JP2003120400A - エンジンのクランク角度識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】クランク角度の識別精度を向上させ得ること。 【解決手段】クランク軸同期回転体12に基づいて、６゜
毎の第１の検出信号と１回転毎に１回の第２の検出信号
とを得る第１の検出手段11と、カム軸同期回転体22に基
づいて、気筒毎の第３の検出信号と１回転毎に１回の第
４の検出信号とを得る第２の検出手段21と、クランク軸
同期回転体に基づく検出信号の発生時間間隔を計測する
第１タイマ手段31と、カム軸同期回転体に基づく検出信
号の発生時間間隔を計測する第２タイマ手段32と、第１
タイマ手段による検出信号を判定する第１の判定手段33
と、第２タイマ手段による検出信号を判定する第２の判
定手段34と、第１の判定手段による第２の検出信号の判
定と、第２の判定手段による第４の検出信号の判定が所
定角度内で行われたときにクランク角度の計数基準を判
定する計数基準判定手段35とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンのクラ
ンク角度の基準位置を識別してエンジン制御を行うクラ
ンク角度識別装置に関し、詳しくは、エンジン制御を開
始する為のクランク角度の識別を精度よく行い得るよう
にする対策に係わる。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種エンジンのクランク角度
識別装置においては、燃料の噴射時期等を制御するため
に、エンジンの回転に同期した基準位置信号および気筒
識別信号が用いられている。通常、このような信号を発
生する信号発生器は、各気筒毎に対応可能なカム軸に取
り付けられており、間接的にクランク軸の回転を検出し
ている。

【０００３】図１０および図１１は、たとえば特公平６
−６８２５２号公報に記載された従来のクランク角度識
別装置に用いられる回転信号発生器を示す斜視図および
回路構成図であり、ここでは、エンジンが６気筒の場合
を示している。各図において、カム軸ａは、クランク軸
（図示せず）の回転に対して１／２の減速比で回転して
おり、１回転で６気筒の全てに対する制御開始タイミン
グに対応するようになっている。

【０００４】カム軸ａに回転一体に取り付けられて同期
回転するカム軸同期回転体ｂは、回転により所定角度毎
の系列パルスからなる角度信号ＰＯＳを発生するための
窓ｃ１と、各気筒に対応した基準位置信号ＲＥＦを発生
するための窓ｃ２とが形成されている。各窓ｃ１，ｃ２
の回転位置に対向して、発光ダイオードｄ１，ｄ２が固
定配置されており、また、カム軸同期回転体ｂを介在さ
せて、各発光ダイオードｄ１，ｄ２に対向するようにフ
ォトダイオードｅ１，ｅ２が固定配置されている。

【０００５】図１１において、各フォトダイオードｅ
１，ｅ２の出力端子には、増幅回路ｆ１，ｆ２が接続さ
れており、増幅回路ｆ１，ｆ２の出力端子には、出力ト
ランジスタｇ１，ｇ２が接続されている。カム軸同期回
転体ｂ、フォトカプラ（発光ダイオードｄ１，ｄ２およ
びフォトダイオードｅ１，ｅ２）、増幅回路ｆ１，ｆ２
および出力トランジスタｇ１，ｇ２は、角度信号ＰＯＳ
および基準位置信号ＲＥＦを出力するための回転信号発
生器ｈを構成している。

【０００６】図１２は従来のクランク角度識別装置を示
すブロック図であり、回転信号発生器ｈから出力された
角度信号ＰＯＳおよび基準位置信号ＲＥＦは、インタフ
ェース回路ｉを介してマイクロコンピュータｊに入力さ
れ、エンジンの燃料噴射時期等の制御演算に用いられ
る。

【０００７】図１３は回転信号発生器ｈから出力される
角度信号ＰＯＳおよび基準位置信号ＲＥＦを示す波形図
である。図１３において、角度信号ＰＯＳは、カム軸同
期回転体ｂ上の窓ｃ１に対応して、たとえばクランク角
１°毎に繰り返し反転するパルス系列からなり、クラン
ク角度の計測に用いられる。また、クランク角度７２０
°毎に繰り返される基準位置信号ＲＥＦは、各気筒毎の
所定のクランク角度で立ち上がりかつ各気筒に対応して
異なる６種類のパルス幅に設定されたパルスからなり、
気筒識別信号としても機能している。

【０００８】図１０〜図１２のように構成された従来の
クランク角度識別装置は、図１３のような角度信号ＰＯ
Ｓおよび基準位置信号ＲＥＦに基づいて、各気筒および
クランク角度の基準位置を識別し、エンジンの運転状態
に応じて燃料噴射時期等を最適に制御するようにしてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のエンジンのクランク角度識別装置では、カム軸ａと
同期回転するカム軸同期回転体ｂに基づいて、所定角度
毎の系列パルスからなる角度信号ＰＯＳおよび各気筒に
対応した基準位置信号ＲＥＦを得ている。

【００１０】その場合、カム軸ａはクランク軸に対し減
速を行っている関係上、両軸間のギヤのバックラッシな
どによって、角度信号ＰＯＳおよび基準位置信号ＲＥＦ
にズレが生じ、クランク角度の識別精度が悪化すること
になる。

【００１１】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、クランク角度の識別
精度を向上させることができるエンジンのクランク角度
識別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】上記目的を達成するた
め、請求項１に係わる発明が講じた解決手段は、エンジ
ンのクランク角度識別装置として、クランク軸と同期し
て回転するクランク軸同期回転体に基づいて、第１の所
定角度毎の検出信号と第２の所定角度毎の検出信号とを
得る第１の検出手段と、クランク軸に対して二分の一の
減速比で回転するカム軸と同期して回転するカム軸同期
回転体に基づいて、第３の所定角度毎の検出信号と第４
の所定角度毎の検出信号とを得る第２の検出手段と、上
記クランク軸同期回転体に基づいて得られる検出信号の
発生時間間隔を計測する第１の計測手段と、上記カム軸
同期回転体に基づいて得られる検出信号の発生時間間隔
を計測する第２の計測手段と、上記第１の計測手段によ
り計測された今回と前回の検出信号の発生時間間隔と前
回と前々回の検出信号の発生時間間隔とを比較し、この
第１の計測手段により計測された今回の検出信号が第１
の所定角度毎の検出信号もしくは第２の所定角度毎の検
出信号のいずれであるかを判定する第１の判定手段と、
上記第２の計測手段により計測された今回と前回の検出
信号の発生時間間隔と前回と前々回の検出信号の発生時
間間隔とを比較し、この第２の計測手段により計測され
た今回の検出信号が第３の所定角度毎の検出信号もしく
は第４の所定角度毎の検出信号のいずれであるかを判定
する第２の判定手段と、上記第１の判定手段による第２
の所定角度毎の検出信号であることの判定と上記第２の
判定手段による第４の所定角度毎の検出信号であること
の判定が所定角度内に行われたときに、第１の計測手段
により計測された今回の検出信号の発生時点がクランク
角度の計数基準であると判定する計数基準判定手段とを
備える構成としたものである。

【００１３】この特定事項により、クランク軸同期回転
体に基づいて得られる検出信号が第１の所定角度毎の検
出信号（例えば、数度毎の間隔の短い検出信号）である
か第２の所定角度毎の検出信号（例えば、１回転毎に１
回検出される特定の検出信号）であるかを比較して判定
される一方、カム軸同期回転体に基づいて得られる検出
信号が第３の所定角度毎の検出信号（例えば、気筒毎に
対応する検出信号）であるか第４の所定角度毎の検出信
号（例えば、１回転毎に１回検出される特定の検出信
号）であるかを比較して判定され、第２の所定角度毎の
検出信号であるとの判定と、第４の所定角度毎の検出信
号であるとの判定が所定角度内において行われたとき
に、第１の計測手段により計測された今回の検出信号の
発生時点がクランク角度の計数基準であると判定される
ことになる。

【００１４】このため、第４の所定角度毎の検出信号判
定時点から所定角度内において第２の所定角度毎の検出
信号判定が行われたときにクランク角度の計数基準が判
定され、カム軸同期回転体に基づく検出信号は、あくま
でもクランク軸同期回転体に基づく検出信号を基準とす
る際の目安的な役割をなす程度のものとなる。従って、
クランク角度の計数基準判定をクランク軸同期回転体に
基づく検出信号とカム軸同期回転体に基づく検出信号を
併用することで、カム軸同期回転体に基づく検出信号に
のみ基づいてクランク角度を識別するものと比べてクラ
ンク角度の計数基準を判定するに当たってギヤのバック
ラッシによるズレが生じることはなく、クランク角度の
識別精度を向上させることが可能となる。

【００１５】ここで、請求項２に係わる発明のように、
第１の判定手段および第２の判定手段における判定条件
を、エンジンの運転条件に基づくものとした場合には、
エンジンの負荷、始動直後または加減速などのエンジン
の運転条件によってクランク軸同期回転体およびカム軸
同期回転体の回転数が変動しても、運転状態に左右され
ることなくクランク角度の識別を精度よく行えることに
なる。

