JP4871374B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に機関停止時におけるクランク軸の回転角度位置を記憶し、次回始動時に記憶した回転角度位置に基づく機関始動制御を行うものに関する。

特許文献１には、機関停止時にクランク軸の回転角度位置を記憶し、再始動時に記憶した回転角度位置に基づく燃料噴射制御を行う制御装置が示されている。この装置では、機関が完全に停止する前に逆転する場合があることを考慮し、クランク軸回転角度位置センサの出力に基づいて推定される停止位置が、機関の逆転が生じたときに補正される。

特許文献１には、逆転を検出する手法は具体的に示されていないが、例えば特許文献２に示されるように、近接して配置された２つのパルス発生器を用いて、機関の回転方向を判別する手法が知られている。

特許第３６１３５８７号公報 特許第３１８６５２４号公報

２つのパルス発生器の出力に基づいて機関の回転方向を判別する場合、機関が逆転を開始してからそれを判別するまでの時間遅れがあるが、上述した特許文献１及び２に示された装置では、この時間遅れが考慮されていない。そのため、推定された機関停止時の回転角度位置の精度が低下するという課題がある。

本発明はこの点に着目してなされたものであり、機関停止時のクランク軸の回転角度位置をより正確に推定し、次の始動時における機関駆動制御を適切に行うことができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、内燃機関のクランク軸が所定角度回転する毎にクランクパルスを発生させる２つのパルス発生器（７１，７２，７３）の出力に基づいて、前記クランク軸の回転角度位置（ＣＲＰ）を検出するクランク角度位置検出手段と、前記機関が停止するときに最後に検出された前記回転角度位置（ＣＲＰ）を記憶する停止角度位置記憶手段とを備え、前記機関の次回始動時に記憶した回転角度位置（ＣＲＰＳＴＰ）に基づいて前記機関の駆動制御を開始する内燃機関の制御装置において、前記クランク角度位置検出手段は、前記２つのパルス発生器の出力（ＰＭ，ＰＳ）に基づいて前記クランク軸の回転方向を判別する回転方向判別手段（７４）と、前記クランク軸の回転方向が反転したことが前記回転方向判別手段により検出された場合において、前記回転方向が正転から逆転に変化したときは、補正角度量（ＤＣＲ）を減算することにより前記回転角度位置を補正する一方、前記回転方向が逆転から正転に変化したときは、前記補正角度量（ＤＣＲ）を加算することにより前記回転角度位置（ＣＲＰ）を補正する位置補正手段とを備え、前記位置補正手段は、前記回転方向の判別に要する時間に応じて前記補正角度量（ＤＣＲ）の設定を行うことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段（１０）と、前記回転方向判別手段（７４）の異常を判定する異常判定手段とを備え、前記回転方向判別手段（７４）が異常であると判定されたときは、前記筒内圧検出手段（１０）の出力に基づいて前記クランク軸の回転方向を判別することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、前記位置補正手段は、前記補正角度量（ＤＣＲ）を前記クランクパルスの発生周期に相当する角度量に設定することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記停止角度位置記憶手段に記憶された回転角度位置（ＣＲＰＳＴＰ）の信頼性を判定する信頼性判定手段をさらに備え、前記記憶された回転角度位置の信頼性が低いときは、前記記憶された回転角度位置（ＣＲＰＳＴＰ）に代えて、前記機関の始動開始後に検出されるクランクパルスに基づいて前記機関の駆動制御を開始することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、２つのパルス発生器の出力に基づいてクランク軸の回転方向が判別され、クランク軸の回転方向が反転したことが検出された場合において、回転方向が正転から逆転に変化したときは、補正角度量を減算することにより回転角度位置が補正される一方、回転方向が逆転から正転に変化したときは、補正角度量を加算することにより回転角度位置が補正され、しかもこの補正角度量の設定は回転方向の判別に要する時間に応じて行われるので、回転方向の反転の判別タイミングの遅れの影響を無くして、機関停止時のクランク軸回転角度位置を正確に推定することができ、次の始動時における駆動制御を適切に行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、回転方向判別手段の異常が判定され、回転方向判別手段が異常であると判定されたときは、筒内圧検出手段の出力に基づいてクランク軸の回転方向が判別されるので、回転方向の判別手段の異常時においても正確な回転角度位置を得ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、補正角度量がクランクパルスの発生周期に相当する角度量に設定されるので、回転方向の反転の判別タイミング遅れが、クランクパルス発生周期程度である場合に回転方向の反転後の回転角度位置を正確に推定することができる。

