JP2016160858A - Crank angle correction device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両のエンジン制御に用いられるクランク角を補正する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for correcting a crank angle used for vehicle engine control.
車両において、エンジンの燃料噴射および点火の制御タイミングを決定するのにクランク角が用いられる。クランク角は、クランク角センサが発生するクランク信号からクランク角検出装置によって検出される。クランク角センサは、クランク軸に固定されたクランクロータの外周に所定角度間隔で設けられた歯を検出し、各歯の位置に対応したパルスを生成することによりクランク信号を発生させる。 In a vehicle, the crank angle is used to determine the engine fuel injection and ignition control timing. The crank angle is detected by a crank angle detection device from a crank signal generated by the crank angle sensor. The crank angle sensor detects teeth provided at predetermined angular intervals on the outer periphery of the crank rotor fixed to the crankshaft, and generates a crank signal by generating a pulse corresponding to the position of each tooth.
クランク信号に基づきクランク角を補正してエンジン制御タイミングを特定するには、クランク角の1周期中における角度位置を知る必要がある。通常は、クランクロータ外周の角度基準位置に設けられた欠歯をクランク角センサが検出することにより、クランク信号中に欠歯区間が設けられる。当該欠歯区間を検出し、かつ、気筒判別に用いられるカム信号の位相を参照することにより、クランク角の角度位置を知ることができる。 In order to correct the crank angle based on the crank signal and specify the engine control timing, it is necessary to know the angle position in one cycle of the crank angle. Normally, a missing tooth section is provided in the crank signal by detecting a missing tooth provided at the angle reference position on the outer periphery of the crank rotor by a crank angle sensor. The angular position of the crank angle can be known by detecting the missing tooth section and referring to the phase of the cam signal used for cylinder discrimination.
欠歯区間はクランクパルスが所定数だけ間引かれた区間であり、連続したクランクパルスどうしの間のエッジ間隔よりも大きなエッジ間隔を有する。そこで、入力されたエッジ間隔が直前に入力されたエッジ間隔の所定倍以上大きい場合に、欠歯区間が出現したことが検出される。 The missing tooth section is a section in which a predetermined number of crank pulses are thinned out, and has an edge interval larger than the edge interval between successive crank pulses. Therefore, when the input edge interval is larger than a predetermined multiple of the edge interval input immediately before, it is detected that a missing tooth section has appeared.
欠歯区間でない区間が欠歯区間として誤検出されると、誤検出された区間を基準に角度カウントが補正されてエンジン制御タイミングを誤るため、誤検出を防ぐ手法が提案されている。特許文献1には、クランク信号にノイズが重畳することによって欠歯区間が誤検出されるのを回避する構成が開示されている。ノイズは、重畳によりクランクパルス間に割り込んだエッジとなり得る。したがって、クランクパルス−ノイズ間のエッジ間隔に続いて、連続するクランクパルス間のエッジ間隔が入力された場合に、欠歯区間の誤検出が起こり得る。特許文献1では、欠歯区間となり得るエッジ間隔を検出した場合に、当該区間の直後のエッジ間隔がクランクパルス間のエッジ間隔となるか否かを検出することにより、本来の欠歯区間が検出されたのか否かを判定する。
When a section that is not a missing tooth section is erroneously detected as a missing tooth section, the angle count is corrected based on the erroneously detected section and the engine control timing is incorrect, so a method for preventing erroneous detection has been proposed.
しかしながら、上記従来の手法では、クランク信号に欠歯区間以外でパルス抜けが発生した場合に、パルス抜けが生じた区間が欠歯区間として誤検出される虞がある。パルス抜け区間が欠歯区間と同等の長さである場合に、当該パルス抜け区間が欠歯区間であるか否かの判定基準を有した技術は存在しない。 However, in the above-described conventional method, when a missing pulse is generated in a crank signal other than a missing tooth section, there is a possibility that a section in which the missing pulse is generated is erroneously detected as a missing tooth section. There is no technique having a criterion for determining whether or not the pulse missing section is a missing tooth section when the missing pulse section is the same length as the missing tooth section.
本発明は、上記課題に鑑み、クランク信号に欠歯区間以外でパルス抜けが発生しても、欠歯区間を正しく検出してクランク角を補正することができるクランク角補正装置を提供するものである。 In view of the above problems, the present invention provides a crank angle correction device capable of correctly detecting a missing tooth section and correcting a crank angle even if a missing pulse occurs in a crank signal other than the missing tooth section. is there.
