JP3395518B2 - 内燃機関のクランク角検出装置 - Google Patents

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
ランクシャフトに形成されたクランクの回転位置（クラ
ンク角）を検出するための内燃機関のクランク角検出装
置に関し、さらに詳細には、多気筒の内燃機関におい
て、特定の気筒におけるクランク角を検出するのに好適
な内燃機関のクランク角検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ピストンの往復運動により駆
動力を得るレシプロエンジンでは、往復運動を回転運動
に変換するために、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のクランク（クランクピン）に
連結されている。したがって、シリンダ内におけるピス
トンの位置は、クランクの回転位置によって規定される
こととなり、エンジンの各シリンダにおける吸気行程か
ら排気行程までの各行程（ピストンの位置）は、クラン
クの回転位置（クランク角）を検出することによって判
別することができる。

【０００３】そこで、エンジンの行程に関係する点火時
期制御、燃料噴射時期制御といった各種タイミング制御
は、クランク角検出装置によって検出されたクランク角
（°ＣＡ、なお、ＣＡはcrank angle の略称である）に
基づいて実行されている。

【０００４】ここで、クランク角を検出するクランク角
検出装置としては、たとえば、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
傍に配設されたエンジン回転数センサと、カムシャフト
近傍に配設された気筒判別センサとを備えている。そし
て、エンジン回転数センサを構成するクランクロータに
は、３０°ＣＡ毎に被検出歯が形成されているととも
に、１の被検出歯が欠落された欠落部（不等間隔部）が
形成されている。さらに、気筒判別センサを構成するカ
ムロータには、１の被検出歯が形成されており、カムロ
ータが３６０°（７２０°ＣＡ）回転する毎に気筒判別
信号が出力される。

【０００５】かかるクランク角検出装置では、欠落部が
電磁ピックアップを通過する際に、エンジン回転数セン
サから出力されるエンジン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、エンジン回転数センサ
から出力されるエンジン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到達した時
（すなわち、基準位置信号の出力近傍時期に該当）に、
気筒判別信号が気筒判別センサから出力されているか否
かによって、気筒判別並びに判別がなされた特定のシリ
ンダにおけるクランク角を検出する。

【０００６】したがって、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、マルチシ
リンダエンジンにおいても特定のシリンダにおけるクラ
ンク角を検出することが可能となり、点火すべきシリン
ダの特定、燃料噴射すべきシリンダの特定を行うことが
できる。また、気筒判別信号が基準位置信号の出力時期
近傍で出力されるので、基準位置までのクランキングで
必ず気筒判別を行うことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来例に係るクランク角検出装置では、エンジン始動
時には、クランクシャフトが基準位置まで回転しないと
気筒を判別することができず、エンジン始動性を向上さ
せ難いという問題があった。

【０００８】すなわち、基準位置信号は３６０°ＣＡ毎
にしか出力されず、気筒を判別するための区間が３６０
°ＣＡに１回しか存在しないからである。したがって、
欠落部が電磁ピックアップを通過した直後にエンジンが
停止された場合には、クランクシャフトが約３６０°Ｃ
Ａ回転した後に初めて次の欠落部の通過を検出できるこ
ととなる。

【０００９】それならば、欠落部を１８０°ＣＡ間隔で
２箇所設け、これに応じてカムロータの歯を３６０°Ｃ
Ａ間隔（１８０°間隔）で２箇所所形成すれば良いよう
に思われる。

【００１０】ところが、かかる場合にはエンジン回転数
センサから出力された基準位置信号が、２箇所設けられ
た欠落部のうちいずれの欠落部に基づくものかを判別す
ることができない。また、気筒判別センサから出力され
た気筒判別信号が、２箇所に形成された歯のうちいずれ
の歯に基づくものかを判別することができず、結果とし
て、気筒判別をすることができないという問題を有する
こととなる。

【００１１】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、すぐ
にクランク角を検出する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。

【００１２】

【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に記載の第１の発明は、図１に示すように、
多気筒内燃機関に設けられ、各気筒の１サイクルの間に
２回転するクランクシャフトＭ１と、前記クランクシャ
フトＭ１に一体回転可能に設けられ、かつ等角度毎に多
数の第１通過被検出部Ｍ２を有するとともに、隣り合う
第１通過被検出部Ｍ２間に第２通過被検出部Ｍ３を有す
るロータであって、隣り合う一対の第１通過被検出部Ｍ
２を１つのグループとした場合の全グループに関し、所
定のグループでの第２通過被検出部Ｍ３の数と少なくと
もその隣のグループでの第２通過被検出部Ｍ３の数との
組み合わせが互いに異なるように設定されたクランクロ
ータＭ４と、前記クランクロータＭ４の回転にともなう
前記第１通過被検出部Ｍ２の通過を検出する第１通過検
出手段Ｍ５と、前記クランクロータＭ４の回転にともな
う前記第２通過被検出部Ｍ３の通過を検出する第２通過
検出手段Ｍ６と、前記クランクロータＭ４が１回転する
毎に異なる波形の回転検出信号を出力する回転検出手段
Ｍ７と、前記第１通過検出手段Ｍ５により、前記各グル
ープでの一方の第１通過被検出部Ｍ２の通過が検出され
てから他方の第１通過被検出部Ｍ２の通過が検出される
までの期間における、第２通過検出手段Ｍ６による第２
通過被検出部Ｍ３の検出回数をカウントし、そのカウン
ト値を記憶する記憶手段Ｍ８と、連続する少なくとも２
つの前記グループに関する前記記憶手段Ｍ８によるカウ
ント値の組み合わせ、及び前記第１通過検出手段Ｍ５に
よる検出タイミングに基づきクランク角を検出するとと
もに、そのクランク角及び前記回転検出手段Ｍ７による
回転検出信号に基づき特定の気筒を判定するクランク角
検出手段Ｍ９とを備えている。

【００１３】上記第１の発明によると、内燃機関の運転
にともないクランクシャフトＭ１及びクランクロータＭ
４が一体となって回転する。第１通過検出手段Ｍ５は、
クランクロータＭ４の回転にともない第１通過被検出部
Ｍ２が通過する毎に、その通過を検出する。ここで、第
１通過被検出部Ｍ２がクランクロータＭ４の外周部に等
角度毎に形成されていることから、クランクシャフトＭ
１が一定速度で回転していれば、クランクロータＭ４が
１回転する間には、前記第１通過被検出部Ｍ２の通過が
等タイミング毎に複数回検出される。

【００１４】また、第２通過検出手段Ｍ６は、クランク
ロータＭ４の回転にともない第２通過被検出部Ｍ３が通
過する毎に、その通過を検出する。ここでは、隣り合う
第１通過被検出部Ｍ２，Ｍ２間に形成された第２通過被
検出部Ｍ３の数が工夫されていることから、所定のグル
ープでの第２通過被検出部Ｍ３の検出回数と、少なくと
もその隣のグループでの第２通過被検出部Ｍ３の検出回
数との組み合わせが、全グループに関して互いに異な
る。

【００１５】記憶手段Ｍ８は、第１通過検出手段Ｍ５に
より、各グループでの一方の第１通過被検出部Ｍ２の通
過が検出されてから他方の第１通過被検出部Ｍ２の通過
が検出されるまでの期間における、第２通過検出手段Ｍ
６による第２通過被検出部Ｍ３の検出回数をカウント
し、そのカウント値を記憶する。

【００１６】一方、回転検出手段Ｍ７はクランクロータ
Ｍ４が１回転する毎に異なる波形の回転検出信号を出力
する。クランク角検出手段Ｍ９は、連続する少なくとも
２つのグループに関する記憶手段Ｍ８によるカウント値
の組み合わせと、第１通過検出手段Ｍ５による第１通過
被検出部Ｍ２の検出タイミングとに基づきクランク角を
検出するとともに、そのクランク角と回転検出手段Ｍ７
による回転検出信号とに基づき特定の気筒を判定する。
すなわち、前述したように第１通過被検出部Ｍ２はクラ
ンクシャフトＭ１が１回転する間に複数回検出される
が、その検出タイミング毎に異なる組み合わせを割り当
てることにより、両者が一対一に対応する。このため、
カウント値の組み合わせが決まれば、その組み合わせに
対応した第１通過被検出部Ｍ２の検出タイミングが一義
的に決まり、その検出タイミングが、クランクシャフト
Ｍ１が何度回転したときのものであるか（クランク角が
何度であるか）が検出される。

【００１７】また、前記カウント値の組み合わせはクラ
ンクシャフトＭ１が１回転すると元の状態に戻る。各気
筒の１サイクルの期間にはクランクシャフトＭ１（クラ
ンクロータＭ４）が２回転する。したがって、同期間に
はカウント値の組み合わせが同一となるときが２回存在
することになる。これに対しては、前記回転検出信号を
利用することにより、クランクロータＭ４の回転が１回
転目のものであるか２回転目のものであるかが区別され
る。この結果と前記クランク角とを組み合わせることで
気筒を判別することが可能となる。

【００１８】このように、クランクロータＭ４の回転に
ともなう第１通過被検出部Ｍ２の通過が第１通過検出手
段Ｍ５によって数回検出される間に、クランク角の検出
と気筒の判定とを行うことが可能となる。

【００１９】請求項２に記載の第２の発明は前記第１の
発明の構成に加え、前記第１通過被検出部Ｍ２及び第２
通過被検出部Ｍ３は、前記クランクロータＭ４の互いに
異なる円周上に形成されている。

【００２０】上記第２の発明によると、内燃機関の運転
にともないクランクシャフトＭ１及びクランクロータＭ
４が回転すると、第１通過被検出部Ｍ２及び第２通過被
検出部Ｍ３は互いに異なる円周上を移動する。したがっ
て、第１通過検出手段Ｍ５及び第２通過検出手段Ｍ６の
各検出部をクランクロータＭ４の軸心方向へ離間配置す
ることにより、第１通過被検出部Ｍ２及び第２通過被検
出部Ｍ３の各通過を確実に検出することが可能である。

【００２１】請求項３に記載の第３の発明は前記第１の
発明の構成に加え、前記第１通過被検出部Ｍ２及び第２
通過被検出部Ｍ３は前記クランクロータＭ４の同一円周
上に形成され、さらに同第２通過被検出部Ｍ３は、第１
通過被検出部Ｍ２のクランクロータＭ４の回転方向にお
ける幅とは異なる幅を有し、前記第１通過検出手段Ｍ５
は、前記第１通過被検出部Ｍ２及び第２通過被検出部Ｍ
３の幅の相違を利用して同第１通過被検出部Ｍ２の通過
を検出し、前記第２通過検出手段Ｍ６は、前記幅の相違
を利用して第２通過被検出部Ｍ３の通過を検出するもの
である。

【００２２】上記第３の発明によると、内燃機関の運転
にともないクランクシャフトＭ１及びクランクロータＭ
４が回転すると、第１通過被検出部Ｍ２及び第２通過被
検出部Ｍ３は同一円周上を移動する。そして、第１通過
検出手段Ｍ５及び第２通過検出手段Ｍ６は、第１通過被
検出部Ｍ２及び第２通過被検出部Ｍ３が、クランクロー
タＭ４の回転方向に互いに異なる幅を有していることを
利用して、各被検出部Ｍ２，Ｍ３の通過を検出する。し
たがって、第１通過被検出部Ｍ２及び第２通過被検出部
Ｍ３を、前記クランクロータＭ４の互いに異なる円周上
に形成した場合に比べて、同ロータＭ４の軸心方向にお
ける厚みを小さくすることが可能である。

【００２３】請求項４に記載の第４の発明は前記第１の
発明の構成に加え、図１に示すように、前記内燃機関は
前記クランクシャフトＭ１が２回転する間に１回転する
バルブ駆動用のカムシャフトＭ１０を備えており、前記
回転検出手段Ｍ７は、前記カムシャフトＭ１０に一体回
転可能に設けられ、かつ自身の外周部の略１８０度毎
に、互いに形状の異なる主通過被検出部Ｍ１２及び副通
過被検出部Ｍ１３を有するカムロータＭ１１と、前記カ
ムロータＭ１１の回転にともなう前記主通過被検出部Ｍ
１２の通過を検出する第３通過検出手段Ｍ１４と、前記
カムロータＭ１１の回転にともなう前記副通過被検出部
Ｍ１３の通過を検出する第４通過検出手段Ｍ１５とを備
えるものである。

【００２４】上記第４の発明によると、内燃機関の運転
にともないクランクシャフトＭ１が２回転すると、それ
に連動してカムシャフトＭ１０及びカムロータＭ１１も
１回転する。第３通過検出手段Ｍ１４は、カムロータＭ
１１の回転にともない主通過被検出部Ｍ１２が通過する
毎に、その通過を検出する。第４通過検出手段Ｍ１５
は、カムロータＭ１１の回転にともない副通過被検出部
Ｍ１３が通過する毎に、その通過を検出する。ここで、
主・副両通過被検出部Ｍ１２，Ｍ１３がカムロータＭ１
１の外周部の略１８０度毎に設けられていることから、
カムシャフトＭ１０が略１／２回転する毎に、すなわち
クランクシャフトＭ１が１回転する毎に、回転検出手段
Ｍ７から出力される回転検出信号の波形が変化する。こ
のため、回転検出信号が主通過被検出部Ｍ１２に対応す
るものであるか、副通過被検出部Ｍ１３に対応するもの
であるかを区別することが可能である。

【００２５】したがって、内燃機関の始動操作直後であ
っても、上述のように区別された回転検出信号を利用す
ることにより、クランクロータＭ４の回転が１回転目の
ものであるか２回転目のものであるかを確実に区別する
ことが可能となる。

【００２６】請求項５に記載の第５の発明は前記第４の
発明の構成に加え、図１に示すように、前記内燃機関は
前記クランクシャフトＭ１からカムシャフトＭ１０に至
る回転伝達系内に設けられ、かつ前記クランクシャフト
Ｍ１に対するカムシャフトＭ１０の回転位相を調整する
ための回転位相調整手段Ｍ１６を備えており、前記主通
過被検出部Ｍ１２は、前記カムロータＭ１１の外周に等
角度毎に設けられた複数の主構造体Ｍ１２ａを備え、前
記副通過被検出部Ｍ１３は、前記主構造体Ｍ１２ａのカ
ムロータＭ１１の回転方向における幅とは異なる幅を有
し、かつ同カムロータＭ１１の外周において同主構造体
Ｍ１２ａと同一の角度毎に設けられた複数の副構造体Ｍ
１３ａを備え、前記第３通過検出手段Ｍ１４は、前記主
構造体Ｍ１２ａ及び副構造体Ｍ１３ａの幅の相違を利用
して同主構造体Ｍ１２ａの通過を検出し、前記第４通過
検出手段Ｍ１５は、前記幅の相違を利用して副構造体Ｍ
１３ａの通過を検出するものである。