請求項４に記載の発明によれば、停止角度位置記憶手段に記憶された回転角度位置の信頼性が判定され、記憶された回転角度位置の信頼性が低いと判定されたときは、記憶された回転角度位置に代えて、機関始動開始後に検出されるクランクパルスの基づいて機関の駆動制御が開始される。したがって例えば、バッテリ電圧の低下によって記憶された回転角度位置が失われた場合などにおいて、始動開始時に不適切な燃料噴射制御などが行われることを回避できる。

本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。 クランク角度位置センサの構成を示す図である。 クランク角度位置センサにおける回転方向判別を説明するための図である。 クランク角度位置センサから出力されるパルス信号の入力回路の構成を示す図である。 図４に示す回路の動作を説明するためのタイムチャートである。 クランク角度位置センサから出力されるパルス信号（ＣＲＫパルス）に応じた割り込み処理のフローチャートである。 図６の処理で実行される角度位置算出処理のフローチャートである。 筒内圧（ＰＣＹＬ）に基づく回転方向判別を説明するためのタイムチャートである。 クランク角度位置（ＣＲＰ）の補正を説明するためのタイムチャートである。 回転方向判別回路の異常を判定する処理のフローチャートである。

以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。内燃機関（以下単に「エンジン」という）１は、例えば４気筒を有するエンジンであり、エンジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。

燃料噴射弁６は図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されていると共に電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に電気的に接続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の開弁時間が制御される。エンジン１の各気筒には点火プラグ９が設けられており、点火プラグ９にはＥＣＵ５から点火信号が供給される。

ＥＣＵ５には、エンジン１のクランク軸（図示せず）の回転角度を検出するクランク角度位置センサ７、及びエンジン１のカム軸（図示せず）の回転角度を検出するカム角度位置センサ８が接続されており、クランク軸及びカム軸の回転角度に応じた信号がＥＣＵ５に供給される。クランク角度位置センサ７は、一定クランク角周期（例えば６度周期）でＣＲＫパルスを発生する。本実施形態では、クランク角度位置センサ７は、クランク軸の回転方向を判別する機能を有し、クランク軸が逆転しているときは、正転のときのほぼ１／２の振幅のＣＲＫパルスを出力する。

カム角度位置センサ８は、エンジン１の特定の気筒の所定クランク角度位置でパルス（以下「ＣＹＬパルス」という）と、各気筒の吸入行程開始時の上死点（ＴＤＣ）でパルス（以下「ＴＤＣパルス」という）を発生する。

ＣＹＬパルス、ＴＤＣパルス及びＣＲＫパルスはＥＣＵ５に供給される。これらのパルス信号は、燃料噴射時期、点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転数（エンジン回転速度）ＮＥの検出に使用される。

エンジン１の各気筒には筒内圧ＰＣＹＬを検出する筒内圧センサ１０が設けられており、その検出信号はＥＣＵ５に供給される。
ＥＣＵ５には、エンジン１により駆動される車両の車速ＶＰを検出する車速セン１１及びイグニッションスイッチ１２が接続されており、車速ＶＰを示す信号及びイグニッションスイッチ１１のオンオフ信号がＥＣＵ５に供給される。

ＥＣＵ５は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路、燃料噴射弁６などに駆動信号を供給する出力回路等から構成される。ＥＣＵ５は、上述したセンサの検出信号に基づいて、燃料噴射弁６の開弁時期及び開弁時間の制御（燃料制御）、及び点火プラグ９の点火時期制御（点火制御）を行う。

