KR101921822B1 - Detecting apparatus and starting apparatus - Google Patents
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Abstract
인코더 없이 크랭크축의 회전각을 검출하는 것을 가능하게 하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 출원은, 복수의 기통을 갖는 내연 기관의 크랭크축의 회전각을 검출하는 검출 장치를 개시한다. 검출 장치는, 상기 크랭크축의 회전을 나타내는 제1 연속 펄스 신호를 생성하는 제1 센서와, 상기 제1 연속 펄스 신호와는 위상에 있어서 상위한 제2 연속 펄스 신호를 생성하는 제2 센서를 갖는 신호 생성부와, 상기 제1 연속 펄스 신호에 포함되는 제1 펄스의 상승 타이밍 및 하강 타이밍 및 상기 제2 연속 펄스 신호에 포함되는 제2 펄스의 상승 타이밍 및 하강 타이밍을 참조하여, 상기 회전각을 산출하는 산출부를 구비한다.It is an object of the present invention to provide a technique which makes it possible to detect a rotation angle of a crankshaft without an encoder.
The present application discloses a detection device for detecting a rotation angle of a crankshaft of an internal combustion engine having a plurality of cylinders. The detection device includes a first sensor for generating a first continuous pulse signal indicative of the rotation of the crankshaft and a second sensor for generating a second continuous pulse signal different in phase from the first continuous pulse signal And a controller for calculating the rotation angle by referring to the rise timing and the fall timing of the first pulse included in the first continuous pulse signal and the rise timing and the fall timing of the second pulse included in the second continuous pulse signal .
Description
본 발명은, 복수의 기통을 갖는 내연 기관의 크랭크축의 회전각을 검출하는 기술에 관한 것이다.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.
특허문헌 1 및 2는, 2개의 근접 센서를 사용하여, 내연 기관의 크랭크축의 회전각을 검출하는 기술을 개시한다. 내연 기관이 안정적으로 동작하고 있을 때, 특허문헌 1 및 2에 의해 개시되는 검출 기술은, 유용하다. 특허문헌 1 및 2에 의하면, 크랭크축의 회전각은 2개의 근접 센서 중 한쪽으로부터 출력되는 연속 펄스 신호 중의 펄스의 상승에 기초하여 산출된다. 크랭크축의 회전 방향은, 2개의 근접 센서의 위상차 정부에 기초하여 판정된다.
내연 기관이 정지하기 직전이나 내연 기관이 정지하고 있는 동안, 크랭크축의 회전은 불안정해진다. 예를 들어, 크랭크축은 정회전 및 역회전을 반복하는 경우도 있다. 이 경우, 2개의 근접 센서를 사용한 종래의 검출 기술은, 크랭크축의 회전각을 고정밀도로 검출할 수는 없다.The rotation of the crankshaft becomes unstable just before the internal combustion engine stops or while the internal combustion engine is stopped. For example, the crankshaft may repeat the forward rotation and the reverse rotation. In this case, the conventional detection technique using two proximity sensors can not detect the rotation angle of the crankshaft with high accuracy.
크랭크축의 회전이 불안정한 동안, 인코더가 크랭크축의 회전각 검출에 이용되는 경우도 있다. 인코더는 짧은 수명, 높은 비용이나 큰 배치 스페이스 등의 여러 가지 과제를 초래한다.While the rotation of the crankshaft is unstable, the encoder may be used for detecting the rotation angle of the crankshaft. Encoders result in several challenges such as short lifetime, high cost, and large batch space.
본 발명은 인코더 없이 크랭크축의 회전각을 검출하는 것을 가능하게 하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a technique which makes it possible to detect the rotation angle of a crankshaft without an encoder.
본 발명의 일 국면에 관한 검출 장치는, 복수의 기통을 갖는 내연 기관의 크랭크축의 회전각을 검출한다. 검출 장치는, 상기 크랭크축의 회전을 나타내는 제1 연속 펄스 신호를 생성하는 제1 센서와, 상기 크랭크축의 상기 회전에 따라, 상기 제1 연속 펄스 신호와는 위상에 있어서 상위한 제2 연속 펄스 신호를 생성하는 제2 센서를 갖는 신호 생성부와, 상기 제1 연속 펄스 신호에 포함되는 제1 펄스의 상승 타이밍 및 하강 타이밍 및 상기 제2 연속 펄스 신호에 포함되는 제2 펄스의 상승 타이밍 및 하강 타이밍을 참조하여, 상기 회전각을 산출하는 산출부를 구비한다.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 for generating a first continuous pulse signal indicative of the rotation of the crankshaft and a second continuous pulse signal different in phase from the first continuous pulse signal in accordance with the rotation of the crankshaft The rising timing and the falling timing of the first pulse included in the first continuous pulse signal and the rising timing and the falling timing of the second pulse included in the second continuous pulse signal, And a calculation unit for calculating the rotation angle with reference to the reference value.
상기 구성에 의하면, 산출부는 제1 센서가 생성한 제1 연속 펄스 신호에 포함되는 제1 펄스의 상승 타이밍 및 제2 센서가 생성한 제2 연속 펄스 신호에 포함되는 제2 펄스의 상승 타이밍뿐만 아니라, 제1 펄스 및 제2 펄스의 하강 타이밍을 참조하므로, 산출부는 크랭크축의 정회전 및 역회전의 혼재를 확인할 수 있다. 따라서, 크랭크축의 회전각은, 인코더 없이 고정밀도로 산출된다.According to the above configuration, the calculating unit calculates not only the rise timing of the first pulse included in the first continuous pulse signal generated by the first sensor, and the rise timing of the second pulse included in the second continuous pulse signal generated by the second sensor, , The timing of descent of the first pulse and the second pulse is referred to, so that the calculator can confirm the mixed state of the normal rotation and the reverse rotation of the crankshaft. Therefore, the rotation angle of the crankshaft can be calculated with high precision without an encoder.
본 발명의 다른 국면에 관한 검출 장치는, 복수의 기통을 갖는 내연 기관의 크랭크축의 회전각을 검출한다. 검출 장치는, 상기 크랭크축의 회전을 나타내는 제1 연속 펄스 신호를 생성하는 제1 센서와, 상기 크랭크축의 상기 회전에 따라, 상기 제1 연속 펄스 신호와는 위상에 있어서 상위한 제2 연속 펄스 신호를 생성하는 제2 센서를 갖는 신호 생성부와, 상기 제1 연속 펄스 신호에 포함되는 제1 펄스와 상기 제2 연속 펄스 신호에 포함되는 제2 펄스 사이의 중첩 및 비중첩의 패턴으로부터 상기 크랭크축의 회전 방향의 변화를 검출하고, 상기 회전 방향의 상기 변화 전의 상기 회전각에 대하여 가산 처리 또는 감산 처리를 선택적으로 행하는 산출부를 구비한다.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 for generating a first continuous pulse signal indicative of the rotation of the crankshaft and a second continuous pulse signal different in phase from the first continuous pulse signal in accordance with the rotation of the crankshaft From a superimposed 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, a rotation of the crankshaft And a calculation unit for selectively performing addition processing or subtraction processing on the rotation angle before the change in the rotation direction.
상기 구성에 의하면, 산출부는 제1 연속 펄스 신호에 포함되는 제1 펄스와 제2 연속 펄스 신호에 포함되는 제2 펄스 사이의 중첩 및 비중첩의 패턴으로부터 검출된 회전 방향의 변화에 따라, 가산 처리 또는 감산 처리를 실행하므로, 크랭크축의 회전각은, 인코더 없이 고정밀도로 산출된다.According to the above arrangement, the calculating unit calculates the sum of the first pulse included in the first continuous pulse signal and the second pulse included in the second continuous pulse signal in accordance with the change in the rotation direction detected from the overlapping and non- Or subtracting process, the rotation angle of the crankshaft can be calculated with high precision without the encoder.
상기한 구성에 관해서, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서 각각은, 상기 크랭크축에 설치된 플라이 휠 부근에 배치된 근접 센서라도 된다.With respect to the above-described configuration, each of the first sensor and the second sensor may be a proximity sensor disposed near the flywheel provided on the crankshaft.
상기한 구성에 의하면, 제1 센서 및 제2 센서 각각은, 크랭크축에 설치된 플라이 휠 부근에 배치된 근접 센서이므로, 크랭크축의 회전각은 기존 센서 설비를 사용해서 고정밀도로 검출된다.According to the above configuration, since each of the first sensor and the second sensor is a proximity sensor disposed in the vicinity of the flywheel provided on the crankshaft, the rotation angle of the crankshaft is detected with high precision using existing sensor equipment.
상기한 구성에 관해서, 상기 제1 연속 펄스 신호는, 제1 신호 성분과, 상기 제1 신호 성분과는 전압 레벨에 있어서 다른 제2 신호 성분을 포함해도 된다. 상기 제2 연속 펄스 신호는, 제3 신호 성분과, 상기 제3 신호 성분과는 전압 레벨에 있어서 다른 제4 신호 성분을 포함해도 된다. 상기 제1 연속 펄스 신호 및 상기 제2 연속 펄스 신호가, 상기 제1 신호 성분, 상기 제2 신호 성분, 상기 제3 신호 성분 및 상기 제4 신호 성분에 의해 결정되는 4개의 조합 중 1개로서 정해지는 제1 조건으로부터, 상기 4개의 조합 중 또 다른 하나로서 정해지는 제2 조건으로의 변화를 나타낼 때, 상기 산출부는 상기 회전 방향의 상기 변화 전의 상기 회전각에 대하여 상기 가산 처리를 행해도 된다. 상기 제1 연속 펄스 신호 및 상기 제2 연속 펄스 신호가, 상기 제2 조건으로부터 상기 제1 조건으로의 변화를 나타낼 때, 상기 산출부는 상기 회전 방향의 상기 변화 전의 상기 회전각에 대하여 상기 감산 처리를 행해도 된다.With respect to the above configuration, the first continuous pulse signal may include a first signal component and a second signal component different in voltage level from the first signal component. The second continuous pulse signal may include a third signal component and a fourth signal component different in voltage level from the third signal component. The first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal are defined as one of the four combinations determined by the first signal component, the second signal component, the third signal component, and the fourth signal component The calculation unit may perform the addition process on the rotation angle before the change in the rotation direction when the change in the rotation direction changes from the first condition to the second condition defined as another one of the four combinations. When the first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal indicate a change from the second condition to the first condition, the calculating section performs the subtraction processing on the rotational angle before the change in the rotational direction You can do it.
