(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の凹凸を検出し、前記凹凸に応じた第１の信号を出力する第１の回転センサと、
前記回転体の前記凹凸を検出し、前記凹凸に応じた第２の信号を出力する第２の回転センサと、
前記第１の回転センサと前記第２の回転センサの距離、及び前記第１の信号と前記第２の信号の位相差に基づいて、前記回転体の回転速度を計算する第１の計算部を有する制御装置と、を備える回転速度計測装置であって、
前記制御装置は、
前記第１〜第２の信号のうちの一方に基づいて前記回転体の回転速度を計算する第２の計算部をさらに有し、
前記第１の計算部は、
前記第２の計算部によって計算された前記回転体の回転速度が所定の閾値以下の場合、前記第１の回転センサと前記第２の回転センサの距離、及び前記第１の信号と前記第２の信号の位相差に基づいて、前記回転体の回転速度を計算する
ことを特徴とする回転速度計測装置。
【請求項２】
回転体の凹凸を検出し、前記凹凸に応じた第１の信号を出力する第１の回転センサと、
前記回転体の前記凹凸を検出し、前記凹凸に応じた第２の信号を出力する第２の回転センサと、
前記第１の回転センサと前記第２の回転センサの距離、及び前記第１の信号と前記第２の信号の位相差に基づいて、前記回転体の回転速度を計算する第１の計算部を有する制御装置と、を備える回転速度計測装置であって、
前記第１及び第２の信号は、パルス信号であり、
前記制御装置は、
前記回転体の回転速度に基づいて車載装置を制御する装置制御部と、
前記第１の信号の１つのパルスの立ち上がりからこれに対応する前記第２の信号の１つのパルスの立ち上がりまでの第１の期間、及び前記第１の信号の前記１つのパルスの立ち下がりからこれに対応する前記第２の信号の前記１つのパルスの立ち下がりまでの第２の期間に基づいて、前記回転体の回転速度の増減を判定する回転速度増減判定部と、をさらに有し、
前記装置制御部は、
前記回転速度増減判定部によって判定された前記回転体の回転速度の増減に基づいて前記車載装置を制御する
ことを特徴とする回転速度計測装置。
【請求項３】
回転体の凹凸を検出し、前記凹凸に応じた第１の信号を出力する第１の回転センサと、
前記回転体の前記凹凸を検出し、前記凹凸に応じた第２の信号を出力する第２の回転センサと、
前記第１の回転センサと前記第２の回転センサの距離、及び前記第１の信号と前記第２の信号の位相差に基づいて、前記回転体の回転速度を計算する第１の計算部を有する制御装置と、を備える回転速度計測装置であって、
前記第１及び第２の信号は、パルス信号であり、
前記制御装置は、
前記回転体の回転速度に基づいて車載装置を制御する装置制御部と、
前記制御装置とは別のデバイスから前記回転体の回転速度に応じた出力信号を受信する受信部と、
前記回転体が回転していることを示す前記出力信号が入力され、前記第１の信号が一定値であり、かつ、前記第２の信号が前記回転体の凹凸に対応するパルスを含む場合、第１の故障であると判定する故障判定部と、
前記第２の信号に基づいて、前記回転体の回転速度を計算する第３の計算部と、をさらに有し、
前記装置制御部は、
前記第１の故障であると判定された場合、前記第３の計算部によって計算された前記回転体の回転速度に基づいて前記車載装置を制御する
ことを特徴とする回転速度計測装置。
【請求項４】
請求項３に記載の回転速度計測装置であって、
前記制御装置は、
前記出力信号に基づいて、前記回転体の回転速度を計算する第４の計算部をさらに有し、
前記故障判定部は、
前記回転体が回転していることを示す前記出力信号が入力され、前記第１の信号が一定値であり、かつ、前記第２の信号が一定値である場合、第２の故障であると判定し、
前記装置制御部は、
前記第２の故障であると判定された場合、前記第４の計算部によって計算された前記回転体の回転速度に基づいて前記車載装置を制御する
ことを特徴とする回転速度計測装置。
【請求項５】
請求項１に記載の回転速度計測装置であって、
前記第１の信号は、第１のパルス信号であり、
前記第２の信号は、第２のパルス信号であり、
前記回転体は、歯車であり、
前記第１の回転センサと前記第２の回転センサの距離をｄ、前記歯車の歯先円半径をｒ、前記歯車の１つの歯に対応する前記第１のパルス信号のパルスと前記１つの歯に対応する前記第２のパルス信号のパルスの位相差をｔ１とする場合において、
前記第１の計算部は、
前記歯車が１周に要する時間を式（2π・r・t1）／dを用いて計算し、計算した時間から前記回転体の回転速度を計算する
ことを特徴とする回転速度計測装置。
【請求項６】
請求項５に記載の回転速度計測装置であって、
