(57)【要約】【課題】４ストロークサイクルが採用された火花点火式の内燃機関１０の自動停止処理および再始動処理を行う機能を有するものにあって、再始動処理が長期化しやすいこと。【解決手段】ＭＲＥセンサであるクランク角センサ３６の出力に基づき、内燃機関１０の自動停止処理時であっても、４ストロークを１周期とする位相情報であるクランクカウンタが更新される。再始動条件が成立すると、燃料噴射制御については直ちに許可される一方、点火制御については、カム角センサ４２ａ，４２ｂの出力との比較によってクランクカウンタの信頼性が高いと評価されるまで禁止される。【選択図】      図１
2011099357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４ストロークサイクルが採用された火花点火式内燃機関の自動停止処理および再始動処理を行う機能を有する火花点火式内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関のクランク角度を検出するクランク角検出手段の検出結果を入力とし、前記内燃機関の４ストロークを１周期として且つ燃料噴射制御および点火制御の双方において参照されるデータである位相データを、前記自動停止処理によって前記内燃機関の燃焼制御が停止されている期間を含めて継続的に算出する算出手段と、
前記内燃機関のカム軸の回転角度を検出するカム角検出手段の検出結果と前記位相データとの比較に基づき、前記位相データの信頼性を評価する評価手段と、
前記評価手段の出力にかかわらず、前記再始動処理のための第１回目の燃料噴射を実行する噴射制御手段と、
前記評価手段によって前記位相データの信頼性が低いと判断される場合、前記内燃機関の点火制御を禁止する禁止手段とを備えることを特徴とする火花点火式内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記評価手段によって前記位相データの信頼性が低いと判断される場合、前記再始動処理のための燃料噴射回数を制限する制限手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の火花点火式内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記評価手段によって前記位相データの信頼性が低いと判断される場合、前記カム角検出手段の検出結果に基づき前記位相データを補正する補正手段を更に備え、
前記評価手段は、前記補正手段による前記位相データの補正がなされることで、前記位相データの信頼性の評価を前記位相データの信頼性が高いとの評価に変更することを特徴とする請求項１または２記載の火花点火式内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記カム角検出手段は、前記カム軸の回転角度を、前記クランク角度の１回転よりも短い間隔で検出可能なものであり、
前記補正手段は、前記カム角検出手段の出力信号に含まれる位相情報によって前記位相データを補正するものであることを特徴とする請求項３記載の火花点火式内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記クランク角検出手段は、基準となるクランク角を検出する機能を有し、
前記クランク角検出手段による前記基準となるクランク角の検出と、前記カム角検出手段の検出結果とに基づき、気筒判別を行う気筒判別手段を更に備え、
前記補正手段は、前記気筒判別手段による気筒判別に基づき前記位相データを補正することを特徴とする請求項３記載の火花点火式内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記クランク角検出手段は、ＭＲＥセンサを備えて構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の火花点火式内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記カム角検出手段は、ＭＲＥセンサを備えて構成され、
前記クランク角検出手段の備えるＭＲＥセンサの中央部にその検出対象のエッジが位置する場合に、前記カム角検出手段の備えるＭＲＥセンサの中央部にその検出対象のエッジが位置することがないように設定されていることを特徴とする請求項６記載の火花点火式内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４ストロークサイクルが採用された火花点火式内燃機関の自動停止処理および再始動処理を行う機能を有する火花点火式内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
４ストロークサイクルが採用された内燃機関は、内燃機関のクランク軸が２回転する期間において、吸気、圧縮、燃焼、および排気の４つの行程（ストローク）が行われるものである。このため、燃料噴射制御や点火制御を行なううえでは、クランク軸の２回転（４ストローク）を１周期とする位相情報が要求される。このため、内燃機関の始動時においては、クランク軸の回転角度を検出するクランク角センサの出力に加えて、カム軸の回転角度を検出するカム角センサの出力を用いることで、位相情報を特定する処理であるいわゆる気筒判別処理がなされるのが一般的である。
【０００３】
一方、交差点における信号待ち時等において車載内燃機関の自動停止処理であるいわゆるアイドルストップ制御を行うものにあっては、内燃機関の再始動処理時においても気筒判別処理が必要となることがある。これは、クランク角センサとして普及している電磁ピックアップ方式のセンサが低回転速度領域において回転角度を検出することができないことを一因としている。