図２は、クランク角度位置センサ７の構成を示すブロック図である。クランク角度位置センサ７は、磁気抵抗素子ユニット７１と、増幅波形整形回路７２，７３と、回転方向判別回路７４とを備え、磁気抵抗素子ユニット７１がパルスホイール８０に対向するように配置されている。パルスホイール８０は、クランク軸に固定され、外周部に一定角度間隔で歯が形成されている。磁気抵抗素子ユニット７１、及び増幅波形整形回路７２，７３によって２つのパルス発生器が構成され、第１増幅波形整形回路７２からメインパルスＰＭが出力され、第２増幅波形整形回路７３からサブパルスＰＳが出力される。

磁気抵抗素子ユニット７１は、図３に示すように４つの磁気抵抗素子対８１〜８４を有し、磁気抵抗素子対８１〜８４は、図３（ａ）に示す矢印Ｎの方向に沿って、所定の間隔を隔てて配置されている。矢印Ｎはクランク軸の正転時の回転方向を示し、図３（ｂ）の矢印Ｒは逆転時の回転方向を示す。パルスホイール８０の回転により、磁気抵抗素子対８１〜８４の出力電圧が変化するので、その電圧差を増幅して波形整形することにより、メインパルスＰＭ及びサブパルスＰＳが得られる。

正転時は、図３（ａ）に示すように、サブパルスＰＳがメインパルスＰＭに対して進み位相となる一方、逆転時は、図３（ｂ）に示すように、メインパルスＰＭがサブパルスＰＳに対して進み位相となる。回転方向判別回路７４は、この位相関係に基づいて回転方向を判別し、図５（ａ）に示すように、逆転時は正転時ほぼ１／２の振幅となるパルス信号ＰＣＲＫを出力し、ＥＣＵ５に供給する。

図４は、クランク角度位置センサ７の出力パルス信号ＰＣＲＫが入力される入力回路（ＥＣＵ５に含まれる）の構成を示す回路図である。図４に示す回路は、入力端子２１と、抵抗Ｒ１，Ｒ２と、コンデンサＣ１と、コンパレータ２４，２５と、出力端子２２，２３とを備えている。コンパレータ２４の反転入力には、所定高電圧ＶＲＨが供給され、コンパレータ２５の反転入力には所定低電圧ＶＲＬ（＜ＶＲＨ）が供給される。抵抗Ｒ１，Ｒ２及びコンデンサＣ１によりローパスフィルタが構成される。なお、ＶＳは電源を示す。

図５は、図４に示す回路の動作を説明するためのタイムチャートであり、時刻ｔＲより前はクランク軸が正転し、時刻ｔＲ以後は逆転している例が示されている。入力端子２１にセンサ出力パルス信号ＰＣＲＫ（図５（ａ））が入力されると、コンパレータ２４，２５の非反転入力には、図５（ｂ）に示すフィルタ処理後パルス信号ＰＦＬＴが供給される。したがって、コンパレータ２４の出力、すなわち出力端子２２には、図５（ｃ）に示すように、正転時及び逆転時において制御用パルス信号ＰＣＴＬが出力される一方、コンパレータ２５の出力、すなわち出力端子２３には、図５（ｄ）に示すように、正転時のみ正転パルス信号ＰＦＷＤが出力される。制御用パルス信号ＰＣＴＬ及び正転パルス信号ＰＦＷＤは、ＥＣＵ５のＣＰＵに供給される。

図６は、制御用パルス信号ＰＣＴＬの発生に同期して、ＥＣＵ５のＣＰＵで実行されるＣＲＫ割り込み処理のフローチャートである。
ステップＳ１１では、イグニッションスイッチオン後最初の割り込みであるか否かを判別する。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、バッテリクリアフラグＦＢＣＬＲが「１」であるか否かを判別する（ステップＳ１２）。バッテリクリアフラグＦＢＣＬＲは、ＥＣＵ５などに電源を供給するバッテリ（図示せず）の出力電圧が低下して、前回の停止クランク角度位置ＣＲＰＳＴＰ（エンジン運転中に算出されるクランク角度位置ＣＲＰの最終値）を格納した記憶回路の内容が失われたとき「１」に設定される。

