专利名称：发动机控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及控制发动机的发动机控制装置，特别是适合于具有喷射燃料的燃料喷射装置的发动机的控制的发动机控制装置。
背景技术：
近几年随着称为喷射器的燃料喷射装置的普及，使喷射燃料的定时或喷射燃料量、即空燃比等的控制变得容易，能够促进高输出、低燃耗、排气清洁化等。其中，特别是对于喷射燃料的定时，严格的时候检测吸气阀门的状态，即一般的时候检测凸轮轴的相位状态，配合该状态喷射燃料是一般的做法。但是，用来检测凸轮轴相位状态的所谓凸轮传感器价格高，特别是在二轮车辆等中，具有会使汽缸盖大型化等的问题，因此往往不采用。因此，例如特开平10-227252号公报中提出了能够检测曲轴的相位状态和吸气压力，并由此检测汽缸的冲程状态的发动机控制装置。因而，通过使用这种现有技术，不检测凸轮轴的相位状态就能够检测出冲程状态，所以能配合其冲程状态控制燃料的喷射定时等。
可是，对于上述曲轴相位状态的检测，在曲轴本身或与曲轴同步旋转的构件的外周上形成齿，通过磁传感器等检测该齿的接近，并由此输出脉冲信号，有必要检测该脉冲信号作为曲柄脉冲。虽然对这样已检测到的曲柄脉冲进行编号等来检测曲轴的相位状态，但为了该编号等，往往不等间隔地设置上述齿。即，对已检测到的曲柄脉冲设置特征，作为标记。而且，根据附加该特征的曲柄脉冲控制燃料的喷射定时和点火定时。
但是，特别对于小排气量、单汽缸的双轮车辆等，例如，往往急开节流阀时发动机转速大大减少，此时不能检测曲柄脉冲。或者，也有时误检测随着点火的噪声作为曲柄脉冲。这样或多或少都误检测曲柄脉冲时，会产生实际的喷射定时或点火定时与控制上的喷射定时或点火定时不同的问题。而且，没有检测这样的曲柄脉冲的误检测的具体方法。
发明内容
本发明是解决上述诸多问题而开发的，其目的在于提供一种能够正确地检测出曲柄脉冲的误检测的发动机控制装置。
为了解决上述该问题，本发明方案1所述的发动机控制装置，具有在曲轴本身或与曲轴同步旋转的构件外周上，不等间隔设置的齿；随着那些齿的接近输出脉冲信号的曲柄脉冲发生装置；从上述曲柄脉冲发生装置输出的脉冲信号作为曲柄脉冲进行检测，并从该曲柄脉冲检测曲轴相位的曲轴相位检测装置；根据上述曲轴相位检测装置检测到的曲轴相位控制发动机运转状态的发动机控制装置；在上述曲轴相位检测装置检测到的曲柄脉冲中，比较从上述不等间隔地设置的齿中的特定齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度和从其附近的齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度，并检测曲柄脉冲的误检测的曲柄脉冲误检测的检测装置。
顺便为了从设置在曲轴本体或与曲轴同步旋轴的构件的外周上的齿的曲柄脉冲计算曲轴的旋转速度，若二个齿的实际相位除以从该之前的齿的曲柄脉冲的检测所要时间，就能求得单位时间的曲轴旋转速度。
本发明方案2所述的发动机控制装置，在上述方案1所述的发明中，当上述不等间隔地设置的齿中特定齿的齿距是其他齿的齿距的α倍时，当由上述特定齿的前齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度的瞬间值是由该前齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度的预测值的1/α倍以下，且由上述特定齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度的瞬时值是曲轴旋转速度的平均值α倍以上时，上述曲柄脉冲误检测的检测装置将应检测的曲柄脉冲判断为少的误检测。
顺便，所谓曲轴旋转速度的瞬时值表示如上述那样从某齿的曲柄脉冲和其之前的齿的曲柄脉冲计算出来的曲轴的旋转速度，所谓曲轴旋转速度的平均值表示上述曲轴旋转速度的移动平均值。
