JPH0441281B2 - - Google Patents
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- JPH0441281B2 JPH0441281B2 JP58052218A JP5221883A JPH0441281B2 JP H0441281 B2 JPH0441281 B2 JP H0441281B2 JP 58052218 A JP58052218 A JP 58052218A JP 5221883 A JP5221883 A JP 5221883A JP H0441281 B2 JPH0441281 B2 JP H0441281B2
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- rotation
- rotational
- engine
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- 239000007924 injection Substances 0.000 description 41
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P7/00—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
- F02P7/06—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of circuit-makers or -breakers, or pick-up devices adapted to sense particular points of the timing cycle
- F02P7/067—Electromagnetic pick-up devices, e.g. providing induced current in a coil
- F02P7/0677—Mechanical arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
本発明は、エンジン回転位置検出装置に係り、
特に電子制御式燃料噴射ポンプを備えた自動車用
デイーゼルエンジンに用いるのに好適な、エンジ
ン回転位置検出装置に関する。
特に電子制御式燃料噴射ポンプを備えた自動車用
デイーゼルエンジンに用いるのに好適な、エンジ
ン回転位置検出装置に関する。
近年、エンジン運転状態に応じて点火時期を電
子制御するようにした点火時期制御装置を備えた
自動車用ガソリンエンジンや、エンジン運転状態
に応じて燃料噴射時期を電子制御するようにした
電子制御式燃料噴射ポンプを備えた自動車用デイ
ーゼルエンジンが実用化されている。このような
電子制御エンジンにおいては、いずれも、エンジ
ン回転位置、即ちクランク角に応じて点火時期又
は、燃料噴射時期等を制御するようにされてお
り、クランク角を正確に検知することが極めて重
要である。 従つて従来は、例えば、六気筒ガソリンエンジ
ンにおいては、クランク角360゜毎に気筒判別パル
スＧ（第１図Ａ参照）を発生する気筒判別センサ、
及びクランク角30゜毎にエンジン回転信号NE0、
NE1、NE2……（第１図Ｂ参照）を発生するエン
ジン回転センサを、エンジンのクランク軸の回転
と連動して回転するデストリビユータ軸を有する
デストリビユータの内部に配設し、前記気筒判別
パルスＧより前記エンジン回転信号NE0、NE1、
NE2……のどれが各気筒の目標検出位置、例えば
上死点（Top Dead Center：TDC）になるかを
判別し、波形整形を２回行つた後、その立ち下り
が各気筒の上死点になることを規定して、該上死
点位置及びエンジン回転信号に基いて点火時期等
を規定し、制御するようにしていた。（第１図Ｃ，
Ｄ参照）。しかしながら、一般に、両センサがデ
ストリビユータ内に組み込まれているガソリンエ
ンジンは、エンジンにデストリビユータ軸の先端
を挿入しただけではエンジン回転センサによつて
検出される実検出位置θaが、エンジンの目標検
出位置θ0（例えば上死点）と一致せず、両者間に、
センサの実組付け位置と目標組付け位置のずれや
部品のばらつきに基く偏差θrがあるため、デスト
リビユータの止めねじを緩めて、エンジンを運転
したままの状態で、デストリビユータのハウジグ
を回動させることによつて、センサの位置調整を
行なう必要があつた。
子制御するようにした点火時期制御装置を備えた
自動車用ガソリンエンジンや、エンジン運転状態
に応じて燃料噴射時期を電子制御するようにした
電子制御式燃料噴射ポンプを備えた自動車用デイ
ーゼルエンジンが実用化されている。このような
電子制御エンジンにおいては、いずれも、エンジ
ン回転位置、即ちクランク角に応じて点火時期又
は、燃料噴射時期等を制御するようにされてお
り、クランク角を正確に検知することが極めて重
要である。 従つて従来は、例えば、六気筒ガソリンエンジ
ンにおいては、クランク角360゜毎に気筒判別パル
スＧ（第１図Ａ参照）を発生する気筒判別センサ、
