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专利名称：旋转传感器的异常判断装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对旋转传感器的异常的产生进行判断的异常判断装置，该旋转传感器每当旋转体旋转预定角度时输出对应于其旋转方向的脉冲信号。
背景技术：
近年来，为了实现燃料消耗量的减少与废气排放的减少，提出并实用化了如下的技术，g卩，如作为车辆驱动源而具备内燃机和电动机的混合动力车辆、以及在交叉路口等处的车辆停止时使内燃机的运转暂时停止的车辆等这样，在车辆的运转时实施使内燃机的运转间歇性地停止的控制(自动停止再启动控制)的技术。在这种车辆中，通过在自动停止再启动控制中的内燃机的自动停止时正确地把握其输出轴的旋转角，从而能够在此后的内燃机的再启动时恰当地执行内燃机控制(燃料喷射控制等)，并且能够适当地执行该再启动并使其迅速地完成。
内燃机的输出轴并不限于总向一个方向进行旋转，有时会在输出轴的旋转的停止过程中或停止的期间内，暂时性地在与通常运转时的方向(正方向)相反的方向(反方向)上进行旋转。因此，假设作为用于检测内燃机的输出轴的旋转角的旋转传感器而采用仅对旋转量进行检测的传感器时，由于在输出轴进行了反转时无法通过该旋转传感器的输出信号来掌握该情况，因而对应于此，在由旋转传感器检测出的内燃机的输出轴的旋转角和实际的旋转角之间会产生偏差。因此，在这种情况下有可能会变得无法适当地实施内燃机的再启动。因此，例如在专利文献I中，提出了如下的技术，即，作为这种旋转传感器而采用，每当内燃机的输出轴旋转预定角度时，输出具有根据该旋转方向而不同的输出宽度的脉冲信号的传感器。上述文献I的旋转传感器具备被安装在内燃机的输出轴上的圆盘形状的信号转子、和被设置在该信号转子的附近的两个传感器部(第一传感器部及第二传感器部)。在信号转子的外周上每隔预定角度间隔而形成有多个突起，且两个传感器部均在每次信号转子的突起通过该传感器部的附近时输出脉冲状的信号。这些传感器部被设定为，输出相位相互错开了的脉冲状的信号。并且，该旋转传感器输出与来自各传感器部的信号相对应的脉冲信号。该脉冲信号的输出宽度被设定为，根据第二传感器部的输出信号的变化时的该输出信号的变化方式(从低电平信号向高电平信号的变化(上升)、或者从高电平信号向低电平信号的变化(下降))和第一传感器部的输出值(高电平信号或低电平信号)之间的关系而不同。根据上述文献I的旋转传感器，能够通过来自旋转传感器的脉冲信号的数量来掌握内燃机输出轴的旋转量，并且能够通过该脉冲信号的宽度来掌握内燃机输出轴的旋转方向，而且能够在考虑了向反方向的旋转的基础上高精度地求取内燃机输出轴的旋转角。但是，在上述旋转传感器中，当例如产生了对脉冲信号进行传送的信号线断线等的异常时，会变得无法对内燃机的输出轴的旋转角进行检测。因此，在上述文献I中提出了一种对于这种旋转传感器的异常的产生进行判断的异常判断装置。在上述文献I的异常判断装置中，当检测出脉冲信号的电压电平，并且该脉冲信号成为了高电平信号或者低电平信号的状态持续了预定时间以上时，被判断为正在发生旋转传感器的异常。在先技术文献专利文献专利文献I :日本特开2005-233622号公报(第5_6页、图2_3)

发明内容
发明所要解决的课题在上述旋转传感器中，例如产生了第一传感器部的输出信号不从固定值(高电平信号或者低电平信号)进行变化的异常时等，根据所产生的异常的不同有时会随着内燃机的输出轴的旋转而继续进行周期的脉冲信号的输出。在这种情况下，由于从旋转传感器输出的脉冲信号的可靠性极低，并且无法避免在以该脉冲信号为基础所掌握的内燃机的输出轴的旋转角和实际的旋转角之间产生偏差的现象，因此希望对该异常的产生进行检测并且适当地进行应对。但是，由于在上述的异常判断装置中，是基于脉冲信号的电压电平经过预定时间而不发生变化的情况而实施异常产生的判断，因此存在无法判断出这种异常的产生的问题。另外，这种问题并不仅限于输出根据内燃机的输出轴的旋转方向而具有不同的宽度的脉冲信号的旋转传感器，即使采用使例如电压电平等的其他的输出方式不同的旋转传感器，在产生脉冲信号的周期性输出被继续进行的异常的情况下也同样会产生上述问题。此外，并不限于用于检测内燃机的输出轴的旋转的旋转传感器，只要是用于检测某种旋转体的旋转的旋转传感器，均同样可能产生上述问题。本发明的目的在于，提供一种能够准确地判断出旋转传感器的异常产生的异常判断装置。用于解决课题的方法为了达成上述目的，按照本发明的第一方式而提供一种对旋转体的旋转进行检测的旋转传感器的异常判断装置。所述旋转传感器具有第一传感器部以及第二传感器部，每当所述旋转体旋转预定角度时，所述第一传感器部以及第二传感器部输出脉冲状的信号。第一传感器部以及第二传感器部输出相位相互错开了的信号。所述旋转传感器被构成为，在所述第一传感器部的输出信号为预先设定的值且所述第二传感器部的输出信号发生了变化的条件成立时，根据该条件成立时的所述第二传感器部的输出信号的变化方向而以不同的输出方式输出脉冲信号。所述异常判断装置具备判断部，所述判断部在所述旋转体只进行朝向预定方向的旋转的判断期间内，根据从所述旋转传感器连续输出的两个脉冲信号中的一个脉冲信号的输出方式和另一个脉冲信号的输出方式有所不同的情况，而判断为该旋转传感器为异常。在上述结构中，当产生从预先设定了第二传感器部的输出信号的预定值(例如，高电平信号或者低电平信号)不发生变化的异常时，在旋转体朝向一个方向旋转时，会成为从旋转传感器交替输出不同输出方式的脉冲信号的状态。