專(zhuān)利名稱：發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)裝置以及發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)裝置以及發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)方法，尤其是基于與曲軸同步旋轉(zhuǎn)的脈沖轉(zhuǎn)子(π — > )的輸出信號(hào)來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)裝置以及發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
目前已知如下的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)裝置，具有與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸同步旋轉(zhuǎn)的脈沖轉(zhuǎn)子和檢測(cè)設(shè)置在該脈沖轉(zhuǎn)子上的磁阻轉(zhuǎn)子(U)的通過(guò)狀態(tài)的拾取線圈，基于該拾取線圈輸出的脈沖信號(hào)來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)。專(zhuān)利文獻(xiàn)I公開(kāi)了以下技術(shù)，即，將脈沖轉(zhuǎn)子的磁阻轉(zhuǎn)子設(shè)置在與發(fā)動(dòng)機(jī)的上死點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置附近，每一圈或每?jī)扇τ?jì)算脈沖轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間與磁阻轉(zhuǎn)子通過(guò)的時(shí)間的比例，基于該比例的變化程度檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)。專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2002-115598號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，專(zhuān)利文獻(xiàn)I所述的技術(shù)是以曲軸旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間為基準(zhǔn)的檢測(cè)磁阻轉(zhuǎn)子的通過(guò)時(shí)間的技術(shù)，沒(méi)有考慮以更長(zhǎng)的區(qū)間例如以曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈的時(shí)間為基準(zhǔn)、檢測(cè)更確切的負(fù)荷狀態(tài)。而且，沒(méi)有研究即使在曲軸旋轉(zhuǎn)一圈期間內(nèi)，對(duì)應(yīng)于四循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)沖程 (進(jìn)氣、壓縮、燃燒/膨脹、排氣)，發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度也會(huì)發(fā)生變化。并且，專(zhuān)利文獻(xiàn)I所述的技術(shù)由于是以曲軸旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間為基準(zhǔn)的檢測(cè)磁阻轉(zhuǎn)子的通過(guò)時(shí)間的技術(shù)，因此，一旦磁阻轉(zhuǎn)子的周向長(zhǎng)度等由于尺寸公差而發(fā)生尺寸偏差，則尺寸公差也就此影響所計(jì)算的比例，有可能不能正確檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)。并且，眾所周知，曲軸的旋轉(zhuǎn)速度(角速度)易受到從曲軸到后輪的扭矩傳遞系統(tǒng)的影響，因此，需要也能考慮到這種情況來(lái)計(jì)算負(fù)荷的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供考慮到根據(jù)四循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)沖程產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)變化，且降低脈沖轉(zhuǎn)子的尺寸公差的影響，可檢測(cè)更正確的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷狀態(tài)的負(fù)荷檢測(cè)裝置以及負(fù)荷檢測(cè)方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的特征一是一種發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)裝置，具有與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸同步旋轉(zhuǎn)的脈沖轉(zhuǎn)子、設(shè)置在該脈沖轉(zhuǎn)子上并位于與上述發(fā)動(dòng)機(jī)的上死點(diǎn)附近對(duì)應(yīng)的曲軸角度的磁阻轉(zhuǎn)子以及檢測(cè)該磁阻轉(zhuǎn)子通過(guò)的拾取器，基于該拾取器的輸出信號(hào)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)，該發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)裝置具有將檢測(cè)平均發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的規(guī)定區(qū)間分割成多個(gè)，基于上述拾取器的輸出信號(hào)分別計(jì)算出被分割的多個(gè)區(qū)間的每一個(gè)的區(qū)間發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的機(jī)構(gòu)；對(duì)上述多個(gè)區(qū)間發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行不同的加權(quán)處理的加權(quán)機(jī)構(gòu)；以及負(fù)荷狀態(tài)計(jì)算機(jī)構(gòu)，根據(jù)加權(quán)處理后的多個(gè)區(qū)間發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的平均值計(jì)算上述平均發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，利用該平均發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)算。