及びクランク角30゜毎にエンジン回転信号NE0、
NE1、NE2……（第１図Ｂ参照）を発生するエン
ジン回転センサを、エンジンのクランク軸の回転
と連動して回転するデストリビユータ軸を有する
デストリビユータの内部に配設し、前記気筒判別
パルスＧより前記エンジン回転信号NE0、NE1、
NE2……のどれが各気筒の目標検出位置、例えば
上死点（Top Dead Center：TDC）になるかを
判別し、波形整形を２回行つた後、その立ち下り
が各気筒の上死点になることを規定して、該上死
点位置及びエンジン回転信号に基いて点火時期等
を規定し、制御するようにしていた。（第１図Ｃ，
Ｄ参照）。しかしながら、一般に、両センサがデ
ストリビユータ内に組み込まれているガソリンエ
ンジンは、エンジンにデストリビユータ軸の先端
を挿入しただけではエンジン回転センサによつて
検出される実検出位置θaが、エンジンの目標検
出位置θ0（例えば上死点）と一致せず、両者間に、
センサの実組付け位置と目標組付け位置のずれや
部品のばらつきに基く偏差θrがあるため、デスト
リビユータの止めねじを緩めて、エンジンを運転
したままの状態で、デストリビユータのハウジグ
を回動させることによつて、センサの位置調整を
行なう必要があつた。
しかしながら、この場合、回転体の近くでセン
サ位置の調整を行なわなければならず、非常に危
険であるという問題点を有してた。 又、デイーゼルエンジンにおいては、前記エン
ジン回転センサを燃料噴射ポンプ内に設けること
が簡単で良いが、エンジンを運転しながら、燃料
噴射ポンプの止めねじを緩めて調整するのは不可
能であり、正確な位置調整が極めて難しいという
問題点を有していた。 従つて、エンジン回転センサで検知される実験
出位置を、厳密に目標検出位置、例えば上死点と
一致させることができず、クランク角に応じて制
御される点火時期や燃料噴射時期等の制御を正確
に行なうことができない恐れがあるという問題点
を有していた。 尚、上死点信号だけから燃料噴射時期等を検出
して、フイードバツク制御することも考えられる
が、エンジン１回転内のエンジン回転変動が大き
いので、不正確になる恐れがある。 又、本発明に関連するものとして、例えば特開
昭57−8328に示される如く、エンジン回転信号、
上死点及び気筒判別信号に応じて、燃料を噴射す
る気筒を判断して、燃料を噴射する方法が提案さ
れているが、これは、本発明のように正確なエン
ジン回転位置を求めるものではなかつた。 本発明は、前記従来の問題点を解消するためな
されたもので、エンジン回転センサの位置調整を
行うことなく、正確なエンジン回転位置を求める
ことができ、従つて、点火時期や燃料噴射時期等
を正確に制御することができるエンジン回転位置
検出装置を提供することを目的とする。
サ位置の調整を行なわなければならず、非常に危
険であるという問題点を有してた。 又、デイーゼルエンジンにおいては、前記エン
ジン回転センサを燃料噴射ポンプ内に設けること
が簡単で良いが、エンジンを運転しながら、燃料
噴射ポンプの止めねじを緩めて調整するのは不可
能であり、正確な位置調整が極めて難しいという
問題点を有していた。 従つて、エンジン回転センサで検知される実験
出位置を、厳密に目標検出位置、例えば上死点と
一致させることができず、クランク角に応じて制
御される点火時期や燃料噴射時期等の制御を正確
に行なうことができない恐れがあるという問題点
を有していた。 尚、上死点信号だけから燃料噴射時期等を検出
して、フイードバツク制御することも考えられる
が、エンジン１回転内のエンジン回転変動が大き
いので、不正確になる恐れがある。 又、本発明に関連するものとして、例えば特開
昭57−8328に示される如く、エンジン回転信号、
上死点及び気筒判別信号に応じて、燃料を噴射す
る気筒を判断して、燃料を噴射する方法が提案さ
れているが、これは、本発明のように正確なエン
ジン回転位置を求めるものではなかつた。 本発明は、前記従来の問題点を解消するためな
されたもので、エンジン回転センサの位置調整を
行うことなく、正確なエンジン回転位置を求める
ことができ、従つて、点火時期や燃料噴射時期等
を正確に制御することができるエンジン回転位置
検出装置を提供することを目的とする。
本発明は、エンジン回転位置検出装置において
第２図にその要旨を示す如く、 回転基準位置信号を検出する基準位置信号検出
手段と、基準位置信号間隔よりも小さい所定回転
角毎に発生する回転信号を検出する回転信号検出
手段と、検出されるべき回転位置で発生される被
検出信号を検出する被検出信号検出手段と、回転
基準位置信号を挟む連続した回転信号間の経過時
間（t1）、及び回転基準位置信号発生から次の回
転信号発生までの経過時間（t2）に基づいて、回
転基準位置信号と回転信号との偏差（α）を求め
る第１の偏差演算手段と、被検出信号を挟む連続
した回転信号間の経過時間（t4）、及び、被検出
信号発生から次の回転信号発生までの経過時間
（t3）に基づいて、被検出信号と回転信号との偏
差（CA3）を求める第２の偏差演算手段と、前記
所定回転角、第１の偏差演算手段によつて求めた
