JPH11343918A - 回転体の回転角度位置検出装置 - Google Patents
回転体の回転角度位置検出装置Info
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- JPH11343918A JPH11343918A JP10154977A JP15497798A JPH11343918A JP H11343918 A JPH11343918 A JP H11343918A JP 10154977 A JP10154977 A JP 10154977A JP 15497798 A JP15497798 A JP 15497798A JP H11343918 A JPH11343918 A JP H11343918A
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/009—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
転角度位置を確定することができる回転体の回転角度位
置検出装置を提供する。 【解決手段】 回転方向に複数の第1被検出片を等間隔
で備えた第1回転体と所定速度比をもって連動して回転
し回転方向に複数の第2被検出片を不等間隔で備えた第
2回転体が設けられ、第2回転体の各第2被検出片の接
近に感応して第2検知信号が第2ピックアップから発生
される。第1回転体の回転に従って第1ピックアップか
ら第1検知信号が発生する毎に第2ピックアップからの
第2検知信号の発生の有無を検出し、第2検知信号の発
生の有無の今回から複数回前までの検出結果に応じて第
1回転体の複数の特定の回転角度位置を判定し、その特
定の回転角度位置を判定した後、第1検知信号の発生数
を計数して特定の回転角度位置以外の第1回転体の回転
角度位置を判定する。
Description
位置を検出する回転角度位置検出装置に関する。
って噴射供給するための燃料噴射タイミングや点火プラ
グに火花放電させる点火タイミングを制御する場合に、
エンジンのクランク軸の回転角度位置を回転角度位置検
出装置によって検出し、その検出回転角度位置に基づい
てそれらのタイミングが設定されている。回転角度位置
はステージと呼ばれる番号で表され、基準の回転角度位
置をステージ0としている(例えば、特開昭61−27
7845号公報)。
2つの円盤状の回転体が設けられ、その一方の第1回転
体はクランク軸の回転に連動して回転するようにされ、
その外周部に凸部の如き複数の被検出片が等間隔で形成
されている。他方の第2回転体はクランク軸の回転速度
の半分の速度で回転するようにされ、その外周部に単一
の被検出片が基準の回転角度位置に対応させて形成され
ている。第1回転体の複数の被検出片の回転軌道近傍に
第1ピックアップが配置されて被検出片の接近に感応し
て第1ピックアップは第1検知信号を発生し、第2回転
体の被検出片の回転軌道近傍に第2ピックアップが配置
されて被検出片の接近に感応して第2ピックアップは第
2検知信号を発生するように構成されている。第2ピッ
クアップから第2検知信号が発生した時点直後の第1ピ
ックアップからの第1検知信号をステージ0とし、その
後は第1検知信号の発生数を計数しその計数値から回転
角度位置としてのステージを判定することが行われてい
る。
回転角度位置検出装置においては、第2ピックアップか
ら基準の回転角度位置を示す第2検知信号が検出された
後、回転角度位置が初めて確定するので、第1及び第2
回転体が回転を開始してから例えば、第1回転体が72
0度近く回転しなければ第2検知信号が発生しない場合
があり、このような場合には回転角度位置が確定するま
でに時間が掛かるという問題点があった。
開始してから比較的早急に回転角度位置を確定すること
ができる回転体の回転角度位置検出装置を提供すること
である。
度位置検出装置は、回転方向に複数の第1被検出片を等
間隔で備えた第1回転体のその等間隔毎の回転角度位置
を検出する回転角度位置検出装置であって、第1回転体
の複数の第1被検出片の回転軌道近傍に配置されて第1
被検出片の接近に感応して第1検知信号を発生する第1
ピックアップと、第1回転体と所定速度比をもって連動
して回転し回転方向に複数の第2被検出片を不等間隔で
備えた第2回転体と、第2回転体の複数の第2被検出片
の回転軌道近傍に配置されて第2被検出片の接近に感応
して第2検知信号を発生する第2ピックアップと、第1
