JPS63198740A - 内燃機関のクランク角度検出装置 - Google Patents

内燃機関のクランク角度検出装置

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JPS63198740A
JPS63198740A JP62032140A JP3214087A JPS63198740A JP S63198740 A JPS63198740 A JP S63198740A JP 62032140 A JP62032140 A JP 62032140A JP 3214087 A JP3214087 A JP 3214087A JP S63198740 A JPS63198740 A JP S63198740A
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timing
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crank
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Satoshi Maeda
聡 前田
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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】
本発明は、自動車ＩＴＪエンジンのクランク角度をクラ
ンクシャフト側とカムシャフト１■１１とより検出する
クランク角度検出装置において、上記りランクシャフト
側からの信号に誤４８号がりっても、カムシャフト側の
信号により代替制御を可能にし、てなる内燃機関のクラ
ンク角度検出装置に関すイＹ、
【従来の技術】
−・殻に自動車用エンジンの燃料噴射時期および点火時
期のタイミングは、エンジンのクランク角度を検出して
制御する方式が採られており、例えば特開昭５５−６６
６２０号公報に示すようにクランク軸に取付けられるブ
ーりに■溝を形成し１、このＶ溝の位７ずを検出１７て
り゛２ンク角文め再り出ｊを行うようにした方式のもの
５あるいｔ、士クランクシャフトからタイミングベルト
を介しで嶋１４動されるカムシャフトによってクランク
角度の検出を行う方式など種々の提案がなされている。 ところが、前者の例のようにクランクシャフトから直接
タイミングを取る方゛式のものでは、多気筒エンジンの
場合には気筒判別が困難であった。 また後者の例のようにタイミングベルトにより駆動され
るカムシャフトからクランク角度を検出する方式でも、
ディストリビュータに内蔵されたシグナルロータによる
ものや、スリットが形成されたロータプレートの回転位
置を発光ダイオードと受光ダイオードの組合せにより読
取る光学式のものをディストリビュータに内蔵するか、
カムシャツＩ−の前または後部に取付けられるものであ
るため、コスト高になる等の問題があると共に、クラン
クシャフトよりタイミングベルトによって駆動されてい
るため、ベルトの振れやへたり、熱膨張による収縮や伸
びなどにより正確なタイミングを検出することはできな
かった。 そこで、エンジンのクランク角度を正確に検出するため
、クランクシャフト側より直接検出したクランクｆｉ５
度信号とカムシャフト側で検出した信号とを組合せるこ
とにより、各気筒別に燃料噴射時期および点火時期を制
御するためのクランク角度検出装置が提案されている。
【発明が解決しようとする問題点】
しかしながら、上記のクランク角度検出装置では、その
構成上、クランクシャフト側のクランク角度を検出する
マグネットピックアップがエンジンオイル中に直接浸漬
されてしまうので、オイル中の微小な金属異物により誤
信号を発したり、あるいはクランクシャフト側をメイン
信号とし、カムシャフト側をサブ信号として、両信号の
組合せにより気筒判別を行う方式であるため、クランク
シャフト側に固設しであるパルスプレート加工時の傷や
、わずかな加工誤差がマグネツ）・ピックアップによっ
て誤信号として検出されるおそれがあった、 本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、クラ
ンクシャフト側の検出信号とカムシャフト側の検出信号
とを組合せることによりクランク角度信号を得てタイミ
ングを制御するクランク角度検出装置において、クラン
クシャフト側の検出信号に誤信号が発生した時、クラン
クシャフト側の検出信号を無視してカムシャフト側の検
出信号にぶり代を制御を行う内燃機関のクランク角度検
出装置を提供することを目的とするものである。
【間ｕ点を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、クランクシャフ
