特許 5956794 内燃機関の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5956794

(24)【登録日】2016年6月24日

(45)【発行日】2016年7月27日

(54)【発明の名称】内燃機関の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 45/00 20060101AFI20160714BHJP

【ＦＩ】

   F02D45/00 362Z

   F02D45/00 362B

   F02D45/00 362J

【請求項の数】3

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2012-61368(P2012-61368)

(22)【出願日】2012年3月19日

(65)【公開番号】特開2013-194576(P2013-194576A)

(43)【公開日】2013年9月30日

【審査請求日】2014年9月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立オートモティブシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129425

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 護晃

(74)【代理人】

【識別番号】100087505

【弁理士】

【氏名又は名称】西山 春之

(74)【代理人】

【識別番号】100168642

【弁理士】

【氏名又は名称】関谷 充司

(74)【代理人】

【識別番号】100078330

【弁理士】

【氏名又は名称】笹島 富二雄

(72)【発明者】

【氏名】清水 博和

【審査官】 戸田 耕太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２３３６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０６４３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１６５９５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０７８１２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−２４２７４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２０９７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１６２６０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ ４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関の出力軸の回転に応じて出力される回転信号であって、前記出力軸の正転時と逆転時とでパルス幅又は振幅が異なるパルス信号として出力される回転信号を入力し、前記内燃機関を制御する制御装置であって、
前記内燃機関の出力軸が正転する運転条件を経験した後に、前記回転信号のパルス幅又は振幅の計測値の今回値と過去値との差分又は比率が、正転から逆転への切り替わりを検出するための第１判定値を超えたときに前記出力軸の正転から逆転への切り替わりを検出し、正転から逆転への切り替わりを検出した後に、前記差分又は比率が、逆転から正転への切り替わりを検出するための第２判定値を超えたときに前記出力軸の逆転から正転への切り替わりを検出する回転方向検出手段と、
前記回転方向検出手段が検出した回転方向に基づき前記出力軸の停止位置を検出し、前記停止位置に基づき再始動時に前記内燃機関を制御する制御手段と、
を含む、内燃機関の制御装置。

【請求項2】

前記回転方向検出手段は、同じ回転方向を検出した過去複数回の前記計測値の平均値を前記過去値とする、請求項１記載の内燃機関の制御装置。

【請求項3】

前記回転方向検出手段は、同じ回転方向を検出した過去複数回の前記計測値の平均値に基づき前記第１判定値及び前記第２判定値を学習する、請求項１又は２記載の内燃機関の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関の出力軸の回転方向を判定する内燃機関の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、内燃機関の出力軸の正転時と逆転時とで、パルス幅又は振幅の異なるパルス信号として出力される回転信号を入力し、係る回転信号のパルス幅又は振幅と閾値との比較に基づいて前記出力軸の回転方向を判定することで、エンジンの停止位置を検出する、回転検出装置が開示されている。
また、特許文献１には、内燃機関の運転条件が、前記出力軸が正転する条件である場合に計測したパルス幅又は振幅に基づいて、前記閾値を設定することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−２４２７４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前述のように、出力軸が正転する運転条件で計測したパルス幅又は振幅を、正転時のパルス幅又は振幅として学習することで、回転信号を出力するセンサのばらつきや、回転信号の入力回路のばらつきなどに対して、正転時における計測結果と逆転時における計測結果とを区別できる閾値を設定することが可能となる。
しかし、閾値を学習したタイミングと、学習した閾値を用いて回転方向を判定するタイミングとの時間的なずれによって、温度などの環境条件が変化してばらつきの特性が変化すると、ばらつきの影響を十分に吸収することができず、回転方向の判定精度が低下する可能性があった。

【0005】

ここで、パルス幅又は振幅の設計値の正転時と逆転時との差を拡大させることで、センサや入力回路のばらつきの影響を受け難くなる。
但し、回転方向によるパルス幅の差を拡大するために、広い側のパルス幅の設計値（ms）をより広くすると、高回転時に隣接するパルス信号が重複して、パルス幅の検出が困難になり、また、狭い側のパルス幅をより狭くすると、ノイズの影響を受けやすくなってパルスの検出精度が低下する、という問題が発生する。
また、回転方向による振幅の差を拡大するために、大きい側の振幅（電圧値）の設計値をより大きくしようとすると、センサを高出力タイプに変更することが必要となり、また、小さい側の振幅の設計値をより小さくすると、ノイズの影響を受けやすくなってパルスの検出精度が低下する、という問題が発生する。

【0006】

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、温度などの環境変化に対して、回転方向の検出精度の低下を抑制できる、内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

そのため、本願発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関の出力軸の回転に応じて出力される回転信号であって、前記出力軸の正転時と逆転時とでパルス幅又は振幅が異なるパルス信号として出力される回転信号を入力し、前記内燃機関を制御する制御装置であって、前記内燃機関の出力軸が正転する運転条件を経験した後に、前記回転信号のパルス幅又は振幅の計測値の今回値と過去値との差分又は比率が、正転から逆転への切り替わりを検出するための第１判定値を超えたときに前記出力軸の正転から逆転への切り替わりを検出し、正転から逆転への切り替わりを検出した後に、前記差分又は比率が、逆転から正転への切り替わりを検出するための第２判定値を超えたときに前記出力軸の逆転から正転への切り替わりを検出する回転方向検出手段と、前記回転方向検出手段が検出した回転方向に基づき前記出力軸の停止位置を検出し、前記停止位置に基づき再始動時に前記内燃機関を制御する制御手段と、を含むようにした。

【発明の効果】

【0008】

上記発明によると、環境条件の違いによる計測値のばらつきの影響を受け難くなり、回転方向の判定精度の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態における内燃機関のシステム構成図である。

【図2】実施形態におけるクランク角センサ及びカムセンサの構造を示す図である。

【図3】実施形態におけるクランク角センサ及びカムセンサの出力特性を示すタイムチャートである。

【図4】実施形態における回転信号ＰＯＳと、パルス幅と、差分と、回転方向との相関を示すタイムチャートである。

【図5】実施形態における正転、逆転の判定処理を示すフローチャートである。

【図6】実施形態における回転信号ＰＯＳと、振幅と、差分と、回転方向との相関を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、車両用内燃機関１０１の構成図である。尚、本実施形態において、内燃機関１０１は、一例として直列４気筒機関であるものとする。
内燃機関１０１は、その吸気管１０２に、電子制御スロットル１０４を備えている。電子制御スロットル１０４は、スロットルモータ１０３ａと、スロットルバルブ１０３ｂとを備える。そして、内燃機関１０１は、電子制御スロットル１０４及び吸気バルブ１０５を介して、各気筒の燃焼室１０６内に空気を吸入する。

