JP2011002383A - Abnormality detector for rotation sensor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an abnormality detector for a rotation sensor, capable of detecting such an abnormality that a pulse signal having an output mode different from the output mode representing an actual rotation direction of a rotating member, is output from the rotation sensor.SOLUTION: This abnormality determination device is used for detecting the abnormality of a crank position sensor 42 which outputs the pulse signal Sp at each timing when a crank shaft 31 of an internal combustion engine 11 rotates through a prescribed angle, and varies a pulse width of the pulse signal Sp in accordance with the rotation direction of the crank shaft 31. An ECU 41 is configured to determine the abnormality of the crank position sensor 42 when detecting the pulse signal Sp whose pulse width differs from a prescribed width corresponding to a forward rotation of the crank shaft 31 in a determination period in which the crank shaft 31 is in only the state of the forward rotation.

Description

本発明は、内燃機関の出力軸が所定角度回転する毎にその回転方向に応じて異なる出力態様をもってパルス信号を出力する回転センサの異常検出装置に関する。   The present invention relates to an abnormality detection device for a rotation sensor that outputs a pulse signal with a different output mode depending on the rotation direction every time an output shaft of an internal combustion engine rotates by a predetermined angle.

近年、燃費の改善や排出ガスの低減を図るべく、車両停止時に内燃機関を自動停止させる一方、発進操作時に内燃機関を自動的に再始動させる自動停止再始動制御を実行する車両が実用化されている。このような車両では、内燃機関が自動停止する際のクランク角を記憶しておき、そのクランク角に基づいて再始動時の燃料噴射時期を決定することにより、再始動時の始動時間を短縮するようにしている。   In recent years, in order to improve fuel efficiency and reduce exhaust gas, a vehicle that automatically stops the internal combustion engine when the vehicle is stopped and performs automatic stop / restart control that automatically restarts the internal combustion engine when the vehicle is started is put into practical use. ing. In such a vehicle, the crank angle when the internal combustion engine automatically stops is stored, and the fuel injection timing at the time of restart is determined based on the crank angle, thereby shortening the start time at the time of restart. I am doing so.

ここで、内燃機関停止時のクランクシャフトの回転挙動について説明する。先ず、内燃機関が停止する際に燃料噴射が停止されると、クランクシャフトの回転速度(機関回転速度)は徐々に低下する。このとき、圧縮行程中の気筒ではその燃焼室内の空気が圧縮され、ピストンを押し戻してクランクシャフトの回転を妨げる方向の力が同ピストンに作用する。そのため、機関回転速度が低下して「0」になると、圧縮行程中にある気筒の空気力によりクランクシャフトが逆方向に回転し始める。そして、逆方向に回転していたクランクシャフトの回転速度が低下して「0」になると、その逆回転時に空気が圧縮された気筒の空気力によってクランクシャフトは再び正回転するようになる。このようにしてクランクシャフトは、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、クランク角を検出する回転センサとしては、クランクシャフト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。   Here, the rotational behavior of the crankshaft when the internal combustion engine is stopped will be described. First, when fuel injection is stopped when the internal combustion engine is stopped, the rotational speed of the crankshaft (engine rotational speed) gradually decreases. At this time, in the cylinder in the compression stroke, the air in the combustion chamber is compressed, and a force in a direction that prevents the crankshaft from rotating by pushing back the piston acts on the piston. Therefore, when the engine rotation speed decreases to “0”, the crankshaft starts to rotate in the reverse direction due to the aerodynamic force of the cylinder in the compression stroke. When the rotational speed of the crankshaft that has been rotating in the reverse direction is reduced to “0”, the crankshaft is rotated forward again by the aerodynamic force of the cylinder in which the air is compressed during the reverse rotation. Since the crankshaft is completely stopped after repeating forward and reverse rotation in this way, a rotation sensor that can detect the rotation of the crankshaft in both forward and reverse directions is used as a rotation sensor that detects the crank angle. Yes.

この種の回転センサとしては、クランクシャフトの回転方向に応じて異なる態様のパルス信号(クランク角信号)を出力することで、その回転方向を判別可能としたものが知られている。例えば、特許文献1に記載の回転センサでは、パルス信号のパルス幅をクランクシャフトの回転方向に応じて異ならせるようにしている。   As this type of rotation sensor, there is known a sensor capable of discriminating the rotation direction by outputting a pulse signal (crank angle signal) having a different mode depending on the rotation direction of the crankshaft. For example, in the rotation sensor described in Patent Document 1, the pulse width of the pulse signal is varied according to the rotation direction of the crankshaft.

ところで、このような回転センサにおいて、例えばパルス信号を伝送する信号線が断線する等の異常が発生した場合、クランクシャフトの回転を検出することができなくなる。そこで、従来の異常検出装置では、パルス信号の電圧レベルを検出し、所定時間以上継続してパルス信号がHレベル又はLレベルの状態が続くと、回転センサの異常であると判定するようにしている。   By the way, in such a rotation sensor, for example, when an abnormality such as a disconnection of a signal line that transmits a pulse signal occurs, the rotation of the crankshaft cannot be detected. Therefore, in the conventional abnormality detection device, the voltage level of the pulse signal is detected, and if the pulse signal continues to be at the H level or L level for a predetermined time or longer, it is determined that the rotation sensor is abnormal. Yes.

特開2005−233622号公報JP 2005-233622 A

ところで、上記特許文献1に記載の回転センサにおいては、その内部に異常が発生することにより、クランクシャフトの実際の回転方向を示すパルス幅とは異なるパルス幅のパルス信号が出力されることがある。例えば、経年劣化等によりセンサ内部に設けられたタイマに異常が生じると、パルス信号のパルス幅を適切に制御することができなくなり、クランクシャフトが正回転しているにもかかわらず、逆回転であることを示すパルス幅のパルス信号が出力される虞がある。しかしながら、従来の異常検出装置では、パルス信号の電圧レベルを検出するのみであるため、このような異常を検出することができないという問題があった。   By the way, in the rotation sensor described in Patent Document 1, a pulse signal having a pulse width different from the pulse width indicating the actual rotation direction of the crankshaft may be output due to an abnormality occurring in the rotation sensor. . For example, if an abnormality occurs in the timer provided inside the sensor due to deterioration over time, the pulse width of the pulse signal cannot be properly controlled, and the reverse rotation occurs despite the crankshaft rotating in the forward direction. There is a possibility that a pulse signal having a pulse width indicating that it exists is output. However, since the conventional abnormality detection device only detects the voltage level of the pulse signal, there is a problem that such an abnormality cannot be detected.

なお、このような問題は、クランクシャフトの回転方向に応じてパルス信号のパルス幅を変更する回転センサに限らず、例えば電圧レベル等、その他の出力態様を変更する回転センサにおいて、その異常によりパルス信号の上記出力態様を適切に制御できなくなった場合であっても同様に生じ得る。   Such a problem is not limited to the rotation sensor that changes the pulse width of the pulse signal in accordance with the rotation direction of the crankshaft. For example, in the rotation sensor that changes other output modes such as the voltage level, the pulse is caused by the abnormality. Even if the output mode of the signal cannot be properly controlled, it can occur in the same manner.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、回転センサから回転部材の実際の回転方向を示す出力態様とは異なる出力態様のパルス信号が出力されるといった異常を検出することのできる回転センサの異常検出装置を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and its purpose is that a pulse signal having an output mode different from an output mode indicating the actual rotation direction of the rotating member is output from the rotation sensor. An object of the present invention is to provide a rotation sensor abnormality detection device capable of detecting an abnormality.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、内燃機関の出力軸が所定角度回転する毎にその回転方向に応じて異なる出力態様をもってパルス信号を出力する回転センサの異常検出装置において、前記出力軸が正回転しかしない判定期間内に、前記出力軸の正回転時に対応する出力態様とは異なる出力態様のパルス信号を検出したときに、前記回転センサが異常であると判定する判定手段を備えたことを要旨とする。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
According to the first aspect of the present invention, in the abnormality detection device for a rotation sensor that outputs a pulse signal with a different output mode depending on the rotation direction each time the output shaft of the internal combustion engine rotates by a predetermined angle, the output shaft rotates in the forward direction. However, there is provided a determination means for determining that the rotation sensor is abnormal when a pulse signal having an output mode different from the output mode corresponding to the forward rotation of the output shaft is detected within the determination period. And

上記構成では、判定手段は、出力軸が正回転しかしない判定期間内に、出力軸の正回転時に対応する出力態様とは異なる出力態様のパルス信号を検出したときに、回転センサが異常であると判定するようにしている。そのため、例えば出力軸が正回転しているにもかかわらず逆回転時に対応する出力態様のパルス信号が出力されたとき等、出力軸の実際の回転方向に対応する出力態様とは異なる出力態様のパルス信号が出力されるといった異常を検出できるようになる。   In the above configuration, the determination unit detects that the rotation sensor is abnormal when detecting a pulse signal having an output mode different from the output mode corresponding to the output mode during the positive rotation of the output shaft within the determination period in which the output shaft is only rotating forward. I am trying to judge. Therefore, for example, when an output mode pulse signal corresponding to the reverse rotation is output even though the output shaft is rotating forward, the output mode is different from the output mode corresponding to the actual rotation direction of the output shaft. An abnormality such as a pulse signal being output can be detected.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の回転センサの異常検出装置において、前記判定手段は前記判定期間内に前記出力軸の正回転時に対応する出力態様とは異なる出力態様のパルス信号を検出した異常検出回数を計数し、該異常検出回数が閾値を超えたときに、前記回転センサが異常であると判定することを要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, in the abnormality detection device for a rotation sensor according to the first aspect, the determination means is a pulse having an output mode different from an output mode corresponding to a positive rotation of the output shaft within the determination period. The gist is to count the number of abnormality detections that have detected a signal and determine that the rotation sensor is abnormal when the number of abnormality detections exceeds a threshold value.

上記構成によれば、異常検出回数が閾値を超えた場合に、回転センサが異常であると判定されるため、例えばノイズ等の影響によりパルス信号の出力態様が偶発的に逆回転時に対応した出力態様になった場合等に、判定手段が誤って回転センサの異常であると判定することを防止できる。   According to the above configuration, since the rotation sensor is determined to be abnormal when the number of abnormality detections exceeds the threshold, the output corresponding to the pulse signal output mode accidentally during reverse rotation due to the influence of noise or the like, for example. It can be prevented that the determination means erroneously determines that the rotation sensor is abnormal, for example, in the case of an aspect.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の回転センサの異常検出装置において、前記判定手段は前記出力軸の回転速度が該出力軸の逆回転が生じない下限回転速度以上である所定回転速度期間を前記判定期間とすることを要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, in the abnormality detection device for the rotation sensor according to the first or second aspect, the determination means is configured such that the rotational speed of the output shaft is equal to or higher than a lower limit rotational speed at which the reverse rotation of the output shaft does not occur. The gist is that a predetermined rotation speed period is set as the determination period.

上述したように、出力軸は内燃機関の停止時において一時的に逆回転するものの、出力軸の回転速度(機関回転速度)がある程度速い領域では逆回転しない。この点を踏まえ、請求項3のように、出力軸が逆回転しない下限回転速度以上の所定回転速度期間を判定期間とすることができる。   As described above, the output shaft temporarily reversely rotates when the internal combustion engine is stopped, but does not reversely rotate in a region where the output shaft rotation speed (engine rotation speed) is somewhat high. In view of this point, a predetermined rotation speed period equal to or higher than the lower limit rotation speed at which the output shaft does not reversely rotate can be set as the determination period.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の回転センサの異常検出装置において、前記判定手段は内燃機関の始動時に前記出力軸を正回転させるスタータモータが駆動状態である始動期間を前記判定期間とすることを要旨とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the rotation sensor abnormality detection device according to any one of the first to third aspects, the determination means is driven by a starter motor that rotates the output shaft in the forward direction when the internal combustion engine is started. The gist is that the starting period, which is a state, is set as the determination period.

