(57)【要約】【課題】ホイール径に極力依存することなく、従来に比して簡易な構成で、より短時間で気筒判別を可能とする。【解決手段】エンジン１は、前記複数のピストンの１機関サイクルがクランクシャフト６の２回転の間に行われるよう構成されてなり、クランクシャフト６の１回転に対応して、等間隔のパルスが、所定の欠歯範囲を除いて出現するよう構成されたクランクパルスと、クランクシャフト６の２回転を１周期として、８個のパルスが、全て異なる相互の間隔で、かつ、９０°毎に３個のパルスが出現するよう構成されてなるカムパルスとを用い、カムパルスが２つ連続して検出された際に、その検出された２つのカムパルスの間隔を、その間に入力されたクランクパルス数に基づいて判定し（ステップＳ１０８、Ｓ１１０、Ｓ１３２、Ｓ１３４、Ｓ１３６〜Ｓ１５０、Ｓ１５２〜Ｓ１５８）、その判定された間隔に基づいて複数のピストンの位置が判定されるようになっている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の複数の気筒にそれぞれ配設されたピストンの位置を判定する気筒判別方法であって、
前記内燃機関は、前記複数のピストンの１機関サイクルがクランクシャフトの２回転の間に行われるよう構成されてなり、
前記クランクシャフトの１回転に対応して、等間隔のパルスが、所定の欠歯範囲を除いて出現するよう構成されたクランクパルスと、
前記クランクシャフトの２回転を１周期として、８個のパルスが、全て異なる相互の間隔で、かつ、９０°毎に３個のパルスが出現するよう構成されてなるカムパルスとを用い、
前記カムパルスが２つ連続して検出された際に、当該検出された２つのカムパルスの間隔を、その間に入力された前記クランクパルス数に基づいて判定し、その判定された間隔に基づいて前記複数のピストンの位置判定を行うことを特徴とする内燃機関の気筒判別方法。
【請求項２】
前記２つの連続したカムパルスが検出された後に検出される前記クランクパルスの欠歯範囲の、１機関サイクル中における位置を、前記欠歯範囲の検出後に検出されるカムパルスの間隔を基に判定し、当該判定された欠歯範囲の位置と、前記欠歯範囲に先行して２つ連続して検出された前記カムパルスとの相対位置からピストン位置を確定することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の気筒判別方法。
【請求項３】
複数の気筒にそれぞれ配設された複数のピストンの１機関サイクルがクランクシャフトの２回転の間に行われるよう構成されてなる内燃機関の動作制御を、クランクパルス及びカムパルスの入力信号に基づいて実行可能に構成されてなる電子制御ユニットを具備してなる内燃機関動作制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、
前記クランクシャフトの１回転に対応して、等間隔のパルスが、所定の欠歯範囲を除いて出現するよう構成されたクランクパルスと、
前記クランクシャフトの２回転を１周期として、８個のパルスが、全て異なる相互の間隔で、かつ、９０°毎に３個のパルスが出現するよう構成されてなるカムパルスとが入力され、
前記カムパルスが２つ連続して検出された際に、当該検出された２つのカムパルスの間隔を、前記２つのカムパルスの間に入力された前記クランクパルス数に基づいて判定し、その判定されたカムパルスの間隔に基づいて前記複数のピストンの位置を判別するよう構成されてなることを特徴とする内燃機関動作制御装置。
【請求項４】
前記クランクパルスは、複数の突起が円盤状部材の外周面に突設されてなり、前記クランクシャフトに取着されたクランクホイールと、前記突起の通過に応じてパルスを出力するカムセンサとを用いて生成され、
前記クランクホイールは、前記円盤状部材の外周面に、所定の欠歯範囲を除いて、複数の突起が等間隔で突設されてなり、
前記カムパルスは、複数のピンが円盤状部材の外周面に突設されてなり、前記クランクシャフトの２回転に対して１回転するよう設けられたカムシャフトに取着されたカムホイールと、前記ピンの通過に応じてパルスを出力するカムセンサとを用いて生成され、
前記カムホイールは、円盤状部材の外周面に、９０°間隔で４つのピンが前記円盤状部材の径方向に沿って外向へ突設されると共に、前記９０°間隔で突設された４つのピンの間に、それぞれひとつのピンが、各ピンの間の角度間隔が異なるように、前記４つのピン同様に突設されてなることを特徴とする請求項３記載の内燃機関動作制御装置。
【請求項５】
前記電子制御ユニットは、
前記２つの連続したカムパルスが検出された後に検出される前記クランクパルスの欠歯範囲の、１機関サイクル中における位置を、前記欠歯範囲の検出後に検出されるカムパルスの間隔を基に判定し、当該判定された欠歯範囲の位置と、前記欠歯範囲に先行して２つ連続して検出された前記カムパルスとの相対位置からピストン位置を確定するよう構成されてなることを特徴とする請求項４記載の内燃機関動作制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関における気筒判別方法に係り、特に、気筒判別に要する時間の短縮等を図ったものに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の気筒を有する内燃機関においては、適切なタイミングで燃料噴射や点火等を行うために、燃焼行程となるべき気筒を判別する気筒判別が必要である。
