JPH07332146A

JPH07332146A - 内燃機関の回転角基準位置検出装置

Info

Publication number: JPH07332146A
Application number: JP12123494A
Authority: JP
Inventors: Ken Ando; 謙安藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1994-06-02
Filing date: 1994-06-02
Publication date: 1995-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はクランクシャフトの回転を伝達され
て回転する燃料噴射ポンプの回転体の回転角が燃料噴射
制御の基準となる回転角基準位置検出装置を提供するこ
とを目的とする。【構成】クランクシャフト４０の回転を伝達されて回
転するパルサ７と、パルサ７の回転数に応じた時間間隔
で検出信号を出力し、検出信号の間隔が回転角基準位置
で他の回転角位置とは異なる信号間隔となるように検出
信号を出力する回転数センサ３５と、回転角検出センサ
３５から出力された信号の発生間隔を計測するＥＣＵ７
１と、回転角検出センサ３５から出力された現在の信号
間隔を、先行して検出された複数の信号間隔と比較して
パルサ７が回転角基準位置に達したか否かを判定する回
転角基準位置判定手段とよりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の回転角基準
位置検出装置に係り、特にクランクシャフトの回転を伝
達されて回転する燃料噴射ポンプの回転体の回転角が燃
料噴射制御の基準となる回転角基準位置に達したか否か
を正確に判定するよう構成した内燃機関の回転角基準位
置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばディーゼルエンジン等の内燃機関
では、クランクシャフトの回転を伝達されて回転する燃
料噴射ポンプの回転角基準位置を検出しており、この回
転角基準位置に基づいて燃料噴射ポンプからシリンダ内
への燃料噴射を制御している。

【０００３】この種の内燃機関の回転角基準位置検出装
置としては、例えば特開昭５９−１７３５６２号公報に
開示された構成の装置がある。この公報の装置は、クラ
ンクシャフトの回転を伝達されて回転する円盤状の回転
体の外周に複数の突起と幅広の突起とを設け、電磁ピッ
クアップによりなる回転数センサにより回転体の各突起
を検出する構成である。即ち、回転数センサは、クラン
クシャフトの回転数に応じた間隔の信号を出力し、この
信号の時間間隔を計測してクランクシャフトの回転を伝
達されて回転する円盤状の回転体の回転位置を検出する
ようになっている。

【０００４】そして、クランクシャフトの回転数により
各検出信号の間隔時間が変動するため、現在検出された
信号間隔時間と先行して検出された一つ前の信号間隔時
間とを比較し、現在検出された信号間隔時間の方が所定
比率より大きい場合に回転角基準位置であると判定して
いた。

【０００５】又、ディーゼルエンジンの噴射時期制御装
置では、内燃機関の動作と同期して往復運動するプラン
ジャを備える燃料噴射ポンプと、その燃料噴射ポンプの
高圧室と所定の低圧室とを連通するスピル通路を開放又
は遮断するスピル弁とを有する。すなわち、燃料噴射ポ
ンプの高圧室内をプランジャが昇圧方向に変位（以下、
この方向を往動と称す）する際にスピル弁が閉弁してい
れば、高圧室の内圧が上昇して燃料噴射が行われ、一方
スピル弁が開弁していれば燃料が昇圧されないため燃料
噴射が行われない。

【０００６】従って、プランジャの往復動に連動した適
当な時期にスピル弁を閉弁させておいて、その後適当な
時期にスピル弁を開弁すれば、適切に燃料噴射を終了す
ることができる。つまり、クランクシャフトの回転位置
に応じてスピル弁の開弁時期を制御することで、適切に
燃料噴射量を制御することが可能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記のよう
な内燃機関の回転角基準位置検出装置では、現在検出さ
れた信号間隔と先行して検出された信号間隔とを比較し
て回転角基準位置であるか否かを判定していたため、回
転数センサから出力された検出信号にノイズが発生した
り、あるいは瞬断（信号の出力が一瞬低下する）したり
すると、ノイズや瞬断も検出信号として扱われる。

【０００８】即ち、従来の装置においては、検出信号に
ノイズや瞬断が生じた場合、現在検出された信号間隔よ
りも先行して検出されたノイズや瞬断の信号間隔の方が
相対的に小さくなるため、燃料噴射ポンプの回転角が回
転角基準位置に達していないにも拘わらず、回転角基準
位置であると判定してしまい、これに基づいて上記スピ
ル弁の開閉時期が制御されることになる。

【０００９】そのため、燃料噴射ポンプの回転角基準位
置が誤検出され、スピル弁の開閉時期が狂ってしまい、
燃料噴射開始時期、及び燃料噴射終了時期を適切に制御
することができなくなる。

