(57)【要約】【課題】複数気筒を有する４サイクルエンジンの適正な気筒判別及び各気筒でのクランク角度の識別を精度よく行い得るエンジンのクランク角度識別装置を提供する。【解決手段】第１の判定手段３３による１回転毎のクランク角度検出信号の判定と第２の判定手段３４による１回転毎のカム角度検出信号の判定とが所定角度内に行われたときに第１の信号セットと判定する第１の信号セット判定手段３５と、１回転毎のクランク角度検出信号の判定と第２の判定手段による気筒毎のカム角度検出信号の判定とが所定角度内に行われたときに、第２の信号セットと判定する第２の信号セット判定手段３６と、第１、第２、第１の信号セット、又は第２、第１、第２の信号セットの順で連続して判定されたときに、第１又は第２の信号セットに対応した気筒番号を決定すると共に、今回のクランク角度検出信号の発生時点がクランク角度の計数基準であると判定する計数基準判定手段３７とを備える。【選択図】　　　図２
2004124717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸と同期して回転するクランク軸同期回転体に基づいて、所定角度毎のクランク角度検出信号と１回転毎のクランク角度検出信号とを得るクランク角度信号検出手段と、
クランク軸に対して二分の一の減速比で回転するカム軸と同期して回転するカム軸同期回転体に基づいて、所定角度毎のカム角度検出信号と１回転毎のカム角度検出信号とを得るカム角度信号検出手段と、
上記クランク軸同期回転体に基づいて得られるクランク角度検出信号の発生時間間隔を計測する第１の計測手段と、
上記カム軸同期回転体に基づいて得られるカム角度検出信号の発生時間間隔を計測する第２の計測手段と、
上記第１の計測手段により計測された今回と前回のクランク角度検出信号の発生時間間隔、および前回と前々回のクランク角度検出信号の発生時間間隔を比較し、この第１の計測手段により計測された今回のクランク角度検出信号が所定角度毎のクランク角度検出信号もしくは１回転毎のクランク角度検出信号のいずれであるかを判定するクランク角度検出信号判定手段と、
上記第２の計測手段により計測された今回と前回のカム角度検出信号の発生時間間隔、および前回と前々回のカム角度検出信号の発生時間間隔を比較し、この第２の計測手段により計測された今回のカム角度検出信号が所定角度毎のカム角度検出信号もしくは１回転毎のカム角度検出信号のいずれであるかを判定するカム角度検出信号判定手段と、
上記クランク角度検出信号判定手段による１回転毎のクランク角度検出信号であることの判定と上記カム角度検出信号判定手段による１回転毎のカム角度検出信号であることの判定とが所定角度内に行われたときに、第１の信号セットであると判定する第１の信号セット判定手段と、
上記クランク角度検出信号判定手段による１回転毎のクランク角度検出信号であることの判定と上記カム角度検出信号判定手段による所定角度毎のカム角度検出信号であることの判定とが所定角度内に行われたときに、第２の信号セットであると判定する第２の信号セット判定手段と、
上記第１の信号セット判定手段および第２の信号セット判定手段による信号セットの判定が、第１、第２、第１の信号セット、または第２、第１、第２の信号セットの順で連続して行われたときに、第１または第２の信号セットに対応した気筒番号を決定するとともに、上記第１の計測手段により計測された今回のクランク角度検出信号の発生時点がクランク角度の計数基準であると判定する計数基準判定手段と
を備えていることを特徴とするエンジンのクランク角度識別装置。
【請求項２】
上記請求項１に記載のエンジンのクランク角度識別装置において、
第１の信号セット判定手段および第２の信号セット判定手段により最初の信号セットが判定されたときに、第１または第２の信号セットに対応した気筒番号を仮決定するとともに、第１の計測手段により計測された今回のクランク角度検出信号の発生時点がクランク角度の計数基準であると仮判定する第１計数基準仮判定手段を備えていることを特徴とするエンジンのクランク角度識別装置。
【請求項３】
上記請求項１または請求項２に記載のエンジンのクランク角度識別装置において、
クランク角度検出信号が発生する毎にその信号発生数をカウントするクランク角度信号カウント手段と、
このクランク角度信号カウント手段によりカウントされたクランク角度検出信号の発生回数が所定値に達したときに、その検出信号の発生回数をリセットするとともに、気筒番号を更新する気筒番号更新手段と
を備えていることを特徴とするエンジンのクランク角度識別装置。
【請求項４】
上記請求項３に記載のエンジンのクランク角度識別装置において、
第１の信号セット判定手段および第２の信号セット判定手段により最初の信号セットが判定されてから次回以降の信号セットを判定するときに、第１または第２の信号セットに対応した気筒番号およびクランク角度検出信号の発生回数であるか否かの判定を付加条件として加味する付加条件加味手段を備えていることを特徴とするエンジンのクランク角度識別装置。
【請求項５】
上記請求項３に記載のエンジンのクランク角度識別装置において、
気筒番号更新手段により更新された気筒番号が所定番号であり、かつカウント手段によりカウントされたクランク角度検出信号の発生回数が所定値であるときに、クランク角度検出手段により１回転毎のクランク角度検出信号が得られたか否かを判定する気筒番号クランク角度検出信号判定手段を備えていることを特徴とするエンジンのクランク角度識別装置。
【請求項６】
上記請求項１に記載のエンジンのクランク角度識別装置において、
第１の信号セット判定手段および第２の信号セット判定手段により同じ番号の信号セットが連続して判定された回数を記録する記録手段と、
この記録手段に記録された記録回数が所定回数となったときに、異常であると判定する記録回数異常判定手段と
を備えていることを特徴とするエンジンのクランク角度識別装置。
【請求項７】
上記請求項６に記載のエンジンのクランク角度識別装置において、
第１の計測手段により計測された今回のクランク角度検出信号の発生時点が計数基準判定手段によってクランク角度の計数基準であると判定されたときに、記録手段に記録されている同じ番号の信号セットが連続して判定された回数をリセットする信号セット回数リセット手段を備えていることを特徴とするエンジンのクランク角度識別装置。
【請求項８】
上記請求項１に記載のエンジンのクランク角度識別装置において、
第２の計測手段により計測されたカム角度検出信号の発生時間間隔が所定時間以上であるときに最大時間と判定する最大時間判定手段と、
第２の計測手段により計測された今回と前回のカム角度検出信号の発生時間間隔、または前回と前々回のカム角度検出信号の発生時間間隔が上記最大時間判定手段によって最大時間と判定されたときに、カム角度検出信号判定手段による所定角度毎のカム角度検出信号もしくは１回転毎のカム角度検出信号のいずれであるかの判定結果に関係なく、今回のカム角度検出信号を無効であると判定するカム角度検出信号無効判定手段と
を備えていることを特徴とするエンジンのクランク角度識別装置。
【請求項９】
上記請求項１に記載のエンジンのクランク角度識別装置において、
クランク角度検出信号判定手段およびカム角度検出信号判定手段の少なくとも一方は、異常判定手段を備えていることを特徴とするエンジンのクランク角度識別装置。
【請求項１０】
上記請求項９に記載のエンジンのクランク角度識別装置において、
異常判定手段による異常判定条件は、エンジンの運転状態に基づいた条件であることを特徴とするエンジンのクランク角度識別装置。
【請求項１１】
上記請求項９に記載のエンジンのクランク角度識別装置において、
異常判定手段は少なくともクランク角度検出信号判定手段に設けられており、この異常判定手段は、カム角度検出信号判定手段により１回転毎のカム角度検出信号が判定されたときからエンジン制御開始までの時間間隔を計測する制御タイミング計測手段を備え、
上記異常判定手段により異常判定が行われたときに、１回転毎のカム角度検出信号が判定されたときからエンジン制御開始までの時間間隔が上記制御タイミング計測手段によって計測されるようになっていることを特徴とするエンジンのクランク角度識別装置。
