JP2017219024A - Detection device and start device - Google Patents
Detection device and start device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017219024A JP2017219024A JP2017000889A JP2017000889A JP2017219024A JP 2017219024 A JP2017219024 A JP 2017219024A JP 2017000889 A JP2017000889 A JP 2017000889A JP 2017000889 A JP2017000889 A JP 2017000889A JP 2017219024 A JP2017219024 A JP 2017219024A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- signal
- time
- pulse signal
- continuous pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
- G01P13/02—Indicating direction only, e.g. by weather vane
- G01P13/04—Indicating positive or negative direction of a linear movement or clockwise or anti-clockwise direction of a rotational movement
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Abstract
Description
本発明は、複数の気筒を有する内燃機関のクランク軸の回転角を検出する技術に関する。 The present invention relates to a technique for detecting a rotation angle of a crankshaft of an internal combustion engine having a plurality of cylinders.
特許文献１及び２は、２つの近接センサを用いて、内燃機関のクランク軸の回転角を検出する技術を開示する。内燃機関が、安定的に動作しているとき、特許文献１及び２によって開示される検出技術は、有用である。特許文献１及び２によれば、クランク軸の回転角は、２つの近接センサの一方から出力される連続パルス信号中のパルスの立ち上がりに基づいて算出される。クランク軸の回転方向は、２つの近接センサの位相差の正負に基づいて判定される。 Patent Documents 1 and 2 disclose techniques for detecting the rotation angle of a crankshaft of an internal combustion engine using two proximity sensors. When the internal combustion engine is operating stably, the detection technique disclosed by Patent Documents 1 and 2 is useful. According to Patent Documents 1 and 2, the rotation angle of the crankshaft is calculated based on the rise of the pulse in the continuous pulse signal output from one of the two proximity sensors. The rotation direction of the crankshaft is determined based on the sign of the phase difference between the two proximity sensors.
内燃機関が停止する直前や内燃機関が停止している間、クランク軸の回転は、不安定となる。たとえば、クランク軸は、正転及び逆転を繰り返すこともある。この場合、２つの近接センサを用いた従来の検出技術は、クランク軸の回転角を精度よく検出することはできない。 The rotation of the crankshaft becomes unstable immediately before the internal combustion engine stops or while the internal combustion engine is stopped. For example, the crankshaft may repeat normal rotation and reverse rotation. In this case, the conventional detection technique using two proximity sensors cannot accurately detect the rotation angle of the crankshaft.
クランク軸の回転が、不安定である間、エンコーダが、クランク軸の回転角の検出に利用されることもある。エンコーダは、短い寿命、高いコストや大きな配置スペースといった様々な課題を招来する。 While the rotation of the crankshaft is unstable, the encoder may be used to detect the rotation angle of the crankshaft. Encoders present various problems such as short life, high cost and large layout space.
本発明は、エンコーダなくして、クランク軸の回転角を検出することを可能にする技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique that makes it possible to detect the rotation angle of a crankshaft without using an encoder.
本発明の一局面に係る検出装置は、複数の気筒を有する内燃機関のクランク軸の回転角を検出する。検出装置は、前記クランク軸の回転を表す第１連続パルス信号を生成する第１センサと、前記クランク軸の前記回転に応じて、前記第１連続パルス信号とは位相において相違する第２連続パルス信号を生成する第２センサと、を有する信号生成部と、前記第１連続パルス信号に含まれる第１パルスの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミング並びに前記第２連続パルス信号に含まれる第２パルスの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングを参照し、前記回転角を算出する算出部と、を備える。 A detection device according to one aspect of the present invention detects a rotation angle of a crankshaft of an internal combustion engine having a plurality of cylinders. The detection device includes: a first sensor that generates a first continuous pulse signal that represents rotation of the crankshaft; and a second continuous pulse that differs in phase from the first continuous pulse signal according to the rotation of the crankshaft. A second sensor for generating a signal; a rising timing and a falling timing of a first pulse included in the first continuous pulse signal; and a rising edge of a second pulse included in the second continuous pulse signal A calculation unit that calculates the rotation angle with reference to the timing and the falling timing.
上記構成によれば、算出部は、第１センサが生成した第１連続パルス信号に含まれる第１パルスの立ち上がりタイミング及び第２センサが生成した第２連続パルス信号に含まれる第２パルスの立ち上がりタイミングだけでなく、第１パルス及び第２パルスの立ち下がりタイミングを参照するので、算出部は、クランク軸の正転及び逆転の混在を見極めることができる。したがって、クランク軸の回転角は、エンコーダなくして、精度よく算出される。 According to the above configuration, the calculating unit includes the rising timing of the first pulse included in the first continuous pulse signal generated by the first sensor and the rising edge of the second pulse included in the second continuous pulse signal generated by the second sensor. Since not only the timing but also the falling timings of the first pulse and the second pulse are referred to, the calculation unit can determine a mixture of forward rotation and reverse rotation of the crankshaft. Therefore, the rotation angle of the crankshaft can be accurately calculated without an encoder.
本発明の他の局面に係る検出装置は、複数の気筒を有する内燃機関のクランク軸の回転角を検出する。検出装置は、前記クランク軸の回転を表す第１連続パルス信号を生成する第１センサと、前記クランク軸の前記回転に応じて、前記第１連続パルス信号とは位相において相違する第２連続パルス信号を生成する第２センサと、を有する信号生成部と、前記第１連続パルス信号に含まれる第１パルスと前記第２連続パルス信号に含まれる第２パルスとの間の重畳及び非重畳のパターンから前記クランク軸の回転方向の変化を検出し、前記回転方向の前記変化前の前記回転角に対して加算処理又は減算処理を選択的に行う算出部と、を備える。 A detection device according to another aspect of the present invention detects a rotation angle of a crankshaft of an internal combustion engine having a plurality of cylinders. The detection device includes: a first sensor that generates a first continuous pulse signal that represents rotation of the crankshaft; and a second continuous pulse that differs in phase from the first continuous pulse signal according to the rotation of the crankshaft. A signal generating unit having a second sensor for generating a signal; and superimposing and non-superimposing between a first pulse included in the first continuous pulse signal and a second pulse included in the second continuous pulse signal A calculation unit that detects a change in the rotation direction of the crankshaft from the pattern and selectively performs an addition process or a subtraction process on the rotation angle before the change in the rotation direction.
上記構成によれば、算出部は、第１連続パルス信号に含まれる第１パルスと第２連続パルス信号に含まれる第２パルスとの間の重畳及び非重畳のパターンから検出された回転方向の変化に応じて、加算処理又は減算処理を実行するので、クランク軸の回転角は、エンコーダなくして、精度よく算出される。 According to the above configuration, the calculation unit is configured to detect the rotation direction detected from the superimposed and non-superimposed patterns between the first pulse included in the first continuous pulse signal and the second pulse included in the second continuous pulse signal. Since the addition process or the subtraction process is executed in accordance with the change, the rotation angle of the crankshaft can be accurately calculated without an encoder.
上記の構成に関して、前記第１センサ及び前記第２センサそれぞれは、前記クランク軸に取り付けられたフライホイールの近くに配置された近接センサであってもよい。 With respect to the above configuration, each of the first sensor and the second sensor may be a proximity sensor disposed near a flywheel attached to the crankshaft.
上記の構成によれば、第１センサ及び第２センサそれぞれは、クランク軸に取り付けられたフライホイールの近くに配置された近接センサであるので、クランク軸の回転角は、既存のセンサ設備を用いて精度よく検出される。 According to the above configuration, since each of the first sensor and the second sensor is a proximity sensor disposed near the flywheel attached to the crankshaft, the rotation angle of the crankshaft uses existing sensor equipment. Can be detected accurately.
上記の構成に関して、前記第１連続パルス信号は、第１信号成分と、前記第１信号成分とは電圧レベルにおいて異なる第２信号成分と、を含んでもよい。前記第２連続パルス信号は、第３信号成分と、前記第３信号成分とは電圧レベルにおいて異なる第４信号成分と、を含んでもよい。前記第１連続パルス信号及び前記第２連続パルス信号が、前記第１信号成分、前記第２信号成分、前記第３信号成分及び前記第４信号成分によって決定される４つの組み合わせのうち１つとして定められる第１条件から、前記４つの組み合わせのうち他のもう１つとして定められる第２条件への変化を表すとき、前記算出部は、前記回転方向の前記変化前の前記回転角に対して前記加算処理を行ってもよい。前記第１連続パルス信号及び前記第２連続パルス信号が、前記第２条件から前記第１条件への変化を表すとき、前記算出部は、前記回転方向の前記変化前の前記回転角に対して前記減算処理を行ってもよい。 With regard to the above configuration, the first continuous pulse signal may include a first signal component and a second signal component that differs in voltage level from the first signal component. The second continuous pulse signal may include a third signal component and a fourth signal component that differs in voltage level from the third signal component. The first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal are one of four combinations determined by the first signal component, the second signal component, the third signal component, and the fourth signal component. When expressing the change from the first condition determined to the second condition determined as the other one of the four combinations, the calculation unit is configured to calculate the rotation angle before the change in the rotation direction. The addition process may be performed. When the first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal represent a change from the second condition to the first condition, the calculation unit calculates the rotation angle before the change in the rotation direction. The subtraction process may be performed.
上記の構成によれば、第１連続パルス信号は、第１信号成分と、第１信号成分とは電圧レベルにおいて異なる第２信号成分と、を含み、且つ、第２連続パルス信号は、第３信号成分と、第３信号成分とは電圧レベルにおいて異なる第４レベルの信号と、を含むので、４つの組み合わせが、第１信号成分、第２信号成分、第３信号成分及び第４信号成分によって定められる。算出部は、４つの組み合わせのうち１つとして定められる第１条件から４つの組み合わせのうち他のもう１つとして定められる第２条件への変化に応じて、回転方向の変化前の回転角に対して加算処理を行い、且つ、第２条件から第１条件への変化に応じて、回転方向の変化前の回転角に対して減算処理を行うので、クランク軸の回転角は、精度よく算出される。 According to the above configuration, the first continuous pulse signal includes the first signal component and the second signal component that is different in voltage level from the first signal component, and the second continuous pulse signal is the third signal component. Since the signal component and the fourth signal different in voltage level from the third signal component are included, the four combinations are determined by the first signal component, the second signal component, the third signal component, and the fourth signal component. Determined. In accordance with the change from the first condition defined as one of the four combinations to the second condition defined as the other of the four combinations, the calculation unit calculates the rotation angle before the change in the rotation direction. In addition, since the addition process is performed and the subtraction process is performed on the rotation angle before the change in the rotation direction according to the change from the second condition to the first condition, the rotation angle of the crankshaft is accurately calculated. Is done.
