JP2007002754A - 内燃機関の気筒判別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ３気筒の内燃機関において、気筒判別信号の配置や判定タイミングのレイアウト性を悪化させることなく、気筒判別を行えるようにする。
【解決手段】 基準クランク角位置Ａでは、直前の１６０deg範囲の判別ウインドウ内で出力された気筒判別信号Phaseの数から、次の圧縮上死点気筒が＃１気筒であると判別する気筒判別タイミングであるか、気筒判別タイミングでないかを判断する。また、基準クランク角位置Ｂでは、４０degだけ遡ったタイミングを終期とする１２０deg範囲の判別ウインドウ内で出力された気筒判別信号Phaseの数から、次の圧縮上死点気筒が＃２
気筒であると判別する気筒判別タイミングであるか、気筒判別タイミングでないかを判断する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、内燃機関において特定ピストン位置に該当する気筒を判別する気筒判別装置に関する。

特許文献１には、基準クランク角位置と気筒判別信号との組み合わせから気筒判別を行う構成において、クランク軸に対するカム軸の回転位相の変化に応じて気筒識別区間を設定する気筒判別装置が開示されている。
特開２００４−０４４４７０号公報

ところで、例えば、気筒間の行程位相差がクランク角で２４０degである３気筒機関で気筒判別を行わせる場合、基準クランク角位置としてはクランク角で１２０deg毎の位置を検出させることになるが、行程位相差は２４０degであるため基準クランク角位置になっても気筒判別が不要である場合が生じ、気筒判別の他に、気筒判別をキャンセルする判別（表裏の判別）が必要となる。

更に、クランク軸に対するカム軸の位相を変化させる可変バルブタイミング機構を備える機関では、気筒判別信号（カム信号）とクランク角信号との位相差からバルブタイミング検出させる場合がある。
このように、気筒判別信号を用いて、気筒判別の他に、気筒判別を行うか否かの判別（表裏の判別）を行い、更に、バルブタイミングの検出も行わせようとすると、気筒判別信号の配置や判定タイミングのレイアウト性が悪化し、特に、シグナルプレートに設けた突起部を電磁ピックアップで検出するセンサを用いて気筒判別信号を発生させる場合には、分解能が低いため、上記の機能を実現しつつ安定した検出精度を確保することが困難であるという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、気筒判別信号の配置や判定タイミングのレイアウト性を悪化させることなく、気筒判別の他に、表裏の判別を行い、更に、バルブタイミングの検出も可能にできる気筒判別装置を提供することを目的とする。

そのため請求項１記載の発明では、カム軸の回転に同期して気筒判別信号を発生させる一方、複数の基準クランク角位置それぞれに対応して前記気筒判別信号の判定区間を不等に設定し、前記判定区間に含まれる前記気筒判別信号に基づいて特定ピストン位置に該当する気筒を判別する構成とした。
かかる構成によると、複数の基準クランク角位置それぞれに対応して判定区間を不等に設定することから、例えばカム軸の位相変化に対しても確実に判定区間内に気筒判別信号を含める設定や、表裏の判別を容易に実現できる判定区間と気筒判別信号との組み合わせを設定することが容易である。

従って、例えば電磁ピックアップ式のセンサを用いて気筒判別信号を発生させる場合であっても、気筒判別の他に、表裏の判別を行い、更に、バルブタイミングの検出も高精度に行わせることができる。
請求項２記載の発明では、クランク軸の絶対角度を検出し、基準クランク角位置におけるクランク軸の絶対角度に応じて判定区間を不等に設定する構成とした。

かかる構成によると、クランク軸の絶対角度を検出することで、複数の基準クランク角位置を識別し、該識別結果に応じて気筒判別信号の判定区間を不等に設定する。
従って、それぞれの基準クランク角位置に最適な判定区間を容易に設定させることができる。
請求項３記載の発明では、内燃機関の気筒数が奇数であり、基準クランク角位置が気筒判別のタイミングであるか否かの判別及び特定ピストン位置に該当する気筒の判別を、前記判定区間に含まれる気筒判別信号に基づいて行う構成とした。

