专利名称：发动机负荷检测装置以及发动机负荷检测方法
技术领域：
本发明涉及发动机负荷检测装置以及发动机负荷检测方法，尤其是基于与曲轴同步旋转的脉冲转子(π — > )的输出信号来检测发动机的负荷状态的发动机负荷检测装置以及发动机负荷检测方法。
背景技术：
目前已知如下的发动机负荷检测装置，具有与发动机的曲轴同步旋转的脉冲转子和检测设置在该脉冲转子上的磁阻转子(U)的通过状态的拾取线圈，基于该拾取线圈输出的脉冲信号来检测发动机的负荷状态。专利文献I公开了以下技术，即，将脉冲转子的磁阻转子设置在与发动机的上死点对应的位置附近，每一圈或每两圈计算脉冲转子的旋转一圈的时间与磁阻转子通过的时间的比例，基于该比例的变化程度检测发动机的负荷状态。专利文献I :日本特开2002-115598号公报
发明内容
但是，专利文献I所述的技术是以曲轴旋转一圈的时间为基准的检测磁阻转子的通过时间的技术，没有考虑以更长的区间例如以曲轴旋转两圈的时间为基准、检测更确切的负荷状态。而且，没有研究即使在曲轴旋转一圈期间内，对应于四循环发动机的四个冲程 (进气、压缩、燃烧/膨胀、排气)，发动机旋转速度也会发生变化。并且，专利文献I所述的技术由于是以曲轴旋转一圈的时间为基准的检测磁阻转子的通过时间的技术，因此，一旦磁阻转子的周向长度等由于尺寸公差而发生尺寸偏差，则尺寸公差也就此影响所计算的比例，有可能不能正确检测发动机的负荷状态。并且，众所周知，曲轴的旋转速度(角速度)易受到从曲轴到后轮的扭矩传递系统的影响，因此，需要也能考虑到这种情况来计算负荷的结构。本发明的目的在于解决上述现有技术的问题，提供考虑到根据四循环发动机的四个冲程产生的旋转变化，且降低脉冲转子的尺寸公差的影响，可检测更正确的发动机负荷状态的负荷检测装置以及负荷检测方法。为了实现上述目的，本发明的特征一是一种发动机负荷检测装置，具有与发动机的曲轴同步旋转的脉冲转子、设置在该脉冲转子上并位于与上述发动机的上死点附近对应的曲轴角度的磁阻转子以及检测该磁阻转子通过的拾取器，基于该拾取器的输出信号检测发动机的负荷状态，该发动机负荷检测装置具有将检测平均发动机旋转速度的规定区间分割成多个，基于上述拾取器的输出信号分别计算出被分割的多个区间的每一个的区间发动机旋转速度的机构；对上述多个区间发动机旋转速度进行不同的加权处理的加权机构；以及负荷状态计算机构，根据加权处理后的多个区间发动机旋转速度的平均值计算上述平均发动机旋转速度，利用该平均发动机旋转速度进行发动机的负荷状态运算。特征二在于，上述加权处理是在上述被分割成多个的区间中，将包括燃烧/膨胀冲程的区间的加权比例设定为大于其他区间。特征三在于，基于上述脉冲转子的输出信号检测上述规定区间。特征四在于，上述规定区间被设定为，将上述曲轴旋转两圈的长度两等分为第一区间和第二区间，且上述第一区间包括进气冲程，上述第二区间包括燃烧/膨胀冲程。特征五在于，上述发动机的负荷状态是负荷率，是由上述磁阻转子通过上述拾取器期间的旋转速度除以上述平均发动机转速计算出来的。特征六在于，上述磁阻转子设置在紧靠发动机的上死点之前的位置，利用上述磁阻转子在紧靠压缩侧的上死点之前通过上述拾取器期间的旋转速度来计算出上述负荷率。特征七在于，相应于上述计算出的负荷率，对至少上述发动机的点火时期进行反馈控制。