JPH11311148A

JPH11311148A - エンジンの気筒判定装置

Info

Publication number: JPH11311148A
Application number: JP10118447A
Authority: JP
Inventors: Masami Nagano; 正美永野; Mamoru Nemoto; 守根本; Hisatsugu Ishikura; 久嗣石倉
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1998-04-28
Publication date: 1999-11-09
Also published as: CN1087811C; KR19990083545A; CN1233711A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】クランク角センサを配置し、同じくカム角セ
ンサとを配置し、エンジンの早期の始動が可能なエンジ
ンの気筒判定装置を提供する。【解決手段】エンジンの気筒判定装置が、カム軸に装
着した第１シグナル部材と第２シグナル部材、及び、該
第１シグナル部材と第２シグナル部材に各々対向して配
置されたクランク角センサとカム角センサを備えた多気
筒エンジンに適用するものであって、前記第１シグナル
部材が、エンジンの気筒数と同じ数の凹部群又は凸部群
を備え、該凹部群又は凸部群の内の一つの群が、その凹
部又は凸部の数を他の群の数と異なる数とすると共に、
前記第２シグナル部材が、エンジンの気筒数と同じ数の
バルブ開閉タイミング用凹部又は凸部を備え、前記第１
シグナル部材と第２シグナル部材とに基づく信号を前記
クランク角センサとカム角センサとで検出して気筒判定
をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの気筒判
定装置に係り、特に、自動車用エンジンに用いて好適
で、エンジンの回転中にその中の何れの気筒が特定の行
程にあるかを判別するための気筒判定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エンジンは、その動作の１サイ
クル中に、複数の行程、即ち、２行程もしくは４行程を
行うようになっている。このために、２気筒以上の多気
筒を備えたエンジンにおいては、各々の気筒の点火時期
や燃料噴射時期等を制御するために、何れの気筒が特定
の行程、例えば、圧縮行程にあるか否かを識別する必要
があり、そのために、通常、気筒判定装置を備えてい
る。

【０００３】そして、このような従来のエンジンの気筒
判定装置には、いくつかの異なる手段が提案されてい
る。その一つの従来例としては、特公昭６３−３７３３
６号公報に所載の技術がある。該技術は、その公報の第
２図及び第３図に示されているように、クランク角度検
出センサの出力信号と、カム軸に取り付けられた気筒判
定センサの出力信号とによって、第一の気筒の圧縮行程
を判別するものである。

【０００４】また、第二の従来例としては、特開平５−
８６９５３公報に所載の技術がある。該技術は、その明
細書に示されているように、エンジンのカム軸に装着し
た回転数検出用のディスクにクランク角判定用の３つの
突起を不等間隔に設けると共に、第１気筒に気筒判定用
の突起を追加し、複数の信号が不等間隔で発生するよう
にして、該複数信号のパルス間隔の配列状態をチェック
して、クランク角判定用パルスのみによる所定の配列パ
ターンを検出した時点でクランク角を判定し、気筒判定
用パルスを含む所定の配列パターンを検出した時点、あ
るいは気筒判定用パルスの箇所での所定のパルス間隔の
変化を検出した時点で、気筒の判定を行うものである。

【０００５】図２２によって、前記所定のパルス間隔の
変化を検出した時点で気筒を判定する手段について説明
する。図２２は、３気筒エンジンを示していると共に、
その各気筒の行程の状態とクランク角センサの検出位置
の関係とを示している。行程中の○印は、吸気行程を示
しており、矢印は、点火位置を示している。各気筒の圧
縮行程に対して、２つの信号（Ａ、Ｂ）が発生し、更に
一つの第１気筒の圧縮行程を検出するためにＣ信号があ
る。図中のクランク軸の２回転が行程の一サイクルを完
了するもので、これは４サイクルエンジンの基本周期と
なる。

【０００６】図２２中のＡ．Ｂ．Ｃ信号の位置関係の詳
細は、図２３の通りである。ＣＲ信号とは、クランク角
センサで検出する信号発生位置を意味している。Ａ信号
は、各気筒の圧縮上死点前７５°で発生する。Ｂ信号も
各気筒の圧縮上死点前５°で発生する。Ｃ信号は、クラ
ンク軸２回転に１回のみ発生し、その位置は第１気筒の
圧縮上死点前２１０°の位置で発生するようにし、信号
間の角度が他のものより短くなっている。気筒判定は、
表中に示した判定条件を満足した時に確定される。具体
的には、ＣＲ信号間の時間の履歴により、次の式（１）
で判定する。