かかる構成によると、基準クランク角位置に応じて判定区間を設定し、その判定区間に含まれる気筒判別信号を検出すると、該検出結果から気筒判別のタイミングであるか否かの判別（即ち、表裏の判別）を行うと共に、特定ピストン位置に該当する気筒の判別を行う。
従って、基準クランク角位置に対応させる判定区間の設定によって、例えば３気筒機関で、クランク角で１２０deg毎の基準クランク角位置を検出し、行程位相差であるクランク角で２４０deg毎に気筒判別を行わせる場合に、気筒判別の他に、気筒判別を行うか否かの判別（表裏の判別）を、気筒判別信号の配置や判定タイミングのレイアウト性を悪化させることなく行わせることができるようになる。

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施形態における３気筒ガソリン機関の構成図である。
図１において、内燃機関１０１の吸気管１０２には、スロットルモータ１０３ａでスロットルバルブ１０３ｂを開閉駆動する電子制御スロットル１０４が介装される。
そして、前記電子制御スロットル１０４及び吸気バルブ１０５を介して、燃焼室１０６内に空気が吸入される。

各気筒の吸気ポート１３０には、電磁式の燃料噴射弁１３１が設けられ、該燃料噴射弁１３１は、エンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵとする。）１１４からの噴射パルス信号によって開弁駆動されると、所定圧力に調整された燃料を吸気バルブ１０５に向けて噴射する。
前記燃焼室１０６内に形成された混合気は、図示省略した点火プラグによる火花点火によって着火燃焼する。

燃焼室１０６内の燃焼排気は、排気バルブ１０７を介して排気管に排出され、フロント触媒１０８及びリア触媒１０９で浄化された後、大気中に放出される。
前記吸気バルブ１０５及び排気バルブ１０７は、それぞれ排気側カムシャフト１１０，吸気側カムシャフト１３４に設けられたカムによって開閉駆動されるが、吸気側カムシャフト１３４には、可変バルブタイミング機構（ＶＴＣ）１１３が設けられている。

前記可変バルブタイミング機構１１３は、クランクシャフト１２０に対する吸気側カムシャフト１３４の回転位相を変化させることで、吸気バルブ１０５のバルブタイミングを変化させる機構である。
図２は、前記可変バルブタイミング機構１１３の構造を示す。
前記可変バルブタイミング機構１１３は、クランクシャフト１２０と同期して回転するスプロケット２５に固定され、このスプロケット２５と一体的に回転する第１回転体２１と、ボルト２２ａにより前記吸気側カムシャフト１３４の一端に固定され、吸気側カムシャフト１３４と一体的に回転する第２回転体２２と、ヘリカルスプライン２６により第１回転体２１の内周面と第２回転体２２の外周面とに噛合する筒状の中間ギア２３と、を有している。

前記中間ギア２３には３条ネジ２８を介してドラム２７が連結されており、このドラム２７と中間ギア２３との間にねじりスプリング２９が介装されている。
前記中間ギア２３は、ねじりスプリング２９によって遅角方向（図２の左方向）へ付勢されており、電磁リターダ２４に電圧を印加して磁力を発生すると、ドラム２７及び３条ネジ２８を介して進角方向（図２の右方向）へ動かされる。

この中間ギア２３の軸方向位置に応じて、回転体２１，２２の相対位相が変化して、クランクシャフト１２０に対する吸気側カムシャフト１３４の位相が変化する。
前記電動アクチュエータ１７及び電磁リターダ２４は、前記ＥＣＵ１１４からの制御信号により、機関の運転状態に応じて駆動制御される。
尚、前記可変バルブタイミング機構１１３を、図２に示した構造に限定するものではなく、公知の全ての可変バルブタイミング機構を適用できる。

前記ＥＣＵ１１４は、マイクロコンピュータを内蔵し、各種センサからの検出信号に基づく演算処理によって、前記電子制御スロットル１０４，可変バルブタイミング機構１１３，燃料噴射弁１３１等を制御する。
前記各種センサとしては、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ１１６、機関１０１の吸入空気量Ｑを検出するエアフローメータ１１５、クランクシャフト１２０の角度位置を検出するクランク角センサ１１７、スロットルバルブ１０３ｂの開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ１１８、機関１０１の冷却水温度を検出する水温センサ１１９、吸気側カムシャフト１３４の回転に同期して気筒判別信号を出力するカムセンサ１３２が設けられている。