【００１６】特に、請求項３に係わる発明のように、ク
ランク軸同期回転体に基づく検出信号が発生する毎にそ
の信号発生数をカウントするカウント手段を備え、計数
基準判定手段がクランク角度の計数基準を判定したと
き、またはクランク軸同期回転体に基づく検出信号の発
生回数が所定値に達したときに、上記カウント手段をリ
セットするようにしている場合には、クランク角度の計
数基準が判定されてから再度クランク角度の計数基準が
判定されるか、クランク角度の計数基準が判定されてか
らクランク軸同期回転体に基づく検出信号の発生回数が
所定値に達すると、カウント手段による検出信号の発生
回数がリセットされることになり、要求に応じて適宜カ
ウント手段をリセットすることが可能となる。

【００１７】ここで、請求項４に係わる発明のように、
計数基準判定手段がクランク角度の計数基準を判定する
毎にカウント手段がリセットされる場合には、クランク
角度の計数基準が判定されてから再度クランク角度の計
数基準が判定されるまでの間に亘って検出信号の発生回
数がカウントされてリセットされ、カウント手段による
信号発生数のカウント精度を非常に信頼性の高いものと
することが可能となる上、クランク角度をカウント数に
応じて算出することが可能となる。

【００１８】これに対し、請求項５に係わる発明のよう
に、エンジン始動後に最初に計数基準判定手段がクラン
ク角度の計数基準を判定したときにカウント手段がリセ
ットされ、それ以後はクランク軸同期回転体に基づく検
出信号の信号発生数が所定値に達する毎にカウント手段
がリセットされる場合には、エンジン始動後に最初に計
数基準判定手段がクランク角度の計数基準を判定すれ
ば、それ以後は、クランク軸同期回転体に基づく検出信
号の信号発生数が所定値に達する毎にカウント手段がリ
セットされるので、計数基準判定手段によるクランク角
度の計数基準判定が不要となる。つまり、エンジン始動
後のクランク角度の計数基準判定以後は、カム軸同期回
転体に基づく第３の所定角度毎の検出信号および第４の
所定角度毎の検出信号を検出する第２の検出手段、カム
軸同期回転体に基づく検出信号の発生時間間隔を計測す
る第２の計測手段、および第２の計測手段により計測さ
れた検出信号を判定する第２の判定手段が不要となり、
制御の簡単化を図ることが可能となる。

【００１９】特に、請求項６に係わる発明のように、カ
ウント手段をリセットする所定値を、クランク軸同期回
転体に基づく検出信号の信号発生数がクランク軸２回転
相当値とした場合には、クランク角度の計数基準である
と判定された第２の検出信号の発生時点からの検出信号
の発生回数が所定値に達するまでの間が一燃焼サイクル
に当てはまり、検出信号の発生回数に基づいて一燃焼サ
イクル毎の燃料噴射時期や燃料噴射期間等を円滑に制御
することが可能となる。

【００２０】そして、請求項７に係わる発明のように、
クランク軸同期回転体に基づく検出信号の信号発生数が
クランク軸２回転相当値に達するまでのカウント手段に
よるカウントと、計数基準判定手段によるクランク角度
が計数基準であることの判定とが所定角度内において行
われなかった場合に、異常判定手段によって異常である
と判定している場合には、異常判定後の不正確な検出信
号の信号発生数のカウントに基づいた燃料噴射時期や燃
料噴射期間等の制御を禁止することが可能となり、クラ
ンク角度識別装置の信頼性が高められることになる。

【００２１】特に、請求項８に係わる発明のように、カ
ウント手段によりクランク角度の計数基準からカウント
した信号発生数が所定値に達したか否かを判定するクラ
ンク基準信号発生数判定手段と、このクランク基準信号
発生数判定手段により信号発生数が所定値に達したと判
定されたときに、所定値に対応する信号発生時点からエ
ンジン制御開始までの時間間隔を計測するクランク基準
制御タイミング計測手段とを備えている場合には、カウ
ント手段によりクランク角度の計数基準からカウントし
た信号発生数が所定値に達するまでカウントされた後
は、所定値に対応する信号発生時点からエンジン制御開
始までの時間間隔がクランク基準制御タイミング計測手
段によって計測されることになる。このため、エンジン
制御開始タイミングが信号発生時点の谷間つまり信号発
生時点と合致していなくとも、クランク基準制御タイミ
ング計測手段によってエンジン制御開始タイミングを正
確に計測することが可能となる。

【００２２】特に、請求項９に係わる発明では、複数気
筒毎のエンジン制御開始タイミングを計測し得るものと
して、以下の構成が掲げられている。

【００２３】つまり、エンジンは複数の気筒を備えさ
せ、カウント手段によりクランク角度の計数基準からカ
ウントした信号発生数の中から各気筒に対応する気筒基
準値をそれぞれ定めておく。そして、上記カウント手段
によりカウントした信号発生数が上記気筒基準値に達し
たか否かを判定する気筒基準信号発生数判定手段と、こ
の気筒基準信号発生数判定手段により信号発生数が気筒
基準値に達したと判定されたときに、その気筒基準値に
対応する信号発生後の信号発生数を計測する気筒基準経
過後信号発生数計測手段と、この気筒基準経過後信号発
生数計測手段による気筒基準値に対応する信号発生後の
信号発生数が所定値に達したか否かを判定する気筒基準
経過後信号発生数判定手段と、この気筒基準経過後信号
発生数判定手段により気筒基準値に対応する信号発生後
の信号発生数が所定値に達したと判定されたときに、そ
の所定値に対応する信号発生時点からエンジン制御開始
までの時間間隔を計測する気筒基準制御タイミング計測
手段とを備えている。

【００２４】この特定事項により、カウント手段により
各気筒に対応する気筒基準を判定し、さらにその後、信
号発生数が所定値に達するまでカウントされた後は、そ
の所定値に対応する信号発生時点からエンジン制御開始
までの時間間隔が気筒基準制御タイミング計測手段によ
って計測されることになる。このため、各気筒毎のエン
ジン制御開始タイミングが信号発生時点の谷間つまり信
号発生時点と合致していなくとも、気筒基準制御タイミ
ング計測手段によって各気筒毎のエンジン制御開始タイ
ミングを正確に計測することが可能となる。

【００２５】ここで、請求項１０に係わる発明のよう
に、第１の判定手段および第２の判定手段の少なくとも
一方に異常判定手段を備えている場合には、検出手段お
よび被検出部の異常などによって検出信号が抜けたりノ
イズが混入すると、クランク軸同期回転体に基づいて得
られる検出信号が数度毎の間隔の短い検出信号などの第
１の所定角度毎の検出信号であるか１回転毎に１回の検
出信号などの第２の所定角度毎の検出信号であるかを今
回と前回の検出信号の発生時間間隔と前回と前々回の検
出信号の発生時間間隔と比較して判定する際に、クラン
ク軸同期回転体に基づいて得られる検出信号が異常であ
るか否かが第１の判定手段によって、およびカム軸同期
回転体に基づいて得られる検出信号が気筒毎に対応する
検出信号などの第３の所定角度毎の検出信号であるか１
回転毎に１回の検出信号などの第４の所定角度毎の検出
信号であるかを今回と前回の検出信号の発生時間間隔と
前回と前々回の検出信号の発生時間間隔を比較した際に
カム軸同期回転体に基づいて得られる検出信号が異常で
あるか否かが第２の判定手段によって判明することにな
る。

【００２６】ここで、請求項１１に係わる発明のよう
に、異常判定手段による異常判定条件をエンジンの運転
状態に基づいた条件とした場合には、エンジンの負荷、
始動直後または加減速などのエンジンの運転条件によっ
てクランク軸同期回転体およびカム軸同期回転体の回転
数が変動しても、第１の判定手段の異常および第２の判
定手段の異常のうちの少なくとも一方を運転状態に左右
されることなく円滑に判明させることが可能となる。

【００２７】また、請求項１２に係わる発明のように、
異常判定手段を少なくとも第１の判定手段に設けるとと
もに、この異常判定手段に、第２の判定手段によるカム
軸同期回転体に基づいた第４の所定角度毎の検出信号を
検出したときからエンジン制御開始までの時間間隔を計
測する制御タイミング計測手段を設け、上記異常判定手
段により異常判定が行われたときに、第４の所定角度毎
の検出信号を検出したときからエンジン制御開始までの
時間間隔が上記制御タイミング計測手段によって計測す
るようにしている場合には、第１の判定手段での異常発
生によってクランク軸同期回転体に基づく第１および第
２の所定角度毎の検出信号を信頼できないときに、第２
の判定手段によるカム軸同期回転体に基づいた１回転毎
に１回の特定検出信号などの第４の所定角度毎の検出信
号検出時点からのエンジン制御開始タイミングを計測す
ることで、クランク軸同期回転体に基づく第１および第
２の所定角度毎の検出信号に依存しなくとも、第２の判
定手段による検出信号検出時点からの計測値に基づいて
エンジン制御開始タイミングを円滑に決定することが可
能となる。