偏差（α）、及び、第２の偏差演算手段によつて
求めた偏差（CA3）に基づいて、被検出信号が発
生した回転位置（CAt）を演算する回転位置演算
手段と、を備えることにより、前記目的を達成し
たものである。
第２図にその要旨を示す如く、 回転基準位置信号を検出する基準位置信号検出
手段と、基準位置信号間隔よりも小さい所定回転
角毎に発生する回転信号を検出する回転信号検出
手段と、検出されるべき回転位置で発生される被
検出信号を検出する被検出信号検出手段と、回転
基準位置信号を挟む連続した回転信号間の経過時
間（t1）、及び回転基準位置信号発生から次の回
転信号発生までの経過時間（t2）に基づいて、回
転基準位置信号と回転信号との偏差（α）を求め
る第１の偏差演算手段と、被検出信号を挟む連続
した回転信号間の経過時間（t4）、及び、被検出
信号発生から次の回転信号発生までの経過時間
（t3）に基づいて、被検出信号と回転信号との偏
差（CA3）を求める第２の偏差演算手段と、前記
所定回転角、第１の偏差演算手段によつて求めた
偏差（α）、及び、第２の偏差演算手段によつて
求めた偏差（CA3）に基づいて、被検出信号が発
生した回転位置（CAt）を演算する回転位置演算
手段と、を備えることにより、前記目的を達成し
たものである。
一般に、回転基準位置（例えばTDC）信号と、
回転信号（例えばNE信号）間には、一定の偏差
（位相ずれ）がある。 本願では第１の偏差演算手段によつてこの偏差
を演算する際に、基準位置信号を挟む連続した回
転信号を用いており、この回転信号の間隔は回転
基準位置信号よりも小さいため、基準位置信号近
傍の瞬時回転数の変化をよく反映しており、360
℃Ａの平均的な所要時間を用いる方法に比べて精
度が高い。 又、第２の偏差演算手段によつて被検出信号と
回転信号との偏差を求める際にも、被検出信号を
挟む連続した回転信号を用いているため、同様に
瞬時回転数の変化をよく反映しており、精度が高
い。 そして、各回転信号は所定角度毎に発生される
ものであるため、回転信号間の回転角度は、瞬時
回転数の変化、即ち単位回転角当たりの所要時間
の変化によらず、正確に回転角度に反応してい
る。 従つて、所定回転角と、第１の偏差と、第２の
偏差に基づいて被検出信号の回転位置を演算する
ことによつて、正確な回転位置を検出することが
できる。 よつて、回転変位時刻を検出するためのエンジ
ン回転センサを、正確に位置調整する必要がな
く、従つて、難しい位置調整を行うことなく、エ
ンジ回転位置を正確に検出することができる。
又、基準位置を検出するための基準位置センサ、
例えば上死点センサを、クランク軸に設ければ、
タイミングチエーンやタイミングベルトの伸び等
による検出誤差を修正することができる。
回転信号（例えばNE信号）間には、一定の偏差
（位相ずれ）がある。 本願では第１の偏差演算手段によつてこの偏差
を演算する際に、基準位置信号を挟む連続した回
転信号を用いており、この回転信号の間隔は回転
基準位置信号よりも小さいため、基準位置信号近
傍の瞬時回転数の変化をよく反映しており、360
℃Ａの平均的な所要時間を用いる方法に比べて精
度が高い。 又、第２の偏差演算手段によつて被検出信号と
回転信号との偏差を求める際にも、被検出信号を
挟む連続した回転信号を用いているため、同様に
瞬時回転数の変化をよく反映しており、精度が高
い。 そして、各回転信号は所定角度毎に発生される
ものであるため、回転信号間の回転角度は、瞬時
回転数の変化、即ち単位回転角当たりの所要時間
の変化によらず、正確に回転角度に反応してい
る。 従つて、所定回転角と、第１の偏差と、第２の
偏差に基づいて被検出信号の回転位置を演算する
ことによつて、正確な回転位置を検出することが
できる。 よつて、回転変位時刻を検出するためのエンジ
ン回転センサを、正確に位置調整する必要がな
く、従つて、難しい位置調整を行うことなく、エ
ンジ回転位置を正確に検出することができる。
又、基準位置を検出するための基準位置センサ、
例えば上死点センサを、クランク軸に設ければ、
タイミングチエーンやタイミングベルトの伸び等
による検出誤差を修正することができる。
以下、図面を参照して、本発明に係るエンジン
回転位置検出装置が採用された、電子制御燃料噴
射ポンプを備えた自動車用四気筒デイーゼルエン
ジンの実施例を詳細に説明する。 本実施例は、第３図に示す如く、 デイーゼルエンジン１０のクランク軸１０Ａの
回転と運動して回転される駆動軸１４、該駆動軸
１４に固着された、燃料を圧送するためのフイー
ドポンプ１６（第３図は90゜展開した状態を示す、
燃料供給圧を調整するための燃圧調整弁１８、前
記駆動軸１４に固着されたギヤ２０の回転変位か
らデイーゼルエンジン１０のクランク角が所定の
回転角、例えば30℃Ａ（Crank Angle：クランク
角）だけ回転した回転変位時刻を検出するため
の、例えば電磁ピツクアツプからなるエンジン回
転センサ２２、燃料噴射時期を制御するためのロ
ーラリング２４、該ローラリング２４を駆動する
ためのタイマピストン２６、該タイマピストン２
６の位置を制御するためのタイミング制御弁２