上記の構成に関して、前記第１センサ及び前記第２センサそれぞれは、前記クランク軸に取り付けられたフライホイールの近くに配置された近接センサであってもよい。前記フライホイールは、第１歯と、前記第１歯の隣に形成された第２歯と、を含んでもよい。前記第１センサの検出位置及び前記第２センサの検出位置が、前記第１歯と前記第２歯との間の空間にあるとき、前記フライホイールが第１方向に回転するならば、前記第１センサは、前記第１歯を、前記第２センサよりも先に検出してもよい。前記第１センサの前記検出位置及び前記第２センサの前記検出位置が、前記第１歯と前記第２歯との間の前記空間にあるとき、前記フライホイールが前記第１方向とは反対の第２方向に回転するならば、前記第２センサは、前記第２歯を、前記第１センサよりも先に検出してもよい。 With respect to the above configuration, each of the first sensor and the second sensor may be a proximity sensor disposed near a flywheel attached to the crankshaft. The flywheel may include first teeth and second teeth formed next to the first teeth. If the flywheel rotates in the first direction when the detection position of the first sensor and the detection position of the second sensor are in the space between the first tooth and the second tooth, One sensor may detect the 1st tooth ahead of the 2nd sensor. When the detection position of the first sensor and the detection position of the second sensor are in the space between the first tooth and the second tooth, the flywheel is opposite to the first direction. If the second sensor rotates in the second direction, the second sensor may detect the second tooth before the first sensor.
上記の構成によれば、第１センサ及び第２センサそれぞれは、クランク軸に取り付けられたフライホイールの近くに配置された近接センサであるので、クランク軸の回転角は、既存のセンサ設備を用いて精度よく検出される。フライホイールが第１方向に回転するならば、第１センサは、第１歯を、第２センサよりも先に検出し、且つ、フライホイールが第１方向とは反対の第２方向に回転するならば、第２センサは、第２歯を、第１センサよりも先に検出するので、第２センサは、第１連続パルス信号とは位相において相違する第２連続パルス信号を生成することができる。 According to the above configuration, since each of the first sensor and the second sensor is a proximity sensor disposed near the flywheel attached to the crankshaft, the rotation angle of the crankshaft uses existing sensor equipment. Can be detected accurately. If the flywheel rotates in the first direction, the first sensor detects the first tooth before the second sensor, and the flywheel rotates in the second direction opposite to the first direction. Then, since the second sensor detects the second tooth before the first sensor, the second sensor may generate a second continuous pulse signal that is different in phase from the first continuous pulse signal. it can.
上記の構成に関して、前記第１センサの前記検出位置が、前記第１歯又は前記第２歯上にあるとき、前記第１信号成分は、前記第１センサから出力されてもよい。前記第１センサの前記検出位置が、前記第１歯と前記第２歯との間の前記空間にあるとき、前記第２信号成分は、前記第１センサから出力されてもよい。前記第２センサの前記検出位置が、前記第１歯又は前記第２歯上にあるとき、前記第３信号成分は、前記第２センサから出力されてもよい。前記第２センサの前記検出位置が、前記第１歯と前記第２歯との間の前記空間にあるとき、前記第４信号成分は、前記第２センサから出力されてもよい。前記第２信号成分及び前記第４信号成分は、前記第１条件下で同時に出力されてもよい。前記第１信号成分及び前記第４信号成分は、前記第２条件下で同時に出力されてもよい。 In the above configuration, when the detection position of the first sensor is on the first tooth or the second tooth, the first signal component may be output from the first sensor. When the detection position of the first sensor is in the space between the first tooth and the second tooth, the second signal component may be output from the first sensor. When the detection position of the second sensor is on the first tooth or the second tooth, the third signal component may be output from the second sensor. When the detection position of the second sensor is in the space between the first tooth and the second tooth, the fourth signal component may be output from the second sensor. The second signal component and the fourth signal component may be output simultaneously under the first condition. The first signal component and the fourth signal component may be output simultaneously under the second condition.
上記の構成によれば、第２信号成分及び第４信号成分が同時に出力される第１条件が、第１信号成分及び第４信号成分が同時に出力される第２条件に変わると、算出部は、回転方向の変化前の回転角に対して加算処理を行い、且つ、第１信号成分及び第４信号成分が同時に出力される第２条件が、第２信号成分及び第４信号成分が同時に出力される第１条件に変わると、算出部は、回転方向の変化前の回転角に対して減算処理を行うので、クランク軸の回転角は、精度よく算出される。 According to the above configuration, when the first condition in which the second signal component and the fourth signal component are simultaneously output changes to the second condition in which the first signal component and the fourth signal component are simultaneously output, the calculation unit The second condition in which the first signal component and the fourth signal component are output simultaneously is added to the rotation angle before the rotation direction is changed, and the second signal component and the fourth signal component are output simultaneously. If the first condition is changed, the calculation unit performs a subtraction process on the rotation angle before the change in the rotation direction, so that the rotation angle of the crankshaft is calculated with high accuracy.
上記の構成に関して、前記第１パルスが立ち上がる時刻から前記第１パルスが立ち下がる時刻までの時間長は、前記フライホイールが前記第１方向に一定の速度で回転している定常条件下で、前記第１パルスが立ち上がる前記時刻から前記第２パルスが立ち上がる時刻までの時間長の２倍であってもよい。 With regard to the above configuration, the time length from the time when the first pulse rises to the time when the first pulse falls is a steady condition in which the flywheel rotates at a constant speed in the first direction. It may be twice the time length from the time when the first pulse rises to the time when the second pulse rises.
上記の構成によれば、第１パルスが立ち上がる時刻から第１パルスが立ち下がる時刻までの時間長は、フライホイールが第１方向に一定の速度で回転している定常条件下で、第１パルスが立ち上がる時刻から第２パルスが立ち上がる時刻までの時間長の２倍であるので、検出装置は、２つのセンサから出力される連続パルス信号のうち一方のパルスの立ち上がりのみを参照してフライホイールの回転角度を判別する従来技術の４倍の分解能で、フライホイールの回転角度を検出することができる。 According to the above configuration, the time length from the time when the first pulse rises to the time when the first pulse falls is the first pulse under the steady condition in which the flywheel rotates at a constant speed in the first direction. Is twice as long as the time from when the second pulse rises to the time when the second pulse rises, so that the detection device refers to only the rise of one of the continuous pulse signals output from the two sensors. The rotational angle of the flywheel can be detected with a resolution four times that of the prior art for determining the rotational angle.
上記の構成に関して、前記信号生成部は、前記クランク軸の前記回転に応じて、前記第１連続パルス信号及び前記第２連続パルス信号とは位相において相違する第３連続パルス信号を生成する第３センサを含んでもよい。前記算出部は、前記第３連続パルス信号に含まれる第３パルスの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングを参照し、前記回転角を算出してもよい。前記第１パルスが立ち上がる時刻から前記第２パルスが立ち上がる時刻までの時間長は、前記フライホイールが前記第１方向に一定の速度で回転している定常条件下で、前記第２パルスが立ち上がる前記時刻から前記第３パルスが立ち上がる時刻までの時間長及び前記第３パルスが立ち上がる前記時刻から前記第１パルスが立ち下がる時刻までの時間長それぞれに等しくてもよい。 With respect to the above configuration, the signal generation unit generates a third continuous pulse signal that is different in phase from the first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal in accordance with the rotation of the crankshaft. A sensor may be included. The calculation unit may calculate the rotation angle with reference to a rising timing and a falling timing of a third pulse included in the third continuous pulse signal. The time length from the time at which the first pulse rises to the time at which the second pulse rises is such that the second pulse rises under steady conditions in which the flywheel rotates at a constant speed in the first direction. The time length from the time until the time when the third pulse rises may be equal to the time length from the time when the third pulse rises to the time when the first pulse falls.
上記の構成によれば、第１パルスが立ち上がる時刻から第２パルスが立ち上がる時刻までの時間長は、フライホイールが第１方向に一定の速度で回転している定常条件下で、第２パルスが立ち上がる時刻から第３連続パルス信号に含まれる第３パルスが立ち上がる時刻までの時間長及び第３パルスが立ち上がる時刻から第１パルスが立ち下がる時刻までの時間長それぞれに等しいので、第１パルスが立ち上がっている期間は、第２パルス及び第３パルスの立ち上がりの時刻によって等分される。算出部は、第１パルス及び第２パルスの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングだけでなく、第３パルスの立ち上がり及び立ち下がりを参照するので、第１パルス、第２パルス及び第３パルスの立ち上がり時刻及び立ち下がり時刻において、一定の値を加算又は減算し、回転角を算出することができる。したがって、検出装置は、２つのセンサから出力される連続パルス信号のうち一方のパルスの立ち上がりのみを参照してフライホイールの回転角度を判別する従来技術の６倍の分解能で、フライホイールの回転角度を検出することができる。 According to the above configuration, the time length from the time at which the first pulse rises to the time at which the second pulse rises is such that the second pulse is under a steady condition in which the flywheel rotates at a constant speed in the first direction. Since the time length from the rising time to the time when the third pulse included in the third continuous pulse signal rises is equal to the time length from the time when the third pulse rises to the time when the first pulse falls, the first pulse rises. The period is divided equally by the rising times of the second pulse and the third pulse. Since the calculation unit refers to not only the rise timing and fall timing of the first pulse and the second pulse but also the rise and fall of the third pulse, the rise time of the first pulse, the second pulse, and the third pulse and At the falling time, the rotation angle can be calculated by adding or subtracting a certain value. Therefore, the detection device determines the rotation angle of the flywheel with reference to only the rising edge of one of the continuous pulse signals output from the two sensors and determines the rotation angle of the flywheel with six times the resolution of the prior art. Can be detected.