通常、クランクホイールの回転により得られるクランパルス信号と、カムホイールの回転により得られるカムパルス信号のそれぞれの出現パターンや双方の信号の相対関係等に基づいて気筒判別が行われ、そのような気筒判別方法や装置が種々提案、実用化されている（例えば、特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２４０４８９号公報（第５−１８頁、図１−図１７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような従来の気筒判別方法において、気筒が判別される位置は、当然の事ながらクランクホイール及びカムホイールの形状や歯数に依存するため、気筒判別の容易性向上や処理時間の短縮等のためには、ホイール径や歯数を任意に設定できれば好都合である。
しかしながら、部品の取り付け空間が限られているエンジンへの搭載においては、ホイール径を無制限に任意に大きくすることは困難であり、その大きさに制約を受けることとなるため、所望する歯数の確保ができなくなることもある。
【０００５】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、ホイール径に極力依存することなく、従来に比して簡易な構成で、より短時間で気筒判別を可能とする内燃機関の気筒判別方法及び内燃機関動作制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る内燃機関の気筒判別方法は、
内燃機関の複数の気筒にそれぞれ配設されたピストンの位置を判定する気筒判別方法であって、
前記内燃機関は、前記複数のピストンの１機関サイクルがクランクシャフトの２回転の間に行われるよう構成されてなり、
前記クランクシャフトの１回転に対応して、等間隔のパルスが、所定の欠歯範囲を除いて出現するよう構成されたクランクパルスと、
前記クランクシャフトの２回転を１周期として、８個のパルスが、全て異なる相互の間隔で、かつ、９０°毎に３個のパルスが出現するよう構成されてなるカムパルスとを用い、
前記カムパルスが２つ連続して検出された際に、当該検出された２つのカムパルスの間隔を、その間に入力された前記クランクパルス数に基づいて判定し、その判定された間隔に基づいて前記複数のピストンの位置判定を行うよう構成されてなるものである。
また、上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る内燃機関動作制御装置は、
複数の気筒にそれぞれ配設された複数のピストンの１機関サイクルがクランクシャフトの２回転の間に行われるよう構成されてなる内燃機関の動作制御を、クランクパルス及びカムパルスの入力信号に基づいて実行可能に構成されてなる電子制御ユニットを具備してなる内燃機関動作制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、
前記クランクシャフトの１回転に対応して、等間隔のパルスが、所定の欠歯範囲を除いて出現するよう構成されたクランクパルスと、
前記クランクシャフトの２回転を１周期として、８個のパルスが、全て異なる相互の間隔で、かつ、９０°毎に３個のパルスが出現するよう構成されてなるカムパルスとが入力され、
前記カムパルスが２つ連続して検出された際に、当該検出された２つのカムパルスの間隔を、前記２つのカムパルスの間に入力された前記クランクパルス数に基づいて判定し、その判定されたカムパルスの間隔に基づいて前記複数のピストンの位置を判別するよう構成されてなるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、２つのカムパルスを検出することで気筒位置判別が可能となるため、内燃機関の始動時間を従来に比してより短縮することができるという効果を奏するものである。
また、円盤状の外周面にピンを突設してカムホイールを構成したことにより、高い製造精度を要することなく、比較的簡易に製造できるため、装置全体の低価格化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態における内燃機関の気筒判別方法が提供される内燃機関動作制御装置の構成例を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態における内燃機関の気筒判別方法に用いられるカムホイールの正面図である。
【図３】図１に示された内燃機関動作制御装置において実行される気筒判別処理の手順の前半部分を示すサブルーチンフローチャートである。
【図４】図１に示された内燃機関動作制御装置において実行される気筒判別処理の手順の第１の中盤部分を示すサブルーチンフローチャートである。
【図５】図１に示された内燃機関動作制御装置において実行される気筒判別処理の手順の第２の中盤部分を示すサブルーチンフローチャートである。
