(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動停止及び自動再始動が行われる内燃機関のクランクシャフトに固定されたクランクロータが同クランクシャフトと一体回転するとき、前記クランクロータに形成された複数の突起の通過に対応してクランク信号を出力するクランクポジションセンサと、そのクランクポジションセンサからのクランク信号に基づき内燃機関のクランク角を検出するとともに、前記クランクロータに形成された欠歯に対応した欠歯信号がクランクポジションセンサから出力されたときに前記検出されたクランク角の適正値からのずれを修正するクランク角検出手段とを備え、前記クランク角に基づき内燃機関における各気筒での燃料噴射及び点火を行う内燃機関の制御装置において、
内燃機関のカムシャフトに固定されたカムロータが同カムシャフトと一体回転するとき、前記カムロータに形成された複数の突起の通過に対応したカム信号を前記欠歯信号の出力間隔よりも短い間隔で出力するカムポジションセンサと、
自動停止状態にある内燃機関の自動再始動のためのクランキング開始後に燃料噴射を行った後、前記クランクポジションセンサから欠歯信号が出力されたとき、もしくは前記カムポジションセンサからのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値と前記検出されたクランク角とが整合している旨判断されたときに点火を開始する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記カムポジションセンサからのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値を含む適正範囲内に前記検出されたクランク角が入っていることに基づき、前記適正値と前記検出されたクランク角とが整合している旨判断し、
前記カム信号のエッジと前記欠歯信号とが重なるとき、それらカム信号のエッジと欠歯信号とが重ならないときよりも前記適正範囲を広くするよう前記適正範囲を可変設定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記適正範囲は、前記カム信号のエッジに対応したクランク角の適正値を中心とした進角限界値と遅角限界値との間の範囲に設定されるものであり、
前記カム信号のエッジと前記欠歯信号とが重ならないときには、そのエッジに対応したクランク角の適正値から前記進角限界値までの幅が前記カムシャフトの進角側への回転変動の最大値に対応するクランク角の変化量と等しくなるよう同進角限界値が設定されるとともに、前記エッジに対応したクランク角の適正値から前記遅角限界値までの幅が前記カムシャフトの遅角側へ回転変動の最大値に対応するクランク角の変化量と等しくなるよう同遅角限界値が設定され、
前記カム信号のエッジと前記欠歯信号の出力開始タイミングとが重なるときには、前記エッジに対応したクランク角の適正値から前記遅角限界値までの幅が前記欠歯信号の幅に対応するクランク角の変化量と等しくなるよう同遅角限界値が設定されるとともに、前記エッジに対応したクランク角の適正値から前記進角限界値までの幅が前記カムシャフトの遅角側へ回転変動の最大値に対応するクランク角の変化量と等しくなるよう同遅角限界値が設定され、
前記カム信号のエッジと前記欠歯信号の出力終了タイミングとが重なるときには、前記エッジに対応したクランク角の適正値から前記遅角限界値までの幅が前記欠歯信号の幅に対応するクランク角の変化量と等しくなるよう同遅角限界値が設定されるとともに、前記エッジに対応したクランク角の適正値から前記進角限界値までの幅が前記カムシャフトの進角側への回転変動の最大値に対応するクランク角の変化量と等しくなるよう同進角限界値が設定される
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
自動停止及び自動再始動が行われる内燃機関のクランクシャフトに固定されたクランクロータが同クランクシャフトと一体回転するとき、前記クランクロータに形成された複数の突起の通過に対応してクランク信号を出力するクランクポジションセンサと、そのクランクポジションセンサからのクランク信号に基づき内燃機関のクランク角を検出するとともに、前記クランクロータに形成された欠歯に対応した欠歯信号がクランクポジションセンサから出力されたときに前記検出されたクランク角の適正値からのずれを修正するクランク角検出手段とを備え、前記クランク角に基づき内燃機関における各気筒での燃料噴射及び点火を行う内燃機関の制御装置において、
内燃機関のカムシャフトに固定されたカムロータが同カムシャフトと一体回転するとき、前記カムロータに形成された複数の突起の通過に対応したカム信号を前記欠歯信号の出力間隔よりも短い間隔で出力するカムポジションセンサと、
自動停止状態にある内燃機関の自動再始動のためのクランキング開始後に燃料噴射を行った後、前記クランクポジションセンサから欠歯信号が出力されたとき、もしくは前記カムポジションセンサからのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値と前記検出されたクランク角とが整合している旨判断されたときに点火を開始する制御手段とを備え、
前記制御手段は、自動再始動のためのクランキング開始後に初回の燃料噴射を実行した気筒で前記クランキング開始後の初回の点火を実行するものであり、前記初回の燃料噴射の実行後であって前記クランクポジションセンサから欠歯信号が出力される前に前記カムポジションセンサからカム信号が出力されたとき、同カム信号に対応するクランク角の適正値と前記検出されたクランク角とが整合していない旨判断された際には、その判断がなされた直後に圧縮行程を迎える気筒に前記初回の点火をスライドさせる
ことを特徴とする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、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されるように、自動車等の車両に搭載される内燃機関の制御装置は、同機関のクランク角を検出するためのクランクポジションセンサを備えている。このクランクポジションセンサは、内燃機関のクランクシャフトに固定されたクランクロータの近傍に位置している。また、クランクロータには複数の突起と欠歯が形成されている。そして、クランクロータがクランクシャフトと一体回転するときには、同クランクロータに形成された複数の突起がクランクポジションセンサの近傍を通過する際に同センサからクランク信号が出力されるとともに、同クランクロータに形成された欠歯がクランクポジションセンサの近傍を通過する際には同センサから欠歯信号が出力される。内燃機関の制御装置は、クランクポジションセンサからのクランク信号に基づき内燃機関のクランク角を検出するとともに、同センサから欠歯信号が出力されたときには上記検出されたクランク角の適正値からのずれを修正する。
【０００３】
なお、クランクポジションセンサから欠歯信号が出力されるときの適正なクランク角は予め定まっていることから、上記欠歯信号の出力時には上記検出されたクランク角が適正値からずれているか否かを判断することができ、ずれているならば適正値に修正することができる。ちなみに、上記検出されたクランク角が適正値からずれる原因としては、クランクポジションセンサから出力される信号にノイズが生じ、そのノイズをクランク信号と誤認する場合などがあげられる。また、クランクポジションセンサから出力される信号にノイズが生じ、そのノイズによってクランク信号を適正に認識できない場合などにも、上記検出されたクランク角に適正値からのずれが生じる。
【０００４】
ところで、自動車等の車両に搭載される内燃機関としては、燃費改善を意図してアイドル運転中に自動停止及び自動再始動を行うものが知られている。こうした内燃機関での自動停止は、同機関のアイドル運転中であって自動車の走行要求がない場合などに、同機関における燃料噴射弁からの燃料噴射を停止することによって実現される。また、自動停止状態にある内燃機関の自動再始動は、自動車の走行可能性があるなど自動再始動条件が成立したときに行われる。具体的には、内燃機関のクランキングを行いつつ燃料噴射弁からの燃料噴射が開始される。燃料噴射弁から噴射された燃料は、吸気通路内の空気とともに筒内（燃焼室）に吸入されるとともに、筒内にて空気と混合された状態で点火プラグにより点火される。そして、このように点火の行われた燃料が燃焼することで、内燃機関の自立運転が開始されて同機関の自動再始動が完了する。
