(57)【要約】【課題】  気筒数の異なるエンジンでカム信号プレートおよびクランク信号プレートを共通化でき、可変バルブタイミング機構も適用可能な気筒判定装置を提供する。【解決手段】  カム信号プレートに３つの異なる部位群を有し、各部位群は他の部位群とは異なる数の部位を有し、１つの部位群と隣り合う部位群のうち１つの群は、カム角度で９０°倍数になるような位置に配置すると共に、群のうち１つの群を、カム角で１２０°の倍数になるように配置し、クランク角プレートが所定のクランク角で不等間隔とし他のクランク角では等間隔部となるを備え、前記不等間隔をクランク角１８０°毎に対向する位置に２ヶ所備え、前記不等間隔部に基づく信号をクランク角センサに基づいて検出する手段と、前記カム信号プレートに基づく信号をカム角センサにて検出する手段とを有し、前記不等間隔に基づく信号と、前記カム信号プレートに基づく信号とで気筒判定する。【選択図】図７
2006161660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カム軸に装着したカム信号プレートとクランク軸に装着したクランク信号プレート、及び、カム信号プレートとクランク信号プレートに各々対向して配置されたカム角センサとクランク角センサを備え、前記カム信号プレートは、３つの凹部群または凸部群を備え、該凹部群または凸部群の凹部または凸部の数は、それぞれ他の凹部群または凸部群の数と異なる数とし、該凹部群または凸部群中のうち一つの凹部または凸部と、隣り合う凹部群または凸部群中のうち一つの凹部または凸部との角度間隔がカム角度で９０°の倍数となるような位置に凹部群または凸部群を配置し、該凹部群または凸部群中のうち一つの凹部または凸部と、隣り合う凹部群または凸部群中のうち他の一つの凹部または凸部との角度間隔がカム角度で１２０°の倍数となるような位置に凹部群または凸部群を配置すると共に前記クランク信号プレートが、所定のクランク角で不等間隔とし他のクランク角では等間隔となる凹部または凸部を備え、該不等間隔をクランク角１８０°毎の対向する位置に２箇所備え、該不等間隔部に基づく信号を前記クランク角センサにて検出する手段と、前記カム信号プレートに基づく信号をカム角センサにて検出する手段とを有し、前記不等間隔部に基づく信号と前記カム信号プレートに基づく信号とで気筒判定をすることを特徴とする内燃機関の気筒判定装置。
【請求項２】
前記クランク信号プレートの凹部群または凸部群と、前記クランク信号プレートの不等間隔部との位置が、角度差をもって配置されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの気筒判定装置。
【請求項３】
前記気筒判定装置は、制御部を備え、該制御部は、連続する二つのクランク信号不等間隔部間で検出されるカム角センサの信号数と、更にその次に連続するクランク信号不等間隔部間で検出されるカム角センサの信号数との組合わせに基づき気筒判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の気筒判定装置。
【請求項４】
前記気筒判定装置において、前記クランク信号プレートに基づき発生，検出されるクランク信号の時間間隔を発生順序毎に、ｔ３，ｔ２，ｔ１として記憶する手段と、前記ｔ３，ｔ２，ｔ１を用いて下記式１および式２のＡＮＤ条件によりクランク信号の不等間隔位置を識別することを特徴とする請求項１に記載の気筒判定装置。
ｔ２／ｔ１＞Ａ１                        式１
ｔ２／ｔ３＞Ａ２                        式２
ｔ１：最新のクランク信号間時間
ｔ２：前回のクランク信号間時間
ｔ３：前々回のクランク信号間時間
【請求項５】
請求項１に記載の気筒判定装置を含むコントローラを備えた内燃機関であって、前記カム信号プレートに基づく信号で可変バルブタイミングを制御する可変バルブタイミング手段を備えたことを特徴とする内燃機関。
【請求項６】
