曲柄角傳感系統的異常診斷設備的製作方法

2023-04-29 05:46:36

專利名稱：曲柄角傳感系統的異常診斷設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種曲柄角傳感系統的異常診斷設備，該系統具有能夠檢測內燃機的 曲軸反轉的曲柄角傳感器。
背景技術：
一般地，在內燃機的運轉期間，通過識別汽缸並通過基於曲柄角傳感器和凸輪包 角傳感器的輸出信號感測曲柄角執行點火控制和燃油噴射控制。但是，在內燃機啟動期間， 直到由起動機轉動內燃機的曲柄並完成特定汽缸的識別，即直到檢測出特定汽缸的預定曲 柄角的信號，才得知首先執行點火和噴射的汽缸。
因此，存在一種常規技術，該技術將內燃機的旋轉停止時的曲柄角(即旋轉停止 位置)存儲在存儲器內，並通過以所述存儲的旋轉停止位置作為啟動開始的曲柄角，在內 燃機的下一次啟動中啟動點火控制和燃油噴射控制。因此，該技術的目標在於改善啟動期 間的啟動性能和排放性能。
但是，存在一種內燃機緊接停止旋轉之前轉矩減小的情況，因此活塞不能克服壓 縮上止點並導致反轉。因此，不能檢測反轉的常規普通曲柄角傳感器在旋轉停止時不能正 確感測曲柄角。
因此，具有檢測已產生的反轉的功能的曲柄角傳感器，比如，如專利文獻 1 (JP-A-2005-233622)所述。曲柄角傳感器具有沿固定在曲軸上的信號轉子的外邊緣部以 預定曲柄角間隔布置的兩個傳感器部分。曲柄角傳感器與信號轉子的旋轉同步地從兩個傳 感器部分向處理電路周期性地輸出具有不同相位的脈衝信號。曲柄角傳感器基於兩個脈衝 信號之間的關係判定曲軸的旋轉方向(即，正轉/反轉)。曲柄角傳感器輸出具有根據旋轉 方向而不同的脈衝寬度的曲柄角信號。
比如，利用兩個傳感器部分(第一傳感器和第二傳感器)進行的旋轉方向判定如 下執行。即，如果在當第一傳感器的輸出由高電平(以下稱為Hi)轉化為低電平(以下稱為 Lo)時的時間點，第二傳感器的輸出為Hi，則判定旋轉為正轉。如果在當第一傳感器的輸出 由Hi轉化為Lo時的時間點第二傳感器的輸出為Lo，則判定旋轉為反轉。在該判定方法中， 如果第二傳感器輸出到Hi側固定出現失效，則即使當僅出現正轉時，旋轉方向的判定結果 也在正轉和反轉之間交替地轉換。因此，交替輸出具有對應於正轉的脈衝寬度的曲柄角信 號和具有對應於反轉的脈衝寬度的曲柄角信號。因此，不能正確感測曲柄角。
僅在緊接發動機旋轉停止之前的極低轉速範圍內出現反轉。因此，在發動機的運 轉期間，判定僅出現正轉，且曲柄角信號的出現次數僅由曲柄角計數器計數，由此從計數值 感測曲柄角。但是，當在發動機運轉期間出現上述失效時，與失效之前的次數相比，由曲柄 角傳感器輸出的曲柄角信號的次數加倍(隨後詳細說明理由)。因此，與失效之前的計數值 相比，曲柄角計數器的計數值以兩倍速度增長。因此，曲柄角的感測值(即，曲柄角計數器 的計數值)從實際曲柄角偏移至提前側，所以噴射正時和點火正時從適當正時偏移至提前 側。於是，發動機工作狀態惡化，並且在最壞情況下可能損壞發動機。發明內容