本发明方案3所述的发动机控制装置，在上述方案1或2所述的发明中，当上述不等间隔地设置的齿中特定齿的齿距是其他齿的齿距的α倍时，在由上述特定齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度的瞬间值是曲轴旋转速度的平均值的α倍以上，且由上述特定齿的下一个齿以后的齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度的瞬间值是其以前得到的曲轴旋转速度的瞬间值的1/2α倍以下时，上述曲柄脉冲误检测的检测部件将应检测的曲柄脉冲判断为多的误检测。
图1是机器脚踏车用的发动机及其控制装置的大致构成图。
图2是用图1的发动机输出曲柄脉冲的原理说明图。
图3是表示本发明的发动机控制装置的一实施形态的框图。
图4是从曲轴的相位和吸气压力检测冲程状态的说明图。
图5是用于计算存储在汽缸内空气质量计算部中的汽缸内空气质量的曲线图。
图6是用于计算存储在目标空燃比计算部中的目标空燃比的曲线图。
图7是过渡期修正部的作用说明图。
图8是曲柄脉冲误检测的说明图。
图9是说明曲柄脉冲消失时和噪声发生时的不同的曲柄旋转速度的说明图。
图10是表示用于在发动机控制单元内进行的曲柄脉冲误检测和曲柄角度修正的运算处理的流程图。
图11是用图10的运算处理进行曲柄角度修正的作用说明图。
图12是曲柄脉冲误检测时的曲轴旋转速度的瞬间值和平均值之间的关系的说明图。
具体实施例方式
以下说明本发明的实施形态。
图1是表示例如机器脚踏车用的发动机及其控制装置的一实施例的大致构成图。该发动机1是比较小排气量的单汽缸4循环发动机，具有缸体2、曲轴3、活塞4、燃烧室5、吸气管6、吸气阀7、排气管8、排气阀9、火花塞10、点火线圈11。在吸气管6内设有根据加速器的开启度开关的节流阀12，在该节流阀12的下流侧的吸气管6上设置有作为燃料喷射装置的喷射器13。该喷射器13与配设在燃料箱19内的过滤器18、燃料泵17、压力控制阀16连接。
该发动机1的运转状态由发动机控制单元15控制。而且，作为检测该发动机控制单元15的控制输入，即发动机1的运转状态的装置，设置有用来检测曲轴3的旋转角度，即相位的曲柄角度传感器20、用来检测缸体2的温度或冷却水温度，即发动机本体温度的冷却水温度传感器21、检测排气管8内的空燃比的排气空燃比传感器22、用来检测吸气管6内的吸气压力的吸气压力传感器24、检测吸气管6内的温度，即吸气温度的吸气温度传感器25。而且，上述发动机控制单元15输入这些传感器的检测信号，向上述燃料泵17、压力控制阀16、喷射器13、点火线圈11输出控制信号。
这里，对由上述曲柄角度传感器20输出的曲柄角度信号的原理进行说明。在本实施形态中，如图2a所示，在曲轴3的外周大致等间隔地突设多个齿23，用磁传感器等的曲柄角度传感器20检测这些齿23的接近，进行适当地电处理后输出脉冲信号。各齿23间的沿周方向的齿距作为曲轴3的相位(旋转角度)，且该相位为30°，各齿23沿周方向的宽度作为曲轴3的相位(旋转角度)，且该相位为10°。但是，只有一处不是这样的齿距，是其他齿23的齿距的二倍，正如图2a中双点划线所示，此处构成为特殊设定，本来应该有齿的地方没有齿，该部分相当于不等间隔。以下，将该部分记述为缺齿部。
因而，图2b表示出了曲轴3等速旋转时的各齿23的脉冲信号串。且图2a表示压缩上死点时的状态(排气上死点也是同样的状态)，该压缩上死点时的前一个脉冲信号编号为图示“0”，其下一个脉冲信号编号为图示“1”，再下一个脉冲信号编号为图示“2”，按这样的顺序一直编号(添加号码)到图示“4”。由于相当于该图示“4”的脉冲信号的齿23的下一个齿为缺齿部，所以宛如有齿存在的那样，也将其计数为1个齿，然后对下一个齿23的脉冲信号编号为图示“6”。重复进行编号时，这次图示“16”的脉冲信号的下一个接近缺齿部，所以和上述同样计数为1个齿，然后对下一个齿23的脉冲信号编号为图示“18”。当曲轴3旋转两圈时，由于完成了整个4个冲程的循环，所以如果一直编号到了图示“23”，就再次把下一个齿23的脉冲信号编号为图示“0”。原则上讲，编号为该图示“0”的齿23的脉冲信号之后应该是压缩上死点。这样就将检测到的脉冲信号串或其单体的脉冲信号定义为曲柄脉冲。然后，根据该曲柄脉冲进行如后所述的冲程检测时，就能检测曲柄定时。另外，上述齿23即使设置在与曲轴3同步旋转的构件的外周也完全相同。
