JP4066955B2 - 内燃機関のクランク角判別装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関のクランク角を判別するクランク角判別装置に関する。

従来、この種の装置として、例えば特許文献１に記載の装置が知られている。この装置では、クランク軸に同軸状に固定されそのクランク軸と一体に回転する円板を設け、更に、その円板のほぼ全周に渡って等間隔で多数の突起を形成し、点火時期に対応する所定部分では突起の間隔を他の部分より広く形成している。そして、センサによって突起の間隔を検出し、間隔の広い部分（不等間隔部）を検出したとき所定のタイミングで点火を実行するのである。

また、近年多気筒の内燃機関では、どの気筒グループ（ピストンが同じ位相で摺動する気筒の組）の点火時期対応するかに応じて不等間隔部の間隔を異ならせることもが考えられている。例えば、４気筒の内燃機関では、第一または第二気筒グループの内いずれの点火時期に対応するかによって、突起間隔を等間隔部の２倍または３倍に形成したものが考えられる。

ところが、この種の装置では、気筒数が大きくなるにつれて不等間隔部の気筒グループによる相対的な相違が小さくなり、これに加減速によるエンジン回転数の変化などが加わったとき、気筒グループの判別が困難になることがあった。

そこで、例えば、特許文献２に記載のように、カム軸の回転に応じて等間隔で回転信号を出力するセンサと、クランク軸が点火時期に対応するクランク角まで回転したとき、気筒グループに応じて幅の異なる矩形パルスを出力するセンサとを備え、矩形パルスの出力と回転信号の出力との対応関係によって気筒グループを判別する装置が提案されている。
特開昭５６−８７８６０号公報 特開平３−１７２５５８号公報

ところが、この装置では、センサを２種類使用するため構成が複雑化し、生産コストも上昇してしまう。また、点火気筒の判別装置以外の分野でも、簡単な構成にして多数のクランク角を正確に判別することのできる装置は、未だ開発されていない。そこで、本発明は、簡単な構成にしてクランク角を正確に判別することのできるクランク角判別装置を提供することを目的としてなされた。

上記目的を達するためになされた本発明は、図１２に例示するように、クランク軸の回転に応じて、所定のクランク角では間隔を異にし他のクランク角では等間隔なパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、該パルス信号の発生間隔に基づいて圧縮上死点のクランク角を判別するクランク角判別手段とを備えた内燃機関のクランク角判別装置において、上記パルス信号発生手段が、対応する圧縮上死点のクランク角に応じて異なる回数連続した不等間隔部を有するパルス信号を発生する手段を含み、上記不等間隔部は、上記パルス信号の等間隔な発生間隔よりも大きく、上記全ての不等間隔部は、その不等間隔部が対応する圧縮上死点のクランク角よりも手前側に配設され、更に、上記不等間隔部の連続回数が最も多い圧縮上死点に対応する最も手前側の上記不等間隔部の位置と、他の圧縮上死点に対応する最も手前側の上記不等間隔部の位置とが、それぞれが対応する圧縮上死点のクランク角に対して同一の位置に配設されており、上記クランク角判別手段が、上記パルス信号の不等間隔部の連続回数に基づいてクランク角を判別する手段を含むことを特徴とする内燃機関のクランク角判別装置を要旨としている。

このように構成された本発明では、パルス発生手段は、クランク角に応じて異なる回数連続した不等間隔部を有するパルス信号を発生し、クランク角判別手段は、そのパルス信号の不等間隔部の連続回数に基づいてクランク角を判別する。不等間隔部の連続回数はエンジン回転数の変化などに関わらず比較的正確に計数可能である。例えば、不等間隔部の大きさを計数する場合に比べてエンジン回転数の影響を受け難い。また、本発明は、パルス信号の発生様式およびクランク角の判別方法を変更するだけでよく、従来装置にセンサなどを新たに設ける必要がない。従って、本発明では、簡単な構成にして正確にクランク角を判別することが可能となる。

なお、多数のクランク角を判別する場合、不等間隔部を多数連続させる必要が生じる。このような場合、クランク軸の回転に応じて変動する運転状態の変動を検出する運転状態変動検出手段を新たに設け、その運転状態変動検出手段が上記パルス信号の等間隔部で所定の運転状態の変動を内燃機関の回転数の変動に基づいて検出したとき、上記クランク角判別手段が、上記クランク角とは異なるもう一つの所定クランク角を判別するようにするとよい。このように構成した場合、パルス信号の等間隔部でも一つの所定クランク角を判別することができるので、他の所定クランク角に対応する不等間隔部の連続回数を低減することが可能となる。

