JPH11229947A

JPH11229947A - 内燃機関の気筒判別方法及び装置

Info

Publication number: JPH11229947A
Application number: JP3499898A
Authority: JP
Inventors: Koichi Suda; 幸市須田
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1998-02-17
Filing date: 1998-02-17
Publication date: 1999-08-24
Anticipated expiration: 2018-02-17
Also published as: JP3664291B2

Abstract

(57)【要約】【課題】早期に気筒判別を行うことができる内燃機
関の気筒判別方法及び気筒判別装置を提供する。【解決手段】カム角検出用ロ−タ１０には、カム角情
報を形成する大径部１１及び小径部１２が１８０度間隔
で設けられている。クランク角検出用ロ−タ３０には、
所定角度毎にクランク角情報を形成する山部３１及び谷
部３２あるいは山部３３及び谷部３４が設けられてい
る。カム角検出用ロ−タ１０及びクランク角検出用ロ−
タ３０の外周には、カム角センサ２０及びクランク角セ
ンサ４０が配設されている。気筒判別手段は、クランク
角センサ２０から出力されるクランク角信号に含まれて
いるクランク角情報の組み合わせパタ−ンによってクラ
ンクシャフトの回転角度を所定角度毎に判別し、判別し
たクランクシャフトの回転角度とカム角信号に含まれて
いるカム角情報とに基づいて気筒判別を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃燃機関の気筒
を判別する内燃機関の気筒判別方法及び気筒判別装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等に用いられている内燃機関は、
各気筒のピストンをクランクシャフトに連結することに
よってピストンの往復運動を回転運動に変換して取り出
している。ここで、吸気、圧縮、膨張、排気の４行程の
サイクルをクランクシャフトの２回転で行なう４サイク
ル内燃機関を多気筒連結している場合には、クランクシ
ャフトの回転角度を検出するのみではどの気筒が点火時
期、燃料噴射時期、排気位置等にあるか、すなわち気筒
判別を正確に行なうことができない。このため、通常
は、クランクシャフトにタイミングベルト等の連結手段
を介して連結され、吸排気弁を開閉させるためのカムを
有するカムシャフトの回転角度とクランクシャフトの回
転角度とを検出し、両シャフトの回転角度に基づいて気
筒判別を行なっている。

【０００３】従来、特開平７−４３００号公報に記載さ
れているような内燃機関の気筒判別装置が知られてい
る。この内燃機関の気筒判別装置に用いられているカム
角検出用ロ−タ及びクランク角検出用ロ−タを図１６ａ
及び図１６ｂに示す。カムシャフトに連結されているカ
ム角検出用ロ−タ１００は、強磁性材料により形成さ
れ、１８０度に渡る大径部１０１と、１８０度に渡る小
径部１０２が設けられている。また、大径部１０１の回
転方向始端より９０度〜１００度に渡り小径部１０２と
同一径の凹部１０３が設けられ、小径部１０２の回転方
向始端より８０度〜９０度に渡り大径部１０１と同一径
の凸部１０４が設けられている。このカム角検出用ロ−
タ１００の外周に対向してホ−ル素子や磁気抵抗素子を
用いた磁気センサ等のカム角センサ１１０が配設されて
いる。カム角センサ１１０は、例えばクランクシャフト
が４番気筒の圧縮上死点（ＴＤＣ）位置にある状態で小
径部１０２の回転方向始端より５度の位置に配設されて
いる。一方、クランクシャフトに連結されているクラン
ク角検出用ロ−タ１２０は、強磁性材料で形成され、１
０度間隔で歯１２１が設けられているとともに、連続す
る２つの歯を欠き落とした欠歯部１２３が設けられてい
る。このクランク角検出用ロ−タ１２０の外周に対向し
てホール素子や磁気抵抗素子を用いた磁気センサ等のク
ランク角センサ１３０が配設されている。クランク角セ
ンサ１３０は、例えばクランクシャフトが４番気筒の圧
縮上死点の位置にある状態で欠歯部１２３の回転方向終
端位置に配設されている。カム角センサ１１０から出力
されるカム角信号、クランク角センサ１３０から出力さ
れるクランク角信号は、例えばカム角検出用ロ−タ１０
０、クランク角検出用ロ−タ１２０の外周との間隔が狭
い時にＨｉ、広い時にＬｏとなる。また、カム角センサ
１１０からのカム角信号及びクランク角センサ１３０か
らのクランク角信号に基づいて気筒判別を行う気筒判別
手段が設けられている。