特征八是一种装置的发动机负荷检测方法，该装置具有与发动机的曲轴同步旋转的脉冲转子、设置在该脉冲转子上并位于与上述发动机的上死点附近对应的曲轴角度的磁阻转子以及检测该磁阻转子通过的拾取器，基于该拾取器的输出信号检测发动机的负荷状态，该方法具有如下步骤在计算检测上述发动机的负荷状态时使用的平均发动机旋转速度时，将检测上述平均发动机旋转速度的规定区间分割成多个；计算出上述被分割的多个区间的每一个的区间发动机旋转速度；对上述多个区间发动机旋转速度进行不同的加权处理；通过求出上述加权处理后的多个区间发动机旋转速度的平均值，计算出上述平均发动机旋转速度。特征九是一种发动机负荷检测装置，具有与发动机的曲轴同步旋转的脉冲转子、 设置在该脉冲转子上并位于与上述发动机的上死点附近对应的曲轴角度的磁阻转子以及检测该磁阻转子通过的拾取器，基于该拾取器的输出信号检测发动机的负荷状态，其中，将用于检测平均发动机旋转速度的检测区间设定为上述曲轴从上述磁阻转子的通过开始点起旋转两圈的长度，将上述检测区间设为四个区间，四个区间由分别与上述曲轴旋转两圈中每旋转一圈、上述磁阻转子通过上述拾取器的位置对应的第一磁阻转子区间和第二磁阻转子区间以及分别与上述磁阻转子不通过上述拾取器的位置对应的第一区间和第二区间构成，上述发动机负荷检测装置具有求出作为在上述第一区间检测的第一旋转速度和在上述第二区间检测的第二旋转速度的平均的第一平均值的机构；求出作为在上述第一磁阻转子区间检测的第一磁阻转子旋转速度和在上述第二磁阻转子区间检测的第二磁阻转子旋转速度的平均的第二平均值的机构；用上述第一平均值除以上述第一旋转速度的值乘以上述第二平均值，由此计算出上述平均发动机旋转速度的机构；以及利用上述平均发动机旋转速度计算出上述发动机负荷状态的负荷状态计算机构。特征十在于，计算出上述平均发动机旋转速度的机构设上述第一旋转速度为 ω4(η_1)、上述第二旋转速度为ω4(η)、上述第一磁阻转子旋转速度为cotdcl、上述第二磁阻转子旋转速度为《tdc2、上述加权处理的加权系数为α时，利用以下公式计算出上述平均发动机旋转速度NeA。[公式I]
权利要求
1.一种发动机负荷检测装置，具有与发动机的曲轴同步旋转的脉冲转子、设置在该脉冲转子上并位于与所述发动机的上死点附近对应的曲轴角度的磁阻转子，以及检测该磁阻转子通过的拾取器，基于该拾取器的输出信号检测发动机的负荷状态，其特征在于，具有将检测平均发动机旋转速度的规定区间分割成多个，基于所述拾取器的输出信号分别计算出被分割的多个区间的每一个的区间发动机旋转速度的机构；对所述多个区间发动机旋转速度进行不同的加权处理的加权机构；以及负荷状态计算机构，根据加权处理后的多个区间发动机旋转速度的平均值计算所述平均发动机旋转速度，利用该平均发动机旋转速度进行发动机的负荷状态运算。
2.如权利要求I所述的发动机负荷检测装置，其特征在于，所述加权处理是在所述被分割成多个的区间中，将包括燃烧/膨胀冲程的区间的加权比例设定为大于其他区间。
3.如权利要求I或2所述的发动机负荷检测装置，其特征在于，基于所述脉冲转子的输出信号检测所述规定区间。
4.如权利要求I至3中任一项所述的发动机负荷检测装置，其特征在于，所述规定区间被设定为，将所述曲轴旋转两圈的长度两等分为第一区间和第二区间，且所述第一区间包括进气冲程，所述第二区间包括燃烧/膨胀冲程。