本發明的目的是提供一種曲柄角傳感系統的異常診斷設備，當在具有反轉檢測功 能的曲柄角傳感器中出現異常時，該系統能夠快速檢測所述異常。
根據本發明的第一示例方面，異常診斷設備應用於具有曲柄角傳感器、曲柄角計 數器和傳感部分的曲柄角傳感系統。曲柄角傳感器從與內燃機的曲軸旋轉同步的兩個傳感 器部分周期地輸出具有不同相位的脈衝信號。曲柄角傳感器基於兩個脈衝信號之間的關係 判定曲軸的旋轉方向。曲柄角傳感器輸出具有根據旋轉方向而不同的脈衝寬度的曲柄角信 號。曲柄角計數器計數由曲柄角傳感器輸出的曲柄角信號。傳感部分基於曲柄角計數器的 計數值感測曲柄角。曲柄角計數器基於反轉監控範圍內的曲柄角信號的脈衝寬度，通過在 曲柄角信號的出現次數的加和減(即，增加和減少)之間轉換計數曲柄角信號。該反轉監 控範圍為其中曲軸的轉速等於或小於預定轉速並存在曲軸發生反轉的可能性的範圍。在高 於反轉監控範圍的旋轉範圍內，曲柄角計數器判定僅出現正轉並簡單計數曲柄角信號的出 現次數。
該異常診斷設備具有測量部分和異常診斷部分。測量部分測量曲柄角傳感器輸出 N段曲柄角信號所需的時間作為預定曲柄角時間。N為正整數。異常診斷部分基於當前預 定曲柄角時間是否從前次預定曲柄角時間或前次預定曲柄角時間之前的預定曲柄角時間 以預定值或更大值波動，判定曲柄角傳感器存在/不存在異常。
在內燃機的正常運轉期間，在不出現曲軸反轉的旋轉範圍內執行運轉。因此，在正 常運轉期間，判定僅出現正轉，並用曲柄角計數器簡單計數曲柄角信號的出現次數。基於該 計數值感測曲柄角。當時，如果曲柄角傳感器的兩個傳感器部分之一的輸出固定在定值出 現失效，則由曲柄角傳感器輸出的曲柄角信號的次數從失效發生之前的數量加倍(隨後陳 述理由)。與失效之前的計數值相比，曲柄角計數器的計數值以兩倍速度增長。因此，曲柄 角傳感器輸出N段曲柄角信號所需的預定曲柄角時間從失效之前的預定曲柄角時間大約 減半。預定曲柄角時間的這種突變超過了可能出現在內燃機的實際加速/減速期間的波動 範圍。
根據本發明的上述方面，關注在失效前後的預定曲柄角時間的這種突變，根據當 前預定曲柄角時間是否從前次預定的曲柄角時間或前次預定曲柄角時間之前的預定曲柄 角時間以預定值或更大值波動，判定曲柄角傳感器存在/不存在異常。因此，當具有反轉檢 測功能的曲柄角傳感器出現異常時，能夠快速檢出該異常。
根據本發明的第二示例方面，異常診斷部分防止在反轉監控範圍內曲柄角傳感器 的異常診斷，在反轉監控範圍內存在發生曲軸反轉的可能性。根據這種結構，能夠阻止將由 曲軸的反轉產生的曲柄角信號錯誤地判定為由失效產生的曲柄角信號。因此，能夠提高曲 柄角傳感器的異常診斷的可靠性。
根據本發明的第三示例方面，異常診斷部分計算當前預定曲柄角時間相對於前次 預定曲柄角時間或前次預定曲柄角時間之前的預定曲柄角時間的波動率，並基於該波動率 判定曲柄角傳感器存在/不存在異常。根據這種結構，能夠以非常簡單的計算處理執行曲 柄角傳感器的異常診斷。
