JP2008025512A - 内燃機関の回転角センサ診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クランク角センサ、カム角センサの故障診断において、エンジン停止中に行われる誤った故障診断動作を回避し、診断精度を向上した回転角センサ診断装置を提供する。
【解決手段】クランク角センサ２およびカム角センサ１１７の信号以外のエンジン３の状態を示す信号、エンジン３以外の装置の状態を示す信号、あるいはエンジン３の状態を示す信号とエンジン３以外の装置の状態を示す信号の組合せにより、エンジン停止中であることを、エンジン停止判定手段１３ｃによって検出し、エンジン停止判定手段１３ｃによる判定結果に応じて回転角センサの故障診断を禁止する。
【選択図】図１１

Description

本発明は、自動車等の車両に用いられる内燃機関の回転角センサ診断装置に係り、特に内燃機関の回転に応じて所定角度毎に信号を出力するクランク角センサ及び機関動弁系のカム角センサの診断装置に関する。

内燃機関の回転角センサであるクランク角センサ、カム角センサの診断装置として、基準クランク角度毎にパルス信号を出力するクランク角センサと、クランク軸２回転に対し１回転する機関動弁系のカム軸と同期し、各気筒の基準位置毎にパルス信号を出力するカム角センサの信号（４気筒では１８０度ＣＡ（Ｃｒａｎｋ Ａｎｇｌｅ）毎にパルス信号が出力される）により、クランク角センサ信号入力後、所定時間内にカム角センサ信号が入力するか否かによってクランク角センサ診断の一項目であるカム角センサ診断を行うものがある（例えば、特許文献１）。

クランク角センサ信号を誤検出することへの対策としては、クランク角センサの信号の検出間隔が長くなる欠歯部を誤検出せず、正確に気筒判定を行うことを目的とし、吸入空気量センサの出力信号より吸入空気量を演算し、吸入空気量に応じてクランク角センサ信号が誤検出であるか判定した後、クランク角センサ信号を制御に用いるものがある（例えば、特許文献２）。

特開平１１−２９５３２９号公報 特開平１１−０１３５２９号公報

しかし、特許文献１に示されているような回転角センサ診断装置は、通常、内燃機関の停止中には、クランク角センサ信号及びカム角センサ信号が出力されない状態のため、内燃機関の停止中に、センサ信号を誤検出することへの対策を考慮されていない。

特許文献２に示されているようなクランク角センサの誤検出判定装置は、気筒判別を正確に行うために、誤検出を判定する装置であり、クランク角センサ診断またはカム角センサ診断が誤診断することを考慮して対策されたものではない。つまり、クランク角センサ信号を一通りカウントした後、カム角センサ信号に相当する第二クランク角センサのセンサ検出時、もしくは欠歯部の検出時のタイミングで誤検出の有無を判定するため、クランク角センサ診断においては、誤検出したクランク角センサ信号をカウントしている間に診断条件が成立し、センサ断線と誤診断してしまうので、誤診断を防止することができない。

この様な状況の中、クランク角センサとカム角センサを備えた内燃機関において、クランク角度を検知する目的で、クランク軸に設置された回転体が、その外周に１度毎のギア歯を有し、クランク角センサによってギア歯の有無よりクランク角度を検知する際、１度ＣＡ毎にクランク角センサからの信号を検出するクランク角センサの診断装置の場合、ギア歯の間隔が１度と狭い為、クランク軸の停止位置によってはギア歯がクランク角センサによるギア歯の検出位置に位置することがある。

このとき、車両が外部からの振動を受けると、クランク軸にまで振動が伝達され、クランク軸が回転方向に対し前後に振動することで、クランク角センサは同一のギア歯を複数回検出し、パルス信号を出力することがある。このような場合、クランク角センサの出力信号を受信したエンジンコントロールユニットは、内燃機関が回転したと判定し、信号のパルス間隔に対応する回転数を演算することになる。

しかし、実際には内燃機関は順回転方向へ連続して回転していないため、クランク軸２回転に対し１回転するカム軸に同期して信号を出力するカム角センサからの信号は出力されない。このとき、クランク角センサ診断の項目の一つであるカム角センサの診断条件が成立していると、クランク角センサからの信号がエンジンコントロールユニットへ入力後、所定時間経過するまでにカム角センサからの信号がエンジンコントロールユニットに入力されない場合にカム角センサ断線と判断するため、車両外部からの振動を原因としてクランク軸が回転方向に対し前後に振動する場合に、カム角センサ断線と誤診断してしまう。

尚、この誤診断は、クランク角センサの回転体のギア歯の間隔が狭いほど起こりやすいため、例として、ギア歯間隔１度の回転体を採用したクランク角センサの診断装置について述べたが、一般的なクランク角センサおよびカム角センサの診断装置においても同様に、クランク軸の停止位置によっては誤診断が起こり得ると考えられる。

また、ホール素子や磁気抵抗素子などの磁気検出素子を用いたクランク角センサ、カム角センサにおいて、エンジン停止中に磁気的または電気的なノイズが発生した場合、クランク軸が回転していないにも拘わらず、クランク角センサまたはカム角センサの出力信号にノイズが混入することで、エンジンコントロールユニットは、内燃機関が回転したと判断し、混入したノイズに対応する回転数を演算してしまう。

従って、クランク角センサの診断装置におけるクランク軸振動時と同様に、クランク角センサ診断の項目の一つであるクランク角センサまたはカム角センサ診断にて、誤診断してしまう。

以上のような課題はあるものの、従来機種では、走行にはエンジン回転中であることが必須条件であったため、通常走行において、エンジンコントロールユニットが起動した状態でエンジン停止中となることは、エンジンストール時等に限られており、振動やノイズによって誤診断となることは少なかった。

しかし、所定条件が成立した場合に内燃機関を自動的に停止するエンジン自動停止対応車両では、通常走行時に内燃機関の停止と始動を繰返すため、エンジンコントロールユニットが起動した状態でエンジン停止中となる場合が頻発し、振動やノイズによって誤診断となる確率が高まる。

また、エンジン自動停止中に電動モータによって走行を行うハイブリッド車両においては、電動モータ走行による車両の振動や、電動モータを駆動する際に発生する磁気的および電気的ノイズ等の発生が起こりやすいと考えられ、前記振動とノイズの影響により、特に誤診断となる確率が高いと考えられる。

以上より、クランク角センサ、カム角センサの故障診断において、誤診断が起こり得ると判断される状態は、いずれもエンジン停止中であり、検出されるクランク角センサ信号またはカム角センサ信号は誤検出であるから、内燃機関の回転角センサ診断装置は、誤診断が起こり得る状態を判定する手段を設けることにより、診断動作を禁止することができる。

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、クランク角センサ、カム角センサの故障診断において、エンジン停止中に行われる誤った故障診断動作を回避し、診断精度を向上した回転角センサ診断装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明による内燃機関の回転角センサ診断装置は、内燃機関のクランク軸の所定の回転角度毎に信号を出力するクランク角センサと、前記内燃機関の動弁系のカム軸の所定の回転角度毎に信号を出力するカム角センサのうち少なくとも一方の故障を診断する回転角センサ診断装置であって、前記クランク角センサあるいは前記カム角センサの信号を用いないエンジン停止判定手段により、エンジン停止中と判定されたときには、故障診断動作を禁止する診断禁止手段を有することを特徴としている。

本発明による内燃機関の回転角センサ診断装置の具体的な態様は、前記エンジン停止判定手段は、前記クランク角センサおよび前記カム角センサの信号以外の内燃機関の状態を示す信号により、エンジン停止中と判定し、内燃機関以外の装置の状態を示す信号により、エンジン停止中と判定することを特徴としている。

そして、前記エンジン停止判定手段は、前記クランク角センサおよび前記カム角センサの信号以外の内燃機関の状態を示す信号と、内燃機関以外の装置の状態を示す信号の組合せにより、エンジン停止中と判定することを特徴としている。

また、本発明による内燃機関の回転角センサ診断装置の他の態様は、内燃機関に吸入される空気量を計測する吸入空気量センサを備えた内燃機関の回転角センサ診断装置であって、前記エンジン停止判定手段は、前記吸入空気量センサの出力電圧または当該出力電圧に基づいて演算される吸入空気量が所定値以下の場合にエンジン停止中と判定することを特徴としている。

更にまた、本発明による内燃機関の回転角センサ診断装置の他の態様は、吸気管内の圧力を計測する吸気管内圧センサと、スロットル開度を計測するスロットルセンサを備えた内燃機関の回転角センサ診断装置であって、前記エンジン停止判定手段は、前記吸気管内圧センサの出力電圧または当該出力電圧より演算した吸気管内圧が所定値以上で、且つ前記スロットルセンサの出力電圧または当該出力電圧より演算したスロットル開度が所定値以下である場合にエンジン停止中と判定することを特徴としている。

更にまた、本発明による内燃機関の回転角センサ診断装置の他の態様は、吸気管内の圧力を計測する吸気管内圧センサと、アクセル開度を計測するアクセルペダルセンサと、アイドル判定手段を備えた内燃機関の回転角センサ診断装置であって、前記エンジン停止判定手段は、前記吸気管内圧センサの出力電圧または当該出力電圧より演算した吸気管内圧が所定値以上で、且つ前記アクセルペダルセンサの出力電圧または当該出力電圧より演算したアクセル開度が所定値以下である場合、もしくは前記吸気管内圧センサの出力電圧または当該出力電圧より演算した吸気管内圧が所定値以上で、且つ前記アイドル判定手段よりアイドル状態であることを示す制御信号が出力されている場合のいずれかの条件が成立する場合に、エンジン停止中と判定することを特徴としている。

更にまた、本発明による内燃機関の回転角センサ診断装置の他の態様は、運転状態に応じて内燃機関への燃料供給を停止するフューエルカット信号を生成するコントロールユニットと、車速を計測する車速センサと、内燃機関の動力を用いて発電を行う発電機と、発電電力を蓄電するバッテリと、内燃機関の動力を変速するための変速機と、前記変速機を制御するトランスミッションコントロールユニットとを備えた車両用の内燃機関の回転角センサ診断装置であって、前記エンジン停止判定手段は、前記コントロールユニットから出力されるフューエルカット信号と、前記車速センサからの入力パルス周期または当該入力パルス周期より演算した車速が所定の条件を満たす状態、もしくは前記フューエルカット信号と前記バッテリの電圧が所定の条件を満たす状態、もしくは前記フューエルカット信号と前記トランスミッションコントロールユニットより出力される前記変速機のギア位置を示すレンジ信号が所定の条件を満たす状態、もしくは前記フューエルカット信号とニュートラル状態を示すニュートラル信号が所定の条件を満たす状態のいずれかが成立した場合に、エンジン停止中と判定することを特徴としている。

更にまた、本発明による内燃機関の回転角センサ診断装置の他の態様は、アクセル開度を計測するアクセルペダルセンサと、内燃機関の冷却水の水温を計測する水温センサと、アイドル判定手段と、発電電力を蓄電するバッテリと、冷却水温またはバッテリ残量に応じて内燃機関の始動要求を出力するコントロールユニットを備えた内燃機関の回転角センサ診断装置であって、前記エンジン停止判定手段は、発電電力を蓄電するバッテリの残量または内燃機関の冷却水の水温による内燃機関の始動要求が前記コントロールユニットより出力されていない状態で、前記アクセルペダルセンサの出力電圧または当該出力電圧より演算したアクセル開度が、各々の所定値以下である場合、もしくは前記始動要求が出力されていない状態で、前記アイドル判定手段がアイドル状態であることを示す制御信号が出力されている場合のいずれかの条件が成立した時に、エンジン停止中と判定することを特徴としている。

