JPS6025434A - エンジンのクランク角検出装置 - Google Patents

エンジンのクランク角検出装置

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JPS6025434A
JPS6025434A JP13474183A JP13474183A JPS6025434A JP S6025434 A JPS6025434 A JP S6025434A JP 13474183 A JP13474183 A JP 13474183A JP 13474183 A JP13474183 A JP 13474183A JP S6025434 A JPS6025434 A JP S6025434A
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JP
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engine
crank angle
signal
tdc
sensor
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JP13474183A
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Nobuhide Seo
宣英 瀬尾
Mitsuo Yasuno
安野 美津男
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Mazda Motor Corp
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Mazda Motor Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/26Details or accessories
    • G01L23/30Means for indicating consecutively positions of pistons or cranks of internal-combustion engines in combination with pressure indicators

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、エンジンのクランク角検出装置に関するも
のである。
〔従来技術〕
一般にエンジンにおいては、該エンジンを効率よく運転
するため、該エンジンの回転に応じたタイミングで点火
や燃料噴射を行なうようにしているが、この場合点火時
期や燃料噴射時期を精度よく制御するためには、エンジ
ンのクランク角、特に圧縮上死点(TDC)の時期を高
精度に検出する必要がある。
そしてこのクランク角を検出する装置の1つとして、従
来、クランクシャフトあるいはディストリビュータと同
期回転する円板等に被検出体を設け、これを電磁ピック
アップセンサ等で検出してTDCやクランク角をめるよ
うにしたものがあった。また他のクランク角検出装置と
しては、実開昭53−133012号公報に示されるよ
うに、上記円板に、TDC及び所定角度毎の位置に透孔
を形成し、この透孔に発光素子の光を通過させ、その通
過光を受光センサで受光して、TDCやクランク角をめ
るようにしたものがあった。
しかしながら従来のクランク角検出装置では、製造誤差
や取付誤差等のためにクランク角の検出精度が低いとい
う問題があり、また上記電磁ピックアップセンサあるい
は受光センサ等はエンジンに直接取付けたり、エンジン
ルーム内に配設したりするものであるので、エンジン振
動等によってこれらのセンサの取付位置が変化し、これ
によっても検出精度が低下するという問題があった。
〔発明の目的〕
この発明は、かかる従来の問題点に鑑み、エンジンのク
ランク角検出装置において、その製造誤差、取付誤差及
び経年変化を吸収して、高精度にクランク角を検出でき
る装置を提供せんとするものである。
〔発明の構成〕
そこでこの発明は、第1図の機能ブロック図に示される
ように、運転状態検出手段23でエンジン1を失火させ
てもよい特定運転状態を検出し、その特定運転状態にお
いて失火手段2oによってエンジン1を失火させるとと
もに、そのときの燃焼室内の圧力を圧力センサ4で検出
し、該圧力センサ4の出力から最大圧力時期検出手段2
1によってクランク角センf5で見た最大圧力時期、即
ち真のTDCを検出し、この真のTDCを用いて補正手
段22によりクランク角センサ5のTDC信号を補正す
るようにしたものである。
〔実施例〕
J22下、本発明の実施例について説明する。
第2図及び第3図は本発明の一実施例によるエンジンの
クランク角検出装置を示す。図において、1はエンジン
、2はエンジン1の燃焼室1aに臨んで配設された点火
プラグ、3は点火プラグ2に高電圧を印加するイグナイ
