JP2002130037A - 内燃機関の気筒判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気筒判別用の特定区間を設定することなく複
雑なカム信号パターンを設定可能とし、気筒判別に要す
る回転角を少なくして制御性を向上させた内燃機関の気
筒判別装置を得る。 【解決手段】 クランク角信号ＳＧＴおよびカム信号Ｓ
ＧＣに基づいて各気筒を判別する気筒判別手段１０は、
各気筒の点火制御周期を複数区間に分割し、複数区間に
わたって発生する特定パルスの信号数を計数して記憶す
る信号数記憶手段１２と、複数区間毎の信号数の組み合
わせからなる情報系列を記憶する情報系列記憶手段１５
とを含み、カム信号の情報系列に基づいて各気筒を判別
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車に搭載さ
れる内燃機関の気筒判別装置に関し、特に始動時やバル
ブタイミング可変時においても気筒判別を速やかに完了
して制御性を向上させた内燃機関の気筒判別装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、可変バルブタイミング（以
下、「ＶＶＴ」と記す）機構を有する内燃機関（エンジ
ン）において、たとえばクランク角信号およびカム信号
を用いた気筒判別装置は、特開平７−２２４６２０号公
報などに参照することができる。

【０００３】上記公報に記載された装置においては、基
準信号を含むクランク角信号に基づいてクランク角の基
準位置を検出し、基準位置検出後の特定区間でのカム信
号パルスの有無を検出することにより特定気筒を判別し
ている。

【０００４】この場合、可変バルブタイミングの制御性
を考慮して、気筒判別用のカム信号パルスは、カム軸の
１回転（クランク軸の２回転）に対して３回出力される
ように設定されている。

【０００５】なぜなら、仮にカム信号パルスの出力数を
クランク軸の２回転に対して１回に設定すると、ＶＶＴ
のカム位相をエンジン２回転中に１回のみしか検出する
ことができず、ＶＶＴの位相制御性が低下してしまうか
らである。

【０００６】また、カム信号パルスの出力数をエンジン
２回転に対して４回以上に設定すると、ＶＶＴによるカ
ム位相可変範囲の影響により、クランク角信号に対する
カム信号の角度位置のずれ量により気筒を誤判別するお
それがあるからである。

【０００７】つまり、上記公報に記載された従来装置に
おいては、ＶＶＴによってカム位相が変化しても、クラ
ンク角信号の特定の角度範囲内で気筒判別が行われるの
で、気筒判別用のカム信号パターンが比較的単純な構成
となっている。しかしながら、気筒判別時において、ク
ランク角信号から基準信号を検出した後にカム信号パル
スの有無を判定しているので、基準信号の直後からクラ
ンク角信号の検出を開始した場合には、ほぼエンジン１
回転後のクランク角信号を検出しないと基準信号を検出
（気筒判別を開始）することができない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関の気筒
判別装置は以上のように、ＶＶＴによるカム位相変化に
よらず所定クランク角範囲内で気筒判別するために、比
較的単純なカム信号パターンを用いて基準信号検出後に
カム信号パルスの有無を判定しているので、基準信号直
後から信号検出を開始するような最悪の場合には、気筒
判別までにエンジン１回転以上を要することになり、速
やかにエンジン制御性を向上させることができないとい
う問題点があった。

【０００９】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、気筒判別用の特定区間を設定す
ることなく複雑なカム信号パターンを設定可能とし、気
筒判別に要する回転角を少なくして制御性を向上させた
内燃機関の気筒判別装置を得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る内燃機関の気筒判別装置は、内燃機関のクランク軸の
回転に同期してクランク角信号を出力するクランク角信
号検出手段と、クランク軸に対して１／２の速度比で回
転するカム軸の回転に同期して内燃機関の各気筒を識別
するための特定パルスを含むカム信号を出力するカム信
号検出手段と、内燃機関の運転状態に応じて各気筒毎の
バルブ駆動タイミングの位相を可変設定するバルブタイ
ミング可変手段と、バルブタイミング可変手段により変
更される各気筒毎のカム位相と同期するように設けられ
てクランク角信号およびカム信号に基づいて各気筒を判
別する気筒判別手段とを備えた内燃機関の気筒判別装置
において、気筒判別手段は、各気筒の点火制御周期を複
数区間に分割し、複数区間にわたって発生する特定パル
スの信号数を計数して記憶する信号数記憶手段と、複数
区間毎の信号数の組み合わせからなる情報系列を記憶す
る情報系列記憶手段とを含み、情報系列に基づいて各気
筒を判別するものである。

【００１１】また、この発明の請求項２に係る内燃機関
の気筒判別装置は、請求項１において、情報系列は、連
続する４つの信号数からなるものである。

【００１２】また、この発明の請求項３に係る内燃機関
の気筒判別装置は、請求項１または請求項２において、
情報系列記憶手段は、バルブタイミング可変手段による
位相変化範囲内で変化し得る複数の情報系列を記憶し、
気筒判別手段は、複数の情報系列の少なくとも一方に基
づいて特定気筒を判別するものである。

【００１３】また、この発明の請求項４に係る内燃機関
の気筒判別装置は、請求項１から請求項３までのいずれ
かにおいて、気筒判別手段は、クランク角信号に基づく
所定クランク角での第１の情報系列を学習する情報系列
学習手段を含み、今回検出された情報系列と、第１の情
報系列との比較に基づいて各気筒を判別するものであ
る。

【００１４】また、この発明の請求項５に係る内燃機関
の気筒判別装置は、請求項４において、気筒判別手段
は、第１の情報系列とバルブタイミング可変手段による
位相変化範囲とに基づいて所定クランク角内で変化し得
る第２の情報系列を演算する変化情報系列演算手段を含
み、今回検出された情報系列と、第１および第２の情報
系列の少なくとも一方との比較に基づいて各気筒を判別
するものである。

【００１５】また、この発明の請求項６に係る内燃機関
の気筒判別装置は、請求項４または請求項５において、
情報系列学習手段は、バルブタイミング可変手段による
最遅角タイミングおよび最大進角タイミングの少なくと
も一方で第１の情報系列を学習するものである。

【００１６】また、この発明の請求項７に係る内燃機関
の気筒判別装置は、請求項４または請求項５において、
情報系列学習手段は、内燃機関の始動時に第１の情報系
列を学習するものである。

【００１７】また、この発明の請求項８に係る内燃機関
の気筒判別装置は、請求項１から請求項７までのいずれ
かにおいて、クランク角信号は、各気筒毎の基準位置を
含む一定クランク角のパルス列からなり、複数区間は、
基準位置に関連して分割されたものである。

【００１８】また、この発明の請求項９に係る内燃機関
の気筒判別装置は、請求項８において、気筒判別手段
は、内燃機関の始動時からの所定期間内と、バルブタイ
ミング可変手段による最遅角タイミング時との少なくと
も一方で各気筒を判別するものである。

【００１９】また、この発明の請求項１０に係る内燃機
関の気筒判別装置は、請求項１から請求項９までのいず
れかにおいて、カム信号の特定パルスの一部とクランク
角信号に基づくクランク角位置情報とを用いて、バルブ
タイミング可変手段による位相変化量を検出する位相検
出手段を備えたものである。

【００２０】また、この発明の請求項１１に係る内燃機
関の気筒判別装置は、請求項１から請求項１０までのい
ずれかにおいて、内燃機関の気筒数は４であり、各気筒
の点火制御周期は１８０°のクランク角であり、各気筒
に対応した複数区間は、それぞれ第１および第２の区間
からなり、カム信号に含まれる特定パルス数は、第１お
よび第２の区間に対して、各気筒の制御順に、それぞ
れ、「１、０」、「２、１」、「０、２」、「０、
１」、となるように設定されたものである。

【００２１】また、この発明の請求項１２に係る内燃機
関の気筒判別装置は、請求項１から請求項１０までのい
ずれかにおいて、内燃機関の気筒数は６であり、各気筒
の点火制御周期は１２０°のクランク角であり、各気筒
に対応した複数区間は、それぞれ第１および第２の区間
からなり、カム信号に含まれる特定パルス数は、第１お
よび第２の区間に対して、各気筒の制御順に、それぞ
れ、「１、０」、「２、０」、「１、２」、「０、
２」、「１、１」、「０、１」、となるように設定され
たものである。

【００２２】また、この発明の請求項１３に係る内燃機
関の気筒判別装置は、請求項１から請求項１０までのい
ずれかにおいて、内燃機関の気筒数は３であり、各気筒
の点火制御周期は２４０°のクランク角であり、複数区
間は第１、第２、第３および第４の区間からなり、カム
信号に含まれる特定パルス数は、第１から第４の区間に
対して、各気筒の制御順に、それぞれ、「１、０、２、
０」、「１、２、０、２」、「１、１、０、１」、とな
るように設定されたものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、図面を参照
しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明
する。図１はこの発明の実施の形態１を概略的に示す機
能ブロック図である。図１において、内燃機関（エンジ
ン）は、クランク軸１と、クランク軸１に対して１／２
の速度比で回転するカム軸２とを備えている。