【００２８】これに対し、請求項１３に係わる発明のよ
うに、異常判定手段を少なくとも第１の判定手段に設け
るとともに、この異常判定手段に、第２の判定手段によ
るカム軸同期回転体に基づいた検出信号を検出したとき
からエンジン制御開始までの時間間隔を計測するカム信
号基準制御タイミング計測手段を設け、上記異常判定手
段により異常判定が行われたときに、カム軸同期回転体
に基づく検出信号を検出したときからエンジン制御開始
までの時間間隔を上記カム信号基準制御タイミング計測
手段によって計測するようにしている場合には、第１の
判定手段での異常発生によってクランク軸同期回転体に
基づく第１および第２の所定角度毎の検出信号を信頼で
きないときに、第２の判定手段による気筒毎に対応した
特定の検出信号などの第３の所定角度毎の検出信号およ
びカム軸同期回転体に基づいた１回転毎に１回の検出信
号などの第４の所定角度毎の検出信号の検出時点からの
エンジン制御開始タイミングを計測することで、クラン
ク軸同期回転体に基づく第１および第２の所定角度毎の
検出信号に依存しなくとも、第２の判定手段による第３
および第４の検出信号の検出時点からのエンジン制御開
始タイミングを子細に決定することが可能となる。

【００２９】また、請求項１４に係わる発明のように、
異常判定手段を第２の判定手段に設けるとともに、この
異常判定手段に、エンジンの挙動を判定するエンジン挙
動判定手段を備え、上記異常判定手段により異常判定が
行われたときに、クランク軸同期回転体に基づく検出信
号に基づいてエンジン制御を続行し、その制御後にエン
ジンの挙動をエンジン挙動判定手段によって判定するよ
うにしているとともに、上記エンジン挙動判定手段によ
るエンジンの挙動に基づいてカウント手段をリセットす
る条件を定めるようにしている場合には、第２の判定手
段での異常発生によってカム軸同期回転体に基づく第３
および第４の所定角度毎の検出信号を信頼できないとき
に、第１の判定手段による数度毎の間隔の短い検出信号
などの第１の所定角度毎の検出信号および１回転毎に１
回の検出信号などの第２の所定角度毎の検出信号に基づ
いてエンジン制御を続行し、そのエンジン制御を行った
際のエンジンの挙動に問題がなければ、現在クランク角
度の計数基準と認識されている側の第２の検出信号発生
時点を計数基準と判定し、問題があるときは、現在クラ
ンク角度の計数基準と認識されている側の第２の検出信
号発生時点から見て次に現れるあるいは現れた第２の検
出信号発生時点を計数基準と判定することで、カム軸同
期回転体に基づく第３および第４の所定角度毎の検出信
号に依存しなくとも、エンジンの挙動に基づくカウント
手段のリセット条件を正確に定めることが可能となる
上、第１の判定手段による第１および第２の検出信号の
判定後からのエンジン制御開始タイミングを円滑に計測
することが可能となる。

【００３０】更に、請求項１５に係わる発明のように、
異常判定手段による異常判定が行われたときに、第２の
検出手段により第４の所定角度毎の検出信号を検出した
際の第１の検出手段による第１の所定角度毎の検出信号
のカウント数を記憶して出力するカウント数出力手段を
備えている場合には、第２の検出手段により１回転毎に
１回の検出信号などの第４の所定角度毎の検出信号を検
出した際に第１の検出手段による数度毎の間隔の短い検
出信号などの第１の所定角度毎の検出信号のカウント数
を記憶して出力することで、カム軸に対するクランク軸
のねじれ量を認識して、エンジン固有のカム軸とクラン
ク軸との両軸間のズレ量を見定めることが可能となる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００３２】図１は本発明の実施形態に係わるエンジン
のクランク角度識別装置の概略構成を示す機能ブロック
図、図２は図１における第１および第２の検出手段を図
式的に示す構成図である。

【００３３】図１および図２において、１はエンジンの
クランク軸、２はカム軸であって、カム軸２は、図示し
ないギヤ機構によってクランク軸１に対し二分の一の減
速比で同期して回転するようになっている。

【００３４】クランク軸１は、このクランク軸１の回転
に関連した第１の所定角度毎の検出信号および第２の所
定角度毎の検出信号を得る第１の信号検出手段１１を備
えている。この第１の信号検出手段１１は、クランク軸
１の軸端に回転一体に連結されて同期回転するクランク
軸同期回転体１２と、このクランク軸同期回転体１２の
外周に沿って所定角度毎に設けられた複数の凸起１２
ａ，…と、電磁ピックアップ式の第１の検出器１３とを
備えている。

【００３５】上記クランク軸同期回転体１２の各凸起１
２ａは、相隣なる凸起１２ａ，１２ａ間に該各凸起１２
ａの周方向の幅とほぼ合致する程度の微少な隙間を存し
てクランク角度６゜毎に半径方向外方に凸設され、クラ
ンク角度の基準位置Ａ手前において２つの凸起１２ａ，
１２ａが連続して欠落している。この場合、凸起１２
ａ，…は、クランク軸同期回転体１２の周方向におい
て、クランク角度６゜毎に設けられているものの、２つ
分の欠落凸起１２ｂ，１２ｂを差し引いて、５８個凸設
されてなる。第１の所定角度毎の検出信号は、クランク
軸同期回転体１２の周方向において凸起１２ａを検出す
る都度出力されるクランク角度６゜毎の間隔の短い検出
信号であって、クランク軸同期回転体１２が１回転した
際に５８回検出される。一方、第２の所定角度毎の検出
信号は、クランク軸同期回転体１２の周方向において連
続して欠落している２つ分の欠落凸起１２ｂを検出する
間隔の長い検出信号であって、クランク軸同期回転体１
２が１回転した際に１回のみ検出される。

【００３６】また、カム軸２は、このカム軸２の回転に
関連した第３の所定角度毎の検出信号および第４の所定
角度毎の検出信号を得る第２の信号検出手段２１を備え
ている。この第２の信号検出手段２１は、カム軸２の軸
端に回転一体に連結されて同期回転するカム軸同期回転
体２２と、このカム軸同期回転体２２の外周に沿って所
定角度置きに設けられた複数の凸起２２ａ，…と、電磁
ピックアップ式の第２の検出器２３とを備えている。

【００３７】上記カム軸同期回転体２２の各凸起２２ａ
は、カム軸同期回転体２２の周方向におけるカム角度６
０゜置きにほぼ相当する位置においてそれぞれ半径方向
外方に凸設されている。また、カム角度の基準位置Ｂの
手前、具体的にはカム角度基準位置Ｂの凸起２２ａから
カム角度６゜隔てた手前位置には、単一の凸起２２ｂが
凸設されている。この場合、凸起２２ａ，…は、カム軸
同期回転体１２の周方向において、エンジンの気筒数に
相当する６個が凸設されてなる。

【００３８】第３の所定角度毎の検出信号は、カム軸同
期回転体２２の周方向において凸起２２ａを検出する都
度出力される気筒毎に対応した一定間隔の気筒検出信号
であって、カム軸同期回転体２２が１回転した際に６回
検出される。一方、第４の所定角度毎の検出信号は、カ
ム角度の基準位置Ｂの凸起２２ａとその手前に凸設した
単一の凸起２２ｂとにより連続して２回検出される間隔
の短いＷパルスの特定検出信号であって、カム軸同期回
転体２２が１回転した際に１回（Ｗパルス）のみ検出さ
れる。この場合、図３の（ａ）及び（ａ）を展開した
（ｂ）並びに図４の（ａ）及び（ａ）を展開した（ｂ）
に示すように、第１および第２の検出器１３，２３によ
り検出された検出信号（電磁ピックアップ出力信号）
は、１１又は２１の信号検出手段の増幅手段により増幅
されたのち、波形信号形成手段により矩形波のパルス信
号に変換される。図３の（ｃ）及び図４の（ｃ）と図３
の（ｄ）及び図４の（ｄ）は、それぞれ、増幅手段の出
力と、波形信号形成手段の出力を示している。これらの
パルス信号は、凸起１２ａ，２２ａ，２２ｂにそれぞれ
対応している。

【００３９】図１において、３１は第１の計測手段とし
ての第１タイマ手段であって、この第１タイマ手段３１
では、上記第１の検出器１３からの出力を受け、クラン
ク軸同期回転体１２に基づいて得られる第１および第２
の検出信号の発生時間間隔を計測することが行われる。
３２は第２の計測手段としての第２タイマ手段であっ
て、この第２タイマ手段３２では、上記第２の検出器２
３からの出力を受け、カム軸同期回転体２２に基づいて
得られる第３および第４の検出信号の発生時間間隔を計
測することが行われる。また、３３は第１の判定手段で
あって、この第１の判定手段３３では、上記第１タイマ
手段３１からの出力を受け、図５に示すように、第１タ
イマ手段３１により計測された今回と前回の検出信号の
発生時間間隔つまり相隣なる凸起１２ａ，１２ａ間での
両検出信号の発生時間間隔Ｔｍとその１つ前の前回と前
々回の検出信号の発生時間間隔つまり１つ前の相隣なる
凸起１２ａ，１２ａ間での両検出信号の発生時間間隔Ｔ
ｍ−１とを比較し、この第１タイマ手段３１により計測
された検出信号が第１の所定角度毎の検出信号（クラン
ク角度６゜毎の検出信号）もしくは第２の所定角度毎の
検出信号（１回転毎に１回の欠落凸起１２ｂを検出する
特定検出信号）のいずれであるかを判定することが行わ
れる。この場合、第１の判定手段３２によって、第１タ
イマ手段３１により計測された検出信号の発生時間間隔
Ｔｍとその１つ前の検出信号の発生時間間隔Ｔｍ−１を
比較し、２≦Ｔｍ／Ｔｍ−１≦４の関係を満たしている
ときに、今回の検出信号が第２の所定角度毎の検出信号
（欠落凸起１２ａによる特定検出信号）であることの判
定がなされる。なお、Ｔｍ／Ｔｍ−１の範囲を規定する
「２」および「４」は、エンジンの負荷、始動直後また
は加減速などのエンジンの運転条件などによって変更可
能な定数である。