【図６】図１に示された内燃機関動作制御装置において実行される気筒判別処理の手順の後半部分を示すサブルーチンフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態における内燃機関の気筒判別において、第４の気筒の上死点から第２の気筒の上死点に至るまでのクランクパルス及びカムパルス、並びに、各気筒の行程のそれぞれの変化を示すタイミング図であって、図７（Ａ）はクランクパルスのタイミング図、図７（Ｂ）はカムパルスのタイミング図、図７（Ｃ）はＶＶＴによりタイミング変更された場合のカムパルスのタイミング図、図７（Ｄ）は第１の気筒の行程変化を示すタイミング図、図７（Ｅ）は第２の気筒の行程変化を示すタイミング図、図７（Ｆ）は第３の気筒の行程変化を示すタイミング図、図７（Ｇ）は第４の気筒の行程変化を示すタイミング図である。
【図８】本発明の実施の形態における内燃機関の気筒判別において、第２の気筒の上死点から第１の気筒の上死点に至るまでのクランクパルス及びカムパルス、並びに、各気筒の行程のそれぞれの変化を示すタイミング図であって、図８（Ａ）はクランクパルスのタイミング図、図８（Ｂ）はカムパルスのタイミング図、図８（Ｃ）はＶＶＴによりタイミング変更された場合のカムパルスのタイミング図、図８（Ｄ）は第１の気筒の行程変化を示すタイミング図、図８（Ｅ）は第２の気筒の行程変化を示すタイミング図、図８（Ｆ）は第３の気筒の行程変化を示すタイミング図、図８（Ｇ）は第４の気筒の行程変化を示すタイミング図である。
【図９】本発明の実施の形態における内燃機関の気筒判別において、第１の気筒の上死点から第３の気筒の上死点に至るまでのクランクパルス及びカムパルス、並びに、各気筒の行程のそれぞれの変化を示すタイミング図であって、図９（Ａ）はクランクパルスのタイミング図、図９（Ｂ）はカムパルスのタイミング図、図９（Ｃ）はＶＶＴによりタイミング変更された場合のカムパルスのタイミング図、図９（Ｄ）は第１の気筒の行程変化を示すタイミング図、図９（Ｅ）は第２の気筒の行程変化を示すタイミング図、図９（Ｆ）は第３の気筒の行程変化を示すタイミング図、図９（Ｇ）は第４の気筒の行程変化を示すタイミング図である。
【図１０】本発明の実施の形態における内燃機関の気筒判別において、第３の気筒の上死点から第４の気筒の上死点に至るまでのクランクパルス及びカムパルス、並びに、各気筒の行程のそれぞれの変化を示すタイミング図であって、図１０（Ａ）はクランクパルスのタイミング図、図１０（Ｂ）はカムパルスのタイミング図、図１０（Ｃ）はＶＶＴによりタイミング変更された場合のカムパルスのタイミング図、図１０（Ｄ）は第１の気筒の行程変化を示すタイミング図、図１０（Ｅ）は第２の気筒の行程変化を示すタイミング図、図１０（Ｆ）は第３の気筒の行程変化を示すタイミング図、図１０（Ｇ）は第４の気筒の行程変化を示すタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図１０を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態における気筒判別方法が適用される内燃機関動作制御装置の構成例について、図１を参照しつつ説明する。
内燃機関としてのエンジン１は、例えば、４気筒エンジンであり、良く知られているようにスロットルバルブ４を介して吸入された吸入空気が吸入管５を介して導入される一方、燃焼後の排気は、排気管６を介して排気されるようになっている。
そして、エンジン１の、図示されない各吸気弁の上流側に位置する吸気マニホールド５ａの各ブランチ部分には、気筒数に応じてインジェクタ２が設けられている。さらに、エンジン１には、点火プラグ３が各気筒毎に設けられたものとなっている。
これら、インジェクタ２による燃料噴射のタイミングや点火プラグ３の点火時期は、電子制御ユニット２０における後述する気筒判別処理結果に基づいて制御されるようになっている。
【００１０】
また、エンジン１のクランクシャフト６には、周縁部に複数の突起７ｂが形成されたクランクホイール７が取着されると共に、このクランクホイール７の周縁部近傍には、クランク角センサ８が設けられており、その出力信号は電子制御ユニット２０に入力され、エンジン回転数の演算算出や後述する気筒判別処理等に供されるものとなっている。
さらに、各気筒に設けられた吸気弁（図示せず）が取着されたカムシャフト９には、カムホイール１０が設けられると共に、その周縁部近傍には、カム角センサ１１が設けられており、その出力信号は電子制御ユニット２０に入力され、後述する気筒判別処理等に供されるものとなっている。
【００１１】
電子制御ユニット２０は、例えば、公知・周知の構成を有してなるマイクロコンピュータ（図示せず）を中心に、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶素子（図示せず）を有すると共に、インジェクタ２を通電駆動するための駆動回路（図示せず）や、点火プラグ３に通電を行うための通電回路（図示せず）を主たる構成要素として構成されたものとなっている。
【００１２】
