(57)【要約】【課題】クランクシャフトの回転方向が反転したことを確実に検出する。【解決手段】クランクシャフトに、周方向に互いに離間した複数の突起を有するロータを取り付け、クランク角センサをロータの突起に対面配置する。クランクシャフト２４の回転方向が正転方向のときには、クランク角センサの出力パルスが発生する毎にクランク角ＣＡが増大される。この場合に、クランク角センサの出力Ｖがステップ状に変化したときには（矢印Ｗ）、クランクシャフトの回転方向が正転方向から逆転方向に反転したと判断し、出力パルスの発生毎にクランク角ＣＡが減少される。センサ出力Ｖがステップ状に変化してから設定時間ｔＤだけ経過したときにに吸気管圧ＰＭが低下しているときには、先の判断が誤判断であると判定され、クランクシャフトの回転方向が反転していなかったと仮定したときのクランク角ＣＡＦがクランク角ＣＡとされる。【選択図】      図７
2005042589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正転方向及び逆転方向に回転可能に支持されたクランクシャフト又はこれに連動して回転するシャフトに、周方向に互いに離間した複数の突起を有するロータを取り付けると共に、電磁ピックアップからなるクランク角センサをロータの突起に対面配置し、クランク角センサの出力に基づいてクランク角を検出するようにした内燃機関のクランク角検出装置において、クランク角センサの出力がステップ状に変化したときには、クランクシャフトの回転方向が正転方向から逆転方向に又は逆転方向から正転方向に反転したと判断してクランク角を検出するようにした内燃機関のクランク角検出装置。
【請求項２】
クランクシャフトの回転方向が反転したと判断されたときには該判断が正しいか否かをその後の機関状態に基づいて判定し、該判断が誤判断であると判定されたときにはクランクシャフトの回転方向が反転していなかったと判断してクランク角を算出するようにした請求項１に記載の内燃機関の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】
本発明は内燃機関のクランク角検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、正転方向及び逆転方向に回転可能に支持されたクランクシャフトに、周方向に互いに離間した複数の突起を有するロータを取り付けると共に、電磁ピックアップからなるクランク角センサをロータの突起に対面配置し、クランク角センサの出力に基づいてクランク角を検出するようにした内燃機関が知られている。即ち、ロータの突起がクランク角センサを通過する毎にクランク角センサが出力パルスを発生するので、例えば出力パルスが発生する毎にカウントアップしていけばクランク角を検出することができる。
【０００３】
ところが、クランク角が圧縮上死点を越えるためには或る程度のトルクが必要であるので、イグニッションスイッチがオフにされた後のようにクランクシャフトが慣性で回転しているときには、クランク角が圧縮上死点を越えることができず、斯くしてクランクシャフトの回転方向が反転する場合がある。このようにクランクシャフトの回転方向が反転した場合には、クランク角を検出するために例えば出力パルスが発生する毎にカウントダウンしなければならず、即ちクランクシャフトの回転方向が反転したことを検出する必要がある。
【０００４】
クランクシャフトの回転方向が反転すると先の出力パルスが発生してから次の出力パルスが発生するまでの時間間隔が長くなる。従って、出力パルス間の時間間隔が長くなったときにクランクシャフトの回転方向が反転したと判断することができる。
【０００５】
ところが、ロータには欠歯部分が通常設けられており、この欠歯部分がクランク角センサを通過したときも出力パルス間の時間間隔が長くなる。
【０００６】
一方、クランクシャフトが逆転方向に回転しても、クランク角はクランクシャフト正転時における一つ前の気筒の圧縮上死点を越えることができず、クランクシャフトの回転方向は逆転方向から正転方向に反転する。即ち、出力パルス間の時間間隔が再び長くなる。
【０００７】
