JP2004162531A - Cylinder discriminating device of internal combustion engine - Google Patents

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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid erroneous discrimination by a change in these relative angles in discriminating a cylinder by a crank angle signal by a crank angle sensor and a cam angle signal by a cam angle sensor. <P>SOLUTION: Since a recess-projection shape of a crank rotor and a cam rotor is formed so as not to generate a different level of " H " or " L " of the cam angle signal before and after the detecting timing of a level or " H " or " L " according to a tooth defective part A and a tooth defective part B as an unequal interval part of the crank angle signal even if a VCT working angle (60 [° CA]) being a valve phase by a variable valve timing control mechanism (a relative angle changing mechanism) is changed, logic on the basis of both levels of the crank angle signal and the cam angle signal is not changed at all. Thus, since influence is not received at all even when mounting the variable valve timing control mechanism in discriminating the cylinder of an internal combustion engine, the erroneous discrimination is avoided, and quick startability is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御や点火時期制御を行うため気筒判別する内燃機関の気筒判別装置に関し、より具体的には、内燃機関のクランクシャフトの回転に応じたクランク角信号のレベルとカムシャフトの回転に応じたカム角信号のレベルとに基づき気筒判別する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、内燃機関の気筒判別装置に関連する先行技術文献としては、特開平６−２１３０５８号公報にて開示されたものが知られている。このものでは、始動即点火制御できるというメリットを保ったまま、８気筒内燃機関（エンジン）までの気筒判別を、構成が比較的簡単な回転センサで適用可能にする技術が示されている。
【特許文献】特開平６−２１３０５８号公報（第２頁〜第３頁）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のものでは、クランク角センサによるクランク角信号とカム角センサによるカム角信号との相対角を変更する相対角変更機構の搭載を考慮するものではない。このため、例えば、〔第１実施例〕の図１０及び図１１において、クランク角信号とカム角信号との相対角が変化した場合、図１１に示すように、クランク角信号の欠歯検出時のカム角信号のレベルと欠歯エッジのカム角信号Ｇ１，Ｇ２のレベルとが一致せず欠歯Ｎ１との論理が成立しなくなるという不具合があった。
【０００４】
また、〔第２実施例〕の図１６及び図１７では、気筒識別信号Ｇｃ（カム角信号）の立上がり／立下がりの際の回転角信号ＮＥ（クランク角信号）のレベルを検出している。ここで、クランク角信号とカム角信号との相対角が固定されているときには気筒判別可能であるが、相対角変更機構によってクランク角信号とカム角信号との相対角が変化するような場合には誤判別の要因となるという不具合があった。
【０００５】
そして、〔第３実施例〕の図２４及び図２５では、圧縮ＴＤＣ直前のカム角センサ信号のパルスの有無、エッジの立上がり方向等を検出してクランク角信号の欠歯のレベルとの論理で気筒判別を行っている。これは、始動時の気筒判別時間を短縮するために、パルスやエッジ等が圧縮ＴＤＣの直前に発生することが前提である。ここで、相対角変更機構が搭載されており、クランク角信号とカム角信号とが変化する場合には正確に気筒判別することは無理である。また、圧縮ＴＤＣ判別時点でのカム角信号のレベルを検出するとしているが、相対角変更機構による具体的なクランク角信号とカム角信号との関係について言及されていない。したがって、図２４において、カム角信号Ｇのレベルが検出されても、＃８気筒と＃５気筒、＃３気筒と＃２気筒とを気筒判別することができないという不具合があった。
【０００６】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、クランク角センサによるクランク角信号とカム角センサによるカム角信号とにより気筒判別する際、それらの相対角が変化しても影響を受けることなく誤判別を回避可能な内燃機関の気筒判別装置の提供を課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の内燃機関の気筒判別装置によれば、相対角変更機構によりクランク角センサによるクランク角信号とカム角センサによるカム角信号との相対角が変更されるが、この相対角の変更にかかわらず、気筒判別手段にてクランク角信号の不等間隔部に応じたレベルと、その検出タイミング時点、及び／または、その検出タイミング以降のカム角信号のレベルとの同一論理により気筒判別される。つまり、相対角変更機構による相対角の変更があっても、クランク角信号とカム角信号との両レベルの論理が変わらないため、何ら影響を受けることなくクランク角信号とカム角信号との両レベルの論理により正確に気筒判別される。
【０００８】
請求項２の内燃機関の気筒判別装置では、相対角変更機構が可変バルブタイミング制御機構であり、この可変バルブタイミング制御機構によるバルブ位相の変更があっても、クランク角信号の不等間隔部に応じたレベルの検出タイミング前後にてカム角信号の異なるレベルの発生がないようクランクロータ及びカムロータの凹凸形状が形成されているため、可変バルブタイミング制御機構の搭載による影響を受けることなく正確に気筒判別され、素早い始動性が得られる。
【０００９】
請求項３の内燃機関の気筒判別装置では、可変バルブタイミング制御機構によるバルブ位相の変更幅に対応するカム角信号の発生位置が、所定の気筒の圧縮ＴＤＣとそれに続く気筒の圧縮ＴＤＣとのほぼ中央に位置するようクランクロータ及びカムロータの凹凸形状が形成されていることで、内燃機関の気筒判別において、可変バルブタイミング制御機構が搭載されていても誤判別の要因となることなく、素早い始動性が得られる。
【００１０】
請求項４の内燃機関の気筒判別装置によれば、相対角変更機構によりクランクシャフトに対するカムシャフトの相対角が変更され、クランク角センサによるクランク角信号とカム角センサによるカム角信号との相対角に応じた位相差の変化にかかわらず、気筒判別手段にてクランク角信号の不等間隔部に応じた信号と、その検出タイミング時点、及び／または、その検出タイミング以降のカム角信号とに基づいて気筒判別される。つまり、相対角変更機構による位相差の変化があっても、クランクロータの不等間隔部とカムロータの所定の識別可能な形状とによる判別結果が変化しないため、何ら影響を受けることなくクランク角信号とカム角信号とにより正確に気筒判別される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００１２】
〈実施例１〉
図１は本発明の実施の形態の第１実施例にかかる内燃機関の気筒判別装置を示す概略構成図である。また、図２は図１におけるクランク角信号及びカム角信号の発生タイミングを示すタイミングチャートである。
【００１３】
図１において、１は火花点火式の４サイクル４気筒（＃１気筒〜＃４気筒）からなる内燃機関（図示略）のクランクシャフト、１１はクランクシャフト１に取付けられ矢印方向に回転されるクランクロータ（回転体）である。このクランクロータ１１の外周には、クランク角検出用として１０〔°ＣＡ〕毎の等角度にて形成された３６歯数のうち２歯連続で欠歯させた２５〔°ＣＡ〕からなる１箇所の欠歯部Ａ１３、外周略２等分の対向する位置に３歯連続でつないで２歯欠歯させた２５〔°ＣＡ〕からなる１箇所の欠歯部Ｂ１４が形成され、この他の部分に３２（３６−４）歯数からなる歯部１２が形成されている。１０はクランクロータ１１の外周に形成された各歯部に対向し、それら歯部によるクランク角信号（クランクシャフト１の回転位置）を検出するホール素子やＭＲＥ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ：磁気抵抗素子）を用いた電磁ピックアップからなるクランク角センサである。
【００１４】
したがって、図１に示すようなクランクロータ１１の各歯部１２位置によって、クランク角センサ１０からはクランクロータ１１の回転に対応して欠歯部Ａ１３及び欠歯部Ｂ１４以外では５〔°ＣＡ〕毎に「Ｈ（Ｈｉｇｈ：ハイ）」レベルに立上がり、または「Ｌ（Ｌｏｗ：ロー）」レベルに立下がりのクランク角信号、欠歯部Ａ１３では２５〔°ＣＡ〕の「Ｌ」レベルのクランク角信号、また、欠歯部Ｂ１４では２５〔°ＣＡ〕の「Ｈ」レベルのクランク角信号がそれぞれ発生される。
【００１５】
また、２は内燃機関の４つの気筒に対応するカムシャフト、２１はカムシャフト２に取付けられ矢印方向に回転されるカムロータ（回転体）である。このカムロータ２１の外周にはカム角検出用としてクランクシャフト換算で３６０〔°ＣＡ〕となる１歯数の歯部２２が形成されている（クランクロータ１１とカムロータ２１との各歯部の角度関係については図１参照）。２０はカムロータ２１の外周に形成された歯部２２に対向し、この歯部２２によるカム角信号（カムシャフト２の回転位置）を検出するホール素子やＭＲＥを用いた電磁ピックアップからなるカム角センサである。
【００１６】
したがって、図１に示すようなカムロータ２１の歯部２２位置によって、カム角センサ２０からはカムロータ２１の回転に対応して３６０〔°ＣＡ〕毎に「Ｈ」レベルまたは３６０〔°ＣＡ〕毎に「Ｌ」レベルのカム角信号が発生される。ここで、クランクシャフト１の２回転（７２０〔°ＣＡ〕）に対してカムシャフト２は１回転（３６０〔°〕）される。このため、図２に示すように、クランク角センサ１０からのクランク角信号の発生間隔は欠歯部Ａ１３、欠歯部Ｂ１４を除いて１０〔°ＣＡ〕毎であるのに対して、カム角センサ２０からのカム角信号の「Ｈ」レベルまたは「Ｌ」レベルの発生間隔はクランク角換算で３６０〔°ＣＡ〕毎となる。なお、図２のクランク角信号上部の「三角白抜」記号位置は、内燃機関の＃１気筒〜＃４気筒における圧縮ＴＤＣを示す。
【００１７】
ここで、可変バルブタイミング制御機構（ＶＣＴ：Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｃａｍ Ｔｉｍｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）（図示略）によるバルブ位相としてＶＣＴ作用角の例えば、６０〔°ＣＡ〕に対応して、図１及び図２に示すように、カム角信号の異なるレベルの発生位置が＃１気筒圧縮ＴＤＣとそれに続く＃３気筒圧縮ＴＤＣの中央、また、＃４気筒圧縮ＴＤＣとそれに続く＃２気筒圧縮ＴＤＣの中央にそれぞれ位置するようクランクロータ１１の欠歯部Ａ１３、欠歯部Ｂ１４及びカムロータ２１の歯部２２が形成されている。
【００１８】
つまり、図２に示すように、クランクロータ１１の回転に応じたクランク角センサ１０からのクランク角信号に対するカムロータ２１の回転に応じたカム角センサ２０からのカム角信号が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルとなる立下がり位置が、＃３気筒ＢＴＤＣ（Ｂｅｆｏｒｅ Ｔｏｐ Ｄｅａｄ Ｃｅｎｔｅｒ：上死点前）６０〔°ＣＡ〕〜＃３気筒ＢＴＤＣ１２０〔°ＣＡ〕となり、カム角信号が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルとなる立上がり位置が、＃２気筒ＢＴＤＣ６０〔°ＣＡ〕〜＃２気筒ＢＴＤＣ１２０〔°ＣＡ〕となる。
【００１９】
３０はＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）であり、クランク角センサ１０からのクランク角信号、カム角センサ２０からのカム角信号はＥＣＵ３０を構成する波形整形回路３１介してマイクロコンピュータ４０に入力される。また、図示しないスロットル開度センサやその他の各種センサからの各種センサ信号がＥＣＵ３０を構成するＡ／Ｄ変換回路３２を介し、または直接、マイクロコンピュータ４０に入力される。マイクロコンピュータ４０ではクランク角信号、カム角信号の発生タイミングに基づき、各種センサからの各種センサ信号による内燃機関の運転状態に応じた制御量が演算され、その演算結果に応じた駆動信号が各気筒のインジェクタ５０及びイグナイタ６０、その他の各種アクチュエータ（図示略）等に出力される。
【００２０】
マイクロコンピュータ４０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ＣＰＵ４１、制御プログラムや制御マップを格納したＲＯＭ４２、各種データを格納するＲＡＭ４３、Ｂ／Ｕ（バックアップ）ＲＡＭ４４、入出力回路４５及びそれらを接続するバスライン４６等からなる論理演算回路として構成されている。
【００２１】
次に、本発明の実施の形態の第１実施例にかかる内燃機関の気筒判別装置で使用されているＥＣＵ３０内のマイクロコンピュータ４０のＣＰＵ４１における内燃機関が４サイクル４気筒（＃１気筒〜＃４気筒）の場合の気筒判別の処理手順を示す図３のフローチャートに基づき、上述の図１、図２及び図４を参照して説明する。ここで、図４は図３による気筒判別の判定結果を示す一覧表である。なお、この気筒判別ルーチンはイグニッションスイッチ（図示略）がオンとされたのちクランク角センサ１０からのクランク角信号の立上がり／立下がり入力毎にＣＰＵ４１にて繰返し実行される。また、本実施例の内燃機関における４サイクル４気筒の圧縮ＴＤＣ順は、＃１気筒→＃３気筒→＃４気筒→＃２気筒とする。
【００２２】
図３において、まず、ステップＳ１０１で、クランク角センサ１０からのクランク角信号におけるパルス間隔Ｔ（ｎ） 、このパルス間隔Ｔ（ｎ） における「Ｈ」レベル時間ＴＨ、「Ｌ」レベル時間ＴＬがそれぞれ計測される。次にステップＳ１０２に移行して、今回のパルス間隔Ｔ（ｎ） が前回のパルス間隔Ｔ（ｎ−１） で除算された｛Ｔ（ｎ） ／Ｔ（ｎ−１） ｝値が算出される。次にステップＳ１０３に移行して、ステップＳ１０２で算出された｛Ｔ（ｎ） ／Ｔ（ｎ−１） ｝値が予め設定された第１判定値を越えているかが判定される。ステップＳ１０３の判定条件が成立せず、即ち、｛Ｔ（ｎ） ／Ｔ（ｎ−１） ｝値が第１判定値以下と小さいときには欠歯部Ａ１３または欠歯部Ｂ１４のうちの何れでもないとして、このまま本ルーチンを終了する。
【００２３】
一方、ステップＳ１０３の判定条件が成立、即ち、｛Ｔ（ｎ） ／Ｔ（ｎ−１） ｝値が第１判定値を越え大きいときには欠歯部Ａ１３または欠歯部Ｂ１４のうちの何れかであるとしてステップＳ１０４に移行し、ステップＳ１０１で計測された「Ｈ」レベル時間ＴＨが「Ｌ」レベル時間ＴＬで除算された（ＴＨ／ＴＬ）値が算出される。次にステップＳ１０５に移行して、ステップＳ１０４で算出された（ＴＨ／ＴＬ）値が予め設定された第２判定値を越えているかが判定される。ステップＳ１０５の判定条件が成立せず、即ち、（ＴＨ／ＴＬ）値が第２判定値以下と小さいときには欠歯部Ａ１３であるとしてステップＳ１０６に移行し、このときのカム角信号のレベルが「Ｈ」であるかが判定される。
【００２４】
ステップＳ１０６の判定条件が成立、即ち、カム角信号のレベルが「Ｈ」であるときにはステップＳ１０７に移行し、＃１気筒の圧縮ＴＤＣであると判定され（図１、図２及び図４参照）、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１０６の判定条件が成立せず、即ち、カム角信号のレベルが「Ｌ」であるときにはステップＳ１０８に移行し、＃４気筒の圧縮ＴＤＣであると判定され（図４参照）、本ルーチンを終了する。
