JP5854001B2

JP5854001B2 - エンジン制御用回転角処理システム及びエンジン制御装置

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Publication number: JP5854001B2
Application number: JP2013130541A
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Inventors: 振明袁
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Description

本発明は、エンジン回転角センサから出力される信号に基づいてエンジン回転角度を計算するエンジン制御用回転角処理システム及びエンジン制御装置に関する。

エンジン回転角センサは、エンジンのクランク軸の回転角度を示す回転角信号と、クランク軸の所定の回転位置（基準位置）を示す基準位置信号とを出力する。回転角信号としては、クランク軸が設定角度回転する毎に１個のパルスを発生する信号（即ち、クランク軸１回転で設定個数のパルスを発生する信号）が出力される。基準位置信号としては、クランク軸が１回転する毎に基準位置で１個のパルスを発生する信号が出力される。エンジン制御装置は、エンジン回転角センサから出力される回転角信号及び基準位置信号に基づいてエンジン回転角度（基準位置からのクランク軸の回転角度）を計算して求める。そして、エンジン制御装置は、上記計算して求めたエンジン回転角度に基づいてエンジンを制御している（燃料噴射制御や点火制御等）。

米国特許第４２３３５９２号公報

上記構成において、エンジンの回転数が低い場合に、エンジンをきめ細かく制御することが要請されてきており、そのため、エンジン回転角センサから高分解能の回転角信号、例えばクランク軸１回転で３６０個のパルスを発生する回転角信号を出力させる構成が考えられている。しかし、このような構成の場合、エンジンの回転数が高くなると、エンジン回転角センサから出力される回転角信号の単位時間当たりのパルス数がかなり多くなり、パルス間隔がかなり短くなる。このため、エンジン制御装置内のマイクロコンピュータによる上記回転角信号のデータ処理が間に合わなくなり、エンジンを正常に制御できなくなるおそれがある。

そこで、本発明の目的は、エンジンの回転数が低い場合に回転角センサから高分解能の回転角信号を出力する構成でありながら、エンジンの回転数が高い場合にもエンジン制御装置においてデータ処理を十分実行することができるエンジン制御用回転角処理システム及びエンジン制御装置を提供することにある。

請求項１の発明によれば、エンジンのクランク軸の回転角度を示す回転角信号と前記クランク軸の基準位置を示す基準位置信号とを出力する回転角センサと，前記回転角センサから出力された信号を入力して、信号処理を行うエンジン制御装置とを備え、前記回転角センサは、前記エンジンの回転数に応じて異なる分解能の回転角信号を出力すると共に、前記回転角信号の分解能が判別可能なように前記回転角信号と前記基準位置信号を関係付けて出力するように構成され、そして、前記エンジン制御装置は、前記回転角信号と前記基準位置信号の関係に基づいて前記回転角信号の分解能を判別するように構成されているので、エンジンの回転数が低い場合に回転角センサから高分解能の回転角信号を出力する構成でありながら、エンジンの回転数が高い場合にもエンジン制御装置においてデータ処理を十分実行することができる。

本発明の第１実施形態を示すエンジン制御用回転角処理システムのブロック図１°ＣＡの回転角信号の出力を続ける信号出力形態を示すタイムチャート１°ＣＡの回転角信号から５°ＣＡの回転角信号へ切り替える信号出力形態を示すタイムチャート５°ＣＡの回転角信号の出力を続ける信号出力形態を示すタイムチャート５°ＣＡの回転角信号から１°ＣＡの回転角信号へ切り替える信号出力形態を示すタイムチャート４種類の信号出力形態の特徴を表にして示す図回転角信号の分解能を判別する制御のフローチャート本発明の第２実施形態を示す図２相当図図３相当図図４相当図図５相当図図６相当図図７相当図本発明の第３実施形態を示す図２相当図図３相当図図４相当図図５相当図図６相当図図７相当図本発明の第４実施形態を示す図２相当図図３相当図図４相当図図５相当図図６相当図図７相当図

以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図７を参照して説明する。まず、図１は、本実施形態のエンジン制御用回転角処理システム１の概略構成を示すブロック図である。この図１に示すように、エンジン制御用回転角処理システム１は、回転センサ回路（回転角センサ）２と、エンジン制御装置３とを備えている。

