JP5167237B2 - 回転センサの異常判定装置 - Google Patents
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Description
請求項1に記載の発明は、内燃機関の出力軸が所定角度回転する毎にパルス状の信号を出力するセンサ部であって互いに位相のずれた信号を出力する第1センサ部および第2センサ部を有して、前記第1センサ部の出力信号が予め定められた所定値であり且つ前記第2センサ部の出力信号が変化したとの条件が成立したときに同条件の成立時における前記第2センサ部の出力信号の変化方向に応じて異なる出力態様でパルス信号を出力する回転センサに適用されて、同回転センサの異常の発生を検出する異常判定装置であって、前記出力軸が正回転しかしない判定期間内において前記回転センサから連続して出力された二つのパルス信号の一方の出力態様と他方の出力態様とが異なる態様になったと判定した判定回数を計数し、該判定回数が閾値以上になったときに、同回転センサが異常であると判定する判定手段を備え、前記判定手段は、前記出力軸の回転速度が該出力軸の逆回転が生じない下限回転速度以上である所定回転速度期間および前記内燃機関の始動時に前記出力軸を正回転させるスタータモータが駆動状態である始動期間をそれぞれ前記判定期間とし、前記下限回転速度は前記始動期間の回転速度の下限値よりも高い速度に設定され、前記所定回転速度期間においては、前記閾値を第1判定値とし、前記所定回転速度期間でなく前記始動期間であるときには、前記閾値を第1判定値よりも小さい第2判定値とすることをその要旨とする。
例えば登坂路において車載内燃機関を再始動する際に運転者がブレーキペダルを踏んでいない場合など、車両がその自重によって後進することがある。このように車両が後進するときに変速機がニュートラル状態になっていない場合には、内燃機関の出力軸が逆回転してしまう。この点、上記構成によれば、スタータモータが駆動状態であり且つ変速機がニュートラル状態である期間を始動期間とすることにより、内燃機関の出力軸が確実に正回転しかしない期間を始動期間、すなわち判定期間とすることができる。
したがって、内燃機関の出力軸が正回転しかしない判定期間において回転センサから正回転を示す出力態様のパルス信号と逆回転を示す出力態様のパルス信号とが交互に出力される状態になったことをもって、回転センサの異常を的確に判定することができる。
請求項5に記載の発明は、内燃機関の出力軸が所定角度回転する毎にパルス状の信号を出力するセンサ部であって互いに位相のずれた信号を出力する第1センサ部および第2センサ部を有して、前記第1センサ部の出力信号が予め定められた所定値であり且つ前記第2センサ部の出力信号が変化したとの条件が成立したときに同条件の成立時における前記第2センサ部の出力信号の変化方向に応じて異なる出力態様でパルス信号を出力する回転センサに適用されて、同回転センサの異常の発生を検出する異常判定装置であって、前記出力軸が正回転しかしない判定期間内において前記回転センサから連続して出力された二つのパルス信号の一方の出力態様と他方の出力態様とが異なるときに、同回転センサが異常であると判定する判定手段を備え、前記内燃機関は駆動源として車両に搭載されるものであり、前記判定手段は、前記内燃機関の始動時に前記出力軸を正回転させるスタータモータが駆動状態であり、且つ前記車両が停止状態である始動期間を前記判定期間とすることをその要旨とする。
車両が停止状態であれば、上述したように車両がその自重によって後進する状態にはなっておらず、同車両の後進に起因して内燃機関の出力軸が逆回転する現象も発生していないと判断することができる。したがって、上記構成によれば、スタータモータが駆動状態であり且つ内燃機関が搭載された車両が停止状態である期間を始動期間とすることにより、内燃機関の出力軸が確実に正回転しかしない期間を始動期間、すなわち判定期間とすることができる。
したがって、内燃機関の出力軸が正回転しかしない判定期間において回転センサから正回転を示す出力態様のパルス信号と逆回転を示す出力態様のパルス信号とが交互に出力される状態になったことをもって、回転センサの異常を的確に判定することができる。
請求項6に記載の発明は、請求項4又は5に記載の回転センサの異常判定装置において、前記判定手段は前記出力軸の回転速度が該出力軸の逆回転が生じない下限回転速度以上である期間を前記判定期間とすることをその要旨とする。