【０００４】
ところで、クランク角センサの中には、例えば強磁性磁気抵抗素子（ＭＲＥ）を用いたセンサ（以下、ＭＲＥセンサ）もある。そして、ＭＲＥセンサは、回転速度がゼロであっても回転角度を検出できるメリットがある。このため、上記アイドルストップ制御を行なうものにあっては、ＭＲＥセンサを利用することで、自動停止処理後であっても内燃機関の回転角度を監視することができる。このため、再始動処理時には、気筒判別処理を行うことなく位相情報を利用することができるとも考えられる。
【０００５】
なお、内燃機関のクランク軸の回転角度を算出する従来技術としては、例えば下記特許文献１，２がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６０−０２５４１０号公報
【特許文献２】特許第３８７０４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ただし、上記のように自動停止処理中においてクランク軸の回転角度を検出可能な構成であっても、内燃機関が停止している際にクランク角センサの出力にノイズが重畳した場合等にあっては、制御装置の認識する位相情報が正しい情報からずれてしまうおそれがある。そしてこうした状況下、内燃機関を再始動する場合には、適切なタイミングで燃料噴射制御や点火制御を行なうことができなくなる。これに対し、再始動処理時に気筒判別処理の完了を待って点火制御等を実行する場合には、再始動処理に要する時間が長期化し、ドライバビリティの低下につながるおそれがある。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、４ストロークサイクルが採用された火花点火式内燃機関の自動停止処理および再始動処理を行う機能を有するものにあって、再始動処理を極力迅速に行うことのできる火花点火式内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【００１０】
請求項１記載の発明は、４ストロークサイクルが採用された火花点火式内燃機関の自動停止処理および再始動処理を行う機能を有する火花点火式内燃機関の制御装置において、前記内燃機関のクランク角度を検出するクランク角検出手段の検出結果を入力とし、前記内燃機関の４ストロークを１周期として且つ燃料噴射制御および点火制御の双方において参照されるデータである位相データを、前記自動停止処理によって前記内燃機関の燃焼制御が停止されている期間を含めて継続的に算出する算出手段と、前記内燃機関のカム軸の回転角度を検出するカム角検出手段の検出結果と前記位相データとの比較に基づき、前記位相データの信頼性を評価する評価手段と、前記評価手段の出力にかかわらず、前記再始動処理のための第１回目の燃料噴射を実行する噴射制御手段と、前記評価手段によって前記位相データの信頼性が低いと判断される場合、前記内燃機関の点火制御を禁止する禁止手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
上記発明では、位相データの信頼性が低いと判断される場合、点火制御を禁止することによって、不適切な位相において点火がなされることで内燃機関に負担をかける事態を好適に回避することができる。しかも、位相データの信頼性の低下の有無にかかわらず、再始動処理のための第１回目の燃料噴射がなされるために、点火制御の直前に信頼性が回復した場合等にあっても、燃料噴射が間にあわない事態を回避することができる。このため、再始動処理を極力迅速に行うことができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記評価手段によって前記位相データの信頼性が低いと判断される場合、前記再始動処理のための燃料噴射回数を制限する制限手段を更に備えることを特徴とする。
【００１３】
上記発明では、点火制御が禁止されている状況下、燃料噴射が多数回行われることを回避することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記評価手段によって前記位相データの信頼性が低いと判断される場合、前記カム角検出手段の検出結果に基づき前記位相データを補正する補正手段を更に備え、前記評価手段は、前記補正手段による前記位相データの補正がなされることで、前記位相データの信頼性の評価を前記位相データの信頼性が高いとの評価に変更することを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記カム角検出手段は、前記カム軸の回転角度を、前記クランク角度の１回転よりも短い間隔で検出可能なものであり、前記補正手段は、前記カム角検出手段の出力信号に含まれる位相情報によって前記位相データを補正するものであることを特徴とする。
【００１６】
上記発明では、クランク角検出手段が基準位置を検出可能なものであったとしても、一般に、基準位置の検出を利用する場合よりも早期に位相データを補正することが可能となる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記クランク角検出手段は、基準となるクランク角を検出する機能を有し、前記クランク角検出手段による前記基準となるクランク角の検出と、前記カム角検出手段の検出結果とに基づき、気筒判別を行う気筒判別手段を更に備え、前記補正手段は、前記気筒判別手段による気筒判別に基づき前記位相データを補正することを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記クランク角検出手段は、ＭＲＥセンサを備えて構成されることを特徴とする。
