JP2003328834A

JP2003328834A - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JP2003328834A
Application number: JP2002135372A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Shimizu; 博和清水
Original assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 2002-05-10
Filing date: 2002-05-10
Publication date: 2003-11-19

Abstract

(57)【要約】【課題】カムセンサの故障時に、前回の気筒判別値か
ら今回の気筒判別値を推定して、気筒毎の燃料噴射・点
火制御を継続させる内燃機関の制御装置において、気筒
判別値の推定に誤りが生じたときに、速やかに燃料噴射
・点火を停止させる。【解決手段】カムセンサの故障時で、かつ、スタート
スイッチのＯＮ時であって、前回運転時における最後の
気筒判別値を初期値として気筒判別値を順次更新させ
て、気筒毎の燃料噴射・点火を制御するクランキング状
態において、クランキング時間が基準時間ＤＬＹ以上に
なると、気筒判別値の推定に誤りがあるために始動に失
敗したと判断する。そして、このときに、気筒判別値に
気筒不明状態を示す０をセットすることで、気筒毎の燃
料噴射・点火を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カムセンサによっ
て気筒判別を行って気筒毎の制御タイミングを決定する
内燃機関の制御装置に関し、特に、カムセンサ故障時の
制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、カムセンサから出力される気
筒判別信号に基づいて、基準クランク角位置毎に気筒判
別値を更新させ、該気筒判別値に基づいて気筒毎の燃料
噴射タイミングや点火時期を制御することが行われてい
る（特開平１１−２５７１４８号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、気筒判別値
は点火順に従って基準クランク角位置毎に順次切換えら
れることになるので、カムセンサが故障して気筒判別信
号に基づく気筒判別が不能になっても、正常時に引き続
き前回値から今回値を推定させることで気筒判別が可能
であり、再始動時においても、前回運転時の最後に推定
された結果を用いて気筒判別値を順次推定させて、カム
センサが故障しても気筒毎の制御によって機関運転を行
わせることが可能である。

【０００４】しかし、機関停止の直前に逆転（揺り戻
し）が発生し、該逆転によって気筒判別値の更新タイミ
ングになってしまうと、機関が逆転しているのに、気筒
判別値は正回転時における次の点火順の気筒に対応する
値に更新されることになり、これにより、再始動時に正
しく気筒判別を行わせることができなくなってしまう。
ここで、機関停止直前における逆転の発生を検出し、逆
転検出時に気筒判別値の更新を停止させることで、気筒
判別値が誤って更新されてしまうことを回避することが
考えられたが、逆転検出を完全に行わせることが困難
で、逆転検出に誤りが生じると、再始動時に誤ったタイ
ミングで気筒毎の燃料噴射・点火が行われてしまう可能
性があった。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、カムセンサの故障時においても機関運転を行える
ようにしつつ、気筒判別値の推定に誤りが生じたとき
に、誤ったタイミングでの気筒毎の燃料噴射・点火制御
が継続されてしまうことを回避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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の
発明では、気筒判別値の推定結果に基づく制御で始動に
失敗したと判断されたときに、前記気筒判別値の推定結
果に基づく制御タイミングの決定を停止させる構成とし
た。上記構成によると、前回運転時の最後に推定した気
筒判別値を初期値として気筒判別値を推定させて、始動
時における気筒毎の制御タイミングを決定させていると
きに、始動に失敗すると、気筒判別値の推定に誤りがあ
るために始動に失敗したものと推定し、気筒判別値の推
定結果に基づく制御タイミングの決定（換言すれば、気
筒判別値に基づく気筒毎の燃料噴射・点火）を停止させ
る。

【０００７】従って、誤った気筒判別結果に基づいて、
気筒毎の燃料噴射時期や点火時期が制御される状態が継
続されることを抑止できる。請求項２記載の発明では、
クランキング時間が基準時間以上になったときに、始動
の失敗を判断する構成とした。上記構成によると、基準
時間未満のクランキングで機関が始動したときには、正
しい気筒判別値に基づいて、気筒毎の燃料噴射時期や点
火時期が制御されたものと判断するが、基準時間以上に
なっても機関が始動せずにクランキングが継続される場
合には、気筒判別値が誤っているために機関の始動に失
敗したものと判断する。

