(57)【要約】【課題】機関出力軸の回転角検出に要する演算負荷を増大させることなく、出力軸の逆回転検出や逆回転時における出力軸の回転角検出といった逆回転時の検出にかかわる精度を向上させることができる内燃機関の逆回転検出装置を提供する。【解決手段】クランク角センサ４０からはクランクシャフト７の回転に対応してその所定角度ごとにパルス信号が出力される。このパルス信号は電子制御装置５０によって間引き処理され、間引き処理された信号に基づきクランク角が算出される。また、クランク角センサ４０からのパルス信号に基づいてクランクシャフト７の逆回転が検出される。電子制御装置５０は、機関回転速度が所定値に満たないときにはパルス信号の間引き処理を中止する。また、クランクシャフト７の正回転中にはパルス信号の立ち下がり時にクランクカウンタを操作し、クランクシャフト７の逆回転中にはパルス信号の立ち上がり時にクランクカウンタを操作する。【選択図】      図１
2006029261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の出力軸の回転に対応してその所定角度ごとにパルス信号を出力するセンサと、所定角度ごとに出力される前記パルス信号から予め設定された数だけ該パルス信号を間引きする間引き処理を実施してその間引き処理された信号に基づいて前記出力軸の回転角を算出する回転角算出手段と、前記パルス信号に基づいて前記出力軸の逆回転を検出する逆回転検出手段とを備える内燃機関の逆回転検出装置において、
前記回転角算出手段は、機関回転速度が予め設定された所定値に満たない回転速度になったときに前記間引き処理の実行を中止して所定角度ごとに出力される前記パルス信号に基づき前記出力軸の回転角を算出するとともに、前記逆回転検出手段は該間引き処理の実行が中止されているときの前記パルス信号に基づいて前記出力軸の逆回転を検出する
ことを特徴とする内燃機関の逆回転検出装置。
【請求項２】
内燃機関の出力軸の回転に対応してその所定角度ごとにパルス信号を出力するセンサと、同パルス信号の出力レベルの変化に同期したタイミングで操作されるカウンタに基づいて前記出力軸の回転角を算出する回転角算出手段と、前記パルス信号に基づいて前記出力軸の逆回転を検出する逆回転検出手段とを備える内燃機関の逆回転検出装置において、
前記回転角算出手段は、前記出力軸の正回転中には前記パルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のいずれか一方のタイミングにて前記カウンタを操作し、前記逆回転検出手段によって前記出力軸の逆回転が検出されているときには前記パルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のタイミングのうち、前記正回転中とは異なる他方のタイミングにて前記カウンタを操作する
ことを特徴とする内燃機関の逆回転検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の逆回転検出装置において、
前記センサからは、前記出力軸の正回転中及び逆回転中を通じて前記パルス信号が出力され、
前記出力軸の正回転中には前記パルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のいずれか一方のタイミングにて前記カウンタが操作されるようにその操作タイミングは設定され、前記出力軸の逆回転が検出されているときには前記パルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のタイミングのうち、前記正回転中とは異なる他方のタイミングにて前記カウンタが操作されるようにその操作タイミングが変更される
ことを特徴とする内燃機関の逆回転検出装置。
【請求項４】
請求項２に記載の内燃機関の逆回転検出装置において、
前記センサからは、前記出力軸の正回転中にあって前記パルス信号となる一方、同出力軸の逆回転が検出されているときには一定レベルの信号となる正回転用信号と、前記出力軸の正回転中にあって一定レベルの信号となる一方、同出力軸の逆回転が検出されているときには前記パルス信号となる逆回転用信号とが出力され、
前記正回転用信号がパルス信号となっているときにはそのパルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のいずれか一方のタイミングにて前記カウンタが操作されるようにその操作タイミングは予め設定されており、前記逆回転用信号がパルス信号となっているにはそのパルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のタイミングのうち、前記正回転用信号とは異なる他方のタイミングにて前記カウンタが操作されるようにその操作タイミングは予め設定されている
ことを特徴とする内燃機関の逆回転検出装置。
【請求項５】
前記逆回転検出手段は、前記パルス信号の幅が増大した後に減少した状態となったときに前記出力軸の逆回転を検出する
請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の逆回転検出装置。
【請求項６】
前記出力軸にはその回転に対応して所定角度ごとにパルスを発生させるための複数の素子を有するクランクロータが設けられており、
前記センサは前記素子の通過を検出して同素子に対応するパルス信号を出力する第１検出部と、出力軸の正回転時において該第１検出部が前記素子の通過を検出した後に同素子の通過を検出して該素子に対応するパルス信号を出力する第２検出部とを備え、
前記逆回転検出手段は、前記第１検出部の出力レベルと前記第２検出部の出力レベルとの対応関係に基づいて前記出力軸の逆回転を検出する
請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の逆回転検出装置。
【請求項７】
前記第１検出部の出力レベルが変化した直後の前記第１検出部の出力レベルと前記第２検出部の出力レベルとが一致するときに前記出力軸の逆回転を検出する
請求項６に記載の内燃機関の逆回転検出装置。
【請求項８】
前記第２検出部の出力レベルが変化した直後の前記第１検出部の出力レベルと前記第２検出部の出力レベルとが異なるときに前記出力軸の逆回転を検出する
請求項６に記載の内燃機関の逆回転検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の逆回転検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関では気筒内に設けられたピストンの位置を同機関の出力軸であるクランクシャフトの回転角、即ちクランク角（°ＣＡ）に基づいて検出しており、このクランク角に対応させて燃料の点火時期や噴射時期などが設定されている。
【０００３】
このクランク角は、クランクシャフトに設けられたクランクロータ及び同クランクロータに対向して設けられたクランク角センサ等によって検出される。
そのクランクロータには、クランクシャフトの回転方向に沿って等角度毎に形成された複数の歯と同歯の欠落した欠歯部とが形成されている。そしてクランクロータが回転し、上記歯がクランク角センサ近傍を通過する毎に、同クランク角センサからは歯の通過に合わせてパルス信号が出力される。そして、上記欠歯部がクランク角センサ近傍を通過する際に該クランク角センサから出力される信号を基準位置信号とし、その基準位置信号出力後にクランク角センサから出力されるパルス信号の数をカウントする。このようにパルス信号の出力タイミングに同期して操作される値であって、該パルス信号の出力回数をカウントしたカウンタの値に基づき、基準位置からのクランクシャフトの回転角度、すなわちクランク角を検出するようにしている。
【０００４】
ところで、機関運転時には上記クランクシャフトは一方向に回転するものの、機関停止がなされ、クランクシャフトの回転が停止する直前には、同クランクシャフトの回転方向が反転する、すなわち逆回転することがある。なお、以下では、機関運転時のクランクシャフトの回転状態を正回転という。
【０００５】
ここで、上記クランク角の検出に際しては、クランク角センサから出力されるパルス信号の数がカウントされる。そのため、機関停止の際にクランクシャフトが逆回転する場合には、上記パルス信号数のカウントに際して、本来逆回転分の信号数を減算する必要があるにもかかわらず、逆に加算されてしまい、機関停止の際のクランク角を把握することができなくなる。従って、機関始動時に上記基準位置信号が検出されるまでは、ピストン位置を示すクランク角を正確に把握することができず、このクランク角が把握されるまでは燃料噴射や燃料点火等を行うことができない。
【０００６】
他方、クランクシャフトの逆回転を検出することができれば、上記信号数の減算タイミングを把握することができるため、機関停止時のクランクシャフトの停止位置、即ちそのときのクランク角を把握することができる。このように機関停止の際のクランク角を把握することができれば、次回機関始動がなされるときのクランク角を直ちに把握することができるため、上記基準位置信号の検出を待つことなく速やかに燃料噴射や燃料点火等を行うことができ、例えば機関の始動性等を向上させることができるようになる。
【０００７】
そこで、特許文献１に記載の装置では、以下のようにしてクランクシャフトの逆回転を検出するようにしている。すなわち、機関停止時にクランクシャフトが逆回転するときには、機関回転速度が徐々に低下して一旦「０」になり、その後逆回転の開始に伴って同機関回転速度は増大するようになる。このような機関回転速度の変化は上記パルス信号の幅に反映されるため、該パルス信号の幅が極大値となったとき、すなわちその幅が増大から減少に転じたことをもってクランクシャフトの逆回転を検出するようにしている。
【特許文献１】特開２００１−２１４７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記クランク角の検出に際しては、クランクシャフトの回転に伴って等角度ごとに出力されるパルス信号から予め設定された数だけ該パルス信号を間引きし、その間引きされた信号に基づいてクランク角の検出を行う場合がある。
【０００９】
例えば、上記クランクロータの歯についてその配設間隔を１０°とした場合には、上記パルス信号も１０°ＣＡ毎に出力されることになるが、連続した３つのパルス信号のうち２つの信号を間引いた信号に基づいて上記カウンタを操作する。この場合には、カウンタの操作タイミングが３０°ＣＡ毎になるため、同タイミングを１０°ＣＡ毎とする場合、すなわち上記間引き処理を実施しない場合と比較して、クランク角検出に要する演算負荷を抑えることができ、ひいては処理速度の高い演算装置を用いることなく、クランク角検出を行うことができるようになる。
【００１０】
ここで、このような間引き処理を実施する場合には、クランク角検出に要する演算負荷についてはこれを抑えることができるものの、クランク角検出の分解能については低下してしまう。そのため、このような間引き処理を実施する装置において特許文献１に記載されるような態様で逆回転を検出する場合、すなわちクランクシャフトが逆回転し始めるときのパルス信号の変化を捕らえて逆回転を検出する場合には、そのパルス信号の変化を的確に捕らえることができず、逆回転を精度よく検出することができないおそれがある。従って、従来のような逆回転の検出処理を実施する場合には、クランク角検出について高い分解能が要求され、ひいてはクランク角検出に要する演算負荷も自ずと高くなってしまうという不具合が生じる。
【００１１】