【請求項１２】
上記請求項９に記載のエンジンのクランク角度識別装置において、
異常判定手段は少なくともクランク角度検出信号判定手段に設けられており、カム角度検出信号判定手段により所定角度毎のカム角度検出信号または１回転毎のカム角度検出信号が判定されたときからエンジン制御開始までの時間間隔を計測するカム角度基準制御タイミング計測手段と、
カム角度検出信号判定手段により所定角度毎のカム角度検出信号または１回転毎のカム角度検出信号が判定されたときからカム角度検出信号が発生する毎にその信号発生数をカウントするカム角度検出信号カウント手段と、
カム角度検出信号判定手段により所定角度毎のカム角度検出信号または１回転毎のカム角度検出信号が判定されたときに、上記カム角度検出信号カウント手段によりカウントされたカム角度検出信号の発生回数をリセットするカム角度検出信号リセット手段と
を備え、
上記異常判定手段により異常判定が行われたときに、カム角度基準制御タイミング計測手段によるエンジン制御が行われるようになっていることを特徴とするエンジンのクランク角度識別装置。
【請求項１３】
上記請求項９に記載のエンジンのクランク角度識別装置において、
異常判定手段はカム角度検出信号判定手段に設けられており、
エンジンの挙動を判定するエンジン挙動判定手段と、
第１の計測手段により計測された今回のクランク角度検出信号がクランク角度検出信号判定手段によって１回転毎のクランク角度検出信号であると判定されたときに、気筒番号を仮決定するとともに、今回のクランク角度検出信号の発生時点がクランク角度の計数基準であると判定する第２計数基準仮判定手段と、
上記異常判定手段による異常判定が行われたときに、クランク角度検出信号に基づいてエンジン制御を続行し、上記エンジン挙動判定手段により判定されたエンジン挙動に基づいて上記第２計数基準仮判定手段により仮決定された気筒番号の正否を判定する気筒番号正否判定手段と
を備えていることを特徴とするエンジンのクランク角度識別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンのクランク角度の基準位置を識別してエンジン制御を行うクランク角度識別装置に関し、詳しくは、複数気筒を有する４サイクルエンジンの各気筒でのクランク角度の識別を精度よく行い得るようにする対策に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エンジンの気筒判別方法としては、クランク軸およびカム軸と同期して回転する２個の回転体の各々に気筒判別用突起を設け、２個の回転体の各々の突起の軌跡近傍に設けられる検知素子の発生する信号からエンジンの回転角度位置を検出するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１−２０３６５６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、４サイクルエンジンにおいては、吸気、圧縮、膨張、排気の４行程のサイクルをクランク軸の２回転によって完了するため、クランク軸が最大２回転しなければ、基準気筒の判別を行うことができない。従って、クランク軸と同期して回転する回転体つまりクランク軸同期回転体に設けられる突起のみで気筒判別を実施する場合には、例えば６気筒エンジンでは第１気筒と第４気筒のいずれかの気筒であることは判別できるが、第１気筒か第４気筒かのどちらの気筒であるかを明確に判別することができない。
【０００５】
このため、上記従来のもののように、クランク軸およびカム軸と同期して回転するクランク軸同期回転体およびカム軸同期回転体に設けた気筒判別検出用または回転角度位置検出用の突起の位置および構成のみでは、クランク軸同期回転体およびカム軸同期回転体に設けた第１検知素子と第２検知素子のいずれか一方の検知素子の発生する信号が異常であれば、適正な気筒判別はもちろんのこと、各気筒でのクランク角度の識別を精度よく行うことができない。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数気筒を有する４サイクルエンジンの適正な気筒判別、および各気筒でのクランク角度の識別を精度よく行うことができるエンジンのクランク角度識別装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係わる発明が講じた解決手段は、エンジンのクランク角度識別装置として、クランク軸と同期して回転するクランク軸同期回転体に基づいて、所定角度毎のクランク角度検出信号と１回転毎のクランク角度検出信号とを得るクランク角度検出手段と、クランク軸に対して二分の一の減速比で回転するカム軸と同期して回転するカム軸同期回転体に基づいて、所定角度毎のカム角度検出信号と１回転毎のカム角度検出信号とを得るカム角度検出手段と、上記クランク軸同期回転体に基づいて得られるクランク角度検出信号の発生時間間隔を計測する第１の計測手段と、上記カム軸同期回転体に基づいて得られるカム角度検出信号の発生時間間隔を計測する第２の計測手段と、上記第１の計測手段により計測された今回と前回のクランク角度検出信号の発生時間間隔、および前回と前々回のクランク角度検出信号の発生時間間隔を比較し、この第１の計測手段により計測された今回のクランク角度検出信号が所定角度毎のクランク角度検出信号もしくは１回転毎のクランク角度検出信号のいずれであるかを判定するクランク角度検出信号判定手段と、上記第２の計測手段により計測された今回と前回のカム角度検出信号の発生時間間隔、および前回と前々回のカム角度検出信号の発生時間間隔を比較し、この第２の計測手段により計測された今回のカム角度検出信号が所定角度毎のカム角度検出信号もしくは１回転毎のカム角度検出信号のいずれであるかを判定するカム角度検出信号判定手段と、上記クランク角度検出信号判定手段による１回転毎のクランク角度検出信号であることの判定と上記カム角度検出信号判定手段による１回転毎のカム角度検出信号であることの判定とが所定角度内に行われたときに、第１の信号セットであると判定する第１の信号セット判定手段と、上記クランク角度検出信号判定手段による１回転毎のクランク角度検出信号であることの判定と上記カム角度検出信号判定手段による所定角度毎のカム角度検出信号であることの判定とが所定角度内に行われたときに、第２の信号セットであると判定する第２の信号セット判定手段と、上記第１の信号セット判定手段および第２の信号セット判定手段による信号セットの判定が、第１、第２、第１の信号セット、または第２、第１、第２の信号セットの順で連続して行われたときに、第１または第２の信号セットに対応した気筒番号を決定するとともに、上記第１の計測手段により計測された今回のクランク角度検出信号の発生時点がクランク角度の計数基準であると判定する計数基準判定手段とを備える構成としたものである。
【０００８】
この特定事項により、クランク角度の計数基準は、クランク軸同期回転体の１回転毎のクランク角度検出信号とカム軸同期回転体の１回転毎のカム角度検出信号とが所定角度内に行われたときの第１の信号セットのみに基づいて判定されるものではなく、クランク軸同期回転体の１回転毎のクランク角度検出信号とカム軸同期回転体の所定角度毎のカム角度検出信号とが所定角度内に行われたときの第２の信号セットにも基づいて判定されるので、クランク角度の計数基準の判定が早期に行われることになる。
【０００９】
その場合、クランク角度の計数基準は、第１、第２、第１の信号セット、または第２、第１、第２の信号セットの順で連続する信号セットによって判定されるので、エンジンの気筒番号およびクランク角度の識別精度を向上させることが可能となる。
【００１０】
請求項２に係わる発明が講じた解決手段は、第１の信号セット判定手段および第２の信号セット判定手段により最初の信号セットが判定されたときに、第１または第２の信号セットに対応した気筒番号を仮決定するとともに、第１の計測手段により計測された今回のクランク角度検出信号の発生時点がクランク角度の計数基準であると仮判定する第１計数基準仮判定手段を備えている。
【００１１】