根据上述结构，能够根据从旋转传感器交替输出不同输出方式的脉冲信号的情况，来准确地判断上述异常的产生。在技术方案I所述的发明中，也可以采用如下方式，即，所述判断部在所述判断期间内，对判断为所述两个脉冲信号中的一个脉冲信号的输出方式和另一个脉冲信号的输出方式成为了不同的方式的判断次数进行计数，并且在该判断次数成为了阈值以上时，判断为所述旋转传感器为异常。根据上述结构，能够在通过噪音等的影响而成为了从旋转传感器偶发性地交替输出不同输出方式的脉冲信号的状态的情况下，抑制被误判断成旋转传感器为异常的情况，并且能够高精度地判断出旋转传感器的异常。在技术方案I或2所 述的发明中，也可以采用如下方式，S卩，所述旋转体为内燃机的输出轴，所述判断期间为所述输出轴仅进行正转的期间。根据上述结构，能够根据在内燃机的输出轴仅进行正转的判断期间内，成为了从旋转传感器交替输出表示正转的输出方式的脉冲信号和表示反转的输出方式的脉冲信号的状态的情况，来准确地判断出旋转传感器的异常。在技术方案4所述的发明中，也可以采用如下方式，S卩，所述判断期间为，所述输出轴以不会在该输出轴上产生反转的下限旋转速度以上的速度而进行旋转的期间。根据上述结构，虽然内燃机的输出轴在该内燃机的运转停止时有时会临时地反转，但是当输出轴的旋转速度(内燃机旋转速度)以某种程度而升高时将不会进行反转。由此，如上述结构所示，能够将内燃机旋转速度为不产生内燃机的输出轴的反转的下限旋转速度以上的期间设定为该输出轴仅进行正转的判断期间。在技术方案4所述的发明中，也可以采用如下方式，S卩，所述输出轴在所述内燃机的启动时通过启动电动机而被正转，所述判断期间为，所述启动电动机处于驱动状态的启动期间。通常，为了内燃机的启动，在启动电动机正在被驱动时，内燃机的输出轴正在进行正转。由此，能够如上述结构那样，将这种启动电动机处于驱动状态的启动期间设定为内燃机的输出轴仅进行正转的判断期间。在技术方案2所述的发明中，也可以采用如下方式，S卩，所述旋转体为内燃机的输出轴，所述输出轴在所述内燃机的启动时通过启动电动机而被正转，所述判断期间包括，所述输出轴以不会在该输出轴上产生反转的下限旋转速度以上的速度而进行旋转的第一判断期间、和作为所述启动电动机处于驱动状态的启动期间的第二判断期间，所述阈值包括，与所述第一判断期间相对应的第一阈值和与所述第二判断期间相对应的第二阈值，且所述第一阈值大于所述第二阈值。根据上述结构，由于越将上述阈值设定为较大的值，则越不会在判断次数不增多时判断成旋转传感器为异常，因此能够高精度地实施对异常产生的判断。另一方面，由于到判断出旋转传感器为异常所需的时间变长，因此不能在旋转传感器的异常时迅速地执行故障保护处理，并且有可能在内燃机的启动时导致该启动时间的长期化。在这一点上，在上述结构中，所述预定旋转速度期间内的阈值被设定为，大于所述启动期间内的阈值。因此，能够在预定旋转速度期间内高精度地判断出旋转传感器的异常，并且能够在启动期间内迅速地判断出异常的产生从而执行故障保护处理，进而能够抑制启动时间的长期化。如上所述，根据上述结构，能够在预定旋转速度期间及启动期间内分别适当地执行旋转传感器的异常判断。在技术方案5或6所述的发明中，也可以采用如下方式，即，所述内燃机为，作为驱动源而被搭载于车辆上的构件，所述启动期间为，所述启动电动机处于驱动状态、且与所述内燃机相连接的变速器处于将动力传递切断的空档状态的期间。例如在上坡道路上使车载内燃机再启动时驾驶员没有踩下制动踏板的情况下，车辆有时会因为其自重而后退。当如上所述而车辆后退时，在变速器没有成为空档状态的情况下，内燃机的输出轴将会反转。
关于这一点，根据上述结构，能够通过将启动电动机处于驱动状态且变速器处于空档状态的期间设定为启动期间，从而将内燃机的输出轴确实只进行正转的期间设定为启动期间、即判断期间。在技术方案5或6所述的发明中，也可以采用如下方式，S卩，所述内燃机为，作为驱动源而被搭载于车辆上的构件，所述启动期间为，所述启动电动机处于驱动状态、且所述车辆处于停止状态的期间。只要车辆处于停止状态，就能够判断为，车辆不会如上所述而成为因其自重而后退的状态，并且也不会出现因该车辆的后退而使内燃机的输出轴反转的现象。根据上述结构，能够通过将启动电动机处于驱动状态且搭载有内燃机的车辆处于停止状态的期间设定为启动期间，从而将内燃机的输出轴确实只进行正转的期间设定为启动期间、即判断期间。在技术方案3至8中的任意一项所述的发明中，也可以采用如下方式，即，还具备控制部，其执行自动停止再启动控制，所述自动停止再启动控制为，在预定的停止条件成立时使所述内燃机自动停止，而在预定的再启动条件成立时使所述内燃机自动启动的控制；禁止部，当在所述判断期间内检测出所述旋转传感器的异常时，所述禁止部禁止所述自动停止再启动控制的执行。根据上述结构，能够避免根据由产生了异常的旋转传感器而计算出的内燃机的输出轴的旋转角、即可靠性极低的旋转角来实施内燃机的再启动的现象，并且能够抑制启动不良等的不良状况的产生。


图I为表示具备本发明的一种实施方式所涉及的旋转传感器的异常判断装置的车辆的概要结构的简图。图2为表示通过图I的异常判断装置而执行的自动停止处理程序的流程图。图3为表示通过图I的异常判断装置而执行的再启动处理程序的流程图。图4为表不主传感器的输出信号的变化方式、和副传感器的输出信号、和关于由输出设备输出的曲轴的旋转方向的信息之间的关系的表。图5为表示曲轴的正转时的、各输出信号的推移的一个示例的时序图。图6为表不曲轴的反转时的、各输出信号的推移的一个不例的时序图。图7为表示旋转传感器的异常产生时的、各输出信号的推移的时序图。图8为表示通过图I的异常判断装置而执行的异常判断处理程序的流程图。图9为表示图8的异常判断处理的执行方式的一个示例的时序图。图10为表示其他实施方式所涉及的异常判断处理程序的流程图。
