JPH08319875A - エンジン回転数検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械的部分や回路的部分の改変を必要とせず
に、システムの制御変更のみで安定したエンジン回転数
を演算精度を損なうことなく求めることができるエンジ
ン回転数検出装置を得る。 【構成】 エンジンのクランク軸１に関連して設けら
れ、クランク軸の回転に同期してエンジン回転数Ｒｅに
比例した周波数のパルスＰを所定クランク角毎に出力す
るセンサ手段２と、センサ手段から出力されるパルスに
基づいてエンジン回転数を演算するＥＣＵ３とを備え、
ＥＣＵは、パルスの各々の時刻差Δｔ（ｉ）を演算する
時刻差演算手段３１と、エンジンの作動行程のうちの１
行程分に相当する一定個数の時刻差を総和する総和演算
手段３４と、総和された時刻差Ｔｉの演算値に基づいて
エンジン回転数を演算する回転数演算手段３６とを含
み、エンジン作動行程中の回転変動の影響を平均化して
抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はクランク軸の回転に同
期して所定クランク角毎に生成されるパルスに基づいて
エンジン回転数を検出する装置に関し、特にエンジンの
４つの作動行程（吸気→圧縮→燃焼→排気）のうちの１
行程分に対応したパルス数に限定して周期演算を行うこ
とにより、１行程中に発生するパルス数の疎密状態を平
均化させ、安定したエンジン回転数を演算することので
きるエンジン回転数検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エンジン制御装置においては、
運転状態を把握して制御パラメータを決定するために、
常にエンジン回転数を検出している。このため、従来よ
り、たとえば、クランク軸に関連したセンサ手段を設
け、センサ手段からのパルスを計数してエンジン回転数
を演算するエンジン回転数検出装置が提案されている。

【０００３】しかしながら、クランク軸の回転に同期し
て生成されるパルスの計数値（エンジン回転数に対応す
る）は、各エンジン気筒の作動行程に応じて時間的に変
動することが知られている。なぜなら、１つの気筒に注
目すれば、一定期間内のパルス数は、燃焼行程において
最大となり、以下、排気行程、吸気行程、圧縮行程の順
に減少し、圧縮行程において最小となるからである。

【０００４】図８は一定期間内に計数されるパルス数Ｎ
ｐ（回転数情報）の時間変化を示す特性図である。ここ
では、クランク軸の１回転に対して２行程が行われる４
気筒ディーゼルエンジンの場合を示し、前述のように、
エンジン作動行程は４行程で１サイクルとなり、１サイ
クルの間にクランク軸は２回転することになる。

【０００５】また、４気筒エンジンの場合、各気筒は、
＃１気筒、＃３気筒、＃４気筒、＃２気筒の順で燃焼行
程（残りの気筒は、それぞれ４行程のうちの他の行程）
となるため、１行程（各気筒の１／２往復分に相当する
１ストローク）毎にパルス数Ｎｐはピーク値を示し、次
行程に移行する間にパルス数Ｎｐは最小値を示す。した
がって、図８のように、パルス数Ｎｐは、エンジン回転
数に応じて周期的に変動し、１行程（クランク軸１／２
回転）中に１つのピーク値を示すことになる。

【０００６】図９は一定期間内のパルス数Ｎｐを用いた
従来のエンジン回転数検出装置を概略的に示す構成図で
あり、図において、１はエンジン（図示せず）に直結さ
れて回転駆動されるクランク軸、１ａはクランク軸１の
外周に沿って等間隔（所定クランク角毎）に設けられた
磁性体からなる突起である。２は突起１ａに対向配置さ
れた電磁ピックアップ等からなるセンサであり、突起１
ａが対向する毎にパルスＰを出力する。

【０００７】３０はパルスＰに基づいてエンジン回転数
Ｒｅを求めるマイクロコンピュータからなるＥＣＵ（電
子制御ユニット）であり、一定期間内に入力されたパル
スＰの数Ｎｐを計数するパルス計数手段３０１と、パル
ス数Ｎｐに基づいてエンジン回転数Ｒｅを演算する回転
数演算手段３０２とを備えている。

【０００８】図１０は図９内のパルス計数手段３０１の
動作を示す説明図であり、（ａ）はエンジン回転数Ｒｅ
が大きい（パルスＰの発生数Ｎｐが大きい）場合、
（ｂ）はエンジン回転数Ｒｅが小さい（パルスＰの発生
数Ｎｐが小さい）場合をそれぞれ示す。

【０００９】図１０において、Ｔはパルス数Ｎｐを計数
するための一定期間であり、所望のデータ（パルス数Ｎ
ｐ）が得られる程度の時間にあらかじめ設定されてい
る。ｔｃはエンジン回転数Ｒｅを演算するタイミング
（微小時間）であり、各演算タイミングｔｃにおいて
は、直前の一定期間Ｔ内で計数されたデータ（パルス数
Ｎｐ）に基づいてエンジン回転数Ｒｅが演算される。