タ、4はエンジン1の燃焼室la内の圧力を検出する圧
力センサである。
また5はエンジン1のクランク角を検出し、TDC信号
5aと1°毎の信号5bを発生するクランク角センサで
、該クランク角センサ5において、6はエンジン1のク
ランクシャフト1bに固定され、TDCの位置に設けら
れた透孔6a及び1゜毎の角度位置に設けられた360
個の透孔6bを有する円板、7は電源、8a、8bは発
光ダイオード等の発光源、9a、9bはフォトダイオー
ド等の受光センサである。さらに10はセルモータスイ
ッチ(図示せず)がオンしている間″1”となるセルモ
ータ信号である。
また11はエンジン1の回転に応じたタイミングで上記
イグナイタ3を駆動する制御装置であり、該制御装置1
1において、12a、12bは受光センサ9a、9bの
出力を波形整形する波形整形回路、13は波形整形回路
12’a、12bの出力12c、12d、圧力センサ4
の出力4a及びセルモータ信号10を受け、エンジン1
のクランキング時にエンジンlを失火させるための点火
制御信号13aを発生するとともに、クランク角センサ
5で見た燃焼室1aの最大圧力時期、即ち真のTDCを
検出し、この真のTDCとクランク角センサ5で検出し
たTDCとの差(補正データ)をめる補正データ演算回
路で、こればCPUからなるものである。14は補正デ
ータ記憶用RAM、15はプログラマブルカウンタ、1
6はRSフリップフロップ、17は上記回路13〜16
によって構成されたTDC信号補正回路である。また1
8は圧力センサ4の出力4a、TDC信号補正回路17
からのTDC信号17a及び1°信号12dを受け、点
火時期信号18aを作成出力する点火時期制御回路、1
9は上記点火制御信号13aに応じて開閉し、上記点火
時期信号18aをイグナイタ3に与えるANDゲートで
ある。
なお以上のような構成において、上記補正データ演算回
路13が第1図の失火手段20及び最大圧力時期検出手
段21の機能を実現するものとなっており、またTI)
C信号補正回路17全体が補正手段22の機能を実現す
るものとなっており、上記セルモータ信号10が第1図
の運転状態検出手段23の信号となっている。
また第4図は上記補正データ演算回路13内のCPUの
演算処理のフローチャートを示す。図において、24は
セルモータ信号10を読み込んでクランキング開始か否
かを判定する判定ステップ、25は点火制御信号13a
を“0”にするステップ、26はレジスタRにOを記憶
するステップ、TDC信号12Gを読み込んで該信号1
2Gが“1”か否かを判定する判定ステップ、28は圧
力センサ4の出力4aを読み込んでそれをレジスタPa
に記憶するステップ、29.30はそれぞれ1″信号1
2dを読み込んで該信号I2dが“0”になったか否か
、“1”になったか否かを判定する判定ステップ1.3
1は圧力センサ4の出力4aを読・6み込んでそれをレ
ジスタpbに記憶するステップ、32はレジスタPaと
pbO値を用いてPa−α>pbか否かの判定、即ち燃
焼室内の圧力が最大圧力になったか否かの判定を行なう
ステップであり、上記αはノイズ等による誤動作を防止
するための不感帯幅である。、33はレジスタPaの値
をレジスタpbの値によって書き替えるステップ、34
はレジスタRの値に1を加算するステ・7プ、35はレ
ジスタRの値を補正データ記憶用RAM14に出力する
ステップ、36は点火制御信号13aを“1”にするス
テップである。
さらに第5図+a>〜[C)はそれぞれ1″信号12d
TDC信号12C,プログラマブルカウンタ15aのタ
イミングチャートを示す。
次に動作について説明する。
セルモータスイッチがオンされてエンジンlがクランキ
ングされると、クランク角センサ5はクランクシャフト
1bの回転からTDC及び1°毎の回転角を、圧力セン
サ4は燃焼室1aの圧力をそれぞれ検出し、該両センサ
5.4の出力及びセルモータ信号10は制御装置11に
入力される。
するとこの制御装置11においては、まずクランク角セ
ンサ5のTDC信号5a及び1″信号5bが波形整形回
路12a、I2bで波形整形されて補正データ演算回路
13に人力される。この補正データ演算回路13にはま
た圧力センサ4の出力4a及びセルモータ信号10も入
力されており、該補正データ演算回路13はまずセルモ
ータ信号10のl″を検出してエンジン1のクランキン
グ開始を検出すると(第4図のステップ24)、点火制
御信号13aを“0”にしく第4図のステップ25)、
これによりANDゲート19が閉となってエンジン1が
失火することとなる。
エンジン1が失火状態になると、次に補正データ演算口
WII13は圧力センサ4の出力4aと1゜信号12d
を用いて、クランク角センサ5で見た燃焼室1aの最大
圧力時期、即ち真のTDCを検出し、この真のTDCと
TDC信号12Cとのずれをめてそれを補正データとし
て補正データ記憶用RAMI 4に記憶させ(第4図の