另一方面，上述发动机控制单元15由图中未示的微计算机等构成。图3是表示由该发动机控制单元15内的微计算机执行的发动机控制运算处理的实施形态的框图。该运算处理中，设置有发动机转速计算部26，从上述曲柄角度信号计算发动机转速；曲柄定时检测部27，从相同的曲柄角度信号及上述吸气压力信号检测曲柄定时信息，即冲程状态；汽缸内空气质量计算部(空气吸入量计算部件)28，读取由该曲柄定时检测部27检测的曲柄定时信息，从上述吸气温度信号、上述冷却水温度(发动机温度)信号以及上述吸气管压信号和由上述发动机转速计算部26计算出来的发动机转速计算汽缸内空气质量(空气吸入量)；目标空燃比计算部33，从由上述发动机转速计算部26计算出来的发动机转速和上述吸气压力信号计算目标空燃比；燃料喷射量计算部34，从由该目标空燃比计算部33计算出来的目标空燃比和上述吸气压力信号及由上述汽缸内空气质量计算部28计算出来的汽缸内空气质量计算燃料喷射量和燃料喷射时期；喷射脉冲输出部30，读取由上述曲柄定时检测部27检测出来的曲柄定时信息，向上述喷射器13输出对应于由上述燃料喷射量计算部34计算的燃料喷射量和燃料喷射时期的喷射脉冲；点火时期计算部31，从由上述发动机转速计算部26计算出来的发动机转速和由上述目标空燃比计算部33设定的目标空燃比计算点火时期；点火脉冲输出部32，读取由上述曲柄定时检测部27检测出来的曲柄定时信息，向上述点火线圈11输出对应于由上述点火时期计算部31设定的点火时期的点火脉冲。
上述发动机转速计算部26根据上述曲柄角度信号的时间变化率，计算发动机输出轴的曲轴旋转速度，并将其作为发动机转速。
上述曲柄定时检测部27具有和上述特开平10-227252号公报记载的冲程判断装置相同的结构，由此，检测出如图4所示的每个汽缸的冲程状态，并将其作为曲柄定时信息输出。即，在4循环发动机中，曲轴和凸轮轴始终按照规定的相位差持续旋转，所以，如图4所示，当读入曲柄脉冲时，从上述缺齿部数起第4个的图示“9”或“21”的曲柄脉冲是排气冲程或压缩冲程中的一个。众所周知，由于在排气冲程排气阀关闭，且吸气阀也关闭，所以吸气压力高，在压缩冲程初期，由于吸气阀还开着，所以吸气压力低，或者即使吸气阀关闭，通过前一个吸气冲程吸气压力也会变低。因而，吸气压力低时的图示“21”的曲柄脉冲表示位于压缩冲程，得到图示“0”的曲柄脉冲之后就达到了压缩上死点。这样，若能检测到哪一个冲程状态，只要用曲轴的旋转速度插补该冲程的间隙，就能更细致地检测当前的冲程状态。
如图5所示，上述汽缸内空气质量计算部28备有从上述吸气压力信号及由上述发动机转速计算部26计算出来的发动机转速计算汽缸内空气质量用的三维曲线图。该汽缸内空气质量的三维曲线图只要计测如一面以规定的转速旋转发动机一面使吸气压力变化时的汽缸内空气质量即可，而且能以比较简单的实验进行计测，因而曲线图的制作非常容易。另外，如果具有高度的模拟发动机，则也可以利用该模拟发动机制作曲线图。另外，由于汽缸内空气质量随着发动机的温度发生变化，所以也可以用上述冷却水温度(发动机温度)信号进行修正。
如图6所示，上述目标空燃比计算部33备有从上述吸气压力信号及由上述发动机转速计算部26计算的发动机转速计算目标空燃比用的三维曲线图。该三维曲线图在某种程度上也可以在理论上进行设定。空燃比通�：团ぞ叵喙兀笨杖急刃。慈剂隙嗲铱掌偈保环矫媾ぞ卦黾樱硪环矫嫘氏陆�。相反，当空燃比大，即燃料少且空气多时，虽然扭矩减少，但效率提高。空燃比小的状态称为浓，空燃比大的状态成为�。钕〉淖刺莆嚼硐肟杖急然蚶硐肱浔龋瞧屯耆忌帐钡目杖急龋�14.7。
发动机转速是发动机的运转状态，一般在高旋转侧加大空燃比，在低旋转侧减小空燃比。这是因为在低旋转侧提高扭矩的响应性，而在高旋转侧提高旋转状态的响应性。另外，吸气压力是节流阀开启度等的发动机负荷状态，一般在发动机负荷大的状态，即节流阀开启度大，吸气压力也大时减小空燃比；在发动机负荷小的状态，即节流阀开启度�。沽σ残∈奔哟罂杖急�。这是因为发动机负荷大时重视扭矩，发动机负荷小时重视效率。
这样，所谓目标空燃比是很容易掌握其物理意义的数值，因而能够配合要求的发动机的输出特性，将目标空燃比设定到某种程度。当然，不用说也可以配合实际车辆的发动机输出特性进行调整。
