(57)【要約】    【課題】  機関の始動開始直後において、クランク角度センサの出力信号及びカム軸回転信号に基づく正確な回転位相判定をより早期に完了することができる制御装置を提供する。    【解決手段】  カム軸回転信号ＳＣＡＭＲが始動開始後最初に立ち下がった時期（ＣＡ１５）から、クランクパルス列ＳＣＲＫのパルス抜け部Ａに対応する基準時期ＣＡＲＥＦ２までのクランク角度を示す基準カウント値ＮＣＬＣＲが第１所定値Ｎ１以上の第１所定範囲ＲＮＣＬＣＲ１内にあるとき、機関の正確な回転位相を示すステージインデクスＣＲＫＩＤが「１６」であると判定し、基準カウント値ＮＣＬＣＲが第２所定値Ｎ２以上の第２所定範囲ＲＮＣＬＣＲ２内にあるとき、ステージインデクスＣＲＫＩＤが「４」であると判定する。【選択図】  図３
2017186971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランク軸の回転角度であるクランク角度を検出するクランク角度センサと、前記クランク軸の２回転に対応して１回転するカム軸の回転角度に応じたカム軸回転信号を出力するカム角度センサと、前記クランク角度センサによって検出されるクランク角度及び前記カム軸回転信号に基づいて、前記機関の回転位相を判定する回転位相判定手段とを備える内燃機関の制御装置において、
前記クランク角度センサは、前記クランク角度３６０度周期で基準角度情報を出力するように構成されており、
前記カム角度センサは、第１レベル及び第２レベルの間で変化する二値信号であるカム軸回転信号を出力し、前記カム軸回転信号のレベルが前記第２レベルから前記第１レベルへ変化する特定レベル変化点が、前記クランク角度７２０度の角度期間中に２回発生し、かつ前記特定レベル変化点が発生する第１発生時期から、前記基準角度情報が出力される基準時期までの第１基準角度期間と、前記第１発生時期の次に前記特定レベル変化点が発生する第２発生時期から前記基準時期までの第２基準角度期間とが異なるように構成されており、
前記回転位相判定手段は、
前記カム軸回転信号において前記特定レベル変化点が前記機関の始動開始後最初に発生した時期から前記基準時期までの角度期間に応じて、前記機関の回転位相を判定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記機関は前記カム軸の回転位相を変更するカム軸回転位相可変機構を備え、
前記第１基準角度期間と前記第２基準角度期間との差は、前記カム軸回転位相可変機構による回転位相の変更可能幅より大きくなるように設定されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
内燃機関のクランク軸の回転角度であるクランク角度を検出するクランク角度センサと、前記クランク軸の２回転に対応して１回転するカム軸の回転角度に応じた第１カム軸回転信号を出力する第１カム角度センサと、前記クランク軸の２回転に対応して１回転するカム軸の回転角度に応じた第２カム軸回転信号を出力する第２カム角度センサと、前記クランク角度センサによって検出されるクランク角度及び前記第１及び第２カム軸回転信号に基づいて、前記機関の回転位相を判定する回転位相判定手段とを備える内燃機関の制御装置において、
前記クランク角度センサは、前記クランク角度３６０度周期で基準角度情報を出力するように構成されており、
前記第１カム角度センサは、第１レベル及び第２レベルの間で変化する二値信号である前記第１カム軸回転信号を出力し、前記第１カム軸回転信号のレベルが前記第２レベルから前記第１レベルへ変化する特定レベル変化点が、前記クランク角度７２０度の角度期間中に２回発生し、かつ前記特定レベル変化点が発生する第１発生時期から、前記基準角度情報が出力される基準時期までの第１基準角度期間と、前記第１発生時期の次に前記特定レベル変化点が発生する第２発生時期から前記基準時期までの第２基準角度期間とが異なるように構成されており、
前記第２カム角度センサは、前記第１レベル及び前記第２レベルの間で変化する二値信号である前記第２カム軸回転信号を出力し、さらに前記第１カム軸回転信号のレベルが変化する複数の第１レベル変化点の一部と、前記第２カム軸回転信号のレベルが変化する複数の第２レベル変化点の一部とが、前記クランク角度７２０度／Ｎ（Ｎは前記機関の気筒数）の間隔で発生するように構成されており、
前記回転位相判定手段は、
前記機関の始動開始直後において、前記第１及び第２カム軸回転信号に基づいて、前記機関の回転位相の仮判定を行うとともに、