【0011】

各気筒の吸気ポート１３０に、燃料噴射弁１３１をそれぞれ設けてある。燃料噴射弁１３１は、制御装置としてのエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵという。）１１４からの噴射パルス信号によって開弁動作し、燃料を噴射する。
燃焼室１０６内の燃料は、図示省略した点火プラグによる火花点火によって着火燃焼する。
燃焼室１０６内の燃焼後のガスは、排気バルブ１０７を介して排気管１１１に流出する。排気管１１１に設けたフロント触媒コンバータ１０８及びリア触媒コンバータ１０９は、排気管１１１を流れる排気を浄化し、浄化後の排気を大気中に放出する。

【0012】

吸気カムシャフト１３４，排気カムシャフト１１０は、一体的にカムを備え、このカムによって吸気バルブ１０５及び排気バルブ１０７を開動作させる。
吸気カムシャフト１３４に設けた可変バルブタイミング機構１１３は、内燃機関１０１の出力軸であるクランクシャフト１２０に対する吸気カムシャフト１３４の回転位相を連続的に変化させることで、吸気バルブ１０５のバルブタイミングを連続的に変化させる機構である。

【0013】

ＥＣＵ１１４は、マイクロコンピュータを内蔵し、予めＲＯＭなどのメモリに記憶したプログラムに従って演算を行い、電子制御スロットル１０４，可変バルブタイミング機構１１３，燃料噴射弁１３１などに操作信号を出力する。
ＥＣＵ１１４は、各種のセンサからの検出信号を入力する。

【0014】

各種のセンサとして、アクセルペダル１１６ａの踏み込み量、即ち、アクセル開度ＡＣＣを検出するアクセル開度センサ１１６、内燃機関１０１の吸入空気量Ｑを検出するエアフローセンサ１１５、クランクシャフト１２０の回転に応じてパルス状の回転信号（単位クランク角信号）ＰＯＳを出力するクランク角センサ１１７、スロットルバルブ１０３ｂの開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ１１８、内燃機関１０１の冷却水の温度ＴＷを検出する水温センサ１１９、吸気カムシャフト１３４の回転に応じてパルス状のカム信号ＰＨＡＳＥを出力するカムセンサ１３３、ブレーキペダル１２１が踏み込まれた制動時にオンになるブレーキスイッチ１２２、車両の走行速度（車速）ＶＳＰを検出する車速センサ１２３、吸気圧ＰＢを検出する吸気圧センサ１２６などを設けてある。
更に、ＥＣＵ１１４には、内燃機関１０１の運転・停止のメインスイッチであるイグニションスイッチ１２４のオン・オフ信号、スタータスイッチ１２５のオン・オフ信号が入力される。

【0015】

図２は、クランク角センサ１１７（出力軸回転センサ）及びカムセンサ１３３の構造を示す。
クランク角センサ１１７は、出力軸としてのクランクシャフト１２０に軸支され、周囲に被検出部としての突起部１５１を備えるシグナルプレート１５２と、内燃機関１０１側に固定され、突起部１５１を検出してパルス状の回転信号ＰＯＳを出力する回転検出装置１５３とから構成される。

【0016】

回転検出装置１５３は、突起部１５１を検出してパルス信号を発生させるピックアップと共に、波形発生回路、選択回路などを含む各種の処理回路を一体的に備えている。
回転検出装置１５３が出力する回転信号ＰＯＳは、突起部１５１を検出しない場合にローレベルを保持し、前記突起部１５１を検知したときに一定時間だけハイレベルに変化する、パルス信号とすることができ、また、突起部１５１を検出しない場合にハイレベルを保持し、前記突起部１５１を検知したときに一定時間だけローレベルに変化する、パルス信号とすることができる。

【0017】

シグナルプレート１５２の突起部１５１は、例えばクランク角で１０degのピッチで等間隔に設けられるが、突起部１５１を２つ連続して欠落させてある部分を、クランクシャフト１２０の回転中心を挟んで対向する２箇所に設けてある。
尚、突起部１５１の欠落数は、１個とすることができる他、３つ以上連続して欠落させることができる。

【0018】

従って、クランク角センサ１１７（回転検出装置１５３）から出力されるパルス状の回転信号ＰＯＳは、図３に示すように、クランク角で１０deg（単位クランク角）毎に１６回連続してハイレベルに変化した後、３０deg間ハイレベルを保持し、再度１６回連続してハイレベルに変化する。
尚、図３において、回転信号ＰＯＳは、突起部１５１を検出しない場合にローレベルを保持し、前記突起部１５１を検知したときに一定時間だけハイレベルに変化するパルス信号として示してある。

【0019】

３０degのパルス欠落期間後の最初の回転信号ＰＯＳは、クランク角１８０deg間隔で出力されることになり、このクランク角１８０degは、４気筒機関１０１における気筒間の行程位相差、換言すれば、点火間隔に相当する。
尚、回転信号ＰＯＳを、欠落なく一定間隔毎に出力させ、クランク角センサ１１７とは別に、基準のクランク角位置で、パルス状の基準クランク角信号を出力する基準クランク角センサを設けることができる。

【0020】

一方、カムセンサ１３３は、図２に示すように、吸気カムシャフト１３４の端部に軸支され、周囲に被検出部としての突起部１５７を備えたシグナルプレート１５８と、内燃機関１０１側に固定され、突起部１５７を検出してパルス状のカム信号ＰＨＡＳＥを出力する回転検出装置１５９とから構成される。
回転検出装置１５９は、突起部１５７を検出してパルス信号を発生するピックアップと共に、波形整形回路などを含む各種の処理回路を一体的に備えている。

【0021】

シグナルプレート１５８の突起部１５７は、カム角で９０deg毎の４箇所それぞれに、１個、３個、４個、２個だけ設けられ、突起部１５７が複数連続して設けられる部分では、突起部１５７のピッチを、クランク角で３０deg、カム角で１５degに設定してある。
そして、カムセンサ１３３（回転検出装置１５９）から出力されるパルス信号であるカム信号ＰＨＡＳＥは、図３に示すように、突起部１５７を検知しない場合にはローレベルを保持し、突起部１５７を検知することで一定時間だけハイレベルに変化し、カム角で９０deg、クランク角で１８０deg毎に、１個単独、３個連続、４個連続、２個連続にハイレベルに変化する。

【0022】

尚、カム信号ＰＨＡＳＥを、突起部１５７を検出しない場合にハイレベルを保持し、前記突起部１５７を検知したときに一定時間だけローレベルに変化する、パルス信号とすることができる。
カム信号ＰＨＡＳＥのうち、１個単独のカム信号ＰＨＡＳＥ、及び、複数連続して出力されるカム信号ＰＨＡＳＥの先頭の信号は、クランク角で１８０deg間隔に出力される。