回転センサ回路２は、エンジンのクランク軸（クランクロータ）４の回転角度を検出するセンサであり、回転角信号Ｓａと、基準位置信号Ｓｂとを出力する。回転センサ回路２は、エンジンの回転数が低い（例えば４０００ｒｐｍ未満）場合には、回転角信号Ｓａとして、クランク軸４が設定角度例えば１度回転する毎に１個のパルスを発生する信号（即ち、クランク軸４の１回転で３６０個（クランク軸４が２回転する１周期では７２０個）のパルスを発生する信号）を出力するように構成されている。そして、回転センサ回路２は、エンジンの回転数が高い（例えば４０００ｒｐｍ以上）場合には、回転角信号Ｓａとして、クランク軸４が例えば５度回転する毎に１個のパルスを発生する信号（即ち、クランク軸４の１回転で７２個（クランク軸４が２回転する１周期では１４４個）のパルスを発生する信号）を出力するように構成されている。尚、エンジンの回転数が低いか高いかの判定の閾値は、上記４０００ｒｐｍに限られるものではなく、実験や試作等に基づいて適宜他の数値に設定しても良い。

更に、回転センサ回路２は、基準位置信号Ｓｂとして、クランク軸４が１回転する毎に設定された回転位置、即ち、基準位置（例えばシリンダ内においてピストンの位置が最も高くなる位置ＴＤＣ）で１個のパルスを発生する信号を出力する。

また、エンジン制御装置３は、波形整形回路５と、マイクロコンピュータ６とを備える。波形整形回路５は、回転センサ回路２からの回転角信号Ｓａ及び基準位置信号Ｓｂを入力して、これらの信号をそれぞれＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換した回転角信号Ｓａ及び基準位置信号Ｓｂをマイクロコンピュータ６へ出力する。マイクロコンピュータ６は、波形整形回路５からのＡ／Ｄ変換された回転角信号Ｓａ及び基準位置信号Ｓｂを入力し、これらの信号に基づいてエンジン回転角度（基準位置からのクランク軸の回転角度）を計算して求める機能を有する。尚、マイクロコンピュータ６は、上記計算して求めたエンジン回転角度と、他の各種の信号とに基づいて、エンジンのインジェクタ（燃料噴射装置）を駆動制御するための駆動信号を生成すると共に、生成した駆動信号に基づいてインジェクタを駆動制御する機能を有する。

さて、回転センサ回路２は、回転角信号Ｓａ及び基準位置信号Ｓｂを出力する２個の出力端子を有しているだけで、回転角信号Ｓａが高分解能であるか低分解能であるかを識別する識別信号を出力する専用端子を有していない。そこで、本実施形態では、出力される回転角信号Ｓａが高分解能であるか低分解能であるかを判別するために、回転センサ回路２は、次に説明する通りの４種類の信号出力形態で回転角信号Ｓａ及び基準位置信号Ｓｂを出力するように構成されている。

具体的には、まず、図２に示すように、回転センサ回路２は、１度毎に１個のパルス（以下、角度単位が１°ＣＡと称す）の高分解能の回転角信号Ｓａを出力しているときに、１°ＣＡのパルス（回転角信号Ｓａ）が例えば１個入るパルス幅の基準位置信号Ｓｂを出力する場合、次回周期以降（時刻Ｔ１以降）も、１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａを出力し続ける。

次に、図３に示すように、１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａを出力しているときに、１°ＣＡのパルス（回転角信号Ｓａ）が例えば５個入るパルス幅の基準位置信号Ｓｂを出力する場合、次回周期以降（時刻Ｔ１以降）は、５度毎に１個のパルス（即ち、角度単位が５°ＣＡ）の低分解能の回転角信号Ｓａを出力するように切り替わる。

また、図４に示すように、５°ＣＡの低分解能の回転角信号Ｓａを出力しているときに、上記５°ＣＡのパルス（回転角信号Ｓａ）が例えば１個入るパルス幅の基準位置信号Ｓｂを出力する場合、次回周期以降（時刻Ｔ１以降）も、５°ＣＡの低分解能の回転角信号Ｓａを出力し続ける。

更に、図５に示すように、５°ＣＡの低分解能の回転角信号Ｓａを出力しているときに、５°ＣＡのパルス（回転角信号Ｓａ）が例えば１個も入らないパルス幅の基準位置信号Ｓｂを出力する場合、次回周期以降（時刻Ｔ１以降）は、１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａを出力するように切り替わる。

上記した図２から図５までの４種類の信号出力パターンを、まとめて表にして示すと、図６の表が得られる。尚、図６の信号パターン１は図２に対応し、図６の信号パターン２は図３に対応し、図６の信号パターン３は図４に対応し、図６の信号パターン４は図５に対応する。