トに各気筒が上死点となる位置にノツチを形成したパル
スプレートを固設し、上記パルスプレートのノツチに対
峙させてクランクシャフトのノツチを検出する第１マグ
ネツトピツクアツプを、ｉＱけ、上記クランクシャツｌ
−により駆動されるカムシャフトに各気筒を識別するた
めノツチを形成したカムプーリを固設し、上記カムプー
リのノツチに対峙させて各気筒別を検出する第２マグネ
ツトピツクアツプを設け、上記両マグネットビツクアッ
グからの信号により各気筒ごとの圧縮上死点位１を検出
すると共に、上記クランクシャフト側の信号に誤イΔ号
が発生した場合には、エンジン制御装置による代替制御
によりカムチャフｌ−側の信号で各気筒ごとの燃料噴射
時期および点火時期のタイミングを制御するように構成
している。
【作　　　用】
上記構成に基づいて、本発明による内燃機関のクランク
角度検出装置は、クランクシャフトに直接的に固設した
パルスプレートから検出したクランク角度の信号と、カ
ムシャフト側の各気筒を識別するためのノツチを形成し
たカムプーリにより検出した各気筒を識別するための信
号とを組合せることにより、各気筒判別を可ずｍにする
と共にタイミング判定を行うので、適正な燃料噴射時期
および点火時期のタイミングｆｆｉ’Ｊ御が可能になる
と共に、上記クランクシャフト側の信号に誤信号が発生
した場合には、エンジン制御装置により、カムシャフト
側の信号のみにより制御装置のタイマー制御によって代
替制御を行う。
【実　施　例】
以下、本発明による実施例を添付した図面に基づいて説
明する。 第１図ないし第４図は本発明による実施例の主要部を示
す図であり、図において符号１はクランクシャフト、２
はクランクシャフト１の端部に固設されたパルスプレー
ト、３はクランクシャフト１よりタイミングベルト６を
介して駆動されるカムプーリをそれぞれ示している。な
お符号７はクランクケース、８はカムシャフトを示して
いる。 上記クランクシャフト１のパルスプレート２の外周面に
は、例えば４気筒エンジンの場合、第２図に示すように
各気筒の上死点位置を示す切欠状のノツチ２＋　、２２
．２３　、’１４が外周上の４等分位置に形成されてお
り、上記パルスプレート２の外周に近接してパルスプレ
ート２の回転を検出する第１マグネツトピツクアツプ４
が設置されている。 また第３図および第４図に示すようにカムプーリ３の側
面には、各気筒を識別するノツチ３１　＋３２．３３．
３４が爆発行程順序に従って４等分位置に形成されてお
り、上記カムプーリ３のノツチ３１〜３４に近接してカ
ムシャフトの回転を検出する第２マグネツトピツクアツ
プ５が設置されている。 従って、上記クランクシャフト１が回転すると、第１マ
グネツトピツクアツプ４によりクランクシャフト１と一
体なパルスプレート２が回転することからノツチ２１〜
２４の位置が検出され、第５図に示すようにクランク信
号Ｍ、が検出される。 また上記クランクシャフト１が回転すると、タイミング
ベルト６を介してカムプーリ３が回転し、第２マグネツ
トピツクアツプ５によりカムプーリ３のノツチが検出さ
れると共に、第５図に示すように各気筒を識別するため
のカム信号Ｍ２が検出される。 ここでは、第５図の波形図に示すように、上記クランク
信号Ｍ１とカム信号Ｍ２のとの組合せにより、各気筒の
識別とタイミング判定を行うものであり、カム信号Ｍ２
のノツチ検出波形が１個でてからすぐ直後にくるクラン
ク信号Ｍ１が＃１気筒の圧縮上死点位置を判定するタイ
ミングとなるようにセットされている。このため、燃料
噴射時期は第５図に示すように、クランク信号Ｍ＋の＃
１パルスを基準として、タイマーによって所定の噴射連
れ時間ＴＯを得て、＃１噴射ノズルがオンとなる。また
、同様に、カム信号Ｍ２のノツチ検出波形が３個でてか
らすぐ直後にくるクランク信号Ｍ１のパルス＃３が、＃
３気筒の圧縮上死点位置を判定するタイミングとなるよ
うにセットされており、このため、この場合の燃料噴射
時期は２クランク信号Ｍ、の＃３パルスを基準として、
タイマーにより所定の噴射遅れ時間ＴＩ　を得て、＃３
噴射ノズルがオンとなる。 これらの信号処理は、第７図に示すエンジン制御装置１
０により行われる。第７図のエンジン制御装置１０は、
燃料噴射量および点火タイミング時期を制御するもので
あり、マイクロコンピュータ１２を中心に構成され、マ
イクロコンピュータ１２は内蔵されたタイマーにより各
種の制御タイミングを制御する。 このマイクロコンピュータ１２には、前述の第１マグネ
ットピックアップ４．第２マグネツトピツクアツプ５か
ら、それぞれ第５図に示すようなりランク信号Ｍ１およ
びカム信号Ｍ２が入力され、前述のような各気筒ごとの
圧縮上死点位置のタイミング判定を行う、また、同時に
このマイクロコンピュータ１２には、エアフローメータ
