(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランク軸の逆回転を検知する第一の逆転検知手段と、
前記エンジンが所定回転数から停止するまでの停止時間またはエンジン停止時の回転数変化率に基づいて、前記クランク軸の逆回転を検知する第二の逆転検知手段と、
前記第一の逆転検知手段の検知結果が前記第二の逆転検知手段の検知結果と異なる場合に、前記第一の逆転検知手段に異常が生じたと判定する判定手段と、
を備えることを特徴とするエンジンの逆転検知機能診断装置。
【請求項２】
前記第一の逆転検知手段は、
前記クランク軸の回転に応じてそれぞれパルス信号を出力させるとともに、前記クランク軸に対して互いに異なる位相に配置された２つのパルスセンサを有し、
前記２つのパルスセンサから出力されるパルス信号の発生タイミングの差異に基づいて前記クランク軸の逆回転を検知することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの逆転検知機能診断装置。
【請求項３】
前記第二の逆転検知手段は、前記２つのパルスセンサのうちの一方から出力されるパルス信号に基づいて前記エンジンの回転数を取得することを特徴とする請求項２に記載のエンジンの逆転検知機能診断装置。
【請求項４】
エンジンのクランク軸の逆回転を検知する第一の逆転検知工程と、
前記エンジンが所定回転数から停止するまでの停止時間またはエンジン停止時の回転数変化率に基づいて、前記クランク軸の逆回転を検知する第二の逆転検知工程と、
前記第一の逆転検知工程での検知結果が前記第二の逆転検知工程での検知結果と異なる場合に、前記第一の逆転検知工程に異常が生じたと判定する判定工程と、
を備えることを特徴とするエンジンの逆転検知機能診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの逆転検知機能の異常有無を判定するエンジンの逆転検知機能診断装置及びエンジンの逆転検知機能診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用などのレシプロ式のエンジンにおいては、クランク軸の停止位置を正確に検出するために、停止過程でのクランク軸の逆回転を検知する逆転検知センサが搭載される場合がある。特に近年では、例えばアイドルストップからの再始動に要する時間を短くするなどの目的で、このような逆転検知センサの採用が広がりつつある。
【０００３】
さらに、逆転検知センサの異常を検知する技術も種々提案されている。
例えば特許文献１に記載の技術では、クランク軸を積極的に逆転させ、このときに逆転検知センサが逆回転を検知できなければ、逆転信号出力系に異常があると判定している。
また、特許文献２に記載の技術では、エンジン停止時での逆転検知センサの検知結果に基づいて推定されたクランク角と、エンジン再始動後のクランク角とを比較することで、逆転検知センサの異常の有無を判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９１１３６４号明細書
【特許文献２】特許第５１６５７０５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、クランク軸を積極的に逆転させるために正転・逆転の頻度が高くなり、例えば慣性モーメントの大きいオルタネータによるベルトへの繰返し負荷が大きくなるなど、各種補機へのダメージが生じ得る。
また、上記特許文献２に記載の技術では、エンジンの再始動前に異常の有無を判定できないため、誤ったセンサ情報に基づいて制御が行われるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、積極的にクランク軸を逆転させる必要なく、エンジンの再始動前に逆転検知手段の異常の有無を判定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、エンジンの逆転検知機能診断装置であって、
エンジンのクランク軸の逆回転を検知する第一の逆転検知手段と、
前記エンジンが所定回転数から停止するまでの停止時間またはエンジン停止時の回転数変化率に基づいて、前記クランク軸の逆回転を検知する第二の逆転検知手段と、
前記第一の逆転検知手段の検知結果が前記第二の逆転検知手段の検知結果と異なる場合に、前記第一の逆転検知手段に異常が生じたと判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエンジンの逆転検知機能診断装置において、
前記第一の逆転検知手段は、
前記クランク軸の回転に応じてそれぞれパルス信号を出力させるとともに、前記クランク軸に対して互いに異なる位相に配置された２つのパルスセンサを有し、
前記２つのパルスセンサから出力されるパルス信号の発生タイミングの差異に基づいて前記クランク軸の逆回転を検知することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のエンジンの逆転検知機能診断装置において、
前記第二の逆転検知手段は、前記２つのパルスセンサのうちの一方から出力されるパルス信号に基づいて前記エンジンの回転数を取得することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、エンジンの逆転検知機能診断方法であって、