次に、エンジン制御装置３のマイクロコンピュータ６の制御の中の、回転センサ回路２から出力される回転角信号Ｓａが高分解能であるか低分解能であるかを判別する制御部分について、図７のフローチャートを参照して説明する。まず、図７のステップＳ１０において、基準位置信号Ｓｂの立ち上りエッジを検知したか否かを判断する。ここで、基準位置信号Ｓｂの立ち上りエッジを検知していない場合には、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ１０の判断を繰り返す。

上記ステップＳ１０において、基準位置信号Ｓｂの立ち上りエッジを検知した場合には、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ２０へ進み、回転角信号Ｓａの有効エッジ（この場合、立ち上りエッジ）を検知したか否かを判断する。ここで、回転角信号Ｓａの有効エッジを検知したときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ３０へ進み、カウンタを＋１カウントアップし、ステップＳ４０へ進む。尚、カウンタは、ステップＳ１０を実行する前に、予め０クリアしておく。また、上記ステップＳ２０において、回転角信号Ｓａの有効エッジを検知しないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ４０へ進む。

ステップＳ４０では、基準位置信号Ｓｂの立ち下がりエッジを検知したか否かを判断する。ここで、基準位置信号Ｓｂの立ち下がりエッジを検知していない場合には、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ２０へ戻り、上述した処理を繰り返す。

また、上記ステップＳ４０において、基準位置信号Ｓｂの立ち下がりエッジを検知した場合には、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ５０へ進み、今回周期の回転角信号Ｓａの角度単位は１°ＣＡ（即ち、高分解能の回転角信号Ｓａ）であるか否かを判断する。ここで、今回周期の回転角信号Ｓａの角度単位が１°ＣＡであれば、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ６０へ進み、カウンタが１であるか否かを判断する。ここで、カウンタが１であるときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ７０へ進み、次回周期の回転角信号Ｓａの角度単位を１°ＣＡに（即ち、次回の回転角信号Ｓａは高分解能であると）設定する。一方、上記ステップＳ６０において、カウンタが１でないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ９０へ進み、次回の回転角信号Ｓａの角度単位を５°ＣＡに（即ち、次回の回転角信号Ｓａは低分解能であると）設定する。

一方、上記ステップＳ５０において、今回の回転角信号Ｓａの角度単位は１°ＣＡでないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ８０へ進み、カウンタが１であるか否かを判断する。ここで、カウンタが１であるときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ９０へ進み、次回の回転角信号Ｓａの角度単位を５°ＣＡに（即ち、次回の回転角信号Ｓａは低分解能であると）設定する。また、上記ステップＳ８０において、カウンタが１でないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ７０へ進み、次回の回転角信号Ｓａの角度単位を１°ＣＡに（即ち、次回の回転角信号Ｓａは高分解能であると）設定する。

マイクロコンピュータ６は、上述した図７のフローチャートの制御を実行することにより、図６の表に示す４つの信号パターンを識別する、即ち、次回周期の回転角信号Ｓａが高分解能（１°ＣＡ）であるか低分解能（５°ＣＡ）であるかを判別することができる。

上記構成の本実施形態においては、回転角センサ２は、エンジンの回転数に応じて異なる分解能の回転角信号Ｓａを出力すると共に、回転角信号Ｓａの分解能（角度単位）が判別可能なように回転角信号Ｓａと基準位置信号Ｓｂを関係付けて出力するように構成した。そして、エンジン制御装置３は、回転角信号Ｓａと基準位置信号Ｓｂの関係に基づいて回転角信号Ｓａの分解能を判別するように構成したので、エンジンの回転数が低い場合に回転角センサ２から高分解能の回転角信号Ｓａを出力する構成でありながら、エンジンの回転数が高い場合には、回転角センサ２から低分解能の回転角信号Ｓａが出力されると共に、エンジン制御装置３は上記低分解能の回転角信号Ｓａを入力して判別できることから、エンジン制御装置３においてデータ処理を十分実行することができる。

また、上記実施形態では、回転角信号Ｓａの分解能が変化するときに、基準位置信号Ｓｂのパルス幅を変更させることにより、基準位置信号Ｓｂのパルス幅内に存在する回転角信号Ｓａのパルスの個数に基づいて回転角信号Ｓａの分解能を判別する構成、具体的には、図６に示す４種類の信号出力形態を判別する構成としたので、エンジン制御装置３において、回転角信号Ｓａの分解能が高分解能から低分解能への変化または低分解能から高分解能への変化を正確に判別することができる。

（第２実施形態）
図８ないし図１３は、本発明の第２実施形態を示すものである。尚、第１実施形態と同一構成には、同一符号を付している。第２実施形態では、回転センサ回路２は、次に説明する通りの４種類の信号出力形態で回転角信号Ｓａ及び基準位置信号Ｓｂを出力するように構成されている。

