JP2000205027A - 回転信号の異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転信号の異常を正確に検出する。 【解決手段】吸気側及び排気側カム軸２１，２２はタイ
ミングベルト２４を介してクランク軸２３に駆動連結さ
れ、クランク軸２３の２回転に１回の割合で回転する。
カムロータ２５に対向して基準位置センサ２６が配設さ
れ、クランクロータ２７に対向して回転角センサ２８が
配設される。基準位置センサ２６は７２０°ＣＡ毎に基
準位置信号を出力する。また、回転角センサ２８は１０
°ＣＡ毎に回転パルス信号を出力する。このとき、３６
０°ＣＡ毎に欠歯部２７ｂが検出される。吸気側カム軸
２１には位相調整式のＶＶＴ機構２９が配設される。Ｅ
ＣＵ３０は、基準位置信号の検出から欠歯位置の検出ま
での時間間隔を計測し、該計測した時間間隔を、その時
々の瞬時回転速度で補正すると共に、ＶＶＴ機構２９に
よるカム軸２１の進角位相に応じて補正し、その補正結
果により回転信号の異常の有無を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関における
回転信号の異常検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に車両用内燃機関では、クランク軸
の所定回転角度毎に回転パルス信号を発生する回転角セ
ンサや、クランク軸の回転に伴う所定の基準位置を検出
する基準位置センサが設けられ、これら各センサの検出
結果に従い燃料噴射や点火時期等の各種制御が実施され
る。

【０００３】このとき、前記各センサに異常が発生しク
ランク軸の回転位置が誤検出されると、各種制御に支障
を来すため、その異常を検出してその旨を運転者等に警
告する必要がある。そこで従来より、回転角センサや基
準位置センサによる回転信号の異常を検出するための各
種手法が提案されている。

【０００４】回転信号の異常検出方法としては、例えば
特許第２５７５６０６号公報に記載されているように、
基準位置信号と回転パルス信号との相対位置をそのパル
ス数のカウントにより検出するものがある。具体的に
は、連続する２つの基準位置信号間における回転パルス
信号のパルス数をカウントし、計測パルス数が正規のカ
ウント数と異なる場合や、基準位置信号から所定パルス
信号がカウントされても次の基準信号が来ない場合には
基準位置信号の異常と判定する方法がそれである。

【０００５】また別の従来技術として、特許第２７４３
５７９号公報では、回転角センサによる回転パルス信号
のパルス数を計数すると共に、基準位置信号入力からの
経過時間と該基準位置信号の入力時間間隔とを計測し、
これら信号パルス数と各時間とから回転信号の異常を検
出する。具体的には、信号パルス数が所定値以上であ
り、且つ前記計測した経過時間が基準位置信号の入力時
間間隔から定まる所定時間よりも長い場合に基準位置セ
ンサの異常と判断し、また、信号パルス数が所定値以上
であり、且つ前記計測した経過時間が前記所定時間より
も短い場合に回転角センサの異常と判断する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の何れの場合も、基準位置信号を起点としてその
位置から回転パルス信号のパルス数で異常検出を行うた
め、元々の基準位置信号の位置自体がずれていた場合は
正確な異常検出が実施できないという問題があった。

【０００７】つまり、通常、回転パルス信号はクランク
軸に直結された歯車ロータの回転を回転角センサで検出
するのに対し、基準位置信号はカム軸に直結された歯車
ロータの回転を別の回転角センサで検出する。この場
合、タイミングベルトをプーリに組み付ける際に同タイ
ミングベルトが誤って組み付けられると、組み付けの誤
差分だけクランク軸とカム軸との位相がずれる。この位
相ズレに際し、上記各公報の装置では基本的に回転パル
ス信号のパルス数で異常検出を行うため、その分解能が
パルス間の角度間隔で制約され、仮にパルス間の角度間
隔が比較的大きい場合（例えば３０°ＣＡの場合）等に
おいて位相ズレに伴う回転信号の異常が検出できない。

【０００８】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、回転信号の異常
を正確に検出することができる回転信号の異常検出装置
を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明における回転信号
の異常検出装置では前提として、内燃機関の運転時にお
いてクランク軸の回転に伴いクランクロータが回転し、
回転位置検出手段により回転パルス信号が検出されると
共に欠歯位置が検出される。またそれと同時にカム軸の
回転に伴いカムロータが回転し、基準位置検出手段によ
り基準位置信号が検出される。

