(57)【要約】内燃エンジンのクランク軸に連動して回転しかつ外周に等角度間隔で複数の被検出部を有するロータの外周近傍に配置されたピックアップの出力パルス信号に応じて被検出部の前端位置の検出時点から後端位置の検出時点までの間隔である被検出部時間と、被検出部の後端位置の検出時点から前端位置の検出時点までの間隔である被検出部間時間とを順次検出し、被検出部時間及び被検出部間時間各々に基づいた少なくとも２つの比率条件を満足するとき基準角度検出用の被検出部の検出を示す基準角度検出信号を生成する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジンのクランク軸に連動して回転しかつ外周に等角度間隔で複数の被検出部を有し、前記複数の被検出部のうちの１つの被検出部がクランク角度の基準角度検出用として他の被検出部よりも前記外周方向に長く形成されたロータと、
前記ロータ外周の近傍に配置され前記被検出部の前端位置及び後端位置を個別に検出する毎にパルス信号を生成するピックアップと、
前記ピックアップの出力パルス信号に応じて前記前端位置の検出時点から前記後端位置の検出時点までの間隔である被検出部時間と、前記後端位置の検出時点から前記前端位置の検出時点までの間隔である被検出部間時間とを順次検出する時間検出手段と、
前記時間検出手段によって検出された前記被検出部時間及び前記被検出部間時間各々に基づいた少なくとも２つの比率条件を満足するとき前記基準角度検出用の被検出部の検出を示す基準角度検出信号を生成する基準角度判別手段と、を備えたことを特徴とするクランク角検出装置。
【請求項２】
前記基準角度判別手段は、前記少なくとも２つの比率条件のうちの第１比率条件として、前記被検出部時間の前回値と前記被検出部間時間の前回値との比率を第１比率として算出し、前記第１比率が第１所定値以上であるか否かを判別する第１比率判別手段と、前記少なくとも２つの比率条件のうちの第２比率条件として、前記被検出部時間の前回値と今回値との比率を第２比率として算出し、前記第２比率が第２所定値以上であるか否かを判別する第２比率判別手段と、を備え、前記第１比率が前記第１所定値以上でありかつ前記第２比率が前記第２所定値以上であるとき前記基準角度検出信号を生成することを特徴とする請求項１記載のクランク角度検出装置。
【請求項３】
前記複数の被検出部は突起からなること特徴とする請求項１記載のクランク角度検出装置。
【請求項４】
前記ロータの回転方向において複数の被検出部各々の後端位置が等角度間隔にされており、前記基準角度検出用被検出部の前端位置から後端位置までの長さが前記他の被検出部各々の前端位置から後端位置までの長さとは異なることを特徴とする請求項１記載のクランク角度検出装置。
【請求項５】
前記ピックアップは、前記ロータの外周近傍に配置された磁性材からなる前記複数の被検出部を磁気的に検出する磁気ピックアップであることを特徴とする請求項１記載のクランク角度検出装置。
【請求項６】
内燃エンジンのクランク軸に連動して回転しかつ外周に前端及び後端のうちのいずれか一端が等角度間隔で形成された複数の被検出部を有し、前記複数の被検出部のうちの１つの被検出部がクランク角度の基準角度検出用として他の被検出部よりも前記一端を基準として前記外周方向に長く形成されたロータと、
前記ロータ外周の近傍に配置され前記被検出部の前端位置及び後端位置を個別に検出する毎にパルス信号を生成するピックアップと、
前記ピックアップの出力パルス信号に応じて前記他端の位置の検出時点の間隔である他端位置間時間を順次検出する時間検出手段と、
前記時間検出手段によって検出された前記他端位置間時間に基づいた比率条件を満足するとき前記基準角度検出用の被検出部の検出を示す基準角度検出信号を生成する基準角度判別手段と、を備えたことを特徴とするクランク角検出装置。
【請求項７】
前記基準角度判別手段は、前記比率条件として、前記他端位置間時間の今回値と前回値との比率を第１比率として算出し、前記第１比率が所定値以上であるか否かを判別する第１比率判別手段、を備え、
前記第１比率が前記所定値以上であるとき前記基準角度検出信号を生成することを特徴とする請求項６記載のクランク角度検出装置。
【請求項８】
前記時間検出手段は、前記ピックアップの出力パルス信号に応じて前記一端の位置の検出時点の間隔である一端位置間時間を順次検出し、