この特定事項により、エンジンの気筒番号およびクランク角度の計数基準は、第１または第２の最初の信号セットに基づいて仮判定されるので、この仮判定がなされたエンジンの気筒番号およびクランク角度の計数基準に基づいてエンジンの制御を始めておけば、エンジンの応答性を高め得ることが可能となる。
【００１２】
請求項３に係わる発明が講じた解決手段は、クランク角度検出信号が発生する毎にその信号発生数をカウントするクランク角度信号カウント手段と、このクランク角度信号カウント手段によりカウントされたクランク角度検出信号の発生回数が所定値に達したときに、その検出信号の発生回数をリセットするとともに、気筒番号を更新する気筒番号更新手段とを備えている。
【００１３】
この特定事項により、クランク軸同期回転体の２回転分のクランク角度検出信号に対応した各気筒毎の制御係数を準備してエンジンを制御する必要がなくなり、例えば、検出信号の発生回数をリセットする所定値を１気筒分のクランク角度検出信号の発生回数に設定すれば、１気筒分のクランク角度検出信号に対応した制御係数によるエンジンの制御が可能となって、エンジンの制御装置の負担を軽減することが可能となる。
【００１４】
請求項４に係わる発明が講じた解決手段は、第１の信号セット判定手段および第２の信号セット判定手段により最初の信号セットが判定されてから次回以降の信号セットを判定するときに、第１または第２の信号セットに対応した気筒番号およびクランク角度検出信号の発生回数であるか否かの判定を付加条件として加味する付加条件加味手段を備えている。
【００１５】
この特定事項により、次回以降の信号セットを判定する際に、第１または第２の信号セットに対応した気筒番号およびクランク角度検出信号の発生回数であるか否かの判定を付加条件として加えているので、次回以降の信号セットの判定精度を向上させることが可能となる。
【００１６】
請求項５に係わる発明が講じた解決手段は、気筒番号更新手段により更新された気筒番号が所定番号であり、かつカウント手段によりカウントされたクランク角度検出信号の発生回数が所定値であるときに、クランク角度検出手段により１回転毎のクランク角度検出信号が得られたか否かを判定する気筒番号クランク角度検出信号判定手段を備えている。
【００１７】
この特定事項により、気筒番号が所定番号でありかつクランク角度検出信号の発生回数が所定値であるときに、クランク軸回転体の１回転毎のクランク角度検出信号の検出を確認しているので、クランク角度検出信号のみによるエンジンの制御が行え、カム角度検出信号を判定要素から除くことが可能となって、エンジン制御装置に対するカム角度信号の割り込み処理が削減され、エンジン制御装置の負担を軽減することが可能となる。
【００１８】
請求項６に係わる発明が講じた解決手段は、第１の信号セット判定手段および第２の信号セット判定手段により同じ番号の信号セットが連続して判定された回数を記録する記録手段と、この記録手段に記録された記録回数が所定回数となったときに、異常であると判定する記録回数異常判定手段とを備えている。
【００１９】
この特定事項により、同じ番号の信号セットが連続して判定された回数を記録することによって異常判定が行える。
【００２０】
請求項７に係わる発明が講じた解決手段は、第１の計測手段により計測された今回のクランク角度検出信号の発生時点が計数基準判定手段によってクランク角度の計数基準であると判定されたときに、記録手段に記録されている同じ番号の信号セットが連続して判定された回数をリセットする信号セット回数リセット手段を備えている。
【００２１】
この特定事項により、クランク角度の計数基準の判定が行われたときに同じ番号の信号セットが連続して判定された回数がリセットつまりエラー要素が取り除かれるので、エラー要素を繰り越すことなく次回のクランク角度の計数基準の判定が行われる。
【００２２】
請求項８に係わる発明が講じた解決手段は、第２の計測手段により計測されたカム角度検出信号の発生時間間隔が所定時間以上であるときに最大時間と判定する最大時間判定手段と、第２の計測手段により計測された今回と前回のカム角度検出信号の発生時間間隔、または前回と前々回のカム角度検出信号の発生時間間隔が上記最大時間判定手段によって最大時間と判定されたときに、カム角度検出信号判定手段による所定角度毎のカム角度検出信号もしくは１回転毎のカム角度検出信号のいずれであるかの判定結果に関係なく、今回のカム角度検出信号を無効であると判定するカム角度検出信号無効判定手段とを備えている。
【００２３】
この特定事項により、例えば、エンジン始動時や再始動時、もしくはカム角度検出信号が抜けたりノイズが混入するといったカム角度信号の誤検出などによって、今回と前回のカム角度検出信号の発生時間間隔と、前回と前々回のカム角度検出信号の発生時間間隔とを比較した際に、所定角度毎のカム角度検出信号であるにも拘わらず、１回転毎のカム角度信号と誤判定されることがあっても、カム角度検出信号の発生時間間隔が所定時間以上であるときに最大時間と判定されれば、今回のカム角度検出信号が無効とされるので、カム角度検出信号の誤認識が低減され、クランク角度の計数基準の判定精度をさらに高めることが可能となる。
【００２４】
請求項９に係わる発明が講じた解決手段は、クランク角度検出信号判定手段およびカム角度検出信号判定手段の少なくとも一方に、異常判定手段を備えている。
【００２５】
この特定事項により、例えば、検出手段および被検出部の異常などによって検出信号が抜けたりノイズが混入すると、クランク角度検出信号が所定角度毎の間隔の短いクランク角度検出信号であるか１回転毎のクランク角度検出信号であるかを今回と前回のクランク角度検出信号の発生時間間隔と前回と前々回のクランク角度検出信号の発生時間間隔と比較して判定する際に、クランク角度検出信号が異常であるか否かがクランク角度検出信号判定手段によって判定される一方、カム角度検出信号が所定角度毎のカム角度検出信号であるか１回転毎のカム角度検出信号であるかを今回と前回のカム角度検出信号の発生時間間隔と前回と前々回のカム角度検出信号の発生時間間隔を比較した際にカム角度検出信号が異常であるか否かがカム角度検出信号判定手段によって判明することになる。
【００２６】
請求項１０に係わる発明が講じた解決手段は、異常判定手段による異常判定条件を、エンジンの運転状態に基づいた条件としている。
【００２７】
この特定事項により、例えば、エンジンの負荷、始動直後または加減速などのエンジンの運転条件によってクランク軸同期回転体およびカム軸同期回転体の回転数が変動しても、クランク角度検出信号判定手段の異常およびカム角度検出信号判定手段の異常のうちの少なくとも一方を運転状態に左右されることなく円滑に判明させることが可能となる。
【００２８】
請求項１１に係わる発明が講じた解決手段は、少なくともクランク角度検出信号判定手段に異常判定手段を設け、この異常判定手段に、カム角度検出信号判定手段により１回転毎のカム角度検出信号が判定されたときからエンジン制御開始までの時間間隔を計測する制御タイミング計測手段を備える。そして、上記異常判定手段により異常判定が行われたときに、１回転毎のカム角度検出信号が判定されたときからエンジン制御開始までの時間間隔を上記制御タイミング計測手段によって計測するようにしている。
【００２９】
この特定事項により、クランク角度検出信号判定手段での異常判定によって所定角度毎のクランク角度検出信号および１回転毎のクランク角度検出信号を信頼できないときに、カム角度検出信号判定手段による１回転毎に１回のカム角度検出信号の検出信号の検出時点からのエンジン制御開始タイミングを計測することで、所定角度毎のクランク角度検出信号および１回転毎のクランク角度検出信号に依存しなくとも、カム角度検出信号判定手段による１回転毎のカム角度検出信号の検出時点からの計測値に基づいてエンジン制御開始タイミングを円滑に決定することが可能となる。
【００３０】
