(57)【要約】  【課題】  エンジン停止過程のエンジン回転変動が大きい時期に回転角センサの正常・異常を誤判定することを防止できるようにする。  【解決手段】  回転角センサの異常診断を開始する前に、異常診断禁止条件が成立しているか否かを判定し、その判定結果に応じて異常診断禁止フラグをＯＮ／ＯＦＦする。ここで、異常診断禁止条件は、始動完了前、アイドルストップ信号ＯＮ、イグニッションスイッチＯＦＦ、エンジン回転速度が所定回転速度以下であることであり、これらのうちのいずれか１つでも該当すれば、異常診断禁止条件が成立して異常診断禁止フラグがＯＦＦされ、回転角センサの異常診断が禁止される。これにより、エンジン停止過程のエンジン回転変動が大きい時期に回転角センサの正常・異常を誤判定することを防止でき、回転角センサの異常診断の信頼性を向上することができる。  【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン回転に伴い所定クランク角毎にクランク角信号を発生すると共に特定のクランク角で気筒判別信号を発生する回転角センサを搭載したものにおいて、
エンジン回転中に前記クランク角信号と前記気筒判別信号との関係に基づいて前記回転角センサの異常診断を行う異常診断手段と、
エンジンを停止させる際に前記回転角センサの異常診断を禁止する診断禁止手段と
を備えていることを特徴とする回転角センサの異常診断装置。
【請求項２】
前記エンジンを自動停止・再始動させるアイドルストップシステムを搭載した車両に適用され、
前記診断禁止手段は、前記アイドルストップシステムにより前記エンジンを自動停止させる自動停止信号が出力されたときに前記回転角センサの異常診断を禁止することを特徴とする請求項１に記載の回転角センサの異常診断装置。
【請求項３】
前記診断禁止手段は、イグニッションスイッチのオフ操作によりエンジン停止信号が出力されたときに前記回転角センサの異常診断を禁止することを特徴とする請求項１又は２に記載の回転角センサの異常診断装置。
【請求項４】
前記診断禁止手段は、前記エンジン回転速度が目標アイドル回転速度以下に設定された所定回転速度以下に低下したときに前記回転角センサの異常診断を禁止することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の回転角センサの異常診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランク角信号と気筒判別信号を発生する回転角センサの異常診断を行う回転角センサの異常診断装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１（特開平５−７９３９２号公報）に示すように、エンジンの回転角（クランク角）を検出する回転角センサは、エンジン回転に伴い所定クランク角毎にクランク角信号パルスを発生すると共に、特定のクランク角で気筒判別信号パルスを発生するようにしている。この特許文献１では、気筒判別信号パルスは、クランク角信号パルスの間に追加したパルスであるが、一般的には、回転角センサのシグナルロータの外周部に歯が１〜数個欠けた欠歯部を形成して、この欠歯部で発生する不等間隔パルスを気筒判別信号パルスとして用いるようにしたものが多い。
【０００３】
特許文献１では、気筒判別信号間（特定のクランク角間）のクランク角信号パルスの数をカウントして、そのパルス数が正常値であるか否かで、回転角センサの正常・異常を判定するようにしている。
【特許文献１】特開平５−７９３９２号公報（第３頁等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エンジン回転変動が大きくなるほど、クランク角信号パルスと気筒判別信号パルスとの区別がつきにくくなるため、特に、エンジン回転変動が大きくなるエンジン始動時（クランキング時）には、クランク角信号パルスと気筒判別信号パルスとを誤判定して回転角センサの正常・異常を誤判定する可能性がある。この対策として、エンジン始動時（クランキング時）に、回転角センサの異常診断を禁止するようにしたものがある。
【０００５】