상기한 구성에 의하면, 제1 연속 펄스 신호는, 제1 신호 성분과, 제1 신호 성분과는 전압 레벨에 있어서 다른 제2 신호 성분을 포함하고, 또한 제2 연속 펄스 신호는, 제3 신호 성분과, 제3 신호 성분과는 전압 레벨에 있어서 다른 제4 레벨의 신호를 포함하므로, 4개의 조합이, 제1 신호 성분, 제2 신호 성분, 제3 신호 성분 및 제4 신호 성분에 의해 정해진다. 산출부는 4개의 조합 중 1개로서 정해지는 제1 조건으로부터 4개의 조합 중 또 다른 하나로서 정해지는 제2 조건으로의 변화에 따라, 회전 방향의 변화 전의 회전각에 대하여 가산 처리를 행하고, 또한 제2 조건으로부터 제1 조건으로의 변화에 따라, 회전 방향의 변화 전의 회전각에 대하여 감산 처리를 행하므로, 크랭크축의 회전각은 고정밀도로 산출된다.According to the above configuration, the first continuous pulse signal includes the first signal component and the second signal component different in voltage level from the first signal component, and the second continuous pulse signal includes the third signal component And the fourth signal component is different from the third signal component in the voltage level, the four combinations are determined by the first signal component, the second signal component, the third signal component, and the fourth signal component . The calculating section performs addition processing on the rotation angle before the rotation direction is changed in accordance with the change from the first condition that is set as one of the four combinations to the second condition that is set as another one of the four combinations, 2, the rotation angle of the crankshaft is calculated with high precision because the subtraction process is performed with respect to the rotation angle before the change in the rotation direction.
상기한 구성에 관해서, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서 각각은, 상기 크랭크축에 설치된 플라이 휠 부근에 배치된 근접 센서라도 된다. 상기 플라이 휠은, 제1 치와, 상기 제1 치 옆에 형성된 제2 치를 포함해도 된다. 상기 제1 센서의 검출 위치 및 상기 제2 센서의 검출 위치가, 상기 제1 치와 상기 제2 치 사이의 공간에 있을 때, 상기 플라이 휠이 제1 방향으로 회전하면, 상기 제1 센서는, 상기 제1 치를 상기 제2 센서보다도 먼저 검출해도 된다. 상기 제1 센서의 상기 검출 위치 및 상기 제2 센서의 상기 검출 위치가, 상기 제1 치와 상기 제2 치 사이의 상기 공간에 있을 때, 상기 플라이 휠이 상기 제1 방향과는 반대인 제2 방향으로 회전하면, 상기 제2 센서는, 상기 제2 치를 상기 제1 센서보다도 먼저 검출해도 된다.With respect to the above-described configuration, each of the first sensor and the second sensor may be a proximity sensor disposed near the flywheel provided on the crankshaft. The flywheel may include a first tooth and a second tooth formed adjacent to the first tooth. When 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 a space between the first value and the second value, The first value may be detected earlier than the second sensor. Wherein 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 rotated in the second direction opposite to the first direction The second sensor may detect the second value earlier than the first sensor.
상기한 구성에 의하면, 제1 센서 및 제2 센서 각각은, 크랭크축에 설치된 플라이 휠 부근에 배치된 근접 센서이므로, 크랭크축의 회전각은, 기존 센서 설비를 사용해서 고정밀도로 검출된다. 플라이 휠이 제1 방향으로 회전하면, 제1 센서는 제1 치를 제2 센서보다도 먼저 검출하고, 또한 플라이 휠이 제1 방향과는 반대인 제2 방향으로 회전하면, 제2 센서는 제2 치를 제1 센서보다도 먼저 검출하므로, 제2 센서는 제1 연속 펄스 신호와는 위상에 있어서 상위한 제2 연속 펄스 신호를 생성할 수 있다.According to the above arrangement, since each of the first sensor and the second sensor is a proximity sensor disposed in the vicinity of the flywheel provided on the crankshaft, the rotation angle of the crankshaft can be detected with high precision using existing sensor equipment. When the flywheel rotates in the first direction, the first sensor detects the first value earlier than the second sensor, and when the flywheel rotates in a second direction opposite to the first direction, the second sensor detects the second value The second sensor can generate the second continuous pulse signal which is different in phase from the first continuous pulse signal.
상기한 구성에 관해서, 상기 제1 센서의 상기 검출 위치가, 상기 제1 치 또는 상기 제2 치 위에 있을 때, 상기 제1 신호 성분은, 상기 제1 센서로부터 출력되어도 된다. 상기 제1 센서의 상기 검출 위치가, 상기 제1 치와 상기 제2 치 사이의 상기 공간에 있을 때, 상기 제2 신호 성분은 상기 제1 센서로부터 출력되어도 된다. 상기 제2 센서의 상기 검출 위치가, 상기 제1 치 또는 상기 제2 치 위에 있을 때, 상기 제3 신호 성분은 상기 제2 센서로부터 출력되어도 된다. 상기 제2 센서의 상기 검출 위치가, 상기 제1 치와 상기 제2 치 사이의 상기 공간에 있을 때, 상기 제4 신호 성분은 상기 제2 센서로부터 출력되어도 된다. 상기 제2 신호 성분 및 상기 제4 신호 성분은, 상기 제1 조건 하에서 동시에 출력되어도 된다. 상기 제1 신호 성분 및 상기 제4 신호 성분은, 상기 제2 조건 하에서 동시에 출력되어도 된다.With respect to the above-described configuration, when the detection position of the first sensor is on the first value or the second value, the first signal component may be output from the first sensor. The second signal component may be output from the first sensor when the detection position of the first sensor is in the space between the first value and the second value. The third signal component may be output from the second sensor when the detection position of the second sensor is on the first value or the second value. The fourth signal component may be output from the second sensor when the detection position of the second sensor is in the space between the first value and the second value. 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.
상기한 구성에 의하면, 제2 신호 성분 및 제4 신호 성분이 동시에 출력되는 제1 조건이, 제1 신호 성분 및 제4 신호 성분이 동시에 출력되는 제2 조건으로 변하면, 산출부는 회전 방향의 변화 전의 회전각에 대하여 가산 처리를 행하고, 또한 제1 신호 성분 및 제4 신호 성분이 동시에 출력되는 제2 조건이, 제2 신호 성분 및 제4 신호 성분이 동시에 출력되는 제1 조건으로 변하면, 산출부는 회전 방향의 변화 전의 회전각에 대하여 감산 처리를 행하므로, 크랭크축의 회전각은 고정밀도로 산출된다.According to the above configuration, when the first condition that the second signal component and the fourth signal component simultaneously output is changed to the second condition in which the first signal component and the fourth signal component are simultaneously outputted, The second condition in which the first signal component and the fourth signal component are output simultaneously is changed to the first condition in which the second signal component and the fourth signal component are output simultaneously, The rotation angle of the crankshaft is calculated with high accuracy.
상기한 구성에 관해서, 상기 제1 펄스가 상승하는 시각으로부터 상기 제1 펄스가 하강하는 시각까지의 시간 길이는, 상기 플라이 휠이 상기 제1 방향으로 일정한 속도로 회전하고 있는 정상 조건 하에서, 상기 제1 펄스가 상승하는 상기 시각으로부터 상기 제2 펄스가 상승하는 시각까지의 시간 길이의 2배라도 된다.With respect to the above-described configuration, the length of time from the time when the first pulse rises to the time when the first pulse falls is set so that, under normal conditions in which the flywheel is rotating at a constant speed in the first direction, May be twice the length of time from the time when one pulse rises to the time when the second pulse rises.
상기한 구성에 의하면, 제1 펄스가 상승하는 시각으로부터 제1 펄스가 하강하는 시각까지의 시간 길이는, 플라이 휠이 제1 방향으로 일정한 속도로 회전하고 있는 정상 조건 하에서, 제1 펄스가 상승하는 시각으로부터 제2 펄스가 상승하는 시각까지의 시간 길이의 2배이므로, 검출 장치는 2개의 센서로부터 출력되는 연속 펄스 신호 중 한쪽 펄스의 상승만을 참조하여 플라이 휠의 회전 각도를 판별하는 종래 기술의 4배의 분해능으로, 플라이 휠의 회전 각도를 검출할 수 있다.According to the above configuration, the length of time from the time when the first pulse rises to the time when the first pulse falls is a time when the first pulse rises under a normal condition in which the flywheel is rotating at a constant speed in the first direction The detection device determines the rotational angle of the flywheel by referring to only the rise of one of the continuous pulse signals output from the two sensors because the time length from the time to the time when the second pulse rises is twice as long The rotating angle of the flywheel can be detected by the resolution of the doubling.
상기한 구성에 관해서, 상기 신호 생성부는 상기 크랭크축의 상기 회전에 따라, 상기 제1 연속 펄스 신호 및 상기 제2 연속 펄스 신호와는 위상에 있어서 상위한 제3 연속 펄스 신호를 생성하는 제3 센서를 포함해도 된다. 상기 산출부는 상기 제3 연속 펄스 신호에 포함되는 제3 펄스의 상승 타이밍 및 하강 타이밍을 참조하여, 상기 회전각을 산출해도 된다. 상기 제1 펄스가 상승하는 시각으로부터 상기 제2 펄스가 상승하는 시각까지의 시간 길이는, 상기 플라이 휠이 상기 제1 방향으로 일정한 속도로 회전하고 있는 정상 조건 하에서, 상기 제2 펄스가 상승하는 상기 시각으로부터 상기 제3 펄스가 상승하는 시각까지의 시간 길이 및 상기 제3 펄스가 상승하는 상기 시각으로부터 상기 제1 펄스가 하강하는 시각까지의 시간 길이 각각과 다름없어도 된다.With respect to the above-described configuration, the signal generating unit may include a third sensor for generating a third continuous pulse signal in phase with the first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal in accordance with the rotation of the crankshaft . The calculating unit may calculate the rotation angle by referring to the rise timing and the fall timing of the third pulse included in the third continuous pulse signal. The length of time from the time point at which the first pulse rises to the time at which the second pulse rises may be shorter than the time at which the second pulse rises under the normal condition that the flywheel is rotating at a constant speed in the first direction The time length from the time when the third pulse rises to the time when the third pulse rises and the time length from the time when the third pulse rises to the time when the first pulse falls.
상기한 구성에 의하면, 제1 펄스가 상승하는 시각으로부터 제2 펄스가 상승하는 시각까지의 시간 길이는, 플라이 휠이 제1 방향으로 일정한 속도로 회전하고 있는 정상 조건 하에서, 제2 펄스가 상승하는 시각으로부터 제3 연속 펄스 신호에 포함되는 제3 펄스가 상승하는 시각까지의 시간 길이 및 제3 펄스가 상승하는 시각으로부터 제1 펄스가 하강하는 시각까지의 시간 길이 각각과 다름없으므로, 제1 펄스가 상승하고 있는 기간은, 제2 펄스 및 제3 펄스의 상승 시각에 의해 등분된다. 산출부는 제1 펄스 및 제2 펄스의 상승 타이밍 및 하강 타이밍뿐만 아니라, 제3 펄스의 상승 및 하강을 참조하므로, 제1 펄스, 제2 펄스 및 제3 펄스의 상승 시각 및 하강 시각에 있어서, 일정한 값을 가산 또는 감산하여, 회전각을 산출할 수 있다. 따라서, 검출 장치는, 2개의 센서로부터 출력되는 연속 펄스 신호 중 한쪽 펄스의 상승만을 참조하여 플라이 휠의 회전 각도를 판별하는 종래 기술의 6배의 분해능으로, 플라이 휠의 회전 각도를 검출할 수 있다.According to the above arrangement, the length of time from the time when the first pulse rises to the time when the second pulse rises is set so that the second pulse rises under a normal condition in which the flywheel is rotating at a constant speed in the first direction Since the time length from the time when the third pulse included in the third continuous pulse signal rises to the time when the third pulse rises and the time length from the time when the third pulse rises to the time when the first pulse falls, The rising period is equally divided by the rise time of the second pulse and the third pulse. The calculating unit refers to the rise and fall of the third pulse as well as the rise timing and the fall timing of the first pulse and the second pulse so that the rise time and the fall time of the first pulse, The rotation angle can be calculated by adding or subtracting the value. Therefore, the detection device can detect the rotation angle of the flywheel with a resolution of 6 times as high as that of the prior art that determines the rotation angle of the flywheel by referring to only the rise of one pulse among the continuous pulse signals output from the two sensors .