具体实施例方式下面，对将本发明具体化了的一种实施方式进行说明。在图I中图示了，具备本实施方式所涉及的旋转传感器40的异常判断装置的车辆的概要结构。如图I所示，在车辆10上搭载有作为驱动源的内燃机11。在作为内燃机11的输出轴(旋转体)的曲轴12上，经由自动变速器13而连接有驱动轮14。并且，内燃机11所产生的动力经由自动变速器13而被传递至驱动轮14上。在上述曲轴12上连接有启动电动机17。该启动电动机17在通过由乘员实施的驾驶开关(省略图示)的操作从而启动内燃机11时、或使内燃机11自动启动时，作为电动机而发挥功能。详细而言，通过启动电动机17的驱动，从而使内燃机11的曲轴12被强制性地驱动旋转(启动)，进而使该曲轴12被施加用于内燃机11的启动的辅助转矩。在上述内燃机11的燃烧室18内，通过进气通道19而吸入有空气，并且被供给有 从燃料喷射阀20喷射的燃料。并且，当对于由这种吸入空气和喷射燃料构成的混合气体实施通过火花塞21而进行的点火时，通过该混合气体的燃烧从而使活塞22进行往复移动，进而使内燃机11的曲轴12旋转。燃烧后的混合气体作为废气而从内燃机11的燃烧室18被送出至排气通道23内。本实施方式所涉及的异常判断装置具备，执行用于车辆10的驾驶的各种控制的电子控制装置30。该电子控制装置30具备执行与各种控制有关的各种运算处理的中央处理装置(CPU)、存储有该运算所需的程序与数据的非易失性存储器(ROM)、临时性地存储有CPU的运算结果的易失性存储器(RAM)、用于在与外部之间输入及输出信号的输入端口及输出端口等。在电子控制装置30的输入端口上连接有各种传感器类部件。作为这种传感器类部件，例如可以列举出用于检测车辆10的行驶速度SPD的速度传感器31、用于检测加速踏板(省略图示)的踩踏量(加速器踩踏量AC)的加速器操作量传感器32、用于检测该加速踏板的踩踏的有无的怠速开关33。此外，作为传感器类部件，可以列举出用于检测制动踏板(省略图示)的踩踏的有无的制动器开关34、用于检测被设置在进气通道19上的节气门24的开度(节气门开度TA)的节气门传感器36、用于检测通过进气通道19的空气的量(通道空气量GA)的空气量传感器37。而且，作为传感器类部件，还可以列举出用于检测内燃机11的冷却水的温度THW的水温传感器38、用于检测曲轴12的旋转速度(内燃机旋转速度)及旋转角(曲轴转角(°C A))的旋转传感器40等。电子控制装置30根据各种传感器类部件的输出信号，来掌握如内燃机旋转速度与内燃机负载KL等的内燃机11的运转状态。另外，内燃机负载KL根据基于加速器踩踏量AC、节气门开度TA以及通道空气量GA而求出的内燃机11的进气量和内燃机旋转速度而进行计算。电子控制装置30根据以这种方式掌握到的内燃机11的运转状态，而向被连接在输出端口上的各种驱动电路输出指令信号。以这种方式，通过电子控制装置30而执行自动变速器13的动作控制、启动电动机17的驱动控制、燃料喷射阀20的动作控制(燃料喷射控制)、火花塞21的动作控制(点火正时控制)、节气门24的动作控制(节气门控制)等的各种控制。本实施方式所涉及的车辆10具备自动停止启动功能,所述自动停止启动功能为，为了实现其耗油率的改善与废气排放的减少，当在交差路口等处车辆10停止时使内燃机11自动停止，并且在该自动停止过程中的任意时刻通过自动启动内燃机11而将车辆10设定为能够出发的功能。下面，参照图2及图3，对本实施方式的自动停止再启动控制所涉及的处理进行说明。另外，图2为，表示使内燃机11自动停止的处理(自动停止处理)的程序的流程图，图3为，表示使内燃机11自动启动的处理(再启动处理)的程序的流程图。这些流程图所示的一系列的处理，分别作为每隔预定周期的中断处理，通过电子控制装置30而执行。在本实施方式中，电子控制装置30作为执行自动停止再启动控制的控制部、以及禁止该自动停止再启动控制的执行的禁止部而发挥功能。在此，首先参照图2，对自动停止处理的程序进行说明。如图2所示，在该处理中，首先，通过上述各种传感器类部件的输出信号而使车辆10与内燃机11的运转状态被读入到电子控制装置30中(步骤SlOl )，并且根据这些运转状 态而判断自动停止条件是否成立(步骤S102)。具体而言，例如根据以下条件(条件I) (条件5)全部被满足的情况，来判断出自动停止条件已成立。(条件I)内燃机11的暖机已结束的情况(冷却水温度THW高于水温下限值的情况)。(条件2)加速踏板没有被踩踏的情况(怠速开关被置于“接通”的情况)。(条件3)制动踏板被踩踏的情况(制动开关被置于“接通”的情况)。(条件4)车辆10处于停止中的情况。(条件5)在上述(条件I) (条件4)全部被满足之后，不存在执行了内燃机11的自动停止的经历的情况。并且，在上述(条件I) (条件5)中的即使某一项不满足的情况下(在步骤S102中为否)，则自动停止条件不成立，从而作为未处于执行内燃机11的自动停止的条件下，而暂且结束本处理。此后，在通过于交叉路口处使车辆10停止等，从而判断为上述自动停止条件已成立时(在步骤S102中为是)，则通过例如停止向内燃机11的燃料供给等，从而停止内燃机11的运转(步骤S103)。并且之后，暂且结束本处理。下面，参照图3，对再启动处理的程序进行说明。如图3所示，在该处理中，首先通过上述各种传感器类部件的输出信号而使车辆10与内燃机11的运转状态被读入到电子控制装置30中(步骤S201)，并且根据这些运转状态而判断再启动条件是否已成立(步骤S202 )。