JPH11182315A - 内燃機関の回転位置検出装置とこれを実行するためのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
内燃機関の回転位置検出装置とこれを実行するためのプログラムを記録した記録媒体Info
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- JPH11182315A JPH11182315A JP36638297A JP36638297A JPH11182315A JP H11182315 A JPH11182315 A JP H11182315A JP 36638297 A JP36638297 A JP 36638297A JP 36638297 A JP36638297 A JP 36638297A JP H11182315 A JPH11182315 A JP H11182315A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 １系統の回転信号によって、基準位置判別を
含む回転角度検出を高速に行なう。 【解決手段】 エンジンの回転に応じたクランク角位置
信号を検出して出力する内燃機関の回転位置検出装置に
おいて、エンジンの回転に応じて信号発生用回転体１０
の１回転につき複数個の信号を発生すると共に、前記信
号発生用回転体による信号間隔が不等間隔であり、かつ
連続した２つの信号間隔の比が信号発生回転体の１回転
中で、唯一の値となるように信号発生間隔が選ばれてい
る。
含む回転角度検出を高速に行なう。 【解決手段】 エンジンの回転に応じたクランク角位置
信号を検出して出力する内燃機関の回転位置検出装置に
おいて、エンジンの回転に応じて信号発生用回転体１０
の１回転につき複数個の信号を発生すると共に、前記信
号発生用回転体による信号間隔が不等間隔であり、かつ
連続した２つの信号間隔の比が信号発生回転体の１回転
中で、唯一の値となるように信号発生間隔が選ばれてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の点火制
御や燃料噴射制御に際して、クランク角の回転位置を検
出する内燃機関の回転位置検出装置とこれを実行するた
めのプログラムを記録した記録媒体に関する。
御や燃料噴射制御に際して、クランク角の回転位置を検
出する内燃機関の回転位置検出装置とこれを実行するた
めのプログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の点火時期制御や燃料噴射制御
に際しては、クランク軸、カム軸及び配電器軸等に信号
発生器を設けて、エンジン回転に応じた信号を得て、回
転数の検知，気筒判別及びクランク角位置の検知を行な
っている。
に際しては、クランク軸、カム軸及び配電器軸等に信号
発生器を設けて、エンジン回転に応じた信号を得て、回
転数の検知，気筒判別及びクランク角位置の検知を行な
っている。
【０００３】具体的には、エンジンの回転軸（上記クラ
ンク軸等）に取り付けた回転体に、突起や穴を設け、こ
れらの位置を磁気ピックアップやフォトダイオード等に
よって検出するものである（例えば特開平５−２８８１
１２号）。
ンク軸等）に取り付けた回転体に、突起や穴を設け、こ
れらの位置を磁気ピックアップやフォトダイオード等に
よって検出するものである（例えば特開平５−２８８１
１２号）。
【０００４】以下に従来技術による角度位置検出手法を
図１１を参照して説明する。図１１に示されるように、
基準位置において、ある特定の信号を発生させ、この信
号を起点として等角度毎に信号数を数えるものである。
図１１を参照して説明する。図１１に示されるように、
基準位置において、ある特定の信号を発生させ、この信
号を起点として等角度毎に信号数を数えるものである。
【０００５】基準信号位置をα（例えば上死点からの角
度）とし、一定信号間隔をβ，信号数をｎとすれば、あ
る信号発生時の角度位置は、α＋ｎβ＋γで表される。
なお、γは基準位置信号とのズレを修正する係数である
（図１１の例ではγ＜０）。
度）とし、一定信号間隔をβ，信号数をｎとすれば、あ
る信号発生時の角度位置は、α＋ｎβ＋γで表される。
なお、γは基準位置信号とのズレを修正する係数である
（図１１の例ではγ＜０）。
【０００６】この角度位置信号発生からの経過時刻をｔ
とし、この信号の１つ前の信号の発生間隔をＴとすれ
ば、任意時点での角度位置はα＋ｎβ＋γ＋β（ｔ／
Ｔ）で表される。この種の技術を実現するための具体的
