JP5333336B2 - 車両用回転検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用回転検出装置に関し、特に、回転する被回転検出体の回転方向を検出する技術に関する。

一軸心まわりに配設された複数個のパルス発生部を含む被回転検出体と、その被回転検出体の回転に伴い上記パルス発生部が通過する毎にパルス信号を発生する回転検出センサとを備え、そのパルス信号に基づいて前記被回転検出体の回転方向を検出する回転検出装置が知られている。例えば、特許文献１の回転検出装置がそれである。その特許文献１の回転検出装置では、前記被回転検出体上で隣り合う前記パルス発生部の回転角間隔はそれぞれ、一定回転速度の正回転時に検出されるパルス信号のパルス間隔（パルス周期）が３段階で連続して増加しそれを繰り返すように設定されている。特許文献１の回転検出装置は、連続する４つのパルス信号を取得し、その４つのパルス信号のパルス間隔の変化から前記被回転検出体の回転方向を判定する。

特開２００３−０９８１８７号公報 特開昭６１−１５５７７０号公報 特開平１０−０６２２０５号公報 特開平１１−２４８７２９号公報 特開平４−０８９５７４号公報 実開昭６３−１８５５６５号公報 特開昭６１−１１４１６９号公報

車両の駆動系の制御において、回転部材の回転方向を検出することが特に要求される場合としては、停止していた回転部材が回り始める瞬間であることが多い。例えば、無段変速機（ＣＶＴ）を搭載した車両ではＣＶＴへの入力トルクの方向とプーリの回転方向とが同一方向であるか逆方向であるかによってベルト挟圧の設定値が異なるので、坂路での車両のずり下がり等も加味して、前記回転部材であるプーリが回り始めれば直ちにその回転方向が検出される必要がある。また別の例として、フリクションスタートでの車両発進時には、エンジン軸と動力伝達装置の入力軸とを係合要素によってスリップ係合させる際のそのエンジンと入力軸との間の回転速度差が、車両のずり下がりからの発進か或いは惰行からの発進かによって異なるため、上記係合要素の係合力に関する制御方法が異なり、前記回転部材である上記入力軸が回り始めれば直ちにその回転方向が検出される必要がある。

しかし、前記回転部材と連結されそれと一体回転する前記被回転検出体が回り始めた直後においては、前記パルス発生部のピッチである前記回転角間隔（単位は例えば「rad」）の大きさとその回転角間隔に対応するパルス間隔（単位は例えば「sec」）の長さとが必ずしも比例しない。この点を、図９に模式的に示した被回転検出体（ロータ）２００を例として説明する。

図９は、従来技術の被回転検出体２００を模式的に示すと共に、その被回転検出体２００の回転速度Ｎ_RT（ロータ回転速度Ｎ_RT）が一定の加速度Ｋ（単位は例えば「rad/sec²」）で上昇する場合を例として、前記回転角間隔Ａ，Ｂ，Ｃと前記パルス間隔Ａ，Ｂ，Ｃとを対比するための図である。図９に示すように、被回転検出体２００の外周には複数のパルス発生部２０２が配設されており、図９ではパルス発生部２０２は模式的に表されているが、例えば特許文献４におけるパルスロータ外周の凸部（歯）や特許文献７におけるキックダウンドラムに穿たれた孔に相当する。被回転検出体２００では、そのパルス発生部２０２は回転角間隔Ａ，Ｂ，Ｃを順次繰り返して形成しており、１組の回転角間隔Ａ，Ｂ，Ｃは１つの回転角間隔群を構成し、その被回転検出体２００は４つの回転角間隔群を備えている。回転角間隔Ａ，Ｂ，Ｃの各々の大きさは、図９のように、「Ａ：Ｂ：Ｃ＝１：２：３」の比率となっている。回転検出センサ２０４は被回転検出体２００の外周に近接して設けられいる。回転検出センサ２０４は、パルス発生部２０２が回転検出センサ２０４の前を通過する毎に、回転角間隔Ａ，Ｂ，Ｃにそれぞれ対応したパルス間隔Ａ，Ｂ，Ｃでパルス信号を発生する。

被回転検出体２００が図９の矢印AR01の方向に加速度Ｋで回転し始めた場合、それの回転開始時からの経過時間をｔ（単位は例えば「sec」）で表せば、ロータ回転速度Ｎ_RTは下記式（１）で算出され、被回転検出体２００が回転した延べ回転角であるロータ回転角Ｌ_RTは下記式（２）で算出される。そして、図９のグラフにおいて、ロータ回転速度Ｎ_RTの時間変化は実線L01で示され、ロータ回転角Ｌ_RTの時間変化は実線L02で示される。
Ｎ_RT＝Ｋ×ｔ ・・・（１）
Ｌ_RT＝（１／２）×Ｋ×ｔ^２ ・・・（２）

図９に示す被回転検出体２００の回転変化では、回転角間隔Ａ，Ｂ，Ｃの大きさは「Ａ＜Ｂ＜Ｃ」の関係にあるが、パルス間隔Ａ，Ｂ，Ｃの長さは「Ａ＞Ｂ＞Ｃ」の関係となっている。すなわち、この図９から、上述したように回転角間隔Ａ，Ｂ，Ｃの大きさとその回転角間隔Ａ，Ｂ，Ｃに対応するパルス間隔Ａ，Ｂ，Ｃの長さとが必ずしも比例しないということが判る。

従って、前記特許文献１の回転検出装置は、前記被回転検出体の回転速度が低く且つその回転速度変化が大きい場合、例えば図９に示したような場合に、上記被回転検出体の回転方向を検出することが困難になる可能性が高かったと言える。このような課題は未公知である。なお、確認的に述べるが、図９では被回転検出体２００の回転開始時から十分に時間経過しロータ回転速度Ｎ_RTが高まれば、回転角間隔Ａ，Ｂ，Ｃの大きさとパルス間隔Ａ，Ｂ，Ｃの長さとは概ね比例関係となる。

ここで、前記被回転検出体の回転方向を検出する回転検出装置が自動車に適用された例が特許文献７に記載されているが、この特許文献７の回転検出装置も被回転検出体の回転速度が低く且つその回転速度変化が大きい場合には、前述の特許文献１と同様に、その被回転検出体の回転方向を検出することが困難となる。上記特許文献７の回転検出装置のような従来技術の課題について、未公知のことではあるが、図１０〜図１３を用いて更に具体的に説明する。

図１０は、被回転検出体（ロータ）２１０を図９と同様に模式的に表した図である。図１０の被回転検出体２１０の外周に複数のパルス発生部２１２が配設されており、その複数のパルス発生部２１２は、前記回転角間隔が７．５deg，１５deg，２２．５deg（度）と図１０において時計回りに連なった回転角間隔群を、被回転検出体２１０の軸心まわりに繰り返し合計８つ形成している。

図１１〜図１３は、図中の実線L03で示すように被回転検出体２１０の回転速度が零から反時計回り（図１０の矢印AR02方向）に回転して上昇した場合におけるパルス間隔の変化を示した図であり、何れの図でも被回転検出体２１０の回転速度変化は同じである。但し、図１１〜図１３では、被回転検出体２１０の回転開始時（時間ｔ＝０）における回転検出センサ２１４の位置（初期位置）が相互に異なる。すなわち、図１１における回転検出センサ２１４の初期位置は、図１０において７．５deg幅の回転角間隔と２２．５deg幅の回転角間隔の一境界である原点角度位置D0を基準として図１０で時計回りに５degずれたＡ位置であり、図１２における回転検出センサ２１４の初期位置は、図１０の原点角度位置D0を基準として図１０で時計回りに36degずれたＢ位置であり、図１３における回転検出センサ２１４の初期位置は、図１０の原点角度位置D0を基準として図１０で反時計回りに1degずれたＣ位置である。ちなみに、上記特許文献７の回転検出装置のような従来技術では、前記パルス間隔の変化が「増加→増加→減少→増加・・・」であれば被回転検出体２１０は図１０において反時計回りであると判定され、上記パルス間隔の変化が「減少→減少→増加→減少・・・」であれば被回転検出体２１０は図１０において時計回りであると判定される。

図１１のグラフにおいて最初のパルス間隔からの３回のパルス間隔変化に着目すると、上記パルス間隔は「減少→減少→増加」と変化しているので、前記従来技術では被回転検出体２１０は図１０において時計回りであると判定され、誤判定となる。

また、図１２のグラフにおいて最初のパルス間隔からの３回のパルス間隔変化に着目すると、上記パルス間隔は「増加→減少→減少」と変化しているので、前記従来技術では被回転検出体２１０は図１０において時計回りであると判定され、誤判定となる。

また、図１３のグラフにおいて最初のパルス間隔からの３回のパルス間隔変化に着目すると、上記パルス間隔は「減少→減少→減少」と変化しているので、前記従来技術では被回転検出体２１０の回転方向を判定できないことになる。

