制御用回転速度算出装置、制御用回転速度算出方法及び制御用回転速度算出プログラム
【課題】安定制御を実現できる低コストの制御用回転速度算出装置等を提供する。
【解決手段】２つの汎用センサの回転信号を演算装置のCPU で処理する。一方のセンサによる回転速度が基準値Ｖs 未満で他方のセンサによる回転速度が基準値以上である場合(S11,YES又はS13,YES)には、大きい方の回転速度を選択し(S12,S14) 、その移動平均を制御用回転速度NEa とする。それ以外の場合には、２つのセンサについて現在と一つ前の回転速度の差分の絶対値を互いに比較し、差分の絶対値が小さい方のセンサによる現在の回転速度を選択し(S15,YESとS15,NO) 、その移動平均を制御用回転速度NEa とする。一方のセンサに不具合が生じてもショックレスの状態でスムーズに切り換えができ、エンジンの回転は不安定化しない。
【解決手段】２つの汎用センサの回転信号を演算装置のCPU で処理する。一方のセンサによる回転速度が基準値Ｖs 未満で他方のセンサによる回転速度が基準値以上である場合(S11,YES又はS13,YES)には、大きい方の回転速度を選択し(S12,S14) 、その移動平均を制御用回転速度NEa とする。それ以外の場合には、２つのセンサについて現在と一つ前の回転速度の差分の絶対値を互いに比較し、差分の絶対値が小さい方のセンサによる現在の回転速度を選択し(S15,YESとS15,NO) 、その移動平均を制御用回転速度NEa とする。一方のセンサに不具合が生じてもショックレスの状態でスムーズに切り換えができ、エンジンの回転は不安定化しない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの駆動軸のような回転体の回転速度を適正に制御するために、制御対象として最も適した制御用回転速度を算出して出力することができる制御用回転速度算出装置等に係り、特に制御が安定するために回転体の動作に無用な変動が生じにくく、構成が簡単でコストが低い回転体の制御用回転速度算出装置等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの回転数を制御する場合には、回転センサによって回転軸の回転数を検出し、回転数を示す回転センサからの回転信号に基づいて制御手段が回転速度を算出するとともに、この回転速度を基としてエンジンの回転数を制御するという手法を採用することができる。このような一般的な制御構成においては、回転信号の取得のために使用する回転センサとしては、例えば電磁ピックアップや近接センサ等の汎用のセンサを使用することができ、またその設置個数としては１個の場合もあれば、２個以上を使用する例もある。
【０００３】
下記特許文献１には非磁性導体からなる回転体の回転数を検出するセンサが開示されている。このセンサは、汎用型のものではなく、電気的に並列で各々が回転体を励磁する例えば２個のコイル２と、これらコイル２に共通する一つの出力端子６と、増幅器４と、パルス変換器５を備えており、一方のコイルが断線しても他方のコイルが出力し続けるようになっている。このようにセンサは２個のコイルを備えているので、エンジンなどの過酷な環境でも信頼性に優れ、長期的に安定して回転数を検出できるものとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１６２７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前述したような汎用の回転センサを用いて回転速度を制御する構成では、１つの回転センサで回転信号を出力する場合には、この回転センサに不具合が発生すると異常な回転信号を制御に使用してしまうことになるため、エンジンの動作が不安定化する等の問題があった。
【０００６】
２つの汎用の回転センサを用いる場合には、どちらの回転センサが正しいか判定することができないため、安定した制御を行なうことが困難である。また、１つの回転センサをメインとして利用し、他方のセンサの出力を参考とし、これと比較して判断する手法をとることは可能ではあるが、誤判定の可能性を前提とせざるを得ず、必ずしも安定した制御を実現できるとはいえない。
【０００７】
３つの汎用の回転センサを用いる場合には、多数決による判定を行なうことによって判定精度が向上する可能性はあるが、回転センサの設置数の増大によりコストが増え、また構成やデータ処理が複雑化する等の問題がある。
【０００８】
また、上記特許文献１に記載されたセンサは、実質的に２個のセンサ（コイル）で回転数の検出を行なうものであるが、その構成は前述したような汎用のセンサを利用したものではなく、専用のセンサと回路によって構成されている。このため、汎用のセンサを利用する場合に比べて製造コストが高く、また従来のシステムに簡単には組み込むことができない等の問題がある。
【０００９】
本発明は、上述したような従来の問題点を解決することを目的としており、汎用型のセンサを利用した簡単な構成であるためにコストが低廉でありながら、安定した制御を実現することができる回転体の制御用回転速度算出装置等を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載された制御用回転速度算出装置は、回転体の回転速度を制御するための制御用回転速度を算出する制御用回転速度算出装置において、
前記回転体の回転数をそれぞれ検出する２つのセンサと、
前記２つのセンサでそれぞれ検出した前記回転数に基づいて前記回転体の前記回転速度を所定の時間間隔ごとにそれぞれ算出するとともに、前記２つのセンサについて現在と一つ前の前記回転速度の差分の絶対値を算出して互いに比較し、前記差分の絶対値が小さいと判断された前記センサの現在の前記回転速度に基づいて前記制御用回転速度を算出する演算装置を具備することを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載された制御用回転速度検出装置は、請求項１記載の制御用回転速度検出装置において、
前記演算装置は、一方の前記センサによる前記回転速度が回転信号選択判断速度未満で他方の前記センサによる前記回転速度が前記回転信号選択判断速度以上である第１の場合には他方の前記センサによる前記回転速度に基づいて前記制御用回転速度を算出し、前記第１の場合が成立せず、他方の前記センサによる前記回転速度が前記回転信号選択判断速度未満で一方の前記センサによる前記回転速度が前記回転信号選択判断速度以上である第２の場合には一方の前記センサによる前記回転速度に基づいて前記制御用回転速度を算出し、前記第１の場合と前記第２の場合が成立しない場合に、前記差分の絶対値の比較に基づく前記制御用回転速度の算出を行なうことを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載された制御用回転速度検出装置は、請求項２記載の制御用回転速度検出装置において、
前記演算装置は、前記２つのセンサが正常である場合に、前記２つのセンサの前記各回転速度にそれぞれ基づく２つの異常判定用回転速度の両方がオーバースピード判定速度以上である場合に、前記回転体の前記回転速度がオーバースピードであると判定することを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載された制御用回転速度検出装置は、請求項３記載の制御用回転速度検出装置において、