ステップＳ１２の答が否定（ＮＯ）であるときは、前回クランクセンサ故障フラグＦＣＲＳＦＢが「１」であるか否かを判別する（ステップＳ１３）。前回クランクセンサ故障フラグＦＣＲＳＦＢは、エンジン１の前回運転中にクランク角度位置センサ７の故障が検出されたとき「１」に設定される。

ステップＳ１３の答が否定（ＮＯ）であるときは、前回のエンジン停止時に記憶した停止クランク角度位置ＣＲＰＳＴＰが有効（信頼できる）と判定し、記憶位置有効フラグＦＳＰＯＫを「１」に設定する（ステップＳ１４）。一方、ステップＳ１２またはＳ１３の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、停止クランク角度位置ＣＲＰＳＴＰは信頼できないと判定し、記憶位置有効フラグＦＳＰＯＫを「０」に設定する（ステップＳ１５）。

最初の割り込みでないときは、ステップＳ１１から直ちにステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、図７に示す角度位置算出処理を実行し、クランク角度位置ＣＲＰを算出する。算出されたクランク角度位置ＣＲＰは不揮発性メモリに記憶される。したがって、エンジン１が停止すると記憶したクランク角度位置ＣＲＰの更新が行われなくなるので、次回始動時において燃料噴射の開始時期の決定に使用される。なお、クランク角度位置ＣＲＰは、本実施形態では、＃１気筒のピストンが圧縮上死点に位置するとき「０（ｄｅｇ）」に設定され、「０（ｄｅｇ）」から「７１４（ｄｅｇ）」までの値をとる。

ステップＳ１７では、クランク角度位置センサ故障フラグＦＣＲＳＦが「１」であるか否かを判別する。クランク角度位置センサ故障フラグＦＣＲＳＦは、
クランク角度位置センサ７の故障が、図示しない他の処理で今回の運転期間中に検出されると「１」に設定される。ステップＳ１７の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、ステップＳ１８に進み、クランク角度位置センサ７から出力されるＣＲＫパルスを参照することなく、カム角度位置センサ８から出力されるＣＹＬパルス及びＴＤＣパルスに基づく燃料噴射時期制御及び点火時期制御を行う。

ステップＳ１７の答が否定（ＮＯ）であるときは、クランク角度位置が確定しているか否かを判別する（ステップＳ１９）。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、ステップＳ１６で算出されたクランク角度位置ＣＲＰに基づく燃料噴射時期制御及び点火時期制御を行う（ステップＳ２０）。

ステップＳ１９の答が否定（ＮＯ）であるときは、すなわち始動開始直後であるときは、カム角度位置センサ故障フラグＦＣＡＳＦが「１」であるか否かを判別する。カム角度位置センサ故障フラグＦＣＡＳＦは、カム角度位置センサ８の故障が図示しない他の処理で検出されると「１」に設定される。ステップＳ２１の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、ステップＳ２２に進み、カム角度位置センサ８から出力されるＣＹＬパルス及びＴＤＣパルスを参照することなく、クランク角度位置センサ７から出力されるＣＲＫパルス（制御用パルス信号ＰＣＴＬ）に基づく燃料噴射時期制御及び点火時期制御を行う。

ステップＳ２１の答が否定（ＮＯ）であるときは、カム角度位置センサ８から出力されるＣＹＬパルス及びＴＤＣパルスに基づいてカム角度位置ＣＡＰを特定する処理を行い（ステップＳ２３）、次いで特定したカム角度位置ＣＡＰと、記憶されている停止クランク角度位置ＣＲＰＳＴＰに基づいて推定した推定カム角度位置ＣＡＰＳとが一致するか否かを判別する（ステップＳ２４）。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは直ちにステップＳ２６に進み、否定（ＮＯ）であるときは、制御用のカム角度位置情報を、検出されたカム角度位置ＣＡＰに修正し（ステップＳ２５）、ステップＳ２６に進む。

