JP2003003901A - エンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、始動性とエミッションとを向上さ
せることができる内燃機関の制御装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 本発明では、カムセンサ６，１０のいず
れかのセンサによって検出される信号エッジ（立上り，
立下り）と、他方のセンサの信号レベル（Ｈｉ，Ｌｏ）
とにより、エンジンの回転位置を特定する。具体的に
は、２つのカムセンサ６，１０の上記信号状態の組み合
わせにより、推定クランクカウンタＳｃｍ＿ＥｓｔＣｒ
ｎｋにクランクロータの回転位置に相当するカウント値
をセットする。これにより、クランクセンサ１により３
６０°ＣＡ以内に気筒判別が実行されなくとも９０°Ｃ
Ａ以内にエンジンの回転位置を検出できる。そして、エ
ンジンのクランキング開始から速やかに精度の高い燃料
噴射制御、点火時期制御を実施できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】内燃機関において、クランク
軸の回転位置に応じた各気筒の燃焼サイクルを識別する
内燃機関の制御装置に関する。

【０００２】

【従来技術】一般に、自動車用エンジン等の内燃機関に
おいては、燃料噴射や点火時期を、自動車あるいはエン
ジンの運転条件に応じて制御する。エンジンの制御にお
いては、各気筒毎に、しかも各気筒の所定行程におい
て、さらには所定の時期に、燃料噴射、あるいは点火を
行う必要がある。

【０００３】このため、エンジンの制御のためには、エ
ンジンの回転位置、即ち、クランク軸の回転位置（回転
角度）を特定する必要がある。エンジンの回転位置を特
定する処理は、多気筒エンジンにおいては、気筒判別処
理と呼ばれる。例えば、多気筒４ストロークエンジンで
は、クランク軸の１回転に１回だけ検出される基準位置
が用いられる。この基準位置を検出するために設けられ
るクランクセンサは、複数気筒のうちの特定の気筒が吸
気行程の初期にあるときに基準位置信号が発生するよう
に配置される。

【０００４】エンジン制御装置は、このクランクセンサ
の信号に基づいて燃料噴射時期に達した気筒を特定し、
さらに燃料噴射時期を最適な位置に調節する。このよう
なエンジン制御システムは、例えば、マイクロコンピュ
ータを用いて構成でき、燃料噴射、点火の時期は、タイ
マ制御によって実現されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、クランクセ
ンサは、例えば、１０°ＣＡ毎におきに配置された３４
個の歯と、基準位置としての２個の欠歯とにより構成で
きる。この構成では、エンジンを始動するときに基準位
置を認識するまでに最大で３６０°ＣＡを要する。これ
では、運転者がスタータモータを起動してからエンジン
が３６０°ＣＡ回転するまでは燃料噴射等を実行するこ
とができないので、エンジンの始動に長期間を要する。

【０００６】また、他方では、基準位置を認識するまで
は、エンジンの回転位置を特定せずに燃料噴射を実行す
る技術として非同期噴射の技術が知られている。ところ
が、非同期噴射ではエンジンの回転位置を特定せずに燃
料噴射を実行するので、運転状態に応じた適切な燃料噴
射制御を実行することはできない。例えば、非同期噴射
が、ある気筒の吸気行程から圧縮行程に跨って行われた
場合、非同期噴射の途中で吸気バルブが閉じられてしま
い燃焼に必要な燃料が不足してしまう場合がある。従っ
て、非同期噴射では、各気筒に最適な燃料噴射を実行す
ることができない虞がある。このため、最適な燃料を供
給しようとすると、エンジンの始動期間を短縮すること
が困難であった。また、非同期噴射では、始動時のエミ
ッションが悪化する虞があった。

【０００７】本発明は上述の課題に鑑みてなされたもの
であり、従って、本発明の目的とするところは始動性と
エミッションとを改善したエンジン制御装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、カムセンサの出力とクランクセンサの出力に基づい
てエンジンの回転位置を特定する正規気筒識別手段と、
カムセンサの出力に基づいてエンジンの回転位置を特定
する暫定気筒識別手段とを備える。

【０００９】これにより、いずれかの気筒識別手段が、
先にエンジンの回転位置を特定するので早期にエンジン
の回転位置を特定できる。

【００１０】更に請求項２の発明によれば、正規気筒判
別手段によりエンジンの回転位置が特定される前に、暫
定気筒識別手段によりエンジンの回転位置が特定された
ときに、暫定気筒識別手段により特定されたエンジンの
回転位置に基づいてエンジンを制御する制御手段を備え
る。

【００１１】これにより、エンジンが始動されてから正
規気筒識別手段によりエンジンの回転位置が設定されて
いない期間では、暫定気筒識別手段、若しくは、正規気
筒識別手段との何れか一方の気筒識別によりエンジンの
回転位置が設定される。ここで、正規気筒識別手段のみ
では、３６０°ＣＡ間気筒識別を行なうことができなく
ても、暫定気筒識別手段により、正規気筒識別手段によ
り識別できない気筒に対するクランク軸の回転位置を検
知することができる。そして、早期にエンジンの回転位
置に応じたエンジン制御を実施することができるので、
始動性とエミッションとを向上させることができる。

【００１２】請求項３の発明によれば、制御手段は、暫
定気筒識別手段が特定したエンジンの回転位置によって
示される気筒に燃料を噴射する燃料噴射制御手段と、暫
定気筒識別手段が特定したエンジンの回転位置によって
示される気筒に点火を行う点火制御手段とのうち少なく
とも１つを備える。

【００１３】これにより、暫定気筒識別手段が正規気筒
識別手段よりも早期にエンジンの回転位置を特定した場
合、燃料噴射制御と点火時期制御とを精度良く実行する
ことができるので、始動性とエミッションとを向上させ
ることができる。

【００１４】請求項４の発明によれば、カムセンサは、
２つの凸部と２つの凹部とを有する第１のカムロータ
と、２つの凸部と２つの凹部とを有する第２のカムロー
タとを有し、各カムロータの凹部と凸部との立上り又は
立下りが、各気筒に対応して配置される。

【００１５】請求項５の発明によれば、第１のカム軸と
第２のカム軸とを有し、カムセンサは、第１のカム軸に
設けられる第１のカムセンサと、第２のカム軸に設けら
れる第２のカムセンサとを有し、正規気筒識別手段は、
クランクセンサの信号と、第１カムセンサと第２カムセ
ンサとのうち少なくとも一方のカムセンサの信号とに基
づいてエンジンの回転位置を特定し、制御手段は、正規
気筒識別手段によりエンジンの回転位置が特定されてい
ない期間は、暫定気筒識別手段により特定されるエンジ
ンの回転位置に基づいてエンジンを制御する。

【００１６】請求項６の発明によれば、第１カムセンサ
と第２カムセンサとは、両者の信号の組み合わせによっ
てエンジンの複数の基準位置を指し示すように構成され
ている。

【００１７】これにより、第１カムセンサと第２カムセ
ンサとの組み合わせによってエンジンの回転位置を特定
することができる。つまり、クランクセンサの信号によ
らずエンジンの回転位置を特定することができるので、
暫定気筒識別手段と正規気筒識別手段とのうちいずれか
一方の手段でエンジンの回転位置が特定できる。従っ
て、早期にエンジンの回転位置に基づいてエンジン制御
を実行できるので、始動性とエミッションを向上するこ
とができる。

【００１８】請求項７の発明によれば、クランクセンサ
は、エンジンの基準位置を示す信号を出力するよう構成
され、第１カムセンサと第２カムセンサとは、クランク
センサが提供する基準位置とは異なる基準位置とは異な
る基準位置を指し示すよう構成されている。

【００１９】これにより、クランクセンサの信号に基づ
いてエンジンの回転位置を特定する正規気筒識別手段に
よりエンジンの回転位置が特定できない期間は、第１カ
ムセンサと第２カムセンサとが提供する基準位置によっ
てエンジンの回転位置を特定することができる。従っ
て、早期にエンジンの回転位置を特定でき、これに基づ
いてエンジン制御を実行できるので、始動性とエミッシ
ョンを向上できる。