前記基準角度判別手段は、前記一端位置間時間の前回値と今回値との比率を第２比率として算出し、前記第２比率が第２所定値を含む所定の範囲以内であるか否かを判別する第２比率判別手段を含み、
前記比率条件を満足しかつ前記第４比率が前記所定の範囲以内であるとき前記基準角度検出信号を生成することを特徴とする請求項６記載のクランク角度検出装置。
【請求項９】
前記複数の被検出部は複数の凸部または凹部であることを特徴とする請求項６記載のクランク角度検出装置。
【請求項１０】
前記ピックアップは、前記ロータの外周近傍に配置された磁性材からなる前記複数の被検出部を磁気的に検出する磁気ピックアップであることを特徴とする請求項６記載のクランク角度検出装置。
【請求項１１】
内燃エンジンのクランク軸に連動して回転しかつ外周に前端及び後端のうちのいずれか一端が等角度間隔で形成された複数の被検出部を有し、前記複数の被検出部のうちの１つの被検出部がクランク角度の基準角度検出用として他の被検出部よりも前記一端を基準として前記外周方向に長く形成されたロータと、
前記ロータ外周の近傍に配置され前記被検出部の前端位置及び後端位置を個別に検出する毎にパルス信号を生成するピックアップと、
前記ピックアップの出力パルス信号に応じて前記前端位置の検出時点から前記後端位置の検出時点までの被検出部時間と、前記後端位置の検出時点から前記前端位置の検出時点までの被検出部間時間とを順次検出する第１時間検出手段と、
前記ピックアップの出力パルス信号に応じて前記他端の位置の検出時点の間隔である他端位置間時間を順次検出する第２時間検出手段と、
前記第１時間検出手段によって検出された前記被検出部時間及び前記被検出部間時間各々に基づいた少なくとも２つの比率条件、又は前記第２時間検出手段によって検出された前記他端位置間時間に基づいた比率条件を満足するとき前記基準角度検出用の被検出部の検出を示す基準角度検出信号を生成する基準角度判別手段と、を備えたことを特徴とするクランク角検出装置。
【請求項１２】
前記複数の被検出部は複数の凸部または凹部であることを特徴とする請求項１１記載のクランク角度検出装置。
【請求項１３】
前記ピックアップは、前記ロータの外周近傍に配置された磁性材からなる前記複数の被検出部を磁気的に検出する磁気ピックアップであることを特徴とする請求項１１記載のクランク角度検出装置。
【請求項１４】
内燃エンジンのクランク軸に連動して回転しかつ外周に等角度間隔で複数の被検出部を有し、前記複数の被検出部のうちの１つの被検出部がクランク角度の基準角度検出用として他の被検出部よりも前記外周方向に長く形成されたロータと、
前記ロータ外周の近傍に配置され前記被検出部の前端位置及び後端位置を個別に検出する毎にパルス信号を生成するピックアップと、を備えたクランク角検出装置における前記クランク軸の基準角度位置検出方法であって、
前記ピックアップの出力パルス信号に応じて前記前端位置の検出時点から前記後端位置の検出時点までの間隔である被検出部時間と、前記後端位置の検出時点から前記前端位置の検出時点までの間隔である被検出部間時間とを順次検出し、
前記被検出部時間及び前記被検出部間時間各々に基づいた少なくとも２つの比率条件を満足するとき前記基準角度検出用の被検出部の検出を示す基準角度検出信号を生成することを特徴とする基準角度位置検出方法。
【請求項１５】
内燃エンジンのクランク軸に連動して回転しかつ外周に前端及び後端のうちのいずれか一端が等角度間隔で形成された複数の被検出部を有し、前記複数の被検出部のうちの１つの被検出部がクランク角度の基準角度検出用として他の被検出部よりも前記一端を基準として前記外周方向に長く形成されたロータと、
前記ロータ外周の近傍に配置され前記被検出部の前端位置及び後端位置を個別に検出する毎にパルス信号を生成するピックアップと、を備えたクランク角検出装置における前記クランク軸の基準角度位置検出方法であって、
前記ピックアップの出力パルス信号に応じて前記他端の位置の検出時点の間隔である他端位置間時間を順次検出し、
前記他端位置間時間に基づいた比率条件を満足するとき前記基準角度検出用の被検出部の検出を示す基準角度検出信号を生成することを特徴とする基準角度位置検出方法。
【請求項１６】
内燃エンジンのクランク軸に連動して回転しかつ外周に前端及び後端のうちのいずれか一端が等角度間隔で形成された複数の被検出部を有し、前記複数の被検出部のうちの１つの被検出部がクランク角度の基準角度検出用として他の被検出部よりも前記一端を基準として前記外周方向に長く形成されたロータと、
