JPH04370347A - エンジンのクランク角検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば自動車に適用
されるエンジンにおいて、その燃料噴射量制御の演算処
理のために使用されるクランク角度を検出するクランク
角検出方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子制御ディーゼルエンジンの燃
料噴射ポンプにおいては、そのプランジャのリフトに応
じて得られる燃料噴射量が目標値になるように、例えば
電磁スピル弁等を制御してスピルポートを開放させるよ
うにしている。これにより、プランジャ高圧室からの燃
料を燃料室へ溢流（スピル）させ、燃料の圧送終わり、
即ち燃料噴射の終了を制御し、所要の燃料噴射量を制御
するようにしている。

【０００３】このような電磁スピル弁では、通常、プラ
ンジャのリフトに同期し且つ一定のポンプ回転角度毎に
入力される信号、例えばエンジン回転パルスと平均エン
ジン回転速度とにより目標スピル角度を時間換算して目
標スピル時期を決定し、その目標スピル時期に基づき電
磁スピル弁をオン・オフ制御するようにしている。例え
ば、特開昭６１−１１８５４５号公報に開示された燃料
噴射量制御装置においては、所要の燃料噴射量を得るべ
く、一定のクランク角度毎に得られるエンジン回転パル
スに基づき、そのエンジン回転パルスのある基準位置か
ら目標スピル角度までのパルスカウント数と１パルス分
に満たない余り角度を求め、更にその余り角度をエンジ
ン回転速度に基づき時間換算して目標スピル時期を決定
するようにしている。この場合、前回に検出された目標
スピル角度を含む所定のクランク角度の間で、エンジン
の回転時間を平均エンジン回転速度に基づいて予測し、
その予測された回転時間に基づいて今回の余り角度を時
間換算するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来公
報の技術では、ディーゼルエンジンの負荷が変化するよ
うな場合に、平均エンジン回転速度は変化しなくても、
或いは変化が小さくても、目標スピル角度近傍でエンジ
ン回転速度は変化する。即ち、図１１に示すように、デ
ィーゼルエンジンの瞬間回転速度の時間変化は一定では
なく、１回転内でもある周期を持った回転変動を生じる
。この図において、時間経過に伴いディーゼルエンジン
の負荷が大きくなった場合に、同図からも明らかなよう
に、回転変動は同一回転内でも負荷が大きくなるに連れ
て大きくなる。この場合、２点鎖線で示す平均エンジン
回転速度Ｎａｖｅは殆ど変化しないが、目標スピル角度
近傍、即ちスピル時パルス時間検出位置における瞬間最
低回転速度Ｎｍｉｎは徐々に低くなるように変化してい
る。

【０００５】従って、前記瞬間最低回転速度Ｎｍｉｎが
実際には変化していても、平均エンジン回転速度Ｎａｖ
ｅが殆ど変化しないことから、予測されるべき最新のス
ピル時パルス時間の精度が悪くなる。その結果、前述し
た余り角度の時間換算の精度が低下するというおそれが
あった。この発明は前述した事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、エンジンの負荷変化に伴って目
標クランク角度近傍での瞬間回転速度が変化した場合に
、その目標クランク角度近傍での回転時間の予測精度を
向上させることが可能で、もってその回転時間に基づく
余り角度の時間換算を精度良く行うことが可能なエンジ
ンのクランク角検出方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明においては、エンジンの瞬間回転速度が最
低となる時期近傍のクランク角度を検出するクランク角
検出方法において、一定クランク角度毎に得られるエン
ジン回転パルスに基づき、そのエンジン回転パルスのあ
る基準位置から検出すべき時期に相当する目標クランク
角度までのパルスカウント数と１パルス分に満たない余
り角度を求め、更にその余り角度を時間換算するに際し
、その時間換算のために使用される時間として、前回の
同一クランク角度位置にて同一角度だけ回転するのに要
した角度時間を求め、その求められた角度時間を最新の
平均エンジン回転速度とその前の平均エンジン回転速度
との変化に基づいて補正し、その補正された角度時間を
更に最新の瞬間最高回転速度とその前の瞬間最高回転速
度との変化に基づいて補正するようにしている。

【０００７】

【作用】上記の構成によれば、余り角度の時間換算のた
めに使用され、前回の同一クランク角度位置にて同一角
度だけ回転するのに要した角度時間を、最新の平均エン
ジン回転速度とその前の平均エンジン回転速度との変化
、即ち平均エンジン回転速度の変化に基づいて補正し、
更に最新の瞬間最高回転速度とその前の瞬間最高回転速
度との変化、即ち瞬間最高回転速度の変化に基づいて補
正している。

【０００８】そして、エンジンの負荷のみが変化した場
合の目標クランク角度近傍におけるエンジン回転速度の
変化は、瞬時最高回転速度の変化でよく代表される。 又、エンジンの負荷が一定で、平均エンジン回転速度が
低下するような場合には、瞬間最高回転速度の変化は少
なく、目標クランク角度近傍におけるエンジン回転速度
の変化は、平均エンジン回転速度の変化でよく代表され
る。