【０００５】
ここで、自動停止状態にある内燃機関の自動再始動は、そのためのクランキング開始後に速やかに完了させることが好ましい。これを実現するためには、自動停止状態にある内燃機関の各気筒のうち、吸気行程でピストンが停止している気筒において、自動再始動開始後に適切に燃料を供給するとともに最初の圧縮行程で同燃料に対し的確に点火を行い、それによって上記燃料の燃焼を良好なものとすることが重要になる。ちなみに、自動停止及び自動再始動が行われる内燃機関の制御装置では、上記検出されたクランク角が自動停止中にも保持されるため、そのクランク角に基づいて自動再始動開始後の燃料噴射や点火を行うことが可能である。
【０００６】
ただし、内燃機関の自動停止中においても、クランクポジションセンサから出力される信号にノイズが生じることに起因して、上記検出されるクランク角に適正値からのずれが生じるおそれがある。このように上記クランク角に適正値からのずれが生じると、内燃機関における自動再始動開始後の点火を適切なタイミングで行えなくなり、ひいては自動再始動開始後における初回の燃料の燃焼を良好なものとするうえで支障を来すという問題が生じるおそれがある。
【０００７】
このため、特許文献１に示されるように、自動再始動のためのクランキング開始後であって、カムポジションセンサからのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合している旨判断されてから、自動再始動開始後における初回の点火を行うことが考えられる。この場合、仮に上記検出されたクランク角に適正値からのずれが生じていたとすると、そのずれが解消するまでは自動再始動開始後の点火が禁止される。そして、クランクポジションセンサから欠歯信号が出力されることに基づき上記検出されたクランク角の適正値からのずれが修正されると、その後のカムポジションセンサからのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合している旨判断される。こうした判断がなされることに基づき、自動再始動開始後における初回の点火の実行が許可される。
【０００８】
以上のように自動再始動後における初回の点火を行うようにすれば、上記検出されるクランク角が適正値からずれた状態で、そのクランク角に基づき上記初回の点火が行われることはないため、上述した問題の発生を回避できるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−９９３５７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
自動停止状態にある内燃機関を自動再始動する際、上述したように初回の点火を行うようにすれば、その初回の点火に基づく燃料の燃焼を良好なものとすることができるようにはなる。ただし、自動停止状態にある内燃機関の自動再始動開始後、上記検出されたクランク角に適正値からのずれが生じている場合、自動再始動の開始後に初回の点火に基づき燃料の燃焼が行われるまでに時間がかかり、その分だけ内燃機関の自動再始動の完了が遅くなる。これは、クランクポジションセンサからの欠歯信号の出力に基づく上記クランク角の修正が行われたとしても、その後にカムポジションセンサからのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合している旨判断されるまでは、上記初回の点火が実行許可されないためである。
【００１１】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、自動再始動開始後の初回の燃料の燃焼を良好なものとしつつ、可能な限り自動再始動開始後の早期に燃料の燃焼を行って早期の自動再始動完了を実現することができる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】
【００１２】
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記載の発明によれば、自動停止及び自動再始動が行われる内燃機関のクランクシャフトに固定されたクランクロータが同クランクシャフトと一体回転するときには、クランクポジションセンサがクランクロータに形成された複数の突起の通過に対応してクランク信号を出力する。クランクポジションセンサからのクランク信号に基づき、内燃機関のクランク角がクランク角検出手段によって検出される。このクランク角検出手段は、クランクロータに形成された欠歯に対応した欠歯信号がクランクポジションセンサから出力されたときに上記検出されたクランク角の適正値からのずれを修正する。そして、上記クランク角に基づき、内燃機関における各気筒での燃料噴射及び点火が行われる。なお、内燃機関のクランクシャフトの回転はカムシャフトに伝達される。このカムシャフトに固定されたカムロータが同カムシャフトと一体回転するときには、カムポジションセンサがカムロータに形成された複数の突起の通過に対応したカム信号を上記欠歯信号の出力間隔よりも短い間隔で出力する。
【００１３】
ここで、自動停止状態にある内燃機関の自動再始動が行われる際には、その自動再始動のためのクランキング開始後に燃料噴射が行われる。その後、カムポジションセンサからのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合している旨判断されたとき、自動再始動開始後の点火が開始される。また、上記燃料噴射が行われた後、クランクポジションセンサから欠歯信号が出力されたとき、言い換えれば上記検出されたクランク角の適正値からのずれが修正されたときにも、自動再始動開始後の点火が開始される。
【００１４】
このため、上記検出されたクランク角に適正値からのずれが生じている場合、自動再始動の開始後にクランクポジションセンサからの欠歯信号の出力に基づく上記クランク角の修正が行われると、直ちに自動再始動後における初回の点火の実行が許可される。従って、上記検出されたクランク角に適正値からのずれが生じている場合に、自動再始動の開始後に初回の点火に基づき燃料の燃焼が行われるまでに時間がかかり、その分だけ内燃機関の自動再始動の完了が遅くなることはない。なお、自動再始動開始後に点火を開始する際には、上記検出されたクランク角に適正値からのずれが生じていない状態となることから、そのクランク角度に基づく点火を通じて行われる自動再始動開始後の初回の燃料の燃焼が良好なものとなる。
【００１５】
以上により、自動再始動開始後の初回の燃料の燃焼を良好なものとしつつ、可能な限り自動再始動開始後の早期に燃料の燃焼を行って早期の自動再始動完了を実現することができるようになる。
【００１６】
また、カムポジションセンサからのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合している旨の判断が次のように行われる。すなわち、カムポジションセンサからのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値を含む適正範囲内に上記検出されたクランク角が入っていることに基づき、上記適正値と上記検出されたクランク角とが整合している旨判断される。ここで、クランクシャフトからカムシャフトへの回転伝達は、ベルトやチェーン等を介して行われる。このため、それらベルトやチェーンの回転伝達時の伸縮によってカムシャフトに回転変動が生じると、カム信号に基づき定められる同クランク角の適正値と上記検出されたクランク角との関係に変動が生じることは避けられない。こうしたことを考慮せずに、カムポジションセンサからのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合しているか否かを判断しようとすると、判断基準が厳しすぎて整合していない旨の誤判断がなされるおそれがある。しかし、上記検出されたクランク角が適正範囲に入っていることに基づき、上記適正値と上記検出されたクランク角とが整合している旨判断されるようにすれば、判断基準が厳しくなりすぎることを抑制できるため、その判断基準が厳しすぎて整合していない旨の誤判断がなされることを抑制できる。
