JP2004044470A

JP2004044470A - Ｖｖｔ制御を行う内燃機関の気筒判別装置

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Publication number: JP2004044470A
Application number: JP2002202458A
Authority: JP
Inventors: Takuo Watanuki; 綿貫　卓生; Eiji Kanazawa; 金澤　英二; Shiro Yonezawa; 米沢　史郎; Michikazu Makino; 牧野　倫和
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-07-11
Filing date: 2002-07-11
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2022-07-11
Also published as: US20040010363A1; DE10258154A1; US6745121B2; DE10258154B4; JP4282280B2

Abstract

【課題】可変バルブタイミング制御を行う内燃機関に適用可能な気筒判別装置を提供する。
【解決手段】クランク軸回転角度に対応しかつ基準クランク角位置を得る特定信号を含むクランク角位置信号を発生する手段８１、クランク軸回転の１／２の比率で回転しＶＶＴ制御で進角、遅角される吸気と排気の少なくとも一方のカムの回転に応じ各気筒対応の気筒識別信号を発生する手段８２Ａ，８２Ｂ、クランク角位置信号より複数の基準クランク角位置を検出する手段２０１、基準クランク角位置と気筒識別信号の組合せより各基準クランク角位置の気筒群との対応を特定する手段２０３、基準クランク角位置を元に進角、遅角を考慮した所定角度長の気筒識別区間を設定する手段２０５、気筒識別区間内の気筒群対応が特定された基準クランク角位置と気筒識別信号に基づき気筒を特定する手段２０７を備えた。
【選択図】　　　　図１

Description

【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、特に可変バルブタイミング制御を行う内燃機関にも適用可能な気筒判別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１６は例えば特開平８−２７７７４４号公報に開示された従来のこの種の内燃機関の気筒判別装置の構成を示すブロック図、図１７は図１６の各信号検出器の構成を示す図、図１８は図１６の第１および第２の信号系列の一例を示す波形図である。
【０００３】
各図において、内燃機関のクランク軸１１に対して１／２の減速比を有するカム軸１は、ベルト駆動等によりクランク軸１１と同期して回転する。クランク軸１１の回転に関連した第１の信号系列ＰＯＳＲを出力する第１の信号検出器８１は、クランク軸１１に一体的に設けられた回転円板１２と、回転円板１２の外周に沿って第１の所定角度（たとえば、クランク角１°〜１０°）毎に設けられた複数の突起８１ａと、電磁ピックアップ式、ホール式または磁気抵抗式等のセンサ８１ｂとから構成されている。
【０００４】
第１の信号系列ＰＯＳＲは、クランク軸１１の回転に同期した第１の所定角度毎に生成される角度信号と、内燃機関の特定気筒群（この場合、同時制御可能な＃１気筒および＃４気筒）の基準位置に対応した第２の所定角度（クランク角３６０°）毎に生成される基準位置信号とを含んでいる。
【０００５】
第１の信号系列ＰＯＳＲ内の角度信号の各パルスに対応する突起８１ａは、角度信号がクランク角１０°〜数１０°にわたって連続的に生成されない区間（すなわち突起８１ａの存在しない区間）となる欠落部８０（図１７参照）を有し、欠落部８０の終了位置（次の角度信号の発生開始位置）は特定気筒群の基準位置θＲに対応している。欠落部８０は、クランク軸１１と一体の回転円板１２上の１箇所（クランク角３６０°毎）に設けられている。
【０００６】
カム軸１の回転に関連した第２の信号系列ＳＧＣを出力する第２の信号検出器８２は、カム軸１に一体的に設けられた回転円板２と、回転円板２の外周に沿って各気筒（この場合、４気筒）に対応して設けられた突起８２ａと、電磁ピックアップからなるセンサ８２ｂとから構成されている。
【０００７】
この場合、第２の信号系列ＳＧＣは、各気筒に対応した気筒識別信号のパルスからなり、特定気筒（＃１気筒）に対するパルスのパルス幅ＰＷ１は、他の気筒に対するパルスのパルス幅ＰＷ２〜ＰＷ４とは異なり、長くなっている。第１および第２の信号系列ＰＯＳＲおよびＳＧＣは、インタフェース回路９０を介してマイクロコンピュータ１００に入力される。
【０００８】
マイクロコンピュータ１００は、内燃機関のパラメータを制御するための制御手段を構成しており、第１の信号系列ＰＯＳＲから特定気筒群に関連した基準位置信号を検出する基準位置信号検出手段１０１と、第１の信号系列ＰＯＳＲ内の角度信号および基準位置信号に基づいて各気筒の基準位置を検出する基準位置検出手段１０１Ａと、基準位置信号に基づいて気筒群を識別する気筒群識別手段１０２と、第２の信号系列ＳＧＣ（気筒識別信号）の発生時間の比率に基づいて各気筒を識別する気筒識別手段１０３と、第１の信号系列ＰＯＳＲに含まれる角度信号を計数してパラメータ（点火時期等）の制御時期を演算する制御時期演算手段１０４と、各信号系列ＰＯＳＲおよびＳＧＣの一方のフェールを検出したときに気筒識別手段１０３および制御時期演算手段１０４に対して異常判定信号Ｅを出力する異常判定手段１０５とを備えている。
【０００９】
なお、気筒識別手段１０３は、少なくとも第２の信号系列ＳＧＣに基づいて各気筒を識別し、制御時期演算手段１０４は、少なくとも気筒識別手段１０３の気筒識別結果および第２の信号系列ＳＧＣに基づいて制御パラメータＰの制御時期を演算するようになっている。
【００１０】
たとえば、後述するように、気筒識別手段１０３は、正常時においては、第２の信号系列ＳＧＣに含まれる気筒識別信号の発生区間を、第１の信号系列ＰＯＳＲに含まれる角度信号を計数することによって計測し、計測結果に基づいて各気筒を識別する。また、気筒識別手段１０３は、異常発生時（第１の信号系列ＰＯＳＲが得られない状態）においては、異常判定信号Ｅに応答して第２の信号系列ＳＧＣのみを用い、気筒識別信号の発生時間の比率（たとえば、互いに隣接するＨレベル区間およびＬレベル区間のデューティ比）演算に基づいて各気筒を識別し、バックアップ制御を可能にする。