【００２４】クランク角信号検出手段３は、クランク軸
１の回転に同期して基準位置を含むパルス列からなるク
ランク角信号ＳＧＴを出力する。カム信号検出手段４
は、カム軸２の回転に同期してエンジンの各気筒を識別
するための特定パルスを含むカム信号ＳＧＣを出力す
る。

【００２５】バルブタイミング可変手段５は、エンジン
の運転状態に応じて各気筒毎のバルブ駆動タイミングの
位相を可変設定する。このときの位相シフト量は、カム
信号ＳＧＣにそのまま反映される。

【００２６】なお、ＶＶＴとは、周知のように、排気ガ
スおよび燃費を向上させるために、たとえば各気筒の吸
気バルブ解放タイミングを進角側にシフトさせる制御の
ことである。

【００２７】位相検出手段６は、気筒判別手段１０によ
る気筒判別結果と、カム信号ＳＧＣの特定パルスの一部
と、クランク角信号ＳＧＴに基づくクランク角位置情報
とを用いて、バルブタイミング可変手段５による位相変
化量を検出し、バルブタイミング可変手段５にフィード
バックする。

【００２８】電子制御ユニットからなる気筒判別手段１
０は、バルブタイミング可変手段５により変更される各
気筒毎のカム位相と同期するように設けられており、ク
ランク角信号ＳＧＴおよびカム信号ＳＧＣに基づいて、
エンジンの気筒を判別するとともに各気筒毎の基準位置
を判別する。

【００２９】気筒判別手段１０は、クランク角信号ＳＧ
Ｔおよびカム信号ＳＧＣのパルス数を記憶する信号順序
記憶手段１１および信号数記憶手段１２と、クランク角
信号ＳＧＴを取り込む基準位置検出手段１３と、信号数
記憶手段１２および基準位置検出手段１３の各出力信号
を取り込む区間判別手段１４と、区間判別手段１４に関
連した情報系列記憶手段１５および情報系列学習手段１
６と、比較手段１７とを備えている。

【００３０】信号順序記憶手段１１は、クランク角信号
ＳＧＴに含まれる１０°ＣＡ毎のパルス列と、カム信号
ＳＧＣに含まれる気筒判別用の特定パルスとの時間関係
を記憶する。

【００３１】信号数記憶手段１２は、エンジン始動開始
からのクランク角信号ＳＧＴの検出パルス数を記憶する
クランク角信号記憶手段と、エンジン始動開始からのカ
ム信号ＳＧＣの発生パルス数を記憶するカム信号記憶手
段とを含み、エンジン始動時からのクランク角信号ＳＧ
Ｔおよびカム信号ＳＧＣのパルス信号数を計数して記憶
する。

【００３２】また、信号数記憶手段１２は、各気筒の点
火制御周期を基準位置（後述する）に関連した複数区間
に分割し、複数区間にわたって発生する特定パルスの信
号数を計数して記憶する。ここでは、後に詳述するよう
に、複数区間を２つの区間（ａ）および（ｂ）としてい
る。

【００３３】基準位置検出手段１３は、クランク角信号
ＳＧＴから基準位置を検出する。区間判別手段１４は、
複数区間毎の信号数の組み合わせに基づいて複数区間を
判別する。

【００３４】情報系列記憶手段１５は、今回検出された
複数区間毎の信号数の組み合わせからなる情報系列を記
憶し、情報系列学習手段１６は、クランク角信号ＳＧＴ
に基づく所定クランク角での第１の情報系列を学習す
る。

【００３５】情報系列記憶手段１５は、バルブタイミン
グ可変手段５による位相変化範囲内で変化し得る複数の
情報系列を記憶する。この場合、気筒判別手段１０は、
複数の情報系列の少なくとも一方に基づいて特定気筒を
判別する。情報系列は、たとえば、後述するように連続
する４つの信号数からなる。

【００３６】情報系列学習手段１６は、バルブタイミン
グ可変手段５による最遅角タイミングおよび最大進角タ
イミングの少なくとも一方で第１の情報系列を学習す
る。また、情報系列学習手段１６は、内燃機関の始動時
に第１の情報系列を学習する。

【００３７】比較手段１７は、今回検出された情報系列
と学習された第１の情報系列とを比較し、気筒判別用の
比較結果を出力する。気筒判別手段１０は、情報系列記
憶手段１５内に記憶された情報系列に基づき、比較手段
１７の比較結果から各気筒を判別する。

【００３８】また、気筒判別手段１０は、第１の情報系
列とバルブタイミング可変手段５による位相変化範囲と
に基づいて所定クランク角内で変化し得る第２の情報系
列を演算する変化情報系列演算手段（図示せず）を含ん
でいてもよい。

【００３９】この場合、気筒判別手段１０は、今回検出
された情報系列と、第１および第２の情報系列の少なく
とも一方との比較に基づいて各気筒を判別することにな
る。

【００４０】また、気筒判別手段１０は、エンジン始動
時からの所定期間内において、または、バルブタイミン
グ可変手段５による最遅角タイミング時において、各気
筒を判別する。

【００４１】図２はこの発明の実施の形態１によるクラ
ンク角信号ＳＧＴおよびカム信号ＳＧＣのパターンを示
すタイミングチャートであり、代表的に４気筒エンジン
の場合の信号検出パターンを示している。

【００４２】図２において、クランク角信号ＳＧＴは、
各気筒（＃１〜＃４）毎の基準位置Ａ２５°ＣＡ（以
下、単に「Ａ２５」と記す）に対応した欠落パルスを有
する。また、図２内のカム信号ＳＧＣは、ＶＶＴの位相
変化がない場合（最遅角時）のパルス発生パターンを示
している。

【００４３】ここでは、各気筒毎に、上死点ＴＤＣの近
傍Ｂ０５ーＣＡ（以下、「Ｂ０５」と記す）を中心とし
て、Ｂ９５°ＣＡ（以下、「Ｂ９５」と記す）〜Ａ２５
付近までのクランク角位置を明記している。

【００４４】クランク角信号ＳＧＴは、一定クランク角
（１０ーＣＡ）毎のパルス列であり、１８０ーＣＡ毎の基
準信号に対応した基準位置Ａ２５は、リングギヤの欠け
歯に対応している。なお、欠け歯に対応して実際に検出
される基準位置は、Ａ３５°ＣＡ（以下、「Ａ３５」と
記す）となる。

【００４５】図２に示すように、４気筒エンジンの点火
制御周期は、１８０°のクランク角であり、クランク角
信号ＳＧＴの各ＴＤＣ区間（１８０°ＣＡ間）は、基準
位置Ａ３５（欠け歯相当）を含むＢ０５〜Ｂ９５の区間
（ａ）と、基準位置Ａ３５を含まないＢ９５〜Ｂ０５の
区間（ｂ）とに分割されている。

【００４６】カム信号ＳＧＣは、各気筒に対応して異な
る信号数（「０」、「１」、「２」の組み合わせからな
る）の特定パルスを有する。この場合、カム信号ＳＧＣ
に含まれる特定パルス数は、各区間（ａ）、（ｂ）に対
して、各気筒の制御順に、それぞれ、「１、０」、
「２、１」、「０、２」、「０、１」、となるように設
定されている。

【００４７】すなわち、カム信号ＳＧＣは、各気筒の点
火制御周期（クランク角信号ＳＧＴのＴＤＣ区間１８０
ーＣＡ）を複数区間に分割（ここでは、２分割）した場
合に、各区間（ａ）、（ｂ）に発生する特定パルスの信
号数「０〜２」の組み合わせが、信号数記憶手段１２の
記憶開始点によらず複数区間毎に対応して異なるように
設定されている。

【００４８】これにより、気筒判別手段１０は、信号数
記憶手段１２の記憶開始点と複数区間（ａ）および
（ｂ）との位置関係によらず、区間判別手段１４の判別
結果に基づいて各気筒を判別できるようになっている。

【００４９】図３および図４は各区間（ａ）、（ｂ）の
パルス数に対する判別気筒を対応付けたテーブルを示す
説明図である。図３は区間（ａ）〜（ｂ）でのパルス数
の系列による判別気筒を示し、図４は区間（ｂ）〜
（ａ）でのパルス数の系列による判別気筒を示してい
る。

【００５０】図３および図４において、区間（ａ）およ
び（ｂ）の検出順序によらず、どの２区間であっても、
２つのカム信号ＳＧＣのパルス系列によって特定の気筒
を識別することができる。

【００５１】すなわち、図２に示すクランク角信号ＳＧ
Ｔおよびカム信号ＳＧＣを用いた場合、気筒判別を終了
までに要するクランク回転角は、最小で１８０ーＣＡ、
最大で２７０ーＣＡとなり、従来装置の場合の最大クラ
ンク回転角３６０°ＣＡよりも短いことが判る。