【０００７】

【数１】ＴＲＡＴＩＯ≧ＭＫＲＡＴ＃式１但し、ＭＫＲＡＴ＃：気筒判別係数ＴＲＡＴＩＯ：パルス周期比パルス周期比ＴＲＡＴＩＯは、次の式（２）で算出す
る。

【０００８】

【数２】ＴＲＡＴＩＯ＝（Ｔｏｌｄ１＋Ｔｏｌｄ２）／Ｔ式２但し、Ｔｏｌｄ１：前回のパルス周期Ｔｏｌｄ２：前前回のパルス周期Ｔ：最新のパルス周期

【０００９】前記ＭＫＲＡＴ＃は、この場合５程度の値
をとる。つまり角度比で換算すると、Ｃ信号発生時は、
Ｔｏｌｄ２は、１７５°、Ｔｏｌｄ１は６５°、Ｔは３
５°となり、ＴＲＡＴＩＯ＝（１７５＋６５）／３５＝
７．５となる。同様に、Ｂ信号発生時は、Ｔｏｌｄ２は
６５°、Ｔｏｌｄ１は１７５°、Ｔは６５°となるた
め、ＴＲＡＴＩＯ＝（６５＋１７５）／６５＝３．７と
なる。Ａ信号発生時は、Ｔｏｌｄ２は１７０°、Ｔｏｌ
ｄ１は６５ｄｅｇ、Ｔは１７０となり、ＴＲＡＴＩＯ＝
（１７０＋６５）／１７０＝１．３８となる。以上まと
めると、ＴＲＡＴＩＯは、Ａ信号発生時１．３８、Ｂ信
号発生時３．７、Ｃ信号発生時７．５となるため、気筒
判別係数ＭＫＲＡＴ＃を５とすれば、Ｃ信号とＡ，Ｂ信
号が分別可能となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来例
１に記載の技術は、エンジンの始動時、カム軸が最大１
回転、すなわちクランク軸が２回転するまでは、気筒判
別が出来ないという問題があった。また、前記従来例２
に記載の技術は、エンジンの行程判別は迅速に行われる
が、信号間の時間比を用いて判別を行うため、回転変動
の大きなエンジンでは、誤判別をする可能性があるとい
う問題がある。

【００１１】本発明は、前記点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、カム軸に装着した気
筒判定用のシグナル部材に対してクランク角センサを配
置し、同じくカム軸に装着したシグナル部材に対してバ
ルブ開閉タイミングを検出するカム角センサとを配置し
たものにおいて、気筒単位に複数の種類の検出信号を出
力させて、該検出信号を演算することで、迅速に、かつ
誤判定のない状態で確実に気筒判定を行い、エンジンの
早期の始動が可能なエンジンの気筒判定装置を提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明のエンジンの気筒判定装置は、カム軸に装着した
第１シグナル部材と第２シグナル部材、及び、該第１シ
グナル部材と第２シグナル部材に各々対向して配置され
たクランク角センサとカム角センサを備えた多気筒エン
ジンに適用するものであって、前記第１シグナル部材
が、エンジンの気筒数と同じ数の凹部群又は凸部群を備
え、該凹部群又は凸部群の内の一つの群は、その凹部又
は凸部の数を他の群の数と異なる数とすると共に、前記
第２シグナル部材が、エンジンの気筒数と同じ数のバル
ブ開閉タイミング用凹部又は凸部を備え、前記第１シグ
ナル部材と第２シグナル部材とに基づく信号を前記クラ
ンク角センサとカム角センサとで検出して気筒判定をす
ることを特徴としている。

【００１３】そして、本発明のエンジンの気筒判定装置
の好ましい具体的態様は、前記クランク角センサの凹部
群又は凸部群、及び前記カム角センサの凹部又は凸部
が、クランク角度７２０°を前記エンジンの気筒数で除
した値となるような位置に配置され、前記クランク角セ
ンサと前記カム角センサとが、両センサからの信号に所
定の角度差が得られるように配置され、制御部を備え、
該制御部が、カム角センサの連続する二つの出力信号間
で検出されるクランク角センサの出力信号数に基づき気
筒判定を行うことを特徴としている。