更にまた、本発明による内燃機関の回転角センサ診断装置の他の態様は、内燃機関の動力を変速するための変速機と、前記変速機を制御するコントロールユニットと、内燃機関と駆動連結された発電用電動機と、断続機によって内燃機関と機械的に連結可能な車両駆動用電動機を有するハイブリッド車両用の内燃機関の回転角センサ診断装置であって、前記エンジン停止判定手段は、前記断続機の接続／切断を示す信号と前記発電用電動機の回転数が所定の条件を満たす状態、もしくは前記断続機の接続／切断を示す信号と前記発電用電動機の回転数と前記車両駆動用電動機の回転数が所定の条件を満たす状態、もしくは前記断続機の接続／切断を示す信号と前記発電用電動機のトルク値と前記車両駆動用電動機のトルク値が所定の条件を満たす状態が一つでも成立した場合に、エンジン停止中と判定することを特徴としている。

更にまた、本発明による内燃機関の回転角センサ診断装置の他の態様は、内燃機関の動力を変速するための変速機と、前記変速機を制御するトランスミッションコントロールユニットと、運転状態に応じて内燃機関への燃料供給を停止するフューエルカット信号を生成するコントロールユニットと、内燃機関と駆動連結された発電用電動機と、断続機によって内燃機関と機械的に連結可能な車両駆動用電動機を有するハイブリッド車両用の内燃機関の回転角センサ診断装置であって、前記エンジン停止判定手段は、前記フューエルカット信号と前記発電用電動機のトルク値と前記断続機の接続／切断状態を示す信号により、エンジン停止中と判定することを特徴としている。

更にまた、本発明は、前記記載の各回転角センサ診断装置を備えた内燃機関の制御装置を特徴としている。

本発明によれば、クランク角センサ、カム角センサの出力信号を用いずにエンジン停止中を判別し、エンジン停止中と判定した場合には、故障診断動作を禁止するから、エンジン停止中のクランク角センサ、カム角センサの故障診断の誤診断を未然に防止することができる。

本発明による内燃機関の回転角センサ診断装置の実施形態を、図を参照して説明する。

図１は、本発明による回転角センサ診断装置が適用される内燃機関の構成例を示す。
エンジン３は、複数の気筒を有し、各気筒の燃焼室１０１ｃに空気と燃料とによる混合気を導入する。燃焼室１０１ｃに導入される空気は、エアクリーナ１０２の入口部１０２ａから取り入れられ、エアフローセンサ（吸入空気量センサ）２５を通り、吸入空気量を制御するスロットル弁１４０ａが収容されたスロットルボディ１４０を通ってコレクタ１０６に入る。スロットル弁１４０ａの開度はエンジンコントロールユニット１３によって制御される。

コレクタ１０６に入った空気は、エンジン３の各燃焼室１０１ｃに接続された吸気管１０７に分配された後、ピストン１０１ａ、シリンダブロック１０１ｂ等によって形成される燃焼室１０１ｃに吸入される。

シリンダブロック１０１ｂには機関冷却水温度を計測する水温センサ２８が取り付けられており、水温センサ２８のセンサ信号はエンジンコントロールユニット１３に入力される。エアフローセンサ２５は、吸入空気量を計測し、吸入空気量を表す信号をエンジンコントロールユニット１３に出力する。スロットルボディ１４０にはスロットル弁１４０ａの開度を計測するスロットルセンサ２７が取り付けられており、スロットルセンサ２７のセンサ信号はエンジンコントロールユニット１３に入力される。吸気管１０７には吸気管内の圧力を計測する吸気管内圧センサ２９が取り付けられており、吸気管内圧センサ２９のセンサ信号はエンジンコントロールユニット１３に入力される。

ガソリン等の燃料は、燃料タンク５０から燃料ポンプ５１により加圧されて燃料配管５７に供給され、燃料フィルタ５８を通過した後、燃料配管５９を通って各燃焼室１０１ｃ毎に設けられているインジェクタ５４から燃焼室１０１ｃに向けて噴射される。燃焼室１０１ｃに噴射された燃料は、点火コイル１０８によって高電圧化された点火信号により点火プラグ１０９で着火される。

エンジン３のクランク軸部分にはクランク角センサ２が取り付けられている。クランク角センサ２は、クランク軸１０１ｄに取り付けられた回転体１と、固定配置の磁気ピックアップ２ａとにより構成され、クランク軸１０１ｄの回転位置を表す回転位置信号（クランク角センサ信号）をエンジンコントロールユニット１３に出力する。

また、排気弁１２０のカム軸部分にはカム角センサ１１７が取り付けられている。カム角センサ１１７は、排気弁１２０のカム軸１００に取り付けられた回転体１１８と、固定配置の磁気ピックアップ１１７ａとにより構成され、カム軸１００の回転位置を表す角度信号（カム角センサ信号）をエンジンコントロールユニット１３に出力する。

排気管２０９には、排気ガス中の酸素濃度を検出してその検出信号をエンジンコントロールユニット１３に出力する空燃比センサ２０８、排気ガス浄化用触媒２１０等が設けられている。

次に、エンジンコントロールユニット１３の構成を、図２を用いて説明する。
エンジンコントロールユニット１３は、コンピュータ式のものであり、主要部は、ＭＰＵ２０３、ＥＰ−ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０４、Ａ／Ｄ変換器を含むＬＳＩによるＩ／Ｏ回路２０１等で構成される。Ｉ／Ｏ回路２０１には外部通信機器９０がデータ通信可能に接続される。

エンジンコントロールユニット１３は、クランク角センサ２、カム角センサ１１７、水温センサ２８、吸気管内圧センサ２９、アクセルペダル２４ａの踏込み量（アクセル開度）を検出するアクセルペダルセンサ２４を含む各種のセンサ等からの信号を入力として取り込み、所定の演算処理を実行し、演算結果として算定された各種の制御信号を出力し、アクチュエータである燃料ポンプ５１、各インジェクタ５４および点火コイル１０８等に所定の制御信号を供給して燃料ポンプ吐出量制御、燃料噴射量制御および点火時期制御等のエンジン制御を実行する。

また、エンジンコントロールユニット１３は、上述した各種センサ等からの信号を入力として取り込むと共に、各種センサが正常に機能して否かの故障診断を行い、診断結果にて、センサ故障が検知された場合には、インジケータ内に設置されているＭＩＬ（Ｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｌａｍｐ）２０５を点灯することで、運転者に故障を通知する。

このとき、フェイルセイフとして、燃料噴射量や点火時期の制限および故障したセンサにより影響を及ぼす制御の実行を禁止する等の制御を行うことにより、走行に制限を設けている。

図３は、本発明による内燃機関の回転角センサ診断装置が適用されるハイブリッド車両のハイブリッドシステム３００を示す構成例である。図３において、太い実線は機械力の伝達経路を、太い破線は電力線を、細い破線は各ユニット間の通信手段を、細い実線は制御線を各々示す。

ハイブリッドシステム３００は、走行用の駆動トルクを出力する動力装置として、エンジン３と車両駆動用電動機（電動モータ）３０３を有する。エンジン３のクランク軸１０１ｄと車両駆動用電動機３０３の駆動軸３０８とは、断続機（クラッチ）３０７によって機械的且つ選択的に連結することができ、エンジン３と車両駆動用電動機３０３のどちらか一方からの駆動トルクの出力あるいは両方より同時に駆動トルクを車輪側に出力し、合成することが可能である。

エンジン３は、伝動ベルト３０１によって発電用電動機３０２を駆動連結され、発電用電動機３０２によってクランキングを行うことで始動される。エンジン３および車両駆動用電動機３０３より出力された駆動トルクは、駆動軸３０８によって無段変速機（減速機）３０９に入力される。無段変速機３０９に伝達された駆動トルクは、減速比を調整された後に、減速機３０６、デファレンシャルギア３１１に伝達され、デファレンシャルギア３１１で最終減速比に減速され、車軸３１２に伝達されることで、車軸３１２の両端に設置されている車輪（タイヤ）３１３を回転する。

無段変速機３０９の車軸３１２側には車速センサ３１０が設置されている。車速センサ３１０は、無段変速機３０９の出力軸回転数に対応するパルス信号をハイブリットコントロールユニット３２０、エンジンコントロールユニット１３に送信する。ハイブリットコントロールユニット３２０は、車速センサ３１０よりのパルス信号の入力パルス周期と、車両より定まる係数より、車速を演算する。

発電用電動機３０２は、主としてエンジン３の始動と発電のために用いられる。車両駆動用電動機３０３は、主として車両の駆動と、制動時の電力回生（発電）のために用いられる。バッテリ３１６に蓄電されている直流電力は、電力変換機３１４にて、交流電力に変換され、発電用電動機３０２および車両駆動用電動機３０３へ供給され、エンジン始動および車両駆動時の電動機の駆動電力として用いられる。

車両制動による車両駆動用電動機３０３の回生制御時や発電用電動機３０２の発電時に発電された交流電力は、電力変換機３１４によって直流電力に変換されてバッテリ３１６に蓄電される。バッテリ３１６の電力残量（バッテリ残量）は、バッテリ残量検出装置３１７によって、充電電流および放電電流の積算値と、バッテリ電圧より演算される。

ここで、バッテリ残量や運転状態に応じて電力変換機３１４の入出力をモータコントロールユニット３１５にて、制御することで、車両駆動用電動機３０３の駆動および回生制御と、発電用電動機３０２の始動および発電制御を実施することができる。

モータコントロールユニット３１５は、発電用電動機用回転センサ３０４、車両駆動用電動機用回転センサ３０５からの入力信号より求められる発電用電動機３０２の回転位置と、車両駆動用電動機３０３の回転位置より、一定時間内に各々の回転位置がどれだけ変化するかによって、発電用電動機３０２の回転数、車両駆動用電動機３０３の回転数を演算する。

尚、発電制御は、バッテリ残量検出装置３１７によって検出されたバッテリ残量に応じて目標発電量を求め、エンジン３で目標発電量に応じた発電トルクを走行トルクに上乗せすることで、断続機３０７によって機械的に連結されたエンジン３と車両駆動用電動機３０３の駆動トルクによって走行しながら、発電用電動機３０２によって発電する図４に示す走行発電と、本来エンジン自動停止する運転領域において、バッテリ残量の低下によりエンジン自動停止を禁止する場合や、エンジン３またはバッテリ３１６の暖機のためエンジン自動停止しない場合に、断続機３０７によって車両駆動用電動機３０３と切り離されたエンジン３を駆動することで、発電用電動機３０２によって目標発電量に応じた発電を実現し、車両走行は車両駆動用電動機３０３によって行う図５に示すシリーズ発電の二つの制御がある。

図６は、クランク角センサ２のピックアップ２ａと回転体１のギア歯１ａとの位置関係を示している。回転体１は、外周縁部に、外周３６０度のうち１５０度の回転角範囲に回転角１０度相当のピッチでギヤ歯１ａを１５個備え、続く外周３０度の回転角範囲にはギヤ歯が存在しない欠歯部１ｂがあり、対向する残りの１８０度の回転角範囲も、軸対称で、同様の構成となっている。

この回転体１がクランク軸１０１ｄの１回転に対し１回転することで、クランク角センサ２（ピックアップ２ａ）はギア歯１ａ毎にパルス信号を出力するため、１８０度毎に欠歯部１ｂを検出し、クランク角センサ２の出力電圧は、図７に示すように変化する。