構成は図１２に示される。即ち、角度位置信号発生器１
と基準位置信号発生器１−１とを設け、これらに設けた
突起によって検出器に信号を発生する。そして、これら
の信号を波形整形してＣＰＵに入力し、前記した角度位
置を演算するものである。
とし、この信号の１つ前の信号の発生間隔をＴとすれ
ば、任意時点での角度位置はα＋ｎβ＋γ＋β（ｔ／
Ｔ）で表される。この種の技術を実現するための具体的
構成は図１２に示される。即ち、角度位置信号発生器１
と基準位置信号発生器１−１とを設け、これらに設けた
突起によって検出器に信号を発生する。そして、これら
の信号を波形整形してＣＰＵに入力し、前記した角度位
置を演算するものである。
【０００７】図１３は他の従来例であり、回転体の周面
に特定の角度位置での信号間隔が短くなるように突起を
配列して角度位置信号発生器１−２を構成し、これを基
準位置信号として利用するものである。
に特定の角度位置での信号間隔が短くなるように突起を
配列して角度位置信号発生器１−２を構成し、これを基
準位置信号として利用するものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記従来装置におい
て、前者（図１２）は角度位置信号発生器の他に基準位
置信号発生器が必要であるため、信号発生器と処理回路
とを夫々２つ必要とし、そのために装置が複雑になって
高価となる欠点がある。
て、前者（図１２）は角度位置信号発生器の他に基準位
置信号発生器が必要であるため、信号発生器と処理回路
とを夫々２つ必要とし、そのために装置が複雑になって
高価となる欠点がある。
【０００９】一方、後者（図１３）は特定位置での信号
判別を他の信号間隔と比較して行なう必要があるため、
基準位置判定に時間を要し、最悪の場合は、回転体が１
回転するまで基準位置が検出できず、角度位置算出もで
きないと言う欠点がある。
判別を他の信号間隔と比較して行なう必要があるため、
基準位置判定に時間を要し、最悪の場合は、回転体が１
回転するまで基準位置が検出できず、角度位置算出もで
きないと言う欠点がある。
【００１０】本発明は上記欠点を解決するためになされ
たものであり、１系統の回転信号により、基準位置判別
を含む回転角度検出を高速に行なうことの可能な内燃機
関の回転位置検出装置を提供することを目的としてい
る。
たものであり、１系統の回転信号により、基準位置判別
を含む回転角度検出を高速に行なうことの可能な内燃機
関の回転位置検出装置を提供することを目的としてい
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の［請求項１］に
係る内燃機関の回転位置検出装置は、エンジンの回転に
応じたクランク角位置を検出して出力する内燃機関の回
転位置検出装置において、エンジンの回転に応じて信号
発生用回転体の１回転につき複数個の信号を発生すると
共に、前記信号発生用回転体による信号間隔が不等間隔
であり、かつ連続した２つの信号間隔の比が信号発生用
回転体の１回転中で、唯一の値となるように信号発生間
隔を選択した。このような構成としたため、基準位置判
別及び気筒判別を含んだ回転角度検出を１系統の回転信
号で可能にした。
係る内燃機関の回転位置検出装置は、エンジンの回転に
応じたクランク角位置を検出して出力する内燃機関の回
転位置検出装置において、エンジンの回転に応じて信号
発生用回転体の１回転につき複数個の信号を発生すると
共に、前記信号発生用回転体による信号間隔が不等間隔
であり、かつ連続した２つの信号間隔の比が信号発生用
回転体の１回転中で、唯一の値となるように信号発生間
隔を選択した。このような構成としたため、基準位置判
別及び気筒判別を含んだ回転角度検出を１系統の回転信
号で可能にした。
【００１２】本発明の［請求項２］に係る内燃機関の回
転位置検出装置は、［請求項１］において、信号発生用
回転体の分割数をｎ，第１信号角度位置をα［ｄｅ
ｇ］，信号角度増加分をβ［ｄｅｇ］としたときに、下
記式を満たすように信号発生位置を選択した。
転位置検出装置は、［請求項１］において、信号発生用
回転体の分割数をｎ，第１信号角度位置をα［ｄｅ
ｇ］，信号角度増加分をβ［ｄｅｇ］としたときに、下
記式を満たすように信号発生位置を選択した。
【数１】
【００１３】本発明の［請求項３］に係る内燃機関の回
転位置検出装置は、［請求項２］において、連続した２
つの信号発生間隔の差が、常に角度増分値β［ｄｅｇ］
一定となることを利用して角速度を求めると共に、この
信号間隔に角速度を乗じて角度位置検出を行なうように
した。
転位置検出装置は、［請求項２］において、連続した２
