(57)【要約】【課題】クランク軸の回転角度を精度良くかつ短時間で検出するために用いる信号を出力できる検出システム及び検出方法、並びにクランク軸の回転角度を短時間で精度良く検出できるだけでなく、エンジンを短時間で精度良く制御できる制御装置及び制御方法を提供する。【解決手段】クランク軸に設けられたロータの回転方向に所定の回転角度毎に形成された第１歯と第１歯と異なる形状の第２歯との通過を検出する検出装置から第１歯の通過を表す第１信号と第１歯又は第２歯の通過を表す第２信号とを取得する取得部と、取得部が取得した第１信号と第２信号とに基づいて第２歯の通過を判定する判定処理と、判定処理で判定した第２歯の通過に基づいて第２歯の形成されたロータが設けられたクランク軸の回転角度を検出する検出処理とを実行する制御部とを備える。これによれば、回転角度を短時間で精度良く検出できる。【選択図】図８
2010085331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを構成するクランク軸の回転方向に所定の回転角度毎に形成された磁性を有する第１歯と、前記第１歯と異なる形状の磁性を有する歯であって、前記クランク軸の回転角度を検出するために用いる第２歯とを有する前記クランク軸に設けられたロータと、
前記ロータの回転による形状の異なった前記第１歯と前記第２歯との通過が引き起こす磁界の変化の違いに基づいて、前記第１歯と前記第２歯との通過を検出すると共に、検出した前記第１歯の通過を表す第１信号と、前記第１歯又は前記第２歯の通過を表す第２信号とを出力する検出装置とを備える検出システム。
【請求項２】
前記検出装置は、磁界の変化により抵抗値が変化する第１磁気抵抗と第２磁気抵抗とを有し、
前記第１歯の高さは、前記第２歯の高さよりも高く、
前記第１磁気抵抗は、前記第１歯の前記第２歯よりも高い部分の通過がもたらす磁界の変化により抵抗値を変化させて、前記第１歯の通過を表す前記第１信号を生成し、
前記第２磁気抵抗は、前記第１歯と前記第２歯との通過がもたらす磁界の変化により抵抗値を変化させて、前記第１歯又は前記第２歯の通過を表す前記第２信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の検出システム。
【請求項３】
前記検出装置は、磁界の変化により抵抗値が変化する第１磁気抵抗と第２磁気抵抗とを有し、
前記第１歯の厚さは、前記第２歯の厚さよりも厚く、
前記第１磁気抵抗は、前記第１歯の前記第２歯よりも厚い部分の通過がもたらす磁界の変化により抵抗値を変化させて、前記第１歯の通過を表す前記第１信号を生成し、
前記第２磁気抵抗は、前記第１歯と前記第２歯との通過がもたらす磁界の変化により抵抗値を変化させて、前記第１歯又は前記第２歯の通過を表す前記第２信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の検出システム。
【請求項４】
クランク軸に設けられたロータの回転方向に所定の回転角度毎に形成された第１歯と前記第１歯と異なる形状の第２歯との通過を検出する検出装置から、前記第１歯の通過を表す第１信号と前記第１歯又は前記第２歯の通過を表す第２信号とを取得する取得部と、
前記取得部が取得した第１信号と第２信号とに基づいて、前記第２歯の通過を判定する判定処理と、
前記判定処理で判定した前記第２歯の通過に基づいて、前記第２歯の形成された前記ロータが設けられたクランク軸の回転角度を検出する検出処理と、
前記検出処理で検出した前記クランク軸の回転角度に基づいて、前記クランク軸を有するエンジンを制御するエンジン制御処理と、
を実行する制御部とを備える制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記取得部が取得した第２信号に基づいて、前記検出処理で検出した回転角度を更新する更新処理を更に実行することを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記取得部が前記第１歯の通過を表す第１信号を取得した場合に、前記第１歯又は前記第２歯の通過を表す第２信号を取得したか否かに基づいて、前記検出装置の異常を検出する第１異常検出処理と、
前記第１異常検出処理で検出した異常を通知するよう前記エンジンを有する車両の異常を通知する通知装置を制御する通知制御処理とを更に実行することを特徴とする請求項４又は５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記取得部が取得した第１信号と第２信号とが表す前記第２歯の通過と、前記第２歯がロータに形成された位置とに基づいて、前記検出装置の異常を検出する第２異常検出処理と、
前記第２異常検出処理で検出した異常を通知するよう前記エンジンを有する車両の異常を通知する通知装置を制御する通知制御処理とを更に実行することを特徴とする請求項４又は５に記載の制御装置。
【請求項８】
エンジンを構成するクランク軸の回転方向に所定の回転角度毎に形成された磁性を有する第１歯と、前記第１歯と異なる形状の磁性を有する歯であって、前記クランク軸の回転角度を検出するために用いる第２歯とを有する前記クランク軸に設けられたロータの回転による形状の異なった前記第１歯と前記第２歯との通過が引き起こす磁界の変化の違いに基づいて、前記第１歯と前記第２歯との通過を検出ステップと、
前記検出ステップで検出した前記第１歯の通過を表す第１信号と、前記第１歯及び前記第２歯の通過を表す第２信号とを出力する出力ステップとを備える検出方法。
【請求項９】
クランク軸に設けられたロータの回転方向に所定の回転角度毎に形成された第１歯と前記第１歯と異なる形状の第２歯との通過を検出する検出装置から、前記第１歯の通過を表す第１信号と前記第２歯の通過を表す第２信号とを取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得した第１信号と第２信号とに基づいて、前記第２歯の通過を判定する判定ステップと、
前記判定ステップで判定した前記第２歯の通過に基づいて、前記第２歯の形成された前記ロータが設けられたクランク軸の回転角度を検出する検出ステップと、
前記検出ステップで検出した前記クランク軸の回転角度に基づいて、前記クランク軸を有するエンジンを制御するエンジン制御ステップとを備える制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンを構成するクランクの回転角度を検出する検出システム及び検出方法、並びにクランクの回転角度に基づいてエンジンを制御する制御装置及び制御方法に関する。
【０００２】
従来より、乗用車等の車両に搭載されるエンジンは、例えば、燃費の効率に優れた車両の運転を実現するため、制御装置であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）によって動作制御が行われている。また、例えば、車両が排出する二酸化炭素及び排気ガスの量を削減する目的でエンジンのアイドリングを停止するために、ＥＣＵによってエンジンの停止及び始動が制御されている。このＥＣＵは、エンジンの状態を表す情報として、エンジンを構成するクランクの回転角度を表す情報を用いてエンジンの動作を制御している。
【０００３】
このため、精度良くエンジンを制御するために、ＥＣＵがエンジンの動作制御に用いるクランクの回転角度を、クランク軸の回転速度の変化に応じて精度良く判定できるクランク角判定装置が知られるに至った（例えば、特許文献１）。
【０００４】
