JPH11107842A - 内燃機関のクランク角検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内燃機関の始動操作後に気筒判別を速やかに行
うことができる内燃機関のクランク角検出装置を提供す
る。 【解決手段】エンジン１０のクランクシャフト１５に一
体回転可能に設けられたクランクロータ５４ａは、その
回転方向における歯幅が相対的に長い長歯と相対的に短
い短歯とからなる複数の歯をその外周に有する。クラン
クロータ５４ａは歯幅が異なる長歯及び短歯をその配列
状態が異なるように配置した検知領域を４つ有する。ク
ランクポジションセンサ５４はＥＣＵ４０に対して各歯
の歯幅に応じた信号を出力する。ＥＣＵ４０はクランク
ポジションセンサ５４からの信号に基づいて、同センサ
５４の近傍を通過する歯がいずれも検知領域に属してい
るかを判定する。ＥＣＵ４０はこの判定結果とカムポジ
ションセンサ６０の出力信号とに基づいてクランク角を
検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関におけるク
ランクシャフトの回転角度（クランク角）を検出する内
燃機関のクランク角検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の各気筒内に設けられたピスト
ンはコネクティングロッドを介してクランクシャフトに
連結されており、ピストンの往復動に伴ってクランクシ
ャフトが回転運動する。従って、気筒内におけるピスト
ンの位置はクランクシャフトの回転角度、即ちクランク
角（°ＣＡ、尚、「ＣＡ」は「crank angle 」の略称で
ある）に基づいて判断することができる。このため、点
火時期制御や燃料噴射時期制御といった内燃機関の各行
程（吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程）に同期
した各種制御は、クランク角検出装置により検出された
クランク角に基づいて実行されている。

【０００３】この種のクランク角検出装置としては、例
えば、特開平５−２８８１１２号公報に記載されている
クランク角検出装置が知られている。このクランク角検
出装置は、クランクシャフト近傍に設けられた回転数セ
ンサと、カムシャフト近傍に設けられた気筒判別センサ
とを備えている。

【０００４】回転数センサはクランクシャフトに設けら
れたクランクロータと、同クランクロータに対して対向
可能に設けられた電磁ピックアップとから構成されてい
る。このクランクロータには、３０°ＣＡ毎に被検出歯
が形成されているとともに、１つの被検出歯が欠落した
欠落部（不等間隔部）が形成されている。

【０００５】また、気筒判別センサはカムシャフトに設
けられたカムロータと同カムロータに対して対向可能に
設けられた電磁ピックアップとから構成されている。こ
のカムロータには、１つの被検出歯が形成されており、
同カムロータが３６０°（７２０°ＣＡ）回転する毎に
気筒判別センサからは気筒判別信号が出力される。

【０００６】このクランク角検出装置では、クランクロ
ータの回転に伴い欠落部が電磁ピックアップ近傍を通過
する際に回転数センサから出力される回転数信号を基準
位置信号とし、その基準位置信号出力後に出力される回
転数信号の信号数をカウントする。そして、そのカウン
タ値が所定値に達した時に気筒判別センサから気筒判別
信号が出力されているか否かによって各気筒の行程に対
応したクランク角を決定、即ち、気筒判別を行うことが
できる。

【０００７】従って、上記クランク角検出装置では、２
つのセンサ（エンジン回転数センサ、気筒判別センサ）
を備えるだけで、気筒判別を行うことが可能となり、点
火すべき気筒の特定、燃料噴射すべき気筒の特定を行う
ことができる。また、気筒判別信号が基準位置信号の出
力時期近傍で出力されるため、クランクシャフトが基準
位置まで回転した時点で気筒判別を行うことができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例に係るクランク角検出装置では、例えば、欠落部が
電磁ピックアップ近傍を通過した直後に内燃機関の運転
が停止した場合、次回の機関始動時においてはクランク
シャフトが約３６０°ＣＡ回転した後でなければ次の欠
落部の通過が検出されず気筒判別を行うことができな
い。従って、上記従来例に係るクランク角検出装置で
は、気筒判別が遅れる場合があり機関始動性を向上させ
難いという問題があった。

【０００９】本発明は、前記従来の問題点を解消するた
めになされたものであり、内燃機関の始動操作後に気筒
判別を速やかに行うことができる内燃機関のクランク角
検出装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載した発明は、４サイクル多気筒内燃
機関のクランクシャフトに一体回転可能に設けられ、同
クランクシャフトの回転方向に沿って複数の被検知部が
配設されたクランクロータであって、前記クランクシャ
フトの回転方向における長さが異なる前記被検知部をそ
の配列状態が異なるように配置した検知領域を複数有す
るクランクロータと、被検知部に対向可能に配設された
検知体を含み、クランクロータの回転に伴って各検知領
域における各被検知部が検知体近傍を通過したことを検
知して同被検知部の長さに応じた異なるクランク角信号
を出力するクランク角信号出力手段と、出力されたクラ
ンク角信号の出力状態を記憶する記憶手段と、内燃機関
のカムシャフトが半回転する毎に異なるカム角信号を出
力するカム角信号出力手段と、記憶されたクランク角信
号の配列状態及びカム角信号に基づいて各気筒の行程に
対応したクランク角を検出するクランク角検出手段とを
備えたことをその要旨とする。

【００１１】上記構成において、クランクロータは複数
の検知領域を有しており、この各検知領域ではクランク
シャフトの回転方向における長さが異なった被検知部が
その配列状態が異なるように配設されている。クランク
角信号出力手段はクランクロータの回転に伴ってこの検
知領域における各被検知部が検知体近傍を通過したこと
を検知し、その被検知部の長さに応じて異なるクランク
角信号を出力する。このため、クランクシャフトが一回
転する毎に異なった配列状態のクランク角信号群が複数
回出力されることになる。記憶手段は、この出力された
クランク角信号の配列状態を記憶する。この記憶された
クランク角信号の配列状態を参照することにより、クラ
ンクシャフトが一回転する間に各気筒におけるピストン
の位置を複数回特定することができる。

【００１２】一方、カム角信号出力手段は、内燃機関の
カムシャフトが半回転する毎に異なるカム角信号を出力
する。各気筒の各行程における運転が行われる間にクラ
ンクシャフトは二回転するが、上記カム角信号を参照す
ることにより同クランクシャフトの回転が一回転目のも
のであるか二回転目のものであるかを特定することがで
きる。

【００１３】そして、クランク角検出手段は、記憶され
ているクランク角信号の配列状態とカム角信号とに基づ
いて各気筒の行程に対応したクランク角を検出する。こ
のように上記構成によれば、クランク角信号の配列状態
及びカム角信号に基づき各気筒の行程に対応したクラン
ク角の決定、即ち気筒判別を行うことができ、更に、前
記検知領域がクランクロータに複数形成されていること
から、クランクシャフトが一回転する間に複数回、気筒
判別を実行することができる。

【００１４】上記目的を達成するために、請求項２に記
載した発明は、請求項１に記載した内燃機関のクランク
角検出装置において、カム角信号出力手段はカムシャフ
トが所定角度回転する毎にカム角信号を出力し、且つ、
そのカム角信号を少なくともクランク角信号出力手段か
ら検知領域の各被検知部に対応したクランク角信号が出
力されている期間に出力することをその要旨とする。

【００１５】上記構成では、機関始動時において各検知
領域の各被検知部に対応したクランク角信号が全て出力
された時点でカム角信号が一度は必ず出力されているよ
うになる。従って、上記構成によれば、請求項１に記載
した発明の作用に加えて、カム角信号の出力が遅れて気
筒判別の実行が遅れてしまうことを回避できる。

【００１６】上記目的を達成するために、請求項３に記
載した発明は、請求項１に記載した内燃機関のクランク
角検出装置において、各検知領域における被検知部はク
ランクシャフトの回転方向における長さが相対的に長い
第１被検知部と相対的に短い第２被検知部とを含み、検
知体は第１検知部及び第２検知部を含み、これら両検知
部は条件式：Ｘ＜Ｚ＜Ｙ（Ｘ：クランクシャフトの回転
方向における第１被検知部の長さ、Ｙ：クランクシャフ
トの回転方向における第２被検知部の長さ、Ｚ：クラン
クシャフトの回転方向における両検知部間の距離）を満
たすようにクランクシャフトの回転方向に沿って離間配
置され、クランク角信号出力手段は各検知部からの出力
される信号に基づいて両信号が第１被検知部及び第２被
検知部のうちいずれに対応した信号であるかを判別して
各被検知部に応じた異なるクランク角信号を出力するこ
とをその要旨とする。

【００１７】上記構成では、第１検知部及び第２検知部
が上記条件式：Ｘ＜Ｚ＜Ｙを満たすように配置されてい
るため、第１被検知部の通過が検知される際には両検知
部の双方が同時に第１被検知部と対向する期間が存在す
るのに対し、第２被検知部の通過が検知される際には両
検知部の双方が同時に同第２被検知部に対向する期間は
存在しないようになる。従って、上記構成によれば、請
求項１に記載した発明の作用に加えて、第１被検知部の
通過が検知される場合と第２被検知部の通過が検知され
る場合とでは、各検知部からの信号の出力状態が異なる
ようになるため、その相違に基づいて両検知部から出力
されている信号が第１被検知部及び第２被検知部のうち
いずれに対応した信号であるかを簡易に且つ確実に判別
することができる。

【００１８】上記目的を達成するために、請求項４に記
載した発明は、請求項１に記載した内燃機関のクランク
角検出装置において、内燃機関はカムロータが一体回転
可能に設けられた一対のカムシャフトを備え、各カムロ
ータは各カムシャフトの回転方向に沿って配設された複
数の被検知部を有し、カム角信号出力手段はカムロータ
の被検知部と対向可能に配設された検知体を含み、各カ
ムロータの被検知部が検知体近傍を通過したことを検知
して所定クランク角毎にカム角信号を出力することをそ
の要旨とする。

【００１９】上記構成によれば、請求項１に記載した発
明の作用に加えて、一つのカムロータに全ての被検知部
を形成するようにした場合と比較して、各カムロータの
各々に形成される被検知部の数を減少させることができ
るため、同カムロータの加工を容易なものとすることが
できる。

【００２０】上記目的を達成するために、請求項５に記
載した発明は、請求項１に記載した内燃機関のクランク
角検出装置において、各検知領域における被検知部はク
ランクシャフトの回転方向における長さが相対的に長い
第１被検知部と相対的に短い第２被検知部とを含み、検
知体はそれぞれ同一の信号出力特性を有した第１検知部
及び第２検知部を含み、両検知部は条件式：αＸ＜Ｚ＜
αＹ（α：（０＜α＜１）を満たす定数、Ｘ：クランク
シャフトの回転方向における第１被検知部の長さ、Ｙ：
クランクシャフトの回転方向における第２被検知部の長
さ、Ｚ：クランクシャフトの回転方向における両検知部
間の距離）を満たすようにクランクシャフトの回転方向
に沿って離間配置されるとともにクランクシャフトの回
転方向における各被検知部の一端部が通過するときに信
号の大きさが最大となる一方で他端部が通過するときに
信号の大きさが最小となる三角形波信号を出力し、クラ
ンク角信号出力手段は第１検知部から出力される信号の
大きさが最小となったときに第２検知部から出力される
信号の大きさと式：Ｖ＝Ｖmin ＋α（Ｖmax −Ｖmin ）
（α：上記定数、Ｖmax ：両検知部から出力される信号
の最大値、Ｖmin ：両検知部から出力される信号の最小
値）に基づく所定値Ｖとを比較することにより両検知部
から出力されている各信号が第１被検知部及び第２被検
知部のうちいずれに対応した信号であるかを判別して各
被検知部に応じた異なるクランク角信号を出力し、更
に、第１検知部から出力される信号が最小値となったと
きに第２検知部から出力されている信号の変化率に基づ
いてクランクシャフトの回転方向に応じた信号を出力
し、クランク角検出手段は記憶されたクランク角信号の
配列状態及びカム角信号並びにクランクシャフトの回転
方向に応じた信号に基づいて各気筒の行程に対応したク
ランク角を検出することをその要旨とする。

【００２１】また、請求項６に記載した発明は、請求項
１に記載した内燃機関のクランク角検出装置において、
各検知領域における被検知部はクランクシャフトの回転
方向における長さが相対的に長い第１被検知部と相対的
に短い第２被検知部とを含み、検知体はそれぞれ同一の
信号出力特性を有した第１検知部及び第２検知部を含
み、両検知部は条件式：αＸ＜Ｚ＜αＹ（α：（０＜α
＜１）を満たす定数、Ｘ：クランクシャフトの回転方向
における第１被検知部の長さ、Ｙ：クランクシャフトの
回転方向における第２被検知部の長さ、Ｚ：クランクシ
ャフトの回転方向における両検知部間の距離）を満たす
ようにクランクシャフトの回転方向に沿って離間配置さ
れるとともにクランクシャフトの回転方向における各被
検知部の一端部が通過するときに信号の大きさが最大と
なる一方で他端部が通過するときに信号の大きさが最小
となる三角形波信号を出力し、クランク角信号出力手段
は第１検知部から出力される信号の大きさが式：Ｖ＝Ｖ
min ＋α（Ｖmax −Ｖmin ）（α：上記定数、Ｖmax ：
両検知部から出力される信号の最大値、Ｖmin ：両検知
部から出力される信号の最小値）に基づく所定値Ｖと等
しく且つ第２検知部から出力される信号の大きさと所定
値Ｖとの間に所定の関係が成立するときに、第２検知部
から出力される信号の変化率に基づいて両検知部から出
力されている各信号が第１被検知部及び第２被検知部の
うちいずれに対応した信号であるかを判別して各被検知
部に応じた異なるクランク角信号を出力し、更に、第１
検知部から出力される信号の大きさが所定値Ｖと等しく
且つ第２検知部から出力される信号の大きさと所定値Ｖ
との間に所定の関係が成立するときに、同第１検知部か
ら出力される信号の変化率に基づいてクランクシャフト
の回転方向に応じた信号を出力し、クランク角検出手段
は記憶されたクランク角信号の配列状態及びカム角信号
並びにクランクシャフトの回転方向に応じた信号に基づ
いて各気筒の行程に対応したクランク角を検出すること
をその要旨とする。

【００２２】上記請求項５又は６に記載した発明の構成
によれば、請求項１に記載した発明の作用に加えて、両
検知部から出力されている各信号が第１ヌ被検知部及び
第２被検知部のうちいずれに対応した信号であるかを簡
易に且つ確実に判別することができるとともに、クラン
クシャフトの回転方向に基づいてクランク角の検出を行
うことができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】

［第１の実施形態］以下、本発明を４サイクルガソリン
エンジン（以下、「エンジン」と略記する）のクランク
角検出装置に適用した第１の実施形態について図１〜１
４を参照して説明する。

【００２４】図１に示すように、エンジン１０のシリン
ダブロック１１内には８つのシリンダ１２（同図では第
１気筒＃１のみを示す）が形成されている。各シリンダ
１２内にはピストン１３が往復動可能に収容されてお
り、同ピストン１３はコネクティングロッド１４を介し
てクランクシャフト１５に連結されている。また、シリ
ンダ１２の内部においてピストン１３の上方には燃焼室
１８が形成されている。