【００１０】図１０から明らかなように、一定期間Ｔ内
で計数されるパルス数Ｎｐ（パルスＰの発生頻度）は、
エンジン回転数Ｒｅが大きい場合（ａ）には大きく、エ
ンジン回転数Ｒｅが小さい場合（ｂ）には小さくなる。
また、図１０（ｂ）のように、低回転時においては、エ
ンジン作動行程中の回転数変動が大きくなり、パルスＰ
の発生頻度が１行程中に変動する（図８参照）。

【００１１】特に、低回転時においては、一定期間Ｔ内
で計数されるパルス数Ｎｐが著しく減少し、１行程分
（クランク軸１の１／２回転分）に満たない場合もあり
得る。したがって、パルス数Ｎｐの計数値は、計数タイ
ミング（一定期間Ｔ）に依存して増減し、たとえば、図
８のように、各行程中の燃焼制御時に最大となり、各行
程の過渡時に最小となる。

【００１２】このように、従来装置においては、パルス
数Ｎｐの計数値に基づいてエンジン回転数Ｒｅを演算し
ているが、演算タイミングｔｃ（作動行程）毎にパルス
数Ｎｐが変化するうえ、計数対象となるパルスＰの対応
する行程が不明であるため、正確なエンジン回転数Ｒｅ
を求めることができない。特に、低回転時においては、
エンジン回転数Ｒｅの変動が大きいため、エンジン回転
数Ｒｅの演算値に大きな誤差が発生することになる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来のエンジン回転数
検出装置は以上のように、一定期間Ｔ内で計数されたパ
ルス数Ｎｐに基づいてエンジン回転数Ｒｅを演算してい
るので、実際のエンジン作動行程中のエンジン回転数
（パルス数Ｎｐ）が変動することから、１行程中のパル
スＰの発生頻度の疎密による影響によって、パルス数Ｎ
ｐの計数値に変動が生じてしまい、結局、エンジン回転
数Ｒｅの演算値に誤差を生じるという問題点があった。
また、パルス数Ｎｐの変動を抑制しようとすると、その
ための処理装置がさらに必要となり、コストアップにつ
ながるという問題点があった。

【００１４】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、１行程分に対応した一定のパル
ス数に限定して周期演算を行うことにより、行程中のパ
ルスの発生頻度の疎密を平均化して安定した回転数を演
算することのできるエンジン回転数検出装置を得ること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るエンジン回転数検出装置は、エンジンのクランク軸に
関連して設けられ、クランク軸の回転に同期してエンジ
ン回転数に比例した周波数のパルスを所定クランク角毎
に出力するセンサ手段と、センサ手段から出力されるパ
ルスに基づいてエンジン回転数を演算するＥＣＵとを備
え、ＥＣＵは、パルスの各々の時刻差を演算する時刻差
演算手段と、エンジンの作動行程のうちの１行程分に相
当する一定個数の時刻差を総和する総和演算手段と、総
和された時刻差の演算値に基づいてエンジン回転数を演
算する回転数演算手段とを含むものである。

【００１６】また、この発明の請求項２に係るエンジン
回転数検出装置は、請求項１において、ＥＣＵは、時刻
差を常に一定個数分の最新データ列として確保するため
の確保ＲＡＭと、確保ＲＡＭ内のアドレスを移動させて
常に一定個数の時刻差を確保するためのポインタとを含
むものである。

【００１７】また、この発明の請求項３に係るエンジン
回転数検出装置は、請求項１または請求項２において、
総和演算手段は、演算処理を一定周期毎に行うととも
に、演算処理中に時刻差演算手段の割り込み演算機能を
禁止する禁止手段を含むものである。

【００１８】また、この発明の請求項４に係るエンジン
回転数検出装置は、請求項１から請求項３までのいずれ
かにおいて、ＥＣＵは、パルスに基づいてエンジン回転
数の低回転状態を判定するための判定手段と、判定結果
に応答してエンジン回転数のデータを固定するデータ固
定手段とを含み、回転数演算手段は、判定結果に応答し
て演算機能が禁止されるものである。

【００１９】また、この発明の請求項５に係るエンジン
回転数検出装置は、請求項４において、判定手段は、エ
ンジン回転数の低回転状態のみならず回転数０状態を判
定するための判定しきい値を有し、データ固定手段は、
判定結果に応答して、エンジン回転数を低回転数または
回転数０状態に切り換えるものである。

【００２０】

【作用】この発明の請求項１においては、１行程（クラ
ンク軸１／２回転）分に相当する一定個数のパルス検出
期間を演算して、エンジン作動行程中のパルスの発生頻
度の疎密（回転変動）の影響を平均化して抑制すること
により、安定したエンジン回転数を求める。

【００２１】また、この発明の請求項２においては、確
保ＲＡＭに内に常に一定個数分の時刻差データ列を保持
することにより、一定個数の計数期間中に次の演算タイ
ミングが発生しても常に最新の一定個数分の計数期間を
演算可能にする。

【００２２】また、この発明の請求項３においては、総
和演算を一定周期毎に行い、総和演算中には時刻差演算
手段の割り込み演算機能を禁止することにより誤演算を
防止する。

