(57)【要約】【課題】  気筒判定を誤りなく速やかに行うことができるとともに、コスト的にも有利なエンジンの気筒判定装置を提供する。【解決手段】  クランク角センサ１３は、クランク軸６０と一体的に回転せしめられる円形回転部材１３ａと、その外周に近接配置された検知器１３ｂとからなり、円形回転部材１３ａの外周部には、歯等からなる多数の被検知部１５が等角度間隔で所定角度範囲にわたって配列された等間隔部２５と、少なくとも２個の前記被検知部１５が前記等間隔部２５より大きな角度間隔で配列された不等間隔部２６とが、気筒数と同数分だけ交互に設けられる。カム角センサ１４は、カム軸６２と一体的に回転せしめられる円形回転部材１４ａと、その外周に近接配置された検知器１４ｂとからなり、円形回転部材１４ａの外周部には、歯等からなる被検知部１５を一つ以上有する被検知部群（それぞれ異なる個数の被検知部１５で形成されている）が気筒数と同数分だけ等角度間隔で設けられる。【選択図】  図４
2006029106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク角センサと、カム角センサと、これら両センサから得られる信号に基づいて気筒判定を行う制御手段と、を備えたエンジンの気筒判定装置であって、
前記クランク角センサは、クランク軸と一体的に回転せしめられるクランク軸用円形回転部材及び該クランク軸用円形回転部材の外周に近接配置されたクランク軸用検知器からなり、前記クランク軸用円形回転部材の外周部には、歯、突起、凹部、凸部、孔等からなる多数の被検知部が等角度間隔で所定角度範囲にわたって配列された等間隔部と、少なくとも２個の前記被検知部が前記等間隔部より大きな角度間隔で配列された不等間隔部とが、前記エンジンの気筒数と同数分だけ交互に設けられ、前記クランク軸用検知器は、前記被検知部を検知する度に信号としてのパルスを発生するようにされており、
前記カム角センサは、カム軸と一体的に回転せしめられるカム軸用円形回転部材及び該カム軸用円形回転部材の外周に近接配置されたカム軸用検知器からなり、前記カム軸用円形回転部材の外周部には、歯、突起、凹部、凸部、孔等からなる被検知部を一つ以上有する被検知部群が前記エンジンの気筒数と同数分だけ等角度間隔で設けられるとともに、前記各被検知部群は、それぞれ異なる個数の前記被検知部で形成されており、前記カム軸用検知器は、前記被検知部を検知する度に信号としてのパルスを発生するようにされていることを特徴とするエンジンの気筒判定装置。
【請求項２】
前記カム軸用円形回転部材の各被検知群は、３６０°を前記エンジンの気筒数で除した角度間隔をもって配置され、かつ、いずれの被検知群も、それに属する少なくとも一つの被検知部が前記カム軸用検知器により検知される時期が、前記クランク軸用円形回転部材における前記不等間隔部の被検知部が前記クランク軸用検知器により検知される時期の前後所定角度以内となるように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】
前記制御手段は、前記クランク角センサから得られる信号に基づき、前記不等間隔部を検出するとともに、その検出回数をカウントし、１回目を検出してから３回目を検出するまでの期間内に到来した、前記カム角センサからの信号数に基づいて気筒判定を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの気筒判定装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記不等間隔部の検出回数をカウントするにあたり、前記不等間隔部が検出される前後所定時間内に、前記カム角センサから信号が到来していない場合を１回目とカウントし、３回目を検出したらそれ以上のカウントを停止するとともに、新たに気筒判定を行うことを特徴とする請求項３に記載のエンジンの気筒判定装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記不等間隔部の検出回数をカウントするにあたり、前記不等間隔部が検出される前後所定角度以内に、前記カム角センサから信号が到来していない場合を１回目とカウントし、３回目を検出したらそれ以上のカウントを停止するとともに、新たに気筒判定を行うことを特徴とする請求項３に記載のエンジンの気筒判定装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記クランク角センサから得られる信号の時間間隔を計測するとともに、それを順次、前々回の時間間隔ｔ３、前回の時間間隔ｔ２、最新の時間間隔ｔ１として記憶し、該記憶された各時間間隔ｔ３、ｔ２、ｔ１を用いて、ｔ２／ｔ１＞一定値Ａ１（式１）、及び、ｔ２／ｔ３＞一定値Ａ２（式２）を演算し、両式（式１）、（式２）の両方が成立したときは前記不等間隔部と判断し、両式（式１）、（式２）の少なくとも一方が不成立のときは前記等間隔部であると判断することにより、前記不等間隔部と前記等間隔部の識別検出を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の気筒判定装置。