そこで、出力パルス間の時間間隔が長くなった後の一定クランク角範囲内において出力パルス間の時間間隔が再び長くなったときには、クランクシャフトの回転方向が反転したと判断するようにした内燃機関のクランク角検出装置が公知である（特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２１４７９１号公報
【特許文献２】
特開平８−２６１０５３号公報
【特許文献３】
特開２００２−７０６２９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のクランク角検出装置はクランクシャフトが惰性で回転する例えば機関停止時にしか適用することができず、即ち機関停止時以外の例えば機関始動時に適用することはできない。また、上述のクランク角検出装置では、クランクシャフトの回転方向が反転した後で再び反転する前にクランクシャフトの回転が停止したときには、もはやクランクシャフトの回転方向が反転したことを検出できないという問題点がある。
【００１０】
そこで本発明の目的は、クランクシャフトの回転方向が反転したことを確実に検出することができる内燃機関のクランク角検出装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために１番目の発明によれば、正転方向及び逆転方向に回転可能に支持されたクランクシャフト又はこれに連動して回転するシャフトに、周方向に互いに離間した複数の突起を有するロータを取り付けると共に、電磁ピックアップからなるクランク角センサをロータの突起に対面配置し、クランク角センサの出力に基づいてクランク角を検出するようにした内燃機関のクランク角検出装置において、クランク角センサの出力がステップ状に変化したときには、クランクシャフトの回転方向が正転方向から逆転方向に又は逆転方向から正転方向に反転したと判断してクランク角を検出するようにしている。
【００１２】
また、２番目の発明によれば１番目の発明において、クランクシャフトの回転方向が反転したと判断されたときには該判断が正しいか否かをその後の機関状態に基づいて判定し、該判断が誤判断であると判定されたときにはクランクシャフトの回転方向が反転していなかったと判断してクランク角を算出するようにしている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を４気筒４ストローク筒内直接噴射火花点火式内燃機関に適用した場合を示している。しかしながら、４気筒以外の一つ又は複数の気筒を有する機関、２ストローク機関、吸気通路内に燃料を噴射するポート噴射式機関、又は圧縮着火式機関に本発明を適用することもできる。
【００１４】
図１を参照すると、機関本体１の各気筒１ａはそれぞれ対応する吸気枝管２を介してサージタンク３に連結され、サージタンク３は吸気ダクト４を介してエアクリーナ５に連結される。吸気ダクト４内にはステップモータ６により駆動されるスロットル弁７が配置される。また、各気筒１ａは排気マニホルド８及び排気管９を介して触媒１０を収容したケーシング１１に連結される。なお、図１に示される内燃機関では、＃１−＃３−＃４−＃２の順で燃焼が行われ、１番気筒＃１が圧縮上死点にあるときにクランク角ＣＡが０°クランク角（ＣＡ）とされる。
【００１５】
各気筒１ａを示す図２を参照すると、１２はシリンダブロック、１３はシリンダヘッド、１４はピストン、１５は燃焼室、１６は点火栓、１７は燃焼室１５内に配置された燃料噴射弁、１８は一対の吸気ポート、１９は一対の吸気弁、２０は一対の排気ポート、２１は一対の排気弁をそれぞれ示す。
【００１６】
各気筒１ａの吸気弁１９及び排気弁２１はそれぞれ対応するカムシャフト上に形成されたそれぞれ対応するカムにより駆動される。本発明による実施例では、図３に示されるように吸気弁１９を駆動するためのカムシャフト２２がチェーン２３を介して内燃機関１のクランクシャフト２４に常時連結されており、排気弁２１を駆動するためのカムシャフト（図示しない）は歯車（図示しない）を介して吸気弁１９を駆動するためのカムシャフト２２に常時連結されている。従って、クランクシャフト２４が回転されると一対のカムシャフトが共に回転され、斯くして吸気弁１９及び排気弁２１が開閉駆動されることになる。なお、図３において２５はカムシャフト２２上に形成されたカムを示している。
