JPH11159391A - 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の外周に
基準歯を等角度間隔毎に設ける。隣り合う一対の基準歯
間のうち特定の区間を気筒判別区間とし、同区間毎にそ
の数が異なる判別歯を配置する。ＥＣＵ４０は磁気セン
サ５４ｂからの信号に基づいて同センサ５４ｂの近傍を
通過する判別歯の数を計数し、その通過数に基づいてそ
の判別歯がいずれの気筒判別区間に属しているかを判断
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気筒判別を実行する。

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。そして、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
応したクランク角の決定、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。

【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に記載した発明では、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等角度間隔毎に
配設された複数の第１通過被検出部を有するとともに、
隣り合う第１通過被検出部間のうち複数の所定区間に配
設され、その数が各所定区間毎で異なるように設定され
た第２通過被検出部を有するクランクロータと、クラン
クロータの回転に伴う第１通過被検出部及び第２通過被
検出部の通過を検出して各通過被検出部に応じた異なる
信号を出力する通過検出手段と、第１通過被検出部が通
過した後、隣り合う第１通過被検出部が通過するまでの
間に通過する第２通過被検出部の数を通過検出手段の信
号に基づいて計数する計数手段と、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、計数された第２通過被検出部の数及
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るようにし
ている。

【００１１】上記構成において、クランクシャフトの回
転に伴ってクランクロータが回転すると、通過検出手段
は第１通過被検出部及び第２通過被検出部の通過を検出
するとともに、各通過被検出部に応じた信号を出力す
る。そして、計数手段はその出力された信号に基づい
て、第１通過被検出部が通過した後、隣り合う第１通過
被検出部が通過するまでの間に通過する第２通過被検出
部の数を計数する。

【００１２】ここで、第１通過被検出部はクランクシャ
フトの回転方向に沿って等角度間隔毎に形成されている
ため、通過検出手段からはクランクシャフトが等角度回
転する毎に第１通過被検出部に対応した信号が出力され
る。

【００１３】また、第２通過被検出部は隣り合う第１通
過被検出部間のうち複数の所定区間（以下、「気筒判別
区間」という）に配設され、その数が各気筒判別区間毎
で異なるように設定されている。従って、各気筒判別区
間に配設された第２通過被検出部が全て通過検出手段の
近傍を通過した後、更に第１通過被検出部が通過した時
点で前記計数手段により計数された第２通過被検出部の
数を参照することにより、その第２通過被検出部がいず
れの気筒判別区間に属しているかが判断されるととも
に、その判断結果に基づいて各気筒におけるピストン位
置が特定される。更に、上記構成においては気筒判別区
間が複数設けられているため、上記ピストン位置の特定
はクランクシャフトが一回転する間に複数回可能であ
る。

【００１４】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が特定される。

【００１５】そして、クランク角検出手段は計数手段に
より計数された第２通過被検出部の数及びカム角信号出
力手段から出力された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の決定、即ち気筒判別が行われ
る。このように上記構成によればクランクシャフトが一
回転する間に気筒判別が複数回実行される。

【００１６】ここで、上記気筒判別を確実に実行するう
えでは通過検出手段によって各通過被検出部の通過を確
実に検出することが必要である。図２３（ｂ）は、磁界
の方向を検出する検出素子Ｍ３を、同図（ａ）に示すよ
うに凸部Ｍ２が形成された磁性体Ｍ１の外周面に沿って
移動させた場合に、同素子Ｍ３から出力される検出信号
の変化を示している。また、図２３（ｄ）は、同検出素
子Ｍ３を、同図（ｃ）に示すように凹部Ｍ４が形成され
た磁性体Ｍ１の外周面に沿って移動させた場合に、同素
子Ｍ３から出力される検出信号の変化を示している。

【００１７】同図（ｂ），（ｄ）に示すように、検出素
子Ｍ３から出力される検出信号は、検出素子Ｍ３が凸部
Ｍ２或いは凹部Ｍ４の近傍を通過する際に基準値Ｖo か
ら一旦増減した後、同検出素子Ｍ３が凸部Ｍ２或いは凹
部Ｍ４の中心線Ｃ上を通過する際に再び基準値Ｖo に戻
ることがわかる。従って、検出素子Ｍ３の検出信号が上
記のように再び基準値Ｖo に達したタイミングｔ１を同
素子Ｍ３が凸部Ｍ２或いは凹部Ｍ４の中心線Ｃ上に位置
したタイミングとして検出することができる。

【００１８】ところが、図２４（ａ）に示すように磁性
体Ｍ１に対して複数の凸部Ｍ２がそれらの中心間距離が
異なるようにして形成されている場合には、同図（ｂ）
に実線で示すように、検出素子Ｍ３が各凸部Ｍ２の中心
線Ｃ１〜Ｃ３上に位置するタイミングｔ１，ｔ３，ｔ５
と検出信号が基準値Ｖo となるタイミングｔ１，ｔ２，
ｔ４とが必ずしも一致しなくなる。

【００１９】ここで、磁性体Ｍ１の外周面から検出素子
Ｍ３よりも更に所定距離Ｌだけ離間した位置に別の検出
素子Ｍ５を配置し、同素子Ｍ５を前記検出素子Ｍ３と同
様、磁性体の外周面に沿って移動させた場合、同素子Ｍ
５の検出信号は同図（ｂ）に破線で示すように変化す
る。そして、この場合には検出素子Ｍ３，Ｍ５が各凸部
Ｍ２の中心線Ｃ１〜Ｃ３上に位置するときに、各検出素
子Ｍ３，Ｍ５の検出信号が常に一致することがわかる。
また、磁性体Ｍ１に対して凹部を複数形成するようにし
た場合（図示略）も同様に、各検出素子が各凹部の中心
線上に位置するときに、これら各検出素子の検出信号が
常に一致する。

【００２０】請求項２に記載した発明は、上記知見に基
づいてなされたものであり、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、クランクロータはそ
の外周部分に第１通過被検出部及び第２通過被検出部と
しての複数の凸部又は複数の凹部を有する磁性体からな
り、通過検出手段はクランクロータの外周近傍に生じる
磁界の方向を検出する素子であってクランクロータの外
周部分からその径方向に所定間隔を隔てて配置された一
対の検出素子を備え、各検出素子からの検出信号が一致
するタイミングを各通過被検出部の通過タイミングとし
て検出するようにしている。

【００２１】従って、請求項２に記載した発明によれ
ば、請求項１に記載した発明の作用に加えて、各通過被
検出部の通過が所定のタイミング、即ち各通過被通過検
出部としての凸部又は凹部の中心線上に各検出素子が位
置するタイミングをもって確実に検出される。

【００２２】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、クラン
クロータはその外周部分に第１通過被検出部及び第２通
過被検出部としての複数の凸部を有する磁性体からな
り、通過検出手段はクランクロータの外周近傍に配設さ
れて同外周近傍における磁界の方向がクランクロータの
径方向と平行となるときに基準値となる検出信号を出力
するとともに各通過被検出部の通過に伴う磁界の方向変
化に基づき検出信号が基準値から増減して再び基準値と
なるタイミングを各通過被検出部の通過タイミングとし
て検出し、各通過被検出部間におけるクランクロータの
外周面と通過検出手段との距離が同クランクロータの回
転に伴って常に変化するように外周面を凹状に形成する
ようにしている。

【００２３】上記構成と異なり、各通過被検出部間にお
けるクランクロータの外周部分を円弧状に形成した場
合、同外周部分の近傍では磁界の方向がクランクロータ
の径方向と平行となるため、同外周部分が通過検出手段
の近傍を通過するときには通過検出手段の検出信号が基
準値に保持されるようになる。このため、検出信号が基
準値に保持されているときにノイズ等の影響によって同
信号が各通過被検出部の通過とは無関係に増減して再び
基準値となると、このタイミングを各通過被検出部の通
過タイミングとして誤って検出してしまうおそれがあ
る。

【００２４】この点、本発明に係る構成では、各通過被
検出部間におけるクランクロータの外周面と通過検出手
段との距離が同クランクロータの回転に伴って常に変化
するように外周面を凹状に形成しているため、各通過被
検出部間におけるクランクロータの外周部分近傍では磁
界の方向が同クランクロータの径方向に対して傾斜する
ようになる。従って、その外周部分が通過検出手段の近
傍を通過する場合でも同通過検出手段の検出信号が基準
値に保持されることがない。このため、仮にノイズ等の
影響により検出信号が変動するようなことがあっても、
同信号が基準値近傍で変動してしまうことは少なくなる
ため、上記のような通過タイミングの誤検出が抑制され
る。

【００２５】

【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１〜１５を参照して説明する。

【００２６】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（同図ではそ
の第１気筒＃１のみを示す）が形成されている。これら
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１
４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。

【００２７】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し、各カ
ムシャフト２０，２１はクランクシャフト１５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で開閉され
る。

【００２８】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によって制御される。

【００２９】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内において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５２
が制御されることにより調整される。

【００３０】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から吸気ポート２
６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ＥＣＵ４０に
より制御されることにより調節される。

【００３１】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に固定されて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５４
ａ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。

【００３２】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
略矩形状をなす基準歯７０及び判別歯７１がそれぞれ複
数形成されている。