另外，该目标空燃比计算部33具有过渡期修正部29，该过渡期修正部29从上述吸气压力信号检测出发动机运转状态的过渡期，具体地说检测出加速状态或减速状态，并与其相配合修正目标空燃比。例如，如图7所示，由于吸气压力也是节流阀操作的结果，所以当吸气压力变大时，节流阀打开，要求加速，即可知位于加速状态。如果检测到了这样的加速状态，则与其配合，临时将上述目标空燃比设定为浓侧，然后返回到原来的目标空燃比。向目标空燃比返回的方法可以使用已有的方法，例如逐渐变化在过渡期设定为浓侧的空燃比和原来的目标空燃比的加权平均的加权系数等。相反，若检测减速状态，则也可以设定为比原来的目标空燃比更稀的稀侧，而重视效率。
在上述燃料喷射量计算部34中，由于通过由上述汽缸内空气质量计算部28计算的汽缸内空气质量除以由上述目标空燃比计算部33计算的目标空燃比，就能够得到汽缸内所需的燃料质量，所以将其乘以例如喷射器13的流量特性就能够求出燃料喷射时间，由此能够计算出燃料喷射量和燃料喷射时期。
就这样，在本实施例中，从吸气压力和发动机的运转状态，按照预先存储的汽缸内空气质量三维曲线图计算汽缸内空气质量，同时从该吸气压力和发动机的运转状态，按照预先存储的目标空燃比曲线图计算目标空燃比，通过汽缸内空气质量除以目标空燃比就能够计算燃料喷射量，所以能容易且正确地进行控制，与此同时，由于汽缸内空气质量曲线图易于计测，目标空燃比曲线图易于设定，所以曲线图的制作变为容易。并且，不需要检测发动机负荷用的节流阀开启度传感器或节流阀状态传感器等的节流阀传感器。
并且，通过从吸气压力检测加速状态或减速状态等的过渡期，修正目标空燃比，因此只要按照目标空燃比曲线图设定加速时或减速时的发动机输出特性，就能够变更为驾驶员要求的或接近于驾驶员的间隔的状态。
由于通过从曲轴的相位检测发动机的转速，所以能够容易地检测发动机的转速，同时若由曲轴的相位取代凸轮传感器检测冲程状态，则可以不采用高价且大型的凸轮传感器。
就这样，在不使用凸轮传感器的本实施列中，曲轴的相位是重要的，因此有必要正确地检测出上述曲柄脉冲。但是，实际上有时也会出现检测不到曲柄脉冲或者将噪音作为曲柄脉冲进行误检测等的情况。例如，图8a表示节流阀急开时曲轴旋转速度的瞬间值(在图中是瞬间转速)、相同曲轴的旋转速度的平均值(在图中是平均转速)、吸气压力、编了号的曲柄脉冲(在图中是曲柄脉冲计数)。如上所述，曲轴的旋转速度的瞬间值是相当于两曲柄脉冲的齿的相位(旋转角度)除以从检测到前面曲柄脉冲到检测下一个曲柄脉冲所需的时间而得到的值，曲轴旋转速度的平均值是该曲轴旋转速度的瞬间值的移动平均值。
在本实施形态的小排气量、单汽缸发动机中，随着节流阀的急开大大降低发动机的转速，这时有可能无法检测曲柄脉冲。在该图8a中，在节流阀急开后发动机转速降低时，不能检测到本来应该检测到的上死点的曲柄脉冲。因此，曲柄脉冲计数的数值增加不能成为线性，由于误认了上述缺齿部附近的曲轴的相位(旋转角度)，故大大扰乱了曲轴旋转速度的瞬间值。同样，图8b是将节流阀急开后在压缩上死点附近进行点火的噪声作为曲柄脉冲进行误检测的实例，因此曲柄脉冲计数的数值增加不能成为线性，故大大扰乱了缺齿部附近的曲柄旋转速度的瞬间值。
在着眼于不能检测该曲柄脉冲时，即曲柄脉冲消失时和误检测噪声作为曲柄脉冲时，即噪声发生时的曲柄旋转速度的瞬间值时，分别判明为在上述缺齿部及其附近具有特征。图9是将曲柄脉冲消失时的曲轴旋转速度的平均值(在图中是脉冲消失时的平均转速)、相同的曲柄脉冲消失时的曲轴旋转速度的瞬间值(在图中是脉冲消失时的瞬间转速)、噪声发生时的曲轴旋转速度的平均值(在图中是噪声发生时的平均转速)、相同噪声发生时的曲轴旋转速度的瞬间值(在图中是噪声发生时的瞬间转速)与压缩上死点配合相重叠而成的图。不论是曲柄脉冲消失时还是噪声发生时，在相同定时曲轴旋转速度的瞬间值急剧增大，但在其前后发生的曲轴旋转速度的瞬间值急剧减少，这是相对照的。即，在曲柄脉冲消失时，曲轴旋转速度的瞬间值在急剧增加之前急剧减少，相反在噪声发生时，有曲轴旋转速度的瞬间值急剧增加后急剧减少的倾向。
