[发明专利]曲柄角传感系统的异常诊断设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种曲柄角传感系统的异常诊断设备，该系统具有能够检测内燃机的曲轴反转的曲柄角传感器。

背景技术

一般地，在内燃机的运转期间，通过识别汽缸并通过基于曲柄角传感器和凸轮包角传感器的输出信号感测曲柄角执行点火控制和燃油喷射控制。但是，在内燃机启动期间，直到由起动机转动内燃机的曲柄并完成特定汽缸的识别，即直到检测出特定汽缸的预定曲柄角的信号，才得知首先执行点火和喷射的汽缸。

因此，存在一种常规技术，该技术将内燃机的旋转停止时的曲柄角(即旋转停止位置)存储在存储器内，并通过以所述存储的旋转停止位置作为启动开始的曲柄角，在内燃机的下一次启动中启动点火控制和燃油喷射控制。因此，该技术的目标在于改善启动期间的启动性能和排放性能。

但是，存在一种内燃机紧接停止旋转之前转矩减小的情况，因此活塞不能克服压缩上止点并导致反转。因此，不能检测反转的常规普通曲柄角传感器在旋转停止时不能正确感测曲柄角。

因此，具有检测已产生的反转的功能的曲柄角传感器，比如，如专利文献1(JP-A-2005-233622)所述。曲柄角传感器具有沿固定在曲轴上的信号转子的外边缘部以预定曲柄角间隔布置的两个传感器部分。曲柄角传感器与信号转子的旋转同步地从两个传感器部分向处理电路周期性地输出具有不同相位的脉冲信号。曲柄角传感器基于两个脉冲信号之间的关系判定曲轴的旋转方向(即，正转/反转)。曲柄角传感器输出具有根据旋转方向而不同的脉冲宽度的曲柄角信号。

比如，利用两个传感器部分(第一传感器和第二传感器)进行的旋转方向判定如下执行。即，如果在当第一传感器的输出由高电平(以下称为Hi)转化为低电平(以下称为Lo)时的时间点，第二传感器的输出为Hi，则判定旋转为正转。如果在当第一传感器的输出由Hi转化为Lo时的时间点第二传感器的输出为Lo，则判定旋转为反转。在该判定方法中，如果第二传感器输出到Hi侧固定出现失效，则即使当仅出现正转时，旋转方向的判定结果也在正转和反转之间交替地转换。因此，交替输出具有对应于正转的脉冲宽度的曲柄角信号和具有对应于反转的脉冲宽度的曲柄角信号。因此，不能正确感测曲柄角。

仅在紧接发动机旋转停止之前的极低转速范围内出现反转。因此，在发动机的运转期间，判定仅出现正转，且曲柄角信号的出现次数仅由曲柄角计数器计数，由此从计数值感测曲柄角。但是，当在发动机运转期间出现上述失效时，与失效之前的次数相比，由曲柄角传感器输出的曲柄角信号的次数加倍(随后详细说明理由)。因此，与失效之前的计数值相比，曲柄角计数器的计数值以两倍速度增长。因此，曲柄角的感测值(即，曲柄角计数器的计数值)从实际曲柄角偏移至提前侧，所以喷射正时和点火正时从适当正时偏移至提前侧。于是，发动机工作状态恶化，并且在最坏情况下可能损坏发动机。

发明内容

本发明的目的是提供一种曲柄角传感系统的异常诊断设备，当在具有反转检测功能的曲柄角传感器中出现异常时，该系统能够快速检测所述异常。

根据本发明的第一示例方面，异常诊断设备应用于具有曲柄角传感器、曲柄角计数器和传感部分的曲柄角传感系统。曲柄角传感器从与内燃机的曲轴旋转同步的两个传感器部分周期地输出具有不同相位的脉冲信号。曲柄角传感器基于两个脉冲信号之间的关系判定曲轴的旋转方向。曲柄角传感器输出具有根据旋转方向而不同的脉冲宽度的曲柄角信号。曲柄角计数器计数由曲柄角传感器输出的曲柄角信号。传感部分基于曲柄角计数器的计数值感测曲柄角。曲柄角计数器基于反转监控范围内的曲柄角信号的脉冲宽度，通过在曲柄角信号的出现次数的加和减(即，增加和减少)之间转换计数曲柄角信号。该反转监控范围为其中曲轴的转速等于或小于预定转速并存在曲轴发生反转的可能性的范围。在高于反转监控范围的旋转范围内，曲柄角计数器判定仅出现正转并简单计数曲柄角信号的出现次数。

该异常诊断设备具有测量部分和异常诊断部分。测量部分测量曲柄角传感器输出N段曲柄角信号所需的时间作为预定曲柄角时间。N为正整数。异常诊断部分基于当前预定曲柄角时间是否从前次预定曲柄角时间或前次预定曲柄角时间之前的预定曲柄角时间以预定值或更大值波动，判定曲柄角传感器存在/不存在异常。