(57)【要約】【課題】クランク角センサに故障や異常が発生した場合であっても、簡素な構成で、燃料噴射時期や点火時期の制御を行うことができるエンジン制御装置を得る。【解決手段】クランク角センサ異常判定部によって、クランク角センサが異常であると判定されている場合に、カム角センサの位相をあらかじめ設定された位置に固定するとともに、カム角周期に応じて制御基準タイマを生成する制御基準タイマ生成部は、クランク角ＢＴＤＣ７５°ＣＡまたはＢＴＤＣ０５°ＣＡの時期を抽出して制御基準タイマを再設定する。【選択図】図２
2017210942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク角センサからのクランク角信号を検出するクランク角検出部と、
前記クランク角検出部で前回検出されたクランク角信号と今回検出されたクランク角信号とのクランク角周期を演算するクランク角周期演算部と、
カム角センサからのカム角信号を検出するカム角検出部と、
前記カム角検出部で前回検出されたカム角信号と今回検出されたカム角信号とのカム角周期を演算するカム角周期演算部と、
前記クランク角センサからのクランク角信号および前記カム角センサからのカム角信号に基づいて、前記クランク角センサの異常を判定するクランク角センサ異常判定部と、
前記クランク角センサ異常判定部によって、前記クランク角センサが異常であると判定されている場合に、前記カム角センサの位相をあらかじめ設定された位置に固定するとともに、前記カム角周期に応じて制御基準タイマを生成する制御基準タイマ生成部と、
前記クランク角検出部で検出されたクランク角信号により、燃料噴射時期および点火時期を演算する第１時期演算部と、
前記制御基準タイマ生成部で生成された制御基準タイマにより、燃料噴射時期および点火時期を演算する第２時期演算部と、を備え、
前記制御基準タイマ生成部は、クランク角ＢＴＤＣ７５°ＣＡまたはＢＴＤＣ０５°ＣＡの時期を抽出して前記制御基準タイマを再設定する
エンジン制御装置。
【請求項２】
前記制御基準タイマ生成部は、前記クランク角センサ異常判定部によって、前記クランク角センサが異常であると判定された場合、次に前記カム角センサでカム角信号が検出された際に、前記カム角周期に応じて前記制御基準タイマを修正する
請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
前記制御基準タイマ生成部は、前記クランク角センサ異常判定部によって、前記クランク角センサが正常であると判定されている場合に、前記クランク角周期に応じて制御基準タイマを生成する
請求項１または請求項２に記載のエンジン制御装置。
【請求項４】
クランク角センサからのクランク角信号を検出するクランク角検出ステップと、
前記クランク角検出ステップで前回検出されたクランク角信号と今回検出されたクランク角信号とのクランク角周期を演算するクランク角周期演算ステップと、
カム角センサからのカム角信号を検出するカム角検出ステップと、
前記カム角検出ステップで前回検出されたカム角信号と今回検出されたカム角信号とのカム角周期を演算するカム角周期演算ステップと、
前記クランク角センサからのクランク角信号および前記カム角センサからのカム角信号に基づいて、前記クランク角センサの異常を判定するクランク角センサ異常判定ステップと、
前記クランク角センサ異常判定ステップで、前記クランク角センサが正常であると判定されている場合に、前記クランク角周期に応じて制御基準タイマを生成する第１制御基準タイマ生成ステップと、
前記クランク角センサ異常判定ステップで、前記クランク角センサが異常であると判定されている場合に、前記カム角センサの位相をあらかじめ設定された位置に固定するとともに、前記カム角周期に応じて前記制御基準タイマを生成する第２制御基準タイマ生成ステップと、
前記クランク角検出ステップで検出されたクランク角信号により、燃料噴射時期および点火時期を演算する第１時期演算ステップと、
前記第２制御基準タイマ生成ステップで生成された制御基準タイマにより、燃料噴射時期および点火時期を演算する第２時期演算ステップと、を備え、
前記第２制御基準タイマ生成ステップにおいて、クランク角ＢＴＤＣ７５°ＣＡまたはＢＴＤＣ０５°ＣＡの時期を抽出して前記制御基準タイマを再設定する
エンジン制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等の車両のエンジンを制御するエンジン制御装置およびエンジン制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等の車両に適用されるエンジン制御装置は、クランク軸に設けられたクランク角センサから出力されるパルス信号に基づいてエンジンの回転位置を検出し、検出された回転位置に同期して燃料噴射時期、点火時期等の各種パラメータを制御している。
【０００３】
しかしながら、クランク角センサのみを用いてエンジンの回転位置を検出する従来のエンジン制御装置では、クランク角センサに故障や異常が発生した場合に、エンジンの回転位置を正確に検出することができなくなり、エンジンを適切に制御することができないという問題があった。
【０００４】