【0023】

ここで、カム信号ＰＨＡＳＥの連続出力数は、特定のピストン位置になっている気筒の番号を示し、４気筒機関１０１において、気筒間における行程の位相差がクランク角で１８０degであって、点火が第１気筒→第３気筒→第４気筒→第２気筒の順で行われることに対応している。
即ち、カム信号ＰＨＡＳＥの連続出力数が１であれば、第１気筒が特定のピストン位置になっていることを示し、カム信号ＰＨＡＳＥの連続出力数が３であれば、第３気筒が特定のピストン位置になっていることを示し、カム信号ＰＨＡＳＥの連続出力数が４であれば、第４気筒が特定のピストン位置になっていることを示し、カム信号ＰＨＡＳＥの連続出力数が２であれば、第２気筒が特定のピストン位置になっていることを示す。

【0024】

ＥＣＵ１１４は、カム信号ＰＨＡＳＥの連続出力数を計数することで、次にピストンの位置が上死点ＴＤＣなどの基準位置となる気筒を判別し、係る判別の結果に基づいて燃料噴射や点火を行わせるべき気筒を特定し、噴射パルス信号や点火信号を出力する気筒を設定する。
より具体的には、ＥＣＵ１１４は、回転信号ＰＯＳの歯抜け箇所を回転信号ＰＯＳの周期変化などから判断し、この歯抜け位置を基準に、カム信号ＰＨＡＳＥの発生数を計数する区間を特定し、この計数区間におけるカム信号ＰＨＡＳＥの発生数に基づいて、次に上死点となる気筒を検出する。

【0025】

ここで、回転信号ＰＯＳとカム信号ＰＨＡＳＥとの位相は、可変バルブタイミング機構１１３によってクランクシャフト１２０に対する吸気カムシャフト１３４の回転位相が変更されることによって変化する。
そこで、ＥＣＵ１１４は、回転信号ＰＯＳの欠落部分を基準に、基準クランク角位置ＲＥＦを検出し、この基準クランク角位置ＲＥＦから、カム信号ＰＨＡＳＥが出力されるまでの角度を、可変バルブタイミング機構１１３による吸気カムシャフト１３４の回転位相を示す値として検出する。

【0026】

そして、ＥＣＵ１１４は、可変バルブタイミング機構１１３の制御において、機関負荷や機関回転速度などの機関運転状態に基づいて目標の回転位相を演算し、例えば、実際の回転位相と目標の回転位相との偏差に基づく比例・積分・微分動作によって、可変バルブタイミング機構１１３の操作信号を演算して出力する。
回転信号ＰＯＳは、前述のように、吸気カムシャフト１３４の回転位相の検出に用いられる他、機関回転速度ＮＥの演算、更に、クランクシャフト１２０の回転位置の検出に用いられる。

【0027】

即ち、回転信号ＰＯＳは、クランクシャフト１２０の回転位置の測定信号を兼ね、回転信号ＰＯＳの欠落部分或いは欠落部分を基準に検出される基準クランク角位置ＲＥＦからの回転信号ＰＯＳの発生数を計数することで、クランクシャフト１２０の回転位置（回転角度）を検出することができる。
例えば、アイドルストップ制御によって内燃機関１０１を一時的に停止させる場合には、内燃機関１０１の停止時におけるクランクシャフト１２０の角度位置を計測することで、再始動時に燃料噴射を早期に再開させて、始動応答性を高めることができ、ＥＣＵ１１４は、クランクシャフト１２０の停止角度位置の検出を、回転信号ＰＯＳに基づいて行う。

【0028】

但し、内燃機関１０１が停止する直前には、筒内の圧縮圧などによって内燃機関１０１（クランクシャフト１２０）が逆方向に回転する場合があり、係る逆転時にも正転時と同様に回転信号ＰＯＳの発生数を計数すると、クランクシャフト１２０の停止位置（停止したクランク角度位置）の検出に誤差を生じることになる。
そこで、内燃機関１０１の回転方向（正転、逆転）を判別できるように、クランク角センサ１１７が、内燃機関１０１の出力軸であるクランクシャフト１２０の正転時と逆転時とでパルス幅の異なる回転信号ＰＯＳを出力するようにしてある。

【0029】

図４は、突起部１５１を検知しないときに回転信号ＰＯＳがハイレベルを保持し、突起部１５１を検知したときに一時的にローレベルとなる信号特性で、正転時と逆転時とでパルス幅が異なる様子を示す。
図４に示す例では、正転時におけるパルス幅（ローレベル期間）を４５μｓとし、逆転時におけるパルス幅（ローレベル期間）を９０μｓとしてある。

【0030】

尚、本実施形態では、正転時のパルス幅ＷＩＰＯＳを４５μｓに設定し、逆転時のパルス幅ＷＩＰＯＳを９０μｓに設定したが、パルス幅ＷＩＰＯＳを上記の４５μｓ，９０μｓに限定するものではない。また、正転時の方が逆転時よりもパルス幅ＷＩＰＯＳが大きくなるように設定することができる。
更に、回転信号ＰＯＳを、突起部１５１を検知しないときに回転信号ＰＯＳがローレベルを保持し、突起部１５１を検知したときに一時的にハイレベルとなる信号特性とし、ハイレベル期間としてのパルス幅を、正転時と逆転時とで異ならせることができる。

【0031】

回転軸の回転方向によってパルス幅の異なる回転信号を発生させるための方法としては、例えば特開２００１−１６５９５１号公報に開示される方法を用いる。具体的には、回転検出装置内で、シグナルプレート１５２の突起部１５１の検出パルス信号として、相互に位相がずれた２つの信号を発生させ、これらの信号を比較することで正転、逆転を判定し、異なるパルス幅ＷＩＰＯＳとして生成される２つのパルス信号のいずれか一方を、回転方向の判定結果に基づいて選択し、最終的な回転信号として外部に出力させるようにする。

【0032】

ＥＣＵ１１４では、回転信号ＰＯＳのパルス幅ＷＩＰＯＳを計測し、計測したパルス幅ＷＩＰＯＳの時系列的な変化に基づいて、内燃機関１０１の出力軸であるクランクシャフト１２０が正転しているか逆転しているかを判断する。
そして、クランクシャフト１２０の正転時であれば、回転信号ＰＯＳの出力時点で、前回の回転信号ＰＯＳの出力時点よりも回転信号ＰＯＳの発生間隔に相当するクランク角だけ、クランクシャフト１２０が正転方向に回転したと判断する。また、クランクシャフト１２０の逆転時であれば、回転信号ＰＯＳの出力時点で、前回よりも回転信号ＰＯＳの発生間隔に相当するクランク角だけ、逆転方向に回転したと判断する。