【００１１】
同様に、制御時期演算手段１０４は、正常時においては、第１の信号系列ＰＯＳＲに含まれる基準位置信号および第２の信号系列ＳＧＣに含まれる気筒識別信号を用いるとともに、角度信号を計数してパラメータの制御時期を演算する。また、制御時期演算手段１０４は、異常発生時（第１の信号系列ＰＯＳＲが得られない状態）においては、異常判定信号Ｅに応答して第２の信号系列ＳＧＣのみを用い、バックアップ制御を行う。さらに、第２の信号系列ＳＧＣが得られない場合には、第１の信号系列ＰＯＳＲに基づく気筒群識別手段１０２の識別結果のみを用いて、気筒群同時着火等によりバックアップ制御を行う。
【００１２】
なお、制御時期演算手段１０４は、正常時において、各種センサ（図示せず）からの運転状態信号Ｄに基づいて、たとえばマップ演算により点火時期および燃料噴射量等の制御パラメータＰを決定し、これを各気筒に供給する。
【００１３】
次に、図１８を参照しながら、図１６、図１７に示した従来の装置の動作について説明する。まず、第１の所定角度毎に突起８１ａを有する回転円板１２をクランク軸１１に取り付けるとともに、各突起８１ａに対向するようにセンサ８１ｂを配置することにより、角度信号および基準位置信号を含む第１の信号系列ＰＯＳＲを生成する第１の信号検出器８１を構成する。
【００１４】
このとき、第１の信号系列ＰＯＳＲ内に、角度信号のみならず気筒群対応の基準位置信号を含むようにするため、突起８１ａの一部（４気筒の場合、回転円板１２上の１箇所）に欠落部８０を設ける。
【００１５】
欠落部８０は、突起８１ａの有無を第１の信号系列ＰＯＳＲ（電気信号）に変換するセンサ８１ｂにより検出される。続いて、第１の信号系列ＰＯＳＲに含まれるＬレベル区間τ（欠落部８０に対応）は、マイクロコンピュータ１００内の基準位置信号検出手段１０１により、パルス発生周期の大小に基づいて検出される。
【００１６】
この結果、クランク軸１１の回転により突起８１ａに対応して生成される第１の信号系列ＰＯＳＲ（図１８参照）は、第１の所定角度（たとえば、クランク角１°）毎のパルスからなる角度信号と、欠落部８０に対応したＬレベル区間（たとえば、クランク角度信号１０°〜数１０°にわたる所定角度だけ角度信号が得られない区間）からなるクランク角３６０°毎の基準位置信号とを含む。
【００１７】
ここで、Ｌレベル区間τの終了位置（次の角度信号が発生開始する位置）は、特定気筒群の制御タイミング演算に用いられる基準位置θＲとなる。これにより、気筒群識別手段１０２は、基準位置信号検出手段１０１からの基準位置信号のみに基づいて特定気筒群および他の気筒群を識別し、制御時期演算手段１０４は、グループ着火可能な気筒群を迅速に識別して、必要最小限の内燃機関制御性能を得ることができる。
【００１８】
また、カム軸１側の回転円板２上の突起８２ａに対応して生成される第２の信号系列ＳＧＣは気筒識別信号を含み、特定気筒（＃１気筒）に対応するパルスは他の気筒のパルスよりもパルス幅ＰＷ１が長く設定されている。これにより、気筒識別手段１０３は、特定気筒および他の気筒を識別し、制御時期演算手段１０４は、気筒識別結果に基づいて所望の内燃機関制御性能を得ることができる。
【００１９】
このとき、気筒識別手段１０３は、第１および第２の信号系列ＰＯＳＲおよびＳＧＣが健全に得られている場合には、第１の信号系列ＰＯＳＲの角度信号のパルス数を計数することにより、第２の信号系列ＳＧＣのパルス幅を計測して特定気筒および他の気筒を識別する。
【００２０】
一方、クランク軸１１側のセンサ８１ｂの故障等により第１の信号系列ＰＯＳＲが得られない場合（第１の信号系列ＰＯＳＲが常に一定レベルまたは異常パルス幅を示す場合）には、異常判定手段１０５は、異常判定信号Ｅを生成し、これを気筒群識別手段１０２、気筒識別手段１０３および制御時期演算手段１０４に入力する。これにより、気筒識別手段１０３は、第２の信号系列ＳＧＣのみを用いて気筒識別を行い、内燃機関の制御パラメータＰのバックアップ制御を可能にする。
【００２１】
すなわち、第２の信号系列ＳＧＣのパルスのＨレベルおよびＬレベルの周期比率を順次比較演算し、Ｈレベル区間が最も大きいパルス幅ＰＷ１の特定気筒パルスを識別することにより、以下、他の気筒を順次識別する。このとき、たとえば、第２の信号系列ＳＧＣの各パルスの立ち下がりタイミングを各気筒における点火時期とすることにより、必要最小限の内燃機関制御性能を得ることができる。
【００２２】
さらに、カム軸１側のセンサ８２ｂの故障等により第２の信号系列ＳＧＣが得られない場合には、制御時期演算手段１０４は、第１の信号系列ＰＯＳＲ内の基準位置信号による気筒群識別結果のみに基づいて、同時点火制御等によるバックアップ制御を行うことにより、必要最小限の内燃機関制御性能を得ることができる。
【００２３】
角度信号および基準位置信号を含む第１の信号系列ＰＯＳＲを検出する第１の信号検出器８１をクランク軸１１側に設け、気筒識別信号を含む第２の信号系列ＳＧＣを検出する第２の信号検出器８２をカム軸１側に設けることにより、カム軸を駆動するためのクランク軸との間のベルト等の伝達機構の介在による位相差が生じることなく、クランク角および基準位置θＲを検出することができ、ひいては点火時期および燃料噴射量の制御が行える。
【００２４】
また、特定気筒群に対して基準位置信号を設定することにより、基準位置θＲが検出される毎に特定気筒群を識別することができ、気筒群を迅速且つ容易に検出する。したがって、特に内燃機関始動時の点火時期制御および燃料噴射制御を迅速且つ適切に行う。
【００２５】
また、第１の検出器８１の故障等により第１の信号系列ＰＯＳＲが得られない場合は、第２の信号系列ＳＧＣの周期比率演算により、気筒識別および制御基準位置識別を得て、内燃機関を停止させることなく点火時期制御および燃料噴射制御を継続（バックアップ制御）する。
【００２６】
なお、上記説明では、特定気筒に対する気筒識別信号のパルス形態の違いとして、パルス幅ＰＷ１を他の気筒と異なるようにしたが、特定気筒に対するパルスのみを基準位置信号の位相と重畳させ、基準位置θＲにおける第２の信号系列ＳＧＣのレベルに基づいて特定気筒を識別するようにしてもよい。
【００２７】