【００５２】図５は始動時および通常時での気筒判別動
作を説明するためのタイミングチャートであり、４気筒
エンジンのクランク角信号ＳＧＴおよびカム信号ＳＧＣ
と、各種フラグおよび各種カウンタの値と、判別気筒と
の関係を示している。

【００５３】図５において、通常時のＶＶＴは、最遅角
（位相変化＝０）の状態である。未知フラグＦ＿ｕｎｋ
（ｎ）は、カム信号ＳＧＣのパルス数（パルス系列）を
検出する際に使用され、カムパルス数が「１」であるか
「２」であるかが不明な場合にセット（ＯＮ）される。

【００５４】ゼロフラグＦ＿ｓ０は、カム信号数を検出
する際に使用され、前回のカム信号数が「０」である場
合にセット（ＯＮ）される。クランクパルスカウンタＣ
＿ｓｇｔは、カム信号数を検出するためにカムパルス間
のクランク角信号ＳＧＴのパルス数を計測し、クランク
角信号を検出する毎にカウントアップされる。

【００５５】つまり、クランクパルスカウンタＣ＿ｓｇ
ｔは、クランク角１０ーＣＡ毎に「１」づつアップさ
れ、クランク角基準信号（欠け歯）の直後のクランク角
信号Ａ３５を検出した場合のみ、カウンタ値が２つアッ
プされる。

【００５６】カムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ）は、現時
点で確認された最新のカム信号数（０、１、２のいずれ
か）を示している。判別気筒Ｃｙｌｄ（ｎ）は、今回の
カムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ）に基づいて判別された
気筒を示し、現在気筒Ｃｙｌｐ（ｎ）は、判別気筒Ｃｙ
ｌｄ（ｎ）に基づいて判別された次回制御対象となる気
筒を示している。

【００５７】図６はカムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ）の
組み合わせ（情報系列）と判別気筒とを対応させたテー
ブルを示す説明図である。

【００５８】以下、図５および図６を参照しながら、こ
の発明の実施の形態１による気筒判別動作について時系
列的に説明する。まず、エンジン始動時においては、各
区間（ａ）、（ｂ）でのカム信号パルス数および図３の
テーブルに基づいて気筒判別を行う。

【００５９】この場合、区間（ａ）のパルス数が
「１」、区間（ｂ）のパルス数が「０」であることか
ら、時刻ｔ０（Ｂ０５）での判別気筒Ｃｙｌｄ（ｎ）は
＃１気筒（図３参照）であり、次回の制御対象となる現
在気筒Ｃｙｌｐ（ｎ）は、＃３気筒であることが判る。

【００６０】また、図５において、カムパルス系列Ｓ＿
ｃａｍ（ｎ）の瞬時値は、＃１気筒のＴＤＣ以前の区間
（ａ）の終端（Ｂ９５）においては「１」、＃１気筒の
ＴＤＣ以前の区間（ｂ）の終端（Ｂ０５）においては
「０」である。

【００６１】気筒判別手段１０は、＃１気筒のＢ０５
（時刻ｔ０）までは、各区間（ａ）および（ｂ）のカム
パルス数の組み合わせ（図３参照）に基づいて気筒を判
別するが、それ以降の通常時においては、カムパルス系
列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ）によって気筒を判別する。

【００６２】図５から明らかなように、＃１気筒のＢ０
５（時刻ｔ０）において、未知フラグＦ＿ｕｎｋ（ｎ）
＝０、ゼロフラグＦｓ０＝１、クランクパルスカウンタ
Ｃ＿ｓｇｔ＝０である。

【００６３】その後、ゼロフラグＦｓ０＝１の状態が継
続される期間においては、クランクパルスカウンタＣ＿
ｓｇｔは、カウントアップされず「０」のままである。

【００６４】また、クランク角信号ＳＧＴの検出時にお
いては、前回のクランク角信号を検出してから今回のク
ランク角信号を検出するまでにカム信号ＳＧＣが検出さ
れたか否かが確認される。

【００６５】たとえば、時刻ｔ１（基準位置Ａ３５の検
出時）においては、前回のクランク角信号検出時（Ａ１
５°ＣＡ）から今回のクランク角信号検出時（Ａ３５）
までの間に、１パルスのカム信号ＳＧＣが検出されるこ
とになる。

【００６６】ここで検出されたカム信号ＳＧＣは、１つ
の区間内における２パルス系列の初回パルスに相当する
か、または、１パルス系列そのものに相当するが、いず
れであるかが未知であるため、フラグＦ＿ｕｎｋ（ｎ）
がＯＮされる。

【００６７】また、クランクパルスカウンタＣ＿ｓｇｔ
は、時刻ｔ１において０クリアされると同時に、その後
のクランク角信号ＳＧＴの検出毎にカウントアップされ
る。以下、２パルス系列のパルス間隔の角度設定値（＝
３）に基づいて、未知フラグＦ＿ｕｎｋ（ｎ）＝１の状
態で、クランクパルスカウンタＣ＿ｓｇｔ＝４となった
時点で次回のカムパルスを検出していなければ、そのカ
ムパルス系列は１パルス系列であると判定することがで
きる。

【００６８】逆に、クランクパルスカウンタＣ＿ｓｇｔ
≦４の状態で次回のカムパルスを検出した場合には、そ
のカムパルス系列は２パルス系列であると判定すること
ができる。

【００６９】図５においては、時刻ｔ２後のＢ１１５°
ＣＡのクランク角信号ＳＧＴが検出されたときに、前回
のクランク角信号（Ｂ１２５°ＣＡ）と今回のクランク
角信号（Ｂ１１５°ＣＡ）との間でカムパルスが検出さ
れるので、２パルス系列であると判定することができ
る。

【００７０】したがって、今回のカムパルス系列Ｓ＿ｃ
ａｍ（ｎ）は、「２」にセットされる。また、クランク
パルスカウンタＣ＿ｓｇｔは、０クリアされるととも
に、その後のクランク角信号ＳＧＴの検出毎にカウント
アップされる。

【００７１】こうして、カムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ
（ｎ）＝２が確定された後、もし次回のカムパルス系列
が「０」であれば、所定期間にわたってカムパルスが検
出されない。

【００７２】したがって、カムパルスの角度間隔設定値
に基づき、クランクパルスカウンタＣ＿ｓｇｔ＝８の時
点でカムパルスが検出されない場合には、そのカムパル
ス系列は「０」であると判定する。

【００７３】逆に、カムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ）の
確定後に、クランクパルスカウンタＣ＿ｓｇｔ≦８の時
点でカムパルスが検出された場合には、そのカムパルス
は２パルス系列の初回パルス、または、１パルス系列そ
のものであると判定する。

【００７４】図５内の時刻ｔ３（＃３気筒のＢ５５°Ｃ
Ａ）においては、クランクパルスカウンタＣ＿ｓｇｔ＝
６の時点で、パルス系列が未知のカムパルスが検出され
るので、未知フラグＦ＿ｕｎｋ（ｎ）がＯＮされ、クラ
ンクパルスカウンタＣ＿ｓｇｔが０クリアされる。

【００７５】以下、時刻ｔ４（＃３気筒のＢ１５°Ｃ
Ａ）においては、未知フラグＦ＿ｕｎｋ（ｎ）＝１の状
態で、クランクパルスカウンタＣ＿ｓｇｔ＝４の時点ま
でにカムパルスが検出されないので、カムパルス系列Ｓ
＿ｃａｍ（ｎ）＝１（１パルス系列）がセットされ、ク
ランクパルスカウンタＣ＿ｓｇｔが０クリアされる。

【００７６】続いて、時刻ｔＡ（Ｂ０５）において、気
筒判別を実行する。この時点において、情報系列を示す
４つのカムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−３、ｎ−２、ｎ
−１、ｎ）＝「１、０、２、１」なので、図６から、今
回確認された気筒Ｃｙｌｄ（ｎ）は＃３気筒であり、次
回の制御対象となる現在気筒Ｃｙｌｐ（ｎ）は＃４気筒
であることが判る。

【００７７】次に、図５内の時刻ｔ５においては、未知
フラグＦ＿ｕｎｋ（ｎ）＝０の状態で、クランクパルス
カウンタＣ＿ｓｇｔ＝８に達するまでにカムパルスが検
出されないので、カムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ）＝０
がセットされ、これと同時に、ゼロフラグＦ＿ｓ０＝１
がセットされる。

【００７８】続いて、時刻ｔ５〜ｔ６においては、ゼロ
フラグＦ＿ｓ０＝１がセットされているので、クランク
パルスカウンタＣ＿ｓｇｔはカウントアップされない。
なお、カムパルス系列は、０パルスが連続配置されてい
ないので、０パルス系列の次のパルス系列は、必ず１パ
ルス系列または２パルス系列である。

