(57)【要約】【課題】機関の始動時にクランク角検出信号の気筒判別を遅滞なく行うことができる４サイクル多気筒内燃機関用クランク角検出装置を提供する。【解決手段】内燃機関のクランク軸に取り付けたクランク角ロータに設けたリラクタのエッジを検出して機関の各気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置でそれぞれ各気筒用の第１パルスＰ１１，Ｐ１２及び第２パルスＰ２１，Ｐ２２を発生するクランク角センサを設ける。クランク角センサが第１気筒用の第１パルスＰ１１，Ｐ１２を発生したときにハイレベルを示し、第２気筒用の第１パルスが発生したときにローレベルを示すカム角信号Ｓｃａを発生するカム角センサを設ける。クランク角センサが第１パルスＰ１１，Ｐ１２を発生したときのカム角信号のレベルから、その第１パルスがいずれの気筒に対応するパルスであるかを判別する。【選択図】    図３
2004278469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４サイクル多気筒内燃機関の各気筒用のクランク角情報を含む各気筒用のクランク角検出信号を発生する４サイクル内燃機関用クランク角検出装置であって、
前記内燃機関のクランク軸に取り付けられたロータに該内燃機関の気筒と一定の関係を持たせて設けられた少なくとも１つのリラクタのエッジを検出して、前記内燃機関の各気筒に対して設定された各気筒用の第１クランク角位置でしきい値に達する各気筒用の第１パルスと前記第１クランク角位置よりも遅れた位置でかつ各気筒の上死点位置に対応するクランク角位置付近に設定された各気筒用の第２クランク角位置でしきい値に達する各気筒用の第２パルスとを含む一連のパルスを前記クランク軸の回転に同期して発生するクランク角センサと、
前記各気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを前記各気筒用のクランク角検出信号として、前記クランク角センサが発生する一連のパルスから各気筒用のクランク角検出信号を判別する気筒判別手段と、
前記内燃機関のカム軸にロータが取り付けられて、該機関のクランク角位置が、前記内燃機関の少なくとも１つの気筒用の前記第１及び第２クランク角位置の少なくとも一方を含むように設定された少なくとも１つの設定区間にある間第１のレベルを示し、前記内燃機関のクランク角位置が前記設定区間以外の他の区間にある間前記第１のレベルと異なる第２のレベルを示すカム角信号を発生するカム角センサとを具備し、
前記クランク角検出信号を構成する第１パルス及び第２パルスがそれぞれ発生したときの前記カム角信号のレベルの組合せを、各クランク角検出信号に対応する気筒が異なる毎に異ならせるように前記設定区間が定められ、
前記気筒判別手段は、前記第１及び第２パルスが発生したときの前記カム角信号のレベルから、該第１及び第２パルスがいずれの気筒に対応するクランク角検出信号を構成するパルスであるかを判別するように構成されていること、
を特徴とする４サイクル内燃機関用クランク角検出装置。
【請求項２】
第１気筒の一連の行程と第２気筒の一連の行程とがクランク角で３６０°の位相差をもって行われるように構成された４サイクル２気筒内燃機関の各気筒用のクランク角情報を含む各気筒用のクランク角検出信号を発生する４サイクル内燃機関用クランク角検出装置であって、
前記内燃機関のクランク軸に取り付けられたロータに該内燃機関の２つの気筒と一定の関係を持たせて設けられた１つのリラクタのエッジを検出して、前記内燃機関の各気筒に対して設定された各気筒用の第１クランク角位置でしきい値に達する各気筒用の第１パルスと前記第１クランク角位置よりも遅れた位置でかつ各気筒の上死点位置に対応するクランク角位置付近に設定された各気筒用の第２クランク角位置でしきい値に達する各気筒用の第２パルスとを含む一連のパルスを前記クランク軸の回転に同期して発生するクランク角センサと、
前記各気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを前記各気筒用のクランク角検出信号として、前記クランク角センサが発生する一連のパルスから各気筒用のクランク角検出信号を判別する気筒判別手段と、
前記内燃機関のカム軸にロータが取り付けられて、該機関のクランク角位置が、前記内燃機関の一方の気筒用の前記第１クランク角位置を含み該一方の気筒用の第２クランク角位置を含まないように設定された１つの設定区間にある間第１のレベルを示し、前記内燃機関のクランク角位置が前記設定区間以外の他の区間にある間前記第１のレベルと異なる第２のレベルを示すカム角信号を発生するカム角センサとを具備し、
前記クランク角検出信号を構成する第１パルス及び第２パルスがそれぞれ発生したときの前記カム角信号のレベルの組合せを、各クランク角検出信号に対応する気筒が異なる毎に異ならせるように前記設定区間が定められ、
前記気筒判別手段は、前記第１パルスの発生時に前記カム角信号が第１のレベルを示しているときに該第１パルスが前記一方の気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、前記第１パルスの発生時に前記カム角信号が第２のレベルを示しているときに該第１パルスが前記他方の気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定するように構成されていること、
を特徴とする４サイクル内燃機関用クランク角検出装置。
【請求項３】
第１気筒の一連の行程と第２気筒の一連の行程とがクランク角で３６０°の位相差をもって行われるように構成された４サイクル２気筒内燃機関の各気筒用のクランク角情報を含む各気筒用のクランク角検出信号を発生する４サイクル内燃機関用クランク角検出装置であって、
前記内燃機関のクランク軸に取り付けられたロータに該内燃機関の各気筒と一定の関係を持たせて設けられた１つのリラクタのエッジを検出して、前記内燃機関の各気筒に対して設定された各気筒用の第１クランク角位置でしきい値に達する各気筒用の第１パルスと前記第１クランク角位置よりも遅れた位置でかつ各気筒の上死点位置に対応するクランク角位置付近に設定された各気筒用の第２クランク角位置でしきい値に達する各気筒用の第２パルスとを含む一連のパルスを前記クランク軸の回転に同期して発生するクランク角センサと、
前記各気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを前記各気筒用のクランク角検出信号として、前記クランク角センサが発生する一連のパルスから各気筒用のクランク角検出信号を判別する気筒判別手段と、
前記内燃機関のカム軸にロータが取り付けられて、該機関のクランク角位置が、前記内燃機関の一方の気筒に対して設定された第１クランク角位置を含むが第２クランク角位置は含まないように設定された第１の設定区間にある間、及び前記内燃機関の他方の気筒に対して設定された第２クランク角を含むが第２クランク角位置は含まないように設定された第２の設定区間にある間第１のレベルを示し、前記内燃機関のクランク角位置が他の区間にあるときには第２のレベルを示すカム角信号を発生するように構成されたカム角センサと、
前記クランク角センサの出力とカム角センサの出力とから前記内燃機関の始動時に前記内燃機関のピストンが圧縮行程終了時の上死点を超えることができずに押し戻されたか否かを判定する逆転判定手段とを具備し、
前記内燃機関が正回転している状態で前記クランク角センサが前記クランク角検出信号を構成する第１パルス及び第２パルスがそれぞれ発生したときの前記カム角信号のレベルの組合せが、各クランク角検出信号に対応する気筒が異なる毎に異なり、かつ前記内燃機関の始動時に各気筒のピストンが圧縮行程終了時の上死点を超えることができずに押し戻されたときに前記第１パルスの発生時の前記カム角信号のレベル及び前記第２パルスの発生時の前記カム角信号のレベルが同じになるように前記設定区間が定められ、
前記逆転判定手段は、前記内燃機関の始動時に前記第１パルスの発生時の前記カム角信号のレベル及び前記第２パルスの発生時の前記カム角信号のレベルが共に同じであるときに前記内燃機関が逆転していると判定するように構成され、
前記気筒判別手段は、前記第１パルスの発生時に前記カム角信号が第１のレベルを示しているときに該第１パルスが前記一方の気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、前記第１パルスの発生時に前記カム角信号が第２のレベルを示しているときに該第１パルスが前記他方の気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定するように構成されていること、
を特徴とする４サイクル内燃機関用クランク角検出装置。
【請求項４】
第１気筒の一連の行程に対してクランク角で３６０°＋γ°の位相差をもって第２気筒の一連の行程が行われるように構成された４サイクル２気筒内燃機関の各気筒用のクランク角情報を含む各気筒用のクランク角検出信号を発生する４サイクル内燃機関用クランク角検出装置であって、
前記内燃機関のクランク軸に取り付けられたロータに前記内燃機関の第１気筒に対応させて設けられた第１リラクタ及び該第１リラクタに対してγ°遅れた位置に設けられた第２リラクタのそれぞれのエッジを検出して、前記内燃機関の第１気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも進んだ位置に設定された第１気筒用の第１クランク角位置及び該第１気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置付近に設定された第１気筒用の第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第１気筒用の第１パルス及び第２パルスと、前記第１気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置よりもそれぞれ３６０°＋γ°遅れた第２気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第２気筒用の第１パルス及び第２パルスとを含む一連のパルスを発生するクランク角センサと、
前記第１気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを第１気筒用のクランク角検出信号とし、前記第２気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを第２気筒用のクランク角検出信号として、前記クランク角センサが発生する一連のパルスから各気筒用のクランク角検出信号を判別する気筒判別手段と、
前記内燃機関のカム軸にロータが取り付けられて、前記内燃機関のクランク角位置が、前記内燃機関の第１気筒用の第１クランク角位置を含まないが該第１気筒用の第２クランク角位置は含むように設定された第１の設定区間にある間、及び前記内燃機関の第２気筒用の第１クランク角位置を含むが該第２気筒用の第２クランク角位置は含まないように設定された第２の設定区間にある間第１のレベルを示し、前記内燃機関のクランク角位置が他の区間にあるときには第２のレベルを示すカム角信号を発生するように構成されたカム角センサとを備え、
前記クランク角検出信号を構成する第１パルス及び第２パルスがそれぞれ発生したときの前記カム角信号のレベルの組合せを、各クランク角検出信号に対応する気筒が異なる毎に異ならせるように前記設定区間が定められ、
前記気筒判別手段は、前記第２パルスの発生時に前記カム角信号が第１のレベルを示しているときに該第２パルスが前記第１気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、前記第１パルスの発生時に前記カム角信号が第１のレベルを示しているときに該第１パルスが前記第２気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定するように構成されていること、
を特徴とする４サイクル内燃機関用クランク角検出装置。
【請求項５】
第１気筒の一連の行程に対してクランク角で３６０°＋γ°の位相差をもって第２気筒の一連の行程が行われるように構成された４サイクル２気筒内燃機関の各気筒用のクランク角情報を含む各気筒用のクランク角検出信号を発生する４サイクル内燃機関用クランク角検出装置であって、
前記内燃機関のクランク軸に取り付けられたロータに前記内燃機関の第１気筒に対応させて設けられた第１リラクタ及び該第１リラクタに対してγ°遅れた位置に設けられた第２リラクタのそれぞれのエッジを検出して、前記内燃機関の第１気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも進んだ位置に設定された第１気筒用の第１クランク角位置及び該第１気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置付近に設定された第１気筒用の第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第１気筒用の第１パルス及び第２パルスと、前記第１気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置よりもそれぞれ３６０°＋γ°遅れた第２気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第２気筒用の第１パルス及び第２パルスとを含む一連のパルスを発生するクランク角センサと、
前記第１気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを第１気筒用のクランク角検出信号とし、前記第２気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを第２気筒用のクランク角検出信号として、前記クランク角センサが発生する一連のパルスから各気筒用のクランク角検出信号を判別する気筒判別手段と、
前記内燃機関のカム軸にロータが取り付けられて、前記内燃機関のクランク角位置が、前記内燃機関の第１気筒用の第１クランク角位置を含まないが該第１気筒用の第２クランク角位置は含むように設定された第１の設定区間にある間、及び前記内燃機関の第２気筒用の第１クランク角位置を含むが該第２気筒用の第２クランク角位置は含まないように設定された第２の設定区間にある間第１のレベルを示し、前記内燃機関のクランク角位置が他の区間にあるときには第２のレベルを示すカム角信号を発生するように構成されたカム角センサと、
前記クランク角センサの出力とカム角センサの出力とから前記内燃機関の始動時に前記内燃機関のピストンが圧縮行程終了時の上死点を超えることができずに押し戻されたか否かを判定する逆転判定手段とを具備し、
前記内燃機関が正回転している状態で前記クランク角センサが前記クランク角検出信号を構成する第１パルス及び第２パルスがそれぞれ発生したときの前記カム角信号のレベルの組合せが、各クランク角検出信号に対応する気筒が異なる毎に異なり、かつ前記内燃機関の始動時に各気筒のピストンが圧縮行程終了時の上死点を超えることができずに押し戻されたときに前記第１パルスの発生時の前記カム角信号のレベル及び前記第２パルスの発生時の前記カム角信号のレベルが同じになるように前記設定区間が定められ、
前記逆転判定手段は、前記内燃機関の始動時に前記第１パルスの発生時の前記カム角信号のレベル及び前記第２パルスの発生時の前記カム角信号のレベルが共に同じであるときに前記内燃機関が逆転していると判定するように構成され、
前記気筒判別手段は、前記第２パルスの発生時に前記カム角信号が第１のレベルを示しているときに該第２パルスが前記第１気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、前記第１パルスの発生時に前記カム角信号が第１のレベルを示しているときに該第１パルスが前記第２気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定するように構成されていること、
を特徴とする４サイクル内燃機関用クランク角検出装置。
【請求項６】
第１ないし第３気筒のそれぞれの一連の行程がクランク角で２４０°の位相差をもって行われるように構成された４サイクル３気筒内燃機関の各気筒用のクランク角情報を含む各気筒用のクランク角検出信号を発生する４サイクル内燃機関用クランク角検出装置であって、
前記内燃機関のクランク軸に取り付けられたロータに該内燃機関の第１気筒ないし第３気筒にそれぞれ対応させて１２０度間隔で設けられた第１リラクタ、第２リラクタ及び第３リラクタのそれぞれのエッジを検出して、前記内燃機関の第１気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも進んだ位置に設定された第１気筒用の第１クランク角位置及び該第１気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置付近に設定された第１気筒用の第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第１気筒用の第１パルス及び第２パルスと、前記内燃機関の第２気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも進んだ位置に設定された第２気筒用の第１クランク角位置及び該第２気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置付近に設定された第２気筒用の第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第２気筒用の第１パルス及び第２パルスと、前記内燃機関の第３気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも進んだ位置に設定された第３気筒用の第１クランク角位置及び該第３気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置付近に設定された第３気筒用の第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第３気筒用の第１パルス及び第２パルスとを含む一連のパルスを発生するクランク角センサと、