前記位相差ｔ１は、
前記歯車の１つの歯に対応する前記第１のパルス信号のパルスの立ち上がりから前記１つの歯に対応する前記第２のパルス信号のパルスの立ち上がりまでの期間、又は、
前記歯車の１つの歯に対応する前記第１のパルス信号のパルスの立ち下がりから前記１つの歯に対応する前記第２のパルス信号のパルスの立ち下がりまでの期間である
ことを特徴とする回転速度計測装置。
【請求項７】
アクチュエータの変位量に応じて変速比を変える変速機と、
前記変速機の出力軸に固定され、凹凸が形成された回転体と、
前記回転体の凹凸を検出し、前記凹凸に応じた第１の信号を出力する第１の回転センサと、
前記回転体の前記凹凸を検出し、前記凹凸に応じた第２の信号を出力する第２の回転センサと、
前記第１の回転センサと前記第２の回転センサの距離、及び前記第１の信号と前記第２の信号の位相差に基づいて、前記出力軸の回転速度を計算する第１の計算部、前記変速機の入力軸と前記変速機の出力軸の回転速度の比から変速比を計算する変速比計算部、及び前記変速比計算部によって計算された変速比に基づいて、前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御部を有する制御装置と、を備える変速機制御システムであって、
前記制御装置は、
前記第１の計算部によって計算された前記出力軸の回転速度から車両のずり下がりを検知するずり下がり検知部をさらに有する
ことを特徴とする変速機制御システム。
【請求項８】
請求項７に記載の変速機制御システムであって、
前記制御装置は、
前記車両のずり下がりが検知され、かつ、シフトレンジがニュートラルレンジになっている場合、シフトレンジをニュートラルレンジからドライブレンジに変更するシフトレンジ変更部をさらに有する
ことを特徴とする変速機制御システム。
【請求項９】
第１及び第２の回転センサから回転体の凹を検出した場合に立ち上がる、又は立ち下がるとともに、前記回転体の凸を検出した場合に立ち上がる、又は立ち下がる第１のパルス信号、第２のパルス信号をそれぞれ受信する工程と、
記憶部から前記第１の回転センサと前記第２の回転センサの距離を読み出す工程と、
前記第１の回転センサと前記第２の回転センサの距離、及び前記第１のパルス信号と前記第２のパルス信号の位相差に基づいて、前記回転体の回転速度を計算する工程と、
を制御装置に実行させるプログラムであって、
前記第１の回転センサと前記第２の回転センサの距離は、前記回転体の凸部又は凹部の周方向の幅より小さく、
前記回転体の回転速度を計算する工程は、前記第１〜第２のパルス信号のうちの一方に基づいて計算される前記回転体の回転速度が所定の閾値以下の場合、前記第１の回転センサと前記第２の回転センサの距離、及び前記第１のパルス信号と前記第２のパルス信号の位相差に基づいて、前記回転体の回転速度を計算する工程である
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転速度計測装置、変速機制御システム及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用制御装置では、回転体の回転速度を計測し、さまざまな制御に利用している。たとえば、車両用の変速機においては、出力軸の回転速度を計測して車速を算出し、変速段の判断に利用している。
【０００３】
回転速度の検出には、磁気センサなどの回転センサを用いる。回転センサは、歯車や切り欠けなどの回転体表面の凹凸のエッジを電磁気的に検出し、センサの特性に応じたパルス信号などの電気信号に変換して出力する。
【０００４】
回転センサの出力信号は、回転速度を演算する為に、計測用のコンピュータに入力される。コンピュータは、歯車の歯幅や間隔や、歯数などの既知のデータと、コンピュータが一定時間内に検出したパルス数とその時間間隔より、回転速度を演算する。
【０００５】
しかしながら、回転体の回転速度が低くなると、回転センサが歯車の凸部を検出してから次の凸部を検出するまでの時間が長くなるため、回転センサが出力するパルスの時間間隔も長くなる。コンピュータは、一定時間内に検出したパルスとその時間間隔から回転速度を演算するので、パルスの時間間隔がコンピュータの計測範囲を超えると、時間間隔が測定できない。そのため、回転速度がある値以下では、コンピュータは回転速度を演算できないため、回転速度を０と判断してしまう。
【０００６】
