JP3089997B2

JP3089997B2 - 多気筒内燃エンジンの気筒識別装置

Info

Publication number: JP3089997B2
Application number: JP07206102A
Authority: JP
Inventors: 弘之西澤
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1995-08-11
Filing date: 1995-08-11
Publication date: 2000-09-18
Anticipated expiration: 2015-08-11
Also published as: JPH0953502A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多気筒内燃エンジ
ンの燃料噴射タイミングや点火タイミングを決定する際
に必要な気筒識別装置に関する。

【０００２】

【関連する技術分野】内燃エンジンの各気筒への燃料噴
射や点火を電子的に制御する場合、電子制御装置は、当
然のこととして、どの気筒に燃料噴射を行い、どの気筒
を点火するか、気筒を正しく識別している必要がある。
特に、始動時における気筒の識別は始動性と関連して重
要である。

【０００３】点火時期を電子的に制御する場合でも、デ
ィストリビュータを使用する所謂高圧配電方式では点火
順序が問題になることはなく、燃料噴射についても、気
筒を未だ識別していなくても取りあえず全気筒に燃料噴
射をしておけば始動は可能である。従って、クランク軸
が１回転ないし２回転する間に気筒を識別すれば、以後
は正しい気筒に順序よく燃料噴射を行うことができる。

【０００４】しかしながら、気筒毎に、或いは気筒グル
ープ毎に点火コイルを配置し、点火すべき気筒或いは気
筒グループのコイルを付勢して点火させる、所謂低圧配
電方式では、点火すべき気筒が識別されていなければ点
火できないし、誤った気筒を点火するとエンジン作動不
良が生じる虞もある。従って、始動時に気筒の識別が遅
れると、その間点火を行わせることができず、始動が遅
れることになる。

【０００５】又、冬季や冷寒地における大気条件に起因
して元々始動性が悪い場合には、気筒識別が多少遅れて
も運転者には始動の遅れが気筒識別遅れに起因している
ことに気付き難いものであるから特に問題とはならな
い。しかしながら、大気条件にも問題がなく、点火時期
や燃料噴射を電子的に正確に制御できる状況下では、気
筒識別遅れに起因して０．５秒や１秒の僅かな時間でも
始動が遅れると、運転者はエンジンの性能が劣るものと
して認識してしまう。

【０００６】従来、気筒の識別は、例えば以下のように
して行われていた。例えば４気筒内燃エンジンの場合、
クランク軸にこれと一体に回転する回転体を取り付け、
この回転体の外周上の２箇所に等間隔で突起を形成さ
せ、この突起の通過をホール素子等を使用したクランク
角センサにより検出し、この検出信号の立ち上がり端
（リーディングエッジ）で各気筒の第１の基準クランク
角度位置を、立ち下がり端（トレーリングエッジ）で各
気筒の第２の基準クランク角度位置をそれぞれ検出して
いる。図１（Ａ）は、そのようなクランク角センサから
出力される信号の時間変化を示し、この信号列から各気
筒（＃１，＃３等で表示）に対応して第１基準クランク
角度位置a1〜a4、第２基準クランク角度位置b1〜b4が検
出される。

【０００７】一方、動弁機構のカムシャフトにはこれと
一体に回転する回転体（信号板と言う）が取り付けられ
ており、この信号板の外周上には上記各気筒の基準クラ
ンク角度位置に対応する位置に、各気筒に割り付けられ
た気筒識別パターン信号を出力可能に設けられた突起が
形成されており、この突起の通過をセンサ（カムセンサ
と言う）により検出し、これを気筒識別信号として出力
している。図１（Ｂ）は、そのようなカムセンサからの
出力信号の時間変化を示し、この信号列から第１気筒
（＃１）の第１基準クランク角度位置a1においてハイレ
ベル（Ｈ）を、第２基準クランク角度位置b1においてハ
イレベル（Ｈ）をそれぞれ検出している。同様に、第３
気筒（＃３）、第４気筒（＃４）、第２気筒（＃２）の
順でこれらの気筒に対応する気筒識別パターン信号を検
出することができる。