前記第１カム軸回転信号において前記特定レベル変化点が前記機関の始動開始後最初に発生した時期から前記基準時期までの角度期間に応じて、前記機関の回転位相を確定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記機関の始動開始直後において前記回転位相の仮判定結果に基づいて前記機関への燃料供給を開始し、前記回転位相が確定された後は、前記機関への燃料供給及び点火を確定された回転位相に基づいて実行することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の制御装置に関し、特に内燃機関のクランク軸の回転角度であるクランク角度を検出するクランク角度センサと、カム軸の回転角度に応じたカム軸回転信号を出力するカム角度センサとを用いて、機関の回転位相を判定する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、機関の始動開始直後において２つのカム角度センサから出力されるカム軸回転信号に基づいて暫定的な気筒識別を行う点、及びカム軸回転信号とクランク角度センサの出力信号とに基づいて正規の気筒識別を行う点が示されている。気筒識別は、換言すればクランク角度７２０度周期の機関回転位相を判定（特定）することに相当するので本明細書では機関の「回転位相判定」という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９７９１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年は吸気弁を駆動するカムが装着されたカム軸（及び排気弁を駆動するカムが装着されたカム軸）の回転位相を変更することによって吸気弁（及び排気弁）の作動位相を変更する機構を備えた機関が一般的に使用されるようになっており、カム軸回転信号のみよって回転位相判定を行うと、判定誤差が大きくなる場合がある。したがって、クランク角度センサの出力信号及びカム軸回転信号に基づく正確な回転位相判定を、機関始動開始時において可能な限り早期に完了することが求められている。特許文献１には、正規の気筒識別を早期に完了する手法は示されておらず、改善の余地が残されていた。
【０００５】
本発明は上述した点を考慮してなされたものであり、機関の始動開始直後において、クランク角度センサの出力信号及びカム軸回転信号に基づく正確な回転位相判定をより早期に完了することができる制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、内燃機関（１）のクランク軸（８）の回転角度であるクランク角度を検出するクランク角度センサ（１０）と、前記クランク軸の２回転に対応して１回転するカム軸の回転角度に応じたカム軸回転信号（ＳＣＡＭＲ）を出力するカム角度センサ（１１Ｒ）と、前記クランク角度センサによって検出されるクランク角度及び前記カム軸回転信号に基づいて、前記機関の回転位相（ＣＲＫＩＤ）を判定する回転位相判定手段とを備える内燃機関の制御装置において、前記クランク角度センサ（１０）は、前記クランク角度３６０度周期で基準角度情報（パルス抜け部Ａ）を出力するように構成されており、前記カム角度センサ（１１Ｒ）は、第１レベル（低レベル）及び第２レベル（高レベル）の間で変化する二値信号であるカム軸回転信号（ＳＣＡＭＲ）を出力し、前記カム軸回転信号のレベルが前記第２レベル（高レベル）から前記第１レベル（低レベル）へ変化する特定レベル変化点（立ち下がり）が、前記クランク角度７２０度の角度期間中に２回発生し、かつ前記特定レベル変化点が発生する第１発生時期（ＣＡ１５）から、前記基準角度情報が出力される基準時期（ＣＡＲＥＦ２）までの第１基準角度期間（Ｎ１）と、前記第１発生時期の次に前記特定レベル変化点が発生する第２発生時期（ＣＡ１８）から前記基準時期（ＣＡＲＥＦ３）までの第２基準角度期間（Ｎ２）とが異なるように構成されており、前記回転位相判定手段は、前記カム軸回転信号において前記特定レベル変化点が前記機関の始動開始後最初に発生した時期から前記基準時期までの角度期間（ＮＣＬＣＲ）に応じて、前記機関の回転位相（ＣＲＫＩＤ）を判定することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、カム軸回転信号において特定レベル変化点が機関の始動開始後最初に発生した時期から基準時期までの角度期間に応じて、機関の回転位相が判定される。例えばカム軸回転信号が第１レベルにあるときにクランク角度センサの出力信号によってカウンタを作動させて、基準情報が出力される基準時期におけるカウンタの値を第１基準角度期間または第２基準角度期間として検出する場合であって、第２基準角度期間が第１基準角度期間より長い場合を想定すると、始動開始時にカム軸回転信号が第１レベルにあると、始動開始時点からカウンタが作動し、最初に基準情報が入力される基準時期のカウンタの値が第１基準角度期間に相当するものであるときは、機関回転位相が３６０度ずれて誤判定される場合がある（図３，ＣＡＲＥＦ１参照）。そのため、始動開始時点から第２基準角度期間が経過したのちに、特定レベル変化点から基準時期までの第１または第２基準角度期間の検出を行って回転位相を判定すれば、そのような誤判定を確実に防止できる。