図１９は特定気筒に対する気筒識別信号のパルスを基準位置信号の位相と重畳させた場合の動作を示す波形図である。ここでは、特定気筒に対するパルスのパルス幅ＰＷ１を他の気筒のパルス幅よりも長く設定した場合を示す。但し、気筒識別信号のパルスが基準位置信号と位相重畳していれば他の気筒のパルス幅と同一であってもよい。
【００２８】
図１９において、第２の信号系列ＳＧＣは、特定気筒（＃１気筒）に対しては、第１の信号系列ＰＯＳＲに含まれる基準位置信号と位相が重畳しており、基準位置θＲにおいてＨレベルとなっている。一方、他の気筒に対するパルスは、基準位置信号と位相重畳していないため、基準位置θＲにおいてＬレベルとなる。
【００２９】
すなわち、パルス幅ＰＷ１で示される特定気筒（＃１気筒）に対する気筒識別信号のパルスは、第１の信号系列ＰＯＳＲのＬレベル区間τを含む区間にわたってＨレベルであり、他の気筒（＃３気筒、＃４気筒および＃２気筒）に対するパルスは、第１の信号系列ＰＯＳＲから得られる基準位置θＲの直後にＨレベルとなる。
【００３０】
したがって、第２の信号系列ＳＧＣが、基準位置θＲでＨレベルであれば特定気筒のパルスに対応し、Ｌレベルであれば他の気筒に対応することが分かる。これにより、気筒識別手段１０３は、基準位置検出手段１０１Ａによる基準位置θＲの検出時点での第２の信号系列ＳＧＣのレベルから特定気筒を識別し、以下、他の気筒を順次識別する。
【００３１】
また、基準位置θＲが検出される毎に第２の信号系列ＳＧＣのレベルを参照して気筒識別することにより、パルス幅の計測等が不要となる。
【００３２】
このように従来においては、クランク角位置信号、または、気筒識別信号が故障した時、もう一つの正常信号でバックアップ制御をすることにより最小限の性能を維持するようにしていた。
【００３３】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来のこの種の装置は、クランク軸の回転に基づき生成された基準（クランク角）位置信号および角度信号と、カム軸の回転に基づき生成された気筒識別信号の組み合わせにより迅速な気筒識別を行なうものであるが、気筒識別信号と基準クランク角位置信号とを位相重畳させる方法をとっているため、可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関に適用した場合、カム位相可変範囲によっては気筒識別信号が基準クランク角位置信号の位相と重畳しなくなるため、気筒識別ができなくなりバックアップ制御ができないという問題点があった。
【００３４】
また、従来技術を可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関において対応させようとした場合には、基準クランク角位置信号と気筒識別信号および角度信号の組み合わせを複雑化しないといけないという問題点があった。
【００３５】
この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、信号の組み合わせを複雑化させることなく可変バルブタイミング制御を行う内燃機関にも適用可能な気筒判別装置を提供することを目的とする。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的に鑑み、この発明は、ＶＶＴ制御を行う内燃機関の気筒判別装置であって、内燃機関のクランク軸の回転角度に対応しかつ基準クランク角位置を得るための特定の信号を含むクランク角位置信号を発生するクランク角位置信号発生手段と、上記クランク軸の回転に対し１／２の比率で回転しかつＶＶＴ制御によって進角、遅角される吸気側および排気側の少なくとも一方のカムの回転に応じて内燃機関の各気筒に対応した気筒識別信号を発生する気筒識別信号発生手段と、上記クランク角位置信号の特定の信号位置より複数の基準クランク角位置を検出する基準クランク角位置検出手段と、上記複数の基準クランク角位置と上記気筒識別信号との組み合わせにより上記複数の基準クランク角位置の気筒群との対応を特定する基準クランク角位置特定手段と、上記基準クランク角位置を基準にＶＶＴ制御による進角、遅角を考慮した所定の角度長の気筒識別区間を設定する気筒識別区間設定手段と、この気筒識別区間内の上記気筒群との対応が特定された基準クランク角位置および気筒識別信号に基づき気筒を特定する気筒特定手段と、を備えたことを特徴とするＶＶＴ制御を行う内燃機関の気筒判別装置にある。
【００３７】
また、上記気筒識別信号発生手段が、吸気側および排気側の両方のカムの回転に応じて内燃機関の各気筒に対応した２組の気筒識別信号を発生し、かつこれらの気筒識別信号の基準カム角パターンを同一にして同一位相に配置することを特徴とする。
【００３８】
また、上記気筒識別信号発生手段が、吸気側および排気側の両方のカムの回転に応じて内燃機関の各気筒に対応した２組の気筒識別信号を発生し、かつこれらの気筒識別信号の基準カム角パターンを同一にして位相をずらして配置することを特徴とする。
【００３９】
また、上記気筒識別信号発生手段によって得られる２組の気筒識別信号の一方を上記気筒特定手段で使用し、また他方をフェイルセーフ信号として使用するフェイルセーフ処理手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００４０】
また、上記フェイルセーフ処理手段が、気筒識別信号を、気筒識別信号の正当性の確認およびバックアップ用の気筒識別信号として使用することを特徴とする。
【００４１】
また、上記気筒特定手段が、上記気筒識別区間内の、上記気筒識別信号発生手段から得られる排気側および吸気側からの２組の気筒識別信号に基づき気筒を特定することを特徴とする。
【００４２】
また、上記クランク角位置信号および２組の気筒識別信号の３種類の信号の正当性の確認を行うフェイルセーフ処理手段をさらに備え、いずれかの信号が異常になった場合、上記気筒特定手段が残りの２つの信号の組み合わせにより気筒を特定することを特徴とする。
【００４３】
また、上記クランク角位置信号および２組の気筒識別信号の３種類のうちの少なくとも１種類の信号の履歴を記憶するメモリを備え、上記フェイルセーフ処理手段がこれらの記憶された信号の履歴から信号の正当性を確認することを特徴とする。