【０００４】この従来の内燃機関の気筒判別装置は、カ
ム角信号及びクランク角信号に基づいて図１７に示すよ
うに気筒判別を行う。まず、クランク角信号の立上りか
ら次の立上りまでの時間間隔、すなわちパルス間隔Ｔ
（ｎ）を測定する。そして、今回のパルス間隔Ｔ（ｎ）
が前回のパルス間隔Ｔ（ｎ−１）より大きいか否かを判
断し、大きい時、すなわち欠歯部１２３の位置にある時
は、クランクシャフトがクランク角で０度か３６０度の
位置にあると認識する。次いで、カム角信号がＨｉであ
るかＬｏであるかを判断し、Ｈｉであれば１番気筒の圧
縮上死点位置であり、Ｌｏであれば４番気筒の圧縮上死
点位置であると認識する。一方、今回のパルス間隔Ｔ
（ｎ）が前回のパルス間隔Ｔ（ｎ−１）より大きくない
時、すなわち歯１２１の位置にある時は、クランクシャ
フトがクランク角で１８０度あるいは５４０度の位置に
ある状態を検出する。例えば、クランク角信号のパルス
を２個計数する間にカム角信号がＨｉ→Ｌｏ→Ｈｉある
いはＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏに変化する時点を検出する。そし
て、その時にカム角信号がＨｉであれば３番気筒の圧縮
上死点位置であると認識し、Ｌｏであれば２番気筒の圧
縮上死点位置であると認識する。さらに、この時のパル
ス間隔Ｔ（ｎ）に基づいてエンジン回転数を検出する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関の気筒
判別装置では、少なくともカム角検出用ロ−タ１００が
９０度、すなわちクランクシャフトが１８０度回転しな
いと気筒判別を行なうことができない。また、カムシャ
フトがタイミングベルトによってクランクシャフトと連
結されている場合には、エンジンの加速時等においてタ
イミングベルトに伸び等が発生し、クランクシャフトと
カムシャフトの相対位置がずれて気筒判別を誤判定する
可能性がある。特に、可変バルブタイミング機構を採用
した場合には、さらに大きくずれてしまう。このような
クランクシャフトとカムシャフトの相対位置のずれによ
り気筒判別を誤判定した場合にも、少なくともクランク
シャフトが１８０度回転しなければ次の気筒判別を行う
ことができない。このように、従来の内燃機関の気筒判
別装置は、クランクシャフトが１８０度回転しなければ
気筒判別を行うことができず、エンジン始動時における
点火制御や燃料噴射制御等の開始時期が遅れるという問
題点があった。本発明は、このような問題点を解決する
ために創案されたものであり、早期に気筒判別を行うこ
とができ、エンジン始動時の点火制御や燃料噴射制御等
の開始時期を早めることができる内燃機関の気筒判別方
法及び気筒判別装置を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、各気筒のピストンに連結
されたクランクシャフトと、前記クランクシャフトに連
結されたカムシャフトを有する内燃機関の気筒判別方法
であって、前記クランクシャフトの所定角度のそれぞれ
を示すクランク角情報とカムシャフトが１８０度に渡る
区間のいずれに位置するかを示すカム角情報とに基づい
て気筒判別を行う内燃機関の気筒判別方法である。請求
項１に記載の内燃機関の気筒判別方法を用いれば、早期
に気筒判別を行うことができる。また、請求項２に記載
の発明は、請求項１に記載の内燃機関の気筒判別方法に
おいて、前記クランク角情報の組み合わせパタ−ンと前
記カム角情報とに基づいて気筒判別を行う。請求項２に
記載の内燃機関の気筒判別方法を用いれば、安定して気
筒判別を行うことができる。また、請求項３に記載の発
明は、各気筒のピストンに連結されたクランクシャフト
と、前記クランクシャフトに連結されたカムシャフトを
有する内燃機関の気筒判別装置であって、前記クランク
シャフトが所定角度回転する毎に当該所定角度を示すク
ランク角情報を出力するクランク角情報出力手段と、前