【0033】

上記のように、正転、逆転を判別してクランクシャフト１２０の停止位置の検出を行えば、内燃機関１０１の停止直前にクランクシャフト１２０が逆転することがあっても、クランクシャフト１２０の停止位置、換言すれば、停止時における各気筒のピストン位置を精度よく判断することができ、再始動時に早期に燃料噴射や点火を開始させることができる。
例えば、内燃機関１０１の停止直前にクランクシャフト１２０が逆転し、クランクシャフト１２０の停止位置が不明になると、再始動時には、例えば、回転信号ＰＯＳの欠落部分が検出されるまでクランクシャフト１２０の回転位置が不明となり、燃料噴射や点火の開始が遅れる。

【0034】

本実施形態では、ＥＣＵ１１４が、内燃機関１０１のアイドル運転状態で自動停止条件が成立すると内燃機関１０１を自動停止させ、内燃機関１０１を自動停止させた後に再始動条件が成立すると、内燃機関１０１を自動的に再始動させるアイドルストップ制御機能を有しており、内燃機関１０１を自動的に再始動させる際に、燃料噴射や点火の開始を早期に行えれば、内燃機関１０１の再始動性を向上させることができる。
アイドルストップ制御においては、例えば、車速ＶＳＰが０km/h、機関回転速度ＮＥが所定回転速度以下、アクセル開度ＡＣＣが全閉、ブレーキスイッチ１２２がＯＮ（制動状態）、冷却水温度ＴＷが所定温度以上（暖機後）などの条件が全て成立しているときに、アイドルストップ条件（自動停止条件）が成立していると判断し、燃料噴射及び点火を停止させ、内燃機関１０１を停止させる。

【0035】

前記所定回転速度は、アイドル回転状態を判断するための値であり、目標アイドル回転速度よりも僅かに高く設定され、また、前記所定温度は、機関１０１の完暖状態（暖機後の状態）を判断するための値である。
一方、内燃機関１０１を自動停止させている状態で、例えば、ブレーキスイッチ１２２がＯＦＦ（非制動状態）に切り替わったり、アクセルペダルが踏み込まれたり、自動停止状態（アイドルストップ状態）の継続時間が基準時間よりも長くなったり、バッテリ電圧の低下を判断したりすると、再始動条件が成立したと判断して、内燃機関１０１を再始動させる。
尚、内燃機関１０１の再始動時には、スタータモータを用いて内燃機関１０１を回転させ始めることができ、また、燃焼室内での燃料の燃焼によって内燃機関１０１を回転させ始めることができる。

【0036】

図５のフローチャートは、ＥＣＵ１１４による、クランクシャフト１２０の回転方向の判定処理の流れを示す。
図５のフローチャートに示すルーチンは、回転信号ＰＯＳの発生毎に割り込み実行され、まず、ステップＳ５０１では、今回発生した回転信号ＰＯＳ（パルス）のパルス幅ＷＩＰＯＳを計測する。

【0037】

次いで、ステップＳ５０２では、内燃機関１０１の運転条件が、クランクシャフト１２０が正転する条件であるか否かを判断する。
具体的には、以下の運転条件（１）〜（５）のうちの少なくとも１つが成立している場合に、内燃機関１の出力軸であるクランクシャフト１２０が正転する運転条件であると判断する。
尚、以下の運転条件（１）〜（５）のうちの複数が成立していることに基づいて正転を判断させれば、正転条件をより高精度に判定できる。

【0038】

（１）機関回転速度ＮＥが所定回転速度ＮＥＳ以上である。
（２）カム信号ＰＨＡＳＥによって判別される気筒が、正転方向に沿って切り替わっている。
（３）機関負荷ＴＰが所定負荷ＴＰＳ以上である。
（４）スタータスイッチ１２５のオン状態である。
（５）吸気圧ＰＢが大気圧から所定以上に増大又は低下した状態である。

【0039】

運転条件（１）は、機関回転速度ＮＥ、換言すれば、クランクシャフト１２０の回転速度が上昇した状態であるか否かを判断するものである。所定回転速度ＮＥＳは、クランクシャフト１２０の逆転時には到達することがない回転速度に設定する。例えば、所定回転速度ＮＥＳは、５００rpm程度の回転速度とする。
即ち、内燃機関１０１の逆転時における機関回転速度ＮＥの最大値は、内燃機関１０１の正転時における機関回転速度ＮＥの最大値に比べて低いので、逆転時の機関回転速度ＮＥの最大値を越える機関回転速度ＮＥに達している場合には、クランクシャフト１２０（内燃機関１０１）が正転していると判断できる。

【0040】

運転条件（２）は、ＥＣＵ１１４がカム信号ＰＨＡＳＥに基づき判別した、ピストンが既定位置にある気筒が、内燃機関１０１の正転時に対応する順で更新されているか否かを判断するものである。前述のように、内燃機関１０１の点火順は、第１気筒→第３気筒→第４気筒→第２気筒であるから、この点火順が、内燃機関１０１の正転時に対応する更新順となり、この順に従って、基準のピストン位置であると判別された気筒が更新されていれば、内燃機関１０１（クランクシャフト１２０）が正転していることになる。

【0041】

運転条件（３）は、内燃機関１０１の正転状態においてのみ実現可能な機関負荷で、内燃機関１０１が運転されているか否かを判別するものである。従って、所定負荷ＴＰＳは、内燃機関１０１の停止直前の正転から逆転に反転するような低負荷状態よりも高い機関負荷に設定され、所定負荷ＴＰＳ以上の機関負荷ＴＰで内燃機関１０１が運転されていれば、正転状態であると判断する。
換言すれば、内燃機関１０１が逆転している場合には、所定負荷ＴＰＳを超える機関負荷で内燃機関１０１が運転されることはなく、機関負荷が所定負荷ＴＰＳ以上であれば、内燃機関１０１（クランクシャフト１２０）は正転していると判断する。

【0042】

機関負荷を表す状態量としては、エアフローセンサ１１５で検出される吸入空気量Ｑや、吸入空気量Ｑに基づいて算出される燃料噴射量など、内燃機関１０１に吸引される空気量を示す状態量を用いることができる。
ここで、所定負荷ＴＰＳを高く設定するほど、正転状態の判定精度は高くなるが、例えば、内燃機関１０１のアイドル運転時に運転条件（３）の成立が判断される程度に、所定負荷ＴＰＳを設定しても、必要充分な判定精度を得られる。