【００４４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の一実施の形態による可変バルブタイミング制御を行う内燃機関の気筒判別装置の構成を示すブロック図である。この発明では、クランク軸１１ａと、それぞれベルト駆動等によりこのクランク軸１１ａと同期しかつクランク軸１１ａに対して１／２の減速比で回転する吸気側のカム軸１ａおよび排気側のカム軸１ｂ（ツインカムエンジンの場合）の回転によって得られる信号を使用する。吸気側のカム軸１ａおよび排気側のカム軸１ｂはそれぞれ可変バルブタイミング（ＶＶＴ）機構３ａ，３ｂの制御下にある。
【００４５】
図２にはカム軸１ａ、１ｂの構造を示す。カムにこれと共に回転する、例えば後述する図３の（ｂ）に示す周囲に突起を設けた回転円板２ａを設け、センサ等によりこの突起による信号を得る。なお、図１はツインカムエンジンの場合であり、シングルカムエンジン場合にはカム軸１に関連する部分の構成は図３に示すようになる。そして、図２に示すように１本のカム軸の吸気側のカムと排気側のカムにそれぞれ回転円板２ａ、２ｂが設けられ、これから信号を得る。
【００４６】
図１に戻り、第１の信号検出器８１、第２の吸気側信号検出器８２Ａおよび第２の排気側信号検出器８２Ｂはそれぞれ図１７に示した従来のものと基本的には同様の構造である。クランク軸１１ａでは軸に一体的に設けられた回転円板、カム軸１ａとカム軸１ｂではこれらの軸に設けられた１つのカムに一体的に設けられた回転円板、この回転円板の外周に予め定められた間隔を置いて形成された複数の突起、およびこの突起を検出するセンサとから構成されている。
【００４７】
図４の（ａ）にこの発明におけるクランク軸１１ａに設けられる回転円板１２の突起８１ａの配列の一例、（ｂ）にカム軸１ａおよびカム軸１ｂのそれぞれのカムに設けられる回転円板２の突起８２ａの配列の一例を示す。カム軸１ａ側とカム軸１ｂ側の回転円板２の突起８２ａのパターンは同じである。クランク軸１１ａの回転円板１２の突起８１ａは１０°毎であり、かつ回転円板１２のほぼ対角位置に１歯欠け部分Ａと２歯欠け部分Ｂを設けてある。カム軸１ａおよびカム軸１ｂ側の各回転円板２の突起８２ａは９０°毎に１つずつとさらにそのうちの連続する２つが２０°の角度をもってさらにそれぞれもう１つの突起を有している。
【００４８】
そして第１の信号検出器８１はクランク角位置信号Ｐｏｓ、第２の吸気側信号検出器８２Ａおよび第２の排気側信号検出器８２Ｂはそれぞれ気筒識別信号Ｒｅｆ１（吸気側）、気筒識別信号Ｒｅｆ２（排気側）を得る。これらの信号はインタフェース回路９０を介してマイクロコンピュータ２００に入力される。
【００４９】
マイクロコンピュータ２００は、クランク角位置信号により、基準クランク角位置を検出する基準クランク角位置検出手段２０１と、基準クランク角位置が複数存在し、それらを特定する基準クランク角位置特定手段２０３と、基準クランク角位置を基準に気筒識別区間を設定する気筒識別区間設定手段２０５と、気筒識別区間内の気筒識別信号に基づき気筒を特定する気筒特定手段２０７と、後述するフェイルセーフ処理を行うフェイルセーフ処理手段２０９と、後述する検出した気筒識別信号Ｒｅｆ数（Ｎｒｅｆ２１、Ｎｒｅｆ２２）や欠け歯数（Ｎｋａｋｅ）を所定回数に渡り記憶（各信号の履歴を記憶）しておくメモリ手段２１１を備えている。なお、従来と同様に、制御時期演算手段や異常判定手段を備えてもよいが、この発明の特徴である気筒判別には直接関係しないのでここでは省略する。
【００５０】
図５はこのようなＶＶＴ機構を吸気側と排気側にそれぞれ備えた４気筒エンジンの第１の信号検出器８１から得られるクランク角位置信号Ｐｏｓと、第２の吸気側信号検出器８２Ａおよび第２の排気側信号検出器８２Ｂから得られる気筒識別信号Ｒｅｆ１（吸気側）、Ｒｅｆ２（排気側）のパターンを示したものである。吸気側と排気側の基準カム角パターンを同一にして、同一位相に配置している。すなわち図４の（ｂ）に示す突起配列を有する回転円板２を吸気側と排気側のカムで共に使用しかつ同一位相となるようにする。
【００５１】
また図６は、吸気側と排気側の基準カム角パターンを同一にして、位相をずらして配置した場合の、得られるクランク角位置信号Ｐｏｓ、気筒識別信号Ｒｅｆ１（吸気側）、Ｒｅｆ２（排気側）のパターンを示したものである。すなわち図４の（ｂ）に示す突起配列を有する回転円板２を吸気側と排気側のカムで共に使用し、位相をずらした場合のものである。
【００５２】
図５、６ともに上段から下段に続く波形図で、上段、下段ともに、気筒識別信号Ｒｅｆ１およびＲｅｆ２については、１段目と２段目がＶＶＴ最進角時、３段目と４段目が最遅角時（＋６０°ＣＡ（クランク角））のパターンを記載している。
【００５３】
クランク角位置信号Ｐｏｓは１０°ＣＡ毎の信号で、１歯欠けの場合はＢ１００°ＣＡ位置（シリンダの圧縮位置である上死点Ｂ０°ＣＡ位置から１００°の意味）と認識し、次に２歯欠けがきた場合はＢ１００及びＢ１１０°ＣＡ位置と認識し、これら歯欠けの位置よりＢ８０°ＣＡ位置を特定、これを基準クランク角位置としている。これらの基準クランク角位置の検出は基準クランク角位置検出手段２０１で行われる。
【００５４】
また、延べ４カ所の基準クランク角位置Ｐｓｔｄ（Ｂ８０°ＣＡ位置）は、欠け歯数（Ｎｋａｋｅ）により以下のように特定される。
＃１及び＃４に対応する基準クランク角位置Ｐｓｔｄ（Ｂ８０°ＣＡ）：欠け歯数（Ｎｋａｋｅ）＝１
＃２及び＃３に対応する基準クランク角位置Ｐｓｔｄ（Ｂ８０°ＣＡ）：欠け歯数（Ｎｋａｋｅ）＝２
これらの基準クランク角位置の特定は基準クランク角位置特定手段２０３で行われる。
【００５５】
気筒識別区間は、クランク角位置信号Ｐｏｓの検出数または基準クランク角位置検出により、通常時は隣り合う上記基準クランク角位置Ｂ８０°ＣＡ（１８０°ＣＡ）間に設定される。但し、始動時１回目の基準クランク角位置検出時は、気筒識別早期化のため、通常のエンジン停止位置を考慮し気筒識別に必要な回転角を短縮すべく、４０°ＣＡ〜８０°ＣＡ（１４０°ＣＡ：但し４０°→０°→１７０°→８０°の方向にカウント）間に設定される。これらの気筒の識別区間の設定は気筒識別区間設定手段２０５で行われる。
【００５６】
気筒識別信号Ｒｅｆ１、Ｒｅｆ２は、吸気側と排気側のカムが回転した際の回転円板２の突起８２ａから得られ、突起８２ａは、クランク軸１１ａとカム軸１ａ，１ｂのカムのＶＶＴ動作時も含めた位相差及び始動時の気筒識別区間短縮化を考慮して、気筒識別区間に所定数の気筒識別信号Ｒｅｆ１、Ｒｅｆ２が出力されるよう配置している。
【００５７】
２つの基準カム角同一パターン出力が同一位相の図５の場合においては、以下のように気筒識別信号Ｒｅｆ１、Ｒｅｆ２を配置している。
