JP3351059B2 - 回転速度検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転体の回転速度を検出
する回転速度装置に関し、例えば車両における内燃機関
の回転速度や、インプットシャフトの回転速度等の検出
に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】従来このような分野の技術として特開平
３−１９７８７０号公報に記載のものがある。これに記
載の回転速度検出装置は、マイクロコンピュータに回転
速度演算より上位の割り込み処理が発生した場合に確実
に正確な回転速度を演算するために、１／２分周したパ
ルス信号の立ち上がり及び立ち下がりのエッジ時刻（別
々に保持されている）からエッジ発生時の割り込みタイ
ミングでパルスの時間間隔を演算するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報の技術では車速演算より上位の割り込み処理が発生し
ても誤ったパルス時間間隔（回転速度）を演算すること
はないものの、この上位割り込みにより実行されなかっ
た車速演算にて設定されるパルス時間間隔を求めること
ができず、パルス時間間隔に抜けが生じていた。ところ
で、一般に回転速度検出装置は車速演算を過去の複数分
のパルスの時間間隔の平均から求めている。従って、上
位割り込みによりパルス時間間隔に抜けが生じた場合に
は正確に回転速度を求めることはできなかった。特に、
スロットル全開での１→２アップシフト時はエンジン回
転数（ＮＥ）、インプットシャフト回転数（ＮＣ０）が
高回転となるので割り込み負荷が高くなるが、変速中の
ＮＣ０の変化量（ΔＮＣ０）を基に変速中の制御を実行
しているためＮＣ０は常に正確な値を必要とする。この
ため、パルス時間間隔に抜けがあると、インプットシャ
フト回転数（ＮＣ０）が正確に求めることができず、変
速制御に不具合を招く虞があった。

【０００４】したがって、本発明は上記問題に鑑み、よ
り正確な回転速度を検出できる回転速度検出装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、回転体の所定回転各ごとにパルス信号
を発生するセンサを有し、このパルス信号の発生間隔に
基づいて回転体の回転速度を演算するにあたり、上位割
り込みを優先させてから前記回転速度演算処理を実行す
る回転速度検出装置において、センサに接続された複数
の記憶手段が設けられ、この複数の記憶手段は、上位割
り込みに関係なく、連続する複数の前記発生間隔のデー
タをパルス信号の発生タイミング毎に交番的に記憶更新
し、指定手段はこの複数の記憶手段のうち、前記回転速
度の演算に未だ使用されていない最も新しい発生間隔デ
ータが記憶されている記憶手段を指定し、演算実行手段
はこの指定手段にて指定された記憶手段に記憶されてい
る発生間隔データに従って前記回転速度演算処理を実行
する。

【０００６】

【作用】本発明の回転速度検出装置によれば、上位割り
込みに関係なく、連続する複数の前記発生間隔のデータ
がパルス信号の発生タイミング毎に交番的に記憶更新さ
れ、この複数の記憶手段のうち、前記回転速度の演算に
未だ使用されていない最も新しい発生間隔データが記憶
されている記憶手段が指定され、この指定手段にて指定
された記憶手段に記憶されている発生間隔データに従っ
て前記回転速度の演算処理が実行されることにより、従
来のようにパルス時間間隔抜けが無くなり、回転速度が
急激に変化する場合にも正確な回転速度を得ることがで
きる。

【０００７】

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１は本発明の実施例に係る回転速度検出装
置の構成を示すブロック図である。本図に示すように、
本実施例は内燃機関の制御及びトランスミッション制御
が一体となった装置に適用される。

【０００８】この実施例ではインプットシャフトの所定
回転角ごとにマグネットピックアップ（ＭＰＵ）１０か
らパルス信号を発生させ、このパルス信号の間隔を測定
することによりインプットシャフトの回転速度を演算す
る。マグネットピックアップ（ＭＰＵ）１０からの検出
信号Ａは波形整形回路２０に入力され、パルス信号Ｂに
波形整形されて出力される。波形整形回路２０からのパ
ルス信号Ｂは、１／２分周回路３０に入力され、パルス
信号Ｂの立ち下がりエッジに同期して分周され、分周パ
ルス信号Ｃに分周されて出力される。１／２分周回路３
０からの分周パルス信号Ｃはマイクロコンピュータ４０
のインプットキャプチャ入力端子（ＩＣＲ）に入力され
る。

