本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置及其控制方法，該內(nèi)燃機(jī)具備在與曲柄軸一體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上設(shè)置成預(yù)先確定的多個(gè)曲柄軸角度上的多個(gè)被檢測(cè)部以及固定于非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上并對(duì)上述被檢測(cè)部進(jìn)行檢測(cè)的特定曲柄角傳感器。

背景技術(shù)：

關(guān)于上述那樣的控制裝置，已知有例如下述專利文獻(xiàn)1以及專利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中，構(gòu)成為基于曲柄角傳感器的輸出信號(hào)計(jì)算曲柄角速度以及曲柄角加速度，基于曲柄角速度以及曲柄角加速度計(jì)算因燃燒而產(chǎn)生的氣壓轉(zhuǎn)矩，并計(jì)算由氣壓轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的功量。

在專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中，基于曲柄角傳感器的輸出信號(hào)檢測(cè)曲柄軸的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速，基于瞬時(shí)轉(zhuǎn)速計(jì)算測(cè)量參數(shù)，從存儲(chǔ)單元獲取與瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的平均速度相對(duì)應(yīng)的理想?yún)?shù)，并對(duì)測(cè)量參數(shù)相對(duì)于理想?yún)?shù)的誤差進(jìn)行學(xué)習(xí)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開2009-275618號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利特開2013-87724號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

然而，若被檢測(cè)部存在制造誤差，則曲柄角速度以及曲柄角加速度會(huì)產(chǎn)生檢測(cè)誤差。然而，專利文獻(xiàn)1沒有公開如何應(yīng)對(duì)該檢測(cè)誤差的具體方法。因此，專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中，基于曲柄角速度以及曲柄角加速度進(jìn)行的控制的精度可能發(fā)生惡化。

在專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中，認(rèn)為理想?yún)?shù)會(huì)根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)、外部負(fù)載而變化，因此若采用以理想?yún)?shù)為基準(zhǔn)的學(xué)習(xí)，則可能會(huì)產(chǎn)生誤學(xué)習(xí)。

因此，需要能以高精度對(duì)曲柄軸角度的檢測(cè)誤差進(jìn)行校正的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置及其控制方法。

解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案

本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置中，該內(nèi)燃機(jī)具備在與曲柄軸一體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上設(shè)置成預(yù)先確定的多個(gè)曲柄軸角度的多個(gè)被檢測(cè)部以及固定于非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上并對(duì)所述被檢測(cè)部進(jìn)行檢測(cè)的特定曲柄角傳感器，其特征在于，包括：角度信息檢測(cè)部，該角度信息檢測(cè)部基于所述特定曲柄角傳感器的輸出信號(hào)檢測(cè)曲柄軸角度，并對(duì)檢測(cè)到所述曲柄軸角度的檢測(cè)時(shí)刻進(jìn)行檢測(cè)，基于檢測(cè)到的所述曲柄軸角度即檢測(cè)角度以及所述檢測(cè)時(shí)刻來計(jì)算所述檢測(cè)角度之間的角度區(qū)間所對(duì)應(yīng)的角度間隔以及時(shí)間間隔；角度信息校正部，該角度信息校正部利用與各所述角度區(qū)間對(duì)應(yīng)而逐個(gè)設(shè)置的校正值來對(duì)各所述角度區(qū)間的所述角度間隔或所述時(shí)間間隔進(jìn)行校正；角度信息計(jì)算部，該角度信息計(jì)算部基于利用各所述角度區(qū)間的所述校正值進(jìn)行了校正后的所述角度間隔以及所述時(shí)間間隔，來計(jì)算與各所述檢測(cè)角度或各所述角度區(qū)間相對(duì)應(yīng)的、所述曲柄軸角度的時(shí)間變化率即曲柄角速度、所述曲柄角速度的時(shí)間變化率即曲柄角加速度以及所述曲柄角加速度的時(shí)間變化量即角加速度變化量；以及校正值變化部，該校正值變化部改變各所述角度區(qū)間的所述校正值，使得各所述檢測(cè)角度或各所述角度區(qū)間的所述角加速度變化量接近于零。

此外，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的控制方法中，該內(nèi)燃機(jī)具備在與曲柄軸一體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上設(shè)置成預(yù)先確定的多個(gè)曲柄軸角度的多個(gè)被檢測(cè)部以及固定于非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上并對(duì)所述被檢測(cè)部進(jìn)行檢測(cè)的特定曲柄角傳感器，其特征在于，包括：角度信息檢測(cè)步驟，該角度信息檢測(cè)步驟基于所述特定曲柄角傳感器的輸出信號(hào)檢測(cè)曲柄軸角度，并對(duì)檢測(cè)到所述曲柄軸角度的檢測(cè)時(shí)刻進(jìn)行檢測(cè)，基于檢測(cè)到的所述曲柄軸角度即檢測(cè)角度以及所述檢測(cè)時(shí)刻來計(jì)算所述檢測(cè)角度之間的角度區(qū)間所對(duì)應(yīng)的角度間隔以及時(shí)間間隔；角度信息校正步驟，該角度信息校正步驟利用與各所述角度區(qū)間對(duì)應(yīng)而逐個(gè)設(shè)置的校正值來對(duì)各所述角度區(qū)間的所述角度間隔或所述時(shí)間間隔進(jìn)行校正；角度信息計(jì)算步驟，該角度信息計(jì)算步驟基于利用各所述角度區(qū)間的所述校正值進(jìn)行了校正后的所述角度間隔以及所述時(shí)間間隔，來計(jì)算與各所述檢測(cè)角度或各所述角度區(qū)間相對(duì)應(yīng)的、所述曲柄軸角度的時(shí)間變化率即曲柄角速度、所述曲柄角速度的時(shí)間變化率即曲柄角加速度以及所述曲柄角加速度的時(shí)間變化量即角加速度變化量；以及校正值變化步驟，該校正值變化步驟改變各所述角度區(qū)間的所述校正值，使得各所述檢測(cè)角度或各所述角度區(qū)間的所述角加速度變化量接近于零。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置及其控制方法，通過改變校正值，使得曲柄角加速度的時(shí)間變化量即角加速度變化量接近于零，從而能以良好的精度對(duì)曲柄軸角度的檢測(cè)誤差進(jìn)行校正。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1的內(nèi)燃機(jī)以及控制裝置的示意結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式1的內(nèi)燃機(jī)以及控制裝置的示意結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式1的控制裝置的框圖。

圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式1的控制裝置的硬件結(jié)構(gòu)圖。

圖5是用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1的角度信息檢測(cè)處理進(jìn)行說明的時(shí)序圖。

圖6是用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1的存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中的校正值進(jìn)行說明的圖。

圖7是用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1的角度信息計(jì)算處理進(jìn)行說明的時(shí)序圖。