【請求項７】
前記クランク角センサとして、磁気式、ホール素子式、又は、磁気抵抗素子式のものが用いられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のエンジンの気筒判定装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記クランク角センサから得られる信号に基づいて、前記クランク軸が所定角度回転するのに要する時間を逐次計測し、その所要時間に基づいて、各気筒における失火の有無等を判定することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の気筒判定装置。
【請求項９】
前記エンジンの気筒数は、３以上の奇数であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のエンジンの気筒判定装置。
【請求項１０】
前記エンジンは、吸気弁及び又は排気弁のバルブタイミングが可変の動弁機構を備えていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のエンジンの気筒判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば３気筒エンジン等の多気筒エンジンにおいて、いずれの気筒が特定の行程にあるかを判別するための気筒判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンはその動作の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気筒以上の多気筒エンジンでは、点火時期や燃料噴射時期等の制御のために、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としては、第１の従来例として、下記特許文献１等に所載のように、カム軸に装着された円形円形回転部材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で設け、この突起をクランク角センサ（検知部）で検出し、このクランク角センサから得られるパルス信号の時間間隔の比から、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ようにしたものがある。
【０００４】
また、第２の従来例として、下記特許文献２等に所載のように、光学式のクランク角センサにより、各気筒に対応する基準信号（パルス）と回転角度信号（パルス）を得、前記基準信号のパルス幅期間中の前記回転角度信号発生回数から、所定気筒の所定のクランク角を判定するものがある。
【特許文献１】特開平１１−３１１１４７号公報（第１〜９頁、図１〜図１７）
【特許文献２】特開平６−１８５３９９号公報（第１〜６頁、図１〜図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記第１の従来例では、４気筒以上のエンジンでは、クランク角判定用の突起数が増え、突起間の角度間隔が小さくなる。そのため、前記突起部がクランク角センサ（検知部）を通過する際に発生する磁界の変化を検出する磁気式、又はホール素子式のクランク角センサでは、突起の検出が困難になるという問題がある。また、クランク角判定のためにチェックするパルス間隔の配列状態を長くする必要があり、気筒判定までの時間が長くなるという問題がある。
【０００６】
また、前記第２の従来例では、光学式のクランク角センサを使用するため、クランク角度１゜毎の検出が可能である。そのため、エンジンの気筒数が増えても、所定気筒の所定のクランク角度検出が可能である。また、気筒判定までの時間においても、長くなることはない。ただし、光学式クランク角センサは、磁気式、ホール素子式、磁気抵抗素子式等のクランク角センサより高価であるという問題がある。
【０００７】