更に、このような運転状態の変動に基づくクランク角の判別は、内燃機関の回転数が所定値以上のとき、バッテリ電圧が所定値以上のとき、または、内燃機関がクランキング状態のときのみ行うようにしてもよい。内燃機関の回転数が低いときやバッテリ電圧の低いときはクランク軸の回転に応じて変動する運転状態の変動が不規則になる。そこで、上記運転状態の変動に基づくクランク角の判別をこれらの場合に禁止することによりクランク角の誤判別を一層良好に防止することが可能となる。また、クランク軸がスタータの駆動力によって回転するクランキング状態では、上記運転状態の変動とクランク角との対応がより良好になる。そこで、クランキング状態のときにのみ運転状態の変動に基づくクランク角の判別を行うことによっても一層正確にクランク角を判別することが可能となる。

また、このように構成した場合も、本発明は、パルス信号の発生様式およびクランク角の判別方法を変更するだけでよく、従来装置にセンサなどを新たに設ける必要がない。なお、多数のクランク角を判別する場合、不等間隔部を多数連続させる必要が生じる。このような場合、クランク軸の回転に応じて変動する運転状態の変動を検出する運転状態変動検出手段を新たに設け、その運転状態変動検出手段が上記パルス信号の等間隔部で所定の運転状態の変動をバッテリ電圧の変動に基づいて検出したとき、上記クランク角判別手段が、上記クランク角とは異なるもう一つの所定クランク角を判別するようにするとよい。このように構成した場合、パルス信号の等間隔部でも一つの所定クランク角を判別することができるので、他の所定クランク角に対応する不等間隔部の連続回数を低減することが可能となる。

以上詳述したように、本発明の内燃機関のクランク角判別装置では、クランク角判別手段は不等間隔部の連続回数に基づいてクランク角を判別しているので、エンジン回転数の変化などに関わらず正確にクランク角を判別することができる。また、本発明は、パルス信号の発生様式およびクランク角の判別方法のみを変更するだけで実施することができる。従って、本発明では、簡単な構成にして正確にクランク角を判別することができる。

また、クランク軸の回転に応じて変動する運転状態の変動を検出する運転状態変動検出手段を新たに設け、その運転状態変動検出手段が上記パルス信号の等間隔部で所定の運転状態の変動を内燃機関の回転数の変動に基づいて検出したとき、上記クランク角判別手段が、上記クランク角とは異なるもう一つの所定クランク角を判別するようにしてもよく、この場合次のような新たな効果が得られる。このように構成した場合、パルス信号の等間隔部でも一つの所定クランク角を判別することができるので、不等間隔部の連続回数を低減し、多数のクランク角を良好に判別することが可能となる。

更に、このような運転状態の変動に基づくクランク角の判別を、内燃機関の回転数が所定値以上のとき、バッテリ電圧が所定値以上のとき、または、内燃機関がクランキング状態のときのみ行うようにすれば、より一層正確にクランク角を判別することができる。また、クランク軸の回転に応じて変動する運転状態の変動をバッテリ電圧の変動に基づいて検出する運転状態変動検出手段を新たに設け、その運転状態変動検出手段が上記パルス信号の等間隔部で所定の運転状態の変動をバッテリ電圧の変動に基づいて検出したとき、上記クランク角判別手段が、上記クランク角とは異なるもう一つの所定クランク角を判別するようにしてもよく、この場合次のような新たな効果が得られる。このように構成した場合、パルス信号の等間隔部でも一つの所定クランク角を判別することができるので、不等間隔部の連続回数を低減し、多数のクランク角を良好に判別することが可能となる。

以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。図２は実施例の構成を概略的に表すブロック図である。なお、本実施例の内燃機関のクランク角判別装置は、図示しない第１〜第６気筒（以下、気筒１〜６と記載）を有する６気筒の内燃機関に装着され、各気筒１〜６の点火時期を内燃機関のクランク角に基づいて判別するものである。また、本実施例の内燃機関では、気筒１および６，気筒２および５，気筒３および４が、それぞれのピストンが同じ位相で摺動する所謂気筒グループを形成しており、例えば、気筒グループの一方の気筒が爆発行程にあるとき他方の気筒が吸気行程にある。