5.如权利要求I至4中任一项所述的发动机负荷检测装置，其特征在于，所述发动机的负荷状态是负荷率，是由所述磁阻转子通过所述拾取器期间的旋转速度除以所述平均发动机旋转速度计算出来的。
6.如权利要求5所述的发动机负荷检测装置，其特征在于，所述磁阻转子设置在紧靠所述发动机的上死点之前的位置，利用所述磁阻转子在紧靠压缩侧的上死点之前通过所述拾取器期间的旋转速度来计算出所述负荷率。
7.如权利要求5或6所述的发动机负荷检测装置，其特征在于，相应于所述计算出的负荷率，对至少所述发动机的点火时期进行反馈控制。
8.一种装置的发动机负荷检测方法，该装置具有与发动机的曲轴同步旋转的脉冲转子、设置在该脉冲转子上并位于与所述发动机的上死点附近对应的曲轴角度的磁阻转子以及检测该磁阻转子通过的拾取器，基于该拾取器的输出信号检测发动机的负荷状态，其特征在于，具有如下步骤将检测平均发动机旋转速度的规定区间分割成多个；计算出所述被分割的多个区间的每一个的区间发动机旋转速度；对所述多个区间发动机旋转速度进行不同的加权处理；通过求出所述加权处理后的多个区间发动机旋转速度的平均值，计算出所述平均发动机旋转速度；以及利用所述平均发动机旋转速度进行所述发动机的负荷状态的运算。
9.一种发动机负荷检测装置，具有与发动机的曲轴同步旋转的脉冲转子、设置在该脉冲转子上并位于与所述发动机的上死点附近对应的曲轴角度的磁阻转子，以及检测该磁阻转子通过的拾取器，基于该拾取器的输出信号检测发动机的负荷状态，其特征在于，具有检测变速器的变速比的变速比检测机构，所述发动机的负荷状态是负荷率，是由所述磁阻转子通过所述拾取器期间的旋转速度除以所述平均发动机旋转速度计算出来的，基于所述变速比修正所述磁阻转子通过所述拾取器期间的旋转速度。
10.如权利要求9所述的发动机负荷检测装置，其特征在于，所述变速比检测机构是检测有级变速器的变速档的齿轮位置传感器。
11.如权利要求10所述的发动机负荷检测装置，其特征在于，所述磁阻转子通过所述拾取器期间的旋转速度的修正通过该旋转速度乘以修正系数来进行，将所述修正系数设定为所述有级变速器的齿轮档数越低则该修正系数越大。
12.如权利要求9所述的发动机负荷检测装置，其特征在于，所述变速比检测机构基于车速和发动机旋转速度求出变速比。
全文摘要
提供考虑到发动机的旋转变化且降低脉冲转子的尺寸公差的影响、可检测更正确的发动机负荷状态的发动机负荷检测装置。将检测平均发动机旋转速度NeA的检测区间设定为曲轴从第二磁阻转子(12)的通过开始点G3起旋转两圈的长度。将检测区间分割为四个区间，四个区间由与第二磁阻转子(12)通过拾取器(20)的位置对应的第一磁阻转子区间和第二磁阻转子区间以及与第二磁阻转子(12)不通过的位置对应的第一区间和第二区间构成。求出平均第一旋转速度ω4(n-1)和第二旋转速度ω4(n)的第一平均值H1，并求出平均第一磁阻转子旋转速度ωtdc1和第二磁阻转子旋转速度ωtdc2的第二平均值H2。用第一平均值H1除以第一旋转速度ω4(n-1)的值乘以第二平均值H2，计算出NeA。
文档编号G01M15/00GK102589888SQ201210008028
公开日2012年7月18日 申请日期2009年12月9日 优先权日2008年12月25日
发明者井畑辽亮, 冈和田尚久, 国府志朗, 西田宪二, 高桥阳一 申请人:本田技研工业株式会社