ただし、始動開始時点から第２基準角度期間が経過する前に特定レベル変化点が発生したときは、その発生時点からカウンタを作動させることによって検出される第１基準角度期間は正確な回転位相に対応するものとなる。したがって、機関始動開始後最初に特定レベル変化点が発生した時期から基準時期までの角度期間に応じて機関の回転位相を判定することにより、第２基準角度期間の経過を待たずに正確な位相判定を完了することが可能となる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記機関は前記カム軸の回転位相を変更するカム軸回転位相可変機構（２０）を備え、前記第１基準角度期間（Ｎ１）と前記第２基準角度期間（Ｎ２）との差は、前記カム軸回転位相可変機構による回転位相の変更可能幅（ＤＣＡＷ）より大きくなるように設定されることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、第１基準角度期間と第２基準角度期間との差は、カム軸回転位相可変機構による回転位相の変更可能幅より大きくなるように設定されるので、カム軸の回転位相が変更されても正確な回転位相判定を行うことができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、内燃機関（１）のクランク軸（８）の回転角度であるクランク角度を検出するクランク角度センサ（１０）と、前記クランク軸の２回転に対応して１回転するカム軸の回転角度に応じた第１カム軸回転信号（ＳＣＡＭＲ）を出力する第１カム角度センサ（１１Ｒ）と、前記クランク軸の２回転に対応して１回転するカム軸の回転角度に応じた第２カム軸回転信号（１１Ｌ）を出力する第２カム角度センサ（１１Ｌ）と、前記クランク角度センサ（１０）によって検出されるクランク角度及び前記第１及び第２カム軸回転信号（ＳＣＡＭＲ，ＳＣＡＭＬ）に基づいて、前記機関の回転位相を判定する回転位相判定手段とを備える内燃機関の制御装置において、前記クランク角度センサ（１０）は、前記クランク角度３６０度周期で基準角度情報（パルス抜け部Ａ）を出力するように構成されており、前記第１カム角度センサ（１１Ｒ）は、第１レベル（低レベル）及び第２レベル（高レベル）の間で変化する二値信号である前記第１カム軸回転信号（ＳＣＡＭＲ）を出力し、前記第１カム軸回転信号のレベルが前記第２レベル（高レベル）から前記第１レベル（低レベル）へ変化する特定レベル変化点（立ち下がり）が、前記クランク角度７２０度の角度期間中に２回発生し、かつ前記特定レベル変化点が発生する第１発生時期（ＣＡ１５）から、前記基準角度情報が出力される基準時期（ＣＡＲＥＦ２）までの第１基準角度期間（Ｎ１）と、前記第１発生時期の次に前記特定レベル変化点が発生する第２発生時期（ＣＡ１８）から前記基準時期（ＣＡＲＥＦ３）までの第２基準角度期間（Ｎ２）とが異なるように構成されており、前記第２カム角度センサ（１１Ｒ）は、前記第１レベル及び前記第２レベルの間で変化する二値信号である前記第２カム軸回転信号（ＳＣＡＭＬ）を出力し、さらに前記第１カム軸回転信号のレベルが変化する複数の第１レベル変化点の一部（ＣＡ１２，ＣＡ１５，ＣＡ１８）と、前記第２カム軸回転信号のレベルが変化する複数の第２レベル変化点の一部（ＣＡ１１，ＣＡ１４，ＣＡ１６）とが、前記クランク角度７２０度／Ｎ（Ｎは前記機関の気筒数）の間隔で発生するように構成されており、前記回転位相判定手段は、前記機関の始動開始直後において、前記第１及び第２カム軸回転信号（ＳＣＡＭＲ，ＳＣＡＭＬ）に基づいて、前記機関の回転位相の仮判定を行うとともに、前記第１カム軸回転信号（ＳＣＡＭＲ）において前記特定レベル変化点が前記機関の始動開始後最初に発生した時期から前記基準時期までの角度期間（ＮＣＬＣＲ）に応じて、前記機関の回転位相（ＣＲＫＩＤ）を確定することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、機関の始動開始直後において、第１及び第２カム軸回転信号に基づいて、機関の回転位相の仮判定が行われ、さらに第１カム軸回転信号において特定レベル変化点が機関の始動開始後最初に発生した時期から基準時期までの角度期間に応じて、機関の回転位相が確定される。すなわち、請求項３の発明は、請求項１の発明にカム角度センサを追加して、始動開始直後における回転位相仮判定機能を追加したものに相当し、クランク角度センサから出力される基準角度情報と、第１カム軸回転信号とを用いた正確な回転位相の判定（確定）手法は請求項１の発明と同一であり、同様の効果が得られる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、前記機関の始動開始直後において前記回転位相の仮判定結果に基づいて前記機関への燃料供給を開始し、前記回転位相が確定された後は、前記機関への燃料供給及び点火を確定された回転位相に基づいて実行することを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、始動開始直後においては回転位相の仮判定結果に基づいて機関への燃料供給が開始され、回転位相が確定された後は、機関への燃料供給及び点火が確定された回転位相に基づいて実行される。