前記演算装置は、前記２つのセンサの一方が異常であるとともに他方が正常であり、かつ正常である他方の前記センサの前記回転速度に基づく前記異常判定用回転速度が前記オーバースピード判定速度以上である場合に、前記回転体の前記回転速度がオーバースピードであると判定することを特徴としている。
【００１４】
請求項５に記載された制御用回転速度検出装置は、請求項４記載の制御用回転速度検出装置において、
前記演算装置は、前記２つのセンサの一方の前記回転速度が０であり、他方の前記回転速度が断線判定速度以上である場合に、前記回転速度が０である一方の前記センサが異常であると判定することを特徴としている。
【００１５】
請求項６に記載された制御用回転速度算出方法は、回転体の回転速度を制御するための制御用回転速度を算出する制御用回転速度算出方法において、
２つのセンサで前記回転体の回転数をそれぞれ検出し、前記２つのセンサがそれぞれ検出した前記回転数に基づいて前記回転体の前記回転速度を所定の時間間隔ごとにそれぞれ算出し、前記２つのセンサについて現在と一つ前の前記回転速度の差分の絶対値を算出して互いに比較し、前記差分の絶対値が小さいと判断された前記センサの現在の前記回転速度に基づいて前記制御用回転速度を算出することを特徴としている。
【００１６】
請求項７に記載された制御用回転速度算出プログラムは、回転体の回転速度を制御するための制御用回転速度を算出する制御用回転速度算出プログラムにおいて、
前記回転体の回転数を検出する２つのセンサでそれぞれ検出した前記回転数に基づいて前記回転体の前記回転速度を所定の時間間隔ごとにそれぞれ算出するとともに、前記２つのセンサについて現在と一つ前の前記回転速度の差分の絶対値を算出して互いに比較し、前記差分の絶対値が小さいと判断された前記センサの現在の前記回転速度に基づいて前記制御用回転速度を算出することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載された制御用回転速度算出装置と、請求項６に記載された制御用回転速度算出方法と、請求項７に記載された制御用回転速度算出プログラムによれば、次のような効果が得られる。すなわち、２つのセンサによって回転速度を所定時間間隔で取得し、２つのセンサについて現在と一つ前の回転速度の差分の絶対値を互いに比較し、その差分の絶対値が小さい方のセンサによる現在の回転速度に基づいて制御用回転速度を算出するので、回転体の回転速度を制御するため、仮に一方のセンサに不具合が生じてもショックレスでスムーズにセンサの切り換えを行なうことができ、制御対象である回転体の回転が不安定化することがない。
【００１８】
請求項２に記載された制御用回転速度検出装置によれば、まず一方のセンサによる回転速度が基準値未満で他方のセンサによる回転速度が基準値以上である場合には、大きい方のセンサによる回転速度に基づいて制御用回転速度を算出しており、それ以外の場合において差分の絶対値の比較に基づく制御用回転速度の算出を行っているので、センサの不具合のためにセンサを切り替えて使用する場合に回転体の回転速度が急に増大してショックが加わるおそれが少なく、請求項１記載の制御用回転速度検出装置による効果をより一層確実に達成することができる。
【００１９】
請求項３に記載された制御用回転速度検出装置によれば、請求項２記載の制御用回転速度検出装置による効果において、２つのセンサが正常である場合には、２つのセンサの各回転速度にそれぞれ基づく２つの異常判定用回転速度を基準値と比較することにより、回転体の回転速度がオーバースピードであるか否かを判定することができるので、回転体の回転速度の過剰な上昇を抑えることができる。
【００２０】
請求項４に記載された制御用回転速度検出装置によれば、請求項３記載の制御用回転速度検出装置による効果において、２つのセンサの一方が異常であり他方が正常である場合には、正常なセンサの回転速度に基づく異常判定用回転速度を基準値と比較することにより、回転体の回転速度がオーバースピードであるか否かを判定することができるので、回転体の回転速度の過剰な上昇を抑えることができる。
【００２１】
請求項５に記載された制御用回転速度検出装置によれば、請求項４記載の制御用回転速度検出装置による効果において、一方のセンサによる回転速度が０であり、他方のセンサによる回転速度が基準値以上である場合に、回転速度が０である方のセンサが異常であると判定するので、２つのセンサの断線状況について正しい判断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る制御用回転速度算出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る制御用回転速度算出装置における信号の波形図であって、センサからの回転信号と、これを演算装置で整形して得た回転信号を示す波形図である。
【図３】本発明の実施形態に係る制御用回転速度算出装置において、演算装置が有するＣＰＵの内部構成及びＣＰＵ内部での情報の流れを示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る制御用回転速度算出装置において、演算装置が有するＣＰＵのセレクタでの情報処理手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係る制御用回転速度算出装置において、演算装置が有するＣＰＵでのオーバースピード判定処理を行なうための情報処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る制御用回転速度算出装置において、演算装置が有するＣＰＵでの回転センサ断線判定処理を行なうための情報処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施形態を図１〜図６を参照して説明する。
（１）用語の説明
以下の説明で使用される本装置の構成部分や種々の速度等について、その名称乃至符号とその意味を、説明に先立ってまとめて表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
（２）構成
図１に示す実施形態の制御用回転速度算出装置１０は、エンジンの駆動軸１１のような回転体を対象としており、この駆動軸１１に連動する検出用ギア１２に近接して２つの汎用のセンサ１、２を配置し、これらセンサ１、２から得た回転信号を入力情報として演算装置３が予め定められた所定の手順（プログラム）に従って加工を施し、エンジンを制御するために最も適した駆動軸１１の回転速度出力（制御用回転速度ＮＥａ）と、スピードオーバーやセンサ１、２の断線等のアラーム出力を出力情報として生成する装置である。この制御用回転速度算出装置１０が算出して外部に出力した回転速度出力（制御用回転速度ＮＥａ）やアラーム出力は、図１には示さないエンジンの制御装置等に与えられてエンジンの回転数制御（又は回転速度制御）等に供されることとなる。
【００２６】
図１に示すように、エンジンの駆動軸１１に取り付けられた検出用ギア１２の近傍には、検出用ギア１２の歯に近接して電磁ピックアップや近接センサ等の汎用の２つのセンサ１，２が回転センサとして配置されている。これら両センサ１，２は、検出用ギア１２の歯を検出して図２の上段に示すような回転信号をそれぞれ出力する。このような２つのセンサ１，２からの回転信号は、図１に示すように各センサ１，２に対応して演算装置３内に設けられた２つの波形整形回路４，５のそれぞれに入力され、図２の下段に示すような矩形の回転信号に整形されて出力される。