圖8是用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1的角加速度變化量大于零時(shí)的校正值的變化進(jìn)行說明的時(shí)序圖。

圖9是用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1的角加速度變化量小于零時(shí)的校正值的變化進(jìn)行說明的時(shí)序圖。

圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的不同運(yùn)行狀態(tài)下的時(shí)間間隔的特性的圖。

圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的未燃燒以及低負(fù)載的運(yùn)行狀態(tài)下的時(shí)間間隔的特性的圖。

圖12是用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1的、存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中的角度間隔以及時(shí)間間隔進(jìn)行說明的圖。

圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的校正值變化處理的流程圖。

圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的無校正以及有校正的時(shí)間間隔的特性的圖。

圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的無校正以及有校正的時(shí)間間隔的頻譜分析結(jié)果的圖。

圖16是將無校正的比較例的情況下的結(jié)果與實(shí)施方式1的有校正的情況下的結(jié)果進(jìn)行比較的圖。

圖17是表示本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的控制裝置的概要處理的流程圖。

圖18是用于對(duì)本發(fā)明的其他實(shí)施方式的角度信息計(jì)算處理進(jìn)行說明的時(shí)序圖。

具體實(shí)施方式

1.實(shí)施方式1

參照附圖對(duì)實(shí)施方式1的內(nèi)燃機(jī)1的控制裝置50(下面簡(jiǎn)稱為控制裝置50)進(jìn)行說明。圖1和圖2是本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)1以及控制裝置50的示意結(jié)構(gòu)圖，圖3是本實(shí)施方式的控制裝置50的框圖。內(nèi)燃機(jī)1及控制裝置50搭載在車輛中，內(nèi)燃機(jī)1作為車輛(車輪)的驅(qū)動(dòng)力源。

1-1.內(nèi)燃機(jī)1的結(jié)構(gòu)

首先，對(duì)內(nèi)燃機(jī)1的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如圖1所示，內(nèi)燃機(jī)1包括對(duì)空氣和燃料的混合氣體進(jìn)行燃燒的氣缸7。內(nèi)燃機(jī)1包括向氣缸7提供空氣的進(jìn)氣通路23以及將氣缸7中燃燒產(chǎn)生的廢氣排出的排氣通路17。內(nèi)燃機(jī)1采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。內(nèi)燃機(jī)1包括對(duì)進(jìn)氣通路23進(jìn)行開閉的節(jié)流閥4。節(jié)流閥4采用由電動(dòng)機(jī)進(jìn)行開閉驅(qū)動(dòng)的電子控制式節(jié)流閥，該電動(dòng)機(jī)由控制裝置50進(jìn)行控制。節(jié)流閥4中設(shè)有輸出與節(jié)流閥4的開度相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的節(jié)流開度傳感器19。

在節(jié)流閥4的上游側(cè)的進(jìn)氣通路23上設(shè)置有輸出與吸入到進(jìn)氣通路23中的吸入空氣量相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的氣流傳感器3。內(nèi)燃機(jī)1包括廢氣回流裝置20。廢氣回流裝置20具有使廢氣從排氣通路17回流到進(jìn)氣歧管12的egr流路21以及對(duì)egr流路21進(jìn)行開閉的egr閥22。進(jìn)氣歧管12是節(jié)流閥4下游側(cè)的進(jìn)氣通路23的部分。egr閥22采用由電動(dòng)機(jī)進(jìn)行開閉驅(qū)動(dòng)的電子控制式egr閥，該電動(dòng)機(jī)由控制裝置50進(jìn)行控制。

進(jìn)氣歧管12中設(shè)有輸出與進(jìn)氣歧管12內(nèi)的壓力相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的歧管壓傳感器8。進(jìn)氣歧管12下游側(cè)的部分設(shè)置有噴射燃料的噴射器13。另外，噴射器13可以設(shè)置為直接向氣缸7內(nèi)噴射燃料。內(nèi)燃機(jī)1中設(shè)有輸出與大氣壓相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的大氣壓傳感器33。

氣缸7的頂部設(shè)置有對(duì)空氣與燃料的混合氣體進(jìn)行點(diǎn)火的火花塞以及向火花塞提供點(diǎn)火能量的點(diǎn)火線圈16。此外，在氣缸7的頂部設(shè)置有對(duì)從進(jìn)氣通路23吸入到氣缸7內(nèi)的吸入空氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)的進(jìn)氣閥14以及對(duì)從氣缸內(nèi)排出到排氣通路17中的廢氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)的排氣閥15。

如圖2所示，內(nèi)燃機(jī)1包括多個(gè)氣缸7(本例中為三個(gè))。各氣缸7內(nèi)具備活塞5。各氣缸7的活塞5經(jīng)由連桿9以及曲柄32與曲柄軸2相連。通過活塞5的往復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)曲柄軸2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。各氣缸7中產(chǎn)生的燃燒氣體壓力對(duì)活塞5的頂面進(jìn)行按壓，經(jīng)由連桿9以及曲柄32對(duì)曲柄軸2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。曲柄軸2與將驅(qū)動(dòng)力傳遞到車輪的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)連結(jié)。動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)由變速裝置、差動(dòng)齒輪等構(gòu)成。

內(nèi)燃機(jī)1包括與曲柄軸2一體旋轉(zhuǎn)的信號(hào)板10。信號(hào)板10在預(yù)先確定的多個(gè)曲柄軸角度上設(shè)置有多個(gè)齒。本實(shí)施方式中，信號(hào)板10以10deg的間隔排列有齒。信號(hào)板10的齒中設(shè)置有一部分齒缺失的無齒部分。內(nèi)燃機(jī)1包括固定于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體24并對(duì)信號(hào)板10的齒進(jìn)行檢測(cè)的第一曲柄角傳感器11。

內(nèi)燃機(jī)1包括通過鏈條28與曲柄軸2連接的凸輪軸29。凸輪軸29對(duì)進(jìn)氣閥14以及排氣閥15進(jìn)行開閉驅(qū)動(dòng)。曲柄軸2每旋轉(zhuǎn)2周，凸輪軸29旋轉(zhuǎn)1周。內(nèi)燃機(jī)1包括與凸輪軸29一體旋轉(zhuǎn)的凸輪用的信號(hào)板31。凸輪用的信號(hào)板31在預(yù)先確定的多個(gè)凸輪軸角度上設(shè)置有多個(gè)齒。內(nèi)燃機(jī)1包括固定于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體24并對(duì)凸輪用的信號(hào)板31的齒進(jìn)行檢測(cè)的凸輪角傳感器30。