【００１０】そこで、本発明は、上述の点に鑑みてなさ
れたものであり、現在の検出信号の信号間隔と先行して
検出された複数の検出信号の信号間隔とを比較して燃料
噴射ポンプの回転角基準位置の誤検出を防止することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、クランクシャ
フトの回転を伝達されて回転する回転体と、該回転体の
回転数に応じた時間間隔で検出信号を出力し、該検出信
号の間隔が回転角基準位置で他の回転角位置とは異なる
信号間隔となるように検出信号を出力する回転角検出セ
ンサと、該回転角検出センサから出力された信号の発生
間隔を計測する計測手段とを有し、今回の信号間隔と先
行の信号間隔との偏差が所定値以上のときに回転角基準
位置を検出する内燃機関の回転角基準位置検出装置にお
いて、前記回転角検出センサから出力された現在の信号
間隔を、先行して検出された複数の信号間隔に基づいて
前記回転体が回転角基準位置に達したか否かを判定する
回転角基準位置判定手段を備えてなる。

【００１２】

【作用】回転角検出センサから出力された現在の信号間
隔を、先行して検出された複数の信号間隔に基づいて回
転体が回転角基準位置に達したか否かを判定することに
より、ノイズや瞬断が発生した場合でも、ノイズや瞬断
及び他の検出信号の信号間隔と現在の信号間隔とが比較
されて回転体が回転角基準位置に達していないことを判
定することができ、回転角検出センサからの複数の検出
信号の信号間隔と現在の信号間隔とが比較されたとき回
転体が回転角基準位置に達したことを判定する。

【００１３】

【実施例】図１はこの実施例における内燃機関の燃料噴
射制御装置を示す概略構成図であり、図２はその分配型
燃料噴射ポンプ（以下、単に「燃料噴射ポンプ」と称
す）１を示す断面図である。

【００１４】両図中、燃料噴射ポンプ１は、ディーゼル
機関２のクランク軸４０にベルト等を介して駆動連結さ
れたドライブプーリ３を備えている。

【００１５】そして、そのドライブプーリ３の回転によ
って燃料噴射ポンプ１が駆動され、ディーゼル機関２の
各気筒（この場合は４気筒）毎に設けられた各燃料噴射
ノズル４に燃料が圧送されて燃料噴射を行う。

【００１６】燃料噴射ポンプ１において、ドライブプー
リ３はドライブシャフト５の先端に取付けられている。
又、そのドライブシャフト５の途中には、ベーン式ポン
プよりなる燃料フィードポンプ（この図では９０度展開
されている）６が設けられている。更に、ドライブシャ
フト５の基端側には円板状のパルサ（回転体）７が取付
けられている。

【００１７】図３は、パルサ７の正面断面図を示したも
のであるが、同図に示すようにパルサ７の外周部には、
２個の欠歯７ａが等角度間隔で形成され、更に各欠歯７
ａの間にはクランクアングルにして１１．２５度毎に突
起７ｂが等角度間隔で形成されている。

【００１８】ところで、図２、図３に示すようにドライ
ブシャフト５の基端部は図示しないカップリングを介し
てカムプレート８に接続されている。また、パルサ７と
カムプレート８との間には、ローラリング９が設けら
れ、同ローラリング９の円周に沿ってカムプレート８の
カムフェイス８ａに対向する複数のカムローラ１０が取
付けられている。カムフェイス８ａはディーゼル機関２
の気筒数と同数だけ（本実施例では４個）設けられてい
る。又、カムプレート８はスプリング１１によって常に
カムローラ１０に付勢係合されている。

【００１９】カムプレート８には燃料加圧用プランジャ
１２の基端が一体回転可能に取付けられ、それらカムプ
レート８及びプランジャ１２がドライブシャフト５の回
転に連動して回転される。即ち、ドライブシャフト５の
回転力がカップリングを介してカムプレート８に伝達さ
れることにより、カムプレート８が回転しながらカムロ
ーラ１０に係合して、気筒数と同数だけ図中左右方向へ
往復駆動される。

【００２０】また、この往復運動に伴ってプランジャ１
２が回転しながら同方向へ往復駆動される。つまり、カ
ムプレート８のカムフェイス８ａがローラリング９のカ
ムローラ１０に乗り上げる過程でプランジャ１２が往動
（リフト）され、その逆にカムフェイス８ａがカムロー
ラ１０を乗り下げる過程でプランジャ１２が復動され
る。

【００２１】プランジャ１２はポンプハウジング１３に
形成されたシリンダ１４に嵌挿されており、プランジャ
１２の先端面とシリンダ１４の底面との間が高圧室１５
となっている。又、プランジャ１２の先端側外周には、
ディーゼル機関２の気筒数と同数の吸入溝１６と分配ポ
ート１７が形成されている。又、それら吸入溝１６及び
分配ポート１７に対応して、ポンプハウジング１３には
分配通路１８及び吸入ポート１９が形成されている。

【００２２】そして、ドライブシャフト５が回転されて
燃料フィードポンプ６が駆動されることにより、図示し
ない燃料タンクから燃料供給ポート２０を介して燃料室
２１内へ燃料が供給される。