内燃機関の出力軸は同内燃機関の運転停止に際して一時的に逆回転することがあるものの、出力軸の回転速度(機関回転速度)がある程度高くなると逆回転しなくなる。そのため上記構成のように、機関回転速度が内燃機関の出力軸の逆回転が生じない下限回転速度以上である期間を、同出力軸が正回転しかしない判定期間とすることができる。
請求項7に記載の発明は、請求項4〜6のいずれか1項に記載の回転センサの異常判定装置において、前記判定手段は、前記判定期間内において前記二つのパルス信号の一方の出力態様と他方の出力態様とが異なる態様になったと判定した判定回数を計数し、該判定回数が閾値以上になったときに前記回転センサが異常であると判定することをその要旨とする。
上記構成によれば、ノイズ等の影響によって偶発的に回転センサから異なる出力態様のパルス信号が交互に出力される状態になった場合に、回転センサが異常であると誤って判定されることを抑えることができ、回転センサの異常を精度よく判定することができる。
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載の回転センサの異常判定装置において、所定の停止条件が成立した場合に前記内燃機関を自動停止する一方、所定の再始動条件が成立した場合に前記内燃機関を自動始動する自動停止再始動制御を実行する制御手段と、前記判定期間内に前記回転センサの異常を検出した場合に、前記自動停止再始動制御の実行を禁止する禁止手段とを備えることをその要旨とする。
図1に、本実施の形態にかかる回転センサの異常判定装置が適用される車両の概略構成を示す。
同図2に示されるように、この処理では先ず、上記各種のセンサ類の出力信号を通じて車両10や内燃機関11の運転状態が読み込まれるとともに(ステップS101)、それらの運転状態から自動停止条件が成立したか否かが判断される(ステップS102)。具体的には、例えば以下の各条件[条件1]〜[条件5]が全て満たされたことをもって、自動停止条件が成立したと判断される。
[条件1]内燃機関11の暖機が終了していること(冷却水温度THWが水温下限値より高いこと)。
[条件2]アクセルペダルが踏まれていないこと(アイドルスイッチが「オン」されていること)。
[条件3]ブレーキペダルが踏み込まれていること(ブレーキスイッチが「オン」されていること)。
[条件4]車両10が停止していること。
[条件5]上記[条件1]〜[条件4]の全てが満たされた後において、内燃機関11の自動停止が実行された履歴がないこと。
同図3に示されるように、この処理では先ず、上記各種のセンサ類の出力信号を通じて車両10や内燃機関11の運転状態が読み込まれるとともに(ステップS201)、それらの運転状態から再始動条件が成立したか否かが判断される(ステップS202)。具体的には、上述した自動停止処理を通じて内燃機関11が停止状態にあるとの条件下において、上記[条件1]〜[条件4]のうちの1つでも満足されなくなった場合に再始動条件が成立したと判断される。
[開始条件]内燃機関11を自動停止させるべく燃料噴射弁20からの燃料噴射が停止されており、且つ機関回転速度が所定速度(例えば、400回転/分)以下になっていること。
[終了条件]内燃機関11を再始動させるべくスタータモータ17の作動が開始された後にクランクシャフト12が正方向に所定数(例えば1回転)以上回転したこと。
内燃機関11のクランクシャフト12には同クランクシャフト12と一体回転する円板形状のシグナルロータ41が取り付けられている。シグナルロータ41の外周には所定角度(10°CA)毎に突起が形成されている。また、このシグナルロータ41は突起(連続する位置の二つの突起)が形成されていない部分、いわゆる欠け歯部を備えている。上記シグナルロータ41の近傍には回転センサ40が設けられている。この回転センサ40は、上記シグナルロータ41の近傍に設けられた二つのセンサ(メインセンサ42およびサブセンサ43)と、クランク角の変化に応じた信号(クランク信号NE)を出力する出力機器44とを備えている。本実施の形態では、メインセンサ42が第2センサ部として機能し、サブセンサ43が第1センサ部として機能する。
図4に、メインセンサ42の出力信号の変化時における同出力信号の変化態様と、サブセンサ43の出力信号と、出力機器44により出力されるクランクシャフト12の回転方向についての情報との関係を示す。