他方、上記カウンタは上記パルス信号の出力タイミング、換言すればその出力レベルの変化に同期したタイミングで操作されるのであるが、出力軸の正回転中及び逆回転中にかかわらず、該パルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のいずれか一方のタイミングで同カウンタを操作すると逆回転時のクランク角を精度よく検出することができなくなる。このような不具合の発生についてその一例を図１１に示して以下に説明する。ちなみに、パルス信号の立ち上がりとは、同信号が「Ｌｏ」から「Ｈｉ」に変化することをいい、パルス信号の立ち下がりとは、同信号が「Ｈｉ」から「Ｌｏ」に変化することをいう。
【００１２】
図１１では上記不具合の発生態様を具体的に説明するために、以下の（ａ）〜（ｄ）といった設定での不具合の発生態様を示している。
（ａ）クランク角センサがクランクロータの歯（山部）を検出しているときにはその出力信号が「Ｌｏ」になり、隣り合う歯と歯との間（谷）を検出しているときにはその出力信号が「Ｈｉ」となる。
【００１３】
（ｂ）クランクシャフトの正回転中には、クランク角センサの出力信号であるパルス信号の立ち下がり時にクランクカウンタ（上記カウンタ）を増大させる操作を行い、クランクシャフトの逆回転中には、同パルス信号の立ち下がり時にクランクカウンタ（上記カウンタ）を減少させる操作を行う。
【００１４】
（ｃ）クランクロータの歯は１０°毎に設けられている。
（ｄ）クランクロータの歯Ａに対応する実際のクランク角は１１０°ＣＡである。
この図１１に示されるように、クランクシャフトの正回転中にあって、クランクロータの歯Ａについて一方の角部Ａ１がクランク角センサ近傍を通過するとセンサ出力は立ち下がり、歯Ａについて他方の角部Ａ２がクランク角センサ近傍を通過するとセンサ出力は立ち上がる。そして、歯Ａの一方の角部Ａ１がクランク角センサ近傍を通過してからクランクシャフトが１０°ＣＡ回転し、実際のクランク角が１２０°ＣＡになると、歯Ａの隣に設けられた歯Ｂの一方の角部Ｂ１がクランク角センサ近傍を通過し、センサ出力は立ち下がる。このようなセンサ出力の立ち下がり毎にクランクカウンタは増大され、クランク角は１０°ＣＡずつ加算される。これにより、歯Ａの一方の角部Ａ１に対応して検出されたクランク角が１１０°ＣＡである場合には、歯Ｂの一方の角部Ｂ１に対応して検出されるクランク角は１２０°ＣＡとなり、クランクシャフトの実際のクランク角と検出されるクランク角とは一致する。
【００１５】
他方、歯Ｂの他方の角部Ｂ２がクランク角センサ近傍を通過した後、クランクシャフトが逆回転すると、換言すればクランク角センサがクランクロータの谷部を検出しているときにクランクシャフトが逆回転すると、歯Ｂの他方の角部Ｂ２が再びクランク角センサ近傍を通過する。この時にはクランク角センサによって歯Ｂの通過が検出されるため、角部Ｂ２の通過に同期してセンサ出力は立ち下がり、クランクカウンタは減算される。すなわち角部Ｂ２の通過に同期して、検出されるクランク角は１１０°ＣＡとなる。ところが、実際のクランク角は、歯Ｂの一方の角部Ｂ１がクランク角センサ近傍を通過したときに１１０°ＣＡとなるため、実際のクランク角と検出されるクランク角とは歯Ｂの歯幅分だけずれてしまい、検出されるクランク角は実際のクランク角よりも先に減算されてしまうようになる。ちなみにクランク角センサがクランクロータの山部を検出しているときにクランクシャフトが逆回転した場合には、検出されるクランク角は実際のクランク角よりも後に減算されてしまうようになる。
【００１６】
このように、クランクシャフトの回転方向にかかわらず、パルス信号の立ち下がり時のタイミングでクランクカウンタを増減させると、１つの歯について正回転時と逆回転時とでは異なった角部でクランクカウンタが操作されてしまう。すなわち、正回転時の立ち下がり信号に対応するクランク角と逆回転時の立ち下がり信号に対応するクランク角とがずれてしまうため、クランクシャフトの逆回転時には実際のクランク角と検出されるクランク角とがずれてしまい、同クランク角を精度よく検出することができなくなる。なお、パルス信号の立ち上がり時のタイミングでクランクカウンタを増減させる場合にも同様に、逆回転時におけるクランク角を精度よく検出することができなくなる。
【００１７】
なお、上記各設定（ａ）〜（ｄ）は一例であり、それら各設定（ａ）〜（ｄ）とは異なる設定であっても、出力軸の正回転中及び逆回転中にかかわらずパルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のいずれか一方のタイミングで上記カウンタを操作する場合には、同様に、逆回転時のクランク角を精度よく検出することができなくなるおそれがある。
【００１８】
そこで、パルス信号についてその立ち上がり信号と立ち下がり信号の双方を監視したり、クランクシャフトの逆回転検出時にはパルス信号の波形を反転させたりすれば、逆回転時におけるクランク角を精度よく検出することはできるものの、これらの場合にはクランク角検出に要する演算負荷が増大してしまうといった新たな問題が生じてしまう。
【００１９】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、機関出力軸の回転角検出に要する演算負荷を増大させることなく、出力軸の逆回転検出や、逆回転時における出力軸の回転角検出といった逆回転時の検出にかかわる精度を向上させることができる内燃機関の逆回転検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関の出力軸の回転に対応してその所定角度ごとにパルス信号を出力するセンサと、所定角度ごとに出力される前記パルス信号から予め設定された数だけ該パルス信号を間引きする間引き処理を実施してその間引き処理された信号に基づいて前記出力軸の回転角を算出する回転角算出手段と、前記パルス信号に基づいて前記出力軸の逆回転を検出する逆回転検出手段とを備える内燃機関の逆回転検出装置において、前記回転角算出手段は、機関回転速度が予め設定された所定値に満たない回転速度になったときに前記間引き処理の実行を中止して所定角度ごとに出力される前記パルス信号に基づき前記出力軸の回転角を算出するとともに、前記逆回転検出手段は該間引き処理の実行が中止されているときの前記パルス信号に基づいて前記出力軸の逆回転を検出することをその要旨とする。
【００２１】
通常、出力軸の逆回転は、機関停止時のように機関回転速度がある程度以下となっている状態、すなわち機関運転状態が低回転状態となっているときに生じる。そこで、上記構成では、機関回転速度が予め設定された所定値に満たない回転速度になったときにはパルス信号の間引き処理を中止し、その間引き処理の実行が中止されているときのパルス信号に基づいて出力軸の逆回転を検出するようにしている。従って、機関運転状態が低回転状態となっているときには上記回転角の検出に際しての分解能が高められ、出力軸の逆回転を精度よく検出することができるようになる。
【００２２】
ここで、機関運転状態が低回転状態になっているときには、パルス信号の出力間隔が長くなるため、同パルス信号に基づく出力軸の回転角算出に際し、その演算時間も十分に確保することができる。そのため、このような低回転状態において上記間引き処理を中止しても、回転角検出に要する演算負荷の増大は抑えることができる。
【００２３】
従って、上記構成によれば、機関出力軸の回転角検出に要する演算負荷を増大させることなく、出力軸の逆回転検出といった逆回転時の検出にかかわる精度を向上させることができる。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、内燃機関の出力軸の回転に対応してその所定角度ごとにパルス信号を出力するセンサと、同パルス信号の出力レベルの変化に同期したタイミングで操作されるカウンタに基づいて前記出力軸の回転角を算出する回転角算出手段と、前記パルス信号に基づいて前記出力軸の逆回転を検出する逆回転検出手段とを備える内燃機関の逆回転検出装置において、前記回転角算出手段は、前記出力軸の正回転中には前記パルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のいずれか一方のタイミングにて前記カウンタを操作し、前記逆回転検出手段によって前記出力軸の逆回転が検出されているときには前記パルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のタイミングのうち、前記正回転中とは異なる他方のタイミングにて前記カウンタを操作することをその要旨とする。なお、カウンタの操作とは、パルス信号の出力レベルの変化に同期したタイミングでその値を増大させたり、減少させたりすることをいい、このカウンタは出力軸の正回転時と逆回転時とでその操作態様、すなわちその値を増大側に操作するのか減少側に操作するかのといった操作態様が切り替えられる。
【００２５】
さて、上述したように出力軸の回転方向にかかわらず、パルス信号の立ち下がり時のタイミングで上記カウンタを増減させると、正回転時の立ち下がり信号に対応する回転角と逆回転時の立ち下がり信号に対応する回転角とがずれてしまう。同様に、パルス信号の立ち上がり時のタイミングで上記カウンタを増減させても、正回転時の立ち上がり信号に対応する回転角と逆回転時の立ち上がり信号に対応する回転角とはずれてしまうため、逆回転時における出力軸の回転角を精度よく検出することができなくなる。
【００２６】
この点上記構成では、パルス信号の出力レベルの変化に同期したタイミングで上記カウンタを操作するようにしているが、そのカウンタを操作するタイミングが出力軸の正回転中と逆回転中とで異なるようにしている。すなわち、出力軸の正回転中、パルス信号の立ち上がり時のタイミングにて上記カウンタを増大側に操作する場合には、同出力軸の逆回転中、パルス信号の立ち下がり時のタイミングにて上記カウンタは減少側に操作される。従って、正回転時において立ち上がり信号に対応して検出された回転角は、逆回転時において立ち下がり信号に対応して検出されるようになり、出力軸の逆回転時にあって実際の回転角と検出される回転角とが一致するようになる。従って、逆回転時における出力軸の回転角を精度よく検出することができるようになる。
【００２７】
同様に、出力軸の正回転中、パルス信号の立ち下がり時のタイミングにて上記カウンタを増大側に操作する場合には、同出力軸の逆回転中、パルス信号の立ち上がり時のタイミングにて上記カウンタは減少側に操作される。従って、この場合にも出力軸の逆回転時にあって実際の回転角と検出される回転角とが一致するようになり、逆回転時における出力軸の回転角を精度よく検出することができるようになる。
【００２８】
また、同構成では、カウンタを操作するタイミングを出力軸の正回転中と逆回転中とで異ならせることで、逆回転時における回転角の検出精度を向上させるようにしている。そのため、上述したように、パルス信号についてその立ち上がり信号と立ち下がり信号の双方を監視したり、出力軸の逆回転検出時にはパルス信号の波形を反転させたりする場合と比較して、回転角検出に要する演算負荷の増大を抑えることもできる。従って、同構成によれば、機関出力軸の回転角検出に要する演算負荷を増大させることなく、逆回転時における出力軸の回転角検出といった逆回転時の検出にかかわる精度を向上させることができるようになる。