内燃機関のクランク軸２０近傍には図１に示すクランク軸センサ２１が装着されている。クランク軸２０には、そのクランク軸２０と一体に回転するクランク側円板２３が同軸状に固定され、クランク軸センサ２１は、そのクランク側円板２３の周囲に等間隔で形成された突起２５を検出する電磁ピックアップ式の検出器である。

突起２５は、クランク軸２０が気筒１または６の圧縮上死点（以下、ＴＤＣ１，ＴＤＣ６と記載、他の気筒についても同様）に対応するクランク角まで回転したときクランク軸センサ２１と対向する突起２５ａよりも、クランク軸２０の回転方向に４歯分および５歯分手前の部分が欠落しており、この部分に欠歯部２９ａが形成されている。また、ＴＤＣ２，ＴＤＣ５にてクランク軸センサ２１と対向する突起２５ｂよりも、１歯分，２歯分，４歯分，および５歯分手前の部分で突起２５が欠落しており、この部分に欠歯部２９ｂ，２９ｃが形成されている。なお、ＴＤＣ３，ＴＤＣ４にてクランク軸センサ２１と対向する突起２５ｃの近傍には欠歯部が形成さていない。

一方、内燃機関のカム軸３０近傍には図３に示すカム軸センサ３１が装着されている。カム軸３０には、そのカム軸３０と一体に回転するカム側円板３３が同軸状に固定され、カム軸センサ３１は、カム側円板３３の周囲に形成された突起３５ａ，３５ｂ，３５ｃを検出する電磁ピックアップ式の検出器である。なお、突起３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、カム軸３０がＴＤＣ２，ＴＤＣ４，およびＴＤＣ６に対応する位置まで回転したときカム軸センサ３１と対向するカム側円板３３の外周３３ａ，３３ｂ，および３３ｃよりも、カム軸３０の回転方向に３０°手前の部分にそれぞれ形成されている。また、カム軸３０がＴＤＣ１，ＴＤＣ３，およびＴＤＣ５に対応する位置まで回転したときカム軸センサ３１と対向するカム側円板３３の外周３３ｄ，３３ｅ，および３３ｆ近傍には突起は形成されていない。

図２に戻って、クランク軸センサ２１およびカム軸センサ３１による突起２５，突起３５の検出信号（以下、ＮＥ信号，Ｇ信号と記載）は、波形整形部を含む入力バッファ１１０を経てＣＰＵ１５０に入力される。ＣＰＵ１５０はＮＥ信号，Ｇ信号に基づいて、気筒判別、基準位置、回転数等の演算処理を行う。

ＣＰＵ１５０にはその他にも、始動状態を検出するスタータスイッチ、アイドル状態を検出するアイドルスイッチ等の機関の運転状態検出スイッチ４１〜４３の出力がデジタル入力バッファ１３０を介して入力される。また、吸入空気量を検出するエアフロメータ５１、バッテリ５２の出力電圧、冷却水温を検出する水温センサ５３などの内燃機関の運転状態に関する情報が、Ａ／Ｄ変換器１４０を介してＣＰＵ１５０に入力される。

ＣＰＵ１５０は、各運転状態センサ４１〜４３，５１〜５３からの運転状態情報と、前述のＮＥ信号，Ｇ信号とに基づいて、最適な点火時期、および燃料噴射量を演算する。そして、出力バッファ１６０を介して点火信号を出力し、イグナイタ２００を駆動し、所定の気筒の点火コイル２１０〜２６０に通電し、演算された点火時期に通電を遮断することにより、通電遮断時に発生する高電圧を各気筒の点火プラグ（図示せず）に導き、各気筒の混合気を点火燃焼させる。

また、ＣＰＵ１５０は出力バッファ１６０を介して噴射信号を出力し、各気筒の燃料噴射弁３１０〜３６０より燃料を吸気マニホールドに噴射する。このように、本実施例では、ＣＰＵ１５０と出力バッファ１６０等により制御信号を出力する制御回路を構成している。