上記従来技術では、被回転検出体２１０が回転し始めてから十分に時間経過すれば正常な判定は可能であるが、図１０〜図１３を用いて上述したように、被回転検出体２１０の回転開始時の少なくとも数パルス分は回転方向を正確に判定できないので、正確に回転方向を判定するためにはその判定タイミングが上記回転開始時に対して遅れることになる。更に、正確な回転方向の判定のために、例えば被回転検出体２１０の回転開始から最初の数パルスを除外して回転方向の判定をするにしても、その除外すべき最初の数パルスをどのように決定するかが不明であるという課題がある。このように前記従来技術において被回転検出体２１０の回転開始直後にその回転方向を判定できない或いはその判定のタイミングが遅れるということは、そもそも車両の駆動系制御のニーズ上、大きな課題であった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、前記被回転検出体の回転開始時においても迅速にその被回転検出体の回転方向を検出することができる車両用回転検出装置を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、（ａ）一軸心まわりに３種類以上の回転角間隔を有する回転角間隔群を少なくとも１つ形成するようにそれぞれ配設された複数個のパルス発生部を含む被回転検出体と、その被回転検出体の回転に伴いそのパルス発生部が通過する毎にパルス信号を発生する１つの回転検出センサとを備え、そのパルス信号に基づいて前記被回転検出体の回転方向を検出する車両用回転検出装置であって、（ｂ）前記被回転検出体において連続する複数の前記回転角間隔に対応する予め設定された複数種類の回転角間隔データ列のうち、複数の前記パルス信号のパルス間隔の各々を前記回転角間隔に基づいて前記被回転検出体の回転速度に換算した回転速度換算値の時間変化が線形に最も近い回転角間隔データ列に基づいて、前記被回転検出体の回転方向を検出する回転方向検出制御を実行することにある。

車両の駆動系のように大きな慣性を伴う回転運動では、微少時間に限れば前記被回転検出体の回転速度は経過時間の一次関数で近似することができる。すなわち、その回転速度の時間変化は線形または略線形となる。そして、前記回転角間隔（単位は、例えば「rad」）は３種類以上あるところ、前記回転速度換算値（単位は、例えば「rad/sec」）は、それの算出の基となる前記回転角間隔が実際の回転角間隔とパルス間隔との対応通り正しければ、実際の被回転検出体の回転速度に一致乃至は略一致し、実際の被回転検出体の回転速度の時間変化と同様に、時間経過に従って線形または略線形で変化する。その一方で、上記回転速度換算値は、上記算出の基となる回転角間隔が上記実際の回転角間隔とパルス間隔との対応とは異なり誤っていれば、実際の被回転検出体の回転速度とは全く異なる値として算出される。従って、複数の上記回転速度換算値をそれぞれ算出する基となる複数の前記回転角間隔が実際に対して全て正しい場合に限り、その回転速度換算値の時間変化は線形または略線形となる。このようなことから、前記本発明のようにすれば、前記パルス間隔（単位は、例えば「sec」）の長さの変化から前記被回転検出体の回転方向を検出するのではなく、前記回転速度換算値の時間変化の線形性から、実際の被回転検出体の回転速度に最も近い或いは一致する回転速度換算値を与える前記回転角間隔データ列に基づいて前記被回転検出体の回転方向が検出されるので、前記被回転検出体の回転開始時（回転開始初期）においても定速回転時においても、迅速に且つ正確にその被回転検出体の回転方向を検出することができる。

ここで、好適には、前記回転方向検出制御では、（ａ）複数種類の前記回転角間隔データ列をそれぞれ構成する複数の回転角間隔に基づいて複数の前記パルス間隔の各々に対応する前記回転速度換算値をそれぞれ算出し、（ｂ）複数種類の前記回転角間隔データ列のうち前記回転速度換算値の時間変化が線形に最も近い回転角間隔データ列を１つ選択し、（ｃ）その選択した回転角間隔データ列に基づいて前記被回転検出体の回転方向を検出する。このようにすれば、順序立てて、その被回転検出体の回転方向を検出する基にする上記回転角間隔データ列が選択されるので、実際の制御に適用することが容易となる。

また、好適には、前記予め設定された複数種類の回転角間隔データ列の数は、前記回転角間隔群を構成する前記回転角間隔の種類数の２倍である。ここで、前記被回転検出体の一回転方向に限って見れば、前記被回転検出体の回転であり得る前記回転角間隔の連なりの種類数（パターン数）すなわち上記回転角間隔データ列の種類数は前記回転角間隔の種類数と同数である。すなわち、上記被回転検出体の正逆両方の回転方向を加味すれば、その被回転検出体の回転であり得る上記回転角間隔データ列の種類数は上記回転角間隔の種類数の２倍である。従って、上記のようにすれば、過不足ない種類の回転角間隔データ列の中から、上記被回転検出体の回転方向を検出する基にする回転角間隔データ列を選び出すことが可能である。

また、好適には、前記回転角間隔データ列をそれぞれ構成する前記回転角間隔の数は、前記回転角間隔群を構成するその回転角間隔の種類数に１を加えた数またはそれ以上である。このようにすれば、前記回転速度換算値の時間変化の線形性から、上記被回転検出体の回転方向を検出する基にする回転角間隔データ列を適切に１つ選び出すことが可能である。

また、好適には、前記被回転検出体の回転方向の検出後には、前記被回転検出体の回転方向を検出する基になった前記回転角間隔データ列に基づいて、前記パルス間隔の各々に対応する前記回転角間隔の種類を特定する。このようにすれば、前記被回転検出体の回転方向の他に、例えば、相互に対応するパルス間隔と回転角間隔とに基づき前記被回転検出体の回転速度を算出することが可能である。

また、好適には、（ａ）前記パルス間隔の各々に対応する前記回転角間隔の種類を特定することにより、相互に対応するそのパルス間隔とその回転角間隔とに基づき前記被回転検出体の回転速度を算出し、（ｂ）その被回転検出体の回転速度の絶対値が予め定められた回転速度下限値を下回る毎に、前記回転方向検出制御を実行する。このようにすれば、車両発進時など、前記被回転検出体が停止または略停止した状態から回転速度上昇し始める際に、その被回転検出体の回転方向が検出されるので、車両発進時など車両の駆動系の制御において被回転検出体の回転方向を把握することが重要となる場合において、その回転方向を正確且つ迅速に検出することができる。

また、好適には、（ａ）前記回転角間隔群をそれぞれ構成する前記回転角間隔のうち連続する２以上の回転角間隔を合計した合算回転角は、その合算回転角を除いた前記回転角間隔群の残りの回転角に等しく、（ｂ）前記パルス間隔の各々に対応する前記回転角間隔の種類を特定した後には、前記合算回転角を構成する前記回転角間隔の各々に対応する前記パルス間隔を互いに結合して１つのパルス間隔とみなす。このようにすれば、前記回転検出センサが発生する一連のパルス信号を、前記回転角間隔が全て等間隔である被回転検出体の回転により発生させられているものとして取り扱うことができるので、等間隔の回転角間隔を有して配設された複数個のパルス発生部を有する一般的なロータの回転速度を検出する場合と同様にして、前記被回転検出体の回転速度を検出することが可能である。

また、好適には、前記被回転検出体の回転方向の検出後には、予め定められた頻度で、前記回転方向検出制御を実行し且つ前記パルス間隔の各々に対応する前記回転角間隔の種類を特定する。このようにすれば、例えば前記回転検出センサからの前記パルス信号の検出が一部欠けた場合などにおいて、前記パルス間隔と回転角間隔との対応関係を誤って認識することを抑制することが可能である。

また、好適には、前記パルス発生部は、前記回転角間隔データ列をそれぞれ構成する前記回転角間隔を合計したデータ列合計角度が予め定められた回転角度上限値以下となるように、前記被回転検出体に配設されている。このようにすれば、前記回転方向検出制御において被回転検出体の回転方向を検出するために必要とされるその被回転検出体の延べ回転量である所要回転量を、上記回転角度上限値に基づいて制限できる。そのため、その所要回転量を、例えば被回転検出体の回転方向を検出すべき駆動系の制約等に応じて設定できる。