第1の発明は、入力されたクランク信号およびカム信号に基づいてクランク角を補正するクランク角補正装置であって、前記クランク信号中のパルスのエッジ間隔を計測する第1のエッジ間隔計測部と、前記カム信号中のパルスのエッジ間隔を計測する第2のエッジ間隔計測部と、前記第1のエッジ間隔計測部によって計測されたエッジ間隔に基づいて、欠歯区間に相当する長さの区間を検出する区間検出部と、前記区間検出部によって欠歯区間に相当する長さの区間が検出されると、前記カム信号中のパルスのエッジからの時間経過と、前記第2のエッジ間隔計測部によって計測されたエッジ間隔とに基づいて、検出された区間が前記カム信号に対して予め定められた欠歯区間であるか否かを判定する判定部と、前記判定部により欠歯区間と判定された区間を用いてクランク角を補正するクランク角補正部と、を備えている。 A first invention is a crank angle correction device that corrects a crank angle based on an input crank signal and a cam signal, and a first edge interval measuring unit that measures an edge interval of pulses in the crank signal; A section having a length corresponding to a missing tooth section based on the second edge interval measuring unit for measuring the edge interval of the pulse in the cam signal and the edge interval measured by the first edge interval measuring unit When a section having a length corresponding to a missing tooth section is detected by the section detecting section, and the section detecting section detects the passage of time from the edge of the pulse in the cam signal, and the second edge interval measurement A determination unit that determines whether or not the detected interval is a predetermined missing tooth interval for the cam signal based on the edge interval measured by the unit; and the missing tooth interval by the determination unit Using the determined section and a, a crank angle correction unit that corrects the crank angle.
第1の発明によれば、第1のエッジ間隔計測部によって計測されたクランク信号中のパルスのエッジ間隔に基づいて、区間検出部が欠歯区間に相当する長さの区間を検出すると、判定部は以下の判定を行う。判定部は、カム信号中のパルスのエッジからの時間経過と、第2のエッジ間隔計測部によって計測されたエッジ間隔とに基づいて、検出された区間がカム信号に対して予め定められた欠歯区間であるか否かを判定する。そして、クランク角補正部は、判定部により欠歯区間と判定された区間を用いてクランク角を補正する。したがって、クランク信号に欠歯区間以外で発生するパルス抜け区間は、カム信号に対して予め定められた欠歯区間とはならないことから、欠歯区間であると誤判定されない。クランク角は、正しく検出された欠歯区間に基づいて補正される。 According to the first invention, when the section detector detects a section having a length corresponding to the missing tooth section based on the edge interval of the pulse in the crank signal measured by the first edge interval measuring section, the determination The unit makes the following determination. The determination unit determines whether the detected interval is predetermined for the cam signal based on the elapsed time from the edge of the pulse in the cam signal and the edge interval measured by the second edge interval measurement unit. It is determined whether or not the tooth section. The crank angle correction unit corrects the crank angle using the section determined as the missing tooth section by the determination unit. Therefore, a missing pulse section that occurs outside the missing tooth section in the crank signal is not a predetermined missing tooth section for the cam signal, and is not erroneously determined to be a missing tooth section. The crank angle is corrected based on the correctly detected missing tooth section.
本発明によれば、クランク信号に欠歯区間以外でパルス抜けが発生しても、欠歯区間を正しく検出してクランク角を補正することができるクランク角補正装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a crank angle correction device capable of correctly detecting a missing tooth section and correcting the crank angle even if a missing pulse occurs outside the missing tooth section in the crank signal.
以下、図1〜図5を参照しながら、実施の形態について詳細に説明する。
[概要]
本実施形態に係るクランク角補正装置は、クランク信号中のパルス(クランクパルス)のエッジ間隔に基づいて、欠歯区間に相当する長さの区間を検出する。そして、カム信号中のパルス(ハイおよびローにレベル遷移するパルス)のエッジからの時間経過と、計測されたエッジ間隔とに基づいて、検出された区間がカム信号に対して予め定められた欠歯区間であるか否かを判定する。クランク角は、欠歯区間と判定された区間を用いて補正される。したがって、クランク信号に欠歯区間以外で発生するパルス抜け区間は、カム信号に対して予め定められた欠歯区間とはならないことから、欠歯区間であると誤判定されない。クランク角は、正しく検出された欠歯区間に基づいて補正される。
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to FIGS.
