JP5630030B2 - 車両用回転速度検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転体の所定の回転角度毎に回転センサが発生する割り込み信号の信号間隔に基づいて回転体の回転速度を検出する車両用回転速度検出装置に関するものである。

回転体の所定の回転角度毎に割り込み信号を発生する回転センサを備え、その割り込み信号の信号間隔に基づいてその回転体の回転速度を検出する車両用回転速度検出装置が良く知られている。例えば、特許文献１には、車輪速度センサから出力されるパルス信号のエッジに基づいて車輪速度を演算する車輪速度演算装置において、実際の車輪速度の変化を反映させつつ、そのエッジが未検出である間の車輪速度を推定することが記載されている。

特開２００９−２２２６０１号公報 特開平６−５８３９６号公報

ここで、検出した回転体の回転速度は、例えば車両の各装置の制御に用いられるものであり、応答遅れなく正確に捉えることが望まれる。例えば、車両用自動変速機の変速制御では、自動変速機内の所定回転部材の変化を遅れなく、正確に捉えることが重要である。ところで、回転に伴う割り込み信号の信号間隔で回転速度を算出する際、最新の１つの信号間隔毎に最新の回転速度（実際の回転速度、現時点の回転速度）を算出すると、ノイズが乗りやすく（ノイズの影響が大きくなり）検出精度が悪くなる可能性がある。これに対して、ノイズの影響を減らす為に、連続した過去数回分（複数分）の信号間隔を用いて回転速度の移動平均（すなわち平均回転速度）を求めるなど、何らかのなまし処理を用いることが提案されている。しかしながら、このようななまし処理は、実際の回転速度が変化したことに伴う信号間隔の変化も同じようになましてしまうことから、回転速度変化の検出が遅れてしまう（すなわち応答性が遅くなる）可能性がある。例えば、最新の信号間隔に対応して常時回転速度を算出する際に平均回転速度を用いる場合を考えると、この平均回転速度は複数分の信号間隔の時間的中間時点での平均回転速度を求めているに過ぎず、現在の実際の回転速度に比べて必ず検出応答遅れが生ずる。つまり、平均回転速度は、本来、現時点を中心とした例えば前後ｎ個分の信号間隔を使って算出すべきであるが、現時点ではこれより先の振動間隔のデータが存在しないため、この現時点を中心とする（現時点での）平均回転速度を求めることができない。従って、現時点より過去２ｎ個分の信号間隔のデータから平均回転速度を算出せざるを得ないが、この平均回転速度は、過去ｎ個分前の時点での平均回転速度であるため、回転体が一定回転でない限り、必ず検出時間ずれすなわち検出応答遅れが発生してしまう。特に、回転体が低回転速度で変化しているときには、低回転速度ほど信号間隔が長く、実際の回転速度との時間方向の乖離が出易い為に、顕著に表れる。

このように、回転に伴う信号間隔を用いて回転体の回転速度を算出するに際して、例えば最新１個毎の信号間隔にて回転速度を算出すれば、検出応答遅れは発生し難いが検出精度が低下し易い。これに対して、検出精度の低下を抑制する為に例えば連続した複数分の信号間隔を用いた平均回転速度により回転速度を算出すると、検出応答遅れが発生する。このようなことから、検出精度の向上と検出応答性の向上とを両立させることが望まれる。このような、課題は未公知であり、検出精度の向上と検出応答性の向上とを両立するように回転速度を算出することについて、未だ提案されていない。

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、回転体の回転速度の検出に際して、検出精度の向上と検出応答性の向上とを両立させることができる車両用回転速度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) 回転体の所定の回転角度毎に割り込み信号を発生する回転センサを備え、その割り込み信号の信号間隔に基づいてその回転体の回転速度を検出する車両用回転速度検出装置であって、(b) 前記信号間隔の履歴数の異なる２種類の平均回転速度を算出し、その２種類の平均回転速度を実際の回転速度と同じ時間軸上に置くことによりその実際の回転速度の推定値を算出するものであり、(c) 前記２種類の平均回転速度は、最新の前記信号間隔を含む異なる数の過去複数個分の信号間隔に基づいて算出される平均回転速度であり、(d) 前記実際の回転速度の推定値の算出時点と前記２種類の平均回転速度に対応する時点との間に生じる各々の時間方向の遅れに基づいてその２種類の平均回転速度を外分する外分点としてその実際の回転速度の推定値を算出することにある。

このようにすれば、前記信号間隔の履歴数の異なる２種類の平均回転速度が算出され、その２種類の平均回転速度が実際の回転速度と同じ時間軸上に置かれることによりその実際の回転速度の推定値が算出されるので、例えば最新の１つの信号間隔から算出する実際の回転速度の推定値と比べて検出精度が良好な平均回転速度が用いられる為、最終的に算出される実際の回転速度の推定値も比較的検出精度が良好なものとなる。加えて、時間方向に遅れた時点での平均回転速度が実際の回転速度と同じ時間軸上で演算される為、最終的に算出される実際の回転速度の推定値は現時点での実際の回転速度と比較して応答遅れのないものとなる。よって、回転体の回転速度の検出に際して、検出精度の向上と検出応答性の向上とを両立させることができる。

これにより、物理現象を正確に捉え易くなる。例えば、回転体の検出した回転速度の変化を実際の変化により近づけることが可能になる。また、例えば自動変速機の変速状態を検出するなどの装置の稼働状態を検出する等の為に２つ以上の異なる回転体の回転速度を比較するような場合に、それぞれの回転速度の検出遅れを考える必要がなくなる。更に、回転体の回転速度の検出を前出しすることが可能であり、検出した各部の回転速度に基づく各装置の制御作動における制御起点を早くすることが可能になる。例えば、自動変速機の変速過程におけるイナーシャ相判定、エンジンの状態に応じてカムシャフトの位相を可変させる制御、車両停止時にエンジンと動力伝達装置（例えばトランスアクスル、トランスミッション）との結合を切り離すニュートラル制御や発進時からロックアップクラッチをスリップ状態とする発進時ロックアップスリップ制御等の比較的低回転速度で実行される制御などを実際の回転速度の変化に合わせて精度良く実行することが可能になる。

また、前記２種類の平均回転速度は、最新の前記信号間隔を含む異なる数の過去複数個分の信号間隔に基づいて算出される平均回転速度であり、前記実際の回転速度の推定値の算出時点と前記２種類の平均回転速度に対応する時点との間に生じる各々の時間方向の遅れに基づいてその２種類の平均回転速度を外分する外分点としてその実際の回転速度の推定値を算出することにあるので、例えば２種類の平均回転速度が実際の回転速度と同じ時間軸上に置かれることにより実際の回転速度の推定値が適切に算出される。つまり、２種類の平均回転速度は、共に実際の回転速度からは遅れた値である為、その遅れ時間を考慮した値を実際の回転速度の推定値として算出するので、検出精度の向上と検出応答性の向上とを両立させることができるような実際の回転速度の推定値が算出される。

ここで、好適には、前記実際の回転速度の推定値を算出する為の前記各々の時間方向の遅れに基づく外分の係数は、所定の回転速度の変化速度を一定値に固定した上で、その所定の回転速度に応じて変化する値を用いることにある。ここで、外分により実際の回転速度の推定値を算出するときには、本来、回転速度の変化速度が算出され且つその変化速度が一定であることを前提とする為、回転速度の変化速度が一定でない場合には回転速度の変化速度が変化した分だけ実際値と推定値とに誤差が生じる。また、上記外分の係数は、所定の回転速度の変化速度をパラメータとして変化させられ且つその所定の回転速度が低いほどそのパラメータによるばらつきが大きくされる。しかし、元々の所定の回転速度が低いと外分の係数を用いて算出される実際の回転速度の推定値の絶対値としては小さいので、結果、所定の回転速度が低ければ外分の係数のばらつきが大きくても、実際の回転速度の推定値としての誤差は小さくされる。従って、所定の回転速度の変化速度を一定値に固定したとしても、実際の回転速度の推定値としての誤差は小さくされる。このような観点から、所定の回転速度の変化速度を一定値に固定した上で、その所定の回転速度に応じて変化する上記外分の係数が用いられるので、実際の回転速度の推定値を算出するときに所定の回転速度の変化速度を算出する必要はなく、また一定値に固定した所定の回転速度の変化速度を用いても実際の回転速度の推定値としての誤差は小さくされる。また、所定の回転速度の変化速度の算出は誤差が生じやすいが、本発明はその所定の回転速度の変化速度を用いる必要が無く、元々その変化速度による誤差が小さいところに利点がある。

また、好適には、前記所定の回転速度は、前回算出した実際の回転速度の推定値及び前記２種類の平均回転速度のうちの何れかを用いることにある。このようにすれば、例えば前記外分の係数が適切に設定される。