【００２５】
一方、ステップＳ１０５の判定条件が成立、即ち、（ＴＨ／ＴＬ）値が第２判定値を越え大きいときには欠歯部Ｂ１４であるとしてステップＳ１０９に移行し、このときのカム角信号のレベルが「Ｈ」であるかが判定される。ステップＳ１０９の判定条件が成立、即ち、カム角信号のレベルが「Ｈ」であるときにはステップＳ１１０に移行し、＃２気筒の圧縮ＴＤＣであると判定され（図１、図２及び図４参照）、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１０９の判定条件が成立せず、即ち、カム角信号のレベルが「Ｌ」であるときにはステップＳ１１１に移行し、＃３気筒の圧縮ＴＤＣであると判定され（図１、図２及び図４参照）、本ルーチンを終了する。
【００２６】
このように、本実施例の内燃機関の気筒判別装置は、複数気筒として４サイクル４気筒（＃１気筒〜＃４気筒）からなる内燃機関（図示略）のクランクシャフト１の回転位置に対応して固設され、等間隔部としての歯部１２及び不等間隔部としての欠歯部Ａ１３、欠歯部Ｂ１４からなる所定の凹凸形状を有するクランクロータ１１と、このクランクロータ１１の凹凸形状に応じて発生される「Ｈ」または「Ｌ」のレベルの異なるクランク角信号を検出するクランク角センサ１０と、内燃機関のカムシャフト２の回転位置に対応して固設され、歯部２２からなる所定の凹凸形状を有するカムロータ２１と、このカムロータ２１の凹凸形状に応じて発生される「Ｈ」または「Ｌ」のレベルの異なるカム角信号を検出するカム角センサ２０と、クランク角センサ１０によるクランク角信号とカム角センサ２０によるカム角信号との相対角を変更する相対角変更機構と、前記相対角変更機構による相対角の変更にかかわらず、クランク角センサ１０によるクランク角信号の不等間隔部としての欠歯部Ａ１３、欠歯部Ｂ１４に応じた「Ｈ」または「Ｌ」のレベルと、その検出タイミング時点、及び／または、その検出タイミング以降のカム角センサ２０によるカム角信号の「Ｈ」または「Ｌ」のレベルとの同一論理により気筒判別するＥＣＵ３０内のマイクロコンピュータ４０のＣＰＵ４１にて達成される気筒判別手段とを具備するものである。
【００２７】
また、本実施例の内燃機関の気筒判別装置の相対角変更機構は、内燃機関のクランクシャフト１から吸気バルブ（図示略）または排気バルブ（図示略）のうち少なくとも１つを開閉するカムシャフト２に駆動力を伝達する駆動力伝達系、またはバルブを開閉する機構内に設けられ、吸気バルブまたは排気バルブにおける相対角としてのバルブ位相を変更自在な可変バルブタイミング制御機構（図示略）であって、この可変バルブタイミング制御機構によるバルブ位相（図１及び図３に示すＶＣＴ作用角（６０〔°ＣＡ〕））の変更によって、クランク角信号の不等間隔部としての欠歯部Ａ１３、欠歯部Ｂ１４に応じた「Ｈ」または「Ｌ」のレベルの検出タイミング前後にてカム角信号の「Ｈ」または「Ｌ」の異なるレベルの発生がないようクランクロータ１１及びカムロータ２１の凹凸形状を形成するものである。
【００２８】
つまり、相対角変更機構としての可変バルブタイミング制御機構によるバルブ位相であるＶＣＴ作用角が変更されても、クランク角信号の不等間隔部としての欠歯部Ａ１３、欠歯部Ｂ１４に応じた「Ｈ」または「Ｌ」のレベルの検出タイミング前後にてカム角信号の「Ｈ」または「Ｌ」の異なるレベルの発生がないようクランクロータ１１及びカムロータ２１の凹凸形状が形成されているため、クランク角信号及びカム角信号の両レベルに基づく論理に何ら変化が生じない。これにより、内燃機関の気筒判別において、部品公差や組付ばらつきやタイミングベルト伸縮等の影響は勿論、更には、可変バルブタイミング制御機構を搭載した場合にも何ら影響を受けることないため、誤判別を回避することができる。
【００２９】
そして、本実施例の内燃機関の気筒判別装置は、可変バルブタイミング制御機構によるバルブ位相の変更幅としてのＶＣＴ作用角（６０〔°ＣＡ〕）に対応するカム角信号の「Ｈ」または「Ｌ」の異なるレベルの発生位置が、＃１気筒の圧縮ＴＤＣとそれに続く＃３気筒の圧縮ＴＤＣとのほぼ中央、また、＃４気筒の圧縮ＴＤＣとそれに続く＃２気筒の圧縮ＴＤＣとのほぼ中央にそれぞれ位置するようクランクロータ１１及びカムロータ２１の凹凸形状を形成するものである。
【００３０】
つまり、可変バルブタイミング制御機構によるＶＣＴ作用角に対応するカム角信号の「Ｈ」または「Ｌ」の異なるレベルの発生位置が、所定の気筒の圧縮ＴＤＣとそれに続く気筒の圧縮ＴＤＣとのほぼ中央に位置するようクランクロータ１１及びカムロータ２１の凹凸形状が形成されている。これにより、内燃機関の気筒判別において、可変バルブタイミング制御機構が搭載されていても誤判別の要因となることなく、素早い始動性を得ることができる。
【００３１】
更に、本実施例の内燃機関の気筒判別装置は、複数気筒として４サイクル４気筒（＃１気筒〜＃４気筒）からなる内燃機関（図示略）のクランクシャフト１の回転位置に対応して固設され、等間隔部としての歯部１２及び不等間隔部としての欠歯部Ａ１３、欠歯部Ｂ１４からなる所定の形状を有するクランクロータ１１と、このクランクロータ１１の所定の形状に応じて発生される、「Ｈ」または「Ｌ」のレベルの異なるクランク角信号を検出するクランク角センサ１０と、内燃機関のカムシャフト２の回転位置に対応して固設され、歯部２２からなる所定の識別可能な形状を有するカムロータ２１と、このカムロータ２１の所定の識別可能な形状に応じて発生される、「Ｈ」または「Ｌ」のレベルの異なるカム角信号を検出するカム角センサ２０と、クランクシャフト１に対するカムシャフト２の相対角を変更する相対角変更機構と、クランク角センサ１０によるクランクロータ１１の不等間隔部としての欠歯部Ａ１３、欠歯部Ｂ１４に応じて発生される「Ｈ」または「Ｌ」のレベルのクランク角信号と、その検出タイミング時点、及び／または、その検出タイミング以降のカム角センサ２０によるカムロータ２１の歯部２２に応じて発生される「Ｈ」または「Ｌ」のレベルのカム角信号とに基づいて気筒判別するＥＣＵ３０内のマイクロコンピュータ４０のＣＰＵ４１にて達成される気筒判別手段とを具備し、前記相対角変更機構によりクランクシャフト１に対するカムシャフト２の相対角が変更され、クランク角センサ１０によるクランク角信号とカム角センサ２０によるカム角信号との位相差が変化しても、前記気筒判別手段による判別結果が変化しないように設けられているものである。
【００３２】
つまり、相対角変更機構によりクランクシャフト１に対するカムシャフト２の相対角が変更され、クランク角センサ１０によるクランク角信号とカム角センサ２０によるカム角信号との相対角に応じた位相差の変化にかかわらず、クランクロータ１１の不等間隔部としての欠歯部Ａ１３、欠歯部Ｂ１４に応じて発生される「Ｈ」または「Ｌ」のレベルのクランク角信号の検出タイミング前後にてカムロータ２１の所定の識別可能な形状としての歯部２２に応じて発生される「Ｈ」または「Ｌ」のレベルのカム角信号に基づいて気筒判別される。つまり、相対角変更機構による位相差の変化があっても、クランクロータ１１の欠歯部Ａ１３、欠歯部Ｂ１４とカムロータ２１の歯部２２との相対角関係に基づく判別結果が変化しないため、何ら影響を受けることなくクランク角信号とカム角信号とにより正確に気筒判別することができる。
【００３３】
〈実施例２〉
図５は本発明の実施の形態の第２実施例にかかる内燃機関の気筒判別装置を示す概略構成図である。また、図６は図５におけるクランク角信号及びカム角信号の発生タイミングを示すタイミングチャートである。なお、図中、上述の第１実施例と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３４】
図５において、１は火花点火式の４サイクル６気筒（＃１気筒〜＃６気筒）からなる内燃機関（図示略）のクランクシャフト、１１１はクランクシャフト１に取付けられ矢印方向に回転されるクランクロータである。このクランクロータ１１１の外周には、クランク角検出用として１０〔°ＣＡ〕毎の等角度にて形成された３６歯数のうち２歯連続で欠歯させた２５〔°ＣＡ〕からなる１箇所の単一欠歯部Ａ１１３、これから外周略３等分のほぼ１２０〔°ＣＡ〕回転した位置に３歯連続でつないで２歯欠歯させた２５〔°ＣＡ〕からなる１箇所の単一欠歯部Ｂ１１４、更に、これから外周略３等分のほぼ１２０〔°ＣＡ〕回転した位置に２歯連続で欠歯させ２回連続させた１箇所の連続欠歯部１１５が形成され、この他の部分に２８（３６−８）歯数からなる歯部１１２が形成されている。１１０はクランクロータ１１１の外周に形成された各歯部に対向し、それら歯部によるクランク角信号（クランクシャフト１の回転位置）を検出するホール素子やＭＲＥを用いた電磁ピックアップからなるクランク角センサである。
【００３５】
したがって、図５に示すようなクランクロータ１１１の各歯部１１２位置によって、クランク角センサ１１０からはクランクロータ１１１の回転に対応して単一欠歯部Ａ１１３及び単一欠歯部Ｂ１１４以外では５〔°ＣＡ〕毎に「Ｈ」レベルに立上がり、または「Ｌ」レベルに立下がりのクランク角信号、単一欠歯部Ａ１１３では２５〔°ＣＡ〕の「Ｌ」レベルのクランク角信号、単一欠歯部Ｂ１１４では２５〔°ＣＡ〕の「Ｈ」レベルのクランク角信号、また、連続欠歯部１１５では２回連続した２５〔°ＣＡ〕の「Ｌ」レベルのクランク角信号がそれぞれ発生される。
【００３６】
また、２は内燃機関の６つの気筒に対応するカムシャフト、１２１はカムシャフト２に取付けられ矢印方向に回転されるカムロータである。このカムロータ１２１の外周にはカム角検出用としてクランクシャフト換算で３６０〔°ＣＡ〕となる１歯数の歯部１２２が形成されている（クランクロータ１１１とカムロータ１２１との各歯部の角度関係については図５参照）。１２０はカムロータ１２１の外周に形成された歯部１２２に対向し、この歯部１２２によるカム角信号（カムシャフト２の回転位置）を検出するホール素子やＭＲＥを用いた電磁ピックアップからなるカム角センサである。
【００３７】
したがって、図５に示すようなカムロータ１２１の歯部１２２位置によって、カム角センサ１２０からはカムロータ１２１の回転に対応して３６０〔°ＣＡ〕毎に「Ｈ」レベルまたは３６０〔°ＣＡ〕毎に「Ｌ」レベルのカム角信号が発生される。ここで、クランクシャフト１の２回転（７２０〔°ＣＡ〕）に対してカムシャフト２は１回転（３６０〔°〕）される。このため、図６に示すように、クランク角センサ１１０からのクランク角信号の発生間隔は単一欠歯部Ａ１１３、単一欠歯部Ｂ１１４を除いて１０〔°ＣＡ〕毎であるのに対して、カム角センサ１２０からのカム角信号の「Ｈ」レベルまたは「Ｌ」レベルの発生間隔はクランク角換算で３６０〔°ＣＡ〕毎となる。なお、図６のクランク角信号上部の「三角白抜」記号位置は、内燃機関の＃１気筒〜＃６気筒における圧縮ＴＤＣを示す。そして、クランク角センサ１１０からのクランク角信号、カム角センサ１２０からのカム角信号はＥＣＵ３０を構成する波形整形回路３１介してマイクロコンピュータ４０に入力される。
【００３８】
ここで、可変バルブタイミング制御機構（図示略）によるバルブ位相としてＶＣＴ作用角の例えば、６０〔°ＣＡ〕に対応して、図５及び図６に示すように、カム角信号の異なるレベルの発生位置が＃１気筒圧縮ＴＤＣとそれに続く＃５気筒圧縮ＴＤＣ（＃２気筒排気ＴＤＣ）の中央、また、＃６気筒圧縮ＴＤＣ（＃１気筒排気ＴＤＣ）とそれに続く＃２気筒圧縮ＴＤＣの中央にそれぞれ位置するようクランクロータ１１１の単一欠歯部Ａ１１３、単一欠歯部Ｂ１１４、連続欠歯部１１５及びカムロータ１２１の歯部１２２が形成されている。
【００３９】
つまり、図６に示すように、クランクロータ１１１の回転に応じたクランク角センサ１１０からのクランク角信号に対するカムロータ１２１の回転に応じたカム角センサ１２０からのカム角信号が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルとなる立下がり位置が、＃５気筒ＢＴＤＣ３０〔°ＣＡ〕〜＃５気筒ＢＴＤＣ９０〔°ＣＡ〕となり、カム角信号が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルとなる立上がり位置が、＃２気筒ＢＴＤＣ３０〔°ＣＡ〕〜＃２気筒ＢＴＤＣ９０〔°ＣＡ〕となる。これにより、内燃機関の気筒判別において、部品公差や組付ばらつきやタイミングベルト伸縮等の影響は勿論、更には、可変バルブタイミング制御機構を搭載した場合にも何ら影響を受けることなく、誤判別を回避することができる。
【００４０】
なお、本実施例では、４サイクル６気筒（＃１気筒〜＃６気筒）からなる内燃機関について述べたが、このうち＃４気筒〜＃６気筒に対する気筒判別の記述部分を除けば、４サイクル３気筒からなる内燃機関に対応させることができる。この場合には、＃４気筒の圧縮ＴＤＣは＃３気筒の排気ＴＤＣ、＃５気筒の圧縮ＴＤＣは＃２気筒の排気ＴＤＣ、＃６気筒の圧縮ＴＤＣは＃１気筒の排気ＴＤＣとそれぞれ読替えられる。
【００４１】
次に、本発明の実施の形態の第２実施例にかかる内燃機関の気筒判別装置で使用されているＥＣＵ３０内のマイクロコンピュータ４０のＣＰＵ４１における内燃機関が４サイクル６気筒（＃１気筒〜＃６気筒）の場合の気筒判別の処理手順を示す図７のフローチャートに基づき、上述の図５、図６及び図８を参照して説明する。ここで、図８は図７による気筒判別の判定結果を示す一覧表である。なお、この気筒判別ルーチンはイグニッションスイッチ（図示略）がオンとされたのちクランク角センサ１１０からのクランク角信号の立上がり／立下がり入力毎にＣＰＵ４１にて繰返し実行される。また、本実施例の内燃機関における４サイクル６気筒の圧縮ＴＤＣ順は、＃１気筒→＃５気筒→＃３気筒→＃６気筒→＃２気筒→＃４気筒とする。
【００４２】
図７において、まず、ステップＳ２０１で、クランク角センサ１１０からのクランク角信号におけるパルス間隔Ｔ（ｎ） 、このパルス間隔Ｔ（ｎ） における「Ｈ」レベル時間ＴＨ、「Ｌ」レベル時間ＴＬがそれぞれ計測される。次にステップＳ２０２に移行して、欠歯判定フラグＸＣＲＫが「１」であるかが判定される。なお、欠歯判定フラグＸＣＲＫは、初期化時、後述の気筒判別完了時に「０」にリセットされる。ステップＳ２０２の判定条件が成立せず、即ち、欠歯判定フラグＸＣＲＫが「０」と欠歯判定が未だ行われていないときにはステップＳ２０３に移行し、今回のパルス間隔Ｔ（ｎ） が前回のパルス間隔Ｔ（ｎ−１） で除算された｛Ｔ（ｎ） ／Ｔ（ｎ−１） ｝値が算出される。
【００４３】
次にステップＳ２０４に移行して、ステップＳ２０３で算出された｛Ｔ（ｎ） ／Ｔ（ｎ−１） ｝値が予め設定された第１判定値を越えているかが判定される。ステップＳ２０４の判定条件が成立せず、即ち、｛Ｔ（ｎ） ／Ｔ（ｎ−１） ｝値が第１判定値以下と小さいときには単一欠歯部Ａ１１３、単一欠歯部Ｂ１１４または連続欠歯部１１５のうちの何れでもないとしてステップＳ２０５に移行し、欠歯判定フラグＸＣＲＫが「０」とされ、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ２０４の判定条件が成立、即ち、｛Ｔ（ｎ） ／Ｔ（ｎ−１） ｝値が第１判定値を越え大きいときには単一欠歯部Ａ１１３、単一欠歯部Ｂ１１４または連続欠歯部１１５のうちの何れかであるとしてステップＳ２０６に移行し、欠歯判定フラグＸＣＲＫが「１」とされ、本ルーチンを終了する。
【００４４】
一方、ステップＳ２０２の判定条件が成立、即ち、欠歯判定フラグＸＣＲＫが「１」と欠歯判定が既に行われているときにはステップＳ２０７に移行し、今回のパルス間隔Ｔ（ｎ） が前回のパルス間隔Ｔ（ｎ−１） で除算された｛Ｔ（ｎ） ／Ｔ（ｎ−１） ｝値が算出される。次にステップＳ２０８に移行して、ステップＳ２０７で算出された｛Ｔ（ｎ） ／Ｔ（ｎ−１） ｝値が予め設定された第２判定値を越えているかが判定される。ステップＳ２０８の判定条件が成立せず、即ち、｛Ｔ（ｎ） ／Ｔ（ｎ−１） ｝値が第２判定値以下と小さいときには単一欠歯部Ａ１１３または単一欠歯部Ｂ１１４であるとしてステップＳ２０９に移行する。
【００４５】
ステップＳ２０９では、ステップＳ２０１で計測された「Ｈ」レベル時間ＴＨが「Ｌ」レベル時間ＴＬで除算された（ＴＨ／ＴＬ）値が算出される。次にステップＳ２１０に移行して、ステップＳ２０９で算出された（ＴＨ／ＴＬ）値が予め設定された第３判定値を越えているかが判定される。ステップＳ２１０の判定条件が成立せず、即ち、（ＴＨ／ＴＬ）値が第３判定値以下と小さいときには単一欠歯部Ａ１１３であるとしてステップＳ２１１に移行し、このときのカム角信号のレベルが「Ｈ」であるかが判定される。
【００４６】
ステップＳ２１１の判定条件が成立、即ち、カム角信号のレベルが「Ｈ」であるときにはステップＳ２１２に移行し、＃１気筒の圧縮ＴＤＣであると判定される（図５、図６及び図８参照）。一方、ステップＳ２１１の判定条件が成立せず、即ち、カム角信号のレベルが「Ｌ」であるときにはステップＳ２１３に移行し、＃６気筒の圧縮ＴＤＣ（＃１気筒の排気ＴＤＣに一致）であると判定される（図５、図６及び図８参照）。
【００４７】