[Overview]
The crank angle correction device according to the present embodiment detects a section having a length corresponding to a missing tooth section based on an edge interval of pulses (crank pulses) in a crank signal. Based on the elapsed time from the edge of the pulse in the cam signal (the pulse whose level transitions to high and low) and the measured edge interval, the detected interval is predetermined for the cam signal. It is determined whether or not the tooth section. The crank angle is corrected using a section determined as a missing tooth section. Therefore, a missing pulse section that occurs outside the missing tooth section in the crank signal is not a predetermined missing tooth section for the cam signal, and is not erroneously determined to be a missing tooth section. The crank angle is corrected based on the correctly detected missing tooth section.
[クランク信号およびカム信号について]
最初に、クランク信号およびカム信号の説明を行っておく。図2の(I)にクランク信号およびカム信号の波形例を示す。クランク信号およびカム信号における各位置は位相で表され、位相軸の正の方向に時間が進むものとする。クランク角センサ3から出力されたクランク信号は、図2の(I)に示すようにクランクパルスPが並んだ波形を有している。前後する2つのクランクパルスPにおいて、先行パルスの立ち上がりから後続パルスの立ち上がりまでの間隔が、エッジ間隔vとして規定される。エッジ間隔vの値は位相差で表される。パルス抜けがない区間のエッジ間隔vは最小の値αを有し、欠歯区間のエッジ間隔vは値β(α<β)を有する。このような位相軸上にある期間が有する位相差は、αを基準の位相差として、当該期間の計測時間が、αの計測時間に対してどのような比率になっているかで求められる。
[Crank signal and cam signal]
First, the crank signal and cam signal will be described. FIG. 2I shows examples of the crank signal and cam signal waveforms. Each position in the crank signal and the cam signal is represented by a phase, and time advances in the positive direction of the phase axis. The crank signal output from the
カム位置センサ4から出力されたカム信号は、正のサイクルと負のサイクルとが交互に入れ替わる波形を有している。図2の(I)に、カム信号の一方の極性のサイクルの波形を示す。当該サイクルは、期間Tでハイとローとの2値間を切り替わるようにレベル遷移する波形を有する。他方の極性のサイクルは、当該波形とは位相が反転した波形を有している。現在時刻を位相Oで表すと、位相Oから過去に遡って順に示された位相A〜Fのそれぞれにおいて、カム信号のレベル遷移が行われた箇所であるエッジが現れている。図2の(I)では、期間Tは、カム信号のこれから入力される期間OZを含めて、ハイの期間ZA、ローの期間AB、ハイの期間BC、ローの期間CD、ハイの期間DE、ローの期間EFの各部分区間で構成されている。ただし、カム信号の波形は、全ての部分区間の長さが等しい波形ではないものとする。
The cam signal output from the
クランク信号の欠歯区間は、カム信号の所定の位相で現れる。すなわち、欠歯区間は、カム信号の各エッジに対して所定の位置(位相)に出現する。図2の(I)に示されるカム信号の場合には、欠歯区間が現在時刻(位相O)に出現したとして、期間OA=tk0、期間AB=tk1、期間BC=tk2、期間CD=tk3、期間DE=tk4、期間EF=tk5となる。この場合に、欠歯区間の出現位置(位相O)は、カム信号の直前に入力されたエッジ(位相A)からtk0の位相差だけ離れた位置にある。また、当該直前に入力されたエッジから順にtk1、tk2、tk3、tk4、tk5の位相差ずつ遡ったところに他のエッジが存在しており、欠歯区間の出現位置はこれら他のエッジから位相Oまでの上記各位相差を累積しただけ離れた位置にある。 The missing tooth section of the crank signal appears at a predetermined phase of the cam signal. That is, the missing tooth section appears at a predetermined position (phase) with respect to each edge of the cam signal. In the case of the cam signal shown in (I) of FIG. 2, assuming that the missing tooth section appears at the current time (phase O), the period OA = t k0 , the period AB = t k1 , the period BC = t k2 , the period CD = t k3 , period DE = t k4 , period EF = t k5 . In this case, the appearance position (phase O) of the missing tooth section is at a position separated from the edge (phase A) input immediately before the cam signal by a phase difference of t k0 . In addition, other edges are present in the order of the phase difference of t k1 , t k2 , t k3 , t k4 , and t k5 in order from the edge input immediately before, and the position where the missing tooth section appears is The phase difference from the other edge to the phase O is at a position separated by an accumulation.
