特許 6052098 エンジン制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6052098

(24)【登録日】2016年12月9日

(45)【発行日】2016年12月27日

(54)【発明の名称】エンジン制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 45/00 20060101AFI20161219BHJP

【ＦＩ】

   F02D45/00 362B

【請求項の数】7

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-171574(P2013-171574)

(22)【出願日】2013年8月21日

(65)【公開番号】特開2015-40499(P2015-40499A)

(43)【公開日】2015年3月2日

【審査請求日】2016年2月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000237592

【氏名又は名称】富士通テン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106149

【弁理士】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】亀谷 祐輔

(72)【発明者】

【氏名】中川 祐

(72)【発明者】

【氏名】藤嶋 俊介

(72)【発明者】

【氏名】若林 哲明

(72)【発明者】

【氏名】梅山 重人

(72)【発明者】

【氏名】奥原 誠

(72)【発明者】

【氏名】山下 真史

【審査官】 山村 和人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１３３６１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６４−１２２１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２６３１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２０７９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３０９６７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ ４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンのクランク軸（１４）の回転にともなって、所定の回転角度間隔で発生するパルス列のクランク角信号を入力し、前記クランク角信号に基づいて、前記クランク角信号の周期の１／逓倍数の周期を有する逓倍信号を生成する逓倍信号生成手段（５４）と、
前記逓倍信号に基づいてカウントアップする複数のカウンタ（５６）と、
前記逓倍信号において各カウンタをカウントアップさせる要因であるカウントアップ要因を補正するための補正値を設定する補正値設定手段（５８）と、
前記補正値に基づいて、前記カウントアップ要因を補正する補正手段（６０）と、
前記クランク角信号のパルス間隔のうち、前記所定の回転角度間隔毎のパルスが所定数抜かれた欠け歯部を特定する欠け歯部特定手段（６２）と、
を備え、
複数の前記カウンタは、第１カウンタ（７２）と、前記第１カウンタよりも周期の短い第２カウンタ（７４）と、を有し、
前記補正値設定手段は、前記欠け歯部に基づく所定タイミングにおいて、前記第１カウンタのカウント値を取得し、該カウント値と予め設定された基準値との差分を第１補正値として設定するとともに、前記第２カウンタの一周期分のカウント数未満であり、且つ、前記第1補正値が設定された場合と前記第２カウンタのリセットタイミングが変わらない値を第２補正値として設定し、
前記補正手段は、前記第１補正値に基づいて、前記逓倍信号のカウントアップ要因を補正する第１補正手段（７６）と、前記第２補正値に基づいて、前記逓倍信号のカウントアップ要因を補正する第２補正手段（７８）と、を有し、
前記第１カウンタは、前記第１補正手段によって補正された前記逓倍信号に基づいてカウントアップし、前記第２カウンタは、前記第２補正手段によって補正された前記逓倍信号に基づいてカウントアップすることを特徴とするエンジン制御装置。

【請求項2】

前記第１カウンタ（７２）のカウント値が前記基準値未満、且つ、前記第１補正値を前記第２カウンタ（７４）の一周期分のカウント数で除算した余りが１以上の場合、
前記補正値設定手段（５８）は、前記余りを前記第２補正値として設定し、
前記第２補正手段（７８）は、前記逓倍信号のカウントアップ要因に、前記第２補正値分を追加し、
前記カウント値が前記基準値未満、且つ、前記余りがない場合、
前記補正値設定手段は、前記第２補正手段が追加又は削除の補正をしないように前記第２補正値を設定することを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御装置。

【請求項3】

前記第１カウンタ（７２）のカウント値が前記基準値よりも大きく、且つ、前記第１補正値を前記第２カウンタ（７４）の一周期分のカウント数で除算した余りが１以上の場合、
前記補正値設定手段（５８）は、前記余りを前記第２補正値として設定し、
前記第２補正手段（７８）は、前記逓倍信号のカウントアップ要因から前記第２補正値分を削除し、
前記カウント値が前記基準値よりも大きく、且つ、前記余りがない場合、
前記補正値設定手段は、前記第２補正手段が追加又は削除の補正をしないように前記第２補正値を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジン制御装置。

【請求項4】

前記第１カウンタ（７２）のカウント値が前記基準値よりも大きく、且つ、前記第１補正値を前記第２カウンタ（７４）の一周期分のカウント数で除算した余りが１以上の場合、
前記補正値設定手段（５８）は、前記第２カウンタの一周期分のカウント数から前記余りを減算した値を前記第２補正値として設定し、
前記第２補正手段（７８）は、前記逓倍信号のカウントアップ要因に前記第２補正値分を追加し、
前記カウント値が前記基準値よりも大きく、且つ、前記余りがない場合、
前記補正値設定手段は、前記第２補正手段が追加又は削除の補正をしないように前記第２補正値を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジン制御装置。

【請求項5】

前記第２カウンタ（７４）の一周期分のカウント数の整数倍が、前記逓倍数と一致しており、
前記補正値設定手段（５８）は、前記第２補正手段（７８）が追加又は削除の補正をしないように前記第２補正値を設定することを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御装置。