図８は、カム角センサ１１７のピックアップ１１７ａと回転体１１８のギア歯１１８ａ〜１１８ｄとの位置関係を示している。回転体１１８は、外周縁部に、１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｄの順に、９０度（１８０度ＣＡ）間隔で、先頭ギア歯を配置され、ギア歯１１８ｂ〜１１８ｄは、回転角１４度（２８度ＣＡ）相当のピッチで、次のギア歯が存在する。

回転体１１８がクランク軸１０１ｄの２回転につき１回転することで、カム角センサ１１７は、クランク角度７２０度ＣＡ中１８０度ＣＡ毎に気筒番号数と同数のパルスを出力する。このカム角センサ１１７の出力電圧は、図９に示すように変化する。

図１０は、４気筒の４サイクルエンジンにおけるクランク角センサ２の出力電圧と、カム角センサ１１７の出力電圧と、各気筒の行程を示している。

クランク角センサ２の出力電圧は１８０度ＣＡ毎に欠歯部１ｂによる不等間隔信号部（３０度ＣＡ）を有し、カム角センサ１１７の出力電圧は１８０度ＣＡ毎にギア歯１１８ａ〜１１８ｄに対応する電圧信号部を有する。

クランク角センサ２からの出力信号とカム角センサ１１７からの出力信号との位置構成は、クランク角センサ２の出力信号で１８０度ＣＡ毎に繰返される欠歯部１ｂに対し、カム角センサ１１７の出力信号で１８０度ＣＡ毎に出力されるギア歯１１８ａ〜１１８ｄに対応する出力信号を、クランク角センサ２の欠歯部１ｂにカム角センサのギア歯１１８ａ〜１１８ｄに対応する信号の最初のパルス信号が位置するようになっている。

但し、バルブ開閉タイミングを変更する可変バルブ機構を有する車両では、クランク角度に対しカム角度が変化するため、カム角センサ１１７からの出力信号の位相が変化する。

図１１は、本発明による回転角センサ診断装置の基本的構成を示すブロック構成図である。
本実施形態の回転角センサ診断装置は、基準クランク角度毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２と、機関動弁系のカム軸１００と同期して各気筒の基準位置毎にパルス信号を出力するカム角センサ１１７の故障診断を、エンジンコントロールユニット１３の回転角センサ診断手段１３ｅによって行う。

クランク角センサ２からの出力信号に基づいてエンジン回転数を演算するエンジン回転数演算手段１３ａは、クランク角センサ２からの出力信号に基づいて、（今回信号入力時のタイマ値−前回信号入力時のタイマ値）より演算されるクランク角センサ２の信号周期をＴＲＥＦ１０とすると、エンジン回転数ＮＥは下記の数式（１）のように表すことができる。
ＮＥ×Ｋ ＝ ＴＲＥＦ１０×ｋ …（１）

数式（１）で用いた係数Ｋおよびｋは、エンジン回転数ＮＥを演算するために予め設定した定数である。

エンジンコントロールユニット１３は、エンジン停止判定手段１３ｃを具備し、回転角センサ診断手段１３ｅは、故障診断動作、つまり回転角センサ診断の実行を選択的に禁止する回転角センサ診断禁止手段１３ｄを有する。

エンジン停止判定手段１３ｃは、クランク角センサ２およびカム角センサ１１７の信号以外のエンジン３の状態を示す信号、エンジン３以外の装置の状態を示す信号、あるいはエンジン３の状態を示す信号とエンジン３以外の装置の状態を示す信号の組合せにより、エンジン停止中であるか否かを判定する。

回転角センサ診断禁止手段１３ｄは、回転角センサ診断許可条件に“エンジン停止中ではないこと”を追加し、エンジン停止判定手段１３ｃにおいて、エンジン停止中と判定された場合には、回転角センサ診断を許可しない。

これにより、回転角センサ診断手段１３ｅは、エンジン停止判定手段１３ｃにて、判定されたエンジン停止判定結果に基づいて、回転角センサ診断禁止手段１３ｄにより、エンジン停止中は、回転角センサ診断動作を禁止される。

エンジン回転数演算手段１３ａ、エンジン停止判定手段１３ｃ、回転角センサ診断手段１３ｅ、回転角センサ診断禁止手段１３ｄは、図１２に示す処理フローを実現するコンピュータプログラムをエンジンコントロールユニット１３が実行することにより、具現化される。

次に、エンジンコントロールユニット１３による回転角センサ診断処理を、図１２のフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップＳ１で、クランク角センサ２、カム角センサ１１７等のセンサ信号や、これらセンサに電力を供給する電源の電圧を示す信号、その他、エンジン停止判定に用いる信号を入力する。

次に、ステップＳ２では、クランク角センサ２からのセンサ信号を入力したか否かを判定する。
ステップＳ２でクランク角センサ２からのセンサ信号を入力したと判定された時には、ステップＳ３へ進み、クランク角センサ２からのセンサ信号によってエンジン回転数演算手段１３ａによりエンジン回転数を演算する。

ステップＳ２において、クランク角センサ１１７からのセンサ信号入力がないと判定された時には、ステップＳ８へ進み、回転角センサ診断禁止手段１３ｄにより、回転角センサ診断をキャンセルする。

ステップＳ４では、エンジン回転数演算手段１３ａによって演算されたエンジン回転数が、回転角センサ診断許可条件にて、設定される所定値（例えば、６００ｒｐｍ）以上か否かを判定する。

ステップＳ４でエンジン回転数が所定値以上と判定された時には、ステップＳ５へ進み、当該診断を続行する。これに対し、エンジン回転数が所定値未満と判定された時には、ステップＳ８へ進み、回転角センサ診断禁止手段１３ｄにより、当該診断をキャンセルする。

ステップＳ５では、センサ用の電源電圧が、クランク角センサ２、カム角センサ１１７の故障診断において必要となるセンサ信号出力を、正常時に信号を検出可能なレベルで出力し得る保障下限電圧（例えば６Ｖ）以上あるか否かを判定する。

センサ用の電源電圧が保障下限電圧未満と判定された時には、正常な診断が行えないと判断してステップＳ８へ進み、回転角センサ診断禁止手段１３ｄにより、当該診断をキャンセルする。

電源電圧が保証下限電圧以上と判定された時には、ステップＳ６へ進み、当該診断を続行する。ステップＳ６では、エンジン停止判定手段１３ｃにより、エンジン停止中か否かを判定し、その後、ステップＳ７へ進む。

ステップＳ７では、エンジン停止判定手段１３ｃの判定結果が、エンジン停止中ではない場合には、エンジン３が実際に回転しているため、ステップＳ９へ進み、当該診断を続行する。これに対し、エンジン停止判定手段１３ｃの判定結果が、エンジン停止中であれば、エンジン３が実際には回転していないため、ステップＳ８に進み、回転角センサ診断禁止手段１３ｄにより、当該診断をキャンセルする。

ステップＳ９では、カム角センサ１１７からのセンサ信号を入力したか否かを判定する。ステップＳ９でカム角センサ１１７からの信号を入力したと判定された時には、ステップＳ１０へ進み、カム角センサ１１７は正常と判定する。これに対し、ステップＳ９においてカム角センサ１１７からの信号入力がないと判定された時には、ステップＳ１１へ進む。

ステップＳ１１では、前回のカム角センサ１１７からの信号入力時から信号を入力していない状態が所定時間（例えば２００ｍｓ）継続したか否かを判定する。そして、所定時間以上継続した時には、ステップＳ１２でカム角センサ１１７が異常との診断を下し、ＮＧ判定フラグをセットする。

図１３は、本発明による回転角センサ診断装置におけるエンジン停止判定の具体的な実施形態１を示している。

エンジンコントロールユニット１３は、吸入空気量演算手段１３ｂを有している。吸入空気量演算手段１３ｂはエアフローセンサ２５の出力電圧（吸気通路を流れる空気流量に応じた電圧信号）に基づいて吸入空気量を演算する。

エンジン停止判定手段１３ｃは、エアフローセンサ２５の出力電圧と、吸入空気量演算手段１３ｂによって演算された吸入空気量を示す信号を入力する。

エンジン停止判定手段１３ｃは、エアフローセンサ２５の出力電圧あるいは当該出力電圧より演算した吸入空気量が所定値以下の場合には、エンジン停止と判定する。

図１４は、実施形態１のエンジン停止判定処理のフローチャートであり、図１２のステップＳ６のエンジン停止判定ルーチンである。

まず、ステップＳ２０にて、吸気管を流れる空気流量に応じて電圧信号を出力するエアフローセンサ２５の出力電圧をエンジンコントロールユニット１３で受信する。

次に、ステップＳ２１では、吸入空気量演算手段１３ｂによって、図１６に示すようなエアフローセンサ２５の電圧−吸入空気量特性に基づいて、予め設定してある吸入空気量変換テーブルによりエアフローセンサ２５の電圧値を吸入空気量に変換し、吸入空気量を演算する。

エンジン停止判定手段１３ｃには、エンジン停止中のエアフローセンサ２５の出力電圧に基づいて求めた空気量を予め所定値として設定してあるため、エンジン停止判定手段１３ｃは、ステップＳ２２にて、吸入空気量演算手段１３ｂによって演算した吸入空気量と所定値を比較し、吸入空気量が所定値以下の場合には、ステップＳ２３に進み、エンジン停止中と判定する。これに対し、吸入空気量が所定値より大きな場合には、ステップＳ２４に進み、エンジン回転中と判定する（方法１）。

また、別の方法（方法２）では、まず、ステップＳ２０にて、エアフローセンサ２５の出力電圧をエンジンコントロールユニット１３で受信する。

エンジン停止判定手段１３ｃには、エンジン停止中のエアフローセンサ２５の出力電圧に基づいた電圧値を予め所定値として設定してあるため、エンジン停止判定手段１３ｃは、ステップＳ２２’にて、エアフローセンサ電圧と所定値を比較し、エアフローセンサの出力電圧が所定値以下の場合には、ステップＳ２３’に進み、エンジン停止中と判定する。これに対し、エアフローセンサ電圧が所定値より大きい場合には、ステップＳ２５’に進み、エンジン回転中と判定する。

ここで、エンジン停止判定手段１３ｃは、方法１または方法２を任意に選択することが可能であり、エンジン停止判定手段１３ｃによりエンジン停止中と判定された場合には、回転角センサ診断を禁止することを、回転角センサ診断禁止手段１３ｄにおける回転角センサ診断禁止の一条件とすることで、回転角センサ診断手段１３ｅはエンジン停止中の誤診断を未然に回避する。

図１６は、実施形態１による回転角センサ診断のタイムチャートである。
図１７は、本発明による回転角センサ診断装置におけるエンジン停止判定の具体的な実施形態２を示している。

エンジン停止判定手段１３ｃは、吸気管内の空気圧に応じて電圧信号を出力する吸気管内圧センサ２９の出力電圧と、スロットル開度に応じて電圧信号を出力するスロットルセンサ２７の出力電圧を入力する。

エンジンコントロールユニット１３は、吸気管内圧演算手段１３ｆと、スロットル開度算手段１３ｇとを有している。吸気管内圧演算手段１３ｆは吸気管内圧センサ２９の出力電圧（吸気管内の空気圧に応じた電圧信号）に基づいて吸気管内圧を演算する。スロットル開度算手段１３ｇはスロットルセンサ２７の出力電圧（吸気管内の空気圧に応じた電圧信号）に基づいてスロットル開度を演算する。

エンジン停止判定手段１３ｃは、吸気管内圧センサ２９の出力電圧と、スロットルセンサ２７の出力電圧と、吸気管内圧演算手段１３ｆによって演算された吸気管内圧を示す信号と、スロットル開度算手段１３ｇによって演算されたスロットル開度を示す信号を入力する。