【００４０】一方、３４は第２の判定手段であって、こ
の第２の判定手段３４では、上記第２タイマ手段３２か
らの出力を受け、図６に示すように、第２タイマ手段３
２により計測された今回と前回の検出信号の発生時間間
隔つまり相隣なる凸起２２ａ，２２ａ間での両検出信号
の発生時間間隔Ｔｎとその１つ前の前回と前々回の検出
信号の発生時間間隔つまり１つ前の相隣なる凸起２２
ａ，２２ａ間での両検出信号の発生時間間隔Ｔｎ−１と
を比較し、この第２タイマ手段３２により計測された検
出信号が第３の所定角度毎の検出信号（気筒毎に対応す
る気筒検出信号）もしくは第４の所定角度毎の検出信号
（１回転毎に１回のＷパルスの特定検出信号）のいずれ
であるかを判定することが行われる。この場合、第２の
判定手段３３によって、第２タイマ手段３２により計測
された検出信号の発生時間間隔Ｔｎとその１つ前の検出
信号の発生時間間隔Ｔｎ−１を比較し、０．１≦Ｔｎ／
Ｔｎ−１≦０．５の関係を満たしているときに、今回の
検出信号が第４の所定角度毎の検出信号（Ｗパルスの特
定検出信号）であることの判定がなされる。なお、Ｔｎ
／Ｔｎ−１の範囲を規定する「０．１」および「０．
５」は、エンジンの負荷、始動直後または加減速などの
エンジンの運転条件などによって変更可能な定数であ
る。

【００４１】そして、３５は計数基準判定手段であっ
て、この計数基準判定手段３５では、上記第１の判定手
段３３および第２の判定手段３４からの出力を受け、図
７に示すように、第１の判定手段３３による第２の所定
角度毎の検出信号（１回転毎に１回の特定検出信号）で
あることの判定と、第２の判定手段３４による第４の所
定角度毎の検出信号（Ｗパルスの特定検出信号）である
ことの判定がカム軸同期回転体２２の所定角度内（例え
ば３０゜内）において行われたときに、第１タイマ手段
３１により最初に計測される第１の検出信号の発生時点
がクランク角度の計数基準Ａ（クランク角度の基準位置
Ａ）であると判定することが行われる。この場合、図３
の（ａ）に示すように、クランク角度の計数基準Ａ（ク
ランク角度の基準位置Ａ）は、クランク軸同期回転体１
２の回転方向におけるパルス信号（凸起１２ａ）の立ち
上がりエッジ位置に規定されている。一方、図４の
（ａ）に示すように、カム角度の基準位置Ｂは、カム軸
同期回転体２２の回転方向におけるパルス信号（凸起２
２ａ）の立ち上がりエッジ位置に規定されている。

【００４２】図１において、４１はカウント手段であっ
て、このカウント手段４１では、第１の判定手段３３か
らの出力を受け、クランク軸同期回転体１２に基づく第
１の検出信号が発生する毎にその信号発生数をカウント
することが行われる。このカウント手段４１は、クラン
ク軸同期回転体１２に基づく第１の検出信号の発生回数
が所定値に達したときに、リセットされるようにしてい
る。そして、上記カウント手段４１をリセットする所定
値は、クランク軸同期回転体１２に基づく第１の検出信
号の信号発生数がクランク軸１の２回転相当値、つまり
「１１６」となった時点としている。この場合、カウン
ト手段４１は、エンジン始動後に最初に計数基準判定手
段３５によってクランク角度が計数基準Ａであると判定
されたときにリセットされ、それ以後はクランク軸同期
回転体１２に基づく第１の検出信号の信号発生数が「１
１６」に達する毎にリセットされる。

【００４３】また、４２は第１の異常判定手段であっ
て、この第１の異常判定手段４２では、計数基準判定手
段３５およびカウント手段４１からの出力を受け、クラ
ンク軸同期回転体１２に基づく第１の検出信号の信号発
生数がクランク軸１の２回転相当値「１１６」に達する
までのカウント手段４１によるカウントと、計数基準判
定手段３５によるクランク角度が計数基準Ａであること
の判定が、クランク軸１の所定角度内において行われな
かった場合に、異常であると判定することが行われる。
また、第１の異常判定手段４２は、カウント数出力手段
４３を備え、このカウント数出力手段４３では、上記第
１の異常判定手段４２からの出力を受け、この第１の異
常判定手段４２による異常判定が行われたときに、第２
の検出器２３により第４の所定角度毎の検出信号を検出
した際の第１の検出器１３による第１の所定角度毎の検
出信号のカウント数を記憶して出力することが行われ
る。

【００４４】上記カウント手段４１では、クランク角度
の計数基準からカウントした信号発生数の中から各気筒
に対応する気筒基準値「０，２０，４０，５８，７８，
９８」がそれぞれ定められて記憶されている。そして、
４５は気筒基準信号発生数判定手段であって、この気筒
基準信号発生数判定手段４５では、上記カウント手段４
１からの出力を受け、カウント手段４１によりカウント
した信号発生数が上記気筒基準値「０，２０，４０，５
８，７８，９８」に達したか否かを判定することが行わ
れる。また、４６は気筒基準経過後信号発生数計測手段
としての気筒基準経過後信号カウント手段であって、こ
の気筒基準経過後信号カウント手段４６では、図８に示
すように、上記気筒基準信号発生数判定手段４５からの
出力を受け、気筒基準信号発生数判定手段４５により信
号発生数が気筒基準値Ｃ「０，２０，４０，５８，７
８，９８」に達したと判定されたときに、その気筒基準
値Ｃ経過後の信号発生数をカウントすることが行われ
る。更に、４７は気筒基準経過後信号発生数判定手段で
あって、この気筒基準経過後信号発生数判定手段４７で
は、上記気筒基準経過後信号カウント手段４６からの出
力を受け、気筒基準経過後信号カウント手段４６による
気筒基準値Ｃ経過後の信号発生数が所定値Ｄ（図８では
「４」）に達したか否かを判定することが行われる。そ
して、４８は気筒基準制御タイミング計測手段であっ
て、この気筒基準制御タイミング計測手段４８では、気
筒基準経過後信号発生数判定手段４７からの出力を受
け、気筒基準経過後信号発生数判定手段４７により気筒
基準値Ｃ経過後の信号発生数が所定値Ｄに達したと判定
されたときに、その所定値Ｄからエンジン制御開始要求
位置Ｅまでの時間を計測してエンジン制御開始タイミン
グを決定することが行われる。

【００４５】なお、所定値Ｃ，Ｄ，Ｅは、予め定められ
た値、又は記述しない演算処理の結果により決定される
変数の値、つまり製品出荷前に予め定めておく値、又は
製品出荷後に演算処理によって求められる値のいずれで
もよい。そして、気筒基準値Ｃは、一気筒に一つの値と
は限られず、一気筒に複数設定されてもよい。例えば、
エンジン制御の種類によって複数としてもよい。さら
に、所定値Ｄ，Ｅは０であってもよく、気筒基準値Ｃに
達して直ぐに、又は所定値Ｄに達して直ぐにエンジン制
御開始タイミングとしてもよい。

【００４６】また、第１の判定手段３３および第２の判
定手段３４には、エンジンの運転状態（エンジンの負
荷、始動直後または加減速など）に基づいた条件で異常
判定を行う第２および第３の異常判定手段５１，５２が
それぞれ設けられている。

【００４７】第１の判定手段３３に備えた第２の異常判
定手段５１は、第２の判定手段３４によるカム軸同期回
転体２２に基づいた第４の所定角度毎の検出信号（Ｗパ
ルスの特定検出信号）を検出したときに、エンジン制御
開始までの時間間隔を計測する制御タイミング計測手段
５３を備えている。そして、上記第２の異常判定手段５
１により異常判定が行われたときに、第４の所定角度毎
の検出信号を検出した時点からエンジン制御開始要求位
置までを時間計測してエンジン制御開始タイミングを決
定することが行われる。また、第２の異常判定手段５１
は、第２の判定手段３４によるカム軸同期回転体２２に
基づいた第３の所定角度毎の検出信号（気筒毎に対応す
る気筒検出信号）を検出したときに、エンジン制御開始
要求位置までの時間を計測するカム信号基準制御タイミ
ング計測手段５４を備えている。そして、上記第２の異
常判定手段５１により異常判定が行われたときに、カム
軸同期回転体２２に基づいた第３又は第４の所定角度毎
の検出信号を検出した時点からエンジン制御開始までの
時間間隔を計測してエンジン制御開始タイミングを決定
することが行われる。