【請求項6】

各カウンタ（５６）に対応して設けられた選択手段（８０）を備え、
前記選択手段は、対応する前記カウンタへ出力する前記逓倍信号として、前記第１補正手段（７６）によって補正された前記逓倍信号と、前記第２補正手段（７８）によって補正された前記逓倍信号のいずれかを選択可能に設けられていることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載のエンジン制御装置。

【請求項7】

前記逓倍信号生成手段（５４）は、前記クランク角信号の１パルスに対して前記カウントアップ要因を逓倍数分有するように、生成された前記逓倍信号を調整する調整手段（７０）を有することを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載のエンジン制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジン制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１に記載のように、クランク角信号を逓倍した逓倍信号を生成し、その逓倍信号に基づいてカウンタをカウントアップさせ、カウンタの値に基づいてエンジン回転に同期した制御を行うエンジン制御装置が知られている。

【0003】

特許文献１では、クランク角信号の有効エッジ毎に、カウント値に対するガード値を設定することで、エンジンの急な加速や減速にともなうカウント値のずれを調整するようになっている。例えば、急加速時には、何も処置をしないとカウント値が小さめにずれてしまうため、次の有効エッジのタイミングで、内部クロックで強制的にカウントアップさせることにより、カウンタ値をガード値に到達させるようになっている。一方、急減速時には、何も処置をしないとカウント値が大きめにずれてしまうため、カウンタ値がガード値に到達すると、クランク角信号に次の有効エッジが発生するまでカウントアップを停止させるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１−２７１７００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、エンジン制御装置として、逓倍信号に基づいてカウントアップされる複数のカウンタを備え、これらカウンタとして、周期の長い第１カウンタ（例えば７２０°ＣＡカウンタ）と、第１カウンタよりも周期の短い第２カウンタを有するものが考えられる。例えば第２カウンタは、所定間隔でイベントを発生させるためのカウンタ（例えば４°ＣＡカウンタ）である。

【0006】

このような構成において、第１カウンタのカウント値にずれが生じた場合、従来のエンジン制御装置によれば、上記ずれを補正するとともに、第２カウントのカウント値についても同様の補正を行う。例えば、第１カウンタのカウント値が１０不足する場合、第１カウンタのカウント値を１０増やすとともに、第２カウンタのカウント値も１０増やすように補正を行う。したがって、補正にともなって、第２カウンタによるイベントが連発してしまう。同様に、第１カウンタのカウント値が超過する場合には、第２カウンタによるイベントが長期間発生しないという問題が起こりうる。

【0007】

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、逓倍信号に基づいてカウントアップされる複数のカウンタとして、第１カウンタと、第１カウンタよりも周期の短い第２カウンタを有するエンジン制御装置において、カウント値の補正にともない、第２カウンタによるイベントが連発したり、長期間発生しないのを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。

【0009】

開示された発明のひとつは、エンジンのクランク軸（１４）の回転にともなって、所定の回転角度間隔で発生するパルス列のクランク角信号を入力し、クランク角信号に基づいて、クランク角信号の周期の１／逓倍数の周期を有する逓倍信号を生成する逓倍信号生成手段（５４）と、逓倍信号に基づいてカウントアップする複数のカウンタ（５６）と、逓倍信号において各カウンタをカウントアップさせる要因であるカウントアップ要因を補正するための補正値を設定する補正値設定手段（５８）と、補正値に基づいて、カウントアップ要因を補正する補正手段（６０）と、クランク角信号のパルス間隔のうち、所定の回転角度間隔毎のパルスが所定数抜かれた欠け歯部を特定する欠け歯部特定手段（６２）と、を備え、複数のカウンタは、第１カウンタ（７２）と、第１カウンタよりも周期の短い第２カウンタ（７４）と、を有し、補正値設定手段は、欠け歯部に基づく所定タイミングにおいて、第１カウンタのカウント値を取得し、該カウント値と予め設定された基準値との差分を第１補正値として設定するとともに、第２カウンタの一周期分のカウント数未満であり、且つ、第1補正値が設定された場合と第２カウンタのリセットタイミングが変わらない値を第２補正値として設定し、補正手段は、第１補正値に基づいて、逓倍信号のカウントアップ要因を補正する第１補正手段（７６）と、第２補正値に基づいて、逓倍信号のカウントアップ要因を補正する第２補正手段（７８）と、を有し、第１カウンタは、第１補正手段によって補正された逓倍信号に基づいてカウントアップし、第２カウンタは、第２補正手段によって補正された逓倍信号に基づいてカウントアップすることを特徴とする。

【0010】

これによれば、共通の逓倍信号に基づいてカウントアップする第１カウンタ（７２）及び第２カウンタ（７４）を有しながらも、第1補正値が設定された場合と第２カウンタ（７４）のリセットタイミングを変えずに、例えば補正によって周期の短い第２カウンタ（７４）が複数回リセットされるのを抑制することができる。すなわち、第２カウンタ（７４）により発生するイベントが、補正にともなって連発するのを抑制することができる。