一方、ステップＳ２１０の判定条件が成立、即ち、（ＴＨ／ＴＬ）値が第３判定値を越え大きいときには単一欠歯部Ｂ１１４であるとしてステップＳ２１４に移行し、このときのカム角信号のレベルが「Ｈ」であるかが判定される。ステップＳ２１４の判定条件が成立、即ち、カム角信号のレベルが「Ｈ」であるときにはステップＳ２１５に移行し、＃２気筒の圧縮ＴＤＣであると判定される（図５、図６及び図８参照）。一方、ステップＳ２１４の判定条件が成立せず、即ち、カム角信号のレベルが「Ｌ」であるときにはステップＳ２１６に移行し、＃５気筒の圧縮ＴＤＣ（＃２気筒の排気ＴＤＣに一致）であると判定される（図５、図６及び図８参照）。
【００４８】
一方、ステップＳ２０８の判定条件が成立、即ち、｛Ｔ（ｎ） ／Ｔ（ｎ−１） ｝値が第２判定値を越え大きいときには連続欠歯部１１５であるとしてステップＳ２１７に移行し、このときのカム角信号のレベルが「Ｈ」であるかが判定される。ステップＳ２１７の判定条件が成立、即ち、カム角信号のレベルが「Ｈ」であるときにはステップＳ２１８に移行し、＃４気筒の圧縮ＴＤＣ（＃３気筒の排気ＴＤＣに一致）であると判定される（図５、図６及び図８参照）。一方、ステップＳ２１７の判定条件が成立せず、即ち、カム角信号のレベルが「Ｌ」であるときにはステップＳ２１９に移行し、＃３気筒の圧縮ＴＤＣであると判定される（図５、図６及び図８参照）。ステップＳ２１２、ステップＳ２１３、ステップＳ２１５、ステップＳ２１６、ステップＳ２１８またはステップＳ２１９にて気筒判別完了されたのちステップＳ２２０に移行し、欠歯判定フラグＸＣＲＫが「０」にリセットされ、本ルーチンを終了する。
【００４９】
このように、本実施例の内燃機関の気筒判別装置は、複数気筒として４サイクル６気筒（＃１気筒〜＃６気筒）からなる内燃機関（図示略）のクランクシャフト１の回転位置に対応して固設され、等間隔部としての歯部１１２及び不等間隔部としての単一欠歯部Ａ１１３、単一欠歯部Ｂ１１４、連続欠歯部１１５からなる所定の凹凸形状を有するクランクロータ１１１と、このクランクロータ１１１の凹凸形状に応じて発生される「Ｈ」または「Ｌ」のレベルの異なるクランク角信号を検出するクランク角センサ１１０と、内燃機関のカムシャフト２の回転位置に対応して固設され、歯部１２２からなる所定の凹凸形状を有するカムロータ１２１と、このカムロータ１２１の凹凸形状に応じて発生される「Ｈ」または「Ｌ」のレベルの異なるカム角信号を検出するカム角センサ１２０と、クランク角センサ１１０によるクランク角信号とカム角センサ１２０によるカム角信号との相対角を変更する相対角変更機構と、前記相対角変更機構による相対角の変更にかかわらず、クランク角センサ１１０によるクランク角信号の不等間隔部としての単一欠歯部Ａ１１３、単一欠歯部Ｂ１１４、連続欠歯部１１５に応じた「Ｈ」または「Ｌ」のレベルと、その検出タイミング時点、及び／または、その検出タイミング以降のカム角センサ１２０によるカム角信号の「Ｈ」または「Ｌ」のレベルとの同一論理により気筒判別するＥＣＵ３０内のマイクロコンピュータ４０のＣＰＵ４１にて達成される気筒判別手段とを具備するものである。
【００５０】
また、本実施例の内燃機関の気筒判別装置の相対角変更機構は、内燃機関のクランクシャフト１から吸気バルブ（図示略）または排気バルブ（図示略）のうち少なくとも１つを開閉するカムシャフト２に駆動力を伝達する駆動力伝達系、またはバルブを開閉する機構内に設けられ、吸気バルブまたは排気バルブにおける相対角としてのバルブ位相を変更自在な可変バルブタイミング制御機構（図示略）であって、この可変バルブタイミング制御機構によるバルブ位相（図５及び図７に示すＶＣＴ作用角（６０〔°ＣＡ〕））の変更によって、クランク角信号の不等間隔部としての単一欠歯部Ａ１１３、単一欠歯部Ｂ１１４、連続欠歯部１１５に応じた「Ｈ」または「Ｌ」のレベルの検出タイミング前後にてカム角信号の「Ｈ」または「Ｌ」の異なるレベルの発生がないようクランクロータ１１１及びカムロータ１２１の凹凸形状を形成するものである。
【００５１】
つまり、相対角変更機構としての可変バルブタイミング制御機構によるバルブ位相であるＶＣＴ作用角が変更されても、クランク角信号の不等間隔部としての欠歯部Ａ１３、欠歯部Ｂ１４に応じた「Ｈ」または「Ｌ」のレベルの検出タイミング前後にてカム角信号の「Ｈ」または「Ｌ」の異なるレベルの発生がないようクランクロータ１１及びカムロータ２１の凹凸形状が形成されているため、クランク角信号及びカム角信号の両レベルに基づく論理に何ら変化が生じない。これにより、内燃機関の気筒判別において、部品公差や組付ばらつきやタイミングベルト伸縮等の影響は勿論、更には、可変バルブタイミング制御機構を搭載した場合にも何ら影響を受けることないため、誤判別を回避することができる。
【００５２】
そして、本実施例の内燃機関の気筒判別装置は、可変バルブタイミング制御機構によるバルブ位相の変更幅としてのＶＣＴ作用角（６０〔°ＣＡ〕）に対応するカム角信号の「Ｈ」または「Ｌ」の異なるレベルの発生位置が、＃１気筒の圧縮ＴＤＣとそれに続く＃５気筒の圧縮ＴＤＣとのほぼ中央、また、＃６気筒の圧縮ＴＤＣとそれに続く＃２気筒の圧縮ＴＤＣとのほぼ中央にそれぞれ位置するようクランクロータ１１１及びカムロータ１２１の凹凸形状を形成するものである。
【００５３】
つまり、可変バルブタイミング制御機構によるＶＣＴ作用角に対応するカム角信号の「Ｈ」または「Ｌ」の異なるレベルの発生位置が、所定の気筒の圧縮ＴＤＣとそれに続く気筒の圧縮ＴＤＣとのほぼ中央に位置するようクランクロータ１１１及びカムロータ１２１の凹凸形状が形成されている。これにより、内燃機関の気筒判別において、可変バルブタイミング制御機構が搭載されていても誤判別の要因となることなく、素早い始動性を得ることができる。
【００５４】
更に、本実施例の内燃機関の気筒判別装置は、複数気筒として４サイクル６気筒（＃１気筒〜＃６気筒）からなる内燃機関（図示略）のクランクシャフト１の回転位置に対応して固設され、等間隔部としての歯部１１２及び不等間隔部としての単一欠歯部Ａ１１３、単一欠歯部Ｂ１１４、連続欠歯部１１５からなる所定の形状を有するクランクロータ１１１と、このクランクロータ１１１の所定の形状に応じて発生される、「Ｈ」または「Ｌ」のレベルの異なるクランク角信号を検出するクランク角センサ１１０と、内燃機関のカムシャフト２の回転位置に対応して固設され、歯部１２２からなる所定の識別可能な形状を有するカムロータ１２１と、このカムロータ１２１の所定の識別可能な形状に応じて発生される、「Ｈ」または「Ｌ」のレベルの異なるカム角信号を検出するカム角センサ１２０と、クランクシャフト１に対するカムシャフト２の相対角を変更する相対角変更機構と、クランク角センサ１１０によるクランクロータ１１１の不等間隔部としての単一欠歯部Ａ１１３、単一欠歯部Ｂ１１４、連続欠歯部１１５に応じて発生される「Ｈ」または「Ｌ」のレベルのクランク角信号と、その検出タイミング時点、及び／または、その検出タイミング以降のカム角センサ１２０によるカムロータ１２１の歯部１２２に応じて発生される「Ｈ」または「Ｌ」のレベルのカム角信号とに基づいて気筒判別するＥＣＵ３０内のマイクロコンピュータ４０のＣＰＵ４１にて達成される気筒判別手段とを具備し、前記相対角変更機構によりクランクシャフト１に対するカムシャフト２の相対角が変更され、クランク角センサ１１０によるクランク角信号とカム角センサ１２０によるカム角信号との位相差が変化しても、前記気筒判別手段による判別結果が変化しないように設けられているものである。
【００５５】
つまり、相対角変更機構によりクランクシャフト１に対するカムシャフト２の相対角が変更され、クランク角センサ１１０によるクランク角信号とカム角センサ１２０によるカム角信号との相対角に応じた位相差の変化にかかわらず、クランクロータ１１１の不等間隔部としての単一欠歯部Ａ１１３、単一欠歯部Ｂ１１４、連続欠歯部１１５に応じて発生される「Ｈ」または「Ｌ」のレベルのクランク角信号の検出タイミング前後にてカムロータ１２１の所定の識別可能な形状としての歯部１２２に応じて発生される「Ｈ」または「Ｌ」のレベルのカム角信号に基づいて気筒判別される。つまり、相対角変更機構による位相差の変化があっても、クランクロータ１１１の単一欠歯部Ａ１１３、単一欠歯部Ｂ１１４、連続欠歯部１１５とカムロータ１２１の歯部１２２との相対角関係に基づく判別結果が変化しないため、何ら影響を受けることなくクランク角信号とカム角信号とにより正確に気筒判別することができる。
【００５６】
〈実施例３〉
図９は本発明の実施の形態の第３実施例にかかる内燃機関の気筒判別装置を示す概略構成図である。また、図１０は図９におけるクランク角信号及びカム角信号の発生タイミングを示すタイミングチャートである。なお、図中、上述の第１実施例と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５７】
図９において、１は火花点火式の４サイクルＶ型８気筒（右バンク＃１気筒〜＃４気筒、左バンク＃５気筒〜＃８気筒）からなる内燃機関（図示略）のクランクシャフト、２１１はクランクシャフト１に取付けられ矢印方向に回転されるクランクロータである。このクランクロータ２１１の外周には、クランク角検出用として１０〔°ＣＡ〕毎の等角度にて形成された３６歯数のうち２歯連続で欠歯させた２５〔°ＣＡ〕からなる欠歯部Ａ２１３、これから外周略４等分の９０〔°ＣＡ〕回転した位置に同形状の欠歯部Ａ２１３が形成され、更に、これから外周略４等分のほぼ９０〔°ＣＡ〕回転した位置に３歯連続でつないで２歯欠歯させた２５〔°ＣＡ〕からなる欠歯部Ｂ２１４、これから外周略４等分の９０〔°ＣＡ〕回転した位置に同形状の欠歯部Ｂ２１４が形成され、この他の部分に２８（３６−８）歯数からなる歯部２１２が形成されている。２１０はクランクロータ２１１の外周に形成された各歯部に対向し、それら歯部によるクランク角信号（クランクシャフト１の回転位置）を検出するホール素子やＭＲＥを用いた電磁ピックアップからなるクランク角センサである。
【００５８】
したがって、図９に示すようなクランクロータ２１１の各歯部２１２位置によって、クランク角センサ２１０からはクランクロータ２１１の回転に対応して欠歯部Ａ２１３及び欠歯部Ｂ２１４以外では５〔°ＣＡ〕毎に「Ｈ」レベルに立上がり、または「Ｌ」レベルに立下がりのクランク角信号、欠歯部Ａ２１３では２５〔°ＣＡ〕の「Ｌ」レベルのクランク角信号、また、欠歯部Ｂ２１４では２５〔°ＣＡ〕の「Ｈ」レベルのクランク角信号がそれぞれ発生される。
【００５９】
また、２ａは内燃機関の右バンクの４つの気筒（＃１気筒〜＃４気筒）に対応するカムシャフト、２ｂは内燃機関の左バンクの４つの気筒（＃５気筒〜＃８気筒）に対応するカムシャフト、２２１はカムシャフト２ａに取付けられ矢印方向に回転されるカムロータＡである。このカムロータＡ２２１の外周にはカム角検出用としてクランクシャフト換算で３６０〔°ＣＡ〕となる１歯数の歯部２２２が形成されている。また、２３１はカムシャフト２ｂに取付けられ矢印方向に回転されるカムロータＢである。このカムロータＢ２３１の外周にはカム角検出用としてクランクシャフト換算で１８０〔°ＣＡ〕となる２歯数の歯部２３２が形成されている（クランクロータ２１１とカムロータＡ２２１及びカムロータＢ２３１との各歯部の角度関係については図９参照）。
【００６０】
２２０はカムロータＡ２２１の外周に形成された歯部２２２に対向し、この歯部２２２によるカム角信号１（カムシャフト２ａの回転位置）を検出するホール素子やＭＲＥを用いた電磁ピックアップからなるカム角センサである。また、２３０はカムロータＢ２３１の外周に形成された歯部２３２に対向し、この歯部２３２によるカム角信号２（カムシャフト２ｂの回転位置）を検出するホール素子やＭＲＥを用いた電磁ピックアップからなるカム角センサである。
【００６１】
したがって、図９に示すようなカムロータＡ２２１の歯部２２２位置によって、カム角センサＡ２２０からはカムロータＡ２２１の回転に対応して３６０〔°ＣＡ〕毎に「Ｈ」レベルまたは３６０〔°ＣＡ〕毎に「Ｌ」レベルのカム角信号１が発生される。また、図９に示すようなカムロータＢ２３１の歯部２３２位置によって、カム角センサＢ２３０からはカムロータＢ２３１の回転に対応して１８０〔°ＣＡ〕毎に「Ｈ」レベルまたは１８０〔°ＣＡ〕毎に「Ｌ」レベルのカム角信号２が発生される。ここで、クランクシャフト１の２回転（７２０〔°ＣＡ〕）に対してカムシャフト２ａ，２ｂは１回転（３６０〔°〕）される。
【００６２】
このため、図１０に示すように、クランク角センサ２１０からのクランク角信号の発生間隔は欠歯部Ａ２１３、欠歯部Ｂ２１４を除いて１０〔°ＣＡ〕毎であるのに対して、カム角センサＡ２２０からのカム角信号１の「Ｈ」レベルまたは「Ｌ」レベルの発生間隔はクランク角換算で３６０〔°ＣＡ〕毎となり、カム角センサＢ２３０からのカム角信号２の「Ｈ」レベルまたは「Ｌ」レベルの発生間隔はクランク角換算で１８０〔°ＣＡ〕毎となる。なお、図１０のクランク角信号上部の「三角白抜」記号位置は、内燃機関の＃１気筒〜＃８気筒における圧縮ＴＤＣを示す。そして、クランク角センサ２１０からのクランク角信号、カム角センサＡ２２０からのカム角信号１及びカム角センサＢ２３０からのカム角信号２はＥＣＵ３０を構成する波形整形回路３１介してマイクロコンピュータ４０に入力される。
【００６３】
ここで、可変バルブタイミング制御機構（図示略）によるバルブ位相としてＶＣＴ作用角の例えば、６０〔°ＣＡ〕に対応して、図９及び図１０に示すように、カム角信号１の異なるレベルの発生位置が＃２気筒圧縮ＴＤＣとそれに続く＃１気筒圧縮ＴＤＣの中央、また、＃３気筒圧縮ＴＤＣとそれに続く＃６気筒圧縮ＴＤＣの中央にそれぞれ位置するようクランクロータ２１１の欠歯部Ａ２１３、欠歯部Ｂ２１４、カムロータＡ２２１の歯部２２２が形成されている。また、カム角信号２の異なるレベルの発生位置が＃１気筒圧縮ＴＤＣとそれに続く＃８気筒圧縮ＴＤＣの中央、＃４気筒圧縮ＴＤＣとそれに続く＃３気筒圧縮ＴＤＣの中央、＃６気筒圧縮ＴＤＣとそれに続く＃５気筒圧縮ＴＤＣの中央、また、＃７気筒圧縮ＴＤＣとそれに続く＃２気筒圧縮ＴＤＣの中央にそれぞれ位置するようクランクロータ２１１の欠歯部Ａ２１３、欠歯部Ｂ２１４、カムロータＢ２３１の歯部２３２が形成されている。
【００６４】
つまり、図１０に示すように、クランクロータ２１１の回転に応じたクランク角センサ２１０からのクランク角信号に対するカムロータＡ２２１の回転に応じたカム角センサ２２０からのカム角信号１が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルとなる立上がり位置が、＃１気筒ＢＴＤＣ１５〔°ＣＡ〕〜＃１気筒ＢＴＤＣ７５〔°ＣＡ〕となり、カム角信号１が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルとなる立下がり位置が、＃６気筒ＢＴＤＣ１５〔°ＣＡ〕〜＃６気筒ＢＴＤＣ７５〔°ＣＡ〕となる。また、クランクロータ２１１の回転に応じたクランク角センサ２１０からのクランク角信号に対するカムロータＢ２３１の回転に応じたカム角センサ２３０からのカム角信号２が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルとなる立下がり位置が、＃８気筒ＢＴＤＣ１５〔°ＣＡ〕〜＃８気筒ＢＴＤＣ７５〔°ＣＡ〕、＃５気筒ＢＴＤＣ１５〔°ＣＡ〕〜＃５気筒ＢＴＤＣ７５〔°ＣＡ〕となり、カム角信号２が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルとなる立上がり位置が、＃３気筒ＢＴＤＣ１５〔°ＣＡ〕〜＃３気筒ＢＴＤＣ７５〔°ＣＡ〕、＃２気筒ＢＴＤＣ１５〔°ＣＡ〕〜＃２気筒ＢＴＤＣ７５〔°ＣＡ〕となる。これにより、内燃機関の気筒判別において、部品公差や組付ばらつきやタイミングベルト伸縮等の影響は勿論、更には、可変バルブタイミング制御機構を搭載した場合にも何ら影響を受けることなく、誤判別を回避することができる。
【００６５】
次に、本発明の実施の形態の第３実施例にかかる内燃機関の気筒判別装置で使用されているＥＣＵ３０内のマイクロコンピュータ４０のＣＰＵ４１における内燃機関が４サイクルＶ型８気筒（右バンク＃１気筒〜＃４気筒、左バンク＃５気筒〜＃８気筒）の場合の気筒判別の処理手順を示す図１１のフローチャートに基づき、上述の図９、図１０及び図１２を参照して説明する。ここで、図１２は図１１による気筒判別の判定結果を示す一覧表である。なお、この気筒判別ルーチンはイグニッションスイッチ（図示略）がオンとされたのちクランク角センサ２１０からのクランク角信号の立上がり／立下がり入力毎にＣＰＵ４１にて繰返し実行される。また、本実施例の内燃機関における４サイクルＶ型８気筒の圧縮ＴＤＣ順は、＃１気筒→＃８気筒→＃４気筒→＃３気筒→＃６気筒→＃５気筒→＃７気筒→＃２気筒とする。
【００６６】
図１１において、まず、ステップＳ３０１で、クランク角センサ１０からのクランク角信号におけるパルス間隔Ｔ（ｎ） 、このパルス間隔Ｔ（ｎ） における「Ｈ」レベル時間ＴＨ、「Ｌ」レベル時間ＴＬがそれぞれ計測される。次にステップＳ３０２に移行して、今回のパルス間隔Ｔ（ｎ） が前回のパルス間隔Ｔ（ｎ−１） で除算された｛Ｔ（ｎ） ／Ｔ（ｎ−１） ｝値が算出される。次にステップＳ３０３に移行して、ステップＳ３０２で算出された｛Ｔ（ｎ） ／Ｔ（ｎ−１） ｝値が予め設定された第１判定値を越えているかが判定される。ステップＳ３０３の判定条件が成立せず、即ち、｛Ｔ（ｎ） ／Ｔ（ｎ−１） ｝値が第１判定値以下と小さいときには欠歯部Ａ２１３または欠歯部Ｂ２１４のうちの何れでもないとして、このまま本ルーチンを終了する。