この対応方法として、コンピュータの計測時間を長くすれば、低速の回転速度の演算が可能となる。ただし、回転を計測するためには、パルスの両端を検知しなければならないため、コンピュータの計測時間が、実際のパルスの時間間隔以上必要となる。さらに、コンピュータの計測時間や、回転速度を決定するまでの時間が、回転体の回転速度に応じて増減してしまうという問題もある。コンピュータ内の処理は、回転速度の更新が定期的に行われることを前提に制御されるので、回転速度の演算終了時期が回転数に依存して変化すると、コンピュータ内部の処理が複雑になる。よってこの手法は一般的には用いられていない。
【０００７】
また、低回転で回転検知ができない回転センサの代替手段として、他のコントロールユニットの情報を使うことも行われている。
【０００８】
たとえば、変速機が出力軸回転の代替手段として、ABS（Antilock Brake System）の車速情報や、ナビゲーションシステムの位置情報を使うこともある。
【０００９】
しかし、他のコントロールユニットの信号を使う場合、通信のタイムラグによりリアルタイムで情報が得られないことや、代替した信号の分解能や精度が本来測定したい位置での情報とは異なるため、直接代替値として用いることはできず、参考情報として用いているに過ぎない。
【００１０】
その他の解決手段として、回転とは動的に接続していない他の情報より、当該回転速度を推定することも行われている。たとえば、トルク情報と経過時間から出力軸回転を推定する場合である。しかし、参照した信号と回転速度とがギヤなどで動的に接続していないので、推定値と実際の回転数との相関は低い。その結果、実際の回転速度との差が大きくなってしまうので、これも参考情報として用いるしかない。
【００１１】
そこで、パルス信号のエッジが未検出となった場合に、パルス信号のエッジが検出されている間の回転速度の時間変化から、エッジが未検出の期間の回転速度を推定する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−２２２６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
変速機が、燃費の低減や、最適な変速時間を実現するためには、変速機を制御するコントロールユニットが、アクチュエータを最適に制御する必要がある。そのためには、変速機のコントロールユニットが、変速機内部の要素の挙動を、代替手段や推定値ではなく、リアルタイムで把握できることが望ましい。
【００１４】
特許文献１に記載された演算方法は、低回転で回転センサがエッジを検出できなくなっても、それ以前のエッジが検出されている間の回転速度の変化から、現時点で回転数を推定するものである。しかし、これは推定値であり、実際の測定値ではないので、厳密にはリアルタイムな回転速度情報とは言えない。
【００１５】
同様に、代替信号や、他の回転信号を使った場合でも、当該回転体の測定値ではないので、これも正確な回転速度とは言えない。正確な回転速度を把握するためには、測定対象から直接測定した値を使うのが理想である。
【００１６】
本発明の目的は、回転体の回転が低速であっても回転速度を検出することができる回転速度計測装置、変速機制御システム及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明の一例の回転速度計測装置は、回転体の凹凸を検出し、前記凹凸に応じた第１の信号を出力する第１の回転センサと、前記回転体の前記凹凸を検出し、前記凹凸に応じた第２の信号を出力する第２の回転センサと、前記第１の回転センサと前記第２の回転センサの距離、及び前記第１のパルス信号と前記第２のパルス信号の位相差に基づいて、前記回転体の回転速度を計算する第１の計算部を有する制御装置と、を備える回転速度計測装置であって、前記制御装置は、前記第１〜第２の信号のうちの一方に基づいて前記回転体の回転速度を計算する第２の計算部をさらに有し、前記第１の計算部は、前記第２の計算部によって計算された前記回転体の回転速度が所定の閾値以下の場合、前記第１の回転センサと前記第２の回転センサの距離、及び前記第１の信号と前記第２の信号の位相差に基づいて、前記回転体の回転速度を計算する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、回転体の回転が低速であっても回転速度を検出することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態による回転速度計測装置の全体構成図である。
【図２】図１に示した本発明の第１の実施形態による回転速度計測装置の全体構成のうち、回転センサ４および回転センサ５と回転体との位置関係、回転センサ４と回転センサ５の軸間距離、を示した図である。
【図３】回転センサ１つで回転計測する従来のシステムと、その構成での回転センサの出力波形を示した図である。