８、前記タイマピストン２６の位置を検知するた
めの、例えば可変インダクタンスセンサからなる
タイマ位置センサ３０、燃料噴射量を制御するた
めのスピルリング３２、該スピルイリング３２を
駆動するための、プランジヤ３４Ａ、圧縮ばね３
４Ｂ、コイル３４Ｃ及びコイルケース３４Ｄから
なるスピルアクチユーエータ３４、前記プランジ
ヤ３４Ａの変位から前記スピルリング３２の位置
を検出するための、例えば可変インダクタンスセ
ンサからなるスピル位置センサ３６、エンジン停
止時に燃料をカツトするための燃料カツトソレノ
イド（以下FCVと称する）３８、プランジヤ４
０及びデリバリバルプ４２を有する燃料噴射ポン
プ１２と、 該燃料噴射ポンプ１２のデリバリバルブ４２か
ら吐出される燃料をデイーゼルエンジン１０の副
燃焼室内に噴射するためのインジエクシヨンノズ
ル４４と、 吸気管４６を介して吸入される吸入空気の圧力
を検出するための吸気圧センサ４８と、 デイーゼルエンジン１０のシリンダブロツク１
０Ｂに配設された、エンジン冷却水温を検出する
ための水温センサ５２と、 運転者が操作するアクセルペダル５４の踏込み
角度（以下アクセル開度と称する）を検出するた
めのアクセルセンサ５６と 前記クランク軸１０Ａの回転状態を検知して、
エンジン回転位置が基準位置、例えば、上死点と
なつた時に上死点信号を出力する上死点センサ５
８と、 燃料噴射ポンプ１２内のプランジヤ室４０Ａの
燃料圧力を検知して噴射圧信号を出力する噴射圧
センサ６０と、 前記アクセルセンサ５６出力から検知されるア
クセル開度、前記エンジン回転センサ２２出力か
ら検知されるエンジン回転速度、前記水温センサ
５２出力から検知させるエンジン冷却水温等によ
り目標噴射時期及び目標噴射量を求め、前記燃料
噴射ポンプ１２から目標噴射時期に目標噴射量の
燃料が噴射されるように、前記タイミング制御弁
２８、スピルアクチユエータ３４等を制御する電
子制御ユニツト（以下ECUと称する）６２と、
から構成されている。 図において、２５はカムプレート、３３は引張
りばねである。 前記ECU６２は、第４図に詳細に示す如く、 各種演算処理を行なうための、例えばマイクロ
プロセツサからなる中央処理ユニツト（以下
CPUと称する）６２Ａと、 各種クロツク信号を発生するクロツク回路６２
Ｂと、 前記CPU６２Ａにおける演算データ等を一時
的に記憶するための、電源異常時にバツクアツプ
するバツクアツプランダムアクセスメモリを含む
ランダムアクセスメモリ（以下RAMと称する）
６２Ｃと、 制御プログラムや各腫データ等を記憶するため
のリードオンリーメモリ（以下ROMと称する）
６２Ｄと、 バツフア６２Ｅを介して入力される前記水温セ
ンサ５２出力、バツフア６２Ｆを介して入力され
る前記吸気圧センサ４８出力、バツフア６２Ｇを
介して入力される前記アクセルセンサ５６出力、
センサ駆動回路６２Ｈ出力のセンサ駆動用周波数
信号によつて駆動され、センサ信号検出回路６２
Ｉを介して入力される前記スピル位置センサ３６
出力、同じくセンサ駆動回路６２Ｊ出力のセンサ
駆動用周波数信号によつて駆動され、センサ信号
検出回路６２Ｋを介して入力される前記タイマ位
置センサ３０出力等を順次取込むためのマルチプ
レクサ６２Ｌと、 該マルチプレクサ６２Ｌ出力のアナグロ信号を
デジタル信号に変換するためのアナログ−デジタ
ル変換器（以下Ａ／Ｄ変換器と称する）62Mと、 該Ａ／Ｄ変換器６２Ｍの出力をCPU６３Ａに
取込むための出力ポート６２Ｎと、 前記上死点センサ５８、エンジン回転センサ２
２及び噴射圧センサ６０の出力を波形整形して前
記CPU６２Ａに取込むための入力インターフエ
ース６２Ｏと、 前記CPU６２Ａにおける演算結果に応じて前
記タイミング制御弁２８を駆動するための駆動回
路６２Ｐと、 同じく前記CPU６２Ａにおける演算結果に応
じて前記FCV３８を駆動するための駆動回路６
２Ｑと、 デジタル−アナログ変換器（以下Ｄ／Ａ変換器
と称する）６２Ｒによりアナログ信号に変換され
た前記CPU６２Ａ出力と前記スピル位置センサ
３６出力との偏差に応じて、前記スピルアクチユ
エータ３４を駆動するためのサーボ増幅器６２Ｓ
及び駆動回路６２Ｔと、 前記各構成機器間を接続するコモンバシ６２Ｕ
と、から構成されている。 以下、実施例の作用を説明する。 本実施例における、前記上死点センサ５８によ
り検出される上死点時刻と前記エンジン回転セン
サ２２で検出される回転変位時刻の間のクランク
角の偏差αの算出は、第５図に示すような、上死
点信号又はエンジン回転信号による割込みルーチ
ンによつて、エンジン運転中に実行される。 即ち、前記上死点センサ５８の出力の上死点信
号又前記エンジン回転センサ２２出力のエンジン
回転信号が発生すると、前出第５図に示したルー
チンのステツプ110に入る、まず、今回の割込み
が上死点信号による割込みであるか否かを判定す
る。判定結果が正である場合には、ステツプ112
に進み、現在の時刻を基準位置時刻としてメモリ
Ａに記憶して、このルーチンを抜ける。 一方、前出ステツプ110における判定結果が否
である場合、即ち、今回の割込みがエンジン回転