【００２３】また、プランジャ１２が復動されて高圧室
１５が減圧される吸入工程中に、吸入溝１６の一つが吸
入ポート１９に連通することにより、燃料室２１から高
圧室１５へと燃料が導入される。一方、プランジャ１２
が往動されて高圧室１５が加圧される圧縮工程中に、分
配通路１８から各気筒毎の燃料噴射ノズル４へ燃料が圧
送されて噴射される。

【００２４】ポンプハウジング１３には、高圧室１５と
燃料室２１とを連通させる燃料溢流（スピル）用のスピ
ル通路２２が形成されている。このスピル通路２２の途
中には、高圧室１５からの燃料スピルを調整する溢流調
整弁としての電磁スピル弁（以下、単にスピル弁と称
す）２３が設けられている。

【００２５】このスピル弁２３は常開型の弁であり、コ
イル２４が無通電（オフ）の状態では弁体２５が開放さ
れて高圧室１５内の燃料が燃料室２１へスピルされる。
又、コイル２４が通電（オン）されることにより、弁体
２５が閉鎖されて高圧室１５から燃料室２１への燃料の
スピルが止められる。

【００２６】従って、スピル弁２３の通電時間を制御す
ることにより、同弁２３が閉弁・開弁制御され、高圧室
１５から燃料室２１への燃料のスピル調量が行われる。
そして、プランジャ１２の圧縮工程中にスピル弁２３を
開弁させることにより、高圧室１５内における燃料が減
圧されて、燃料噴射ノズル４からの燃料噴射が停止され
る。

【００２７】つまり、プランジャ１２が往動しても、ス
ピル弁２３が開弁している間は高圧室１５内の燃料圧力
が上昇せず、燃料噴射ノズル４からの燃料噴射が行われ
ない。又、プランジャ１２の往動中に、スピル弁２３の
閉弁・開弁の時期を制御することにより、燃料噴射ノズ
ル４からの燃料噴射量が制御される。

【００２８】ポンプハウシング１３の下側には、燃料噴
射期間を調整するためのタイマ装置（この図では９０度
展開されている）２６が設けられている。このタイマ装
置２６は、ドライブシャフト５の回転方向に対するロー
ラリング９の位置を変更することにより、カムフェイス
８ａがカムローラ１０に係合する時期、即ちカムプレー
ト８及びプランジャ１２の往復駆動時期を変更するため
のものである。

【００２９】このタイマ装置２６は油圧により駆動され
るものであり、タイマハウジング２７と、同ハウジング
２７内に嵌挿されたタイマピストン２８と、同じくタイ
マハジング２７内一側の低圧室２９にてタイマピストン
２８を他側の加圧室３０へ押圧付勢するタイマスプリン
グ３１等とから構成されている。そして、タイマピスト
ン２８はスライドピン３２を介してローラリング９に接
続されている。

【００３０】タイマハウジング２７の加圧室３０には、
燃料フィードポンプ６により加圧された燃料が導入され
るようになっている。そして、その燃料圧力とタイマス
プリング３１の付勢力との釣り合い関係によってタイマ
ピストン２８の位置が決定される。又、タイマピストン
２８の位置が決定されることにより、ローラリング９の
位置が決定され、カムプレート８を介してプランジャ１
２の往復動タイミングが決定される。

【００３１】タイマ装置２６の燃料圧力、即ち制御油圧
を調整するために、タイマ装置２６にはタイミングコン
トロールバルブ３３が設けられている。即ち、タイマハ
ウジング２７の加圧室３０と低圧室２９とは連通路３４
によって連通されており、同連通路３４の途中にタイミ
ングコントロールバルブ３３が設けられている。

【００３２】このタイミングコントロールバルブ３３
は、デューティ制御された通電信号によって開閉制御さ
れる電磁弁であり、同タイミングコントロールバルブ３
３の開閉制御によって加圧室３０内の燃料圧力が調整さ
れる。そして、その燃料圧力調整によって、タイマピス
トン２８が変位し、ローラリング９の位相を変えて最終
的にプランジャ１２のリフトタイミングが制御され、各
燃料噴射ノズル４からの燃料噴射時期が調整される。

【００３３】ローラリング９の上部には、電磁ピックア
ップコイルよりなる回転角検出センサとしての回転数セ
ンサ３５がパルサ７の外周面に対向して取付けられてい
る。この回転数センサ３５はパルサ７の突起等がその直
近部を横切る際に生ずる磁束の変化を検出することでそ
れらの通過を検出してエンジン回転数ＮＥに相当するタ
イミング信号、即ち所定のクランク角度毎（本実施例の
場合は１１．２５°ＣＡ毎）の回転角度信号としてのエ
ンジン回転パルスを出力する。

【００３４】尚、この回転数センサ３５は、図４に示す
ようにローラリング９と一体であるため、タイマ装置２
６の制御動作に関わりなく、パルサ７に対して一対のタ
イミングで基準となるタイミング信号を出力する。