这是因为本来应该检测到的上述缺齿部的齿的曲柄脉冲在此之前检测和在此之后检测有差别的原因。就这样，将缺齿部的齿误检测为通常的齿定义为缺齿部的误检测。由于本实施形态的特定齿、即缺齿部的齿距是其他齿(以下记为通常齿)的齿距的2倍(α倍)，在比本体应该检测的定时更早地误检测缺齿部的曲柄脉冲消失时，首先用通常齿的齿距除以检测缺齿部的齿的曲柄脉冲所需时间。其结果，由该缺齿部误检测时的齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度的瞬间值成为由其前齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度的预测值的1/2(1/α)倍以下。但是，如图9的双点划线所示，所谓曲轴旋转速度的预测值是使检测上述缺齿部误检测前的齿的曲柄脉冲时的曲轴旋转速度的瞬间值以相同的斜度率延长至该缺齿部误检测时而得到的曲轴的旋转速度。而且，误检测缺齿部后，缺齿部的齿的齿距除以检测通常齿的曲柄脉冲所需的时间，其结果，从误检测为是缺齿部的通常齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度的瞬间值成为曲轴旋转速度的平均值的2倍(α倍)以上。
另一方面，在比本体应该检测的定时更迟地误检测缺齿部的噪声发生时，首先缺齿部的齿的齿距除以检测通常齿的曲柄脉冲所需的时间，其结果，从误检测为缺齿部的通常齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度的瞬间值是曲轴旋转速度的平均值的2倍(α倍)以上。而且，在误检测实际的缺齿部的缺齿部误检测时，通常齿的齿距除以检测缺齿部的齿的曲柄脉冲所需的时间，其结果，从误检测为是缺齿部的下一个齿以后的齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度的瞬间值是此前得到的曲轴旋转速度的瞬间值的1/4倍(1/2α倍)以下。
图10表示根据由这样的曲柄脉冲得到的曲轴的旋转速度来检测曲柄脉冲误检测用的运算处理。该运算处理与上述图3的运算处理平行，用上述发动机控制单元15内的微计算机，例如将曲柄脉冲检测作为起动信号进行那样在每检测曲柄脉冲时作为中断处理来执行。另外，由于发动机的输出轴是曲轴，所以发动机转速和曲轴的旋转速度实际上是相同的。另外，在该流程图中没有特别设置用于通信的步骤，但由运算处理所得的信息可更新存储在临时存储装置中，且运算处理所需的信息或程序从临时存储装置读出。
在该运算处理中，首先在步骤S1，判断对上述曲柄脉冲进行编号的上述曲柄角度号码(在图中是NO.)是“3”还是“4”，在该曲柄角度号码是“3”或“4”时转移到步骤S2，否则转移到步骤S3。
在上述步骤S2，判断从这次曲柄脉冲计算的曲轴旋转速度(在图中是C/S旋转速度)的瞬间值(在图中是瞬间值)是否是如上述那样从上次曲轴旋转速度的瞬间值计算的这次曲轴旋转速度的预测值的1/2以下，在该曲轴旋转速度的瞬间值是曲轴旋转速度的预测值的1/2以下时转移到步骤S4，否则返回主程序。
在上述步骤S4，判断曲柄角度号码是否是“3”，在该曲柄角度号码是“3”时转移到步骤S5，否则转移到步骤S6。
在上述步骤S5，将曲柄角度存储计数CNT设为“3”后返回主程序。
在上述步骤S6，将曲柄角度存储计数CNT设为“4”后返回主程序。
另一方面，在上述步骤S3，判断曲柄角度号码是否是“6”，在该曲柄角度号码是“6”时转移到步骤S7，否则转移到步骤S8。
在上述步骤S7，判断由这次曲柄脉冲计算的曲轴旋转速度的瞬间值是否是上述曲柄旋转速度的平均值的2倍以上，在该曲轴旋转速度的瞬间值是曲轴旋转速度的平均值的2倍以上时转移到步骤S9，否则转移到步骤S10。
在上述步骤S9，判断上述曲柄角度存储计数CNT是否是“3”，在该曲柄角度存储计数CNT是“3”时转移到步骤S11，否则转移到步骤S12。
在上述步骤S11，判断曲柄脉冲消失2个齿的部分，将在曲柄角度号码上加“2”的值设定为新的曲柄角度号码后转移到上述步骤S10。
在上述步骤S12，判断上述曲柄角度存储记数CNT是否是“4”，在该曲柄角度存储记数CNT是“4”时转移到步骤S13，否则转移到步骤S14。
在上述步骤S13，判定曲柄脉冲消失1个齿的部分，将在曲柄角度号码上加“1”的值设定成新的曲柄角度号码后转移到上述步骤S10。
在上述步骤S14，判断上述曲柄角度存储计数CNT是否是“0”，在该曲柄角度存储记数CNT是“0”时转移到步骤S15，否则转移到上述步骤S10。