エンジン停止判定手段１３ｃは、吸気管内圧センサ２９の出力電圧あるいは当該出力電圧より演算した吸気管内圧が所定値以上で、且つスロットルセンサ２７の出力電圧あるいは当該出力電圧より演算したスロットル開度が所定値以下である場合には、エンジン停止と判定する。

図１８は、実施形態２のエンジン停止判定処理のフローチャートであり、これも、図１２のステップＳ６のエンジン停止判定ルーチンである。

まず、ステップＳ３０にて、スロットル開度に応じて電圧信号を出力するスロットルセンサ２７の出力電圧をエンジンコントロールユニット１３で受信する。

次に、ステップＳ３１にて、吸気管内圧演算手段１３ｆにより吸気管内圧センサ２９の出力電圧Ｖｐに基づいて吸気管内圧Ｐを演算し、スロットル開度算手段１３ｇによってスロットルセンサ２７の出力電圧Ｖｔに基づいてスロットル開度Ｔを演算する。

吸気管内圧センサ２９の出力電圧Ｖｐと吸気管内圧Ｐには下記の数式（２）に示す関係が、スロットルセンサ２７の出力電圧Ｖｔとスロットル開度Ｔには下記の数式（３）に示す関係が成立するから、吸気管内圧演算手段１３ｆ、スロットル開度算手段１３ｇは、数式（２）、数式（３）に従い、センサ特性より定まる係数Ｋｐ、Ｋｔと、センサの出力電圧Ｖｐ、Ｖｔと、オフセット電圧α、βより、吸気管内圧Ｐ、スロットル開度Ｔを演算する。
Ｐ ＝ Ｋｐ×（Ｖｐ−α） …（２）
Ｔ ＝ Ｋｔ×（Ｖｔ−β） …（３）

スロットル開度Ｔと吸気管内の空気圧（吸気管内圧Ｐ）と吸入空気量には、図１９に示すような関係が成り立つため、スロットル開度Ｔに対する吸気管内の空気圧より、エンジン停止判定手段１３ｃは、エンジン３が実際に空気を吸入しているか、つまりエンジン３が回転しているかを判断することができる。

この時、スロットル開度Ｔを参照する目的は、吸気管内の圧力だけでは、エンジン停止時にスロットルが閉じている状態で、吸気管内が大気圧と同等となっているのか、エンジン回転により吸気が行われても、スロットル全開状態のため、スロットルでの絞りによる圧力変動が起きず大気圧と同等となっているのかを判断できないためである。

エンジン停止判定手段１３ｃには、エンジン停止中の吸気管内圧センサ２９の出力電圧から演算した吸気管内圧Ｐと、エンジン停止中のスロットルセンサ２７の出力電圧から演算したスロットル開度Ｔを、予め各々の所定値として設定してあるため、エンジン停止判定手段１３ｃは、ステップＳ３２にて、吸気管内圧センサ２９の出力電圧から演算した吸気管内圧Ｐと所定値を比較し、吸気管内圧Ｐが所定値以上の場合には、ステップＳ３３に進み、処理を続行する。これに対し、吸気管内圧Ｐが所定値未満の時には、ステップＳ３５に進み、エンジン回転中と判定する。

ステップＳ３３では、スロットルセンサ２７の出力電圧から演算したスロットル開度Ｔと所定値を比較し、スロットル開度Ｔが所定値以下の場合には、ステップＳ３４に進み、エンジン停止中と判定する。これに対し、スロットル開度Ｔが所定値より大きな場合には、ステップＳ３５に進み、エンジン回転中と判定する（方法３）。

また、別の方法（方法４）では、まず、ステップＳ３０にて、前記吸気管内圧センサ２９の出力電圧と、スロットルセンサ２７の出力信号をエンジンコントロールユニット１３で受信する。

エンジン停止判定手段１３ｃには、エンジン停止中の吸気管内圧センサ２９の出力電圧と、エンジン停止中のスロットルセンサ２７の出力電圧が、予め各々の所定値として設定してあるため、ステップＳ３２’にて、吸気管内圧センサ電圧と所定値を比較し、吸気管内圧センサ２９の出力電圧が所定値以上の場合には、ステップＳ３３’に進み、処理を続行する。これに対し、吸気管内圧センサ２９の出力電圧が所定値未満の場合には、ステップＳ３５’に進み、エンジン回転中と判定する。

ステップＳ３３’では、スロットルセンサ電圧と所定値を比較し、スロットルセンサ２７の出力電圧が所定値以下の場合には、ステップＳ３４’に進み、エンジン停止中と判定する。これに対し、スロットルセンサ２７の出力電圧が所定値より大きな場合には、ステップＳ３５’に進み、エンジン回転中と判定する。

ここで、エンジン停止判定手段１３ｃは、方法３または方法４を任意に選択することが可能であり、エンジン停止判定手段１３ｃによりエンジン停止中と判定された場合には、回転角センサ診断を禁止することを、回転角センサ診断禁止手段１３ｄにおける回転角センサ診断禁止の一条件とすることで、回転角センサ診断手段１３ｅはエンジン停止中の誤診断を未然に回避する。

図２０は、実施形態２による回転角センサ診断のタイムチャートである。
図２１は、本発明による回転角センサ診断装置におけるエンジン停止判定の具体的な実施形態３を示している。

エンジンコントロールユニット１３は、吸気管内圧演算手段１３ｆと、アクセル開度演算手段１３ｈと、アイドル判定手段１３ｉとを有している。吸気管内圧演算手段１３ｆは吸気管内圧センサ２９の出力電圧（吸気管内の空気圧に応じた電圧信号）に基づいて吸気管内圧を演算する。アクセル開度演算手段１３ｈはアクセルペダルセンサ２４の出力電圧（アクセル開度に応じた電圧信号）に基づいてアクセル開度を演算する。アイドル判定手段１３ｉはアクセルペダルセンサ２４の出力電圧が所定値以下である時にはアイドル状態と判定し、アイドル状態を示すアイドル信号を生成する。

エンジン停止判定手段１３ｃは、吸気管内圧センサ２９の出力電圧と、アクセルペダルセンサ２４の出力電圧と、吸気管内圧演算手段１３ｆによって演算された吸気管内圧を示す信号と、アクセル開度演算手段１３ｈによって演算されたアクセル開度を示す信号と、アイドル判定手段１３ｉによって生成されたアイドル信号を入力する。

エンジン停止判定手段１３ｃは、吸気管内圧センサ２９の出力電圧または当該出力電圧より演算した吸気管内圧が所定値以上で、且つアクセルペダルセンサ２４の出力電圧または当該出力電圧より演算したアクセル開度が所定値以下である場合、もしくは吸気管内圧センサ２９の出力電圧または当該出力電圧より演算した吸気管内圧が所定値以上で、且つアイドル状態であることを示すアイドル信号が出力されている場合のいずれかの条件が成立する場合に、エンジン停止中と判定する。

図２２は、実施形態３のエンジン停止判定処理のフローチャートであり、図１２のステップＳ６のエンジン停止判定ルーチンである。

まず、ステップＳ４０にて、吸気管内の空気圧に応じて電圧信号を出力する吸気管内圧センサ２９の出力電圧と、アクセル開度に応じて電圧信号を出力するアクセルペダルセンサ２４の出力電圧をエンジンコントロールユニット１３で受信する。

次に、ステップＳ４１として、実施形態２と同様に吸気管圧演算手段１３ｆによって吸気管内圧センサ２９の出力電圧より吸気管内圧Ｐを演算すると共に、アクセル開度演算手段１３ｈによってアクセルペダルセンサ２４の出力電圧Ｖａよりアクセル開度Ａを演算する。

アクセルペダルセンサ２４の出力電圧Ｖａとアクセル開度Ａには下記の数式（４）に示す関係が成立するから、アクセル開度演算手段１３ｈは、数式（４）に従い、センサ特性より定まる係数Ｋａと、センサの出力電圧Ｖａと、オフセット電圧γより、アクセル開度Ａを演算する。
Ａ ＝ Ｋａ×（Ｖａ−γ） …（４）

通常、スロットル弁１４０ａはアクセルペダル２４ａに連動して作動するため、図１９に示したスロットル開度Ｔと吸気管内の空気圧と吸入空気量の関係を、アクセル開度Ａと吸気管内の空気圧と吸入空気量の関係に置換え、アクセル開度Ａに対する吸気管内の空気圧より、エンジン３が空気を吸入しているか、つまりエンジン３が回転しているかを判断してもよい。

エンジン停止判定手段１３ｃには、エンジン停止中の吸気管内圧センサ２９の出力電圧から演算した吸気管内圧Ｐと、エンジン停止中のアクセルペダルセンサ２４の出力電圧から演算したアクセル開度Ａが、予め各々の所定値として設定してあるため、エンジン停止判定手段１３ｃは、ステップＳ４２にて、吸気管内圧センサ２９の出力電圧から演算した吸気管内圧Ｐと所定値を比較し、吸気管内圧Ｐが所定値以上の場合にはステップＳ４３に進み処理を続行する。これに対し、吸気管内圧Ｐが所定値未満の場合には、ステップＳ４５に進み、エンジン回転中と判定する。

ステップＳ４３では、アクセルペダルセンサ２４の出力電圧から演算したアクセル開度Ａと所定値を比較し、アクセル開度Ａが所定値以下の場合には、ステップＳ４４に進み、エンジン停止中と判定する。これに対し、アクセル開度Ａが所定値より大きな場合には、ステップＳ４５に進み、エンジン回転中と判定する（方法５）。

また、別の方法（方法６）では、まず、ステップＳ４０にて、吸気管内の空気圧に応じて電圧信号を出力する吸気管内圧センサ２９の出力電圧と、アクセル開度に応じて電圧信号を出力するアクセルペダルセンサ２４の出力電圧をエンジンコントロールユニット１３で受信する。

エンジン停止判定手段１３ｃには、エンジン停止中の吸気管内圧センサ２９の出力電圧と、エンジン停止中のアクセルペダルセンサ２４の出力電圧が予め所定値として設定してあるため、エンジン停止判定手段１３ｃは、ステップＳ４２’にて、吸気管内圧センサ電圧と所定値を比較し、吸気管内圧センサ２９の出力電圧が所定値以上の場合には、ステップＳ４３’に進み、処理を続行する。これに対し、吸気管内圧センサ２９の出力電圧が所定値未満の場合には、ステップＳ４５’へ進み、エンジン回転中と判定する。

ステップＳ４３’では、アクセルペダルセンサ２４の出力電圧と所定値を比較し、アクセルペダルセンサ２４の出力電圧が所定値以下の場合には、ステップＳ４４’に進み、エンジン停止中と判定する。これに対し、アクセルペダルセンサ２４の出力電圧が所定値より大きな場合には、ステップＳ４５’に進み、エンジン回転中と判定する。

図２３は、実施形態３の他のエンジン停止判定処理のフローチャートであり、図１２のステップＳ６のエンジン停止判定ルーチンである。

まず、ステップＳ５０にて、吸気管内の空気圧に応じて電圧信号を出力する吸気管内圧センサ２９の出力電圧と、アクセル開度に応じて電圧信号を出力するアクセルペダルセンサ２４の出力電圧をエンジンコントロールユニット１３で受信する。