燃料噴射を行う気筒が間違っていても大きな弊害は発生しないが、点火する気筒が間違っているとバックファイアが発生するなどの弊害が発生するため、正確な回転位相の確定後に点火を開始することで、弊害を発生させることなく機関を早期に始動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示す６気筒機関における各気筒の行程と、クランク角度センサから出力されるＣＲＫパルス列、第１及び第２カム角度センサから出力される第１カム及び第２軸回転信号との関係を示すタイムチャートである。
【図３】正確な回転位相の判定手法を説明するためのタイムチャートである。
【図４】本発明の第２の本実施形態における内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。
【図５】図４に示す４気筒機関における回転位相の判定手法を説明するためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は本発明の第１の実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。内燃機関（以下単に「エンジン」という）１は、Ｖ型６気筒のエンジンであり、スロットル弁３が設けられた吸気通路２を備えている。吸気通路２の、スロットル弁下流側には燃料噴射弁６が各気筒毎に設けられている。エンジン１の各気筒には点火プラグ７が設けられており、燃料噴射弁６及び点火プラグ７は電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に接続されている。ＥＣＵ５は、燃料噴射弁６の開弁時期及び開弁時間（燃料噴射時期及び燃料噴射時間）を制御するとともに、点火プラグ７による点火時期の制御を行う。吸気通路２のスロットル弁３の下流には吸気圧ＰＢＡを検出する吸気圧センサ９が設けられている。
【００１６】
エンジン１は、吸気弁を駆動するカムが固定されたカム軸の回転位相を変更することにより、吸気弁の作動位相を連続的に変更する弁作動位相可変装置２０を備えており、弁作動位相可変装置２０の作動はＥＣＵ５により制御される。
【００１７】
ＥＣＵ５には、エンジン１のクランク軸８の回転角度を検出するクランク角度センサ１０が接続され、さらにエンジン１の吸気弁を駆動するカムが固定された第１バンクのカム軸（図示せず）及び第２バンクのカム軸（図示せず）には、カム軸の回転角度に応じたカム軸回転信号を出力をする第１及び第２カム角度センサ１１Ｒ及び１１Ｌが接続されている。クランク角度センサ１０は、外周部に歯が形成された円盤状のパルサディスクと、その外周部に対向して配置される磁気センサとの組み合わせで構成され、比較的短い一定クランク角周期（例えば６度周期）で１パルス（以下「ＣＲＫパルス」という）を発生し、ＥＣＵ５に供給する。カム軸は、クランク軸８の２回転に対応して１回転する。
【００１８】
ＥＣＵ５には、上述したセンサ９，１０，１１Ｒ，１１Ｌ以外に、図示しない他のセンサ、例えばエンジン１の冷却水温を検出する冷却水温センサ、エンジン１によって駆動される車両のアクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ、当該車両の車速を検出する車速センサなどが接続されており、上述した各種センサの検出信号はＥＣＵ５に供給される。
【００１９】
ＥＣＵ５は、クランク角度センサ１０、第１及び第２カム角度センサ１１Ｒ，１１Ｌの出力信号に基づいて、エンジン１の回転位相判定（気筒判別）を行い、その判定結果に基づいて、燃料噴射時期及び点火時期などのタイミング制御を行う。ＣＲＫパルスは、このタイミング制御に使用されるとともに、エンジン回転数（エンジン回転速度）ＮＥの検出に使用される。
【００２０】
図２は、本実施形態における＃１〜＃６気筒の行程と、クランク角度センサ１０から出力されるＣＲＫパルス列ＳＣＲＫ、第１及び第２カム角度センサ１１Ｒ，１１Ｌから出力される第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＲ及び第２カム軸回転信号ＳＣＡＭＬとの関係を示すタイムチャートである。
【００２１】
図２の最上部に示すＣＲＫＩＤは、クランク角度７２０度の角度期間を３０度毎の２４個の角度期間（以下「ステージ」という）に分割し、各ステージを識別するために割り当てたステージインデクスである。エンジン１の始動開始直後に回転位相を判定することは、ステージインデクスＣＲＫＩＤが、０〜２３の何れであるかを判定することに相当する。例えば、ステージインデクスＣＲＫＩＤが「８」であると判定されたときは、その時点で＃１気筒が排気行程にあると識別できるので、＃１気筒における燃料噴射の準備を開始して、吸気行程で燃料噴射を実行し、圧縮行程の終了時期近傍で点火を実行する制御を行うことができる。