また、好適には、前記所定の回転速度は、前記２種類の平均回転速度のうちで前記実際の回転速度の推定値に時間的に近い方の平均回転速度を用いることにある。このようにすれば、例えば応答遅れが比較的小さい方の平均回転速度が用いられることになり、実際の回転速度の推定値としての誤差が比較的小さくされる。また、算出する実際の回転速度の推定値を用いると再帰的な演算となって計算負荷が大きくなることに対して、上記平均回転速度を用いればそのような再帰的な演算も回避できる。

また、好適には、前記実際の回転速度の推定値は、その実際の回転速度として取り得る範囲の数値とされるように制限されることにある。このようにすれば、例えば実際の回転速度の推定値が物理的にあり得ない数値とされることが回避される。

また、前記目的を達成するための別の発明の要旨とするところは、(a) 回転体の所定の回転角度毎に割り込み信号を発生する回転センサを備え、その割り込み信号の信号間隔に基づいてその回転体の回転速度を検出する車両用回転速度検出装置であって、(b) 過去に算出した１つの回転速度とその１つの回転速度の変化速度とに基づいて実際の回転速度の推定値を算出するものであり、(c) 前記１つの回転速度の変化速度をパラメータとしてその１つの回転速度と前記実際の回転速度の推定値との予め設定された関係から、その１つの回転速度とその１つの回転速度の変化速度とに基づいて実際の回転速度の推定値を算出することにある。

このようにすれば、過去に算出した１つの回転速度とその１つの回転速度の変化速度とに基づいて実際の回転速度の推定値が算出されるので、例えば最新の１つの信号間隔から算出する実際の回転速度の推定値と比べて検出精度が良好な平均回転速度やその平均回転速度を用いて算出する検出精度が良好な前回算出した実際の回転速度の推定値が用いられる為、最終的に算出される実際の回転速度の推定値も比較的検出精度が良好なものとなる。加えて、時間方向に遅れた時点での回転速度が実際の回転速度と同じ時点の回転速度として演算される為、最終的に算出される実際の回転速度の推定値は現時点での実際の回転速度と比較して応答遅れのないものとなる。よって、回転体の回転速度の検出に際して、検出精度の向上と検出応答性の向上とを両立させることができる。また、この発明は、基にする過去に算出した回転速度が１つでよいことが利点である。

これにより、物理現象を正確に捉え易くなる。例えば、回転体の検出した回転速度の変化を実際の変化により近づけることが可能になる。また、例えば自動変速機の変速状態を検出するなどの装置の稼働状態を検出する等の為に２つ以上の異なる回転体の回転速度を比較するような場合に、それぞれの回転速度の検出遅れを考える必要がなくなる。更に、回転体の回転速度の検出を前出しすることが可能であり、検出した各部の回転速度に基づく各装置の制御作動における制御起点を早くすることが可能になる。例えば、自動変速機の変速過程におけるイナーシャ相判定、エンジンの状態に応じてカムシャフトの位相を可変させる制御、車両停止時にエンジンと動力伝達装置（例えばトランスアクスル、トランスミッション）との結合を切り離すニュートラル制御や発進時からロックアップクラッチをスリップ状態とする発進時ロックアップスリップ制御等の比較的低回転速度で実行される制御などを実際の回転速度の変化に合わせて精度良く実行することが可能になる。

また、前記１つの回転速度の変化速度をパラメータとしてその１つの回転速度と前記実際の回転速度の推定値との予め設定された関係から、その１つの回転速度とその１つの回転速度の変化速度とに基づいて実際の回転速度の推定値を算出することにあるので、例えば過去に算出した１つの回転速度とその１つの回転速度の変化速度とに基づいて実際の回転速度の推定値が適切に算出される。つまり、過去に算出した１つの回転速度は、実際の回転速度からは遅れた値である為、その遅れ時間を考慮した値を実際の回転速度の推定値として算出するので、検出精度の向上と検出応答性の向上とを両立させることができるような実際の回転速度の推定値が算出される。

また、好適には、前記予め設定された関係は、前記１つの回転速度と前記実際の回転速度の推定値との直接的な関係である。このようにすれば、例えば過去に算出した１つの回転速度とその１つの回転速度の変化速度とに基づいて実際の回転速度の推定値が一層確実に算出される。

また、好適には、前記予め設定された関係は、前記１つの回転速度と、その１つの回転速度と前記実際の回転速度の推定値との差分との関係である。このようにすれば、例えば過去に算出した１つの回転速度とその１つの回転速度の変化速度とに基づいて実際の回転速度の推定値が一層確実に算出される。

また、好適には、前記予め設定された関係は、前記１つの回転速度と、その１つの回転速度と前記実際の回転速度の推定値との回転比との関係である。このようにすれば、例えば過去に算出した１つの回転速度とその１つの回転速度の変化速度とに基づいて実際の回転速度の推定値が一層確実に算出される。

また、好適には、前記１つの回転速度は、前回算出した実際の回転速度の推定値、或いは過去複数個分の前記信号間隔に基づいて算出される平均回転速度である。このようにすれば、例えば実際の回転速度の推定値が適切に算出される。

また、好適には、前記実際の回転速度の推定値は、その実際の回転速度として取り得る範囲の数値とされるように制限されることにある。このようにすれば、例えば実際の回転速度の推定値が物理的にあり得ない数値とされることが回避される。

また、好適には、前記回転センサは、前記回転体の径方向外周部に円周方向に沿って並べられた複数の被検出体と相対する位置に備えられ、その回転体の回転に伴ってその被検出体と順次相対することに基づいて割り込み信号を発生することにある。このようにすれば、例えば上記割り込み信号が適切に発生させられる。

また、好適には、前記車両用回転速度検出装置を備える車両は、動力源から駆動輪までの動力伝達経路に車両用動力伝達装置を備えている。この動力源としては、例えば燃料の燃焼によって動力を発生する内燃機関等のガソリンエンジンやディーゼルエンジン等が好適に用いられるが、電動機等の他の原動機を単独で或いはエンジンと組み合わせて採用することもできる。

また、好適には、前記車両用動力伝達装置は、変速機構部単体、トルクコンバータ及び複数の変速比を有する変速機構部、或いはこの変速機構部等に加え減速機構部やディファレンシャル機構部により構成される。この変速機構部は、複数組の遊星歯車装置の回転要素が係合装置によって選択的に連結されることにより複数のギヤ段（変速段）が択一的に達成される例えば前進４段、前進５段、前進６段、更にはそれ以上の変速段を有する等の種々の遊星歯車式自動変速機、常時噛み合う複数対の変速ギヤを２軸間に備えてそれら複数対の変速ギヤのいずれかを同期装置によって択一的に動力伝達状態とする同期噛合型平行２軸式変速機、その同期噛合型平行２軸式変速機ではあるが油圧アクチュエータにより駆動される同期装置によって変速段が自動的に切換られることが可能な同期噛合型平行２軸式自動変速機、同期噛合型平行２軸式自動変速機であるが入力軸を２系統備えて各系統の入力軸にクラッチがそれぞれつながり更にそれぞれ偶数段と奇数段へと繋がっている型式の変速機である所謂ＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）、動力伝達部材として機能する伝動ベルトが有効径が可変である一対の可変プーリに巻き掛けられ変速比が無段階に連続的に変化させられる所謂ベルト式無段変速機である自動変速機、共通の軸心まわりに回転させられる一対のコーンとその軸心と交差する回転中心回転可能な複数個のローラがそれら一対のコーンの間で挟圧されそのローラの回転中心と軸心との交差角が変化させられることによって変速比が可変とされた所謂トラクション型無段変速機である自動変速機、エンジンからの動力を第１電動機及び出力軸へ分配する例えば遊星歯車装置で構成される差動機構とその差動機構の出力軸に設けられた第２電動機とを備えてその差動機構の差動作用によりエンジンからの動力の主部を駆動輪側へ機械的に伝達しエンジンからの動力の残部を第１電動機から第２電動機への電気パスを用いて電気的に伝達することにより電気的に変速比が変更される電気式無段変速機として機能する自動変速機、或いはエンジン軸や出力軸などに動力伝達可能に電動機が備えられる所謂パラレル式のハイブリッド車両に搭載される自動変速機などにより構成される。

また、好適には、前記回転体は、回転速度を検出する必要がある回転部材に固定されてその回転部材と共に回転するものでも良いし、その回転部材そのものであっても良い。例えば、前記回転体は、前記変速機構部の入力回転部材や出力回転部材、前記エンジンの出力回転部材（クランク軸）、車輪と共に回転する回転部材、或いはそれら各回転部材に固定されて回転部材と共にそれぞれ回転するロータやドラムなどである。