そこで、このような課題を解決するために、クランク角センサに故障や異常が発生した場合であっても、エンジンの回転位置の検出を保障するエンジン制御装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に開示されたエンジン制御装置は、エンジンがクランク角センサおよびカム角センサを備え、クランク角センサに故障や異常が発生した場合に、カム角センサの出力信号から模擬クランク角度を生成することによって、エンジンの回転位置の検出を保障するものである。
【０００６】
特許文献１に開示されたエンジン制御装置によれば、クランク角センサに故障や異常が発生した場合であっても、カム角センサの出力信号から模擬クランク角度を生成することによって、エンジンの制御を継続することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３８７２８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示されたエンジン制御装置では、模擬クランク角度を生成する際に、模擬されたクランク軸信号および模擬されたクランク軸基準信号という２つの信号を求める必要があり、構成が複雑になるという問題がある。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、クランク角センサに故障や異常が発生した場合であっても、簡素な構成で、燃料噴射時期や点火時期の制御を行うことができるエンジン制御装置およびエンジン制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係るエンジン制御装置は、クランク角センサからのクランク角信号を検出するクランク角検出部と、クランク角検出部で前回検出されたクランク角信号と今回検出されたクランク角信号とのクランク角周期を演算するクランク角周期演算部と、カム角センサからのカム角信号を検出するカム角検出部と、カム角検出部で前回検出されたカム角信号と今回検出されたカム角信号とのカム角周期を演算するカム角周期演算部と、クランク角センサからのクランク角信号およびカム角センサからのカム角信号に基づいて、クランク角センサの異常を判定するクランク角センサ異常判定部と、クランク角センサ異常判定部によって、クランク角センサが異常であると判定されている場合に、カム角センサの位相をあらかじめ設定された位置に固定するとともに、カム角周期に応じて制御基準タイマを生成する制御基準タイマ生成部と、クランク角検出部で検出されたクランク角信号により、燃料噴射時期および点火時期を演算する第１時期演算部と、制御基準タイマ生成部で生成された制御基準タイマにより、燃料噴射時期および点火時期を演算する第２時期演算部と、を備え、制御基準タイマ生成部は、クランク角ＢＴＤＣ７５°ＣＡまたはＢＴＤＣ０５°ＣＡの時期を抽出して制御基準タイマを再設定するものである。
【００１１】
この発明に係るエンジン制御方法は、クランク角センサからのクランク角信号を検出するクランク角検出ステップと、クランク角検出ステップで前回検出されたクランク角信号と今回検出されたクランク角信号とのクランク角周期を演算するクランク角周期演算ステップと、カム角センサからのカム角信号を検出するカム角検出ステップと、カム角検出ステップで前回検出されたカム角信号と今回検出されたカム角信号とのカム角周期を演算するカム角周期演算ステップと、クランク角センサからのクランク角信号およびカム角センサからのカム角信号に基づいて、クランク角センサの異常を判定するクランク角センサ異常判定ステップと、クランク角センサ異常判定ステップで、クランク角センサが正常であると判定されている場合に、クランク角周期に応じて制御基準タイマを生成する第１制御基準タイマ生成ステップと、クランク角センサ異常判定ステップで、クランク角センサが異常であると判定されている場合に、カム角センサの位相をあらかじめ設定された位置に固定するとともに、カム角周期に応じて制御基準タイマを生成する第２制御基準タイマ生成ステップと、クランク角検出ステップで検出されたクランク角信号により、燃料噴射時期および点火時期を演算する第１時期演算ステップと、第２制御基準タイマ生成ステップで生成された制御基準タイマにより、燃料噴射時期および点火時期を演算する第２時期演算ステップと、を備え、第２制御基準タイマ生成ステップにおいて、クランク角ＢＴＤＣ７５°ＣＡまたはＢＴＤＣ０５°ＣＡの時期を抽出して制御基準タイマを再設定するものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係るエンジン制御装置およびエンジン制御方法によれば、クランク角センサ異常判定部によって、クランク角センサが異常であると判定されている場合に、カム角センサの位相をあらかじめ設定された位置に固定するとともに、カム角周期に応じて制御基準タイマを生成する制御基準タイマ生成部は、クランク角ＢＴＤＣ７５°ＣＡまたはＢＴＤＣ０５°ＣＡの時期を抽出して制御基準タイマを再設定する。