本発明が適用される車両を構成する動力伝達経路の概略構成を説明する図であると共に、出力歯車などの回転方向及び回転速度を検出しまたは算出するために車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。 エンジンのクランクシャフト、変速機構部の入力軸や出力歯車、各車輪などの各回転部材の回転方向及び回転速度を検出する為の各回転検出センサの一例を説明する概略図である。 図２（ａ）の被回転検出体に形成された各回転角間隔の寸法を例示した図である。 図１の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 図２（ａ）の被回転検出体が停止状態から反時計回りに回転し始めた場合を例として、図１の電子制御装置において実行される回転方向検出制御の内容を説明するための図である。 図１の電子制御装置による制御作動の要部、すなわち、上記回転方向検出制御が実行される制御作動を説明するフローチャートである。 図６の制御作動が実行される条件の一例を示すためのフローチャートであって、図２（ａ）の被回転検出体の回転速度が予め定められた回転速度下限値を下回る毎に上記回転方向検出制御が実行される制御作動を説明するフローチャートである。 図６の制御作動が実行される条件の一例を示すための図７とは別のフローチャートであって、上記回転方向検出制御が、予め定められた検出頻度で上記被回転検出体の回転方向の検出後に実行される制御作動の一例を説明するフローチャートである。 従来技術の被回転検出体を模式的に示すと共に、その被回転検出体の回転速度（ロータ回転速度）が一定の回転加速度で上昇する場合を例として、回転角間隔Ａ，Ｂ，Ｃとパルス間隔Ａ，Ｂ，Ｃとを対比するための図である。 従来技術において被回転検出体（ロータ）を図９と同様に模式的に表した図である。 従来技術の課題を説明するための図であって、回転検出センサの初期位置が図１０のＡ位置である場合に、図１０の被回転検出体の回転速度が零から反時計回りに回転して上昇した場合におけるパルス間隔の変化を示した図である。 従来技術の課題を説明するための図であって、回転検出センサの初期位置が図１０のＢ位置である場合に、図１０の被回転検出体の回転速度が図１１と同じ時間変化をして上昇した場合におけるパルス間隔の変化を示した図である。 従来技術の課題を説明するための図であって、回転検出センサの初期位置が図１０のＣ位置である場合に、図１０の被回転検出体の回転速度が図１１と同じ時間変化をして上昇した場合におけるパルス間隔の変化を示した図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０を構成するエンジン１２から駆動輪１４までの動力伝達経路の概略構成を説明する図であると共に、変速機構部１６の出力歯車１８などの回転方向及び回転速度を検出し又は算出するために車両１０に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。図１において、変速機構部１６は、例えば車両において横置きされるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に好適に用いられる有段の自動変速機、無段の自動変速機（例えばベルト式ＣＶＴ）、または手動変速機等である。走行用駆動力源としての内燃機関であるエンジン１２から変速機構部１６へ入力された動力は、カウンタギヤ対２０の一方を構成する出力回転部材としての出力歯車１８から、動力伝達装置としてのカウンタギヤ対２０、ファイナルギヤ対２２、差動歯車装置（ディファレンシャルギヤ）２４、及び一対の車軸（ドライブシャフト（Ｄ／Ｓ））２６等を順次介して一対の駆動輪１４へ伝達される。これら変速機構部１６、カウンタギヤ対２０、ファイナルギヤ対２２、差動歯車装置（ディファレンシャルギヤ）２４等によりトランスアクスル（Ｔ／Ａ）が構成される。

また、車両１０には、例えば動力伝達経路中の各回転部材の回転速度を検出（算出）する為の車両用回転検出装置４０（図２参照）の一部を含む電子制御装置８０が備えられている。電子制御装置８０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン１２の出力制御、変速機構部１６の変速制御などを実行する。

電子制御装置８０には、例えばエンジン回転速度センサ２８からのエンジン１２のクランクシャフトのクランク角度（位置）Ａ_ＣＲ及びエンジン回転速度Ｎ_Ｅに応じたエンジン回転速度信号、入力回転速度センサ３０からの変速機構部１６の入力軸の回転速度Ｎ_ＩＮに応じた入力回転速度信号、出力回転速度センサ３２からの変速機構部１６の出力歯車１８の回転速度Ｎ_ＯＵＴに応じた出力回転速度信号、各車速センサ３４からの各車輪（すなわち駆動輪１４に従動輪を加えた各車輪）の回転速度Ｎ_Ｗに応じた車輪速信号などが、それぞれ供給される。

また、電子制御装置８０からは、例えばエンジン１２の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号、変速機構部１６の変速制御の為の変速制御指令信号等が、それぞれ出力される。例えば、電子制御装置８０は、前記エンジン回転速度信号や変速制御指令信号等に基づいてエンジン出力制御指令信号を不図示のスロットルアクチュエータや燃料噴射装置やイグナイタなどへ出力してエンジン１２の出力制御を実行する。また、電子制御装置８０は、前記入力回転速度信号や出力回転速度信号等に基づいて変速制御指令信号を不図示の油圧制御回路などへ出力して変速機構部１６のギヤ比の切換制御を実行する。

図２は、前記エンジン１２のクランクシャフト、変速機構部１６の入力軸、変速機構部１６の出力歯車１８、各車輪などの各回転部材５０の回転方向及び回転速度Ｎを検出する為のエンジン回転速度センサ２８、入力回転速度センサ３０、出力回転速度センサ３２、車速センサ３４などの各回転検出センサ６０の一例を説明する概略図である。図２に示すように、本実施例の車両用回転検出装置４０は、回転検出センサ６０と被回転検出体７０とを備えている。被回転検出体７０は、例えば回転部材５０と同一軸心（回転中心）C0を有して一体的に固定されて回転部材５０と共に回転する回転検出用ロータや回転検出用ドラムなどである。そして、被回転検出体７０は、例えば円盤状であり、被回転検出体７０の外周部において上記軸心C0まわりにそれぞれ配設された複数個のパルス発生部としての歯７２ａ，７２ｂ，７２ｃ（特に区別しない場合には、歯７２という）を備えている。また、回転検出センサ６０は、例えば歯７２と相対する位置に備えられており、被回転検出体７０の回転に伴い歯７２が通過する毎にパルス信号Ｐを発生する。この回転検出センサ６０としては、例えば電磁ピックアップ式、ホール素子式、ＭＲＥ（Magnetic Resistance Element：磁気抵抗素子）式などのセンサが採用される。

例えば電磁ピックアップ式センサの場合では、被回転検出体７０が回転することにより、回転検出センサ６０が歯７２と凹部７４ａ，７４ｂ，７４ｃ（特に区別しない場合には、凹部７４という）とに交互に相対して被回転検出体７０との間のエアギャップが変化するため、回転検出センサ６０は、上記パルス信号Ｐの連なりとして、被回転検出体７０の回転速度に対応して周波数が変化する交流電圧を発生させる。この交流電圧は、回転速度信号として電子制御装置８０へ供給され、電子制御装置８０にてこの供給された交流電圧が図２（ｂ），（ｃ）に示すような矩形波状のパルス信号Ｐの連なりへと変換され乃至は成形される。また、例えばホール素子式やＭＲＥ式センサの場合では、ホール素子やＭＲＥを内蔵したセンサ回路（ＩＣ）から構成されており、被回転検出体７０が回転することにより、センサ回路（ＩＣ）にかかる磁界が変化するため、被回転検出体７０の回転速度に対応して周波数が変化する交流電圧が発生させられ、その交流電圧が図２（ｂ），（ｃ）に示すような矩形波状のパルス信号Ｐの連なりへと変換され乃至は成形される。このパルス信号Ｐは、回転速度信号として電子制御装置８０へ供給される。なお、図２（ｂ），（ｃ）は、被回転検出体７０が図２（ａ）の矢印AR03方向に略一定速で回転する場合に発生するパルス信号Ｐの例である。また、本実施例の説明を簡潔にするため、特に注記しない限り、回転検出センサ６０は図２（ｂ），（ｃ）に示すような矩形波状のパルス信号Ｐを発生させるものとして説明する。

図２（ａ）に示す被回転検出体７０では、軸心C0まわりに３種類の回転角間隔Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３（特に区別しない場合には、回転角間隔Ｌnという）を有する回転角間隔群ＬＧを８つ形成するようにそれぞれ配設された複数個の歯（パルス発生部）７２が打抜加工により成形されており、各歯７２を区切るため結果的に各歯７２間に凹部７４が成形されている。その凹部７４の軸心C0まわりの回転角幅すなわち溝幅GP（単位は例えば「rad」）は全ての凹部７４ａ，７４ｂ，７４ｃにおいて同一である。上記回転角間隔Ｌnとは、１つの歯７２のエッジ等の一部位からそれと隣り合う歯７２のその一部位と同じ部位までの軸心C0まわりの回転角（単位は例えば「rad」）であり、言い換えれば、パルス発生部としての歯７２の軸心C0まわりのピッチである。

また、被回転検出体７０のそれぞれの回転角間隔Ｌnの大小関係に特に制限はないが、好適には、被回転検出体７０では、回転角間隔群ＬＧをそれぞれ構成する回転角間隔Ｌnのうち連続する２以上の回転角間隔を合計した合算回転角は、その合算回転角を除いた回転角間隔群ＬＧの残りの回転角に等しくなっている。例えば図３に示すように、本実施例の被回転検出体７０では、回転角間隔Ｌ１は７．５degであり、回転角間隔Ｌ２は１５degであり、回転角間隔Ｌ３は２２．５degである。すなわち、被回転検出体７０において連続する２つの回転角間隔Ｌ１，Ｌ２を合計した前記合算回転角は２２．５deg（＝７．５deg＋１５deg）であり、その合算回転角を除いた回転角間隔群ＬＧの残りの回転角（＝Ｌ３＝２２．５deg）に等しくなっている。このように、１つの回転角間隔群ＬＧを構成する回転角間隔Ｌnの大小関係を設定すると、２つの回転角間隔Ｌ１，Ｌ２を併せて１つの回転角間隔Ｌnであるとみなせば、歯７２は、軸心C0まわりに、上記合算回転角（＝２２．５deg）の回転角間隔Ｌnだけを形成して配設されているものと取り扱うことが可能となる。