본 발명의 또 다른 국면에 관한 내연 기관의 시동 장치는, 상술한 검출 장치와, 상기 산출부가 산출한 상기 회전각으로부터, 상기 복수의 기통의 점화 순서를 정하는 순서 결정부를 구비한다.A starter for an internal combustion engine according to another aspect of the present invention includes the above-described detecting device and an order determining section for determining an ignition sequence of the plurality of cylinders from the rotation angle calculated by the calculating section.
상기 구성에 의하면, 순서 결정부는 상술한 검출 장치의 산출부가 산출한 회전각으로부터, 복수의 기통의 점화 순서를 정하므로, 내연 기관은 적절하게 시동된다.According to the above arrangement, the order determining section determines the ignition sequence of the plurality of cylinders from the rotation angle calculated by the calculating section of the above-described detecting device, so that the internal combustion engine is appropriately started.
상술한 기술은, 인코더 없이 크랭크축의 회전각을 검출하는 것을 가능하게 한다.The above-described technique makes it possible to detect the rotation angle of the crankshaft without an encoder.
도 1은, 제1 실시 형태의 검출 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는, 도 1에 도시되는 검출 장치 내에서 발생한 제1 펄스와 제2 펄스 사이의 여러 가지 시간적인 관계를 나타내는 개념도이다.
도 3은, 제2 실시 형태의 검출 장치의 개략적인 블록도이다.
도 4는, 도 3에 도시되는 검출 장치의 산출부가 실행하는 처리를 나타내는 개략적인 흐름도이다.
도 5는, 도 3에 도시되는 검출 장치 내에서 발생한 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호의 예시적인 타이밍차트이다.
도 6은, 도 5에 도시되는 타이밍차트의 시각 t1에서 시각 t5까지의 기간에 있어서의 플라이 휠의 치의 개략도이다.
도 7은, 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호의 개략도이다.
도 8은, 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호의 개략도이다.
도 9는, 제1 연속 펄스 신호 내지 제3 연속 펄스 신호의 개략도이다.
도 10은, 제3 실시 형태의 시동 장치의 개략적인 블록도이다.1 is a schematic block diagram of a detection apparatus according to the first embodiment.
Fig. 2 is a conceptual diagram showing various temporal relationships between the first pulse and the second pulse generated in the detection apparatus shown in Fig. 1. Fig.
Fig. 3 is a schematic block diagram of the detection apparatus of the second embodiment. Fig.
Fig. 4 is a schematic flow chart showing a process executed by the calculation section of the detection apparatus shown in Fig. 3; Fig.
5 is an exemplary timing chart of the first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal generated in the detection apparatus shown in FIG.
Fig. 6 is a schematic view of the values of the flywheel during the period from time t1 to time t5 of the timing chart shown in Fig. 5;
7 is a schematic diagram of the first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal.
8 is a schematic diagram of a first continuous pulse signal and a second continuous pulse signal.
9 is a schematic diagram of the first to third continuous pulse signals.
10 is a schematic block diagram of the starter of the third embodiment.
<제1 실시 형태>≪ First Embodiment >
종래 기술에 관해서, 크랭크축의 회전각은 2개의 센서 각각으로부터 출력된 연속 펄스 신호로부터 산출된다. 2개의 연속 펄스 신호는 위상에 있어서 상위하다. 2개의 센서 중 한쪽으로부터 출력된 연속 펄스 신호의 상승이, 2개의 센서 중 다른 쪽으로부터 출력된 연속 펄스 신호보다도 빠르면, 종래 기술은 크랭크축의 회전각을 증가시키는 처리를 행한다. 한편, 2개의 센서 중 한쪽으로부터 출력된 연속 펄스 신호의 상승이, 2개의 센서 중 다른 쪽으로부터 출력된 연속 펄스 신호보다도 느리면, 종래 기술은 크랭크축의 회전각을 저감시키는 처리를 행한다.With respect to the prior art, the rotation angle of the crankshaft is calculated from the continuous pulse signal output from each of the two sensors. The two consecutive pulse signals are different in phase. If the rise of the continuous pulse signal output from one of the two sensors is faster than the continuous pulse signal output from the other of the two sensors, the conventional technique performs a process of increasing the rotation angle of the crankshaft. On the other hand, if the rise 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 conventional technique performs a process of reducing the rotation angle of the crankshaft.
선박이 정지하기 직전이나 정지하고 있는 동안, 크랭크축은 불안정한 동작을 하기 때문에, 회전 각도를 검출하기 위해서 인코더를 사용하고 있었지만, 수명, 비용 및/또는 배치 스페이스 등의 관점에서, 인코더의 이용이 바람직하지 않은 경우도 있다. 본 발명자들은 인코더에 의존하지 않고, 크랭크축의 회전각을 고정밀도로 검출하는 것을 가능하게 하는 검출 기술을 개발하였다. 제1 실시 형태에 있어서, 예시적인 검출 기술이 설명된다.The encoder is used for detecting the rotation angle because the crankshaft is in an unstable state immediately before the ship is stopped or stopped. However, from the viewpoints of life, cost and / or layout space, the use of the encoder is preferable There are also cases where it is not. The inventors of the present invention have developed a detection technique that makes it possible to detect the rotation angle of the crankshaft with high accuracy without depending on the encoder. In the first embodiment, an exemplary detection technique is described.
도 1은, 제1 실시 형태의 검출 장치(100)의 개략적인 블록도이다. 도 1을 참조하여, 검출 장치(100)가 설명된다.1 is a schematic block diagram of a
검출 장치(100)는, 복수의 기통(도시하지 않음)을 갖는 내연 기관(도시하지 않음)의 크랭크축(도시하지 않음)의 회전각을 검출하기 위해서 사용된다. 검출 장치(100)는, 내연 기관을 제어하는 제어 장치의 일부라도 되고, 제어 장치와는 다른 장치로서 형성되어도 된다.The detecting
검출 장치(100)는, 신호 생성부(110)와, 산출부(120)를 구비한다. 신호 생성부(110)는, 제1 연속 펄스 신호와, 제2 연속 펄스 신호를 생성한다. 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호 각각은, 크랭크축의 회전을 나타낸다. 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호는, 신호 생성부(110)로부터 산출부(120)로 출력된다.The detecting
신호 생성부(110)는, 제1 센서(111)와, 제2 센서(112)를 포함한다. 제1 센서(111)는, 복수의 제1 펄스를 포함하는 제1 연속 펄스 신호를 생성한다. 제2 센서(112)는, 복수의 제2 펄스를 포함하는 제2 연속 펄스 신호를 생성한다.The
제1 센서(111)는, 크랭크축에 설치된 플라이 휠(도시하지 않음)의 치를 검출할 때마다, 높은 전압 레벨의 신호(이하, 「H 신호」라고 칭해짐)를 생성한다. 제1 센서(111)는 플라이 휠의 치 간 공극을 검출할 때마다, 낮은 전압 레벨의 신호(이하, 「L 신호」라고 칭해짐)를 생성한다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 신호 성분은, 제1 센서(111)가 생성하는 H 신호에 의해 예시된다. 제2 신호 성분은, 제1 센서(111)가 생성하는 L 신호에 의해 예시된다.The
제2 센서(112)는, 플라이 휠의 치를 검출할 때마다, 높은 전압 레벨의 신호(이하, 「H 신호」라고 칭해짐)를 생성한다. 제2 센서(112)는, 플라이 휠의 치 간 공극을 검출할 때마다, 낮은 전압 레벨의 신호(이하, 「L 신호」라고 칭해짐)를 생성한다. 본 실시 형태에 있어서, 제3 신호 성분은, 제2 센서(112)가 생성하는 H 신호에 의해 예시된다. 제4 신호 성분은, 제2 센서(112)가 생성하는 L 신호에 의해 예시된다.The
제1 센서(111) 및 제2 센서(112) 각각은, 플라이 휠의 치를 검출할 수 있도록, 플라이 휠의 근방에 배치된 근접 센서라도 된다. 대체적으로, 제1 센서(111) 및 제2 센서(112) 각각은, 플라이 휠의 치를 검출할 수 있도록 배치된 광학 센서(반사형 또는 투과형)라도 된다. 본 실시 형태의 원리는, 제1 센서(111) 및 제2 센서(112)로서 사용되는 특정한 검출 소자에 한정되지 않는다.Each of the
본 실시 형태에 있어서, 제1 센서(111) 및 제2 센서(112)는, 플라이 휠의 치를 검출할 때마다, 높은 전압 레벨의 신호를 생성한다. 대체적으로, 플라이 휠의 치를 검출하면, 낮은 전압 레벨의 신호를 생성하고, 또한 플라이 휠의 치 간 공극을 검출하면, 높은 전압 레벨의 신호를 생성하는 검출 소자가, 제1 센서 및 제2 센서로서 사용되어도 된다.In this embodiment, each time the
제2 센서(112)는, 제1 센서(111)와는 다른 위치에서, 플라이 휠의 치 및 치 간의 공극을 검출한다. 따라서, 제2 센서(112)에 의해 생성되는 제2 연속 펄스 신호는, 제1 센서(111)에 의해 생성되는 제1 연속 펄스 신호와는 위상(즉, 전압 레벨의 변화 타이밍)에 있어서 상위하다.The
도 2는, 제1 펄스와 제2 펄스 사이의 여러 가지 시간적인 관계를 나타내는 개념도이다. 도 1 및 도 2를 참조하여, 검출 장치(100)가 더 설명된다.2 is a conceptual diagram showing various temporal relationships between the first pulse and the second pulse. Referring to Figures 1 and 2, the
도 2의 섹션 (a)에 관해서, 제1 펄스가 상승한 후, 제2 펄스가 상승한다. 그 후, 제1 펄스가 하강한다. 또한 그 후, 제2 펄스가 하강한다. 본 실시 형태에 있어서, 도 2의 섹션 (a)에 나타내는 펄스의 발생 패턴이 반복될 때, 크랭크축은 안정적으로 정회전하고 있다.With respect to section (a) of Fig. 2, after the first pulse rises, the second pulse rises. Thereafter, the first pulse falls. Thereafter, the second pulse falls. In this embodiment, when the pulse generation pattern shown in section (a) of Fig. 2 is repeated, the crankshaft is steadily rotated forward.