【００２７】
（３）制御用回転速度ＮＥａの算出処理
図１に示すように、演算装置３において、各波形整形回路４，５から出力された整形後の回転信号は、ＣＰＵ６に入力されて次に説明するような内部処理を受ける。まず、図１、図３及び図４を参照して制御用回転速度ＮＥａを算出する手順について説明する。図１に示すように、センサ１，２が出力した回転信号は前述したように波形整形回路４，５でそれぞれ整形された後にＣＰＵ６に入力される。ＣＰＵ６では、整形後の回転信号をＣＰＵ６内の図示しないカウンタに入力し、割り込みを発生させるか又は定期的にカウンタ値を読み取ることによって回転信号のパルス間隔の時間を計測し、瞬時回転速度ＮＥ１，ＮＥ２に換算する。
【００２８】
図３に示すように、ＣＰＵ６内では、瞬時回転速度ＮＥ１，ＮＥ２に対してそれぞれ移動平均処理を行い、異常判定用回転速度ＮＥ１ａ，ＮＥ２ａを算出する。また、ＣＰＵ６内では、セレクタ７が瞬時回転速度ＮＥ１，ＮＥ２のいずれか一方を選択して回転速度ＮＥとし、さらに回転速度ＮＥに対して移動平均処理を行い、制御用回転速度ＮＥａを算出する。
【００２９】
図３中に示したセレクタ７における瞬時回転速度ＮＥ１，ＮＥ２の選択手順を図４に示す。この選択においては、基準値として回転信号選択判断速度ＶS が用いられ、これと瞬時回転速度ＮＥ１，ＮＥ２が比較される。図４に示すように、セレクタ７において回転速度選択開始の手順が開始されると、まずステップＳ１１においてＮＥ１＜ＶS かつＶS ≦ＮＥ２の条件が判断され、成立する場合には（Ｓ１１、ＹＥＳ）、回転速度ＮＥとして回転信号選択判断速度ＶS よりも小さいＮＥ１ではなく、大きいＮＥ２を選択して（Ｓ１２）、選択処理を終了する。ステップＳ１１の条件が成立しない場合には（Ｓ１１、ＮＯ）、ステップＳ１３においてＮＥ２＜ＶS かつＶS ≦ＮＥ１の条件が判断され、成立する場合には（Ｓ１３、ＹＥＳ）、回転速度ＮＥとして回転信号選択判断速度ＶS よりも小さいＮＥ２ではなく、大きいＮＥ１を選択して（Ｓ１４）、選択処理を終了する。
【００３０】
ステップＳ１３の条件が成立しない場合には（Ｓ１３、ＮＯ）、ステップＳ１５において（Ａ）式の条件が判断される。ここで、（Ａ）式とは、図４中にも示すように、次式の通りである。
｜ＮＥ１（ｎ）−ＮＥ１（ｎ−１）｜≦｜ＮＥ２（ｎ）−ＮＥ２（ｎ−１）｜…（Ａ） （ｎ：現在値、ｎ−１：１つ前の値）
【００３１】
（Ａ）式が成立するか否かを判断することは、２つのセンサ１，２について現在と一つ前の瞬時回転速度の差分の絶対値を算出して互いに比較し、その時間的な差分の絶対値が小さいと判断された方のセンサの現在の瞬時回転速度を回転速度として選択することを意味する。従って、（Ａ）式が成立する場合（Ｓ１５、ＹＥＳ）には、差分の絶対値が小さいのはセンサ１による瞬時回転速度ＮＥ１であるので、回転速度ＮＥとして瞬時回転速度ＮＥ１を選択して（Ｓ１６）、選択処理を終了する。（Ａ）式が成立しない場合（Ｓ１５、ＮＯ）には、差分の絶対値が小さいのはセンサ２による瞬時回転速度ＮＥ２であるので、回転速度ＮＥとして瞬時回転速度ＮＥ２を選択して（Ｓ１７）、選択処理を終了する。
【００３２】
このように、本実施形態によれば、一方のセンサによる回転速度が基準値未満で他方のセンサによる回転速度が基準値以上である場合には、大きい方の回転速度を選択し、これの移動平均をとって制御用回転速度ＮＥａとしており、それ以外の場合には、２つのセンサについて現在と一つ前の回転速度の差分の絶対値を互いに比較し、その差分の絶対値が小さい方のセンサによる現在の回転速度を選択し、これの移動平均をとって制御用回転速度ＮＥａとしている。従って、エンジンの回転速度を制御するため、仮に一方のセンサに不具合が生じて他方のセンサに切り替えてもエンジンの回転速度が急に増大する等のショックは生じにくく、ほとんどショックレスの状態でスムーズにセンサの切り換えを行なうことができ、制御対象であるエンジンの回転が不安定化するおそれが少ない。
【００３３】
（４）オーバースピード判定処理
図１に示す演算装置３では、ＣＰＵ６内においてオーバースピード判定処理を行なう。オーバースピード判定処理は、図３に示した異常判定用回転速度ＮＥ１ａ，ＮＥ２ａと、基準値としてオーバースピード判定速度ＶOVERを使用し、図５に示す手順で行なう。
【００３４】
図５に示すように、オーバースピード判定処理が開始されると、まずステップＳ２１でセンサ１の断線がないと判断され（Ｓ２１、ＮＯ）、ステップＳ２２でセンサ２の断線がないと判断され（Ｓ２２、ＮＯ）、いずれのセンサも正常である場合には、ステップ２３においてＶOVER≦ＮＥ１ａかつＶOVER≦ＮＥ２ａの条件が判断される。成立する場合には（Ｓ２３、ＹＥＳ）、オーバースピードが発生しているものとしてアラームを出力し（Ｓ２４）、判定処理を終了する。ＶOVER≦ＮＥ１ａかつＶOVER≦ＮＥ２ａが成立しない場合には（Ｓ２３、ＮＯ）、オーバースピードは発生していないので、アラームを出力することなく本判定処理を終了する。
【００３５】
図５に示すように、オーバースピード判定処理が開始された後、まずステップＳ２１でセンサ１の断線があると判断された場合には（Ｓ２１、ＹＥＳ）、後述するようにセンサ２の断線はないので、回転数Ｎとしてセンサ２による異常判定用回転速度ＮＥ２ａを採用し（Ｓ２５）、ステップ２６においてＶOVER≦Ｎの条件が判断される。成立する場合には（Ｓ２６、ＹＥＳ）、正常なセンサ２の異常判定用回転速度ＮＥ２ａが基準値を越えているのであるから、オーバースピードが発生しているものとしてアラームを出力し（Ｓ２４）、判定処理を終了する。ステップ２６においてＶOVER≦Ｎの条件が成立しない場合には（Ｓ２６、ＮＯ）、正常なセンサ２の異常判定用回転速度ＮＥ２ａが基準値を下回っているのであるから、オーバースピードは発生しておらず、アラームを出力することなく本判定処理を終了する。
【００３６】
図５に示すように、オーバースピード判定処理が開始された後、ステップＳ２１でセンサ１の断線がないと判断された場合には（Ｓ２１、ＮＯ）、ステップＳ２２でセンサ２の断線があるか否かが判断される。センサ２が断線していると判断された場合には（Ｓ２２、ＹＥＳ）、回転数Ｎとしてセンサ１による異常判定用回転速度ＮＥ１ａを採用し（Ｓ２７）、ステップ２６においてＶOVER≦Ｎの条件が判断される。成立する場合には（Ｓ２６、ＹＥＳ）、正常なセンサ１の異常判定用回転速度ＮＥ１ａが基準値を越えているのであるから、オーバースピードが発生しているものとしてアラームを出力し（Ｓ２４）、判定処理を終了する。ステップ２６においてＶOVER≦Ｎの条件が成立しない場合には（Ｓ２６、ＮＯ）、正常なセンサ１の異常判定用回転速度ＮＥ１ａが基準値を下回っているのであるから、オーバースピードは発生しておらず、アラームを出力することなく本判定処理を終了する。
【００３７】