【００２２】
ＳＣＲＫは、クランク角度センサ１０から出力されるＣＲＫパルス列である。ＣＲＫパルスは、クランク角度６度毎に出力されるが、パルサディスクの歯が２個連続して欠けている部分があるため、ＣＲＫパルス列ＳＣＲＫは、３６０度周期のパルス抜け部Ａを含む。本実施形態では、パルス抜け部Ａの後の２つめのＣＲＫパルス発生時期を基準時期ＣＡＲＥＦとして正確な回転位相の判定に使用する。
【００２３】
第１及び第２カム軸回転信号ＳＣＡＭＲ，ＳＣＡＭＬは、低レベル（第１レベル）及び高レベル（第２レベル）の間で変化する二値信号である。第１カム角度センサ１１Ｒは、第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＲが、クランク角度ＣＡ１２で低レベルから高レベルに変化し、クランク角度ＣＡ１５で高レベルから低レベルに変化し、クランク角度ＣＡ１７で低レベルから高レベルに変化し、クランク角度ＣＡ１８で高レベルから低レベルに変化し、クランク角度ＣＡ１２とクランク角度ＣＡ１５の間隔は２４０度、クランク角度ＣＡ１５とクランク角度ＣＡ１７の間隔は２１０度、クランク角度ＣＡ１７とクランク角度ＣＡ１８の間隔は３０度、クランク角度ＣＡ１８とクランク角度ＣＡ１２の間隔は２４０度となるように構成されている。
【００２４】
第２カム角度センサ１１Ｌは、第２カム軸回転信号ＳＣＡＭＬが、クランク角度ＣＡ１１で高レベルから低レベルに変化し、クランク角度ＣＡ１３で低レベルから高レベルに変化し、クランク角度ＣＡ１４で高レベルから低レベルに変化し、クランク角度ＣＡ１６で低レベルから高レベルに変化し、クランク角度ＣＡ１１とクランク角度ＣＡ１３の間隔は２１０度、クランク角度ＣＡ１３とクランク角度ＣＡ１４の間隔は３０度、クランク角度ＣＡ１４とクランク角度ＣＡ１６の間隔は２４０度、クランク角度ＣＡ１６とクランク角度ＣＡ１１の間隔は２４０度となるように構成されている。さらにクランク角度ＣＡ１１とクランク角度ＣＡ１２との間隔は１２０度に設定されている。
【００２５】
上述したようにクランク角度センサ１０、第１及び第２カム角度センサ１１Ｒ，１１Ｌを構成することによって、以下に説明する回転位相の仮判定及び正確な回転位相の判定を行うことが可能となる。
【００２６】
すなわち、クランク角度センサ１０は、クランク角度３６０度周期でＣＲＫパルスが抜ける（基準角度情報を出力する）ように構成されており、第１カム角度センサ１１Ｒは、第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＲが高レベルから低レベルへ変化するレベル変化点（立ち下がり）が、クランク角度７２０度の角度期間中に２回発生し、立ち下がりが発生するクランク角度ＣＡ１５（第１発生時期）から、基準時期ＣＡＲＥＦ２までの第１基準角度期間（１０５度程度）と、次に立ち下がりが発生するクランク角度ＣＡ１８（第２発生時期）から基準時期ＣＡＲＥＦ３までの第２基準角度期間（２２５度程度）とが異なるように構成されており、この構成によって正確な位相判定を行うことができる。
【００２７】
また第２カム角度センサ１１Ｌは、第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＲのレベルが変化する複数のレベル変化点のうち、クランク角度ＣＡ１２，ＣＡ１５，及びＣＡ１８と、第２カム軸回転信号ＳＣＡＭＬのレベルが変化する複数のレベル変化点のうち、クランク角度ＣＡ１１，ＣＡ１４，及びＣＡ１６とが、クランク角度７２０度／６（６は気筒数）＝１２０度の間隔で発生するように構成されているので、第１及び第２カム軸回転信号ＳＣＡＭＲ，ＳＣＡＭＬに基づいて、回転位相の仮判定を行うことができる。
【００２８】
本実施形態では、エンジン１の始動開始直後において、第１及び第２カム軸回転信号ＳＣＡＭＲ，ＳＣＡＭＬの変化点に基づいて、回転位相の仮判定を行い、次にＣＲＫパルス列ＳＣＲＫから得られる基準時期ＣＡＲＥＦと、第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＲとを用いて正確な回転位相の判定（確定）を行う。カム軸の回転位相は、弁作動位相可変装置２０によって変更されるため、２つのカム軸回転信号の変化点に基づく仮判定では、常に正確な回転位相判定を行うことができないからである。
【００２９】
回転位相の仮判定は以下のようにして実行される。
１）第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＲが低レベルである状態で第２カム軸回転信号ＳＣＡＭＬが高レベルから低レベルに変化する変化点（立ち下がり）が検出されたとき、ステージインデクスＣＲＫＩＤが「０」と判定する（クランク角度ＣＡ１１）。