つの信号発生間隔の差が、常に角度増分値β［ｄｅｇ］
一定となることを利用して角速度を求めると共に、この
信号間隔に角速度を乗じて角度位置検出を行なうように
した。
【００１４】本発明の［請求項４］に係る記録媒体は、
エンジンの回転に応じたクランク角位置を検出して出力
するための制御プログラムを記録した記録媒体であっ
て、エンジンの回転に応じて信号発生回転体の１回転に
つき信号間隔が不等間隔の複数個の信号を発生させ、こ
れら連続した２つの信号間隔の比が信号発生用回転体の
１回転中で、唯一の値となるように、信号発生間隔が選
ばれることを特徴とする内燃機関の回転位置検出プログ
ラムを記録した読み出し可能な記録媒体である。
エンジンの回転に応じたクランク角位置を検出して出力
するための制御プログラムを記録した記録媒体であっ
て、エンジンの回転に応じて信号発生回転体の１回転に
つき信号間隔が不等間隔の複数個の信号を発生させ、こ
れら連続した２つの信号間隔の比が信号発生用回転体の
１回転中で、唯一の値となるように、信号発生間隔が選
ばれることを特徴とする内燃機関の回転位置検出プログ
ラムを記録した読み出し可能な記録媒体である。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明による内燃機関の回
転位置検出装置の実施の形態を示す構成図である。図１
において、１０は信号発生器，１１は検出器，１２は波
形整形回路，１３はＣＰＵである。そして、信号発生器
１０は磁性材からなる回転体であり、この回転体の周面
には複数の突起１０′が設けられる。
転位置検出装置の実施の形態を示す構成図である。図１
において、１０は信号発生器，１１は検出器，１２は波
形整形回路，１３はＣＰＵである。そして、信号発生器
１０は磁性材からなる回転体であり、この回転体の周面
には複数の突起１０′が設けられる。
【００１６】そして、本実施の形態における特徴点は回
転体周面に設けた突起１０′は等間隔ではなく、夫々の
間隔を異にするように設け、かつ連続した２つの信号間
隔の比が信号発生用回転体の１回転中で、唯一の値とな
るように信号発生間隔が選ばれている。なお、検出器１
１は磁気ピックアップであるため、回転体１０に設けた
突起１０′が、この検出器１１と対向する毎に信号を発
生する。又、この回転体はエンジンの回転軸（クランク
軸等）に取付けられる。
転体周面に設けた突起１０′は等間隔ではなく、夫々の
間隔を異にするように設け、かつ連続した２つの信号間
隔の比が信号発生用回転体の１回転中で、唯一の値とな
るように信号発生間隔が選ばれている。なお、検出器１
１は磁気ピックアップであるため、回転体１０に設けた
突起１０′が、この検出器１１と対向する毎に信号を発
生する。又、この回転体はエンジンの回転軸（クランク
軸等）に取付けられる。
【００１７】突起１０′によって検出器１１から発生さ
れた信号は波形整形回路１２にて波形整形された後、Ｃ
ＰＵ１３の割込端子ＩＮＴに導入され、ここで回転体に
よる信号発生毎に後述する割込プログラムを起動して演
算処理が行なわれる。
れた信号は波形整形回路１２にて波形整形された後、Ｃ
ＰＵ１３の割込端子ＩＮＴに導入され、ここで回転体に
よる信号発生毎に後述する割込プログラムを起動して演
算処理が行なわれる。
【００１８】上記したように、信号発生器からは周面に
設けた突起が検出器と対向する毎に信号を発するため、
所定クランク角毎に信号が得られる。回転体１０は２サ
イクルエンジンではエンジン１回転、４サイクルエンジ
ンではエンジン２回転に対して夫々１回転する。
設けた突起が検出器と対向する毎に信号を発するため、
所定クランク角毎に信号が得られる。回転体１０は２サ
イクルエンジンではエンジン１回転、４サイクルエンジ
ンではエンジン２回転に対して夫々１回転する。
【００１９】なお、上記図１では回転信号の発生と検出
手段は、磁性体と検出器としてのみの説明であったが、
これに限定されるものではなく、スリット円盤とフォト
ダイオードあるいはホール素子，ＭＲ素子による回転体
突起の検出等、ある固有の回転角で角度信号が発生し、
検知できるものであれば適用可能である。
手段は、磁性体と検出器としてのみの説明であったが、
これに限定されるものではなく、スリット円盤とフォト
ダイオードあるいはホール素子，ＭＲ素子による回転体
突起の検出等、ある固有の回転角で角度信号が発生し、
検知できるものであれば適用可能である。
【００２０】以下に角度位置算出について図２を用いて
説明する。図２は角度位置発生信号がどのように検出で
きるかを説明する図である。回転体１０の周面には突起