検知信号の発生毎に第2検知信号の発生の有無を検出す
る検出手段と、検出手段による第2検知信号の発生の有
無の今回から複数回前までの検出結果に応じて第1回転
体の複数の特定の回転角度位置を判定し、その特定の回
転角度位置を判定した後、第1検知信号の発生数を計数
して特定の回転角度位置以外の第1回転体の回転角度位
置を判定する回転角度位置判定手段とを備えたことを特
徴としている。
置によれば、回転方向に複数の第1被検出片を等間隔で
備えた第1回転体と所定速度比をもって連動して回転し
回転方向に複数の第2被検出片を不等間隔で備えた第2
回転体が設けられ、第2回転体の各第2被検出片の接近
に感応して第2検知信号が第2ピックアップから発生さ
れる。第1回転体の回転に従って第1ピックアップから
第1検知信号が発生する毎に第2ピックアップからの第
2検知信号の発生の有無を検出し、第2検知信号の発生
の有無の今回から複数回前までの検出結果に応じて第1
回転体の複数の特定の回転角度位置を判定し、その特定
の回転角度位置を判定した後、第1検知信号の発生数を
計数して特定の回転角度位置以外の第1回転体の回転角
度位置を判定することが行なわれる。よって、複数の特
定の回転角度位置のうちのいずれか1が判定されると、
回転角度位置は確定されるので、回転体の回転が開始さ
れてから比較的早急に回転角度位置を確定することがで
きる。
れば、回転角度位置判定手段が特定の回転角度位置を判
定したとき前回判定の回転角度位置が特定の回転角度位
置の1つ前の回転角度位置であったか否かを判別する手
段を備えているので、前回判定の回転角度位置がその1
つ前の回転角度位置ではないときノイズ発生により誤動
作が起きたと判定することができ、メンテナンスの際の
故障検出や動作チェックが容易となる。
れば、第1検知信号の発生数の計数値が第1回転体の総
回転角度位置の数を越えたか否かを判別する手段を備え
ているので、第1検知信号の発生数の計数値が第1回転
体の総回転角度位置の数を越えたとき第2ピックアップ
の接続系の断線と判定することができる。よって、同様
に、メンテナンスの際の故障検出や動作チェックが容易
となる。
照しつつ詳細に説明する。図1は本発明による回転角度
位置検出装置を適用した内燃エンジンのエンジン制御シ
ステムを示している。エンジン制御システムにおいて、
クランク角センサ1は2組の回転体2,3及び電磁ピッ
クアップ4,5を有している。第1回転体2はエンジン
のクランク軸6の回転に連動して矢印Aの方向に回転
し、クランク軸の回転速度と同一速度で回転する。回転
体2の外円周上には磁性材からなる12個の凸部(第1
被検出片)2aが30度の間隔で連続して設けられ、電
磁ピックアップ(第1ピックアップ)4は回転体2の外
周近傍に配置されている。エンジンのクランク軸6の回
転に連動して回転体2が30度だけ回転する毎に電磁ピ
ックアップ4からクランクパルス(第1検知信号)が発
生するようになっている。第2回転体3はクランク軸6
の回転に半分の速度で矢印Bの方向に連動回転するカム
軸7に取り付けられている。回転体3の外円周上には磁
性材からなる3個の凸部(第2被検出片)3aが30
度、150度及び180度の間隔で設けられ、電磁ピッ
クアップ(第2ピックアップ)5は回転体3の外周近傍
に配置されている。エンジンのクランク軸6の回転に連
動して回転体3が回転し、回転体3の凸部3aが電磁ピ
ックアップ5に接近すると電磁ピックアップ5からシリ
ンダパルス(第2検知信号)が発生するようになってい
る。シリンダパルスはクランク軸6の回転角度では60
度、300度及び360度の間隔で発生する。また、こ
のシリンダパルスはクランクパルスの発生時点間に発生
するように設定されている。
4,5の各出力にはECU(ElectricControl Unit:電
子制御ユニット)11が接続されている。ECU11
は、CPU12、RAM13,ROM14、カウンタ1
5,出力インターフェース(I/F)回路16及びA/
D変換器17を備えている。電磁ピックアップ4の出力
クランクパルスはCPU12及びカウンタ15に供給さ
れる。カウンタ15は電磁ピックアップ4から出力され
たクランクパルスによってリセットされて図示しないク
ロック発生器から出力されたクロックパルスを計数し、
そのクロックパルス発生数を計数することによりエンジ
ン回転数Neを示す信号を発生する。なお、CPU1
2、RAM13,ROM14、カウンタ15,出力イン