具体而言，在通过上述的自动停止处理而使内燃机11处于停止状态的条件下，在上述(条件I) (条件4)中的即使一个条件变为不满足的情况下，也判断为再启动条件已成立。并且，即使在内燃机11没有被自动停止的情况下、或者内燃机11被自动停止了的情况下，在上述(条件I) (条件4)全部被满足时(在步骤S202中为否)，则再启动条件不成立，从而作为未处于执行内燃机11的再启动的条件下，而暂且结束本处理。此后，当在内燃机11的自动停止状态下，上述(条件I) (条件4)中的即使一个条件变为不被满足时(在步骤S202中为是)，也作为再启动条件已成立，从而执行使内燃机11再启动的处理(步骤S203)。具体而言,通过驱动所述启动电动机17,从而开始执行所述启动动作。此外,通过与此同时执行众所周知的燃料喷射控制与点火正时控制，从而使内燃机11再启动。并且此后，暂且结束本处理。
在此，在上述车辆10 (参照图I)中，通过在经过自动停止处理的内燃机11的自动停止时正确地掌握曲轴12的曲轴转角，从而能够在经过了此后的再启动处理的内燃机11的再启动时适当地执行内燃机控制(燃料喷射控制与点火正时控制等)，并且能够适当地执行该再启动且使其迅速地完成。曲轴12并不限于总向一个方向旋转，在该曲轴12的旋转停止的过程中与停止的期间内，有时会暂时性地向与内燃机11的通常运转时的方向(正方向)相反的方向(反方向)旋转。因此，假设在将仅输出与曲轴12的旋转量相对应的信号的构件作为旋转传感器而采用时，则在曲轴12向反方向旋转时将无法从该系统的输出信号中掌握到此情况，从而与此相对应，在通过旋转传感器的输出信号而求出的曲轴转角和实际的曲轴转角之间将会产生偏差。在本实施方式中，作为旋转传感器40而采用了如下的构件，所述构件在对曲轴12的旋转量进行检测的同时对旋转方向进行检测，并且输出与这些所检测出的旋转量及旋转方向相对应的信号(曲轴信号NE (原文为曲轴转角))。通过根据该曲轴信号NE而由电子控 制装置30来求出曲轴转角，从而能够在考虑到曲轴12向反方向的旋转的同时高精度地求出曲轴转角。而且，由于在本实施方式中，曲轴12反转的现象为仅在该曲轴12的旋转停止的过程中与停止的期间内产生的现象，因此仅在有可能产生该现象的期间(详细而言为，反转检测期间)内实施由电子控制装置30进行的、对于向反方向的旋转的检测。具体而言，电子控制装置30将在反转检测期间内表示旋转传感器40的输出信号中的反转的信号设定为有效，且将在反转检测期间以外的期间内表示该反转的信号设定为无效。另外，作为反转检测期间而设定了，从以下的(开始条件)成立起至(结束条件)成立为止的期间。(开始条件)为了自动停止内燃机11而停止从燃料喷射阀20的燃料喷射，且内燃机旋转速度成为预定速度(例如，400转/分钟)以下的情况。(结束条件)为了再启动内燃机11而在开始了启动电动机17的动作之后使曲轴12向正方向旋转了预定数(例如，I次旋转)以上的情况。下面，对旋转传感器40及其周边的构件的具体的结构进行说明。在内燃机11的曲轴12上，安装有与该曲轴12—体旋转的圆盘形状的信号转子41。在信号转子41的外周每隔预定角度I(TCA)形成有突起。此外，该信号转子41具备没有形成突起(连续的位置上的两个突起)的部分、即所谓的缺齿部。在上述信号转子41的附近设置有旋转传感器40。该旋转传感器40具备，被设置在上述信号转子41的附近的两个传感器(主传感器42及副传感器43)、和输出与曲轴转角的变化相对应的信号(曲轴信号NE)的输出设备44。在本实施方式中，主传感器42作为第二传感器部而发挥功能,且副传感器43作为第一传感器部而发挥功能。主传感器42及副传感器43为，在每次随着曲轴12的旋转而使信号转子41的突起通过该传感器42、43的附近时，分别输出脉冲状的信号的构件，并且被安装在输出相位相互错开了预定角度(5°C A)的信号的位置上。输出设备44将主传感器42及副传感器43的输出信号读入，并且根据这些输出信号而形成随着曲轴转角的变化而发生变化的曲轴信号NE并进行输出。曲轴信号NE是在如下这种考虑的基础上形成的。
在图4中图不了，主传感器42的输出信号变化时的该输出信号的变化方式、副传感器43的输出信号、和关于通过输出设备44而输出的曲轴12的旋转方向的信息之间的关系O如图4的(条件A)所示，当在主传感器42的输出信号从高电平信号向低电平信号变化(下降)时，副传感器43的输出信号为预先设定的值、即高电平信号(高电平)的情况下，检测出曲轴12向正方向旋转而形成了每预定角度的曲轴转角的状况。此外，如图4的(条件B)所示，当在主传感器42的输出信号从低电平信号向高电平信号的变化(上升)时，副传感器43的输出信号为高电平信号的情况下，检测出曲轴12向反方向旋转而形成了每预定角度的曲轴转角的状况。如此，在本实施方式中，当副传感器43的输出信号为高电平信号且主传感器42的输出信号发生了变化的条件成立时，将检测出曲轴12旋转了预定角度的状况，并且根据该条件成立时的主传感器42的输出信号的变化方向而检测出了曲轴12的旋转方向。并且，根据来自主传感器42及副传感器43的输出信号而以如下的方式生成并输出曲轴信号NE。在图5中图示了，在曲轴12进行正转时的主传感器42的输出信号、副传感器43的输出信号、和曲轴信号NE之间的关系。如图5所示，成为高电平信号的曲轴信号NE在从上述(条件A)(参照图4)的成立的正时起至经过了预先设定的预定时间Tl (例如，数十毫秒)为止的期间内(时刻til tl2、tl3 tl4、tl5 tl6)被变更为低电平信号。电子控制装置30通过对形成该曲轴信号NE的脉冲信号的数量进行计数并求出相当于曲轴转角的值(详细而言，根据图5所示的曲轴计数器的计数值)，从而检测出该曲轴转角。