このクランク角判定装置は、エンジンを構成するクランク軸の回転に応じて等間隔のパルス信号を発生させると共に、パルス信号の発生間隔であるパルス間隔が所定のクランク角で変化するパルス信号発生手段と、パルス間隔の変化を基準にしてクランク角を判定するクランク角判定手段とを備えることを特徴としている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３８７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載のクランク角判定装置は、クランクに設けられたロータに形成された歯の通過に伴ってパルス信号発生手段が出力するパルス信号のパルス間隔の変化を用いて、クランク角度を検出する。このため、例えば、エンジン回転数が変化するとパルス信号発生手段のパルス間隔が変化してしまうため、精度良く短時間でクランクの回転角度を検出できないという問題があった。また、このクランク角判定装置は、他の間隔よりも長いパルス間隔を回転角度の検出における基準として用いている。この基準となる長いパルス間隔において、このクランク角判定装置は、パルス信号に基づくクランクの回転角度の正確な更新を行うことができず、精度良くエンジンを制御できないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、エンジンを構成するクランク軸の回転角度を精度良くかつ短時間で検出するために用いる信号を出力できる検出システム及び検出方法、並びにクランク軸の回転角度を短時間で精度良く検出できるだけでなく、エンジンを短時間で精度良く制御できる制御装置及び制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る検出システムは、クランク軸の回転方向に所定の回転角度毎に形成された磁性を有する第１歯と、第１歯と異なる形状の磁性を有する歯であって、クランク軸の回転角度を検出するために用いる第２歯とを有するクランク軸に設けられたロータと、ロータの回転による形状の異なった第１歯と第２歯との通過が引き起こす磁界の変化の違いに基づいて、第１歯と第２歯との通過を検出すると共に、検出した第１歯の通過を表す第１信号と、第１歯又は第２歯の通過を表す第２信号とを出力する検出装置とを備えることを特徴としている。
【０００９】
上記構成において、検出装置は、磁界の変化により抵抗値が変化する第１磁気抵抗と第２磁気抵抗とを有し、第１歯の高さは、第２歯の高さよりも高く、第１磁気抵抗は、第１歯の第２歯よりも高い部分の通過がもたらす磁界の変化により抵抗値を変化させて、第１歯の通過を表す第１信号を生成し、第２磁気抵抗は、第１歯と第２歯との通過がもたらす磁界の変化により抵抗値を変化させて、第１歯又は第２歯の通過を表す第２信号を生成する構成を採用できる。
【００１０】
上記構成において、検出装置は、磁界の変化により抵抗値が変化する第１磁気抵抗と第２磁気抵抗とを有し、第１歯の厚さは、第２歯の厚さよりも厚く、第１磁気抵抗は、第１歯の第２歯よりも厚い部分の通過がもたらす磁界の変化により抵抗値を変化させて、第１歯の通過を表す第１信号を生成し、第２磁気抵抗は、第１歯と第２歯との通過がもたらす磁界の変化により抵抗値を変化させて、第１歯又は第２歯の通過を表す第２信号を生成する構成を採用できる。
【００１１】
本発明に係る制御装置は、クランク軸に設けられたロータの回転方向に所定の回転角度毎に形成された第１歯と第１歯と異なる形状の第２歯との通過を検出する検出装置から、第１歯の通過を表す第１信号と第１歯又は第２歯の通過を表す第２信号とを取得する取得部と、取得部が取得した第１信号と第２信号とに基づいて、第２歯の通過を判定する判定処理と、判定処理で判定した第２歯の通過に基づいて、第２歯の形成されたロータが設けられたクランク軸の回転角度を検出する検出処理と、検出処理で検出したクランク軸の回転角度に基づいて、クランク軸を有するエンジンを制御するエンジン制御処理とを実行する制御部とを備えることを特徴としている。
【００１２】
上記構成において、制御部は、取得部が取得した第２信号に基づいて、検出処理で検出した回転角度を更新する更新処理を更に実行することを特徴としている。
【００１３】
上記構成において、制御部は、取得部が第１歯の通過を表す第１信号を取得した場合に、第１歯又は第２歯の通過を表す第２信号を取得したか否かに基づいて、検出装置の異常を検出する第１異常検出処理と、第１異常検出処理で検出した異常を通知するようエンジンを有する車両の異常を通知する通知装置を制御する通知制御処理とを更に実行する構成を採用できる。
【００１４】
上記構成において、制御部は、取得部が取得した第１信号と第２信号とが表す第２歯の通過と、第２歯がロータに形成された位置とに基づいて、検出装置の異常を検出する第２異常検出処理と、第２異常検出処理で検出した異常を通知するようエンジンを有する車両の異常を通知する通知装置を制御する通知制御処理とを更に実行する構成を採用できる。
【００１５】
本発明に係る検出方法は、クランク軸の回転方向に所定の回転角度毎に形成された磁性を有する第１歯と、第１歯と異なる形状の磁性を有する歯であって、クランク軸の回転角度を検出するために用いる第２歯とを有するクランク軸に設けられたロータの回転による形状の異なった第１歯と第２歯との通過が引き起こす磁界の変化の違いに基づいて、第１歯と第２歯との通過を検出ステップと、検出ステップで検出した第１歯の通過を表す第１信号と、第１歯及び第２歯の通過を表す第２信号とを出力する出力ステップとを備えることを特徴としている。
【００１６】
本発明に係る制御方法は、クランク軸に設けられたロータの回転方向に所定の回転角度毎に形成された第１歯と第１歯と異なる形状の第２歯との通過を検出する検出装置から、第１歯の通過を表す第１信号と第２歯の通過を表す第２信号とを取得する取得ステップと、取得ステップで取得した第１信号と第２信号とに基づいて、第２歯の通過を判定する判定ステップと、判定ステップで判定した第２歯の通過に基づいて、第２歯の形成されたロータが設けられたクランク軸の回転角度を検出する検出ステップと、
検出ステップで検出したクランク軸の回転角度に基づいて、クランク軸を有するエンジンを制御するエンジン制御ステップとを備えることを特徴としている。
できる。
【発明の効果】
【００１７】
これらの構成によれば、所定の回転角度毎に形成された第１歯の通過を表す第１信号のみならず、エンジンを構成するクランク軸の回転角度を検出するために用いる第２歯の通過をも表す第２信号を用いて、第１歯及び第２歯の形成されたロータが設けられたクランク軸の回転角度を短時間で精度良く検出できるだけでなく、エンジンを短時間で精度良く制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の制御装置を備える制御システムの一実施形態を示す構成図である。
図１に示す制御システム１は、車両に搭載される。車両は、例えば、乗用車、バス、及びトラック等の自動車で構成される。また、原動機付自転車、軽車両、及びトロリーバス、並びに鉄道車両で構成される実施例を採用できる。また、制御システム１は、船舶、航空機、並びに人工衛星、及び宇宙ステーション等の宇宙機に搭載される構成を採用できる。また更に、制御システム１は、車両又は船舶等に搭載されずに使用される構成を採用できる。
【００２０】
図１に示す制御システム１は、エンジン１１０、本件発明に係る制御装置であるエンジン制御ＥＣＵ１２０（Electronic Control Unit）、吸気バルブＥＣＵ１３１、始動制御ＥＣＵ１３２、エアコンＥＣＵ１３３、ＡＢＳ（Anti-Lock Braking System）ＥＣＵ１３４、電動パワーステアリングＥＣＵ１３５、及びエアバッグＥＣＵ１３６、メータＥＣＵ１３７、スタータ１４０、及び通知装置１５０で構成される。
【００２１】
エンジン１１０及びエンジン制御ＥＣＵ１２０については後述する。
吸気バルブＥＣＵ１３１からメータＥＣＵ１３７は、後述するエンジン制御ＥＣＵ１２０と同様に、電子制御装置で構成される。吸気バルブＥＣＵ１３１からメータＥＣＵ１３７は、エンジン制御ＥＣＵ１２０に接続する。吸気バルブＥＣＵ１３１からメータＥＣＵ１３７は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）又はＬＩＮ（Local Interconnect Network）プロトコルを用いて、車載通信網（以下、車載ネットワークと図示する）を介して接続する他のＥＣＵと、車両の制御に必要な情報の通信を行う。