図２に戻り、電子制御装置８０は、図２（ｂ），（ｃ）に示すようなパルス信号Ｐにおいて、上記各歯７２ａ，７２ｂ，７２ｃ及び凹部７４ａ，７４ｂ，７４ｃに対応した各パルス信号Ｐａ〜Ｐｆのインターバル（以下、パルスインターバル、パルス間隔、又はパルス周期という）Ｔａ〜Ｔｆを検出する。本実施例では、各パルスインターバルＴａ〜Ｔｆ（特に区別しない場合には、パルスインターバルＴnという）は、本発明のパルス間隔に対応しており、パルス信号Ｐの立ち上がりから次のパルス信号Ｐの立ち上がりまでの期間（単位は例えば「sec」）である。また、図２（ｂ）では、例えば各歯７２が回転検出センサ６０に略相対する位置にて各パルス信号Ｐａ〜Ｐｆがハイ（Hi）となり、各凹部７４が回転検出センサ６０に略相対する位置にて各パルス信号Ｐａ〜Ｐｆがロー（Lo）となる。また、図２（ｃ）では、例えば各歯７２が回転検出センサ６０に略相対したときに各パルス信号Ｐａ〜Ｐｆが一定期間だけオン（ＯＮ）となり、次に各歯７２が回転検出センサ６０に略相対するまで各パルス信号Ｐａ〜Ｐｆがオフ（ＯＦＦ）となる。そして、電子制御装置８０は、各パルスインターバルＴａ〜Ｔｆ及び回転角間隔Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に基づいて被回転検出体７０の回転方向を検出しその被回転検出体７０の回転速度Ｎ（単位は例えば「rad/sec」）を算出する。この被回転検出体７０の回転方向を検出しその被回転検出体７０の回転速度Ｎを算出する制御に関しては後述する。

図４は、電子制御装置８０に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図４に示すように、電子制御装置８０は、回転方向検出制御部すなわち回転方向検出制御手段９０と、回転速度算出部すなわち回転速度算出手段９２とを備えている。回転方向検出制御手段９０は、回転検出センサ６０からのパルス信号Ｐに基づいて被回転検出体７０の回転方向を検出する回転方向検出制御を実行する。この回転方向検出制御の内容について、図５を用いて以下に説明する。

図５は、被回転検出体７０が停止状態から反時計回り（矢印AR04方向）に回転し始めた場合を例として、前記回転方向検出制御の内容を説明するための図である。図５では、回転角間隔Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は図２のものと同一であり、被回転検出体７０のパルス発生部としての歯７２はそれぞれ模式的に太い実線で表されている。また、図５のグラフでは、実際の被回転検出体７０の回転速度Ｎ（以下、「ロータ回転速度Ｎ」という）は太い実線L04で示されている。回転方向検出制御手段９０は、回転検出センサ６０からのパルス信号Ｐを受信して、所定の必要個数のパルスインターバルＴnを連続して取得し記憶する。その必要個数は、被回転検出体７０に形成された回転角間隔Ｌnの種類数に１を加えた数として予め設定されている。本実施例では回転角間隔Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の種類数は３であるので、上記必要個数は４（＝３＋１）である。回転方向検出制御手段９０は、例えば、被回転検出体７０が回転し始めた場合に上記パルスインターバルＴnを最初の前記必要個数だけ連続して取得する。

ここで、図５では、回転角間隔Ｌ１に対応するパルスインターバルＴ１、回転角間隔Ｌ２に対応するパルスインターバルＴ２、回転角間隔Ｌ３に対応するパルスインターバルＴ３、再び回転角間隔Ｌ１に対応するパルスインターバルＴ４が順次取得されているが、ロータ回転速度Ｎが一定ではないので、その取得されたパルスインターバルＴ１〜Ｔ４の長短を相互に直接比較しても、そのパルスインターバルＴ１〜Ｔ４がそれぞれ回転角間隔Ｌ１〜Ｌ３の何れに対応するかは判別できない。そこで、そのパルスインターバルＴ１〜Ｔ４にそれぞれ対応する回転角間隔Ｌ１〜Ｌ３を求めるために、被回転検出体７０の回転においてあり得る回転角間隔Ｌnの並びの全パターン（全種類）、すなわち、被回転検出体７０において連続する複数の回転角間隔Ｌn（具体的には４つ連続する回転角間隔Ｌn）に対応する複数種類の回転角間隔データ列LDTAが予め設定されている。その回転角間隔データ列LDTAをそれぞれ構成する回転角間隔Ｌnの数は、回転方向検出制御手段９０が取得すべきパルスインターバルＴnの前記必要個数と同数、すなわち、被回転検出体７０に形成された回転角間隔Ｌnの種類数に１を加えた数である。回転角間隔データ列LDTAを構成する回転角間隔Ｌnが被回転検出体７０において連続するとは、例えば回転角間隔Ｌnが「Ｌ１→Ｌ２→Ｌ３→・・」の順であれば図５のように被回転検出体７０の周方向の一方向に連続して並んでいるが、「Ｌ１→Ｌ２→Ｌ１→・・」の順には連続していないということである。上記複数種類の回転角間隔データ列LDTAの数は、被回転検出体７０の矢印AR04方向及びそれの逆方向の両方を加味すれば、回転角間隔群ＬＧを構成する回転角間隔Ｌnの種類数（＝３種類）の２倍、すなわち、本実施例では６つ（＝３種類×２）である。具体的に、その６種類の回転角間隔データ列LDTAとしては、(i)被回転検出体７０が回転角間隔Ｌ１から矢印AR04方向（反時計回り）に回るとして「Ｌ１→Ｌ２→Ｌ３→Ｌ１」、(ii)被回転検出体７０が回転角間隔Ｌ２から矢印AR04方向に回るとして「Ｌ２→Ｌ３→Ｌ１→Ｌ２」、(iii)被回転検出体７０が回転角間隔Ｌ３から矢印AR04方向に回るとして「Ｌ３→Ｌ１→Ｌ２→Ｌ３」、(iv)被回転検出体７０が回転角間隔Ｌ１から矢印AR04方向とは逆方向に回るとして「Ｌ１→Ｌ３→Ｌ２→Ｌ１」、(v)被回転検出体７０が回転角間隔Ｌ２から矢印AR04方向とは逆方向に回るとして「Ｌ２→Ｌ１→Ｌ３→Ｌ２」、および、(vi)被回転検出体７０が回転角間隔Ｌ３から矢印AR04方向とは逆方向に回るとして「Ｌ３→Ｌ２→Ｌ１→Ｌ３」がそれぞれ設定されている。

回転方向検出制御手段９０は、前記必要個数のパルスインターバルＴnを取得すると、複数種類（＝６種類）の回転角間隔データ列LDTAをそれぞれ構成する複数の回転角間隔Ｌnに基づいて複数のパルスインターバル（パルス間隔）Ｔ１〜Ｔ４の各々に対応する回転速度換算値NXをそれぞれ算出する。具体的に、回転方向検出制御手段９０は、回転角間隔データ列LDTAのそれぞれにおいてその回転角間隔データ列LDTAを構成する回転角間隔Ｌnの並び順に従って、前記取得したパルスインターバルＴ１〜Ｔ４の各々に対応する回転角間隔Ｌnを仮定して、その仮定した対応関係に従って回転速度換算値NXを算出する。その回転速度換算値NX（単位は例えば「rad/sec」）は、上記仮定した回転角間隔Ｌnに基づいてパルスインターバルＴnをロータ回転速度Ｎに換算した算出値であって、回転角間隔ＬnをパルスインターバルＴnで除して算出される（NX＝Ｌn／Ｔn）。例えば、回転角間隔Ｌnの連なりが前記(vi)の「Ｌ３→Ｌ２→Ｌ１→Ｌ３」である回転角間隔データ列LDTAに基づいた回転速度換算値NXの連なりすなわち回転速度換算値データ列NXDTAは、「（Ｌ３／Ｔ１）→（Ｌ２／Ｔ２）→（Ｌ１／Ｔ３）→（Ｌ３／Ｔ４）」として算出される。このように、回転方向検出制御手段９０は、６種類の回転角間隔データ列LDTAにそれぞれ対応した６種類の回転速度換算値NXの連なり（回転速度換算値データ列NXDTA）を算出する。図５のグラフには、６種類の回転速度換算値データ列NXDTAが折れ線（実線または破線）で示されており、回転速度換算値データ列NXDTAの各々において、パルスインターバルＴ１に対応する回転速度換算値NXはＮ１の列に示され、パルスインターバルＴ２に対応する回転速度換算値NXはＮ２の列に示され、パルスインターバルＴ３に対応する回転速度換算値NXはＮ３の列に示され、パルスインターバルＴ４に対応する回転速度換算値NXはＮ４の列に示されている。回転速度換算値NXは、回転角間隔Ｌnを仮定した上での各パルスインターバルＴnにおけるロータ回転速度Ｎの平均値であるので、グラフ横軸の各パルスインターバルＴnの中間位置（＝Ｔn／２）にプロットされているが、実際には各パルスインターバルＴnの経過後に算出される。