控制裝置50基于第一曲柄角傳感器11以及凸輪角傳感器30的兩種輸出信號(hào)，對(duì)以各活塞5的上死點(diǎn)為基準(zhǔn)的曲柄軸角度進(jìn)行檢測(cè)，并判斷各氣缸7的沖程。另外，內(nèi)燃機(jī)1采用吸入沖程、壓縮沖程、膨脹沖程以及排氣沖程的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。

內(nèi)燃機(jī)1包括與曲柄軸2一體旋轉(zhuǎn)的飛輪27。飛輪27的外周部采用齒圈25，齒圈25在預(yù)先確定的多個(gè)曲柄軸角度上設(shè)有多個(gè)齒。齒圈25的齒以等角度間隔設(shè)置在周向上。本例中，以4deg的間隔設(shè)置有90個(gè)齒。齒圈25的齒上未設(shè)置無齒部分。內(nèi)燃機(jī)1包括固定于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體24并對(duì)齒圈25的齒進(jìn)行檢測(cè)的第二曲柄角傳感器6。第二曲柄角傳感器6在齒圈25的徑向外側(cè)與齒圈25隔開間隔相對(duì)配置。

第一曲柄角傳感器11、凸輪角傳感器30以及第二曲柄角傳感器6輸出由曲柄軸2的旋轉(zhuǎn)引起的、和各傳感器與齒的距離的變化相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。各角度傳感器11、30、6的輸出信號(hào)是傳感器與齒的距離較近時(shí)、距離較遠(yuǎn)時(shí)信號(hào)打開、關(guān)閉的矩形波。各角度傳感器11、30、6例如使用電磁拾取器式的傳感器。

飛輪27(齒圈25)具有比信號(hào)板10的齒數(shù)更多的齒數(shù)，而且也沒有無齒部分，因此有望進(jìn)行高分辨率的角度檢測(cè)。此外，飛輪27具有比信號(hào)板10的質(zhì)量更大的質(zhì)量，高頻振動(dòng)得以抑制，因此有望進(jìn)行高精度的角度檢測(cè)。

本實(shí)施方式中，第二曲柄角傳感器6相當(dāng)于本發(fā)明的“特定曲柄角傳感器”，飛輪27相當(dāng)于本發(fā)明的“旋轉(zhuǎn)構(gòu)件”，設(shè)置在飛輪27上的齒圈25的齒相當(dāng)于本發(fā)明的“被檢測(cè)部”，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體24相當(dāng)于本發(fā)明的“非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件”。

1-2.控制裝置50的結(jié)構(gòu)

接著對(duì)控制裝置50進(jìn)行說明。

控制裝置50是以內(nèi)燃機(jī)1為控制對(duì)象的控制裝置。如圖3所示，控制裝置50包括角度信息檢測(cè)部51、角度信息校正部52、角度信息計(jì)算部53、校正值變化部54、缸內(nèi)壓力推算部55、燃燒參數(shù)計(jì)算部56以及燃燒控制部57等控制部?？刂蒲b置50的各控制部51～57等利用控制裝置50所具備的處理電路來實(shí)現(xiàn)。具體而言，如圖4所示，控制裝置50作為處理電路，具備cpu(centralprocessingunit：中央處理單元)等運(yùn)算處理裝置90(計(jì)算機(jī))、與運(yùn)算處理裝置90進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的存儲(chǔ)裝置91、向運(yùn)算處理裝置90輸入外部的信號(hào)的輸入電路92以及從運(yùn)算處理裝置90向外部輸出信號(hào)的輸出電路93等。

作為存儲(chǔ)裝置91，包括構(gòu)成為能從運(yùn)算處理裝置90讀取并寫入數(shù)據(jù)的ram(randomaccessmemory：隨機(jī)存儲(chǔ)器)、構(gòu)成為能從運(yùn)算處理裝置90讀取數(shù)據(jù)的rom(readonlymemory：只讀存儲(chǔ)器)等。輸入電路92包括a/d轉(zhuǎn)換器等，該a/d轉(zhuǎn)換器連接有各種傳感器、開關(guān)，并將這些傳感器、開關(guān)的輸出信號(hào)輸入到運(yùn)算處理裝置90。輸出電路93包括驅(qū)動(dòng)電路等，該驅(qū)動(dòng)電路連接電負(fù)載，并從運(yùn)算處理裝置90向這些電負(fù)載輸出控制信號(hào)。

由運(yùn)算處理裝置90執(zhí)行存儲(chǔ)在rom等存儲(chǔ)裝置91中的軟件(程序)，并與存儲(chǔ)裝置91、輸入電路92、以及輸出電路93等控制裝置50的其它硬件進(jìn)行協(xié)同，從而實(shí)現(xiàn)控制裝置50所具備的各控制部51～57等各功能。另外，各控制部51～57等使用的表格、判定值等設(shè)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在rom等存儲(chǔ)裝置91中作為軟件(程序)的一部分。此外，各控制部51～57等算出的校正值kc、角度間隔δθd、時(shí)間間隔δtd、各計(jì)算值以及各檢測(cè)值等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在ram等可改寫的存儲(chǔ)裝置91中。

本實(shí)施方式中，輸入電路92與第一曲柄角傳感器11、凸輪角傳感器30、第二曲柄角傳感器6、氣流傳感器3、節(jié)流開度傳感器19、歧管壓傳感器8、大氣壓傳感器33、空燃比傳感器18以及加速位置傳感器26等相連。輸出電路93與節(jié)流閥4(電動(dòng)機(jī))、egr閥22(電動(dòng)機(jī))、噴射器13以及點(diǎn)火線圈16等相連。另外，控制裝置50還連接有未圖示的各種傳感器、開關(guān)以及致動(dòng)器等?？刂蒲b置50基于各種傳感器的輸出信號(hào)對(duì)吸入空氣量、進(jìn)氣歧管12內(nèi)的壓力、大氣壓、空燃比以及油門開度等內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。

控制裝置50進(jìn)行如下基本控制，即，基于所輸入的各種傳感器的輸出信號(hào)等計(jì)算燃料噴射量、點(diǎn)火時(shí)期等，并對(duì)噴射器13以及點(diǎn)火線圈16等進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制?？刂蒲b置50基于加速位置傳感器26的輸出信號(hào)等計(jì)算駕駛員所要求的內(nèi)燃機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)矩，并對(duì)節(jié)流閥4等進(jìn)行控制，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)該要求輸出轉(zhuǎn)矩的吸入空氣量。具體而言，控制裝置50計(jì)算目標(biāo)節(jié)流開度，并對(duì)節(jié)流閥4的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，使得基于節(jié)流開度傳感器19的輸出信號(hào)檢測(cè)到的節(jié)流開度接近目標(biāo)節(jié)流開度。此外，控制裝置50基于所輸入的各種傳感器的輸出信號(hào)等計(jì)算egr閥22的目標(biāo)開度，并對(duì)egr閥22的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。