【００２５】エンジン１０のシリンダヘッド１７には吸
気カムシャフト２０及び排気カムシャフト２１と、これ
ら各カムシャフト２０，２１の回転に伴い往復動する吸
気バルブ２３及び排気バルブ２４とが設けられている。
これら各カムシャフト２０，２１はタイミングベルト２
２によってクランクシャフト１５に駆動連結されてい
る。このクランクシャフト１５は、エンジン１０の各気
筒＃１〜＃８において各行程（吸気行程、圧縮行程、膨
張行程、排気行程）の運転が行われる間に二回転する。
一方、各カムシャフト２０，２１はクランクシャフト１
５が二回転する間に一回転する。シリンダヘッド１７に
形成された吸気ポート２６及び排気ポート２７はこの各
カムシャフト２０，２１の回転に伴って各バルブ２３，
２４が往復動することにより所定のバルブタイミングを
もって開閉される。

【００２６】エンジン１０には吸気バルブ２３のバルブ
タイミングを変更するためのバルブタイミング変更装置
（以下、「ＶＶＴ」と略記する）３０が設けられてい
る。このＶＶＴ３０によって吸気カムシャフト２０が相
対回転させられることにより吸気バルブ２３のバルブタ
イミングが変更される。また、ＶＶＴ３０によるバルブ
タイミングの変更動作は後述する電子制御装置（以下、
「ＥＣＵ」と略記する）４０によって制御されている。

【００２７】また、シリンダヘッド１７には各気筒＃１
〜＃８に対応して点火プラグ５０が設けられており、こ
れら各点火プラグ５０はイグニッションコイル５１に電
気的に接続されている。イグニッションコイル５１にお
いて発生した高電圧が点火プラグ５０に供給されること
により、燃焼室１８内にある混合気の点火が行われる。
また、イグニッションコイル５１における高電圧の発生
時期、即ち点火時期はＥＣＵ４０によってイグナイタ５
２が制御されることにより調整される。

【００２８】更に、シリンダヘッド１７の近傍には各気
筒＃１〜＃８に対応して電磁弁式のインジェクタ５３が
設けられており、同インジェクタ５３から前記各吸気ポ
ート２６に向けて燃料が噴射される。この燃料の噴射時
期及び噴射量はインジェクタ５３の開閉弁時期がＥＣＵ
４０により制御されることにより調節される。

【００２９】次に、クランクシャフト１５の近傍に設け
られたクランクポジションセンサ５４について説明す
る。クランクポジションセンサ５４は、クランクシャフ
ト１５に固定され同クランクシャフト１５と一体に回転
するクランクロータ５４ａと、同クランクロータ５４ａ
の外周面に対向するようにしてシリンダブロック１１に
取り付けられた磁気センサ５４ｂとを備えている。

【００３０】クランクロータ５４ａは円板状の磁性体に
よって形成されており、その外周には図２に示すように
複数の歯７０が形成されている。これら各歯７０はクラ
ンクロータ５４ａ（クランクシャフト１５）の回転方向
Ｒ１に対し逆側の側面を基準として等角度間隔（１０°
（＝１０°ＣＡ））を隔てて配置されている。従って、
クランクロータ５４ａは３６個の歯７０を有しているこ
とになる。また、各歯７０は、その歯幅（クランクロー
タ５４ａの周方向における歯７０の長さ）が相対的に短
い歯（以下、「短歯」という）７０Ｓと、歯幅が相対的
に長い歯（以下、「長歯」という）７０Ｌとによって構
成されている。

【００３１】より詳細に説明すれば、クランクロータ５
４ａの外周には９０°（９０°ＣＡ）毎に４つの長歯７
０Ｌが配置され、更に、これら各長歯７０Ｌから３０°
（３０°ＣＡ）隔てた位置には同じく長歯７０Ｌがそれ
ぞれ配置されている。そして、これら一対の長歯７０Ｌ
と両長歯７０Ｌの間に配置された２つの歯７０とによっ
て第１〜４の検知領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が９０°
ＣＡ毎に形成されている。

【００３２】これら各検知領域Ｓ１〜Ｓ４においては、
これらを構成する各歯７０の歯幅の組み合わせが異なる
ように短歯７０Ｓ、長歯７０Ｌが配置されている。即
ち、図２に示すように、第１の検知領域Ｓ１における各
歯７０の組み合わせは短歯７０Ｓを「Ｓ」、長歯７０Ｌ
を「Ｌ」として示すと、クランクロータ５４ａの回転方
向Ｒ１に対し逆方向に沿って順に（Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｌ）で
あり、同様に、第２の検知領域Ｓ２では（Ｌ，Ｓ，Ｌ，
Ｌ）、第３の検知領域Ｓ３では（Ｌ，Ｓ，Ｓ，Ｌ）、第
４の検知領域Ｓ４では（Ｌ，Ｌ，Ｓ，Ｌ）である。ま
た、上記各検知領域Ｓ１〜Ｓ４のいずれにも属さない歯
７０は全て短歯７０Ｓとなっている。

【００３３】図３はクランクロータ５４ａにおける外周
部分の一部を直線上に展開して示すとともに、その外周
部分に対向する磁気センサ５４ｂの一端側部分を示して
いる。磁気センサ５４ｂの一端側部分には磁気抵抗型素
子（ＭＲＥ）からなる第１検知部５５及び第２検知部５
６がクランクロータ５４ａの回転方向に沿って並設され
ている。ここで、各検知部５５，５６は、クランクロー
タ５４ａの回転方向Ｒ１に沿った、両検知部５５，５６
間の距離Ｚ１と短歯７０Ｓの歯幅Ｘ１及び長歯７０Ｌの
歯幅Ｙ１とに関して以下の条件が満たされるように配置
されている。

【００３４】Ｘ１＜Ｚ１＜Ｙ１ ・・・（１） 図４（ｂ）はクランクロータ５４ａの回転に伴って各検
知部５５，５６から出力される出力信号Ａ１，Ａ２の変
化を示している。同図（ｂ）において、実線は第１検知
部５５の出力信号Ａ１の変化を示し、破線は第２検知部
５６の出力信号Ａ２の変化を示している。また、図４
（ａ）はクランクロータ５４ａの形状を第１検知部５５
の出力信号Ａ１と対応するようにして示している。

【００３５】同図に示すように、第１検知部５５から
は、短歯７０Ｓ或いは長歯７０Ｌの一端部が第１検知部
５５近傍に位置したときに最大値Ｖmax となり、他端部
が第１検知部５５近傍に位置したときに最小値Ｖmin と
なる三角波状の出力信号Ａ１が出力される。一方、第２
検知部５６からも第１検知部５５と同形状の出力信号Ａ
２が所定の位相遅れを有して出力される。

【００３６】ここで、各検知部５５，５６は上記条件式
（１）を満たすように配置されているため、各出力信号
Ａ１，Ａ２は検知部５５，５６近傍を通過する歯７０が
短歯７０Ｓであるか或いは長歯７０Ｌであるかに応じて
異なったものとなる。

【００３７】即ち、第１検知部５５近傍に短歯７０Ｓの
他端部が位置して出力信号Ａ１が最小値Ｖmin となった
とき（タイミングｔ１，ｔ２）に、第２検知部５６の出
力信号Ａ２は未だ最大値Ｖmax に達しておらず増加傾向
にあるのに対し、第１検知部５５近傍に長歯７０Ｌの他
端部が位置して出力信号Ａ１が最小値Ｖmin となったと
き（タイミングｔ３）には、第２検知部５６の出力信号
Ａ２は最大値Ｖmax に達した後であり既に減少傾向にあ
る。本実施形態では上記のように各出力信号Ａ１，Ａ２
の出力状態が各歯７０の歯幅に応じて異なることを利用
することにより、後述するように、検知部５５，５６近
傍を通過する歯７０が短歯７０Ｓであるか或いは長歯７
０Ｌであるかを判別し、更にその判別結果に基づいてク
ランク角を検出するようにしている。

【００３８】次に、カムシャフト２０の近傍に設けられ
たカムポジションセンサ６０について説明する。カムポ
ジションセンサ６０は、図１に示すように、吸気カムシ
ャフト２０に固定され同カムシャフト２０と一体に回転
するカムロータ６０ａと、同カムロータ６０ａの外周面
に対向するようにしてシリンダヘッド１７に取り付けら
れた磁気センサ６０ｂとを備えている。

【００３９】カムロータ６０ａは円板状の磁性体によっ
て形成されており、その外周には図５に示すように複数
の歯７１が形成されている。各歯７１はカムロータ６０
ａ（吸気カムシャフト２０）の回転方向Ｒ２に対し逆側
の側面を基準として等角度間隔（４５°（＝９０°Ｃ
Ａ））を隔てて形成されている。従って、カムロータ６
０ａは８つの歯７１を有していることになる。また、各
歯７１は、クランクロータ５４ａの各歯７０と同様、そ
の歯幅（カムロータ６０ａの周方向における歯７１の長
さ）が相対的に短い短歯７１Ｓと、歯幅が相対的に長歯
７１Ｌとによって構成されている。

【００４０】より詳細に説明すれば、カムロータ６０ａ
の外周には４５°（９０°ＣＡ）毎に４つの長歯７１Ｌ
が配置されるとともに、カムロータ６０ａの中心に対し
てこれら各長歯７１Ｌと対称的な位置に４つの短歯７１
Ｓがそれぞれ４５°（９０°ＣＡ）毎に配置されてい
る。従って、カムロータ６０ａの外周に配置された各歯
７１の組み合わせは短歯７１Ｓを「Ｓ」、長歯７１Ｌを
「Ｌ」として示すと、カムロータ６０ａの回転方向Ｒ２
に対し逆方向に沿って順に（Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｓ，Ｓ，
Ｓ，Ｓ）となっている。

【００４１】図６はカムロータ６０ａにおける外周部分
の一部を直線上に展開して示すとともに、その外周部分
に対向する磁気センサ６０ｂの一端側部分を示してい
る。同図に示すように、磁気センサ６０ｂの一端側部分
にはホール素子からなる第１検知部６１及び第２検知部
６２がカムロータ６０ａの回転方向Ｒ２に沿って並設さ
れている。ここで、各検知部６１，６２は、カムロータ
６０ａの回転方向Ｒ２に沿った両検知部６１，６２間の
距離Ｚ２と短歯７１Ｓの歯幅Ｘ２及び長歯７１Ｌの歯幅
Ｙ２とに関して以下の条件が満たされるように配置され
ている。

【００４２】Ｘ２＜Ｚ２＜Ｙ２ ・・・（２） 図７（ｂ），（ｃ）はカムロータ６０ａの回転に伴って
各検知部６１，６２から出力される出力信号Ａ３，Ａ４
の変化を示している。また、図７（ａ）はカムロータ６
０ａの形状を第１検知部６１の出力信号Ａ３と対応する
ようにして示している。

【００４３】同図に示すように、第１検知部６１からは
矩形波状の出力信号Ａ３が出力される。この出力信号Ａ
３の大きさは短歯７１Ｓ或いは長歯７１Ｌの一端部が第
１検知部６１近傍を通過する際にＬ（Ｌｏｗ）レベルか
らＨ（Ｈｉｇｈ）レベルに切り替わり、他端部が第１検
知部６１近傍を通過する際にＨレベルからＬレベルに切
り替わる。一方、第２検知部６２からも第１検知部６１
と同形状の出力信号Ａ４が所定の位相遅れを有して出力
される。

【００４４】ここで、各検知部６１，６２は上記条件式
（２）を満たすように配置されているため、第１検知部
６１の出力信号Ａ３がＨレベルからＬレベルに切り替わ
るとき（タイミングｔ１，ｔ２）の第２検知部６２の出
力信号Ａ４の大きさは、両検知部６１，６２近傍を通過
する歯７１が短歯７１Ｓであるか或いは長歯７１Ｌであ
るかに応じて異なったものとなる。

【００４５】即ち、検知部６１，６２近傍を通過する歯
７１が短歯７１Ｓである場合には、第１検知部６１の出
力信号Ａ３がＨレベルからＬレベルに切り替わるとき
（タイミングｔ１）の第２検知部６２の出力信号Ａ４は
Ｌレベルである。これに対して、検知部６１，６２近傍
を通過する歯７１が長歯７１Ｌである場合には、第１検
知部６１の出力信号Ａ３がＨレベルからＬレベルに切り
替わったとき（タイミングｔ２）の第２検知部６２の出
力信号Ａ４はＨレベルである。

【００４６】本実施形態では上記のように各出力信号Ａ
３，Ａ４の出力状態が各歯７１の歯幅に応じて異なるこ
とを利用することにより、後述するように、検知部６
１，６２近傍を通過する歯７１が短歯７１Ｓであるか或
いは長歯７１Ｌであるかを判別し、更にその判別結果に
基づいてクランクシャフト１５の回転が一回転目である
のか或いは二回転目であるのかを判別するようにしてい
る。

【００４７】次に本実施形態に係るクランク角検出装置
の電気的構成について図８を参照して説明する。ＥＣＵ
４０は、関数データ及び各種制御プログラムが格納され
たＲＯＭ４１、ＲＯＭ４１に格納された各種プログラム
に基づいて演算処理を実行するＣＰＵ４２、ＣＰＵ４２
での演算結果及び各センサから入力されたデータ等を一
時的に記憶するＲＡＭ４３、ＥＣＵ４０に対する電力供
給停止時にＲＡＭ４３に格納された各種データを保持す
るバックアップＲＡＭ４４を備えている。これらＣＰＵ
４２、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４３及びバックアップＲＡＭ
４４は、双方向バス４５を介して互いに接続されるとと
もに、入力回路４６及び出力回路４７に接続されてい
る。出力回路４７には、イグナイタ５２、インジェクタ
５３が接続されており、これらイグナイタ５２等はＣＰ
Ｕ４２において実行された制御プログラムの演算結果に
基づいてその作動が制御される。

【００４８】また、入力回路４６には信号処理回路４８
が接続されている。この信号処理回路４８には、クラン
クポジションセンサ５４及びカムポジションセンサ６０
が接続されており、前記各検知部５５，５６，６１，６
２の出力信号Ａ１〜Ａ４が入力される。信号処理回路４
８はこれら各出力信号Ａ１〜Ａ４を処理することにより
以下に説明する等角度信号Ｔ１，Ｔ２、及び長歯信号Ｔ
３，Ｔ４を生成し、これら各信号Ｔ１〜Ｔ４を入力回路
４６に対して出力する。

【００４９】まず、クランクポジションセンサ５４にお
ける検知部５５，５６の出力信号Ａ１，Ａ２に基づいて
生成される等角度信号Ｔ１及び長歯信号Ｔ３について説
明する。

【００５０】信号処理回路４８は、図４（ｂ），（ｄ）
に示すように第１検知部５５の出力信号Ａ１が最小値Ｖ
min となったとき（タイミングｔ１，ｔ２）にパルス状
の等角度信号Ｔ１を出力する。従って、この等角度信号
Ｔ１はクランクシャフト１５が１０°ＣＡ回転して各歯
７０の他端部が第１検知部５５近傍を通過する毎に出力
されることになる。