【図４−１】歯車が一定速度で回転している場合における、図１および図２で示した回転センサ４と回転センサ５の出力波形を示した図である。
【図４−２】本発明の第１の実施形態による回転速度計測装置のコンピュータが実行する処理を示すフローチャートである。
【図５】歯車の回転が増速中における、図１および図２で示した回転センサ４と回転センサ５の出力波形を示した図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による回転速度計測装置のコンピュータが実行する処理を示すフローチャートである。
【図７】回転センサ４が正常で、センサ５が故障し、他デバイスからの出力値も正常である場合の各出力波形を示した図である。
【図８】本発明の第１又は第２の実施形態による回転速度計測装置を備えた変速機を含む変速機制御システムの概略構成図（模式図）である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を用いて、本発明の第１〜第２の実施形態による回転速度計測装置等の構成及び作用効果を説明する。なお、各図において、同一符号は同一部分を示す。
【００２１】
（第１の実施形態）
最初に、図１〜図５を用いて、本発明の第１の実施形態による回転速度計測装置について説明する。
【００２２】
本発実施形態では、回転体（車両に用いる歯車など）の表面の凹凸を検知する回転センサを複数個使用して、回転体表面の同一エッジを検出した複数の回転センサの検出時間差より、回転体の回転速度を演算する。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施形態による回転速度計測装置１００の全体構成図である。回転速度計測装置１００は、主として、回転センサ４（第１の回転センサ）、回転センサ５（第２の回転センサ）、信号処理回路６、及びコンピュータ８（制御装置）を備える。
【００２４】
ここでは回転体１は一例として平歯車とした。歯車の表面は凸部２と凹部３がある。本実施形態では、回転センサは２つ（回転センサ４、回転センサ５）とし、歯車の回転方向に並べて配置してある。
【００２５】
回転センサ４と回転センサ５の仕様は同一であり、それぞれの出力信号は信号処理回路６でパルス信号に変換され、信号線７を通じてコンピュータ８に送られる。なお、回転センサ４、５が回転体１の凹凸を検出する方式は任意であり、例えば、光学式、電磁誘導式などの回転センサを用いることができる。
【００２６】
コンピュータ８は回転センサ４と回転センサ５のそれぞれのパルス信号の電圧閾値より、立ち上がりエッジと立ち下りエッジを判断する。また、コンピュータ８は内部のカウンター機能により各エッジの回数を、タイマー機能により各エッジの間隔を、それぞれ計測する。
【００２７】
図２は、図１に示した本発明の第１の実施形態による回転速度計測装置１００の全体構成のうち、回転センサ４および回転センサ５と回転体１との位置関係、回転センサ４と回転センサ５の軸間距離、を示した図である。
【００２８】
回転センサ４と回転センサ５の軸間距離は既知で、ｄとする。また、歯車の回転中心９から歯先までの歯先円半径は、ｒとする。
【００２９】
ここで、回転センサ４（第１の回転センサ）と回転センサ５（第２の回転センサ）は、回転体の１つの径に対して平行となるように配置される。これにより、回転センサ４及び５の位置決めが容易となる。なお、回転センサ４（第１の回転センサ）と回転センサ５（第２の回転センサ）を、回転体の回転の中心に対して回転対称となるように配置してもよい。これにより、回転体１の凹凸の検出精度が向上する。
【００３０】
回転センサ４と回転センサ５の距離は、回転体１の凸部２又は凹部３の周方向（回転方向）の幅より小さい。これにより、この距離を用いて回転体１の回転速度を計算するまでの時間が短くなる。
【００３１】
歯車１が右回転したとすると、歯車のあるエッジはまず回転センサ４によって検知され、次に回転センサ５で検知される。回転センサ４と回転センサ５の出力パルスは、信号処理回路６を経由して、それぞれコンピュータ８に送られ、そこで回転速度を演算する。
【００３２】
図３は、回転センサ１つで回転計測する従来のシステムと、その構成での回転センサの出力波形を示した図である。歯車の歯数をＮ、回転センサが一定時間内に検出したパルス数をｎ、そのパルスの期間をｔとすると、歯車が１周に要する時間は、（N・ｔ）/nとなる。この式より歯車の回転速度を算出できる。
【００３３】