そのため、クランク角センサに故障や異常が発生した場合であっても、簡素な構成で、燃料噴射時期や点火時期の制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１に係るエンジン制御装置を示すブロック構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るエンジン制御装置におけるクランク角センサおよびカム角センサのパルス信号と、制御基準タイマ生成部で生成される制御基準タイマとの関係を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るエンジン制御装置におけるクランク角センサ異常判定部の動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１に係るエンジン制御装置において、クランク角センサのパルス信号を検出した場合の制御基準タイマ生成部の動作を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１に係るエンジン制御装置において、カム角センサのパルス信号を検出した場合の制御基準タイマ生成部の動作を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態１に係るエンジン制御装置における制御基準タイマの設定動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明に係るエンジン制御装置およびエンジン制御方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
【００１５】
なお、この発明に係るエンジン制御装置およびエンジン制御方法は、クランク角センサに故障や異常が発生し、クランク角信号が途絶えた場合であっても、カム角センサからのカム角信号により、燃料噴射時期や点火時期を適切に制御することで、エンストを防止するものである。
【００１６】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るエンジン制御装置を示すブロック構成図である。図１において、このエンジン制御装置は、ＥＣＵ（電子制御ユニット：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１００で構成され、クランク角センサ１およびカム角センサ２と接続されている。
【００１７】
ＥＣＵ１００は、入力回路１０１とマイコン１１０とから構成されている。マイコン１１０は、クランク角検出部１１１、クランク角周期演算部１１２、カム角検出部１１３、カム角周期演算部１１４、クランク角センサ異常判定部１１５、制御基準タイマ生成部１１６、第１時期演算部１１７、第２時期演算部１１８および機器駆動部１１９を備えている。
【００１８】
なお、マイコン１１０は、演算処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、プログラムデータや固定値データを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、格納されているデータを更新して順次書き換えられるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）とから構成され、マイコン１１０の各ブロックは、ＲＯＭにソフトウェアとして記憶されている。
【００１９】
クランク角センサ１から出力されたパルス信号およびカム角センサ２から出力されたパルス信号は、それぞれＥＣＵ１００の入力回路１０１に入力される。入力回路１０１は、入力されたクランク角センサ１からのパルス信号およびカム角センサ２からのパルス信号を、マイコン１１０に出力する。
【００２０】
クランク角検出部１１１は、クランク角センサ１のパルス信号が入力回路１０１からマイコン１１０に入力されたことを検出し、その時刻を記憶する。クランク角周期演算部１１２は、クランク角検出部１１１で記憶した今回のパルス信号の入力時刻と、前回のパルス信号の入力時刻との差から、１０°ＣＡ（ｃｒａｎｋ  ａｎｇｌｅ）間の周期を演算する。
【００２１】
また、クランク角周期演算部１１２は、クランク角信号位置がＢＴＤＣ（上死点前：Ｂｅｆｏｒｅ  Ｔｏｐ  Ｄｅａｄ  Ｃｅｎｔｅｒ）０５°ＣＡ、またはＢＴＤＣ７５°ＣＡである場合は、前回のＢＴＤＣ０５°ＣＡまたはＢＴＤＣ７５°ＣＡの時刻との差により、１８０°ＣＡ間の周期を演算する。
【００２２】
カム角検出部１１３は、カム角センサ２のパルス信号が入力回路１０１からマイコン１１０に入力されたことを検出し、その時刻を記憶する。カム角周期演算部１１４は、カム角検出部１１３で記憶した今回のパルス信号の入力時刻と、前回のパルス信号の入力時刻との差から、３６０°ＣＡ間の周期を演算する。
【００２３】
クランク角センサ異常判定部１１５は、クランク角検出部１１１で検出されたクランク角センサ１のパルス信号の状態と、カム角検出部１１３で検出されたカム角センサ２のパルス信号の状態とに基づいて、クランク角センサ１の故障や異常を判定する。
【００２４】
制御基準タイマ生成部１１６は、クランク角センサ異常判定部１１５によって、クランク角センサ１が正常であると判定されている場合には、クランク角周期演算部１１２で演算された１８０°ＣＡ間の周期から、制御基準タイマを生成する。
【００２５】
一方、制御基準タイマ生成部１１６は、クランク角センサ異常判定部１１５によって、クランク角センサ１が故障や異常であると判定されている場合には、カム角周期演算部１１４で演算された３６０°ＣＡ間の周期から、制御基準タイマを生成する。
【００２６】
第１時期演算部１１７は、クランク角センサ異常判定部１１５によって、クランク角センサ１が正常であると判定されている場合に、クランク角検出部１１１がクランク角信号位置のＢＴＤＣ０５°ＣＡまたはＢＴＤＣ７５°ＣＡを検出すると、インジェクタの噴射開始時期、噴射終了時期、点火コイルの通電開始時期、通電終了時期を演算する。
【００２７】