【００６７】
一方、ステップＳ３０３の判定条件が成立、即ち、｛Ｔ（ｎ） ／Ｔ（ｎ−１） ｝値が第１判定値を越え大きいときには欠歯部Ａ２１３または欠歯部Ｂ２１４のうちの何れかであるとしてステップＳ３０４に移行し、ステップＳ３０１で計測された「Ｈ」レベル時間ＴＨが「Ｌ」レベル時間ＴＬで除算された（ＴＨ／ＴＬ）値が算出される。次にステップＳ３０５に移行して、ステップＳ３０４で算出された（ＴＨ／ＴＬ）値が予め設定された第２判定値を越えているかが判定される。ステップＳ３０５の判定条件が成立せず、即ち、（ＴＨ／ＴＬ）値が第２判定値以下と小さいときには欠歯部Ａ２１３であるとしてステップＳ３０６に移行し、このときのカム角信号１のレベルが「Ｈ」であるかが判定される。
【００６８】
ステップＳ３０６の判定条件が成立、即ち、カム角信号１のレベルが「Ｈ」であるときにはステップＳ３０７に移行し、このときのカム角信号２のレベルが「Ｈ」であるかが判定される。ステップＳ３０７の判定条件が成立、即ち、カム角信号２のレベルが「Ｈ」であるときにはステップＳ３０８に移行し、＃１気筒の圧縮ＴＤＣであると判定され（図９、図１０及び図１２参照）、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ３０７の判定条件が成立せず、即ち、カム角信号２のレベルが「Ｌ」であるときにはステップＳ３０９に移行し、＃８気筒の圧縮ＴＤＣであると判定され（図９、図１０及び図１２参照）、本ルーチンを終了する。
【００６９】
一方、ステップＳ３０６の判定条件が成立せず、即ち、カム角信号１のレベルが「Ｌ」であるときにはステップＳ３１０に移行し、このときのカム角信号２のレベルが「Ｈ」であるかが判定される。ステップＳ３１０の判定条件が成立、即ち、カム角信号２のレベルが「Ｈ」であるときにはステップＳ３１１に移行し、＃６気筒の圧縮ＴＤＣであると判定され（図９、図１０及び図１２参照）、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ３１０の判定条件が成立せず、即ち、カム角信号２のレベルが「Ｌ」であるときにはステップＳ３１２に移行し、＃５気筒の圧縮ＴＤＣであると判定され（図９、図１０及び図１２参照）、本ルーチンを終了する。
【００７０】
一方、ステップＳ３０５の判定条件が成立、即ち、（ＴＨ／ＴＬ）値が第２判定値を越え大きいときには欠歯部Ｂ２１４であるとしてステップＳ３１３に移行し、このときのカム角信号１のレベルが「Ｈ」であるかが判定される。ステップＳ３１３の判定条件が成立、即ち、カム角信号１のレベルが「Ｈ」であるときにはステップＳ３１４に移行し、このときのカム角信号２のレベルが「Ｈ」であるかが判定される。ステップＳ３１４の判定条件が成立、即ち、カム角信号２のレベルが「Ｈ」であるときにはステップＳ３１５に移行し、＃３気筒の圧縮ＴＤＣであると判定され（図９、図１０及び図１２参照）、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ３１４の判定条件が成立せず、即ち、カム角信号２のレベルが「Ｌ」であるときにはステップＳ３１６に移行し、＃４気筒の圧縮ＴＤＣであると判定され（図９、図１０及び図１２参照）、本ルーチンを終了する。
【００７１】
一方、ステップＳ３１３の判定条件が成立せず、即ち、カム角信号１のレベルが「Ｌ」であるときにはステップＳ３１７に移行し、このときのカム角信号２のレベルが「Ｈ」であるかが判定される。ステップＳ３１７の判定条件が成立、即ち、カム角信号２のレベルが「Ｈ」であるときにはステップＳ３１８に移行し、＃２気筒の圧縮ＴＤＣであると判定され（図９、図１０及び図１２参照）、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ３１７の判定条件が成立せず、即ち、カム角信号２のレベルが「Ｌ」であるときにはステップＳ３１９に移行し、＃７気筒の圧縮ＴＤＣであると判定され（図９、図１０及び図１２参照）、本ルーチンを終了する。
【００７２】
このように、本実施例の内燃機関の気筒判別装置は、複数気筒として４サイクルＶ型８気筒（右バンク＃１気筒〜＃４気筒、左バンク＃５気筒〜＃８気筒）からなる内燃機関（図示略）のクランクシャフト１の回転位置に対応して固設され、等間隔部としての歯部２１２及び不等間隔部としての欠歯部Ａ２１３、欠歯部Ｂ２１４からなる所定の凹凸形状を有するクランクロータ２１１と、このクランクロータ２１１の凹凸形状に応じて発生される「Ｈ」または「Ｌ」のレベルの異なるクランク角信号を検出するクランク角センサ２１０と、内燃機関の右バンクのカムシャフト２ａの回転位置に対応して固設され、歯部２２２からなる所定の凹凸形状を有するカムロータＡ２２１と、このカムロータＡ２２１の凹凸形状に応じて発生される「Ｈ」または「Ｌ」のレベルの異なるカム角信号１を検出するカム角センサＡ２２０及び内燃機関の左バンクのカムシャフト２ｂの回転位置に対応して固設され、歯部２３２からなる所定の凹凸形状を有するカムロータＢ２３１と、このカムロータＢ２３１の凹凸形状に応じて発生される「Ｈ」または「Ｌ」のレベルの異なるカム角信号２を検出するカム角センサＢ２３０と、クランク角センサ２１０によるクランク角信号とカム角センサＡ２２０によるカム角信号１及びカム角センサＢ２３０によるカム角信号２との相対角を変更する相対角変更機構と、前記相対角変更機構による相対角の変更にかかわらず、クランク角センサ２１０によるクランク角信号の不等間隔部としての欠歯部Ａ２１３、欠歯部Ｂ２１４に応じた「Ｈ」または「Ｌ」のレベルと、その検出タイミング時点、及び／または、その検出タイミング以降のカム角センサＡ２２０によるカム角信号１の「Ｈ」または「Ｌ」のレベル及びカム角センサＢ２３０によるカム角信号２の「Ｈ」または「Ｌ」のレベルとの同一論理により気筒判別するＥＣＵ３０内のマイクロコンピュータ４０のＣＰＵ４１にて達成される気筒判別手段とを具備するものである。
【００７３】
また、本実施例の内燃機関の気筒判別装置の相対角変更機構は、内燃機関のクランクシャフト１から吸気バルブ（図示略）または排気バルブ（図示略）のうち少なくとも１つを開閉するカムシャフト２ａ，２ｂに駆動力を伝達する駆動力伝達系、またはバルブを開閉する機構内に設けられ、吸気バルブまたは排気バルブにおけるバルブ位相を変更自在な周知の可変バルブタイミング制御機構（図示略）であって、この可変バルブタイミング制御機構によるバルブ位相（図９及び図１１に示すＶＣＴ作用角（６０〔°ＣＡ〕））の変更によって、クランク角信号の不等間隔部としての欠歯部Ａ２１３、欠歯部Ｂ２１４に応じた「Ｈ」または「Ｌ」のレベルの検出タイミング前後にてカム角信号１及びカム角信号２の「Ｈ」または「Ｌ」の異なるレベルの発生がないようクランクロータ２１１、カムロータＡ２２１及びカムロータＢ２３１の凹凸形状を形成するものである。
【００７４】
つまり、相対角変更機構としての可変バルブタイミング制御機構によるバルブ位相であるＶＣＴ作用角が変更されても、クランク角信号の不等間隔部としての欠歯部Ａ２１３、欠歯部Ｂ２１４に応じた「Ｈ」または「Ｌ」のレベルの検出タイミング前後にてカム角信号の「Ｈ」または「Ｌ」の異なるレベルの発生がないようクランクロータ２１１、カムロータＡ２２１及びカムロータＢ２３１の凹凸形状が形成されているため、クランク角信号、カム角信号１及びカム角信号２のレベルに基づく論理に何ら変化が生じない。これにより、内燃機関の気筒判別において、部品公差や組付ばらつきやタイミングベルト伸縮等の影響は勿論、更には、可変バルブタイミング制御機構を搭載した場合にも何ら影響を受けることないため、誤判別を回避することができる。
【００７５】
そして、本実施例の内燃機関の気筒判別装置は、可変バルブタイミング制御機構によるバルブ位相の変更幅としてのＶＣＴ作用角（６０〔°ＣＡ〕）に対応するカム角信号１の「Ｈ」または「Ｌ」の異なるレベルの発生位置が、＃２気筒の圧縮ＴＤＣとそれに続く＃１気筒の圧縮ＴＤＣとのほぼ中央、また、＃３気筒の圧縮ＴＤＣとそれに続く＃６気筒の圧縮ＴＤＣとのほぼ中央にそれぞれ位置し、更に、カム角信号２の「Ｈ」または「Ｌ」の異なるレベルの発生位置が、＃１気筒の圧縮ＴＤＣとそれに続く＃８気筒の圧縮ＴＤＣとのほぼ中央、＃４気筒の圧縮ＴＤＣとそれに続く＃３気筒の圧縮ＴＤＣとのほぼ中央、＃６気筒の圧縮ＴＤＣとそれに続く＃５気筒の圧縮ＴＤＣとのほぼ中央、＃７気筒の圧縮ＴＤＣとそれに続く＃２気筒の圧縮ＴＤＣとのほぼ中央にそれぞれ位置するようクランクロータ２１１、カムロータＡ１２１及びカムロータＢ２３１の凹凸形状を形成するものである。
【００７６】
つまり、可変バルブタイミング制御機構によるＶＣＴ作用角に対応するカム角信号の「Ｈ」または「Ｌ」の異なるレベルの発生位置が、所定の気筒の圧縮ＴＤＣとそれに続く気筒の圧縮ＴＤＣとのほぼ中央に位置するようクランクロータ２１１、カムロータＡ２２１及びカムロータＢ２３１の凹凸形状が形成されている。これにより、内燃機関の気筒判別において、可変バルブタイミング制御機構が搭載されていても誤判別の要因となることなく、素早い始動性を得ることができる。
【００７７】
更に、本実施例の内燃機関の気筒判別装置は、複数気筒として４サイクルＶ型８気筒（右バンク＃１気筒〜＃４気筒、左バンク＃５気筒〜＃８気筒）からなる内燃機関（図示略）のクランクシャフト１の回転位置に対応して固設され、等間隔部としての歯部２１２及び不等間隔部としての欠歯部Ａ２１３、欠歯部Ｂ２１４からなる所定の形状を有するクランクロータ２１１と、このクランクロータ２１１の所定の形状に応じて発生される、「Ｈ」または「Ｌ」のレベルの異なるクランク角信号を検出するクランク角センサ２１０と、内燃機関の右バンクのカムシャフト２ａの回転位置に対応して固設され、歯部２２２からなる所定の識別可能な形状を有するカムロータＡ２２１と、このカムロータＡ２２１の識別可能な形状に応じて発生される、「Ｈ」または「Ｌ」のレベルの異なるカム角信号１を検出するカム角センサＡ２２０及び内燃機関の左バンクのカムシャフト２ｂの回転位置に対応して固設され、歯部２３２からなる所定の識別可能な形状を有するカムロータＢ２３１と、このカムロータＢ２３１の識別可能な形状に応じて発生される、「Ｈ」または「Ｌ」のレベルの異なるカム角信号２を検出するカム角センサＢ２３０と、クランクシャフト１に対するカムシャフト２ａ，２ｂの相対角を変更する相対角変更機構と、クランク角センサ２１０によるクランクロータ２１１の不等間隔部としての欠歯部Ａ２１３、欠歯部Ｂ２１４に応じて発生される「Ｈ」または「Ｌ」のレベルのクランク角信号と、その検出タイミング時点、及び／または、その検出タイミング以降のカム角センサＡ２２０によるカムロータＡ２２１の歯部１２２及びカム角センサＢによるカムロータＢ２３１の歯部２３２に応じて発生される「Ｈ」または「Ｌ」のレベルのカム角信号とに基づいて気筒判別するＥＣＵ３０内のマイクロコンピュータ４０のＣＰＵ４１にて達成される気筒判別手段とを具備し、前記相対角変更機構によりクランクシャフト１に対するカムシャフト２ａ，２ｂの相対角が変更され、クランク角センサ２１０によるクランク角信号とカム角センサＡ２２０によるカム角信号１及びカム角センサＢ２３０によるカム角信号２との位相差が変化しても、前記気筒判別手段による判別結果が変化しないように設けられているものである。
【００７８】
つまり、相対角変更機構によりクランクシャフト１に対するカムシャフト２ａ，２ｂの相対角が変更され、クランク角センサ２１０によるクランク角信号とカム角センサＡ２２０によるカム角信号１及びカム角センサＢ２３０によるカム角信号２との相対角に応じた位相差の変化にかかわらず、クランクロータ２１１の不等間隔部としての欠歯部Ａ２１３、欠歯部Ｂ２１４に応じて発生される「Ｈ」または「Ｌ」のレベルのクランク角信号の検出タイミング前後にてカムロータＡ２２１の所定の識別可能な形状としての歯部２２２に応じて発生される「Ｈ」または「Ｌ」のレベルのカム角信号１及びカムロータＢ２３１の所定の識別可能な形状としての歯部２３２に応じて発生される「Ｈ」または「Ｌ」のレベルのカム角信号２に基づいて気筒判別される。つまり、相対角変更機構による位相差の変化があっても、クランクロータ２１１の欠歯部Ａ２１３、欠歯部Ｂ２１４とカムロータＡ２２１の歯部２２２及びカムロータＢ２３１の歯部２３２との相対角関係に基づく判別結果が変化しないため、何ら影響を受けることなくクランク角信号とカム角信号１，２とにより正確に気筒判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態の第１実施例にかかる内燃機関の気筒判別装置を示す概略構成図である。
【図２】図２は図１におけるクランク角信号及びカム角信号の発生タイミングを示すタイミングチャートである。
【図３】図３は本発明の実施の形態の第１実施例にかかる内燃機関の気筒判別装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける気筒判別の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は図３による気筒判別の判定結果を示す一覧表である。
【図５】図５は本発明の実施の形態の第２実施例にかかる内燃機関の気筒判別装置を示す概略構成図である。
【図６】図６は図５におけるクランク角信号及びカム角信号の発生タイミングを示すタイミングチャートである。
【図７】図７は本発明の実施の形態の第２実施例にかかる内燃機関の気筒判別装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける気筒判別の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は図７による気筒判別の判定結果を示す一覧表である。
【図９】図９は本発明の実施の形態の第３実施例にかかる内燃機関の気筒判別装置を示す概略構成図である。
【図１０】図１０は図９におけるクランク角信号及びカム角信号の発生タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１１】図１１は本発明の実施の形態の第３実施例にかかる内燃機関の気筒判別装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける気筒判別の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は図１１による気筒判別の判定結果を示す一覧表である。
【符号の説明】
１ クランクシャフト
２ カムシャフト
１０ クランク角センサ
１１ クランクロータ
１２ 歯部
１３ 欠歯部Ａ
１４ 欠歯部Ｂ
２０ カム角センサ
２１ カムロータ
２２ 歯部
３０ ＥＣＵ（電子制御ユニット）
４０ マイクロコンピュータ
４１ ＣＰＵ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine that discriminates a cylinder for performing fuel injection control and ignition timing control of the internal combustion engine, and more specifically, a level of a crank angle signal according to a rotation of a crankshaft of the internal combustion engine. The present invention relates to a cylinder discriminating device for an internal combustion engine that discriminates a cylinder based on a cam angle signal level corresponding to rotation of a camshaft.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a prior art document related to a cylinder discriminating device of an internal combustion engine, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-213058 is known. In this technology, a technology is disclosed in which cylinder discrimination up to an eight-cylinder internal combustion engine (engine) can be applied with a rotation sensor having a relatively simple configuration while maintaining the merit that start-up ignition control can be performed.