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速度を検出（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速度を検出する為の各センサの一例を説明する概略図である。 図２の回転体において最新の回転速度を算出する一例を説明する図である。 1/4回転平均回転速度と１回転平均回転速度とを用いて推定回転速度を演算する場合の外分の係数を示す図であって、前回算出した推定回転速度と外分の係数との関係を例示するものである。 1/4回転平均回転速度と１回転平均回転速度とを用いて推定回転速度を演算する場合の外分の係数を示す図であって、1/4回転平均回転速度と外分の係数との関係を例示するものである。 図４において傾きが600[rpm/sec]の場合の係数の値を、傾きが0,300,600,900,1200[rpm/sec]である場合に当てはめて推定回転速度を演算する場合の各傾き毎の誤差を示す図である。 図５において傾きが600[rpm/sec]の場合の係数の値を、傾きが0,300,600,900,1200[rpm/sec]である場合に当てはめて推定回転速度を演算する場合の各傾き毎の誤差を示す図である。 図１の電子制御装置による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち回転体の回転速度の検出に際して検出精度の向上と検出応答性の向上とを両立させる為の制御作動を説明するフローチャートである。 図９のフローチャートに示す制御作動を実行した場合の一例を示すタイムチャートである。 1/4回転平均回転速度の変化速度をパラメータとして1/4回転平均回転速度と推定回転速度そのものとの予め設定された推定回転速度マップである。 1/4回転平均回転速度の変化速度をパラメータとして1/4回転平均回転速度と、1/4回転平均回転速度と推定回転速度との差分との予め設定された推定回転速度差分マップである。 1/4回転平均回転速度の変化速度をパラメータとして1/4回転平均回転速度と、1/4回転平均回転速度と推定回転速度との回転比との予め設定された推定回転速度回転比マップである。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち回転体の回転速度の検出に際して検出精度の向上と検出応答性の向上とを両立させる為の制御作動を説明するフローチャートであって、図９のフローチャートに相当する別の実施例である。

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などの回転速度を検出（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ものであり、走行用駆動力源としての内燃機関であるエンジン１２の動力をカウンタギヤ対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へ伝達する。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速度検出装置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の入力回転速度Ｎ_ＩＮとしての入力軸の回転速度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の出力回転速度Ｎ_ＯＵＴとしての出力歯車１８の回転速度に応じた出力回転速度信号、各車輪速センサ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。尚、エンジン１２からの動力が公知のトルクコンバータ等を介して変速機構部１６側へ伝達されるような車両１０においては、上述した変速機構部１６の入力回転速度Ｎ_ＩＮは例えばトルクコンバータのタービン回転速度Ｎ_Ｔに対応するものである。また、上述した変速機構部１６の出力回転速度Ｎ_ＯＵＴや各車輪の回転速度Ｎ_Ｗは例えば車速Ｖに対応するものである。

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、上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、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、車輪速センサ３４などの各回転センサとしてのセンサ６０の一例を説明する概略図である。図２において、回転体７０は、例えば回転部材５０と同軸心Ｃに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。また、センサ６０は、例えば回転体７０の径方向外周部に円周方向に沿って並べられた複数の被検出体としての歯７２と相対する位置に備えられており、回転部材５０の回転速度Ｎを検出する為の車両用回転速度検出装置の一部を構成するものである。このセンサ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、回転体７０が回転することにより、センサ６０が歯７２と凹部７４とに交互に相対して回転体７０との間のエアギャップが変化するため、回転体７０の回転速度に対応して周波数が変化する交流電圧がセンサ６０から発生させられる。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へ変換される。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、回転体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、回転体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へ変換される。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。

図２（ａ）に示す回転体７０では、例えば１６個の略同じ形状且つ略等間隔の歯ａ〜歯ｐの歯７２が打ち抜き加工等により形成され、結果的に各歯間に１６個の被検出体としての凹部ａ〜凹部ｐの凹部７４が形成されている。また、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ａ〜歯ｐ及び凹部ａ〜凹部ｐに対応した各パルス信号Ｐａ〜Ｐｐのインターバル（パルスインターバル）としての各信号間隔ｔＮ[ｉ]を検出（算出）する。本実施例では、各信号間隔ｔＮ[ｉ]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る。つまり、本実施例では、信号間隔ｔＮ[ｉ]は、各パルス信号Ｐの立ち上がりに対応する各割り込み信号（以下、割込信号Ｓ_ＰＵという）間の間隔である。また、図２（ｂ）では、例えば各歯ａ〜歯ｐがセンサ６０に略相対する位置にて各パルス信号Ｐａ〜Ｐｐがハイ（Hi）となり、各凹部ａ〜凹部ｐがセンサ６０に略相対する位置にて各パルス信号Ｐａ〜Ｐｐがロー（Lo）となる。また、図２（ｃ）では、例えば各歯ａ〜歯ｐがセンサ６０に略相対したときに各パルス信号Ｐａ〜Ｐｐが一定期間だけオン（ＯＮ）となり、次に各歯ａ〜歯ｐがセンサ６０に略相対するまで各パルス信号Ｐａ〜Ｐｐがオフ（ＯＦＦ）となる。そして、電子制御装置８０は、各信号間隔ｔＮ[ｉ]を用いて回転体７０の回転速度Ｎを算出する。このように、センサ６０及び電子制御装置８０においては、回転体７０の回転に伴ってセンサ６０が歯７２と順次相対することに基づいたパルス信号Ｐａ〜Ｐｐ（割込信号Ｓ_ＰＵ）を発生しすなわち略等間隔に形成された各歯７２の各間隔毎に対応する回転体７０の所定の回転角度毎に割込信号Ｓ_ＰＵを発生し、各割込信号Ｓ_ＰＵの各信号間隔ｔＮ[ｉ]に基づいて回転体７０の回転速度Ｎを検出する。尚、信号間隔ｔＮ[ｉ]は、現時点からｉ回前の信号間隔を表すものであり、例えばｉ＝０であれば現時点（今回）の信号間隔を、ｉ＝１であれば１回前（前回）の信号間隔を表している。すなわち、例えば信号間隔ｔＮ[0]は現時点（今回）の最新の信号間隔を、信号間隔ｔＮ[1]は１回前の信号間隔を表している。

ここで、回転体７０の回転に伴う信号間隔ｔＮ[ｉ]を回転速度Ｎに変換するに際して、歯ａ〜歯ｐの一歯毎の信号間隔ｔＮ[ｉ]（すなわち最新の１つの信号間隔ｔＮ[ｉ]）を直に回転速度Ｎに変換する場合には、検出応答性には優れるものの、その反面、例えば一歯分の短い信号間隔ｔＮ[ｉ]に対してノイズが乗ったり或いは各歯７２及び各凹部７４における加工ばらつき分が乗ったりして検出精度が悪くなる可能性がある。これに対して、連続した複数分の信号間隔ｔＮ[ｉ]を用いた移動平均により回転速度Ｎを算出する場合には、検出精度には優れるものの、その反面、連続した複数分の信号間隔ｔＮ[ｉ]の時間的中間時点での平均回転速度を求めているに過ぎず、現在（現時点）の実際の回転速度Ｎ（実回転速度Ｎ）に比べて必ず検出応答遅れが生ずる。

そこで、本実施例の電子制御装置８０は、回転体７０の回転速度Ｎの検出に際して、検出精度の向上と検出応答性の向上とを両立させる為に、例えば最新一歯毎の信号間隔ｔＮ[ｉ]を直に回転速度Ｎに変換する場合の検出応答性と、連続した複数分の信号間隔ｔＮ[ｉ]を用いて平均回転速度を算出する場合の検出精度とを両立させる為に、信号間隔ｔＮ[ｉ]の履歴数の異なる２種類の平均回転速度を算出し、その２種類の平均回転速度を実回転速度Ｎと同じ時間軸上に置くことにより実回転速度Ｎの推定値（以下、推定回転速度Ｎ０という）を算出する。

図３は、図２の回転体７０において実回転速度Ｎに対応する最新の回転速度としての推定回転速度Ｎ０を算出する一例を説明する図である。図３において、例えば各歯ａ〜歯ｐに対応して発生させられる各パルス信号Ｐａ〜Ｐｅに対応した信号間隔ｔＮ[ｉ]が順次算出され、例えば信号間隔ｔＮ[0]、信号間隔ｔＮ[1]、信号間隔ｔＮ[2]・・・として、電子制御装置８０のＲＡＭに記憶される。この実施例では、時間の経過と共に回転速度Ｎが下降しているので、すなわち回転速度Ｎの変化速度ΔＮに対応する傾きは右肩下がりであるので、信号間隔ｔＮ[ｉ]は時間の経過と共に長くされている。尚、本実施例では、回転速度Ｎとして例えばタービン回転速度Ｎ_Ｔ（入力回転速度Ｎ_ＩＮ）を例示している。また、回転速度Ｎの変化速度ΔＮは、回転速度Ｎの変化量に対応するものであり、繰り返し実行される制御上においては変化量と同意である。