根據本發明的第四示例方面，當波動率變得等於或小於預定值時，異常診斷部分將前次預定曲柄角時間或前次預定曲柄角時間之前的預定曲柄角時間存儲在存儲部分內。 異常診斷部分在波動率的下次或隨後的計算中計算當前預定曲柄角時間相對於存儲在存 儲部分中的預定曲柄角時間的波動率，並判定該波動率是否等於或小於預定值。當連續地 判定波動率等於或小於預定值的情況的次數達到預定次數時，異常診斷部分判定曲柄角傳 感器為異常。
根據這種結構，即使由於疊加在曲柄角傳感器的輸出上的噪音使得波動率變得等 於或小於預定值，通過利用存儲在存儲部分內的預定曲柄角時間算出的波動率此後變得大 於預定值。因此，能夠防止由於噪音而對異常的錯誤判定。
根據本發明的第五示例方面，當異常診斷部分診斷曲柄角傳感器異常時，異常診 斷部分基於前次曲柄角信號和當前曲柄角信號中任一個的脈衝寬度是否與對應於反轉的 脈衝寬度相符，檢查曲柄角傳感器的異常判定結果是否正確。
如果曲柄角傳感器的兩個傳感器部分中任意一個的輸出固定在定值出現失效，則 交替輸出具有對應於正轉的脈衝寬度的曲柄角信號和具有對應於反轉的脈衝寬度的曲柄 角信號。因此，根據前次曲柄角信號和當前曲柄角信號中任一個的脈衝寬度是否與對應於 反轉的脈衝寬度相符，能夠檢查基于波動率的曲柄角傳感器的異常判定結果是否正確。
根據本發明的第六示例方面，異常診斷設備還具有失效保險部分，當異常診斷部 分判定曲柄角傳感器異常時，該失效保險部分停止內燃機的運轉或限制發動機輸出。根據 這種結構，當曲柄角傳感器出現異常時，能夠防止損壞內燃機。


通過對組成本申請的一部分的以下詳細說明書、所附權利要求和附圖的研究，將 理解實施方式的特徵和優勢以及相關部件的操作方法和功能。在附圖中
圖1是示出根據本發明的一個實施方式的曲柄角傳感系統的結構的示意圖2(a)是說明根據該實施方式的在正轉期間的第一傳感器輸出、第二傳感器輸 出和曲柄角信號的脈衝寬度間的關係的時序圖2(b)是說明根據該實施方式的在反轉期間的第一傳感器輸出、第二傳感器輸 出和曲柄角信號的脈衝寬度間的關係的時序圖3是說明根據該實施方式的用於判定曲軸旋轉方向的旋轉方向判定映射的示 圖4是說明在根據該實施方式的第二傳感器輸出的Hi側固定失效的情況下，第一 傳感器輸出、第二傳感器輸出、曲柄角信號的脈衝寬度以及曲柄角計數器間的關係的時序 圖5是示出根據該實施方式的在發動機正轉期間，第二傳感器輸出的Hi側固定失 效的情況下的特性的時序圖；以及
圖6是示出根據該實施方式的曲柄角傳感器異常診斷程序的處理流程的流程圖。
具體實施方式
以下，參照

本發明的實施方式。首先，參照圖1說明根據該實施方式的曲 柄角傳感系統的結構。
圓盤形信號轉子12固定到發動機(內燃機)的曲軸11上。多個突起13以預定 曲柄角節距(比如，以10CA(曲柄角)節距)形成在信號轉子12的外邊緣部上。曲柄角傳 感器14固定到面對信號轉子12的外邊緣部的發動機側上。曲柄角傳感器14具有以預定 曲柄角間隔沿信號轉子12的外邊緣部布置的第一傳感器15(傳感器部分)和第二傳感器 16(傳感器部分)。