【0011】

また、補正によって第２カウンタ（７４）がカウントアップしない期間、を短くすることができる。すなわち、第２カウンタ（７４）により発生するイベントが、補正にともなって長期間発生しないのを抑制することができる。

【0012】

さらには、欠け歯部に基づく所定タイミングにおいて、第１カウンタ（７２）のカウント値を取得し、該カウント値と予め設定された基準値との差分を第１補正値として設定する。したがって、クランク角信号にノイズが重畳した場合や、クランク角信号を検出できなかった場合（パルス抜け時）に生じるカウント値のずれについても補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施形態に係るエンジン制御装置及び関連する部品や装置を含む構成を示す図である。

【図2】角度検出部の概略構成を示すブロック図である

【図3】逓倍信号のカウントアップ要因を説明するための図である。

【図4】補正値設定部が実行する処理を示すフローチャートである。

【図5】カウントアップ要因不足時において、比較例の補正を説明するための図である。

【図6】カウントアップ要因不足時において、本実施形態の補正を説明するための図である。

【図7】カウントアップ要因過剰時において、比較例の補正を説明するための図である。

【図8】カウントアップ要因過剰時において、本実施形態の補正を説明するための図である。

【図9】第２実施形態に係るエンジン制御装置において、カウントアップ要因過剰時の補正を説明するための図である。

【図10】第３実施形態に係るエンジン制御装置において、角度検出部の概略構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。なお、各実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。

【0015】

（第１実施形態）
図１に示すエンジン制御装置３０（以下、エンジンＥＣＵ３０と示す）の制御対象は、例えばディーゼルエンジンである。ディーゼルエンジンにおいては、クランク角に応じて燃料噴射制御を行う際、クランク角の精度が、特に、燃費や排ガス特性に大きな影響を及ぼすためである。ただし、適用対象は、ディーゼルエンジンに限定されるものではなく、ガソリンエンジンであっても良い。ガソリンエンジンの場合、燃料噴射や点火を適切な時期に実行することができ、ディーゼルエンジンの場合と同様に、燃費や排ガス特性の向上を図ることができる。

【0016】

本実施形態では、エンジンＥＣＵ３０が制御するディーゼルエンジンとして、４気筒のエンジンを採用した例について説明する。この４気筒エンジンは、＃１気筒と＃４気筒、＃２気筒と＃３気筒の、各々のピストンが同じ位相で運動する。ただし、圧縮行程の順番は、例えば♯１気筒→♯３気筒→♯４気筒→♯２気筒となっており、♯１気筒と♯４気筒との燃焼サイクル、及び♯２気筒と♯３気筒との燃焼サイクルは、それぞれ３６０°ＣＡ分だけずれている。なお、「ＣＡ」とはクランク角（クランクアングル）を意味している。

【0017】

エンジンＥＣＵ３０は、エンジン回転数、アクセル開度、水温、排気ガス成分、燃料圧力などを検出する各種のセンサからの検出信号や、スイッチなどからの入力信号に基づいて、ディーゼルエンジンへの燃料噴射量を制御する。より具体的には、ディーゼルエンジンの各気筒にそれぞれ設けられたインジェクタ１０に対して、エンジンＥＣＵ３０は、燃料噴射開始時期となるタイミングに同期して、各々のインジェクタ１０を開弁するための駆動信号を出力する。そして、噴射すべき燃料量に応じた時間が経過すると、インジェクタ１０を閉弁する。

【0018】

燃料噴射開始時期が到来したか否かは、エンジンのクランク軸の回転位置（クランク角度）に基づいて判定される。このクランク角度やエンジン回転数を検出するために、本実施形態では、クランク軸センサ１２及びカム軸センサ２０が設けられている。

【0019】

クランク軸センサ１２は、クランク軸１４に嵌着されたシグナルロータ１６と、シグナルロータ１６の外周に対向し、その外周に所定ピッチで等間隔に形成された歯を検出する電磁ピックアップ１８とを有する電磁ピックアップ式のセンサである。ただし、電磁ピックアップ１８に代えて、磁気抵抗素子などの他の検出手段を用いても良い。本実施形態では、１０°ＣＡピッチで歯が形成されている。

【0020】

シグナルロータ１６の外周の１箇所には、歯が２個欠損した欠け歯部が形成されている。この欠け歯部は、例えば、クランク軸１４が＃１気筒及び＃４気筒の圧縮上死点（ＴＤＣ）に対応するクランク角まで回転したときに、電磁ピックアップ１８が対向するシグナルロータ１６の歯よりも、クランク軸１４の回転方向に所定数歯分離れたところに位置する。クランク軸センサ１２は、クランク角信号として、クランク軸１４の回転に応じて、欠け歯部に対応するクランク角を除き、所定のクランク角度（１０°ＣＡ）毎にパルス信号を出力する。そして、クランク軸１４の回転位置が、シグナルロータ１６の欠け歯部が電磁ピックアップ１８に対向する位置に到達したとき、クランク軸センサ１２は、他のパルス信号よりも幅広のパルス幅を持った基準パルス信号を出力する。