【０００９】従って、前記角度時間を瞬間最高回転速度
の変化と、平均エンジン回転速度の変化との両者で補正
することにより、より正確な角度時間が求められる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明におけるエンジンのクランク
角検出方法をディーゼルエンジンに具体化した一実施例
を図１〜図１０に基いて詳細に説明する。図７はこの実
施例における過給機付ディーゼルエンジンの燃料噴射量
制御装置を示す概略構成図であり、図８はその分配型燃
料噴射ポンプ１を示す断面図である。燃料噴射ポンプ１
はディーゼルエンジン２のクランク軸４０にベルト等を
介して駆動連結されたドライブプーリ３を備えている。 そして、そのドライブプーリ３の回転によって燃料噴射
ポンプ１が駆動され、ディーゼルエンジン２の各気筒（
この場合は４気筒）毎に設けられた各燃料噴射ノズル４
に燃料が圧送されて燃料噴射を行う。

【００１１】燃料噴射ポンプ１において、ドライブプー
リ３はドライブシャフト５の先端に取付けられている。 又、そのドライブシャフト５の途中には、べーン式ポン
プよりなる燃料フィードポンプ（この図では９０度展開
されている）６が設けられている。更に、ドライブシャ
フト５の基端側には円板状のパルサ７が取付けられてい
る。このパルサ７の外周面には、ディーゼルエンジン２
の気筒数と同数の、即ちこの場合４個の切歯が等角度間
隔で形成され、更に各切歯の間には１４個ずつ（合計で
５６個）の突起が等角度間隔で形成されている。そして
、ドライブシャフト５の基端部は図示しないカップリン
グを介してカムプレート８に接続されている。

【００１２】パルサ７とカムプレート８との間には、ロ
ーラリング９が設けられ、同ローラリング９の円周に沿
ってカムプレート８のカムフェイス８ａに対向する複数
のカムローラ１０が取付けられている。カムフェイス８
ａはディーゼルエンジン２の気筒数と同数だけ設けられ
ている。又、カムプレート８はスプリング１１によって
常にカムローラ１０に付勢係合されている。

【００１３】カムプレート８には燃料加圧用プランジャ
１２の基端が一体回転可能に取付けられ、それらカムプ
レート８及びプランジャ１２がドライブシャフト５の回
転に連動して回転される。即ち、ドライブシャフト５の
回転力がカップリングを介してカムプレート８に伝達さ
れることにより、カムプレート８が回転しながらカムロ
ーラ１０に係合して、気筒数と同数だけ図中左右方向へ
往復駆動される。又、この往復運動に伴ってプランジャ
１２が回転しながら同方向へ往復駆動される。つまり、
カムプレート８のカムフェイス８ａがローラリング９の
カムローラ１０に乗り上げる過程でプランジャ１２が往
動（リフト）され、その逆にカムフェイス８ａがカムロ
ーラ１０を乗り下げる過程でプランジャ１２が復動され
る。

【００１４】プランジャ１２はポンプハウジング１３に
形成されたシリンダ１４に嵌挿されており、プランジャ
１２の先端面とシリンダ１４の底面との間が高圧室１５
となっている。又、プランジャ１２の先端側外周には、
ディーゼルエンジン２の気筒数と同数の吸入溝１６と分
配ポート１７が形成されている。又、それら吸入溝１６
及び分配ポート１７に対応して、ポンプハウジング１３
には分配通路１８及び吸入ポート１９が形成さている。

【００１５】そして、ドライブシャフト５が回転されて
燃料フィードポンプ６が駆動されることにより、図示し
ない燃料タンクから燃料供給ポート２０を介して燃料室
２１内へ燃料が供給される。又、プランジャ１２が復動
されて高圧室１５が減圧される吸入行程中に、吸入溝１
６の一つが吸入ポート１９に連通することにより、燃料
室２１から高圧室１５へと燃料が導入される。一方、プ
ランジャ１２が往動されて高圧室１５が加圧される圧縮
行程中に、分配通路１８から各気筒毎の燃料噴射ノズル
４へ燃料が圧送されて噴射される。

【００１６】ポンプハウジング１３には、高圧室１５と
燃料室２１とを連通させる燃料溢流（スピル）用のスピ
ル通路２２が形成されている。このスピル通路２２の途
中には、高圧室１５からの燃料スピルを調整するスピル
調整弁としての電磁スピル弁２３が設けられている。こ
の電磁スピル弁２３は常開型の弁であり、コイル２４が
無通電（オフ）の状態では弁体２５が開放されて高圧室
１５内の燃料が燃料室２１へスピルされる。又、コイル
２４が通電（オン）されることにより、弁体２５が閉鎖
されて高圧室１５から燃料室２１への燃料のスピルが止
められる。

【００１７】従って、電磁スピル弁２３の通電時間を制
御することにより、同弁２３が閉弁・開弁制御され、高
圧室１５から燃料室２１への燃料のスピル調量が行われ
る。そして、プランジャ１２の圧縮行程中に電磁スピル
弁２３を開弁させることにより、高圧室１５内における
燃料が減圧されて、燃料噴射ノズル４からの燃料噴射が
停止される。つまり、プランジャ１２が往動しても、電
磁スピル弁２３が開弁している間は高圧室１５内の燃料
圧力が上昇せず、燃料噴射ノズル４からの燃料噴射が行
われない。又、プランジャ１２の往動中に、電磁スピル
弁２３の閉弁・開弁の時期を制御することにより、燃料
噴射ノズル４からの燃料噴射量が制御される。