一方、第２時期演算部１１８は、クランク角センサ異常判定部１１５によって、クランク角センサ１が故障や異常であると判定されている場合に、制御基準タイマ生成部１１６で生成された制御基準タイマから、クランク角信号位置のＢＴＤＣ０５°ＣＡまたはＢＴＤＣ７５°ＣＡを推定し、インジェクタの噴射開始時期、噴射終了時期、点火コイルの通電開始時期、通電終了時期を演算する。
【００２８】
機器駆動部１１９は、クランク角センサ異常判定部１１５によって、クランク角センサ１が正常であると判定されている場合には、第１時期演算部１１７で演算されたインジェクタの噴射開始時期、噴射終了時期、点火コイルの通電開始時期、通電終了時期に基づいて、インジェクタおよび点火コイルを駆動するための信号を出力する。
【００２９】
一方、機器駆動部１１９は、クランク角センサ異常判定部１１５によって、クランク角センサ１が故障や異常であると判定されている場合には、第２時期演算部１１８で演算されたインジェクタの噴射開始時期、噴射終了時期、点火コイルの通電開始時期、通電終了時期に基づいて、インジェクタおよび点火コイルを駆動するための信号を出力する。
【００３０】
次に、図２を参照しながら、入力回路１０１で整形されたクランク角センサ１およびカム角センサ２のパルス信号と、制御基準タイマ生成部１１６で生成される制御基準タイマとの関係について説明する。
【００３１】
図２において、クランク角センサ１の出力信号は、１０°ＣＡ周期のパルス信号であり、クランク角信号位置のＢＴＤＣ７５°ＣＡを規定するために、ＢＴＤＣ８５°ＣＡのクランク角信号の前の信号が、１パルスまたは２パルス抜ける構成となっている。
【００３２】
クランク角周期演算部１１２は、今回のクランク角信号位置がＢＴＤＣ０５°ＣＡ、またはＢＴＤＣ７５°ＣＡである場合に、前回のＢＴＤＣ０５°ＣＡまたはＢＴＤＣ７５°ＣＡのクランク角信号入力時刻から、１８０°ＣＡ間の周期を演算する。
【００３３】
ここで、クランク角センサ１が正常である場合には、制御基準タイマ生成部１１６は、クランク角信号位置がＢＴＤＣ０５°ＣＡまたはＢＴＤＣ７５°ＣＡであるときに、制御基準タイマの設定を行う。制御基準タイマは、演算された１８０°ＣＡ間の周期に基づいて設定される。
【００３４】
具体的には、今回のクランク角信号位置がＢＴＤＣ０５°ＣＡである場合には、ＢＴＤＣ７５°ＣＡ＋α°ＣＡまで、今回のクランク角信号位置がＢＴＤＣ７５°ＣＡである場合には、ＢＴＤＣ０５°ＣＡ＋α°ＣＡまでの時間とする。なお、α°ＣＡは余裕角度であり、例えば１０°ＣＡのように小さな値である。
【００３５】
制御基準タイマは、基準時間毎に１ずつ減算されており、タイマ値が０になるとマイコン機能によりソフトウェア割り込みが発生するが、余裕時間α°ＣＡがあるため、ソフトウェア割り込みが発生する前に、クランク角信号位置のＢＴＤＣ０５°ＣＡまたはＢＴＤＣ７５°ＣＡの入力が発生し、タイマが再設定される。
【００３６】
また、回転変動によるクランク角センサ周期の変動により、誤って制御基準タイマによるソフトウェア割り込みが発生することを防止するために、クランク角信号を検出する毎に、最新のクランク角信号間の１０°ＣＡ周期より、制御基準タイマの見直しを実施している。
【００３７】
したがって、クランク角センサ１が正常である場合には、制御基準タイマの値が０となることはなく、第２時期演算部１１８により、誤ってインジェクタの噴射開始時期、噴射終了時期、点火コイルの通電開始時期、通電終了時期が演算されることがないように構成されている。
【００３８】
また、カム角信号は、３６０°ＣＡ毎にハイとローとを繰り返す信号であり、カム角周期演算部１１４は、クランク角センサ１の正常、異常にかかわらず、カム角信号の入力毎に３６０°ＣＡ間の周期を演算する。また、カム角周期演算部１１４は、３６０°ＣＡ間の周期から、制御基準タイマの設定値であるＢＴＤＣ０５°ＣＡ〜ＢＴＤＣ７５°ＣＡの時間、およびＢＴＤＣ７５°ＣＡ〜ＢＴＤＣ０５°ＣＡの時間を演算する。
【００３９】
ここで、クランク角センサ１が故障または異常となった場合には、クランク角信号による制御基準タイマの設定ができないため、制御基準タイマの値が０となる。このとき、第２時期演算部１１８により、インジェクタの噴射開始時期、噴射終了時期、点火コイルの通電開始時期、通電終了時期が演算され、この演算結果に基づいて、機器駆動部１１９がインジェクタおよび点火コイルの駆動信号を出力する。
【００４０】
また、制御基準タイマの値が０となった場合には、カム角周期演算部１１４により演算された３６０°ＣＡ間の周期から得られた、ＢＴＤＣ０５°ＣＡ〜ＢＴＤＣ７５°ＣＡの時間、またはＢＴＤＣ７５°ＣＡ〜ＢＴＤＣ０５°ＣＡの時間が制御基準タイマに設定される。
【００４１】
また、クランク角センサ１が故障または異常となった場合には、カム角周期演算部１１４により演算された３６０°ＣＡ間の周期から、次のＢＴＤＣ７５°ＣＡまでの時間を演算し、制御基準タイマの見直しを実施して、回転変動による制御基準タイマの誤差を修正する。
【００４２】
以下、図３〜６のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態１に係るエンジン制御装置の制御基準タイマの動作について詳細に説明する。図３は、この発明の実施の形態１に係るエンジン制御装置におけるクランク角センサ異常判定部の動作を示すフローチャートである。
【００４３】
図３において、まず、クランク角センサ異常判定部１１５は、あらかじめ設定された所定時間内に、クランク角検出部１１１でクランク角信号が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。