【００７９】次に、時刻ｔ６においては、２パルス系列
の先頭パルスまたは１パルス系列そのものが検出される
ので、ゼロフラグＦ＿ｓ０がクリアされるとともに、未
知フラグＦ＿ｕｎｋ（ｎ）がセットされる。

【００８０】また、時刻ｔ７においては、クランクパル
スカウンタＣ＿ｓｇｔ＝３のときにカムパルスが検出さ
れるので、カムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ）＝２がセッ
トされ、未知フラグＦ＿ｕｎｋ（ｎ）がクリアされる。

【００８１】次に、時刻ｔＢ（気筒判別ポイント）にお
いては、４つ分のカムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−３、
ｎ−２、ｎ−１、ｎ）＝「２、１、０、２」であること
が確認されるので、図６から、今回の気筒Ｃｙｌｄ
（ｎ）は＃４気筒、次回の制御対象となる現在気筒Ｃｙ
ｌｐ（ｎ）は＃２気筒と判定することができる。

【００８２】以下、各時刻ｔ８〜ｔ１１および気筒判別
時刻ｔＣにおいて、上述と同様の処理が繰り返され、４
つのカムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−３、ｎ−２、ｎ−
１、ｎ）＝「０、２、０、１」となるので、図６から、
今回の気筒Ｃｙｌｄ（ｎ）は＃２気筒、次回の制御対象
となる現在気筒Ｃｙｌｐ（ｎ）は＃１気筒と判定するこ
とができる。

【００８３】なお、図５はＶＶＴによる位相変化がない
場合の信号パターンを示しているが、通常時にＶＶＴに
よって位相変化した場合においても同様に気筒判別する
ことができる。

【００８４】図７はＶＶＴによって位相変化した場合の
気筒判別動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。図７において、各時刻ｔ１〜ｔ１４における処理動
作は、図５の場合と同様であり、前述と同様にパルス系
列の判定および気筒判別を行うことができる。

【００８５】次に、図８〜図１１のフローチャートを参
照しながら、この発明の実施の形態１による気筒判別手
段１０の処理動作について説明する。図８はカム信号Ｓ
ＧＣによる割り込み処理ルーチン、図９および図１０は
クランク角信号ＳＧＴによる割り込み処理ルーチン、図
１１は図９内の気筒判別処理ルーチンである。

【００８６】図８において、Ｐ＿ｓｇｃはクランク角信
号ＳＧＴのパルス間に検出されたカム信号ＳＧＣの発生
パルス数である。図９において、ＴＲ（ｎ）は前回およ
び今回のクランク角信号ＳＧＴの周期比である。

【００８７】まず、図８において、気筒判別手段１０内
の信号順序記憶手段１１および信号数記憶手段１２は、
カム信号ＳＧＣのパルス発生時に応答して、クランク角
信号ＳＧＴのパルス検出周期に対応させて、カム信号Ｓ
ＧＣの発生パルス数Ｐ＿ｓｇｃに「１」を格納する（ス
テップＳ１）。

【００８８】一方、図９において、信号数記憶手段１２
は、前回カムパルス数＝０を示すゼロフラグＦ＿ｓ０が
セットされている（Ｆ＿ｓ０＝１）か否かを判定し（ス
テップＳ１０）、Ｆ＿ｓ０＝１（すなわち、ＹＥＳ）と
判定されれば、後述するステップＳ１４に進む。

【００８９】また、ステップＳ１０において、Ｆ＿ｓ０
＝０（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、基準位置検出
手段１３を用いて、前回および今回のクランク角信号Ｓ
ＧＴのパルス周期比ＴＲ（ｎ）が所定値Ｋｒ以上か否か
により、今回のクランク角位置が欠け歯に対応するか否
かを判定する（ステップＳ１１）。

【００９０】ステップＳ１１において、ＴＲ（ｎ）≧Ｋ
ｒ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、クランク角位
置判別用のクランクパルスカウンタＣ＿ｓｇｔを「２」
だけインクリメントさせ（ステップＳ１２）、ＴＲ
（ｎ）＜Ｋｒ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、クラ
ンクパルスカウンタＣ＿ｓｇｔを「１」だけインクリメ
ントさせて（ステップＳ１３）、ステップＳ１４に進
む。

【００９１】次に、気筒判別手段１０は、信号数記憶手
段１２を参照して、カム信号ＳＧＣの発生パルス数Ｐ＿
ｓｇｃ＝１であるか否かを判定し（ステップＳ１４）、
Ｐ＿ｓｇｃ≠１（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、後
述する図１０内のステップＳ２１に進む。

【００９２】また、ステップＳ１４において、Ｐ＿ｓｇ
ｃ＝１（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、続いて、
未知フラグＦ＿ｕｎｋが既にセットされているか否かを
判定する（ステップＳ１５）。

【００９３】ステップＳ１５において、Ｆ＿ｕｎｋ＝０
（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、未知フラグＦ＿ｕ
ｎｋを「１」にセットし（ステップＳ１６）、後述する
ステップＳ１８に進む。

【００９４】また、ステップＳ１５において、Ｆ＿ｕｎ
ｋ＝１（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、現時点で
の４つのカムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−２）、Ｓ＿ｃ
ａｍ（ｎ−１）、Ｓ＿ｃａｍ（ｎ）および「２」を、そ
れぞれ、１演算周期分だけシフトさせて、前回値Ｓ＿ｃ
ａｍ（ｎ−３）、Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−２）、Ｓ＿ｃａｍ
（ｎ−１）およびＳ＿ｃａｍ（ｎ）とする（ステップＳ
１７）。

【００９５】次に、クランクパルスカウンタＣ＿ｓｇｔ
を０クリアし（ステップＳ１８）、カム信号ＳＧＣの発
生パルス数Ｐ＿ｓｇｃを０クリアし（ステップＳ１
９）、図１１の気筒判別処理ルーチン（ステップＳ２
０）を実行して、図９のクランク角信号割り込み処理を
終了する。

【００９６】一方、ステップＳ１４において、Ｐ＿ｓｇ
ｃ≠１（すなわち、ＮＯ）と判定された場合には、図１
０内のステップＳ２１に進む。図１０において、まず、
未知フラグＦ＿ｕｎｋ＝１か否かを判定し（ステップＳ
２１）、Ｆ＿ｕｎｋ＝１（すなわち、ＹＥＳ）と判定さ
れれば、続いて、クランクパルスカウンタＣ＿ｓｇｔ＝
４か否かを判定する（ステップＳ２２）。

【００９７】ステップＳ２２において、Ｃ＿ｓｇｔ≠４
（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、直ちに図９内のス
テップＳ１９に進み、Ｃ＿ｓｇｔ＝４（すなわち、ＹＥ
Ｓ）と判定されれば、現時点での４つのカムパルス系列
Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−２、ｎ−１、ｎ）および「１」を、そ
れぞれ、前回値Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−３、ｎ−２、ｎ−１、
ｎ）にシフトし（ステップＳ２３）、図９内のステップ
Ｓ１８に進む。

【００９８】一方、ステップＳ２１において、Ｆ＿ｕｎ
ｋ≠１（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、ク
ランクパルスカウンタＣ＿ｓｇｔ＝８か否かを判定し
（ステップＳ２４）、Ｃ＿ｓｇｔ≠８（すなわち、Ｎ
Ｏ）と判定されれば、直ちに図９内のステップＳ１９に
進む。

【００９９】また、ステップＳ２４において、Ｃ＿ｓｇ
ｔ＝８（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、現時点で
の４つのカムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−２、ｎ−１、
ｎ）および「０」を、それぞれ、前回値Ｓ＿ｃａｍ（ｎ
−３、ｎ−２、ｎ−１、ｎ）にシフトし（ステップＳ２
３）、図９内のステップＳ１８に進む。

【０１００】次に、図１２のタイミングチャートを参照
しながら、カム信号ＳＧＣのパルス系列を用いてＶＶＴ
の位相変化量を検出する位相検出手段６の動作について
説明する。

【０１０１】図１２において、カム信号ＳＧＣは、クラ
ンク角信号ＳＧＴに対応させて、最遅角時（位相変化な
し）のパターンと、カム位相変化時のパターンとが示さ
れている。

【０１０２】カム信号ＳＧＣのうち、一部のパルスＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄは、カム位相検出に用いられており、位相変
化時のカム信号ＳＧＣの各パルスＡ′、Ｂ′、Ｃ′、
Ｄ′のクランク角位置の変化量θ１、θ２、θ３、θ４
は、バルブタイミング可変手段５（ＶＶＴ）による位相
変化量に対応している。

【０１０３】位相検出手段６は、あらかじめ、カム位相
の最遅角時における各パルスＡ〜Ｄの検出時のクランク
角位置（＃１気筒のＢ５５、Ａ３５、＃４気筒のＢ５
５、＃２気筒のＢ４５）を確認する。