【００１０】そして、請求項１に記載の発明ではその特
徴として、前記基準位置信号の検出時と欠歯位置の検出
時との間の時間間隔を計測する時間計測手段と、前記時
間計測手段により計測された時間を、その時々の瞬時回
転速度で補正し、その補正結果により回転信号の異常の
有無を検出する異常検出手段とを備える。

【００１１】仮に内燃機関が同一回転数にある場合、ク
ランクロータ（クランク軸）上の回転位置に対してカム
ロータ（カム軸）上の基準位置がずれると、基準位置信
号の検出時と欠歯位置の検出時との間の時間間隔が変動
し、その変動状態を確認することで回転信号の異常が検
出できる。このとき、基準位置信号の検出時と欠歯位置
の検出時との間の時間間隔（計測時間）をその時々の瞬
時回転速度で補正することにより、機関回転状態が変動
した場合にも回転信号の異常の誤検出が回避される。

【００１２】また、パルス間の時間間隔により一連の異
常検出を行うため、前後する基準位置信号間の回転パル
ス数を計数してそのパルス数により異常検出を行う従来
装置に比べ、きめ細かな異常検出が可能となる。つま
り、パルス間の角度間隔よりも細かな分解能で異常検出
が実施できる。以上のことから、回転信号の異常を正確
に検出することができる。

【００１３】因みに、回転パルス信号を基準とすれば同
信号に対する基準位置信号のズレが検出され、逆に基準
位置信号を基準とすれば同信号に対する回転パルス信号
のズレが検出されることとなる。

【００１４】また、請求項２に記載の発明ではその特徴
として、前記基準位置信号の検出時と欠歯位置の検出時
との間の時間間隔を計測する時間計測手段と、前記クラ
ンク軸に対するカム軸の回転位相を調整して吸気弁又は
排気弁の開閉時期を制御する位相可変機構と、前記時間
計測手段により計測された時間を、その時々の瞬時回転
速度で補正すると共に、前記位相可変機構によるカム軸
の進角位相に応じて補正し、その補正結果により回転信
号の異常の有無を検出する異常検出手段とを備える。

【００１５】請求項２の発明によれば、前記請求項１と
同様に、機関回転状態が変動した場合にも回転信号の異
常の誤検出が回避されると共に、きめ細かな異常検出が
可能となるのは勿論のこと、以下に示す特徴的な作用・
効果が併せて得られる。

【００１６】つまり近年では、内燃機関の高性能化を図
るべくクランク軸に対するカム軸の回転位相を調整して
吸気弁又は排気弁の開閉時期を制御する位相可変機構
（いわゆる、ＶＶＴ機構）を搭載した内燃機関が多く出
回っている。こうした内燃機関の場合、カム軸とクラン
ク軸との位相が常に変動するために、既存技術（例えば
前述の特許第２５７５６０６号公報、特許第２７４３５
７９号公報）を適用しても位相可変機構による位相変更
時には回転信号の異常検出が不可能となる。これに対し
本発明では、基準位置信号の検出時と欠歯位置の検出時
との間の時間間隔（計測時間）を位相可変機構によるカ
ム軸の進角位相に応じて補正することで、位相可変機構
の作動状態に関係なく回転信号の異常検出が可能とな
る。その結果、回転信号の異常を正確に検出することが
できる。

【００１７】請求項３に記載の発明によれば、前記異常
検出手段は、前記補正の結果から回転信号のズレ量を求
め、それが所定の許容範囲内にあるか否かに応じて異常
の有無を判定する。この場合、回転信号のズレ量から異
常判定を行うことで、同異常判定が簡易に実施できる。

【００１８】さらに、請求項４に記載の発明によれば、
前記回転信号のズレ量が許容範囲内にあるか否かを判定
する際、その許容範囲はプーリのｎ歯分（ｎ＝０，１，
２，３…）の組み付け誤差を許容するものとして設定さ
れる。すなわち、例えばｎ＝０とすればプーリの１歯分
の組み付け誤差も許容されず、ｎ＝１とすればプーリの
１歯分の組み付け誤差が許容されることを意味する（以
下、ｎ＝２，３…も同様）。この場合、内燃機関毎の設
計思想に応じて異常判定のしきい値が任意に設定でき、
所望の異常検出データが得られる。

【００１９】但し本明細書において、「タイミングベル
ト」と称するものはベルト式のものに加えてチェーン式
のものも含み、「プーリ」と称されるものにはスプロケ
ット（鎖歯車）を含むこととする。