特征二在于，上述加權(quán)處理是在上述被分割成多個(gè)的區(qū)間中，將包括燃燒/膨脹沖程的區(qū)間的加權(quán)比例設(shè)定為大于其他區(qū)間。特征三在于，基于上述脈沖轉(zhuǎn)子的輸出信號(hào)檢測(cè)上述規(guī)定區(qū)間。特征四在于，上述規(guī)定區(qū)間被設(shè)定為，將上述曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈的長(zhǎng)度兩等分為第一區(qū)間和第二區(qū)間，且上述第一區(qū)間包括進(jìn)氣沖程，上述第二區(qū)間包括燃燒/膨脹沖程。特征五在于，上述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)是負(fù)荷率，是由上述磁阻轉(zhuǎn)子通過(guò)上述拾取器期間的旋轉(zhuǎn)速度除以上述平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算出來(lái)的。特征六在于，上述磁阻轉(zhuǎn)子設(shè)置在緊靠發(fā)動(dòng)機(jī)的上死點(diǎn)之前的位置，利用上述磁阻轉(zhuǎn)子在緊靠壓縮側(cè)的上死點(diǎn)之前通過(guò)上述拾取器期間的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)計(jì)算出上述負(fù)荷率。特征七在于，相應(yīng)于上述計(jì)算出的負(fù)荷率，對(duì)至少上述發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火時(shí)期進(jìn)行反饋控制。特征八是一種裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)方法，該裝置具有與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸同步旋轉(zhuǎn)的脈沖轉(zhuǎn)子、設(shè)置在該脈沖轉(zhuǎn)子上并位于與上述發(fā)動(dòng)機(jī)的上死點(diǎn)附近對(duì)應(yīng)的曲軸角度的磁阻轉(zhuǎn)子以及檢測(cè)該磁阻轉(zhuǎn)子通過(guò)的拾取器，基于該拾取器的輸出信號(hào)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)，該方法具有如下步驟在計(jì)算檢測(cè)上述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)時(shí)使用的平均發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，將檢測(cè)上述平均發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的規(guī)定區(qū)間分割成多個(gè)；計(jì)算出上述被分割的多個(gè)區(qū)間的每一個(gè)的區(qū)間發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度；對(duì)上述多個(gè)區(qū)間發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行不同的加權(quán)處理；通過(guò)求出上述加權(quán)處理后的多個(gè)區(qū)間發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的平均值，計(jì)算出上述平均發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度。特征九是一種發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)裝置，具有與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸同步旋轉(zhuǎn)的脈沖轉(zhuǎn)子、 設(shè)置在該脈沖轉(zhuǎn)子上并位于與上述發(fā)動(dòng)機(jī)的上死點(diǎn)附近對(duì)應(yīng)的曲軸角度的磁阻轉(zhuǎn)子以及檢測(cè)該磁阻轉(zhuǎn)子通過(guò)的拾取器，基于該拾取器的輸出信號(hào)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)，其中，將用于檢測(cè)平均發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的檢測(cè)區(qū)間設(shè)定為上述曲軸從上述磁阻轉(zhuǎn)子的通過(guò)開(kāi)始點(diǎn)起旋轉(zhuǎn)兩圈的長(zhǎng)度，將上述檢測(cè)區(qū)間設(shè)為四個(gè)區(qū)間，四個(gè)區(qū)間由分別與上述曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈中每旋轉(zhuǎn)一圈、上述磁阻轉(zhuǎn)子通過(guò)上述拾取器的位置對(duì)應(yīng)的第一磁阻轉(zhuǎn)子區(qū)間和第二磁阻轉(zhuǎn)子區(qū)間以及分別與上述磁阻轉(zhuǎn)子不通過(guò)上述拾取器的位置對(duì)應(yīng)的第一區(qū)間和第二區(qū)間構(gòu)成，上述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)裝置具有求出作為在上述第一區(qū)間檢測(cè)的第一旋轉(zhuǎn)速度和在上述第二區(qū)間檢測(cè)的第二旋轉(zhuǎn)速度的平均的第一平均值的機(jī)構(gòu)；求出作為在上述第一磁阻轉(zhuǎn)子區(qū)間檢測(cè)的第一磁阻轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度和在上述第二磁阻轉(zhuǎn)子區(qū)間檢測(cè)的第二磁阻轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度的平均的第二平均值的機(jī)構(gòu)；用上述第一平均值除以上述第一旋轉(zhuǎn)速度的值乘以上述第二平均值，由此計(jì)算出上述平均發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的機(jī)構(gòu)；以及利用上述平均發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度計(jì)算出上述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷狀態(tài)的負(fù)荷狀態(tài)計(jì)算機(jī)構(gòu)。