前記ロータ外周の近傍に配置され前記被検出部の前端位置及び後端位置を個別に検出する毎にパルス信号を生成するピックアップと、を備えたクランク角検出装置における前記クランク軸の基準角度位置検出方法であって、
前記ピックアップの出力パルス信号に応じて前記前端位置の検出時点から前記後端位置の検出時点までの被検出部時間と、前記後端位置の検出時点から前記前端位置の検出時点までの被検出部間時間とを順次検出し、
前記ピックアップの出力パルス信号に応じて前記他端の位置の検出時点の間隔である他端位置間時間を順次検出し、
前記被検出部時間及び前記被検出部間時間各々に基づいた少なくとも２つの比率条件、又は前記他端位置間時間に基づいた比率条件を満足するとき前記基準角度検出用の被検出部の検出を示す基準角度検出信号を生成することを特徴とする基準角度位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、内燃エンジンのクランク軸が基準角度位置に達したことを検出するクランク角検出装置及び基準角度位置検出方法に関する。
【背景技術】  内燃エンジンへ燃料をインジェクタによって噴射供給するための燃料噴射タイミングや点火プラグに火花放電させる点火タイミングを制御する場合に、エンジンのクランク軸の基準角度位置から回転角度位置、すなわちクランク角を検出し、そのクランク角に基づいてそれらのタイミングが設定される。
内燃エンジンのクランク軸の回転角度を検出するクランク角検出装置においては、クランク軸の回転に応じて回転する円板状のロータとその外周近傍に配置された電磁ピックアップとが用いられている。このロータの外周部に複数の磁性材からなる凸部又は凹部が被検出部として所定の角度毎に設けられている。クランク軸に連動してロータが回転すると被検出部が電磁ピックアップ近傍を通過したとき電磁ピックアップからはパルスが生成される。また、クランク軸の１回転のうちの基準角度に対応した被検出部を欠落させることにより、パルスが生成しない比較的長い期間が生じさせたり或いは他の被検出部とは異なる態様のパルスを生成させることより、クランク軸が基準角度位置にある時点を検出し、その検出時点に基づいてパルスを計数して燃料噴射タイミングや点火タイミングを設定している。このような装置は例えば、特開昭５９−３１４０６号公報、特開昭５９−１７３５６２号公報及び特開平６−１７７３５号公報に開示されている。
各種タイミングの精度を向上させるためにはロータの被検出部の数を増加させる必要がある。クランク角度で例えば、１５度間隔毎の時点を検出するためにはロータには２４個の被検出部を等間隔でロータの外周部に配置しなければならない。このように被検出部の数を増やすと、被検出部間の距離が狭くなる。しかしながら、基準角度位置に対応した被検出部だけをロータの回転方向に長く形成している場合にはその基準角度位置に対応した被検出部の長さを他の被検出部と比べて大きく異ならせることが困難となるので、基準角度位置に対応した被検出部の検出精度が低下する。
【発明の開示】
本発明の１つの目的は、ロータの被検出部の数を増加させた場合であってもクランク軸が基準角度位置に達したことを高精度で検出することができるクランク角検出装置を提供することである。
本発明の他の目的は、ロータの被検出部の数を増加させた場合であってもクランク軸が基準角度位置に達したことを高精度で検出することができる基準角度位置検出方法を提供することである。
本発明の第１アスペクトによるクランク角検出装置は、内燃エンジンのクランク軸に連動して回転しかつ外周に等角度間隔で複数の被検出部を有したロータを備えている。ロータの複数の被検出部のうちの１つの被検出部がクランク角度の基準角度検出用として他の被検出部よりも前記ロータの外周方向に長く形成されている。また前記クランク角検出装置は、前記ロータの外周近傍に配置され前記被検出部の前端位置及び後端位置を個別に検出する毎にパルス信号を生成するピックアップを備えている。また前記クランク角検出装置は、前記ピックアップの出力パルス信号に応じて前記前端位置の検出時点から前記後端位置の検出時点までの間隔である被検出部時間と、前記後端位置の検出時点から前記前端位置の検出時点までの間隔である被検出部間時間とを順次検出する時間検出手段を備えている。また、前記クランク角検出装置は、前記時間検出手段によって検出された前記被検出部時間及び前記被検出部間時間各々に基づいた少なくとも２つの比率条件を満足するとき前記基準角度検出用の被検出部の検出を示す基準角度検出信号を生成する基準角度判別手段を備えている。