【００１９】
ＭＲＥセンサは、検出対象との配置によっては、たとえ検出対象が停止していようと、検出対象が回転している場合の信号を出力してしまうことがあることが発明者らによって見出されている。このため、ＭＲＥセンサを備える本発明は、上記評価手段等の利用価値が特に大きい。
【００２０】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記カム角検出手段は、ＭＲＥセンサを備えて構成され、前記クランク角検出手段の備えるＭＲＥセンサの中央部にその検出対象のエッジが位置する場合に、前記カム角検出手段の備えるＭＲＥセンサの中央部にその検出対象のエッジが位置することがないように設定されていることを特徴とする。
【００２１】
上記発明では、クランク角検出手段が備えるＭＲＥセンサの検出対象と、カム角検出手段が備える検出対象のＭＲＥセンサの検出対象とがともに静止している場合に、双方のＭＲＥセンサが共に検出対象の回転を誤検出することを好適に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施形態にかかるシステム構成図。
【図２】同実施形態にかかるクランクカウンタのカウントアップ処理の手順を示す流れ図。
【図３】同実施形態にかかる再始動処理の手順を示す流れ図。
【図４】ＭＲＥセンサの問題点を説明するためのタイムチャート。
【図５】上記実施形態にかかる再始動処理時における点火制御の制限処理の手順を示す流れ図。
【図６】同実施形態にかかるクランク角度照合データの算出処理の手順を示す流れ図。
【図７】同実施形態にかかるクランクカウンタの信頼性評価の処理手順を示す流れ図。
【図８】同実施形態にかかる気筒判別処理の手順を示す流れ図。
【図９】同実施形態にかかるクランクカウンタの補正態様を示すタイムチャート。
【図１０】第２の実施形態にかかるクランクカウンタの信頼性評価の処理手順を示す流れ図。
【図１１】同実施形態にかかるクランクカウンタの補正処理の手順を示す流れ図。
【図１２】同実施形態にかかるクランクカウンタの補正態様を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる火花点火式内燃機関の制御装置の第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
図１に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。
【００２５】
図示される内燃機関１０は、火花点火式内燃機関であり、特に吸気ポート噴射式のものを想定している。また、内燃機関１０は、吸気、圧縮、燃焼、および排気の４つの行程（ストローク）を１サイクルとし、この１サイクルが２回転に対応するいわゆる４ストロークサイクルエンジンである。
【００２６】
内燃機関１０の吸気通路１２には、燃料噴射弁１４が設けられており、燃料噴射弁１４からの燃料の噴射によって、吸気通路１２の上流から吸入された空気に燃料が混合されることで混合気が生成される。また、吸気通路１２は、吸気バルブ１８の開弁によって燃焼室１６と連通される。燃焼室１６には点火プラグ２０が突出形成されており、点火プラグ２０は、その火花放電によって吸気通路１２から燃焼室１６に吸入された上記混合気を着火する機能を有する。火花放電によって混合気が着火されることで生じる燃焼エネルギは、ピストン２２を介して運動エネルギに変換される。一方、燃焼に供された混合気は、排気バルブ２４の開弁に伴って排気通路２６から排出される。
【００２７】
上記ピストン２２を介して取り出される運動エネルギは、クランク軸３０の回転エネルギとして、変速装置３２を介して図示しない駆動輪へと出力される。なお、クランク軸３０には、上記運動エネルギを利用して回転エネルギが付与されるのに加えて、スタータ３１によって初期回転が付与される構成となっている。また、変速装置３２は、ユーザからの変速比の指令手段としてのシフトレバー３４を介して操作される。
【００２８】
上記吸気バルブ１８および排気バルブ２４は、クランク軸３０と機械的に連結されクランク軸３０の回転力が付与されるカム軸３８，４０の回転によって開閉される。
【００２９】
上記クランク軸３０付近には、その回転角度を検出するためのクランク角センサ３６が設けられており、また、カム軸３８，４０付近には、その回転角度を検出するためのカム角センサ４２ａ，４２ｂが設けられている。ここで、クランク角センサ３６や、カム角センサ４２ａ，４２ｂは、いずれもＭＲＥセンサである。そして、クランク角センサ３６は、クランク軸３０と一体的に回転するロータに等間隔に形成された突起部の有無に応じた信号を出力する。一方、カム角センサ４２ａ，４２ｂはそれぞれ、カム軸３８，４０と一体的に回転するロータに等間隔に形成された突起部の有無に応じた信号を出力する。なお、クランク角センサ３６は、正回転および逆回転の識別機能を有しており、正回転と逆回転とで互いに出力電圧幅が相違するものである。
【００３０】
ここで、クランク軸３０と一体的に回転するロータに形成される上記突起部は、「６°ＣＡ」間隔で設けられており、且つ、一箇所突起の間隔が拡大された欠歯部を有している。これは、クランク軸３０の回転角度の基準位置（基準となるクランク角度）を定めるものであり、この欠歯部においてクランク角センサ３６の出力信号が基準信号を出力することとなる。
【００３１】