請求項１２に係わる発明が講じた解決手段は、少なくともクランク角度検出信号判定手段に異常判定手段を設け、カム角度検出信号判定手段により所定角度毎のカム角度検出信号または１回転毎のカム角度検出信号が判定されたときからエンジン制御開始までの時間間隔を計測するカム角度基準制御タイミング計測手段と、カム角度検出信号判定手段により所定角度毎のカム角度検出信号または１回転毎のカム角度検出信号が判定されたときからカム角度検出信号が発生する毎にその信号発生数をカウントするカム角度検出信号カウント手段と、カム角度検出信号判定手段により所定角度毎のカム角度検出信号または１回転毎のカム角度検出信号が判定されたときに、上記カム角度検出信号カウント手段によりカウントされたカム角度検出信号の発生回数をリセットするカム角度検出信号リセット手段とを備える。そして、上記異常判定手段により異常判定が行われたときに、カム角度基準制御タイミング計測手段によるエンジン制御を行うようにしている。
【００３１】
この特定事項により、クランク角度検出信号判定手段での異常判定によって所定角度毎のクランク角度検出信号および１回転毎のクランク角度検出信号を信頼できないときに、カム角度検出信号判定手段による所定角度毎のカム角度検出信号の検出時点からのエンジン制御開始タイミングを計測することで、所定角度毎のクランク角度検出信号および１回転毎のクランク角度検出信号に依存しなくとも、カム角度検出信号判定手段による所定角度毎のカム角度検出信号の検出時点からのカウント数に基づいてエンジン制御開始タイミングを円滑に決定することが可能となる。
【００３２】
更に、請求項１３に係わる発明が講じた解決手段は、カム角度検出信号判定手段に異常判定手段を設け、エンジンの挙動を判定するエンジン挙動判定手段と、第１の計測手段により計測された今回のクランク角度検出信号がクランク角度検出信号判定手段によって１回転毎のクランク角度検出信号であると判定されたときに、気筒番号を仮決定するとともに、今回のクランク角度検出信号の発生時点がクランク角度の計数基準であると判定する第２計数基準仮判定手段と、上記異常判定手段による異常判定が行われたときに、クランク角度検出信号に基づいてエンジン制御を続行し、上記エンジン挙動判定手段により判定されたエンジン挙動に基づいて上記第２計数基準仮判定手段により仮決定された気筒番号の正否を判定する気筒番号正否判定手段とを備えている。
【００３３】
この特定事項により、カム角度検出信号判定手段での異常判定によって所定角度毎のカム角度検出信号および１回転毎のカム角度検出信号を信頼できないときに、クランク角度検出信号判定手段により判定された１回転毎に１回のクランク角度検出信号によって、気筒番号を仮決定するとともに、クランク角度の計数基準であると判定して、エンジン制御を続行し、そのエンジン制御を行った際のエンジンの挙動に問題がなければ、仮決定された気筒番号が正しいと判断する一方、エンジンの挙動に問題があれば、仮決定された気筒番号が誤っていると判断しするので、所定角度毎のカム角度検出信号および１回転毎のカム角度検出信号に依存しなくとも、クランク角度検出信号判定手段による１回転毎のクランク角度検出信号の検出時点からの計測値に基づいてエンジン制御開始タイミングを円滑に決定することが可能となる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３５】
図１は本発明の実施形態に係わる６気筒エンジンのクランク角度識別装置の概略構成を示す機能ブロック図、図２は図１におけるクランク角度信号検出手段およびカム角度信号検出手段を図式的に示す構成図である。
【００３６】
図１および図２において、１はエンジンのクランク軸、２はカム軸であって、カム軸２は、図示しない機構によってクランク軸１に対し二分の一の減速比で同期して回転するようになっている。
【００３７】
クランク軸１は、このクランク軸１の回転に関連した所定角度毎の検出信号および１回転毎の検出信号を得るクランク角度信号検出手段１１を備えている。このクランク角度信号検出手段１１は、クランク軸１に回転一体に連結されて同期回転するクランク軸同期回転体１２と、このクランク軸同期回転体１２の外周に沿って所定角度毎に設けられた複数の凸起１２ａ，…と、電磁ピックアップ式のクランク角度信号検出器１３とを備えている。
【００３８】
上記クランク軸同期回転体１２の各凸起１２ａは、相隣なる凸起１２ａ，１２ａ間に該各凸起１２ａの周方向の幅とほぼ合致する程度の微少な隙間を存してクランク角度６゜毎に半径方向外方に凸設され、クランク角度の基準位置Ａ手前において２つの凸起１２ａ，１２ａが連続して欠落している。この場合、凸起１２ａ，…は、クランク軸同期回転体１２の周方向において、クランク角度６゜毎に設けられているものの、２つ分の欠落凸起１２ｂ，１２ｂを差し引いて、５８個凸設されてなる。上記クランク軸同期回転体１２の所定角度毎のクランク角度検出信号は、クランク軸同期回転体１２の周方向において凸起１２ａを検出する都度出力されるクランク角度６゜毎の間隔の短い検出信号であって、クランク軸同期回転体１２が１回転した際に５８回検出される。一方、クランク軸同期回転体１２の１回転毎のクランク角度検出信号は、クランク軸同期回転体１２の周方向において連続して欠落している２つ分の欠落凸起１２ｂを検出する間隔の長い検出信号であって、クランク軸同期回転体１２が１回転した際に１回のみ検出される。
【００３９】
また、カム軸２は、このカム軸２の回転に関連した所定角度毎の検出信号および１回転毎の検出信号を得るカム角度信号検出手段２１を備えている。このカム角度信号検出手段２１は、カム軸２に回転一体に連結されて同期回転するカム軸同期回転体２２と、このカム軸同期回転体２２の外周に沿って所定角度置きに設けられた複数の凸起２２ａ，…と、電磁ピックアップ式のカム角度信号検出器２３とを備えている。
【００４０】
上記カム軸同期回転体２２の各凸起２２ａは、カム軸同期回転体２２の周方向におけるカム角度６０゜置きにほぼ相当する位置においてそれぞれ半径方向外方に凸設されている。また、カム角度の基準位置Ｂの手前、具体的にはカム角度基準位置Ｂの凸起２２ａからカム角度６゜隔てた手前位置には、単一の凸起２２ｂが凸設されている。この場合、凸起２２ａ，…は、カム軸同期回転体１２の周方向において、エンジンの気筒数に相当する６個が凸設されてなる。
【００４１】
上記カム軸同期回転体２２の所定角度毎の検出信号は、カム軸同期回転体２２の周方向において凸起２２ａを検出する都度出力される気筒毎に対応した一定間隔の気筒検出信号であって、カム軸同期回転体２２が１回転した際に６回検出される。一方、上記カム軸同期回転体２２の１回転毎の検出信号は、カム角度の基準位置Ｂの凸起２２ａとその手前に凸設した単一の凸起２２ｂとにより連続して２回検出される間隔の短いＷパルスの特定検出信号であって、カム軸同期回転体２２が１回転した際に１回（Ｗパルス）のみ検出される。この場合、図３の（ａ）及び（ａ）を展開した（ｂ）並びに図４の（ａ）及び（ａ）を展開した（ｂ）に示すように、クランク角度信号検出器１３およびカム角度信号検出器２３により検出された検出信号（電磁ピックアップ出力信号）は、クランク角度信号検出手段１１またはカム角度信号検出手段２１の増幅手段により増幅されたのち、波形信号形成手段により矩形波のパルス信号に変換される。図３の（ｃ）及び図４の（ｃ）と図３の（ｄ）及び図４の（ｄ）は、それぞれ、増幅手段の出力と、波形信号形成手段の出力を示している。これらのパルス信号は、凸起１２ａ，２２ａ，２２ｂにそれぞれ対応している。
【００４２】