도 2의 섹션 (b)에 관해서, 제2 펄스가 상승한 후, 제1 펄스가 상승한다. 그 후, 제2 펄스가 하강한다. 또한 그 후, 제1 펄스가 하강한다. 본 실시 형태에 있어서, 도 2의 섹션 (b)에 나타내는 펄스의 발생 패턴이 반복될 때, 크랭크축은 안정적으로 역회전하고 있다.With respect to the section (b) of FIG. 2, after the second pulse rises, the first pulse rises. Thereafter, the second pulse falls. Thereafter, the first pulse falls. In the present embodiment, when the pulse generation pattern shown in section (b) of FIG. 2 is repeated, the crankshaft rotates in a stable reverse direction.
도 2의 섹션 (c)에 관해서, 제1 펄스가 상승한 후, 제2 펄스가 상승한다. 그 후, 제2 펄스가 하강한다. 또한 그 후, 제1 펄스가 하강한다. 도 2의 섹션 (d)에 관해서, 제2 펄스가 상승한 후, 제1 펄스가 상승한다. 그 후, 제1 펄스가 하강한다. 또한 그 후, 제2 펄스가 하강한다. 도 2의 섹션 (e)에 관해서, 제1 펄스가 상승한 후, 제1 펄스가 하강한다. 그 후, 제2 펄스가 상승한다. 또한 그 후, 제2 펄스가 하강한다. 도 2의 섹션 (f)에 관하여, 제2 펄스가 상승한 후, 제2 펄스가 하강한다. 그 후, 제1 펄스가 상승한다. 또한 그 후, 제1 펄스가 하강한다. 도 2의 섹션 (c) 내지(f) 각각에 나타내는 펄스의 발생 패턴은, 도 2의 섹션 (a) 및 섹션 (b) 모두 상위하다. 이것은, 도 2의 섹션 (c) 내지 (f) 각각은, 크랭크축의 회전이 불안정한 것(즉, 정회전 및 역회전이 혼재하고 있는 것)을 의미한다. 산출부(120)는, 제1 펄스의 상승 및 하강의 타이밍과, 제2 펄스의 상승 및 상승의 타이밍을 참조하여, 회전각을 고정밀도로 산출할 수 있다.With respect to the section (c) of Fig. 2, after the first pulse rises, the second pulse rises. Thereafter, the second pulse falls. Thereafter, the first pulse falls. With respect to section (d) of FIG. 2, after the second pulse rises, the first 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. With respect to section (f) of Fig. 2, after the second pulse rises, the second pulse falls. Thereafter, the first pulse rises. Thereafter, the first pulse falls. The generation patterns of the pulses shown in each of the sections (c) to (f) of FIG. 2 are all different from the sections (a) and (b) of FIG. This means that each of the sections (c) to (f) of Fig. 2 means that the rotation of the crankshaft is unstable (i.e., the forward rotation and the reverse rotation are mixed). The
제1 펄스 및 제2 펄스의 상승 및 하강의 타이밍을 참조하는 것은, 제1 펄스와 제2 펄스의 중첩 및 비중첩의 패턴(즉, H 신호와 L 신호의 조합)을 참조하는 것을 의미한다. 표 1은, 도 2에 도시되는 시간적 관계에 포함되는 중첩 및 비중첩의 여러 가지 패턴을 나타낸다.Reference to the rising and falling timings of the first pulse and the second pulse refers to the overlapping and non-overlapping pattern of the first pulse and the second pulse (i.e., a combination of the H signal and the L signal). Table 1 shows various patterns of overlapping and non-overlapping included in the temporal relationship shown in Fig.
패턴 1은, 제2 펄스의 L 신호가, 제1 펄스의 H 신호와 동시에 나타나는 상태를 나타낸다. 패턴 2는, 제2 펄스의 H 신호가, 제1 펄스의 H 신호와 동시에 나타나는 상태를 나타낸다. 패턴 3은, 제2 펄스의 H 신호가, 제1 펄스의 L 신호와 동시에 나타나는 상태를 나타낸다. 패턴 4는, 제2 펄스의 L 신호가, 제1 펄스의 L 신호와 동시에 나타나는 상태를 나타낸다.
상술한 바와 같이, 도 2의 섹션 (a)에 나타내는 펄스의 조합은, 크랭크축이 안정적으로 정회전하고 있을 때에 나타난다. 이 사이에 나타나는 중첩 및 비중첩의 4개의 변화 패턴을 이하에 나타낸다. 이하의 변화 패턴이 나타날 때, 산출부(120)는 크랭크축이 정회전하고 있다고 판정할 수 있다.As described above, the combination of the pulses shown in section (a) of Fig. 2 appears when the crankshaft is steadily rotating forward. The four patterns of superimposition and non-superimposition appearing between them are shown below. When the following variation pattern appears, the
변화 패턴 (1) : 패턴 4에서 패턴 1Change Pattern (1): Pattern 4 to
변화 패턴 (2) : 패턴 1에서 패턴 2Change pattern (2):
변화 패턴 (3) : 패턴 2에서 패턴 3Change pattern (3): Pattern 2 to Pattern 3
변화 패턴 (4) : 패턴 3에서 패턴 4Change pattern (4): pattern 3 to pattern 4
상술한 바와 같이, 도 2의 섹션 (b)에 나타내는 펄스의 조합은, 크랭크축이 안정적으로 역회전하고 있을 때에 나타난다. 이 사이에 나타나는 중첩 및 비중첩의 4개의 변화 패턴을 이하에 나타낸다. 이하의 변화 패턴이 나타날 때, 산출부(120)는 크랭크축이 역회전하고 있다고 판정할 수 있다.As described above, the combination of the pulses shown in section (b) of Fig. 2 appears when the crankshaft rotates in a stable reverse direction. The four patterns of superimposition and non-superimposition appearing between them are shown below. When the following variation pattern appears, the
변화 패턴 (a) : 패턴 1에서 패턴 4Change pattern (a):
변화 패턴 (b) : 패턴 2에서 패턴 1Change pattern (b): In pattern 2,
변화 패턴 (c) : 패턴 3에서 패턴 2Change pattern (c): Pattern 3 to Pattern 2
변화 패턴 (d) : 패턴 4에서 패턴 3Change pattern (d): Pattern 4 to Pattern 3
도 2의 섹션 (c)에 관해서, 패턴 4에서 패턴 1로의 변화[즉, 변화 패턴 (1)]가 처음에 나타난다. 이때, 산출부(120)는 크랭크축이 정회전하고 있는 것을 확인할 수 있다. 그 후, 패턴 1에서 패턴 2로의 변화[즉, 변화 패턴 (2)]가 나타난다. 이때, 산출부(120)는 크랭크축이 정회전하고 있는 것을 확인할 수 있다. 또한 그 후, 패턴 2에서 패턴 1로의 변화[즉, 변화 패턴 (b)]가 나타난다. 이때, 산출부(120)는 크랭크축이 역회전하고 있는 것을 확인할 수 있다. 마지막으로, 패턴 1에서 패턴 4로의 변화[즉, 변화 패턴 (a)]가 나타난다. 이때, 산출부(120)는 크랭크축이 역회전하고 있는 것을 확인할 수 있다.With respect to the section (c) of FIG. 2, the change from the pattern 4 to the pattern 1 (that is, the change pattern 1) first appears. At this time, the
도 2의 섹션 (d)에 관해서, 패턴 4에서 패턴 3으로의 변화[즉, 변화 패턴 (d)]가 처음에 나타난다. 이때, 산출부(120)는 크랭크축이 역회전하고 있는 것을 확인할 수 있다. 그 후, 패턴 3에서 패턴 2로의 변화[즉, 변화 패턴 (c)]가 나타난다. 이때, 산출부(120)는 크랭크축이 역회전하고 있는 것을 확인할 수 있다. 또한 그 후, 패턴 2에서 패턴 3으로의 변화[(변화 패턴(3)]가 나타난다. 이때, 산출부(120)는 크랭크축이 정회전하고 있는 것을 확인할 수 있다. 마지막으로, 패턴 3에서 패턴 4로의 변화[변화 패턴 (4)]가 나타난다. 이때, 산출부(120)는 크랭크축이 정회전하고 있는 것을 확인할 수 있다.With respect to the section (d) of Fig. 2, the change from the pattern 4 to the pattern 3 (i.e., the change pattern (d)) appears first. At this time, the
도 2의 섹션 (e)에 관해서, 패턴 4에서 패턴 1로의 변화[즉, 변화 패턴 (1)]가 처음에 나타난다. 이때, 산출부(120)는 크랭크축이 정회전하고 있는 것을 확인할 수 있다. 그 후, 패턴 1에서 패턴 4로의 변화[변화 패턴 (a)]가 나타난다. 이때, 산출부(120)는 크랭크축이 역회전하고 있는 것을 확인할 수 있다. 또한 그 후, 패턴 4에서 패턴 3으로의 변화[변화 패턴 (d)]가 나타난다. 이때, 산출부(120)는 크랭크축이 역회전하고 있는 것을 확인할 수 있다. 마지막으로, 패턴 3에서 패턴 4로의 변화[변화 패턴 (4)]가 나타난다. 이때, 산출부(120)는 크랭크축이 정회전하고 있는 것을 확인할 수 있다.With respect to the section (e) of Fig. 2, the change from pattern 4 to pattern 1 (i.e., the change pattern 1) appears first. At this time, the
도 2의 섹션 (f)에 관해서, 패턴 4에서 패턴 3으로의 변화[변화 패턴 (d)]가 처음에 나타난다. 이때, 산출부(120)는 크랭크축이 역회전하고 있는 것을 확인할 수 있다. 그 후, 패턴 3에서 패턴 4로의 변화[변화 패턴 (4)]가 나타난다. 이때, 산출부(120)는 크랭크축이 정회전하고 있는 것을 확인할 수 있다. 또한 그 후, 패턴 4에서 패턴 1로의 변화[변화 패턴 (1)]가 나타난다. 이때, 산출부(120)는 크랭크축이 정회전하고 있는 것을 확인할 수 있다. 마지막으로, 패턴 1에서 패턴 4로의 변화[변화 패턴 (a)]가 나타난다. 이때, 산출부(120)는 크랭크축이 역회전하고 있는 것을 확인할 수 있다.With respect to the section (f) of FIG. 2, a change (pattern (d) of change from pattern 4 to pattern 3) appears first. At this time, the
상술한 바와 같이, 산출부(120)는 여러 가지 변화 패턴으로부터 회전 방향의 변화를 검출하고, 크랭크축의 회전각을 산출할 수 있다. 표 2는, 산출부(120)의 예시적인 연산 처리를 나타낸다. As described above, the calculating
산출부(120)는, 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호를 참조하고, 상술한 4개의 패턴 변화가 발생한 것을 인식할 수 있다. 패턴 4에서 패턴 1로의 패턴 변화 및 패턴 1에서 패턴 4로의 패턴 변화가 발생하면, 산출부(120)는 크랭크축의 회전 방향의 변화가 발생했다고 판정해도 된다. 산출부(120)는, 패턴 4에서 패턴 1로의 패턴 변화 하에서, 크랭크축의 회전 방향의 변화 전의 회전각에 소정의 값을 더하는 가산 처리를 실행해도 된다. 산출부(120)는, 패턴 1에서 패턴 4로의 패턴 변화 하에서, 크랭크축의 회전 방향의 변화 전의 회전각에 소정의 값을 차감하는 감산 처리를 실행해도 된다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 조건은 패턴 4에 의해 예시된다. 제2 조건은, 패턴 1에 의해 예시된다.The calculating
표 2에 나타내는 연산 처리는, 상술한 변화 패턴 (1)과 변화 패턴 (a)와의 조합을 이용한다. 대체적으로, 변화 패턴 (2)와 변화 패턴 (b)와의 조합, 변화 패턴 (3)과 변화 패턴 (c)와의 조합이나 변화 패턴 (4)와 변화 패턴 (d)와의 조합이, 산출부(120)가 실행하는 연산 처리에 이용되어도 된다.The calculation processing shown in Table 2 uses a combination of the above-described change pattern (1) and the change pattern (a). In general, a combination of the variation pattern 2 and the variation pattern b, a combination of the variation pattern 3 and the variation pattern c, and a combination of the variation pattern 4 and the variation pattern d, May be used for the arithmetic processing to be executed.