【０００８】

【表１】

【０００９】表１は、各気筒の第１及び第２基準クラン
ク角度位置にてカムセンサにより検出された気筒識別パ
ターンと識別される気筒との関係を示す。始動時に全気
筒に一斉に燃料噴射し、第１，４気筒グループと第２，
３気筒グループに分け、気筒グループ毎に点火を行う方
式の４気筒エンジンの場合、表１から明らかなように始
動直後に検出される第１の基準クランク角度位置におけ
る気筒識別パターン信号がハイレベル（Ｈ）かローレベ
ル（Ｌ）かにより気筒グループが識別でき、次に最初に
検出した第２の基準クランク角度位置において、正規の
点火制御を開始させることができる。また、各気筒に個
別に点火コイルを備えるタイプのエンジンでは、最初に
検出される第１及び第２の基準クランク角度位置により
当該気筒が識別することができるのでこの場合にも、第
２基準クランク角度位置を検出した時点から正規の点火
時期制御が可能になる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような方法によると気筒識別パターン信号としてハイ・
ローの２値信号を用いる場合には、理論上４気筒が限度
であり、６気筒エンジン、８気筒エンジンでは、最初に
検出した第１及び第２基準クランク角度位置における気
筒識別パターン信号だけでは、気筒を完全に識別するこ
とはできない。

【００１１】これを具体例で説明すると、図２は、６気
筒エンジンの場合の従来の識別方法の一例を示してい
る。この場合、図２（Ｂ）に示すような信号列が得られ
る信号板が使用されている。このような信号板を使用し
て最初に検出した第１及び第２基準クランク角度位置に
おける気筒識別パターン信号だけ気筒識別に用いるとす
ると、表２に示すような、気筒識別パターン信号の組み
合わせが得られる。これらの信号に基づけば気筒グルー
プは識別できるが、各気筒を個別に識別することはでき
ないことが判る。

【００１２】最初に現れる気筒が何れの気筒であるかを
識別するためには、理論上３つの基準クランク角度位置
における気筒識別パターン信号を検出しなければならな
い。

【００１３】

【表２】

【００１４】図３は、８気筒エンジンの場合の従来の識
別方法の一例を示している。この場合、図３（Ｂ）に示
すような信号列が得られる信号板が使用されている。こ
のような信号板を使用して最初に検出した第１及び第２
基準クランク角度位置における気筒識別パターン信号だ
けを気筒識別に用いると、表３に示すような気筒識別パ
ターン信号の組み合わせが得られる。これらの信号に基
づけば気筒グループは識別できるが、各気筒を個別に識
別することはできないことが判る。

【００１５】最初に現れる気筒が何れの気筒であるかを
少なくとも第２基準クランク角度位置の検出時点で識別
できるようにするためには、例えば図４（Ｃ）に示すよ
うな気筒識別用の信号列を一つ追加することが考えられ
る。この信号列の追加によって表４に示すような気筒識
別パターン信号の組み合わせが得られ、最初の第１基準
クランク角度位置と、それに続く第２基準クランク角度
位置での気筒識別パターンの検出直後に各気筒毎の正規
点火制御を開始することができる。このような気筒識別
方法では、信号板の気筒識別パターンを読み取るための
センサが２個必要である他、追加信号列のために信号板
を１個追加すると、信号板やセンサを収容するハウジン
グも２つ必要になり、大きな取付スペースが必要になる
と共に、部品点数が増えてコスト高になる。

【００１６】図４（Ｂ）に示す信号パターンが得られる
信号板に、図４（Ｃ）に示す信号パターンも得られるよ
うに、追加信号列のための識別マークを組み込むことも
考えられるが、そのような信号板は外径が大になり、ハ
ウジングの外径も大きくなって取付スペースを確保する
上で不利になる。

【００１７】

【表３】

【００１８】

【表４】

【００１９】センサ及び信号板を追加せずに８気筒エン
ジンの気筒を識別するためには、例えば図５（Ｂ）の信
号列が得られる信号板を使用するとすると、２値信号を
用いて８気筒を識別するのであるから、理論的には３つ
の基準クランク角度位置における気筒識別パターン信号
を検出しなければならない。表５は、３個の気筒識別パ
ターン信号の組み合わせと、これらの組み合わせ信号に
よって識別される気筒の関係を示すもので、気筒を特定
するためには、一つ前の気筒に対応する２つの基準クラ
ンク角度位置で検出した気筒識別パターン信号を記憶し
ておき、この記憶しておいた信号と、今回気筒に対応す
る第１の基準クランク角度位置で検出する気筒識別パタ
ーン信号とが必要になる。図５に示す方法により気筒を
特定するには前回気筒に対応する気筒識別パターン信号
を記憶する必要があり、この方法では気筒特定に時間が
掛かり過ぎると言う不都合がある。

【００２０】

【表５】

【００２１】又、従来、回転体に（気筒数／２）＋１個
の突起を基準位置間隔で設けると共に、２個の電磁ピッ
クアップを相互に基準位置間隔の２倍の間隔をおいて配
置し、電磁ピックアップの２つの出力信号列の理論状態
を２つの基準位置にわたって比較し、当該基準位置がど
の気筒のものかを識別する気筒識別装置が、特開平６−
２００８１５号公報に提案されている。しかし、この従
来提案の気筒識別装置は、気筒の識別に回転体が（３６
０度／気筒数）×２度（２気筒分）を回転する必要があ
り、図５を参照して説明した気筒識別方法と同様に気筒
識別に時間が掛かり過ぎると言う問題がある。