【００４８】一方、第２の判定手段３４に備えた第３の
異常判定手段５２は、エンジンの挙動を判定するエンジ
ン挙動判定手段５５を備えている。そして、第３の異常
判定手段５２により異常判定が行われたときに、クラン
ク軸同期回転体１２に基づく第１の検出信号（クランク
角度６゜毎の検出信号）および第２の検出信号（１回転
毎に１回の欠落凸起１２ｂを検出する特定検出信号）に
基づいてエンジン制御を続行し、その制御後にエンジン
挙動判定手段５５によってエンジンの挙動を判定するこ
とが行われる。また、上記カウント手段４１は、上記エ
ンジン挙動判定手段によるエンジンの挙動に基づいて、
クランク軸同期回転体１２に基づく第１の検出信号の発
生回数をリセットする条件が定められるようになってい
る。

【００４９】従って、本実施形態では、クランク軸同期
回転体１２に基づいて得られる第１の所定角度毎の検出
信号（クランク角度６゜毎の検出信号）および第２の所
定角度毎の検出信号（１回転毎に１回検出される特定の
検出信号）の発生時間間隔Ｔｍをその１つ前の検出信号
の発生時間間隔Ｔｍ−１とそれぞれ比較し、２≦Ｔｍ／
Ｔｍ−１≦４の関係を満たしているときに、第２の所定
角度毎の検出信号（欠落凸起１２ｂによる特定検出信
号）であることの判定がなされる一方、カム軸同期回転
体２２に基づいて得られる第３の所定角度毎の検出信号
（例えば、気筒毎に対応する検出信号）および第４の所
定角度毎の検出信号（例えば、１回転毎に１回の欠落凸
起１２ｂを検出する特定検出信号）の発生時間間隔Ｔｎ
をその１つ前の検出信号の発生時間間隔Ｔｎ−１とそれ
ぞれ比較し、０．１≦Ｔｎ／Ｔｎ−１≦０．５の関係を
満たしているときに、第４の所定角度毎の検出信号（Ｗ
パルスの特定検出信号）であることの判定がなされる。

【００５０】このため、第４の所定角度毎の検出信号判
定時点からカム軸同期回転体２２の所定角度内において
第２の所定角度毎の検出信号判定が行われたときにクラ
ンク角度の計数基準Ａが判定され、カム軸同期回転体２
２に基づく検出信号は、あくまでもクランク軸同期回転
体１２に基づく検出信号を基準とする際の目安的な役割
をなす程度のものとなる。従って、クランク角度の計数
基準判定をクランク軸同期回転体１２に基づく検出信号
とカム軸同期回転体２２に基づく検出信号を併用するこ
とで、カム軸同期回転体に基づく検出信号にのみ基づい
てクランク角度を識別するものと比べてクランク角度の
計数基準を判定するに当たってギヤのバックラッシによ
るズレが生じることはなく、クランク角度の識別精度を
向上させることができる。しかも、Ｔｍ／Ｔｍ−１の範
囲を規定する「２」および「４」、並びにＴｎ／Ｔｎ−
１の範囲を規定する「０．１」および「０．５」は、エ
ンジンの負荷、始動直後または加減速などのエンジンの
運転条件などによって変更可能な定数であるので、エン
ジンの運転条件によってクランク軸同期回転体１２およ
びカム軸同期回転体２２の回転数が変動しても、運転状
態に左右されることなくクランク角度の識別を精度よく
行うことができる。

【００５１】また、エンジン始動後に最初に計数基準判
定手段３５によってクランク角度が計数基準Ａであると
判定されたときにカウント手段４１がリセットされ、そ
れ以後はクランク軸同期回転体１２に基づく第１の検出
信号の信号発生数がクランク軸１の２回転に相当する値
「１１６」に達する毎にリセットされるので、カウント
手段４１による信号発生数のカウント精度を非常に信頼
性の高いものとすることができ、カウント数に基づいた
１燃焼サイクルの燃料噴射時期や燃料噴射期間等のエン
ジン制御を行うことができる。しかも、エンジン始動後
に最初に計数基準判定手段３５によってクランク角度が
計数基準であると判定されれば、それ以後は、カム軸同
期回転体２２に基づく第３の所定角度毎の検出信号およ
び第４の所定角度毎の検出信号を検出する第２の検出手
段２３、カム軸同期回転体２２に基づく検出信号の発生
時間を計測する第２タイマ手段３２、および第２の判定
手段３４が不要となり、制御の簡単化を図ることができ
る。

【００５２】加えて、クランク軸同期回転体１２に基づ
いた第１の検出信号の信号発生数「１１６」（カウント
数）と、計数基準判定手段３５によるクランク角度が計
数基準であることの判定とがカム軸同期回転体２２の所
定角度内において行われなかった場合に、第１の異常判
定手段４２によって異常であると判定されるので、異常
判定後の不正確な検出信号の信号発生数のカウントに基
づいた燃料噴射時期や燃料噴射期間等のエンジン制御を
禁止することができ、クランク角度識別装置の信頼性を
高めることができる。しかも、第１の異常判定手段４２
による異常判定が行われたときに、第２の検出器２３に
より第４の所定角度毎の検出信号を検出した際の第１の
検出器１３による第１の所定角度毎の検出信号のカウン
ト数がカウント数出力手段４３によって記憶されて出力
されるので、第２の検出器２３により第４の所定角度毎
の検出信号を検出した際に第１の検出器２３による第１
の所定角度毎の検出信号のカウント数を記憶して出力す
ることで、カム軸２に対するクランク軸１のねじれ量を
認識して、個々のエンジン固有のカム軸２とクランク軸
１との両軸１，２間のズレ量を見定めることができる。

【００５３】そして、カウント手段４１により各気筒に
対応する気筒基準値Ｃ「０，２０，４０，５８，７８，
９８」からカウントした気筒基準値Ｃ経過後の第１の検
出信号の信号発生数が気筒基準経過後信号カウント手段
４６によって所定値Ｄに達するまでカウントされた後
は、その所定値Ｄからエンジン制御開始要求位置までの
時間を気筒基準制御タイミング計測手段４８によって計
測してエンジン制御開始タイミングが決定されるので、
各気筒毎のエンジン制御開始要求位置が検出信号発生時
点の谷間つまり検出信号発生時点と合致していなくと
も、気筒基準制御タイミング計測手段４８によって各気
筒毎のエンジン制御開始タイミングを正確に決定するこ
とができる。

【００５４】また、第１の判定手段３３および第２の判
定手段３４には第２および第３の異常判定手段５１，５
２が設けられているので、検出器１３，２３および凸起
１２ａ，２２ａ，２２ｂの異常などによってパルス信号
が抜けたりノイズが混入すると、クランク軸同期回転体
１２に基づいて得られる検出信号が第１の所定角度毎の
検出信号であるかを今回と前回の検出信号の発生時間間
隔を比較した際にクランク軸同期回転体１２に基づいて
得られる検出信号が異常であるか否かが第１の判定手段
３３によって、およびカム軸同期回転体２２に基づいて
得られる検出信号が第３の所定角度毎の検出信号である
か第４の所定角度毎の検出信号であるかを今回と前回の
検出信号の発生時間間隔を比較した際にカム軸同期回転
体２２に基づいて得られる検出信号が異常であるか否か
が第２の判定手段３４によってそれぞれ判定することが
できる。しかも、第２および第３の異常判定手段５１，
５２による異常判定条件がエンジンの運転状態に基づい
た条件としていることで、エンジンの負荷、始動直後ま
たは加減速などのエンジンの運転条件によってクランク
軸同期回転体１２およびカム軸同期回転体２２の回転数
が変動しても、第１の判定手段３３の異常および第２の
判定手段３４の異常を運転状態に左右されることなく円
滑に判定することができる。

【００５５】また、第２の異常判定手段５１による第１
の判定手段３３での異常発生によってクランク軸同期回
転体１２に基づく第１および第２の所定角度毎の検出信
号を信頼できないときに、第２の判定手段３４によるカ
ム軸同期回転体２２に基づいた第４の所定角度毎の検出
信号検出時点からのエンジン制御開始までの時間間隔が
制御タイミング計測手段５３によって計測されるので、
クランク軸同期回転体１２に基づく第１および第２の所
定角度毎の検出信号に依存しなくとも、第２の判定手段
３４による第４の所定角度毎の検出信号検出時点からエ
ンジン制御開始要求位置までの時間計測値に基づいてエ
ンジン制御開始タイミングを円滑に決定することができ
る。しかも、第２の異常判定手段５１による第１の判定
手段３３での異常発生によってクランク軸同期回転体１
２に基づく第１および第２の所定角度毎の検出信号が信
頼できないときに、第２の判定手段３４による第３又は
第４の所定角度毎の検出信号の検出時点からエンジン制
御開始までの時間間隔をカム信号基準制御タイミング計
測手段５４によって計測してエンジン制御開始タイミン
グが決定されるので、クランク軸同期回転体１２に基づ
く第１および第２の所定角度毎の検出信号に依存しなく
とも、第２の判定手段３４による第３の検出信号の検出
時点からのエンジン制御開始タイミングを各気筒毎に子
細に決定することができる。