【００５１】更に、信号処理回路４８は第２検知部５６
の出力信号Ａ２を微分処理することにより微分信号Ｂ１
を生成する。第２検知部５６の出力信号Ａ２は前述した
ように三角波信号であるため、この微分信号Ｂ１は図４
（ｃ）に示すように矩形波状となる。また、微分信号Ｂ
１の大きさは出力信号Ａ２が増加する際にＬレベルとな
り、減少する際にＨレベルとなる。そして、信号処理回
路４８は前記等角度信号Ｔ１の出力時（タイミングｔ
１，ｔ２，ｔ３）において微分信号Ｂ１がＨレベルであ
るとき（タイミングｔ３）にのみ、図４（ｅ）に示すパ
ルス状の長歯信号Ｔ３を出力する。従って、この長歯信
号Ｔ３は長歯７０Ｌの他端部が第１検知部５５近傍を通
過するときにのみ出力されることになる。

【００５２】次に、カムポジションセンサ６０における
検知部６１，６２の出力信号Ａ３，Ａ４に基づいて生成
される等角度信号Ｔ２及び長歯信号Ｔ４について説明す
る。図７（ｂ），（ｄ）に示すように、信号処理回路４
８は第１検知部６１の出力信号Ａ３がＨレベルからＬレ
ベルに切り替わったとき（タイミングｔ１，ｔ２）にパ
ルス状の等角度信号Ｔ２を出力する。従って、この等角
度信号Ｔ２はクランクシャフト１５が９０°ＣＡ回転
（吸気カムシャフト２０が４５°回転）して各歯７１の
他端部が第１検知部６１近傍を通過する毎に出力される
ことになる。

【００５３】更に、信号処理回路４８は等角度信号Ｔ２
の出力時に第２検知部６２の出力信号Ａ４がＨレベルで
あるとき（タイミングｔ２）にのみ、図７（ｅ）に示す
パルス状の長歯信号Ｔ４を出力する。従って、この長歯
信号Ｔ４は長歯７１Ｌの他端部が第１検知部６１近傍を
通過するときにのみ出力されることになる。

【００５４】また、カムロータ６０ａが回転した場合、
両検知部６１，６２近傍には４つの長歯７１Ｌが連続し
て通過した後、４つの短歯７１Ｓが連続して通過する。
従って、カムロータ６０ａの回転に伴って等角度信号Ｔ
２のみが周期的に出力される期間と同等角度信号Ｔ２及
び長歯信号Ｔ４の双方が出力される期間とがクランクシ
ャフト１５が一回転（吸気カムシャフト２０が半回転）
する毎に交互に繰り返されることになる。

【００５５】図９は上記各信号Ｔ１〜Ｔ４の出力状態を
それぞれ示している。同図（ｃ），（ｄ）はＶＶＴ３０
によって吸気バルブ２３のバルブタイミングが最も遅角
側に制御されたときの等角度信号Ｔ２及び長歯信号Ｔ４
の出力状態を示し、同図（ｅ），（ｆ）はＶＶＴ３０に
よって吸気バルブ２３のバルブタイミングが最も進角側
に制御されたときの等角度信号Ｔ２及び長歯信号Ｔ４の
出力状態をそれぞれ示している。

【００５６】これら図９（ｃ）〜（ｆ）に示すように、
ＶＶＴ３０によって吸気カムシャフト２０の回転位相が
変更されることにより等角度信号Ｔ２及び長歯信号Ｔ４
の出力タイミングは変化する。しかしながら、エンジン
１０の始動時においては、ＶＶＴ３０によって吸気バル
ブ２３のバルブタイミングは常に最も遅角側に制御され
ている。従って、図９（ｃ），（ｄ）に示すように、等
角度信号Ｔ２及び長歯信号Ｔ４は、少なくとも気筒判別
が終了するまでは、前記各検知領域Ｓ１〜Ｓ４の各歯７
０に対応した等角度信号Ｔ１が出力されている期間に出
力されるようになっている。

【００５７】次に上記構成を備えたクランク角検出装置
におけるクランク角検出手順について図１０〜１４を参
照して説明する。まず、ＥＣＵ４０により実行されるメ
インルーチンについて図１０のフローチャートを参照し
て説明する。このメインルーチンはエンジン１０のイグ
ニッションスイッチ（図示略）が「ＯＮ」されたときに
開始される。尚、図１０のフローチャートにはメインル
ーチンにおいてＥＣＵ４０により実行される処理のうち
主要な処理のみを示している。

【００５８】ステップ１００においてＥＣＵ４０は後述
するクランクカウンタ値ＣＲＣ、ダウンカウンタ値Ｄ
Ｃ、ハイレベルカウンタ値ＨＣ、カムカウンタ値ＣＡ
Ｃ、カムレベル値ＣＬ、前回の制御周期におけるカムレ
ベル値ＣＬold 、１０°ＣＡ信号カウンタ値Ｃ１０の初
期化を行う。前記バックアップＲＡＭ４４にはこれら各
値ＣＲＣ、ＤＣ、ＨＣ、ＣＡＣ、ＣＬ、ＣＬold 、Ｃ１
０の初期値がそれぞれ格納されており、ＥＣＵ４０は各
値ＣＲＣ、ＤＣ、ＨＣ、ＣＡＣ、ＣＬ、ＣＬold 、Ｃ１
０をこれら初期値と等しく設定する。本実施形態におい
ては、クランクカウンタ値ＣＲＣは「１００」に初期化
され、同様にダウンカウンタ値ＤＣは「０」、ハイレベ
ルカウンタ値ＨＣは「０」、カムカウンタ値ＣＡＣは
「１００」、カムレベル値ＣＬは「１００」、前回の制
御周期におけるカムレベル値ＣＬold は「１００」、１
０°ＣＡ信号カウンタ値Ｃ１０は「１００」にそれぞれ
初期化される。

【００５９】ステップ２００において、ＥＣＵ４０は等
角度信号Ｔ１が出力されたか否かを判定する。ここで肯
定判定された場合、ＥＣＵ４０は処理をステップ３００
に移行し、クランク角を検出する「クランク角検出ルー
チン」の各処理を実行する。従って、この「クランク角
検出ルーチン」はクランクシャフト１５が１０°ＣＡ回
転する毎に割込処理として繰り返し実行される。これに
対して、ステップ２００において否定判定された場合、
又は「クランク角検出ルーチン」の各処理を終了した場
合、ＥＣＵ４０は処理をステップ４００に移行する。

【００６０】ステップ４００において、ＥＣＵ４０は等
角度信号Ｔ２が出力されたか否かを判定する。ここで肯
定判定された場合、ＥＣＵ４０は処理をステップ５００
に移行し、吸気カムシャフト２０の回転角、即ちカム角
を検出する「カム角検出ルーチン」の各処理を実行す
る。従って、この「カム角検出ルーチン」はクランクシ
ャフト１５が９０°ＣＡ回転する毎に割込処理として繰
り返し実行される。これに対して、ステップ４００にお
いて否定判定された場合、又は「カム角検出ルーチン」
の各処理を終了した場合、ＥＣＵ４０は再びステップ２
００以降の処理を実行する。

【００６１】次に、上記「クランク角検出ルーチン」に
おける各処理について図１１〜１３のフローチャートを
参照して説明する。ステップ３１０において、ＥＣＵ４
０はクランクカウンタ値ＣＲＣが「１００」であるか否
かを判定する。

【００６２】このクランクカウンタ値ＣＲＣは各気筒＃
１〜＃８の行程に対応したクランク角に相当する値であ
る。従って、このクランクカウンタ値ＣＲＣに基づいて
点火時期制御や燃料噴射制御といった各種制御を各気筒
＃１〜＃８の行程に同期したタイミングで実行すること
ができる。クランクカウンタ値ＣＲＣは気筒判別が終了
していない間は「１００」に保持されている。そして、
クランクカウンタ値ＣＲＣは、気筒判別が終了した後は
気筒判別終了時の値からクランク角が３０°ＣＡ増加す
る毎に「１」ずつインクリメントされ、「２４」に達し
たときには「０」に設定されて再びクランク角が３０°
ＣＡ増加する毎に「１」ずつインクリメントされる。

【００６３】上記ステップ３１０において肯定判定され
た場合、ＥＣＵ４０は気筒判別が未だ終了していないこ
とから処理をステップ３１２に移行する。ステップ３１
２において、ＥＣＵ４０はダウンカウンタ値ＤＣが
「０」であるか否かを判定する。このダウンカウンタ値
ＤＣは気筒判別を行う際にその判別タイミングを決定す
るために用いられる値である。即ち、このダウンカウン
タ値ＤＣが「３」から「１」ずつデクリメントされて
「０」になったタイミングにおいて後述する各ステップ
３３１，３３２の気筒判別処理が実行される。このステ
ップ３１２において肯定判定された場合、ＥＣＵ４０は
処理を図１２に示すステップ３１４に移行する。

【００６４】ステップ３１４において、ＥＣＵ４０は長
歯信号Ｔ３が出力されているか否かを判定する。ここで
否定判定された場合、ＥＣＵ４０は本ルーチンにおける
処理を一旦終了する。これに対して、ステップ３１４に
おいて肯定判定された場合、ＥＣＵ４０は各検知領域Ｓ
１〜Ｓ４に属する各歯７０がクランクポジションセンサ
５４の各検知部５５，５６近傍を通過するようになった
ことから処理をステップ３１６に移行する。

【００６５】ステップ３１６において、ＥＣＵ４０はダ
ウンカウンタ値ＤＣを「３」に設定し、その値を前記Ｒ
ＡＭ４３に格納する。続いて、ステップ３１８におい
て、ＥＣＵ４０はハイレベルカウンタ値ＨＣを「２」に
設定し、その値をＲＡＭ４３に格納した後、本ルーチン
における処理を一旦終了する。

【００６６】一方、ステップ３１２において否定判定さ
れた場合、ＥＣＵ４０は本ルーチンが開始されてから少
なくとも長歯信号Ｔ３が一回は出力されたことから処理
をステップ３２０に移行する。

【００６７】ステップ３２０において、ＥＣＵ４０はダ
ウンカウンタ値ＤＣを「１」だけデクリメントする。そ
して、ＥＣＵ４０は図１２に示すステップ３２２に処理
を移行する。

【００６８】ステップ３２２において、ＥＣＵ４０は長
歯信号Ｔ３が出力されているか否かを判定する。ここで
肯定判定された場合、ＥＣＵ４０はステップ３２３に処
理を移行する。そして、ステップ３２３において、ＥＣ
Ｕ４０は現在のハイレベルカウンタ値ＨＣを２倍した値
を新たなハイレベルカウンタ値ＨＣとして設定し、その
値をＲＡＭ４３に格納する。

【００６９】これに対して、ステップ３２２において否
定判定された場合、ＥＣＵ４０は処理をステップ３２４
に移行する。そして、ステップ３２４において、現在の
ハイレベルカウンタ値ＨＣに「１」を加算した値を新た
なハイレベルカウンタ値ＨＣとして設定し、その値をＲ
ＡＭ４３に格納する。

【００７０】このハイレベルカウンタ値ＨＣは気筒判別
終了前の段階においては、ある検知領域Ｓ１〜Ｓ４の全
ての歯７０が各検知部５５，５６近傍を通過した時点で
その検知領域Ｓ１〜Ｓ４が第１〜４の検知領域Ｓ１〜Ｓ
４のいずれに該当するかを特定するために用いられる。
例えば、その検知領域Ｓ１〜Ｓ４が第１の検知領域Ｓ１
である場合、同検知領域Ｓ１の各歯７０が各検知部５
５，５６近傍を通過することによりハイレベルカウンタ
値ＨＣは（２→４→８→１６）と変化し、同様に、第２
の検知領域Ｓ２である場合には（２→３→６→１２）、
第３の検知領域Ｓ３である場合には（２→３→４→
８）、第４の検知領域Ｓ４である場合には（２→４→５
→１０）とそれぞれ変化する。

【００７１】以上のように、各検知領域Ｓ１〜Ｓ４にあ
る全ての歯７０が各検知部５５，５６近傍を通過した時
点で、ハイレベルカウンタ値ＨＣは各検知領域Ｓ１〜Ｓ
４における各歯７０の歯幅の組み合わせに応じて異なっ
た値、「１６」、「１２」、「８」、「１０」となる。
従って、このハイレベルカウンタ値ＨＣに基づいて検知
領域Ｓ１〜Ｓ４を特定することができ、各検知部５５，
５６とクランクロータ５４ａとの位置関係、換言すれ
ば、シリンダ１２内におけるピストン１３の位置を判断
することができる。

【００７２】前記ステップ３２３又はステップ３２４の
処理を実行した後、ＥＣＵ４０は処理をステップ３２６
に移行する。ステップ３２６において、ＥＣＵ４０はダ
ウンカウンタ値ＤＣが「０」であるか否かを判定する。
ここで否定判定された場合、長歯信号Ｔ３の最初の出力
時からクランクロータ５４ａが未だ３０°ＣＡ以上回転
しておらず、各検知領域Ｓ１〜Ｓ４にある全ての歯７０
が各検知部５５，５６近傍を通過していないことから、
ＥＣＵ４０は本ルーチンの処理を一旦終了する。

【００７３】これに対して、ステップ３２６において肯
定判定された場合、ＥＣＵ４０は処理をステップ３２８
に移行する。ステップ３２８において、ＥＣＵ４０は長
歯信号Ｔ３が出力されているか否かを判定する。

【００７４】ここで、例えばクランクロータ５４ａに対
する各検知部５５，５６の相対的な位置が図２に矢印Ｐ
１で示す位置にあるときに本ルーチンが開始された場合
には、ステップ３２８に移行した時点で長歯信号Ｔ３が
出力されるため、同ステップ３２８では肯定判定され
る。即ち、この場合には、第１の検知領域Ｓ１における
全ての歯７０の通過が検知されていることになる。

【００７５】これに対して、例えばクランクロータ５４
ａに対する各検知部５５，５６の相対的な位置が図２に
矢印Ｐ２で示す位置にあるときに本ルーチンが開始され
た場合には、ステップ３２８に移行した時点で長歯信号
Ｔ３が出力されないため、同ステップ３２８では否定判
定される。即ち、この場合には、第１の検知領域Ｓ１に
おける全ての歯７０の通過が未だ検知されていないこと
になる。

【００７６】ステップ３２８において否定判定された場
合、ＥＣＵ４０は処理をステップ３２９に移行する。ス
テップ３２９において、ＥＣＵ４０はハイレベルカウン
タ値ＨＣを「０」にリセットする。更に、ステップ３３
０において、ＥＣＵ４０はダウンカウンタ値ＤＣを
「０」にリセットした後、本ルーチンの処理を一旦終了
する。

【００７７】これに対して、ステップ３２８において肯
定判定された場合、ＥＣＵ４０は処理をステップ３３１
に移行する。そして、ステップ３３１において、ＥＣＵ
４０はカムレベル値ＣＬ及びハイレベルカウンタ値ＨＣ
を前記ＲＡＭ４３から読み出す。このカムレベル値ＣＬ
はクランクシャフト１５の回転が１回転目のものである
か或いは２回転目のものであるかを判断するための値で
あり、後述する「カム角検出ルーチン」において設定さ
れＲＡＭ４３に格納されている値である。