前記第１気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを第１気筒用のクランク角検出信号とし、前記第２気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを第２気筒用のクランク角検出信号とし、前記第３気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを第３気筒用のクランク角検出信号として、前記クランク角センサが発生する一連のパルスから各気筒用のクランク角検出信号を判別する気筒判別手段と、
前記内燃機関のカム軸にロータが取り付けられて、前記内燃機関のクランク角位置が、前記内燃機関の第１気筒用の第１クランク角位置を含まないが該第１気筒用の第２クランク角位置は含むように設定された第１の設定区間にある間、前記内燃機関の第２気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置の双方を含むように設定された第２の設定区間にある間、及び前記内燃機関の第３気筒用の第１クランク角位置を含むが該第３気筒用の第２クランク角位置は含まないように設定された第３の設定区間にある間第１のレベルを示し、前記内燃機関のクランク角位置が他の区間にあるときには第２のレベルを示すカム角信号を発生するように構成されたカム角センサとを備え、
前記クランク角検出信号を構成する第１パルス及び第２パルスがそれぞれ発生したときの前記カム角信号のレベルの組合せを、各クランク角検出信号に対応する気筒が異なる毎に異ならせるように前記設定区間が定められ、
前記気筒判別手段は、前記第１パルスの発生時及び第２パルスの発生時にそれぞれ前記カム角信号が第２のレベル及び第１のレベルを示しているときに該第１及び第２パルスが前記第１気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、前記第１パルスの発生時及び第２パルスの発生時に前記カム角信号が第１のレベルを示しているときに該第１及び第２パルスが前記第２気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、前記第１パルスの発生時及び第２パルスの発生時にそれぞれ前記カム角信号が第１のレベル及び第２のレベルを示しているときに該第１及び第２パルスを前記第３の気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定するように構成されていること、
を特徴とする４サイクル内燃機関用クランク角検出装置。
【請求項７】
第１気筒ないし第４気筒のそれぞれの一連の行程がクランク角で１８０°の位相差をもって行われるように構成された４サイクル４気筒内燃機関の各気筒用のクランク角情報を含む各気筒用のクランク角検出信号を発生する４サイクル内燃機関用クランク角検出装置であって、
前記内燃機関のクランク軸に取り付けられたロータに該内燃機関の第１、第３気筒及び第２、第４気筒にそれぞれ対応させて１８０度間隔で設けられた第１リラクタ及び第２リラクタのそれぞれのエッジを検出して、前記内燃機関の第１気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも進んだ位置に設定された第１気筒用の第１クランク角位置及び該第１気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置付近に設定された第１気筒用の第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第１気筒用の第１パルス及び第２パルスと、前記第１気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置よりも１８０度遅れた第２気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第２気筒用の第１パルス及び第２パルスと、前記第２気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置よりも１８０度遅れた第３気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第３気筒用の第１パルス及び第２パルスと、前記第３気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置よりも１８０度遅れた第４気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第４気筒用の第１パルス及び第２パルスとを含む一連のパルスを発生するクランク角センサと、
前記第１気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを第１気筒用のクランク角検出信号とし、前記第２気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを第２気筒用のクランク角検出信号とし、前記第３気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを第３気筒用のクランク角検出信号とし、前記第４気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを第４気筒用のクランク角検出信号として、前記クランク角センサが発生する一連のパルスから各気筒用のクランク角検出信号を判別する気筒判別手段と、
前記内燃機関のカム軸にロータが取り付けられて、前記内燃機関のクランク角位置が、前記内燃機関の第１気筒用の第１クランク角位置を含まないが該第１気筒用の第２クランク角位置は含むように設定された第１の設定区間にある間、前記内燃機関の第２気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置の双方を含むように設定された第２の設定区間にある間、及び前記内燃機関の第４気筒用の第１クランク角位置を含み該第４気筒用の第２クランク角位置を含まないように設定された第３の設定区間にある間第１のレベルを示し、前記内燃機関のクランク角位置が他の区間にあるときには第２のレベルを示すカム角信号を発生するように構成されたカム角センサとを備え、
前記クランク角検出信号を構成する第１パルス及び第２パルスがそれぞれ発生したときの前記カム角信号のレベルの組合せを、各クランク角検出信号に対応する気筒が異なる毎に異ならせるように前記設定区間が定められ、
前記気筒判別手段は、前記第１パルスの発生時及び第２パルスの発生時にそれぞれ前記カム角信号が第２のレベル及び第１のレベルを示しているときに該第１及び第２パルスが前記第１気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、前記第１パルスの発生時及び第２パルスの発生時に前記カム角信号が第１のレベルを示しているときに該第１及び第２パルスが前記第２気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、前記第１パルスの発生時及び第２パルスの発生時に前記カム角信号が第２のレベルを示しているときに前記第１及び第２パルスを第３気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、前記第１パルスの発生時及び第２パルスの発生時にそれぞれ前記カム角信号が第１のレベル及び第２のレベルを示しているときに該第１及び第２パルスを前記第４の気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定するように構成されていること、
を特徴とする４サイクル内燃機関用クランク角検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２以上の気筒を有する４サイクル内燃機関の各気筒用のクランク角情報を含むクランク角検出信号を発生する４サイクル内燃機関用クランク角検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の点火や燃料噴射を制御する場合には、内燃機関の特定のクランク角位置の情報を含むクランク角信号を必要とする。
【０００３】
クランク角位置の情報を含む信号を発生するセンサとしては、機関のクランク軸に取り付けられたロータに内燃機関の気筒と一定の関係を持たせて設けられた少なくとも１つのリラクタ（リラクタの数は気筒数により異なる）のエッジを検出して、内燃機関の各気筒に対して設定された各気筒用の第１クランク角位置でしきい値に達する各気筒用の第１パルスと、第１クランク角位置よりも遅れた位置でかつ各気筒の上死点位置に対応するクランク角位置付近に設定された各気筒用の第２クランク角位置でしきい値に達する各気筒用の第２パルスとを含む一連のパルスを発生するクランク角センサが多く用いられている。
【０００４】
このようなクランク角センサは、各気筒の点火タイミング制御や燃料噴射制御に用いる第１パルス及び第２パルスを順次発生するため、各制御に用いる第１パルス及び第２パルスがいずれの気筒用のパルスであるかの判別（気筒判別）を行う手段を設ける必要がある。
【０００５】
クランク角センサから得られるパルスに含まれるクランク角情報を用いた機関の制御は、例えば下記のようにして行われる。
【０００６】
内燃機関の点火タイミングを制御する場合には、機関のピストンの上死点に対応するクランク角位置に対して十分に進角した位置に設定された第１クランク角位置、及び上死点に対応するクランク角位置付近に設定された第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第１パルス及び第２パルスを発生させる。そして、第１パルスが発生したことが検出されたときに各種の制御条件に対して演算された点火タイミングの計測を開始させ、該点火タイミングの計測が完了したときに点火回路に点火信号を与えて点火動作を行わせる。この場合、点火タイミングは、第１パルスの発生位置から点火タイミングに相当するクランク角位置までクランク軸が回転する間に点火タイマに計測させるべきクロックパルスの数の形で演算される。
【０００７】
また内燃機関の始動時及びアイドリング回転速度以下の極低速時には、クランク軸の回転速度が機関の行程変化に伴って細かく変動するため、演算により求めた点火タイミングを点火タイマにより計測することは困難である。そのため、機関の始動時及び極低速時には、機関のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも僅かに進角した位置（例えば上死点前１０°の位置）に設定された第２クランク角位置で点火回路に点火信号を与えて点火動作を行わせるようにしている。
【０００８】
また、燃料噴射装置を用いて内燃機関に燃料を供給する場合には、機関の回転に同期して予め定めたクランク角位置で燃料噴射（同期噴射）を行わせるが、この場合、吸気行程の開始時のピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも進んだ位置に設定された上記第１クランク角位置及び第２のクランク角位置のいずれかを、燃料噴射開始位置（同期噴射タイミング）として用いる。
【０００９】
なお４サイクル内燃機関において、上記のように、同じクランク角センサの出力から、点火タイミング制御用のクランク角情報と、燃料の同期噴射タイミングを定めるためのクランク角情報とを得る場合、燃料の同期噴射を行わせる第１クランク角位置または第２クランク角位置は、内燃機関の各気筒の点火タイミングの計測を開始する基準位置として用いる第１クランク角位置または機関の始動時の点火を行わせる第２クランク角位置に対して、クランク角で３６０°ずれている。
【００１０】
このように、同じクランク角センサが発生するパルスを用いて、４サイクル内燃機関の点火タイミング制御と燃料噴射制御とに必要なクランク角情報を得る場合、各パルスがいずれの気筒に対応するかは、点火タイミング制御を行う場合と、燃料噴射制御を行う場合とで相違するが、点火タイミング制御及び燃料噴射制御のいずれか一方の制御に対してパルスの気筒判別を行えば、他の制御を行う際のパルスの気筒判別は自動的に行うことができる。従って、クランク角センサの出力パルスの気筒判別は、点火タイミング制御または燃料噴射制御のいずれか一方に対して行えばよい。
【００１１】
クランク角センサが発生する一連のパルスの気筒判別を行う方法としては、例えば特許文献１に示されているように、気筒判別信号を発生するカム角センサをカム軸に取り付けて、このカム角センサが気筒判別信号を発生した後にクランク角センサが発生したパルスを、その気筒判別信号に対応する気筒用のパルスであると判別する方法が知られている。
【００１２】
また特許文献２に示されているように、機関の吸気圧（吸気管内の圧力）を検出する手段を設けて、吸気圧とクランク角位置との間の相互関係から、クランク角センサが出力する一連のパルスの気筒判別を行う方法も知られている。
【００１３】
更に、特許文献３に示されているように、機関の行程変化により生じるクランク軸の回転速度変動から機関の行程を判別する気筒判別手段を設けて、この気筒判別手段による判別結果から、クランク角センサが発生するパルスの気筒判別を行う方法も知られている。
【００１４】
【特許文献１】
特開昭６３−１５４８２８号公報
【００１５】
【特許文献２】
特開平１０−２２７２５２号公報
【００１６】
【特許文献３】
特開２０００−３５２３４８号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に示されたように、カム角センサが出力する気筒判別信号とクランク角センサが出力するパルスとの位相関係から、クランク角センサが出力する一連のパルスの気筒判別を行うようにした場合には、機関の始動時にカム角センサが気筒判別信号を発生してからでないと、クランク角センサの出力パルスの気筒判別を行うことができないため、機関の始動操作を開始した後、カム角センサが気筒判別信号を発生する前にクランク角センサが発生したパルスについては、その気筒判別を行うことができない。
【００１８】
従って、例えば機関の始動時に、カム角センサが気筒判別信号を発生するカム角位置に対応するクランク角位置を過ぎた位置からクランク軸が回転を開始した場合には、クランク角センサが最初に発生したパルスの気筒判別を行うことができないため、始動操作を開始した後、燃料の同期噴射が開始されるタイミングが遅れ、機関の始動性が悪くなるという問題があった。
【００１９】
また特許文献２に示された方法によった場合には、吸気行程が終了した後でないと、吸気圧とクランク角位置との関係を判別することができないため、機関の始動操作開始後、最初に行われる吸気行程が終了するまでの間はクランク角センサが発生したパルスの気筒判別を行うことができない。そのため、特許文献１に示された方法によった場合と同様に、機関の始動時に同期噴射が開始されるタイミングが遅れ、機関の始動性が悪くなることがあった。更に機関の始動時には吸気圧が安定しないため、特許文献２に示された方法では、機関の始動時に吸気圧から気筒判別を的確に行うことが難しいという問題もあった。
【００２０】
また特許文献３に示された方法は、機関の行程変化によりクランク軸の回転速度が変化することを利用して行程の判別を行い、その判別結果からパルスの気筒判別を行うものであるが、この方法では、機関の始動操作が開始された後、４つの行程が行われた後でないと（クランク軸が２回転した後でないと）行程の判別を行うことができない。そのため、特許文献３に示された方法によった場合には、機関の始動時にクランク角センサの出力パルスの気筒判別が完了するタイミングが大幅に遅れ、機関の始動性が悪くなるのを避けられない。
【００２１】
本発明の目的は、機関の始動操作開始時にクランク角センサが発生する第１パルスまたは第２パルスの気筒判別を遅滞なく行い得るようにして、機関の始動操作開始直後の燃料噴射制御や点火タイミング制御などを的確に行うことができるようにした４サイクル内燃機関用クランク角検出装置を提供することにある。
【００２２】
本発明の他の目的は、機関の始動時にもクランク角センサの出力パルスの気筒判別を安定かつ的確に行うことができるようにした４サイクル内燃機関用クランク角検出装置を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、４サイクル多気筒内燃機関の各気筒用のクランク角情報を含む各気筒用のクランク角検出信号を発生する４サイクル内燃機関用クランク角検出装置に係わるものである。
【００２４】
本発明においては、内燃機関のクランク軸に取り付けられたロータに該内燃機関の気筒と一定の関係を持たせて設けられた少なくとも１つのリラクタのエッジを検出して、内燃機関の各気筒に対して設定された各気筒用の第１クランク角位置でしきい値に達する各気筒用の第１パルスと前記第１クランク角位置よりも遅れた位置でかつ各気筒の上死点位置に対応するクランク角位置付近に設定された各気筒用の第２クランク角位置でしきい値に達する各気筒用の第２パルスとを含む一連のパルスを前記クランク軸の回転に同期して発生するクランク角センサと、各気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを各気筒用のクランク角検出信号として、クランク角センサが発生する一連のパルスから各気筒用のクランク角検出信号を判別する気筒判別手段と、内燃機関のカム軸に取り付けられて、内燃機関のクランク角位置が、内燃機関の少なくとも１つの気筒用の第１及び第２クランク角位置の少なくとも一方を含むように設定された少なくとも１つの設定区間にある間第１のレベルを示し、内燃機関のクランク角位置が上記設定区間以外の他の区間にある間第１のレベルと異なる第２のレベルを示すカム角信号を発生するカム角センサとが設けられる。