【0043】

運転条件（４）は、内燃機関１０１の始動操作状態であるか否かを判断するものである。スタータスイッチ１２５がオン状態で、スタータモータによって内燃機関１０１を回転させているクランキング状態である場合は、スタータモータの回転方向、即ち、正転方向にクランクシャフト１２０が回転することになる。従って、スタータスイッチ１２５のオン状態、換言すれば、内燃機関１０１の始動操作状態であれば、クランクシャフト１２０が正転していると判断できる。

【0044】

運転条件（５）は、吸気管１０２内の圧力である吸気圧ＰＢ（ブースト圧）の発達状態、換言すれば、吸気圧ＰＢが大気圧から所定以上に変化しているか否かを判断するものである。
クランクシャフト１２０の逆転は、内燃機関１０１の停止直前に発生し、停止直前における吸気圧ＰＢは大気圧付近となる。換言すれば、吸気圧ＰＢが大気圧から所定以上に変化している場合には、内燃機関１０１（クランクシャフト１２０）の正転状態であると判断でき、吸気圧ＰＢが大気圧から所定以上に変化しているか否かは、吸気圧ＰＢと所定圧ＰＢＳとを比較することで判断できる。

【0045】

前述のように、逆転時には吸気圧ＰＢが大気圧付近であるから、大気圧から所定以上に離れた圧力であって、クランクシャフト１２０の逆転時に達することのない吸気圧ＰＢを前記所定圧ＰＢＳに設定し、この所定圧ＰＢＳよりも大気圧から離れている場合に正転状態であると判断できる。
ここで、内燃機関１０１が自然吸気機関（過給機を備えない機関）であれば、全開運転状態で吸気圧ＰＢが大気圧付近になるので、所定圧ＰＢＳを負圧に設定し、吸気圧ＰＢが所定圧ＰＢＳ以上に大きな負圧になっている場合、換言すれば、内燃機関１０１が吸気負圧の大きな低負荷で運転されている場合に、内燃機関１０１（クランクシャフト１２０）の正転を判断する。

【0046】

また、内燃機関１０１が過給機を備える場合には、過給によって吸気圧ＰＢは大気圧よりも高くなるので、所定圧ＰＢＳを正圧に設定し、吸気圧ＰＢが所定圧ＰＢＳ以上に大きな正圧になっている機関負荷の上昇状態において、内燃機関１０１（クランクシャフト１２０）の正転を判断することができる。
尚、内燃機関１０１が自然吸気機関である場合、機関負荷の増大によって吸気圧ＰＢが負圧から大気圧に近づくことになり、また、前述のように、逆転状態においても吸気圧ＰＢは大気圧付近となるので、吸気圧ＰＢに基づいて機関負荷の判断を行わせる場合には、大気圧付近を正転判定領域から除外し、負圧発生状態である場合に、内燃機関１０１が正転していると判断することができる。

【0047】

一方、過給機を備えた内燃機関１０１の場合、機関負荷の増大によって吸気圧ＰＢが大気圧からより高い正圧になるので、吸気圧ＰＢに基づいて機関負荷の判断を行わせる場合には、吸気圧ＰＢが大気圧よりも所定以上に高い場合に、内燃機関１０１が正転していると判断することができる。

【0048】

ステップＳ５０２において、現時点での内燃機関１０１の運転条件が、クランクシャフト１２０が正転する条件であると判断すると、ステップＳ５０３へ進んで、内燃機関１０１の運転状態に基づき正転判定を行った履歴を示すフラグＦ１に「１」を設定する。
前記フラグＦ１は、内燃機関１０１の停止を判断したとき、又は、内燃機関１０１の再始動時に０にリセットされるようになっており、フラグＦ１に「１」が設定されている場合には、正転する運転条件を経験済みであることを示す。

【0049】

ステップＳ５０３でフラグＦ１に「１」を設定した後、又は、ステップＳ５０２で、内燃機関１０１が正転する運転条件として予め設定した条件を満たしていないと判断した場合には、ステップＳ５０４へ進む。
ステップＳ５０４では、内燃機関１０１の停止要求が発生しているか否か、又は、内燃機関１０１の回転速度がアイドル回転よりも低く、停止に向けて回転速度が低下している状態であるか否かを判断する。換言すれば、ステップＳ５０４では、内燃機関１０１の逆転が発生し得る停止直前の状態に至る条件であるか否かを判断する。
内燃機関１０１の停止要求とは、キースイッチによる停止操作の他、アイドルストップ制御による停止指令などが含まれる。

【0050】

ステップＳ５０４で、内燃機関１０１の停止要求が発生しておらず、また、内燃機関１０１の回転速度が、停止に向けて低下している状態でもないと判断した場合、即ち、内燃機関１の運転継続状態である場合には、逆転判定は不要であるので、そのまま本ルーチンを終了させる。
一方、ステップＳ５０４で、内燃機関１０１の停止要求が発生していると判断した場合、又は、内燃機関１０１の回転速度が停止に向けて低下している状態であると判断した場合には、逆転の有無を判定させ、クランクシャフト１２０の停止位置の検出を行わせるために、ステップＳ５０５以降へ進む。

【0051】

ステップＳ５０５では、前記フラグＦ１に「１」が設定されているか否かを判断する。
フラグＦ１が「１」である場合には、クランクシャフト１２０が正転する状態を経験しており、回転方向の判定開始初期は、クランクシャフト１２０が正転しているものと推定できる。
一方、フラグＦ１がゼロである場合には、正転状態を経験しておらず、現時点での回転方向が、正転状態でない可能性がある。

【0052】

後述するように、回転信号ＰＯＳのパルス幅ＷＩＰＯＳに基づく回転方向の判定においては、パルス幅ＷＩＰＯＳのステップ的な変化に基づき回転方向の切り替わりを検出するようになっており、パルス幅ＷＩＰＯＳのステップ的な変化を検出するまでは、回転方向を特定できない。そこで、クランクシャフト１２０が正転する条件で内燃機関１０１が運転された場合に、そのときの回転方向を正転と見做し、係る正転状態から逆転状態への切り替わりを、パルス幅ＷＩＰＯＳのステップ的な変化に基づいて検出するようにしてある。
従って、クランクシャフト１２０が正転する条件で内燃機関１０１が運転された履歴がない場合には、パルス幅ＷＩＰＯＳのステップ的な変化を検出する前の時点での回転方向が不明であることになり、クランクシャフト１２０の回転位置の検出が行えないことになる。

【0053】

尚、クランクシャフト１２０が正転する条件で内燃機関１０１が運転された後は、通常は、内燃機関１０１が停止する直前まで正転状態を保持することになるので、フラグＦ１は、クランクシャフト１２０が正転する条件で内燃機関１０１が運転された場合に１に設定され、その後は、クランクシャフト１２０が正転する条件を脱しても、フラグＦ１＝１を保持し、内燃機関１０１が停止したとき、又は、再始動要求の発生時点で、０にリセットされるようにしてある。