【００２０】請求項５に記載の発明では、隣り合う回転
パルス信号の時間間隔を計測すると共に、該パルス時間
間隔により欠歯位置を判定する装置であって、前記異常
検出手段は、前記時間計測手段により計測された時間を
その時々の瞬時回転速度で補正する際、欠歯判定時に用
いた回転パルス信号の時間間隔に基づいて当該補正を行
う。この場合、欠歯判定に用いた回転パルス信号の時間
間隔により補正を行うことで、極めて簡素で且つ即効性
のある異常検出装置が提供できる。

【００２１】請求項６に記載の発明では、前記回転位置
検出手段は、前記欠歯部を有するクランクロータに代え
て、等間隔の多数の突起を外周全域に有するロータと、
前記欠歯部に相当する位置に設けられた基準突起を有す
るロータとを備え、前記時間計測手段は、前記基準位置
信号の検出時と基準突起の検出時との間の時間間隔を計
測する。これはクランク軸側の基準位置を検出するため
の構成として、欠歯部という形態以外にも具体化が可能
であることを示すものであり、欠歯部の代わりに基準突
起を検出することで、上記の通り回転信号の異常を正確
に検出することが可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した一実
施の形態を図面に従って説明する。図１は、本実施の形
態にかかるエンジン制御装置を示す全体構成図である。
図１において、エンジン１は火花点火式の４サイクル多
気筒内燃機関からなり、その吸気ポートと排気ポートと
にはそれぞれ吸気管２と排気管３とが接続されている。
吸気管２には、図示しないアクセルペダルに連動するス
ロットル弁４が設けられ、同吸気管２のサージタンク５
には吸気管圧力センサ６が配設されている。

【００２３】エンジン１の気筒を構成するシリンダ７内
には図の上下方向に往復動するピストン８が配設されて
いる。ピストン８の上方にはシリンダ７及びシリンダヘ
ッド９にて区画された燃焼室１０が形成され、燃焼室１
０は吸気弁１１及び排気弁１２を介して前記吸気管２及
び排気管３にそれぞれ連通している。シリンダ７（ウォ
ータジャケット）には、冷却水温を検出するための水温
センサ１３が配設されている。

【００２４】排気管３には、排ガス中の有害成分（Ｈ
Ｃ，ＣＯ，ＮＯｘ）を浄化するための、例えば三元触媒
からなる触媒コンバータ１４が配設されている。触媒コ
ンバータ１４の上流側には、理論空燃比を境にしてリッ
チ側とリーン側とで異なる電圧信号を出力するＯ2 セン
サ１５が設けられている。

【００２５】電磁駆動式のインジェクタ１６には図示し
ない燃料供給系から高圧燃料が供給され、同インジェク
タ１６は通電に伴いエンジン吸気ポートに燃料を噴射供
給する。本実施の形態では、吸気マニホールドの各分岐
管毎に１つずつインジェクタ１６を有するマルチポイン
トインジェクション（ＭＰＩ）システムが構成されてい
る。シリンダヘッド９に配設された点火プラグ１７は、
図示しないイグナイタから供給される点火用高電圧によ
り発火する。この場合、吸気管上流から供給される新気
とインジェクタ１６による噴射燃料とがエンジン吸気ポ
ートにて混合され、その混合気が吸気弁１１の開弁動作
に伴い燃焼室１０内に流入する。燃焼室１０内に流入し
た燃料は、点火プラグ１７による点火火花にて着火さ
れ、燃焼に供される。

【００２６】吸気弁１１を所定のタイミングで開閉させ
るための吸気側カム軸２１と、排気弁１２を所定のタイ
ミングで開閉させるための排気側カム軸２２とにはそれ
ぞれカムプーリ２１ａ，２２ａが固定され、クランク軸
２３にはクランクプーリ２３ａが固定される。各プーリ
２１ａ〜２３ａにはタイミングベルト２４が組み付けら
れ、クランク軸２３の２回転に１回の割合でカム軸２
１，２２が回転する。

【００２７】吸気側カム軸２１にはカムロータ２５が一
体回転可能に設けられ、その外周縁には突起２５ａが１
箇所に形成されている。基準位置センサ２６は電磁ピッ
クアップ式のセンサとして構成され、カムロータ２５に
対向するよう配設されて突起２５ａの近接を電磁的に検
出する。

【００２８】また、クランク軸２３にはクランクロータ
２７が一体回転可能に設けられ、その外周縁には複数の
突起２７ａが等間隔に形成されている。突起２７ａは１
０°ＣＡ間隔で設けられ、その一部には２個分の突起２
７ａを欠落させた欠歯部２７ｂが設けられている。回転
角センサ２８は電磁ピックアップ式のセンサとして構成
され、クランクロータ２７に対向するよう配設されて突
起２７ａの近接を電磁的に検出する。基準位置センサ２
６及び回転角センサ２８の各検出信号は、図示しない波
形整形回路にて矩形状のパルス信号に波形整形され、そ
の波形整形後のパルス信号が各センサから出力される。