<제2 실시 형태>≪ Second Embodiment >
검출 장치는, 크랭크축의 회전 각도가 일정한 위치인 것을 나타내는 기준 펄스 신호를 사용하여, 크랭크축의 회전 각도를 보정해도 된다. 이때, 기준 펄스 신호를 생성하는 방법으로서는, 예를 들어 플라이 휠의 소정 위치에 설치된 마커를 센서(이하, 기준 센서라고 칭함)가 검출함으로써, 기준 신호를 생성하는 방법을 들 수 있다. 제2 실시 형태에 있어서, 기준 센서를 구비하는 예시적인 검출 기술이 설명된다.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 constant position. At this time, as a method of generating the reference pulse signal, for example, a method of generating a reference signal by detecting a marker installed at a predetermined position of the flywheel (hereinafter referred to as a reference sensor) is exemplified. In the second embodiment, an exemplary detection technique including a reference sensor is described.
도 3은, 제2 실시 형태의 검출 장치(100A)의 개략적인 블록도이다. 도 3을 참조하여, 검출 장치(100A)가 설명된다. 제1 실시 형태의 설명은, 제1 실시 형태와 동일한 부호가 첨부된 요소에 원용된다.3 is a schematic block diagram of the
검출 장치(100A)는 신호 생성부(110A)와, 산출부(120A)를 구비한다. 제1 실시 형태와 마찬가지로, 신호 생성부(110A)는 제1 센서(111)와 제2 센서(112)를 포함한다. 제1 실시 형태의 설명은, 제1 센서(111)와 제2 센서(112)에 원용된다.The detecting
신호 생성부(110A)는, 기준 센서(113)를 더 포함한다. 기준 센서(113)는, 기준 펄스 신호를 생성한다. 기준 펄스 신호는, 기준 펄스를 포함한다. 크랭크축이 1회전할 때마다, 기준 센서(113)는, 1개의 기준 펄스를 생성한다.The
기준 센서(113)는, 플라이 휠(도시하지 않음)의 근방에 배치된 근접 센서라도 된다. 플라이 휠에 형성된 볼록부가 근접 센서의 검출점을 통과할 때마다, 근접 센서는, 기준 펄스를 생성한다. 대체적으로, 기준 센서(113)는 크랭크축(도시하지 않음)의 1회전당 1개의 펄스를 생성할 수 있는 다른 검출 소자라도 된다. 본 실시 형태의 원리는, 기준 센서(113)로서 사용되는 특정한 검출 소자에 한정되지 않는다.The
기준 펄스 신호는, 기준 센서(113)로부터 산출부(120A)로 출력된다. 산출부(120A)는 기준 펄스 신호 중의 기준 펄스를 수취하면, 산출된 회전각의 값을 「0」으로 한다(즉, 리셋 처리).The reference pulse signal is output from the
도 4는, 산출부(120A)가 실행하는 처리를 나타내는 개략적인 흐름도이다. 도 3 및 도 4를 참조하여, 산출부(120A)의 처리가 설명된다.Fig. 4 is a schematic flowchart showing a process executed by the
(스텝 S105)(Step S105)
산출부(120A)는, 기준 펄스 신호를 기다린다. 산출부(120A)가 기준 펄스를, 기준 센서(113)로부터 수취하면, 스텝 S110이 실행된다.The
(스텝 S110)(Step S110)
산출부(120A)는, 리셋 처리를 실행하고, 크랭크축의 회전각 θ의 값을 「0」으로 설정한다. 그 후, 스텝 S115가 실행된다.The
(스텝 S115)(Step S115)
산출부(120A)는, 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호를 수신했는지 판단한다. 산출부(120A)가 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호의 양쪽을 수신하고 있지 않은 경우에는, 스텝 S115를 반복한다. 산출부(120A)가 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호의 양쪽을 수신하면, 스텝 S120이 실행된다.The calculating
(스텝 S120)(Step S120)
산출부(120A)는, 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호를 참조하여, 제1 연속 펄스 신호의 L 신호와 제2 연속 펄스 신호의 L 신호를 동시에 수신하고 있는지 여부를 판정한다. 산출부(120A)가 제1 연속 펄스 신호의 L 신호와 제2 연속 펄스 신호의 L 신호를 동시에 수신하고 있으면, 스텝 S125가 실행된다. 다른 경우에는, 스텝 S145가 실행된다.The calculating
(스텝 S125)(Step S125)
산출부(120A)는, 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호의 전압 레벨의 변화를 기다린다. 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호 중 적어도 한쪽에, 전압 레벨의 변화가 발생하면, 스텝 S130이 실행된다.The calculating
(스텝 S130)(Step S130)
산출부(120A)는, 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호를 참조하여, 제1 연속 펄스 신호의 H 신호와 제2 연속 펄스 신호의 L 신호를 동시에 수신하고 있는지 여부를 판정한다. 산출부(120A)가 제1 연속 펄스 신호의 H 신호와 제2 연속 펄스 신호의 L 신호를 동시에 수신하고 있으면, 스텝 S135가 실행된다. 다른 경우에는, 스텝 S115가 실행된다.The calculating
(스텝 S135)(Step S135)
산출부(120A)는 가산 처리를 실행하고, 크랭크축의 회전각 θ에, 소정의 각도 α를 가산한다. 각도 α는, 이하의 수식에 의해 정의되어도 된다. 이 일련의 루틴에 의해, 산출된 값이 360보다도 큰 경우에는, 그 값에서 360을 빼는 처리를 행하고, 또한 산출된 값이 0보다도 작은 경우에는, 그 값에 360을 더하는 처리를 행한다. 그 후, 스텝 S140이 실행된다. The calculating
(스텝 S140)(Step S140)
산출부(120A)는, 기준 펄스를 수신하고 있는지 여부를 판정한다. 산출부(120A)가 기준 펄스를 수신하고 있으면, 스텝 S110이 실행된다. 다른 경우에는, 스텝 S115가 실행된다.The
(스텝 S145)(Step S145)
산출부(120A)는, 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호를 참조하여, 제1 연속 펄스 신호의 H 신호와 제2 연속 펄스 신호의 L 신호를 동시에 수신하고 있는지 여부를 판정한다. 산출부(120A)가, 제1 연속 펄스 신호의 H 신호와 제2 연속 펄스 신호의 L 신호를 동시에 수신하고 있으면, 스텝 S150이 실행된다. 다른 경우에는, 스텝 S115가 실행된다.The calculating
(스텝 S150)(Step S150)
산출부(120A)는, 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호의 전압 레벨의 변화를 기다린다. 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호 중 적어도 한쪽에, 전압 레벨의 변화가 발생하면, 스텝 S155가 실행된다.The calculating
(스텝 S155)(Step S155)
산출부(120A)는, 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호를 참조하여, 제1 연속 펄스 신호의 L 신호와 제2 연속 펄스 신호의 L 신호를 동시에 수신하고 있는지 여부를 판정한다. 산출부(120A)가 제1 연속 펄스 신호의 L 신호와 제2 연속 펄스 신호의 L 신호를 동시에 수신하고 있으면, 스텝 S160이 실행된다. 다른 경우에는, 스텝 S115가 실행된다.The calculating
(스텝 S160)(Step S160)
산출부(120A)는, 감산 처리를 실행하고, 크랭크축의 회전각 θ로부터, 각도 α를 차감한다. 이 일련의 루틴에 의해, 산출된 값이 360보다도 큰 경우에는, 그 값에서 360을 빼는 처리를 행하고, 또한 산출된 값이 0보다도 작은 경우에는, 그 값에 360을 더하는 처리를 행한다. 그 후, 스텝 S165가 실행된다.The
(스텝 S165)(Step S165)
산출부(120A)는, 기준 펄스를 수신하고 있는지 여부를 판정한다. 산출부(120A)가 기준 펄스를 수신하고 있으면, 스텝 S110이 실행된다. 다른 경우에는, 스텝 S115가 실행된다.The
도 5는, 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호의 예시적인 타이밍차트이다. 도 2 내지 도 5를 참조하여, 산출부(120A)의 처리가 더 설명된다.5 is an exemplary timing chart of the first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal. With reference to Figs. 2 to 5, the processing of the calculating
시각 t1 이전 및 시각 t5 이후의 기간에 있어서, 도 2의 섹션 (a)에 나타내는 패턴이 반복된다. 이들의 기간에 있어서, 스텝 S115, 스텝 S120, 스텝 S125, 스텝 S130, 스텝 S135 및 스텝 S140으로 이루어지는 처리 루틴이 반복된다.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 steps S115, S120, S125, S130, S135, and S140 is repeated.