【００３３】基準歯７０はクランクロータ５４ａの外周
に等角度間隔（本実施形態では３０°間隔）を隔てて１
２個形成されている。これに対して判別歯７１は９０°
間隔毎に配置された４つの基準歯７０からクランクロー
タ５４ａの回転方向Ｒ１（図２に示す）に沿って等角度
間隔（本実施形態では５°間隔）を隔てて１乃至４個形
成されている。そして、一対の基準歯７０とそれら各基
準歯７０の間に配置された１乃至４個の判別歯７１とに
よって複数の気筒判別区間、即ち、各基準歯７０の間に
判別歯７１が１個配置された第１の気筒判別区間Ｓ１、
同歯７１が２個配置された第２の気筒判別区間Ｓ２、同
歯７１が３個配置された第３の気筒判別区間Ｓ３、同歯
７１が４個配置された第４の気筒判別区間Ｓ４がそれぞ
れ構成されている。

【００３４】図３は第４の気筒判別区間Ｓ４に相当する
クランクロータ５４ａの外周部分を直線状に展開して示
すとともに、その外周部分に対向する磁気センサ５４ｂ
の一端部を示している。磁気センサ５４ｂの一端部には
磁気抵抗型素子からなる第１検知部５５及び第２検知部
５６がクランクロータ５４ａの回転方向Ｒ１に沿って並
設されている。クランクロータ５４ａは磁性体によって
形成されているため、同ロータ５４ａの外周部分近傍に
は磁界が発生する。各検知部５５，５６はそれら各検知
部５５，５６の位置における磁界の向きを検出する。

【００３５】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５５，５
６間の中心間距離Ｌ２と各歯７０，７１の中心間距離と
に関して以下の条件式が満たされるように配置されてい
る。

【００３６】Ｌ３／２＜Ｌ２＜Ｌ１／２ ・・・（１） 上式（１）において「Ｌ１」は各気筒判別区間Ｓ１〜Ｓ
４を構成する一対の基準歯７０のうちクランクロータ５
４ａの回転方向Ｒ１側に位置する基準歯７０（図３にお
いて左側に位置する基準歯７０）と同基準歯７０に隣接
する判別歯７１との中心間距離であって、各気筒判別区
間Ｓ１〜Ｓ４において最も短い中心間距離である。即
ち、本実施形態においては、図３に示す第４の気筒判別
区間Ｓ４における基準歯７０と同基準歯７０に隣接する
判別歯７１との距離がこの中心間距離Ｌ１に相当する。
また、「Ｌ３」は図３に示すように各判別歯７１の中心
間距離である。

【００３７】更に、磁気センサ５４ｂには各検知部５
５，５６からの検出信号を補正するための補正用検知部
５７，５８が各検知部５５，５６にそれぞれの対応して
設けられている。これら補正用検知部５７，５８は各検
知部５５，５６と同様の出力特性を有した磁気抵抗型素
子によって構成されている。図３に示すように、これら
補正用検知部５７，５８は各検知部５５，５６と同様、
クランクロータ５４ａの回転方向Ｒ１において所定の中
心間距離Ｌ２だけ離間した状態で配置されるとともに、
対応する各検知部５５，５６よりもクランクロータ５４
ａの外周面から更に所定距離△Ｌだけ離間した位置に配
置されている。

【００３８】次に、吸気カムシャフト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に固定され同吸気カムシャフト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４に示すように略矩
形状をなす複数の基準歯８０及び判別歯８１がそれぞれ
形成されている。

【００４０】基準歯８０はカムロータ６０ａの外周に等
角度間隔（本実施形態では４５°間隔）を隔てて８個形
成されている。これに対して判別歯８１は連続して配置
された４個の基準歯８０に対応してそれぞれ１個ずつ、
その対応する基準歯８０からカムロータ６０ａの回転方
向Ｒ２に沿って所定角度間隔（本実施形態では１５°間
隔）を隔てて形成されている。従って、カムロータ６０
ａの外周には４個の基準歯８０及び判別歯８１が隣接し
て配置された区間（以下、「表気筒区間」という）と、
４個の基準歯８０のみが配置された区間（以下、「裏気
筒区間」という）とが形成されている。

【００４１】図５はカムロータ６０ａの外周部分を直線
状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。磁気センサ
６０ｂの一端部にはクランクポジションセンサ５４の磁
気センサ５４ｂと同様、磁気抵抗型素子からなる第１検
知部６１及び第２検知部６２がカムロータ６０ａの回転
方向に沿って並設されている。カムロータ６０ａは磁性
体によって形成されているため、同ロータ６０ａの外周
部分近傍には磁界が発生する。各検知部６１，６２はこ
れら各検知部６１，６２の位置における磁界の向きを検
出する。

【００４２】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
の中心間距離Ｌ５と各歯８０，８１の中心間距離とに関
して以下の条件式が満たされるように配置されている。

【００４３】Ｌ４／２＜Ｌ５＜Ｌ６／２ ・・・（２） 上記条件式（２）において「Ｌ４」は基準歯８０と同歯
８０に対応して形成された判別歯８１との中心間距離で
ある。また、「Ｌ６」は各判別歯８１と同歯８１とカム
ロータ６０ａの回転方向Ｒ２と同方向側で隣接する基準
歯８０との中心間距離である。

【００４４】更に、磁気センサ６０ｂには各検知部６
１，６２からの検出信号を補正するための補正用検知部
６３，６４が各検知部６１，６２にそれぞれの対応して
設けられている。これら補正用検知部６３，６４は各検
知部６１，６２と同様の出力特性を有した磁気抵抗型素
子により構成されている。図５に示すように各検知部６
１，６２と同様、カムロータ６０ａの回転方向Ｒ２にお
いて所定の中心間距離Ｌ５だけ離間した状態で配置され
るとともに、対応する各検知部６１，６２よりもカムロ
ータ６０ａの外周面から更に所定距離△Ｌだけ離間した
位置に配置されている。

【００４５】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６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
での演算結果等を一時的に記憶するＲＡＭ４３、ＥＣＵ
４０に対する電力供給停止時にＲＡＭ４３に格納された
各種データを記憶保持するバックアップＲＡＭ４４を備
えている。これらＣＰＵ４２、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４３
及びバックアップＲＡＭ４４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ＶＶＴ３
０、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ＣＰＵ４２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。

【００４６】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、これら各センサ５４，６０の各検知部
５５〜５８，６１〜６４の出力信号が入力される。信号
処理回路４８はこれら各出力信号を処理することによ
り、以下に説明するクランク基準角信号ＣＲＳＧ１，ク
ランク判別用信号ＣＲＳＧ２、カム基準角信号ＣＡＳＧ
１、及びカム判別用信号ＣＡＳＧ２を生成し、これら各
信号ＣＲＳＧ１，ＣＲＳＧ２，ＣＡＳＧ１，ＣＡＳＧ２
を入力回路４６に対して出力する。

【００４７】以下、クランクポジションセンサ５４の各
検知部５５〜５８から出力される信号と、これら各出力
信号に基づいて生成されるクランク基準角信号ＣＲＳＧ
１及びクランク判別用信号ＣＲＳＧ２について説明す
る。

【００４８】まず、図７に示すように、各検知部５５〜
５８のような磁界の方向を検出する磁気抵抗型素子Ｅを
前述した基準歯７０或いは判別歯７１のような一つの矩
形歯Ｔ（同図（ｂ）に示す）の近傍を同図（ａ）に示す
二点鎖線上に沿って左から右へと移動させた場合を想定
し、その場合に磁気抵抗型素子Ｅから出力される信号の
変化（同図（ｃ）に示す）について説明する。

【００４９】（１）磁気抵抗型素子Ｅが矩形歯Ｔの左側
に位置し同矩形歯Ｔから十分に離間している場合 この場合には、図７（ａ）の二点鎖線上に示す矢印のよ
うに、各磁気抵抗型素子Ｅの各移動位置における磁界の
方向は矩形歯Ｔの中心線Ｃと平行な状態にある。従っ
て、磁気抵抗型素子Ｅの出力信号は図７（ｃ）に示すよ
うに「０」に保持され変化しない。

【００５０】（２）磁気抵抗型素子Ｅが矩形歯Ｔの左側
部近傍を通過する場合 この場合には、磁界の方向は矩形歯Ｔの中心線Ｃに対し
て徐々に傾斜した後、徐々に平行な状態に戻り、磁気抵
抗型素子Ｅが中心線Ｃに位置したときには再び同中心線
Ｃと平行な状態となる。従って、磁気抵抗型素子Ｅの出
力信号は「０」から一旦増加した後、再び「０」にまで
減少する。

【００５１】（３）磁気抵抗型素子Ｅが矩形歯Ｔの右側
部近傍を通過する場合 この場合には、磁界の方向は矩形歯Ｔの中心線Ｃと平行
な状態から上記（２）の場合とは逆側に徐々に傾斜した
後、再び平行な状態に徐々に戻る。従って、磁気抵抗型
素子Ｅの出力信号は「０」から一旦減少した後、再び
「０」にまで増加する。