具体的には、まず、図８に示すように、１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａを出力しているときに、電圧レベルが例えば５Ｖのパルスの基準位置信号Ｓｂを出力する場合、次回周期以降（時刻Ｔ１以降）も、１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａを出力し続ける。

次に、図９に示すように、１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａを出力しているときに、電圧レベルが例えば２．５Ｖのパルスの基準位置信号Ｓｂを出力する場合、次回周期以降（時刻Ｔ１以降）は、５°ＣＡの低分解能の回転角信号Ｓａを出力するように切り替わる。

また、図１０に示すように、５°ＣＡの低分解能の回転角信号Ｓａを出力しているときに、電圧レベルが例えば２．５Ｖのパルスの基準位置信号Ｓｂを出力する場合、次回周期以降（時刻Ｔ１以降）も、５°ＣＡの低分解能の回転角信号Ｓａを出力し続ける。

更に、図１１に示すように、５°ＣＡの低分解能の回転角信号Ｓａを出力しているときに、電圧レベルが例えば５Ｖのパルスの基準位置信号Ｓｂを出力する場合、次回周期以降（時刻Ｔ１以降）は、１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａを出力するように切り替わる。

上記した図８から図１１までの４種類の信号出力パターンを、まとめて表にして示すと、図１２の表が得られる。尚、図１２の信号パターン１は図８に対応し、図１２の信号パターン２は図９に対応し、図１２の信号パターン３は図１０に対応し、図１２の信号パターン４は図１１に対応する。

次に、エンジン制御装置３のマイクロコンピュータ６の制御の中の、回転センサ回路２からの回転角信号Ｓａが高分解能であるか低分解能であるかを識別する制御部分について、図１３のフローチャートを参照して説明する。まず、図１３のステップＳ１１０において、基準位置信号Ｓｂの立ち上りエッジを検知したか否かを判断する。ここで、基準位置信号Ｓｂの立ち上りエッジを検知していない場合には、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ１１０の判断を繰り返す。

上記ステップＳ１１０において、基準位置信号Ｓｂの立ち上りエッジを検知した場合には、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ１２０へ進み、基準位置信号Ｓｂの電圧レベルが例えば４Ｖ以上であるか否かを判断する。ここで、基準位置信号Ｓｂの電圧レベルが４Ｖ以上であるときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ１３０へ進み、次回の回転角信号Ｓａの角度単位を１°ＣＡに（即ち、次回の回転角信号Ｓａは高分解能であると）設定する。一方、上記ステップＳ１２０において、基準位置信号Ｓｂの電圧レベルが４Ｖ以上でないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ１４０へ進み、次回の回転角信号Ｓａの角度単位を５°ＣＡに（即ち、次回の回転角信号Ｓａは低分解能であると）設定する。

マイクロコンピュータ６は、上述した図１３のフローチャートの制御を実行することにより、図７の表に示す４つの信号パターンを、即ち、次回の回転角信号Ｓａが高分解能（１°ＣＡ）であるか低分解能（５°ＣＡ）であるかを識別することができる。

尚、上述した以外の第２実施形態の構成は、第１実施形態と同じ構成となっている。従って、第２実施形態においても、第１実施形態とほぼ同じ作用効果を得ることができる。特に、第２実施形態によれば、回転角信号Ｓａの分解能が変化するときに、基準位置信号Ｓｂのパルスの電圧レベルを変更させることにより、基準位置信号Ｓｂのパルスの電圧レベルに基づいて回転角信号Ｓａの分解能を判別できる構成、具体的には、図１２に示す４種類の信号出力形態を判別できる構成としたので、エンジン制御装置３において、回転角信号Ｓａの分解能が高分解能から低分解能への変化または低分解能から高分解能への変化を正確に判別することができる。

（第３実施形態）
図１４ないし図１９は、本発明の第３実施形態を示すものである。尚、第１実施形態と同一構成には、同一符号を付している。第３実施形態では、回転センサ回路２は、次に説明する通りの４種類の信号出力形態で回転角信号Ｓａ及び基準位置信号Ｓｂを出力するように構成されている。

具体的には、まず、図１４に示すように、１°ＣＡのパルス（回転角信号Ｓａ）が例えば５個入るパルス幅の基準位置信号Ｓｂを出力しているときに、その基準位置信号Ｓｂのパルス幅内に、１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａが５個出力されることを検知した場合、例えば１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａの立ち下りのエッジ数を５個カウントしたことを検知した場合、次回周期以降（時刻Ｔ１以降）も、１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａを出力し続ける。