【００１７】
また、上記適正範囲は、カム信号のエッジと欠歯信号とが重なるときには、それらカム信号のエッジと欠歯信号とが重ならないときよりも上記適正範囲が広くされるよう適正範囲を可変設定する。ここで、クランクポジションセンサから出力される欠歯信号とクランク信号とでは信号幅が異なるため、欠歯信号の出力前後では上記検出されるクランク角がカム信号の出力時の適正値からずれた値になりやすい。このため、カム信号のエッジと欠歯信号とが重なるとき、それらが重ならないときと同じように上記適正範囲を設定すると、上記検出されるクランク角が適正であっても上記適正範囲から外れてしまうという状況が生じるおそれがある。そして、この状況が生じることに基づき、カムポジションセンサからのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合していないとの誤判断がなされるおそれがある。しかし、上述したように、カム信号のエッジと欠歯信号とが重なるときには、それらカム信号のエッジと欠歯信号とが重ならないときよりも上記適正範囲が広くされ、それによって上記誤判断がなされることを抑制できる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、上記適正範囲がカム信号のエッジに対応したクランク角の適正値を中心とした進角限界値と遅角限界値との間の範囲に設定される。
これら進角限界値及び遅角限界値は、カム信号のエッジと欠歯信号とが重ならないときには、カムシャフトの回転変動の発生時にも上記カム信号のエッジの出力時に同エッジに対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合している旨の判断を適正に行うことができるよう、次のように設定される。すなわち、上記進角限界値は、カム信号のエッジと欠歯信号とが重ならないときには、そのエッジに対応したクランク角の適正値から進角限界値までの幅がカムシャフトの進角側への回転変動の最大値に対応するクランク角の変化量と等しくなるように設定される。また、上記遅角限界値は、カム信号のエッジと欠歯信号とが重ならないときには、そのエッジに対応したクランク角の適正値から遅角限界値までの幅がカムシャフトの遅角側への回転変動の最大値に対応するクランク角の変化量と等しくなるよう設定される。
【００１９】
カム信号のエッジと欠歯信号の出力開始タイミングとが重なるときには、そのエッジに対応したクランク角の適正値から遅角限界値までの幅が欠歯信号の幅に対応するクランク角の変化量と等しくなるよう同遅角限界値が設定される。また、上記エッジに対応したクランク角の適正値から進角限界値までの幅は、カムシャフトの進角側への回転変動の最大値に対応するクランク角の変化量と等しくなるように設定される。一方、カム信号のエッジと欠歯信号の出力終了タイミングとが重なるときには、上記エッジに対応したクランク角の適正値から進角限界値までの幅が欠歯信号の幅に対応するクランク角の変化量と等しくなるよう同進角限界値が設定される。また、上記エッジに対応したクランク角の適正値から遅角限界値までの幅は、カムシャフトの遅角側への回転変動の最大値に対応するクランク角の変化量と等しくなるように設定される。
【００２０】
以上のように遅角限界値及び進角限界値を設定することで、カム信号のエッジと欠歯信号の出力開始タイミングもしくは出力終了タイミングとが重なるとき、上記適正範囲が広くされる。これにより、カム信号のエッジと欠歯信号の出力開始タイミングもしくは出力終了タイミングとが重なるとき、カムポジションセンサからのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合していないとの誤判断がなされることを回避できる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、内燃機関の制御装置は、自動停止及び自動再始動が行われる内燃機関のクランクシャフトに固定されたクランクロータが同クランクシャフトと一体回転するとき、前記クランクロータに形成された複数の突起の通過に対応してクランク信号を出力するクランクポジションセンサと、そのクランクポジションセンサからのクランク信号に基づき内燃機関のクランク角を検出するとともに、前記クランクロータに形成された欠歯に対応した欠歯信号がクランクポジションセンサから出力されたときに前記検出されたクランク角の適正値からのずれを修正するクランク角検出手段とを備え、前記クランク角に基づき内燃機関における各気筒での燃料噴射及び点火を行う内燃機関の制御装置において、内燃機関のカムシャフトに固定されたカムロータが同カムシャフトと一体回転するとき、前記カムロータに形成された複数の突起の通過に対応したカム信号を前記欠歯信号の出力間隔よりも短い間隔で出力するカムポジションセンサと、自動停止状態にある内燃機関の自動再始動のためのクランキング開始後に燃料噴射を行った後、前記クランクポジションセンサから欠歯信号が出力されたとき、もしくは前記カムポジションセンサからのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値と前記検出されたクランク角とが整合している旨判断されたときに点火を開始する制御手段を備える。このため、自動再始動開始後の初回の燃料の燃焼を良好なものとしつつ、可能な限り自動再始動開始後の早期に燃料の燃焼を行って早期の自動再始動完了を実現することができるようになる。また、自動再始動のためのクランキング開始後に初回の燃料噴射を実行した気筒で、そのクランキング開始後の初回の点火が実行される。ただし、上記初回の燃料噴射の実行後であってクランクポジションセンサから欠歯信号が出力される前にカムポジションセンサからカム信号が出力されたとき、同カム信号に対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合していない旨判断された際には、その判断がなされた直後に圧縮行程を迎える気筒に上記初回の点火がスライドされる。なお、同スライド後の初回の点火が行われるまでには、クランクポジションセンサから欠歯信号が出力され、それに基づき上記検出されたクランク角の適正値からのずれが修正される。これにより、同修正後のクランク角度に基づき上記スライド後の初回の点火を適切なタイミングで行うことができる。ここで、仮に上記初回の点火のスライドが行われないとすると、その初回の点火が上記初回の燃料噴射が行われた気筒における内燃機関の１サイクル後の圧縮行程でしか行われなくなる。このため、その圧縮行程を迎えるまでの他の気筒での燃料噴射が無駄になる。しかし、上述した初回の点火のスライドが行われることにより、上記他の気筒で無駄な燃料噴射が行われることを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の制御装置が適用される内燃機関全体を示す略図。
【図２】クランクロータ及びクランクポジションセンサを拡大して示した略図。
【図３】カムロータ及びカムポジションセンサを拡大して示した略図。
【図４】クランク角の変化に対する内燃機関の各気筒での吸気行程、圧縮行程、膨張行程、及び排気行程の変化態様を示す説明図。
【図５】クランク角の変化に対する内燃機関の各気筒での吸気行程、圧縮行程、膨張行程、及び排気行程の変化態様を示す説明図。
【図６】（ａ）〜（ｆ）は、自動再始動開始後における機関回転速度の変化、クランク角の変化、欠歯信号出力の認識の有無、カム信号の出力の有無、燃料噴射の禁止許可態様、及び点火の禁止許可態様を示すタイムチャート。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、カムポジションセンサからのカム信号の出力態様、及び検出されるクランク角の変化態様を示すタイムチャート。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、カムポジションセンサからのカム信号の出力態様、及び検出されるクランク角の変化態様を示すタイムチャート。