本発明の更に他の局面に係る内燃機関の始動装置は、上述の検出装置と、前記算出部が算出した前記回転角から、前記複数の気筒の点火順序を定める順序決定部と、を備える。 An internal combustion engine starter according to still another aspect of the present invention includes the above-described detection device, and an order determination unit that determines an ignition order of the plurality of cylinders based on the rotation angle calculated by the calculation unit.
上記構成によれば、順序決定部は、上述の検出装置の算出部が算出した回転角から、複数の気筒の点火順序を定めるので、内燃機関は、適切に始動される。 According to the above configuration, the order determination unit determines the firing order of the plurality of cylinders based on the rotation angle calculated by the calculation unit of the detection device described above, and thus the internal combustion engine is appropriately started.
上述の技術は、エンコーダなくして、クランク軸の回転角を検出することを可能にする。 The technique described above makes it possible to detect the rotation angle of the crankshaft without an encoder.
＜第１実施形態＞
従来技術に関して、クランク軸の回転角は、２つのセンサそれぞれから出力された連続パルス信号から算出される。２つの連続パルス信号は、位相において相違する。２つのセンサの一方から出力された連続パルス信号の立ち上がりが、２つのセンサの他方から出力された連続パルス信号よりも早いならば、従来技術は、クランク軸の回転角を増やす処理を行う。一方、２つのセンサの一方から出力された連続パルス信号の立ち上がりが、２つのセンサの他方から出力された連続パルス信号よりも遅いならば、従来技術は、クランク軸の回転角を減らす処理を行う。
<First Embodiment>
Regarding the prior art, the rotation angle of the crankshaft is calculated from the continuous pulse signals output from the two sensors. Two consecutive pulse signals differ in phase. If the rising edge of the continuous pulse signal output from one of the two sensors is earlier than the continuous pulse signal output from the other of the two sensors, the related art performs a process of increasing the rotation angle of the crankshaft. On the other hand, if the rising edge of the continuous pulse signal output from one of the two sensors is slower than the continuous pulse signal output from the other of the two sensors, the prior art performs a process of reducing the rotation angle of the crankshaft. .
船舶が停止する直前や停止している間、クランク軸は、不安定な動作をするため、回転角度を検出するためにエンコーダを用いていたが、寿命、コスト及び／又は配置スペースといった観点から、エンコーダの利用が好ましくないこともある。本発明者等は、エンコーダに依存することなく、クランク軸の回転角を精度よく検出することを可能にする検出技術を開発した。第１実施形態において、例示的な検出技術が説明される。 The crankshaft used an encoder to detect the rotation angle because the crankshaft operates in an unstable manner immediately before or while the ship is stopped. From the viewpoint of life, cost, and / or arrangement space, Use of an encoder may not be preferable. The present inventors have developed a detection technique that makes it possible to accurately detect the rotation angle of the crankshaft without depending on the encoder. In the first embodiment, an exemplary detection technique is described.
図１は、第１実施形態の検出装置１００の概略的なブロック図である。図１を参照して、検出装置１００が説明される。
FIG. 1 is a schematic block diagram of a
検出装置１００は、複数の気筒（図示せず）を有する内燃機関（図示せず）のクランク軸（図示せず）の回転角を検出するために用いられる。検出装置１００は、内燃機関を制御する制御装置の一部であってもよいし、制御装置とは別異の装置として形成されてもよい。
The
検出装置１００は、信号生成部１１０と、算出部１２０と、を備える。信号生成部１１０は、第１連続パルス信号と、第２連続パルス信号と、を生成する。第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号それぞれは、クランク軸の回転を表す。第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号は、信号生成部１１０から算出部１２０へ出力される。
The
信号生成部１１０は、第１センサ１１１と、第２センサ１１２と、を含む。第１センサ１１１は、複数の第１パルスを含む第１連続パルス信号を生成する。第２センサ１１２は、複数の第２パルスを含む第２連続パルス信号を生成する。
The
第１センサ１１１は、クランク軸に取り付けられたフライホイール（図示せず）の歯を検出するたびに、高い電圧レベルの信号（以下、「Ｈ信号」と称される）を生成する。第１センサ１１１は、フライホイールの歯間の空隙を検出するたびに、低い電圧レベルの信号（以下、「Ｌ信号」と称される）を生成する。本実施形態において、第１信号成分は、第１センサ１１１が生成するＨ信号によって例示される。第２信号成分は、第１センサ１１１が生成するＬ信号によって例示される。
Each time the
第２センサ１１２は、フライホイールの歯を検出するたびに、高い電圧レベルの信号（以下、「Ｈ信号」と称される）を生成する。第２センサ１１２は、フライホイールの歯間の空隙を検出するたびに、低い電圧レベルの信号（以下、「Ｌ信号」と称される）を生成する。本実施形態において、第３信号成分は、第２センサ１１２が生成するＨ信号によって例示される。第４信号成分は、第２センサ１１２が生成するＬ信号によって例示される。
The
第１センサ１１１及び第２センサ１１２それぞれは、フライホイールの歯を検出できるように、フライホイールの近傍に配置された近接センサであってもよい。代替的に、第１センサ１１１及び第２センサ１１２それぞれは、フライホイールの歯を検出できるように配置された光学センサ（反射型又は透過型）であってもよい。本実施形態の原理は、第１センサ１１１及び第２センサ１１２として用いられる特定の検出素子に限定されない。
Each of the
本実施形態において、第１センサ１１１及び第２センサ１１２は、フライホイールの歯を検出するたびに、高い電圧レベルの信号を生成する。代替的に、フライホイールの歯を検出すると、低い電圧レベルの信号を生成し、且つ、フライホイールの歯間の空隙を検出すると、高い電圧レベルの信号を生成する検出素子が、第１センサ及び第２センサとして用いられてもよい。
In the present embodiment, the
第２センサ１１２は、第１センサ１１１とは異なる位置で、フライホイールの歯及び歯間の空隙を検出する。したがって、第２センサ１１２によって生成される第２連続パルス信号は、第１センサ１１１によって生成される第１連続パルス信号とは位相（すなわち、電圧レベルの変化のタイミング）において相違する。
The
図２は、第１パルスと第２パルスとの間の様々な時間的な関係を表す概念図である。図１及び図２を参照して、検出装置１００が更に説明される。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing various temporal relationships between the first pulse and the second pulse. The
図２のセクション（ａ）に関して、第１パルスが立ち上がった後、第２パルスが立ち上がる。その後、第１パルスが立ち下がる。更にその後、第２パルスが立ち下がる。本実施形態において、図２のセクション（ａ）に示されるパルスの発生パターンが繰り返されるとき、クランク軸は、安定的に正転している。 Regarding section (a) in FIG. 2, the second pulse rises after the first pulse rises. Thereafter, the first pulse falls. Thereafter, the second pulse falls. In the present embodiment, when the pulse generation pattern shown in section (a) of FIG. 2 is repeated, the crankshaft is stably rotating forward.
図２のセクション（ｂ）に関して、第２パルスが立ち上がった後、第１パルスが立ち上がる。その後、第２パルスが立ち下がる。更にその後、第１パルスが立ち下がる。本実施形態において、図２のセクション（ｂ）に示されるパルスの発生パターンが繰り返されるとき、クランク軸は、安定的に逆転している。 Regarding section (b) of FIG. 2, the first pulse rises after the second pulse rises. Thereafter, the second pulse falls. Thereafter, the first pulse falls. In this embodiment, when the pulse generation pattern shown in section (b) of FIG. 2 is repeated, the crankshaft is stably reversed.
図２のセクション（ｃ）に関して、第１パルスが立ち上がった後、第２パルスが立ち上がる。その後、第２パルスが立ち下がる。更にその後、第１パルスが立ち下がる。図２のセクション（ｄ）に関して、第２パルスが立ち上がった後、第１パルスが立ち上がる。その後、第１パルスが立ち下がる。更にその後、第２パルスが立ち下がる。図２のセクション（ｅ）に関して、第１パルスが立ち上がった後、第１パルスが立ち下がる。その後、第２パルスが立ち上がる。更にその後、第２パルスが立ち下がる。図２のセクション（ｆ）に関して、第２パルスが立ち上がった後、第２パルスが立ち下がる。その後、第１パルスが立ち上がる。更にその後、第１パルスが立ち下がる。図２のセクション（ｃ）乃至（ｆ）それぞれに示されるパルスの発生パターンは、図２のセクション（ａ）及びセクション（ｂ）のいずれとも相違する。このことは、図２のセクション（ｃ）乃至（ｆ）それぞれは、クランク軸の回転が不安定であること（すなわち、正転及び逆転が混在していること）を意味する。算出部１２０は、第１パルスの立ち上がり及び立ち下がりのタイミングと、第２パルスの立ち上がり及び立ち上がりのタイミングと、を参照し、回転角を精度よく算出することができる。
Regarding section (c) of FIG. 2, the second pulse rises after the first pulse rises. Thereafter, the second pulse falls. Thereafter, the first pulse falls. Regarding section (d) of FIG. 2, the first pulse rises after the second pulse rises. Thereafter, the first pulse falls. Thereafter, the second pulse falls. With respect to section (e) of FIG. 2, after the first pulse rises, the first pulse falls. Thereafter, the second pulse rises. Thereafter, the second pulse falls. Regarding section (f) in FIG. 2, the second pulse falls after the second pulse rises. Thereafter, the first pulse rises. Thereafter, the first pulse falls. The pulse generation patterns shown in the sections (c) to (f) in FIG. 2 are different from those in the sections (a) and (b) in FIG. This means that in each of the sections (c) to (f) in FIG. 2, the rotation of the crankshaft is unstable (that is, forward rotation and reverse rotation are mixed). The
第１パルス及び第２パルスの立ち上がり及び立ち下がりのタイミングを参照することは、第１パルスと第２パルスの重畳及び非重畳のパターン（すなわち、Ｈ信号とＬ信号との組み合わせ）を参照することを意味する。表１は、図２に示される時間的関係に含まれる重畳及び非重畳の様々なパターンを示す。 Referencing the rising and falling timings of the first pulse and the second pulse refers to the superposed and non-superimposed patterns of the first pulse and the second pulse (that is, the combination of the H signal and the L signal). Means. Table 1 shows various superposed and non-superimposed patterns included in the temporal relationship shown in FIG.