傳感器15、16比如是電磁感應傳感器、霍爾傳感器或類似傳感器。如圖2所示，當 由於信號轉子12的旋轉而使突出部13面向傳感器15 (或16)時，傳感器15 (或16)的輸 出由Hi (高電平)轉化至Lo(低電平)。當突起13之間的根部面向傳感器15(或16)時， 傳感器15(或16)的輸出由Lo轉化至Hi。每個傳感器15、16的Hi與Lo之間的關係可與 上述關係相反。
傳感器15、16周期性地向處理電路17輸出脈衝信號，這些脈衝信號具有對應於傳 感器15、16之間的布置間隔的相位差。基於兩個脈衝信號之間的關係，根據圖3的旋轉方 向判定映射判定曲軸11的旋轉方向(正轉/反轉)。具有根據旋轉方向而不同的脈衝寬度 α、β中任一個的曲柄角信號輸出至發動機控制電路18。處理電路17由邏輯電路構成。
接著，參照圖2和3說明根據本實施方式的旋轉方向的判定方法。分別在當第一 傳感器15的輸出由Hi轉化至Lo時的時間點(下降沿)和在當第一傳感器15的輸出由 Lo轉化至Hi時的時間點(上升沿)判定第二傳感器16的輸出為Hi或Lo。然後，根據圖 3的旋轉方向判定映射判定旋轉為正轉或反轉。當旋轉為正轉時，具有小脈衝寬度α的曲 柄角信號(低電平信號)在當第一傳感器15的輸出由Hi轉化至Lo時的時間點(下降沿) 從曲柄角傳感器14輸出。當旋轉為反轉時，具有大脈衝寬度β的曲柄角信號(低電平信 號)在當第一傳感器15的輸出由Lo轉化至Hi時的時間點(上升沿)從曲柄角傳感器14 輸出。Hi與Lo之間的關係可與上述關係相反。第一傳感器15與第二傳感器16之間的關 系也可與上述關係相反。
發動機控制電路18主要由微型計算機構成，並具有作用為計數由曲柄角傳感器 14輸出的曲柄角信號的曲柄角計數器的功能。發動機控制電路18基於曲柄角計數器的 計數值感測曲柄角。在本實施方式中，反轉監控範圍定義為其中轉速等於或低於預定轉速 (比如，400rpm)，且存在發生曲軸11反轉的可能性的範圍。在反轉監控範圍內，每次輸入曲 柄角信號時，曲柄角計數器將曲柄角信號的脈衝寬度與預定閾值(α <閾值< β)比較以 確定脈衝寬度為小脈衝寬度α或大脈衝寬度β。曲柄角計數器根據判定的結果通過在加 和減(增加和減少)之間轉換而計數曲柄角信號。即，曲柄角計數器在旋轉為正轉時增加計 數值並在旋轉為反轉時減少計數值。因此，當旋轉為反轉時，曲柄角計數器的計數值根據反 轉量減少。因此，即使出現反轉，也能由曲柄角計數器的計數值正確感測實際曲柄角。反轉 不發生在比反轉監控範圍(比如，等於或高於400rpm的範圍)更高的旋轉範圍內。因此， 在這樣的範圍內，判定僅出現正轉，並計數曲柄角信號的出現次數以單純地增加計數值。
如果出現如圖4所示的第二傳感器16輸出的Hi側固定失效，即使當僅出現正轉 時，旋轉方向的判定結果根據圖3的旋轉方向判定映射在正轉與反轉之間交替轉化。在當 第一傳感器15的輸出由Hi轉化至Lo時的時間點(下降沿)，具有對應於正轉的脈衝寬度 α的曲柄角信號從曲柄角傳感器14輸出。在當第一傳感器15的輸出由Lo轉化至Hi時的 時間點(上升沿)，具有對應於反轉的脈衝寬度β的曲柄角信號從曲柄角傳感器14輸出。因此，具有正轉脈衝寬度α的曲柄角信號和具有反轉脈衝寬度β的曲柄角信號輸出為第 一傳感器15的單個脈衝信號。