【００２９】ここで図２にも示されるように、基準位置
センサ２６は、前記カムロータ２５の突起２５ａの通過
に伴い、エンジン１の７２０°ＣＡ毎に点火気筒判別の
基準となる基準位置信号（Ｇ信号）を出力する。また、
回転角センサ２８は、前記クランクロータ２７の突起２
７ａの通過に伴い、１０°ＣＡ毎に回転パルス信号（Ｎ
Ｅ信号）を出力する。このとき、３６０°ＣＡ毎に、す
なわち例えば図の時刻ｔ１，ｔ２で欠歯部２７ｂに相当
する欠歯位置が検出される。

【００３０】さらに、吸気側カム軸２１には油圧駆動式
のＶＶＴ機構２９が設けられる。ＶＶＴ機構２９は、吸
気側カム軸２１とクランク軸２３との間の相対的な回転
位相を調整するための機構を備え、その動作は図示しな
いソレノイドバルブによる油圧制御に従い調整される。
すなわち、ＶＶＴ機構２９の制御量に応じて、吸気側カ
ム軸２１がクランク軸２３に対して遅角側或いは進角側
に回動し、その動作に合わせて吸気弁１１の開閉時期が
遅角側或いは進角側に移行する。

【００３１】なお、本実施の形態では、カムロータ２５
及び基準位置センサ２６により基準位置検出手段が構成
され、クランクロータ２７及び回転角センサ２８により
回転位置検出手段が構成される。また、ＶＶＴ機構２９
により位相可変機構が構成される。

【００３２】電子制御装置（ＥＣＵ）３０は、Ｉ／Ｏポ
ート３１、ＣＰＵ３２、ＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４、フリ
ーランタイマ３５、バックアップＲＡＭ３６等からなる
周知のマイクロコンピュータを中心に構成されている。
ＥＣＵ３０は、前記した吸気管圧力センサ６、水温セン
サ１３、Ｏ2 センサ１５、基準位置センサ２６び回転角
センサ２８の各々の検出信号を入力し、各検出信号に基
づいて吸気圧、冷却水温、空燃比、エンジン回転数など
のエンジン運転状態を検知する。ＥＣＵ３０は、上記の
如く検出した各種のエンジン運転状態に基づき、インジ
ェクタ１６による燃料噴射の制御や、点火プラグ１７に
よる点火時期の制御や、ＶＶＴ機構２９による吸気弁１
１の開閉時期の制御を実施する。

【００３３】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。先ずはＶＶＴ機構２９による吸気弁１１の開閉時期
制御を説明するが、同制御の内容は本発明の要旨でない
ため、図示並びに詳細な説明を省略する。

【００３４】ＶＶＴ制御を略述すれば、エンジン１の始
動完了前においては、吸気弁１１の開閉時期を最遅角位
置で制御する。また、エンジン１の暖機完了後において
は、エンジン運転状態（エンジン回転数、吸気圧等）に
応じて吸気側バルブタイミングの目標進角量（ＶＶＴ進
角値ＡＤＶ）を設定し、その目標進角量となるようにＶ
ＶＴ機構２９の駆動を制御する。或いは、周知のＶＶＴ
フィードバック制御を実施することとし、エンジン運転
状態に応じて設定した吸気側バルブタイミングの目標進
角量と、例えばセンサ等により検出されるカム軸の実際
の位相とが一致するようにＶＶＴ機構２９の駆動をフィ
ードバック制御してもよい。

【００３５】一方、ＥＣＵ３０内のＣＰＵ３２は、請求
項記載の時間計測手段と異常検出手段とを実現するもの
である。具体的には、図３及び図４の処理を実行し、基
準位置センサ２６又は回転角センサ２８により得られる
回転信号の異常の有無を診断する。

【００３６】図３に示す処理は、基準位置信号（Ｇ信
号）の入力に伴い起動される割込み処理である。すなわ
ち、図３の処理は７２０°ＣＡ間隔で実行される。図３
において、ステップ１０１では、基準位置カウンタＣＣ
ＡＭのカウントアップ処理を開始し、その後本処理を一
旦終了する。実際には、基準位置信号の入力時における
時刻をフリーランタイマ３５により読み込み、その時点
からの時間を基準位置カウンタＣＣＡＭのカウント値と
して計測する。