【００２３】また、この発明の請求項４においては、時
刻差データが低回転異常値を示す場合、エンジン回転数
を無条件に固定データとして無駄な時間浪費を防止す
る。

【００２４】また、この発明の請求項５においては、低
回転異常値の判定しきい値を有し、固定データを低回転
数状態または回転数０状態に切り換え、固定データの信
頼性を向上させる。

【００２５】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例１を図について説明
する。図１はこの発明の実施例１を示す機能ブロック図
であり、３はＥＣＵ３０に対応しており、１、１ａ、
２、ＰおよびＲｅは前述と同様のものである。この場
合、ＥＣＵ３は、以下の要素３１〜３９により構成され
ている。

【００２６】３１はパルスＰが入力される毎に各パルス
間の所要時間すなわち時刻差Δｔ（ｉ）を演算する時刻
差演算手段、３２は時刻差Δｔ（ｉ）を常に一定個数分
の最新データ列として確保する一定バイト数の確保ＲＡ
Ｍ、３３は確保ＲＡＭ３２内のアドレスを順次移動させ
て常に一定個数の時刻差Δｔ（ｉ）を確保するためのポ
インタである。

【００２７】３４はエンジンの作動行程のうちの１行程
分に相当する一定個数の時刻差Δｔ（ｉ）を総和する総
和演算手段、３５は総和演算手段３４におけるデータ総
和演算数を計数する個数カウンタ、３６は時刻差Δｔ
（ｉ）の総和演算値Ｔｉに基づいてエンジン回転数Ｒｅ
１を演算する回転数演算手段である。

【００２８】３７はパルスＰに基づいてエンジン回転数
の低回転状態を判定するための判定カウンタ（判定手
段）、３８は判定カウンタ３７の判定結果Ｄに応答して
エンジン回転数のデータをＲｅ２に固定するデータ固定
手段、３９は演算されたエンジン回転数Ｒｅ１または固
定されたエンジン回転数Ｒｅ２を最終的なエンジン回転
数Ｒｅとして出力するデータ出力手段である。

【００２９】なお、回転数演算手段３６は、低回転状態
を示す判定結果Ｄに応答して演算機能が禁止される。し
たがって、データ出力手段３９は、通常時には演算され
たエンジン回転数Ｒｅ１を出力し、低回転状態が判定さ
れた場合には、固定されたエンジン回転数Ｒｅ２を出力
することになる。

【００３０】また、判定手段３７は、エンジン回転数の
低回転状態のみならず回転数０状態を判定するための判
定しきい値（後述する）を有し、データ固定手段３８
は、判定結果Ｄに応答して、エンジン回転数Ｒｅ２を低
回転数または回転数０状態に切り換えるようになってい
る。

【００３１】図２〜図５は図１内のＥＣＵ３の動作を示
すフローチャートであり、図２は時刻差演算手段３１〜
ポインタ３３によるパルスＰの検出処理動作、図３は総
和演算手段３４および個数カウンタ３５による確保デー
タの演算処理動作、図４は回転数演算手段３６によるエ
ンジン回転数Ｒｅ１の演算処理動作、図５は判定カウン
タ３７およびデータ固定手段３８による低回転状態の判
定処理動作を、それぞれ示す。

【００３２】図６は時刻差演算手段３１〜個数カウンタ
３５の動作を図式的に示す説明図であり、（ａ）はエン
ジン回転数Ｒｅが大きい（パルスＰの発生数Ｎｐが大き
い）場合、（ｂ）はエンジン回転数Ｒｅが小さい（パル
スＰの発生数Ｎｐが小さい）場合をそれぞれ示す。

【００３３】図６において、ｔｃは前述と同様の演算タ
イミングであり、Ｔｉ１１およびＴｉ１２はエンジン回
転数Ｒｅが大きい場合の総和演算値（一定個数分のパル
ス周期）、Ｔｉ２１およびＴｉ２２はエンジン回転数Ｒ
ｅが小さい場合の総和演算値である。また、ここでは、
クランク軸１に１８個の突起１ａを設けた場合を想定し
て、一定個数（クランク軸１の１／２回転分に対応した
突起１ａの個数）を９個としている。

【００３４】図７は確保ＲＡＭ３２内のメモリ空間をポ
インタ３３と関連させて示す説明図であり、Ｚはクラン
ク軸１に設けられた突起１ａの数に相当するクランク軸
１の１回転分のパルス数、Ｚ／２は１行程分のパルスＰ
の数すなわち一定個数、ｔ（ｉ−３）、…、ｔ（ｉ）は
各パルスＰの検出時刻である。ポインタ３３は、各パル
スＰの検出時に、前回の検出時刻ｔ（ｉ−１）からの経
過時間を時刻差Δｔ（ｉ）として確保ＲＡＭ３２内の現
在アドレスに対応したメモリ空間に格納し、次のアドレ
スに移動するようになっている。

【００３５】次に、図６および図７を参照しながら、図
１に示したこの発明の実施例１の動作について説明す
る。まず、ＥＣＵ３内の時刻差演算手段３１は、時刻ｔ
（ｉ）においてセンサ２からのパルスＰを検出したと
き、１つ前のパルスＰの検出時刻ｔ（ｉ−１）からの所
要時間を時刻差Δｔ（ｉ）として計測する。このとき、
時刻差Δｔ（ｉ）は、以下の式（１）で表わされる。