【００２２】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、始動時早い時期に気筒識別を完了さ
せ、個別点火を可能にしたり、順次燃料噴射を可能にす
る多気筒内燃エンジンの気筒識別装置を提供することを
目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に依れば、内燃エンジンと共に回転する回転部
材に形成され、各気筒の基準クランク角度位置に対応す
る位置に設けられた複数の基準マーカと、前記回転部材
又はこの回転部材と同期して回転する別の回転部材に形
成され、各気筒の前記基準クランク角度位置に対応する
位置に、各気筒に割付られた気筒識別パターン信号を出
力可能に設けられた複数の気筒識別マーカと、前記基準
マーカを検出する基準位置検出手段と、該基準位置検出
手段が基準マーカを検出した時点における気筒識別マー
カを検出して該当する気筒に割付られた気筒識別パター
ン信号を出力する第１気筒検出手段と、前記回転部材又
は前記別の回転部材に対して前記第１気筒検出手段と所
定の角度だけ離間して配設され、前記基準位置検出手段
が前記基準マーカを検出した時点における、前記第１気
筒検出手段が検出した気筒識別マーカとは別の気筒識別
マーカを検出して該当する気筒に割付られた気筒識別パ
ターン信号を出力する第２気筒検出手段と、前記第１気
筒検出手段及び第２気筒検出手段が出力した２つの気筒
識別パターン信号に基づき、前記基準位置検出手段が検
出した基準マーカに対応する気筒を識別する気筒識別手
段とを備えてなることを特徴とする多気筒内燃エンジン
の気筒識別装置が提供される。

【００２４】内燃エンジンが始動されて最初に基準位置
検出手段が基準マーカを検出したとき、第１及び第２の
気筒検出手段が基準マーカ検出時点における気筒識別マ
ーカを検出してそれぞれが該当する気筒の気筒識別パタ
ーン信号を出力する。２つの気筒検出手段は、特定の位
置関係を持って配設されているので、出力される２つの
気筒識別パターン信号に所定の論理関係を割り付けるよ
うにすることにより、基準位置検出手段が検出した基準
マーカに対応する気筒を、その時点で識別できることに
なる。

【００２５】請求項２の発明の各基準マーカは、各気筒
の第１の基準クランク角度位置に対応する第１基準マー
カと、第２の基準クランク角度位置に対応する第２基準
マーカとを備え、前記第１気筒検出手段及び第２気筒検
出手段は、前記基準位置検出手段が第１基準マーカ及び
第２基準マーカを検出したそれぞれの時点における気筒
識別マーカを検出して該当する気筒に割り付けられた気
筒識別パターン信号を出力することを特徴とする。

【００２６】第１及び第２気筒検出手段が気筒識別マー
カを検出するサンプリング回数を、エンジンの気筒数に
応じて設定することにより、始動後最初に検出した基準
マーカに対応する気筒の識別を基準マーカ検出時点で可
能にする。基準マーカに第１及び第２基準マーカが備わ
っている場合には、理論上１６気筒エンジンの気筒識別
が、始動後最初に検出した基準マーカの検出時点で可能
になる。

【００２７】基準マーカと気筒識別マーカは、同じ回転
部材に形成することもできるが、請求項３の発明のよう
に、前記複数の基準マーカを、クランク軸と共に回転す
る第１の回転部材に形成し、前記気筒識別マーカを、前
記動弁機構のカム軸と共に回転する第２の回転部材に形
成するようにしてもよい。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、本
発明が８気筒内燃エンジンに適用されたものを実施例と
して説明する。図６は、本発明に係る実施例装置の概略
構成を示し、図示しない内燃エンジンのクランク軸１０
に第１の回転部材である信号板（以下、クラセン板とい
う）１２が取り付けられており、これも図示しない吸気
弁や排気弁を開閉駆動する動弁機構のカム軸１４に、第
２の回転部材である信号板（以下、カムセン板という）
１６が取り付けられ、それぞれの軸１０，１４の回転と
共に、図示矢印方向に回転する。尚、クランク軸１０
は、一周期２回転し、この間カム軸１４は１回転し、れ
らの軸１０，１４は、図示しないタイミングベルトで連
結され、同期して回転している。