次に、図１５に示すように、１°ＣＡのパルス（回転角信号Ｓａ）が例えば５個入るパルス幅の基準位置信号Ｓｂを出力しているときに、その基準位置信号Ｓｂのパルス幅内に、１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａが４個出力されることを検知した場合、例えば１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａの立ち下りのエッジ数を４個カウントしたことを検知した場合、次回周期以降（時刻Ｔ１以降）は、５°ＣＡの低分解能の回転角信号Ｓａを出力するように切り替わる。この場合、１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａの立ち下りのエッジ数を４個カウントするために、本実施形態では、５個目の１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａのデューティを長くして、５個目の１°ＣＡの回転角信号Ｓａの立ち下りエッジをカウントできないようにしている。

また、図１６に示すように、１°ＣＡのパルス（回転角信号Ｓａ）が例えば５個入るパルス幅の基準位置信号Ｓｂを出力しているときに、その基準位置信号Ｓｂのパルス幅内に、５°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａが１個出力されることを検知した場合、次回周期以降（時刻Ｔ１以降）も、５°ＣＡの低分解能の回転角信号Ｓａを出力し続ける。

更に、図１７に示すように、１°ＣＡのパルス（回転角信号Ｓａ）が例えば５個入るパルス幅の基準位置信号Ｓｂを出力しているときに、その基準位置信号Ｓｂのパルス幅内に、５°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａが１個も出力されないことを検知した場合、次回周期以降（時刻Ｔ１以降）は、１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａを出力するように切り替わる。この場合、５°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａの立ち下りのエッジ数を０個カウントするために、本実施形態では、５°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａのデューティを長くして、該１°ＣＡの回転角信号Ｓａの立ち下りエッジをカウントできないようにしている。

上記した図１４から図１７までの４種類の信号出力パターンを、まとめて表にして示すと、図１８の表が得られる。尚、図１８の信号パターン１は図１４に対応し、図１８の信号パターン２は図１５に対応し、図１８の信号パターン３は図１６に対応し、図１８の信号パターン４は図１７に対応する。

次に、エンジン制御装置３のマイクロコンピュータ６の制御の中の、回転センサ回路２からの回転角信号Ｓａが高分解能であるか低分解能であるかを識別する制御部分について、図１９のフローチャートを参照して説明する。まず、図１９のステップＳ２１０において、基準位置信号Ｓｂの立ち上りエッジを検知したか否かを判断する。ここで、基準位置信号Ｓｂの立ち上りエッジを検知していない場合には、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ２１０の判断を繰り返す。

上記ステップＳ２１０において、基準位置信号Ｓｂの立ち上りエッジを検知した場合には、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ２２０へ進み、回転角信号Ｓａの有効エッジ（この場合、立ち上りエッジ）を検知したか否かを判断する。ここで、回転角信号Ｓａの有効エッジを検知したときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ２３０へ進み、カウンタを＋１カウントアップし、ステップＳ２４０へ進む。尚、カウンタは、ステップＳ２１０を実行する前に、予め０クリアしておく。また、上記ステップＳ２２０において、回転角信号Ｓａの有効エッジを検知しないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ２４０へ進む。

ステップＳ２４０では、基準位置信号Ｓｂの立ち下りエッジを検知したか否かを判断する。ここで、基準位置信号Ｓｂの立ち下りエッジを検知していない場合には、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ２２０へ戻り、上述した処理を繰り返す。

また、上記ステップＳ２４０において、基準位置信号Ｓｂの立ち下りエッジを検知した場合には、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ２５０へ進み、今回周期の回転角信号Ｓａの角度単位は１°ＣＡ（即ち、高分解能の回転角信号Ｓａ）であるか否かを判断する。ここで、今回周期の回転角信号Ｓａの角度単位が１°ＣＡであれば、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ２６０へ進み、カウンタが５であるか否かを判断する。ここで、カウンタが５であるときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ２７０へ進み、次回周期の回転角信号Ｓａの角度単位を１°ＣＡに（即ち、次回の回転角信号Ｓａは高分解能であると）設定する。

一方、上記ステップＳ２６０において、カウンタが５でないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ２９０へ進み、次回周期の回転角信号Ｓａの角度単位を５°ＣＡに（即ち、次回の回転角信号Ｓａは低分解能であると）設定する。

一方、上記ステップＳ２５０において、今回周期の回転角信号Ｓａの角度単位は１°ＣＡでないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ２８０へ進み、カウンタが１であるか否かを判断する。ここで、カウンタが１であるときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ２９０へ進み、次回周期の回転角信号Ｓａの角度単位を５°ＣＡに（即ち、次回の回転角信号Ｓａは低分解能であると）設定する。また、上記ステップＳ２８０において、カウンタが１でないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ２７０へ進み、次回周期の回転角信号Ｓａの角度単位を１°ＣＡに（即ち、次回の回転角信号Ｓａは高分解能であると）設定する。