因此，如果出現第二傳感器16輸出的Hi側固定失效，則由曲柄角傳感器14輸出 的曲柄角信號的數量從失效發生之前的數量加倍。與失效之前的計數值相比，曲柄角計數 器的計數值以兩倍速度增長。因此，在常規系統中，曲柄角的感測值(曲柄角計數器的計數 值)從實際曲柄角向提前側偏移。噴射正時和點火正時也從適當的正時向提前側偏移。於 是，發動機工作狀態惡化，並且在最壞情況下可能損壞發動機。
因此，為了解決上述問題，在本實施方式中，測量曲柄角傳感器14輸出N段曲柄角 信號(N:正整數)所需的時間作為預定曲柄角時間。根據當前預定曲柄角時間是否從前次 預定曲柄角時間(或前次預定曲柄角時間之前的預定曲柄角時間)以預定值或更大值波動 判定曲柄角傳感器14中存在/不存在異常。以下，利用圖5說明根據本實施方式的異常診 斷方法。
在本實施方式中，信號轉子12的突起13以IOCA節距形成。當曲柄角傳感器14 正常時，曲柄角傳感器14在IOCA的周期內輸出曲柄角信號。發動機控制電路18測量曲柄 角傳感器14輸出三個曲柄角信號所需的時間作為30-CA時間(圖5中的Τ30)。發動機控 制電路18利用30-CA時間Τ30計算發動機轉速。
圖5示出在雖然發動機執行正轉，但仍出現第二傳感器16輸出的Hi側固定失效 的情況下的特性。如上所述，如果出現第二傳感器16的輸出的Hi側固定失效，則從曲柄角 傳感器14輸出的曲柄角信號的數量從失效發生之前的數量加倍。因此，30-CA時間Τ30大 致從失效之前的長度減半。30-CA時間Τ30的這種突變超過了可能出現在發動機的實際加 速/減速期間的波動範圍。
在本實施方式中，關註失效之前和之後的30-CA時間Τ30的這種突變，基於當前 30-CA時間Τ30[當前]是否從前次30-CA時間Τ30 [前次]以預定值或更大值波動判定曲 柄角傳感器14中存在/不存在異常。
更具體地，當前30-CA時間Τ30[當前]相對於前次30-CA時間Τ30[前次]的波 動率首先如下計算。
波動率=Τ30 [當前]/Τ30 [前次]
波動率與預定判定閾值相比。如果波動率等於或小於判定閾值，則暫行判定出現 異常，異常判定計數器增加一。為了便於在異常情況下的波動率(大約，0. 5)與正常情況下 的波動率(接近1.0)之間的識別，判定閾值設定為0.5與1.0之間的值。比如，判定閾值 設定在 0. 7,0. 75,0. 8 或 0. 88。
另外，在本實施方式中，當波動率變得等於或小於判定閾值時，前次30-CA時間 Τ30 [前次]作為前次值T30H0LD存儲在存儲器(存儲部分)內，比如存儲在發動機控制電 路18的RAM內。當下一次或隨後算出波動率時，當前30-CA時間T30[當前+η]相對於存 儲在存儲器內的前次值T30H0LD的波動率如下計算。
波動率=Τ30[當前+n]/T30H0LD(n= 1,2,....)