記カムシャフトが１８０度に渡る区間のいずれに位置す
るかを示すカム角情報を出力するカム角情報出力手段
と、前記クランク角情報と前記カム角情報とに基づいて
気筒判別を行う気筒判別手段とを備える内燃機関の気筒
判別装置である。請求項３に記載の内燃機関の気筒判別
装置を用いれば、早期に気筒判別を行うことができる。
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の内燃
機関の気筒判別装置において、前記気筒判別手段は前記
クランク角情報の組み合わせパタ−ンとカム角情報とに
基づいて気筒判別を行う。請求項４に記載の内燃機関の
気筒判別装置を用いれば、安定して気筒判別を行うこと
ができる。また、請求項５に記載の内燃機関の気筒判別
装置において、前記クランク角情報を「１」あるいは
「０」のデ−タとする。請求項５に記載の内燃機関の気
筒判別装置を用いれば、クランク角情報出力手段の構成
が簡単になる。また、請求項６に記載の発明は、請求項
３〜５のいずれかに記載の内燃機関の気筒判別装置にお
いて、前記クランク角情報出力手段をクランク角検出用
ロータとクランク角センサとにより構成するとともに、
前記カム角情報出力手段をカム角検出用ロータとカム角
センサとにより構成し、前記クランク角検出用ロータ及
びカム角検出用ロータに山部と谷部を板厚方向両側に逆
位相で設け、前記クランク角センサ及びカム角センサは
それぞれ前記クランク角検出用ロータ及びカム角検出用
ロータの板厚方向両側の山部と谷部の検出信号を差動出
力するように構成する。請求項６に記載の内燃機関の気
筒判別装置を用いれば、センサの取り付け誤差による検
出誤差を防止することができ、検出精度を向上させるこ
とができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を用いて説明する。本発明の第１の実施の形態で用い
るカム角検出用ロ−タ及びクランク角検出用ロ−タを図
１ａ及び図１ｂに示す。カムシャフトと連動して回転す
るカム角検出用ロ−タ１０は、強磁性材料により形成さ
れ、ほぼ１８０度間隔でカム角情報を形成する大径部
（山部）１１及び小径部（谷部）１２が設けられてい
る。このカム角検出用ロ−タ１０の外周に対向して、大
径部１１及び小径部１２を検出するホ−ル素子や磁気抵
抗素子を用いた磁気センサ等のカム角センサ２０が配設
されている。一方、クランクシャフトと連動して回転す
るクランク角検出用ロ−タ３０は、強磁性材料により形
成され、所定角度、図では１５度間隔毎に当該所定角度
を示すクランク角情報を形成する山部３１と谷部３２あ
るいは山部３３と谷部３４が設けられている。このクラ
ンク角検出用ロ−タ３０の外周に対向して、山部３１、
３３及び谷部３２、３４を検出するホ−ル素子や磁気抵
抗素子を用いた磁気センサ等のクランク角センサ４０が
配設されている。本実施の形態では、山部と谷部により
「１」あるいは「０」のデ−タを形成しクランク角情報
として用いている。デ−タ「１」を示す部分の山部３１
と谷部３２の形状は、例えば図２ａに示すように、クラ
ンク角検出センサ４０から出力されるクランク角信号の
立下りから立上りまでの時間間隔ｔ１と立上りから立下
りまでの時間間隔ｔ２との比、すなわち基準の角度（こ
の場合１５度）内のＨｉの時間間隔ｔ１とＬｏの時間間
隔ｔ２との比（ｔ１／ｔ２）が１より小さくなるように
形成されている。また、デ−タ「０」を示す部分の山部
３３と谷部３４の形状は、図２ｂに示すように、ｔ１／
ｔ２が１より大きくなるように形成されている。カム角
検出用ロ−タ１０、カム角センサ２０、クランク角検出
用ロ−タ３０、クランク角センサ４０は、例えば図８に
示す関係となるように配設されている。なお、カム角検
出用ロ−タ１０とカム角センサ２０によって本発明のカ
ム角情報出力手段が構成され、クランク角検出用ロ−タ
３０とクランク角センサ４０とによって本発明のクラン
ク角情報出力手段が構成されている。