【００２９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の逆回転検出装置において、前記センサからは、前記出力軸の正回転中及び逆回転中を通じて前記パルス信号が出力され、前記出力軸の正回転中には前記パルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のいずれか一方のタイミングにて前記カウンタが操作されるようにその操作タイミングは設定され、前記出力軸の逆回転が検出されているときには前記パルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のタイミングのうち、前記正回転中とは異なる他方のタイミングにて前記カウンタが操作されるようにその操作タイミングが変更されることをその要旨とする。
【００３０】
同構成によれば、出力軸の逆回転が検出されると、カウンタを操作するタイミングが正回転中とは異なるタイミングに変更される。従って、カウンタの操作タイミングを出力軸の正回転中と逆回転中とで確実に異ならせることができるようになる。
【００３１】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の逆回転検出装置において、前記センサからは、前記出力軸の正回転中にあって前記パルス信号となる一方、同出力軸の逆回転が検出されているときには一定レベルの信号となる正回転用信号と、前記出力軸の正回転中にあって一定レベルの信号となる一方、同出力軸の逆回転が検出されているときには前記パルス信号となる逆回転用信号とが出力され、前記正回転用信号がパルス信号となっているときにはそのパルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のいずれか一方のタイミングにて前記カウンタが操作されるようにその操作タイミングは予め設定されており、前記逆回転用信号がパルス信号となっているにはそのパルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のタイミングのうち、前記正回転用信号とは異なる他方のタイミングにて前記カウンタが操作されるようにその操作タイミングは予め設定されていることをその要旨とする。
【００３２】
同構成によれば、正回転中にパルス信号となる正回転用信号と、逆回転中にパルス信号となる逆回転用信号とが上記センサからはそれぞれ出力される。そして、正回転用信号がパルス信号となっているときのカウンタ操作タイミングは、パルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のいずれか一方のタイミングに予め設定されており、逆回転用信号がパルス信号となっているときのカウンタ操作タイミングも、パルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のタイミングのうち、正回転用信号とは異なる他方のタイミングに予め設定されている。従って、逆回転用信号がパルス信号となったときには、自ずとカウンタを操作するタイミングが正回転中とは異なるタイミングに設定される。そのため、同構成によっても、カウンタの操作タイミングを出力軸の正回転中と逆回転中とで確実に異ならせることができるようになる。
【００３３】
上記逆回転検出手段による出力軸の逆回転検出については、請求項５〜８のいずれかに記載の構成を採用することができる。
まず、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の逆回転検出装置において、前記逆回転検出手段は、前記パルス信号の幅が増大した後に減少した状態となったときに前記出力軸の逆回転を検出することをその要旨とする。
【００３４】
上述したように、機関停止時に出力軸が逆回転するときには、機関回転速度が徐々に低下して一旦「０」になり、その後逆回転の開始に伴って同機関回転速度は増大するようになる。このような機関回転速度の変化は上記パルス信号の幅に反映されるため、該パルス信号の幅が極大値となったとき、すなわちその幅が増大した後に減少した状態となったことをもって出力軸の逆回転は検出することができる。従って、請求項５に記載の構成によれば、出力軸の逆回転検出を好適に行うことができるようになる。
【００３５】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の逆回転検出装置において、前記出力軸にはその回転に対応して所定角度ごとにパルスを発生させるための複数の素子を有するクランクロータが設けられており、前記センサは前記素子の通過を検出して同素子に対応するパルス信号を出力する第１検出部と、出力軸の正回転時において該第１検出部が前記素子の通過を検出した後に同素子の通過を検出して該素子に対応するパルス信号を出力する第２検出部とを備え、前記逆回転検出手段は、前記第１検出部の出力レベルと前記第２検出部の出力レベルとの対応関係に基づいて前記出力軸の逆回転を検出することをその要旨とする。
【００３６】
同構成では、上記クランクロータが有する各素子のうちの任意の１素子が上記センサを通過する際、その通過を第１検出部と第２検出部といった２つの検出部で検出するようにしている。そして、出力軸の正回転時にあっては第１検出部が素子を検出した後、その同じ素子を第２検出部でも検出するようにしており、同一素子の通過に際して、第１検出部から出力されるパルス信号の出力タイミングと第２検出部から出力されるパルス信号の出力タイミングとは若干ずれるようになっている。従って、正回転時においては、第１検出部からパルス信号が出力された後に第２検出部からパルス信号が出力される一方、逆回転時においては、第２検出部からパルス信号が出力された後に第１検出部からパルス信号が出力される。そのため、出力軸の正回転時と逆回転時とでは、第１検出部の出力レベルと第２検出部の出力レベルとの対応関係が異なるようになり、その対応関係に基づいて出力軸の逆回転を検出することができる。このような原理に基づく上記請求項６に記載の構成によれば、出力軸の逆回転検出を好適に行うことができるようになる。
【００３７】
ここで、出力軸の逆回転中には、第２検出部の出力レベルが変化した後に第１検出部の出力レベルは変化する。そのため、第１検出部の出力レベルが変化した直後での同第１検出部の出力レベルと第２検出部の出力レベルとが一致していれば、出力軸は逆回転しているといえる。また、第２検出部の出力レベルが変化した直後での第１検出部の出力レベルと該第２検出部の出力レベルとが異なっているときにも、出力軸は逆回転しているといえる。
【００３８】
そこで、上述したような第１検出部の出力レベルと第２検出部の出力レベルとの対応関係に基づく出力軸の逆回転検出については、請求項７に記載の発明によるように、前記第１検出部の出力レベルが変化した直後の前記第１検出部の出力レベルと前記第２検出部の出力レベルとが一致するときに前記出力軸の逆回転を検出するといった構成や、請求項８に記載の発明によるように、前記第２検出部の出力レベルが変化した直後の前記第１検出部の出力レベルと前記第２検出部の出力レベルとが異なるときに前記出力軸の逆回転を検出するといった構成を採用することにより、出力軸の逆回転検出を確実に行うことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
（第１の実施形態）
以下、この発明にかかる内燃機関の逆回転検出装置を具体化した第１の実施形態について図１〜図６に基づき、説明する。
【００４０】
図１は、この逆回転検出装置が適用されるガソリン機関１とともに、その周辺構成を示す概略構成図である。
ガソリン機関１は複数の気筒を有しており、そのシリンダブロック２には、複数のシリンダ４が設けられている（図１では便宜上、１つのみを図示）。このシリンダ４内にはピストン５が設けられており、このピストン５は、コンロッド６を介して機関の出力軸であるクランクシャフト７に連結されている。
【００４１】
シリンダブロック２の上部には、シリンダヘッド３が取り付けられている。そして、上記シリンダ４においてピストン５の上端とシリンダヘッド３との間には、燃焼室８が形成されている。また、シリンダヘッド３には、燃焼室８内の混合気を火花点火するための点火プラグ１１が各気筒に対応してそれぞれ設けられている。
【００４２】
この点火プラグ１１は点火コイル４８に接続されている。点火コイル４８にはイグナイタ４７が接続されている。
上記シリンダヘッド３には、燃焼室８への吸気流路である吸気ポート９と同燃焼室８からの排気流路である排気ポート１０とが、１つの気筒に対してそれぞれ設けられている。吸気ポート９には同ポートを開閉する吸気弁１２が設けられており、排気ポート１０には同ポートを開閉する排気弁１３が設けられている。また、各気筒毎に設けられた燃料噴射弁３５は、吸気ポート９内に向けて燃料を噴射する。
【００４３】
吸気ポート９及び排気ポート１０は、それぞれ吸気通路２０及び排気通路３０に接続されている。吸気通路２０内には、アクセルペダルの操作に基づいて駆動されるアクチュエータ２２によってその開度が調整されるスロットル弁２３が設けられている。このスロットル弁２３の開度を変更することにより燃焼室８内へ吸入される空気量が調量される。
【００４４】
他方、ガソリン機関１には、機関運転状態を検出するための各種センサが備えられている。例えば、上記クランクシャフト７には、同クランクシャフト７と一体回転可能なクランクロータ４１が設けられており、このクランクロータ４１の近傍にはクランクシャフト７の回転角度、すなわちクランク角を検出するためのクランク角センサ４０が設けられている。このクランク角センサ４０の検出信号に基づいてクランクシャフト７の位置、すなわちクランク角や機関回転速度ＮＥが算出される。また、上記スロットル弁２３の近傍に設けられるスロットル開度センサ４４は、スロットル弁２３の開度ＴＡ（スロットル開度ＴＡ）を検出する。また、上記スロットル弁２３の上流側に設けられるエアフロメータ４５により、吸気通路２０を流れる吸入空気量ＱＡが検出される。
【００４５】
上記ガソリン機関１の点火時期制御や燃料噴射制御等の各種制御は、電子制御装置５０によって行われる。この電子制御装置５０は中央処理制御装置（ＣＰＵ）を備えるマイクロコンピュータを中心として構成されている。例えば電子制御装置５０には、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、タイマカウンタ、入力インターフェース、出力インターフェース等が設けられている。
【００４６】
そして、上記クランク角センサ４０、スロットル開度センサ４４、エアフロメータ４５、水温センサ４６等からの出力信号は入力インターフェースに入力され、これら各種センサ等によりガソリン機関１の運転状態が検出される。
【００４７】
一方、出力インターフェースは、各々対応する駆動回路等を介して燃料噴射弁３５、点火プラグ１１、及びスロットル弁２３のアクチュエータ２２等に接続されている。そして、電子制御装置５０は上記の各種センサ等からの信号に基づき、ＲＯＭ内に格納された制御プログラム及び制御データに従って、上記燃料噴射弁３５からの燃料噴射、点火プラグ１１の放電、及びアクチュエータ２２の駆動等を制御する。より具体的には、上記検出されるクランク角に対応させて点火プラグ１１による燃料点火の時期や燃料噴射弁３５による燃料噴射の時期等が設定される。
【００４８】
次に本実施形態における上記クランク角の検出態様について、図２及び図３を併せ参照して説明する。
図２はクランク角センサ４０とクランクロータ４１の構成及び配置図を示している。このクランク角センサ４０は、クランクロータ４１の外周面に形成された複数の歯４１ａが通過するたびにパルス信号を出力する。クランクロータ４１の歯４１ａは、３６個を等間隔に配列した状態から、１カ所において連続した２歯を欠歯部４１ｂとして除いた３４個からなっている。なお、以下では、クランクロータ４１の外周面であって、隣り合う歯４１ａと歯４１ａとの間を谷部４１ｃという。ちなみに、上記歯４１ａの数及び欠歯部４１ｂの欠歯数は、クランク角の検出分解能などに応じて適宜に設定することができる。