信号による割込みであると判断される場合には、
ステツプ114に進み、今回の割込みが上死点信号
の次のエンジン回転信号による割込みであるか否
かを判定する。判定結果が否である場合には、ス
テツプ116に進み、現在の時刻を回転変位時刻と
してメモリＢに記憶して、このルーチンを抜け
る。 一方、前出ステツプ114の判定結果が正である
場合には、ステツプ118に進み、現在の時刻を上
死点信号直後の回転変位時刻としてメモリＣに記
憶する。次いでステツプ120に進み、メモリＣに
記憶されている時刻とメモリＡに記憶されている
時刻の差から、上死点信号が発生してからその直
後のエンジン回転信号が発生するまでの経過時間
t2を算出する。次いでステツプ122に進み、メモ
リＣに記憶されている時刻とこのメモリＣを記憶
した直前にメモリＢに記憶されている時刻の差か
ら、上死点を含む所定クランク角度、例えば30℃
Ａを回転するのに要した回転信号間の経過時間t1
を算出する。次いでステツプ124に進み、次式を
用いて、上死点信号から上死点直後のエンジン回
転信号迄の角度偏差αを算出する。 α＝（t2／t1）×30゜ ……(1) このようにして求められた角度偏差αに応じ
て、各エンジン回転信号の正確なクランク角が、
例えば、 上死点後のATDC（After TOP Dead
Center）α゜、ATDC（30＋α）゜、ATDC（60＋
α）゜……のように判別できる。 このようにして求められる正確なエンジン回転
位置に応じた、エンジンパラメータ、例えば、燃
料噴射時期の検出は、例えば第６図に示すように
して行われる。即ち、まずステツプ210で、前記
噴射圧センサ６０によつて検出される燃料噴射信
号Ｔから次のエンジン回転位置信号、例えばNE6
までの経過時間t3を求める（第７図参照）。次い
でシテツプ212に進み、エンジン回転信号NE5か
らNE6に至るまでに要した経過時間t4を求める。
次いでステツプ214に進み、次式を用いて、燃料
噴射信号Ｔが発生した時刻t0からエンジン回転信
号NE6が発生する迄のクランク角CA3を求める。 CA3＝（t3／t4）×30゜ ……(2) 一方、エンジン回転信号NE6の位置は、前出第
５図に示した流れ図を用いて、エンジン回転信号
NE0からNE1までの経過時間t1と、上死点信号
TDCからエンジン回転信号NE1までの経過時間、
t2から、α゜（＝（t2／t1）×30゜ATDC）と解つてお
り、NE6のクランク角は（α＋150℃Ａ）ATDC
であるので、ステツプ216に進み、燃料噴射信号
Ｔのクランク角CAtを、次式により算出すること
できる。 CAt＝［α＋150℃Ａ−CA3］ATDC ＝［180℃Ａ）−（α＋150℃Ａ −CA3）］BTDC＝［30℃Ａ−α＋CA3］BTDC
……(3) ここで、BTDC（Before Top Dead Center）
は上死点前を示す。 本実施例における上死点信号、エンジン回転信
号及び燃料噴射信号の関係の例を第７図に示す。 このようにして、求められた正確な燃料噴射時
期CAtと予め設定された目標噴射時期の差が０と
なるように、前記ECU６２により燃焼噴射時期
がフイードバツク制御されるものである。 本実施例においては、上死点センサをクランク
軸に設けているので、タイミングチエーンやタイ
ミングベルトの伸びなどによる角度誤差を修正す
ることができる。 尚、前記実施例は、本発明を、自動車用デイー
ゼルエンジン燃料噴射時期検出に適用したもので
あるが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、
自動車用デイーゼルエンジンの他のパラメータの
検出に用いたり、或いは、ガソリンエンジンのエ
ンジンパラメータの検出に用いることも可能であ
る。 又、前記実施例では、燃料噴射時期が特定の回
転信号間にある場合について説明したが、他の位
置でも同様に検出できることはもちろんである。
回転位置検出装置が採用された、電子制御燃料噴
射ポンプを備えた自動車用四気筒デイーゼルエン
ジンの実施例を詳細に説明する。 本実施例は、第３図に示す如く、 デイーゼルエンジン１０のクランク軸１０Ａの
回転と運動して回転される駆動軸１４、該駆動軸
１４に固着された、燃料を圧送するためのフイー
ドポンプ１６（第３図は90゜展開した状態を示す、
燃料供給圧を調整するための燃圧調整弁１８、前
記駆動軸１４に固着されたギヤ２０の回転変位か
らデイーゼルエンジン１０のクランク角が所定の
回転角、例えば30℃Ａ（Crank Angle：クランク
角）だけ回転した回転変位時刻を検出するため
の、例えば電磁ピツクアツプからなるエンジン回
転センサ２２、燃料噴射時期を制御するためのロ
ーラリング２４、該ローラリング２４を駆動する
ためのタイマピストン２６、該タイマピストン２
６の位置を制御するためのタイミング制御弁２
８、前記タイマピストン２６の位置を検知するた
めの、例えば可変インダクタンスセンサからなる
タイマ位置センサ３０、燃料噴射量を制御するた
めのスピルリング３２、該スピルイリング３２を
駆動するための、プランジヤ３４Ａ、圧縮ばね３
４Ｂ、コイル３４Ｃ及びコイルケース３４Ｄから
