(57)【要約】【課題】クランクシャフトの捩れに関わらず、エンジンを高精度で制御すること。【解決手段】エンジン１２に設けられたコンロッド２４は、ピストン２２と結合された小端部と、クランクシャフト２６と結合された大端部とを有する。また、大端部の端面には、磁性の突起５２が設けられる。マグネットピックアップ５６は、ピストン２２が下死点に到達した時に突起５２と相対する位置に設けられ、突起５２までの距離に応じて異なる値を有する信号を出力する。クランクシャフト２６の位相つまりクランク角は、マグネットピックアップ５６からの出力信号に基づいて検出される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンおよびクランクシャフトとそれぞれ結合された一方端部および他方端部を有するコンロッドが設けられた内燃機関を制御する制御装置であって、
前記他方端部の端面に設けられた突起、
前記ピストンが下死点に到達した時に前記突起と相対する位置に設けられ、前記突起までの距離に応じて異なる値を有する信号を出力するセンサ、および
前記センサからの出力信号に基づいて前記クランクシャフトの位相を検出する検出手段を備える、制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、ピストンおよびクランクシャフトとそれぞれ結合された小端部および大端部を有するコンロッドが設けられた内燃機関を制御する、制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置の一例が、特許文献１に開示されている。この文献によれば、クランクシャフトに取り付けられたクランクロータおよびカムロータの歯がセンサを通過するときに発生するパルス信号に基づいて、クランクの位相が検知される。各気筒の圧縮上死点は、検知された位相に基づいて検出され、点火時期，バルブタイミング等のエンジン制御に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１８４６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、燃焼圧によってクランクシャフトが捩れると、パルス信号に基づいて検知される位相に捩れ相当分の誤差が発生し、これによってエンジンの制御精度が低下してしまう。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、制御精度を高めることができる、内燃機関の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る制御装置は、ピストンおよびクランクシャフトとそれぞれ結合された一方端部および他方端部を有するコンロッドが設けられた内燃機関を制御する制御装置であって、他方端部の端面に設けられた突起、ピストンが下死点に到達した時に突起と相対する位置に設けられ、突起までの距離に応じて異なる値を有する信号を出力するセンサ、およびセンサからの出力信号に基づいてクランクシャフトの位相を検出する検出手段を備える。
【発明の効果】
【０００７】
コンロッドの一方端部および他方端部はピストンおよびクランクシャフトとそれぞれ結合されるところ、他方端部の端面には突起が設けられ、センサはピストンが下死点に到達した時に突起と相対する位置に設けられる。センサからは、突起までの距離に応じて異なる値を有する信号が出力され、クランクシャフトの位相は、センサからの出力信号に基づいて検出される。これによって、クランクシャフトの捩れに関わらず、クランクシャフトの移動を正確に検出することができ、ひいては内燃機関を高精度で制御することができる。
【０００８】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この実施例の車両の要部構成の一部を示す図解図である。
【図２】エンジンの構造の一部を概略で示す図解図である。
【図３】エンジンに設けられるコンロッドの構造の一例を示す図解図である。
【図４】ピックアップ出力とクランク角との関係の一例を示すグラフである。
【図５】図１に示すＥＣＵの動作の一部を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１を参照して、この実施例の車両１０は、３つの気筒１４１〜１４３を有する４ストローク型のエンジン（内燃機関）１２を動力源として備える。吸気管２８は、気筒１４１〜１４３の上流の位置で３つに分岐する。一方、排気管３０は、気筒１４１〜１４３の下流の位置で３つから１つに集約される。気筒１４１〜１４３の各々に設けられた燃焼室１６は、吸気弁１８を介して吸気管２８と連通し、排気弁２０を介して排気管３０と連通する。
【００１１】
吸気管２８の分岐点には、空気流量を平準化するためのサージタンク３８が設けられる。また、サージタンク３８よりも上流の位置には、バルブモータ３４によって開度が調整される単一のスロットルバルブ３６が設けられる。
【００１２】
さらに、サージタンク３８よりも下流の位置には、吸気管２８に燃料を噴射するべく気筒１４１〜１４３の各々に割り当てられたインジェクタ４０が設けられる。一方、排気管３０の集約点よりも下流の位置には、マフラー（図示せず）が設けられる。
【００１３】
吸気行程では、ピストン２２が下降するとともに吸気弁１８が開かれる。インジェクタ４０から噴射された燃料と吸入空気とを混合した混合気は、燃焼室１６に供給される。ピストン２２が下死点に到達すると、圧縮行程が始まり、燃料室１６内の混合気は上昇するピストン２２によって圧縮される。