【００１４】前記の如く構成された本発明のエンジンの
気筒判定装置は、第１シグナル部材が、エンジンの気筒
数と同じ数の凹部群又は凸部群を備え、該凹部群又は凸
部群の内の一つの群が、その凹部又は凸部の数を他の群
の数と異なる数とすると共に、前記第２シグナル部材
が、エンジンの気筒数と同じ数の、エンジン吸気又は排
気バルブ開閉タイミング用凹部又は凸部を備え、前記第
２シグナルの凹部又は凸部に基づくカム角センサの連続
する二つの出力信号間で検出される前記第１シグナル部
材の凹部群又は凸部群に基づくクランク角センサの出力
信号数に基づき気筒判定を行うようにしたので、そのク
ランク角センサの出力信号数をパターン化し、パターン
認識により直に気筒を判定できる。また、直ちに判定で
きなくとも、連続する二つの出力信号により早期に気筒
を判定することができる。その結果として、エンジンの
始動時間を短縮することができる。

【００１５】また、本発明のエンジンの気筒判定装置の
他の態様は、前記第１シグナル部材が、エンジンの気筒
数と同じ数の凹部群又は凸部群を備え、該凹部群又は凸
部群の内の一つの群が、その凹部又は凸部の数を他の群
の数と異なる数とすると共に、前記第２シグナル部材
が、エンジンの特定気筒のみに対応して、エンジン吸気
又は排気バルブ開閉タイミング用凹部又は凸部を備え、
前記第１シグナル部材と第２シグナル部材とに基づく信
号を前記クランク角センサとカム角センサとで検出して
気筒判定をすることを特徴としている。

【００１６】更に、本発明のエンジンの気筒判定装置の
他の好ましい具体的な態様は、前記クランク角センサの
前記凹部群又は凸部群が、クランク角度７２０°を前記
エンジンの気筒数で除した値となるような位置に配置
し、制御部を備え、該制御部が、クランク角センサの出
力信号間で検出されるカム角センサの出力信号数により
気筒判定を行うことを特徴としている。

【００１７】前記の如く構成された本発明の他の態様の
エンジンの気筒判定装置は、特に、前記第２シグナル部
材が、エンジンの特定気筒のみに対応して、エンジン吸
気又は排気バルブ開閉タイミング用凹部又は凸部を備え
た構成として、前記凹部群又は凸部群の出力信号に基づ
くクランク角センサの出力信号間で検出される前記凹部
又は凸部に基づくカム角センサの出力信号数により気筒
判定を行うようにしたものであるので、前記カム角セン
サの出力信号数をパターン化してパターン認識により直
に気筒を判定できる。

【００１８】即ち、クランク角センサの出力信号を基準
にしてカム角センサの出力信号をカウントするようにし
たものであるので、前記カム角センサの出力信号を、例
えば、３気筒のエンジンの二つの気筒で発生するよう
に、前記第２シグナル部材に凹部又は凸部を二つ形成さ
せることで、一つのカム角センサの信号に対してクラン
ク角センサの出力信号のカウント数が３又は４出力され
る。前記ことは、カウント数３の場合は、その信号のみ
で気筒を判定でき、カウント数４の場合も、その信号の
みで気筒を判定できる。これにより、エンジンの始動時
間を短縮することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のエンジンの気筒判
別装置の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１
は、本実施形態の気筒判定装置が配備されたエンジンシ
ステムの全体構成を示すものである。図１において、エ
ンジン１は、シリンダ１ａとピストン１ｂとを備え、該
シリンダ１ａの上部には、吸気管（吸気分岐管）４と排
気管１９とが接続されていると共に、吸気弁７と排気弁
８、電子制御式の燃料噴射弁６、及び点火プラグ１８が
配備されている。