【００３７】また、図４に示す処理は、回転パルス信号
（ＮＥ信号）の入力に伴い起動される割込み処理であ
る。すなわち、図４の処理は１０°ＣＡ間隔で実行され
る。図４において、先ずステップ２０１では、回転パル
ス信号（ＮＥ信号）の時間間隔から今回のＮＥ割込みが
欠歯位置のものか否かを判別する。より具体的には、隣
り合う回転パルス信号の時間間隔（パルス時間間隔）を
計測し、今回の計測時間Ｔｎと前回の計測時間Ｔn-1 と
の比が所定の欠歯判定値Ｋよりも大きいか否かを判別す
る。つまり、 Ｔｎ／Ｔn-1 ＞Ｋ であるか否かを判別する。ここで、欠歯判定値Ｋは２．
５程度の値でよい。

【００３８】Ｔｎ／Ｔn-1 ≦Ｋの場合、ステップ２０２
に進んで欠歯フラグＸＣＡＫＥを「０」にクリアした
後、本処理を終了する。また、Ｔｎ／Ｔn-1 ＞Ｋの場
合、ステップ２０３に進んで欠歯フラグＸＣＡＫＥに
「１」をセットする。図２のタイムチャートでは、例え
ば時刻ｔ１，ｔ２においてステップ２０１がＹＥＳとな
る（Ｔｎ／Ｔn-1 ＞Ｋとなる）。

【００３９】その後、ステップ２０４では、次の（１）
式を用い、本割込み時における基準位置カウンタＣＣＡ
Ｍのカウント値、パルス時間間隔Ｔｎ（欠歯判定時のＴ
ｎ）、ＶＶＴ進角値ＡＤＶに基づいて基準位置ズレ量Ｃ
ＡＭＪＤＧを算出する。 ＣＡＭＪＤＧ＝（ＣＣＡＭ／Ｔｎ）−（ＡＤＶ／３６０） …（１） 上記（１）式によれば、基準位置カウンタＣＣＡＭのカ
ウント値、すなわち基準位置信号と欠歯位置と間の時間
間隔がパルス時間間隔Ｔｎで補正される。これは、ＣＣ
ＡＭ値がその時々の瞬時回転速度で補正されることを意
味する。また更に、ＶＶＴ進角値ＡＤＶによる補正が施
され、これら各補正の結果として基準位置ズレ量ＣＡＭ
ＪＤＧが算出される。

【００４０】このとき、図２（ａ）に示されるように、
ＶＶＴ進角値ＡＤＶが「０」であれば（最遅角の場
合）、基準位置カウンタＣＣＡＭのカウント値は「ＣＣ
ＡＭ１」となり、ＣＣＡＭ＝ＣＣＡＭ１、ＡＤＶ＝０を
上記（１）式に代入して基準位置ズレ量ＣＡＭＪＤＧが
算出される。

【００４１】また、図２（ｂ）に示されるように、ＶＶ
Ｔ進角値ＡＤＶが「ＡＤＶ１」であれば、基準位置カウ
ンタＣＣＡＭのカウント値は「ＣＣＡＭ２」となり、Ｃ
ＣＡＭ＝ＣＣＡＭ２、ＡＤＶ＝ＡＤＶ１を上記（１）式
に代入して基準位置ズレ量ＣＡＭＪＤＧが算出される。

【００４２】その後、ステップ２０５では、前記算出し
た基準位置ズレ量ＣＡＭＪＤＧが所定の正常範囲ＴＯＫ
Ｌ〜ＴＯＫＨにあるか否かを判別する。一例として基準
位置信号のズレの許容値を「−１０°ＣＡ〜＋１０°Ｃ
Ａ」とし、その許容値に対応させつつ正常範囲を規定す
るためのＴＯＫＬ値，ＴＯＫＨ値を設定する。

【００４３】但し、ＴＯＫＬ値，ＴＯＫＨ値の設定は任
意でよく、基準位置信号のズレの許容値を「−２０°Ｃ
Ａ〜＋２０°ＣＡ」などに変更してもよい。例えばタイ
ミングベルト２４をプーリ２１ａ〜２３ａに組み付ける
際に、同プーリのｎ歯分だけ組み付け誤差が許容される
とした場合、それに合わせてＴＯＫＬ値，ＴＯＫＨ値を
設定する（ｎ＝０，１，２，３等）。