【００３６】 Δｔ（ｉ）＝ｔ（ｉ）−ｔ（ｉ−１） …（１）

【００３７】式（１）で演算された時刻差Δｔ（ｉ）の
計測量は、ポインタ３３が指定した確保ＲＡＭ３２内の
アドレス空間に順次格納される。実際には、後述するよ
うに、前回および今回の各パルス検出時刻が時刻ＲＡＭ
（図示せず）に一旦取り込まれた後、時刻差Δｔ（ｉ）
が演算される。続いて、総和演算手段３４は、１行程分
の各パルス間の所要時間すなわち時刻差Δｔ（ｉ）の総
和演算値Ｔｉを、確保ＲＡＭ３２内のデータの合計によ
り、以下の式（２）のように求める。

【００３８】Ｔｉ＝Σ｛Δｔ（ｋ）｝ …（２）

【００３９】但し、式（２）において、時刻差Δｔ
（ｋ）は、ｋ＝ｉ−Ｚ／２＋１、…、ｉ−１、ｉ、の範
囲で、Ｚ／２個（一定個数）分のデータが総和される。
なお、時刻差演算手段３１によりパルス間の時刻差Δｔ
（ｉ）を演算し確保ＲＡＭ３２に格納する処理動作は、
パルスＰが生成される毎に行われるが、総和演算手段３
４による処理動作は、一定演算周期毎に行われる。これ
により、総和演算値Ｔｉは、常に１行程に相当する一定
個数分のパルス周期を示し、１行程内で変動するパルス
Ｐの発生頻度の疎密状態が平均化されて、変動による影
響が抑制される。

【００４０】すなわち、エンジン回転数Ｒｅが大きい場
合には、図６（ａ）のように小さい総和演算値Ｔｉ１１
およびＴｉ１２となり、エンジン回転数Ｒｅが小さい場
合には、図６（ｂ）のように大きい総和演算値Ｔｉ２１
およびＴｉ２２となり、いずれの場合も安定した値が算
出される。特に、図６（ｂ）のように、エンジン回転数
Ｒｅが小さくパルスＰの発生頻度が不安定な場合にも、
変動に関係なく安定した総和演算値Ｔｉ２１およびＴｉ
２２が得られる。

【００４１】また、このとき、総和演算手段３４による
処理は、演算タイミングｔｃで示すように一定周期毎に
行われるので、図６（ｂ）のように、各演算対象期間す
なわち前々回の総和演算値Ｔｉ２１と前回の総和演算値
Ｔｉ２２とが重なり会う場合もあり得る。しかし、図７
のように、確保ＲＡＭ３２内に常に一定個数分のデータ
が格納されているので、総和演算処理動作に何ら支障を
及ぼすことはない。

【００４２】このように、エンジン作動行程の１行程分
（クランク軸１の１／２回転分）のパルスＰを平均化す
ることにより、作動行程内での回転変動による影響を抑
制することができる。また、一定個数のデータ総和演算
処理を行うのみでフィルタ処理演算を行う必要がないの
で、演算精度を向上させることができる。

【００４３】また、各パルスＰの入力所要時間を確保Ｒ
ＡＭ３２内に格納する際、ポインタ３３を移動させるこ
とにより、常に一定個数分の最新データ列を確保してお
くことにより、確保ＲＡＭ３２内のデータを移動させる
必要がなく、データ移動処理時間を短くすることができ
る。なお、演算異常の発生を防ぐため、たとえば確保Ｒ
ＡＭ３２内のデータの総和演算処理中においては、パル
スＰを検出するための割り込み処理を禁止する。

【００４４】一方、判定カウンタ３７は、各パルスＰの
発生間隔を参照し、確保ＲＡＭ３２内のデータ異常（オ
ーバーフロー状態）を示す場合に、判定結果Ｄを出力し
て、データ固定手段３８を介して、エンジン回転数を無
条件に固定データＲｅ２とする。すなわち、エンジン回
転数が極端に減少した場合に、異常な回転数を演算する
ことなく、積極的に固定データＲｅ２とする。

【００４５】また、判定カウンタ３７は、パルスＰの発
生間隔検出のための判定しきい値を有し、判定しきい値
を越えたか否かにより、固定データを低回転数状態と回
転数なし（０ｒｐｍ）状態とに切り換える。

【００４６】以下、図２〜図５を参照しながら、この発
明の実施例１の具体的な制御処理動作について説明す
る。まず、ＥＣＵ３内の時刻差演算手段３１は、クラン
ク軸１に関連したセンサ２からのパルスＰに応答して、
パルス検出時の割り込み処理ルーチン（図２）を実行す
る。

【００４７】すなわち、ステップＳ２１０において、各
パルス間の時刻差Δｔ（ｉ）を演算するのに先立って、
必要な時刻データとなる前回のパルス検出時刻ｔ（ｉ−
１）および今回のパルス検出時刻ｔ（ｉ）を、時刻差演
算手段３１内の時刻ＲＡＭに取り込む。