【００１７】
クランクシャフト２４及び一対のカムシャフトはそれぞれ正転方向及び逆転方向に回転可能に支持されている。従って、クランクシャフト２４が正転方向に回転されると一対のカムシャフトがそれぞれ正転方向に回転され、クランクシャフト２４が逆転方向に回転されると一対のカムシャフトがそれぞれ逆転方向に回転される。
【００１８】
再び図１を参照すると、クランクシャフト２４にはロータ２６が固定されており、このロータ２６には図４（Ａ）に示されるように例えば２歯だけ欠歯した３４歯の突起２６ａが設定角度θ例えば１０°間隔で形成されている。これら突起２６ａに対面して電磁ピックアップからなるクランク角センサ２７が配置される。このクランク角センサ２７はロータ２６の突起２６ａがクランク角センサ２７を通過する毎に出力パルスを発生する。
【００１９】
即ち、クランク角センサ２７はロータ２６の突起２６ａがクランク角センサ２７に近づくとき及びクランク角センサ２７から離れるときに、図４（Ｂ）にＸで示されるように電位が互いに逆向きの出力電圧（以下、センサ出力という）Ｖを発生する。このセンサ出力Ｖを、一定電圧を基準として整形すると、図４（Ｂ）にＹで示されるようにロータ２６の突起２６ｂに対応した出力パルスを有する回転信号が形成される。ここで、ロータ２６の欠歯部分２６ｂがクランクセンサ２７を通過すると図４（Ｂ）にＺで示されるようにパルス同士の間隔が大きくなる。従って欠歯部分２６ｂを表す信号Ｚが検出されてから次の信号Ｚが出力されるまでの時間、即ちクランクシャフト２４が１回転するのに要した時間から機関回転数Ｎを求めることができる。
【００２０】
また、本発明による実施例では、欠歯部分２６ｂがクランク角センサ２７と対面したときに例えば１番気筒又は４番気筒が圧縮上死点にあるように欠歯部分２６ｂが形成されている。一方、図３に示されるように、例えば吸気弁１９駆動用のカムシャフト２２には突起を有するロータ２８が固定されており、この突起に対面して電磁ピックアップからなるカムポジションセンサ２９が配置される。カムポジションセンサ２９はロータ２８の突起がカムポジションセンサ２９を通過する毎に出力パルスを発生する。本発明による実施例では、ロータ２８の突起がカムポジションセンサ２９と対面したときに例えば１番気筒＃１が圧縮上死点にあるようにロータ２８の突起が位置決めされており、従って１番気筒＃１が圧縮上死点になる毎にカムポジションセンサ２９は出力パルスを発生する。従って、クランク角センサ２７から欠歯部分２６ｂを表す信号Ｚが出力されかつカムポジションセンサ２９から出力パルスが出力されたときには、クランク角が０°ＣＡであることがわかる。このため、順次発生する出力パルスに応じてクランク角ＣＡを求めることができる。
【００２１】
電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス４１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）４２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）４４、電源が常時接続されているＢ−ＲＡＭ（バックアップＲＡＭ）４５、入力ポート４６、及び出力ポート４７を具備する。サージタンク３にはサージタンク３内の圧力即ち吸気管圧ＰＭを検出するための圧力センサ５０が取り付けられる。また、アクセルペダル（図示しない）にはアクセルペダルの踏み込み量を検出するための踏み込み量センサ５１が取り付けられる。上述したクランク角センサ２７及びこれらセンサ５０，５１の出力信号は対応するＡＤ変換器４８を介して入力ポート４６に入力される。更に、入力ポート４６にはカムポジションセンサ２９と、オンにされていることを表す出力パルスを発生するイグニッション（ＩＧ）スイッチ５２とが接続される。一方、出力ポート４７は対応する駆動回路４９を介してステップモータ６、点火栓１６、及び燃料噴射弁１７にそれぞれ接続される。
【００２２】