[Patent Document] JP-A-6-213058 (pages 2 to 3)
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the above-mentioned one does not consider the mounting of the relative angle changing mechanism for changing the relative angle between the crank angle signal from the crank angle sensor and the cam angle signal from the cam angle sensor. Therefore, for example, in FIGS. 10 and 11 of the first embodiment, when the relative angle between the crank angle signal and the cam angle signal changes, as shown in FIG. And the levels of the cam angle signals G1 and G2 at the missing tooth edge do not match, and the logic with the missing tooth N1 does not hold.
[0004]
In FIGS. 16 and 17 of the second embodiment, the level of the rotation angle signal NE (crank angle signal) when the cylinder identification signal Gc (cam angle signal) rises / falls is detected. Here, when the relative angle between the crank angle signal and the cam angle signal is fixed, cylinder discrimination is possible. However, when the relative angle between the crank angle signal and the cam angle signal is changed by the relative angle changing mechanism, Has a problem that it causes a misjudgment.
[0005]
24 and 25 in [Third Embodiment], the presence or absence of a pulse of the cam angle sensor signal immediately before the compression TDC, the rising direction of the edge, and the like are detected, and the logic of the detection of the missing tooth level of the crank angle signal is used. Cylinder identification is being performed. This is based on the premise that a pulse, an edge, or the like occurs immediately before the compression TDC in order to reduce the cylinder determination time at the time of starting. Here, a relative angle changing mechanism is mounted, and when the crank angle signal and the cam angle signal change, it is impossible to accurately determine the cylinder. Further, although the level of the cam angle signal at the time of the compression TDC determination is detected, there is no mention of a specific relationship between the crank angle signal and the cam angle signal by the relative angle changing mechanism. Therefore, in FIG. 24, even if the level of the cam angle signal G is detected, the cylinder cannot be distinguished between the # 8 cylinder and the # 5 cylinder, and the # 3 cylinder and the # 2 cylinder.
[0006]
Therefore, the present invention has been made in order to solve such a problem, and when the cylinder discrimination is performed based on the crank angle signal from the crank angle sensor and the cam angle signal from the cam angle sensor, even if their relative angles change, the influence is not affected. It is an object of the present invention to provide a cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine that can avoid erroneous discrimination without receiving it.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the cylinder discriminating device for an internal combustion engine of the first aspect, the relative angle between the crank angle signal from the crank angle sensor and the cam angle signal from the cam angle sensor is changed by the relative angle changing mechanism. Regardless, the cylinder discriminating means discriminates the cylinder based on the same logic of the level corresponding to the unequal interval portion of the crank angle signal and the level of the cam angle signal after the detection timing and / or the detection timing. . In other words, even if the relative angle is changed by the relative angle changing mechanism, the logic of both the crank angle signal and the cam angle signal does not change, so that both the crank angle signal and the cam angle signal are not affected at all. The cylinder is accurately determined by the logic of the level.
[0008]
In the cylinder discriminating device for an internal combustion engine according to the second aspect, the relative angle changing mechanism is a variable valve timing control mechanism. The unevenness of the crank rotor and cam rotor is formed so that different levels of the cam angle signal do not occur before and after the detection timing of the corresponding level, so the cylinder can be accurately adjusted without being affected by the mounting of the variable valve timing control mechanism. The quick start is obtained.
[0009]
In the cylinder discriminating device for an internal combustion engine according to the third aspect, the generation position of the cam angle signal corresponding to the change width of the valve phase by the variable valve timing control mechanism is substantially equal to the compression TDC of the predetermined cylinder and the compression TDC of the subsequent cylinder. The uneven shape of the crank rotor and the cam rotor is formed so that they are located at the center, so that even when the variable valve timing control mechanism is installed, it does not cause a misjudgment in the cylinder discrimination of the internal combustion engine, so that quick start-up is possible. Is obtained.
[0010]
According to the cylinder discriminating device for an internal combustion engine, the relative angle of the camshaft with respect to the crankshaft is changed by the relative angle changing mechanism, and the relative angle between the crank angle signal from the crank angle sensor and the cam angle signal from the cam angle sensor is changed. Irrespective of the change of the phase difference according to the above, the cylinder discriminating means uses the signal corresponding to the unequally-spaced portion of the crank angle signal and the detection timing time point and / or the cam angle signal after the detection timing. The cylinder is determined. That is, even if there is a change in the phase difference due to the relative angle changing mechanism, the determination result based on the unequally spaced portion of the crank rotor and the predetermined identifiable shape of the cam rotor does not change, so that the crank angle signal is not affected at all. And the cam angle signal accurately determines the cylinder.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples.
[0012]
<Example 1>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a cylinder discriminating device for an internal combustion engine according to a first example of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a timing chart showing the generation timing of the crank angle signal and the cam angle signal in FIG.
[0013]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a crankshaft of an internal combustion engine (not shown) consisting of four spark-ignition four-cycle four-cylinders (# 1 to # 4 cylinders). Reference numeral 11 denotes a crank attached to the crankshaft 1 and rotated in the direction of the arrow. It is a rotor (rotating body). On the outer periphery of the crank rotor 11, one position consisting of 25 [° CA] in which two consecutive teeth are cut out of 36 teeth formed at equal angles every 10 [° CA] for detecting a crank angle. A tooth missing portion A13 is formed at 25 [° CA] where three teeth are continuously connected to opposing positions of approximately two equal parts on the outer circumference and 25 [° CA] is formed. Is formed with a tooth portion 12 having 32 (36-4) teeth. Reference numeral 10 denotes a Hall element or an MRE (Magnetic Resistance Element) for detecting a crank angle signal (rotational position of the crankshaft 1) of each tooth formed on the outer periphery of the crank rotor 11 and detecting a crank angle signal (rotational position of the crankshaft 1). This is a crank angle sensor including the used electromagnetic pickup.
[0014]
Therefore, depending on the position of each tooth portion 12 of the crank rotor 11 as shown in FIG. 1, the crank angle sensor 10 outputs 5 [° CA] corresponding to the rotation of the crank rotor 11 except for the tooth missing portion A13 and the tooth missing portion B14. Each time the crank angle signal rises to the “H (High: high) level or falls to the“ L (Low: low) ”level, the crank angle signal of the“ L ”level of 25 [° CA] in the toothless portion A13 In the missing tooth portion B14, an "H" level crank angle signal of 25 [.degree. CA] is generated.
[0015]
Reference numeral 2 denotes a camshaft corresponding to the four cylinders of the internal combustion engine, and reference numeral 21 denotes a cam rotor (rotating body) attached to the camshaft 2 and rotated in the direction of the arrow. On the outer periphery of the cam rotor 21, one tooth portion 22 having a number of teeth of 360 [° CA] in terms of a crankshaft is formed for detecting a cam angle, and the angular relationship between each tooth portion between the crank rotor 11 and the cam rotor 21 is formed. See FIG. 1). Reference numeral 20 denotes a cam angle sensor which is opposed to a tooth portion 22 formed on the outer periphery of the cam rotor 21 and comprises a Hall element for detecting a cam angle signal (rotational position of the cam shaft 2) by the tooth portion 22 and an electromagnetic pickup using MRE. It is.
[0016]
Therefore, depending on the position of the tooth portion 22 of the cam rotor 21 as shown in FIG. 1, the cam angle sensor 20 outputs an "H" level every 360 [° CA] or every 360 [° CA] corresponding to the rotation of the cam rotor 21. An "L" level cam angle signal is generated. Here, the camshaft 2 makes one rotation (360 [°]) for two rotations of the crankshaft 1 (720 [° CA]). For this reason, as shown in FIG. 2, the interval of generation of the crank angle signal from the crank angle sensor 10 is every 10 [° CA] except for the toothless portion A13 and the toothless portion B14, whereas the cam angle The intervals at which the “H” level or “L” level of the cam angle signal from the sensor 20 is generated are every 360 [° CA] in terms of crank angle. In FIG. 2, the position of the "triangular outline" symbol above the crank angle signal indicates the compression TDC in cylinders # 1 to # 4 of the internal combustion engine.
[0017]
Here, as shown in FIGS. 1 and 2, corresponding to a VCT working angle of, for example, 60 [° CA] as a valve phase by a variable valve timing control mechanism (VCT: Variable Cam Timing Control Mechanism) (not shown). Cranks such that the positions at which different levels of the cam angle signal are generated are located at the center of the # 1 cylinder compression TDC and the subsequent # 3 cylinder compression TDC, and at the center of the # 4 cylinder compression TDC and the subsequent # 2 cylinder compression TDC. The toothless portion A13 and the toothless portion B14 of the rotor 11 and the tooth portion 22 of the cam rotor 21 are formed.
[0018]
That is, as shown in FIG. 2, the cam angle signal from the cam angle sensor 20 corresponding to the rotation of the cam rotor 21 with respect to the crank angle signal from the crank angle sensor 10 corresponding to the rotation of the crank rotor 11 changes from the “H” level to “H”. The falling position at which the L level becomes the # 3 cylinder BTDC (Before Top Dead Center: before top dead center) 60 [° CA] to the # 3 cylinder BTDC120 [° CA], and the cam angle signal changes from the “L” level The rising positions at which the level becomes “H” are # 2 cylinder BTDC 60 [° CA] to # 2 cylinder BTDC 120 [° CA].
[0019]
Reference numeral 30 denotes an ECU (Electronic Control Unit), which inputs a crank angle signal from the crank angle sensor 10 and a cam angle signal from the cam angle sensor 20 to the microcomputer 40 via a waveform shaping circuit 31 constituting the ECU 30. Is done. Various sensor signals from a throttle opening sensor (not shown) and various other sensors are input to the microcomputer 40 via the A / D conversion circuit 32 constituting the ECU 30 or directly. The microcomputer 40 calculates a control amount according to the operation state of the internal combustion engine based on various sensor signals from various sensors based on the timing of generation of the crank angle signal and the cam angle signal, and outputs a drive signal corresponding to the calculation result to each cylinder. Is output to the injector 50, the igniter 60, and various other actuators (not shown).
[0020]
The microcomputer 40 includes a CPU 41 as a central processing unit for executing various known arithmetic processing, a ROM 42 for storing a control program and a control map, a RAM 43 for storing various data, a B / U (backup) RAM 44, an input / output circuit 45, It is configured as a logical operation circuit including a bus line 46 connecting them.
[0021]
Next, the internal combustion engine in the CPU 41 of the microcomputer 40 in the ECU 30 used in the cylinder discriminating apparatus for the internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention has four cycles of four cylinders (# 1 cylinder to # 4 cylinder). This will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 4 based on the flowchart of FIG. 3 showing the processing procedure of cylinder discrimination in the case of (cylinder). Here, FIG. 4 is a list showing the determination result of the cylinder determination shown in FIG. This cylinder discriminating routine is repeatedly executed by the CPU 41 each time a rising / falling input of a crank angle signal from the crank angle sensor 10 is performed after an ignition switch (not shown) is turned on. The order of the compression TDC of the four-cycle four-cylinder in the internal combustion engine of this embodiment is # 1 cylinder → # 3 cylinder → # 4 cylinder → # 2 cylinder.
[0022]
In FIG. 3, first, in step S101, the pulse interval T (n) in the crank angle signal from the crank angle sensor 10, the "H" level time TH and the "L" level time TL in the pulse interval T (n) are respectively set. It is measured. Next, the process proceeds to step S102, and a value (T (n) / T (n-1)) is calculated by dividing the current pulse interval T (n) by the previous pulse interval T (n-1). . Next, the process proceeds to step S103, and it is determined whether the {T (n) / T (n-1)} value calculated in step S102 exceeds a preset first determination value. If the determination condition of step S103 is not satisfied, that is, if the {T (n) / T (n-1)} value is smaller than or equal to the first determination value, it is neither the missing tooth portion A13 nor the missing tooth portion B14. This routine is terminated as it is.
[0023]
On the other hand, when the determination condition of step S103 is satisfied, that is, when the {T (n) / T (n-1)} value is larger than the first determination value and is larger, the position is determined by either the missing tooth portion A13 or the missing tooth portion B14. If there is, the process proceeds to step S104, and a value (TH / TL) obtained by dividing the “H” level time TH measured in step S101 by the “L” level time TL is calculated. Next, the process proceeds to step S105, and it is determined whether the (TH / TL) value calculated in step S104 exceeds a second determination value set in advance. When the determination condition of step S105 is not satisfied, that is, when the (TH / TL) value is smaller than the second determination value, the process proceeds to step S106 assuming that the tooth is the missing tooth portion A13, and the level of the cam angle signal at this time is " H ”.
[0024]
When the determination condition of step S106 is satisfied, that is, when the level of the cam angle signal is “H”, the process proceeds to step S107, and it is determined that the compression TDC is for the # 1 cylinder (see FIGS. 1, 2, and 4). Then, this routine ends. On the other hand, when the determination condition of step S106 is not satisfied, that is, when the level of the cam angle signal is “L”, the process proceeds to step S108, where it is determined that the compression TDC is for the # 4 cylinder (see FIG. 4). End the routine.
[0025]
On the other hand, when the determination condition of step S105 is satisfied, that is, when the (TH / TL) value exceeds the second determination value and is large, the process proceeds to step S109 assuming that the tooth is the missing tooth portion B14, and the level of the cam angle signal at this time is " H ”. When the determination condition of step S109 is satisfied, that is, when the level of the cam angle signal is “H”, the process proceeds to step S110, and it is determined that the compression TDC of the # 2 cylinder is performed (see FIGS. 1, 2 and 4). Then, this routine ends. On the other hand, if the determination condition of step S109 is not satisfied, that is, if the level of the cam angle signal is “L”, the process proceeds to step S111, and it is determined that the compression TDC is for the # 3 cylinder (FIGS. 1, 2 and This routine is ended.
[0026]
As described above, the cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment corresponds to the rotation position of the crankshaft 1 of an internal combustion engine (not shown) composed of four cylinders (four cylinders # 1 to # 4) as a plurality of cylinders. A crank rotor 11 having a predetermined uneven shape including a tooth portion 12 as an equally-spaced portion, a toothless portion A13 as an unequally-spaced portion, and a toothless portion B14, and an uneven shape of the crank rotor 11. A crank angle sensor 10 for detecting crank angle signals having different levels of “H” or “L” generated in response thereto, and a tooth portion 22 fixedly provided corresponding to the rotational position of the camshaft 2 of the internal combustion engine. A cam rotor 21 having a predetermined concavo-convex shape, a cam angle sensor 20 for detecting cam angle signals having different “H” or “L” levels generated according to the concavo-convex shape of the cam rotor 21, A relative angle changing mechanism for changing the relative angle between the crank angle signal from the crank angle sensor 10 and the cam angle signal from the cam angle sensor 20; The level of "H" or "L" corresponding to the missing tooth portion A13 and the missing tooth portion B14 as unequally-spaced portions of the angle signal, and the detection timing, and / or the cam angle sensor 20 after the detection timing. And a cylinder discriminating means implemented by the CPU 41 of the microcomputer 40 in the ECU 30 for discriminating the cylinder based on the same logic as the "H" or "L" level of the cam angle signal.
[0027]
Further, the relative angle changing mechanism of the cylinder discriminating device for an internal combustion engine according to the present embodiment includes a camshaft 2 that opens and closes at least one of an intake valve (not shown) or an exhaust valve (not shown) from a crankshaft 1 of the internal combustion engine. A variable valve timing control mechanism (not shown) provided in a driving force transmission system for transmitting a driving force to a valve or a mechanism for opening and closing a valve, and capable of changing a valve phase as a relative angle in an intake valve or an exhaust valve. The variable valve timing control mechanism changes the valve phase (VCT operating angle (60 [° CA]) shown in FIGS. 1 and 3), so that the missing tooth portion A13 and the missing tooth as irregularly spaced crank angle signal portions are provided. Before and after the detection timing of the “H” or “L” level corresponding to the section B14, the cam angle signal is controlled so that different levels of “H” or “L” do not occur. And forms a concavo-convex shape of Nkurota 11 and the cam rotor 21.
[0028]
In other words, even if the VCT operating angle, which is the valve phase, is changed by the variable valve timing control mechanism as the relative angle changing mechanism, the variable tooth timing according to the missing tooth portion A13 and the missing tooth portion B14 as unequally-spaced portions of the crank angle signal. The unevenness of the crank rotor 11 and the cam rotor 21 is formed so that different levels of “H” or “L” of the cam angle signal do not occur before and after the detection timing of the “H” or “L” level. No change occurs in the logic based on the levels of the angle signal and the cam angle signal. As a result, the cylinder discrimination of the internal combustion engine is not affected not only by the parts tolerance, the assembly variation, the expansion and contraction of the timing belt, but also by the variable valve timing control mechanism. Can be avoided.