次に、ステップＳ５１として、実施形態２と同様に、吸気管圧演算手段１３ｆによって吸気管内圧センサ２９の出力電圧より吸気管内圧Ｐを演算すると共に、アイドル判定手段１３ｉによってアクセルペダルセンサ２４の出力電圧よりアイドル状態を示すアイドル信号の生成処理を行う。アイドル判定手段１３ｉは、アクセルペダルセンサ２４の出力電圧と、エンジン停止中のアクセルペダルセンサ２４の出力電圧に設定した所定値とを比較し、アクセルペダルセンサ２４の出力電圧が所定値以下である時にはアイドル状態と判定し、所定の電圧Ｖｉ（例えば１Ｖ）によるアイドル信号を出力し、これ以外の場合には、電圧ゼロを出力する。

エンジン停止判定手段１３ｃには、エンジン停止中の吸気管内圧センサ２９の出力電圧から演算した吸気管内圧Ｐが予め所定値として設定してあるため、エンジン停止判定手段１３ｃは、ステップＳ５２にて、吸気管内圧センサ２９の出力電圧から演算した吸気管内圧Ｐと所定値を比較し、吸気管内圧Ｐが所定値以上の場合には、ステップＳ５３に進み、処理を続行する。これに対し、吸気管内圧Ｐが所定値未満の場合には、ステップＳ５５に進み、エンジン回転中と判定する。

エンジン停止判定手段１３ｃには、アイドル信号電圧値Ｖｉ以下で、ゼロより大きな値が、予め所定値として設定してあるため、エンジン停止判定手段１３ｃは、ステップＳ５３にて、アイドル信号電圧と所定値を比較し、アイドル信号電圧が所定値以上の場合には、ステップＳ５４に進み、エンジン停止中と判定する。これに対し、アイドル信号電圧が所定値未満の場合には、ステップＳ５５に進み、エンジン回転中と判定する。

また、別の方法（方法８）では、まず、ステップＳ５０にて、吸気管内の空気圧に応じて電圧信号を出力する吸気管内圧センサ２９の出力電圧と、アクセル開度に応じて電圧信号を出力するアクセルペダルセンサ２４の出力電圧をエンジンコントロールユニット１３で受信する。

次に、ステップＳ５１’にて、吸気管圧演算手段１３ｆによってアクセルペダルセンサ２４の出力電圧よりアイドル状態を示すアイドル信号の生成処理を行う。

エンジン停止判定手段１３ｃには、エンジン停止中の吸気管内圧センサ２９の出力電圧が予め所定値として設定してあるため、エンジン停止判定手段１３ｃは、ステップＳ５２’にて、吸気管内圧センサ電圧と所定値を比較し、吸気管内圧センサ２９の出力電圧が所定値以上の場合には、ステップＳ５３’に進み、処理を続行する。これに対し、吸気管内圧センサ２９の出力電圧が所定値未満の場合には、ステップＳ５５’へ進み、エンジン回転中と判定する。

エンジン停止判定手段１３ｃには、アイドル信号電圧値Ｖｉ以下で、ゼロより大きな値が、予め所定値として設定してあるため、エンジン停止判定手段１３ｃは、ステップＳ５３’にて、アイドル信号電圧と所定値を比較し、アイドル信号電圧が所定値以上の場合には、ステップＳ５４’に進み、エンジン停止中と判定する。これに対し、アイドル信号電圧が所定値未満の場合には、ステップＳ５５に進み、エンジン回転中と判定する。

ここで、エンジン停止判定手段１３ｃは、方法５〜方法８のいずれかを任意に選択することが可能であり、エンジン停止判定手段１３ｃによりエンジン停止中と判定された場合は、回転角センサ診断を禁止することを、回転角センサ診断禁止手段１３ｄにおける回転角センサ診断禁止の一条件とすることで、回転角センサ診断手段１３ｅはエンジン停止中の誤診断を未然に回避する。

図２４は、実施形態３における回転角センサ診断のタイムチャートである。
図２５は、本発明による回転角センサ診断装置におけるエンジン停止判定の具体的な実施形態４を示している。

エンジンコントロールユニット１３は、ニュートラル判定手段１３ｊと、車速演算手段１３ｋと、フューエルカット判定手段１３ｎとを有している。ニュートラル判定手段１３ｊは、トランスミッションコントロールユニット４００が出力するレンジ信号（変速機のギア位置を電圧値で示す信号）の電圧とＮレンジまたはＰレンジを示す電圧（例えば０Ｖ）を比較し、ニュートラル信号の生成を行う。車速演算手段１３ｋは車速センサ３１０の出力パルスに基づいて車速を演算する。フューエルカット判定手段１３ｎはエンジントルク不要時にフューエルカット信号（Ｆ／Ｃ信号）を生成する。

エンジン停止判定手段１３ｃは、車速センサ３１０からの出力パルスと、トランスミッションコントロールユニット４００より出力されるレンジ信号と、発電電力を蓄電する補機バッテリ４０１の電圧を示す信号と、ハイブリッドコントロールユニット３２０からのエンジン停止要求として出力されるフューエルカット信号（Ｆ／Ｃ信号）と、ニュートラル判定手段１３ｊが出力するニュートラル信号と、車速演算手段１３ｋによって演算された車速を示す信号と、フューエルカット判定手段１３ｎが出力するフューエルカット信号を入力する。

ハイブリッドコントロールユニット３２０からのフューエルカット信号は、フューエルカット条件が成立する場合には所定の電圧Ｖｆ（例えば１Ｖ）の電圧信号で、条件成立以外の場合には電圧ゼロの信号である。

エンジン停止判定手段１３ｃは、ハイブリッドコントロールユニット３２０あるいはフューエルカット判定手段１３ｎから出力されるフューエルカット信号と、車速センサ３１０の入力パルス周期または当該入力パルス周期より演算した車速が所定の条件を満たす状態、もしくは前記フューエルカット信号と補機バッテリ４０１の電圧が所定の条件を満たす状態、もしくは前記フューエルカット信号とトランスミッションコントロールユニットより出力されるギア位置を示すレンジ信号が所定の条件を満たす状態、もしくは前記フューエルカット信号とニュートラル判定手段１３ｊによるニュートラル状態を示すニュートラル信号が所定の条件を満たす状態のいずれかが成立した場合に、エンジン停止中と判定する。

図２６は、実施形態４のエンジン停止判定処理のフローチャートであり、図１２のステップＳ６のエンジン停止判定ルーチンである。

まず、ステップＳ６０にて、ハイブリッドコントロールユニット３２０からのエンジン停止要求として出力されるフューエルカット信号と、車速センサ３１０からの出力パルスと、補機バッテリ４０１の電圧と、トランスミッションコントロールユニット４００より出力されるレンジ信号をエンジンコントロールユニット１３に受信する。

次に、ステップＳ６１にて、エンジントルク不要時にエンジンコントロールユニット１３において独自にフューエルカット信号を生成する処理をフューエルカット判定手段１３ｎによって行う。フューエルカット判定手段１３ｎが生成するフューエルカット信号は、ハイブリッドコントロールユニット３２０からのフューエルカット信号と同様に、フューエルカット条件が成立する場合には所定の電圧Ｖｆ（例えば１Ｖ）の電圧信号で、条件成立以外の場合には電圧ゼロの信号である。

次に、ステップＳ６２にて、車速センサ３１０からの入力パルス周期Ｓｐｔより車速ＳＰを演算する。車速センサ３１０からの入力パルス周期Ｓｐｔと車速ＳＰをには下記の数式（５）に示す関係が成立するから、車速演算手段１３ｋは、数式（５）に従い、車速センサ３１０からの入力パルス周期Ｓｐｔと、車両特性によって定まる係数Ｋｓより、車速ＳＰを演算する。
ＳＰ ＝ Ｋｓ／Ｓｐｔ …（５）

次に、ステップＳ６３にて、ニュートラル判定手段１３ｊにより、レンジ信号の電圧とＮレンジまたはＰレンジを示す電圧（例えば０Ｖ）を比較し、ニュートラル信号の生成処理を行う。ニュートラル判定手段１３ｊは、ニュートラル信号として、、レンジ信号電圧がＮレンジまたはＰレンジを示す電圧以下の場合には所定の電圧Ｖｎ（例えば１Ｖ）を出力し、これ以外の場合には電圧ゼロを出力する。

フューエルカット時にエンジン３が停止している状態とは、フューエルカットによりエンジン３自体が回転を維持するためのトルクを発生することがないと同時に、惰性走行時の車輪３１３の回転が、変速機３０９、及び断続機３０７を介してエンジン３に逆伝達されることがなく、エンジン３が外部からの入力によって回転されることがない状態である。

エンジン３が外部からの入力によって回転されることがない状態とは、車両が停止しているため、車輪３１３が回転していない状態、あるいはギア位置がＮレンジまたはＰレンジが選択されていることにより、エンジン３と車軸３１２が切り離された状態にある状態のいずれかの状態であり、フューエルカット信号と車速ＳＰ、もしくはフューエルカット信号と車速センサからの入力パルス周期、もしくはフューエルカット信号とレンジ信号、もしくはフューエルカット信号とレンジ信号より生成されるニュートラル信号のいずれかによってエンジン停止時を判定する。

また、補機類用のバッテリ４０１と補機バッテリ４０１を充電するための発電機を備えた車両では、エンジン回転時には、エンジン３に連結された発電機によって発電が行われることにより、エンジン停止時よりも補機バッテリ４０１の出力電圧が高いため、フューエルカット信号とバッテリ電圧によってもエンジン停止時を判定することが可能である。

以上のことにより、ステップＳ６４にて、エンジンコントロールユニット１３とハイブリッドコントロールユニット３２０のいずれかのコントロールユニットにて、生成されたフューエルカット信号の電圧と、フューエルカット信号電圧値Ｖｆ以下で、ゼロより大きな値に設定した所定値を比較し、フューエルカット信号電圧が所定値以上の場合には、方法９ではステップＳ６５に進み、方法１０ではステップＳ６６に進み、ステップ方法１１ではＳ６７に進み、方法１２ではステップＳ６８に進み、方法１３ではステップＳ６９に進み、各々処理を続行する。これに対し、フューエルカット信号電圧が所定値未満の場合には、ステップＳ７２に進み、エンジン回転中と判定する。

エンジン停止判定手段１３ｃは、エンジン停止判定に関して方法９から方法１３のいずれかを、任意に選択することが可能である。

方法９では、停止状態の車速ＳＰがエンジン停止判定手段１３ｃに予め所定値が設定されており、エンジン停止判定手段１３ｃは、ステップＳ６５にて、車速ＳＰと所定値を比較し、車速ＳＰが所定値以下の場合には、ステップＳ７０に進み、処理を続行する。これに対し、車速ＳＰが所定値よりも高い場合には、ステップＳ７２に進み、エンジン回転中と判定する。

方法１０では、停止状態における車速センサ３１０からの入力パルス周期Ｓｐｔがエンジン停止判定手段１３ｃに予め所定値として設定されており、エンジン停止判定手段１３ｃは、ステップＳ６６にて、車速センサ３１０からの入力パルス周期Ｓｐｔと所定値を判定し、入力パルス周期Ｓｐｔが所定値以上の場合にはＳ７０に進み、処理を続行する。これに対し、入力パルス周期Ｓｐｔが所定値未満の場合はＳ７２に進みエンジン回転中と判定する。

方法１１では、エンジン停止時の補機バッテリ電圧がエンジン停止判定手段１３ｃに予め所定値が設定されており、エンジン停止判定手段１３ｃは、ステップＳ６７にて、補機バッテリ電圧と所定値を比較し、補機バッテリ電圧が所定値以下の場合には、ステップＳ７０へ進み、処理を続行する。これに対し、補機バッテリ電圧が所定値より大きな場合には、ステップＳ７２へ進み、エンジン回転中と判定する。