かかる電子制御ユニット２０には、先に述べたようにクランク角センサ８の出力信号、カム角センサ１１の出力信号の他、例えば、アクセル開度、外気温度、大気圧等が図示されない各種のセンサにより検出されて入力され、電子制御ユニット２０によるエンジン１の動作制御や燃料噴射制御、さらには、後述する気筒判別処理に供されるようになっている。
【００１３】
本発明の実施の形態におけるクランクホイール７は、円盤状に形成された本体部７ａの外周面に、径方向に沿って外側へ向かって複数の突起７ｂが等間隔で突出形成されたものとなっている（図１参照）。
本発明の実施の形態における突起７ｂは、円周方向で１０度間隔で設けられており、その内、連続する２つの突起部分が一カ所だけ削除された構成となっている。
この突起７ｂは、クランク角センサ８の種類に適した部材を用いるのが好適である。なお、クランク角センサ８には、電磁ピックアップ式のものや、ホールセンサなどが良く用いられるが、特定のものに限定される必要はない。
【００１４】
一方、図２には、本発明の実施の形態におけるカムホイール１０の構成例が示されており、以下、同図を参照しつつ、本発明の実施の形態におけるカムホイール１０について説明する。
本発明の実施の形態におけるカムホイール１０は、円盤状に形成された本体部１０ａの外周面に、径方向に沿って外側へ向かって複数のピン１２ａ〜１２ｈが突設されたものとなっている（図２参照）。
【００１５】
本発明の実施の形態においては、８個のピン１２ａ〜１２ｈが設けられたものとなっており、その相互の間隔は、円周方向で全て異なるように、１５°、７５°、２０°、７０°、３０°、６０°、４０°、５０°に設定されたものとなっている。
また、本発明の実施の形態のカムホイール１０においては、９０°毎にピンが配置された構造となっている。すなわち、ピン１２ａ、１２ｃ、１２ｅ、１２ｇは、相互に９０°の間隔で設けられたものとなっている。そして、その９０°の間に、ひとつのピンが設けられた構成となっている。換言すれば、ピン１２ａ〜１２ｈは、カム角センサ１１により、９０°の間隔に３つのカムパルスが得られるようにカムホイール１０の外周に突設されたものとなっている。
なお、ピン１２ａ〜１２ｈの間隔は、この例に限定されるものではないが、８カ所全て異なることが原則である。また、最小間隔は、カム角センサ１１の感度等を考慮して設定される必要があり、図２に示された構成例における最小角度１５°は、そのような観点から設定されたものである。
【００１６】
なお、ピン１２ａ〜１２ｈは、先のクランクホイール７の突起７ｂ同様、カム角センサ１１の種類に適した部材を用いるのが好適であり、カム角センサ１１には、クランク角センサ８同様、ホールセンサやＭＲＥ(magneto resistance effect)センサ（磁気抵抗効果素子）が良く用いられるが、特定のものに限定される必要はない。
本発明の実施の形態におけるカムホイール１０は、ピン１２ａ〜１２ｈを本体部１０ｓの外周面に埋め込む構成となっており、そのため、例えば、円盤状の部材の外周面に、ピン１２ａ〜１２ｈに代えて、凹部を形成するような従来構成のホイールと異なり、高い製造精度が必要なく、従来に比して製造容易であり、安価に製造できるものとなっている。
【００１７】
上述のクランクホイール７とカムホイール１０は、クランクホイール７が２回転する間に、カムホイール１０が１回転するように設けられており、クランクホイール７が２回転する間に、４つの気筒（図示せず）♯１〜♯４においては、それぞれ吸気行程、圧縮行程、膨張行程、及び、排気行程の１機関サイクルが実行されるようになっている。
このため、以下の説明においては、クランクホイール７の回転位置は、クランクホイール７の２回転分の角度である０°ＣＡ〜７２０°ＣＡを１サイクルとして表すこととする。なお、”ＣＡ”は、クランク角の意味である。
したがって、カムホイール１０の回転位置は、クランク角によって表される。
【００１８】
かかる前提の下、エンジン１においては、クランクホイール７が１８０°ＣＡ回転する毎に、図７乃至図１０に示されたように、第１気筒♯１内のピストン（図示せず）、第３気筒内のピストン（図示せず）♯３、第４気筒♯４内のピストン（図示せず）、第２気筒♯２内のピストン（図示せず）が順に、圧縮行程の上死点（ＴＤＣ）に達するよう配設されたものとなっている。
したがって、クランク角の０°ＣＡ〜７２０°ＣＡの範囲において、後述するようにクランクパルス及びカムパルスを用いて、クランクホイール７の回転位置を特定することで、各気筒♯１〜♯４におけるピストン（図示せず）の行程位置の判別、すなわち、気筒判別（又は気筒位置判別）が可能となっている。
【００１９】
なお、図７乃至図１０において、各図共に、（Ａ）はクランクパルスの時間変化を、（Ｂ）はカムパルスの時間変化を、（Ｃ）は可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）によりタイミングが変更されたカムパルスの時間変化を、（Ｄ）は第１の気筒♯１の行程変化を、（Ｅ）は第２の気筒♯２の行程変化を、（Ｆ）は第３の気筒♯３の行程変化を、（Ｇ）は第４の気筒♯４の行程変化を、それぞれ示すタイミング図である。なお、図７乃至図１０の各（Ａ）に示されたクランクパルスの上部に付記された数値は、第１の気筒♯１の上死点（ＴＤＣ）を０°ＣＡとした場合に、その点からのクランクパルス角度を表している。