スタータモータが駆動している期間においては、通常、出力軸は正回転していると考えられるため、請求項4のように、内燃機関の始動時に出力軸を正回転させるスタータモータが駆動状態である始動期間を判定期間とすることができる。   During the period in which the starter motor is driven, the output shaft is normally considered to be rotating in the forward direction. Therefore, as in claim 4, the starter motor that rotates the output shaft in the forward direction when the internal combustion engine is started is in the drive state. A certain starting period can be set as the determination period.

請求項5に記載の発明は、請求項2に記載の回転センサの異常検出装置において、前記判定手段は前記出力軸の回転速度が該出力軸の逆回転が生じない下限回転速度以上である所定回転速度期間、及び内燃機関の始動時に前記出力軸を正回転させるスタータモータが駆動状態である始動期間をそれぞれ前記判定期間とし、前記閾値は、前記所定回転速度期間での値の方が前記始動期間での値よりも大きく設定することを要旨とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the abnormality detection device for a rotation sensor according to the second aspect, the determination means has a predetermined rotational speed of the output shaft equal to or higher than a lower limit rotational speed at which the reverse rotation of the output shaft does not occur. The determination period is a rotation speed period and a start period in which the starter motor that rotates the output shaft in the forward direction at the start of the internal combustion engine is set as the determination period, and the threshold value is the value during the predetermined rotation speed period. The gist is to set it larger than the value in the period.

閾値の値を大きくするほど、回転センサが異常であるか否かの判定精度を向上させることができるが、異常であると判定するまでの時間が長くなるため、回転センサが異常であるとして速やかにフェールセーフ処理の実行することができず、始動時においては始動時間の長期化を招く虞がある。この点、上記構成によれば、始動期間での閾値が所定回転速度期間での閾値よりも小さく設定されるため、所定回転速度期間ではセンサの異常を精度良く判定できるとともに、始動期間では速やかに異常判定をしてフェールセーフ処理を実行することが可能になり、始動時間の長期化を防止できる。   As the threshold value is increased, the determination accuracy of whether or not the rotation sensor is abnormal can be improved. However, since it takes a long time to determine that the rotation sensor is abnormal, it is quickly determined that the rotation sensor is abnormal. However, the fail-safe process cannot be executed, and the starting time may be prolonged at the time of starting. In this regard, according to the above configuration, since the threshold value in the start period is set smaller than the threshold value in the predetermined rotation speed period, it is possible to accurately determine the abnormality of the sensor in the predetermined rotation speed period, and quickly in the start period. It becomes possible to execute the fail-safe process by making an abnormality determination, and the start-up time can be prevented from being prolonged.

請求項6に記載の発明は、請求項4又は5に記載の回転センサの異常検出装置において、前記スタータモータが駆動状態であることに加え、前記内燃機関に接続される変速機が動力伝達を遮断するニュートラル状態である期間を前記始動期間とすることを要旨とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the rotation sensor abnormality detection device according to the fourth or fifth aspect, in addition to the starter motor being in a driving state, a transmission connected to the internal combustion engine transmits power. The gist of the invention is that the start-up period is a neutral state to be shut off.

例えば、登坂路において再始動する際に運転者がブレーキペダルを踏んでいないと、車両がその自重によって後進する虞がある。このように車両がその自重によって後進するときに変速機がニュートラル状態でないと、出力軸が逆回転することになる。この点を踏まえ、請求項6のように、スタータモータが駆動しており、且つ変速機がニュートラル状態である期間を始動期間とすることで、出力軸が確実に正回転しかしない期間を始動期間、すなわち判定期間とすることができ、判定手段が誤って回転センサの異常であると判定することを防止できる。   For example, if the driver does not step on the brake pedal when restarting on an uphill road, the vehicle may move backward due to its own weight. Thus, if the transmission is not in a neutral state when the vehicle moves backward due to its own weight, the output shaft rotates in the reverse direction. In view of this point, the period in which the starter motor is driven and the transmission is in the neutral state is set as the starting period, so that the period in which the output shaft is only positively rotated is determined as the starting period. That is, the determination period can be set, and the determination means can be prevented from erroneously determining that the rotation sensor is abnormal.

請求項7に記載の発明は、請求項4又は5に記載の回転センサの異常検出装置において、前記スタータモータが駆動状態であることに加え、前記内燃機関が搭載された車両が停止状態である期間を前記始動期間とすることを要旨とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the abnormality detection device for a rotation sensor according to the fourth or fifth aspect, in addition to the starter motor being in a driving state, the vehicle on which the internal combustion engine is mounted is in a stopped state. The gist is that the period is the start period.

上記のように登坂路において再始動する際に運転者がブレーキペダルを踏んでいないと、車両がその自重によって後進する虞があるが、車両が停止状態であれば、出力軸が逆回転していないと判断できる。この点を踏まえ、請求項7のように、スタータモータが駆動しており、且つ内燃機関が搭載された車両が停止状態である期間を始動期間とすることで、変速機がニュートラル状態でない場合であっても、出力軸が確実に正回転しかしない期間を始動期間、すなわち判定期間とすることができ、判定手段が誤って回転センサの異常であると誤判定することを防止できる。   If the driver does not step on the brake pedal when restarting on the uphill as described above, the vehicle may move backward due to its own weight, but if the vehicle is in a stopped state, the output shaft is rotating in reverse. It can be judged that there is no. Based on this point, the starter motor is driven and the period in which the vehicle in which the internal combustion engine is mounted is stopped is set as the start period, so that the transmission is not in the neutral state. Even in such a case, the period during which the output shaft is only positively rotated can be set as the start period, that is, the determination period, and it is possible to prevent the determination means from erroneously determining that the rotation sensor is abnormal.

請求項8に記載の発明は、請求項4〜7のいずれか一項に記載の回転センサの異常検出装置において、前記始動期間と、前記出力軸の逆回転時に対応する出力態様のパルス信号を検出したときに前記出力軸の回転位置を遅角側に戻す逆転対応期間とが重複するものであり、前記始動期間と前記逆転対応期間との重複期間内に、前記回転センサの異常を検出した場合には、前記出力軸の回転位置の算出値をクリアした後、前記逆転対応期間を終了させてパルス信号の出力態様とは無関係に前記出力軸が正回転しているものとして、前記パルス信号の出力に基づき前記出力軸の回転位置を算出する回転角算出手段を備えたことを要旨とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the rotation sensor abnormality detection device according to any one of the fourth to seventh aspects, an output mode pulse signal corresponding to the start period and a reverse rotation of the output shaft is provided. The reverse rotation corresponding period for returning the rotation position of the output shaft to the retarded side overlaps when detected, and an abnormality of the rotation sensor is detected within the overlap period of the start period and the reverse rotation corresponding period. In this case, after clearing the calculated value of the rotational position of the output shaft, the period corresponding to the reverse rotation is ended and the output shaft is rotated forward regardless of the output mode of the pulse signal. The present invention includes a rotation angle calculation means for calculating the rotation position of the output shaft based on the output of the above.

始動期間と逆転対応期間との重複期間内においては、出力軸は通常正回転しているが、回転センサの異常により同期間内に出力軸の逆回転時に対応する出力態様のパルス信号を検出した場合、出力軸の回転位置(回転角)を誤って遅角側に戻してしまい、同回転位置が不正確なものとなる。ここで、出力軸の回転位置の算出値をクリアするのみでは、再び出力軸の回転位置を誤って遅角側に戻してしまうため、その回転位置が不正確なものになる。   The output shaft normally rotates in the overlap period between the start period and the reverse rotation corresponding period, but a pulse signal of an output mode corresponding to the reverse rotation of the output shaft was detected within the same period due to an abnormality of the rotation sensor. In this case, the rotational position (rotational angle) of the output shaft is erroneously returned to the retarded angle side, and the rotational position becomes inaccurate. Here, only by clearing the calculated value of the rotational position of the output shaft, the rotational position of the output shaft is erroneously returned to the retard side, so that the rotational position becomes inaccurate.

この点、上記構成では、回転センサの異常が検出された場合には、出力軸の回転位置の算出値をクリアした後、逆転対応期間を終了させてパルス信号の出力態様とは無関係に出力軸が正回転しているものとして、出力軸の回転位置を算出するようにしている。そのため、上記重複期間内において、パルス信号の出力タイミングは正常であるが実際の回転方向を示す出力態様とは異なる出力態様のパルス信号が出力されるといった回転センサの異常が検出された場合にも、内燃機関を確実に再始動させることができる。   In this regard, in the above configuration, when an abnormality of the rotation sensor is detected, the calculated value of the rotation position of the output shaft is cleared, and then the reverse rotation corresponding period is ended, regardless of the output mode of the pulse signal. Assuming that is rotating forward, the rotational position of the output shaft is calculated. For this reason, even when an abnormality of the rotation sensor is detected such that the pulse signal output timing is normal but a pulse signal having an output mode different from the output mode indicating the actual rotation direction is output within the overlap period. The internal combustion engine can be reliably restarted.

請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の回転センサの異常検出装置において、前記重複期間内に、前記出力軸の正回転時に対応する出力態様と異なる出力態様のパルス信号を検出したときに、前記内燃機関への燃料噴射及び点火を停止する停止手段を備えたことを要旨とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the abnormality detection device for a rotation sensor according to the eighth aspect, a pulse signal having an output mode different from the output mode corresponding to the positive rotation of the output shaft is detected within the overlap period. The gist of the invention is that it includes stop means for stopping fuel injection and ignition to the internal combustion engine.

始動期間と逆転対応期間との重複期間内に回転センサの異常が生じた場合において、請求項2のように異常検出回数が閾値を超えたときに回転センサの異常であると判定する構成では、回転センサの異常が生じてから判定されるまでの期間は、不正確な出力軸の回転位置に基づいて内燃機関への燃料噴射及び点火が行われることとなる。この点、上記構成によれば、重複期間内に出力軸の正回転時に対応する出力態様と異なる出力態様のパルス信号を検出したときに、内燃機関への燃料噴射及び点火が停止される。そのため、間違った出力軸の回転位置に基づいて燃料噴射及び点火がされて内燃機関が損傷することを防止できる。   In the configuration in which when the abnormality of the rotation sensor occurs within the overlap period of the start period and the reverse rotation corresponding period, the abnormality of the rotation sensor is determined when the number of abnormality detection exceeds the threshold as in claim 2. During a period from when the abnormality of the rotation sensor occurs to when it is determined, fuel injection and ignition to the internal combustion engine are performed based on an incorrect rotation position of the output shaft. In this regard, according to the above configuration, fuel injection and ignition to the internal combustion engine are stopped when a pulse signal having an output mode different from the output mode corresponding to the forward rotation of the output shaft is detected within the overlap period. Therefore, it is possible to prevent the internal combustion engine from being damaged due to fuel injection and ignition based on the wrong rotation position of the output shaft.