図１において、３１は第１の計測手段としての第１タイマ手段であって、この第１タイマ手段３１では、上記クランク角度信号検出器１３からの出力を受け、クランク軸同期回転体１２に基づいて得られる所定角度毎および１回転毎のクランク角度検出信号の発生時間間隔を計測することが行われる。３２は第２の計測手段としての第２タイマ手段であって、この第２タイマ手段３２では、上記カム角度信号検出器２３からの出力を受け、カム軸同期回転体２２に基づいて得られる所定角度毎および１回転毎のカム角度検出信号の発生時間間隔を計測することが行われる。また、３３はクランク角度検出信号判定手段としての第１の判定手段であって、この第１の判定手段３３では、上記第１タイマ手段３１からの出力を受け、図５に示すように、第１タイマ手段３１により計測された今回と前回のクランク角度検出信号の発生時間間隔つまり相隣なる凸起１２ａ，１２ａ間での両クランク角度検出信号の発生時間間隔Ｔｍとその１つ前の前回と前々回のクランク角度検出信号の発生時間間隔つまり１つ前の相隣なる凸起１２ａ，１２ａ間での両クランク角度検出信号の発生時間間隔Ｔｍ−１とを比較し、この第１タイマ手段３１により計測されたクランク角度検出信号が所定角度毎のクランク角度検出信号（クランク角度６゜毎のクランク角度検出信号）もしくは１回転毎のクランク角度検出信号（１回転毎に１回の欠落凸起１２ｂを検出する特定検出信号）のいずれであるかを判定することが行われる。この場合、第１の判定手段３３によって、第１タイマ手段３１により計測されたクランク角度検出信号の発生時間間隔Ｔｍとその１つ前のクランク角度検出信号の発生時間間隔Ｔｍ−１を比較し、２≦Ｔｍ／Ｔｍ−１≦４の関係を満たしているときに、今回のクランク角度検出信号が１回転毎のクランク角度検出信号（欠落凸起１２ａによる特定検出信号）であることの判定がなされる。なお、Ｔｍ／Ｔｍ−１の範囲を規定する「２」および「４」は、エンジンの負荷、始動直後または加減速などのエンジンの運転条件などによって変更可能な定数である。
【００４３】
一方、３４はカム角度検出信号判定手段としての第２の判定手段であって、この第２の判定手段３４では、上記第２タイマ手段３２からの出力を受け、図６に示すように、第２タイマ手段３２により計測された今回と前回のカム角度検出信号の発生時間間隔つまり相隣なる凸起２２ａ，２２ａ間での両カム角度検出信号の発生時間間隔Ｔｎおよびその１つ前の前回と前々回のカム角度検出信号の発生時間間隔つまり１つ前の相隣なる凸起２２ａ，２２ａ間での両カム角度検出信号の発生時間間隔Ｔｎ−１とを比較し、この第２タイマ手段３２により計測されたカム角度検出信号が所定角度毎のカム角度検出信号つまり気筒毎に対応するシングルパルス（Ｓパルス）の通常検出信号、もしくは１回転毎のカム角度検出信号つまり１回転毎に１回のダブルパルス（Ｗパルス）の特定検出信号のいずれであるかを判定することが行われる。この場合、第２の判定手段３４によって、第２タイマ手段３２により計測されたカム角度検出信号の発生時間間隔Ｔｎとその１つ前のカム角度検出信号の発生時間間隔Ｔｎ−１を比較し、０．１≦Ｔｎ／Ｔｎ−１≦０．５の関係を満たしているときに、今回のカム角度検出信号が１回転毎のカム角度検出信号（Ｗパルスの特定検出信号）であることの判定がなされる。なお、Ｔｎ／Ｔｎ−１の範囲を規定する「０．１」および「０．５」は、エンジンの負荷、始動直後または加減速などのエンジンの運転条件などによって変更可能な定数である。
【００４４】
そして、３５は第１の信号セット判定手段であって、この第１の信号セット判定手段３５では、上記第１の判定手段３３およびカム角度検出信号無効判定手段５２（後述する）からの出力を受け、図７に示すように、上記第１の判定手段３３による１回転毎のクランク角度検出信号（１回転毎に１回の特定検出信号）であることの判定と上記第２の判定手段３４による１回転毎のカム角度検出信号（Ｗパルスの特定検出信号）であることの判定とがクランク軸同期回転体１２の所定角度内（例えば３０゜内）において行われたときに、第１の信号セットであるとの判定がなされる。
【００４５】
また、３６は第２の信号セット判定手段であって、この第２の信号セット判定手段３６では、上記第１の判定手段３３およびカム角度検出信号無効判定手段５２（後述する）からの出力を受け、図８に示すように、上記第１の判定手段３３による１回転毎のクランク角度検出信号であることの判定と上記第２の判定手段３４による所定角度毎のカム角度検出信号（Ｓパルスの通常検出信号）であることの判定とがクランク軸同期回転体１２の所定角度内（例えば３０゜内）において行われたときに、第２の信号セットであるとの判定がなされる。
【００４６】
更に、３７は計数基準判定手段であって、この計数基準判定手段３７では、上記第１および第２の信号セット判定手段３５，３６からの出力を受け、第１および第２の信号セット判定手段３５，３６による信号セットの判定が、「第１の信号セット」、「第２の信号セット」、「第１の信号セット」、または「第２の信号セット」、「第１の信号セット」、「第２の信号セット」の順で連続して行われたときに、第１または第２の信号セットに対応した気筒番号（第１気筒または第４気筒）を決定するとともに、上記第１タイマ手段３１により最初に計測された１回転毎のクランク角度検出信号の発生時点がクランク角度の計数基準Ａ（クランク角度の基準位置Ａ）であると判定することが行われる。この場合、図３の（ａ）に示すように、クランク角度の計数基準Ａ（クランク角度の基準位置Ａ）は、クランク軸同期回転体１２の回転方向におけるパルス信号（凸起１２ａ）の立ち上がりエッジ位置に規定されている。一方、図４の（ａ）に示すように、カム角度の基準位置Ｂは、カム軸同期回転体２２の回転方向におけるパルス信号（凸起２２ａ）の立ち上がりエッジ位置に規定されている。
【００４７】
図１において、４１は第１計数基準仮判定手段であって、この第１計数基準仮判定手段４１では、上記第１および第２の信号セット判定手段３５，３６からの出力を受け、これらの信号セット判定手段３５，３６により最初の信号セットが判定されたときに、「第１の信号セット」または「第２の信号セット」に対応した気筒番号（第１気筒または第４気筒）を仮決定するとともに、上記第１タイマ手段３１により最初に計測された１回転毎のクランク角度検出信号の発生時点がクランク角度の計数基準Ａ（クランク角度の基準位置Ａ）であるとの判定がなされる。
【００４８】
また、４２はクランク角度信号カウント手段であって、このクランク角度信号カウント手段４２では、第１の判定手段３３からの出力を受け、クランク軸同期回転体１２に基づくクランク角度検出信号が発生する毎にその信号発生数をカウントすることが行われる。４３は気筒番号更新手段であって、この気筒番号更新手段４３は、上記クランク角度信号カウント手段４２からの出力を受け、図９に示すように、クランク軸同期回転体１２に基づく所定角度毎のクランク角度検出信号の発生回数が所定値に達したときに、その検出信号の発生回数をリセットするとともに、気筒番号を更新するようにしている。そして、上記クランク角度信号カウント手段４２をリセットする所定値は、クランク軸同期回転体１２に基づく所定角度毎のクランク角度検出信号の信号発生数が１気筒分の回転相当値（３６０°×２回転／６゜／６気筒）、つまり「２０」となった時点としている。このとき、欠落凸起１２ｂのある第３気筒または第６気筒に相当する気筒分でのクランク角度信号カウント手段４２をリセットする所定値は、欠落凸起１２ｂによる２パルス分を減算した「１８」となる。
【００４９】
図１において、４４は付加条件加味手段であって、この付加条件加味手段４４では、計数基準判定手段３７において、上記第１および第２の信号セット判定手段３５，３６により最初の信号セットが判定されてから次回以降の信号セットを判定するときに、第１または第２の信号セット３５，３６に対応した気筒番号およびクランク角度検出信号の発生回数であるか否かの判定を付加条件として加味することが行われる。
【００５０】
４５は気筒番号クランク角度検出信号判定手段であって、この気筒番号クランク角度検出信号判定手段４５では、上記気筒番号更新手段４３からの出力を受け、気筒番号更新手段４３により更新された気筒番号が所定番号であり、かつクランク角度信号カウント手段４２によりカウントされたクランク角度検出信号の発生回数が所定値であるときに、上記第１の判定手段３３による１回転毎のクランク角度検出信号であることの判定が得られたか否かの判定が行われる。この場合、クランク角度信号カウント手段４２によりカウントされるクランク角度検出信号の発生回数の所定値は、欠落凸起１２ｂと合致するときの１気筒分の回転相当値「１８」である。
【００５１】