【００５２】（４）磁気抵抗型素子Ｅが矩形歯Ｔの右側
に位置して矩形歯Ｔから十分に離間している場合 この場合には、磁界の方向は矩形歯Ｔの中心線Ｃと平行
な状態にある。従って、磁気抵抗型素子Ｅの出力信号は
「０」に保持され変化しない。

【００５３】以上、説明したように磁気抵抗型素子Ｅか
らは図７（ｃ）に示すような略正弦波状に変化する信号
が出力され、同信号は磁気抵抗型素子Ｅが矩形歯Ｔの中
心線Ｃを横切る際に減少しながら「０」となることがわ
かる。尚、磁気抵抗型素子Ｅを移動させる場合について
説明したが、同素子Ｅに対して矩形歯Ｔを相対的に移動
させる場合についても磁気抵抗型素子Ｅからは同様の信
号が出力される。

【００５４】本実施形態では磁気抵抗型素子から出力さ
れる信号が同素子と矩形歯との相対的な位置変化に伴い
前述したように変化することを利用して、クランクロー
タ５４ａ及びカムロータ６０ａに形成された各歯７０，
７１，８０，８１が各磁気センサ５４ｂ，６０ｂの近傍
を通過したことを検出するようにしている。

【００５５】図８は、第４の気筒判別区間Ｓ４における
各基準歯７０及び判別歯７１（同図（ａ）に示す）が前
記磁気センサ５４ｂの近傍を通過する際に同磁気センサ
５４ｂの第１検知部５５から出力される信号Ａ１（同図
（ｂ）の実線）と、同検知部５５に対応して設けられた
補正用検知部５７から出力される信号Ａ２（同図（ｂ）
の破線）の変化をそれぞれ示している。

【００５６】同図（ｂ）に示すように、補正用検知部５
７の信号Ａ２は第１検知部５５の信号Ａ１と比較してそ
の振幅が小さい。補正用検知部５７は第１検知部５５よ
りもクランクロータ５４ａの外周部分から離間して配置
されており、同補正用検知部５７の位置における磁界の
方向変化が第１検知部５５の位置における磁界の方向変
化よりも相対的に小さいからである。

【００５７】また、第１検知部５５の信号Ａ１は同検知
部５５が各歯７０，７１の中心線上を横切る際に必ずし
も「０」にはなっていない。本実施形態におけるクラン
クロータ５４ａでは、いずれの歯７０，７１に関しても
その中心線の両側部分において歯７０，７１が対称的に
は形成されておらず、各歯７０，７１の中心線上におけ
る磁界の状態が各歯７０，７１毎に異なっているからで
ある。従って、第１検知部５５の信号Ａ１が減少して
「０」になるタイミングと、同第１検知部５５が各歯７
０，７１のいずれかの中心線上に位置するタイミングと
がずれることとなる。そこで、信号処理回路４８ではこ
のようなずれを補正するために以下のような処理が行わ
れる。

【００５８】即ち、信号処理回路４８は第１検知部５５
の信号Ａ１と補正用検知部５７の信号Ａ２との差分信号
ＤＳＧ１（＝Ａ１−Ａ２）を生成する。図８（ｃ）に示
すように、この差分信号ＤＳＧ１は各検知部５５，５７
が各歯７０，７１の中心線上を通過するときに常に
「０」となることがわかる。同図（ｂ）に示すように、
各検知部５５，５７から出力される信号Ａ１，Ａ２は、
各検知部５５，５７が各歯７０，７１の中心線上に位置
したときにその大きさが常に等しくなるからである。こ
のようにして得られた差分信号ＤＳＧ１に基づいて第１
検知部５５が各歯７０，７１の中心線上を横切るタイミ
ングｔ１〜ｔ６を求めることができる。

【００５９】更に、信号処理回路４８は上記差分信号Ｄ
ＳＧ１と同様に、第２検知部５６及び補正用検知部５８
の各信号に基づいて差分信号ＤＳＧ２を生成するととも
に、これら各差分信号ＤＳＧ１，ＤＳＧ２に基づいてク
ランク基準角信号ＣＲＳＧ１及びクランク判別用信号Ｃ
ＲＳＧ２をそれぞれ生成する。

【００６０】図９（ｂ）は、前記第４の気筒判別区間Ｓ
４の各歯７０，７１（同図（ａ）に示す）が磁気センサ
５４ａの近傍を通過する際に信号処理回路４８において
生成される各差分信号ＤＳＧ１，ＤＳＧ２の変化を示し
ている。前述したように、各検知部５５，５６はクラン
クロータ５４ａの回転方向Ｒ１に沿って所定の中心間距
離Ｌ２だけ離間して配置されているため、第１検知部５
５及び補正用検知部５７の信号に基づいて生成される差
分信号ＤＳＧ１は第２検知部５６及び補正用検知部５８
の信号に基づいて生成される差分信号ＤＳＧ２に対して
所定の位相遅れを有している。

【００６１】まず、信号処理回路４８は、図９（ｃ）に
示すように、差分信号ＤＳＧ１が「０」より大きい場合
にＨレベルとなり、同差分信号ＤＳＧ１が「０」以下で
ある場合にＬレベルとなる第１の矩形信号ＴＳＧ１を生
成する。同様にして信号処理回路４８は、同図（ｄ）に
示すように、差分信号ＤＳＧ２が「０」より大きい場合
にＨレベルとなり、同差分信号ＤＳＧ２が「０」以下の
場合にＬレベルとなる第２の矩形信号ＴＳＧ２を生成す
る。

【００６２】次に、信号処理回路４８は第１の矩形信号
ＴＳＧ１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〜ｔ６）に第２の矩形信号ＴＳＧ２がＬレ
ベルである場合（タイミングｔ１，ｔ６）に、図９
（ｅ）に示すパルス状のクランク基準角信号ＣＲＳＧ１
を生成し、これを入力回路４６に対して出力する。これ
に対して、信号処理回路４８は第１の矩形信号ＴＳＧ１
がＨレベルからＬレベルに切り替わるときに第２の矩形
信号ＴＳＧ２がＨレベルである場合（タイミングｔ２〜
ｔ５）に、図９（ｆ）に示すパルス状のクランク判別用
信号ＣＲＳＧ２を生成し、これを入力回路４６に対して
出力する。

【００６３】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、第１の矩形
信号ＴＳＧ１がＨレベルからＬレベルに切り替わる際に
おける第２の矩形信号ＴＳＧ２のレベルは、各検知部５
５，５６の近傍を通過する歯７０，７１が基準歯７０で
あるか或いは判別歯７１であるかに応じて異なったもの
となる。即ち、図９（ｃ），（ｄ）に示すように、基準
歯７０が通過する場合、第１の矩形信号ＴＳＧ１がＨレ
ベルからＬレベルに切り替わる際における第２の矩形信
号ＴＳＧ２のレベルは常にＬレベルとなっているのに対
し、判別歯７１が通過する場合、同レベルは常にＨレベ
ルとなっている。

【００６４】従って、各検知部５５，５６の近傍を基準
歯７０が通過する毎に信号処理回路４８からは入力回路
４６に対してクランク基準角信号ＣＲＳＧ１が出力さ
れ、各検知部５５，５６の近傍を判別歯７１が通過する
毎に信号処理回路４８からは入力回路４６に対してクラ
ンク判別用信号ＣＲＳＧ２が出力されることになる。

【００６５】次に、カムポジションセンサ６０の各検知
部６１〜６４から出力される信号と、これら各信号に基
づいて生成されるカム基準角信号ＣＡＳＧ１及びカム判
別用信号ＣＡＳＧ２について説明する。

【００６６】信号処理回路４８は前述した各差分信号Ｄ
ＳＧ１，ＤＳＧ２を生成する場合と同様に、第１検知部
６１及び補正用検知部６３の出力信号から図１０（ｂ）
に実線で示す差分信号ＤＳＧ３を生成するとともに、第
２検知部６２及び補正用検知部６４の出力信号から同図
（ｂ）に破線で示す差分信号ＤＳＧ４を生成する。前述
したように、各検知部６１，６２はカムロータ６０ａの
回転方向Ｒ２に沿って所定の中心間距離Ｌ５だけ離間し
て配置されているため、第１検知部６１及び補正用検知
部６３の信号に基づいて生成される差分信号ＤＳＧ３は
第２検知部６２及び補正用検知部６４の信号に基づいて
生成される差分信号ＤＳＧ４に対して所定の位相遅れを
有している。

【００６７】次に、信号処理回路４８は、図１０（ｃ）
に示すように、差分信号ＤＳＧ３が「０」より大きい場
合にＨレベルとなり、同差分信号ＤＳＧ３が「０」以下
である場合にＬレベルとなる第３の矩形信号ＴＳＧ３を
生成する。同様にして信号処理回路４８は、同図（ｄ）
に示すように、差分信号ＤＳＧ４が「０」より大きい場
合にＨレベルとなり、同差分信号ＤＳＧ４が「０」以下
である場合にＬレベルとなる第４の矩形信号ＴＳＧ４を
生成する。