【０００８】従って、誤った気筒判別結果に基づいて気
筒毎の燃料噴射時期や点火時期が制御される状態が、基
準時間以上に継続して行われることを回避できる。請求
項３記載の発明では、始動時の機関温度に応じて前記基
準時間を設定する構成とした。上記構成によると、始動
時の機関温度によって異なる基準時間が設定され、該基
準時間とクランキング時間との比較に基づいて、始動の
失敗が判断される。

【０００９】従って、冷機時にクランキング時間が長く
なったときに、これを始動の失敗と誤判断することを防
止できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１は、車両用の直列４気筒内燃機
関のシステム構成図である。この図１において、内燃機
関１０１の吸気管１０２には、スロットルモータ１０３
ａでスロットルバルブ１０３ｂを開閉駆動する電子制御
スロットル１０４が介装され、該電子制御スロットル１
０４及び吸気バルブ１０５を介して、燃焼室１０６内に
空気が吸入される。

【００１１】燃焼排気は燃焼室１０６から排気バルブ１
０７を介して排出され、フロント触媒１０８及びリア触
媒１０９で浄化された後、大気中に放出される。前記吸
気バルブ１０５及び排気バルブ１０７は、それぞれ吸気
側カムシャフト１１０Ａ，排気側カムシャフト１１０Ｂ
に設けられたカムによって開閉駆動される。

【００１２】また、各気筒の吸気バルブ１０５上流側の
吸気ポート１１１には、電磁式の燃料噴射弁１１２が設
けられ、該燃料噴射弁１１２は、エンジンコントロール
ユニット（以下、ＥＣＵと略す）１１３からの噴射パル
ス信号によって開弁駆動されると、所定圧力に調整され
た燃料を吸気バルブ１０５に向けて噴射する。シリンダ
内に形成された混合気は、点火プラグ１１４による火花
点火によって着火燃焼する。

【００１３】各点火プラグ１１４には、それぞれにパワ
ートランジスタを内蔵したイグニッションコイル１１５
が設けられており、前記ＥＣＵ１１３は、前記パワート
ランジスタをスイッチング制御することによって、点火
時期（点火進角値）を制御する。前記ＥＣＵ１１３に
は、アクセルペダルセンサＡＰＳ１１６、機関１０１の
吸入空気量Ｑを検出するエアフローメータ１１５、クラ
ンクシャフト１２１から単位クランク角度毎のポジショ
ン信号ＰＯＳを取り出すクランク角センサ１１７、スロ
ットルバルブ１０３ｂの開度ＴＶＯを検出するスロット
ルセンサ１１８、機関１０１の冷却水温度Ｔｗを検出す
る水温センサ１１９、前記吸気側カムシャフト１１０Ａ
から気筒判別信号ＰＨＡＳＥを取り出すカムセンサ１２
０などからの検出信号が入力されると共に、スタートス
イッチ１２３のＯＮ・ＯＦＦ信号が入力されるようにな
っている。

【００１４】前記カムセンサ１２０は、クランクシャフ
ト１２１が１回転する毎に２回転するカムシャフト１１
０Ａに軸支されたシグナルプレート（回転体）の周縁に
９０°毎に異なる山数の被検出部を設け、該被検出部を
ホール素子や電磁ピックアップで検出することで、４気
筒機関１０１における気筒間の行程位相差に相当するク
ランク角１８０°ＣＡ毎に数の異なる（１〜４個）のパ
ルス信号を気筒判別信号ＰＨＡＳＥとして発生する（図
２参照）。

【００１５】また、クランク角センサ１１７は、クラン
クシャフト１２１に軸支されるドライブプレートなどと
一体に設けられるシグナルプレート１２２の周縁に、ク
ランク角１０°ＣＡ毎に突起部（被検出部）を形成する
一方、前記突起部をホール素子や電磁ピックアップで検
出することで、クランク角１０°ＣＡ毎のポジション信
号ＰＯＳを発生する（図２参照）。