【００４８】また、ステップＳ２１２において、確保Ｒ
ＡＭ３２に対するアドレス移動用のポインタ３３（図７
参照）をカウント（インクリメント）することにより、
１つ下にシフトされた確保ＲＡＭ３２内のアドレスを示
す処理を行う。これにより、後述するステップＳ２１８
において演算される時刻差Δｔ（ｉ）（＝ｔ（ｉ）−ｔ
（ｉ−１））のデータ値は、一定バイト数の確保ＲＡＭ
３２に対してポインタ３３が示す最新パルス用のアドレ
スのメモリ空間に格納可能な状態になる。

【００４９】なお、前述のように、ポインタ３３の示す
アドレス位置は、パルスＰの検出毎に、次のパルス用の
確保ＲＡＭ３２内のアドレスに順次下方にシフト変更さ
れ、確保ＲＡＭ３２の最下点に達したときには最上点に
戻り、常に確保ＲＡＭ３２内のメモリ空間をサイクリッ
クに指示するように設定されている。

【００５０】このため、ポインタ３３の移動ステップＳ
２１２に続いて、ステップＳ２１４において、ポインタ
３３のカウント値（パルス検出時刻のデータ数に依存す
る）が確保ＲＡＭ３２内の所定データ個数（すなわち、
図７内のＺ／２）に達したか否かを判定する。もし、判
定結果がＮＯであって、カウント値が確保ＲＡＭ３２の
バイト数以下（すなわち、確保ＲＡＭ３２の最下点Ｚ／
２またはそれより上）を示していれば、そのままステッ
プＳ２１８に進む。

【００５１】一方、ステップＳ２１４の判定結果がＹＥ
Ｓであって、ポインタ３３のカウント値が確保ＲＡＭ３
２の最下点Ｚ／２より下（大きい値）を示していれば、
ステップＳ２１６において、ポインタ３３内のポインタ
カウンタをクリアする。これにより、ポインタ３３が次
回に示すアドレス位置を確保ＲＡＭ３２の最上点とし、
且つ、少数パルス（低回転）処理における演算禁止フラ
グ（後述する）をクリアした後、ステップＳ２１８に進
む。以上のステップＳ２１０〜Ｓ２１６により、以下の
時刻差Δｔ（ｉ）のデータを確保するためのメモリ空間
が確実に割り当てられる。

【００５２】続いて、ステップＳ２１８において、今回
のパルス検出時刻ｔ（ｉ）から前回のパルス検出時刻ｔ
（ｉ−１）を減算し、これをパルス間の所要時間すなわ
ち時刻差Δｔ（ｉ）として、上記処理ステップＳ２１２
でカウントされたポインタ３３の示す確保ＲＡＭ３２の
アドレス内に演算結果を格納する。

【００５３】このとき、移動式のポインタ３３は、パル
スＰの検出毎に最新パルスに関する時刻差Δｔ（ｉ）を
確保するためのアドレスを示すので、確保ＲＡＭ３２内
には常に最新データが確実に格納される。また、確保Ｒ
ＡＭ３２には、常に一定パルス数分（１行程分に相当す
るＺ／２個）の最新パルス間の時刻差Δｔ（ｉ）が確保
される。

【００５４】続いて、ステップＳ２２０において、次回
のパルス検出時の時刻差演算に使用可能にするために、
今回のパルス検出時刻ｔ（ｉ）を、前回のパルス検出時
刻ｔ（ｉ−１）として時刻ＲＡＭに確保する。また、ス
テップＳ２２２において、パルス間の時刻差Δｔ（ｉ）
が正常に確保されたことから、少数パルス（低回転）判
定用のカウンタ（後述する）をクリアする。

【００５５】以上のステップＳ２１０〜Ｓ２２２からな
る時刻差データ演算ルーチンは、パルスＰが検出される
毎に、時刻差演算手段３１の割り込み処理により繰り返
し実行され、常に最新の時刻差データ列を確保ＲＡＭ３
２内に格納する。

【００５６】次に、総和演算手段３４による一定周期の
演算処理ルーチン（図３）について説明する。まず、総
和演算処理中において、パルス検出用の割り込み処理
（図２）が行われて確保ＲＡＭ３２内の時刻差データが
更新されると、総和演算処理に異常が発生するため、総
和演算中には図１の割り込み処理を禁止する必要があ
る。

【００５７】したがって、ステップＳ３１０において、
確保ＲＡＭ３２内の時刻差データの総和演算中にはパル
ス検出による割り込み処理（図１）を実行しないよう
に、割り込み禁止処理を行う。続いて、ステップＳ３１
２において、確保ＲＡＭ３２内の時刻差データの総和デ
ータを格納する総和用ＲＡＭ（図示せず）を初期化し、
また、ステップＳ３１４において、確保ＲＡＭ３２内の
データ個数を計数する個数カウンタを初期化する。

【００５８】なお、確保ＲＡＭ３２内の時刻差データ
（確保データ）を総和したデータを格納するための総和
用ＲＡＭと、確保データの個数を計数するための個数カ
ウンタとは、ともに総和演算手段３４内に設けられてい
るものとする。