此时，每当曲轴信号NE从高电平信号变化至低电平信号时，曲轴计数器的计数值每次会被增加“I”(时刻tll、tl3、tl5)。另外，曲轴计数器的计数值越成为较大的值，则表示曲轴转角越大，并且当成为相当于720V A的值时，成为相当于0°C A的值。此外，通过根据曲轴信号NE而由电子控制装置30检测出上述缺齿部的通过，从而判断出曲轴转角成为了基准角(例如，0°C A)，进而将曲轴计数器的计数值变更为与该基准角相对应的值。在图6中图示了，曲轴12进行反转时的主传感器42的输出信号和副传感器43的输出信号和曲轴信号NE之间的关系。如图6所示，在曲轴12进行反转时成为高电平信号的曲轴信号NE在从上述(条件B)(参照图4)成立的正时起至经过了预先设定的预定时间TL为止的期间内(时刻t21 t23、t24 t26、t27 t29)被变更为低电平信号。作为该预定时间T2，被设定为与曲轴12进行正转时的预定时间Tl (参照图5)相比较长的时间(例如，数百毫秒)。此外，在曲轴12进行反转时，通过电子控制装置30而以下述方式求出曲轴计数器的计数值。首先，当曲轴信号NE从高电平信号变化至低电平信号时，曲轴计数器的计数值暂且被增加“I”(时刻t21、t24、t27)。此后，当曲轴信号NE成为低电平信号的期间成为判断值(其中，预定时间Tl <判断值<预定时间T2)以上时(时刻t22、t25、t28)，则认为该曲轴信号NE的脉冲宽度成为了表示曲轴12的反转的值，并且从曲轴计数器的计数值中减去“2”。通过这些一系列的操作而将曲轴计数器的计数值每次减少“I”。 但是，如图7所示，当产生上述副传感器43的输出信号不从高电平信号进行变化的异常时，在曲轴12进行正转的情况下，则成为作为曲轴信号NE将交替输出表示曲轴12正转了的信号和表示反转了的信号。此时，因为交替重复曲轴计数器的计数值的增加(时刻t31、t33、t35、t37)和减少(时刻t32、t34、t36)，所以尽管曲轴12在进行正转，但是该计数值不会变大，从而在通过电子控制装置30而检测出的曲轴转角和实际的曲轴转角之间产生了偏差。并且，由此有可能导致无法迅速地完成内燃机11的再启动。因此，在本实施方式中，将曲轴12仅进行正转的期间设定为判断期间，并且当在该判断期间内从旋转传感器40的输出设备44连续输出的两个脉冲信号(低电平信号)中的一个脉冲信号(低电平信号)的输出宽度和另一个脉冲信号(低电平信号)的输出宽度不同时，执行判断为该旋转传感器40为异常的处理(异常判断处理)。当通过产生副传感器43的输出信号不从高电平信号进行变化的异常，从而成为了从旋转传感器40交替输出具有表不曲轴12的正转的输出宽度的脉冲信号和具有表不曲轴12的反转的输出宽度的脉冲信号时，将通过上述的异常判断处理而判断出成为了这种状态的情况，从而准确地判断出上述异常的产生。
另外，还能够根据在判断期间内只有具有表示反转的输出宽度的脉冲信号被输入至电子控制装置30内的情况，来判断旋转传感器40为异常。但是，如果仅在从旋转传感器40中输出了具有表示正转的输出宽度的脉冲信号的正时执行异常产生的判断，则会被误判为旋转传感器40没有产生异常。此外，根据异常判断的执行间隔，有可能成为在该执行正时常时输出具有表示正转的输出宽度的脉冲信号的情况，并且，在这种情况下将变得无法判断出旋转传感器40的异常。关于这一点，在本实施方式中，能够在不受限于异常判断的执行正时与执行间隔的条件下，准确且及时地判断出旋转传感器40的异常产生。并且，基于这种判断，能够对上述旋转传感器40的异常的产生进行适当地应对。另外，仅限于在曲轴12仅进行正转的判断期间内执行异常产生的判断是出于如下的理由。当曲轴12的旋转停止时，有时会因为被充填在内燃机11的燃烧室18内的进气的压缩和膨胀被交替反复执行，而产生曲轴12的旋转方向朝向正方向和反方向交替摆动的现象、即所谓的自激振动现象。在这种自激振动现象的产生时，即使在从副传感器43中正常输出信号的情况下，也会因为曲轴12实际上交替反复进行正转和反转，所以从旋转传感器40中连续输出的两个脉冲信号中的一个脉冲信号的输出宽度成为表示正转的宽度，并且另一个脉冲信号的输出宽度成为表示反转的宽度。由此，如果仅根据成为了上述两个脉冲信号中的一个脉冲信号的输出宽度和另一个脉冲信号的输出宽度不同的状态的情况来对上述异常的产生进行判断，则会在这种自激振动现象的产生时被误判为旋转传感器40产生了异常。此外，并不仅限于自激振动现象的产生时，在曲轴12的旋转停止时该旋转方向从正转转换为反转或者从反转转换为正转的情况下，也将出现从旋转传感器40中连续输出的两个脉冲信号中的一个脉冲信号的输出宽度成为表示正转的宽度，且另一个脉冲信号的输出宽度成为表示反转的宽度的情况。因此，如果在这种情况下，也同自激振动现象产生时一样，简单地根据上述的两个脉冲信号中的一个脉冲信号的输出宽度和另一个脉冲信号的输出宽度不同的情况来判断上述异常的产生，则会被误判为旋转传感器40产生了异常。由于在本实施方式中，仅限于在曲轴12仅进行正转的期间、即不会产生自激振动现象、与曲轴12的旋转方向转换的现象的期间内，执行异常产生的判断，因此能够避免由于这些现象的产生而进行的误判，从而能够高精度地实施旋转传感器40的异常产生的判断。在本实施方式中，在将这种期间确定为判断期间的同时，作为该判断期间还设定有以下的预定旋转速度期间(第一判断期间)及启动期间(第二判断期间)。虽然曲轴12在内燃机11的运转停止时有时会暂时性地进行反转，但是在内燃机旋转速度某种程度上较高的区域内不会进行反转。