パターン１は、第２パルスのＬ信号が、第１パルスのＨ信号と同時に現れる状態を表す。パターン２は、第２パルスのＨ信号が、第１パルスのＨ信号と同時に現れる状態を表す。パターン３は、第２パルスのＨ信号が、第１パルスのＬ信号と同時に現れる状態を表す。パターン４は、第２パルスのＬ信号が、第１パルスのＬ信号と同時に現れる状態を表す。 Pattern 1 represents a state in which the L signal of the second pulse appears simultaneously with the H signal of the first pulse. Pattern 2 represents a state in which the H signal of the second pulse appears simultaneously with the H signal of the first pulse. Pattern 3 represents a state in which the H signal of the second pulse appears simultaneously with the L signal of the first pulse. Pattern 4 represents a state in which the L signal of the second pulse appears simultaneously with the L signal of the first pulse.
上述の如く、図２のセクション（ａ）に示されるパルスの組み合わせは、クランク軸が安定的に正転しているときに現れる。この間に現れる重畳及び非重畳の４つの変化パターンが以下に示される。以下の変化パターンが現れるとき、算出部１２０は、クランク軸が正転していると判定することができる。
変化パターン（１）：パターン４からパターン１
変化パターン（２）：パターン１からパターン２
変化パターン（３）：パターン２からパターン３
変化パターン（４）：パターン３からパターン４
As described above, the combination of pulses shown in section (a) of FIG. 2 appears when the crankshaft is stably rotating forward. Four change patterns of superimposing and non-superimposing appearing during this time are shown below. When the following change pattern appears, the
Change pattern (1): Pattern 4 to Pattern 1
Change pattern (2): Pattern 1 to Pattern 2
Change pattern (3): Pattern 2 to Pattern 3
Change pattern (4): Pattern 3 to Pattern 4
上述の如く、図２のセクション（ｂ）に示されるパルスの組み合わせは、クランク軸が安定的に逆転しているときに現れる。この間に現れる重畳及び非重畳の４つの変化パターンが以下に示される。以下の変化パターンが現れるとき、算出部１２０は、クランク軸が逆転していると判定することができる。
変化パターン（ａ）：パターン１からパターン４
変化パターン（ｂ）：パターン２からパターン１
変化パターン（ｃ）：パターン３からパターン２
変化パターン（ｄ）：パターン４からパターン３
As described above, the combination of pulses shown in section (b) of FIG. 2 appears when the crankshaft is stably reversed. Four change patterns of superimposing and non-superimposing appearing in the meantime are shown below. When the following change pattern appears, the
Change pattern (a): Pattern 1 to Pattern 4
Change pattern (b): Pattern 2 to Pattern 1
Change pattern (c): Pattern 3 to Pattern 2
Change pattern (d): Pattern 4 to Pattern 3
図２のセクション（ｃ）に関して、パターン４からパターン１への変化（すなわち、変化パターン（１））が最初に現れる。このとき、算出部１２０は、クランク軸が正転していることを見極めることができる。その後、パターン１からパターン２への変化（すなわち、変化パターン（２））が現れる。このとき、算出部１２０は、クランク軸が正転していることを見極めることができる。更にその後、パターン２からパターン１への変化（すなわち、変化パターン（ｂ））が現れる。このとき、算出部１２０は、クランク軸が逆転していることを見極めることができる。最後に、パターン１からパターン４への変化（すなわち、変化パターン（ａ））が現れる。このとき、算出部１２０は、クランク軸が逆転していることを見極めることができる。
With respect to section (c) in FIG. 2, a change from pattern 4 to pattern 1 (ie, change pattern (1)) appears first. At this time, the
図２のセクション（ｄ）に関して、パターン４からパターン３への変化（すなわち、変化パターン（ｄ））が最初に現れる。このとき、算出部１２０は、クランク軸が逆転していることを見極めることができる。その後、パターン３からパターン２への変化（すなわち、変化パターン（ｃ））が現れる。このとき、算出部１２０は、クランク軸が逆転していることを見極めることができる。更にその後、パターン２からパターン３への変化（変化パターン（３））が現れる。このとき、算出部１２０は、クランク軸が正転していることを見極めることができる。最後に、パターン３からパターン４への変化（変化パターン（４））が現れる。このとき、算出部１２０は、クランク軸が正転していることを見極めることができる。
With respect to section (d) of FIG. 2, a change from pattern 4 to pattern 3 (ie, change pattern (d)) appears first. At this time, the
図２のセクション（ｅ）に関して、パターン４からパターン１への変化（すなわち、変化パターン（１））が最初に現れる。このとき、算出部１２０は、クランク軸が正転していることを見極めることができる。その後、パターン１からパターン４への変化（変化パターン（ａ））が現れる。このとき、算出部１２０は、クランク軸が逆転していることを見極めることができる。更にその後、パターン４からパターン３への変化（変化パターン（ｄ））が現れる。このとき、算出部１２０は、クランク軸が逆転していることを見極めることができる。最後に、パターン３からパターン４への変化（変化パターン（４））が現れる。このとき、算出部１２０は、クランク軸が正転していることを見極めることができる。
With respect to section (e) of FIG. 2, a change from pattern 4 to pattern 1 (ie, change pattern (1)) appears first. At this time, the
図２のセクション（ｆ）に関して、パターン４からパターン３への変化（変化パターン（ｄ））が最初に現れる。このとき、算出部１２０は、クランク軸が逆転していることを見極めることができる。その後、パターン３からパターン４への変化（変化パターン（４））が現れる。このとき、算出部１２０は、クランク軸が正転していることを見極めることができる。更にその後、パターン４からパターン１への変化（変化パターン（１））が現れる。このとき、算出部１２０は、クランク軸が正転していることを見極めることができる。最後に、パターン１からパターン４への変化（変化パターン（ａ））が現れる。このとき、算出部１２０は、クランク軸が逆転していることを見極めることができる。
With respect to section (f) in FIG. 2, the change from pattern 4 to pattern 3 (change pattern (d)) appears first. At this time, the
上述の如く、算出部１２０は、様々な変化パターンから回転方向の変化を検出し、クランク軸の回転角を算出することができる。表２は、算出部１２０の例示的な演算処理を表す。
As described above, the
算出部１２０は、第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号を参照し、上述の４つのパターンの変化が発生したことを認識することができる。パターン４からパターン１へのパターン変化及びパターン１からパターン４へのパターン変化が発生すると、算出部１２０は、クランク軸の回転方向の変化が生じたと判定してもよい。算出部１２０は、パターン４からパターン１へのパターン変化の下で、クランク軸の回転方向の変化前の回転角に所定の値を加える加算処理を実行してもよい。算出部１２０は、パターン１からパターン４へのパターン変化の下で、クランク軸の回転方向の変化前の回転角に所定の値を差し引く減算処理を実行してもよい。本実施形態において、第１条件は、パターン４によって例示される。第２条件は、パターン１によって例示される。
The
表２に示される演算処理は、上述の変化パターン（１）と変化パターン（ａ）との組み合わせを利用する。代替的に、変化パターン（２）と変化パターン（ｂ）との組み合わせ、変化パターン（３）と変化パターン（ｃ）との組み合わせや変化パターン（４）と変化パターン（ｄ）との組み合わせが、算出部１２０が実行する演算処理に利用されてもよい。
The arithmetic processing shown in Table 2 uses a combination of the above change pattern (1) and change pattern (a). Alternatively, a combination of the change pattern (2) and the change pattern (b), a combination of the change pattern (3) and the change pattern (c), or a combination of the change pattern (4) and the change pattern (d) You may utilize for the arithmetic processing which the
＜第２実施形態＞
検出装置は、クランク軸の回転角度が一定の位置であることを示す基準パルス信号を用いて、クランク軸の回転角度を補正してもよい。このとき、基準パルス信号を生成する方法としては、例えば、フライホイールの所定位置に設けられたマーカをセンサ（以下、基準センサと称する）が検出することで、基準信号を生成する方法が挙げられる。第２実施形態において、基準センサを備える例示的な検出技術が説明される。
Second Embodiment
The detection device may correct the rotation angle of the crankshaft using a reference pulse signal indicating that the rotation angle of the crankshaft is a fixed position. At this time, as a method for generating the reference pulse signal, for example, a method in which a sensor (hereinafter referred to as a reference sensor) detects a marker provided at a predetermined position of the flywheel to generate a reference signal. . In the second embodiment, an exemplary detection technique with a reference sensor is described.
図３は、第２実施形態の検出装置１００Ａの概略的なブロック図である。図３を参照して、検出装置１００Ａが説明される。第１実施形態の説明は、第１実施形態と同一の符号が付された要素に援用される。
FIG. 3 is a schematic block diagram of the
検出装置１００Ａは、信号生成部１１０Ａと、算出部１２０Ａと、を備える。第１実施形態と同様に、信号生成部１１０Ａは、第１センサ１１１と第２センサ１１２とを含む。第１実施形態の説明は、第１センサ１１１と第２センサ１１２とに援用される。
The
信号生成部１１０Ａは、基準センサ１１３を更に含む。基準センサ１１３は、基準パルス信号を生成する。基準パルス信号は、基準パルスを含む。クランク軸が１回転するたびに、基準センサ１１３は、１つの基準パルスを生成する。
The
基準センサ１１３は、フライホイール（図示せず）の近傍に配置された近接センサであってもよい。フライホイールに形成された凸部が近接センサの検出点を通過するたびに、近接センサは、基準パルスを生成する。代替的に、基準センサ１１３は、クランク軸（図示せず）の１回転当たりに１つのパルスを生成することができる他の検出素子であってもよい。本実施形態の原理は、基準センサ１１３として用いられる特定の検出素子に限定されない。
The
基準パルス信号は、基準センサ１１３から算出部１２０Ａへ出力される。算出部１２０Ａは、基準パルス信号中の基準パルスを受け取ると、算出された回転角の値を「０」にする（すなわち、リセット処理）。
The reference pulse signal is output from the
図４は、算出部１２０Ａが実行する処理を表す概略的なフローチャートである。図３及び図４を参照して、算出部１２０Ａの処理が説明される。
FIG. 4 is a schematic flowchart showing processing executed by the
（ステップＳ１０５）
算出部１２０Ａは、基準パルス信号を待つ。算出部１２０Ａが、基準パルスを、基準センサ１１３から受け取ると、ステップＳ１１０が実行される。
(Step S105)
The
（ステップＳ１１０）
算出部１２０Ａは、リセット処理を実行し、クランク軸の回転角θの値を「０」に設定する。その後、ステップＳ１１５が実行される。
(Step S110)
The
（ステップＳ１１５）
算出部１２０Ａは、第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号を受信したか判断する。算出部１２０Ａが、第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号の両方を受信していない場合は、ステップＳ１１５を繰り返す。算出部１２０Ａが、第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号の両方を受信すると、ステップＳ１２０が実行される。
(Step S115)
The
（ステップＳ１２０）
算出部１２０Ａは、第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号を参照し、第１連続パルス信号のＬ信号と第２連続パルス信号のＬ信号とを同時に受信しているか否かを判定する。算出部１２０Ａが、第１連続パルス信号のＬ信号と第２連続パルス信号のＬ信号とを同時に受信しているならば、ステップＳ１２５が実行される。他の場合には、ステップＳ１４５が実行される。
(Step S120)
The
（ステップＳ１２５）
算出部１２０Ａは、第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号の電圧レベルの変化を待つ。第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号のうち少なくとも一方に、電圧レベルの変化が生ずるならば、ステップＳ１３０が実行される。
(Step S125)
120 A of calculation parts wait for the change of the voltage level of a 1st continuous pulse signal and a 2nd continuous pulse signal. If a voltage level change occurs in at least one of the first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal, step S130 is executed.