そして、電子制御装置８０は、信号間隔ｔＮ[ｉ]の履歴数の異なる２種類の平均回転速度の一方として、例えば信号間隔ｔＮ[ｉ]の履歴数が４個の平均回転速度すなわち最新の信号間隔ｔＮ[0]を含む過去４個分の信号間隔（ｔＮ[0]＋ｔＮ[1]＋ｔＮ[2]＋ｔＮ[3]）に基づいて算出される1/4回転平均回転速度Ｎ４を下記式（１）に従って算出する。また、電子制御装置８０は、信号間隔ｔＮ[ｉ]の履歴数の異なる２種類の平均回転速度の他方として、例えば信号間隔ｔＮ[ｉ]の履歴数が１６個の平均回転速度すなわち最新の信号間隔ｔＮ[0]を含む過去１６個分の信号間隔（ｔＮ[0]＋ｔＮ[1]＋…＋ｔＮ[15]）に基づいて算出される１回転平均回転速度Ｎ１６を下記式（２）に従って算出する。尚、下記式（１）、（２）における定数Ｋは、例えば[rpm]や[rad/sec]等の回転速度Ｎの単位に合わせて決まる単位信号間隔ｔＮ[ｉ]から回転速度Ｎを求める為の予め定められた定数である。
Ｎ４＝Ｋ/((ｔＮ[0]+ｔＮ[1]+ｔＮ[2]+ｔＮ[3])/４) ・・・（１）
Ｎ１６＝Ｋ/((ｔＮ[0]+ｔＮ[1]+…+ｔＮ[15])/１６) ・・・（２）

図３からも明らかなように、1/4回転平均回転速度Ｎ４は、直近の過去1/4回転中の時間的中間点での平均回転速度、すなわち現時点から((ｔＮ[0]+ｔＮ[1]+ｔＮ[2]+ｔＮ[3])/２)前の時点ｂ’での平均回転速度である。また、１回転平均回転速度Ｎ１６は、直近の過去１回転中の時間的中間点での平均回転速度、すなわち現時点から((ｔＮ[0]+ｔＮ[1]+…+ｔＮ[15])/２)前の時点ａ’での平均回転速度である。このように、1/4回転平均回転速度Ｎ４や１回転平均回転速度Ｎ１６は、共に実回転速度Ｎを算出する現時点からは遅れた値である。そこで、図３の○印に示すように、これら２種類の平均回転速度を実回転速度Ｎを算出する現時点と同じ時間軸すなわち同じ現時点に置くことにより推定回転速度Ｎ０を算出するのである。

例えば、図３に示すように、実回転速度Ｎの算出時点すなわち推定回転速度Ｎ０の算出時点（現時点）と１回転平均回転速度Ｎ１６に対応する時点ａ’との間に生じる時間方向の遅れａ’（＝(ｔＮ[0]+ｔＮ[1]+…+ｔＮ[15])/２）及び推定回転速度Ｎ０の算出時点と1/4回転平均回転速度Ｎ４に対応する時点ｂ’との間に生じる時間方向の遅れｂ’（＝(ｔＮ[0]+ｔＮ[1]+ｔＮ[2]+ｔＮ[3])/２）に基づいて、現時点の時間軸上にて１回転平均回転速度Ｎ１６（Ｎ１６に対応する点Ｎ１６）と1/4回転平均回転速度Ｎ４（Ｎ４に対応する点Ｎ４）との回転速度差（各点間の長さ）をａ：ｂに外分する外分点（点Ｎ０）として推定回転速度Ｎ０を算出する。

具体的には、上記外分に基づいて下記式（３）に示す関係が成立し、α＝ａ/ｂ（＞１）と置くと、推定回転速度Ｎ０は下記式（４）で表される。また、α’＝α／（α−１）と置くと、推定回転速度Ｎ０は下記式（５）で表される。ここで、回転速度Ｎの変化速度ΔＮが一定であるとすると、ａ：ｂ＝ａ’：ｂ’となり、上記αは下記式（６）で表される。尚、本実施例では、上記αやα’を外分の比（ａ：ｂ）から外分点を求める為の数式における外分の係数とする。
（Ｎ１６−Ｎ０）：（Ｎ４−Ｎ０）＝ａ：ｂ ・・・（３）
Ｎ０＝α／（α−１）×Ｎ４−１／（α−１）×Ｎ１６ ・・・（４）
Ｎ０＝α’×Ｎ４＋（１−α’）×Ｎ１６ ・・・（５）
α＝(ｔＮ[0]+ｔＮ[1]+…+ｔＮ[15])
/(ｔＮ[0]+ｔＮ[1]+ｔＮ[2]+ｔＮ[3]) ・・・（６）

このように、1/4回転平均回転速度Ｎ４と１回転平均回転速度Ｎ１６とを用いて、検出精度の向上と検出応答性の向上とが両立するような推定回転速度Ｎ０を算出することができる。但し、この推定回転速度Ｎ０の演算では、回転速度Ｎの変化速度ΔＮが一定であることを前提とするものである。つまり、1/4回転平均回転速度Ｎ４における変化速度ΔＮ４と１回転平均回転速度Ｎ１６における変化速度ΔＮ１６とが共に実回転速度Ｎにおける変化速度ΔＮと同じであることを前提とするものである。その為、回転速度Ｎの変化速度ΔＮが一定でない場合にはその変化速度ΔＮが変化した分だけ実回転速度Ｎと推定回転速度Ｎ０とに誤差Ｅが生じる。以下に、回転速度Ｎの変化速度ΔＮの違いと誤差Ｅとの関連について説明する。

図４及び図５は、それぞれ1/4回転平均回転速度Ｎ４と１回転平均回転速度Ｎ１６とを用いて推定回転速度Ｎ０を演算する場合の外分の係数α’を示す図である。図４は前回算出した推定回転速度Ｎ０と外分の係数α’との関係を例示するものであり、図５は1/4回転平均回転速度Ｎ４と外分の係数α’との関係を例示するものである。また、図４，５における回転速度Ｎ（ここでは前回算出した推定回転速度Ｎ０や1/4回転平均回転速度Ｎ４）の変化速度（傾き）ΔＮ（ここではΔＮ０やΔＮ４）は、右肩下がりの傾きである。図４，５において、回転速度Ｎに応じて外分の係数α’が変化しており、回転速度Ｎが低い程、回転速度Ｎの変化速度（傾き）ΔＮに対する外分の係数α’のばらつきが大きくなる。しかしながら、回転速度Ｎが元々低いと、その係数α’を掛けて算出する推定回転速度Ｎ０（前記式（５）参照）の絶対値としては小さくなるので、結果的に、回転速度Ｎが低ければ係数α’のばらつきが大きくても、推定回転速度Ｎ０の誤差Ｅは小さくなる。

図６及び図７は、それぞれ図４及び図５において変化速度（傾き）ΔＮが600[rpm/sec]の場合の係数α’の値を、変化速度（傾き）ΔＮが0,300,600,900,1200[rpm/sec]である場合に当てはめて推定回転速度Ｎ０を演算する場合の各変化速度（傾き）ΔＮでの誤差Ｅを示す図である。図６は図４に対応する前回算出した推定回転速度Ｎ０と誤差Ｅとの関係を例示するものであり、図７図５に対応する1/4回転平均回転速度Ｎ４と誤差Ｅとの関係を例示するものである。図６，７において、変化速度（傾き）ΔＮが600[rpm/sec]の場合には誤差Ｅは零となり、他の変化速度（傾き）ΔＮでは回転速度Ｎが低い程、600[rpm/sec]の場合を中心に誤差Ｅが大きくされるが、絶対値としては何れの場合も誤差Ｅは略５[rpm]以下に抑えられている。