在上述步骤S10，将上述曲柄角度存储计数CNT设为“0”后，返回主程序。
在上述步骤S15，将噪声标志FN设定为“1”后，反回主程序。
与此相对应，在步骤S8，判断上述噪声标志FN是否是设定为“1”的状态，当该噪声标志FN是设定状态时转移到S17，否则返回主程序。
在上述步骤S17，判断曲柄角度号码是否是“7”，当该曲柄角度号码是“7”时转移到步骤S18，否则转移到步骤S19。
在上述步骤S18，判断从这次曲柄脉冲计算的曲轴旋转速度的瞬间值是否是从上次曲柄脉冲计算的曲轴旋转速度的瞬间值的1/4倍以下，当从这次曲柄脉冲计算的曲轴旋转速度的瞬间值是从上次曲柄脉冲计算的曲轴旋转速度的瞬间值的1/4倍以下时，转移到步骤S20，否则返回主程序。
在上述步骤S20，判断发生过一次噪声，将曲柄角度号码设定成“6”以后转移到步骤S21。
在上述步骤S19，判断曲柄角度号码是否是“8”，当该曲柄角度号码是“8”时转移到步骤S22，否则转移到上述步骤S21。
在上述步骤S22，判定从这次曲柄脉冲计算的曲轴旋转速度的瞬间值是否是从上次曲柄脉冲计算的曲轴旋转速度的瞬间值的1/4倍以下，当从该这次曲柄脉冲计算的曲轴旋转速度的瞬间值是从上次曲柄脉冲计算的曲轴旋转速度的瞬时值的1/4倍以下时，转移到步骤S23，否则转移到上述步骤S21。
在上述步骤S23，判断发生过二次噪声，将曲柄角度号码设定在“6”以后转移到步骤S21。
而且，在上述步骤S21，将上述噪声标志FN设定为“0”之后返回主程序。
若根据该运算处理，例如在曲柄脉冲消失1个齿的部分时，由于在本实施形态中曲柄角度号码是“4”时检测缺齿部的齿的曲柄脉冲，所以当该曲柄角度号码是“4”时从步骤S1转移到步骤S2，因此曲柄脉冲仅消失1个齿的部分时，如上述那样由这次曲柄脉冲计算的曲轴旋转速度的瞬间值是上述曲轴旋转速度的预测值的1/2倍以下，因而从该步骤S2经步骤S4转移到步骤S6。而且，在该步骤S6，一旦将曲柄角度存储计数CNT设为“4”后，返回主程序。
由于在这次检测曲柄脉冲时的曲柄角度号码是“6”，所以从步骤S1经步骤S3转移到步骤S7。在曲柄脉冲消失1个齿的部分时，由于如上述那样曲轴旋转速度急剧减少后急剧增加，所以由这时的曲柄脉冲计算的曲轴旋转速度的瞬间值是曲轴旋转速度的平均值的2倍以上，从上述步骤S7转移到步骤S9。由于存储装置存储的曲柄角度存储计数CNT仍然是“4”，所以经步骤S9、步骤S12转移到步骤S13，在此判断为曲柄脉冲消失1个齿的部分，同时将在曲柄角度号码上加“1”的值，即“7”设定成新的曲柄角度号码，即设定为正确的曲柄角度号码后转移到步骤S10，将上述曲柄角度存储计数CNT设为“0”。
另一方面，在曲柄脉冲消失2个齿的部分时，由于在曲柄角度号码为“3”时曲轴旋转速度的瞬间值急剧减�。源由鲜霾街鑃1经步骤S2转移到步骤S4，这里由于曲柄角度号码是“3”，故转移到步骤S5，一旦将曲柄角度存储计数CNT设定成“3”后返回主程序。在曲柄脉冲消失2个齿的部分时，曲轴旋转速度的瞬时值急剧减小后，在检测第二个曲柄脉冲时，曲轴旋转速度瞬间值急剧增加，所以虽然在检测将上述曲柄角度存储计数CNT设定成“3”的下一个曲柄脉冲时的曲柄角度号码为“4”，但仍从步骤1经步骤2照原样返回主程序。
而且，在检测进一步下一个曲柄脉冲时曲柄角度号码变为“6”，所以从步骤S1经步骤S3转移到步骤S7，这时由于曲轴旋转速度的瞬间值急剧增加，变成平均值的2倍以上，故转移到步骤S9。这时由于存储装置存储的曲柄角度存储计数CNT仍然是“3”，所以转移到步骤S11，在这里被判断为曲柄脉冲消失2个齿的部分，同时将在曲柄角度号码上加“2”的值，即“8”设定成新的曲柄角度号码，即正确的曲柄角度号码后转移到步骤S10，并将上述曲柄角度存储计数CNT设为“0”。
与此相对应，当发生1次噪声时，由于曲柄角度号码为“6”时曲轴旋转速度的瞬间值急剧增加，故即使在曲柄角度号码为“3”或“4”时从步骤S1转移到步骤S2，由那时的曲柄脉冲计算的曲轴旋转速度的瞬间值也不是曲轴旋转速度的预测值的1/2以下，而就此返回主程序。而且，曲柄角度号码变成“6”时从步骤S3转移到步骤S7，由于由这次曲柄脉冲计算的曲轴旋转速度的瞬间值是曲轴旋转速度的2倍以上，所以转移到步骤S9。但是，由于在这时刻存储装置存储的曲柄角度存储计数CNT仍旧是“0”，所以从步骤S9经步骤S12、步骤S14，在步骤S15将噪声标志FN设定为“1”后，返回主程序。