【0021】

カム軸センサ２０は、クランク軸１４の回転に対して１／２の比率で減速回転するエンジンのカム軸２２に固定されたシグナルロータ２４と、そのシグナルロータ２４の外周に対向して設けられ、シグナルロータ２４の外周に形成された歯に応じたパルス信号を出力する電磁ピックアップ２６とを有している。ただし、クランク軸センサ１２と同様に、電磁ピックアップ以外の検出手段を用いることもできる。

【0022】

カム軸センサ２０のシグナルロータ２４には、図１に示すように、複数の歯が形成されている。この複数の歯は、クランク軸１４が２回転して、クランク軸センサ１２が、基準パルス信号を２度出力する場合に、一方の基準パルス信号の出力に同期してカム軸センサ２０のパルス信号がハイレベルとなり、他方の基準パルス信号の出力時にはカム軸センサ２０のパルス信号がローレベルとなるように形成されている。これにより、クランク軸センサ１２が基準パルス信号を出力したとき、その基準パルス信号が、♯１気筒が圧縮行程となっているときに出されたものか、♯４気筒が圧縮行程となっているときに出されたものかを判別することができる。

【0023】

次に、図１に基づき、エンジンＥＣＵ３０について説明する。

【0024】

エンジンＥＣＵ３０は、入力回路３２、マイコン３４、出力回路３６、及び電源回路３８を有している。そして、エンジンＥＣＵ３０は、クランク軸センサ１２が出力するクランク角信号、及びカム軸センサ２０が出力するカム角信号を、入力回路３２を介してマイコン３４に取り込む。他のセンサからの検出信号や、スイッチからの入力信号も、入力回路３２を介して、マイコン３４に取り込まれる。また、マイコン３４において生成されたインジェクタ１０を駆動するための駆動信号や、他のＥＣＵへの出力信号は、出力回路３６を介して出力される。電源回路３８は、車両のバッテリ２８から電源供給を受けて、入力回路３２、マイコン３４、及び出力回路３６の動作電圧を生成して提供する。

【0025】

マイコン３４は、入出力回路（Ｉ／Ｏ回路）４０、Ａ／Ｄ変換器４２、タイマ４４、ＣＰＵ４６、ＲＯＭ４８、及びＲＡＭ５０を備え、それぞれが内部バスを介して相互に接続されている。そして、マイコン３４において、ＲＯＭ４８に記憶されたプログラムに従い、ＣＰＵ４６が、各種の演算処理を実行することにより、上記した各種の検出信号や入力信号に基づいて、インジェクタ１０の駆動信号や、他ＥＣＵへの出力信号が生成される。

【0026】

本実施形態では、燃料噴射開始時期の精度を高めるべく、マイコン３４において、クランク角信号が発生する角度間隔（１０°ＣＡ）よりも詳細な角度間隔で発生する逓倍信号が生成される。本実施形態では、１°ＣＡの間隔で逓倍信号が生成される。燃料噴射開始時期が到来したか否かは、その逓倍信号に基づいて判断される。逓倍信号は、タイマ４４の内部に設けられた、角度検出部５２において生成される。

【0027】

次に、図２に基づき、角度検出部５２について説明する。この角度検出部５２が、特許請求の範囲に記載のエンジン制御装置に相当する。

【0028】

図２に示すように、角度検出部５２は、逓倍信号生成部５４と、複数のカウンタ５６と、補正値設定部５８と、補正部６０と、欠け歯特定部６２と、を有する。なお、逓倍信号生成部５４が、特許請求の範囲に記載の逓倍信号生成手段に相当し、補正値設定部５８が、補正値設定手段に相当する。また、補正部６０が、補正手段に相当し、欠け歯特定部６２が、欠け歯特定手段に相当する。

【0029】

逓倍信号生成部５４は、クランク軸センサ１２から入力されるクランク角信号に基づいて、クランク角信号の周期の１／逓倍数の周期を有する逓倍信号を生成する。この逓倍信号生成部５４としては、周知の構成、例えば上記した特許文献１に記載の、複数のカウンタからなるハードクランク（特開２００１−２７１７００号公報の図２参照）を採用することができる。特許文献１の追従カウンタから出力されるアングルクロックが、逓倍信号生成部５４から出力される逓倍信号に相当する。

【0030】

本実施形態において、逓倍信号生成部５４は、周期計測部６４と、逓倍部６６と、ガード値設定部６８と、調整部７０と、を有する。なお、ガード値設定部６８及び調整部７０が、特許請求の範囲に記載の調整手段に相当する。

【0031】

周期計測部６４は、クランク角信号の周期（パルス間隔）を計測する。つまり、クランク角信号のパルスが入力されるタイミング毎に、今回のパルスと前回入力されたパルスとの、クランク角信号の連続する２つのパルスの立ち上がりエッジ間の時間間隔を、周期として計測する。計測した周期は、逓倍部６６に出力される。

【0032】

逓倍部６６は、周期計測部６４から入力される周期の１／逓倍数の周期を有する信号、すなわち逓倍信号を生成する。この逓倍信号は、周期が計測された今回のパルスの次のパルスまでに生成される。本実施形態では、クランク角信号の周期の１／１０の周期を有する逓倍信号を生成する。このため、１°ＣＡの間隔で逓倍信号が生成されることとなる。