【００５６】一方、第３の異常判定手段５２による第２
の判定手段３４での異常発生によってカム軸同期回転体
２２に基づく第３および第４の所定角度毎の検出信号を
信頼できないときに、第１の判定手段３３による第１の
所定角度毎の検出信号および第２の所定角度毎の検出信
号に基づいてエンジン制御が続行され、そのエンジン制
御を行った際のエンジンの挙動に問題がなければ、現在
クランク角度の計数基準と認定されている側の第２の検
出信号発生時点を計測基準Ａと判定し、問題があるとき
は、現在クランク角度の計数基準と認定されている側の
第２の検出信号発生時点から見て次に現れるあるいは現
れた第２の検出信号発生時点を計測基準Ａと判定するこ
とで、カム軸同期回転体２２に基づく第３および第４の
所定角度毎の検出信号に依存しなくとも、エンジンの挙
動に基づくカウント手段４１のリセット条件を正確に定
めることができる上、第１の判定手段３３による第１お
よび第２の検出信号の判定後からのエンジン制御タイミ
ングを円滑に時間計測することができる。

【００５７】＜他の実施の形態＞なお、本発明は、上記
実施形態に検定されるものではなく、その他種々の変形
例を包含している。例えば、上記実施形態では、クラン
ク軸同期回転体１２に基づく第１の検出信号の発生回数
が「１１６」に達したときにカウント手段４１をリセッ
トするようにしたが、計数基準判定手段によってクラン
ク角度が計数基準であると判定されたときにカウント手
段がリセットされるようにしてもよい。この場合、クラ
ンク角度の計数基準であると判定された第２の検出信号
の発生時点から再度クランク角度が計数基準であると判
定されるか、クランク角度の計数基準であると判定され
た第２の検出信号の発生時点から検出信号の発生回数が
「１１６」に達すると、カウント手段４１によるカウン
トがリセットされることになり、要求に応じて適宜カウ
ント手段４１をリセットすることができることになる。
しかも、計数基準判定手段によるクランク角度の計数基
準判定毎にカウント手段をリセットするようにした場合
には、クランク角度の計数基準であると判定された第２
の検出信号の発生時点から再度クランク角度が計数基準
であると判定されるまでの間に亘って第１の検出信号の
発生回数がカウントされてリセットされ、カウント手段
による信号発生数のカウント精度を非常に信頼性の高い
ものとすることができる。

【００５８】また、上記実施形態では、カウント手段４
１により各気筒に対応する気筒基準値Ｃを予め定めて
「０，２０，４０，５８，７８，９８」とし、本値から
カウントした気筒基準値経過後の第１の検出信号の信号
発生数を所定値Ｄに達するまで個々にカウントした後
に、それぞれの所定値Ｄからエンジン制御要求位置まで
の時間を計測してエンジン制御タイミングを決定するよ
うにしたが、図９に示すように、カウント手段により各
気筒に対応する気筒基準値Ｃ「０，２０，４０，５８，
７８，９８」まで個々にカウントした気筒基準値Ｃ経過
後に、その気筒基準値Ｃからエンジン制御要求位置Ｅま
での時間を計測してエンジン制御開始タイミングを決定
するようにしてもよい。また、単一気筒のエンジンや特
定気筒でのエンジン制御開始タイミングを時間計測する
場合にも適用されるようにしてもよく、具体的には、カ
ウント手段によりクランク角度の計数基準からカウント
した第１の検出信号の信号発生数が「１１６」に達した
か否かをクランク基準信号発生数判定手段によって判定
し、第１の検出信号の信号発生数が「１１６」に達した
ときに、その判定時点（信号発生数到達時点）からのエ
ンジン制御開始タイミングがクランク基準制御タイミン
グ計測手段によって時間計測されることになる。この場
合には、エンジン制御開始タイミングが信号発生時点の
谷間つまり信号発生時点と合致していなくとも、クラン
ク基準制御タイミング計測手段によってエンジン制御開
始要求位置を正確に決定することが可能となる。

【００５９】更に、上記実施形態では、エンジンの燃料
噴射時期や燃料噴射期間等のエンジン制御開始タイミン
グを計測する場合について述べたが、ガソリンエンジン
やガスエンジンのように点火時期のエンジン制御開始タ
イミングを計測するものについても適用可能であり、要
するに、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジンおよび
ガスエンジンなどあらゆるエンジンに適用可能である。

【００６０】さらにまた、上記実施形態では、クランク
軸同期回転体１２外周に複数の凸起１２ａ，…を、カム
軸同期回転体２２外周に気筒毎に対応する複数の凸起２
２ａ，…と単一の凸起２２ｂとをそれぞれ凸設したが、
クランク軸同期回転体に所定角度置きに複数の凹部が、
カム軸同期回転体に気筒毎に対応する複数の凹部と単一
の凹部とがそれぞれ凹設されていたり、クランク軸同期
回転体に所定角度置きに複数の孔部が、カム軸同期回転
体に気筒毎に対応する複数の孔部と単一の孔部とがそれ
ぞれ穿設されていたりしてもよく、要するに、それぞれ
検出器により検出可能な構成であれば、どのような構成
であってもよい。また、第１および第２の検出器の構成
についても、特に限定されるものではなく、電磁ピック
アップ式の検出器のほか、光透過式やホール式などあら
ゆる形態のものが適用可能である。

【００６１】加えて、上記実施形態では、６気筒エンジ
ンの気筒毎に対応する６個の凸起２２ａとカム角度の基
準位置Ｂの凸起２２ａの手前の凸起２２ｂとをカム軸同
期回転体２２の周方向にそれぞれ凸設させたが、４気筒
エンジンに適用する場合にはその各気筒毎に対応するカ
ム角度９０゜置きの４個の凸起とカム角度の基準位置に
ある凸起手前の単一の凸起とをカム軸同期回転体の周方
向にそれぞれ凸設させてもよい。同じく、３気筒の場合
にはカム角度１２０゜毎の３個の凸起とカム角度の基準
位置にある凸起手前の単一の凸起を、８気筒の場合には
カム角度４５゜毎の８個の凸起とカム角度の基準位置に
ある凸起手前の単一の凸起を、１２気筒の場合にはカム
角度３０゜毎の１２個の凸起とカム角度の基準位置にあ
る凸起手前の単一の凸起をそれぞれ設ければよい。更
に、気筒数の異なるエンジンにおいても共用できるよう
に各気筒の最小公倍数（例えば、３気筒と４気筒で共用
するならば１２個）に対応する数の等間隔の凸起とカム
角度の基準位置にある凸起手前の単一の凸起とをカム軸
同期回転体の周方向にそれぞれ凸設させてもよい。

【００６２】また、上記実施形態では、クランク角度の
計数基準Ａ（クランク角度の基準位置Ａ）をクランク軸
同期回転体１２の回転方向におけるパルス信号（凸起１
２ａ）の立ち上がりエッジ位置に、カム角度の基準位置
Ｂをカム軸同期回転体２２の回転方向におけるパルス信
号（凸起２２ａ）の立ち上がりエッジ位置にそれぞれ規
定したが、クランク角度の計数基準（クランク角度の基
準位置）およびカム角度の基準位置が各同期回転体の周
方向におけるパルス信号の中央位置、またはクランク角
度の計数基準およびカム角度の基準位置が各同期回転体
の周方向におけるパルス信号の立ち下がりエッジ位置に
規定されていてもよい。更に、クランク角度の計数基準
がクランク軸同期回転体の周方向における２つ分の欠落
凸起の中央位置に規定されていてもよく、目標となり得
る位置であれば、特に限定されるものではない。

【００６３】

【発明の効果】以上の如く、本発明の請求項１における
エンジンのクランク角度識別装置によれば、クランク軸
同期回転体に基づく検出信号が第１の所定角度毎の検出
信号であるか第２の所定角度毎の検出信号であるかを今
回と前回の検出信号の発生時間間隔と前回と前々回の検
出信号の発生時間間隔を比較して判定され、カム軸同期
回転体に基づく検出信号が第３の所定角度毎の検出信号
であるか第４の所定角度毎の検出信号であるかを今回と
前回の検出信号の発生時間間隔と前回と前々回の検出信
号の発生時間間隔を比較して判定される。そして、第２
の所定角度毎の検出信号の判定と第４の所定角度毎の検
出信号の判定が所定角度内において行われたときに、第
１の計測手段により計測された今回の検出信号の発生時
点をクランク角度の計数基準であると判定することで、
カム軸同期回転体からの検出信号にのみ基づいてクラン
ク角度を識別するものよりクランク角度の計数基準を判
定するのにギヤのバックラッシ等によるズレを生じさせ
ることを少なくし、クランク角度の識別精度を向上させ
ることができる。

【００６４】本発明の請求項２におけるエンジンのクラ
ンク角度識別装置によれば、第１の判定手段および第２
の判定手段における判定条件をエンジンの運転条件に基
づくものとすることで、クランク軸同期回転体およびカ
ム軸同期回転体の回転数の変動によって左右されずにク
ランク角度の識別を精度よく行うことができる。