さて、図１に示される内燃機関では、スタータモータを用いることなく機関の運転が開始される。具体的には、機関運転を開始すべきときに燃焼行程の途中で停止している気筒が特定され、この気筒の燃焼室１５内に燃料噴射弁１７から燃料が噴射されて混合気が形成され、この混合気が点火栓１６により着火燃焼せしめられる。
【００２３】
この場合、燃焼室内に可燃混合気を形成するために、機関運転を開始すべきときの燃焼室内の空気量を正確に求める必要があり、機関運転を開始すべきときの燃焼室内の空気量は機関運転を開始すべきときのクランク角ＣＡに依存する。従って、機関運転を開始すべきときのクランク角ＣＡを正確に求める必要がある。
【００２４】
一方、冒頭で述べたように、例えばイグニッションスイッチがオフにされてからクランクシャフト２４の回転が停止するまでの間にクランクシャフト２４の回転方向が反転する場合がある。また、スタータモータを用いることなく機関の運転を開始する場合において、例えば燃焼室内に形成された混合気により十分なトルクが得られないときには同様なことが起こりうる。
【００２５】
従って、クランクシャフト２４の回転方向が反転したことを正確に検出する必要がある。
【００２６】
そこで、センサ出力Ｖに着目したところ、本願発明者によれば、クランクシャフト２４の回転方向が反転すると、図５のＳで示されるようにセンサ出力Ｖがステップ状に変化することが確認されたのである。
【００２７】
このステップ状変化はクランクシャフト２４の回転方向が正転方向から逆転方向に反転する場合にも、逆転方向から正転方向に反転する場合にも生ずる。また、センサ出力Ｖがステップ状に増大する場合もあればステップ状に減少する場合もある。このようなセンサ出力Ｖのステップ状変化がなぜ生ずるのかは必ずしも明らかではないけれども、クランクシャフト２４のバックラッシュによるものと考えられる。
【００２８】
従って、センサ出力Ｖにステップ状変化が生じたときには、クランクシャフト２４の回転方向が反転したと判断することができる。これが本発明の基本的な考え方である。
【００２９】
ところが、ノイズによってもセンサ出力Ｖがステップ状に変化する場合があるので、センサ出力Ｖのステップ状変化がクランクシャフト２４の回転方向の反転によるものなのかノイズによるものであるのかを区別しなければならない。
【００３０】
ところで、正確なクランク角ＣＡはともかくとしても、クランクシャフト２４の回転方向は機関状態から簡単に知ることができる。即ち、クランクシャフト２４の回転方向が正転方向の場合には例えば吸気管圧ＰＭが低下し特に負圧になり、クランクシャフト２４の回転方向が逆転方向の場合には吸気管圧ＰＭが上昇し特に正圧になる。
【００３１】
そこで本発明による実施例では、センサ出力Ｖがステップ状に変化したときには、クランクシャフト２４の回転方向が反転したと判断し、この判断が正しいか否かをその後の吸気管圧ＰＭに基づいて判定するようにしている。次に、図６及び図７を参照して本発明による実施例を詳しく説明する。図６及び図７はクランクシャフト２４の回転方向が正転方向のときにセンサ出力Ｖがステップ状に変化した場合を示している。
【００３２】
クランクシャフト２４の回転方向が正転方向のときには、図６に実線で示されるように、回転信号の出力パルスが発生する毎にクランク角ＣＡが設定角度θずつ増大される。次いで、図６に矢印Ｗで示されるように、センサ出力Ｖがステップ状に変化すると、クランクシャフト２４の回転方向が逆転方向に反転したと判断され、図６に実線で示されるように、出力パルスが発生する毎にクランク角ＣＡが設定角度θずつ減少される。
【００３３】
また、センサ出力Ｖがステップ状に変化すると、図６に破線で示されるように、センサ出力Ｖのステップ状変化がノイズによるものであってクランクシャフト２４の回転方向が反転していないと仮定したときのクランク角、即ち図６に示される例ではクランクシャフト２４の回転方向が正転方向であると仮定したときのクランク角ＣＡＦの算出が開始される。具体的には、クランクシャフト２４の回転方向が正転方向であると仮定したときのクランク角ＣＡＦが出力パルスの発生毎に設定角度θずつ増大される。
【００３４】