【００２９】クラセン板１２は円盤状に形成され、その
外周縁に沿って周方向４箇所均等位置に突起１２１〜１
２４が形成されている。これらの突起は、それぞれの気
筒に対応して形成されており、例えば、突起１２１は、
第１気筒（＃１）及び第４気筒（＃４）が、突起１２２
は、第２気筒（＃２）及び第５気筒（＃５）がそれぞれ
対応している。各突起には、第１基準マーカとなるリー
ディングエッジ（１２１ａ，１２２ａ）と、第２基準マ
ーカとなるトレーリングエッジ（１２１ｂ，１２２ｂ）
とがステップ状に形成されている。

【００３０】各突起のリーディングエッジ（１２１ａ，
１２２ａ）は、対応する気筒の第１の基準クランク角度
位置に対応した位置（例えば、対応する気筒の上死点を
基準にしてBTDC75°）に、トレーリングエッジ（１２１
ｂ，１２２ｂ）は、対応する気筒の第２の基準クランク
角度位置に対応した位置（例えば、BTDC5°）に形成さ
れている。

【００３１】クラセン板１２の各突起は、ホール素子等
から構成されるクランク角センサ（基準位置検出手段）
２０によって検出され、第１の基準クランク角度位置
は、上述のリーディングエッジ（１２１ａ，１２２ａ）
に対応する立ち上がり信号により、第２の基準クランク
角度位置は、上述のトレーリングエッジ（１２１ｂ，１
２２ｂ）に対応する立ち下がり信号によりそれぞれ検出
される。クランク角センサ２０は、後述する電子制御装
置（ＥＣＵ）４０に電気的に接続されており、図７
（Ａ）に示すように、検出した基準クランク角度位置信
号列をＥＣＵ４０に供給している。尚、第１の基準クラ
ンク角度位置における立ち上がり信号は、燃料噴射量や
点火時期の演算の開始信号として使用され、第２の基準
クランク角度位置における立ち下がり信号は、例えば点
火の基準タイミング信号として使用される。

【００３２】カムセン板１６も円盤状に形成され、その
外周縁に沿う所定位置に５個の突起１６１〜１６５が間
隔を存して形成されている。これらの突起１６１〜１６
５は、それぞれ所定の周方向幅を有して形成されてお
り、基準クランク角度位置に対応する位置における突起
の有無によって気筒識別パターン信号列を発生させるも
のである。

【００３３】より具体的には、カムセン板１６の各突起
は、これもホール素子等から構成される２つのカムセン
サ（第１及び第２気筒検出手段）２２，２４により検出
される。２つのカムセンサ２２，２４は、互いに所定の
角度だけ離間して突起に近接して配設されている。２つ
のセンサ２２，２４の離間角度は、カムセン板１６に形
成される突起の形状によって、即ち、各気筒に割り付け
る気筒識別パターン（ハイ・ロー信号列パターン）によ
っても異なるが、本実施例では（３６０°／気筒数）分
だけ、即ち４５°だけ離間させている。各カムセンサ２
２，２４は、各突起１６１〜１６５の通過に感応して図
７（Ｂ），（Ｃ）に示す気筒識別パターン信号列を出力
して、これをＥＣＵ４０に供給している。

【００３４】ＥＣＵ４０は、入力信号を処理したり、外
部装置に制御信号や駆動信号を出力するＩ／Ｏインター
フエイス、本発明に係る気筒識別プログラムを実行した
り、燃料噴射制御、点火制御等の各種制御プログラムを
実行する中央演算装置、各種プログラムや制御変数等を
記憶する記憶装置等（何れも図示せず）により構成され
ている。ＥＣＵ４０の入力側には上述したクランク角セ
ンサ２０、カムセンサ２２，２４が接続される他に、燃
料噴射制御や点火時期制御等の各種制御に必要なエンジ
ン運転情報を供給する各種センサが電気的に接続されて
いる。一方、ＥＣＵ４０の出力側には各気筒毎に配設さ
れる燃料噴射弁INJ1,INJ2,..INJ8、及び点火コイルIGN
1,IGN2,..IGN8がそれぞれ電気的に接続されており、各
燃料噴射弁は、ＥＣＵ４０からの駆動信号により、所定
量の燃料を各気筒に噴射供給し、各点火コイルは、ＥＣ
Ｕ４０からの低圧配電により、対応する気筒内の混合ガ
スを火花点火させる高電圧を発生させる。

【００３５】次に、ＥＣＵ４０による気筒識別手順を図
８ないし図１０に示すフローチャートを参照して説明す
る。図８ないし図１０のフローチャートで示す制御プロ
グラムは、エンジン始動時、イグニッションキースイッ
チがオンにされるとＥＣＵ４０により直ちに実行され
る。ＥＣＵ４０は、先ずステップＳ１０において、クラ
ンク角センサ２０からの、第１基準クランク角度位置に
対応する立ち上がり信号ａiが入力したか否かを判別
し、該信号ａiが入力するまで待機している。この場合
の基準クランク角度位置は何れの気筒に対応するもので
あってもよく、ＥＣＵ４０は、始動時に最初に検出され
る基準クランク角度位置の立ち上がり信号ａiを待つこ
とになる。