【００３５】次に、ディーゼル機関２について説明す
る。このディーゼル機関２ではシリンダ４１、ピストン
４２及びシリンダヘッド４３によって各気筒毎に対応す
る主燃焼室４４がそれぞれ形成されている。又、それら
各主燃焼室４４が、同じく各気筒毎に対応して設けられ
た副燃焼室４５に連設されている。そして、各副燃焼室
４５に各燃料噴射ノズル４から噴射される燃料が供給さ
れる。又、各副燃焼室４５には、始動補助装置としての
周知のグロープラグ４６がそれぞれ取付けられている。

【００３６】ディーゼル機関２には、吸気管４７及び排
気管５０がそれぞれ設けられ、その吸気管４７には過給
機を構成するターボチャージャ４８のコップレッサ４９
が設けられ、排気管５０にはターボチャージャ４８のタ
ービン５１が設けられている。又、排気管５０には、過
給圧力ＰｉＭを調節するウェイストゲートバルブ５２が
設けられている。

【００３７】周知のようにこのターボチャージャ４８
は、排気ガスのエネルギーを利用してタービン５１を回
転させ、その同軸上にあるコンプレッサ４９を回転させ
て吸入空気を昇圧させる。これによって、密度の高い混
合気を主燃焼室４４へ送り込んで燃料を多量に燃焼さ
せ、ディーゼル機関２の出力を増大させるようになって
いる。

【００３８】又、ディーゼル機関２には、排気管５０内
の排気の一部を吸気管４７の吸入ポート５３へ還流させ
る還流管５４が設けられている。そして、その還流管５
４の途中には排気の還流量を調節するエキゾーストガス
リサキュレイションバルブ（ＥＧＲバルブ）５５が設け
られている。このＥＧＲバルブ５５はバキュームスイッ
チングバルブ（ＶＳＶ）５６の制御によって開閉制御さ
れる。

【００３９】更に、吸気管４７の途中には、アクセルペ
ダル５７の踏込量に連動して開閉されるスロットルバル
ブ５８が設けられている。又、そのスロットルバルブ５
８に平行してバイパス路５９が設けられ、同バイパス路
５９にはバイパス絞り弁６０が設けられている。

【００４０】このバイパス絞り弁６０は、二つのＶＳＶ
６１，６２の制御によって駆動される二段のダイヤフラ
ム室を有するアクチュエータ６３によって開閉制御され
る。このバイパス絞り弁６０は各種運転状態に応じて開
閉制御されるものである。例えば、アイドル運転時には
騒音振動等の低減のために半開状態に制御され、通常運
転時には全開状態に制御され、更に運転停止時には円滑
な停止のために全閉状態に制御される。

【００４１】そして、上記のように燃料噴射ポンプ１、
スピル弁２３、タイミングコントロールバルブ３３、グ
ロープラグ４６及び各ＶＳＶ５６，６１，６２は、電子
制御装置（以下、ＥＣＵと称す）７１にそれぞれ電気的
に接続され、同ＥＣＵ７１によってそれらの駆動タイミ
ングが制御される。

【００４２】この場合において、本実施例の内燃機関の
燃料噴射制御装置は、内燃機関の運転状態を検出するセ
ンサとして、回転数センサ３５に加えて以下の各種セン
サを備えている。

【００４３】即ち、吸気管４７にはエアクリーナ６４の
近傍における吸気温度ＴＨＡを検出する吸気温センサ７
２が設けられている。又、スロットルバルブ５８の開閉
位置から、ディーゼル機関２の負荷に相当するアクセル
開度ＡＣＣＰを検出するアクセル開度センサ７３が設け
られている。

【００４４】吸入ポート５３の近傍には、ターボチャー
ジャ４８によって過給された後の吸入空気圧力、即ち過
給圧力ＰｉＭを検出する吸気圧センサ７４が設けられて
いる。更に、ディーゼル機関２の冷却水温ＴＨＷを検出
する水温センサ７５が設けられている。又、ティーゼル
エンジン２のクランク軸４０の回転基準位置、例えば特
定気筒の上死点に対するクランク軸４０の回転位置を検
出するクランク角センサ７６が設けられている。

【００４５】更に、図示しないトランスミッションに
は、そのギアの回転によって回されるマグネット７７ａ
によりリードスイッチ７７ｂをオン・オフさせて車両速
度（車速）ＳＰを検出する車速センサ７７が、また、図
示しない燃料タンクと燃料噴射ポンプ１とを連通する燃
料供給通路には、燃料噴射ポンプ１に供給される燃料の
温度を検出する燃温センサ７８が設けられている。

【００４６】そして、ＥＣＵ７１には上述した各センサ
７２〜７８がそれぞれ接続されると共に回転数センサ３
５が接続されている。又、ＥＣＵ７１は各センサ３５，
７２〜７７から出力される信号に基づいて、スピル弁２
３、タイミングコントロールバルブ３３、グロープラグ
４６及びＶＳＶ５６，６１，６２等を好適に制御する。