エンジンのクランク軸の逆回転を検知する第一の逆転検知工程と、
前記エンジンが所定回転数から停止するまでの停止時間またはエンジン停止時の回転数変化率に基づいて、前記クランク軸の逆回転を検知する第二の逆転検知工程と、
前記第一の逆転検知工程での検知結果が前記第二の逆転検知工程での検知結果と異なる場合に、前記第一の逆転検知工程に異常が生じたと判定する判定工程と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、第一の逆転検知手段によりエンジンのクランク軸の逆回転が検知されるとともに、エンジンが所定回転数から停止するまでの停止時間またはエンジン停止時の回転数変化率に基づいてもクランク軸の逆回転が検知され、これらの検知結果が異なる場合に第一の逆転検知手段に異常が生じたと判定される。
したがって、積極的にクランク軸を逆転させる必要なく、エンジンの再始動前に第一の逆転検知手段の異常の有無を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】逆転検知機能診断装置の機能構成を説明するための図である。
【図２】逆転検知機能診断処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】エンジンの逆回転の発生とエンジン停止時間との関係を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
［構成］
まず、本実施形態におけるエンジンの逆転検知機能診断装置（以下、単に「逆転検知機能診断装置」という）１の構成について、図１を参照して説明する。
図１は、逆転検知機能診断装置１の機能構成を説明するための図である。
【００１５】
逆転検知機能診断装置１は、車両に搭載されて、エンジンの逆回転を検知する逆転検知機能の異常の有無を判定（診断）するためのものである。
具体的には、図１に示すように、逆転検知機能診断装置１は、クランク角センサユニット２０と、ＥＣＵ（Engine Control Unit）３０とを備えて構成されている。
【００１６】
クランク角センサユニット２０は、２つのクランク角センサ２１から構成されている。これら２つのクランク角センサ２１は、エンジン１００のクランク軸１１０に固定された図示しないシグナルプレートの外周面に対し、互いに異なる位相（周方向位置）で対向配置されている。シグナルプレートの外周には複数の突起部が設けられており、各クランク角センサ２１は、クランク軸１１０が回転してシグナルプレートの突起部が検知範囲を通過することによるパルス信号をＥＣＵ３０へ出力する。
【００１７】
２つのクランク角センサ２１のうち、第一クランク角センサ２１ａは、主たるクランク角センサ２１として機能するものであり、その出力信号に基づいてエンジン１００（クランク軸１１０）の回転数やクランク角がＥＣＵ３０に取得される。
一方、第二クランク角センサ２１ｂは、第一クランク角センサ２１ａと協働してエンジン１００（クランク軸１１０）の逆回転を検知するためのものである。より詳しくは、この第二クランク角センサ２１ｂと第一クランク角センサ２１ａとのパルス信号の発生タイミングの差異により、エンジン１００の逆回転が検知可能となっている。
【００１８】
ＥＣＵ３０は、エンジン１００を含む車両各部を統括的に制御するものである。具体的に、ＥＣＵ３０は、第一クランク角センサ２１ａからの出力信号等に基づいて、図示しない点火プラグによる点火時期や、燃料噴射装置１２０からの燃料噴射時期等を制御する。
また、ＥＣＵ３０は、カム角センサ１４０からの出力信号が入力されるようになっている。カム角センサ１４０は、カムシャフト１３０に固定された図示しないシグナルプレートの外周面に対向配置されており、クランク角センサ２１と同様にして、カムシャフト１３０の回転に対応したパルス信号を出力する。ＥＣＵ３０は、このカム角センサ１４０との出力比較（例えば１回転でのパルス数の比較など）により、第一クランク角センサ２１ａからの出力信号の異常有無を判定できるようになっている。
【００１９】
［動作］
続いて、クランク角センサユニット２０による逆転検知の異常有無を判定する処理（逆転検知機能診断処理）を行う際の逆転検知機能診断装置１の動作について、図２を参照して説明する。
図２は、逆転検知機能診断処理の流れを示すフローチャートである。
【００２０】
図２に示すように、まずＥＣＵ３０は、例えば燃料噴射装置１２０からの燃料噴射を停止させることなどにより、エンジン１００の停止制御を行う（ステップＳ１）。
【００２１】
次に、ＥＣＵ３０は、クランク角センサユニット２０からの出力信号に基づいて、エンジン１００（クランク軸１１０）の逆回転を検知する（ステップＳ２）。
具体的に、ＥＣＵ３０は、第一クランク角センサ２１ａと第二クランク角センサ２１ｂとのパルス信号の発生タイミングの差異に基づいて、エンジン１００（クランク軸１１０）がその停止過程で逆回転したか否かを判定する。
【００２２】
次に、ＥＣＵ３０は、エンジン１００が停止するまでのエンジン停止時間を計測する（ステップＳ３）。
具体的に、ＥＣＵ３０は、第一クランク角センサ２１ａの出力信号に基づくエンジン１００の回転数を用い、アイドル回転数未満の所定回転数（本実施形態では４００ｒｐｍ）から停止（０ｒｐｍ）までのエンジン停止時間を計測する。