【００３６】立ち上がり信号ａiが入力すると（ステッ
プＳ１０の判別結果が肯定（Ｙｅｓ）の場合）、次にス
テップＳ１１に進み、信号ａiが入力した時点のカムセ
ンサ２２，２４の信号レベルを検出し、検出した信号レ
ベルを制御変数ＱＡｉ，ＲＡｉにそれぞれ記憶する。具
体的には、図７（Ａ）において、＃１気筒の立ち上がり
信号ａ1が入力した場合には、ＥＣＵ４０は、第１のカ
ムセンサ２２の出力信号をサンプリングして図７（Ｂ）
の図示例ではＱＡiにＨ（ハイレベル）を記憶する。同
様に、第２のカムセンサ２４の出力信号をサンプリング
して図７（Ｃ）の図示例ではＲＡiにＬ（ローレベル）
を記憶することになる。

【００３７】次に、ステップＳ１２において、クランク
角センサ２０からの、第２基準クランク角度位置に対応
する立ち下がり信号ｂiが入力したか否かを判別し、該
信号ｂiが入力するまで待機する。そして、立ち下がり
信号ｂiが入力すると（ステップＳ１２の判別結果が肯
定の場合）、次にステップＳ１３に進み、信号ｂiが入
力した時点のカムセンサ２２，２４の信号レベルを検出
し、検出した信号レベルを制御変数ＱＢｉ，ＲＢｉにそ
れぞれ記憶する。具体的には、図７（Ａ）において、例
えば＃１気筒の立ち下がり信号ｂ1が入力した場合に
は、ＥＣＵ４０は、第１のカムセンサ２２の出力信号を
サンプリングして図７（Ｂ）の図示例ではＱＢiにＨ
（ハイレベル）を記憶する。同様に、第２のカムセンサ
２４の出力信号をサンプリングして図７（Ｃ）の図示例
ではＲＢiにＨ（ハイレベル）を記憶することになる。

【００３８】ＥＣＵ４０は、上述のようにして検出した
気筒識別パターン信号に基づいて図９及び図１０に示す
手順により気筒を識別する。先ず、制御変数ＱＡiに記
憶された信号レベルがＨレベルであるか否かを判別し、
判別結果が肯定であれば、ステップＳ１６に進み、今度
は制御変数ＲＡiに記憶された信号レベルがＨレベルで
あるか否かを判別する。上述の＃１気筒に対する信号例
では、ステップＳ１６の判別結果は否定（Ｎｏ）にな
り、ステップＳ１８に進むことになる。

【００３９】ステップＳ１８では、第１のカムセンサ２
２の２つの制御変数ＱＡi,ＱＢiに記憶された信号レベ
ルが同じレベルであるか否かを判別する。上述の＃１気
筒の信号例では２つの信号レベルが等しいので、結局ス
テップＳ１９に進み、当該基準クランク角度位置に対応
する気筒は＃１気筒であることが識別されることにな
る。一方、ステップＳ１８における判別結果が否定の場
合には、ステップＳ２０に進み、当該基準クランク角度
位置に対応する気筒は＃４気筒であることが判る。

【００４０】前述のステップＳ１６における判別結果が
肯定の場合には、ステップＳ２２に進み、やはりこのス
テップでも２つの制御変数ＱＡi,ＱＢiに記憶された信
号レベルが同じレベルであるか否かを判別する。同じレ
ベルでなければ、ステップＳ２３に進んで＃５気筒であ
ると識別し、同じレベルであれば、ステップＳ２４に進
み、＃２気筒であると識別する。

【００４１】同様にして、ステップＳ１５における判別
結果が否定の場合には、図１０のステップＳ３０に進
み、制御変数ＲＡiに記憶された信号レベルがＨレベル
であるか否かを判別する。この判別結果が否定の場合に
は、ステップＳ３２に進み、第１のカムセンサ２２の２
つの制御変数ＱＡi,ＱＢiに記憶された信号レベルが同
じレベルであるか否かを判別する。２つの信号レベルが
等しい場合には、結局ステップＳ３３に進み、当該基準
クランク角度位置に対応する気筒は＃８気筒であると識
別される。一方、ステップＳ３２における判別結果が否
定の場合には、ステップＳ３４に進み、当該基準クラン
ク角度位置に対応する気筒は＃６気筒であると判定す
る。