【０００８】以上のように構成することにより、クラン
ク角情報、この場合「１」あるいは「０」のデ−タを判
別することによってクランクシャフトが所定角度（１５
度）回転したことを検出することができる。クランク角
情報の設定例を図３に示す。クランク角検出用ロ−タ３
０に、図３に示すような「１」あるいは「０」のクラン
ク角情報を示す山部３１と谷部３２あるいは山部３３と
谷部３４が１５度毎に形成されている場合、連続する６
つのクランク角情報を組み合わせることによってクラン
クシャフトの回転角度を１５度毎に検出することができ
る。すなわち、図３において、「０，０，０，０，０，
１」のクランク角情報の組み合わせパターンが認識でき
た場合には、クランクシャフトが９０度の位置にあるこ
とが分かる。そして、その次のデ−タにより「０，０，
０，０，１，０」の組み合わせパターンが認識できた場
合には、クランクシャフトが１０５度の位置にあること
が分かる。連続する６つのクランク角情報の組み合わせ
パターンとクランクシャフトの回転角度との対応関係を
図４に示す。

【０００９】４サイクル内燃機関はクランクシャフトの
２回転によって各行程を実行するため、クランクシャフ
トの回転角度を認識しただけでは正確に気筒判別を行な
うことができない。そこで、このようにして認識したク
ランクシャフトの回転角度とカム角センサ２０から出力
されるカム角信号に含まれているカム角情報、この場合
カム角信号のＨｉあるいはＬｏ状態とに基づいて気筒判
別を行なう。例えば、クランクシャフトの回転角度が０
度でカム角信号がＨｉの時には１番気筒が圧縮上死点の
位置であり、クランクシャフトの回転角度が０度でカム
角信号がＬｏの時には４番気筒が圧縮上死点の位置であ
ることが分かる。同様にして、クランクシャフトの回転
角度が１８０度でカム角信号がＨｉの時には３番気筒が
圧縮上死点の位置にあり、クランクシャフトの回転角度
が１８０度でカム角信号がＬｏの時には２番気筒が圧縮
上死点の位置にあることが分かる。

【００１０】次に、本発明の内燃機関の気筒判別装置の
一実施の形態のブロック構成図を図５に示す。気筒判別
装置は、カム角検出用ロ−タ（図示せず）、クランク角
検出用ロ−タ（図示せず）、カム角センサ２０、クラン
ク角センサ４０、気筒判別手段５０等により構成されて
いる。気筒判別手段５０は、中央演算処理回路（マイク
ロプロセッサＭＰＵ）５１、中央演算処理回路５１等に
マスタ−クロックを供給するクロック発生器５２、クラ
ンク角センサ４０から出力されるクランク角信号をパル
ス信号に波形整形するパルス判別回路５３、カム角セン
サ２０やパルス判別回路５３を介したクランク角信号を
入力する入力ポ−ト５４、気筒判別プログラム等を格納
したリ−ドオンリメモリ（ＲＯＭ）５５、作業領域等と
して用いられるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５
６、これらを接続するバスライン５７等を備えている。
なお、パルス判別回路はセンサに内蔵されている場合も
ある。

【００１１】気筒判別手段５０による気筒判別処理を図
６及び図７のフロ−チャ−ト図により説明する。この気
筒判別処理は、イグニッションキ−操作時等のエンジン
の始動時に開始される。先ず、パルス判別回路５３によ
り波形整形されたクランク角信号のパルスの谷部の時間
間隔（立下りから立上りまでの時間間隔）ｔ１、山部の
時間間隔（立上りから立下りまでの時間間隔）ｔ２を計
測する（ステップＳ１）。次に、谷部の時間間隔ｔ１と
山部の時間間隔ｔ２との比（ｔ１／ｔ２）を判別し、比
が１以下、例えばｔ１／ｔ２＜１であれば「１」と認識
し、比が１以上、例えばｔ１／ｔ２≧１であれば「０」
と認識する（ステップＳ２）。また、谷部の時間間隔ｔ
１と山部の時間間隔ｔ２を加算して基準の角度（クラン
ク角で１５度）に対する時間間隔（ｔ１＋ｔ２）を求め
る（ステップＳ３）。そして、基準の角度に対する時間
間隔に基づいてエンジン回転数を求める（ステップＳ
４）。エンジン回転数は、例えば、６０／［２４×（ｔ
１＋ｔ２）］により求める。

