回転検出装置
【課題】第１センサ部の出力信号が所定レベルから変化しなくなる異常が生じている場合であれ、回転体の回転角度の変化量を的確に把握することができる。
【解決手段】クランクポジションセンサ４２はクランクシャフト３１が所定角度回転する毎にパルス状の信号を出力するメインセンサ６１、サブセンサ６２を有し、これらは互いに位相のずれた信号を出力する。サブ信号がハイレベルであり且つメイン信号が変化したとの条件が成立したときにこのときのメイン信号の変化方向に応じて異なるパルス幅のクランク信号を出力する。ＥＣＵ４１は、サブ信号がハイレベルから変化しなくなる異常が生じているか否かを判定し、同異常が生じている旨判定された場合にクランク信号のパルス幅と機関回転速度と上記異常時に出力されるクランク信号数との対応関係に基づき当該出力されるクランク信号数を正常時におけるクランク信号数に換算する。
【解決手段】クランクポジションセンサ４２はクランクシャフト３１が所定角度回転する毎にパルス状の信号を出力するメインセンサ６１、サブセンサ６２を有し、これらは互いに位相のずれた信号を出力する。サブ信号がハイレベルであり且つメイン信号が変化したとの条件が成立したときにこのときのメイン信号の変化方向に応じて異なるパルス幅のクランク信号を出力する。ＥＣＵ４１は、サブ信号がハイレベルから変化しなくなる異常が生じているか否かを判定し、同異常が生じている旨判定された場合にクランク信号のパルス幅と機関回転速度と上記異常時に出力されるクランク信号数との対応関係に基づき当該出力されるクランク信号数を正常時におけるクランク信号数に換算する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の正回転及び逆回転の双方を検出可能な回転センサを備える回転検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の回転検出装置としては、例えば特許文献１に記載の技術がある。特許文献１に記載の回転検出装置も含め従来一般の回転検出装置では、内燃機関の出力軸であるクランクシャフトに円板状のシグナルロータが取り付けられており、このシグナルロータに対向してクランクポジションセンサが配置されている。
【０００３】
シグナルロータは、その外周に沿って、すなわちその回転方向に沿って所定角度（例えば１０度）毎に設けられる複数の歯と、上記回転方向において互いに隣り合う歯と歯との間に設けられてこれら歯と歯との間隔を不等間隔とする欠歯部とを有している。
【０００４】
クランクポジションセンサは、その近傍を歯が通過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メインセンサ及びサブセンサからなるセンサ部を有している。具体的には、これらセンサから出力される信号はそれぞれ、１つの歯が通過する毎にローレベルからハイレベルに変化するように構成されている。ここで、クランクシャフトが正回転した場合には、サブセンサの出力信号がハイレベルであり且つメインセンサの出力信号がハイレベルからローレベルに変化する、すなわち立ち下がるようにセンサ部が構成されている。そのため、センサ部から出力される信号の出力態様のこうした組み合わせが成立すると、クランクシャフトが正回転しているとして、クランクポジションセンサからパルス幅の短いパルス信号（クランク信号）が出力されるようになっている。
【０００５】
一方、クランクシャフトが逆回転した場合には、サブセンサの出力信号がハイレベルであり且つメインセンサの出力信号がローレベルからハイレベルに変化する、すなわち立ち上がるようにセンサ部が構成されている。そのため、センサ部から出力される信号の出力態様のこうした組み合わせが成立すると、クランクシャフトが逆回転しているとして、クランクポジションセンサからパルス幅の長いパルス信号（クランク信号）が出力されるようになっている。
【０００６】
このようなクランクポジションセンサによれば、出力されるクランク信号を計数することによってクランクシャフトの回転角度の変化量の絶対値を把握することができるとともに、同クランク信号のパルス幅に基づいてクランクシャフトの回転方向を把握することができる。従って、クランクシャフトの逆回転を考慮した上でクランクシャフトの回転角度を精度良く求めることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５―２３３６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記クランクポジションセンサでは、サブセンサの出力信号がハイレベルから変化しなくなる異常が生じることがある。この場合には、クランクポジションセンサの近傍を１つの歯が通過する毎にクランクポジションセンサから例えば２つのパルス信号が出力されるといったように、クランクシャフトが所定角度回転する毎にクランクポジションセンサから出力されるパルス信号数が「１」以外の数となることがある。そのため、こうした異常が生じた場合には、クランクポジションセンサから出力されるパルス信号の信頼性が低くなるために、クランクシャフトの回転角度の変化量を的確に把握することができなくなるといったいった問題が生じる。
【０００９】
尚、このような問題は、内燃機関のクランクシャフトの回転を検出するためのクランクポジションセンサに限られるものではなく、任意の回転体の回転を検出する回転センサを備えるものであれば、概ね共通して生じ得るものである。
【００１０】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転センサを構成する第１センサ部の出力信号が所定レベルから変化しなくなる異常が生じている場合であれ、回転体の回転角度の変化量を的確に把握することのできる回転検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、回転体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センサ部及び第２センサ部を有して、前記第１センサ部の出力信号が所定レベルであり且つ前記第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パルス幅のパルス信号を出力する回転センサを備える回転検出装置において、前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅を検出するパルス幅検出部と、前記回転体の回転速度を検出する回転速度検出部と、前記第１センサ部の出力信号が前記所定レベルから変化しなくなる異常が生じているか否かを判定する異常判定部と、前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合に、前記パルス幅検出部により検出されたパルス信号のパルス幅と前記回転速度検出部により検出された回転体の回転速度と前記異常時に前記回転センサから出力されるパルス信号数との対応関係に基づいて、当該出力されるパルス信号数を、前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算する換算部と、を備えることをその要旨としている。
【００１２】
回転センサが正常であれば回転体が所定角度回転する毎に回転センサから１つのパルス信号が出力されるところ、回転センサを構成する第１センサ部の出力信号が所定レベルから変化しなくなる異常が生じている場合には、回転体が所定角度回転する毎に回転センサから出力されるパルス信号数の平均値（以下、パルス信号数の平均値）が「１」よりも大きくなることがある。この場合、パルス信号数の平均値は、パルス信号のパルス幅及び回転体の回転速度によって異なる。上記構成によれば、異常判定部により異常が生じている旨判定された場合には、これらパルス信号のパルス幅と回転体の回転速度と異常時に回転センサから出力されるパルス信号数との対応関係に基づいて、当該出力されるパルス信号数が、回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算される。これにより、回転センサを構成する第１センサ部の出力信号が所定レベルから変化しなくなる異常が生じている場合であれ、回転体の回転角度の変化量を的確に把握することができるようになる。
【００１３】
（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転検出装置において、前記回転センサに前記異常が生じており、且つ前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅がその公差の最大値であるときに、前記回転体が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから２つのパルス信号が出力される前記回転体の回転速度の最大値を所定回転速度とするとき、前記換算部は、前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合、前記回転体の回転速度が前記所定回転速度以下のときに、前記回転体が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数を２分の１倍して前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算することをその要旨としている。
【００１４】
回転センサに上記異常が生じており、且つ回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅がその公差の最大値であるときには、回転体の回転速度が「０」から上記所定回転速度までの範囲内に含まれる場合には、パルス信号数の平均値は「２」となる。またこのとき、回転体の回転速度が上記所定回転速度よりも大きくなると、パルス信号数の平均値が「２」よりも小さくなる。また、回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅がその最大値よりも小さい場合には、パルス信号数の平均値が「２」となる回転体の回転速度の最大値は、上記所定回転速度よりも高くなる。これらのことから、回転体の回転速度が上記所定回転速度以下であれば、回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅に拘わらず、パルス信号数の平均値は「２」となる。上記構成によれば、回転センサに上記異常が生じている場合、回転体の回転速度が上記所定回転速度以下のときに、回転体が所定角度回転する毎に回転センサから出力されるパルス信号数が２分の１倍されて回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算される。これにより、換算部によるパルス信号数の換算を簡易且つ精度良く行なうことができるようになる。
【００１５】
（３）請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の回転検出装置において、前記回転センサに前記異常が生じているときに、前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅と前記回転体の回転速度と前記回転体が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数との間に成立する対応関係が予め規定され、前記換算部は、前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合、前記パルス幅検出部により検出されたパルス信号のパルス幅と、前記回転体の回転速度と、前記対応関係とに基づいて換算係数を求め、同換算係数に基づいて、前記回転体が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数を前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算することをその要旨としている。
【００１６】
回転センサに上記異常が生じている場合には、回転体の回転速度が「０」から、所定回転速度までの範囲内に含まれる場合には、パルス信号数の平均値は「２」となる。ここで、回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅には公差が存在する。そして、パルス幅が小さい場合ほど上記所定回転速度は大きくなる。また、回転体の回転速度が上記所定回転速度よりも大きくなると、パルス信号数の平均値は「２」よりも小さくなる。また、回転体の回転速度が大きくなるほど、パルス信号数の平均値は小さくなる。これらのことから、パルス信号のパルス幅と回転体の回転速度とパルス信号数の平均値との間には所定の対応関係が成立する。上記構成によれば、回転センサに上記異常が生じている場合、パルス信号のパルス幅と、回転体の回転速度と、上記対応関係とに基づいて換算係数を求め、同換算係数に基づいて、回転体が所定角度回転する毎に回転センサから出力されるパルス信号数が、回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算される。これにより、回転体の回転速度がある程度高い場合であれ、換算部によるパルス信号数の換算を精度良く行なうことができるようになる。
【００１７】
（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の回転検出装置において、前記異常判定部は、前記回転体が所定方向へのみ回転する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２つのパルス信号の一方のパルス幅と他方のパルス幅とが異なることをもって前記異常が生じている旨判定することをその要旨としている。
【００１８】
同構成によれば、回転センサを構成する第１センサ部の出力信号が所定レベルから変化しなくなる異常が生じている場合には、こうした異常を的確に判定することができるようになる。
【００１９】
（５）請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明は、請求項５に記載の発明によるように、前記回転体は内燃機関の出力軸であり、前記回転速度検出部は、内燃機関の出力軸の回転速度を検出するといった態様をもって具体化することができる。このような内燃機関の回転検出装置に対して、例えば請求項１に記載の発明を適用すれば、回転センサを構成する第１センサ部の出力信号が所定レベルから変化しなくなる異常が生じている場合であれ、内燃機関の出力軸が所定角度回転することを的確に把握することができるようになる。
【００２０】
（６）請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の回転検出装置において、前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合に、内燃機関の出力を所定の態様にて低減する出力低減部を備えることをその要旨としている。
【００２１】
内燃機関の回転検出装置においては、回転センサから出力されるパルス信号に基づいてその出力軸の基準回転角度を求めるとともに、回転センサからパルス信号が出力される毎に所定角度を同基準回転角度に加算することにより、現在の出力軸の回転角度が求められる。そして、こうして求められた出力軸の回転角度に基づいて内燃機関の燃料噴射制御や点火制御が行なわれる。そのため、回転センサに上記異常が生じていることに起因して、内燃機関の出力軸が所定角度回転する毎に回転センサから出力されるパルス信号数が「１」以外の数となると、それ以降において内燃機関の出力軸の回転角度が誤って求められるようになる。その結果、誤算出された出力軸の回転角度に基づいて燃料噴射制御や点火制御が行なわれることとなり、例えば機関出力の過度の増大を招くといった問題が生じるおそれがある。
【００２２】
この点、上記構成によれば、回転センサに上記異常が生じている旨判定された場合には、内燃機関の出力が所定の態様にて低減されるようになることから、回転センサに上記異常が生じることに起因して機関出力が過度に増大することを抑制することができるようになる。
【００２３】
（７）請求項５又は請求項６に記載の発明は、請求項７に記載の発明によるように、内燃機関の出力軸には、その回転方向に沿って前記所定角度毎に設けられる複数の歯と、前記回転方向において隣り合う前記歯の間に設けられてこれら歯の間隔を不等間隔とする欠歯部とを有するシグナルロータが連結され、前記回転センサは、前記シグナルロータに対向して配置されるといった態様をもって具体化することができる。この場合、上記欠歯部を内燃機関の出力軸の基準回転角度とすれば、同欠歯部の通過の有無を判定することにより、内燃機関の出力軸の基準回転角度を的確に求めることができる。そして、このような内燃機関の回転検出装置に対して、請求項１に記載の発明を適用すれば、回転センサを構成する第１センサ部の出力信号が所定レベルから変化しなくなる異常が生じている場合であれ、内燃機関の出力軸の回転角度を的確に把握することができるようになる。
【００２４】
（８）請求項７に記載の発明は、請求項８に記載の発明によるように、前記回転センサから連続して出力される２つのパルス信号間の時間間隔に基づいて前記欠歯部の通過の有無を判定する欠歯通過判定部と、内燃機関の出力軸の回転に伴い回転する第２の回転体の基準回転角度の通過に対応した信号を出力するセンサであって、前記シグナルロータの前記欠歯部が前記回転センサを通過したときに前記信号を出力する第２の回転センサと、前記欠歯通過判定部により前記欠歯部が通過した旨判定されたことと前記第２の回転センサから前記信号が出力されたこととの少なくとも一方に基づいて内燃機関の出力軸の基準回転角度を検出する基準回転角度検出部と、を備えるといった態様をもって具体化することができる。この場合、例えば、欠歯部が通過した旨判定されたことと第２の回転センサから上記信号が出力されたこととの双方に基づいて内燃機関の出力軸の基準回転角度を検出することとすれば、何等かの原因により欠歯部が回転センサを通過したにも拘わらずその旨判定されない場合であっても、第２の回転センサから上記信号が出力されることをもって内燃機関の出力軸の基準回転角度が検出されることから、内燃機関の出力軸の基準回転角度を的確に把握することができるようになる。
【００２５】
（９）請求項８に記載の発明は、請求項９に記載の発明によるように、前記第２の回転体は、機関バルブを開閉駆動するカムが設けられるカムシャフトであり、前記第２の回転センサは前記カムシャフトの基準回転角度の通過に対応した信号を出力するといった態様をもって具体化することができる。
【００２６】
（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項８又は請求項９に記載の回転検出装置において、前記基準回転角度検出部は、前記換算部により当該出力されるパルス信号数を前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算するようにした後に、内燃機関の出力軸の基準回転角度を検出することをその要旨としている。
【００２７】
同構成によれば、内燃機関の出力軸の基準回転角度を的確に検出することができ、こうして検出した基準回転角度に基づいて内燃機関の出力軸の回転角度を的確に把握することができるようになる。
【００２８】
（１１）請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の回転検出装置において、前記回転センサに前記異常が生じており、且つ前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅がその公差の最大値であるときに、内燃機関の出力軸が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから２つのパルス信号が出力される機関回転速度の最大値を所定回転速度とするとき、前記換算部は、前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合、機関回転速度が前記所定回転速度以下のときに、内燃機関の出力軸が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数を２分の１倍して前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算するものであり、前記基準回転角度検出部により前記基準回転角度が検出された後に、機関回転速度が前記所定回転速度よりも大きくなることが抑制されるように内燃機関の出力を制限する出力制限部を備えることをその要旨としている。
【００２９】
機関回転速度が上記所定回転速度以下のときに、内燃機関の出力軸が上記所定角度回転する毎に回転センサから出力されるパルス信号数を２分の１倍して回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算するものにあっては、機関回転速度が上記所定回転速度よりも大きくなると、回転センサから出力されるパルス信号数を簡易且つ精度良く換算することができなくなる。
【００３０】
この点、上記構成によれば、内燃機関の出力軸の基準回転角度が検出された後に、機関回転速度が上記所定回転速度よりも大きくなることが抑制されるように内燃機関の出力が制限されることから、回転センサから出力されるパルス信号数が的確に換算されなくなることを抑制することができるようになる。
【００３１】
（１２）請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の回転検出装置において、前記出力制限部は、機関回転速度が前記所定回転速度以下の停止回転速度以上となると燃料噴射を停止することをその要旨としている。
【００３２】
同構成によれば、機関回転速度が上記停止回転速度以上となると燃料噴射を停止することを通じて、機関回転速度が所定回転速度以上となることを的確且つ容易に抑制することができるようになる。
【００３３】
（１３）請求項１３に記載の発明は、請求項１０に記載の回転検出装置において、前記回転センサに前記異常が生じているときに、前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅と機関回転速度と内燃機関の出力軸が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数との間に成立する対応関係が予め規定され、前記換算部は、前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合、前記パルス幅検出部により検出されたパルス信号のパルス幅と、機関回転速度と、前記対応関係とに基づいて換算係数を求め、同換算係数に基づいて、内燃機関の出力軸が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数を前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算するものであり、前記回転センサに前記異常が生じており、且つ前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅が所定の大きさであるときに、内燃機関の出力軸が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから１つ以上のパルス信号が出力される機関回転速度の最大値を最大回転速度とするとき、前記基準回転角度検出部により前記基準回転角度が検出された後に、機関回転速度が前記最大回転速度よりも大きくなることが抑制されるように内燃機関の出力を制限する出力制限部を備えることをその要旨としている。
【００３４】
回転センサに上記異常が生じており、パルス信号のパルス幅が所定の大きさである場合に、機関回転速度が上記最大回転速度よりも大きくなると、パルス信号数の平均値が「１」よりも小さくなる。ここで、回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅には公差が存在する。そして、パルス幅が小さい場合ほど、上記最大回転速度は大きくなる。これらのことから、パルス信号のパルス幅と、機関回転速度と、上記対応関係とに基づいて換算係数を求め、同換算係数に基づいて、内燃機関の出力軸が上記所定角度回転する毎に回転センサから出力されるパルス信号数を回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算するものにあっては、機関回転速度が上記最大回転速度よりも大きくなると、回転センサから出力されるパルス信号数を的確に換算することができなくなり、正常時のパルス信号数を精度良く把握することができなくなる。
【００３５】
この点、上記構成によれば、内燃機関の出力軸の基準回転角度が検出された後に、機関回転速度が上記最大回転速度よりも大きくなることが抑制されるように内燃機関の出力が制限されることから、回転センサから出力されるパルス信号数が的確に換算されなくなることを抑制することができ、正常時のパルス信号数が精度良く把握することができなくなるといった問題の発生を抑制することができるようになる。
【００３６】
（１４）請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の回転検出装置において、前記出力制限部は、機関回転速度が上記最大回転速度以下の停止回転速度以上となると燃料噴射を停止することをその要旨としている。
【００３７】
同構成によれば、機関回転速度が上記停止回転速度以上となると燃料噴射を停止することを通じて、機関回転速度が最大回転速度よりも大きくなることを的確且つ容易に抑制することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る回転検出装置の第１実施形態について、同装置が適用される車載多気筒内燃機関及びその周辺構成を示す概略図。
【図２】同実施形態のクランクポジションセンサ及びその周辺構成を示す概略図。