【００６８】更に、信号処理回路４８は第３の矩形信号
ＴＳＧ３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〜ｔ３）に第４の矩形信号ＴＳＧ４がＬレ
ベルである場合（タイミングｔ１，ｔ３）に、図１０
（ｅ）に示すパルス状のカム基準角信号ＣＡＳＧ１を生
成し、これを入力回路４６に対して出力する。これに対
して、信号処理回路４８は第３の矩形信号ＴＳＧ３がＨ
レベルからＬレベルに切り替わるときに第４の矩形信号
ＴＳＧ４がＨレベルである場合（タイミングｔ２）に、
図１０（ｆ）に示すパルス状のカム判別用信号ＣＡＳＧ
２を生成し、これを入力回路４６に対して出力する。

【００６９】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３の矩形
信号ＴＳＧ３がＨレベルからＬレベルに切り替わる際に
おける第４の矩形信号ＴＳＧ４のレベルは、各検知部６
１，６２の近傍を通過する歯８０，８１が基準歯８０で
あるか或いは判別歯８１であるかに応じて異なったもの
となる。即ち、図１０（ｃ），（ｄ）に示すように、各
検知部６１，６２の近傍を基準歯８０が通過する場合、
第３の矩形信号ＴＳＧ３がＨレベルからＬレベルに切り
替わる際における第４の矩形信号ＴＳＧ４のレベルは常
にＬレベルとなっているのに対し、判別歯８１が通過す
る場合、同レベルは常にＨレベルとなっている。

【００７０】従って、各検知部６１，６２の近傍を基準
歯８０が通過する毎に信号処理回路４８からは入力回路
４６に対してカム基準角信号ＣＡＳＧ１が出力され、各
検知部６１，６２の近傍を判別歯８１が通過する毎に信
号処理回路４８からは入力回路４６に対してカム判別用
信号ＣＡＳＧ２が出力されることになる。

【００７１】図１１（ａ）〜（ｃ）は上記各クランク基
準角信号ＣＲＳＧ１及びクランク判別用信号ＣＲＳＧ２
の出力態様をクランクロータ５４ａの各歯７０，７１と
対応させて示し、同図（ｄ）〜（ｆ），（ｇ）〜（ｉ）
は各カム基準角信号ＣＡＳＧ１及びカム判別用信号ＣＡ
ＳＧ２の出力態様をカムロータ６０ａの各歯８０，８１
と対応させてそれぞれ示している。また、同図（ｄ）〜
（ｆ）はＶＶＴ３０によって吸気バルブ２３のバルブタ
イミングが最も遅角側に制御された際における各カム基
準角信号ＣＡＳＧ１及びカム判別用信号ＣＡＳＧ２の出
力態様を示し、同図（ｇ）〜（ｉ）は吸気バルブ２３の
バルブタイミングが最も進角側に制御された際における
各カム基準角信号ＣＡＳＧ１及びカム判別用信号ＣＡＳ
Ｇ２の出力態様をそれぞれ示している。

【００７２】同図に示すように、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、各カム基準角信号ＣＡＳＧ１及びカム判別用信号Ｃ
ＡＳＧ２が出力されるタイミングは変化するが、エンジ
ン１０の始動時から気筒判別が終了するまでの期間はＶ
ＶＴ３０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るようになっている。従っ
て、図１１（ｄ）〜（ｆ）に示すように、各カム基準角
信号ＣＡＳＧ１及びカム判別用信号ＣＡＳＧ２は、各気
筒判別区間Ｓ１〜Ｓ４の各歯７０，７１がクランクポジ
ションセンサ５４の各検知部５５，５６近傍を通過して
いる期間内に必ず出力されるようになっている。

【００７３】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１２〜１５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１２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、同イグニッションスイッチが「ＯＦＦ」され
るまで継続して実行される。尚、図１２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ク
ランク角検出手順に関する処理のみを示している。

【００７４】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、判別用カウンタ値ＪＤ
Ｃ、カムカウンタ値ＣＡＣ、カムレベル値ＣＬ、クラン
ク基準角信号検出フラグＸＣＲＳＧ１の初期化を行う。
前記バックアップＲＡＭ４４にはこれら各値ＣＲＣ、Ｊ
ＤＣ、ＣＡＣ、ＣＬ、ＸＣＲＳＧ１の初期値がそれぞれ
格納されており、ＥＣＵ４０は各値ＣＲＣ、ＪＤＣ、Ｃ
ＡＣ、ＣＬ、ＸＣＲＳＧ１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ＣＲ
Ｃは「１００」に初期化され、同様に判別用カウンタ値
ＪＤＣは「０」、カムカウンタ値ＣＡＣは「１００」、
カムレベル値ＣＬは「１００」、クランク基準角信号検
出フラグＸＣＲＳＧ１は「０」にそれぞれ初期化され
る。

【００７５】ステップ２００において、ＥＣＵ４０はク
ランク基準角信号ＣＲＳＧ１又はクランク判別用信号Ｃ
ＲＳＧ２のいずれか一方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は処理を
ステップ３００に移行し、後述する「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」はクランクポジションセンサ５４の検
知部５５，５６近傍をクランクロータ５４ａの各歯７
０，７１が通過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」における
各処理を実行した場合、ＥＣＵ４０は処理をステップ４
００に移行する。

【００７６】ステップ４００において、ＥＣＵ４０はク
ランク基準角信号ＣＲＳＧ１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は処
理をステップ５００に移行する。そして、ステップ５０
０において、ＥＣＵ４０はクランク基準角信号検出フラ
グＸＣＲＳＧ１を「１」に設定する。

【００７７】このクランク基準角信号検出フラグＸＣＲ
ＳＧ１はイグニッションスイッチが「ＯＮ」されてメイ
ンルーチンが開始された後に、クランク基準角信号ＣＲ
ＳＧ１が少なくとも一回は出力されたか否かを判定する
ためのフラグである。従って、このクランク基準角信号
検出フラグＸＣＲＳＧ１はメインルーチンの開始後、ク
ランク基準角信号ＣＲＳＧ１が未だ出力されていない間
は「０」に保持され、同信号ＣＲＳＧ１が最初に出力さ
れたときに「１」に設定され、その後はメインルーチン
が終了するまで「１」に保持される。

【００７８】一方、ステップ４００において否定判定さ
れた場合、又はステップ５００の処理を実行した場合、
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はカム基準角信号ＣＡＳ
Ｇ１或いはカム判別用信号ＣＡＳＧ２のいずれか一方が
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は処理をステップ７００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」はカムポジションセン
サ６０の検知部６１，６２近傍をカムロータ６０ａの各
歯８０，８１が通過する毎に割込処理として繰り返し実
行される。この「カム角検出ルーチン」については後述
する。

【００７９】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「カム角検出ルーチン」におけ
る各処理を実行した場合、ＥＣＵ４０は再びステップ２
００以降の処理を実行する。

【００８０】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、ＥＣＵ４０はク
ランク基準角信号検出フラグＸＣＲＳＧ１が「１」であ
るか否かを判定する。ここで否定判定された場合、クラ
ンク基準角信号ＣＲＳＧ１が未だ一度も出力されていな
いため、ＥＣＵ４０は本ルーチンにおける処理を一旦終
了する。

【００８１】これに対して、ステップ３１０において肯
定判定された場合、クランク基準各信号ＣＲＳＧ１が少
なくとも一回は出力されたため、ＥＣＵ４０は処理をス
テップ３２０に移行する。

【００８２】ステップ３２０において、ＥＣＵ４０はク
ランク基準角信号ＣＲＳＧ１が現在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、現在、クラ
ンク判別用信号ＣＲＳＧ２が出力されているため、ＥＣ
Ｕ４０は処理をステップ３２２に移行する。そして、ス
テップ３２２において、ＥＣＵ４０は判別用カウンタ値
ＪＤＣを「１」だけインクリメントしてその値をＲＡＭ
４３に格納する。

【００８３】この判別用カウンタ値ＪＤＣは各気筒判別
区間Ｓ１〜Ｓ４における一方の基準歯７０が各検知部５
５，５６の近傍を通過した後に、同検知部５５，５６の
近傍を通過した判別歯７１の数に相当するものである。
従って、他方の基準歯７０の通過に伴って再びクランク
基準角信号ＣＲＳＧ１が出力された時点で、この判別用
カウンタ値ＪＤＣを参照することにより、それら各基準
歯７０及び判別歯７１がいずれの気筒判別区間Ｓ１〜Ｓ
４に属するのかを判別することができる。そして、その
判別結果に基づいてシリンダ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。このステップ３２２
の処理を実行した後、ＥＣＵ４０は処理を本ルーチンに
おける処理を一旦終了する。

【００８４】一方、ステップ３２０において肯定判定さ
れた場合、ＥＣＵ４０は現在、クランク基準角信号ＣＲ
ＳＧ１が出力されていることから処理をステップ３３０
に移行する。

【００８５】ステップ３３０において、ＥＣＵ４０はカ
ムレベル値ＣＬ及び判別用カウンタ値ＪＤＣをＲＡＭ４
３から読み出す。このカムレベル値ＣＬは現在、カムポ
ジションセンサ６０の各検知部６１，６２の近傍を通過
しているカムロータ６０ａの歯８０，８１が表気筒区間
に属する歯８０，８１であるか、或いは裏気筒区間に属
する歯８０であるか、換言すれば、クランクシャフト１
５の回転が１回転目のものであるか或いは２回転目のも
のであるかを判別するためのものであり、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。後述するように、このカムレベル
値ＣＬが「２」以上である場合、クランクシャフト１５
の回転は１回転目のものであり、「２」未満である場
合、同シャフト１５の回転は２回転目のものである。