（ステップＳ１３０）
算出部１２０Ａは、第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号を参照し、第１連続パルス信号のＨ信号と第２連続パルス信号のＬ信号とを同時に受信しているか否かを判定する。算出部１２０Ａが、第１連続パルス信号のＨ信号と第２連続パルス信号のＬ信号とを同時に受信しているならば、ステップＳ１３５が実行される。他の場合には、ステップＳ１１５が実行される。
(Step S130)
The calculating
（ステップＳ１３５）
算出部１２０Ａは、加算処理を実行し、クランク軸の回転角θに、所定の角度αを加算する。角度αは、以下の数式によって定義されてもよい。この一連のルーチンによって、算出された値が、３６０よりも大きな場合には、その値から３６０を引く処理を行い、また、算出された値が、０よりも小さな場合には、その値に３６０を足す処理を行う。その後、ステップＳ１４０が実行される。
(Step S135)
The
（ステップＳ１４０）
算出部１２０Ａは、基準パルスを受信しているか否かを判定する。算出部１２０Ａが、基準パルスを受信しているならば、ステップＳ１１０が実行される。他の場合には、ステップＳ１１５が実行される。
(Step S140)
The
（ステップＳ１４５）
算出部１２０Ａは、第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号を参照し、第１連続パルス信号のＨ信号と第２連続パルス信号のＬ信号とを同時に受信しているか否かを判定する。算出部１２０Ａが、第１連続パルス信号のＨ信号と第２連続パルス信号のＬ信号とを同時に受信しているならば、ステップＳ１５０が実行される。他の場合には、ステップＳ１１５が実行される。
(Step S145)
The calculating
（ステップＳ１５０）
算出部１２０Ａは、第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号の電圧レベルの変化を待つ。第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号のうち少なくとも一方に、電圧レベルの変化が生ずるならば、ステップＳ１５５が実行される。
(Step S150)
120 A of calculation parts wait for the change of the voltage level of a 1st continuous pulse signal and a 2nd continuous pulse signal. If a voltage level change occurs in at least one of the first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal, step S155 is executed.
（ステップＳ１５５）
算出部１２０Ａは、第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号を参照し、第１連続パルス信号のＬ信号と第２連続パルス信号のＬ信号とを同時に受信しているか否かを判定する。算出部１２０Ａが、第１連続パルス信号のＬ信号と第２連続パルス信号のＬ信号とを同時に受信しているならば、ステップＳ１６０が実行される。他の場合には、ステップＳ１１５が実行される。
(Step S155)
The
（ステップＳ１６０）
算出部１２０Ａは、減算処理を実行し、クランク軸の回転角θから、角度αを差し引く。この一連のルーチンによって、算出された値が、３６０よりも大きな場合には、その値から３６０を引く処理を行い、また、算出された値が、０よりも小さな場合には、その値に３６０を足す処理を行う。その後、ステップＳ１６５が実行される。
(Step S160)
The
（ステップＳ１６５）
算出部１２０Ａは、基準パルスを受信しているか否かを判定する。算出部１２０Ａが、基準パルスを受信しているならば、ステップＳ１１０が実行される。他の場合には、ステップＳ１１５が実行される。
(Step S165)
The
図５は、第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号の例示的なタイミングチャートである。図２乃至図５を参照して、算出部１２０Ａの処理が更に説明される。
FIG. 5 is an exemplary timing chart of the first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal. The processing of the
時刻ｔ１以前及び時刻ｔ５以降の期間において、図２のセクション（ａ）に示されるパターンが繰り返される。これらの期間において、ステップＳ１１５、ステップＳ１２０、ステップＳ１２５、ステップＳ１３０、ステップＳ１３５及びステップＳ１４０からなる処理ルーチンが繰り返される。 In the period before time t1 and after time t5, the pattern shown in section (a) of FIG. 2 is repeated. In these periods, the processing routine including Step S115, Step S120, Step S125, Step S130, Step S135, and Step S140 is repeated.
図６は、時刻ｔ１から時刻ｔ５までの期間におけるフライホイールの歯の概略図である。図３乃至図６を参照して、算出部１２０Ａの処理が更に説明される。
FIG. 6 is a schematic view of the flywheel teeth in the period from time t1 to time t5. With reference to FIGS. 3 to 6, the processing of the
図６のセクション（ａ）乃至セクション（ｉ）それぞれは、第１センサ１１１の検出点ＤＰ１と、第２センサ１１２の検出点ＤＰ２と、を示す。検出点ＤＰ１，ＤＰ２の位置は、セクション（ａ）乃至セクション（ｉ）に亘って不変である。
Each of the sections (a) to (i) in FIG. 6 shows the detection point DP1 of the
図６のセクション（ａ）乃至セクション（ｉ）それぞれは、フライホイールの３つの歯ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３を示す。歯ＴＨ１は、フライホイールの正転方向において、歯ＴＨ２の前方にある。歯ＴＨ２は、フライホイールの正転方向において、歯ＴＨ３の前方にある。したがって、フライホイールが安定的に正転している間、第１センサ１１１は、歯ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３の順に、フライホイールの歯を検出する。第２センサ１１２は、第１センサ１１１に遅れて、ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３の順に、フライホイールの歯を検出する。フライホイールが安定的に逆転している間、第２センサ１１２は、歯ＴＨ３，ＴＨ２，ＴＨ１の順に、フライホイールの歯を検出する。第１センサ１１１は、第２センサ１１２に遅れて、歯ＴＨ３，ＴＨ２，ＴＨ１の順に、フライホイールの歯を検出する。
Each of section (a) to section (i) in FIG. 6 shows three teeth TH1, TH2, TH3 of the flywheel. The tooth TH1 is in front of the tooth TH2 in the forward rotation direction of the flywheel. The tooth TH2 is in front of the tooth TH3 in the forward rotation direction of the flywheel. Therefore, while the flywheel is stably rotating forward, the
図６のセクション（ａ）は、時刻ｔ１におけるフライホイールの歯ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３の位置を表す。検出点ＤＰ１は、歯ＴＨ２の縁上にある。検出点ＤＰ２は、歯ＴＨ２，ＴＨ３間の空隙内に位置する。したがって、第１連続パルス信号は、時刻ｔ１において、立ち上がる。一方、第２連続パルス信号は、時刻ｔ１において、Ｌ信号になる。 Section (a) in FIG. 6 represents the positions of the flywheel teeth TH1, TH2, and TH3 at time t1. The detection point DP1 is on the edge of the tooth TH2. The detection point DP2 is located in the gap between the teeth TH2 and TH3. Therefore, the first continuous pulse signal rises at time t1. On the other hand, the second continuous pulse signal becomes an L signal at time t1.
図６のセクション（ｂ）は、時刻ｔ２におけるフライホイールの歯ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３の位置を表す。検出点ＤＰ１は、歯ＴＨ２の上にある。検出点ＤＰ２は、歯ＴＨ２の縁上に位置する。したがって、第１連続パルス信号は、時刻ｔ２において、Ｈ信号になる。一方、第２連続パルス信号は、時刻ｔ２において、立ち上がる。 Section (b) in FIG. 6 represents the positions of the flywheel teeth TH1, TH2, and TH3 at time t2. The detection point DP1 is on the tooth TH2. The detection point DP2 is located on the edge of the tooth TH2. Therefore, the first continuous pulse signal becomes an H signal at time t2. On the other hand, the second continuous pulse signal rises at time t2.
図６のセクション（ａ）及びセクション（ｂ）に示される如く、フライホイールは、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間において、正転している。図５に示される如く、時刻ｔ１の直前において、第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号はともに、Ｌ信号である。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間において、第１連続パルス信号は、Ｈ信号である一方で、第２連続パルス信号は、Ｌ信号である。したがって、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間において、算出部１２０Ａは、ステップＳ１１５、ステップＳ１２０、ステップＳ１２５、ステップＳ１３０、ステップＳ１３５及びステップＳ１４０からなる処理ルーチンを実行する。
As shown in section (a) and section (b) of FIG. 6, the flywheel is rotating forward in the period from time t1 to time t2. As shown in FIG. 5, immediately before time t1, both the first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal are L signals. In the period from time t1 to time t2, the first continuous pulse signal is an H signal, while the second continuous pulse signal is an L signal. Therefore, in the period from time t1 to time t2, the
図６のセクション（ｅ）は、時刻ｔ３におけるフライホイールの歯ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３の位置を表す。検出点ＤＰ１は、歯ＴＨ２の上にある。検出点ＤＰ２は、歯ＴＨ２の縁上に位置する。したがって、第１連続パルス信号は、時刻ｔ３において、Ｈ信号である。一方、第２連続パルス信号は、時刻ｔ３において、立ち下がる。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間において、第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号はともに、Ｈ信号であるので、図６のセクション（ｃ）及びセクション（ｄ）に示される如く、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間において、フライホイールは、正転及び逆転していることが分かる。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間において、算出部１２０Ａは、ステップＳ１１５、ステップＳ１２０及びステップＳ１４５からなる処理ルーチンを実行する。
Section (e) in FIG. 6 represents the positions of the flywheel teeth TH1, TH2, and TH3 at time t3. The detection point DP1 is on the tooth TH2. The detection point DP2 is located on the edge of the tooth TH2. Therefore, the first continuous pulse signal is an H signal at time t3. On the other hand, the second continuous pulse signal falls at time t3. Since the first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal are both H signals in the period from time t2 to time t3, as shown in section (c) and section (d) in FIG. It can be seen that the flywheel is rotating forward and reverse during the period up to time t3. In a period from time t2 to time t3, the
図６のセクション（ｆ）は、時刻ｔ４におけるフライホイールの歯ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３の位置を表す。検出点ＤＰ１は、歯ＴＨ２の縁上にある。検出点ＤＰ２は、歯ＴＨ２，ＴＨ３間の空隙内に位置する。したがって、第１連続パルス信号は、時刻ｔ４において、立ち下がる。一方、第２連続パルス信号は、時刻ｔ４において、Ｌ信号である。 Section (f) in FIG. 6 represents the positions of the flywheel teeth TH1, TH2, and TH3 at time t4. The detection point DP1 is on the edge of the tooth TH2. The detection point DP2 is located in the gap between the teeth TH2 and TH3. Therefore, the first continuous pulse signal falls at time t4. On the other hand, the second continuous pulse signal is an L signal at time t4.