ステップＳ２６では、クランク角度位置センサ７から出力されるＣＲＫパルス、並びにカム角度位置センサ８から出力されるＣＹＬパルス及びＴＤＣパルスに基づいてクランク角度位置ＣＲＰを確定する処理を行う。ステップＳ２６でクランク角度位置ＣＲＰが確定した後は、ステップＳ１９の答が肯定（ＹＥＳ）となり、通常の制御に移行する。ステップＳ２７では、記憶位置有効フラグＦＳＰＯＫが「１」であるか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、記憶した停止クランク角度位置ＣＲＰＳＴＰに基づいて燃料噴射時期制御を行う（ステップＳ２８）。

記憶位置有効フラグＦＳＰＯＫが「０」であるときは、直ちに処理を終了する。この場合には、始動開始後、ステップＳ２６でクランク角度位置ＣＲＰが確定されるまでの期間は燃料噴射が行われず、確定後に燃料噴射（及び点火）が開始される。

図７は図６のステップＳ１６で実行される角度位置算出処理のフローチャートである。
ステップＳ４１では、逆転判別回路異常フラグＦＲＤＦが「１」であるか否かを判別する。逆転判別回路異常フラグＦＲＤＦは、クランク角度位置センサ７の逆転判別回路が異常であると判定されたとき「１」に設定される。具体的には、後述する図１０の処理において、車両走行中に逆転しているとの判定が継続するとき「１」に設定される。

逆転判別回路異常フラグＦＲＤＦが「０」であるときは、正転パルス信号ＰＦＷＤの有無に応じてエンジン回転方向を判別し（ステップＳ４２）、正転しているときは逆転フラグＦＲＥＶを「０」に設定する一方、逆転しているときは逆転フラグＦＲＥＶを「１」に設定する。

逆転判別回路異常フラグＦＲＤＦが「１」であるときは、筒内圧センサ１０の出力に基づいて回転方向判別を行う（ステップＳ４３）。圧縮行程にある気筒において吸気弁及び排気弁が閉弁しているときは、筒内圧ＰＣＹＬは図８に示すように正転中は上昇し、逆転中は下降するので、筒内圧ＰＣＹＬの変化量ＤＰＣＹＬ（＝ＰＣＹＬ(k)−ＰＣＹＬ(k-1)，ｋはＣＲＫパルスの発生周期で離散化した離散化時刻）の正負に応じて回転方向が判別される。そして、判別結果に応じて逆転フラグＦＲＥＶの設定が行われる。図８に示す時刻ｔ１〜ｔ５は、ＣＲＫパルスの発生時期を示している。

ステップＳ４２及びＳ４３では、エンジン回転方向が反転したとき、すなわちエンジン回転方向が正転から逆転へ、またはその逆に変化したとき、反転フラグＦＲＤＣを「１」に設定する。

ステップＳ４４では、逆転フラグＦＲＥＶが「１」であるか否かを判別し、その答が否定（ＮＯ）であるときは、クランク角度位置ＣＲＰを所定角度値ＤＣＲ（本実施形態では６度）だけ増加させ（ステップＳ４５）、ステップＳ４７に進む。一方、逆転フラグＦＲＥＶが「１」であるときは、クランク角度位置ＣＲＰを所定角度値ＤＣＲだけ減少させ（ステップＳ４６）、ステップＳ４７に進む。

ステップＳ４７では、反転フラグＦＲＤＣが「１」であるか否かを判別する。反転フラグＦＲＤＣが「０」であるときは、直ちに処理を終了する。一方、ＦＲＤＣ＝１であるときは、先ず反転フラグＦＲＤＣを「０」に戻し（ステップＳ４８）、次いで逆転フラグＦＲＥＶが「１」であるか否かを判別する（ステップＳ４９）。ステップＳ４９の答が否定（ＮＯ）であるときは、下記式（１）により、クランク角度位置ＣＲＰを補正する（ステップＳ５１）。また、ＦＲＥＶ＝１であって逆転しているときは、下記式（２）によりクランク角度位置ＣＲＰを補正する（ステップＳ５０）。
ＣＲＰ＝ＣＲＰ＋ＤＣＲ （１）
ＣＲＰ＝ＣＲＰ−ＤＣＲ （２）