【００８６】更に、ステップ３４０において、ＥＣＵ４
０はクランクカウンタ値ＣＲＣが「１００」より小さい
か否かを判定する。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初期値「１００」に保持されてお
り、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
れる。そして、「０」から再びクランク角が３０°ＣＡ
増加する毎に「１」ずつインクリメントされる。

【００８７】ステップ３４０において否定判定された場
合、ＥＣＵ４０は未だ気筒判別が終了していないことか
ら処理をステップ３４２に移行し、同ステップ３４２以
降の各処理においてクランクカウンタ値ＣＲＣの決定、
即ち気筒判別を実行する。ステップ３４２において、Ｅ
ＣＵ４０は判別用カウンタ値ＪＤＣが「０」であるか否
かを判定する。ここで肯定判定された場合、ＥＣＵ４０
は現在の制御周期までに少なくともクランク基準角信号
ＣＲＳＧ１が２回出力されたものの、各気筒判別区間Ｓ
１〜Ｓ４にいずれかの区間に属する判別歯７１の全てが
各検知部５５，５６の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。

【００８８】これに対して、ステップ３４２において否
定判定された場合、いずれかの気筒判別区間Ｓ１〜Ｓ４
に属する判別歯７１の全てが各検知部５５，５６の近傍
を通過したことから、ＥＣＵ４０は処理をステップ３４
４に移行する。

【００８９】ステップ３４４において、ＥＣＵ４０は判
別用カウンタ値ＪＤＣとカムレベル値ＣＬとに基づいて
クランクカウンタ値ＣＲＣの算出、即ち気筒判別を行
う。前述したように、いずれか一つの気筒判別区間Ｓ１
〜Ｓ４にある全ての歯７０，７１が各検知部５５，５６
の近傍を通過した時点で判別用カウンタ値ＪＤＣを参照
することにより、シリンダ１２内におけるピストン１３
の位置を特定することができる。

【００９０】しかしながら、シリンダ１２内におけるピ
ストン１３の位置のみでは各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。

【００９１】そこで、判別用カウンタ値ＪＤＣに加えて
カムレベル値ＣＬを参照することによりクランクカウン
タ値ＣＲＣを算出することができ、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
ことができる。

【００９２】前記ＲＯＭ４１にはこの判別用カウンタ値
ＪＤＣ及びカムレベル値ＣＬとクランクカウンタ値ＣＲ
Ｃとの関係を定義する関数マップが記憶されており、Ｅ
ＣＵ４０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。

【００９３】以下の表１はこの関数マップを示してい
る。ＥＣＵ４０は、例えば、判別用カウンタ値ＪＤＣが
「１」、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、判別用
カウンタ値ＪＤＣが「２」、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。

【００９４】

【表１】

【００９５】ステップ３４４においてクランクカウンタ
値ＣＲＣを算出した後、ＥＣＵ４０は処理をステップ３
４６に移行する。そして、ステップ３４６において、Ｅ
ＣＵ４０は判別用カウンタ値ＪＤＣを「０」に設定した
後、本ルーチンの処理を一旦終了する。

【００９６】これに対して、前述したステップ３４０に
おいて肯定判定された場合、即ち、クランクカウンタ値
ＣＲＣが初期値「１００」以外の値に変更されて気筒判
別が既に終了している場合、ＥＣＵ４０は処理をステッ
プ３５０に移行する。ステップ３５０において、ＥＣＵ
４０は判別用カウンタ値ＪＤＣが「１」であるか否か、
即ち第１の気筒判別区間Ｓ１の各歯７０，７１が各検知
部５５，５６の近傍を通過した直後であるか否かを判定
する。ここで否定判定された場合、ＥＣＵ４０は処理を
ステップ３５２に移行する。ステップ３５２及び同ステ
ップ３５２以降に実行される各ステップ３５６、３５８
の一連の処理はクランク基準角信号ＣＲＳＧ１が出力さ
れる毎に、即ち、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」づつイン
クリメントするための処理である。

【００９７】ステップ３５２において、ＥＣＵ４０は現
在のクランクカウンタ値ＣＲＣを「１」だけインクリメ
ントする。次に、ステップ３５６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、ステップ３５８
において、ＥＣＵ４０はクランクカウンタ値ＣＲＣを
「０」に設定する。一方、ステップ３５６で否定判定さ
れた場合、又はステップ３５８の処理を実行した場合、
ＥＣＵ４０は処理を後述するステップ３８０に移行す
る。

【００９８】これに対して、ステップ３５０において肯
定判定された場合、ＥＣＵ４０は処理をステップ３６０
に移行する。そして、ステップ３６０において、ＥＣＵ
４０はカムレベル値ＣＬが「２」以上であるか否かを判
定する。ここで肯定判定された場合、カムポジションセ
ンサ６０の各検知部６１，６２近傍を通過するカムロー
タ６０ａの歯８０，８１が表気筒区間に属しており、ク
ランクシャフト１５の回転が一回転目のものであるた
め、ＥＣＵ４０は処理をステップ３６２に移行する。そ
して、ステップ３６２において、ＥＣＵ４０はクランク
カウンタ値ＣＲＣを「２３」に設定する。

【００９９】一方、ステップ３６０において否定判定さ
れた場合、カムポジションセンサ６０の各検知部６１，
６２近傍を通過するカムロータ６０ａの歯８０，８１が
裏気筒区間に属しており、クランクシャフト１５の回転
が二回転目のものであるため、ＥＣＵ４０は処理をステ
ップ３７０に移行する。そして、ステップ３７０におい
て、ＥＣＵ４０はクランクカウンタ値ＣＲＣを「１１」
に設定する。このステップ３７０の処理或いは前記ステ
ップ３６２の処理を実行した後、ＥＣＵ４０は処理をス
テップ３８０に移行する。

【０１００】ここで、上記ステップ３５０、３６０、３
６２、３７０の一連の処理は第１の気筒判別区間Ｓ１に
おける各歯７０，７１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。例えば、仮にノイズ等の影響により各歯
７０，７１の通過とは無関係なクランク基準角信号ＣＲ
ＳＧ１やクランク判別用信号ＣＲＳＧ２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３５０、３６０、３６２、３７０の
各処理を実行すこと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。

【０１０１】そして、ステップ３８０において、ＥＣＵ
４０は判別用カウンタ値ＪＤＣを「０」に設定した後、
本ルーチンの処理を一旦終了する。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及び図１
５のフローチャートを参照して説明する。

【０１０２】ステップ７００において、ＥＣＵ４０はカ
ム基準角信号ＣＡＳＧ１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７０２に処理を移行する。

【０１０３】ステップ７０２においてカムレベル値ＣＬ
が「１００」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７０３に移行
する。ステップ７０３において、ＥＣＵ４０はカムレベ
ル値ＣＬを「０」に設定した後、本ルーチンの処理を一
旦終了する。

【０１０４】これに対して、ステップ７０２において否
定判定された場合、ＥＣＵ４０は処理をステップ７０４
に移行する。ステップ７０４において、ＥＣＵ４０はカ
ムレベル値ＣＬが「３」であるか否かを判定する。ここ
で、否定判定された場合、ＥＣＵ４０は処理をステップ
７０６に移行する。

【０１０５】ステップ７０６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は処理をステップ７
０７に移行する。そして、ステップ７０７において、Ｅ
ＣＵ４０はカムカウンタ値ＣＡＣを「４」に設定する。

【０１０６】これに対して、ステップ７０６において否
定判定された場合、即ち、カムレベル値ＣＬが「１」又
は「０」である場合、ＥＣＵ４０は処理をステップ７０
８に移行する。ステップ７０８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。

【０１０７】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）してカム基準角信号ＣＡＳＧ１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ＶＶＴ３０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
基づいて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。

【０１０８】次に、ステップ７１０において、ＥＣＵ４
０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、ＥＣＵ４０は処理
をステップ７１２に移行する。そして、ステップ７１２
において、ＥＣＵ４０はカムカウンタ値ＣＡＣを「１」
に設定する。

【０１０９】一方、前述したステップ７０４において肯
定判定された場合、ステップ７１０において否定判定さ
れた場合、或いは各ステップ７０７，７１２の各処理を
実行した場合、ＥＣＵ４０は処理をステップ７１４に移
行する。

【０１１０】ステップ７１４において、ＥＣＵ４０はカ
ムレベル値ＣＬを「１」だけデクリメントする。そし
て、ステップ７１６において、ＥＣＵ４０はカムレベル
値ＣＬが「０」より小さいか否かを判定する。ここで肯
定判定された場合、ＥＣＵ４０は処理をステップ７１８
に移行して、カムカウンタ値ＣＬを「０」に設定する。

【０１１１】これに対して、ステップ７１６において否
定判定された場合、或いはステップ７１８の処理を実行
した場合、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７００において否定判定さ
れた場合、即ち、現在、カム判別用信号ＣＡＳＧ２が出
力されている場合、ＥＣＵ４０は処理を図１５に示すス
テップ７２０に移行する。