図5に、クランクシャフト12が正回転しているときにおけるメインセンサ42の出力信号とサブセンサ43の出力信号とクランク信号NEとの関係を示す。
同図6に示すように、この場合にはハイ信号になっているクランク信号NEが上記[条件B](図4参照)の成立したタイミングから予め定められた所定時間T2が経過するまでの間(時刻t21〜t23,t24〜t26,t27〜t29)においてロー信号に変更される。この所定時間T2としては、クランクシャフト12が正回転しているときの所定時間T1(図5参照)より長い時間(例えば、数百ミリ秒)が設定される。
なお、クランクシャフト12が正回転しかしない判定期間内に限って異常発生の判定を実行するようにしたのは、以下の理由による。
クランクシャフト12は内燃機関11の運転停止に際して一時的に逆回転することがあるものの、機関回転速度がある程度高い領域では逆回転しない。この点をふまえて本実施の形態では、クランクシャフト12の逆回転が生じない速度範囲についての下限値(下限回転速度[具体的には、400回転/分])が予め求められて設定されており、機関回転速度が同下限回転速度以上である期間(所定回転速度期間)が上記判定期間として設定されている。
図8は異常判定処理の実行手順を示すフローチャートであり、このフローチャートに示される一連の処理は、所定クランク角(例えば、30°CA)毎の割り込み処理として、電子制御装置30により実行される。本実施の形態では、この異常判定処理が判定手段として機能する。
[判定条件]回転センサ40から連続して出力された二つのパルス信号の一方の出力幅が正回転を示す幅であり、他方の出力幅が逆回転を示す幅であること。
(1)クランクシャフト12が正回転しかしない判定期間内において、回転センサ40から連続して出力された二つのパルス信号の一方の出力幅と他方の出力幅とが異なるときに、同回転センサ40が異常であると判定するようにした。そのため、サブセンサ43の出力信号がハイ信号から変化しなくなる異常が発生して、クランクシャフト12が正回転する際に回転センサ40から正回転を示す出力幅のパルス信号と逆回転を示す出力幅のパルス信号とが交互に出力される状態になった場合に、同状態であることを判断して回転センサ40の異常発生を的確に判定することができる。
(4)クランクシャフト12が正回転しかしない判定期間として、スタータモータ17が駆動状態であり且つ自動変速機13がニュートラル状態である始動期間を設定することができる。
・スタータモータ17が駆動状態であり且つ車両10が停止状態(走行速度SPD=「0」)である始動期間を判定期間として設定するようにしてもよい。車両10が停止状態であれば、前述したように車両10がその自重によって後進する状態にはなっておらず、同車両10の後進に起因してクランクシャフト12が逆回転する現象も発生していないと判断することができる。そのため上記構成によれば、クランクシャフト12が確実に正回転しかしない期間を判定期間とすることができる。また、スタータモータ17が駆動状態であり且つ車両10が走行状態(走行速度SPD>「0」)である始動期間を判定期間として設定することもできる。
・異常判定処理の閾値(図8のステップS307)は任意に変更することができる。
・自動停止再始動制御が実行されない車両にも、本発明は適用可能である。
Claims (8)
- 内燃機関の出力軸が所定角度回転する毎にパルス状の信号を出力するセンサ部であって互いに位相のずれた信号を出力する第1センサ部および第2センサ部を有して、前記第1センサ部の出力信号が予め定められた所定値であり且つ前記第2センサ部の出力信号が変化したとの条件が成立したときに同条件の成立時における前記第2センサ部の出力信号の変化方向に応じて異なる出力態様でパルス信号を出力する回転センサに適用されて、同回転センサの異常の発生を検出する異常判定装置であって、
前記出力軸が正回転しかしない判定期間内において前記回転センサから連続して出力された二つのパルス信号の一方の出力態様と他方の出力態様とが異なる態様になったと判定した判定回数を計数し、該判定回数が閾値以上になったときに、同回転センサが異常であると判定する判定手段を備え、