１４，０２センサ１６．エンジン回転数センサ１８およ
びスコツ１〜ル開度センサ１９からの信号がアナログ／
デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）１５を介して人力され
、エンジンに供給される燃料噴射量の最適値が演算され
て、駆動回路１３に制御信号を送り、各気筒＃１゜＃２
．＃３．＃４に対応した燃料噴射ノズル２０ａ。 ２０ｂ　、　２０ｃ　、　２Ｈの燃料噴射量を制御する
。この燃料噴射量の制御は本発明とは直接関係しないの
で、詳細な説明は省略する。 各気筒の点火時期のタイミング信号は、前述した第１マ
グネツトピツクアツプ４からのクランク信号Ｍ１および
第２マグネットピックアップ５からのカム信号Ｍ２を入
力し、信号処理することにより、適切な点火タイミング
時期が演算処理され、そのタイミング時期に制御信号を
発生し、駆動回路１７を介して各気筒の点火栓２１ａ〜
２１ＣＩを制御する。ここでは、クランクシャツ１〜側
で発生するりランク信号Ｍ、の時間間隔を常に検知して
おり、この信号で異常を検知すると、基準となるタイミ
ング信号をカムシャフト側のカム信号Ｍ２とし、これに
より、燃料噴射時期および点火タイミング時期の制御を
行うようにされる。 この場合の燃料噴射時期および点火タイミング時期は、
ｇｑｌえば、第６図に示すように、クランク信−ＱＭ　
＋を基準とせず、カム信号Ｍ２を各種タイミング制御の
基準とする７この場合の燃料噴射ノズルのオンとなるタ
イミングは、例えば、カム化′＆５Ｍ２のパルスを基準
として、タイマーによって所定の噴射遅れ時間’ｒＯ−
を得て、＃１噴射ノズルをオンとする。また、＃３噴射
ノズルをオンとするタイミングは、次のカム信号Ｍ２の
パルスを基準とし、タイマーによって所定の噴射遅れ時
間′１１　−を得て、＃３噴射ノズルをオンとする。 すなわち、このようなタイミング基準信号の代替制御時
は、第６図にも示されるようにクランク仁村ＭＩ　ｃ？
誤信号が９６生すると、ｆｆｌ１制御装置１０はクラン
ク信りＭｌによらず、カム信号Ｍ２のみによりタイミン
グ制御するものであり、カム信号Ｍ２が＃１気筒の圧縮
上死点位置を検出した時より噴射遅れＴｏ一点で＃１気
筒の噴射ノズルが作動し、次にカム信号が＃３気筒の圧
縮上死点位置を検出した時より噴射遅れ′ｒ１゛点で＃
３気筒の噴射ノズルが作動するように制御される。 続いて、本発明による制御装置における基準となるタイ
ミング信号を代替制御する際のエラー判定・処理の概要
を第６図および第８図に基づいて説明する。 まず、通常の運転中は、例えば、第５図の波形図で示す
ようなりランク信号Ｍ、の周期Ｔｂ、ＴａをステップＳ
ｌ、Ｓ２で計測しておき、ステップＳ３で前回に検出し
たクランク信号Ｍｌの周期′ｒｂと、今回に検出したク
ランク信号Ｍ、の周期Ｔａに定数ｋをかけた値ｈ　・Ｔ
ａとを比較する。 Ｔ’ｂ≧ｉｔ−’ｒａでなければクランク信号Ｍ１に誤
信号は発生していないと男えられるので、噴射ノス゛ル
２０ａ〜２０ｄに、与える遅れ時間Ｔｏはステ・ツブＳ
５により、第５図に示すような通常処理でクランク信号
Ｍ、によろタイミング処理を行う、ｔな、ステップＳ３
でＴｂ≧に−Ｔａであれば、ステップＳ４に進む、ステ
ップＳ４では、周期Ｔｂと比戟して周期’ＩＮが急に小
さい値となった時点でのスロ・ソトル開度が急激に変化
したかどうかをｔｉ＋Ｉｌ宇１−、スロットル開度の変
化量がある所定値１以上であれば、急加速の始まりと判
定し、この場合はクランク信号Ｍ、は誤信号でないので
、通常制迦のステップＳ５に戻る。ステップＳ４におい
てヌ１７・・／Ｉ−小開度の変化量が所定値以下である
と、ス、テップＳ６に進む。スロットル開度の変化量が
所定値以下であっても、クランク信号Ｍ１の周期′；゛
ｂに比べて周期ｉ’　ａが急激に小さくなることがある
。これはエンジンブレーキを作動させた場合てＩ）って
、この場合にはスロットル開度の変化は無くとも〕ニン
ジン回転数は急上昇する。従って、ステ・ツブＳ６でシ
フト・フ・エンジがあったか否かを別にＢＱＩ”ｊたミ
・′″７７トチエンジセンサり判定して、エンミパンブ
トーキを作動させた場合であるか否かを′量定１１、シ
フｈチェンジによりエンジンブレーキを作動さぜな場合
には、ステップＳ７で燃料カットを行い、そうでない場
合には、クランク信号Ｍｌから誤信号を発生しているこ
とになるので、ステップＳ８において、タイミング処理
による基準はカム信号Ｍ２とし、カム信号Ｍ２によるタ
イミング処理を行い、ステップＳ９において、異常状態
が発生している場合を示すための警告灯をオンする。こ
のようにして、クランク信号Ｍ＋　によるタイミング信
号処理を基本としながらも、クランク信号Ｍ、に誤信号
が発生している場合には、カム信号Ｍ２によるタイミン