マイクロコンピュータ６は、上述した図１９のフローチャートの制御を実行することにより、図１８の表に示す４つの信号パターンを識別する、即ち、次回周期の回転角信号Ｓａが高分解能（１°ＣＡ）であるか低分解能（５°ＣＡ）であるかを判別することができる。

尚、上述した以外の第３実施形態の構成は、第１実施形態と同じ構成となっている。従って、第３実施形態においても、第１実施形態とほぼ同じ作用効果を得ることができる。特に、第３実施形態によれば、回転角信号Ｓａの分解能が変化するときに、回転角信号Ｓａのパルス幅が変更されることにより、基準位置信号Ｓｂのパルス幅内に存在する回転角信号Ｓａのパルスの立ち下げエッジの個数に基づいて回転角信号Ｓａの分解能を判別できる構成、具体的には、図１８に示す４種類の信号出力形態を判別できる構成としたので、回転角信号Ｓａの分解能が高分解能から低分解能への変化または低分解能から高分解能への変化を正確に判別することができる。

（第４実施形態）
図２０ないし図２５は、本発明の第４実施形態を示すものである。尚、第３実施形態と同一構成には、同一符号を付している。第４実施形態では、回転センサ回路２は、次に説明する通りの４種類の信号出力形態で回転角信号Ｓａ及び基準位置信号Ｓｂを出力するように構成されている。

具体的には、まず、図２０に示すように、１°ＣＡのパルス（回転角信号Ｓａ）が例えば５個入るパルス幅の基準位置信号Ｓｂを出力しているときに、その基準位置信号Ｓｂのパルス幅内に、１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａが５個出力されることを検知した場合、例えば１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａの立ち上り及び立ち下りのエッジ数を１０個カウントしたことを検知した場合、次回周期以降（時刻Ｔ１以降）も、１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａを出力し続ける。

次に、図２１に示すように、１°ＣＡのパルス（回転角信号Ｓａ）が例えば５個入るパルス幅の基準位置信号Ｓｂを出力しているときに、その基準位置信号Ｓｂのパルス幅内に、１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａが４個出力されることを検知した場合、例えば１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａの立ち上り及び立ち下りのエッジ数を９個カウントしたことを検知した場合、次回周期以降（時刻Ｔ１以降）は、５°ＣＡの低分解能の回転角信号Ｓａを出力するように切り替わる。この場合、１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａの立ち上り及び立ち下りのエッジ数を９個カウントするために、本実施形態では、５個目の１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａのデューティを長くして（即ち、回転角信号Ｓａの最後のパルスの立ち下げエッジをなくして回転角信号Ｓａのパルスを反転させるようにして）、５個目の１°ＣＡの回転角信号Ｓａの立ち下りエッジをカウントできないようにしている。

また、図２２に示すように、１°ＣＡのパルス（回転角信号Ｓａ）が例えば５個入るパルス幅の基準位置信号Ｓｂを出力しているときに、その基準位置信号Ｓｂのパルス幅内に、５°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａが１個出力されることを検知した場合、例えば５°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａの立ち上り及び立ち下りのエッジ数を２個カウントしたことを検知した場合、次回周期以降（時刻Ｔ１以降）も、５°ＣＡの低分解能の回転角信号Ｓａを出力し続ける。

更に、図２３に示すように、１°ＣＡのパルス（回転角信号Ｓａ）が例えば５個入るパルス幅の基準位置信号Ｓｂを出力しているときに、その基準位置信号Ｓｂのパルス幅内に、５°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａが１個も出力されないことを検知した場合、例えば５°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａの立ち上り及び立ち下りのエッジ数を１個カウントしたことを検知した場合、次回周期以降（時刻Ｔ１以降）は、１°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａを出力するように切り替わる。この場合、５°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａの立ち上り及び立ち下がりのエッジ数を１個カウントするために、本実施形態では、１個目の５°ＣＡの高分解能の回転角信号Ｓａのデューティを長くして（即ち、回転角信号Ｓａの最後のパルスの立ち上げエッジをなくして回転角信号Ｓａのパルスを反転させるようにして）、該１個目の５°ＣＡの回転角信号Ｓａの立ち下りエッジをカウントできないようにしている。

上記した図２０から図２３までの４種類の信号出力パターンを、まとめて表にして示すと、図２４の表が得られる。尚、図２４の信号パターン１は図２０に対応し、図２４の信号パターン２は図２１に対応し、図２４の信号パターン３は図２２に対応し、図２４の信号パターン４は図２３に対応する。

