信号をソフトウェアシミュレ
ーションすることにより非常運転を実行するソフトウェ
アコスト並びに非常運転による機能制限を最小限にする
ことが可能になる。
によれば、特に始動及び非常運転時十分信頼性のある内
燃機関の運転を保証することが可能になり、その場合と
もかく存在している信号処理要素に基づいて処理するこ
とが可能になる。また、カム軸センサ円板の簡単な構成
により、またすでに存在しているプログラムルーチンを
利用してクランク軸センサ信号をソフトウェアシミュレ
ーションすることにより非常運転を実行するソフトウェ
アコスト並びに非常運転による機能制限を最小限にする
ことが可能になる。
【図１】本発明に関わる内燃機関の制御システムのため
の主要な構成の概要を示すブロック図である。
の主要な構成の概要を示すブロック図である。
【図２】本発明による制御システムを実行するための処
理のフローチャート図である。
理のフローチャート図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）はシリンダ数の異なる内燃機関
のクランク軸ないしカム軸の角度信号の波形図である。
のクランク軸ないしカム軸の角度信号の波形図である。
【図４】４気筒内燃機関用のカム軸センサ円板の１例を
示す説明図である。
示す説明図である。
１０ 内燃機関 １１ カム軸 １２ クランク軸 １３、１４ センサ円板 １５、１６ センサ １８ 制御装置 １９、２０ 入力端子 ２１ スイッチ
フロントページの続き (72)発明者 ウルリッヒ ケーレ ドイツ連邦共和国 7141 シュヴィーバー ディンゲン リヒャルトヴァーグナーシュ トラーセ ５
Claims (9)
- 【請求項１】 異なるセンサ円板（インクリメントとセ
グメント）によってクランク軸とカム軸の位置を検出す
るセンサと、負荷や回転数などの運転パラメータに従っ
て制御量を計算する手段と、非常運転機能を実行する手
段とを備えた内燃機関の制御装置において、クランク軸
センサが故障した場合カム軸センサの信号に基づいて通
常のクランク軸インクリメント装置において計算の基点
となるクランク軸角度信号ないし割込みがシミュレート
されることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 【請求項２】 始動時の非常運転においては、続く点火
のドエル開始並びに噴射が対応して配置されたカム軸セ
ンサ円板の固定したセグメント端で行なわれることを特
徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。 - 【請求項３】 カム軸センサの１８０゜セグメント内の
短い及び長い時間範囲並びにセグメントの順番を評価す
ることによりシリンダ１の識別が行なわれ、しかる後に
初めて点火出力が開始されることを特徴とする請求項１
に記載の内燃機関の制御装置。 - 【請求項４】 シリンダ数と同数のセグメントを有する
カム軸センサ円板を備え、一方のセグメント端はエンジ
ンの始動点火角度近傍の所定角度に位置し、一方のセグ
メント端は一定角度間隔（７２０°／シリンダ数）で配
置されていることを特徴とする請求項２または３に記載
の内燃機関の制御装置。 - 【請求項５】 前記セグメントの長短の比は、それぞれ
内燃機関の型に従って少なくとも近似値的に以下の値、
即ち、 ４気筒の場合は１１４゜：６６゜ ６気筒の場合は８４゜：３６゜ ８気筒の場合は６６゜：２４゜ の値を有することを特徴とする請求項４に記載の内燃機
関の制御装置。 - 【請求項６】 前記セグメントはそれぞれ半数が短かく
また半数が長く、同種のセグメントがそれぞれ連続して
配置されていることを特徴とする請求項４または５に記
載の内燃機関の制御装置。 - 【請求項７】 始動点火角度として上死点の１２゜より
前の角度が選ばれることを特徴とする請求項４から６ま
でのいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。 - 【請求項８】 クランク軸インクリメント信号並びにカ
ム軸セグメント信号に関連して、 カム軸信号のレベルを評価し、 カム軸の７２０゜／シリンダ数のセグメント内でのクラ
ンク軸インクリメントを計数する手段が設けられ、 さらに、所定のカム軸信号レベル期間中における所定の
クランク軸インクリメント数を検出することによりシリ
ンダ識別を行なう論理手段が設けられることを特徴とす
る請求項１から７までのいずれか１項に記載の内燃機関
の制御装置。 - 【請求項９】 クランク軸インクリメント数の代わり
に、連続するセグメントの特徴的な順番を用いてシリン
ダ識別が行なわれることを特徴とする請求項８に記載の
内燃機関の制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4141714A DE4141714C2 (de) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | Steuersystem für eine Brennkraftmaschine |
| DE4141714.3 | 1991-12-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05240102A true JPH05240102A (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=6447318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4335677A Pending JPH05240102A (ja) | 1991-12-18 | 1992-12-16 | 内燃機関の制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5269274A (ja) |
| JP (1) | JPH05240102A (ja) |
| DE (1) | DE4141714C2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7082363B2 (en) * | 2004-10-02 | 2006-07-25 | Robert Bosch Gmbh | Method for measuring the rotational speed of a crankshaft |
| JP2006258816A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Bosch Rexroth Ag | 機械における運動時にエラーが発生した際のエラー応答方法、コンピュータシステム、コンピュータプログラムならびにコンピュータ読出可能担体 |