図６のセクション（ｉ）は、時刻ｔ５におけるフライホイールの歯ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３の位置を表す。検出点ＤＰ１は、歯ＴＨ２の縁上にある。検出点ＤＰ２は、歯ＴＨ２，ＴＨ３間の空隙内に位置する。したがって、第１連続パルス信号は、時刻ｔ５において、立ち上がる。一方、第２連続パルス信号は、時刻ｔ５において、Ｌ信号である。 Section (i) in FIG. 6 represents the positions of the flywheel teeth TH1, TH2, TH3 at time t5. The detection point DP1 is on the edge of the tooth TH2. The detection point DP2 is located in the gap between the teeth TH2 and TH3. Therefore, the first continuous pulse signal rises at time t5. On the other hand, the second continuous pulse signal is an L signal at time t5.
時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間において、第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号はともに、Ｌ信号である。したがって、図６のセクション（ｇ）及びセクション（ｈ）に示される如く、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間において、フライホイールは、正転及び逆転していることが分かる。セクション（ｅ）からセクション（ｇ）までの歯ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３の位置変化の間、算出部１２０Ａは、ステップＳ１１５、ステップＳ１２０、ステップＳ１４５、ステップＳ１５０、ステップＳ１５５、ステップＳ１６０及びステップＳ１６５までの処理ルーチンを実行する。
In the period from time t4 to time t5, both the first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal are L signals. Therefore, as shown in section (g) and section (h) of FIG. 6, it can be seen that the flywheel is rotating forward and reverse during the period from time t4 to time t5. During the position change of the teeth TH1, TH2, and TH3 from the section (e) to the section (g), the
本実施形態において、第１歯は、歯ＴＨ２によって例示される。第２歯は、歯ＴＨ３によって例示される。 In the present embodiment, the first tooth is exemplified by the tooth TH2. The second tooth is exemplified by the tooth TH3.
図７は、第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号の概略図である。図７を参照して、フライホイールの回転角度に対する従来技術の分解能が説明される。 FIG. 7 is a schematic diagram of the first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal. With reference to FIG. 7, the resolution of the prior art with respect to the rotation angle of the flywheel is described.
図７に示される第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号は、６０の歯を有するフライホイールが、時計回りに一定の速度で回転している定常条件下で得られている。従来技術に関して、第１パルスの立ち上がりのみが、フライホイールの回転角度の算出に用いられている。したがって、フライホイールの回転角度に対する従来技術の分解能は、６°（＝３６０°／６０歯）である。 The first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal shown in FIG. 7 are obtained under steady conditions in which a flywheel having 60 teeth is rotating at a constant speed clockwise. Regarding the prior art, only the rising edge of the first pulse is used for calculating the rotation angle of the flywheel. Therefore, the resolution of the prior art with respect to the rotation angle of the flywheel is 6 ° (= 360 ° / 60 teeth).
図８は、第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号の概略図である。図３、図７及び図８を参照して、フライホイールの回転角度に対する検出装置１００Ａの分解能が説明される。
FIG. 8 is a schematic diagram of the first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal. The resolution of the
図８に示される第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号は、上述の定常条件下で得られている。第１パルスが立ち上がる時刻から第１パルスが立ち下がる時刻までの時間長が、定常条件下で、第１パルスが立ち上がる時刻から第２パルスが立ち上がる時刻までの時間長の２倍になるように、第１センサ１１１及び第２センサ１１２は、配置されている。このとき、第１パルスが立ち上がる時刻から第２パルスが立ち上がる時刻までの時間長、第２パルスが立ち上がる時刻から第１パルスが立ち下がる時刻までの時間長、第１パルスが立ち下がる時刻から第２パルスが立ち下がる時刻までの時間長及び第２パルスが立ち下がる時刻から次の第１パルスが立ち上がる時刻までの時間長は、互いに等しい。したがって、算出部１２０Ａは、これらの時間長に対して、１．５°の値を割り当て、加算又は減算処理を行うことができる。すなわち、フライホイールの回転角度に対する検出装置１００Ａの分解能は、従来技術の分解能の４倍になる。
The first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal shown in FIG. 8 are obtained under the steady condition described above. So that the time length from the time when the first pulse rises to the time when the first pulse falls is twice the time length from the time when the first pulse rises to the time when the second pulse rises under steady conditions, The
第１センサ１１１と第２センサ１１２との間の位置関係が、上述の配置条件から若干ずれるならば、フライホイールの回転角度に対する検出装置１００Ａの分解能は、若干下がる。しかしながら、検出装置１００Ａは、第１パルス及び第２パルスそれぞれの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングを参照するので、従来技術よりも遙かに大きな分解能を有することができる。
If the positional relationship between the
図９は、第１連続パルス信号乃至第３連続パルス信号の概略図である。図３、図８及び図９を参照して、フライホイールの回転角度に対する検出装置１００Ａの分解能が説明される。
FIG. 9 is a schematic diagram of the first to third continuous pulse signals. The resolution of the
検出装置１００Ａは、図３に示される第１センサ１１１及び第２センサ１１２に加えて、第３センサ（図示せず）を備えてもよい。図９に示される第３連続パルス信号は、第３センサから出力されている。図９に示されるように、第３連続パルス信号は、第１連続パルス信号及び第２連続パルス信号とは、位相において相違する。
The
第１センサ１１１及び第２センサ１１２に加えて、第３センサが用いられるならば、図３に示される算出部１２０Ａは、第３連続パルス信号が含む第３パルスの立ち上がり及び立ち下がりをも参照してもよい。この結果、検出装置１００Ａの分解能は、更に向上される。
If the third sensor is used in addition to the
図９に示される第１連続パルス信号乃至第３連続パルス信号は、上述の定常条件下で得られている。第１パルスが立ち上がる時刻から第２パルスが立ち上がる時刻までの時間長が、第２パルスが立ち上がる時刻から第３パルスが立ち上がる時刻までの時間長、第３パルスが立ち上がる時刻から第１パルスが立ち下がる時刻までの時間長、第１パルスが立ち下がる時刻から第２パルスが立ち下がる時刻までの時間長、第２パルスが立ち下がる時刻から第３パルスが立ち下がる時刻までの時間長、及び、第３パルスが立ち下がる時刻から次ぎの第１パルスが立ち上がる時刻までの時間長のそれぞれに等しくなるように、第１センサ１１１、第２センサ１１２及び第３センサは、配置される。この場合、算出部１２０Ａは、これらの時間長に対して、１．０°の値を割り当て、加算又は減算処理を行うことができる。すなわち、フライホイールの回転角度に対する検出装置１００Ａの分解能は、従来技術の分解能の６倍になる。したがって、フライホイールの回転角度の検出に利用されるセンサが多いならば、フライホイールの回転角度に対する分解能は、向上される。
The first to third continuous pulse signals shown in FIG. 9 are obtained under the steady condition described above. The time length from the time when the first pulse rises to the time when the second pulse rises is the time length from the time when the second pulse rises to the time when the third pulse rises, and the first pulse falls from the time when the third pulse rises A time length from a time when the first pulse falls to a time when the second pulse falls, a time length from a time when the second pulse falls to a time when the third pulse falls, and a third The
＜第３実施形態＞
上述の実施形態に関連して説明された検出装置は、内燃機関の始動装置の一部として用いられてもよい。第３実施形態において、例示的な始動装置が説明される。
<Third Embodiment>
The detection device described in connection with the above-described embodiment may be used as a part of a starting device for an internal combustion engine. In a third embodiment, an exemplary starter is described.
図１０は、第３実施形態の始動装置２００の概略的なブロック図である。図４及び図１０を参照して、始動装置２００が説明される。第２実施形態の説明は、第２実施形態と同一の符号が付された要素に援用される。
FIG. 10 is a schematic block diagram of the starting
始動装置２００は、第２実施形態に関連して説明された検出装置１００Ａを備える。第２実施形態の説明は、検出装置１００Ａに援用される。
The starting
始動装置２００は、順序決定部１３０を更に備える。図４に示される処理手順に従って算出された回転角θを表す算出結果は、算出部１２０Ａから順序決定部１３０へ出力される。順序決定部１３０は、算出結果に基づき、点火順序を決定する。
The starting
本実施形態において、クランク軸（図示せず）は、６つの気筒（第１気筒、第２気筒、第３気筒、第４気筒、第５気筒及び第６気筒）に連結されている。 In the present embodiment, a crankshaft (not shown) is connected to six cylinders (first cylinder, second cylinder, third cylinder, fourth cylinder, fifth cylinder and sixth cylinder).