【００２０】請求項８の発明によれば、第１カムセンサ
と第２カムセンサとは高レベル、低レベルの２値の信号
を出力する。

【００２１】請求項９の発明によれば、暫定気筒識別手
段は、第１カムセンサの信号と第２カムセンサの信号の
うち、一方の信号のレベルの切り替わりと、他方のレベ
ルとの組み合わせに従って、エンジンの回転位置を特定
する。

【００２２】請求項１０の発明によれば、信号のレベル
の切り替わりは、エンジンの所定気筒の吸気肯定の略上
支点から上支点後略６０°クランク角度の範囲内に設定
されている。

【００２３】これにより、暫定気筒識別手段による気筒
識別により気筒識別が行なわれると、識別された気筒に
対して燃料噴射制御を実施することができる。つまり、
この識別する期間は、吸気行程の略上支点から上支点後
略６０°クランク角度の範囲内に設定されているので、
噴射した燃料が確実に燃焼室内に供給できる。

【００２４】請求項１１の発明によれば、点火時期制御
手段は、第１カムセンサの信号のレベルの切り替わり
と、第２カムセンサの信号のレベルの切り替わりとが、
両方とも検出されてから、暫定気筒識別手段が特定した
エンジンの回転位置によって示される気筒に点火を行
う。

【００２５】これにより、いずれか一方のカムセンサが
故障しているときに、点火時期制御が実施されることが
防止されるので、精度良い点火時期を設定することがで
きずに、燃焼が悪化してしまう不都合を防止することが
できる。

【００２６】請求項１２の発明によれば、正規気筒識別
手段により特定されるエンジンの回転位置と、暫定気筒
識別手段により特定されるエンジンの回転位置とのずれ
を算出し、暫定気筒識別手段により特定されるエンジン
の回転位置を補正する補正手段を備える。

【００２７】これにより、正規気筒識別手段による気筒
識別の識別結果と、暫定気筒判別による気筒識別の識別
結果とを比較することにより第１・第２のカムセンサの
誤差を精度良く補正することができる。つまり、カムロ
ータの取り付け位置等によって生ずる誤差を補正するこ
とができる。

【００２８】請求項１３の発明によれば、第１カム軸と
第２カム軸とを備える多気筒エンジンのエンジン制御装
置において、第１カム軸に設けられ、第１カム軸が１回
転する間に、少なくとも気筒数の半分の回数は変化する
信号を出力する第１カムセンサと、第２カム軸に設けら
れ、第２カム軸が１回転する間に、少なくとも気筒数の
半分の回数は変化する信号を出力する第２カムセンサ
と、第１カムセンサの信号と第２カムセンサの信号とに
基づいてエンジンの回転位置を特定する暫定気筒識別手
段とを備える。

【００２９】これにより、カム軸の１回転当りに第１カ
ムセンサと第２カムセンサとが出力変化は、多気筒のす
べての気筒に対して設定できる。従って、各気筒に対応
するエンジンの回転位置を検知することができる。

【００３０】更に、請求項１４の発明によれば、暫定気
筒識別手段は、第１カムセンサの信号と第２カムセンサ
の信号とのうち一方が変化したときの、他方の信号の大
きさに基づいて多気筒のうちの特定気筒が所定の行程に
あることを検出する。

【００３１】これにより、暫定気筒識別手段は、第１カ
ムセンサと第２カムセンサの信号状態の組み合わせによ
り全気筒を識別できる。従って、クランキングが行われ
てから最初の気筒が来ると速やかにその気筒を識別でき
るので、始動性とエミッションを向上できるエンジン制
御を実行できる。このクランキングが行われてから最初
の気筒が来るまでの期間は、例えば、４気筒４サイクル
エンジンは最も遅くとも内燃機関の始動から１８０°Ｃ
Ａ、６気筒４サイクルエンジンは最も遅くとも１２０°
ＣＡ、８気筒４サイクルエンジンの場合には９０°ＣＡ
である。

【００３２】請求項１５の発明によれば、多気筒エンジ
ンのエンジン制御システムにおいて、クランクセンサの
信号とカムセンサの信号とに基づいて可変バルブタイミ
ング装置を制御するバルブタイミング制御手段と、第１
基準位置を検出し、第１基準位置に基づいてエンジンを
制御する第１エンジン制御手段と、少なくとも第１基準
位置が検出されるまでの期間、第２基準位置を検出し、
第２基準位置に基づいて前記エンジンを制御する第２エ
ンジン制御手段とを備える。

【００３３】これにより、エンジンを始動する時に、第
１基準位置又は第２基準位置のいずれかが先に検出され
るので、早期にエンジンの回転位置に応じたエンジン制
御を提供できる。しかも、カムセンサは可変バルブタイ
ミング装置の制御にも利用することができる。

【００３４】請求項１６の発明によれば、クランクセン
サは、３６０クランク角度毎に第１基準位置を示す信号
を発生するためのクランクロータを有し、カムセンサ
は、７２０クランク角度の間に、一方の第１基準位置に
おいて高レベル信号を発生し、他方の第１基準位置にお
いて低レベル信号を発生し、さらに第２基準位置におい
て高レベルと低レベルとの間の切り替わりを発生するた
めのカムロータを有する。

【００３５】クランクセンサは、３６０クランク角度毎
に第１基準位置を発生する。エンジンの１サイクルが７
２０クランク角度であるので、エンジン１サイクルに２
回の第１基準位置が検出される。この２つの第１基準位
置を識別するために、カムセンサは、一方の第１基準位
置においては高レベル、他方の第１基準位置においては
低レベルを発生する。しかしながら、エンジンがクラン
キングされてから第１基準位置を識別できるまで最も遅
いと３６０クランク角度を要する。そこで、カムロータ
は、第１基準位置とは異なる第２基準位置を発生できる
よう構成される。これにより、第１基準位置を検出でき
ない期間は第２基準位置に基づいてエンジンを制御でき
るので、早期にエンジンの回転位置に応じたエンジン制
御を提供できる。

【００３６】請求項１７の発明によれば、カムセンサ
は、エンジンの第１カム軸に設けた第１カムセンサと、
エンジンの第２カム軸に設けた第２カムセンサとを備え
る。そして、第１カムセンサと第２カムセンサとは、第
２の基準位置に加えて更に、第１基準位置とも第２基準
位置とも異なる第３基準位置を示す信号を出力する。

【００３７】これにより、エンジンがクランキングされ
てから第１基準位置が検出されない期間では、第１カム
センサと第２カムセンサとにより、第２基準位置若しく
は第３基準位置を検出できる。

【００３８】請求項１８の発明によれば、クランクセン
サは、３６０クランク角度毎に第１基準位置を示す信号
を発生するためのクランクロータを有する。また、カム
センサは、エンジンの第１カム軸に設けた第１カムセン
サと、エンジンの第２カム軸に設けた第２カムセンサと
を備える。そして、第１カムセンサは、７２０クランク
角度の間に、一方の第１基準位置において高レベル信号
を発生し、他方の第１基準位置において低レベルの信号
を発生する。更に、第２基準位置において高レベル又は
低レベルの信号を発生するための第１カムロータを備え
る。また、第２カムセンサは、７２０クランク角度の間
に、第２基準位置において高レベル又は低レベルの信号
を発生するための第２カムロータを備える。

【００３９】クランクセンサは、３６０クランク角度毎
に第１基準位置を発生する。エンジンの１サイクルが７
２０クランク角度であるので、エンジン１サイクルに２
回の第１基準位置が検出される。この２つの第１基準位
置を識別するために、カムセンサは、一方の第１基準位
置においては高レベル、他方の第１基準位置においては
低レベルを発生する。しかしながら、エンジンがクラン
キングされてから第１基準位置を識別できるまで最も遅
いと３６０クランク角度を要する。そこで、第１カムロ
ータは、第１基準位置とは異なる第２基準位置において
高レベル又は低レベルの信号を発生できるよう構成され
る。また、第２カムロータは、第２基準位置において、
高レベル又は低レベルの信号を発生できる。