【００２７】上記第５の発明によると、クランクシャフ
トＭ１の回転にともないカムシャフトＭ１０及びカムロ
ータＭ１１が回転すると、第３通過検出手段Ｍ１４及び
第４通過検出手段Ｍ１５は、主構造体Ｍ１２ａ及び副構
造体Ｍ１３ａが、カムロータＭ１１の回転方向に互いに
異なる幅を有していることを利用して、各構造体Ｍ１２
ａ，Ｍ１３ａの通過を検出する。ここで、主構造体Ｍ１
２ａが主通過被検出部Ｍ１２において等角度毎に設けら
れていることから、カムシャフトＭ１０が一定速度で回
転していれば、カムロータＭ１１が１／２回転する間に
は、同主構造体Ｍ１２ａの通過が等タイミング毎に複数
回検出される。また、副構造体Ｍ１３ａが副通過被検出
部Ｍ１３において主構造体Ｍ１２ａと同一の角度毎に設
けられていることから、カムロータＭ１１が１／２回転
する間には、同副構造体Ｍ１３ａの通過が複数回検出さ
れる。

【００２８】このため、例えば、回転検出信号が主構造
体Ｍ１２ａに対応するものから副構造体Ｍ１３ａに対応
するものへ切り換わるとき、又はその逆に切り換わると
きを基準とする。そして、その基準から第３通過検出手
段Ｍ１４による主構造体Ｍ１２ａの検出回数をカウント
する。又は、前記基準から第４通過検出手段Ｍ１５によ
る副構造体Ｍ１３ａの検出回数をカウントする。このカ
ウント値から主構造体Ｍ１２ａの複数の検出タイミン
グ、又は副構造体Ｍ１３ａの複数の検出タイミングをそ
れぞれ区別し、その検出タイミングがカムシャフトＭ１
０が何度回転したときのものであるか（カム角が何度で
あるか）を検出することが可能である。

【００２９】前記カム角の検出精度は主構造体Ｍ１２ａ
及び副構造体Ｍ１３ａの検出回数、すなわち、両構造体
Ｍ１２ａ，Ｍ１３ａの数に依存する。これらの回数
（数）が多くなるほど検出精度を高めることができる。

【００３０】したがって、回転位相調整手段Ｍ１６の搭
載された内燃機関では、通常、前記クランク角とカム角
とに基づき、クランクシャフトＭ１に対するカムシャフ
トＭ１０の回転位相が変更されるが、前述したカム角を
利用することにより、精度の高い回転位相の変更の実現
が可能となる。

【００３１】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）以下、第１、第２及び第４の発明
を具体化した第１の実施の形態を図２〜図１０に従って
説明する。

【００３２】先ず、本実施の形態に係る内燃機関のクラ
ンク角検出装置ＣＤの構成について図２〜図６を参照し
て説明する。ここに、図２は本実施の形態が適用される
４気筒ガソリンエンジンシステムを示す概略構成図、図
３はクランクポジションセンサ２０を模式的に示す拡大
図、図４はクランクポジションセンサ２０を構成するク
ランクロータ２１のエッジ部分の拡大図である。また、
図５はクランクロータ２１に形成されている第１被検出
溝２２及び第２被検出溝２３と、半導体磁気センサ２５
から出力される第１パルス信号Ｓ１及び第２パルス信号
Ｓ２との関係を模式的に示す説明図、図６はカムポジシ
ョンセンサ３０を模式的に示す拡大図である。

【００３３】内燃機関としてのエンジン１０は、シリン
ダブロック１１内に形成された４つのシリンダ１２と、
各シリンダ１２内を上下方向に往復移動するピストン１
４と、シリンダ１２、シリンダヘッド１３及びピストン
１４上面によって区画形成される燃焼室１５と、ピスト
ン１４の往復運動を回転運動に変換するクランクシャフ
ト１６とを備えている。また、シリンダヘッド１３の上
方には、タイミングベルト（図示しない）を介してクラ
ンクシャフト１６と連結されているカムシャフト１９が
配設されている。

【００３４】クランクシャフト１６は、クランクアーム
１６ａ、クランクピン１６ｂによって回転軸から偏心し
た位置に形成されているクランク１７を有しており、こ
のクランク１７の形成位置は、グループ化された各シリ
ンダ１２毎に異なっている。そして、各シリンダ１２に
おいてクランク１７がどの位置にあるか（ピストン１４
が各シリンダ１２のどの位置にあるか）を示す指標とし
てクランク角が用いられている。

【００３５】また、ピストン１４とクランクシャフト１
６とは、ピストン１４の下端部とクランクシャフト１６
のクランクピン１６ｂとが、それぞれコネクティングロ
ッド１８を介して接続されることによって連結されてい
る。そして、各ピストン１４が上下方向に往復移動し、
クランク１７（クランクピン１６ｂ）が回転軸心の周り
を回転することによって、クランクシャフト１６が回転
させられる。なお、エンジン１０は、その組付に際して
第１気筒＃１のピストン１４が圧縮上死点となるように
組み付けられている。

【００３６】さらに、クランクシャフト１６には、クラ
ンクポジションセンサ２０を構成する磁性体クランクロ
ータ２１が固定されており、また、クランクシャフト１
６近傍のシリンダブロック１１には、クランクポジショ
ンセンサ２０を構成する半導体磁気センサ２５が配置さ
れている。

【００３７】かかるクランクポジションセンサ２０につ
いて、図３、図４及び図５を参照して詳細に説明する。
クランクロータ２１の互いに異なる円周上には、第１通
過被検出部としての第１被検出溝２２と、第２通過被検
出部としての第２被検出溝２３とが形成されている。よ
り詳しくは、クランクロータ２１外周における一方（図
１４の右側）のエッジには、等角度ピッチ毎、たとえ
ば、本実施の形態では３０°ＣＡピッチ毎に第１被検出
溝２２が形成されている。また、他方（図４の左側）の
エッジには、第１被検出溝２２，２２間に対応する位置
に、０本乃至４本の第２被検出溝２３が形成されてお
り、その形成本数は前後の第２被検出溝２３で異なると
ともに、前後する第２被検出溝２３の数の組み合わせも
それぞれ異なっている。すなわち、隣り合う一対の第１
被検出溝２２，２２を１つのグループとした場合の全グ
ループに関し、所定のグループでの第２被検出溝２３の
数とその隣のグループでの第２被検出溝２３の数との組
み合わせが互いに異なるように設定されている。

【００３８】また、クランクシャフト１６近傍のシリン
ダブロック１１には、第１被検出溝２２、第２被検出溝
２３の通過をそれぞれ検出する半導体磁気センサ２５が
クランクロータ２１に対向するように配置されている。

【００３９】この半導体磁気センサ２５は、クランクロ
ータ２１の軸心方向（クランクロータ２１の回転方向と
垂直な方向）に、クランクロータ２１の厚み程度だけ離
間配置された第１センサ部２６と第２センサ部２７とを
有している。第１センサ部２６は第１通過検出手段を構
成し、第２センサ部２７は第２通過検出手段を構成する
ものである。そして、半導体磁気センサ２５は、第１セ
ンサ部２６が第１被検出溝２２の通過を検出した際に、
第１被検出溝２２が３０°ＣＡ毎に形成されていること
を受けて等間隔の第１パルス信号Ｓ１を出力する。

【００４０】これに対し、第２センサ部２７が第２被検
出溝２３の通過を検出した際には、半導体磁気センサ２
５は、他方のエッジに形成されている第２被検出溝２３
の本数に対応した数の第２パルス信号Ｓ２を出力する。

【００４１】すなわち、図５に示すように、第１被検出
溝２２の右側エッジの通過を第１センサ部２６が検出す
ることにより第１パルス信号Ｓ１がＬｏからＨｉｇｈに
切り換わり、第１被検出溝２２の左側エッジの通過を第
１センサ部２６が検出することにより第１パルス信号Ｓ
１がＨｉｇｈからＬｏに切り換わるのである。また、第
２センサ部２７が第２被検出溝２３の通過を検出する毎
に第２パルス信号Ｓ２がＨｉｇｈからＬｏに切り換わ
り、図５では４本形成されている第２被検出溝２３に対
応して第２パルス信号Ｓ２が４回ＨｉｇｈからＬｏに切
り換わっている。

【００４２】そして、次の第１被検出溝２２の右側エッ
ジが第１センサ部２６を通過すると、再び第１パルス信
号Ｓ１は、ＬｏからＨｉｇｈに切り換わり、第２パルス
信号Ｓ２は１本形成されている第２被検出溝２３に対応
して１回ＨｉｇｈからＬｏに切り換わっている。

【００４３】なお、半導体磁気センサ２５としては、ホ
ール素子、磁気抵抗素子等の半導体素子を各センサ部２
６、２７に備えたものが該当する。シリンダヘッド１３
には、回転検出手段としてのカムポジションセンサ３０
が配設されている。かかるカムポジションセンサ３０に
ついて、図６を参照して詳細に説明する。

【００４４】カムシャフト１９には、磁性体カムロータ
３１が固定されている。カムロータ３１の外周部には、
その半分（１８０°の範囲）にわたり主通過被検出部と
しての被検出歯３２ａが形成されている。カムロータ３
１の外周部の他の半分には副通過被検出部としての凹部
３２ｂが設けられている。したがって、カムポジション
センサ３０から出力される第３パルス信号Ｓ３の波形が
１８０°毎（３６０°ＣＡ毎）に変化することになる。

【００４５】また、カムシャフト１９近傍のシリンダヘ
ッド１３には、被検出歯３２ａ及び凹部３２ｂの通過を
検出する電磁ピックアップ３３がカムロータ３１に対向
するように配置されている。この電磁ピックアップ３３
は第３通過検出手段及び第４通過検出手段を構成するも
のである。同ピックアップ３３は、被検出歯３２ａの通
過を検出している間は、Ｈｉｇｈレベルの第３パルス信
号Ｓ３を出力し、被検出歯３２ａの通過を検出していな
い間（凹部３２ｂの通過を検出している間）は、Ｌｏレ
ベルの第３パルス信号Ｓ３を出力する。

【００４６】このほか、シリンダヘッド１３には、図２
に示すように各シリンダ１２毎にインジェクタ５０及び
点火プラグ５１が配設されている。各インジェクタ５０
は所定のクランク角において燃焼室１５内に燃料を供給
し、各点火プラグ５１は所定のクランク角において燃焼
室１５内の混合気に点火する。

【００４７】続いて、本実施の形態に係る内燃機関のク
ランク角検出装置ＣＤの制御系について図８に示す制御
ブロック図を参照して説明する。内燃機関のクランク角
検出装置ＣＤの制御系は、電子制御ユニット４０（以下
「ＥＣＵ」という。）を核として構成されており、ＥＣ
Ｕ４０にはエンジン１０停止後も所定時間、通電される
ものとする。そして、ＥＣＵ４０によって記憶手段、ク
ランク角検出手段等が実現される。

【００４８】ＥＣＵ４０は、旧第２パルス信号数ＸＯと
第２パルス信号数Ｘとの組み合わせから各第１パルス信
号Ｓ１に付すナンバー値Ｎを算出するためのテーブル、
ナンバーが付された第１パルス信号Ｓ１及び第３パルス
信号Ｓ３に基づき特定気筒のクランク角を検出するクラ
ンク角検出処理プログラムを格納したＲＯＭ４１を有し
ている。また、ＲＯＭ４１には、クランク角検出処理プ
ログラムのほかにも、検出されたクランク角に基づいて
点火時期を制御する点火時期制御プログラム等の各種制
御プログラムが格納されている。

【００４９】さらに、ＥＣＵ４０は、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Ｃ
ＰＵ４２、ＣＰＵ４２での演算結果、及び各センサから
入力されたデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ４３、エ
ンジン１０停止時等の電源供給停止時にＲＡＭ４３に格
納された各種データを保持するためのバックアップＲＡ
Ｍ４４を有している。

【００５０】そして、ＣＰＵ４２、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ
４３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、入力インターフェー
ス４６及び出力インターフェース４７と接続されてい
る。

【００５１】入力インターフェース４６には、クランク
ポジションセンサ２０、カムポジションセンサ３０等が
接続されている。そして、各センサから出力された信号
がアナログ信号である場合には、図示しないＡ／Ｄコン
バータによってディジタル信号に変換された後、双方向
バス４５に出力される。

【００５２】また、出力インターフェース４７には、イ
ンジェクタ５０、点火プラグ５１等の外部回路が接続さ
れており、これら外部回路は、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作動制御さ
れる。

【００５３】次に、上記構成を備えた本実施の形態に係
る内燃機関のクランク角検出装置ＣＤにおけるクランク
角検出プログラムについて、図９に示すクランク角検出
プログラムのフローチャート、図７に示すフラグ値Ｆ算
出プログラムのフローチャート、及び図１０に示すタイ
ミングチャートを参照して説明する。

【００５４】ここで、図１０は、第１被検出溝２２が半
導体磁気センサ２５の第１センサ部２６を通過する際に
出力される第１パルス信号Ｓ１、第２パルス信号数Ｘ、
被検出歯３２ａが電磁ピックアップ３３を通過する際に
出力される第３パルス信号Ｓ３、ナンバー値Ｎ、及びフ
ラグ値Ｆの経時変化を示すタイミングチャートである。

【００５５】エンジン１０は、その組付時に第１気筒＃
１のピストン１４が圧縮上死点となるように組み付けら
れており、本フローチャートは、同気筒＃１のピストン
１４が圧縮上死点に位置している状態からスタートする
ものとする。

【００５６】エンジン１０を始動させるためクランキン
グが行われると、図９のステップ１０（以下、ステップ
をＳで表す）において第２パルス信号数Ｘに０〜４まで
の任意の値をストアする。この処理は、エンジン１０始
動当初のみ実行され、エンジン１０始動後においては、
後述するＳ１１０における点火制御処理が終了した後、
Ｓ２０にリターンする。

【００５７】Ｓ２０では、先回の処理において用いられ
た第２パルス信号数Ｘを旧第２パルス信号数ＸＯにスト
アする。続いて、半導体磁気センサ２５から出力される
第１パルス信号Ｓ１が、ＬｏからＨｉｇｈに立ち上がる
ようにして切り換わったか否か、すなわち、クランクロ
ータ２１の一方のエッジに形成された第１被検出溝２２
が第１センサ部２６を通過し終わったか否かを判断する
（Ｓ３０）。