算出されたクランク角度位置ＣＲＰは、イグニッションスイッチがオフされた後も記憶内容が保持され（バッテリから供給される電源によって記憶内容が保持され）、次のエンジン始動時に読み出される。

なお、図７では図示を省略したが、算出したクランク角度位置ＣＲＰが「７２０」以上であるときは、「７２０」が減算され、負の値であるときは「７２０」が加算される。

図９は、ステップＳ４７〜Ｓ５１によるクランク角度位置ＣＲＰの補正を説明するためのタイムチャートである。図９（ａ）には、制御用パルス信号ＰＣＴＬ及び正転パルス信号ＰＦＷＤの発生時期（図５に示す波形図の立ち下がりのタイミング）が示されている。また図９（ｂ）（ｃ）の横軸には、離散化時刻ｋが示されている。図９には、時刻ｋ１とｋ２の間で正転から逆転に変化し、時刻ｋ４とｋ５の間で逆転から正転に変化した例が示されている。

正転から逆転に変化したとき、逆転していることが検出されるのは、時刻ｋ２より少し遅れるため、補正を行わない場合には、クランク角度位置ＣＲＰは、図９（ｂ）に実線で示すように、時刻ｋ２では増加し、時刻ｋ３から減少し始める。しかし、正しいクランク角度位置は破線で示すように変化しているため、クランク角度位置ＣＲＰはパルス１つ分だけずれる位置を示す。逆転から正転に変化したときもその変化が検出されるのは、時刻ｋ５より少し遅れるため時刻ｋ５では減少し、時刻ｋ６から増加し始める。その結果、正転から逆転に変化したときのずれが相殺されて、クランク角度位置ＣＲＰは正しい値に戻る。

図７の処理では、図９（ｃ）に示すように、時刻ｋ３において式（２）によりパルス１つ分だけ、クランク角度位置ＣＲＰが減少方向に補正される、すなわち時刻ｋ３では、ステップＳ４６とＳ５０の処理により、パルス２つ分の減算が行われるので、正しい角度位置が得られる。さらに時刻ｋ６においては、式（１）により、パルス１つ分だけ、クランク角度位置ＣＲＰが増加方向に補正される、すなわち時刻ｋ６では、ステップＳ４５とＳ５１の処理により、パルス２つ分の加算が行われるので、正しい角度位置が得られる。

図１０は回転方向判別回路７４の異常判定を行う処理のフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ５のＣＰＵで所定時間毎に実行される。
ステップＳ６１では、車速ＶＰが所定車速ＶＰＴＨ（例えば１０ｋｍ／ｈ）より高いか否かを判別する。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、逆転フラグＦＲＥＶが「１」であるか否かを判別する。ステップＳ６１またはＳ６２の答が否定（ＮＯ）であるときは、ダウンカウントタイマＴＤＥＴを所定時間ＴＤＥＴＸ（例えば５分）にセットしてスタートさせる（ステップＳ６３）。

ステップＳ６２の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、ステップＳ６３でスタートされるタイマＴＤＥＴの値が「０」であるか否かを判別する（ステップＳ６４）。最初はこの答が否定（ＮＯ）であるので、直ちに処理を終了する。ステップＳ６１及びＳ６２の答がともに肯定（ＹＥＳ）である状態が所定時間ＴＤＥＴＸ継続すると、ステップＳ６４の答が肯定（ＹＥＳ）となり、判別回路異常フラグＦＲＤＦが「１」を設定する（ステップＳ６５）。

本実施形態では、クランク角度位置センサ７において２つのパルス発生器の出力に基づいてクランク軸の回転方向が判別され、クランク軸の回転方向が反転したときに、クランク角度位置ＣＲＰが、回転方向の反転の判別タイミングの遅れの影響を無くすように補正されるので、エンジン停止時のクランク角度位置ＣＲＰを正確に推定することができ、次の始動時におけるエンジン駆動制御を適切に行うことができる。

より具体的には、クランク軸の回転方向が反転したと判定された後に最初にＣＲＫパルスが発生したときに、ＣＲＫパルスが２回発生した位置にクランク角度位置ＣＲＰが補正されるので、回転方向の反転後の回転角度位置を正確に推定することができる。