前記クランク角センサ１１７は、クランクシャフト１２０に軸支したシグナルプレートの被検出部を検出することで、図３に示すように、各気筒の上死点位置で立ち上がるクランク角１０deg毎の単位クランク角信号ＰＯＳを出力する。
ここで、前記単位クランク角信号ＰＯＳは、＃１気筒の上死点前５０deg及び６０degの位置で抜けを生じ、更に、＃１気筒の上死点後の６０deg及び７０degの位置で抜けを生じるように、被検出部を部分的に欠落させてある。

上記のクランク角センサ１１７によると、単位クランク角信号ＰＯＳの欠落部分が不等間隔で設けられ、欠落部分から単位クランク角信号ＰＯＳが１０個連続して出力される区間と、欠落部分から単位クランク角信号ＰＯＳが２２個連続して出力される区間とに分かれる。
従って、この連続出力区間のいずれであるかを判断し、更に、単位クランク角信号の連続出力数を計数することで、クランクシャフト１２０の絶対角度を検出することができる。

また、前記カムセンサ１３２は、吸気側カムシャフト１３４に軸支したシグナルプレートの被検出部を検出することで、図３に示すように、気筒間の行程位相差に相当するクランク角２４０deg（カム角１２０deg）毎に、気筒判別信号Phaseを出力する。
前記気筒判別信号Phaseは、クランク角２４０deg毎に、１個→１個→２個連続の順で出力されるようになっている。

本実施形態では、クランク角に対する前記気筒判別信号Phaseの位相が、前記可変バルブタイミング機構１１３によるバルブタイミングの変更に伴って変化することになり、図３には、バルブタイミングの最遅角時における気筒判別信号Phaseの出力位置と、バルブタイミングの最進角時における気筒判別信号Phaseの出力位置とを示してある。
例えば、バルブタイミングの最遅角時においては、２個連続して出力される気筒判別信号Phaseの最初の信号が＃３気筒の圧縮上死点前６０deg付近で出力され、その次の１個だけの気筒判別信号Phaseは、＃１気筒の圧縮上死点前６０deg付近で出力され、更に、その次の１個だけの気筒判別信号Phaseは、＃２気筒の圧縮上死点前６０deg付近で出力される。

また、本実施形態では、バルブタイミングを最進角させるとクランク角で８０deg程度進角されるようになっており、前記気筒判別信号Phaseの出力タイミングも全体に８０deg程度進角される。
本実施形態における点火は、＃１気筒→＃２気筒→＃３気筒の順に行われ、気筒間の行程位相差（点火時期間隔）は前述のようにクランク角２４０degであるから、クランク角２４０deg毎（各気筒の圧縮上死点毎）に、次に圧縮上死点となる気筒を判断する気筒判別を行い、この気筒判別の結果に基づいて各気筒の点火及び燃料噴射を制御する。

図４は、前記気筒判別処理を示すフローチャートである。
図４のフローチャートにおいて、まず、ステップＳ１では、ＰＯＳカウンタPOSCNTの値が４であるか否かを判別する。
前記ＰＯＳカウンタPOSCNTは、図３に示すように、前記単位クランク角信号ＰＯＳが出力される毎にカウントアップされる一方、欠落後の最初の単位クランク角信号ＰＯＳの出力時に０にリセットされる。

尚、前記単位クランク角信号ＰＯＳの欠落は、前記単位クランク角信号ＰＯＳの周期を計測し、該周期の前回値と今回値とを比較し、回転変動分を超えて増大変化した周期を欠落部分の周期として判断する。
前記ステップＳ１で、前記POSCNT＝４であると判断されると、ステップＳ２へ進み、前回リセットした直前でのＰＯＳカウンタPOSCNTの値がセットされるPOSCNTZ０の値が９であるか否かを判別する。

POSCNTZ０＝９であるときには、今回のPOSCNT＝４の判断は、単位クランク角信号ＰＯＳが２２個連続して出力される区間における５個目の単位クランク角信号ＰＯＳであることを示す。
ステップＳ２においてPOSCNTZ０＝９であると判断され、POSCNT＝４かつPOSCNTZ０＝９として特定される絶対角度の基準クランク角位置Ａが検出されると、ステップＳ３へ進む。