さらに、従来の気筒判定装置の殆どは、３気筒エンジン等の奇数気筒エンジンについては、実際には気筒判定を行うことが不可能であった（クランク軸が２回転する間にクランク角センサから基準信号を３回（奇数回）得ることは不可能であるから）。
【０００８】
また、従来の気筒判定装置では、吸排気弁のバルブタイミングを可変とした動弁機構を備えたエンジンにおいては、吸排気弁のバルブタイミングを変化させた際、カム角センサからの信号がクランク角センサから得られる基準信号に対してずれてしまうので、誤判定を生じるおそれもある。
【０００９】
本発明は、前記した如くの従来の問題を解消すべくなされたもので、その目的とするところは、３気筒エンジン等の奇数気筒エンジンにおいても、また、吸排気弁のバルブタイミングを可変とした動弁機構を備えたエンジンにおいても、気筒判定を誤りなく速やかに行うことができるとともに、コスト的にも有利なエンジン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】
【００１０】
前記目的を達成すべく、本発明係るエンジンの気筒判別装置は、クランク角センサと、カム角センサと、これら両センサから得られる信号に基づいて気筒判定を行う制御手段と、を備える。
【００１１】
そして、前記クランク角センサは、クランク軸と一体的に回転せしめられるクランク軸用円形回転部材及び該クランク軸用円形回転部材の外周に近接配置されたクランク軸用検知器からなり、前記クランク軸用円形回転部材の外周部には、歯、突起、凹部、凸部、孔等からなる多数の被検知部が等角度間隔で所定角度範囲にわたって配列された等間隔部と、少なくとも２個の前記被検知部が前記等間隔部より大きな角度間隔で配列された不等間隔部とが、前記エンジンの気筒数と同数分だけ交互に設けられ、前記クランク軸用検知器は、前記被検知部を検知する度に信号としてのパルスを発生するようにされており、また、前記カム角センサは、カム軸と一体的に回転せしめられるカム軸用円形回転部材及び該カム軸用円形回転部材の外周に近接配置されたカム軸用検知器からなり、前記カム軸用円形回転部材の外周部には、歯、突起、凹部、凸部、孔等からなる被検知部を一つ以上有する被検知部群が前記エンジンの気筒数と同数分だけ等角度間隔で設けられるとともに、前記各被検知部群は、それぞれ異なる個数の前記被検知部で形成されており、前記カム軸用検知器は、前記被検知部を検知する度に信号としてのパルスを発生するようにされていることを特徴としている。
【００１２】
この場合、前記カム軸用円形回転部材の各被検知群は、好ましくは、３６０°を前記エンジンの気筒数で除した角度間隔をもって配置され、かつ、いずれの被検知群も、それに属する少なくとも一つの被検知部が前記カム軸用検知器により検知される時期が、前記クランク軸用円形回転部材における前記不等間隔部の被検知部が前記クランク軸用検知器により検知される時期の前後所定角度以内となるように配置される。
【００１３】
前記制御手段は、好ましくは、前記クランク角センサから得られる信号に基づき、前記不等間隔部を検出するとともに、その検出回数をカウントし、１回目を検出してから３回目を検出するまでの期間内に到来した、前記カム角センサからの信号数に基づいて気筒判定を行うようにされる。
【００１４】
この場合、前記制御手段は、好ましくは、前記不等間隔部の検出回数をカウントするにあたり、前記不等間隔部が検出される前後所定時間又は角度以内に、前記カム角センサから信号が到来していない場合を１回目とカウントし、３回目を検出したらそれ以上のカウントを停止するとともに、新たに気筒判定を行うようにされる。
【００１５】
また、前記制御手段は、好ましくは、前記クランク角センサから得られる信号の時間間隔を計測するとともに、それを順次、前々回の時間間隔ｔ３、前回の時間間隔ｔ２、最新の時間間隔ｔ１として記憶し、該記憶された各時間間隔ｔ３、ｔ２、ｔ１を用いて、ｔ２／ｔ１＞一定値Ａ１（式１）、及び、ｔ２／ｔ３＞一定値Ａ２（式２）を演算し、両式（式１）、（式２）の両方が成立したときは前記不等間隔部と判断し、両式（式１）、（式２）の少なくとも一方が不成立のときは前記等間隔部であると判断することにより、前記不等間隔部と前記等間隔部の識別検出を行うようにされる。
【００１６】
前記クランク角センサとしては、磁気式、ホール素子式、又は、磁気抵抗素子式のものを用いることができる。
【００１７】
前記制御手段は、好ましくは、前記クランク角センサから得られる信号に基づいて、前記クランク軸が所定角度回転するのに要する時間を逐次計測し、その所要時間に基づいて、各気筒における失火の有無等を判定するようにされる。