このように、1/4回転平均回転速度Ｎ４と１回転平均回転速度Ｎ１６とを用いて推定回転速度Ｎ０を算出する際には、本来、回転速度Ｎの変化速度ΔＮが一定であることを前提とするものであり、変化速度ΔＮが一定でない場合にはその変化速度ΔＮに依存して外分の係数α，α’がばらつく分だけ誤差Ｅが生じる。しかし、上述したように、例えば回転速度Ｎの変化速度ΔＮを一定値に固定したとしても、それによって生じる誤差Ｅは実回転速度Ｎに対して非常に小さく、問題のないレベルである。従って、本実施例では、実際の変化速度（傾き）ΔＮがどのような数値であっても、変化速度（傾き）ΔＮを一定に固定して推定回転速度Ｎ０を算出する。すなわち、外分の係数α，α’は、所定の回転速度Ｎの変化速度ΔＮを一定値に固定した上で、その所定の回転速度Ｎに応じて変化する値を用いる。例えば、図４或いは図５において変化速度ΔＮを一定値の600[rpm/sec]に固定した上で、回転速度Ｎに応じて変化する外分の係数α’を用いる。そして、その外分の係数α’を用いて、前記式（５）に従って推定回転速度Ｎ０を算出する。尚、図４，図５は、回転速度Ｎと係数α’との予め実験的に（或いは演算により）求められて設定された関係（係数マップ）でもある。また、変化速度ΔＮの0,300,600,900,1200[rpm/sec]は、実機で想定される変化速度ΔＮの取り得る範囲の中から例示したものであり、一定値として固定した600[rpm/sec]という値はその中央値に相当する。また、所定の回転速度Ｎとしては、前回算出した推定回転速度Ｎ０や２種類の回転速度（1/4回転平均回転速度Ｎ４、１回転平均回転速度Ｎ１６）を用いればよい。但し、推定回転速度Ｎ０は算出すべき値であり、その推定回転速度Ｎ０を用いると再帰的な演算となって計算負荷が大きくなる可能性があることから、２種類の回転速度の何れかを用いることが適切である。更に、その２種類の平均回転速度のうちで実回転速度Ｎに対して１回転平均回転速度Ｎ１６よりも応答遅れが小さい1/4回転平均回転速度Ｎ４、すなわち推定回転速度Ｎ０に時間的に近い方の1/4回転平均回転速度Ｎ４を用いることがより適切である。

より具体的には、図８は、電子制御装置８０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図８において、信号間隔算出部すなわち信号間隔算出手段８２は、例えば回転体７０の回転に伴って発生させられる最新の割込信号Ｓ_ＰＵnewに対応した最新の信号間隔ｔＮ[0]を、最新の割込信号Ｓ_ＰＵnew毎（最新歯毎）に順次算出し、算出結果をＲＡＭに記憶する。この際、前回算出したｔＮ[0]、信号間隔ｔＮ[1]、信号間隔ｔＮ[2]・・・は、ｔＮ[1]、信号間隔ｔＮ[2]、信号間隔ｔＮ[3]・・・に書き換えられる。尚、例えば２種類の平均回転速度として１回転平均回転速度Ｎ１６と1/4回転平均回転速度Ｎ４とを用いる場合には、その１回転平均回転速度Ｎ１６を算出する為の信号間隔ｔＮ[ｉ]の履歴が少なくとも記憶されておれば良い。

平均回転速度算出部すなわち平均回転速度算出手段８４は、例えば前記式（１）から最新の信号間隔ｔＮ[0]を含む過去４個分の信号間隔（ｔＮ[0]＋ｔＮ[1]＋ｔＮ[2]＋ｔＮ[3]）に基づいて1/4回転平均回転速度Ｎ４を最新の割込信号Ｓ_ＰＵnew毎に順次算出する。また、平均回転速度算出手段８４は、例えば前記式（２）から最新の信号間隔ｔＮ[0]を含む過去１６個分の信号間隔（ｔＮ[0]＋ｔＮ[1]＋…＋ｔＮ[15]）に基づいて１回転平均回転速度Ｎ１６を最新の割込信号Ｓ_ＰＵnew毎に順次算出する。

推定回転速度算出部すなわち推定回転速度算出手段８６は、例えば図５に示すような係数マップにおける変化速度ΔＮが一定値（例えば600[rpm/sec]）に固定された係数マップから平均回転速度算出手段８４により算出された1/4回転平均回転速度Ｎ４に基づいて外分の係数α’を算出する。次いで、推定回転速度算出手段８６は、例えば前記式（５）からその係数α’と平均回転速度算出手段８４により算出された1/4回転平均回転速度Ｎ４及び１回転平均回転速度Ｎ１６とに基づいて、推定回転速度Ｎ０を最新の割込信号Ｓ_ＰＵnew毎に順次算出する。

推定値ガード部すなわち推定値ガード手段８８は、例えば推定回転速度算出手段８６により算出された推定回転速度Ｎ０を、実回転速度Ｎとして取り得る範囲の数値とされるように制限（ガード）する。例えば、推定値ガード手段８８は、推定回転速度算出手段８６により算出された推定回転速度Ｎ０が予め実験的に求められて設定された実回転速度Ｎの実質的変動範囲にあるか否かを判断し、推定回転速度Ｎ０が実回転速度Ｎの実質的変動範囲にない場合には、その実質的変動範囲のうちで推定回転速度Ｎ０に最も近い値を推定回転速度Ｎ０とする指令を推定回転速度算出手段８６へ出力する。具体的には、実回転速度Ｎの実質的変動範囲として零以上の数値が予め設定されている場合に、推定回転速度算出手段８６により推定回転速度Ｎ０として負の値が算出された場合には、推定回転速度算出手段８６はその推定回転速度Ｎ０を零とする指令を推定回転速度算出手段８６へ出力する。

図９は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわち回転体７０の回転速度Ｎの検出に際して検出精度の向上と検出応答性の向上とを両立させる為の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。また、図１０は、タービン回転速度Ｎ_Ｔを検出（算出）する際に、図９のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートである。

図９において、先ず、信号間隔算出手段８２に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、例えば回転体７０の回転に伴って発生させられる最新の割込信号Ｓ_ＰＵnewに対応した最新の信号間隔ｔＮ[0]が、最新の割込信号Ｓ_ＰＵnew毎（最新歯毎）に順次算出され、算出結果がＲＡＭに記憶される。この際、前回算出したｔＮ[0]、信号間隔ｔＮ[1]、信号間隔ｔＮ[2]・・・が、ｔＮ[1]、信号間隔ｔＮ[2]、信号間隔ｔＮ[3]・・・に書き換えられる。次いで、平均回転速度算出手段８４に対応するＳ２０において、例えば前記式（１）から最新の信号間隔ｔＮ[0]を含む過去４個分の信号間隔に基づいて1/4回転平均回転速度Ｎ４が最新の割込信号Ｓ_ＰＵnew毎に順次算出される。また、例えば前記式（２）から最新の信号間隔ｔＮ[0]を含む過去１６個分の信号間隔に基づいて１回転平均回転速度Ｎ１６が最新の割込信号Ｓ_ＰＵnew毎に順次算出される。次いで、推定回転速度算出手段８６に対応するＳ３０において、例えば変化速度ΔＮが一定値（例えば600[rpm/sec]）に固定された係数マップから上記Ｓ２０にて算出された1/4回転平均回転速度Ｎ４に基づいて外分の係数α’が算出される。次いで、推定回転速度算出手段８６及び推定値ガード手段８８に対応するＳ４０において、例えば前記式（５）から上記Ｓ３０にて算出された係数α’と上記Ｓ２０にて算出された1/4回転平均回転速度Ｎ４及び１回転平均回転速度Ｎ１６とに基づいて、推定回転速度Ｎ０が最新の割込信号Ｓ_ＰＵnew毎に順次算出される。尚、ここで算出された推定回転速度Ｎ０は、実回転速度Ｎとして物理的に取り得る範囲の数値とされるように制限（ガード）される。

これにより、図１０に示すように、タービン回転速度Ｎ_Ｔ（入力回転速度Ｎ_ＩＮ）が変化させられたときには、単なる移動平均にて算出される1/4回転平均回転速度Ｎ４（破線）及び１回転平均回転速度Ｎ１６（二点鎖線）に比較して、応答性良く且つ精度の良い推定回転速度Ｎ０（実線）が算出される。特に、低回転速度域での検出精度が向上されており、この低回転速度域を用いる制御が向上される。

上述のように、本実施例によれば、信号間隔ｔＮ[ｉ]の履歴数の異なる２種類の平均回転速度（例えば1/4回転平均回転速度Ｎ４及び１回転平均回転速度Ｎ１６）が算出され、その２種類の平均回転速度が実回転速度Ｎと同じ時間軸上に置かれることにより推定回転速度Ｎ０が算出されるので、例えば最新一歯の信号間隔ｔＮ[ｉ]から算出する推定回転速度Ｎ０と比べて検出精度が良好な平均回転速度が用いられる為、最終的に算出される推定回転速度Ｎ０も比較的検出精度が良好なものとなる。加えて、時間方向に遅れた時点での平均回転速度が実回転速度Ｎと同じ時間軸上で演算される為、最終的に算出される推定回転速度Ｎ０は現時点での実回転速度Ｎと比較して応答遅れのないものとなる。よって、回転体７０の回転速度Ｎの検出に際して、検出精度の向上と検出応答性の向上とを両立させることができる。