【００１２】次に、連続する所定数以上のクランク角情
報、この場合６個以上のパルスを計数したか否かを判断
する（ステップＳ５）。パルスを６個以上計数していな
ければステップＳ１に戻る。６個以上のパルスを計数し
ている場合には、過去の連続する６個のパルスの並び、
すなわち連続する６個の「１」あるいは「０」の組み合
わせパターンを認識する（ステップＳ６）。そして、ス
テップＳ６で認識した６個の「１」あるいは「０」の組
み合わせパターンに基づき、例えば図４に示したマップ
等によりクランクシャフトの回転角度（絶対角度θ）を
認識する（ステップＳ７）。次に、ステップＳ７で認識
したクランクシャフトの絶対角度θが０度（３６０度）
であるか、１８０度であるか、０度でも１８０度でもな
いかを判断する（ステップＳ８）。

【００１３】クランクシャフトの絶対角度θが０度であ
る場合には、カム角信号がＨｉであるかＬｏであるかを
判断する（ステップＳ９）。カム角信号がＨｉである場
合には、１番気筒が圧縮上死点の位置にあると認識する
（ステップＳ１０）。一方、カム角信号がＬｏである場
合には、４番気筒が圧縮上死点の位置であると認識する
（ステップＳ１１）。

【００１４】ステップＳ８でクランクシャフトの絶対角
度θが１８０度である場合には、カム角信号がＨｉであ
るかＬｏであるかを判断する（ステップＳ１２）。カム
角信号がＨｉである場合には、３番気筒が圧縮上死点の
位置にあると認識する（ステップＳ１３）。一方、カム
角信号がＬｏである場合には、２番気筒が圧縮上死点の
位置であると認識する（ステップＳ１４）。

【００１５】また、ステップＳ８でクランクシャフトの
絶対角度θが０度でも１８０度でもない場合には、カム
角信号がＨｉであるかＬｏであるかを判断する（ステッ
プＳ１５）。カム角信号がＨｉである場合には、クラン
クシャフトがクランク角で−１０度〜と３５０度の間の
任意の位置にあると認識する（ステップＳ１６）。一
方、カム角信号がＬｏである場合には、クランクシャフ
トがクランク角で３５０度〜７１０度の間の任意の位置
にあると認識する（ステップＳ１７）。

【００１６】ステップＳ１０、Ｓ１１、Ｓ１３、Ｓ１
４、Ｓ１６、Ｓ１７でクランクシャフトの位置を認識し
た後、エンジン停止指令が入力されているか否かを判断
する（ステップＳ１８）。エンジン停止指令が入力され
ていない場合にはステップＳ１に戻り、エンジン停止指
令が入力されている場合には気筒判別処理を終了する。

【００１７】本発明を用いた場合のカム角信号及びクラ
ンク角信号と気筒判別位置とのタイミングチャ−トを図
８に示す。図８に示すように、本実施の形態の気筒判別
方法あるいは気筒判別装置を用いると、クランクシャフ
トがどの位置にあっても、クランク角信号のパルスを連
続して６個検出することによりクランクシャフトの回転
角度を認識することができるから、１５度×６パルス＝
９０度（クランク角）が最短の気筒判別区間である。ま
た、パルス立ち下がり直後からの検出開始を考慮する
と、９０度＋１５度＝１０５度（クランク角）が最長の
気筒判別区間となる。すなわち、エンジンのクランクシ
ャフトがいずれの位置から始動しても１０５度未満で気
筒判別が可能となり、点火時期制御や燃料噴射時期制御
等を早期に開始することができるため、エンジン始動性
が向上する。

【００１８】以上のように、従来の内燃機関の気筒判別
装置ではクランクシャフトが少なくとも１８０度回転し
なければ気筒判別を行うことができなかったが、本発明
ではクランクシャフトが１８０度回転する前に気筒判別
を行うことができる。また、従来の内燃機関の気筒判別
装置では気筒判別を誤判定した場合には少なくともクラ
ンクシャフトが１８０度回転しなければ次の気筒判別を
行なうことができなかった。一方、本発明では気筒判別
を誤判定してもクランクシャフトが所定角度、本実施の
形態では１５度回転すればクランクシャフトの回転角度
を検出することができるため、安定して気筒判別を行な
うことができ、エンジン始動性が向上する。