【００４４】
ステップＳ１０１において、所定時間内にクランク角信号が検出された（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、クランク角センサ異常判定部１１５は、クランク角センサ１が正常であると判定し、クランク角センサ異常フラグをクリアして（ステップＳ１０２）、図３の処理を終了する。
【００４５】
一方、ステップＳ１０１において、所定時間内にクランク角信号が検出されていない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、クランク角センサ異常判定部１１５は、ステップＳ１０１と同じ所定時間内に、カム角検出部１１３でカム角信号が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
【００４６】
ステップＳ１０３において、所定時間内にカム角信号が検出された（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、クランク角センサ異常判定部１１５は、クランク角センサ１が故障または異常であると判定し、クランク角センサ異常フラグをセットして（ステップＳ１０４）、図３の処理を終了する。
【００４７】
一方、ステップＳ１０３において、所定時間内にカム角信号が検出されていない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、クランク角センサ異常判定部１１５は、そのまま図３の処理を終了する。
【００４８】
図４は、この発明の実施の形態１に係るエンジン制御装置において、クランク角センサのパルス信号を検出した場合の制御基準タイマ生成部の動作を示すフローチャートである。
【００４９】
図４において、まず、制御基準タイマ生成部１１６は、クランク角センサ異常フラグがセットされていないか否かを判定する（ステップＳ２０１）。このクランク角センサ異常フラグは、図３のステップＳ１０２またはステップＳ１０４でセットまたはリセットされるものである。
【００５０】
ステップＳ２０１において、クランク角センサ異常フラグがセットされている（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、制御基準タイマ生成部１１６は、そのまま図４の処理を終了する。
【００５１】
一方、ステップＳ２０１において、クランク角センサ異常フラグがセットされていない（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、今回のクランク角信号位置がＢＴＤＣ７５°ＣＡであるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
【００５２】
ステップＳ２０２において、今回のクランク角信号位置がＢＴＤＣ７５°ＣＡである（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、制御基準タイマ生成部１１６は、今回のＢＴＤＣ７５°ＣＡの信号入力時刻と前回のＢＴＤＣ７５°ＣＡの信号入力時刻との差から、１８０°ＣＡ間の周期を演算する（ステップＳ２０３）。
【００５３】
続いて、制御基準タイマ生成部１１６は、１８０°ＣＡ間の周期から、ＢＴＤＣ７５°ＣＡ〜ＡＴＤＣ（上死点後：Ａｆｔｅｒ  Ｔｏｐ  Ｄｅａｄ  Ｃｅｎｔｅｒ）０５°ＣＡまでの予測時間を演算する（ステップＳ２０４）。
【００５４】
次に、制御基準タイマ生成部１１６は、前回のＢＴＤＣ７５°ＣＡの信号入力時刻を、今回のＢＴＤＣ７５°ＣＡの信号入力時刻に更新する（ステップＳ２０５）。
【００５５】
その後、制御基準タイマ生成部１１６は、前回のクランク角信号入力時刻を、今回のクランク角信号入力時刻に更新し（ステップＳ２０６）、制御基準タイマにＢＴＤＣ７５°ＣＡ〜ＡＴＤＣ０５°ＣＡまでの予測時間を設定して（ステップＳ２０７）、図４の処理を終了する。
【００５６】
一方、ステップＳ２０２において、今回のクランク角信号位置がＢＴＤＣ７５°ＣＡでない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、制御基準タイマ生成部１１６は、今回のクランク角信号位置がＢＴＤＣ０５°ＣＡであるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。
【００５７】
ステップＳ２０８において、今回のクランク角信号位置がＢＴＤＣ０５°ＣＡである（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、制御基準タイマ生成部１１６は、今回のＢＴＤＣ０５°ＣＡの信号入力時刻と前回のＢＴＤＣ０５°ＣＡの信号入力時刻との差から、１８０°ＣＡ間の周期を演算する（ステップＳ２０９）。
【００５８】
続いて、制御基準タイマ生成部１１６は、１８０°ＣＡ間の周期から、ＢＴＤＣ０５°ＣＡ〜ＢＴＤＣ６５°ＣＡまでの予測時間を演算する（ステップＳ２１０）。
【００５９】
次に、制御基準タイマ生成部１１６は、前回のＢＴＤＣ０５°ＣＡの信号入力時刻を、今回のＢＴＤＣ０５°ＣＡの信号入力時刻に更新する（ステップＳ２１１）。
【００６０】