【００２５】
上記のように、本発明では、クランク角センサが出力する一連のパルスのうち、クランク角センサが各リラクタの前端側エッジ及び後端側エッジをそれぞれ検出して順次発生する１セットの第１パルス及び第２パルスをクランク角検出信号とし、このクランク角検出信号の気筒判別を行う。
【００２６】
本発明においては、上記クランク角検出信号を構成する第１パルス及び第２パルスがそれぞれ発生したときのカム角信号のレベルの組合せを、各クランク角検出信号に対応する気筒が異なる毎に異ならせるように上記設定区間が定められ、上記気筒判別手段は、第１及び第２パルスが発生したときのカム角信号のレベルから、該第１及び第２パルスがいずれの気筒に対応するクランク角検出信号を構成するパルスであるかを判別するように構成される。
【００２７】
上記のように構成すると、機関の始動操作が開始された後、クランク角センサが最初にいずれかの気筒に対応するクランク角検出信号を構成する第１パルス及び第２パルスを発生したときに、カム角信号のレベルを見るだけで該クランク角検出信号がいずれの気筒用の信号であるかを判別することができるため、クランク角検出信号の気筒判別を遅滞なく行うことができる。
【００２８】
従って、機関の始動操作を開始した後、クランク角センサがいずれかの気筒の同期噴射タイミングを与えるパルスを発生したときに、そのパルスが対応する気筒を直ちに判別して同期噴射を行わせることができるため、機関の始動性を向上させることができる。
【００２９】
また機関の始動操作が開始された後、クランク角センサが最初に第１パルス及び第２パルスを発生したときのカム角信号のレベルの判定は、位相関係の判定とは異なり、機関の行程変化に伴う回転変動の影響を殆ど受けることなく正確に行うことができるため、本発明によれば、回転が安定しない機関の始動時においても、クランク角センサの出力パルスの気筒判別を正確に行うことができる。
【００３０】
本発明に係わる信号発生装置は、内燃機関の構成に応じて種々の構成をとり得る。
【００３１】
（１）第１気筒の一連の行程と第２気筒の一連の行程とがクランク角で３６０°の位相差をもって行われるように構成された４サイクル２気筒内燃機関の場合
（１−１）第１の構成
内燃機関が、第１気筒の一連の行程と第２気筒の一連の行程とを３６０°の位相差をもって行わせるように構成された４サイクル２気筒内燃機関である場合、本発明に係わるクランク角検出装置は、内燃機関のクランク軸に取り付けられたロータに該内燃機関の２つの気筒と一定の関係を持たせて設けられた１つのリラクタのエッジを検出して、内燃機関の各気筒に対して設定された各気筒用の第１クランク角位置でしきい値に達する各気筒用の第１パルスと第１クランク角位置よりも遅れた位置でかつ各気筒の上死点位置に対応するクランク角位置付近に設定された各気筒用の第２クランク角位置でしきい値に達する各気筒用の第２パルスとを含む一連のパルスを前記クランク軸の回転に同期して発生するクランク角センサと、各気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを各気筒用のクランク角検出信号として、クランク角センサが発生する一連のパルスから各気筒用のクランク角検出信号を判別する気筒判別手段と、内燃機関のカム軸にロータが取り付けられて、該機関のクランク角位置が、内燃機関の一方の気筒用の第１クランク角位置を含み該一方の気筒用の第２クランク角位置を含まないように設定された１つの設定区間にある間第１のレベルを示し、内燃機関のクランク角位置が前記設定区間以外の他の区間にある間第１のレベルと異なる第２のレベルを示すカム角信号を発生するカム角センサとを備えた構成とすることができる。
【００３２】
この場合、クランク角検出信号を構成する第１パルス及び第２パルスがそれぞれ発生したときのカム角信号のレベルの組合せを、各クランク角検出信号に対応する気筒が異なる毎に異ならせるように設定区間が定められ、気筒判別手段は、第１パルスの発生時にカム角信号が第１のレベルを示しているときに該第１パルスが一方の気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、第１パルスの発生時にカム角信号が第２のレベルを示しているときに該第１パルスが他方の気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定するように構成される。
【００３３】
（１−２）第２の構成
内燃機関が、第１気筒の一連の行程と第２気筒の一連の行程とをクランク角で３６０°の位相差をもって行わせるように構成された４サイクル２気筒内燃機関である場合にはまた、内燃機関のクランク軸に取り付けられたロータに該内燃機関の各気筒と一定の関係を持たせて設けられた１つのリラクタのエッジを検出して、内燃機関の各気筒に対して設定された各気筒用の第１クランク角位置でしきい値に達する各気筒用の第１パルスと第１クランク角位置よりも遅れた位置でかつ各気筒の上死点位置に対応するクランク角位置付近に設定された各気筒用の第２クランク角位置でしきい値に達する各気筒用の第２パルスとを含む一連のパルスをクランク軸の回転に同期して発生するクランク角センサと、各気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを各気筒用のクランク角検出信号として、クランク角センサが発生する一連のパルスから各気筒用のクランク角検出信号を判別する気筒判別手段と、内燃機関のカム軸にロータが取り付けられて、該機関のクランク角位置が、内燃機関の一方の気筒に対して設定された第１クランク角位置を含むが第２クランク角位置は含まないように設定された第１の設定区間にある間、及び内燃機関の他方の気筒に対して設定された第２クランク角を含むが第２クランク角位置は含まないように設定された第２の設定区間にある間第１のレベルを示し、内燃機関のクランク角位置が他の区間にあるときには第２のレベルを示すカム角信号を発生するように構成されたカム角センサと、クランク角センサの出力とカム角センサの出力とから内燃機関の始動時に内燃機関のピストンが圧縮行程終了時の上死点を超えることができずに押し戻されたか否かを判定する逆転判定手段とを備えた構成とすることができる。
【００３４】
この場合、内燃機関が正回転している状態でクランク角センサがクランク角検出信号を構成する第１パルス及び第２パルスがそれぞれ発生したときのカム角信号のレベルの組合せが、各クランク角検出信号に対応する気筒が異なる毎に異なり、かつ内燃機関の始動時に各気筒のピストンが圧縮行程終了時の上死点を超えることができずに押し戻されたときに第１パルスの発生時のカム角信号のレベル及び第２パルスの発生時のカム角信号のレベルが同じになるように上記設定区間が定められ、気筒判別手段は、第１パルスの発生時にカム角信号が第１のレベルを示しているときに該第１パルスが一方の気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、第１パルスの発生時にカム角信号が第２のレベルを示しているときに該第１パルスが他方の気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定するように構成される。
【００３５】
また逆転判定手段は、内燃機関の始動時に第１パルスの発生時のカム角信号のレベル及び第２パルスの発生時のカム角信号のレベルが共に同じであるときに内燃機関が逆転していると判定するように構成される。
【００３６】
このように構成すると、クランク角センサが発生するパルスの気筒判別を行うことができるだけでなく、機関の始動時にクランキング力が不足して、ピストンが上死点を超えることができずに押し戻される現象（揺れ戻り）が生じたときにそれを直ちに検出することができる。
【００３７】
即ち、機関の始動時にピストンが上死点を越えて正回転するときには、クランク角センサが第１パルス及び第２パルスをそれぞれ発生したときのカム角信号のレベルが異なるが、機関の始動時にピストンが上死点を越えることができずに押し戻されたときには、クランク角センサが第１パルス及び第２パルスをそれぞれ発生したときのカム角信号のレベルが同じになるので、始動時にピストンが押し戻されたか否かを判定することができる。
【００３８】
内燃機関の始動時の圧縮行程の終期に、ピストンが上死点を越えることができずに押し戻されたときに、始動時の点火タイミングを定める信号として用いられる第２パルスの発生により、点火装置に点火信号が与えられて点火動作が行われると、燃焼室内の燃料が燃焼するため、ピストンが燃焼圧により強い力で押し戻されて機関が逆転しようとする。４サイクル機関の場合には、そのまま機関が逆転を継続することはないが、燃焼圧によりピストンが強い力で押し戻される現象が起こると、機関の始動装置が破損する等の不都合が生じるおそれがある。
【００３９】
そこで、上記のように、ピストンが上死点を越えることができずに押し戻されたときにそれを検出することができるようにしておくと、その検出結果を受けて点火装置に点火信号が与えられるのを阻止するように点火制御装置を構成しておくことができるため、ピストンが押し戻された状態で燃焼が行われて、ピストンが燃焼圧により強い力で押し戻される現象が生じるのを防ぐことができる。
【００４０】
（２）第１気筒の一連の行程に対してクランク角で３６０°＋γ°の位相差をもって第２気筒の一連の行程が行われる４サイクル２気筒内燃機関の場合
このような内燃機関としては、例えば、９０°Ｖ型２気筒内燃機関（γ＝９０°）と呼ばれるものがある。
【００４１】
この場合には、内燃機関のクランク軸に取り付けられたロータに内燃機関の第１気筒に対応させて設けられた第１リラクタ及び該第１リラクタに対してγ°遅れた位置に設けられた第２リラクタのそれぞれのエッジを検出して、内燃機関の第１気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも進角した位置に設定された第１気筒用の第１クランク角位置及び該第１気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置付近に設定された第１気筒用の第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第１気筒用の第１パルス及び第２パルスと、第１気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置よりもそれぞれ３６０°＋γ°遅れた第２気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第２気筒用の第１パルス及び第２パルスとを含む一連のパルスを発生するクランク角センサと、第１気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを第１気筒用のクランク角検出信号とし、第２気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを第２気筒用のクランク角検出信号として、クランク角センサが発生する一連のパルスから各気筒用のクランク角検出信号を判別する気筒判別手段と、内燃機関のカム軸にロータが取り付けられて、内燃機関のクランク角位置が、内燃機関の第１気筒用の第１クランク角位置を含まないが該第１気筒用の第２クランク角位置は含むように設定された第１の設定区間にある間、及び内燃機関の第２気筒用の第１クランク角位置を含むが該第２気筒用の第２クランク角位置は含まないように設定された第２の設定区間にある間第１のレベルを示し、内燃機関のクランク角位置が他の区間にあるときには第２のレベルを示すカム角信号を発生するように構成されたカム角センサとを備えた構成とする。
【００４２】
この場合、クランク角検出信号を構成する第１パルス及び第２パルスがそれぞれ発生したときのカム角信号のレベルの組合せを、各クランク角検出信号に対応する気筒が異なる毎に異ならせるように設定区間が定められ、気筒判別手段は、第２パルスの発生時にカム角信号が第１のレベルを示しているときに該第２パルスが前記第１気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、第１パルスの発生時にカム角信号が第１のレベルを示しているときに該第１パルスが第２気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定するように構成される。
【００４３】
またこの場合も、内燃機関の始動時に各気筒のピストンが圧縮行程終了時の上死点を超えることができずに押し戻されたときに第１パルスの発生時のカム角信号のレベル及び第２パルスの発生時のカム角信号のレベルが同じになるように設定区間を定めて、内燃機関の始動時に第１パルスの発生時のカム角信号のレベル及び第２パルスの発生時のカム角信号のレベルが共に同じであるときに内燃機関が逆転していると判定する逆転判定手段を設けることができる。
【００４４】
（３）内燃機関が、第１ないし第３気筒のそれぞれの一連の行程をクランク角で２４０°の位相差をもって行わせるように構成された４サイクル３気筒内燃機関である場合
この場合は、内燃機関のクランク軸に取り付けられたロータに該内燃機関の第１気筒ないし第３気筒にそれぞれ対応させて１２０度間隔で設けられた第１リラクタ、第２リラクタ及び第３リラクタのそれぞれのエッジを検出して、内燃機関の第１気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも進角した位置に設定された第１気筒用の第１クランク角位置及び該第１気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置付近に設定された第１気筒用の第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第１気筒用の第１パルス及び第２パルスと、内燃機関の第２気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも進角した位置に設定された第２気筒用の第１クランク角位置及び該第２気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置付近に設定された第２気筒用の第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第２気筒用の第１パルス及び第２パルスと、内燃機関の第３気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも進角した位置に設定された第３気筒用の第１クランク角位置及び該第３気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置付近に設定された第３気筒用の第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第３気筒用の第１パルス及び第２パルスとを含む一連のパルスを発生するクランク角センサと、第１気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを第１気筒用のクランク角検出信号とし、第２気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを第２気筒用のクランク角検出信号とし、第３気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを第３気筒用のクランク角検出信号として、クランク角センサが発生する一連のパルスから各気筒用のクランク角検出信号を判別する気筒判別手段と、内燃機関のカム軸にロータが取り付けられて、内燃機関のクランク角位置が、内燃機関の第１気筒用の第１クランク角位置を含まないが該第１気筒用の第２クランク角位置は含むように設定された第１の設定区間にある間、内燃機関の第２気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置の双方を含むように設定された第２の設定区間にある間、及び内燃機関の第３気筒用の第１クランク角位置を含むが該第３気筒用の第２クランク角位置は含まないように設定された第３の設定区間にある間第１のレベルを示し、内燃機関のクランク角位置が他の区間にあるときには第２のレベルを示すカム角信号を発生するように構成されたカム角センサとを備えた構成とする。
【００４５】
この場合も、クランク角検出信号を構成する第１パルス及び第２パルスがそれぞれ発生したときのカム角信号のレベルの組合せを、各クランク角検出信号に対応する気筒が異なる毎に異ならせるように設定区間が定められ、気筒判別手段は、第１パルスの発生時及び第２パルスの発生時にそれぞれ前記カム角信号が第２のレベル及び第１のレベルを示しているときに該第１及び第２パルスが第１気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、第１パルスの発生時及び第２パルスの発生時にカム角信号が第１のレベルを示しているときに該第１及び第２パルスが第２気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、第１パルスの発生時及び第２パルスの発生時にそれぞれカム角信号が第１のレベル及び第２のレベルを示しているときに該第１及び第２パルスを前記第３の気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定するように構成される。