【００５８】そして、第１パルス信号Ｓ１がＬｏからＨ
ｉｇｈに切り換わっていないと判断した場合には（Ｓ３
０：ＮＯ）、第１パルス信号Ｓ１がＬｏからＨｉｇｈに
切り換わるまで待機する。これに対して、第１パルス信
号Ｓ１がＬｏからＨｉｇｈに切り換わったと判断した場
合には（Ｓ３０：ＹＥＳ）、Ｓ４０に移行し、第２パル
ス信号数Ｘをカウントするための準備として第２パルス
信号数カウンタ値Ｃを０にリセットすることが行われ
る。

【００５９】すなわち、第１パルス信号Ｓ１のＬｏから
Ｈｉｇｈへの切り換わりをきっかけとして、次に説明す
る第２パルス信号数Ｘのカウントが開始されるのであ
る。第２パルス信号数Ｘをカウントするために、先ず、
半導体磁気センサ２５から出力される第２パルス信号Ｓ
２が、ＨｉｇｈからＬｏに立ち下がるようにして切り換
わったか否かを、クランクロータ２１の他方のエッジに
形成された第２被検出溝２３の左側エッジが第２センサ
部２７を通過したか否かによって判断する（Ｓ５０）。

【００６０】そして、半導体磁気センサ２５から出力さ
れる第２パルス信号Ｓ２が、ＨｉｇｈからＬｏに切り換
わったと判断した場合には（Ｓ５０：ＹＥＳ）、第２パ
ルス信号数カウンタ値Ｃを１つインクリメントし（Ｓ６
０）、Ｓ７０に移行する。これに対して、第２パルス信
号Ｓ２が、ＨｉｇｈからＬｏに切り換わっていないと判
断した場合には（Ｓ５０：ＮＯ）、Ｓ７０に移行する。

【００６１】Ｓ７０では、半導体磁気センサ２５から出
力される第１パルス信号Ｓ１が、ＨｉｇｈからＬｏに切
り換わったか否か、すなわち、クランクロータ２１の一
方のエッジが第１センサ部２６を通過し始めたか否かを
判断する。そして、半導体磁気センサ２５から出力され
る第１パルス信号Ｓ１が、ＨｉｇｈからＬｏに切り換わ
っていないと判断した場合には（Ｓ７０：ＮＯ）、Ｓ５
０に移行する。

【００６２】すなわち、第２被検出溝２３は、クランク
ロータ２１の他方のエッジにおいて、クランクロータ２
１の一方のエッジに形成された各第１被検出溝２２の間
に位置するように形成されている。したがって、先の第
１被検出溝２２の通過が検出された後、次の第１被検出
溝２２の通過が検出されたか否かを判断することによっ
て、全ての第２被検出溝２３が第２センサ部２７を通過
したか否かを判断するのである。そして、Ｓ７０におい
て第１パルス信号Ｓ１が、ＨｉｇｈからＬｏに切り換わ
ったと判断されるまでは、第２センサ部２７による第２
被検出溝２３の通過検出が実行され、第２パルス信号Ｓ
２のカウントアップが行われるのである。

【００６３】一方、半導体磁気センサ２５から出力され
る第１パルス信号Ｓ１が、ＨｉｇｈからＬｏに切り換わ
ったと判断した場合には（Ｓ７０：ＹＥＳ）、全ての第
２被検出溝２３が第２センサ部２７を通過したものと判
断し、カウントアップされた第２パルス信号数カウンタ
値Ｃを、第２パルス信号数Ｘとしてストアする（Ｓ８
０）。

【００６４】続いて、Ｓ９０では、表１に示すＲＯＭ４
１に格納された旧第２パルス信号数ＸＯと第２パルス信
号数Ｘとの組み合わせから各第１パルス信号Ｓ１に付す
ナンバー値Ｎを算出するためのテーブルに基づいてナン
バー値Ｎを算出する。すなわち、クランクロータ２１の
他方のエッジに形成されている第２被検出溝２３は、前
後で溝数が異なるとともに、前後する溝数の組み合わせ
がそれぞれ異なるように形成されている。したがって、
前後する旧第２パルス信号数ＸＯと第２パルス信号数Ｘ
とはそれぞれ異なるとともに、前後する旧第２パルス信
号数ＸＯと第２パルス信号数Ｘとの組み合わせは、それ
ぞれ異なることとなる。

【００６５】

【表１】 テーブルには、旧第２パルス信号数ＸＯと第２パルス信
号数Ｘとの組み合わせがそれぞれ異なり、１２通りの組
み合わせが存在することを受けて、各組み合わせに対応
する０から１１までの対応するナンバー値Ｎが備えられ
ている。そして、各旧第２パルス信号数ＸＯと第２パル
ス信号数Ｘとの組み合わせに対しては、それぞれ異なる
ナンバー値Ｎが割り当てられており、各旧第２パルス信
号数ＸＯと第２パルス信号数Ｘとの組み合わせは、確実
に識別される。

【００６６】たとえば、前回検出された旧第２パルス信
号数ＸＯが０、今回検出された第２パルス信号数Ｘが１
の場合には、Ｓ３０においてＬｏからＨｉｇｈに切り換
わったと判断された第１パルス信号Ｓ１に対してナンバ
ー値Ｎ＝０を付すこととなる。これに対して、前回検出
された旧第２パルス信号数ＸＯが０であっても、今回検
出された第２パルス信号数Ｘが２の場合には、Ｓ３０に
おいてＬｏからＨｉｇｈに切り換わったと判断された第
１パルス信号Ｓ１に対してナンバー値Ｎ＝３を付すこと
となる。

【００６７】Ｓ１００では、Ｓ９０にて算出されたナン
バー値Ｎと、カムポジションセンサ３０から出力される
第３パルス信号Ｓ３の変化に応じて算出されるフラグ値
Ｆとに基づいてクランク角を検出する。

【００６８】ここで、フラグ値Ｆの算出プログラムにつ
いて図７に示すフローチャートを参照して説明する。こ
のフラグ値Ｆ算出プログラムは、クランク角検出プログ
ラムと平行して実行されており、算出されたフラグ値Ｆ
はその都度、格納される。

【００６９】先ず、カムポジションセンサ３０からの第
３パルス信号Ｓ３を受けて、第３パルス信号Ｓ３がＨｉ
ｇｈであるか否かを判断する（Ｓ２００）。そして、第
３パルス信号Ｓ３がＨｉｇｈであると判断した場合には
（Ｓ２００：ＹＥＳ）、フラグ値Ｆを１にセットする
（Ｓ２１０）。これに対して、第３パルス信号Ｓ３がＨ
ｉｇｈではないと判断した場合には（Ｓ２００：Ｎ
Ｏ）、フラグ値Ｆを０にリセットする（Ｓ２２０）。す
なわち、図１０に示すように、第３パルス信号Ｓ３がＨ
ｉｇｈである期間はフラグ値Ｆ＝１となり、第３パルス
信号Ｓ３がＬｏである期間はフラグ値Ｆ＝０となる。

【００７０】次に、Ｓ１００にて実行されるクランク角
の検出について図１０に示すタイミングチャートを参照
して説明する。ここに、図１０において上段の信号波形
は半導体磁気センサ２５から出力された第１パルス信号
Ｓ１を示し、その信号波形の下に配列された数字は半導
体磁気センサ２５から出力された第２パルス信号Ｓ２の
検出数である第２パルス信号数Ｘを示している。また、
中段の信号波形は電磁ピックアップ３３から出力された
第３パルス信号Ｓ３を示し、下段の波形は第３パルス信
号Ｓ３に対応して算出されるフラグ値Ｆの変化を示して
いる。さらに、中段の信号波形と下段の波形との間に配
列された数字は表１に基づき算出されたナンバー値Ｎを
示している。

【００７１】図から分かるように、クランクシャフト１
６が１回転（０°ＣＡ〜３６０°ＣＡ）する範囲におけ
る３０°ＣＡ刻みのクランク角に対応する旧第２パルス
信号数ＸＯと第２パルス信号数Ｘとの組み合わせは、そ
れぞれ異なっている。そして、３０°ＣＡ刻みのクラン
ク角に対しては、かかる組み合わせの相違に基づいてそ
れぞれ異なるナンバー値Ｎが付されている。

【００７２】したがって、クランクシャフト１６が１回
転（０°ＣＡ〜３６０°ＣＡ）する範囲においては、ク
ランク角とナンバー値Ｎとの対応関係を予め把握してお
くことにより、ナンバー値Ｎからクランク角を特定する
ことができることになる。

【００７３】しかしながら、エンジン１０における１サ
イクルは、クランクシャフト１６が２回転することによ
り完了するので、１サイクル中に同じナンバー値Ｎが併
存することとなり、両者を識別することができない。そ
こで、３６０°ＣＡ毎にその値が変化するフラグ値Ｆを
用いてクランクシャフト１６の回転が０〜３６０°ＣＡ
の範囲にあるのか、３６０〜７２０°ＣＡ（０°ＣＡ）
の範囲にあるのかを識別するのである。

【００７４】すなわち、フラグ値Ｆ＝１の場合における
ナンバー値Ｎ＝０は、第１気筒＃１の圧縮上死点（たと
えばクランク角０°ＣＡ）に対応し、フラグ値Ｆ＝０の
場合におけるナンバー値Ｎ＝０は、第４気筒＃４の圧縮
上死点（たとえばクランク角３６０°ＣＡ）に対応し、
同じナンバー値Ｎであっても確実に識別することができ
ることとなる。このようにして、任意のクランク角が検
出されるのである。

【００７５】そして、算出されたクランク角に基づい
て、点火時期制御が実行される（Ｓ１１０）。こうして
点火時期制御が実行されるとＳ２０に移行し、今回用い
られた第２パルス信号数Ｘを旧第２パルス信号数ＸＯと
してストアする。

【００７６】以上説明したクランク角検出プログラムの
各ステップは、エンジン１０作動中、繰り返し実行され
る。本実施の形態では、ＥＣＵ４０によるＳ３０，Ｓ４
０，Ｓ５０，Ｓ６０，Ｓ７０，Ｓ８０の処理が記憶手段
に相当し、Ｓ９０，Ｓ１００の処理がクランク角検出手
段に相当する。

【００７７】以上実施の形態に基づき詳細に説明した通
り、上記実施の形態に係る内燃機関のクランク角検出装
置ＣＤは、クランクロータ２１の一方のエッジに等間隔
毎に形成された第１被検出溝２２を備えるとともに、他
方のエッジにおける第１被検出溝２２，２２間に対応す
る位置に前後で形成数が異なるとともに、前後の形成数
の組み合わせがそれぞれ異なるように形成された第２被
検出溝２３を備えている。また、クランクロータ２１の
回転軸心方向に、クランクロータ２１の厚み程度離間配
置された第１センサ部２６及び第２センサ部２７を有す
る半導体磁気センサ２５を備えている。

【００７８】したがって、前後する第２被検出溝２３が
第２センサ部２７を通過した際には、前後で異なる数を
有する第２パルス信号Ｓ２が出力されるとともに、その
第２パルス信号数Ｘの組み合わせはそれぞれ異なり、各
第１被検出溝２２（クランク角）に対してそれぞれ異な
るナンバー値Ｎを付すことができる。

【００７９】この結果、各クランク角を直接かつ確実に
識別することができることとなり、最大でクランクシャ
フトが３６０°ＣＡ回転しなければクランク角を検出す
ることができなかった従来の装置と異なり、最大でも第
２被検出溝２３の通過を２回、すなわち、第１被検出溝
２２の通過を３回（９０°ＣＡ）検出するだけでクラン
ク角を検出することができる。

【００８０】また、カム角センサと回転数センサとから
出力される信号に基づいて、点火時期に対応するクラン
ク角のみを検出し、点火すべきシリンダを判別するにと
どまった従来のクランク角検出装置と異なり、特定シリ
ンダ１２におけるピストン１４の位置（クランク角）を
正確に検出することができる。

【００８１】さらに、各第１被検出溝２２に対して付さ
れたナンバー値Ｎから対応するクランク角をすべて検出
することができるので、クランク角に基づき実行される
制御の対象を拡大することができる。

【００８２】この結果、点火時期の最適化を図ることが
でき、エンジン１０の出力特性を向上させることができ
るとともに、燃焼室１５から排出される排ガス中のＮＯ
ｘの濃度等を抑制することができる。また、各シリンダ
１２毎に独立して燃料噴射を行う独立噴射、２、３のグ
ループに分けられた複数のシリンダ１２に対して各グル
ープ毎に燃料噴射を行うグループ噴射により燃料噴射時
期制御を実行する際に、正確な制御を行うことができ
る。 （第２の実施の形態）次に、第１、第３、第４及び第５
の発明を具体化した第２の実施の形態について、図１１
〜図２２に従って説明する。

【００８３】本実施の形態では、クランクシャフト６７
に対する吸気側カムシャフト７４の回転位相を調整する
ための回転位相調整手段がエンジン６１に組み込まれて
いる。また、クランクポジションセンサ１０３及びカム
ポジションセンサ１０９の構成が第１の実施の形態と異
なっている。これにともない、クランク角の検出及び気
筒判別の方法が第１の実施の形態と異なっている。以下
に、これらの相違点を中心に第２の実施の形態について
説明する。

【００８４】図１１に示すように、車両には多気筒内燃
機関としての４気筒ガソリンエンジン（以下、単にエン
ジンという）６１が搭載されている。エンジン６１のシ
リンダブロック６２には複数のシリンダ６４が並設さ
れ、各シリンダ６４内にピストン６５が往復動可能に収
容されている。各ピストン６５はコネクティングロッド
６６を介しクランクシャフト６７に連結されている。各
ピストン６５の往復運動はコネクティングロッド６６に
よって回転運動に変換された後、クランクシャフト６７
に伝達される。

【００８５】シリンダブロック６２及びシリンダヘッド
６３間において、各ピストン６５の上側には燃焼室６８
が形成されている。シリンダヘッド６３には、各燃焼室
６８に連通する吸気ポート６９及び排気ポート７１がそ
れぞれ設けられている。シリンダヘッド６３には、吸気
バルブ７２及び排気バルブ７３がそれぞれ往復動可能に
支持されている。シリンダヘッド６３において吸気バル
ブ７２の上方には、カムを有する吸気側カムシャフト７
４が回転可能に設けられ、排気バルブ７３の上方にはカ
ムを有する排気側カムシャフト７５が回転可能に設けら
れている。