【００４７】次に、前述したＥＣＵ７１の構成につい
て、図４のブロック図に従って説明する。

【００４８】ＥＣＵ７１は、中央処理装置（ＣＰＵ）８
１、所定の制御プログラム及びマップ等を予め記憶した
読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）８２、ＣＰＵ８１の演算
結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）８３、予め記憶されたデータを保存するバックアッ
プＲＡＭ８４等と、これら各部と入力ポート８５及び出
力ポート８６等とをバス８７によって接続した論理演算
回路として構成されている。

【００４９】入力ポート８５には、前述した吸気温セン
サ７２、アクセル開度センサ７３、吸気圧センサ７４、
水温センサ７５及び燃温センサ７８が、各バッファ８
８，８９，９０，９１，９２、マルチプレクサ９３及び
Ａ／Ｄ変換機９４を介して接続されている。

【００５０】同じく、入力ポート８５には、前述した回
転数センサ３５、クランク角センサ７６及び車速センサ
７７が、波形整形回路９５を介して接続されている。そ
して、ＣＰＵ８１は入力ポート８５を介して入力される
各センサ３５，７２〜７７等の検出信号を入力値として
読み込む。又、出力ポート８６には各駆動回路９６，９
７，９８，９９，１００，１０１を介してスピル弁２
３、タイミングコントロールバルブ３３、グロープラグ
４６及びＶＳＶ５６，６１，６２等が接続されている。

【００５１】そして、ＣＰＵ８１は各センサ３５，７２
〜７７から読み込んだ入力値に基づき、スピル弁２３、
タイミングコントロールバルブ３３、グロープラグ４６
及びＶＳＶ５６，６１，６２等を好適に制御する。

【００５２】次に、前述したＥＣＵ７１が実行する燃料
噴射制御の内容について、図５に示すタイムチャート、
及び図６に示すフローチャートを参照して説明する。

【００５３】ここで、図５（Ａ）は、カムプレート８の
回転に伴ってプランジャ１２に与えられるリフト量（以
下、カムリフトと称す）の変化を、同図（Ｂ）は、プラ
ンジャ１２がリフトする速度（以下、カム速度と称す）
を示している。これら各図に示すように、本実施例のカ
ムプレート８は、カムリフトのピーク付近でカム速度が
ほぼ“０”となるように形成されている。

【００５４】また、図５（Ｃ）は、回転数センサ３５が
１１．２５°ＣＡ毎に発生する高分解能パルス信号を、
同図（Ｄ）は、そのパルス信号を受けて状態が切り替わ
る分周パルスを示している。尚、同図（Ｄ）中、分周パ
ルスに付されたパルス番号は、回転数センサ３５により
欠歯７ａが検出された際にリセットされ、その後カウン
トアップされる番号である。

【００５５】そして、図５（Ｅ）は、本実施例の燃料噴
射制御装置において、後述の処理に従って制御されるス
ピル弁２３の開閉状態を示している。ここで、本実施例
の装置は、プランジャ１２が高圧室１５の内圧を昇圧さ
せるべく往動する際にスピル弁２３を開閉して燃料噴射
量を制御することは前記した通りであるが、図５に示す
ように、スピル弁２３の開弁時期で燃料噴射終了を行
い、燃料噴射量を制御している。

【００５６】上記の機能は、ＥＣＵ７１が図６にそのフ
ローチャートを示す燃料噴射期間制御ルーチンを実行す
ることで実現される。

【００５７】すなわち、図６に示すルーチンが起動する
と、先ずステップＳ１（以下「ステップ」を省略する）
において、吸気温，アクセル開度，吸気圧，冷却水温，
機関回転数等の車両データを、それぞれ吸気温センサ７
２，アクセル開度センサ７３，吸気圧センサ７４，水温
センサ７５，及びクランク角センサ７６等から読み込
み、次のＳ２で、これらの車両データに基づいて、公知
の手法により要求される燃料噴射量を演算する。

【００５８】そして、続くＳ３において、上記の如く演
算された要求噴射量に基づいて、スピル弁２３を開弁す
べき時期、すなわち燃料噴射終了時期を算出する。

【００５９】このようにして開弁時期を算出したら、次
のＳ４において、算出された開弁時期にスピル弁２３を
開弁する処理を行い、燃料噴射を開始する。そして、Ｓ
５において、８番目の分周パルスが検出された際にスピ
ル弁２３を開弁して処理を終了する。

【００６０】この結果、本実施例の燃料噴射装置によれ
ば、図５（Ｅ）に示すように、内燃機関の負荷に応じて
燃料噴射終了時期のみが適当に変化して、所望量の燃料
噴射が行われることになる。

【００６１】更に、本実施例の如く燃料噴射終了時期を
所定の回転角に固定する構成においては、燃料噴射終了
時期が如何なる時期に設定されても燃料噴射期間全体と
して、燃料噴射ポンプ１には、高い送油率が与えられる
ことになる。

【００６２】この場合、燃料噴射ノズル４には、燃料噴
射期間において高い圧力の燃料が供給されることにな
り、燃料の気化性向上に有利であり、かつ、燃料噴射ノ
ズル４の開弁圧と燃料噴射圧とが近接する場合に生ずる
不整噴射を有効に防止し得る燃料噴射を実現することが
できる。