これにより、物理現象を正確に捉え易くなる。例えば、回転体７０の検出した回転速度Ｎの変化を実際の変化により近づけることが可能になる。また、例えば変速機構部１６の変速状態を検出するなどの車載装置の稼働状態を検出する等の為に２つ以上の異なる回転体の回転速度を比較するような場合に、それぞれの回転速度の検出遅れを考える必要がなくなる。更に、回転体７０の回転速度Ｎの検出を前出しすることが可能であり、検出した各部の回転速度に基づく各装置の制御作動における制御起点を早くすることが可能になる。例えば、変速機構部１６の変速過程におけるイナーシャ相判定、エンジン１２の状態に応じてカムシャフトの位相を可変させる制御、車両停止時にエンジン１２と動力伝達装置（例えばトランスアクスル、トランスミッション）との結合を切り離すニュートラル制御や発進時からロックアップクラッチをスリップ状態とする発進時ロックアップスリップ制御等の比較的低回転速度で実行される制御などを実回転速度Ｎの変化に合わせて精度良く実行することが可能になる。

また、本実施例によれば、前記２種類の平均回転速度は、最新の信号間隔ｔＮ[0]を含む異なる数の過去複数個分の信号間隔ｔＮ[ｉ]に基づいて算出される平均回転速度であり、推定回転速度Ｎ０の算出時点とそれら２種類の平均回転速度に対応する時点との間に生じる各々の時間方向の遅れに基づいてその２種類の平均回転速度を外分する外分点として推定回転速度Ｎ０を算出するので、例えば２種類の平均回転速度が実回転速度Ｎと同じ時間軸上に置かれることにより推定回転速度Ｎ０が適切に算出される。つまり、２種類の平均回転速度は、共に実回転速度Ｎからは遅れた値である為、その遅れ時間を考慮した値を推定回転速度Ｎ０として算出するので、検出精度の向上と検出応答性の向上とを両立させることができるような推定回転速度Ｎ０が算出される。

また、本実施例によれば、推定回転速度Ｎ０を算出する為の前記各々の時間方向の遅れに基づく外分の係数α，α’は、所定の回転速度Ｎの変化速度ΔＮを一定値に固定した上で、その所定の回転速度Ｎに応じて変化する値を用いるので、推定回転速度Ｎ０を算出するときに所定の回転速度Ｎの変化速度ΔＮを算出する必要はなく、また一定値に固定した所定の回転速度Ｎの変化速度ΔＮを用いても推定回転速度Ｎ０としての誤差Ｅは小さくされる。特に、回転速度Ｎの変化速度ΔＮの算出は誤差が生じやすいが、本実施例はその回転速度Ｎの変化速度ΔＮを用いる必要が無く、元々変化速度ΔＮによる誤差が小さいところに利点がある。

また、本実施例によれば、前記所定の回転速度Ｎは、前回算出した推定回転速度Ｎ０及び２種類の回転速度（例えば1/4回転平均回転速度Ｎ４及び１回転平均回転速度Ｎ１６）のうちの何れかを用いるので、例えば外分の係数α，α’が適切に設定される。

また、本実施例によれば、前記所定の回転速度Ｎは、２種類の平均回転速度（例えば1/4回転平均回転速度Ｎ４及び１回転平均回転速度Ｎ１６）のうちで推定回転速度Ｎ０に時間的に近い方の平均回転速度（例えば1/4回転平均回転速度Ｎ４）を用いるので、例えば応答遅れが比較的小さい方の平均回転速度が用いられることになり、推定回転速度Ｎ０としての誤差Ｅが比較的小さくされる。また、算出する推定回転速度Ｎ０を用いると再帰的な演算となって計算負荷が大きくなることに対して、上記平均回転速度を用いればそのような再帰的な演算も回避できる。

また、本実施例によれば、推定回転速度Ｎ０は、実回転速度Ｎとして取り得る範囲の数値とされるように制限されるので、例えば推定回転速度Ｎ０が物理的にあり得ない数値とされることが回避される。

また、本実施例によれば、センサ６０は、回転体７０の径方向外周部に円周方向に沿って並べられた複数の被検出体（歯７２、凹部７４）と相対する位置に備えられ、回転体７０の回転に伴って歯７２（歯ａ〜歯ｐ）及び凹部７４（凹部ａ〜凹部ｐ）と順次相対することに基づいて割込信号Ｓ_ＰＵを発生するので、例えば割込信号Ｓ_ＰＵが適切に発生させられる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

前述の実施例では、検出精度の向上と検出応答性の向上とを両立させる為に、２種類の平均回転速度（例えば1/4回転平均回転速度Ｎ４及び１回転平均回転速度Ｎ１６）を実回転速度Ｎと同じ時間軸上に置くことにより推定回転速度Ｎ０を算出した。本実施例でも、時間遅れとなるが比較的検出精度に優れる回転速度を用いて、検出応答性を向上する実施例を提案する。

具体的には、本実施例の電子制御装置８０は、回転体７０の回転速度Ｎの検出に際して、検出精度の向上と検出応答性の向上とを両立させる為に、例えば最新一歯毎の信号間隔ｔＮ[ｉ]を直に回転速度Ｎに変換する場合の検出応答性と、連続した複数分の信号間隔ｔＮ[ｉ]を用いて平均回転速度を算出する場合の検出精度とを両立させる為に、過去に算出した１つの回転速度Ｎとその１つの回転速度Ｎの変化速度ΔＮとに基づいて推定回転速度Ｎ０を算出する。つまり、過去に算出した比較的検出精度に優れる１つの回転速度からその回転速度の傾きを使って現時点の実回転速度Ｎを推定するものである。例えば、過去に算出した１つの回転速度Ｎの変化速度ΔＮをパラメータとして過去に算出した１つの回転速度Ｎと推定回転速度Ｎ０との予め設定された関係から、過去に算出した１つの回転速度Ｎとその変化速度ΔＮとに基づいて推定回転速度Ｎ０を算出する。

上記比較的検出精度に優れる過去に算出した１つの回転速度Ｎは、例えば前回算出した推定回転速度Ｎ０、過去複数個分の信号間隔ｔＮ[ｉ]に基づいて算出される1/4回転平均回転速度Ｎ４や１回転平均回転速度Ｎ１６等の平均回転速度などである。但し、前述の実施例と同様に、推定回転速度Ｎ０を用いると再帰的な演算となって計算負荷が大きくなる可能性があることから、平均回転速度を用いることが適切である。更に、平均回転速度のうちでも実回転速度Ｎに対して比較的応答遅れが小さい平均回転速度を用いることがより適切である。以下の説明において、本実施例では、過去に算出した１つの回転速度Ｎとして1/4回転平均回転速度Ｎ４を例示する。

より具体的には、前記過去に算出した１つの回転速度Ｎと推定回転速度Ｎ０との予め設定された関係は、例えば1/4回転平均回転速度Ｎ４の変化速度ΔＮ４をパラメータとして1/4回転平均回転速度Ｎ４と推定回転速度Ｎ０そのものとの予め実験的に（或いは演算により）求められて設定された図１１に示すような関係（推定回転速度マップ）である。或いは、前記予め設定された関係は、例えば1/4回転平均回転速度Ｎ４の変化速度ΔＮ４をパラメータとして1/4回転平均回転速度Ｎ４と、1/4回転平均回転速度Ｎ４と推定回転速度Ｎ０との差分Ｄ（＝Ｎ４−Ｎ０）との予め実験的に（或いは演算により）求められて設定された図１２に示すような関係（推定回転速度差分マップ）である。或いは、前記予め設定された関係は、例えば1/4回転平均回転速度Ｎ４の変化速度ΔＮ４をパラメータとして1/4回転平均回転速度Ｎ４と、1/4回転平均回転速度Ｎ４と推定回転速度Ｎ０との回転比Ｒ（＝Ｎ０／Ｎ４）との予め実験的に（或いは演算により）求められて設定された図１３に示すような関係（推定回転速度回転比マップ）である。

図８に戻り、平均回転速度算出手段８４は、前述の実施例に替えて、例えば前記式（１）から最新の信号間隔ｔＮ[0]を含む過去４個分の信号間隔（ｔＮ[0]＋ｔＮ[1]＋ｔＮ[2]＋ｔＮ[3]）に基づいて1/4回転平均回転速度Ｎ４を最新の割込信号Ｓ_ＰＵnew毎に順次算出する。また、平均回転速度算出手段８４は、例えば前回算出した1/4回転平均回転速度Ｎ４と今回算出した1/4回転平均回転速度Ｎ４とに基づいて1/4回転平均回転速度Ｎ４の変化速度ΔＮ４を算出する。