如上述那样，在发生1次噪声时，由于在检测曲轴旋转速度瞬间值急增的下一个曲柄脉冲时曲轴旋转速度的瞬间值急减，在检测设定上述噪声标志FN之后的下一个曲柄脉冲时曲柄角度号码是“7”，故从步骤S1经步骤S3转移到步骤S8。这时，由于噪声标志FN仍旧是原来被设定的状态故转移到步骤S17，曲柄角度号码由于是“7”，故转移到步骤18。而且，这时曲轴旋转速度的瞬间值急剧减�。捎谟烧獯吻龀寮扑愕那嵝俣鹊乃布渲凳怯缮洗吻龀寮扑愕那嵝俣鹊乃布渲档�1/4倍以下，故转移到步骤S20，在这里判断噪声发生过1次，同时将曲柄角度号码设定成“6”，即正确的曲柄角度号码后转移到步骤S21，将上述噪声标志FN设定为“0”。
另一方面，当噪声发生2次时，在曲柄角度号码为“6”时曲轴旋转速度的瞬间值的急剧增加是不变的。因此曲柄角度号码变成“6”时从步骤S3转移到步骤S7，由于由这次曲柄脉冲计算的曲轴旋转速度的瞬间值是曲轴旋转速度的2倍以上，所以转移到步骤S9，从步骤S9经步骤S12、步骤S14在步骤S15，将噪声标志FN设定为“1”后，就返回主程序。与此相对应，在噪声发生过2次时，曲轴旋转速度的瞬间值急剧减小是在上述曲轴旋转速度的瞬间值急增后检测到第2个曲柄脉冲的时间。因而，在检测设定上述噪声标志FN之后的下一个曲柄脉冲时，即使曲柄角度号码变为“7”，也从步骤S18照原样返回主程序。
而且，接着在检测到曲柄脉冲，曲柄角度号码变成“8”时，从步骤S17经步骤S19转移到步骤S22，由于由这次曲柄脉冲计算的曲轴旋转速度的瞬间值是由前次，即曲柄角度号码为“6”时的曲柄脉冲计算的曲轴旋转速度的瞬间值的1/4倍以下，故转移到步骤S22，在这里判断为噪声发生过2次，同时将曲柄角度号码设定为“6”，即正确的曲柄角度号码后转移到步骤S21，将上述噪声标志FN设定为“0”。
图11a是曲柄脉冲消失1个齿的部分时根据上述图10的运算处理修正曲柄角度号码的图，图11b是噪声发生过1次时根据上述图10的运算处理修正曲柄角度号码的图。从这些图可清楚地知道，曲轴旋转速度的瞬间值错误的值容纳在曲柄脉冲消失或噪声发生后的1个循环以内，故能正确检测曲柄脉冲误检测，同时也能正确进行曲柄角度的修正。
还有，图12是重复急开节流阀，求出相对于上述曲轴旋转速度的瞬间值急增时的曲轴旋转速度的平均值的比率的曲线图。同时根据上述图10的运算处理修正曲柄角度号码，在每次修正曲柄角度号码时增加计数。从上述知，正确检测该曲轴旋转速度的瞬间值的急增成为提高本实施形态的曲柄脉冲误检测的检测精度。从该图可清楚地知道，在曲柄旋转速度的瞬间值随着曲柄脉冲消失而急增时，可远远超过曲轴旋转速度的平均值的2倍，这表示上述图10的运算处理的步骤2中曲柄脉冲消失的判断是正确的。
虽然在上述实旋形态详述了吸气管内喷射型发动机，但本发明的发动机控制装置也同样适用于直喷型发动机。
虽然在上述实施形态详述了单汽缸发动机，但本发明的发动机控制装置对于汽缸数为2汽缸以上的所谓多汽缸型发动机也同样适用。
另外，发动机控制单元也可以使用各种运算电路来代替微计算机。
产业上的可利用性如以上说明那样，若使用本发明方案1所述的发动机控制装置，在曲轴本身或与曲轴同步旋转的构件外周不等间隔地设有齿，将随着这些齿的接近而输出的脉冲信号作为曲柄脉冲来进行检测，当根据由该曲柄脉冲检测的曲轴相位控制发动机的运转状态时，由于是对由不等间隔设置的齿中的特定齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度和由其附近的齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度进行比较，而检测曲柄脉冲的误检测的结构，所以通过比较根据特定齿的齿距和其附近的齿的齿距的关系计算出来的曲轴旋转速度，可以正确检测曲柄脉冲的误检测。