【００２０】
図３乃至図６には、電子制御ユニット２０により実行される本発明の実施の形態における内燃機関の気筒判別処理の手順がサブルーチンフローチャートに示されており、以下、これらの図、及び、図７乃至図１０のタイミング図を参照しつつ、その手順について説明する。
電子制御ユニット２０による処理が開始されると、最初に、気筒判別完了フラグがＯＦＦに設定されているか否か、すなわち、換言すれば、所定の値、例えば”０”に設定されているか否かが判定され（図３のステップＳ１０２参照）、ＯＦＦではないと判定された場合（ＮＯの場合）には、気筒判別が既に完了しているとして、一連の処理が終了され、図示されないメインルーチンへ戻ることとなる。
一方、ステップＳ１０２において、気筒判別完了フラグがＯＦＦであると判定された場合（ＹＥＳの場合）は、気筒判別処理が完了していないとして、次述するステップＳ１０４の処理へ進むこととなる。
【００２１】
ステップＳ１０４においては、クランクパルスの入力が有るか否かが判定され、クランクパルスの入力有りと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、後述するステップＳ１０６の処理へ進む一方、クランクパルスの入力無しと判定された場合（ＮＯの場合）には、次述するステップＳ１２４の処理へ進むこととなる。
ステップＳ１２４においては、カムパルスの入力が有るか否かが判定され、カムパルスの入力有りと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、クランク角センサ（クランクセンサ）８が異常であると判定され（図３のステップＳ１２６参照）、必要な警報等の報知処理が行われて、一連の処理が終了され、図示されないメインルーチンへ戻ることとなる。一方、ステップＳ１２４において、カムパルスの入力無しと判定された場合（ＮＯの場合）には、気筒判別ができない状態にあるとして、エンジン停止がなされ、一連の処理が終了されることとなる（図３のステップＳ１２８参照）。
【００２２】
次に、ステップＳ１０６においては、カムパルスの入力が有るか否かが判定され、カムパルスの入力有りと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、次述するステップＳ１０８の処理へ進む一方、カムパルスの入力無しと判定された場合（ＮＯの場合）には、カム角センサ（カムセンサ）１１が異常であるとして、必要な警報等の報知処理が行われ、一連の処理が終了されて、図示されないメインルーチンへ戻ることとなる（図３のステップＳ１３０参照）。
【００２３】
ステップＳ１０８においては、カムパルス間隔が第２の所定範囲内にあるか否かが判定される。
ここで、先に述べたように、カムホイール１０はクランクホイール７が２回転する間に１回転するものとなっているため、クランク角度で表した場合のカムパルスの間隔は、先に図２に示された８個のピン１２ａ〜１２ｈの相互の角度間隔の２倍の角度となる。
したがって、カムホイール１０が図２に示された状態で反時計回りに回るとすると、電子制御ユニット２０において検出されるクランクパルスの角度間隔は、３０°ＣＡ、１５０°ＣＡ、４０°ＣＡ、１４０°ＣＡ、６０°ＣＡ、１２０°ＣＡ、８０°ＣＡ、１００°ＣＡとなる。
【００２４】
ステップＳ１０８においては、カムパルスの角度間隔が、上述の角度間隔を中心にして、所定の誤差範囲にあるか否かを判定するものである。
本発明の実施の形態においては、説明の便宜上、角度間隔の小さいものから順に、第１所定範囲、第２所定範囲・・・と昇順に区別することとする。
すなわち、具体的には、３０°ＣＡ±αを第１所定範囲、４０°ＣＡ±αを第２所定範囲、６０°ＣＡ±αを第３所定範囲、８０°ＣＡ±αを第４所定範囲、１００°ＣＡ±αを第５所定範囲、１２０°ＣＡ±αを第６所定範囲、１４０°ＣＡ±αを第７所定範囲、１５０°ＣＡ±αを第８所定範囲と、それぞれ定義することとする。なお、許容誤差αは、クランクホイール７やカムホイール１０の具体的な大きさ等に応じて、試験やシミュレーション結果に基づいて適切な値を設定するのが好適である。
【００２５】
しかして、ステップＳ１０８においては、カムパルスの間隔が、第２所定範囲、すなわち、本発明の実施の形態においては、４０°ＣＡ±αの範囲内にあるか否かが判定されることとなる。なお、カムパルスの間隔は、カムパルスの間に計測されるクランクパルス数に、クランクホイール７の突起７ｂの間隔である１０°を乗ずることにより演算算出される。
【００２６】