【図３】同実施形態におけるメインセンサからのメイン信号の変化態様と、サブセンサからのサブ信号のレベルと、クランクシャフトの回転方向との関係を示す表。
【図４】同実施形態のクランクシャフトの正回転時におけるメイン信号、サブ信号、クランク信号、及びクランクカウンタの推移を併せ示すタイミングチャート。
【図５】同実施形態のクランクシャフトの逆回転時におけるメイン信号、サブ信号、クランク信号、及びクランクカウンタの推移を併せ示すタイミングチャート。
【図６】同実施形態のクランクポジションセンサが正常である場合におけるクランク信号、仮判定条件の成否、及び本判定条件の成否の関係を併せ示すタイミングチャート。
【図７】同実施形態のクランクシャフトの正回転時であってクランクポジションセンサに異常が生じている場合におけるメイン信号、サブ信号、クランク信号、及びクランクカウンタの推移を併せ示すタイミングチャート。
【図８】同実施形態におけるクランクシャフトの正回転時におけるシグナルロータ及びクランク信号の推移を併せ示すチャート。
【図９】クランクポジションセンサに上記異常が生じているときのクランク信号のパルス幅と、機関回転速度と、クランク信号数の平均値を正常時の平均値にて除した値との対応関係を示す表。
【図１０】同実施形態における機関制御の処理手順を示したフローチャート。
【図１１】同実施形態のクランクポジションセンサが異常である場合におけるクランク信号、仮判定条件の成否、及び本判定条件の成否の関係を併せ示すタイミングチャート。
【図１２】本発明に係る回転検出装置の第１実施形態における機関制御の処理手順を示したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
＜第１実施形態＞
以下、図１〜図１１を参照して、本発明に係る回転検出装置を車載多気筒内燃機関に適用される回転検出装置として具体化した第１実施形態について詳細に説明する。
【００４０】
図１に、本発明に係る多気筒内燃機関（以下、内燃機関１１）及びその周辺構成を模式的に示す。尚、図１では、複数の気筒１２のうちの１つを模式的に示している。
図１に示すように、内燃機関１１の各気筒１２内にはピストン１３が往復動可能に設けられている。各気筒１２には、このピストン１３の頂面と気筒１２の内周面とによって燃焼室１４が区画形成されている。
【００４１】
また、内燃機関１１には、各気筒１２に対応して各別に、燃料を噴射する燃料噴射弁１５が設けられている。そして、各燃焼室１４では、吸入空気と噴射燃料とからなる混合気に対して点火プラグ１６による点火が行われ、これによって同混合気が燃焼してピストン１３が往復移動し、出力軸としてのクランクシャフト３１が回転する。このクランクシャフト３１の駆動力は、変速機３２を介して駆動輪（図示略）へ伝達される。尚、内燃機関１１の出力によりクランクシャフト３１が回転する方向を正回転方向とし、その反対方向を逆回転方向とする。また、このクランクシャフト３１は、機関始動時にスタータモータ３３で回転駆動されることによりクランキングされる。
【００４２】
上記内燃機関１１は、吸気通路２１と燃焼室１４との間が吸気バルブ２２の開閉動作によって連通・遮断され、燃焼室１４と排気通路２３との間が排気バルブ２４の開閉動作によって連通・遮断される。これら吸気バルブ２２及び排気バルブ２４はクランクシャフト３１の回転が伝達される吸気カムシャフト２６及び排気カムシャフト２７の回転に伴ってそれぞれ開閉動作する。
【００４３】
こうした内燃機関１１の各種制御は、車両に搭載された電子制御装置（以下、ＥＣＵ４１）によって行われる。ＥＣＵ４１は、内燃機関１１の制御に係る演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果が一時的に記憶されるＲＡＭ、外部からの信号を入力するための入力ポート及び外部に信号を出力するための出力ポート等から構成されている。
【００４４】
ＥＣＵ４１の入力ポートには、内燃機関１１や車両の状態を検出する各種センサが接続されている。この各種センサとしては、クランクシャフト３１の回転角度であるクランク角ＣＡ及びクランクシャフト３１の回転速度である機関回転速度ＮＥを検出するためのクランクポジションセンサ４２や吸気カムシャフト２６の回転角度であるカム角を検出するためのカムポジションセンサ４３が挙げられる。また、上記センサ以外には、運転者により操作されるシフトレバー（図示略）のシフト位置を検出するためのシフトポジションセンサ４４、アクセル踏込み量を検出するためのアクセルポジションセンサ４５、ブレーキペダルの操作状態を検出するためのブレーキセンサ４６、及び車両走行速度を検出するための車速センサ４７等のセンサが挙げられる。
【００４５】
一方、ＥＣＵ４１の出力ポートには、燃料噴射弁１５やスタータモータ３３等がそれぞれ電気的に接続されている。そして、ＥＣＵ４１は、これら各種センサの検出結果に基づいて燃料噴射や機関始動時におけるクランキング等の各種制御を行う。
【００４６】
具体的には、クランクポジションセンサ４２及びカムポジションセンサ４３から出力される信号に基づき気筒判別を実行するとともに、クランク角ＣＡに基づいて各気筒１２に対する燃料噴射時期及び点火時期を設定する。
【００４７】
また、ＥＣＵ４１は、所定の停止条件が成立した場合に、内燃機関１１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内燃機関１１を自動始動する自動停止再始動制御を実行する。
【００４８】
自動停止再始動制御では、例えばブレーキが踏み込まれており、且つ車両が停止している状態が所定期間継続しているといった所定の停止条件が成立したときに、燃料噴射を停止して内燃機関１１を自動的に停止させる。また、ＥＣＵ４１は、内燃機関１１が自動停止されているときに、例えばブレーキの踏み込みが解除されたといった所定の再始動条件が成立したときには、内燃機関１１に対して機関始動指令が出力されたとしてスタータモータ３３を駆動して内燃機関１１を自動的に再始動させる。
【００４９】
そして、ＥＣＵ４１は、内燃機関１１が自動停止する際のクランク角ＣＡを記憶しておき、そのクランク角ＣＡに基づいて再始動時の燃料噴射を実行することにより、再始動時の始動時間を短縮するようにしている。
【００５０】
ここで、内燃機関１１の停止時において、クランクシャフト３１は正回転及び逆回転を繰り返した後に完全に停止するため、上記クランクポジションセンサ４２は、クランクシャフト３１の正逆両方向の回転を検出可能なものが用いられている。
【００５１】
次に、図２を参照して、回転センサとしてのクランクポジションセンサ４２及びその周辺構成について説明する。
図２に示すように、クランクシャフト３１の端部には、円板状のシグナルロータ５１が同クランクシャフト３１と一体回転可能に設けられている。このシグナルロータ５１の外周には、その回転方向に沿って複数の歯５２が所定角度（１０度）毎に設けられるとともに、その一部には、基準クランク角ＣＡ０を検知するべく２枚の歯５２を欠損させた欠歯部５３が形成されている。すなわち、欠歯部５３は、クランクシャフト３１の回転方向において互いに隣り合う歯５２と歯５２との間に設けられてこれら歯５２の間隔を不等間隔としている。そして、クランクポジションセンサ４２は、このシグナルロータ５１の上記歯５２と対向する位置に配置されて、クランク角ＣＡ及びクランクシャフト３１の回転速度である機関回転速度ＮＥを検出する。
【００５２】
クランクポジションセンサ４２は、歯５２と対向するメインセンサ６１と、同メインセンサ６１からクランクシャフト３１の回転方向に所定間隔を空けて配置されるサブセンサ６２と、これらメインセンサ６１から出力される信号（以下、メイン信号Ｓｍ）及びサブセンサ６２から出力される信号（以下、サブ信号Ｓｓ）に応じて生成されるパルス信号（以下、クランク信号Ｓｃ）をＥＣＵ４１に出力する処理装置６３を備えている。メインセンサ６１及びサブセンサ６２は共に、クランクシャフト３１の回転に伴いこれらメインセンサ６１及びサブセンサ６２の近傍をシグナルロータ５１の１つの歯５２が通過する度にパルス状の信号を出力するものであり、互いに所定角度（例えば５度）だけ位相のずれた信号を出力する位置にそれぞれ配置されている。尚、処理装置６３には、クランク信号Ｓｃのパルス幅を制御するためのタイマ６４が設けられている。そして、クランクポジションセンサ４２は、クランクシャフト３１が所定角度回転する毎に、その回転方向に応じて異なるパルス幅のクランク信号Ｓｃを出力する。
【００５３】
尚、メインセンサ６１が本発明に係る第２センサ部として機能し、サブセンサ６２が本発明に係る第１センサ部として機能する。
クランク信号Ｓｃは以下のような考えのもとに生成される。
【００５４】
図３に、メインセンサ６１からのメイン信号Ｓｍの変化態様と、サブセンサ６２からのサブ信号Ｓｓのレベルと、クランクシャフト３１の回転方向との関係を示す。
図３の［条件Ａ］に示すように、クランクシャフト３１が正回転した場合には、メインセンサ６１からのメイン信号Ｓｍのハイレベルからローレベルへの変化（以下、立ち下がり）時においてサブセンサ６２からのサブ信号Ｓｓがハイレベルとなるように構成されている。すなわち、［条件Ａ］が成立すると、クランクシャフト３１が正回転しているといえる。そしてこの場合、クランクポジションセンサ４２からパルス幅の短いクランク信号Ｓｃが出力されるようになっている。
【００５５】
また、図３の［条件Ｂ］に示すように、クランクシャフト３１が逆回転した場合には、メインセンサ６１からのメイン信号Ｓｍのローレベルからハイレベルへの変化（以下、立ち上がり）時においてサブセンサ６２からのサブ信号Ｓｓがハイレベルとなるように構成されている。すなわち、［条件Ｂ］が成立すると、クランクシャフト３１が逆回転しているといえる。そしてこの場合、クランクポジションセンサ４２からパルス幅の長いクランク信号Ｓｃが出力されるようになっている。
【００５６】
このように本実施形態では、サブセンサ６２からのサブ信号Ｓｓがハイレベルであり且つメインセンサ６１からのメイン信号Ｓｍが変化したとの条件が成立したときにクランクシャフト３１が所定角度だけ回転したことが検出される。また、同条件の成立時におけるメイン信号Ｓｍの変化方向（立ち下がり、或いは立ち上がり）に基づいてクランクシャフト３１の回転方向（正回転、或いは逆回転）が検出される。
【００５７】
そして、これらの情報に基づいてクランク信号Ｓｃが以下のように生成されて出力される。
図４に、クランクシャフト３１の正回転時におけるメインセンサ６１からのメイン信号Ｓｍ、サブセンサ６２からのサブ信号Ｓｓ、クランク信号Ｓｃ、及びクランクカウンタの関係を併せ示す。
【００５８】
図４に示すように、ハイレベルになっているクランク信号Ｓｃは、上記［条件Ａ］（図３参照）の成立したタイミングから、予め定められた所定時間Δｔ１（例えば、数十ミリ秒）が経過するまでの間（時刻ｔ１１〜ｔ１２，ｔ１３〜ｔ１４，ｔ１５〜ｔ１６）においてローレベルに変更される。ここで、ローレベルに設定されている所定時間Δｔ１が、クランク信号Ｓｃのパルス幅に相当する。
【００５９】
ＥＣＵ４１は、このクランク信号Ｓｃのパルス数を計数してクランク角ＣＡに相当する値（詳しくは、図４に併せ示すクランクカウンタ）を求めることにより同クランク角ＣＡを検出する。この場合、クランク信号Ｓｃがハイレベルからローレベルに変化する度に、クランクカウンタのカウント値に、「１」がインクリメントされる（時刻ｔ１１，ｔ１３，ｔ１５）。尚、クランクカウンタのカウント値は、大きい値になるほどクランク角ＣＡが大きいことを示す値であり、７２０°ＣＡに相当する値に達すると、再び０°ＣＡに初期化される。
【００６０】
また、後に詳述するように、ＥＣＵ４１により、連続して出力されるクランク信号Ｓｃ間の時間間隔に基づいて基準角度としての欠歯部５３の通過の有無を判定する欠歯通過判定が行なわれる。また、前述したカムポジションセンサ４３は、吸気カムシャフト２６の基準回転角度（基準カム角）の通過に対応した信号Ｇを出力するものであり、同信号Ｇは、シグナルロータ５１の欠歯部５３がクランクポジションセンサ４２を通過したときに出力されるように構成されている。従って、欠歯部５３が通過した旨判定されたこととカムポジションセンサ４３により信号Ｇが出力されたこととの双方に基づいてクランク角ＣＡが基準クランク角ＣＡ０になったと判断して、クランクカウンタのカウント値が同基準クランク角ＣＡ０に対応する値に初期化される。
【００６１】
図５に、クランクシャフト３１の逆回転時におけるメインセンサ６１からのメイン信号Ｓｍ、サブセンサ６２からのサブ信号Ｓｓ、クランク信号Ｓｃ、及びクランクカウンタの関係を併せ示す。
【００６２】
図５に示すように、ハイレベルになっているクランク信号Ｓｃは、上記［条件Ｂ］（図３参照）の成立したタイミングから、予め定められた所定時間Δｔ２（例えば、数百ミリ秒）が経過するまでの間（時刻ｔ２１〜ｔ２３，ｔ２４〜ｔ２６，ｔ２７〜ｔ２９）においてローレベルに変更される。ここで、ローレベルに設定されている所定時間Δｔ２が、クランク信号Ｓｃのパルス幅に相当する。また、所定時間Δｔ２は、クランクシャフト３１の正回転時における所定時間Δｔ１（図５参照）よりも長い時間に設定されている（Δｔ２≫Δｔ１）。
【００６３】
ＥＣＵ４１は、次のようにしてクランクカウンタを求める。すなわち先ず、クランク信号Ｓｃがハイレベルからローレベルに変化する度に、クランクカウンタのカウント値に、「１」がインクリメントされる（時刻ｔ２１，ｔ２４，ｔ２７）。また、その後においてクランク信号Ｓｃがローレベルになっている期間が判定時間（ただし、所定時間Δｔ１＜判定時間＜所定時間Δｔ２）以上になると（時刻ｔ２２，ｔ２５，ｔ２８）、同クランク信号Ｓｃのパルス幅がクランクシャフト３１の逆回転を示す値になっているとして、クランクカウンタのカウント値から「２」がデクリメントされる。これら一連の操作を通じてクランクカウンタのカウント値がデクリメントされる。
【００６４】
ちなみに、機関回転速度ＮＥが、内燃機関１１の始動完了を判定する判定回転速度（例えば４００ｒｐｍ）以上となる判定期間内においては、クランクシャフト３１は正回転方向へのみ回転する。そのため、こうした判定期間内においては、クランク信号Ｓｃがハイレベルからローレベルに変化する度にクランクカウンタのカウント値に、「１」をインクリメントする一方、クランク信号Ｓｃがローレベルになっている期間に拘わらずクランクカウンタのカウント値から「２」をディクリメントする制御構成を割愛するようにしている。これにより、上記判定期間内においてクランク信号Ｓｃがローレベルになっている期間の計測や判定時間との比較に起因する制御負荷の増大を抑制するようにしている。
【００６５】
また、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗには公差が存在する。すなわち、クランクポジションセンサ４２の個体差によって、パルス幅Ｗはその最小値Ｗｍｉｎから最大値Ｗｍａｘまでの範囲内の大きさをとる。本実施形態では、ＥＣＵ４１を通じて、クランク信号Ｓｃの立ち下がりから立ち上がりまでの時間を計測することによりクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗを検出するようにしている。
【００６６】
尚、ＥＣＵ４１が本発明に係るパルス幅検出部として機能する。
このようなクランクポジションセンサ４２を採用することにより、出力されるクランク信号Ｓｃを計数することを通じてクランク角ＣＡの変化量の絶対値を把握することができるとともに、同クランク信号Ｓｃのパルス幅（所定時間Δｔ１，Δｔ２）に基づいてクランクシャフト３１の回転方向を把握することができる。従って、クランクシャフト３１の逆回転を考慮した上でクランク角ＣＡを精度良く求めることが可能となる。
【００６７】
ここで、図６を参照して、前述した欠歯通過判定の判定態様について詳細に説明する。
図６に、クランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるクランク信号Ｓｃ、仮判定条件の成否、及び本判定条件の成否の推移を併せ示す。
【００６８】
図６に示すように、連続して出力されるクランク信号Ｓｃ間の時間間隔Ｔｍ（ｍ＝−１，０，１，２，３，４）は、クランクポジションセンサ４２近傍を、等間隔に設けられた歯５２と歯５２との間が通過する時間間隔Ｔ−１（時刻ｔ３１〜ｔ３２），Ｔ０（時刻ｔ３２〜ｔ３３），Ｔ２（時刻ｔ３４〜ｔ３５），Ｔ３（時刻ｔ３５〜ｔ３６），Ｔ４（時刻ｔ３６〜ｔ３７））は、不等間隔に設けられた歯５２と歯５２との間が通過する時間間隔Ｔ１（時刻ｔ３３〜ｔ３４）よりも短い。
【００６９】
このことに着目することで、連続して計測した２つの時間間隔のうち後に計測した時間間隔を前に計測した時間間隔にて除算した除算値（Ｔ０／（Ｔ−１），Ｔ１／Ｔ０，Ｔ２／Ｔ１，Ｔ３／Ｔ２，Ｔ４／Ｔ３）と判定値Ｋｎとを比較することにより、欠歯部５３の通過の有無を判定することが可能となる。
【００７０】
具体的には、以下の２つの条件（ａ）、（ｂ）が共に成立した場合に、仮判定条件が成立した旨判定するようにしている。
（ａ）Ｔ０／（Ｔ−１） ≧ Ｋ１
（ｂ）Ｔ１／Ｔ０ ≧ Ｋ２
ここで、除算値（Ｔ０／（Ｔ−１））は、通常であれば、「１」となるが、実際にはクランクシャフト３１の回転変動等に起因して「１」よりも小さい下限値から「１」よりも大きい上限値までの範囲内の値となる。そこで、除算値の算出され得る範囲を考慮することで、第１判定値Ｋ１は、上記下限値よりも僅かに小さい値に設定されている。
【００７１】
また、除算値（Ｔ１／Ｔ０）は、通常であれば、「３」となるが、実際にはクランクシャフト３１の回転変動等に起因して「３」よりも小さい下限値から「３」よりも大きい上限値までの範囲内の値となる。そこで、除算値の算出され得る範囲を考慮することで、第２判定値Ｋ２は、上記下限値よりも僅かに小さい値に設定されている。
【００７２】
尚、第２判定値Ｋ２は、第１判定値Ｋ１よりも大きい値とされている（Ｋ２＞Ｋ１）。また、これら判定値Ｋ１，Ｋ２は予め実験やシミュレーション等を通じて設定されている。
【００７３】
また、仮判定条件が成立しているとき、すなわち上記２つの条件（ａ）、（ｂ）が共に成立している場合に、更に、以下の条件（ｃ）〜（ｇ）の全てが成立した場合に、本判定を行なうようにしている。
（ｃ）Ｔ１／Ｔ０ ＜ Ｋ３
（ｄ）Ｔ３／Ｔ２ ≧ Ｋ４
（ｅ）Ｔ４／Ｔ３ ≧ Ｋ４
（ｆ）Ｔ０／（Ｔ−１） ≧ Ｋ１
（ｇ）Ｔ２／Ｔ１ ＜ Ｋ５
ここで、機関始動開始直後のように機関回転速度の変化速度が大きいときには、等間隔に設けられた歯５２と歯５２との間が通過した場合であっても、連続して計測される時間間隔（例えばＴ３，Ｔ４）のうち前に計測した時間間隔Ｔ３が後に計測した時間間隔Ｔ４よりも大きくなることがある。そしてこの場合、仮判定条件が成立したことのみをもって欠歯部５３が通過した旨判定することとすると、実際には欠歯部５３が通過していないにも拘わらず、後に計測した時間間隔Ｔ３を前に計測した時間間隔Ｔ２にて除算した除算値（Ｔ４／Ｔ３）が上記第２判定値Ｋ２以上となって上記仮判定条件が成立してしまい、欠歯部５３が通過した旨の誤判定がなされるおそれがある。
【００７４】
そこで、第３判定値Ｋ３は、上記除算値（Ｔ１／Ｔ０）の算出され得る範囲の上限値よりも大きく、且つ機関回転速度の変化速度が大きいときに、等間隔に設けられた歯５２と歯５２との間が通過した場合に、連続して計測される時間間隔の除算値（例えばＴ４／Ｔ３）が取り得る範囲の下限値よりも小さい値に設定されている。
【００７５】
尚、第３判定値Ｋ３は、第２判定値Ｋ２よりも大きい値とされている（Ｋ３＞Ｋ２）。 また、第４判定値Ｋ４は、除算値（Ｔ３／Ｔ２、Ｔ４／Ｔ３）が異常に小さい値でないか否かを判定するための判定値であり、第２判定値Ｋ２よりも小さい値とされている（Ｋ４＜Ｋ２）。
【００７６】
また、除算値（Ｔ２／Ｔ１）は、通常であれば、約「０．３３」となるが、実際には機関回転変動等に起因して「０．３３」よりも小さい下限値から「０．３３」よりも大きい上限値までの範囲内の値となる。そこで、除算値の算出され得る範囲を考慮して、第５判定値Ｋ５は、上記上限値よりも僅かに大きい値に設定されている。
【００７７】
尚、これら判定値Ｋ３〜Ｋ５は予め実験やシミュレーション等を通じて設定されている。
そして、本判定条件が成立したことをもって欠歯部５３が通過した旨判定するようにしている。こうした欠歯通過判定を行なうことにより、欠歯部５３の通過の有無を精度良く判定することが可能となる。
【００７８】
ところで、前述したように、こうしたクランクポジションセンサ４２では、サブセンサ６２のサブ信号Ｓｓがハイレベルから変化しなくなる異常が生じることがある。この場合には、例えばクランクポジションセンサ４２の近傍を１つの歯５２が通過する毎にクランクポジションセンサ４２から２つのクランク信号Ｓｃが出力されるといったように、クランクシャフト３１が所定角度回転する毎にクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数が「１」以外の数となることがある。そのため、こうした異常が生じた場合には、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号Ｓｃの信頼性が低くなり、それ以降においてクランク角ＣＡが誤って求められるようになる。その結果、誤算出された機関回転角度に基づいて燃料噴射制御や点火制御が行なわれることとなり、例えば機関出力の過度の増大を招くといった問題が生じるおそれがある。
【００７９】
図７に、クランクポジションセンサ４２に上述した異常が生じている場合であって、クランクシャフト３１の正回転時、より詳細には、機関回転速度ＮＥが始動判定回転速度以上であるときにおける各種信号の推移の一例を示す。
【００８０】
図７に示すように、サブセンサ６２のサブ信号Ｓｓがハイレベルから変化しなくなると、先の図３において示した［条件Ａ］と［条件Ｂ］とが交互に成立することとなるため、クランク信号Ｓｃとして正回転したことを示すパルス幅の短い信号と、逆回転したことを示すパルス幅の長い信号とが交互に出力されるようになる。すなわち、１つの歯５２が通過する毎に２つのクランク信号Ｓｃが出力されることとなる。その結果、クランク角ＣＡが誤って求められるようになり、誤算出されたクランク角ＣＡに基づいて燃料噴射制御や点火制御が行なわれることとなり、例えば機関出力の過度の増大を招くといった問題が生じるおそれがある。
【００８１】
そこで、本実施形態では、上記異常が生じているか否かを判定するとともに、上記異常が生じている旨判定された場合には、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗと機関回転速度ＮＥと上記異常時においてクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａとの対応関係に基づいて、当該出力されるクランク信号数Ｃａを、クランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるクランク信号数Ｃｎに換算するようにしている。これにより、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じている場合であれ、クランク角ＣＡの変化量を的確に把握するようにしている。
【００８２】
図８は、正回転時におけるシグナルロータ５１及びクランク信号Ｓｃの推移を併せ示すチャートであって、同図中において上から順に、クランクポジションセンサ４２の正常時、異常時状態Ａ、異常時状態Ｂ、及び異常時状態Ｃのそれぞれにおける推移を併せ示している。尚、図８では、クランク信号Ｓｃのパルス幅がその平均値Ｗａｖｅであるきの推移を示している。また、異常時状態Ａは機関回転速度ＮＥが「０」よりも大きく、且つＮ５以下の範囲内にあるときの推移である（０＜ＮＥ≦Ｎ５）。また、異常時状態Ｂは機関回転速度ＮＥがＮ５よりも大きく、且つＮ８以下の範囲内にあるときの推移である（Ｎ５＜ＮＥ≦Ｎ８）。また、異常時状態Ｃは機関回転速度ＮＥがＮ８よりも大きく、且つＮ１４以下の範囲内にあるときの推移である（Ｎ８＜ＮＥ≦Ｎ１４）。
【００８３】
図８に示すように、正常時には、シグナルロータ５１の１つの歯５２が通過する毎にクランクポジションセンサ４２から１つのクランク信号Ｓｃが出力される（タイミングｔ５１，ｔ５７，ｔ６５）。尚、ここでは、次の異常時状態Ａと同じく低速回転時における一例を示している。
【００８４】
また、低速回転時である異常時状態Ａには、先の図７に示した例と同様にして、シグナルロータ５１の１つの歯５２が通過する毎にクランクポジションセンサ４２から２つのクランク信号Ｓｃが出力される（タイミングｔ５１，ｔ５７，ｔ６５に加えて、タイミングｔ５５，ｔ６０，ｔ６８）。
【００８５】
一方、中速回転時である異常時状態Ｂには、シグナルロータ５１の回転速度がある程度大きく、これに伴い歯５２の通過速度がある程度大きくなる。そのため、クランクポジションセンサ４２を１つの歯５２が通過するのに要する時間が短くなる分だけ、シグナルロータ５１の歯５２の幅に対してクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗが相対的に大きくなる。このとき、先の図３において示した［条件Ｂ］が成立することにより出力される２番目のクランク信号Ｓｃは、パルス幅Ｗが大きいために、次の歯５２が通過し始めても未だローレベルのままとなる。そのため、先の異常時状態Ａにおいて３番目のクランク信号Ｓｃが出力されたタイミングではクランク信号Ｓｃが出力されない。これは、先に出力されたクランク信号Ｓｃがハイレベルに戻るまでは、後に出力される予定のクランク信号Ｓｃの出力を待機するように構成されていることによるものである。そして、当該ローレベルとなっていたクランク信号Ｓｃが再びハイレベルとなった後に、上記３番目の信号に対応するクランク信号Ｓｃが出力される。またこれに伴い、先の異常時状態Ａにおいて４番目のクランク信号Ｓｃが出力されたタイミングよりも後に、上記４番目の信号に対応するクランク信号Ｓｃが出力される。このように、機関回転速度ＮＥの上昇に伴いクランク信号Ｓｃの遅延が生じる結果、シグナルロータ５１の歯５２が通過する毎にクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａの平均値（以下、パルス信号数の平均値）は、「２」よりも小さく、「１」よりも大きくなる。