[クランク角補正装置の構成] [Configuration of crank angle correction device]
図1に、本実施形態に係るクランク角補正装置1の構成を示す。クランク角補正装置1は、入力されたクランク信号およびカム信号に基づいてクランク角を補正し、クランク角の周期タイミングに基づくトリガ信号をエンジン制御装置2へ入力する。エンジン制御装置2は、入力されたトリガ信号に応じたタイミングで燃料噴射および点火などのエンジン制御信号を出力する。以下に、クランク角補正装置1の詳細な構成を説明する。
FIG. 1 shows a configuration of a crank
クランク角補正装置1は、第1のエッジ間隔計測部11、区間検出部12、第2のエッジ間隔計測部21、エッジ間隔記憶部22、欠歯区間判定部23、既知量記憶部24、クロックソース生成部31、角度カウンタ部32、カム信号値計測部33、角度カウンタ補正部34、および、コンペアマッチ割り込み部35を備えている。エッジ間隔記憶部22、欠歯区間判定部23、および、既知量記憶部24は、判定部1aを構成している。クロックソース生成部31、角度カウンタ部32、カム信号値計測部33、角度カウンタ補正部34、および、コンペアマッチ割り込み部35は、クランク角補正部1bを構成している。
The crank
第1のエッジ間隔計測部11は、クランク角センサ3から入力されたクランク信号の各エッジ間隔vを、クランクパルスPの立ち上がりが出現する度に計測する。区間検出部12は、欠歯区間の長さに相当するエッジ間隔の区間(以後、「欠歯相当区間」と称する)を検出する。現在時刻(位相O)に出現した区間が有するエッジ間隔vの、直前に出現した区間が有するエッジ間隔vに対する比率がβ/αであれば、現在時刻に出現した区間のエッジ間隔vが欠歯区間の長さに相当するものとする。区間検出部12は、欠歯相当区間を検出したことを、後述のエッジ間隔記憶部22および欠歯区間判定部23に入力する。
The first edge interval measuring unit 11 measures each edge interval v of the crank signal input from the
第2のエッジ間隔計測部21は、入力されたカム信号のエッジ位置を記憶しており、カム信号の部分区間の入力が完了する度に当該部分区間の長さを規定するエッジ間隔を計測する。図2の(II)に、当該部分区間である期間AB、期間BC、期間CD、期間DE、期間EFのエッジ間隔が順に、t1、t2、t3、t4、t5として示されている。以後の説明において、各エッジ間隔を代表して記載する際にエッジ間隔tと称する。
The second edge
[判定部の構成]
次に、判定部1aの詳細な構成を説明する。判定部1aは、第1のエッジ間隔計測部11により検出された欠歯相当区間が欠歯区間であるか否かを判定する。図2の(II)に示すように、βのエッジ間隔vを有しているが欠歯区間ではないクランク信号中のパルス抜け区間は、前記カム信号に対して図2の(I)で説明した所定の位置とは異なる位置に出現する。そこで、判定部1aは、カム信号のエッジに対する欠歯相当区間の位置に基づき、欠歯相当区間がカム信号に対して予め定められた欠歯区間であるか否かを判定する。
[Configuration of judgment unit]
Next, a detailed configuration of the
エッジ間隔記憶部22は、第2のエッジ間隔計測部21により計測された、エッジ間隔tと最新のエッジが入力された位置とを記憶する。カム信号の一方の極性のサイクルにおけるレベル遷移回数をn(nは2以上の整数)としたとき、記憶するエッジ間隔tの数は最新のものから順にn−1とする。エッジ間隔が新たに計測される度に、記憶していた最も古いエッジ間隔の情報は消去される。図2の(II)ではレベル遷移回数は6であるので、常に全部で5つのエッジ間隔tを記憶する。記憶されたエッジ間隔tのうち、最新のものから数えてi番目(iは自然数)のものを第i世代のエッジ間隔とすると、図2の(II)では第1世代から第5世代までのエッジ間隔が記憶されている。また、エッジ間隔記憶部22に、区間検出部12から欠歯相当区間が検出されたことが入力されると、エッジ間隔記憶部22からn−1の数のエッジ間隔tと最新のエッジが入力された位置とが欠歯区間判定部23に読み出される。
The edge interval storage unit 22 stores the edge interval t measured by the second edge
欠歯区間判定部23は、区間検出部12から欠歯相当区間が検出されたことが入力されると、当該欠歯相当区間が欠歯区間であるか否かの判定を行う。既知量記憶部24は、当該判定に用いるカム信号の既知の値として、図2の(I)で説明したtk0〜tk5の値、および、後述する判定の許容誤差Δtの値を記憶している。この判定処理の詳細については後述する。
When a missing tooth equivalent section is input from the
[クランク角補正部の構成]