請求項１に記載の気筒判定装置を含むコントローラを備えた内燃機関であって、前記コントローラにおいて、前記クランク信号を用いてエンジンの失火診断を行うことを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関が回転中、その中のいずれの気筒が特定の行程にあるかを識別するための気筒判定装置に係り、可変バルブタイミング機構付きの３気筒および４気筒内燃機関にも適用可能な気筒判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関はその動作の１サイクルが、例えば２、又は４の複数の行程で成り立っており、このため２気筒以上の多気筒内燃機関では、点火時期や燃料噴射時期などの制御のために、いずれの気筒が特定の行程、例えば圧縮行程にあるかを識別する必要がある。このため、気筒判定が必要になる。
【０００３】
ところで、このような気筒判定装置は、第１の従来例としてカム軸に装着した回転検出用のディスクに各気筒のクランク角判定用の突起を各気筒毎に異なる突起数を設け、この突起をカム角センサで検出する。この検出された信号のパルス間隔の時間比から、特定のビット状態を決定し、このビット状態の配列が、所定の配列パターンとなった時点で所定気筒の所定のクランク角を判定する方法がある（例えば、特許文献１参照）。その他カムセンサを用いるものとして、回転部に装着したシグナルプレート等を用いて気筒を判別する例がある（例えば、特許文献２〜５参照）。
【０００４】
また、第２の従来例として、クランク軸に装着したシグナルプレートにクランク角判定用の突起を設けてクランク角センサでクランク角を検出し、かつカム軸に装着したシグナルプレートには気筒判定用の突起を設けてカム角センサで所定の行程状態にある気筒の気筒位置を検出し、クランク角センサで検出したクランク角とカム角センサで検出した気筒位置との関係で所定行程状態にある気筒の所定クランク位置を検出する方法がある。また第２の従来例はクランク角とカム角の位相ずれが所定角度以内であれば気筒判定可能な構成としている。そのため、第２の従来例は、クランク角とカム角の位相を制御する可変バルブタイミング機構を有するエンジンにおいても適用可能であり、その場合、前記カム角センサで検出される信号は可変バルブタイミング制御用のカム角検出信号として利用される（例えば、特許文献６参照）。その他、クランク角センサとカム角センサを装着し、可変バルブタイミング制御にも適用可能な気筒判定の例がある（例えば、特許文献７〜９参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３１１１４７号公報
【特許文献２】特開２０００−２９７６８５号公報
【特許文献３】特開２０００−１０４６１８号公報
【特許文献４】特開２００３−７４４０５号公報
【特許文献５】特開２００４−６０４５０公報
【特許文献６】特開２０００−１８０８３号公報
【特許文献７】特開２０００−１８０８３号公報
【特許文献８】特開平７−１５０９８９号公報
【特許文献９】特開２０００−２９７６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
第１の従来例では、カム軸に装着した回転検出用のディスクには各気筒に対するクランク角判定用の突起を設けており、この突起をカム角センサで検出し、検出した信号を各気筒に対する燃料および点火制御の基準信号としてエンジン制御装置は燃料噴射位置および点火位置のタイミングを制御している。従って、カム軸に装着する回転検出用かつクランク角判定用ディスクは各気筒毎に基準信号を有する必要がある為、突起の位置はエンジン気筒数に従属的であり、エンジン気筒数に応じて専用の回転検出用かつクランク角判定用ディスクを設計する必要がある。
【０００７】
第２の従来例では、クランク軸に装着するシグナルプレートには各気筒に対するクランク角判定用の突起があり、気筒判定終了後は、このクランク角判定用の突起をクランク角センサで検出し、検出した信号を各気筒に対する燃料および点火制御の基準信号としてエンジン制御装置は燃料噴射位置および点火位置のタイミングを制御している。従って、クランク軸に装着するシグナルプレートは各気筒毎に基準信号を有する必要がある為、突起の位置はエンジン気筒数に従属的であり、エンジン気筒数に応じてクランク軸に装着するシグナルプレートを設計する必要がある。
【０００８】