【００４０】これにより、第１基準位置を検出できない
期間は第２基準位置に基づいてエンジンを制御できる。
つまり、第２基準位置は、第１カムセンサと第２カムセ
ンサとによって複数の気筒を識別することができるの
で、早期にエンジンの回転位置に応じたエンジン制御を
提供できる。

【００４１】請求項１９の発明によれば、第１エンジン
制御手段と第２エンジン制御手段とは、燃料噴射時期と
点火時期との少なくと一つを制御する。

【００４２】これにより、第１エンジン制御手段又は第
２エンジン制御手段により特定されるエンジン回転位置
に基づいて燃料噴射時期と点火時期との少なくとも一つ
を制御できる。従って、特定されたエンジン回転速度に
基づいて燃料噴射時期と点火時期との少なくとも一つを
精度良く実施できる。

【００４３】請求項２０の発明によれば、カムセンサ
は、エンジンの気筒数と同じ数の基準位置を示す信号を
出力するよう構成されている。

【００４４】これにより、全ての気筒に対して基準位置
を発生するので、カムセンサはエンジンがクランキング
されてから最初の気筒を識別できる。従って、エンジン
のクランキングから速やかに気筒を特定でき、エンジン
の制御を実行するので、始動性とエミッションを向上す
ることができる。

【００４５】

【発明の実施の形態】＜第１の実施の形態＞以下に、本
発明に係る第１の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は概略構成図であり、本発明のエンジン制御装置が
適用された火花点火式の４サイクルＶ型８気筒エンジン
の構成を示している。本発明に係る第１の実施の形態に
おいては、バンクＡと、バンクＢとを有する。バンクＡ
の吸気バルブを駆動するカム軸７Ａには、可変バルブタ
イミング装置（ＶＣＴ）３５が設けられる。バンクＢの
吸気バルブを駆動するカム軸７Ｂには、可変バルブタイ
ミング装置（ＶＣＴ）３５が設けられる。カム軸７Ａ、
７Ｂは、クランク軸２によって駆動される。

【００４６】クランク軸２が１回転すると、カム軸７
Ａ、７Ｂは１／２回転する。本実施の形態では、バンク
Ａの１番気筒を＃１Ａ、２番気筒を＃２Ａ、３番気筒を
＃３Ａ、そして４番気筒を＃４Ａと記述する。バンクＢ
も、同様に、＃１Ｂ、＃２Ｂ、＃３Ｂ、＃４Ｂと記述す
る。このエンジンの燃焼順序は、＃１Ａ、＃１Ｂ、＃４
Ａ、＃２Ａ、＃２Ｂ、＃３Ａ、＃３Ｂ、＃４Ｂ、＃１Ａ
である。各カム軸７Ａ、７Ｂには、この燃焼順序に対応
したカムプロファイルが形成されている。

【００４７】エンジン３０のクランク軸２には、クラン
クセンサ１が設けられている。クランク角センサ１は、
エンジン３０のクランク軸２に固定されたクランクロー
タ３とマグネット式のピックアップコイル４（以下、Ｍ
ＰＵと称する）とからなる。クランク角ロータ３の外周
には１０°ＣＡ毎に歯部３ａが設けられる。ただし、そ
の一部には歯部３ａの１個分を欠落させた欠歯部３ｂと
が設けられている。この結果、クランクセンサ１は、ク
ランク軸２の１回転中に３５個のパルスを出力する。エ
ンジン３０の１運転サイクルにおいては、クランク軸２
は７２０°ＣＡ回転し、クランクセンサ１は７０個のパ
ルスを出力する。

【００４８】また、カム軸７Ａには、カムセンサ６が設
けられる。カムセンサ６は、カム軸７Ａに設けられたカ
ムロータ８と磁気抵抗素子９（以下、ＭＲＥと称する）
とからなる。ＭＲＥ９は、カムロータ８との間の距離に
応じて変化する磁束を検出するものであり、カムロータ
８の突出部８ｂと欠落部８ａとにより、カムロータ８の
Ｈｉ・Ｌｏ状態と、突出部８ｂと欠落部８ａとの切り替
わり部としてカムエッジの立ち上がり、若しくは立ち下
がりを検出する。

【００４９】一方、バンクＢに配設されるカムセンサ１
０は、カムロータ１９とＭＲＥ１８とから構成される。
カムロータ１９は、カムロータ８とは異なる外周形状を
有している。カムロータ８の外周形状と、カムロータ１
９の外周形状とは、互いに関連性をもって配設されてい
る。カムロータ１９も、２箇所の凹部１９ａと、２箇所
の凸部１９ｂとを有する。カムロータ１９の凸部１９ｂ
の前縁と後縁は、カムロータ８のＨｉ期間又はＬｏ期間
の中に設定されている。一方、カムロータ８の凸部８ｂ
の前縁と後縁は、カムロータ１９のＨｉ期間又はＬｏ期
間の中に設定されている。

【００５０】さらに、凸部８ｂと凹部１９ｂは、４５°
（９０°ＣＡ）を単位として配置されている。カムセン
サ６は、カム軸７Ａが一回転する間に、少なくとも気筒
数（８気筒）の半分の回数（４回）の信号変化を生じ
る。カムセンサ１０も、カム軸７Ｂが一回転する間に少
なくとも気筒数の半分の回数の信号変化を生じる．カム
ロータ８及び１９の外周形状は、ＭＲＥ９又は１８の出
力のいずれかが、４５°毎に立上り又は立下りを迎える
ように設定されている。それぞれの立上り、立下りの位
置は、例えば、各気筒のＡＴＤＣ３０°の位置に対応し
ている。

【００５１】尚、本実施の形態では、ＶＣＴ３４、３５
によって吸気弁のタイミングを始動に適した位置まで遅
角した状態において、立上り、立下りの位置がＡＴＤＣ
３０°に位置している。２つのカムセンサ６、１０は、
エンジン３０の気筒数（８気筒）に対応した数の基準位
置（８箇所）を規定し、各基準位置を示す信号を出力す
る。結果、２つのＭＲＥ９，１８の信号によって、エン
ジン３０の回転位置を特定することができる。例えば、
８気筒のうちいずれの気筒が吸気行程にあるのかを特定
することができる。

【００５２】クランクセンサ１は、３６０°ＣＡに１個
の基準位置信号を出力する。一方、カムセンサ６，１０
は、クランクセンサ１から基準位置信号が得られない期
間において、少なくとも１箇所の基準位置を示す信号を
発生する。この実施の形態では、一方のカムセンサの出
力が変化した時の他方のカムセンサ出力レベルによっ
て、７２０°ＣＡ中の特定の回転位置が示される。この
実施の形態では、カムセンサ９，１８によって、８箇所
の回転位置を示すことができる。尚、ＭＲＥ９，１８に
代えて、ホール素子を用いても良い。

【００５３】クランク角センサ１にはＭＰＵ用波形整形
回路１１が接続されている。この波形整形回路１１で
は、クランクセンサ１からの出力信号が所定の閾値に基
づいて波形整形する。波形整形回路１１からは、クラン
クロータ３の外周形状に対応した２値の信号が出力され
る。この信号は、クランク角信号Ｎｅと呼ばれる。ま
た、カム角センサ６，１０にはＭＲＥ用波形整形回路１
７が接続されている。この波形整形回路１７は、フィル
タにより出力信号のノイズを除去し、コンパレータによ
り波形整形を行う。波形整形回路１７からは、カムロー
タ８と、カムロータ１９との外周形状に対応した２値の
信号を判定する。

【００５４】これらの信号は、カム各信号Ｃａ，Ｃｂと
呼ばれる。波形整形回路１１，波形整形回路１７の出力
は、ＥＣＵ２０に入力される。このＥＣＵ２０は、クラ
ンク角信号Ｎｅ及びカム角信号Ｃａ，Ｃｂとに基づい
て、内燃機関の＃２気筒及び＃４気筒の燃焼におけるＴ
ＤＣが検知される。