なお、アイドル回転数付近では回転が変動して安定しないおそれがあるため、アイドル回転数よりもやや下の回転数から一様に回転が低下するときの時間を計測することが好ましい。また、ＥＣＵ３０は、第一クランク角センサ２１ａからのパルス信号が所定時間だけ入力されなかったときにエンジン１００が停止したと判定するため、エンジン停止時間は実測値からこの所定時間を差し引いて算出する。
【００２３】
次に、ＥＣＵ３０は、ステップＳ３で計測したエンジン停止時間に基づいて、エンジン１００の逆回転を検知する（ステップＳ４）。
具体的に、ＥＣＵ３０は、計測したエンジン停止時間を所定の閾値と比較し、エンジン停止時間がこの閾値よりも長い場合にエンジン１００が逆回転したと判定する。エンジン１００が逆回転すると、その分だけ停止までの時間が延びることから、エンジン停止時間によってエンジン１００の逆転有無を判定することができる。
ここで、エンジン停止時間と比較される閾値は、例えば図３に示すように、予め実測されたエンジン停止時間に基づいて設定され、本実施形態では１００ｍｓと設定されている。
【００２４】
なお、このステップＳ４では、エンジン停止時間に代えて、エンジン停止までの回転数変化をエンジン停止時間で除した回転数変化率に基づいて、エンジン１００の逆回転を検知することとしてもよい。この回転数変化率が所定の閾値より小さい場合にも、エンジン１００が逆回転したと判定することができる。
また、この回転数変化率は完全停止（０ｒｐｍ）までのものでなくともよく、低下中の回転数変化（例えば４００ｒｐｍから２０ｒｐｍまで）での回転数変化率を用いてもよい。
【００２５】
次に、ＥＣＵ３０は、図２に示すように、ステップＳ２でのクランク角センサユニット２０による逆転検知結果と、ステップＳ４でのエンジン停止時間を用いた逆転検知結果とが一致するか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００２６】
ステップＳ５において、ステップＳ２での逆転検知結果とステップＳ４での逆転検知結果とが一致したと判定した場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３０は、クランク角センサユニット２０による逆転検知機能は正常であると判定し（ステップＳ６）、逆転検知機能診断処理を終了する。
【００２７】
また、ステップＳ５において、ステップＳ２での逆転検知結果とステップＳ４での逆転検知結果とが一致しないと判定した場合（ステップＳ５；Ｎｏ）、ＥＣＵ３０は、クランク角センサユニット２０による逆転検知機能に異常が生じたと判定し（ステップＳ７）、逆転検知機能診断処理を終了する。
この場合、エンジン１００の再始動時には、クランク角センサユニット２０によるエンジン停止時のクランク角情報は用いずに、始動制御後に検出したクランク角情報を用いる制御とする。これにより、クランク角センサユニット２０の異常に起因する不適切な気筒への燃料噴射を防止することができる。
【００２８】
［効果］
以上のように、本実施形態によれば、クランク角センサユニット２０によりエンジン１００のクランク軸１１０の逆回転が検知されるとともに、エンジン１００が所定回転数から停止するまでのエンジン停止時間またはエンジン停止時の回転数変化率に基づいてもクランク軸１１０の逆回転が検知され、これらの検知結果が異なる場合にクランク角センサユニット２０に異常が生じたと判定される。
したがって、積極的にクランク軸１１０を逆転させる必要なく、エンジン１００の再始動前にクランク角センサユニット２０の異常の有無を判定することができる。
【００２９】
［変形例］
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００３０】
例えば、上記実施形態では、クランク角センサユニット２０の診断のためのエンジン１００の逆転検知を、エンジン停止時間またはエンジン停止時の回転数変化率に基づいて行うこととしたが、車両の走行距離に基づいて行うこととしてもよい。
エンジン１００の逆回転は、走行距離の増加によるエンジン各部のフリクション増加で発生しやすくなる。そこで、走行距離が所定の閾値を超えた場合にエンジン１００の逆回転が発生すると判定してもよい。
【００３１】
また、上記実施形態では第一クランク角センサ２１ａと第二クランク角センサ２１ｂとのパルス信号に基づいてＥＣＵ３０において逆回転の有無を判定するようにしたが、それらのパルス信号に基づいてクランク角センサユニット２０の内部で逆回転を判定し、その判定結果をＥＣＵ３０に出力するようにしてもよい。
【００３２】
また、本発明を適用可能なエンジン種別は、特に限定されない。
但し、本発明は、より正確な気筒判別が求められるディーゼルエンジンや直噴エンジンに好適に適用することができ、なかでもアイドルストップを行うものに特に好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１          逆転検知機能診断装置
２０        クランク角センサユニット（第一の逆転検知手段）
２１      クランク角センサ
２１ａ  第一クランク角センサ（パルスセンサ）
２１ｂ  第二クランク角センサ（パルスセンサ）
３０        ＥＣＵ（第二の逆転検知手段、判定手段）
１００      エンジン
１１０    クランク軸
【図１】
0006475525.tif 000002
【図２】
0006475525.tif 000003
【図３】
0006475525.tif 000004