【００６３】ところで、内燃機関の運転状態に応じた燃
料噴射量を適切に実現するには、スピル弁２３を開弁す
る時期、すなわち燃料噴射終了時期は、分周パルスが発
生する周期間に決定する。

【００６４】従って、その開弁時期を実現するために
は、算出した回転角の少数点以下の値をスピル弁２３の
開弁時期に反映させる必要があり、例えば図５（Ｅ）に
中負荷として示す開弁時期を実現するためには、少数点
以下の回転角分を時間ｔ₁に変換し、５番目の分周パル
スが検出された後、時間ｔ₁の経過を待ってスピル弁２
３を開弁する、いわゆる余り角制御を行う必要がある。

【００６５】また、所望量の燃料噴射を実現するために
は、燃料噴射の終了時期を余り角制御する必要がある。

【００６６】上記パルサ７の外周部には、ディーゼル機
関２の気筒数と同数の４個の欠歯７ａが等角度間隔で形
成され、更に各欠歯７ａの間にはクランクアングルにし
て１１．２５度毎に突起７ｂが等角度間隔で形成されて
いる。

【００６７】そのため、燃料噴射ポンプ１では、回転数
センサ３５がパルサ７の突起７ｂがその直近部を横切る
際に生ずる磁束の変化を検出することでそれらの通過を
検出してエンジン回転数ＮＥに相当するタイミング信
号、即ち所定のクランク角度毎（本実施例の場合は１
１．２５°ＣＡ毎）の回転角度信号としてのエンジン回
転パルス（以下「ＮＥ信号」と称す）を出力する。

【００６８】そして、ＣＰＵ８１には、パルサ７の欠歯
７ａを検出すると、この回転数センサ３５から出力され
たＮＥ信号をカウントするＮＥ信号カウンタ（以下「Ｃ
ＮＩＲＯ」と称す）をクリアしてＮＥ割り込み毎にイン
クリメントする。

【００６９】即ち、パルサ７の欠歯７ａを検出する方法
としては、図７に示すように、次式が成立するときであ
る。

【００７０】０．４３７５×ＴＮＩＮＴｉ≧ＴＮＩＮＴｉ−１ … （１）そして、（１）式が成立する欠歯検出、即ち回転角基準
位置として次のＮＥ信号をＣＮＩＲＯ＝０としてインク
リメントする。尚、欠歯７ａの間隔は、突起７ｂの間隔
の３個分であるので、回転変動等を加味した０．４３７
５倍した値で判定しても誤検出されることはない。

【００７１】ところが、図８に示すように、ＮＥ信号に
ノイズあるいは瞬断が発生した場合、ノイズあるいは瞬
断のパルス間隔と次のパルス間隔との差が上記（１）式
の関係となる。そのため、ノイズあるいは瞬断の次のパ
ルスが欠歯７ａであると誤検出してしまう。

【００７２】そこで、本実施例では、ＮＥ信号にノイズ
あるいは瞬断が発生した場合の誤検出を防止すべく先行
して検出された複数のパルス間隔に基づいて回転角基準
位置を検出しており、その一例を図９のフローチャート
を参照して説明する。尚、ＮＥ信号は、図１０に示すよ
うに、現在検出されたＮＥパルスの時間間隔をＴＮＩＮ
Ｔｉとすると、一つ前のＮＥパルスの時間間隔がＴＮＩ
ＮＴｉ−１と表され、二つ前のＮＥパルスの時間間隔が
ＴＮＩＮＴｉ−２と表される。

【００７３】同図中、ＣＰＵ８１では、ＮＥパルスが入
力される度にＳ１１〜Ｓ１５の割り込み処理を実行す
る。

【００７４】Ｓ１１では、先行して検出された２個（Ｔ
ＮＩＮＴｉ−１，ＴＮＩＮＴｉ−２）のＮＥパルス時間
間隔の比率（Ｘ＝ＴＮＩＮＴｉ−２／ＴＮＩＮＴｉ−
１）を求める。

【００７５】次に、Ｓ１２に進み、上記Ｓ１１で求めた
時間間隔の比率（Ｘ）が予め設定された所定範囲内にあ
るかどうかをチェックする。即ち、時間間隔の比率
（Ｘ）がＡ≦Ｘ≦Ｂ（Ａは下限値、Ｂは上限値）である
か否かを判定する。