クランク角補正部1bは、判定部1aによって欠歯区間と判定された区間に基づき、クランク角を補正する。クロックソース生成部31には、第1のエッジ間隔計測部11からエッジ間隔vが入力される。クロックソース生成部31は、最小のエッジ間隔v(=α)から、1CA(クランク角度)分の周期を有するクロック信号を逓倍によって求める。当該クロック信号は角度カウンタ部32に入力される。角度カウンタ部32は、クロックソース生成部31から入力されるクロック信号のクロック数をカウントし、クランク角の位相の変化を求める。例えば4ストロークエンジンにおいて、図2の(I)の期間Tは360CA分の長さを有しており、1回のエンジンサイクル期間は720CA分の長さを有している。
[Configuration of crank angle correction unit]
The crank
カム信号値計測部33は、カム信号のハイまたはローの値を逐次計測して角度カウンタ補正部34へ入力する。角度カウンタ補正部34は、欠歯区間判定部23による判定結果に応じた入力を角度カウンタ部32に行う。エッジ間隔vの区間が欠歯区間であるならば、欠歯区間が位置することとなっている既知の角度位置に対応したカウント値が、角度カウンタ部32が現在取るべき正しいカウント値として角度カウンタ部32に入力される。エッジ間隔vの区間が欠歯区間でないならば、当該エッジ間隔vの区間の終端側エッジ位置に対応するカウント値からの補正量をゼロとする指示が、角度カウンタ部32に入力される。
The cam signal
カム信号には前述のように正のサイクルと負のサイクルとがあることから、角度カウンタ部32は、現在取るべき正しいカウント値を決定するのに、カム信号値計測部33からの入力内容を参照して正負の位相を確認する。角度カウンタ部32は、角度カウンタ補正部34からの入力に自身のカウント値を合致させることでクランク角の角度位置を補正し、以後のカウントを実行する。
Since the cam signal has a positive cycle and a negative cycle as described above, the
コンペアマッチ割り込み部35は、角度カウンタ部32から入力されるカウント値が、エンジン制御の各イベントを発生させる角度位置となったタイミングで、エンジン制御装置2にイベントを発生させるトリガを入力する。
The compare match interrupt
[判定部による処理]
次に、図2を参照しながら、判定部1aによる処理の詳細を説明する。
[Processing by judgment unit]
Next, details of processing by the
図2の(II)に示すように、クランク信号中に欠歯相当区間(v=β)が出現した状態を考える。この場合に、欠歯区間判定部23は、次の処理を行う。
Consider a state in which a missing tooth equivalent section (v = β) appears in the crank signal as shown in (II) of FIG. In this case, the missing tooth
まず、欠歯区間判定部23は、区間検出部12から欠歯相当区間が検出されたことが入力されると、入力されたカム信号の最新のエッジ(位相A)から現在時刻(位相O)までの時間経過に相当する間隔t0を計測する。当該最新のエッジが入力された位置は、エッジ間隔記憶部22から読み出される。また、ここでは、クランク角補正装置1内での信号遅延はないものとする。そして、欠歯区間判定部23は、既知量記憶部24からtk0およびΔtの値を読み出し、t0が、
tk0−Δt≦t0≦tk0+Δt ・・・(1)
を満たすか否かを判定する。欠歯区間判定部23は、t0が(1)式を満たさない場合には、当該欠歯相当区間はカム信号に対して予め定められた欠歯区間でないと判定する。欠歯区間判定部23は、t0が(1)式を満たす場合には、さらに次の処理を行う。
First, when it is input that the missing tooth equivalent section is detected from the
t k0 −Δt ≦ t 0 ≦ t k0 + Δt (1)
It is determined whether or not the above is satisfied. The missing tooth
欠歯区間判定部23は、入力されたカム信号の第1世代のエッジ間隔t1(期間AB)を計測する。そして、欠歯区間判定部23は、既知量記憶部24からtk1およびΔtの値を読み出し、t1が、
tk1−Δt≦t1≦tk1+Δt ・・・(2)
を満たすか否かを判定する。欠歯区間判定部23は、t1が(2)式を満たさない場合には、当該欠歯相当区間はカム信号に対して予め定められた欠歯区間でないと判定する。
The missing tooth
t k1 −Δt ≦ t 1 ≦ t k1 + Δt (2)
It is determined whether or not the above is satisfied. The missing tooth
欠歯区間判定部23は、こうして、入力されたカム信号の第i世代のエッジ間隔tiを計測し、当該エッジ間隔tiがtki±Δtという規定範囲内にある限り、iをn−1まで1ずつ増加させる。そして、欠歯区間判定部23は、エッジ間隔tiがtki±Δtの範囲にないという判定をした時点で、当該欠歯相当区間はカム信号に対して予め定められた欠歯区間でないと判定する。一方、欠歯区間判定部23は、全てのiについてエッジ間隔tiがtki±Δtの範囲にあると判定すると、当該欠歯相当区間はカム信号に対して予め定められた欠歯区間であると判定する。