도 6은, 시각 t1에서 시각 t5까지의 기간에 있어서의 플라이 휠의 치의 개략도이다. 도 3 내지 도 6을 참조하여, 산출부(120A)의 처리가 더 설명된다.Fig. 6 is a schematic diagram of the values of the flywheel during the period from time t1 to time t5. With reference to Figs. 3 to 6, the processing of the calculating
도 6의 섹션 (a) 내지 섹션 (i) 각각은, 제1 센서(111)의 검출점 DP1과, 제2 센서(112)의 검출점 DP2를 나타낸다. 검출점 DP1, DP2의 위치는, 섹션 (a) 내지 섹션 (i)에 걸쳐서 변하지 않는다.Each of the sections (a) to (i) of Fig. 6 shows the detection point DP1 of the
도 6의 섹션 (a) 내지 섹션 (i) 각각은, 플라이 휠의 3개의 치 TH1, TH2, TH3을 나타낸다. 치 TH1은, 플라이 휠의 정회전 방향에 있어서, 치 TH2의 전방에 있다. 치 TH2는, 플라이 휠의 정회전 방향에 있어서, 치 TH3의 전방에 있다. 따라서, 플라이 휠이 안정적으로 정회전하고 있는 동안, 제1 센서(111)는, 치 TH1, TH2, TH3의 순으로, 플라이 휠의 치를 검출한다. 제2 센서(112)는, 제1 센서(111)에 늦어서, TH1, TH2, TH3의 순으로, 플라이 휠의 치를 검출한다. 플라이 휠이 안정적으로 역회전하고 있는 동안, 제2 센서(112)는, 치 TH3, TH2, TH1의 순으로, 플라이 휠의 치를 검출한다. 제1 센서(111)는, 제2 센서(112)에 늦어서, 치 TH3, TH2, TH1의 순으로, 플라이 휠의 치를 검출한다.Each of the sections (a) to (i) of Fig. 6 represents three values TH1, TH2 and TH3 of the flywheel. The tooth TH1 is in front of the tooth TH2 in the normal 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 stably rotates, the
도 6의 섹션 (a)는, 시각 t1에 있어서의 플라이 휠의 치 TH1, TH2, TH3의 위치를 나타낸다. 검출점 DP1은, 치 TH2의 에지 위에 있다. 검출점 DP2는, 치 TH2, TH3 사이의 공극 내에 위치한다. 따라서, 제1 연속 펄스 신호는, 시각 t1에 있어서, 상승한다. 한편, 제2 연속 펄스 신호는, 시각 t1에 있어서, L 신호가 된다.Section (a) of Fig. 6 shows the positions of flywheel values 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 the L signal at time t1.
도 6의 섹션 (b)는 시각 t2에 있어서의 플라이 휠의 치 TH1, TH2, TH3의 위치를 나타낸다. 검출점 DP1은, 치 TH2 위에 있다. 검출점 DP2는, 치 TH2의 에지 위에 위치한다. 따라서, 제1 연속 펄스 신호는, 시각 t2에 있어서, H 신호가 된다. 한편, 제2 연속 펄스 신호는, 시각 t2에 있어서, 상승한다.Section (b) of Fig. 6 shows the positions of the flywheel teeth TH1, TH2 and TH3 at time t2. The detection point DP1 is above the value TH2. The detection point DP2 is located above the edge of the tooth TH2. Therefore, the first continuous pulse signal becomes the H signal at time t2. On the other hand, the second continuous pulse signal rises at time t2.
도 6의 섹션 (a) 및 섹션 (b)에 나타낸 바와 같이, 플라이 휠은 시각 t1에서 시각 t2까지의 기간에 있어서, 정회전하고 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 시각 t1의 직전에 있어서, 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호는 모두, L 신호이다. 시각 t1에서 시각 t2까지의 기간에 있어서, 제1 연속 펄스 신호는 H 신호인 한편, 제2 연속 펄스 신호는 L 신호이다. 따라서, 시각 t1에서 시각 t2까지의 기간에 있어서, 산출부(120A)는 스텝 S115, 스텝 S120, 스텝 S125, 스텝 S130, 스텝 S135 및 스텝 S140으로 이루어지는 처리 루틴을 실행한다.As shown in the section (a) and the section (b) of Fig. 6, the flywheel is rotated forward in the period from time t1 to time t2. As shown in Fig. 5, immediately before the time t1, the first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal are all L signals. In the period from time t1 to time t2, the first continuous pulse signal is the H signal and the second continuous pulse signal is the L signal. Therefore, in the period from the time t1 to the time t2, the calculating
도 6의 섹션 (e)는 시각 t3에 있어서의 플라이 휠의 치 TH1, TH2, TH3의 위치를 나타낸다. 검출점 DP1은, 치 TH2 위에 있다. 검출점 DP2는, 치 TH2의 에지 위에 위치한다. 따라서, 제1 연속 펄스 신호는, 시각 t3에 있어서, H 신호이다. 한편, 제2 연속 펄스 신호는, 시각 t3에 있어서, 하강한다. 시각 t2에서 시각 t3까지의 기간에 있어서, 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호는 모두, H 신호이므로, 도 6의 섹션 (c) 및 섹션 (d)에 나타낸 바와 같이, 시각 t2에서 시각 t3까지의 기간에 있어서, 플라이 휠은 정회전 및 역회전하고 있는 것을 알 수 있다. 시각 t2에서 시각 t3까지의 기간에 있어서, 산출부(120A)는 스텝 S115, 스텝 S120 및 스텝 S145로 이루어지는 처리 루틴을 실행한다.Section (e) of FIG. 6 shows the positions of flywheel values TH1, TH2 and TH3 at time t3. The detection point DP1 is above the value TH2. The detection point DP2 is located above the edge of the tooth TH2. Therefore, the first continuous pulse signal is the H signal at time t3. On the other hand, the second continuous pulse signal falls at time t3. Since both the first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal are H signals in the period from time t2 to time t3, as shown in section (c) and section (d) of Fig. 6, t3, it can be seen that the flywheel is rotating forward and reverse. In the period from the time t2 to the time t3, the
도 6의 섹션 (f)는, 시각 t4에 있어서의 플라이 휠의 치 TH1, TH2, TH3의 위치를 나타낸다. 검출점 DP1은, 치 TH2의 에지 위에 있다. 검출점 DP2는, 치 TH2, TH3 사이의 공극 내에 위치한다. 따라서, 제1 연속 펄스 신호는, 시각 t4에 있어서, 하강한다. 한편, 제2 연속 펄스 신호는, 시각 t4에 있어서, L 신호이다.Section (f) of Fig. 6 shows the positions of flywheel values 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 the L signal at time t4.
도 6의 섹션 (i)는, 시각 t5에 있어서의 플라이 휠의 치 TH1, TH2, TH3의 위치를 나타낸다. 검출점 DP1은, 치 TH2의 에지 위에 있다. 검출점 DP2는, 치 TH2, TH3 사이의 공극 내에 위치한다. 따라서, 제1 연속 펄스 신호는, 시각 t5에 있어서, 상승한다. 한편, 제2 연속 펄스 신호는, 시각 t5에 있어서, L 신호이다.Section (i) of Fig. 6 shows the positions of flywheel values TH1, TH2 and 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.
시각 t4에서 시각 t5까지의 기간에 있어서, 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호는 모두, L 신호이다. 따라서, 도 6의 섹션 (g) 및 섹션 (h)에 나타낸 바와 같이, 시각 t4에서 시각 t5까지의 기간에 있어서, 플라이 휠은 정회전 및 역회전하고 있는 것을 알 수 있다. 섹션 (e)에서 섹션 (g)까지의 치 TH1, TH2, TH3의 위치 변화 동안, 산출부(120A)는 스텝 S115, 스텝 S120, 스텝 S145, 스텝 S150, 스텝 S155, 스텝 S160 및 스텝 S165까지의 처리 루틴을 실행한다.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 the section (g) and the 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 positional change of the values TH1, TH2 and TH3 from the section (e) to the section (g), the calculating
본 실시 형태에 있어서, 제1 치는 치 TH2에 의해 예시된다. 제2 치는 치 TH3에 의해 예시된다.In the present embodiment, the first tooth value TH2 is exemplified. The second value is exemplified by TH3.
도 7은, 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호의 개략도이다. 도 7을 참조하여, 플라이 휠의 회전 각도에 대한 종래 기술의 분해능이 설명된다.7 is a schematic diagram of the first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal. Referring to Fig. 7, the resolution of the prior art for the angle of rotation of the flywheel is described.
도 7에 나타내는 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호는, 60의 치를 갖는 플라이 휠이, 시계 방향으로 일정한 속도로 회전하고 있는 정상 조건 하에서 얻어지고 있다. 종래 기술에 관해서, 제1 펄스의 상승만이, 플라이 휠의 회전 각도 산출에 사용되고 있다. 따라서, 플라이 휠의 회전 각도에 대한 종래 기술의 분해능은, 6°(=360°/60 치)이다.The first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal shown in FIG. 7 are obtained under normal conditions in which the flywheel having a value of 60 rotates at a constant speed in the clockwise direction. With respect to the prior art, only the rise of the first pulse is used for calculating the rotation angle of the flywheel. Thus, the resolution of the prior art with respect to the angle of rotation of the flywheel is 6 degrees (= 360 degrees / 60 degrees).
도 8은, 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호의 개략도이다. 도 3, 도 7 및 도 8을 참조하여, 플라이 휠의 회전 각도에 대한 검출 장치(100A)의 분해능이 설명된다.8 is a schematic diagram of a first continuous pulse signal and a second continuous pulse signal. With reference to Figs. 3, 7 and 8, the resolution of the
도 8에 나타내는 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호는, 상술한 정상 조건 하에서 얻어지고 있다. 제1 펄스가 상승하는 시각으로부터 제1 펄스가 하강하는 시각까지의 시간 길이가, 정상 조건 하에서, 제1 펄스가 상승하는 시각으로부터 제2 펄스가 상승하는 시각까지의 시간 길이의 2배가 되도록, 제1 센서(111) 및 제2 센서(112)는 배치되어 있다. 이때, 제1 펄스가 상승하는 시각으로부터 제2 펄스가 상승하는 시각까지의 시간 길이, 제2 펄스가 상승하는 시각으로부터 제1 펄스가 하강하는 시각까지의 시간 길이, 제1 펄스가 하강하는 시각으로부터 제2 펄스가 하강하는 시각까지의 시간 길이 및 제2 펄스가 하강하는 시각으로부터 다음 제1 펄스가 상승하는 시각까지의 시간 길이는, 서로 동등하다. 따라서, 산출부(120A)는 이들의 시간 길이에 대하여 1.5°의 값을 할당하여, 가산 또는 감산 처리를 행할 수 있다. 즉, 플라이 휠의 회전 각도에 대한 검출 장치(100A)의 분해능은, 종래 기술의 분해능의 4배가 된다.The first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal shown in Fig. 8 are obtained under the normal conditions described above. 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 normal conditions, 1
제1 센서(111)와 제2 센서(112) 사이의 위치 관계가, 상술한 배치 조건으로부터 약간 어긋나면, 플라이 휠의 회전 각도에 대한 검출 장치(100A)의 분해능은, 약간 내려간다. 그러나 검출 장치(100A)는, 제1 펄스 및 제2 펄스 각각의 상승 타이밍 및 하강 타이밍을 참조하므로, 종래 기술보다도 훨씬 큰 분해능을 가질 수 있다.If the positional relationship between the
도 9는, 제1 연속 펄스 신호 내지 제3 연속 펄스 신호의 개략도이다. 도 3, 도 8 및 도 9를 참조하여, 플라이 휠의 회전 각도에 대한 검출 장치(100A)의 분해능이 설명된다.9 is a schematic diagram of the first to third continuous pulse signals. With reference to Figs. 3, 8 and 9, the resolution of the
검출 장치(100A)는, 도 3에 도시되는 제1 센서(111) 및 제2 센서(112)에다가, 제3 센서(도시하지 않음)를 구비해도 된다. 도 9에 도시되는 제3 연속 펄스 신호는, 제3 센서로부터 출력되고 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제3 연속 펄스 신호는, 제1 연속 펄스 신호 및 제2 연속 펄스 신호와는, 위상에 있어서 상위하다.The
제1 센서(111) 및 제2 센서(112) 외에도, 제3 센서가 사용되면, 도 3에 도시되는 산출부(120A)는, 제3 연속 펄스 신호가 포함하는 제3 펄스의 상승 및 하강도 참조하여도 된다. 이 결과, 검출 장치(100A)의 분해능은, 더욱 향상된다.When the third sensor is used in addition to the
도 9에 도시되는 제1 연속 펄스 신호 내지 제3 연속 펄스 신호는, 상술한 정상 조건 하에서 얻어지고 있다. 제1 펄스가 상승하는 시각으로부터 제2 펄스가 상승하는 시각까지의 시간 길이가, 제2 펄스가 상승하는 시각으로부터 제3 펄스가 상승하는 시각까지의 시간 길이, 제3 펄스가 상승하는 시각으로부터 제1 펄스가 하강하는 시각까지의 시간 길이, 제1 펄스가 하강하는 시각으로부터 제2 펄스가 하강하는 시각까지의 시간 길이, 제2 펄스가 하강하는 시각으로부터 제3 펄스가 하강하는 시각까지의 시간 길이 및 제3 펄스가 하강하는 시각으로부터 다음의 제1 펄스가 상승하는 시각까지의 시간 길이의 각각에 동등해지도록, 제1 센서(111), 제2 센서(112) 및 제3 센서는 배치된다. 이 경우, 산출부(120A)는 이들의 시간 길이에 대하여 1.0°의 값을 할당하여, 가산 또는 감산 처리를 행할 수 있다. 즉, 플라이 휠의 회전 각도에 대한 검출 장치(100A)의 분해능은, 종래 기술의 분해능의 6배가 된다. 따라서, 플라이 휠의 회전 각도의 검출에 이용되는 센서가 많으면, 플라이 휠의 회전 각도에 대한 분해능은, 향상된다.The first to third continuous pulse signals shown in Fig. 9 are obtained under the normal conditions described above. The length of time from the time when the first pulse rises to the time when the second pulse rises is longer than the time length from the time when the second pulse rises to the time when the third pulse rises, A time length from the time when the first pulse falls to the time when the second pulse falls, the time from the time when the second pulse falls to the time when the third pulse falls, The
<제3 실시 형태>≪ Third Embodiment >
상술한 실시 형태에 관련해서 설명된 검출 장치는, 내연 기관의 시동 장치의 일부로서 사용되어도 된다. 제3 실시 형태에 있어서, 예시적인 시동 장치가 설명된다.The detecting device described in connection with the above-described embodiment may be used as a part of the starting device of the internal combustion engine. In the third embodiment, an exemplary starting device is described.