【００１６】また、前記突起部を、各気筒のＢＴＤＣ６
０°及びＢＴＤＣ７０°に相当する位置で欠落させ、１
８０°毎にポジション信号ＰＯＳが連続して２つだけ歯
抜けになるようにしてある（図２参照）。更に、前記ク
ランク角１８０°ＣＡ毎に出力される気筒判別信号ＰＨ
ＡＳＥの先頭パルスの位置と、前記ポジション信号ＰＯ
Ｓの欠落位置とを位置合わせしてある（図２参照）。

【００１７】上記構成において、ＥＣＵ１１３は、前記
カムセンサ１２０及びクランク角センサ１１７からの信
号に基づいて、基準クランク角信号ＲＥＦの生成及び該
基準クランク角信号ＲＥＦを各気筒に対応させる気筒判
別を行い、各気筒の点火時期及び燃料噴射時期を、前記
基準クランク角信号ＲＥＦを基準に制御するようになっ
ている。

【００１８】以下、前記基準クランク角信号ＲＥＦの生
成及び気筒判別の詳細を、図３〜図５のフローチャート
に従って説明する。図３及び図４のフローチャートは、
ポジション信号ＰＯＳの発生（ポジション信号ＰＯＳの
立ち下がり）毎に割り込み実行されるプログラムを示
す。ステップＳ１では、ポジション信号ＰＯＳの発生周
期（ポジション信号ＰＯＳの立ち下がりから立ち下がり
までの時間）ＴＰＯＳを計測する。

【００１９】ステップＳ２では、最新の計測周期ＴＰＯ
Ｓと前回値ＴＰＯＳｚとの比ＴＰＯＳＣＰを演算する。ＴＰＯＳＣＰ＝ＴＰＯＳ／ＴＰＯＳｚステップＳ３では、前記周期比ＴＰＯＳＣＰが閾値Ａを
超えるか否かを判別することで、最新の計測周期ＴＰＯ
Ｓがポジション信号ＰＯＳの欠落部分を計測した結果で
あるか否かを判別する。

【００２０】前記周期比ＴＰＯＳＣＰが閾値Ａを超える
場合には、最新の計測周期ＴＰＯＳがポジション信号Ｐ
ＯＳの欠落部分を計測した結果であると判断して、ステ
ップＳ４へ進み、欠落検出フラグＦnuに１をセットす
る。一方、ステップＳ３で前記周期比ＴＰＯＳＣＰが閾
値以下であって、最新の計測周期ＴＰＯＳが欠落部分以
外の計測結果であると判断されるときには、ステップＳ
５へ進み、前記欠落検出フラグＦnuが１であるか否かを
判別する。

【００２１】欠落部分を計測した直後のポジション信号
ＰＯＳ発生時であれば、ここで、Ｆnu＝１であると判断
されることになり、Ｆnu＝１であると判断されると、ス
テップＳ６へ進んで前記フラグＦnuを０にリセットした
後、ステップＳ７へ進んで、ポジション信号ＰＯＳのカ
ウント値ＣＲＡＣＮＴを０にリセットする。一方、最新
の計測周期ＴＰＯＳが欠落部分の計測結果であると判断
され、ステップＳ４で前記フラグＦnuに１をセットした
とき、及び、ステップＳ５で、前記フラグＦnuが０であ
ると判断されたときには、ステップＳ８へ進んで、前記
カウント値ＣＲＡＣＮＴを１だけカウントアップさせ
る。

【００２２】上記制御によって前記カウント値ＣＲＡＣ
ＮＴは、ポジション信号ＰＯＳの発生毎にカウントアッ
プされる一方、欠落部分を計測した直後のポジション信
号ＰＯＳ発生時に（換言すれば、ＢＴＤＣ４０°の位置
で）０にリセットされることになる（図２参照）。ステ
ップＳ８で前記カウント値ＣＲＡＣＮＴをカウントアッ
プさせると、ステップＳ９へ進み、カウント値ＣＲＡＣ
ＮＴが７になっているか否かを判別する。

【００２３】カウント値ＣＲＡＣＮＴ＝７は、気筒判別
を行わせる基準ピストン位置として設定されており（図
２参照）、カウント値ＣＲＡＣＮＴ＝７であれば、気筒
判別を行わせるべく、ステップＳ１０へ進む。ステップ
Ｓ１０では、今回の気筒判別タイミングが始動から２回
目以降であるか否かを判別し、最初の気筒判別タイミン
グであるときには、ステップＳ１１へ進んで、気筒判別
値ＣＹＬＣＡＭに対して気筒不明であることを示す０を
セットする。