【００８６】
他方、高速回転時である異常時状態Ｃには、シグナルロータ５１の回転速度が一層大きいために、シグナルロータ５１の歯５２の幅に対してクランク信号Ｓｃのパルス幅が相対的に一層大きくなる。このとき、先の図３において示した［条件Ｂ］が成立することにより出力される２番目のクランク信号Ｓｃは、次の歯５２が通過してその次の歯５２が通過した後までローレベルのままとなる。そのため、先の異常時状態Ａにおいて３番目及び４番目のクランク信号Ｓｃが出力されたタイミングにおいてこれらに対応するクランク信号Ｓｃが出力されない。そして、当該ローレベルとなっていたクランク信号Ｓｃが再びハイレベルとなった後に、先の異常時状態Ａにおいて上記５番目の信号に対応するクランク信号Ｓｃが出力される。すなわち、上記３番目及び４番目のクランク信号Ｓｃに対応するクランク信号Ｓｃは出力されることはない。このように、機関回転速度ＮＥの上昇に伴いクランク信号Ｓｃの出力が行なわれなくなる結果、パルス信号数の平均値は「１」以下となる。
【００８７】
以上のように、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じている場合には、機関回転速度が「０」から、所定の回転速度（図８の例では、ＮＥ＝Ｎ５）までの範囲内に含まれる場合には、クランクシャフト３１が所定角度回転する毎にクランクポジションセンサ４２から２つのクランク信号Ｓｃが出力される。
【００８８】
ここで、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗに公差が存在することについては上述した。そのため、図８からも明らかなように、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じている場合には、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗが大きくなるほど、遅延される或いは非出力とされるクランク信号Ｓｃが多くなる。そのため、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗが大きいほど、また機関回転速度ＮＥが大きいほど、クランク信号数の平均値は小さくなる。
【００８９】
図９に、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じているときのクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗと、機関回転速度ＮＥと、クランク信号数の平均値を正常時の平均値にて除した値（換算係数）との対応関係を示す。尚、図９では、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗとして、その公差の最小値（最小公差Ｗｍｉｎ）、その公差の平均値（平均公差Ｗａｖｅ）、及びその公差の最大値（最大公差Ｗｍａｘ）について示している。ここで、Ｎ１＜Ｎ２＜Ｎ３＜Ｎ４＜Ｎ５＜Ｎ６＜Ｎ７＜Ｎ８＜Ｎ９＜Ｎ１０＜Ｎ１１＜Ｎ１２＜Ｎ１３＜Ｎ１４＜Ｎ１５である。
【００９０】
次に、図１０を参照して、本実施形態における機関制御について説明する。
尚、図１０は、本実施形態における機関制御の処理手順を示したフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、機関運転中において所定期間毎に繰り返し実行される。
【００９１】
図１０に示すように、この一連の処理ではまず、ステップＳ１の処理として、異常判定フラグＦが「ＯＦＦ」であるか否かを判断する。ここで、異常判定フラグＦは当初、「ＯＦＦ」に設定されているため、最初の制御周期では、異常判定フラグＦが「ＯＦＦ」である旨判定される。
【００９２】
そして、次に、ステップＳ２に進み、上記異常が生じているか否かを判断する。ここでは、クランクシャフト３１が正回転方向へのみ回転する判定期間内においてクランクポジションセンサ４２から連続して出力された２つのクランク信号Ｓｃの一方のパルス幅と他方のパルス幅とが異なることをもって上記異常が生じている旨判断するようにしている。具体的には、クランクシャフト３１が正回転方向のみに回転する判定期間として、機関回転速度ＮＥが前述した判定回転速度（例えば４００ｒｐｍ）以上である期間を採用している。そして、機関回転速度ＮＥが判定回転速度以上であるときに、クランク信号Ｓｃとして正回転したことを示すパルス幅の短い信号と、逆回転したことを示すパルス幅の長い信号とが交互に出力されることが所定回数（本実施形態では、２回）継続した場合に上記異常が生じていると判断している。ちなみに、本実施形態では、以下のようにして、機関回転速度ＮＥが判定回転速度以上であるか否かを判断している。すなわち、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じると、その発生からの経過時間が長くなるほど、検出される機関回転速度ＮＥの信頼性は低いものとなる。そこで、クランク信号Ｓｃとしてパルス幅の短い信号と、パルス幅の長い信号とが交互に出力されることが初めて生じた場合に、そのときの機関回転速度ＮＥを検出するとともに、同機関回転速度ＮＥが上記判定回転速度以上であるか否かを判断するようにしている。このように、信頼性のある程度高い機関回転速度ＮＥを用いることで、上記異常が生じている旨判断するに先立ち、機関回転速度ＮＥが判定回転速度以上であるか否かを的確に判断することができる。
【００９３】
ステップＳ２において、異常が生じている旨判断されなかった場合（ステップＳ２：「ＮＯ」）には、次に、クランク角ＣＡに基づいて通常の機関制御、すなわち通常の燃料噴射制御や点火制御を実行して、この一連の処理を一旦終了する。
【００９４】
一方、ステップＳ２において、異常が生じている旨判断された場合には、次に、ステップＳ３に進み、異常判定フラグＦを「ＯＮ」にする。そして、次に、ステップＳ４に進み、クランク信号数の換算処理の実行開始後にクランク位置が確定していないか否かを判断する。
【００９５】
上記異常が生じている旨判断された直後においては、後のステップＳ７において行なわれるクランク信号Ｓｃの間引き処理が実行されていないため、当初は、Ｓ４において肯定判断され、次に、ステップＳ５に進む。
【００９６】
ステップＳ５においては、機関出力低減処理を実行する。ここでは、燃料噴射の停止及び点火の停止を行なうといった所定の態様にて、内燃機関１１の出力を低減するようにしている。これは、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じている旨判断された後、クランク信号Ｓｃの間引き処理を実行してクランク位置が確定するまでの期間において、機関出力が過度に増大することを抑制するための処理である。尚、この処理は、クランク位置が確定するまで継続される。
【００９７】
こうして機関出力低減処理を実行すると、次に、ステップＳ６に進み、機関回転速度ＮＥが所定回転速度Ｎ１以下であるか否かを判断する（Ｎ１については先の図９の表を参照）。ここでの機関回転速度ＮＥは先のステップＳ２の処理に検出された値を用いる。そして、機関回転速度ＮＥが所定回転速度Ｎ１以下ではない場合（ステップＳ６：「ＮＯ」）には、この一連の処理を一旦終了する。
【００９８】
一方、機関回転速度ＮＥが所定の回転速度Ｎ１以下である場合（ステップＳ６：「ＹＥＳ」）には、次に、ステップＳ７に進み、クランク信号Ｓｃの間引き処理を実行する。
ここで、機関回転速度ＮＥが所定回転速度Ｎ１以下である場合におけるクランク信号数の換算処理の実行態様について説明する。すなわち、前述したように、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じており、且つクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗがその公差の最大値Ｗｍａｘであるときには、機関回転速度が「０」から上記所定回転速度Ｎ１までの範囲内に含まれる場合には、クランク信号数の平均値は「２」となる（先の図９の表、下段参照）。またこのとき、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１よりも大きくなると、クランク信号数の平均値が「２」よりも小さくなる。また、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗがその最大値Ｗｍａｘよりも小さい場合には、クランク信号数の平均値が「２」となる機関回転速度ＮＥの最大値は、上記所定回転速度Ｎ１よりも高くなる（例えば、パルス幅Ｗが平均公差ＷａｖｅのときにはＮ５、パルス幅Ｗが最小公差ＷｍｉｎのときにはＮ９、Ｎ１＜Ｎ５＜Ｎ９）。これらのことから、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１以下であれば、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗに拘わらず、クランク信号数の平均値は「２」となる。従って、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じている場合、機関回転速度ＮＥが所定回転速度Ｎ１以下のときに、クランクシャフト３１が所定角度回転する毎に出力されるクランク信号数Ｃａを単純に２分の１倍すれば、クランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるパルス信号数Ｃｎに換算することができる。（削除）
こうしてクランク信号数の換算処理、換言すればクランク信号Ｓｃの間引き処理を開始すると、次に、ステップＳ８に進み、クランク位置が確定したか否かを判断する。すなわち、前述した欠歯部通過判定により欠歯部５３が通過した旨判定された場合、或いは、カムポジションセンサ４３により信号Ｇが出力された場合には、クランク角ＣＡが基準クランク角ＣＡ０になったと判断して、クランクカウンタのカウント値が同基準クランク角ＣＡＯに対応する値に初期化されるとともに、このことをもってクランク位置が確定したと判断する。
【００９９】
ところで、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じると、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号Ｓｃの信頼性が低いために、上記欠歯通過判定において、実際には欠歯部５３が通過したにも拘わらず、例えば条件（ｃ）が成立しなくなることで、欠歯部５３の通過の有無の判定を精度良く行なうことができなくなるといった問題が生じるおそれがある。
【０１００】
そこで、本実施形態では、ＥＣＵ４１により、欠歯通過判定に際して、上記異常が生じている旨判定された場合とそうでない場合とで、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号Ｓｃ間の時間間隔Ｔｍに基づく判定態様を変更するようにしている。具体的には、欠歯通過判定に際して、上記異常が生じている旨判定された場合には上記判定値Ｋｎ（ｎ＝１，２，３，４，５）として異常時用判定値Ｄｎ（ｎ＝１，２，３，４，５）を設定する一方、上記異常が生じていない場合には上記判定値Ｋｎとして正常時用判定値Ｃｎ（ｎ＝１，２，３，４，５）を設定するようにしている。異常時用判定値Ｄｎはそれぞれ正常時用判定値Ｃｎとは異なる値に設定されている。
【０１０１】
図１１に、クランクポジションセンサ４２が異常である場合におけるクランク信号Ｓｃ、仮判定条件の成否、及び本判定条件の成否の関係を併せ示す。尚、同図では、時刻ｔ８３においてクランクポジションセンサ４２に上記異常が生じたものとする。
【０１０２】
図１１に示すように、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じた場合には、上記異常が生じていない正常時に比べて、同異常の発生以降における時間間隔Ｔ０（時刻ｔ８４〜ｔ８５）、Ｔ２（時刻ｔ８６〜ｔ８７）に対する時間間隔Ｔ１（＝ｔ８６−ｔ８５）の乖離度合が大きくなる。そのため、これら時間間隔Ｔ０，Ｔ１の除算値Ｔ１／Ｔ０の算出され得る範囲の上限値及び下限値はそれぞれ、正常時に比べて大きくなる。一方、これら時間間隔Ｔ２，Ｔ１の除算値Ｔ２／Ｔ１の算出され得る範囲の上限値及び下限値はそれぞれ、正常時に比べて小さくなる。
【０１０３】
そこで、本実施形態では、これらのことを考慮して、異常時用の第２判定値Ｄ２を正常時用の第２判定値Ｃ２よりも大きい値に設定している（Ｄ２＞Ｃ２）。また、異常時用の第３判定値Ｄ３を正常時用の第３判定値Ｃ３よりも大きい値に設定している（Ｄ３＞Ｃ２）。一方、異常時用の第５判定値Ｄ５を正常時用の第５判定値Ｃ５よりも小さい値に設定している（Ｄ５＜Ｃ５）。またこれら以外の判定値についても、実験等を通じて、上記異常が生じているときと同異常が生じていないときとにそれぞれ対応した値に設定されている。これにより、上記異常が生じている場合であれ、欠歯部５３の通過の有無を的確に判定することができるようになる。
【０１０４】
先の図１０のステップＳ８においてクランク位置が確定したと判断すると、次に、ステップＳ９に進み、クランク角ＣＡに基づいて通常の機関制御、すなわち通常の燃料噴射制御及び点火制御を再開する。そして、次に、ステップＳ１０に進み、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１よりも大きいか否かを判断する。ここで、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じている場合における機関回転速度ＮＥの算出は、ＥＣＵ４１を通じて以下の態様にて行なわれる。すなわち、この場合、先の図７に示したように、クランクカウンタは正常時に比べて２倍の速度で増大することとなる。そのため、正常時の算出態様にて得られるクランクカウンタの値を１／２倍することによって、換言すれば、正常時の算出態様にて得られる機関回転速度を１／２倍することによって機関回転速度ＮＥを算出するようにしている。
【０１０５】
ステップＳ１０において、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１よりも大きくない場合（ステップＳ１０：「ＮＯ」）には、次に、ステップＳ１２に進み、通常の燃料噴射制御及び点火制御を継続して、この一連の処理を一旦終了する。そして、次回の制御周期においては、ステップＳ１において否定判断されるとともに（ステップＳ１：「ＮＯ」）、ステップＳ４において否定判断されて（ステップＳ４：「ＮＯ」）、再び、ステップＳ１０において機関回転速度ＮＥと上記所定回転速度Ｎ１との比較が行なわれる。そして、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１よりも大きい旨判断された場合（ステップＳ１０：「ＹＥＳ」）には、次に、ステップＳ１１に進み、機関出力制限処理を実行して、この一連の処理を一旦終了する。
【０１０６】
ここで、機関出力制限処理では、燃料噴射の停止及び点火の停止を行なうことにより、内燃機関１１の出力の増大を制限するようにしている。これは、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１よりも大きくなると、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数を上述した態様にて簡易且つ精度良くすることができなくなるためである。尚、この処理は、機関回転速度ＮＥが所定回転速度Ｎ１以下となるまで継続される。
【０１０７】
以上説明した本実施形態に係る回転検出装置によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、ＥＣＵ４１により、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗを検出するとともに、機関回転速度ＮＥを検出するようにしている。また、サブセンサ６２のサブ信号Ｓｓがハイレベルから変化しなくなる異常が生じているか否かを判定するようにしている。そして、上記異常が生じている旨判定された場合に、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗと機関回転速度ＮＥと上記異常時にクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａとの対応関係に基づいて、当該出力されるクランク信号数Ｃａを、クランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるクランク信号数Ｃｎに換算するようにしている。これにより、クランクポジションセンサ４２を構成するサブセンサ６２のサブ信号Ｓｓがハイレベルから変化しなくなる異常が生じている場合であれ、クランク角ＣＡの変化量を的確に把握することができるようになる。
【０１０８】
（２）クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じており、且つクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗがその公差の最大値Ｗｍａｘであるときに、クランクシャフト３１が所定角度回転する毎にクランクポジションセンサ４２から２つのクランク信号Ｓｃが出力される機関回転速度ＮＥの最大値を所定回転速度Ｎ１とする。本実施形態では、ＥＣＵ４１により、上記異常が生じている旨判定された場合、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１以下のときに、クランクシャフト３１が所定角度回転する毎にクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａを２分の１倍してクランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるパルス信号数Ｃｎに換算するようにしている。これにより、ＥＣＵ４１によるクランク信号数の換算を簡易且つ精度良く行なうことができるようになる。
【０１０９】
（３）本実施形態では、ＥＣＵ４１により、クランクシャフト３１が正回転方向へのみ回転する判定期間内においてクランクポジションセンサ４２から連続して出力された２つのクランク信号Ｓｃの一方のパルス幅Ｗと他方のパルス幅Ｗとが異なることをもって上記異常が生じている旨判定するようにしている。これにより、クランクポジションセンサ４２を構成するサブセンサ６２のサブ信号Ｓｓがハイレベルから変化しなくなる異常が生じている場合には、こうした異常を的確に判定することができるようになる。
【０１１０】
（４）本実施形態では、ＥＣＵ４１により上記異常が生じている旨判定された場合に、燃料噴射を停止して内燃機関１１の出力を低減するようにしている。これにより、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じることに起因して機関出力が過度に増大することを抑制することができるようになる。
【０１１１】
（５）本実施形態では、クランクポジションセンサ４２から連続して出力される２つのクランク信号Ｓｃ間の時間間隔Ｔｍに基づいて欠歯部５３の通過の有無を判定するようにしている。また、クランクシャフト３１の回転に伴い回転する吸気カムシャフト２６の基準回転角度（基準カム角）の通過に対応した信号Ｇを出力するセンサであって、シグナルロータ５１の欠歯部５３がクランクポジションセンサ４２を通過したときに上記信号Ｇを出力するカムポジションセンサ４３を備えている。そして、欠歯部５３が通過した旨判定されたこととカムポジションセンサ４３から上記信号Ｇが出力されたこととの双方に基づいてクランクシャフト３１の基準回転角度（基準クランク角）を検出するようにしている。これにより、例えば何等かの原因によりクランクポジションセンサ４２を欠歯部５３が通過したにも拘わらずその旨判定されない場合であっても、カムポジションセンサ４３から上記信号Ｇが出力されることをもって基準クランク角ＣＡ０が検出されることから、基準クランク角ＣＡ０を的確に把握することができるようになる。
【０１１２】
（６）本実施形態では、当該出力されるパルス信号数Ｃａをクランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるクランク信号数Ｃｎに換算するようにした後に、基準クランク角ＣＡ０を検出するようにしている。これにより、基準クランク角ＣＡ０を的確に検出することができ、こうして検出した基準クランク角に基づいてクランク角ＣＡを的確に把握することができるようになる。
【０１１３】
（７）本実施形態では、基準クランク角ＣＡ０が検出された後に、機関回転速度ＮＥが所定回転速度Ｎ１よりも大きくなることが抑制されるように内燃機関１１の出力を制限するようにしている。具体的には、機関回転速度ＮＥが所定回転速度Ｎ１以上となると燃料噴射を停止するようにしている。これにより、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａが的確に換算されなくなることを抑制することができることができるようになる。また、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１以上となると燃料噴射を停止することを通じて、機関回転速度ＮＥが所定回転速度Ｎ１以上となることを的確且つ容易に抑制することができるようになる。
＜第２実施形態＞
以下、図１２を参照して、本発明に係る回転検出装置の第２実施形態について説明する。
【０１１４】
先の第１実施形態では、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じている旨判定された場合、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１以下のときに、クランクシャフト３１が所定角度回転する毎にクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａを２分の１倍してクランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるパルス信号数Ｃｎに換算するようにした。これに対して、本実施形態では、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じている旨判定された場合、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗと、機関回転速度ＮＥと、上記対応関係とに基づいて換算係数を求め、同換算係数に基づいて、クランクシャフト３１が所定角度回転する毎にクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａをクランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるクランク信号数Ｃｎに換算するようにしている。すなわち、本実施形態では、機関回転速度ＮＥがＮ１よりも大きい場合であってもクランク信号数の換算を行なう点で先の第１実施形態と相違している。
【０１１５】
以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
先の図９に示したように、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じているときのクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗと、機関回転速度ＮＥと、クランク信号数Ｃａの平均値を正常時の平均値にて除した値（換算係数）との間には所定の対応関係が成立する。
【０１１６】
すなわち、機関回転速度が「０」から、所定回転速度Ｎｔｈ２（Ｗ）までの範囲内に含まれる場合には、クランク信号数Ｃａの平均値は「２」となる。ここで、前述したように、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗが小さい場合ほど上記所定回転速度Ｎｔｈ２（Ｗ）は大きくなる。例えば図９においては、パルス幅Ｗがその最小公差Ｗｍｉｎである場合には、所定回転速度Ｎｔｈ２（Ｗｍｉｎ）はＮ９となり、パルス幅Ｗがその平均公差Ｗａｖｅである場合には、所定回転速度Ｎｔｈ２（Ｗａｖｅ）はＮ５となり、パルス幅Ｗがその最大公差Ｗｍａｘである場合には、所定回転速度Ｎｔｈ２（Ｗｍａｘ）はＮ１となる（Ｎ１＜Ｎ５＜Ｎ９）
また、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎｔｈ２（Ｗ）よりも大きくなると、換算係数は「２」よりも小さくなる。また、機関回転速度ＮＥが大きくなるほど、換算係数は小さくなる。
【０１１７】
次に、図１２を参照して、本実施形態における機関制御について説明する。
尚、図１２は、本実施形態における機関制御の処理手順を示したフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、機関運転中において所定期間毎に繰り返し実行される。また、このフローチャートに示される一連の処理において、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０５、及びステップＳ１１３の処理は、先の図１０に示したフローチャートのステップＳ１〜ステップＳ５、及びステップＳ１３の処理と同一であるため、これらについての説明を割愛する。
【０１１８】