【０００９】図２は図１のマイクロコンピュータの機能
を模式的に示したブロック図である。マイクロコンピュ
ータ４０には、記憶手段をなす内部レジスタ４１，４２
が設けられ、内部レジスタ４１，４２には分周信号Ｃの
Ｈｉレベル時間間隔およびＬｏレベル時間間隔が記憶さ
れる。具体的にはインプットキャプチャ機能により、内
部レジスタ４２では分周信号Ｃの立ち上がりエッジのタ
イミングでＬｏレベル時間間隔をインプットキャプチャ
レジスタＴL （ＩＣＲＴL ）にラッチと同時に内部レジ
スタフラグＸＩＣＲL ←１とする。これにより内部レジ
スタフラグＸＩＣＲL にはレジスタＩＣＲＴL の取り込
み時に１が立つことになる。一方、分周パルス信号Ｃの
立ち下がりエッジのタイミングでＨｉレベル時間間隔を
インプットキャプチャレジスタＴH （ＩＣＲＴH ）にラ
ッチと同時に内部レジスタフラグＸＩＣＲH ←１とす
る。これにより内部レジスタフラグＸＩＣＲH にはレジ
スタＩＣＲＴH の取り込み時に１が立つことになる。そ
してレジスタＩＣＲＴL の値を分周信号Ｃの立ち上がり
のたびに更新し、レジスタＩＣＲＴH の値を分周信号Ｃ
の立ち下がりのたびに更新する。

【００１０】なお、Ｈｉレベル時間間隔、Ｌｏレベル時
間間隔は前述のインプットキャプチャ機能によりハード
的に求められるものであるが、その原理を述べると、Ｈ
ｉレベル時間間隔なら分周信号Ｃの立ち上がり時刻をイ
ンプットキャプチャ内のレジスタに記憶しておき、立ち
下がり時に、この時点での時刻と上記立ち上がり時刻と
の差を演算して求めるものである。そしてこのようにし
て求めたＨｉレベル時間間隔は前述の如く、内部レジス
タ４１に記憶される。

【００１１】また、マイクロコンピュータ４０には、さ
らに演算実行手段４３が設けられ、演算実行手段４３で
は、内部レジスタ４１，４２にラッチされたＨｉレベル
時間間隔およびＬｏレベル時間間隔を用いて、後述する
処理に従い回転速度を演算する。更に、マイクロコンピ
ュータ４０にはパルス時間間隔データを記憶するＲＡＭ
４７が配設されている。本実施例では、指定手段４２と
して内部レジスタフラグＸＣＩＲL 、ＸＣＩＲH の機能
を用いて説明するが、この機能を用いないで、ソフト中
で立ち上がり、立ち下がりのどちらのエッジ処理をする
のかをフラグで記憶する方法もある。

【００１２】次に、この実施例によるインプットシャフ
トの回転速度演算処理について説明する。図３はマイク
ロコンピュータ４０により実行されるフローチャートで
あり、図４はインプット回転の演算処理を説明するタイ
ムチャートである。図３のフローチャートは１／２分周
回路３０からの分周信号Ｃの立ち上がりエッジ及び立ち
下がりエッジによって割り込み処理される。本図におい
て、先ず、ステップ１０１では、ＲＡＭ４７(Random Ac
cess Memory)にすでに記憶されている連続するパルス時
間間隔のデータＴ01、Ｔ12、Ｔ23…、を更新する。これ
らのメモリは回転速度演算割り込みの度にメモリＴi の
内容をメモリＴi-1 に、メモリＴi-1 の内容をメモリＴ
i-2 に、メモリＴi-2 の内容をＴi-3 に更新する。回転
体のパルス信号Ｂの時間間隔Ｔ01、Ｔ12、Ｔ23…、は前
述したとおり、ＣＰＵの内蔵レジスタにパルス信号Ｂの
発生タイミング毎に最新データとして予め格納されてい
る。

【００１３】ステップ１０２では分周パルス信号Ｃのレ
ベル（ハイレベル（Ｈｉ）またはローレベル（Ｌｏ））
に応じて分岐する。ステップ１０３では、ステップ１０
２において分周パルス信号ＣのレベルがＨｉであると判
定された場合、内部レジスタフラグＸＩＣＲH のレベル
を確認し、内部レジスタフラグＸＩＣＲH ＝０の時はス
テップ１０７に進み、このステップでメモリＴi にレジ
スタＩＣＲＴL にラッチされているパルス時間間隔を格
納する。ステップ１０８で内部レジスタフラグＸＩＣＲ
L ←０とする。