【００２４】前記気筒判別タイミングが２回目以降であ
れば、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、気
筒判別信号ＰＨＡＳＥの発生毎に図５のフローチャート
のステップＳ２１でカウントアップされるカウント値Ｃ
ＡＭＣＮＴ（初期値＝０）の値に基づいて、気筒判別値
ＣＹＬＣＡＭ（初期値＝０）を設定する。具体的には、
前記カウント値ＣＡＭＣＮＴが０であるときには、気筒
判別値ＣＹＬＣＡＭに対して気筒不明であることを示す
０をセットし、前記カウント値ＣＡＭＣＮＴが１である
ときには、次の基準クランク角信号ＲＥＦが＃３気筒に
対応することを示すべく気筒判別値ＣＹＬＣＡＭに対し
て３をセットし、前記カウント値ＣＡＭＣＮＴが２であ
るときには、次の基準クランク角信号ＲＥＦが＃１気筒
に対応することを示すべく気筒判別値ＣＹＬＣＡＭに対
して１をセットし、前記カウント値ＣＡＭＣＮＴが３で
あるときには、次の基準クランク角信号ＲＥＦが＃４気
筒に対応することを示すべく気筒判別値ＣＹＬＣＡＭに
対して４をセットし、前記カウント値ＣＡＭＣＮＴが４
であるときには、次の基準クランク角信号ＲＥＦが＃２
気筒に対応することを示すべく気筒判別値ＣＹＬＣＡＭ
に対して２をセットする。

【００２５】ステップＳ１３では、前記カウント値ＣＡ
ＭＣＮＴを０にリセットする。ステップＳ１４以降で
は、キースイッチのＯＦＦ中も記憶保持されるＲＡＭの
データであるバックアップ気筒判別値ＣＹＬＢＵＰの更
新を行わせる。まず、ステップＳ１４では、機関の逆転
（機関停止時の揺り戻し）が検出されたか否かを判別す
る。

【００２６】機関の逆転（機関停止時の揺り戻し）が検
出されると、バックアップ気筒判別値ＣＹＬＢＵＰを更
新させずに前回値に保持させて、ステップＳ１８へ進
む。機関の逆転（機関停止時の揺り戻し）の検出がない
場合には、ステップＳ１５へ進み、前記気筒判別値ＣＹ
ＬＣＡＭが０であるか否かを判別し、０でないときに
は、ステップＳ１６へ進み、バックアップ気筒判別値Ｃ
ＹＬＢＵＰに対して、前記気筒判別値ＣＹＬＣＡＭの値
をそのままセットする。

【００２７】一方、ステップＳ１５で、前記気筒判別値
ＣＹＬＣＡＭが０であると判別されたときには、ステッ
プＳ１７へ進み、バックアップ気筒判別値ＣＹＬＢＵＰ
の前回値に基づいて今回値を推定設定する。本実施形態
の４気筒機関１０１で、点火順を＃１気筒→＃３気筒→
＃４気筒→＃２気筒であるとすると、例えば前回の気筒
判別結果が＃３気筒であった場合には、前記点火順のパ
ターンに従って今回は＃４気筒となるはずだから、上記
点火順に従って、今回のバックアップ気筒判別値ＣＹＬ
ＢＵＰを推定する。

【００２８】ステップＳ１８では、カムセンサ１２０が
故障しているか否かを判別する。カムセンサ１２０の故
障とは、例えば断線によって気筒判別信号ＰＨＡＳＥが
発生しなくなっている状態であり、カムセンサ１２０の
信号ラインの電位によって断線を判断したり、また、気
筒判別タイミング間で気筒判別信号ＰＨＡＳＥが全く発
生しない状態が連続していることに基づいて断線を判断
させても良い。