図１２に示すように、ステップＳ１０５において機関出力低減処理を実行すると、次に、ステップＳ１０６に進み、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗと、そのときの機関回転速度ＮＥとに基づいてマップを参照して換算係数を設定する。このマップは、先の図９に示した表に準じたものである。また、このマップでは、図９に示したクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗについて最小公差Ｗｍｉｎと最大公差Ｗｍａｘとの間で複数の領域に細分化されており、実際に検出されたパルス幅Ｗが含まれる領域と、そのときの機関回転速度ＮＥが含まれる領域とから一義的に換算係数が設定されるようになっている。
【０１１９】
こうして換算係数を設定すると、次に、ステップＳ１０７に進み、クランク信号数の換算処理を実行する。例えば、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗが平均公差Ｗａｖｅであり、機関回転速度ＮＥがＮ６よりも大きく、且つＮ７以下である範囲に含まれている場合には、先のステップＳ１０６の処理において、換算係数として、「１．５」が設定される。そして、ステップＳ１０７の処理では、クランクポジションセンサ４２から単位時間当りにクランク信号Ｓｃが出力される毎に、その信号数Ｃａを換算係数「１．５」にて除すことにより、クランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるクランク信号数Ｃｎに換算する。例えば、換算係数が「１．５」であるとき、クランクポジションセンサ４２から単位時間当りに３つのクランク信号Ｓｃが出力された場合には、「３」を「１．５」にて除すことにより、クランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるクランク信号数Ｃｎは「２」となる。
【０１２０】
こうしてクランク信号数の換算処理、換言すればクランク信号Ｓｃの間引き処理を開始すると、次に、ステップＳ１０８に進み、クランク位置が確定したか否かを判断する。すなわち、前述した欠歯部通過判定により欠歯部５３が通過した旨判定された場合、或いは、カムポジションセンサ４３により信号Ｇが出力された場合には、クランク角ＣＡが基準クランク角ＣＡ０になったと判断して、クランクカウンタのカウント値が同基準クランク角ＣＡＯに対応する値に初期化されるとともに、このことをもってクランク位置が確定したと判断する。
【０１２１】
ちなみに、本実施形態においても先の第１位実施形態と同様にして、欠歯通過判定に際して、上記異常が生じている旨判定された場合とそうでない場合とで、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号Ｓｃ間の時間間隔Ｔｍに基づく判定態様を変更するようにしている。ただし、先の第１実施形態では、換算係数が「２」である場合のみを想定したが、本実施形態では、換算係数として、「１」〜「２」までの値を取り得る。そこで、本実施形態では、そのときどきの換算係数に応じて、異常時用判定値Ｄｎ（ｎ＝１，２，３，４，５）を設定するようにしている。またこれら判定値は、実験等を通じて、それぞれ対応した値に設定されている。
【０１２２】
先のステップＳ１０８においてクランク位置が確定したと判断すると、次に、ステップＳ１０９に進み、クランク角ＣＡに基づいて通常の機関制御、すなわち通常の燃料噴射制御及び点火制御を再開する。そして、次に、ステップＳ１１０に進み、機関回転速度ＮＥが最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）よりも大きいか否かを判断する。この最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）は、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じており、且つクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗが所定の大きさＷであるときに、クランクシャフト３１が上記所定角度回転する毎にクランクポジションセンサ４２から１つ以上のクランク信号Ｓｃが出力される機関回転速度ＮＥの最大値である。例えば図９においては、パルス幅Ｗがその最小公差Ｗｍｉｎである場合には、最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗｍｉｎ）はＮ１５となり、パルス幅Ｗがその平均公差Ｗａｖｅである場合には、最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗａｖｅ）はＮ１４となり、パルス幅Ｗがその最大公差Ｗｍａｘである場合には、最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗｍａｘ）はＮ１２となる（Ｎ１２＜Ｎ１４＜Ｎ１５）。また、ここでの機関回転速度ＮＥの算出は、ＥＣＵ４１を通じて以下の態様にて行なわれる。すなわち、この場合、先の第１実施形態と同様の理由から、クランクカウンタは正常時に比べて換算係数を乗じた速度で増大することとなる。そのため、正常時の算出態様にて得られるクランクカウンタの値を換算係数にて除することによって、換言すれば、正常時の算出態様にて得られる機関回転速度を換算係数にて除することによって機関回転速度ＮＥを算出するようにしている。ちなみに、機関回転速度ＮＥの変化に伴い対応する換算係数が変更された場合には、変更後の換算係数を用いることとなる。
【０１２３】
ここで、機関回転速度ＮＥが上記最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）よりも大きくない場合（ステップＳ１１０：「ＮＯ」）には、次に、ステップＳ１１２に進み、通常の燃料噴射制御及び点火制御を継続して、この一連の処理を一旦終了する。そして、次回の制御周期においては、ステップＳ１０１において否定判断されるとともに（ステップＳ１０１：「ＮＯ」）、ステップＳ１０４において否定判断されて（ステップＳ１０４：「ＮＯ」）、再び、ステップＳ１１０において機関回転速度ＮＥとそのときの最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）との比較が行なわれる。そして、機関回転速度ＮＥが上記最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）よりも大きい旨判断された場合（ステップＳ１１０：「ＹＥＳ」）には、次に、ステップＳ１１１に進み、機関出力制限処理を実行して、この一連の処理を一旦終了する。
【０１２４】
ここで、機関出力制限処理では、燃料噴射の停止及び点火の停止を行なうことにより、内燃機関１１の出力の増大を制限するようにしている。これは、機関回転速度ＮＥが上記最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）よりも大きくなると、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａを的確に換算することができなくなり、正常時のパルス信号数Ｃｎを精度良く把握することができなくなるためである。尚、この処理は、機関回転速度ＮＥが最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）以下となるまで継続される。
【０１２５】
以上説明した本実施形態に係る回転検出装置によれば、先の第１実施形態の作用効果（１）、（３）〜（６）に加えて、新たに以下に示す作用効果が得られるようになる。
（８）クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じているときに、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗと機関回転速度ＮＥとクランクシャフト３１が所定角度回転する毎にクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａとの間に成立する対応関係が予め規定される。本実施形態では、ＥＣＵ４１により、上記異常が生じている旨判定された場合、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗと、機関回転速度ＮＥと、上記対応関係とに基づいて換算係数を求め、同換算係数に基づいて、クランクシャフト３１が所定角度回転する毎にクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａをクランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるクランク信号数Ｃｎに換算するようにしている。これにより、機関回転速度ＮＥがある程度高い場合であれ、パルス信号数の換算を精度良く行なうことができるようになる。
【０１２６】
（９）本実施形態では、ＥＣＵ４１により、基準クランク角ＣＡ０が検出された後に、機関回転速度ＮＥが最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）よりも大きくなることが抑制されるように内燃機関１１の出力を制限するようにしている。具体的には、機関回転速度ＮＥが最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）以上となると燃料噴射を停止するようにしている。これにより、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａが的確に換算されなくなることを抑制することができ、正常時のパルス信号数Ｃｎが精度良く把握することができなくなるといった問題の発生を抑制することができるようになる。また、機関回転速度ＮＥが上記最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）以上となると燃料噴射を停止することを通じて、機関回転速度ＮＥが最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）よりも大きくなることを的確且つ容易に抑制することができるようになる。
【０１２７】
尚、本発明に係る回転検出装置は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記第１実施形態では、図１０のステップＳ１０において機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１以上であると判断すると、ステップＳ１１において燃料噴射を停止するようにした。しかしながら、本発明に係る出力制限部はこれに限られるものではなく、他に例えば、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１よりも小さい停止回転速度Ｎｓｔｐ（Ｎｓｔｐ＜Ｎ１）以上となると燃料噴射を停止するようにしてもよい。また、燃料噴射を停止することに代えて、燃料噴射量をそのときの燃料噴射量よりも少なくするようにして内燃機関１１の出力を制限するようにしてもよい。
【０１２８】
・上記第２実施形態では、図１２のステップＳ１１０において機関回転速度ＮＥが上記最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）以上であると判断すると、ステップＳ１１１において燃料噴射を停止するようにした。しかしながら、本発明に係る出力制限部はこれに限られるものではなく、他に例えば、機関回転速度ＮＥが上記最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）よりも小さい停止回転速度Ｎｓｔｐ（Ｗ）以上となると燃料噴射を停止するようにしてもよい。また、燃料噴射を停止することに代えて、燃料噴射量をそのときの燃料噴射量よりも少なくするようにしても内燃機関１１の出力を制限するようにしてもよい。
【０１２９】
・上記各実施形態では、本発明に係る回転検出装置の第２の回転体及び第２の回転センサを、吸気カムシャフト２６及びカムポジションセンサ４３としてそれぞれ具体化したものについて例示した。しかしながら、第２の回転体及び第２の回転センサはこれらに限られるものではない。他に例えば、第２の回転センサが排気カムシャフト２７の基準回転角度の通過に対応した信号を出力するものにあっては、第２の回転体を排気カムシャフトとして具体化することもできる。
【０１３０】
・上記各実施形態及びその変形例では、第２の回転センサがカムシャフトの基準回転角度の通過に対応した信号を出力するものであったが、これに代えて、カムシャフト以外の回転体についてその基準回転角度の通過に対応した信号を出力するものとしてもよい。要するに、第２の回転体としては、クランクシャフト３１の回転に伴い回転するものであればよく、第２の回転センサとしては、シグナルロータ５１の欠歯部５３がクランクポジションセンサ４２を通過したときに上記基準回転角度の通過に対応した信号を出力するものであればよい。
【０１３１】
・上記各実施形態及びその変形例では、シグナルロータ５１の欠歯部５３が通過した旨判定されたことと第２の回転センサから上記信号が出力されたこととの双方に基づいてクランクシャフト３１の基準回転角度（基準クランク角ＣＡ０）を検出するようにした。しかしながら、本発明に係る基準回転角度検出部の構成はこれに限られるものではなく、他に例えば、シグナルロータ５１の欠歯部５３が通過した旨判定されたことのみに基づいて基準クランク角ＣＡ０を検出するようにしてもよい。
【０１３２】
・上記各実施形態によるように、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じている旨判定された場合に、機関出力低減処理を行なう、具体的には燃料噴射を停止して内燃機関１１の出力を低減する処理を行なうことが、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じることに起因して機関出力が過度に増大することを抑制する上では望ましい。しかしながら、本発明に係る出力低減部の構成はこれに限られるものではなく、燃料噴射を停止する制御構成に代えて、燃料噴射量をそのときの燃料噴射量に比べて少なくするようにしてもよい。この場合であっても、内燃機関１１の出力をある程度は低減することができる。
【０１３３】
・上記実施形態では、クランクシャフト３１が正回転方向のみに回転する期間である判定期間を、機関始動後、機関回転速度ＮＥが判定回転速度以上となった後の期間としたが、本発明に係る判定期間はこれに限られるものではない。要するに、クランクシャフト３１が正回転方向のみに回転する期間であればよく、他に例えば、上記判定回転速度よりも低い回転速度範囲以上となった後の期間としてもよい。
【０１３４】
・上記各実施形態では、回転検出装置の回転体をクランクシャフト３１、すなわち内燃機関の出力軸に具体化したものについて例示したが、本発明はこれに限られるものではなく、本発明を他の出力軸の回転検出装置、例えば電動機の出力軸の回転検出装置に対して適用することもできる。
【０１３５】
・上記各実施形態では、回転体が正回転方向へのみ回転する判定期間内において回転センサから連続して出力された２つのパルス信号の一方のパルス幅と他方のパルス幅とが異なることをもって上記異常が生じている旨判定するようにした。しかしながら、本発明に係る異常判定部の構成はこれに限られるものではなく、他に例えば、回転体が回転しているときに、第２センサ部からの出力信号がハイレベルとローレベルとの間で変化する一方、且つ第２センサ部からの出力信号が所定レベル（上記各実施形態においてはハイレベル）にて変化しない状態である旨判断されたことをもって、上記異常が生じている旨判定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１３６】
１１…内燃機関、１２…気筒、１３…ピストン、１４…燃焼室、１５…燃料噴射弁、１６…点火プラグ、２１…吸気通路、２２…吸気バルブ、２３…排気通路、２４…排気バルブ、２６…吸気カムシャフト（第２の回転体、カムシャフト）、２７…排気カムシャフト、３１…クランクシャフト（回転体、内燃機関の出力軸）、３２…変速機、３３…スタータモータ、４１…ＥＣＵ（電子制御装置、パルス幅検出部、回転速度検出部、異常判定部、換算部、出力低減部、欠歯通過判定部、基準回転角度検出部、出力制限部）、４２…クランクポジションセンサ、４３…カムポジションセンサ（第２の回転センサ）、４４…シフトポジションセンサ、４５…アクセルポジションセンサ、４６…ブレーキセンサ、４７…車速センサ、５１…シグナルロータ、５２…歯、５３…欠歯部、６１…メインセンサ、６２…サブセンサ、６３…処理装置、６４…タイマ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の正回転及び逆回転の双方を検出可能な回転センサを備える回転検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の回転検出装置としては、例えば特許文献１に記載の技術がある。特許文献１に記載の回転検出装置も含め従来一般の回転検出装置では、内燃機関の出力軸であるクランクシャフトに円板状のシグナルロータが取り付けられており、このシグナルロータに対向してクランクポジションセンサが配置されている。
【０００３】
シグナルロータは、その外周に沿って、すなわちその回転方向に沿って所定角度（例えば１０度）毎に設けられる複数の歯と、上記回転方向において互いに隣り合う歯と歯との間に設けられてこれら歯と歯との間隔を不等間隔とする欠歯部とを有している。
【０００４】
クランクポジションセンサは、その近傍を歯が通過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メインセンサ及びサブセンサからなるセンサ部を有している。具体的には、これらセンサから出力される信号はそれぞれ、１つの歯が通過する毎にローレベルからハイレベルに変化するように構成されている。ここで、クランクシャフトが正回転した場合には、サブセンサの出力信号がハイレベルであり且つメインセンサの出力信号がハイレベルからローレベルに変化する、すなわち立ち下がるようにセンサ部が構成されている。そのため、センサ部から出力される信号の出力態様のこうした組み合わせが成立すると、クランクシャフトが正回転しているとして、クランクポジションセンサからパルス幅の短いパルス信号（クランク信号）が出力されるようになっている。
【０００５】
一方、クランクシャフトが逆回転した場合には、サブセンサの出力信号がハイレベルであり且つメインセンサの出力信号がローレベルからハイレベルに変化する、すなわち立ち上がるようにセンサ部が構成されている。そのため、センサ部から出力される信号の出力態様のこうした組み合わせが成立すると、クランクシャフトが逆回転しているとして、クランクポジションセンサからパルス幅の長いパルス信号（クランク信号）が出力されるようになっている。
【０００６】
このようなクランクポジションセンサによれば、出力されるクランク信号を計数することによってクランクシャフトの回転角度の変化量の絶対値を把握することができるとともに、同クランク信号のパルス幅に基づいてクランクシャフトの回転方向を把握することができる。従って、クランクシャフトの逆回転を考慮した上でクランクシャフトの回転角度を精度良く求めることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５―２３３６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記クランクポジションセンサでは、サブセンサの出力信号がハイレベルから変化しなくなる異常が生じることがある。この場合には、クランクポジションセンサの近傍を１つの歯が通過する毎にクランクポジションセンサから例えば２つのパルス信号が出力されるといったように、クランクシャフトが所定角度回転する毎にクランクポジションセンサから出力されるパルス信号数が「１」以外の数となることがある。そのため、こうした異常が生じた場合には、クランクポジションセンサから出力されるパルス信号の信頼性が低くなるために、クランクシャフトの回転角度の変化量を的確に把握することができなくなるといったいった問題が生じる。
【０００９】
尚、このような問題は、内燃機関のクランクシャフトの回転を検出するためのクランクポジションセンサに限られるものではなく、任意の回転体の回転を検出する回転センサを備えるものであれば、概ね共通して生じ得るものである。
【００１０】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転センサを構成する第１センサ部の出力信号が所定レベルから変化しなくなる異常が生じている場合であれ、回転体の回転角度の変化量を的確に把握することのできる回転検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、回転体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センサ部及び第２センサ部を有して、前記第１センサ部の出力信号が所定レベルであり且つ前記第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パルス幅のパルス信号を出力する回転センサを備える回転検出装置において、前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅を検出するパルス幅検出部と、前記回転体の回転速度を検出する回転速度検出部と、前記第１センサ部の出力信号が前記所定レベルから変化しなくなる異常が生じているか否かを判定する異常判定部と、前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合に、前記パルス幅検出部により検出されたパルス信号のパルス幅と前記回転速度検出部により検出された回転体の回転速度と前記異常時に前記回転センサから出力されるパルス信号数との対応関係に基づいて、当該出力されるパルス信号数を、前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算する換算部と、を備えることをその要旨としている。
【００１２】
回転センサが正常であれば回転体が所定角度回転する毎に回転センサから１つのパルス信号が出力されるところ、回転センサを構成する第１センサ部の出力信号が所定レベルから変化しなくなる異常が生じている場合には、回転体が所定角度回転する毎に回転センサから出力されるパルス信号数の平均値（以下、パルス信号数の平均値）が「１」よりも大きくなることがある。この場合、パルス信号数の平均値は、パルス信号のパルス幅及び回転体の回転速度によって異なる。上記構成によれば、異常判定部により異常が生じている旨判定された場合には、これらパルス信号のパルス幅と回転体の回転速度と異常時に回転センサから出力されるパルス信号数との対応関係に基づいて、当該出力されるパルス信号数が、回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算される。これにより、回転センサを構成する第１センサ部の出力信号が所定レベルから変化しなくなる異常が生じている場合であれ、回転体の回転角度の変化量を的確に把握することができるようになる。
【００１３】
（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転検出装置において、前記回転センサに前記異常が生じており、且つ前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅がその公差の最大値であるときに、前記回転体が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから２つのパルス信号が出力される前記回転体の回転速度の最大値を所定回転速度とするとき、前記換算部は、前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合、前記回転体の回転速度が前記所定回転速度以下のときに、前記回転体が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数を２分の１倍して前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算することをその要旨としている。
【００１４】
回転センサに上記異常が生じており、且つ回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅がその公差の最大値であるときには、回転体の回転速度が「０」から上記所定回転速度までの範囲内に含まれる場合には、パルス信号数の平均値は「２」となる。またこのとき、回転体の回転速度が上記所定回転速度よりも大きくなると、パルス信号数の平均値が「２」よりも小さくなる。また、回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅がその最大値よりも小さい場合には、パルス信号数の平均値が「２」となる回転体の回転速度の最大値は、上記所定回転速度よりも高くなる。これらのことから、回転体の回転速度が上記所定回転速度以下であれば、回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅に拘わらず、パルス信号数の平均値は「２」となる。上記構成によれば、回転センサに上記異常が生じている場合、回転体の回転速度が上記所定回転速度以下のときに、回転体が所定角度回転する毎に回転センサから出力されるパルス信号数が２分の１倍されて回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算される。これにより、換算部によるパルス信号数の換算を簡易且つ精度良く行なうことができるようになる。
【００１５】