判定波動率是否等於或小於判定閾值。由異常判定計數器計數連續地判定波動率 等於或小於判定閾值的情況的次數。當計數值到達預定值(比如，2)時，最終判定曲柄角傳 感器14異常。
根據這種結構，即使當波動率由於疊加在曲柄角傳感器14的輸出上的噪音而變 得等於或小於判定閾值時，通過利用存儲在存儲器中的前次值T30H0LD算出的波動率在其 後變得大於判定閾值。因此，能夠防止由於噪音對異常的錯誤判定。
在本實施方式中，每次輸入曲柄角信號時，發動機控制電路18測量曲柄角信號的 脈衝寬度。發動機控制電路18識別前次曲柄角信號的脈衝寬度與當前曲柄角信號的脈衝 寬度。如果具有對應於反轉的脈衝寬度β的曲柄角信號與下次產生並具有對應於正轉的 脈衝寬度α的曲柄角信號之間的間隔變得太窄，則不能識別對應於反轉的脈衝寬度β。因 此，這種情況下，將對應於反轉的脈衝寬度β識別為大於脈衝寬度β的上限Max。
在發生兩個脈衝失效後30CA經過之後，其中，曲柄角信號的出現次數由於第二傳 感器16的輸出的Hi側固定而加倍，具有對應於正轉的脈衝寬度α的曲柄角信號和具有對 應於反轉的脈衝寬度β的曲柄角信號必需交替出現。因此，當基于波動率判定曲柄角傳感 器14為異常時，根據前次曲柄角信號和當前曲柄角信號中任一個的脈衝寬度是否與對應 於反轉的脈衝寬度β或上限Max相符，檢查基于波動率的曲柄角傳感器14的異常判定結 果的正確性。
在本實施方式中，在反轉監控範圍內防止上述基于波動率的曲柄角傳感器14的 異常診斷，在該反轉監控範圍中，轉速等於或小於預定轉速，並且存在發生曲軸11反轉的 可能性。僅在高於反轉監控範圍的旋轉範圍內執行基于波動率的曲柄角傳感器14的上述 異常診斷。根據這種結構，能夠防止將由曲軸11的反轉產生的曲柄角信號錯誤地判定為由 失效產生的曲柄角信號。因此，能夠提高曲柄角傳感器14的異常診斷的可靠性。
此外，在本實施方式中，當判定曲柄角傳感器14異常時，發動機控制電路18執行 適當的失效保險處理。比如，作為失效保險處理，發動機控制電路18可執行噴射切斷和點 火切斷以強制停止發動機的運轉。可選擇地，發動機控制電路18可僅基於凸輪包角傳感器 的輸出信號通過控制噴射正時和點火正時限制發動機輸出，從而進行脫離運行。根據這種 結構，當出現曲柄角傳感器14的異常時，能夠防止對發動機的損害。
根據圖6的曲柄角傳感器異常診斷程序，由發動機控制電路18如下執行根據本實 施方式的曲柄角傳感器14的上述異常診斷。圖6所示的曲柄角傳感器異常診斷程序在發 動機運轉期間以預定周期反覆執行，並提供異常診斷部分的功能。
如果程序開始，首先在SlOl (S意思是「步驟」)，判定發動機轉速Ne是否在高於反 轉監控範圍的旋轉範圍(比如，Ne > 400rpm)內。如果在SlOl的判定結果為否，S卩，如果 判定發動機轉速Ne在反轉監控範圍(比如，Ne ( 400rpm)內，則程序終止，不執行後續處 理。因此，在反轉監控範圍內阻止了基于波動率的曲柄角傳感器14的異常診斷。從而，能 夠防止由於曲軸11的反轉對異常的錯誤判定。
如果在SlOl判定發動機轉速Ne在高於反轉監控範圍的旋轉範圍內，處理前進至 S102，其中，當前30-CA時間T30[當前]相對於前次30-CA時間Τ30[前次]的波動率在 30-CA正時如下計算。每個30-CA正時曲柄角傳感器14輸出三個曲柄角信號。
波動率=Τ30[當前]/Τ30 [前次]
然後，處理前進至S103，其中，判定波動率是否等於或小於預定判定閾值。如果判 定波動率大於判定閾值，則判定曲柄角傳感器14正常，程序終止，不執行後續處理。
如果在S103判定波動率等於或小於判定閾值，則判定存在發生兩個脈衝失效的可能性。在兩個脈衝失效中，第二傳感器16的輸出固定在Hi側，曲柄角信號的出現次數加 倍。這種情況下，處理前進至S104，其中，前次30-CA時間T30 [前次]作為前次值T30H0LD 存儲在發動機控制電路18的存儲器內，比如存儲在RAM內。另外，用於計數判定波動率等 於或小於判定閾值的情況下的次數的異常判定計數器增加到1。
然後，處理前進至S105並等待，直到下一次30-CA正時(即，直到輸出三個曲柄角 信號)。當到達下一次30-CA正時時，處理前進至S106。在S106，當前30-CA時間T300 [當 前+η]相對於存儲在存儲器內的前次值T30H0LD的波動率如下計算。
波動率=Τ30[當前+n]/T30H0LD(n= 1,2,....)