少なくとも２つの比率条件を満足するとき基準角度検出用の被検出部の検出を示す基準角度検出信号を生成するので、ロータの被検出部の数を増加させた場合であってもクランク軸が基準角度位置に達したことを高精度で検出することができる。
本発明の第２アスペクトによるクランク角検出装置は、内燃エンジンのクランク軸に連動して回転しかつ外周に前端及び後端のうちのいずれか一端が等角度間隔で形成された複数の被検出部を有したロータを備えている。このロータの複数の被検出部のうちの１つの被検出部がクランク角度の基準角度検出用として他の被検出部よりも前記一端を基準として前記ロータの外周方向に長く形成されている。また、このクランク角検出装置は、前記ロータの外周近傍に配置され前記被検出部の前端位置及び後端位置を個別に検出する毎にパルス信号を生成するピックアップと、前記ピックアップの出力パルス信号に応じて前記前端及び後端のうちの他端の位置の検出時点の間隔である他端位置間時間を順次検出する時間検出手段とを備えている。さらに前記クランク角検出装置は、前記時間検出手段によって検出された前記他端位置間時間に基づいた比率条件を満足するとき前記基準角度検出用の被検出部の検出を示す基準角度検出信号を生成する基準角度判別手段を備えている。
本発明の第３アスペクトによるクランク角検出装置は、内燃エンジンのクランク軸に連動して回転しかつ外周に前端及び後端のうちのいずれか一端が等角度間隔で形成された複数の被検出部を有したロータを備えている。このロータの複数の被検出部のうちの１つの被検出部がクランク角度の基準角度検出用として他の被検出部よりも前記一端を基準として前記ロータの外周方向に長く形成されている。また、前記クランク角検出装置は前記ロータの外周近傍に配置され前記被検出部の前端位置及び後端位置を個別に検出する毎にパルス信号を生成するピックアップを備えている。また、前記クランク角検出装置は、前記ピックアップの出力パルス信号に応じて前記前端位置の検出時点から前記後端位置の検出時点までの被検出部時間と、前記後端位置の検出時点から前記前端位置の検出時点までの被検出部間時間とを順次検出する第１時間検出手段を備えている。また、前記クランク角検出装置は、前記ピックアップの出力パルス信号に応じて前記前端及び後端のうちの他端の位置の検出時点の間隔である他端位置間時間を順次検出する第２時間検出手段を備えている。また、前記クランク角検出装置は、前記第１時間検出手段によって検出された前記被検出部時間及び前記被検出部間時間各々に基づいた少なくとも２つの比率条件、又は前記第２時間検出手段によって検出された前記他端位置間時間に基づいた比率条件を満足するとき前記基準角度検出用の被検出部の検出を示す基準角度検出信号を生成する基準角度判別手段を備えている。
本発明の第４アスペクトによる基準角度位置検出方法は、内燃エンジンのクランク軸に連動して回転しかつ外周に等角度間隔で複数の被検出部を有たロータと、前記ロータの外周近傍に配置され前記被検出部の前端位置及び後端位置を個別に検出する毎にパルス信号を生成するピックアップと、を備えたクランク角検出装置におけるクランク軸の基準角度位置検出方法である。ロータの複数の被検出部のうちの１つの被検出部がクランク角度の基準角度検出用として他の被検出部よりも前記外周方向に長く形成されている。この基準角度位置検出方法は、前記ピックアップの出力パルス信号に応じて前記前端位置の検出時点から前記後端位置の検出時点までの間隔である被検出部時間と、前記後端位置の検出時点から前記前端位置の検出時点までの間隔である被検出部間時間とを順次検出し、前記被検出部時間及び前記被検出部間時間各々に基づいた少なくとも２つの比率条件を満足するとき前記基準角度検出用の被検出部の検出を示す基準角度検出信号を生成する。
少なくとも２つの比率条件を満足するとき基準角度検出用の被検出部の検出を示す基準角度検出信号を生成するので、ロータの被検出部の数を増加させた場合であってもクランク軸が基準角度位置に達したことを高精度で検出することができる。