【００７８】前述したように、前記ハイレベルカウンタ
値ＨＣを参照することにより、いずれか一つの検知領域
Ｓ１〜Ｓ４にある全ての歯７０が各検知部５５，５６近
傍を通過した時点でシリンダ１２内におけるピストン１
３の位置を特定することができる。しかしながら、シリ
ンダ１２内におけるピストン１３の位置のみでは行程に
対応したクランク角を決定することができない。シリン
ダ１２内におけるピストン１３の位置が同一となる時期
が各気筒＃１〜＃８の４行程中に二回存在するからであ
る。そこで、本ルーチンでは、ハイレベルカウンタ値Ｈ
Ｃに加え、上記カムレベル値ＣＬを参照することによ
り、例えば、各気筒＃１〜＃８のピストン１３が上死点
にある場合に、その上死点が圧縮上死点なのか或いは吸
気上死点なのかを判別するようにしている。

【００７９】ステップ３３１においてカムレベル値ＣＬ
及びハイレベルカウンタ値ＨＣを読み出した後、ステッ
プ３３２において、ＥＣＵ４０はそのカムレベル値ＣＬ
及びハイレベルカウンタ値ＨＣに基づいてクランクカウ
ンタ値ＣＲＣを算出する。前記ＲＯＭ４１にはこのカム
レベル値ＣＬ及びハイレベルカウンタ値ＨＣとクランク
カウンタ値ＣＲＣとの関係を定義する関数マップが記憶
されており、ＥＣＵ４０はクランクカウンタ値ＣＲＣを
算出する際にこの関数マップを参照する。

【００８０】以下の表１はこの関数マップを示してい
る。ＥＣＵ４０は、例えば、ハイレベルカウンタ値ＨＣ
が「１６」、カムレベル値ＣＬが「１」である場合には
クランクカウンタ値ＣＲＣを「１１」として算出し、ハ
イレベルカウンタ値ＨＣが「１２」、カムレベル値ＣＬ
が「２」である場合にはクランクカウンタ値ＣＲＣを
「２」として算出する。

【００８１】

【表１】

【００８２】次に、ステップ３３４において、ＥＣＵ４
０は１０°ＣＡ信号カウンタ値Ｃ１０を「０」に設定す
る。更に、ステップ３３６において、ＥＣＵ４０はハイ
レベルカウンタ値ＨＣを「０」にリセットした後、本ル
ーチンの処理を一旦終了する。

【００８３】一方、前述したステップ３１０において否
定判定された場合、即ち、気筒判別が終了してクランク
カウンタ値ＣＲＣが「１００」以外の所定値に設定され
ている場合、ＥＣＵ４０は処理を図１３に示すステップ
３４０に移行する。

【００８４】ステップ３４０において、ＥＣＵ４０は長
歯信号Ｔ３が出力されているか否かを判定する。ここで
肯定判定された場合、ＥＣＵ４０はステップ３４２にお
いてハイレベルカウンタ値ＨＣを「２」だけインクリメ
ントする。これに対して、ステップ３４０において否定
判定された場合、ＥＣＵ４０はステップ３４１において
ハイレベルカウンタ値ＨＣを「０」に設定する。

【００８５】ハイレベルカウンタ値ＨＣは気筒判別終了
後の段階においては、第１の検知領域Ｓ１の全ての歯７
０が各検知部５５，５６近傍を通過したタイミングを検
出するために用いられる。例えば、第１の検知領域Ｓ１
の各歯７０が両検知部５５，５６近傍を通過する場合、
ハイレベルカウンタ値ＨＣは（２→４→６→８）と変化
し、同様に、第２の検知領域Ｓ２の場合には（２→０→
２→４）、第３の検知領域Ｓ３の場合には（２→０→０
→２）、第４の検知領域Ｓ４の場合には（２→４→０→
２）と変化する。また、各検知領域Ｓ１〜Ｓ４のいずれ
にも属さない各短歯７０Ｓが両検知部５５，５６近傍を
通過する場合には、ハイレベルカウンタ値ＨＣは常に
「０」に保持されている。従って、このハイレベルカウ
ンタ値ＨＣが「８」となるタイミングが、第１の検知領
域Ｓ１の全ての歯７０が両検知部５５，５６近傍を通過
したタイミングであると判断することができる。

【００８６】ステップ３４１又はステップ３４２の処理
を実行した後、ＥＣＵ４０は処理をステップ３４４に移
行する。ステップ３４４において、ＥＣＵ４０はハイレ
ベルカウンタ値ＨＣが「８」であるか否かを判定する。
ここで否定判定された場合、ＥＣＵ４０はステップ３４
６以降の各処理を実行することによって、クランクシャ
フト１５が３０°ＣＡ回転する毎にクランクカウンタ値
ＣＲＣを「１」ずつインクリメントする。

【００８７】即ち、ステップ３４６において、ＥＣＵ４
０は１０°ＣＡ信号カウンタ値Ｃ１０を「１」だけイン
クリメントする。この１０°ＣＡ信号カウンタ値Ｃ１０
は、気筒判別終了後においては、クランクシャフト１５
が１０°ＣＡ回転して本ルーチンが実行される毎に
「１」ずつインクリメントされ「０」と「２」との間で
周期的に変化するカウンタ値である。

【００８８】次にステップ３４８において、ＥＣＵ４０
は１０°ＣＡ信号カウンタ値Ｃ１０が「３」であるか否
かを判定する。ここで肯定判定された場合、ステップ３
５０において、ＥＣＵ４０は１０°ＣＡ信号カウンタ値
Ｃ１０を「０」にリセットする。そして、ステップ３５
２において、ＥＣＵ４０はクランクカウンタ値ＣＲＣを
「１」だけインクリメントする。

【００８９】次にステップ３５４において、ＥＣＵ４０
はクランクカウンタ値ＣＲＣが「２４」であるか否かを
判定する。ここで肯定判定された場合、ＥＣＵ４０はス
テップ３５６においてクランクカウンタ値ＣＲＣを
「０」に設定する。従って、このクランクカウンタ値Ｃ
ＲＣはクランクシャフト１５が３０°ＣＡ回転する毎に
「１」ずつインクリメントされ「０」と「２３」との間
で周期的に変化することになる。

【００９０】ステップ３５６の処理を実行した後、又は
各ステップ３４８，３５４において否定判定された場
合、ＥＣＵ４０は本ルーチンの処理を一旦終了する。一
方、前述したステップ３４４において肯定判定された場
合、即ち、現在の制御タイミングが第１の検知領域Ｓ１
の全ての歯７０が両検知部５５，５６近傍を通過したタ
イミングである場合、ＥＣＵ４０は処理をステップ３６
０に移行する。

【００９１】ステップ３６０において、ＥＣＵ４０はカ
ムレベル値ＣＬが「２」であるか否かを判定する。ここ
で肯定判定された場合、ＥＣＵ４０はステップ３６２に
おいてクランクカウンタ値ＣＲＣを「２３」に設定す
る。これに対して、ステップ３６０において否定判定さ
れた場合、ＥＣＵ４０はステップ３６１においてクラン
クカウンタ値ＣＲＣを「１１」に設定する。

【００９２】ステップ３６１又はステップ３６２の処理
を実行した後、ステップ３６４において、ＥＣＵ４０は
ハイレベルカウンタ値ＨＣを「０」にリセットする。そ
の後、ステップ３６６において、ＥＣＵ４０は１０°Ｃ
Ａ信号カウンタ値Ｃ１０を「０」に設定した後、本ルー
チンの処理を一旦終了する。

【００９３】これらステップ３６０〜３６６における一
連の処理はクランクシャフト１５が一回転する毎に実行
される処理であり、クランクカウンタ値ＣＲＣの修正を
行うための処理である。即ち、仮にノイズ等の影響によ
り各歯７０の通過とは無関係な等角度信号Ｔ１が出力さ
れてクランクカウンタ値ＣＲＣの値が正しい値からずれ
た場合でも、上記ステップ３６０〜３６６の各処理によ
ってクランクシャフト１５が一回転する間にクランクカ
ウンタ値ＣＲＣは必ず正しい値に修正される。

【００９４】次に、前記「カム角検出ルーチン」におけ
る各処理について図１４のフローチャートを参照して説
明する。ステップ５１０において、ＥＣＵ４０は長歯信
号Ｔ４が出力されているか否かを判定する。ここで肯定
判定された場合、ＥＣＵ４０はカムレベル値ＣＬを
「２」に設定する。これに対して、ステップ５１０にお
いて否定判定された場合、ＥＣＵ４０はステップ５１１
においてカムレベル値ＣＬを「１」に設定する。

【００９５】ステップ５１１又はステップ５１２の処理
を実行した後、ステップ５１４において、ＥＣＵ４０は
前回の制御周期におけるカムレベル値ＣＬold が「５
０」未満であるか否かを判定する。ここで否定判定され
た場合、即ち、カムレベル値ＣＬold が初期値「１０
０」のままである場合、ＥＣＵ４０は処理をステップ５
１５に移行する。ステップ５１５において、ＥＣＵ４０
は今回の制御周期におけるカムレベル値ＣＬを前回の制
御周期におけるカムレベル値ＣＬold として設定した
後、本ルーチンの処理を一旦終了する。

【００９６】これに対して、ステップ５１０において肯
定判定された場合、ＥＣＵ４０はイグニッションスイッ
チが「ＯＮ」となったときから等角度信号Ｔ２が少なく
とも２回出力されたことから、処理をステップ５１６に
移行する。尚、等角度信号Ｔ２が少なくとも２回出力さ
れた後にステップ５１６以降の処理を実行するようにし
たのは、同ステップ５１６において今回の制御周期と前
回の制御周期とにおいてカムレベル値ＣＬの値が異なっ
ているか否かを判定するようにしているためである。

【００９７】即ち、ステップ５１６において、ＥＣＵ４
０は前回の制御周期におけるカムレベル値ＣＬold から
今回の制御周期におけるカムレベル値ＣＬを減算し、そ
の値が「０」であるか否かを判定する。ここで否定判定
された場合、前回の制御周期と今回の制御周期とでカム
レベル値ＣＬが異なっていることからＥＣＵ４０は処理
をステップ５３０に移行する。尚、ステップ５１６にお
いて否定判定される場合としては、前記各検知部６１，
６２近傍を図５に示す位置Ｐ３に配置されたカムロータ
６０ａの短歯７１Ｓが通過する場合と、同じく図５に示
す位置Ｐ４に配置されたカムロータ６０ａの長７１Ｌが
通過する場合とがある。従って、カムロータ６０ａが半
回転する毎にステップ５１６においては否定判定がなさ
れることになる。

【００９８】ステップ５３０において、ＥＣＵ４０は前
回の制御周期におけるカムレベル値ＣＬold から今回の
制御周期におけるカムレベル値ＣＬを減算した値が
「０」より大きいか否かを更に判定する。ここで肯定判
定された場合、即ち、カムレベル値ＣＬが「２」から
「１」に変化した場合、ＥＣＵ４０は処理をステップ５
３２に移行する。そして、ステップ５３２において、Ｅ
ＣＵ４０はカムカウンタ値ＣＡＣを「４」に設定する。

【００９９】これに対して、ステップ５３０において否
定判定された場合、即ち、カムレベル値ＣＬが「１」か
ら「２」に変化した場合、ＥＣＵ４０はステップ５３１
においてカムカウンタ値ＣＡＣを「１６」に設定する。

【０１００】このカムカウンタ値ＣＡＣはクランクシャ
フト１５が９０°ＣＡ回転（吸気カムシャフト２０が４
５°回転）して等角度信号Ｔ２が出力される毎に、
「３」ずつインクリメントされる値であり、カム角に相
当する値である。前述したようにエンジン１０にはＶＶ
Ｔ３０が設けられており、同ＶＶＴ３０によって吸気カ
ムシャフト２０が相対回転させられるため、カム角を例
えばクランク角（クランクカウンタ値ＣＲＣ）に基づき
一義的に決定することができない。そこで、本実施形態
に係るクランク角検出装置では、吸気カムシャフト２０
の回転角度を直接検出することにより、カム角（カムカ
ウンタ値ＣＡＣ）を検出するようにしている。また、ク
ランクポジションセンサ５４の故障等によりクランク角
（クランクカウンタ値ＣＲＣ）を検出することができな
い場合に、このカムカウンタ値ＣＡＣはクランクカウン
タ値ＣＲＣの代用として用いることもできる。

【０１０１】一方、前述したステップ５１６において肯
定判定された場合、前回の制御周期と今回の制御周期と
でカムレベル値ＣＬの値が同一であることからＥＣＵ４
０は処理をステップ５１８に移行する。

【０１０２】ステップ５１８において、ＥＣＵ４０はカ
ムカウンタ値ＣＡＣを「３」だけインクリメントする。
そして、ステップ５２０において、ＥＣＵ４０はカムカ
ウンタ値ＣＡＣが「２５」であるか否かを判定する。こ
こで肯定判定された場合、ステップ５２２において、Ｅ
ＣＵ４０はカムカウンタ値ＣＡＣを「１」に設定する。

【０１０３】これに対してステップ５２０において否定
判定された場合、又は各ステップ５２２，５３１，５３
２の処理を実行した後は、ＥＣＵ４０はいずれも処理を
ステップ５２４に移行する。

【０１０４】ステップ５２４において、ＥＣＵ４０は今
回の制御周期におけるカムレベル値ＣＬを前回の制御周
期におけるカムレベル値ＣＬold として設定した後、本
ルーチンの処理を一旦終了する。

【０１０５】以上説明したように、上記「クランク角検
出ルーチン」及び「カム角検出ルーチン」ではクランク
角に相当するクランクカウンタ値ＣＲＣ及びカム角に相
当するカムカウンタ値ＣＡＣが算出される。そして、Ｅ
ＣＵ４０はこれらクランクカウンタ値ＣＲＣ及びカムカ
ウンタ値ＣＡＣに基づいて点火時期制御や燃料噴射制
御、或いはバルブタイミング制御といった各種制御を実
行する。

【０１０６】ここで、本実施形態に係るクランク角検出
装置では、クランクロータ５４ａの外周に各歯７０の歯
幅の組み合わせが異なる検知領域Ｓ１〜Ｓ４を設けてい
る。そして、各検知領域Ｓ１〜Ｓ４の各歯７０がクラン
クポジションセンサ５４の各検知部５５，５６近傍を通
過する際にその歯幅の組み合わせ、即ちハイレベルカウ
ンタ値ＨＣをＲＡＭ４３に記憶し、このハイレベルカウ
ンタ値ＨＣとカムレベル値ＣＬとに基づいてクランクカ
ウンタ値ＣＲＣを決定するようにしている。

【０１０７】ここで、各検知領域Ｓ１〜Ｓ４はクランク
ロータ５４ａに対して９０°ＣＡ間隔毎に４つ設けられ
ているため、クランクシャフト１５が１回転する間にク
ランクカウンタ値ＣＲＣを決定することができる時期、
即ち、気筒判別の実行可能な時期が４回存在することに
なる。

【０１０８】例えば、図９に示すタイミングｔ１でエン
ジン１０の始動が開始された場合には、第２の検知領域
Ｓ２の各歯７０の通過が全て検知されるタイミングｔ３
において気筒判別を実行することができる。また、例え
ばタイミングｔ２のように、第２の検知領域Ｓ２の各歯
７０の一部が既に通過した後にエンジン１０の始動が開
始された場合であっても、第３の検知領域Ｓ３における
各歯７０の通過が全て検知されるタイミングｔ４におい
てクランク角を決定することができる。

【０１０９】従って、本実施形態によれば、少なくとも
クランクシャフト１５が約１２０°ＣＡ回転する間に気
筒判別を確実に実行することができる。その結果、点火
時期制御等の各気筒＃１〜＃８の行程に対応して実行さ
れる制御をより早期に開始することができようになるた
め、エンジン１０の始動性を向上させることができる。