図４−１は、歯車が一定速度で回転している場合における、図１および図２で示した回転センサ４と回転センサ５の出力波形を示した図である。ここでは図２で示したように、歯車は矢印方向に右回転しているため、歯車の同一エッジを検出している場合でも、回転センサ４と回転センサ５では時間差が生じ、回転センサ４が回転センサ５より先にパルス信号を出力している。回転センサ４の立ち上がりから、回転センサ５の立ち上がりまでを時間t1とする。時間t1は、回転センサ４と回転センサ５の出力パルス信号を元に、コンピュータ８により算出する。
【００３４】
回転センサ４と回転センサ５の軸間距離がｄで、歯車の歯先円半径がｒなので、歯車が１周に要する時間は（2π・r・t1）／dとなる。この式から歯車の回転速度を算出できる。回転センサ４と回転センサ５の距離ｄ（軸間距離）及び歯先円半径ｒは、例えば、コンピュータ８のメモリなどの記憶部（記憶装置）に予め記憶されている。
【００３５】
ここで、コンピュータ８（制御装置）は、所定のプログラムを実行することにより、回転センサ４（第１の回転センサ）と回転センサ５（第２の回転センサ）の距離、及び回転センサ４から出力されるパルス信号（第１の信号）と回転センサ５から出力されるパルス信号（第２の信号）の位相差に基づいて、回転体１の回転速度を計算する第１の計算部として機能する。これにより、回転体１の回転が低速であっても回転速度を検出することができる。
【００３６】
なお、コンピュータ８は、回転体１の回転速度に基づいて車載装置を制御する装置制御部として機能する。これにより、回転体１の回転速度に応じた車載装置の制御を正確に行うことができる。
【００３７】
また、時間ｔ１は、回転体１（歯車）の１つの歯に対応する回転センサ４から出力されるパルス信号（第１の信号）のパルスと前記１つの歯に対応する回転センサ５から出力されるパルス信号（第２の信号）のパルスの位相差に相当する。
【００３８】
ここで、時間ｔ１は、歯車の１つの歯に対応する第１の信号のパルスの立ち上がりから前記１つの歯に対応する第２の信号のパルスの立ち上がりまでの期間であるが、歯車の１つの歯に対応する第１の信号のパルスの立ち下がりから前記１つの歯に対応する第２の信号のパルスの立ち下がりまでの期間であってもよい。
【００３９】
従来の回転センサ１つで回転速度を測定する方式では、コンピュータが計測する一定期間内に時間t2（立下りエッジの場合はt5）、または時間t3、または時間t4の時間が必要であった。ただし、t2は、立ち上がりエッジから次の立ち上がりエッジまでの１回の時間間隔であり、誤差低減のために、一般には複数回の時間間隔を用いる。
【００４０】
本実施形態では、図３で示したように、従来方式で最低必要な時間t2より短い時間t1を用いて、回転速度を演算できる。低回転時はパルスの間隔が長くなるので、従来方式より短い期間の時間計測ができるということは、低回転の測定が可能であることを意味している。
【００４１】
同様に、立ち下がりエッジの時間t6を用いても、低回転の測定が可能である。
【００４２】
さらに、回転センサ４による時間t2のみによる回転演算結果と、回転センサ４と回転センサ５の組み合わせで測定される時間t1や時間t5による回転演算結果と組み合わせることで、検出精度の向上も可能である。
【００４３】
例えば、コンピュータ８（制御装置）は、回転センサ４から出力されるパルス信号（第１の信号）、回転センサ５から出力されるパルス信号（第２の信号）のうちの一方に基づいて、回転体１の回転速度を計算する第２の計算部として機能する。そして、コンピュータ８は、第２の計算部によって計算された回転体１の回転速度が所定の閾値以下（低速）の場合、回転センサ４と回転センサ５の距離ｄ、及び第１の信号と第２の信号の位相差ｔ１に基づいて、回転体１の回転速度を計算する第１の計算部として機能する。
【００４４】
次に、図４−２を用いて、コンピュータ８の処理を説明する。図４−２は、本発明の第１の実施形態による回転速度計測装置１００のコンピュータ８が実行する処理を示すフローチャートである。なお、コンピュータ８は、所定のプログラムを実行することにより、次の処理を実行する。
【００４５】
コンピュータ８は、回転センサ４、５から回転体の凹凸に応じた第１の信号、第２の信号をそれぞれ受信する（ステップＳ１０）。
【００４６】
コンピュータ８は、記憶部から回転センサ４と回転センサ５の軸間距離ｄ及び歯車の歯先半径ｒを読み出す（ステップＳ２０）。
【００４７】
コンピュータ８は、式（2π・r・t1）／dを用いて、回転体の回転速度を計算する（ステップＳ３０）。具体的には、コンピュータ８は、ステップＳ１０で受信した第１の信号と第２の信号の位相差ｔ１を計算する。そして、コンピュータ８は、ステップＳ２０で読み出した回転センサ４と回転センサ５の軸間距離ｄ及び歯車の歯先半径ｒを上記式に代入して得られる値に基づいて、回転速度を計算する。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態によれば、回転体１の回転が低速であっても回転速度を検出することができる。