（３）請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の回転検出装置において、前記回転センサに前記異常が生じているときに、前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅と前記回転体の回転速度と前記回転体が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数との間に成立する対応関係が予め規定され、前記換算部は、前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合、前記パルス幅検出部により検出されたパルス信号のパルス幅と、前記回転体の回転速度と、前記対応関係とに基づいて換算係数を求め、同換算係数に基づいて、前記回転体が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数を前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算することをその要旨としている。
【００１６】
回転センサに上記異常が生じている場合には、回転体の回転速度が「０」から、所定回転速度までの範囲内に含まれる場合には、パルス信号数の平均値は「２」となる。ここで、回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅には公差が存在する。そして、パルス幅が小さい場合ほど上記所定回転速度は大きくなる。また、回転体の回転速度が上記所定回転速度よりも大きくなると、パルス信号数の平均値は「２」よりも小さくなる。また、回転体の回転速度が大きくなるほど、パルス信号数の平均値は小さくなる。これらのことから、パルス信号のパルス幅と回転体の回転速度とパルス信号数の平均値との間には所定の対応関係が成立する。上記構成によれば、回転センサに上記異常が生じている場合、パルス信号のパルス幅と、回転体の回転速度と、上記対応関係とに基づいて換算係数を求め、同換算係数に基づいて、回転体が所定角度回転する毎に回転センサから出力されるパルス信号数が、回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算される。これにより、回転体の回転速度がある程度高い場合であれ、換算部によるパルス信号数の換算を精度良く行なうことができるようになる。
【００１７】
（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の回転検出装置において、前記異常判定部は、前記回転体が所定方向へのみ回転する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２つのパルス信号の一方のパルス幅と他方のパルス幅とが異なることをもって前記異常が生じている旨判定することをその要旨としている。
【００１８】
同構成によれば、回転センサを構成する第１センサ部の出力信号が所定レベルから変化しなくなる異常が生じている場合には、こうした異常を的確に判定することができるようになる。
【００１９】
（５）請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明は、請求項５に記載の発明によるように、前記回転体は内燃機関の出力軸であり、前記回転速度検出部は、内燃機関の出力軸の回転速度を検出するといった態様をもって具体化することができる。このような内燃機関の回転検出装置に対して、例えば請求項１に記載の発明を適用すれば、回転センサを構成する第１センサ部の出力信号が所定レベルから変化しなくなる異常が生じている場合であれ、内燃機関の出力軸が所定角度回転することを的確に把握することができるようになる。
【００２０】
（６）請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の回転検出装置において、前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合に、内燃機関の出力を所定の態様にて低減する出力低減部を備えることをその要旨としている。
【００２１】
内燃機関の回転検出装置においては、回転センサから出力されるパルス信号に基づいてその出力軸の基準回転角度を求めるとともに、回転センサからパルス信号が出力される毎に所定角度を同基準回転角度に加算することにより、現在の出力軸の回転角度が求められる。そして、こうして求められた出力軸の回転角度に基づいて内燃機関の燃料噴射制御や点火制御が行なわれる。そのため、回転センサに上記異常が生じていることに起因して、内燃機関の出力軸が所定角度回転する毎に回転センサから出力されるパルス信号数が「１」以外の数となると、それ以降において内燃機関の出力軸の回転角度が誤って求められるようになる。その結果、誤算出された出力軸の回転角度に基づいて燃料噴射制御や点火制御が行なわれることとなり、例えば機関出力の過度の増大を招くといった問題が生じるおそれがある。
【００２２】
この点、上記構成によれば、回転センサに上記異常が生じている旨判定された場合には、内燃機関の出力が所定の態様にて低減されるようになることから、回転センサに上記異常が生じることに起因して機関出力が過度に増大することを抑制することができるようになる。
【００２３】
（７）請求項５又は請求項６に記載の発明は、請求項７に記載の発明によるように、内燃機関の出力軸には、その回転方向に沿って前記所定角度毎に設けられる複数の歯と、前記回転方向において隣り合う前記歯の間に設けられてこれら歯の間隔を不等間隔とする欠歯部とを有するシグナルロータが連結され、前記回転センサは、前記シグナルロータに対向して配置されるといった態様をもって具体化することができる。この場合、上記欠歯部を内燃機関の出力軸の基準回転角度とすれば、同欠歯部の通過の有無を判定することにより、内燃機関の出力軸の基準回転角度を的確に求めることができる。そして、このような内燃機関の回転検出装置に対して、請求項１に記載の発明を適用すれば、回転センサを構成する第１センサ部の出力信号が所定レベルから変化しなくなる異常が生じている場合であれ、内燃機関の出力軸の回転角度を的確に把握することができるようになる。
【００２４】
（８）請求項７に記載の発明は、請求項８に記載の発明によるように、前記回転センサから連続して出力される２つのパルス信号間の時間間隔に基づいて前記欠歯部の通過の有無を判定する欠歯通過判定部と、内燃機関の出力軸の回転に伴い回転する第２の回転体の基準回転角度の通過に対応した信号を出力するセンサであって、前記シグナルロータの前記欠歯部が前記回転センサを通過したときに前記信号を出力する第２の回転センサと、前記欠歯通過判定部により前記欠歯部が通過した旨判定されたことと前記第２の回転センサから前記信号が出力されたこととの少なくとも一方に基づいて内燃機関の出力軸の基準回転角度を検出する基準回転角度検出部と、を備えるといった態様をもって具体化することができる。この場合、例えば、欠歯部が通過した旨判定されたことと第２の回転センサから上記信号が出力されたこととの双方に基づいて内燃機関の出力軸の基準回転角度を検出することとすれば、何等かの原因により欠歯部が回転センサを通過したにも拘わらずその旨判定されない場合であっても、第２の回転センサから上記信号が出力されることをもって内燃機関の出力軸の基準回転角度が検出されることから、内燃機関の出力軸の基準回転角度を的確に把握することができるようになる。
【００２５】
（９）請求項８に記載の発明は、請求項９に記載の発明によるように、前記第２の回転体は、機関バルブを開閉駆動するカムが設けられるカムシャフトであり、前記第２の回転センサは前記カムシャフトの基準回転角度の通過に対応した信号を出力するといった態様をもって具体化することができる。
【００２６】
（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項８又は請求項９に記載の回転検出装置において、前記基準回転角度検出部は、前記換算部により当該出力されるパルス信号数を前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算するようにした後に、内燃機関の出力軸の基準回転角度を検出することをその要旨としている。
【００２７】
同構成によれば、内燃機関の出力軸の基準回転角度を的確に検出することができ、こうして検出した基準回転角度に基づいて内燃機関の出力軸の回転角度を的確に把握することができるようになる。
【００２８】
（１１）請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の回転検出装置において、前記回転センサに前記異常が生じており、且つ前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅がその公差の最大値であるときに、内燃機関の出力軸が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから２つのパルス信号が出力される機関回転速度の最大値を所定回転速度とするとき、前記換算部は、前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合、機関回転速度が前記所定回転速度以下のときに、内燃機関の出力軸が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数を２分の１倍して前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算するものであり、前記基準回転角度検出部により前記基準回転角度が検出された後に、機関回転速度が前記所定回転速度よりも大きくなることが抑制されるように内燃機関の出力を制限する出力制限部を備えることをその要旨としている。
【００２９】
機関回転速度が上記所定回転速度以下のときに、内燃機関の出力軸が上記所定角度回転する毎に回転センサから出力されるパルス信号数を２分の１倍して回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算するものにあっては、機関回転速度が上記所定回転速度よりも大きくなると、回転センサから出力されるパルス信号数を簡易且つ精度良く換算することができなくなる。
【００３０】
この点、上記構成によれば、内燃機関の出力軸の基準回転角度が検出された後に、機関回転速度が上記所定回転速度よりも大きくなることが抑制されるように内燃機関の出力が制限されることから、回転センサから出力されるパルス信号数が的確に換算されなくなることを抑制することができるようになる。
【００３１】
（１２）請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の回転検出装置において、前記出力制限部は、機関回転速度が前記所定回転速度以下の停止回転速度以上となると燃料噴射を停止することをその要旨としている。
【００３２】
同構成によれば、機関回転速度が上記停止回転速度以上となると燃料噴射を停止することを通じて、機関回転速度が所定回転速度以上となることを的確且つ容易に抑制することができるようになる。
【００３３】
（１３）請求項１３に記載の発明は、請求項１０に記載の回転検出装置において、前記回転センサに前記異常が生じているときに、前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅と機関回転速度と内燃機関の出力軸が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数との間に成立する対応関係が予め規定され、前記換算部は、前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合、前記パルス幅検出部により検出されたパルス信号のパルス幅と、機関回転速度と、前記対応関係とに基づいて換算係数を求め、同換算係数に基づいて、内燃機関の出力軸が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数を前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算するものであり、前記回転センサに前記異常が生じており、且つ前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅が所定の大きさであるときに、内燃機関の出力軸が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから１つ以上のパルス信号が出力される機関回転速度の最大値を最大回転速度とするとき、前記基準回転角度検出部により前記基準回転角度が検出された後に、機関回転速度が前記最大回転速度よりも大きくなることが抑制されるように内燃機関の出力を制限する出力制限部を備えることをその要旨としている。
【００３４】
回転センサに上記異常が生じており、パルス信号のパルス幅が所定の大きさである場合に、機関回転速度が上記最大回転速度よりも大きくなると、パルス信号数の平均値が「１」よりも小さくなる。ここで、回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅には公差が存在する。そして、パルス幅が小さい場合ほど、上記最大回転速度は大きくなる。これらのことから、パルス信号のパルス幅と、機関回転速度と、上記対応関係とに基づいて換算係数を求め、同換算係数に基づいて、内燃機関の出力軸が上記所定角度回転する毎に回転センサから出力されるパルス信号数を回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算するものにあっては、機関回転速度が上記最大回転速度よりも大きくなると、回転センサから出力されるパルス信号数を的確に換算することができなくなり、正常時のパルス信号数を精度良く把握することができなくなる。
【００３５】
この点、上記構成によれば、内燃機関の出力軸の基準回転角度が検出された後に、機関回転速度が上記最大回転速度よりも大きくなることが抑制されるように内燃機関の出力が制限されることから、回転センサから出力されるパルス信号数が的確に換算されなくなることを抑制することができ、正常時のパルス信号数が精度良く把握することができなくなるといった問題の発生を抑制することができるようになる。
【００３６】
（１４）請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の回転検出装置において、前記出力制限部は、機関回転速度が上記最大回転速度以下の停止回転速度以上となると燃料噴射を停止することをその要旨としている。
【００３７】
同構成によれば、機関回転速度が上記停止回転速度以上となると燃料噴射を停止することを通じて、機関回転速度が最大回転速度よりも大きくなることを的確且つ容易に抑制することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る回転検出装置の第１実施形態について、同装置が適用される車載多気筒内燃機関及びその周辺構成を示す概略図。
【図２】同実施形態のクランクポジションセンサ及びその周辺構成を示す概略図。
【図３】同実施形態におけるメインセンサからのメイン信号の変化態様と、サブセンサからのサブ信号のレベルと、クランクシャフトの回転方向との関係を示す表。
【図４】同実施形態のクランクシャフトの正回転時におけるメイン信号、サブ信号、クランク信号、及びクランクカウンタの推移を併せ示すタイミングチャート。
【図５】同実施形態のクランクシャフトの逆回転時におけるメイン信号、サブ信号、クランク信号、及びクランクカウンタの推移を併せ示すタイミングチャート。
【図６】同実施形態のクランクポジションセンサが正常である場合におけるクランク信号、仮判定条件の成否、及び本判定条件の成否の関係を併せ示すタイミングチャート。
【図７】同実施形態のクランクシャフトの正回転時であってクランクポジションセンサに異常が生じている場合におけるメイン信号、サブ信号、クランク信号、及びクランクカウンタの推移を併せ示すタイミングチャート。
【図８】同実施形態におけるクランクシャフトの正回転時におけるシグナルロータ及びクランク信号の推移を併せ示すチャート。
【図９】クランクポジションセンサに上記異常が生じているときのクランク信号のパルス幅と、機関回転速度と、クランク信号数の平均値を正常時の平均値にて除した値との対応関係を示す表。
【図１０】同実施形態における機関制御の処理手順を示したフローチャート。
【図１１】同実施形態のクランクポジションセンサが異常である場合におけるクランク信号、仮判定条件の成否、及び本判定条件の成否の関係を併せ示すタイミングチャート。
【図１２】本発明に係る回転検出装置の第１実施形態における機関制御の処理手順を示したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
＜第１実施形態＞
以下、図１〜図１１を参照して、本発明に係る回転検出装置を車載多気筒内燃機関に適用される回転検出装置として具体化した第１実施形態について詳細に説明する。
【００４０】
図１に、本発明に係る多気筒内燃機関（以下、内燃機関１１）及びその周辺構成を模式的に示す。尚、図１では、複数の気筒１２のうちの１つを模式的に示している。
図１に示すように、内燃機関１１の各気筒１２内にはピストン１３が往復動可能に設けられている。各気筒１２には、このピストン１３の頂面と気筒１２の内周面とによって燃焼室１４が区画形成されている。
【００４１】
また、内燃機関１１には、各気筒１２に対応して各別に、燃料を噴射する燃料噴射弁１５が設けられている。そして、各燃焼室１４では、吸入空気と噴射燃料とからなる混合気に対して点火プラグ１６による点火が行われ、これによって同混合気が燃焼してピストン１３が往復移動し、出力軸としてのクランクシャフト３１が回転する。このクランクシャフト３１の駆動力は、変速機３２を介して駆動輪（図示略）へ伝達される。尚、内燃機関１１の出力によりクランクシャフト３１が回転する方向を正回転方向とし、その反対方向を逆回転方向とする。また、このクランクシャフト３１は、機関始動時にスタータモータ３３で回転駆動されることによりクランキングされる。
【００４２】
上記内燃機関１１は、吸気通路２１と燃焼室１４との間が吸気バルブ２２の開閉動作によって連通・遮断され、燃焼室１４と排気通路２３との間が排気バルブ２４の開閉動作によって連通・遮断される。これら吸気バルブ２２及び排気バルブ２４はクランクシャフト３１の回転が伝達される吸気カムシャフト２６及び排気カムシャフト２７の回転に伴ってそれぞれ開閉動作する。
【００４３】
こうした内燃機関１１の各種制御は、車両に搭載された電子制御装置（以下、ＥＣＵ４１）によって行われる。ＥＣＵ４１は、内燃機関１１の制御に係る演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果が一時的に記憶されるＲＡＭ、外部からの信号を入力するための入力ポート及び外部に信号を出力するための出力ポート等から構成されている。
【００４４】
ＥＣＵ４１の入力ポートには、内燃機関１１や車両の状態を検出する各種センサが接続されている。この各種センサとしては、クランクシャフト３１の回転角度であるクランク角ＣＡ及びクランクシャフト３１の回転速度である機関回転速度ＮＥを検出するためのクランクポジションセンサ４２や吸気カムシャフト２６の回転角度であるカム角を検出するためのカムポジションセンサ４３が挙げられる。また、上記センサ以外には、運転者により操作されるシフトレバー（図示略）のシフト位置を検出するためのシフトポジションセンサ４４、アクセル踏込み量を検出するためのアクセルポジションセンサ４５、ブレーキペダルの操作状態を検出するためのブレーキセンサ４６、及び車両走行速度を検出するための車速センサ４７等のセンサが挙げられる。
【００４５】
一方、ＥＣＵ４１の出力ポートには、燃料噴射弁１５やスタータモータ３３等がそれぞれ電気的に接続されている。そして、ＥＣＵ４１は、これら各種センサの検出結果に基づいて燃料噴射や機関始動時におけるクランキング等の各種制御を行う。
【００４６】
具体的には、クランクポジションセンサ４２及びカムポジションセンサ４３から出力される信号に基づき気筒判別を実行するとともに、クランク角ＣＡに基づいて各気筒１２に対する燃料噴射時期及び点火時期を設定する。
【００４７】
また、ＥＣＵ４１は、所定の停止条件が成立した場合に、内燃機関１１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内燃機関１１を自動始動する自動停止再始動制御を実行する。
【００４８】
自動停止再始動制御では、例えばブレーキが踏み込まれており、且つ車両が停止している状態が所定期間継続しているといった所定の停止条件が成立したときに、燃料噴射を停止して内燃機関１１を自動的に停止させる。また、ＥＣＵ４１は、内燃機関１１が自動停止されているときに、例えばブレーキの踏み込みが解除されたといった所定の再始動条件が成立したときには、内燃機関１１に対して機関始動指令が出力されたとしてスタータモータ３３を駆動して内燃機関１１を自動的に再始動させる。
【００４９】
そして、ＥＣＵ４１は、内燃機関１１が自動停止する際のクランク角ＣＡを記憶しておき、そのクランク角ＣＡに基づいて再始動時の燃料噴射を実行することにより、再始動時の始動時間を短縮するようにしている。
【００５０】
ここで、内燃機関１１の停止時において、クランクシャフト３１は正回転及び逆回転を繰り返した後に完全に停止するため、上記クランクポジションセンサ４２は、クランクシャフト３１の正逆両方向の回転を検出可能なものが用いられている。
【００５１】
次に、図２を参照して、回転センサとしてのクランクポジションセンサ４２及びその周辺構成について説明する。
図２に示すように、クランクシャフト３１の端部には、円板状のシグナルロータ５１が同クランクシャフト３１と一体回転可能に設けられている。このシグナルロータ５１の外周には、その回転方向に沿って複数の歯５２が所定角度（１０度）毎に設けられるとともに、その一部には、基準クランク角ＣＡ０を検知するべく２枚の歯５２を欠損させた欠歯部５３が形成されている。すなわち、欠歯部５３は、クランクシャフト３１の回転方向において互いに隣り合う歯５２と歯５２との間に設けられてこれら歯５２の間隔を不等間隔としている。そして、クランクポジションセンサ４２は、このシグナルロータ５１の上記歯５２と対向する位置に配置されて、クランク角ＣＡ及びクランクシャフト３１の回転速度である機関回転速度ＮＥを検出する。
【００５２】
クランクポジションセンサ４２は、歯５２と対向するメインセンサ６１と、同メインセンサ６１からクランクシャフト３１の回転方向に所定間隔を空けて配置されるサブセンサ６２と、これらメインセンサ６１から出力される信号（以下、メイン信号Ｓｍ）及びサブセンサ６２から出力される信号（以下、サブ信号Ｓｓ）に応じて生成されるパルス信号（以下、クランク信号Ｓｃ）をＥＣＵ４１に出力する処理装置６３を備えている。メインセンサ６１及びサブセンサ６２は共に、クランクシャフト３１の回転に伴いこれらメインセンサ６１及びサブセンサ６２の近傍をシグナルロータ５１の１つの歯５２が通過する度にパルス状の信号を出力するものであり、互いに所定角度（例えば５度）だけ位相のずれた信号を出力する位置にそれぞれ配置されている。尚、処理装置６３には、クランク信号Ｓｃのパルス幅を制御するためのタイマ６４が設けられている。そして、クランクポジションセンサ４２は、クランクシャフト３１が所定角度回転する毎に、その回転方向に応じて異なるパルス幅のクランク信号Ｓｃを出力する。
【００５３】
尚、メインセンサ６１が本発明に係る第２センサ部として機能し、サブセンサ６２が本発明に係る第１センサ部として機能する。
クランク信号Ｓｃは以下のような考えのもとに生成される。
【００５４】
図３に、メインセンサ６１からのメイン信号Ｓｍの変化態様と、サブセンサ６２からのサブ信号Ｓｓのレベルと、クランクシャフト３１の回転方向との関係を示す。
図３の［条件Ａ］に示すように、クランクシャフト３１が正回転した場合には、メインセンサ６１からのメイン信号Ｓｍのハイレベルからローレベルへの変化（以下、立ち下がり）時においてサブセンサ６２からのサブ信号Ｓｓがハイレベルとなるように構成されている。すなわち、［条件Ａ］が成立すると、クランクシャフト３１が正回転しているといえる。そしてこの場合、クランクポジションセンサ４２からパルス幅の短いクランク信号Ｓｃが出力されるようになっている。
【００５５】
また、図３の［条件Ｂ］に示すように、クランクシャフト３１が逆回転した場合には、メインセンサ６１からのメイン信号Ｓｍのローレベルからハイレベルへの変化（以下、立ち上がり）時においてサブセンサ６２からのサブ信号Ｓｓがハイレベルとなるように構成されている。すなわち、［条件Ｂ］が成立すると、クランクシャフト３１が逆回転しているといえる。そしてこの場合、クランクポジションセンサ４２からパルス幅の長いクランク信号Ｓｃが出力されるようになっている。
【００５６】
このように本実施形態では、サブセンサ６２からのサブ信号Ｓｓがハイレベルであり且つメインセンサ６１からのメイン信号Ｓｍが変化したとの条件が成立したときにクランクシャフト３１が所定角度だけ回転したことが検出される。また、同条件の成立時におけるメイン信号Ｓｍの変化方向（立ち下がり、或いは立ち上がり）に基づいてクランクシャフト３１の回転方向（正回転、或いは逆回転）が検出される。
【００５７】
そして、これらの情報に基づいてクランク信号Ｓｃが以下のように生成されて出力される。
図４に、クランクシャフト３１の正回転時におけるメインセンサ６１からのメイン信号Ｓｍ、サブセンサ６２からのサブ信号Ｓｓ、クランク信号Ｓｃ、及びクランクカウンタの関係を併せ示す。
【００５８】
図４に示すように、ハイレベルになっているクランク信号Ｓｃは、上記［条件Ａ］（図３参照）の成立したタイミングから、予め定められた所定時間Δｔ１（例えば、数十ミリ秒）が経過するまでの間（時刻ｔ１１〜ｔ１２，ｔ１３〜ｔ１４，ｔ１５〜ｔ１６）においてローレベルに変更される。ここで、ローレベルに設定されている所定時間Δｔ１が、クランク信号Ｓｃのパルス幅に相当する。