【００２０】前記吸気管４の上流には、エアクリーナ５
と吸入空気の量を制御する絞弁を備えた絞弁組立体、即
ちスロットルボディ２が配置されている。該スロットル
ボディ２には、ＩＳＣバルブ２１が付設されていると共
に、スロットルセンサ１７と圧力センサ１６が備えられ
ており、排気管１９には、Ｏ２センサ１１が備えられて
いる。

【００２１】前記エンジン１には、水温センサ１２、第
１シグナル部材１５の信号を受けるクランク角センサ１
３、及び第２シグナル部材５１の信号を受けるカム角セ
ンサ１４が配備されている。燃料タンク３０からの燃料
は、燃料ポンプ３１によって前記燃料噴射弁６に供給さ
れるが、レギュレータ３２で調圧されて燃料配管３３を
経て燃料噴射弁６に至り、該燃料噴射弁６で適正な噴射
量で噴射される。

【００２２】エンジン制御装置（コントローラ）１０
は、スロットルセンサ１７，圧力センサ１６、Ｏ２セン
サ１１、水温センサ１２、クランク角センサ１３、及び
カム角センサ１４等の検出信号を入力すると共に、燃料
噴射弁６、ＩＳＣバルブ２１、点火コイル９を介して点
火プラグ１８、及び燃料ポンプ３１に出力信号を発信し
ている。２２はバッテリー、２３はコントローラ１０に
対するメインリレー、２４は燃料ポンプリレーである。

【００２３】図２は、制御装置（コントローラ）１０の
内部構成を示したものであり、該制御装置（コントロー
ラ）１０は、入力回路１９１、Ａ／Ｄ変化部１９２、中
央演算部１９３、ＲＯＭ１９４、ＲＡＭ１９５、及び出
力回路１９６を含んだコンピュータにより構成されてい
る。入力回路１９１は、アナログ信号の場合、例えば、
水温センサ９、スロットル開度センサ９等からの信号を
受け付けて、該信号からノイズ成分の除去等を行い、当
該信号をＡ／Ｄ変換部１９２に出力するためのものであ
る。

【００２４】中央演算部１９３は、該Ａ／Ｄ変換結果を
取り込み、ＲＯＭ１９４等の媒体に記憶された燃料噴射
制御プログラムやその他の制御のための所定の制御プロ
グラムを実行することによって、前記各制御及び診断等
を実行する機能を備えている。なお、演算結果、及
び、前記Ａ／Ｄ変換結果は、ＲＡＭ１９５に一時保管さ
れるとともに、該演算結果は、出力回路１９６を通じて
制御出力信号１９７として出力され、燃料噴射弁３、点
火コイル９等の制御に用いられる。

【００２５】図３〜図５は、本実施形態のクランク角セ
ンサ１３とシグナル部材１５との構造、及び該クランク
角センサ１３とシグナル部材１５のエンジン１への装着
状態を示したものである。図３は、エンジン１を前方か
ら見た一部を破断した立面図であり、下部にクランク軸
６１が配置されていると共に、上部に該クランク軸６１
によって駆動されるカム軸６２が配設されている。該カ
ム軸６２は、カムカバー６０によって覆われており、該
カム軸６２の一端部には、シグナル部材１５が固定され
ている。

【００２６】クランク角センサ１３は、エンジン１の上
部を覆うカムカバー６０に装着され、図５に示すよう
に、前記シグナル部材１５と対向して配置されている。
前記カム軸６２に固定されている第１シグナル部材１５
は、円形に形成され前記クランク軸６１の１／２の回転
数で回転すると共に、該第１シグナル部材１５の前記ク
ランク角センサ１３と対向する面には、図４に示すよう
に、エンジン１の気筒数と同じ三つの凸部群１５ａ、１
５ｂ、１５ｃを形成している。前記第１凸部群１５ａは
二つの凸部Ｅ，Ｅ、前記第２凸部群１５ｂも二つの凸部
Ｅ，Ｅ，及び前記第３凸部群１５ｃは三つの凸部Ｅ，
Ｅ、Ｅを備えている。

【００２７】また、前記第１シグナル部材１５の凸部群
１５ａ、１５ｂ、１５ｃに対してクランク角センサ１３
が対向するように装着されているので、該クランク角セ
ンサ１３は、前記第１シグナル部材１５の回転で、前記
凸部Ｅの磁界が変化するのを検出する構成となってい
る。図６は、別のクランク角の検出手段を示したもの
で、第１シグナル部材１５の外周方向にクランク角セン
サ１３を装着したものである。前記第１シグナル部材１
５と前記クランク角センサ１３との配置関係は、前記説
明した二つの装着手段を組み合わせたものでも良い。