【0033】

ガード値設定部６８は、エンジンの急加速及び急減速にともなうカウント値のずれを抑制するためのガード値を設定する。例えば、急加速時には、周期計測部６４にて計測される周期（パルス間隔）が短くなるため、例えば何も処置をしないとカウンタ５６のカウント値が小さめにずれてしまう。また、急減速時には、周期が長くなるため、何も処置をしないとカウンタ５６のカウント値が大きめにずれてしまう。そこで、本実施形態では、逓倍信号が、クランク角信号の１パルスに対して後述するカウントアップ要因を逓倍数分有するように、ガード値を設定する。

【0034】

調整部７０は、逓倍部６６から入力される逓倍信号を、クランク角信号の１パルスに対してカウントアップ要因を逓倍数分有するように、ガード値設定部６８により設定されたガード値によって調整する。クランク角信号のパルスの立ち上がりタイミングでガード値が設定され、急加速時には、クランク角信号の次のパルスの立ち上がりタイミングで逓倍信号に不足数分のカウントアップ要因が生じるように、逓倍信号を調整する。一方、急減速時には、クランク角信号の次のパルスの立ち上がりタイミングで、逓倍信号から過剰分のカウントアップ要因が削除されるように、逓倍信号を調整する。

【0035】

ここで、図３に基づき、カウントアップ要因について説明する。

【0036】

カウントアップ要因とは、逓倍信号が有する、カウンタ５６をカウントアップさせる要因である。本実施形態では、図３に示すように、内部クロックのパルス立ち上がりタイミングにおいて、逓倍信号がＨｉレベルであると、カウンタ５６がカウントアップする。すなわち、内部クロックの立ち上がりとタイミングが交差する逓倍信号のＨｉレベル箇所がカウントアップ要因となっている。なお、それ以外にも、逓倍信号の有効エッジ（例えば立ち上がりエッジ）、換言すれば逓倍信号のパルス数、をカウントアップ要因としても良い。図３では、カウントアップ要因１つにつき、逓倍信号のＨｉレベルの幅を、内部クロックの単位時間と同じとしている。図３に示す紙面右端のパルスは、例えば急加速による不足分を調整するため、カウントアップ要因６つ分のＨｉレベルが連続し、１つのパルスとなっている。しかしながら、６つのパルスに分けても良い。

【0037】

図２に戻り、カウンタ５６は、７２０°ＣＡ毎にカウント値がリセットされる７２０°ＣＡカウンタ７２と、４°ＣＡ毎にカウント値がリセットされる４°ＣＡカウンタ７４と、を有する。なお、７２０°ＣＡカウンタが、特許請求の範囲に記載の第１カウンタに相当し、４°ＣＡカウンタが、第１カウンタよりも周期の短い第２カウンタに相当する。

【0038】

補正値設定部５８は、逓倍信号のカウントアップ要因を補正するための補正値を設定する。本実施形態では、逓倍信号生成部５４が調整部７０を有するため、補正値設定部５８は、例えば、クランク角信号にノイズが重畳した場合や検出できなかった場合（パルス抜け）のカウントアップ要因のずれを補正するための補正値を設定する。

【0039】

この補正値設定部５８は、後述する欠け歯特定部６２により欠け歯部が検出されると、この欠け歯に基づく所定タイミングにおいて、７２０°ＣＡカウンタ７２のカウント値をキャプチャする図示しないキャプチャレジスタを有する。そして、キャプチャレジスタが取得したカウント値と、ＲＯＭから取得した基準値との差分を算出し、この差分を第１補正値として設定する。さらに、４°ＣＡカウンタ７４の一周期分のカウント数未満であり、且つ、第1補正値が設定された場合と４°ＣＡカウンタ７４のリセットタイミングが変わらない値を第２補正値として設定する。本実施形態では、ソフト処理により、各補正値を設定（算出）する。補正値設定部５８が実行する処理及び設定される補正値その詳細については後述する。

【0040】

補正部６０は、補正値設定部５８により設定される補正値を取得して、この補正値に基づき、逓倍信号のカウントアップ要因を補正する。この補正部６０は、第１補正値に基づいて、逓倍信号のカウントアップ要因を補正する第１補正部７６と、第２補正値に基づいて、逓倍信号のカウントアップ要因を補正する第２補正部７８と、を有する。例えば、各補正部７６，７８はレジスタを有しており、各レジスタに補正値が書き込まれると、クランク角信号の次のパルス立ち上がりタイミングで、レジスタに書き込まれた補正値分、逓倍信号のカウントアップ要因が補正される。補正がなされると、レジスタの補正値はゼロリセットされる。

【0041】

欠け歯特定部６２は、クランク角信号のパルス間隔のうち、所定の回転角度間隔毎のパルスが所定数抜かれた欠け歯部を特定する。具体的には、クランク角信号のパルス間隔を計測するとともに、今回計測中のパルス間隔が、前回計測したパルス間隔を所定の欠け歯判定比倍した長さ以上になると、今回計測中のパルス間隔が欠け歯であると判定（特定）する。