推定回転速度算出手段８６は、前述の実施例に替えて、例えば図１１に示すような推定回転速度マップから、平均回転速度算出手段８４により算出された1/4回転平均回転速度Ｎ４とその変化速度ΔＮ４とに基づいて推定回転速度Ｎ０を算出する。

或いは、推定回転速度算出手段８６は、例えば図１２に示すような推定回転速度差分マップから、平均回転速度算出手段８４により算出された1/4回転平均回転速度Ｎ４とその変化速度ΔＮ４とに基づいて差分Ｄ（＝Ｎ４−Ｎ０）を算出する。そして、推定回転速度算出手段８６は、その差分Ｄから1/4回転平均回転速度Ｎ４に基づいて推定回転速度Ｎ０（＝Ｎ４−Ｄ）を算出する。

或いは、推定回転速度算出手段８６は、例えば図１３に示すような推定回転速度回転比マップから、平均回転速度算出手段８４により算出された1/4回転平均回転速度Ｎ４とその変化速度ΔＮ４とに基づいて回転比Ｒ（＝Ｎ０／Ｎ４）を算出する。そして、推定回転速度算出手段８６は、その回転比Ｒから1/4回転平均回転速度Ｎ４に基づいて推定回転速度Ｎ０（＝Ｒ×Ｎ４）を算出する。

図１４は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわち回転体７０の回転速度Ｎの検出に際して検出精度の向上と検出応答性の向上とを両立させる為の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。また、この図１４のフローチャートは、図９のフローチャートに相当する別の実施例である。

図１４において、先ず、信号間隔算出手段８２に対応するステップＳＢ１０において、例えば回転体７０の回転に伴って発生させられる最新の割込信号Ｓ_ＰＵnewに対応した最新の信号間隔ｔＮ[0]が、最新の割込信号Ｓ_ＰＵnew毎（最新歯毎）に順次算出され、算出結果がＲＡＭに記憶される。この際、前回算出したｔＮ[0]、信号間隔ｔＮ[1]、信号間隔ｔＮ[2]・・・が、ｔＮ[1]、信号間隔ｔＮ[2]、信号間隔ｔＮ[3]・・・に書き換えられる。次いで、平均回転速度算出手段８４に対応するＳＢ２０において、例えば前記式（１）から最新の信号間隔ｔＮ[0]を含む過去４個分の信号間隔に基づいて1/4回転平均回転速度Ｎ４が最新の割込信号Ｓ_ＰＵnew毎に順次算出される。また、例えば前回算出した1/4回転平均回転速度Ｎ４と今回算出した1/4回転平均回転速度Ｎ４とに基づいて1/4回転平均回転速度Ｎ４の変化速度ΔＮ４が最新の割込信号Ｓ_ＰＵnew毎に順次算出される。次いで、推定回転速度算出手段８６及び推定値ガード手段８８に対応するＳＢ３０において、例えば図１１に示すような推定回転速度マップから、上記ＳＢ２０にて算出された1/4回転平均回転速度Ｎ４とその変化速度ΔＮ４とに基づいて推定回転速度Ｎ０が最新の割込信号Ｓ_ＰＵnew毎に順次算出される。或いは、例えば図１２に示すような推定回転速度差分マップから、上記ＳＢ２０にて算出された1/4回転平均回転速度Ｎ４とその変化速度ΔＮ４とに基づいて差分Ｄ（＝Ｎ４−Ｎ０）が算出され、その差分Ｄから1/4回転平均回転速度Ｎ４に基づいて推定回転速度Ｎ０（＝Ｎ４−Ｄ）が最新の割込信号Ｓ_ＰＵnew毎に順次算出される。或いは、例えば図１３に示すような推定回転速度回転比マップから、上記ＳＢ２０にて算出された1/4回転平均回転速度Ｎ４とその変化速度ΔＮ４とに基づいて回転比Ｒ（＝Ｎ０／Ｎ４）が算出され、その回転比Ｒから1/4回転平均回転速度Ｎ４に基づいて推定回転速度Ｎ０（＝Ｒ×Ｎ４）が最新の割込信号Ｓ_ＰＵnew毎に順次算出される。尚、ここで算出された推定回転速度Ｎ０は、実回転速度Ｎとして物理的に取り得る範囲の数値とされるように制限（ガード）される。これにより、前述の実施例と同様に、例えばタービン回転速度Ｎ_Ｔ（入力回転速度Ｎ_ＩＮ）が変化させられたときには、単なる移動平均にて算出される1/4回転平均回転速度Ｎ４（破線）及び１回転平均回転速度Ｎ１６（二点鎖線）に比較して、応答性良く且つ精度の良い推定回転速度Ｎ０（実線）が算出される。特に、低回転速度域での検出精度が向上されており、この低回転速度域を用いる制御が向上される（図１０参照）。

上述のように、本実施例によれば、過去に算出した１つの回転速度とその１つの回転速度の変化速度とに基づいて推定回転速度Ｎ０が算出されるので、例えば最新一歯の信号間隔ｔＮ[ｉ]から算出する推定回転速度Ｎ０と比べて検出精度が良好な平均回転速度やその平均回転速度を用いて算出する検出精度が良好な前回算出した推定回転速度Ｎ０が用いられる為、最終的に算出される推定回転速度Ｎ０も比較的検出精度が良好なものとなる。加えて、時間方向に遅れた時点での回転速度が実回転速度Ｎと同じ時点の回転速度として演算される為、最終的に算出される推定回転速度Ｎ０は現時点での実回転速度Ｎと比較して応答遅れのないものとなる。よって、回転体７０の回転速度Ｎの検出に際して、検出精度の向上と検出応答性の向上とを両立させることができる。また、本実施例は、基にする過去に算出した回転速度が１つでよいことが利点である。

これにより、物理現象を正確に捉え易くなる。例えば、回転体７０の検出した回転速度Ｎの変化を実際の変化により近づけることが可能になる。また、例えば変速機構部１６の変速状態を検出するなどの車載装置の稼働状態を検出する等の為に２つ以上の異なる回転体の回転速度を比較するような場合に、それぞれの回転速度の検出遅れを考える必要がなくなる。更に、回転体７０の回転速度Ｎの検出を前出しすることが可能であり、検出した各部の回転速度に基づく各装置の制御作動における制御起点を早くすることが可能になる。例えば、変速機構部１６の変速過程におけるイナーシャ相判定、エンジン１２の状態に応じてカムシャフトの位相を可変させる制御、車両停止時にエンジン１２と動力伝達装置（例えばトランスアクスル、トランスミッション）との結合を切り離すニュートラル制御や発進時からロックアップクラッチをスリップ状態とする発進時ロックアップスリップ制御等の比較的低回転速度で実行される制御などを実回転速度Ｎの変化に合わせて精度良く実行することが可能になる。

また、本実施例によれば、過去に算出した１つの回転速度Ｎの変化速度ΔＮをパラメータとして過去に算出した１つの回転速度Ｎと推定回転速度Ｎ０との予め設定された関係から、過去に算出した１つの回転速度Ｎとその変化速度ΔＮとに基づいて推定回転速度Ｎ０を算出するので、例えば過去に算出した１つの回転速度Ｎとその１つの回転速度Ｎの変化速度ΔＮとに基づいて推定回転速度Ｎ０が適切に算出される。つまり、過去に算出した１つの回転速度は、実回転速度Ｎからは遅れた値である為、その遅れ時間を考慮した値を推定回転速度Ｎ０として算出するので、検出精度の向上と検出応答性の向上とを両立させることができるような推定回転速度Ｎ０が算出される。

また、本実施例によれば、前記１つの回転速度Ｎは、例えば前回算出した推定回転速度Ｎ０、過去複数個分の信号間隔ｔＮ[ｉ]に基づいて算出される平均回転速度（1/4回転平均回転速度Ｎ４や１回転平均回転速度Ｎ１６等）などであるので、推定回転速度Ｎ０が適切に算出される。特に、前記１つの回転速度として推定回転速度Ｎ０に時間的に比較的近い方の平均回転速度（例えば1/4回転平均回転速度Ｎ４）を用いることで、例えば応答遅れが比較的小さい方の平均回転速度が用いられることになり、推定回転速度Ｎ０としての誤差Ｅが比較的小さくされる。また、算出する推定回転速度Ｎ０を用いると再帰的な演算となって計算負荷が大きくなることに対して、上記平均回転速度を用いればそのような再帰的な演算も回避できる。