＃１　Ｂ４０°ＣＡ〜＃３　Ｂ８０°ＣＡ間：気筒識別区間内気筒識別信号Ｒｅｆ数　吸気側（Ｎｒｅｆ２１）＝２、排気側（Ｎｒｅｆ２２）＝２
＃３　Ｂ４０°ＣＡ〜＃４　Ｂ８０°ＣＡ間：気筒識別区間内気筒識別信号Ｒｅｆ数　吸気側（Ｎｒｅｆ２１）＝２、排気側（Ｎｒｅｆ２２）＝２
＃４　Ｂ４０°ＣＡ〜＃２　Ｂ８０°ＣＡ間：気筒識別区間内気筒識別信号Ｒｅｆ数　吸気側（Ｎｒｅｆ２１）＝１、排気側（Ｎｒｅｆ２２）＝１
＃２　Ｂ４０°ＣＡ〜＃１　Ｂ８０°ＣＡ間：気筒識別区間内気筒識別信号Ｒｅｆ数　吸気側（Ｎｒｅｆ２１）＝１、排気側（Ｎｒｅｆ２２）＝１
このように吸気側Ｒｅｆ１と排気側Ｒｅｆ２が同位相の場合はＮｒｅｆ２１＝Ｎｒｅｆ２２となり、気筒識別信号Ｒｅｆ数の吸気側Ｎｒｅｆ２１と排気側Ｎｒｅｆ２２の組み合わせの種類は２種類となる。
【００５８】
また２つの基準カム角同一パターン出力の位相がずれた図６の場合においては、以下のように気筒識別信号Ｒｅｆ１、Ｒｅｆ２を配置している。
＃１　Ｂ４０°ＣＡ〜＃３　Ｂ８０°ＣＡ間：気筒識別区間内気筒識別信号Ｒｅｆ数　吸気側（Ｎｒｅｆ２１）＝２、排気側（Ｎｒｅｆ２２）＝１
＃３　Ｂ４０°ＣＡ〜＃４　Ｂ８０°ＣＡ間：気筒識別区間内気筒識別信号Ｒｅｆ数　吸気側（Ｎｒｅｆ２１）＝２、排気側（Ｎｒｅｆ２２）＝２
＃４　Ｂ４０°ＣＡ〜＃２　Ｂ８０°ＣＡ間：気筒識別区間内気筒識別信号Ｒｅｆ数　吸気側（Ｎｒｅｆ２１）＝１、排気側（Ｎｒｅｆ２２）＝２
＃２　Ｂ４０°ＣＡ〜＃１　Ｂ８０°ＣＡ間：気筒識別区間内気筒識別信号Ｒｅｆ数　吸気側（Ｎｒｅｆ２１）＝１、排気側（Ｎｒｅｆ２２）＝１
【００５９】
以上より、各基準クランク角位置Ｐｓｔｄにおいて、気筒識別区間が設定されている時、欠け歯数（Ｎｋａｋｅ）により特定された基準クランク角位置Ｐｓｔｄと、気筒識別信号Ｒｅｆ数（Ｎｒｅｆ２１、Ｎｒｅｆ２２）の組み合わせにより気筒の判別すなわち気筒の特定が可能となる。これらの気筒特定は気筒特定手段２０７で行われる。
【００６０】
欠け歯数（Ｎｋａｋｅ）、気筒識別信号の吸気側Ｒｅｆ数（Ｎｒｅｆ２１）、排気側Ｒｅｆ数（Ｎｒｅｆ２２）の組み合わせにより判定結果は、２つの基準カム角同一パターン出力が同一位相の場合は表１、２つの基準カム角同一パターン出力の位相がずれた場合は表２のようになる。
【００６１】
また、頻度は少ないがＶＶＴにより例えば５０°ＣＡ程度Ｒｅｆ１またはＲｅｆ２が進角側に移動した場合においても、十分な気筒識別区間を設定しているため、Ｒｅｆ１およびＲｅｆ２が確実に検出でき、正確な気筒識別が行われる。
【００６２】
【表１】

【表２】

【表３】

【表４】

【００６３】
また上記表３、４に示すように気筒識別信号Ｒｅｆ１とＲｅｆ２において、どちらか片側と基準クランク角位置Ｐｓｔｄとの組み合わせにより気筒の判別が可能である。通常の気筒判別には吸気側Ｒｅｆ１を使用（判定は表３による）するが、排気側Ｒｅｆ２を使用（判定は表４による）することもできる。判定方法については図７のフローチャートに基づいて行う。
【００６４】
図７は上記表１〜４に基づくそれぞれの判定方法をまとめて１つのフローチャートとして示したものである。簡単に説明すると、まず欠け歯数（Ｎｋａｋｅ）を求め（ステップＳ１〜Ｓ３）、次にエンジン始動後１回目か否かを判定する（ステップＳ４）。始動後１回目であれば、気筒識別区間設定が可能か否かを確認した後、１４０°ＣＡ長の区間を設定する。始動後１回目でなければ１８０°ＣＡ長の区間を設定する（ステップＳ５〜Ｓ７）。そして、それぞれの設定された気筒識別区間内での気筒識別信号Ｒｅｆ数（Ｎｒｅｆ２１、Ｎｒｅｆ２２の少なくとも１方）を算出し（ステップＳ８）、欠け歯数（Ｎｋａｋｅ）により特定された基準クランク角位置Ｐｓｔｄと、気筒識別信号Ｒｅｆの算出された数（Ｎｒｅｆ２１、Ｎｒｅｆ２２の少なくとも１方）の組み合わせにより、それぞれ表１〜４に従って気筒の判別すなわち気筒の特定がされる（ステップＳ９）。その後、欠け歯数（Ｎｋａｋｅ）、気筒識別信号Ｒｅｆ数（Ｎｒｅｆ２１、Ｎｒｅｆ２２）は０にリセットされる（ステップＳ１０）。
【００６５】
尚、ステップＳ８においては、通常、気筒識別信号Ｒｅｆ数としてＮｒｅｆ２１、Ｎｒｅｆ２２の両方が算出されるが、図５に示す２つの基準カム角同一パターン出力が同一位相の場合においては、Ｎｒｅｆ２１、Ｎｒｅｆ２２のいずれか一方を算出するようにしてもよい。また、表３を使用する場合にはＮｒｅｆ２１、表４を使用する場合にはＮｒｅｆ２２をそれぞれ算出する。
【００６６】
このように、気筒特定において気筒識別信号Ｒｅｆ１（Ｎｒｅｆ２１）、Ｒｅｆ２（Ｎｒｅｆ２２）のどちらか片側を上記気筒特定手段で使用することで、もう片側の信号Ｒｅｆ数をカウントしてカムセンサ（第２の吸気側／排気側信号検出器８２Ａ，８２Ｂ）の故障を検出するフェイルセーフ信号に使用することができ、それにより気筒判別のフェイルセーフ性を向上させることができる。２つの気筒識別信号があることによる利点としては、以下の点が挙げられる。
【００６７】
第１に、フェイル確認のタイミング処理方法が広がるためＳ／Ｗ（ソフトウェア）の負荷軽減が可能となる。例えば、気筒識別信号が２つあるため、それぞれの信号から気筒判別された結果を比較するだけでフェイルセーフ確認できることになり、複雑な検出ロジックは不要となる。
【００６８】
第２に、気筒識別区間において、気筒識別信号Ｒｅｆ１およびＲｅｆ２によるＲｅｆ数（Ｎｒｅｆ２１またはＮｒｅｆ２２）の計測によってカムセンサ故障を判定しフェイルセーフ処理（正常側の気筒識別信号への切り換え）が可能となる。但し、ノイズ等による誤カウント発生も考えられるため、判定方法は全気筒が判別される１周期（７２０°ＣＡ）において、Ｎｒｅｆ２１＞２、または、Ｎｒｅｆ２１＝０が複数回発生（例えば、２回連続発生）の場合とし、カムセンサ故障と判定してフェイルセーフ処理を行なう。
【００６９】
すなわち、吸気側カムセンサの故障等により気筒識別信号すなわち吸気側Ｒｅｆ１が正常に得られない場合（Ｒｅｆ１信号が常に一定レベルや、異常信号による誤カウントとなる場合）は、フェイルセーフ処理として、組み合わせに使用する気筒識別信号をバックアップ信号である排気側Ｒｅｆ２に切換ることで気筒の判別が可能となる。同様に、排気側カムセンサの故障等により気筒識別信号すなわち排気側Ｒｅｆ２が正常に得られない場合（Ｒｅｆ２信号が常に一定レベルか、異常信号による誤カウントとなる場合）は、フェイルセーフ処理として、組み合わせに使用する気筒識別信号をバックアップ信号である吸気側Ｒｅｆ１に切換ることで気筒の判別が可能となる。