【００４９】
（変形例）
図５は、歯車の回転が増速中における、図１および図２で示した回転センサ４と回転センサ５の出力波形を示した図である。
【００５０】
回転の増速や減速を判断するためには、従来方式では、少なくとも2歯分のt１１とt１２を計測し、大小を比較しなければならなかった。
【００５１】
しかし、今回の方式では、ｔ41とt42の比較により増速減速を判断することが可能であり、従来より短時間での検出が可能である。
【００５２】
また、回転センサ４の立ち下がりから回転センサ５の立ち下がりまでの時間をt51とすると、ｔ４１＜ｔ５１の場合は回転（速度）が増加、ｔ４１＞ｔ５１の場合は回転（速度）が減少していると判断でき、この場合も、従来より短時間で検知できる。
【００５３】
ここで、コンピュータ８（制御装置）は、回転センサ４から出力されるパルス信号（第１の信号）の１つのパルスの立ち上がりからこれに対応する回転センサ５から出力されるパルス信号（第２の信号）の１つのパルスの立ち上がりまでの第１の期間ｔ４１、及び第１の信号の前記１つのパルスの立ち下がりからこれに対応する第２の信号の前記１つのパルスの立ち下がりまでの第２の期間ｔ５１に基づいて、前記回転体の回転速度の増減を判定する回転速度増減判定部として機能する。これにより、回転体１の回転速度の増減を短時間で判定することができる。
【００５４】
なお、コンピュータ８は、回転速度増減判定部によって判定された回転体１の回転速度の増減に基づいて車載装置を制御する装置制御部として機能するようにしてもよい。これにより、回転体１の回転速度の増減に応じた制御の応答性が向上する。
【００５５】
（第２の実施形態）
次に、図６〜図７を用いて、本発明の第２の実施形態による回転速度計測装置１００について説明する。本実施形態では、第１の実施形態と比較して、回転センサ４、回転センサ５のうちの一方が異常（故障）の場合に、他方の正常な回転センサを用いて回転体１の速度を検知する。図６は、本発明の第２の実施形態による回転速度計測装置１００のコンピュータ８が実行する処理を示すフローチャートであり、回転センサ４もしくは回転センサ５が異常時の代替処理を含む。
【００５６】
異常判定は、３つの回転信号（回転センサ４、回転センサ５および他のデバイス）を用いる。コンピュータ８は、他のデバイス信号は正常であり、かつ、回転センサ４の信号がONかOFFで固定されているにもかかわらず、回転センサ５の信号が入力されている場合、回転センサ４が故障していると判断する。この場合、コンピュータ８は、回転センサ５の信号を使って、図３で示される従来の方法で回転速度を演算する。回転センサ５が故障している場合も、同様である。
【００５７】
両方とも正常な場合は、図４−１で示した２つのセンサの時間差により回転数を計測する。一方、両方とも異常な場合は、他のデバイスの信号で、回転速度を代替する。
【００５８】
ここで、コンピュータ８（制御装置）は、自装置とは別のデバイスから回転体１の回転速度に応じた出力信号を受信する受信部（通信装置）を備える。コンピュータ８は、回転体１が回転していることを示す出力信号が他のデバイスから入力され、回転センサ４から出力されるパルス信号（第１の信号）が一定値であり、かつ、回転センサ５から出力されるパルス信号（第２の信号）が回転体１の凹凸に対応するパルスを含む場合、第１の故障であると判定する故障判定部として機能する。
【００５９】
また、コンピュータ８は、回転体１が回転していることを示す出力信号が他のデバイスから入力され、第１の信号が一定値であり、かつ、第２の信号が一定値である場合、第２の故障であると判定する故障判定部としても機能する。
【００６０】
コンピュータ８は、第２の信号に基づいて、回転体１の回転速度を計算する第３の計算部、又は他のデバイスからの出力信号に基づいて、回転体１の回転速度を計算する第４の計算部として機能する。コンピュータ８は、例えば、出力信号の値と回転体１の回転速度の対応関係を示すマップ又は関数を用いて、他のデバイスからの出力信号から回転体の回転速度を計算する（特定する）。これにより、回転センサ４又は５が異常であっても回転速度を計算することができる。
【００６１】
なお、コンピュータ８は、第１の故障であると判定された場合、第３の計算部によって計算された回転体の回転速度に基づいて車載装置を制御する装置制御部として機能する。また、コンピュータ８は、第２の故障であると判定された場合、第４の計算部によって計算された回転体の回転速度に基づいて車載装置を制御する装置制御部として機能する。これにより、フェールセーフを実現できる。