【００１８】ポンプハウジング１３の下側には、燃料噴
射時期を調整するためのタイマ装置（この図では９０度
展開されている）２６が設けられている。このタイマ装
置２６は、ドライブシャフト５の回転方向に対するロー
ラリング９の位置を変更することにより、カムフェイス
８ａがカムローラ１０に係合する時期、即ちカムプレー
ト８及びプランジャ１２の往復駆動時期を変更するため
のものである。

【００１９】このタイマ装置２６は油圧により駆動され
るものであり、タイマハウジング２７と、同ハウジング
２７内に嵌装されたタイマピストン２８と、同じくタイ
マハウジング２７内一側の低圧室２９にてタイマピスト
ン２８を他側の加圧室３０へ押圧付勢するタイマスプリ
ング３１等とから構成されている。そして、タイマピス
トン２８はスライドピン３２を介してローラリング９に
接続されている。

【００２０】タイマハウジング２７の加圧室３０には、
燃料フィードポンプ６により加圧された燃料が導入され
るようになっている。そして、その燃料圧力とタイマス
プリング３１の付勢力との釣り合い関係によってタイマ
ピストン２８の位置が決定される。又、タイマピストン
２８の位置が決定されることにより、ローラリング９の
位置が決定され、カムプレート８を介してプランジャ１
２の往復動タイミングが決定される。

【００２１】タイマ装置２６の燃料圧力、即ち制御油圧
を調整するために、タイマ装置２６にはタイミングコン
トロールバルブ３３が設けられている。即ち、タイマハ
ウジング２７の加圧室３０と低圧室２９とは連通路３４
によって連通されており、同連通路３４の途中にタイミ
ングコントロールバルブ３３が設けられている。このタ
イミングコントロールバルブ３３は、デューティ制御さ
れた通電信号によって開閉制御される電磁弁であり、同
タイミングコントロールバルブ３３の開閉制御によって
加圧室３０内の燃料圧力が調整される。そして、その燃
料圧力調整によって、プランジャ１２のリフトタイミン
グが制御され、各燃料噴射ノズル４からの燃料噴射時期
が調整される。

【００２２】ローラリング９の上部には、電磁ピックア
ップコイルよりなる回転数センサ３５がパルサ７の外周
面に対向して取付けられている。この回転数センサ３５
はパルサ７の突起等が横切る際に、それらの通過を検出
してエンジン回転数ＮＥに相当するタイミング信号、即
ち所定のクランク角度（１１．２５°ＣＡ）毎の回転角
度信号としてのエンジン回転パルスを出力する。又、こ
の回転数センサ３５は、ローラリング９と一体であるた
め、タイマ装置２６の制御動作に関わりなく、プランジ
ャリフトに対して一定のタイミングで基準となるタイミ
ング信号を出力する。

【００２３】次に、ディーゼルエンジン２について説明
する。このディーゼルエンジン２ではシリンダ４１、ピ
ストン４２及びシリンダヘッド４３によって各気筒毎に
対応する主燃焼室４４がそれぞれ形成されている。又、
それら各主燃焼室４４が、同じく各気筒毎に対応して設
けられた副燃焼室４５に連設されている。そして、各副
燃焼室４５に各燃料噴射ノズル４から噴射される燃料が
供給される。又、各副燃焼室４５には、始動補助装置と
しての周知のグロープラグ４６がそれぞれ取付けられて
いる。

【００２４】ディーゼルエンジン２には、吸気管４７及
び排気管５０がそれぞれ設けられ、その吸気管４７には
過給機を構成するターボチャージャ４８のコップレッサ
４９が設けられ、排気管５０にはターボチャージャ４８
のタービン５１が設けられている。又、排気管５０には
、過給圧力ＰｉＭを調節するウェイストゲートバルブ５
２が設けられている。周知のようにこのターボチャージ
ャー４８は、排気ガスのエネルギーを利用してタービン
５１を回転させ、その同軸上にあるコンプレッサ４９を
回転させて吸入空気を昇圧させる。これによって、密度
の高い混合気を主燃焼室４４へ送り込んで燃料を多量に
燃焼させ、ディーゼルエンジン２の出力を増大させるよ
うになっている。

【００２５】又、ディーゼルエンジン２には、排気管５
０内の排気の一部を吸気管４７の吸入ポート５３へ還流
させる還流管５４が設けられている。そして、その還流
管５４の途中には排気の還流量を調節するエキゾースト
ガスリサキュレイションバルブ（ＥＧＲバルブ）５５が
設けられている。このＥＧＲバルブ５５はバキュームス
イッチングバルブ（ＶＳＶ）５６の制御によって開閉制
御される。

【００２６】更に、吸気管４７の途中には、アクセルペ
ダル５７の踏込量に連動して開閉されるスロットルバル
ブ５８が設けられている。又、そのスロットルバルブ５
８に平行してバイパス路５９が設けられ、同バイパス路
５９にはバイパス絞り弁６０が設けられている。このバ
イパス絞り弁６０は、二つのＶＳＶ６１，６２の制御に
よって駆動される二段のダイヤフラム室を有するアクチ
ュエータ６３によって開閉制御される。このバイパス絞
り弁６０は各種運転状態に応じて開閉制御されるもので
ある。例えば、アイドル運転時には騒音振動等の低減の
ために半開状態に制御され、通常運転時には全開状態に
制御され、更に運転停止時には円滑な停止のために全閉
状態に制御される。