【００４９】
図３はクランク角センサ４０が有する検出素子についてその配設態様を示している。
この図３に示されるように、クランク角センサ４０は、歯４１ａの通過を検出する第１検出素子４０ａと、クランクシャフト７の正回転時において第１検出素子４０ａが歯４１ａの通過を検出した後に、同じ歯４１ａの通過を検出する第２検出素子４０ｂとを備えている。
【００５０】
歯４１ａの通過を検出したときの第１及び第２検出素子４０ａ、４０ｂの各出力は、Ａ／Ｄ変換によってそれぞれパルス信号に変換される。これら第１検出素子４０ａとその出力をパルス信号に変換するＡ／Ｄ変換器等によって第１検出部が構成されている。同様に、第２検出素子４０ｂとその出力をパルス信号に変換するＡ／Ｄ変換器等によって第２検出部が構成されている。
【００５１】
なお、本実施形態では、クランクロータ４１の歯４１ａ（山部）を検出しているときにはパルス信号が「Ｌｏ」となり、谷部４１ｃを検出しているときには「Ｈｉ」となるようにＡ／Ｄ変換を行っている。すなわち、任意の歯４１ａの通過に際して、歯４１ａにおいて正回転方向に位置する一方の角部４１ａ１を検出するとパルス信号のレベルは「Ｈｉ」から「Ｌｏ」に変更され、同歯４１ａにおいて他方の角部４１ａ２を検出するとパルス信号のレベルは「Ｌｏ」から「Ｈｉ」に変更される。このようにパルス信号の出力レベルを変化させるきっかけとなる各角部４１ａ１、４１ａ２といった角部を、以下では便宜上、「エッジ」という。また、第１検出素子４０ａの検出結果に基づいて出力されるパルス信号をクランク角信号ＣＫＰとして利用している。ちなみに、クランクロータ４１の歯４１ａ（山部）を検出しているときにはパルス信号が「Ｈｉ」となり、谷部４１ｃを検出しているときには「Ｌｏ」となるように各検出素子の出力をＡ／Ｄ変換するようにしてもよい。
【００５２】
このように構成されたクランク角センサ４０とクランクロータ４１との組み合わせでは、クランクシャフト７が回転するとクランク角センサ４０からは、各歯４１ａに対応したパルス信号、すなわち上記クランク角信号ＣＫＰが１０°ＣＡ（クランク角）毎に出力される。また、欠歯部４１ｂではパルス信号の出力間隔は３０°ＣＡとなり、このような欠歯部４１ｂを示す基準位置信号は３６０°ＣＡ毎に現れる。そして、基準位置信号が出力されるとクランクカウンタＣＲは「０」にリセットされ、その後、クランク角信号ＣＫＰが出力される毎にクランクカウンタＣＲを１つずつ増大させる操作が行われる。
【００５３】
ここで、上記クランク角信号ＣＫＰは１０°ＣＡ毎に出力されることになるが、連続した３つのクランク角信号ＣＫＰのうち、２つの信号を間引いた信号に基づいて上記クランクカウンタＣＲは操作される。この間引き処理によって、クランクカウンタＣＲの操作タイミングは３０°ＣＡ毎になる。そのため、同タイミングを１０°ＣＡ毎とする場合、すなわち上記間引き処理を実施しない場合と比較して、クランク角検出に要する演算負荷を抑えることができ、ひいては処理速度の高い演算装置（上記ＣＰＵ等）を用いることなく、クランク角検出を行うことができる。そして、上述したような態様で操作されるクランクカウンタＣＲの値に基づき、基準位置からのクランクシャフト７の回転角度、すなわちクランク角は算出される。ちなみに、間引きされる信号の数はクランク角の検出分解能などに応じて適宜に設定することができる。なお、上述したようなクランク角センサ４０からの出力信号に基づくクランク角の算出処理は上記回転角算出手段を構成している。
【００５４】
ここで、機関運転時にはクランクシャフト７は一方向に回転するものの、機関停止がなされ、クランクシャフト７の回転が停止する直前には、同クランクシャフト７の回転方向が反転する、すなわち逆回転することがある。そこで、後述するような態様でクランクシャフト７が逆回転しているか否かを判断し、クランクシャフト７の逆回転が検出されているときには、クランク角信号ＣＫＰが出力されたタイミングに合わせてクランクカウンタＣＲを１つずつ減少させる操作が行われる。このようにクランクカウンタＣＲの操作態様をクランクシャフト７の正回転中と逆回転中とで切り替えることにより、機関停止時のクランク角が精度よく検出されるようにしている。
【００５５】
そして、本実施形態では機関停止に際して、より詳細にはクランクシャフト７の回転停止に際して、その時のクランク角を上記電子制御装置５０のＲＡＭ内に記憶しておくようにしている。そして、次回ガソリン機関１が始動されてクランクシャフト７が回転し始めるときの初期値として、この記憶されたクランク角を設定することにより、機関始動時におけるクランク角を速やかに把握できるようにしている。そしてこれにより、機関始動時において上記基準位置信号の検出を待つことなく速やかに燃料噴射や燃料点火等を行うことができ、もって機関の始動性や排気エミッション等の向上を図るようにしている。
【００５６】
次に、本実施形態におけるクランクシャフト７の逆回転検出態様について、図４を併せ参照して説明する。
まずはじめに、クランク角センサ４０が谷部４１ｃを検出していたときにクランクシャフト７の回転状態が逆回転となったときの検出態様について、図４の（Ａ）に示す。
【００５７】
上述したように、クランクロータ４１の歯４１ａの検出に際しては、該歯４１ａの通過を第１検出素子４０ａと第２検出素子４０ｂといった２つの検出素子で検出するようにしており、クランクシャフト７の正回転時にあっては第１検出素子４０ａが歯４１ａを検出した後、その同じ歯４１ａを第２検出素子４０ｂでも検出するようにしている。そのため、歯４１ａの通過に際して、第１検出素子４０ａの検出結果に基づくパルス信号の出力タイミングと、第２検出素子４０ｂの検出結果に基づくパルス信号の出力タイミングとは若干ずれるようになる。すなわち、図４の（Ａ）に示されるように、クランクシャフト７の正回転中には、第１検出素子４０ａによってある歯Ａの検出がなされた後、第２検出素子４０ｂによってその歯Ａの検出がなされる。また、歯Ａの隣りに設けられた歯Ｂが第１検出素子４０ａによって検出された後、第２検出素子４０ｂによってその歯Ｂの検出がなされる。従って、クランクシャフト７の正回転中には、第１検出部の出力レベルが「Ｈｉ」から「Ｌｏ」に変化した後、第２検出部の出力レベルも「Ｈｉ」から「Ｌｏ」に変化する。そのため、第１検出部の出力レベルが変化した直後において、第１検出部の出力レベルと第２検出部の出力レベルとが異なっていれば、換言すれば上記エッジ直後の第１検出部の出力レベルと第２検出部の出力レベルとが異なっていれば、クランクシャフト７は正回転しているといえる。そこでこのように第１検出部の出力レベルと第２検出部の出力レベルとが異なっている場合には、クランクシャフト７が正回転していると判断し、クランクシャフト７の回転状態を示す正逆転識別信号ＦＬが「Ｈｉ」に設定される。
【００５８】
一方、クランク角センサ４０が谷部４１ｃを検出しているとき（第１検出部の出力レベルと第２検出部の出力レベルとがともに「Ｈｉ」のとき）にクランクシャフト７が逆回転すると、第２検出素子４０ｂによって歯Ｂの検出がなされた後、第１検出素子４０ａによってその歯Ｂの検出がなされる。また、歯Ｂの隣りに設けられた歯Ａが第２検出素子４０ｂによって検出された後、第１検出素子４０ａによってその歯Ａの検出がなされる。従って、クランクシャフト７の逆回転中には、第２検出部の出力レベルが「Ｈｉ」から「Ｌｏ」に変化した後、第１検出部の出力レベルも「Ｈｉ」から「Ｌｏ」に変化する。そのため、第１検出部の出力レベルが変化した直後において、第１検出部の出力レベルと第２検出部の出力レベルとが一致していれば、換言すれば上記エッジ直後の第１検出部の出力レベルと第２検出部の出力レベルとが一致していれば、クランクシャフト７は逆回転しているといえる。そこでこのように第１検出部の出力レベルと第２検出部の出力レベルとが一致している場合には、クランクシャフト７が逆回転していると判断し、クランクシャフト７の回転状態を示す正逆転識別信号ＦＬが「Ｌｏ」に設定される。
【００５９】
次に、クランク角センサ４０が歯４１ａ（山部）を検出していたときにクランクシャフト７の回転状態が逆回転となったときの検出態様について、図４の（Ｂ）に示す。
この図４の（Ｂ）に示されるように、山部検出時にクランクシャフト７が逆回転しても、谷部検出時にクランクシャフト７が逆回転した場合と同様な態様で、クランクシャフト７の逆回転を検出することができる。すなわち、クランク角センサ４０が歯４１ａを検出しているとき（第１検出部の出力レベルと第２検出部の出力レベルとがともに「Ｌｏ」のとき）にクランクシャフト７が逆回転すると、第２検出素子４０ｂによって歯Ｂと歯Ａとの間の谷部４１ｃが検出された後、第１検出素子４０ａによって同谷部４１ｃの検出がなされる。そして、歯Ａが第２検出素子４０ｂによって検出された後、第１検出素子４０ａによってその歯Ａの検出がなされる。従って、クランクシャフト７の逆回転中には、第２検出部の出力レベルが「Ｌｏ」から「Ｈｉ」に変化した後、第１検出部の出力レベルも「Ｌｏ」から「Ｈｉ」に変化する。そのため、第１検出部の出力レベルが変化した直後において、第１検出部の出力レベルと第２検出部の出力レベルとが一致していれば、換言すれば上記エッジ直後の第１検出部の出力レベルと第２検出部の出力レベルとが一致していれば、クランクシャフト７は逆回転しているといえる。そこでこのように第１検出部の出力レベルと第２検出部の出力レベルとが一致している場合には、クランクシャフト７が逆回転していると判断し、クランクシャフト７の回転状態を示す正逆転識別信号ＦＬが「Ｌｏ」に設定される。
【００６０】
このように本実施形態では、第１検出部の出力レベルと第２検出部の出力レベルとの対応関係に基づいてクランクシャフト７の逆回転を検出するようにしている。
ちなみに、本実施形態では、第１検出部の出力レベルが変化した直後での同第１検出部の出力レベルと第２検出部の出力レベルとの対応関係に基づいてクランクシャフト７の逆回転を検出するようにしている。一方、第２検出部の出力レベルが変化した直後での各出力レベルの対応関係に着目すれば、それら各出力レベルの対応関係と第１検出部の出力レベルが変化した直後での対応関係とは逆になる。従って、第２検出部の出力レベルが変化した直後の第１検出部の出力レベルと第２検出部の出力レベルとが異なるときに、クランクシャフト７が逆回転していると判断することもできる。また、正逆転識別信号ＦＬについては、クランクシャフト７が正回転しているときに「Ｌｏ」、逆回転しているときに「Ｈｉ」が設定されるようにしてもよい。なお、上述したようなクランク角センサ４０からの出力信号に基づくクランクシャフト７の逆回転検出処理は、上記逆回転検出手段を構成している。
【００６１】
次に、クランクシャフト７の正回転中及び逆回転中における上記クランクカウンタＣＲの操作態様について図５を併せ参照して説明する。
図５は、クランクシャフト７の正回転中及び逆回転中におけるクランクカウンタＣＲの設定処理についてその手順を示しており、この処理は電子制御装置５０によって所定周期毎に繰り返し実行される。
【００６２】
本処理が開始されるとまず、現在の機関回転速度ＮＥが閾値αよりも小さいか否かが判定される（Ｓ１００）。通常運転時のように機関回転速度が高い場合には逆回転が生じないため、ここでは、逆回転が起きる可能性があるかないかを判断するようにしている。従って、閾値αは、現在の機関回転速度ＮＥが逆回転の生じるような低い回転速度であるか否かを判定することのできる値が適宜設定されている。ちなみに本実施形態ではこの閾値αを（４００ｒ／ｍｉｎ）に設定している。