[0029]
Then, the cylinder discriminating apparatus for the internal combustion engine according to the present embodiment provides the cam angle signal “H” or “L” corresponding to the VCT operating angle (60 ° CA) as the change width of the valve phase by the variable valve timing control mechanism. Are generated at substantially the center between the compression TDC of the # 1 cylinder and the subsequent compression TDC of the # 3 cylinder, and substantially at the center of the compression TDC of the # 4 cylinder and the subsequent compression TDC of the # 2 cylinder. The concave and convex shapes of the crank rotor 11 and the cam rotor 21 are formed so as to be positioned respectively.
[0030]
In other words, the positions where different levels of "H" or "L" of the cam angle signal corresponding to the VCT operating angle by the variable valve timing control mechanism are generated are substantially at the center of the compression TDC of the predetermined cylinder and the compression TDC of the subsequent cylinder. The unevenness of the crank rotor 11 and the cam rotor 21 is formed so as to be located at the position. As a result, in the cylinder discrimination of the internal combustion engine, even if the variable valve timing control mechanism is mounted, quick startability can be obtained without causing erroneous discrimination.
[0031]
Further, the cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment corresponds to the rotational position of the crankshaft 1 of an internal combustion engine (not shown) composed of four cylinders (four cylinders # 1 to # 4) as a plurality of cylinders. A crank rotor 11 having a predetermined shape including a tooth portion 12 as an equally-spaced portion, a toothless portion A13 as an unequally-spaced portion, and a toothless portion B14, and a predetermined shape of the crank rotor 11 A crank angle sensor 10 for detecting crank angle signals having different levels of “H” or “L” generated, and a predetermined fixed portion corresponding to the rotational position of the camshaft 2 of the internal combustion engine and having a tooth portion 22 And a cam angle sensor for detecting cam angle signals having different levels of "H" or "L" generated according to a predetermined identifiable shape of the cam rotor 21. 20, a relative angle changing mechanism for changing the relative angle of the camshaft 2 with respect to the crankshaft 1, and a missing tooth portion A13 and a missing tooth portion B14 as unevenly spaced portions of the crank rotor 11 by the crank angle sensor 10. The "H" or "L" level of the crank angle signal and the detection timing and / or the "H" generated according to the tooth portion 22 of the cam rotor 21 by the cam angle sensor 20 after the detection timing. Or a cylinder discriminating means implemented by the CPU 41 of the microcomputer 40 in the ECU 30 for discriminating the cylinder based on the cam angle signal at the level of "L" or "L". The relative angle of the shaft 2 is changed, and the crank angle signal from the crank angle sensor 10 and the cam angle sensor 20 Even if the phase difference between the angular signal changes, in which a determination result by said cylinder judgment means is provided so as not to change.
[0032]
That is, the relative angle changing mechanism changes the relative angle of the camshaft 2 with respect to the crankshaft 1, and changes the phase difference corresponding to the relative angle between the crank angle signal from the crank angle sensor 10 and the cam angle signal from the cam angle sensor 20. Regardless, before and after the detection timing of the crank angle signal of the “H” or “L” level generated according to the missing tooth portion A13 and the missing tooth portion B14 as the unevenly spaced portions of the crank rotor 11, The cylinder is determined based on a cam angle signal of “H” or “L” level generated according to the tooth portion 22 as a predetermined identifiable shape. That is, even if there is a change in the phase difference due to the relative angle changing mechanism, the determination result based on the relative angle relationship between the toothless portions A13 and B14 of the crank rotor 11 and the toothed portion 22 of the cam rotor 21 does not change. The cylinder can be accurately determined based on the crank angle signal and the cam angle signal without any influence.
[0033]
<Example 2>
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a cylinder discriminating device for an internal combustion engine according to a second example of the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a timing chart showing the generation timing of the crank angle signal and the cam angle signal in FIG. In the drawing, the same reference numerals and symbols are given to components having the same configuration or corresponding portions as those in the first embodiment described above, and detailed description thereof will be omitted.
[0034]
In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a crankshaft of an internal combustion engine (not shown) composed of a spark ignition type four-cycle six-cylinder (# 1 cylinder to # 6 cylinder), and 111 denotes a crank attached to the crankshaft 1 and rotated in the direction of the arrow. It is a rotor. On the outer periphery of the crank rotor 111, one position consisting of 25 [° CA] in which two consecutive teeth are cut out of 36 teeth formed at equal angles every 10 [° CA] for detecting a crank angle is used. Single missing portion A113, a single single missing portion consisting of 25 [° CA] formed by connecting three teeth consecutively at a position rotated by approximately 120 [° CA], which is approximately three equal parts of the outer circumference, and having two missing teeth The tooth portion B114 is further formed with one continuous missing tooth portion 115 formed by continuously missing two teeth at a position rotated by approximately 120 [° CA], which is approximately three equal parts of the outer circumference, and two continuous teeth are removed. A tooth portion 112 having 28 (36-8) teeth is formed in the portion. A crank angle sensor 110 includes a Hall element for detecting a crank angle signal (rotational position of the crankshaft 1) of each tooth formed on the outer periphery of the crank rotor 111 and an electromagnetic pickup using an MRE. It is.
[0035]
Therefore, depending on the position of each tooth portion 112 of the crank rotor 111 as shown in FIG. 5, the crank angle sensor 110 outputs 5 signals except for the single missing tooth portion A113 and the single missing tooth portion B114 in accordance with the rotation of the crank rotor 111. A crank angle signal that rises to the "H" level or falls to the "L" level for each [.degree. CA], the crank angle signal of the "L" level of 25 [.degree. The missing tooth portion B114 generates a 25 [° CA] "H" level crank angle signal, and the continuous missing tooth portion 115 generates two consecutive 25 [° CA] "L" level crank angle signals. You.
[0036]
Reference numeral 2 denotes a camshaft corresponding to the six cylinders of the internal combustion engine, and 121 denotes a cam rotor attached to the camshaft 2 and rotated in the direction of the arrow. On the outer periphery of the cam rotor 121, one tooth portion 122 having a number of teeth of 360 [° CA] in terms of a crankshaft is formed for detecting a cam angle, and the angular relationship between each tooth portion of the crank rotor 111 and the cam rotor 121 is formed. See FIG. 5). A cam angle sensor 120 includes a Hall element that detects a cam angle signal (rotational position of the camshaft 2) by the tooth portion 122 and an electromagnetic pickup that uses the MRE. It is.
[0037]
Therefore, depending on the position of the tooth portion 122 of the cam rotor 121 as shown in FIG. 5, the cam angle sensor 120 outputs an "H" level every 360 [° CA] or every 360 [° CA] corresponding to the rotation of the cam rotor 121. An "L" level cam angle signal is generated. Here, the camshaft 2 makes one rotation (360 [°]) for two rotations of the crankshaft 1 (720 [° CA]). For this reason, as shown in FIG. 6, the intervals at which the crank angle signal is generated from the crank angle sensor 110 are every 10 [° CA] except for the single missing tooth portion A113 and the single missing tooth portion B114. The intervals at which the "H" level or "L" level of the cam angle signal from the cam angle sensor 120 is generated are every 360 [° CA] in terms of crank angle. In FIG. 6, the position of the symbol "above the triangle" above the crank angle signal indicates the compression TDC in cylinders # 1 to # 6 of the internal combustion engine. The crank angle signal from the crank angle sensor 110 and the cam angle signal from the cam angle sensor 120 are input to the microcomputer 40 via the waveform shaping circuit 31 constituting the ECU 30.
[0038]
Here, as shown in FIGS. 5 and 6, different levels of the cam angle signal are generated as a valve phase by a variable valve timing control mechanism (not shown) corresponding to, for example, 60 [° CA] of the VCT working angle. The position is at the center of the # 1 cylinder compression TDC and the following # 5 cylinder compression TDC (# 2 cylinder exhaust TDC), and at the center of the # 6 cylinder compression TDC (# 1 cylinder exhaust TDC) and the following # 2 cylinder compression TDC. A single missing tooth portion A113, a single missing tooth portion B114, a continuous missing tooth portion 115, and a tooth portion 122 of the cam rotor 121 of the crank rotor 111 are formed so as to be respectively located.
[0039]
That is, as shown in FIG. 6, the cam angle signal from the cam angle sensor 120 corresponding to the rotation of the cam rotor 121 with respect to the crank angle signal from the crank angle sensor 110 corresponding to the rotation of the crank rotor 111 changes from the “H” level to “H”. The falling position at which the L level becomes the # 5 cylinder BTDC30 [° CA] to the # 5 cylinder BTDC90 [° CA], and the rising position at which the cam angle signal changes from the “L” level to the “H” level is # 2. Cylinder BTDC 30 [° CA] to # 2 cylinder BTDC 90 [° CA]. As a result, in the cylinder discrimination of the internal combustion engine, erroneous discrimination can be performed without being affected by parts tolerance, assembling variation, timing belt expansion and contraction, and even when a variable valve timing control mechanism is mounted. Can be avoided.
[0040]
In this embodiment, the internal combustion engine having four cylinders and six cylinders (cylinder # 1 to cylinder # 6) has been described. However, except for the description of the cylinder discrimination for cylinders # 4 to # 6, the internal combustion engine has four cycles. It can correspond to an internal combustion engine having three cylinders. In this case, the compression TDC of the # 4 cylinder is replaced by the exhaust TDC of the # 3 cylinder, the compression TDC of the # 5 cylinder is replaced by the exhaust TDC of the # 2 cylinder, and the compression TDC of the # 6 cylinder is replaced by the exhaust TDC of the # 1 cylinder. .
[0041]
Next, the internal combustion engine in the CPU 41 of the microcomputer 40 in the ECU 30 used in the cylinder determination device for an internal combustion engine according to the second example of the embodiment of the present invention has four cycles of six cylinders (# 1 cylinder to # 6 cylinder). This will be described with reference to FIGS. 5, 6 and 8 based on the flowchart of FIG. 7 showing the processing procedure of cylinder discrimination in the case of (cylinder). FIG. 8 is a list showing the results of the cylinder discrimination shown in FIG. This cylinder discriminating routine is repeatedly executed by the CPU 41 every time a rising / falling input of a crank angle signal from the crank angle sensor 110 is performed after an ignition switch (not shown) is turned on. In the internal combustion engine of this embodiment, the compression TDC order of the four-cycle six-cylinder is # 1 cylinder → # 5 cylinder → # 3 cylinder → # 6 cylinder → # 2 cylinder → # 4 cylinder.
[0042]
In FIG. 7, first, in step S201, the pulse interval T (n) in the crank angle signal from the crank angle sensor 110, and the “H” level time TH and “L” level time TL in the pulse interval T (n) are respectively set. It is measured. Next, the process proceeds to step S202, and it is determined whether the missing tooth determination flag XCRK is “1”. The missing tooth determination flag XCRK is reset to “0” at the time of initialization and upon completion of the cylinder determination described later. If the determination condition of step S202 is not satisfied, that is, if the missing tooth determination flag XCRK is “0” and the missing tooth determination has not been performed, the process proceeds to step S203, and the current pulse interval T (n) is set to the previous pulse interval. The value {T (n) / T (n-1)} divided by the interval T (n-1) is calculated.
[0043]
Next, the process proceeds to step S204, and it is determined whether the {T (n) / T (n-1)} value calculated in step S203 exceeds a first determination value set in advance. When the determination condition of step S204 is not satisfied, that is, when the {T (n) / T (n-1)} value is smaller than the first determination value, the single missing tooth portion A113, the single missing tooth portion B114 or the continuous missing tooth portion The process proceeds to step S205 assuming that none of the missing tooth portions 115 is present, the missing tooth determination flag XCRK is set to “0”, and the present routine ends. On the other hand, when the determination condition of step S204 is satisfied, that is, when the {T (n) / T (n-1)} value is larger than the first determination value and is large, the single missing tooth portion A113, the single missing tooth portion B114 or the continuous missing tooth portion The process proceeds to step S206 as one of the missing tooth portions 115, the missing tooth determination flag XCRK is set to "1", and this routine ends.
[0044]
On the other hand, when the determination condition of step S202 is satisfied, that is, when the missing tooth determination flag XCRK is "1" and the missing tooth determination has already been performed, the process proceeds to step S207, and the current pulse interval T (n) is set to the previous pulse. The value {T (n) / T (n-1)} divided by the interval T (n-1) is calculated. Next, the process proceeds to step S208, and it is determined whether the {T (n) / T (n-1)} value calculated in step S207 exceeds a preset second determination value. If the determination condition of step S208 is not satisfied, that is, if the {T (n) / T (n-1)} value is smaller than the second determination value, the single missing tooth portion A113 or the single missing tooth portion B114. To step S209.
[0045]
In step S209, a value (TH / TL) obtained by dividing the "H" level time TH measured in step S201 by the "L" level time TL is calculated. Next, the process proceeds to step S210, and it is determined whether the (TH / TL) value calculated in step S209 exceeds a third determination value set in advance. If the determination condition of step S210 is not satisfied, that is, if the (TH / TL) value is smaller than the third determination value, the process proceeds to step S211 assuming that the tooth is the single missing tooth portion A113, and the level of the cam angle signal at this time is determined. Is "H".
[0046]
When the determination condition of step S211 is satisfied, that is, when the level of the cam angle signal is “H”, the process proceeds to step S212, and it is determined that the compression TDC is for the # 1 cylinder (see FIGS. 5, 6, and 8). ). On the other hand, when the determination condition of step S211 is not satisfied, that is, when the level of the cam angle signal is “L”, the process proceeds to step S213, and the compression TDC of the # 6 cylinder (matches the exhaust TDC of the # 1 cylinder). (See FIGS. 5, 6, and 8).
[0047]
On the other hand, when the determination condition of step S210 is satisfied, that is, when the (TH / TL) value exceeds the third determination value and is large, the process proceeds to step S214 as a single missing tooth portion B114, and the level of the cam angle signal at this time is determined. Is "H". When the determination condition of step S214 is satisfied, that is, when the level of the cam angle signal is “H”, the process proceeds to step S215, and it is determined that the compression TDC is for the # 2 cylinder (see FIGS. 5, 6, and 8). ). On the other hand, when the determination condition of step S214 is not satisfied, that is, when the level of the cam angle signal is “L”, the process proceeds to step S216, and the compression TDC of the # 5 cylinder (matches the exhaust TDC of the # 2 cylinder). (See FIGS. 5, 6, and 8).
[0048]
On the other hand, when the determination condition of step S208 is satisfied, that is, when the value of {T (n) / T (n-1)} is larger than the second determination value and is large, the process proceeds to step S217 as the continuous missing tooth portion 115. It is determined whether the level of the cam angle signal at this time is “H”. When the determination condition of step S217 is satisfied, that is, when the level of the cam angle signal is “H”, the process proceeds to step S218, and it is determined that the compression TDC of the # 4 cylinder (matches the exhaust TDC of the # 3 cylinder). (See FIGS. 5, 6 and 8). On the other hand, when the determination condition of step S217 is not satisfied, that is, when the level of the cam angle signal is “L”, the process proceeds to step S219, and it is determined that the compression TDC of the # 3 cylinder is used (FIGS. 5 and 6). And FIG. 8). After the cylinder discrimination is completed in step S212, step S213, step S215, step S216, step S218, or step S219, the process proceeds to step S220, the missing tooth determination flag XCRK is reset to "0", and this routine ends.
[0049]
As described above, the cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment corresponds to the rotational position of the crankshaft 1 of an internal combustion engine (not shown) composed of four cylinders of four cycles (# 1 cylinder to # 6 cylinder) as a plurality of cylinders. Crank rotor 111 fixed and fixed, and having a predetermined uneven shape composed of tooth portions 112 as equally spaced portions, single missing tooth portions A113, single missing tooth portions B114, and continuous missing tooth portions 115 as unevenly spaced portions. And a crank angle sensor 110 that detects a crank angle signal having a different level of “H” or “L” generated according to the uneven shape of the crank rotor 111 and a rotational position of the camshaft 2 of the internal combustion engine. And a cam rotor 121 having a predetermined uneven shape composed of a tooth portion 122 and a different level of “H” or “L” generated according to the uneven shape of the cam rotor 121. A cam angle sensor 120 for detecting a cam angle signal, a relative angle changing mechanism for changing a relative angle between a crank angle signal from the crank angle sensor 110 and a cam angle signal from the cam angle sensor 120, and a relative angle by the relative angle changing mechanism. Irrespective of the change, the "H" or "L" corresponding to the single missing tooth portion A113, the single missing tooth portion B114, and the continuous missing tooth portion 115 as unevenly spaced portions of the crank angle signal by the crank angle sensor 110. The microcomputer 40 in the ECU 30 that determines the cylinder based on the same logic of the level of the cam angle signal and the level of the “H” or “L” of the cam angle signal from the cam angle sensor 120 after the detection timing. And a cylinder discriminating means achieved by the CPU 41.
[0050]
Further, the relative angle changing mechanism of the cylinder discriminating device for an internal combustion engine according to the present embodiment includes a camshaft 2 that opens and closes at least one of an intake valve (not shown) or an exhaust valve (not shown) from a crankshaft 1 of the internal combustion engine. A variable valve timing control mechanism (not shown) provided in a driving force transmission system for transmitting a driving force to a valve or a mechanism for opening and closing a valve, and capable of changing a valve phase as a relative angle in an intake valve or an exhaust valve. The variable valve timing control mechanism changes the valve phase (the VCT operating angle (60 [° CA]) shown in FIGS. 5 and 7), so that a single missing tooth portion A113 as an unequal interval portion of the crank angle signal, Before and after the detection timing of the “H” or “L” level according to the single missing tooth portion B114 and the continuous missing tooth portion 115, the “H” or “L” of the cam angle signal is detected. No occurrence levels comprising as those which form the irregular shape of the crank rotor 111 and the cam rotor 121.