一方、カム軸３８と一体的に回転するロータに形成される上記突起部と、カム軸４０と一体的に回転するロータに形成される上記突起部とは、互いに相違するクランク角度に対応するものである。そして、これにより一対のカム角センサ４２ａ，４２ｂの出力によって、クランク角度の１回転よりも短い間隔の位相情報を有したカム角度を検出可能となっている。これは、詳しくは、図の右側部分に示されている。ここで、クランク角センサ３６の欄は、基準位置からのロータ突起部の単位数（１単位＝５個）を示している。また、カム角センサ４２ａ，４２ｂの欄は、これらの出力を示している。すなわち例えば、カム角センサ４２ａの出力が論理「Ｈ」であって且つカム角センサ４２ｂの出力が立ち上がりエッジとなる際のクランク角度が基準位置から「１単位＝５個目」の突起部に対応する。また例えば、カム角センサ４２ａの出力が立ち上がりエッジとなって且つカム角センサ４２ｂの出力が論理「Ｌ」となる際のクランク角度が基準位置から「２１単位＝１０５個目」の突起部に対応する。このように、カム角センサ４２ａ，４２ｂの出力は、いずれか一方のエッジが検出されるタイミングで、４ストローク（７２０°ＣＡ）を１周期とする正確な位相情報（７２０°ＣＡ内の回転角度情報）を与えるものである。
【００３２】
電子制御装置（ＥＣＵ５０）は、内燃機関１０を制御対象とし、その制御量（トルク、回転速度、排気特性等）を制御する制御装置である。この制御は、クランク角センサ３６、カム角センサ４２ａ，４２ｂに加えて、ユーザによるブレーキ操作を検出するブレーキセンサ５２やアクセル操作を検出するアクセルセンサ５４等の出力信号を取り込むことで行なわれる。上記制御量を制御すべく、ＥＣＵ５０では、クランク角センサ３６の出力信号に基づき、上記位相情報を有するデータ（位相データ）としてのクランクカウンタＣＮを算出する処理を行う。
【００３３】
図２に、クランクカウンタＣＮのカウントアップ処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ５０によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００３４】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、クランク角センサ３６の出力を取得する。詳しくは、ＥＣＵ５０内には、クランク角センサ３６の出力の高周波成分を除去するためのローパスフィルタ回路が設けられており、クランク角センサ３６の出力がローパスフィルタ回路によって処理されたものを取得する。ここで、ローパスフィルタ回路は、高周波ノイズを除去するためのものである。ここでは、内燃機関１０の回転速度として想定外の高回転速度に対応した高周波ノイズを除去する処理を行う。続くステップＳ１２では、ローパスフィルタ処理後のクランク角センサ３６の出力のエッジが検出されたか否かを判断する。そして、エッジが検出される場合、ステップＳ１４において、その出力電圧から正回転であるか否かを判断する。そして正回転である場合、クランクカウンタＣＮを加算し（ステップＳ１６）、逆回転である場合、クランクカウンタＣＮを減算する（ステップＳ１８）。
【００３５】
上記ステップＳ１６、Ｓ１８の処理が完了する場合、ステップＳ２０において、クランクカウンタＣＮを「７２０°ＣＡ」を一周期とする周期信号とすべく、「７２０°ＣＡ」が最大となるように規格化する処理を行う。これは、「７２０°ＣＡ」単位でクランクカウンタＣＮを初期化することで行なうことができる。これにより、クランクカウンタＣＮが「７２０°ＣＡ」を１周期とするものとなり、上記位相情報を適切に表現するものとなる。このため、クランクカウンタＣＮを利用することで、燃料噴射制御や点火制御を行なうことが可能となる。なお、クランクカウンタＣＮは、内燃機関１０の始動に際して１度、カム角センサ４２ａ，４２ｂの出力との協働で、基準信号が今回出力されたタイミングが４ストローク中において基準信号が出力される２つのタイミングのうちのいずれであるかを特定する処理（気筒判別処理）がなされる際に、リセットされる。これにより、クランクカウンタＣＮは、位相情報を表現する位相データとなる。なお、気筒判別処理の後にも、クランク角センサ３６によって上記基準信号が検出される場合、クランクカウンタＣＮの値をこれに基づき適宜補正する処理がなされるが、この際には、カム角センサ４２ａ，４２ｂの出力は利用されない。
【００３６】
上記ＥＣＵ５０は、更に、所定の停止条件が成立することで内燃機関１０を自動停止させ、所定の再始動条件が成立することで内燃機関１０を再始動させるいわゆるアイドルストップ制御を行なう機能を有する。ここで、所定の停止条件や所定の再始動条件の成立の有無は、シフトレバー３４の操作状態や、ブレーキセンサ５２、アクセルセンサ５４等に基づき判断されるものである。図３に、自動停止からの再始動に関する処理の手順を示す。この処理は、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００３７】
この一連の処理では、まずステップＳ３０において、内燃機関１０が自動停止しているか否かを判断する。そして自動停止していると判断される場合、ステップＳ３２において、再始動条件が成立したか否かを判断する。ここで、再始動条件としては、例えばユーザによるブレーキの解放側への操作等が考えられる。そして、再始動要求があると判断される場合、ステップＳ３４において、機関回転速度ＮＥが所定速度α以下であるか否かを判断する。この処理は、スタータ３１によってクランク軸３０に初期回転を付与するか否かを判断するためのものである。そして、ステップＳ３４において肯定判断される場合、ステップＳ３６においてスタータ３１によってクランク軸３０に初期回転を付与する。そして、ステップＳ３６の処理が完了する場合や、ステップＳ３４において否定判断される場合、ステップＳ３８において、クランクカウンタＣＮに基づく燃料噴射制御を開始する。