２）第２カム軸回転信号ＳＣＡＭＬが低レベルである状態で第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＲが低レベルから高レベルに変化する変化点（立ち上がり）が検出されたとき、ステージインデクスＣＲＫＩＤが「４」であると判定する（クランク角度ＣＡ１２）
３）第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＲが高レベルである状態で第２カム軸回転信号ＳＣＡＭＬの立ち下がりが検出されたとき、ステージインデクスＣＲＫＩＤが「８」であると判定する（クランク角度ＣＡ１４）
４）第２カム軸回転信号ＳＣＡＭＬが低レベルである状態で第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＲの立ち下がりが検出されたとき、ステージインデクスＣＲＫＩＤが「１２」であると判定する（クランク角度ＣＡ１５）。
５）第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＲが低レベルである状態で第２カム軸回転信号ＳＣＡＭＬの立ち上がりが検出されたとき、ステージインデクスＣＲＫＩＤが「１６」であると判定する（クランク角度ＣＡ１６）。
６）第２カム軸回転信号ＳＣＡＭＬが高レベルである状態で第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＲの立ち下がりが検出されたとき、ステージインデクスＣＲＫＩＤが「２０」であると判定する（クランク角度ＣＡ１８）。
【００３０】
次に図３を参照して、正確な回転位相の判定手法を説明する。図３には、図２と同様にステージインデクスＣＲＫＩＤ、各気筒の行程、ＣＲＫパルス列ＳＣＲＫ、第１及び第２カム軸回転信号ＳＣＡＭＲ，ＳＣＡＭＬが示され、さらにカムローカウンタＣＬＣのカウント値ＮＣＬＣが示されている。カムローカウンタＣＬＣは、第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＲの立ち下がりでリセットされ、第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＲが低レベルである期間中はＣＲＫパルスが発生する毎にカウントアップされ、第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＲが高レベルである期間中はカウント値ＮＣＬＣが維持されるように動作する。
【００３１】
第１の判定手法では、ＣＲＫパルス列ＳＣＲＫから得られる基準時期ＣＡＲＥＦにおけるカムローカウンタＣＬＣのカウント値ＮＣＬＣに応じて、下記にようにステージインデクスＣＲＫＩＤが判定される。
【００３２】
１）始動開始後最初の基準時期ＣＡＲＥＦにおけるカウント値（以下「基準カウント値」という）ＮＣＬＣＲが第１所定値Ｎ１以上の第１所定範囲ＲＮＣＬＣＲ１内（例えばＮ１＝１６，１６から２６までの範囲内）にあるとき、ステージインデクスＣＲＫＩＤが「１６」であると判定する。
２）始動開始後最初に取得される基準カウント値ＮＣＬＣＲが第２所定値Ｎ２以上の第２所定範囲ＲＮＣＬＣＲ２内（例えばＮ２＝３６，３６から３８までの範囲内）にあるとき、ステージインデクスＣＲＫＩＤが「４」であると判定する。
【００３３】
この第１の判定手法では、始動開始時のクランク角度ＣＡが図３に示すＣＡＳ１である場合には、第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＲは低レベルであるため、カムローカウンタＣＬＣは一点鎖線で示すように、直ちにカウントアップを開始し、基準カウント値ＮＣＬＣＲは第１所定値Ｎ１に近い値Ｎ１ａとなり、ステージインデクスＣＲＫＩＤは、正しくは「４」であるのに「１６」であると誤判定してしまう。そのため第１の判定手法では、始動開始時点からカウント値ＮＣＬＣが第２所定値Ｎ２に達するまでは、正確な回転位相の判定を禁止して、このような誤判定を防止する。
【００３４】
しかしながら、カウント値ＮＣＬＣが第２所定値Ｎ２に達する前であっても、カムローカウンタＣＬＣのリセットが行われれば、その後のカウント値ＮＣＬＣは正確な回転位相に対応するものとなるので、第２の判定手法では、カウント値ＮＣＬＣが第２所定値Ｎ２に達する前であっても、第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＲの立ち下がりが発生したときは、直ちに正確な回転位相の判定を実行することとした。これによって、例えば始動開始時のクランク角度ＣＡが図３に示すＣＡＳ２である場合には、クランク角度ＣＡ１５でカムローカウンタＣＬＣがリセットされるので、基準時期ＣＡＲＥＦ２において正確な回転位相を判定できる。すなわち、ステージインデクスＣＲＫＩＤが「１６」であるという正しい回転位相判定を行うことができる。換言すれば、カウント値ＮＣＬＣが第２所定値Ｎ２に達するまでは、正確な回転位相の判定を禁止する第１の判定手法では、図３に示す基準時期ＣＡＲＥＦ３において正確な回転位相を判定することになるが、第２の判定手法によれば判定時期をクランク角度３６０度早めることができる。