도 10은, 제3 실시 형태의 시동 장치(200)의 개략적인 블록도이다. 도 4 및 도 10을 참조하여, 시동 장치(200)가 설명된다. 제2 실시 형태의 설명은, 제2 실시 형태와 동일한 부호가 부여된 요소에 원용된다.10 is a schematic block diagram of the
시동 장치(200)는, 제2 실시 형태에 관련해서 설명된 검출 장치(100A)를 구비한다. 제2 실시 형태의 설명은, 검출 장치(100A)에 원용된다.The starting
시동 장치(200)는, 순서 결정부(130)를 더 구비한다. 도 4에 도시되는 처리 순서에 따라서 산출된 회전각 θ를 나타내는 산출 결과는, 산출부(120A)로부터 순서 결정부(130)로 출력된다. 순서 결정부(130)는, 산출 결과에 기초하여, 점화 순서를 결정한다.The
본 실시 형태에 있어서, 크랭크축(도시하지 않음)은 6개의 기통(제1 기통, 제2 기통, 제3 기통, 제4 기통, 제5 기통 및 제6 기통)에 연결되어 있다.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).
도 4에 도시되는 처리 순서에 따라서 산출된 회전각 θ가, 「0°」에서 「60°」까지의 범위 내에 있을 때, 순서 결정부(130)는 제1 기통을, 점화 순서의 처음에 설정한다. 선박을 조작하는 조작자가, 크랭크축을 정회전시키려고 하고 있으면, 순서 결정부(130)는 점화 순서를, 제1 기통, 제6 기통, 제5 기통, 제4 기통, 제3 기통 및 제2 기통의 순으로 정한다. 선박을 조작하는 조작자가, 크랭크축을 역회전시키려고 하고 있으면, 순서 결정부(130)는 점화 순서를, 제1 기통, 제2 기통, 제3 기통, 제4 기통, 제5 기통 및 제6 기통의 순으로 정한다.When the calculated rotation angle &thetas; according to the processing procedure shown in Fig. 4 is within the range from " 0 DEG " to " 60 DEG ", the
도 4에 도시되는 처리 순서에 따라서 산출된 회전각 θ가, 「60°」에서 「120°」까지의 범위 내에 있을 때, 순서 결정부(130)는 제6 기통을, 점화 순서의 처음에 설정한다. 선박을 조작하는 조작자가, 크랭크축을 정회전시키려고 하고 있으면, 순서 결정부(130)는 점화 순서를, 제6 기통, 제5 기통, 제4 기통, 제3 기통, 제2 기통 및 제1 기통의 순으로 정한다. 선박을 조작하는 조작자가, 크랭크축을 역회전시키려고 하고 있으면, 순서 결정부(130)는, 점화 순서를 제6 기통, 제1 기통, 제2 기통, 제3 기통, 제4 기통 및 제5 기통의 순으로 정한다.When the calculated rotation angle [theta] in accordance with the processing procedure shown in Fig. 4 is within the range from " 60 DEG " to " 120 DEG ", the
도 4에 도시되는 처리 순서에 따라서 산출된 회전각 θ가, 「120°」에서 「180°」까지의 범위 내에 있을 때, 순서 결정부(130)는 제5 기통을, 점화 순서의 처음에 설정한다. 선박을 조작하는 조작자가, 크랭크축을 정회전시키려고 하고 있으면, 순서 결정부(130)는 점화 순서를, 제5 기통, 제4 기통, 제3 기통, 제2 기통, 제1 기통 및 제6 기통의 순으로 정한다. 선박을 조작하는 조작자가, 크랭크축을 역회전시키려고 하고 있으면, 순서 결정부(130)는, 점화 순서를 제5 기통, 제6 기통, 제1 기통, 제2 기통, 제3 기통 및 제4 기통의 순으로 정한다.When the calculated rotation angle [theta] in accordance with the processing procedure shown in Fig. 4 is within the range from " 120 DEG " to " 180 DEG ", the
도 4에 도시되는 처리 순서에 따라서 산출된 회전각 θ가, 「0°」에서 「-60°(=300°)」까지의 범위 내에 있을 때, 순서 결정부(130)는 제2 기통을, 점화 순서의 처음에 설정한다. 선박을 조작하는 조작자가, 크랭크축을 정회전시키려고 하고 있으면, 순서 결정부(130)는 점화 순서를 제2 기통, 제1 기통, 제6 기통, 제5 기통, 제4 기통 및 제3 기통의 순으로 정한다. 선박을 조작하는 조작자가, 크랭크축을 역회전시키려고 하고 있으면, 순서 결정부(130)는, 점화 순서를 제2 기통, 제3 기통, 제4 기통, 제5 기통, 제6 기통 및 제1 기통의 순으로 정한다.When the calculated rotation angle [theta] in accordance with the processing procedure shown in Fig. 4 is within the range from "0 °" to "-60 ° (= 300 °) Set at the beginning of the ignition sequence. When the operator who operates the vessel attempts to rotate the crankshaft in the forward direction, the
도 4에 도시되는 처리 순서에 따라서 산출된 회전각 θ가, 「-60°(=300°)」에서 「-120°(=240°)」까지의 범위 내에 있을 때, 순서 결정부(130)는, 제3 기통을, 점화 순서의 처음에 설정한다. 선박을 조작하는 조작자가, 크랭크축을 정회전시키려고 하고 있으면, 순서 결정부(130)는 점화 순서를 제3 기통, 제2 기통, 제1 기통, 제6 기통, 제5 기통 및 제4 기통의 순으로 정한다. 선박을 조작하는 조작자가, 크랭크축을 역회전시키려고 하고 있으면, 순서 결정부(130)는 점화 순서를 제3 기통, 제4 기통, 제5 기통, 제6 기통, 제1 기통 및 제2 기통의 순으로 정한다.When the rotation angle θ calculated in accordance with the processing procedure shown in FIG. 4 is within the range from "-60 ° (= 300 °)" to "-120 ° (= 240 °) Sets the third cylinder at the beginning of the ignition sequence. When the operator who operates the vessel is about to rotate the crankshaft in the forward direction, the
도 4에 도시되는 처리 순서에 따라서 산출된 회전각 θ가, 「-120°(=240°)」에서 「-180°(=180°)」까지의 범위 내에 있을 때, 순서 결정부(130)는 제4 기통을, 점화 순서의 처음에 설정한다. 선박을 조작하는 조작자가, 크랭크축을 정회전시키려고 하고 있으면, 순서 결정부(130)는 점화 순서를 제4 기통, 제3 기통, 제2 기통, 제1 기통, 제6 기통 및 제5 기통의 순으로 정한다. 선박을 조작하는 조작자가, 크랭크축을 역회전시키려고 하고 있으면, 순서 결정부(130)는 점화 순서를 제4 기통, 제5 기통, 제6 기통, 제1 기통, 제2 기통 및 제3 기통의 순으로 정한다.When the rotation angle? Calculated in accordance with the processing procedure shown in Fig. 4 is within the range from -120 deg. (= 240 deg.) To -180 deg. (= 180 deg.), Sets the fourth cylinder at the beginning of the ignition sequence. When the operator operating the ship is about to rotate the crankshaft in the forward direction, the
상술한 바와 같이, 검출 장치(100A)는 플라이 휠의 회전 각도에 대하여 높은 분해능을 가질 수 있다. 종래 기술이, 안정적인 시동을 위해서, 60의 치를 갖는 플라이 휠을 필요로 하면, 검출 장치(100A)를 구비하는 시동 장치(200)는, 15의 치를 갖는 플라이 휠이 탑재된 선박도 안정적으로 시동시킬 수 있다.As described above, the
상술한 바와 같이, 플라이 휠의 회전을 검출하는 센서가 많으면, 검출 장치(100A)는, 더 높은 분해능을 가질 수 있다. 따라서, 검출 장치(100A)는 인코더를 갖지 않아도, 인코더를 갖는 장치에 필적하는 분해능을 가질 수도 있다.As described above, when there are many sensors that detect the rotation of the flywheel, the
상술한 여러 가지 실시 형태에 관련해서 설명된 설계 원리는, 여러 가지 검출 장치에 적용 가능하다. 상술한 여러 가지 실시 형태 중 1개에 관련해서 설명된 여러 가지 특징 가운데 일부가, 또 다른 하나의 실시 형태에 관련해서 설명된 검출 장치에 적용되어도 된다.The design principles described in connection with the various embodiments described above are applicable to various detection apparatuses. Some of the various features described in relation to one of the various embodiments described above may be applied to the detection apparatus described in relation to another embodiment.