【００６２】
図７は、回転センサ４と回転センサ５の出力波形と共に、参照情報として歯車が回転していることを推測できる他のデバイスの信号を載せたものである。ここでは、回転センサ５が故障し信号出力が一定値となっている状態を示している。
【００６３】
コンピュータ８は、回転センサ４からパルスが出力されており、回転センサ５の出力波形がONまたはOFFで固定されており、他デバイスが正常かつ信号が出ている場合、回転センサ４は正常で、回転センサ５が故障していると判断する。この場合、コンピュータ８は、回転センサ５の出力信号を回転速度の演算に使用せず、回転センサ４の出力のみで回転速度を演算する。
【００６４】
逆に、コンピュータ８は、回転センサ５では出力パルスが検出されるが、回転センサ４の出力波形がONまたはOFFに固定されており、他のデバイスの出力値が出ている（正常かつ信号が出ている）場合は、回転センサ４が故障していると判断し、回転センサ４の波形のみで回転速度を演算する。
【００６５】
この場合、上述の回転センサ４と回転センサ５の時間差による回転速度演算は不可能となり、低回転での検出はできなくなるが、従来方式と同じ計測は可能となるので、回転センサとしての機能は果たすことが可能である。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態によれば、回転体１の回転が低速であっても回転速度を検出することができる。また、回転センサ４、５のうちの一方が故障しても回転体１の回転速度を検出することができる。
【００６７】
（変速機への適用例）
次に、図８を用いて、変速機への適用例を説明する。図８は、本発明の第１又は第２の実施形態による回転速度計測装置１００を備えた変速機１１を含む変速機制御システム２００の概略構成図（模式図）である。
【００６８】
変速機制御システム２００は、主として、アクチュエータの変位量に応じて変速比を変える変速機１１、回転速度計測装置１００を備える。
【００６９】
変速機１１の入力軸１３は、エンジン１０に接続される。一方、変速機１１の出力軸１５は、ドライブシャフト１６に接続される。回転速度計測装置１００は、図２に示したように、変速機１１の出力軸１５に固定された回転体１（歯車）の近傍に設置される。
【００７０】
＜第１の課題＞
従来の変速機では、出力軸の回転が低速の場合、出力軸の回転速度を測定できず、推定回転速度や他のコントロールユニットの情報を変速機の制御に使っていた。そのため、変速機の正確な制御ができない場合があった。
【００７１】
例えば、無段変速機の様に、出力軸回転と入力軸回転の比である変速比が連続的に変化し、トルク伝達要素をモーターや油圧を使って制御する変速機において、トルク伝達要素は変速比を使って制御する。そのため、入力回転と出力軸回転を正確に測定する必要がある。
【００７２】
しかし、１つの回転センサのパルス信号から出力軸の回転速度を演算する従来の方式では、低速領域では出力軸回転を演算できないため、変速比も算出できない。そこで、出力軸回転が算出できない領域では、代替信号として他のデバイスの出力軸回転情報を利用する、または変速比を一定値にするなどで、制御量を計算していた。そのため、トルク伝達要素を正確に制御することができなかった。
【００７３】
＜第２の課題＞
低速度領域で開始（または終了）を判断する制御において、従来は回転速度の検出が可能な回転数を判断閾値としていた。そのため、判断に用いる閾値を低速に設定することができない場合があった。
【００７４】
例えば、上り坂途中で停車中にずり下がりを検知し、ずり下がりを防止（ヒルホールド機能）する為に変速機の油圧を制御する場合において、従来はずり下がりの検知を、ABSなど他のデバイスの信号に頼ったり、加速度センサを使ったりしていた。上り坂で車両がずり下がる場合、変速機の出力軸の回転は極低速のため、１つの回転センサのパルス信号から出力軸の回転速度を演算する従来の方式では回転速度を検出できないためである。
【００７５】
＜作用＞
図８に、変速機の出力軸回転（速度）を検知するための、回転センサ４、５の搭載位置の一例を示す。この図の回転センサ４、５は変速機の出力軸回転に直接接続しているギヤの回転を測定している。
【００７６】
変速機の種類によっては、出力軸を直接計測しておらず、出力軸とギヤでかみ合っている他の軸の回転を測定している場合もある。入力軸回転はエンジン回転であり、直接測定するか、エンジンの回転のCAN信号を使用する。入力軸回転と出力軸回転の比より、変速機の変速比が求まる。