根据这一点，在本实施方式中，通过预先求出关于不会产生曲轴12的反转的速度范围的下限值(下限旋转速度(具体而言，400转/分钟))并进行设定，并且将内燃机旋转速度为该下限旋转速度以上的期间(预定旋转速度期间)设定为第一判断期间。此外，当为了内燃机11的启动而驱动启动电动机17时，曲轴12将进行正转。而且，例如当于上坡道路上再启动内燃机11时驾驶员没有踩下制动踏板的情况下等，车辆10有时会因为其自重而后退，当在这种情况下被连接在内燃机11上的自动变速器13没有成为断开动力传递的状态(空档状态)时，曲轴12将会进行反转。根据这些情况，在本实施方式中，将内燃机11的启动时启动电动机17处于驱动状态且自动变速器13处于空档状态的期间(启动期间)设定为第二判断期间。另外，空档状态表示，解除了曲轴12和驱动轮14之间的连结的状态。下面，参照图8，对本实施方式的异常判断处理的执行程序进行说明。图8为，表示异常判断处理的执行程序的流程图，该流程图所示的一系列的处理作为每隔预定曲轴转角(例如，30°CA)的中断处理，通过作为判断部的电子控制装置30来执行。如图8所示，在该处理中，首先判断内燃机旋转速度是否为下限旋转速度以上(步骤S301)。并且，在内燃机旋转速度小于下限旋转速度时(在步骤S301中为否)，则判断是否启动电动机17处于驱动状态且自动变速器13处于空档状态(步骤S302、S303)。在启动电动机17未处于驱动状态时(在步骤S302中为否)、或自动变速器13未处于空档状态时(在步骤S303中为否)，认为此时不处于上述的判断期间内，从而在异常计数器的计数值C被重置至“O”之后(步骤S304)，暂且结束本处理。另一方面，在内燃机旋转速度为下限旋转速度以上时(在步骤S301中为是)，则判断为处于第一判断期间。此外，即使内燃机旋转速度小于下限旋转速度(在步骤S301中为否)，在启动电动机17处于驱动状态且自动变速器13处于空档状态的情况下(在步骤S302中为是且在步骤S303中为是)，也将被判断为处于第二判断期间。并且，当被判断为处于判 断期间时，对以下的(判断条件)是否成立进行判断(步骤S305)。(判断条件)从旋转传感器40连续输出的两个脉冲信号中的一个脉冲信号的输出宽度为表不正转的宽度，并且另一个脉冲信号的输出宽度为表不反转的宽度。另外，每当从旋转传感器40输入脉冲信号(低电平信号)时，电子控制装置30判断该脉冲信号(低电平信号)的输出宽度为表不正转的宽度及表不反转的宽度中的哪一种，并且将该判断结果分别对于本次的脉冲输入时和上一次的脉冲输入时进行存储。并且，在步骤S305的处理中，根据这些所存储的判断结果来实施上述(判断条件)是否成立的判断。并且，当上述(判断条件)成立时(在步骤S305中为是)，增加异常计数器的计数值C，而当(判断条件)不成立时(在步骤S305中为否)，不增加计数值C (跳过步骤S306的处理)。当以这种方式操作了异常计数器的计数值C之后，判断该计数值C是否为预定的阈值(例如，“24”)以上(步骤S307)。并且，当异常计数器的计数值C小于阈值时(在步骤S307中为否)，在不判断为旋转传感器40产生了异常的条件下(跳过步骤S308的处理)，暂且结束本处理。另一方面，在异常计数器的计数值C成为阈值以上的情况下(在步骤S307中为是)，则在判断为旋转传感器40产生了异常之后(步骤S308)，暂且结束本处理。如图9中的异常判断处理的实施方式的一个示例所示，当在判断期间(时刻t41以后)内判断条件成立时(时刻t42、t43、t44…)，每当其成立时异常判断计数器的计数值C被增加。并且，当异常计数器的计数值C成为预定的阈值以上时(时刻tn)，则判断为旋转传感器40为异常。如此，在本实施方式中，通过异常计数器的计数值C的操作，来对在判断期间内判断为判断条件成立的判断次数进行计数，并且当该判断次数变为大于预定的阈值时，判断为旋转传感器40为异常。因此，即使在判断期间内由于噪音等的影响而偶发性地成为了从旋转传感器40交替输出具有表不正转的输出宽度的脉冲信号和具有表不反转的输出宽度的脉冲信号的状态的情况下，如果成为这种状态的期间极短，则也不会被判断为旋转传感器40的异常。由此，能够抑制被误判为旋转传感器40的异常的情况，从而能够高精度地判断出旋转传感器40的异常。在本实施方式中设定为，当在上述的异常判断处理中判断为旋转传感器40产生了异常时(图8的步骤S308)，在之后执行如下所述的故障保护处理。在本实施方式的故障保护控制中，禁止自动停止再启动控制的执行。具体而言，禁止经过了自动停止处理的内燃机11的自动停止。此外，当内燃机11被自动停止时，禁止通过适合于该内燃机11的再启动的启动方法、即适合于预先辨明了曲轴转角的状况的启动方法来实施内燃机启动，并且，通过适合于内燃机11的通常启动(通过运转开关的操作而实施的启动)的启动方法、即适合于未辨明曲轴转角的状况的启动方法，来实施内燃机启动。这是因为，当根据通过电子控制装置30而求出并存储的曲轴转角、即因为旋转传感器40的异常而使可靠性降低的曲轴转角来执行内燃机11的再启动时，有可能会使内燃机启动反而花费较多时间、或者变得无法完成内燃机启动。此外，禁止曲轴信号NE成为表示曲轴12的反转的值时的、曲轴计数器的计数值的操作。即，因为成为了无法根据曲轴信号NE来适当地检测出曲轴12的反方向的旋转的可能性较高，所以禁止该检测。另外，即使在产生了副传感器43的输出信号不从高电平信号 进行变化的异常的情况下，因为能够根据曲轴信号NE中具有表示正转的输出宽度的脉冲信号来对向曲轴12的正方向的旋转进行检测，因此也容许进行该检测。并且，通过电子控制装置30而求出的曲轴转角被重置至预先设定的初始值。