若使用本发明方案2所述的发动机控制装置，在不等间隔设置的齿中，特定齿的齿距是其他齿的齿距的α倍时，由该特定齿的前齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度的瞬间值是由该前齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度的预测值的1/α倍以下，且由该特定齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度的瞬间值是曲轴旋转速度的平均值的α倍以上时，将应检测的曲柄脉冲判断为少的误检测，由于构成了上述的结构，所以能正确地检测曲柄脉冲变少的误检测。
若使用本发明方案3所述的发动机控制装置，在不等间隔设置的齿中，特定齿的齿距是其他齿的齿距的α倍时，在由该特定齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度的瞬间值是曲轴旋转速度的平均值的α倍以上，且由该特定齿的下一个齿以后的齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度的瞬间值是其以前得到的曲轴旋转速度的瞬间值的1/2α倍以下时，将应检测的曲柄脉冲判断为多的误检测，由于构成了上述的结构，所以能正确检测曲柄脉冲变多的误检测。
权利要求
1.一种发动机控制装置，其特征在于，具有齿，该齿不等间隔地设置在曲轴本身或与曲轴同步旋转的构件外周上；曲柄脉冲发生装置，随着这些齿的接近输出脉冲信号；曲轴相位检测装置，将从上述曲柄脉冲发生装置输出的脉冲信号作为曲柄脉冲进行检测，并从该曲柄脉冲检测曲轴相位；发动机控制装置，根据上述曲轴相位检测装置检测到的曲轴的相位控制发动机的运转状态；曲柄脉冲误检测的检测装置，在由上述曲轴相位检测装置检测到的曲柄脉冲中，比较由上述不等间隔地设置的齿中的特定齿的曲柄脉冲得到的曲轴的旋转速度和由其附近的齿的曲柄脉冲得到的曲轴的旋转速度，由此来检测曲柄脉冲的误检测。
2.如权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，当所述不等间隔地设置的齿中的特定齿的齿距为其他齿的齿距的α倍时，当由上述特定齿的前齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度的瞬间值是由该前齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度的预测值的1/α倍以下，且由上述特定齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度的瞬间值是曲轴旋转速度的平均值的α倍以上时，所述曲柄脉冲误检测的检测装置将应检测到的曲柄脉冲判断为少的误检测。
3.如权利要求1或2所述的发动机控制装置，其特征在于，当所述不等间隔地设置的齿中的特定齿的齿距是其他齿的齿距的α倍时，在由上述特定齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度的瞬间值是曲轴旋转速度的平均值的α倍以上，且由上述特定齿的下一个齿以后的齿的曲柄脉冲得到的曲轴旋转速度的瞬间值是该特定齿以前得到的曲轴旋转速度的瞬间值的1/2α倍以下时，所述曲柄脉冲误检测的检测装置将应检测的曲柄脉冲判断为多的误检测。
全文摘要
正确地检测随着曲柄脉冲消失或噪声发生的曲柄脉冲误检测。用于输出曲柄脉冲的在曲轴外周设置的齿上设置缺齿部，利用从该缺齿部和其前后的齿的曲柄脉冲计算出来的曲轴旋转速度的瞬间值，来检测曲柄脉冲的误检测。在曲柄脉冲误检测少时，由于从曲柄脉冲计算的曲轴旋转速度的瞬间值急减后急增，能检测从其间的曲柄脉冲数少检测几个曲柄脉冲。在曲柄脉冲误检测多时，由于曲轴旋转速度瞬间值急增后急减，所以能检测从其间的曲柄脉冲数多检测几个曲柄脉冲。
文档编号G01D5/244GK1539055SQ0281523
公开日2004年10月20日 申请日期2002年10月22日 优先权日2001年10月23日
发明者高桥通泰, 长谷川仁, 沢田雄一郎, 一郎, 仁 申请人:雅马哈发动机株式会社
专业数控铣床产品供应商
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