【００６３】
そして、機関回転速度ＮＥが閾値α以上である場合には（Ｓ１００：ＮＯ）、上述したクランク角信号ＣＫＰの間引き処理や欠歯部４１ｂの検出に基づく上記基準位置の設定処理についてそれらの実行が許可される（Ｓ２００）。そして正回転用の有効エッジが設定される（Ｓ１４０）。この有効エッジとは、上述したような歯４１ａの角部を示す上記エッジであって、特にクランクカウンタＣＲの値を操作するエッジのことである。そしてここでは正回転用の有効エッジとして、間引き処理されたクランク角信号ＣＫＰにあってそのパルス信号が立ち下がるとき、すなわち出力レベルが「Ｈｉ」から「Ｌｏ」に変更されるときに検出されるエッジが有効エッジとして設定される。
【００６４】
次に、その有効エッジがクランク角センサ４０によって検出されたか否かが判定され（Ｓ１５０）、未だ正回転用の有効エッジが検出されていない旨判断されるときには（Ｓ１５０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。一方、正回転用の有効エッジが検出された旨判断されるときには（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、クランクカウンタＣＲが増大される（Ｓ１６０）。ここでは例えばクランクカウンタＣＲの値が「３」だけ、すなわちクランク角に換算して３０°ＣＡ分だけ同クランクカウンタＣＲは増大側に操作され、本処理は一旦終了される。
【００６５】
先のステップＳ１００において、機関回転速度ＮＥが閾値α未満である旨判定される場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、機関の停止要求があるか否かが判断される（Ｓ１１０）。ここでは、イグニッションスイッチが「オフ」になっている場合や、機関の自動始動・自動停止を実行する車両にあって自動停止要求がある場合などに、機関の停止要求があると判断するようにすればよい。そして、機関の停止要求がない場合には（Ｓ１１０：ＮＯ）、上記ステップＳ１００において否定判定された場合と同一の処理が実行される。
【００６６】
他方、機関回転速度ＮＥが閾値α未満であって、機関の停止要求がある場合には（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、クランクシャフト７が逆回転する可能性がより高くなると判断され、上述したクランク角信号ＣＫＰの間引き処理や欠歯部４１ｂの検出に基づく上記基準位置の設定処理が中止される（Ｓ１２０）。ここで、クランク角信号ＣＫＰの間引き処理を中止する理由は以下のとおりである。
【００６７】
通常、クランクシャフト７の逆回転は、機関停止時のように機関回転速度ＮＥがある程度以下となっている状態、すなわち機関運転状態が低回転状態となっているときに生じる。そこで、機関回転速度ＮＥが予め設定された閾値α未満となったときにはクランク角信号ＣＫＰの間引き処理を中止し、その間引き処理の実行が中止されているときのクランク角信号ＣＫＰに基づいてクランクシャフト７の逆回転が検出できるようにしておく。このような処理を行うことによって、機関運転状態が低回転状態となっているときには上記クランク角の検出に際しての分解能が高められ、クランクシャフト７の逆回転を精度よく検出することができる。ここで、機関運転状態が低回転状態になっているときには、クランク角信号ＣＫＰの出力間隔が長くなるため、同クランク角信号ＣＫＰに基づくクランク角算出に際し、その演算時間も十分に確保することができる。そのため、このような低回転状態において上記間引き処理を中止しても、クランク角検出に要する演算負荷の増大は抑えることができる。このように本処理では、機関回転速度ＮＥが閾値α未満であるときには、上記間引き処理の実行を中止し、クランク角の検出分解能を高めた状態でクランクシャフト７の逆回転を検出するようにしている。そのため、クランク角検出に要する演算負荷を増大させることなく、クランクシャフト７の逆回転を精度よく検出することができる。
【００６８】
また、欠歯部４１ｂの検出に基づく上記基準位置の設定処理を中止する理由は次のとおりである。すなわち、クランク角センサ４０が欠歯部４１ｂを検出しているときには、歯４１ａが欠損しているため、同クランク角センサ４０が歯４１ａを検出しているときと比較して、クランク角信号ＣＫＰのパルス間隔は長くなる。一方、クランクシャフト７が逆回転するときには機関回転速度ＮＥが極度に低下するため、クランク角センサ４０が歯４１ａを検出していても、そのときのクランク角信号ＣＫＰのパルス間隔は、欠歯部４１ｂを検出しているときと同様に長くなるおそれがある。従って、機関回転速度ＮＥが予め設定された閾値α未満となったとき、すなわちクランクシャフト７が逆回転する可能性のあるときには、欠歯部４１ｂを示す上記基準位置信号が誤って出力され、クランクカウンタＣＲが誤ってリセットされるおそれがある。そこで、本処理では、機関回転速度ＮＥが閾値α未満であるときには、欠歯部４１ｂの検出に基づく上記基準位置の設定処理を中止し、現在のクランクカウンタＣＲの値に基づいて基準位置を設定するようにしている。すなわちクランクカウンタＣＲの値に基づいて算出されるクランク角が「３６０°ＣＡ」となった時点で、クランクカウンタＣＲをリセットするようにしている。これによりクランクシャフト７の逆回転時におけるクランク角の誤検出が抑制される。
【００６９】
これら各処理の実行が中止されると、次に、クランクシャフト７が逆回転しているか否かが判断される（Ｓ１３０）。ここでは、上述した正逆転識別信号ＦＬが「Ｈｉ」であるか「Ｌｏ」であるかに基づいてその逆回転が検出される。そして、正逆転識別信号ＦＬが「Ｈｉ」である場合にはクランクシャフト７が正回転していると判断され（Ｓ１３０：ＮＯ）、上記ステップＳ１４０及びステップＳ１５０の処理が実行される。ただし、間引き処理が中止されているため、ステップＳ１４０にて設定される正回転用の有効エッジは、間引き処理されていないクランク角信号ＣＫＰにあってそのパルス信号が立ち下がるとき、すなわち出力レベルが「Ｈｉ」から「Ｌｏ」に変更されるときに検出されるエッジが有効エッジとして設定される。そして、有効エッジが検出された旨判断されるときには（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、クランクカウンタＣＲが増大される（Ｓ１６０）。ここでは上記間引き処理が中止されているため、例えばクランクカウンタＣＲの値が「１」だけ、すなわちクランク角に換算して１０°ＣＡ分だけ同クランクカウンタＣＲは増大側に操作され、本処理は一旦終了される。
【００７０】
一方、先のステップＳ１３０において、正逆転識別信号ＦＬが「Ｌｏ」であり、クランクシャフト７が逆回転している旨判断される場合には（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、逆回転用の有効エッジが設定される（Ｓ１７０）。ここでは逆回転用の有効エッジとして、間引き処理されていないクランク角信号ＣＫＰにあってそのパルス信号が立ち上がるとき、すなわち正回転用の有効エッジとは異なり、出力レベルが「Ｌｏ」から「Ｈｉ」に変更されるときに検出されるエッジが有効エッジとして設定される。このように、クランクシャフト７の逆回転が検出されているときには、パルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のタイミングのうち、正回転中とは異なる他方のタイミングにてクランクカウンタＣＲが操作されるように、逆回転用の有効エッジは設定される。
【００７１】
次に、その有効エッジがクランク角センサ４０によって検出されたか否かが判定され（Ｓ１８０）、未だ逆回転用の有効エッジが検出されていない旨判断されるときには（Ｓ１８０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。一方、逆回転用の有効エッジが検出された旨判断されるときには（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、クランクカウンタＣＲが減少される（Ｓ１９０）。ここでは上記間引き処理が中止されているため、例えばクランクカウンタＣＲの値が「１」だけ、すなわちクランク角に換算して１０°ＣＡ分だけ同クランクカウンタＣＲは減少側に操作され、本処理は一旦終了される。
【００７２】
図６は、上記クランクカウンタの設定処理を通じたクランク角の検出態様についてその一例を示しており、特に、機関運転状態が上述したような低回転状態であって、クランク角信号ＣＫＰの間引き処理が中止されているときの検出態様を例示している。なお同図６において、複数の歯４１ａのうちの１つの歯Ａに対応する実際のクランク角は１１０°ＣＡとなっている。
【００７３】
この図６に示されるように、クランクシャフト７の正回転中にあって、クランクロータ４１の歯Ａについて一方の角部Ａ１がクランク角センサ４０近傍を通過するとクランク角信号ＣＫＰは立ち下がり、歯Ａについて他方の角部Ａ２がクランク角センサ近傍を通過するとクランク角信号ＣＫＰは立ち上がる。そして、歯Ａの一方の角部Ａ１がクランク角センサ４０近傍を通過してからクランクシャフト７が１０°ＣＡ回転し、実際のクランク角が１２０°ＣＡになると、歯Ａの隣に設けられた歯Ｂの一方の角部Ｂ１がクランク角センサ４０近傍を通過し、クランク角信号ＣＫＰは立ち下がる。ここで、正回転中には、クランク角信号ＣＫＰのパルス信号が立ち下がるときに検出されるエッジ、すなわち出力レベルが「Ｈｉ」から「Ｌｏ」に変更されるときに検出されるエッジが有効エッジとして設定されている。そのため、クランク角信号ＣＫＰの立ち下がり毎にクランクカウンタＣＲは増大され、クランク角は１０°ＣＡずつ加算される。これにより、歯Ａの一方の角部Ａ１に対応して検出されたクランク角が１１０°ＣＡである場合には、歯Ｂの一方の角部Ｂ１に対応して検出されるクランク角は１２０°ＣＡとなり、クランクシャフト７の実際のクランク角と検出されるクランク角とは一致する。
【００７４】
他方、歯Ｂの他方の角部Ｂ２がクランク角センサ４０近傍を通過した後、クランクシャフト７が逆回転すると、換言すればクランク角センサ４０がクランクロータ４１の谷部を検出しているときにクランクシャフト７が逆回転すると、歯Ｂの他方の角部Ｂ２が再びクランク角センサ４０近傍を通過する。この時にはクランク角センサ４０によって歯Ｂの通過が検出されるため、角部Ｂ２の通過に同期してクランク角信号ＣＫＰは立ち下がる。
【００７５】
ここで、従来のように正回転時と逆回転時とで有効エッジを変更しない場合には、同図６に二点鎖線で示されるように、この角部Ｂ２の通過に同期してクランクカウンタＣＲは減算される。すなわち角部Ｂ２の通過に同期して、検出されるクランク角は１１０°ＣＡとなる。ところが、実際のクランク角は、歯Ｂの一方の角部Ｂ１がクランク角センサ４０近傍を通過したときに１１０°ＣＡとなるため、実際のクランク角と検出されるクランク角とは歯Ｂの歯幅分だけずれてしまい、その結果、クランク角を精度よく検出することができなくなる。
【００７６】