【００８６】各カムシャフト７４，７５の端部にそれぞ
れ設けられたタイミングプーリ７６，７７は、タイミン
グベルト７８により前記クランクシャフト６７に駆動連
結されている。同ベルト７８はクランクシャフト６７の
回転を両タイミングプーリ７６，７７に伝達する。この
伝達により、クランクシャフト６７が２回転する期間に
両カムシャフト７４，７５が１回転する。両カムシャフ
ト７４，７５が回転すると、カムの押し下げ力によりバ
ルブ７２，７３が往復動し、ポート６９，７１がそのバ
ルブ７２，７３により開放及び閉鎖される。

【００８７】吸気ポート６９にはエアクリーナ７９、ス
ロットルバルブ８１、サージタンク８２、吸気マニホー
ルド８３等を備えた吸気通路８４が接続されている。エ
ンジン６１外部の空気は吸気通路８４の各部材７９，８
１，８２，８３を順に通過して燃焼室６８に取り込まれ
る。

【００８８】スロットルバルブ８１は、吸気通路８４内
に軸８１ａにより回動可能に支持されている。軸８１ａ
はワイヤ等を介して運転席のアクセルペダル（図示略）
に連結されており、運転者によるアクセルペダルの踏み
込み操作に連動してスロットルバルブ８１と一体に回動
する。吸気通路８４を流れる空気の量（吸入空気量）
は、スロットルバルブ８１の回動角度に応じて決定され
る。

【００８９】吸気マニホールド８３には、ソレノイドコ
イルを有するインジェクタ８５が取り付けられている。
各インジェクタ８５は、ソレノイドコイルへの通電によ
り開弁して各吸気ポート６９へ向けて燃料を噴射する。
そして、各インジェクタ８５から噴射される燃料と吸入
空気とからなる混合気が各燃焼室６８内へ導入される。
この混合気に着火するために、シリンダヘッド６３には
点火プラグ８６が取り付けられている。点火プラグ８６
は、ディストリビュータ８７によって分配された点火信
号に基づいて駆動される。ディストリビュータ８７は、
イグナイタ８８から出力される高電圧を、クランクシャ
フト６７の回転角（クランク角）に同期して点火プラグ
８６に分配して印加する。そして、燃焼室６８内へ導入
された混合気は点火プラグ８６の点火によって爆発・燃
焼される。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスにより
ピストン６５が往復動させられ、クランクシャフト６７
が回転してエンジン６１の駆動力が得られる。

【００９０】排気ポート７１には排気マニホールド８
９、触媒コンバータ９１等を備えた排気通路９２が接続
されている。燃焼室６８で生じた燃焼ガスは、排気通路
９２の各部材８９，９１等を順に通ってエンジン６１の
外部へ排出される。

【００９１】前記エンジン６１においては、混合気が燃
焼室６８に吸入されて燃焼ガスが排出されるまでの期
間、すなわち、１サイクルの間に、ピストン６５が２往
復してクランクシャフト６７が２回転する。このサイク
ルは、周知のように、吸気行程、圧縮行程、爆発行程及
び排気行程の４つの行程からなる。吸気行程では、ピス
トン６５の下降により燃焼室６８内に負圧が発生し、こ
の負圧により燃焼室６８内に混合気が吸入される。圧縮
行程では、ピストン６５が上昇して、混合気が圧縮され
る。爆発行程では、圧縮された混合気の爆発・燃焼によ
って発生する圧力によってピストン６５が押し下げられ
る。排気行程では、押し下げられたピストン６５が再び
上昇して、燃焼ガスが燃焼室６８外へ排出される。

【００９２】なお、エンジン６１における４つの気筒
を、その配列順に第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気
筒＃３及び第４気筒＃４とすると、その配列順とは異な
る順序、ここでは第１気筒＃１、第３気筒＃３、第４気
筒＃４及び第２気筒＃２の順で、１８０°ＣＡずつ位相
をずらして各気筒＃１〜＃４のピストン６５が往復動す
る。

【００９３】前記エンジン６１のクランクシャフト６７
から吸気側カムシャフト７４に至る回転伝達系内には、
可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）９３が設けられて
いる。ＶＶＴ９３は、燃費、トルク特性等の向上及びエ
ミッションの低減のために、クランクシャフト６７に対
する吸気側カムシャフト７４の回転位相を変化させるこ
とにより、吸気バルブ７２の作動タイミングをクランク
角に関して連続的に変更する機構であり、エンジンオイ
ル９４の油圧により駆動される。ここでは、ＶＶＴ９３
として可動ピストンを内蔵したものが用いられている。
このタイプのＶＶＴ９３では、吸気側のタイミングプー
リ７６が、タイミングベルト７８によって駆動される部
分と、吸気側カムシャフト７４に固定される部分とに分
割されている。そして、両部分の間には、内外周にヘリ
カルスプライン（ねじれた縦溝）を有する可動ピストン
が設けられている。この可動ピストンが油圧によって軸
方向に移動させられることにより、両部分の位相がずら
されて吸気バルブ７２の作動タイミングが連続的に変更
される。

【００９４】ＶＶＴ９３にエンジンオイル９４を供給す
るための液体供給源として、エンジン６１に既設のオイ
ルポンプ９５が利用されている。オイルポンプ９５はク
ランクシャフト６７に駆動連結されており、エンジン６
１の運転にともない作動してオイルパン９６内に貯留さ
れているエンジンオイル９４を吸引及び吐出する。吐出
されたエンジンオイル９４中の異物、金属粉等はオイル
フィルタ９７によって捕捉される。

【００９５】ＶＶＴ９３へのエンジンオイル９４の供給
量（油圧の大きさ）を調整するためにオイルコントロー
ルバルブ（ＯＣＶ）９８が設けられている。ＯＣＶ９８
は複数のポートを有するケーシング９９と、そのケーシ
ング９９内に収容されたスプール弁１０１と、この弁１
０１を往復動させて各ポートの開口量を調整する電磁ソ
レノイド１０２とを備えている。そして、単位時間に占
める電磁ソレノイド１０２への通電時間の割合（デュー
ティ比）を種々変更する、いわゆるデューティ比制御を
行うことにより、スプール弁１０１がケーシング９９内
の任意の位置へ移動させられて各ポートの開口量が調整
され、ＶＶＴ９３への油圧の大きさが調整される。この
油圧調整に応じて吸気側カムシャフト７４の回転位相が
変更され、吸気バルブ７２の作動タイミングが連続的に
変更される。そして、前述したＶＶＴ９３、エンジンオ
イル９４、オイルポンプ９５、ＯＣＶ９８等によって回
転位相調整手段が構成されている。

【００９６】前記エンジン６１にはクランクポジション
センサ１０３、回転検出手段としてのカムポジションセ
ンサ１０９、水温センサ１１６、スロットルセンサ１１
７、吸気圧センサ１１８等の各種センサが設けられてい
る。

【００９７】クランクポジションセンサ１０３は、図１
２に示すようにクランクロータ１０４、第１磁気センサ
１０５及び第２磁気センサ１０６を備えている。クラン
クロータ１０４は鋳鉄の円盤からなり、クランクシャフ
ト６７上に一体回転可能に取り付けられている。クラン
クロータ１０４の外周のほぼ全体には、第１通過被検出
部としての多数の第１の歯１０７が等角度α毎に形成さ
れている。本実施の形態では１２個の第１の歯１０７が
３０°毎に形成されている。

【００９８】クランクロータ１０４は、前記第１の歯１
０７と同一円周上の隣り合う第１の歯１０７，１０７間
において、第２通過被検出部としての「０」〜「２」個
の第２の歯１０８を有している。ここで、隣り合う一対
の第１の歯１０７，１０７を１つのグループと定義する
と、図１２に示すように、全部（１２個）の第１の歯１
０７はＧ１〜Ｇ１２の１２個のグループに分類される。
さらに、所定のグループでの第２の歯１０８の数と、そ
の隣のグループでの第２の歯１０８の数と、さらにその
隣のグループでの第２の歯１０８の数との組み合わせ
が、前記全グループＧ１〜Ｇ１２において互いに異なる
ように設定されている。その一例として、ここではグル
ープＧ１，Ｇ４，Ｇ７，Ｇ１０，Ｇ１１に第２の歯１０
８が含まれず、グループＧ２，Ｇ３，Ｇ９，Ｇ１２に１
個の第２の歯１０８が含まれ、グループＧ５，Ｇ６，Ｇ
８に２個の第２の歯１０８が含まれている。

【００９９】さらに、第１の歯１０７のクランクシャフ
ト６７の回転方向に対する幅（以下「歯幅」という）を
ｗ１とし、第２の歯１０８の歯幅をｗ２とすると、ｗ１
＞ｗ２となるように両歯１０７，１０８が形成されてい
る。

【０１００】両磁気センサ１０５，１０６は、前記クラ
ンクロータ１０４の近傍において、そのロータ１０４の
外周に対向するように配されている。第１磁気センサ１
０５はクランクロータ１０４の回転方向Ａの前側に配置
されている。第２磁気センサ１０６は、第１磁気センサ
１０５から回転方向Ａとは反対側へ間隔ｄ１だけ離間し
た位置に配置されている。この間隔ｄ１は、ｗ１＞ｄ１
＞ｗ２が成り立つような大きさに設定されている。両磁
気センサ１０５，１０６はコイル（図示略）を備え、前
記各歯１０７，１０８との対向位置関係が変化したとき
に、コイルのインダクタンスが変化する特性を利用した
周知のものである。

【０１０１】第１磁気センサ１０５は、前記クランクシ
ャフト６７の回転にともない、クランクロータ１０４が
回転して第１の歯１０７及び第２の歯１０８がその磁気
センサ１０５の前方を通過する毎にパルス状の第１のク
ランク角信号ＳＣＲＡＮＫ１を出力する。すなわち、図
２０に示すように、第１の歯１０７に対応した幅の広い
第１のクランク角信号ＳＣＲＡＮＫ１を３０°ＣＡ毎に
出力するとともに、第２の歯１０８に対応した幅の狭い
第２のクランク角信号ＳＣＲＡＮＫ２を、前記３０°Ｃ
Ａの期間中に出力する。第２磁気センサ１０６は、前記
クランクロータ１０４の回転にともない各歯１０７，１
０８がその磁気センサ１０６の前方を通過する毎に、す
なわち前記第１のクランク角信号ＳＣＲＡＮＫ１の出力
から若干遅れて、同信号ＳＣＲＡＮＫ１と同一波形のパ
ルス状の第２のクランク角信号ＳＣＲＡＮＫ２を出力す
る。

【０１０２】カムポジションセンサ１０９は、図１３に
示すようなカムロータ１１１と一対の磁気センサ１１
２，１１３とを備えている。これらの磁気センサ１１
２，１１３によって、第３通過検出手段及び第４通過検
出手段が構成されている。カムロータ１１１は円盤状の
磁性体からなり、吸気側カムシャフト７４上に一体回転
可能に取り付けられている。カムロータ１１１の外周部
には略１８０°毎に主通過被検出部１１４と副通過被検
出部１１５とが設けられている。主通過被検出部１１４
は、カムロータ１１１の外周部に等角度β毎に設けられ
た主構造体としての多数の第３の歯１１４ａを有する。
副通過被検出部１１５は、カムロータ１１１の外周部に
おいて第３の歯１１４ａと同一の角度β毎に設けられ
た、副構造体としての多数の第４の歯１１５ａを有す
る。本実施の形態では、６個の第３の歯１１４ａが３０
°毎に形成されるとともに、６個の第４の歯１１５ａが
３０°毎に形成されている。

【０１０３】ここで、第３の歯１１４ａの吸気側カムシ
ャフト７４の回転方向Ｂに対する幅（以下「歯幅」とい
う）をｗ３とし、第４の歯１１５ａの歯幅をｗ４とする
と、ｗ３＞ｗ４となるように両歯１１４ａ，１１５ａが
形成されている。

【０１０４】磁気センサ１１２，１１３は前述した第１
及び第２の磁気センサ１０５，１０６と同一の構成を有
し、前記カムロータ１１１の近傍において、そのロータ
１１１の外周に対向するように配されている。一方の磁
気センサ１１２はカムロータ１１１の回転方向Ｂの前側
に配置されている。同磁気センサ１１２は、前記吸気側
カムシャフト７４の回転にともない、カムロータ１１１
が回転して第３の歯１１４ａ及び第４の歯１１５ａがそ
の磁気センサ１１２の前方を通過する毎にパルス状の第
１のカム角信号ＳＣＡＭ１を出力する。すなわち、図１
５に示すように、第３の歯１１４ａに対応した幅の広い
第１のカム角信号ＳＣＡＭ１と、第４の歯１１５ａに対
応した幅の狭い第１のカム角信号ＳＣＡＭ１とを３０°
（６０°ＣＡ）毎に出力する。

【０１０５】他方の磁気センサ１１３は、前記磁気セン
サ１１２から回転方向Ｂとは反対側へ間隔ｄ２だけ離間
した位置に配置されている。同磁気センサ１１３は、前
記カムロータ１１１の回転にともない各歯１１４ａ，１
１５ａがその磁気センサ１１３の前方を通過する毎に、
すなわち前記第１のカム角信号ＳＣＡＭ１の出力から若
干遅れて、その信号ＳＣＡＭ１と同一波形の第２のカム
角信号ＳＣＡＭ２を出力する。このように、カムポジシ
ョンセンサ１０９は吸気側カムシャフト７４が１／２回
転する毎に（クランクロータ１０４が１回転する毎
に）、回転検出信号としてカム角信号ＳＣＡＭ１，ＳＣ
ＡＭ２を出力する。

【０１０６】図１１に示すように、水温センサ１１６は
シリンダブロック６２に取り付けられ、エンジン６１の
冷却水の温度（冷却水温ＴＨＷ）を検出する。スロット
ルセンサ１１７は吸気通路８４のスロットルバルブ８１
の近傍に取り付けられ、そのバルブ８１の軸８１ａの回
動角度（スロットル開度ＴＡ）を検出する。吸気圧セン
サ１１８はサージタンク８２に取り付けられ、真空を基
準とした場合の同タンク８２内の圧力（吸気圧ＰＭ）を
検出する。

【０１０７】上述した各種センサ１０３，１０９，１１
６〜１１８にて発生した信号は、第１の実施の形態での
ＥＣＵ４０と同一の内部構成を有するＥＣＵ１１９に入
力される。ＥＣＵ１１９はそれらの入力に基づきエンジ
ン回転速度ＮＥ、変位角θ等の算出、気筒の判別及びク
ランク角の検出を行う。