【００２２】
吸気バルブＥＣＵ１３１は、エンジン１１０及びエンジン制御ＥＣＵ１２０に接続する。吸気バルブＥＣＵ１３１は、エンジン制御ＥＣＵ１２０が検出するクランク軸の回転角度に基づいて、エンジン１１０を構成するシリンダに設けられた吸気バルブの開閉を制御する。始動制御ＥＣＵ１３２は、エンジン制御ＥＣＵ１２０から受信した信号に基づいてスタータ１４０の始動を制御する。尚、エアコンＥＣＵ１３３、ＡＢＳＥＣＵ１３４、電動パワーステアリングＥＣＵ１３５、及びエアバッグＥＣＵ１３６は、エンジン制御ＥＣＵ１２０から受信するエンジン１１０の状態を表す情報に基づいて、不図示のエアコン、ＡＢＳ、電動パワーステアリング、及びエアバッグを制御する。
【００２３】
メータＥＣＵ１３７は、車載ネットワーク及び通知装置１５０に接続する。メータＥＣＵ１３７は、車載ネットワークを介して接続するエンジン制御ＥＣＵ１２０から受信するエンジンの状態を表す情報を通知装置１５０が通知するよう制御する。具体的には、メータＥＣＵ１３７は、エンジン制御ＥＣＵ１２０から受信する情報に基づいて、例えば、メータである通知装置１５０の表示を制御する。特に、メータＥＣＵ１３７は、エンジン制御ＥＣＵ１２０が検出した異常を表示して通知するよう通知装置１５０を制御する。
【００２４】
スタータ１４０は、例えば、スタータモータ等の原動機で構成される。スタータ１４０は、エンジン１１０及び始動制御ＥＣＵ１３２に接続する。スタータ１４０は、始動制御ＥＣＵ１３２が供給を制御する電源を用いてエンジン１１０を始動させる。
通知装置１５０は、例えば、メータ表示パネル又はＭＩＬランプ等の表示装置、若しくはクラクション等の警笛又はスピーカ等の音声出力装置で構成される。通知装置１５０は、メータＥＣＵ１３７に接続する。通知装置１５０は、メータＥＣＵ１３７に制御されて、車両に生じた異常を通知する。具体例としては、通知装置１５０は、クラクションを鳴らす、ＭＩＬランプを点灯させる、又は所定の通知音を出力する等して車両に生じた異常を通知する。また、通知装置１５０は、ＭＩＬランプを点滅させて点灯させる構成を採用できる。
【００２５】
エンジン１１０は、例えば、レシプロエンジン、ロータリーエンジンで構成される。また、エンジン１１０は、例えば、ロケットエンジン、タービンエンジン、及びガスタービンエンジン、若しくは蒸気機関で構成される実施例を採用できる。エンジン１１０は、エンジン制御ＥＣＵ１２０、吸気バルブＥＣＵ１３１、及びスタータ１４０に接続する。エンジン１１０は、スタータ１４０によりクランク軸を回転させられる。また、エンジン１１０は、回転させられたクランク軸の回転角度を検出するための信号をエンジン制御ＥＣＵ１２０へ出力する。その後、エンジン１１０は、出力した信号により検出された回転角度に基づいたタイミングで吸気するよう吸気バルブＥＣＵ１３１に制御されて始動する。また始動後においても、エンジン１１０は、吸気バルブＥＣＵ１３１に吸気を制御されて車両が駆動するための動力を発生させる。
【００２６】
ここで図２を参照して、従来のエンジン及び従来のエンジン制御装置の構成について説明した後に、本件発明を構成するエンジン１１０及び本件発明のエンジン制御装置１２０について説明する。図２（ａ）は、従来のエンジン１０の一構成例を表す図である。尚、図２（ａ）は、図２（ｂ）をＡ−Ａ方向から表した側面図である。
図２に示すエンジン１０は、クランク軸１１、従来のロータ１２、及び従来の検出装置１３で構成される。
【００２７】
クランク軸１１には、ロータ１２が設けられ、端部においてスタータ４０に接続している。クランク軸１１は、エンジン１０を始動する場合に、スタータ４０により回転させられる。
ロータ１２は、クランク軸１１に設けられ、クランク軸１１の回転と共に回転する。ロータ１２は、クランク軸１１の回転方向に、例えば、１０クランクアングル（以下単に、ＣＡと記載する）等といった所定の回転角度毎に形成された磁性を有する歯１２ａと、歯１２ａを欠く欠歯部分１２ｂとを有する。尚、欠歯部分１２ｂは、例えば、２つの歯を連続して欠く部分である。この欠歯部分に欠く歯を、以下単に、欠歯という。この欠歯は、例えば、「130」ＣＡ及び「140」ＣＡの位置に２つ設けられ、ロータ１２が設けられたクランク軸１１の回転角度を検出するために用いられる。
検出装置１３は、例えば、ＭＲＥ（磁気抵抗素子：Magnetic Resistance Element）センサで構成される。検出装置１３は、ロータ１２の回転による歯の通過が引き起こす磁界の変化に基づいて歯の通過を検出すると共に、検出した歯の通過を表す信号を出力する。
【００２８】
ここで図３を参照して、従来の検出装置１３が出力する信号について説明を行う。図３は、従来の検出装置１３が出力する信号の一例を表す図である。
図３（ａ）は、検出装置１３を通過する歯を概念的に表す図である。つまり、図３（ａ）は、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ５、及びｔ６において、ロータ１２に形成された歯が検出装置１１３を通過し、時刻ｔ３及びｔ４において歯１２ａが通過しなかった（つまり、欠歯部分１２ｂが通過した）ことを表す。
【００２９】
図３（ｂ）は、検出装置１３が出力する信号を表す図である。図３（ｂ）は、縦軸で電圧を、横軸で時間を表す。つまり、図３（ｂ）は、歯が検出装置１３を通過した時刻ｔ１、ｔ２、ｔ５、及びｔ６において、検出装置１３が検出した歯１２ａの通過を表す信号を表し、欠歯部分１２ｂが通過した時刻ｔ３及びｔ４において歯の通過を表す信号を表さない。よって、欠歯部分１２ｂが通過した場合に検出装置１３が信号を出力する信号間隔は、そうで無い場合の約３倍の長さとなる。
【００３０】
ここで図２に戻り、従来のエンジン制御ＥＣＵ２０について引き続き説明を行う。
従来のエンジン制御ＥＣＵ２０は、波形整形回路２１及びマイコン２２で構成される。波形整形回路２１は、ハードウェア回路で構成される。波形整形回路２１は、ＮＥコネクタを介して検出装置１３に接続し、ＮＥ３６ポートを介してマイコン２２に接続する。波形整形回路２１は、検出装置１３が出力するアナログ信号をデジタル信号に変換する。具体的には、図３（ｂ）及び（ｃ）に示す様に、波形整形回路２１は、検出装置１３が出力する電気信号の電圧波形が所定の閾値Ｖｔｈを上回る場合に値「1」のデジタル信号（つまり、「HI」の信号）を出力し、所定の閾値１を下回る場合に値「0」のデジタル信号（つまり、「LO」の信号）を出力する。
【００３１】
よって、従来のマイコン２２は、欠歯部分が通過する場合に波形整形回路２１が歯の通過を表す信号を出力しないため、波形整形回路２１の信号間隔の変化に基づいて欠歯部分の通過を判定していた。また、従来のマイコン２２は、欠歯部分の判定結果に基づいて、欠歯部分を有するロータ１２が設けられたクランク軸１１の回転角度を検出していた。特に、従来のマイコン２２は、回転角度の検出精度を向上させるために、波形整形回路２１が出力する信号の出力間隔に基づいて検出した回転角度を仮の回転角度とし、仮の回転角度を用いて予測される欠歯部分の通過を出力間隔に基づいて再度検出した場合に、仮の回転角度を本確定していた。更に、従来のマイコン２２は、波形整形回路２１から歯の通過を表す信号を受信する度に本確定した回転角度を更新すると共に、更新した回転角度に基づいてエンジン１０を制御していた。
【００３２】