【００４６】
（４）内燃機関が、第１気筒ないし第４気筒のそれぞれの一連の行程をクランク角で１８０°の位相差をもって行わせるように構成された４サイクル４気筒内燃機関である場合
この場合には、内燃機関のクランク軸に取り付けられたロータに該内燃機関の第１、第３気筒及び第２、第４気筒にそれぞれ対応させて１８０度間隔で設けられた第１リラクタ及び第２リラクタのそれぞれのエッジを検出して、内燃機関の第１気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも進角した位置に設定された第１気筒用の第１クランク角位置及び該第１気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置付近に設定された第１気筒用の第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第１気筒用の第１パルス及び第２パルスと、第１気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置よりも１８０度遅れた第２気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第２気筒用の第１パルス及び第２パルスと、第２気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置よりも１８０度遅れた第３気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第３気筒用の第１パルス及び第２パルスと、第３気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置よりも１８０度遅れた第４気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第４気筒用の第１パルス及び第２パルスとを含む一連のパルスを発生するクランク角センサと、第１気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを第１気筒用のクランク角検出信号とし、第２気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを第２気筒用のクランク角検出信号とし、第３気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを第３気筒用のクランク角検出信号とし、第４気筒用の第１パルス及び第２パルスからなる１セットのパルスを第４気筒用のクランク角検出信号として、クランク角センサが発生する一連のパルスから各気筒用のクランク角検出信号を判別する気筒判別手段と、内燃機関のカム軸にロータが取り付けられて、内燃機関のクランク角位置が、内燃機関の第１気筒用の第１クランク角位置を含まないが該第１気筒用の第２クランク角位置は含むように設定された第１の設定区間にある間、内燃機関の第２気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置の双方を含むように設定された第２の設定区間にある間、及び内燃機関の第４気筒用の第１クランク角位置を含み該第４気筒用の第２クランク角位置を含まないように設定された第３の設定区間にある間第１のレベルを示し、内燃機関のクランク角位置が他の区間にあるときには第２のレベルを示すカム角信号を発生するように構成されたカム角センサとを備えた構成とする。
【００４７】
この場合もクランク角検出信号を構成する第１パルス及び第２パルスがそれぞれ発生したときのカム角信号のレベルの組合せを、各クランク角検出信号に対応する気筒が異なる毎に異ならせるように設定区間が定められ、気筒判別手段は、第１パルスの発生時及び第２パルスの発生時にそれぞれカム角信号が第２のレベル及び第１のレベルを示しているときに該第１及び第２パルスが第１気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、第１パルスの発生時及び第２パルスの発生時に前記カム角信号が第１のレベルを示しているときに該第１及び第２パルスが前記第２気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、第１パルスの発生時及び第２パルスの発生時にカム角信号が第２のレベルを示しているときに第１及び第２パルスを第３気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、第１パルスの発生時及び第２パルスの発生時にそれぞれカム角信号が第１のレベル及び第２のレベルを示しているときに該第１及び第２パルスを第４の気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定するように構成される。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００４９】
［第１の実施形態］
本実施形態では、第１気筒の一連の行程と第２気筒の一連の行程とがクランク角で３６０°の位相差をもって行われるように構成された４サイクル２気筒内燃機関を対象とする。
【００５０】
図１は本発明の一実施形態のハードウェアの構成を示したもので、同図において１は第１気筒Ｃ１及び第２気筒Ｃ２を有する４サイクル直列または並列２気筒内燃機関、２はマイクロプロセッサ、点火回路、インジェクタ駆動回路等を有して機関の点火や燃料噴射を制御する電子式制御ユニット（ＥＣＵ）である。
【００５１】
内燃機関１は、スロットルバルブＴＶが内部に設けられたスロットルボディＴＢを有し、スロットルボディＴＢと第１気筒Ｃ１及び第２気筒Ｃ２のそれぞれの吸気ポートとの間が吸気マニホールドＭ１及びＭ２を介して接続されている。吸気マニホールドＭ１及びＭ２にはそれぞれ第１気筒用及び第２気筒用のインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）ＩＮＪ１及びＩＮＪ２が取り付けられ、第１気筒及び第２気筒のシリンダヘッドには点火プラグＰＬ１及びＰＬ２が取り付けられている。１０１は各気筒内に設けられたピストン１０２にコネクティングロッド１０３を介して接続されたクランク軸を示し、１０４はクランク軸１０１の１／２の回転速度で回転するように設けられたカム軸を示している。
【００５２】
機関のクランク軸１０１にフライホイール３が取り付けられ、このフライホイールの外周に突起または凹部からなるリラクタ（図１には図示せず。）が設けられることにより、クランク角ロータ４が構成されている。クランク角ロータ４の外周のリラクタを検出してパルスを発生する信号発生器５が機関のケース等に設けられた取付部に固定され、信号発生器５から得られるクランク角信号ＳｃｒがＥＣＵ２に入力されている。この例では、クランク角ロータ４とパルサ５とによりクランク角センサＣＲＳが構成されている。
【００５３】
またカム軸１０４に、突起または凹部からなるリラクタを外周に有するカム角ロータ６が取り付けられ、このカム角ロータのリラクタを検出してカム角信号Ｓｃａを出力するホールセンサ式の信号発生器７が機関のケースやカバー等に設けられた取付部に固定されている。この例では、カム角ロータ６と、信号発生器７とによりカム角センサＣＡＳが構成され、このセンサから得られるカム角信号ＳｃａがＥＣＵ２に入力されている。
【００５４】
またＥＣＵ２内の点火回路から第１気筒及び第２気筒の点火プラグＰＬ１及びＰＬ２に点火用高電圧＃１Ｖｈ及び＃２Ｖｈが印加され、ＥＣＵ内のインジェクタ駆動回路から第１気筒及び第２気筒用のインジェクタＩＮＪ１及びＩＮＪ２に駆動電圧＃１Ｖｉ及び＃２Ｖｉが印加されている。
【００５５】
本実施形態では、図２（Ａ）に示したように、クランク角ロータ４の外周に、突起からなる一つのリラクタ４ａ１が設けられ、カム角ロータ６の外周には、図２（Ｂ）に示すように、突起からなる一つのリラクタ６ａ１が設けられている。クランク角ロータ４及びカム角ロータ６は、機関が正方向に回転するときにそれぞれ図２（Ａ）及び（Ｂ）の矢印方向に回転するものとする。
【００５６】
本明細書及び図面においては、各リラクタの回転方向の前端側エッジを符号ｅｆで示し、回転方向の後端側のエッジを符号ｅｒで示す。
【００５７】
信号発生器５は、リラクタの回転方向の前端側エッジｅｆ及び後端側エッジｅｒをそれぞれ検出したときにパルス状ないしは矩形波状の信号を発生するもので、この信号発生器としては、ロータの外周に対向する磁極部を有する鉄心に巻回された信号コイルと、該鉄心に磁気結合された永久磁石とを有して、鉄心の磁極部がリラクタのエッジに対向した際に生じる磁束の変化により信号コイルに信号を誘起させるようにした電磁誘導方式のもの（いわゆる電磁ピックアップ）を用いることができる。
【００５８】
なお信号発生器５としては、上記信号コイルに代えてホールＩＣを用いたホールセンサ方式のものや、スリットを有する回転板と光センサとを用いた光電式のものも用いられているが、これらのセンサは、リラクタやスリットを検出している区間（第１のクランク角位置から第２のクランク角位置までの区間）ハイレベル（またはローレベル）を保持し、他の区間はローレベル（またはハイレベル）を保持する矩形波状の信号を発生する。本発明を実施するに際して、これら、矩形波状の信号を発生する信号発生器を用いてクランク角センサを構成することもできるが、本発明では、クランク角信号が第１のクランク角位置及び第２のクランク角位置をそれぞれ検出したときに１セットの第１パルス及び第２パルスをクランク角検出信号として発生させるので、上記のように矩形波状の信号を発生するセンサをクランク角センサとして用いる場合には、該クランク角センサが出力する矩形波状信号の立上り及び立下りをそれぞれ検出してパルスを発生する回路（例えば微分回路）を付加する必要がある。
【００５９】
一方カム角センサを構成する信号発生器７としては、ロータ６の外周のリラクタを検出している区間ハイレベル（またはローレベル）を保持し、他の区間はローレベル（またはハイレベル）を保持する矩形波状のカム角信号を発生するものを用いる。従って、カム角センサを構成する信号発生器７としては、ホールセンサ方式（または光電式）のものを用いるのが好ましいが、電磁誘導方式の信号発生器を用いてカム角センサを構成して、該カム角センサが出力する１セットのパルスを波形整形回路に与えて矩形波状のカム角信号に変換するようにしてもよい。
【００６０】
電磁誘導式の信号発生器５は、ロータ４の外周のリラクタの回転方向の前端側エッジ及び後端側エッジを検出したときに極性が異なるパルス状のクランク角信号を発生する。これらの信号は波形整形回路を通してマイクロプロセッサが認識し得る波形に変換されてＥＣＵ２内のマイクロプロセッサに入力される。本発明の各実施形態では、クランク角センサＣＲＳがリラクタの回転方向の前端側エッジを検出したときに負極性のパルスを発生し、リラクタの回転方向の後端側エッジを検出したときに正極性のパルスを発生するように、信号発生器５内の信号コイルが巻かれている。
【００６１】
本明細書では、クランク角センサＣＲＳが各リラクタの回転方向の前端側エッジを検出したときに発生するパルス（本実施形態では負極性パルス）を第１パルスと呼び、クランク角センサが各リラクタの回転方向の後端側エッジを検出したときに発生するパルス（本実施形態では正極性パルス）を第２パルスと呼ぶ。またクランク角センサが各リラクタの前端側及び後端側のエッジを順次検出して発生する１セットの第１パルス及び第２パルスをクランク角検出信号と呼ぶ。
【００６２】
本発明の第１の実施形態では、図２（Ａ）に示すように、クランク角ロータ４が、機関の第１気筒及び第２気筒のピストンの上死点に対して特定の関係を有する位置に一つのリラクタ４ａ１を有している。このリラクタの極弧角をαとする。リラクタ４ａ１は、クランク角位置が機関の第１気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応する位置よりも僅かに進んだ位置に設定された第１気筒用の第２クランク角位置θ２１に一致したとき、及びクランク角位置が機関の第２気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応する位置よりも僅かに進んだ位置に設定された第２気筒用の第２クランク角位置θ２２に一致したときにその回転方向の後端側のエッジが信号発生器５により検出されるように設けられている。
【００６３】
本実施形態のクランク角センサＣＲＳは、図３（Ａ）に示すように、第１気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点（第２気筒の圧縮行程終了時のピストンの上死点）に対応するクランク角位置に対して十分に進角した位置に設定された第１クランク角位置θ１１でリラクタ４ａ１の回転方向の前端側エッジを検出して第１パルス（負極性パルス）Ｐ１１を発生し、第１気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも僅かに進角した位置で、かつ第１クランク角位置θ１１よりもα°遅れた位置に設定された第２クランク角位置θ２１でリラクタの回転方向の後端側エッジを検出して、第１気筒の同期噴射タイミングを与える第２パルス（正極性パルス）Ｐ２１を発生する。これらの１セットのパルスＰ１１及びＰ２１を燃料噴射制御に用いる第１気筒用のクランク角検出信号とする。
【００６４】
図示のクランク角センサＣＲＳはまた、上記クランク角位置θ１１からクランク軸が３６０°回転して、クランク角位置が第２気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点（第１気筒の圧縮行程終了時のピストンの上死点）に対応するクランク角位置に対して十分に進角した位置に設定された第１クランク角位置θ１２に一致したときに、同じリラクタ４ａ１の前端側エッジを検出して第１パルス（負極性パルス）Ｐ１２を発生し、第２気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも僅かに進角し、かつ第１クランク角位置θ１２よりもα°遅れた位置に設定された第２クランク角位置θ２２でリラクタ４ａ１の後端側エッジを検出して第２パルス（正極性パルス）Ｐ２２を発生する。これらの１セットのパルスＰ１２及びＰ２２を燃料噴射制御に用いる第２気筒用のクランク角検出信号とする。
【００６５】
本実施形態では、燃料噴射制御を行う際に、クランク角センサＣＲＳが、第１気筒用のクランク角検出信号を構成する第１パルスＰ１１を発生するタイミング（クランク角位置θ１１に相当するタイミング）を、第１気筒用のインジェクタＩＮＪ１から燃料の噴射を行わせる同期噴射タイミングとして用い、クランク角センサＣＲＳが、第２気筒用のクランク角検出信号を構成する第１パルスＰ１２を発生するタイミング（クランク角位置θ１２に相当するタイミング）を、第２気筒用のインジェクタＩＮＪ２から燃料の噴射を行わせる同期噴射タイミングとして用いる。
【００６６】
機関の点火タイミング制御を行う際には、燃料噴射制御の際に第１気筒用のクランク角検出信号として用いられる第１パルスＰ１１及び第２パルスＰ１２が、第２気筒用のクランク角検出信号として用いられ、燃料噴射制御の際に第２気筒用のクランク角検出信号として用いられる第１パルスＰ１２及び第２パルスＰ２２が、第１気筒用のクランク角検出信号として用いられる。
【００６７】
即ち、内燃機関の始動時及びアイドリング領域での運転時には、第２クランク角位置θ２１（第２気筒の圧縮行程終了時のピストンの上死点位置よりも僅かに進角した位置）で機関の第２気筒の点火を行わせる。また機関の回転速度がアイドリング領域を超える領域では、第１クランク角位置θ１１で第１パルスＰ１１が発生したときに演算により求められた第２気筒の点火タイミングの計測を開始させ、その計測が完了したときに第２気筒の点火を行わせる。
【００６８】
同様に、内燃機関の始動時及びアイドリング領域での運転時には、第２クランク角位置θ２２で機関の第１気筒の点火を行わせる。また機関の回転速度がアイドリング領域を超える領域では、第１クランク角位置θ１２で第１パルスＰ１２が発生したときに演算により求められた第１気筒の点火タイミングの計測を開始させ、その計測が完了したときに第２気筒の点火を行わせる。
【００６９】
上記のように、クランク角センサが出力する各クランク角検出信号（１セットの第１パルス及び第２パルスからなる）が対応する気筒は、燃料噴射制御を行う場合と、点火タイミング制御を行う場合とで異なるが、燃料噴射制御及び点火タイミング制御のいずれか一方の制御に対してクランク角検出信号の気筒判別を行うことができれば、その判別結果に基づいて一連のパルスに番号を付けることにより、他の制御に用いるクランク角検出信号の気筒判別は自動的に行うことができる。従って、クランク角検出信号の気筒判別は、燃料噴射制御及び点火タイミング制御のいずれか一方に対してのみ行えばよい。以下の説明では、燃料噴射制御を行う際に各クランク角検出信号がいずれの気筒に対応するものであるかの判別を行わせるものとする。
【００７０】
カム角ロータ６は、図２（Ｂ）に示すように、機関の第１気筒及び第２気筒のピストンの上死点に対して一定の関係を有する位置に一つのリラクタ６ａ１を有している。このリラクタの極弧角をβとする。
【００７１】
図示の例では、リラクタ６ａ１が、その周方向の中心位置を、クランク角ロータのリラクタ４ａ１の回転方向の前端側エッジｅｆに相応するカム角位置に一致させ、かつその極弧角βをα／２未満の大きさとして設けられている。
【００７２】