次に、エンジン制御装置３のマイクロコンピュータ６の制御の中の、回転センサ回路２からの回転角信号Ｓａが高分解能であるか低分解能であるかを識別する制御部分について、図２５のフローチャートを参照して説明する。まず、図２５のステップＳ３１０において、基準位置信号Ｓｂの立ち上りエッジを検知したか否かを判断する。ここで、基準位置信号Ｓｂの立ち上りエッジを検知していない場合には、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ３１０の判断を繰り返す。

上記ステップＳ３１０において、基準位置信号Ｓｂの立ち上りエッジを検知した場合には、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ３２０へ進み、回転角信号Ｓａの有効エッジ（この場合、立ち上りエッジ及び立ち下りエッジ）を検知したか否かを判断する。ここで、回転角信号Ｓａの有効エッジを検知したときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ３３０へ進み、カウンタを＋１カウントアップし、ステップＳ３４０へ進む。尚、カウンタは、ステップＳ３１０を実行する前に、予め０クリアしておく。また、上記ステップＳ３２０において、回転角信号Ｓａの有効エッジを検知しないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ３４０へ進む。

ステップＳ３４０では、基準位置信号Ｓｂの立ち下りエッジを検知したか否かを判断する。ここで、基準位置信号Ｓｂの立ち下りエッジを検知していない場合には、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ３２０へ戻り、上述した処理を繰り返す。

また、上記ステップＳ３４０において、基準位置信号Ｓｂの立ち下りエッジを検知した場合には、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ３５０へ進み、今回周期の回転角信号Ｓａの角度単位は１°ＣＡ（即ち、高分解能の回転角信号Ｓａ）であるか否かを判断する。ここで、今回周期の回転角信号Ｓａの角度単位が１°ＣＡであれば、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ３６０へ進み、カウンタが１０であるか否かを判断する。ここで、カウンタが１０であるときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ３７０へ進み、次回周期の回転角信号Ｓａの角度単位を１°ＣＡに（即ち、次回の回転角信号Ｓａは高分解能であると）設定する。

一方、上記ステップＳ３６０において、カウンタが１０でないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ３９０へ進み、次回周期の回転角信号Ｓａの角度単位を５°ＣＡに（即ち、次回の回転角信号Ｓａは低分解能であると）設定する。

一方、上記ステップＳ３５０において、今回の回転角信号Ｓａの角度単位が１°ＣＡでないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ３８０へ進み、カウンタが２であるか否かを判断する。ここで、カウンタが２であるときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ３９０へ進み、次回の回転角信号Ｓａの角度単位を５°ＣＡに（即ち、次回の回転角信号Ｓａは低分解能であると）設定する。また、上記ステップＳ３８０において、カウンタが２でないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ３７０へ進み、次回の回転角信号Ｓａの角度単位を１°ＣＡに（即ち、次回の回転角信号Ｓａは高分解能であると）設定する。

マイクロコンピュータ６は、上述した図２５のフローチャートの制御を実行することにより、図２４の表に示す４つの信号パターンを識別する、即ち、次回周期の回転角信号Ｓａが高分解能（１°ＣＡ）であるか低分解能（５°ＣＡ）であるかを識別することができる。

尚、上述した以外の第４実施形態の構成は、第３実施形態と同じ構成となっている。従って、第４実施形態においても、第３実施形態とほぼ同じ作用効果を得ることができる。特に、第４実施形態によれば、回転角信号Ｓａの分解能が変化するときに、回転角信号Ｓａの最後のパルスの立ち下げエッジまたは立ち上げエッジをなくして回転角信号Ｓａのパルスを反転させることにより、基準位置信号Ｓｂのパルス幅内に存在する回転角信号Ｓａのパルスの立ち上げエッジ及び立ち下げエッジの個数に基づいて回転角信号Ｓａの分解能を判別できる構成、具体的には、図２４に示す４種類の信号出力形態を判別できる構成としたので、回転角信号Ｓａの高分解能から低分解能への変化または低分解能から高分解能への変化を正確に判別することができる。

また、上記各実施形態では、回転角信号Ｓａの低分解能を、５°ＣＡに設定したが、これに限られるものではなく、１０°ＣＡに設定しても良いし、他の適切な数値に設定しても良い。そして、回転角信号Ｓａの高分解能についても、１°ＣＡに設定したが、これに限られるものではなく、他の適切な数値に設定しても良い。更に、上記各実施形態では、回転角信号の分解能を高低２段階に切り替えるように構成したが、これに代えて、回転角信号の分解能を３段階以上に切り替えるように構成しても良い。