因为当旋转传感器40产生异常时，会成为根据曲轴信号NE而由电子控制装置30求出的曲轴转角和实际的曲轴转角之间产生偏差的状态，所以为了消除这种状态而暂且将曲轴转角重置。如上所述，在本实施方式中，当产生副传感器43的输出信号不从高电平信号进行变化的异常时，能够准确地判断出该异常的产生。而且，通过根据该异常产生的判断来执行故障保护处理，从而能够对旋转传感器40的异常产生适当地进行应对。本实施方式具有以下的优点。(I)将曲轴12仅进行正转的期间设定为判断期间，且设定为，在该判断期间内从旋转传感器40连续输出的两个脉冲信号中的一个脉冲信号的输出宽度和另一个脉冲信号的输出宽度不同时，判断为该旋转传感器40为异常。由此，当产生副传感器43的输出信号不从高电平信号进行变化的异常，从而成为了在曲轴12进行正转时从旋转传感器40交替输出具有表不正转的输出宽度的脉冲信号和具有表不反转的输出宽度的脉冲信号的情况下，能够判断出处于该状态的情况，从而准确地判断出旋转传感器40的异常产生。(2)在判断期间内，对判断为(判断条件)成立的判断次数进行计数，并且在该判断次数成为了阈值以上时，判断为旋转传感器40为异常。由此，当由于噪音等的影响而偶发性地成为了从旋转传感器40交替输出具有不同输出宽度的脉冲信号的状态的情况下，能够抑制被误判为旋转传感器40为异常的情况，从而能够高精度地判断出旋转传感器40的异常。(3)作为曲轴12仅进行正转的判断期间，能够设定内燃机旋转速度为下限旋转速度以上的第一判断期间。(4)作为曲轴12仅进行正转的判断期间，能够设定启动电动机17处于驱动状态且自动变速器13处于空档状态的第二判断期间。(5)在于判断期间内判断为旋转传感器40的异常产生的情况下，设定为将自动停止处理中的内燃机11的自动停止和再启动处理中的内燃机11的再启动(详细而言，通过适合于再启动的启动方法来实施的内燃机启动)同时禁止。由此，能够避免根据由产生了异常的旋转传感器40而计算出的曲轴转角、即可靠性极低的曲轴转角来实施内燃机11的再启动的情况，并且，能够抑制该内燃机11的启动不良等的不良状况的产生。另外，上述实施方式也可以以如下方式变更而实施。也可以将启动电动机17处于驱动状态且车辆10处于停止状态(行驶速度SPD= “O”)的启动期间设定为第二判断期间。如果车辆10处于停止状态，则如上所述能够判断为，车辆10未处于由于其自重而后退的状态，从而也未产生由于该车辆10的后退而使曲轴12反转的现象。因此，根据上述结构，能够将曲轴12确实仅进行正转的期间设定为判断期间。此外，还能够将启动电动机17处于驱动状态且车辆10处于行驶状态(行驶速度SPD > “O”)的启动期间设定为第二判断期间。可以从用于判断处于第二判断期间的条件中，去掉“自动变速器13处于空档状态的情况”或“车辆10处于停止状态的情况”、“车辆10处于行驶状态的情况”的条件。也可以仅将第一判断期间及第二判断期间中的某一个设定为判断期间。 异常判断处理的阈值(参照图8的步骤S307)可以任意地进行变更。例如能够将“I”设定为阈值并根据(判断条件)成立一次的情况，来判断为旋转传感器40为异常。另外，在实现了根据(判断条件)成立一次的情况来判断出旋转传感器40为异常的结构的基础上，可以省略步骤S306的处理和步骤S307的处理。在这种情况下，只要在异常判断处理中所述判断条件成立时(在步骤S305中为是)判断为旋转传感器40产生了异常(步骤S308)，而在判断条件没有成立时(在步骤S305中为否)判断为旋转传感器40没有产生异常(跳过步骤S308的处理)即可。
此外，也可以在所述第一判断期间和第二判断期间中将不同的值设定为阈值。在图10中，图示了异常判断处理的改变例的执行程序。另外，关于如图10所示的一系列的处理，对与在前面的图8中所示的异常判断处理相同的处理标记相同的符号来进行表示，并且省略其详细的说明。如图10所示，当被判断为第一判断期间时(在步骤S301中为是)将预定值Kl设定为阈值(第一阈值)(步骤S401)，而当被判断为第二判断期间时(在步骤S302中为是且在步骤S303中为是)将预定值K2 (其中，Kl >K2)设定为阈值(第二阈值)(步骤S402)。因为越将上述阈值设定为较大的值，则越不会在判断次数(详细而言，计数值C)未增多时判断为旋转传感器40为异常，所以能够高精度地实施对于异常产生的判断。另一方面，由于到判断出旋转传感器40为异常为止所需的时间变长，因此在该旋转传感器40的异常时无法迅速地执行故障保护处理，并且在内燃机11的启动时有可能会导致该启动时间的长期化。根据这一点，在上述结构中，第一判断期间中的第一阈值(预定值Kl)被设定为，大于第二判断期间中的第二阈值(预定值Κ2)。因此，能够在第一判断期间内，将较大的值Kl作为第一阈值而使用，从而更高精度地判断出旋转传感器40的异常。而且，能够在第二判断期间内，将较小的值Κ2作为第二阈值而使用，从而迅速地判断出异常产生进而执行故障保护处理，并且能够抑制启动时间的长期化。如此，根据上述结构，能够在第一判断期间及第二判断期间内分别适当地执行旋转传感器40的异常判断。只要是在副传感器的输出信号为预先设定的预定值且主传感器的输出信号发生了变化的条件成立时，根据该条件成立时的主传感器的输出信号的变化方向而以不同的输出宽度来输出脉冲信号的旋转传感器，则本发明能够适用在任意结构的旋转传感器中。作为这种旋转传感器，能够列举如下的传感器，即，在主传感器的输出信号的上升时的、副传感器的输出信号为低电平信号时，输出具有表不正转的输出宽度的脉冲信号，而在主传感器的输出信号的下降时的、副传感器的输出信号为低电平信号时，输出具有表不反转的输出宽度的脉冲信号的传感器。