１０′が図示のように設けられているとき、この突起か
ら発生する信号間隔をＴ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，…とする。
説明する。図２は角度位置発生信号がどのように検出で
きるかを説明する図である。回転体１０の周面には突起
１０′が図示のように設けられているとき、この突起か
ら発生する信号間隔をＴ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，…とする。
【００２１】ここで連続した信号発生時刻を計測すれ
ば、この発生時刻の差から、信号間隔Ｔ1 ，Ｔ2 ，
Ｔ3 ，…は求められる。このとき下記隣合った信号間隔
の比、又は隣合った信号間隔の和と、そのいずれか一方
の信号間隔の比等が信号発生器の回転体の１回転中で、
唯一の値となるように信号間隔を選定する（周上突起配
列を形成する）ことが本発明における基本である。
ば、この発生時刻の差から、信号間隔Ｔ1 ，Ｔ2 ，
Ｔ3 ，…は求められる。このとき下記隣合った信号間隔
の比、又は隣合った信号間隔の和と、そのいずれか一方
の信号間隔の比等が信号発生器の回転体の１回転中で、
唯一の値となるように信号間隔を選定する（周上突起配
列を形成する）ことが本発明における基本である。
【数２】Ｔ2 ／Ｔ1 ，Ｔ3 ／Ｔ2 ，Ｔ4 ／Ｔ3 ，… あるいは、 Ｔ1 ／（Ｔ1 ＋Ｔ2 ），Ｔ2 ／（Ｔ2 ＋Ｔ3 ），Ｔ3 ／
（Ｔ3 ＋Ｔ4 ），… あるいは、 Ｔ2 ／（Ｔ1 ＋Ｔ2 ），Ｔ3 ／（Ｔ2 ＋Ｔ3 ），Ｔ4 ／
（Ｔ3 ＋Ｔ4 ），… 等
（Ｔ3 ＋Ｔ4 ），… あるいは、 Ｔ2 ／（Ｔ1 ＋Ｔ2 ），Ｔ3 ／（Ｔ2 ＋Ｔ3 ），Ｔ4 ／
（Ｔ3 ＋Ｔ4 ），… 等
【００２２】そこで、信号発生間隔を不等間隔とし、あ
る信号間隔をＴ1 、この１つの前の信号間隔をＴ(i-1)
とすれば、下記信号間隔比等が、回転体１回転で唯一の
値であるように周上突起配列とする。
る信号間隔をＴ1 、この１つの前の信号間隔をＴ(i-1)
とすれば、下記信号間隔比等が、回転体１回転で唯一の
値であるように周上突起配列とする。
【数３】Ｔi ／Ｔ(i-1) ，Ｔi-1 ／Ｔi あるいは Ｔi ／（Ｔi ＋Ｔ(i-1) ），Ｔ(i-1) ／（Ｔi ＋Ｔ
(i-1) ）
(i-1) ）
【００２３】次いで、角度位置と信号間隔比との対応関
係を固定データとして内部メモリに蓄えておけば、３つ
の信号が発生した時点で、この信号間隔比と内部メモリ
の値を比較することで、角度位置算出が可能となる。
係を固定データとして内部メモリに蓄えておけば、３つ
の信号が発生した時点で、この信号間隔比と内部メモリ
の値を比較することで、角度位置算出が可能となる。
【００２４】図３は信号間隔例を示す図である。本例は
最も単純な例であり、単位角度をαとしたとき、α，２
α，３α，…となるような信号間隔で、信号発生器（回
転体）１回転中の信号間隔数をｎとすれば、以下の
（１）式で表される信号間隔となる。本例によれば隣合
った信号間隔の比κは（２）式となり、この値は角度位
置固有のものであるため、この比のみによって角度位置
を検出することができる。
最も単純な例であり、単位角度をαとしたとき、α，２
α，３α，…となるような信号間隔で、信号発生器（回
転体）１回転中の信号間隔数をｎとすれば、以下の
（１）式で表される信号間隔となる。本例によれば隣合
った信号間隔の比κは（２）式となり、この値は角度位
置固有のものであるため、この比のみによって角度位置
を検出することができる。
【数４】
【００２５】図４は他の信号間隔例を示す図である。既
に説明したように本発明の場合、各信号間隔の比を角度
位置によって唯一の値に選ぶことである。したがって信
号間隔として同じものがあってもよい。図４では、１回
転３６０°中をα，２α，３α，４α，３α，２αと選
んでいる。しかし隣合う信号の間隔比は角度位置固有の
ものであるため、連続した３信号の計測によって角度位
置は算出される。
に説明したように本発明の場合、各信号間隔の比を角度
位置によって唯一の値に選ぶことである。したがって信
号間隔として同じものがあってもよい。図４では、１回
転３６０°中をα，２α，３α，４α，３α，２αと選
んでいる。しかし隣合う信号の間隔比は角度位置固有の
ものであるため、連続した３信号の計測によって角度位
置は算出される。
【００２６】本例によれば信号間隔比κをＴi ／Ｔ
(i-1) にとると、上死点よりある角度までは間隔比κ＞
１であるが、その後、間隔比κ＜１となる。このような