また、本実施例によれば、前記予め設定された関係は、例えば1/4回転平均回転速度Ｎ４と推定回転速度Ｎ０との予め設定された図１１に示すような直接的な関係（推定回転速度マップ）である。或いは、前記予め設定された関係は、例えば1/4回転平均回転速度Ｎ４と、1/4回転平均回転速度Ｎ４と推定回転速度Ｎ０との差分Ｄ（＝Ｎ４−Ｎ０）との予め設定された図１２に示すような関係（推定回転速度差分マップ）である。或いは、前記予め設定された関係は、例えば1/4回転平均回転速度Ｎ４と、1/4回転平均回転速度Ｎ４と推定回転速度Ｎ０との回転比Ｒ（＝Ｎ０／Ｎ４）との予め設定された図１３に示すような関係（推定回転速度回転比マップ）である。このようにすれば、例えば過去に算出した１つの回転速度Ｎとその１つの回転速度Ｎの変化速度ΔＮとに基づいて推定回転速度Ｎ０が一層確実に算出される。

また、本実施例によれば、推定回転速度Ｎ０は、実回転速度Ｎとして取り得る範囲の数値とされるように制限されるので、例えば推定回転速度Ｎ０が物理的にあり得ない数値とされることが回避される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、各信号間隔ｔＮ[ｉ]は、パルス信号Ｐの立ち上がりに対応する各割込信号Ｓ_ＰＵ間の間隔であったが、これに限らず他の期間（間隔）を信号間隔ｔＮ[ｉ]としても良い。例えば、各信号間隔ｔＮ[ｉ]は、パルス信号Ｐの立ち下がりに対応する各割込信号間の間隔であっても良いし、図２（ｂ）に示す各パルス信号Ｐａ〜Ｐｐがハイ（Hi）となっている期間やロー（Lo）となっている期間であっても良いし、図２（ｃ）に示す各パルス信号Ｐａ〜Ｐｐがオフ（ＯＦＦ）となっている期間であっても良い。要は、回転体７０の回転速度Ｎに１対１で対応する信号間隔ｔＮ[ｉ]が用いられれば良い。そのため、特に図２（ｃ）に示すようなＯＮ期間が一定の各パルス信号Ｐａ〜Ｐｐでは、矩形状のパルスである必要はない。また、歯７２などの被検出体がセンサ６０を通過することによって発生する信号（電圧）を基にしてパルス信号Ｐが発生させられ、回転体７０の回転速度Ｎに１対１で対応する信号間隔ｔＮ[ｉ]が算出可能な形態であれば本発明は適用され得る。

また、前述の実施例１では、２種類の平均回転速度として１回転平均回転速度Ｎ１６及び1/4回転平均回転速度Ｎ４を例示したが、必ずしもこの様な形態に限らなくとも本発明は適用され得る。要は、信号間隔ｔＮ[ｉ]の履歴数の異なる２種類の平均回転速度が用いられれば良い。

また、前述の実施例２では、平均回転速度として１回転平均回転速度Ｎ１６と1/4回転平均回転速度Ｎ４とを例示したが、必ずしもこの様な形態に限らなくとも本発明は適用され得る。要は、過去複数分の信号間隔ｔＮ[ｉ]に基づいて算出される平均回転速度が用いられれば良い。

また、前述の実施例では、歯７２の各歯に１対１に対応してパルス信号Ｐが発生させられたが、この様な形態に限らず、例えば歯数が多い場合や高回転速度域である場合には各歯毎でなく数歯おき毎にパルス信号Ｐを発生させるような態様も考えられる。要は、回転体７０の所定の回転角度毎に割込信号Ｓ_ＰＵを発生するような形態であれば良い。

また、前述の実施例では、回転体７０の径方向外周部に円周方向に沿って並べられた複数の被検出体として歯７２を例示したが、必ずしもこの様な歯７２を有する形態に限らなくとも本発明は適用され得る。例えば、回転体７０に打ち抜き加工により形成された歯７２でなく、加工により回転体７０の径方向外周部に円周方向に沿って並べられた複数の溝部が形成されることによる突起部であっても良い。また、回転体７０の径方向外周部に円周方向に沿ってＮ極、Ｓ極が交互に配置されたものであっても良い。このような場合には、その突起部やＮ、Ｓ極が複数の被検出体として機能する。また、歯７２は１６歯であったが、この歯数はあくまで本発明の回転速度演算処理を説明する為の例示であり、種々の態様が可能である。

また、前述の実施例では、センサ６０は、回転体７０の回転速度Ｎを検出することで回転部材５０の回転速度Ｎを検出するものであったが、例えば被検出体（例えば歯）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の回転速度Ｎを直接的に検出するものであっても良い。この場合、その回転部材５０そのものが回転体に相当する。

尚、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。

６０：センサ（回転センサ、車両用回転速度検出装置）
７０：回転体
７２，（ａ〜ｐ）：歯（被検出体）
７４，（ａ〜ｐ）：凹部（被検出体）
８０：電子制御装置（車両用回転速度検出装置）
Ｓ_ＰＵ：割込信号（割り込み信号）
ｔＮ[ｉ]：信号間隔

Claims (12)

1. 回転体の所定の回転角度毎に割り込み信号を発生する回転センサを備え、該割り込み信号の信号間隔に基づいて該回転体の回転速度を検出する車両用回転速度検出装置であって、
   前記信号間隔の履歴数の異なる２種類の平均回転速度を算出し、該２種類の平均回転速度を実際の回転速度と同じ時間軸上に置くことにより該実際の回転速度の推定値を算出するものであり、
   前記２種類の平均回転速度は、最新の前記信号間隔を含む異なる数の過去複数個分の信号間隔に基づいて算出される平均回転速度であり、
   前記実際の回転速度の推定値の算出時点と前記２種類の平均回転速度に対応する時点との間に生じる各々の時間方向の遅れに基づいて該２種類の平均回転速度を外分する外分点として該実際の回転速度の推定値を算出することを特徴とする車両用回転速度検出装置。
2. 前記実際の回転速度の推定値を算出する為の前記各々の時間方向の遅れに基づく外分の係数は、所定の回転速度の変化速度を一定値に固定した上で、該所定の回転速度に応じて変化する値を用いることを特徴とする請求項１に記載の車両用回転速度検出装置。
3. 前記所定の回転速度は、前回算出した実際の回転速度の推定値及び前記２種類の平均回転速度のうちの何れかを用いることを特徴とする請求項２に記載の車両用回転速度検出装置。
4. 前記所定の回転速度は、前記２種類の平均回転速度のうちで前記実際の回転速度の推定値に時間的に近い方の平均回転速度を用いることを特徴とする請求項２に記載の車両用回転速度検出装置。
5. 前記実際の回転速度の推定値は、該実際の回転速度として取り得る範囲の数値とされるように制限され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速度検出装置。
6. 回転体の所定の回転角度毎に割り込み信号を発生する回転センサを備え、該割り込み信号の信号間隔に基づいて該回転体の回転速度を検出する車両用回転速度検出装置であって、
   過去に算出した１つの回転速度と該１つの回転速度の変化速度とに基づいて実際の回転速度の推定値を算出するものであり、
   前記１つの回転速度の変化速度をパラメータとして該１つの回転速度と前記実際の回転速度の推定値との予め設定された関係から、該１つの回転速度と該１つの回転速度の変化速度とに基づいて実際の回転速度の推定値を算出することを特徴とする車両用回転速度検出装置。
7. 前記予め設定された関係は、前記１つの回転速度と前記実際の回転速度の推定値との直接的な関係であることを特徴とする請求項６に記載の車両用回転速度検出装置。
8. 前記予め設定された関係は、前記１つの回転速度と、該１つの回転速度と前記実際の回転速度の推定値との差分との関係であることを特徴とする請求項６に記載の車両用回転速度検出装置。
9. 前記予め設定された関係は、前記１つの回転速度と、該１つの回転速度と前記実際の回転速度の推定値との回転比との関係であることを特徴とする請求項６に記載の車両用回転速度検出装置。
10. 前記１つの回転速度は、前回算出した実際の回転速度の推定値、或いは過去複数個分の前記信号間隔に基づいて算出される平均回転速度であることを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項に記載の車両用回転速度検出装置。
11. 前記実際の回転速度の推定値は、該実際の回転速度として取り得る範囲の数値とされるように制限されることを特徴とする請求項６乃至１０の何れか１項に記載の車両用回転速度検出装置。
12. 前記回転センサは、前記回転体の径方向外周部に円周方向に沿って並べられた複数の被検出体と相対する位置に備えられ、該回転体の回転に伴って該被検出体と順次相対することに基づいて割り込み信号を発生することを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の車両用回転速度検出装置。

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