【００２７】そして、上記のように燃料噴射ポンプ１及
びディーゼルエンジン２に設けられた電磁スピル弁２３
、タイミングコントロールバルブ３３、グロープラグ４
６及び各ＶＳＶ５６，６１，６２は電子制御装置（以下
単に「ＥＣＵ」という）７１にそれぞれ電気的に接続さ
れ、同ＥＣＵ７１によってそれらの駆動タイミングが制
御される。

【００２８】運転状態を検出するセンサとしては、回転
数センサ３５に加えて以下の各種センサが設けられてい
る。即ち、吸気管４７にはエアクリーナ６４の近傍にお
ける吸気温度ＴＨＡを検出する吸気温センサ７２が設け
られている。又、スロットルバルブ５８の開閉位置から
、ディーゼルエンジン２の負荷に相当するアクセル開度
ＡＣＣＰを検出するアクセル開度センサ７３が設けられ
ている。吸入ポート５３の近傍には、ターボチャージャ
４８によって過給された後の吸入空気圧力、即ち過給圧
力ＰｉＭを検出する吸気圧センサ７４が設けられている
。更に、ディーゼルエンジン２の冷却水温ＴＨＷを検出
する水温センサ７５が設けられている。又、ディーゼル
エンジン２のクランク軸４０の回転基準位置、例えば特
定気筒の上死点に対するクランク軸４０の回転位置を検
出するクランク角センサ７６が設けられている。更に又
、図示しないトランスミッションには、そのギアの回転
によって回されるマグネット７７ａによりリードスイッ
チ７７ｂをオン・オフさせて車両速度（車速）ＳＰを検
出する車速センサ７７が設けられている。

【００２９】そして、ＥＣＵ７１には上述した各センサ
７２〜７７がそれぞれ接続されると共に回転数センサ３
５が接続されている。又、ＥＣＵ７１は各センサ３５，
７２〜７７から出力される信号に基づいて、電磁スピル
弁２３、タイミングコントロールバルブ３３、グロープ
ラグ４６及びＶＳＶ５６，６１，６２等を好適に制御す
る。

【００３０】次に、前述したＥＣＵ７１の構成について
、図９のブロック図に従って説明する。ＥＣＵ７１は中
央処理装置（ＣＰＵ）８１、所定の制御プログラム及び
マップ等を予め記憶した読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）
８２、ＣＰＵ８１の演算結果等を一時記憶するランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ）８３、予め記憶されたデータ
を保存するバックアップＲＡＭ８４等と、これら各部と
入力ポート８５及び出力ポート８６等とをバス８７によ
って接続した論理演算回路として構成されている。

【００３１】入力ポート８５には、前述した吸気温セン
サ７２、アクセル開度センサ７３、吸気圧センサ７４及
び水温センサ７５が、各バッファ８８，８９，９０，９
１、マルチプレクサ９３及びＡ／Ｄ変換器９４を介して
接続されている。同じく、入力ポート８５には、前述し
た回転数センサ３５、クランク角センサ７６及び車速セ
ンサ７７が、波形整形回路９５を介して接続されている
。そして、ＣＰＵ８１は入力ポート８５を介して入力さ
れる各センサ３５，７２〜７７等の検出信号を入力値と
して読み込む。又、出力ポート８６には各駆動回路９６
，９７，９８，９９，１００，１０１を介して電磁スピ
ル弁２３、タイミングコントロールバルブ３３、グロー
プラグ４６及びＶＳＶ５６，６１，６２等が接続されて
いる。

【００３２】そして、ＣＰＵ８１は各センサ３５，７２
〜７７から読み込んだ入力値に基づき、電磁スピル弁２
３、タイミングコントロールバルブ３３、グロープラグ
４６及びＶＳＶ５６，６１，６２等を好適に制御する。 次に、前述したＥＣＵ７１により実行されるクランク角
検出の処理動作及び燃料噴射量制御の処理動作について
図１〜図６、図１０に従って説明する。

【００３３】先ず、図１はフローチャートはＥＣＵ７１
により実行される各処理のうち、回転数センサ３５から
入力されるエンジン回転数ＮＥのエンジン回転パルスの
立ち上がりで割り込まれるＮＥ割込みルーチンを示して
いる。処理がこのルーチンへ移行すると、先ずステップ
１０１において、フリーランニングカウンタのカウント
値である現在時刻ＦＣと、前回のＮＥ割込み時における
現在時刻に相当する割込み時刻Ｔ０との差を、パルス時
間ＴＮＩＮＴとして設定する。即ち、図２のタイムチャ
ートに示すように、エンジン回転パルスの１パルス分に
相当するクランク角度（１１．２５°ＣＡ）だけ進むの
に要する時間を算出する。