【００７６】尚、上記Ａ，Ｂは、欠歯７ａ（回転角基準
位置）を除いたＮＥパルス時間であり、回転数の変動を
考慮して正常なＮＥパルス時間間隔比率でとり得る値よ
りも少し大きめの値を設定する。（例えば、０．８≦Ｘ
≦１．２）又、Ｓ１２において、Ａ≦Ｘ≦Ｂの条件が満足されたと
きは、Ｓ１３に進み、一つ前のＮＥパルス時間間隔（Ｔ
ＮＩＮＴｉ−１）に対して現在のＮＥパルス時間間隔
（ＴＮＩＮＴｉ）が所定の倍率（Ｃ）以上の時間かどう
かの判定を行い、欠歯７ａ（回転角基準位置）を検出す
る。例えば倍率（Ｃ）を０．４３７５倍（欠歯７ａが突
起７ｂの間隔の３個分である場合）に設定することによ
り、回転の変動などを考慮しても誤判定せずに欠歯７ａ
（回転角基準位置）を検出することができる。

【００７７】上記Ｓ１３において、Ｃ×ＴＮＩＮＴｉ≧
ＴＮＩＮＴｉ−１の条件が満足されたと判定されたとき
は、Ｓ１４に進み、ＮＥパルスカウンタ（ＣＮＩＲＯ）
をゼロにクリアする。

【００７８】従って、上記Ｓ１２及びＳ１３の判定処理
（回転角基準位置判定手段）により、現在のＮＥパルス
時間間隔（ＴＮＩＮＴｉ）が先行して検出された２個の
ＮＥパルス時間間隔（ＴＮＩＮＴｉ−１，ＴＮＩＮＴｉ
−２）に基づいて欠歯７ａ（回転角基準位置）であるか
どうかを判定するため、従来のようにＮＥ信号にノイズ
や瞬断が発生しても欠歯７ａ（回転角基準位置）の誤検
出を防止できる。

【００７９】しかし、上記Ｓ１２において、Ａ≦Ｘ≦Ｂ
の条件が満足されないとき、あるいはＳ１３において、
Ｃ×ＴＮＩＮＴｉ≧ＴＮＩＮＴｉ−１の条件が満足され
ないときは、Ｓ１５に進み、ＮＥパルスが入力される毎
にＮＥパルスカウンタ（ＣＮＩＲＯ）をインクリメント
してパルス番号をカウントする。

【００８０】このようにして欠歯７ａ（回転角基準位
置）の誤検出を防止できるので、燃料噴射ポンプ１の回
転角が回転角基準位置に達していないにも拘わらず、回
転角基準位置であると判定してしまうことを確実に防止
でき、これに基づいて上記スピル弁２３の開閉時期が正
確に制御されることになる。

【００８１】従って、燃料噴射ポンプ１の回転角基準位
置が正確に検出され、スピル弁２３の開閉時期の精度が
高くなり、燃料噴射開始時期、及び燃料噴射終了時期を
適切に制御することができる。

【００８２】図１１は上記判定処理の変形例のフローチ
ャートである。

【００８３】同図中、ＣＰＵ８１では、ＮＥパルスが入
力される度にＳ２１〜Ｓ２４の割り込み処理を実行す
る。

【００８４】Ｓ２１では、一つ前のＮＥパルス時間間隔
（ＴＮＩＮＴｉ−１）に対し、現在のＮＥパルス時間間
隔（ＴＮＩＮＴｉ）が所定比率（Ｃ）以上であるかどう
かをチェックする（Ｃ×ＴＮＩＮＴｉ≧ＴＮＩＮＴｉ−
１）。

【００８５】上記Ｓ２１において、Ｃ×ＴＮＩＮＴｉ≧
ＴＮＩＮＴｉ−１の条件が満足されたと判定されたとき
は、二つ前のＮＥパルス時間間隔（ＴＮＩＮＴｉ−２）
に対し、現在のＮＥパルス時間間隔（ＴＮＩＮＴｉ）が
所定比率（Ｃ）以上であるかどうかをチェックする（Ｃ
×ＴＮＩＮＴｉ≧ＴＮＩＮＴｉ−１）。

【００８６】そして、上記Ｓ２１，Ｓ２２が共に満足さ
れたときは、Ｓ２３に進み、ＮＥパルスカウンタ（ＣＮ
ＩＲＯ）をゼロにクリアする。

【００８７】しかし、上記Ｓ２１において、Ｃ×ＴＮＩ
ＮＴｉ≧ＴＮＩＮＴｉ−１の条件が満足されないとき、
あるいはＳ２２において、Ｃ×ＴＮＩＮＴｉ≧ＴＮＩＮ
Ｔｉ−２の条件が満足されないときは、Ｓ２４に進み、
ＮＥパルスが入力される毎にＮＥパルスカウンタ（ＣＮ
ＩＲＯ）をインクリメントしてパルス番号をカウントす
る。

【００８８】従って、上記Ｓ２１及びＳ２２の判定処理
（回転角基準位置判定手段）により、現在のＮＥパルス
時間間隔（ＴＮＩＮＴｉ）が先行して検出された２個の
ＮＥパルス時間間隔（ＴＮＩＮＴｉ−１，ＴＮＩＮＴｉ
−２）に基づいて欠歯７ａ（回転角基準位置）であるか
どうかを判定するため、従来のようにＮＥ信号にノイズ
や瞬断が発生しても欠歯７ａ（回転角基準位置）の誤検
出を防止でき、前述した図９のフローチャートによる判
定処理と同様な効果が得られる。