【０１１０】ところで、本実施形態では各検知領域Ｓ１
〜Ｓ４における各歯７０の歯幅の組み合わせに基づいて
クランク角を検出するようにしている。これに対して、
例えば、歯幅の組み合わせではなく、各検知領域Ｓ１〜
Ｓ４の両端にある各長歯７０Ｌ間の歯数（本実施形態に
おいてはいずれの検知領域Ｓ１〜Ｓ４でも２つ）をそれ
ぞれ各検知領域Ｓ１〜Ｓ４で異ならせ、その歯数に基づ
いてクランク角を検出するようにした構成によってもク
ランク角を検出することは可能である。しかしながら、
このような構成では、各歯７０をクランクロータ５４ａ
の円周上に等角度間隔毎に配置することができなくな
り、両長歯７０Ｌ間の歯７０は単に検知領域Ｓ１〜Ｓ４
を特定するための機能しか有しないものとなる。

【０１１１】この点、本実施形態では、検知領域Ｓ１〜
Ｓ４における各歯７０の歯幅の組み合わせに基づいてク
ランク角を特定するようにしているため、全ての歯７０
を等角度間隔毎に配置することができる。従って、上記
のように検知領域Ｓ１〜Ｓ４の歯数に基づいてクランク
角を検出するようにした構成と比較して、等角度信号Ｔ
１の出力の際に利用できる歯７０の数を増加させ、等角
度信号Ｔ１の出力周期を相対的に短く設定できるように
なる。その結果、本実施形態によれば、クランク角を精
度良く検出することができるようになり、より正確な時
期をもって点火時期等の各種制御を実行することが可能
になる。

【０１１２】更に、本実施形態に係るクランク角検出装
置では、前述したようにエンジン１０の始動時において
ＶＶＴ３０により吸気バルブ２３のバルブタイミングを
最も遅角側に制御し、等角度信号Ｔ２を各検知領域Ｓ１
〜Ｓ４の各歯７０に対応した等角度信号Ｔ１が出力され
ている期間に出力するようにしている。

【０１１３】例えば、本実施形態とは異なり、例えば図
９（ｅ）に示すように、等角度信号Ｔ２が各検知領域Ｓ
１〜Ｓ４の各歯７０に対応した等角度信号Ｔ１が出力さ
れている期間に出力されない場合には、タイミングｔ１
でエンジン１０の始動が開始された場合であっても、タ
イミングｔ４においてしか気筒判別を実行することがで
きなくなり、本実施形態のようにタイミングｔ３におい
て気筒判別を終了することができない。タイミングｔ１
〜ｔ３の期間に等角度信号Ｔ２が一度も出力されないた
め、カムレベル値ＣＬを決定することができないからで
ある。

【０１１４】この点、本実施形態によれば、各検知領域
Ｓ１〜Ｓ４の全ての歯７０の通過が検知された時点でカ
ムレベル値ＣＬは必ず決定されているため、確実にクラ
ンクカウンタ値ＣＲＣの決定を行うことができる。その
結果、本実施形態によれば、クランク角をより速やかに
決定することができる。

【０１１５】また、本実施形態では、前記条件式（１）
を満たすようにクランクポジションセンサ５４の各検知
部５５，５６を配置するようにしている。従って、等角
度信号Ｔ１の出力時における微分信号Ｂ１の大きさが各
歯７０の歯幅に応じて異なったものとなる。その結果、
本実施形態によれば、この微分信号Ｂ１の大きさに基づ
いて各歯７０の歯幅をクランクシャフト１５の回転速度
に関係なく簡易に且つ確実に判別することができ、信頼
性の高いクランク角検出を行うことができる。

【０１１６】更に、本実施形態では前記条件式（２）を
満たすようにカムポジションセンサ６０の各検知部６
１，６２を配置するようにしている。従って、等角度信
号Ｔ２の出力時における第２検知部６２の出力信号Ａ４
の大きさが各歯７１の歯幅に応じて異なったものとな
る。その結果、クランクポジションセンサ５４の場合と
同様、各歯７１の歯幅を吸気カムシャフト２０の回転速
度に関係なく簡易に且つ確実に判別することができる。

【０１１７】［第２の実施形態］次に、本発明を具体化
した第２の実施形態について上記第１の実施形態との相
違点を中心に図１５〜１８を参照して説明する。尚、第
１の実施形態と同様の構成、制御手順、及び作用効果に
ついては説明を省略する。

【０１１８】本実施形態に係るクランク角検出装置で
は、イグニッションスイッチが「ＯＦＦ」された後もク
ランクシャフト１５の回転が完全に停止するまでクラン
ク角の検出（クランクカウンタ値ＣＲＣの算出）を続行
するようにしている。そして、前記バックアップＲＡＭ
４４に格納されているクランクカウンタ値ＣＲＣの初期
値を最終的に得られたクランクカウンタ値ＣＲＣの値と
等しく書き換えるようにしている。

【０１１９】更に、イグニッションスイッチが「ＯＦ
Ｆ」され、燃料噴射及び点火プラグ５０による混合気の
点火が停止されると、クランクシャフト１５はその回転
速度が減少してやがて停止するが、回転が完全に停止す
る直前にその回転方向が逆転する場合がある。本実施形
態に係るクランク角検出装置では、このような回転方向
の逆転を検出し、それに応じてクランクカウンタ値ＣＲ
Ｃを操作するようにしている。

【０１２０】本実施形態におけるクランクポジションセ
ンサ５４の各検知部５５，５６は、クランクロータ５４
ａの回転方向Ｒ１（図２に示す）に沿った両検知部５
５，５６間の距離Ｚ１と短歯７０Ｓの歯幅Ｘ１及び長歯
７０Ｌの歯幅Ｙ１とに関して以下の条件が満たされるよ
うに配置されている。

【０１２１】Ｘ１／２＜Ｚ１＜Ｙ１／２ ・・・（３） 図１５（ｂ）はクランクロータ５４ａの回転に伴う各検
知部５５，５６の出力信号Ａ１，Ａ２の変化を示してい
る。同図において、実線は第１検知部５５の出力信号Ａ
１の変化を示し、破線は第２検知部５６の出力信号Ａ２
の変化を示している。また、図１５（ａ）はクランクロ
ータ５４ａの形状を第１検知部５５の出力信号Ａ１と対
応するようにして示している。

【０１２２】同図に示すように、第１検知部５５からは
同第１検知部５５が短歯７０Ｓ又は長歯７０Ｌの一端部
に位置したときに最大値Ｖmax となり他端部に位置した
ときに最小値Ｖmin となる三角波状の出力信号Ａ１が出
力される。一方、第２検知部５６からも第１検知部５５
と同形状の出力信号Ａ２が所定の位相遅れを有して出力
される。ここで、各検知部５５，５６は上記条件式
（３）を満たすように配置されているため、各出力信号
Ａ１，Ａ２は両検知部５５，５６近傍を通過する歯７０
が短歯７０Ｓであるか或いは長歯７０Ｌであるかに応じ
て異なったものとなる。

【０１２３】即ち、第１検知部５５の近傍に短歯７０Ｓ
の他端部が位置して出力信号Ａ１が最小値Ｖmin となっ
たとき（タイミングｔ１，ｔ２）には、第２検知部５６
の出力信号Ａ２は所定の判定値Ｖ１よりも大きくなって
いるのに対し、同第１検知部５５の近傍に長歯７０Ｌの
他端部が位置して出力信号Ａ１が最小値Ｖmin となった
とき（タイミングｔ３）には、第２検知部５６の出力信
号Ａ２は前記判定値Ｖ１よりも小さいくなっている。こ
こで、判定値Ｖ１は次式（４）により定義される値であ
る。

【０１２４】 Ｖ１＝（Ｖmax ＋Ｖmin ）／２ ・・・（４） 本実施形態では、上記のように各検知部５５，５６の出
力信号Ａ１，Ａ２の出力状態が各歯７０の歯幅に応じて
異なることを利用することにより、後述するように両検
知部５５，５６近傍を通過する歯７０が短歯７０Ｓであ
るか或いは長歯７０Ｌであるかを判別するようにしてい
る。

【０１２５】前記信号処理回路４８は入力回路４６に対
して前述した等角度信号Ｔ１及び長歯信号Ｔ３を出力す
るともに、各検知部５５，５６の出力信号Ａ１，Ａ２を
処理することにより微分信号Ｂ１を出力する。尚、信号
処理回路４８による等角度信号Ｔ１の出力手順について
は第１の実施形態と同様である。

【０１２６】信号処理回路４８は第２検知部５６の出力
信号Ａ２の大きさに応じて変化する比較信号Ｃ１を生成
する。図１５（ｃ）に示すように、この比較信号Ｃ１は
第２検知部５６の出力信号Ａ２が判定値Ｖ１よりも大き
い場合にはＨレベルとなり、小さい場合にはＬレベルと
なる。そして、信号処理回路４８は等角度信号Ｔ１の出
力時に比較信号Ｃ１がＬレベルである場合にのみ、図１
５（ｅ）に示すパルス状の長歯信号Ｔ３を出力する。従
って、この長歯信号Ｔ３は長歯７０Ｌの他端部が第１検
知部５５近傍を通過するときにのみ出力されることにな
る。

【０１２７】また、信号処理回路４８は第２検知部５６
の出力信号Ａ２を微分処理して微分信号Ｂ１を入力回路
４６に対して出力する。この微分信号Ｂ１は上記第１の
実施形態とは異なり、第２検知部５６の出力信号Ａ２が
増加する際にＨレベルとなり、減少する際にＬレベルと
なる。

【０１２８】また、各検知部５５，５６は上記条件式
（３）を満たすように配置されているため、等角度信号
Ｔ１の出力時における微分信号Ｂ１の大きさはクランク
シャフト１５の回転方向に応じて変化する。即ち、クラ
ンクシャフト１５が正回転する場合（クランクロータ５
４ａが図２に示す回転方向Ｒ１に回転する場合）には、
図１５（ｆ）に示すように等角度信号Ｔ１の出力時（タ
イミングｔ１，ｔ２，ｔ３）における微分信号Ｂ１の大
きさは常にＬレベルとなっている。

【０１２９】これに対して、クランクシャフト１５が逆
回転した場合には、図１６（ｃ）に示すように、等角度
信号Ｔ１（同図（ｂ）参照）の出力時（タイミングｔ４
〜ｔ６）における微分信号Ｂ１の大きさは常にＨレベル
となっている。本実施形態では、上記のように等角度信
号Ｔ１の出力時における微分信号Ｂ１の大きさがクラン
クシャフト１５の回転方向に応じて異なることを利用す
ることにより同クランクシャフト１５の回転方向が逆転
したことを検出するようにしている。

【０１３０】次に、ＥＣＵ４０により実行されるメイン
ルーチンについて図１７のフローチャートを参照して説
明する。このメインルーチンはエンジン１０のイグニッ
ションスイッチ（図示略）が「ＯＮ」されたときから開
始され、同イグニッションスイッチが「ＯＦＦ」された
後も所定時間が経過するまで実行される。尚、この所定
時間はクランクシャフト１５の回転が完全に停止する時
間よりも十分に長い時間に設定されている。

【０１３１】図１７に示す各ステップ１００〜７００の
うち、図１０のフローチャートと同一の符号を付したス
テップについては同様の処理が実行される。ステップ１
００の処理を実行した後、ＥＣＵ４０は処理をステップ
１５０に移行する。ステップ１５０において、ＥＣＵ４
０はイグニッションスイッチが「ＯＦＦ」位置に操作さ
れたか否かを同スイッチから出力されるスイッチ信号に
基づいて判定する。ここで否定判定された場合、ＥＣＵ
４０はステップ２００〜５００の各処理を実行する。

【０１３２】これに対して、ステップ１５０において肯
定判定された場合、即ち、イグニッションスイッチが
「ＯＦＦ」位置に操作された場合、ＥＣＵ４０は処理を
ステップ６００に移行する。ステップ６００において、
ＥＣＵ４０は等角度信号Ｔ１が出力されたか否かを判定
する。ここで肯定判定された場合、ＥＣＵ４０は処理を
ステップ７００に移行し、前述した図１０のフローチャ
ートに示す「クランク角検出ルーチン」とは別の「クラ
ンク角検出ルーチン」における各処理を実行する。従っ
て、この「クランク角検出ルーチン」はクランクシャフ
ト１５が１０°ＣＡ回転する毎に割込処理として繰り返
し実行される。

【０１３３】これに対して、ステップ６００において否
定判定された場合、又はステップ７００の処理を実行し
た後、ＥＣＵ４０はステップ１５０以降の処理を再び実
行する。

【０１３４】次に、前述したステップ７００において実
行される「クランク角検出ルーチン」の各処理について
図１８のフローチャートを参照して説明する。ステップ
７１０において、ＥＣＵ４０は微分信号Ｂ１がＨレベル
か否かを判定する。ここで否定判定された場合、クラン
クシャフト１５が正回転していることから、ＥＣＵ４０
は正回転時に対応したステップ７２１〜７２６の各処理
を実行する。

【０１３５】ステップ７２１において、ＥＣＵ４０は１
０°ＣＡ信号カウンタ値Ｃ１０を「１」だけインクリメ
ントする。続くステップ７２２において、ＥＣＵ４０は
１０°ＣＡ信号カウンタ値Ｃ１０が「３」であるか否か
を判定する。ここで肯定判定された場合、ＥＣＵ４０は
処理をステップ７２３に移行する。そして、ステップ７
２３において、ＥＣＵ４０は１０°ＣＡ信号カウンタ値
Ｃ１０を「０」に設定した後、ステップ７２４において
クランクカウンタ値ＣＲＣを「１」だけインクリメント
する。

【０１３６】更に、ステップ７２５において、ＥＣＵ４
０はクランクカウンタ値ＣＲＣが「２４」であるか否か
を判定する。ここで肯定判定された場合、ＥＣＵ４０は
処理をステップ７２６に移行し、同ステップ７２６にお
いてクランクカウンタ値ＣＲＣを「０」に設定する。

【０１３７】一方、前述したステップ７１０において肯
定判定された場合、クランクシャフト１５が逆回転して
いることから、ＥＣＵ４０は逆回転時に対応したステッ
プ７１１〜７１６の各処理を実行する。

【０１３８】ステップ７１１において、ＥＣＵ４０は１
０°ＣＡ信号カウンタ値Ｃ１０を「１」だけデクリメン
トする。続くステップ７１２において、ＥＣＵ４０は１
０°ＣＡ信号カウンタ値Ｃ１０が「−１」であるか否か
を判定する。ここで肯定判定された場合、ＥＣＵ４０は
処理をステップ７１３に移行する。そして、ステップ７
１３において、ＥＣＵ４０は１０°ＣＡ信号カウンタ値
Ｃ１０を「２」に設定した後、ステップ７１４において
クランクカウンタ値ＣＲＣを「１」だけデクリメントす
る。

【０１３９】更に、ステップ７１５において、ＥＣＵ４
０はクランクカウンタ値ＣＲＣが「−１」であるか否か
を判定する。ここで肯定判定された場合、ステップ７１
６において、ＥＣＵ４０はクランクカウンタ値ＣＲＣを
「２３」に設定する。