ステップＳ１０８において、カムパルス間隔が第２所定範囲内（４０°ＣＡ±α）にあると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、図７（Ｂ）に示されたように、４０°ＣＡ±αの間隔でカムパルスが検出されたことを意味する。この４０°ＣＡの間隔が演算により確定されるのは、２つ目のカムパルスの位置となるが、その位置は、第１の気筒♯１の上死点（ＴＤＣ）から５００°ＣＡの位置と確定され（図７（Ａ）及び図７（Ｂ）図７（Ｄ）乃至図７（Ｇ）、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）、図９（Ｄ）乃至図９（Ｇ）、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）、図１０（Ｄ）乃至図１０（Ｇ）参照）、気筒位置検出フラグがＯＮとされることとなる（図３のステップＳ１１０参照）。ここで、５００°ＣＡの位置と確定されるのは、クランクパルスの立ち下がりエッジ、及び、カムパルスの立ち下がりエッジが検出された後となる。
なお、図７（Ｆ）において、網掛けで「吸気」と表記された部分は、ＶＶＴによりカムパルスのタイミングが変更された場合に吸気行程となる部分を表したもので、図８乃至図１０においても同様である。
【００２７】
なお、気筒位置検出フラグのＯＮは、具体的には、フラグに所定値、例えば、”１”が設定された場合とするのが好適である。
上述のように気筒位置検出フラグがＯＮとされた際、電子制御ユニット２０において実行される噴射制御処理においては、点火は許可できないが、噴射許可フラグをＯＮとすることが可となる。
一方、ステップＳ１０８において、カムパルス間隔が第２所定範囲内（４０°ＣＡ±α）にないと判定された場合（ＮＯの場合）には、後述するステップＳ１３２の処理へ進むこととなる。
【００２８】
ステップＳ１１０の処理の後は、クランクパルスに欠歯が検出されたか否かが判定され（図３のステップＳ１１２参照）、クランクパルスの欠歯が検出されたと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、検出された欠歯の位置がＶＶＴの移動範囲内にあるか否かが判定される（図５のステップＳ１１４参照）。なお、”ＶＶＴ”は、吸気バルブ（図示せず）の開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構の意味で、その構成は、基本的に従来と同様のものである。
【００２９】
カムパルスが４０°ＣＡの間隔で検出された場合、その後、クランクパルスの欠歯が現れるのは、気筒位置が検出された時点（図３のステップＳ１１０参照）から６０°ＣＡ後、すなわち、第１の気筒♯１の上死点（ＴＤＣ）から５００°ＣＡの位置に対して６０°ＣＡ後となるが（図８（Ａ）参照）、その位置は、本発明の実施の形態においてはＶＶＴの移動範囲内、すなわち、ＶＶＴによりカムパルスのタイミングを調整できる範囲に位置することから、ステップＳ１１４において、検出された欠歯の位置がＶＶＴの移動範囲内にあると判定されることとなり、次述するステップＳ１１６の処理へ進むこととなる。
【００３０】
なお、クランクパルスの欠歯が確定されるのは、第１の気筒♯１の上死点（ＴＤＣ）から６００°ＣＡの位置（図８（Ａ）参照）となる。これは、欠歯の位置の検出には、例えば、欠歯の前後のクランクパルスの時間的間隔と、欠歯の部分の時間的間隔とを比較する等の従来から行われている処理に基づいて欠歯位置の確定がなされるためである。
一方、ステップＳ１１４において、検出された欠歯の位置がＶＶＴの移動範囲内ではないと判定された場合（ＮＯの場合）、すなわち、ＶＶＴの移動範囲を超える場合には、後述するステップＳ１６６（図６参照）の処理へ進むこととなる。
【００３１】
ステップＳ１１６においては、気筒位置検出フラグがＯＮとされた時点から検出される一周期分のカムパルスの間隔が所定間隔にあるか否かが判定されることとなる。
すなわち、具体的には、カムパルスが１００°ＣＡ、３０°ＣＡ、１５０°ＣＡ、４０°ＣＡのいずれかの間隔で検出されたか否かが判定され、所定間隔であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、先に検出された欠歯位置は、第１の気筒♯１の上死点（ＴＤＣ）から２４０°ＣＡの位置であると確定されることとなる（図５のステップＳ１１８、図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図１０（Ａ）、及び、図１０（Ｂ）参照）。
【００３２】
一方、ステップＳ１１６において、気筒位置検出フラグがＯＮとされた時点から検出される一周期分のカムパルスの間隔が所定間隔にないと判定された場合（ＮＯの場合）には、先に検出された欠歯位置は、第１の気筒♯１の上死点（ＴＤＣ）から６００°ＣＡの位置であると確定されることとなる（図５のステップＳ１２２、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）参照）。
【００３３】
そして、上述のステップＳ１１８、又は、ステップＳ１２２の処理の後は、最終的に気筒位置が確定され、気筒位置判別完了フラグがＯＮとされ、図示されないメインルーチンへ一旦戻ることとなる。なお、ステップＳ１２０において、気筒位置判別完了フラグがＯＮとされた際には、電子制御ユニット２０において実行される点火制御処理において点火許可が可能となる。
次に、先の図３に戻り、ステップＳ１０８においてＮＯと判定され、ステップＳ１３２の処理へ進んだ場合について説明すれば、このステップＳ１３２においては、カムパルス間隔が第７所定範囲内にあるか否かが判定される。