【０１１２】ステップ７２０において、ＥＣＵ４０はカ
ムレベル値ＣＬが「１００」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７２１に移行する。そして、ステップ７２１におい
て、ＥＣＵ４０はカムレベル値ＣＬを「３」に設定した
後、本ルーチンの処理を一旦終了する。

【０１１３】これに対して、ステップ７２０において否
定判定された場合、ＥＣＵ４０は処理をステップ７２２
に移行する。ステップ７２２において、ＥＣＵ４０はカ
ムレベル値ＣＬが「０」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７
２３に移行し、同ステップ７２３においてカムカウンタ
値ＣＡＣを「１６」に設定する。これに対して、ステッ
プ７２２において否定判定された場合、ＥＣＵ４０は処
理をステップ７２４に移行する。

【０１１４】ステップ７２４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、続くステップ７２６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、ＥＣＵ４０は処理をス
テップ７２８に移行して、カムカウンタ値ＣＡＣを
「１」に設定する。

【０１１５】一方、ステップ７２６において否定判定さ
れた場合、或いは各ステップ７２３，７２８の各処理を
実行した場合、ＥＣＵ４０は処理をステップ７３０に移
行する。そして、ステップ７３０において、ＥＣＵ４０
はカムレベル値ＣＬを「３」に設定した後、本ルーチン
の処理を一旦終了する。

【０１１６】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。

【０１１７】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の外周に判別歯７１の
数が異なる複数の気筒判別区間Ｓ１〜Ｓ４を設けてい
る。そして、各気筒判別区間Ｓ１〜Ｓ４の各歯７０，７
１がクランクポジションセンサ５４の各検知部５５，５
６近傍を通過する際にその判別歯７１の数を判別用カウ
ンタ値ＪＤＣとしてＲＡＭ４３に記憶し、この判別用カ
ウンタ値ＪＤＣ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。

【０１１８】ここで、各気筒判別区間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。

【０１１９】例えば、図１１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の気筒判
別区間Ｓ２の各歯７０の通過が全て検知されるタイミン
グｔ３においてクランクカウンタ値ＣＲＣを決定するこ
とができる。また、例えばタイミングｔ２のように、第
２の気筒判別区間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の気筒判別区間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においてクランクカウンタ値
ＣＲＣを決定することができる。

【０１２０】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。

【０１２１】また、前記クランクポジションセンサ５４
におけるクランクロータ５４ａでは、いずれの歯７０，
７１に関してもその中心線の両側部分において歯７０，
７１が対称的には形成されていない。このため、前述し
たように、各歯７０，７１の中心線上における磁界の状
態が各歯７０，７１毎に異なり、各検知部５５，５６の
信号が減少して「０」になるタイミングと、各検知部５
５，５６が各歯７０，７１のいずれかの中心線上に位置
するタイミングとがずれることとなる。従って、これら
各検知部５５，５６の出力信号のみに基づいて、各歯７
０，７１の通過を検出しようとした場合、その検出がで
きないか或いは正確な通過のタイミングを検出すること
が困難になる。

【０１２２】この点、本実施形態におけるクランクポジ
ションセンサ５４では補正用検知部５７，５８を設け、
これら各検知部５７，５８からの出力信号に基づいて第
１検知部５５及び第２検知部５６の出力信号を補正し、
この補正後の信号、即ち前記差分信号ＤＳＧ１，ＤＳＧ
２に基づいて各歯７０，７１の通過を検出するようにし
ている。このため、各検知部５５，５６が各歯７０，７
１の中心線上に位置したタイミングを正確に検出するこ
とができる。

【０１２３】また、カムポジションセンサ６０に関して
も補正用検知部６３，６４を設けるようにしているた
め、上記と同様に第１検知部６１及び第２検知部６２が
カムロータ６０ａの中心線上に位置したタイミングを正
確に検出することができる。

【０１２４】このように、本実施形態によれば、クラン
クロータ５４ａ及びカムロータ６０ａにおける各歯７
０，７１，８０，８１の通過を確実に且つ正確なタイミ
ングで検出することができるようになり、より正確なク
ランク角検出を実行することができる。

【０１２５】更に、本実施形態では、前述したようにエ
ンジン１０の始動時において吸気バルブ２３のバルブタ
イミングをＶＶＴ３０により最も遅角側に制御し、カム
基準角信号ＣＡＳＧ１又はカム判別用信号ＣＡＳＧ２を
各気筒判別区間Ｓ１〜Ｓ４の各歯７０，７１に対応した
クランク基準角信号ＣＲＳＧ１或いはクランク判別用信
号ＣＲＳＧ２の出力期間内に出力するようにしている。

【０１２６】例えば、本実施形態とは異なり、例えば吸
気バルブ２３のバルブタイミングを最も進角側に制御し
た場合（図１１（ｇ）〜（ｉ）参照）のように、カム基
準角信号ＣＡＳＧ１又はカム判別用信号ＣＡＳＧ２が各
気筒判別区間Ｓ１〜Ｓ４の各歯７０，７１に対応したク
ランク基準角信号ＣＲＳＧ１或いはクランク判別用信号
ＣＲＳＧ２の出力期間内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
ることができない。従って、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くな
る。タイミングｔ１〜ｔ３の期間にカム基準角信号ＣＡ
ＳＧ１或いはカム判別用信号ＣＡＳＧ２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。

【０１２７】この点、本実施形態によれば、各気筒判別
区間Ｓ１〜Ｓ４のいずれかの区間における全ての歯７
０，７１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Ｃ
ＲＣ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、エンジン１０の始動性を更に向上させることができ
る。 ［第２の実施形態］次に、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。

【０１２８】本実施形態ではクランクポジションセンサ
５４の磁気センサ５４ｂに係る構成、及びカムポジショ
ンセンサ６０の磁気センサ６０ｂに係る構成が上記第１
の実施形態と相違している。

【０１２９】図１６は第４の気筒判別区間Ｓ４に相当す
るクランクロータ５４ａの外周部分を直線状に展開して
示すとともに、その外周部分に対向する磁気センサ５４
ｂの一端部を示している。磁気センサ５４ｂの一端部に
は磁気抵抗型素子からなる第１検出素子９０ａ、第２検
出素子９０ｂ、及び第３検出素子９０ｃがクランクロー
タ５４ａの回転方向Ｒ１に沿って等間隔を隔てて並設さ
れている。これら各検出素子９０ａ〜９０ｃはクランク
ロータ５４ａの径方向における磁界の強さを検出するも
のである。

【０１３０】また、これら各検出素子９０ａ〜９０ｃ
は、第１検出素子９０ａ及び第２検出素子９０ｂの中間
位置と第２検出素子９０ｂ及び第３検出素子９０ｃの中
間位置との距離Ｌ７と、前述した各中心間距離Ｌ１，Ｌ
３との間に関して以下の条件式が満たされるように配置
されている。

【０１３１】Ｌ３／２＜Ｌ７＜Ｌ１／２ ・・・（３） そして、本実施形態におけるクランクポジションセンサ
５４では第１検出素子９０ａ及び第２検出素子９０ｂに
より第１検知部９１が構成され、第２検出素子９０ｂ及
び第３検出素子９０ｃにより第２検知部９２が構成され
ている。尚、本実施形態では第１の実施形態とは異なり
前記補正用検知部５７，５８は省略されている。

【０１３２】図１７はカムロータ６０ａの外周部分を直
線状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の一端部を示している。磁気センサ６
０ｂの一端部には磁気抵抗型素子からなる第１検出素子
９４ａ、第２検出素子９４ｂ、及び第３検出素子９４ｃ
がカムロータ６０ａの回転方向Ｒ１に沿って等間隔を隔
てて並設されている。これら各検出素子９４ａ〜９４ｃ
はカムロータ６０ａの径方向における磁界の強さを検出
するものである。

【０１３３】また、各検出素子９４ａ〜９４ｃは、第１
検出素子９４ａ及び第２検出素子９４ｂの中間位置と第
２検出素子９４ｂ及び第３検出素子９４ｃの中間位置と
の距離Ｌ８と、前述した各中心間距離Ｌ４，Ｌ６との間
に関して以下の条件式が満たされるように配置されてい
る。

【０１３４】Ｌ４／２＜Ｌ８＜Ｌ６／２ ・・・（４） そして、本実施形態におけるカムポジションセンサ６０
では第１検出素子９４ａ及び第２検出素子９４ｂにより
第１検知部９５が構成され、第２検出素子９４ｂ及び第
３検出素子９４ｃにより第２検知部９６が構成されてい
る。尚、本実施形態では第１の実施形態とは異なり前記
補正用検知部６３，６４は省略されている。

【０１３５】次に、上記クランクポジションセンサ５４
の各検知部９１，９２からの信号に基づき信号処理回路
４８において生成されるクランク基準角信号ＣＲＳＧ１
及びクランク判別用信号ＣＲＳＧ２について説明する。