【0042】

次に、図４に基づき、補正値設定部５８が実行する処理について説明する。

【0043】

欠け歯特定部６２により、欠け歯が特定されると、割り込み処理として、補正値を設定する処理がスタートする。すなわち、本実施形態では、補正値設定部５８が所定処理を実行する所定タイミングを、欠け歯検出直後としている。それ以外にも、欠け歯検出から所定のクランク角経過後を所定タイミングとしても良い。

【0044】

図４に示すように、先ず、補正値設定部５８は、割り込みが生じたタイミングで、７２０°ＣＡカウンタ７２のカウント値を取得する（Ｓ１０）。次に、補正値設定部５８は、カム軸センサ２０からカク角信号を取得し、カムの表裏を判定して、表裏それぞれの場合に理論的に取りうる値である基準値を、ＲＯＭから取得する（Ｓ１２）。なお、Ｓ１０，Ｓ１２の順番を逆としても良い。

【0045】

次に、補正値設定部５８は、Ｓ１０で取得したカウント値が、Ｓ１２で取得した基準値と一致するか否かを判定する（Ｓ１４）。Ｓ１４において、一致すると判定されると、補正値設定部５８は、カウントアップ要因の数にずれがないものとして、処理を終了する。

【0046】

一方、Ｓ１４において、一致しないと判定されると、補正値設定部５８は、第１補正値及び第２補正値を算出する（Ｓ１６）。第１補正値については、上記したように、Ｓ１０で取得した７２０°ＣＡのカウント値と、Ｓ１２で取得した基準値との差分をとって算出する。第２補正値については、上記した差分とするのではなく、４°ＣＡカウンタ７４の一周期分のカウント数未満であり、且つ、第1補正値が設定された場合と４°ＣＡカウンタ７４のリセットタイミングが変わらない値を算出する。その具体例については、後述する。

【0047】

そして、補正値設定部５８は、算出した補正値を補正部６０に出力する。具体的には、第１補正値を第１補正部７６に出力し、第１補正部７６のレジスタに書き込む。また、第２補正値を第２補正部７８に出力し、第２補正部７８のレジスタに書き込む。以上により、一連の処理を終了する。

【0048】

次に、第２補正値の設定の仕方と、その効果について説明する。

【0049】

先ず、７２０°カウンタのカウント値が基準値よりも小さめにずれている場合について説明する。

【0050】

図５は、比較例として、第１補正値（カウンタ値と基準値との差分）を補正した場合のカウントアップ要因と、４°ＣＡカウンタのカウント値を示している。比較例に示す構成は、本実施形態同様、７２０°ＣＡカウンタと４°ＣＡカウンタを有するものの、逓倍信号生成部５４からの出力系統が１つしかない。したがって、７２０°ＣＡカウンタのカウント値と基準値との差分によって補正された逓倍信号に基づき、すなわち共通の逓倍信号に基づき、７２０°ＣＡカウンタ及び４°ＣＡカウンタがカウントアップするようになっている。

【0051】

また、図６は、本実施形態におけるカウントアップ要因と、４°ＣＡカウンタ７４のカウント値を示している。なお、図５及び図６では、４°ＣＡカウンタのカウント値が１になるとイベントが発生するようになっており、そのイベント発生タイミングについても図示している。

【0052】

図５及び図６では、１パルス分、クランク角信号を検出できず（パルス抜け）、７２０°ＣＡカウンタのカウント値が基準値に対して１０不足している場合の補正について例示している。

【0053】

比較例の場合、補正部は、７２０°ＣＡカウンタと４°ＣＡカウンタとで共通である。したがって、図５に示すように、クランク信号のパルスの立ち上がりタイミングで、内部クロックによって、カウントアップ要因が１０追加される。そして、４°ＣＡカウンタは３回リセットされ、これにともなってイベントが３回短期間に発生する。このようにイベントが連発してしまう。なお、図５において、補正タイミング直後には、カウントアップ要因として、所定間隔で生成される通常の逓倍信号によるカウントアップ要因（１つ）と、補正にともない追加されたカウントアップ要因（＋１０）が示されている。

【0054】

一方、本実施形態では、補正値設定部５８が、７２０°ＣＡカウンタ７２のカウント値が基準値未満、且つ、上記した第１補正値を４°ＣＡカウンタ７４の一周期分のカウント数で除算した余りが１以上の場合、その余りを第２補正値として設定する。図６に示す例では、第１補正値が１０であるため、余りが２となる。そして、この余りを、カウントアップ要因を追加するための第２補正値とし、クランク信号のパルスの立ち上がりタイミングで、内部クロックによって、カウントアップ要因が２つ追加される。

【0055】

図６に示すように、「余り」を第２補正値とすると、４°ＣＡカウンタ７４のリセットタイミング、換言すればイベントの発生タイミング、を図５に示す比較例の場合と変えることなく、補正によるイベント連発を抑制することができる。