次に、ＣＰＵ１５０が図５以下に示す処理を実行し、各気筒の点火制御を行う。先ず、図５，図６は、欠歯部２９ａ〜２９ｃに対応する気筒１，２，５，６のＴＤＣを判別する第一点火制御処理を表すフローチャートである。なお、この処理は、ＮＥ信号の入力毎に実行される。

処理を開始すると、先ず、ステップ１００ａにてＧラッチカウンタＧＣが０であるか否かを判断する。始動直後にはＧＣ＝０に初期設定されるので、肯定判断して続くステップ１００ｂへ移行する。ステップ１００ｂでは、前回の処理が終了してから今回の処理が開始されるまでの間に、Ｇ信号の入力があったか否かを判断する。Ｇ信号の入力がなかった場合は（ステップ１００ｂ：ＮＯ）、そのままステップ１０１へ移行し、有った場合は（ステップ１００ｂ：ＹＥＳ）、ステップ１００ｃにてＧラッチカウンタＧＣを６にセットした後ステップ１０１へ移行する。

なお、ステップ１００ｃにてＧＣ＝６とすると、次回処理を開始したときにはステップ１００ａにて否定判断し、ステップ１００ｄにてＧラッチカウンタＧＣをデクリメントしてステップ１０１へ移行する。従って、ステップ１００ａ〜１００ｄの一連の処理により、Ｇ信号が入力されると、最初のＮＥ信号入力時から７回目のＮＥ信号入力時までの間、ＧＣ＞０に保持することができる。

次に、ステップ１０１へ移行すると、図４に例示するように、ＮＥ信号の時間間隔の今回値Ｔｎと、前々回処理時の値Ｔｎ-2とを比較し、その比が所定値Ｋｈ（２＜Ｋｈ＜３）より大きいか否か、すなわち、Ｔｎ／Ｔｎ-2＞Ｋｈであるか否かによって、クランク軸センサ２１が欠歯部２９と対向したか否かを判断する。対向していない場合は、否定判断してステップ１０３へ移行し、欠歯部２９の連続回数を計数する欠歯カウンタＫＣが１であるか否かを判断する。始動直後にはＫＣは０に初期設定されるので、否定判断して一旦処理を終了する。

クランク軸センサ２１がいずれかの欠歯部２９と対向すると（ステップ１０１：ＹＥＳ）、ステップ１０５へ移行して欠歯カウンタＫＣをインクリメントし、続くステップ１０７にてＫＣ＝２であるか否かを判断する。はじめてステップ１０７へ移行したときはＫＣ＝１であるので、否定判断して一旦処理を終了する。

クランク軸センサ２１が欠歯部２９ａに対向したときは、ステップ１０１では一回だけ肯定判断し、その次の処理（次のＮＥ信号入力時）ではステップ１０１にて否定判断してステップ１０３へ移行する。このときＫＣ＝１であるので（ステップ１０３：ＹＥＳ）、ステップ１１１へ移行して、０に初期設定されているＮＥ信号カウンタＮＣをインクリメントする。続くステップ１１３では、ＮＣ＝３であるか否かを判断する。はじめてステップ１１３移行したときはＮＣ＝１であるので、否定判断して一旦処理を終了する。続いて、同様にステップ１０１，１０３，１１１，１１３の処理を繰り返し、ＮＣ＝３となると（ステップ１１３：ＹＥＳ）、すなわち、クランク軸センサ２１が突起２５ａ（ＴＤＣ１，ＴＤＣ６に対応）と対向すると、ステップ１１５へ移行する。ステップ１１５では、Ｇラッチが有るか否かをＧＣ＞０であるか否かにより判断し、有りの場合は肯定判断してステップ１１７へ、無しの場合は否定判断してステップ１１９へ、それぞれ移行する。

ここで、Ｇラッチとは、図７に示すように、Ｇ信号が入力されるとその直後のＮＥ信号入力から７番目のＮＥ信号入力に至るまでの間、連続して出力される矩形パルスである。このため、ＴＤＣ２，ＴＤＣ４，ＴＤＣ６はこのＧラッチのある間に配設される。

従って、Ｇラッチが有るときは（ステップ１１５：ＹＥＳ）、ステップ１１７にてＴＤＣ６であると判断し、Ｇラッチが無いときは（ステップ１１５：ＮＯ）、ステップ１１９にてＴＤＣ１であると判断する。ステップ１１７，１１９の次はステップ１２１，１２３へ順次移行し、ＮＥ信号カウンタＮＣ，欠歯カウンタＫＣを順次リセットした後処理を終了する。