特性は多気筒機関における気筒判別、例えば噴射タイミ
ングに利用できる。以上説明したものは基本案であり、
この種の技術は定速機関や加減速の緩慢な機関に対して
適用可能である。。
(i-1) にとると、上死点よりある角度までは間隔比κ＞
１であるが、その後、間隔比κ＜１となる。このような
特性は多気筒機関における気筒判別、例えば噴射タイミ
ングに利用できる。以上説明したものは基本案であり、
この種の技術は定速機関や加減速の緩慢な機関に対して
適用可能である。。
【００２７】一方、加減速の激しく変化する機関では回
転体の角速度変化が大きくなり、信号間隔の時間比が大
きく変動してしまう。したがって、これを信号発生器の
信号位置間隔の角度寸法比と比較するのみでは、正確な
判定が不可能である。この理由を図５にて説明する。
転体の角速度変化が大きくなり、信号間隔の時間比が大
きく変動してしまう。したがって、これを信号発生器の
信号位置間隔の角度寸法比と比較するのみでは、正確な
判定が不可能である。この理由を図５にて説明する。
【００２８】図５は単位角度αに対して、２つの長短を
有する信号間隔Ｔ2 ＝１６α，Ｔ4＝２４αを設けた場
合である。この例において角速度変化が大きい場合で
も、長短の組合わせとすることで、信号間隔比κの変動
を小さくすることができる。
有する信号間隔Ｔ2 ＝１６α，Ｔ4＝２４αを設けた場
合である。この例において角速度変化が大きい場合で
も、長短の組合わせとすることで、信号間隔比κの変動
を小さくすることができる。
【００２９】しかし、信号間隔の長いものを設けると、
信号発生器の１回転中で発生可能な信号数が減少して、
検出精度が低下する。しかも個々の信号間隔比κ1 ＝Ｔ
2 ／Ｔ1 ，κ2 ＝Ｔ3 ／Ｔ2 ，κ3 ＝Ｔ4 ／Ｔ2 などを
角速度変化が生じても同じ値とならないように設定する
必要がある。
信号発生器の１回転中で発生可能な信号数が減少して、
検出精度が低下する。しかも個々の信号間隔比κ1 ＝Ｔ
2 ／Ｔ1 ，κ2 ＝Ｔ3 ／Ｔ2 ，κ3 ＝Ｔ4 ／Ｔ2 などを
角速度変化が生じても同じ値とならないように設定する
必要がある。
【００３０】図６は他の実施の形態を実現するための信
号間隔例である。上記説明から明らかなように、角速度
に変化が生じても精度良く角度位置を検出するために
は、角速度又は角加速度を考慮した信号処理が必要であ
る。即ち、図６では角度位置固有の間隔となる信号β，
γ，δ，εと、単位角度αの間隔を、交互に発生させる
ようにした。
号間隔例である。上記説明から明らかなように、角速度
に変化が生じても精度良く角度位置を検出するために
は、角速度又は角加速度を考慮した信号処理が必要であ
る。即ち、図６では角度位置固有の間隔となる信号β，
γ，δ，εと、単位角度αの間隔を、交互に発生させる
ようにした。
【００３１】図６においての単位角はαであり、この同
一角度αの信号発生間隔Ｔ1 ，Ｔ3の比ζ＝Ｔ1 ／Ｔ3
は角速度変化の割合を示す。ζ＜１ならば減速であり、
ζ＞１ならば加速であり、ζ＝１ならば定速度運転であ
る。
一角度αの信号発生間隔Ｔ1 ，Ｔ3の比ζ＝Ｔ1 ／Ｔ3
は角速度変化の割合を示す。ζ＜１ならば減速であり、
ζ＞１ならば加速であり、ζ＝１ならば定速度運転であ
る。
【００３２】したがって基本案における信号間隔比κ
（角度位置固有の信号間隔と単位角との時間比）を、角
速度変化係数ζで補正すれば、角速度変化の影響を小さ
くできる。図６の例ではκ′＝Ｔ2 ／Ｔ3 ，ζ＝Ｔ1 ／
Ｔ3 とすれば、κ＝κ′／ζとして角度位置固有の信号
間隔比が算出できる。
（角度位置固有の信号間隔と単位角との時間比）を、角
速度変化係数ζで補正すれば、角速度変化の影響を小さ
くできる。図６の例ではκ′＝Ｔ2 ／Ｔ3 ，ζ＝Ｔ1 ／
Ｔ3 とすれば、κ＝κ′／ζとして角度位置固有の信号
間隔比が算出できる。
【００３３】このときの角速度変化係数は、Ｔ1 ＋Ｔ2
＋Ｔ3 時間内の平均値であるが、信号発生器である回転
体が１回転で発生する信号数を多くすれば、ほぼ瞬間値
とみなせ、実用精度は充分である。
＋Ｔ3 時間内の平均値であるが、信号発生器である回転
体が１回転で発生する信号数を多くすれば、ほぼ瞬間値
とみなせ、実用精度は充分である。
【００３４】しかし本方法ではＴ1 ＋Ｔ2 ＋Ｔ3 区間の
計測（４つの信号発生）が必要であるばかりか、ある信
号間隔を計測したとき、これが単位角度相当分であるか
否かの判定を要し、ソフトウェアの負担が大きい。
計測（４つの信号発生）が必要であるばかりか、ある信
号間隔を計測したとき、これが単位角度相当分であるか