方法１２では、レンジ信号がＮレンジまたはＰレンジの時の電圧がエンジン停止判定手段１３ｃに予め所定値として設定されており、エンジン停止判定手段１３ｃは、ステップＳ６８にて、レンジ信号の電圧と所定値を比較し、レンジ信号電圧が所定値以下の場合には、ステップＳ７０へ進み、処理を続行する。これに対し、レンジ信号電圧が所定値より大きな場合には、ステップＳ７２へ進み、エンジン回転中と判定する。

方法１３では、ニュートラル信号電圧値Ｖｎがエンジン停止判定手段１３ｃに予め所定値が設定されており、エンジン停止判定手段１３ｃは、ステップＳ６９にて、ニュートラル信号電圧と所定値を比較し、ニュートラル信号が所定値以上の場合には、ステップＳ７０へ進み、処理を続行する。これに対し、ニュートラル信号が所定値未満の場合には、ステップＳ７２へ進み、エンジン回転中と判定する。

ステップＳ７０では、フューエルカット信号電圧が所定値以上の状態で、且つステップＳ６５からＳ６９に示すいずれかの条件が成立してから所定時間経過したかをタイマにより判定する。所定時間経過済みの場合には、ステップＳ７１へ進み、エンジン停止中と判定する。これに対し、所定時間経過前の場合には、ステップＳ７２へ進み、エンジン回転中と判定する。

このようにして、エンジン停止判定手段１３ｃによりエンジン停止中と判定された場合には、回転角センサ診断を禁止することを、回転角センサ診断禁止手段１３ｄにおける回転角センサ診断禁止の一条件とすることで、回転角センサ診断手段１３ｅはエンジン停止中の誤診断を未然に回避する。

図２７は、実施形態４における回転角センサ診断のタイムチャートである。

以上、実施形態４について詳述したが、フューエルカット信号の生成方法は、ソフトウエアの処理として、フューエルカット条件成立時にはデジタル信号の１を出力し、それ以外の場合にはデジタル信号のゼロを出力するようなフラグとしてもよい。また、ニュートラル信号の生成方法も、ソフトウエアの処理として、レンジ信号がＮレンジまたはＰレンジの場合はデジタル信号の１を出力し、それ以外の場合にはデジタル信号のゼロを出力するようなフラグとしてもよい。また、トランスミッションコントロールユニット４００より送信されるレンジ信号は、ソフトウエア処理として生成されるデジタル信号であってもよい。

図２８は、本発明による回転角センサ診断装置におけるエンジン停止判定の具体的な実施形態５を示している。実施形態５は、所定条件が成立した場合にエンジン３を自動的に停止するエンジン自動停止対応のものに適応する。

エンジンコントロールユニット１３は、アクセル開度演算手段１３ｈと、アイドル判定手段１３ｉと、水温演算手段１３ｍを有している。アクセル開度演算手段１３ｈはアクセルペダルセンサ２４の出力電圧（アクセル開度に応じた電圧信号）に基づいてアクセル開度を演算する。アイドル判定手段１３ｉはアクセルペダルセンサ２４の出力電圧が所定値以下である時にはアイドル状態と判定し、アイドル状態を示すアイドル信号を生成する。水温演算手段１３ｍは、水温センサ２８の電圧値を温度に変換し、エンジン冷却水温を演算する。

エンジン停止判定手段１３ｃは、アクセルペダルセンサ２４の出力電圧と、アクセル開度演算手段１３ｈによって演算されたアクセル開度を示す信号と、アイドル判定手段１３ｉによって生成されたアイドル信号と、発電電力を蓄電するバッテリの残量を計測するバッテリ残量検出手段３１７からバッテリ残量を示す信号を入力する。

バッテリ残量検出手段３１７はバッテリ残量容量計のことであり、バッテリ残量容量計は、バッテリ電圧と、バッテリ３１６と電力変換機３１４間で入出力される電流の積算値より、バッテリ電力積算値を求めることでバッテリ残量を演算する。

エンジン停止判定手段１３ｃは、バッテリ残量検出手段３１７により計測されたバッテリ残量または水温センサ２８により計測されるエンジン３の冷却水温によるエンジン３の始動要求がエンジンコントロールユニット１３より出力されていない状態で、アクセルペダルセンサ２４の出力電圧または当該出力電圧より演算したアクセル開度が、各々の所定値以下である場合、もしくは前記始動要求が出力されていない状態で、アイドル状態であることを示す制御信号が出力されている場合のいずれかの条件が成立した時に、エンジン停止中と判定する。

図２９は、実施形態５のエンジン停止判定処理のフローチャートであり、図１２のステップＳ６のエンジン停止判定ルーチンである。

まず、ステップＳ８０にて、アクセル開度に応じて電圧信号を出力するアクセルペダルセンサ２４の出力電圧と、バッテリ残量検出手段３１７からバッテリ残量を示す信号と、エンジン冷却水の水温を計測するエンジン水温センサ２８の出力電圧を、エンジンコントロールユニット１３で受信する。

次に、ステップＳ８１にて、実施形態３と同様に、アクセル開度演算手段１３ｈによってアクセル開度Ａを演算すると共に、アイドル判定手段１３ｉによってアイドル状態を示すアイドル信号を生成し、水温演算手段１３ｍによって水温センサ２８の出力電圧よりエンジン冷却水温を演算する。水温センサ２８の出力電圧と冷却水温には、図３０に示すような電圧−温度特性があるため、水温演算手段１３ｍは、この電圧−温度特性に基づき、予め設定してある水温変換テーブルにより水温センサ２８の電圧値を温度に変換し、エンジン冷却水温を演算する。

エンジン自動停止対応車両は、通常、運転者からのエンジン始動要求がない場合には、自動でエンジン３を停止するが、走行や補機類の使用によりバッテリ電力を消費することでバッテリ残量が低下し、エンジン３を用いて発電用電動機３０２を駆動することで発電を行う必要が生じた場合と、エンジン３の冷却水温が低いことにより、暖機の目的でエンジン３を駆動する場合は、エンジン３の自動停止を行わない。

従って、エンジン停止判定手段１３ｃは、バッテリ残量が発電を必要とする所定値より大きく、かつエンジン冷却水の水温が暖機を必要とする所定値より大きいときに、アクセルペダルセンサ２４の出力電圧が所定値以下か、もしくはバッテリ残量が発電を必要とする所定値より大きく、かつエンジン冷却水の水温が暖機を必要とする所定値より大きなときに、アクセルペダルセンサ２４の出力電圧から演算されるアクセル開度Ａが所定値以下か、もしくはバッテリ残量が発電を必要とする所定値より大きく、かつエンジン冷却水の水温が暖機を必要とする所定値より大きなときに、アイドル判定手段１３ｉにより生成したアイドル信号の電圧が所定値以上か、のいずれかの条件より運転者からのエンジン始動要求がなく、発電や暖機のためのエンジン始動も行われないと判断する。

エンジン停止判定手段１３ｃには、発電を必要とするバッテリ残量の最大値が予め所定値に設定されており、エンジン停止判定手段１３ｃは、ステップＳ８２にて、バッテリ残量と所定値を比較し、バッテリ残量が所定値より大きな場合には、ステップＳ８３に進み、処理を続行する。これに対し、バッテリ残量が所定値以下の場合には、ステップＳ８８に進み、エンジン回転中と判定する。

また、エンジン停止判定手段１３ｃには、暖機を必要とする冷却水温の最大値が予め所定値に設定されており、エンジン停止判定手段１３ｃは、ステップＳ８３にて、冷却水の水温と所定値を比較し、冷却水の水温が所定値より大きな場合には、方法１４、１５、１６のいずれかに応じてステップＳ８５、Ｓ８６あるいはＳ８７に進み、各処理を続行する。これに対し、冷却水の水温が所定値以下の場合には、ステップＳ８８に進み、エンジン回転中と判定する。

エンジン停止判定手段１３ｃは、方法１４〜方法１６のいずれかを、任意に選択することが可能である。

方法１４では、エンジン停止判定手段１３ｃにエンジン停止中のアクセルペダルセンサ２４の出力電圧から演算したアクセル開度Ａが予め所定値として設定されていることにより、ステップＳ８４にて、アクセル開度Ａと所定値を比較し、アクセル開度Ａが所定値以下の場合には、ステップＳ８７に進み、エンジン停止中と判定する。これに対し、アクセル開度Ａが所定値より大きな場合には、ステップＳ８８へ進み、エンジン回転中と判定する。

方法１５では、エンジン停止判定手段１３ｃにエンジン停止中のアクセルペダルセンサ２４の出力電圧値が予め所定値として設定されていることから、ステップＳ８５にて、アクセルペダルセンサ２４の出力電圧と所定値を比較し、アクセルペダルセンサ２４の出力電圧が所定値以下の場合はステップＳ８７に進み、エンジン停止中と判定する。これに対し、アクセルペダルセンサ２４の出力電圧が所定値より大きな場合には、ステップＳ８８へ進み、エンジン回転中と判定する。

方法１６では、エンジン停止判定手段１３ｃにアイドル信号電圧値Ｖｉ以下でゼロより大きな値が、予め所定値として設定設定されていることから、ステップＳ８６にて、アイドル信号電圧と所定値を比較し、アイドル信号電圧が所定値以上の場合には、ステップＳ８７へ進み、エンジン停止中と判定する。これに対し、アイドル信号電圧が所定値未満の場合には、ステップＳ８８へ進み、エンジン回転中と判定する。

ここで、エンジン停止判定手段１３ｃは、エンジン停止判定手段１３ｃによりエンジン停止中と判定された場合には、回転角センサ診断を禁止することを、回転角センサ診断禁止手段１３ｄにおける回転角センサ診断禁止の一条件とすることで、回転角センサ診断手段１３ｅはエンジン停止中の誤診断を未然に回避する。

図３１は、実施形態５における回転角センサ診断のタイムチャートである。

なお、実施形態５でも、アイドル信号の生成は、実施形態３に示すように、ソフトウエアの処理として、アクセルペダルセンサ２４の出力電圧が所定値以下である時には、アイドル状態と判定してデジタル信号の１を出力し、これ以外の場合には、デジタル信号のゼロを出力するようなフラグとしてもよい。

図３２は、本発明による回転角センサ診断装置におけるエンジン停止判定の具体的な実施形態６を示している。

エンジン停止判定手段１３ｃは、モータコントロールユニット３１５より、発電用電動機３０２の回転数及びトルクを示す信号と、車両駆動用電動機３０３の回転数及びトルクを示す信号を各々入力し、クラッチコントロールユニット３１８より断続機３０７の接続／切断状態を示す信号を入力する。

エンジン停止判定手段１３ｃは、断続機３０７の接続／切断を示す信号と発電用電動機の回転数が所定の条件を満たす状態、もしくは断続機３０７の接続／切断を示す信号と発電用電動機３０２の回転数と車両駆動用電動機３０３の回転数が所定の条件を満たす状態、もしくは断続機３０７の接続／切断を示す信号と発電用電動機３０２のトルク値と車両駆動用電動機３０３のトルク値が所定の条件を満たす状態が一つでも成立した場合に、エンジン停止中と判定する。

発電用電動機３０２のトルク値Ｔｈｍ、車両駆動用電動機３０３のトルク値Ｔｍｍは、モータコントロールユニット３１５において、電動機の特性式と、電力変換機３１４より送信される電力変換機３１４と発電用電動機３０２間で入出力する電流値Ｉｈと、電力変換機３１４と車両駆動用電動機３０３間で入出力する電流値Ｉｍから、以下の数式（６）、数式（７）の様に示すことができる。
Ｔｈｍ ＝ Ｋｈｃ×Ｉｈ×ステップＳｉｎθ …（６）
Ｔｍｍ ＝ Ｋｍｃ×Ｉｍ×ステップＳｉｎθ …（７）