【０１３６】図１８（ｂ），（ｅ）は、第４の気筒判別
区間Ｓ４における各基準歯７０及び判別歯７１（同図
（ａ）に示す）が前記磁気センサ５４ｂの近傍を通過す
る際に前記各検知部９１，９２の検出素子９０ａ〜９０
ｃから出力される信号の変化を示している。同図（ｂ）
の破線は第１検出素子９０ａの出力信号Ｂ１を示し、実
線は第２検出素子９０ｂの出力信号Ｂ２を示している。
また、同図（ｅ）の破線は第３検出素子９０ｃの出力信
号Ｂ３を示し、実線は第２検出素子９０ｂの出力信号Ｂ
２を示している。

【０１３７】まず、図１８（ｃ）に示すように、信号処
理回路４８は第２検出素子９０ｂの出力信号Ｂ２と第１
検出素子９０ａの出力信号Ｂ１との差分信号ＤＳＧ１
（＝Ｂ２−Ｂ１）を生成する。そして、信号処理回路４
８は、この差分信号ＤＳＧ１が「０」より大きい場合に
Ｈレベルとなり、「０」以下である場合にＬレベルとな
る第１の矩形信号ＴＳＧ１を生成する。同図（ｄ）に示
すようにこの第１の矩形信号ＴＳＧ１はクランクロータ
５４ａの回転方向における第１検知部９１の中心が各歯
７０，７１の中心線上に位置したときにＨレベルからＬ
レベルに切り替わる。

【０１３８】更に、図１８（ｆ）に示すように、信号処
理回路４８は第３検出素子９０ｃの出力信号Ｂ３と第２
検出素子９０ｂの出力信号Ｂ２との差分信号ＤＳＧ２
（＝Ｂ３−Ｂ２）を生成するとともに、同図（ｇ）に示
すように、その差分信号ＤＳＧ２が「０」より大きい場
合にＨレベルとなり、「０」以下である場合にＬレベル
となる第２の矩形信号ＴＳＧ２を生成する。

【０１３９】そして、信号処理回路４８は第１の実施形
態と同様に、上記各矩形信号ＴＳＧ１，ＴＳＧ２に基づ
いて図１８（ｈ），（ｉ）に示すように、クランク基準
角信号ＣＲＳＧ１及びクランク判別用信号ＣＲＳＧ２を
生成し、これら各信号ＣＲＳＧ１，ＣＲＳＧ２を入力回
路４６に対して出力する。

【０１４０】ここで、各検知部９１，９２は上記条件式
（３）を満たすように配置されているため、第１の矩形
信号ＴＳＧ１がＨレベルからＬレベルに切り替わる際に
おける第２の矩形信号ＴＳＧ２のレベルは、各検知部９
１，９２の近傍を通過する歯７０，７１が基準歯７０で
あるか或いは判別歯７１であるかに応じて異なったもの
となる。即ち、各検知部９１，９２の近傍を基準歯７０
が通過する場合、第１の矩形信号ＴＳＧ１がＨレベルか
らＬレベルに切り替わる際における第２の矩形信号ＴＳ
Ｇ２のレベルは常にＬレベルとなっているのに対し、判
別歯７１が通過する場合、同レベルは常にＨレベルとな
っている。

【０１４１】従って、各検知部９１，９２の近傍を基準
歯７０が通過する毎に信号処理回路４８からは入力回路
４６に対してクランク基準角信号ＣＲＳＧ１が出力さ
れ、判別歯７１が通過する毎に信号処理回路４８からは
入力回路４６に対してクランク判別用信号ＣＲＳＧ２が
出力されることになる。

【０１４２】次に、カムポジションセンサ６０の各検知
部９５，９６から出力される信号と、これら各信号に基
づいて生成されるカム基準角信号ＣＡＳＧ１及びカム判
別用信号ＣＡＳＧ２について説明する。

【０１４３】図１９（ｂ），（ｅ）は、カムロータ６０
ａの各基準歯８０及び判別歯８１（同図（ａ）に示す）
が前記磁気センサ６０ｂの近傍を通過する際に前記各検
知部９５，９６の検出素子９４ａ〜９４ｂから出力され
る信号の変化を示している。同図（ｂ）の破線は第１検
出素子９４ａの出力信号Ｃ１を示し、実線は第２検出素
子９０ｂの出力信号Ｃ２を示している。また、同図
（ｅ）の破線は第３検出素子９４ｃの出力信号Ｃ３を示
し、実線は第２検出素子９０ｂの出力信号Ｃ２を示して
いる。

【０１４４】まず、図１９（ｃ）に示すように、信号処
理回路４８は第２検出素子９４ｂの出力信号Ｃ２と第１
検出素子９４ａの出力信号Ｃ１との差分信号ＤＳＧ３
（＝Ｃ２−Ｃ１）を生成するとともに、同図（ｆ）に示
すように、第３検出素子９４ｃの出力信号Ｃ３と第２検
出素子９４ｂの出力信号Ｃ２との差分信号ＤＳＧ４（＝
Ｃ３−Ｃ２）を生成する。そして、信号処理回路４８は
前記各矩形信号ＴＳＧ１，ＴＳＧ２を生成する場合と同
様に、これら各差分信号ＤＳＧ３，ＤＳＧ４に基づいて
図１９（ｄ），（ｇ）に示す第３の矩形信号ＴＳＧ３及
び第４の矩形信号ＴＳＧ４を生成する。更に、信号処理
回路４８は第１の実施形態と同様に、これら各矩形信号
ＴＳＧ３，ＴＳＧ４に基づいて同図（ｈ），（ｉ）に示
すようなカム基準角信号ＣＡＳＧ１及びカム判別用信号
ＣＡＳＧ２をそれぞれ生成し、これら各信号ＣＡＳＧ
１，ＣＡＳＧ２を入力回路４６に対して出力する。

【０１４５】ここで、各検知部９５，９６は上記条件式
（４）を満たすように配置されているため、第３の矩形
信号ＴＳＧ３がＨレベルからＬレベルに切り替わる際に
おける第４の矩形信号ＴＳＧ４のレベルは、各検知部９
５，９６の近傍を通過する歯８０，８１が基準歯８０で
あるか或いは判別歯８１であるかに応じて異なったもの
となる。即ち、各検知部９５，９６の近傍を基準歯８０
が通過する場合、第３の矩形信号ＴＳＧ３がＨレベルか
らＬレベルに切り替わる際における第４の矩形信号ＴＳ
Ｇ４のレベルは常にＬレベルとなっているのに対し、判
別歯８１が通過する場合、同レベルは常にＨレベルとな
っている。

【０１４６】従って、各検知部９５，９６の近傍を基準
歯８０が通過する毎に信号処理回路４８からは入力回路
４６に対してカム基準角信号ＣＡＳＧ１が出力され、各
検知部９５，９６の近傍を判別歯８１が通過する毎に信
号処理回路４８からは入力回路４６に対してカム判別用
信号ＣＡＳＧ２が出力されることになる。

【０１４７】そして、ＥＣＵ４０は、これらクランク基
準角信号ＣＲＳＧ１、クランク判別用信号ＣＲＳＧ２、
カム基準角信号ＣＡＳＧ１、及びカム判別用信号ＣＡＳ
Ｇ２に基づいて前述したメインルーチン、クランク角検
出ルーチン、カム角検出ルーチンをそれぞれ実行する。

【０１４８】このように構成された本実施形態によれ
ば、上記第１の実施形態と同等の作用効果を奏すること
ができることに加え、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の各検知部９１，９２，９
５，９６をそれぞれ各ロータ５４ａ，６０ａの径方向に
おける磁界の強さを検出する磁気抵抗型素子によって構
成するようにしたため、前述したような補正用検知部５
７，５８，６３，６４を設ける必要が無くなり各センサ
５４，６０における構成の簡素化を図ることができる。

【０１４９】［第３の実施形態］次に、第３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。

【０１５０】本実施形態ではクランクロータ５４ａ及び
カムロータ６０ａの外周部分における形状が第１の実施
形態と相違している。図２０はクランクロータ５４ａの
外周部分の一部を示している。同図に示すように、本実
施形態のクランクロータ５４ａでは、判別歯７１がそれ
らの間に存在しない一対の基準歯７０間における外周部
分の外周面をＶ字状をなすように傾斜させている。ま
た、判別歯７１と同歯７１と隣接してクランクロータ５
４ａの回転方向Ｒ１と同方向側に配置された基準歯７０
との間における外周部分についても同様に、その外周面
をＶ字状に傾斜させている。本実施形態では、このよう
に上記外周部分の外周面を傾斜させ、各検知部５５〜５
８により検出される磁界の方向を絶えず変化させること
によって、各検知部５５〜５８の出力信号におけるノイ
ズの影響を抑えるようにしている。

【０１５１】例えば、本実施形態と異なり、クランクロ
ータ５４ａの形状を図２０に破線で示すような形状に設
定した場合には、図２１に一点鎖線で示すように、これ
ら各検知部５５〜５８の出力信号が略「０」の状態とな
る期間が存在することとなる。図２０に破線で示す部分
が各検知部５５〜５８を通過する際には、これら各検知
部５５〜５８における磁界の方向がクランクロータ５４
ａの径方向と常に一致するようになるからである。この
ように出力信号が「０」となる期間が存在していると、
例えばノイズ等の影響によって信号が「０」近傍で変動
した場合に、各歯７０，７１の通過とは無関係にクラン
ク基準角信号ＣＲＳＧ１やクランク判別用信号ＣＲＳＧ
２が出力されてしまうおそれがある。