【００５５】ＥＣＵ２０は、周知の各種演算処理を実行
する中央処理装置としてのＣＰＵ、制御プログラムを格
納したＲＯＭ、各種データを格納するＲＡＭ、Ｂ／Ｕ
（バックアップ）ＲＡＭ、入出力回路及び及びそれらを
接続するバスライン等からなる論理演算回路として構成
されている。そして、ＥＣＵ２０は、クランク角信号Ｎ
ｅに基づいてエンジン回転速度Ｎｅを算出する。また、
ＥＣＵ２０には、この他、各種センサ情報として吸気圧
センサ１２からの吸気圧信号Ｐｍ、水温センサ１３から
の冷却水温信号Ｔｗ等が入力されている。

【００５６】ＥＣＵ２０は、燃料噴射装置３１と、点火
装置３２を制御する。燃料噴射装置３１は、複数の燃料
噴射弁３１Ａ−３１Ｈを備える。核燃料噴射弁は、エン
ジンの各気筒の吸気管に設けられている。点火装置３２
は、各気筒に設けられた点火プラグを有しており、ＥＣ
Ｕ２０から指示された点火プラグに点火火花を発生させ
る。さらにＥＣＵ２０は，クランクセンサ１、カムセン
サ６，１０の信号に基づいてエンジンの回転位置を特定
し、適切な気筒に対応する燃料噴射弁を駆動して燃料を
供給する。このような燃料噴射制御は、独立噴射制御と
呼ばれる。また、ＥＣＵ２０は、クランクセンサ１、カ
ムセンサ６，１０の信号に基づいてエンジンの回転位置
を特定し、適切な気筒に対応する点火プラグに火花が発
生するように点火装置３２を制御する。

【００５７】ＥＣＵ２０には、バッテリ１４が接続され
ている。更に、ＥＣＵ２０には、イグニッションスイッ
チ１５が接続されている。イグニッションスイッチ１５
には、「ＯＦＦ」、「ＯＮ」、「ＳＴＡＲＴ」の位置が
設けられている。運転者がイグニッションスイッチ１５
をキー操作によって「ＯＦＦ」位置から「ＯＮ」位置に
切り換えると、ＥＣＵ２０に起動信号が入力され、各種
制御プログラムが実行される。また、イグニッションス
イッチ１５が「ＳＴＡＲＴ」位置に切り換えられると、
ＥＣＵ２０を動作させたままバッテリ１４からスタータ
モータ１６に電力が供給され、停止状態にあるエンジン
がクランキングされる。尚、本実施の形態においては、
エンジンがスタータモータによってクランキングされ、
エンジンが自ら回転を始めるまでを始動期間と呼ぶ。

【００５８】２つのカムセンサ６，１０からの信号は、
図２に示される組み合わせによって、各気筒のＡＴＤＣ
３０°ＣＡに対応するエンジンの回転位置を示す。図２
において、矢印の記号は、信号の立上りと立下りを示し
ている。また、Ｓｃｍ＿ＥｓｔＣｒｎｋは、カムセンサ
６，１０からの信号によって設定される推定クランクカ
ウンタの値を示す。本実施の形態では、２つのカムセン
サ６，１０から出力される信号状態の組み合わせによっ
て、エンジンの回転位置を特定する。具体的には、いず
れか一方のカムセンサ６，１０からの信号が立上り又は
立下りを迎えた時の他方のカムセンサ６，１０のＨｉ又
はＬｏの状態によって、８気筒すべてのＡＴＤＣ３０°
ＣＡを検知する。

【００５９】この実施例のＥＣＵ２０が実行する処理を
フローチャートに沿って説明する。

【００６０】図３は、例えば、ＥＣＵ２０に起動信号が
与えられた直後、或いはエンジンがストールした直後な
どに起動される初期設定処理である。ステップＳ７０１
では、推定クランクカウンタＳｃｍ＿ＥｓｔＣｒｎｋと
クランクカウンタＳｃｍ＿ＣＣＲＮＫとにカウント値と
して初期値＄ＦＦを入力して本ルーチンを終了する。

【００６１】運転者がイグニッションスイッチ１５を操
作してスタータモータ１６が駆動されると、エンジンが
クランキングされる。同時に、ＥＣＵは、正規の気筒判
別処理としての正規起動識別処理と、暫定的な気筒判別
処理としての暫定気筒識別処理とのプログラムを実行す
る。図４と図５とは暫定気筒識別処理を示す。この処理
は、カムセンサ６，１０からの信号のエッジ（立上り又
は立下り）が検出される毎に起動される割込処理であ
る。この処理では、図２に示した各信号の組み合わせを
判別し、クランク軸２の回転位置に相当するカウント値
を設定する。カウント値は、推定クランクカウンタＳｃ
ｍ＿ＥｓｔＣｒｎｋと呼ばれる。

【００６２】まず、ステップ１０１（以下、ステップを
Ｓと称する）にてカムセンサ６のエッジが検出されると
Ｓ１０２へ進む。Ｓ１０２では、カムセンサ６の信号エ
ッジが立上りであるか立下りであるかが判定される。カ
ムセンサ６の信号エッジが立上りであると判定される
と、Ｓ１０３に進む。Ｓ１０３ではカムセンサ１０の信
号がＨｉであるかＬｏであるかが判定される。カムセン
サ１０がＨｉであると判定されると、Ｓ１０４に進み、
カムセンサ１０がＬｏであると判定されると、Ｓ１０５
へ進む。

【００６３】ステップＳ１０４では、推定クランクカウ
ンタＳｃｍ＿ＥｓｔＣｒｎｋにカウント値として、４８
＋αを入力して本ルーチンを終了する。ここで、推定ク
ランクカウンタＳｃｍ＿ＥｓｔＣｒｎｋに入力するカウ
ント値４８は、気筒＃３ＡのＡＴＤＣ３０°ＣＡを示
す。また、αは、補正値である。補正値αは、クランク
ロータ３とカムロータ８，１９とのずれを補正するため
の値であり、エンジンの運転中に学習される。一方、Ｓ
１０５では、推定クランクカウンタＳｃｍ＿ＥｓｔＣｒ
ｎｋにカウント値として、２２＋αを入力して本ルーチ
ンを終了する。カウント値２２は、気筒＃４ＡのＡＴＤ
Ｃ３０°ＣＡを示す。

【００６４】Ｓ１０２にて、カムセンサ６の信号エッジ
が立上りであると判定されると、Ｓ１０６へ進む。Ｓ１
０６ではカムセンサ１０の信号がＨｉであるかＬｏであ
るかが判定される。ここでカムセンサ１０の信号がＨｉ
であると判定されると、Ｓ１０７へ進む。Ｓ１０６にて
カムセンサ１０の信号がＬｏであると判定されると、Ｓ
１０８へ進む。

【００６５】Ｓ１０７では、推定クランクカウンタＳｃ
ｍ＿ＥｓｔＣｒｎｋに気筒＃２ＢのＡＴＤＣ３０°ＣＡ
に対応した３９＋αを入力して本ルーチンを終了する。
一方、Ｓ１０８では、推定クランクカウンタＳｃｍ＿Ｅ
ｓｔＣｒｎｋにＢ−ｂａｎｋの気筒＃４ＢのＡＴＤＣ３
０°ＣＡに対応した６５＋αを入力して本ルーチンを終
了する。

【００６６】次に、Ｓ１０１にてカムセンサ１０の信号
エッジが検出された場合、図５のフローチャートに分岐
する。Ｓ１０９にてカムセンサ１０の信号エッジが立上
りであるか否かを判定する。カムセンサ１０の信号エッ
ジが立上りであると判定されると、Ｓ１１０に進む。Ｓ
１１０では、カムセンサ６の信号がＨｉであるか否かが
判定される。ここで、カムセンサ６の信号がＨｉである
と判定されると、Ｓ１１１へ進む。Ｓ１１１では、推定
クランクカウンタＳｃｍ＿ＥｓｔＣｒｎｋに気筒＃２Ａ
のＡＴＤＣ３０°ＣＡを示すカウント値３０＋αを入力
して本ルーチンを終了する。Ｓ１１０にて、カムセンサ
６がＬｏであると判定されるとＳ１１２へ進み、推定ク
ランクカウンタＳｃｍ＿ＥｓｔＣｒｎｋに気筒＃１Ａの
ＡＴＤＣ３０°ＣＡに対応したカウント値４＋αを入力
して本ルーチンを終了する。