また、４６は記録手段であって、この記録手段４６では、計数基準判定手段３７からの出力を受け、第１および第２の信号セット判定手段３５，３６により同じ番号の信号セットが連続して判定された回数を記録することが行われる。そして、４７は記録回数異常判定手段であって、この記録回数異常判定手段４７では、上記記録手段４６からの出力を受け、記録手段４６に記録された記録回数が所定回数となったときに、異常であるとの判定が行われる。この記録回数異常判定手段４７により異常判定を行う記録回数の所定値（所定回数）は、３回である。また、４８は信号セット回数リセット手段であって、この信号セット回数リセット手段４８では、上記計数基準判定手段３７からの出力を受け、第１タイマ手段３１により計測された今回のクランク角度検出信号の発生時点が計数基準判定手段３７によってクランク角度の計数基準であると判定されたときに、記録手段４６に記録されている同じ番号の信号セットが連続して判定された回数（２回以下）をリセットすることが行われる。
【００５２】
そして、図１０にも示すように、５１は最大時間判定手段であって、この最大時間判定手段５１では、上記第２タイマ手段３２からの出力を受け、第２タイマ手段３２により計測されたカム角度検出信号の発生時間間隔が所定時間以上であるときにその値が最大時間Ｔｍａｘとされる。５２はカム角度検出信号無効判定手段であって、このカム角度検出信号無効判定手段５２では、上記最大時間判定手段５１からのカム角度検出信号の発生時間間隔Ｔｎ、およびその１つ前のカム角度検出信号の発生時間間隔Ｔｎ−１を受け、最大時間判定手段５１によって最大時間と判定されたときに、第２の判定手段３４による所定角度毎のカム角度検出信号もしくは１回転毎のカム角度検出信号のいずれであるかの判定結果に関係なく、今回のカム角度検出信号を無効であるとの判定が行われる。また、上記カム角度検出信号無効判定手段５２には、第２の判定手段３４からの１回転毎のカム角度検出信号（Ｗパルスの特定検出信号）または気筒毎のカム角度検出信号（Ｓパルスの通常検出信号）が入力される。そして、カム角度検出信号無効判定手段５２は、第１の信号セット判定手段３５に対しＷパルスの特定検出信号または無効信号を出力する一方、第２の信号セット判定手段３６に対しＳパルスの通常検出信号または無効信号を出力する。
【００５３】
具体的には、図１１のフローチャート図に示すように、ステップＳＴ１において、最大時間判定手段５１からのカム角度検出信号の発生時間間隔Ｔｎとその１つ前のカム角度検出信号の発生時間間隔Ｔｎ−１との比が所定値β以下であるＹＥＳのときには、ステップＳＴ２で、判定結果１として１回転毎のカム角度検出信号（Ｗパルスの特定検出信号）を検出したと判断する一方、所定時間βを越えるＮＯのときには、ステップＳＴ３で、判定結果１として所定回転毎のカム角度検出信号（Ｓパルスの通常検出信号）を検出したと判断することが行われている。一方、図１２のフローチャート図に示すように、ステップＳＴ１１において、最大時間判定手段５１からのカム角度検出信号の発生時間間隔Ｔｎ、およびその１つ前のカム角度検出信号の発生時間間隔Ｔｎ−１がいずれも最大時間Ｔｍａｘよりも小さいＮＯの場合には、ステップＳＴ１２で、最大時間判定手段５１からの判定結果２として上記判定結果１を採用し、最大時間判定手段５１からのカム角度検出信号の発生時間間隔Ｔｎ、およびその１つ前のカム角度検出信号の発生時間間隔Ｔｎ−１の少なくとも一方が最大時間Ｔｍａｘ以上であるＹＥＳの場合には、ステップＳＴ１３で、判定結果２として上記判定結果１で得た結果（今回のカム角度検出信号）を無効（不採用）とする。そして、判定結果２として判定結果１を採用する場合には、第１および第２の信号セット判定手段３５，３６による判定が行われる。例えば、図１３に示すように、エンジンの始動時に、クランク軸同期回転体１２およびカム軸同期回転体２２がＧ点で停止している位置から第１および第２の信号セット判定手段３５，３６による信号セットの判定を行う場合には、下記の表１に示すような結果が得られる。
【００５４】
【表１】
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また、図１において、５３は第１の異常判定手段であって、この第１の異常判定手段５３は、第１の判定手段３３に設けられている。５４は制御タイミング計測手段であって、この制御タイミング計測手段５４では、上記第２の判定手段３４により１回転毎のカム角度検出信号（Ｗパルスの特定検出信号）を検出したときからエンジン制御開始までの時間間隔の計測が行われる。そして、上記制御タイミング計測手段５４では、第１の異常判定手段５３からの出力を受け、この第１の異常判定手段５３により異常判定が行われたときに、１回転毎のカム角度検出信号が判定されたときからエンジン制御開始までの時間間隔の計測が行われるようになっている。
【００５５】
更に、６１は第２の異常判定手段であって、この第２の異常判定手段６１は、上記第２の判定手段３４に設けられている。６２はエンジン挙動判定手段であって、このエンジン挙動判定手段６２では、エンジンの挙動（エンジンの負荷による挙動、始動直後または加減速などの挙動）が判定される。また、６３は第２計数基準仮判定手段であって、この第２計数基準仮判定手段６３では、第１タイマ手段３１により計測された今回のクランク角度検出信号が第１の判定手段３３によって１回転毎のクランク角度検出信号であると判定されたときに、気筒番号を仮決定するとともに、今回のクランク角度検出信号の発生時点がクランク角度の計数基準Ａであるとの判定が行われる。そして、６４は気筒番号正否判定手段であって、この気筒番号正否判定手段６４では、上記第２の異常判定手段６１による異常判定が行われたときに、クランク角度検出信号に基づいてエンジン制御を続行し、上記エンジン挙動判定手段６２により判定されたエンジン挙動に基づいて上記第２計数基準仮判定手段６３により仮決定された気筒番号の正否を判定することが行われる。
【００５６】
従って、本実施形態では、クランク角度の計数基準は、クランク軸同期回転体１２の１回転毎のクランク角度検出信号とカム軸同期回転体２２の１回転毎のカム角度検出信号とがクランク軸同期回転体１２の所定角度内（例えば３０゜内）に検出されたときの第１の信号セットのみに基づいて判定されるものではなく、クランク軸同期回転体１２の１回転毎のクランク角度検出信号とカム軸同期回転体２２の所定角度毎のカム角度検出信号とがクランク軸同期回転体１２の所定角度内（例えば３０゜内）に検出されたときの第２の信号セットにも基づいて判定されるので、クランク角度の計数基準の判定が早期に行われることになる。
【００５７】
その場合、クランク角度の計数基準は、「第１の信号セット」、「第２の信号セット」、「第１の信号セット」、または「第２の信号セット」、「第１の信号セット」、「第２の信号セット」の順で連続する信号セットによって判定されるので、エンジンの気筒番号およびクランク角度の識別精度を向上させることができる。
【００５８】
また、第１の信号セット判定手段３５および第２の信号セット判定手段３６により最初の信号セットが判定されたときに、第１計数基準仮判定手段４１によって、「第１の信号セット」または「第２の信号セット」に対応した気筒番号（第１気筒または第４気筒）が仮決定されるとともに、第１タイマ手段３１により計測された今回のクランク角度検出信号の発生時点がクランク角度の計数基準Ａであると仮判定されるので、この仮判定がなされたエンジンの気筒番号およびクランク角度の計数基準Ａに基づいてエンジンの制御を始めておけば、エンジンの応答性を高めることができる。
【００５９】
そして、クランク角度検出信号が発生する毎にクランク角度信号カウント手段４２でカウントした信号発生数が所定値に達したときに、気筒番号更新手段４３によってクランク角度検出信号の発生回数がリセットされるとともに、気筒番号が更新されるので、クランク軸同期回転体１２の２回転分のクランク角度検出信号に対応した各気筒毎の制御係数を準備してエンジンを制御する必要がなくなり、例えば、検出信号の発生回数をリセットする所定値を１気筒分のクランク角度検出信号の発生回数に設定すれば、１気筒分のクランク角度検出信号に対応した制御係数によるエンジンの制御が可能となって、エンジンの制御装置の負担を軽減することができる。
【００６０】