よって、従来のマイコン２２を備えるエンジン制御ＥＣＵ２０では、エンジンの回転数が変化すると波形整形回路２１の出力する信号の出力間隔が変化するため、精度良く欠歯部分の通過を判定できないだけでなく、精度良く回転角度を検出できないという問題があった。また、従来のエンジン制御ＥＣＵ２０では、仮の回転角度を用いて予測される欠歯部分の通過を再度検出した場合に仮の回転角度を本確定していたため、短時間で精度良く回転角度を検出できないという問題があった。このため、従来のエンジン制御ＥＣＵ２０では、例えば、エコランの一環として、アイドリング・ストップを行う場合に、エンジン１０を短時間で始動するよう制御できず、始動性が向上しないという問題があった。尚、エコランとは、燃費が良く（つまり、エコノミーな）、かつ地球環境に優しい（つまり、エコロジーな）走行をいう。更に、従来のエンジン制御ＥＣＵ２０では、欠歯部分１２ｂの通過期間は波形整形回路２１が信号を出力しないため、回転角度の更新を精度良くすることができないという問題があった。つまり、従来のエンジン制御ＥＣＵ２０では、実際の回転角度と更新した回転角度との誤差が大きくなり易く、更新した回転角度に基づいてエンジン１０を精度良く制御できないという問題があった。
【００３３】
よって、図４を参照して、上記問題を解決する本件発明に係るエンジン１１０及びエンジン制御装置１２０の構成について説明を行う。尚、重複した説明を避けるため、以下主に、従来のエンジン１０及びエンジン制御装置２０との差異について主に説明する。図４（ａ）は、エンジン１１０の一構成例を表す図である。
図４に示すエンジン１１０は、本発明に係る検出システム２で構成される。検出システム２は、クランク軸１１１、ロータ１１２、及び検出装置１１３で構成される。検出システム２は、エンジン制御装置１２０に接続する。
【００３４】
ロータ１１２は、クランク軸１１１の回転方向に所定の回転角度毎に形成された磁性を有する第１歯１１２ａと、第１歯１１２ａと異なる形状の磁性を有する歯であって、クランク軸１１１の回転角度を検出するために用いられる第２歯１１２ｂとを有する。具体的には、図４（ｂ）に示すように、第１歯１１２ａの高さは第２歯１１２ｂの高さよりも高く、第１歯１１２ａと第２歯１１２ｂとはそれぞれ異なる形状を有する。また、第２歯１１２ｂは、従来のロータ１２の欠歯に代わって設けられた歯であり、「700」ＣＡ及び「710」ＣＡの位置に形成されている。
【００３５】
検出装置１１３は、ロータ１１２の回転による形状の異なった第１歯１１２ａと第２歯１１２ｂとの通過が引き起こす磁界の変化の違いに基づいて、第１歯１１２ａと第２歯１１２ｂとの通過を検出すると共に、検出した第１歯１１２ａの通過を表す第１信号と、第１歯１１２ａ及び第２歯１１２ｂの通過を表す第２信号とを出力する。ここで、検出装置１１３は、磁界の変化により抵抗値が変化する第１磁気抵抗１１３ａと第２磁気抵抗１１３ｂとを有する。第１磁気抵抗１１３ａは、第１歯１１２ａの第２歯１１２ｂよりも高い部分の通過がもたらす磁界の変化により抵抗値を変化させて、第１歯１１２ａの通過を表す第１信号を生成する。また、第２磁気抵抗１１３ｂは、第１歯１１２ａと第２歯１１２ｂとの通過がもたらす磁界の変化により抵抗値を変化させて、第１歯１１２ａ又は第２歯１１２ｂの通過を表す第２信号を生成する。
【００３６】
具体的には、図４（ａ）及び（ｂ）に示す様に、検出装置１１３は、ロータ１１２の正面又は背面であって、ロータ１１２が有する歯と対向する位置に設置される。また、図４（ｃ）に示す様に、第１磁気抵抗１１３ａは、第１歯１１２ａの第２歯１１２ｂよりも高い部分の通過により磁界が変化する位置に設置されている。一方、第２磁気抵抗１１３ａは、第１歯１１２ａと第２歯１１２ｂとの通過により磁界が変化する位置に設置されている。つまり、第１磁気抵抗１１３ａは、第２磁気抵抗１１３ａよりも高い位置（つまり、クランク軸から遠い位置）に設置されている。
【００３７】
ここで図５を参照して、本発明に係る検出装置１１３が出力する第１信号及び第２信号について説明を行う。図５は、検出装置１１３が出力する信号の一例を表す図である。
図５（ａ）は図３（ａ）と同様であり、図５（ｂ）は図３（ｂ）と同様であるため、重複した説明を省略する。ここで、図５（ｂ）のみならず図４（ｃ）をも再度参照して、検出装置１１３が出力する信号について説明を行う。
図４（ｃ）に示す検出装置１１３を構成する第１磁気抵抗１１３ａ及び第２磁気抵抗１１３ｂは電気的に接続している。第磁気抵抗１１３ａの片端は第２磁気抵抗１１３ｂに接続しており、他の片端には「Vin」の電圧が加えられている。また、第２磁気抵抗素子１１３ｂの片端は接地しており、他の片端は第１磁気抵抗素子１１３ａに接続している。検出装置１１３は、互いに接続する第１磁気抵抗素子１１３ａ及び第２磁気抵抗素子１１３ｂの端に加えられる電圧により定まる電気信号を出力する。
【００３８】
具体的には、検出装置１１３は、図５（ｂ）に示す電気信号を出力する。先ず、第１歯の通過について具体的に説明を行う。
検出装置１１３は、ロータ１１２に形成された背の高い第１歯１１２ａが通過する前には、所定の電圧を有する電子信号を出力している。次に、第１歯１１２ａが通過を開始すると、第１歯１１２ａが有する磁性により第１磁気抵抗素子１１３ａの抵抗値が減少し、検出装置１１３が出力する電気信号の電圧が「VIn」付近まで上昇する。この信号電圧が所定の電圧から「VIn」付近まで上昇する信号を第１信号という。その後、第２磁気抵抗素子１１３ｂの抵抗値も減少するため、検出装置１１３が出力する電気信号の電圧が「GND（グラウンド）」付近まで下降する。この信号電圧が所定の電圧から「GND」付近まで下降する信号を第２信号という。次に、第１歯１１２ａが通過を終了すると、第１歯１１２ａの有する磁性の影響を失った第１磁気抵抗素子１１３ａの抵抗値が増加した後に、第２磁気抵抗素子１１３ｂの抵抗値が増加する。よって、検出装置１１３が出力する電気信号の電圧が第１歯１１２ａの通過前の電圧まで回復する。これにより、検出装置１１３は、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ５、及びｔ６において、図５（ｂ）に示すような第１歯１１２ａの通過を表す信号を出力する。
【００３９】
次に、第２歯１１２ｂの通過について具体的に説明を行う。
検出装置１１３は、ロータ１１２に形成された背の低い第２歯１１２ｂが通過する前には、第１歯１１２ａの通過前と同様に、所定の電圧を有する電子信号を出力している。次に、第２歯１１２ｂが通過を開始すると、第１歯１１２ａの通過と異なり、検出装置１１３が出力する電気信号の電圧が上昇しない（つまり、第１信号を出力しない）。これは、第１磁気抵抗１１３ａが、背の低い第２歯１１２ｂの通過による磁界の変化に影響が少ない位置に設置されているため、第２歯１１２ｂの通過により抵抗値が減少しないためである。よって、検出装置１１３が出力する電気信号の電圧が「VIn」付近まで上昇することは無い。その後、検出装置１１３が出力する電気信号の電圧が「GND」付近まで下降する（つまり、第２信号を出力する）。これは、第２磁気抵抗１１３ｂが、背の低い第２歯１１２ｂの通過による磁界の変化に影響を受けて抵抗値を減少させるためである。次に、第２歯１１２ｂが通過を終了すると、第２歯１１２ｂの有する磁性の影響を失った第２磁気抵抗素子１１３ｂの抵抗値が増加するため、検出装置１１３が出力する電気信号の電圧が第２歯１１２ｂの通過前の電圧まで回復する。これにより、検出装置１１３は、時刻ｔ３及びｔ４において、図５（ｂ）に示すような第２歯１１２ｂの通過を表す信号を出力する。  
【００４０】
この構成によれば、所定の回転角度毎に形成された第１歯１１２ａの通過を表す第１信号のみならず、クランク軸１１１の回転角度を検出する基準となる第２歯１１２ｂ又は第１歯１１２ａの通過を表す第２信号をも出力するため、クランク軸１１１の回転角度を短時間で精度良く検出するために用いる信号を出力できる。またこの構成によれば、１つの第２信号によって第１歯１１２ａ及び第２歯１１２ｂの両歯の通過を表すことができると共に、第１信号により第１歯の通過のみを表すことができる。このため、第１信号によってクランク軸１１１の回転角度を検出できるだけでなく、第２信号によって検出した回転角度を精度良く更新できる。更にこの構成によれば、検出装置１１３は、ロータ１１２の正面又は背面に設置されるため、ロータ１１２の回転に伴って飛散する飛散物による検出装置１１３の破壊を防止できる。また更に、検出装置１１３は、ロータ１１２に形成された第１歯１１２ａと第２歯１１２ｂとの高さの相違を用いて、第１歯１１２ａの通過を表す第１信号と第２歯１１２ｂの通過を表す第２信号とを出力するため、ロータ１１２の肉厚を薄くできる。