請求項10に記載の発明は、請求項2〜9のいずれか一項に記載の回転センサの異常検出装置において、所定の停止条件が成立した場合に前記内燃機関を自動停止する一方、所定の再始動条件が成立した場合に前記内燃機関を自動始動する自動停止再始動制御を行う制御手段と、前記判定期間内に前記回転センサの異常を検出した場合に、前記自動停止再始動制御の実行を禁止する禁止手段とを備えたことを要旨とする。   According to a tenth aspect of the present invention, in the rotation sensor abnormality detection device according to any one of the second to ninth aspects, the internal combustion engine is automatically stopped when a predetermined stop condition is satisfied, Control means for performing automatic stop / restart control for automatically starting the internal combustion engine when a restart condition is satisfied, and execution of the automatic stop / restart control when an abnormality of the rotation sensor is detected within the determination period The gist of the invention is that it is provided with prohibition means for prohibiting

回転センサの異常により、出力軸が正回転しているときに正回転時に対応した出力態様と異なる出力態様のパルス信号が出力される状態では、同パルス信号に基づいて算出された内燃機関停止時の出力軸の回転位置が不正確なものである虞がある。そのため、車両を再始動させる際において、間違った出力軸の回転位置に基づいて燃料噴射や点火等が行われることで、始動不良等の不具合が生じる可能性がある。   When a pulse signal with an output mode different from the output mode corresponding to the forward rotation is output when the output shaft is rotating forward due to an abnormality of the rotation sensor, the internal combustion engine is calculated based on the pulse signal. The rotational position of the output shaft may be inaccurate. Therefore, when restarting the vehicle, fuel injection, ignition, or the like is performed based on the wrong rotation position of the output shaft, which may cause problems such as poor starting.

この点、上記構成によれば、回転センサの異常を検出したときに、禁止手段により自動停止再始動制御の実行が禁止されるため、間違った出力軸の回転位置に基づいて内燃機関が再始動することを防止できる。   In this respect, according to the above configuration, when the abnormality of the rotation sensor is detected, the prohibition unit prohibits the execution of the automatic stop / restart control, so that the internal combustion engine is restarted based on the incorrect rotation position of the output shaft. Can be prevented.

本発明にかかる回転センサの異常検出装置の一実施形態について、これが適用される内燃機関及びその周辺構成を示す概略図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Schematic which shows the internal combustion engine to which this is applied about one Embodiment of the abnormality detection apparatus of the rotation sensor concerning this invention, and its periphery structure. 本実施形態のクランクポジションセンサを示す概略図。Schematic which shows the crank position sensor of this embodiment. (a)クランクシャフトが正回転するときのパルス信号及びその関連値の一例を示すタイミングチャート、(b)クランクシャフトが逆回転するときのパルス信号及びその関連値の一例を示すタイミングチャート。(A) A timing chart showing an example of a pulse signal and its related value when the crankshaft rotates forward, and (b) a timing chart showing an example of a pulse signal and its related value when the crankshaft rotates in reverse. 逆転対応期間と機関回転速度との関係を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the relationship between a reverse rotation corresponding | compatible period and an engine speed. 本実施形態の制御装置による異常検出処理についてその制御手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the control procedure about the abnormality detection process by the control apparatus of this embodiment. 本実施形態の制御装置による所定回転速度期間での異常検出処理についてその制御手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the control procedure about the abnormality detection process in the predetermined rotation speed period by the control apparatus of this embodiment. 本実施形態の制御装置による始動期間での異常検出処理についてその制御手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the control procedure about the abnormality detection process in the starting period by the control apparatus of this embodiment. 本実施形態の制御についてその実行態様を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the execution aspect about the control of this embodiment. 始動期間におけるクランクカウンタ及びその関連値の一例を示すタイミングチャート。The timing chart which shows an example of the crank counter and its related value in a starting period. サブ信号の電圧レベルがHレベルに固定されたときのパルス信号及びその関連値の一例を示すタイミングチャート。The timing chart which shows an example of a pulse signal and its related value when the voltage level of a sub signal is fixed to H level.

以下、本発明にかかる回転センサの異常検出装置を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
本実施形態にかかる内燃機関11は複数の気筒12を有する多気筒内燃機関であり、図1には、複数の気筒12のうちの1つを模式的に示している。同図に示すように、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。
Hereinafter, an embodiment embodying an abnormality detection device for a rotation sensor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The internal combustion engine 11 according to the present embodiment is a multi-cylinder internal combustion engine having a plurality of cylinders 12, and FIG. 1 schematically shows one of the plurality of cylinders 12. As shown in the figure, a piston 13 is provided in each cylinder 12 of the internal combustion engine 11 so as to reciprocate. Each cylinder 12 has a combustion chamber 14 defined by the top surface of the piston 13 and the inner peripheral surface of the cylinder 12.

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。なお、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方向とし、その反対方向を逆方向とする。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。   The internal combustion engine 11 is provided with a fuel injection valve 15 for injecting fuel separately for each cylinder 12. In each combustion chamber 14, the air-fuel mixture composed of intake air and injected fuel is ignited by the spark plug 16, whereby the air-fuel mixture is combusted and the piston 13 reciprocates to serve as an output shaft. The crankshaft 31 rotates. The driving force of the crankshaft 31 is transmitted to driving wheels (not shown) via the transmission 32. The direction in which the crankshaft 31 rotates by the output of the internal combustion engine 11 is defined as the forward direction, and the opposite direction is defined as the reverse direction. The crankshaft 31 is cranked by being rotationally driven by a starter motor 33 when the engine is started.

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。   In the internal combustion engine 11, the intake passage 21 and the combustion chamber 14 are communicated and blocked by the opening / closing operation of the intake valve 22, and the combustion chamber 14 and the exhaust passage 23 are communicated / blocked by the opening / closing operation of the exhaust valve 24. Is done. The intake valve 22 and the exhaust valve 24 are opened and closed in accordance with the rotation of the intake camshaft 26 and the exhaust camshaft 27 to which the rotation of the crankshaft 31 is transmitted.

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、ECUという)41によって行われる。ECU41は、内燃機関11の制御にかか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。   Various controls of the internal combustion engine 11 are performed by an electronic control device (hereinafter referred to as ECU) 41 mounted on the vehicle. The ECU 41 inputs a CPU that executes arithmetic processing related to the control of the internal combustion engine 11, a ROM that stores programs and data necessary for the control, a RAM that temporarily stores arithmetic results of the CPU, and an external signal. For example, and an output port for outputting a signal to the outside.

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の回転角であるクランク角CA及び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。   Various sensors for detecting the state of the internal combustion engine 11 and the vehicle are connected to the input port of the ECU 41. The various sensors include a crank position CA 42 for detecting the rotation angle of the crankshaft 31 and a cam position for detecting the rotation angle of the intake camshaft 26 and the crank position sensor 42 for detecting the engine rotation speed NE. The sensor 43 is mentioned. In addition to the above sensors, a shift position sensor 44 for detecting a shift position of a shift lever (not shown) operated by a driver, an accelerator position sensor 45 for detecting an accelerator depression amount, and an operation of a brake pedal Examples of the sensor include a brake sensor 46 for detecting a state and a vehicle speed sensor 47 for detecting a vehicle traveling speed.

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。   On the other hand, the fuel injection valve 15 and the starter motor 33 are electrically connected to the output port of the ECU 41, respectively. The ECU 41 performs various controls such as fuel injection and cranking at the time of engine start based on the detection results of these various sensors.

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からの出力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。   Specifically, cylinder discrimination is executed based on output signals from the crank position sensor 42 and the cam position sensor 43, and the fuel injection timing and ignition timing for each cylinder 12 are set based on the crank angle CA.

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。すなわち、ECU41はこうした自動停止再始動制御を実行する制御手段として機能する。   Further, the ECU 41 automatically stops the internal combustion engine 11 when a predetermined stop condition is satisfied, and executes automatic stop / restart control for automatically starting the internal combustion engine 11 when the predetermined restart condition is satisfied. That is, the ECU 41 functions as a control unit that executes such automatic stop / restart control.

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Δt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。   In the automatic stop / restart control, for example, when a predetermined stop condition is established such that the brake is depressed and the vehicle is stopped for a predetermined period Δt, the fuel injection is stopped and the internal combustion engine is stopped. 11 is automatically stopped. The ECU 41 determines that an engine start command is output to the internal combustion engine 11 when the internal combustion engine 11 is automatically stopped, for example, when a predetermined restart condition such as release of the brake pedal is satisfied. The starter motor 33 is driven to automatically restart the internal combustion engine 11.

なお、本実施形態では、自動停止再始動制御の実行状態を「1」〜「4」のSSモード(図4及び図8参照)で表す。具体的には、「モード1」は車両が走行している状態を示し、「モード2」は内燃機関11の自動停止中を示し、「モード3」は内燃機関11の停止時を示し、「モード4」は内燃機関11の再始動中を示す。   In the present embodiment, the execution state of the automatic stop / restart control is represented by SS modes of “1” to “4” (see FIGS. 4 and 8). Specifically, “mode 1” indicates a state in which the vehicle is traveling, “mode 2” indicates that the internal combustion engine 11 is automatically stopped, “mode 3” indicates that the internal combustion engine 11 is stopped, and “ “Mode 4” indicates that the internal combustion engine 11 is being restarted.

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。   The ECU 41 stores the crank angle CA when the internal combustion engine 11 automatically stops, and executes fuel injection at the restart based on the crank angle CA, thereby reducing the start time at the restart. Like to do.

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。   Here, when the internal combustion engine 11 is stopped, the crankshaft 31 is completely stopped after repeating the forward rotation and the reverse rotation. Therefore, the crank position sensor 42 can detect the rotation of the crankshaft 31 in both the forward and reverse directions. Things are used.

次に、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図2を参照して説明する。
クランクシャフト31の端部には、図2に示すシグナルロータ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、複数の歯52が所定角度(10°CA)毎に設けられるとともに、その一部には、基準角度を検知するべく2枚の歯52を欠損させた欠歯部53が形成されている。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、クランクシャフト31の回転位置(クランク角CA)及び回転速度(機関回転速度NE)を検出する。
Next, the crank position sensor 42 as a rotation sensor and its peripheral configuration will be described with reference to FIG.
A signal rotor 51 shown in FIG. 2 is provided at the end of the crankshaft 31 so as to be rotatable together with the crankshaft 31. A plurality of teeth 52 are provided on the outer periphery of the signal rotor 51 at predetermined angles (10 ° CA), and a part of the teeth is a missing tooth in which two teeth 52 are missing to detect a reference angle. A portion 53 is formed. The crank position sensor 42 is disposed at a position facing the teeth 52 of the signal rotor 51, and detects the rotational position (crank angle CA) and rotational speed (engine rotational speed NE) of the crankshaft 31.

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から上記シグナルロータ51の周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からのメイン信号Sm及びサブセンサ62からのサブ信号Ssに応じたパルス信号SpをECU41に出力する処理装置63を備えている。なお、処理装置63には、パルス信号Sp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パルス信号Spを出力する。   The crank position sensor 42 includes a main sensor 61 facing the teeth 52, a sub sensor 62 arranged at a predetermined interval from the main sensor 61 in the circumferential direction of the signal rotor 51, and a main signal Sm from the main sensor 61. And a processing device 63 that outputs a pulse signal Sp corresponding to the sub signal Ss from the sub sensor 62 to the ECU 41. The processing device 63 is provided with a timer 64 for controlling the pulse width of the pulse signal Sp. Then, every time the crankshaft 31 rotates by a predetermined angle, the crank position sensor 42 outputs a pulse signal Sp having a different pulse width depending on the rotation direction.

具体的には、図3(a),(b)に示すように、メインセンサ61のメイン信号Smは、同メインセンサ61がシグナルロータ51の歯52と対向するときに電圧レベルがLレベル(例えば0V)となり、歯52と対向しないときに電圧レベルがHレベル(例えば5V)となる。また、サブセンサ62のサブ信号Ssは、同サブセンサ62がシグナルロータ51の歯52と対向するときに電圧レベルがLレベルとなり、歯52と対向しないときに電圧レベルがHレベルとなる。   Specifically, as shown in FIGS. 3A and 3B, the main signal Sm of the main sensor 61 has a voltage level of L level (when the main sensor 61 faces the teeth 52 of the signal rotor 51). For example, 0V), and the voltage level becomes H level (for example, 5V) when not facing the tooth 52. The sub signal Ss of the sub sensor 62 has a voltage level of L level when the sub sensor 62 faces the teeth 52 of the signal rotor 51, and a voltage level of H when the sub sensor 62 does not face the teeth 52.