【０１４０】上記各ステップ７１２，７１５，７２２，
７２５において否定判定された場合、又は上記各ステッ
プ７１６，７２６の処理を実行した後、ＥＣＵ４０は処
理をステップ７３０に移行する。

【０１４１】ステップ７３０において、ＥＣＵ４０は前
記バックアップＲＡＭ４４に格納されているクランクカ
ウンタ値ＣＲＣの初期値を現在のクランクカウンタ値Ｃ
ＲＣの値と等しくなるように書き換えた後、本ルーチン
の処理を一旦終了する。従って、図１７に示すメインル
ーチンのステップ１００においては、クランクカウンタ
値ＣＲＣがこの書き換えられた初期値と等しくなるよう
にして同クランクカウンタ値ＣＲＣの初期化が行われ
る。

【０１４２】以上説明したように、本実施形態ではクラ
ンクシャフト１５の回転が完全に停止するまでクランク
カウンタ値ＣＲＣの算出を続行した後、クランクカウン
タ値ＣＲＣの初期値を現在のクランクカウンタ値ＣＲＣ
の値と等しく書き換えるようにしている。

【０１４３】従って、気筒判別が一度でも行われれば、
その後は既にクランク角（クランクカウンタ値ＣＲＣ）
が決定されている状態でエンジン１０の始動が行われ
る。即ち、上記第１の実施形態では、イグニッションス
イッチが「ＯＮ」された後、少なくとも一つの検知領域
Ｓ１〜Ｓ４における全ての歯７０が各検知部５５，５６
近傍を通過しない間はクランクカウンタ値ＣＲＣが決定
されないのに対し、本実施形態によればイグニッション
スイッチが「ＯＮ」された時点で既にクランクカウンタ
値ＣＲＣが決定されていることになる。その結果、本実
施形態によればエンジン１０の始動性を更に向上させる
ことができる。

【０１４４】また、本実施形態に係るクランク角検出装
置では上記条件式（３）を満たすようにクランクポジシ
ョンセンサ５４の各検知部５５，５６を配置するように
している。従って、等角度信号Ｔ１の出力時における比
較信号Ｃ１の大きさが各歯７０の歯幅に応じて異なった
ものとなる。その結果、本実施形態によれば、各歯７０
の歯幅をクランクシャフト１５の回転速度に関係なく簡
易に且つ確実に判別することができ、信頼性の高いクラ
ンク角検出を行うことができる。

【０１４５】更に、本実施形態では、上記条件式（３）
を満たすように各検知部５５，５６を配置しているた
め、等角度信号Ｔ１の出力時における微分信号Ｂ１の大
きさがクランクシャフト１５の回転方向に応じて異なっ
たものとなる。従って、エンジン停止時にクランクシャ
フト１５の回転方向が逆転した場合であっても、この逆
転を検出することにより、クランクカウンタ値ＣＲＣを
正確に算出することができる。その結果、本実施形態に
よれば、より信頼性の高いクランク角検出を行うことが
できる。

【０１４６】［第３の実施形態］次に、本発明を具体化
した第３の実施形態について上記第２の実施形態との相
違点を中心に図１９〜２１を参照して説明する。尚、第
２の実施形態と同様の構成、制御手順、及び作用効果に
ついては説明を省略する。

【０１４７】上記各実施形態に係るクランク角検出装置
では、クランクロータ５４ａの外周に複数の歯７０をク
ランクロータ５４ａの回転方向Ｒ１に対し逆側の側面を
基準として等角度間隔を隔てて配置するようにしてい
た。これに対して、本実施形態に係るクランク角検出装
置では、図１９に示すように複数の歯７０をその中心を
基準として等角度（１０°ＣＡ）間隔を隔てて配置する
ようにしている。そして、このクランクロータ５４ａの
近傍には、クランクポジションセンサ５４の各検知部５
５，５６が上記第２の実施形態と同様、上記条件式
（３）を満たすように配置されている。

【０１４８】また、本実施形態において、前記信号処理
回路４８は各検知部５５，５６，６１，６２からの出力
信号Ａ１〜Ａ４を処理することにより、等角度信号Ｔ２
及び長歯信号Ｔ４に加え、以下に説明する等角度信号Ｔ
１、長歯信号Ｔ３、微分信号Ｂ２を生成し、これら各信
号Ｔ１〜Ｔ４，Ｂ２を入力回路４６に対してそれぞれ出
力する。

【０１４９】図２０（ｂ）はクランクロータ５４ａの回
転に伴って各検知部５５，５６から出力される出力信号
Ａ１，Ａ２の変化を示している。また、図２０（ａ）は
クランクロータ５４ａの形状を第１検知部５５の出力信
号と対応するようにして示している。

【０１５０】まず、信号処理回路４８は上記第２の実施
形態と同様、図２０（ｃ）に示す比較信号Ｃ１を生成す
る。そして、信号処理回路４８は第１検知部５５の出力
信号Ａ１が前記判定値Ｖ１（＝（Ｖmax ＋Ｖmin ）／
２）と等しくなったときに比較信号Ｃ１がＨレベルであ
る場合にのみ、図２０（ｅ）に示すパルス状の等角度信
号Ｔ１を出力する。従って、この等角度信号Ｔ１はクラ
ンクシャフト１５が１０°ＣＡ回転して各歯７０の中央
部が第１検知部５５近傍を通過する毎に出力されること
になる。

【０１５１】また、信号処理回路４８は第２検知部５６
の出力信号Ａ２を微分処理して微分信号Ｂ１を生成す
る。この微分信号Ｂ１は第２の実施形態とは異なり、出
力信号Ａ２が増加する際にＬレベルとなり、減少する際
にＨレベルとなる。

【０１５２】また、各検知部５５，５６は上記条件式
（３）を満たすように配置されているため、等角度信号
Ｔ１の出力時における微分信号Ｂ１の大きさは歯７０の
歯幅に応じて異なったものとなる。即ち、等角度信号Ｔ
１の出力時（タイミングｔ１，ｔ２，ｔ３）における微
分信号Ｂ１の大きさは、歯７０が短歯７０Ｓであるとき
（タイミングｔ１，ｔ２）にはＬレベルとなり、長歯７
０Ｌであるとき（タイミングｔ３）にはＨレベルとな
る。信号処理回路４８は等角度信号Ｔ１の出力時にこの
微分信号Ｂ１がＨレベルである場合にのみ、図２０
（ｆ）に示すパルス状の長歯信号Ｔ３を出力する。従っ
て、この長歯信号Ｔ３は長歯７０Ｌの中央部が第１検知
部５５近傍を通過するときにのみ出力されることになる
更に、信号処理回路４８は第１検知部５５の出力信号Ａ
１を微分処理することにより、図２０（ｇ）に示す微分
信号Ｂ２を生成して入力回路４６に出力する。この微分
信号Ｂ２は出力信号Ａ１が増加する際にＨレベルとな
り、減少する際にＬレベルとなる。

【０１５３】また、各検知部５５，５６は上記条件式
（３）を満たすように配置されているため、等角度信号
Ｔ１の出力時における微分信号Ｂ２の大きさはクランク
シャフト１５の回転方向に応じて変化する。即ち、クラ
ンクシャフト１５が正回転する場合には、図２０（ｇ）
に示すように等角度信号Ｔ１の出力時（タイミングｔ
１，ｔ２，ｔ３）における微分信号Ｂ２の大きさは常に
Ｌレベルとなっている。

【０１５４】これに対して、クランクシャフト１５が逆
回転した場合には、図２１（ｄ）に示すように、等角度
信号Ｔ１（同図（ｃ）参照）の出力時（タイミングｔ
４，ｔ５，ｔ６，ｔ７）における微分信号Ｂ２の大きさ
は常にＨレベルとなっている本実施形態では、上記のよ
うに等角度信号Ｔ１の出力時における微分信号Ｂ２の大
きさがクランクシャフト１５の回転方向に応じて異なる
ことを利用することにより同クランクシャフト１５の回
転方向が逆転したことを検出するようにしている。

【０１５５】以上のように構成された本実施形態に係る
クランク角検出装置では、上記第２の実施形態と略同様
の手順に従いクランク角及びカム角が検出される。即
ち、ＥＣＵ４０は上記等角度信号Ｔ１，Ｔ２、長歯信号
Ｔ３，Ｔ４、微分信号Ｂ２に基づいて、メインルーチ
ン、「カム角検出ルーチン」、及び各「クランク角検出
ルーチン」を実行してクランクカウンタ値ＣＲＣ及びカ
ムカウンタ値ＣＡＣを算出する。

【０１５６】ここで、上記第２の実施形態では図１８に
示す「クランク角検出ルーチン」のステップ７１０にお
いて「微分信号Ｂ１がＨレベルか否か」を判定するよう
にしていたのに対し、本実施形態ではこのステップ７１
０において「微分信号Ｂ２がＨレベルか否か」を判定す
る処理が実行される。

【０１５７】本実施形態によれば、上記構成及び制御手
順により第２の実施形態と同様の作用効果を奏すること
ができる。 ［第４の実施形態］次に、本発明を具体化した第４の実
施形態について上記第２の実施形態との相違点を中心に
図２２、２３を参照して説明する。尚、第２の実施形態
と同様の構成、制御手順、及び作用効果については説明
を省略する。

【０１５８】本実施形態における信号処理回路４８は前
記各検知部５５，５６，６１，６２からの出力信号Ａ１
〜Ａ４を処理することにより、等角度信号Ｔ２及び長歯
信号Ｔ４に加え、以下に説明する等角度信号Ｔ１及び判
別信号Ｄ１を生成して、これら各信号Ｔ１〜Ｔ３，Ｄ１
を入力回路４６に対してそれぞれ出力する。

【０１５９】図２２（ｂ）はクランクロータ５４ａの回
転に伴って各検知部５５，５６から出力される出力信号
Ａ１，Ａ２の変化を示している。また、図２２（ａ）は
クランクロータ５４ａの形状を第１検知部５５の出力信
号Ａ１と対応するようにして示している。

【０１６０】まず、信号処理回路４８は第２検知部５６
の出力信号Ａ２を微分処理して図２２（ｃ）に示す微分
信号Ｂ１を生成する。この微分信号Ｂ１は第２の実施形
態とは異なり、第２検知部５６の出力信号Ａ２が減少す
る際にＨレベルとなり、増加する際にＬレベルとなる。

【０１６１】また、信号処理回路４８は第２検知部５６
の出力信号Ａ２の大きさに応じて変化する比較信号Ｃ１
を生成する。図２２（ｅ）に示すように、この比較信号
Ｃ１は第２検知部５６の出力信号Ａ２が判定値Ｖ１より
も大きい場合にはＬレベルとなり、同信号Ａ２が判定値
Ｖ１より小さい場合にはＨレベルとなる。

【０１６２】そして、信号処理回路４８は上記微分信号
Ｂ１及び比較信号Ｃ１に基づいて図２２（ｆ）に示す判
別信号Ｄ１を更に生成する。この判別信号Ｄ１はその大
きさが上記各信号Ｂ１，Ｃ１の大きさに応じてＨレベ
ル、Ｍ（middle）レベル、Ｌレベルと三段階に変化す
る。

【０１６３】即ち、微分信号Ｂ１がＬレベルである場合
には、比較信号Ｃ１の大きさに関係なく判別信号Ｄ１は
常にＭレベルとなる。また、微分信号Ｂ１がＨレベルで
あり、且つ、比較信号Ｃ１がＬレベルである場合には、
判別信号Ｄ１はＬレベルとなる。更に、微分信号Ｂ１及
び比較信号Ｃ１がいずれもＨレベルである場合には、判
別信号Ｄ１はＨレベルとなる。

【０１６４】ここで、各検知部５５，５６が上記条件式
（３）を満たすように配置されているため、等角度信号
Ｔ１の出力時（タイミングｔ１，ｔ２，ｔ３）における
判別信号Ｄ１の大きさは歯７０の歯幅及びクランクシャ
フト１５の回転方向に応じて異なったものとなる。

【０１６５】即ち、等角度信号Ｔ１の出力時における判
別信号Ｄ１の大きさは歯７０が短歯７０Ｓであるとき
（タイミングｔ１，ｔ２）にはＬレベルとなり、長歯７
０Ｌであるとき（タイミングｔ３）にはＨレベルとな
る。

【０１６６】また、等角度信号Ｔ１の出力時における判
別信号Ｄ１の大きさは、クランクシャフト１５が正回転
するときには、上記のように各歯７０の歯幅に応じてＨ
レベル或いはＬレベルのいずれかになる。これに対し
て、クランクシャフト１５が逆回転する場合には、図２
３（ｅ）に示すように、等角度信号Ｔ１（同図（ｃ）参
照）の出力時（タイミングｔ４，ｔ５，ｔ６）における
判別信号Ｄ１の大きさは常にＭレベルとなる。

【０１６７】以上のように構成された本実施形態に係る
クランク角検出装置では、上記第２の実施形態と略同様
の手順に従いクランク角及びカム角が検出される。即
ち、ＥＣＵ４０は上記等角度信号Ｔ１，Ｔ２、長歯信号
Ｔ４、及び判別信号Ｄ１に基づいて、メインルーチン、
「カム角検出ルーチン」、及び各「クランク角検出ルー
チン」を実行してクランクカウンタ値ＣＲＣ及びカムカ
ウンタ値ＣＡＣを算出する。

【０１６８】ここで、上記第２の実施形態では図１１〜
１３に示す「クランク角検出ルーチン」の各ステップ３
１４，３２２，３２８，３４０で「長歯信号Ｔ３が出力
されているか否か」を判定するようにしていたのに対
し、本実施形態ではこの各ステップ３１４，３２２，３
２８，３４０において「判別信号Ｄ１がＨレベルか否
か」を判定する処理が実行される。従って、これら各ス
テップ３１４，３２２，３２８，３４０において肯定判
定された場合には、各検知部５５，５６近傍を通過する
歯７０が長歯７０Ｌであることになる。また、イグニッ
ションスイッチが「ＯＦＦ」されてクランクシャフト１
５の回転が停止する直前でない限りクランクシャフト１
５が逆回転することはないので、上記各ステップ３１
４，３２２，３２８，３４０において否定判定された場
合には、各検知部５５，５６近傍を通過する歯７０が短
歯７０Ｓであることになる。

【０１６９】更に、上記第２の実施形態では図１８に示
す「クランク角検出ルーチン」のステップ７１０で「微
分信号Ｂ１がＨレベルか否か」を判定するようにしてい
たのに対し、本実施形態ではこのステップ７１０におい
て「判別信号Ｄ１がＭレベルか否か」を判定する処理が
実行される。

【０１７０】本実施形態によれば、上記構成及び制御手
順により第２の実施形態と同様の作用効果を奏すること
ができる。 ［第５の実施形態］次に、本発明を具体化した第５の実
施形態について上記第３の実施形態との相違点を中心に
図２４、２５を参照して説明する。尚、第３の実施形態
と同様の構成、制御手順、及び作用効果については説明
を省略する。

【０１７１】本実施形態における信号処理回路４８は各
検知部５５，５６，６１，６２からの出力信号Ａ１〜Ａ
４を処理することにより、等角度信号Ｔ２及び長歯信号
Ｔ４に加え、以下に説明する等角度信号Ｔ１及び判別信
号Ｄ１を入力回路４６に対してそれぞれ出力する。