【００７０】
第３に、吸気側Ｒｅｆ１との組み合わせで気筒判別された結果と、排気側Ｒｅｆ２との組み合わせで気筒判別された結果を比較して相違があれば、例えばメモリ２１１に格納されている前回の気筒識別信号Ｒｅｆ１およびＲｅｆ２によるＲｅｆ数から今回のＲｅｆ数を予測して、どちらが気筒判別異常かを判定しフェイルセーフ処理が可能となる。例えば、今回の気筒判別結果がＮｋａｋｅ＝１、Ｎｒｅｆ２１＝１、Ｎｒｅｆ２２＝２である場合、表３のＮｋａｋｅ＝１、Ｎｒｅｆ２１＝１により気筒判別結果は＃１であるが、表４のＮｋａｋｅ＝１、Ｎｒｅｆ２２＝２からは＃４となり不一致となる。
【００７１】
この場合は、吸気側Ｒｅｆ数前回値（Ｎｒｅｆ２１［ｎ−１］）と排気側Ｒｅｆ数前回値（Ｎｒｅｆ２２［ｎ−１］）の値より、Ｎｒｅｆ２１［ｎ−１］＝１、Ｎｒｅｆ２２［ｎ−１］＝２であれば、表２から前回＃２と推定でき今回＃１と予測できる。よって気筒識別信号には吸気側Ｒｅｆ１を使用することで正常な判別が可能となる。以上これらの判定方法については図８〜１１のフローチャートに基づいて行う。
【００７２】
図８は以上のフェイルセーフ処理も含む判定方法をフローチャートとして示したものである。簡単に説明すると、ステップＳ１〜Ｓ７は図７のものとそれぞれ対応する。ステップＳ８ａでは気筒識別区間内での気筒識別信号Ｒｅｆ数（Ｎｒｅｆ２１、吸気側）を算出、ステップＳ８ｂでは気筒識別区間内での気筒識別信号Ｒｅｆ数（Ｎｒｅｆ２２、排気側）を算出し、そしてステップＳ９ａでは図９〜１１に示すいずれかの気筒特定処理（１）〜（３）を行い、ステップＳ１０で欠け歯数（Ｎｋａｋｅ）、気筒識別信号Ｒｅｆ数（Ｎｒｅｆ２１、Ｎｒｅｆ２２）を０にリセットする。
【００７３】
図９の気筒特定処理（１）では、まず１周期の気筒識別信号数Ｎｒｅｆ２１が０または２より多い数（３以上）でないことを確認して正常であることを確かめ（ステップＳ９１、Ｓ９２）、正常であれば歯数Ｎｋａｋｅ、Ｎｒｅｆ２１により表３に基づき気筒の特定を行い（ステップＳ９３）、異常であれば、歯数Ｎｋａｋｅ、Ｎｒｅｆ２２により表４に基づき気筒の特定を行う（ステップＳ９４）。
【００７４】
図１０の気筒特定処理（２）では、まず１周期の気筒識別信号数Ｎｒｅｆ２２が０または２より多い数（３以上）でないことを確認して正常であることを確かめ（ステップＳ９１、Ｓ９２）、正常であれば歯数Ｎｋａｋｅ、Ｎｒｅｆ２２により表４に基づき気筒の特定を行い（ステップＳ９３）、異常であれば、歯数Ｎｋａｋｅ、Ｎｒｅｆ２１により表３に基づき気筒の特定を行う（ステップＳ９４）。
【００７５】
図１１の気筒特定処理（３）では、まずＮｋａｋｅ、Ｎｒｅｆ２１による気筒特定を行う（ステップＳ９１）。そしてこの気筒判定による判定気筒がＮｋａｋｅ、Ｎｒｅｆ２２による気筒判定結果と一致することを確認する（ステップＳ９２）。そしてもしこれが一致しなければ、例えばメモリ２１１に記憶されているＮｒｅｆ２１（ｎ−１）、Ｎｒｅｆ２２（ｎ−１）により前回の気筒判定をしてこれから今回の気筒を予測する（ステップＳ９３）。そしてステップＳ９３の判定気筒とＮｋａｋｅ、Ｎｒｅｆ２１による判定気筒が一致することを確認する（ステップＳ９４）。そしてステップＳ９２、Ｓ９４ではそれぞれ双方の判定気筒が一致すれば、すなわち気筒識別信号数Ｎｒｅｆ２１が正常であれば、歯数Ｎｋａｋｅ、Ｎｒｅｆ２１により表３に基づき気筒の特定を行う（ステップＳ９５）。一方、ステップＳ９４で双方の判定気筒が一致しなければ、すなわち気筒識別信号数Ｎｒｅｆ２１が異常と判定された場合には、歯数Ｎｋａｋｅ、Ｎｒｅｆ２２により表４に基づき気筒の特定を行う（ステップＳ９６）。
【００７６】
また、図１１では気筒識別信号数Ｎｒｅｆ２１を主体にしてその正常、異常を判定し、これに基づき気筒判定方法を選択するようにしているが、気筒識別信号数Ｎｒｅｆ２２を主体にしてその正常、異常を判定し、これに基づき気筒判定方法を選択するようにしてもよい。その場合には、ステップＳ９１、Ｓ９２、Ｓ９４でＮｒｅｆ２１とＮｒｅｆ２２が反対の立場になり、またステップＳ９５とステップＳ９６が入れ替わる。
【００７７】
実施の形態２．
尚、上記実施の形態１では、表２に示しているように、基準クランク角位置Ｐｓｔｄにおける欠け歯数（Ｎｋａｋｅ）を（Ａ）、気筒識別信号吸気側Ｒｅｆ数（Ｎｒｅｆ２１）を（Ｂ）、気筒識別信号排気側Ｒｅｆ数（Ｎｒｅｆ２２）を（Ｃ）とすると、（Ａ）と（Ｂ）、又は（Ａ）と（Ｃ）の組み合わせにより気筒判別できることを述べてきたが、上記組み合わせ以外の（Ｂ）と（Ｃ）による図６に示す位相がずれた２つの基準カム角パターンのみの組み合わせによっても気筒判別することも可能である。
【００７８】
これにより、欠け歯数（Ｎｋａｋｅ）が常に一定レベル（＝０）や異常信号による誤カウント（＞２）となった場合にでも正常な気筒判別をすることができる。よって、（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の３つの信号のうち、いずれか１つの信号が異常になった場合でも、残りの２つの信号の組み合わせにより気筒判別が可能となる。
【００７９】
例えば、Ｎｒｅｆ２１＝０（一定レベル）となった場合にでも、ＮｋａｋｅとＮｒｅｆ２２の信号の組み合わせにより気筒判別が可能となる。またＮｒｅｆ２１＞２の場合でも同様の組み合わせにより気筒判別が可能となる。同様に、Ｎｒｅｆ２２が異常時はＮｋａｋｅとＮｒｅｆ２１の信号の組み合わせにて、Ｎｋａｋｅが異常時はＮｒｅｆ２１とＮｒｅｆ２２の信号の組み合わせにて、気筒判別が可能となる。Ｎｋａｋｅが異常でＮｒｅｆ２１とＮｒｅｆ２２の信号の組み合わせで気筒判別を行う場合の判定方法については図１２のフローチャートに示している。図１２においては、ステップＳ９ｂにおいてＮｒｅｆ２１とＮｒｅｆ２２により表２に基づいて気筒の特定が行われる他は図８と基本的に同じである。
【００８０】
実施の形態３．
尚、上記実施の形態では、２つの信号を使った気筒判別方法について述べてきたが、３つの信号を使ったノイズ等による誤カウント（＝１，２の範囲で）発生した場合の気筒判別方法としては、吸気側Ｒｅｆ数（Ｎｒｅｆ２１）、吸気側Ｒｅｆ数前回値（Ｎｒｅｆ２１［ｎ−１］）、吸気側Ｒｅｆ数前々回値（Ｎｒｅｆ２１［ｎ−２］）、排気側Ｒｅｆ数（Ｎｒｅｆ２２）、排気側Ｒｅｆ数前回値（Ｎｒｅｆ２２［ｎ−１］）、排気側Ｒｅｆ数前々回値（Ｎｒｅｆ２２［ｎ−２］）のデータ（履歴データ）をメモリ２１１に保持しておくことにより、前回、前々回の気筒判別結果を予測し今回の結果を推定することで対応する。