【0054】

ステップＳ５０５で、フラグＦ１がゼロであると判断した場合には、そのまま本ルーチンを終了させることで、逆転検知に基づく停止位置の判定をキャンセルし、再始動時には、回転信号ＰＯＳの欠落部分の検出を待ってクランクシャフト１２０の回転位置の検出を再開させるようにする。

【0055】

一方、フラグＦ１が「１」である場合は、ステップＳ５０６へ進み、回転方向の判定結果を示すフラグＦ２がゼロであるか否かを判断する。フラグＦ２の初期値は、正転を示す０である。
尚、ステップＳ５０２、ステップＳ５０３、ステップＳ５０５の処理、即ち、クランクシャフト１２０が正転する条件で内燃機関１０１が運転されたか否かを判定する処理、及び、当該判定結果に基づく回転方向の判定処理を省略し、内燃機関１０１の停止要求が発生した時点では、内燃機関１０１が正転しているものと見做して、その後の逆転への切り替わりをパルス幅ＷＩＰＯＳの時系列的な変化に基づいて検出させることができる。

【0056】

ステップＳ５０４からステップＳ５０５、ステップＳ５０６に進むようになった初期においては、クランクシャフト１２０が正転しているものと推定され、これに対応してフラグＦ２は初期値であるゼロになっているから、ステップＳ５０６からステップＳ５０７に進むことになる。
ステップＳ５０７では、今回計測したパルス幅ＷＩＰＯＳnewと、本ルーチンの前回実行時に計測した前回の回転信号ＰＯＳのパルス幅ＷＩＰＯＳoldとの差分ΔＷＩＰＯＳ（ΔＷＩＰＯＳ＝ＷＩＰＯＳnew−ＷＩＰＯＳold）を演算し、この差分（変化量）ΔＷＩＰＯＳが、第１判定値ＳＬ１（ＳＬ１＞０）よりも大きいか否かを判断する。

【0057】

換言すれば、ステップＳ５０７では、前回の回転信号ＰＯＳのパルス幅ＷＩＰＯＳoldよりも、今回の回転信号ＰＯＳのパルス幅ＷＩＰＯＳnewが第１判定値ＳＬ１を超えて大きいか否か、即ち、パルス幅ＷＩＰＯＳの時系列的なデータ間における差に基づき、パルス幅ＷＩＰＯＳが前回から今回にかけて増大したか否かを判断する。
尚、上記の第１判定値ＳＬ１及び後述する第２判定値ＳＬ２は、回転方向の切り替わりによるパルス幅ＷＩＰＯＳのステップ的な変化と、一定の回転方向を維持しているためにパルス幅ＷＩＰＯＳが殆ど変化しない状態とを切り分けることができるように、予め実験やシミュレーションによって適合してメモリに記憶されている値である。

【0058】

回転信号ＰＯＳのパルス幅ＷＩＰＯＳは、前述のように、正転時に比べて逆転時に長くなるように設定してあるから、クランクシャフト１２０の回転方向が、正転から逆転に切り替わるときに、パルス幅ＷＩＰＯＳは、ステップ的に増大変化することになる。一方、クランクシャフト１２０が正転方向に回転し続ける間は、パルス幅ＷＩＰＯＳは、一定値を保持することになる。
従って、ステップＳ５０７で、ΔＷＩＰＯＳ≦第１判定値ＳＬ１であると判断した場合、即ち、パルス幅ＷＩＰＯＳのステップ的な増大変化が検出されず、パルス幅ＷＩＰＯＳが略一定値で推移している場合には、クランクシャフト１２０が正転方向に回転し続けていると判断し、ステップＳ５０８へ進んで、クランクシャフト１２０の正転を判定し、かつ、ステップＳ５０９では、フラグＦ２をゼロのまま保持させる。

【0059】

また、ステップＳ５０７で、ΔＷＩＰＯＳ＞第１判定値ＳＬ１であると判断した場合には、前回から今回にかけてパルス幅ＷＩＰＯＳがステップ的に増大変化したことになり、係るパルス幅ＷＩＰＯＳの増大変化は、クランクシャフト１２０の回転方向が、正転から逆転に切り替わったことを示す。
そこで、ΔＷＩＰＯＳ＞第１判定値ＳＬ１であると判断すると、ステップＳ５１０へ進んで、クランクシャフト１２０の回転方向が逆転方向であると判断し、次のステップＳ５１１では、フラグＦ２に対し、逆転状態であることを示す「１」を設定する。

【0060】

クランクシャフト１２０の回転方向が正転から逆転に切り替わることで、フラグＦ２に「１」が設定されると、次回は、ステップＳ５０６でフラグＦ２が「１」であると判断されることで、ステップＳ５１２に進むようになる。
クランクシャフト１２０が逆方向に回転している場合、次に発生する回転方向の切り替わりは、逆転から正転への切り替わりで、係る回転方向の切り替わり時には、回転信号ＰＯＳのパルス幅ＷＩＰＯＳが時系列的に減少することになる。

【0061】

このため、ステップＳ５１２では、ΔＷＩＰＯＳ＜第２判定値ＳＬ２（ＳＬ２＜０）であるか否かを判断することで、パルス幅ＷＩＰＯＳが前回から今回にかけてステップ的に減少変化したか否かを判断する。
ここで、クランクシャフト１２０が逆方向に回転している状態を保持する場合には、パルス幅ＷＩＰＯＳはステップ的に減少することはなく、略一定で推移することになるから、ステップＳ５１２において、ΔＷＩＰＯＳ≧第２判定値ＳＬ２であると判断されることになる。

【0062】

そして、ΔＷＩＰＯＳ≧第２判定値ＳＬ２であれば、ステップＳ５１０へ進んで、引き続き逆転状態を判定し、次のステップＳ５１１では、フラグＦ２を「１」に保持させる。
一方、ΔＷＩＰＯＳ＜第２判定値ＳＬ２であるとステップＳ５１２で判断した場合、即ち、前回のパルス幅ＷＩＰＯＳoldに対して、今回のパルス幅ＷＩＰＯＳnewが第２判定値ＳＬ１を超えて小さくなった場合には、クランクシャフト１２０の回転方向が逆転から正転に切り替わったものと判断し、ステップＳ５０８へ進む。

【0063】

ステップＳ５０８では、クランクシャフト１２０の回転方向が正転方向であると判断し、次のステップＳ５０９では、フラグＦ２に対し、正転状態であることを示すゼロを設定する。
上記のようにして、クランクシャフト１２０の回転方向を判定すると、正転時であれば、回転信号ＰＯＳの出力時点で前回よりも回転信号ＰＯＳの発生間隔に相当するクランク角だけ、クランクシャフト１２０が正転方向に回転したと判断する。
一方、クランクシャフト１２０の逆転時であれば、回転信号ＰＯＳの出力時点で、前回よりも回転信号ＰＯＳの発生間隔に相当するクランク角だけ、クランクシャフト１２０が逆転方向に回転したと判断する。