ターフェース回路16及びA/D変換器17は共にバス
BUSに共通接続されている。
が設けられている。シフトレジスタ18は3つの1ビッ
ト記憶素子18a〜18cを有している。シフトレジス
タ18には電磁ピックアップ5の出力が供給される。電
磁ピックアップ5は回転体2の回転速度の半分の速度で
回転する回転体3の凸部3aが接近するとシリンダパル
スを発生する。そのシリンダパルスがシフトレジスタ1
8に供給されると、1を示すビットデータがシフトレジ
スタ18内のバッファ(図示せず)に一旦記憶され、ク
ランクパルスに同期してその1を示すビットデータが記
憶素子18aに記憶される。シリンダパルスが供給され
ないときには、0を示すビットデータが上記のバッファ
に記憶され、クランクパルスに同期してその0を示すビ
ットデータが記憶素子18aに記憶される。また、クラ
ンクパルスに同期して記憶素子18a,18bに各々記
憶されたビートデータが1ビットだけ記憶素子18c側
にシフトする。シフトレジスタ18の各記憶素子18a
〜18cの各記憶出力はバスBUSに接続されている。
必要な吸気管内圧PB、冷却水温TW、スロットル開度
θth、排気ガス中の酸素濃度O2等のエンジン運転パラ
メータを検出する複数のセンサからのアナログ信号をデ
ィジタル信号に変換するために設けられている。CPU
12はROM14に予め書き込まれた燃料噴射制御ルー
チンを実行し、これらのエンジン運転パラメータ及び上
記のエンジン回転数Neを用いて燃料噴射時間Toutを
決定する。決定された燃料噴射時間Toutの時間だけの
燃料噴射を指令するためにインジェクタ駆動指令がCP
U12から発生される。出力インターフェース回路16
はCPU12からのインジェクタ駆動指令に応じてイン
ジェクタ19を駆動する。インジェクタ19は内燃エン
ジンの吸気管の吸気ポート近傍に設けられ、駆動された
とき燃料を噴射する。
よる点火時期の各タイミングはステージ判別ルーチンの
実行によって判別された回転角度位置であるステージST
AGEに応じて決定される。ステージSTAGEはクランクパル
スによって区分けされる0〜23の24ステージからな
る。STAGE=0が基準の回転角度位置である。ステージ
判別ルーチンはクランクパルスの発生に応答してCPU
12によって次のように割り込み処理される。
2は図2及び図3に示すように、先ず、シフトレジスタ
18の各記憶素子18a〜18cの記憶値a,b,cを
読み取る(ステップS1)。記憶値aは電磁ピックアッ
プ5からの今回の入力値、記憶値bは前回の入力値、記
憶値cは前々回の入力値である。記憶値a,b,cを読
み取ると、aを一の位、bを十の位、cを百の位とする
3桁の2進数の値とし、それを十進数の値に変換してシ
リンダデータ値CYLRAMとする(ステップS2)。すなわ
ち、シリンダデータ値CYLRAMは、CYLRAM=4c+2b+
aから算出される。
ると、そのシリンダデータ値CYLRAMが5であるか否かを
判別する(ステップS3)。CYLRAM=5ならば、初回判
別フラグFFIRSTが1に等しいか否かを判別する(ステッ
プS4)。FFIRST=0の場合には、エンジン始動後にス
テップS3でシリンダデータ値CYLRAMが今回初めて5に
等しいことが判別されたので、初回判別フラグFFIRSTを
セットして1に等しくさせる(ステップS5)。そし
て、今回のステージSTAGEを0とする(ステップS
6)。STAGE=0は特定の回転角度位置に相当する。ス
テップS4にてFFIRST=1の場合には、エンジン始動後
にステップS3でシリンダデータ値CYLRAMが5に等しい
こと又は後述のステップS9でシリンダデータ値CYLRAM
が1に等しいことが既に判別されているので、前回のス
テージSTAGEが23に等しいか否かを判別する(ステッ
プS7)。前回のステージSTAGEが23であるならば、
ステージSTAGEの判別が順調に行われているのでステッ
プS6に進んで今回のステージSTAGEを0とする。一
方、前回のステージSTAGEが23ではないならば、ノイ
ズによって本ルーチンが誤動作した可能性が高いので、
ノイズフラグFNOISEをセットして1に等しくさせる(ス
テップS8)。その後、直ちにステップS6に進んで今
回のステージSTAGEを0とする。
らば、シリンダデータ値CYLRAMが1であるか否かを判別
する(ステップS9)。CYLRAM=1ならば、初回判別フ
ラグFFIRSTが1に等しいか否かを判別する(ステップS