一方、カム軸に装着したシグナルプレートの突起をカム角センサで検出した信号は、可変バルブタイミング制御用のカム角検出信号として利用され、可変バルブタイミング制御は基準クランク角と該カム角検出信号との位相を目標位相になるように制御する。第２の従来例において、可変バルブタイミング制御用の基準クランク角は、クランク軸に装着したシグナルプレートの各気筒に対して設けたクランク角判定用の突起を利用している。従って、各気筒に対応した基準クランク角に対応するように、可変バルブタイミング制御用のカム角検出信号を発するようにカム軸に装着するシグナルプレートの突起を設置する必要がある。ついては、カム軸に装着するシグナルプレートの突起の位置はエンジン気筒数に従属的であり、エンジン気筒数に応じてカム軸に装着するシグナルプレートを設計する必要がある。
【０００９】
第１の従来例、第２の従来例に示したように、従来の内燃機関の気筒判定装置では、カム軸およびクランク軸に装着するディスクまたはシグナルプレートは、エンジン気筒数に応じて設計する必要があり、気筒数の異なるエンジン間では、カム軸およびクランク軸に装着するディスクまたはシグナルプレートの完全共通化は出来ていなかった。
【００１０】
本発明の目的は、例えば３気筒および４気筒用のカム軸およびクランク軸に装着するシグナルプレート形状を完全に共通化し、コスト面で有利かつ、可変バルブタイミング機構付きの３気筒および４気筒内燃機関のどちらにも適用可能な内燃機関の気筒判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的は、カム軸に装着したカム信号プレートとクランク軸に装着したクランク信号プレート、及び、カム信号プレートとクランク信号プレートに各々対向して配置されたカム角センサとクランク角センサを備え、前記カム信号プレートは、３つの凹部群または凸部群を備え、該凹部群または凸部群の凹部または凸部の数は、それぞれ他の凹部群または凸部群の数と異なる数とし、該凹部群または凸部群中のうち一つの凹部または凸部と、隣り合う凹部群または凸部群中のうち一つの凹部または凸部との角度間隔がカム角度で90°の倍数となるような位置に凹部群または凸部群を配置し、該凹部群または凸部群中のうち一つの凹部または凸部と、隣り合う凹部群または凸部群中のうち他の一つの凹部または凸部との角度間隔がカム角度で１２０°の倍数となるような位置に凹部群または凸部群を配置すると共に前記クランク信号プレートが、所定のクランク角で不等間隔とし他のクランク角では等間隔となる凹部または凸部を備え、該不等間隔をクランク角１８０°毎の対向する位置に２箇所備え、該不等間隔部に基づく信号を前記クランク角センサにて検出する手段と、前記カム信号プレートに基づく信号をカム角センサにて検出する手段とを有し、前記不等間隔部に基づく信号と前記カム信号プレートに基づく信号とで気筒判定をすることを特徴する内燃機関の気筒判定装置。
【発明の効果】
【００１２】
エンジンの気筒判定装置は前記の如く構成することで、３気筒，４気筒エンジンでカム信号プレートおよびクランク信号プレートを完全に共通化でき、コスト面で非常に有利かつ、可変バルブタイミング機構付きの３気筒および４気筒内燃機関のどちらにも適用可能な内燃機関の気筒判定装置を提供する事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明のエンジンの気筒判定装置の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態の気筒判定装置が配備されたエンジンシステムの全体構成を示すものである。図１において、エンジン１は、シリンダ１ａとピストン１ｂとを備え、該シリンダ１ａの上部には、吸気管（吸気分岐管）４と排気管１９とが接続されていると共に、吸気弁７と排気弁８，電子制御式の燃料噴射弁６、及び点火プラグ１８が配備されている。
【００１５】
前記吸気管４の上流には、エアクリーナ５と吸入空気の量を制御する絞弁を備えたスロットルボディ２が配置されている。該スロットルボディ２には、ＩＳＣバルブ２１が付設されていると共に、スロットルセンサ１７と圧力センサ１６が備えられており、排気管
１９には、Ｏ2 センサ１１が備えられている。
【００１６】
前記エンジン１には、水温センサ１２，クランク軸６０に装着したクランク信号プレート５１の信号を受けるクランク角センサ１３、及び吸気カム軸６２に装着したカム信号プレート１５の信号を受けるカム角センサ１４が配備されている。
【００１７】