特征十在于，計(jì)算出上述平均發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的機(jī)構(gòu)設(shè)上述第一旋轉(zhuǎn)速度為 ω4(η_1)、上述第二旋轉(zhuǎn)速度為ω4(η)、上述第一磁阻轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度為cotdcl、上述第二磁阻轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度為《tdc2、上述加權(quán)處理的加權(quán)系數(shù)為α?xí)r，利用以下公式計(jì)算出上述平均發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NeA。[公式I]
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)裝置，具有與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸同步旋轉(zhuǎn)的脈沖轉(zhuǎn)子、設(shè)置在該脈沖轉(zhuǎn)子上并位于與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的上死點(diǎn)附近對(duì)應(yīng)的曲軸角度的磁阻轉(zhuǎn)子，以及檢測(cè)該磁阻轉(zhuǎn)子通過(guò)的拾取器，基于該拾取器的輸出信號(hào)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)，其特征在于，具有將檢測(cè)平均發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的規(guī)定區(qū)間分割成多個(gè)，基于所述拾取器的輸出信號(hào)分別計(jì)算出被分割的多個(gè)區(qū)間的每一個(gè)的區(qū)間發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的機(jī)構(gòu)；對(duì)所述多個(gè)區(qū)間發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行不同的加權(quán)處理的加權(quán)機(jī)構(gòu)；以及負(fù)荷狀態(tài)計(jì)算機(jī)構(gòu)，根據(jù)加權(quán)處理后的多個(gè)區(qū)間發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的平均值計(jì)算所述平均發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，利用該平均發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)算。
2.如權(quán)利要求I所述的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)裝置，其特征在于，所述加權(quán)處理是在所述被分割成多個(gè)的區(qū)間中，將包括燃燒/膨脹沖程的區(qū)間的加權(quán)比例設(shè)定為大于其他區(qū)間。
3.如權(quán)利要求I或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)裝置，其特征在于，基于所述脈沖轉(zhuǎn)子的輸出信號(hào)檢測(cè)所述規(guī)定區(qū)間。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)裝置，其特征在于，所述規(guī)定區(qū)間被設(shè)定為，將所述曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈的長(zhǎng)度兩等分為第一區(qū)間和第二區(qū)間，且所述第一區(qū)間包括進(jìn)氣沖程，所述第二區(qū)間包括燃燒/膨脹沖程。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)裝置，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)是負(fù)荷率，是由所述磁阻轉(zhuǎn)子通過(guò)所述拾取器期間的旋轉(zhuǎn)速度除以所述平均發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度計(jì)算出來(lái)的。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)裝置，其特征在于，所述磁阻轉(zhuǎn)子設(shè)置在緊靠所述發(fā)動(dòng)機(jī)的上死點(diǎn)之前的位置，利用所述磁阻轉(zhuǎn)子在緊靠壓縮側(cè)的上死點(diǎn)之前通過(guò)所述拾取器期間的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)計(jì)算出所述負(fù)荷率。
7.如權(quán)利要求5或6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)裝置，其特征在于，相應(yīng)于所述計(jì)算出的負(fù)荷率，對(duì)至少所述發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火時(shí)期進(jìn)行反饋控制。