このように、本実施形態によれば、２つのセンサが正常である場合には、２つのセンサの各回転速度にそれぞれ対応する２つの異常判定用回転速度ＮＥ１ａ，ＮＥ２ａを基準値と比較することにより、エンジンの回転速度がオーバースピードであるか否かを判定することができ、また２つのセンサの一方が異常であり他方が正常である場合には、正常なセンサの回転速度に基づく異常判定用回転速度ＮＥ１ａ又はＮＥ２ａを基準値と比較することにより、エンジンの回転速度がオーバースピードであるか否かを判定することができる。このため、エンジンの回転速度が異常な状態で上昇することを抑えることができる。エンジンが何らかの異常により暴走して過回転の状態になると重大な事故を引き起こすおそれがあるが、本実施形態によればそのような異常を早めに検出して迅速かつ確実に安全な状態で停止させることができるという効果がある。
【００３８】
（５）回転センサ断線判定処理
前述した図５のオーバースピード判定処理において、センサ１、２について断線の有無を判定したが、かかるセンサの断線についての判定処理は、図１に示す演算装置３のＣＰＵ６内において、図３に示した異常判定用回転速度ＮＥ１ａ，ＮＥ２ａと、基準値である断線判定速度Ｖerr を使用し、図６に示す手順で行なう。
【００３９】
図６に示すように、センサ１，２の断線判定処理が開始された後、まずステップＳ３１でＮＥ１ａ＝０かつＶerr ≦ＮＥ２ａの条件が判断され、同条件が成立すると判断された場合には（Ｓ３１、ＹＥＳ）、センサ１の出力が０であるのに、センサ２は基準値以上の回転速度を示しているのであるから、センサ１が断線しているとのアラームを出力し（Ｓ３２）、判定処理を終了する。
【００４０】
図６に示すように、センサの断線判定処理が開始された後、ステップＳ３１でＮＥ１ａ＝０かつＶerr ≦ＮＥ２ａの条件が成立しないと判断された場合には（Ｓ３１、ＮＯ）、ステップＳ３３でＮＥ２ａ＝０かつＶerr ≦ＮＥ１ａの条件が判断される。同条件が成立すると判断された場合には（Ｓ３３、ＹＥＳ）、センサ２の出力が０であるのに、センサ１は基準値以上の回転速度を示しているのであるから、センサ２が断線しているとのアラームを出力し（Ｓ３４）、判定処理を終了する。
【００４１】
ステップＳ３１でＮＥ１ａ＝０かつＶerr ≦ＮＥ２ａの条件が成立せず（Ｓ３１、ＮＯ）、さらにステップＳ３３でＮＥ２ａ＝０かつＶerr ≦ＮＥ１ａの条件が成立しないと判断された場合には（Ｓ３３、ＮＯ）、２つのセンサはいずれも正常であるものと判断され（Ｓ３５）、アラームを出力することなく本判定処理を終了する。
【００４２】
このように、本実施形態によれば、一方のセンサによる回転速度が０であり、他方のセンサによる回転速度が基準値以上である場合に、回転速度が０である方のセンサが異常であると判定するので、２つのセンサの断線状況について正しい判断を行うことができる。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態の制御用回転速度算出装置１０は、図４〜図６に示したフローチャートで表す情報処理の手順を記載したプログラムを演算装置３のＲＯＭに書き込むことにより構成された一種の情報処理装置であって、互いに独立して設置された汎用の２個のセンサからの回転信号を上記ＲＯＭ中のプログラムに従って上記ＣＰＵ６がＲＡＭ等とともに処理することにより制御用回転速度ＮＥａや、異常判定用回転速度ＮＥ１ａ，ＮＥ２ａを算出して外部に出力するものであり、これを用いてエンジンの制御を安定して行うとともに、オーバースピード判定やセンサの断線判断といった異常判定を行なうという一定の目的を達成するものである。
【００４４】
なお、以上説明した演算装置３における選択・判定の各処理手順においては、その処理の目的に応じて、センサの出力に基づく各種回転速度と比較するための基準値として、回転信号選択判断速度ＶS と、オーバースピード判定速度ＶOVERと、断線判定速度Ｖerr が予め設定されている。その大小関係は一般にＶerr ≦ＶS ＜ＶOVERとすることができる。
【００４５】
また、本実施形態の制御用回転速度算出装置１０はエンジンを制御するための制御用回転速度を算出するものであったが、これは一例に過ぎず、制御用回転速度を算出する対象としてはエンジンのみに限るものではなく、回転数が検出可能で回転を制御しうる回転体であれば本発明の対象になることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４６】
１，２…センサ
３…演算装置
４，５…波形整形回路
６…ＣＰＵ
７…セレクタ
１０…制御用回転速度算出装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの駆動軸のような回転体の回転速度を適正に制御するために、制御対象として最も適した制御用回転速度を算出して出力することができる制御用回転速度算出装置等に係り、特に制御が安定するために回転体の動作に無用な変動が生じにくく、構成が簡単でコストが低い回転体の制御用回転速度算出装置等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの回転数を制御する場合には、回転センサによって回転軸の回転数を検出し、回転数を示す回転センサからの回転信号に基づいて制御手段が回転速度を算出するとともに、この回転速度を基としてエンジンの回転数を制御するという手法を採用することができる。このような一般的な制御構成においては、回転信号の取得のために使用する回転センサとしては、例えば電磁ピックアップや近接センサ等の汎用のセンサを使用することができ、またその設置個数としては１個の場合もあれば、２個以上を使用する例もある。
【０００３】
下記特許文献１には非磁性導体からなる回転体の回転数を検出するセンサが開示されている。このセンサは、汎用型のものではなく、電気的に並列で各々が回転体を励磁する例えば２個のコイル２と、これらコイル２に共通する一つの出力端子６と、増幅器４と、パルス変換器５を備えており、一方のコイルが断線しても他方のコイルが出力し続けるようになっている。このようにセンサは２個のコイルを備えているので、エンジンなどの過酷な環境でも信頼性に優れ、長期的に安定して回転数を検出できるものとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１６２７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前述したような汎用の回転センサを用いて回転速度を制御する構成では、１つの回転センサで回転信号を出力する場合には、この回転センサに不具合が発生すると異常な回転信号を制御に使用してしまうことになるため、エンジンの動作が不安定化する等の問題があった。
【０００６】
２つの汎用の回転センサを用いる場合には、どちらの回転センサが正しいか判定することができないため、安定した制御を行なうことが困難である。また、１つの回転センサをメインとして利用し、他方のセンサの出力を参考とし、これと比較して判断する手法をとることは可能ではあるが、誤判定の可能性を前提とせざるを得ず、必ずしも安定した制御を実現できるとはいえない。
【０００７】
３つの汎用の回転センサを用いる場合には、多数決による判定を行なうことによって判定精度が向上する可能性はあるが、回転センサの設置数の増大によりコストが増え、また構成やデータ処理が複雑化する等の問題がある。
【０００８】
また、上記特許文献１に記載されたセンサは、実質的に２個のセンサ（コイル）で回転数の検出を行なうものであるが、その構成は前述したような汎用のセンサを利用したものではなく、専用のセンサと回路によって構成されている。このため、汎用のセンサを利用する場合に比べて製造コストが高く、また従来のシステムに簡単には組み込むことができない等の問題がある。