【００２９】ステップＳ１８で、カムセンサ１２０が正
常であると判別されたときには、ステップＳ１９へ進
み、制御用気筒判別値ＣＹＬＣＳに気筒判別値ＣＹＬＣ
ＡＭの値をセットする。また、ステップＳ１８で、カム
センサ１２０が故障していると判別されたときには、ス
テップＳ２０へ進み、制御用気筒判別値ＣＹＬＣＳにバ
ックアップ気筒判別値ＣＹＬＢＵＰの値をセットする。

【００３０】前記ステップＳ９で、カウント値ＣＲＡＣ
ＮＴ＝７ではないと判別されると、ステップＳ２１へ進
み、カウント値ＣＲＡＣＮＴ＝１１（ＢＴＤＣ１１０
°）であるか否かを判別する。カウント値ＣＲＡＣＮＴ
＝１１は、基準クランク角信号ＲＥＦの発生タイミング
として設定されており、ステップＳ２１でカウント値Ｃ
ＲＡＣＮＴ＝１１であると判別されると、ステップＳ２
２へ進んで、基準クランク角信号ＲＥＦを発生させる。

【００３１】前記基準クランク角信号ＲＥＦは、点火時
期や燃料噴射時期の計測基準となる基準クランク角位置
を示し、該基準クランク角信号ＲＥＦが発生したときの
前記制御用気筒判別値ＣＹＬＣＳに基づいて、当該気筒
における点火時期，燃料噴射時期の設定を行う。尚、制
御用気筒判別値ＣＹＬＣＳが０であるときには、気筒不
明の状態であるから、燃料噴射・点火は停止されること
になる。

【００３２】前記ステップＳ１４で判別される逆転（揺
り戻し）の検出処理は、図６のフローチャートに従って
行われる。図６のフローチャートは、ポジション信号Ｐ
ＯＳの発生（ポジション信号ＰＯＳの立ち下がり）毎に
割り込み実行され、ステップＳ３１では、ポジション信
号ＰＯＳの発生周期ＴＰＯＳを計測する。

【００３３】次のステップＳ３２では、前記図３のフロ
ーチャートに従って前記カウント値ＣＲＡＣＮＴが１５
にカウントアップされたタイミングであるか否かを判別
する。前記カウント値ＣＲＡＣＮＴが１５でないときに
は、今回の計測周期は、通常のクランク角１０°だけ回
転するのに要した時間であるので、ステップＳ３３へ進
み、周期ＴＰＯＳに基づいて揺り戻し（逆転）の検出を
行うときの閾値として通常値（例えば２０ms）を設定
し、周期ＴＰＯＳが前記通常値以上であるか否かを判別
する。

【００３４】前記周期ＴＰＯＳが前記通常値以上である
ときには、停止直前の揺り戻し（逆転）によって通常で
は発生しない長い周期になったものと判断し、ステップ
Ｓ３５へ進んで、揺り戻し（逆転）の発生を判定する。
一方、前記カウント値ＣＲＡＣＮＴが１５にカウントア
ップされている場合には、今回の計測周期は、ポジショ
ン信号ＰＯＳの欠落部分を計測したことになるので、ス
テップＳ３４へ進み、周期ＴＰＯＳに基づいて揺り戻し
（逆転）の検出を行うときの閾値として、前記通常値よ
りも長い欠落時閾値（例えば６０ms）を設定し、周期Ｔ
ＰＯＳが前記欠落時閾値以上であるか否かを判別する。

【００３５】前記周期ＴＰＯＳが前記欠落時閾値以上で
あるときには、停止直前の揺り戻し（逆転）によって、
欠落箇所であることを加味しても通常では発生しない長
い周期になったものと判断し、ステップＳ３５へ進ん
で、揺り戻し（逆転）の発生を判定する。前記閾値は、
逆転することなく機関１０１が停止する場合における周
期ＴＰＯＳの最大値よりも長い時間であって、揺り戻し
（逆転）が発生して初めて超える時間に設定するが、揺
り戻し（逆転）の判定に失敗しても、バックアップ気筒
判別値ＣＹＬＢＵＰが実際の値よりも遅れるような値に
して、バックアップ気筒判別値ＣＹＬＢＵＰが実際より
も進んだ値に設定され、吸気行程で点火が行われてしま
うことを回避することが好ましい。