【００５９】
ＥＣＵ４１は、このクランク信号Ｓｃのパルス数を計数してクランク角ＣＡに相当する値（詳しくは、図４に併せ示すクランクカウンタ）を求めることにより同クランク角ＣＡを検出する。この場合、クランク信号Ｓｃがハイレベルからローレベルに変化する度に、クランクカウンタのカウント値に、「１」がインクリメントされる（時刻ｔ１１，ｔ１３，ｔ１５）。尚、クランクカウンタのカウント値は、大きい値になるほどクランク角ＣＡが大きいことを示す値であり、７２０°ＣＡに相当する値に達すると、再び０°ＣＡに初期化される。
【００６０】
また、後に詳述するように、ＥＣＵ４１により、連続して出力されるクランク信号Ｓｃ間の時間間隔に基づいて基準角度としての欠歯部５３の通過の有無を判定する欠歯通過判定が行なわれる。また、前述したカムポジションセンサ４３は、吸気カムシャフト２６の基準回転角度（基準カム角）の通過に対応した信号Ｇを出力するものであり、同信号Ｇは、シグナルロータ５１の欠歯部５３がクランクポジションセンサ４２を通過したときに出力されるように構成されている。従って、欠歯部５３が通過した旨判定されたこととカムポジションセンサ４３により信号Ｇが出力されたこととの双方に基づいてクランク角ＣＡが基準クランク角ＣＡ０になったと判断して、クランクカウンタのカウント値が同基準クランク角ＣＡ０に対応する値に初期化される。
【００６１】
図５に、クランクシャフト３１の逆回転時におけるメインセンサ６１からのメイン信号Ｓｍ、サブセンサ６２からのサブ信号Ｓｓ、クランク信号Ｓｃ、及びクランクカウンタの関係を併せ示す。
【００６２】
図５に示すように、ハイレベルになっているクランク信号Ｓｃは、上記［条件Ｂ］（図３参照）の成立したタイミングから、予め定められた所定時間Δｔ２（例えば、数百ミリ秒）が経過するまでの間（時刻ｔ２１〜ｔ２３，ｔ２４〜ｔ２６，ｔ２７〜ｔ２９）においてローレベルに変更される。ここで、ローレベルに設定されている所定時間Δｔ２が、クランク信号Ｓｃのパルス幅に相当する。また、所定時間Δｔ２は、クランクシャフト３１の正回転時における所定時間Δｔ１（図５参照）よりも長い時間に設定されている（Δｔ２≫Δｔ１）。
【００６３】
ＥＣＵ４１は、次のようにしてクランクカウンタを求める。すなわち先ず、クランク信号Ｓｃがハイレベルからローレベルに変化する度に、クランクカウンタのカウント値に、「１」がインクリメントされる（時刻ｔ２１，ｔ２４，ｔ２７）。また、その後においてクランク信号Ｓｃがローレベルになっている期間が判定時間（ただし、所定時間Δｔ１＜判定時間＜所定時間Δｔ２）以上になると（時刻ｔ２２，ｔ２５，ｔ２８）、同クランク信号Ｓｃのパルス幅がクランクシャフト３１の逆回転を示す値になっているとして、クランクカウンタのカウント値から「２」がデクリメントされる。これら一連の操作を通じてクランクカウンタのカウント値がデクリメントされる。
【００６４】
ちなみに、機関回転速度ＮＥが、内燃機関１１の始動完了を判定する判定回転速度（例えば４００ｒｐｍ）以上となる判定期間内においては、クランクシャフト３１は正回転方向へのみ回転する。そのため、こうした判定期間内においては、クランク信号Ｓｃがハイレベルからローレベルに変化する度にクランクカウンタのカウント値に、「１」をインクリメントする一方、クランク信号Ｓｃがローレベルになっている期間に拘わらずクランクカウンタのカウント値から「２」をディクリメントする制御構成を割愛するようにしている。これにより、上記判定期間内においてクランク信号Ｓｃがローレベルになっている期間の計測や判定時間との比較に起因する制御負荷の増大を抑制するようにしている。
【００６５】
また、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗには公差が存在する。すなわち、クランクポジションセンサ４２の個体差によって、パルス幅Ｗはその最小値Ｗｍｉｎから最大値Ｗｍａｘまでの範囲内の大きさをとる。本実施形態では、ＥＣＵ４１を通じて、クランク信号Ｓｃの立ち下がりから立ち上がりまでの時間を計測することによりクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗを検出するようにしている。
【００６６】
尚、ＥＣＵ４１が本発明に係るパルス幅検出部として機能する。
このようなクランクポジションセンサ４２を採用することにより、出力されるクランク信号Ｓｃを計数することを通じてクランク角ＣＡの変化量の絶対値を把握することができるとともに、同クランク信号Ｓｃのパルス幅（所定時間Δｔ１，Δｔ２）に基づいてクランクシャフト３１の回転方向を把握することができる。従って、クランクシャフト３１の逆回転を考慮した上でクランク角ＣＡを精度良く求めることが可能となる。
【００６７】
ここで、図６を参照して、前述した欠歯通過判定の判定態様について詳細に説明する。
図６に、クランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるクランク信号Ｓｃ、仮判定条件の成否、及び本判定条件の成否の推移を併せ示す。
【００６８】
図６に示すように、連続して出力されるクランク信号Ｓｃ間の時間間隔Ｔｍ（ｍ＝−１，０，１，２，３，４）は、クランクポジションセンサ４２近傍を、等間隔に設けられた歯５２と歯５２との間が通過する時間間隔Ｔ−１（時刻ｔ３１〜ｔ３２），Ｔ０（時刻ｔ３２〜ｔ３３），Ｔ２（時刻ｔ３４〜ｔ３５），Ｔ３（時刻ｔ３５〜ｔ３６），Ｔ４（時刻ｔ３６〜ｔ３７））は、不等間隔に設けられた歯５２と歯５２との間が通過する時間間隔Ｔ１（時刻ｔ３３〜ｔ３４）よりも短い。
【００６９】
このことに着目することで、連続して計測した２つの時間間隔のうち後に計測した時間間隔を前に計測した時間間隔にて除算した除算値（Ｔ０／（Ｔ−１），Ｔ１／Ｔ０，Ｔ２／Ｔ１，Ｔ３／Ｔ２，Ｔ４／Ｔ３）と判定値Ｋｎとを比較することにより、欠歯部５３の通過の有無を判定することが可能となる。
【００７０】
具体的には、以下の２つの条件（ａ）、（ｂ）が共に成立した場合に、仮判定条件が成立した旨判定するようにしている。
（ａ）Ｔ０／（Ｔ−１） ≧ Ｋ１
（ｂ）Ｔ１／Ｔ０ ≧ Ｋ２
ここで、除算値（Ｔ０／（Ｔ−１））は、通常であれば、「１」となるが、実際にはクランクシャフト３１の回転変動等に起因して「１」よりも小さい下限値から「１」よりも大きい上限値までの範囲内の値となる。そこで、除算値の算出され得る範囲を考慮することで、第１判定値Ｋ１は、上記下限値よりも僅かに小さい値に設定されている。
【００７１】
また、除算値（Ｔ１／Ｔ０）は、通常であれば、「３」となるが、実際にはクランクシャフト３１の回転変動等に起因して「３」よりも小さい下限値から「３」よりも大きい上限値までの範囲内の値となる。そこで、除算値の算出され得る範囲を考慮することで、第２判定値Ｋ２は、上記下限値よりも僅かに小さい値に設定されている。
【００７２】
尚、第２判定値Ｋ２は、第１判定値Ｋ１よりも大きい値とされている（Ｋ２＞Ｋ１）。また、これら判定値Ｋ１，Ｋ２は予め実験やシミュレーション等を通じて設定されている。
【００７３】
また、仮判定条件が成立しているとき、すなわち上記２つの条件（ａ）、（ｂ）が共に成立している場合に、更に、以下の条件（ｃ）〜（ｇ）の全てが成立した場合に、本判定を行なうようにしている。
（ｃ）Ｔ１／Ｔ０ ＜ Ｋ３
（ｄ）Ｔ３／Ｔ２ ≧ Ｋ４
（ｅ）Ｔ４／Ｔ３ ≧ Ｋ４
（ｆ）Ｔ０／（Ｔ−１） ≧ Ｋ１
（ｇ）Ｔ２／Ｔ１ ＜ Ｋ５
ここで、機関始動開始直後のように機関回転速度の変化速度が大きいときには、等間隔に設けられた歯５２と歯５２との間が通過した場合であっても、連続して計測される時間間隔（例えばＴ３，Ｔ４）のうち前に計測した時間間隔Ｔ３が後に計測した時間間隔Ｔ４よりも大きくなることがある。そしてこの場合、仮判定条件が成立したことのみをもって欠歯部５３が通過した旨判定することとすると、実際には欠歯部５３が通過していないにも拘わらず、後に計測した時間間隔Ｔ３を前に計測した時間間隔Ｔ２にて除算した除算値（Ｔ４／Ｔ３）が上記第２判定値Ｋ２以上となって上記仮判定条件が成立してしまい、欠歯部５３が通過した旨の誤判定がなされるおそれがある。
【００７４】
そこで、第３判定値Ｋ３は、上記除算値（Ｔ１／Ｔ０）の算出され得る範囲の上限値よりも大きく、且つ機関回転速度の変化速度が大きいときに、等間隔に設けられた歯５２と歯５２との間が通過した場合に、連続して計測される時間間隔の除算値（例えばＴ４／Ｔ３）が取り得る範囲の下限値よりも小さい値に設定されている。
【００７５】
尚、第３判定値Ｋ３は、第２判定値Ｋ２よりも大きい値とされている（Ｋ３＞Ｋ２）。 また、第４判定値Ｋ４は、除算値（Ｔ３／Ｔ２、Ｔ４／Ｔ３）が異常に小さい値でないか否かを判定するための判定値であり、第２判定値Ｋ２よりも小さい値とされている（Ｋ４＜Ｋ２）。
【００７６】
また、除算値（Ｔ２／Ｔ１）は、通常であれば、約「０．３３」となるが、実際には機関回転変動等に起因して「０．３３」よりも小さい下限値から「０．３３」よりも大きい上限値までの範囲内の値となる。そこで、除算値の算出され得る範囲を考慮して、第５判定値Ｋ５は、上記上限値よりも僅かに大きい値に設定されている。
【００７７】
尚、これら判定値Ｋ３〜Ｋ５は予め実験やシミュレーション等を通じて設定されている。
そして、本判定条件が成立したことをもって欠歯部５３が通過した旨判定するようにしている。こうした欠歯通過判定を行なうことにより、欠歯部５３の通過の有無を精度良く判定することが可能となる。
【００７８】
ところで、前述したように、こうしたクランクポジションセンサ４２では、サブセンサ６２のサブ信号Ｓｓがハイレベルから変化しなくなる異常が生じることがある。この場合には、例えばクランクポジションセンサ４２の近傍を１つの歯５２が通過する毎にクランクポジションセンサ４２から２つのクランク信号Ｓｃが出力されるといったように、クランクシャフト３１が所定角度回転する毎にクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数が「１」以外の数となることがある。そのため、こうした異常が生じた場合には、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号Ｓｃの信頼性が低くなり、それ以降においてクランク角ＣＡが誤って求められるようになる。その結果、誤算出された機関回転角度に基づいて燃料噴射制御や点火制御が行なわれることとなり、例えば機関出力の過度の増大を招くといった問題が生じるおそれがある。
【００７９】
図７に、クランクポジションセンサ４２に上述した異常が生じている場合であって、クランクシャフト３１の正回転時、より詳細には、機関回転速度ＮＥが始動判定回転速度以上であるときにおける各種信号の推移の一例を示す。
【００８０】
図７に示すように、サブセンサ６２のサブ信号Ｓｓがハイレベルから変化しなくなると、先の図３において示した［条件Ａ］と［条件Ｂ］とが交互に成立することとなるため、クランク信号Ｓｃとして正回転したことを示すパルス幅の短い信号と、逆回転したことを示すパルス幅の長い信号とが交互に出力されるようになる。すなわち、１つの歯５２が通過する毎に２つのクランク信号Ｓｃが出力されることとなる。その結果、クランク角ＣＡが誤って求められるようになり、誤算出されたクランク角ＣＡに基づいて燃料噴射制御や点火制御が行なわれることとなり、例えば機関出力の過度の増大を招くといった問題が生じるおそれがある。
【００８１】
そこで、本実施形態では、上記異常が生じているか否かを判定するとともに、上記異常が生じている旨判定された場合には、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗと機関回転速度ＮＥと上記異常時においてクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａとの対応関係に基づいて、当該出力されるクランク信号数Ｃａを、クランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるクランク信号数Ｃｎに換算するようにしている。これにより、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じている場合であれ、クランク角ＣＡの変化量を的確に把握するようにしている。
【００８２】
図８は、正回転時におけるシグナルロータ５１及びクランク信号Ｓｃの推移を併せ示すチャートであって、同図中において上から順に、クランクポジションセンサ４２の正常時、異常時状態Ａ、異常時状態Ｂ、及び異常時状態Ｃのそれぞれにおける推移を併せ示している。尚、図８では、クランク信号Ｓｃのパルス幅がその平均値Ｗａｖｅであるきの推移を示している。また、異常時状態Ａは機関回転速度ＮＥが「０」よりも大きく、且つＮ５以下の範囲内にあるときの推移である（０＜ＮＥ≦Ｎ５）。また、異常時状態Ｂは機関回転速度ＮＥがＮ５よりも大きく、且つＮ８以下の範囲内にあるときの推移である（Ｎ５＜ＮＥ≦Ｎ８）。また、異常時状態Ｃは機関回転速度ＮＥがＮ８よりも大きく、且つＮ１４以下の範囲内にあるときの推移である（Ｎ８＜ＮＥ≦Ｎ１４）。
【００８３】
図８に示すように、正常時には、シグナルロータ５１の１つの歯５２が通過する毎にクランクポジションセンサ４２から１つのクランク信号Ｓｃが出力される（タイミングｔ５１，ｔ５７，ｔ６５）。尚、ここでは、次の異常時状態Ａと同じく低速回転時における一例を示している。
【００８４】
また、低速回転時である異常時状態Ａには、先の図７に示した例と同様にして、シグナルロータ５１の１つの歯５２が通過する毎にクランクポジションセンサ４２から２つのクランク信号Ｓｃが出力される（タイミングｔ５１，ｔ５７，ｔ６５に加えて、タイミングｔ５５，ｔ６０，ｔ６８）。
【００８５】
一方、中速回転時である異常時状態Ｂには、シグナルロータ５１の回転速度がある程度大きく、これに伴い歯５２の通過速度がある程度大きくなる。そのため、クランクポジションセンサ４２を１つの歯５２が通過するのに要する時間が短くなる分だけ、シグナルロータ５１の歯５２の幅に対してクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗが相対的に大きくなる。このとき、先の図３において示した［条件Ｂ］が成立することにより出力される２番目のクランク信号Ｓｃは、パルス幅Ｗが大きいために、次の歯５２が通過し始めても未だローレベルのままとなる。そのため、先の異常時状態Ａにおいて３番目のクランク信号Ｓｃが出力されたタイミングではクランク信号Ｓｃが出力されない。これは、先に出力されたクランク信号Ｓｃがハイレベルに戻るまでは、後に出力される予定のクランク信号Ｓｃの出力を待機するように構成されていることによるものである。そして、当該ローレベルとなっていたクランク信号Ｓｃが再びハイレベルとなった後に、上記３番目の信号に対応するクランク信号Ｓｃが出力される。またこれに伴い、先の異常時状態Ａにおいて４番目のクランク信号Ｓｃが出力されたタイミングよりも後に、上記４番目の信号に対応するクランク信号Ｓｃが出力される。このように、機関回転速度ＮＥの上昇に伴いクランク信号Ｓｃの遅延が生じる結果、シグナルロータ５１の歯５２が通過する毎にクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａの平均値（以下、パルス信号数の平均値）は、「２」よりも小さく、「１」よりも大きくなる。
【００８６】
他方、高速回転時である異常時状態Ｃには、シグナルロータ５１の回転速度が一層大きいために、シグナルロータ５１の歯５２の幅に対してクランク信号Ｓｃのパルス幅が相対的に一層大きくなる。このとき、先の図３において示した［条件Ｂ］が成立することにより出力される２番目のクランク信号Ｓｃは、次の歯５２が通過してその次の歯５２が通過した後までローレベルのままとなる。そのため、先の異常時状態Ａにおいて３番目及び４番目のクランク信号Ｓｃが出力されたタイミングにおいてこれらに対応するクランク信号Ｓｃが出力されない。そして、当該ローレベルとなっていたクランク信号Ｓｃが再びハイレベルとなった後に、先の異常時状態Ａにおいて上記５番目の信号に対応するクランク信号Ｓｃが出力される。すなわち、上記３番目及び４番目のクランク信号Ｓｃに対応するクランク信号Ｓｃは出力されることはない。このように、機関回転速度ＮＥの上昇に伴いクランク信号Ｓｃの出力が行なわれなくなる結果、パルス信号数の平均値は「１」以下となる。
【００８７】
以上のように、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じている場合には、機関回転速度が「０」から、所定の回転速度（図８の例では、ＮＥ＝Ｎ５）までの範囲内に含まれる場合には、クランクシャフト３１が所定角度回転する毎にクランクポジションセンサ４２から２つのクランク信号Ｓｃが出力される。
【００８８】
ここで、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗに公差が存在することについては上述した。そのため、図８からも明らかなように、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じている場合には、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗが大きくなるほど、遅延される或いは非出力とされるクランク信号Ｓｃが多くなる。そのため、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗが大きいほど、また機関回転速度ＮＥが大きいほど、クランク信号数の平均値は小さくなる。
【００８９】
図９に、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じているときのクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗと、機関回転速度ＮＥと、クランク信号数の平均値を正常時の平均値にて除した値（換算係数）との対応関係を示す。尚、図９では、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗとして、その公差の最小値（最小公差Ｗｍｉｎ）、その公差の平均値（平均公差Ｗａｖｅ）、及びその公差の最大値（最大公差Ｗｍａｘ）について示している。ここで、Ｎ１＜Ｎ２＜Ｎ３＜Ｎ４＜Ｎ５＜Ｎ６＜Ｎ７＜Ｎ８＜Ｎ９＜Ｎ１０＜Ｎ１１＜Ｎ１２＜Ｎ１３＜Ｎ１４＜Ｎ１５である。
【００９０】
次に、図１０を参照して、本実施形態における機関制御について説明する。
尚、図１０は、本実施形態における機関制御の処理手順を示したフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、機関運転中において所定期間毎に繰り返し実行される。
【００９１】
図１０に示すように、この一連の処理ではまず、ステップＳ１の処理として、異常判定フラグＦが「ＯＦＦ」であるか否かを判断する。ここで、異常判定フラグＦは当初、「ＯＦＦ」に設定されているため、最初の制御周期では、異常判定フラグＦが「ＯＦＦ」である旨判定される。
【００９２】
そして、次に、ステップＳ２に進み、上記異常が生じているか否かを判断する。ここでは、クランクシャフト３１が正回転方向へのみ回転する判定期間内においてクランクポジションセンサ４２から連続して出力された２つのクランク信号Ｓｃの一方のパルス幅と他方のパルス幅とが異なることをもって上記異常が生じている旨判断するようにしている。具体的には、クランクシャフト３１が正回転方向のみに回転する判定期間として、機関回転速度ＮＥが前述した判定回転速度（例えば４００ｒｐｍ）以上である期間を採用している。そして、機関回転速度ＮＥが判定回転速度以上であるときに、クランク信号Ｓｃとして正回転したことを示すパルス幅の短い信号と、逆回転したことを示すパルス幅の長い信号とが交互に出力されることが所定回数（本実施形態では、２回）継続した場合に上記異常が生じていると判断している。ちなみに、本実施形態では、以下のようにして、機関回転速度ＮＥが判定回転速度以上であるか否かを判断している。すなわち、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じると、その発生からの経過時間が長くなるほど、検出される機関回転速度ＮＥの信頼性は低いものとなる。そこで、クランク信号Ｓｃとしてパルス幅の短い信号と、パルス幅の長い信号とが交互に出力されることが初めて生じた場合に、そのときの機関回転速度ＮＥを検出するとともに、同機関回転速度ＮＥが上記判定回転速度以上であるか否かを判断するようにしている。このように、信頼性のある程度高い機関回転速度ＮＥを用いることで、上記異常が生じている旨判断するに先立ち、機関回転速度ＮＥが判定回転速度以上であるか否かを的確に判断することができる。
【００９３】
ステップＳ２において、異常が生じている旨判断されなかった場合（ステップＳ２：「ＮＯ」）には、次に、クランク角ＣＡに基づいて通常の機関制御、すなわち通常の燃料噴射制御や点火制御を実行して、この一連の処理を一旦終了する。
【００９４】
一方、ステップＳ２において、異常が生じている旨判断された場合には、次に、ステップＳ３に進み、異常判定フラグＦを「ＯＮ」にする。そして、次に、ステップＳ４に進み、クランク信号数の換算処理の実行開始後にクランク位置が確定していないか否かを判断する。
【００９５】
上記異常が生じている旨判断された直後においては、後のステップＳ７において行なわれるクランク信号Ｓｃの間引き処理が実行されていないため、当初は、Ｓ４において肯定判断され、次に、ステップＳ５に進む。
【００９６】
ステップＳ５においては、機関出力低減処理を実行する。ここでは、燃料噴射の停止及び点火の停止を行なうといった所定の態様にて、内燃機関１１の出力を低減するようにしている。これは、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じている旨判断された後、クランク信号Ｓｃの間引き処理を実行してクランク位置が確定するまでの期間において、機関出力が過度に増大することを抑制するための処理である。尚、この処理は、クランク位置が確定するまで継続される。
【００９７】
こうして機関出力低減処理を実行すると、次に、ステップＳ６に進み、機関回転速度ＮＥが所定回転速度Ｎ１以下であるか否かを判断する（Ｎ１については先の図９の表を参照）。ここでの機関回転速度ＮＥは先のステップＳ２の処理に検出された値を用いる。そして、機関回転速度ＮＥが所定回転速度Ｎ１以下ではない場合（ステップＳ６：「ＮＯ」）には、この一連の処理を一旦終了する。
【００９８】
一方、機関回転速度ＮＥが所定の回転速度Ｎ１以下である場合（ステップＳ６：「ＹＥＳ」）には、次に、ステップＳ７に進み、クランク信号Ｓｃの間引き処理を実行する。
ここで、機関回転速度ＮＥが所定回転速度Ｎ１以下である場合におけるクランク信号数の換算処理の実行態様について説明する。すなわち、前述したように、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じており、且つクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗがその公差の最大値Ｗｍａｘであるときには、機関回転速度が「０」から上記所定回転速度Ｎ１までの範囲内に含まれる場合には、クランク信号数の平均値は「２」となる（先の図９の表、下段参照）。またこのとき、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１よりも大きくなると、クランク信号数の平均値が「２」よりも小さくなる。また、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗがその最大値Ｗｍａｘよりも小さい場合には、クランク信号数の平均値が「２」となる機関回転速度ＮＥの最大値は、上記所定回転速度Ｎ１よりも高くなる（例えば、パルス幅Ｗが平均公差ＷａｖｅのときにはＮ５、パルス幅Ｗが最小公差ＷｍｉｎのときにはＮ９、Ｎ１＜Ｎ５＜Ｎ９）。これらのことから、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１以下であれば、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗに拘わらず、クランク信号数の平均値は「２」となる。従って、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じている場合、機関回転速度ＮＥが所定回転速度Ｎ１以下のときに、クランクシャフト３１が所定角度回転する毎に出力されるクランク信号数Ｃａを単純に２分の１倍すれば、クランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるパルス信号数Ｃｎに換算することができる。（削除）
こうしてクランク信号数の換算処理、換言すればクランク信号Ｓｃの間引き処理を開始すると、次に、ステップＳ８に進み、クランク位置が確定したか否かを判断する。すなわち、前述した欠歯部通過判定により欠歯部５３が通過した旨判定された場合、或いは、カムポジションセンサ４３により信号Ｇが出力された場合には、クランク角ＣＡが基準クランク角ＣＡ０になったと判断して、クランクカウンタのカウント値が同基準クランク角ＣＡＯに対応する値に初期化されるとともに、このことをもってクランク位置が確定したと判断する。
【００９９】
ところで、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じると、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号Ｓｃの信頼性が低いために、上記欠歯通過判定において、実際には欠歯部５３が通過したにも拘わらず、例えば条件（ｃ）が成立しなくなることで、欠歯部５３の通過の有無の判定を精度良く行なうことができなくなるといった問題が生じるおそれがある。
【０１００】