否かの判定を要し、ソフトウェアの負担が大きい。
【００３５】図７は更に他の実施の形態を実現するため
の信号間隔例である。本例では隣合う任意の信号間隔の
差が一定となるように信号間隔を選び、３つの信号間隔
を利用するのみで、単位角度であるか否かの判定を要さ
ず、角速度変化を考慮した位置検出を可能としたもので
ある。
の信号間隔例である。本例では隣合う任意の信号間隔の
差が一定となるように信号間隔を選び、３つの信号間隔
を利用するのみで、単位角度であるか否かの判定を要さ
ず、角速度変化を考慮した位置検出を可能としたもので
ある。
【００３６】例えば第１信号発生位置（上死点からの角
度）をα，信号間隔の増分をβ，信号間隔数をｎとした
とき、以下の（３）式で表される（図７のような）信号
配置である。図７では再び上死点に戻るＴ5 →Ｔ1 部を
除き、隣合った信号間隔の差は常にβである。
度）をα，信号間隔の増分をβ，信号間隔数をｎとした
とき、以下の（３）式で表される（図７のような）信号
配置である。図７では再び上死点に戻るＴ5 →Ｔ1 部を
除き、隣合った信号間隔の差は常にβである。
【数５】
【００３７】そこで角度βの回転に要した時間ｔは、ｔ
i ＝（Ｔi −Ｔ(i-1) ）で角速度は、β／ｔi となる。
今、信号間隔Ｔi を計測したとき、角速度を考慮した信
号間隔（角度）は、Ｔi ・（β／ｔi ）となる。したが
って隣合う信号間隔比κは下記（４）式となり、刻々の
角速度を反映した値を得ることができ、加減速時にも角
度位置の検出が可能となる。
i ＝（Ｔi −Ｔ(i-1) ）で角速度は、β／ｔi となる。
今、信号間隔Ｔi を計測したとき、角速度を考慮した信
号間隔（角度）は、Ｔi ・（β／ｔi ）となる。したが
って隣合う信号間隔比κは下記（４）式となり、刻々の
角速度を反映した値を得ることができ、加減速時にも角
度位置の検出が可能となる。
【数６】 κ＝｛Ｔi ・（β／ｔi ）｝／｛Ｔ(i-1) ・（β／ｔ(i-1) ）｝ ＝｛Ｔi ・（β／（Ｔi −Ｔ(i-1) ））｝ ／｛Ｔ(i-1) ・（β／（Ｔ(i-1) −Ｔ(i-2) ））｝ ……（４）
【００３８】本例では上死点へ戻る時（Ｔ5 →Ｔ
1 部）、例外的な処理が必要となるが、κ＞１からκ＜
１への突然変化する性質と角速度のデータ遍歴により、
容易に判断できる。即ち、１回転したと判断したときカ
ウンタをリセットするなどすればよいからである。
1 部）、例外的な処理が必要となるが、κ＞１からκ＜
１への突然変化する性質と角速度のデータ遍歴により、
容易に判断できる。即ち、１回転したと判断したときカ
ウンタをリセットするなどすればよいからである。
【００３９】図８は更に他の実施の形態の信号間隔例で
ある。図８の場合は、既に基本案の所（図３）で述べた
ものであるが、本例では隣合った信号間隔の差が常にα
であるため、前記した図７の場合と同様に角速度が算出
できる。
ある。図８の場合は、既に基本案の所（図３）で述べた
ものであるが、本例では隣合った信号間隔の差が常にα
であるため、前記した図７の場合と同様に角速度が算出
できる。
【００４０】これは先の（３）式において、α＝βとし
た場合である。又、角度位置算出処理を高速に演算する
ためには（３）式中の角度βをある基準角の倍数、特に
２nの倍数に選べば、割算を高速化できる。
た場合である。又、角度位置算出処理を高速に演算する
ためには（３）式中の角度βをある基準角の倍数、特に
２nの倍数に選べば、割算を高速化できる。
【００４１】図９は図７の信号間隔例における処理内容
を示すフローチャートである。図７において、各信号間
隔，間隔比及び信号間隔比κは以下に示す通りである。
を示すフローチャートである。図７において、各信号間
隔，間隔比及び信号間隔比κは以下に示す通りである。
【数７】
【００４２】先ず、ステップＳ９１，Ｓ９２にて現在時
刻及び前回時刻を読込み、ステップＳ９３にて今回の信
号間隔Ｔi を算出する。ステップＳ９４，Ｓ９５では前
回の信号間隔Ｔ(i-1) 及び前々回の信号間隔Ｔ(i-2) を
読込み、ステップＳ９６にて信号間隔比κを算出する。
ステップＳ９６で算出した信号間隔κに対して、前記信
号発生間隔から求めた各個別の信号間隔比κ1 ，κ2 ，
κ3 ，κ4 ，κ5 と順次比較する（ステップＳ９７〜Ｓ
９９１）。
刻及び前回時刻を読込み、ステップＳ９３にて今回の信
号間隔Ｔi を算出する。ステップＳ９４，Ｓ９５では前
回の信号間隔Ｔ(i-1) 及び前々回の信号間隔Ｔ(i-2) を
読込み、ステップＳ９６にて信号間隔比κを算出する。