【０００９】
本発明は、上述したような従来の問題点を解決することを目的としており、汎用型のセンサを利用した簡単な構成であるためにコストが低廉でありながら、安定した制御を実現することができる回転体の制御用回転速度算出装置等を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載された制御用回転速度算出装置は、回転体の回転速度を制御するための制御用回転速度を算出する制御用回転速度算出装置において、
前記回転体の回転数をそれぞれ検出する２つのセンサと、
前記２つのセンサでそれぞれ検出した前記回転数に基づいて前記回転体の前記回転速度を所定の時間間隔ごとにそれぞれ算出するとともに、前記２つのセンサについて現在と一つ前の前記回転速度の差分の絶対値を算出して互いに比較し、前記差分の絶対値が小さいと判断された前記センサの現在の前記回転速度に基づいて前記制御用回転速度を算出する演算装置を具備することを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載された制御用回転速度検出装置は、請求項１記載の制御用回転速度検出装置において、
前記演算装置は、一方の前記センサによる前記回転速度が回転信号選択判断速度未満で他方の前記センサによる前記回転速度が前記回転信号選択判断速度以上である第１の場合には他方の前記センサによる前記回転速度に基づいて前記制御用回転速度を算出し、前記第１の場合が成立せず、他方の前記センサによる前記回転速度が前記回転信号選択判断速度未満で一方の前記センサによる前記回転速度が前記回転信号選択判断速度以上である第２の場合には一方の前記センサによる前記回転速度に基づいて前記制御用回転速度を算出し、前記第１の場合と前記第２の場合が成立しない場合に、前記差分の絶対値の比較に基づく前記制御用回転速度の算出を行なうことを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載された制御用回転速度検出装置は、請求項２記載の制御用回転速度検出装置において、
前記演算装置は、前記２つのセンサが正常である場合に、前記２つのセンサの前記各回転速度にそれぞれ基づく２つの異常判定用回転速度の両方がオーバースピード判定速度以上である場合に、前記回転体の前記回転速度がオーバースピードであると判定することを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載された制御用回転速度検出装置は、請求項３記載の制御用回転速度検出装置において、
前記演算装置は、前記２つのセンサの一方が異常であるとともに他方が正常であり、かつ正常である他方の前記センサの前記回転速度に基づく前記異常判定用回転速度が前記オーバースピード判定速度以上である場合に、前記回転体の前記回転速度がオーバースピードであると判定することを特徴としている。
【００１４】
請求項５に記載された制御用回転速度検出装置は、請求項４記載の制御用回転速度検出装置において、
前記演算装置は、前記２つのセンサの一方の前記回転速度が０であり、他方の前記回転速度が断線判定速度以上である場合に、前記回転速度が０である一方の前記センサが異常であると判定することを特徴としている。
【００１５】
請求項６に記載された制御用回転速度算出方法は、回転体の回転速度を制御するための制御用回転速度を算出する制御用回転速度算出方法において、
２つのセンサで前記回転体の回転数をそれぞれ検出し、前記２つのセンサがそれぞれ検出した前記回転数に基づいて前記回転体の前記回転速度を所定の時間間隔ごとにそれぞれ算出し、前記２つのセンサについて現在と一つ前の前記回転速度の差分の絶対値を算出して互いに比較し、前記差分の絶対値が小さいと判断された前記センサの現在の前記回転速度に基づいて前記制御用回転速度を算出することを特徴としている。
【００１６】
請求項７に記載された制御用回転速度算出プログラムは、回転体の回転速度を制御するための制御用回転速度を算出する制御用回転速度算出プログラムにおいて、
前記回転体の回転数を検出する２つのセンサでそれぞれ検出した前記回転数に基づいて前記回転体の前記回転速度を所定の時間間隔ごとにそれぞれ算出するとともに、前記２つのセンサについて現在と一つ前の前記回転速度の差分の絶対値を算出して互いに比較し、前記差分の絶対値が小さいと判断された前記センサの現在の前記回転速度に基づいて前記制御用回転速度を算出することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載された制御用回転速度算出装置と、請求項６に記載された制御用回転速度算出方法と、請求項７に記載された制御用回転速度算出プログラムによれば、次のような効果が得られる。すなわち、２つのセンサによって回転速度を所定時間間隔で取得し、２つのセンサについて現在と一つ前の回転速度の差分の絶対値を互いに比較し、その差分の絶対値が小さい方のセンサによる現在の回転速度に基づいて制御用回転速度を算出するので、回転体の回転速度を制御するため、仮に一方のセンサに不具合が生じてもショックレスでスムーズにセンサの切り換えを行なうことができ、制御対象である回転体の回転が不安定化することがない。
【００１８】
請求項２に記載された制御用回転速度検出装置によれば、まず一方のセンサによる回転速度が基準値未満で他方のセンサによる回転速度が基準値以上である場合には、大きい方のセンサによる回転速度に基づいて制御用回転速度を算出しており、それ以外の場合において差分の絶対値の比較に基づく制御用回転速度の算出を行っているので、センサの不具合のためにセンサを切り替えて使用する場合に回転体の回転速度が急に増大してショックが加わるおそれが少なく、請求項１記載の制御用回転速度検出装置による効果をより一層確実に達成することができる。
【００１９】
請求項３に記載された制御用回転速度検出装置によれば、請求項２記載の制御用回転速度検出装置による効果において、２つのセンサが正常である場合には、２つのセンサの各回転速度にそれぞれ基づく２つの異常判定用回転速度を基準値と比較することにより、回転体の回転速度がオーバースピードであるか否かを判定することができるので、回転体の回転速度の過剰な上昇を抑えることができる。
【００２０】
請求項４に記載された制御用回転速度検出装置によれば、請求項３記載の制御用回転速度検出装置による効果において、２つのセンサの一方が異常であり他方が正常である場合には、正常なセンサの回転速度に基づく異常判定用回転速度を基準値と比較することにより、回転体の回転速度がオーバースピードであるか否かを判定することができるので、回転体の回転速度の過剰な上昇を抑えることができる。
【００２１】
請求項５に記載された制御用回転速度検出装置によれば、請求項４記載の制御用回転速度検出装置による効果において、一方のセンサによる回転速度が０であり、他方のセンサによる回転速度が基準値以上である場合に、回転速度が０である方のセンサが異常であると判定するので、２つのセンサの断線状況について正しい判断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る制御用回転速度算出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る制御用回転速度算出装置における信号の波形図であって、センサからの回転信号と、これを演算装置で整形して得た回転信号を示す波形図である。