[0051]
In other words, even if the VCT operating angle, which is the valve phase, is changed by the variable valve timing control mechanism as the relative angle changing mechanism, the variable tooth timing according to the missing tooth portion A13 and the missing tooth portion B14 as unequally-spaced portions of the crank angle signal. The unevenness of the crank rotor 11 and the cam rotor 21 is formed so that different levels of “H” or “L” of the cam angle signal do not occur before and after the detection timing of the “H” or “L” level. No change occurs in the logic based on the levels of the angle signal and the cam angle signal. As a result, the cylinder discrimination of the internal combustion engine is not affected not only by the parts tolerance, the assembly variation, the expansion and contraction of the timing belt, but also by the variable valve timing control mechanism. Can be avoided.
[0052]
Then, the cylinder discriminating apparatus for the internal combustion engine according to the present embodiment provides the cam angle signal “H” or “L” corresponding to the VCT operating angle (60 ° CA) as the change width of the valve phase by the variable valve timing control mechanism. Are generated approximately at the center of the compression TDC of the # 1 cylinder and the subsequent compression TDC of the # 5 cylinder, and substantially at the center of the compression TDC of the # 6 cylinder and the subsequent compression TDC of the # 2 cylinder. Are formed on the crank rotor 111 and the cam rotor 121 so as to be located respectively.
[0053]
In other words, the positions where different levels of "H" or "L" of the cam angle signal corresponding to the VCT operating angle by the variable valve timing control mechanism are generated are substantially at the center of the compression TDC of the predetermined cylinder and the compression TDC of the subsequent cylinder. The concave and convex shapes of the crank rotor 111 and the cam rotor 121 are formed so as to be located at the positions. As a result, in the cylinder discrimination of the internal combustion engine, even if the variable valve timing control mechanism is mounted, quick startability can be obtained without causing erroneous discrimination.
[0054]
Further, the cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine of the present embodiment corresponds to the rotational position of the crankshaft 1 of an internal combustion engine (not shown) composed of four cylinders of four cycles (# 1 cylinder to # 6 cylinder) as a plurality of cylinders. A crank rotor 111 having a predetermined shape including a tooth portion 112 as an evenly spaced portion, a single missing tooth portion A113, a single missing tooth portion B114, and a continuous missing tooth portion 115 as unevenly spaced portions; A crank angle sensor 110 that detects a crank angle signal having a different level of “H” or “L” generated according to a predetermined shape of the crank rotor 111 and a rotational position of the camshaft 2 of the internal combustion engine. A cam rotor 121 which is fixed and has a predetermined identifiable shape including a tooth portion 122, and “H” or “L” generated according to the predetermined identifiable shape of the cam rotor 121. A cam angle sensor 120 for detecting cam angle signals having different bells; a relative angle changing mechanism for changing a relative angle of the camshaft 2 with respect to the crankshaft 1; An "H" or "L" level crank angle signal generated according to the single missing tooth portion A113, the single missing tooth portion B114, and the continuous missing tooth portion 115, and the detection timing and / or detection thereof The CPU 41 of the microcomputer 40 in the ECU 30 that determines the cylinder based on the cam angle signal of “H” or “L” level generated according to the tooth portion 122 of the cam rotor 121 by the cam angle sensor 120 after the timing. A camshaft 2 with respect to the crankshaft 1 by the relative angle changing mechanism. Even if the relative angle is changed and the phase difference between the crank angle signal from the crank angle sensor 110 and the cam angle signal from the cam angle sensor 120 changes, the determination result by the cylinder determining means does not change. It is.
[0055]
That is, the relative angle changing mechanism changes the relative angle of the camshaft 2 with respect to the crankshaft 1, and changes the phase difference according to the relative angle between the crank angle signal from the crank angle sensor 110 and the cam angle signal from the cam angle sensor 120. Regardless, the crank angle of the "H" or "L" level generated according to the single missing tooth portion A113, the single missing tooth portion B114, and the continuous missing tooth portion 115 as unevenly spaced portions of the crank rotor 111. The cylinder is determined based on a cam angle signal of “H” or “L” level generated according to the tooth portion 122 as a predetermined identifiable shape of the cam rotor 121 before and after the signal detection timing. That is, even if the phase difference is changed by the relative angle changing mechanism, the relative angle between the single missing tooth portion A113, the single missing tooth portion B114, the continuous missing tooth portion 115 of the crank rotor 111 and the tooth portion 122 of the cam rotor 121 is obtained. Since the determination result based on the relationship does not change, it is possible to accurately determine the cylinder based on the crank angle signal and the cam angle signal without any influence.
[0056]
<Example 3>
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a cylinder discriminating device for an internal combustion engine according to a third example of the embodiment of the present invention. FIG. 10 is a timing chart showing the generation timing of the crank angle signal and the cam angle signal in FIG. In the drawing, the same reference numerals and symbols are given to components having the same configuration or corresponding portions as those in the first embodiment described above, and detailed description thereof will be omitted.
[0057]
In FIG. 9, reference numeral 1 denotes a crankshaft of an internal combustion engine (not shown) 211 including a spark ignition type 4-cycle V-type 8 cylinder (right bank # 1 to # 4 cylinders, left bank # 5 to # 8 cylinders). Is a crank rotor attached to the crankshaft 1 and rotated in the direction of the arrow. On the outer periphery of the crank rotor 211, a tooth missing portion consisting of 25 [° CA] which is missing two consecutive teeth out of 36 teeth formed at equal angles every 10 [° CA] for detecting a crank angle. A tooth portion A213 having the same shape is formed at a position rotated by 90 [° CA] of the outer periphery approximately four quarters from the portion A213. A toothless portion B214 composed of 25 [° CA] in which two teeth are continuously connected and two teeth are missing, and a toothless portion B214 of the same shape is formed at a position rotated by 90 [° CA], which is approximately a quarter of the outer circumference, A tooth portion 212 having 28 (36-8) teeth is formed in the other portion. A crank angle sensor 210 includes a Hall element for detecting a crank angle signal (rotational position of the crankshaft 1) of each tooth formed on the outer periphery of the crank rotor 211 and an electromagnetic pickup using an MRE. It is.
[0058]
Therefore, according to the position of each tooth portion 212 of the crank rotor 211 as shown in FIG. 9, the crank angle sensor 210 outputs 5 [° CA] corresponding to the rotation of the crank rotor 211 except for the toothless portion A213 and the toothless portion B214. Each time the crank angle signal rises to the "H" level or falls to the "L" level, the crank angle signal at the "L" level of 25 [.degree. CA] for the toothless portion A213, and 25 for the toothless portion B214. An "H" level crank angle signal of [° CA] is generated.
[0059]
Reference numeral 2a denotes a camshaft corresponding to four cylinders (# 1 cylinder to # 4 cylinder) in the right bank of the internal combustion engine, and 2b denotes a camshaft corresponding to four cylinders (# 5 cylinder to # 8 cylinder) in the left bank of the internal combustion engine. The camshaft 221 is a cam rotor A attached to the camshaft 2a and rotated in the direction of the arrow. On the outer periphery of the cam rotor A 221, there is formed a tooth portion 222 having one tooth which is 360 [° CA] in terms of crankshaft for detecting a cam angle. 231 is a cam rotor B attached to the camshaft 2b and rotated in the direction of the arrow. On the outer periphery of the cam rotor B231, there are formed two teeth 232 of 180 [° CA] in terms of crankshaft for detecting a cam angle (each tooth of the crank rotor 211, the cam rotor A221 and the cam rotor B231). (Refer to FIG. 9 for the angle relationship).
[0060]
Reference numeral 220 denotes a cam angle formed by a Hall element for detecting a cam angle signal 1 (rotational position of the camshaft 2a) by the tooth portion 222 and an electromagnetic pickup using an MRE, which faces a tooth portion 222 formed on the outer periphery of the cam rotor A 221. It is a sensor. Reference numeral 230 denotes a tooth element 232 formed on the outer periphery of the cam rotor B 231, and includes a Hall element for detecting a cam angle signal 2 (rotational position of the cam shaft 2 b) by the tooth part 232 and an electromagnetic pickup using an MRE. This is a cam angle sensor.
[0061]
Therefore, depending on the position of the tooth portion 222 of the cam rotor A221 as shown in FIG. 9, the cam angle sensor A220 outputs an "H" level every 360 [° CA] or every 360 [° CA] corresponding to the rotation of the cam rotor A221. An "L" level cam angle signal 1 is generated. Further, depending on the position of the tooth portion 232 of the cam rotor B231 as shown in FIG. 9, the cam angle sensor B230 outputs an "H" level every 180 [° CA] or every 180 [° CA] in accordance with the rotation of the cam rotor B231. An "L" level cam angle signal 2 is generated. Here, the camshafts 2a and 2b make one rotation (360 [°]) for two rotations (720 [° CA]) of the crankshaft 1.
[0062]
For this reason, as shown in FIG. 10, the generation interval of the crank angle signal from the crank angle sensor 210 is every 10 [° CA] except for the toothless portion A213 and the toothless portion B214, whereas the cam angle The intervals at which the "H" level or "L" level of the cam angle signal 1 from the sensor A220 is 360 [° CA] in terms of crank angle, and the "H" level or the "H" level of the cam angle signal 2 from the cam angle sensor B230. The “L” level generation interval is every 180 [° CA] in terms of crank angle. In FIG. 10, the position of the “triangular outline” symbol above the crank angle signal indicates the compression TDC in the # 1 to # 8 cylinders of the internal combustion engine. The crank angle signal from the crank angle sensor 210, the cam angle signal 1 from the cam angle sensor A220, and the cam angle signal 2 from the cam angle sensor B230 are input to the microcomputer 40 via the waveform shaping circuit 31 constituting the ECU 30. You.
[0063]
Here, as shown in FIGS. 9 and 10, different levels of the cam angle signal 1 correspond to a VCT working angle of, for example, 60 [° CA] as a valve phase by a variable valve timing control mechanism (not shown). The toothless portion A 213 of the crank rotor 211 so that the generation position is located at the center of the # 2 cylinder compression TDC and the center of the subsequent # 1 cylinder compression TDC, and at the center of the # 3 cylinder compression TDC and the subsequent # 6 cylinder compression TDC. The toothless portion B214 and the tooth portion 222 of the cam rotor A221 are formed. The positions at which different levels of the cam angle signal 2 are generated are the center of the # 1 cylinder compression TDC and the center of the subsequent # 8 cylinder compression TDC, the center of the # 4 cylinder compression TDC and the subsequent center of the # 3 cylinder compression TDC, and the # 6 cylinder compression TDC. And the center of the # 5 cylinder compression TDC and the center of the # 7 cylinder compression TDC and the center of the subsequent # 2 cylinder compression TDC, respectively. A tooth 232 is formed.
[0064]
That is, as shown in FIG. 10, the cam angle signal 1 from the cam angle sensor 220 corresponding to the rotation of the cam rotor A 221 with respect to the crank angle signal from the crank angle sensor 210 corresponding to the rotation of the crank rotor 211 changes from the “L” level. The rising positions at which the “H” level becomes the # 1 cylinder BTDC 15 [° CA] to the # 1 cylinder BTDC 75 [° CA], and the falling position at which the cam angle signal 1 changes from the “H” level to the “L” level, # 6 cylinder BTDC 15 [° CA] to # 6 cylinder BTDC 75 [° CA]. Further, the cam angle signal 2 from the cam angle sensor 230 corresponding to the rotation of the cam rotor B 231 corresponding to the crank angle signal from the crank angle sensor 210 corresponding to the rotation of the crank rotor 211 changes from the “H” level to the “L” level. The descending positions are # 8 cylinder BTDC 15 [° CA] to # 8 cylinder BTDC 75 [° CA], # 5 cylinder BTDC 15 [° CA] to # 5 cylinder BTDC 75 [° CA], and the cam angle signal 2 is at the “L” level. The rising positions that become the "H" level are # 3 cylinder BTDC 15 [° CA] to # 3 cylinder BTDC 75 [° CA] and # 2 cylinder BTDC 15 [° CA] to # 2 cylinder BTDC 75 [° CA]. As a result, in the cylinder discrimination of the internal combustion engine, erroneous discrimination can be performed without being affected by parts tolerance, assembling variation, timing belt expansion and contraction, and even when a variable valve timing control mechanism is mounted. Can be avoided.
[0065]
Next, the internal combustion engine in the CPU 41 of the microcomputer 40 in the ECU 30 used in the cylinder discriminating apparatus for the internal combustion engine according to the third example of the embodiment of the present invention is a 4-cycle V-type 8-cylinder (right bank # 1). The cylinder discriminating process procedure for the cylinders # 4 to # 4 and the left bank # 5 to # 8 will be described with reference to FIG. 9, FIG. 10 and FIG. Here, FIG. 12 is a list showing the determination result of the cylinder determination shown in FIG. This cylinder discriminating routine is repeatedly executed by the CPU 41 each time a rising / falling input of a crank angle signal from the crank angle sensor 210 is performed after an ignition switch (not shown) is turned on. In addition, the compression TDC order of the 4-cycle V-type 8-cylinder in the internal combustion engine of this embodiment is # 1 cylinder → # 8 cylinder → # 4 cylinder → # 3 cylinder → # 6 cylinder → # 5 cylinder → # 7 cylinder → # Two cylinders.
[0066]
In FIG. 11, first, in step S301, the pulse interval T (n) in the crank angle signal from the crank angle sensor 10, and the "H" level time TH and "L" level time TL in the pulse interval T (n) are respectively set. It is measured. Next, the process proceeds to step S302, and a value (T (n) / T (n-1)) is calculated by dividing the current pulse interval T (n) by the previous pulse interval T (n-1). . Next, the process proceeds to step S303, and it is determined whether the {T (n) / T (n-1)} value calculated in step S302 exceeds a preset first determination value. If the determination condition of step S303 is not satisfied, that is, if the {T (n) / T (n-1)} value is smaller than or equal to or less than the first determination value, it is not either the missing tooth portion A213 or the missing tooth portion B214. This routine is terminated as it is.
[0067]
On the other hand, when the determination condition of step S303 is satisfied, that is, when the {T (n) / T (n-1)} value is greater than the first determination value and is larger, the position is determined by either the missing tooth portion A213 or the missing tooth portion B214. If there is, the process proceeds to step S304, and a value (TH / TL) obtained by dividing the “H” level time TH measured in step S301 by the “L” level time TL is calculated. Next, the process proceeds to step S305, and it is determined whether the (TH / TL) value calculated in step S304 exceeds a preset second determination value. If the determination condition of step S305 is not satisfied, that is, if the (TH / TL) value is smaller than the second determination value, the process proceeds to step S306 assuming that the tooth is the missing tooth portion A213, and the level of the cam angle signal 1 at this time becomes It is determined whether it is "H".
[0068]
When the determination condition of step S306 is satisfied, that is, when the level of the cam angle signal 1 is “H”, the process proceeds to step S307, and it is determined whether the level of the cam angle signal 2 at this time is “H”. When the determination condition of step S307 is satisfied, that is, when the level of the cam angle signal 2 is “H”, the process proceeds to step S308, and it is determined that the compression TDC is for the # 1 cylinder (see FIGS. 9, 10, and 12). ), End this routine. On the other hand, when the determination condition of step S307 is not satisfied, that is, when the level of the cam angle signal 2 is “L”, the flow shifts to step S309, and it is determined that the compression TDC is for the # 8 cylinder (FIGS. 9 and 10). And FIG. 12), and this routine ends.
[0069]
On the other hand, when the determination condition of step S306 is not satisfied, that is, when the level of the cam angle signal 1 is “L”, the process proceeds to step S310, and it is determined whether the level of the cam angle signal 2 at this time is “H”. Is determined. When the determination condition of step S310 is satisfied, that is, when the level of the cam angle signal 2 is “H”, the flow shifts to step S311 and it is determined that the compression TDC is for the # 6 cylinder (see FIGS. 9, 10 and 12). ), End this routine. On the other hand, when the determination condition of step S310 is not satisfied, that is, when the level of the cam angle signal 2 is “L”, the flow shifts to step S312, where it is determined that the compression TDC is for the # 5 cylinder (FIGS. 9 and 10). And FIG. 12), and this routine ends.
[0070]
On the other hand, when the determination condition of step S305 is satisfied, that is, when the (TH / TL) value exceeds the second determination value and is large, the process proceeds to step S313 as the toothless portion B214, and the level of the cam angle signal 1 at this time becomes It is determined whether it is "H". When the determination condition of step S313 is satisfied, that is, when the level of the cam angle signal 1 is “H”, the process proceeds to step S314, and it is determined whether the level of the cam angle signal 2 at this time is “H”. When the determination condition of step S314 is satisfied, that is, when the level of the cam angle signal 2 is "H", the process proceeds to step S315, and it is determined that the compression TDC of the # 3 cylinder is performed (see FIGS. 9, 10, and 12). ), End this routine. On the other hand, when the determination condition of step S314 is not satisfied, that is, when the level of the cam angle signal 2 is “L”, the process proceeds to step S316, and it is determined that the compression TDC is for the # 4 cylinder (FIGS. 9 and 10). And FIG. 12), and this routine ends.