燃料タンク３０からの燃料は、燃料ポンプ３１によって前記燃料噴射弁６に供給されるが、レギュレータ３２で調圧されて燃料配管３３を経て燃料噴射弁６に至り、該燃料噴射弁６で適正な噴射量で噴射される。
【００１８】
吸気カム軸６２には可変バルブタイミング機構４１を設置している。可変バルタイミング機構４１は可変バルブタイミング駆動回路４０によって制御された油圧により進角制御を行う。可変バルブタイミング駆動回路４０はエンジン制御装置（コントローラ）１０からの信号に基づき可変バルブタイミング機構４１に与える油圧を制御する。
【００１９】
コントローラ１０は、スロットルセンサ１７，圧力センサ１６，Ｏ2 センサ１１，水温センサ１２，クランク角センサ１３、及びカム角センサ１４等の検出信号を入力すると共に、燃料噴射弁６，ＩＳＣバルブ２１，点火コイル９を介して点火プラグ１８、及び燃料ポンプ３１に出力信号を発信している。２２はバッテリー、２３はコントローラ１０に対するメインリレー、２４は燃料ポンプリレーである。クランク角センサ１３およびカム角センサ１４は、図３に示すように、クランク信号プレート５１およびカム信号プレート
１５に設けられた突起が通過する毎に発生する磁界の変化αをとらえ、内部処理回路でβを生成し、コントローラ１０に送る。
【００２０】
図２は、制御装置（コントローラ）１０の内部構成を示したものであり、該制御装置
（コントローラ）１０は、入力回路１９１，Ａ／Ｄ変化部１９２，中央演算部１９３，
ＲＯＭ１９４，ＲＡＭ１９５、及び出力回路１９６を含んだコンピュータにより構成されている。入力回路１９１は、アナログ信号の場合、例えば、水温センサ１２，スロットル開度センサ１７等からの信号を受け付けて、該信号からノイズ成分の除去等を行い、当該信号をＡ／Ｄ変換部１９２に出力するためのものである。
【００２１】
中央演算部１９３は、該Ａ／Ｄ変換結果を取り込み、ＲＯＭ１９４等の媒体に記憶された燃料噴射制御プログラムやその他の制御のための所定の制御プログラムを実行することによって、前記各制御及び診断等を実行する機能を備えている。なお、演算結果、及び、前記Ａ／Ｄ変換結果は、ＲＡＭ１９５に一時保管されると共に、該演算結果は、出力回路１９６を通じて制御出力信号１９７として出力され、燃料噴射弁６，点火コイル９，可変バルブタイミング駆動回路４０等の制御に用いられる。一方、クランク角センサ１３およびカム角センサ１４の信号は、入力回路１９１で信号の有無を識別しHigh／Low 信号として、信号線１９８，１９９により、中央演算部１９３へ送る。中央演算部１９３では、信号線１９８の電圧レベルが、Low からHighに変化した時に、図３のγで示したタイミングで割り込み処理が行われる構成となっている。
【００２２】
図４は、本実施形態のクランク角センサ１３とクランク信号プレート５１、および、カム角センサ１４とカム信号プレート１５のエンジン１への装着状態の一例を示したものである。
【００２３】
エンジン１内に備えたピストン１ｂの上下運動はクランク軸６０によって回転運動に変換され、クランク軸６０に装着されたクランクプーリ６９と、タイミングベルト６８，吸気カムプーリ６４，排気カムプーリ６７で構成された伝達機構７０により、クランク軸
６０の１／２の回転数で吸気カム軸６２，排気カム軸６５を駆動し、前記吸気カム軸６２に設けられている吸気カム６３によって吸気バルブ７を開閉駆動し、並びに、前記排気カム軸６５に設けられている排気カム６６によって排気バルブ８を開閉駆動する。
【００２４】
前記クランク軸６０にはクランク信号プレート５１が装着され、該クランク信号プレート５１に対向する位置にクランク角センサ１３を配設している。また、前記吸気カム軸
６２にはカム信号プレート１５が装着され、該カム信号プレート１５に対向する位置にカム角センサ１４を配設している。
【００２５】
吸気カム軸６２には可変バルブタイミング機構４１を設置しており、吸気カム軸６２の進角制御を行う。
【００２６】
クランク軸６０に装着された前記クランク信号プレート５１は、図５で示すように、
１８０°ＣＡの対向した所定の２箇所の位置に不等間隔の信号となる３０°ＣＡの歯欠部を持ち、その他の信号は１０°ＣＡ毎の等間隔の信号である。また、クランク角センサ
１３は、クランク信号プレート５１に対向する位置に配設され、クランク軸６０に装着したクランク信号プレート５１が回転することで、前記クランク角センサ１３が磁界の変化を検出する構成となっている。