【００３５】
したがって、本実施形態では第２の判定手法を採用している。第２の判定手法は、要約すると、始動開始直後における判定禁止期間をなくし、始動開始後最初に発生する第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＲの立ち下がり（例えば図３に示すＣＡ１５）から基準時期ＣＡＲＥＦまでの基準カウント値ＮＣＬＣＲが、第１所定範囲ＲＮＣＬＣＲ１内にあるか第２所定範囲ＲＮＣＬＣＲ２内にあるかによって、ステージインデクスＣＲＫＩＤを判定するものである。
【００３６】
また、ステージインデクスＣＲＫＩＤの正確な判定に適用する第１所定値Ｎ１と第２所定値Ｎ２との差に対応するクランク角度（第１基準角度期間と第２基準角度期間の差）は、弁作動位相可変装置２０によって変更可能なカム軸回転位相の変更可能幅ＤＣＡＷ（例えばクランク角度６０度）より大きくなるように設定され、第１及び第２所定範囲ＲＮＣＬＣＲ１，ＲＮＣＬＣＲ２は、カム軸作動位相の変更可能幅ＤＣＡＷが大きくなるほど広くなり、かつ互いに重複しないように設定されるので、カム軸の回転位相が変更されても正確な回転位相判定を行うことができる。なお、本実施形態において第２所定範囲ＲＮＣＬＣＲ２が比較的狭い角度範囲（３６〜３８）に設定されているのは、カムローカウンタＣＬＣが、第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＲが高レベルであるときは、カウントアップを停止するためであり、カウントアップを継続する場合には、変更可能幅ＤＣＡＷが例えば６０度である場合には、第２所定範囲ＲＮＣＬＣＲ２は３６〜４６の範囲に設定される。
【００３７】
本実施形態では、回転位相の仮判定が行われた時点から仮判定された回転位相に基づく燃料噴射を開始するが点火は実行せず、正確な回転位相の判定が完了したのちにその正確な回転位相に基づく燃料噴射及び点火を実行するようにしている。燃料噴射を行う気筒が間違っていても大きな弊害は発生しないが、点火する気筒が間違っているとバックファイアが発生するなどの弊害が発生するため、正確な回転位相の確定後に点火を開始することで、弊害を発生させることなく機関を早期に始動させることができる。
本実施形態では、弁作動位相可変装置２０がカム軸回転位相可変機構に相当し、ＥＣＵ５が回転位相判定手段を構成する。
【００３８】
［第２の実施形態］
本実施形態は、本発明を直列４気筒エンジンに適用したものであり、以下に説明する点以外は第１の実施形態と同一である。
【００３９】
図４は本実施形態における内燃機関及びその制御装置の構成を示す図であり、エンジン１ａの排気弁（図示せず）を駆動するカムが固定されたカム軸には第１カム角度センサ１１Ｅが設けられ、吸気弁（図示せず）を駆動するカムが固定されたカム軸には第２カム角度センサ１１Ｉが設けられている。弁作動位相可変装置２０ａは、吸気弁側のカム軸だけでなく排気弁を駆動するカム軸の回転位相も変更可能なものである。
【００４０】
図５は、図３と同様に、ステージインデクスＣＲＫＩＤ、各気筒の行程、ＣＲＫパルス列ＳＣＲＫ、第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＥ、第２カム軸回転信号ＳＣＡＭＩ、及びカムローカウンタＣＬＣのカウント値ＮＣＬＣの推移を示す。第１カム角度センサ１１Ｅは、カム軸の回転角度に応じた第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＥを出力し、第２カム角度センサ１１Ｉは、カム軸の回転角度に応じた第２カム軸回転信号ＳＣＡＭＩを出力する。
【００４１】
第１カム角度センサ１１Ｅは、第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＥが、クランク角度ＣＡ２２で高レベルから低レベルに変化し、クランク角度ＣＡ２３で低レベルから高レベルに変化し、クランク角度ＣＡ２５で高レベルから低レベルに変化し、クランク角度ＣＡ２８で低レベルから高レベルに変化し、クランク角度ＣＡ２２とクランク角度ＣＡ２３の間隔は９０度、クランク角度ＣＡ２３とクランク角度ＣＡ２５の間隔は１８０度、クランク角度ＣＡ２５とクランク角度ＣＡ２８の間隔は２７０度、クランク角度ＣＡ２８とクランク角度ＣＡ２２の間隔は１８０度となるように構成されている。
【００４２】