Toothless
次に、欠歯区間判定部23による上述の処理手順を図3のフローチャートにまとめる。図3のフローはICまたはLSIが行うことによるものでもよいし、プロセッサが記憶媒体から読み出したプログラムを実行することによるものでもよい。
Next, the above-described processing procedure by the missing tooth
まず、ステップS101において、欠歯区間判定部23は、区間検出部12から欠歯相当区間が検出されたことが入力されると、入力されたカム信号の最新のエッジ位置(位相A)から現在時刻(位相O)までの間隔t0を計測する。続くステップS102において、エッジ間隔記憶部22に記憶されたカム信号のエッジ間隔tのうち読み出す世代の番号iを0とする。
First, in step S101, the missing tooth
次のステップS103では、i≦n−1(nはカム信号の一方の極性のサイクルにおけるレベル遷移回数)であるか否か、すなわち世代番号iが、記憶された世代の数の範囲にあるか否かを判定する。ステップS103においてi≦n−1であればステップS104へ進み、i=nであればステップS106へ進む。 In the next step S103, whether or not i ≦ n−1 (n is the number of level transitions in one polarity cycle of the cam signal), that is, whether or not the generation number i is in the range of the number of generations stored. Determine whether or not. If i ≦ n−1 in step S103, the process proceeds to step S104, and if i = n, the process proceeds to step S106.
ステップS104では、条件式tki−Δt≦t1≦tki+Δtを満たすか否かを判定する。ステップS104において当該条件式を満たせばステップS105へ進み、当該条件式を満たさなければステップS107へ進む。 In step S104, it is determined whether or not the conditional expression t ki −Δt ≦ t 1 ≦ t ki + Δt is satisfied. If the conditional expression is satisfied in step S104, the process proceeds to step S105. If the conditional expression is not satisfied, the process proceeds to step S107.
ステップS105では、iを1つ増加させる。ステップS105の処理が終わるとステップS103へ戻る。 In step S105, i is incremented by one. When the process of step S105 ends, the process returns to step S103.
ステップS106では、検出された欠歯相当区間をカム信号に対して予め定められた欠歯区間であると判定する。ステップS107では、検出された欠歯相当区間をカム信号に対して予め定められた欠歯区間でないと判定する。以上により、本フローは終了する。 In step S106, it is determined that the detected missing tooth equivalent section is a missing tooth section predetermined for the cam signal. In step S107, it is determined that the detected missing tooth equivalent section is not a predetermined missing tooth section for the cam signal. Thus, this flow ends.
なお、図4に示すような欠歯区間の判定処理も可能である。本処理は、カム信号の最新のエッジから現在時刻(位相O)までの間隔t0が前出の(1)式を満たすか否かのみに基づいて欠歯相当区間(v=β)が欠歯区間であるか否かを判定する。 In addition, the determination process of a missing tooth section as shown in FIG. 4 is also possible. In this process, the missing tooth equivalent section (v = β) is missing based only on whether or not the interval t 0 from the latest edge of the cam signal to the current time (phase O) satisfies the above expression (1). It is determined whether or not the tooth section.