【図３】本発明の実施形態に係る制御用回転速度算出装置において、演算装置が有するＣＰＵの内部構成及びＣＰＵ内部での情報の流れを示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る制御用回転速度算出装置において、演算装置が有するＣＰＵのセレクタでの情報処理手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係る制御用回転速度算出装置において、演算装置が有するＣＰＵでのオーバースピード判定処理を行なうための情報処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る制御用回転速度算出装置において、演算装置が有するＣＰＵでの回転センサ断線判定処理を行なうための情報処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施形態を図１〜図６を参照して説明する。
（１）用語の説明
以下の説明で使用される本装置の構成部分や種々の速度等について、その名称乃至符号とその意味を、説明に先立ってまとめて表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
（２）構成
図１に示す実施形態の制御用回転速度算出装置１０は、エンジンの駆動軸１１のような回転体を対象としており、この駆動軸１１に連動する検出用ギア１２に近接して２つの汎用のセンサ１、２を配置し、これらセンサ１、２から得た回転信号を入力情報として演算装置３が予め定められた所定の手順（プログラム）に従って加工を施し、エンジンを制御するために最も適した駆動軸１１の回転速度出力（制御用回転速度ＮＥａ）と、スピードオーバーやセンサ１、２の断線等のアラーム出力を出力情報として生成する装置である。この制御用回転速度算出装置１０が算出して外部に出力した回転速度出力（制御用回転速度ＮＥａ）やアラーム出力は、図１には示さないエンジンの制御装置等に与えられてエンジンの回転数制御（又は回転速度制御）等に供されることとなる。
【００２６】
図１に示すように、エンジンの駆動軸１１に取り付けられた検出用ギア１２の近傍には、検出用ギア１２の歯に近接して電磁ピックアップや近接センサ等の汎用の２つのセンサ１，２が回転センサとして配置されている。これら両センサ１，２は、検出用ギア１２の歯を検出して図２の上段に示すような回転信号をそれぞれ出力する。このような２つのセンサ１，２からの回転信号は、図１に示すように各センサ１，２に対応して演算装置３内に設けられた２つの波形整形回路４，５のそれぞれに入力され、図２の下段に示すような矩形の回転信号に整形されて出力される。
【００２７】
（３）制御用回転速度ＮＥａの算出処理
図１に示すように、演算装置３において、各波形整形回路４，５から出力された整形後の回転信号は、ＣＰＵ６に入力されて次に説明するような内部処理を受ける。まず、図１、図３及び図４を参照して制御用回転速度ＮＥａを算出する手順について説明する。図１に示すように、センサ１，２が出力した回転信号は前述したように波形整形回路４，５でそれぞれ整形された後にＣＰＵ６に入力される。ＣＰＵ６では、整形後の回転信号をＣＰＵ６内の図示しないカウンタに入力し、割り込みを発生させるか又は定期的にカウンタ値を読み取ることによって回転信号のパルス間隔の時間を計測し、瞬時回転速度ＮＥ１，ＮＥ２に換算する。
【００２８】
図３に示すように、ＣＰＵ６内では、瞬時回転速度ＮＥ１，ＮＥ２に対してそれぞれ移動平均処理を行い、異常判定用回転速度ＮＥ１ａ，ＮＥ２ａを算出する。また、ＣＰＵ６内では、セレクタ７が瞬時回転速度ＮＥ１，ＮＥ２のいずれか一方を選択して回転速度ＮＥとし、さらに回転速度ＮＥに対して移動平均処理を行い、制御用回転速度ＮＥａを算出する。
【００２９】
図３中に示したセレクタ７における瞬時回転速度ＮＥ１，ＮＥ２の選択手順を図４に示す。この選択においては、基準値として回転信号選択判断速度ＶS が用いられ、これと瞬時回転速度ＮＥ１，ＮＥ２が比較される。図４に示すように、セレクタ７において回転速度選択開始の手順が開始されると、まずステップＳ１１においてＮＥ１＜ＶS かつＶS ≦ＮＥ２の条件が判断され、成立する場合には（Ｓ１１、ＹＥＳ）、回転速度ＮＥとして回転信号選択判断速度ＶS よりも小さいＮＥ１ではなく、大きいＮＥ２を選択して（Ｓ１２）、選択処理を終了する。ステップＳ１１の条件が成立しない場合には（Ｓ１１、ＮＯ）、ステップＳ１３においてＮＥ２＜ＶS かつＶS ≦ＮＥ１の条件が判断され、成立する場合には（Ｓ１３、ＹＥＳ）、回転速度ＮＥとして回転信号選択判断速度ＶS よりも小さいＮＥ２ではなく、大きいＮＥ１を選択して（Ｓ１４）、選択処理を終了する。
【００３０】
ステップＳ１３の条件が成立しない場合には（Ｓ１３、ＮＯ）、ステップＳ１５において（Ａ）式の条件が判断される。ここで、（Ａ）式とは、図４中にも示すように、次式の通りである。
｜ＮＥ１（ｎ）−ＮＥ１（ｎ−１）｜≦｜ＮＥ２（ｎ）−ＮＥ２（ｎ−１）｜…（Ａ） （ｎ：現在値、ｎ−１：１つ前の値）
【００３１】
（Ａ）式が成立するか否かを判断することは、２つのセンサ１，２について現在と一つ前の瞬時回転速度の差分の絶対値を算出して互いに比較し、その時間的な差分の絶対値が小さいと判断された方のセンサの現在の瞬時回転速度を回転速度として選択することを意味する。従って、（Ａ）式が成立する場合（Ｓ１５、ＹＥＳ）には、差分の絶対値が小さいのはセンサ１による瞬時回転速度ＮＥ１であるので、回転速度ＮＥとして瞬時回転速度ＮＥ１を選択して（Ｓ１６）、選択処理を終了する。（Ａ）式が成立しない場合（Ｓ１５、ＮＯ）には、差分の絶対値が小さいのはセンサ２による瞬時回転速度ＮＥ２であるので、回転速度ＮＥとして瞬時回転速度ＮＥ２を選択して（Ｓ１７）、選択処理を終了する。
【００３２】
このように、本実施形態によれば、一方のセンサによる回転速度が基準値未満で他方のセンサによる回転速度が基準値以上である場合には、大きい方の回転速度を選択し、これの移動平均をとって制御用回転速度ＮＥａとしており、それ以外の場合には、２つのセンサについて現在と一つ前の回転速度の差分の絶対値を互いに比較し、その差分の絶対値が小さい方のセンサによる現在の回転速度を選択し、これの移動平均をとって制御用回転速度ＮＥａとしている。従って、エンジンの回転速度を制御するため、仮に一方のセンサに不具合が生じて他方のセンサに切り替えてもエンジンの回転速度が急に増大する等のショックは生じにくく、ほとんどショックレスの状態でスムーズにセンサの切り換えを行なうことができ、制御対象であるエンジンの回転が不安定化するおそれが少ない。
【００３３】
（４）オーバースピード判定処理
図１に示す演算装置３では、ＣＰＵ６内においてオーバースピード判定処理を行なう。オーバースピード判定処理は、図３に示した異常判定用回転速度ＮＥ１ａ，ＮＥ２ａと、基準値としてオーバースピード判定速度ＶOVERを使用し、図５に示す手順で行なう。
【００３４】