また、クランク軸センサ２１が突起２５ｂ（ＴＤＣ２，ＴＤＣ５に対応）と対向するときは、欠歯部２９ｃ，２９ｂに応じて２回連続してステップ１０５へ移行する。すると、ＫＣ＝２となってステップ１０７にて肯定判断し、ステップ１２５へ移行する。ステップ１２５ではＧラッチが有るか否かをＧＣ＞０であるか否かによって判断し、有りの場合（ステップ１２５：ＹＥＳ）はステップ１２７にてＴＤＣ２と、無しの場合（ステップ１２５：ＮＯ）はステップ１２９にてＴＤＣ５と、それぞれ判断する。ステップ１２７，１２９の次は、前述のステップ１２３へ移行する。

以上の処理により、気筒１，２，５，６のＴＤＣ（ＴＤＣ１，ＴＤＣ２，ＴＤＣ５，ＴＤＣ６）を判別することができる。また、図示しない他のルーチンにより、ＴＤＣ１，ＴＤＣ２，ＴＤＣ５，およびＴＤＣ６の判別時には点火信号ＩＧｔをＯＮとし、対応する点火コイル（２１０〜２６０のいずれか）に通電を開始する。そして、次のＮＥ信号入力時に点火信号ＩＧｔをＯＦＦとして、その点火コイル２１０〜２６０に蓄積された電力を放出し、該当気筒に点火を行う（図７参照）。

次に、図８，図９は、欠歯部が形成されていない気筒３，４のＴＤＣを判別する第二点火制御処理を表すタイムチャートおよびフローチャートである。始動からのクランキング角度と、各クランキング角度における瞬時的なエンジン回転数Ｔとの間には、図８に例示するような関係がある。すなわち、本実施例の内燃機関は６気筒であるので、６０°ＢＴＤＣ（上死点前６０°ＣＡ）の近傍で最もエンジン回転数Ｔが大きく、ＴＤＣの近傍で最もエンジン回転数Ｔが小さくなる。そこで、１０°ＣＡ毎に検出したエンジン回転数Ｔの変化量Ｔｓ（＝Ｔｎ-1−Ｔｎ）の変化を見ると、６０°ＢＴＤＣから５０°ＢＴＤＣに至る間でＴｓは負から正に変化し、ＴＤＣから１０°ＡＴＤＣ（上死点後１０°ＣＡ）に至る間でＴｓは正から負に変化する。また、エンジン回転数Ｔおよびその変化量Ｔｓは、クランキング時に限らず内燃機関の運転中もほぼ同様の変化を示す。そこで、本ルーチンでは、欠歯部が形成されていない気筒３，４のＴＤＣを、Ｔｓの符号の変化に基づいて次のように判別している。なお、エンジン回転数Ｔは、図示しない他のルーチンにより、ＮＥ信号の間隔に基づいて算出される。

ＣＰＵ１５０は、図９の第二点火制御処理をＮＥ信号が入力される毎に実行する。処理を開始すると、先ず、ステップ２０１にてＴｓの符号が変化したか否かを判断する。変化していないときは否定判断してステップ２０３へ移行する。ステップ２０３では、ＫＣ＝０であるか否かを判断する。欠歯部２９が検出されておらず、ＫＣ＝０であるときは、カウンタＩが１以下であるか否かを判断する。カウンタＩは０に初期設定されるので、はじめてステップ２０５へ移行したときは肯定判断してステップ２０７へ移行する。ステップ２０７ではＩ＝１であるか否かを判断し、Ｉ≠１のときはそのまま一旦処理を終了する。

次に、５０°ＢＴＤＣにてＴｓが負から正に変化すると、ステップ２０１にて肯定判断する。続くステップ２１１では、Ｔｓが正に変化したか否かを判断し、ここでも肯定判断してステップ２１２，２１３，２１５へ移行する。ステップ２１２，２１３，２１５では、スタータスイッチがオンで（ＳＴＡ＝ＯＮ）、バッテリ電圧Ｂが所定値Ｂ0 以上で、かつ、エンジン回転数Ｔが所定値Ｔ0 以上であるか否かを判断する。ステップ２１２，２１３または２１５のいずれかで否定判断するとそのまま一旦処理を終了し、ステップ２１２，２１３，２１５で共に肯定判断すると続くステップ２１７へ移行する。ステップ２１７ではカウンタＩを４にセットした後一旦処理を終了する。