ここで、本実施形態では、クランクシャフト31が正回転している場合には、メインセンサ61のメイン信号Smが立ち下がる時にサブセンサ62のサブ信号Ssの電圧レベルがHレベルとなり、クランクシャフト31が逆回転している場合には、メインセンサ61のメイン信号Smが立ち上がる時に、サブセンサ62のサブ信号Ssの電圧レベルがHレベルとなるように上記シグナルロータ51、メインセンサ61及びサブセンサ62がそれぞれ配設されている。   Here, in this embodiment, when the crankshaft 31 is rotating forward, the voltage level of the sub signal Ss of the sub sensor 62 becomes H level when the main signal Sm of the main sensor 61 falls, and the crankshaft 31 is In the case of reverse rotation, the signal rotor 51, the main sensor 61 and the sub sensor 62 are arranged so that the voltage level of the sub signal Ss of the sub sensor 62 becomes H level when the main signal Sm of the main sensor 61 rises. It is installed.

そのため、図3(a)に示すように、処理装置63はメイン信号Smが立ち下がり時にサブ信号SsがHレベルであれば、クランクシャフト31が正回転していることを示すパルス幅が所定幅αのパルス信号Spを生成し、同パルス信号Spがクランクポジションセンサ42から出力される。一方、図3(b)に示すように、処理装置63はメイン信号Smが立ち上がり時にサブ信号SsがHレベルであれば、クランクシャフト31が逆回転していることを示すパルス幅が所定幅βのパルス信号Spを生成し、同パルス信号Spがクランクポジションセンサ42から出力される。なお、所定幅αと所定幅βとは異なる幅であり、本実施形態では所定幅βの方が所定幅αよりも大きく設定されている。   Therefore, as shown in FIG. 3 (a), the processing device 63 has a predetermined pulse width indicating that the crankshaft 31 is rotating forward if the sub signal Ss is H level when the main signal Sm falls. The α pulse signal Sp is generated, and the pulse signal Sp is output from the crank position sensor 42. On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the sub signal Ss is at the H level when the main signal Sm rises, the processing device 63 has a predetermined pulse width β indicating that the crankshaft 31 is rotating in reverse. The pulse signal Sp is generated, and the pulse signal Sp is output from the crank position sensor 42. Note that the predetermined width α and the predetermined width β are different widths, and in the present embodiment, the predetermined width β is set larger than the predetermined width α.

次に、本実施形態のECU41によるクランク角CA及び機関回転速度NEの検出処理について説明する。
ECU41は、算出値としてのクランクカウンタCcをパルス信号Spに応じて増減させており、このクランクカウンタCcの値に基づいてクランク角CAを検出するようにしている。具体的には、ECU41は、図3(a),(b)に示すように、パルス信号Spの立ち下がりを検出すると、クランク角CAに対応するクランクカウンタCcを1つインクリメント(Cc←Cc+1)し、一旦クランク角CAを所定角度進角側に進める。そして、パルス信号Spのパルス幅が所定幅αである場合には、クランクカウンタCcの値を維持する一方、パルス信号Spのパルス幅が所定幅βである場合には、クランクカウンタCcを2つデクリメント(Cc←Cc−2)し、クランク角CAを所定角度遅角側に戻すようにしている。
Next, a process for detecting the crank angle CA and the engine rotational speed NE by the ECU 41 of this embodiment will be described.
The ECU 41 increases or decreases the crank counter Cc as the calculated value according to the pulse signal Sp, and detects the crank angle CA based on the value of the crank counter Cc. Specifically, as shown in FIGS. 3A and 3B, when the ECU 41 detects the falling edge of the pulse signal Sp, the ECU 41 increments the crank counter Cc corresponding to the crank angle CA by one (Cc ← Cc + 1). Then, the crank angle CA is once advanced to the predetermined angle advance side. When the pulse width of the pulse signal Sp is the predetermined width α, the value of the crank counter Cc is maintained. On the other hand, when the pulse width of the pulse signal Sp is the predetermined width β, two crank counters Cc are provided. By decrementing (Cc ← Cc-2), the crank angle CA is returned to the predetermined angle retard side.

このようにして、ECU41は、クランクポジションセンサ42から出力されるパルス信号Spに基づいてクランクシャフト31の正逆両方向の回転を検出し、機関停止時における正確なクランク角CAを検出するようにしている。また、ECU41は、パルス信号Spに含まれるパルスの間隔からクランクシャフト31の回転速度(機関回転速度NE)を算出するようにしている。   In this way, the ECU 41 detects the rotation of the crankshaft 31 in both forward and reverse directions based on the pulse signal Sp output from the crank position sensor 42, and detects the correct crank angle CA when the engine is stopped. Yes. Further, the ECU 41 calculates the rotational speed of the crankshaft 31 (engine rotational speed NE) from the pulse interval included in the pulse signal Sp.

ここで、クランクシャフト31は、内燃機関11の停止直前において一時的に逆回転する。そのため、本実施形態のECU41はクランクシャフト31が逆回転する可能性のある逆転対応期間内において所定幅βのパルス信号が検出されたときには、クランクカウンタCcをデクリメントする、すなわちクランク角CAを遅角側に戻す処理を行うようにしている。   Here, the crankshaft 31 temporarily reversely rotates immediately before the internal combustion engine 11 is stopped. Therefore, the ECU 41 of the present embodiment decrements the crank counter Cc when the pulse signal having the predetermined width β is detected within the period corresponding to the reverse rotation in which the crankshaft 31 may reversely rotate, that is, the crank angle CA is retarded. The process of returning to the side is performed.

なお、ECU41は、下記の開始条件(ア)及び(イ)が成立したときに逆転対応期間が開始されたと判断する。
(ア)内燃機関11の自動停止が実行され、燃料噴射が停止されていること。
The ECU 41 determines that the reverse rotation corresponding period has started when the following start conditions (a) and (b) are satisfied.
(A) The automatic stop of the internal combustion engine 11 is executed and the fuel injection is stopped.

(イ)機関回転速度NEが下限回転速度NElよりも小さくなること。
なお、本実施形態では、下限回転速度NElとはクランクシャフト31が逆回転しない最小の回転速度(例えば、400rpm)である。
(A) The engine rotational speed NE is lower than the lower limit rotational speed NEl.
In the present embodiment, the lower limit rotational speed NEl is the minimum rotational speed (for example, 400 rpm) at which the crankshaft 31 does not rotate in reverse.

そして、下記の終了条件(ウ)〜(オ)のすべての条件が成立したとき、若しくは(オ)及び(カ)の条件が成立したときに逆転対応期間が終了される。
(ウ)内燃機関11の自動停止の実行中でないこと。
When the following end conditions (C) to (E) are all satisfied, or when the conditions (E) and (F) are satisfied, the reverse rotation corresponding period is ended.
(C) The internal combustion engine 11 is not being automatically stopped.

(エ)クランクシャフト31が1回転以上、正回転したこと。
(オ)クランクポジションセンサ42により欠歯部53が検出されたこと。
(カ)スタータモータ33の駆動が所定時間(例えば、1秒)以上継続したこと。
(D) The crankshaft 31 has rotated forward for at least one rotation.
(E) The missing tooth portion 53 is detected by the crank position sensor 42.
(F) The starter motor 33 has been driven for a predetermined time (for example, 1 second) or longer.

従って、図4に示すように、ECU41は、所定の停止条件が成立してSSモードが「モード2」となり、機関回転速度NEが徐々に低下して下限回転速度NElよりも小さくなった時刻taにおいて、逆転対応期間が開始されたと判断する。そして、ECU41は、例えば上記終了条件の(ウ)〜(オ)のすべての条件が成立した時刻tbにおいて、逆転対応期間が終了したと判断する。なお、ECU41は、逆転対応期間が開始されると逆転対応フラグFgをONに設定し、逆転対応期間が終了すると逆転対応フラグFgをOFFに設定するようにしている。   Therefore, as shown in FIG. 4, the ECU 41 sets the time ta when the predetermined stop condition is satisfied and the SS mode becomes “mode 2”, and the engine rotational speed NE gradually decreases and becomes lower than the lower limit rotational speed NEl. It is determined that the reverse response period has started. Then, the ECU 41 determines that the reverse rotation corresponding period has ended, for example, at the time tb when all the conditions (c) to (e) of the end conditions are satisfied. Note that the ECU 41 sets the reverse rotation corresponding flag Fg to ON when the reverse rotation corresponding period starts, and sets the reverse rotation corresponding flag Fg to OFF when the reverse rotation corresponding period ends.

ところで、経年劣化等によりクランクポジションセンサ42の内部に設けられたタイマ64に異常が生じると、パルス信号Spのパルス幅を適切に制御することができなくなり、クランクシャフト31が正回転しているにもかかわらず、その逆回転時に対応する所定幅βのパルス信号Spが出力される虞がある。   By the way, if an abnormality occurs in the timer 64 provided in the crank position sensor 42 due to aging or the like, the pulse width of the pulse signal Sp cannot be properly controlled, and the crankshaft 31 is rotating forward. Nevertheless, there is a possibility that a pulse signal Sp having a predetermined width β corresponding to the reverse rotation is output.

この点を踏まえ、本実施形態のECU41は、クランクシャフト31が正回転しかしない判定期間内に、クランクシャフト31の正回転時に対応する所定幅αとは異なるパルス幅のパルス信号Spを検出したときに、クランクポジションセンサ42が異常であると判定するようにしている。すなわち、ECU41はクランクポジションセンサ42の異常を判定する判定手段として機能する。   In consideration of this point, when the ECU 41 of the present embodiment detects a pulse signal Sp having a pulse width different from the predetermined width α corresponding to the forward rotation of the crankshaft 31 within the determination period in which the crankshaft 31 is only forwardly rotated. In addition, it is determined that the crank position sensor 42 is abnormal. That is, the ECU 41 functions as a determination unit that determines whether the crank position sensor 42 is abnormal.

詳述すると、ECU41は、機関回転速度NEが下限回転速度NEl以上であり、且つ所定の上限回転速度NEu以下である所定回転速度期間を判定期間としている。なお、上限回転速度NEuとは、例えばパルス幅を判定するパルスの数が多くなり、ECU41の演算負荷が過大にならないような回転速度(例えば、1000rpm)である。また、ECU41はスタータモータ33が駆動状態であり、且つ変速機32が動力伝達を遮断するニュートラル状態である始動期間も判定期間としている。   More specifically, the ECU 41 uses the predetermined rotation speed period in which the engine rotation speed NE is equal to or higher than the lower limit rotation speed NEl and equal to or lower than the predetermined upper limit rotation speed NEu as the determination period. Note that the upper limit rotational speed NEu is a rotational speed (for example, 1000 rpm) at which, for example, the number of pulses for determining the pulse width increases and the calculation load on the ECU 41 does not become excessive. The ECU 41 also uses the start period in which the starter motor 33 is in a driving state and the transmission 32 is in a neutral state in which power transmission is interrupted as a determination period.