なるスピルアクチユーエータ３４、前記プランジ
ヤ３４Ａの変位から前記スピルリング３２の位置
を検出するための、例えば可変インダクタンスセ
ンサからなるスピル位置センサ３６、エンジン停
止時に燃料をカツトするための燃料カツトソレノ
イド（以下FCVと称する）３８、プランジヤ４
０及びデリバリバルプ４２を有する燃料噴射ポン
プ１２と、 該燃料噴射ポンプ１２のデリバリバルブ４２か
ら吐出される燃料をデイーゼルエンジン１０の副
燃焼室内に噴射するためのインジエクシヨンノズ
ル４４と、 吸気管４６を介して吸入される吸入空気の圧力
を検出するための吸気圧センサ４８と、 デイーゼルエンジン１０のシリンダブロツク１
０Ｂに配設された、エンジン冷却水温を検出する
ための水温センサ５２と、 運転者が操作するアクセルペダル５４の踏込み
角度（以下アクセル開度と称する）を検出するた
めのアクセルセンサ５６と 前記クランク軸１０Ａの回転状態を検知して、
エンジン回転位置が基準位置、例えば、上死点と
なつた時に上死点信号を出力する上死点センサ５
８と、 燃料噴射ポンプ１２内のプランジヤ室４０Ａの
燃料圧力を検知して噴射圧信号を出力する噴射圧
センサ６０と、 前記アクセルセンサ５６出力から検知されるア
クセル開度、前記エンジン回転センサ２２出力か
ら検知されるエンジン回転速度、前記水温センサ
５２出力から検知させるエンジン冷却水温等によ
り目標噴射時期及び目標噴射量を求め、前記燃料
噴射ポンプ１２から目標噴射時期に目標噴射量の
燃料が噴射されるように、前記タイミング制御弁
２８、スピルアクチユエータ３４等を制御する電
子制御ユニツト（以下ECUと称する）６２と、
から構成されている。 図において、２５はカムプレート、３３は引張
りばねである。 前記ECU６２は、第４図に詳細に示す如く、 各種演算処理を行なうための、例えばマイクロ
プロセツサからなる中央処理ユニツト（以下
CPUと称する）６２Ａと、 各種クロツク信号を発生するクロツク回路６２
Ｂと、 前記CPU６２Ａにおける演算データ等を一時
的に記憶するための、電源異常時にバツクアツプ
するバツクアツプランダムアクセスメモリを含む
ランダムアクセスメモリ（以下RAMと称する）
６２Ｃと、 制御プログラムや各腫データ等を記憶するため
のリードオンリーメモリ（以下ROMと称する）
６２Ｄと、 バツフア６２Ｅを介して入力される前記水温セ
ンサ５２出力、バツフア６２Ｆを介して入力され
る前記吸気圧センサ４８出力、バツフア６２Ｇを
介して入力される前記アクセルセンサ５６出力、
センサ駆動回路６２Ｈ出力のセンサ駆動用周波数
信号によつて駆動され、センサ信号検出回路６２
Ｉを介して入力される前記スピル位置センサ３６
出力、同じくセンサ駆動回路６２Ｊ出力のセンサ
駆動用周波数信号によつて駆動され、センサ信号
検出回路６２Ｋを介して入力される前記タイマ位
置センサ３０出力等を順次取込むためのマルチプ
レクサ６２Ｌと、 該マルチプレクサ６２Ｌ出力のアナグロ信号を
デジタル信号に変換するためのアナログ−デジタ
ル変換器（以下Ａ／Ｄ変換器と称する）62Mと、 該Ａ／Ｄ変換器６２Ｍの出力をCPU６３Ａに
取込むための出力ポート６２Ｎと、 前記上死点センサ５８、エンジン回転センサ２
２及び噴射圧センサ６０の出力を波形整形して前
記CPU６２Ａに取込むための入力インターフエ
ース６２Ｏと、 前記CPU６２Ａにおける演算結果に応じて前
記タイミング制御弁２８を駆動するための駆動回
路６２Ｐと、 同じく前記CPU６２Ａにおける演算結果に応
じて前記FCV３８を駆動するための駆動回路６
２Ｑと、 デジタル−アナログ変換器（以下Ｄ／Ａ変換器
と称する）６２Ｒによりアナログ信号に変換され
た前記CPU６２Ａ出力と前記スピル位置センサ
３６出力との偏差に応じて、前記スピルアクチユ
エータ３４を駆動するためのサーボ増幅器６２Ｓ
及び駆動回路６２Ｔと、 前記各構成機器間を接続するコモンバシ６２Ｕ
と、から構成されている。 以下、実施例の作用を説明する。 本実施例における、前記上死点センサ５８によ
り検出される上死点時刻と前記エンジン回転セン
サ２２で検出される回転変位時刻の間のクランク
角の偏差αの算出は、第５図に示すような、上死
点信号又はエンジン回転信号による割込みルーチ
ンによつて、エンジン運転中に実行される。 即ち、前記上死点センサ５８の出力の上死点信
号又前記エンジン回転センサ２２出力のエンジン
回転信号が発生すると、前出第５図に示したルー
チンのステツプ110に入る、まず、今回の割込み
が上死点信号による割込みであるか否かを判定す
る。判定結果が正である場合には、ステツプ112
に進み、現在の時刻を基準位置時刻としてメモリ
Ａに記憶して、このルーチンを抜ける。 一方、前出ステツプ110における判定結果が否
である場合、即ち、今回の割込みがエンジン回転
信号による割込みであると判断される場合には、
ステツプ114に進み、今回の割込みが上死点信号
の次のエンジン回転信号による割込みであるか否
かを判定する。判定結果が否である場合には、ス
テツプ116に進み、現在の時刻を回転変位時刻と
してメモリＢに記憶して、このルーチンを抜け