ステップ26〜35)、この補正データはRAM14よ
りプログラマブルカウンタ15に与えられる。また補正
用データがめられると、補正データ演算回路13は点火
制御信号13aを“1”にしてANDゲート19を開き
(第4図のステップ36)、これによりエンジンlの点
火が開始されることとなる。
そしてこのようにして補正データがめられた状態で、ク
ランク角センサ5がTDC信号5a及び1″信号5bを
発生すると、プログラマブルカウンタ15及びフリップ
フロップ16は第5図の時間t1において同図(blに
示すTDC信号12Cによってリセットされ、プログラ
マブルカウンタ15及びフリップフロップ16の出力番
よともに“0″となる。(第5図tc) td)参照)
そしてこのフ゛ログラマブルカウンタ15に1″信号1
2dカベ入力されると、該カウンタ15は該1″信号1
2dをカウントし、第5図の時間t2においてそのカウ
ント値が補正データの値になると、第5図tc) ld
l Lと示すように、プログラマブルカウンタ15の出
力が“1″となってフリ・ノブフロ・ノブ16の出力も
“1”となり、点火時期制御回路工8はこのフリップフ
ロップ16の出力の立ち上がりを真のTDC信号として
、これと1”信号12d及び圧力センサ4の出力4aと
を用いて点火時期信号18aを作成し、これがANDゲ
ート19を経てイク゛ナイタ3に加えられ、これにより
正確な’l” D C&こ基づいた点火時期制御が行な
われることとなる。
以上のような本実施例の装置では、クランク角センサに
より得られたTDC信号に補正を加えて、常に真のTD
C信号を得るようにしたので、クランク角センサの組立
精度及び取付精度をそれしよど高くする必要がなく、そ
の結果小型化及び低コスト化が実現でき、また経年変化
にも対応できるものである。さらに失火はクランキング
時のみに発生させており、しかもこれ・は1ザイクル程
度で十分であるので、エンジンの運転性が損なわれるこ
ともない。
なお上記実施例では本発明のクランク角検出装置の出力
を点火時期制御に利用した場合について説明したが、こ
れは点火時期制御に限らず、その他燃料噴射時期制御に
利用してもよい。またクランク角センサは光学方式以外
のものであってもよい。さらに失火を発生させる特定運
転状態はクランキング時ではな(、制動時その他であっ
てもよい。
(発明の効果〕 以上のように本発明によれば、TDC信号を発するクラ
ンク角センサを備えたエンジンのクランク角検出装置に
おいて、燃焼室内の圧力を検出する圧力センサを設け、
エンジンの特定運転時、エンジンを失火させ、その状態
で燃焼室内の最大圧力時期を検出し7、その検出値でも
ってクランク角センサのTDC信号を補正するようにし
たので、製造誤差、取付誤差及び経年変化等を吸収でき
、高精度にクランク角を検出できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第2図は
本発明の一実施例によるエンジンのクランク角検出装置
の概略構成図、第3図は上記装置の具体的な構成図、第
4図は上記装置における補正データ演算回路13の演算
処理のフローチャートを示す図、第5図は上記装置の動
作を説明するための図である。 】・・・エンジン、1a・・・燃焼室、4・・・圧力セ
ンサ、5・・・クランク角センサ、20・・・失火手段
、21・・・最大圧力時期検出手段、22・・・補正手
段、23・・・運転状態検出手段、10・・・セルモー
タ信号、13・・・補正データ演算回路、17・・・T
DC信号補正回路。 特許出願人 東洋工業株式会社 代理人 弁理士 早 瀬 憲 −

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) エンジンのクランク角を検出しエンジンの圧縮
    上死点でTDC信号を発生するクランク角センサと、エ
    ンジンの燃焼室内の圧力を検出する圧力センサと、エン
    ジンの特定運転状態を検出する運転状態検出手段と、上
    記検出したエンジンの特定運転時にエンジンを失火させ
    る失火手段と、上記運転状態検出手段及び圧力センサの
    出力を受けエンジンの特定運転時に燃焼室内の最大圧力
    時期を検出する最大圧力時期検出手段と、該検出手段の
    出力に応じて上記クランク角センサのTDC信号を補正
    する補正手段とを備えたことを特徴とするエンジンのク
    ランク角検出装置。
JP13474183A 1983-07-22 1983-07-22 エンジンのクランク角検出装置 Granted JPS6025434A (ja)

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JPH0319500B2 JPH0319500B2 (ja) 1991-03-15

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