一方、本実施形態では、正回転時と逆回転時とで有効エッジを変更するようにしているおり、クランクシャフト７の逆回転が正逆転識別信号ＦＬの「Ｌｏ」信号をもって検出されると、クランクカウンタＣＲを操作する有効エッジは、クランク角信号ＣＫＰのパルス信号が立ち上がるときに検出されるエッジに設定される。すなわち、クランク角信号ＣＫＰの出力レベルが「Ｌｏ」から「Ｈｉ」に変更されるときに検出されるエッジが有効エッジとして設定される。そのため、逆回転時にあって、歯Ｂの他方の角部Ｂ２が再びクランク角センサ４０近傍を通過してクランク角信号ＣＫＰが立ち下がっても、この立ち下がり信号に同期したクランクカウンタＣＲの減算は行われず、クランクシャフト７が歯Ｂの歯幅分だけさらに回転したときにクランクカウンタＣＲが減算される。すなわち、歯Ｂの一方の角部Ｂ１がクランク角センサ４０近傍を通過し、角部Ｂ１の通過に同期してクランク角信号ＣＫＰが立ち上がると、クランクカウンタＣＲは減算され、検出されるクランク角も１０°ＣＡ減算される。従って、逆回転発生時に１２０°ＣＡであった実際のクランク角は、歯Ｂの一方の角部Ｂ１がクランク角センサ４０近傍を通過したときに１１０°ＣＡとなるが、検出されるクランク角も実際のクランク角の変化に同期して減算されるようになり、逆回転時におけるクランク角が精度よく検出される。
【００７７】
このように本実施形態では、クランクカウンタＣＲを操作するタイミングをクランクシャフト７の正回転中と逆回転中とで異ならせることで、逆回転時におけるクランク角の検出精度を向上させるようにしている。そのため、上述したように、クランク角信号ＣＫＰのパルス信号についてその立ち上がり信号と立ち下がり信号の双方を監視したり、クランクシャフト７の逆回転検出時にはそのパルス信号の波形を反転させたりする場合と比較して、クランク角検出に要する演算負荷の増大を抑えることもできる。従って、クランク角検出に要する演算負荷を増大させることなく、逆回転時におけるクランク角検出といった逆回転時の検出にかかわる精度を向上させることができるようになる。
【００７８】
以上説明したように、本実施形態にかかる内燃機関の逆回転検出装置によれば、次のような効果を得ることができる。
（１）機関回転速度ＮＥが予め設定された閾値αに満たない回転速度になったときにはクランク角信号ＣＫＰの間引き処理を中止し、その間引き処理が中止されているときのクランク角信号ＣＫＰのパルス信号に基づいてクランクシャフト７の逆回転を検出するようにしている。従って、機関運転状態が低回転状態になっているときにはクランク角検出に際しての分解能が高められ、クランクシャフト７の逆回転を精度よく検出することができるようになる。ここで、機関運転状態が低回転状態になっているときには、クランク角信号ＣＫＰの出力間隔が長くなるため、同クランク角信号ＣＫＰに基づくクランク角算出に際して、その演算時間も十分に確保することができる。そのため、このような低回転状態において上記間引き処理を中止しても、クランク角検出に要する演算負荷の増大は抑えることができる。従って、上記実施形態によれば、クランク角検出に要する演算負荷を増大させることなく、クランクシャフト７の逆回転検出といった逆回転時の検出にかかわる精度を向上させることができるようになる。
【００７９】
（２）クランク角信号ＣＫＰのパルス信号の出力レベル変化に同期したタイミングでクランクカウンタＣＲを操作するようにしているが、そのクランクカウンタＣＲの操作タイミングをクランクシャフト７の正回転中と逆回転中とで異ならせるようにしている。従って、正回転時において立ち下がり信号に対応して検出されたクランク角は、逆回転時において立ち下がり信号に対応して検出されるようになり、クランクシャフト７の逆回転時にあって実際のクランク角と検出されるクランク角とが一致するようになる。従って、逆回転時におけるクランク角を精度よく検出することができるようになる。
【００８０】
また、上記実施形態では、クランクカウンタＣＲの操作タイミングをクランクシャフト７の正回転中と逆回転中とで異ならせることにより、逆回転時におけるクランク角の検出精度を向上させるようにしている。そのため、クランク角検出に要する演算負荷を増大させることなく、逆回転時におけるクランク角検出といった逆回転時の検出にかかわる精度を向上させることができるようになる。
【００８１】
（３）クランクシャフト７の正回転中には、クランク角信号ＣＫＰのパルス信号の立ち下がり時のタイミングにてクランクカウンタＣＲが操作されるようにその操作タイミングを設定するようにしている。また、クランクシャフト７の逆回転が検出されているときには、正回転中とは異なるタイミング、すなわち同パルス信号の立ち上がり時のタイミングにてクランクカウンタＣＲが操作されるようにその操作タイミングを変更するようにしている。そのため、クランクカウンタＣＲの操作タイミングをクランクシャフト７の正回転中と逆回転中とで確実に異ならせることができるようになる。
【００８２】
（４）クランク角センサ４０に歯４１ａの通過を検出して同歯４１ａに対応するパルス信号を出力する第１検出部と、クランクシャフト７の正回転時において該第１検出部が歯４１ａの通過を検出した後にそれと同じ歯４１ａの通過を検出してその歯４１ａに対応するパルス信号を出力する第２検出部とを設けるようにしている。そのため、正回転時においては、第１検出部からパルス信号が出力された後に第２検出部からパルス信号が出力される一方、逆回転時においては、第２検出部からパルス信号が出力された後に第１検出部からパルス信号が出力される。従って、クランクシャフト７の正回転時と逆回転時とでは、第１検出部の出力レベルと第２検出部の出力レベルとの対応関係が異なるようになる。そして上記実施形態では、そのような各出力レベルの対応関係に基づいてクランクシャフト７の逆回転を検出するようにしている。より具体的には、クランクシャフト７の逆回転中には、第２検出部の出力レベルが変化した後に第１検出部の出力レベルは変化するため、第１検出部の出力レベルが変化した直後の同第１検出部の出力レベルと第２検出部の出力レベルとが一致していれば、クランクシャフト７は逆回転していると判断するようにしている。そのため、クランクシャフト７の逆回転検出を確実に行うことができるようになる。
（第２の実施形態）
次に、この発明にかかる内燃機関の逆回転検出装置を具体化した第２の実施形態について図７〜図１０に基づき、説明する。
【００８３】
本実施形態では、上述した第１検出部からの出力信号を利用して、クランク角センサ４０から正回転用クランク角信号ＦＣＫＰと逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰといった２つのクランク角信号を出力させるようにしている。
【００８４】
また、正回転用クランク角信号ＦＣＫＰにあって、そのパルス信号の立ち下がり時のタイミングでクランクカウンタＣＲが操作されるようにその操作タイミングは予め設定されている。他方、逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰにあって、そのパルス信号の立ち上がり時のタイミング、すなわち、正回転用クランク角信号ＦＣＫＰとは異なるタイミングでクランクカウンタＣＲが操作されるようにその操作タイミングは予め設定されている。
【００８５】
このように、クランク角センサ４０からは２つのクランク角信号が出力される点、及び正回転時と逆回転時とでクランクカウンタＣＲを操作するタイミングが各クランク角信号毎に予め設定されている点以外は上記第１の実施形態と同様である。
【００８６】
そこで以下では、第１の実施形態との相違点を中心にして本実施形態にかかる内燃機関の逆回転検出装置を説明する。
まずはじめに、上記正回転用クランク角信号ＦＣＫＰ及び逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰの出力態様について説明する。
【００８７】
正回転用クランク角信号ＦＣＫＰは、クランクシャフト７の正回転中には第１検出部から出力されるパルス信号、すなわち上述したクランク角信号ＣＫＰと同一の態様でその出力レベルが変化するパルス信号となる一方、クランクシャフト７の逆回転が検出されているときには「Ｈｉ」レベルの信号、すなわち一定レベルの信号に保持される。また、正回転用クランク角信号ＦＣＫＰがパルス信号となっているときにはそのパルス信号の立ち下がり時のタイミングにてクランクカウンタＣＲが増大操作されるようにその操作タイミングは予め設定されている。すなわちこの正回転用クランク角信号ＦＣＫＰについては、上述したような正回転用の有効エッジが予め設定されている。
【００８８】
逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰは、クランクシャフト７の正回転中には「Ｌｏ」レベルの信号、すなわち一定レベルの信号に保持される一方、クランクシャフト７の逆回転が検出されているときには第１検出部から出力されるパルス信号、すなわち上述したクランク角信号ＣＫＰと同一の態様でその出力レベルが変化するパルス信号となる。また、逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰがパルス信号となっているときにはそのパルス信号の立ち上がり時のタイミング、すなわち正回転用クランク角信号ＦＣＫＰとは異なるタイミングにてクランクカウンタＣＲが減少操作されるようにその操作タイミングは予め設定されている。このように逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰについては、上述したような逆回転用の有効エッジが予め設定されている。
【００８９】
図７は、先の図４に示した逆回転検出態様に、上記正回転用クランク角信号ＦＣＫＰ及び逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰの出力態様を追記したものである。この図７の（Ａ）に示す状態は、クランク角センサ４０が谷部４１ｃを検出していたときにクランクシャフト７が逆回転した状態、すなわち同図７に示す歯Ｂの角部Ｂ２を第１検出部が検出した後にクランクシャフト７が逆回転した状態での各クランク角信号の出力態様を示している。同様に、図７の（Ｂ）に示す状態は、クランク角センサ４０が山部（歯４１ａ）を検出していたときにクランクシャフト７が逆回転した状態、すなわち同図７に示す歯Ｂを第１検出部が検出しているときにクランクシャフト７が逆回転した状態での各クランク角信号の出力態様を示している。
【００９０】
同図７の（Ａ）に示されるように、クランクシャフト７の正回転中における正回転用クランク角信号ＦＣＫＰは、第１検出部の出力に同期したパルス信号として出力される。そして、クランクシャフト７が逆回転し、歯Ｂの角部Ｂ２において正逆転識別信号ＦＬが「Ｌｏ」になると、正回転用クランク角信号ＦＣＫＰは「Ｈｉ」レベルの信号に保持される。
【００９１】
一方、クランクシャフト７の正回転中における逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰは、「Ｌｏ」レベルの信号に保持されている。そして、クランクシャフト７が逆回転し、歯Ｂの角部Ｂ２において正逆転識別信号ＦＬが「Ｌｏ」になると、正回転用クランク角信号ＦＣＫＰは第１検出部の出力に同期したパルス信号として出力される。このように、図７の（Ａ）に示す状態では、クランクシャフト７の逆回転中に第１検出部が歯Ｂの角部Ｂ２を検出するまで、正回転用クランク角信号ＦＣＫＰの信号に基づいてクランクカウンタＣＲは増大側に操作される。そして、同逆回転中に第１検出部が歯Ｂの角部Ｂ２を検出すると、逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰの信号に基づいてクランクカウンタＣＲは減少側に操作される。
【００９２】
同様に、図７の（Ｂ）に示す状態では、クランクシャフト７の逆回転中に第１検出部が歯Ｂの角部Ｂ１を検出するまで、正回転用クランク角信号ＦＣＫＰの信号に基づいてクランクカウンタＣＲは増大側に操作される。そして、同逆回転中に第１検出部が歯Ｂの角部Ｂ１を検出すると、逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰの信号に基づいてクランクカウンタＣＲは減少側に操作される。