図4に、期間Tに例えば3つのエッジ(位相A、B、C)を有するカム信号を示す。欠歯区間が出現する際に、カム信号の最新のエッジ(位相A)から現在時刻(位相O)までの間隔tk0が、期間ABのエッジ間隔tk1および期間BCのエッジ間隔tk2よりも大きい場合がある。この場合に、計測された期間OAの間隔t0が(1)式で表される規定範囲にあれば、計測された期間ABのエッジ間隔t1および計測された期間BCのエッジ間隔t2のいずれかが規定範囲内にないということは起こらない。したがって、間隔t0が(1)式を満たす場合に当該欠歯相当区間は欠歯区間であると判定し、(1)式を満たさない場合に当該欠歯相当区間は欠歯区間でないと判定することが可能である。 FIG. 4 shows a cam signal having, for example, three edges (phases A, B, and C) in the period T. When the missing tooth section appears, the interval t k0 from the latest edge (phase A) of the cam signal to the current time (phase O) is greater than the edge interval t k1 of the period AB and the edge interval t k2 of the period BC. May be big. In this case, the interval t 0 of the measured period OA is (1) if the specified range of the formula, the edge interval t 1 and the measured period BC of the measured period AB of edge interval t 2 It does not happen that either is not within the specified range. Therefore, it is determined that the said toothless corresponds sections if it meets the spacing t 0 (1) formula is a toothless section, and (1) the missing tooth corresponds interval if not satisfied expression is not toothless section determination Is possible.
[実施の形態の効果等]
次に、本実施形態による効果を説明する。図4に、カム信号の正負の各サイクル中に「欠歯」と表記したクランク信号の欠歯区間が出現し、カム信号のあるサイクルに「非欠歯」と表記した欠歯区間でないパルス抜け区間が出現した状態を示す。クランク角の正常な角度カウントが行われる場合には、0CAから720CAまで実線で示すような一定のカウントがなされ、720CAに達した時点で0CAにリセットされる。
[Effects of the embodiment, etc.]
Next, the effect by this embodiment is demonstrated. In FIG. 4, a missing tooth section of the crank signal indicated as “missing tooth” appears in each positive and negative cycle of the cam signal, and a pulse missing that is not a missing tooth section indicated as “non-missing tooth” in a cycle with the cam signal. Indicates the state where the section appears. When a normal angle count of the crank angle is performed, a constant count as indicated by a solid line is performed from 0CA to 720CA, and is reset to 0CA when reaching 720CA.
従来のクランク角検出手法によれば、パルス抜け区間が欠歯区間と誤検出された場合に、点線で示すように、パルス抜け区間が終了すると、次のエッジ検出のイベントタイミングで、角度カウント値が欠歯区間の終了後に取るべき値に誤補正される。この結果、誤補正後に720CAに達した時点で角度カウント値がリセットされ、次に出現する欠歯区間後のイベントタイミングで、カム信号の反対極性のサイクルにおける角度カウント値が取るべき値にさらに誤補正される。位相が反転してしまった角度カウント値はさらに2回後に出現する欠歯区間後のイベントタイミングで漸く正常値に復帰する。このように、従来の手法では、クランク信号中のパルス抜け区間が欠歯区間であると誤判定されると、クランク角が誤補正により大幅にずれてしまう虞がある。 According to the conventional crank angle detection method, when the missing pulse section is erroneously detected as a missing tooth section, as shown by the dotted line, when the missing pulse section ends, the angle count value is detected at the next edge detection event timing. Is erroneously corrected to the value to be taken after the end of the missing tooth section. As a result, the angle count value is reset when 720CA is reached after erroneous correction, and the angle count value in the cycle having the opposite polarity of the cam signal is further erroneously taken at the event timing after the next missing tooth section. It is corrected. The angle count value whose phase has been inverted gradually returns to the normal value at the event timing after the missing tooth section that appears two more times later. As described above, in the conventional method, if it is erroneously determined that the missing pulse section in the crank signal is a missing tooth section, the crank angle may be greatly shifted due to erroneous correction.