【図９】内燃機関の自動再始動に伴うクランキング、燃料噴射、及び点火の実行手順を示すフローチャート。
【図１０】内燃機関の自動再始動に伴うクランキング、燃料噴射、及び点火の実行手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を自動車用の四気筒の内燃機関に適用した一実施形態について、図１〜図１０を参照して説明する。
図１に示される内燃機関１においては、一番〜四番の各気筒の燃焼室２に繋がる吸気通路３にスロットルバルブ１３が開閉可能に設けられており、同吸気通路３を通じて燃焼室２に空気が吸入されるとともに、燃料噴射弁４から同機関１の吸気ポート３ａに向けて噴射された燃料が同燃焼室２に供給される。この空気と燃料とからなる混合気に対し点火プラグ５による点火が行われると、同混合気が燃焼してピストン６が往復移動し、内燃機関１の出力軸であるクランクシャフト７が回転する。一方、燃焼室２で燃焼した後の混合気は、排気として排気通路８に送り出される。なお、上記クランクシャフト７には、内燃機関１を始動させる際に同クランクシャフト７を強制的に回転（クランキング）させるスタータ１０が接続されている。
【００２４】
内燃機関１における燃焼室２と吸気通路３との間は、吸気バルブ１１の開閉動作を通じて連通・遮断される。この吸気バルブ１１は、クランクシャフト７からの回転伝達を受ける吸気カムシャフト１２の回転に伴って開閉動作する。また、内燃機関１における燃焼室２と排気通路８との間は、排気バルブ１４の開閉動作を通じて連通・遮断される。この排気バルブ１４は、クランクシャフト７からの回転伝達を受ける排気カムシャフト１５の回転に伴って開閉動作する。
【００２５】
図２に示すように、クランクシャフト７にはクランクロータ１６が固定されている。クランクロータ１６の外周部には、クランクシャフト７の軸線を中心とする所定角度（この実施形態では１０°）毎に合計３４個の突起１６ａが形成されるとともに、一つの欠歯１６ｂが形成されている。このクランクロータ１６の近傍にはクランクポジションセンサ３４が設けられている。そして、クランクシャフト７が回転すると、クランクロータ１６の各突起１６ａ及び欠歯１６ｂが順次クランクポジションセンサ３４の側方を通過する。その結果、クランク角が１０°進む毎にクランクポジションセンサ３４から突起１６ａに対応したパルス状のクランク信号が出力されるとともに、クランク角が例えば１２０°ＣＡ、４８０°ＣＡとなるときには欠歯１６ｂに対応した欠歯信号が出力される。この欠歯信号は、突起１６ａに対応したクランク信号の三つ分の幅（３０°分の幅）を有する。なお、クランクポジションセンサ３４は、クランクシャフト７の回転方向に対応した信号、すなわち正回転に対応した信号もしくは逆回転に対応した信号を出力する機能も有している。そして、クランクポジションセンサ３４から出力される各種の信号は、内燃機関１のクランク角を把握する際やエンジン回転速度を求める際などに用いられる。
【００２６】
図３に示すように、吸気カムシャフト１２にはカムロータ１７が取り付けられている。カムロータ１７の外周部には合計三つの突起１７ａ〜１７ｃが設けられている。このカムロータ１７の近傍にはカムポジションセンサ３３が設けられている。そして、吸気カムシャフト１２が回転すると、カムロータ１７の各突起１７ａ〜１７ｃが順次カムポジションセンサ３３の側方を通過する。このようにカムポジションセンサ３３の側方を各突起１７ａ〜１７ｃ通過することにより、カムポジションセンサ３３から突起１７ａ〜突起１７ｃに対応したパルス状のカム信号が、上記クランクポジションセンサ３４からの欠歯信号の出力間隔よりも短い間隔で出力される。すなわち、カムロータ１７の各突起１７ａ〜１７ｃは、カムポジションセンサ３３からのカム信号の出力間隔がクランクポジションセンサ３４からの欠歯信号の出力間隔よりも短くなるように形成されている。なお、カムポジションセンサ３３から出力されるカム信号は、内燃機関１の気筒判別などに用いられる。
【００２７】
次に、内燃機関１の制御装置の電気的構成について、図１を参照して説明する。
内燃機関１を搭載した自動車には、同機関１の運転に関する各種制御を実行する電子制御装置２１が設けられている。この電子制御装置２１は、上記制御に係る各種演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えている。
【００２８】
電子制御装置２１の入力ポートには、上記カムポジションセンサ３３及び上記クランクポジションセンサ３４の他、以下に示す各種センサ等が接続されている。
・自動車の走行速度（車速）を検出する車速センサ２６。
【００２９】
・自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダル２７の踏み込み量（アクセル踏込量）を検出するアクセルポジションセンサ２８。
・運転者によって踏み込み操作されるブレーキペダル２９のオン操作及びオフ操作を検出するブレーキスイッチ２９ａ。
【００３０】
・吸気通路３に設けられたスロットルバルブ１３の開度（スロットル開度）を検出するスロットルポジションセンサ３０。
・吸気通路３を通過する空気の量（吸入空気量）を検出するエアフローメータ３２。
【００３１】
電子制御装置２１の出力ポートには、燃料噴射弁４の駆動回路、点火プラグ５の駆動回路、スタータ１０の駆動回路、及びスロットルバルブ１３の駆動回路などの各種機器の駆動回路等が接続されている。
【００３２】
そして、電子制御装置２１は、上記各種センサから入力した検出信号に基づき、機関回転速度や機関負荷（内燃機関１の１サイクル当たりに燃焼室２に吸入される空気の量）といった機関運転状態を把握する。なお、機関負荷は、アクセルポジションセンサ２８、及びスロットルポジションセンサ３０、及び、エアフローメータ３２等の検出信号に基づき求められる内燃機関１の吸入空気量と機関回転速度とから算出される。電子制御装置２１は、機関負荷や機関回転速度といった機関運転状態に応じて、上記出力ポートに接続された各種駆動回路に指令信号を出力する。こうして内燃機関１における燃料噴射制御、点火時期制御、及び吸入空気量制御、並びにスタータ１０の駆動制御等が電子制御装置２１を通じて実施される。
【００３３】
また、電子制御装置２１は、カムポジションセンサ３３からのカム信号、及び、クランクポジションセンサ３４からのクランク信号に基づき、内燃機関１のクランク角を検出する。そして、電子制御装置２１による上記燃料噴射制御及び上記点火時期制御を通じて、上記検出したクランク角に基づき内燃機関１の各気筒における適切なタイミングで燃料噴射弁４からの燃料噴射、及び点火プラグ５による点火が行われる。更に、電子制御装置２１は、クランクポジションセンサ３４から欠歯信号が出力されたとき、上記検出したクランク角の適正値からのずれを修正する。なお、上記検出されたクランク角が適正値からずれる原因としては、クランクポジションセンサ３４から出力される信号にノイズが生じ、そのノイズをクランク信号と誤認する場合などがあげられる。
【００３４】
次に、内燃機関１の燃費を改善するため、アイドル運転中の内燃機関１を自動的に停止したり再始動したりする制御について説明する。
内燃機関１は、アイドル運転中に所定の自動停止条件が成立したときに自動的に停止される。上記自動停止条件としては、アクセル操作量が「０」であって内燃機関１の出力要求がないこと、車速が「０」であること、及びブレーキペダル２９が踏み込まれている（オン操作されている）こと、等々の条件があげられる。そして、これらの条件すべての成立をもって自動停止条件が成立した旨判断される。このように自動停止条件が成立した旨判断されると、同機関１のアイドル運転中であってスロットルバルブ１３が全閉となっている状況のもと、燃料噴射弁４からの燃料噴射が停止される。同燃料噴射弁４からの燃料噴射の停止によって内燃機関１の自立運転が行われなくなることから、機関回転速度が徐々に低下してゆく。そして、最終的に機関回転が停止する直前には、圧縮行程となった気筒での圧縮空気による反発力で内燃機関１が逆回転する。この内燃機関１の逆回転に伴いピストン６が吸気下死点（ＢＤＣ）から吸気上死点（ＴＤＣ）に向けて移動し、その後に吸気行程の途中で停止する。上述したように機関回転を停止させることにより、内燃機関１の燃費改善が図られる。
【００３５】