【００４２】前述のステップＳ３０における判別結果が
肯定の場合には、ステップＳ３６に進み、やはりこのス
テップでも２つの制御変数ＱＡi,ＱＢiに記憶された信
号レベルが同じレベルであるか否かを判別する。同じレ
ベルでなければ、ステップＳ３８に進んで＃３気筒であ
ると識別し、同じレベルであれば、ステップＳ３９に進
み、＃７気筒であると識別する。

【００４３】いま、上述のステップＳ１１，１３で検出
された、第１カムセンサ２２の２つの信号レベルがＨ，
Ｈである場合、これを"Ａ"と表記し、Ｌ，Ｌの場合に
は"Ｂ"と、Ｈ，Ｌの場合、これを"Ｃ"と、Ｌ，Ｈの場
合、これを"Ｄ"とそれぞれ表記することにし、第２カム
センサ２４の２つの信号レベルについても上述と同様に
表記することにすると、上述した図９及び図１０での気
筒識別の論理関係は表６に示すように纏めることができ
る。表６から明らかなように、例えば＃１気筒は、「Ａ
Ｄ」の組み合わせから識別でき、＃２気筒は、「ＡＡ」
の組み合わせから識別できることが判る。そして、表６
に示す気筒識別パターンの組み合わせは、重複がなく一
義的論理関係にあることが判る。

【００４４】

【表６】

【００４５】以上の通り、本発明に依れば、クランク角
センサ２０によって始動開始直後に検出された基準クラ
ンク角度位置において、その基準クランク角度位置に対
応する気筒が確実に検出することができる。従って、Ｅ
ＣＵ４０は、第２の基準クランク角度位置を検出した時
点で、当該気筒の点火コイルに駆動信号を出力すること
ができ、きわめて始動性のよいエンジン特性を得ること
ができる。

【００４６】尚、上述した気筒に割り付けられた気筒識
別パターンと気筒との論理関係を表７のようにマップに
してＥＣＵ４０に記憶しておけば、上述した図９及び図
１０に示す手順で気筒識別する必要もなく、記憶装置に
記憶されるマップから気筒を識別することもできる。こ
の場合、上述の図９及び図１０のフローチャートに代え
て図１１のフローチャートを実行すればよく、図８のス
テップＳ１１，１３において、カムセンサ２２，２４の
出力レベルを検出した後、図１１のステップＳ４０に進
み、制御変数ＱＡi,ＱＢi，ＲＡi,ＲＢiに記憶された信
号レベルに応じて該当する気筒（マップ値）を読み出
す。尚、表７においても信号ＱＡi,ＱＢiに記憶された
信号レベルがＨ，Ｈの場合には”Ａ”と表記され、以下
上述したと同様にＬ，Ｌの場合には、”Ｂ”、Ｈ，Ｌの
場合には、”Ｃ”、Ｌ，Ｈの場合には、”Ｄ”と表記さ
れている。ＲＡi,ＲＢiの信号レベルの組み合わせの場
合にも同様に表記してある。例えば、第１カムセンサ２
２の信号レベルの組み合わせが”Ａ”で、第２カムセン
サ２４の信号レベルの組み合わせが”Ａ”である場合、
＃２気筒を識別し、マップ値として＃２を読み出す。

【００４７】そして、ステップＳ４２に進み、読み出し
たマップ値が”ＮＵＬ”であるか否かが判別される。読
み出したマップ値が”ＮＵＬ”である場合、即ち、制御
変数ＱＡi,ＱＢi，ＲＡi,ＲＢiに記憶された信号レベル
関係からは、該当する気筒が見つからなかった場合に
は、ノイズ等に起因する誤検出やセンサ故障等が考えら
れ、この場合（ステップＳ４２の判別結果が肯定の場
合）、再度スタートに戻って気筒識別をやり直す。

【００４８】このように、論理関係を割り付けたマップ
を用いることによって、極めて簡便な気筒識別を行うこ
とができる。

【００４９】

【表７】

【００５０】上述の実施例では、２つのカムセンサ２
２，２４を４５°だけ離間させた位置に配設したが、カ
ムセン板として図６に示す形状のものを使用し、気筒識
別パターン信号列として図７（Ｂ）に示すようなパター
ンであれば、２つのセンサの位置関係は、上述した関係
のものに限定されず、（３６０°／気筒数）の奇数倍に
なる位置関係に配設すれば、上述した実施例と同じよう
に気筒の識別が可能である。例えば、２つのカムセンサ
２２，２４を１３５°（４５°の３倍）離間してカムセ
ン板１６に配置したとすると、その気筒識別パターン信
号列は、表６と同じように表すと表８のように表すこと
ができる。