【００１８】
前記エンジンとしては、奇数気筒エンジンでも適用でき、さらに、吸気弁及び又は排気弁のバルブタイミングが可変の動弁機構を備えているものでも適用できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るエンジンの気筒判定装置は、３気筒エンジン等の奇数気筒エンジンにおいても、また、吸排気弁のバルブタイミングを可変とした動弁機構を備えたエンジンにおいても、気筒判定を誤りなく速やかに行うことができる。
【００２０】
また、クランク角センサとして、高価な光学式のものではなく、安価な磁気式、ホール素子式、磁気抵抗素子式等のものを使用できるので、装置コストを低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明のの実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る気筒判定装置の一実施形態を、それが適用された車載用３気筒エンジンと共に示す概略構成図である。
【００２２】
図１において、エンジン１は、３つの気筒（#１、#２、#３）が設けられたシリンダ１ａと各気筒（#１、#２、#３）に摺動自在に嵌挿されたピストン１ｂとを備え、ピストン１ｂ上方の燃焼室１ｃには、点火プラグ１８が臨設されるとともに、電子制御式の燃料噴射弁６が設けられた吸気通路４と空燃比センサ１１が設けられた排気通路１９とが接続されている。また、吸気通路４の下流端（吸気ポート）と排気通路１９の上流端（排気ポート）には、図示されていない動弁機構により開閉駆動される吸気弁７及び排気弁８が配置されている。なお、前記シリンダ１ａには、水温センサ１２が設けられている。
【００２３】
前記吸気通路４の始端部には、エアクリーナ５と吸入空気量を調節するスロットル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が付設されるとともに、スロットルセンサ１７と圧力センサ１６が備えられている。
【００２４】
燃料タンク３０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から吸気ポートに向けて噴射される。
【００２５】
かかる構成のエンジン１においては、図４に示される如くに、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、その回転が、クランクプーリ６９、タイミングベルト６８、吸気カムプーリ６４、及び排気カムプーリ６７で構成された伝動機構７０を介して吸気カム軸６２及び排気カム軸６５等からなる動弁機構４０に伝達され、これによって、クランク軸６０の１／２の回転数で吸気カム軸６２及び排気カム軸６５が回転駆動され、前記吸気カム軸６２に設けられている吸気カム６３によって吸気弁７が開閉駆動されるとともに、前記排気カム軸６５に設けられている排気カム６６によって排気弁８が開閉駆動される。
【００２６】
また、エンジン１には、後で詳述するように、気筒判定に使用されるクランク角センサ１３、カム角センサ１４、及びコントロールユニット１００が備えられている。
【００２７】
コントロールユニット１００には、スロットルセンサ１７，圧力センサ１６、空燃比センサ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等からの信号が入力され、コントロールユニット１００は、それらの信号に基づいて、燃料噴射弁６による燃料噴射制御、ＩＳＣバルブ２１の開度制御、点火コイル９及び点火プラグ１８による点火時期の制御、及び燃料ポンプ３１の制御等を行うようになっている。なお、図１において、符号２２はバッテリー、符号２３はコントロールユニット１００に対するメインリレー、符号２４は燃料ポンプリレーを示している。
【００２８】
コントロールユニット１００は、図２にその内部構成が示されているように、それ自体の構成はよく知られているもので、入力回路１９１、Ａ／Ｄ変換部１９２、ＣＰＵ１９３、ＲＯＭ１９４、ＲＡＭ１９５、及び出力回路１９６を含んだマイクロ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、スロットルセンサ１７等からの信号を受けて、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。
【００２９】