【００２７】
カム軸６２に装着された前記カム信号プレート１５は、図６で示すように、信号群15ａ，信号群１５ｂ，信号群１５ｃを持つ構成としている。前記信号群１５ａの信号数は一つ、前記信号群１５ｂの信号数は三つ、前記信号群１５ｃの信号数は二つ備えており、それぞれの信号群は他の信号群と信号数が異なる構成としている。
【００２８】
前記カム信号プレート１５の各信号位置について具体的に説明する。信号群１５ａの信号に対して、信号群１５ｃの信号１５ｃａはカム角で１２０°（クランク角では２４０°に相当（以下クランク角は「°ＣＡ」で表す））の位置に配置し、信号１５ｃｂはカム角で９０°（１８０°ＣＡ）に位置に配置する。また信号群１５ａに対して、信号群１５ｂの信号１５ｂａはカム角で１２０°（１２０°ＣＡ）の位置に配置し、信号１５ｂｃはカム角で１８０°（３６０°ＣＡ）の位置に配置する。信号群１５ｂの信号１５ｂｂは、信号１５ｂａと信号１５ｂｃの間に各々カム角で３０°（６０°ＣＡ）の間隔を持って配置する。
【００２９】
カム角センサ１４は、前記カム信号プレート１５に対向する位置に配設され、カム軸
６２に装着したカム信号プレート１５が回転することで、前記カム角センサ１４が磁界の変化を検出する構成となっている。
【００３０】
図７は、本実施形態のエンジンの気筒判定装置をエンジン１例えば４気筒又は３気筒に採用したときの各気筒の行程、クランク角センサ１３の出力信号であるクランク信号，カム角センサ１４の出力信号であるカム信号との関係を示したものである。
【００３１】
前記クランク角センサ１３からのクランク信号は、前記クランク信号プレート５１が
１８０°ＣＡ毎の位置に不等間隔（３０°ＣＡ）の信号となる歯欠部を持ち、その他の信号は等間隔（１０°ＣＡ）である。一方、前記カム角センサ１４からのカム信号は、前記カム信号プレート１５に設置された三つの信号群１５ａ，１５ｂ，１５ｃに応じて出力される。
【００３２】
前記クランク角センサ１３からのクランク信号と前記カム角センサ１４からのカム信号との位置構成は、前記クランク信号プレート５１の１８０°ＣＡ毎の位置にある歯欠部に対して、前記カム信号プレート１５の三つの信号群１５ａ，１５ｂ，１５ｃを図７に示すように前記クランク信号プレート５１の歯欠部の間に位置するような構成とする。
【００３３】
４気筒エンジンの場合、前記カム信号プレート１５は、カム角信号１５ｂｃが４気筒エンジンの第１気筒（＃１）圧縮行程上死点（ＴＤＣ）に対して進角側に角度Ａの位置で信号を発生するように設置する。カム信号１５ｃｂは、カム信号１５ｂｃに対して遅角側
１８０°ＣＡの位置にある為、４気筒エンジンの第３気筒（＃３）ＴＤＣに対して進角側に角度Ａの位置で信号を発生する。同様にカム信号群１５ａの信号は、４気筒エンジンの第４気筒（＃４）ＴＤＣに対して進角側に角度Ａの位置で信号を発生する。
【００３４】
カム信号１５ｂｃ，１５ｃｂおよびカム信号群１５ａの信号は、４気筒エンジンの＃１，＃３，＃４のそれぞれのＴＤＣに対して同一の角度差Ａをもって発生する為、４気筒エンジンの可変バルブタイミング制御におけるカム角検出信号に最適である。
【００３５】
３気筒エンジンの場合、前記カム信号プレート１５は、カム信号１５ｂａが３気筒エンジンの＃１ＴＤＣに対して進角側に角度Ｂの位置で信号を発生するように設置する。カム信号１５ｃａは、カム信号１５ｂａに対して遅角側２４０°ＣＡの位置にある為、３気筒エンジンの＃３ＴＤＣに対して進角側に角度Ｂの位置で信号を発生する。同様にカム信号群１５ａの信号は、３気筒エンジンの＃２ＴＤＣに対して進角側に角度Ｂの位置で信号を発生する。
【００３６】
カム信号１５ｂａ，１５ｃａおよびカム信号群１５ａの信号は、３気筒エンジンの＃１，＃３，＃２のそれぞれのＴＤＣに対して同一の角度差Ｂをもって発生する為、３気筒エンジンの可変バルブタイミング制御におけるカム角検出信号に最適である。
【００３７】
図８は本実施形態のエンジンの気筒判定装置における気筒判定の考え方を示したものである。
【００３８】