また、内燃機関１の自動停止によって機関回転が停止した状態にあって、内燃機関１の自動再始動条件が成立すると、内燃機関１の再始動が行われるようになる。上記自動再始動条件としては、アクセル操作量が「０」よりも大きくなること、及びブレーキペダル２９の踏み込みが解除されたこと（オフ操作されたこと）、等々の条件があげられる。そして、これらの条件のうちの少なくとも一つの成立をもって自動再始動条件が成立した旨判断される。このように自動再始動条件が成立した旨判断されると、スタータ１０の駆動を通じて内燃機関１のクランキングが行われるとともに、そのクランキング中に燃料噴射弁４からの燃料噴射が開始される。これにより、燃料噴射弁４から吸気ポート３ａに向けて噴射された燃料が、吸気行程でのピストン６の吸気下死点に向けた移動を通じて筒内（燃焼室２）に吸入される。更に、上記燃料と共に吸気ポート３ａから燃焼室２内に空気も吸入される。そして、燃焼室２内で燃料が空気と混合された状態で点火プラグ５により着火され、その着火を通じて燃料が燃焼することにより、内燃機関１の自立運転が開始されて同機関１の再始動が完了する。
【００３６】
ここで、自動停止状態にある内燃機関１の自動再始動は、そのためのクランキング開始後に速やかに完了させることが好ましい。これを実現するためには、自動停止状態にある内燃機関１の各気筒のうち、吸気行程でピストン６が停止している気筒において、自動再始動開始後に適切に燃料を供給するとともに最初の圧縮行程で同燃料に対し的確に点火を行い、それによって上記燃料の燃焼を良好なものとすることが重要になる。ちなみに、自動停止及び自動再始動が行われる内燃機関１の制御装置では、クランクポジションセンサ３４からのクランク信号に基づいて検出されたクランク角が自動停止中にも電子制御装置２１のＲＡＭに保持されるため、そのクランク角に基づいて自動再始動開始後の燃料噴射や点火を行うことが可能である。
【００３７】
ただし、内燃機関１の自動停止中にも、クランクポジションセンサ３４から出力される信号にノイズが生じることに起因して、上記検出されるクランク角に適正値からのずれが生じるおそれがある。このように上記クランク角に適正値からのずれが生じると、内燃機関１における自動再始動開始後の点火を適切なタイミングで行えなくなり、ひいては自動再始動開始後における初回の燃料の燃焼を良好なものとするうえで支障を来すおそれがある。
【００３８】
このため、自動再始動のためのクランキング開始後であって、カムポジションセンサ３３からのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合している旨判断されてから、自動再始動開始後における初回の点火を行うことが考えられる。この場合、内燃機関１の自動停止中に上記検出されたクランク角に適正値からのずれが生じると、内燃機関１の自動再始動開始後において上記ずれが解消するまでは同自動再始動開始後の点火が禁止される。そして、自動再始動開始後にクランクポジションセンサ３４から欠歯信号が出力されることに基づき上記検出されたクランク角の適正値からのずれが修正されると、その後のカムポジションセンサ３３からのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合している旨判断される。こうした判断がなされることに基づき、自動再始動開始後における初回の点火の実行が許可される。
【００３９】
自動停止状態にある内燃機関１を自動再始動する際、上述したように初回の点火を行えば、上記検出されたクランク角の適正値からのずれにより、自動再始動開始後の初回の点火に基づく燃料の燃焼を良好なものとすることができなくなるという問題を回避できる。ただし、自動停止状態にある内燃機関１の自動再始動開始後、上記検出されたクランク角に適正値からのずれが生じている場合、自動再始動の開始後に初回の点火に基づき燃料の燃焼が行われるまでに時間がかかり、その分だけ内燃機関１の自動再始動の完了が遅くなる。これは、クランクポジションセンサ３４からの欠歯信号の出力に基づく上記クランク角の修正が行われたとしても、その後にカムポジションセンサ３３からのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合している旨判断されるまでは、上記初回の点火が実行許可されないためである。
【００４０】
このため、本実施形態では、自動停止状態にある内燃機関１の自動再始動のためのクランキング開始後に燃料噴射を行った後、次の［１］もしくは［２］の状況であることを条件に点火が開始される。［１］クランクポジションセンサ３４から欠歯信号が出力されたとき、言い換えれば上記検出されたクランク角の適正値からのずれが修正されたとき。［２］カムポジションセンサ３３からのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合している旨判断されたとき。
【００４１】
次に、本実施形態の内燃機関１の制御装置の動作について説明する。
自動停止状態にある内燃機関１における自動再始動のためのクランキングが開始されると、燃料噴射が行われた後に上記［１］もしくは上記［２］の状況となることを条件に、自動再始動開始後の点火が開始される。このため、上記検出されたクランク角に適正値からのずれが生じていない場合には、上記［１］もしくは上記［２］の状況になったときに、自動再始動後における初回の点火の実行が許可される。一方、上記検出されたクランク角に適正値からのずれが生じている場合には、自動再始動の開始後に上記［２］の状況になると、直ちに自動再始動後における初回の点火の実行が許可される。従って、上記検出されたクランク角に適正値からのずれが生じている場合に、上記［２］の状況になった後に上記［１］の状況になることを待たずとも、自動再始動開始後の点火を開始することができる。このため、上記検出されたクランク角に適正値からのずれが生じている場合に、自動再始動の開始後に初回の点火に基づき燃料の燃焼が行われるまでに時間がかかり、その分だけ内燃機関１の自動再始動の完了が遅くなることはない。なお、自動再始動開始後に点火を開始する際には、上記検出されたクランク角に適正値からのずれが生じていない状態となることから、そのクランク角度に基づく点火を通じて行われる自動再始動開始後の初回の燃料の燃焼が良好なものとなる。以上により、自動再始動開始後の初回の燃料の燃焼を良好なものとしつつ、可能な限り自動再始動開始後の早期に燃料の燃焼を行って早期の自動再始動完了を実現することができる。
【００４２】
次に、自動再始動開始後の内燃機関１での燃料噴射態様及び点火態様について、図４及び図５を参照して詳しく説明する。なお、図４は上記［１］の状況になる場合の例であって、図５は上記［２］の状況になる場合の例である。
【００４３】
自動停止状態にある内燃機関１の各気筒のうち、例えば図５の一番気筒♯１が吸気行程となっている場合であって、同吸気行程中にクランクポジションセンサ３４から欠歯信号が出力される期間（この例ではクランク角が４８０〜５１０°ＣＡ）に対し、所定の間隔をもって進角側となるタイミングＴ１で自動再始動が開始されたとする。なお、上記所定の間隔は、自動再始動のためのクランキング開始後、クランクポジションセンサ３４から出力される初回の上記欠歯市信号を認識することの可能な間隔である。ちなみに、上記クランキングの開始時点と欠歯信号の出力とが近すぎると、上記欠歯信号が出力されたか否かを判断することが困難になる。これは、欠歯信号が出力された旨の判断は、その欠歯信号の出力期間がクランク信号の出力期間よりも長くなることを考慮して、クランクポジションセンサ３４からのパルス状の信号の出力期間の急変に基づいてなされることが関係している。すなわち、クランキング開始直後は機関回転速度が遅いことからクランク信号の出力期間が長くなる傾向があり、それによってクランク信号と欠歯信号とが順に出力されたときに各信号の出力期間に急変が生じなくなって欠歯信号が出力されたことを認識できなくなる。
【００４４】