【００１９】次に、クランク角検出用ロ−タの基準の角
度を３０度に設定した第２の実施の形態を図９に示す。
なお、図９ａはカム角検出用ロ−タ６０を示し、図９ｂ
はクランク角検出用ロ−タ８０を示す。カム角検出用ロ
−タ６０には、ほぼ１８０度間隔でカム角情報を形成す
る大径部（山部）６１及び小径部（谷部）６２が設けら
れている。また、カム角検出用ロ−タ６０の外周に対向
してカム角センサ７０が配設されている。一方、クラン
ク角検出用ロ−タ８０には、所定角度、図では３０度毎
にクランク角情報を形成する山部８１と谷部８２あるい
は山部８３と谷部８４が設けられている。山部８１と谷
部８２あるいは山部８３と谷部８４により、クランク角
検出用ロ−タ８０が３０度回転する毎に「１」あるいは
「０」のクランク角情報がクランク角センサ９０から出
力される。したがって、クランク角センサ９０から出力
されるクランク角信号に含まれている「１」あるいは
「０」のクランク角情報を検出することによってクラン
クシャフトが３０度回転したことを検出することができ
る。これを、図１０に示す。また、連続する４つのクラ
ンク角情報を組み合わせることによってクランクシャフ
トの回転角度を３０度毎に検出することができる。連続
する４つのクランク角情報の組み合わせパタ−ンとクラ
ンクシャフトの回転角度との対応関係を図１１に示す。
このようにして認識したクランクシャフトの回転角度と
カム角センサ７０から出力されるカム角信号に含まれて
いるカム角情報とに基づいて気筒判別を行なうことがで
きる。

【００２０】本実施の形態では、クランクシャフトがど
の位置にあっても、連続した４個のパルスを検出するこ
とによりクランクシャフトの回転角度を認識することが
できるから、３０度×４パルス＝１２０度（クランク
角）から１２０度＋３０度＝１５０度（クランク角）の
範囲内で気筒判別を行うことができる。また、気筒判別
を誤判定した場合でも、クランクシャフトが所定角度、
本実施の形態では３０度回転すればクランクシャフトの
回転角度を検出することができるため、安定して気筒判
別を行うことができる。

【００２１】以上の実施の形態では、各ロータの外周に
山部と谷部を設け、ロータの外周に対向して１個の磁気
センサを設けている。この場合、ロータが回転して山部
及び谷部が磁気センサが配設されている位置を通過する
と、磁気センサより図１２ａに示すような信号が出力さ
れる。そして、磁気センサからの出力信号のレベルをス
レッシュホールドレベルと比較し、例えば出力信号のレ
ベルがスレッシュホールドレベルより小さい時にはＬ
ｏ、大きい時にはＨｉのパルスを出力する。これによ
り、ロータの山部及び谷部が検出される。磁気センサの
出力信号の立ち上がり特性及び立ち下がり特性は、磁気
センサの取り付け誤差、すなわち磁気センサとロータと
の間のエアギャップのバラツキによって変化する。磁気
センサの出力信号の立ち上がり特性を図１２ｂに示す。
図１２ｂにおいて、実線はエアギャップが小さい時の立
ち上がり特性を示し、破線はエアギャップが大きい時の
立ち上がり特性を示す。磁気センサの出力信号の立ち上
がり特性及び立ち下がり特性にバラツキがでると、磁気
センサの出力信号がスレッシュホールドレベルと一致す
る点が異なり、ロータの山部及び谷部の検出誤差、すな
わちロータの回転角度の検出誤差が生じる。