【００５１】

【表８】

【００５２】上表８には何れの気筒に対しても異なる気
筒識別パターン信号が組み合わされており、このような
カムセンサの位置関係でも気筒識別が可能であることが
判る。一方、２つのセンサ２２，２４を４５°の偶数倍
の角度、例えば９０°だけ離間して配置すると、２つの
センサにより検出される気筒識別パターン信号列と識別
されるべき気筒との関係は、表９のようになる。

【００５３】

【表９】

【００５４】上表９から明らかなように、複数の気筒に
対して同じ気筒識別パターン信号の組み合わせが割り付
けられており、このようなセンサの配置では気筒識別を
行うことができない。しかしながら、カムセン板１６に
形成させる気筒識別マーカに依っては、カムセンサ２
２，２４を４５°の偶数倍の角度（例えば、９０°）だ
け離間させて配置した場合には気筒識別が可能である
が、奇数倍の角度（例えば、４５°）だけ離間させて配
置した場合には気筒識別ができないこともある。表１
０，表１１は、そのような例を示しており、表１０では
２つのセンサが９０°だけ離間して配置されている例を
示し、この場合には何れの気筒に対しても異なる気筒識
別パターン信号が組み合わされていることが判る。一
方、表１１では、２つのセンサを４５°だけ離間させた
場合を示し、複数の気筒に対して同じ気筒識別パターン
信号が割り付けられており、気筒識別ができないことが
判る。従って、２つのカムセンサの配置は、カムセン板
に形成される気筒識別マーカに応じて適宜決定され、
又、センサを配置する空間的な制限等を考慮して適宜位
置に配設すればよい。

【００５５】

【表１０】

【００５６】

【表１１】

【００５７】又、上述の実施例では８気筒内燃エンジン
に本発明装置が適用されたが、本発明は８気筒エンジン
に限定されず、種々の気筒数のエンジン、例えば６気筒
や１２気筒エンジン等にも適用できる。更に、実施例で
はクランク角センサやカムセンサとしてホール式のセン
サを使用したが、本発明装置はこれに限定されず、電磁
ピックアップ式のものでも光電式のものでも良い。又、
信号板としては、採用するセンサに対応して適宜選択さ
れ、光電式のものでは円盤にスリットを設けたものがよ
く、その場合、気筒識別パターン信号は、スリット幅を
適宜設定し、光の透過が可能か否かで２値信号が得られ
る。

【００５８】更に又、上述の実施例ではクラセン板とカ
ムセン板とを別体に設けたが、クラセン板に設けた基準
マーカをカムセン板に設けるようにしても良い。

【００５９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
依れば、内燃エンジンと共に回転する回転部材に形成さ
れ、各気筒の基準クランク角度位置に対応する位置に設
けられた複数の基準マーカと、前記回転部材又はこの回
転部材と同期して回転する別の回転部材に形成され、各
気筒の基準クランク角度位置に対応する位置に、各気筒
に割付られた気筒識別パターン信号を出力可能に設けら
れた複数の気筒識別マーカと、基準マーカを検出する基
準位置検出手段と、該基準位置検出手段が基準マーカを
検出した時点における気筒識別マーカを検出して該当す
る気筒に割付られた気筒識別パターン信号を出力する第
１気筒検出手段と、前記回転部材又は前記別の回転部材
に対して前記第１気筒検出手段と所定の角度だけ離間し
て配設され、基準位置検出手段が基準マーカを検出した
時点における、第１気筒検出手段が検出した気筒識別マ
ーカとは別の気筒識別マーカを検出して該当する気筒に
割付られた気筒識別パターン信号を出力する第２気筒検
出手段と、第１気筒検出手段及び第２気筒検出手段が出
力した２つの気筒識別パターン信号に基づき、基準位置
検出手段が検出した基準マーカに対応する気筒を識別す
る気筒識別手段とを備えて構成したので、基準位置検出
手段が始動直後に最初に基準マーカを検出した時点で、
検出した基準マーカに対応する気筒を識別することがで
き、気筒を識別した時点で各気筒毎の正規の点火時期制
御や燃料噴射制御を開始させることができる。

【００６０】請求項２の発明の各基準マーカは、各気筒
の第１の基準クランク角度位置に対応する第１基準マー
カと、第２の基準クランク角度位置に対応する第２基準
マーカとを備え、前記第１気筒検出手段及び第２気筒検
出手段は、前記基準位置検出手段が第１基準マーカ及び
第２基準マーカを検出したそれぞれの時点における気筒
識別マーカを検出して該当する気筒に割り付けられた気
筒識別パターン信号を出力することを特徴とするので、
理論上１６気筒までのエンジンの気筒識別を、始動後最
初に検出した基準マーカの検出時点で行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の４気筒内燃エンジンの気筒識別方法を説
明するための、基準クランク角度位置信号列と、カムセ
ンサからの気筒識別パターン信号列の関係を示す、信号
波形図である。