【０１０４】続いて、位相検出手段６は、ＶＶＴによる
位相変化時において、各パルスＡ′〜Ｄ′のクランク角
位置（＃１気筒のＢ１１５、Ｂ２５、＃４気筒のＢ１１
５、＃２気筒のＢ１０５）と、上記各パルスＡ〜Ｄのク
ランク角位置との差θ１〜θ４を演算し、これらをカム
位相変化量として検出する。

【０１０５】図１２においては、最大進角された場合
（約６０°ＣＡ）のカム位相変化量θ１〜θ４が示され
ている。検出された位相変化量θ１〜θ４は、バルブタ
イミング可変手段５にフィードバックされ、ＶＶＴ制御
に用いられる。

【０１０６】また、この場合も、気筒判別手段１０は、
カムパルスのパターンを気筒判別の早期化が可能な複雑
なパターンとし、カムパルス数の系列で気筒判別を行
う。したがって、バルブタイミング可変手段５（ＶＶＴ
機構）を備えたエンジンにおいて、ＶＶＴによりカム位
相が変化した場合でも、速やかに気筒判別を終了して始
動性を向上させることができる。

【０１０７】次に、図１３のタイミングチャートを参照
しながら、情報系列学習手段１６を用いた気筒判別動作
について説明する。図１３はＶＶＴによるカム位相が最
遅角状態のパルスパターンを示しており、クランク角信
号ＳＧＴ（クランク角位置）およびカム信号ＳＧＣのパ
ルス系列に基づく学習パルス系列（カムセンサの取付誤
差を考慮した系列）を用いた気筒判別処理を示してい
る。

【０１０８】この場合、学習手段１６は、ＶＶＴによる
カム位相が最遅角状態（位相進角なし）の場合に、カム
信号ＳＧＣのパルス系列を学習する。このとき、カム信
号ＳＧＣの位相が再遅角状態であるため、クランク角信
号ＳＧＴの区間（ａ）、（ｂ）には、前述（図３、図４
参照）のテーブルに対応したカムパルス数が配置される
ことになる。

【０１０９】したがって、区間（ａ）、（ｂ）において
検出されたカムパルス数の組み合わせに基づいて気筒判
別することができる。同時に、学習手段１６は、カムパ
ルス系列の学習を行い、学習したカムパルス系列を用い
て、ＶＶＴによりカム位相変化時の気筒判別を行う。

【０１１０】図１３において、未知フラグＦ＿ｕｎｋ
（ｎ）、クランクパルスカウンタＣ＿ｓｇｔ、カムパル
ス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ）、判別気筒Ｃｙｌｄ（ｎ）、現
在気筒Ｃｙｌｐ（ｎ）の各タイミング動作は前述（図
５、図７参照）の場合と同様である。

【０１１１】まず、時刻ｔＡにおいて、気筒判別手段１
０は、区間（ａ）のパルス数「１」と区間（ｂ）のパル
ス数「０」とに基づき、図３から「＃１気筒」を判定す
る。同時に、学習手段１６は、時刻ｔＡでのカムパルス
系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−１、ｎ）（＝「１、１」）を、学
習パルス系列として記憶する。

【０１１２】また、時刻ｔＢにおいて、気筒判別手段１
０は、区間（ａ）のパルス数「２」と区間（ｂ）のパル
ス数「１」とに基づき、図３から「＃３気筒」を判定す
る。同時に、学習手段１６は、時刻ｔＢでのカムパルス
系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−１、ｎ）（＝「０、２」）を学習
パルス系列として記憶する。

【０１１３】また、時刻ｔＣにおいて、気筒判別手段１
０は、区間（ａ）のパルス数「０」と区間（ｂ）のパル
ス数「２」とに基づき、図３から「＃４気筒」を判定す
る。同時に、学習手段１６は、時刻ｔＣでのカムパルス
系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−１、ｎ）（＝「０、２」）を学習
パルス系列として記憶する。

【０１１４】また、時刻ｔＤにおいて、気筒判別手段１
０は、区間（ａ）のパルス数「０」と区間（ｂ）のパル
ス数「１」とに基づき、図３から「＃２気筒」を判定す
る。同時に、学習手段１６は、時刻ｔＤでのカムパルス
系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−１、ｎ）（＝「０、２」）を学習
パルス系列として記憶する。

【０１１５】図１４は時刻ｔＡ〜ｔＤに対応した各クラ
ンク角位置で検出されるカムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ
−１、ｎ）に基づく気筒判別テーブルを示す説明図であ
り、前述の図３に対応している。

【０１１６】図１５は図１４に基づいて学習した気筒判
別クランク角位置でのカムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−
３、ｎ−２、ｎ−１、ｎ）を示す説明図である。

【０１１７】図１５において、ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１
に対応したカムパルス系列は、ＶＶＴ位相が最遅角状態
での情報系列を示しており、ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２に
対応したカムパルス系列は、ＶＶＴによってカム位相が
最大進角された場合に取り得る情報系列を示している。

【０１１８】図１５内のａ１に対応したカムパルス系列
のうち、２つのカムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−１、
ｎ）は、図１４内の＃１気筒のカムパルス系列Ｓ＿ｃａ
ｍ（ｎ−１、ｎ）（＝「１、１」）である。

【０１１９】また、系列ａ１の残りのカムパルス系列Ｓ
＿ｃａｍ（ｎ−３、ｎ−２）は、＃１気筒の学習値がＳ
＿ｃａｍ（ｎ−１、ｎ）＝「１、１」の場合に、図１３
のパルス波形に基づいて必然的に取ることになるパルス
数である。

【０１２０】一方、最大進角時に取り得る系列ａ２にお
いて、ＶＶＴにより進角されるカム位相が最大６０ーＣ
Ａ程度なので、カムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−３、ｎ
−２、ｎ−１、ｎ）は、たとえば以下のようになる。

【０１２１】すなわち、系列ａ２のＳ＿ｃａｍ（ｎ−
３、ｎ−２、ｎ−１）は、系列ａ１のＳ＿ｃａｍ（ｎ−
２、ｎ−１、ｎ）（＝「０、１、１」）であり、系列ａ
２のＳ＿ｃａｍ（ｎ）は、＃１気筒のＳ＿ｃａｍ（ｎ−
３、ｎ−２、ｎ−１）に対応して必然的に取ることにな
る値（＝「０」）である。

【０１２２】以上の学習から得られた図１５のテーブル
を参照することにより、カムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ
−３、ｎ−２、ｎ−１、ｎ）＝「２、０、１、１」（ま
たは、「０、１、１、０」）の場合に、今回の判別気筒
Ｃｙｌｄ（ｎ）は「＃１気筒」であり、次回の制御対象
となる現在気筒Ｃｙｌｐ（ｎ）は「＃３気筒」であるこ
とを判別することができる。

【０１２３】ここでは、図１５において、代表的に系列
ａ１、ａ２のみの学習について説明したが、他の系列ｂ
１、ｂ２、ｃ１、ｃ２、ｄ１、ｄ２についての学習処理
も同様である。

【０１２４】図１６は図１３のように位相差ばらつき
（カムセンサ取付誤差）を考慮したクランク角信号ＳＧ
Ｔおよびカム信号ＳＧＣにおいて、ＶＶＴによりカム位
相が最大進角した場合の各パルスパターンを示すタイミ
ングチャートである。この場合も、気筒判別処理動作に
ついては、前述と同様なので省略する。

【０１２５】図１７はＶＶＴによるカム位相が最遅角状
態の各パルスパターンを示すタイミングチャートであ
り、クランク角信号ＳＧＴに対するカム信号ＳＧＣの位
相ばらつきが進角側に最大にずれている場合を示してい
る。

【０１２６】図１７において、各気筒のＢ０５毎に検出
されるカムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−１、ｎ）は、前
述（図１３参照）の場合と同様に、図１８の気筒判別テ
ーブルに示すようになる。

【０１２７】したがって、前述と同様に、図１７のパル
スパターンに基づく図１８のテーブルを用いて、連続す
る４つのカムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−３、ｎ−２、
ｎ−１、ｎ）の学習を行うと、図１９の気筒判別テーブ
ルが得られる。

【０１２８】図２０は図１７のようにクランク角信号Ｓ
ＧＴに対して最大の進角側位相ずれを有するカム信号Ｓ
ＧＣがＶＶＴによって進角側に変化した場合のパターン
を示すタイミングチャートであり、前述と同様に、クラ
ンク角信号ＳＧＴおよびカム信号ＳＧＣを用いて気筒判
別を行う場合の処理動作を示している。

【０１２９】図１３〜図２０のように、特定の運転状態
においてカムパルス系列を学習することにより、ＶＶＴ
によりカム位相が変化した場合のカムパルス系列の変化
を学習することができ、クランク角信号ＳＧＴに対する
カム信号ＳＧＣの検出位相差がカムセンサ取付誤差など
の要因でばらついても、正確な気筒判別を行うことがで
きる。