【００２２】磁気センサの取り付け誤差によるロータの
回転角度の検出誤差を防止するカム角情報出力手段及び
クランク角情報出力手段の第３の実施の形態を図１３及
び図１４に示す。なお、図１３ａはカム角検出用ロータ
１５０の正面図、図１３ｂはその右側面図、図１４ａは
クランク角検出用ロータ１７０の正面図、図１４ｂはそ
の右側面図である。カム角検出用ロータ１５０には、板
厚方向の一方側に１８０度間隔でカム角情報を形成する
大径部１５１及び小径部１５２が設けられ、他方側には
一方側と逆位相で小径部１５３及び大径部１５４を設け
られている。そして、カム角検出用ロータの一方側の外
周に対向して大径部１５１及び小系部１５２を検出する
磁気センサ１６１が、他方側の外周に対向して小系部１
５３及び大径部１５４を検出する磁気センサ１６２が配
設されており、両磁気センサ１６１及び１６２の出力信
号の差動出力をカム角信号としている。クランク角検出
用ロータ１７０には、板厚方向の一方側に所定角度毎に
山部１７１と谷部１７２あるいは山部１７３と谷部１７
４が設けられ、他方側に一方側と逆位相で谷部１７５と
山部１７６あるいは谷部１７７と山部１７８が設けられ
ている。そして、クランク角検出用ロータ１７０の一方
側の外周に対向して山部１７１、１７３及び谷部１７
２、１７４を検出する磁気センサ１８１が、他方側の外
周に対向して谷部１７５、１７７及び山部１７６、１７
８を検出する磁気センサ１８２が配設されており、両磁
気センサ１８１及び１８２の出力信号の差動出力をクラ
ンク角信号としている。磁気センサ１６１と１６２、１
８１と１８２は、設置作業の容易性から一体に構成する
のが好ましい。

【００２３】ロータの板圧方向両側に設けた磁気センサ
の出力信号の差動出力をコンパレータにより求めると、
図１５ａに示すような出力信号が得られる。スレッシュ
ホールドレベルをＧＮＤ（接地）レベルとした場合の差
動出力の立ち上がり特性を図１５ｂに示す。図１５ｂに
おいて、実線は両磁気センサとロータとの間のエアギャ
ップが小さい時の立ち上がり特性を示し、破線はエアギ
ャップが大きい時の立ち上がり特性を示す。図１５ｂに
示すように、磁気センサの取り付け誤差があってもロー
タの回転角度の検出誤差はほとんどない。このように、
カム角検出用ロータ及びクランク角検出用ロータに板厚
方向両側に山部及び谷部を逆位相で設け、各ロータの板
圧方向両側に設けた磁気センサの出力信号の差動出力を
それぞれカム角信号及びクランク角信号とすると、磁気
センサの取り付け誤差によるロータの回転角度の検出誤
差を防止することができる。

【００２４】以上の実施の形態では、クランク角情報を
形成する部材をクランク角検出用ロ−タに設けた山部と
谷部によって構成したが、クランク角情報を形成する部
材の構成は、山部と谷部に限定されず、クランクシャフ
トが所定角度回転したことを検出することができればよ
い。また、クランク角情報を形成する部材は、１５度や
３０度間隔以外の種々の角度間隔で設けることができ
る。さらに、クランク角情報の組み合わせ数も種々変更
可能である。また、クランク角情報として「１」あるい
は「０」のデ−タを用いたが、クランク角情報は各所定
角度毎に異なるデ−タを用いてもよい。この場合には、
クランク角情報によってクランクシャフトの回転角度を
認識することができる。また、カム角情報を形成する部
材をカム角検出用ロ−タに設けた大径部（山部）及び小
径部（谷部）によって構成したが、カム角情報を形成す
る部材の構成は、大径部及び小径部に限定されず、カム
シャフトが１８０度に渡る区間のいずれに位置するかを
検出することができればよい。また、カム角センサ及び
クランク角センサとしてホ−ル素子や磁気抵抗素子を用
いた磁気センサを用いたが、これらのセンサは反射式あ
るいは透過式の光学式センサ、機械式センサ等種々のセ
ンサを用いることができる。また、カム角検出用ロ−タ
やクランク角検出用ロ−タ等の配置関係は図８に示す配
置関係に限定されない。また、気筒判別装置の構成は、
図５に示した構成に限定されない。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
内燃機関の気筒判別方法を用いれば、早期に気筒判別を
行うことができる。また、請求項２に記載の内燃機関の
気筒判別方法を用いれば、安定して気筒判別を行うこと
ができる。また、請求項３に記載の内燃機関の気筒判別
装置を用いれば、早期に気筒判別を行うことができる。
また、請求項４に記載の内燃機関の気筒判別装置を用い
れば、安定して気筒判別を行うことができる。また、請
求項５に記載の内燃機関の気筒判別装置を用いれば、ク
ランク角情報出力手段の構成が簡単になる。また、請求
項６に記載の内燃機関の気筒判別装置を用いれば、セン
サの取り付け誤差による検出誤差を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態で用いるカム角検出
用ロ−タ及びクランク角検出用ロ−タの構成図である。