【００３６】上記図６のフローチャートでは、周期ＴＰ
ＯＳに基づいて揺り戻し（逆転）の検出を行わせるよう
にしたが、周期ＴＰＯＳの今回値ＴＰＯＳと前回値ＴＰ
ＯＳｚとの比ＴＰＯＳＣＰに基づいて、揺り戻し（逆
転）の検出を行わせることができ、前記周期比ＴＰＯＳ
ＣＰに基づいて揺り戻し（逆転）の検出を行う実施形態
を、図７のフローチャートに示す。

【００３７】図７のフローチャートは、ポジション信号
ＰＯＳの発生（ポジション信号ＰＯＳの立ち下がり）毎
に割り込み実行され、ステップＳ４１では、ポジション
信号ＰＯＳの発生周期ＴＰＯＳを計測する。ステップＳ
４２では、今回の計測周期ＴＰＯＳと前回値ＴＰＯＳｚ
との比ＴＰＯＳＣＰを演算する。

【００３８】ＴＰＯＳＣＰ＝ＴＰＯＳ／ＴＰＯＳｚ次のステップＳ４３では、前記図３のフローチャートに
従って前記カウント値ＣＲＡＣＮＴが１５にカウントア
ップされたタイミングであるか否かを判別する。前記カ
ウント値ＣＲＡＣＮＴが１５でないときには、今回の計
測周期は、通常のクランク角１０°だけ回転するのに要
した時間であるので、ステップＳ４４へ進み、周期比Ｔ
ＰＯＳＣＰに基づいて揺り戻し（逆転）の検出の判定を
行うときの閾値として通常値（例えば２．０）を設定
し、周期比ＴＰＯＳＣＰが前記通常値以上であるか否か
を判別する。

【００３９】前記周期比ＴＰＯＳＣＰが前記通常値以上
であるときには、停止直前の揺り戻し（逆転）によって
通常では発生しない大きな周期比になったものと判断
し、ステップＳ４６へ進んで、揺り戻し（逆転）の発生
を判定する。一方、前記カウント値ＣＲＡＣＮＴが１５
にカウントアップされている場合には、今回の計測周期
は、ポジション信号ＰＯＳの欠落部分を計測したことに
なるので、ステップＳ４５へ進み、周期比ＴＰＯＳＣＰ
に基づいて揺り戻し（逆転）の検出の判定を行うときの
閾値として、前記通常値よりも大きな欠落時閾値（例え
ば６．０）を設定し、周期比ＴＰＯＳＣＰが前記欠落時
閾値以上であるか否かを判別する。

【００４０】前記周期比ＴＰＯＳＣＰが前記欠落時閾値
以上であるときには、停止直前の揺り戻し（逆転）によ
って、欠落箇所であることを加味しても通常では発生し
ない大きな周期比になったものと判断し、ステップＳ４
６へ進んで、揺り戻し（逆転）の発生を判定する。前記
閾値は、逆転することなく機関１０１が停止する場合に
おける周期比ＴＰＯＳＣＰの最大値よりも大きな値であ
って、揺り戻し（逆転）が発生して初めて超える値に設
定するが、揺り戻し（逆転）の判定に失敗しても、バッ
クアップ気筒判別値ＣＹＬＢＵＰが実際の値よりも遅れ
るような値にして、バックアップ気筒判別値ＣＹＬＢＵ
Ｐが実際よりも進んだ値に設定され、吸気行程で点火が
行われてしまうことを回避することが好ましい。

【００４１】また、クランク角センサ１１７が、２つの
ホール素子の差分出力と立ち上げ用判定値Ｓｕｐ及び立
ち下げ用判定値Ｓｄｏとの比較によってポジション信号
ＰＯＳを生成する構成の場合には、揺り戻し（逆転）が
発生すると、被検出部に対して最初の反応するホール素
子が入れ替わることで、同じクランク位置に対するポジ
ション信号ＰＯＳのオン・オフが反転する。

【００４２】従って、周期に対するポジション信号ＰＯ
Ｓのオン時間割合であるデューティ比が、正転時と逆転
時（揺り戻し時）とでは逆転することになる。例えば、
正転時の欠落部分以外のデューティ比が３０％であり、
欠落部分で１０％になるとした場合、逆転時には、それ
ぞれのデューティ比が７０％，９０％に切り換わること
になり、ポジション信号ＰＯＳのデューティ比ＰＯＳＤ
ｕｔｙに基づいて揺り戻し（逆転）の発生を検出するこ
とが可能である。