<角度信息檢測(cè)部51>

角度信息檢測(cè)部51如圖5所示，基于采用特定曲柄角傳感器的第二曲柄角傳感器6的輸出信號(hào)對(duì)曲柄軸角度θd進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)到曲柄軸角度θd的檢測(cè)時(shí)刻td進(jìn)行檢測(cè)。并且，角度信息檢測(cè)部51基于檢測(cè)到的曲柄軸角度θd即檢測(cè)角度θd以及檢測(cè)時(shí)刻td來計(jì)算與檢測(cè)角度θd之間的角度區(qū)間sd相對(duì)應(yīng)的角度間隔δθd以及時(shí)間間隔δtd。

本實(shí)施方式中，角度信息檢測(cè)部51構(gòu)成為對(duì)檢測(cè)到第二曲柄角傳感器6的輸出信號(hào)(矩形波)的下降沿(或上升沿)時(shí)的曲柄軸角度θd進(jìn)行判定。角度信息檢測(cè)部51對(duì)與基點(diǎn)角度(例如第一氣缸7的活塞5的上死點(diǎn)即0deg)相對(duì)應(yīng)的下降沿即基點(diǎn)下降沿進(jìn)行判定，并對(duì)與基于基點(diǎn)下降沿而向上計(jì)數(shù)得到的下降沿的編號(hào)n(下面稱為角度識(shí)別編號(hào)n)相對(duì)應(yīng)的曲柄軸角度θd進(jìn)行判定。例如，角度信息檢測(cè)部51在檢測(cè)到基點(diǎn)下降沿時(shí)，將曲柄軸角度θd設(shè)定為基點(diǎn)角度(例如0deg)，并將角度識(shí)別編號(hào)n設(shè)定為0。并且，角度信息檢測(cè)部51在每次檢測(cè)到下降沿時(shí)，使曲柄軸角度θd逐漸增加預(yù)先設(shè)定的角度間隔δθd(本例中為4deg)，并使角度識(shí)別編號(hào)n逐個(gè)增加?；蛘?，角度信息檢測(cè)部51也可以構(gòu)成為使用預(yù)先設(shè)定了角度識(shí)別編號(hào)n與曲柄軸角度θd的關(guān)系的角度表，讀取與本次的角度識(shí)別編號(hào)n相對(duì)應(yīng)的曲柄軸角度θd。角度信息檢測(cè)部51將曲柄軸角度θd(檢測(cè)角度θd)與角度識(shí)別編號(hào)n相對(duì)應(yīng)。角度識(shí)別編號(hào)n在達(dá)到最大編號(hào)(本例中為90)后返回到1。角度識(shí)別編號(hào)n＝1的上一個(gè)角度識(shí)別編號(hào)n為90，角度識(shí)別編號(hào)n＝90的下一個(gè)角度識(shí)別編號(hào)n為1。

本實(shí)施方式中，角度信息檢測(cè)部51參照后述的、基于第一曲柄角傳感器11以及凸輪角傳感器30檢測(cè)出的參照曲柄軸角度θr來判定第二曲柄角傳感器6的基點(diǎn)下降沿。例如，角度信息檢測(cè)部51將檢測(cè)到第二曲柄角傳感器6的下降沿時(shí)的參照曲柄軸角度θr最接近基點(diǎn)角度的下降沿判定為基點(diǎn)下降沿。

此外，角度信息檢測(cè)部51參照基于第一曲柄角傳感器11以及凸輪角傳感器30判斷出的各氣缸7的沖程來判定與曲柄軸角度θd相對(duì)應(yīng)的各氣缸7的沖程。

角度信息檢測(cè)部51對(duì)檢測(cè)到第二曲柄角傳感器6的輸出信號(hào)(矩形波)的下降沿時(shí)的檢測(cè)時(shí)刻td進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)時(shí)刻td與角度識(shí)別編號(hào)n對(duì)應(yīng)起來。具體而言，角度信息檢測(cè)部51利用運(yùn)算處理裝置90所具備的計(jì)時(shí)功能對(duì)檢測(cè)時(shí)刻td進(jìn)行檢測(cè)。

如圖5所示，角度信息檢測(cè)部51在檢測(cè)到下降沿時(shí)，將本次的角度識(shí)別編號(hào)(n)所對(duì)應(yīng)的檢測(cè)角度θd(n)與上一次的角度識(shí)別編號(hào)(n-1)所對(duì)應(yīng)的檢測(cè)角度θd(n-1)之間的角度區(qū)間設(shè)定為與本次的角度識(shí)別編號(hào)(n)相對(duì)應(yīng)的角度區(qū)間sd(n)。

此外，如式(1)所示，角度信息檢測(cè)部51在檢測(cè)到下降沿時(shí)，計(jì)算本次的角度識(shí)別編號(hào)(n)所對(duì)應(yīng)的檢測(cè)角度θd(n)與上一次的角度識(shí)別編號(hào)(n-1)所對(duì)應(yīng)的檢測(cè)角度θd(n-1)的偏差，并將其設(shè)定為與本次的角度識(shí)別編號(hào)(n)(本次的角度區(qū)間sd(n))相對(duì)應(yīng)的角度間隔δθd(n)。

δθd(n)＝θd(n)-θd(n-1)···(1)

本實(shí)施方式中，齒圈25的齒的角度間隔全部設(shè)為相等，因此角度信息檢測(cè)部51將所有角度識(shí)別編號(hào)n的角度間隔δθd設(shè)定為預(yù)先設(shè)定的角度(本例中為4deg)。

此外，如式(2)所示，角度信息檢測(cè)部51在檢測(cè)到下降沿時(shí)，計(jì)算本次的角度識(shí)別編號(hào)(n)所對(duì)應(yīng)的檢測(cè)時(shí)刻td(n)與上一次的角度識(shí)別編號(hào)(n-1)所對(duì)應(yīng)的檢測(cè)時(shí)刻td(n-1)的偏差，并將其設(shè)定為與本次的角度識(shí)別編號(hào)(n)(本次的角度區(qū)間sd(n))相對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔δtd(n)。

δtd(n)＝td(n)-td(n-1)···(2)