【図２】クランク角検出用ロ−タに設けられる山部と谷
部により形成されるクランク角情報を示す図である。

【図３】クランク角情報とクランク角度との関係を示す
図である。

【図４】クランク角情報の組み合わせパタ−ンとクラン
クシャフトの回転角度との対応関係を示す図である。

【図５】本発明の内燃機関の気筒判別装置の一実施の形
態のブロック構成図である。

【図６】気筒判別処理を説明するためのフロ−チャ−ト
図である。

【図７】気筒判別処理を説明するためのフロ−チャ−ト
図である。

【図８】カム角信号及びクランク角信号と気筒判別位置
との関係を示すタイミングチャ−ト図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態で用いるカム角検出
用ロ−タ及びクランク角検出用ロ−タの構成図である。

【図１０】クランク角情報とクランク角度との関係を示
す図である。

【図１１】クランク角情報の組み合わせパタ−ンとクラ
ンクシャフトの回転角度との対応関係を示す図である。

【図１２】センサの出力信号の特性を示す図である。

【図１３】本発明の第３の実施の形態で用いるカム角検
出用ロータの構成図である。

【図１４】本発明の第３の実施の形態で用いるクランク
角検出用ロータの構成図である。

【図１５】センサの出力信号の特性を示す図である。

【図１６】従来のカム角検出用ロ−タ及びクランク角検
出用ロ−タの構成図である。

【図１７】従来例におけるカム角信号及びクランク角信
号と気筒判別位置との関係を示すタイミングチャ−ト図
である。

【符号の説明】

１０、６０、１００、１５０カム角検出用ロ−タ１１、６１、１５１、１５４大径部１２、６２、１５２、１５３小径部２０、７０、１１０、１６１、１６２カム角センサ３０、８０、１２０、１７０クランク角検出用ロ−タ３１、３３、８１、８３、１７１、１７３、１７６、１
７８山部３２、３４、８２、８４、１７２、１７４、１７５、１
７７谷部４０、９０、１３０、１８１，１８２クランク角セン
サ５０気筒判別手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各気筒のピストンに連結されたクランク
シャフトと、前記クランクシャフトに連結されたカムシ
ャフトを有する内燃機関の気筒判別方法であって、前記
クランクシャフトの所定角度のそれぞれを示すクランク
角情報とカムシャフトが１８０度に渡る区間のいずれに
位置するかを示すカム角情報とに基づいて気筒判別を行
う内燃機関の気筒判別方法。
【請求項２】前記クランク角情報の組み合わせパタ−
ンと前記カム角情報とに基づいて気筒判別を行う請求項
１に記載の内燃機関の気筒判別方法。
【請求項３】各気筒のピストンに連結されたクランク
シャフトと、前記クランクシャフトに連結されたカムシ
ャフトを有する内燃機関の気筒判別装置であって、前記
クランクシャフトが所定角度回転する毎に当該所定角度
を示すクランク角情報を出力するクランク角情報出力手
段と、前記カムシャフトが１８０度に渡る区間のいずれ
に位置するかを示すカム角情報を出力するカム角情報出
力手段と、前記クランク角情報と前記カム角情報とに基
づいて気筒判別を行う気筒判別手段とを備える内燃機関
の気筒判別装置。
【請求項４】前記気筒判別手段は前記クランク角情報
の組み合わせパタ−ンと前記カム角情報とに基づいて気
筒判別を行う請求項３に記載の内燃機関の気筒判別装
置。
【請求項５】前記クランク角情報は「１」あるいは
「０」のデ−タである請求項３または４に記載の内燃機
関の気筒判別装置。
【請求項６】前記クランク角情報出力手段をクランク
角検出用ロータとクランク角センサとにより構成すると
ともに、前記カム角情報出力手段をカム角検出用ロータ
とカム角センサとにより構成し、前記クランク角検出用
ロータ及びカム角検出用ロータに山部と谷部を板厚方向
両側に逆位相で設け、前記クランク角センサ及びカム角
センサはそれぞれ前記クランク角検出用ロータ及びカム
角検出用ロータの板厚方向両側の山部と谷部の検出信号
を差動出力する請求項３〜５のいずれかに記載の内燃機
関の気筒判別装置。