カム角ロータ６と共にカム角センサＣＡＳを構成する信号発生器７は、第１気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対して進んだ位置に設定された第１のクランク角位置θ１１よりもβだけ位相が進んだクランク角位置で、リラクタ６ａ１の回転方向の前端側エッジｅｆを検出し、第１のクランク角位置θ１１よりもβだけ位相が遅れたクランク角位置でリラクタ６ａ１の回転方向の後端側エッジｅｒを検出するように設けられている。
【００７３】
カム角ロータ６と共にカム角センサＣＡＳを構成するホールセンサ方式の信号発生器７は、リラクタの回転方向の前端側エッジを検出してから後端側エッジを検出するまでの期間第１のレベルを示し、リラクタを検出していない期間第１のレベルと異なる第２のレベルを示す矩形波状のカム角信号Ｓｃａを出力する。
【００７４】
本実施形態のカム角センサＣＡＳは、図３（Ｂ）に示したように、燃料噴射制御に用いる第１気筒用の第１クランク角位置θ１１よりも進角した位置に設定されたクランク角位置θａ１でリラクタ６ａ１の前端側エッジを検出してから、第１気筒用の第１クランク角位置θ１１よりも遅れ、第１気筒用の第２クランク角位置θ２１よりは進んだ位置に設定されたクランク角位置θｂ１でリラクタ６ａ１の回転方向の後端側エッジを検出するまでの設定区間（角度２βの区間）の間ハイレベル（第１のレベル）を示し、他の区間はローレベル（第２のレベル）を示す矩形波状のカム角信号Ｓｃａを発生する。
【００７５】
なお図３において、ＣＡは横軸がクランク角で示されていることを意味し、３６０ＣＡ及び７２０ＣＡはそれぞれ、クランク角度で３６０°及び７２０°であることを示している。カム軸はクランク軸が２回転する間に１回転するため、カム角信号Ｓｃａが第１のレベル（ハイレベル）を示す区間の幅をクランク角で表すと、リラクタ６ａ１の極弧角βの２倍（２β）となる。
【００７６】
図１及び図３に示された＃１及び＃２はそれぞれ第１気筒及び第２気筒に関連するものであることを示している。本明細書及び図面では、内燃機関のｎ番目（ｎは２以上の整数）の気筒に関連する信号やタイミングを示す符号として＃ｎを用いている。
【００７７】
前述のように、クランク角センサＣＲＳ及びカム角センサＣＡＳがそれぞれ出力するクランク角信号及びカム角信号はＥＣＵ２に設けられたマイクロプロセッサに入力される。マイクロプロセッサは、機関の始動時に先ず、気筒判別手段により、カム角センサから得られる信号を用いて、クランク角センサから得られる各クランク角検出信号（１セットの第１パルス及び第２パルスからなる）がいずれの気筒に対応する信号であるかの判別（気筒判別）を行う。
【００７８】
前述のように、カム角センサの出力を利用してクランク角センサの出力の気筒判別を行う従来の方法では、特定の気筒に対応するカム角信号が発生した後に発生したクランク角センサの出力信号を、その気筒に対応する信号であると判定していたが、本発明においては、クランク角センサが各クランク角検出信号を構成する１セットの第１パルス及び第２パルスをそれぞれ発生したときのカム角センサの出力のレベルから、燃料噴射制御を行う際に各クランク角検出信号がいずれの気筒に対応するかを判別する。
【００７９】
ここで図４を参照して、本発明における気筒判別の原理を説明する。クランク角センサがクランク角信号Ｓｃｒとして発生する第１パルス及び第２パルスをそれぞれＰ１及びＰ２とし、第１パルス及び第２パルスが発生したときに、カム角信号ＳｃａがＨレベル（第１のレベル）及びＬレベル（第２のレベル）の２通りのレベルをとり得るとすると、クランク角センサの出力の状態とカム角センサの出力のレベルの状態との組み合わせとして、図４（Ａ），（Ｂ）のように、第１パルスＰ１及び第２パルスＰ２が発生したときにそれぞれカム角信号がＨレベル及びＬレベルにある状態、図４（Ｃ）及び（Ｄ）のように、第１パルスＰ１及び第２パルスＰ２が発生したときに共にカム角信号がＬレベルにある状態、図４（Ｅ）及び（Ｆ）に示すように、第１パルスＰ１及び第２パルスＰ２が発生したときにそれぞれカム角信号がＬレベル及びＨレベルにある状態、並びに図４（Ｇ）及び（Ｈ）に示すように、第１パルスＰ１及び第２パルスＰ２が発生したときにそれぞれカム角信号が共にＨレベルにある状態の合計４通りの状態を作ることができる。
【００８０】
従って、クランク角センサが各クランク角検出信号を構成する１セットの第１パルス及び第２パルスをそれぞれ発生したときのカム角センサの出力のレベルから、各クランク角検出信号がいずれの気筒に対応するかを判別することにより、内燃機関の気筒数が４以下の場合に気筒判別が可能になる。
【００８１】
このような方法により気筒判別を行うと、各クランク角検出信号を構成する第１パルス及び第２パルスがそれぞれ発生したときのカム角信号のレベルを見ることにより直ちに各クランク角検出信号の気筒判別を行うことができるため、機関の始動操作を開始した後遅滞なく気筒判別を行わせて、燃料の同期噴射を行わせることができる。
【００８２】
図１ないし図３に示した例では、内燃機関の気筒数が２であるため、各気筒に対応するクランク角検出信号を構成する第１パルス及び第２パルスのうち、第１パルスが発生するタイミングを同期噴射タイミングとする場合、第１気筒用のクランク角検出信号を構成する第１パルスＰ１１が発生したときにカム角信号ＳｃａがＨレベル（ハイレベル）の状態にあり、第２気筒用のクランク角検出信号を構成する第１パルスＰ１１が発生したときにカム角信号がＬレベル（ローレベル）の状態にあるようにカム角センサを構成しておくことにより、クランク角検出信号の気筒判別を行わせることができる。
【００８３】
即ち、クランク角センサが第１パルス（負極性パルス）を発生したとき及び第２パルス（正極性パルス）を発生したときにそれぞれカム角信号がＨレベル及びＬレベルであるときに、その第１パルス及び第２パルスが第１気筒用のクランク角検出信号であると判定することができ、クランク角センサが第１パルス（負極性パルス）及び第２パルス（正極性パルス）を発生したときにそれぞれカム角信号がＬレベル及びＨレベルであるときに、その第１パルス及び第２パルスが第２気筒用のクランク角検出信号であると判定することができる。
【００８４】
なおこの例のように、２つの気筒の判別を行えばよい場合には、必ずしもクランク角センサが第１パルス及び第２パルスをそれぞれ発生したときのカム角信号のレベルを見る必要はなく、クランク角センサが第１パルスを発生したときまたは第２パルスを発生したときのカム角信号のレベルを見るだけで、クランク角検出信号の気筒判別を行うことができる。例えば、クランク角センサが第１パルスを発生したときにカム角信号がＨレベルであるときに、その第１パルスを含むクランク角検出信号が第１気筒用の信号であると判定することができ、クランク角センサが第１パルスを発生したときにカム角信号がＬレベルであるときに、その第１パルスを含むクランク角検出信号が第２気筒用の信号であると判定することができる。
【００８５】
なお図４（Ｂ），（Ｄ），（Ｆ）及び（Ｈ）にそれぞれ示したカム角信号のレベルを反転させて（カム角信号の第１のレベルをＬレベルとし、第２のレベルをＨレベルとして）、図５（Ｂ），（Ｄ），（Ｆ）及び（Ｈ）のようにしても、同様の気筒判別を行うことができる。
【００８６】
ＥＣＵ２のマイクロプロセッサは、機関の始動時に、上記のようにしてクランク角センサＣＲＳが出力するパルスの気筒判別を行った後、第１気筒の同期噴射タイミングを与えるパルスＰ１１を検出したときにインジェクタ駆動回路に指令を与えて、該駆動回路から第１気筒用のインジェクタＩＮＪ１に駆動電圧＃１Ｖｉを与え、該インジェクタＩＮＪ１から初期噴射時間の間燃料の噴射を行わせる。また第２気筒の同期噴射タイミングを与えるパルスＰ１２を検出したときにインジェクタ駆動回路に指令を与えて、該駆動回路から第２気筒用のインジェクタＩＮＪ２に駆動電圧＃２Ｖｉを与え、該インジェクタＩＮＪ２から燃料の噴射を行わせる。
【００８７】
上記マイクロプロセッサはまた、クランク角センサＣＲＳから入力されるクランク角信号の発生間隔から機関の回転速度を演算し、演算した回転速度や他の条件に対して点火タイミングや、燃料噴射時間（インジェクタから燃料を噴射する時間）を演算する。
【００８８】
マイクロプロセッサはまた、機関の始動時及びアイドリング速度以下の極低速領域での運転時に、点火タイミング制御に用いる各気筒用の第２パルスが発生したときに、各気筒用の点火プラグに点火用の高電圧Ｖｈを与えて点火動作を行わせ、アイドリング領域を超える領域での運転時には、クランク角センサが点火タイミング制御に用いる各気筒用の第１パルスを発生したときに演算した点火タイミングの計測を開始して、その計測が完了したときに各気筒の点火プラグに点火用の高電圧Ｖｈを与えて点火動作を行わせる。
【００８９】
即ち、機関の始動時及び極低速時には、点火タイミング制御に用いる第１気筒用の第２パルスＰ２１が発生したときに第１気筒用の点火プラグＰＬ１に点火用の高電圧＃１Ｖｈを与えて第１気筒の点火動作を行わせ、点火タイミング制御に用いる第２気筒用の第２パルスＰ２２が発生したときに第２気筒用の点火プラグＰＬ２に点火用の高電圧＃２Ｖｈを与えて第２気筒の点火動作を行わせる。
【００９０】
マイクロプロセッサはまた、アイドリング速度を超える領域では、第１気筒の点火タイミング制御を行う際の基準位置として用いる第１クランク角位置θ１２で第１パルスＰ１２が発生したときにマイクロプロセッサにより演算された第１気筒用の点火タイミングを計測するための計測値を点火タイマにセットし、該点火タイマがセットされた計測値の計測を完了したときに、第１気筒用の点火プラグＰＬ１に点火用の高電圧＃１Ｖｈを与えて第１気筒の点火動作を行わせる。
【００９１】
更に、第２気筒の点火タイミング制御を行う際の基準位置として用いる第１クランク角位置θ１１で第１パルスＰ１１が発生したときにマイクロプロセッサにより演算された第２気筒用の点火タイミングを計測するための計測値を点火タイマにセットし、該点火タイマがセットされた計測値の計測を完了したときに、第２気筒用の点火プラグＰＬ２に点火用の高電圧＃２Ｖｈを与えて第２気筒の点火動作を行わせる。
【００９２】
図２（Ａ），（Ｂ）に示すようにクランク角センサ及びカム角センサが構成されていて、これらのセンサが図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すようなクランク角信号及びカム角信号を発生する場合に、気筒判別手段を実現するためにＥＣＵ２のマイクロプロセッサに実行させるプログラムのアルゴリズムを示すフローチャートを図１７に示した。
【００９３】
図１７に示したルーチンは、クランク角センサが第１パルス（Ｐ１１またはＰ１２）を発生する毎に実行される第１パルス検出時割込処理ルーチンである。図１７に示したアルゴリズムによる場合には、先ずステップ１においてカム角信号がハイレベル（第１のレベル）にあるか否かを判定する。その結果カム角信号がハイレベルであるときには、今回発生したクランク角検出信号が第１気筒用の信号であるとして、ステップ２に進んで第１気筒の噴射時間を噴射タイマにセットするとともに、第１気筒のインジェクタＩＮＪ１に駆動電圧＃１Ｖｉを与えることにより、該インジェクタからの噴射を開始させて、このルーチンを終了する。インジェクタＩＮＪ１には、噴射タイマが噴射時間を計測している間駆動電圧＃１Ｖｉが与えられる。インジェクタは駆動電圧が与えられた後所定の開弁電流が流れたときにその弁を開いて燃料の噴射を開始し、駆動電圧が除去された後、駆動電流が保持電流よりも小さくなったときに噴射を停止する。一般に、インジェクタからの燃料噴射量は、インジェクタに与えられている燃料の圧力と燃料噴射時間とにより決まるが、燃料の圧力はレギュレータによりほぼ一定に保たれるため、燃料の噴射量は噴射時間により決まる。
【００９４】
またステップ１でカム角信号がハイレベルでないと判定されたときには、今回発生したクランク角検出信号が第２気筒用の信号であるとしてステップ３に進み、第２気筒の噴射時間を噴射タイマにセットするとともに、第２気筒のインジェクタＪＮＪ２に駆動電圧＃２Ｖｉを与えることにより該インジェクタからの燃料の噴射を開始させてこのルーチンを終了する。
【００９５】
図１７に示したルーチンは、機関の運転中第１パルスが発生する毎に行ってもよいが、クランク角信号の気筒判別は一度行えばよいので、機関の始動時に一度だけ行うようにしてもよい。
【００９６】
上記の例では、カム角信号Ｓｃａが第１のレベルを保持する設定区間（上記の例ではクランク角で２βの区間）の中間位置を第１気筒用の第１パルスＰ１１が発生する第１クランク角位置θ１１に一致させているが、各カム角信号と各カム角信号が発生している間に発生するクランク角センサの出力パルスとの間の位相関係は上記の例に限定されない。
【００９７】
即ち、本発明において用いるカム角センサは、機関のクランク角位置が、内燃機関の少なくとも１つの気筒用の第１及び第２クランク角位置の少なくとも一方を含むように設定された少なくとも１つの設定区間にある間第１のレベルを示し、内燃機関のクランク角位置が設定区間以外の他の区間にある間第１のレベルと異なる第２のレベルを示すカム角信号を発生するように構成されていればよく、上記の例のように、各設定区間の中間位置が第１クランク角位置または第２クランク角位置に一致している必要はない。上記の例において、カム角信号Ｓｃａの立上り位置θａ１の第１クランク角位置θ１１に対する進み角は、β°以上であってもよく、β°未満であってもよい。
【００９８】
また上記設定区間は、クランク角検出信号を構成する第１パルス及び第２パルスがそれぞれ発生したときのカム角信号のレベルの組合せを、各クランク角検出信号に対応する気筒が異なる毎に異ならせるように設ければよく、第１パルスが発生してから第２パルスが発生するまでの角度をαとし、第１パルス及び第２パルスがそれぞれしきい値以上のレベルを示す角度をδとした場合、カム角信号の信号幅２βは、δ＜２β＜αの範囲に設定されればよい。
【００９９】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態は、第１の実施形態と同様に、第１気筒の一連の行程と第２気筒の一連の行程とがクランク角で３６０°の位相差をもって行われるように構成された４サイクル２気筒内燃機関を対象とするが、本実施形態では、カム角信号を用いてクランク角信号の気筒判別を行うだけでなく、機関の始動時にクランキング力が不足したためにピストンが上死点を超えることができずに点火前に押し戻される逆転現象（いわゆる揺れ戻り現象）が生じたことの検出をも行うようにしている。
【０１００】
本実施形態では、クランク角センサＣＲＳが図６（Ａ）に示すように、機関の第１気筒及び第２気筒のピストンの上死点に対して一定の関係を有する位置に、極弧角がαの一つのリラクタ４ａ１を有している。リラクタ４ａ１と各気筒との関係は第１の実施形態と同様である。
【０１０１】
本実施形態のクランク角センサＣＲＳは、図７（Ａ）に示すように、第１気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点（第２気筒の圧縮行程終了時のピストンの上死点）に対応するクランク角位置に対して十分に進角した位置に設定された第１クランク角位置θ１１でリラクタ４ａ１の回転方向の前端側エッジｅｆを検出して第１パルス（負極性パルス）Ｐ１１を発生し、第１気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも僅かに進角した位置で、かつ第１クランク角位置θ１１よりもα°遅れた位置に設定された第２クランク角位置θ２１でリラクタの回転方向の後端側エッジｅｒを検出して、第１気筒の同期噴射タイミングを与える第２パルス（正極性パルス）Ｐ２１を発生する。
【０１０２】
図示のクランク角センサＣＲＳはまた、上記クランク角位置θ１１からクランク軸が３６０°回転して、クランク角位置が第２気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点（第１気筒の圧縮行程終了時のピストンの上死点）に対応するクランク角位置に対して十分に進角した位置に設定された第１クランク角位置θ１２に一致したときに、同じリラクタ４ａ１の前端側エッジを検出して第１パルス（負極性パルス）Ｐ１２を発生し、第２気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも僅かに進角し、かつ第１クランク角位置θ１２よりもα°遅れた位置に設定された第２クランク角位置θ２２でリラクタ４ａ１の後端側エッジを検出して第２パルス（正極性パルス）Ｐ２２を発生する。
【０１０３】
本実施形態でも、燃料噴射制御を行う際に、第１気筒用のクランク角検出信号を構成する第１パルスＰ１１が発生するタイミング（クランク角位置θ１１に相当するタイミング）を、第１気筒用のインジェクタＩＮＪ１から燃料の噴射を行わせる同期噴射タイミングとして用い、クランク角センサが、第２気筒用のクランク角検出信号を構成する第１パルスＰ１２を発生するタイミング（クランク角位置θ１２に相当するタイミング）を、第２気筒用のインジェクタＩＮＪ２から燃料の噴射を行わせる同期噴射タイミングとして用いる。
【０１０４】
また機関の点火タイミング制御を行う際には、燃料噴射制御の際に第１気筒用のクランク角検出信号として用いる第１パルスＰ１１及び第２パルスＰ１２を第２気筒用のクランク角検出信号として用い、燃料噴射制御の際に第２気筒用のクランク角検出信号として用いる第１パルスＰ１２及び第２パルスＰ２２が第１気筒用のクランク角検出信号として用いる。
【０１０５】
機関の始動時及びアイドリング領域では、第２クランク角位置θ２１（第２気筒の圧縮行程終了時のピストンの上死点位置よりも僅かに進角した位置）で機関の第２気筒の点火を行わせ、第２クランク角位置θ２２で機関の第１気筒の点火を行わせる。
【０１０６】