図７の説明で前述した通り、前記クランク角センサ１３からのクランク信号と前記カム角センサ１４からのカム信号との位置構成は、前記クランク信号プレート５１の１８０°ＣＡ毎の位置にある歯欠部に対して、前記カム信号プレート１５の三つの信号群１５ａ，１５ｂ，１５ｃを前記クランク信号プレート５１の歯欠部の間に位置するような構成となっている。クランク信号およびカム信号を前記構成とすることにより、連続する前記クランク信号プレート５１の歯欠部の間をカム信号数計測区間とし、前記カム信号群により入力されたカム信号の数を計測する。可変バルブタイミング機構を持たないエンジンでは、計測したカム信号数で気筒判定が可能である。しかし、可変バルブタイミング機構を有するエンジンでは、カム位置が最遅角および最進角の状態においても誤判定無く気筒判定を行わなければならない。
【００３９】
本実施形態のエンジンの気筒判定装置では、図８に示す通り、カム位置が最遅角の場合はカム信号群１５ａ，１５ｂ，１５ｃは歯欠部の間に位置している。しかし、カム位置が最進角の場合はカム信号群１５ｂの信号１５ｂａが進角側に連続した隣のカム信号数計測区間をまたいでしまう。その為、１区間のカム信号数計測区間では、カム信号１５ｂａとカム信号群１５ａの信号のカム信号数が両方１カウントとなる為、どちらのカム信号かの区別がつかない。同様にカム信号群１５ｂにおけるカム信号１５ｂａ以外の信号とカム信号群１５ｃも、１区間のカム信号数計測区間では、カム信号数が両方２カウントとなる為、どちらのカム信号かの区別がつかない。１区間のカム信号数計測区間で気筒判定を実施しようとすると上記のような問題があるため、本実施形態のエンジンの気筒判定装置では、連続するカム信号数計測２区間のカム信号数の組合わせより気筒判定を行う構成とした。気筒判定の構成は、３気筒エンジンと４気筒エンジンは同様である。それにより可変バルブタイミング機構を有する３気筒および４気筒エンジンにおいても誤判定無く気筒判定が可能となる。
【００４０】
図９は、本実施形態の気筒判定装置を実施する制御ブロック図である。
【００４１】
クランク角センサ１３のクランク信号は、入力処理手段２１０に入力されノイズ等が除去される。カム角センサ１４のカム信号も入力処理手段２２０でノイズ等が除去される。入力されたクランク信号は、歯欠位置検出手段２３０によって歯欠位置検出信号に変換され、前記カム信号および前記歯欠位置検出信号は、カム信号カウント手段２４０に入力され、前記歯欠位置検出信号が入力されると、前記カム角信号を次の歯欠位置検出信号が入力されるまで、その数をカウントし、カウント信号を連続的に出力する。
【００４２】
４気筒エンジンの場合は、前記カウント信号は、連続的に３２１０３２１０・・・・というように生成出力される。このように生成されたパターン化されたカウント信号が、カム信号カウント数記憶手段２７０に出力され、連続するカム信号数計測２区間分のカム信号カウント数が記憶される。記憶した連続するカム信号数計測２区間分のカム信号カウント数は気筒判定手段２５０に出力されて、気筒判定を実施する。気筒判定は、気筒判定基準格納手段２６０であらかじめ定めているパターンデータを取り出し、前記カウント信号数と対比し、一致するか否かを確認することで実施される。
【００４３】
図１０に歯欠位置検出手段２３０の歯欠検出方法について示す。
【００４４】
歯欠位置は、図１０に示すようにクランク信号ＢＴＤＣ１０５°ＣＡ信号からＢＴＤＣ７５°ＣＡ信号の間に位置する。歯欠位置検出は、クランク信号ＢＴＤＣ１０５°ＣＡ信号からＢＴＤＣ７５°ＣＡ信号間の時間ｔ２および歯欠位置前後のクランク信号間時間
ｔ３およびｔ１を比較して行う。具体的には式１および式２のＡＮＤ条件で歯欠位置を判定する。
【００４５】
ｔ２／ｔ１＞Ａ１                        式１
ｔ２／ｔ３＞Ａ２                        式２
ｔ１：最新のクランク信号間時間
ｔ２：前回のクランク信号間時間
ｔ３：前々回のクランク信号間時間
前記Ａ１およびＡ２は、２程度の値をとる。つまり角度比で換算すると、ｔ１は１０°、ｔ２は３０°、ｔ３は１０°となり、ｔ２／ｔ１＝ｔ２／ｔ３＝３となり、前記Ａ１およびＡ２を２とすれば、歯欠位置の検出が可能である。
【００４６】
図１１は、本実施形態のエンジンの気筒判定装置を４気筒および３気筒エンジン１に採用したときの各気筒の行程，クランク信号，カム信号，歯欠検出位置，歯欠位置間のカム信号カウント数の関係を示したものである。
【００４７】