本発明の第５アスペクトによるの基準角度位置検出方法は、内燃エンジンのクランク軸に連動して回転しかつ外周に前端及び後端のうちのいずれか一端が等角度間隔で形成された複数の被検出部を有し、その複数の被検出部のうちの１つの被検出部がクランク角度の基準角度検出用として他の被検出部よりも前記一端を基準として前記外周方向に長く形成されたロータと、前記ロータの外周近傍に配置され前記被検出部の前端位置及び後端位置を個別に検出する毎にパルス信号を生成するピックアップと、を備えたクランク角検出装置におけるクランク軸の基準角度位置検出方法である。この基準角度位置検出方法は、前記ピックアップの出力パルス信号に応じて前記他端の位置の検出時点の間隔である他端位置間時間を順次検出し、前記他端位置間時間に基づいた比率条件を満足するとき前記基準角度検出用の被検出部の検出を示す基準角度検出信号を生成する。
本発明の第６アスペクトによる基準角度位置検出方法は、内燃エンジンのクランク軸に連動して回転しかつ外周に前端及び後端のうちのいずれか一端が等角度間隔で形成された複数の被検出部を有し、その複数の被検出部のうちの１つの被検出部がクランク角度の基準角度検出用として他の被検出部よりも前記一端を基準として前記外周方向に長く形成されたロータと、前記ロータの外周近傍に配置され前記被検出部の前端位置及び後端位置を個別に検出する毎にパルス信号を生成するピックアップと、を備えたクランク角検出装置におけるクランク軸の基準角度位置検出方法である。この基準角度位置検出方法は、前記ピックアップの出力パルス信号に応じて前記前端位置の検出時点から前記後端位置の検出時点までの被検出部時間と、前記後端位置の検出時点から前記前端位置の検出時点までの被検出部間時間とを順次検出し、前記ピックアップの出力パルス信号に応じて前記他端の位置の検出時点の間隔である他端位置間時間を順次検出し、前記被検出部時間及び前記被検出部間時間各々に基づいた少なくとも２つの比率条件、又は前記他端位置間時間に基づいた比率条件を満足するとき前記基準角度検出用の被検出部の検出を示す基準角度検出信号を生成する。
【図面の簡単な説明】  図１は本発明の実施例を示すブロック図である。
図２は図１のクランク角検出装置のロータの凹凸と各部の信号波形との関係を示す図である。
図３はクランク同期処理を示すフローチャートである。
図４は図３の続きのフローチャートである。
図５は図１のクランク角検出装置の比較回路の信号波形及びフラグを示す図である。
図６はクランクステージを示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は本実施例によるクランク角検出装置を適用したエンジン制御装置を示している。このエンジン制御装置は、クランク角検出装置１、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）２、センサ群３、インジェクタ４及び点火装置５を備えている。
クランク角検出装置１は、４サイクル内燃エンジンのクランク軸１０に設けられた円盤状のロータ１１を有し、クランク軸１０の回転に連動してロータ１１が回転するようになっている。ロータ１１の外周面には磁性材からなる凸部１２が被検出部として１５度間隔で２４個連続して設けられる。ロータ１１の外周近傍には電磁ピックアップ１３が配置されている。ロータ１１が回転すると凸部１２が電磁ピックアップ１３近傍を通過したとき電磁ピックアップ１３からは１対の負及び正パルスが生成される。この負及び正パルスがクランク角パルス信号である。
ロータ１１の外周面に形成された２４個の凸部１２の１５度間隔は、ロータ１１の回転方向（矢印Ａ方向）において後端位置に関してである。２４個の凸部１２のうちの１つの凸部１２ａは、クランク角の基準角度を示す凸部である。その基準角度はロータ１１の回転方向において凸部１２ａの後端位置であり、ロータ１１の３６０度においてピストンの上死点（ＴＤＣ）から−７度の位置である。また、凸部１２ａは他の凸部よりもロータ１１の回転方向において長手に形成される。すなわち、凸部１２ａの後端位置から前端位置までの長さが他の凸部よりも長くなっており、電磁ピックアップ１３による凸部１２ａの前端位置に対する検出タイミングが他の凸部の前端位置に対する検出タイミングによりも早くなるようにされている。凸部１２ａの前端位置から後端位置までの長さは凸部１２ａの前端位置とその隣の凸部１２ｃの後端位置との間の、例えば、２倍以上である。また、凸部１２ａの前端位置から後端位置までの長さはその他の凸部１２の前端位置から後端位置までの長さの、例えば、２倍以上である。