ＣＰＵ１９３は、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ともに、前記演算結果は、出力回路１９６を通じて制御信号１９７として出力され、燃料噴射制御、点火時期制御等に用いられる。
【００３０】
一方、クランク角センサ１３及びカム角センサ１４から得られる信号は、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、ＣＰＵ１９３へ送られる。ＣＰＵ１９３では、信号線１９８の電圧レベルが、Low からHighに変化したときに、後述する図３のγで示される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。
【００３１】
前記クランク角センサ１３は、例えば磁気式のものとされ、その組み込み例が図４に示されている如くに、クランク軸６０に装着されてそれと一体的に回転せしめられるクランク軸用円形回転部材１３ａと、該クランク軸用円形回転部材１３ａの外周に近接対向配置されたクランク軸用検知器１３ｂと、からなっている。
【００３２】
前記クランク軸用円形回転部材１３ａの外周部には、図５に模式的に示される如くに、矩形歯又は突起（単線で示されている）からなる多数の被検知部１５が等角度間隔（ここでは、１０°ＣＡ）で所定角度範囲にわたって配列された等間隔部２５と、少なくとも２個の前記被検知部１５が前記等間隔部２５より大きな角度間隔（ここでは、３０°ＣＡ）で配列された不等間隔部（歯欠部）２６とが、前記エンジン１の気筒数（ここでは、３）と同数分だけ交互に１２０°ＣＡの間隔で設けられている。
【００３３】
前記クランク軸用検知器１３ｂは、クランク軸用円形回転部材１３ａがクランク軸６０と共に回転しているとき、図３に示される如くに、前記被検知部１５がその真向かいを通過する毎に発生する磁界の変化αをとらえ（被検知部１５を検知）、内部処理回路で信号としてのパルスβを生成し、これをコントロールユニット１００に供給する。
【００３４】
一方、前記カム角センサ１４は、例えば磁気式のものとされ、その組み込み例が図４に示されている如くに、カム軸６２に装着されてそれと一体的に回転せしめられるカム軸用円形回転部材１４ａと、該カム軸用円形回転部材１４ａの外周に近接対向配置されたカム軸用検知器１４ｂと、からなり、前記カム軸用円形回転部材１４ａの外周部には、図６に模式的に示される如くに、矩形歯又は突起（単線で示されている）からなる多数の被検知部１５を一つ以上有する被検知部群２７（２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ）が前記エンジンの気筒数（ここでは、３）と同数分だけ１２０°（２４０°ＣＡ）間隔で設けられている。前記各被検知部群２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃは、それぞれ異なる個数、つまり、３個、２個、１個の被検知部１５で形成されている。
【００３５】
さらに、前記カム軸用円形回転部材１４ａの各被検知群２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃは、いずれの被検知群も、それに属する少なくとも一つの被検知部１５が前記カム軸用検知器１４ｂにより検知される時期が、前記クランク軸用円形回転部材１３ａにおける前記不等間隔部２６の被検知部１５が前記クランク軸用検知器１３ｂにより検知される時期の前後所定角度（例えば１５°ＣＡ）以内となるように配置されている。
【００３６】
前記カム軸用検知器１４ｂは、カム軸用円形回転部材１４ａがカム軸６２と共に回転しているとき、前記クランク軸用検知器１３ｂと同様に、図３に示される如くに、前記被検知部１５がその真向かいを通過する毎に発生する磁界の変化αをとらえ（被検知部１５を検知）、内部処理回路で信号としてのパルスβを生成し、これをコントロールユニット１００に供給する。
【００３７】
図７は、本実施形態におけるエンジン１の各気筒#１、#２、#３の行程、クランク角センサ１３から得られるクランク信号、カム角センサ１４から得られるカム信号の関係を示したものである。
【００３８】
図７を参照すればよくわかるように、前記クランク角センサ１３からコントロールユニット１００へは、１２０°ＣＡ毎に、不等間隔部２６に対応した３０°ＣＡ間隔の信号群２６ａと、等間隔部２５に対応した１０°ＣＡ間隔の信号群２５ａとが供給される。また、前記カム角センサ１４からコントロールユニット１００へは、２４０°ＣＡ毎に、被検知群２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃに対応して、順次、３本の信号からなる信号群２７ａ、２本の信号からなる信号群２７ｂ、１本の信号からなる信号群２７ｃが供給される。