図４に示される処理手順に従って算出された回転角θが、「０°」から「６０°」までの範囲内にあるとき、順序決定部１３０は、第１気筒を、点火順序の最初に設定する。船舶を操作する操作者が、クランク軸を正転させようとしているならば、順序決定部１３０は、点火順序を、第１気筒、第６気筒、第５気筒、第４気筒、第３気筒及び第２気筒の順に定める。船舶を操作する操作者が、クランク軸を逆転させようとしているならば、順序決定部１３０は、点火順序を、第１気筒、第２気筒、第３気筒、第４気筒、第５気筒及び第６気筒の順に定める。
When the rotation angle θ calculated according to the processing procedure shown in FIG. 4 is in the range from “0 °” to “60 °”, the
図４に示される処理手順に従って算出された回転角θが、「６０°」から「１２０°」までの範囲内にあるとき、順序決定部１３０は、第６気筒を、点火順序の最初に設定する。船舶を操作する操作者が、クランク軸を正転させようとしているならば、順序決定部１３０は、点火順序を、第６気筒、第５気筒、第４気筒、第３気筒、第２気筒及び第１気筒の順に定める。船舶を操作する操作者が、クランク軸を逆転させようとしているならば、順序決定部１３０は、点火順序を第６気筒、第１気筒、第２気筒、第３気筒、第４気筒及び第５気筒の順に定める。
When the rotation angle θ calculated according to the processing procedure shown in FIG. 4 is in the range from “60 °” to “120 °”, the
図４に示される処理手順に従って算出された回転角θが、「１２０°」から「１８０°」までの範囲内にあるとき、順序決定部１３０は、第５気筒を、点火順序の最初に設定する。船舶を操作する操作者が、クランク軸を正転させようとしているならば、順序決定部１３０は、点火順序を、第５気筒、第４気筒、第３気筒、第２気筒、第１気筒及び第６気筒の順に定める。船舶を操作する操作者が、クランク軸を逆転させようとしているならば、順序決定部１３０は、点火順序を第５気筒、第６気筒、第１気筒、第２気筒、第３気筒及び第４気筒の順に定める。
When the rotation angle θ calculated according to the processing procedure shown in FIG. 4 is in the range from “120 °” to “180 °”, the
図４に示される処理手順に従って算出された回転角θが、「０°」から「−６０°（＝３００°）」までの範囲内にあるとき、順序決定部１３０は、第２気筒を、点火順序の最初に設定する。船舶を操作する操作者が、クランク軸を正転させようとしているならば、順序決定部１３０は、点火順序を、第２気筒、第１気筒、第６気筒、第５気筒、第４気筒及び第３気筒の順に定める。船舶を操作する操作者が、クランク軸を逆転させようとしているならば、順序決定部１３０は、点火順序を第２気筒、第３気筒、第４気筒、第５気筒、第６気筒及び第１気筒の順に定める。
When the rotation angle θ calculated according to the processing procedure shown in FIG. 4 is in the range from “0 °” to “−60 ° (= 300 °)”, the
図４に示される処理手順に従って算出された回転角θが、「−６０°（＝３００°）」から「−１２０°（＝２４０°）」までの範囲内にあるとき、順序決定部１３０は、第３気筒を、点火順序の最初に設定する。船舶を操作する操作者が、クランク軸を正転させようとしているならば、順序決定部１３０は、点火順序を、第３気筒、第２気筒、第１気筒、第６気筒、第５気筒及び第４気筒の順に定める。船舶を操作する操作者が、クランク軸を逆転させようとしているならば、順序決定部１３０は、点火順序を第３気筒、第４気筒、第５気筒、第６気筒、第１気筒及び第２気筒の順に定める。
When the rotation angle θ calculated according to the processing procedure shown in FIG. 4 is in the range from “−60 ° (= 300 °)” to “−120 ° (= 240 °)”, the
図４に示される処理手順に従って算出された回転角θが、「−１２０°（＝２４０°）」から「−１８０°（＝１８０°）」までの範囲内にあるとき、順序決定部１３０は、第４気筒を、点火順序の最初に設定する。船舶を操作する操作者が、クランク軸を正転させようとしているならば、順序決定部１３０は、点火順序を、第４気筒、第３気筒、第２気筒、第１気筒、第６気筒及び第５気筒の順に定める。船舶を操作する操作者が、クランク軸を逆転させようとしているならば、順序決定部１３０は、点火順序を第４気筒、第５気筒、第６気筒、第１気筒、第２気筒及び第３気筒の順に定める。
When the rotation angle θ calculated according to the processing procedure shown in FIG. 4 is in the range from “−120 ° (= 240 °)” to “−180 ° (= 180 °)”, the
上述の如く、検出装置１００Ａは、フライホイールの回転角度に対して高い分解能を有することができる。従来技術が、安定的な始動のために、６０の歯を有するフライホイールを必要とするならば、検出装置１００Ａを備える始動装置２００は、１５の歯を有するフライホイールが搭載された船舶をも安定的に始動させることができる。
As described above, the
上述の如く、フライホイールの回転を検出するセンサが多いならば、検出装置１００Ａは、更に高い分解能を有することができる。したがって、検出装置１００Ａは、エンコーダを有さなくとも、エンコーダを有する装置に匹敵する分解能を有することもできる。
As described above, if there are many sensors that detect the rotation of the flywheel, the
上述の様々な実施形態に関連して説明された設計原理は、様々な検出装置に適用可能である。上述の様々な実施形態のうち１つに関連して説明された様々な特徴のうち一部が、他のもう１つの実施形態に関連して説明された検出装置に適用されてもよい。 The design principles described in connection with the various embodiments described above are applicable to various detection devices. Some of the various features described in connection with one of the various embodiments described above may be applied to the detection apparatus described in connection with another embodiment.
上述の実施形態の原理は、様々な検出装置に好適に利用される。 The principle of the above-described embodiment is suitably used for various detection devices.
１００，１００Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・検出装置
１１０，１１０Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・信号生成部
１１１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第１センサ
１１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第２センサ
１２０，１２０Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・算出部
１３０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・順序決定部
２００・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・始動装置
ＴＨ２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・歯（第１歯）
ＴＨ３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・歯（第２歯）
100, 100A ...
TH3 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Tooth (second tooth)
Claims (9)
前記クランク軸の回転を表す第１連続パルス信号を生成する第１センサと、前記クランク軸の前記回転に応じて、前記第１連続パルス信号とは位相において相違する第２連続パルス信号を生成する第２センサと、を有する信号生成部と、
前記第１連続パルス信号に含まれる第１パルスの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミング並びに前記第２連続パルス信号に含まれる第２パルスの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングを参照し、前記回転角を算出する算出部と、を備える
検出装置。 A detection device for detecting a rotation angle of a crankshaft of an internal combustion engine having a plurality of cylinders,
A first sensor that generates a first continuous pulse signal that represents rotation of the crankshaft, and a second continuous pulse signal that differs in phase from the first continuous pulse signal according to the rotation of the crankshaft A signal generator having a second sensor;
Calculation for calculating the rotation angle with reference to rising timing and falling timing of the first pulse included in the first continuous pulse signal and rising timing and falling timing of the second pulse included in the second continuous pulse signal A detecting device.
前記クランク軸の回転を表す第１連続パルス信号を生成する第１センサと、前記クランク軸の前記回転に応じて、前記第１連続パルス信号とは位相において相違する第２連続パルス信号を生成する第２センサと、を有する信号生成部と、
前記第１連続パルス信号に含まれる第１パルスと前記第２連続パルス信号に含まれる第２パルスとの間の重畳及び非重畳のパターンから前記クランク軸の回転方向の変化を検出し、前記回転方向の前記変化前の前記回転角に対して加算処理又は減算処理を行う算出部と、を備える
検出装置。 A detection device for detecting a rotation angle of a crankshaft of an internal combustion engine having a plurality of cylinders,
A first sensor that generates a first continuous pulse signal that represents rotation of the crankshaft, and a second continuous pulse signal that differs in phase from the first continuous pulse signal according to the rotation of the crankshaft A signal generator having a second sensor;
A change in the rotation direction of the crankshaft is detected from a superposed and non-superimposed pattern between a first pulse included in the first continuous pulse signal and a second pulse included in the second continuous pulse signal, and the rotation A calculation unit that performs addition processing or subtraction processing on the rotation angle before the change in direction.
請求項１又は２に記載の検出装置。 The detection device according to claim 1, wherein each of the first sensor and the second sensor is a proximity sensor disposed near a flywheel attached to the crankshaft.
前記第２連続パルス信号は、第３信号成分と、前記第３信号成分とは電圧レベルにおいて異なる第４信号成分と、を含み、
前記第１連続パルス信号及び前記第２連続パルス信号が、前記第１信号成分、前記第２信号成分、前記第３信号成分及び前記第４信号成分によって決定される４つの組み合わせのうち１つとして定められる第１条件から、前記４つの組み合わせのうち他のもう１つとして定められる第２条件への変化を表すとき、前記算出部は、前記回転方向の前記変化前の前記回転角に対して前記加算処理を行い、
前記第１連続パルス信号及び前記第２連続パルス信号が、前記第２条件から前記第１条件への変化を表すとき、前記算出部は、前記回転方向の前記変化前の前記回転角に対して前記減算処理を行う
請求項２に記載の検出装置。 The first continuous pulse signal includes a first signal component and a second signal component that differs in voltage level from the first signal component;
The second continuous pulse signal includes a third signal component and a fourth signal component that differs in voltage level from the third signal component;
The first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal are one of four combinations determined by the first signal component, the second signal component, the third signal component, and the fourth signal component. When expressing the change from the first condition determined to the second condition determined as the other one of the four combinations, the calculation unit is configured to calculate the rotation angle before the change in the rotation direction. Performing the addition process,
When the first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal represent a change from the second condition to the first condition, the calculation unit calculates the rotation angle before the change in the rotation direction. The detection device according to claim 2, wherein the subtraction process is performed.
前記フライホイールは、第１歯と、前記第１歯の隣に形成された第２歯と、を含み、
前記第１センサの検出位置及び前記第２センサの検出位置が、前記第１歯と前記第２歯との間の空間にあるとき、前記フライホイールが第１方向に回転するならば、前記第１センサは、前記第１歯を、前記第２センサよりも先に検出し、
前記第１センサの前記検出位置及び前記第２センサの前記検出位置が、前記第１歯と前記第２歯との間の前記空間にあるとき、前記フライホイールが前記第１方向とは反対の第２方向に回転するならば、前記第２センサは、前記第２歯を、前記第１センサよりも先に検出する
請求項４の検出装置。 Each of the first sensor and the second sensor is a proximity sensor disposed near a flywheel attached to the crankshaft,
The flywheel includes first teeth and second teeth formed next to the first teeth,
If the flywheel rotates in the first direction when the detection position of the first sensor and the detection position of the second sensor are in the space between the first tooth and the second tooth, One sensor detects the first tooth before the second sensor,
When the detection position of the first sensor and the detection position of the second sensor are in the space between the first tooth and the second tooth, the flywheel is opposite to the first direction. The detection device according to claim 4, wherein the second sensor detects the second tooth before the first sensor if the second sensor rotates in the second direction.