【０１０８】ここで、クランク角は、後述するクランク
カウンタＣＣＲＡＮＫの値によって表される。このカウ
ンタＣＣＲＡＮＫは、クランクシャフト６７が２回転す
る期間において、第１の歯１０７の第１磁気センサ１０
５の前方の通過回数をカウントするものであり、図２１
に示すように「０」〜「２３」の値（整数）を採る。ま
た、気筒の判別はクランクカウンタＣＣＲＡＮＫが予め
定めた値になったときに行われる。本実施の形態では、
クランクカウンタＣＣＲＡＮＫが「０」のとき、第１気
筒＃１のピストン６５が圧縮行程の最上位置（圧縮ＴＤ
Ｃ）に位置し、「６」のとき第３気筒＃３のピストン６
５が圧縮ＴＤＣに位置していると判別される。また、前
記カウンタＣＣＲＡＮＫが「１２」のとき、第４気筒＃
４のピストン６５が圧縮ＴＤＣに位置し、「１８」のと
き第２気筒＃２のピストン６５が圧縮ＴＤＣに位置して
いると判別される。

【０１０９】ＥＣＵ１１９はこれらの算出値に基づき、
各インジェクタ８５、イグナイタ８８及びＯＣＶ９８を
作動させ、燃料噴射制御、点火時期制御、バルブタイミ
ング制御等を実行する。

【０１１０】例えば、ＥＣＵ１１９は、クランクポジシ
ョンセンサ１０３からのクランク角信号ＳＣＲＡＮＫ１
（又はＳＣＲＡＮＫ２）の時間間隔を計測することによ
り、単位時間当たりのクランクシャフト６７の回転数で
あるエンジン回転速度ＮＥを演算する。ＥＣＵ１１９は
前記クランク角信号ＳＣＲＡＮＫ１，ＳＣＲＡＮＫ２及
びカムポジションセンサ１０９からのカム角信号ＳＣＡ
Ｍ１，ＳＣＡＭ２に基づき吸気側カムシャフト７４の回
転位相、すなわち変位角θを演算する。この変位角θと
は、吸気バルブ７２の作動タイミングの調整のためにＶ
ＶＴ９３によって変更される吸気側カムシャフト７４の
角度である。

【０１１１】また、燃料噴射制御のために、ＥＣＵ１１
９は吸入空気量を求め、その量の空気によって燃焼され
る燃料の質量（燃料噴射量）を求める。ここで、燃料噴
射量はインジェクタ８５のソレノイドコイル（図示略）
への通電時間によって決定される。そのため、ＥＣＵ１
１９はそのときのエンジン６１の運転状態に基づき、燃
料噴射量に関連するパラメータとしてインジェクタ通電
時間ＴＡＵを算出する。この時間ＴＡＵにわたり各ソレ
ノイドコイルに通電し、インジェクタ８５から噴射され
る燃料量を制御する。

【０１１２】点火時期の制御のために、ＲＯＭにはエン
ジン６１の運転状態に応じた最適な点火時期に関するデ
ータが予め記憶されている。ＥＣＵ１１９は各センサか
らの検出信号によりエンジン６１の運転状態、例えば、
エンジン回転速度ＮＥ、吸気圧ＰＭ、暖機状態等を検知
する。そして、ＲＯＭ内のデータを参照して最適な点火
時期を割り出し、イグナイタ８８に一次電流の遮断信号
を出力して点火時期を制御する。すなわち、ＥＣＵ１１
９は、第１気筒＃１、第３気筒＃３、第４気筒＃４及び
第２気筒＃２の順で１８０°ＣＡ毎に点火が行われるよ
うにイグナイタ８８を駆動制御する。

【０１１３】バルブタイミングの制御のために、ＥＣＵ
１１９はセンサ１１７，１０３，１０９等によるスロッ
トル開度ＴＡ、エンジン回転速度ＮＥ、変位角θ等をそ
れぞれ読み込む。ＥＣＵ１１９は予め用意された制御マ
ップを用い、前記スロットル開度ＴＡ、エンジン回転速
度ＮＥ等に基づき目標変位角θＶＴＡを算出する。そし
て、変位角θが目標変位角θＶＴＡに合致するように、
ＯＣＶ９８の電磁ソレノイド１０２への通電時間を制御
する。この制御によりＶＶＴ９３へ供給される油圧が調
整される。そして、吸気バルブ７２の作動タイミングが
エンジン６１の運転状態に応じて連続的に変更される。

【０１１４】図１４のフローチャートは、ＥＣＵ１１９
によって実行される各処理のうち、気筒裏表判別フラグ
Ｆ１を設定するとともに、カムカウンタＣＣＡＭの操作
を行うためのルーチンを示している。このルーチンは、
第１のカム角信号ＳＣＡＭ１が立ち下がる毎に、すなわ
ち、カムロータ１１１が３０°回転する（クランクシャ
フト６７が６０°ＣＡ回転する）毎に実行される。

【０１１５】気筒裏表判別フラグＦ１は、クランクシャ
フト６７の回転がエンジン６１の同一サイクルにおける
１回目のものであるのか、２回目のものであるのかを示
す指標である。ここでは、ＥＣＵ１１９は第１のカム角
信号ＳＣＡＭ１がＨｉｇｈ（以下「Ｈ」と表す）である
期間において第２のカム角信号ＳＣＡＭ２が「Ｈ」とな
った場合、すなわち、第３の歯１１４ａが磁気センサ１
１２，１１３の前方を通過している場合、前記回転が１
回目のもの（表）であるとして気筒裏表判別フラグＦ１
を「１」に設定する。これに対し、第１のカム角信号Ｓ
ＣＡＭ１が「Ｈ」である期間であっても第２のカム角信
号ＳＣＡＭ２がＬｏ（以下「Ｌ」と表す）である場合、
すなわち、第４の歯１１５ａが磁気センサ１１２，１１
３の前方を通過している場合、前記回転が２回目のもの
（裏）であるとして、気筒裏表判別フラグＦ１を「０」
に設定する。

【０１１６】カムカウンタＣＣＡＭは吸気側カムシャフ
ト７４の回転角度を検出するためのものである。カムカ
ウンタＣＣＡＭはカムポジションセンサ１０９からの第
１のカム各信号ＳＣＡＭ１の数をカウントし、カムロー
タ１１１の歯１１４ａ，１１５ａに対応して「０」〜
「２４」の範囲の値（偶数）を順に記憶する。より詳し
くは、このカウンタＣＣＡＭは第１のカム角信号ＳＣＡ
Ｍ１が立ち下がる毎に「２」ずつ加算する。ＥＣＵ１１
９は、前記値が「２４」に達するとカウンタＣＣＡＭを
「０」にクリヤする。

【０１１７】なお、上述の気筒裏表判別フラグＦ１及び
カムカウンタＣＣＡＭは、エンジン始動のためにイグニ
ションキーがオン操作されたときに実行されるイニシャ
ルルーチン（図示略）でクリヤされる。

【０１１８】さて、第１のカム角信号ＳＣＡＭ１の立ち
下がりにより上記ルーチンの処理が開始されると、ＥＣ
Ｕ１１９はまずＳ３０５において第２のカム角信号ＳＣ
ＡＭ２が「Ｈ」であるか否かを判定する。この判定条件
が満たされていない（ＳＣＡＭ２：「Ｌ」）と、第４の
歯１１５ａが磁気センサ１１２，１１３の前方を通過し
ていると判断し、Ｓ３１０において気筒裏表判別フラグ
Ｆ１を「０」に設定する。次に、Ｓ３１５において、前
回の制御周期での気筒裏表判別フラグＦ１が「１」であ
ったか否かを判定する。この判定条件が満たされている
（Ｆ１＝１）と、今回の制御周期で同判別フラグＦ１が
「１」から「０」に切り換わったことから、磁気センサ
１１２，１１３の前方を通過する歯が第３の歯１１４ａ
から第４の歯１１５ａに切り換わったと判断し、Ｓ３２
０においてカムカウンタＣＣＡＭの値を「４」に設定す
る。Ｓ３２０の処理を実行した後、このルーチンを終了
する。

【０１１９】一方、Ｓ３０５の判定条件が満たされてい
る（ＳＣＡＭ２：「Ｈ」）と、第３の歯１１４ａが磁気
センサ１１２，１１３の前方を通過していると判断し、
Ｓ３２５において気筒裏表判別フラグＦ１を「１」に設
定する。次に、Ｓ３３０において、前回の制御周期での
気筒裏表判別フラグＦ１が「０」であったか否かを判定
する。この判定条件が満たされている（Ｆ１＝０）と、
今回の制御周期で同判別フラグＦ１が「０」から「１」
に切り換わったことから、磁気センサ１１２，１１３の
前方を通過する歯が第４の歯１１５ａから第３の歯１１
４ａに切り換わったと判断し、Ｓ３３５においてカムカ
ウンタＣＣＡＭの値を「１６」に設定する。Ｓ３３５の
処理を実行した後、このルーチンを終了する。

【０１２０】ところで、前記Ｓ３１５又はＳ３３０の判
定条件が満たされていないと、気筒裏表判別フラグＦ１
が前回制御周期と今回制御周期とで変化していないと判
断し、Ｓ３４０においてカムカウンタＣＣＡＭを「２」
インクリメントする。Ｓ３４５において、カムカウンタ
ＣＣＡＭの値が「２４」であるか否かを判定し、その判
定条件が満たされていない（ＣＣＡＭ≠２４）とそのま
まこのルーチンを終了する。これに対し、Ｓ３４５の判
定条件が満たされている（ＣＣＡＭ＝２４）と、Ｓ３５
０においてカムカウンタＣＣＡＭを「０」にリセット
し、その後、このルーチンを終了する。

【０１２１】前記ルーチンによると、第１のカム角信号
ＳＣＡＭ１及び第２のカム角信号ＳＣＡＭ２に基づき、
カムカウンタＣＣＡＭ及び気筒裏表判別フラグＦ１が図
１５で示すように変化する。このタイミングチャート
は、タイミングｔ１においてエンジン６１が始動され、
タイミングｔ２において磁気センサ１１２，１１３の前
方を通過する歯が第４の歯１１５ａから第３の歯１１４
ａに切り換わり、タイミングｔ３において、両磁気セン
サ１１２，１１３の前方を通過する歯が第３の歯１１４
ａから第４の歯１１５ａに切り換わる例を示している。

【０１２２】タイミングｔ１では、第２のカム角信号Ｓ
ＣＡＭ２が「Ｌ」である。また、このときには既述した
ように、イニシャルルーチンにおいて気筒裏表判別フラ
グＦ１及びカムカウンタＣＣＡＭの値がともに「０」に
設定される。このため、図１４のルーチンではＳ３０
５、Ｓ３１０、Ｓ３１５、Ｓ３４０、Ｓ３４５の順で処
理が行われる。判別フラグＦ１が「０」に設定され、カ
ウンタＣＣＡＭの値が「２」に設定される。

【０１２３】タイミングｔ１よりも後のタイミングで
は、このルーチンが実行される毎（第１のカム角信号Ｓ
ＣＡＭ１が立ち下がる毎）にカムカウンタＣＣＡＭの値
が「２」ずつ増加してゆく。この増加によりカムカウン
タＣＣＡＭの値が「２４」になると、Ｓ３５０の処理に
より同カウンタＣＣＡＭは「０」にクリヤされる。気筒
裏表判別フラグＦ１は「０」に保持される。

【０１２４】タイミングｔ２において第２のカム角信号
ＳＣＡＭ２が「Ｈ」であると、Ｓ３０５、Ｓ３２５、Ｓ
３３０、Ｓ３３５の順で処理が行われる。気筒裏表判別
フラグＦ１が「０」から「１」に切り換えられ、カムカ
ウンタＣＣＡＭの値が「１６」に設定される。

【０１２５】タイミングｔ２よりも後のタイミングで
は、Ｓ３０５、Ｓ３２５、Ｓ３３０、Ｓ３４０、Ｓ３４
５の順で処理が行われる。したがって、このルーチンが
実行される毎にカムカウンタＣＣＡＭの値が「２」ずつ
増加してゆく。この増加によりカムカウンタＣＣＡＭの
値が「２４」になると、Ｓ３５０の処理により同カウン
タＣＣＡＭは「０」にクリヤされる。気筒裏表判別フラ
グＦ１は「１」に保持される。

【０１２６】タイミングｔ３において第２のカム角信号
ＳＣＡＭ２が「Ｌ」であると、Ｓ３０５、Ｓ３１０、Ｓ
３１５、Ｓ３２０の順で処理が行われる。気筒裏表判別
フラグＦ１が「１」から「０」に切り換えられ、カムカ
ウンタＣＣＡＭの値が「４」に設定される。

【０１２７】タイミングｔ３よりも後のタイミングで
は、Ｓ３０５、Ｓ３１０、Ｓ３１５、Ｓ３４０、Ｓ３４
５の順で処理が行われる。したがって、このルーチンが
実行される毎にカムカウンタＣＣＡＭの値が「２」ずつ
増加してゆく。この増加によりカムカウンタＣＣＡＭの
値が「２４」になると、Ｓ３５０の処理により同カウン
タＣＣＡＭは「０」にクリヤされる。気筒裏表判別フラ
グＦ１は「０」に保持される。

【０１２８】このように上記ルーチンによると、第１の
カム角信号ＳＣＡＭ１が立ち下がる毎（３０°）にカム
カウンタＣＣＡＭの値が「０」〜「２２」の範囲で
「２」ずつ増加してゆく。しかも、同カウンタＣＣＡＭ
の値は気筒裏表判別フラグＦ１が切り換わるときに「１
６」又は「４」に設定される。このため、カムカウンタ
ＣＣＡＭの値を用いることで、吸気側カムシャフト７４
が何度回転しているのかを常に３０°単位で検知するこ
とができる。

【０１２９】次に、図１６及び図１７のフローチャート
はクランクカウンタＣＣＲＡＮＫの操作を行うためのル
ーチンを示している。このカウンタＣＣＲＡＮＫはクラ
ンクシャフト６７の回転角度を検出するためのものであ
り、同シャフト６７が所定角度（ここでは３０°ＣＡ）
回転する毎にカウント動作を行う。そして、クランクカ
ウンタＣＣＲＡＮＫはクランクシャフト６７が２回転す
ると、カウント値をクリヤする。すなわち、同カウンタ
ＣＣＲＡＮＫの値は「０」を初期値とし、クランクシャ
フト６７が３０°ＣＡ回転する毎に「１」ずつ増加して
ゆき、「２４」になると「０」にクリヤされる。