【００５９】続いて、ステップＳ３１６において、総和
用ＲＡＭに確保データを加算し、ステップＳ３１８にお
いて、確保データの個数カウンタをカウント（インクリ
メント）する。続いて、ステップＳ３２０において、確
保データの個数カウンタの計数値を参照することによ
り、確保データ数（Ｚ／２）の全てが加算終了したか否
かをチェックする。

【００６０】もし、ステップＳ３２０の判定結果がＮＯ
であって、全確保データのカウントがまだ終了していな
ければ、ステップＳ３１６に戻って確保データの加算処
理を繰り返す。一方、ステップＳ３２０の判定結果がＹ
ＥＳであって、全確保データの加算が終了していれば、
ステップＳ３２２に進み、総和演算が終了したことか
ら、割り込み禁止処理を解除して割り込み許可状態に復
帰させる。

【００６１】こうして、確保データの総和演算値を求め
ることで、一定パルス数分（１行程分）のパルス間の所
要時間Ｔｉ（＝ΣΔｔ（ｉ））が求められる。総和演算
ルーチン（図３）の終了時点において、総和演算手段３
４内の総和用ＲＡＭ内には全確保データの総和時間（つ
まり、一定個数前のパルス検出時刻から今回のパルス検
出時刻までの所要時間）が確保されていることになる。

【００６２】次に、回転数演算手段３６によりエンジン
回転数Ｒｅ１を求めるためのメイン演算処理ルーチン
（図４）について説明する。まず、ステップＳ４１０に
おいて、エンジン回転数Ｒｅ１が演算可能か否かを示す
演算禁止フラグをチェックする。なお、演算禁止フラグ
は、少数パルス（低回転）チェック判定時（後述する）
において、エンジン回転数Ｒｅを固定データＲｅ２とし
た場合にセットされる。

【００６３】もし、ステップＳ４１０の判定結果がＹＥ
Ｓであって、演算禁止フラグがセットされていれば、エ
ンジン回転数Ｒｅ１の演算が不可能であるから、図４の
メインルーチンを直ちに終了する。一方、ステップＳ４
１０の判定結果がＮＯであって、演算禁止フラグがクリ
アされていれば、ステップＳ４１２において、一定パル
ス数分のパルス間の所要時間Ｔｉ（クランク軸１の１／
２回転分）を２倍し、クランク軸１の１回転分の所要時
間２Ｔｉを求める。

【００６４】なお、前述のように、確保パルス数（Ｚ／
２）は、エンジン作動行程の１行程（クランク軸１の１
／２回転）分のパルス数とする。続いて、ステップＳ４
１４において、ステップＳ４１２で演算された１回転分
の所要時間２Ｔｉの逆数をとることにより、以下の式
（３）のように、エンジン回転数Ｒｅ１の演算値を求め
る。

【００６５】Ｒｅ１＝（１／２）／Ｔｉ …（３）

【００６６】上記式（３）のように、一定パルス数分の
パルス間の所要時間Ｔｉを用いた演算により、エンジン
回転数Ｒｅ１を求めることができる。こうして演算され
たエンジン回転数Ｒｅ１は、最終的なエンジン回転数Ｒ
ｅとしてデータ出力手段３９から出力される。

【００６７】しかしながら、図４の演算処理のみでは、
パルス間の所要時間ｔ（ｉ）がＥＣＵ３内のフリーラン
ニングカウンタの計測範囲を越えオーバーフローした場
合（つまり、検出対象であるエンジン回転数が極端に減
少または０となった場合）において、一定数の最新パル
ス間の各所要時間Δｔ（ｉ）が確保されていることか
ら、演算異常を起こすおそれがある。これを防ぐため検
出パルスの数について、少数パルス判定を行う必要があ
る。

【００６８】したがって、パルスＰによる割り込み処理
（図２）、確保ＲＡＭ３２内のデータ総和処理（図３）
およびエンジン回転数演算処理（図４）とは別に、判定
カウンタ３７による少数パルス判定処理（図５）を設け
る必要がある。少数パルス判定処理を実行する判定カウ
ンタ３７は、その判定処理内においてパルスＰの検出時
にクリアされるカウンタを有し、次のパルスＰが検出さ
れるまで常にカウントを行うようになっている。

【００６９】次に、判定カウンタ３７およびデータ固定
手段３８による少数パルス（低回転状態）判定時の処理
ルーチン（図５）について説明する。まず、ステップＳ
５１０において、一定のタイミングで、少数パルス用の
判定カウンタ３７のカウント（インクリメント）を行
い、ステップＳ５１２において、判定カウンタ３７のカ
ウント値が低回転数の設定時間を超過しているか否かを
チェックする。

【００７０】もし、ステップＳ５１２の判定結果ＤがＮ
Ｏであって、カウント値が設定時間を超過していなけれ
ば、図５の判定処理ルーチンを直ちに終了する。一方、
ステップＳ５１２の判定結果ＤがＹＥＳであって、カウ
ント値が設定時間を超過していれば、ステップＳ５１４
において、カウント値がエンジン回転数Ｒｅ＝０に相当
する第２の設定時間（判定しきい値）を超過しているか
否かをチェックする。