【００４１】
ここで、図６を参照して、エンジン１１０の他例について説明する。図６（ａ）は、エンジンの他構成例を表す図である。尚、図６（ａ）から（ｃ）は、図４（ａ）から（ｃ）と同様であるので、以下主に、相違点について説明する。
図６（ａ）に示すエンジン２１０は、図４のエンジン１１０と同様に、クランク軸２１１、ロータ２１２、及び検出装置２１３で構成される。ここで、図６（ｂ）に示すように、ロータ２１２が有する第１歯２１２ａの高さと第２歯２１２ｂの高さとは、図４のロータ１１２が有する歯１１２ａ及び１１２ｂと異なり、ほぼ等しい高さである。しかし、図６（ｃ）に示すように、第１歯２１２ａの厚さは第２歯２１２ｂの厚さよりも厚い。
【００４２】
検出装置２１３は、図４の検出装置１１３と同様に、第１磁気抵抗２１３ａと第２磁気抵抗２１３ｂとを有する。第１磁気抵抗１１３ａは、第１歯２１２ａの第２歯２１２ｂよりも厚い部分の通過がもたらす磁界の変化により抵抗値を変化させて、第１歯２１２ａの通過を表す第１信号を生成する。また、第２磁気抵抗１１３ｂは、第１歯２１２ａと第２歯２１２ｂとの通過がもたらす磁界の変化により抵抗値を変化させて、第１歯２１２ａ及び第２歯２１２ｂの通過を表す第２信号を生成する。
【００４３】
具体的には、図６（ａ）及び（ｂ）に示す様に、検出装置２１３は、ロータ２１２の側面であって、ロータ１１２が有する歯２１２ａ及び２１２ｂと対向する位置に設置される。また、図６（ｃ）に示す様に、第１磁気抵抗２１３ａは、第１歯２１２ａの第２歯２１２ｂよりも長い部分の通過により磁界が変化する位置に設置されている。一方で、第２磁気抵抗２１３ｂは、第１歯２１２ａと第２歯２１２ｂとの通過により磁界が変化する位置に設置されている。つまり、第１磁気抵抗２１３ａは、第２磁気抵抗２１３ｂよりも背面側（又は正面側）に設置されている。尚、第１磁気抵抗２１３ａ及び第２磁気抵抗２１３ｂが生成する第１信号及び第２信号については、図５を参照して説明した信号と同様であるので、説明を省略する。
【００４４】
この構成によれば、検出装置１１３は、ロータ１１２に形成された第１歯１１２ａと第２歯１１２ｂとの厚みの相違を用いて、第１歯１１２ａの通過を表す第１信号と第２歯１１２ｂの通過を表す第２信号とを出力するため、ロータ１１２の直径を短くできる。
【００４５】
ここで図１に戻り、制御システムの構成について引き続き説明を行う。
エンジン制御ＥＣＵ１２０は、エンジン１１０、吸気バルブＥＣＵ１３１、始動制御ＥＣＵ１３２、エアコンＥＣＵ１３３からエアバッグＥＣＵ１３６、及びメータＥＣＵ１３７に接続する。エンジン制御ＥＣＵ１２０は、エンジン１１０を構成する検出装置１１３が出力する信号を用いてエンジン１１０を構成するクランク軸１１１の回転角度を検出すると共に、検出した回転角度に基づいてエンジン１１０を制御するよう吸気バルブＥＣＵ１３１からエアバッグＥＣＵ１３６を制御する。また、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、クランク軸１１１に設置されたロータ１１２に形成された第１歯及び第２歯の通過に伴って検出装置１１３が出力する信号と、ロータ１１２に第１歯及び第２歯が形成された位置とに基づいて、検出装置１１３の異常を検出する。次に、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、検出した異常を通知装置１５０に通知させるようメータＥＣＵ１３７を制御する。
【００４６】
ここで、図４を再度参照して、エンジン制御ＥＣＵ１２０の構成について説明を行う。尚、重複した説明をさけるため、従来のエンジン制御ＥＣＵ２０との相違点について、以下主に説明を行う。
エンジン制御ＥＣＵ１２０は、２つの波形整形回路１２１ａ及び１２１ｂ、並びにマイコン１２２で構成される。波形整形回路１２１ａは、ＮＥ３６ポート１を介してマイコン２２に接続し、波形整形回路１２１ｂは、ＮＥ３６ポート２を介してマイコン２２に接続する。
ここで、波形整形回路１２１ａは、図５（ｃ）に示す様に、検出装置１１３が出力する電気信号の電圧波形が所定の所定の閾値Ｖｔｈ１を上回る場合に（第１信号に相当する）値「1」のデジタル信号を出力し、所定の閾値Ｖｔｈ１を下回る場合に値「0」のデジタル信号を出力する。一方で、波形整形回路１２１ｂは、図５（ｄ）に示す様に、検出装置１１３が出力する電気信号の電圧波形が所定の所定の閾値Ｖｔｈ２を下回る場合に（第２信号に相当する）値「1」のデジタル信号を出力し、所定の閾値Ｖｔｈ２を上回る場合に値「0」のデジタル信号を出力する。
【００４７】
マイコン１２２は、波形整形回路１２１ａ及び１２１ｂ、吸気バルブＥＣＵ１３１、及び通知装置１５０に接続する。マイコン１２２は、ソフトウェア処理である制御処理を実行することで、波形整形回路１２１ａ及び１２１ｂが出力する第１信号及び第２信号を用いて、マイコン１２２に接続する各装置を制御する。
【００４８】
ここで図７を参照して、ソフトウェア処理を実行するために用いるマイコン１２２のハードウェア構成について説明する。図７は、マイコン１２２の一構成例を表すハードウェア構成図である。
図７に示すマイコン１２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の制御部１２２ａ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read-Only Memory）又はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等のメモリである読出専用記憶装置１２２ｂ、ＤＲＡＭ（Dynamic  RAM）又はＳＲＡＭ（Static  RAM）等の揮発性メモリ及びＮＶＲＡＭ（Non Volatile RAM）等の不揮発性メモリである読書可能記憶装置１２２ｃ、及び入出力部１３１ｄで構成される。尚、制御部１２２ａ、読出専用記憶装置１２２ｂ、読書可能記憶装置１２２ｃ、及び入出力部１３１ｄは互いにバスによって情報の授受が可能なように接続している。
【００４９】
ソフトウェア処理は、制御部１２２ａが、読出専用記憶装置１２２ｂに格納したプログラムを読み込み、読み込んだプログラムが表すソフトウェア処理の実行手順に従って演算を行うことにより実現される。尚、読書可能記憶装置１２２ｃには、制御部１２２ａが行った演算の結果を表す情報が書き込まれる。また、必要に応じて入出力部１３１ｄは、接続する波形整形回路１２１ａ及び１２１ｂが入力する信号を制御部１２２ａの演算対象とする情報として入力すると共に、制御部１２２ａの演算結果を吸気バルブＥＣＵ１３１又は通知装置１５０へ出力する。
【００５０】
ここで、図８を参照して、制御部１２２ａがソフトウェア処理を実行することで実現する機能に着目して、エンジン制御ＥＣＵ１２０の構成について説明を行う。図８は、エンジン制御ＥＣＵ１２０の一構成例を表す機能ブロック図である。
エンジン制御ＥＣＵ１２０は、取得部１２０ｅ、判定部１２０ｆ、検出部１２０ｇ、更新部１２０ｈ、エンジン制御部１２０ｉ、第１異常検出部１２０ｊ、第２異常検出部１２０ｋ、及び通知制御部１２０ｌで構成される。
【００５１】
取得部１２０ｅは、例えば、波形整形回路１２１ａ及び１２１ｂで実現される。取得部１２０ｅは、検出装置１１３、判定部１２０ｆ、更新部１２０ｈ、第１異常検出部１２０ｊ、及び第２異常検出部１２０ｋに接続する。取得部１２０ｅは、検出装置１１３から第１信号と第２信号とを取得すると共に、取得した第１信号と第２信号とを判定部１２０ｆ、更新部１２０ｈ、第１異常検出部１２０ｊ、及び第２異常検出部１２０ｋへ出力する。