【０１３０】前記クランクカウンタＣＣＲＡＮＫによる
カウント動作のために、ＥＣＵ１１９はクランクシャフ
ト６７が３０°ＣＡ回転する毎に３０°ＣＡパルスを生
成する。より詳しくは、図２０に示すようにＥＣＵ１１
９は、第１のクランク角信号ＳＣＲＡＮＫ１の立ち下が
り時に第２のクランク角信号ＳＣＲＡＮＫ２が「Ｈ」で
あると３０°ＣＡパルスを生成する。

【０１３１】図１６及び図１７のルーチンの各処理はカ
ウンタＣ１に基づいて実行される。カウンタＣ１は、３
０°ＣＡパルスの生成後の第２のクランク角信号ＳＣＲ
ＡＮＫ２の立ち下がりの回数をカウントし、ＲＡＭに記
憶する。そのカウント値は次の３０°ＣＡパルスの生成
時に「０」にクリヤされる。

【０１３２】本実施の形態では、３０°ＣＡパルスが生
成される毎に前記カウンタＣ１の値がＲＡＭの第１記憶
領域Ｘに書き込まれる。また、先に第１記憶領域Ｘに記
憶されていた値は第２記憶領域Ｙにシフトされてそこに
記憶される。さらにその第２記憶領域Ｙに記憶されてい
た値は、第３記憶領域Ｚにシフトされて、そこに記憶さ
れる。なお、上記第１〜第３の記憶領域Ｘ，Ｙ，Ｚに
は、エンジン始動のためにイグニションキーがオン操作
されたときに実行されるイニシャルルーチン（図示略）
で、「１」，「２」，「３」以外の任意の値（例えば、
「∞」）が記憶される。

【０１３３】さて、図１６のルーチンの処理が開始され
ると、ＥＣＵ１１９はまずＳ４００においてクランクカ
ウンタＣＣＲＡＮＫの値を既に算出しているか否かを判
定する。この判定条件が満たされていないと、エンジン
６１の始動直後であって一度もカウンタＣＣＲＡＮＫの
値を求めていないと判断し、続くＳ４０５〜Ｓ４３５の
処理を順に行う。

【０１３４】Ｓ４０５では第２のクランク角信号ＳＣＲ
ＡＮＫ２が立ち下がる毎にカウンタＣ１を「１」インク
リメントする。次に、Ｓ４１０において３０°ＣＡパル
スが生成されたか否かを判定する。この判定条件が満た
されないとＳ４０５の処理を繰り返す。したがって、次
に３０°ＣＡパルスが生成されるまでの期間は、このＳ
４０５の処理が実行される毎にカウンタＣ１の値が
「１」ずつ増加してゆくことになる。

【０１３５】３０°ＣＡパルスの生成によりＳ４１０の
判定条件が満たされると、Ｓ４１５において前記記憶領
域Ｘ，Ｙに記憶されていた値の更新が行われる。より詳
しくは、記憶領域Ｘ，Ｙに記憶されていた値は、それぞ
れ記憶領域Ｙ，Ｚにシフトされて、そこに記憶される。
ただし、エンジン始動直後では記憶領域Ｘ，Ｙには
「１」，「２」，「３」以外の値しか記憶されていない
ので、ＥＣＵ１１９はＳ４１５の処理を行ってもクラン
クカウンタＣＣＲＡＮＫを決定せず、Ｓ４２０において
カウンタＣ１の現在の値を第１記憶領域Ｘに記憶させ
る。そして、Ｓ４２５においてカウンタＣ１を「０」に
クリヤする。

【０１３６】続いて、Ｓ４３０において、ＲＯＭに格納
されているマップを検索することにより、前述した３つ
の記憶領域Ｘ，Ｙ，Ｚに記憶された値に対応するマップ
値ＸＹＺを求める。このマップには、図１８に示すよう
に、３つの記憶領域Ｘ，Ｙ，Ｚに記憶された各値の組み
合わせが１２通り設定されている。そして、各組み合わ
せに対して「０」から「１１」のマップ値ＸＹＺが割り
当てられている。例えば、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（１，１，
２）の組み合わせでは、ＸＹＺ＝０であり、（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）＝（２，１，１）の組み合わせでは、ＸＹＺ＝１で
ある。

【０１３７】次に、Ｓ４３５において、ＲＯＭに格納さ
れているマップを検索することにより、前記マップ値Ｘ
ＹＺ及び気筒裏表判別フラグＦ１に対応するクランクカ
ウンタＣＣＲＡＮＫの値を求める。このマップには図１
９に示すように、判別フラグＦ１が「１」であるときの
マップ値ＸＹＺに対応するクランクカウンタＣＣＲＡＮ
Ｋの値（０〜３，１６〜２３）と、判別フラグＦ１が
「０」であるときのマップ値ＸＹＺに対応するカウンタ
ＣＣＲＡＮＫの値（１２〜１５，４〜１１）とが設定さ
れている。そして、前記Ｓ４３５の処理を実行した後、
このルーチンを終了する。

【０１３８】一方、前記Ｓ４００の判定条件が満たされ
ていると、過去に１度以上クランクカウンタＣＣＲＡＮ
Ｋの値を求めたことがあると判断し、続くＳ４４０〜Ｓ
４９５の処理を順に行う。

【０１３９】Ｓ４４０では第２のクランク角信号ＳＣＲ
ＡＮＫ２が立ち下がる毎にカウンタＣ１を「１」インク
リメントする。次に、Ｓ４４５において３０°ＣＡパル
スが生成されたか否かを判定する。この判定条件が満た
されないとＳ４４０の処理を繰り返す。したがって、次
に３０°ＣＡパルスが生成されるまでの期間は、Ｓ４４
０の処理が実行される毎にカウンタＣ１の値が「１」ず
つ増加してゆくことになる。

【０１４０】３０°ＣＡパルスの生成によりＳ４４５の
判定条件が満たされると、Ｓ４５０において、前記第１
記憶領域Ｘに記憶されていた値を、第２記憶領域Ｙにシ
フトさせて、そこに記憶させる。Ｓ４５５では、現在の
カウンタＣ１の値を第１記憶領域Ｘに記憶させる。そし
て、Ｓ４６０においてカウンタＣ１を「０」にクリヤす
る。

【０１４１】Ｓ４６５において、第１記憶領域Ｘに記憶
されている値が「１」であり、かつ第２記憶領域Ｙに記
憶されている値が「１」であるか否かを判定する。この
判定条件が満たされていると、Ｓ４７０において、前記
気筒裏表判別フラグＦ１が「１」であるか否かを判定す
る。この判定条件が満たされていない（Ｆ１≠１）と、
Ｓ４７５においてクランクカウンタＣＣＲＡＮＫの値を
「１２」に設定し、満たされている（Ｆ１＝１）と、Ｓ
４８０において同カウンタＣＣＲＡＮＫの値を「０」に
設定する。Ｓ４７５又はＳ４８０でクランクカウンタＣ
ＣＲＡＮＫの値を設定すると、このルーチンを終了す
る。

【０１４２】これに対し、前記Ｓ４６５の判定条件が満
たされていないと、Ｓ４８５においてクランクカウンタ
ＣＣＲＡＮＫを「１」インクリメントする。次に、Ｓ４
９０においてクランクカウンタＣＣＲＡＮＫの値が「２
４」であるか否かを判定する。この判定条件が満たされ
ていない（ＣＣＲＡＮＫ≠２４）と、そのままこのルー
チンを終了し、満たされている（ＣＣＲＡＮＫ＝２４）
と、Ｓ４９５においてクランクカウンタＣＣＲＡＮＫの
値を「０」にクリヤして、このルーチンを終了する。

【０１４３】本実施の形態では、上述した磁気センサ１
０５，１０６によるクランク角信号ＳＣＲＡＮＫ１，Ｓ
ＣＲＡＮＫ２と、ＥＣＵ１１９による３０°ＣＡパルス
の生成処理とが第１通過検出手段に相当する。第２磁気
センサ１０６による第２のクランク角信号ＳＣＲＡＮＫ
２と、ＥＣＵ１１９によるＳ４０５の処理とが第２通過
検出手段に相当する。ＥＣＵ１１９によるＳ４０５，Ｓ
４１０の両処理が記憶手段に相当し、Ｓ４１５，Ｓ４２
０，Ｓ４２５，Ｓ４３０，Ｓ４３５の処理がクランク角
検出手段に相当する。

【０１４４】前記ルーチンによると、第１のクランク角
信号ＳＣＲＡＮＫ１、第２のクランク角信号ＳＣＲＡＮ
Ｋ２、３０°ＣＡパルス及び気筒裏表判別フラグＦ１に
対応してカウンタＣ１及びクランクカウンタＣＣＲＡＮ
Ｋが図２０で示すように変化する。このタイミングチャ
ートは、図１２のクランクロータ１０４の回転にともな
い、前述したグループＧ５，Ｇ６、Ｇ７での第１の歯１
０７及び第２の歯１０８が磁気センサ１０５，１０６の
前方を通過したときの例を示している。そして、ここで
はエンジン６１が始動されたとき（タイミングｔ１１〜
ｔ２０）の作用と、その始動からある程度時間が経過し
たとき（タイミングｔ２１〜ｔ３０）の作用とに分けて
説明する。

【０１４５】タイミングｔ１１でエンジン６１が始動さ
れた場合、クランクカウンタＣＣＲＡＮＫの値がまだ決
定されていないことから、Ｓ４００の判定条件が満たさ
れず、Ｓ４０５〜Ｓ４３５の処理が行われる。このとき
には、前述した図１４のルーチンにおいて気筒裏表判別
フラグＦ１は「０」に設定されるものとする。

【０１４６】ここでは、３０°ＣＡパルスが生成される
まで期間にわたり、Ｓ４０５の処理が行われる毎にカウ
ンタＣ１が「１」ずつインクリメントされる。カウンタ
Ｃ１の値はタイミングｔ１１で「１」になり、タイミン
グｔ１２で「２」になり、タイミングｔ１３で「３」に
なる。

【０１４７】タイミングｔ１４で３０°ＣＡパルスが生
成されると、カウンタＣ１の値（「３」）が第１記憶領
域Ｘ１に書き込まれる。また、先に第１記憶領域Ｘに記
憶されていた値（「１」〜「３」以外の値）は第２記憶
領域Ｙにシフトされて、そこに記憶される。さらに、そ
の第２記憶領域Ｙに記憶されていた値（「１」〜「３」
以外の値）は、第３記憶領域Ｚにシフトされて、そこに
記憶される。これらの記憶領域Ｘ，Ｙ，Ｚに記憶された
３つの値の組み合わせは、図１８のマップには存在しな
い。このため、マップ値ＸＹＺ及びクランクカウンタＣ
ＣＲＡＮＫの値はともに算出されない。すなわち、クラ
ンク角及び気筒判別は不明である。

【０１４８】続くタイミングｔ１５から、３０°ＣＡパ
ルスが生成されるタイミングｔ１８までの期間には、前
述したタイミングｔ１１〜ｔ１４の期間と同様の処理が
行われる。Ｓ４０５でのインクリメントにより、カウン
タＣ１の値はタイミングｔ１５で「１」になり、タイミ
ングｔ１６で「２」になり、タイミングｔ１７で「３」
になる。

【０１４９】タイミングｔ１８で３０°ＣＡパルスが生
成されると、カウンタＣ１の値（「３」）が第１記憶領
域Ｘ１に書き込まれる。また、先に第１記憶領域Ｘに記
憶されていた値（「３」）は第２記憶領域Ｙにシフトさ
れてそこに記憶される。さらにその第２記憶領域Ｙに記
憶されていた値（「１」〜「３」以外の値）は、第３記
憶領域Ｚにシフトされて、そこに記憶される。これらの
記憶領域Ｘ，Ｙ，Ｚに記憶された３つの値の組み合わせ
は、図１８のマップには存在しない。このため、マップ
値ＸＹＺ及びクランクカウンタＣＣＲＡＮＫの値は依然
として算出されない。すなわち、クランク角及び気筒は
依然として不明である。

【０１５０】前記タイミングｔ１９から、次に３０°Ｃ
Ａパルスが生成されるタイミングｔ２０までの期間に
は、前述したタイミングｔ１１〜ｔ１４又はｔ１５〜ｔ
１８の期間と同様の処理が行われる。ただし、この期間
には第２の歯１０８が両磁気センサ１０５，１０６の前
方を通過しないので、Ｓ４０５でのインクリメントによ
り、カウンタＣ１の値はタイミングｔ１９で「１」にな
るのみである。

【０１５１】タイミングｔ２０で３０°ＣＡパルスが生
成されると、カウンタＣ１の値（「１」）が第１記憶領
域Ｘ１に書き込まれる。また、先に第１記憶領域Ｘに記
憶されていた値（「３」）は第２記憶領域Ｙにシフトさ
れてそこに記憶される。さらにその第２記憶領域Ｙに記
憶されていた値（「３」）は、第３記憶領域Ｚにシフト
されて、そこに記憶される。これらの記憶領域Ｘ，Ｙ，
Ｚに記憶された３つの値の組み合わせ（１，３，３）
は、図１８のマップに存在する。そして、その組み合わ
せに対応するマップ値ＸＹＺは「８」である。ここで、
気筒裏表判別フラグＦ１は依然として「０」である。こ
のため、Ｓ４３５の処理により、図１９のマップにおい
て前記マップ値ＸＹＺ及び前記判別フラグＦ１に対応す
るクランクカウンタＣＣＲＡＮＫの値として、「８」が
求められる。

【０１５２】このようにエンジン始動時には、３０°Ｃ
Ａパルスが３つ生成されるまで（クランクシャフト６７
が９０〜１２０°ＣＡ回転するまで）にクランク角及び
気筒判別が行われる。

【０１５３】次に、エンジン始動からある程度時間が経
過したタイミングｔ２１では、クランクカウンタＣＣＲ
ＡＮＫの値が既に算出されていることから、Ｓ４００の
判定条件が満たされ、Ｓ４４０〜Ｓ４９５の処理が行わ
れる。なお、ここでは、タイミングｔ２１の直前におい
て、第１〜第３の記憶領域Ｘ，Ｙ，Ｚに記憶された３つ
の値の組み合わせが（１，２，２）であり、マップ値Ｘ
ＹＺが「５」であり、気筒裏表判別フラグＦ１が「０」
であり、クランクカウンタＣＣＲＡＮＫが「５」である
ものとする。