ここで、POSCNT＝４かつPOSCNTZ０＝９である基準クランク角位置Ａは、＃３気筒のＡＴＤＣ１０degである場合と＃１気筒のＡＴＤＣ１３０degである場合との２通りがあり、この段階ではいずれであるかは不明である。
但し、本実施形態では、今回の圧縮上死点の次に圧縮上死点となる気筒を、各気筒の圧縮上死点毎に判別するから、POSCNT＝４かつPOSCNTZ０＝９である基準クランク角位置Ａでは、現時点が＃３気筒のＡＴＤＣ１０degであって、次に圧縮上死点となる気筒が＃１気筒であるか否かを判断させる必要がある。

そこで、次のステップＳ３では、今回の基準クランク角位置Ａを基準に、次に圧縮上死点となる気筒が＃１気筒であるか否かを判別させるための判別ウインドウ（判定区間）の設定タイミングであると判断する。
次のステップＳ４では、前記判別ウインドウの設定タイミング（基準クランク角位置Ａ）から、単位クランク角信号ＰＯＳのカウント数で１４個分だけ遡った１６０degの角度範囲を、気筒判別信号Phaseの判別ウインドウ（判定区間）として設定する。

尚、基準クランク角位置Ａから、単位クランク角信号ＰＯＳのカウント数で１４個分だけ遡った角度範囲には、単位クランク角信号ＰＯＳの欠落部分が１箇所だけ含まれるため、判別ウインドウの角度範囲は１６０degになる。
次のステップＳ５では、前記基準クランク角位置Ａから１６０degだけ遡った判別ウインドウ内で出力された気筒判別信号Phaseの数が２個であったか否かを判別する。

前記気筒判別信号Phaseの数が２個であったか否かの判別は、過去３個分の気筒判別信号Phaseの出力位置を、前記POSCNT及びPOSCNTZ０の組み合わせとして記憶しておき、前記出力位置が判別ウインドウ内である気筒判別信号Phaseの数を計数することで行われる。
図３に示すように、前記基準クランク角位置Ａが＃３気筒のＡＴＤＣ１０degに相当する場合には、基準クランク角位置Ａから１６０degだけ遡った判別ウインドウ内には、たとえ可変バルブタイミング機構１１３によりバルブタイミングが変更されても、連続して出力される２個の気筒判別信号Phaseが含まれるのに対し、前記基準クランク角位置Ａが＃１気筒のＡＴＤＣ１３０degに相当する場合には、たとえバルブタイミングが変更されても判別ウインドウ内には気筒判別信号Phaseは１個又は０個しか含まれることはない。

従って、ステップＳ５において判別ウインドウ内で出力された気筒判別信号Phaseの数が２個であったと判断された場合には、今回の基準クランク角位置Ａが＃３気筒のＡＴＤＣ１０degに相当することになり、ステップＳ５からステップＳ６へ進んで、次に圧縮上死点となる気筒が＃１気筒であることを、気筒判別値ＣＹＬＣＳに１をセットすることで示す。

尚、バルブタイミングの変更と共に、気筒判別信号Phaseの出力位置のばらつきも考慮して、前記判別ウインドウが設定されている。
一方、ステップＳ５で、判別ウインドウ内で出力された気筒判別信号Phaseの数が２個でなかった場合（０又は１であった場合）には、今回の基準クランク角位置Ａが＃１気筒のＡＴＤＣ１３０degに相当することになり、気筒判別を行わないタイミングであるので、ステップＳ６を迂回して本ルーチンを終了させることで、前記気筒判別値ＣＹＬＣＳを更新することなく前回値のまま保持させる。

また、ステップＳ２でPOSCNTZ０＝９ではないと判別された場合には、ステップＳ７へ進み、POSCNTZ０＝２１であるか否かを判別する。
POSCNTZ０＝２１であるときには、今回のPOSCNT＝４の判断は、単位クランク角信号ＰＯＳが１０個連続して出力される区間における５個目の単位クランク角信号ＰＯＳであることを示す。

ステップＳ７においてPOSCNTZ０＝２１であると判断され、POSCNT＝４かつPOSCNTZ０＝２１として特定される絶対角度の基準クランク角位置Ｂが検出されると、ステップＳ８へ進む。
尚、基準クランク角位置Ｂは、前記基準クランク角位置Ａに対して１２０degだけ進んだ位置である。