【００６５】本発明の請求項３におけるエンジンのクラ
ンク角度識別装置によれば、クランク角度の計数基準が
判定されてから再度クランク角度の計数基準が判定され
るか、クランク角度の計数基準が判定されてからクラン
ク軸同期回転体に基づく検出信号の発生回数が所定値に
達すると、カウント手段がリセットされるので、要求に
応じて適宜カウント手段がリセットされる。

【００６６】本発明の請求項４におけるエンジンのクラ
ンク角度識別装置によれば、計数基準判定手段がクラン
ク角度の計数基準を判定する毎にカウント手段がリセッ
トされるので、クランク角度の計数基準が判定されてか
ら再度クランク角度の計数基準が判定されるまでの間に
亘って検出信号の発生回数がカウントしてリセットさ
れ、カウント手段による信号発生数のカウント精度を非
常に信頼性の高いものとすることができる上、クランク
角度をカウント数に応じて算出することができる。

【００６７】本発明の請求項５におけるエンジンのクラ
ンク角度識別装置によれば、エンジン始動後に最初に計
数基準判定手段がクランク角度の計数基準を判定すれ
ば、それ以後クランク軸同期回転体に基づく検出信号の
信号発生数が所定値に達する毎にリセットされるので、
エンジン始動後のクランク角度の計数基準判定以後の計
数基準判定手段によるクランク角度の計数基準判定を不
要とし、第２の検出手段、第２の計測手段および第２の
判定手段を不要にして制御の簡単化を図ることができ
る。

【００６８】本発明の請求項６におけるエンジンのクラ
ンク角度識別装置によれば、カウント手段をリセットす
る所定値をクランク軸同期回転体に基づく検出信号の信
号発生数のクランク軸２回転相当値とすることで、クラ
ンク角度の計数基準判定後における第２の検出信号の発
生時点から所定値に達するまでのカウント値を一燃焼サ
イクルに当てはめれ、検出信号の発生回数に基づいて一
燃焼サイクル毎の燃料噴射時期や燃料噴射期間等を円滑
に制御することができる。

【００６９】本発明の請求項７におけるエンジンのクラ
ンク角度識別装置によれば、クランク軸同期回転体に基
づく検出信号のクランク軸２回転相当値のカウントと、
計数基準判定手段によるクランク角度の計数基準判定が
所定角度内において行われなかった場合に異常判定手段
による異常判定を行うことで、異常判定後の不正確な検
出信号の信号発生数のカウントに基づいた燃料噴射時期
や燃料噴射期間等の制御を禁止することができ、クラン
ク角度識別装置の信頼性を高めることができる。

【００７０】本発明の請求項８におけるエンジンのクラ
ンク角度識別装置によれば、カウント手段によりクラン
ク角度の計数基準からカウントした信号発生数を所定値
までカウントし、その所定値に対応する信号発生時点か
らエンジン制御開始までの時間間隔をクランク基準制御
タイミング計測手段によって計測することで、信号発生
時点と合致していなくてもエンジン制御開始タイミング
を正確に計測することができる。

【００７１】本発明の請求項９におけるエンジンのクラ
ンク角度識別装置によれば、カウント手段により各気筒
に対応する気筒基準値からカウントした気筒基準値経過
後の信号発生数を所定値までカウントしてから、その所
定値に対応する信号発生時点からエンジン制御開始まで
の時間間隔を気筒基準制御タイミング計測手段によって
計測することで、信号発生時点と合致していない各気筒
毎のエンジン制御開始タイミングを正確に計測すること
ができる。

【００７２】本発明の請求項１０におけるエンジンのク
ランク角度識別装置によれば、第１の判定手段および第
２の判定手段の少なくとも一方に異常判定手段を備える
ことで、クランク軸同期回転体に基づいて得られる検出
信号もしくはカム軸同期回転体に基づいて得られる検出
信号のうちの少なくとも一方の異常を判明させることが
できる。

【００７３】本発明の請求項１１におけるエンジンのク
ランク角度識別装置によれば、異常判定手段による異常
判定条件をエンジンの運転状態に基づいた条件とするこ
とで、クランク軸同期回転体およびカム軸同期回転体の
回転数の変動によって左右されずに第１の判定手段およ
び第２の判定手段のうちの少なくとも一方の異常を円滑
に判明させることができる。

【００７４】本発明の請求項１２におけるエンジンのク
ランク角度識別装置によれば、少なくとも第１の判定手
段に設けた異常判定手段の異常判定時に、第２の判定手
段による第４の所定角度毎の検出信号検出時点からのエ
ンジン制御開始までの時間間隔を制御タイミング計測手
段によって計測することで、クランク軸同期回転体に基
づく第１および第２の所定角度毎の検出信号に依存する
ことなく、エンジン制御開始タイミングを円滑に決定す
ることができる。

【００７５】本発明の請求項１３におけるエンジンのク
ランク角度識別装置によれば、少なくとも第１の判定手
段に設けた異常判定手段の異常判定時に、カム軸同期回
転体に基づく検出信号検出時点からのエンジン制御開始
までの時間間隔をカム信号基準制御タイミング計測手段
によって計測することで、クランク軸同期回転体に基づ
く第１および第２の所定角度毎の検出信号に依存するこ
となく、第２の判定手段による第３および第４の検出信
号の検出時点からのエンジン制御開始タイミングを子細
に決定することができる。

【００７６】本発明の請求項１４におけるエンジンのク
ランク角度識別装置によれば、第２の判定手段に設けた
異常判定手段の異常判定時に、クランク軸同期回転体に
基づく検出信号に基づいてエンジン制御を続行し、その
制御後にエンジンの挙動をエンジン挙動判定手段によっ
て判定するとともに、このエンジン挙動判定手段による
エンジンの挙動に基づいてカウント手段をリセットする
条件を定めることで、カム軸同期回転体に基づく第３お
よび第４の所定角度毎の検出信号に依存することなく、
エンジンの挙動に基づくカウント手段のリセット条件を
正確に定めることができる上、第１の判定手段による第
１および第２の検出信号の判定後からのエンジン制御開
始タイミングを円滑に計測することができる。

【００７７】更に、本発明の請求項１５におけるエンジ
ンのクランク角度識別装置によれば、異常判定手段の異
常判定時に、第２の検出手段による第４の所定角度毎の
検出信号検出時の第１の検出手段による第１の所定角度
毎の検出信号のカウント数を記憶して出力することで、
カム軸に対するクランク軸のねじれ量を認識して、エン
ジン固有のカム軸とクランク軸との両軸間のズレ量を見
定めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係わるエンジンのクランク
角度識別装置の概略構成を示す機能ブロック図である。

【図２】第１および第２の検出手段を図式的に示すクラ
ンク角度識別装置の基本構成図である。

【図３】（ａ）は第１の検出手段によるクランク角度の
基準位置を示す説明図である。（ｂ）はクランク軸同期
回転体の凸起を展開した図である。（ｃ）は第１の検出
器により検出した電磁ピックアップ出力信号を増幅して
形成した波形信号を示す図である。（ｄ）は波形信号を
変換した矩形波のパルス信号を示す図である。

【図４】（ａ）は第２の検出手段によるカム角度の基準
位置を示す説明図である。（ｂ）はカム軸同期回転体の
凸起を展開した図である。（ｃ）は第２の検出器により
検出した電磁ピックアップ出力信号を増幅して形成した
波形信号を示す図である。（ｄ）は波形信号を変換した
矩形波のパルス信号を示す図である。

【図５】第１の判定手段による第１または第２の検出信
号の判定根拠を説明するパルス信号の波形図である。

【図６】第２の判定手段による第３または第４の検出信
号の判定根拠を説明するパルス信号の波形図である。

【図７】計数基準判定手段によるクランク角度の計数基
準の判定根拠を説明するパルス信号の波形図である。

【図８】気筒基準値経過後の信号発生数所定値からのエ
ンジン制御タイミングの決定根拠を説明するパルス信号
の波形図である。

【図９】他の変形例に係わる気筒基準値からのエンジン
制御タイミングの決定根拠を説明するパルス信号の波形
図である。

【図１０】従来のクランク角度識別装置による回転信号
発生器の構造を示す斜視図である。

【図１１】同じくクランク角度識別装置による回転信号
発生器を示す回路構成図である。

【図１２】同じくクランク角度識別装置の概略構成を示
すブロック図である。

【図１３】同じくクランク角度識別装置の動作を説明す
るための波形図である。

【符号の説明】

１ クランク軸 １１ 第１の信号検出手段 １２ クランク軸同期回転体 ２ カム軸 ２１ 第２の信号検出手段 ２２ カム軸同期回転体 ３１ 第１タイマ手段（第１の計測手段） ３２ 第２タイマ手段（第２の計測手段） ３３ 第１の判定手段 ３４ 第２の判定手段 ３５ 計数基準判定手段 ４１ カウント手段 ４２ 第１の異常判定手段（異常判定手段） ４３ カウント数出力手段 ４５ 気筒基準信号発生数判定手段 ４６ 気筒基準経過後信号カウント手段（気筒
基準経過後信号発生数計測手段） ４７ 気筒基準経過後信号発生数判定手段 ４８ 気筒基準制御タイミング計測手段 ５１ 第２の異常判定手段（異常判定手段） ５２ 第３の異常判定手段（異常判定手段） ５３ 制御タイミング計測手段 ５４ カム信号基準制御タイミング計測手段 ５５ エンジン挙動判定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 正典 大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマーディ ーゼル株式会社内 (72)発明者 坂本 隆幸 大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマーディ ーゼル株式会社内 (72)発明者 寺本 卓史 大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマーディ ーゼル株式会社内 (72)発明者 藤田 明 大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマーディ ーゼル株式会社内 Ｆターム(参考） 3G084 CA01 DA04 EA05 EA07 EA11 EB24 EC02 FA38 FA39