る。 一方、前出ステツプ114の判定結果が正である
場合には、ステツプ118に進み、現在の時刻を上
死点信号直後の回転変位時刻としてメモリＣに記
憶する。次いでステツプ120に進み、メモリＣに
記憶されている時刻とメモリＡに記憶されている
時刻の差から、上死点信号が発生してからその直
後のエンジン回転信号が発生するまでの経過時間
t2を算出する。次いでステツプ122に進み、メモ
リＣに記憶されている時刻とこのメモリＣを記憶
した直前にメモリＢに記憶されている時刻の差か
ら、上死点を含む所定クランク角度、例えば30℃
Ａを回転するのに要した回転信号間の経過時間t1
を算出する。次いでステツプ124に進み、次式を
用いて、上死点信号から上死点直後のエンジン回
転信号迄の角度偏差αを算出する。 α＝（t2／t1）×30゜ ……(1) このようにして求められた角度偏差αに応じ
て、各エンジン回転信号の正確なクランク角が、
例えば、 上死点後のATDC（After TOP Dead
Center）α゜、ATDC（30＋α）゜、ATDC（60＋
α）゜……のように判別できる。 このようにして求められる正確なエンジン回転
位置に応じた、エンジンパラメータ、例えば、燃
料噴射時期の検出は、例えば第６図に示すように
して行われる。即ち、まずステツプ210で、前記
噴射圧センサ６０によつて検出される燃料噴射信
号Ｔから次のエンジン回転位置信号、例えばNE6
までの経過時間t3を求める（第７図参照）。次い
でシテツプ212に進み、エンジン回転信号NE5か
らNE6に至るまでに要した経過時間t4を求める。
次いでステツプ214に進み、次式を用いて、燃料
噴射信号Ｔが発生した時刻t0からエンジン回転信
号NE6が発生する迄のクランク角CA3を求める。 CA3＝（t3／t4）×30゜ ……(2) 一方、エンジン回転信号NE6の位置は、前出第
５図に示した流れ図を用いて、エンジン回転信号
NE0からNE1までの経過時間t1と、上死点信号
TDCからエンジン回転信号NE1までの経過時間、
t2から、α゜（＝（t2／t1）×30゜ATDC）と解つてお
り、NE6のクランク角は（α＋150℃Ａ）ATDC
であるので、ステツプ216に進み、燃料噴射信号
Ｔのクランク角CAtを、次式により算出すること
できる。 CAt＝［α＋150℃Ａ−CA3］ATDC ＝［180℃Ａ）−（α＋150℃Ａ −CA3）］BTDC＝［30℃Ａ−α＋CA3］BTDC
……(3) ここで、BTDC（Before Top Dead Center）
は上死点前を示す。 本実施例における上死点信号、エンジン回転信
号及び燃料噴射信号の関係の例を第７図に示す。 このようにして、求められた正確な燃料噴射時
期CAtと予め設定された目標噴射時期の差が０と
なるように、前記ECU６２により燃焼噴射時期
がフイードバツク制御されるものである。 本実施例においては、上死点センサをクランク
軸に設けているので、タイミングチエーンやタイ
ミングベルトの伸びなどによる角度誤差を修正す
ることができる。 尚、前記実施例は、本発明を、自動車用デイー
ゼルエンジン燃料噴射時期検出に適用したもので
あるが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、
自動車用デイーゼルエンジンの他のパラメータの
検出に用いたり、或いは、ガソリンエンジンのエ
ンジンパラメータの検出に用いることも可能であ
る。 又、前記実施例では、燃料噴射時期が特定の回
転信号間にある場合について説明したが、他の位
置でも同様に検出できることはもちろんである。
以上説明した通り、本発明によれば、クランク
角センサの位置調整を行うことなく、正確なエン
ジン回転位置を求めうることができ、従つて、点
火時期や燃料噴射時期等を正確に制御することが
可能となる。また又、上死点センサ等の基準位置
センサとエンジン回転センサをそれぞれ別の回転
軸に取付けることができるので、各センサの配設
が容易である等の優れた効果を有する。
角センサの位置調整を行うことなく、正確なエン
ジン回転位置を求めうることができ、従つて、点
火時期や燃料噴射時期等を正確に制御することが
可能となる。また又、上死点センサ等の基準位置
センサとエンジン回転センサをそれぞれ別の回転
軸に取付けることができるので、各センサの配設
が容易である等の優れた効果を有する。
第１図は、本発明の原理を説明するための、ク
ランク角センサの実検出位置と目標検出位置の偏
差を示す線図、第２図は、本発明に係るエンジン
回転位置検出装置の要旨構成を示すブロツク線
図、第３図は、本発明が採用された、自動車用四
気筒デイーゼルエンジンの電子制御燃料噴射装置
の第１実施例の構成を示す、一部ブロツク線図を
含む断面図、第４図は、前記実施例で用いられて
いる電子制御ユニツトの構成を示すブロツク線
図、第５図は、同じく基準位置時刻と回転変位時
刻の間の角度偏差αを求めるための、上死点信号
又はエンジン回転信号による割込みルーチンを示
す流れ図、第６図は、同じく、燃料噴射時期を求
めるためのルーチンを示す流れ図、第７図は、前
記実施例における、上死点信号、エンジン回転信