次に処理を実行すると（４０°ＢＴＤＣ）、再びステップ２０１にて否定判断するが、Ｉ＝４であるのでステップ２０５にて否定判断する。すると、ステップ２２１にてカウンタＩをデクリメントして一旦処理を終了する。以下、ステップ２０１，２０３，２０５，２２１の処理を繰り返しながら、ＮＥ信号の入力毎（ＴＤＣ３，ＴＤＣ４近傍では１０°ＣＡ毎）にカウンタＩをデクリメントする。

そして、Ｉ＝１となると（１０°ＢＴＤＣ）ステップ２０５，２０７にて肯定判断し、ステップ２２３へ移行する。ステップ２２３では、点火信号ＩＧｔをＯＮにし、続くステップ２２５にてカウンタＩをリセットした後一旦処理を終了する。また、カウンタＩをデクリメントする途中で欠歯部２９を検出すると、ＫＣ≠０となり、ステップ２０３から直接ステップ２２５へ移行してカウンタＩをリセットする。すなわち、ＴＤＣ１，ＴＤＣ２，ＴＤＣ５，ＴＤＣ６に関する点火信号ＩＧｔは、前述の第一点火制御処理によって制御されるので、本ルーチンによる点火信号ＩＧｔの制御を禁止するのである。

更に、１０°ＡＴＤＣにてＴｓが負に変化すると（ステップ２０１：ＹＥＳ，ステップ２１１：ＮＯ）ステップ２２９へ移行し、点火信号ＩＧｔをＯＦＦにした後一旦処理を終了する。すると、図示しない他のルーチンにより、Ｇラッチ有りのときは気筒４に、Ｇラッチ無しのときは気筒３に、それぞれ点火を行う。

なお、本ルーチンでは、Ｂ＜Ｂ0 またはＴ＜Ｔ0 のとき（ステップ２１３：ＮＯ，またはステップ２１５：ＮＯ）カウンタＩをセットしない。このため、次にステップ２０７へ移行したとき否定判断して気筒３，４の点火も行わないが、これは次の理由によるものである。すなわち、図１０に○で例示するように、バッテリ電圧Ｂが低いときはエンジン回転数Ｔおよびその変化量Ｔｓの波形が、●で例示する通常時の波形に対して進角する傾向にある。このため、上記第二点火制御処理によっては正確な点火時期を判別できないので該当気筒への点火を中止するのである。また、エンジン回転数Ｔが低い場合も同様に正確な判別ができないので該当気筒への点火を中止するのである。

このように、本実施例のクランク角判別装置では気筒１，２，５，６の点火時期を、欠歯部２９の連続回数によって判別している。このため、欠歯部の長さなどによって判別する従来の装置に比べ、エンジン回転数の変化などに関わらず正確に判別することができる。また、本実施例は、従来装置に対して、クランク側円板２３と、電子制御回路内のプログラムとの構成を変更するだけで実施することができる。従って、本実施例では、簡単な構成にして正確に点火気筒を判別することができる。

また、本実施例では気筒３，４の点火時期をエンジン回転数Ｔの変化に基づいて判別している。このため、突起２５の等間隔部でも気筒判別が可能となり、欠歯部２９を三つ設けるだけで多数の気筒１〜６の点火時期を判別することができる。このため、欠歯部２９を長くして、より正確に点火気筒を判別することができる。

また、ここで上記実施例において、クランク側円板２３およびクランク軸センサ２１がパルス信号発生手段に該当し、ＣＰＵ１５０がクランク角判別手段に該当する。更に、エンジン回転数Ｔの変化量Ｔｓを算出する処理が運転状態変動検出手段に、エンジン回転数Ｔを算出する処理が回転数検出手段に、バッテリ電圧Ｂを読み込む処理がバッテリ電圧検出手段に該当する。