【００４４】ステップ２０５がＹＥＳの場合、基準位置
信号が正常であるとみなし、ステップ２０６で異常フラ
グＸＣＡＭＦを「０」にクリアする。これに対して例え
ばタイミングベルト２４の組み付け誤差が許容範囲を超
えるものであれば、ステップ２０５がＮＯとなる。この
場合、基準位置信号が異常であるとみなし、ステップ２
０７で異常フラグＸＣＡＭＦに「１」をセットする。

【００４５】上記異常診断に際し、前述の如く基準位置
ズレ量ＣＡＭＪＤＧは、回転数補正とＶＶＴ進角量補正
とが併せて施されているため、基準位置信号のズレの誤
検出が回避されるようになっている。

【００４６】異常フラグＸＣＡＭＦの操作後、ステップ
２０８では、基準位置カウンタＣＣＡＭを「０」にクリ
アし、その後本処理を終了する。なお、異常フラグＸＣ
ＡＭＦに「１」がセットされた時、図示しない警告灯を
点灯させて異常発生の旨を運転者等に警告する。また、
基準位置信号のズレ異常を表すダイアグ情報をバックア
ップＲＡＭ３６に格納する。

【００４７】なお因みに、図２の時刻ｔ２でも回転パル
ス信号の時間間隔から欠歯位置であることが判定される
が（図４のステップ２０１がＹＥＳとなる）、この場合
には基準位置信号の入力直後でないため、ステップ２０
４以降の処理は実施されないようになっている。すなわ
ち、回転信号の異常検出は基準位置信号の入力直後の欠
歯検出時に（７２０°ＣＡ毎に）実施される。

【００４８】以上詳述した本実施の形態によれば、以下
に示す効果が得られる。 （ａ）基準位置信号の検出から欠歯位置の検出までの時
間間隔（基準位置カウンタＣＣＡＭのカウント値）を、
その時々の瞬時回転速度（欠歯位置でのパルス時間間隔
Ｔｎ）で補正すると共に、ＶＶＴ機構２９によるカム軸
２１の進角位相に応じて補正し、その補正結果により回
転信号の異常の有無を検出するようにした。要するに、
基本的にはエンジン回転数が同一であるとした時に、基
準位置カウンタＣＣＡＭのカウント値の変動状態により
回転信号の異常が検出できる。また加えて、その時々の
瞬時回転速度並びにＶＶＴ機構２９の進角量で基準位置
カウンタＣＣＡＭのカウント値を補正することにより、
エンジン回転状態が変動した場合において、或いはＶＶ
Ｔ機構２９が作動した場合において回転信号の異常の誤
検出が回避される。その結果、回転信号の異常を正確に
検出することができる。

【００４９】また、既述の通りパルス間の時間間隔によ
り一連の異常検出を行うため、前後する基準位置信号間
の回転パルス数を計数してそのパルス数により異常検出
を行う従来装置に比べ、きめ細かな異常検出が可能とな
る。つまり、回転パルス数で異常検出を行う場合、その
分解能はパルス間の角度間隔で制約されるのに対し、本
実施の形態の装置ではパルス間の角度間隔よりも細かな
分解能で異常検出が実施できる。そのため、カム軸２１
の回転位相をリニアに制御するＶＶＴ機構２９を採用す
る装置において、特に好適なものとなる。

【００５０】また本構成の場合、回転パルス信号の角度
間隔を比較的大きくしたとしても（例えば３０°Ｃ
Ａ）、その角度間隔に関係なく常にきめ細かな異常検出
が実施できる。

【００５１】（ｂ）回転数補正とＶＶＴ進角量補正との
結果から基準位置ズレ量ＣＡＭＪＤＧを求め、それが所
定の許容範囲内にあるか否かに応じて異常の有無を判定
するようにした。従って、当該異常判定が簡易に実施で
きる。

【００５２】（ｃ）基準位置ズレ量ＣＡＭＪＤＧが許容
範囲内にあるか否かを判定する際、その許容範囲はプー
リのｎ歯分（ｎ＝０，１，２，３…）の組み付け誤差を
許容するものとして設定される。この場合、エンジン毎
の設計思想に応じて異常判定のしきい値が任意に設定で
き、所望の異常検出データが得られる。例えばタイミン
グベルト２４が誤って組み付けられる時の回転信号の異
常が確実に検出できるため、その異常を運転者に適正に
警告することで、エンジン１の不調を来すといった不都
合が回避できる。

【００５３】（ｄ）基準位置カウンタＣＣＡＭのカウン
ト値をその時々の瞬時回転速度で補正する際、欠歯判定
時に用いたパルス時間間隔（図２、時刻ｔ１でのＴｎ）
に基づいて当該補正を行うので、極めて簡素で且つ即効
性のある異常検出装置が提供できる。