第２カム角度センサ１１Ｉは、第２カム軸回転信号ＳＣＡＭＩが、クランク角度ＣＡ２１で低レベルから高レベルに変化し、クランク角度ＣＡ２４で高レベルから低レベルに変化し、クランク角度ＣＡ２６で低レベルから高レベルに変化し、クランク角度ＣＡ２７で高レベルから低レベルに変化し、クランク角度ＣＡ２１とクランク角度ＣＡ２４の間隔は２７０度、クランク角度ＣＡ２４とクランク角度ＣＡ２６の間隔は１８０度、クランク角度ＣＡ２６とクランク角度ＣＡ２７の間隔は９０度、クランク角度ＣＡ２７とクランク角度ＣＡ２１の間隔は１８０度となるように構成されている。さらにクランク角度ＣＡ２１とクランク角度ＣＡ２２との間隔は９０度に設定されている。
【００４３】
回転位相の仮判定は以下のようにして実行される。
１）第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＥが高レベルである状態で第２カム軸回転信号ＳＣＡＭＩの立ち上がりが検出されたとき、ステージインデクスＣＲＫＩＤが「０」と判定する（クランク角度ＣＡ２１）。
２）第２カム軸回転信号ＳＣＡＭＩが高レベルである状態で第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＥの立ち上がりが検出されたとき、ステージインデクスＣＲＫＩＤが「６」であると判定する（クランク角度ＣＡ２３）
３）第２カム軸回転信号ＳＣＡＭＩが低レベルである状態で第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＥの立ち下がりが検出されたとき、ステージインデクスＣＲＫＩＤが「１２」であると判定する（クランク角度ＣＡ２５）
４）第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＥが低レベルである状態で第２カム軸回転信号ＳＣＡＭＩの立ち下がりが検出されたとき、ステージインデクスＣＲＫＩＤが「１８」であると判定する（クランク角度ＣＡ２７）。
【００４４】
第１の判定手法による正確な回転位相の判定は以下のようにして行われる。
１）始動開始後最初に取得される基準カウント値ＮＣＬＣＲが第３所定値Ｎ３以上の第３所定範囲ＲＮＣＬＣＲ３内（例えばＮ３＝０，０から１０までの範囲内）であるとき、ステージインデクスＣＲＫＩＤが「４」であると判定する。
２）始動開始後最初に取得される基準カウント値ＮＣＬＣＲが第４所定値Ｎ４以上の第４所定範囲ＲＮＣＬＣＲ４内（例えばＮ４＝１３，１３から２３までの範囲内）であるとき、ステージインデクスＣＲＫＩＤが「１６」であると判定する。
【００４５】
第１の判定手法では、４気筒エンジンにおいては、カウント値ＮＣＬＣＲが第４所定値Ｎ４に達するまでは、正確な回転位相の判定を禁止することで、始動開始時における誤判定を防止する。本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、第２の判定手法を採用し、カウント値ＮＣＬＣが第４所定値Ｎ４に達する前であっても、第１カム軸回転信号ＳＣＡＭＥの立ち下がりが発生したときは、直ちに正確な回転位相の判定を行う。これによって、例えば始動開始時のクランク角度ＣＡが図５に示すＣＡＳ３である場合には、クランク角度ＣＡ２２でカムローカウンタＣＬＣがリセットされるので、基準時期ＣＡＲＥＦ４において正確な回転位相を判定できる。すなわち、ステージインデクスＣＲＫＩＤが「４」であるという正しい回転位相判定を行うことができる。換言すれば、カウント値ＮＣＬＣが第４所定値Ｎ４に達するまで正確な回転位相の判定を禁止する第１の判定手法では、図５に示す基準時期ＣＡＲＥＦ５において正確な回転位相を判定することになるが、第２の判定手法によれば、判定時期をクランク角度３６０度早めることができる。
【００４６】
なお、Ｖ型８気筒エンジンでは１つのバンクは直列４気筒エンジンに相当するので、本実施形態と同様にして、始動開始直後におけるエンジンの正確な回転位相の判定を行うことができる。
以上のように本願発明は６気筒エンジンだけでなく、４気筒エンジンや８気筒エンジンにも適用可能であり、６気筒エンジンと同様の効果が得られる。
【００４７】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、Ｖ型６気筒エンジン、直列４気筒エンジン（及びＶ型８気筒エンジン）について本発明を適用した例を示したが、本発明は気筒数にかかわらず複数気筒のエンジンに適用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１  内燃機関
５  電子制御ユニット（回転位相判定手段）
１０  クランク角度センサ
１１Ｒ，１１Ｌ，１１Ｅ，１１Ｉ  カム角度センサ
【図１】
2017186971.tif 000003
【図２】
2017186971.tif 000004
【図３】
2017186971.tif 000005
【図４】
2017186971.tif 000006
【図５】
2017186971.tif 000007