【図２】従来の６気筒内燃エンジンの気筒識別方法を説
明するための、基準クランク角度位置信号列と、カムセ
ンサからの気筒識別パターン信号列の関係を示す、信号
波形図である。

【図３】従来の８気筒内燃エンジンの気筒識別方法を説
明するための、基準クランク角度位置信号列と、カムセ
ンサからの気筒識別パターン信号列の関係を示す、信号
波形図である。

【図４】従来の８気筒内燃エンジンの別の気筒識別方法
を説明するための、基準クランク角度位置信号列と、２
つのカムセンサからの気筒識別パターン信号列の関係を
示す、信号波形図である。

【図５】従来の８気筒内燃エンジンの又別の気筒識別方
法を説明するための、基準クランク角度位置信号列と、
カムセンサからの気筒識別パターン信号列の関係を示
す、信号波形図である。

【図６】本発明に係る多気筒内燃エンジンの気筒識別装
置の概略構成を示すブロック図である。

【図７】本発明装置による気筒識別方法を説明するため
の、基準クランク角度位置信号列と、２つのカムセンサ
からの気筒識別パターン信号列の関係を示す、信号波形
図である。

【図８】本発明装置による気筒識別手順を説明するため
のフローチャートの一部である。

【図９】図８に続く、気筒識別手順を説明するためのフ
ローチャートの一部である。

【図１０】図９に続く、気筒識別手順を説明するための
フローチャートの残部である。

【図１１】本発明に係る気筒識別手順の別の態様を示
し、図８に続き、図９及び図１０のフローチャートに代
えて実行されるフローチャートである。

【符号の説明】

１０クランク軸１２クラセン板（回転部材）１２１〜１２４突起（基準マーカ）１４カム軸１６カムセン板（回転部材）１６１〜１６５突起（気筒識別マーカ）２０クランク角センサ（基準位置検出手
段）２２，２４カムセンサ（第１及び第２の気筒検出
手段）４０電子制御装置（ＥＣＵ、気筒識別手
段） INJ1〜INJ8 燃料噴射弁 IGN1〜IGN8 点火コイル

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃エンジンと共に回転する回転部材に
形成され、各気筒の基準クランク角度位置に対応する位
置に設けられた複数の基準マーカと、前記回転部材又はこの回転部材と同期して回転する別の
回転部材に形成され、各気筒の前記基準クランク角度位
置に対応する位置に、各気筒に割付られた気筒識別パタ
ーン信号を出力可能に設けられた複数の気筒識別マーカ
と、前記基準マーカを検出する基準位置検出手段と、該基準位置検出手段が基準マーカを検出した時点におけ
る気筒識別マーカを検出して該当する気筒に割付られた
気筒識別パターン信号を出力する第１気筒検出手段と、前記回転部材又は前記別の回転部材に対して前記第１気
筒検出手段と所定の角度だけ離間して配設され、前記基
準位置検出手段が前記基準マーカを検出した時点におけ
る、前記第１気筒検出手段が検出した気筒識別マーカと
は別の気筒識別マーカを検出して該当する気筒に割付ら
れた気筒識別パターン信号を出力する第２気筒検出手段
と、前記第１気筒検出手段及び第２気筒検出手段が出力した
２つの気筒識別パターン信号に基づき、前記基準位置検
出手段が検出した基準マーカに対応する気筒を識別する
気筒識別手段とを備えてなることを特徴とする多気筒内
燃エンジンの気筒識別装置。
【請求項２】前記各基準マーカは、各気筒の第１の基
準クランク角度位置に対応する第１基準マーカと、第２
の基準クランク角度位置に対応する第２基準マーカとを
備え、前記第１気筒検出手段及び第２気筒検出手段は、
前記基準位置検出手段が第１基準マーカ及び第２基準マ
ーカを検出したそれぞれの時点における気筒識別マーカ
を検出して該当する気筒に割り付けられた気筒識別パタ
ーン信号を出力することを特徴とする、請求項１記載の
多気筒内燃エンジンの気筒識別装置。
【請求項３】前記内燃エンジンは、クランク軸と、カ
ム軸を有する動弁機構とを備え、前記複数の基準マーカ
は、クランク軸と共に回転する第１の回転部材に形成さ
れ、前記複数の気筒識別マーカは、前記カム軸と共に回
転する第２の回転部材に形成されていることを特徴とす
る、請求項１又は２記載の多気筒内燃エンジンの気筒識
別装置。