【0064】

このようにして、ＥＣＵ１１４は、回転信号ＰＯＳの発生毎に、クランクシャフト１２０の角度位置を判断し、内燃機関１０１の回転が停止するまでクランクシャフト１２０の角度位置の検出結果を更新することで、クランクシャフト１２０の停止位置を検出する。そして、ＥＣＵ１１４は、内燃機関１０１の再始動時に、クランクシャフト１２０の停止位置に基づいて、燃料噴射や点火のタイミングを判断する。

【0065】

図４は、パルス幅ＷＩＰＯＳと、差分ΔＷＩＰＯＳと、回転方向の判断結果との相間の一例を示すタイムチャートである。
回転信号ＰＯＳの第１パルス＃１から第３パルス＃３までは、クランクシャフト１２０が正転していることに対応して、正転時に対応するパルス幅ＷＩＰＯＳ＝４５μｓを維持し、差分ΔＷＩＰＯＳは、今回値と前回値とが略同等であることを示す０付近を維持する。

【0066】

続いて、第３パルス＃３の発生時点から次の第４パルス＃４が発生するまでの間で、クランクシャフト１２０の回転方向が正転から逆転に切り替わり、第４パルス＃４のパルス幅ＷＩＰＯＳは９０μｓ付近を示している。
ここで、第４パルス＃４を今回の回転信号ＰＯＳとし、第３パルス＃３を前回の回転信号ＰＯＳとして演算される差分ΔＷＩＰＯＳは、各パルスを発生したときの回転方向の違いによって第１判定値ＳＬ１を超えてプラス側に変位することで、正転から逆転への切り替わりが検出される。

【0067】

第５パルス＃５の発生時点では依然として逆転状態であるため、第５パルス＃５のパルス幅ＷＩＰＯＳは９０μｓ付近を示し、その結果、第４パルス＃４のパルス幅ＷＩＰＯＳと、第５パルス＃５のパルス幅ＷＩＰＯＳとの差分ΔＷＩＰＯＳは０付近となり、逆転状態が継続していることを示す。
続いて、第５パルス＃５の発生時点から次の第６パルス＃６が発生するまでの間で、クランクシャフト１２０の回転方向が逆転から正転に切り替わり、第６パルス＃６のパルス幅ＷＩＰＯＳは４５μｓ付近を示している。

【0068】

ここで、第６パルス＃６を今回の回転信号ＰＯＳとし、第５パルス＃３を前回の回転信号ＰＯＳとして演算される差分ΔＷＩＰＯＳは、各パルスを発生したときの回転方向の違いによって第２判定値ＳＬ２を超えてマイナス側に変位することで、逆転から正転への切り替わりが検出される。
上記のように、回転信号ＰＯＳのパルス幅ＷＩＰＯＳが、クランクシャフト１２０の回転方向に応じて異なるようにし、かつ、係る回転信号ＰＯＳのパルス幅ＷＩＰＯＳの時系列的な変化、即ち、今回のパルス幅ＷＩＰＯＳと前回のパルス幅ＷＩＰＯＳとの差分ΔＷＩＰＯＳに基づいて回転方向の切り替わりを判定するようにしたので、温度などの環境変化によって、計測されるパルス幅ＷＩＰＯＳがばらついても、回転方向を精度良く判定することが可能である。

【0069】

即ち、温度などの環境変化によるパルス幅ＷＩＰＯＳの計測値のばらつきは、回転方向とは無関係に発生し、例えば、環境変化によって正転時のパルス幅ＷＩＰＯＳの計測値が延びる場合には、逆転時のパルス幅ＷＩＰＯＳの計測値も延びることになり、環境変化によるパルス幅ＷＩＰＯＳのばらつきは、差分ΔＷＩＰＯＳに大きく影響することがない。
従って、パルス幅ＷＩＰＯＳの時系列的な変化を示す差分ΔＷＩＰＯＳに基づいて、回転方向の切り替わりを判定するようにすれば、温度などの環境条件の変化によって、計測されるパルス幅ＷＩＰＯＳがばらついても、クランクシャフト１２０の回転方向を精度良く判定することが可能である。

【0070】

これに対し、パルス幅ＷＩＰＯＳが閾値よりも長いか短いかを判別することで、正転時のパルス幅ＷＩＰＯＳであるか、逆転時のパルス幅ＷＩＰＯＳであるかを区別する場合、環境条件の変化によるパルス幅ＷＩＰＯＳのばらつきに対応できる閾値を設定することが難しく、また、クランクシャフト１２０が正転する運転条件で計測したパルス幅ＷＩＰＯＳを基準に閾値を学習したとしても、閾値を学習した時点での環境条件と、閾値に基づき回転方向を判定するときの環境条件とが異なると、回転方向の判定精度が低下してしまう。
尚、回転信号ＰＯＳのパルス幅ＷＩＰＯＳの時系列的な変化を示す差分ΔＷＩＰＯＳは、ΔＷＩＰＯＳ＝ＷＩＰＯＳold−ＷＩＰＯＳnewとすることができる。ΔＷＩＰＯＳ＝ＷＩＰＯＳold−ＷＩＰＯＳnewとする場合、差分ΔＷＩＰＯＳが０付近からマイナスに変化したときに、正転から逆転への切り替わりを判定し、差分ΔＷＩＰＯＳが０付近からプラスに変化したときに、逆転から正転への切り替わりを判定することになる。

【0071】

また、回転信号ＰＯＳのパルス幅ＷＩＰＯＳの時系列的な変化を示す値として、今回のパルス幅ＷＩＰＯＳnewと、前回のパルス幅ＷＩＰＯＳoldとの比率ＲＰＯＳを演算させることができる。
この場合、例えば、比率ＲＰＯＳ＝ＷＩＰＯＳnew／ＷＩＰＯＳoldとすると、比率ＲＰＯＳが第１判定値ＲＳＬ１（ＲＳＬ１＞１）を超えて大きくなった場合に、正転から逆転への切り替わりを判定し、比率ＲＰＯＳが第２判定値ＲＳＬ２（ＲＳＬ２＜１）を超えて小さくなった場合に、逆転から正転への切り替わりを判定する。