【００３９】
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（到来時期）関係は、前記カム軸用円形回転部材１４ａの被検知部２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃに対応した三つの信号群２７ａ、２７ｂ、２７ｃが、図７にされる如くに、不等間隔部２６に対応した３０°ＣＡ間隔の信号群２６ａの近傍に出現する関係となっている。
【００４０】
図８は、コントロールユニット１００の気筒判定処理内容を示す機能ブロック図である。
クランク角センサ１３からのクランク信号は、入力処理手段２１０に入力されてノイズ等が除去される。カム角センサ１４から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、クランク信号カウント手段２３０により、カム信号が入力されるまでその数をカウントし、クランク信号カウント信号を連続的に出力するとともに、不等間隔部検出手段２４０によって不等間隔部検出信号に変換され、この検出信号は前記クランク信号カウント信号の値とともに、ウィンドウ検出手段２５０により気筒判定用ウィンドウ信号に変換される。前記カム信号及び前記気筒判定用ウィンドウ信号は、カム信号カウント手段２６０に入力され、前記気筒判定用ウィンドウ信号が入力されると、前記カム角信号を次の気筒判定用ウィンドウ信号が入力されるまで、その数をカウントし、カム信号カウント信号を連続的に出力する。
【００４１】
３気筒エンジン１の場合は、前記カム信号カウント信号は、連続的にパターン化され、３２１３２１・・・・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、気筒判定手段２８０に出力されて、気筒判定を行う。気筒判定は、気筒判定基準格納手段２７０で予め定められ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行われる。
【００４２】
次に、不等間隔部検出手段２４０の不等間隔部検出手法を図９を参照しながら説明する。
不等間隔部２６に対応した３０°ＣＡ間隔の信号群２６ａは、図９に示される如くに、クランク信号ＢＴＤＣ１０５°ＣＡ信号からＢＴＤＣ７５°ＣＡ信号の間に位置する。不等間隔部２６の検出は、クランク信号ＢＴＤＣ１０５°ＣＡ信号からＢＴＤＣ７５°ＣＡ信号間の時間ｔ２及びその前後のクランク信号間時間ｔ３及びｔ１を比較して行う。
【００４３】
具体的には、コントロールユニット１００は、前記クランク角センサ１３から得られる信号の時間間隔を計測するとともに、それを順次、ｔ３、ｔ２、ｔ１として記憶し、該記憶された時間間隔ｔ３、ｔ２、ｔ１を用いて、下記の（式１）及び（式２）を演算し、（式１）及び（式２）の両方が成立したときは前記不等間隔部と判断し、（式１）及び（式２）の少なくとも一方が不成立のときは前記等間隔部であると判断することにより、前記不等間隔部２６と前記等間隔部２５の識別検出を行う。
ｔ２／ｔ１＞Ａ１                                        ・・・・（式１）
ｔ２／ｔ３＞Ａ２                                        ・・・・（式２）
ただし、  ｔ１：最新の時間間隔
ｔ２：前回の時間間隔
ｔ３：前々回の時間間隔
Ａ１：一定値
Ａ２：一定値
とする。
【００４４】
前記Ａ１及び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及びＡ２の値を２とすれば、不等間隔部２６の検出が可能である。
【００４５】
続いて、気筒判定ウィンドウ判定手段２５０の気筒判定ウィンドウの形成手法を図１０を参照しながら説明する。
【００４６】
気筒判定ウィンドウ判定手段２５０は、不等間隔部位置検出手段２４０で不等間隔部位置検出信号が出力された時点でのクランク信号カウント信号の値が、図１０において破線で示される範囲Ｙに入っていれば、気筒判定ウィンドウ信号を出力する。
【００４７】
図１１は、本実施形態における各気筒#１、#２、#３の行程、クランク信号、カム信号、気筒判定ウィンドウ、不等間隔部間のカム信号カウント数の関係を示したものである。
【００４８】