ここで、POSCNT＝４かつPOSCNTZ０＝２１である基準クランク角位置Ｂは、＃１気筒のＡＴＤＣ１０degである場合と＃２気筒のＡＴＤＣ１３０degである場合との２通りがあり、この段階ではいずれであるかは不明である。
但し、POSCNT＝４かつPOSCNTZ０＝２１である基準クランク角位置Ｂでは、現時点が＃１気筒のＡＴＤＣ１０degであって、次に圧縮上死点となる気筒が＃２気筒であるか否かを判断させる必要がある。

そこで、次のステップＳ８では、今回の基準クランク角位置Ｂを基準に、次に圧縮上死点となる気筒が＃２気筒であるか否かを判別させるための判別ウインドウ（判定区間）の設定タイミングであると判断する。
次のステップＳ９では、前記判別ウインドウの設定タイミング（基準クランク角位置Ｂ）から、単位クランク角信号ＰＯＳのカウント数で１４個分だけ遡ったクランク角位置を始期とし、単位クランク角信号ＰＯＳのカウント数で４個分だけ遡ったクランク角位置を終期とする１２０degの角度範囲を、気筒判別信号Phaseの判別ウインドウ（判定区間）として設定する。

次のステップＳ１０では、前記ステップＳ９で設定した判別ウインドウ内で出力された気筒判別信号Phaseの数が１個であったか否かを、前記ステップＳ５と同様にして判別する。
図３に示すように、前記基準クランク角位置Ｂが＃１気筒のＡＴＤＣ１０degに相当する場合には、前記判別ウインドウ内には、たとえ可変バルブタイミング機構１１３によりバルブタイミングが変更されても、１個の気筒判別信号Phaseが含まれるのに対し、前記基準クランク角位置Ｂが＃２気筒のＡＴＤＣ１３０degに相当する場合には、たとえバルブタイミングが変更されても判別ウインドウ内には気筒判別信号Phaseが出力されることはない。

従って、ステップＳ５において判別ウインドウ内で出力された気筒判別信号Phaseの数が１個であったと判断された場合には、今回の基準クランク角位置Ｂが＃１気筒のＡＴＤＣ１０degに相当することになり、ステップＳ１０からステップＳ１１へ進んで、次に圧縮上死点となる気筒が＃２気筒であることを、気筒判別値ＣＹＬＣＳに２をセットすることで示す。

一方、ステップＳ１０で、判別ウインドウ内で出力された気筒判別信号Phaseの数が１個でなかった場合（０であった場合）には、今回の基準クランク角位置Ｂが＃２気筒のＡＴＤＣ１３０degに相当することになり、気筒判別を行わないタイミングであるので、ステップＳ１１を迂回して本ルーチンを終了させることで、前記気筒判別値ＣＹＬＣＳを更新することなく前回値のまま保持させる。

また、ステップＳ７で、POSCNTZ０＝２１でないと判断された場合は、単位クランク角信号ＰＯＳのカウント及びリセット処理が正常に行われていないことになり、この場合も本ルーチンをそのまま終了させることで、前記気筒判別値ＣＹＬＣＳを更新することなく前回値のまま保持させる。
また、ステップＳ１で、ＰＯＳカウンタPOSCNTの値が４ではないと判別されると、ステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１２では、前記ＰＯＳカウンタPOSCNTの値が１６であるか否かを判別する。
前記ＰＯＳカウンタPOSCNTの値が１６となるのは、クランク軸が１回転する間に１度しかなく、前記ＰＯＳカウンタPOSCNTの値が１６である位置を基準クランク角Ｃとする。
尚、基準クランク角位置Ｃは、前記基準クランク角位置Ａに対して１２０degだけ遅れた位置である。

前記基準クランク角位置Ｃは、＃２気筒のＡＴＤＣ１０degである場合と＃３気筒のＡＴＤＣ１３０degである場合との２通りがあり、この段階ではいずれであるかは不明である。
ステップＳ１２で、前記ＰＯＳカウンタPOSCNTの値が１６であると判断されると、ステップＳ１３へ進み、前回の気筒判別値ＣＹＬＣＳＺが２であったか否かを判別する。