【００９３】
ちなみに、クランクシャフト７が逆回転した後に再び正回転となるときの回転方向の検出やそのときの各クランク角信号の出力についても、上述したような原理に基づいて同様に行われる。そこで、詳細についての説明は省略するが、そのような状態での回転方向の検出、及び各クランク角信号の出力についての一態様を、図７と同様な態様を用いて図８に示しておく。
【００９４】
この図８の（Ａ）に示す状態は、クランク角センサ４０が谷部４１ｃを検出していたときにクランクシャフト７が逆回転から正回転に転じた状態、すなわち同図８に示す歯Ａの角部Ａ１を第１検出部が検出した後にクランクシャフト７が正回転に転じた状態での正逆転識別信号ＦＬの変化、及び各クランク角信号の出力態様を示している。同様に、図８の（Ｂ）に示す状態は、クランク角センサ４０が山部（歯４１ａ）を検出していたときにクランクシャフト７が正回転に転じた状態、すなわち同図８に示す歯Ａを第１検出部が検出しているときにクランクシャフト７が正回転に転じた状態での正逆転識別信号ＦＬの変化、及び各クランク角信号の出力態様を示している。
【００９５】
同図８の（Ａ）に示されるように、クランクシャフト７の逆回転中における正回転用クランク角信号ＦＣＫＰは、「Ｈｉ」レベルの信号に保持されている。そして、クランクシャフト７が正回転に転じ、歯Ａの角部Ａ１において正逆転識別信号ＦＬが「Ｌｏ」から「Ｈｉ」になると、正回転用クランク角信号ＦＣＫＰは第１検出部の出力に同期したパルス信号として出力される。
【００９６】
一方、クランクシャフト７の逆回転中における逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰは、第１検出部の出力に同期したパルス信号として出力される。そして、クランクシャフト７が正回転に転じ、歯Ａの角部Ａ１において正逆転識別信号ＦＬが「Ｈｉ」になると、逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰは「Ｌｏ」レベルの信号に保持される。このように、図８の（Ａ）に示す状態では、クランクシャフト７が正回転に転じて第１検出部が歯Ａの角部Ａ１を検出するまで、逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰの信号に基づいてクランクカウンタＣＲは減少側に操作される。そして、同正回転に転じた後に第１検出部が歯Ａの角部Ａ１を検出すると、正回転用クランク角信号ＦＣＫＰの信号に基づいてクランクカウンタＣＲは増大側に操作される。
【００９７】
同様に、図８の（Ｂ）に示す状態では、クランクシャフト７が正回転に転じて第１検出部が歯Ａの角部Ａ２を検出するまで、逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰの信号に基づいてクランクカウンタＣＲは減少側に操作される。そして、同正回転に転じた後に第１検出部が歯Ａの角部Ａ２を検出すると、正回転用クランク角信号ＦＣＫＰの信号に基づいてクランクカウンタＣＲは増大側に操作される。
【００９８】
次に、本実施形態でのクランクシャフト７の正回転中及び逆回転中における上記クランクカウンタＣＲの操作態様について図９を併せ参照して説明する。なお、本実施形態におけるクランクカウンタの設定処理と、先の図５に示した一連の処理とは一部のみが異なっている。そこで、同図９において、先の図５に示した処理と同一の処理については同じ番号を付している。
【００９９】
この図９に示す処理が開始されるとまず、現在の機関回転速度ＮＥが閾値αよりも小さいか否かが判定される（Ｓ１００）。
そして、機関回転速度ＮＥが閾値α以上である場合には（Ｓ１００：ＮＯ）、上述した正回転用クランク角信号ＦＣＫＰの間引き処理や欠歯部４１ｂの検出に基づく上記基準位置の設定処理についてそれらの実行が許可される（Ｓ３３０）。ちなみに、本実施形態では、正回転用クランク角信号ＦＣＫＰについては上述したような間引き処理を実行したり、中止したりするようにしているが、逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰについては常に間引き処理を実行しないようにしている。これは、逆回転中におけるクランク角の検出分解能を高めておくためである。
【０１００】
次に、正回転用クランク角信号ＦＣＫＰの有効エッジがクランク角センサ４０によって検出されたか否か、すなわち正回転用の有効エッジが検出されたことを示すパルス信号の立ち下がりが検出されたか否かが判定され（Ｓ３１０）、未だその有効エッジが検出されていない旨判断されるときには（Ｓ３１０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。一方、有効エッジが検出された旨判断されるときには（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、クランクカウンタＣＲが増大される（Ｓ１６０）。ここでは例えばクランクカウンタＣＲの値が「３」だけ、すなわちクランク角に換算して３０°ＣＡ分だけ同クランクカウンタＣＲは増大側に操作され、本処理は一旦終了される。
【０１０１】
先のステップＳ１００において、機関回転速度ＮＥが閾値α未満である旨判定される場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、機関の停止要求があるか否かが判断される（Ｓ１１０）。そして、機関の停止要求がない場合には（Ｓ１１０：ＮＯ）、上記ステップＳ１００において否定判定された場合と同一の処理が実行される。
【０１０２】
他方、機関回転速度ＮＥが閾値α未満であって、機関の停止要求がある場合には（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、正回転用クランク角信号ＦＣＫＰの間引き処理や欠歯部４１ｂの検出に基づく上記基準位置の設定処理が中止される（Ｓ３００）。これら各処理が中止される理由は先述のとおりである。
【０１０３】
そして、これら各処理の実行が中止されると、次に、クランクシャフト７が逆回転しているか否かが判断される（Ｓ１３０）。そして、正逆転識別信号ＦＬが「Ｈｉ」である場合にはクランクシャフト７が正回転していると判断され（Ｓ１３０：ＮＯ）、上記ステップＳ３１０及びステップＳ１６０の処理が実行される。ここで、有効エッジが検出された旨判断されるときには（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１６０においてクランクカウンタＣＲは増大されるのであるが、ここでは上記間引き処理が中止されている。そのため、例えばクランクカウンタＣＲの値が「１」だけ、すなわちクランク角に換算して１０°ＣＡ分だけ同クランクカウンタＣＲは増大側に操作され、本処理は一旦終了される。
【０１０４】
一方、先のステップＳ１３０において、正逆転識別信号ＦＬが「Ｌｏ」であり、クランクシャフト７が逆回転している旨判断される場合には（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰの有効エッジがクランク角センサ４０によって検出されたか否かが判定される（Ｓ３２０）。すなわち逆回転用の有効エッジが検出されたことを示すパルス信号の立ち上がりが検出されたか否かが判定される。そして、未だその有効エッジが検出されていない旨判断されるときには（Ｓ３２０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。一方、有効エッジが検出された旨判断されるときには（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、クランクカウンタＣＲが減少される（Ｓ１９０）。ここでは上記間引き処理が中止されているため、例えばクランクカウンタＣＲの値が「１」だけ、すなわちクランク角に換算して１０°ＣＡ分だけ同クランクカウンタＣＲは減少側に操作され、本処理は一旦終了される。
【０１０５】
図１０は、上記クランクカウンタの設定処理を通じたクランク角の検出態様についてその一例を示しており、特に、機関運転状態が上述したような低回転状態であって、正回転用クランク角信号ＦＣＫＰの間引き処理が中止されているときの検出態様を例示している。なお同図１０において、複数の歯４１ａのうちの１つの歯Ａに対応する実際のクランク角は１１０°ＣＡとなっている。
【０１０６】
この図１０に示されるように、クランクシャフト７の正回転中にあって、クランクロータ４１の歯Ａについて一方の角部Ａ１がクランク角センサ４０近傍を通過すると正回転用クランク角信号ＦＣＫＰは立ち下がり、歯Ａについて他方の角部Ａ２がクランク角センサ近傍を通過すると正回転用クランク角信号ＦＣＫＰは立ち上がる。そして、歯Ａの一方の角部Ａ１がクランク角センサ４０近傍を通過してからクランクシャフト７が１０°ＣＡ回転し、実際のクランク角が１２０°ＣＡになると、歯Ａの隣に設けられた歯Ｂの一方の角部Ｂ１がクランク角センサ４０近傍を通過し、正回転用クランク角信号ＦＣＫＰは立ち下がる。ここで、正回転中には、正回転用クランク角信号ＦＣＫＰのパルス信号が立ち下がるときに検出されるエッジ、すなわち出力レベルが「Ｈｉ」から「Ｌｏ」に変更されるときに検出されるエッジが有効エッジとして予め設定されている。そのため、正回転用クランク角信号ＦＣＫＰの立ち下がり毎にクランクカウンタＣＲは増大され、クランク角は１０°ＣＡずつ加算される。これにより、歯Ａの一方の角部Ａ１に対応して検出されたクランク角が１１０°ＣＡである場合には、歯Ｂの一方の角部Ｂ１に対応して検出されるクランク角は１２０°ＣＡとなり、クランクシャフト７の実際のクランク角と検出されるクランク角とは一致する。
【０１０７】
他方、歯Ｂの他方の角部Ｂ２がクランク角センサ４０近傍を通過した後、クランクシャフト７が逆回転すると、換言すればクランク角センサ４０がクランクロータ４１の谷部を検出しているときにクランクシャフト７が逆回転すると、歯Ｂの他方の角部Ｂ２が再びクランク角センサ４０近傍を通過する。このとき、クランクシャフト７の逆回転が正逆転識別信号ＦＬの「Ｌｏ」信号をもって検出されると、クランクカウンタＣＲは逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰの出力レベル変化に基づいて操作されるようになる。この逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰにおいては、クランクカウンタＣＲを操作する有効エッジが同逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰのパルス信号が立ち上がるときに検出されるエッジに予め設定されている。すなわち、逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰの出力レベルが「Ｌｏ」から「Ｈｉ」に変更されるときに検出されるエッジが有効エッジとして設定されている。そのため、逆回転時にあって、歯Ｂの他方の角部Ｂ２が再びクランク角センサ４０近傍を通過したときには、クランクカウンタＣＲの減算は行われず、クランクシャフト７が歯Ｂの歯幅分だけさらに回転したときにクランクカウンタＣＲが減算される。すなわち、歯Ｂの一方の角部Ｂ１がクランク角センサ４０近傍を通過し、角部Ｂ１の通過に同期して逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰが立ち上がると、クランクカウンタＣＲは減算され、検出されるクランク角も１０°ＣＡ減算される。従って、逆回転発生時に１２０°ＣＡであった実際のクランク角は、歯Ｂの一方の角部Ｂ１がクランク角センサ４０近傍を通過したときに１１０°ＣＡとなるが、検出されるクランク角も実際のクランク角の変化に同期して減算されるようになり、逆回転時におけるクランク角が精度よく検出される。