【００３８】
ここで、クランクカウンタＣＮは、内燃機関１０の自動停止処理がなされても更新可能なものとなっている。これは、クランク角センサ３６がＭＲＥセンサであり、クランク軸３０が停止していてもその回転角度を検出可能であることによる。このため、内燃機関１０の再始動処理時であっても、気筒判別処理の完了を待つことなくクランクカウンタＣＮから位相情報を抽出することで燃料噴射制御や点火制御を行なうことができるとも考えられる。しかし、クランクカウンタＣＮの有する位相情報は、クランク軸３０が停止する等、極低速回転となることで信頼性が低下するおそれがある。その要因は、クランク軸３０が停止していても、クランク角センサ３６のうちロータに対向する面の中央部にロータに形成された突起部のエッジが位置する場合、クランク角センサ３６がＭＲＥセンサの性質によって、回転時と同様の信号を出力するおそれがあることである。
【００３９】
図４に、クランク角センサ３６のうちロータに対向する面の中央部にロータに形成された突起部のエッジが位置する場合におけるクランク角センサ３６の出力の計測データを示す。図示されるように、クランク角センサ３６は、回転時と同様の信号を出力するために、クランクカウンタＣＮが更新され続ける。
【００４０】
こうした現象による弊害を極力回避すべく、本実施形態では、先の図１に示すように、クランク角センサ３６のうちロータに対向する面の中央部にロータに形成された突起部のエッジが位置する事態と、カム角センサ４２ａ，４２ｂのうちロータに対向する面の中央部にロータに形成された突起部のエッジが位置する事態とが同時に生じることが無いように、これら３つのロータの突起部の配置を設定している。しかしこの場合であっても、図４に示す現象自体を回避することはできない。そして、クランクカウンタＣＮから抽出される位相情報が誤った情報である場合、これに基づき燃料噴射制御や点火制御を行なうことで内燃機関１０を劣化させる懸念がある。
【００４１】
こうした事態を回避すべく、再始動に伴って気筒判別処理が完了するのを待って燃料噴射制御や点火制御を許可することも考えられる。しかしこの場合には、再始動に要する時間が再始動直前の停止クランク角度に依存して大きくばらつき、結果としてドライバによるブレーキ解放等の操作から車両が実際に動き出すまでの応答時間に大きなばらつきが生じる。
【００４２】
そこで本実施形態では、再始動処理に際し、図５に示す態様にて燃料噴射制御や点火制御を行なうようにする。この処理は、ＥＣＵ５０によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００４３】
この一連の処理では、まずステップＳ１００においてスタータ３１を用いた再始動要求があるか否かを判断する。この処理は、先の図３のステップＳ３６の処理時であるか否かを判断するものである。そして、ステップＳ１００において肯定判断される場合、ステップＳ２００において、カム角センサ４２ａ，４２ｂの出力信号によって位相情報を有するデータ（クランク角度照合データＣＤ）を算出する。この処理は、図６に示す処理となる。
【００４４】
すなわち、先の図１の右上に示した表の関係に基づき、カム角センサ４２ｂの出力が立ち上がりエッジとなるタイミングにおいて（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、カム角センサ４２ａの出力が論理「Ｈ」である場合にはクランク角度照合データＣＤを「１」に設定し（ステップＳ２０６）、カム角センサ４２ａの出力が論理「Ｌ」である場合にはクランク角度照合データＣＤを「９」に設定する（ステップＳ２０８）。また、カム角センサ４２ｂの出力が立ち下がりエッジとなるタイミングにおいて（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、カム角センサ４２ａの出力が論理「Ｈ」である場合にはクランク角度照合データＣＤを「１７」に設定する（ステップＳ２１４）。また、カム角センサ４２ａの出力が立ち上がりエッジとなるタイミングにおいて（ステップＳ２１６：Ｙｅｓ）、カム角センサ４２ｂの出力が論理「Ｈ」である場合にはクランク角度照合データＣＤを「１３」に設定し（ステップＳ２２０）、カム角センサ４２ｂの出力が論理「Ｌ」である場合にはクランク角度照合データＣＤを「２１」に設定する（ステップＳ２２２）。さらに、カム角センサ４２ａの出力が立ち下がりエッジとなるタイミングにおいて（ステップＳ２２４：Ｙｅｓ）、カム角センサ４２ｂの出力が論理「Ｈ」である場合にはクランク角度照合データＣＤを「５」に設定する（ステップＳ２２８）。
【００４５】
この図６の処理が終了すると、先の図５のステップＳ３００に移行する。ステップＳ３００においては、クランクカウンタＣＮの信頼性を評価する。この処理は、図７に示す処理となる。
【００４６】
この一連の処理では、まずステップＳ３００において、カム角センサ４２ａ，４２ｂのエッジが生じるタイミングであるか否かを判断する。この処理は、上記クランク角度照合データＣＤの示す位相情報がカム軸３８，４０と一体的に回転するロータの突起間隔の精度とは関係なく正確なクランク角度を示すタイミングを特定するためのものである。そしてステップＳ３００において肯定判断される場合、ステップＳ３０２において、クランクカウンタＣＮとクランク角度照合データＣＤとの乖離度合いが所定以下（両者の差の絶対値が所定値β以下）であるかを判断する。この処理は、クランクカウンタＣＮの信頼性を評価するためのものである。ここで、信頼性を評価するための所定値βは、ゼロでなくてもよい。ただし、クランクカウンタＣＮの最小単位以下とすることが望ましい。