図５に示すように、オーバースピード判定処理が開始されると、まずステップＳ２１でセンサ１の断線がないと判断され（Ｓ２１、ＮＯ）、ステップＳ２２でセンサ２の断線がないと判断され（Ｓ２２、ＮＯ）、いずれのセンサも正常である場合には、ステップ２３においてＶOVER≦ＮＥ１ａかつＶOVER≦ＮＥ２ａの条件が判断される。成立する場合には（Ｓ２３、ＹＥＳ）、オーバースピードが発生しているものとしてアラームを出力し（Ｓ２４）、判定処理を終了する。ＶOVER≦ＮＥ１ａかつＶOVER≦ＮＥ２ａが成立しない場合には（Ｓ２３、ＮＯ）、オーバースピードは発生していないので、アラームを出力することなく本判定処理を終了する。
【００３５】
図５に示すように、オーバースピード判定処理が開始された後、まずステップＳ２１でセンサ１の断線があると判断された場合には（Ｓ２１、ＹＥＳ）、後述するようにセンサ２の断線はないので、回転数Ｎとしてセンサ２による異常判定用回転速度ＮＥ２ａを採用し（Ｓ２５）、ステップ２６においてＶOVER≦Ｎの条件が判断される。成立する場合には（Ｓ２６、ＹＥＳ）、正常なセンサ２の異常判定用回転速度ＮＥ２ａが基準値を越えているのであるから、オーバースピードが発生しているものとしてアラームを出力し（Ｓ２４）、判定処理を終了する。ステップ２６においてＶOVER≦Ｎの条件が成立しない場合には（Ｓ２６、ＮＯ）、正常なセンサ２の異常判定用回転速度ＮＥ２ａが基準値を下回っているのであるから、オーバースピードは発生しておらず、アラームを出力することなく本判定処理を終了する。
【００３６】
図５に示すように、オーバースピード判定処理が開始された後、ステップＳ２１でセンサ１の断線がないと判断された場合には（Ｓ２１、ＮＯ）、ステップＳ２２でセンサ２の断線があるか否かが判断される。センサ２が断線していると判断された場合には（Ｓ２２、ＹＥＳ）、回転数Ｎとしてセンサ１による異常判定用回転速度ＮＥ１ａを採用し（Ｓ２７）、ステップ２６においてＶOVER≦Ｎの条件が判断される。成立する場合には（Ｓ２６、ＹＥＳ）、正常なセンサ１の異常判定用回転速度ＮＥ１ａが基準値を越えているのであるから、オーバースピードが発生しているものとしてアラームを出力し（Ｓ２４）、判定処理を終了する。ステップ２６においてＶOVER≦Ｎの条件が成立しない場合には（Ｓ２６、ＮＯ）、正常なセンサ１の異常判定用回転速度ＮＥ１ａが基準値を下回っているのであるから、オーバースピードは発生しておらず、アラームを出力することなく本判定処理を終了する。
【００３７】
このように、本実施形態によれば、２つのセンサが正常である場合には、２つのセンサの各回転速度にそれぞれ対応する２つの異常判定用回転速度ＮＥ１ａ，ＮＥ２ａを基準値と比較することにより、エンジンの回転速度がオーバースピードであるか否かを判定することができ、また２つのセンサの一方が異常であり他方が正常である場合には、正常なセンサの回転速度に基づく異常判定用回転速度ＮＥ１ａ又はＮＥ２ａを基準値と比較することにより、エンジンの回転速度がオーバースピードであるか否かを判定することができる。このため、エンジンの回転速度が異常な状態で上昇することを抑えることができる。エンジンが何らかの異常により暴走して過回転の状態になると重大な事故を引き起こすおそれがあるが、本実施形態によればそのような異常を早めに検出して迅速かつ確実に安全な状態で停止させることができるという効果がある。
【００３８】
（５）回転センサ断線判定処理
前述した図５のオーバースピード判定処理において、センサ１、２について断線の有無を判定したが、かかるセンサの断線についての判定処理は、図１に示す演算装置３のＣＰＵ６内において、図３に示した異常判定用回転速度ＮＥ１ａ，ＮＥ２ａと、基準値である断線判定速度Ｖerr を使用し、図６に示す手順で行なう。
【００３９】
図６に示すように、センサ１，２の断線判定処理が開始された後、まずステップＳ３１でＮＥ１ａ＝０かつＶerr ≦ＮＥ２ａの条件が判断され、同条件が成立すると判断された場合には（Ｓ３１、ＹＥＳ）、センサ１の出力が０であるのに、センサ２は基準値以上の回転速度を示しているのであるから、センサ１が断線しているとのアラームを出力し（Ｓ３２）、判定処理を終了する。
【００４０】
図６に示すように、センサの断線判定処理が開始された後、ステップＳ３１でＮＥ１ａ＝０かつＶerr ≦ＮＥ２ａの条件が成立しないと判断された場合には（Ｓ３１、ＮＯ）、ステップＳ３３でＮＥ２ａ＝０かつＶerr ≦ＮＥ１ａの条件が判断される。同条件が成立すると判断された場合には（Ｓ３３、ＹＥＳ）、センサ２の出力が０であるのに、センサ１は基準値以上の回転速度を示しているのであるから、センサ２が断線しているとのアラームを出力し（Ｓ３４）、判定処理を終了する。
【００４１】
ステップＳ３１でＮＥ１ａ＝０かつＶerr ≦ＮＥ２ａの条件が成立せず（Ｓ３１、ＮＯ）、さらにステップＳ３３でＮＥ２ａ＝０かつＶerr ≦ＮＥ１ａの条件が成立しないと判断された場合には（Ｓ３３、ＮＯ）、２つのセンサはいずれも正常であるものと判断され（Ｓ３５）、アラームを出力することなく本判定処理を終了する。
【００４２】
このように、本実施形態によれば、一方のセンサによる回転速度が０であり、他方のセンサによる回転速度が基準値以上である場合に、回転速度が０である方のセンサが異常であると判定するので、２つのセンサの断線状況について正しい判断を行うことができる。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態の制御用回転速度算出装置１０は、図４〜図６に示したフローチャートで表す情報処理の手順を記載したプログラムを演算装置３のＲＯＭに書き込むことにより構成された一種の情報処理装置であって、互いに独立して設置された汎用の２個のセンサからの回転信号を上記ＲＯＭ中のプログラムに従って上記ＣＰＵ６がＲＡＭ等とともに処理することにより制御用回転速度ＮＥａや、異常判定用回転速度ＮＥ１ａ，ＮＥ２ａを算出して外部に出力するものであり、これを用いてエンジンの制御を安定して行うとともに、オーバースピード判定やセンサの断線判断といった異常判定を行なうという一定の目的を達成するものである。
【００４４】
なお、以上説明した演算装置３における選択・判定の各処理手順においては、その処理の目的に応じて、センサの出力に基づく各種回転速度と比較するための基準値として、回転信号選択判断速度ＶS と、オーバースピード判定速度ＶOVERと、断線判定速度Ｖerr が予め設定されている。その大小関係は一般にＶerr ≦ＶS ＜ＶOVERとすることができる。
【００４５】
また、本実施形態の制御用回転速度算出装置１０はエンジンを制御するための制御用回転速度を算出するものであったが、これは一例に過ぎず、制御用回転速度を算出する対象としてはエンジンのみに限るものではなく、回転数が検出可能で回転を制御しうる回転体であれば本発明の対象になることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４６】
１，２…センサ
３…演算装置
４，５…波形整形回路
６…ＣＰＵ
７…セレクタ
１０…制御用回転速度算出装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の回転速度を制御するための制御用回転速度を算出する制御用回転速度算出装置において、
前記回転体の回転数をそれぞれ検出する２つのセンサと、
前記２つのセンサでそれぞれ検出した前記回転数に基づいて前記回転体の前記回転速度を所定の時間間隔ごとにそれぞれ算出するとともに、前記２つのセンサについて現在と一つ前の前記回転速度の差分の絶対値を算出して互いに比較し、前記差分の絶対値が小さいと判断された前記センサの現在の前記回転速度に基づいて前記制御用回転速度を算出する演算装置を具備することを特徴とする制御用回転速度算出装置。