クランク角度位置センサ７の回転方向判別回路が異常であると判定されたときは、筒内圧センサ１０の出力に基づいてクランク軸の回転方向が判別されるので、回転方向判別回路の異常時においても正確な回転角度位置を得ることができる。

さらに図６のステップＳ１２及びＳ１３により、エンジンが停止した後のバッテリ電圧の低下、または前回運転中のクランク角度位置センサ７の故障検出の有無によって、記憶されたクランク角度位置の信頼性が判定され、記憶されたクランク角度位置の信頼性が低いと判定されたときは、記憶されたクランク角度位置に代えて、エンジン始動開始後に検出されるＣＲＫパルスに基づいて、クランク角度位置の検出が行われ、検出したクランク角度位置に応じてエンジンの駆動制御が開始される。したがって例えば、バッテリ電圧の低下によって記憶されたクランク角度位置ＣＲＰが失われた場合などにおいて、始動開始時に不適切な燃料噴射が行われることを回避できる。

本実施形態では、クランク角度位置センサ７がクランク角度位置検出手段の一部、及び回転方向判別手段を構成し、筒内圧センサ１０が筒内圧検出手段に相当する。またＥＣＵ５が、クランク角度位置検出手段の一部、停止角度位置記憶手段、位置補正手段、異常判定手段、及び信頼性判定手段を構成する。具体的には、図７の処理がクランク角度位置検出手段の一部に相当し、図７のステップＳ４７〜Ｓ５１が位置補正手段に相当し、図１０の処理が異常判定手段に相当し、図６のステップＳ１２〜Ｓ１５が信頼性判定手段に相当する。

なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した図７の処理では、ステップＳ５０及びＳ５１において１パルスに相当する角度の補正を行うようにしたが、回転方向判別に要する時間に応じて、補正角度量を２パルス、あるいは３パルスに相当する角度の補正を行うようにしてもよい。

また本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどの制御にも適用が可能である。

１ 内燃機関
５ 電子制御ユニット（クランク角度位置検出手段、停止角度位置記憶手段、位置補正手段、異常判定手段、信頼性判定手段）
６ 燃料噴射弁
７ クランク角度位置センサ（クランク角度位置検出手段、回転方向判別手段）
９ 点火プラグ
１０ 筒内圧センサ（筒内圧検出手段）

Claims (4)

1. 内燃機関のクランク軸が所定角度回転する毎にクランクパルスを発生させる２つのパルス発生器の出力に基づいて、前記クランク軸の回転角度位置を検出するクランク角度位置検出手段と、前記機関が停止するときに最後に検出された前記回転角度位置を記憶する停止角度位置記憶手段とを備え、前記機関の次回始動時に記憶した回転角度位置に基づいて前記機関の駆動制御を開始する内燃機関の制御装置において、
   前記クランク角度位置検出手段は、
   前記２つのパルス発生器の出力に基づいて前記クランク軸の回転方向を判別する回転方向判別手段と、
   前記クランク軸の回転方向が反転したことが前記回転方向判別手段により検出された場合において、前記回転方向が正転から逆転に変化したときは、補正角度量を減算することにより前記回転角度位置を補正する一方、前記回転方向が逆転から正転に変化したときは、前記補正角度量を加算することにより前記回転角度位置を補正する位置補正手段とを備え、
   前記位置補正手段は、前記回転方向の判別に要する時間に応じて前記補正角度量の設定を行うことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段と、
   前記回転方向判別手段の異常を判定する異常判定手段とを備え、
   前記回転方向判別手段が異常であると判定されたときは、前記筒内圧検出手段の出力に基づいて前記クランク軸の回転方向を判別することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記位置補正手段は、前記補正角度量を前記クランクパルスの発生周期に相当する角度量に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記停止角度位置記憶手段に記憶された回転角度位置の信頼性を判定する信頼性判定手段をさらに備え、
   前記記憶された回転角度位置の信頼性が低いと判定されたときは、前記記憶された回転角度位置に代えて、前記機関の始動開始後に検出されるクランクパルスに基づいて前記機関の駆動制御を開始することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。

Images