【００３４】次に、ステップ１０２において、今回の割
込みパルス信号が基準位置信号であるか否かを判断する
。即ち、ステップ１０１にて算出されたパルス時間ＴＮ
ＩＮＴ（ｉ）が、前回算出されたパルス時間ＴＮＩＮＴ
（ｉ−１）の「１．５倍」以上あるか否かを比較し、「
１．５倍」以上である場合は、図２における基準位置信
号であると判断する。ここで、基準位置信号である場合
には、ステップ１０３において、パルスカウンタＣＮＩ
ＲＱの値を「０」にリセットした後、ステップ１０４へ
移行する。又、基準位置信号でない場合には、そのまま
ステップ１０４へ移行する。

【００３５】ステップ１０２又はステップ１０３から移
行して、ステップ１０４においては、ステップ１０１に
おける現在時刻ＦＣを割込み時刻Ｔ０として設定する。 続いて、ステップ１０５においては、パルスカウンタＣ
ＮＩＲＱの値が「３」であるか否か、即ち図２に示すよ
うに、最高回転速度付近であるか否かを判断する。ここ
で、パルスカウンタＣＮＩＲＱの値が「３」である場合
には、ステップ１０６において、前回にパルスカウンタ
ＣＮＩＲＱの値が「３」であったときに設定された瞬間
最高回転速度Ｎｍａｘにおける時間Ｔ２３（ｉ）を、そ
の一つ前の瞬間最高回転速度Ｎｍａｘにおける時間Ｔ２
３（ｉ−１）として設定する。尚、この時間Ｔ２３とは
、パルスカウンタＣＮＩＲＱの値が「２」になってから
「３」になるまでにクランク角度で「１１．２５°ＣＡ
」だけ進むのに要するパルス時間ＴＮＩＮＴに相当する
ものである。

【００３６】そして、ステップ１０７において、ステッ
プ１０１にて求められたパルス時間ＴＮＩＮＴを今回の
瞬間最高回転速度Ｎｍａｘにおける時間Ｔ２３（ｉ）と
して設定し、その後の処理を一旦終了する。一方、ステ
ップ１０５において、パルスカウンタＣＮＩＲＱの値が
「３」でない場合には、ステップ１０８において、パル
スカウンタＣＮＩＲＱの値が「８」であるか否かを判断
する。ここで、パルスカウンタＣＮＩＲＱの値が「８」
である場合には、ステップ１０９において、前回にパル
スカウンタＣＮＩＲＱの値が「８」であったときに設定
された平均エンジン回転速度Ｎａｖｅにおける時間Ｔ１
８０（ｉ）を、その一つ前の平均エンジン回転速度Ｎａ
ｖｅにおける時間Ｔ１８０（ｉ−１）として設定する。 尚、この時間Ｔ１８０とは、パルスカウンタＣＮＩＲＱ
の値が前回「８」になってから今回「８」になるまでに
クランク角度で「１８０°ＣＡ」だけ進むのに要する時
間であり、フリーランニングカウンタによりカウントさ
れる。

【００３７】そして、ステップ１１０においては、パル
スカウンタＣＮＩＲＱの値が前回「８」になった時に設
定された平均エンジン回転速度Ｎａｖｅにおける時間Ｔ
１８０Ｓの値と、今回「８」になった現在時刻ＦＣの値
との差を、新たな平均エンジン回転速度Ｎａｖｅにおけ
る時間Ｔ１８０（ｉ）として設定する。その後、ステッ
プ１１１において、パルスカウンタＣＮＩＲＱの値が次
回「８」になったとき、平均エンジン回転速度Ｎａｖｅ
における時間Ｔ１８０（ｉ）を算出するために、現在時
刻ＦＣの値を新たに平均エンジン回転速度Ｎａｖｅにお
ける時間Ｔ１８０Ｓとして設定し、その後の処理を一旦
終了する。

【００３８】一方、ステップ１０８において、パルスカ
ウンタＣＮＩＲＱの値が「８」でない場合には、ステッ
プ１１２において、パルスカウンタＣＮＩＲＱの値が「
１０」であるか否かを判断する。ここで、パルスカウン
タＣＮＩＲＱの値が「１０」である場合には、ステップ
１１３において、先にステップ１０１にて求められたパ
ルス時間ＴＮＩＮＴを、スピル時パルス時間ＴＳ１１２
５として設定し、その後の処理を一旦終了する。即ち、
図２に示すように、スピル時パルス時間ＴＳ１１２５は
、パルスカウンタＣＮＩＲＱの値が「９」になってから
「１０」になるまでにクランク角度で「１１．２５°Ｃ
Ａ」だけ進むのにようするパルス時間ＴＮＩＮＴに相当
し、燃料がスピルされる時期に相当している。又、パル
スカウンタＣＮＩＲＱの値が「１０」でない場合には、
そのままその後の処理を一旦終了する。

【００３９】次に、上記のようにＮＥ割込みルーチンで
求められるスピル時パルス時間ＴＳ１１２５を使用して
行われる燃料噴射量制御の処理動作について図３〜図６
に従って説明する。図３に示すフローチャートはＥＣＵ
７１により実行される各処理のうち、燃料噴射ポンプ１
における燃料噴射量制御のためのメインルーチンであっ
て、所定時間毎の定時割込みで実行される。