【００１４】一方、ステップ１０３において内部レジス
タフラグＸＩＣＲH ＝１の時は、前回のパルス時間間隔
である値が処理されずにレジスタＩＣＲＴH に残ってい
るので、ステップ１０４に進んで、メモリＴi にレジス
タＩＣＲＴH にラッチされているＨｉレベル時間間隔を
格納する。ステップ１０５では、内部レジスタフラグＸ
ＩＣＲH ←０とする。

【００１５】ステップ１０６では、再度パルス時間間隔
を更新する。そして改めてステップ１０７でメモリＴi
にレジスタＩＣＲＴL にラッチされている最新のパルス
時間間隔を格納し、ステップ１０８で内部レジスタフラ
グＸＩＣＲL ←０とする。また、ステップ１０２におい
て、分周パルス信号ＣのレベルがＬｏであると判断した
時はステップ１１３に進み、今度は内部レジスタフラグ
ＸＩＣＲＬを確認する。そして、内部レジスタフラグＸ
ＩＣＲＬ＝１の時はステップ１０４〜１０６と同様に前
回のパルス時間間隔である値を読み込み、パルス時間間
隔を更新する。また、内部レジスタフラグＸＩＣＲＬ＝
０の時はステップ１１４から１１６の処理を実行せずス
テップ１１７に進み、メモリＴｉにレジスタＩＣＲＴＨ
に格納されている値を格納し、ステップ１１８では内部
レジスタフラグＸＩＣＲＨ←０とする。

【００１６】ステップ１２０では、回転速度を示す回転
時間ＴCO（ここでは、過去４パルス分の時間とする）を
以下のように算出する。 ＴCO←Ｔi ＋Ｔi-1 ＋Ｔi-2 ＋Ｔi-3 このようにしてマイクロコンピュータ４０はインプット
シャフトの回転速度を示す回転時間を演算する。

【００１７】次に、図４によってマイクロコンピュータ
４０によるインプット回転速度の演算処理を説明する。
図４において、Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれセンサ信号、パル
ス信号、１／２分周信号を示す。Ｄ、Ｅはそれぞれ、レ
ジスタＩＣＲＴH 及びＩＣＲＴL の内容を、Ｄ’及び
Ｅ’は内部レジスタフラグＸＩＣＲH 及びＸＩＣＲL の
レベルを示す。Ｆは上位割り込みによる演算処理を示
し、Ｇは回転速度の演算処理（図３に図示）を示す。

【００１８】なおこの実施例では、エンジン回転数やク
ランク角等に応じた内燃機関の制御等が上位割り込みと
して発生する。レジスタＩＣＲＴH の内容は分周パルス
信号Ｃの立ち下がりエッジごとに更新され、レジスタＩ
ＣＲＴL の内容は分周パルス信号Ｃの立ち上がりエッジ
ごとに更新される。分周信号Ｃのｔ1 の立ち下がりエッ
ジでＧに示す割り込み処理Ｐ1が行われ、メモリＴi に
最新パルス時間間隔Ｔ01が更新され、ｔ2 の立ち上がり
エッジで割り込み処理Ｐ2 が行われ、メモリＴi に最新
パルス時間間隔Ｔ12が、メモリＴi-1 にパルス時間間隔
Ｔ01が更新される。同様に、ｔ3 の立ち下がりエッジで
メモリＴi に最新パルス時間間隔Ｔ23が、メモリＴi-1
にパルス時間間隔Ｔ12が、メモリＴi-2 にパルス時間間
隔Ｔ01が更新される。ｔ4 の立ち上がりエッジで上位割
り込みが発生しているため、このｔ4 の立ち上がりエッ
ジによる回転速度演算処理は上位割り込みが終了してか
ら、割り込み処理Ｐ4 として実行される。