8.一種裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)方法，該裝置具有與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸同步旋轉(zhuǎn)的脈沖轉(zhuǎn)子、設(shè)置在該脈沖轉(zhuǎn)子上并位于與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的上死點(diǎn)附近對(duì)應(yīng)的曲軸角度的磁阻轉(zhuǎn)子以及檢測(cè)該磁阻轉(zhuǎn)子通過(guò)的拾取器，基于該拾取器的輸出信號(hào)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)，其特征在于，具有如下步驟將檢測(cè)平均發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的規(guī)定區(qū)間分割成多個(gè)；計(jì)算出所述被分割的多個(gè)區(qū)間的每一個(gè)的區(qū)間發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度；對(duì)所述多個(gè)區(qū)間發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行不同的加權(quán)處理；通過(guò)求出所述加權(quán)處理后的多個(gè)區(qū)間發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的平均值，計(jì)算出所述平均發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度；以及利用所述平均發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)的運(yùn)算。
9.一種發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)裝置，具有與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸同步旋轉(zhuǎn)的脈沖轉(zhuǎn)子、設(shè)置在該脈沖轉(zhuǎn)子上并位于與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的上死點(diǎn)附近對(duì)應(yīng)的曲軸角度的磁阻轉(zhuǎn)子，以及檢測(cè)該磁阻轉(zhuǎn)子通過(guò)的拾取器，基于該拾取器的輸出信號(hào)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)，其特征在于，具有檢測(cè)變速器的變速比的變速比檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)是負(fù)荷率，是由所述磁阻轉(zhuǎn)子通過(guò)所述拾取器期間的旋轉(zhuǎn)速度除以所述平均發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度計(jì)算出來(lái)的，基于所述變速比修正所述磁阻轉(zhuǎn)子通過(guò)所述拾取器期間的旋轉(zhuǎn)速度。
10.如權(quán)利要求9所述的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)裝置，其特征在于，所述變速比檢測(cè)機(jī)構(gòu)是檢測(cè)有級(jí)變速器的變速檔的齒輪位置傳感器。
11.如權(quán)利要求10所述的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)裝置，其特征在于，所述磁阻轉(zhuǎn)子通過(guò)所述拾取器期間的旋轉(zhuǎn)速度的修正通過(guò)該旋轉(zhuǎn)速度乘以修正系數(shù)來(lái)進(jìn)行，將所述修正系數(shù)設(shè)定為所述有級(jí)變速器的齒輪檔數(shù)越低則該修正系數(shù)越大。
12.如權(quán)利要求9所述的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)裝置，其特征在于，所述變速比檢測(cè)機(jī)構(gòu)基于車(chē)速和發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度求出變速比。
全文摘要
提供考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)變化且降低脈沖轉(zhuǎn)子的尺寸公差的影響、可檢測(cè)更正確的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷狀態(tài)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測(cè)裝置。將檢測(cè)平均發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NeA的檢測(cè)區(qū)間設(shè)定為曲軸從第二磁阻轉(zhuǎn)子(12)的通過(guò)開(kāi)始點(diǎn)G3起旋轉(zhuǎn)兩圈的長(zhǎng)度。將檢測(cè)區(qū)間分割為四個(gè)區(qū)間，四個(gè)區(qū)間由與第二磁阻轉(zhuǎn)子(12)通過(guò)拾取器(20)的位置對(duì)應(yīng)的第一磁阻轉(zhuǎn)子區(qū)間和第二磁阻轉(zhuǎn)子區(qū)間以及與第二磁阻轉(zhuǎn)子(12)不通過(guò)的位置對(duì)應(yīng)的第一區(qū)間和第二區(qū)間構(gòu)成。求出平均第一旋轉(zhuǎn)速度ω4(n-1)和第二旋轉(zhuǎn)速度ω4(n)的第一平均值H1，并求出平均第一磁阻轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度ωtdc1和第二磁阻轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度ωtdc2的第二平均值H2。用第一平均值H1除以第一旋轉(zhuǎn)速度ω4(n-1)的值乘以第二平均值H2，計(jì)算出NeA。
文檔編號(hào)G01M15/00GK102589888SQ201210008028
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者井畑遼亮, 岡和田尚久, 國(guó)府志朗, 西田憲二, 高橋陽(yáng)一 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社