상술한 실시 형태의 원리는, 여러 가지 검출 장치에 적합하게 이용된다.The principles of the above-described embodiments are suitably used for various detection apparatuses.
100, 100A : 검출 장치
110, 110A : 신호 생성부
111 : 제1 센서
112 : 제2 센서
120, 120A : 산출부
130 : 순서 결정부
200 : 시동 장치
TH2 : 치(제1 치)
TH3 : 치(제2 치)100, 100A: Detecting device
110, and 110A:
111: first sensor
112: second sensor
120, 120A:
130:
200: Starting device
TH2: value (first value)
TH3: value (second value)
Claims (9)
상기 크랭크축의 회전을 나타내는 제1 연속 펄스 신호를 생성하는 제1 센서와, 상기 크랭크축의 상기 회전에 따라, 상기 제1 연속 펄스 신호와는 위상에 있어서 상위한 제2 연속 펄스 신호를 생성하는 제2 센서를 갖는 신호 생성부와,
상기 제1 연속 펄스 신호에 포함되는 제1 펄스의 상승 타이밍 및 하강 타이밍 및 상기 제2 연속 펄스 신호에 포함되는 제2 펄스의 상승 타이밍 및 하강 타이밍을 참조하여, 상기 회전각을 산출하는 산출부를 구비하고,
상기 제1 센서 및 상기 제2 센서 각각은, 상기 크랭크축에 설치된 플라이 휠 부근에 배치된 근접 센서이며,
상기 플라이 휠은, 제1 치와, 상기 제1 치 옆에 형성된 제2 치를 포함하고,
상기 제1 센서의 검출 위치 및 상기 제2 센서의 검출 위치가, 상기 제1 치와 상기 제2 치 사이의 공간에 있을 때, 상기 플라이 휠이 제1 방향으로 회전하면, 상기 제1 센서는 상기 제1 치를 상기 제2 센서보다도 먼저 검출하고,
상기 제1 센서의 상기 검출 위치 및 상기 제2 센서의 상기 검출 위치가, 상기 제1 치와 상기 제2 치 사이의 상기 공간에 있을 때, 상기 플라이 휠이 상기 제1 방향과는 반대인 제2 방향으로 회전하면, 상기 제2 센서는 상기 제2 치를 상기 제1 센서보다도 먼저 검출하는, 검출 장치.A detecting device for detecting a rotation angle of a crankshaft of an internal combustion engine having a plurality of cylinders,
A first sensor for generating a first continuous pulse signal indicative of the rotation of the crankshaft and a second sensor for generating a second continuous pulse signal in phase with the first continuous pulse signal in accordance with the rotation of the crankshaft, A signal generator having a sensor,
And a calculation unit for calculating the rotation angle with reference to a rise timing and a fall timing of the first pulse included in the first continuous pulse signal and a rise timing and a fall timing of the second pulse included in the second continuous pulse signal and,
Wherein each of the first sensor and the second sensor is a proximity sensor disposed in the vicinity of a flywheel provided on the crankshaft,
Wherein the flywheel includes a first tooth and a second tooth formed adjacent to the first tooth,
When 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 a space between the first value and the second value, The first value is detected earlier than the second sensor,
Wherein 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 rotated in the second direction opposite to the first direction Direction, the second sensor detects the second value before the first sensor.
상기 크랭크축의 회전을 나타내는 제1 연속 펄스 신호를 생성하는 제1 센서와, 상기 크랭크축의 상기 회전에 따라, 상기 제1 연속 펄스 신호와는 위상에 있어서 상위한 제2 연속 펄스 신호를 생성하는 제2 센서를 갖는 신호 생성부와,
상기 제1 연속 펄스 신호에 포함되는 제1 펄스와 상기 제2 연속 펄스 신호에 포함되는 제2 펄스 사이의 중첩 및 비중첩의 패턴으로부터 상기 크랭크축의 회전 방향의 변화를 검출하고, 상기 회전 방향의 상기 변화 전의 상기 회전각에 대하여 가산 처리 또는 감산 처리를 행하는 산출부를 구비하고,
상기 제1 센서 및 상기 제2 센서 각각은, 상기 크랭크축에 설치된 플라이 휠 부근에 배치된 근접 센서이며,
상기 플라이 휠은, 제1 치와, 상기 제1 치 옆에 형성된 제2 치를 포함하고,
상기 제1 센서의 검출 위치 및 상기 제2 센서의 검출 위치가, 상기 제1 치와 상기 제2 치 사이의 공간에 있을 때, 상기 플라이 휠이 제1 방향으로 회전하면, 상기 제1 센서는 상기 제1 치를 상기 제2 센서보다도 먼저 검출하고,
상기 제1 센서의 상기 검출 위치 및 상기 제2 센서의 상기 검출 위치가, 상기 제1 치와 상기 제2 치 사이의 상기 공간에 있을 때, 상기 플라이 휠이 상기 제1 방향과는 반대인 제2 방향으로 회전하면, 상기 제2 센서는 상기 제2 치를 상기 제1 센서보다도 먼저 검출하는, 검출 장치.A detecting device for detecting a rotation angle of a crankshaft of an internal combustion engine having a plurality of cylinders,
A first sensor for generating a first continuous pulse signal indicative of the rotation of the crankshaft and a second sensor for generating a second continuous pulse signal in phase with the first continuous pulse signal in accordance with the rotation of the crankshaft, A signal generator having a sensor,
Detecting a change in the rotational direction of the crankshaft from an overlapping and non-overlapping pattern between a first pulse included in the first continuous pulse signal and a second pulse included in the second continuous pulse signal, And a calculation unit that performs an addition process or a subtraction process on the rotation angle before the change,
Wherein each of the first sensor and the second sensor is a proximity sensor disposed in the vicinity of a flywheel provided on the crankshaft,
Wherein the flywheel includes a first tooth and a second tooth formed adjacent to the first tooth,
When 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 a space between the first value and the second value, The first value is detected earlier than the second sensor,
Wherein 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 rotated in the second direction opposite to the first direction Direction, the second sensor detects the second value before the first sensor.
상기 제2 연속 펄스 신호는, 제3 신호 성분과, 상기 제3 신호 성분과는 전압 레벨에 있어서 다른 제4 신호 성분을 포함하고,
상기 제1 연속 펄스 신호 및 상기 제2 연속 펄스 신호가, 상기 제1 신호 성분, 상기 제2 신호 성분, 상기 제3 신호 성분 및 상기 제4 신호 성분에 의해 결정되는 4개의 조합 중 1개로서 정해지는 제1 조건으로부터, 상기 4개의 조합 중 또 다른 하나로서 정해지는 제2 조건으로의 변화를 나타낼 때, 상기 산출부는 상기 회전 방향의 상기 변화 전의 상기 회전각에 대하여 상기 가산 처리를 행하고,
상기 제1 연속 펄스 신호 및 상기 제2 연속 펄스 신호가, 상기 제2 조건으로부터 상기 제1 조건으로의 변화를 나타낼 때, 상기 산출부는 상기 회전 방향의 상기 변화 전의 상기 회전각에 대하여 상기 감산 처리를 행하는, 검출 장치.3. The apparatus of claim 2, wherein the first continuous pulse signal includes a first signal component and a second signal component different in voltage level from the first signal component,
Wherein the second continuous pulse signal includes a third signal component and a fourth signal component different in voltage level from the third signal component,
The first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal are defined as one of the four combinations determined by the first signal component, the second signal component, the third signal component, and the fourth signal component The calculation unit performs the addition process on the rotation angle before the change in the rotation direction when the change from the first condition to the second condition is defined as another one of the four combinations,
When the first continuous pulse signal and the second continuous pulse signal indicate a change from the second condition to the first condition, the calculating section performs the subtraction processing on the rotational angle before the change in the rotational direction .
상기 제1 센서의 상기 검출 위치가, 상기 제1 치와 상기 제2 치 사이의 상기 공간에 있을 때, 상기 제2 신호 성분은 상기 제1 센서로부터 출력되고,
상기 제2 센서의 상기 검출 위치가, 상기 제1 치 또는 상기 제2 치 위에 있을 때, 상기 제3 신호 성분은 상기 제2 센서로부터 출력되고,
상기 제2 센서의 상기 검출 위치가, 상기 제1 치와 상기 제2 치 사이의 상기 공간에 있을 때, 상기 제4 신호 성분은 상기 제2 센서로부터 출력되고,
상기 제2 신호 성분 및 상기 제4 신호 성분은, 상기 제1 조건 하에서 동시에 출력되고,
상기 제1 신호 성분 및 상기 제4 신호 성분은, 상기 제2 조건 하에서 동시에 출력되는, 검출 장치.5. The apparatus of claim 4, wherein when the detection position of the first sensor is on the first value or the second value, the first signal component is output from the first sensor,
The second signal component is output from the first sensor when the detection position of the first sensor is in the space between the first value and the second value,
The third signal component is output from the second sensor when the detection position of the second sensor is on the first value or the second value,
The fourth signal component is output from the second sensor when the detection position of the second sensor is in the space between the first value and the second value,
The second signal component and the fourth signal component are simultaneously output under the first condition,
And the first signal component and the fourth signal component are output simultaneously under the second condition.
상기 산출부는 상기 제3 연속 펄스 신호에 포함되는 제3 펄스의 상승 타이밍 및 하강 타이밍을 참조하여, 상기 회전각을 산출하고,
상기 제1 펄스가 상승하는 시각으로부터 상기 제2 펄스가 상승하는 시각까지의 시간 길이는, 상기 플라이 휠이 상기 제1 방향으로 일정한 속도로 회전하고 있는 정상 조건 하에서, 상기 제2 펄스가 상승하는 상기 시각으로부터 상기 제3 펄스가 상승하는 시각까지의 시간 길이 및 상기 제3 펄스가 상승하는 상기 시각으로부터 상기 제1 펄스가 하강하는 시각까지의 시간 길이 각각과 동등한, 검출 장치.7. The signal processing device according to claim 4 or 6, wherein the signal generator 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 And a third sensor,
The calculation unit calculates the rotation angle with reference to the rise timing and the fall timing of the third pulse included in the third continuous pulse signal,
The length of time from the time point at which the first pulse rises to the time at which the second pulse rises may be shorter than the time at which the second pulse rises under the normal condition that the flywheel is rotating at a constant speed in the first direction The time length from the time when the third pulse rises to the time when the third pulse rises and the time length from the time when the third pulse rises to the time when the first pulse falls.
상기 산출부가 산출한 상기 회전각으로부터, 상기 복수의 기통의 점화 순서를 정하는 순서 결정부를 구비하는, 내연 기관의 시동 장치.A detecting device according to any one of claims 1, 2, 4, and 6;
And an order determination unit for determining an ignition sequence of the plurality of cylinders based on the rotation angle calculated by the calculation unit.
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