そこで、本実施形態では、ＥＣＵ４１により、欠歯通過判定に際して、上記異常が生じている旨判定された場合とそうでない場合とで、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号Ｓｃ間の時間間隔Ｔｍに基づく判定態様を変更するようにしている。具体的には、欠歯通過判定に際して、上記異常が生じている旨判定された場合には上記判定値Ｋｎ（ｎ＝１，２，３，４，５）として異常時用判定値Ｄｎ（ｎ＝１，２，３，４，５）を設定する一方、上記異常が生じていない場合には上記判定値Ｋｎとして正常時用判定値Ｃｎ（ｎ＝１，２，３，４，５）を設定するようにしている。異常時用判定値Ｄｎはそれぞれ正常時用判定値Ｃｎとは異なる値に設定されている。
【０１０１】
図１１に、クランクポジションセンサ４２が異常である場合におけるクランク信号Ｓｃ、仮判定条件の成否、及び本判定条件の成否の関係を併せ示す。尚、同図では、時刻ｔ８３においてクランクポジションセンサ４２に上記異常が生じたものとする。
【０１０２】
図１１に示すように、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じた場合には、上記異常が生じていない正常時に比べて、同異常の発生以降における時間間隔Ｔ０（時刻ｔ８４〜ｔ８５）、Ｔ２（時刻ｔ８６〜ｔ８７）に対する時間間隔Ｔ１（＝ｔ８６−ｔ８５）の乖離度合が大きくなる。そのため、これら時間間隔Ｔ０，Ｔ１の除算値Ｔ１／Ｔ０の算出され得る範囲の上限値及び下限値はそれぞれ、正常時に比べて大きくなる。一方、これら時間間隔Ｔ２，Ｔ１の除算値Ｔ２／Ｔ１の算出され得る範囲の上限値及び下限値はそれぞれ、正常時に比べて小さくなる。
【０１０３】
そこで、本実施形態では、これらのことを考慮して、異常時用の第２判定値Ｄ２を正常時用の第２判定値Ｃ２よりも大きい値に設定している（Ｄ２＞Ｃ２）。また、異常時用の第３判定値Ｄ３を正常時用の第３判定値Ｃ３よりも大きい値に設定している（Ｄ３＞Ｃ２）。一方、異常時用の第５判定値Ｄ５を正常時用の第５判定値Ｃ５よりも小さい値に設定している（Ｄ５＜Ｃ５）。またこれら以外の判定値についても、実験等を通じて、上記異常が生じているときと同異常が生じていないときとにそれぞれ対応した値に設定されている。これにより、上記異常が生じている場合であれ、欠歯部５３の通過の有無を的確に判定することができるようになる。
【０１０４】
先の図１０のステップＳ８においてクランク位置が確定したと判断すると、次に、ステップＳ９に進み、クランク角ＣＡに基づいて通常の機関制御、すなわち通常の燃料噴射制御及び点火制御を再開する。そして、次に、ステップＳ１０に進み、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１よりも大きいか否かを判断する。ここで、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じている場合における機関回転速度ＮＥの算出は、ＥＣＵ４１を通じて以下の態様にて行なわれる。すなわち、この場合、先の図７に示したように、クランクカウンタは正常時に比べて２倍の速度で増大することとなる。そのため、正常時の算出態様にて得られるクランクカウンタの値を１／２倍することによって、換言すれば、正常時の算出態様にて得られる機関回転速度を１／２倍することによって機関回転速度ＮＥを算出するようにしている。
【０１０５】
ステップＳ１０において、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１よりも大きくない場合（ステップＳ１０：「ＮＯ」）には、次に、ステップＳ１２に進み、通常の燃料噴射制御及び点火制御を継続して、この一連の処理を一旦終了する。そして、次回の制御周期においては、ステップＳ１において否定判断されるとともに（ステップＳ１：「ＮＯ」）、ステップＳ４において否定判断されて（ステップＳ４：「ＮＯ」）、再び、ステップＳ１０において機関回転速度ＮＥと上記所定回転速度Ｎ１との比較が行なわれる。そして、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１よりも大きい旨判断された場合（ステップＳ１０：「ＹＥＳ」）には、次に、ステップＳ１１に進み、機関出力制限処理を実行して、この一連の処理を一旦終了する。
【０１０６】
ここで、機関出力制限処理では、燃料噴射の停止及び点火の停止を行なうことにより、内燃機関１１の出力の増大を制限するようにしている。これは、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１よりも大きくなると、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数を上述した態様にて簡易且つ精度良くすることができなくなるためである。尚、この処理は、機関回転速度ＮＥが所定回転速度Ｎ１以下となるまで継続される。
【０１０７】
以上説明した本実施形態に係る回転検出装置によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、ＥＣＵ４１により、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗを検出するとともに、機関回転速度ＮＥを検出するようにしている。また、サブセンサ６２のサブ信号Ｓｓがハイレベルから変化しなくなる異常が生じているか否かを判定するようにしている。そして、上記異常が生じている旨判定された場合に、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗと機関回転速度ＮＥと上記異常時にクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａとの対応関係に基づいて、当該出力されるクランク信号数Ｃａを、クランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるクランク信号数Ｃｎに換算するようにしている。これにより、クランクポジションセンサ４２を構成するサブセンサ６２のサブ信号Ｓｓがハイレベルから変化しなくなる異常が生じている場合であれ、クランク角ＣＡの変化量を的確に把握することができるようになる。
【０１０８】
（２）クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じており、且つクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗがその公差の最大値Ｗｍａｘであるときに、クランクシャフト３１が所定角度回転する毎にクランクポジションセンサ４２から２つのクランク信号Ｓｃが出力される機関回転速度ＮＥの最大値を所定回転速度Ｎ１とする。本実施形態では、ＥＣＵ４１により、上記異常が生じている旨判定された場合、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１以下のときに、クランクシャフト３１が所定角度回転する毎にクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａを２分の１倍してクランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるパルス信号数Ｃｎに換算するようにしている。これにより、ＥＣＵ４１によるクランク信号数の換算を簡易且つ精度良く行なうことができるようになる。
【０１０９】
（３）本実施形態では、ＥＣＵ４１により、クランクシャフト３１が正回転方向へのみ回転する判定期間内においてクランクポジションセンサ４２から連続して出力された２つのクランク信号Ｓｃの一方のパルス幅Ｗと他方のパルス幅Ｗとが異なることをもって上記異常が生じている旨判定するようにしている。これにより、クランクポジションセンサ４２を構成するサブセンサ６２のサブ信号Ｓｓがハイレベルから変化しなくなる異常が生じている場合には、こうした異常を的確に判定することができるようになる。
【０１１０】
（４）本実施形態では、ＥＣＵ４１により上記異常が生じている旨判定された場合に、燃料噴射を停止して内燃機関１１の出力を低減するようにしている。これにより、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じることに起因して機関出力が過度に増大することを抑制することができるようになる。
【０１１１】
（５）本実施形態では、クランクポジションセンサ４２から連続して出力される２つのクランク信号Ｓｃ間の時間間隔Ｔｍに基づいて欠歯部５３の通過の有無を判定するようにしている。また、クランクシャフト３１の回転に伴い回転する吸気カムシャフト２６の基準回転角度（基準カム角）の通過に対応した信号Ｇを出力するセンサであって、シグナルロータ５１の欠歯部５３がクランクポジションセンサ４２を通過したときに上記信号Ｇを出力するカムポジションセンサ４３を備えている。そして、欠歯部５３が通過した旨判定されたこととカムポジションセンサ４３から上記信号Ｇが出力されたこととの双方に基づいてクランクシャフト３１の基準回転角度（基準クランク角）を検出するようにしている。これにより、例えば何等かの原因によりクランクポジションセンサ４２を欠歯部５３が通過したにも拘わらずその旨判定されない場合であっても、カムポジションセンサ４３から上記信号Ｇが出力されることをもって基準クランク角ＣＡ０が検出されることから、基準クランク角ＣＡ０を的確に把握することができるようになる。
【０１１２】
（６）本実施形態では、当該出力されるパルス信号数Ｃａをクランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるクランク信号数Ｃｎに換算するようにした後に、基準クランク角ＣＡ０を検出するようにしている。これにより、基準クランク角ＣＡ０を的確に検出することができ、こうして検出した基準クランク角に基づいてクランク角ＣＡを的確に把握することができるようになる。
【０１１３】
（７）本実施形態では、基準クランク角ＣＡ０が検出された後に、機関回転速度ＮＥが所定回転速度Ｎ１よりも大きくなることが抑制されるように内燃機関１１の出力を制限するようにしている。具体的には、機関回転速度ＮＥが所定回転速度Ｎ１以上となると燃料噴射を停止するようにしている。これにより、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａが的確に換算されなくなることを抑制することができることができるようになる。また、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１以上となると燃料噴射を停止することを通じて、機関回転速度ＮＥが所定回転速度Ｎ１以上となることを的確且つ容易に抑制することができるようになる。
＜第２実施形態＞
以下、図１２を参照して、本発明に係る回転検出装置の第２実施形態について説明する。
【０１１４】
先の第１実施形態では、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じている旨判定された場合、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１以下のときに、クランクシャフト３１が所定角度回転する毎にクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａを２分の１倍してクランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるパルス信号数Ｃｎに換算するようにした。これに対して、本実施形態では、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じている旨判定された場合、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗと、機関回転速度ＮＥと、上記対応関係とに基づいて換算係数を求め、同換算係数に基づいて、クランクシャフト３１が所定角度回転する毎にクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａをクランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるクランク信号数Ｃｎに換算するようにしている。すなわち、本実施形態では、機関回転速度ＮＥがＮ１よりも大きい場合であってもクランク信号数の換算を行なう点で先の第１実施形態と相違している。
【０１１５】
以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
先の図９に示したように、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じているときのクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗと、機関回転速度ＮＥと、クランク信号数Ｃａの平均値を正常時の平均値にて除した値（換算係数）との間には所定の対応関係が成立する。
【０１１６】
すなわち、機関回転速度が「０」から、所定回転速度Ｎｔｈ２（Ｗ）までの範囲内に含まれる場合には、クランク信号数Ｃａの平均値は「２」となる。ここで、前述したように、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗが小さい場合ほど上記所定回転速度Ｎｔｈ２（Ｗ）は大きくなる。例えば図９においては、パルス幅Ｗがその最小公差Ｗｍｉｎである場合には、所定回転速度Ｎｔｈ２（Ｗｍｉｎ）はＮ９となり、パルス幅Ｗがその平均公差Ｗａｖｅである場合には、所定回転速度Ｎｔｈ２（Ｗａｖｅ）はＮ５となり、パルス幅Ｗがその最大公差Ｗｍａｘである場合には、所定回転速度Ｎｔｈ２（Ｗｍａｘ）はＮ１となる（Ｎ１＜Ｎ５＜Ｎ９）
また、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎｔｈ２（Ｗ）よりも大きくなると、換算係数は「２」よりも小さくなる。また、機関回転速度ＮＥが大きくなるほど、換算係数は小さくなる。
【０１１７】
次に、図１２を参照して、本実施形態における機関制御について説明する。
尚、図１２は、本実施形態における機関制御の処理手順を示したフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、機関運転中において所定期間毎に繰り返し実行される。また、このフローチャートに示される一連の処理において、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０５、及びステップＳ１１３の処理は、先の図１０に示したフローチャートのステップＳ１〜ステップＳ５、及びステップＳ１３の処理と同一であるため、これらについての説明を割愛する。
【０１１８】
図１２に示すように、ステップＳ１０５において機関出力低減処理を実行すると、次に、ステップＳ１０６に進み、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗと、そのときの機関回転速度ＮＥとに基づいてマップを参照して換算係数を設定する。このマップは、先の図９に示した表に準じたものである。また、このマップでは、図９に示したクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗについて最小公差Ｗｍｉｎと最大公差Ｗｍａｘとの間で複数の領域に細分化されており、実際に検出されたパルス幅Ｗが含まれる領域と、そのときの機関回転速度ＮＥが含まれる領域とから一義的に換算係数が設定されるようになっている。
【０１１９】
こうして換算係数を設定すると、次に、ステップＳ１０７に進み、クランク信号数の換算処理を実行する。例えば、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗが平均公差Ｗａｖｅであり、機関回転速度ＮＥがＮ６よりも大きく、且つＮ７以下である範囲に含まれている場合には、先のステップＳ１０６の処理において、換算係数として、「１．５」が設定される。そして、ステップＳ１０７の処理では、クランクポジションセンサ４２から単位時間当りにクランク信号Ｓｃが出力される毎に、その信号数Ｃａを換算係数「１．５」にて除すことにより、クランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるクランク信号数Ｃｎに換算する。例えば、換算係数が「１．５」であるとき、クランクポジションセンサ４２から単位時間当りに３つのクランク信号Ｓｃが出力された場合には、「３」を「１．５」にて除すことにより、クランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるクランク信号数Ｃｎは「２」となる。
【０１２０】
こうしてクランク信号数の換算処理、換言すればクランク信号Ｓｃの間引き処理を開始すると、次に、ステップＳ１０８に進み、クランク位置が確定したか否かを判断する。すなわち、前述した欠歯部通過判定により欠歯部５３が通過した旨判定された場合、或いは、カムポジションセンサ４３により信号Ｇが出力された場合には、クランク角ＣＡが基準クランク角ＣＡ０になったと判断して、クランクカウンタのカウント値が同基準クランク角ＣＡＯに対応する値に初期化されるとともに、このことをもってクランク位置が確定したと判断する。
【０１２１】
ちなみに、本実施形態においても先の第１位実施形態と同様にして、欠歯通過判定に際して、上記異常が生じている旨判定された場合とそうでない場合とで、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号Ｓｃ間の時間間隔Ｔｍに基づく判定態様を変更するようにしている。ただし、先の第１実施形態では、換算係数が「２」である場合のみを想定したが、本実施形態では、換算係数として、「１」〜「２」までの値を取り得る。そこで、本実施形態では、そのときどきの換算係数に応じて、異常時用判定値Ｄｎ（ｎ＝１，２，３，４，５）を設定するようにしている。またこれら判定値は、実験等を通じて、それぞれ対応した値に設定されている。
【０１２２】
先のステップＳ１０８においてクランク位置が確定したと判断すると、次に、ステップＳ１０９に進み、クランク角ＣＡに基づいて通常の機関制御、すなわち通常の燃料噴射制御及び点火制御を再開する。そして、次に、ステップＳ１１０に進み、機関回転速度ＮＥが最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）よりも大きいか否かを判断する。この最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）は、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じており、且つクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗが所定の大きさＷであるときに、クランクシャフト３１が上記所定角度回転する毎にクランクポジションセンサ４２から１つ以上のクランク信号Ｓｃが出力される機関回転速度ＮＥの最大値である。例えば図９においては、パルス幅Ｗがその最小公差Ｗｍｉｎである場合には、最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗｍｉｎ）はＮ１５となり、パルス幅Ｗがその平均公差Ｗａｖｅである場合には、最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗａｖｅ）はＮ１４となり、パルス幅Ｗがその最大公差Ｗｍａｘである場合には、最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗｍａｘ）はＮ１２となる（Ｎ１２＜Ｎ１４＜Ｎ１５）。また、ここでの機関回転速度ＮＥの算出は、ＥＣＵ４１を通じて以下の態様にて行なわれる。すなわち、この場合、先の第１実施形態と同様の理由から、クランクカウンタは正常時に比べて換算係数を乗じた速度で増大することとなる。そのため、正常時の算出態様にて得られるクランクカウンタの値を換算係数にて除することによって、換言すれば、正常時の算出態様にて得られる機関回転速度を換算係数にて除することによって機関回転速度ＮＥを算出するようにしている。ちなみに、機関回転速度ＮＥの変化に伴い対応する換算係数が変更された場合には、変更後の換算係数を用いることとなる。
【０１２３】
ここで、機関回転速度ＮＥが上記最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）よりも大きくない場合（ステップＳ１１０：「ＮＯ」）には、次に、ステップＳ１１２に進み、通常の燃料噴射制御及び点火制御を継続して、この一連の処理を一旦終了する。そして、次回の制御周期においては、ステップＳ１０１において否定判断されるとともに（ステップＳ１０１：「ＮＯ」）、ステップＳ１０４において否定判断されて（ステップＳ１０４：「ＮＯ」）、再び、ステップＳ１１０において機関回転速度ＮＥとそのときの最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）との比較が行なわれる。そして、機関回転速度ＮＥが上記最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）よりも大きい旨判断された場合（ステップＳ１１０：「ＹＥＳ」）には、次に、ステップＳ１１１に進み、機関出力制限処理を実行して、この一連の処理を一旦終了する。
【０１２４】
ここで、機関出力制限処理では、燃料噴射の停止及び点火の停止を行なうことにより、内燃機関１１の出力の増大を制限するようにしている。これは、機関回転速度ＮＥが上記最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）よりも大きくなると、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａを的確に換算することができなくなり、正常時のパルス信号数Ｃｎを精度良く把握することができなくなるためである。尚、この処理は、機関回転速度ＮＥが最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）以下となるまで継続される。
【０１２５】
以上説明した本実施形態に係る回転検出装置によれば、先の第１実施形態の作用効果（１）、（３）〜（６）に加えて、新たに以下に示す作用効果が得られるようになる。
（８）クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じているときに、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗと機関回転速度ＮＥとクランクシャフト３１が所定角度回転する毎にクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａとの間に成立する対応関係が予め規定される。本実施形態では、ＥＣＵ４１により、上記異常が生じている旨判定された場合、クランク信号Ｓｃのパルス幅Ｗと、機関回転速度ＮＥと、上記対応関係とに基づいて換算係数を求め、同換算係数に基づいて、クランクシャフト３１が所定角度回転する毎にクランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａをクランクポジションセンサ４２が正常である場合におけるクランク信号数Ｃｎに換算するようにしている。これにより、機関回転速度ＮＥがある程度高い場合であれ、パルス信号数の換算を精度良く行なうことができるようになる。
【０１２６】
（９）本実施形態では、ＥＣＵ４１により、基準クランク角ＣＡ０が検出された後に、機関回転速度ＮＥが最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）よりも大きくなることが抑制されるように内燃機関１１の出力を制限するようにしている。具体的には、機関回転速度ＮＥが最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）以上となると燃料噴射を停止するようにしている。これにより、クランクポジションセンサ４２から出力されるクランク信号数Ｃａが的確に換算されなくなることを抑制することができ、正常時のパルス信号数Ｃｎが精度良く把握することができなくなるといった問題の発生を抑制することができるようになる。また、機関回転速度ＮＥが上記最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）以上となると燃料噴射を停止することを通じて、機関回転速度ＮＥが最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）よりも大きくなることを的確且つ容易に抑制することができるようになる。
【０１２７】
尚、本発明に係る回転検出装置は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記第１実施形態では、図１０のステップＳ１０において機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１以上であると判断すると、ステップＳ１１において燃料噴射を停止するようにした。しかしながら、本発明に係る出力制限部はこれに限られるものではなく、他に例えば、機関回転速度ＮＥが上記所定回転速度Ｎ１よりも小さい停止回転速度Ｎｓｔｐ（Ｎｓｔｐ＜Ｎ１）以上となると燃料噴射を停止するようにしてもよい。また、燃料噴射を停止することに代えて、燃料噴射量をそのときの燃料噴射量よりも少なくするようにして内燃機関１１の出力を制限するようにしてもよい。
【０１２８】