在将本发明的异常判断装置适用在该旋转传感器上时，能够准确地判断出副传感器的输出信号不从低电平信号进行变化的异常的产生。本发明并不限定在适用于作为车辆驱动源而仅搭载了内燃机的车辆中，还可以适用于作为车辆驱动源而搭载了内燃机和电动机的混合动力车辆等中。本发明还可以适用于不执行自动停止再启动控制的车辆上。本发明并不限定于适用在用于检测内燃机的输出轴的旋转的旋转传感器中，而只要是根据向两个方向(例如，正方向及反方向)旋转的旋转体的旋转方向而输出具有不同的输出宽度的脉冲信号的旋转传感器，则均可适用。此外，并不限于根据旋转体的旋转方向而输出具有不同的宽度的脉冲信号的旋转传感器，本发明还可以适用在使例如电压电平等的、其他的输出方式不同的旋转传感器上。在这种结构中，能够根据在旋转体仅向预定方向(上述两个方向中的仅某一个方向)旋转的判断期间内从旋转传感器中连续输出的两个脉冲信号中的一个输出方式(输出宽度与电压电平等)和另一个输出方式不同的情况，来判断出该旋转传感器为异常。虽然在上述实施方式中，作为脉冲信号的输出方式而考虑到关注低电平信号的输出宽度，但是也可以代替于此而关注高电平信号的输出宽度。符号说明、
10…车辆；11…内燃机；12…曲轴；13…自动变速器；14…驱动轮；17…启动电动机；18···燃烧室；19…进气通道；20…燃料喷射阀；21…火花塞；22…活塞；23…排气通道；24···节气门；30…电子控制装置；31…速度传感器；32…加速器传感器；33…怠速开关；34…制动开关；36…节气门传感器；37…空气量传感器；38…水温传感器；
40…旋转传感器；41…信号转子；42…主传感器；43…副传感器；44…输出设备。
权利要求
1.一种旋转传感器的异常判断装置，所述旋转传感器对旋转体的旋转进行检测，所述旋转传感器具有第一传感器部以及第二传感器部，每当所述旋转体旋转预定角度时，所述第一传感器部以及第二传感器部输出脉冲状的信号，并且第一传感器部以及第二传感器部输出相位相互错开了的信号，所述旋转传感器被构成为，在所述第一传感器部的输出信号为预先设定的值且所述第二传感器部的输出信号发生了变化的条件成立时，根据该条件成立时的所述第二传感器部的输出信号的变化方向而以不同的输出方式输出脉冲信号， 所述异常判断装置具备 判断部，其在所述旋转体只进行朝向预定方向的旋转的判断期间内，根据从所述旋转传感器连续输出的两个脉冲信号中的一个脉冲信号的输出方式和另一个脉冲信号的输出方式有所不同的情况，而判断为该旋转传感器为异常。
2.如权利要求I所述的异常判断装置，其中， 所述判断部在所述判断期间内，对判断为所述两个脉冲信号中的一个的输出方式和另一个的输出方式成为了不同的方式的判断次数进行计数，并且在该判断次数成为了阈值以上时，判断为所述旋转传感器为异常。
3.如权利要求I或2所述的异常判断装置，其中， 所述旋转体为内燃机的输出轴， 所述判断期间为所述输出轴仅进行正转的期间。
4.如权利要求3所述的异常判断装置，其中， 所述判断期间为，所述输出轴以不会在该输出轴上产生反转的下限旋转速度以上的速度而进行旋转的期间。
5.如权利要求3或4所述的异常判断装置，其中， 所述输出轴在所述内燃机的启动时通过启动电动机而被正转， 所述判断期间为所述启动电动机处于驱动状态的启动期间。
6.如权利要求2所述的异常判断装置，其中， 所述旋转体为内燃机的输出轴， 所述输出轴在所述内燃机的启动时通过启动电动机而被正转， 所述判断期间包括，所述输出轴以不会在该输出轴上产生反转的下限旋转速度以上的速度而进行旋转的第一判断期间、和作为所述启动电动机处于驱动状态的启动期间的第二判断期间， 所述阈值包括，与所述第一判断期间相对应的第一阈值和与所述第二判断期间相对应的第二阈值，且所述第一阈值大于所述第二阈值。
7.如权利要求5或6所述的异常判断装置，其中， 所述内燃机为，作为驱动源而被搭载于车辆上的构件， 所述启动期间为，所述启动电动机处于驱动状态、且与所述内燃机相连接的变速器处于将动力传递切断的空档状态的期间。
8.如权利要求5或6所述的异常判断装置，其中， 所述内燃机为，作为驱动源而被搭载于车辆上的构件， 所述启动期间为，所述启动电动机处于驱动状态、且所述车辆处于停止状态的期间。
9.如权利要求3至8中的任意一项所述的异常判断装置，其中，还具备 控制部，其执行自动停止再启动控制，所述自动停止再启动控制为，在预定的停止条件成立时使所述内燃机自动停止，而在预定的再启动条件成立时使所述内燃机自动启动的控制； 禁止部，当在所述判断期间内检测出所述旋转传感器的异常时，所述禁止部禁止所述 自动停止再启动控制的执行。
全文摘要
本发明提供一种对曲轴的旋转进行检测的旋转传感器的异常判断装置。所述旋转传感器具有每当所述旋转体旋转预定角度时输出脉冲状的信号的副传感器及主传感器。所述旋转传感器被构成为，当所述副传感器的输出信号为预先设定的值且所述主传感器的输出信号发生了变化的条件成立时，根据该条件成立时的所述主传感器的输出信号的变化方向而以不同的输出方式来输出脉冲信号。所述异常判断装置具备电子控制装置，所述电子控制装置根据在所述曲轴仅向预定方向进行旋转的判断期间内从所述旋转传感器中连续输出的两个脉冲信号中的一个脉冲信号的输出方式和另一个脉冲信号的输出方式不同的情况，来判断该旋转传感器为异常。
文档编号G01D5/244GK102667414SQ201080058330
公开日2012年9月12日 申请日期2010年12月20日 优先权日2009年12月24日
发明者中村良文, 内田晶人, 吉原正朝, 枡田哲 申请人:丰田自动车株式会社