数式（６）のＫｈｃは発電用電動機３０２の構成より定まる磁束の係数、数式（７）のＫｍｃは車両駆動用電動機３０３の構成より定まる磁束の係数、ステップＳｉｎθは電流軸に対する界磁軸の遅れ（負荷角）を示す。

モータコントロールユニット３１５は、発電用電動機用回転センサ３０４、および車両駆動用電動機用回転センサ３０５からの入力信号より求められる発電用電動機３０２の回転位置と、車両駆動用電動機３０３の回転位置より、一定時間内に各々の回転位置がどれだけ変化するかによって、発電用電動機３０２の回転数Ｒｈｍ、および車両駆動用電動機３０３の回転数Ｒｍｍを演算する。

このとき、モータコントロールユニット３１５は、発電用電動機用回転センサ３０４、および車両駆動用電動機用回転センサ３０５への入力電流に対する出力電流の位相遅れより負荷角θを求める。

尚、角度θが９０度より大きな場合には、電流軸と界磁軸の同期が取れないため、回転を維持できずに発電用電動機３０２または車両駆動用電動機３０３は停止する。

次に、本実施形態におけるエンジン停止中判定について詳しく説明する。エンジン３は、走行のために使用するエンジントルクが不要であり、断続機３０７を介してエンジントルクを駆動軸３０８に伝達しない場合で、かつバッテリ残量の低下によりエンジン自動停止制御が禁止される等のシリーズ発電状態ではない時にはエンジン停止となる。

従って、エンジン停止判定手段１３ｃは、断続機３０７に接続されたクラッチコントロールユニット３１８より出力される断続機状態を示す信号と、モータコントロールユニット３１５より出力される発電用電動機３０２の回転数Ｒｈｍを用いて、エンジン停止を判定することが可能である。

他の例では、エンジン停止判定手段１３ｃは、エンジン停止を判定するために、断続機３０７に接続されたクラッチコントロールユニット３１８より出力される断続機状態を示す信号と、モータコントロールユニット３１５より出力される発電用電動機３０２の回転数Ｒｈｍ、および車両駆動用電動機３０３の回転数Ｒｍｍを用いて、エンジン停止を判定することが可能である。

また、他の例では、エンジン停止判定手段１３ｃは、断続機３０７に接続されたクラッチコントロールユニット３１８より出力される断続機状態を示す信号と、モータコントロールユニット３１５より出力される発電用電動機３０２のトルク値Ｔｈｍ、および車両駆動用電動機３０３の回転数Ｒｍｍを用いて、エンジン停止を判定することが可能である。

以上の処理手順について説明すると、まず、モータコントロールユニット３１５より出力される発電用電動機３０２の回転数Ｒｈｍ、および駆動用電動機３０３の回転数Ｒｍｍ、および発電用電動機３０２のトルク値Ｔｈｍ、および駆動用電動機３０３のトルク値Ｔｍｍを、エンジンコントロールユニット１３で受信する。同様に、クラッチコントロールユニット３１８より出力される、断続機３０７の接続／切断状態を示す信号を、エンジンコントロールユニット１３で受信する。

エンジン停止判定手段１３ｃには、断続機３０７の接続／切断状態を示す信号が切断状態を示す時の電圧値を設定値Ｖｃとし、エンジン停止中の発電用電動機３０２の回転数Ｒｈｍを設定値Ｒｈｍｓとし、エンジン停止中の車両駆動用電動機３０３の回転数Ｒｍｍを設定値Ｒｍｍｓとし、エンジン停止中の発電用電動機３０２のトルク値Ｔｈｍを設定値Ｔｈｍｓとし、エンジン停止中の車両駆動用電動機３０３のトルク値Ｔｍｍを設定値Ｔｍｍｓとして、予め所定値が設定されており、エンジン停止判定手段１３ｃは、図３３に示す組合せ表に従い、エンジン停止中を示す条件とエンジン回転中を示す条件を、少なくとも一つずつ組み合わせることにより、以下の条件１〜７をもって、エンジン停止中かエンジン回転中かを判定する。

条件１：断続機３０７の接続／切断状態を示す信号電圧≦Ｖｃ（切断）で、且つＲｈｍ≦Ｒｈｍｓの場合は、エンジン停止中。
条件２：断続機３０７の接続／切断状態を示す信号電圧≦Ｖｃ（切断）で、且つＲｈｍ＞設定値Ｒｈｍｓの場合は、エンジン回転中。
条件３：断続機３０７の接続／切断状態を示す信号電圧≦Ｖｃ（切断）で、且つ｜Ｔｈｍ｜＞｜Ｔｈｍｓ｜の場合は、エンジン回転中。
条件４：断続機３０７の接続／切断状態を示す信号電圧＞Ｖｃ（接続）で、且つＲｈｍ≦Ｒｈｍｓ、且つＲｍｍ≦Ｒｍｍｓの場合は、エンジン停止中。
条件５：断続機３０７の接続／切断状態を示す信号電圧＞Ｖｃ（接続）で、且つＲｈｍ＞Ｒｈｍｓ、且つＲｍｍ＞Ｒｍｍｓの場合は、エンジン回転中。
条件６：断続機３０７の接続／切断状態を示す信号電圧＞Ｖｃ（接続）で、且つ｜Ｔｈｍ｜≦｜Ｔｈｍｓ｜、且つＲｍｍ≦Ｒｍｍｓの場合は、エンジン停止中。
条件７：断続機３０７の接続／切断状態を示す信号電圧＞Ｖｃ（接続）で、且つ｜Ｔｈｍ｜＞｜Ｔｈｍｓ｜、且つ｜Ｔｍｍ｜＞｜Ｔｍｍｓ｜の場合は、エンジン回転中。

ここで、エンジン停止判定手段１３ｃによりエンジン停止中と判定された場合には、回転角センサ診断を禁止することを、回転角センサ診断禁止手段１３ｄにおける回転角センサ診断禁止の一条件とすることで、回転角センサ診断手段１３ｅはエンジン停止中の誤診断を未然に回避する。

図３４は、実施形態６における回転角センサ診断のタイムチャートである。

以上、実施形態６について詳述したが、クラッチコントロールユニット３１８より送信される断続機３０７の接続／切断状態を示す信号が、ソフトウエア処理として生成されるデジタル信号であってもよい。

図３５は、本発明による回転角センサ診断装置におけるエンジン停止判定の具体的な実施形態７を示している。

エンジン停止判定手段１３ｃは、ハイブリッドコントロールユニット３２０からのエンジン停止要求として出力されるフューエルカット信号（Ｆ／Ｃ信号）と、フューエルカット判定手段１３ｎが出力するフューエルカット信号（Ｆ／Ｃ信号）と、モータコントロールユニット３１５より発電用電動機３０２のトルクを示す信号と、クラッチコントロールユニット３１８より断続機３０７の接続／切断状態を示す信号を入力する。

エンジン停止判定手段１３ｃは、ハイブリッドコントロールユニット３２０からフューエルカット信号あるいはフューエルカット判定手段１３ｎが出力するフューエルカット信号と発電用電動機３０２のトルク値と断続機３０７の接続／切断状態を示す信号により、エンジン停止中を判定する。

図３６は、実施形態７のエンジン停止判定処理のフローチャートであり、図１２のステップＳ６のエンジン停止判定ルーチンである。

まず、ステップＳ１００にて、モータコントロールユニット３１５より出力される発電用電動機３０２のトルク値Ｔｈｍと、ハイブリッドコントロールユニット３２０より出力されるフューエルカット信号を、エンジンコントロールユニット１３で受信する。

次に、ステップＳ１０１にて、クラッチコントロールユニット３１８より出力される断続機３０７の接続／切断状態を示す信号を、エンジンコントロールユニット１３で受信する。

次に、ステップＳ１０２にて、フューエルカット判定手段１３ｎにより、実施形態４と同様に、エンジントルク不要時に、エンジンコントロールユニット１３においる独自のフューエルカット信号の生成処理を行う。フューエルカット信号は、フューエルカット条件が成立する場合には、所定の電圧Ｖｆ（例えば１Ｖ）を出力し、条件成立以外の場合には、電圧ゼロを出力するよう生成される。

次に、ステップＳ１０３にて、エンジンコントロールユニット１３あるいはハイブリッドコントロールユニット３２０にて、生成されたフューエルカット信号の電圧と、フューエルカット信号電圧値Ｖｆ以下でゼロより大きな値に設定した所定値とを比較し、フューエルカット信号電圧が所定値以上の場合には、ステップＳ１０４に進み、処理を続行する。これに対し、フューエルカット信号の電圧が所定値未満の場合には、ステップＳ１０８に進み、エンジン回転中と判定する。

エンジン停止判定手段１３ｃには、断続機３０７の接続／切断状態を示す信号が切断状態を示す時の電圧値が予め所定値として設定されており、エンジン停止判定手段１３ｃは、ステップＳ１０４にて、断続機３０７の接続／切断状態を示す信号の電圧と所定値を比較し、前記信号が所定値以下の場合には、切断状態と判断してステップＳ１０５へ進み、処理を続行する。これに対し、前記信号が所定値より大きな場合には、ステップＳ１０８へ進み、エンジン回転中と判定する。

エンジン停止判定手段１３ｃには、エンジン停止中の発電用電動機３０２のトルク値ＴｈｍをＴｈｍｓとして、予め所定値が設定されており、エンジン停止判定手段１３ｃは、ステップＳ１０５にて、発電用電動機３０２のトルク値Ｔｈｍと所定範囲Ｔｈｍｓを比較し、｜Ｔｈｍ｜≦Ｔｈｍｓの場合には、ステップＳ１０６へ、進み処理を続行する。これに対し、｜Ｔｈｍ｜＞ＴｈｍステップＳの場合には、ステップＳ１０８へ進み、エンジン回転中と判定する。

エンジン停止判定手段１３ｃには、断続機３０７の接続／切断状態を示す信号が切断状態を示してから、エンジン停止するまでの時間が予め所定値に設定されており、エンジン停止判定手段１３ｃは、ステップＳ１０６にて、断続機３０７の接続／切断状態を示す信号が切断状態を示してから所定時間経過したかをタイマにより判定し、所定時間経過済みの場合には、ステップＳ１０７へ進み、エンジン停止中と判定する。これに対し、所定時間経過前の場合には、ステップＳ１０８へ進み、エンジン回転中と判定する。

ここで、エンジン停止判定手段１３ｃによりエンジン停止中と判定された場合には、回転角センサ診断を禁止することを、回転角センサ診断禁止手段１３ｄにおける回転角センサ診断禁止の一条件とすることで、回転角センサ診断手段１３ｅはエンジン停止中の誤診断を未然に回避する。

図３７は、実施形態７における回転角センサ診断のタイムチャートである。

以上、実施形態７について詳述したが、フューエルカット信号の生成方法は、実施形態４でも示したように、ソフトウエアの処理として、フューエルカット条件成立時はデジタル信号の１を出力し、前記以外の場合には、デジタル信号のゼロを出力するようなフラグであってもよく、また、クラッチコントロールユニット３１８より送信される断続機３０７の接続／切断状態を示す信号が、ソフトウエア処理として生成されるデジタル信号であってもよい。

上述したように、エンジン停止中を判定することで、内燃機関の制御装置は、エンジン停止中の診断動作を禁止し、車両の振動や、磁気的または電気的ノイズが発生する場合に起こる、回転角センサ診断またはカム角センサ診断の誤診断について防止することができ、診断精度を向上することができる。