【０１０８】
このように本実施形態では、クランク角センサ４０から２つのクランク角信号を出力させるようにしている。すなわち、クランクシャフト７の正回転中にはパルス信号となる一方、クランクシャフト７の逆回転が検出されているときには一定レベルの信号となる正回転用クランク角信号ＦＣＫＰを出力させるようにしている。また、クランクシャフト７の正回転中には一定レベルの信号となる一方、クランクシャフト７の逆回転が検出されているときにはパルス信号となる逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰも出力させるようにしている。
【０１０９】
そして、正回転用クランク角信号ＦＣＫＰがパルス信号となっているときには、そのパルス信号の立ち下がり時のタイミングにてクランクカウンタＣＲが増大操作されるようにその操作タイミングを予め設定するようにしている。また、逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰがパルス信号となっているには、そのパルス信号の立ち上がり時のタイミング、すなわち正回転用クランク角信号ＦＣＫＰとは異なるタイミングにてクランクカウンタＣＲが減少操作されるようにその操作タイミングを予め設定するようにしている。
【０１１０】
従って、本実施形態によれば、逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰがパルス信号となったときには、自ずとクランクカウンタＣＲを操作するタイミングが正回転中とは異なるタイミングに設定される。そのため、本実施形態によっても、クランクカウンタＣＲの操作タイミングをクランクシャフト７の正回転中と逆回転中とで確実に異ならせることができるようになり、上記第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【０１１１】
なお、上記各実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記各実施形態において、上記間引き処理を実施することなく、常にクランク角の検出分解能が高められた状態で同クランク角の検出を行うようにしてもよい。この場合でも、上記（１）に記載の効果のうち、クランクシャフト７の逆回転検出といった逆回転時の検出にかかわる精度は向上させることができる。また、この場合であっても、クランクカウンタＣＲの操作タイミングはクランクシャフト７の正回転中と逆回転中とで異なったタイミングにされるため、第１の実施形態で説明した（２）や（３）に記載の効果を得ることができる。すなわち、クランク角検出に要する演算負荷を増大させることなく、逆回転時における出力軸の回転角検出といった逆回転時の検出にかかわる精度を向上させることができる。
【０１１２】
・上記各実施形態において、クランクカウンタＣＲの操作タイミングをクランクシャフト７の正回転中と逆回転中とで異ならせる処理を省略して、クランク角の検出を行うようにしてもよい。この場合でも、上述した各効果のうち、（２）以外の効果を得ることができる。すなわち、クランク角検出に要する演算負荷を増大させることなく、クランクシャフト７の逆回転検出といった逆回転時の検出にかかわる精度を向上させることができる。
【０１１３】
・上記各実施形態において、クランクシャフト７の正回転中にはパルス信号の立ち上がり時のタイミングでクランクカウンタＣＲを操作し、クランクシャフト７の逆回転が検出されているときにはパルス信号の立ち下がり時のタイミングでクランクカウンタＣＲを操作するようにしてもよい。
【０１１４】
すなわち、クランクシャフト７の正回転中にはパルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のいずれか一方のタイミングにてクランクカウンタＣＲは操作される。そして、クランクシャフト７の逆回転が検出されているときにはパルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のタイミングのうち、正回転中とは異なる他方のタイミングにてクランクカウンタＣＲが操作されるようにすればよい。この場合にも、上記各実施形態と同様な作用及び効果を得ることができる。
【０１１５】
従って、第１の実施形態は次のように変形して実施することもできる。すなわち、クランクシャフト７の正回転中にはパルス信号の立ち上がり時のタイミングにてクランクカウンタＣＲが操作されるようにその操作タイミングを設定し、クランクシャフト７の逆回転が検出されているときには、パルス信号の立ち下がり時のタイミングでクランクカウンタＣＲが操作されるようにその操作タイミングを変更する。
【０１１６】
また、第２の実施形態は次のように変形して実施することもできる。すなわち、正回転用クランク角信号ＦＣＫＰがパルス信号となっているときにはそのパルス信号の立ち上がり時のタイミングにてクランクカウンタＣＲが操作されるようにその操作タイミングを予め設定しておく。また、逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰがパルス信号となっているにはそのパルス信号の立ち下がり時のタイミングにてクランクカウンタが操作されるようにその操作タイミングを予め設定しておくようにする。
【０１１７】
・第２の実施形態では、クランクシャフト７の正回転中における逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰの出力レベルを「Ｌｏ」に設定した。また、逆回転中における正回転用クランク角信号ＦＣＫＰの出力レベルを「Ｈｉ」に設定するようにしたが、正回転中における逆回転用クランク角信号ＲＣＫＰの出力レベル及び逆回転中における正回転用クランク角信号ＦＣＫＰの出力レベルは、一定レベルの信号であればよい。
【０１１８】
・上記各実施形態では、第１検出部の出力レベルと第２検出部の出力レベルとの対応関係に基づいてクランクシャフト７の逆回転を検出するようにしたが、上述したようなクランク角センサからの出力信号に基づいてクランクシャフト７の逆回転を検出するものであれば、その検出態様は任意である。
【０１１９】
例えば、上述したように、機関停止時にクランクシャフト７が逆回転するときには、機関回転速度ＮＥが徐々に低下して一旦「０」になり、その後逆回転の開始に伴って同機関回転速度ＮＥは増大するようになる。このような機関回転速度ＮＥの変化はクランク角信号、すなわちパルス信号の幅に反映されるため、該パルス信号の幅が極大値となったとき、すなわちその幅が増大した後に減少した状態となったことをもってクランクシャフト７の逆回転を検出するようにしてもよい。この場合であっても各実施形態と同様な作用及び効果を得ることができる。
【０１２０】
・先の図５や図９に示したステップＳ１１０の処理、すなわち機関停止要求の有無を判断する処理は省略して実施することもできる。
・上記各実施形態では、内燃機関の出力軸の回転に対応してその所定角度ごとにパルスを発生させるための素子がクランクロータ４１の外周面に形成された複数の歯４１ａであった。しかしながら、内燃機関の出力軸の回転に対応してその所定角度ごとにパルスを発生させることのできる素子であればどのような素子でもよく、そのような素子を用いた場合であっても各実施形態と同様な効果が得られる。
【０１２１】
・上述したようなクランクシャフト７の逆回転は、機関停止時だけではなく機関始動時にも起きる可能性があり、そのような機関始動時にも上記ステップＳ１１０の処理を省略した上記各クランクカウンタの設定処理を実施することにより、上記各実施形態と同様な効果を得ることができる。
【０１２２】
・上記各実施形態では、ガソリン機関に本発明にかかる逆回転検出装置を適用する場合について例示した。しかしながら、適用対象となる内燃機関はこのガソリン機関に何ら限定されるものではない。ディーゼル機関やその他の内燃機関にも本発明は同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる逆回転検出装置及びこれが適用される内燃機関の概略構成図。
【図２】同実施形態におけるクランク角センサとクランクロータとの配置を示す構成図。
【図３】クランク角センサが有する検出素子についてその配設態様を示す模式図。
【図４】（Ａ）は、クランク角センサが谷部を検出していたときにクランクシャフトの回転状態が正回転から逆回転に転じたときの逆回転の検出態様を例示する模式図。（Ｂ）はクランク角センサが山部を検出していたときにクランクシャフトの回転状態が正回転から逆回転に転じたときの逆回転の検出態様を例示する模式図。
【図５】同実施形態におけるクランクカウンタの設定処理についてその手順を示すフローチャート。
【図６】同クランクカウンタの設定処理を通じたクランク角の検出態様についてその一例を示す模式図。
【図７】第２の実施形態における正回転用クランク角信号及び逆回転用クランク角信号の出力態様を例示する模式図であって、（Ａ）は、クランク角センサが谷部を検出していたときにクランクシャフトの回転状態が正回転から逆回転に転じたときの正回転用クランク角信号及び逆回転用クランク角信号の出力態様を例示する模式図。（Ｂ）は、クランク角センサが山部を検出していたときにクランクシャフトの回転状態が正回転から逆回転に転じたときの正回転用クランク角信号及び逆回転用クランク角信号の出力態様を例示する模式図。
【図８】同実施形態における正回転用クランク角信号及び逆回転用クランク角信号の出力態様を例示する模式図であって、（Ａ）は、クランク角センサが谷部を検出していたときにクランクシャフトの回転状態が逆回転から正回転に転じたときの正回転用クランク角信号及び逆回転用クランク角信号、並びに正逆転識別信号の各出力態様を例示する模式図。（Ｂ）は、クランク角センサが山部を検出していたときにクランクシャフトの回転状態が逆回転から正回転に転じたときの正回転用クランク角信号及び逆回転用クランク角信号、並びに正逆転識別信号の各出力態様を例示する模式図。
【図９】同実施形態におけるクランクカウンタの設定処理についてその手順を示すフローチャート。
【図１０】同クランクカウンタの設定処理を通じたクランク角の検出態様についてその一例を示す模式図。
【図１１】従来のクランクカウンタの設定処理を通じたクランク角の検出態様についてその一例を示す模式図。
【符号の説明】
【０１２４】
１…ガソリン機関、２…シリンダブロック、３…シリンダヘッド、４…シリンダ、５…ピストン、６…コンロッド、７…クランクシャフト、８…燃焼室、９…吸気ポート、１０…排気ポート、１１…点火プラグ、１２…吸気弁、１３…排気弁、２０…吸気通路、２２…アクチュエータ、２３…スロットル弁、３０…排気通路、３５…燃料噴射弁、４０…クランク角センサ、４０ａ…第１検出素子、４０ｂ…第２検出素子、４１…クランクロータ、４１ａ…歯、４１ａ１、４１ａ２…角部、４１ｂ…欠歯部、４１ｃ…谷部、４４…スロットル開度センサ、４５…エアフロメータ  、４６…水温センサ、４７…イグナイタ、４８…点火コイル、５０…電子制御装置。
【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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