＃３気筒のＡＴＤＣ１３０degのときには、ＣＹＬＣＳＺ＝１であり、＃２気筒のＡＴＤＣ１０degである場合にＣＹＬＣＳＺ＝２になるから、ステップＳ１３でＣＹＬＣＳＺ＝２であると判断された場合には、今回の基準クランク角位置Ｃが＃２気筒のＡＴＤＣ１０degに相当することになる。
ステップＳ１３で前回の気筒判別値ＣＹＬＣＳＺが２であったと判別されると、ステップＳ１４へ進み、次のステップＳ１４では、今回の基準クランク角位置Ｃを基準に、次に圧縮上死点となる気筒が＃３気筒であるか否かを判別させるための判別ウインドウ（判定区間）の設定タイミングであると判断する。

次のステップＳ１５では、前記判別ウインドウの設定タイミング（基準クランク角位置Ｃ）から、単位クランク角信号ＰＯＳのカウント数で１６個分だけ遡ったクランク角位置を始期とし、単位クランク角信号ＰＯＳのカウント数で４個分だけ遡ったクランク角位置を終期とする１２０degの角度範囲を、気筒判別信号Phaseの判別ウインドウ（判定区間）として設定する。

次のステップＳ１６では、前記ステップＳ１５で設定した判別ウインドウ内で出力された気筒判別信号Phaseの数が１個であったか否かを、前記ステップＳ５と同様にして判別する。
図３に示すように、前記基準クランク角位置Ｃが＃２気筒のＡＴＤＣ１０degに相当する場合には、前記判別ウインドウ内には、たとえ可変バルブタイミング機構１１３によりバルブタイミングが変更されても、１個の気筒判別信号Phaseが含まれる。

従って、ステップＳ１６において判別ウインドウ内で出力された気筒判別信号Phaseの数が１個であったと判断された場合には、今回の基準クランク角位置Ｃが＃２気筒のＡＴＤＣ１０degに相当することが確認されたことになり、ステップＳ１６からステップＳ１７へ進んで、次に圧縮上死点となる気筒が＃３気筒であることを、気筒判別値ＣＹＬＣＳに３をセットすることで示す。

一方、ステップＳ１６で、判別ウインドウ内で出力された気筒判別信号Phaseの数が１個でなかった場合（０又は２であった場合）には、今回の基準クランク角位置Ｃは、＃２気筒のＡＴＤＣ１０degに相当すると判断されるものの、気筒判別信号Phaseからそれを確認することができなかったため、本ルーチンをそのまま終了させることで、前記気筒判別値ＣＹＬＣＳを更新することなく前回値のまま保持させる。

また、ステップＳ１３においてＣＹＬＣＳＺ＝２でないと判別されたときに、今回の基準クランク角位置Ｃが、＃３気筒のＡＴＤＣ１３０degに相当するものと判断され、気筒判別を行わないタイミングであるので、本ルーチンをそのまま終了させることで、前記気筒判別値ＣＹＬＣＳを更新することなく前回値のまま保持させる。
更に、ステップＳ１２で、POSCNT＝１６ではないと判断されたときには、基準クランク角位置Ａ〜Ｃのいずれでもないと判断されるので、この場合も、前記気筒判別値ＣＹＬＣＳを更新することなくそのまま本ルーチンを終了させる。

以上のように、本実施形態の気筒判別では、前記カムセンサ１３２が検出するシグナルプレートに対して、カム角１２０deg毎に１個，１個，２個の被検出部のみを設けることで、クランク角で１２０deg毎の基準クランク角位置の表裏を判断し、更に、気筒判別を行える。
従って、カムセンサ１３２が電磁ピックアップ等で構成される場合であっても、気筒判別信号Phaseの発生間隔が充分に確保できるから、気筒判別信号の配置や判定タイミングのレイアウト性を悪化させることなく、３気筒機関における気筒判別を行える。

更に、本実施形態のように、可変バルブタイミング機構１１３を備える場合には、例えば各気筒の上死点から次の気筒判別信号Phaseが出力されるまでの角度を計測することで、可変バルブタイミング機構１１３によるバルブタイミングの進角量を検出することができる。
尚、本実施形態では、３気筒機関における気筒判別を示したが、複数の基準クランク角位置それぞれに対応して気筒判別信号の判定区間を不等に設定して気筒判別を行わせる手段は、表裏の判別が必要となる５気筒以上の奇数気筒機関にも適用し得る。