【０１３０】また、情報系列記憶手段１５は、カム信号
ＳＧＣのタイミング変化範囲内で連続する４つのカムパ
ルス系列を２種類ずつ記憶しているので、ＶＶＴにより
カム位相が変化（最大進角）した場合でも、特定気筒を
判別することができる。このとき、カムパルス系列の記
憶情報は、任意の所定回数（４つ以上）に設定されても
よい。

【０１３１】また、ここでは、ＶＶＴによるカム位相が
最遅角タイミングで学習したが、最遅角タイミングおよ
び最大進角タイミングの少なくとも一方で学習してもよ
く、エンジン始動時に学習してもよい。

【０１３２】また、気筒判別手段１０は、基準位置Ａ３
５を含む一定クランク角（１０°ＣＡ）毎のクランク角
信号ＳＧＴからクランク角位置を検出するとともに、点
火ＴＤＣ周期間内の複数区間（ａ）、（ｂ）におけるカ
ム信号ＳＧＣのパルス出力数の組み合わせにより気筒判
別するので、エンジン始動時において速やかに気筒判別
することができる。

【０１３３】すなわち、複雑なパターンを設定可能なカ
ムパルス系列に基づいて気筒判別するので、特定の検出
区間のみに限定されることなく気筒判別を行うことがで
き、気筒判別に要する回転角が少なくなり、エンジン始
動性を向上させることができる。

【０１３４】このとき、気筒判別手段１０は、エンジン
始動時からの所定期間内と、バルブタイミング可変手段
５による最遅角タイミング時との少なくとも一方で各気
筒を判別することもでき、この場合、ＶＶＴによる位相
シフトを考慮する必要がないので、情報系列記憶手段１
５が単一のカムパルス系列のみを記憶していれば、正確
に気筒判別することができる。

【０１３５】さらに、気筒判別手段１０に関連して、ク
ランク角信号ＳＧＴおよびカム信号ＳＧＣと情報系列に
基づいてＶＶＴによる位相検出を行う位相検出手段６を
設けたので、カム軸２の近傍にカム位相センサを設ける
必要がなく、構成部品の簡略化により設計自由度を拡大
させるとともに、コストダウンを実現することができ
る。

【０１３６】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、４気筒エンジンに適用した場合について説明した
が、６気筒エンジンに適用してもよく、前述と同様の作
用効果を奏する。

【０１３７】図２１は６気筒エンジンに適用したこの発
明の実施の形態２によるクランク角信号ＳＧＴおよびカ
ム信号ＳＧＣのパルス発生パターンを示すタイミングチ
ャートである。

【０１３８】図２１において、各気筒毎の欠け歯位置は
前述と同様にＡ２５に設定されているが、６気筒エンジ
ンのＴＤＣ区間（点火制御区間）が１２０ーＣＡである
ため、区間（ａ）はＢ０５〜Ｂ６５、区間（ｂ）はＢ６
５〜Ｂ０５のクランク角範囲となる。

【０１３９】また、カム信号ＳＧＣに含まれる特定パル
ス数は、各区間（ａ）、（ｂ）に対して、各気筒の制御
順に、それぞれ、「１、０」、「２、０」、「１、
２」、「０、２」、「１、１」、「０、１」、となるよ
うに設定されている。

【０１４０】この場合、クランク角信号ＳＧＴは、１２
０ーＣＡ毎に基準信号（欠け歯）が設定され、各区間
（ａ）、（ｂ）に対応したカム信号ＳＧＣのパルス系列
が配置されている。

【０１４１】図２２は各区間（ａ）および（ｂ）のカム
パルス数の組み合わせに基づく気筒判別テーブルを示す
説明図である。図２１のパルスパターンにおいて、図２
２のテーブルを参照することにより、最小で１２０ーＣ
Ａ、最大でも１８０ーＣＡの回転角で気筒判別を行うこ
とができる。

【０１４２】図２３は図２１のパルスパターンにおいて
カム位相の最遅角時に検出されるカムパルス系列Ｓ＿ｃ
ａｍ（ｎ−１、ｎ）を示す説明図である。この場合も、
カムパルス系列の検出処理については、前述と同様なの
で省略する。ただし、ＴＤＣ区間（Ｂ０５〜Ｂ０５）の
クランク角間隔が異なるので、パルス系列判定用のクラ
ンクパルスカウンタＣ＿ｓｇｔの条件が前述と異なる。

【０１４３】図２４は図２３の検出結果から学習された
カムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−３、ｎ−２、ｎ−１、
ｎ）に基づく気筒判別テーブルを示す説明図である。

【０１４４】図２４から、ＶＶＴ機構を有する６気筒エ
ンジンにおいても、ＶＶＴによるカム位相変化時にカム
パルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−３、ｎ−２、ｎ−１、ｎ）
に基づいて気筒判別を行うことができる。

【０１４５】実施の形態３．なお、上記実施の形態２で
は、６気筒エンジンに適用した場合について説明した
が、３気筒エンジンに適用してもよく、前述と同様の作
用効果を奏する。

【０１４６】図２５は３気筒エンジンに適用したこの発
明の実施の形態３によるクランク角信号ＳＧＴおよびカ
ム信号ＳＧＣのパルス発生パターンを示すタイミングチ
ャートである。

【０１４７】この場合、クランク角信号ＳＧＴは、６気
筒エンジンと同様に１２０ーＣＡ毎に基準信号（欠け
歯）が設定されており、ＴＤＣ周期（２４０ーＣＡ）間
で２回の基準信号を発生させている。

【０１４８】なぜなら、３気筒エンジンは、ＴＤＣ周期
が２４０ーＣＡであるが、エンジン１回転（３６０ーＣ
Ａ）毎に同一のクランク角信号ＳＧＴが出力されるの
で、エンジン２回転（７２０ーＣＡ）で３回の基準信号
を出力させることができないからである。

【０１４９】カム信号ＳＧＣは、Ｂ０５〜Ｂ０５間を４
分割（すなわち、基準信号周期１２０ーＣＡ間を２分
割）した各区間での基準信号の有無に基づいて、区間
（ａ）、（ｂ）を判別可能にしている。すなわち、前述
と同様に、各区間（ａ）、（ｂ）には、パルス数「０」
〜「２」のカム信号ＳＧＣが配置される。

【０１５０】ここでは、カム信号ＳＧＣに含まれる特定
パルス数は、各区間（ａ）、（ｂ）に対して、各気筒の
制御順に、それぞれ、「１、０、２、０」、「１、２、
０、２」、「１、１、０、１」、となるように設定され
ている。

【０１５１】図２６は３気筒エンジンの場合の気筒判別
テーブルを示す説明図であり、前述の図２２に対応して
いる。図２５内の区間（ｂ）の終端での各区間（ａ）、
（ｂ）のカムパルス系列の組み合わせから、図２６のテ
ーブルを参照することにより、特定気筒と特定クランク
角位置が判定される。

【０１５２】図２７は図２５のパルスパターンにおいて
カム位相の最遅角時に区間（ｂ）の終端で検出されるカ
ムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−１、ｎ）を示す説明図で
あり、前述の図２３に対応している。

【０１５３】図２７のカムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−
１、ｎ）の検出処理は前述と同様である。図２８は図２
３の検出結果から学習されたカムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ
（ｎ−３、ｎ−２、ｎ−１、ｎ）に基づく気筒判別テー
ブルを示す説明図であり、前述の図２４に対応してい
る。

【０１５４】なお、ＶＶＴ機構を有する３気筒エンジン
の場合においても、各気筒のＢ０５タイミングで気筒判
別が行われる。

【０１５５】図２８において、学習系列ａ１のＳ＿ｃａ
ｍ（ｎ−３、ｎ−２）は、図２７内の＃１気筒のＢ１２
５での系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−１、ｎ）（＝「０、１」）
であり、学習系列ａ１のＳ＿ｃａｍ（ｎ−１、ｎ）は、
図２７内の＃１気筒のＢ０５での系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−
１、ｎ）（＝「１、０」）である。

【０１５６】また、図２８内の学習系列ａ２のＳ＿ｃａ
ｍ（ｎ−３）は、図２７内の＃１気筒のＢ１２５での系
列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ）（＝「１」）であり、学習系列ａ２
のＳ＿ｃａｍ（ｎ−２、ｎ−１）は、図２７の＃１気筒
Ｂ０５でのＳ＿ｃａｍ（ｎ−１、ｎ）（＝「１、０」）
であり、学習系列ａ２のＳ＿ｃａｍ（ｎ）は、図２７内
の＃３気筒のＢ１２５でのＳ＿ｃａｍ（ｎ−１）（＝
「２」）である。他の学習系列ｂ１、ｂ２、ｃ１、ｃ２
についても同様である。