その後、制御基準タイマ生成部１１６は、前回のクランク角信号入力時刻を、今回のクランク角信号入力時刻に更新し（ステップＳ２０６）、制御基準タイマにＢＴＤＣ０５°ＣＡ〜ＢＴＤＣ６５°ＣＡまでの予測時間を設定して（ステップＳ２０７）、図４の処理を終了する。
【００６１】
一方、ステップＳ２０８において、今回のクランク角信号位置がＢＴＤＣ０５°ＣＡでない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、制御基準タイマ生成部１１６は、今回のクランク角信号位置がＢＴＤＣ８５°ＣＡであるか否かを判定する（ステップＳ２１２）。
【００６２】
ステップＳ２１２において、今回のクランク角信号位置がＢＴＤＣ８５°ＣＡである（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、制御基準タイマ生成部１１６は、今回のエンジンの気筒が２気筒または３気筒であるか否かを判定する（ステップＳ２１３）。
【００６３】
ステップＳ２１３において、今回のエンジンの気筒が２気筒または３気筒である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、制御基準タイマ生成部１１６は、今回のクランク角信号入力時刻と前回のクランク角信号入力時刻との差を３で除算することで、１０°ＣＡ間の周期を演算する（ステップＳ２１４）。
【００６４】
ここで、この演算は、クランク角信号位置の検出のために、ＢＴＤＣ８５°ＣＡのクランク角信号の前の信号が２パルス抜ける構成となっており、今回のクランク角信号と前回のクランク角信号との間隔が３０°ＣＡであることによる。
【００６５】
続いて、制御基準タイマ生成部１１６は、１０°ＣＡ間の周期から、今回のクランク角信号位置〜ＢＴＤＣ６５°ＣＡまでの予測時間を演算する（ステップＳ２１５）。
【００６６】
その後、制御基準タイマ生成部１１６は、前回のクランク角信号入力時刻を、今回のクランク角信号入力時刻に更新し（ステップＳ２０６）、制御基準タイマに今回のクランク角信号位置〜ＢＴＤＣ６５°ＣＡまでの予測時間を設定して（ステップＳ２０７）、図４の処理を終了する。
【００６７】
一方、ステップＳ２１３において、今回のエンジンの気筒が２気筒または３気筒でない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、制御基準タイマ生成部１１６は、今回のクランク角信号入力時刻と前回のクランク角信号入力時刻との差を２で除算することで、１０°ＣＡ間の周期を演算する（ステップＳ２１６）。
【００６８】
ここで、この演算は、クランク角信号位置の検出のために、ＢＴＤＣ８５°ＣＡのクランク角信号の前の信号が１パルス抜ける構成となっており、今回のクランク角信号と前回のクランク角信号との間隔が２０°ＣＡであることによる。
【００６９】
続いて、制御基準タイマ生成部１１６は、１０°ＣＡ間の周期から、今回のクランク角信号位置〜ＢＴＤＣ６５°ＣＡまでの予測時間を演算する（ステップＳ２１７）。
【００７０】
その後、制御基準タイマ生成部１１６は、前回のクランク角信号入力時刻を、今回のクランク角信号入力時刻に更新し（ステップＳ２０６）、制御基準タイマに今回のクランク角信号位置〜ＢＴＤＣ６５°ＣＡまでの予測時間を設定して（ステップＳ２０７）、図４の処理を終了する。
【００７１】
一方、ステップＳ２１２において、今回のクランク角信号位置がＢＴＤＣ８５°ＣＡでない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、制御基準タイマ生成部１１６は、今回のクランク角信号位置がＢＴＤＣ６５°ＣＡ〜ＢＴＤＣ１５°ＣＡであるか否かを判定する（ステップＳ２１８）。
【００７２】
ステップＳ２１８において、今回のクランク角信号位置がＢＴＤＣ６５°ＣＡ〜ＢＴＤＣ１５°ＣＡである（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、制御基準タイマ生成部１１６は、今回のクランク角信号入力時刻と前回のクランク角信号入力時刻との差から、１０°ＣＡ間の周期を演算する（ステップＳ２１９）。
【００７３】
続いて、制御基準タイマ生成部１１６は、１０°ＣＡ間の周期から、今回のクランク角信号位置〜ＡＴＤＣ０５°ＣＡまでの予測時間を演算する（ステップＳ２２０）。
【００７４】
その後、制御基準タイマ生成部１１６は、前回のクランク角信号入力時刻を、今回のクランク角信号入力時刻に更新し（ステップＳ２０６）、制御基準タイマに今回のクランク角信号位置〜ＡＴＤＣ０５°ＣＡまでの予測時間を設定して（ステップＳ２０７）、図４の処理を終了する。
【００７５】
一方、ステップＳ２１８において、今回のクランク角信号位置がＢＴＤＣ６５°ＣＡ〜ＢＴＤＣ１５°ＣＡでない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、制御基準タイマ生成部１１６は、今回のクランク角信号入力時刻と前回のクランク角信号入力時刻との差から、１０°ＣＡ間の周期を演算する（ステップＳ２２１）。
【００７６】
続いて、制御基準タイマ生成部１１６は、１０°ＣＡ間の周期から、今回のクランク角信号位置〜ＢＴＤＣ６５°ＣＡまでの予測時間を演算する（ステップＳ２２２）。
【００７７】
その後、制御基準タイマ生成部１１６は、前回のクランク角信号入力時刻を、今回のクランク角信号入力時刻に更新し（ステップＳ２０６）、制御基準タイマに今回のクランク角信号位置〜ＢＴＤＣ６５°ＣＡまでの予測時間を設定して（ステップＳ２０７）、図４の処理を終了する。