また、本実施形態では、判別ウインドウ（判定区間）内で出力された気筒判別信号Phaseの数で気筒判別させる構成としたが、判別ウインドウ（判定区間）内で出力された気筒判別信号Phaseのパルス幅に基づいて気筒判別させることが可能である。
更に、基準クランク角位置Ａ〜Ｃをクランク軸の絶対角度に基づいて検出する手段を、上記手段に限定するものではなく、また、単位クランク角信号ＰＯＳの欠落位置及び欠落数は上記のものに限定されない。

また、可変バルブタイミング機構１１３の進角値情報に基づいて、前記判別ウインドウ（判定区間）を可変に設定することも可能である。
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
（イ）請求項２記載の内燃機関の気筒判別装置において、
クランク軸の単位回転角毎に検出信号を発生するセンサであって、前記検出信号が不等間隔で歯抜けを生じるように設定されるクランク角センサを備え、前記検出信号からクランク軸の絶対角度を検出することを特徴とする内燃機関の気筒判別装置。

かかる構成によると、単位クランク角毎の検出信号に不等間隔で歯抜けを生じることから、歯抜け位置を検出した間隔から歯抜け部の絶対角度を検出でき、更に、歯抜け位置を起点としたき検出信号の計数値から、歯抜け位置間の絶対角度を検出できる。
（ロ）請求項２記載の内燃機関の気筒判別装置において、
クランク軸の単位回転角毎に検出信号を発生するセンサであって、前記検出信号が不等間隔で歯抜けを生じるように設定されるクランク角センサと、
前記検出信号の発生毎にカウントアップされると共に、前記歯抜け位置でリセットされるカウンタと、
前記カウンタの値と、前回のリセット直前における前記カウンタの値とからクランク軸の絶対角度を検出する絶対角度検出手段と、
を含んで構成されることを特徴とする内燃機関の気筒判別装置。

かかる構成によると、前回のリセット直前における前記カウンタの値から、検出信号の歯抜け部分で挟まれる検出信号の連続出力範囲のいずれに該当しているかを判別でき、更に、そのときのカウント値から特定された連続出力範囲のどの角度位置であるかを判断できる。
（ハ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の気筒判別装置において、
前記判定区間内で発生した前記気筒判別信号の数に基づいて特定ピストン位置に該当する気筒を判別することを特徴とする内燃機関の気筒判別装置。

かかる構成によると、基準位置と気筒判別信号の発生数との組み合わせから、気筒判別を行える。
（ニ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の気筒判別装置において、
前記判定区間の角度及び／又は前記基準クランク角位置からの前記判定区間までの角度を可変に設定することを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の気筒判別装置。

かかる構成によると、複数の基準クランク角位置それぞれに対応する判定区間として、異なる角度（長さ）の判定区間、及び／又は、基準クランク角位置からの間隔角度が異なる判定区間を設定する。
従って、例えばカム軸の位相変化に対しても確実に判定区間内に気筒判別信号を含め、同時に、表裏の判別を行える判定区間を設定することが可能である。

実施形態における内燃機関のシステム図。 実施形態における可変バルブタイミング機構を示す断面図。 実施形態における気筒判別信号及び単位クランク角信号の出力特性、ＰＯＳカウンタPOSCNTの設定処理、判別ウインドウの設定範囲、気筒判別値ＣＹＬＣＳの更新設定を示すタイムチャート。 実施形態における気筒判別処理を示すフローチャート。

符号の説明

１０１…内燃機関、１０５…吸気バルブ、１１３…可変バルブタイミング機構、１１４…エンジンコントロールユニット、１１７…クランク角センサ、１２０…クランクシャフト、１３２…カムセンサ、１３４…カムシャフト

Claims (3)

1. カム軸の回転に同期して気筒判別信号を発生させる一方、複数の基準クランク角位置それぞれに対応して前記気筒判別信号の判定区間を不等に設定し、前記判定区間に含まれる前記気筒判別信号に基づいて特定ピストン位置に該当する気筒を判別することを特徴とする内燃機関の気筒判別装置。
2. クランク軸の絶対角度を検出し、前記基準クランク角位置におけるクランク軸の絶対角度に応じて前記判定区間を不等に設定することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の気筒判別装置。
3. 前記内燃機関の気筒数が奇数であり、基準クランク角位置が気筒判別のタイミングであるか否かの判別及び特定ピストン位置に該当する気筒の判別を、前記判定区間に含まれる気筒判別信号に基づいて行うことを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の気筒判別装置。

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