ロータ１１が回転方向に回転するとき凸部１２ａの次に検出される凸部１２ｂの後端はＴＤＣから０〜１０度の範囲内に位置する。この実施例では８度である。また、前記したクランク角パルス信号のうちの長手凸部１２ａに対応したパルス信号が基準パルス信号である。
電磁ピックアップ１３の出力には、ＥＣＵ２が接続されている。ＥＣＵ２は、フィルタ回路２１、比較回路２２、エッジ検出回路２３、ＣＰＵ２４、ＲＡＭ２５、ＲＯＭ２６、出力インターフェース回路２７，２８及びＡ／Ｄ変換器２９を備えている。
フィルタ回路２１は、抵抗２１ａとコンデンサ２１ｂ，２１ｃとからなり、電磁ピックアップ１３から出力されるパルス信号中の高域ノイズ成分を除去して前記の１対の負及び正パルスを出力する。
比較回路２２は、コンパレータ２２ａ、基準電圧源２２ｂ及び抵抗２２ｃ〜２２ｆを備え、ヒステリシス機能を有する比較回路を構成している。また、比較回路２２は、フィルタ回路２１の出力信号が所定電圧Ｖｔｈ以上になったとき低レベル出力となり、フィルタ回路２１の出力信号が所定電圧−Ｖｔｈ以下になったとき高レベル出力となる。高レベル出力期間がロータ１１の凸部１２ａを含む凸部１２の期間に対応し、低レベル出力期間が凸部１２間の期間に対応する。比較回路２２の出力信号がクランク角信号としてＣＰＵ２４に供給される。
エッジ検出回路２３は比較回路２２から出力された信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを検出する。
ＣＰＵ２４はエッジ検出回路２３によるエッジ検出に応じて低レベル期間及び高レベル期間各々を個別に計数し、その計数結果に基づいてクランク角の基準角度を示す凸部１２ａを判定する。また、ＣＰＵ２４は、後述するクランク同期処理を繰り返し実行してクランク角度の基準角度及びクランクステージを検出し、その検出結果に応じて点火時期や燃料噴射制御を行う。尚、ＣＰＵ２４、ＲＡＭ２５，ＲＯＭ２６、出力インターフェース回路２７，２８及びＡ／Ｄ変換器２９は共にバスに接続されている。
出力インターフェース回路２７はＣＰＵ２４からのインジェクタ駆動指令に応じてインジェクタ４を駆動する。インジェクタ４は内燃エンジンの吸気管の吸気ポート近傍に設けられ、駆動されたとき燃料を噴射する。出力インターフェース回路２８はＣＰＵ２４からの通電開始指令及び点火開始指令に応じて点火装置５を活性化させる。すなちわ、通電開始指令に応じて点火装置５の点火コイル（図示せず）への通電を開始し、点火開始指令に応じて通電を停止して点火プラグ（図示せず）に火花放電させる。点火装置５は点火コイルに通電して点火コイルに蓄積された電荷によって高電圧を発生してそれを点火プラグに印加する。点火装置５は、例えば、フルトランジスタ式の点火装置である。
Ａ／Ｄ変換器２９はエンジン制御において必要な吸気管内圧ＰＢ、冷却水温ＴＷ、スロットル開度θｔｈ、排気ガス中の酸素濃度Ｏ２等のエンジン運転パラメータを検出するセンサ群３からのアナログ信号をディジタル信号に変換する。
かかる構成のエンジン制御装置において、電磁ピックアップ１３の出力信号はフィルタ回路２１を介することにより、図２に示すようにロータ１１の凸部１２（１２ａを含む）の前端に対してほぼ逆三角状の負パルスとなり、後端に対してほぼ三角状の正パルスとなる。比較回路２２においてフィルタ回路２１の出力信号はそれが低下しているときには所定電圧−Ｖｔｈと比較され、増大しているときには所定電圧Ｖｔｈと比較される。よって、比較回路２２からエッジ検出回路２３に供給されるクランク角信号は図２に示すように、ロータ１１の凸部１２に対しては高レベルとなり、凸部１２間の凹部に対しては低レベルとなる。
エッジ検出回路２３はクランク角信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを検出し、その各検出時点を示す信号をＣＰＵ２４に供給する。ＣＰＵ２４はエッジ検出回路２３によって検出された立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのエッジ間の時間を計測する。立ち上がりエッジが凸部１２の前端に対応し、立ち下がりエッジが凸部１２の後端に対応する。立ち上がりエッジから立ち下がりエッジまでのロータ１１の凸部１２に対応する期間は凸部時間ＴＡ（被検出部時間）として検出される。立ち下がりエッジから立ち上がりエッジまでのロータ１１の凸部１２間の凹部に対応する期間は凹部時間ＴＢ（被検出部間時間）として検出される。