角度信息檢測(cè)部51基于第一曲柄角傳感器11以及凸輪角傳感器30的兩種輸出信號(hào)，對(duì)以第一氣缸7的活塞5的上死點(diǎn)為基準(zhǔn)的參照曲柄軸角度θr進(jìn)行檢測(cè)，并判斷各氣缸7的沖程。例如，角度信息檢測(cè)部51根據(jù)第一曲柄角傳感器11的輸出信號(hào)(矩形波)的下降沿的時(shí)間間隔，判定緊接在信號(hào)板10的無齒部分之后的下降沿。然后，角度信息檢測(cè)部51對(duì)以緊接在無齒部分之后的下降沿為基準(zhǔn)的各下降沿與以上死點(diǎn)為基準(zhǔn)的參照曲柄軸角度θr的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行判定，計(jì)算出檢測(cè)到各下降沿時(shí)以上死點(diǎn)為基準(zhǔn)的參照曲柄軸角度θr。此外，角度信息檢測(cè)部51根據(jù)第一曲柄角傳感器11的輸出信號(hào)(矩形波)上的無齒部分的位置與凸輪角傳感器30的輸出信號(hào)(矩形波)的關(guān)系來判定各氣缸7的沖程。

<角度信息校正部52>

角度信息校正部52利用與各個(gè)角度區(qū)間sd對(duì)應(yīng)而逐個(gè)設(shè)置的校正值kc來對(duì)各個(gè)角度區(qū)間sd的角度間隔δθd或時(shí)間間隔δtd進(jìn)行校正。

本實(shí)施方式中，角度信息校正部52對(duì)各角度識(shí)別編號(hào)n的角度區(qū)間sd(n)逐個(gè)設(shè)置了校正值kc(n)。本例中，由于角度識(shí)別編號(hào)n及角度區(qū)間sd設(shè)置了90個(gè)，因此校正值kc也設(shè)置了90個(gè)。如圖6所示，各校正值kc與各角度識(shí)別編號(hào)n相對(duì)應(yīng)，并存儲(chǔ)在控制裝置50的ram等可改寫的存儲(chǔ)裝置91中。

如式(3)所示，角度信息校正部52構(gòu)成為對(duì)本次的角度識(shí)別編號(hào)(n)所對(duì)應(yīng)的角度間隔δθd(n)或時(shí)間間隔δtd(n)乘以本次的角度識(shí)別編號(hào)(n)所對(duì)應(yīng)的校正值kc(n)，來計(jì)算本次的角度識(shí)別編號(hào)(n)所對(duì)應(yīng)的校正后的角度間隔δθdc(n)或時(shí)間間隔δtdc(n)。

δθdc(n)＝kc(n)×δθd(n)

或···(3)

δtdc(n)＝kc(n)×δtd(n)

本實(shí)施方式中，對(duì)利用校正值kc對(duì)時(shí)間間隔δtd進(jìn)行校正的情況進(jìn)行說明。另外，為便于說明，將未利用校正值kc進(jìn)行校正的角度間隔δθd也稱為校正后的角度間隔δθdc。

<角度信息計(jì)算部53>

角度信息計(jì)算部53基于利用各個(gè)角度區(qū)間sd的校正值kc進(jìn)行了校正后的角度間隔δθdc以及時(shí)間間隔δtdc，來計(jì)算檢測(cè)角度θd或角度區(qū)間sd分別所對(duì)應(yīng)的、曲柄軸角度θd的時(shí)間變化率即曲柄角速度ωd、曲柄角速度ωd的時(shí)間變化率即曲柄角加速度αd以及曲柄角加速度αd的時(shí)間變化量即角加速度變化量δαd。

本實(shí)施方式中，如圖7所示，角度信息計(jì)算部53基于作為處理對(duì)象的角度區(qū)間sd(n)所對(duì)應(yīng)的校正后的角度間隔δθdc(n)以及時(shí)間間隔δtdc(n)來計(jì)算處理對(duì)象的角度區(qū)間sd(n)所對(duì)應(yīng)的曲柄角速度ωd(n)。具體而言，如式(4)所示，角度信息計(jì)算部53將處理對(duì)象的角度區(qū)間sd(n)所對(duì)應(yīng)的校正后的角度間隔δθdc(n)除以校正后的時(shí)間間隔δtdc(n)來計(jì)算曲柄角速度ωd(n)。

ωd(n)＝δθdc(n)/δtdc(n)···(4)

角度信息計(jì)算部53基于作為處理對(duì)象的檢測(cè)角度θd(n)的前一個(gè)角度區(qū)間sd(n)所對(duì)應(yīng)的曲柄角速度ωd(n)以及校正后的時(shí)間間隔δtdc(n)、以及處理對(duì)象的檢測(cè)角度θd(n)的后一個(gè)角度區(qū)間sd(n+1)所對(duì)應(yīng)的曲柄角速度ωd(n+1)以及校正后的時(shí)間間隔δtdc(n+1)來計(jì)算處理對(duì)象的檢測(cè)角度θd(n)所對(duì)應(yīng)的曲柄角加速度αd(n)。具體而言，如式(5)所示，角度信息計(jì)算部53將后一個(gè)曲柄角速度ωd(n+1)與前一個(gè)曲柄角速度ωd(n)相減得到的差值除以后一個(gè)校正后的時(shí)間間隔δtdc(n+1)與前一個(gè)校正后的時(shí)間間隔δtdc(n)的平均值來計(jì)算曲柄角加速度αd(n)。

αd(n)＝{ωd(n+1)-ωd(n)}

/{δtdc(n+1)+δtdc(n)}×2···(5)

角度信息計(jì)算部53基于作為處理對(duì)象的檢測(cè)角度θd(n)的前一個(gè)檢測(cè)角度θd(n-1)所對(duì)應(yīng)的曲柄角加速度αd(n-1)以及處理對(duì)象的檢測(cè)角度θd(n)的后一個(gè)檢測(cè)角度θd(n+1)所對(duì)應(yīng)的曲柄角加速度αd(n+1)來計(jì)算處理對(duì)象的檢測(cè)角度θd(n)所對(duì)應(yīng)的角加速度變化量δαd(n)。具體而言，角度信息計(jì)算部53如式(6)所示，將后一個(gè)曲柄角加速度αd(n+1)與前一個(gè)曲柄角加速度αd(n-1)相減來計(jì)算角加速度變化量δαd(n)。由此，利用中心差值來計(jì)算角加速度變化量δαd。

δαd(n)＝αd(n+1)-αd(n-1)···(6)

對(duì)以上處理進(jìn)行總結(jié)，為了計(jì)算一個(gè)角加速度變化量δαd(n)而執(zhí)行以下那樣的處理。角度信息計(jì)算部53基于計(jì)算角加速度變化量δαd(n)的檢測(cè)角度θd即對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的前兩個(gè)角度區(qū)間sd(n-1)、sd(n)、以及后兩個(gè)角度區(qū)間sd(n+1)、sd(n+2)各自的校正后的角度間隔δθdc以及時(shí)間間隔δtdc來計(jì)算該前兩個(gè)以及后兩個(gè)角度區(qū)間sd各自的曲柄角速度ωd(n-1)、ωd(n)、ωd(n+1)、ωd(n+2)。