タイミングＴ１で自動再始動のためのクランキングが開始されると、その直後に内燃機関１の燃料噴射が開始される。このため、一番気筒♯１の上記吸気行程で燃料噴射弁４からの燃料噴射が行われた後、各気筒で順に燃料噴射弁４からの燃料噴射が行われる。また、一番気筒♯１の吸気行程で初回の燃料噴射が行われた後、同吸気行程中にクランクポジションセンサ３４からの欠歯信号の出力が認識される。クランクポジションセンサ３４からの欠歯信号の出力が認識されると、上記検出されたクランク角の適正値からのずれの修正が行われ、それに基づき自動再始動開始後における点火の実行が許可される。その結果、一番気筒♯１における上記吸気行程の直後の圧縮行程で、上記検出されたクランク角に基づき自動再始動開始後の初回の点火が行われる。この点火により、自動再始動開始後の初回の燃料の燃焼が行われる。更に、一番気筒♯１の上記圧縮行程で点火が行われた後、各気筒のうち圧縮行程を迎える気筒で順に点火が行われる。これらの点火によって各気筒で燃料の燃焼が行われると、内燃機関１が自立運転を始めて同機関１の自動再始動が完了する。
【００４５】
一方、自動停止状態にある内燃機関１の各気筒のうち、一番気筒♯１が吸気行程となっている場合であって、上記タイミングＴ１よりも遅角側のタイミング、例えば図５のタイミングＴ２で自動再始動が開始されることもある。タイミングＴ２で自動再始動のためのクランキングが開始されると、その直後に内燃機関１の燃料噴射が開始される。この場合にも、一番気筒♯１の上記吸気行程で燃料噴射弁４からの燃料噴射が行われた後、各気筒で順に燃料噴射弁４からの燃料噴射が行われる。また、一番気筒♯１の吸気行程で初回の燃料噴射が行われた後、同吸気行程中にクランクポジションセンサ３４からの欠歯信号の出力を認識することはできない。これは、クランキング開始するタイミングが上記欠歯信号の出力期間に近すぎるためである。
【００４６】
上記吸気行程中にクランクポジションセンサ３４からの欠歯信号の出力を認識することができないとしても、次回の欠歯信号の出力期間（この例では１２０〜１５０°ＣＡ）を迎えるまでには、カムポジションセンサ３３からカム信号が出力されることとなる（タイミングＴ３）。より詳しくは、次回の欠歯信号の出力期間（この例では１２０〜１５０°ＣＡ）を迎える前であって、上記吸気行程の直後の一番気筒♯１の圧縮行程中には、カムポジションセンサ３３からカム信号が出力される。このようにカムポジションセンサ３３からカム信号が出力されると、そのカム信号に対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合しているか否かが判断される。
【００４７】
ここで、上記適正値と上記クランク角とが整合している旨判断されると、それに基づき自動再始動開始後における点火の実行が許可される。その結果、一番気筒♯１における上記圧縮行程で、上記検出されたクランク角に基づき自動再始動開始後の初回の点火が行われる。この点火により、自動再始動開始後の初回の燃料の燃焼が行われる。更に、一番気筒♯１の上記圧縮行程で点火が行われた後、各気筒のうち圧縮行程を迎える気筒で順に点火が行われる。これらの点火によって各気筒で燃料の燃焼が行われると、内燃機関１が自立運転を始めて同機関１の自動再始動が完了する。
【００４８】
なお、上記カムポジションセンサ３３からのカム信号の出力に基づき、そのカム信号に対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合しているか否かが判断されるときに否定判断がなされた場合には、以後のカムポジションセンサ３３からのカム信号の出力毎に同様の判断が続けられる。そして、この判断において肯定であれば、上記と同様に直後に圧縮行程となる気筒から自動再始動開始後の点火が開始される。また、上記次回の欠歯信号の出力期間を迎えるまで、上記判断において肯定判定がなされなかった場合には、その欠歯信号の出力に基づく上記検出されたクランク角の修正が行われた後に自動再始動開始後の点火が開始される。そして、これらのように開始された点火によって内燃機関１での燃料の燃焼が開始されることで、同機関１の自動再始動が完了する。
【００４９】
次に、カムポジションセンサ３３からのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合しているか否かの判断、すなわち上記［２］の状況であるか否かの判断の仕方について、図６のタイムチャートを参照して説明する。
【００５０】
同図から分かるように、自動再始動のための内燃機関１のクランキング開始後（Ｔ２以後）には、図６（ａ）に示すように機関回転速度が上昇するとともに、図６（ｂ）に示すように内燃機関１のクランク角が変化する。また、上記クランキングの開始時（Ｔ２）には、図６（ｅ）に示すように内燃機関１での燃料噴射が許可されることにより、そのときに吸気行程となっている気筒で自動再始動後の初回の燃料噴射が行われる。そして、図６（ｃ）に示されるクランクポジションセンサ３４からの欠歯信号の出力が認識される時点よりも前のタイミングＴ３で、図６（ｄ）に示すようにカムポジションセンサ３３からのカム信号のエッジが出力されたとき、そのカム信号のエッジに対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合しているか否かが判断される。なお、カム信号の上記エッジとしては、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの両方を用いたり、いずれか一方を用いたりすることが考えられる。
【００５１】
詳しくは、上記検出されたクランク角が上記カム信号のエッジに対応するクランク角の適正値を含む適正範囲（図６（ｂ）のＬ１〜Ｌ２）内に入っているか否かが判断される。なお、この適正範囲は、上記カム信号のエッジに対応するクランク角の適正値を中心とした進角限界値Ｌ１と遅角限界値Ｌ２との間の範囲に設定されるものである。そして、上記検出されたクランク角が上記適正範囲内に入っていることに基づき、上記適正値と上記クランク角とが整合している旨判断される。ここで、上記適正値と上記クランク角とが整合している旨判断されると、図６（ｆ）に示すように内燃機関１での点火が許可されることにより、そのときに圧縮肯定となっている気筒で自動再始動開始後の初回の点火が行われる。
【００５２】
ちなみに、クランクシャフト７から吸気カムシャフト１２への回転伝達は、ベルトやチェーン等を介して行われるため、それらベルトやチェーンの回転伝達時の伸縮により吸気カムシャフト１２に回転変動が生じると、カム信号のエッジに基づき定められる同クランク角の適正値と上記検出されたクランク角との関係に変動が生じる。こうしたことを考慮せずに、カムポジションセンサ３３からのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合しているか否かを判断しようとすると、判断基準が厳しすぎて整合していない旨の誤判断がなされるおそれがある。しかし、上記検出されたクランク角が適正範囲に入っていることに基づき、上記適正値と上記検出されたクランク角とが整合している旨判断されるようにすれば、判断基準が厳しくなりすぎることを抑制できるため、その判断基準が厳しすぎて整合していない旨の誤判断がなされることを抑制できる。
【００５３】
また、上記適正範囲は、カムポジションセンサ３３からのカム信号のエッジとクランクポジションセンサ３４からの欠歯信号とが重なるときには、それらカム信号のエッジと欠歯信号とが重ならないときよりも広くなるように可変設定される。ここで、クランクポジションセンサ３４から出力される欠歯信号とクランク信号とでは信号幅が異なるため、欠歯信号の出力前後では上記検出されるクランク角がカム信号のエッジ出力時の適正値からずれた値になりやすい。このため、カム信号のエッジと欠歯信号とが重なるとき、それらが重ならないときと同じように上記適正範囲を設定すると、上記検出されるクランク角が適正であっても上記適正範囲から外れてしまうという状況が生じるおそれがある。そして、この状況が生じることに基づき、カムポジションセンサ３３からのカム信号のエッジ出力時に同カム信号のエッジに対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合していないとの誤判断がなされるおそれがある。しかし、上述したように、カム信号のエッジと欠歯信号とが重なるときには、それらカム信号のエッジと欠歯信号とが重ならないときよりも上記適正範囲が広くなるよう同適正範囲を可変設定することで、上記誤判断がなされることを抑制できる。