【００６７】Ｓ１０９にてカムセンサ１０の信号が立下
りであると判定されると、Ｓ１１３に進む。Ｓ１１３で
は、カムセンサ６の信号がＨｉであるかＬｏであるかが
判定される。ここで、カムセンサ６の信号がＨｉである
と判定されると、Ｓ１１４に進み、推定クランクカウン
タＳｃｍ＿ＥｓｔＣｒｎｋに気筒＃３ＢのＡＴＤＣ３０
°ＣＡに対応するカウント値５７＋αを入力して本ルー
チンチンを終了する。一方、Ｓ１１３にてカムセンサ６
がＬｏであると判定されるとＳ１１５に進む。Ｓ１１５
では、推定クランクカウンタＳｃｍ＿ＥｓｔＣｒｎｋに
気筒＃１ＢのＡＴＤＣ３０°ＣＡに対応するカウント値
１３＋αを入力して本ルーチンを終了する。

【００６８】この結果、暫定気筒識別のプログラムで
は、２つのカムセンサ６，１０の信号状態の組み合わせ
を識別することによって、推定クランクカウンタＳｃｍ
＿ＥｓｔＣｒｎｋには、各気筒のＡＴＤＣ３０°ＣＡに
対応したカウント値が設定される。本実施の形態では、
カムロータ８，１９上の４５°毎にカウント値の設定タ
イミングが訪れる。従って、エンジンがクランキングさ
れると、遅くとも９０°ＣＡ回転するまでに推定クラン
クカウンタにカウント値を設定することができる。

【００６９】推定クランクカウンタＳｃｍ＿ＥｓｔＣｒ
ｎｋの値は、カウント処理によってクランク軸２の回転
に従ってカウントアップされる。このカウント値によっ
て、エンジン３０の回転位置が示される。

【００７０】図６は、カウント処理を示すフローチャー
トである。この処理は、クランクセンサ１の出力に応答
して起動される割り込み処理である。本実施の形態で
は、クランクセンサ１はエンジン３０の１サイクルの間
に、７０個のパルスを発生する。そこで、この処理で
は、クランク軸が２回転する毎にカウント値をリセット
する。

【００７１】まずＳ２０１では、推定クランクカウンタ
Ｓｃｍ＿ＥｓｔＣｒｎｋが６９を越えたか否かを判定す
る。ここで推定クランクカウンタＳｃｍ＿ＥｓｔＣｒｎ
ｋが６９を未満であると判定されると、ステップＳ２０
２へ進む。Ｓ２０２では、推定クランクカウンタＳｃｍ
＿ＥｓｔＣｒｎｋに０（リセット）を入力して本ルーチ
ンを終了する。一方、Ｓ２０１で推定クランクカウンタ
Ｓｃｍ＿ＥｓｔＣｒｎｋが６９以上であると判定される
と、Ｓ２０３へ進み推定クランクカウンタＳｃｍ＿Ｅｓ
ｔＣｒｎｋを１だけカウントアップして本ルーチンを終
了する。

【００７２】従って、前提気筒識別処理によってカウン
ト値が一旦設定されると、以降はクランクセンサ１から
の信号に基づいて推定クランクカウンタＳｃｍ＿Ｅｓｔ
Ｃｒｎｋの値が設定される。故に、比較的低い分解能を
もったカムセンサ６，１０の信号によって初期値を設定
した後は、クランクセンサ１の高分解能信号によってエ
ンジン３０の回転位置を高精度に検知することができ
る。

【００７３】本実施の形態では、更に、正規気筒識別処
理が実行される。図７は、正規気筒識別処理を示すフロ
ーチャートである。この処理は、クランクセンサ１の信
号に応答して起動される割込み処理である。まず、Ｓ３
０１では、カムセンサ６の信号エッジが検出されたか否
かが判定される。カムセンサ６の信号エッジが検出され
ると、Ｓ３０２に進む。Ｓ３０２では、カムカウンタＳ
ｃｍ＿ＣＡＭＣｎｔに０を入力し、Ｓ３０４へ進む。一
方、Ｓ３０１でカムセンサ６の信号エッジが検出されな
いと、Ｓ３０３に進む。Ｓ３０３では、カムカウンタＳ
ｃｍ＿ＣＡＭＣｎｔを１だけカウントアップし、Ｓ３０
４へ進む。この結果、カムカウンタＳｃｍ＿ＣＡＭＣｎ
ｔは、クランクセンサ１の信号毎にカウントアップさ
れ、カム軸カムセンサ６の信号エッジ毎にリセットされ
るカウンタとなる。

【００７４】Ｓ３０４では、クランクロータ３の欠歯３
ａが検出されたか否かが判定される。ここで、欠歯３ａ
が検出されない場合、そのまま本ルーチンを終了する。
一方、欠歯３ａが検出されるとＳ３０５へ進み、カムカ
ウンタＳｃｍ＿ＣＡＭＣｎｔが１２よりも大きいか否か
を判定する。かむカウンタＳｃｍ＿ＣＡＭＣｎｔのカウ
ント地が１２よりも大きいとＳ３０７へ進む。Ｓ３０７
では、クランクカウンタＳｃｍ＿ＣＣＲＮＫに２１を入
力し、本ルーチンを終了する。Ｓ３０５にて、カムカウ
ンタＳｃｍ＿ＣＣＲＮＫのカウンタ値が１２よりも小さ
いと、Ｓ３０６へ進む。Ｓ３０６では、クランクカウン
タＳｃｍ＿ＣＣＲＮＫにカウント値９を入力し、本ルー
チンを終了する。この結果、クランク軸２が１サイクル
中の１周目にあるのか、２周目にあるのかが判別され
る。

【００７５】図８は、クランクカウンタＳｃｍ＿ＣＡＭ
Ｃｎｔをカウントアップする処理である。Ｓ３１１から
Ｓ３１３の処理によりクランクカウンタＳｃｍ＿ＣＣＲ
ＮＫは、０から２２まで繰り返しカウントされる。この
処理は、クランクセンサ１からの信号に応答して、３０
°ＣＡ毎に起動される。正規気筒識別処理では、クラン
クセンサ１が提供する基準位置と、カムセンサ６が提供
する基準位置とに基づいてクランク軸２の回転位置を特
定している。本実施の形態では、基準位置が８気筒のう
ちの気筒＃２ＡのＴＤＣであるか気筒＃４ＢのＴＤＣで
あるかをカムセンサ６の信号エッジからの距離によって
判別する。そして、一旦基準位置を検知した後は、３０
°ＣＡ毎にカウントアップすることで、クランク軸２の
回転位置を特定する。

【００７６】図９は、補正値αを求めるためのフローチ
ャートである。この処理は、正規気筒識別の後にクラン
クカウンタＳｃｍ＿ＣＣＲＮＫのカウント値が９になる
毎に実行される。Ｓ６０１ではクランクカウンタＳｃｍ
＿ＣＣＲＮＫのカウント値が９であることが確認され
る。角センサ１，６，１０が設計通りに組み立てられ、
エンジン３０に装着されている場合、クランクカウンタ
Ｓｃｍ＿ＣＣＲＮＫが９であるときには、推定クランク
カウンタＳｃｍ＿ＣＣＲＮＫのカウント値が２６にな
る。しかし、組み立て誤差などに起因して、両カウント
値がずれることがある。Ｓ６０２では、ずれαを演算す
る。この処理により、ずれαが学習される。そして、Ｓ
１０４などの処理に反映されることで、ずれが補正され
る。

【００７７】図１０，図１１は、エンジン制御のフロー
チャートを示す。図１０は、燃料噴射制御を示し、図１
１は、点火時期制御を示す。これらのエンジン制御は、
正規気筒識別処理又は暫定気筒識別処理によって特定さ
れたクランク軸２の回転位置に応じて実行される。例え
ば、燃料噴射制御ルーチンは、クランクセンサ１の信号
に応答して起動される割込処理である。ここで、暫定気
筒識別処理によって与えられた回転位置は、第１判別処
理によって回転位置が与えられるまでの間だけ、暫定的
に、エンジン制御に利用される。