そして、ECU41は、所定回転速度期間内にクランクシャフト31の正回転時に対応する所定幅αとは異なるパルス幅のパルス信号Spを検出した異常検出回数を計数し、該異常検出回数が閾値K1を超えたときに、クランクポジションセンサ42が異常であると判定するようにしている。また、ECU41は、始動期間内に異常検出回数を計数し、該異常検出回数が閾値K2を超えたときに、クランクポジションセンサ42が異常であると判定するようにしている。本実施形態では、所定回転速度期間での閾値K1の方が始動期間での閾値K2よりも大きく設定されている。なお、ECU41は、クランクポジションセンサ42の異常が検出されると、異常フラグFeをONに設定するようにしている。ここで、異常フラグFeは、機関始動時にはOFFに設定されている。   Then, the ECU 41 counts the number of times of abnormality detection in which the pulse signal Sp having a pulse width different from the predetermined width α corresponding to the forward rotation of the crankshaft 31 is detected within the predetermined rotation speed period, and the abnormality detection number sets the threshold value K1. When exceeded, the crank position sensor 42 is determined to be abnormal. Further, the ECU 41 counts the number of abnormality detections within the start period, and determines that the crank position sensor 42 is abnormal when the number of abnormality detections exceeds a threshold value K2. In the present embodiment, the threshold value K1 in the predetermined rotation speed period is set to be larger than the threshold value K2 in the starting period. Note that the ECU 41 sets the abnormality flag Fe to ON when an abnormality of the crank position sensor 42 is detected. Here, the abnormality flag Fe is set to OFF when the engine is started.

そして、ECU41は、判定期間内にクランクポジションセンサ42の異常を検出した場合に、以下のフェールセーフ処理を実行するようにしている。
具体的には、ECU41は、自動停止再始動制御の実行を禁止するようにしている。また、始動期間と上記逆転対応期間の重複期間内に、クランクポジションセンサ42の異常を検出した場合には、クランク角CA(クランクカウンタCc)をクリアした後、逆転対応期間を終了させてパルス信号Spのパルス幅とは無関係にクランクシャフト31が正回転しているものとして、パルス信号Spの出力に基づきクランク角CAを算出するようにしている。さらに、ECU41は、上記重複期間内に、クランクシャフト31の正回転時に対応する所定幅αと異なるパルス幅のパルス信号Spを検出したときに、内燃機関11への燃料噴射及び点火を停止するようにしている。このように、ECU41は自動停止再始動制御の実行を禁止する禁止手段、クランク角CAを算出する回転角算出手段及び燃料噴射及び点火を停止する停止手段として機能する。
The ECU 41 performs the following fail-safe process when detecting an abnormality of the crank position sensor 42 within the determination period.
Specifically, the ECU 41 prohibits execution of automatic stop / restart control. If an abnormality of the crank position sensor 42 is detected within the overlap period between the start period and the reverse rotation corresponding period, the crank angle CA (crank counter Cc) is cleared, and then the reverse rotation corresponding period is ended and the pulse signal The crank angle CA is calculated based on the output of the pulse signal Sp on the assumption that the crankshaft 31 is rotating forward regardless of the pulse width of Sp. Further, the ECU 41 stops fuel injection and ignition to the internal combustion engine 11 when detecting a pulse signal Sp having a pulse width different from the predetermined width α corresponding to the forward rotation of the crankshaft 31 within the overlap period. I have to. As described above, the ECU 41 functions as a prohibiting unit that prohibits execution of the automatic stop / restart control, a rotation angle calculating unit that calculates the crank angle CA, and a stopping unit that stops fuel injection and ignition.

なお、ECU41は、重複期間内にクランクシャフト31の正回転時に対応する所定幅αと異なるパルス幅のパルス信号Spを検出すると、カットフラグFcをONに設定するようにしている。ここで、カットフラグFcは、機関始動時にはOFFに設定されている。   When the ECU 41 detects a pulse signal Sp having a pulse width different from the predetermined width α corresponding to the forward rotation of the crankshaft 31 within the overlap period, the ECU 41 sets the cut flag Fc to ON. Here, the cut flag Fc is set to OFF when the engine is started.

次に、本実施形態のECU41による異常検出処理の処理手順について図5〜7に示すフローチャートに従って説明する。なお、同図のフローチャートに示される一連の処理は、内燃機関11の始動直後からECU41によって所定の周期で繰り返し実行される。   Next, the process procedure of the abnormality detection process performed by the ECU 41 according to the present embodiment will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. The series of processes shown in the flowchart of FIG. 3 is repeatedly executed at a predetermined cycle by the ECU 41 immediately after the internal combustion engine 11 is started.

先ず、図5に示すように、本処理が開始されると、上記各センサ類の検出信号を通じて各種状態量が読み込まれ(ステップS1)、機関回転速度NEが上限回転速度NEu以下であり、且つ下限回転速度NEl以上であるか否かが判定される(ステップS2)。機関回転速度NEが上限回転速度NEu以下であり、且つ下限回転速度NEl以上である場合には(ステップS2:YES)、所定回転速度期間であるとして、同所定回転速度期間での異常判定が行われる(ステップS3)。   First, as shown in FIG. 5, when this process is started, various state quantities are read through the detection signals of the sensors (step S1), the engine speed NE is equal to or lower than the upper limit speed NEu, and It is determined whether or not it is equal to or higher than the lower limit rotational speed NEl (step S2). When the engine rotational speed NE is equal to or lower than the upper limit rotational speed NEu and equal to or higher than the lower limit rotational speed NEl (step S2: YES), an abnormality determination is performed during the predetermined rotational speed period, assuming that the predetermined rotational speed period is reached. (Step S3).

一方、機関回転速度NEが上限回転速度NEuよりも大きい場合、又は下限回転速度NEl未満である場合には(ステップS2:NO)、スタータモータ33が駆動状態にあるか否かが判定される(ステップS4)。そして、スタータモータ33が駆動状態にある場合には(ステップS4:YES)、シフトポジションセンサ44からの出力信号に基づいて変速機32がニュートラル状態であるか否かが判定され(ステップS5)、変速機32がニュートラル状態である場合には(ステップS5:YES)、始動期間であるとして、同始動期間での異常判定が行われる(ステップS6)。   On the other hand, when the engine rotational speed NE is higher than the upper limit rotational speed NEu or less than the lower limit rotational speed NEl (step S2: NO), it is determined whether or not the starter motor 33 is in a driving state (step S2: NO). Step S4). When the starter motor 33 is in the driving state (step S4: YES), it is determined whether or not the transmission 32 is in the neutral state based on the output signal from the shift position sensor 44 (step S5). When the transmission 32 is in the neutral state (step S5: YES), it is determined that it is the starting period, and an abnormality is determined during the starting period (step S6).

なお、スタータモータ33が駆動状態でない場合(ステップS4:NO)、及び変速機32がニュートラル状態でない場合には(ステップS5:NO)、本処理は一旦終了される。   Note that when the starter motor 33 is not in a driving state (step S4: NO) and when the transmission 32 is not in a neutral state (step S5: NO), this process is temporarily terminated.

次に、ステップS3における所定回転速度期間での異常判定の具体的な処理手順について図6に示すフローチャートに従って説明する。
先ず、本処理が開始されると、上記各センサ類の検出信号を通じて各種状態量が読み込まれ(ステップS301)、機関回転速度NEが上限回転速度NEu以下であり、且つ下限回転速度NEl以上である否かが判定される(ステップS302)。機関回転速度NEが上限回転速度NEu以下であり、且つ下限回転速度NEl以上である場合には(ステップS302:YES)、パルス信号Spのパルス幅がクランクシャフト31の正回転時に対応する所定幅αであるか否かが判定され(ステップS303)、パルス幅が所定幅αである場合には(ステップS303:YES)、ステップS301に移行する。
Next, a specific processing procedure for abnormality determination in the predetermined rotation speed period in step S3 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, when this process is started, various state quantities are read through the detection signals of the sensors (step S301), and the engine speed NE is not more than the upper limit speed NEu and not less than the lower limit speed NE1. It is determined whether or not (step S302). When the engine rotational speed NE is equal to or lower than the upper limit rotational speed NEu and equal to or higher than the lower limit rotational speed NEl (step S302: YES), the pulse width of the pulse signal Sp corresponds to a predetermined width α corresponding to the forward rotation of the crankshaft 31. (Step S303), and when the pulse width is the predetermined width α (step S303: YES), the process proceeds to step S301.

一方、パルス幅が所定幅αでない場合には(ステップS303:NO)、異常検出回数を示す異常カウンタCeがインクリメントされ(ステップS304:Ce←Ce+1)、異常カウンタCeが閾値K1よりも大きいか否かが判定される(ステップS305)。この異常カウンタCeが閾値K1以下である場合には(ステップS305:NO)、ステップS301に移行する。   On the other hand, when the pulse width is not the predetermined width α (step S303: NO), the abnormality counter Ce indicating the number of abnormality detection is incremented (step S304: Ce ← Ce + 1), and whether the abnormality counter Ce is greater than the threshold value K1. Is determined (step S305). When the abnormality counter Ce is equal to or less than the threshold value K1 (step S305: NO), the process proceeds to step S301.

これに対し、パルス幅が所定幅αでないパルス信号が繰り返し出力され、異常カウンタCeが閾値K1よりも大きくなった場合には(ステップS305:YES)、クランクポジションセンサ42の異常であると判定して、異常フラグFeがONに設定される(ステップS306:Fe←ON)。そして、ここで異常フラグFeがONに設定されたことをもって、ECU41により自動停止再始動制御が禁止される。   On the other hand, if a pulse signal whose pulse width is not the predetermined width α is repeatedly output and the abnormality counter Ce is larger than the threshold value K1 (step S305: YES), it is determined that the crank position sensor 42 is abnormal. Thus, the abnormality flag Fe is set to ON (step S306: Fe ← ON). Then, the automatic stop / restart control is prohibited by the ECU 41 when the abnormality flag Fe is set to ON.

なお、異常カウンタCeが閾値K1よりも大きくなる前に、機関回転速度NEが上限回転速度NEuよりも大きくなった場合、又は下限回転速度NEl未満になった場合には(ステップS302:NO)、所定回転速度期間内にクランクポジションセンサ42の異常は検出されなかったとして、異常カウンタCeをクリアし(ステップS307:Ce←0)、本処理を一旦終了する。   If the engine rotational speed NE is greater than the upper limit rotational speed NEu or less than the lower limit rotational speed NEl before the abnormal counter Ce becomes greater than the threshold value K1, (step S302: NO). Assuming that no abnormality of the crank position sensor 42 is detected within the predetermined rotation speed period, the abnormality counter Ce is cleared (step S307: Ce ← 0), and this process is temporarily terminated.

次に、図5に示すステップS6における始動期間での異常判定の具体的な処理手順について図7に示すフローチャートに従って説明する。
先ず、本処理が開始されると、上記各センサ類の検出信号を通じて各種状態量が読み込まれ(ステップS601)、スタータモータ33が駆動状態にあるか否が判定される(ステップS602)。スタータモータ33が駆動状態にある場合には(ステップS602:YES)、変速機32がニュートラル状態であるか否かが判定され(ステップS603)、変速機32がニュートラル状態である場合には(ステップS603:YES)、パルス信号Spのパルス幅が所定幅αであるか否かが判定される(ステップS604)。そして、パルス幅が所定幅αである場合には(ステップS604:YES)、ステップS601に移行する。
Next, a specific processing procedure for abnormality determination in the starting period in step S6 shown in FIG. 5 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, when this process is started, various state quantities are read through the detection signals of the sensors (step S601), and it is determined whether the starter motor 33 is in a driving state (step S602). If the starter motor 33 is in the driving state (step S602: YES), it is determined whether or not the transmission 32 is in the neutral state (step S603). If the transmission 32 is in the neutral state (step S603) S603: YES), it is determined whether or not the pulse width of the pulse signal Sp is a predetermined width α (step S604). If the pulse width is the predetermined width α (step S604: YES), the process proceeds to step S601.