ＣＰＵ２４は、図３及び図４に示すように、クランク同期処理において先ず、比較回路２２の出力信号の立ち上がりエッジを検出したか否かをエッジ検出回路２３の出力信号に応じて判別する（ステップＳ１）。立ち上がりエッジを検出した場合には、凹部時間ＴＢの計測を終了し（ステップＳ２）、前回の凹部時間ＴＢｉ−１を前々回の凹部時間ＴＢｉ−２とし、更に今回の凹部時間ＴＢｉを前回の凹部時間ＴＢｉ−１とし（ステップＳ３）、その新たに得られた凹部時間ＴＢを今回の凹部時間ＴＢｉとし（ステップＳ４）、凸部時間ＴＡの計測を開始する（ステップＳ５）。尚、ｉは凸部時間ＴＡ及び凹部時間ＴＢ各々の今回値を示し、ｉ−１は前回値を示し、ｉ−２は前々回値を示す。
立ち上がりエッジを検出しなかった場合には、比較回路２２の出力信号の立ち下がりエッジを検出したか否かを判別する（ステップＳ６）。立ち下がりエッジを検出した場合には、凸部時間ＴＡの計測を終了し（ステップＳ７）、それまでの前回の凸部時間ＴＡｉ−１を前々回の凸部時間ＴＡｉ−２とし、それまでの今回の凸部時間ＴＡｉを前回の凸部時間ＴＡｉ−１とし（ステップＳ８）、その新たに得られた凸部時間ＴＡを今回の凸部時間ＴＡｉとし（ステップＳ９）、凹部時間ＴＢの計測を開始する（ステップＳ１０）。また、ＣＰＵ２４はクランクステージＴＣＳＴＧを１だけ増加させる（ステップＳ１１）。クランクステージＴＣＳＴＧは凸部１２によって分けられた等角度間隔に対応する１〜２４ステージのいずれか１つのステージを示す。
ＣＰＵ２４は、前回の凸部時間ＴＡｉ−１と前回の凹部時間ＴＢｉ−１との比ＴＡｉ−１／ＴＢｉ−１を算出し、その比ＴＡｉ−１／ＴＢｉ−１が第１所定値ＭＡ（例えば、２）
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１比率条件であり、第１比率条件を満足するならば、前回の凸部時間ＴＡｉ−１と今回の凸部時間ＴＡｉとの比ＴＡｉ−１／ＴＡｉを算出し、比ＴＡｉ−１／ＴＡｉが第２所定値ＭＢ（例えば、２）以上であるか否かを判別する（ステップＳ１３）。Ｔ
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部時間ＴＡｉ−１は基準角度を示す凸部１２ａに対応するとして基準角度検出信号としての基準角度検出フラグＦをセットし（ステップＳ１４）、ＴＣＳＴＧを１とする（ステップＳ１５）。図２においては、時点ｔにおいて基準角度検出フラグＦはセットされて１となっている。
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たＴＡｉ−１が検出されたと仮定されることとなり、更に、第２比率条件ＴＡｉ−１／
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応すると断定することができる。
ＴＡｉ−１／ＴＢｉ−１＜ＭＡ又はＴＡｉ−１／ＴＡｉ＜ＭＢが成立した場合には、ＣＰＵ２４は今回の立ち下がりエッジ間時間ＴＣｉをＴＢｉ＋ＴＡｉとし、前回の立ち下がりエッジ間時間ＴＣｉ−１をＴＢｉ−１＋ＴＡｉ−１とする（ステップＳ１７）。今回の立ち上がりエッジ間時間ＴＤｉをＴＢｉ＋ＴＡｉ−１をとし、前回の立ち上がりエッジ間時間ＴＤｉ−１をＴＢｉ−１＋ＴＡｉ−２をとする（ステップＳ１８）。
ＣＰＵ２４は、前回の立ち下がりエッジ間時間ＴＣｉ−１と今回の立ち下がりエッジ間時間ＴＣｉとの比ＴＣｉ−１／ＴＣｉを算出し、その比ＴＣｉ−１／ＴＣｉが所定の範囲１−ＭＣ〜１＋ＭＣ（ＭＣは第４所定値、例えば、０．１０２）内であ
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は第４比率条件である。第４比率条件を満足するならば、今回の立ち上がりエッジ間時間ＴＤｉと前回の立ち上がりエッジ間時間ＴＤｉ−１との比ＴＤｉ／ＴＤｉ−１を算出し、その比ＴＤｉ／ＴＤｉ−１が第３所定値ＭＤ（例えば、２）以上であるか
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る。第３比率条件を満足するならば、凸部時間ＴＡｉ−１は基準角度を示す凸部１２ａに対応するとしてフラグＦをセットする（ステップＳ１４）。図５は１−Ｍ
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した場合にフラグＦが１になった例を示している。