なお、上記実施例では、各気筒１〜６のＴＤＣ延いては点火時期を判別しているが、本発明は、その他種々のクランク角を判別する装置に適用することができる。また、８気筒，１０気筒など種々の気筒数の内燃機関に適用することもできる。更に、上記実施例ではクランク側円板２３に欠歯部２９ａ〜２９ｃを設けているが、欠歯部２９ａ〜２９ｃを設ける代わりに、突起２５の間隔を密にしてもよい。また更に、着磁されたドラムとホール素子となどによってＮＥ信号を発生してもよい。

また、上記実施例の第二点火制御処理では、エンジン回転数Ｔの変動に基づいてクランク角（ＴＤＣ３，ＴＤＣ４）を判別しているが、クランク角はこの他種々の運転状態に基づいて判別することができる。例えば、図１１に例示するように、バッテリ電圧Ｂもクランク角に応じて変動する。そこで、バッテリ電圧Ｂの変動に基づいてクランク角を判別してもよい。この場合も、図１１に○で例示するように、バッテリ電圧Ｂが低いとその変動波形が通常時の波形に比べて進角する。そこで、Ｂ＜Ｂ0 のときは判別を禁止するのが望ましい。

また、エンジン回転数Ｔやバッテリ電圧Ｂの変動は、内燃機関のクランキング時にはクランク角と一層良好に対応したものとなる。そこで、上記実施例では、スタータスイッチがＯＮとなり、クランキングが行われているときのみ、エンジン回転数Ｔなどの変動に基づくクランク角の判別を行うようにしている。このため、一層正確にクランク角を判別することができるが、図９のステップ２１２の処理は省略してもよい。更に、上記実施例では、Ｂ＜Ｂ0 またはＴ＜Ｔ0 のとき点火制御を禁止しているが、図１に示すように、突起２５ｂ（ＴＤＣ２，ＴＤＣ５に対応）と突起２５ｃ（ＴＤＣ３，ＴＤＣ４に対応）とは突起２５の１２個分離れている。そこで、第一点火制御処理にてＴＤＣ２またはＴＤＣ５を判別した後、ＮＥ信号を１２個計数し、そのときをＴＤＣ４またはＴＤＣ３と判断することにより点火制御を行ってもよい。

また、上記実施例では、クランク側円板２３に欠歯部２９ａ〜２９ｃを形成することによりセンサ個数を少なくしているが、他のセンサ構造、例えば、特開昭６２−８７６４９号公報に記載のように、クランク軸センサを二つ有するものに上記第二点火制御処理を行ってもよい。この場合も、センサ構造を殆ど変化させることなく他気筒まで気筒判別可能である。

実施例のクランク軸センサ周辺の構成を表す説明図である。 実施例の構成を概略的に表すブロック図である。 実施例のカム軸センサ周辺の構成を表す説明図である。 実施例のクランク軸センサ検出信号の挙動を表すタイムチャートである。 実施例の第一点火制御処理を表すフローチャートである。 実施例の第一点火制御処理を表すフローチャートである。 実施例の電子制御回路におけるＧラッチの動作を表すタイムチャートである。 実施例の第二点火制御処理を表すタイムチャートである。 実施例の第二点火制御処理を表すフローチャートである。 バッテリ電圧によるエンジン回転数変動の相違を表すタイムチャートである。 クランク角に応じたバッテリ電圧の変動を表すタイムチャートである。 本発明の構成例示図である。

符号の説明

１，２，３，４，５，６…気筒 １０…内燃機関 ２１…クランク軸センサ
２３…クランク側円板 ２５…突起 ２９ａ，２９ｂ，２９ｃ…欠歯部
３１…カム軸センサ ３３…カム側円板 ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ…突起
５２…バッテリ １５０…ＣＰＵ

Claims (7)