【００８１】
例えば、今回の気筒判別結果がＮｋａｋｅ＝１、Ｎｒｅｆ２１＝１、Ｎｒｅｆ２２＝２（Ｎｒｅｆ２２＝１なら＃１）となっていた場合、表２のどの気筒結果にも当てはまらないためエラーと判定し、前回値、前々回値の各３データを確認する。これらが、Ｎｒｅｆ２１［ｎ−１］＝１、Ｎｒｅｆ２１［ｎ−２］＝２、Ｎｒｅｆ２２［ｎ−１］＝２、Ｎｒｅｆ２２［ｎ−２］＝２の場合、前回＃２、前々回＃４ということが予測でき、その結果より今回は＃１と推定できる。よってＮｒｅｆ２２が異常であることが判明する。これはＲｅｆ数Ｎｒｅｆ２２＝２でなければならないところをＮｒｅｆ２２＝１となった場合でも同様の方法で判別は可能となる。これらの判定方法については図１３〜１５のフローチャートで示している。
【００８２】
図１３においては、ステップＳ９ｃの気筒特定処理以外は基本的に図８および図１２と同じである。ステップＳ９ｃの気筒特定処理では図１４、図１５に示す気筒特定処理（４）または気筒特定処理（５）が行われる。
【００８３】
図１４の気筒特定処理（４）において、Ｎｋａｋｅ数が例えば１周期に渡り０で欠け歯数が異常と判定されれば（ステップＳ９１）、Ｎｒｅｆ２１とＮｒｅｆ２２による気筒判定を表２に基づき行う（ステップＳ９５）。また、Ｎｒｅｆ２２数が例えば１周期に渡り０又は２より大きく（３以上）、排気側Ｒｅｆ２が異常と判定されれば（ステップＳ９２）、ＮｋａｋｅとＮｒｅｆ２１による気筒判定を表３に基づき行う（ステップＳ９４）。また、Ｎｋａｋｅ数、Ｎｒｅｆ２２数が共に正常な場合は、ＮｋａｋｅとＮｒｅｆ２２による気筒判定を表４に基づき行う（ステップＳ９３）。
【００８４】
図１５の気筒特定処理（５）において、欠け歯数Ｎｋａｋｅ、吸気側Ｒｅｆ数Ｎｒｅｆ２１および排気側Ｒｅｆ数Ｎｒｅｆ２２の３種類の信号により気筒特定を行い（ステップＳ９１）、例えば得られた上記３種類の信号数の組み合わせに該当する組み合わせ（パターン）が表（表１〜４）になく気筒判定ができなければ（ステップＳ９２）、Ｎｒｅｆ２１［ｎ−１］、Ｎｒｅｆ２２［ｎ−１］、Ｎｒｅｆ２１［ｎ−２］、Ｎｒｅｆ２２［ｎ−２］により前回、前々回の気筒を特定し、今回の気筒判定を予測する（ステップＳ９３）。
【００８５】
そして例えば、前回、前々回の特定気筒から予想された今回の気筒と、Ｎｋａｋｅ、Ｎｒｅｆ２１による気筒判定結果が一致すれば（ステップＳ９４）、ＮｋａｋｅとＮｒｅｆ２１による気筒判定を表３に基づき行い（ステップＳ９６）、一致しなければＮｋａｋｅとＮｒｅｆ２２による気筒判定を表４に基づき行う（ステップＳ９５）。
【００８６】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、ＶＶＴ制御を行う内燃機関の気筒判別装置であって、内燃機関のクランク軸の回転角度に対応しかつ基準クランク角位置を得るための特定の信号を含むクランク角位置信号を発生するクランク角位置信号発生手段と、上記クランク軸の回転に対し１／２の比率で回転しかつＶＶＴ制御によって進角、遅角される吸気側および排気側の少なくとも一方のカムの回転に応じて内燃機関の各気筒に対応した気筒識別信号を発生する気筒識別信号発生手段と、上記クランク角位置信号の特定の信号位置より複数の基準クランク角位置を検出する基準クランク角位置検出手段と、上記複数の基準クランク角位置と上記気筒識別信号との組み合わせにより上記複数の基準クランク角位置の気筒群との対応を特定する基準クランク角位置特定手段と、上記基準クランク角位置を基準にＶＶＴ制御による進角、遅角を考慮した所定の角度長の気筒識別区間を設定する気筒識別区間設定手段と、この気筒識別区間内の上記気筒群との対応が特定された基準クランク角位置および気筒識別信号に基づき気筒を特定する気筒特定手段と、を備えたことを特徴とするＶＶＴ制御を行う内燃機関の気筒判別装置としたので、気筒判別の差異の信号の組み合わせ処理を複雑化させることなく、ＶＶＴ制御を行う内燃機関にも適用可能な気筒判別装置を提供できる。すなわち、バルブ作動角を考慮した気筒識別区間及び信号を設定しているため、バルブ動作に関わらず安定して気筒判別を行うことができる。
【００８７】
また、上記気筒識別信号発生手段が、吸気側および排気側の両方のカムの回転に応じて内燃機関の各気筒に対応した２組の気筒識別信号を発生し、かつこれらの気筒識別信号の基準カム角パターンを同一にして同一位相に配置するようにしたので、コストアップせずに容易で確実な気筒識別を可能にすることができる。
【００８８】
また、上記気筒識別信号発生手段が、吸気側および排気側の両方のカムの回転に応じて内燃機関の各気筒に対応した２組の気筒識別信号を発生し、かつこれらの気筒識別信号の基準カム角パターンを同一にして位相をずらして配置するようにしたので、コストアップせずに容易で確実な気筒識別を可能にすることができる。
【００８９】
また、上記気筒識別信号発生手段によって得られる２組の気筒識別信号の一方を上記気筒特定手段で使用し、また他方をフェイルセーフ信号として使用するフェイルセーフ処理手段をさらに備えたので、例えば信号発生手段の異常等も検出できる。
【００９０】
また、上記フェイルセーフ処理手段が、気筒識別信号を、気筒識別信号の正当性の確認およびバックアップ用の気筒識別信号として使用するようにしたので、フェイルセーフ機能、バックアップ機能の充実化が図れる。
【００９１】
また、上記気筒特定手段が、上記気筒識別区間内の、上記気筒識別信号発生手段から得られる排気側および吸気側からの２組の気筒識別信号に基づき気筒を特定するようにしたので、各々の信号の情報量（信号の種類）を少なくでき、システムの簡易化が図ることができる。
【００９２】
また、上記クランク角位置信号および２組の気筒識別信号の３種類の信号の正当性の確認を行うフェイルセーフ処理手段をさらに備え、いずれかの信号が異常になった場合、上記気筒特定手段が残りの２つの信号の組み合わせにより気筒を特定するようにしたので、バックアップ機能がより向上させることができる。
【００９３】