ステップＳ９６で算出した信号間隔κに対して、前記信
号発生間隔から求めた各個別の信号間隔比κ1 ，κ2 ，
κ3 ，κ4 ，κ5 と順次比較する（ステップＳ９７〜Ｓ
９９１）。
【００４３】ステップＳ９７〜ステップＳ９９７及びス
テップＳ９９６〜ステップＳ９９９の説明の前に図１０
を用いてクランク位置と各個別の信号間隔比κ1 〜κ5
との関係を説明する。なお、図１０は図の信号間隔列を
理解し易いように円による角度表示としたものである。
テップＳ９９６〜ステップＳ９９９の説明の前に図１０
を用いてクランク位置と各個別の信号間隔比κ1 〜κ5
との関係を説明する。なお、図１０は図の信号間隔列を
理解し易いように円による角度表示としたものである。
【００４４】図１０の位置関係及び［数７］からわかる
ように、信号間隔比κの大小関係は、ｉ＝１のときκ＝
κ1 ，ｉ＝２のときκ＝κ2 ，ｉ＝３のときκ＝κ3 ，
ｉ＝４のときκ＝κ4 ，ｉ＝５のときκ＝κ5 としたと
き、κ1 ＜κ5 ＜κ4 ＜κ3＜κ2 となる。
ように、信号間隔比κの大小関係は、ｉ＝１のときκ＝
κ1 ，ｉ＝２のときκ＝κ2 ，ｉ＝３のときκ＝κ3 ，
ｉ＝４のときκ＝κ4 ，ｉ＝５のときκ＝κ5 としたと
き、κ1 ＜κ5 ＜κ4 ＜κ3＜κ2 となる。
【００４５】上記κ1 が最小であるのはκ1 ＝α／α＋
４βであって１より小であるのに対して、その他のもの
は１より大であってκ5 ＜κ4 ＜κ3 ＜κ2 となるから
である。
４βであって１より小であるのに対して、その他のもの
は１より大であってκ5 ＜κ4 ＜κ3 ＜κ2 となるから
である。
【００４６】したがってクランク位置を判定する場合に
は、信号間隔比κの小さい順に判定すればよいため、κ
1 →κ5 →κ4 →κ3 →κ2 の順に判定すればよいはず
である。これはエンジンが一定速度で回転しているもの
との仮定による。
は、信号間隔比κの小さい順に判定すればよいため、κ
1 →κ5 →κ4 →κ3 →κ2 の順に判定すればよいはず
である。これはエンジンが一定速度で回転しているもの
との仮定による。
【００４７】しかし、エンジンは回転変動があるばかり
か、測定誤差もある。そこで隣り合うものの平均値を判
定値とした。例えば現在クランク位置が４α＋６β（＝
α＋（α＋β）＋（α＋２β）＋（α＋３β））の場
合、本来であればκ＝κ4 であるが、これに余裕を持た
せてκ＜（κ4 ＋κ3 ）／２を判定式（ステップＳ９
９）としたものである。
か、測定誤差もある。そこで隣り合うものの平均値を判
定値とした。例えば現在クランク位置が４α＋６β（＝
α＋（α＋β）＋（α＋２β）＋（α＋３β））の場
合、本来であればκ＝κ4 であるが、これに余裕を持た
せてκ＜（κ4 ＋κ3 ）／２を判定式（ステップＳ９
９）としたものである。
【００４８】同様にステップＳ９８では隣りとの平均値
をとりκ＜（κ5 ＋κ4 ）／２とし、更にステップＳ９
９１ではκ＜（κ3 ＋κ2 ）／２とした。そして前記各
ステップＳ９７，Ｓ９６，Ｓ９９，Ｓ９９１よりも大で
あれば当然に最大値κ2 のはずであり、現在クランク位
置を（２α＋β）°に設定する。ただし、現在クランク
位置がαの場合は、既に説明した通り（Ｔ5 →Ｔ1 ）の
場合であるため、例外的な処理となる。
をとりκ＜（κ5 ＋κ4 ）／２とし、更にステップＳ９
９１ではκ＜（κ3 ＋κ2 ）／２とした。そして前記各
ステップＳ９７，Ｓ９６，Ｓ９９，Ｓ９９１よりも大で
あれば当然に最大値κ2 のはずであり、現在クランク位
置を（２α＋β）°に設定する。ただし、現在クランク
位置がαの場合は、既に説明した通り（Ｔ5 →Ｔ1 ）の
場合であるため、例外的な処理となる。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば基
準位置判別及び気筒判別を含んだ回転角度検出を１系統
の回転信号で可能にし、かつ回転角度検出が高速であ
る。
準位置判別及び気筒判別を含んだ回転角度検出を１系統
の回転信号で可能にし、かつ回転角度検出が高速であ
る。
【図１】本発明による内燃機内の回転位置検出装置の実
施の形態を示す図。
施の形態を示す図。
【図２】角度位置発生信号がどのように検出できるのか
を説明する図。
を説明する図。
【図３】２サイクルエンジンでの信号間隔例を示す図。
【図４】２サイクルエンジンでの他の信号間隔例を示す
図。
図。
【図５】上記した信号間隔例では不充分であることを説
明する図。
明する図。
【図６】２サイクルエンジンでの改善された信号間隔例
図。
図。
【図７】２サイクルエンジンでの改善された信号間隔例