【００５２】
判定部１２０ｆは、制御部１２２ａが判定処理を実行することで実現される。判定部１２０ｆは、取得部１２０ｅ及び検出部１２０ｇに接続する。判定部１２０ｆは、取得部１２０ｅが取得した第１信号と第２信号とに基づいて、第２歯１１２ｂの通過を判定すると共に、判定結果を検出部１２０ｇへ出力する。具体的には、判定部１２０ｆは、取得部１２０ｅから第２信号を取得するが、第１信号を取得しない場合に、第２歯１１２ｂが検出装置１１３を通過したと判定する。
【００５３】
検出部１２０ｇは、制御部１２２ａが検出処理を実行することで実現される。検出部１２０ｇは、判定部１２０ｆ及び更新部１２０ｈに接続する。検出部１２０ｇは、判定部１２０ｆで判定した第２歯１１２ｂの通過に基づいて、第２歯１１２ｂが形成されたロータ１１２が設けられたクランク軸１１１の回転角度を検出すると共に、検出した検出結果を更新部１２０ｈへ出力する。ここで、第２歯１１２ｂは、「700」ＣＡ及び「710」ＣＡの位置に設けられ、回転角度は、「0」ＣＡから「710」ＣＡで表される。このため検出部１２０ｇは、２番目の第２歯１１２ｂが通過したと判定すると、回転角度を「710」ＣＡの次の角度「0」ＣＡとして検出する。尚、第２歯１１２ｂの位置は、例えば、読出専用記憶装置１２２ｂが記憶する構成を採用できる。
【００５４】
この構成によれば、所定の回転角度毎に形成された第１歯１１２ａの通過を表す第１信号のみならず、クランク軸１１１の回転角度を検出するために用いる第２歯１１２ｂの通過をも表す第２信号を用いて、第１歯１１２ａ及び第２歯１１２ｂが形成されたロータ１１２の設けられたクランク軸１１１の回転角度を短時間で精度良く検出できるだけでなく、エンジンを短時間で精度良く制御できる。つまり、エンジンの回転数が変化することで信号の出力間隔が変化しても、従来の欠歯に代わって設けられた第２歯１１２ｂの通過をも表す第２信号を用いて回転角度を検出するため、精度良く回転角度を検出できる。
【００５５】
更新部１２０ｈは、制御部１２２ａが更新処理を実行することで実現される。更新部１２０ｈは、取得部１２０ｅ、検出部１２０ｇ、及びエンジン制御部１２０ｉに接続する。更新部１２０ｈは、取得部１２０ｅが取得した第２信号に基づいて、検出部１２０ｇで検出した回転角度を更新する。
この構成によれば、第１歯１１２ａのみならず第２歯１１２ｂの通過をも表す第２信号を用いて、クランク軸１１１の回転角度を更新するため、精度良くエンジン１１０を制御できる。つまり、第２信号は、従来の欠歯に代わって設けられた第２歯１１２ｂの通過をも表すため、実際の回転角度と更新した回転角度との誤差が生じ難く、更新した回転角度に基づいてエンジン１１０を精度良く制御できる。
【００５６】
エンジン制御部１２０ｉは、制御部１２２ａがエンジン制御処理を実行することで実現される。エンジン制御部１２０ｉは、更新部１２０ｈ及び吸気バルブＥＣＵ１３１に接続する。エンジン制御部１２０ｉは、更新部１２０ｈが更新したクランク軸１１１の回転角度に基づいて、クランク軸１１１を有するエンジン１１０を制御する。具体的には、燃料と空気とを混合した混合気の吸気タイミング、吸気した混合気の点火タイミング、点火により発生した排気ガスの排気タイミング等を吸気バルブＥＣＵ１３１等を介して制御する。
【００５７】
この構成によれば、所定の回転角度毎に形成された第１歯１１２ａの通過を表す第１信号のみならず、クランク軸１１１の回転角度を算出する基準となる第２歯１１２ｂの通過を表す第２信号をも用いて、第１歯１１２ａ及び第２歯１１２ｂが形成されたロータ１１２の設けられたクランク軸１１１の回転角度を短時間で精度良く検出できるだけでなく、エンジン１１０を短時間で精度良く制御できる。
【００５８】
第１異常検出部１２０ｊは、制御部１２２ａが第１異常検出処理を実行することで実現される。第１異常検出部１２０ｊは、取得部１２０ｅ及び通知制御部１２０ｌに接続する。第１異常検出部１２０ｊは、取得部１２０ｅが第１歯１１２ａの通過を表す第１信号を取得した場合に、第１歯１１２ａ又は第２歯１１２ｂの通過を表す第２信号を取得したか否かに基づいて、検出装置１１３の異常を検出すると共に、検出結果を通知制御部１２０ｌへ出力する。尚、第１異常検出処理については後に詳細に説明を行う。
【００５９】
この構成によれば、第１信号と第２信号とが表す第１歯１１２ａの通過に基づいて、通過を検出する検出装置１１３の異常を検出するため、精度良く異常を検出して通知できる。
【００６０】
第２異常検出部１２０ｋは、制御部１２２ａが第２異常検出処理を実行することで実現される。第２異常検出部１２０ｋは、取得部１２０ｅ及び通知制御部１２０ｌに接続する。第２異常検出部１２０ｋは、取得部１２０ｅが取得した第１信号と第２信号とが表す第２歯１１２ｂの通過と、第２歯１１２ｂがロータ１１２に形成された位置とに基づいて、検出装置１１３の異常を検出すると共に、検出結果を通知制御部１２０ｌへ出力する。尚、第１異常検出部１２０ｊ及び第２異常検出部１２０ｋが検出する検出装置１１３の異常は、検出装置１１３自身の異常のみならず、検出装置１１３とエンジン制御装置１２０とを結ぶ線路の断線等の検出装置１１３に関する異常を含む。また、第２異常検出処理については、後に詳細に説明を行う。
【００６１】
通知制御部１２０ｌは、制御部１２２ａが通知制御処理を実行することで実現される。通知制御部１２０ｌは、第１異常検出部１２０ｊ、第２異常検出部１２０ｋ、及び車載ネットワークを介して通知装置１５０に接続する。通知制御部１２０ｌは、第１異常検出部１２０ｊ又は第２異常検出部１２０ｋが検出した異常を通知するよう通知装置１５０を制御する。具体例としては、制御部１２２ａは、異常の内容、異常の発生した時刻、異常の検出に用いた第１信号及び第２信号、及び異常の発生した時刻における回転角度のいずれか１つ以上をメータＥＣＵへ送信することで、通知装置１５０の通知を制御する。また、通知制御部１２０ｌは、メータＥＣＵへ送信する情報を、ダイアグ記録として不揮発性メモリ等の読書可能記憶装置１２２ｃに記録する構成を採用できる。
【００６２】
この構成によれば、第１信号と第２信号とが表す第１歯１１２ａの通過に基づいて、第１歯１１２ａの通過を検出する検出装置１１３の異常を検出するため、精度良く異常を検出して通知できる。また、この構成によれば、第１歯１１２ａ及び第２歯１１２ｂがロータ１１２に形成された位置と、検出した第１歯１１２ａ及び第２歯１１２ｂの通過とに基づいて、通過を検出する検出装置１１３の異常を検出するため、精度良く異常を検出して通知できる。
【００６３】
次に、図９を参照して、エンジン制御ＥＣＵ１２０が実行する制御処理について概説する。図９は、エンジン制御ＥＣＵ１２０が実行する制御処理の一例について概説するための図である。尚、図９（ａ）及び（ｂ）は、図５（ｃ）及び（ｄ）と同様の内容を表すため、説明を省略する。
【００６４】
図９（ｃ）は、エンジン制御ＥＣＵ１２０が記憶する、検出装置１１３の異常を検出するために用いるカウンタＡの時間遷移を表す図である。カウンタＡは、エンジン制御ＥＣＵ１２０が図９（ａ）に示す第１信号を取得すると値「1」だけインクリメントされ、かつ図９（ｂ）に示す第２信号を取得すると値「0」にクリアされる。ここで、背の高い第１歯１１２ａが検出装置１１３を通過すると、第１磁気抵抗１１２ａ及び第２磁気抵抗１１２ｂの抵抗値が変化するため、正常な検出装置１１３は、第１信号を出力した後に、第２信号を出力する。よって、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、第１信号を検出装置１１３から取得してカウンタＡを値「0」にクリアし、その後に第２信号を取得すると値「1」にインクリメントすることで、次回に第１信号を取得した場合にカウンタＡが値「0」であるいか否かで検出装置１１３に生じた異常を検出することができる（第１異常検出処理）。
【００６５】