前記第１センサの前記検出位置が、前記第１歯と前記第２歯との間の前記空間にあるとき、前記第２信号成分は、前記第１センサから出力され、
前記第２センサの前記検出位置が、前記第１歯又は前記第２歯上にあるとき、前記第３信号成分は、前記第２センサから出力され、
前記第２センサの前記検出位置が、前記第１歯と前記第２歯との間の前記空間にあるとき、前記第４信号成分は、前記第２センサから出力され、
前記第２信号成分及び前記第４信号成分は、前記第１条件下で同時に出力され、
前記第１信号成分及び前記第４信号成分は、前記第２条件下で同時に出力される
請求項５に記載の検出装置。 When the detection position of the first sensor is on the first tooth or the second tooth, the first signal component is output from the first sensor,
When the detection position of the first sensor is in the space between the first tooth and the second tooth, the second signal component is output from the first sensor,
When the detection position of the second sensor is on the first tooth or the second tooth, the third signal component is output from the second sensor,
When the detection position of the second sensor is in the space between the first tooth and the second tooth, the fourth signal component is output from the second sensor,
The second signal component and the fourth signal component are output simultaneously under the first condition,
The detection device according to claim 5, wherein the first signal component and the fourth signal component are simultaneously output under the second condition.
請求項５又は６に記載の検出装置。 The length of time from the time when the first pulse rises to the time when the first pulse falls is such that the first pulse rises under steady conditions where the flywheel rotates at a constant speed in the first direction. The detection device according to claim 5, wherein the time length from the time to the time when the second pulse rises is twice as long.
前記算出部は、前記第３連続パルス信号に含まれる第３パルスの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングを参照し、前記回転角を算出し、
前記第１パルスが立ち上がる時刻から前記第２パルスが立ち上がる時刻までの時間長は、前記フライホイールが前記第１方向に一定の速度で回転している定常条件下で、前記第２パルスが立ち上がる前記時刻から前記第３パルスが立ち上がる時刻までの時間長及び前記第３パルスが立ち上がる前記時刻から前記第１パルスが立ち下がる時刻までの時間長それぞれに等しい
請求項５又は６に記載の検出装置。 The signal generation unit includes a third sensor that generates a third continuous pulse signal that differs in phase from the first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal according to the rotation of the crankshaft,
The calculating unit refers to a rising timing and a falling timing of a third pulse included in the third continuous pulse signal, and calculates the rotation angle;
The time length from the time at which the first pulse rises to the time at which the second pulse rises is such that the second pulse rises under steady conditions in which the flywheel rotates at a constant speed in the first direction. 7. The detection device according to claim 5, wherein a time length from a time to a time at which the third pulse rises is equal to a time length from the time at which the third pulse rises to a time at which the first pulse falls.
前記算出部が算出した前記回転角から、前記複数の気筒の点火順序を定める順序決定部と、を備える
内燃機関の始動装置。 The detection device according to any one of claims 1 to 8,
An internal combustion engine starter comprising: an order determination unit that determines an ignition order of the plurality of cylinders from the rotation angle calculated by the calculation unit.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170065133A KR101921822B1 (en) | 2016-06-03 | 2017-05-26 | Detecting apparatus and starting apparatus |
| CN201710408804.9A CN107461288B (en) | 2016-06-03 | 2017-06-02 | Detection device and starting device |
| JP2021103340A JP2021165554A (en) | 2016-06-03 | 2021-06-22 | Detection device and start device |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016111981 | 2016-06-03 | ||
| JP2016111981 | 2016-06-03 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021103340A Division JP2021165554A (en) | 2016-06-03 | 2021-06-22 | Detection device and start device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017219024A true JP2017219024A (en) | 2017-12-14 |
Family
ID=60657345
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017000889A Pending JP2017219024A (en) | 2016-06-03 | 2017-01-06 | Detection device and start device |
| JP2021103340A Pending JP2021165554A (en) | 2016-06-03 | 2021-06-22 | Detection device and start device |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021103340A Pending JP2021165554A (en) | 2016-06-03 | 2021-06-22 | Detection device and start device |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP2017219024A (en) |
| KR (1) | KR101921822B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108223229A (en) * | 2017-12-27 | 2018-06-29 | 沪东重机有限公司 | A kind of start-control device of high-powered medium-speed diesel engines |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09257462A (en) * | 1996-03-19 | 1997-10-03 | Toyota Motor Corp | Apparatus for detecting amount of shift |
| JP2000046536A (en) * | 1998-07-28 | 2000-02-18 | Tokai Rika Co Ltd | Steering angle detecting device for car |
| JP2006046213A (en) * | 2004-08-05 | 2006-02-16 | Toyota Motor Corp | Automatic stop/start control method for diesel engine and automatic stop/start control system of diesel engine |
| JP2006064704A (en) * | 2004-08-28 | 2006-03-09 | Luk Lamellen & Kupplungsbau Beteiligungs Kg | Method for deciding cam shaft rotation angular position of reciprocative piston combustion engine relative to crankshaft |
| JP2006214377A (en) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Nissan Motor Co Ltd | Starting device of internal combustion engine |
| JP2010180865A (en) * | 2009-02-09 | 2010-08-19 | Toyota Motor Corp | Variable valve gear of internal combustion engine |
| JP2011007586A (en) * | 2009-06-25 | 2011-01-13 | Denso Corp | Malfunction determination device for crank angle detecting device |
| US20160054351A1 (en) * | 2014-08-22 | 2016-02-25 | GM Global Technology Operations LLC | Method and apparatus for monitoring speed and position of a rotating member |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4595155B2 (en) * | 2000-03-14 | 2010-12-08 | アイシン精機株式会社 | Opening / closing control device for opening covering material |
| JP4752095B2 (en) * | 2000-09-18 | 2011-08-17 | アイシン精機株式会社 | Opening / closing control device for opening covering material |
| JP5751842B2 (en) * | 2010-09-16 | 2015-07-22 | キヤノン株式会社 | Speed detection apparatus and image forming apparatus |
-
2017
- 2017-01-06 JP JP2017000889A patent/JP2017219024A/en active Pending
- 2017-05-26 KR KR1020170065133A patent/KR101921822B1/en active IP Right Grant
-
2021
- 2021-06-22 JP JP2021103340A patent/JP2021165554A/en active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09257462A (en) * | 1996-03-19 | 1997-10-03 | Toyota Motor Corp | Apparatus for detecting amount of shift |
| JP2000046536A (en) * | 1998-07-28 | 2000-02-18 | Tokai Rika Co Ltd | Steering angle detecting device for car |
| JP2006046213A (en) * | 2004-08-05 | 2006-02-16 | Toyota Motor Corp | Automatic stop/start control method for diesel engine and automatic stop/start control system of diesel engine |
| JP2006064704A (en) * | 2004-08-28 | 2006-03-09 | Luk Lamellen & Kupplungsbau Beteiligungs Kg | Method for deciding cam shaft rotation angular position of reciprocative piston combustion engine relative to crankshaft |
| JP2006214377A (en) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Nissan Motor Co Ltd | Starting device of internal combustion engine |
| JP2010180865A (en) * | 2009-02-09 | 2010-08-19 | Toyota Motor Corp | Variable valve gear of internal combustion engine |
| JP2011007586A (en) * | 2009-06-25 | 2011-01-13 | Denso Corp | Malfunction determination device for crank angle detecting device |
| US20160054351A1 (en) * | 2014-08-22 | 2016-02-25 | GM Global Technology Operations LLC | Method and apparatus for monitoring speed and position of a rotating member |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108223229A (en) * | 2017-12-27 | 2018-06-29 | 沪东重机有限公司 | A kind of start-control device of high-powered medium-speed diesel engines |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101921822B1 (en) | 2018-11-23 |
| JP2021165554A (en) | 2021-10-14 |
| KR20170137631A (en) | 2017-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102470322B1 (en) | Method and apparatus for detecting reverse rotation of an internal combustion engine | |
| US8656762B2 (en) | Method for detecting a rotation angle | |
| JP4776654B2 (en) | Stop determination device for internal combustion engine | |
| JP2003232254A (en) | Method for finding crank shaft position in internal combustion engine and method for triggering processes depending on crank shaft position | |
| JP2021165554A (en) | Detection device and start device | |
| JP2004156530A (en) | Crank angle detecting device of internal combustion engine | |
| JP2013160086A (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JP6237303B2 (en) | Crank angle detector | |
| CN107461288B (en) | Detection device and starting device | |
| JP4873372B2 (en) | Reverse rotation determination device for internal combustion engine | |
| TWI612215B (en) | Semiconductor data processing apparatus and engine control apparatus | |
| JP2006105146A (en) | Method for measuring rotational speed of crankshaft | |
| JP3083167B2 (en) | Engine control device | |
| JP5067246B2 (en) | Timing synchronization method and apparatus for engine measurement | |
| JP2003166821A (en) | Angle measuring apparatus or rotational frequency measuring apparatus | |
| JPH04255550A (en) | Engine control device | |
| KR101768347B1 (en) | Detection Apparatus and method of Rotational Device in Vehicle | |
| JP5854001B2 (en) | Rotation angle processing system for engine control and engine control device | |
| JPS5967459A (en) | Method for detecting engine speed of internal combustion engine | |
| JP6717185B2 (en) | Engine controller | |
| JP2005315169A (en) | Crankshaft rotation synchronous processing system and engine control device | |
| JP5940945B2 (en) | Automotive control device | |
| GB2555436A (en) | Method to determine angular pitch of a toothed crank wheel or gear | |
| TW200535330A (en) | Angle correcting method for rotational angle detecting device | |
| JP6003869B2 (en) | Engine control device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191206 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200930 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201006 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20201203 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210203 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20210323 |