【００７１】もし、ステップＳ５１４の判定結果ＤがＹ
ＥＳであって、カウント値が第２の設定時間を超過して
いれば、ステップＳ５１６において、エンジン回転数Ｒ
ｅ２を０に固定する。一方、ステップＳ５１４の判定結
果ＤがＮＯであって、カウント値が第２の設定時間を超
過していなければ、ステップＳ５１８において、エンジ
ン回転数Ｒｅ２を低回転数の固定値に設定する。

【００７２】続いて、ステップＳ５２０において、少数
パルス（低回転）判定後の通常判定時の確保データの格
納のために、ポインタ３３のカウンタの初期化を行う。
このとき、ポインタ３３のカウンタは、確保ＲＡＭ３２
内のアドレスの最上点の１つ上（アドレス０に相当）を
示し、正常演算復帰後に、パルス間データの確保ＲＡＭ
３２の最上点からデータ格納動作が始まるようにする。

【００７３】最後に、ステップＳ５２２において、通常
演算復帰後に、確保ＲＡＭ３２内の所定個数分（１行程
分）のＺ／２個のデータ列がそろうまで、総和演算およ
びエンジン回転数演算を禁止とするための演算禁止フラ
グをセットする。このように、判定カウンタ３７のカウ
ント数がある一定値（設定時間）に達した場合、低回転
数または回転数なし（０）と判定し、エンジン回転数Ｒ
ｅ２のデータを低回転数の固定データまたは０とするこ
とにより、時刻差Δｔ（ｉ）の計測時のオーバーフロー
による無駄時間を防止することができる。

【００７４】また、低回転判定期間中、および、通常検
出復帰後における１行程間のデータ確保完了までは、エ
ンジン回転数Ｒｅ１の演算処理を中断することにより、
異常演算結果をエンジン回転数Ｒｅとして出力すること
を防止することができる。

【００７５】実施例２．なお、上記実施例１では、各パ
ルスＰの前回の検出時刻ｔ（ｉ−１）および今回の検出
時刻ｔ（ｉ）を、それぞれ時刻差演算手段３１内の時刻
ＲＡＭに取り込んだ後、時刻差Δｔ（ｉ）を演算した
が、前回の検出時刻ｔ（ｉ−１）を保持しておき、今回
のパルス検出と同時に時刻差Δｔ（ｉ）を確保ＲＡＭ３
２内に格納してもよい。

【００７６】実施例３．また、判定カウンタ３７のカウ
ント値を第２の設定時間（判定しきい値）と比較し、２
段階の低回転状態および回転数０状態を判定するように
したが、低回転状態のみを判定して固定のエンジン回転
数Ｒｅ２を１段階に設定してもよい。

【００７７】

【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１によれ
ば、エンジンのクランク軸に関連して設けられ、クラン
ク軸の回転に同期してエンジン回転数に比例した周波数
のパルスを所定クランク角毎に出力するセンサ手段と、
センサ手段から出力されるパルスに基づいてエンジン回
転数を演算するＥＣＵとを備え、ＥＣＵは、パルスの各
々の時刻差を演算する時刻差演算手段と、エンジンの作
動行程のうちの１行程分に相当する一定個数の時刻差を
総和する総和演算手段と、総和された時刻差の演算値に
基づいてエンジン回転数を演算する回転数演算手段とを
含み、エンジン作動行程中の回転変動の影響を平均化し
て抑制するようにしたので、機械的部分や回路的部分の
改変を必要とせずに、システムの制御変更のみで安定し
たエンジン回転数を演算精度を損なうことなく求めるこ
とができるエンジン回転数検出装置が得られる効果があ
る。

【００７８】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、ＥＣＵは、時刻差を常に一定個数分の最
新データ列として確保するための確保ＲＡＭと、確保Ｒ
ＡＭ内のアドレスを移動させて常に一定個数の時刻差を
確保するためのポインタとを含むようにしたので、一定
個数の計数期間中に次の演算タイミングが発生しても常
に最新の一定個数分の計数期間を演算することのできる
エンジン回転数検出装置が得られる効果がある。

【００７９】また、この発明の請求項３によれば、請求
項１または請求項２において、総和演算手段は、演算処
理を一定周期毎に行うとともに、演算処理中に時刻差演
算手段の割り込み演算機能を禁止する禁止手段を含むよ
うにしたので、総和演算処理中の誤演算を防止すること
のできるエンジン回転数検出装置が得られる効果があ
る。

【００８０】また、この発明の請求項４によれば、請求
項１から請求項３までのいずれかにおいて、ＥＣＵは、
パルスに基づいてエンジン回転数の低回転状態を判定す
るための判定手段と、判定結果に応答してエンジン回転
数のデータを固定するデータ固定手段とを含み、回転数
演算手段は、判定結果に応答して演算機能が禁止される
ようにしたので、時刻差データが低回転異常値を示す場
合、エンジン回転数を無条件に固定データとして無駄な
時間浪費を防止することのできるエンジン回転数検出装
置が得られる効果がある。