グ信号処理に切換える処理を行う。
【発明の効果】
以上、ｉ１！細に説明したように、本発明による内燃機
関のクランク角度検出装置は、クランク信号とカム信号
との組合せにより各気筒別の圧縮上死点位置が判別でき
ることから、各気筒に対応した燃料噴射時期および点火
時期の適正なタイミング制御を行うことができる。 またカム信号により各気筒別の圧縮上死点位置が検出さ
れるので、クランク信号が誤信号で発生した場合にも、
直ちにエンジン制御装置が作動して代替制御を行うこと
ができるので、エンジンの性能を低下させることがない
。 さらに代替制御のために特別なｉ構を必要としないので
、コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるクランクシャフト角度検出部の実
施例を示す図、第２図は本発明によるクランクシャフト
の正面図、第３図は本発明によるカムシャフト点火時期
検出部の実施例を示す説明図、第４図は本発明によるカ
ムプーリの正面図、第５図は本発明による通常運転時の
燃料噴射時期を示す説明図、第６図は本発明による代替
制御時の燃料噴射時期を示す説明図、第７図は本発明に
よる回路図、第８図は本発明の制御の作動を示すフロー
チャート図である。 １・・・クランクシャフト、２・・・パルスプレート、
２１〜２４．３．〜３４・・・ノツチ、３・・・カムプ
ーリ、４・・・第１マグネツトピツクアツプ、５・・・
第２マグネッ１−ピックアップ、６・・・タイミングベ
ルト、１０・・・エンジン制御装置。 特許出願人　　　富士重工業株式会社 代理人　弁理士　小　橋　信　淳 同　　弁理士　村　井　　　進 第１図 第４図 第２図 （２□ 第３図 第５図 Ｏ 第６図 第８図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 　クランクシャフトに各気筒が上死点となる位置にノッ
    チを形成したパルスプレートを固設し、上記パルスプレ
    ートのノッチに対峙させてクランクシャフトのノッチを
    検出する第１マグネットピックアップを設け、 上記クランクシャフトにより駆動されるカムシャフトに
    各気筒を識別するためノッチを形成したカムプーリを固
    設し、 上記カムプーリのノッチに対峙させて各気筒別を検出す
    る第２マグネットピックアップを設け、上記両マグネッ
    トピックアップからの信号により各気筒ごとの圧縮上死
    点位置を検出すると共に、上記クランクシャフト側の信
    号に誤信号が発生した場合には、エンジン制御装置によ
    る代替制御によりカムシャフト側の信号で各気筒ごとの
    燃料噴射時期および点火時期のタイミング制御を行うよ
    うに構成したことを特徴とする内燃機関のクランク角度
    検出装置。
JP62032140A 1987-02-13 1987-02-13 内燃機関のクランク角度検出装置 Pending JPS63198740A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62032140A JPS63198740A (ja) 1987-02-13 1987-02-13 内燃機関のクランク角度検出装置
US07/152,615 US4787355A (en) 1987-02-13 1988-02-05 Crank angle detecting system for an internal combustion engine
GB8803158A GB2201247B (en) 1987-02-13 1988-02-11 Crank angle detecting system for an internal combustion engine
DE3804481A DE3804481A1 (de) 1987-02-13 1988-02-12 Kurbelwinkelabtastsystem fuer eine brennkraftmaschine

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JP62032140A JPS63198740A (ja) 1987-02-13 1987-02-13 内燃機関のクランク角度検出装置

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JP (1) JPS63198740A (ja)
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GB (1) GB2201247B (ja)

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