| US7197391B2 (en) | 2005-01-21 | 2007-03-27 | Denso Corporation | Method and apparatus for controlling an engine using a cam signal |
| JP2013151910A (ja) * | 2012-01-25 | 2013-08-08 | Daihatsu Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
| JP2020029783A (ja) * | 2018-08-21 | 2020-02-27 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | 内燃機関始動制御方法及び内燃機関駆動制御装置 |
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| JP2833934B2 (ja) * | 1992-07-07 | 1998-12-09 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関制御装置 |
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| DE4310460C2 (de) * | 1993-03-31 | 2003-12-18 | Bosch Gmbh Robert | Geberanordnung zur schnellen Zylindererkennung bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine |
| DE4313331A1 (de) * | 1993-04-23 | 1994-10-27 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Auslösung von zur Winkellage eines rotierenden Teils abhängigen Vorgängen |
| DE4339957A1 (de) * | 1993-11-24 | 1995-06-01 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Kalibrierung einer Einrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
| DE59405391D1 (de) * | 1994-05-17 | 1998-04-09 | Siemens Ag | Verfahren zur Notlaufsteuerung einer Brennkraftmaschine |
| JPH09222044A (ja) * | 1996-02-19 | 1997-08-26 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の燃料制御装置 |
| EP0813050B1 (de) * | 1996-06-14 | 2004-06-30 | Robert Bosch Gmbh | Einrichtung zur Zylindererkennung bei einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine |
| DE19650250A1 (de) * | 1996-12-04 | 1998-06-10 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zur Regelung einer Brennkraftmaschine |
| DE19715856B4 (de) * | 1997-04-16 | 2005-01-27 | Volkswagen Ag | Nockenwellenanordnung |
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| DE102012213539A1 (de) | 2012-08-01 | 2014-02-06 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Bestimmung einer Phasenlage einer verstellbaren Nockenwelle |
| CN103016185B (zh) * | 2012-11-26 | 2016-01-20 | 联合汽车电子有限公司 | 快速识别曲轴位置的方法 |
| CN112664340B (zh) * | 2020-12-22 | 2023-03-21 | 潍柴动力股份有限公司 | 发动机控制方法及装置 |
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| US4378004A (en) * | 1981-02-23 | 1983-03-29 | Motorola Inc. | Engine control system with cylinder identification apparatus |
| GB8322886D0 (en) * | 1983-08-25 | 1983-09-28 | Lucas Ind Plc | Transducer means |
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- 1991-12-18 DE DE4141714A patent/DE4141714C2/de not_active Expired - Fee Related
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1992
- 1992-12-16 US US07/991,835 patent/US5269274A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-16 JP JP4335677A patent/JPH05240102A/ja active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4141714C2 (de) | 2002-11-14 |
| US5269274A (en) | 1993-12-14 |
| DE4141714A1 (de) | 1993-07-01 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040727 |