【請求項２】
前記演算装置は、一方の前記センサによる前記回転速度が回転信号選択判断速度未満で他方の前記センサによる前記回転速度が前記回転信号選択判断速度以上である第１の場合には他方の前記センサによる前記回転速度に基づいて前記制御用回転速度を算出し、前記第１の場合が成立せず、他方の前記センサによる前記回転速度が前記回転信号選択判断速度未満で一方の前記センサによる前記回転速度が前記回転信号選択判断速度以上である第２の場合には一方の前記センサによる前記回転速度に基づいて前記制御用回転速度を算出し、前記第１の場合と前記第２の場合が成立しない場合に、前記差分の絶対値の比較に基づく前記制御用回転速度の算出を行なうことを特徴とする請求項１記載の制御用回転速度検出装置。
【請求項３】
前記演算装置は、前記２つのセンサが正常である場合に、前記２つのセンサの前記各回転速度にそれぞれ基づく２つの異常判定用回転速度の両方がオーバースピード判定速度以上である場合に、前記回転体の前記回転速度がオーバースピードであると判定することを特徴とする請求項２記載の制御用回転速度検出装置。
【請求項４】
前記演算装置は、前記２つのセンサの一方が異常であるとともに他方が正常であり、かつ正常である他方の前記センサの前記回転速度に基づく前記異常判定用回転速度が前記オーバースピード判定速度以上である場合に、前記回転体の前記回転速度がオーバースピードであると判定することを特徴とする請求項３記載の制御用回転速度検出装置。
【請求項５】
前記演算装置は、前記２つのセンサの一方の前記回転速度が０であり、他方の前記回転速度が断線判定速度以上である場合に、前記回転速度が０である一方の前記センサが異常であると判定することを特徴とする請求項４記載の制御用回転速度検出装置。
【請求項６】
回転体の回転速度を制御するための制御用回転速度を算出する制御用回転速度算出方法において、
２つのセンサで前記回転体の回転数をそれぞれ検出し、前記２つのセンサがそれぞれ検出した前記回転数に基づいて前記回転体の前記回転速度を所定の時間間隔ごとにそれぞれ算出し、前記２つのセンサについて現在と一つ前の前記回転速度の差分の絶対値を算出して互いに比較し、前記差分の絶対値が小さいと判断された前記センサの現在の前記回転速度に基づいて前記制御用回転速度を算出することを特徴とする制御用回転速度算出方法。
【請求項７】
回転体の回転速度を制御するための制御用回転速度を算出する制御用回転速度算出プログラムにおいて、
前記回転体の回転数を検出する２つのセンサでそれぞれ検出した前記回転数に基づいて前記回転体の前記回転速度を所定の時間間隔ごとにそれぞれ算出するとともに、前記２つのセンサについて現在と一つ前の前記回転速度の差分の絶対値を算出して互いに比較し、前記差分の絶対値が小さいと判断された前記センサの現在の前記回転速度に基づいて前記制御用回転速度を算出することを特徴とする制御用回転速度算出プログラム。
【請求項１】
回転体の回転速度を制御するための制御用回転速度を算出する制御用回転速度算出装置において、
前記回転体の回転数をそれぞれ検出する２つのセンサと、
前記２つのセンサでそれぞれ検出した前記回転数に基づいて前記回転体の前記回転速度を所定の時間間隔ごとにそれぞれ算出するとともに、前記２つのセンサについて現在と一つ前の前記回転速度の差分の絶対値を算出して互いに比較し、前記差分の絶対値が小さいと判断された前記センサの現在の前記回転速度に基づいて前記制御用回転速度を算出する演算装置を具備することを特徴とする制御用回転速度算出装置。
【請求項２】
前記演算装置は、一方の前記センサによる前記回転速度が回転信号選択判断速度未満で他方の前記センサによる前記回転速度が前記回転信号選択判断速度以上である第１の場合には他方の前記センサによる前記回転速度に基づいて前記制御用回転速度を算出し、前記第１の場合が成立せず、他方の前記センサによる前記回転速度が前記回転信号選択判断速度未満で一方の前記センサによる前記回転速度が前記回転信号選択判断速度以上である第２の場合には一方の前記センサによる前記回転速度に基づいて前記制御用回転速度を算出し、前記第１の場合と前記第２の場合が成立しない場合に、前記差分の絶対値の比較に基づく前記制御用回転速度の算出を行なうことを特徴とする請求項１記載の制御用回転速度検出装置。
【請求項３】
前記演算装置は、前記２つのセンサが正常である場合に、前記２つのセンサの前記各回転速度にそれぞれ基づく２つの異常判定用回転速度の両方がオーバースピード判定速度以上である場合に、前記回転体の前記回転速度がオーバースピードであると判定することを特徴とする請求項２記載の制御用回転速度検出装置。
【請求項４】
前記演算装置は、前記２つのセンサの一方が異常であるとともに他方が正常であり、かつ正常である他方の前記センサの前記回転速度に基づく前記異常判定用回転速度が前記オーバースピード判定速度以上である場合に、前記回転体の前記回転速度がオーバースピードであると判定することを特徴とする請求項３記載の制御用回転速度検出装置。
【請求項５】
前記演算装置は、前記２つのセンサの一方の前記回転速度が０であり、他方の前記回転速度が断線判定速度以上である場合に、前記回転速度が０である一方の前記センサが異常であると判定することを特徴とする請求項４記載の制御用回転速度検出装置。
【請求項６】
回転体の回転速度を制御するための制御用回転速度を算出する制御用回転速度算出方法において、
２つのセンサで前記回転体の回転数をそれぞれ検出し、前記２つのセンサがそれぞれ検出した前記回転数に基づいて前記回転体の前記回転速度を所定の時間間隔ごとにそれぞれ算出し、前記２つのセンサについて現在と一つ前の前記回転速度の差分の絶対値を算出して互いに比較し、前記差分の絶対値が小さいと判断された前記センサの現在の前記回転速度に基づいて前記制御用回転速度を算出することを特徴とする制御用回転速度算出方法。
【請求項７】
回転体の回転速度を制御するための制御用回転速度を算出する制御用回転速度算出プログラムにおいて、
前記回転体の回転数を検出する２つのセンサでそれぞれ検出した前記回転数に基づいて前記回転体の前記回転速度を所定の時間間隔ごとにそれぞれ算出するとともに、前記２つのセンサについて現在と一つ前の前記回転速度の差分の絶対値を算出して互いに比較し、前記差分の絶対値が小さいと判断された前記センサの現在の前記回転速度に基づいて前記制御用回転速度を算出することを特徴とする制御用回転速度算出プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１６３９０２（Ｐ２０１１−１６３９０２Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６６０４（Ｐ２０１０−２６６０４）
【出願日】平成２２年２月９日（２０１０．２．９）
【出願人】（５０３１１６８９９）新潟原動機株式会社 (61)
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月９日（２０１０．２．９）
【出願人】（５０３１１６８９９）新潟原動機株式会社 (61)
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