并且，角度信息計(jì)算部53基于對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的前兩個(gè)角度區(qū)間sd各自的曲柄角速度ωd(n-1)、ωd(n)以及時(shí)間間隔δtd(n-1)、δtd(n)來計(jì)算該前兩個(gè)角度區(qū)間sd所對(duì)應(yīng)的一個(gè)曲柄角加速度αd(n-1)。并且，角度信息計(jì)算部53基于對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的后兩個(gè)角度區(qū)間sd各自的曲柄角速度ωd(n+1)、ωd(n+2)以及時(shí)間間隔δtd(n+1)、δtd(n+2)來計(jì)算該后兩個(gè)角度區(qū)間sd所對(duì)應(yīng)的一個(gè)曲柄角加速度αd(n+1)。并且，角度信息計(jì)算部53基于對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的前兩個(gè)角度區(qū)間sd所對(duì)應(yīng)的曲柄角加速度αd(n-1)以及后兩個(gè)角度區(qū)間sd所對(duì)應(yīng)的曲柄角加速度αd(n+1)來計(jì)算對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)所對(duì)應(yīng)的一個(gè)角加速度變化量δαd(n)。

本實(shí)施方式中，角度信息計(jì)算部53構(gòu)成為計(jì)算曲柄角加速度αd的時(shí)間變化率即曲柄角急動(dòng)度δd來作為角加速度變化量δαd。具體而言，如式(7)所示，角度信息計(jì)算部53將對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的后一個(gè)曲柄角加速度αd(n+1)與前一個(gè)曲柄角加速度αd(n-1)相減得到的差值除以對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的后一個(gè)校正后的時(shí)間間隔δtdc(n+1)與前一個(gè)校正后的時(shí)間間隔δtdc(n)的合計(jì)值，來計(jì)算對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的曲柄角急動(dòng)度δd(n)。

δd(n)＝{αd(n+1)-αd(n-1)}

/{δtdc(n+1)+δtdc(n)}···(7)

如上所述，為了計(jì)算角加速度變化量δαd或曲柄角急動(dòng)度δd，需要對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的后兩個(gè)角度區(qū)間sd(n+1)、sd(n+2)的角度間隔δθd以及時(shí)間間隔δtd。因此，角度信息計(jì)算部53對(duì)于最新的檢測(cè)角度θd，將至少延遲了兩個(gè)的檢測(cè)角度θd設(shè)定為對(duì)象檢測(cè)角度，來進(jìn)行角加速度變化量δαd或曲柄角急動(dòng)度δd的計(jì)算。

<校正值變化部54>

校正值變化部54改變各個(gè)角度區(qū)間sd的校正值kc，使得各個(gè)檢測(cè)角度θd或各個(gè)角度區(qū)間sd(本例中為檢測(cè)角度θd)的角加速度變化量δαd(或曲柄角急動(dòng)度δd)接近于零。

如圖8的示例所示，在對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的角加速度變化量δαd(n)大于零的情況下，對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的后一個(gè)曲柄角加速度αd(n+1)大于前一個(gè)曲柄角加速度αd(n-1)，曲柄角加速度αd正在增加。因此，為了使角加速度變化量δαd(n)接近零，可以增加前一個(gè)曲柄角加速度αd(n-1)或減少后一個(gè)曲柄角加速度αd(n+1)。

為了增加前一個(gè)曲柄角加速度αd(n-1)，增加前一個(gè)曲柄角速度ωd(n)即可。為此，可以改變前一個(gè)校正值kc(n)，使得前一個(gè)校正后的角度間隔δθdc(n)增加，或者前一個(gè)校正后的時(shí)間間隔δtdc(n)減少。另一方面，為了減少后一個(gè)曲柄角加速度αd(n+1)，可以減少后一個(gè)曲柄角速度ωd(n+1)。為此，可以改變后一個(gè)校正值kc(n+1)，使得后一個(gè)校正后的角度間隔δθdc(n+1)減少，或者后一個(gè)校正后的時(shí)間間隔δtdc(n+1)增加。

另一方面，如圖9的示例所示，在對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的角加速度變化量δαd(n)小于零的情況下，對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的后一個(gè)曲柄角加速度αd(n+1)小于前一個(gè)曲柄角加速度αd(n-1)，曲柄角加速度αd正在減少。因此，為了使角加速度變化量δαd(n)接近零，可以減少前一個(gè)曲柄角加速度αd(n-1)或增加后一個(gè)曲柄角加速度αd(n+1)。

為了減少前一個(gè)曲柄角加速度αd(n-1)，可以減少前一個(gè)曲柄角速度ωd(n)。為此，可以改變前一個(gè)校正值kc(n)，使得前一個(gè)校正后的角度間隔δθdc(n)減少，或者前一個(gè)校正后的時(shí)間間隔δtdc(n)增加。另一方面，為了增加后一個(gè)曲柄角加速度αd(n+1)，可以增加后一個(gè)曲柄角速度ωd(n+1)。為此，可以改變后一個(gè)校正值kc(n+1)，使得后一個(gè)校正后的角度間隔δθdc(n+1)增加，或者后一個(gè)校正后的時(shí)間間隔δtdc(n+1)減少。

因此，校正值變化部54構(gòu)成為如下那樣。首先，對(duì)構(gòu)成為利用校正值kc對(duì)角度間隔δθd進(jìn)行校正的情況進(jìn)行說明。校正值變化部54在對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的角加速度變化量δαd(n)為正值的情況下，執(zhí)行改變(本例中為增加)對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的前一個(gè)角度區(qū)間sd(n)的校正值kc(n)以使該角度區(qū)間sd(n)的校正后的角度間隔δθd(n)增加的增加校正、以及改變(本例中為減少)對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的后一個(gè)角度區(qū)間sd(n+1)的校正值kc(n+1)以使該角度區(qū)間sd(n+1)的校正后的角度間隔δθd(n+1)減少的減少校正的其中一方或雙方。另一方面，校正值變化部54在對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的角加速度變化量δαd(n)為負(fù)值的情況下，執(zhí)行改變(本例中為減少)對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的前一個(gè)角度區(qū)間sd(n)的校正值kc(n)以使該角度區(qū)間sd(n)的校正后的角度間隔δθd(n)減少的減少校正、以及改變(本例中為增加)對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的后一個(gè)角度區(qū)間sd(n+1)的校正值kc(n+1)以使該角度區(qū)間sd(n+1)的校正后的角度間隔δθd(n+1)增加的增加校正的其中一方或雙方。