【００４３】ここで、カムセンサ１２０が故障すると、
前回値に基づいて今回値が推定されるバックアップ気筒
判別値ＣＹＬＢＵＰに基づいて、気筒毎の燃料噴射・点
火が制御されることになるが、前記揺り戻し（逆転）の
検出に誤りが生じると、バックアップ気筒判別値ＣＹＬ
ＢＵＰに誤りを生じ、カムセンサ１２０の故障状態のま
ま再始動が行われると、誤ったバックアップ気筒判別値
ＣＹＬＢＵＰに基づいて始動制御が行われることになっ
てしまう。

【００４４】そこで、本実施形態では、図８のフローチ
ャートに示す演算処理によって、誤ったバックアップ気
筒判別値ＣＹＬＢＵＰに基づく制御が継続的に行われて
しまうことを回避するようにしてある。図８のフローチ
ャートに示すルーチンは、所定微小時間毎に実行され、
まず、ステップＳ６１では、スタートスイッチ（ＳＴ／
ＳＷ）１２３のＯＮ・ＯＦ信号、水温センサ１１９から
の冷却水温度信号Ｔｗ、更に、カムセンサ１２０の故障
診断信号を入力する。

【００４５】ステップＳ６２では、カムセンサ１２０の
故障が診断されているか否かを判別し、故障が診断され
ていて、バックアップ気筒判別値ＣＹＬＢＵＰを制御用
気筒判別値ＣＹＬＣＳにセットして制御を行わせる状態
であるときには、ステップＳ６３へ進む。ステップＳ６
３では、スタートスイッチ（ＳＴ／ＳＷ）１２３がＯＮ
であるクランキング状態であるか否かを判別する。

【００４６】ステップＳ６２でカムセンサ１２０が正常
であると判断された場合、及び、ステップＳ６３でスタ
ートスイッチ１２３がＯＦＦであると判別されたときに
は、ステップＳ６７へ進んで、クランキング時間を計測
するためのタイマ値を初期化する。一方、カムセンサ１
２０の故障が診断されていて、かつ、スタートスイッチ
１２３がＯＮであるとき、即ち、バックアップ気筒判別
値ＣＹＬＢＵＰに基づいて気筒毎の燃料噴射・点火が制
御されるクランキング状態であるときには、ステップＳ
６４へ進む。

【００４７】ステップＳ６４では、機関温度を代表する
冷却水温度Ｔｗに基づいてクランキングの基準時間ＤＬ
Ｙを設定する。前記基準時間ＤＬＹは、図９に示すよう
に、冷機時ほどクランキング時間が長くなることに対応
して、水温Ｔｗが低いときほど長い時間に設定される。
ステップＳ６５では、クランキング中にカウントアップ
されるタイマ値が前記基準時間ＤＬＹ以上になっている
か否かを判別する。

【００４８】タイマ値が基準時間ＤＬＹ以上になってい
る場合、即ち、クランキング時間が基準時間ＤＬＹ以上
になったときには、制御用気筒判別値ＣＹＬＣＳ（バッ
クアップ気筒判別値ＣＹＬＢＵＰ）が誤って設定されて
いるために、始動に失敗したと判断し、ステップＳ６６
へ進んで、バックアップ気筒判別値ＣＹＬＢＵＰに０を
セットする。

【００４９】カムセンサ１２０の故障時には、バックア
ップ気筒判別値ＣＹＬＢＵＰを制御用気筒判別値ＣＹＬ
ＣＳにセットして制御を行わせるから、ＣＹＬＢＵＰ＝
０とすると、制御用気筒判別値ＣＹＬＣＳ＝０とされ、
気筒判別に基づく燃料噴射・点火制御が停止されること
になる。従って、誤った気筒判別の推定結果に基づい
て、本来とは異なるタイミングで燃料噴射・点火が行わ
れる状態が、基準時間ＤＬＹ以上継続されてしまうこと
を回避できる。