しかし、エンジン回転変動が大きくなる現象は、エンジン始動時だけではなく、エンジン停止時にも発生する。従来は、イグニッションスイッチのオフ操作によりエンジン制御コンピュータの電源がオフされて、即座に回転角センサの異常診断処理が停止されるため、エンジン停止時にエンジン回転変動が大きくても、回転角センサの正常・異常を誤判定することはなかったが、近年では、エンジン停止位置の検出やアイドルストップシステム等のためにイグニッションスイッチのオフ操作後も、コンピュータへの電源供給を継続するようにしたものがある。このようなシステムでは、イグニッションスイッチのオフ操作後もコンピュータが回転角センサの異常診断処理を実行し続けるため、エンジン停止時のエンジン回転変動によって回転角センサの正常・異常を誤判定する可能性がある。特に、アイドルストップシステムを搭載した車両では、市街地走行時にエンジン停止回数が増えるため、アイドルストップによる回転角センサの正常・異常の誤判定が発生しやすくなると思われる。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、エンジン停止過程のエンジン回転変動が大きい時期に回転角センサの正常・異常を誤判定することを防止できる回転角センサの異常診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、エンジン回転に伴い所定クランク角毎にクランク角信号を発生すると共に特定のクランク角で気筒判別信号を発生する回転角センサを搭載したものにおいて、エンジン回転中に前記クランク角信号と前記気筒判別信号との関係に基づいて前記回転角センサの異常診断を行う異常診断手段と、エンジンを停止させる際に前記回転角センサの異常診断を禁止する診断禁止手段とを備えた構成としたものである。本発明によれば、エンジンを停止させる際に回転角センサの異常診断を禁止するため、エンジン停止過程のエンジン回転変動が大きい時期に回転角センサの正常・異常を誤判定することを防止でき、回転角センサの異常診断の信頼性を向上することができる。
【０００８】
本発明をアイドルストップシステムを搭載した車両に適用する場合は、請求項２のように、アイドルストップシステムによりエンジンを自動停止させる自動停止信号が出力されたときに回転角センサの異常診断を禁止するようにすると良い。このようにすれば、アイドルストップによるエンジン停止をその直前に察知して回転角センサの異常診断を確実に禁止できるため、アイドルストップによる回転角センサの正常・異常の誤判定を確実に防止できる。
【０００９】
また、請求項３のように、イグニッションスイッチのオフ操作によりエンジン停止信号が出力されたときに回転角センサの異常診断を禁止するようにしても良い。このようにすれば、イグニッションスイッチのオフ操作によるエンジン停止をその直前に察知して回転角センサの異常診断を確実に禁止できるので、イグニッションスイッチのオフ操作によるエンジン停止時の回転角センサの正常・異常の誤判定を確実に防止できる。
【００１０】
また、請求項４のように、エンジン回転速度が目標アイドル回転速度以下に設定された所定回転速度以下に低下したときに回転角センサの異常診断を禁止するようにしても良い。このようにすれば、イグニッションスイッチのオフ操作やアイドルストップ以外の要因でエンジン回転が停止するエンジンストール時にも、回転角センサの正常・異常の誤判定を確実に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した一実施例を図面に基づいて説明する。まず、図１に基づいてシステム全体の構成を説明する。
【００１２】
回転角センサ１１は、エンジンのクランク軸と一体的に回転するシグナルロータ１２の外周部に対向するように配置され、該シグナルロータ１２の外周部には、所定クランク角毎に歯１３が形成され、更に、特定のクランク角で歯１３が１〜数個欠けた欠歯部１４が形成されている。この回転角センサ１１は、エンジン回転に伴いシグナルロータ１２の歯１３に対向する毎に等間隔パルス（クランク角信号パルス）を発生し、欠歯部１４で不等間隔パルス（気筒判別信号パルス）を発生する。
【００１３】
エンジン制御回路（以下「エンジンＥＣＵ」と表記する）１５は、回転角センサ１１の出力パルスを取り込み、不等間隔の気筒判別信号パルスに基づいて特定気筒（特定のクランク角）を判別すると共に、この不等間隔の気筒判別信号パルスを基準にして等間隔のクランク角信号パルスをカウントすることでクランク角を検出し、更に、クランク角信号パルスの間隔（パルス周期）に基づいてエンジン回転速度を検出する。エンジンＥＣＵ１５は、回転角センサ１１の他に、エンジン運転状態を検出する各種センサ（例えば冷却水温センサ、吸気管圧力センサ、エアフローメータ等）の出力を取り込み、そのセンサ出力に基づいて検出したエンジン運転状態に応じて点火装置１６の点火時期を制御すると共に、燃料噴射弁１７の噴射量を制御する。また、エンジンＥＣＵ１５は、イグニッションスイッチ１８のＯＮ・ＯＦＦ・ＳＴＡＲＴ信号を取り込み、イグニッションスイッチ１８がＯＮ位置からＳＴＡＲＴ位置に操作されたときにスタータ（図示せず）に通電してエンジンを始動する。
【００１４】