また、第２歯１１２ｂが検出装置１１３を通過すると第２磁気抵抗の抵抗値のみが変化するため、正常な検出装置１１３は、第２信号のみを出力する。よって、第２歯１１２ｂが検出装置１１３を通過すると、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、第２信号を取得してカウンタＡを値「1」だけインクリメントする。ここで、ロータ１１２は、２つの連続した第２歯１１２ｂを有する。よって、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、第２信号を取得した場合に、カウンタＡが値「3」よりも大きいと判断すると、検出装置１１３に生じた異常を検出する（第２異常検出処理）。
【００６６】
図９（ｄ）は、エンジン制御ＥＣＵ１２０が記憶する、回転角度を表すカウンタＢの時間遷移を表す図である。回転角度は、「0」ＣＡから「710」ＣＡで表されるため、カウンタＢは「0」から「71」の値を取り得る。エンジン制御ＥＣＵ１２０は、第１歯又は第２歯の通過を表す第２信号を取得すると、カウンタＢの値を「1」だけインクリメントする。
【００６７】
次に、図１０及び１１を参照して、エンジン制御ＥＣＵ１２０が実行する制御処理について説明を行う。尚、制御処理は、第１信号を検出装置１１３から取得した場合に実行する第１割込処理と、第２信号を検出装置１１３から取得した場合に実行する第２割込処理とで構成される。図１０は、エンジン制御ＥＣＵ１２０が実行する第１割込処理の一例を表すフローチャートである。
【００６８】
先ず、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、カウンタＡの値が「0」であるか否かを判断する（ステップＳ０１）。エンジン制御ＥＣＵ１２０は、カウンタＡの値が「0」であると判断する場合にはステップＳ０３の処理を、そうでない場合にはステップＳ０２の処理を実行する。
ステップＳ０１において、カウンタＡの値が「0」でないと判断した場合には、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、異常カウンタＢを値「0」にクリアする（ステップＳ０２）。カウンタＡの値が「0」でないということは、前回に第１信号を取得した後に第２信号を取得したことを表すため、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、検出装置１１３が正常であると判断するためである。
ステップＳ０１において、カウンタＡの値が「0」であると判断した場合には、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、第１異常検出処理で異常を検出した回数を表す異常カウンタＢをインクリメントする（ステップＳ０３）。尚、ステップＳ０１からＳ０３の処理が、第１異常検出部１２０ｊを実現するための第１異常検出処理に相当する。
【００６９】
ステップＳ０２又はＳ０３を実行した後に、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、後述する第２割込処理を構成する第２異常検出処理で異常を検出した回数を表す異常カウンタＡが、異常確定回数を超えたか否かを判断する（ステップＳ０４）。尚、異常確定回数とは、第１異常検出処理又は第２異常検出処理における異常の検出回数に基づいて、異常が生じたと確定するために十分な検出回数をいう。本実施例では、異常確定回数は、例えば、３回であるとして説明するが、これに限定される訳ではない。より好適な値は、理論又は実験によって当業者が容易に定めることができる。エンジン制御ＥＣＵ１２０は、異常カウンタＡが異常確定回数を超えたと判断する場合にはステップＳ０６の処理を、そうでない場合にはステップＳ０５の処理を実行する。
ステップＳ０４において、異常カウンタＡが異常確定回数を超えないと判断した場合には、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、異常カウンタＢが異常確定回数を超えたか否かを判断する（ステップＳ０５）。エンジン制御ＥＣＵ１２０は、異常カウンタＢが異常確定回数を超えたと判断する場合にはステップＳ０６の処理を、そうでない場合にはステップＳ０７の処理を実行する。
【００７０】
ステップＳ０４又はＳ０５において、異常カウンタＡ又は異常カウンタＢが異常確定回数を超えたと判断した場合には、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、センサ異常処理を実行する（ステップＳ０６）。尚、センサ異常処理は、例えば、上記の通知制御部１２０ｌを実現するための通知制御処理を含む。また、センサ異常処理は、異常の検出された検出装置１１３の検出動作を停止するよう制御する処理を含む。具体的には、検出装置１１３へ供給する電力を停止する、又は検出装置１１３に対して検出動作を停止するよう命じる命令を送信する構成を採用できる。この構成によれば、異常が生じた検出装置１１３が出力する異常な信号に基づいてエンジン１１０に対する異常な制御を行うことを防止できる。
【００７１】
ステップＳ０５において、異常カウンタＢが異常確定回数を超えないと判断した場合、又はステップＳ０６を実行した後に、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、カウンタＡを値「0」にクリアする（ステップＳ０７）。その後、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、第１割込処理の実行を終了する。
【００７２】
次に図１１を参照して、エンジン制御ＥＣＵ１２０が実行する第２割込処理について説明を行う。図１１は、エンジン制御ＥＣＵ１２０が実行する第２割込処理の一例を表すフローチャートである。
先ず、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、カウンタＡを値「1」だけインクリメントする（ステップＳ１１）。次に、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、カウンタＡが値「1」であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。エンジン制御ＥＣＵ１２０は、カウンタＡが値「1」であると判断する場合にはステップＳ１３の処理を、そうでない場合にはステップＳ１４の処理を実行する。
【００７３】
ステップＳ１２において、カウンタＡが値「1」であると判断した場合には、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、検出装置１３３が正常であると判断する（ステップＳ１３）。第１歯が検出装置１３３を通過する通常タイミングにおいては、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、検出装置１３３から第１信号の後に第２信号を取得するため、第１割込処理で値「0」にクリアされたカウンタＡを第２割込処理で値「1」へインクリメントするからである。
【００７４】
ステップＳ１２において、カウンタＡが値「1」でないと判断した場合には、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、カウンタＡが値「2」であるか否かを判断する（ステップＳ１４）。エンジン制御ＥＣＵ１２０は、カウンタＡが値「2」であると判断する場合にはステップＳ１５の処理を、そうでない場合にはステップＳ１７の処理を実行する。
【００７５】