【0056】

次に、７２０°カウンタのカウント値が基準値よりも大きめにずれている場合について説明する。

【0057】

図７は、上記した図５に対応し、図８は、図６に対応している。すなわち、図７は、比較例を示しており、図８は、本実施形態の補正例を示している。

【0058】

図７及び図８では、クランク角信号にノイズが重畳し、クランク角信号が１パルス分増えた状態として検出され、７２０°ＣＡカウンタのカウント値が基準値に対して１０過剰となっている場合の補正について例示している。

【0059】

比較例の場合、図７に示すように、クランク信号のパルスの立ち上がりタイミングから、カウントアップ要因が１０削除される。この間、４°ＣＡカウンタはカウント停止となるため、長期間イベントが発生しない。

【0060】

一方、本実施形態では、補正値設定部５８が、カウントアップ要因を追加する場合同様に、第２補正値を設定する。図８に示す例では、第１補正値が１０であるため、余りが２となる。そして、この余りを、カウントアップ要因を削除するための第２補正値としている。図８に示すように、「余り」を第２補正値とすると、４°ＣＡカウンタ７４のリセットタイミング、換言すればイベントの発生タイミング、を図７に示す比較例の場合と変えることなく、補正によって長期間イベントが発生しないのを抑制することができる。

【0061】

なお、本実施形態では、カウントアップ要因の追加、削除にかかわらず、７２０°ＣＡカウンタ７２のカウント値が基準値未満であっても、余りがない場合、補正値設定部５８は、第２補正部７８がカウントアップ要因追加又は削除の補正をしないように、第２補正値を設定する。

【0062】

次に、本実施形態に係る角度検出部５２の効果について説明する。

【0063】

本実施形態では、逓倍信号生成部５４から逓倍信号が出力される系統として、第１補正部７６により補正される第１系統と、第２補正部７８により補正される第２系統の２系統を有する。そして、周期の長い７２０°ＣＡカウンタ７２は、第１補正部７６によって補正された逓倍信号に基づいてカウントアップし、周期の短い４°ＣＡカウンタ７４は、第２補正部７８によって補正された逓倍信号に基づいてカウントアップする。すなわち、７２０°ＣＡカウンタ７２は、第１補正値分、カウントアップ要因が補正された逓倍信号に基づいてカウントアップし、４°ＣＡカウンタ７４は、第２補正値分、カウントアップ要因が補正された逓倍信号に基づいてカウントアップする。

【0064】

また、第1補正値が設定された場合と４°ＣＡカウンタ７４のリセットタイミングを変えずに、補正にともなって４°ＣＡカウンタ７４が複数回リセットされるのを抑制することができる。すなわち、４°ＣＡカウンタ７４に基づいて発生するイベントが、補正にともなって連発するのを抑制することができる。

【0065】

また、補正によって４°ＣＡカウンタ７４がカウントアップしない期間、を短くすることができる。すなわち、４°ＣＡカウンタ７４に基づいて発生するイベントが、補正にともなって長期間発生しないのを抑制することができる。

【0066】

さらには、欠け歯部に基づく所定タイミングにおいて、７２０°ＣＡカウンタ７２のカウント値と予め設定された基準値との差分を第１補正値として設定する。したがって、クランク角信号にノイズが重畳した場合や、クランク角信号を検出できなかった場合（パルス抜け時）に生じるカウント値のずれについても補正することができる。

【0067】

また、逓倍信号生成部５４が、出力する前に、エンジンの加減速によるカウントアップ要因のずれを調整するためのガード値設定部６８及び調整部７０を有する。したがって、加減速によるずれが生じても、即座にそのずれを調整することができる。

【0068】

（第２実施形態）
本実施形態において、第１実施形態に示したエンジンＥＣＵ３０（角度検出部５２）と共通する部分についての説明は割愛する。

【0069】

本実施形態では、７２０°ＣＡカウンタ７２のカウント値が基準値よりも大きめにずれている場合の第２補正値の設定が、第１実施形態と異なる。図９は、上記した図８に対応している。

【0070】

図９でも、図８の場合同様、クランク角信号にノイズが重畳し、クランク角信号が１パルス分増えた状態として検出され、７２０°ＣＡカウンタのカウント値が基準値に対して１０過剰となっている場合の補正について例示している。

【0071】

本実施形態では、７２０°ＣＡカウンタ７２のカウント値が基準値未満、且つ、上記した第１補正値を４°ＣＡカウンタ７４の一周期分のカウント数で除算した余りが１以上の場合、補正値設定部５８は、４°ＣＡカウンタ７４の一周期分のカウント数から上記余りを減算した値を第２補正値として設定する。図９に示す例では、第１補正値が１０であるため、余りが２となる。そして、４°ＣＡカウンタ７４の一周期分のカウント数「４」から、余り「２」を減算した値「２」を、カウントアップ要因を追加するための第２補正値としている。これによれば、４°ＣＡカウンタ７４のリセットタイミング、換言すればイベントの発生タイミングを、図７に示した比較例の場合と変えることなく、補正によって長期間イベントが発生しないのを抑制することができる。