10)。FFIRST=0の場合には、エンジン始動後にステ
ップS9でシリンダデータ値CYLRAMが今回初めて1に等
しいことが判別されたので、初回判別フラグFFIRSTをセ
ットして1に等しくさせる(ステップS11)。そし
て、今回のステージSTAGEを12とする(ステップS1
2)。STAGE=12は特定の回転角度位置に相当する。
は、エンジン始動後にステップS3でシリンダデータ値
CYLRAMが5に等しいこと又はステップS9でシリンダデ
ータ値CYLRAMが1に等しいことが既に判別されているの
で、前回のステージSTAGEが21に等しいか否かを判別
する(ステップS13)。前回のステージSTAGEが21
ではないならば、前回のステージSTAGEが11に等しい
か否かを判別する(ステップS14)。前回のステージ
STAGEが11であるならば、ステージSTAGEの判別が順調
に行われているのでステップS12に進んで今回のステ
ージSTAGEを12とする。一方、前回のステージSTAGEが
11ではないならば、ノイズによって本ルーチンが誤動
作した可能性が高いので、ノイズフラグFNOISEをセット
して1に等しくさせる(ステップS15)。その後、直
ちにステップS12に進んで今回のステージSTAGEを1
2とする。
らば、前回のステージSTAGEに1を加算しその加算結果
を今回のステージSTAGEとする(ステップS16)。ま
た、ステップS13にて前回のステージSTAGEが21に
等しいと判別した場合にもステップS16に進む。ステ
ップS16の実行後、その今回のステージSTAGEが24
に等しいか否かを判別する(ステップS17)。STAGE
=24ならば、今回のステージSTAGEを0とし(ステッ
プS18)、電磁ピックアップ5の接続ラインの断線に
よりシリンダパルスが供給されない状態が継続している
と判断して断線フラグFDANSENをセットして1に等しく
させる(ステップS19)。
いるときのシリンダパルス、クランクパルス、記憶値
a、シリンダデータ値CYLRAM及びステージSTAGEの関係
を示している。すなわち、記憶値a=1,b=0,c=
1のためCYLRAM=5のときにステージSTAGEは0とな
る。記憶値a=1,b=0,c=0のためCYLRAM=1の
ときに前回のステージSTAGEが21でない場合にステー
ジSTAGEは12となる。
ジSTAGEが23であるか否かを確認し、STAGE≠23の場
合にはステージSTAGEが正しく計数されておらず、ノイ
ズによって誤動作した可能性が高いので、ノイズフラグ
FNOISEがセットされる。更に、CYLRAM=1でかつ前回の
ステージSTAGEが21でないときには前回のステージSTA
GEが11であるか否かを確認し、STAGE≠11の場合も
ステージSTAGEが正しく計数されておらず、ノイズによ
って誤動作した可能性が高いので、ノイズフラグFNOISE
がセットされる。
ラインが図5に示す時点で断線した場合には、その後の
シリンダパルスの発生が図5に破線で示したように無く
なってしまう。このようになると、クランクパルスに応
答してステージSTAGEが単に増加してSTAGE=24になる
ので、その時点(図5の断線検出時点)で強制的にSTAG
E=0とされ、そして断線フラグFDANSENがセットされ
る。なお、電磁ピックアップ5の故障や回転体3の回転
停止のためシリンダパルスが生成しない場合にも同様に
断線フラグFDANSENがセットされる。
ラグFDANSENがセットされると、例えば、警報を発する
ことによりメンテナンスの際の故障検出や動作チェック
を容易なものにすることができる。なお、上記した実施
例においては、被検出片はピックアップにより磁気的に
検出されるが、光学的に検出するようにしても良い。ま
た、被検出片は凸部として形成することに限らず、例え
ば、回転体に着磁形成しても良い。
出片は実施例のような間隔で配置することに限らず、他
の間隔で配置しても良い。また、その被検出片の数も3
つに限らず、4つ以上でも良い。更に、上記した実施例
においては、シリンダパルス(第2検知信号)の発生の
有無の過去2回前までの検出結果に応じて第1回転体の
複数の特定の回転角度位置を判定するが、これに限らな
い。シリンダパルスの発生の有無の今回から過去3回以
上前の検出結果から第1回転体の複数の特定の回転角度
位置を判別しても良い。
に複数の第1被検出片を等間隔で備えた第1回転体と所
定速度比をもって連動して回転し回転方向に複数の第2