前記判定手段は、前記出力軸の回転速度が該出力軸の逆回転が生じない下限回転速度以上である所定回転速度期間および前記内燃機関の始動時に前記出力軸を正回転させるスタータモータが駆動状態である始動期間をそれぞれ前記判定期間とし、前記下限回転速度は前記始動期間の回転速度の下限値よりも高い速度に設定され、前記所定回転速度期間においては、前記閾値を第1判定値とし、前記所定回転速度期間でなく前記始動期間であるときには、前記閾値を第1判定値よりも小さい第2判定値とする
ことを特徴とする回転センサの異常判定装置。 - 請求項1に記載の回転センサの異常判定装置において、
前記内燃機関は駆動源として車両に搭載されるものであり、
前記判定手段は、前記始動期間として、前記スタータモータが駆動状態であることに加えて前記内燃機関に接続される変速機が動力伝達を遮断するニュートラル状態である期間を設定する
ことを特徴とする回転センサの異常判定装置。 - 請求項1に記載の回転センサの異常判定装置において、
前記内燃機関は駆動源として車両に搭載されるものであり、
前記判定手段は、前記始動期間として、前記スタータモータが駆動状態であることに加えて前記車両が停止状態である期間を設定する
ことを特徴とする回転センサの異常判定装置。 - 内燃機関の出力軸が所定角度回転する毎にパルス状の信号を出力するセンサ部であって互いに位相のずれた信号を出力する第1センサ部および第2センサ部を有して、前記第1センサ部の出力信号が予め定められた所定値であり且つ前記第2センサ部の出力信号が変化したとの条件が成立したときに同条件の成立時における前記第2センサ部の出力信号の変化方向に応じて異なる出力態様でパルス信号を出力する回転センサに適用されて、同回転センサの異常の発生を検出する異常判定装置であって、
前記出力軸が正回転しかしない判定期間内において前記回転センサから連続して出力された二つのパルス信号の一方の出力態様と他方の出力態様とが異なるときに、同回転センサが異常であると判定する判定手段を備え、
前記内燃機関は駆動源として車両に搭載されるものであり、
前記判定手段は、前記内燃機関の始動時に前記出力軸を正回転させるスタータモータが駆動状態であり、且つ前記内燃機関に接続される変速機が動力伝達を遮断するニュートラル状態である始動期間を前記判定期間とする
ことを特徴とする回転センサの異常判定装置。 - 内燃機関の出力軸が所定角度回転する毎にパルス状の信号を出力するセンサ部であって互いに位相のずれた信号を出力する第1センサ部および第2センサ部を有して、前記第1センサ部の出力信号が予め定められた所定値であり且つ前記第2センサ部の出力信号が変化したとの条件が成立したときに同条件の成立時における前記第2センサ部の出力信号の変化方向に応じて異なる出力態様でパルス信号を出力する回転センサに適用されて、同回転センサの異常の発生を検出する異常判定装置であって、
前記出力軸が正回転しかしない判定期間内において前記回転センサから連続して出力された二つのパルス信号の一方の出力態様と他方の出力態様とが異なるときに、同回転センサが異常であると判定する判定手段を備え、
前記内燃機関は駆動源として車両に搭載されるものであり、
前記判定手段は、前記内燃機関の始動時に前記出力軸を正回転させるスタータモータが駆動状態であり、且つ前記車両が停止状態である始動期間を前記判定期間とする
ことを特徴とする回転センサの異常判定装置。 - 請求項4又は5に記載の回転センサの異常判定装置において、
前記判定手段は前記出力軸の回転速度が該出力軸の逆回転が生じない下限回転速度以上である期間を前記判定期間とする
ことを特徴とする回転センサの異常判定装置。 - 請求項4〜6のいずれか1項に記載の回転センサの異常判定装置において、
前記判定手段は、前記判定期間内において前記二つのパルス信号の一方の出力態様と他方の出力態様とが異なる態様になったと判定した判定回数を計数し、該判定回数が閾値以上になったときに前記回転センサが異常であると判定する
ことを特徴とする回転センサの異常判定装置。 - 所定の停止条件が成立した場合に前記内燃機関を自動停止する一方、所定の再始動条件が成立した場合に前記内燃機関を自動始動する自動停止再始動制御を実行する制御手段と、
前記判定期間内に前記回転センサの異常を検出した場合に、前記自動停止再始動制御の実行を禁止する禁止手段と
を備える請求項1〜7のいずれか一項に記載の回転センサの異常判定装置。
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