【００８９】図１２はＮＥパルス時間間隔算出ルーチン
のフローチャートである。

【００９０】又、ＣＰＵ８１では、ＮＥパルスが入力さ
れる度に図１２のＳ３１〜Ｓ３３の処理を実行し、パル
サ７の回転に伴って回転数センサ３５から出力されたＮ
Ｅ信号の各パルスの時間間隔を順次更新しながら記憶す
る。

【００９１】即ち、Ｓ３１では、一つ前のＮＥパルス時
間間隔（ＴＮＩＮＴｉ−１）を二つ前のＮＥパルス時間
間隔（ＴＮＩＮＴｉ−２）として記憶する。

【００９２】次のＳ３２では、現在のＮＥパルス時間間
隔（ＴＮＩＮＴｉ）を一つ前のＮＥパルス時間間隔（Ｔ
ＮＩＮＴｉ−１）として記憶する。

【００９３】次のＳ３３では、今検出されたＮＥパルス
時間間隔を現在のＮＥパルス時間間隔（ＴＮＩＮＴｉ）
として記憶する。

【００９４】尚、上記実施例では、ディーゼルエンジン
に適用された燃料噴射ポンプを一例として挙げたが、こ
れに限らず、例えばガソリンエンジンにも適用できるの
は、勿論である。

【００９５】又、上記実施例では、燃料噴射ポンプのパ
ルサ７の回転を検出する構成を一例として挙げたが、こ
れに限らず、本発明はこれ以外の回転角を検出する装置
にも適用できる。

【００９６】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、回転角検
出センサから出力された現在の信号間隔を、先行して検
出された複数の信号間隔に基づいて回転体が基準回転角
位置に達したか否かを判定するため、ノイズや瞬断が発
生した場合でも、ノイズや瞬断及び他の検出信号の信号
間隔と現在の信号間隔とが比較されて回転体が基準回転
角位置に達していないことを判定することができ、回転
角検出センサからの複数の検出信号の信号間隔と現在の
信号間隔とが比較されたとき回転体が基準回転角位置に
達したことを判定することができる。従って、検出信号
にノイズや瞬断が発生しても基準回転角位置を誤検出す
ることを防止でき、基準回転角位置の検出精度を高める
ことができるとともに、燃料噴射開始時期、及び燃料噴
射終了時期を適切に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内燃機関の回転角基準位置検出装置の
一実施例が適用された燃料噴射制御装置を説明する概略
構成図である。

【図２】本実施例の燃料噴射制御装置における燃料噴射
ポンプを拡大して示す断面図である。

【図３】本実施例の燃料噴射制御装置における回転数セ
ンサを拡大して示す断面図である。

【図４】本実施例の燃料噴射制御装置におけるＥＣＵの
構成を示すブロック図である。

【図５】燃料噴射制御装置の動作を説明するためのタイ
ムチャートである。

【図６】ＥＣＵにより実行される燃料噴射期間設定ルー
チンの一例のフローチャートである。

【図７】ＮＥ信号のパルス波形図である。

【図８】燃料噴射ポンプの回転基準角を検出する際の誤
検出を説明するための波形図である。

【図９】ＮＥ割り込みの欠歯検出ルーチンのフローチャ
ートである。

【図１０】ＮＥパルスの時間間隔を示す波形図である。

【図１１】ＮＥ割り込みの欠歯検出ルーチンの変形例の
フローチャートである。

【図１２】ＮＥ信号の各パルスの時間間隔を順次更新し
ながら記憶するＮＥ割り込み処理のフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１燃料噴射ポンプ２ディーゼル機関４燃料噴射ノズル６燃料フィードポンプ７パルサ８カムプレート９ローラリング１０カムローラ１２燃料加圧用プランジャ１５高圧室２１燃焼室２２スピル通路２３電磁スピル弁２６タイマ装置３５回転数センサ４０クランク軸４１シリンダ４２ピストン５７アクセルペダル５８スロットルバルブ７１ＥＣＵ７３アクセル開度センサ７６クランク角センサ７８燃温センサ８１ＣＰＵ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クランクシャフトの回転を伝達されて回
転する回転体と、該回転体の回転数に応じた時間間隔で
検出信号を出力し、該検出信号の間隔が回転角基準位置
で他の回転角位置とは異なる信号間隔となるように検出
信号を出力する回転角検出センサと、該回転角検出セン
サから出力された信号の発生間隔を計測する計測手段と
を有し、今回の信号間隔と先行の信号間隔との偏差が所
定値以上のときに回転角基準位置を検出する内燃機関の
回転角基準位置検出装置において、前記回転角検出センサから出力された現在の信号間隔
を、先行して検出された複数の信号間隔に基づいて前記
回転体が回転角基準位置に達したか否かを判定する回転
角基準位置判定手段を備えてなることを特徴とする内燃
機関の回転角基準位置検出装置。