【００４０】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ２０１において、回転数センサ３５、アクセル開
度センサ７３及び水温センサ７５の各検出値に基づいて
、エンジン回転数ＮＥ、アクセル開度ＡＣＣＰ及び冷却
水温ＴＨＷをそれぞれ読み込む。続いて、ステップ２０
２において、そのアクセル開度ＡＣＣＰ及び冷却水温Ｔ
ＨＷにより、補正後アクセル開度ＡＣＣＰＡを算出する
。この補正後アクセル開度ＡＣＣＰＡは冷却水温ＴＨＷ
に応じて求められる始動時疑似アクセル開度ＡＣＳＴＡ
と、アクセル開度ＡＣＣＰ等との比較によって求められ
る。

【００４１】次に、ステップ２０３において、先に読み
込まれたエンジン回転数ＮＥ及び補正後アクセル開度Ａ
ＣＣＰＡ等に基づき最終噴射量ＱＦＩＮを算出する。こ
の最終噴射量ＱＦＩＮは、以下の計算式（１）に従って
求められる。尚、式中の「Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３」はそれぞ
れ定数である。 　　　　　　　　ＱＦＩＮ＝Ｃ１＋Ｃ２×ＡＣＣＰＡ×
Ｃ３×ＮＥ　　…（１）次に、ステップ２０４において
、ディーゼルエンジン２の低回転領域でのエンストを防
止すべく低回転時の増量補正を実行するために、低回転
増量補正係数ＫＡＶＴを算出する。この低回転増量補正
係数ＫＡＶＴは、図示しない予め定められたマップを参
照して求められる。

【００４２】そして、ステップ２０５においては、先に
求められた最終噴射量ＱＦＩＮにより、スピル時期パル
ス数ＣＡＮＧＬａ及び余り角度θＲＥＭａをそれぞれ算
出する。これらスピル時期パルス数ＣＡＮＧＬａ及び余
り角度θＲＥＭａは、以下の計算式（２）を参照して求
められる。 　　　　　　　　ＱＦＩＮ＝１１．２５×ＣＡＮＧＬａ
＋θＲＥＭａ　　…（２）つまり、図４に示すように、
最終噴射量ＱＦＩＮをエンジン回転パルス１個分の角度
に相当する「１１．２５」で除算して、その商をスピル
時期パルス数ＣＡＮＧＬａとして求め、その余りを余り
角度θＲＥＭａとして求めて設定するのである。ここで
、スピル時期パルス数ＣＡＮＧＬａは燃料噴射を終了す
るために電磁スピル弁２３をオフさせるべき、即ち燃料
をスピルすべきスピル時期に対応するエンジン回転パル
ス数に相当する（図４では「９」である）。又、余り角
度θＲＥＭａは、当該スピル時期パルス数ＣＡＮＧＬａ
における更に厳密なスピル時期を角度で示した値である
。

【００４３】次に、ステップ２０６においては、補正後
スピル時パルス時間ＴＳ１１２５Ａを算出する。この補
正後スピル時パルス時間ＴＳ１１２５Ａは、前述したＮ
Ｅ割込みルーチンにて求められた、スピル時パルス時間
ＴＳ１１２５、平均エンジン回転速度Ｎａｖｅにおける
時間Ｔ１８０（ｉ），Ｔ１８０（ｉ−１）及び瞬間最高
回転速度Ｎｍａｘにおける時間Ｔ２３（ｉ），Ｔ２３（
ｉ−１）により、以下の計算式（３）を参照して求めら
れる。

【００４４】 　　ＴＳ１１２５Ａ＝ＴＳ１１２５×（Ｔ１８０（ｉ）
／Ｔ１８０（ｉ−１））　　　　　　　　　　　　　　
　　　　×（Ｔ２３（ｉ−１）／Ｔ２３（ｉ））　　…
（３）即ち、この計算式では、最新の平均エンジン回転
速度Ｎａｖｅにおける時間Ｔ１８０（ｉ）とその前の平
均エンジン回転速度Ｎａｖｅにおける時間Ｔ１８０（ｉ
−１）との比、及び最新の瞬間最高回転速度Ｎｍａｘに
おける時間Ｔ２３（ｉ）とその前の瞬間最高回転速度Ｎ
ｍａｘにおける時間Ｔ２３（ｉ−１）との比の掛け算に
より、スピル時パルス時間ＴＳ１１２５が補正されるの
である。

【００４５】その後、ステップ２０７において、先に求
められた余り角度θＲＥＭａに低回転増量補正係数ＫＶ
ＡＴを乗算した結果を、最終余り角度θＲＥＭとして設
定する。即ち、最終余り角度θＲＥＭに低回転増量補正
係数ＫＶＡＴを反映させて、低回転増量の必要な場合に
はそれに見合った大きさの値とする。続いて、ステップ
２０８において、先に求められた最終余り角度θＲＥＭ
と補正後スピル時パルス時間ＴＳ１１２５Ａとにより、
スピル時期パルス数ＣＡＮＧＬａにおけるスピル時刻Ｔ
ＳＰＯＮａを算出する。即ち、最終余り角度θＲＥＭを
時間換算するのである。このスピル時刻ＴＳＰＯＮａは
以下の計算式（４）に従って求められる。