【００７８】まず、Ｓ４０１にて正規気筒識別が行なわ
れたことを示すフラグｆが０であるか否かを判定する。
ここで、フラグｆが１である場合は、正規気筒識別が行
われたことを意味する。ｆ＝１の場合、Ｓ４０２に進
み、通常燃料噴射制御を実施する。通常の燃料噴射制御
は、運転状態に応じて燃料噴射量を設定する。そして、
クランクカウンタＳｃｍ＿ＣＣＲＮＫに基づいて燃料噴
射タイミングを設定する。ここでは、ＶＣＴ３４，３５
による吸気バルブや排気バルブの開閉タイミングも考慮
して燃料噴射タイミングが設定される。吸気バルブの開
閉タイミングは、クランクセンサ１の信号と、カムセン
サ６，１０の信号との角度差等によって検出される。

【００７９】一方、フラグｆ＝０である場合、すなわ
ち、正規気筒識別が行なわれていないと判定すると、Ｓ
４０３へ進む。Ｓ４０３では、推定クランクカウンタＳ
ｃｍ＿ＥｓｔＣｒｎｋのカウント値が目標領域へ到達し
たか否かを判定する。この目標領域は、次に燃料噴射を
行うべき気筒の吸気ＢＴＤＣ９０°ＣＡから吸気ＡＴＤ
Ｃ３０°ＣＡの範囲である。次に燃料噴射を行うべき気
筒は、カウント値によって特定される。カウント値が、
目標領域に達してない場合は、そのまま本ルーチンを終
了する。

【００８０】一方、カウント値が目標領域にあると判定
されるとＳ４０４へ進む。Ｓ４０４では、後続のＳ４０
５による燃料噴射を１サイクルに限る制限処理を行う。
Ｓ４０４にて、次に燃料噴射を行うべき当該気筒に対し
て、未だ燃料噴射を実行していないと判断された場合に
は、Ｓ４０５に進み燃料噴射を実行する。尚、この燃料
噴射は、エンジン３０を始動するための始動燃料噴射で
ある。一方、当該気筒に対して、既にＳ４０５にて燃料
噴射を実行している場合には、本ルーチンを終了する。

【００８１】この結果、エンジン１の１サイクル（７２
０°ＣＡ）の間に限って推定クランクカウンタＳｃｍ＿
ＥｓｔＣｒｎｋに基づく燃料噴射制御が実行される。し
かし、通常は、３６０°ＣＡ以内に正規気筒識別が成功
するため、Ｓ４０４による制限が機能する前に処理はＳ
４０２へ流れ、エンジン３０の継続的な回転が確保され
る。

【００８２】以上のように燃料噴射制御において、正規
気筒識別により回転位置が特定されるまでは、暫定気筒
識別により特定された回転位置に基づいて燃焼噴射制御
を実施する。このため、クランキングの開始から早い時
期に、エンジン３０の回転位置に応じた燃料噴射を実行
できる。本実施の形態では、暫定気筒識別により特定さ
れた回転位置が、目標領域に到達した時点で燃料噴射を
実行するので早期に燃料噴射を開始でき、しかもＶＣＴ
３４，３５の影響を排除することができる。目標領域を
吸気ＢＴＤＣ９０°ＣＡから吸気ＡＴＤＣ３０°ＣＡに
設定することで、吸気バルブが開いている期間内に燃料
噴射し、燃焼室内に燃料供給できる。尚、目標領域は、
本実施の形態に限定されるものではない。

【００８３】図１１の点火時期制御では、暫定気筒識別
により回転位置を特定した後に、クランクセンサ１の信
号毎に起動される割込処理である。まず、Ｓ５０１にて
正規気筒識別が実行されたか否かが判定される。本実施
の形態では、クランクカウンタＳｃｍ＿ＣＣＲＮＫが２
４よりも小さいか大きいかによって判定する。正規気筒
識別が実行されたと判定されるとＳ５０４に進み、クラ
ンクカウンタＳｃｍ＿ＣＣＲＮＫに基づいて点火時期制
御を実行する。Ｓ５０４では、エンジン回転速度Ｎｅと
エンジンの負荷とのマップを検索することで運転状態に
応じて設定された点火時期を算出する。そして、クラン
クカウンタＳｃｍ＿ＣＣＲＮＫによって示されるクラン
ク軸２の回転位置が、算出された点火時期に達すると点
火プラグに火花を発生させる。

【００８４】一方、Ｓ５０１にて正規気筒識別が実施さ
れていないと判定されると、Ｓ５０２へ進み、推定クラ
ンクカウンタＳｃｍ＿ＥｓｔＣｒｎｋに基づいて点火時
期制御を実施する。Ｓ５０２では、エンジン回転速度Ｎ
ｅとエンジンの負荷とのマップを検索することで運転状
態に応じて設定された点火時期を算出する。そして、推
定クランクカウンタＳｃｍ＿ＥｓｔＣｒｎｋによって示
されるクランク軸２の回転位置が、算出された点火時期
に達すると点火プラグに火花を発生させる。

【００８５】尚、点火時期制御は、カムセンサ６，１０
の両方の信号エッジが検出されてから実施されるのが好
ましい。例えば、カムセンサ６，１０のいずれか一方が
故障している場合には、正常な暫定気筒識別が実行でき
ない。この場合には、正規気筒識別が行われるのを待っ
てエンジン制御を行うことが望まし。これによって、カ
ムセンサ６，１０のいずれか一方が故障した場合でも、
燃焼が不安定になることが防止されエミッションが悪化
することが防止される。

【００８６】ＥＣＵ２０は、更にＶＣＴ３４，３５を制
御する。ＥＣＵ２０は、クランク軸２に対するカム軸７
Ａの第１位相差を演算する第１手段２０ａと、クランク
軸２に対するカム軸７Ｂの第２位相差を演算する第２手
段２０ｂとを備える。ＥＣＵ２０は、エンジン３０の運
転状態に応じた目標位相差を設定する目標値設定手段２
０ｃを有する。更に、ＥＣＵ２０は、第１位相差と、第
２位相差とを目標位相差に一致させるように制御する制
御手段２０ｄを備える。第１位相差と第２位相差は、ク
ランクセンサ１の信号と、カムセンサ６，１０の信号と
に基づいて算出される。例えば、クランクセンサ１の基
準位置信号と、カムセンサ６の信号エッジとの間の差に
よって第１位相差を算出することができる。

【００８７】以上のように実施される制御処理を図１２
のタイムチャートに示す。図１２には、上段から順に、
ＴＤＣを向かえた気筒、クランクカウンタＳｃｍ＿ＣＣ
ＲＮＫの値、推定クランクカウンタＳｃｍ＿ＥｓｔＣｒ
ｎｋの値、クランクセンサ１の出力波形、カムセンサ６
の出力波形、カムセンサ１０の出力波形、そして各気筒
の行程が図示されている。

【００８８】例えば、時刻ｔ１からスタータモータ１６
が駆動されると、エンジン３０がクランキングされる。
この場合、クランクセンサ１が基準位信号を出力するの
は、略３６０°ＣＡ後の時刻ｔ３である。従って、本実
施の形態では、暫定気筒識別処理によって、早期にエン
ジン３０の回転位置が特敵される。図１２の場合、時刻
ｔ２においてカムセンサ６が立ち下がる。このとき、カ
ムセンサ１０の信号はＬｏである。このため、推定クラ
ンクカウンタＳｃｍ＿ＥｓｔＣｒｎｋには、６５が設定
される。例えば、時刻ｔ２において、気筒＃２Ａが吸気
行程にあり、しかも吸気バルブが閉弁時機にあることを
検知でき、気筒＃２Ａに対して燃料噴射を実行できる。

【００８９】本実施の形態によると、遅くとも９０°Ｃ
Ａ以内にエンジンの回転位置を検出することができる。
そして、エンジンのクランキング開始から速やかに精度
の高い燃料噴射制御、点火時期制御を実施できる。ま
た、カムセンサ６，１０は、ＶＣＴ３４，３５の制御に
も使用することができる。