【０１７２】図２４（ｂ）はクランクロータ５４ａの回
転に伴って各検知部５５，５６から出力される出力信号
Ａ１，Ａ２の変化を示している。また、図２４（ａ）は
クランクロータ５４ａの形状を第１検知部５５の出力信
号Ａ１と対応するようにして示している。

【０１７３】まず、信号処理回路４８は第３の実施形態
と同様、図２４（ｃ）に示す比較信号Ｃ１及び同図
（ｅ）に示す微分信号Ｂ１を生成するとともに、図２４
（ｄ）に示す等角度信号Ｔ１を生成する。

【０１７４】更に、信号処理回路４８は第１検知部５５
の出力信号Ａ１を微分処理して図２４（ｆ）に示す微分
信号Ｂ２を生成する。この微分信号Ｂ２の大きさは第１
検知部５５の出力信号Ａ１が減少する際にＨレベルとな
り、増加する際にＬレベルとなる。

【０１７５】そして、信号処理回路４８は上記各微分信
号Ｂ１，Ｂ２に基づいて図２４（ｇ）に示す判別信号Ｄ
１を更に生成する。本実施形態における判別信号Ｄ１は
上記各信号Ｂ１，Ｂ２の大きさに応じてＨレベル、Ｍレ
ベル、Ｌレベルと三段階に変化する。

【０１７６】即ち、微分信号Ｂ２がＬレベルである場合
には、微分信号Ｂ１の大きさに関係なく判別信号Ｄ１は
常にＭレベルとなる。また、微分信号Ｂ２がＨレベルで
あり、且つ、微分信号Ｂ１がＬレベルである場合には判
別信号Ｄ１はＬレベルとなる。更に、各微分信号Ｂ１，
Ｂ２がいずれもＨレベルである場合には、判別信号Ｄ１
はＨレベルとなる。

【０１７７】ここで、各検知部５５，５６が上記条件式
（３）を満たすように配置されているため、等角度信号
Ｔ１の出力時（タイミングｔ１，ｔ２，ｔ３）における
判別信号Ｄ１の大きさは歯７０の歯幅及びクランクシャ
フト１５の回転方向に応じて異なったものとなる。

【０１７８】即ち、等角度信号Ｔ１の出力時における判
別信号Ｄ１の大きさは歯７０が短歯７０Ｓであるとき
（タイミングｔ１，ｔ２）にはＬレベルとなり、長歯７
０Ｌであるとき（タイミングｔ３）にはＨレベルとな
る。

【０１７９】また、等角度信号Ｔ１の出力時における判
別信号Ｄ１の大きさは、クランクシャフト１５が正回転
するときには、上記のように各歯７０の歯幅に応じてＨ
レベル或いはＬレベルのいずれかになる。これに対し
て、クランクシャフト１５が逆回転する場合には、図２
５（ｆ）に示すように常にＭレベルとなる。

【０１８０】以上のように構成された本実施形態に係る
クランク角検出装置では、前述した第４の実施形態と略
同様の手順に従いクランク角及びカム角が検出される。
従って、本実施形態によれば、上記構成及び制御手順に
より第３の実施形態と同様の作用効果を奏することがで
きる。

【０１８１】［第６の実施形態］次に、本発明を具体化
した第６の実施形態について上記第１の実施形態との相
違点を中心に図２８を参照して説明する。尚、第１の実
施形態と同様の構成、制御手順、及び作用効果について
は説明を省略する。

【０１８２】上記各実施形態に係るクランク角検出装置
では、クランクポジションセンサ５４の各検知部５５，
５６をいずれも磁気抵抗型素子により構成するようにし
た。これに対して、本実施形態に係るクランク角検出装
置ではこの各検知部５５，５６をカムポジションセンサ
６０の各検知部６１，６２と同様、ホール素子によって
構成するようにしている。従って、各検知部５５，５６
からは矩形波状の出力信号Ａ１，Ａ２が出力される。ま
た、各検知部５５，５６は第１の実施形態と同様、上記
条件式（１）を満たすように配置されている。

【０１８３】図２６（ｂ），（ｃ）はクランクロータ５
４ａの回転に伴って各検知部５５，５６から出力される
出力信号Ａ１，Ａ２の変化を示している。また、同図
（ａ）はクランクロータ５４ａの形状を第１検知部５５
の出力信号Ａ１と対応するようにして示している。

【０１８４】第１検知部５５の出力信号Ａ１の大きさは
短歯７０Ｓ或いは長歯７０Ｌの一端部が第１検知部５５
近傍を通過する際にＬレベルからＨレベルに切り替わ
り、他端部が第１検知部５５近傍を通過する際にＨレベ
ルからＬレベルに切り替わる。一方、第２検知部６２か
らも第１検知部５５と同形状の出力信号Ａ２が所定の位
相遅れを有して出力される。

【０１８５】本実施形態における信号処理回路４８は前
記各検知部５５，５６，６１，６２からの出力信号Ａ１
〜Ａ４を処理することにより、前記等角度信号Ｔ２及び
長歯信号Ｔ４に加え、以下に説明する等角度信号Ｔ１及
び長歯信号Ｔ３を生成し、これら各信号Ｔ１〜Ｔ４を入
力回路４６に対してそれぞれ出力する。

【０１８６】まず、信号処理回路４８は第１検知部５５
の出力信号Ａ１がＨレベルからＬレベルに切り替わった
とき（タイミングｔ１，ｔ２，ｔ３）に図２６（ｄ）に
示す等角度信号Ｔ１を出力する。従って、この等角度信
号Ｔ１はクランクシャフト１５が１０°ＣＡ回転して各
歯７０の他端部が第１検知部５５近傍を通過する毎に出
力されることになる。

【０１８７】更に、信号処理回路４８は等角度信号Ｔ１
の出力時に第２検知部５６の出力信号Ａ２がＨレベルで
あるとき（タイミングｔ３）にのみ、図２６（ｅ）に示
すパルス状の長歯信号Ｔ３を出力する。

【０１８８】ここで、各検知部５５，５６は上記条件式
（１）を満たすように配置されているため、等角度信号
Ｔ１の出力時における第２検知部５６の大きさは、検知
部５５，５６近傍を通過する歯７０が短歯７０Ｓである
か或いは長歯７０Ｌであるかに応じて異なったものと
る。

【０１８９】即ち、検知部５５，５６近傍を通過する歯
７０が短歯７０Ｓである場合には、等角度信号Ｔ１の出
力時（タイミングｔ１，ｔ２）における第２検知部５６
の大きさは常にＬレベルである。これに対して、検知部
５５，５６近傍を通過する歯７０が長歯７０Ｌである場
合には、等角度信号Ｔ１の出力時（タイミングｔ３）に
おける第２検知部５６の大きさは常にＨレベルである。
従って、前記長歯信号Ｔ３は長歯７０Ｌの他端部が第１
検知部５５近傍を通過するときにのみ出力されることに
なる。

【０１９０】以上のように構成された本実施形態に係る
クランク角検出装置では、第１の実施形態と同様の手順
に従いクランク角及びカム角が検出される。即ち、ＥＣ
Ｕ４０は各信号Ｔ１〜Ｔ４に基づいて、図１０〜１４に
示すメインルーチン、「カム角検出ルーチン」、及び
「クランク角検出ルーチン」を実行してクランクカウン
タ値ＣＲＣ及びカムカウンタ値ＣＡＣを算出する。従っ
て、本実施形態によれば、上記構成及び制御手順により
第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができ
る。

【０１９１】［第７の実施形態］次に、本発明をＶ型８
気筒ガソリンエンジンのクランク角検出装置として具体
化した第７の実施形態について第１の実施形態との相違
点を中心に説明する。尚、上記第１の実施形態と同様の
構成、制御手順、及び作用効果については説明を省略す
る。

【０１９２】図２７は本実施形態におけるエンジン１０
の一側面を示している。同図に示すように、シリンダヘ
ッド１７の左バンク１０Ｌ及び右バンク１０Ｒには吸気
カムシャフト２０ａ，２０ｂがそれぞれ設けられてい
る。これら各吸気カムシャフト２０ａ，２０ｂはギヤ
（図示略）によってシリンダヘッド１７に設けられた両
バンク１０Ｌ，１０Ｒの排気カムシャフト（図示略）に
駆動連結されている。また、各吸気カムシャフト２０
ａ，２０ｂの一端部にはカムプーリ９３ａ，９４ａが設
けられ、クランクシャフト１５の一端部にはクランクプ
ーリ１５ａが設けられている。これら各プーリ９３ａ，
９４ａ，１５ａはタイミングベルト２２によって駆動連
結されている。

【０１９３】各吸気カムシャフト２０ａ，２０ｂにはそ
れぞれＶＶＴ９３，９４がそれぞれ設けられている。カ
ムプーリ９３ａ，９４ａはこれら各ＶＶＴ９３，９４の
一部を構成している。ＶＶＴ９３，９４によって吸気カ
ムシャフト２０ａ，２０ｂが相対的に回転させられるこ
とにより、各バンク１０Ｌ，１０Ｒの吸気バルブ（図示
略）のバルブタイミングが変更される。

【０１９４】また、本実施形態では各バンク１０Ｌ，１
０Ｒに対応してカムポジションセンサ９０，９１が設け
られている。左バンク１０Ｌ側のカムポジションセンサ
９０は吸気カムシャフト２０ａに固定され同吸気カムシ
ャフト２０ａと一体に回転するカムロータ９０ａと、こ
のカムロータ９０ａの外周面に対向するようにしてシリ
ンダヘッド１７に取り付けられた磁気センサ９０ｂとを
備えている。同様に、右バンク１０Ｒ側のカムポジショ
ンセンサ９１は吸気カムシャフト２０ｂに固定され同カ
ムシャフト２０ａと一体に回転するカムロータ９１ａ
と、同カムロータ９１ａの外周面に対向するようにして
シリンダヘッド１７に取り付けられた磁気センサ９１ｂ
とを備えている。

【０１９５】図２８（ａ），（ｂ）は各カムロータ９０
ａ，９１ｂの形状をそれぞれ示している。各カムロータ
９０ａ，９１ｂは円板状の磁性体によって形成されてお
り、その外周には短歯９２Ｓと長歯９２Ｌと含む複数の
歯９２がそれぞれ形成されている。上記第１の実施形態
ではカムロータ６０ａの外周に等角度（９０°ＣＡ）間
隔を隔てて８つの歯７１を形成するようにしていたが、
本実施形態ではこれら８つの歯７１に相当する各歯９２
をカムロータ９０ａ，９１ａにそれぞれ４つずつ振り分
けて形成するようにしている。そして、クランクシャフ
ト１５が９０°ＣＡ回転する毎にカムロータ９０ａ，９
１ａのいずれか一方に形成された歯９２が上記各磁気セ
ンサ９０ｂ，９１ｂ近傍を通過するように各歯９２が各
カムロータ９０ａ，９１ａの外周に所定角度間隔を隔て
て配置されている。

【０１９６】また、各磁気センサ９０ｂ，９１ｂは第１
の実施形態における磁気センサ６０ｂと同様、ホール素
子からなる一対の検知部（図示略）をそれぞれ有してお
り、これら各検知部はいずれも上記条件式（２）を満た
すように配置されている。そして、クランクシャフト１
５が９０°ＣＡ回転する毎に各カムポジションセンサ９
０，９１のうちいずれか一方から前記信号処理回路４８
に対して出力信号Ａ３，Ａ４が出力される。従って、第
１の実施形態と同様に、信号処理回路４８はこれら各カ
ムポジションセンサ９０，９１からの出力信号Ａ３，Ａ
４に基づいて等角度信号Ｔ２及び長歯信号Ｔ４を生成
し、これら各信号Ｔ２，Ｔ４を入力回路４６に対して出
力する。

【０１９７】ＥＣＵ４０は等角度信号Ｔ２及び長歯信号
Ｔ４に基づいてカム角を検出（カムカウンタ値ＣＡＣを
算出）するとともに、等角度信号Ｔ２がどちらのカムポ
ジションセンサ９０，９１の出力信号Ａ３，Ａ４に基づ
いて出力されているかを判断する。そして、ＥＣＵ４０
はカムポジションセンサ９０の出力信号Ａ３，Ａ４に基
づいて等角度信号Ｔ２が出力されているときには、左バ
ンク１０Ｌ側のＶＶＴ９３をクランクカウンタ値ＣＲＣ
及びカムカウンタ値ＣＡＣに基づいて制御する一方で、
カムポジションセンサ９１の出力信号Ａ３，Ａ４に基づ
いて等角度信号Ｔ２が出力されているときには右バンク
１０Ｒ側のＶＶＴ９４を制御する。従って、各ＶＶＴ９
３，９４により両バンク１０Ｌ，１０Ｒにおける吸気バ
ルブのバルブタイミングをそれぞれ変更することができ
る。

【０１９８】以上説明したように本実施形態では、上記
各信号Ｔ２，Ｔ４を生成するための歯９２を各カムロー
タ９０ａ，９１ａの夫々に対してそれぞれ振り分けて形
成するようにしている。従って、第１の実施形態のよう
に一つのカムロータ６０ａに全ての歯７１を形成した場
合と比較して、等角度信号Ｔ２を出力周期を増大させる
ことなく各カムロータ９０ａ，９１ａに形成される歯９
２の数を減少させることができ、カムロータ９０ａ，９
１ａの加工を容易なものとすることができる。

【０１９９】以上説明した各実施形態は以下のようにそ
の構成を変更して実施することもできる。 ・上記各実施形態ではクランクロータ５４ａの外周に歯
７０を形成し、同クランクロータ５４ａの回転に伴う歯
７０の通過を磁気センサ５４ｂによって検知するように
した。これに対して、クランクロータ５４ａの外周に凹
部を複数形成し、この凹部の通過を磁気センサ５４ｂに
よって検知するようにしてもよい。同様に、カムロータ
６０ａ，９０ａ，９１ａの外周に凹部を複数形成し、カ
ムロータ６０ａ，９０ａ，９１ａの回転に伴う凹部の通
過を磁気センサ６０ｂ，９０ｂ，９１ｂによって検知す
るようにしてもよい。

【０２００】・上記各実施形態ではクランクロータ５４
ａの外周に等角度（１０°ＣＡ）間隔毎に複数の歯７０
を配置するようにしたが、各歯７０は必ずしも等角度間
隔毎に配置されている必要はなく、不等角度間隔毎に配
置するようにしてよい。同様に、カムロータ６０ａ，９
０ａ，９１ａの歯７１，９２も不等角度間隔毎に配置す
るようにしてもよい。

【０２０１】・上記各実施形態ではクランクロータ５４
ａの外周に１０°ＣＡ毎に３６個の歯７０を配置するよ
うにしたが、この歯７０の数は任意に設定することがで
き、例えば、３０°ＣＡ毎に１２個の歯を配置するよう
にしてもよい。カムロータ６０ａに関しても同様に外周
に配置される歯７１の数を変更するようにしてもよい。

【０２０２】・上記各実施形態ではエンジン１０に吸気
バルブ２３のバルブタイミングを変更するためのＶＶＴ
３０，９３，９４を設けるようにしたが、このＶＶＴ３
０，９３，９４を省略するようにしてよい。或いは、エ
ンジン１０に排気バルブ２４のバルブタイミングを変更
するＶＶＴを設けるようにしてもよい。この場合には、
上記カムロータ６０ａと同様の構成を有するカムロータ
を排気カムシャフト２１に設けるようにする。更に、吸
気バルブ２３及び排気バルブ２４の双方のバルブタイミ
ングを変更するＶＶＴをエンジン１０に設けるととも
に、カムロータを吸気カムシャフト２０及び排気カムシ
ャフト２１の双方に設けるようにしてもよい。