号、燃料噴射信号の関係の例を示す線図である。 １０……デイーゼルエンジン、１０Ａ……クラ
ンク軸、１２……燃料噴射ポンプ、１４……駆動
軸、２０……ギヤ、２２……エンジン回転セン
サ、４０……プランジヤ、４０Ａ……プランジヤ
室、５８……上死点センサ、６０……噴射圧セン
サ、６２……電子制御ユニツト（ECU）。
ランク角センサの実検出位置と目標検出位置の偏
差を示す線図、第２図は、本発明に係るエンジン
回転位置検出装置の要旨構成を示すブロツク線
図、第３図は、本発明が採用された、自動車用四
気筒デイーゼルエンジンの電子制御燃料噴射装置
の第１実施例の構成を示す、一部ブロツク線図を
含む断面図、第４図は、前記実施例で用いられて
いる電子制御ユニツトの構成を示すブロツク線
図、第５図は、同じく基準位置時刻と回転変位時
刻の間の角度偏差αを求めるための、上死点信号
又はエンジン回転信号による割込みルーチンを示
す流れ図、第６図は、同じく、燃料噴射時期を求
めるためのルーチンを示す流れ図、第７図は、前
記実施例における、上死点信号、エンジン回転信
号、燃料噴射信号の関係の例を示す線図である。 １０……デイーゼルエンジン、１０Ａ……クラ
ンク軸、１２……燃料噴射ポンプ、１４……駆動
軸、２０……ギヤ、２２……エンジン回転セン
サ、４０……プランジヤ、４０Ａ……プランジヤ
室、５８……上死点センサ、６０……噴射圧セン
サ、６２……電子制御ユニツト（ECU）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 回転基準位置信号を検出する基準位置信号検
出手段と、 基準位置信号間隔よりも小さい所定回転角毎に
発生する回転信号を検出する回転信号検出手段
と、 検出されるべき回転位置で発生される被検出信
号を検出する被検出信号検出手段と、 回転基準位置信号を挟む連続した回転信号間の
経過時間（t1）、及び回転基準位置信号発生から
次の回転信号発生までの経過時間（t2）に基づい
て、回転基準位置信号と回転信号との偏差（α）
を求める第１の偏差演算手段と、被検出信号を挟
む連続した回転信号間の経過時間（t4）、及び、
被検出信号発生から次の回転信号発生までの経過
時間（t3）に基づいて、被検出信号と回転信号と
の偏差（CA3）を求める第２の偏差演算手段と、 前記所定回転角、第１の偏差演算手段によつて
求めた偏差（α）、及び、第２の偏差演算手段に
よつて求めた偏差（CA3）に基づいて、被検出信
号が発生した回転位置（CAt）を演算する回転位
置演算手段と、 を備えたことを特徴とするエンジン回転位置検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5221883A JPS59176619A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | エンジン回転位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5221883A JPS59176619A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | エンジン回転位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59176619A JPS59176619A (ja) | 1984-10-06 |
| JPH0441281B2 true JPH0441281B2 (ja) | 1992-07-07 |
Family
ID=12908607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5221883A Granted JPS59176619A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | エンジン回転位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59176619A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5522131A (en) * | 1978-08-03 | 1980-02-16 | Yutaka Denshi Kogyo:Kk | Timing meter |
-
1983
- 1983-03-28 JP JP5221883A patent/JPS59176619A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5522131A (en) * | 1978-08-03 | 1980-02-16 | Yutaka Denshi Kogyo:Kk | Timing meter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59176619A (ja) | 1984-10-06 |
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