【００１４】
圧縮された混合気は、ピストン２２が上死点に達する直前に点火する点火プラグ３２によって燃焼される。燃焼・膨張行程では、ピストン２２は再び下降する。ピストン２２が下死点に達すると、排気行程が始まる。排気行程では、ピストン２２が上昇するとともに、排気弁２０が開かれる。混合気を燃焼した後の空気つまり燃焼ガスは、燃焼室１６から排出され、排気管３０を介してマフラーに供給される。
【００１５】
ピストン２２は、コンロッド２４を介してクランクシャフト２６と結合される。クランクシャフト２６は、上述のようなピストン２２の上下動に従って回転する。クランクシャフト２６の回転力つまりエンジン１２の動力は、変速機（図示せず）を介してドライブシャフト（図示せず）に伝達され、これによって車両１０が前進または後退する。
【００１６】
図２を参照して、気筒１４１〜１４３は、オイルパン４８の上に載置されたシリンダブロック４６に形成される。また、点火プラグ３２は、シリンダブロック４６の上に載置されたシリンダヘッド４４に設けられる。オイルパン４８の底面には台座５４が設けられ、台座５４の上にはマグネットピックアップ（センサ）５６が載置される。
【００１７】
図３に示すように、コンロッド２４は小端部２４ａおよび大端部２４ｂを有し、ピストン２２は小端部２４ａと結合される一方、クランクシャフト２６は大端部２４ｂと結合される。また、大端部２４ｂの端面には、突起５２が形成される。
【００１８】
図２に戻って、マグネットピックアップ５６は、ピストン２２が下死点に到達した時に突起５２と相対する位置に設けられ、突起５２までの距離に応じて異なる値を有する信号を出力する。したがって、マグネットピックアップ５６からの出力値は、クランクシャフト２６の位相つまりクランク角に対して図４に示す波形を描く。
【００１９】
コンロッド２４の大端部２４ｂは図２に一点鎖線で示す円に沿って動き、クランクを回転させる。クランクにはクランクロータが取付けられ、クランクの１／２の回転数で回転するカムにはカムロータが取付けられており、各々のロータに形成された歯がクランク角センサ、カム角センサを通過する時に発生するパルス信号からピストン２２が吸気行程，圧縮行程，燃焼・膨張行程および排気行程のいずれの位置にあるかが判明する。（ただし、判明したピストン２２の位置はクランクの捩れによる誤差を含む。）
【００２０】
ＥＣＵ４２は、ピストン２２が下死点に到達したときのクランク角をマグネットピックアップ５６の出力に基づいて１８０°に確定するべく、図５に示すクランク角検出処理を繰り返し実行する。なお、このフロー図に対応する制御プログラムは、メモリ４２ｍに記憶される。
【００２１】
ステップＳ１では、ピストン２２が吸気行程または燃焼・膨張行程において下降を開始したか否かを、クランク角センサ５０の出力に基づいて判別する。判別結果がＮＯであれば今回のクランク角調整処理を速やかに終了し、判別結果がＹＥＳであればステップＳ３で変数ＰＵｍａｘを“０”に設定する。
【００２２】
ステップＳ５では、マグネットピックアップ５６からの出力値を取得し、取得した出力値を変数ＰＵｃｒｎｔに設定する。ステップＳ７では、変数ＰＵｍａｘが変数ＰＵｃｒｎｔを下回るか否かを判別する。判別結果がＮＯであればステップＳ９に進み、変数ＰＵｍａｘを変数ＰＵｃｒｎｔによって更新する。更新が完了すると、ステップＳ５に戻る。
【００２３】
したがって、ピストン２２が下死点に達するまでは、ステップＳ５〜Ｓ９の処理が繰り返し実行され、変数ＰＵｍａｘの値は図４に示す波形に沿って増大する。ステップＳ７の判別結果がＮＯからＹＥＳに更新されると、ピストン２２が下死点に到達したとみなし、つまりクランク角は１８０°を示すとみなし、ステップＳ１１でクランク角を１８０°として確定させる。今回のクランク角検出処理は、ステップＳ１１の処理の後に終了する。
【００２４】
以上の説明から分かるように、エンジン１２に設けられたコンロッド２４は、ピストン２２と結合された小端部２４ａと、クランクシャフト２６と結合された大端部２４ｂとを有する。また、大端部２４ｂの端面には、突起５２が設けられる。マグネットピックアップ５６は、ピストン２２が下死点に到達した時に突起５２と相対する位置に設けられ、突起５２までの距離に応じて異なる値を有する信号を出力する。ＥＣＵ４２は、マグネットピックアップ５６からの出力に基づいて、真のクランクシャフト２６の位相つまりクランク角１８０°の位置を検出する(S1~S11)。これによって、クランク角センサ、カム角センサのパルス信号から検出されるクランク角（クランクの捩れ成分を含む）の位相ずれ量を補正することが可能となりクランクシャフト２６の捩れに関わらず、点火時期，バルブタイミング等を高精度で制御することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１０  …車両
１２  …エンジン
１４１〜１４３  …気筒
２２  …ピストン
２４  …コンロッド
２６  …クランクシャフト
４２  …ＥＣＵ
４６  …シリンダブロック
４８  …オイルパン
５０  …クランク角センサ
５２  …突起
５６  …マグネットピックアップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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