【００４７】
そしてステップＳ３０２において肯定判断される場合、ステップＳ３０４においてクランクカウンタＣＮの信頼性が高いと判断する。一方、ステップＳ３０２において否定判断される場合、ステップＳ３０６においてクランクカウンタＣＮの信頼性が低いと判断する。
【００４８】
この図７に示す処理が終了すると、先の図５のステップＳ４００に移行する。ステップＳ４００においては、クランクカウンタＣＮの信頼性が高いと判断されたか否かを判断する。そして、信頼性が高いと判断されている場合、ステップＳ５００において、燃料噴射制御と点火制御とをともに許可する。これに対し、ステップＳ４００において否定判断される場合、ステップＳ６００において、点火制御を禁止する。この処理は、不適切な点火時期に点火がなされることで内燃機関１０が逆回転する等、内燃機関１０の劣化の要因となる事態が生じることを回避するための措置である。続くステップＳ７００においてはこの再始動要求に伴う噴射回数が所定回数Ｎｔｈ以下であるか否かを判断する。ここで、所定回数Ｎｔｈは、「１」以上に設定されている。そして、ステップＳ７００において肯定判断される場合、ステップＳ８００において噴射制御を許可する。これに対し、ステップＳ９００においては、噴射制御を禁止する。
【００４９】
このように、点火制御が禁止される場合には、クランクカウンタＣＮの信頼性が高まるのを待って点火制御が開始されることとなる。すなわち、上記気筒判別処理によってクランクカウンタＣＮがリセットされるのを待って点火制御が開始されることとなる。図８に、気筒判別処理の処理手順を示す。この処理は、ＥＣＵ５０によって、内燃機関１０の始動に際して実行される。
【００５０】
この一連の処理では、ステップＳ４０において、今回の機関始動に際し、未だ気筒判別処理が完了していないか否かを判断する。そして、未だ気筒判別処理が完了していないと判断される場合、ステップＳ４２において、クランク角センサ３６の出力を取得する。そして、クランク角センサ３６から基準信号が出力される場合（ステップＳ４４）、カム角センサ４２ａ，４２ｂの出力を加味して気筒判別処理を行う。これにより、クランクカウンタＣＮは、カム角センサ４２ａ，４２ｂの出力と基準信号とに基づき特定される位相情報を表現するように更新される。ステップＳ４６の処理が完了する場合、ステップＳ４８において、クランクカウンタＣＮの信頼性について、信頼性が高い旨の評価に更新する。
【００５１】
図９に、本実施形態にかかる再始動処理のうち、特に再始動条件成立時にクランクカウンタＣＮが正しい位相情報を有しない場合を示す。詳しくは、図９（ａ）に、クランク角センサ３６の出力の推移を示し、図９（ｂ）に、クランクカウンタＣＮの推移を示し、図９（ｃ）に、クランクカウンタＣＮの信頼性の評価結果を示し、図９（ｄ）に点火制御の可否を示す。
【００５２】
図示されるように、自動停止処理によって内燃機関１０が停止した後、クランク角センサ３６の出力にノイズが混入すると、クランクカウンタＣＮの値が変化し、正しい位相情報を表現する値からずれる。その後再始動条件が成立すると、クランクカウンタＣＮの値とクランク角度照合データＣＤの値とが相違することで、クランクカウンタＣＮの信頼性が低いと判断され、点火制御が禁止される。その後、気筒判別処理がなされることによりクランクカウンタＣＮがリセットされることで、クランクカウンタＣＮの信頼性が高まり、点火制御が許可される。なお、再始動条件成立時からクランクカウンタＣＮとクランク角度照合データＣＤとの比較処理時までの期間については、クランクカウンタＣＮの信頼性が低いものとして扱うことが望ましい。
【００５３】
こうした一連の処理によれば、再始動処理を極力迅速に完了することができる。すなわち、クランクカウンタＣＮの信頼性が高ければ、燃料噴射制御および点火制御がいずれも許可されるため、再始動が最も迅速に行なわれる。これに対し、クランクカウンタＣＮの信頼性が低い場合であっても、噴射制御については所定回数まで許可することで、再始動を極力迅速に行なうことが可能となる。すなわち、燃料噴射制御をも禁止した場合には、先の図８に示した処理によってクランクカウンタＣＮの信頼性が高くなった時点において、その時点以降の最も早期に点火時期を迎える気筒における吸入行程を過ぎていると、その気筒における点火制御を行なうことができても、燃焼室１６への混合気の供給が間に合わないおそれがある。これに対し、本実施形態では、燃料噴射制御を所定回数許可することで、クランクカウンタＣＮの信頼性が高まるタイミングに対して極力早期のタイミングで燃焼制御を開始することができる。
【００５４】
なお、上記所定回数Ｎｔｈは、再始動条件の成立時におけるクランクカウンタＣＮの値が正確でない場合に、その信頼性の回復に要する期間として許容される期間内において生じる噴射時期の回数に基づき設定される。
【００５５】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００５６】
（１）内燃機関１０の再始動処理の開始に際し、クランクカウンタＣＮとクランク角度照合データＣＤとの比較に基づき、クランクカウンタＣＮの信頼性が低いと判断される場合に点火制御を禁止し、燃料噴射制御については、信頼性の評価にかかわらず所定回数Ｎｔｈの燃料噴射を許可した。これにより、不適切な位相において点火がなされることで内燃機関１０に負担をかける事態を好適に回避することができる。しかも、再始動処理のための燃料噴射を所定回数Ｎｔｈ許可することで、点火制御の直前に信頼性が回復した場合等にあっても、燃料噴射が間にあわない事態を回避することができる。このため、再始動処理を極力迅速に行うことができる。