また機関の回転速度がアイドリング領域を超える領域では、第１クランク角位置θ１１で第１パルスＰ１１が発生したときに演算により求められた第２気筒の点火タイミングの計測を開始させて、その計測が完了したときに第２気筒の点火を行わせ、第１クランク角位置θ１２で第１パルスＰ１２が発生したときに演算により求められた第１気筒の点火タイミングの計測を開始させて、その計測が完了したときに第２気筒の点火を行わせる。
【０１０７】
本実施形態で用いるカム角ロータ６は、図６（Ｂ）に示すように、機関の第１気筒及び第２気筒のピストンの上死点に対して一定の関係を有する位置に極弧角がβの第１リラクタ６ａ１及び第２リラクタ６ａ２を有している。
【０１０８】
カム角ロータに設けられたリラクタの内、第１リラクタ６ａ１は、第１の実施形態と同様に設けられている。第２リラクタ６ａ２は、第１リラクタ６ａ１の中心に対応するクランク角位置から１８０°離れた位置に対してカム軸の回転方向の後方側（遅れ側）に（α／２）°だけ位置をずらした位置に、極弧角をβ°［＜（α／２）°］として設けられている。
【０１０９】
本実施形態のカム角センサＣＡＳは、図７（Ｂ）に示すように、内燃機関のクランク角位置が、内燃機関の一方の気筒に対して設定された第１クランク角位置θ１１を含み該一方の気筒用の第２のクランク角位置θ２１は含まないように設定された角度２βの第１の設定区間（クランク角位置θ１１よりβ°進んだクランク角位置θａ１からクランク角位置θ１１よりβ°遅れたクランク角位置θｂ１までの区間）にある間、及び内燃機関のクランク角位置が該機関の他方の気筒に対して設定された第２クランク角位置θ２２を含み、該他方の気筒用の第１のクランク角位置θ１２は含まないように設定された角度２βの第２の設定区間（クランク角位置θ２２よりもβ°進んだクランク角位置θａ２からクランク角位置θ２２よりβ°遅れたクランク角位置θｂ２までの区間）にある間第１のレベル（ハイレベル）を示し、内燃機関のクランク角位置が他の区間にあるときには第２のレベル（ローレベル）を示すカム角信号Ｓｃａを発生するように設けられている。
【０１１０】
本実施形態では、ＥＣＵ２のマイクロプロセッサにより、内燃機関の始動時に第１パルスの発生時のカム角信号のレベル及び第２パルスの発生時のカム角信号のレベルが異なるときに内燃機関が正回転していてると判定し、内燃機関の始動時に第１パルスの発生時のカム角信号のレベル及び第２パルスの発生時のカム角信号のレベルが同じであるときに内燃機関が逆転している（揺れ戻りが生じた）と判定する逆転判定手段と、第１パルスの発生時にカム角信号が第１のレベルを示しているときに該第１パルスが第１気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、第１パルスの発生時にカム角信号が第２のレベルを示しているときに該第１パルスが第２気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定する気筒判別手段が構成される。
【０１１１】
上記逆転判定手段が始動時に逆転（揺れ戻り）が生じたか否かを判定する原理は次の通りである。
【０１１２】
先ず機関の始動時にリラクタ６ａ１が信号発生器７の磁極部との対向を開始した後、リラクタ４ａ１が信号発生器５の磁極部との対向を開始する場合を考える。図８（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、機関の正回転時のリラクタ４ａ１の前端側エッジ及び後端側エッジをそれぞれＡ及びＣとし、リラクタ６ａ１の回転方向の後端側エッジをＢとすると、機関の始動時に最初の点火によりピストンが上死点を超えることができた場合には、リラクタのエッジＡが信号発生器５の磁極部の位置を通過した後、リラクタ６ａ１のエッジＢが信号発生器７の磁極部の位置を通過し、次いでリラクタ４ａ１のエッジＣが信号発生器５の磁極部の位置を通過するため、図９（Ａ），（Ｂ）に示したように、第１パルスＰ１１が発生したときにカム角信号が第１のレベル（ハイレベル）を示し、第２パルスＰ２１が発生したときにカム角信号が第２のレベル（ローレベル）を示す。これに対し、機関の始動時にピストンが上死点を超えることができずに押し戻された場合（揺れ戻りが生じた場合）には、リラクタのエッジＡが信号発生器５の磁極部の位置を通過した後、リラクタ６ａ１のエッジＢが信号発生器７の磁極部の位置を通過し、次いでリラクタ６ａ１のエッジＢが信号発生器７の磁極部の位置を再び通過するため、図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、第１パルスＰ１１が発生したときにも、第２パルスＰ２１が発生したときにも、カム角信号が第１のレベル（ハイレベル）を示す。
【０１１３】
また、機関の始動時にリラクタ４ａ１が信号発生器５の磁極部との対向を開始した後、リラクタ６ａ２が信号発生器７の磁極部との対向を開始する場合には、機関が正転をしたときに、図７（Ａ），（Ｂ）のように、第１パルスＰ１２の発生時にカム角信号が第２のレベル（ローレベル）を示し、第２パルスＰ２２の発生時にカム角信号が第１のレベル（ハイレベル）を示すが、ピストンが上死点を超えることができずに押し戻された場合には、第１パルスＰ１２の発生時にも、第２パルスＰ２２の発生時にも、カム角信号が第２のレベル（ローレベル）を示す。
【０１１４】
従って、内燃機関の始動時に第１パルスの発生時のカム角信号のレベル及び第２パルスの発生時のカム角信号のレベルが異なるときに内燃機関が正回転していると判定することができ、第１パルスの発生時のカム角信号のレベル及び第２パルスの発生時のカム角信号のレベルが共に同じであるときに内燃機関が逆転した（揺れ戻りが起きた）と判定することができる。
【０１１５】
このように、始動時に機関が逆転したことを検出することができると、各気筒のピストンが圧縮行程終了時の上死点を超えることができずに押し戻された後、クランク角センサがリラクタの後端側エッジを検出して第２パルスＰ２１［図１０（Ａ）のパルスＰ２１］を発生したときに、点火装置に点火信号が与えられて燃焼室内の燃料が着火されるのを防ぐことができるため、始動時のクランキング力が不足したときにピストンが燃焼圧により強く押し戻されて始動装置が破損する等の不具合が生じるのを防ぐことができる。
【０１１６】
上記逆転判定手段と、気筒判別手段とを実現するためにマイクロプロセッサに実行させるルーチンのアルゴリズムを示すフローチャートを図１８及び図１９に示した。
【０１１７】
図１８は、第１パルス（Ｐ１１，Ｐ１２）が発生したときに実行される第１パルス検出時割込処理ルーチンで、このルーチンでは、先ずステップ１においてカム角信号がハイレベル（第１のレベル）にあるか否かを判定する。その結果カム角信号がハイレベルであるときには、今回発生したクランク角検出信号が第１気筒用の信号であるとして、ステップ２に進んで第１気筒の噴射時間を噴射タイマにセットするとともに、第１気筒用のインジェクタＩＮＪ１に駆動電圧＃１Ｖｉを与えることによりインジェクタＩＮＪ１からの燃料の噴射を開始させてこのルーチンを終了する。
【０１１８】
またステップ１でカム角信号がハイレベルでないと判定されたときには、今回発生したクランク角検出信号が第２気筒用の信号であるとしてステップ３に進み、第２気筒の噴射時間を噴射タイマにセットするとともに、第２気筒用のインジェクタＩＮＪ２に駆動電圧＃２Ｖｉを与えることにより、インジェクタＩＮＪ２からの燃料噴射を開始させてこのルーチンを終了する。
【０１１９】
図１９は、第２パルス（Ｐ２１，Ｐ２２）が発生したときに実行される第２パルス検出時割込処理ルーチンで、このルーチンでは、ステップ１でカム角信号がハイレベルであるか否かを判定し、その結果ハイレベルであると判定されたときには、ステップ２に進んで今回のパルスの発生タイミングが第２気筒の同期噴射が行われているタイミングであるか否かを判定する。その結果、第２気筒の同期噴射が行われているタイミングであるときには、ステップ３に進んで第１気筒の点火を行わせてこのルーチンを終了する。またステップ２において現在のタイミングが第２気筒用の燃料噴射が行われているタイミングではないと判定されたときには、ステップ４に進んで逆転が生じたと判定して、このルーチンを終了する。またステップ１において、カム角信号がハイレベルでないと判定されたときには、ステップ５に進んで現在のタイミングが第１気筒用の燃料噴射が行われているタイミングであるか否かを判定する。その結果、第１気筒用の燃料噴射が行われているタイミングであると判定されたときにはステップ６で第２気筒の点火を行わせてこのルーチンを終了する。ステップ５で現在のタイミングが第１気筒用の燃料噴射が行われているタイミングではないと判定されたときには、ステップ７で逆転が生じたと判定してこのルーチンを終了する。
【０１２０】
上記の例では、カム角信号Ｓｃａが第１のレベルを保持する設定区間（上記の例ではクランク角で２βの区間）の中間位置を、各カム角信号が発生している間に発生するクランク角センサの出力パルスの発生位置に一致させているが、クランク角センサの出力パルスとカム角信号との位相関係は上記の例に限定されない。カム角信号Ｓｃａの立上り位置θａ１またはθａ２の第１クランク角位置θ１１または第２クランク角位置θ２２に対する進み角は、β°以上であってもよく、β°未満であってもよい。
【０１２１】
カム角信号とクランク角センサの出力パルスとの間の位相関係、及びカム角信号の信号幅は、下記の条件が満たされる範囲で適宜に変更することができる。
【０１２２】
（ａ）内燃機関が正回転している状態でクランク角センサが１セットの第１パルス及び第２パルスをそれぞれ発生したときのカム角信号のレベルの組み合わせを、両パルスが対応する気筒が異なる毎に異ならせる。（気筒判別を可能にするために必要な条件）
（ｂ）内燃機関の始動時にピストンが圧縮行程終了時の上死点を超えることができずに機関が逆転したときに、第１パルス発生時のカム角信号のレベルと第２パルス発生時のカム角信号のレベルとを同じにする。（機関の逆転を検出するために必要な条件）
［第３の実施形態］
第３の実施形態は、第１気筒の一連の行程に対してクランク角で３６０°＋９０°の位相差をもって第２気筒の一連の行程が行われるように構成された４サイクル９０度Ｖ型２気筒内燃機関の各気筒用のクランク角情報を検出する４サイクル内燃機関用クランク角検出装置である。
【０１２３】
本実施形態では、図１１（Ａ）に示したように、内燃機関のクランク軸に取り付けられたロータ４が、内燃機関の第１気筒に対応させて設けられた第１リラクタ４ａ１と、該第１リラクタに対して９０度遅れた位置に設けられた第２リラクタ４ａ２とを備えている。
【０１２４】
第１リラクタ４ａ１は、内燃機関のクランク角位置が、第１気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置に対して十分に進角した位置に設定された第１気筒用の第１クランク角位置θ１１に一致したときに、その回転方向の前端側エッジｅｆが信号発生器５により検出され、機関のクランク角位置が、第１気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置に対応する位置よりも僅かに進角した位置に設定された第１気筒用の第２クランク角位置θ２１に一致したときに、その回転方向の後端側のエッジｅｒが信号発生器５により検出されるように設けられている。また第２リラクタ４ａ２は、クランク角位置が第２気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも十分に進角した位置に設定された第２気筒用の第１クランク角位置θ１２に一致したときに、その回転方向の前端側のエッジｅｆが信号発生器５により検出され、クランク角位置が第２気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも僅かに進角した位置に設定された第２気筒用の第２クランク角位置θ２２に一致したときに、その回転方向の後端側のエッジｅｒが信号発生器５により検出されるように設けられている。
【０１２５】
ロータ４とともにクランク角センサＣＲＳを構成する信号発生器５は、図１２（Ａ）に示したように、リラクタ４ａ１及び４ａ２のそれぞれのエッジを検出して、内燃機関の第１気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも十分に進角した位置に設定された第１気筒用の第１クランク角位置θ１１及び該第１気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも僅かに進角した位置に設定された第１気筒用の第２クランク角位置θ２１でそれぞれしきい値に達する第１気筒用の第１パルスＰ１１及び第２パルスＰ２１と、第１気筒用の第１クランク角位置θ１１及び第２クランク角位置θ１２よりもそれぞれ４５０度遅れた第２気筒用の第１クランク角位置θ１２及び第２クランク角位置θ２２でそれぞれしきい値に達する第２気筒用の第１パルスＰ１２及び第２パルスＰ２２とを含む一連のパルス列を発生する。
【０１２６】
またカム角ロータ６は、図１１（Ｂ）に示すように、極弧角がβのリラクタ６ａ１及び６ａ２を有している。
【０１２７】
リラクタ６ａ１は、クランク角センサが第１リラクタ４ａ１の後端側エッジｅｒを検出する第２のクランク角位置θ２１よりもβ°だけ進角したクランク角位置に対応するカム角位置でその回転方向の前端側エッジｅｆが信号発生器７により検出され、クランク角センサが第１リラクタ４ａ１の後端側エッジｅｒを検出する第２のクランク角位置θ２１よりもβ°だけ遅れたクランク角位置に対応するカム角位置でその回転方向の後端側エッジｅｒが信号発生器７により検出されるように設けられている。
【０１２８】
またリラクタ６ａ２は、クランク角センサが第２リラクタ４ａ２の回転方向の前端側エッジｅｆを検出する第１クランク角位置θ１２よりもβ°進んだクランク角位置に対応するカム角位置でその回転方向の前端側エッジｅｆが信号発生器７により検出され、クランク角センサが第２リラクタ４ａ２の回転方向の前端側エッジｅｆを検出する第１クランク角位置θ１２よりもβ°遅れたクランク角位置に対応するカム角位置でその回転方向の後端側エッジｅｒが信号発生器７により検出されるように設けられている。
【０１２９】
信号発生器７は、内燃機関のクランク角位置が、内燃機関の第１気筒用の第１クランク角位置θ１１を含まないが該第１気筒用の第２クランク角位置θ２１は含むように設定された第１の設定区間にある間、及び内燃機関の第２気筒用の第１クランク角位置θ１２を含むが該第２気筒用の第２クランク角位置θ２２は含まないように設定された第２の設定区間にある間第１のレベル（ハイレベル）を示し、内燃機関のクランク角位置が他の区間にあるときには第２のレベル（ローレベル）を示すカム角信号を発生する。
【０１３０】
図示の信号発生器７は、図１２（Ａ），（Ｂ）に示したように、クランク角位置が、第１気筒用の第２クランク角位置θ２１よりもβ°進んだ位置から該第２クランク角位置θ２１よりβ°遅れた位置までの第１の設定区間にある間、及び第２気筒用の第１クランク角位置θ１２よりもβ°進んだ位置から該第１クランク角位置θ１２よりもβ°遅れた位置までの第２の設定区間にある間第１のレベル（ハイレベル）を示し、クランク角位置が他の区間にあるときには第２のレベル（ローレベル）を示すカム角信号Ｓｃａが発生する。
【０１３１】
本実施形態の気筒判別手段は、第２パルスＰ２１の発生時にカム角信号が第１のレベルを示しているときに該第２パルスが第１気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、第１パルスＰ１２の発生時にカム角信号が第１のレベルを示しているときに該第１パルスが前記第２気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定するように構成される。
【０１３２】
本実施形態においても、内燃機関の始動時に第１パルスの発生時のカム角信号のレベル及び第２パルスの発生時のカム角信号のレベルが異なるときに内燃機関が始動していると判定することができ、内燃機関の始動時に第１パルスの発生時のカム角信号のレベル及び第２パルスの発生時のカム角信号のレベルが共に同じであるときに内燃機関が逆転していると判定することができる。
【０１３３】
本実施形態では、内燃機関の始動時に第１パルスの発生時のカム角信号のレベル及び第２パルスの発生時のカム角信号のレベルが共に同じであるときに内燃機関が逆転していると判定する逆転判定手段を設けている。
【０１３４】
上記気筒判別手段及び逆転判定手段を実現するためにＥＣＵ２のマイクロプロセッサに実行させる割込み処理ルーチンのアルゴリズムを示すフローチャートを図２０及び図２１に示した。
【０１３５】
図２０は、第１パルス（Ｐ１１，Ｐ１２）が発生したときに実行される第１パルス検出時割込処理ルーチンで、このルーチンでは、先ずステップ１においてカム角信号がハイレベル（第１のレベル）にあるか否かを判定する。その結果カム角信号がハイレベルであるときには、ステップ２でカムＨｉｇｈフラグをセットしてこのルーチンを終了する。またステップ１でカム角信号がハイレベルでないと判定されたときには、何もしないでこのルーチンを終了する。
【０１３６】
図２１は、第２パルス（Ｐ２１，Ｐ２２）が発生したときに実行される第２パルス検出時割込処理ルーチンで、このルーチンでは、ステップ１でカム角信号がハイレベルであるか否かを判定し、その結果ハイレベルであると判定されたときには、ステップ２に進んでカムＨｉｇｈフラグがセットされているか否かを判定する。その結果、カムＨｉｇｈフラグがセットされていると判定されたときには、ステップ３に進んで機関が逆転したと判定し、カムＨｉｇｈフラグをクリアしてこのルーチンを終了する。またステップ２においてカムＨｉｇｈフラグが１でない（セットされていない）と判定されたときには、ステップ４に進んで第１気筒の噴射タイマに噴射時間をセットするとともに、第１気筒用のインジェクタＩＮＪ１に駆動電圧＃１Ｖｉを与えることによりインジェクタＩＮＪ１からの燃料の噴射を開始してこのルーチンを終了する。インジェクタＩＮＪ１には、噴射タイマが噴射時間を計測している間駆動電圧が与えられる。