【０２０３】・上記第２〜６の実施形態では上記条件式
（３）を満たすように、クランクポジションセンサ５４
の各検知部５５，５６を配置するとともに、これら検知
部５５，５６からの出力信号Ａ１，Ａ２を判定値Ｖ１と
比較して比較信号Ｃ１を生成するようにした。これに対
して、条件式（３）及び判定値Ｖ１は次式（５），
（６）のように変更することができる。

【０２０４】 αＸ１＜Ｚ１＜αＹ１ ・・・（５） Ｖ１＝Ｖmin ＋α（Ｖmax −Ｖmin ） ・・・（６） ここで、「α」は（０＜α＜１）を満たす定数である。

【０２０５】・上記各実施形態ではカムポジションセン
サ６０の検知部６１，６２をホール素子により構成する
ようしたが、同検知部６１，６２を磁気抵抗型素子によ
って構成することもできる。

【０２０６】上記各実施形態から把握できる技術的思想
についてその効果とともに以下に記載する。 ・請求項１に記載した内燃機関のクランク角検出装置に
おいて、前記被検知部はクランクロータに対し前記クラ
ンクシャフトの回転方向に沿って等角度間隔毎に配置さ
れ、前記クランク角信号出力手段は前記クランクロータ
の回転に伴って前記各被検知部が前記検知体近傍を通過
する毎にクランク角信号を出力し、前記クランク角検出
手段は前記クランク角信号が出力される毎にクランク角
を検出することを特徴とする。

【０２０７】このように構成すれば、被検知部を不等間
隔で配置するようにした構成と比較してクランク角の検
出周期を相対的に短く設定することができるようにな
る。その結果、クランク角を精度良く検出することがで
きるようになり、より正確な時期をもって点火時期等の
各種制御を実行することが可能になる。

【０２０８】・請求項１に記載した内燃機関のクランク
角検出装置において、前記クランクシャフトの回転が停
止したときのクランク角を記憶するクランク角記憶手段
を更に備えるとともに、前記クランク角検出手段は機関
停止時において前記クランクシャフトの回転が停止する
まで継続して前記クランク角を検出し、機関再始動時に
は前記クランク角記憶手段に記憶されている機関停止時
のクランク角を基準としてその後のクランク角検出を行
うことを特徴とする。

【０２０９】このように構成すれば、各気筒の行程に対
応したクランク角が一度でも検出されれば、換言すれ
ば、気筒判別が一度でも行われれば、その後はクランク
角が決定された状態で機関の始動を開始することができ
るようになるため、機関始動性を更に向上させることが
できる。

【０２１０】

【発明の効果】請求項１に記載した発明によれば、クラ
ンク角信号の配列状態及びカム角信号に基づいて気筒判
別を行うことができ、更に、検知領域がクランクロータ
に複数形成されていることから、クランクシャフトが一
回転する間に複数回、気筒判別を実行することができ
る。その結果、本発明によれば、内燃機関の始動操作後
に気筒判別を速やかに行うことができ、機関始動性を向
上させることができる。

【０２１１】請求項２に記載した発明によれば、機関始
動時において各検知領域の各被検知部に対応したクラン
ク角信号が全て出力された時点でカム角信号が一度は必
ず出力されているため、カム角信号の出力が遅れて気筒
判別の実行が遅れてしまうことがない。その結果、請求
項１に記載した発明の効果に加えて、気筒判別をより速
やかに行うことができ、機関始動性を更に向上させるこ
とができる。

【０２１２】請求項３に記載した発明によれば、第１被
検知部の通過が検知される場合と第２被検知部の通過が
検知される場合とでは、各検知部からの信号の出力状態
が異なるようになる。その結果、請求項１に記載した発
明の効果に加え、この出力状態の相違に基づいて両検知
部から出力されている信号が第１被検知部及び第２被検
知部のうちいずれに対応した信号であるかを簡易に且つ
確実に判別することができようになり、信頼性の高いク
ランク角検出を行うことができる。

【０２１３】請求項４に記載した発明によれば、請求項
１に記載した発明の効果に加え、一つのカムロータに全
ての被検知部を形成するようにした場合と比較して、各
カムロータの各々に対して形成される被検知部の数を減
少させることができ、同カムロータの加工を容易なもの
とすることができる。

【０２１４】請求項５又は６に記載した発明によれば、
請求項１に記載した発明の効果に加えて、両検知部から
出力されている各信号が第１被検知部及び第２被検知部
のうちいずれに対応した信号であるかを簡易に且つ確実
に判別することができるとともに、クランクシャフトの
回転方向に応じてクランク角を検出できるようになるた
め、更に信頼性の高いクランク角検出を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】クランク角検出装置を示す概略構成図。

【図２】クランクロータの形状を示す正面図。

【図３】クランクポジションセンサの各検知部の配置状
態を示す説明図。

【図４】クランクポジションセンサの各検知部から出力
される出力信号等の変化を示すタイミングチャート。

【図５】カムロータの形状を示す正面図。

【図６】カムポジションセンサの各検知部の配置状態を
示す説明図。

【図７】カムポジションセンサの各検知部から出力され
る出力信号等の変化を示すタイミングチャート。

【図８】クランク角検出装置の電気的構成を示すブロッ
ク図。

【図９】等角度信号及び長歯信号の出力状態を示すタイ
ミングチャート。

【図１０】メインルーチンの各処理を示すフローチャー
ト。

【図１１】クランク角検出ルーチンの各処理を示すフロ
ーチャート。

【図１２】クランク角検出ルーチンの各処理を示すフロ
ーチャート。

【図１３】クランク角検出ルーチンの各処理を示すフロ
ーチャート。

【図１４】カム角検出ルーチンの各処理を示すフローチ
ャート。

【図１５】クランクポジションセンサの各検知部から出
力される出力信号等の変化を示すタイミングチャート。

【図１６】クランクポジションセンサの各検知部から出
力される出力信号等の変化を示すタイミングチャート。

【図１７】メインルーチンの各処理を示すフローチャー
ト。

【図１８】クランク角検出ルーチンの各処理を示すフロ
ーチャート。

【図１９】クランクロータの形状を示す正面図。

【図２０】クランクポジションセンサの各検知部から出
力される出力信号等の変化を示すタイミングチャート。

【図２１】クランクポジションセンサの各検知部から出
力される出力信号等の変化を示すタイミングチャート。

【図２２】クランクポジションセンサの各検知部から出
力される出力信号等の変化を示すタイミングチャート。

【図２３】クランクポジションセンサの各検知部から出
力される出力信号等の変化を示すタイミングチャート。

【図２４】クランクポジションセンサの各検知部から出
力される出力信号等の変化を示すタイミングチャート。

【図２５】クランクポジションセンサの各検知部から出
力される出力信号等の変化を示すタイミングチャート。

【図２６】クランクポジションセンサの各検知部から出
力される出力信号等の変化を示すタイミングチャート。

【図２７】Ｖ型エンジンの側面図。

【図２８】カムロータの形状を示す正面図。

【符号の説明】

１０…エンジン、１５…クランクシャフト、２０ａ，２
０ｂ…吸気カムシャフト、４０…ＥＣＵ、４３…ＲＡ
Ｍ、５４ａ…クランクロータ，５４ｂ…磁気センサ、５
５…第１検知部、５６…第２検知部、６０ａ，９０ａ，
９１ａ…カムロータ、６０ｂ…磁気センサ、７０…歯、
７０Ｓ…短歯、７０Ｌ…長歯、Ｓ１…第１の検知領域、
Ｓ２…第２の検知領域、Ｓ３…第３の検知領域、Ｓ４…
第４の検知領域。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ４サイクル多気筒内燃機関のクランクシ
   ャフトに一体回転可能に設けられ、同クランクシャフト
   の回転方向に沿って複数の被検知部が配設されたクラン
   クロータであって、前記クランクシャフトの回転方向に
   おける長さが異なる前記被検知部をその配列状態が異な
   るように配置した検知領域を複数有するクランクロータ
   と、 前記被検知部に対向可能に配設された検知体を含み、前
   記クランクロータの回転に伴って前記各検知領域におけ
   る前記各被検知部が前記検知体近傍を通過したことを検
   知して同被検知部の前記長さに応じた異なるクランク角
   信号を出力するクランク角信号出力手段と、 前記出力されたクランク角信号の出力状態を記憶する記
   憶手段と、 前記内燃機関のカムシャフトが半回転する毎に異なるカ
   ム角信号を出力するカム角信号出力手段と、 前記記憶されたクランク角信号の配列状態及び前記カム
   角信号に基づいて各気筒の行程に対応したクランク角を
   検出するクランク角検出手段とを備えたことを特徴とす
   る内燃機関のクランク角検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した内燃機関のクランク
   角検出装置において、 前記カム角信号出力手段は前記カムシャフトが所定角度
   回転する毎に前記カム角信号を出力し、且つ、そのカム
   角信号を少なくとも前記クランク角信号出力手段から前
   記検知領域の各被検知部に対応した前記クランク角信号
   が出力されている期間に出力することを特徴とする内燃
   機関のクランク角検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載した内燃機関のクランク
   角検出装置において、 前記各検知領域における被検知部は前記クランクシャフ
   トの回転方向における長さが相対的に長い第１被検知部
   と相対的に短い第２被検知部とを含み、 前記検知体は第１検知部及び第２検知部を含み、これら
   両検知部は条件式：Ｘ＜Ｚ＜Ｙ（Ｘ：前記クランクシャ
   フトの回転方向における第１被検知部の長さ、Ｙ：前記
   クランクシャフトの回転方向における第２被検知部の長
   さ、Ｚ：前記クランクシャフトの回転方向における両検
   知部間の距離）を満たすように前記クランクシャフトの
   回転方向に沿って離間配置され、 前記クランク角信号出力手段は前記各検知部からの出力
   される信号に基づいて両信号が前記第１被検知部及び第
   ２被検知部のうちいずれに対応した信号であるかを判別
   して各被検知部に応じた異なるクランク角信号を出力す
   ることを特徴とする内燃機関のクランク角検出装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載した内燃機関のクランク
   角検出装置において、 前記内燃機関はカムロータが一体回転可能に設けられた
   一対のカムシャフトを備え、 前記各カムロータは前記各カムシャフトの回転方向に沿
   って配設された複数の被検知部を有し、 前記カム角信号出力手段は前記カムロータの被検知部と
   対向可能に配設された検知体を含み、前記各カムロータ
   の被検知部が前記検知体近傍を通過したことを検知して
   所定クランク角毎に前記カム角信号を出力することを特
   徴とする内燃機関のクランク角検出装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載した内燃機関のクランク
   角検出装置において、 前記各検知領域における前記被検知部は前記クランクシ
   ャフトの回転方向における長さが相対的に長い第１被検
   知部と相対的に短い第２被検知部とを含み、 前記検知体はそれぞれ同一の信号出力特性を有した第１
   検知部及び第２検知部を含み、両検知部は条件式：αＸ
   ＜Ｚ＜αＹ（α：（０＜α＜１）を満たす定数、Ｘ：前
   記クランクシャフトの回転方向における第１被検知部の
   長さ、Ｙ：前記クランクシャフトの回転方向における第
   ２被検知部の長さ、Ｚ：前記クランクシャフトの回転方
   向における前記両検知部間の距離）を満たすように前記
   クランクシャフトの回転方向に沿って離間配置されると
   ともに前記クランクシャフトの回転方向における前記各
   被検知部の一端部が通過するときに信号の大きさが最大
   となる一方で他端部が通過するときに信号の大きさが最
   小となる三角形波信号を出力し、 前記クランク角信号出力手段は前記第１検知部から出力
   される信号の大きさが最小となったときに前記第２検知
   部から出力される信号の大きさと式：Ｖ＝Ｖmin ＋α
   （Ｖmax −Ｖmin ）（α：上記定数、Ｖmax ：前記両検
   知部から出力される信号の最大値、Ｖmin ：前記両検知
   部から出力される信号の最小値）に基づく所定値Ｖとを
   比較することにより前記両検知部から出力されている各
   信号が前記第１被検知部及び第２被検知部のうちいずれ
   に対応した信号であるかを判別して各被検知部に応じた
   異なるクランク角信号を出力し、更に、前記第１検知部
   から出力される信号が最小値となったときに前記第２検
   知部から出力されている信号の変化率に基づいて前記ク
   ランクシャフトの回転方向に応じた信号を出力し、前記
   クランク角検出手段は前記記憶されたクランク角信号の
   配列状態及び前記カム角信号並びに前記クランクシャフ
   トの回転方向に応じた信号に基づいて各気筒の行程に対
   応したクランク角を検出することを特徴とする内燃機関
   のクランク角検出装置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載した内燃機関のクランク
   角検出装置において、 前記検知領域における前記被検知部は前記クランクシャ
   フトの回転方向における長さが相対的に長い第１被検知
   部と相対的に短い第２被検知部とを含み、 前記検知体はそれぞれ同一の信号出力特性を有した第１
   検知部及び第２検知部を含み、両検知部は条件式：αＸ
   ＜Ｚ＜αＹ（α：（０＜α＜１）を満たす定数、Ｘ：前
   記クランクシャフトの回転方向における第１被検知部の
   長さ、Ｙ：前記クランクシャフトの回転方向における第
   ２被検知部の長さ、Ｚ：前記クランクシャフトの回転方
   向における前記両検知部間の距離）を満たすように前記
   クランクシャフトの回転方向に沿って離間配置されると
   ともに前記クランクシャフトの回転方向における前記各
   被検知部の一端部が通過するときに信号の大きさが最大
   となる一方で他端部が通過するときに信号の大きさが最
   小となる三角形波信号を出力し、 前記クランク角信号出力手段は前記第１検知部から出力
   される信号の大きさが式：Ｖ＝Ｖmin ＋α（Ｖmax −Ｖ
   min ）（α：上記定数、Ｖmax ：前記両検知部から出力
   される信号の最大値、Ｖmin ：前記両検知部から出力さ
   れる信号の最小値）に基づく所定値Ｖと等しく且つ前記
   第２検知部から出力される信号の大きさと前記所定値Ｖ
   との間に所定の関係が成立するときに、前記第２検知部
   から出力される信号の変化率に基づいて前記両検知部か
   ら出力されている各信号が前記第１被検知部及び第２被
   検知部のうちいずれに対応した信号であるかを判別して
   各被検知部に応じた異なるクランク角信号を出力し、更
   に、前記第１検知部から出力される信号の大きさが前記
   所定値Ｖと等しく且つ前記第２検知部から出力される信
   号の大きさと前記所定値Ｖとの間に所定の関係が成立す
   るときに、同第１検知部から出力される信号の変化率に
   基づいて前記クランクシャフトの回転方向に応じた信号
   を出力し、 前記クランク角検出手段は前記記憶されたクランク角信
   号の配列状態及び前記カム角信号並びに前記クランクシ
   ャフトの回転方向に応じた信号に基づいて各気筒の行程
   に対応したクランク角を検出することを特徴とする内燃
   機関のクランク角検出装置。