アイドルストップ制御回路（以下「アイドルストップＥＣＵ」と表記する）２１は、停車中に所定のアイドルストップ条件が成立したときにアイドルストップ信号（自動停止信号）をエンジンＥＣＵ１５に出力して点火及び燃料噴射を停止させ、エンジンを自動的に停止させる。このアイドルストップ中に、運転者がアクセルペダルの踏み込み等の車両を発進させるための操作を行ったときに再始動条件が成立して、アイドルストップＥＣＵ２１からスタータ駆動信号を出力してエンジンを再始動させる。
【００１５】
また、エンジンＥＣＵ１５は、内蔵したＲＯＭに記憶された図２及び図３の回転角センサ異常診断ルーチンを実行することで、エンジン回転中にクランク角信号パルスと気筒判別信号パルスとの関係に基づいて回転角センサ１１の異常診断を行う異常診断手段として機能すると共に、エンジンを停止させる際に回転角センサ１１の異常診断を禁止する診断禁止手段として機能する。以下、図２及び図３の各ルーチンの処理内容を説明する。
【００１６】
図２の回転角センサ異常診断ルーチンは、回転角センサ１１からパルスがエンジンＥＣＵ１５に入力される毎に起動される。本ルーチンが起動されると、まずステップ１０１で、後述する図３の異常診断禁止条件判定ルーチンを実行して、異常診断禁止条件が成立しているか否かを判定し、その判定結果に応じて異常診断禁止フラグをＯＮ／ＯＦＦする。
【００１７】
この後、ステップ１０２に進み、異常診断禁止フラグが異常診断禁止を意味するＯＮにセットされているか否かを判定し、異常診断禁止フラグがＯＮにセットされていれば、ステップ１０３以降の異常診断処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。
【００１８】
これに対して、上記ステップ１０２で、異常診断禁止フラグがＯＦＦ（異常診断許可）と判定されれば、ステップ１０３以降の異常診断処理を次のようにして実行する。まず、ステップ１０３で、前回のパルス入力タイミングから今回のパルス入力タイミングまでの経過時間であるパルス周期Ｔ(i) を演算する。この後、ステップ１０４に進み、今回のパルス周期Ｔ(i) の長さを前回のパルス周期Ｔ(i-1) 、前々回のパルス周期Ｔ(i-2) と比較するためのパルス周期パラメータＴｘを次式により算出する。
Ｔｘ＝Ｔ(i-2) ×Ｔ(i) ／Ｔ(i-1) 2
【００１９】
この後、ステップ１０５に進み、パルス周期パラメータＴｘを不等間隔の気筒判別信号パルス（欠歯部１４）を判定するための判定値と比較し、パルス周期パラメータＴｘが判定値以下であれば、今回のパルスが等間隔のクランク角信号パルスであると判断して、ステップ１０６に進み、クランクカウンタＣをカウントアップして本ルーチンを終了する。      
【００２０】
その後、上記ステップ１０５で、パルス周期パラメータＴｘが判定値よりも大きいと判定された時点で、今回のパルスが不等間隔の気筒判別信号パルス（欠歯部１４）であると判断して、ステップ１０７に進み、クランクカウンタＣのカウント値が不等間隔の気筒判別信号パルス（欠歯部１４）間に存在する歯１３の合計数（等間隔のクランク角信号パルスの合計数）に相当する正常値であるか否かを判定し、正常値であれば、ステップ１０８に進み、回転角センサ１１が正常であると判定して、ステップ１０９に進み、クランクカウンタＣを初期値にリセットして、本ルーチンを終了する。これにより、クランクカウンタＣは、不等間隔の気筒判別信号パルスが入力される毎に初期値にリセットされ、次に不等間隔の気筒判別信号パルスが入力されるまでの等間隔のクランク角信号パルスの数をカウントする動作を繰り返す。
【００２１】
これに対して、上記ステップ１０７で、クランクカウンタＣのカウント値が正常値でないと判定された場合は、ステップ１１０に進み、回転角センサ１１が異常であると判定して、ステップ１１１に進み、フェールセーフ処理を実行して、異常情報をエンジンＥＣＵ１５のバックアップＲＡＭ等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶すると共に、警告表示等を行って本ルーチンを終了する。
【００２２】
一方、前記ステップ１０１で図３の異常診断禁止条件判定ルーチンが起動されると、まずステップ２０１で、クランキング開始後にエンジン回転速度が始動完了判定値を越えたか否かで、始動完了か否かを判定し、まだ始動完了していなければ、異常診断禁止条件が成立し、ステップ２０６に進み、異常診断禁止フラグをＯＮにセットする。
【００２３】
上記ステップ２０１で、始動完了と判定された場合は、ステップ２０２に進み、アイドルストップＥＣＵ２１からアイドルストップ信号が出力（ＯＮ）されているか否かを判定し、アイドルストップ信号が出力（ＯＮ）されていれば、異常診断禁止条件が成立し、ステップ２０６に進み、異常診断禁止フラグをＯＮにセットする。