【０１５７】

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１によ
れば、内燃機関のクランク軸の回転に同期してクランク
角信号を出力するクランク角信号検出手段と、クランク
軸に対して１／２の速度比で回転するカム軸の回転に同
期して内燃機関の各気筒を識別するための特定パルスを
含むカム信号を出力するカム信号検出手段と、内燃機関
の運転状態に応じて各気筒毎のバルブ駆動タイミングの
位相を可変設定するバルブタイミング可変手段と、バル
ブタイミング可変手段により変更される各気筒毎のカム
位相と同期するように設けられてクランク角信号および
カム信号に基づいて各気筒を判別する気筒判別手段とを
備えた内燃機関の気筒判別装置において、気筒判別手段
は、各気筒の点火制御周期を複数区間に分割し、複数区
間にわたって発生する特定パルスの信号数を計数して記
憶する信号数記憶手段と、複数区間毎の信号数の組み合
わせからなる情報系列を記憶する情報系列記憶手段とを
含み、カム信号の情報系列に基づいて各気筒を判別する
ようにしたので、気筒判別用の特定区間を設定すること
なく複雑なカム信号パターンを設定可能とし、気筒判別
に要する回転角を少なくして制御性を向上させた内燃機
関の気筒判別装置が得られる効果がある。

【０１５８】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、情報系列は、連続する４つの信号数から
なるので、気筒判別に要する回転角を少なくして制御性
を向上させた内燃機関の気筒判別装置が得られる効果が
ある。

【０１５９】また、この発明の請求項３によれば、請求
項１または請求項２において、情報系列記憶手段は、バ
ルブタイミング可変手段による位相変化範囲内で変化し
得る複数の情報系列を記憶し、気筒判別手段は、複数の
情報系列の少なくとも一方に基づいて特定気筒を判別す
るようにしたので、ＶＶＴによるカム位相の進角時であ
っても、気筒判別に要する回転角を少なくして制御性を
向上させた内燃機関の気筒判別装置が得られる効果があ
る。

【０１６０】また、この発明の請求項４によれば、請求
項１から請求項３までのいずれかにおいて、気筒判別手
段は、クランク角信号に基づく所定クランク角での第１
の情報系列を学習する情報系列学習手段を含み、今回検
出された情報系列と、第１の情報系列との比較に基づい
て各気筒を判別するようにしたので、カムセンサ取付誤
差が生じても、また、ＶＶＴによるカム位相の進角時で
あっても、気筒判別に要する回転角を少なくして制御性
を向上させた内燃機関の気筒判別装置が得られる効果が
ある。

【０１６１】また、この発明の請求項５によれば、請求
項４において、気筒判別手段は、第１の情報系列とバル
ブタイミング可変手段による位相変化範囲とに基づいて
所定クランク角内で変化し得る第２の情報系列を演算す
る変化情報系列演算手段を含み、今回検出された情報系
列と、第１および第２の情報系列の少なくとも一方との
比較に基づいて各気筒を判別するようにしたので、カム
センサ取付誤差が生じても、また、ＶＶＴによるカム位
相の進角時であっても、気筒判別に要する回転角を少な
くして制御性を向上させた内燃機関の気筒判別装置が得
られる効果がある。

【０１６２】また、この発明の請求項６によれば、請求
項４または請求項５において、情報系列学習手段は、バ
ルブタイミング可変手段による最遅角タイミングおよび
最大進角タイミングの少なくとも一方で第１の情報系列
を学習するようにしたので、カムセンサ取付誤差が生じ
ても、また、ＶＶＴによるカム位相の進角時であって
も、気筒判別に要する回転角を少なくして制御性を向上
させた内燃機関の気筒判別装置が得られる効果がある。

【０１６３】また、この発明の請求項７によれば、請求
項４または請求項５において、情報系列学習手段は、内
燃機関の始動時に第１の情報系列を学習するようにした
ので、カムセンサ取付誤差が生じても、また、ＶＶＴに
よるカム位相の進角時であっても、気筒判別に要する回
転角を少なくして制御性を向上させた内燃機関の気筒判
別装置が得られる効果がある。

【０１６４】また、この発明の請求項８によれば、請求
項１から請求項７までのいずれかにおいて、クランク角
信号は、各気筒毎の基準位置を含む一定クランク角のパ
ルス列からなり、複数区間は、基準位置に関連して分割
されたので、気筒判別に要する回転角を少なくして制御
性を向上させた内燃機関の気筒判別装置が得られる効果
がある。

【０１６５】また、この発明の請求項９によれば、請求
項８において、気筒判別手段は、内燃機関の始動時から
の所定期間内と、バルブタイミング可変手段による最遅
角タイミング時との少なくとも一方で各気筒を判別する
ようにしたので、情報系列の記憶量を軽減させた場合で
あっても、気筒判別に要する回転角を少なくして制御性
を向上させた内燃機関の気筒判別装置が得られる効果が
ある。

【０１６６】また、この発明の請求項１０によれば、請
求項１から請求項９までのいずれかにおいて、カム信号
の特定パルスの一部とクランク角信号に基づくクランク
角位置情報とを用いて、バルブタイミング可変手段によ
る位相変化量を検出する位相検出手段を備え、カム位相
センサを不要としたので、設計自由度の向上およびコス
トダウンを実現するとともに、気筒判別に要する回転角
を少なくして制御性を向上させた内燃機関の気筒判別装
置が得られる効果がある。

【０１６７】また、この発明の請求項１１によれば、請
求項１から請求項１０までのいずれかにおいて、内燃機
関の気筒数は４であり、各気筒の点火制御周期は１８０
°のクランク角であり、各気筒に対応した複数区間は、
それぞれ第１および第２の区間からなり、カム信号に含
まれる特定パルス数は、第１および第２の区間に対し
て、各気筒の制御順に、それぞれ、「１、０」、「２、
１」、「０、２」、「０、１」、となるように設定され
たので、４気筒エンジンの気筒判別に要する回転角を少
なくして制御性を向上させた内燃機関の気筒判別装置が
得られる効果がある。

【０１６８】また、この発明の請求項１２によれば、請
求項１から請求項１０までのいずれかにおいて、内燃機
関の気筒数は６であり、各気筒の点火制御周期は１２０
°のクランク角であり、各気筒に対応した複数区間は、
それぞれ第１および第２の区間からなり、カム信号に含
まれる特定パルス数は、第１および第２の区間に対し
て、各気筒の制御順に、それぞれ、「１、０」、「２、
０」、「１、２」、「０、２」、「１、１」、「０、
１」、となるように設定されたので、６気筒エンジンの
気筒判別に要する回転角を少なくして制御性を向上させ
た内燃機関の気筒判別装置が得られる効果がある。

【０１６９】また、この発明の請求項１３によれば、請
求項１から請求項１０までのいずれかにおいて、内燃機
関の気筒数は３であり、各気筒の点火制御周期は２４０
°のクランク角であり、複数区間は第１、第２、第３お
よび第４の区間からなり、カム信号に含まれる特定パル
ス数は、第１から第４の区間に対して、各気筒の制御順
に、それぞれ、「１、０、２、０」、「１、２、０、
２」、「１、１、０、１」、となるように設定されたの
で、３気筒エンジンの気筒判別に要する回転角を少なく
して制御性を向上させた内燃機関の気筒判別装置が得ら
れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を概略的に示す機能
ブロック図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による４気筒エンジ
ンのクランク角信号およびカム信号のパターンを示すタ
イミングチャートである。

【図３】 図２の信号検出パターンに対して用いられる
区間（ａ）、（ｂ）に基づく気筒判別テーブルを示す説
明図である。

【図４】 図２の信号検出パターンに対して用いられる
区間（ｂ）、（ａ）に基づく気筒判別テーブルを示す説
明図である。

【図５】 この発明の実施の形態１による気筒判別動作
を説明するためのタイミングチャートである。

【図６】 図５の信号検出パターンに基づくカムパルス
系列による気筒判別テーブルを示す説明図である。

【図７】 この発明の実施の形態１によるＶＶＴ機構動
作時の気筒判別処理を説明するためのタイミングチャー
トである。

【図８】 この発明の実施の形態１による気筒判別手段
のカム信号割り込み処理動作を示すフローチャートであ
る。

【図９】 この発明の実施の形態１による気筒判別手段
のクランク角信号割り込み処理動作を示すフローチャー
トである。

【図１０】 この発明の実施の形態１による気筒判別手
段のクランク角信号割り込み処理動作を示すフローチャ
ートである。

【図１１】 この発明の実施の形態１による気筒判別処
理動作を示すフローチャートである。

【図１２】 この発明の実施の形態１による位相検出手
段の動作を説明するためのタイミングチャートである。

【図１３】 この発明の実施の形態１による情報系列学
習手段を用いた気筒判別動作を説明するためのタイミン
グチャートである。

【図１４】 この発明の実施の形態１によるカムパルス
系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−１、ｎ）に基づく気筒判別テーブ
ルを示す説明図である。