【０１５４】タイミングｔ２１以降、３０°ＣＡパルス
が生成されるまでの期間にわたり、Ｓ４４０の処理が行
われる毎にカウンタＣ１がインクリメントされる。カウ
ンタＣ１の値はタイミングｔ２１で「１」になり、タイ
ミングｔ２２で「２」になり、タイミングｔ２３で
「３」になる。

【０１５５】タイミングｔ２４で３０°ＣＡパルスが生
成されると、Ｓ４００，Ｓ４４０，Ｓ４４５，Ｓ４５
０，Ｓ４５５，Ｓ４６０の順に処理が行われる。カウン
タＣ１の値（「３」）が第１記憶領域Ｘ１に書き込まれ
る。また、先に第１記憶領域Ｘに記憶されていた値
（「１」）は第２記憶領域Ｙにシフトされて、そこに記
憶される。その後、カウンタＣ１は「０」にクリヤされ
る。従って、Ｓ４６５の判定条件が満たされず、Ｓ４８
５，Ｓ４９０の処理が行われる。クランクカウンタＣＣ
ＲＡＮＫの値は「５」から「６」に変わる。

【０１５６】タイミングｔ２５以降、次の３０°ＣＡパ
ルスが生成されるまでの期間にわたり、前述したタイミ
ングｔ２１，ｔ２２，ｔ２３と同様にしてカウンタＣ１
がインクリメントされる。カウンタＣ１の値はタイミン
グｔ２５で「１」になり、タイミングｔ２６で「２」に
なり、タイミングｔ２７で「３」になる。

【０１５７】タイミングｔ２８で次の３０°ＣＡパルス
が生成されると、前記タイミングｔ２４と同様の処理が
行われる。すなわち、カウンタＣ１の値（「３」）が第
１記憶領域Ｘに書き込まれる。また、先に第１記憶領域
Ｘに記憶されていた値（「３」）は第２記憶領域Ｙにシ
フトされて、そこに記憶される。その後、カウンタＣ１
は「０」にクリヤされる。従って、Ｓ４６５の判定条件
が満たされず、Ｓ４８５，Ｓ４９０の処理が行われる。
クランクカウンタＣＣＲＡＮＫの値は「６」から「７」
に変わる。

【０１５８】タイミングｔ２９から、次に３０°ＣＡパ
ルスが生成されるタイミングまでの期間には、前述した
タイミングｔ２１〜ｔ２４又はｔ２５〜ｔ２８の期間と
同様の処理が行われる。ただし、この期間には第２の歯
１０８が両磁気センサ１０５，１０６の前方を通過しな
いので、Ｓ４０５でのインクリメントにより、カウンタ
Ｃ１の値はタイミングｔ２９で「１」になるのみであ
る。

【０１５９】タイミングｔ３０で３０°ＣＡパルスが生
成されると、カウンタＣ１の値（「１」）が第１記憶領
域Ｘに書き込まれる。また、先に第１記憶領域Ｘに記憶
されていた値（「３」）は第２記憶領域Ｙにシフトされ
て、そこに記憶される。カウンタＣ１は「０」にクリヤ
される。従って、Ｓ４６５の判定条件が満たされず、Ｓ
４８５，Ｓ４９０の処理が行われる。クランクカウンタ
ＣＣＲＡＮＫの値は「７」から「８」に変わる。

【０１６０】ここで、図２１及び図２２には、上述した
図１４、図１６及び図１７のルーチンに従って求められ
た気筒裏表判別フラグＦ１、カムカウンタＣＣＡＭ、ク
ランクカウンタＣＣＲＡＮＫ等の変化を示す。図２１
は、回転位相調整手段によりクランクシャフト６７に対
する吸気側カムシャフト７４の回転位相が変えられ、吸
気バルブ７２の開放及び閉鎖のタイミングが最も遅らさ
れた場合を示している。これに対し、図２２は前記吸気
側カムシャフト７４の回転位相が変えられ、前記開放及
び閉鎖のタイミングが最も早められた場合を示してい
る。

【０１６１】いずれの場合にも、クランクカウンタＣＣ
ＲＡＮＫの値と、それに対応するカムカウンタＣＣＡＭ
の値との位相差を求めることで、変位角θａ，θｂを決
定することができる。吸気側カムシャフト７４の回転位
相の変化に応じて変位角θａ，θｂが変化すること、す
なわち、吸気バルブ７２の開放及び閉鎖のタイミングが
最も早められた場合（図２２）には最も遅らされた場合
（図２１）よりも、変位角θａ，θｂが大きくなること
がわかる。

【０１６２】このように、本実施の形態によると、第１
の歯１０７がクランクロータ１０４の外周部に等角度毎
に形成されていることから、クランクシャフト６７が一
定速度で回転していれば、クランクロータ１０４が１回
転する間には、同第１の歯１０７の通過が等タイミング
毎に複数回検出される。また、隣り合う第１の歯１０
７，１０７間に形成された第２の歯１０８の数が工夫さ
れていることから、所定のグループＧ１〜Ｇ１２でのク
ランクポジションセンサ１０３による第２の歯１０８の
検出回数と、その隣のグループＧ２〜Ｇ１２，Ｇ１での
第２の歯１０８の検出回数と、さらにその隣のグループ
Ｇ３〜Ｇ１２，Ｇ１，Ｇ２での第２の歯１０８の検出回
数との組み合わせが、全グループＧ１〜Ｇ１２に関して
互いに異なる。そして、これらの検出回数（カウンタＣ
１の値）は第１〜第３の記憶領域Ｘ，Ｙ，Ｚにそれぞれ
記憶される。一方、カムポジションセンサ１０９から
は、クランクロータ１０４が１回転する毎に異なる波形
の回転検出信号が出力される。

【０１６３】そして、連続する３つのグループＧ１〜Ｇ
１２に関する記憶領域Ｘ，Ｙ，Ｚでの３つの値の組み合
わせと、第１の歯１０７の検出タイミングとに基づきク
ランク角が検出される。そのクランク角と前記回転検出
信号とに基づき特定の気筒が判定される。すなわち、第
１の歯１０７はクランクシャフト６７が１回転する間に
複数回（１２回）検出されるが、その検出タイミング毎
に異なる組み合わせを割り当てることにより、両者が一
対一に対応する。このため、組み合わせが決まれば、そ
れに対応した第１の歯１０７の検出タイミングが一義的
に決まる。その検出タイミングが、クランクシャフト６
７が何度回転したときのものであるか（クランク角が何
度であるか）が検出される。

【０１６４】また、前記組み合わせはクランクシャフト
６７が１回転すると元の状態に戻る。各気筒＃１〜＃４
の１サイクルの期間にはクランクシャフト６７（クラン
クロータ１０４）が２回転する。したがって、同期間に
は前記組み合わせが同一となるときが２回存在すること
になる。これに対しては、前記回転検出信号を利用する
ことにより、クランクロータ１０４の回転が１回転目の
ものであるか２回転目のものであるかが区別される。こ
の結果と前記クランク角とを組み合わせることで、どの
気筒＃１〜＃４のピストン６５がどの行程のどの位置に
あるのかを識別することができる。

【０１６５】このように、本実施の形態では従来の装置
とは異なり、クランクロータ１０４の回転にともなう第
１の歯１０７の通過が、クランクポジションセンサ１０
３によって３回検出されるまでに、すなわちクランクシ
ャフト６７が最大１２０°ＣＡ回転するまでにクランク
角の検出と気筒の判定とを行うことができる。

【０１６６】本実施の形態は前述した事項以外にも次に
示す特徴を有する。 （ａ）第１の歯１０７及び第２の歯１０８がクランクロ
ータ１０４の同一円周上に形成され、しかも同第２の歯
１０８の歯幅ｗ２が第１の歯１０７の歯幅ｗ１よりも小
さく設定されている。そして、この歯幅ｗ１，ｗ２が異
なっていることを利用して、各歯１０７，１０８の通過
が検出される。したがって、各歯１０７，１０８を、ク
ランクロータ１０４の互いに異なる円周上に形成した場
合に比べて、同ロータ１０４の軸心方向における厚みを
小さくできる。クランクポジションセンサ１０３を小型
に構成し、エンジン６１への搭載性向上を図ることがで
きる。

【０１６７】（ｂ）カムポジションセンサ１０９が、自
身の外周部の略１８０°毎に主通過被検出部１１４及び
副通過被検出部１１５を有するカムロータ１１１と、一
対の磁気センサ１１２，１１３とから構成されている。
吸気側カムシャフト７４が略１／２回転する毎（クラン
クシャフト６７が１回転する毎）に、各磁気センサ１１
２，１１３から出力される回転検出信号の波形が変化す
る。このため、回転検出信号が主通過被検出部１１４に
対応するものであるか、副通過被検出部１１５に対応す
るものであるかを区別することができる。

【０１６８】したがって、エンジン６１の始動直後であ
っても、上述のように区別された回転検出信号を利用す
ることにより、クランクロータ１０４の回転が１回転目
のものであるか２回転目のものであるかを確実に区別す
ることができる。

【０１６９】（ｃ）主通過被検出部１１４が、カムロー
タ１１１の外周に等角度毎に設けられた第３の歯１１４
ａによって構成され、副通過被検出部１１５が、前記第
３の歯１１４ａの歯幅ｗ３とは異なる歯幅ｗ４を有し、
かつ同カムロータ１１１の外周において同第３の歯１１
４ａと同一の角度毎に設けられた第４の歯１１５ａによ
って構成されている。そして、歯幅ｗ３，ｗ４の相違を
利用して、各歯１１４ａ，１１５ａの通過が検出され
る。ここで、第３の歯１１４ａが等角度β毎に設けられ
ていることから、カムロータ１１１が１／２回転する間
には、同歯１１４ａの通過が等タイミング毎に複数回
（６回）検出される。また、第４の歯１１５ａが第３の
歯１１４ａと同一の角度β毎に設けられていることか
ら、カムロータ１１１が１／２回転する間には、同歯１
１５ａの通過が複数回（６回）検出される。

【０１７０】回転検出信号が第３の歯１１４ａに対応す
るものから第４の歯１１５ａに対応するものへ切り換わ
るとき、又はその逆に切り換わるときが基準とされる。
そして、その基準から第３の歯１１４ａの検出回数がカ
ウントされるか、又は、前記基準から第４の歯１１５ａ
の検出回数がカウントされる。このカウント値から第３
の歯１１４ａの複数の検出タイミング、又は第４の歯１
１５ａの複数の検出タイミングがそれぞれ区別され、そ
の検出タイミングが吸気側カムシャフト７４が何度回転
したときのものであるか（カム角が何度であるか）が検
出される。

【０１７１】前記カム角の検出精度は第３の歯１１４ａ
及び第４の歯１１５ａの検出回数、すなわち、両歯１１
４ａ，１１５ａの数に依存する。これらの回数（数）が
多くなるほど検出精度を高めることができる。

【０１７２】したがって、前述したカム角を用いること
により、変位角θを精度よく算出し、バルブタイミング
制御の精度を高めることができる。 （ｄ）図１６及び図１７に示すように、エンジン６１の
始動時とそれ以外のときとでクランクカウンタＣＣＲＡ
ＮＫの決定方法を変えている。すなわち、始動時におい
てクランクカウンタＣＣＲＡＮＫの値が未だ求められて
いないときには、３つの記憶領域Ｘ，Ｙ，Ｚに記憶され
た値と、図１８及び図１９のマップとを用いて同カウン
タＣＣＲＡＮＫの値を決定する（Ｓ４００〜Ｓ４３
５）。これに対し、同値が一旦決まれば、基本的には３
０°ＣＡパルスが生成される毎にクランクカウンタＣＣ
ＲＡＮＫをインクリメントするようにしている（Ｓ４８
５）。このため、同カウンタＣＣＲＡＮＫの値が一度で
も決まれば、その後は比較的簡単にカウント値を決定す
ることができる。

【０１７３】（ｅ）図１７においてＳ４６５，Ｓ４７
０，Ｓ４７５，Ｓ４８０の処理を行うことで、クランク
カウンタＣＣＲＡＮＫの値が正しいかどうか確認するこ
とができる。これは、クランクシャフト６７が１回転す
る（３６０°ＣＡ）毎に、Ｓ４６５の判定条件が満たさ
れることを利用したものである。上記（ｄ）で説明した
ように、基本的にはクランクカウンタＣＣＲＡＮＫの値
が一旦決まれば、その後は３０°ＣＡパルスの生成毎に
同カウンタＣＣＲＡＮＫをインクリメントするのみでよ
いが、第２の実施の形態では、３６０°ＣＡ毎に気筒裏
表判別フラグＦ１に応じてクランクカウンタＣＣＲＡＮ
Ｋの値を正しい値（「０」又は「１２」）に設定するよ
うにしている。このため、万が一、クランクカウンタＣ
ＣＲＡＮＫの値が誤っていても、修正することができ
る。

【０１７４】なお、本発明は次に示す別の実施の形態に
具体化することができる。 （１）第１の実施の形態では、クランクロータ２１に形
成された０〜４本の第２被検出溝２３に基づき出力され
た第２パルス信号数Ｘの組み合わせに基づき、１２通り
のナンバー値Ｎを算出し、１２通りのナンバー値Ｎが算
出された時点でフラグ値Ｆのセット・リセットが実行さ
れるクランク角検出プログラムを備えている。

【０１７５】しかしながら、クランクロータ２１に形成
する第２被検出溝２３の形成数を変更して２４通りのナ
ンバー値Ｎを算出するする構成を備え、フラグ値Ｆを有
しない構成としてもよい。２４通りのナンバー値Ｎを算
出することができれば、１行程につき７２０°ＣＡ回転
するクランクシャフト１６の回転角（クランク角）に対
して、３０°ＣＡ毎にナンバリングを施すことができ、
フラグ値Ｆを組み合わせることなくクランク角を検出す
ることができるからである。

【０１７６】（２）第１の実施の形態では、点火時期と
して最適な圧縮上死点に対応するクランク角のみを検出
し、点火時期制御を実行しているが、各シリンダ１２毎
に独立して燃料噴射を実行する燃料噴射時期制御を実行
する際に用いるためのクランク角を検出してもよい。ナ
ンバー値Ｎとして、常時、３０°ＣＡ毎のクランク角を
検出しており、このクランク角をどのように用いるかは
実行される制御内容に依存するからである。

【０１７７】（３）第１の実施の形態では、４つのシリ
ンダ１２を備えた４気筒エンジン１０に対してクランク
角検出装置を適用しているが、６気筒、８気筒等のエン
ジンに対して適用してもよい。いずれの気筒数のエンジ
ンに適用するかは選択上の問題だからであり、１２通り
というナンバー値Ｎは、４気筒、６気筒、８気筒、及び
１２気筒のいずれの場合にも適切に用いることができる
数だからである。また、第２の実施の形態についても同
様に、４気筒以外の気筒数を有するエンジンにクランク
角検出装置を適用可能である。