次いで、センサ出力Ｖがステップ状に変化してから予め定められた設定時間ｔＤが経過すると、このときの吸気管圧ＰＭが、センサ出力Ｖがステップ状に変化した時点での吸気管圧ＰＭＰよりも高いか否かが判別される。上述したように、クランクシャフト２４の回転方向が逆転方向の場合にはＰＭ＞ＰＭＰとなるはずである。
【００３５】
図６に示される例では、ＰＭ＞ＰＭＰとなっており、センサ出力Ｖのステップ状変化はクランクシャフト２４の回転方向の反転によるものであり、クランクシャフト２４の回転方向が反転したという判断は正しいものであると判定される。この場合、引き続き、クランク角ＣＡは出力パルスの発生毎に設定角度θずつ減算される。一方、クランクシャフト２４の回転方向が反転していないと仮定したときのクランク角ＣＡＦは誤判断に基づくものであるということになり、その後は算出されない。
【００３６】
これに対し、図７に示されるように、センサ出力Ｖがステップ状に変化してから設定時間ｔＤが経過したときにＰＭ＜ＰＭＰのときには、センサ出力Ｖのステップ状変化はノイズによるものであり、クランクシャフト２４の回転方向が反転したという判断は誤判断であると判断される。この場合、クランクシャフト２４の回転方向が反転していないと仮定したときのクランク角ＣＡＦは正確なクランク角を表しており、このＣＡＦがクランク角ＣＡとされ、出力パルスの発生毎に設定角度θずつ増大される。
【００３７】
クランクシャフト２４の回転方向が逆転方向のときにセンサ出力Ｖがステップ状に変化した場合も同様である。簡単に説明すると、センサ出力Ｖがステップ状に変化したときにはクランクシャフト２４の回転方向が正転方向に反転したと判断され、次いで設定時間ｔＤが経過したときに吸気管圧ＰＭが低下しているときには判断が正しいと判定され、吸気管圧ＰＭが上昇しているときには誤判断であると判定され、クランクシャフト２４の回転方向が逆転方向であると仮定したときのクランク角ＣＡＲがクランク角ＣＡとされる。
【００３８】
図８は本発明による実施例のクランク角ＣＡの算出ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
【００３９】
図８を参照すると、まずステップ１００では、クランク角センサ２７及びカムポジションセンサ２９の出力に基づいて１番気筒＃１の圧縮上死点であるか否かが判別される。１番気筒＃１の圧縮上死点でないときには次いでステップ１０２にジャンプする。これに対し、１番気筒＃１の圧縮上死点であるときには次いでステップ１０１に進み、クランク角ＣＡがゼロとされる。次いでステップ１０２に進む。
【００４０】
ステップ１０２ではクランク角センサ２７の出力パルスが発生したか否かが判別される。出力パルスが発生していないときには処理サイクルを終了し、出力パルスが発生したときには次いでステップ１０３に進み、正転フラグＸＦがセットされているか否かが判別される。この正転フラグＸＦがクランクシャフト２４が正転方向に回転していると判断されたときにセットされ（ＸＦ＝１）、クランクシャフト２４が逆転方向に回転していると判断されたときにリセットされる（ＸＦ＝０）ものでああり、図９及び図１０の反転判定ルーチンでセット又はリセットされる。
【００４１】
正転フラグＸＦがセットされているとき（ＸＦ＝１）にはステップ１０３からステップ１０４に進み、クランク角ＣＡを設定角度θだけ増大した後にステップ１０６に進む。これに対し、正転フラグＸＦがリセットされているとき（ＸＦ＝０）にはステップ１０３からステップ１０５に進み、クランク角ＣＡを設定角度θだけ減少した後にステップ１０６に進む。
【００４２】
ステップ１０６では、検出フラグＸＳＤセットされているか否かが判別される。この検出フラグＸＳＤはセンサ出力Ｖのステップ状変化が検出されてから設定時間ｔＤが経過するまでの間セットされ（ＸＳＤ＝１）、それ以外はリセットされる（ＸＳＤ＝０）ものであり、図９及び図１０の反転判定ルーチンでセット又はリセットされる。検出フラグＸＳＤがリセットされているとき（ＸＳＤ＝０）には処理サイクルを終了する。これに対し、検出フラグＸＳＤがセットされているとき（ＸＳＤ＝０）には次いでステップ１０７に進み、クランクシャフト２４が正転方向に回転していると仮定したときのクランク角ＣＡＦが設定角度θだけ増大され、クランクシャフト２４が逆転方向に回転していると仮定したときのクランク角ＣＡＲが設定角度θだけ減少される。