【００１９】ここで、処理Ｐ4 はｔ5 の立ち下がりエッ
ジの発生後に実行されるが、図４Ｅ’に示す如く、内部
レジスタフラグＸＩＣＲL ＝１となっているために、前
述した図３のステップ１１３の処理でパルス抜けが発生
したことがわかり最新パルス時間間隔の更新と合わせて
抜けたパルス時間間隔（図４ではＴ34）も、以下のよう
に、メモリＴi に最新パルス時間間隔Ｔ45が、メモリＴ
i-1 にパルス時間間隔Ｔ34が、メモリＴi-2 にパルス時
間間隔Ｔ23、メモリＴi-3 にパルス時間間隔Ｔ12が更新
される。すなわち、レジスタフラグＸＩＣＲH 及びＸＩ
ＣＲL はＨｉ時間間隔及びＬｏ時間間隔が記憶されると
自動的に１が立ち、ソフトでその時間間隔を読み出した
時にソフト上で０とする。このため、演算処理をする
時、通常レジスタフラグＸＩＣＲH 及びＸＩＣＲL のど
ちらかのフラグだけが１であるべき所、両方のフラグが
１である時はパルス抜けが生じたということで両側の時
間間隔を読み出して処理できる。

【００２０】従って、パルス抜けが発生しても次の割り
込み処理では正確な回転時間ＴCOを得ることができる。
これをもう少し詳細に以下に説明する。図５はインプッ
トシャフト回転数（ＮＣ０）等に及ぼす効果を説明する
図である。本図（ａ）の左図は正常の場合の１→２アッ
プシフト時のインプットシャフト回転数ＮＣ０の変化を
示し、本図（ａ）の右図は左図の拡大図であり、回転速
度は過去４パルス分から演算する場合の回転速度演算割
り込みを示す。本図（ｂ）はパルスの抜けが起きたとき
のインプットシャフト回転数ＮＣ０の動きを従来と本発
明によるものとの比較で示す。本図（ｂ）の左図は従来
の回転速度演算割り込みを示す図であり、従来は、過去
４パルス分の時間から速度を求める場合、パルス抜けか
ら４つ目の回転速度演算割り込みまで影響がある。これ
に対して本図（ｂ）の右図の本実施例による回転速度演
算割り込みを示す図であり、本実施例では上位割り込み
によりパルス時間間隔の格納に抜けが生じても上位割り
込み処理終了後の回転速度演算処理で、パルス抜けが発
生したパルス時間間隔も格納し、このパルス時間間隔も
考慮して回転速度を求めている。よって、パルス抜けか
ら次の回転速度割り込みまでしか影響がなく回転速度の
精度が向上することになる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、上
位割り込み関係なく、連続する複数の前記発生間隔のデ
ータがパルス信号の発生タイミング毎に交番的に記憶更
新され、回転速度の演算に未だ使用されていない最も新
しい発生間隔データが記憶されている記憶手段が指定さ
れ、指定された記憶手段に記憶されている発生間隔デー
タに従って回転速度演算処理が実行されるので、従来の
ようにパルス時間間隔抜けが無くなり、回転速度が急激
に変化する場合にも正確な回転速度を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る回転速度検出装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】図１のマイクロコンピュータ４０の機能を模式
的に示したブロック図である。

【図３】マイクロコンピュータ４０により実行されるフ
ローチャートである。

【図４】インプット回転の演算処理を説明するタイムチ
ャートである。

【図５】インプットシャフト回転数（ＮＣ０）等に及ぼ
す効果を説明する図である。

【符号の説明】

１０…センサ ２０…波形整形回路 ３０…１／２分周回路 ４０…マイクロコンピュータ ４１…複数の記憶手段 ４２…指定手段 ４３…演算実行手段 ５０…内燃機関の制御部 ６０…トランスミッション制御部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体の所定回転角ごとにパルス信号を
   発生するセンサを有し、このパルス信号の発生間隔に基
   づいて回転体の回転速度を演算するにあたり、上位割り
   込みを優先させてから前記回転速度の演算処理を実行す
   る回転速度検出装置において、 上位割り込みに関係なく、連続する複数の前記発生間隔
   のデータをパルス信号の発生タイミング毎に交番的に記
   憶更新する複数の記憶手段と、 前記複数の記憶手段のうち、前記回転速度の演算に未だ
   使用されていない最も新しい発生間隔データが記憶され
   ている記憶手段を指定する指定手段と、 前記指定手段にて指定された記憶手段に記憶されている
   発生間隔データに従って前記回転速度の演算処理を実行
   する演算実行手段とを備えたことを特徴とする回転速度
   検出装置。