また、上記クランク角位置信号および２組の気筒識別信号の３種類のうちの少なくとも１種類の信号の履歴を記憶するメモリを備え、上記フェイルセーフ処理手段がこれらの記憶された信号の履歴から信号の正当性を確認するようにしたので、より信頼性がより向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態による可変バルブタイミング制御を行う内燃機関の気筒判別装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明による気筒判別装置における信号検出器の構成を説明するための図である。
【図３】この発明による気筒判別装置の信号検出器部分の他の構成例を示す図である。
【図４】この発明による気筒判別装置における信号検出器の構成を説明するための図である。
【図５】この発明の実施の形態１による気筒判別装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態１による気筒判別装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態１による気筒判別装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態１による気筒判別装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８の気筒特定処理の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図８の気筒特定処理の動作の別の例を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図８の気筒特定処理の動作の別の例を説明するためのフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態２による気筒判別装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】この発明の実施の形態３による気筒判別装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１３の気筒特定処理の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１３の気筒特定処理の動作の別の例を説明するためのフローチャートである。
【図１６】従来のこの種の内燃機関の気筒判別装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】図１６の各信号検出器の構成を示す図である。
【図１８】図１６の第１および第２の信号系列の一例を示す波形図である。
【図１９】従来の気筒判別装置の動作を説明するための波形図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ　カム軸、３ａ，３ｂ　ＶＶＴ機構、１１ａ　クランク軸、８１　第１の信号検出器、８２Ａ　第２の吸気側信号検出器、８２Ｂ　第２の排気側信号検出器、９０　インタフェース回路、２００　マイクロコンピュータ、２０１基準クランク角位置検出手段、２０３　基準クランク角位置特定手段、２０５気筒識別区間設定手段、２０７　気筒特定手段、２０９　フェイルセーフ処理手段、２１１　メモリ手段。

Claims

ＶＶＴ制御を行う内燃機関の気筒判別装置であって、
内燃機関のクランク軸の回転角度に対応しかつ基準クランク角位置を得るための特定の信号を含むクランク角位置信号を発生するクランク角位置信号発生手段と、
上記クランク軸の回転に対し１／２の比率で回転しかつＶＶＴ制御によって進角、遅角される吸気側および排気側の少なくとも一方のカムの回転に応じて内燃機関の各気筒に対応した気筒識別信号を発生する気筒識別信号発生手段と、
上記クランク角位置信号の特定の信号位置より複数の基準クランク角位置を検出する基準クランク角位置検出手段と、
上記複数の基準クランク角位置と上記気筒識別信号との組み合わせにより上記複数の基準クランク角位置の気筒群との対応を特定する基準クランク角位置特定手段と、
上記基準クランク角位置を基準にＶＶＴ制御による進角、遅角を考慮した所定の角度長の気筒識別区間を設定する気筒識別区間設定手段と、
この気筒識別区間内の上記気筒群との対応が特定された基準クランク角位置および気筒識別信号に基づき気筒を特定する気筒特定手段と、
を備えたことを特徴とするＶＶＴ制御を行う内燃機関の気筒判別装置。
上記気筒識別信号発生手段が、吸気側および排気側の両方のカムの回転に応じて内燃機関の各気筒に対応した２組の気筒識別信号を発生し、かつこれらの気筒識別信号の基準カム角パターンを同一にして同一位相に配置することを特徴とする請求項１に記載のＶＶＴ制御を行う内燃機関の気筒判別装置。
上記気筒識別信号発生手段が、吸気側および排気側の両方のカムの回転に応じて内燃機関の各気筒に対応した２組の気筒識別信号を発生し、かつこれらの気筒識別信号の基準カム角パターンを同一にして位相をずらして配置することを特徴とする請求項１に記載のＶＶＴ制御を行う内燃機関の気筒判別装置。
上記気筒識別信号発生手段によって得られる２組の気筒識別信号の一方を上記気筒特定手段で使用し、また他方をフェイルセーフ信号として使用するフェイルセーフ処理手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２または３に記載のＶＶＴ制御を行う内燃機関の気筒判別装置。
上記フェイルセーフ処理手段が、気筒識別信号を、気筒識別信号の正当性の確認およびバックアップ用の気筒識別信号として使用することを特徴とする請求項４に記載のＶＶＴ制御を行う内燃機関の気筒判別装置。
上記気筒特定手段が、上記気筒識別区間内の、上記気筒識別信号発生手段から得られる排気側および吸気側からの２組の気筒識別信号に基づき気筒を特定することを特徴とする請求項３に記載のＶＶＴ制御を行う内燃機関の気筒判別装置。
上記クランク角位置信号および２組の気筒識別信号の３種類の信号の正当性の確認を行うフェイルセーフ処理手段をさらに備え、いずれかの信号が異常になった場合、上記気筒特定手段が残りの２つの信号の組み合わせにより気筒を特定することを特徴とする請求項３に記載のＶＶＴ制御を行う内燃機関の気筒判別装置。
上記クランク角位置信号および２組の気筒識別信号の３種類のうちの少なくとも１種類の信号の履歴を記憶するメモリを備え、上記フェイルセーフ処理手段がこれらの記憶された信号の履歴から信号の正当性を確認することを特徴とする請求項４，５および７のいずれか１項に記載のＶＶＴ制御を行う内燃機関の気筒判別装置。