【００２８】図７と図８は、カム角センサ１４と第２シ
グナル部材５１との装着状態を示したものであり、第２
シグナル部材５１は、カム軸６２の他端に装着され、該
第２シグナル部材５１に対向して前記カム角センサ１４
が配置されている。前記第２シグナル部材５１は、その
外周囲に、気筒毎に信号は出力されるように、等間隔に
三つの凸部Ｆ、Ｆ、Ｆを形成している。

【００２９】図９は、前記クランク角センサ１３もしく
はカム各センサ１４の出力特性を示したものである。該
クランク角センサ１３もしくはカム角センサ１４は、シ
グナル部材１５、５１に設けられた凸部Ｅ，Ｅ・・・、
Ｆ、Ｆ・・・が通過する毎に、発生する磁界の変化Ａをと
らえ、制御装置１０の内部処理回路で、矩形波形Ｂを生
成する。一方、前記クランク角センサ１３もしくはカム
角センサ１４の矩形波形信号は、同様に入力回路１９１
で信号の有無を識別し、Ｈｉｇｈ／ＬＯＷ信号として、
図２の信号線１９８、１９９により、中央演算部１９３
へ送る。中央演算部１９３では、信号線１９８の電圧レ
ベルが、ＬＯＷからＨＩＧＨに変化した時に、図９のＣ
で示したタイミングで割り込み処理が行われる構成とな
っている。

【００３０】図１０は、本実施形態のエンジンの気筒判
定装置を３気筒のエンジン１に採用したときの各気筒の
行程、クランク角センサ１３の出力信号であるＣＲ信
号、カム角センサ１４の出力信号であるエンジン吸気バ
ルブ開閉タイミング信号（以下、ＶＶＴ信号と略記）と
の対応関係を示したものである。前記クランク角セン
サ１３からのＣＲ信号は、前記第１シグナル部材１５が
三つの凸部群１５ａ、１５ｂ、１５ｃを形成し、各凸部
群１５ａ、１５ｂ、１５ｃには、二つの凸部Ｅ，Ｅもし
くは三つの凸部Ｅ，Ｅ、Ｅが設けられているので、二本
もしくは三本が一つの群とった信号として出力され、前
記カム角センサからのＶＶＴ信号は、一本の信号が等間
隔に出力される。二本の前記ＶＶＴ信号間に前記ＣＲ信
号が何本出力されるをカウントしたのが、図１０のカウ
ント値（パターン信号）である。前記カウント値（カウ
ント数）は、信号（カウント数）３の場合は、その信号
のみで気筒を判定でき、信号（カウント数）２は、例え
ば、信号３と信号２、信号２と信号２の如く、その前の
カウント信号（カウント数）を組み合わせることにより
気筒を判定できるものである。上記ＶＶＴ信号は、エン
ジン吸気バルブ開閉タイミングを用いた気筒判別である
が、その他として、エンジン排気バルブ開閉タイミング
信号又は、その双方つまり吸排気バルブ開閉タイミング
信号の両方を用いても同様の気筒判定が可能なものであ
る。

【００３１】図１１は、本実施形態の気筒判定装置を実
施する制御ブロック図である。クランク角センサ１３の
ＣＲ信号は、入力処理手段２１０に入力されノイズ等が
除去される。カム角センサ１４のＶＶＴ信号も入力処理
手段２２０でノイズ等が除去される。前記各々の信号
は、クランク角センサカウント手段２３０入力され、前
記カム角センサ１４のＶＶＴ信号が入力されると、前記
クランク角センサ１３信号を次のカム角センサ１４のＶ
ＶＴ信号が入力されるまで、その数をカウントし、カウ
ント信号を連続的に出力する。