・上記第２実施形態では、図１２のステップＳ１１０において機関回転速度ＮＥが上記最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）以上であると判断すると、ステップＳ１１１において燃料噴射を停止するようにした。しかしながら、本発明に係る出力制限部はこれに限られるものではなく、他に例えば、機関回転速度ＮＥが上記最大回転速度Ｎｔｈ１（Ｗ）よりも小さい停止回転速度Ｎｓｔｐ（Ｗ）以上となると燃料噴射を停止するようにしてもよい。また、燃料噴射を停止することに代えて、燃料噴射量をそのときの燃料噴射量よりも少なくするようにしても内燃機関１１の出力を制限するようにしてもよい。
【０１２９】
・上記各実施形態では、本発明に係る回転検出装置の第２の回転体及び第２の回転センサを、吸気カムシャフト２６及びカムポジションセンサ４３としてそれぞれ具体化したものについて例示した。しかしながら、第２の回転体及び第２の回転センサはこれらに限られるものではない。他に例えば、第２の回転センサが排気カムシャフト２７の基準回転角度の通過に対応した信号を出力するものにあっては、第２の回転体を排気カムシャフトとして具体化することもできる。
【０１３０】
・上記各実施形態及びその変形例では、第２の回転センサがカムシャフトの基準回転角度の通過に対応した信号を出力するものであったが、これに代えて、カムシャフト以外の回転体についてその基準回転角度の通過に対応した信号を出力するものとしてもよい。要するに、第２の回転体としては、クランクシャフト３１の回転に伴い回転するものであればよく、第２の回転センサとしては、シグナルロータ５１の欠歯部５３がクランクポジションセンサ４２を通過したときに上記基準回転角度の通過に対応した信号を出力するものであればよい。
【０１３１】
・上記各実施形態及びその変形例では、シグナルロータ５１の欠歯部５３が通過した旨判定されたことと第２の回転センサから上記信号が出力されたこととの双方に基づいてクランクシャフト３１の基準回転角度（基準クランク角ＣＡ０）を検出するようにした。しかしながら、本発明に係る基準回転角度検出部の構成はこれに限られるものではなく、他に例えば、シグナルロータ５１の欠歯部５３が通過した旨判定されたことのみに基づいて基準クランク角ＣＡ０を検出するようにしてもよい。
【０１３２】
・上記各実施形態によるように、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じている旨判定された場合に、機関出力低減処理を行なう、具体的には燃料噴射を停止して内燃機関１１の出力を低減する処理を行なうことが、クランクポジションセンサ４２に上記異常が生じることに起因して機関出力が過度に増大することを抑制する上では望ましい。しかしながら、本発明に係る出力低減部の構成はこれに限られるものではなく、燃料噴射を停止する制御構成に代えて、燃料噴射量をそのときの燃料噴射量に比べて少なくするようにしてもよい。この場合であっても、内燃機関１１の出力をある程度は低減することができる。
【０１３３】
・上記実施形態では、クランクシャフト３１が正回転方向のみに回転する期間である判定期間を、機関始動後、機関回転速度ＮＥが判定回転速度以上となった後の期間としたが、本発明に係る判定期間はこれに限られるものではない。要するに、クランクシャフト３１が正回転方向のみに回転する期間であればよく、他に例えば、上記判定回転速度よりも低い回転速度範囲以上となった後の期間としてもよい。
【０１３４】
・上記各実施形態では、回転検出装置の回転体をクランクシャフト３１、すなわち内燃機関の出力軸に具体化したものについて例示したが、本発明はこれに限られるものではなく、本発明を他の出力軸の回転検出装置、例えば電動機の出力軸の回転検出装置に対して適用することもできる。
【０１３５】
・上記各実施形態では、回転体が正回転方向へのみ回転する判定期間内において回転センサから連続して出力された２つのパルス信号の一方のパルス幅と他方のパルス幅とが異なることをもって上記異常が生じている旨判定するようにした。しかしながら、本発明に係る異常判定部の構成はこれに限られるものではなく、他に例えば、回転体が回転しているときに、第２センサ部からの出力信号がハイレベルとローレベルとの間で変化する一方、且つ第２センサ部からの出力信号が所定レベル（上記各実施形態においてはハイレベル）にて変化しない状態である旨判断されたことをもって、上記異常が生じている旨判定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１３６】
１１…内燃機関、１２…気筒、１３…ピストン、１４…燃焼室、１５…燃料噴射弁、１６…点火プラグ、２１…吸気通路、２２…吸気バルブ、２３…排気通路、２４…排気バルブ、２６…吸気カムシャフト（第２の回転体、カムシャフト）、２７…排気カムシャフト、３１…クランクシャフト（回転体、内燃機関の出力軸）、３２…変速機、３３…スタータモータ、４１…ＥＣＵ（電子制御装置、パルス幅検出部、回転速度検出部、異常判定部、換算部、出力低減部、欠歯通過判定部、基準回転角度検出部、出力制限部）、４２…クランクポジションセンサ、４３…カムポジションセンサ（第２の回転センサ）、４４…シフトポジションセンサ、４５…アクセルポジションセンサ、４６…ブレーキセンサ、４７…車速センサ、５１…シグナルロータ、５２…歯、５３…欠歯部、６１…メインセンサ、６２…サブセンサ、６３…処理装置、６４…タイマ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体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センサ部及び第２センサ部を有して、前記第１センサ部の出力信号が所定レベルであり且つ前記第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パルス幅のパルス信号を出力する回転センサを備える回転検出装置において、
前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅を検出するパルス幅検出部と、
前記回転体の回転速度を検出する回転速度検出部と、
前記第１センサ部の出力信号が前記所定レベルから変化しなくなる異常が生じているか否かを判定する異常判定部と、
前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合に、前記パルス幅検出部により検出されたパルス信号のパルス幅と前記回転速度検出部により検出された回転体の回転速度と前記異常時に前記回転センサから出力されるパルス信号数との対応関係に基づいて、当該出力されるパルス信号数を、前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算する換算部と、を備える
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転検出装置において、
前記回転センサに前記異常が生じており、且つ前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅がその公差の最大値であるときに、前記回転体が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから２つのパルス信号が出力される前記回転体の回転速度の最大値を所定回転速度とするとき、
前記換算部は、前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合、前記回転体の回転速度が前記所定回転速度以下のときに、前記回転体が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数を２分の１倍して前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算する
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の回転検出装置において、
前記回転センサに前記異常が生じているときに、前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅と前記回転体の回転速度と前記回転体が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数との間に成立する対応関係が予め規定され、
前記換算部は、前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合、前記パルス幅検出部により検出されたパルス信号のパルス幅と、前記回転体の回転速度と、前記対応関係とに基づいて換算係数を求め、同換算係数に基づいて、前記回転体が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数を前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算する
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の回転検出装置において、
前記異常判定部は、前記回転体が所定方向へのみ回転する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２つのパルス信号の一方のパルス幅と他方のパルス幅とが異なることをもって前記異常が生じている旨判定する
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の回転検出装置において、
前記回転体は内燃機関の出力軸であり、
前記回転速度検出部は、内燃機関の出力軸の回転速度を検出する
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の回転検出装置において、
前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合に、内燃機関の出力を所定の態様にて低減する出力低減部を備える
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の回転検出装置において、
内燃機関の出力軸には、その回転方向に沿って前記所定角度毎に設けられる複数の歯と、前記回転方向において互いに隣り合う前記歯間に設けられてこれら歯の間隔を不等間隔とする欠歯部とを有するシグナルロータが連結され、
前記回転センサは、前記シグナルロータに対向して配置される
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項８】
請求項７に記載の回転検出装置において、
前記回転センサから連続して出力される２つのパルス信号間の時間間隔に基づいて前記欠歯部の通過の有無を判定する欠歯通過判定部と、
内燃機関の出力軸の回転に伴い回転する第２の回転体の基準回転角度の通過に対応した信号を出力するセンサであって、前記シグナルロータの前記欠歯部が前記回転センサを通過したときに前記信号を出力する第２の回転センサと、
前記欠歯通過判定部により前記欠歯部が通過した旨判定されたことと前記第２の回転センサから前記信号が出力されたこととの少なくとも一方に基づいて内燃機関の出力軸の基準回転角度を検出する基準回転角度検出部と、を備える
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項９】
請求項８に記載の回転検出装置において、
前記第２の回転体は、機関バルブを開閉駆動するカムが設けられるカムシャフトであり、
前記第２の回転センサは前記カムシャフトの基準回転角度の通過に対応した信号を出力する
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９に記載の回転検出装置において、
前記基準回転角度検出部は、前記換算部により当該出力されるパルス信号数を前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算するようにした後に、内燃機関の出力軸の基準回転角度を検出する
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の回転検出装置において、
前記回転センサに前記異常が生じており、且つ前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅がその公差の最大値であるときに、内燃機関の出力軸が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから２つのパルス信号が出力される機関回転速度の最大値を所定回転速度とするとき、
前記換算部は、前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合、機関回転速度が前記所定回転速度以下のときに、内燃機関の出力軸が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数を２分の１倍して前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算するものであり、
前記基準回転角度検出部により前記基準回転角度が検出された後に、機関回転速度が前記所定回転速度よりも大きくなることが抑制されるように内燃機関の出力を制限する出力制限部を備える
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の回転検出装置において、
前記出力制限部は、機関回転速度が前記所定回転速度以下の停止回転速度以上となると燃料噴射を停止する
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の回転検出装置において、
前記回転センサに前記異常が生じているときに、前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅と機関回転速度と内燃機関の出力軸が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数との間に成立する対応関係が予め規定され、
前記換算部は、前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合、前記パルス幅検出部により検出されたパルス信号のパルス幅と、機関回転速度と、前記対応関係とに基づいて換算係数を求め、同換算係数に基づいて、内燃機関の出力軸が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数を前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算するものであり、
前記回転センサに前記異常が生じており、且つ前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅が所定の大きさであるときに、内燃機関の出力軸が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから１つ以上のパルス信号が出力される機関回転速度の最大値を最大回転速度とするとき、
前記基準回転角度検出部により前記基準回転角度が検出された後に、機関回転速度が前記最大回転速度よりも大きくなることが抑制されるように内燃機関の出力を制限する出力制限部を備える
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の回転検出装置において、
前記出力制限部は、機関回転速度が上記最大回転速度以下の停止回転速度以上となると燃料噴射を停止する
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項１】
回転体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センサ部及び第２センサ部を有して、前記第１センサ部の出力信号が所定レベルであり且つ前記第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パルス幅のパルス信号を出力する回転センサを備える回転検出装置において、
前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅を検出するパルス幅検出部と、
前記回転体の回転速度を検出する回転速度検出部と、
前記第１センサ部の出力信号が前記所定レベルから変化しなくなる異常が生じているか否かを判定する異常判定部と、
前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合に、前記パルス幅検出部により検出されたパルス信号のパルス幅と前記回転速度検出部により検出された回転体の回転速度と前記異常時に前記回転センサから出力されるパルス信号数との対応関係に基づいて、当該出力されるパルス信号数を、前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算する換算部と、を備える
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転検出装置において、
前記回転センサに前記異常が生じており、且つ前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅がその公差の最大値であるときに、前記回転体が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから２つのパルス信号が出力される前記回転体の回転速度の最大値を所定回転速度とするとき、
前記換算部は、前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合、前記回転体の回転速度が前記所定回転速度以下のときに、前記回転体が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数を２分の１倍して前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算する
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の回転検出装置において、
前記回転センサに前記異常が生じているときに、前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅と前記回転体の回転速度と前記回転体が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数との間に成立する対応関係が予め規定され、
前記換算部は、前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合、前記パルス幅検出部により検出されたパルス信号のパルス幅と、前記回転体の回転速度と、前記対応関係とに基づいて換算係数を求め、同換算係数に基づいて、前記回転体が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数を前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算する
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の回転検出装置において、
前記異常判定部は、前記回転体が所定方向へのみ回転する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２つのパルス信号の一方のパルス幅と他方のパルス幅とが異なることをもって前記異常が生じている旨判定する
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の回転検出装置において、
前記回転体は内燃機関の出力軸であり、
前記回転速度検出部は、内燃機関の出力軸の回転速度を検出する
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の回転検出装置において、
前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合に、内燃機関の出力を所定の態様にて低減する出力低減部を備える
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の回転検出装置において、
内燃機関の出力軸には、その回転方向に沿って前記所定角度毎に設けられる複数の歯と、前記回転方向において互いに隣り合う前記歯間に設けられてこれら歯の間隔を不等間隔とする欠歯部とを有するシグナルロータが連結され、
前記回転センサは、前記シグナルロータに対向して配置される
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項８】
請求項７に記載の回転検出装置において、
前記回転センサから連続して出力される２つのパルス信号間の時間間隔に基づいて前記欠歯部の通過の有無を判定する欠歯通過判定部と、
内燃機関の出力軸の回転に伴い回転する第２の回転体の基準回転角度の通過に対応した信号を出力するセンサであって、前記シグナルロータの前記欠歯部が前記回転センサを通過したときに前記信号を出力する第２の回転センサと、
前記欠歯通過判定部により前記欠歯部が通過した旨判定されたことと前記第２の回転センサから前記信号が出力されたこととの少なくとも一方に基づいて内燃機関の出力軸の基準回転角度を検出する基準回転角度検出部と、を備える
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項９】
請求項８に記載の回転検出装置において、
前記第２の回転体は、機関バルブを開閉駆動するカムが設けられるカムシャフトであり、
前記第２の回転センサは前記カムシャフトの基準回転角度の通過に対応した信号を出力する
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９に記載の回転検出装置において、
前記基準回転角度検出部は、前記換算部により当該出力されるパルス信号数を前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算するようにした後に、内燃機関の出力軸の基準回転角度を検出する
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の回転検出装置において、
前記回転センサに前記異常が生じており、且つ前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅がその公差の最大値であるときに、内燃機関の出力軸が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから２つのパルス信号が出力される機関回転速度の最大値を所定回転速度とするとき、
前記換算部は、前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合、機関回転速度が前記所定回転速度以下のときに、内燃機関の出力軸が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数を２分の１倍して前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算するものであり、
前記基準回転角度検出部により前記基準回転角度が検出された後に、機関回転速度が前記所定回転速度よりも大きくなることが抑制されるように内燃機関の出力を制限する出力制限部を備える
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の回転検出装置において、
前記出力制限部は、機関回転速度が前記所定回転速度以下の停止回転速度以上となると燃料噴射を停止する
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の回転検出装置において、
前記回転センサに前記異常が生じているときに、前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅と機関回転速度と内燃機関の出力軸が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数との間に成立する対応関係が予め規定され、
前記換算部は、前記異常判定部により前記異常が生じている旨判定された場合、前記パルス幅検出部により検出されたパルス信号のパルス幅と、機関回転速度と、前記対応関係とに基づいて換算係数を求め、同換算係数に基づいて、内燃機関の出力軸が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから出力されるパルス信号数を前記回転センサが正常である場合におけるパルス信号数に換算するものであり、
前記回転センサに前記異常が生じており、且つ前記回転センサから出力されるパルス信号のパルス幅が所定の大きさであるときに、内燃機関の出力軸が前記所定角度回転する毎に前記回転センサから１つ以上のパルス信号が出力される機関回転速度の最大値を最大回転速度とするとき、
前記基準回転角度検出部により前記基準回転角度が検出された後に、機関回転速度が前記最大回転速度よりも大きくなることが抑制されるように内燃機関の出力を制限する出力制限部を備える
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の回転検出装置において、
前記出力制限部は、機関回転速度が上記最大回転速度以下の停止回転速度以上となると燃料噴射を停止する
ことを特徴とする回転検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−７３０５４（Ｐ２０１２−７３０５４Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１６６０８（Ｐ２０１０−２１６６０８）
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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