【００７７】
また、出力軸１５の回転は、ドライブシャフト１６とデファレンシャルギヤ１７を介してタイヤ１８に伝えられるので、出力軸回転を測定することで、車速を求めることもできる。
【００７８】
ここで、コンピュータ８（制御装置）は、回転センサ４（第１の回転センサ）と回転センサ５（第２の回転センサ）の距離、及び回転センサ４から出力されるパルス信号（第１の信号）と回転センサ５から出力されるパルス信号（第２の信号）の位相差に基づいて、出力軸１５の回転速度を計算する第１の計算部として機能する。
【００７９】
また、コンピュータ８は、変速機１１の入力軸１３と変速機１１の出力軸１５の回転速度の比から変速比を計算する変速比計算部として機能する。コンピュータ８は、変速比計算部によって計算された変速比に基づいて、アクチュエータを制御するアクチュエータ制御部として機能する。
【００８０】
なお、コンピュータ８は、第１の計算部によって計算された出力軸１５の回転速度から車両のずり下がりを検知するずり下がり検知部として機能するようにしてもよい。また、コンピュータ８は、車両のずり下がりが検知され、かつ、シフトレンジがニュートラルレンジになっている場合、シフトレンジをニュートラルレンジからドライブレンジに変更するシフトレンジ変更部として機能するようにしてもよい。
【００８１】
＜効果＞
本適用例によれば出力軸１５の回転が低速の場合であっても、自コントロールユニット（変速機制御用コントロールユニット）で正確に回転（速度）を測定できる。それにより、低速度での制御に正確な回転速度を利用することで、燃費向上や運転性能向上が期待される。
【００８２】
また、今まで計算できなかった出力回転の極低回転も検知できるので、トルク伝達要素の制御が、低速領域、たとえば停車からの発進時でも可能となるため、車両の発進性能が向上する。
【００８３】
さらに、低速度領域で開始（または終了）を判断する制御において、判断に用いる閾値を従来よりも低速に設定することができる。これにより、例えば、ヒルホールド機能において、変速機の出力軸（又は車軸）の回転し始めを検知することができる。そのため、早めにずり下がり防止制御に移行することができ、安全性が向上する。
【００８４】
以上で説明したように、回転センサを複数個使うことで、１個では検出できなかった低回転の検出が可能となる。
【００８５】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００８６】
上記実施形態では、回転センサ４、５は、信号処理回路６を介して、パルス信号を出力するが、正弦波（余弦波）のような信号を出力してもよい。
【００８７】
上記実施形態では、コンピュータ８は、歯車が１周に要する時間（2π・r・t1）／dに基づいて、回転体１（歯車）の回転速度を計算しているが、時間ｔ１に歯車がｄだけ移動するときの速度d/t1に基づいて、回転速度を計算してもよい。
【００８８】
また、上記の各構成、機能等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ等の記録媒体に置くことができる。
【符号の説明】
【００８９】
１…回転体
２…回転体表面  凸部
３…回転体表面  凹部
４…回転センサ
５…回転センサ
６…信号処理回路
７…信号線
８…コンピュータ（回転速度算出処理）
９…歯車の回転中心
１０…エンジン
１１…変速機
１３…入力軸
１４…回転体（歯車）
１５…出力軸
１６…ドライブシャフト
１７…デファレンシャルギヤ
１８…タイヤ
１００…回転速度計測装置
２００…変速機制御システム
ｄ…回転センサ４と回転センサ５の軸間距離
ｒ…歯車  歯先円半径、
ｔ１…回転センサ４と回転センサ５の立ち上がりエッジの検出時間差
ｔ２…回転センサ４の立ち上がりエッジを用いた歯車１歯分の検出周期
ｔ３…回転センサ４の出力パルスのON時間
ｔ４…回転センサ４の出力パルスのOFF時間
ｔ５…回転センサ４の立ち下がりエッジを用いた歯車１歯分の検出周期
ｔ６…回転センサ４と回転センサ５の立ち下がりエッジの検出時間差
ｔ７…回転センサ５における歯車１歯分の検出周期
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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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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