【０１７８】（４）第１の実施の形態では、クランクロ
ータ２１に３０°ＣＡ毎に第１被検出溝２２が形成され
ているが、たとえば、１０°ＣＡ毎に第１被検出溝２２
が形成されていてもよい。何れの場合にも、クランク角
とナンバー値Ｎとを対応させることは可能だからであ
る。また、第２の実施の形態についても同様に、第１の
歯１０７の数及び角度αを変更してもよい。

【０１７９】（５）第１の実施の形態においてクランク
ロータ２１に形成されている第２被検出溝２３の形成本
数は、０〜４本に限られず、また、その配列も図１０、
表１等において用いた例に限られるものではない。すな
わち、前後する第２被検出溝２３の形成本数が異なると
ともに、前後する第２被検出溝２３数の組み合わせがそ
れぞれ異なれば、各第１被検出溝２２に対してそれぞれ
異なるナンバー値Ｎを付すことができるからである。

【０１８０】また、第２の実施の形態についても同様
に、第２の歯１０８の数を変更してもよい。ただし、こ
の場合には全グループＧ１〜Ｇ１２に関し、所定のグル
ープでの第２の歯１０８の数と、その隣のグループでの
第２の歯１０８の数と、さらにその隣のグループでの第
２の歯１０８の数とが互いに異なるように、同数を設定
する必要がある。

【０１８１】（６）ＶＶＴ９３としては、第２の実施の
形態で示したタイプ以外にも種々のタイプを用いること
ができる。例えば、ロータリ式のＶＶＴでは、ベーンを
有するロータがカムシャフトに固定されている。そのロ
ータの外周にはカムシャフト及びロータに対して相対回
転可能にハウジングが設けられ、同ハウジングにタイミ
ングベルト又はタイミングチェーンが掛けられている。
そして、ハウジング内の各ベーンの両側の油圧室へ供給
される油圧の大きさを調整することにより、クランクシ
ャフトに対するカムシャフトの回転位相を変化させ、吸
気バルブ又は排気バルブの作動タイミングをクランク角
に関して連続的に変更することが可能となっている。

【０１８２】（７）第２の実施の形態でのＶＶＴは、吸
気バルブ及び排気バルブのうち、排気バルブの作動タイ
ミングのみを可変とするものや、両方のバルブの作動タ
イミングを可変とするものであってもよい。

【０１８３】（８）第２の実施の形態において、第１通
過被検出部としての第１の歯１０７を凹部に変更し、第
２通過被検出部としての第２の歯１０８を凹部に変更し
てもよい。

【０１８４】（９）第２の実施の形態において、主構造
体としての第３の歯１１４ａを凹部に変更し、副構造体
としての第４の歯１１５ａを凹部に変更してもよい。 （１０）回転検出手段を吸気側カムシャフト７４以外の
箇所に設けてもよい。要は、クランクロータ１０４が１
回転する毎に異なる波形の回転検出信号を出力するもの
であればよい。

【０１８５】（１１）第２の実施の形態でのクランク角
検出装置は、第１の実施の形態で説明したような、回転
位相調整手段を有しないタイプのエンジンにも適用でき
る。 （１２）第２の実施の形態において、第３の歯１１４ａ
及び第４の歯１１５ａの数や角度βを変更してもよい。

【０１８６】（１３）第２の実施の形態において、歯幅
ｗ１，ｗ２の大小関係を逆にしてもよい。同様に、歯幅
ｗ３，ｗ４の大小関係を逆にしてもよい。 （１４）図１７におけるＳ４５０〜Ｓ４８０の処理を省
略してもよい。

【０１８７】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、各形態から把握できる請求項以外の技術的思想
について、以下にそれらの効果とともに記載する。 （イ）請求項１に記載の検出装置において、前記第１通
過検出手段及び第２通過検出手段は半導体素子を備える
半導体磁気センサである内燃機関のクランク角検出装
置。

【０１８８】このような構成とすることにより、第１通
過被検出部又は第２通過被検出部の通過にともない変化
する電圧値に基づいてその通過が検出される。 （ロ）請求項４に記載の検出装置において、前記主通過
被検出部はカムロータ外周部の１８０°の範囲にわたっ
て形成された突部（被検出歯）であり、副通過被検出部
はカムロータ外周部の他の１８０°の範囲にわたって形
成された凹部である内燃機関のクランク角検出装置。

【０１８９】このような構成とすることにより、突部及
び凹部の通過にともない変化する電圧値に基づいてその
通過が検出される。 （ハ）請求項１に記載の検出装置において、前記クラン
ク角検出手段によりクランク角が既に検出されているか
どうかを判定する判定手段（図１６のＳ４００の処理）
をさらに備え、前記クランク角検出手段は、前記判定手
段によりクランク角が既に検出されていると判定された
とき、そのクランク角を基準として、前記第１通過検出
手段により第１通過被検出部の通過が検出される毎に同
クランク角を検出するものである内燃機関のクランク角
検出装置。

【０１９０】このような構成とすることにより、一度で
もクランク角が決定されれば、その後はそのクランク角
を容易に検出することができる。

【０１９１】

【発明の効果】第１及び第２の発明によれば、クランク
ロータの回転にともない第１通過被検出部が第１通過検
出手段を数回通過するまでの短い期間に、クランク角の
検出と気筒の判定とを行うことができ、内燃機関の始動
性向上を図るうえで有効である。

【０１９２】第３の発明によれば、第１の発明の効果に
加え、クランクロータの軸心方向における厚みを小さく
することが可能となる。第４の発明によれば、第１の発
明の効果に加え、内燃機関の始動直後であっても、クラ
ンクロータの回転が１回転目のものであるか２回転目の
ものであるかを確実に区別することが可能となる。

【０１９３】第５の発明によれば、第４の発明の効果に
加え、回転位相調整手段によって変更されるカムシャフ
トの回転位相の検出精度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１〜第５の発明の基本的な概念構成を示す概
念構成図。

【図２】第１の実施の形態におけるクランク角検出装置
の概略構成図。

【図３】クランクポジションセンサを模式的に示す説明
図。

【図４】クランクロータのエッジ部分の拡大図。

【図５】クランクロータに形成されている第１被検出溝
及び第２被検出溝と、半導体磁気センサから出力される
第１パルス信号及び第２パルス信号との関係を模式的に
示す説明図。

【図６】カムポジションセンサを模式的に示す説明図。

【図７】フラグ値を設定するためのルーチンを示すフロ
ーチャート。

【図８】ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図。

【図９】クランク角を検出するためのルーチンを示すフ
ローチャート。

【図１０】第１パルス信号、第２パルス信号数、第３パ
ルス信号、ナンバー値及びフラグ値の経時変化を示すタ
イミングチャート。

【図１１】第２の実施の形態におけるクランク角検出装
置の概略構成図。

【図１２】クランクポジションセンサを模式的に示す説
明図。

【図１３】カムポジションセンサを模式的に示す説明
図。

【図１４】気筒裏表判別フラグを設定するとともに、カ
ムカウンタの操作を行うためのルーチンを示すフローチ
ャート。

【図１５】カムカウンタ及び気筒裏表判別フラグの変化
を示すタイミングチャート。

【図１６】クランクカウンタの操作を行うためのルーチ
ンを示すフローチャート。

【図１７】図１６に示すフローチャートに基づく処理に
続いて実行される処理を示すフローチャート。

【図１８】第１〜第３の記憶領域の値に対応するマップ
値を予め規定したマップを示す説明図。

【図１９】マップ値と気筒裏表判別フラグとに対応する
クランクカウンタの値を予め規定したマップを示す説明
図。

【図２０】カウンタ、気筒裏表判別フラグ及びクランク
カウンタの変化を示すタイミングチャート。

【図２１】クランクシャフトに対するカムシャフトの回
転位相が最も遅らされたときの作用を説明するタイミン
グチャート。

【図２２】クランクシャフトに対するカムシャフトの回
転位相が最も早められたときの作用を説明するタイミン
グチャート。

【符号の説明】

１０…内燃機関としてのエンジン、１６…クランクシャ
フト、１９…カムシャフト、２１…クランクロータ、２
２…第１通過被検出部としての第１被検出溝、２３…第
２通過被検出部としての第２被検出溝、２６…第１通過
検出手段としての第１センサ部、２７…第２通過検出手
段としての第２センサ部、３０…回転検出手段としての
カムポジションセンサ、３１…カムロータ、３２ａ…主
通過被検出部としての被検出歯、３２ｂ…副通過被検出
部としての凹部、３３…第３通過検出手段及び第４通過
検出手段としての電磁ピックアップ、４０…記憶手段及
びクランク角検出手段としてのＥＣＵ、Ｃ…第２パルス
信号数カウンタ値（以上、第１の実施の形態）、６１…
内燃機関としてのエンジン、６７…クランクシャフト、
７２…吸気バルブ、７４…吸気側カムシャフト、９３…
ＶＶＴ、９４…エンジンオイル、９５…オイルポンプ、
９８…ＯＣＶ（９３，９４，９５，９８は回転位相調整
手段を構成する）、１０４…クランクロータ、１０５…
第１磁気センサ、１０６…第２磁気センサ、１０７…第
１通過被検出部としての第１の歯、１０８…第２通過被
検出部としての第２の歯、１０９…回転検出手段として
のカムポジションセンサ、１１１…カムロータ、１１
２，１１３…磁気センサ（１１２，１１３は第３通過検
出手段及び第４通過検出手段を構成する）、１１４…主
通過被検出部、１１４ａ…主構造体としての第３の歯、
１１５…副通過被検出部、１１５ａ…副構造体としての
第４の歯、１１９…ＥＣＵ（１１９は記憶手段及びクラ
ンク角検出手段を構成するほか、１０５，１０６ととも
に第１通過検出手段を構成し、１０６とともに第２通過
検出手段を構成する）、ＣＣＲＡＮＫ…クランクカウン
タ、ＳＣＡＭ１…第１のカム角信号、ＳＣＡＭ２…第２
のカム角信号（ＳＣＡＭ１，ＳＣＡＭ２は回転検出信号
を構成する）、ｗ１〜ｗ４…歯幅、α，β…角度、＃１
〜＃４…気筒、Ｇ１〜Ｇ１２…グループ。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−2640（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−294941（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−310168（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−91433（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−340751（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−32280（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−10227（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−288112（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−88317（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−213058（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−78550（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−247614（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−206323（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−84501（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−146038（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−163470（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−124208（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−152204（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−61615（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 45/00 G01D 5/245 G01P 3/487

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多気筒内燃機関に設けられ、各気筒の１
   サイクルの間に２回転するクランクシャフトと、 前記クランクシャフトに一体回転可能に設けられ、かつ
   等角度毎に多数の第１通過被検出部を有するとともに、
   隣り合う第１通過被検出部間に第２通過被検出部を有す
   るロータであって、隣り合う一対の第１通過被検出部を
   １つのグループとした場合の全グループに関し、所定の
   グループでの第２通過被検出部の数と少なくともその隣
   のグループでの第２通過被検出部の数との組み合わせが
   互いに異なるように設定されたクランクロータと、 前記クランクロータの回転にともなう前記第１通過被検
   出部の通過を検出する第１通過検出手段と、 前記クランクロータの回転にともなう前記第２通過被検
   出部の通過を検出する第２通過検出手段と、 前記クランクロータが１回転する毎に異なる波形の回転
   検出信号を出力する回転検出手段と、 前記第１通過検出手段により、前記各グループでの一方
   の第１通過被検出部の通過が検出されてから他方の第１
   通過被検出部の通過が検出されるまでの期間における、
   第２通過検出手段による第２通過被検出部の検出回数を
   カウントし、そのカウント値を記憶する記憶手段と、 連続する少なくとも２つの前記グループに関する前記記
   憶手段によるカウント値の組み合わせ、及び前記第１通
   過検出手段による検出タイミングに基づきクランク角を
   検出するとともに、そのクランク角及び前記回転検出手
   段による回転検出信号に基づき特定の気筒を判定するク
   ランク角検出手段とを備えた内燃機関のクランク角検出
   装置。
2. 【請求項２】 前記第１通過被検出部及び第２通過被検
   出部は、前記クランクロータの互いに異なる円周上に形
   成されている請求項１に記載の内燃機関のクランク角検
   出装置。
3. 【請求項３】 前記第１通過被検出部及び第２通過被検
   出部は前記クランクロータの同一円周上に形成され、 さらに同第２通過被検出部は、第１通過被検出部のクラ
   ンクロータの回転方向における幅とは異なる幅を有し、 前記第１通過検出手段は、前記第１通過被検出部及び第
   ２通過被検出部の幅の相違を利用して同第１通過被検出
   部の通過を検出し、 前記第２通過検出手段は、前記幅の相違を利用して第２
   通過被検出部の通過を検出するものである請求項１に記
   載の内燃機関のクランク角検出装置。
4. 【請求項４】 前記内燃機関は前記クランクシャフトが
   ２回転する間に１回転するバルブ駆動用のカムシャフト
   を備えており、 前記回転検出手段は、前記カムシャフトに一体回転可能
   に設けられ、かつ自身の外周部の略１８０度毎に、互い
   に形状の異なる主通過被検出部及び副通過被検出部を有
   するカムロータと、 前記カムロータの回転にともなう前記主通過被検出部の
   通過を検出する第３通過検出手段と、 前記カムロータの回転にともなう前記副通過被検出部の
   通過を検出する第４通過検出手段とを備えるものである
   請求項１に記載の内燃機関のクランク角検出装置。
5. 【請求項５】 前記内燃機関は前記クランクシャフトか
   らカムシャフトに至る回転伝達系内に設けられ、かつ前
   記クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を
   調整するための回転位相調整手段を備えており、 前記主通過被検出部は、前記カムロータの外周に等角度
   毎に設けられた複数の主構造体を備え、 前記副通過被検出部は、前記主構造体のカムロータの回
   転方向における幅とは異なる幅を有し、かつ同カムロー
   タの外周において同主構造体と同一の角度毎に設けられ
   た複数の副構造体を備え、 前記第３通過検出手段は、前記主構造体及び副構造体の
   幅の相違を利用して同主構造体の通過を検出し、 前記第４通過検出手段は、前記幅の相違を利用して副構
   造体の通過を検出するものである請求項４に記載の内燃
   機関のクランク角検出装置。