一方、パルス幅が所定幅αでない場合には(ステップS604:NO)、異常カウンタCeがインクリメントされ(ステップS605:Ce←Ce+1)、カットフラグFcがONに設定されているか否かが判定される(ステップS606)。カットフラグFcがONに設定されていない場合には(ステップS606:NO)、カットフラグFcがONに設定される(ステップS607:FC←ON)。ここでカットフラグFcがONに設定されたことをもって、ECU41により内燃機関11への燃料噴射及び点火が停止される。そして、カットフラグFcがONに設定された後、異常カウンタCeが閾値K2よりも大きいか否かが判定される(ステップS608)。なお、カットフラグFcがONに設定されている場合には(ステップS606:YES)、直接ステップS608に移行する。   On the other hand, when the pulse width is not the predetermined width α (step S604: NO), the abnormality counter Ce is incremented (step S605: Ce ← Ce + 1), and it is determined whether or not the cut flag Fc is set to ON. (Step S606). When the cut flag Fc is not set to ON (step S606: NO), the cut flag Fc is set to ON (step S607: FC ← ON). Here, when the cut flag Fc is set to ON, the fuel injection and ignition to the internal combustion engine 11 are stopped by the ECU 41. Then, after the cut flag Fc is set to ON, it is determined whether or not the abnormality counter Ce is larger than the threshold value K2 (step S608). When the cut flag Fc is set to ON (step S606: YES), the process directly proceeds to step S608.

ステップS608において、異常カウンタCeが閾値K2以下である場合には(ステップS608:NO)、ステップS601に移行する。これに対し、パルス幅が所定幅αでないパルス信号Spが繰り返し出力され、異常カウンタCeが閾値K2よりも大きくなった場合には(ステップS608:YES)、クランクポジションセンサ42の異常であると判定して、異常フラグFeがONに設定され(ステップS609:Fe←ON)、自動停止再始動制御が禁止される。続いて、カットフラグFc及び逆転対応フラグFgがOFFに設定され(ステップS610:Fc←OFF、ステップS611:Fg←OFF)、クランクカウンタCcが、カムポジションセンサ43により基準回転位置が検知されるのを待ってクリアされる(ステップS612)。   In step S608, when the abnormality counter Ce is equal to or less than the threshold value K2 (step S608: NO), the process proceeds to step S601. On the other hand, when the pulse signal Sp whose pulse width is not the predetermined width α is repeatedly output and the abnormality counter Ce becomes larger than the threshold value K2 (step S608: YES), it is determined that the crank position sensor 42 is abnormal. Then, the abnormality flag Fe is set to ON (step S609: Fe ← ON), and the automatic stop / restart control is prohibited. Subsequently, the cut flag Fc and the reverse rotation corresponding flag Fg are set to OFF (step S610: Fc ← OFF, step S611: Fg ← OFF), and the crank counter Cc detects the reference rotation position by the cam position sensor 43. It is cleared after waiting (step S612).

なお、異常カウンタCeが閾値K2よりも大きくなる前に、スタータモータ33が停止した場合(ステップS602:NO)、又は変速機32がニュートラル状態でなくなった場合には(ステップS603:NO)、始動期間内にクランクポジションセンサ42の異常は検出されなかったとして、異常カウンタCeをクリアし(ステップS613:Ce←0)、本処理を一旦終了する。   If the starter motor 33 stops before the abnormal counter Ce becomes larger than the threshold value K2 (step S602: NO), or if the transmission 32 is no longer in the neutral state (step S603: NO), the engine is started. Assuming that no abnormality of the crank position sensor 42 is detected within the period, the abnormality counter Ce is cleared (step S613: Ce ← 0), and this process is temporarily terminated.

次に、車両が自動停止してから自動再始動するまでの期間における上記処理の実行態様の一例を図8に示すタイミングチャートに従って説明する。ここでは、一例として、所定回転速度期間及び始動期間内においてパルスの出力タイミングは正常であるものの所定幅βのパルス信号Spが検出され、所定回転速度期間内においては異常検出回数が閾値K1を超えず、始動期間内において異常検出回数が閾値K2を超えてクランクポジションセンサ42の異常が検出される場合について説明する。なお、図8では、説明の便宜上、メイン信号Sm及びサブ信号Ssはクランクシャフト31が正回転している状態のみを示し、所定幅βのパルス信号Spのみが出力されている状態を示す。   Next, an example of an execution mode of the above process in a period from when the vehicle automatically stops to when it is automatically restarted will be described with reference to a timing chart shown in FIG. Here, as an example, a pulse signal Sp with a predetermined width β is detected although the pulse output timing is normal within the predetermined rotation speed period and the start period, and the number of abnormal detections exceeds the threshold value K1 within the predetermined rotation speed period. First, the case where the abnormality detection frequency exceeds the threshold value K2 and the abnormality of the crank position sensor 42 is detected within the start period will be described. In FIG. 8, for convenience of explanation, the main signal Sm and the sub signal Ss show only the state in which the crankshaft 31 is rotating forward, and show the state in which only the pulse signal Sp having a predetermined width β is being output.

先ず、車両が通常走行している状態から減速し、時刻t1において機関回転速度NEが上限回転速度NEu以下になると、所定回転速度期間での異常判定が実行される。そして、この例では所定幅βのパルス信号Spが出力されるため、異常カウンタCeがインクリメントされていく。ここで、所定回転速度期間内に所定の停止条件が成立し、異常カウンタCeが閾値K1よりも大きくなる前に、時刻t2において機関回転速度NEが下限回転速度NEu未満になると、異常カウンタCeがクリアされて所定回転速度期間での異常判定が終了する。   First, when the vehicle decelerates from the normal traveling state and the engine rotational speed NE becomes equal to or lower than the upper limit rotational speed NEu at time t1, abnormality determination is performed in a predetermined rotational speed period. In this example, since the pulse signal Sp having a predetermined width β is output, the abnormality counter Ce is incremented. Here, if a predetermined stop condition is satisfied within a predetermined rotation speed period and the engine speed NE becomes less than the lower limit rotation speed NEu at time t2 before the abnormality counter Ce becomes larger than the threshold value K1, the abnormality counter Ce is calculated. Cleared and the abnormality determination in the predetermined rotation speed period ends.

続いて、時刻t3において所定の始動条件が成立し、変速機32がニュートラル状態でスタータモータ33が駆動されると、始動期間での異常判定が実行される。ここで、時刻t4において所定幅βのパルス信号Spが検出されると、異常カウンタCeがインクリメントされるとともに、カットフラグFcがONに設定される。そして、異常カウンタCeがインクリメントされて、時刻t5において始動期間内に異常カウンタCeが閾値K2よりも大きくなると、異常フラグFeがONに設定されるとともに、逆転対応フラグFg及びカットフラグFcがOFFに設定される。さらに、図9に示すようにクランクカウンタCcが、カムポジションセンサ43により基準回転位置が検知されるのを待ってクリアされる。   Subsequently, when a predetermined start condition is established at time t3 and the starter motor 33 is driven while the transmission 32 is in the neutral state, an abnormality determination in the start period is executed. Here, when the pulse signal Sp having the predetermined width β is detected at time t4, the abnormality counter Ce is incremented and the cut flag Fc is set to ON. When the abnormality counter Ce is incremented and the abnormality counter Ce becomes larger than the threshold value K2 within the starting period at time t5, the abnormality flag Fe is set ON, and the reverse rotation corresponding flag Fg and the cut flag Fc are turned OFF. Is set. Further, as shown in FIG. 9, the crank counter Cc is cleared after the cam position sensor 43 detects the reference rotational position.

ここで、クランクポジションセンサ42の異常が検出される前後におけるクランクカウンタCcの変化について詳述する。上記時刻t5において、クランクカウンタCcは一旦異常値(例えば、負のクランク角)とされ、カムポジションセンサ43により基準回転位置が検知されるのを待ってクランクカウンタCcがクリア(Cc←0)される。その後は、逆転対応フラグFgがOFFに設定されているため、パルス信号Spのパルス幅とは無関係にクランクシャフト31が正回転しているものとしてクランクカウンタCcがインクリメントされるため、同クランクカウンタCc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が適切に設定され、確実に内燃機関11が再始動される。そして、時刻t6において、スタータモータ33が停止すると、始動期間での異常判定が終了される。   Here, the change of the crank counter Cc before and after the abnormality of the crank position sensor 42 is detected will be described in detail. At the time t5, the crank counter Cc is temporarily set to an abnormal value (for example, a negative crank angle), and the crank counter Cc is cleared (Cc ← 0) after the cam position sensor 43 detects the reference rotational position. The Thereafter, since the reverse rotation corresponding flag Fg is set to OFF, the crank counter Cc is incremented on the assumption that the crankshaft 31 is rotating forward regardless of the pulse width of the pulse signal Sp. Based on this, the fuel injection timing and ignition timing for each cylinder 12 are set appropriately, and the internal combustion engine 11 is reliably restarted. Then, when the starter motor 33 stops at time t6, the abnormality determination in the start period ends.

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)ECU41は、クランクシャフト31が正回転しかしない判定期間内に、クランクシャフト31の正回転時に対応する所定幅αとは異なるパルス幅のパルス信号Spを検出したときに、クランクポジションセンサ42が異常であると判定するようにした。そのため、例えばクランクシャフト31が正回転しているにもかかわらず逆回転時に対応する所定幅βのパルス信号Spが出力されたとき等、クランクシャフト31の実際の回転方向に対応するパルス幅とは異なるパルス幅のパルス信号Spが出力されるといった異常を検出できるようになる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When the ECU 41 detects a pulse signal Sp having a pulse width different from the predetermined width α corresponding to the forward rotation of the crankshaft 31 within a determination period in which the crankshaft 31 is only rotating forward, the crank position sensor 42 Was determined to be abnormal. Therefore, for example, when the pulse signal Sp having a predetermined width β corresponding to the reverse rotation is output although the crankshaft 31 is rotating forward, the pulse width corresponding to the actual rotation direction of the crankshaft 31 is An abnormality such as the output of a pulse signal Sp having a different pulse width can be detected.

(2)ECU41は、判定期間内にクランクシャフト31の正回転時に対応するパルス幅とは異なるパルス幅のパルス信号Spを検出した異常検出回数を計数し、該異常検出回数が閾値K1,K2を超えたときに、クランクポジションセンサ42が異常であると判定するようにした。そのため、例えばノイズ等の影響によりパルス信号Spのパルス幅が偶発的に逆回転時に対応したパルス幅になった場合等に、ECU41が誤ってクランクポジションセンサ42の異常であると判定することを防止できる。   (2) The ECU 41 counts the number of times of abnormality detection in which the pulse signal Sp having a pulse width different from the pulse width corresponding to the forward rotation of the crankshaft 31 is detected within the determination period, and the number of times of abnormality detection sets the threshold values K1 and K2. When exceeded, the crank position sensor 42 is determined to be abnormal. Therefore, for example, when the pulse width of the pulse signal Sp accidentally becomes a pulse width corresponding to the reverse rotation due to the influence of noise or the like, the ECU 41 is prevented from erroneously determining that the crank position sensor 42 is abnormal. it can.

(3)ECU41は、スタータモータ33が駆動状態であり、且つ変速機32がニュートラル状態である期間を始動期間とするようにした。
ここで、例えば登坂路において再始動する際に運転者がブレーキペダルを踏んでいないと、車両がその自重によって後進する虞がある。このように車両がその自重によって後進するときに変速機32がニュートラル状態でないと、クランクシャフト31が逆回転することになる。この点、本実施形態では、スタータモータ33が駆動しており、且つ変速機32がニュートラル状態である期間を始動期間とするため、クランクシャフト31が確実に正回転しかしない期間を始動期間、すなわち判定期間とすることができ、ECU41が誤ってクランクポジションセンサ42の異常であると判定することを防止できる。
(3) The ECU 41 sets the start period as a period in which the starter motor 33 is in the driving state and the transmission 32 is in the neutral state.
Here, for example, if the driver does not step on the brake pedal when restarting on an uphill road, the vehicle may move backward due to its own weight. Thus, if the transmission 32 is not in the neutral state when the vehicle moves backward due to its own weight, the crankshaft 31 rotates in the reverse direction. In this respect, in the present embodiment, since the starter motor 33 is driven and the transmission 32 is in the neutral state as the start period, the start period is the period during which the crankshaft 31 is only positively rotated. The determination period can be set, and the ECU 41 can be prevented from erroneously determining that the crank position sensor 42 is abnormal.