【００４３】
図９及び図１０は本発明による実施例の反転判定ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
【００４４】
図９及び図１０を参照すると、まずステップ１１０では、検出フラグＸＳＤがセットされているか否かが判別される。検出フラグＸＳＤがリセットされているとき（ＸＳＤ＝０）には次いでステップ１１１に進み、前回の処理サイクルにおけるセンサ出力ＶＰに対する今回の処理サイクルにおけるセンサ出力Ｖの変化が一定値ａ以上か否かが判別される。なお、このセンサ出力Ｖはクランク角センサ２７の出力自体であってもよいし、クランク角センサ２７の出力を三角波に整形したものでもよい。｜Ｖ−ＶＰ｜≦ａのとき、即ちセンサ出力Ｖがステップ状に変化していないときには次いでステップ１１２に進み、今回の処理サイクルにおけるセンサ出力ＶがＶＰとして記憶される。
【００４５】
これに対し、｜Ｖ−ＶＰ｜＞ａのとき、即ちセンサ出力Ｖがステップ状に変化したときには次いでステップ１１３に進み、検出フラグＸＳＤがセットされる（ＸＳＤ＝１）。続くステップ１１４では、正転フラグＸＦがセットされているか否かが判別される。正転フラグＸＦがセットされているとき（ＸＦ＝１）には次いでステップ１１５に進み、正転フラグＸＦがリセットされる（ＸＦ＝０）。即ち、クランクシャフト２４が正転方向に回転しているときにセンサ出力Ｖがステップ状に変化したときには、クランクシャフト２４の回転方向が逆転方向に反転したと判断される。次いでステップ１１７に進む。これに対し、正転フラグＸＦがリセットされているとき（ＸＦ＝０）には次いでステップ１１６に進み、正転フラグＸＦがセットされる（ＸＦ＝１）。即ち、クランクシャフト２４が逆転方向に回転しているときにセンサ出力Ｖがステップ状に変化したときには、クランクシャフト２４の回転方向が正転方向に反転したと判断される。次いでステップ１１７に進む。
【００４６】
ステップ１１７では、現在のセンサ出力Ｖがステップ状に変化したときの吸気管圧ＰＭがＰＭＰとして記憶され、現在のクランク角ＣＡがＣＡＦ，ＣＡＲとして記憶される。ＰＭＰはセンサ出力Ｖがステップ状に変化したときの吸気管圧を表しており、ＣＡＦ，ＣＡＲはセンサ出力Ｖがステップ状に変化したときの吸気管圧を表している。
【００４７】
検出フラグＸＳＤがセットされるとステップ１１０からステップ１１８に進み、センサ出力Ｖがステップ状に変化してから設定時間ｔＤだけ経過したか否かが判別される。設定時間ｔＤだけ経過していないときには処理サイクルを終了し、設定時間ｔＤだけ経過すると次いでステップ１１９に進み、現在の吸気管圧ＰＭが、センサ出力Ｖがステップ状に変化したときの吸気管圧ＰＭＰよりも高いか否かが判別される。ＰＭ＞ＰＭＰのとき、即ちセンサ出力Ｖがステップ状に変化した後に吸気管圧ＰＭが上昇したときには次いでステップ１２０に進み、正転フラグＸＦがセットされているか否かが判別される。正転フラグＸＦがセットされているとき（ＸＦ＝１）には次いでステップ１２１に進み、正転フラグＸＦがリセットされる（ＸＦ＝０）。続くステップ１２１では、クランクシャフト２４が逆転方向に回転していると仮定したときのクランク角ＣＡＲがクランク角ＣＡとされる。
【００４８】
即ち、吸気管圧ＰＭが上昇したのはクランクシャフト２４が逆転方向に回転しているからである。従って、クランクシャフト２４の回転方向が逆転方向であると判断されている場合（ＸＦ＝０）には正しい判断がなされていると判定される。これに対し、クランクシャフト２４の回転方向が正転方向であると判断されている場合（ＸＦ＝１）にはその判断は誤りであると判定される。この場合には、クランクシャフト２４が逆転方向に回転していると仮定したときのクランク角ＣＡＲが正確なクランク角を表しており、このＣＡＲがクランク角ＣＡとされる。次いでステップ１２６に進む。
【００４９】