【００４６】 　　　　ＴＳＰＯＮａ＝（θＲＥＭ／１１．２５）×Ｔ
Ｓ１１２５Ａ　　…（４）その後、ステップ２０９にお
いて、ＥＣＵ７１による演算処理速度を考慮し、多重割
込みによる遅れを防止するために、スピル時刻ＴＳＰＯ
Ｎａが所定の「１００μｓ」よりも小さいか否かを判断
する。ここで、スピル時刻ＴＳＰＯＮａが所定の「１０
０μｓ」よりも小さい場合には、ステップ２１０におい
て、図５に示すように、スピル時刻ＴＳＰＯＮａに補正
後スピル時パルス時間ＴＳ１１２５Ａを加算した結果を
最終スピル時刻ＴＳＰＯＮとして設定する。又、同ステ
ップ１１３において、スピル時期パルス数ＣＡＮＧＬａ
から「１」だけ減算した結果を最終スピル時期パルス数
ＣＡＮＧＬとして設定する。

【００４７】そして、ステップ２１１において、その設
定された最終スピル時期パルス数ＣＡＮＧＬ及び最終ス
ピル時刻ＴＳＰＯＮに基づき電磁スピル弁２３をオフさ
せ、燃料噴射ポンプ１からの燃料噴射の終了時期、即ち
燃料噴射量を制御し、その後の処理を一旦終了する。一
方、ステップ２０９において、スピル時刻ＴＳＰＯＮａ
が所定の「１００μｓ」以上である場合には、ステップ
２１２において、図６に示すように、スピル時刻ＴＳＰ
ＯＮａをそのまま最終スピル時刻ＴＳＰＯＮとして設定
する。又、同ステップ２１２において、スピル時期パル
ス数ＣＡＮＧＬａをそのまま最終スピル時期パルス数Ｃ
ＡＮＧＬとして設定する。

【００４８】そして、ステップ２１１において、その設
定された最終スピル時期パルス数ＣＡＮＧＬ及び最終ス
ピル時刻ＴＳＰＯＮに基づき、電磁スピル弁２３をオフ
させて、燃料噴射ポンプ１からの燃料噴射の終了時期、
即ち燃料噴射量を制御し、その後の処理を一旦終了する
。以上説明したようにしてディーゼルエンジン２の燃料
噴射量制御が実行される。そして、この実施例では、最
終余り角度θＲＥＭを時間換算するために、単に目標ス
ピル角度近傍の前回のスピル時パルス時間ＴＳ１１２５
を使用するのではなく、そのスピル時パルス時間ＴＳ１
１２５を補正した補正後スピル時パルス時間ＴＳ１１２
５Ａを使用している。しかも、スピル時パルス時間ＴＳ
１１２５を、最新の平均エンジン回転速度Ｎａｖｅにお
ける時間Ｔ１８０（ｉ）とその前の平均エンジン回転速
度Ｎａｖｅにおける時間Ｔ１８０（ｉ−１）との比と、
最新の瞬間最高回転速度Ｎｍａｘにおける時間Ｔ２３（
ｉ）とその前の瞬間最高回転速度Ｎｍａｘにおける時間
Ｔ２３（ｉ−１）との比との両者により補正して補正後
スピル時パルス時間ＴＳ１１２５Ａが求められている。 即ち、スピル時パルス時間ＴＳ１１２５が、平均エンジ
ン回転速度Ｎａｖｅにおける時間Ｔ１８０の変化と、瞬
間最高回転速度Ｎｍａｘにおける時間Ｔ２３の変化とに
より補正されるようになっている。

【００４９】ここで、図１０に瞬時回転速度の時間変化
を示すように、ディーゼルエンジン２の負荷のみが変化
した場合の目標スピル角度近傍での回転速度、即ちスピ
ル時パルス時間ＴＳ１１２５の検出位置における瞬間最
低回転速度Ｎｍｉｎの変化（同図に破線で示す）は、瞬
間最高回転速度Ｎｍａｘの変化（同図に１点鎖線で示す
）でよく代表されることが分かっている。

【００５０】又、ディーゼルエンジン２の負荷が一定で
、平均エンジン回転速度Ｎａｖｅ（同図に２点鎖線で示
す）が低下するような場合には、瞬時最高回転速度Ｎｍ
ａｘはあまり変化しない。それに対して、スピル時パル
ス時間ＴＳ１１２５の検出位置における瞬間最低回転速
度Ｎｍｉｎの変化は、平均エンジン回転速度Ｎａｖｅの
変化でよく代表されることが分かっている。

【００５１】従って、一律に求められたスピル時パルス
時間ＴＳ１１２５を、瞬間最高回転速度Ｎｍａｘの変化
と、平均エンジン回転速度Ｎａｖｅの変化との両者で補
正することにより、常に適正な補正後スピル時パルス時
間ＴＳ１１２５Ａを求めることができる。即ち、ディー
ゼルエンジン２の負荷変化に伴って目標スピル角度近傍
での瞬間回転速度が変化した場合に、その角度近傍での
回転時間を精度良く予測することができる。

【００５２】よって、適正な補正後スピル時パルス時間
ＴＳ１１２５Ａにより最終余り角度θＲＥＭを時間換算
していることから、その時間換算を高精度に行うことが
できる。その結果として、燃料のスピル時期をより正確
に決定することができ、燃料噴射量制御を高精度に行う
ことができる。尚、この発明は前記実施例に限定される
ものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一
部を適宜に変更して次のように実施することもできる。