然後，處理前進至S107，其中，判定波動率是否等於或小於預定判定閾值。如果判 定波動率大於判定閾值，則判定曲柄角傳感器14正常，處理前進至S108。在S108，分別清 除存儲在存儲器內的前次值T30H0LD和異常判定計數器的計數值，程序終止。
如果在S107判定波動率等於或小於判定閾值，則判定存在發生兩個脈衝失效的 可能性，處理前進至S109。在S109，異常判定計數器增加。
然後，在隨後的S110，判定異常判定計數器的計數值是否等於或大於預定值(比 如2)。如果計數值判定小於2，則處理再次從S105執行至S107。因此，當到達下一次30-CA 正時時，計算當前30-CA時間T30[當前+η]相對於存儲在存儲器中的前次值T30H0LD的波 動率。如果波動率等於或小於判定閾值，則異常判定計數器的計數值增加(在S109)。如果 波動率大於判定閾值，則判定曲柄角傳感器14正常。這種情況下，分別清除存儲在存儲器 內的前次值T30H0LD和異常判定計數器的計數值(在S108)。
在該處理的重複中，如果在SllO判定異常判定計數器的計數值等於或大於預定 值，則在異常診斷中基于波動率判定曲柄角傳感器14異常。這種情況下，為了檢查基于波 動率的曲柄角傳感器14的異常判定結果是否正確，在隨後的Slll判定前次曲柄角信號和 當前曲柄角信號中任一個的脈衝寬度是否與對應於反轉的脈衝寬度β或上限Max相符。如 果在Slll判定結果為否，則判定基于波動率的曲柄角傳感器14的異常判定結果為錯誤，程 序終止，而不判定曲柄角傳感器14異常。
如果在Slll判定前次曲柄角信號和當前曲柄角信號中任一個的脈衝寬度與脈衝 寬度β或上限Max相符，則判定基于波動率的曲柄角傳感器14的異常判定結果正確，處理 前進至S112。在S112，最終判定曲柄角傳感器14為異常。然後，處理前進至S113，執行失 效保險處理。因此，比如，執行噴射切斷和點火切斷以強制停止發動機的運轉。可選擇地， 通過僅基於凸輪包角傳感器的輸出信號控制噴射正時和點火正時，可限制發動機輸出，從 而執行脫離運行。另外，通過在駕駛員座椅的儀錶盤的報警顯示部分內指示報警顯示或者 通過點亮或閃爍報警燈為駕駛員提供警示。S113的處理提供失效保險部分的功能。
根據上述實施方式，計算當前預定曲柄角時間相對於前次預定曲柄角時間的波動 率，基於該波動率判定曲柄角傳感器14存在/不存在異常。因此，當具有反轉檢測功能的 曲柄角傳感器14出現異常時，能夠快速檢出該異常。
在上述實施方式中，作為判定當前預定曲柄角時間是否已從前次預定曲柄角時間 波動預定值或更大值的方法的例子，算出當前預定曲柄角時間相對於前次預定曲柄角時間 的波動率。可選擇地，前次預定曲柄角時間相對於當前預定曲柄角時間的波動率可反向算 出。可選擇地，由前次預定曲柄角時間與當前預定曲柄角時間之間的差值除以前次預定曲
本發明不應局限於所公開的實施方式，而可以以不脫離如所附權利要求所限定的 本發明的範圍的許多其它方式執行。比如，可以省略Slll的處理。
權利要求