次に、回転方向検出制御手段９０は、全種類の回転速度換算値データ列NXDTAを算出すると、複数種類（＝６種類）の回転角間隔データ列LDTAのうち回転速度換算値NXの時間変化が線形に最も近い回転角間隔データ列LDTAを１つ選択し、その選択した回転角間隔データ列LDTAを基準回転角間隔データ列LDTA_STとして決定する。言い換えれば、６種類の回転速度換算値データ列NXDTAのうち、それを構成する回転速度換算値NXの時間変化が線形に最も近い回転速度換算値データ列NXDTAを１つ選択し、その選択した回転速度換算値データ列NXDTAに対応する回転角間隔データ列LDTAを基準回転角間隔データ列LDTA_STとして決定する。図５ではそのグラフから明らかなように、回転角間隔Ｌnの連なりが前記(i)の「Ｌ１→Ｌ２→Ｌ３→Ｌ１」である回転角間隔データ列LDTAに基づいた回転速度換算値NXの時間変化が線形に最も近いので、すなわち、その「Ｌ１→Ｌ２→Ｌ３→Ｌ１」である回転角間隔データ列LDTAに基づいた回転速度換算値NXだけが時間経過に対して一次関数的に並ぶので、回転方向検出制御手段９０は、この「Ｌ１→Ｌ２→Ｌ３→Ｌ１」の回転角間隔データ列LDTAを基準回転角間隔データ列LDTA_STとして決定する。なお、図５のグラフに示すように、基準回転角間隔データ列LDTA_STに対応する回転速度換算値データ列NXDTAは、実線L04で示す実際のロータ回転速度Ｎと略一致し、基準回転角間隔データ列LDTA_STを構成する回転角間隔Ｌnは、取得されたパルスインターバルＴ１〜Ｔ４に対応する実際の回転角間隔Ｌnに一致する。また、破線L05で示す回転速度換算値NXの時間変化はパルスインターバルＴ１〜Ｔ３では略線形であるが、パルスインターバルＴ１〜Ｔ４まで評価することにより線形性が喪失し、基準回転角間隔データ列LDTA_STとする対象ではなくなっている。前記回転速度換算値NXの時間変化の線形性を評価することにより基準回転角間隔データ列LDTA_STを決定する理由は、車両１０の駆動系のように大きな慣性を伴う回転運動では、微少時間に限れば被回転検出体７０の回転速度Ｎは経過時間の一次関数で近似することができ、すなわち、その回転速度Ｎの時間変化は線形または略線形となるからである。

回転方向検出制御手段９０は、基準回転角間隔データ列LDTA_STを決定するに際し、回転速度換算値NXの時間変化の線形性について評価する必要があるが、前記回転速度換算値NXの時間変化の線形性評価の手法としては種々考え得る。例えば、それぞれの回転速度換算値データ列NXDTAにおいて、パルスインターバルＴ１に基づく回転速度換算値NX（＝Ｎ１）とパルスインターバルＴ２に基づく回転速度換算値NX（＝Ｎ２）との間の回転加速度AC1（単位は例えば「rad/sec²」）と、パルスインターバルＴ２に基づく回転速度換算値NX（＝Ｎ２）とパルスインターバルＴ３に基づく回転速度換算値NX（＝Ｎ３）との間の回転加速度AC2と、パルスインターバルＴ３に基づく回転速度換算値NX（＝Ｎ３）とパルスインターバルＴ４に基づく回転速度換算値NX（＝Ｎ４）との間の回転加速度AC3とを算出して、その回転加速度AC1〜AC3のうちの最小値と最大値との差が最も小さいものを、線形に最も近い回転速度換算値NXの時間変化であると判定してもよい。或いは、それぞれの回転速度換算値データ列NXDTAにおいて上記回転速度換算値NX（＝Ｎ１）と回転速度換算値NX（＝Ｎ４）との間を直線補完して、その直線補完による回転速度換算値NX（＝Ｎ２，Ｎ３）の相当値（Ｎ２，Ｎ３相当の内分値）と回転方向検出制御手段９０が算出した回転速度換算値NX（＝Ｎ２，Ｎ３）とのそれぞれの差の絶対値の合計が最も小さいものを、線形に最も近い回転速度換算値NXの時間変化であると判定してもよい。

次に、回転方向検出制御手段９０は、基準回転角間隔データ列LDTA_STを決定すると、その基準回転角間隔データ列LDTA_STに基づいて被回転検出体７０の回転方向を検出する。図５では、基準回転角間隔データ列LDTA_STにおける回転角間隔Ｌnの連なりは「Ｌ１→Ｌ２→Ｌ３→Ｌ１」であり、これは被回転検出体７０が回転角間隔Ｌ１から矢印AR04方向（反時計回り）に回ったことを意味するので、回転方向検出制御手段９０は、被回転検出体７０の回転方向が図５での反時計回りであると判定する。このようにして、回転方向検出制御手段９０は、被回転検出体７０の回転方向を検出する。すなわち、前記回転方向検出制御では、予め設定された複数種類の回転角間隔データ列LDTAのうち回転速度換算値NXの時間変化が線形に最も近い回転角間隔データ列LDTAに基づいて、被回転検出体７０の回転方向を検出する。

また、回転方向検出制御手段９０は、基準回転角間隔データ列LDTA_STを決定したことにより、結果として、前記回転方向検出制御において取得した図５のパルスインターバルＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の各々に対応する回転角間隔Ｌnの種類がそれぞれ回転角間隔Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ１であると特定しているので、被回転検出体７０の回転方向の検出後にも、パルスインターバルＴnの各々に対応する回転角間隔Ｌnの種類を特定することが可能である。そこで、回転方向検出制御手段９０は、被回転検出体７０の回転方向の検出後にも、被回転検出体７０の回転方向を検出する基になった回転角間隔データ列LDTAすなわち基準回転角間隔データ列LDTA_STに基づいて、被回転検出体７０の回転に従って順次発生するパルスインターバルＴnの各々に対応する回転角間隔Ｌnの種類を特定する。そして、回転方向検出制御手段９０は、パルスインターバルＴnとそれに対応する回転角間隔Ｌnとを一組として回転速度算出手段９２に逐次出力する。

回転速度算出手段９２は、回転方向検出制御手段９０による基準回転角間隔データ列LDTA_STの決定後に、被回転検出体７０の回転速度Ｎ（ロータ回転速度Ｎ）を逐次算出する。すなわち、回転速度算出手段９２は、回転方向検出制御手段９０がパルスインターバルＴnの各々に対応する回転角間隔Ｌnの種類を特定することにより、相互に対応するパルスインターバルＴnと回転角間隔Ｌnとに基づきロータ回転速度Ｎを逐次算出する。例えば、そのロータ回転速度Ｎはその回転角間隔ＬnをそのパルスインターバルＴnで除して算出される（Ｎ＝Ｌn／Ｔn）。なお、図３に示すように、被回転検出体７０が、前記合算回転角（＝Ｌ１＋Ｌ２）とその合算回転角を除いた回転角間隔群ＬＧの残りの回転角（＝Ｌ３）とが互いに等しいものである場合には、回転速度算出手段９２は、回転方向検出制御手段９０によってパルスインターバルＴnの各々に対応する回転角間隔Ｌnの種類が特定された後には、前記合算回転角を構成する回転角間隔Ｌ１，Ｌ２の各々に対応するパルスインターバルＴnを互いに結合して１つのパルスインターバルＴnとみなしてもよい。そして、そのようにした上で例えば、ロータ回転速度Ｎを算出する。

以上、図５を用いて前記回転方向検出制御の内容等を詳述した。その回転方向検出制御はどのようなタイミングで実行されても差し支えないが、例えば、回転方向検出制御手段９０は、回転速度算出手段９２が算出するロータ回転速度Ｎの絶対値が予め定められた回転速度下限値NL1を下回る毎に、前記回転方向検出制御を実行するのが好ましい。そのようにする場合には、例えば、回転速度算出手段９２が、ロータ回転速度Ｎの絶対値が上記回転速度下限値NL1を下回るか否かを判断する回転速度低下判断部すなわち回転速度低下判断手段として機能し、回転方向検出制御手段９０は、その回転速度算出手段９２の判断に基づいて前記回転方向検出制御を実行する。上記回転速度下限値NL1は、例えば、被回転検出体７０が略回転停止したとみなせる程度の実験的に設定された回転速度Ｎである。また、回転速度下限値NL1に換えてその回転速度下限値NL1に対応したパルス信号検出制限時間TL1が予め定められており、回転方向検出制御手段９０は、１つのパルス信号Ｐを受信しその次のパルス信号Ｐを受信するまでの経過時間が上記パルス信号検出制限時間TL1を超えた場合には、ロータ回転速度Ｎの絶対値が回転速度下限値NL1を下回ったとみなしても差し支えない。

また、回転方向検出制御手段９０は、被回転検出体７０の回転方向の検出後には、予め定められた検出頻度FL1で、前記回転方向検出制御を実行すると共に、最新の基準回転角間隔データ列LDTA_STに基づいてパルスインターバルＴnの各々に対応する回転角間隔Ｌnの種類を特定するのが好ましい。上記検出頻度FL1は、受信されるパルス信号Ｐのパルス抜けが生じる可能性を加味して、そのパルス抜けが車両１０全体の制御に支障を来たさないように実験的に設定されている。また、上記検出頻度FL1としては、先回の前記回転方向検出制御の実行時からの経過時間として設定されていてもよいし、先回の前記回転方向検出制御の実行時からのパルス信号Ｐの延べ受信数として設定されていてもよいし、或いは、先回の前記回転方向検出制御の実行時からの被回転検出体７０の延べ回転量（単位は例えば「rad」）として設定されていてもよい。