一方、ＰＭ≦ＰＭＰのとき、即ちセンサ出力Ｖがステップ状に変化した後に吸気管圧ＰＭが上昇していないときには次いでステップ１２３に進み、正転フラグＸＦがリセットされているか否かが判別される。正転フラグＸＦがリセットされているとき（ＸＦ＝０）には次いでステップ１２４に進み、正転フラグＸＦがセットされる（ＸＦ＝１）。続くステップ１２５では、クランクシャフト２４が正転方向に回転していると仮定したときのクランク角ＣＡＦがクランク角ＣＡとされる。
【００５０】
即ち、吸気管圧ＰＭが上昇しないのはクランクシャフト２４が正転方向に回転しているからであるので、クランクシャフト２４の回転方向が正転方向であると判断されている場合（ＸＦ＝１）には正しい判断がなされていると判定される。これに対し、クランクシャフト２４の回転方向が逆転方向であると判断されている場合（ＸＦ＝０）にはその判断は誤りであると判定され、クランクシャフト２４が正転方向に回転していると仮定したときのクランク角ＣＡＦがクランク角ＣＡとされる。次いでステップ１２６に進む。
【００５１】
ステップ１２６では検出フラグＸＳＤがリセットされる（ＸＳＤ＝０）。
【００５２】
これまで述べてきた実施例では、センサ出力Ｖの変化量（｜Ｖ−ＶＰ｜）が大きくなったときに、センサ出力Ｖにステップ状変化が生じたと判断している。しかしながら、センサ出力Ｖの変化速度又はセンサ出力Ｖの軌跡長がしきい値よりも大きくなったときに、センサ出力Ｖにステップ状変化が生じたと判断するようにしてもよい。
【００５３】
また、これまで述べてきた実施例では、クランクシャフト２４の回転方向が反転したという判断が正しいか否かをその後の吸気管圧ＰＭに基づいて判定している。しかしながら、排気管圧、吸気弁１９及び排気弁２１の開閉弁動作の順序、又は筒内圧に基づいて判定することもできる。即ち、クランクシャフト２４の回転方向が正転方向の場合には、排気管圧が上昇し特に正圧になり、一つの気筒において吸気弁１９の開閉弁動作が行われた後に排気弁２１の開閉弁動作が行われる。これに対し、クランクシャフト２４の回転方向が逆転方向の場合には、排気管圧が低下し特に負圧になり、一つの気筒において排気弁２１の開閉弁動作が行われた後に吸気弁１９の開閉弁動作が行われる。
【００５４】
或いは、吸気弁１９の開閉弁動作が行われた後に再び吸気弁１９の開閉弁動作が行われた場合、及び排気弁２１の開閉弁動作が行われた後に再び排気弁２１の開閉弁動作が行われた場合には、クランクシャフト２４の回転方向が反転したことがわかる。更に、クランクシャフト２４の回転方向が反転すると、筒内圧に比較的大きな変動が生ずる。そこで、筒内圧力を検出する筒内圧センサを燃焼室内の例えば燃料噴射弁に取り付け、筒内圧に大きな変動が生じたときにクランクシャフト２４の回転方向が反転したことがわかる。
【００５５】
【発明の効果】
クランクシャフトの回転方向が反転したことを確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】気筒の拡大断面図である。
【図３】吸気弁及びカムシャフトを示す図である。
【図４】クランク角センサを説明するための図である。
【図５】センサ出力Ｖのステップ状変化を説明するための図である。
【図６】本発明による実施例を説明するための図である。
【図７】本発明による実施例を説明するための図である。
【図８】クランク角ＣＡの算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】反転判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】反転判定ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…機関本体
４…吸気ダクト
２４…クランクシャフト
２７…クランク角センサ
５０…圧力センサ
【図１】
2005042589.tif 000003
【図２】
2005042589.tif 000004
【図３】
2005042589.tif 000005
【図４】
2005042589.tif 000006
【図５】
2005042589.tif 000007
【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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