前述した方法で検出された歯欠検出の位置間に入力される前記カム信号カウント信号は、カム位置が最遅角状態では連続的に３２１０３２１０・・・・というように生成出力され、カム位置が最進角状態では連続的に２２１１２２１１・・・・というように生成出力される。また気筒判定区間は連続するカム信号数計測２区間であり、クランク角度にすると３６０°ＣＡである。
【００４８】
図１２は４気筒エンジンの場合の気筒判定基準を示したものである。
【００４９】
図１２に示したように、前回のカム信号カウント数が３又は２かつ今回のカム信号カウント数が２の場合は＃３の圧縮行程、前回のカム信号カウント数が２かつ今回のカム信号カウント数が１の場合は＃４の圧縮行程、前回のカム信号カウント数が１かつ今回のカム信号カウント値が０又は１の場合は＃２の圧縮行程、前回のカム信号カウント数が０または１かつ今回のカム信号カウント数が３または２の場合は＃１の圧縮行程にあると判定する。
【００５０】
図１３は３気筒エンジンの場合の気筒判定基準を示したものである。
【００５１】
図１３に示したように、前回のカム信号カウント数が３又は２かつ今回のカム信号カウント数が２の場合は＃３の圧縮行程、前回のカム信号カウント数が２かつ今回のカム信号カウント数が１の場合は＃２の吸気行程、前回のカム信号カウント数が１かつ今回のカム信号カウント値が０又は１の場合は＃２の圧縮行程、前回のカム信号カウント数が０または１かつ今回のカム信号カウント数が３または２の場合は＃１の圧縮行程にあると判定する。
【００５２】
図１４は、吸気カムと排気カムの両方に可変バルブタイミング機構を装着した場合の例を示したものである。
【００５３】
排気カム信号群１５ａ′，１５ｂ′，１５ｃ′は、吸気カム信号群１５ａ，１５ｂ，
１５ｃと同一信号形状とし、かつ吸気カム信号群１５ａ，１５ｂ，１５ｃと同一に対して進角側に１８０°ＣＡ位相差をもった位置に配置する構成とする。気筒判定の考え方は、前回と今回のカム信号カウント数の組合わせの変わりに排気カム信号と吸気カム信号の信号カウント数の組合わせを利用したものである。カム信号数計測１区間の吸気カム信号カウント数と排気カム信号カウント数の組合わせで気筒判定が実施できる為、吸気カム信号のみの構成と比較して気筒判定の早期化が実現できる。
【００５４】
なお、クランク角センサ１３で検出したクランク信号は、コントローラ１０においてエンジンの失火診断の信号として使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明を実施した内燃機関のシステム構成図である。
【図２】本発明におけるコントローラの内部構造である。
【図３】クランク角センサおよびカム角センサの出力特性を示す図である。
【図４】本発明におけるクランク角センサとカム角センサのエンジンへの装着状態を示した図である。
【図５】本発明におけるクランク角センサとクランク信号プレートとの配置関係を示す図である。
【図６】本発明におけるカム角センサとカム信号プレートとの配置関係を示す図である。
【図７】本発明による各気筒の行程とクランク角センサ検出位置およびカム角センサ検出位置の関係を示す図である。
【図８】本発明における気筒判定の考え方を示す図である。
【図９】本発明における気筒判定装置の気筒判定の制御ブロック図である。
【図１０】本発明における歯欠位置検出の方法を示す図である。
【図１１】本発明による各気筒の行程とクランク角センサ検出位置とカム角センサ検出位置および歯欠検出位置の関係を示す図である。
【図１２】４気筒エンジンの場合のカム信号数に基づく気筒判定位置を示す図である。
【図１３】３気筒エンジンの場合のカム信号数に基づく気筒判定位置を示す図である。
【図１４】吸気カムセンサおよび排気カムセンサを装着したエンジンでの本発明の適用例を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…エンジン、２…スロットルボディ、３…コレクタ、４…吸気分岐管、５…エアクリーナ、６…燃料噴射弁、７…吸気弁、８…排気弁、９…点火コイル、１０…制御装置（コントローラ）、１３…クランク角センサ、１４…カム角センサ、１５…カム信号プレート、３２…燃圧調整弁（プレッシャーレギュレータ）、５１…クランク信号プレート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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