【００３２】３気筒のエンジンの場合には、前記カウン
ト信号は、連続的にパターン化され、３２２３２２３２
２・・・・というように生成出力される。このように生
成されたパターン化されたカウント信号が、気筒判定手
段２４０に出力されて、気筒判定を実施する。気筒判定
は、気筒判定基準格納手段２５０であらかじめ定めてい
るパターンデータを取り出し、前記カウント信号数、ま
たは複数のカウント数の組み合わせパターンと対比し、
一致するか否かを確認することで実施される。即ち、Ｃ
Ｒ信号カウント手段２３０のカウント数の状態を監視
し、カウント数が３の場合（クランク角センサ信号が３
回入力）は、３は一個のみであることから、第２気筒の
圧縮行程と判別する。その他の場合は、パターンがカウ
ント数２、２の並びの場合、第３気筒の圧縮行程と判別
し、パターンがカウント数３，２の場合は第１気筒と判
定する。前記状態は、図１２に示されており、該図１２
から理解されるように、最初算出のカウント数２のみで
は、気筒を判定できないが、それ以後は、順次、確実に
気筒判定が可能となる。

【００３３】次に、図１３〜図１５に基づいて、本発明
の他の実施形態について説明する。本実施形態では、図
１３に示すように、クランク角センサ１３のＣＲ信号を
基準にしてカム角センサ１４のＶＶＴ信号をカウントす
るようにしたものである。前記カム角センサ１４のＶＶ
Ｔ信号は、二つの気筒で発生するように、前記第２シグ
ナル部材５１に凸部が二つ形成されるものであり、前記
二つのＶＶＴ信号の出力位置は、図１３に示した形態と
し、図１４のように、一つのＶＶＴ信号に対してＣＲ信
号のカウント数が３又は４出力される。前記ことは、カ
ウント数３の場合は、その信号のみで気筒を判定でき、
カウント数４の場合も、その信号のみで気筒を判定でき
る。

【００３４】図１５は、本実施形態の気筒判定装置を実
施する制御ブロック図である。クランク角センサ１３の
ＣＲ信号は、入力処理手段２１０に入力されノイズ等が
除去される一方、カム角センサ１４のＶＶＴ信号も入力
処理手段２２０でノイズ等が除去される。クランク角セ
ンサ１３のＣＲ信号は、ＣＲ信号カウント手段２７０に
入力され、該ＣＲ信号カウント手段２７０では、クラン
ク角センサ１３の信号の数をカウントする。カム角セン
サ１４のＶＶＴ信号は、カム角信号カウント手段２９０
に入力され、該カム角センサ１３の信号の数をカウント
する。カウント数管理手段３００では、前記二つのカウ
ント手段２７０、２９０からの信号を、クランク角セン
サ１３のＣＲ信号の数と、カム角センサ１４の信号の数
とを両者の対応関係に整理する。

【００３５】前記クランク角センサ１３のＣＲ信号のパ
ターン状態は、図示した通りの３４３４３４・・・・と
いうように生成される。このように生成されたパターン
が、気筒判定手段３１０に送られ、気筒判定が実施され
る。気筒判定は、気筒判定基準格納手段２５０に予め定
めているデータを取り出し、前記カウント数と一致する
か否かを確認することで実施される。クランク角センサ
１３のカウンタ数が３で、カム角センサ１４のカウンタ
数が１の場合は、第２気筒の圧縮行程と判別する。クラ
ンク角センサ１３のカウンタ数が４で、カム角センサ１
４のカウンタ数が１の場合は、第３気筒の圧縮行程と判
定することで、前記第一の実施形態と同様に確実に気筒
判別が可能となる。

【００３６】図１６と図１７は、従来例の気筒判別装置
と本実施形態の気筒判定装置とを実機でその気筒判定の
始動性を確認したものであり、両図は共に、エンジンの
始動時における回転数の挙動を示している。図１６の従
来例の場合は、エンジンの始動時に回転数の変動が大き
いため、気筒判定の失敗を繰り返し、始動時間に３秒以
上要している。一方、図１７の本実施形態の場合は、気
筒判定が速やかに行われ、始動時間も１秒未満となって
いることが理解される。

【００３７】図１８と図１９は、前記実機での確認結果
を統計的に見たものであり、始動時間の分布状況を示し
ている。図１８の従来例の気筒判定装置に比べて、図１
９の本実施形態の気筒判定装置は、始動時間のばらつき
を抑え、かつ短くする事が可能となっていることが解
る。