図５に示したように、本実施例の回転角間隔Ｌnの種類数は３つであるので、回転方向検出制御手段９０は、前記回転方向検出制御の実行により被回転検出体７０の回転方向を検出するためには、少なくとも４つのパルスインターバルＴnを取得する必要があり、その回転方向検出制御で用いられる回転角間隔データ列LDTAは、その取得すべきパルスインターバルＴnと同数の回転角間隔Ｌnから構成されている。すなわち、前記回転方向検出制御において被回転検出体７０の回転方向を検出するために必要な被回転検出体７０の回転量すなわち所要回転量（単位は例えば「rad」）と、１つの回転角間隔データ列LDTAを構成する回転角間隔Ｌnを合計した回転角度ANG1（データ列合計角度ANG1）との間には相関関係がある。従って、上記所要回転量を小さくしたければ、それに応じて上記データ列合計角度ANG1が小さくなるように、歯７２および凹部７４が被回転検出体７０に配設されているべきである。そこで、図２に示す歯７２および凹部７４は、全ての回転角間隔データ列LDTAにおいてデータ列合計角度ANG1が予め定められた回転角度上限値LANG1以下となるように、被回転検出体７０に配設されているのが好ましい。例えば、本実施例で言えば、「Ｌ３→Ｌ１→Ｌ２→Ｌ３」の回転角間隔データ列LDTAと「Ｌ３→Ｌ２→Ｌ１→Ｌ３」の回転角間隔データ列LDTAとのそれぞれのデータ列合計角度ANG1（＝Ｌ１＋Ｌ２＋２×Ｌ３）が全種類の回転角間隔データ列LDTAの中で最も大きいので、歯７２および凹部７４は、そのデータ列合計角度ANG1（＝Ｌ１＋Ｌ２＋２×Ｌ３）が上記回転角度上限値LANG1以下となるように被回転検出体７０に配設されているのが好ましいということである。なお、上記回転角度上限値LANG1は、前記回転方向検出制御により検出される被回転検出体７０の回転方向を必要とする制御系で前記所要回転量を制限すべき条件に応じて実験的に定められる。

図６は、電子制御装置８０による本実施例の制御作動の要部、すなわち、前記回転方向検出制御が実行される制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍsec乃至数十ｍsec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。

図６で、先ず、ステップ（以下、「ステップ」を省略する）ＳＡ１においては、回転検出センサ６０からのパルス信号Ｐが受信され、パルスインターバルＴnが取得される。ＳＡ１の次はＳＡ２に移る。

ＳＡ２においては、上記ＳＡ１にて取得されたパルスインターバルＴnがＲＡＭなどのバッファに格納される。ＳＡ２の次はＳＡ３に移る。

ＳＡ３においては、上記ＳＡ１にて取得されたパルスインターバルＴnの数が前記必要個数に達したか否か、すなわち、パルスインターバルＴnを上記必要個数取得済みか否かが判断される。このＳＡ３の判断が肯定された場合、すなわち、取得されたパルスインターバルＴnの数が上記必要個数に達した場合には、ＳＡ４に移る。一方、このＳＡ３の判断が否定された場合には、本フローチャートは終了し、再び上記ＳＡ１から実行されてパルスインターバルＴnが取得される。

ＳＡ４においては、取得されたパルスインターバルＴnの連なり（並び）であるパルスインターバルデータ列が、予め設定された複数種類の回転角間隔データ列LDTAの各々に基づいて回転速度換算値データ列NXDTAにそれぞれ変換される。換言すれば、上記パルスインターバルデータ列から、複数種類の回転角間隔データ列LDTAの各々に対応した回転速度換算値データ列NXDTAがそれぞれ算出される。ＳＡ４の次はＳＡ５に移る。

ＳＡ５においては、回転速度換算値データ列NXDTAの各々において、回転速度換算値NXの時間変化の線形性が評価される。例えば、回転速度換算値データ列NXDTAの各々で、回転速度換算値NXの相互間におけるその回転速度換算値NXの時間変化率である回転加速度AC1，AC2，AC3がそれぞれ算出され、その回転加速度AC1，AC2，AC3のうちの最小値と最大値との差が線形性評価値として算出される。ＳＡ５の次はＳＡ６に移る。

ＳＡ６においては、回転速度換算値データ列NXDTAの各々について算出された前記線形性評価値が互いに比較されるにより、回転角間隔Ｌnの連なり（並び）に対応する複数種類の前記回転角間隔データ列LDTAの中から１つの回転角間隔データ列LDTAが選択される。具体的には、複数種類の回転角間隔データ列LDTAの中で、前記線形性評価値が最も小さい回転角間隔データ列LDTAが選択される。要するに、回転速度換算値NXの時間変化が線形に最も近い回転角間隔データ列LDTAが選択される。そして、その選択された回転角間隔データ列LDTAが基準回転角間隔データ列LDTA_STとして決定される。ＳＡ６の次はＳＡ７に移る。

ＳＡ７においては、基準回転角間隔データ列LDTA_STに基づいて、前記パルスインターバルデータ列の最初のパルスインターバルＴnに対応する歯７２ａ，７２ｂ，７２ｃである回転開始歯の種類、すなわち、その最初のパルスインターバルＴnに対応する回転角間隔Ｌnの種類が判定される。また、被回転検出体７０の回転方向が、基準回転角間隔データ列LDTA_STに基づいて判定される。例えば、先回のＳＡ７の実行により、上記最初のパルスインターバルＴnに対応する回転角間隔Ｌnの種類と被回転検出体７０の回転方向とが既に判定されていた場合には、その判定結果が更新される。なお、前記ＳＡ１〜ＳＡ７は回転方向検出制御手段９０に対応する。

図７は、ロータ回転速度Ｎが前記回転速度下限値NL1を下回る毎に前記回転方向検出制御が実行される制御作動の一例を説明するフローチャートであり、例えば数ｍsec乃至数十ｍsec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。この図７に示す制御作動は、単独で或いは他の制御作動と並列的に実行されるものである。

図７で、先ず、回転速度算出手段９２に対応するＳＢ１においては、ロータ回転速度Ｎの絶対値が前記回転速度下限値NL1を下回るか否かが判断される。このＳＢ１の判断が肯定された場合、すなわち、ロータ回転速度Ｎの絶対値が前記回転速度下限値NL1を下回る場合には、ＳＢ２に移る。一方、このＳＢ１の判断が否定された場合には、ＳＢ３に移る。

回転方向検出制御手段９０に対応するＳＢ２においては、前記回転方向検出制御が実行され、既に実行中であればその実行が継続される。具体的には、図６のフローチャートが実行される。ＳＢ２に次はＳＢ３に移る。

ＳＢ３においては、前記回転方向検出制御の実行により被回転検出体７０の回転方向が既に判定されているか否か、すなわち、図６のＳＡ７にて被回転検出体７０の回転方向の判定が完了しているか否かが判断される。このＳＢ３の判断が肯定された場合、すなわち、被回転検出体７０の回転方向が既に判定されている場合には、ＳＢ４に移る。一方、このＳＢ３の判断が否定された場合には、本フローチャートは終了する。

回転方向検出制御手段９０に対応するＳＢ４においては、被回転検出体７０の回転に従って順次発生するパルスインターバルＴnが取得され、その取得されたパルスインターバルＴnの各々に対応する回転角間隔Ｌnの種類が、図６のＳＡ６にて決定された基準回転角間隔データ列LDTA_STに基づいて特定される。

回転速度算出手段９２に対応するＳＢ５においては、相互に対応するパルスインターバルＴnと回転角間隔Ｌnとに基づきロータ回転速度Ｎが算出される。このＳＢ５では、例えば、図３に示すように被回転検出体７０の各回転角間隔Ｌnが「Ｌ３＝Ｌ１＋Ｌ２」の関係にあれば、回転角間隔Ｌ１，Ｌ２の各々に対応するパルスインターバルＴnが互いに結合されて１つのパルスインターバルＴnとみなされた上で、ロータ回転速度Ｎが算出されてもよい。

図８は、前記回転方向検出制御が、予め定められた前記検出頻度FL1で、被回転検出体７０の回転方向の検出後に実行される制御作動の一例を説明するフローチャートであり、例えば数ｍsec乃至数十ｍsec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。この図８に示す制御作動は、単独で或いは他の制御作動と並列的に実行されるものであり、例えば、図７に示す制御作動と並列的に実行されても差し支えない。なお、上記検出頻度FL1は種々のパラメータによって設定可能であるが、図８のフローチャートでは、パルス信号Ｐの受信数によって設定されるものとする。