被検出片を不等間隔で備えた第2回転体が設けられ、第
2回転体の各第2被検出片の接近に感応して第2検知信
号が第2ピックアップから発生される。第1回転体の回
転に従って第1ピックアップから第1検知信号が発生す
る毎に第2ピックアップからの第2検知信号の発生の有
無を検出し、第2検知信号の発生の有無の今回から複数
回前までの検出結果に応じて第1回転体の複数の特定の
回転角度位置を判定し、その特定の回転角度位置を判定
した後、第1検知信号の発生数を計数して特定の回転角
度位置以外の第1回転体の回転角度位置を判定すること
が行なわれる。よって、複数の特定の回転角度位置のう
ちのいずれか1の特定の回転角度位置が判定されると、
回転角度位置は確定されるので、回転体の回転が開始さ
れてから比較的早急に回転角度位置を確定することがで
きる。
角度位置を判定したとき前回判定の回転角度位置が特定
の回転角度位置の1つ前の回転角度位置であったか否か
を判別するので、前回判定の回転角度位置がその1つ前
の回転角度位置ではないときノイズ発生により誤動作が
起きたと判定することができ、メンテナンスの際の故障
検出や動作チェックが容易となる。
1回転体の総回転角度位置の数を越えたか否かを判別す
るので、第1検知信号の発生数の計数値が第1回転体の
総回転角度位置の数を越えたとき第2ピックアップの接
続系の断線と判定することができる。よって、同様に、
メンテナンスの際の故障検出や動作チェックが容易とな
る。
ある。
フローチャートである。
ス、記憶値a、シリンダデータ値CYLRAM及びステージST
AGEの関係を示す図である。
憶値a、シリンダデータ値CYLRAM及びステージSTAGEの
関係を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 回転方向に複数の第1被検出片を等間隔
で備えた第1回転体のその等間隔毎の回転角度位置を検
出する回転角度位置検出装置であって、 前記第1回転体の前記複数の第1被検出片の回転軌道近
傍に配置されて前記第1被検出片の接近に感応して第1
検知信号を発生する第1ピックアップと、 前記第1回転体と所定速度比をもって連動して回転し回
転方向に複数の第2被検出片を不等間隔で備えた第2回
転体と、 前記第2回転体の前記複数の第2被検出片の回転軌道近
傍に配置されて前記第2被検出片の接近に感応して第2
検知信号を発生する第2ピックアップと、 前記第1検知信号の発生毎に前記第2検知信号の発生の
有無を検出する検出手段と、 前記検出手段による前記第2検知信号の発生の有無の今
回から複数回前までの検出結果に応じて前記第1回転体
の複数の特定の回転角度位置を判定し、その特定の回転
角度位置を判定した後、前記第1検知信号の発生数を計
数して前記特定の回転角度位置以外の前記第1回転体の
回転角度位置を判定する回転角度位置判定手段と、を備
えたことを特徴とする回転体の回転角度位置検出装置。 - 【請求項2】 前記回転角度位置判定手段が前記特定の
回転角度位置を判定したとき前回判定の回転角度位置が
前記特定の回転角度位置の1つ前の回転角度位置であっ
たか否かを判別する手段を含み、前記前回判定の回転角
度位置がその1つ前の回転角度位置ではないときノイズ
発生と判定することを特徴とする請求項1記載の回転体
の回転角度位置検出装置。 - 【請求項3】 前記第1検知信号の発生数の計数値が前
記第1回転体の総回転角度位置の数を越えたか否かを判
別する手段を含み、前記第1検知信号の発生数の計数値
が前記第1回転体の総回転角度位置の数を越えたとき第
2ピックアップの接続系の断線と判定することを特徴と
する請求項1記載の回転体の回転角度位置検出装置。
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JP15497798A JP4466929B2 (ja) | 1998-06-03 | 1998-06-03 | 回転体の回転角度位置検出装置 |
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JPH11343918A true JPH11343918A (ja) | 1999-12-14 |
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ID=15596021
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