【0072】

特に本実施形態によれば、カウントアップ要因を追加することで、カウント値を一周させて所望の値に合わせるため、４°ＣＡカウンタ７４の復帰を早めることができる。

【0073】

なお、本実施形態においても、余りがない場合に、補正値設定部５８は、第２補正部７８がカウントアップ要因追加の補正をしないように第２補正値を設定する。

【0074】

（第３実施形態）
本実施形態において、第１実施形態に示したエンジンＥＣＵ３０（角度検出部５２）と共通する部分についての説明は割愛する。

【0075】

本実施形態では、図１０に示すように、角度検出部５２が、各カウンタ５６に対応して設けられた選択部８０を有する。すなわち、１つのカウンタ５６に、１つの選択部８０が割り当てられている。この選択部８０は、特許請求の範囲に記載の選択手段に相当する。

【0076】

そして、各選択部８０は、対応するカウンタ５６へ出力する逓倍信号として、第１補正部７６によって補正された逓倍信号と、第２補正部７８によって補正された逓倍信号のいずれかを選択可能に設けられている。

【0077】

図１０では、複数のカウンタ５６として、７２０°ＣＡカウンタ７２を２つと、４°ＣＡカウンタ７４を２つ有する。そして、４つのカウンタ５６（７２，７４）に対し、それぞれ選択部８０が設けられ、７２０°ＣＡカウンタ７２には、第１補正部７６によって補正された逓倍信号が入力され、４°ＣＡカウンタ７４には、第２補正部７８によって補正された逓倍信号が入力されるようになっている。

【0078】

これによれば、カウンタ５６毎に逓倍信号が選択可能となるため、制御の自由度、設計自由度を向上することができる。例えば、４つのカウンタ５６のうち、３つを７２０°ＣＡカウンタ７２とし、残り１つを４°ＣＡカウンタ７４とする場合や、１つを７２０°ＣＡカウンタ７２とし、残りの３つを４°ＣＡカウンタ７４とする場合にも、容易に変更が可能である。

【0079】

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

【0080】

角度検出部５２の構成は、上記例に限定されるものではない。ハードウェアにより構成されても良いし、マイコン３４において、ソフトウェアを用いて、機能の少なくとも一部を構成することもできる。

【0081】

逓倍信号生成部５４が、ガード値設定部６８及び調整部７０を有する例を示したが、ガード値設定部６８及び調整部７０を有さない構成としても良い。この場合、加減速にともなうカウントアップ要因のずれについても、補正部６０により補正することとなる。しかしながら、ガード値設定部６８及び調整部７０を有するほうが、加減速にともなうカウントアップ要因のずれに追従して、ずれを補正することができる。

【0082】

第１カウンタとしては、７２０°ＣＡカウンタ７２に限定されない。欠け歯に基づく所定タイミングで基準値との比較ができるもの、例えば３６０°ＣＡカウンタを採用することも可能である。

【0083】

第２カウンタとしては、４°ＣＡカウンタ７４に限定されない。第１カウンタよりも周期の短いカウンタを採用することができる。また、第２カウンタとしては、周期が１種類に限定されず、例えば３°ＣＡカウンタと、５°ＣＡカウンタの２種類を有しても良い。この場合、補正値設定部５８は、上記した方法により、それぞれの第２補正値を設定する。また、第２補正部７８は、３°ＣＡカウンタ用の補正部と、５°ＣＡカウンタ用の補正部をそれぞれ有することとなる。

【0084】

さらには、第２カウンタとして、その一周期分のカウント数の整数倍が、逓倍数と一致するものを採用しても良い。例えば、低倍数が１０の場合、第２カウンタとして５°ＣＡカウンタを採用しても良い。この場合、補正値設定部５８は、第２補正部７８が逓倍信号に対してカウントアップ要因の追加又は削除の補正をしないように、第２補正値を設定する。これによれば、補正値設定部５８、ひいてはマイコン３４の処理負荷を軽減することができる。

【符号の説明】

【0085】

１０・・・インジェクタ、１２・・・クランク軸センサ、１４・・・クランク軸、１６・・・シグナルロータ、１８・・・電磁ピックアップ、２０・・・カム軸センサ、２２・・・カム軸、２４・・・シグナルロータ、２６・・・電磁ピックアップ、２８・・・バッテリ、３０・・・エンジン制御装置（エンジンＥＣＵ）、３２・・・入力回路、３４・・・マイコン、３６・・・出力回路、３８・・・電源回路、４０・・・入出力回路、４２・・・Ａ／Ｄ変換器、４４・・・タイマ、４６・・・ＣＰＵ、４８・・・ＲＯＭ、５０・・・ＲＡＭ、５２・・・角度検出部、５４・・・逓倍信号生成部、５６・・・カウンタ、５８・・・補正値設定部、６０・・・補正部、６２・・・欠け歯特定部、６４・・・周期計測部、６６・・・逓倍部、６８・・・ガード値設定部、７０・・・調整部、７２・・・７２０°ＣＡカウンタ、７４・・・４°ＣＡカウンタ、７６・・・第１補正部、７８・・・第２補正部、８０・・・選択部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】