1.一種曲柄角傳感系統的異常診斷設備，包括曲柄角傳感器，用於從與內燃機的曲軸的旋轉同步的兩個傳感器部分周期性地輸出 具有不同相位的脈衝信號，用於基於所述兩個脈衝信號之間的關係判定所述曲軸的旋轉方 向，並用於輸出具有根據所述旋轉方向而不同的脈衝寬度的曲柄角信號；曲柄角計數器，用於計數由所述曲柄角傳感器輸出的所述曲柄角信號；以及傳感裝置，用於基於所述曲柄角計數器的計數值感測曲柄角，其中在所述曲軸的轉速 等於或小於預定轉速並存在所述曲軸發生反轉的可能性的反轉監控範圍內，所述曲柄角計 數器基於所述曲柄角信號的所述脈衝寬度、通過在對所述曲柄角信號的出現次數的加和減 之間轉換而計數所述曲柄角信號，在高於所述反轉監控範圍的旋轉範圍內，所述曲柄角計 數器單純地計數所述曲柄角信號的出現次數，所述異常診斷設備的特徵在於測量裝置，用於測量所述曲柄角傳感器輸出N段所述曲柄角信號所需的時間作為預定 曲柄角時間，其中N為正整數；以及異常診斷裝置，用於基於當前預定曲柄角時間是否從前次預定曲柄角時間或所述前次 預定曲柄角時間之前的預定曲柄角時間以預定值或更大值波動，判定所述曲柄角傳感器存 在/不存在異常。
2.如權利要求1所述的異常診斷設備，其中所述異常診斷裝置具有用於在所述反轉監控範圍內禁止所述曲柄角傳感器的異常診 斷的禁止裝置。
3.如權利要求1所述的異常診斷設備，其中所述異常診斷裝置計算所述當前預定曲柄角時間相對於所述前次預定曲柄角時間或 所述前次預定曲柄角時間之前的所述預定曲柄角時間的波動率，並基於所述波動率判定所 述曲柄角傳感器存在/不存在異常。
4.如權利要求3所述的異常診斷設備，其中當所述波動率變得等於或小於預定值時，所述異常診斷裝置將所述前次預定曲柄角時 間或所述前次預定曲柄角時間之前的所述預定曲柄角時間存儲在存儲裝置中，所述異常診斷裝置在所述波動率的下一次或隨後的計算中計算所述當前預定曲柄角 時間相對於存儲在所述存儲裝置中的所述預定曲柄角時間的所述波動率，並判定所述波動 率是否等於或小於所述預定值，以及當連續地判定所述波動率等於或小於所述預定值的情況的次數達到預定次數時，所述 異常診斷裝置判定所述曲柄角傳感器為異常。
5.如權利要求1所述的異常診斷設備，其中所述異常診斷裝置具有檢查裝置，當所述異常診斷裝置診斷所述曲柄角傳感器異常 時，所述檢查裝置用於基於所述前次曲柄角信號和所述當前曲柄角信號中任一個的所述脈 衝寬度是否與對應於所述反轉的所述脈衝寬度相符，檢查所述曲柄角傳感器的異常判定結 果是否正確。
6.如權利要求1所述的異常診斷設備，還包括失效保險裝置，當所述異常診斷裝置判定所述曲柄角傳感器異常時，所述失效保險裝 置用於停止所述內燃機的運轉或限制發動機輸出。
全文摘要
曲柄角傳感器(14)具有沿信號轉子(12)的外邊緣部布置的第一傳感器(15)和第二傳感器(16)，並基於兩個傳感器(15、16)的輸出之間的關係判定曲軸(11)的旋轉方向。曲柄角傳感器(14)向發動機控制電路(18)輸出具有根據旋轉方向而不同的脈衝寬度的曲柄角信號。發動機控制電路(18)測量曲柄角傳感器(14)輸出預定數目的曲柄角信號所需的時間作為預定曲柄角時間。發動機控制電路(18)基於當前預定曲柄角時間是否從前次預定曲柄角時間(或前次預定曲柄角時間之前的預定曲柄角時間)以預定值或更大值波動，判定曲柄角傳感器(14)存在/不存在異常。
文檔編號F02D45/00GK102032864SQ20101029277
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月25日 優先權日2009年9月25日
發明者中村良文, 內田晶人, 吉原正朝, 枡田哲 申請人:豐田自動車株式會社