【００７８】
このように、制御基準タイマをＢＴＤＣ６５°ＣＡまたはＡＴＤＣ０５°ＣＡに設定することで、クランク角センサ１が正常である場合に、誤って制御基準タイマが０まで減算されることを防止することができる。
【００７９】
また、１０°ＣＡ毎に制御基準タイマを調整することで、回転数が急変した場合であっても、誤って制御基準タイマが０まで減算されることを防止することができる。
【００８０】
図５は、この発明の実施の形態１に係るエンジン制御装置において、カム角センサのパルス信号を検出した場合の制御基準タイマ生成部の動作を示すフローチャートである。
【００８１】
図５において、まず、制御基準タイマ生成部１１６は、今回のカム角信号入力時刻と前回のカム角信号入力時刻との差から、３６０°ＣＡ間の周期を演算し（ステップＳ３０１）、前回のカム角信号入力時刻を、今回のカム角信号入力時刻で更新する（ステップＳ３０２）。
【００８２】
続いて、制御基準タイマ生成部１１６は、３６０°ＣＡ間の周期から、ＢＴＤＣ７５°ＣＡ〜ＢＴＤＣ０５°ＣＡまでの予測時間を演算し（ステップＳ３０３）、３６０°ＣＡ間の周期から、ＢＴＤＣ０５°ＣＡ〜ＢＴＤＣ７５°ＣＡまでの予測時間を演算する（ステップＳ３０４）。
【００８３】
次に、制御基準タイマ生成部１１６は、クランク角センサ異常フラグがセットされているか否かを判定する（ステップＳ３０５）。このクランク角センサ異常フラグは、図３のステップＳ１０２またはステップＳ１０４でセットまたはリセットされるものである。
【００８４】
ステップＳ３０５において、クランク角センサ異常フラグがセットされている（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、制御基準タイマ生成部１１６は、カム角センサ２の位相をあらかじめ設定された所定位置に固定する（ステップＳ３０６）。
【００８５】
続いて、制御基準タイマ生成部１１６は、ステップＳ３０１で演算された３６０°ＣＡ間の周期から、カム角信号検出タイミング〜ＢＴＤＣ７５°ＣＡまでの予測時間を演算し（ステップＳ３０７）、制御基準タイマにこの予測時間を設定して（ステップＳ３０８）、図５の処理を終了する。
【００８６】
一方、ステップＳ３０５において、クランク角センサ異常フラグがセットされていない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、制御基準タイマ生成部１１６は、そのまま図５の処理を終了する。
【００８７】
ここで、カム角信号は、ＡＴＤＣ２５°ＣＡでハイとローとが切り替わる信号であり、カム角信号入力時はＡＴＤＣ２５°ＣＡとなる。そのため、エンジンの回転変動により制御基準タイマが０となるタイミングが実際のクランク角度のＢＴＤＣ０５°ＣＡまたはＢＴＤＣ７５°ＣＡに対して誤差が生じた場合であっても、次のカム角信号入力時にエンジンの回転変動による制御基準タイマの誤差を修正することができる。
【００８８】
図６は、この発明の実施の形態１に係るエンジン制御装置における制御基準タイマの設定動作を示すフローチャートである。
【００８９】
図６において、まず、制御基準タイマ生成部１１６は、今回の制御基準タイマが０となったタイミングが、ＢＴＤＣ７５°ＣＡであるか否かを判定する（ステップＳ４０１）。
【００９０】
ステップＳ４０１において、今回の制御基準タイマが０となったタイミングが、ＢＴＤＣ７５°ＣＡである（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、制御基準タイマ生成部１１６は、図５のステップＳ３０３で演算されたＢＴＤＣ７５°ＣＡ〜ＢＴＤＣ０５°ＣＡまでの予測時間を制御基準タイマに設定する（ステップＳ４０２）。
【００９１】
続いて、第２時期演算部１１８は、制御基準タイマ生成部１１６で生成された制御基準タイマから、インジェクタの噴射開始時期、噴射終了時期、点火コイルの通電開始時期、通電終了時期を演算し、この演算結果に基づいて、機器駆動部１１９がインジェクタおよび点火コイルの駆動信号を出力して（ステップＳ４０３）、図６の処理を終了する。
【００９２】
一方、ステップＳ４０１において、今回の制御基準タイマが０となったタイミングが、ＢＴＤＣ７５°ＣＡでない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、制御基準タイマ生成部１１６は、図５のステップＳ３０４で演算されたＢＴＤＣ０５°ＣＡ〜ＢＴＤＣ７５°ＣＡまでの予測時間を制御基準タイマに設定する（ステップＳ４０４）。
【００９３】
続いて、第２時期演算部１１８は、制御基準タイマ生成部１１６で生成された制御基準タイマから、インジェクタの噴射開始時期、噴射終了時期、点火コイルの通電開始時期、通電終了時期を演算し、この演算結果に基づいて、機器駆動部１１９がインジェクタおよび点火コイルの駆動信号を出力して（ステップＳ４０５）、図６の処理を終了する。
【００９４】
これにより、クランク角センサ１が故障または異常となった場合であっても、制御基準タイマにより燃料噴射時期や点火時期を適切に制御することができる。
【００９５】
以上のように、実施の形態１によれば、クランク角センサ異常判定部によって、クランク角センサが異常であると判定されている場合に、カム角センサの位相をあらかじめ設定された位置に固定するとともに、カム角周期に応じて制御基準タイマを生成する制御基準タイマ生成部は、クランク角ＢＴＤＣ７５°ＣＡまたはＢＴＤＣ０５°ＣＡの時期を抽出して制御基準タイマを再設定する。