図８で、先ず、回転方向検出制御手段９０に対応するＳＣ１においては、先回の前記回転方向検出制御の実行時から計測されているパルス信号Ｐの延べ受信数RVPが、前記検出頻度FL1に基づいて予め設定された制限値LRVPに達したか否かが判断される。この場合、上記検出頻度FL1は、パルス信号Ｐの延べ受信数RVPが上記制限値LRVPに達する毎に前記回転方向検出制御が実行されるという頻度であると言える。例えば、上記パルス信号Ｐの延べ受信数RVPは、初期値が零であって図６のＳＡ７が実行される毎に零に戻り、パルス信号Ｐが受信される毎に１ずつ加算される。このＳＣ１の判断が肯定された場合、すなわち、パルス信号Ｐの延べ受信数RVPが上記制限値LRVPに達した場合には、ＳＣ２に移る。一方、このＳＣ１の判断が否定された場合には、本フローチャートは終了する。

回転方向検出制御手段９０に対応するＳＣ２においては、前記回転方向検出制御が実行され、既に実行中であればその実行が継続される。具体的には、図６のフローチャートが実行される。

上述のように、本実施例の回転方向検出制御手段９０は、被回転検出体７０において連続する複数の回転角間隔Ｌnに対応する予め設定された複数種類の回転角間隔データ列LDTAのうち、複数のパルス信号Ｐのパルスインターバル（パルス間隔）Ｔnの各々を回転角間隔Ｌnに基づいてロータ回転速度Ｎに換算した回転速度換算値NXの時間変化が線形に最も近い回転角間隔データ列LDTA（基準回転角間隔データ列LDTA_ST）に基づいて、被回転検出体７０の回転方向を検出する前記回転方向検出制御を実行する。ここで、車両１０の駆動系のように大きな慣性を伴う回転運動では、微少時間に限ればロータ回転速度Ｎは経過時間の一次関数で近似することができる。すなわち、そのロータ回転速度Ｎの時間変化は線形または略線形となる。そして、被回転検出体７０に形成された回転角間隔Ｌnは３種類以上あるところ、上記回転速度換算値NXは、それの算出の基となる回転角間隔Ｌnが実際の回転角間隔ＬnとパルスインターバルＴnとの対応通り正しければ、実際のロータ回転速度Ｎに一致乃至は略一致し、実際のロータ回転速度Ｎの時間変化と同様に、時間経過に従って線形または略線形で変化する。その一方で、上記回転速度換算値NXは、上記算出の基となる回転角間隔Ｌnが実際の回転角間隔ＬnとパルスインターバルＴnとの対応とは異なり誤っていれば、実際のロータ回転速度Ｎとは全く異なる値として算出される。従って、複数の回転速度換算値NXをそれぞれ算出する基となる複数の回転角間隔Ｌnが実際に対して全て正しい場合に限り、その回転速度換算値NXの時間変化は線形または略線形となる。このようなことから、本実施例によれば、パルスインターバルＴnの長さの変化から被回転検出体７０の回転方向を検出するのではなく、回転速度換算値NXの時間変化の線形性から、実際のロータ回転速度Ｎに最も近い或いは一致する回転速度換算値NXを与える回転角間隔データ列LDTAに基づいて被回転検出体７０の回転方向が検出されるので、被回転検出体７０の回転速度Ｎの変動が少ない時だけでなく被回転検出体７０の回転開始時すなわち回転開始初期においても、迅速に且つ正確にその被回転検出体７０の回転方向を検出することができる。

また、本実施例によれば、回転方向検出制御手段９０は、前記回転方向検出制御では、（ａ）複数種類の回転角間隔データ列LDTAをそれぞれ構成する複数の回転角間隔Ｌnに基づいて複数のパルスインターバルＴnの各々に対応する回転速度換算値NXをそれぞれ算出し、（ｂ）複数種類の回転角間隔データ列LDTAのうち回転速度換算値NXの時間変化が線形に最も近い回転角間隔データ列LDTAを１つ選択し、（ｃ）その選択した回転角間隔データ列LDTA（基準回転角間隔データ列LDTA_ST）に基づいて被回転検出体７０の回転方向を検出する。従って、順序立てて、その被回転検出体７０の回転方向を検出する基にする回転角間隔データ列LDTA（基準回転角間隔データ列LDTA_ST）が選択されるので、実際の制御に適用することが容易となる。

また、本実施例によれば、予め設定された複数種類の回転角間隔データ列LDTAの数は、回転角間隔群ＬＧを構成する回転角間隔Ｌnの種類数（＝３種類）の２倍、すなわち、本実施例では６つ（＝３種類×２）である。ここで、被回転検出体７０の一回転方向に限って見れば、被回転検出体７０の回転であり得る回転角間隔Ｌnの連なりの種類数（パターン数）すなわち上記回転角間隔データ列の種類数は回転角間隔Ｌnの種類数と同数である。すなわち、被回転検出体７０の正逆両方の回転方向を加味すれば、その被回転検出体７０の回転であり得る回転角間隔データ列LDTAの種類数は回転角間隔Ｌnの種類数の２倍である。従って、過不足ない種類の回転角間隔データ列LDTAの中から、被回転検出体７０の回転方向を検出する基にする回転角間隔データ列LDTAすなわち基準回転角間隔データ列LDTA_STを選び出すことが可能である。

また、本実施例によれば、回転角間隔データ列LDTAをそれぞれ構成する回転角間隔Ｌnの数は、回転角間隔群ＬＧを構成するその回転角間隔Ｌnの種類数に１を加えた数であるので、回転速度換算値NXの時間変化の線形性から、被回転検出体７０の回転方向を検出する基にする回転角間隔データ列LDTA（基準回転角間隔データ列LDTA_ST）を適切に１つ選び出すことが可能である。

また、本実施例によれば、被回転検出体７０の回転方向の検出後には、被回転検出体７０の回転方向を検出する基になった回転角間隔データ列LDTA（基準回転角間隔データ列LDTA_ST）に基づいて、パルスインターバルＴnの各々に対応する回転角間隔Ｌnの種類が特定される。従って、被回転検出体７０の回転方向の他に、例えば、相互に対応するパルスインターバルＴnと回転角間隔Ｌnとに基づきロータ回転速度Ｎを算出することが可能である。

また、本実施例によれば、回転速度算出手段９２は、回転方向検出制御手段９０による基準回転角間隔データ列LDTA_STの決定後に、被回転検出体７０の回転速度Ｎ（ロータ回転速度Ｎ）を逐次算出するので、ロータ回転速度Ｎを検出するためのセンサ等を回転検出センサ６０とは別個に設ける必要がない。

また、本実施例によれば、回転方向検出制御手段９０は、ロータ回転速度Ｎの絶対値が予め定められた回転速度下限値NL1を下回る毎に、前記回転方向検出制御を実行するのが好ましく、そのようにしたとすれば、車両発進時など、被回転検出体７０が停止または略停止した状態から回転速度上昇し始める際に、その被回転検出体７０の回転方向が検出されるので、車両発進時など車両１０の駆動系の制御において被回転検出体７０の回転方向を把握することが重要となる場合において、その被回転検出体７０の回転方向を正確且つ迅速に検出することができる。

また、本実施例で好適には、被回転検出体７０では、回転角間隔群ＬＧをそれぞれ構成する回転角間隔Ｌnのうち連続する２以上の回転角間隔を合計した前記合算回転角は、その合算回転角を除いた回転角間隔群ＬＧの残りの回転角に等しくなっている。そして、被回転検出体７０をそのようにした場合において、回転速度算出手段９２は、回転方向検出制御手段９０によってパルスインターバルＴnの各々に対応する回転角間隔Ｌnの種類が特定された後には、前記合算回転角を構成する回転角間隔Ｌnの各々に対応するパルスインターバルＴnを互いに結合して１つのパルスインターバルＴnとみなしてもよい。このようにしたとすれば、回転検出センサ６０が発生する一連のパルス信号Ｐを、回転角間隔Ｌnが全て等間隔である被回転検出体の回転により発生させられているものとして取り扱うことができるので、等間隔の回転角間隔Ｌnを有して配設された複数個の歯（パルス発生部）７２を有する一般的な回転検出用ロータの回転速度を検出する場合と同様にして、本実施例の被回転検出体７０の回転速度Ｎを検出することが可能である。

また、本実施例によれば、回転方向検出制御手段９０は、被回転検出体７０の回転方向の検出後には、予め定められた検出頻度FL1で、前記回転方向検出制御を実行すると共に、最新の基準回転角間隔データ列LDTA_STに基づいてパルスインターバルＴnの各々に対応する回転角間隔Ｌnの種類を特定するのが好ましい。このようにしたとすれば、例えば、回転検出センサ６０から電子制御装置８０に入力されるパルス信号Ｐの一部が欠けた場合などにおいて、パルスインターバルＴnと回転角間隔Ｌnとの対応関係を誤って認識することを抑制することが可能である。

また、本実施例によれば、図２に示す歯７２および凹部７４は、全ての回転角間隔データ列LDTAにおいて前記データ列合計角度ANG1が予め定められた回転角度上限値LANG1以下となるように、被回転検出体７０に配設されているのが好ましい。このようにしたとすれば、前記回転方向検出制御において被回転検出体７０の回転方向を検出するために必要とされるその被回転検出体７０の延べ回転量である前記所要回転量を、上記回転角度上限値LANG1に基づいて制限できる。そのため、その所要回転量を、例えば被回転検出体７０の回転方向を検出すべき駆動系の制約等に応じて設定できる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。