図面中、１はエンジン制御用回転角処理システム、２は回転センサ回路（回転角センサ）、３はエンジン制御装置、４はクランク軸、５は波形整形回路、６はマイクロコンピュータを示す。

Claims

エンジンのクランク軸（４）の回転角度を示す回転角信号と前記クランク軸（４）の基準位置を示す基準位置信号とを出力する回転角センサ（２）と，
前記回転角センサ（２）から出力された信号を入力して、信号処理を行うエンジン制御装置（３）とを備え、
前記回転角センサ（２）は、前記エンジンの回転数に応じて異なる分解能の回転角信号を出力すると共に、前記回転角信号の分解能が判別可能なように前記回転角信号と前記基準位置信号を関係付けて出力するように構成され、
前記エンジン制御装置（３）は、前記回転角信号と前記基準位置信号の関係に基づいて前記回転角信号の分解能を判別するように構成されていることを特徴とするエンジン制御用回転角処理システム。
前記エンジン制御装置（３）は、前記回転角信号の分解能が変化するときに、前記基準位置信号のパルス幅が変更されることにより、前記基準位置信号のパルス幅内に存在する前記回転角信号のパルスの個数に基づいて前記回転角信号の分解能を判別できることを特徴とする請求項１記載のエンジン制御用回転角処理システム。
前記エンジン制御装置（３）は、前記回転角信号の分解能が変化するときに、前記基準位置信号のパルスの電圧レベルが変更されることにより、前記基準位置信号のパルスの電圧レベルに基づいて前記回転角信号の分解能を判別できることを特徴とする請求項１記載のエンジン制御用回転角処理システム。
前記エンジン制御装置（３）は、前記回転角信号の分解能が変化するときに、前記回転角信号のパルス幅が変更されることにより、前記基準位置信号のパルス幅内に存在する前記回転角信号のパルスの立ち下げエッジの個数に基づいて前記回転角信号の分解能を判別できることを特徴とする請求項１記載のエンジン制御用回転角処理システム。
前記エンジン制御装置（３）は、前記回転角信号の分解能が変化するときに、前記回転角信号の最後のパルスの立ち下げエッジまたは立ち上げエッジをなくして前記回転角信号のパルスを反転させることにより、前記基準位置信号のパルス幅内に存在する前記回転角信号のパルスの立ち上げエッジ及び立ち下げエッジの個数に基づいて前記回転角信号の分解能を判別できることを特徴とする請求項１記載のエンジン制御用回転角処理システム。
エンジンのクランク軸（４）の回転角度を示す回転角信号と前記クランク軸（４）の基準位置を示す基準位置信号とを出力するものであって、前記エンジンの回転数に応じて異なる分解能の回転角信号を出力すると共に、前記回転角信号の分解能が判別可能なように前記回転角信号と前記基準位置信号を関係付けて出力するように構成された回転角センサ（２）から出力された前記回転角信号と前記基準位置信号を入力して、信号処理を行うエンジン制御装置（３）において、
前記回転角信号と前記基準位置信号の関係に基づいて前記回転角信号の分解能を判別するように構成されていることを特徴とするエンジン制御装置（３）。
前記回転角信号の分解能が変化するときに、前記基準位置信号のパルス幅が変更されることにより、前記基準位置信号のパルス幅内に存在する前記回転角信号のパルスの個数に基づいて前記回転角信号の分解能を判別できるように構成されていることを特徴とする請求項６記載のエンジン制御装置（３）。
前記回転角信号の分解能が変化するときに、前記基準位置信号のパルスの電圧レベルが変更されることにより、前記基準位置信号のパルスの電圧レベルに基づいて前記回転角信号の分解能を判別できるように構成されていることを特徴とする請求項６記載のエンジン制御装置（３）。
前記回転角信号の分解能が変化するときに、前記回転角信号のパルス幅が変更されることにより、前記基準位置信号のパルス幅内に存在する前記回転角信号のパルスの立ち下げエッジの個数に基づいて前記回転角信号の分解能を判別できるように構成されていることを特徴とする請求項６記載のエンジン制御装置（３）。
前記回転角信号の分解能が変化するときに、前記回転角信号の最後のパルスの立ち下げエッジまたは立ち上げエッジをなくして前記回転角信号のパルスを反転させることにより、前記基準位置信号のパルス幅内に存在する前記回転角信号のパルスの立ち上げエッジ及び立ち下げエッジの個数に基づいて前記回転角信号の分解能を判別できるように構成されていることを特徴とする請求項６記載のエンジン制御装置（３）。