接著，對(duì)構(gòu)成為利用校正值kc對(duì)時(shí)間間隔δtd進(jìn)行校正的情況進(jìn)行說明。校正值變化部54在對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的角加速度變化量δαd(n)為正值的情況下，執(zhí)行改變(本例中為減少)對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的前一個(gè)角度區(qū)間sd(n)的校正值kc(n)以使該角度區(qū)間sd(n)的校正后的時(shí)間間隔δtd(n)減少的減少校正、以及改變(本例中為增加)對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的后一個(gè)角度區(qū)間sd(n+1)的校正值kc(n+1)以使該角度區(qū)間sd(n+1)的校正后的時(shí)間間隔δtd(n+1)增加的增加校正的其中一方或雙方。另一方面，校正值變化部54在對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的角加速度變化量δαd(n)為負(fù)值的情況下，執(zhí)行改變(本例中為增加)對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的前一個(gè)角度區(qū)間sd(n)的校正值kc(n)以使該角度區(qū)間sd(n)的校正后的時(shí)間間隔δtd(n)增加的增加校正、以及改變(本例中為減少)對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的后一個(gè)角度區(qū)間sd(n+1)的校正值kc(n+1)以使該角度區(qū)間sd(n+1)的校正后的時(shí)間間隔δtd(n+1)減少的減少校正的其中一方或雙方。

校正值變化部54構(gòu)成為使各角度區(qū)間sd的校正值kc增加或減少預(yù)先設(shè)定的變化量δkc。另外，校正值變化部54可以構(gòu)成為根據(jù)各角度區(qū)間sd的角加速度變化量δαd的絕對(duì)值來改變變化量δkc。該情況下，校正值變化部54隨著各角度區(qū)間sd的角加速度變化量δαd的絕對(duì)值的增大而增大變化量δkc。此外，校正值變化部54也可以構(gòu)成為在各角度區(qū)間sd的角加速度變化量δαd的絕對(duì)值在預(yù)先設(shè)定的死區(qū)判定值以下的情況下，進(jìn)行不改變校正值kc的死區(qū)處理。

<校正值kc的變化允許條件>

如圖10所示，在向內(nèi)燃機(jī)1提供燃料并正在燃燒的情況下(單點(diǎn)劃線)，氣缸7內(nèi)因燃燒而產(chǎn)生的壓力變動(dòng)較大，因此時(shí)間間隔δtd的時(shí)間變化增大，曲柄角速度的時(shí)間變化增大。在燃料供給停止、燃燒停止且內(nèi)燃機(jī)1的負(fù)載為中等程度的情況下(虛線)，氣缸7內(nèi)的壓力變動(dòng)相比燃燒時(shí)減少，但吸入到氣缸7內(nèi)的空氣量變多，氣缸7內(nèi)的空氣的壓力變動(dòng)幅度變大。因此，時(shí)間間隔以及曲柄角速度的時(shí)間變化相比燃燒時(shí)有所減少，但并未充分減少。

在燃料供給停止且內(nèi)燃機(jī)1的負(fù)載較低的情況下(實(shí)線)，吸入到氣缸7內(nèi)的空氣量變少，氣缸7內(nèi)的空氣的壓力變動(dòng)幅度大幅減少。因此，時(shí)間間隔以及曲柄角速度的時(shí)間變化大幅減少，曲柄軸2的旋轉(zhuǎn)接近于勻速圓周運(yùn)動(dòng)。然而，氣缸7內(nèi)殘留有空氣，氣缸7內(nèi)的空氣多少會(huì)產(chǎn)生壓力變動(dòng)。如圖11中，將圖10的縱軸放大所示，時(shí)間間隔以及曲柄角速度的時(shí)間變化雖然減少，但并沒有達(dá)到零。另外，圖11中用實(shí)線示出未校正的時(shí)間間隔δtd，并用虛線示出作為利用校正值kc進(jìn)行校正的目標(biāo)的時(shí)間間隔。由此，即使在燃燒停止以及低負(fù)載的狀態(tài)下，若與本實(shí)施方式不同，構(gòu)成為改變校正值kc，使得曲柄角速度ωd的時(shí)間變化率即曲柄角加速度αd接近于零，則也會(huì)產(chǎn)生誤校正。

另一方面，時(shí)間間隔以及曲柄角速度接近于以一定斜率增加或減少的特性，曲柄角加速度αd的時(shí)間變化接近于零。由此，通過如本實(shí)施方式那樣改變校正值kc，使得曲柄角加速度αd的時(shí)間變化量即角加速度變化量δαd接近于零，從而能恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行校正。

本實(shí)施方式中，校正值變化部54構(gòu)成為在停止向內(nèi)燃機(jī)1供給燃料且內(nèi)燃機(jī)1的負(fù)載低于預(yù)先設(shè)定的判定負(fù)載的變化允許條件成立的情況下，允許校正值kc的變化。

校正值變化部54構(gòu)成為在利用邏輯與將以下任意一個(gè)以上的條件組合得到的條件成立的情況下，判定內(nèi)燃機(jī)1的負(fù)載低于判定負(fù)載，這些條件包括：基于節(jié)流開度傳感器19的輸出信號(hào)檢測(cè)到的節(jié)流閥4的開度低于預(yù)先設(shè)定的判定開度的情況下成立的條件；基于氣流傳感器3的輸出信號(hào)檢測(cè)到的吸入到內(nèi)燃機(jī)1(氣缸7)的吸入空氣量低于預(yù)先設(shè)定的判定空氣量的情況下成立的條件；基于歧管壓傳感器8的輸出信號(hào)檢測(cè)到的進(jìn)氣歧管12內(nèi)的壓力低于預(yù)先設(shè)定的判定壓力的情況下成立的條件；以及內(nèi)燃機(jī)1的填充效率低于預(yù)先設(shè)定的判定效率的情況下成立的條件。

例如，判定開度預(yù)先設(shè)定為節(jié)流閥4的開度的變化幅度的5％以下的開度。判定空氣量預(yù)先設(shè)定為吸入空氣量的變化幅度的5％以下的空氣量。判定壓力預(yù)先設(shè)定為進(jìn)氣歧管12內(nèi)的壓力的變化幅度的5％以下的壓力。判定效率預(yù)先設(shè)定為填充效率的變化幅度的5％以下的填充效率。

<校正值kc的變化完成判定>

校正值變化部54在每次曲柄軸2旋轉(zhuǎn)了預(yù)先設(shè)定的判定角度(本例中為360deg)時(shí)，計(jì)算判定角度間的角加速度變化量δαd(或曲柄角急動(dòng)度δd)相對(duì)于該角加速度變化量δαd的平均值的偏離程度。本實(shí)施方式中，校正值變化部54構(gòu)成為計(jì)算判定角度間的角加速度變化量δαd(或曲柄角急動(dòng)度δd)的標(biāo)準(zhǔn)差σ作為偏離程度。并且，校正值變化部54在上一次算出的標(biāo)準(zhǔn)差σ與本次算出的標(biāo)準(zhǔn)差σ的變化量的絕對(duì)值|δσ|不足預(yù)先設(shè)定的判定變化量xσ的情況下，判定為校正值kc的變化完成，停止校正值kc的變化并保持校正值kc。