【００５３】（１）前記実施例では、補正後スピル時パ
ルス時間ＴＳ１１２５Ａを算出するために、平均エンジ
ン回転速度Ｎａｖｅ及び瞬間最高回転速度Ｎｍａｘの変
化の代用値として、それらの今回及び前回における一部
所要の時間Ｔ１８０（ｉ），Ｔ１８０（ｉ−１），Ｔ２
３（ｉ），Ｔ２３（ｉ−１）を用いた計算式（３）を参
照したが、今回及び前回における平均エンジン回転速度
Ｎａｖｅ（ｉ），（ｉ−１）及び瞬間最高回転速度Ｎｍ
ａｘ（ｉ），（ｉ−１）を用いた以下の計算式（５）に
従うこともできる。

【００５４】 　　ＴＳ１１２５Ａ＝ＴＳ１１２５×（Ｎａｖｅ（ｉ−
１）／Ｎａｖｅ（ｉ））　　　　　　　　　　　　　　
　　　　×（Ｎｍａｘ（ｉ）／Ｎｍａｘ（ｉ−１））　
　…（５）（２）前記実施例では、ディーゼルエンジン
２の燃料噴射量制御に具体化して説明したが、例えばガ
ソリンエンジンの目標点火時期近傍のクランク角度を検
出する場合にも適用して具体化することもできる。

【００５５】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれば
、余り角度の時間換算のために使用され、前回の同一ク
ランク角度位置にて同一角度だけ回転するのに要した角
度時間を、最新の平均エンジン回転速度とその前の平均
エンジン回転速度との変化に基づいて補正し、更に最新
の瞬間最高回転速度とその前の瞬間最高回転速度との変
化に基づいて補正しているので、その角度時間をより高
精度に補正することができ、エンジンの負荷変化に伴っ
て目標クランク角度近傍での瞬間回転速度が変化した場
合に、その角度近傍での回転時間の予測精度を向上させ
ることができ、もってその回転時間に基づく余り角度の
時間換算を精度良く行うことができるという優れた効果
を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を具体化した一実施例においてＥＣＵ
により実行され、エンジン回転パルスの立ち上がりで割
り込まれるＮＥ割込みルーチンを説明するフローチャー
トである。

【図２】一実施例においてエンジン回転速度の変化とエ
ンジン回転パルスの対応関係を説明するタイムチーャト
である。

【図３】一実施例においてＥＣＵにより実行される燃料
噴射量制御のためのメインルーチンを説明するフローチ
ャートである。

【図４】一実施例においてエンジン回転パルスと電磁ス
ピル弁作動との対応関係、最終噴射量に応じたスピル時
期パルス数及び余り角度等を説明するタイムチャートで
ある。

【図５】一実施例においてスピル時刻が１００μｓより
も小さい場合のエンジン回転パルスと電磁スピル弁作動
との対応関係、最終スピル時期パルス数及び最終スピル
時刻等を説明するタイムチャートである。

【図６】一実施例においてスピル時刻が１００μｓ以上
の場合のエンジン回転パルスと電磁スピル弁の作動との
対応関係、最終スピル時期パルス数及び最終スピル時刻
等を説明するタイムチャートである。

【図７】一実施例において過給付ディーゼルエンジンの
燃料噴射量制御装置を説明する概略構成図である。

【図８】一実施例における燃料噴射ポンプを示す断面図
である。

【図９】一実施例におけるＥＣＵの構成を示すブロック
図である。

【図１０】一実施例においてディーゼルエンジンの瞬間
回転速度の時間変化における瞬間最高回転速度、平均エ
ンジン回転速度及び瞬間最低回転速度の各変化を説明す
る説明図である。

【図１１】従来例においてディーゼルエンジンの瞬間回
転速度の時間変化における瞬間最高回転速度、平均エン
ジン回転速度及び瞬間最低回転速度の各変化を説明する
説明図である。

【符号の説明】

１…燃料噴射ポンプ、２…ディーゼルエンジン、３５…
回転数センサ、７１…ＥＣＵ、７３…アクセル開度セン
サ、７５…水温センサ、ＴＳ１１２５…スピル時パルス
時間、ＴＳ１１２５Ａ…補正後スピル時パルス時間、Ｔ
２３，Ｔ２３（ｉ），Ｔ２３（ｉ−１）…瞬間最高回転
速度における時間、Ｔ１８０，Ｔ１８０（ｉ），Ｔ１８
０（ｉ−１）…平均エンジン回転速度における時間、θ
ＲＥＭ…最終余り角度。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　エンジンの瞬間回転速度が最低となる
   時期近傍のクランク角度を検出するクランク角検出方法
   において、一定クランク角度毎に得られるエンジン回転
   パルスに基づき、そのエンジン回転パルスのある基準位
   置から検出すべき時期に相当する目標クランク角度まで
   のパルスカウント数と１パルス分に満たない余り角度を
   求め、更にその余り角度を時間換算するに際し、その時
   間換算のために使用される時間として、前回の同一クラ
   ンク角度位置にて同一角度だけ回転するのに要した角度
   時間を求め、その求められた角度時間を最新の平均エン
   ジン回転速度とその前の平均エンジン回転速度との変化
   に基づいて補正し、その補正された角度時間を更に最新
   の瞬間最高回転速度とその前の瞬間最高回転速度との変
   化に基づいて補正することを特徴としたエンジンのクラ
   ンク角検出方法。