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸と同期して回転するクランク
   軸同期回転体に基づいて、第１の所定角度毎の検出信号
   と第２の所定角度毎の検出信号とを得る第１の検出手段
   と、 クランク軸に対して二分の一の減速比で回転するカム軸
   と同期して回転するカム軸同期回転体に基づいて、第３
   の所定角度毎の検出信号と第４の所定角度毎の検出信号
   とを得る第２の検出手段と、 上記クランク軸同期回転体に基づいて得られる検出信号
   の発生時間間隔を計測する第１の計測手段と、 上記カム軸同期回転体に基づいて得られる検出信号の発
   生時間間隔を計測する第２の計測手段と、 上記第１の計測手段により計測された今回と前回の検出
   信号の発生時間間隔と前回と前々回の検出信号の発生時
   間間隔とを比較し、この第１の計測手段により計測され
   た今回の検出信号が第１の所定角度毎の検出信号もしく
   は第２の所定角度毎の検出信号のいずれであるかを判定
   する第１の判定手段と、 上記第２の計測手段により計測された今回と前回の検出
   信号の発生時間間隔と前回と前々回の検出信号の発生時
   間間隔とを比較し、この第２の計測手段により計測され
   た今回の検出信号が第３の所定角度毎の検出信号もしく
   は第４の所定角度毎の検出信号のいずれであるかを判定
   する第２の判定手段と、 上記第１の判定手段による第２の所定角度毎の検出信号
   であることの判定と上記第２の判定手段による第４の所
   定角度毎の検出信号であることの判定が所定角度内に行
   われたときに、第１の計測手段により計測された今回の
   検出信号の発生時点がクランク角度の計数基準であると
   判定する計数基準判定手段とを備えていることを特徴と
   するエンジンのクランク角度識別装置。
2. 【請求項２】 上記請求項１に記載のエンジンのクラン
   ク角度識別装置において、 第１の判定手段および第２の判定手段における判定条件
   は、エンジンの運転条件に基づくものであることを特徴
   とするエンジンのクランク角度識別装置。
3. 【請求項３】 上記請求項２に記載のエンジンのクラン
   ク角度識別装置において、 クランク軸同期回転体に基づく検出信号が発生する毎に
   その信号発生数をカウントするカウント手段を備え、 このカウント手段は、計数基準判定手段がクランク角度
   の計数基準を判定したとき、またはクランク軸同期回転
   体に基づく検出信号の発生回数が所定値に達したとき
   に、リセットされることを特徴とするエンジンのクラン
   ク角度識別装置。
4. 【請求項４】 上記請求項３に記載のエンジンのクラン
   ク角度識別装置において、 カウント手段は、計数基準判定手段がクランク角度の計
   数基準を判定する毎にリセットされることを特徴とする
   エンジンのクランク角度識別装置。
5. 【請求項５】 上記請求項３に記載のエンジンのクラン
   ク角度識別装置において、 カウント手段は、エンジン始動後に最初に計数基準判定
   手段がクランク角度の計数基準を判定したときにリセッ
   トされ、それ以後はクランク軸同期回転体に基づく検出
   信号の信号発生数が所定値に達する毎にリセットされる
   ことを特徴とするエンジンのクランク角度識別装置。
6. 【請求項６】 上記請求項５に記載のエンジンのクラン
   ク角度識別装置において、 カウント手段をリセットする所定値は、クランク軸同期
   回転体に基づく検出信号の信号発生数がクランク軸２回
   転相当値としていることを特徴とするエンジンのクラン
   ク角度識別装置。
7. 【請求項７】 上記請求項６に記載のエンジンのクラン
   ク角度識別装置において、 クランク軸同期回転体に基づく検出信号の信号発生数が
   クランク軸２回転相当値に達するまでのカウント手段に
   よるカウントと、計数基準判定手段によるクランク角度
   が計数基準であることの判定とが所定角度内において行
   われなかった場合に、異常であると判定する異常判定手
   段を備えていることを特徴とするエンジンのクランク角
   度識別装置。
8. 【請求項８】 上記請求項３に記載のエンジンのクラン
   ク角度識別装置において、 カウント手段によりクランク角度の計数基準からカウン
   トした信号発生数が所定値に達したか否かを判定するク
   ランク基準信号発生数判定手段と、 このクランク基準信号発生数判定手段により信号発生数
   が所定値に達したと判定されたときに、所定値に対応す
   る信号発生時点からエンジン制御開始までの時間間隔を
   計測するクランク基準制御タイミング計測手段とを備え
   ていることを特徴とするエンジンのクランク角度識別装
   置。
9. 【請求項９】 上記請求項３に記載のエンジンのクラン
   ク角度識別装置において、 エンジンは１又は２以上の気筒を備えており、 各気筒に対応する気筒基準値がそれぞれ定められ、 カウント手段によりカウントした信号発生数が上記気筒
   基準値に達したか否かを判定する気筒基準信号発生数判
   定手段と、 この気筒基準信号発生数判定手段により信号発生数が気
   筒基準値に達したと判定されたときに、その気筒基準値
   に対応する信号発生後の信号発生数を計測する気筒基準
   経過後信号発生数計測手段と、 この気筒基準経過後信号発生数計測手段による気筒基準
   値に対応する信号発生後の信号発生数が所定値に達した
   か否かを判定する気筒基準経過後信号発生数判定手段
   と、 この気筒基準経過後信号発生数判定手段により気筒基準
   値に対応する信号発生後の信号発生数が所定値に達した
   と判定されたときに、その所定値に対応する信号発生時
   点からエンジン制御開始までの時間間隔を計測する気筒
   基準制御タイミング計測手段とを備えていることを特徴
   とするエンジンのクランク角度識別装置。
10. 【請求項１０】 上記請求項８または請求項９に記載の
    エンジンのクランク角度識別装置において、 第１の判定手段および第２の判定手段の少なくとも一方
    は、異常判定手段を備えていることを特徴とするエンジ
    ンのクランク角度識別装置。
11. 【請求項１１】 上記請求項１０に記載のエンジンのク
    ランク角度識別装置において、 異常判定手段による異常判定条件は、エンジンの運転状
    態に基づいた条件であることを特徴とするエンジンのク
    ランク角度識別装置。
12. 【請求項１２】 上記請求項１０に記載のエンジンのク
    ランク角度識別装置において、 異常判定手段は少なくとも第１の判定手段に設けられて
    おり、 この異常判定手段は、第２の判定手段によるカム軸同期
    回転体に基づいた第４の所定角度毎の検出信号を検出し
    たときからエンジン制御開始までの時間間隔を計測する
    制御タイミング計測手段を備え、 上記異常判定手段により異常判定が行われたときに、第
    ４の所定角度毎の検出信号を検出したときからエンジン
    制御開始までの時間間隔が上記制御タイミング計測手段
    によって計測されるようになっていることを特徴とする
    エンジンのクランク角度識別装置。
13. 【請求項１３】 上記請求項１０に記載のエンジンのク
    ランク角度識別装置において、 異常判定手段は少なくとも第１の判定手段に設けられて
    おり、 この異常判定手段は、第２の判定手段によるカム軸同期
    回転体に基づいた検出信号を検出したときからエンジン
    制御開始までの時間間隔を計測するカム信号基準制御タ
    イミング計測手段を備え、 上記異常判定手段により異常判定が行われたときに、カ
    ム軸同期回転体に基づく検出信号を検出したときからエ
    ンジン制御開始までの時間間隔が上記カム信号基準制御
    タイミング計測手段によって計測されるようになってい
    ることを特徴とするエンジンのクランク角度識別装置。
14. 【請求項１４】 上記請求項１０に記載のエンジンのク
    ランク角度識別装置において、 異常判定手段は第２の判定手段に設けられており、 この異常判定手段は、エンジンの挙動を判定するエンジ
    ン挙動判定手段を備え、 上記異常判定手段により異常判定が行われたときに、ク
    ランク軸同期回転体に基づく検出信号に基づいてエンジ
    ン制御を続行し、その制御後にエンジンの挙動がエンジ
    ン挙動判定手段によって判定されるようになっており、 上記エンジン挙動判定手段によるエンジンの挙動に基づ
    いてカウント手段をリセットする条件が定められるよう
    になっていることを特徴とするエンジンのクランク角度
    識別装置。
15. 【請求項１５】 上記請求項７に記載のエンジンのクラ
    ンク角度識別装置において、 異常判定手段による異常判定が行われたときに、第２の
    検出手段により第４の所定角度毎の検出信号を検出した
    際の第１の検出手段による第１の所定角度毎の検出信号
    のカウント数を記憶して出力するカウント数出力手段を
    備えていることを特徴とするエンジンのクランク角度識
    別装置。