【００９０】本実施例では、クランクセンサ１は、欠歯
部３ｂによって、３６０°ＣＡごとに第１基準位置信号
を発生する。７２０°ＣＡの間に得られる２つの第１基
準位置信号は、カムセンサ６，１０の信号レベルを参照
することで識別される。カムセンサ６，１０は、７２０
°ＣＡの間に信号エッジと信号レベルとの組み合わせか
らなる８つの基準位置信号を発生する。８つの基準位置
信号には、第１基準位置信号と位置が異なる６つの信号
が含まれる。

【００９１】本実施の形態において、暫定気筒識別手段
は図４，図５、及び図６のフローチャートに、正規気筒
識別手段は図７、及び図８のフローチャートに、点火時
期制御手段は図１１のフローチャートに、燃料噴射量制
御手段は図１０のフローチャートに、それぞれ相当し機
能する。

【００９２】＜第２の実施の形態＞本発明は、Ｖ型６気
筒の４サイクルエンジンに適用することもできる。Ｖ型
６気筒の４サイクルエンジンは、各バンク毎に３気筒を
有する。燃焼順序は、＃１Ａ→＃１Ｂ→＃２Ａ→＃２Ｂ
→＃３Ａ→＃３Ｂである。図１３は、第２の実施の形態
の各部の信号を示すタイムチャートである。図１３は、
上段から順に、ＴＤＣを向かえた気筒、クランクカウン
タＳｃｍ＿ＣＣＲＮＫの値、推定クランクカウンタＳｃ
ｍ＿ＥｓｔＣｒｎｋの値、クランクセンサ１の出力波
形、カムセンサ６の出力波形、カムセンサ１０の出力波
形、そして各気筒の行程が図示されている。

【００９３】本実施の形態でも、図１に示した構成と同
様の構成が採用される。但し、カムセンサ６，１０のカ
ムロータ８，１９の外周形状は異なる。カムロータ８，
１９は、図１３中段に示される波形に対応した外周形状
を有している。本実施の形態では、カムセンサ６，１０
のそれぞれは、４つの凸部を外周に備えている。そし
て、４つの凸部は、１２０°ＣＡ若しくは２４０°ＣＡ
の間隔を空けて配置される。更に、２つのカムセンサ
６，１０の出力は、３６０°ＣＡの間に１回だけＨｉと
Ｌｏとの組み合わせになる。図１３においては、時刻ｔ
１においてＨｉとＬｏとの組み合わせが発生し、時刻ｔ
５においてはＬｏとＨｉとの組み合わせが発生する。

【００９４】カムセンサ６，１０は、クランクセンナ１
からの基準位置信号が得られない期間において、Ｈｉと
Ｌｏとの組み合わせ信号を出力する。例えば、時刻ｔ１
において、カムセンサ６の出力がＨｉ、カムセンサ１０
の信号がＬｏとなる。この場合には、推定クランクカウ
ンタＳｃｍ＿ＣＣＲＮＫにクランク軸２の回転位置を示
すカウント値として６が設定される。時刻ｔ５において
は、カムセンサ６の出力がＬｏ、カムセンサ１０の出力
がＨｉとなる。っこの場合には、推定クランクカウンタ
Ｓｃｍ＿ＥｓｔＣｒｎｋにクランク軸２の回転位置を示
すカウント値として５３が設定される。時刻ｔ２、又は
時刻ｔ４においては、両方のカムセンサの出力がＨｉと
なる。この場合、推定クランクカウンタＳｃｍ＿Ｅｓｔ
Ｃｒｎｋには、カウント値１８又は４１を設定しても良
い。

【００９５】正規気筒識別は、クランクセンサ１の基準
位置信号と、カムセンサ６，１０が両方ともＨｉである
場合には、クランクカウンタＳｃｍ＿ＣＣＲＮＫにクラ
ンク軸２の回転位置を示すカウント値２２を設定する。
クランクセンサ１が欠歯部３ｂを検出したときに、カム
センサ６，１０が両方ともＬｏである場合には、クラン
クカウンタＳｃｍ＿ＣＣＲＮＫにクランク軸２の回転位
置を示すカウント値１０を設定する。本実施の形態で
は、エンジンのクランキングが開始されてから遅くとも
２４０°ＣＡ以内にエンジンの回転位置を特定できる。

【００９６】第２の実施の形態では、クランクセンサ１
は、３６０°ＣＡ毎に第１基準位置信号を欠歯部３ｂに
よって発生する。７２０°ＣＡの間に得られる２つの第
１基準位置信号は、カムセンサ６，１０の信号レベルを
参照することで識別される。カムセンサ６，１０は、３
６０°ＣＡの間にＨｉレベルとＬｏレベルの組み合わせ
からなる第２基準位置信号を発生する。７２０°ＣＡの
間に得られる２つの第２基準位置信号は、レベルを反転
させることで識別される。

【００９７】本発明は、Ｖ型エンジンに限らず、インラ
イン型エンジンにも適用できる。例えば、吸気カムにＶ
ＣＴを備え、排気カムにもＶＣＴを備え、それぞれにカ
ムセンサを備えるインライン型エンジンにも適用でき
る。さらに、ＶＣＴを備えないエンジンに適用しても良
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエンジン制御装置の概略構成図であ
る。

【図２】第１の実施の形態に係る気筒判別処理を示す表
である。

【図３】第１の実施の形態に係る初期設定処理を示すフ
ローチャートである。

【図４】第１の実施の形態に係る暫定気筒識別を示すフ
ローチャートである。

【図５】第１の実施の形態に係る暫定気筒識別を示すフ
ローチャートである。

【図６】第１の実施の形態に係る暫定気筒識別を示すフ
ローチャートである。

【図７】第１の実施の形態に係る正規気筒識別を示すフ
ローチャートである。

【図８】第１の実施の形態に係る正規気筒識別を示すフ
ローチャートである。

【図９】第１の実施の形態に係る補正処理を示すフロー
チャートである。

【図１０】第１の実施の形態に係る燃料噴射制御を示す
フローチャートである。

【図１１】第１の実施の形態に係る点火時期制御を示す
フローチャートである。

【図１２】第１の実施の形態を示すタイムチャートであ
る。

【図１３】第２の実施の形態を示すタイムチャートであ
る。

【符号の説明】

１…クランクセンサ、 ２…クランクシャフト、 ６…カムセンサ、 ７ａ…カム軸、 ７ｂ…カム軸、 １０…カムセンサ、 ２０…ＥＣＵ、 ３０…エンジン。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｅ Ｆターム(参考） 3G022 CA01 EA01 FA06 GA01 GA05 GA07 GA09 GA12 3G084 BA15 BA17 BA23 CA01 DA09 DA10 FA11 FA20 FA33 FA38 3G092 AA11 AA13 AB02 BA09 BB18 DA09 FA31 GA01 GA08 HA05Z HA13Z HE03Z HE04Z HE08Z 3G301 HA19 JA21 KA01 LB02 MA06 MA19 PE03Z PE04Z PE05Z PE08Z PE10Z