しかも、第１の信号セット判定手段３５および第２の信号セット判定手段３６により最初の信号セットが判定されてから次回以降の信号セットを判定するときに、付加条件加味手段４４によって、「第１の信号セット」または「第２の信号セット」に対応した気筒番号（第１気筒または第４気筒）およびクランク角度検出信号の発生回数であるか否かの判定が付加条件として加味されるので、次回以降の信号セットの判定精度を向上させることができる。
【００６１】
また、気筒番号更新手段４３により更新された気筒番号が所定番号であり、かつクランク角度信号カウント手段４２によりカウントされたクランク角度検出信号の発生回数が所定値であるときに、気筒番号クランク角度検出信号判定手段４５によって１回転毎のクランク角度検出信号が得られたか否かが判定されるので、クランク角度検出信号のみによるエンジンの制御が行え、カム角度検出信号を判定要素から除くことが可能となって、エンジン制御装置に対するカム角度信号の割り込み処理が削減され、エンジン制御装置の負担を軽減させることができる。
【００６２】
そして、記録手段４６に記録された同じ番号の信号セットの連続判定回数（記録回数）が所定回数となったときに、記録回数異常判定手段４７によって異常が判定されるので、同じ番号の信号セットが連続して判定された回数を記録することによって異常判定を簡単に行うことができる。
【００６３】
加えて、計数基準判定手段３７によってクランク角度の計数基準であると判定されたときに、記録手段４６に記録されている同じ番号の信号セットの記録回数が信号セット回数リセット手段４８によってリセットされるので、同じ信号セットが連続して判定されるといったエラー要素を取り除け、エラー要素を繰り越すことなく次回のクランク角度の計数基準の判定を行うことができる。
【００６４】
更に、第２タイマ手段３２により計測された今回と前回のカム角度検出信号の発生時間間隔Ｔｎ、およびその１つ前のカム角度検出信号の発生時間間隔Ｔｎ−１の少なくとも一方が最大時間Ｔｍａｘであると判定されたときに、第２の判定手段３４による所定角度毎のカム角度検出信号もしくは１回転毎のカム角度検出信号のいずれであるかの判定結果に関係なく、カム角度検出信号無効判定手段５２によって今回のカム角度検出信号が無効であると判定されるので、例えば、エンジン始動時や再始動時、もしくはカム角度検出信号が抜けたりノイズが混入するといったカム角度信号の誤検出などによって、今回と前回のカム角度検出信号の発生時間間隔Ｔｎとその１つ前のカム角度検出信号の発生時間間隔Ｔｎ−１とを比較した際に、所定角度毎のカム角度検出信号であるにも拘わらず、１回転毎のカム角度検出信号と誤判定されることがあっても、カム角度検出信号の発生時間間隔が所定時間以上であるときに最大時間Ｔｍａｘと判定されれば、今回のカム角度検出信号が無効となり、カム角度検出信号の誤認識が低減され、クランク角度の計数基準の判定精度をさらに高めることができる。
【００６５】
また、第１の判定手段３３および第２の判定手段３４には第１および第２の異常判定手段５３，６１が設けられているので、例えば、クランク角度信号検出器１３、カム角度信号検出器２３および凸起１２ａ，２２ａ，２２ｂの異常などによってパルス信号が抜けたりノイズが混入すると、クランク軸同期回転体１２に基づいて得られる検出信号が所定角度毎のクランク角度検出信号であるかを今回と前回のクランク角度検出信号の発生時間間隔を比較した際にクランク角度検出信号が異常であるか否かが第１の判定手段３３によって、およびカム軸同期回転体２２に基づいて得られる検出信号が所定角度毎のカム角度検出信号であるか１回転毎のカム角度検出信号であるかを今回と前回のカム角度検出信号の発生時間間隔を比較した際にカム角度検出信号が異常であるか否かが第２の判定手段３４によってそれぞれ判定することができる。しかも、第１および第２の異常判定手段５３，６１による異常判定条件がエンジンの運転状態に基づいた条件としていることで、例えば、エンジンの負荷、始動直後または加減速などのエンジンの運転条件によってクランク軸同期回転体１２およびカム軸同期回転体２２の回転数が変動しても、第１の判定手段３３の異常および第２の判定手段３４の異常を運転状態に左右されることなく円滑に判定することができる。
【００６６】
そして、第１の異常判定手段５３により異常判定が行われたときに、１回転毎のカム角度検出信号が判定されたときからエンジン制御開始までの時間間隔が制御タイミング計測手段５４によって計測されるので、第１の判定手段３３での異常発生によって所定角度毎のクランク角度検出信号および１回転毎のクランク角度検出信号を信頼できないときに、第２の判定手段３４による１回転毎に１回のカム角度検出信号の検出信号検出時点からのエンジン制御開始タイミングを計測すれば、所定角度毎のクランク角度検出信号および１回転毎のクランク角度検出信号に依存しなくとも、第２の判定手段３４による１回転毎のカム角度検出信号検出時点からの計測値に基づいてエンジン制御開始タイミングを円滑に決定することができる。
【００６７】
更に、第２の異常判定手段６１での異常判定によって所定角度毎のカム角度検出信号および１回転毎のカム角度検出信号を信頼できないときに、第１の判定手段３３により判定された所定角度毎のクランク角度検出信号および１回転毎に１回のクランク角度検出信号によって、気筒番号を仮決定するとともに、クランク角度の計数基準であると判定して、エンジン制御を続行し、そのエンジン制御を行った際のエンジンの挙動に問題がなければ、仮決定された気筒番号が正しいと判断する一方、エンジンの挙動に問題があれば、仮決定された気筒番号が誤っていると判断し、クランク角度検出信号判定手段による所定角度毎のクランク角度検出信号および１回転毎に１回のクランク角度検出信号の検出時点からのエンジン制御開始タイミングが計測されるので、所定角度毎のカム角度検出信号および１回転毎のカム角度検出信号に依存しなくとも、第１の判定手段３３による所定角度毎のクランク角度検出信号および１回転毎のクランク角度検出信号の検出時点からの計測値に基づいてエンジン制御開始タイミングを円滑に決定することができる。
【００６８】
＜その他の実施の形態＞
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、上記実施形態では、第１の異常判定手段５３により異常判定が行われたときに、１回転毎のカム角度検出信号を検出したときからエンジン制御開始までの時間間隔を制御タイミング計測手段５４によって計測したが、図１に二点鎖線で示すように、第２の判定手段３４により所定角度毎のカム角度検出信号および１回転毎のカム角度検出信号を判定したときからエンジン制御開始までの時間間隔を計測するカム角度基準制御タイミング計測手段５６と、第２の判定手段３４により所定角度毎のカム角度検出信号および１回転毎のカム角度検出信号を判定したときからカム角度検出信号が発生する毎にその信号発生数をカウントするカム角度検出信号カウント手段５７と、第２の判定手段３４により所定角度毎のカム角度検出信号または１回転毎のカム角度検出信号であると判定されたときに、上記カム角度検出信号カウント手段によりカウントされたカム角度検出信号の発生回数をリセットするカム角度検出信号リセット手段５８とを備え、第１の異常判定手段５３により異常判定が行われたときに、カム角度基準制御タイミング計測手段５６によるエンジン制御を行うようにしてもよい。この場合、第１の異常判定手段５３での異常判定によって所定角度毎のクランク角度検出信号および１回転毎のクランク角度検出信号を信頼できないときに、カム角度検出信号判定手段による所定角度毎のカム角度検出信号および１回転毎に１回のカム角度検出信号の検出時点からのエンジン制御開始タイミングを計測すればよく、所定角度毎のクランク角度検出信号および１回転毎のクランク角度検出信号に依存しなくとも、第２の判定手段３４による所定角度毎のカム角度検出信号および１回転毎のカム角度検出信号の検出時点からのカウント数に基づいてエンジン制御開始タイミングを円滑に決定することができる。
【００６９】