【００５４】なお、本発明の実施の形態は、上記以外に
次の形態にて具体化できる。上記実施の形態では、その
時々の瞬時回転速度に応じて補正する際、欠歯位置での
パルス時間間隔Ｔｎを用いたが、この構成を変更する。
例えば図５の関係に従い、その時々のエンジン回転数に
応じた回転数補正値Ｆを求め、該補正値Ｆを用いて基準
位置ズレ量ＣＡＭＪＤＧを算出する。実際には、前記
（１）式を、 ＣＡＭＪＤＧ＝ＣＣＡＭ・Ｆ−（ＡＤＶ／３６０） …（２） とし、（２）式から算出される基準位置ズレ量ＣＡＭＪ
ＤＧに基づいて異常検出を行えばよい。本構成において
も、既述の実施の形態と同様に、回転信号の異常を正確
に検出することができる。

【００５５】上記実施の形態では、吸気側カム軸２１に
ＶＶＴ機構２９を設け、同カム軸２１の位相を調整する
よう構成したが、この構成を変更する。例えば排気側カ
ム軸２２にもＶＶＴ機構を設けると共に、当該排気側カ
ム軸２２に基準位置センサを設け、排気側の基準位置セ
ンサによる検出信号に基づいて回転信号の異常を検出す
るようにしてもよい。

【００５６】また、ＶＶＴ機構を持たないエンジンへの
適用も可能である。この場合、回転信号の異常診断に際
して、ＶＶＴ進角値に応じた補正が不要となる。そのた
め、前記（１）式を、 ＣＡＭＪＤＧ＝ＣＣＡＭ／Ｔｎ …（３） とし、（３）式から算出される基準位置ズレ量ＣＡＭＪ
ＤＧに基づいて異常検出を行えばよい。或いは、エンジ
ン回転数に応じた回転数補正値Ｆを用いる、前記（２）
式の場合には、 ＣＡＭＪＤＧ＝ＣＣＡＭ・Ｆ …（４） とし、（４）式から算出される基準位置ズレ量ＣＡＭＪ
ＤＧに基づいて異常検出を行えばよい。これら何れの場
合にもやはり、回転信号の異常を正確に検出することが
できる。

【００５７】なお仮に、吸気側又は排気側カム軸の一方
にＶＶＴ機構を設け、他方（ＶＶＴ機能の無い方）に基
準位置センサを設けた場合にも、ＶＶＴ進角値に応じた
補正が不要となり、上記（３）式又は（４）式から算出
される基準位置ズレ量ＣＡＭＪＤＧに基づいて異常検出
を行えばよい。

【００５８】上記実施の形態では、基準位置信号の検出
から欠歯位置の検出までの時間間隔（基準位置カウンタ
ＣＣＡＭのカウント値）、すなわちカム軸側の基準位置
からクランク軸側の基準位置までの時間を計測し、該計
測した時間を、その時々の瞬時回転速度で補正したが、
これとは逆に、欠歯位置の検出から基準位置信号の検出
までの時間間隔（クランク軸側の基準位置からカム軸側
の基準位置までの時間）を計測し、該計測した時間を、
その時々の瞬時回転速度で補正してもよい。

【００５９】上記実施の形態では、回転位置検出手段の
構成としてクランクロータ２７に欠歯部２７ｂを設け、
この欠歯部２７ｂの位置を回転角センサ２８で検出した
が、この構成を変更する。図６に示されるように、クラ
ンク軸２３に２つのロータ４１，４２を設け、一方のロ
ータ４１の外周全域には等間隔に多数の突起４１ａを形
成すると共に、他方のロータ４２には基準突起４２ａを
１箇所に形成する。そして、一方のロータ４１の回転を
第１センサ４３にて検出し、他方のロータの回転を第２
センサ４４にて検出する。

【００６０】この場合にも前記図２に示す通り、等角度
間隔（例えば１０°ＣＡ毎）の回転パルス信号が得られ
ると共に、例えば３６０°ＣＡ毎にクランク軸側の基準
信号が得られる。これはクランク軸２３側の基準位置を
検出するための構成として、欠歯部という形態以外にも
具体化が可能であることを示すものであり、欠歯部の代
わりに基準突起４２ａを検出することで、上記の如く回
転信号の異常を正確に検出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態におけるエンジン制御装置の
概要を示す構成図。