【０１３７】
またステップ１において、カム角信号がハイレベルでないと判定されたときには、ステップ５に進んでカムＨｉｇｈフラグが１であるか否か（セットされているか否か）を判定する。その結果、カムＨｉｇｈフラグが１でないと判定されたときには、何もしないでこのルーチンを終了する。またステップ５でカムＨｉｇｈフラグが１であると判定されたときには、ステップ６に進んで第２気筒の噴射タイマをセットするとともに第２気筒用のインジェクタＩＮＪ２に駆動電圧を与えて該インジェクタＩＮＪ２からの燃料の噴射を開始させ、カムＨｉｇｈフラグをクリアしてこのルーチンを終了する。インジェクタＩＮＪ２には、噴射タイマが噴射時間を計測している間駆動電圧が与えられる。
【０１３８】
上記の例では、９０°Ｖ型２気筒内燃機関を例にとったが、一般に第１気筒の一連の行程に対してクランク角で３６０°＋γ°の位相差をもって第２気筒の一連の行程が行われるように構成される４サイクル２気筒内燃機関の各気筒用のクランク角情報を含むクランク角検出信号を発生するクランク角検出装置にも本発明を適用することができる。
【０１３９】
第１気筒の一連の行程に対して３６０°＋γ°の位相差をもって第２気筒の一連の行程が行われるように構成される４サイクル２気筒内燃機関に本発明を適用する場合、クランク角センサは、内燃機関のクランク軸に取り付けられたロータに内燃機関の第１気筒に対応させて設けられた第１リラクタ及び該第１リラクタに対してγ°遅れた位置に設けられた第２リラクタのそれぞれのエッジを検出して、内燃機関の第１気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも進んだ位置に設定された第１気筒用の第１クランク角位置及び該第１気筒のピストンの上死点に対応するクランク角位置付近に設定された第１気筒用の第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第１気筒用の第１パルス及び第２パルスと、第１気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置よりもそれぞれ３６０°＋γ°遅れた第２気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置でそれぞれしきい値に達する第２気筒用の第１パルス及び第２パルスとを含む一連のパルスを発生するように構成すればよい。
【０１４０】
本実施形態においても、各カム角信号と、各カム角信号が発生している間に発生するクランク角センサの出力パルスとの間の位相関係は、上記の例に限定されるものではなく、気筒判別を可能にするために必要な条件及び機関の逆転を検出するために必要な条件が満たされる範囲で適宜に変更することができる。
【０１４１】
［第４の実施形態］
本実施形態は、第１ないし第３気筒のそれぞれの一連の行程がクランク角で２４０°の位相差をもって行われるように構成された４サイクル３気筒内燃機関の各気筒用のクランク角情報を検出する４サイクル内燃機関用クランク角検出装置である。
【０１４２】
本実施形態のハードウェアの構成は、機関が第１気筒及び第２気筒に加えて更に第３気筒を備えている点、及び第３気筒用のインジェクタＩＮＪ３と点火プラグＰＬ３とが更に設けられている点を除き図１に示したものと同様である。
【０１４３】
本実施形態では、図１３（Ａ）に示したように、内燃機関のクランク軸に取り付けられたクランク角ロータ４が、内燃機関の第１ないし第３気筒にそれぞれ対応させて設けられた第１ないし第３リラクタ４ａ１ないし４ａ３を１２０°間隔で有している。
【０１４４】
第１リラクタ４ａ１は、内燃機関のクランク角位置が、第１気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置に対して十分に進角した位置に設定された第１気筒用の第１クランク角位置θ１１に一致したときに、その回転方向の前端側エッジｅｆが信号発生器５により検出され、機関のクランク角位置が、第１気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置に対応する位置よりも僅かに進角した位置に設定された第１気筒用の第２クランク角位置θ２１に一致したときに、その回転方向の後端側のエッジｅｒが信号発生器５により検出されるように設けられている。
【０１４５】
また第２リラクタ４ａ２は、クランク角位置が第２気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも十分に進角した位置に設定された第２気筒用の第１クランク角位置θ１２に一致したときに、その回転方向の前端側のエッジｅｆが信号発生器５により検出され、クランク角位置が第２気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも僅かに進角した位置に設定された第２気筒用の第２クランク角位置θ２２に一致したときに、その回転方向の後端側のエッジｅｒが信号発生器５により検出されるように設けられている。
【０１４６】
更に第３リラクタ４ａ３は、クランク角位置が第３気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも十分に進角した位置に設定された第３気筒用の第１クランク角位置θ１３に一致したときに、その回転方向の前端側のエッジｅｆが信号発生器５により検出され、クランク角位置が第３気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも僅かに進角した位置に設定された第３気筒用の第２クランク角位置θ２３に一致したときに、その回転方向の後端側のエッジｅｒが信号発生器５により検出されるように設けられている。
【０１４７】
ロータ４とともにクランク角センサＣＲＳを構成する信号発生器５は、図１４（Ａ）に示したように、リラクタ４ａ１ないし４ａ３のそれぞれのエッジを検出して、内燃機関の第１気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも十分に進角した位置に設定された第１気筒用の第１クランク角位置θ１１及び該第１気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも僅かに進角した位置に設定された第１気筒用の第２クランク角位置θ２１でそれぞれしきい値に達する第１気筒用の第１パルスＰ１１及び第２パルスＰ２１と、内燃機関の第２気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも十分に進角した位置に設定された第２気筒用の第１クランク角位置θ１２及び該第２気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも僅かに進角した位置に設定された第２気筒用の第２クランク角位置θ２２でそれぞれしきい値に達する第２気筒用の第１パルスＰ１２及び第２パルスＰ２２と、内燃機関の第３気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも十分に進角した位置に設定された第３気筒用の第１クランク角位置θ１３及び該第３気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも僅かに進角した位置に設定された第３気筒用の第２クランク角位置θ２３でそれぞれしきい値に達する第３気筒用の第１パルスＰ１３及び第２パルスＰ２３とを発生する。
【０１４８】
またカム角ロータ６は、図１３（Ｂ）に示すように、内燃機関の第１気筒ないし第３気筒に対応する３つのリラクタ６ａ１ないし６ａ３を１２０°間隔で有している。第１及び第３リラクタ６ａ１及び６ａ３のそれぞれの極弧角はβ°［＜（α／２）°］に設定され、第２リラクタ６ａ２の極弧角は２β°に設定されている。
【０１４９】
第１気筒に対応するカム角ロータの第１リラクタ６ａ１は、クランク角センサが第１リラクタ４ａ１の後端側エッジｅｒを検出する第２のクランク角位置θ２１よりもβ°だけ進角したクランク角位置に対応するカム角位置でその回転方向の前端側エッジｅｆが信号発生器７により検出され、クランク角センサが第１リラクタ４ａ１の後端側エッジｅｒを検出する第２のクランク角位置θ２１よりもβ°だけ遅れたクランク角位置に対応するカム角位置でその回転方向の後端側エッジｅｒが信号発生器７により検出されるように設けられている。
【０１５０】
また第２気筒に対応する第２リラクタ６ａ２は、クランク角センサが第２リラクタ４ａ２の回転方向の前端側エッジｅｆを検出する第１クランク角位置θ１２よりもβ°進んだクランク角位置に対応するカム角位置でその回転方向の前端側エッジｅｆが信号発生器７により検出され、クランク角センサが第２リラクタ４ａ２の回転方向の後端側エッジｅｒを検出する第２クランク角位置θ２２よりもβ°遅れたクランク角位置に対応するカム角位置でその回転方向の後端側エッジｅｒが信号発生器７により検出されるように設けられている。
【０１５１】
更に第３気筒に対応するカム角ロータの第３リラクタ６ａ３は、クランク角センサが第３リラクタ４ａ３の前端側エッジｅｆを検出する第１クランク角位置θ１３よりもβ°だけ進角したクランク角位置に対応するカム角位置でその回転方向の前端側エッジｅｆが信号発生器７により検出され、クランク角センサが第３リラクタ４ａ３の前端側エッジｅｆを検出する第１クランク角位置θ１３よりもβ°だけ遅れたクランク角位置に対応するカム角位置でその回転方向の後端側エッジｅｒが信号発生器７により検出されるように設けられている。
【０１５２】
カム角センサの信号発生器７は、図１４（Ａ）に示すように、内燃機関のクランク角位置が、内燃機関の第１気筒用の第１クランク角位置を含まないが該第１気筒用の第２クランク角位置は含むように設定された第１の設定区間（第１気筒用の第２クランク角位置θ２１よりもβ°進んだ位置から第２クランク角位置θ２１よりβ°遅れた位置までの区間）にある間、内燃機関の第２気筒用の第１クランク角位置及び第２クランク角位置の双方を含むように設定された第２の設定区間（第２気筒用の第１クランク角位置θ１２よりβ°進んだ位置から第２気筒用の第２クランク角位置θ２２よりβ°遅れた位置までの区間）にある間、及び内燃機関の第３気筒用の第１クランク角位置を含むが該第３気筒用の第２クランク角位置は含まないように設定された第３の設定区間（第３気筒用の第１クランク角位置θ１３よりもβ°進んだ位置から第１クランク角位置θ１３よりβ°遅れた位置までの区間）にある間第１のレベルを示し、内燃機関のクランク角位置が他の区間にあるときには第２のレベルを示すカム角信号を発生する。
【０１５３】
この場合、気筒判別手段は、第１パルス（Ｐ１１）の発生時及び第２パルス（Ｐ２１）の発生時にそれぞれカム角信号が第２のレベル及び第１のレベルを示しているときに該第１及び第２パルスが第１気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、第１パルス（Ｐ１２）の発生時及び第２パルス（Ｐ２２）の発生時にカム角信号が第１のレベルを示しているときに該第１及び第２パルスが第２気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定する。また第１パルス（Ｐ１３）の発生時及び第２パルス（Ｐ２３）の発生時にそれぞれカム角信号が第１のレベル及び第２のレベルを示しているときに該第１及び第２パルスを第３の気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定するように構成される。
【０１５４】
この例では、第１気筒用の第２クランク角位置θ２１，第２気筒用の第２クランク角位置θ２２及び第３気筒用の第２クランク角位置θ２３をそれぞれ第１気筒ないし第３気筒の同期噴射開始位置としている。
【０１５５】
上記気筒判別手段を実現するためにＥＣＵ２のマイクロプロセッサに実行させる割込み処理ルーチンのアルゴリズムを示すフローチャートを図２２及び図２３に示した。
【０１５６】
図２２は、第１パルス（Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３）が発生したときに実行される第１パルス検出時割込処理ルーチンで、このルーチンでは、先ずステップ１においてカム角信号がハイレベル（第１のレベル）にあるか否かを判定する。その結果カム角信号がハイレベルであるときには、ステップ２でカムＨｉｇｈフラグをセットしてこのルーチンを終了する。またステップ１でカム角信号がハイレベルでないと判定されたときには、何もしないでこのルーチンを終了する。
【０１５７】
図２３は、第２パルス（Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３）が発生したときに実行される第２パルス検出時割込処理ルーチンで、このルーチンでは、ステップ１でカム角信号がハイレベルであるか否かを判定し、その結果ハイレベルであると判定されたときには、ステップ２に進んでカムＨｉｇｈフラグがセットされているか否かを判定する。その結果、カムＨｉｇｈフラグがセットされていると判定されたときには、ステップ３に進んで第２気筒用の噴射タイマに噴射時間をセットするとともに、第２気筒用のインジェクタＩＮＪ２に駆動電圧＃２Ｖｉを与えることにより該インジェクタＩＮＪ２からの燃料の噴射を開始させ、カムＨｉｇｈフラグをクリアしてこのルーチンを終了する。
【０１５８】
またステップ２においてカムＨｉｇｈフラグが１でない（セットされていない）と判定されたときには、ステップ４に進んで第１気筒の噴射タイマに噴射時間をセットするとともに、第１気筒用のインジェクタＩＮＪ１に駆動電圧＃１Ｖｉを与えることにより該インジェクタからの燃料の噴射を開始させてこのルーチンを終了する。
【０１５９】
またステップ１において、カム角信号がハイレベルでないと判定されたときには、ステップ５に進んでカムＨｉｇｈフラグが１であるか否か（セットされているか否か）を判定する。その結果、カムＨｉｇｈフラグが１でないと判定されたときには、何もしないでこのルーチンを終了する。またステップ５でカムＨｉｇｈフラグが１であると判定されたときには、ステップ６に進んで第３気筒の噴射タイマをセットするとともに、第３気筒用のインジェクタＩＮＪ３に駆動電圧＃３Ｖｉを与えることにより該インジェクタからの燃料の噴射を開始させ、カムＨｉｇｈフラグをクリアしてこのルーチンを終了する。
【０１６０】
本実施形態においても、気筒判別を行うために必要な条件が満たされる範囲で、各カム角信号と各カム角信号が発生している間に発生するクランク角センサの出力パルスとの間の位相関係と、各カム角信号の信号幅とを適宜に変更することができる。
【０１６１】
［第５の実施形態］
第５の実施形態は、第１気筒ないし第４気筒のそれぞれの一連の行程がクランク角で１８０°の位相差をもって行われるように構成された４サイクル４気筒内燃機関の各気筒用のクランク角情報を含む各気筒用のクランク角検出信号を発生する４サイクル内燃機関用クランク角検出装置である。
【０１６２】
本実施形態のハードウェアの構成は、機関が第１気筒及び第２気筒に加えて更に第３気筒及び第４気筒を備えている点、及び第３気筒用及び第４気筒用のインジェクタＩＮＪ３及びＩＮＪ４と点火プラグＰＬ３及びＰＬ４とが更に設けられている点を除き図１に示したものと同様である。
【０１６３】
本実施形態では、図１５（Ａ）に示したように、内燃機関のクランク軸に取り付けられたクランク角ロータ４が、内燃機関の第１及び第３気筒に対応する第１リラクタ４ａ１と、第２及び第４気筒に対応する第２リラクタ４ａ２を１８０°間隔で有している。これらのリラクタの極弧角はα°に設定されている。
【０１６４】
第１リラクタ４ａ１は、内燃機関のクランク角位置が、第１気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置に対して十分に進角した位置に設定された第１気筒用の第１クランク角位置θ１１に一致したとき、及び第３気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置に対して十分に進角した位置に設定された第３気筒用の第１クランク角位置θ１３に一致したときに、その回転方向の前端側エッジｅｆが信号発生器５により検出されるように設けられている。
【０１６５】
また第２リラクタ４ａ２は、クランク角位置が第２気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも十分に進角した位置に設定された第２気筒用の第１クランク角位置θ１２に一致したとき、及びクランク角位置が第４気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも十分に進角した位置に設定された第４気筒用の第１クランク角位置θ１４に一致したときに、その回転方向の前端側のエッジｅｆが信号発生器５により検出され、クランク角位置が第２気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも僅かに進角した位置に設定された第２気筒用の第２クランク角位置θ２２に一致したとき、及びクランク角位置が第４気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも僅かに進角した位置に設定された第４気筒用の第２クランク角位置θ２４に一致したときに、その回転方向の後端側のエッジｅｒが信号発生器５により検出されるように設けられている。
【０１６６】