【００５４】
次に、上記適正範囲の可変設定の仕方について、図７及び図８を参照して詳しく説明する。
吸気カムシャフト１２に上記回転変動が生じて同回転変動が最大値になったときには、図７（ａ）及び図８（ａ）に実線で示すカム信号のエッジ（この例では立ち上がりエッジ）がそれぞれ、例えば二点鎖線で示すように進角側や遅角側に変化する。なお、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すカム信号のエッジに対応するクランク角の適正値が例えば４８０°ＣＡである場合における同適正値の時間経過に対する変化態様を示している。また、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すカム信号のエッジに対応するクランク角の適正値が例えば５１０°ＣＡである場合における同適正値の時間経過に対する変化態様を示している。これら図７及び図８の横軸において、ｔ１、ｔ２、ｔ４、ｔ５は、クランクポジションセンサ３４からのカム信号の出力タイミングを表している。また、ｔ３はクランクポジションセンサ３４からの欠歯信号の出力開始タイミングを表しており、ｔ４は同欠歯信号の出力終了タイミングも表している。
【００５５】
仮に、図７（ａ）及び図８（ａ）に示すカム信号のエッジが欠歯信号と重ならないとすると、上記適正範囲を定めるための進角限界値Ｌ１及び遅角限界値Ｌ２がそれぞれ次のように設定される。すなわち、上記進角限界値Ｌ１は、カム信号のエッジに対応したクランク角の適正値から進角限界値Ｌ１までの幅が吸気カムシャフト１２の進角側への回転変動の最大値に対応するクランク角の変化量（例えば２０°）と等しくなるように設定される。また、上記遅角限界値Ｌ２は、カム信号のエッジに対応したクランク角の適正値から遅角限界値までの幅が吸気カムシャフト１２の遅角側への回転変動の最大値に対応するクランク角の変化量（例えば２０°）と等しくなるよう設定される。カム信号の上記エッジが欠歯信号と重ならない場合に上述したように適正範囲を設定することにより、吸気カムシャフト１２の回転変動の発生時にも、カム信号のエッジの出力時に同エッジに対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合している旨の判断を適正に行うことができる。
【００５６】
図７（ａ）に示すカム信号のエッジが欠歯信号の出力開始タイミングと重なる場合、上記適正範囲を定めるための進角限界値Ｌ１及び遅角限界値Ｌ２がそれぞれ次のように設定される。すなわち、上記遅角限界値Ｌ２は、カム信号のエッジに対応したクランク角の適正値（この例では４８０°ＣＡ）から図７（ｂ）に示す遅角限界値Ｌ２までの幅が欠歯信号の幅に対応するクランク角の変化量（例えば３０°）と等しくなるよう同遅角限界値Ｌ２が設定される。なお、このときの遅角限界値Ｌ２を図７（ｂ）では「Ｌ２ｗ」と表記する。また、上記進角限界値Ｌ１は、カム信号のエッジに対応したクランク角の適正値（４８０°ＣＡ）から進角限界値Ｌ１までの幅が吸気カムシャフト１２の進角側への回転変動の最大値に対応するクランク角の変化量（例えば２０°）と等しくなるように設定される。
【００５７】
一方、図８（ａ）に示すカム信号のエッジが欠歯信号の出力終了タイミングと重なる場合、上記適正範囲を定めるための進角限界値Ｌ１及び遅角限界値Ｌ２はそれぞれ次のように設定される。上記進角限界値Ｌ１は、カム信号の上記エッジに対応したクランク角の適正値（この例では５１０°ＣＡ）から図８（ｂ）に示す進角限界値Ｌ１までの幅が欠歯信号の幅に対応するクランク角の変化量（３０°）と等しくなるよう同進角限界値Ｌ１が設定される。なお、このときの進角限界値Ｌ１を図８（ｂ）では「Ｌ１ｗ」と表記する。また、上記遅角限界値Ｌ２は、カム信号の上記エッジに対応したクランク角の適正値（５１０°ＣＡ）から遅角限界値Ｌ２までの幅が吸気カムシャフト１２の遅角側への回転変動の最大値に対応するクランク角の変化量（２０°）と等しくなるように設定される。
【００５８】
以上のように遅角限界値Ｌ２及び進角限界値Ｌ１を設定することで、カム信号のエッジと欠歯信号のエッジとが重なるときに上記適正範囲が広くされる。これにより、カム信号のエッジと欠歯信号のエッジとが重なるとき、カムポジションセンサ３３からのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合していないとの誤判断がなされることを回避できる。
【００５９】
次に、内燃機関１の自動再始動に伴うクランキング、燃料噴射、及び点火の実行手順について、自動再始動ルーチンを示す図９及び図１０のフローチャートを参照して説明する。この自動再始動ルーチンは、電子制御装置２１を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【００６０】
同ルーチンにおいては、まず自動再始動の実行中であるか否かを判断するためのフラグＦが「０（実行中でない）」であるか否かの判断が行われる（図９のＳ１０１）。ここで肯定判定であれば、内燃機関１の自動停止状態であるか否かが判断される（Ｓ１０２）。そして、内燃機関１の自動停止中である場合には、自動再始動条件の成立時になされる自動再始動指令があるか否かが判断される（Ｓ１０３）。自動再始動指令があったときに内燃機関１の自動再始動のためのクランキングが開始されるとともに、内燃機関１での燃料噴射の実行が許可されて同燃料噴射が行われる（Ｓ１０４）。ちなみに、上記クランキングは、内燃機関１の自動再始動が完了して同機関１の自立運転が完了したときに停止される。
【００６１】
Ｓ１０４の処理で内燃機関１でのクランキング及び燃料噴射が開始されると、フラグＦが「１（実行中）」に設定され（Ｓ１０５）、その後にＳ１０６に進む。なお、フラグＦが「１」に設定されると、Ｓ１０１の処理で否定判定がなされるようになり、この場合もＳ１０６に進む。Ｓ１０６の処理ではクランクポジションセンサ３４からの欠歯信号の出力を認識したか否かが判断され、ここで肯定判定であれば内燃機関１での点火が許可されて自動再始動開始後の初回の点火が実行される。この点火によって内燃機関１での燃料の燃焼が開始されることから、同機関１での自動再始動が完了して同機関１の自立運転が開始される。また、Ｓ１０７の処理が実行された後にはフラグＦが「０」に設定される（Ｓ１０８）。なお、Ｓ１０６及びＳ１０７の処理が実行されることで、上記［１］の状況が生じるようになる。
【００６２】
一方、Ｓ１０６の処理でクランクポジションセンサ３４からの欠歯信号の出力を認識していない旨判断されると、カムポジションセンサ３３からのカム信号のエッジが出力されたか否かが判断される（図１０のＳ１０９）。そして、カム信号のエッジが出力されていない旨判断されると、内燃機関１での点火が禁止される（Ｓ１１４）。また、カム信号のエッジが出力された旨判断されると、上記適正範囲を可変設定するための処理（Ｓ１１０〜Ｓ１１２）、及び、その適正範囲内に上記検出されたクランク角が入っているか否かを判断するための処理（Ｓ１１３）が実行される。詳しくは、上記カム信号のエッジが欠歯信号と重なるか否かが判断される（Ｓ１１０）。ここで否定判定であれば、上記適正範囲が通常時の範囲、すなわち図７や図８に示される進角限界値Ｌ１から遅角限界値Ｌ２までの範囲に設定される（Ｓ１１１）。また、Ｓ１１０で肯定判定であれば、上記適正範囲が上記通時の範囲（Ｌ１〜Ｌ２）よりも広い範囲、すなわち図７に示される進角限界値Ｌ１から遅角限界値Ｌ２ｗや、図８に示される進角限界値Ｌ１ｗから遅角限界値Ｌ２までの範囲に設定される（Ｓ１１２）。そして、このように可変設定される適正範囲内に上記検出されたクランク角内に入っているか否かが判断される（Ｓ１１３）。ここで否定判定であれば内燃機関１での点火が禁止され（Ｓ１１４）、肯定判定であれば図９のＳ１０７及びＳ１０８の処理が実行される。なお、このようにＳ１１３の処理で肯定判定がなされることに基づき、上記［２］の状況が生じるようになる。