これに対して、本実施形態のクランク角補正装置1のクランク角検出手法によれば、前述のように間隔t0の計測から始まる判定処理によって、欠歯区間でないパルス抜け区間(欠歯相当区間)を欠歯区間でないと判定する。これにより、点線で示すように、パルス抜け区間が終了しても角度カウント値の補正を行わずにカウントを続ける。この結果、次に出現する欠歯区間後のイベントタイミングで角度カウンタ値が取るべき値に補正されるので、正常な角度カウンタ値への復帰が早い。このように、クランク角補正装置1は欠歯区間と同等のパルス抜けが生じた区間を形成するクランク信号中のノイズに対して、高いロバスト性を示す。これにより、高精度なエンジン制御が可能となる。また、このことは従来の誤制御によるエネルギーロスを減少させ、燃費向上に寄与する。
On the other hand, according to the crank angle detection method of the crank
以上のように、クランク角補正装置1によれば、第1のエッジ間隔計測部11によって計測されたエッジ間隔vに基づいて、欠歯区間に相当する長さの区間が検出されると、判定部1aは以下の判定を行う。判定部1aは、カム信号中のパルスのエッジからの時間経過と、第2のエッジ間隔計測部21によって計測されたエッジ間隔とに基づいて、検出された当該区間がカム信号に対して予め定められた欠歯区間であるか否かを判定する。そして、クランク角補正部1bは、判定部1aにより欠歯区間と判定された区間を用いてクランク角を補正する。したがって、クランク信号に欠歯区間以外で発生するパルス抜け区間は、カム信号に対して予め定められた欠歯区間とはならないことから、欠歯区間であると誤判定されない。クランク角は、正しく検出された欠歯区間に基づいて補正される。よって、クランク信号に欠歯区間以外でパルス抜けが発生しても、欠歯区間を正しく検出することができるクランク角補正装置を提供することができる。
As described above, according to the crank
本発明は、エンジン車両等に適用可能である。 The present invention is applicable to engine vehicles and the like.
1 クランク角補正装置
1a 判定部
1b クランク角補正部
2 エンジン制御装置
3 クランク角センサ
4 カム位置センサ
11 第1のエッジ間隔計測部
12 区間検出部
21 第2のエッジ間隔計測部
22 エッジ間隔記憶部
23 欠歯区間判定部
24 既知量記憶部
31 クロックソース生成部
32 角度カウンタ部
33 カム信号値計測部
34 角度カウンタ補正部
35 コンペアマッチ割り込み部
O、A、B、C、D、E、F、Z 位相
P クランクパルス
i 世代番号
n レベル遷移回数
t0 間隔
t、t1、t2、t3、t4、t5 エッジ間隔
v エッジ間隔
α、β 値
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記クランク信号中のパルスのエッジ間隔を計測する第1のエッジ間隔計測部と、
前記カム信号中のパルスのエッジ間隔を計測する第2のエッジ間隔計測部と、
前記第1のエッジ間隔計測部によって計測されたエッジ間隔に基づいて、欠歯区間に相当する長さの区間を検出する区間検出部と、
前記区間検出部によって欠歯区間に相当する長さの区間が検出されると、前記カム信号中のパルスのエッジからの時間経過と、前記第2のエッジ間隔計測部によって計測されたエッジ間隔とに基づいて、検出された区間が前記カム信号に対して予め定められた欠歯区間であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部により欠歯区間と判定された区間を用いてクランク角を補正するクランク角補正部と、
を備えていることを特徴とするクランク角補正装置。 A crank angle correction device that corrects a crank angle based on an input crank signal and a cam signal,
A first edge interval measuring unit for measuring an edge interval of pulses in the crank signal;
A second edge interval measuring unit for measuring an edge interval of pulses in the cam signal;
A section detecting unit for detecting a section having a length corresponding to a missing tooth section based on the edge interval measured by the first edge interval measuring section;
When a section having a length corresponding to the missing tooth section is detected by the section detection unit, the time elapsed from the edge of the pulse in the cam signal, and the edge interval measured by the second edge interval measurement unit, A determination unit that determines whether or not the detected section is a predetermined missing tooth section with respect to the cam signal;
A crank angle correction unit that corrects the crank angle using the section determined to be a missing tooth section by the determination unit;
A crank angle correction device comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015041489A JP2016160858A (en) | 2015-03-03 | 2015-03-03 | Crank angle correction device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015041489A JP2016160858A (en) | 2015-03-03 | 2015-03-03 | Crank angle correction device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016160858A true JP2016160858A (en) | 2016-09-05 |
Family
ID=56846594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015041489A Pending JP2016160858A (en) | 2015-03-03 | 2015-03-03 | Crank angle correction device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2016160858A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016173034A (en) * | 2015-03-16 | 2016-09-29 | 株式会社デンソー | Crank angle detector |
-
2015
- 2015-03-03 JP JP2015041489A patent/JP2016160858A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016173034A (en) * | 2015-03-16 | 2016-09-29 | 株式会社デンソー | Crank angle detector |
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