クランク角センサＣＲＳを構成する信号発生器５は、リラクタ４ａ１及び４ａ２のそれぞれのエッジを検出して、図１６（Ａ）に示したように、内燃機関の第１気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点に対応するクランク角位置よりも進角した位置に設定された第１気筒用の第１クランク角位置θ１１及び該第１気筒の吸気行程開始時のピストンの上死点よりも僅かに進んだクランク角位置に設定された第１気筒用の第２クランク角位置θ２１でそれぞれしきい値に達する第１気筒用の第１パルスＰ１１及び第２パルスＰ２１と、第１気筒用の第１クランク角位置θ１１及び第２クランク角位置θ２１よりも１８０度遅れた第２気筒用の第１クランク角位置θ１２及び第２クランク角位置θ２２でそれぞれしきい値に達する第２気筒用の第１パルスＰ１２及び第２パルスＰ２２と、第２気筒用の第１クランク角位置θ１２及び第２クランク角位置θ２２よりも１８０度遅れた第３気筒用の第１クランク角位置θ１３及び第２クランク角位置θ２３でそれぞれしきい値に達する第３気筒用の第１パルスＰ１３及び第２パルスＰ２３と、第３気筒用の第１クランク角位置θ１３及び第２クランク角位置θ２３よりも１８０度遅れた第４気筒用の第１クランク角位置θ１４及び第２クランク角位置θ２４でそれぞれしきい値に達する第４気筒用の第１パルスＰ１４及び第２パルスＰ２４とを含む一連のパルスを発生する。
【０１６７】
一方、カム角ロータ６は、図１５（Ｂ）に示したように、３つのリラクタ６ａ１ないし６ａ３を有している。第１及び第３リラクタ６ａ１及び６ａ３のそれぞれの極弧角はβ°［＜（α／２）°］に設定され、第２リラクタ６ａ２の極弧角は２β°に設定されている。
【０１６８】
カム角ロータの第１リラクタ６ａ１は、クランク角センサが第１リラクタ４ａ１の後端側エッジｅｒを検出する第２のクランク角位置θ２１よりもβ°だけ進角したクランク角位置に対応するカム角位置でその回転方向の前端側エッジｅｆが信号発生器７により検出され、クランク角センサが第１リラクタ４ａ１の後端側エッジｅｒを検出する第２のクランク角位置θ２１よりもβ°だけ遅れたクランク角位置に対応するカム角位置でその回転方向の後端側エッジｅｒが信号発生器７により検出されるように設けられている。
【０１６９】
また第２リラクタ６ａ２は、クランク角センサが第２リラクタ４ａ２の回転方向の前端側エッジｅｆを検出する第１クランク角位置θ１２よりもβ°進んだクランク角位置に対応するカム角位置でその回転方向の前端側エッジｅｆが信号発生器７により検出され、クランク角センサが第２リラクタ４ａ２の回転方向の後端側エッジｅｒを検出する第２クランク角位置θ２２よりもβ°遅れたクランク角位置に対応するカム角位置でその回転方向の後端側エッジｅｒが信号発生器７により検出されるように設けられている。
【０１７０】
更に第３リラクタ６ａ３は、クランク角センサが第２リラクタ４ａ２の前端側エッジｅｆを検出する第４気筒用の第１クランク角位置θ１４よりもβ°だけ進角したクランク角位置に対応するカム角位置でその回転方向の前端側エッジｅｆが信号発生器７により検出され、クランク角センサが第４気筒用の第２リラクタ４ａ２の前端側エッジｅｆを検出する第４気筒用の第１クランク角位置θ１４よりもβ°だけ遅れたクランク角位置に対応するカム角位置でその回転方向の後端側エッジｅｒが信号発生器７により検出されるように設けられている。
【０１７１】
カム角センサを構成する信号発生器７は、図１６（Ｂ）に示したように、内燃機関のクランク角位置が、内燃機関の第１気筒用の第１クランク角位置θ１１を含まないが該第１気筒用の第２クランク角位置θ２１は含むように設定された第１の設定区間（第１気筒用の第２クランク角位置θ２１よりもβ°進んだ位置から該第２クランク角位置θ２１よりβ°遅れた位置までの区間）にある間、内燃機関のクランク角位置が第２気筒用の第１クランク角位置θ１２及び第２クランク角位置θ２２の双方を含むように設定された第２の設定区間（第２気筒用の第１クランク角位置θ１２よりもβ°進んだ位置から第２気筒用の第２クランク角位置θ２２よりβ°遅れた位置までの区間）にある間、及び内燃機関のクランク角位置が第４気筒用の第１クランク角位置θ１４を含み該第４気筒用の第２クランク角位置θ２４を含まないように設定された第３の設定区間（第４気筒用の第１クランク角位置θ１４よりもβ°進んだ位置から該第１クランク角位置θ１４よりβ°遅れた位置までの区間）にある間第１のレベルを示し、内燃機関のクランク角位置が他の区間にあるときには第２のレベルを示すカム角信号を発生する。
【０１７２】
この例でも、第１気筒ないし第４気筒用の第２クランク角位置θ２１，θ２２，θ２３及びθ２４をそれぞれ第１気筒ないし第４気筒用のインジェクタから同期噴射を行わせるクランク角位置としている。
【０１７３】
この場合、気筒判別手段は、第１パルスＰ１１の発生時及び第２パルスＰ２１の発生時にそれぞれカム角信号Ｓｃａが第２のレベル（ローレベル）及び第１のレベル（ハイレベル）を示しているときに該第１及び第２パルスＰ１１及びＰ２１が第１気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、第１パルスＰ１２の発生時及び第２パルスＰ２２の発生時にカム角信号Ｓｃａが第１のレベル（ハイレベル）を示しているときに該第１及び第２パルスＰ２１及びＰ２２が第２気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、第１パルスＰ１３の発生時及び第２パルスＰ２３の発生時にカム角信号Ｓｃａが第２のレベル（ローレベル）を示しているときに該第１及び第２パルスＰ１３及びＰ２３を第３気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定し、第１パルスＰ１４の発生時及び第２パルスＰ２４の発生時にそれぞれカム角信号Ｓｃａが第１のレベル（ハイレベル）及び第２のレベル（ローレベル）を示しているときに該第１及び第２パルスＰ１４及びＰ２４を第４の気筒用のクランク角検出信号を構成するパルスであると判定するように構成される。
【０１７４】
上記気筒判別手段を実現するためにＥＣＵ２のマイクロプロセッサに実行させる割込み処理ルーチンのアルゴリズムを示すフローチャートを図２４及び図２５に示した。
【０１７５】
図２４は、第１パルス（Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４）が発生したときに実行される第１パルス検出時割込処理ルーチンで、このルーチンでは、先ずステップ１においてカム角信号がハイレベル（第１のレベル）にあるか否かを判定する。その結果カム角信号がハイレベルであるときには、ステップ２でカムＨｉｇｈフラグをセット（フラグを１とする）してこのルーチンを終了する。またステップ１でカム角信号がハイレベルでないと判定されたときには、何もしないでこのルーチンを終了する。
【０１７６】
図２３は、第２パルス（Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４）が発生したときに実行される第２パルス検出時割込処理ルーチンで、このルーチンでは、ステップ１でカム角信号がハイレベルであるか否かを判定し、その結果ハイレベルであると判定されたときには、ステップ２に進んでカムＨｉｇｈフラグがセットされているか否かを判定する。その結果、カムＨｉｇｈフラグがセットされていないと判定されたときには、ステップ３に進んで第１気筒の噴射タイマに噴射時間をセットするとともに、第１気筒用のインジェクタＩＮＪ１に駆動電圧を与えることにより該インジェクタからの燃料の噴射を開始させてこのルーチンを終了する。
【０１７７】
ステップ２においてカムＨｉｇｈフラグがセットされていると判定されたときには、ステップ４に進んで第２気筒用の噴射タイマに噴射時間をセットするとともに、該インジェクタＩＮＪ２に駆動電圧を与えることにより該インジェクタＩＮＪ２からの燃料の噴射を開始させ、カムＨｉｇｈフラグをクリアしてこのルーチンを終了する。
【０１７８】
またステップ１において、カム角信号がハイレベルでないと判定されたときには、ステップ５に進んでカムＨｉｇｈフラグが１であるか否か（セットされているか否か）を判定する。その結果、カムＨｉｇｈフラグが１でないと判定されたときには、ステップ６に進んで第３気筒用の噴射タイマに噴射時間をセットすると共に、第３気筒用のインジェクタＩＮＪ３に駆動電圧を与えることにより該インジェクタからの燃料の噴射を開始させてこのルーチンを終了する。またステップ５でカムＨｉｇｈフラグが１であると判定されたときには、ステップ７に進んで第４気筒の噴射タイマをセットして第４気筒用のインジェクタＩＮＪ４の噴射タイマに噴射時間をセットするとともに、該インジェクタに駆動電圧を与えることによりインジェクタＩＮＪ４からの燃料の噴射を開始させ、カムＨｉｇｈフラグをクリアしてこのルーチンを終了する。
【０１７９】
本実施形態においても、気筒判別を行うために必要な条件が満たされる範囲で、各カム角信号と各カム角信号が発生している間に発生するクランク角センサの出力パルスとの間の位相関係と、各カム角信号の信号幅とを適宜に変更することができる。
【０１８０】
［変形例］
上記の実施形態では、クランク角センサが出力する第１パルスを負極性パルスとし、第２パルスを正極性パルスとしているが、第１パルスを正極性パルスとし、第２パルスを負極性パルスとしてもよいのはもちろんである。
【０１８１】
クランク角センサの信号発生器として、光電式のものを用いることにより、各気筒用のクランク角検出信号を構成する１セットのパルスを同極性のパルスとすることもできる。
【０１８２】
上記の各実施形態では、リラクタを突起により形成しているが、リラクタは磁気的に検出が可能な凹部また凸部であればよく、ロータに設けた凹部をリラクタとして用いるようにしてもよい。
【０１８３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、クランク角センサがクランク角検出信号を発生したときのカム角信号のレベルから各クランク角検出信号がいずれの気筒用の信号であるかを判別するようにしたので、機関の始動操作が開始された後、クランク角センサが最初にいずれかの気筒に対応するクランク角検出信号を発生したときに、そのときのカム角信号のレベルを見るだけで該クランク角検出信号がいずれの気筒用の信号であるかを判別することができる。従って、クランク角検出信号の気筒判別を遅滞なく行うことができ、機関の始動操作を開始した後、クランク角センサがいずれかの気筒の同期噴射タイミングを与えるパルスを発生したときに、そのパルスが対応する気筒に対して直ちに同期噴射を行わせて、機関の始動性を向上させることができる。
【０１８４】
また本発明では、各クランク角検出信号が発生したときのカム角信号のレベルから気筒判別を行うので、クランク角検出信号とカム角信号との位相関係から気筒判別を行っていた従来の装置による場合と異なり、機関の始動時及び極低速時においても、気筒判別を安定かつ確実に行わせることができる。
【０１８５】
更に本発明において、逆転判定手段を設けた場合には、クランク角センサが発生するパルスの気筒判別を行うことができるだけでなく、機関の始動時にクランキング力の不足により、ピストンが圧縮行程終了時の上死点を超えることができずに押し戻されて機関が逆転しようとしたときにそれを検出することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のハードウェアの構成を概略的に示した構成図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明の第１の実施形態で用いるクランク角センサ及びカム角センサの構成を概略的に示した要部の正面図である。
【図３】図２（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ示したクランク角センサ及びカム角センサを用いた場合に得られるクランク角信号及びカム角信号の波形を示した波形図である。
【図４】本発明における気筒判別の原理を説明するための波形図である。
【図５】本発明における気筒判別の原理を説明するための他の波形図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明の第２の実施形態で用いるクランク角センサ及びカム角センサの構成を概略的に示した要部の正面図である。
【図７】図６（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ示したクランク角センサ及びカム角センサを用いた場合に得られるクランク角信号及びカム角信号の波形を示した波形図である。
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ図６（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ示したクランク角センサ及びカム角センサで用いるクランク角ロータ及びカム角ロータの要部を示した拡大正面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態において、機関が始動時に逆転しなかったときのクランク角信号及びカム角信号の波形を示した波形図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態において、機関が始動時に逆転したときのクランク角信号及びカム角信号の波形を示した波形図である。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明の第３の実施形態で用いるクランク角センサ及びカム角センサの構成を概略的に示した要部の正面図である。
【図１２】図１１（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ示したクランク角センサ及びカム角センサを用いた場合に得られるクランク角信号及びカム角信号の波形を示した波形図である。
【図１３】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明の第４の実施形態で用いるクランク角センサ及びカム角センサの構成を概略的に示した要部の正面図である。
【図１４】図１３（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ示したクランク角センサ及びカム角センサを用いた場合に得られるクランク角信号及びカム角信号の波形を示した波形図である。
【図１５】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明の第５の実施形態で用いるクランク角センサ及びカム角センサの構成を概略的に示した要部の正面図である。
【図１６】図１５（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ示したクランク角センサ及びカム角センサを用いた場合に得られるクランク角信号及びカム角信号の波形を示した波形図である。
【図１７】本発明の第１の実施形態においてＥＣＵのマイクロプロセッサに実行させるプログラムの第１パルス検出時割込み処理ルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図１８】本発明の第２の実施形態においてＥＣＵのマイクロプロセッサに実行させるプログラムの第１パルス検出時割込み処理ルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図１９】本発明の第２の実施形態においてＥＣＵのマイクロプロセッサに実行させるプログラムの第２パルス検出時割込み処理ルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図２０】本発明の第３の実施形態においてＥＣＵのマイクロプロセッサに実行させるプログラムの第１パルス検出時割込み処理ルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図２１】本発明の第３の実施形態においてＥＣＵのマイクロプロセッサに実行させるプログラムの第２パルス検出時割込み処理ルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図２２】本発明の第４の実施形態においてＥＣＵのマイクロプロセッサに実行させるプログラムの第１パルス検出時割込み処理ルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図２３】本発明の第４の実施形態においてＥＣＵのマイクロプロセッサに実行させるプログラムの第２パルス検出時割込み処理ルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図２４】本発明の第５の実施形態においてＥＣＵのマイクロプロセッサに実行させるプログラムの第１パルス検出時割込み処理ルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図２５】本発明の第５の実施形態においてＥＣＵのマイクロプロセッサに実行させるプログラムの第２パルス検出時割込み処理ルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【符号の説明】
１…内燃機関、２…ＥＣＵ（電子式制御ユニット）、３…フライホイール、４…クランク角ロータ、４ａ１，４ａ２，４ａ３…リラクタ、５…信号発生器、６カム角ロータ、６ａ１，６ａ２，６ａ３…リラクタ、７…信号発生器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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