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Ｄを満足したならば、今回のＴＤｉには凸部１２ａに対応したＴＡｉ−１が含まれていると断定することができる。
一方、１−ＭＣ＞ＴＣｉ−１／ＴＣｉ、ＴＣｉ−１／ＴＣｉ＞１＋ＭＣならば、角速度の安定条件を満足しないので、基準角度検出フラグＦをリセットする（ステップＳ２１）。また、角速度の安定条件を満足してもＴＤｉ／ＴＤｉ−１＜ＭＤが成立した場合には、凸部時間ＴＡｉ−１は基準角度を示す凸部１２ａに対応していないとしてステップＳ２１に進んで基準角度検出フラグＦをリセットする。
このように、ＣＰＵ２４においては、クランク角度における基準角度位置が検出され、それに基づいて凸部１２毎のクランクステージＴＣＳＴＧが設定される。更にクランクステージＴＣＳＴＧに応じて点火装置５の点火コイルへの通電タイミング、点火装置５の点火プラグの点火開始タイミング及びインジェクタ４による燃料噴射タイミングが設定される。
以上のように、本実施例によれば、少なくとも２つの比率条件を満足するとき基準角度検出用の被検出部の検出を示す基準角度検出信号を生成するので、ロータの被検出部の数を増加させた場合であってもクランク軸が基準角度位置に達したことを高精度で検出することができる。
尚、上述した実施例においては、ステップＳ１２及びＳ１３による凸部１２ａの第１の判別と、ステップＳ１９及びＳ２０による凸部１２ａの第２の判別とが行われているが、第１及び第２の判別のいずれか一方だけを行っても良い。また、前記した実施例においては、第１の判別が先に実行されるが、第２の判別を先に実行しても良い。更に、第１の判別のＴＡｉ−１／ＴＢｉ−１＜ＭＡ又はＴＡｉ−１／ＴＡｉ＜ＭＢが成立した場合には、直ちに基準角度検出フラグＦをリセットしても良い。
また、上記実施例においては、被検出部時間と被検出部間時間とに基づいた少なくとも２つの所定の比率として、被検出部時間の前回値と被検出部間時間の前回値との比率ＴＡｉ−１／ＴＢｉ−１と被検出部時間の前回値と今回値との比率ＴＡｉ−１／ＴＡｉとが用いられているが、これに限定されない。例えば、比率ＴＡｉ／ＴＢｉと比率ＴＡｉ／ＴＡｉ−１とを用いても良いし、比率ＴＡｉ／ＴＡｉ−２と比率ＴＡｉ−１／ＴＡｉとを用いても良いし、更に３つの比率の組み合わせを用いても良い。
上記実施例においては、被検出部の前端位置の検出時点の間隔である前端位置間時間に基づいた所定の比率として、前端位置間時間の今回値と前回値との比率ＴＤｉ／ＴＤｉ−１が用いられているが、これに限定されない。また、上記実施例においては、ロータ１１の凸部１２の後端が等角度間隔となっているが、凸部の前端を等角度間隔にしても良く、その場合に、は後端位置間時間の今回値と前回値との比率ＴＣｉ／ＴＣｉ−１が基準角度を示す凸部の判定に用いられる。
また、上記実施例においては、ロータ１１には被検出部として凸部１２が形成されているが、ロータ１１の外周面に被検出部として凹部を形成しても良い。更には、ロータ１１の外周面に凹凸として形成するのではなく、被検出部を埋め込んだり、外周面にマークとして形成しても良い。
更に、上記実施例においては、被検出部を磁気ピックアップ１３によって検出する構成を示したが、これに限定されない。被検出部を光学的に検出しても良い。
また、上記実施例においては、単気筒の４サイクル内燃エンジンに本発明を適用した場合について説明したが、多気筒の４サイクル内燃エンジン或いは２サイクルの内燃エンジンにも本発明を適用することができる。
以上のように、本発明によれば、少なくとも２つの比率条件を満足するとき基準角度検出用の被検出部の検出を示す基準角度検出信号を生成するので、ロータの被検出部の数を増加させた場合であってもクランク軸が基準角度位置に達したことを高精度で検出することができる。
本出願は日本特許出願第２００５−２２７８３４号（平成１７年８月５日出願）を基礎にしており、当該日本特許出願の開示内容は全て本明細書に組み込まれたものとする。
【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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【国際調査報告】
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