すなわち、ステップＳ１３２においては、カムパルス間隔が１４０°ＣＡ±αの範囲内にあるか否かが判定され、カムパルス間隔が１４０°ＣＡ±αの範囲内にあると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、気筒位置は第１の気筒♯１の上死点（ＴＤＣ）から６４０°ＣＡの位置と確定され（図３のステップＳ１３４、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）、図７（Ｄ）乃至図７（Ｇ）、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）、図８（Ｄ）乃至図８（Ｇ）参照）、先に説明したステップＳ１１２の処理（図３参照）へ進むこととなる。
【００３４】
一方、ステップＳ１３２において、カムパルス間隔は第７所定範囲内に無いと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ１３６の処理へ進み（図４参照）、カムパルス間隔が第３所定範囲内にあるか否か、すなわち、カムパルス間隔が６０°ＣＡ±αの範囲にあるか否かが判定され、第３所定範囲にあると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、気筒位置は第１の気筒♯１の上死点（ＴＤＣ）から７００°ＣＡの位置と確定され（図４のステップＳ１３８、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）、図８（Ｄ）乃至図８（Ｇ）参照）、先に説明したステップＳ１１２の処理（図３参照）へ進むこととなる。
【００３５】
また、ステップＳ１３６において、カムパルス間隔は第３所定範囲内に無いと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ１４０の処理へ進み、カムパルス間隔が第６所定範囲内にあるか否か、すなわち、カムパルス間隔が１２０°ＣＡ±αの範囲にあるか否かが判定され、第６所定範囲にあると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、気筒位置は第１の気筒♯１の上死点（ＴＤＣ）から１００°ＣＡの位置と確定され（図４のステップＳ１４２、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）、図８（Ｄ）乃至図８（Ｇ）、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）、図９（Ｄ）乃至図９（Ｇ）参照）、先に説明したステップＳ１１２の処理（図３参照）へ進むこととなる。
【００３６】
一方、ステップＳ１４０において、カムパルス間隔は第６所定範囲内に無いと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ１４４の処理へ進み、カムパルス間隔が第４所定範囲内にあるか否か、すなわち、カムパルス間隔が８０°ＣＡ±αの範囲にあるか否かが判定され、第４所定範囲にあると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、気筒位置は第１の気筒♯１の上死点（ＴＤＣ）から１８０°ＣＡの位置と確定され（図４のステップＳ１４６、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）、図９（Ｄ）乃至図９（Ｇ）参照）、先に説明したステップＳ１１２の処理（図３参照）へ進むこととなる。
【００３７】
また、ステップＳ１４４において、カムパルス間隔は第４所定範囲内に無いと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ１４８へ進み、カムパルス間隔が第５所定範囲内にあるか否か、すなわち、カムパルス間隔が１００°ＣＡ±αの範囲にあるか否かが判定され、第５所定範囲にあると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、気筒位置は第１の気筒♯１の上死点（ＴＤＣ）から２８０°ＣＡの位置と確定され（図４のステップＳ１５０、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）、図１０（Ｄ）乃至図１０（Ｄ）参照）、先に説明したステップＳ１１２の処理（図３参照）へ進むこととなる。
【００３８】
一方、ステップＳ１４８において、カムパルス間隔は第５所定範囲内に無いと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ１５２の処理（図６参照）へ進み、カムパルス間隔が第１所定範囲内にあるか否か、すなわち、カムパルス間隔が３０°ＣＡ±αの範囲にあるか否かが判定され、第１所定範囲にあると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、気筒位置は第１の気筒♯１の上死点（ＴＤＣ）から３１０°ＣＡの位置と確定され（図６のステップＳ１５４、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）、図１０（Ｄ）乃至図１０（Ｇ）参照）、先に説明したステップＳ１１２の処理（図３参照）へ進むこととなる。