【００３８】以上、本発明の一実施形態について詳述し
たが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された本発明の精神に逸脱し
ない範囲で、設計において種々の変更ができるものであ
る。例えば、前記実施形態においては、クランク角セン
サ１３の信号を基準にしてカム角センサ１４の信号をカ
ウントするようにしたものであり、カム角センサ１４の
信号は、二つの気筒で発生するようにしたものである
が、カム角センサ１４の信号を、逆に一つの気筒に複数
個設け、その数を気筒ごとに変えて設定しても、同じ効
果が得られる。ただし、この場合、プラグラムが複雑に
なるとともにコンピュータの負荷が増大する。

【００３９】また、図２０、図２１は、本発明を４気筒
エンジンに採用した時の実施形態を示したものであり、
前記と同じように、クランク角センサ１３の信号の数と
カム角センサ１４の信号の数との対応関係で、前記本発
明で説明した３気筒に実施した場合と同じ効果が得られ
る。更に、前記実施形態においては、第１と第２のシグ
ナル部材１５、５１には、凸部を形成するものとして説
明したが、前記第１と第２のシグナル部材１５、５１
は、凸部に代えて凹部を形成してもよいものである。

【００４０】

【発明の効果】以上の記載から理解されるように、本発
明のエンジンの気筒判定装置は、二つの検出手段（クラ
ンク角センサとカム角センサ）と二つの被検出手段（第
１と第２のシグナル部材）を備えると共に、該被検出手
段の検出部（凹部又は凸部）の数と配置位置を特定して
その位置検出をすることで気筒を判定するものであるの
で、エンジンの始動時、カム軸が最大一回転、即ち、ク
ランク軸が２回転する前に気筒判定が可能になる。ま
た、前記気筒判定に当たって、信号間の時間比を用いず
に判定を行うために、回転変動の大きなエンジンでも、
誤判定することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の気筒判定装置を備えたエ
ンジンシステムの全体構成図。

【図２】図１のエンジンの気筒判定装置（コントロー
タ）の内部構成図。

【図３】図１のエンジンの気筒判定装置において、エン
ジンにクランク角センサと第１シグナル部材を装着した
状態を示す図。

【図４】図３のエンジンのシグナル部材を示す図。

【図５】図３のＶ−Ｖ断面で、エンジンのシグナル部材
とクランク角センサとの配置関係を示す図。

【図６】本発明の他の例のシグナル部材とクランク角セ
ンサとの配置関係を示す図。

【図７】図１のエンジンの気筒判定装置において、エン
ジンにカム角センサと第２シグナル部材を装着した状態
を示す図。

【図８】図７のエンジンの第２シグナル部材とクランク
角センサとの配置関係を示す図。

【図９】図１のエンジンの気筒判定装置のクランク角セ
ンサ及びカム角センサの出力特性図。

【図１０】図１のエンジンの気筒判定装置の各気筒の行
程、クランク角信号（ＣＲ信号）、カム角信号（ＶＶＴ
信号）、及びカウント値を示した図。

【図１１】図１のエンジンの気筒判定装置の気筒判定の
制御ブロック図。

【図１２】図１０のエンジンの気筒判定装置のカウント
値に基づく気筒判定位置を示す図。

【図１３】本発明の他の実施形態のエンジンの気筒判定
装置の各気筒の行程、クランク角信号（ＣＲ信号）、カ
ム角信号（ＶＶＴ信号）、及びカウント値を示した図。

【図１４】図１３のエンジンの気筒判定装置のクランク
角信号（ＣＲ信号）とカム角信号（ＶＶＴ信号）との対
比図。

【図１５】図１３の本発明の他の実施形態のエンジンの
気筒判定装置の気筒判定の制御ブロック図。

【図１６】従来の気筒判定装置を備えたエンジンの始動
時のエンジン回転数と経過時間との関係を示した図。

【図１７】図１の気筒判定装置を備えたエンジンの始動
時のエンジン回転数と経過時間との関係を示す図。

【図１８】従来の気筒判定装置を備えたンの始動時の回
転数の立ち上がり時間の分布状態を示す図。

【図１９】図１の気筒判定装置を備えたエンジンの始動
時の回転数の立ち上がり時間の分布状態を示す図。

【図２０】本発明の更に他の実施形態で、エンジンの気
筒判定装置を４気筒エンジンに採用した場合のクランク
角信号（ＣＲ信号）とカム角信号（ＶＶＴ信号）との関
係図。