【０１５２】この点、本実施形態に係る構成によれば、
図２１に実線で示すように、これら各検知部５５〜５８
の出力信号は常に変化するようになり、同信号が「０」
に保持される期間が存在しなくなる。このため、ノイズ
等の影響により信号が変動した場合に、このノイズに起
因して各歯７０，７１の通過とは無関係にクランク基準
角信号ＣＲＳＧ１等が出力されてしまうことを抑制する
ことができる。

【０１５３】また、図２２に示すように、カムロータ６
０ａに関しても同様に、各歯８０，８１間における外周
部分が傾斜面によってＶ字状に形成されている。従っ
て、上記と同様に各歯８０，８１の通過とは無関係なカ
ム基準角信号ＣＡＳＧ１やカム判別用信号ＣＡＳＧ２の
出力を抑制することができる。

【０１５４】その結果、本実施形態によれば第１の実施
形態と同等の作用効果を奏することができることに加
え、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における耐ノイズ性を向上させることによ
り、更に正確なクランク角検出を実行することができる
ようになる。

【０１５５】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。・上記第１及
び第２の実施形態ではクランクロータ５４ａの外周に各
歯７０，７１を形成し、同クランクロータ５４ａの回転
に伴う各歯７０，７１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の外周に凹部を複数形成し、カ
ムロータ６０ａの回転に伴う凹部の通過を磁気センサ６
０ｂによって検知するようにしてもよい。

【０１５６】・上記各実施形態では判別歯７１，８１を
クランクロータ５４ａ又はカムロータ６０ａの外周部分
に等角度間隔毎に形成するようにしたが、上記各条件式
（１）〜（４）を満たしていれば、これら各判別歯７
１，８１を不等間隔毎に形成するようにしてもよい。

【０１５７】・上記各実施形態では気筒判別区間Ｓ１〜
Ｓ４を４つ設けるようにしたが、同区間の数を５つ以上
設けるようにしてもよく、或いは同区間を２つ或いは３
つ設けるようにしてもよい。

【０１５８】・上記各実施形態ではクランクロータ５４
ａの外周に３０°毎に１２個の基準歯７０を配置するよ
うにしたが、この基準歯７０の数は任意に設定すること
ができ、例えば、６０°ＣＡ毎に６個の歯を配置すると
ともに、隣り合う基準歯７０間のうち複数の所定区間に
判別歯７１を配置するようにしてもよい。また、カムロ
ータ６０ａに関しても同様に基準歯８０の数を変更する
ようにしてもよい。

【０１５９】・上記各実施形態ではクランク判別用信号
ＣＲＳＧ２の数をＥＣＵ４０（ＣＰＵ４２）によって計
数し、この数を判別用カウンタ値ＪＤＣとしてＲＡＭ４
３に記憶するようにしている。これに対して、ＥＣＵ４
０にカウンタを別途設け、このカウンタにクランク判別
用信号ＣＲＳＧ２を入力するとともに、同カウンタから
クランク判別用信号ＣＲＳＧ２の入力回数を前記判別用
カウンタ値ＪＤＣとして読み出すようにしてもよい。こ
のように構成すれば、ＥＣＵ４０（ＣＰＵ４２）におけ
る演算負荷を軽減することができる。

【０１６０】・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を設けるようにしたが、このＶＶＴ３０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２
４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に設けるようにしてもよい。

【０１６１】・上記第２の実施形態において第１〜３検
出素子第９０ａ〜９０ｃをクランクロータ５４ａの回転
方向Ｒ１に沿って等間隔を隔てて設けるようにしたが、
これら各素子９０ａ〜９０ｃは不等間隔を隔てて設ける
ようにしてもよい。

【０１６２】・上記第２の実施形態において第２検出素
子９０ｂを第１検知部９１と第２検知部９２で共用する
ようにしたが、各検知部９１用として第１及び第２検出
素子、第２検知部９２用として第３検出素子及び第４検
出素子をそれぞれ用いるようにしてもよい。

【０１６３】

【発明の効果】請求項１乃至３に記載した発明によれ
ば、クランクシャフトが一回転する間に各気筒の行程に
対応したクランク角の決定、即ち気筒判別が複数回実行
される。その結果、本発明によれば、内燃機関の始動時
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。

【０１６４】特に請求項２に記載した発明では、各通過
被検出部の通過が所定のタイミング、即ち各通過被通過
検出部としての凸部又は凹部の中心線上に各検出素子が
位置するタイミングをもって確実に検出される。また、
請求項３に記載した発明では、ノイズ等の影響により検
出信号が変動するようなことがあっても、検出信号が基
準値近傍で変動してしまうことが少なくなり上記通過タ
イミングの誤検出が抑制される。その結果、請求項２又
は３に記載した発明によればより正確なクランク検出を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態における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平面図。

【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】カムロータの形状を示す平面図。

【図５】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６】クランク角検出装置の電気的構成を示すブロッ
ク図。

【図７】クランクポジションセンサ及びカムポジション
センサにおける検出原理を説明するための説明図。

【図８】差分信号等の出力状態を示すタイミングチャー
ト。

【図９】クランク基準角信号及びクランク判別用信号等
の出力状態を示すタイミングチャート。

【図１０】カム基準角信号及びカム判別用信号等の出力
状態を示すタイミングチャート。

【図１１】クランク基準角信号、クランク判別用信号、
カム基準角信号及びカム判別用信号の出力状態を示すタ
イミングチャート。

【図１２】メイン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】カム角検出ルーチンの各処理を示すフローチ
ャート。

【図１６】第２の実施形態における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１７】第２の実施形態における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１８】クランク基準角信号及びクランク判別用信号
等の出力状態を示すタイミングチャート。

【図１９】カム基準角信号及びカム判別用信号等の出力
状態を示すタイミングチャート。

【図２０】第３の実施形態におけるクランクロータを示
す平面図。

【図２１】クランクポジションセンサの各検知部からの
出力信号を示すグラフ。

【図２２】第３の実施形態におけるカムロータを示す平
面図。

【図２３】本発明の作用を説明するための説明図。

【図２４】本発明の作用を説明するための説明図。

【符号の説明】

１０…エンジン、１５…クランクシャフト、４０…ＥＣ
Ｕ、５４…クランクポジションセンサ、５４ａ…クラン
クロータ、５４ｂ…磁気センサ、５５…第１検知部、５
６…第２検知部、５７，５８…補正用検知部、６０…カ
ムポジションセンサ、７０…基準歯、７１…判別歯、Ｓ
１…第１の気筒判別区間、Ｓ２…第２の気筒判別区間、
Ｓ３…第３の気筒判別区間、Ｓ４…第４の気筒判別区
間。

Claims (3)

【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等角度間隔毎に配設された複数の第
   １通過被検出部を有するとともに、隣り合う第１通過被
   検出部間のうち複数の所定区間に配設され、その数が前
   記各所定区間毎で異なるように設定された第２通過被検
   出部を有するクランクロータと、 前記クランクロータの回転に伴う前記第１通過被検出部
   及び第２通過被検出部の通過を検出して前記各通過被検
   出部に応じた異なる信号を出力する通過検出手段と、 第１通過被検出部が通過した後、隣り合う第１通過被検
   出部が通過するまでの間に通過する第２通過被検出部の
   数を前記通過検出手段の信号に基づいて計数する計数手
   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、 前記計数された第２通過被検出部の数及び前記カム角信
   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】 前記クランクロータはその外周部分に前
   記第１通過被検出部及び前記第２通過被検出部としての
   複数の凸部又は複数の凹部を有する磁性体からなり、前
   記通過検出手段は前記クランクロータの外周近傍に生じ
   る磁界の方向を検出する素子であって前記クランクロー
   タの外周部分からその径方向に所定間隔を隔てて配置さ
   れた一対の検出素子を備え、各検出素子からの検出信号
   が一致するタイミングを前記各通過被検出部の通過タイ
   ミングとして検出する請求項１に記載した内燃機関のク
   ランク角検出装置。
3. 【請求項３】 前記クランクロータはその外周部分に前
   記第１通過被検出部及び前記第２通過被検出部としての
   複数の凸部を有する磁性体からなり、前記通過検出手段
   は前記クランクロータの外周近傍に配設されて同外周近
   傍における磁界の方向が前記クランクロータの径方向と
   平行となるときに基準値となる検出信号を出力するとと
   もに前記各通過被検出部の通過に伴う磁界の方向変化に
   基づき前記検出信号が前記基準値から増減して再び基準
   値となるタイミングを前記各通過被検出部の通過タイミ
   ングとして検出する請求項１に記載した内燃機関のクラ
   ンク角検出装置であって、前記各通過被検出部間におけ
   る前記クランクロータの外周面と前記通過検出手段との
   距離が同クランクロータの回転に伴って常に変化するよ
   うに前記外周面が凹状に形成されていることを特徴とす
   る内燃機関のクランク角検出装置。