【００２４】
上記ステップ２０２で、アイドルストップ信号が出力（ＯＮ）されていないと判定された場合は、ステップ２０３に進み、イグニッションスイッチ１８がＯＦＦ操作されたか否かを判定し、イグニッションスイッチ１８がＯＦＦ操作されていれば、異常診断禁止条件が成立し、ステップ２０６に進み、異常診断禁止フラグをＯＮにセットする。
【００２５】
上記ステップ２０３で、イグニッションスイッチ１８がＯＦＦ操作されていないと判定された場合は、ステップ２０４に進み、エンジン回転速度が目標アイドル回転速度以下に設定された所定回転速度以下に低下したか否かを判定し、エンジン回転速度が所定回転速度以下に低下していれば、異常診断禁止条件が成立し、ステップ２０６に進み、異常診断禁止フラグをＯＮにセットする。
【００２６】
上記ステップ２０４で、エンジン回転速度が所定回転速度以下に低下していないと判定された場合は、ステップ２０５に進み、異常診断禁止フラグをＯＦＦにセットして異常診断処理を許可する。
【００２７】
以上説明した本実施例の制御例を図４のタイムチャートを用いて説明する。図４の例では、時刻ｔ1 で、アイドルストップ実行条件が成立してアイドルストップ信号がＯＮとなると、即座に異常診断禁止条件が成立して、異常診断禁止フラグがＯＮにセットされ、回転角センサ１１の異常診断が禁止される。この後、時刻ｔ2 で、運転者がアクセルペダルの踏み込み等の車両を発進させるための操作を行って再始動条件が成立すると、アイドルストップ信号がＯＦＦされて、エンジンのクランキングが開始される。これにより、エンジン回転速度が始動完了判定値を越えて始動完了と判定されるまでの時刻ｔ3 以前は、異常診断禁止条件が成立し続けて、異常診断禁止フラグがＯＮに維持され、回転角センサ１１の異常診断が禁止された状態が維持される。その後、始動完了と判定された時点ｔ3 で、異常診断禁止フラグがＯＦＦされ、回転角センサ１１の異常診断が許可される。
【００２８】
以上説明した本実施例によれば、エンジンを停止させる際に回転角センサ１１の異常診断を禁止するようにしたので、エンジン停止過程のエンジン回転変動が大きい時期に回転角センサ１１の正常・異常を誤判定することを防止でき、回転角センサ１１の異常診断の信頼性を向上することができる。
【００２９】
しかも、本実施例では、アイドルストップ信号がＯＮしたときに回転角センサ１１の異常診断を禁止するようにしたので、アイドルストップによるエンジン停止をその直前に察知して回転角センサ１１の異常診断を確実に禁止でき、アイドルストップによる回転角センサ１１の正常・異常の誤判定を確実に防止できる。
【００３０】
更に、本実施例では、イグニッションスイッチ１８のＯＦＦ操作によりエンジン停止信号が出力されたときに回転角センサ１１の異常診断を禁止するようにしたので、イグニッションスイッチ１８のＯＦＦ操作によるエンジン停止をその直前に察知して回転角センサ１１の異常診断を確実に禁止でき、イグニッションスイッチ１８のＯＦＦ操作によるエンジン停止時の回転角センサ１１の正常・異常の誤判定を確実に防止できる。
【００３１】
その上、本実施例では、エンジン回転速度が目標アイドル回転速度以下に設定された所定回転速度以下に低下したときに回転角センサ１１の異常診断を禁止するようにしたので、イグニッションスイッチ１８のオフ操作やアイドルストップ以外の要因でエンジン回転が停止するエンジンストール時にも、回転角センサ１１の正常・異常の誤判定を確実に防止できる。
【００３２】
尚、本発明は、アイドルストップシステムを搭載していない車両にも適用して実施でき、また、異常診断禁止条件として、ステップ２０１〜２０４のうちのいずれかを省略したり、他の条件を追加しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施例におけるシステム全体の概略構成を示すブロック図である。
【図２】回転角センサ異常診断ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】異常診断禁止条件判定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例の制御例を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
１１…回転角センサ、１２…シグナルロータ、１３…歯、１４…欠歯部、１５…エンジンＥＣＵ（異常診断手段，診断禁止手段）、１８…イグニッションスイッチ、２１…アイドルストップＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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