例えば、前述の実施例において、図２（ａ）に示す被回転検出体７０では、１つの回転角間隔群ＬＧ当たりの回転角間隔Ｌnの種類は３種類であるが、４種類以上であっても差し支えない。

また、前述の実施例の図２（ａ）において、それぞれの回転角間隔群ＬＧ内で回転角間隔Ｌnは軸心C0まわりの一方向に向かうほど（図２（ａ）では時計回りに）Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３と順次大きくなるが、逆に、図２（ａ）での時計回りに順次小さくなってもよく、更に言えば回転角間隔Ｌnは相互に異なった大きさであればよく、上記一方向に向かって大小何れか一方のみへ変化する必要もない。

また、前述の実施例の図２（ａ）において、回転角間隔群ＬＧは被回転検出体７０の軸心C0まわりに８つ形成されているが、その回転角間隔群ＬＧの数は１つであっても差し支えないし、９つ以上であっても差し支えない。要するに、回転角間隔群ＬＧは被回転検出体７０に少なくとも１つ形成されていればよい。

また、前述の実施例の図２（ａ）において、凹部７４ａ，７４ｂ，７４ｃの溝幅GPは全て同一であるが、歯７２の歯幅WTが全て同一であって回転角間隔Ｌnから歯幅WTを差し引いた残り回転角（＝Ｌn−WT）が溝幅GPとされていても差し支えない。更に、回転角間隔Ｌnのそれぞれの種類間で歯幅WTおよび溝幅GPが異なっている被回転検出体７０も考え得る。

また、前述の実施例の図５の説明において、パルスインターバルＴnを取得すべき前記必要個数は、回転角間隔Ｌnの種類数に１を加えた数であるが、少なくともその数であるのが望ましく、回転角間隔Ｌnの種類数に１を加えた数以上であっても差し支えない。また、複数種類の回転角間隔データ列LDTAをそれぞれ構成する回転角間隔Ｌnの数も同様である。

また、前述の実施例において、上記回転角間隔データ列LDTAをそれぞれ構成する回転角間隔Ｌnの数と上記必要個数とは何れも、回転角間隔Ｌnの種類数に１を加えた数であるが、車両１０の駆動系において被回転検出体７０の回転方向または回転速度Ｎが検出される箇所の条件などによっては、上記回転角間隔Ｌnの種類数に１を加えた数よりも少ないこともあり得る。

また、前述の実施例の図３において、前記合算回転角は、２つの回転角間隔Ｌ１，Ｌ２を合計した角度であるが、回転角間隔群ＬＧをそれぞれ構成する回転角間隔Ｌnの種類数が図３の被回転検出体７０よりも多ければ、上記合算回転角は、被回転検出体７０において軸心C0まわりに連続する３つ以上の回転角間隔Ｌnを合計した角度であることも考え得る。

また、前述の実施例において、被回転検出体７０の回転方向が検出されると共に、その被回転検出体７０の回転速度Ｎが算出されるが、その回転速度Ｎは必要に応じて算出されればよい。すなわち、その回転速度Ｎは算出されなくても差し支えない。

また、前述の実施例において、回転方向検出制御手段９０は、被回転検出体７０の回転方向の検出後にも、決定した基準回転角間隔データ列LDTA_STに基づいて、被回転検出体７０の回転に従って順次発生するパルスインターバルＴnの各々に対応する回転角間隔Ｌnの種類を特定するが、そのようなことが為されない制御も考え得る。

また、前述の実施例において、回転検出センサ６０は、被回転検出体７０の回転方向を検出することで回転部材５０の回転方向を検出するものであったが、例えばパルス発生部（例えば歯７２）が設けられた回転部材５０と相対する位置に備えられてその回転部材５０の回転方向を直接的に検出するものであってもよい。この場合、その回転部材５０そのものが被回転検出体に相当する。

また、前述の実施例において、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、各パルスインターバルＴnは、パルス信号Ｐの立ち上がりから次のパルス信号Ｐの立ち上がりまでの期間であったが、被回転検出体７０に形成された各回転角間隔Ｌnとの対応関係が維持されていれば、これに限らず他の期間をパルスインターバルＴnとしてもよい。例えば、各パルスインターバルＴnは、パルス信号Ｐの立ち下がりから次のパルス信号Ｐの立ち下がりまでの期間であってもよい。

また、前述の実施例の図２（ｂ），（ｃ）において、パルス信号Ｐは矩形形状であるが、パルスインターバルＴnを取得可能であれば、パルス信号Ｐは矩形形状である必要はない。

また、前述の実施例において、被回転検出体７０の軸心C0まわりの外周部に周方向に沿って並べられた複数のパルス発生部として歯７２を例示したが、被回転検出体７０は、必ずしもこのような複数の歯７２を有する形態に限られる必要はない。例えば、被回転検出体７０に打ち抜き加工により形成された歯７２でなく、被回転検出体７０の軸心C0まわりの外周部に周方向に沿ってＮ極、Ｓ極が交互に配置されたものであってもよい。このような場合には、そのＮ極またはＳ極が複数のパルス発生部として機能する。また、被回転検出体７０が有底円筒状の回転検出用ドラムであり、その筒状部分周面に複数のパルス発生部として孔が穿たれていてもよい。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

４０：車両用回転検出装置
６０：回転検出センサ
７０：被回転検出体
７２ａ，７２ｂ，７２ｃ：歯（パルス発生部）
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌn：回転角間隔
Ｔａ〜Ｔｆ，Ｔ１〜Ｔ４，Ｔn：パルスインターバル（パルス間隔）
ＬＧ：回転角間隔群
C0：軸心

Claims (9)

1. 一軸心まわりに３種類以上の回転角間隔を有する回転角間隔群を少なくとも１つ形成するようにそれぞれ配設された複数個のパルス発生部を含む被回転検出体と、該被回転検出体の回転に伴い該パルス発生部が通過する毎にパルス信号を発生する１つの回転検出センサとを備え、該パルス信号に基づいて前記被回転検出体の回転方向を検出する車両用回転検出装置であって、
   前記被回転検出体において連続する複数の前記回転角間隔に対応する予め設定された複数種類の回転角間隔データ列のうち、複数の前記パルス信号のパルス間隔の各々を前記回転角間隔に基づいて前記被回転検出体の回転速度に換算した回転速度換算値の時間変化が線形に最も近い回転角間隔データ列に基づいて、前記被回転検出体の回転方向を検出する回転方向検出制御を実行する
   ことを特徴とする車両用回転検出装置。
2. 前記回転方向検出制御では、
   複数種類の前記回転角間隔データ列をそれぞれ構成する複数の回転角間隔に基づいて複数の前記パルス間隔の各々に対応する前記回転速度換算値をそれぞれ算出し、
   複数種類の前記回転角間隔データ列のうち前記回転速度換算値の時間変化が線形に最も近い回転角間隔データ列を１つ選択し、
   該選択した回転角間隔データ列に基づいて前記被回転検出体の回転方向を検出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用回転検出装置。
3. 前記予め設定された複数種類の回転角間隔データ列の数は、前記回転角間隔群を構成する前記回転角間隔の種類数の２倍である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用回転検出装置。
4. 前記回転角間隔データ列をそれぞれ構成する前記回転角間隔の数は、前記回転角間隔群を構成する該回転角間隔の種類数に１を加えた数またはそれ以上である
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両用回転検出装置。
5. 前記被回転検出体の回転方向の検出後には、前記被回転検出体の回転方向を検出する基になった前記回転角間隔データ列に基づいて、前記パルス間隔の各々に対応する前記回転角間隔の種類を特定する
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両用回転検出装置。
6. 前記パルス間隔の各々に対応する前記回転角間隔の種類を特定することにより、相互に対応する該パルス間隔と該回転角間隔とに基づき前記被回転検出体の回転速度を算出し、
   該被回転検出体の回転速度の絶対値が予め定められた回転速度下限値を下回る毎に、前記回転方向検出制御を実行する
   ことを特徴とする請求項５に記載の車両用回転検出装置。
7. 前記回転角間隔群をそれぞれ構成する前記回転角間隔のうち連続する２以上の回転角間隔を合計した合算回転角は、該合算回転角を除いた前記回転角間隔群の残りの回転角に等しく、
   前記パルス間隔の各々に対応する前記回転角間隔の種類を特定した後には、前記合算回転角を構成する前記回転角間隔の各々に対応する前記パルス間隔を互いに結合して１つのパルス間隔とみなす
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の車両用回転検出装置。
8. 前記被回転検出体の回転方向の検出後には、予め定められた頻度で、前記回転方向検出制御を実行し且つ前記パルス間隔の各々に対応する前記回転角間隔の種類を特定する
   ことを特徴とする請求項５乃至７の何れか１項に記載の車両用回転検出装置。
9. 前記パルス発生部は、前記回転角間隔データ列をそれぞれ構成する前記回転角間隔を合計したデータ列合計角度が予め定められた回転角度上限値以下となるように、前記被回転検出体に配設されている
   ことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の車両用回転検出装置。
   

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