【図１５】 図１４に基づいて学習したカムパルス系列
Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−３、ｎ−２、ｎ−１、ｎ）を示す説明
図である。

【図１６】 この発明の実施の形態１によるカムセンサ
取付誤差を考慮した場合のＶＶＴ動作時のパルスパター
ンを示すタイミングチャートである。

【図１７】 この発明の実施の形態１によるカムセンサ
取付誤差を有する場合のカム位相最遅角時のパルスパタ
ーンを示すタイミングチャートである。

【図１８】 図１７のパルスパターンに基づく気筒判別
テーブルを示す説明図である。

【図１９】 図１８のテーブルを用いて学習されたカム
パルス系列Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−３、ｎ−２、ｎ−１、ｎ）
に基づく気筒判別テーブルを示す説明図である。

【図２０】 図１７のようにＶＶＴによって進角側に変
化した場合のパルスパターンおよび気筒判別動作を示す
タイミングチャートである。

【図２１】 この発明の実施の形態２による６気筒エン
ジンでのパルス発生パターンを示すタイミングチャート
である。

【図２２】 図２１の信号検出パターンに対して用いら
れる区間（ａ）、（ｂ）に基づく気筒判別テーブルを示
す説明図である。

【図２３】 図２１の信号検出パターンにおいてカム位
相の最遅角時に検出されるカムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ
（ｎ−１、ｎ）を示す説明図である。

【図２４】 図２３により学習されたカムパルス系列Ｓ
＿ｃａｍ（ｎ−３、ｎ−２、ｎ−１、ｎ）に基づく気筒
判別テーブルを示す説明図である。

【図２５】 この発明の実施の形態３による３気筒エン
ジンでのパルス発生パターンを示すタイミングチャート
である。

【図２６】 図２５の信号検出パターンに対して用いら
れる区間（ａ）、（ｂ）に基づく気筒判別テーブルを示
す説明図である。

【図２７】 図２５の信号検出パターンにおいてカム位
相の最遅角時に検出されるカムパルス系列Ｓ＿ｃａｍ
（ｎ−１、ｎ）を示す説明図である。

【図２８】 図２７により学習されたカムパルス系列Ｓ
＿ｃａｍ（ｎ−３、ｎ−２、ｎ−１、ｎ）に基づく気筒
判別テーブルを示す説明図である。

【符号の説明】

１ クランク軸、２ カム軸、３ クランク角信号検出
手段、４ カム信号検出手段、１０ 気筒判別手段、１
２ 信号数記憶手段、１３ 基準位置検出手段、１４
区間判別手段、１５ 情報系列記憶手段、１６ 情報系
列学習手段、１７ 比較手段、（ａ）、（ｂ） 区間、
Ａ２５、Ａ３５ 基準位置、ＳＧＴクランク角信号、Ｓ
ＧＣ カム信号、Ｓ＿ｃａｍ（ｎ−３）、Ｓ＿ｃａｍ
（ｎ−２）、Ｓ＿ｃａｍ（ｎ） カムパルス系列。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大内 裕史 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3G019 AB05 AC01 DC06 GA01 LA11 3G084 BA16 BA23 CA01 DA04 EA05 EA07 EB06 EB17 FA38 3G092 AA11 BA08 DA09 EA03 EA04 EC05 EC09 FA06 GA01 HE03Z HE05Z

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のクランク軸の回転に同期して
   クランク角信号を出力するクランク角信号検出手段と、 前記クランク軸に対して１／２の速度比で回転するカム
   軸の回転に同期して前記内燃機関の各気筒を識別するた
   めの特定パルスを含むカム信号を出力するカム信号検出
   手段と、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記各気筒毎のバルブ
   駆動タイミングの位相を可変設定するバルブタイミング
   可変手段と、 前記バルブタイミング可変手段により変更される前記各
   気筒毎のカム位相と同期するように設けられて前記クラ
   ンク角信号および前記カム信号に基づいて前記各気筒を
   判別する気筒判別手段とを備えた内燃機関の気筒判別装
   置において、 前記気筒判別手段は、 前記各気筒の点火制御周期を複数区間に分割し、前記複
   数区間にわたって発生する前記特定パルスの信号数を計
   数して記憶する信号数記憶手段と、 前記複数区間毎の前記信号数の組み合わせからなる情報
   系列を記憶する情報系列記憶手段とを含み、 前記情報系列に基づいて前記各気筒を判別することを特
   徴とする内燃機関の気筒判別装置。
2. 【請求項２】 前記情報系列は、連続する４つの信号数
   からなることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の
   気筒判別装置。
3. 【請求項３】 前記情報系列記憶手段は、前記バルブタ
   イミング可変手段による位相変化範囲内で変化し得る複
   数の情報系列を記憶し、 前記気筒判別手段は、前記複数の情報系列の少なくとも
   一方に基づいて特定気筒を判別することを特徴とする請
   求項１または請求項２に記載の内燃機関の気筒判別装
   置。
4. 【請求項４】 前記気筒判別手段は、 前記クランク角信号に基づく所定クランク角での第１の
   情報系列を学習する情報系列学習手段を含み、 今回検出された情報系列と、前記第１の情報系列との比
   較に基づいて前記各気筒を判別することを特徴とする請
   求項１から請求項３までのいずれかに記載の内燃機関の
   気筒判別装置。
5. 【請求項５】 前記気筒判別手段は、 前記第１の情報系列と前記バルブタイミング可変手段に
   よる位相変化範囲とに基づいて前記所定クランク角内で
   変化し得る第２の情報系列を演算する変化情報系列演算
   手段を含み、 今回検出された情報系列と、前記第１および第２の情報
   系列の少なくとも一方との比較に基づいて前記各気筒を
   判別することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の
   気筒判別装置。
6. 【請求項６】 前記情報系列学習手段は、前記バルブタ
   イミング可変手段による最遅角タイミングおよび最大進
   角タイミングの少なくとも一方で前記第１の情報系列を
   学習することを特徴とする請求項４または請求項５に記
   載の内燃機関の気筒判別装置。
7. 【請求項７】 前記情報系列学習手段は、前記内燃機関
   の始動時に前記第１の情報系列を学習することを特徴と
   する請求項４または請求項５に記載の内燃機関の気筒判
   別装置。
8. 【請求項８】 前記クランク角信号は、前記各気筒毎の
   基準位置を含む一定クランク角のパルス列からなり、 前記複数区間は、前記基準位置に関連して分割されたこ
   とを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかに
   記載の内燃機関の気筒判別装置。
9. 【請求項９】 前記気筒判別手段は、前記内燃機関の始
   動時からの所定期間内と、前記バルブタイミング可変手
   段による最遅角タイミング時との少なくとも一方で前記
   各気筒を判別することを特徴とする請求項８に記載の内
   燃機関の気筒判別装置。
10. 【請求項１０】 前記カム信号の特定パルスの一部と前
    記クランク角信号に基づくクランク角位置情報とを用い
    て、前記バルブタイミング可変手段による位相変化量を
    検出する位相検出手段を備えたことを特徴とする請求項
    １から請求項９までのいずれかに記載の内燃機関の気筒
    判別装置。
11. 【請求項１１】 前記内燃機関の気筒数は４であり、前
    記各気筒の点火制御周期は１８０°のクランク角であ
    り、 前記各気筒に対応した複数区間は、それぞれ第１および
    第２の区間からなり、 前記カム信号に含まれる特定パルス数は、前記第１およ
    び第２の区間に対して、前記各気筒の制御順に、それぞ
    れ、「１、０」、「２、１」、「０、２」、「０、
    １」、となるように設定されたことを特徴とする請求項
    １から請求項１０までのいずれかに記載の内燃機関の気
    筒判別装置。
12. 【請求項１２】 前記内燃機関の気筒数は６であり、前
    記各気筒の点火制御周期は１２０°のクランク角であ
    り、 前記各気筒に対応した複数区間は、それぞれ第１および
    第２の区間からなり、 前記カム信号に含まれる特定パルス数は、前記第１およ
    び第２の区間に対して、前記各気筒の制御順に、それぞ
    れ、「１、０」、「２、０」、「１、２」、「０、
    ２」、「１、１」、「０、１」、となるように設定され
    たことを特徴とする請求項１から請求項１０までのいず
    れかに記載の内燃機関の気筒判別装置。
13. 【請求項１３】 前記内燃機関の気筒数は３であり、前
    記各気筒の点火制御周期は２４０°のクランク角であ
    り、 前記複数区間は第１、第２、第３および第４の区間から
    なり、 前記カム信号に含まれる特定パルス数は、前記第１から
    第４の区間に対して、前記各気筒の制御順に、それぞ
    れ、「１、０、２、０」、「１、２、０、２」、「１、
    １、０、１」、となるように設定されたことを特徴とす
    る請求項１から請求項１０までのいずれかに記載の内燃
    機関の気筒判別装置。