通常、故障診断において、センサ故障と判定した場合、該当するセンサの出力結果を参照する制御において、該センサの故障が他の機器の故障に繋がること等を防ぐ目的で、該制御の実行禁止や、点火時期または燃料噴射量等の制限を行うことで、車両の走行を制限する。したがって、誤診断を防止し診断精度を向上することは、エンジン自動停止を実施する内燃機関の制御装置等にとっては、従来の故障診断機能を維持しつつ、誤診断によってその後の走行に制限を受けることが防止できるため、運転者に不満感を与えることなく走行を継続することが可能であり、重要な信頼性向上となる。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱することなく、設計において種々の変更ができるものである。

例えば、上述の実施形態では、エンジン３を４ストロークエンジンとしているが、これはディーゼルエンジンにも適用できることは明らかであり、また、回転体１、および回転体１１８の形状変更、並びに可変動弁機構によるカム角センサ１１７の信号入力タイミング変更や、エンジンコントロールユニット１３とハイブリッドコントロールユニット３２０等のユニットを一つのユニットに統合したシステムにおいても適用できることが明らかである。

本発明による回転角センサ診断装置が適用される内燃機関の構成例を示す図。 内燃機関の制御装置であるエンジンコントロールユニットの内部構成図。 ハイブリッド車両のハイブリッドシステムを示した図。 ハイブリッド車両の走行発電状態を示す図。 ハイブリッド車両のシリーズ発電状態を示す図。 クランク角センサの回転体の形状を示す図。 クランク角センサの出力信号を示す図。 カム角センサ１１７の回転体の形状を示す図。 カム角センサ１１７の電圧出力信号を示した図。 クランク角度に対するクランク角センサとカム角センサの出力信号と、各気筒の行程を示した図。 本発明による内燃機関の回転角センサ診断装置の基本的構成を示すブロック図。 本発明による内燃機関の回転角センサ診断装置による診断処理のフローチャート。 実施形態１による回転角センサ診断装置のブロック図。 実施形態１によるエンジン停止判定処理のフローチャート。 エアフローセンサの電圧−吸入空気量特性を示すグラフ。 実施形態１による回転角センサ診断のタイムチャート。 実施形態２による回転角センサ診断装置のブロック図。 実施形態２によるエンジン停止判定処理のフローチャート。 スロットル開度と吸気管内の空気圧と吸入空気量の関係を示すグラフ。 実施形態２による回転角センサ診断のタイムチャート。 実施形態３による回転角センサ診断装置のブロック図。 実施形態３による一つのエンジン停止判定処理のフローチャート。 実施形態３による他のエンジン停止判定処理のフローチャート。 実施形態３による回転角センサ診断のタイムチャート。 実施形態４による回転角センサ診断装置のブロック図。 実施形態４によるエンジン停止判定処理のフローチャート。 実施形態４による回転角センサ診断のタイムチャート。 実施形態５による回転角センサ診断装置のブロック図。 実施形態５によるエンジン停止判定処理のフローチャート。 水温センサの電圧−温度特性を示すグラフ。 実施形態５による回転角センサ診断のタイムチャート。 実施形態６による回転角センサ診断装置のブロック図。 実施形態６による回転角センサ診断装置のエンジン停止判定条件を示すグラフ。 実施形態６による回転角センサ診断のタイムチャート。 実施形態７による回転角センサ診断装置のブロック図。 実施形態７によるエンジン停止判定処理のフローチャート。 実施形態７による回転角センサ診断のタイムチャート。

符号の説明

１ 回転体
２ クランク角センサ
３ エンジン
１３ エンジンコントロールユニット
２４ アクセルペダルセンサ
２５ エアフローセンサ（吸入空気量センサ）
２７ スロットルセンサ
２８ エンジン水温センサ
２９ 吸気管内圧センサ
５０ 燃料タンク
５１ 燃料ポンプ
５４ インジェクタ
５７ 燃料配管（フィルタ上流）
５８ 燃料フィルタ
５９ 燃料配管（フィルタ下流）
１００ カム軸
１０１ａ ピストン
１０１ｂ シリンダブロック
１０１ｃ 燃焼室
１０１ｄ クランク軸
１０２ エアクリーナ
１０６ コレクタ
１０７ 吸気管
１０８ 点火コイル
１０９ 点火プラグ
１１７ カム角センサ
１１８ 回転体
１２０ 排気弁
１４０ スロットルボディ
１４０ａ スロットル弁
２０１ Ｉ／Ｏ回路（入出力回路）
２０２ ＥＰ−ＲＯＭ
２０３ ＭＰＵ
２０４ ＲＡＭ
２０５ ＭＩＬ
２０８ 空燃比センサ
２０９ 排気管
２１０ 排気ガス浄化用触媒
３００ ハイブリッドシステム
３０１ ベルト
３０２ 発電用電動機
３０３ 車両駆動用電動機
３０４ 発電用電動機用回転センサ
３０５ 車両駆動用電動機用回転センサ
３０６ 減速機
３０７ 断続機
３０８ 駆動軸
３０９ 無段変速機
３１０ 車速センサ
３１１ デファレンシャルギア
３１２ 車軸
３１３ 車輪
３１４ 電力変換機
３１５ モータコントロールユニット
３１６ バッテリ
３１７ バッテリ残量検出装置
３１８ クラッチコントロールユニット
３２０ ハイブリッドコントロールユニット
４００ トランスミッションコントロールユニット
４０１ 補機バッテリ

Claims (12)

1. 内燃機関のクランク軸の所定の回転角度毎に信号を出力するクランク角センサと、前記内燃機関の動弁系のカム軸の所定の回転角度毎に信号を出力するカム角センサのうち少なくとも一方の故障を診断する回転角センサ診断装置であって、
   前記クランク角センサあるいは前記カム角センサの信号を用いないエンジン停止判定手段により、エンジン停止中と判定されたときには、故障診断動作を禁止する診断禁止手段を有することを特徴とする内燃機関の回転角センサ診断装置。
2. 前記エンジン停止判定手段は、前記クランク角センサおよび前記カム角センサの信号以外の内燃機関の状態を示す信号により、エンジン停止中と判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の回転角センサ診断装置。
3. 前記エンジン停止判定手段は、内燃機関以外の装置の状態を示す信号により、エンジン停止中と判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の回転角センサ診断装置。
4. 前記エンジン停止判定手段は、前記クランク角センサおよび前記カム角センサの信号以外の内燃機関の状態を示す信号と、内燃機関以外の装置の状態を示す信号の組合せにより、エンジン停止中と判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の回転角センサ診断装置。
5. 内燃機関に吸入される空気量を計測する吸入空気量センサを備えた内燃機関の回転角センサ診断装置であって、
   前記エンジン停止判定手段は、前記吸入空気量センサの出力電圧または当該出力電圧に基づいて演算される吸入空気量が所定値以下の場合にエンジン停止中と判定することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の回転角センサ診断装置。
6. 吸気管内の圧力を計測する吸気管内圧センサと、スロットル開度を計測するスロットルセンサを備えた内燃機関の回転角センサ診断装置であって、
   前記エンジン停止判定手段は、前記吸気管内圧センサの出力電圧または当該出力電圧より演算した吸気管内圧が所定値以上で、且つ前記スロットルセンサの出力電圧または当該出力電圧より演算したスロットル開度が所定値以下である場合にエンジン停止中と判定することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の回転角センサ診断装置。
7. 吸気管内の圧力を計測する吸気管内圧センサと、アクセル開度を計測するアクセルペダルセンサと、アイドル判定手段を備えた内燃機関の回転角センサ診断装置であって、
   前記エンジン停止判定手段は、前記吸気管内圧センサの出力電圧または当該出力電圧より演算した吸気管内圧が所定値以上で、且つ前記アクセルペダルセンサの出力電圧または当該出力電圧より演算したアクセル開度が所定値以下である場合、もしくは前記吸気管内圧センサの出力電圧または当該出力電圧より演算した吸気管内圧が所定値以上で、且つ前記アイドル判定手段よりアイドル状態であることを示す制御信号が出力されている場合のいずれかの条件が成立する場合に、エンジン停止中と判定することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の回転角センサ診断装置。
8. 運転状態に応じて内燃機関への燃料供給を停止するフューエルカット信号を生成するコントロールユニットと、車速を計測する車速センサと、内燃機関の動力を用いて発電を行う発電機と、発電電力を蓄電するバッテリと、内燃機関の動力を変速するための変速機と、前記変速機を制御するトランスミッションコントロールユニットとを備えた車両用の内燃機関の回転角センサ診断装置であって、
   前記エンジン停止判定手段は、前記コントロールユニットから出力されるフューエルカット信号と、前記車速センサからの入力パルス周期または当該入力パルス周期より演算した車速が所定の条件を満たす状態、もしくは前記フューエルカット信号と前記バッテリの電圧が所定の条件を満たす状態、もしくは前記フューエルカット信号と前記トランスミッションコントロールユニットより出力される前記変速機のギア位置を示すレンジ信号が所定の条件を満たす状態、もしくは前記フューエルカット信号とニュートラル状態を示すニュートラル信号が所定の条件を満たす状態のいずれかが成立した場合に、エンジン停止中と判定することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の回転角センサ診断装置。
9. アクセル開度を計測するアクセルペダルセンサと、内燃機関の冷却水の水温を計測する水温センサと、アイドル判定手段と、発電電力を蓄電するバッテリと、冷却水温またはバッテリ残量に応じて内燃機関の始動要求を出力するコントロールユニットを備えた内燃機関の回転角センサ診断装置であって、
   前記エンジン停止判定手段は、発電電力を蓄電するバッテリの残量または内燃機関の冷却水の水温による内燃機関の始動要求が前記コントロールユニットより出力されていない状態で、前記アクセルペダルセンサの出力電圧または当該出力電圧より演算したアクセル開度が、各々の所定値以下である場合、もしくは前記始動要求が出力されていない状態で、前記アイドル判定手段がアイドル状態であることを示す制御信号が出力されている場合のいずれかの条件が成立した時に、エンジン停止中と判定することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の回転角センサ診断装置。
10. 内燃機関の動力を変速するための変速機と、前記変速機を制御するコントロールユニットと、内燃機関と駆動連結された発電用電動機と、断続機によって内燃機関と機械的に連結可能な車両駆動用電動機を有するハイブリッド車両用の内燃機関の回転角センサ診断装置であって、
    前記エンジン停止判定手段は、前記断続機の接続／切断を示す信号と前記発電用電動機の回転数が所定の条件を満たす状態、もしくは前記断続機の接続／切断を示す信号と前記発電用電動機の回転数と前記車両駆動用電動機の回転数が所定の条件を満たす状態、もしくは前記断続機の接続／切断を示す信号と前記発電用電動機のトルク値と前記車両駆動用電動機のトルク値が所定の条件を満たす状態が一つでも成立した場合に、エンジン停止中と判定することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の回転角センサ診断装置。
11. 内燃機関の動力を変速するための変速機と、前記変速機を制御するトランスミッションコントロールユニットと、運転状態に応じて内燃機関への燃料供給を停止するフューエルカット信号を生成するコントロールユニットと、内燃機関と駆動連結された発電用電動機と、断続機によって内燃機関と機械的に連結可能な車両駆動用電動機を有するハイブリッド車両用の内燃機関の回転角センサ診断装置であって、
    前記エンジン停止判定手段は、前記フューエルカット信号と前記発電用電動機のトルク値と前記断続機の接続／切断状態を示す信号により、エンジン停止中と判定することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の回転角センサ診断装置。
12. 請求項１から１１の何れか一項に記載の回転角センサ診断装置を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。

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