[0071]
On the other hand, when the determination condition of step S313 is not satisfied, that is, when the level of the cam angle signal 1 is “L”, the process proceeds to step S317, and it is determined whether the level of the cam angle signal 2 at this time is “H”. Is determined. When the determination condition of step S317 is satisfied, that is, when the level of the cam angle signal 2 is “H”, the process proceeds to step S318, and it is determined that the compression TDC is for the # 2 cylinder (see FIGS. 9, 10, and 12). ), End this routine. On the other hand, when the determination condition of step S317 is not satisfied, that is, when the level of the cam angle signal 2 is “L”, the process proceeds to step S319, and it is determined that the compression TDC is for the # 7 cylinder (FIGS. 9 and 10). And FIG. 12), and this routine ends.
[0072]
As described above, the cylinder discriminating apparatus for the internal combustion engine according to the present embodiment includes the four-cycle V-type eight cylinders (right bank # 1 to # 4 cylinders, left bank # 5 to # 8 cylinders) as a plurality of cylinders. (Not shown) is fixed corresponding to the rotational position of the crankshaft 1 and has a predetermined uneven shape including a tooth portion 212 as an equally-spaced portion, a toothless portion A213 as an unequally-spaced portion, and a toothless portion B214. Crank rotor 211 having a crank angle sensor 210 for detecting crank angle signals having different levels of “H” or “L” generated according to the uneven shape of the crank rotor 211, and a camshaft of a right bank of the internal combustion engine 2A, a cam rotor A221 fixedly provided corresponding to the rotational position and having a predetermined uneven shape including the tooth portions 222, and "H" generated according to the uneven shape of the cam rotor A221. Alternatively, a predetermined concave / convex shape which is fixedly provided in correspondence with the rotational position of the camshaft 2b of the left bank of the internal combustion engine and the cam angle sensor A220 which detects the cam angle signal 1 having a different level of "L", and which includes the tooth portion 232 is formed. A cam angle sensor B230 for detecting cam angle signals 2 having different levels of “H” or “L” generated according to the uneven shape of the cam rotor B231, a crank angle signal from the crank angle sensor 210, A relative angle changing mechanism for changing the relative angle between the cam angle signal 1 by the cam angle sensor A220 and the cam angle signal 2 by the cam angle sensor B230, and a crank angle sensor 210 regardless of the change of the relative angle by the relative angle changing mechanism. "H" or "L" corresponding to the toothless portion A213 and the toothless portion B214 as unevenly spaced portions of the crank angle signal due to The bell and its detection timing, and / or the “H” or “L” level of the cam angle signal 1 by the cam angle sensor A220 and the “H” of the cam angle signal 2 by the cam angle sensor B230 after the detection timing. Alternatively, a cylinder discriminating means implemented by the CPU 41 of the microcomputer 40 in the ECU 30 for discriminating the cylinder based on the same logic as the level of "L" is provided.
[0073]
Further, the relative angle changing mechanism of the cylinder discriminating device of the internal combustion engine according to the present embodiment includes a camshaft 2a that opens and closes at least one of an intake valve (not shown) or an exhaust valve (not shown) from the crankshaft 1 of the internal combustion engine. , 2b, a driving force transmission system for transmitting a driving force, or a well-known variable valve timing control mechanism (not shown) provided in a mechanism for opening and closing a valve and capable of changing a valve phase of an intake valve or an exhaust valve. The variable valve timing control mechanism changes the valve phase (VCT operating angle (60 [° CA]) shown in FIGS. 9 and 11), so that the missing tooth portion A213 and the missing tooth as irregularly spaced portions of the crank angle signal are provided. Difference between “H” or “L” of the cam angle signal 1 and the cam angle signal 2 before and after the detection timing of the “H” or “L” level according to the unit B214 Crank rotor 211 so as not occur bell, and forms a concavo-convex shape of the cam rotor A221 and cam rotor B231.
[0074]
In other words, even if the VCT operating angle, which is the valve phase, is changed by the variable valve timing control mechanism as the relative angle changing mechanism, the variable tooth timing according to the toothless portion A213 and the toothless portion B214 as unequally spaced portions of the crank angle signal. The uneven shapes of the crank rotor 211, the cam rotor A221, and the cam rotor B231 are formed so that different levels of the cam angle signal "H" or "L" do not occur before and after the detection timing of the "H" or "L" level. Therefore, no change occurs in the logic based on the levels of the crank angle signal, the cam angle signal 1 and the cam angle signal 2. As a result, the cylinder discrimination of the internal combustion engine is not affected not only by the parts tolerance, the assembly variation, the expansion and contraction of the timing belt, but also by the variable valve timing control mechanism. Can be avoided.
[0075]
The cylinder discriminating apparatus for the internal combustion engine according to the present embodiment provides the cam angle signal 1 of "H" or "H" corresponding to the VCT operating angle (60 [° CA]) as the valve phase change width by the variable valve timing control mechanism. The occurrence positions of different levels of “L” are substantially at the center of the compression TDC of the # 2 cylinder and the subsequent compression TDC of the # 1 cylinder, and substantially at the center of the compression TDC of the # 3 cylinder and the subsequent compression TDC of the # 6 cylinder. The positions at which the cam angle signal 2 is at different levels of “H” or “L” are respectively substantially at the center between the compression TDC of the # 1 cylinder and the subsequent compression TDC of the # 8 cylinder, # 4 Approximately the center of the compression TDC of the cylinder and the subsequent compression TDC of the # 3 cylinder, approximately the center of the compression TDC of the # 6 cylinder and the subsequent compression TDC of the # 5 cylinder, the compression TDC of the # 7 cylinder and the subsequent # 2 cylinder Pressure Crank rotor 211 so as to be located respectively substantially at the center of the TDC, and forms a concavo-convex shape of the cam rotor A121 and cam rotor B231.
[0076]
In other words, the positions where different levels of "H" or "L" of the cam angle signal corresponding to the VCT operating angle by the variable valve timing control mechanism are generated are substantially at the center of the compression TDC of the predetermined cylinder and the compression TDC of the subsequent cylinder. Are formed in such a manner that the crank rotor 211, the cam rotor A 221 and the cam rotor B 231 are located in the same position. As a result, in the cylinder discrimination of the internal combustion engine, even if the variable valve timing control mechanism is mounted, quick startability can be obtained without causing erroneous discrimination.
[0077]
Further, the cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment is an internal combustion engine (shown in the figure) including four-cycle V-type eight cylinders (right bank # 1 to # 4 cylinders, left bank # 5 to # 8 cylinders) as a plurality of cylinders. Crank rotor having a predetermined shape fixedly corresponding to the rotational position of the crankshaft 1 and having a tooth portion 212 as an equally-spaced portion, a toothless portion A213 as an unequally-spaced portion, and a toothless portion B214. 211, a crank angle sensor 210 for detecting crank angle signals having different levels of "H" or "L" generated according to a predetermined shape of the crank rotor 211, and a camshaft 2a of a right bank of the internal combustion engine. And a cam rotor A221 having a predetermined identifiable shape composed of the teeth 222 and generated in accordance with the identifiable shape of the cam rotor A221. , A cam angle sensor A220 for detecting a cam angle signal 1 having a different level of "H" or "L", and a toothed portion 232 fixedly provided corresponding to the rotational position of the camshaft 2b of the left bank of the internal combustion engine. A cam rotor B231 having an identifiable shape, a cam angle sensor B230 for detecting a cam angle signal 2 having a different level of "H" or "L" generated according to the identifiable shape of the cam rotor B231, It is generated according to a relative angle changing mechanism for changing the relative angle of the camshafts 2a and 2b with respect to the crankshaft 1, and the missing tooth portions A213 and B214 as unevenly spaced portions of the crank rotor 211 by the crank angle sensor 210. The "H" or "L" level of the crank angle signal and its detection timing, and / or the crank angle signal after the detection timing. The ECU 30 discriminates the cylinder based on the “H” or “L” level cam angle signal generated according to the tooth portion 122 of the cam rotor A 221 by the angle sensor A 220 and the tooth portion 232 of the cam rotor B 231 by the cam angle sensor B. And a cylinder discriminating means implemented by the CPU 41 of the microcomputer 40. The relative angle of the camshafts 2a and 2b with respect to the crankshaft 1 is changed by the relative angle changing mechanism. Even if the phase difference between the cam angle signal 1 from the cam angle sensor A220 and the cam angle signal 2 from the cam angle sensor B230 changes, the determination result by the cylinder determining means does not change.
[0078]
That is, the relative angles of the camshafts 2a and 2b with respect to the crankshaft 1 are changed by the relative angle changing mechanism, and the crank angle signal from the crank angle sensor 210, the cam angle signal 1 from the cam angle sensor A220, and the cam angle signal from the cam angle sensor B230. “H” or “L” level generated according to the missing tooth portion A 213 and the missing tooth portion B 214 as unequally spaced portions of the crank rotor 211 irrespective of a change in the phase difference according to the relative angle to the crankshaft 211. The cam angle signal 1 of the “H” or “L” level generated according to the tooth portion 222 as a predetermined identifiable shape of the cam rotor A 221 before and after the detection timing of the crank angle signal of the cam rotor A 221 and the predetermined timing of the cam rotor B 231 Based on the cam angle signal 2 of the “H” or “L” level generated according to the tooth portion 232 as an identifiable shape, It is determined. That is, even if there is a change in the phase difference due to the relative angle changing mechanism, it is based on the relative angular relationship between the toothless portion A213 and the toothless portion B214 of the crank rotor 211 and the toothed portion 222 of the cam rotor A221 and the toothed portion 232 of the cam rotor B231. Since the determination result does not change, it is possible to accurately determine the cylinder based on the crank angle signal and the cam angle signals 1 and 2 without any influence.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a cylinder discriminating device for an internal combustion engine according to a first example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart showing generation timings of a crank angle signal and a cam angle signal in FIG.
FIG. 3 is a flowchart showing a cylinder discrimination processing procedure in a CPU in an ECU used in a cylinder discrimination device for an internal combustion engine according to a first example of an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a list showing a determination result of the cylinder determination shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a cylinder discriminating device for an internal combustion engine according to a second example of the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a timing chart showing timings of generating a crank angle signal and a cam angle signal in FIG.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a cylinder discriminating process performed by a CPU in an ECU used in a cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to a second example of the embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a list showing a result of the cylinder discrimination shown in FIG. 7;
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a cylinder discriminating device for an internal combustion engine according to a third example of the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a timing chart showing timings of generating a crank angle signal and a cam angle signal in FIG. 9;
FIG. 11 is a flowchart showing a cylinder discrimination processing procedure in a CPU in an ECU used in a cylinder discrimination device for an internal combustion engine according to a third embodiment of the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a list showing a determination result of the cylinder determination shown in FIG. 11;
[Explanation of symbols]
1 crankshaft
2 camshaft
10 Crank angle sensor
11 Crank rotor
12 Tooth
13 Missing tooth part A
14 Missing Tooth B
20 Cam angle sensor
21 Cam rotor
22 Tooth
30 ECU (electronic control unit)
40 Microcomputer
41 CPU

Claims (4)

複数気筒からなる内燃機関のクランクシャフトの回転位置に対応して固設され、等間隔部及び不等間隔部からなる所定の凹凸形状を有するクランクロータと、
前記クランクロータの凹凸形状に応じて発生されるレベルの異なるクランク角信号を検出するクランク角センサと、
前記内燃機関のカムシャフトの回転位置に対応して固設され、所定の凹凸形状を有するカムロータと、
前記カムロータの凹凸形状に応じて発生されるレベルの異なるカム角信号を検出するカム角センサと、
前記クランク角センサによるクランク角信号と前記カム角センサによるカム角信号との相対角を変更する相対角変更機構と、
前記相対角変更機構による相対角の変更にかかわらず、前記クランク角センサによるクランク角信号の不等間隔部に応じたレベルと、その検出タイミング時点、及び／または、その検出タイミング以降の前記カム角センサによるカム角信号のレベルとの同一論理により気筒判別する気筒判別手段と
を具備することを特徴とする内燃機関の気筒判別装置。A crank rotor fixedly provided corresponding to the rotational position of the crankshaft of the internal combustion engine composed of a plurality of cylinders and having a predetermined uneven shape composed of equally spaced portions and unequally spaced portions;
A crank angle sensor that detects a crank angle signal having a different level generated according to the uneven shape of the crank rotor,
A cam rotor fixedly provided corresponding to the rotational position of the camshaft of the internal combustion engine and having a predetermined uneven shape;
A cam angle sensor that detects a cam angle signal having a different level generated according to the uneven shape of the cam rotor;
A relative angle changing mechanism that changes a relative angle between a crank angle signal from the crank angle sensor and a cam angle signal from the cam angle sensor;
Irrespective of the change of the relative angle by the relative angle changing mechanism, the level corresponding to the unequal interval portion of the crank angle signal by the crank angle sensor, and the detection timing and / or the cam angle after the detection timing A cylinder discriminating means for discriminating the cylinder based on the same logic as the level of the cam angle signal from the sensor. 前記相対角変更機構は、前記内燃機関の前記クランクシャフトから吸気バルブまたは排気バルブのうち少なくとも１つを開閉する前記カムシャフトに駆動力を伝達する駆動力伝達系、またはバルブを開閉する機構内に設けられ、前記吸気バルブまたは前記排気バルブにおける前記相対角としてのバルブ位相を変更自在な可変バルブタイミング制御機構であって、
前記可変バルブタイミング制御機構によるバルブ位相の変更によって、前記クランク角信号の不等間隔部に応じたレベルの検出タイミング前後にて前記カム角信号の異なるレベルの発生がないよう前記クランクロータ及び前記カムロータの凹凸形状を形成す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。The relative angle changing mechanism includes a driving force transmission system that transmits a driving force from the crankshaft of the internal combustion engine to the camshaft that opens and closes at least one of an intake valve and an exhaust valve, or a mechanism that opens and closes a valve. A variable valve timing control mechanism that is provided and that can change a valve phase as the relative angle in the intake valve or the exhaust valve,
By changing the valve phase by the variable valve timing control mechanism, the crank rotor and the cam rotor are prevented from generating different levels of the cam angle signal before and after the detection timing of the level corresponding to the unequally spaced portion of the crank angle signal. The cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the uneven shape is formed. 前記可変バルブタイミング制御機構によるバルブ位相の変更幅に対応する前記カム角信号の異なるレベルの発生位置が、所定の気筒の圧縮ＴＤＣ（Ｔｏｐ Ｄｅａｄ Ｃｅｎｔｅｒ：上死点）とそれに続く気筒の圧縮ＴＤＣとのほぼ中央に位置するよう前記クランクロータ及び前記カムロータの凹凸形状を形成することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の気筒判別装置。The positions at which different levels of the cam angle signal corresponding to the variable width of the valve phase by the variable valve timing control mechanism are generated are a compression TDC (Top Dead Center: top dead center) of a predetermined cylinder and a compression TDC of a subsequent cylinder. 3. The cylinder discriminating apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the irregularities of the crank rotor and the cam rotor are formed so as to be located substantially at the center of the cylinder. 複数気筒からなる内燃機関のクランクシャフトの回転位置に対応して固設され、等間隔部及び不等間隔部からなる所定の形状を有するクランクロータと、
前記クランクロータの前記所定の形状に応じて発生される、異なるクランク角信号を検出するクランク角センサと、
前記内燃機関のカムシャフトの回転位置に対応して固設され、所定の識別可能な形状を有するカムロータと、
前記カムロータの前記所定の識別可能な形状に応じて発生される、異なるカム角信号を検出するカム角センサと、
前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対角を変更する相対角変更機構と、
前記クランク角センサによる前記クランクロータの不等間隔部に応じて発生されるクランク角信号と、その検出タイミング時点、及び／または、その検出タイミング以降の前記カム角センサによる前記カムロータの前記所定の識別可能な形状に応じて発生されるカム角信号とに基づいて気筒判別する気筒判別手段とを具備し、
前記相対角変更機構により前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対角が変更され、前記クランク角センサによるクランク角信号と前記カム角センサによるカム角信号との位相差が変化しても、前記気筒判別手段による判別結果が変化しないように設けられていることを特徴とする内燃機関の気筒判別装置。A crank rotor fixedly provided corresponding to the rotational position of the crankshaft of the internal combustion engine composed of a plurality of cylinders and having a predetermined shape composed of equally spaced portions and unequally spaced portions;
A crank angle sensor that detects different crank angle signals generated according to the predetermined shape of the crank rotor,
A cam rotor fixedly provided corresponding to the rotational position of the camshaft of the internal combustion engine and having a predetermined identifiable shape;
A cam angle sensor that detects a different cam angle signal generated according to the predetermined identifiable shape of the cam rotor;
A relative angle changing mechanism for changing a relative angle of the camshaft with respect to the crankshaft,
A crank angle signal generated by the crank angle sensor in accordance with an unequally spaced portion of the crank rotor, and a predetermined identification of the cam rotor by the cam angle sensor after the detection timing and / or the detection timing thereof; Cylinder discriminating means for discriminating a cylinder based on a cam angle signal generated according to a possible shape,
Even when the relative angle of the camshaft relative to the crankshaft is changed by the relative angle changing mechanism, and the phase difference between the crank angle signal from the crank angle sensor and the cam angle signal from the cam angle sensor changes, the cylinder discrimination is performed. A cylinder discriminating device for an internal combustion engine, wherein the cylinder discriminating device is provided so that a discrimination result by means does not change.
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