【００３９】
また、ステップＳ１５２において、カムパルス間隔は第１所定範囲内に無いと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ１５６の処理へ進み、カムパルス間隔が第８所定範囲内にあるか否か、すなわち、カムパルス間隔が１５０°ＣＡ±αの範囲にあるか否かが判定され、第８所定範囲にあると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、気筒位置は第１の気筒♯１の上死点（ＴＤＣ）から４６０°ＣＡの位置と確定され（図６のステップＳ１５８、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）、図７（Ｄ）乃至図７（Ｇ）、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）、図１０（Ｄ）乃至図１０（Ｇ）参照）、先に説明したステップＳ１１２の処理（図３参照）へ進むこととなる。
【００４０】
一方、ステップＳ１５６において、カムパルス間隔は第８所定範囲内に無いと判定された場合（ＮＯの場合）には、クランク角センサ８の異常判定（図６のステップＳ１６０参照）が行われると共に、カム角センサ１１の異常判定（図６のステップＳ１６６参照）が並列的に実行されることとなる。
クランク角センサ８の異常判定、及び、カム角センサ１１の異常判定は、それぞれの判定における具体的な基準値は異なるものの、それぞれのセンサが異常か否かを判定するための手順は、基本的に同様であり、例えば、パルス幅や信号レベル等が判定の対象とされるものとなっている。なお、パルス幅や信号レベル等の判定の対象を具体的に如何なるものとするかは、特定の対象に限定されるものではなく、センサの種類等を考慮して、個々に適切なものが設定されるべきものである。
【００４１】
ステップＳ１６０においてクランク角センサ８の異常判定が行われた後は、その判定結果に基づいて、クランク角センサ８が異常であると確定できるか否かが判定される（図６のステップＳ１６２参照）。また、ステップＳ１６６においてカム角センサ１１の異常判定が行われた後は、その判定結果に基づいて、カム角センサ１１が異常であると確定できるか否かが判定される（図６のステップＳ１６８参照）。
【００４２】
そして、ステップＳ１６２において、クランク角センサ８が異常であると確定できると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、フェールセーフ処理が実行されることとなる（図６のステップＳ１６４参照）。
すなわち、カムパルスのパターンを基に気筒判別が行われ、車両は、いわゆるリンプホーム運転状態とされ、一連の処理が終了されて、図示されないメインルーチンへ戻ることとなる。
【００４３】
一方、ステップＳ１６８において、カム角センサ１１が異常であると確定できると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、フェールセーフ処理が実行されることとなる（図６のステップＳ１７０参照）。
すなわち、クランクパルスのパターンを基に気筒判別が行われ、車両は、いわゆるリンプホーム運転状態とされ、一連の処理が終了されて、図示されないメインルーチンへ戻ることとなる。
【００４４】
また、ステップＳ１６２、ステップＳ１６８において、異常と確定できないと判定された場合（ＮＯの場合）には、気筒位置検出が継続されて行われることとなり（図６のステップＳ１７２参照）、一旦、図示されないメインルーチンへ戻り、メインルーチンにおいて必要な他の処理が行われた後、再び、図３に示されたサブルーチン処理が開示されることとなる。
このように、本発明の実施の形態においては、図２に示された構成のカムホイール１０を用いることで、エンジンの始動位置に関わらず２００°ＣＡ程度のエンジン回転があれば気筒判別が可能となり（図２のステップＳ１０８、Ｓ１１０、Ｓ１３２、Ｓ１３４、図４のステップＳ１３６〜１５０、図６のステップＳ１５２〜Ｓ１５８参照）、初期点火までの時間が従来に比して短縮できるものとなっている。
【００４５】
なお、上述した本発明の実施の形態においては、エンジン１が４気筒エンジンであることを前提として説明したが、本発明の実施の形態における気筒判別方法は、３気筒エンジンにも同様に適用できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
より簡易な構成で、極力短時間での気筒判別が所望される内燃機関動作制御装置に適する。
【符号の説明】
【００４７】
１…エンジン
７…クランクホイール
８…クランク角センサ
１０…カムホイール
１１…カム角センサ
２０…電子制御ユニット
【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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