【0072】

また、例えば、比率ＲＰＯＳ＝ＷＩＰＯＳold／ＷＩＰＯＳnewとすると、比率ＲＰＯＳが第１判定値ＲＳＬ１（ＲＳＬ１＞１）を超えて大きくなった場合に、逆転から正転への切り替わりを判定し、比率ＲＰＯＳが第２判定値ＲＳＬ２（ＲＳＬ２＜１）を超えて小さくなった場合に、正転から逆転への切り替わりを判定する。
一方、比率ＲＰＯＳが１付近の値であれば、それまでの回転方向を維持しているものと判定する。

【0073】

上記のように、回転信号ＰＯＳのパルス幅ＷＩＰＯＳの時系列的な変化を示す値として、比率ＲＰＯＳを用いる場合も、差分ΔＷＩＰＯＳを用いる場合と同様に、温度などの環境変化によるパルス幅ＷＩＰＯＳの計測ばらつきが発生しても、回転方向を精度良く判定することができる。
また、クランク角センサ１１７が出力する回転信号ＰＯＳは、クランクシャフト１２０の回転方向によってパルス幅ＷＩＰＯＳが異なるパルス信号の他、回転方向によって振幅の異なるパルス信号とすることができる。

【0074】

図６のタイムチャートは、回転方向によって振幅（電圧レベル）の異なるパルス信号として出力される回転信号ＰＯＳに基づき、クランクシャフト１２０の回転方向を判定する処理における、回転信号ＰＯＳと、振幅（電圧レベル）と、振幅の差分と、回転方向との相関を示している。
図６に示す例では、回転信号ＰＯＳの振幅（電圧レベル）が、正転時よりも逆転時で大きくなるように、クランク角センサ１１７の出力特性を設定してある。

【0075】

ＥＣＵ１１４は、回転信号ＰＯＳの電圧レベル（ピーク電圧）を計測し、パルス幅ＷＩＰＯＳに基づく回転方向の判定と同様に、今回の電圧レベルＶnewと前回の電圧レベルＶoldとの差分ΔＶ（差分ΔＶ＝Ｖnew−Ｖold）を算出する。
そして、差分ΔＶが第１判定値ＶＳＬ１（ＶＳＬ１＞０）を超えて大きくなったとき（０付近からプラスに変化したとき）に、正転から逆転への切り替わりを判定し、差分ΔＶが第２判定値ＶＳＬ２（ＶＳＬ２＜０）を超えて小さくなったとき（０付近からマイナスに変化したとき）に、逆転から正転への切り替わりを判定する。

【0076】

尚、差分ΔＶを、差分ΔＶ＝Ｖold−Ｖnewとすることができ、更に、差分ΔＶに代えて、今回の電圧レベルＶnewと前回の電圧レベルＶoldとの比率ＲＶを、比率ＲＶ＝Ｖold／Ｖnew又は比率ＲＶ＝Ｖnew／Ｖoldとして演算させ、この比率ＲＶと判定値とを比較することで、回転方向を判定することができる。
また、振幅が、正転時よりも逆転時が小さくなるように、クランク角センサ１１７の特性を設定することができる。

【0077】

上記のように、回転信号ＰＯＳの振幅の時系列的な変化に基づき回転方向を判定する場合も、パルス幅ＷＩＰＯＳの時系列的な変化に基づき回転方向を判定する場合と同様に、温度などの環境変化による振幅（電圧レベル）の計測ばらつきが発生しても、回転方向を精度良く判定することができる。
また、回転信号ＰＯＳのパルス幅や振幅の時系列的な変化を判断するときに、今回値と前回値とを比較する代わりに、回転方向が同じであると判定した過去複数回での計測値の平均値（加重平均値、単純平均値、最大値及び最小値を除いたデータの平均値など）と、今回の計測値とを比較させることができる。また、今回の計測値と前々回の計測値とを比較させるなど、時系列的に不連続なデータ間での差又は比率から回転方向を判定させることができる。

【0078】

また、回転信号ＰＯＳのパルス幅や振幅の計測値と閾値とを比較して、クランクシャフト１２０の回転方向を判定する処理と、回転信号ＰＯＳのパルス幅や振幅の計測値の時系列的な変化に基づき、クランクシャフト１２０の回転方向を判定する処理とを組み合わせて用いることができる。
例えば、回転信号ＰＯＳのパルス幅や振幅の計測値と、これらの閾値との差が、設定値を上回っている場合であって、判定精度を確保できるものと推定される場合には、パルス幅や振幅の計測値と閾値とを比較して回転方向を判定し、前記差が設定値を下回っている場合であって、判定精度の低下が推定される場合には、パルス幅や振幅の計測値の時系列的な変化に基づき回転方向を判定させることができる。

【0079】

また、回転方向が同じであると判定された、過去複数回での計測値の平均値に基づき、差分や比率の判定値を学習することができる。
また、パルス幅や振幅の計測値、或いは、これらの計測値の差分や比率が、予め定めた範囲（正常時におけるばらつき範囲）を外れている場合に、これらのデータに基づく回転方向の判定を禁止することができる。そして、回転方向の判定を禁止した場合には、アイドルストップ制御を禁止することができる。

【0080】

また、本実施形態における回転信号ＰＯＳは、クランクシャフト１２０の回転位置の検出と、クランクシャフト１２０の回転方向の検出との双方に用いられるが、クランクシャフト１２０の回転位置の検出に用いるパルス信号を出力するセンサと、クランクシャフト１２０の回転方向の検出に用いるセンサとを個別に備えることができる。
以上、好ましい実施形態を具体的に説明したが、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。

【0081】

ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
（イ）前記回転方向検出手段は、機関回転速度が上昇した状態、既定のピストン位置であると判別した気筒の更新順が正常である状態、機関負荷が上昇した状態、機関の始動操作状態、吸気圧が大気圧から所定以上に増大又は低下した状態のうちの少なくとも１つが成立する場合に、前記出力軸が正転する条件であると判定する、請求項１から３のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
上記構成によると、出力軸が正転する運転条件を適切に判断し、その後の正転から逆転への切り替わりを精度良く判定できる。

【0083】

（ロ）前記回転方向検出手段は、回転方向の判定を、内燃機関の停止要求が発生したとき、又は、内燃機関の回転速度が停止に向けて低下しているときに実施する、請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
上記発明によると、内燃機関の停止要求が発生したとき、又は、内燃機関の回転速度が停止に向けて低下しているときは、出力軸の逆転が発生し得る条件であり、このときに回転方向の判定を行うことで、無用に回転方向の判定処理が実施されることを抑制できる。

【符号の説明】

【0084】

１０１…内燃機関、１１４…エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ、制御装置）、１１５…エアフローセンサ、１１７…クランク角センサ、１２０…クランクシャフト（回転軸、出力軸）、１２５…スタータスイッチ、１２６…吸気圧センサ、１３３…カムセンサ、１３４…カムシャフト、ＰＯＳ…回転信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】