1. クランク軸の回転に応じて、所定のクランク角では間隔を異にし他のクランク角では等間隔なパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、
   該パルス信号の発生間隔に基づいて圧縮上死点のクランク角を判別するクランク角判別手段と、
   を備えた内燃機関のクランク角判別装置において、
   上記パルス信号発生手段が、対応する圧縮上死点のクランク角に応じて異なる回数連続した不等間隔部を有するパルス信号を発生する手段を含み、
   上記不等間隔部は、上記パルス信号の等間隔な発生間隔よりも大きく、上記全ての不等間隔部は、その不等間隔部が対応する圧縮上死点のクランク角よりも手前側に配設され、更に、上記不等間隔部の連続回数が最も多い圧縮上死点に対応する最も手前側の上記不等間隔部の位置と、他の圧縮上死点に対応する最も手前側の上記不等間隔部の位置とが、それぞれが対応する圧縮上死点のクランク角に対して同一の位置に配設されており、
   上記クランク角判別手段が、上記パルス信号の不等間隔部の連続回数に基づいてクランク角を判別する手段を含む
   ことを特徴とする内燃機関のクランク角判別装置。
2. クランク軸の回転に応じて、所定のクランク角では間隔を異にし他のクランク角では等間隔なパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、
   該パルス信号の発生間隔に基づいて圧縮上死点のクランク角を判別するクランク角判別手段と、
   を備えた内燃機関のクランク角判別装置において、
   上記パルス信号発生手段が、対応する圧縮上死点のクランク角に応じて異なる回数連続した欠歯による不等間隔部を有するパルス信号を発生する手段を含み、
   上記クランク角判別手段が、上記パルス信号の欠歯による不等間隔部の連続回数が１回であるか２回であるかに基づいてクランク角を判別する手段を含み、
   上記欠歯による不等間隔部は、不等間隔部の連続回数が２回のクランク角では対応する圧縮上死点のクランク角より１，２，４，５歯分手前の歯が欠落することによって構成され、不等間隔部の連続回数が１回のクランク角では、対応する圧縮上死点のクランク角より４，５歯分手前の歯が欠落することによって構成されたことを特徴とする内燃機関のクランク角判別装置。
3. クランク軸の回転に応じて、所定のクランク角では間隔を異にし他のクランク角では等間隔なパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、
   該パルス信号の発生間隔に基づいてクランク角を判別するクランク角判別手段と、
   を備えた内燃機関のクランク角判別装置において、
   上記クランク軸の回転に応じて変動する運転状態の変動を上記内燃機関の回転数の変動に基づいて検出する運転状態変動検出手段を備え、
   上記パルス信号発生手段が、クランク角に応じて異なる回数連続した不等間隔部を有するパルス信号を発生する手段を含み、
   上記クランク角判別手段が、上記パルス信号の不等間隔部の連続回数に基づいてクランク角を判別する手段と、運転状態変動検出手段が上記パルス信号の等間隔部で所定の運転状態の変動を検出したとき上記所定のクランク角とは異なるもう一つの所定のクランク角を判別する手段と、を含むことを特徴とする内燃機関のクランク角判別装置。
4. 上記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段を備え、
   上記クランク角判別手段が、該検出された回転数が所定値以上のときのみ、上記運転状態の変動に基づくクランク角判別を行う手段を含むことを特徴とする請求項３記載の内燃機関のクランク角判別装置。
5. 上記内燃機関のバッテリ電圧を検出するバッテリ電圧検出手段を備え、
   上記クランク角判別手段が、該検出されたバッテリ電圧が所定値以上のときのみ、上記運転状態の変動に基づくクランク角判別を行う手段を含むことを特徴とする請求項３記載の内燃機関のクランク角判別装置。
6. 上記内燃機関のクランキング状態を検出するクランキング検出手段を備え、
   上記クランク角判別手段が、該クランキング状態が検出されたときのみ、上記運転状態の変動に基づくクランク角判別を行う手段を含むことを特徴とする請求項３記載の内燃機関のクランク角判別装置。
7. クランク軸の回転に応じて、所定のクランク角では間隔を異にし他のクランク角では等間隔なパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、
   該パルス信号の発生間隔に基づいてクランク角を判別するクランク角判別手段と、
   を備えた内燃機関のクランク角判別装置において、
   上記クランク軸の回転に応じて変動する運転状態の変動をバッテリ電圧の変動に基づいて検出する運転状態変動検出手段を備え、
   上記パルス信号発生手段が、クランク角に応じて異なる回数連続した不等間隔部を有するパルス信号を発生する手段を含み、
   上記クランク角判別手段が、上記パルス信号の不等間隔部の連続回数に基づいてクランク角を判別する手段と、運転状態変動検出手段が上記パルス信号の等間隔部で所定の運転状態の変動を検出したとき上記所定のクランク角とは異なるもう一つの所定のクランク角を判別する手段と、を含むことを特徴とする内燃機関のクランク角判別装置。