【００６３】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）自動停止状態にある内燃機関１における自動再始動のためのクランキングが開始されると、燃料噴射が行われた後に上記［１］もしくは上記［２］の状況となることを条件に、自動再始動開始後の点火が開始される。これにより、自動再始動開始後の初回の燃料の燃焼を良好なものとしつつ、可能な限り自動再始動開始後の早期に燃料の燃焼を行って早期の自動再始動完了を実現することができる。
【００６４】
（２）クランクシャフト７から吸気カムシャフト１２への回転伝達は、ベルトやチェーン等を介して行われるため、それらベルトやチェーンの回転伝達時の伸縮により吸気カムシャフト１２に回転変動が生じると、カム信号のエッジに基づき定められる同クランク角の適正値と上記検出されたクランク角との関係に変動が生じる。こうしたことを考慮せずに、カムポジションセンサ３３からのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合しているか否かを判断しようとすると、判断基準が厳しすぎて整合していない旨の誤判断がなされるおそれがある。しかし、上記検出されたクランク角が適正範囲に入っていることに基づき、上記適正値と上記検出されたクランク角とが整合している旨判断されるようにすることで、判断基準が厳しくなりすぎることを抑制できる。このため、その判断基準が厳しすぎて整合していない旨の誤判断がなされることを抑制できる。
【００６５】
（３）上記適正範囲は、カムポジションセンサ３３からのカム信号のエッジとクランクポジションセンサ３４からの欠歯信号とが重なるときには、それらカム信号のエッジと欠歯信号とが重ならないときよりも広くなるように可変設定される。ここで、クランクポジションセンサ３４から出力される欠歯信号とクランク信号とでは信号幅が異なるため、欠歯信号の出力前後では上記検出されるクランク角がカム信号のエッジ出力時の適正値からずれた値になりやすい。このため、カム信号のエッジと欠歯信号とが重なるとき、それらが重ならないときと同じように上記適正範囲を設定すると、上記検出されるクランク角が適正であっても上記適正範囲から外れてしまうという状況が生じるおそれがある。そして、この状況が生じることに基づき、カムポジションセンサ３３からのカム信号のエッジ出力時に同カム信号のエッジに対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合していないとの誤判断がなされるおそれがある。しかし、上述したように、カム信号のエッジと欠歯信号とが重なるときには、それらカム信号のエッジと欠歯信号とが重ならないときよりも上記適正範囲が広くなるよう同適正範囲を可変設定することで、上記誤判断がなされることを抑制できる。
【００６６】
（４）上記適正範囲は、カム信号のエッジに対応したクランク角の適正値を中心とした進角限界値Ｌ１と遅角限界値Ｌ２との間の範囲に設定される。
そして、カム信号のエッジが欠歯信号と重ならないときには、進角限界値Ｌ１及び遅角限界値Ｌ２がそれぞれ次のように設定される。すなわち、上記進角限界値Ｌ１は、カム信号のエッジに対応したクランク角の適正値から進角限界値Ｌ１までの幅が吸気カムシャフト１２の進角側への回転変動の最大値に対応するクランク角の変化量と等しくなるように設定される。また、上記遅角限界値Ｌ２は、カム信号のエッジに対応したクランク角の適正値から遅角限界値までの幅が吸気カムシャフト１２の遅角側への回転変動の最大値に対応するクランク角の変化量と等しくなるよう設定される。
【００６７】
また、カム信号のエッジが欠歯信号の出力開始タイミングと重なる場合、進角限界値Ｌ１及び遅角限界値Ｌ２がそれぞれ次のように設定される。すなわち、上記遅角限界値Ｌ２は、カム信号のエッジに対応したクランク角の適正値から遅角限界値Ｌ２までの幅が欠歯信号の幅に対応するクランク角の変化量と等しくなるよう同遅角限界値Ｌ２が設定される。上記進角限界値Ｌ１は、カム信号のエッジに対応したクランク角の適正値から進角限界値Ｌ１までの幅が吸気カムシャフト１２の進角側への回転変動の最大値に対応するクランク角の変化量と等しくなるように設定される。また、カム信号のエッジが欠歯信号の出力終了タイミングと重なる場合、上記適正範囲を定めるための進角限界値Ｌ１及び遅角限界値Ｌ２はそれぞれ次のように設定される。上記進角限界値Ｌ１は、カム信号の上記エッジに対応したクランク角の適正値から進角限界値Ｌ１までの幅が欠歯信号の幅に対応するクランク角の変化量と等しくなるよう同進角限界値Ｌ１が設定される。上記遅角限界値Ｌ２は、カム信号の上記エッジに対応したクランク角の適正値から遅角限界値Ｌ２までの幅が吸気カムシャフト１２の遅角側への回転変動の最大値に対応するクランク角の変化量と等しくなるように設定される。
【００６８】
以上のように遅角限界値Ｌ２及び進角限界値Ｌ１を設定することで、カム信号のエッジと欠歯信号のエッジとが重なるときに上記適正範囲が広くされる。これにより、カム信号のエッジと欠歯信号のエッジとが重なるとき、カムポジションセンサ３３からのカム信号の出力時に同カム信号に対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合していないとの誤判断がなされることを回避できる。
【００６９】
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・自動再始動のためのクランキング開始後に初回の燃料噴射を実行した気筒で、そのクランキング開始後の初回の点火を実行する内燃機関に本発明を適用してもよい。この場合、上記初回の燃料噴射の実行後であってクランクポジションセンサ３４から欠歯信号が出力される前に、カムポジションセンサ３３からカム信号が出力されたとき、同カム信号に対応するクランク角の適正値と上記検出されたクランク角とが整合していない旨判断された際には、上記初回の点火を次のように行うことが好ましい。すなわち、上記適正値と上記クランク角とが整合していない旨の判断がなされた直後に圧縮行程を迎える気筒に、上記初回の点火をスライドさせることが好ましい。なお、同スライド後の初回の点火が行われるまでには、クランクポジションセンサ３４から欠歯信号が出力され、それに基づき上記検出されたクランク角の適正値からのずれが修正される。これにより、同修正後のクランク角度に基づき上記スライド後の初回の点火を適切なタイミングで行うことができる。ここで、仮に上記初回の点火のスライドが行われないとすると、その初回の点火が上記初回の燃料噴射が行われた気筒における内燃機関の１サイクル後の圧縮行程でしか行われなくなる。このため、その圧縮行程を迎えるまでの他の気筒での燃料噴射が無駄になる。しかし、上述した初回の点火のスライドが行われることにより、上記他の気筒で無駄な燃料噴射が行われることを回避できる。
【００７０】
・内燃機関１の自動停止過程において、自動停止完了時点でのピストン６の停止位置を所望の位置に調整するためのスロットルバルブ１３の開度制御を実行し、それによって自動停止完了時点で吸気行程となる気筒でのピストン６の停止位置を例えば図４のタイミングＴ１に対応する位置に調整するようにしてもよい。
【００７１】
・上記適正範囲の拡大の仕方を適宜変更してもよい。例えば、上記適正範囲を拡大する際、進角限界値Ｌ１を「Ｌ１ｗ」にしつつ遅角限界値Ｌ２を「Ｌ２ｗ」とするようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１…内燃機関、２…燃焼室、３…吸気通路、３ａ…吸気ポート、４…燃料噴射弁、５…点火プラグ、６…ピストン、７…クランクシャフト、８…排気通路、１０…スタータ、１１…吸気バルブ、１２…吸気カムシャフト、１３…スロットルバルブ、１４…排気バルブ、１５…排気カムシャフト、１６…クランクロータ、１６ａ…突起、１６ｂ…欠歯、１７…カムロータ、１７ａ…突起、１７ｂ…突起、１７ｃ…突起、２１…電子制御装置（クランク角検出手段、制御手段）、２６…車速センサ、２７…アクセルペダル、２８…アクセルポジションセンサ、２９…ブレーキペダル、２９ａ…ブレーキスイッチ、３０…スロットルポジションセンサ、３２…エアフローメータ、３３…カムポジションセンサ、３４…クランクポジションセンサ。
【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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