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数気筒からなるエンジンにおいて、エ
   ンジンのクランク軸に設けられ、前記クランク軸の回転
   位置を示す信号を出力するクランクセンサと、 内燃機関のカム軸に設けられ、前記カム軸の回転位置を
   示す信号を出力するカムセンサと、 前記カムセンサの出力と前記クランクセンサの出力に基
   づいてエンジンの回転位置を特定する正規気筒識別手段
   と、 前記カムセンサの出力に基づいてエンジンの回転位置を
   特定する暫定気筒識別手段とを備えることを特徴とする
   エンジン制御装置。
2. 【請求項２】 前記正規気筒判別手段によりエンジンの
   回転位置が特定される前に、前記暫定気筒識別手段によ
   りエンジンの回転位置が特定されたときに、前記暫定気
   筒識別手段により特定されたエンジンの回転位置に基づ
   いてエンジンを制御する制御手段を備えることを特徴と
   する請求項１に記載のエンジン制御装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記暫定気筒識別手段
   が特定したエンジンの回転位置によって示される気筒に
   燃料を噴射する燃料噴射制御手段と、前記暫定気筒識別
   手段が特定したエンジンの回転位置によって示される気
   筒に点火を行う点火制御手段とのうち少なくとも１つを
   備えることを特徴とする請求項２に記載のエンジン制御
   装置。
4. 【請求項４】 前記カムセンサは、２つの凸部と２つの
   凹部とを有する第１のカムロータと、２つの凸部と２つ
   の凸部とを有する第２のカムロータとを有し、各カムロ
   ータの凹部と凸部との立上り又は立下りが、各気筒に対
   応して配置されることを特徴とする請求項３に記載のエ
   ンジン制御装置。
5. 【請求項５】 第１のカム軸と第２のカム軸とを有し、 前記カムセンサは、前記第１のカム軸に設けられる第１
   のカムセンサと、前記第２のカム軸に設けられる第２の
   カムセンサとを有し、 前記正規気筒識別手段は、前記クランクセンサの信号
   と、前記第１カムセンサと前記第２カムセンサとのうち
   少なくとも一方のカムセンサの信号とに基づいてエンジ
   ンの回転位置を特定し、 前記制御手段は、前記正規気筒識別手段によりエンジン
   の回転位置が特定されていない期間は、前記暫定気筒識
   別手段により特定されるエンジンの回転位置に基づいて
   エンジンを制御することを特徴とする請求項１乃至請求
   項４に記載のエンジン制御装置。
6. 【請求項６】 前記第１カムセンサと前記第２カムセン
   サとは、両者の信号の組み合わせによってエンジンの複
   数の基準位置を指し示すように構成されていることを特
   徴とする請求項５に記載のエンジン制御装置。
7. 【請求項７】 前記クランクセンサは、エンジンの基準
   位置を示す信号を出力するよう構成され、 前記第１カムセンサと前記第２カムセンサとは、前記ク
   ランクセンサが提供する前記基準位置とは異なる前記基
   準位置とは異なる基準位置を指し示すよう構成されてい
   ることを特徴とする請求項５または請求項６のいずれか
   一方に記載のエンジン制御装置。
8. 【請求項８】 前記第１カムセンサと前記第２カムセン
   サとは高レベル、低レベルの２値の信号を出力すること
   を特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一つに記
   載のエンジン制御装置。
9. 【請求項９】 前記暫定気筒識別手段は、前記第１カム
   センサの信号と前記第２カムセンサの信号のうち、一方
   の信号のレベルの切り替わりと、他方のレベルとの組み
   合わせに従って、エンジンの回転位置を特定することを
   特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれか一つに記載
   のエンジン制御装置。
10. 【請求項１０】 前記信号のレベルの切り替わりは、エ
    ンジンの所定気筒の吸気肯定の略上支点から上支点後略
    ６０°クランク角度の範囲内に設定されている。
11. 【請求項１１】 前記点火時期制御手段は、前記第１カ
    ムセンサの信号のレベルの切り替わりと、前記第２カム
    センサの信号のレベルの切り替わりとが、両方とも検出
    されてから、前記暫定気筒識別手段が特定したエンジン
    の回転位置によって示される気筒に点火を行うことを特
    徴とする請求項５乃至請求項１０のいずれか一つに記載
    のエンジン制御装置。
12. 【請求項１２】 前記正規気筒識別手段により特定され
    るエンジンの回転位置と、前記暫定気筒識別手段により
    特定されるエンジンの回転位置とのずれを算出し、前記
    暫定気筒識別手段により特定されるエンジンの回転位置
    を補正する補正手段を備えることを特徴とする請求項９
    に記載のエンジン制御装置。
13. 【請求項１３】 第１カム軸と第２カム軸とを備える多
    気筒エンジンのエンジン制御装置において、 前記第１カム軸に設けられ、前記第１カム軸が１回転す
    る間に、少なくとも気筒数の半分の回数は変化する信号
    を出力する第１カムセンサと、 前記第２カム軸に設けられ、前記第２カム軸が１回転す
    る間に、少なくとも気筒数の半分の回数は変化する信号
    を出力する第２カムセンサと、 前記第１カムセンサの信号と前記第２カムセンサの信号
    とに基づいてエンジンの回転位置を特定する暫定気筒識
    別手段とを備えることを特徴とするエンジン制御装置。
14. 【請求項１４】 前記暫定気筒識別手段は、前記第１カ
    ムセンサの信号と前記第２カムセンサの信号とのうち一
    方が変化したときの、他方の信号の大きさに基づいて多
    気筒のうちの特定気筒が所定の行程にあることを検出す
    ることを特徴とする請求項１３に記載のエンジン制御装
    置。
15. 【請求項１５】 多気筒エンジンのエンジン制御システ
    ムにおいて、 前記エンジンのクランク軸に設けられ、第１基準位置を
    示す信号を出力するクランクセンサと、 前記エンジンのカム軸に設けられ、前記第１基準位置と
    は異なる第２基準位置を示す信号を出力するカムセンサ
    と、 前記クランク軸に対する前記カム軸の回転位相を変化さ
    せる可変バルブタイミング装置と、 前記クランクセンサの信号と前記カムセンサの信号とに
    基づいて前記可変バルブタイミング装置を制御するバル
    ブタイミング制御手段と、 前記第１基準位置を検出し、前記第１基準位置に基づい
    て前記エンジンを制御する第１エンジン制御手段と、 少なくとも前記第１基準位置が検出されるまでの期間、
    前記第２基準位置を検出し、前記第２基準位置に基づい
    て前記エンジンを制御する第２エンジン制御手段とを備
    えることを特徴とするエンジン制御装置。
16. 【請求項１６】 前記クランクセンサは、３６０クラン
    ク角度毎に前記第１基準位置を示す信号を発生するため
    のクランクロータを有し、 前記カムセンサは、７２０クランク角度の間に、一方の
    前記第１基準位置において高レベル信号を発生し、他方
    の前記第１基準位置において低レベル信号を発生し、さ
    らに前記第２基準位置において前記高レベルと前記低レ
    ベルとの間の切り替わりを発生するためのカムロータを
    有することを特徴とする請求項１５に記載のエンジン制
    御装置。
17. 【請求項１７】 前記カムセンサは、前記エンジンの第
    １カム軸に設けた第１カムセンサと、前記エンジンの第
    ２カム軸に設けた第２カムセンサとを備え、 前記第１カムセンサと前記第２カムセンサとは、前記第
    ２の基準位置に加えてさらに、前記第１基準位置とも前
    記第２基準位置とも異なる第３基準位置を示す信号を出
    力することを特徴とする請求項１６に記載のエンジン制
    御装置。
18. 【請求項１８】 前記クランクセンサは、３６０クラン
    ク角度毎に前記第１基準位置を示す信号を発生するため
    のクランクロータを有し、 前記カムセンサは、前記エンジンの第１カム軸に設けた
    第１カムセンサと、前記エンジンの第２カム軸に設けた
    第２カムセンサとを備え、 前記第１カムセンサは、７２０クランク角度の間に、一
    方の前記第１基準位置において高レベル信号を発生し、
    他方の前記第１基準位置において低レベルの信号を発生
    し、前記第２基準位置において高レベル又は低レベルの
    信号を発生するための第１カムロータを備え、 前記第２カムセンサは、７２０クランク角度の間に、前
    記第２基準位置において高レベル又は低レベルの信号を
    発生するための第２カムロータを備えることを特徴とす
    る請求項１５に記載のエンジン制御装置。
19. 【請求項１９】 前記第１エンジン制御手段と前記第２
    エンジン制御手段とは、燃料噴射時期と点火時期との少
    なくと一つを制御することを特徴とする請求項１５乃至
    請求項１８のいずれか一つに記載のエンジン制御装置。
20. 【請求項２０】 前記カムセンサは、前記エンジンの気
    筒数と同じ数の基準位置を示す信号を出力するよう構成
    されていることを特徴とする請求項１５乃至請求項１９
    のいずれか一つに記載のエンジン制御装置。