(4)所定回転速度期間での閾値K1の方を始動期間での閾値K2よりも大きく設定した。
ここで、閾値K1,K2の値を大きくするほど、クランクポジションセンサ42が異常であるか否かの判定精度を向上させることができるが、異常であると判定するまでの時間が長くなるため、クランクポジションセンサ42が異常であるとして速やかにフェールセーフ処理を実行することができず、始動時においては始動時間の長期化を招く虞がある。この点、本実施形態によれば、所定回転速度期間での閾値K1が始動期間での閾値K2がよりも大きく設定されるため、所定回転速度期間ではクランクポジションセンサ42の異常を精度良く判定できるとともに、始動期間では速やかに異常判定をしてフェールセーフ処理を実行することが可能になり、始動時間の長期化を防止できる。
(4) The threshold value K1 in the predetermined rotation speed period is set larger than the threshold value K2 in the starting period.
Here, as the values of the threshold values K1 and K2 are increased, the accuracy of determining whether or not the crank position sensor 42 is abnormal can be improved, but the time until determining that the crank position sensor 42 is abnormal increases. If the crank position sensor 42 is abnormal, fail-safe processing cannot be executed promptly, and the starting time may be prolonged at the time of starting. In this regard, according to the present embodiment, the threshold value K1 in the predetermined rotation speed period is set to be larger than the threshold value K2 in the start period, so that the abnormality of the crank position sensor 42 can be accurately determined in the predetermined rotation speed period. At the same time, during the start-up period, it is possible to quickly determine an abnormality and execute fail-safe processing, thereby preventing an increase in start-up time.

(5)ECU41は、始動期間と逆転対応期間との重複期間内にクランクポジションセンサ42の異常を検出した場合には、クランクカウンタCcをクリアした後、逆転対応期間を終了させてパルス信号Spのパルス幅とは無関係にクランクシャフト31が正回転しているものとして、パルス信号Spの出力に基づきクランクカウンタCcを増減させるようにした。   (5) When the ECU 41 detects an abnormality in the crank position sensor 42 within the overlap period of the start period and the reverse rotation corresponding period, the ECU 41 clears the crank counter Cc, and then ends the reverse rotation corresponding period to generate the pulse signal Sp. Assuming that the crankshaft 31 is rotating forward regardless of the pulse width, the crank counter Cc is increased or decreased based on the output of the pulse signal Sp.

ここで、始動期間と逆転対応期間との重複期間内においては、クランクシャフト31は通常正回転しているが、クランクポジションセンサ42の異常により同期間内に所定幅βのパルス信号Spを検出した場合、クランク角CAを誤って遅角側に戻してしまい、クランク角CAが不正確なものとなる。ここで、クランクカウンタCcをクリアするのみでは、再びクランク角CAを誤って遅角側に戻してしまうため不正確なものになる。   Here, within the overlap period of the start period and the reverse rotation corresponding period, the crankshaft 31 normally rotates in the normal direction, but the pulse signal Sp having the predetermined width β is detected within the same period due to the abnormality of the crank position sensor 42. In this case, the crank angle CA is erroneously returned to the retard side, and the crank angle CA becomes inaccurate. Here, if the crank counter Cc is only cleared, the crank angle CA is erroneously returned to the retard side, which is inaccurate.

この点、本実施形態では、クランクポジションセンサ42の異常が検出された場合には、クランクカウンタCcをクリアした後、逆転対応期間を終了させてパルス信号Spのパルス幅とは無関係にクランクシャフト31が正回転しているものとして、クランクカウンタCcを増減するようにしている。そのため、上記重複期間内において、パルス信号の出力タイミングは正常であるが実際の回転方向を示すパルス幅とは異なるパルス幅のパルス信号Spが出力されるといったクランクポジションセンサ42の異常が検出された場合にも、内燃機関11を確実に再始動させることができる。   In this regard, in the present embodiment, when an abnormality of the crank position sensor 42 is detected, after the crank counter Cc is cleared, the reverse rotation corresponding period is ended and the crankshaft 31 is independent of the pulse width of the pulse signal Sp. As a result, the crank counter Cc is increased or decreased. For this reason, an abnormality of the crank position sensor 42 is detected within the overlap period, in which the pulse signal output timing is normal but a pulse signal Sp having a pulse width different from the pulse width indicating the actual rotation direction is output. Even in this case, the internal combustion engine 11 can be reliably restarted.

(6)ECU41は、重複期間内にクランクシャフト31の正回転時に対応するパルス幅と異なるパルス幅のパルス信号Spを検出したときに、内燃機関11への燃料噴射及び点火を停止するようにした。   (6) The ECU 41 stops the fuel injection and ignition to the internal combustion engine 11 when detecting a pulse signal Sp having a pulse width different from the pulse width corresponding to the forward rotation of the crankshaft 31 within the overlap period. .

ここで、始動期間と逆転対応期間との重複期間内にクランクポジションセンサ42の異常が生じた場合において、クランクポジションセンサ42の異常が生じてから判定されるまでの期間は、不正確なクランク角CAに基づいて内燃機関11への燃料噴射及び点火が行われることとなる。この点、本実施形態によれば、重複期間内に所定幅αと異なるパルス幅のパルス信号Spを検出したときに、内燃機関11への燃料噴射及び点火が停止される。そのため、間違ったクランク角CAに基づいて燃料噴射及び点火がされて内燃機関11が損傷することを防止できる。   Here, when an abnormality occurs in the crank position sensor 42 within the overlap period of the start period and the reverse rotation corresponding period, the period from the occurrence of the abnormality of the crank position sensor 42 to the determination is an incorrect crank angle. Fuel injection and ignition to the internal combustion engine 11 are performed based on CA. In this regard, according to the present embodiment, when the pulse signal Sp having a pulse width different from the predetermined width α is detected within the overlap period, the fuel injection and ignition to the internal combustion engine 11 are stopped. Therefore, it is possible to prevent the internal combustion engine 11 from being damaged due to fuel injection and ignition based on the wrong crank angle CA.

(7)ECU41は、判定期間内にクランクポジションセンサ42の異常を検出した場合に、自動停止再始動制御の実行を禁止するようにした。
ここで、クランクポジションセンサ42の異常により、クランクシャフト31が正回転しているときに所定幅αと異なるパルス幅のパルス信号Spが出力される状態では、同パルス信号Spに基づいて算出された内燃機関停止時のクランク角CAが不正確なものである虞がある。そのため、車両を再始動させる際において、間違ったクランク角CAに基づいて燃料噴射や点火等が行われることで、始動不良等の不具合が生じる可能性がある。
(7) The ECU 41 prohibits execution of the automatic stop / restart control when the abnormality of the crank position sensor 42 is detected within the determination period.
Here, in a state where a pulse signal Sp having a pulse width different from the predetermined width α is output when the crankshaft 31 is rotating forward due to an abnormality in the crank position sensor 42, the calculation is based on the pulse signal Sp. The crank angle CA when the internal combustion engine is stopped may be inaccurate. For this reason, when the vehicle is restarted, fuel injection, ignition, or the like is performed based on the wrong crank angle CA, which may cause problems such as poor starting.

この点、本実施形態によれば、クランクポジションセンサ42の異常を検出したときに、自動停止再始動制御の実行が禁止されるため、間違ったクランク角CAに基づいて内燃機関11が再始動することを防止できる。   In this regard, according to the present embodiment, when the abnormality of the crank position sensor 42 is detected, the execution of the automatic stop / restart control is prohibited, so that the internal combustion engine 11 is restarted based on the wrong crank angle CA. Can be prevented.

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、所定回転速度期間及び始動期間をそれぞれ判定期間としたが、これに限らず、判定期間は所定回転速度期間又は始動期間のいずれか一方のみでもよい。なお、所定回転速度期間のみを判定期間として同判定期間に異常が検出された場合は、自動停止再始動制御を禁止するフェールセーフ処理のみを実行し、始動期間のみを判定期間として同判定期間に異常が検出された場合は、自動停止再始動制御を禁止するとともに、逆転対応期間を終了させてクランクカウンタCcをクリアするフェールセーフ処理を実行することになる。
In addition, the said embodiment can also be implemented in the following aspects which changed this suitably.
In the above embodiment, the predetermined rotation speed period and the start period are set as the determination periods. However, the present invention is not limited to this, and the determination period may be only one of the predetermined rotation speed period and the start period. If an abnormality is detected during the determination period with only the predetermined rotation speed period as the determination period, only fail-safe processing for prohibiting automatic stop / restart control is executed, and only the start period is set as the determination period. When an abnormality is detected, the automatic stop / restart control is prohibited, and a fail-safe process for clearing the crank counter Cc by ending the reverse rotation corresponding period is executed.

・上記実施形態では、スタータモータ33が駆動状態であり、且つ変速機32がニュートラル状態である期間を始動期間としたが、これに限らず、スタータモータ33が駆動状態であり、且つ車速センサ47により車両が停止状態であると判定される期間としてもよい。   In the above embodiment, the start period is the period in which the starter motor 33 is in the driving state and the transmission 32 is in the neutral state. However, the starter motor 33 is in the driving state and the vehicle speed sensor 47 is not limited thereto. May be a period during which the vehicle is determined to be in a stopped state.

ここで、登坂路において再始動する際に運転者がブレーキペダルを踏んでいないと、車両がその自重によって後進する虞があるが、車両が停止状態であれば、クランクシャフト31が逆回転していないと判断できる。従って、スタータモータ33が駆動しており、且つ内燃機関11が搭載された車両が停止状態である期間を始動期間とすることで、変速機32がニュートラル状態でない場合であっても、クランクシャフト31が確実に正回転しかしない期間を始動期間、すなわち判定期間とすることができ、ECU41が誤ってクランクポジションセンサ42の異常であると誤判定することを防止できる。   Here, if the driver does not step on the brake pedal when restarting on the uphill road, the vehicle may move backward due to its own weight, but if the vehicle is in a stopped state, the crankshaft 31 is rotating in reverse. It can be judged that there is no. Accordingly, by setting the period in which the starter motor 33 is driven and the vehicle on which the internal combustion engine 11 is mounted is in the stop state as the start period, the crankshaft 31 can be used even when the transmission 32 is not in the neutral state. However, it is possible to prevent the ECU 41 from erroneously determining that the crank position sensor 42 is abnormal.

また、スタータモータ33が駆動している期間においては、通常、クランクシャフト31は正回転していると考えられるため、スタータモータ33が駆動状態であることのみをもって始動期間としてもよい。   In addition, during the period in which the starter motor 33 is being driven, the crankshaft 31 is normally considered to be rotating in the forward direction. Therefore, the start period may be determined only by the starter motor 33 being in a driving state.

・上記実施形態では、所定回転速度期間での閾値K1を始動期間での閾値K2よりも大きくしたが、これに限らず、閾値K1を閾値K2以下の値としてもよい。
・上記実施形態では、異常検出回数を示す異常カウンタCeの値と閾値K1,K2を比較することでクランクポジションセンサ42の異常判定を行ったが、これに限らず、パルス信号Spの異常を検出したら、即座にクランクポジションセンサ42を異常であると判定するようにしてもよい。
In the above embodiment, the threshold value K1 in the predetermined rotation speed period is larger than the threshold value K2 in the start period, but the present invention is not limited to this, and the threshold value K1 may be a value equal to or less than the threshold value K2.
In the above embodiment, the abnormality determination of the crank position sensor 42 is performed by comparing the value of the abnormality counter Ce indicating the number of abnormality detections with the threshold values K1 and K2. However, the present invention is not limited to this, and an abnormality in the pulse signal Sp is detected. Then, the crank position sensor 42 may be immediately determined to be abnormal.