【００８１】また、この発明の請求項５によれば、請求
項４において、判定手段は、エンジン回転数の低回転状
態のみならず回転数０状態を判定するための判定しきい
値を有し、データ固定手段は、判定結果に応答して、エ
ンジン回転数を低回転数または回転数０状態に切り換え
るようにしたので、固定データの信頼性を向上させたエ
ンジン回転数検出装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１を示す機能ブロック図で
ある。

【図２】 この発明の実施例１によるパルス検出時の割
り込み処理ルーチンを示すフローチャートである。

【図３】 この発明の実施例１による確保データの総和
演算ルーチンを示すフローチャートである。

【図４】 この発明の実施例１によるエンジン回転数の
メイン演算ルーチンを示すフローチャートである。

【図５】 この発明の実施例１による少数パルス判定ル
ーチンを示すフローチャートである。

【図６】 この発明の実施例１によるパルスおよび総和
期間を時系列的且つ図式的に示す説明図であり、（ａ）
は高回転時、（ｂ）は低回転時の状態をそれぞれ示す。

【図７】 この発明の実施例１によるパルス間の所要時
間を格納するための確保ＲＡＭのメモリ空間をポインタ
とともに示す説明図である。

【図８】 一般的なエンジン作動行程における回転数変
動を示す説明図である。

【図９】 従来のエンジン回転数検出装置を概略的に示
す構成図である。

【図１０】 従来のエンジン回転数検出装置によるパル
スおよび計測期間を時系列的且つ図式的に示す説明図で
あり、（ａ）は高回転時、（ｂ）は低回転時の状態をそ
れぞれ示す。

【符号の説明】

１ クランク軸、２ センサ、３ ＥＣＵ、３１ 時刻
差演算手段、３２ 確保ＲＡＭ、３３ ポインタ、３４
総和演算手段、３６ 回転数演算手段、３７判定カウ
ンタ（判定手段）、３８ データ固定手段、Ｄ 判定結
果、Ｐ パルス、Ｒｅ エンジン回転数、Ｒｅ１ 演算
されたエンジン回転数、Ｒｅ２ 固定されたエンジン回
転数、Δｔ（ｉ） 時刻差、Ｔｉ、Ｔｉ１１、Ｔｉ１
２、Ｔｉ２１、Ｔｉ２２ 総和時刻差の演算値、Ｓ２１
２ ポインタをインクリメントするステップ、Ｓ２１８
時刻差を演算するステップ、Ｓ３１０ 割り込み演算
機能を禁止するステップ、Ｓ３１６ 時刻差データを総
和演算するステップ、Ｓ４１４ エンジン回転数を演算
するステップ、Ｓ５１２、Ｓ５１４ 低回転状態を判定
するステップ、Ｓ５１６ 低回転数に固定するステッ
プ、Ｓ５１８ 回転数０状態に固定するステップ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのクランク軸に関連して設けら
   れ、前記クランク軸の回転に同期してエンジン回転数に
   比例した周波数のパルスを所定クランク角毎に出力する
   センサ手段と、 前記センサ手段から出力されるパルスに基づいて前記エ
   ンジン回転数を演算するＥＣＵとを備えたエンジン回転
   数検出装置において、 前記ＥＣＵは、 前記パルスの各々の時刻差を演算する時刻差演算手段
   と、 前記エンジンの作動行程のうちの１行程分に相当する一
   定個数の前記時刻差を総和する総和演算手段と、 前記総和された時刻差の演算値に基づいて前記エンジン
   回転数を演算する回転数演算手段とを含むことを特徴と
   するエンジン回転数検出装置。
2. 【請求項２】 前記ＥＣＵは、 前記時刻差を常に一定個数分の最新データ列として確保
   するための確保ＲＡＭと、 前記確保ＲＡＭ内のアドレスを移動させて常に前記一定
   個数の時刻差を確保するためのポインタとを含むことを
   特徴とする請求項１に記載のエンジン回転数検出装置。
3. 【請求項３】 前記総和演算手段は、演算処理を一定周
   期毎に行うとともに、前記演算処理中に前記時刻差演算
   手段の割り込み演算機能を禁止する禁止手段を含むこと
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載のエンジン
   回転数検出装置。
4. 【請求項４】 前記ＥＣＵは、 前記パルスに基づいて前記エンジン回転数の低回転状態
   を判定するための判定手段と、 前記判定結果に応答して前記エンジン回転数のデータを
   固定するデータ固定手段とを含み、 前記回転数演算手段は、前記判定結果に応答して演算機
   能が禁止されることを特徴とする請求項１から請求項３
   までのいずれかに記載のエンジン回転数検出装置。
5. 【請求項５】 前記判定手段は、前記エンジン回転数の
   低回転状態のみならず回転数０状態を判定するための判
   定しきい値を有し、 前記データ固定手段は、前記判定結果に応答して、前記
   エンジン回転数を低回転数または回転数０状態に切り換
   えることを特徴とする請求項４に記載のエンジン回転数
   検出装置。