ステップＳ１４において、カウンタＡが値「2」であると判断した場合には、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、検出装置１３３が正常であると判断する（ステップＳ１５）。これは、最初の欠歯の代わりに形成された第２歯が検出装置１３３を通過する欠歯１タイミングにおいて、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、検出装置１３３から第２信号のみを取得するため、前回の第２割込処理で値「1」にインクリメントしたカウンタＡを、今回の処理で更にインクリメントするからである。
ステップＳ１３又はＳ１５を実行した後に、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、回転角度を表すカウンタＢを値「1」だけインクリメントする（ステップＳ１６）。第１歯及び第２歯は、「10」ＣＡ毎にロータ１１２に形成されているからである。
【００７６】
ステップＳ１４において、カウンタＡが値「2」でないと判断した場合には、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、カウンタＡが値「3」であるか否かを判断する（ステップＳ１７）。エンジン制御ＥＣＵ１２０は、カウンタＡが値「3」であると判断する場合にはステップＳ１８の処理を、そうでない場合にはステップＳ２１の処理を実行する。
【００７７】
ステップＳ１７において、カウンタＡが値「3」であると判断した場合には、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、検出装置１３３が正常であると判断する（ステップＳ１８）。これは、２番目の欠歯の代わりに形成された第２歯が検出装置１３３を通過する欠歯２タイミングにおいては、前回の第２割込処理で値「2」にしたカウンタＡを、今回の処理で更にインクリメントするからである。
ステップＳ１８を実行した後に、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、回転角度を表すカウンタＢを値「0」にクリアする（ステップＳ１９）。２番目の第２歯は、回転角度が「710」ＣＡの位置に形成されており、回転角度の値は「0」ＣＡから「710」ＣＡを繰り返すためである。
ステップＳ１６又はステップＳ１９を実行した後に、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、異常カウンタＡを値「0」にクリアする（ステップＳ２０）。第２異常検出処理により異常を検出しなかったためである。尚、ステップＳ１２からＳ１８の処理が第２異常検出部１２０ｋを実現するための第２異常検出処理に相当する。
【００７８】
ステップＳ１７において、カウンタＡが値「3」でないと判断した場合には、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、異常カウンタＡを値「1」だけインクリメントする（ステップＳ２１）。本実施例において、ロータ１１２には、第２歯１１２ｂが２個連続した位置に形成されており、検出装置１１３が正常である場合には、カウンタＡは値「3」を超えることがないためである。
【００７９】
ステップＳ２０又はＳ２１を実行した後に、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、異常カウンタＡが異常確定回数を超えたか否かを判断する（ステップＳ２２）。エンジン制御ＥＣＵ１２０は、異常カウンタＡが異常確定回数を超えたと判断する場合にはステップＳ２４の処理を、そうでない場合にはステップＳ２３の処理を実行する。
【００８０】
ステップＳ２２において、異常カウンタＡが異常確定回数を超えないと判断した場合には、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、異常カウンタＢが異常確定回数を超えたか否かを判断する（ステップＳ２３）。エンジン制御ＥＣＵ１２０は、異常カウンタＢが異常確定回数を超えたと判断する場合にはステップＳ２４の処理を、そうでない場合には第２割込処理の実行を終了する。
【００８１】
ステップＳ２２又はＳ２３において、異常カウンタＡ又は異常カウンタＢが異常確定回数を超えたと判断した場合には、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、センサ異常処理を実行する（ステップＳ２４）。その後、エンジン制御ＥＣＵ１２０は、第２割込処理の実行を終了する。
【００８２】
ここで、本件発明に係る制御方法は、エンジン制御装置１２０を用いて実施できる。また、本件発明に係る検出方法は、検出システム２を用いて実施できる。
また、エンジン制御装置１２０が実行するプログラムは、磁気ディスクや光ディスク、半導体メモリ、その他の記録媒体に格納して配布したり、ネットワークを介して配信したりすることにより提供できる。
更に、エンジン制御装置１２０がソフトウェア処理を実行することで実現する機能の一部又は全部は、ハードウェア回路を用いて実現することができる。逆に、エンジン制御装置１２０がハードウェア回路を用いて実現する機能の一部又は全部は、ソフトウェア処理を実行することで実現することができる。
【００８３】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の制御装置を備える制御システムの一実施形態を示す構成図である。
【図２】従来のエンジンの一構成例を表す図である。
【図３】従来の検出装置が出力する信号の一例を表す図である。
【図４】本発明に係るエンジンの一構成例を表す図である。
【図５】本発明に係る検出装置が出力する信号の一例を表す図である。
【図６】本発明に係るエンジンの他構成例を表す図である。
【図７】マイコンの一構成例を表すハードウェア構成図である。
【図８】エンジン制御ＥＣＵの一構成例を表す機能ブロック図である。
【図９】エンジン制御ＥＣＵが実行する制御処理の一例について概説するための図である。
【図１０】エンジン制御ＥＣＵが実行する第１割込処理の一例を表すフローチャートである。
【図１１】エンジン制御ＥＣＵが実行する第２割込処理の一例を表すフローチャートの一部である。
【符号の説明】
【００８５】
１…制御システム                  ２…検出システム                  
１１０…エンジン                  １１１…クランク軸                
１１２…ロータ                    １１２ａ…第１歯                  
１１２ｂ…第２歯                  １１３…検出装置（ＭＲＥセンサ）  
１１３ａ…磁気抵抗素子（ＭＲＥ）  １１３ｂ…磁気抵抗素子（ＭＲＥ）  
１２０…エンジン制御ＥＣＵ        １２０ｅ…取得部                  
１２０ｆ…判定部                  １２０ｇ…検出部                  
１２０ｈ…更新部                  １２０ｉ…エンジン制御部          
１２０ｊ…第１異常検出部          １２０ｋ…第２異常検出部          
１２０ｌ…通知制御部              １２１ａ…波形整形回路            
１２１ｂ…波形整形回路            １２２…マイコン                  
１２２ａ…実行部（ＰＣＵ）        １２２ｂ…読出専用記憶装置        
１２２ｃ…読書可能記憶装置        １２２ｄ…入出力部                
１３…検出装置（ＭＲＥセンサ）    １３１…吸気バルブＥＣＵ          
１３２…始動制御ＥＣＵ            １４０…スタータ                  
１５０…通知装置                  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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