・上記実施形態では、クランクポジションセンサ42に設けられたタイマ64が故障し、クランクシャフト31が正回転しているときに、パルス信号Spのパルス幅がクランクシャフト31の逆回転を示す所定幅βとなる異常を検出する実施例を示したが、これに限らない。クランクポジションセンサ42からクランクシャフト31の実際の回転方向を示すパルス幅とは異なるパルス幅のパルス信号Spが出力される異常であれば、その他の態様の異常であっても検出することができる。   In the above embodiment, when the timer 64 provided in the crank position sensor 42 fails and the crankshaft 31 is rotating forward, the pulse width of the pulse signal Sp indicates the predetermined width β indicating reverse rotation of the crankshaft 31. However, the present invention is not limited to this. As long as the pulse signal Sp having a pulse width different from the pulse width indicating the actual rotation direction of the crankshaft 31 is output from the crank position sensor 42, the abnormality can be detected even in other modes.

例えば、図10に示すように、サブセンサ62の異常によりサブ信号Ssの電圧レベルがHレベルに固定されてしまった場合などには、メイン信号Smの立ち下がり時及び立ち上がり時の双方においてサブ信号SsがHレベルとなるため、パルス信号Spは所定幅αと所定幅βのパルスが交互に出力されることとなる。なお、逆転対応期間でない場合には、図10に示すように、パルス信号Spが出力される毎にクランクカウンタCcが上昇して、その値が不正確なものとなる。このような異常であっても、所定回転速度期間又は始動期間内に、上記のようなパルス信号Spが出力されて、所定幅βのパルスの検出回数が閾値K1,K2を超えた場合に、クランクポジションセンサ42に異常が生じたことを検出できる。   For example, as shown in FIG. 10, when the voltage level of the sub signal Ss is fixed to the H level due to the abnormality of the sub sensor 62, the sub signal Ss is both at the falling edge and the rising edge of the main signal Sm. Therefore, the pulse signal Sp is output with pulses having a predetermined width α and a predetermined width β alternately. In the case where it is not the reverse rotation corresponding period, as shown in FIG. 10, the crank counter Cc increases every time the pulse signal Sp is output, and the value becomes inaccurate. Even in such an abnormality, when the pulse signal Sp as described above is output within the predetermined rotation speed period or the start period, and the number of detections of the pulse having the predetermined width β exceeds the threshold values K1, K2, It can be detected that an abnormality has occurred in the crank position sensor 42.

・上記実施形態では、パルス信号Spのパルス幅をクランクシャフト31の回転方向に応じて変更するようにしたが、これに限らず、クランクシャフト31の回転方向に応じて、例えばパルス信号Spの電圧レベル等、その他の出力態様を変更するようにしてもよい。この場合も、本実施形態と同様に、判定期間内に正回転を示す出力態様と異なる出力態様のパルス信号Spを検出したときに、クランクポジションセンサ42の異常であると判定する。   In the above embodiment, the pulse width of the pulse signal Sp is changed according to the rotation direction of the crankshaft 31. However, the present invention is not limited to this, and for example, the voltage of the pulse signal Sp is changed according to the rotation direction of the crankshaft 31. You may make it change other output aspects, such as a level. Also in this case, as in the present embodiment, it is determined that the crank position sensor 42 is abnormal when a pulse signal Sp having an output mode different from the output mode indicating the normal rotation is detected within the determination period.

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、27…排気カムシャフト、31…クランクシャフト、32…変速機、33…スタータモータ、41…ECU(電子制御装置)、42…クランクポジションセンサ、43…カムポジションセンサ、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。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Internal combustion engine, 12 ... Cylinder, 13 ... Piston, 14 ... Combustion chamber, 15 ... Fuel injection valve, 16 ... Spark plug, 21 ... Intake passage, 22 ... Intake valve, 23 ... Exhaust passage, 24 ... Exhaust valve, 26 Intake camshaft, 27 Exhaust camshaft, 31 Crankshaft, 32 Transmission, 33 Starter motor, 41 ECU (electronic control unit), 42 Crank position sensor, 43 Cam position sensor, 44 Shift Position sensor, 45 ... Accelerator position sensor, 46 ... Brake sensor, 47 ... Vehicle speed sensor, 51 ... Signal rotor, 52 ... Teeth, 53 ... Missing tooth part, 61 ... Main sensor, 62 ... Sub sensor, 63 ... Processing device, 64 ... Timer.

Claims (10)

内燃機関の出力軸が所定角度回転する毎にその回転方向に応じて異なる出力態様をもってパルス信号を出力する回転センサの異常検出装置において、
前記出力軸が正回転しかしない判定期間内に、前記出力軸の正回転時に対応する出力態様とは異なる出力態様のパルス信号を検出したときに、前記回転センサが異常であると判定する判定手段を備えた
ことを特徴とする回転センサの異常検出装置。
In an abnormality detection device for a rotation sensor that outputs a pulse signal with a different output mode depending on the rotation direction each time the output shaft of the internal combustion engine rotates by a predetermined angle,
Determination means for determining that the rotation sensor is abnormal when a pulse signal having an output mode different from the output mode corresponding to the positive rotation of the output shaft is detected within a determination period in which the output shaft is only rotating forward. An abnormality detection device for a rotation sensor, comprising:
請求項1に記載の回転センサの異常検出装置において、
前記判定手段は前記判定期間内に前記出力軸の正回転時に対応する出力態様とは異なる出力態様のパルス信号を検出した異常検出回数を計数し、該異常検出回数が閾値を超えたときに、前記回転センサが異常であると判定する
ことを特徴とする回転センサの異常検出装置。
In the rotation sensor abnormality detection device according to claim 1,
The determination means counts the number of times of abnormality detection in which a pulse signal having an output mode different from the output mode corresponding to the forward rotation of the output shaft within the determination period is detected, and when the number of times of abnormality detection exceeds a threshold value, An abnormality detection device for a rotation sensor, wherein the rotation sensor is determined to be abnormal.
請求項1又は2に記載の回転センサの異常検出装置において、
前記判定手段は前記出力軸の回転速度が該出力軸の逆回転が生じない下限回転速度以上である所定回転速度期間を前記判定期間とする
ことを特徴とする回転センサの異常検出装置。
In the rotation sensor abnormality detection device according to claim 1 or 2,
The abnormality detection device for a rotation sensor, wherein the determination means sets a predetermined rotation speed period in which the rotation speed of the output shaft is equal to or higher than a lower limit rotation speed at which the output shaft does not reversely rotate as the determination period.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の回転センサの異常検出装置において、
前記判定手段は内燃機関の始動時に前記出力軸を正回転させるスタータモータが駆動状態である始動期間を前記判定期間とする
ことを特徴とする回転センサの異常検出装置。
In the rotation sensor abnormality detection device according to any one of claims 1 to 3,
The abnormality detection device for a rotation sensor, wherein the determination means sets a start period in which a starter motor that rotates the output shaft in a normal direction when the internal combustion engine is started is in the drive state.
請求項2に記載の回転センサの異常検出装置において、
前記判定手段は前記出力軸の回転速度が該出力軸の逆回転が生じない下限回転速度以上である所定回転速度期間、及び内燃機関の始動時に前記出力軸を正回転させるスタータモータが駆動状態である始動期間をそれぞれ前記判定期間とし、
前記閾値は、前記所定回転速度期間での値の方が前記始動期間での値よりも大きく設定される
ことを特徴とする回転センサの異常検出装置。
In the rotation sensor abnormality detection device according to claim 2,
The determination means includes a predetermined rotational speed period in which the rotational speed of the output shaft is equal to or higher than a lower limit rotational speed at which the reverse rotation of the output shaft does not occur, and a starter motor that normally rotates the output shaft when the internal combustion engine is started. Each starting period is set as the determination period,
The abnormality detection device for a rotation sensor, wherein the threshold value is set so that a value in the predetermined rotation speed period is larger than a value in the start period.
請求項4又は5に記載の回転センサの異常検出装置において、
前記スタータモータが駆動状態であることに加え、前記内燃機関に接続される変速機が動力伝達を遮断するニュートラル状態である期間を前記始動期間とする
ことを特徴とする回転センサの異常検出装置。
In the rotation sensor abnormality detection device according to claim 4 or 5,
An abnormality detection device for a rotation sensor, wherein, in addition to the starter motor being in a driving state, a period in which the transmission connected to the internal combustion engine is in a neutral state in which power transmission is interrupted is defined as the start period.
請求項4又は5に記載の回転センサの異常検出装置において、
前記スタータモータが駆動状態であることに加え、前記内燃機関が搭載された車両が停止状態である期間を前記始動期間とする
ことを特徴とする回転センサの異常検出装置。
In the rotation sensor abnormality detection device according to claim 4 or 5,
An abnormality detection device for a rotation sensor, wherein, in addition to the starter motor being in a driving state, a period in which a vehicle on which the internal combustion engine is mounted is in a stopped state is defined as the start period.
前記始動期間と、前記出力軸の逆回転時に対応する出力態様のパルス信号を検出したときに前記出力軸の回転位置を遅角側に戻す逆転対応期間とが重複するものであり、
前記始動期間と前記逆転対応期間との重複期間内に、前記回転センサの異常を検出した場合には、前記出力軸の回転位置の算出値をクリアした後、前記逆転対応期間を終了させてパルス信号の出力態様とは無関係に前記出力軸が正回転しているものとして、前記パルス信号の出力に基づき前記出力軸の回転位置を算出する回転角算出手段
を備えた請求項4〜7のいずれか一項に記載の回転センサの異常検出装置。
The start period overlaps with the reverse rotation corresponding period in which the rotation position of the output shaft is returned to the retard side when the pulse signal of the output mode corresponding to the reverse rotation of the output shaft is detected,
If an abnormality of the rotation sensor is detected within the overlap period of the start period and the reverse rotation corresponding period, the calculated value of the rotation position of the output shaft is cleared, and then the reverse rotation corresponding period is ended and a pulse The rotation angle calculation means for calculating the rotation position of the output shaft based on the output of the pulse signal on the assumption that the output shaft is rotating forward regardless of the signal output mode. The rotation sensor abnormality detection device according to claim 1.
前記重複期間内に、前記出力軸の正回転時に対応する出力態様と異なる出力態様のパルス信号を検出したときに、前記内燃機関への燃料噴射及び点火を停止する停止手段
を備えた請求項8に記載の回転センサの異常検出装置。
9. A stop means for stopping fuel injection and ignition to the internal combustion engine when a pulse signal having an output mode different from an output mode corresponding to a positive rotation of the output shaft is detected within the overlap period. An abnormality detection device for a rotation sensor according to claim 1.
所定の停止条件が成立した場合に前記内燃機関を自動停止する一方、所定の再始動条件が成立した場合に前記内燃機関を自動始動する自動停止再始動制御を行う制御手段と、
前記判定期間内に前記回転センサの異常を検出した場合に、前記自動停止再始動制御の実行を禁止する禁止手段と
を備えた請求項2〜9のいずれか一項に記載の回転センサの異常検出装置。
Control means for automatically stopping the internal combustion engine when a predetermined stop condition is satisfied, and performing automatic stop / restart control for automatically starting the internal combustion engine when a predetermined restart condition is satisfied;
An abnormality of the rotation sensor according to any one of claims 2 to 9, further comprising prohibiting means for prohibiting execution of the automatic stop / restart control when an abnormality of the rotation sensor is detected within the determination period. Detection device.
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