【００５７】
（２）クランクカウンタＣＮの信頼性が低いと判断される場合、気筒判別処理を利用してクランクカウンタＣＮを更新するとともに、信頼性の評価を高い旨の評価に更新した。これにより、これ以降、点火制御を行なうことができる。
【００５８】
（３）クランク角センサ３６として、ＭＲＥセンサを用いた。これにより、検出対象であるロータの突起部との配置によっては、たとえロータが停止していようと、回転している場合の信号を出力してしまうことがあるため、クランクカウンタＣＮの信頼性の評価を行う処理の利用価値が特に大きい。
【００５９】
（４）クランク角センサ３６の中央部にその検出対象であるロータの突起部のエッジが位置する場合に、カム角センサ４２ａ，４２ｂの中央部にその検出対象であるロータの突起部のエッジが位置することがないように設定した。これにより、クランク角センサ３６とカム角センサ４２ａ，４２ｂとの双方が静止している場合に、双方のセンサがともに検出対象の回転を誤検出することを好適に回避することができる。
【００６０】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００６１】
本実施形態では、クランクカウンタＣＮの信頼性が低いと評価された場合、クランク角度照合データＣＤの値にクランクカウンタＣＮを補正する。
【００６２】
図１０に、本実施形態にかかるクランクカウンタＣＮの信頼性を評価する処理の手順を示す。なお、図１０において、先の図７に示した処理と同一の処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。
【００６３】
図示されるように、この一連の処理では、ステップＳ３０６においてクランクカウンタＣＮの信頼性が低いと判断される場合、ステップＳ３０８において、クランクカウンタＣＮを補正する要求が生じた旨のフラグ（補正要求フラグＦｃ）をオンする。
【００６４】
図１１に、本実施形態にかかるクランクカウンタＣＮの補正処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ５０によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００６５】
この一連の処理では、まずステップＳ５０において、補正要求フラグＦｃがオンであるか否かを判断する。そして、オンであると判断される場合、ステップＳ５２において、カム角センサ４２ａ，４２ｂのいずれかのエッジが生じるタイミングであるか否かを判断する。この処理は、クランク角度照合データＣＤの更新タイミング（そのクランク角が正確な値となるタイミング）であるか否か判断するものである。そしてステップ５２において肯定判断される場合、ステップＳ５４においてクランクカウンタＣＮをクランク角度照合データに一致させるように補正し、クランクカウンタＣＮの信頼性が高い旨に評価を更新するとともに補正要求フラグＦｃをオフとする。
【００６６】
図１２に、本実施形態にかかる再始動処理のうち、特に再始動条件成立時にクランクカウンタＣＮが正しい位相情報を有しない場合を示す。なお、図１２（ａ）〜図１２（ｄ）は、先の図９（ａ）〜図９（ｄ）に対応している。
【００６７】
図示されるように、自動停止処理によって内燃機関１０が停止した後、クランク角センサ３６の出力にノイズが混入すると、クランクカウンタＣＮの値が変化し、正しい位相情報を表現する値からずれる。その後再始動条件が成立すると、クランクカウンタＣＮの値とクランク角度照合データＣＤの値とが相違することで、クランクカウンタＣＮの信頼性が低いと判断され、点火制御が禁止される。そして、その直後におけるクランク角度照合データＣＤの変化タイミングにおいて、クランクカウンタＣＮが補正されその信頼性が高まることで、点火制御が許可される。
【００６８】
なお、本実施形態においても気筒判別処理はなされるため、ステップＳ５２、Ｓ５４の処理に先立ち、気筒判別処理によってクランクカウンタＣＮが更新されることもありうる。このように、本実施形態では、クランクカウンタＣＮが、カム角センサ４２ａ，４２ｂの出力を加味して更新（補正）されるケースが２通りある。ただし、クランクカウンタＣＮの更新に際しカム角センサ４２ａ，４２ｂの出力が加味されるのは、始動時に限られ、１の始動に際して１度または２度に限られる。
【００６９】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）、（３）、（４）の各効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【００７０】
（５）クランクカウンタＣＮの信頼性が低い場合、クランク角度の１回転よりも短い間隔で位相情報を更新するクランク角度照合データＣＤによってクランクカウンタＣＮを補正した。これにより、一般に、基準位置の検出を利用する場合よりも早期に位相データを補正することが可能となる。
【００７１】
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【００７２】
＜カム角検出手段について＞
カム角検出手段としては、カム軸の回転角度に対する出力信号が相違する一対のセンサを備えるものに限らない。例えば３つ以上のセンサを備えるものであってもよい。また例えば、単一のカム軸に設けられた単一のロータと、このロータ付近に設けられた単一のセンサとを備えるものであってもよい。こうした場合であっても、例えば突起部の高さを２段階とするなどすることで、カム軸の回転角度を、クランク軸の１回転よりも短い間隔で検出可能な手段を構成することができる。