【図２１】図２０のエンジンの気筒判定装置のクランク
角信号（ＣＲ信号）とカム角信号（ＶＶＴ信号）との対
比図。

【図２２】従来のエンジンの気筒判定装置の各気筒の行
程とクランク角信号（ＣＲ信号）との対応関係を示した
図。

【図２３】従来のエンジンの気筒判定装置のクランク角
信号（ＣＲ信号）と気筒判定位置との対応関係を示した
図。

【符号の説明】

１・・・エンジン、２・・・スロットルボディ、３・・・コレク
タ、４・・・吸気分岐管、５・・・エアクリーナ、６・・・噴射
弁、７・・・吸気弁、8・・・排気弁、９…点火コイル、１０・
・・制御装置（コントローラ）、１３…クランク角セン
サ、１４…カム角センサ、１５…第１シグナル部材、３
２・・・燃圧調整弁（プレッシャーレギュレータ）、５１・
・・第２シグナル部材、６１・・・クランク軸、６２・・・カム
軸、Ｅ・・・凸部、Ｆ・・・凸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石倉久嗣茨城県ひたちなか市高場2477番地株式会社日立カーエンジニアリング内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カム軸に装着した第１シグナル部材と第
２シグナル部材、及び、該第１シグナル部材と第２シグ
ナル部材に各々対向して配置されたクランク角センサと
カム角センサ、を備え、前記第１シグナル部材は、エンジンの気筒数と同じ数の
凹部群又は凸部群を備え、該凹部群又は凸部群の内の一
つの群は、その凹部又は凸部の数を他の群の数と異なる
数とすると共に、前記第２シグナル部材は、エンジンの気筒数と同じ数
の、エンジン吸気又は排気バルブ開閉タイミング用凹部
又は凸部を備え、前記第１シグナル部材と第２シグナル部材とに基づく信
号を前記クランク角センサとカム角センサとで検出して
気筒判定をすることを特徴とするエンジンの気筒判定装
置。
【請求項２】前記クランク角センサの凹部群又は凸部
群、及び前記カム角センサの凹部又は凸部は、クランク
角度７２０°を前記エンジンの気筒数で除した値となる
ような位置に配置することを特徴とする請求項１に記載
のエンジンの気筒判定装置。
【請求項３】前記クランク角センサと前記カム角セン
サとは、両センサからの信号に所定の角度差が得られる
ように配置されていることを特徴とする請求項１に記載
のエンジンの気筒判定装置。
【請求項４】前記気筒判定装置は、制御部を備え、該
制御部は、カム角センサの連続する二つの出力信号間で
検出されるクランク角センサの出力信号数に基づき気筒
判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の気筒判定
装置。
【請求項５】カム軸に装着した第１シグナル部材と第
２シグナル部材、及び、該第１シグナル部材と第２シグ
ナル部材に各々対向して配置されたクランク角センサと
カム角センサ、を備え、前記第１シグナル部材は、エンジンの気筒数と同じ数の
凹部群又は凸部群を備え、該凹部群又は凸部群の内の一
つの群は、その凹部又は凸部の数を他の群の数と異なる
数とすると共に、前記第２シグナル部材は、エンジンの特定気筒のみに対
応して、エンジン吸気又は排気バルブ開閉タイミング用
凹部又は凸部を備え、前記第１シグナル部材と第２シグナル部材とに基づく信
号を前記クランク角センサとカム角センサとで検出して
気筒判定をすることを特徴とするエンジンの気筒判定装
置。
【請求項６】前記クランク角センサの前記凹部群又は
凸部群は、クランク角度７２０°を前記エンジンの気筒
数で除した値となるような位置に配置することを特徴と
する請求項５に記載のエンジンの気筒判定装置。
【請求項７】前記気筒判定装置は、制御部を備え、該
制御部は、クランク角センサの出力信号間で検出される
カム角センサの出力信号数により気筒判定を行うことを
特徴とする請求項５に記載の気筒判定装置。