【図２】各種信号波形を示すタイムチャート。

【図３】基準位置信号（Ｇ信号）の割込み処理を示すフ
ローチャート。

【図４】回転パルス信号（ＮＥ信号）の割込み処理を示
すフローチャート。

【図５】他の形態において回転数補正値Ｆを設定するた
めの図。

【図６】他の形態において回転位置検出手段の構成を示
す図。

【符号の説明】

１…エンジン、１１…吸気弁、１２…排気弁、２１…吸
気側カム軸、２２…排気側カム軸、２３…クランク軸、
２１ａ〜２３ａ…プーリ、２４…タイミングベルト、２
５…基準位置検出手段を構成するカムロータ、２６…基
準位置検出手段を構成する基準位置センサ、２７…回転
位置検出手段を構成するクランクロータ、２７ｂ…欠歯
部、２８…回転位置検出手段を構成する回転角センサ、
２９…位相可変機構としてのＶＶＴ機構、３０…ＥＣ
Ｕ、３２…時間計測手段及び異常検出手段を構成するＣ
ＰＵ、４１，４２…回転位置検出手段を構成するロー
タ、４３，４４…回転位置検出手段を構成する第１，第
２センサ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関のクランク軸に設けられたクラン
   クロータを有し、前記クランク軸の所定回転角度毎の回
   転パルス信号を発生すると共に、前記クランクロータに
   設けられた所定の欠歯部の位置を回転パルス信号の時間
   間隔から検出する回転位置検出手段と、 前記クランク軸の２回転に１回の割合で回転するカム軸
   に設けられたカムロータを有し、該カム軸の所定回転位
   置で基準位置信号を発生する基準位置検出手段と、 前記基準位置信号の検出時と欠歯位置の検出時との間の
   時間間隔を計測する時間計測手段と、 前記時間計測手段により計測された時間を、その時々の
   瞬時回転速度で補正し、その補正結果により回転信号の
   異常の有無を検出する異常検出手段とを備えることを特
   徴とする回転信号の異常検出装置。
2. 【請求項２】内燃機関のクランク軸に設けられたクラン
   クロータを有し、前記クランク軸の所定回転角度毎の回
   転パルス信号を発生すると共に、前記クランクロータに
   設けられた所定の欠歯部の位置を回転パルス信号の時間
   間隔から検出する回転位置検出手段と、 前記クランク軸の２回転に１回の割合で回転するカム軸
   に設けられたカムロータを有し、該カム軸の所定回転位
   置で基準位置信号を発生する基準位置検出手段と、 前記基準位置信号の検出時と欠歯位置の検出時との間の
   時間間隔を計測する時間計測手段と、 前記クランク軸に対するカム軸の回転位相を調整して吸
   気弁又は排気弁の開閉時期を制御する位相可変機構と、 前記時間計測手段により計測された時間を、その時々の
   瞬時回転速度で補正すると共に、前記位相可変機構によ
   るカム軸の進角位相に応じて補正し、その補正結果によ
   り回転信号の異常の有無を検出する異常検出手段とを備
   えることを特徴とする回転信号の異常検出装置。
3. 【請求項３】前記異常検出手段は、前記補正の結果から
   回転信号のズレ量を求め、それが所定の許容範囲内にあ
   るか否かに応じて異常の有無を判定する請求項１又は請
   求項２に記載の回転信号の異常検出装置。
4. 【請求項４】クランク軸及びカム軸にはプーリが固定さ
   れ、同プーリにタイミングベルトが組み付けられる内燃
   機関に適用され、 前記回転信号のズレ量が許容範囲内にあるか否かを判定
   する際、その許容範囲はプーリのｎ歯分（ｎ＝０，１，
   ２，３…）の組み付け誤差を許容するものとして設定さ
   れる請求項３に記載の回転信号の異常検出装置。
5. 【請求項５】隣り合う回転パルス信号の時間間隔を計測
   すると共に、該パルス時間間隔により欠歯位置を判定す
   る装置であって、前記異常検出手段は、前記時間計測手
   段により計測された時間をその時々の瞬時回転速度で補
   正する際、欠歯判定時に用いた回転パルス信号の時間間
   隔に基づいて当該補正を行う請求項１又は請求項２に記
   載の回転信号の異常検出装置。
6. 【請求項６】前記回転位置検出手段は、前記欠歯部を有
   するクランクロータに代えて、等間隔の多数の突起を外
   周全域に有するロータと、前記欠歯部に相当する位置に
   設けられた基準突起を有するロータとを備え、 前記時間計測手段は、前記基準位置信号の検出時と基準
   突起の検出時との間の時間間隔を計測する請求項１又は
   請求項２に記載の回転信号の異常検出装置。