そのため、クランク角センサに故障や異常が発生した場合であっても、簡素な構成で、燃料噴射時期や点火時期の制御を行うことができる。
【００９６】
また、制御基準タイマ生成部は、クランク角センサ異常判定部によって、クランク角センサが異常であると判定された場合、次にカム角センサでカム角信号が検出された際に、カム角周期に応じて制御基準タイマを修正する。
そのため、制御基準タイマの精度を向上させることができる。
【００９７】
制御基準タイマ生成部は、クランク角センサ異常判定部によって、クランク角センサが正常であると判定されている場合であっても、クランク角周期に応じて制御基準タイマを生成する。
そのため、クランク角センサ正常時の燃料噴射時期や点火時期の制御から、異常時の燃料噴射時期や点火時期の制御への遷移時に、燃料噴射時期や点火時期の制御が抜けることなく、制御基準タイマによる燃料噴射時期や点火時期の制御に切り替えることができる。
【符号の説明】
【００９８】
１  クランク角センサ、２  カム角センサ、１０１  入力回路、１１０  マイコン、１１１  クランク角検出部、１１２  クランク角周期演算部、１１３  カム角検出部、１１４  カム角周期演算部、１１５  クランク角センサ異常判定部、１１６  制御基準タイマ生成部、１１７  第１時期演算部、１１８  第２時期演算部、１１９  機器駆動部。
【図１】
2017210942.tif 000003
【図２】
2017210942.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2017210942.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月12日(2017.5.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク角センサからのクランク角信号を検出するクランク角検出部と、
前記クランク角検出部で前回検出されたクランク角信号と今回検出されたクランク角信号とのクランク角周期を演算するクランク角周期演算部と、
カム角センサからのカム角信号を検出するカム角検出部と、
前記カム角検出部で前回検出されたカム角信号と今回検出されたカム角信号とのカム角周期を演算するカム角周期演算部と、
前記クランク角センサからのクランク角信号および前記カム角センサからのカム角信号に基づいて、前記クランク角センサの異常を判定するクランク角センサ異常判定部と、
前記クランク角センサが正常であると判定されている場合に、前記クランク角周期に基づいて設定され、基準時間毎に１ずつ減算される制御基準タイマを生成し、前記クランク角センサ異常判定部によって、前記クランク角センサが異常であると判定されている場合に、前記制御基準タイマの値が０となったタイミングで、前記カム角周期に応じて前記制御基準タイマを生成する制御基準タイマ生成部と、
前記クランク角検出部で検出されたクランク角信号により、燃料噴射時期および点火時期を演算する第１時期演算部と、
前記制御基準タイマ生成部で生成された制御基準タイマにより、燃料噴射時期および点火時期を演算する第２時期演算部と、を備え、
前記制御基準タイマ生成部は、クランク角ＢＴＤＣ７５°ＣＡまたはＢＴＤＣ０５°ＣＡの時期を抽出して前記制御基準タイマを設定する
エンジン制御装置。
【請求項２】
前記制御基準タイマ生成部は、前記クランク角センサ異常判定部によって、前記クランク角センサが異常であると判定された場合、次に前記カム角センサでカム角信号が検出された際に、前記カム角周期に応じて前記制御基準タイマを修正する
請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
クランク角センサからのクランク角信号を検出するクランク角検出ステップと、
前記クランク角検出ステップで前回検出されたクランク角信号と今回検出されたクランク角信号とのクランク角周期を演算するクランク角周期演算ステップと、
カム角センサからのカム角信号を検出するカム角検出ステップと、
前記カム角検出ステップで前回検出されたカム角信号と今回検出されたカム角信号とのカム角周期を演算するカム角周期演算ステップと、
前記クランク角センサからのクランク角信号および前記カム角センサからのカム角信号に基づいて、前記クランク角センサの異常を判定するクランク角センサ異常判定ステップと、
前記クランク角センサ異常判定ステップで、前記クランク角センサが正常であると判定されている場合に、前記クランク角周期に基づいて設定され、基準時間毎に１ずつ減算される制御基準タイマを生成する第１制御基準タイマ生成ステップと、
前記クランク角センサ異常判定ステップで、前記クランク角センサが異常であると判定されている場合に、前記制御基準タイマの値が０となったタイミングで、前記カム角周期に応じて前記制御基準タイマを生成する第２制御基準タイマ生成ステップと、
前記クランク角検出ステップで検出されたクランク角信号により、燃料噴射時期および点火時期を演算する第１時期演算ステップと、
前記第２制御基準タイマ生成ステップで生成された制御基準タイマにより、燃料噴射時期および点火時期を演算する第２時期演算ステップと、を備え、
前記第２制御基準タイマ生成ステップにおいて、クランク角ＢＴＤＣ７５°ＣＡまたはＢＴＤＣ０５°ＣＡの時期を抽出して前記制御基準タイマを設定する
エンジン制御方法。