【００７３】
もっとも、カム角検出手段としては、カム軸の回転角度を、クランク軸の１回転よりも短い間隔で検出可能な手段に限らない。例えば、カム軸の回転角度を、クランク軸の１回転の間隔で検出可能なものであっても、クランクカウンタ（位相データ）の信頼性を評価するうえでカム角検出手段の出力を用いることは有効である。
【００７４】
なお、カム角検出手段としては、ＭＲＥセンサを備えるものに限らない。
【００７５】
＜クランク角検出手段について＞
クランク角検出手段としては、「６°ＣＡ」毎に回転角度を検出可能とするものに限らない。また、正転および逆転を、センサの出力電圧の絶対値に基づき検出する手段に限らず、例えばセンサの出力周波数によって検出する手段であってもよい。
【００７６】
また、ＭＲＥセンサを備えるものにも限らず、要は、検出対象の回転速度がゼロであってもその回転角度を検出可能なセンサであればよい。
【００７７】
さらに、基準位置を検出可能なものにも限らない。
【００７８】
＜位相データ（クランクカウンタ）について＞
位相データとしては、クランク角検出手段によって検出可能な最小回転角度間隔よりも大きい角度間隔を１単位とするものに限らない。例えば、検出可能な最小回転角度間隔を１単位とするカウンタ値であってもよい。さらに例えば、検出可能な最小回転角度間隔よりも小さい角度間隔を１単位とするものであってもよい。この位相データは、クランク角センサの出力から検出されるクランク角度と、クランク軸の回転速度とに基づく補間処理によって算出することができる。
【００７９】
＜位相データの補正手段について＞
位相データの補正手段としては、クランクカウンタＣＮの信頼性が低いと判断されたタイミング直後におけるカム角センサの出力のエッジタイミングや、気筒判別処理時において補正するものに限らない。例えばクランクカウンタＣＮの信頼性が低いと判断されたタイミングからカム角センサの出力が２度目にエッジとなるタイミングであってもよい。
【００８０】
＜位相データの信頼性の評価手段＞
上記各実施形態では、位相データを補正するタイミングで位相データの信頼性が高いとの評価に改めたがこれに限らない。例えば上記第２の実施形態において、位相データの補正処理の後、カム角センサの出力のエッジが検出される最初のタイミングにおいて信頼性が高いとの評価に更新してもよい。
【００８１】
また、上記第２の実施形態において、クランクカウンタＣＮの信頼性が低いと判断されたタイミング直後におけるカム角センサの出力のエッジタイミングにおいて、クランクカウンタＣＮの値とクランク角度照合データＣＤとが一致する場合には、クランクカウンタＣＮの信頼性が高い旨評価を改めるようにしてもよい。
【００８２】
さらに、位相データの信頼性の評価をスタータ３１を使った再始動要求時に限って行なうものに限らない。ただし、内燃機関が一旦停止したと判断される場合に限って行なう等、内燃機関が一旦停止したと判断される場合に評価を行なうことが望ましい。ここで、内燃機関が停止したにもかかわらずスタータ３１を用いない再始動処理としては、例えば下り坂において車両のブレーキを解放することで内燃機関に初期回転を付与する場合等が考えられる。特にこうした場合においては、クランク角センサ３６のうちロータに対向する面の中央部にロータに形成された突起部のエッジが位置して且つカム角センサ４２ａ，４２ｂのうちロータに対向する面の中央部にロータに形成された突起部のエッジが位置する場合、クランク軸３０が実際には停止しているにもかかわらず回転しているものとして始動処理がなされることが懸念される。そして、この場合には、クランクカウンタＣＮの信頼性の評価を適切に行なうことができなくなるおそれがあるため、上記各実施形態において例示した態様にて３つのロータを配置することが特に有効である。
【００８３】
＜その他＞
・クランク角センサ３６の検出対象とカム角センサ４２ａ，４２ｂの検出対象との幾何学的な配置設定としては、上記第１の実施形態で例示したものに限らない。こうした設定としなくても、上記第１の実施形態の上記（１）〜（３）の効果を得ることはできる。
【００８４】
・内燃機関としては、吸気ポート式のものに限らず、例えば筒内噴射式のものであってもよい。ただし、この場合、先の図５におけるステップＳ７００の処理で用いる所定回数Ｎｔｈを、上記実施形態よりも小さい値に設定することが望ましい。
【００８５】
・自動停止処理および再始動処理を行う機能を有する制御装置としては、車載主機として内燃機関のみを備えるものに限らない。例えば車載主機として電動機を併用するいわゆるハイブリッド車であっても、内燃機関の再始動処理に先立ちその回転角度がゼロとなりうるものにあっては、本発明の適用が有効である。
【符号の説明】
【００８６】
１０…内燃機関、３６…クランク角センサ、４２ａ，４２ｂ…カム角センサ、５０…ＥＣＵ。
【図１】
2011099357.tif 000003
【図２】
2011099357.tif 000004
【図３】
2011099357.tif 000005
【図４】
2011099357.tif 000006
【図５】
2011099357.tif 000007
【図６】
2011099357.tif 000008
【図７】
2011099357.tif 000009
【図８】
2011099357.tif 000010
【図９】
2011099357.tif 000011
【図１０】
2011099357.tif 000012
【図１１】
2011099357.tif 000013
【図１２】
2011099357.tif 000014