【００５０】また、基準時間ＤＬＹを水温Ｔｗに応じて
設定することで、機関温度が低いことでクランキング時
間が長引いても、これを気筒判別の誤りによる始動の失
敗として誤判断することが回避される。尚、上記実施形
態では、クランク角センサ１１７のポジション信号ＰＯ
Ｓの抜け位置に基づいて基準クランク角位置を検出させ
る構成としたが、ポジション信号ＰＯＳとは別に、クラ
ンク軸から基準クランク角信号を取り出すクランク角セ
ンサを設けるようにしても良い。

【００５１】また、本実施形態では、機関温度を冷却水
温度Ｔｗで代表させるようにしたが、潤滑油温度等を用
いても良い。更に、気筒判別信号ＰＨＡＳＥは、パルス
数で気筒を示す構成の他、相互に異なるパルス幅によっ
て気筒を示す構成であっても良い。更に、上記実施形態
から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下に
その効果と共に記載する。（イ）請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
基準ピストン位置を検出するクランク角センサを備え、
前記基準ピストン位置毎に前記気筒判別値を更新させる
構成であり、機関停止時に機関の逆転が検出されたとき
に、前回の気筒判別値に基づく気筒判別値の推定更新を
停止させることを特徴とする内燃機関の制御装置。

【００５２】上記構成によると、機関停止時の揺り戻し
（逆転）によって、基準ピストン位置になっても、気筒
判別値の推定更新が停止されて前回値に保持されるか
ら、揺り戻し（逆転）による気筒判別値の推定誤りを抑
止することができる。（ロ）前記（イ）項に記載の内燃機関の制御装置におい
て、一定クランク角毎の検出信号の発生周期、及び／又
は、前記発生周期の前回値と今回値との比と、閾値との
比較から、機関の逆転を検出することを特徴とする内燃
機関の制御装置。

【００５３】上記構成によると、一定クランク角毎の検
出信号の発生周期が検出され、機関停止時の揺り戻し
（逆転）の発生が、発生周期及び／又は周期比から推定
されるから、逆転の発生を簡易な構成で検出させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態における内燃機関のシステム構成
図。

【図２】実施の形態におけるクランク角センサ及びカム
センサの出力特性を示すタイムチャート。

【図３】実施の形態における気筒判別制御を示すフロー
チャート。

【図４】実施の形態における気筒判別制御を示すフロー
チャート。

【図５】実施の形態における気筒判別信号のカウント処
理を示すフローチャート。

【図６】揺り戻し検出を示すフローチャート。

【図７】揺り戻し検出を示すフローチャート。

【図８】バックアップ気筒判別値による制御を停止させ
る制御を示すフローチャート。

【図９】基準時間と水温との相関を示す線図。

【符号の説明】

１０１…内燃機関、１１３…エンジンコントロールユニ
ット、１１７…クランク角センサ、１１９…水温セン
サ、１２０…カムセンサ、１２１…クランクシャフト、
１２３…スタートスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｆ０２Ｄ 45/00 ３７６Ｆ０２Ｄ 45/00 ３７６Ｅ 35/00 ３６２ 35/00 ３６２ＫＦ０２Ｎ 11/08 Ｆ０２Ｎ 11/08 ＧＸ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機関のカムシャフトから気筒判別信号を取
り出すカムセンサを備え、前記気筒判別信号に基づき気
筒判別値を設定し、前記気筒判別値に基づいて気筒毎の
制御タイミングを決定する内燃機関の制御装置におい
て、前記カムセンサの故障が診断されているときに、前回の
気筒判別値に基づいて推定した今回の気筒判別値に基づ
いて気筒毎の制御タイミングを決定させると共に、機関
停止中に前回運転時の最後に推定した気筒判別値を記憶
保持させ、始動時に前記記憶値を初期値として気筒判別
値を推定させる構成とする一方、前記気筒判別値の推定結果に基づく制御で始動に失敗し
たと判断されたときに、前記気筒判別値の推定結果に基
づく制御タイミングの決定を停止させることを特徴とす
る内燃機関の制御装置。
【請求項２】クランキング時間が基準時間以上になった
ときに、始動の失敗と判断することを特徴とする請求項
１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】前記基準時間を、始動時の機関温度に応じ
て設定することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の
制御装置。