図。
図。
【図８】図３に示す信号間隔例でも上記図６，図７同様
に可能であることを示す図。
に可能であることを示す図。
【図９】図７による処理内容を示すフローチャート。
【図１０】図７の信号間隔をわかり易く円にて表示した
もの。
もの。
【図１１】従来の角度位置検出手法を説明する図。
【図１２】角度位置信号発生器と基準位置信号発生器と
の２系統を有する従来装置を説明する図。
の２系統を有する従来装置を説明する図。
【図１３】角度位置検出信号発生器のみからなる従来装
置を説明する図。
置を説明する図。
１０ 信号発生器 １０′ 突起 １１ 検出器 １２ 波形整形回路 １３ ＣＰＵ
Claims (4)
- 【請求項１】 エンジンの回転に応じたクランク角位置
を検出して出力する内燃機関の回転位置検出装置におい
て、エンジンの回転に応じて信号発生用回転体の１回転
につき複数個の信号を発生すると共に、前記信号発生用
回転体による信号間隔が不等間隔であり、かつ連続した
２つの信号間隔の比が信号発生用回転体の１回転中で、
唯一の値となるように信号発生間隔が選ばれていること
を特徴とする内燃機関の回転位置検出装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の内燃機関の回転位置検出
装置において、信号発生用回転体の分割数をｎ，第１信
号角度位置をα［ｄｅｇ］，信号角度増加分をβ［ｄｅ
ｇ］としたときに、下記式を満たすように信号発生位置
が選ばれていることを特徴とする内燃機関の回転位置検
出装置。 【数１】 - 【請求項３】 請求項２記載の内燃機関の回転位置検出
装置において、連続した２つの信号発生間隔の差が、常
に角度増分値β［ｄｅｇ］一定となることを利用して角
速度を求めると共に、この信号間隔に角速度を乗じて角
度位置検出を行なうことを特徴とする内燃機関の回転位
置検出装置。 - 【請求項４】 エンジンの回転に応じたクランク角位置
を検出して出力するための制御プログラムを記録した記
録媒体であって、エンジンの回転に応じて信号発生回転
体の１回転につき信号間隔が不等間隔の複数個の信号を
発生させ、これら連続した２つの信号間隔の比が信号発
生用回転体の１回転中で、唯一の値となるように、信号
発生間隔が選ばれることを特徴とする内燃機関の回転位
置検出プログラムを記録した読み出し可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36638297A JPH11182315A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 内燃機関の回転位置検出装置とこれを実行するためのプログラムを記録した記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36638297A JPH11182315A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 内燃機関の回転位置検出装置とこれを実行するためのプログラムを記録した記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11182315A true JPH11182315A (ja) | 1999-07-06 |
Family
ID=18486647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36638297A Pending JPH11182315A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 内燃機関の回転位置検出装置とこれを実行するためのプログラムを記録した記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11182315A (ja) |
-
1997
- 1997-12-24 JP JP36638297A patent/JPH11182315A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20040614 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061215 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20061222 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070411 |