また、上記実施形態では、エンジンの燃料噴射時期や燃料噴射期間等の制御のためのエンジン制御開始タイミングを計測する場合について述べたが、ガソリンエンジンやガスエンジンのように点火時期を制御するものについても適用可能であり、要するに、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジンおよびガスエンジンなどあらゆるエンジンに適用可能である。
【００７０】
更に、上記実施形態では、クランク軸同期回転体１２外周に複数の凸起１２ａ，…を、カム軸同期回転体２２外周に気筒毎に対応する複数の凸起２２ａ，…と単一の凸起２２ｂとをそれぞれ凸設したが、クランク軸同期回転体に所定角度置きに複数の凹部が、カム軸同期回転体に気筒毎に対応する複数の凹部と単一の凹部とがそれぞれ凹設されていたり、クランク軸同期回転体に所定角度毎に複数の孔部が、カム軸同期回転体に気筒毎に対応する複数の孔部と単一の孔部とがそれぞれ穿設されていたりしてもよく、要するに、それぞれ検出器により検出可能な構成であれば、どのような構成であってもよい。また、第１および第２の検出器の構成についても、特に限定されるものではなく、電磁ピックアップ式の検出器のほか、光透過式やホール式などあらゆる形態のものが適用可能である。
【００７１】
加えて、上記実施形態では、６気筒エンジンの気筒毎に対応する６個の凸起２２ａとカム角度の基準位置Ｂの凸起２２ａの手前の凸起２２ｂとをカム軸同期回転体２２の周方向にそれぞれ凸設させたが、４気筒エンジンに適用する場合にはその各気筒毎に対応するカム角度９０゜毎の４個の凸起とカム角度の基準位置にある凸起手前の単一の凸起とをカム軸同期回転体の周方向にそれぞれ凸設させてもよい。同じく、３気筒の場合にはカム角度１２０゜毎の３個の凸起とカム角度の基準位置にある凸起手前の単一の凸起を、８気筒の場合にはカム角度４５゜毎の８個の凸起とカム角度の基準位置にある凸起手前の単一の凸起を、１２気筒の場合にはカム角度３０゜毎の１２個の凸起とカム角度の基準位置にある凸起手前の単一の凸起をそれぞれ設ければよい。更に、気筒数の異なるエンジンにおいても共用できるように各気筒の最小公倍数（例えば、３気筒と４気筒で共用するならば１２個）に対応する数の等間隔の凸起とカム角度の基準位置にある凸起手前の単一の凸起とをカム軸同期回転体の周方向にそれぞれ凸設させてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、クランク角度の計数基準Ａ（クランク角度の基準位置Ａ）をクランク軸同期回転体１２の回転方向におけるパルス信号（凸起１２ａ）の立ち上がりエッジ位置に、カム角度の基準位置Ｂをカム軸同期回転体２２の回転方向におけるパルス信号（凸起２２ａ）の立ち上がりエッジ位置にそれぞれ規定したが、クランク角度の計数基準（クランク角度の基準位置）およびカム角度の基準位置が各同期回転体の周方向におけるパルス信号の中央位置、またはクランク角度の計数基準およびカム角度の基準位置が各同期回転体の周方向におけるパルス信号の立ち下がりエッジ位置に規定されていてもよい。更に、クランク角度の計数基準がクランク軸同期回転体の周方向における２つ分の欠落凸起の中央位置に規定されていてもよく、目標となり得る位置であれば、特に限定されるものではない。
【００７３】
【発明の効果】
以上の如く、本発明のエンジンのクランク角度識別装置によれば、クランク角度の計数基準を、クランク軸同期回転体の１回転毎のクランク角度検出信号とカム軸同期回転体の１回転毎のカム角度検出信号とが所定角度内に行われたときの第１の信号セットのみに基づいて判定することなく、クランク軸同期回転体の１回転毎のクランク角度検出信号とカム軸同期回転体の所定角度毎のカム角度検出信号とが所定角度内に行われたときの第２の信号セットにも基づいて判定するので、クランク角度の計数基準の判定を早期に行え、その第１、第２、第１の信号セット、または第２、第１、第２の信号セットの順で連続する信号セットによってクランク角度の計数基準を判定することで、エンジンの気筒番号およびクランク角度の識別精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わるエンジンのクランク角度識別装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】クランク角度信号検出手段およびカム角度信号検出手段を図式的に示すクランク角度識別装置の基本構成図である。
【図３】（ａ）はクランク角度信号検出手段によるクランク角度の基準位置を示す説明図である。
（ｂ）はクランク軸同期回転体の凸起を展開した図である。
（ｃ）は第クランク角度信号検出器により検出した電磁ピックアップ出力信号を増幅して形成した波形信号を示す図である。
（ｄ）は波形信号を変換した矩形波のパルス信号を示す図である。
【図４】（ａ）はカム角度信号検出手段によるカム角度の基準位置を示す説明図である。
（ｂ）はカム軸同期回転体の凸起を展開した図である。
（ｃ）はカム角度信号検出器により検出した電磁ピックアップ出力信号を増幅して形成した波形信号を示す図である。
（ｄ）は波形信号を変換した矩形波のパルス信号を示す図である。
【図５】第１の判定手段による所定角度毎のクランク角度検出信号または１回転毎のクランク角度検出信号の判定根拠を説明するパルス信号の波形図である。
【図６】第２の判定手段による所定角度毎のカム角度検出信号または１回転毎のカム角度検出信号の判定根拠を説明するパルス信号の波形図である。
【図７】第１の信号セット判定手段による第１の信号セットの判定根拠を説明するパルス信号の波形図である。
【図８】第２の信号セット判定手段による第２の信号セットの判定根拠を説明するパルス信号の波形図である。
【図９】クランク角度検出信号カウント手段に基づく気筒番号更新手段の更新根拠を説明する説明図である。
【図１０】カム角度検出信号無効判定手段による判定処理を示すブロック構成図である。
【図１１】第２の判定手段によるダブルパルスの判定の流れを示すフローチャート図である。
【図１２】カム角度検出信号無効判定手段による判定の流れを示すフローチャート図である。
【図１３】エンジンの始動時にＧ点から第１および第２の信号セット判定手段による信号セットの無効根拠を説明する説明図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　　　クランク軸
１１　　　　　　　　　　クランク角度信号検出手段
１２　　　　　クランク軸同期回転体
２　　　　　　カム軸
２１　　　　　　　　　　カム角度信号検出手段
２２　　　　　カム軸同期回転体
３１　　　　　　　　　　第１タイマ手段（第１の計測手段）
３２　　　　　　　　　　第２タイマ手段（第２の計測手段）
３３　　　　　　　　　　第１の判定手段（クランク角度検出信号判定手段）
３４　　　　　　　　　　第２の判定手段（カム角度検出信号判定手段）
３５　　　　　第１の信号セット判定手段
３６　　　　　第２の信号セット判定手段
３７　　　　　　　　　　計数基準判定手段
４１　　　　　第１計数基準仮判定手段
４２　　　　　クランク角度信号カウント手段
４３　　　　　気筒番号更新手段
４４　　　　　　　　　　付加条件加味手段
４５　　　　　気筒番号クランク角度検出信号判定手段
４６　　　　　　　　　　記録手段
４７　　　　　　　　　　記録回数異常判定手段
４８　　　　　　　　　　信号セット回数リセット手段
５１　　　　　　　　　　最大時間判定手段
５２　　　　　　　　　　カム角度検出信号無効判定手段
５３　　　　　　　　　　第１の異常判定手段
５４　　　　　　　　　　制御タイミング計測手段
５６　　　　　　　　　　カム角度基準制御タイミング計測手段
（カム角度検出信号基準制御タイミング計測手段）
５７　　　　　　　　　　カム角度検出信号カウント手段
５８　　　　　　　　　　カム角度検出信号リセット手段
６１　　　　　　　　　　第２の異常判定手段
６２　　　　　　　　　　エンジン挙動判定手段
６３　　　　　　　　　　第２計数基準仮判定手段
６４　　　　　気筒番号正否判定手段
【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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