前記気筒判定ウィンドウ信号間に入力される前記カム信号カウント信号は、連続的にパターン化され、３２１３２１・・・・というように生成出力される。気筒判定は、図１２に示される如くに、カム信号カウント数が３の場合は第３気筒#３の圧縮行程、カム信号カウント数が２の場合は第２気筒#２の圧縮行程、カム信号カウント数が１の場合は第１気筒#１の圧縮行程にあると判定する。
【００４９】
言い換えると、コントロールユニット１００は、クランク角センサ１３から得られる信号に基づき、前記不等間隔部２６を検出するとともに、その検出回数をカウントし、図１１に示される如くに、１回目を検出（不等間隔部２６に対応した３０°ＣＡ間隔の信号群２６ａを検出）してから３回目を検出するまでの期間内に到来した、前記カム角センサ１４からの信号数（被検知群２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃに対応した、３本の信号からなる信号群２７ａ、２本の信号からなる信号群２７ｂ、１本の信号からなる信号群２７ｃ）に基づいて気筒判定を行う。
【００５０】
また、前記不等間隔部２６の検出回数をカウントするにあたり、前記不等間隔部２６が検出される前後所定時間（又は角度）以内に、前記カム角センサ１４から信号が到来していない場合を新たに１回目とカウントし、３回目を検出したらそれ以上のカウントを停止するとともに、新たに気筒判定を行うようにされるようにされる（図１１参照）。
【００５１】
このようにされることにより、本実施形態のような３気筒エンジン等の奇数気筒エンジンにおいても、気筒判定を誤りなく速やかに行うことができる。
【００５２】
また、クランク角センサとして、高価な光学式のものではなく、安価な磁気式、ホール素子式、磁気抵抗素子式等のものを使用できるので、装置コストを低く抑えることができる。
【００５３】
なお、前記実施形態においては、クランク角センサ１３の信号より検出した不等間隔部２６の位置を基準にしてカム角センサ１４の信号をカウントするようにしたものであるため、クランク角センサ１３の不等間隔部間に発生するカム信号数の関係が崩れなければ、カム信号の発生位置はどこにあっても気筒判定が成立する。つまり、本発明の気筒判定装置は、吸気カム軸６２とクランク軸６０の相対位置が変化する、吸排気弁のバルブタイミングが可変の動弁機構を備えたエンジンについても、誤判定を招くことなく正確に気筒判定を行うことができる。
【００５４】
また、前記クランク角センサ１３から得られる信号に基づいて、前記クランク軸６０が所定角度回転するのに要する時間を逐次計測し、その所要時間に基づいて、各気筒における失火の有無等を判定することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る気筒判定装置の一実施形態を、それが適用された車載用３気筒エンジンと共に示す概略構成図。
【図２】コントロールユニットの内部構成を示す図。
【図３】クランク角センサ及びカム角センサの出力特性を示す図。
【図４】前記クランク角センサとカム角センサのエンジンへの組み込み例を示す図。
【図５】クランク角センサの構造を模式的に示す図。
【図６】カム角センサの構造を模式的に示す図。
【図７】エンジンの各気筒の行程、クランク角センサから得られるクランク信号、カム角センサから得られるカム信号の関係を示す図。
【図８】コントロールユニットの気筒判定処理内容を示す機能ブロック図。
【図９】不等間隔部検出手法の説明に供される図。
【図１０】気筒判定ウィンドウの形成手法の説明に供される図。
【図１１】エンジンの各気筒の行程、クランク信号、カム信号、気筒判定ウィンドウ、不等間隔部間のカム信号カウント数の関係を示す図。
【図１２】カム信号数に基づく気筒判定の説明に供される図。
【符号の説明】
【００５６】
１・・・エンジン、６・・・燃料噴射弁、７・・・吸気弁、8・・・排気弁、９…点火コイル、１３…クランク角センサ、１３ａ…クランク軸用円形回転部材、１３ｂ…クランク軸用検知器、１４…カム角センサ、１４ａ…カム軸用円形回転部材、１４ｂ…カム軸用検知器、１５・・・被検知部、２５…等間隔部、２６…不等間隔部、２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ…被検知部群、６０・・・クランク軸、６２、６５…カム軸、１００…コントロールユニット
【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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