若各角度區(qū)間sd的校正值kc恰當(dāng)?shù)刈兓氯?，則各檢測(cè)角度θd的角加速度變化量δαd會(huì)逐漸接近零。若各檢測(cè)角度θd的角加速度變化量δαd逐漸接近于零，則角加速度變化量δαd的標(biāo)準(zhǔn)差σ的變化量的絕對(duì)值|δσ|逐漸減少。采用上述結(jié)構(gòu)，能在標(biāo)準(zhǔn)差σ的變化量的絕對(duì)值|δσ|減少到判定變化量xσ以下的情況下，判定為校正值kc完成了恰當(dāng)?shù)淖兓?，從而能停止校正值kc的變化處理。由此，能減輕控制裝置50的處理負(fù)擔(dān)。此外，通過在校正值kc完成恰當(dāng)?shù)淖兓笠怖^續(xù)進(jìn)行校正值kc的變化處理，能防止因某些原因而產(chǎn)生校正值kc的誤變化。

本實(shí)施方式中，校正值變化部54使用式(8)，基于判定角度個(gè)數(shù)的對(duì)應(yīng)個(gè)數(shù)的n個(gè)(本例中為90個(gè))角加速度變化量δαd的數(shù)據(jù)來計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差σ。

[數(shù)學(xué)式1]

數(shù)1

此外，校正值變化部54如式(9)所示，每計(jì)算m次標(biāo)準(zhǔn)差σ，則計(jì)算m個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差σ的平均值σave。并且，校正值變化部54構(gòu)成為計(jì)算上次算出的標(biāo)準(zhǔn)差的平均值σave(k-1)與本次算出的標(biāo)準(zhǔn)差的平均值σave(k)的偏差除以本次算出的標(biāo)準(zhǔn)差的平均值σave(k)得到的值的絕對(duì)值作為標(biāo)準(zhǔn)差的變化量的絕對(duì)值|δσ|。由此，算出無量綱化后的標(biāo)準(zhǔn)差的變化量。

[數(shù)學(xué)式2]

數(shù)2

<使用了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的校正值kc的變化>

本實(shí)施方式中，角度信息檢測(cè)部51對(duì)停止向內(nèi)燃機(jī)1供給燃料且內(nèi)燃機(jī)1的負(fù)載低于預(yù)先設(shè)定的判定負(fù)載的變化允許條件成立的情況下檢測(cè)到的、各個(gè)角度區(qū)間sd的角度間隔δθd以及時(shí)間間隔δtd進(jìn)行存儲(chǔ)。并且，角度信息校正部52、角度信息計(jì)算部53以及校正值變化部54通過對(duì)所存儲(chǔ)的各個(gè)角度區(qū)間sd的角度間隔δθd以及時(shí)間間隔δtd進(jìn)行處理來改變校正值kc。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，不再需要實(shí)時(shí)地對(duì)檢測(cè)到的角度間隔δθd以及時(shí)間間隔δtd進(jìn)行處理來改變校正值kc。因此，能在時(shí)間上分散地執(zhí)行改變校正值kc的處理。由此，能減輕控制裝置50的處理負(fù)擔(dān)，并能降低控制裝置50所需要的處理性能。此外，由于能使用在燃燒停止以及低負(fù)載的良好條件下存儲(chǔ)的角度間隔δθd以及時(shí)間間隔δtd，因此能提高校正值kc的變化精度。

角度信息檢測(cè)部51在變化允許條件成立的情況下，將預(yù)先設(shè)定的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)速的相應(yīng)個(gè)數(shù)的角度間隔δθd以及時(shí)間間隔δtd存儲(chǔ)在控制裝置50的ram等可改寫存儲(chǔ)裝置91中。角度信息檢測(cè)部51對(duì)曲柄軸角度θd以及檢測(cè)時(shí)刻td進(jìn)行檢測(cè)，每當(dāng)算出角度識(shí)別編號(hào)n、角度間隔δθd以及時(shí)間間隔δtd時(shí)，對(duì)存儲(chǔ)編號(hào)i進(jìn)行向上計(jì)數(shù)，并如圖12所示，將角度識(shí)別編號(hào)n、角度間隔δθd以及時(shí)間間隔δtd與向上計(jì)數(shù)后的存儲(chǔ)編號(hào)i對(duì)應(yīng)起來存儲(chǔ)到存儲(chǔ)裝置91中。

角度信息校正部52利用校正值kc對(duì)所存儲(chǔ)的角度間隔δθd或時(shí)間間隔δtd進(jìn)行校正。角度信息計(jì)算部53基于校正后的角度間隔δθdc以及時(shí)間間隔δtdc來計(jì)算曲柄角速度ωd、曲柄角加速度αd以及角加速度變化量δαd(或曲柄角急動(dòng)度δd)。校正值變化部54改變校正值kc，使得角加速度變化量δαd接近于零。

角度信息校正部52、角度信息計(jì)算部53以及校正值變化部54反復(fù)利用所存儲(chǔ)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)速的相應(yīng)個(gè)數(shù)的角度間隔δθd以及時(shí)間間隔δtd來進(jìn)行改變校正值kc的處理。能反復(fù)使用在良好條件下存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)來高精度地改變校正值kc。

<校正值kc的變化處理的流程圖>

接著，利用圖13所示的流程圖說明本實(shí)施方式的校正值kc的變化處理。

首先，在步驟s01中，校正值變化部54判定停止向內(nèi)燃機(jī)1供給燃料并且內(nèi)燃機(jī)1的負(fù)載低于預(yù)先設(shè)定的判定負(fù)載的變化允許條件是否成立。角度信息檢測(cè)部51在變化允許條件成立的情況下(步驟s01：是)，如上述那樣對(duì)檢測(cè)到的角度間隔δθd以及時(shí)間間隔δtd進(jìn)行存儲(chǔ)。本例中，對(duì)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)速的相應(yīng)個(gè)數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。

在步驟s03中，校正值變化部54將存儲(chǔ)編號(hào)i設(shè)定為2。這是因?yàn)樵诒緦?shí)施方式中，角加速度變化量δαd的計(jì)算需要前一個(gè)角度間隔δθd(i-1)以及時(shí)間間隔δtd(i-1)的數(shù)據(jù)。然后，在步驟s04中，角度信息校正部52利用存儲(chǔ)編號(hào)i所對(duì)應(yīng)的角度識(shí)別編號(hào)n的校正值kc對(duì)存儲(chǔ)編號(hào)i所對(duì)應(yīng)的角度間隔δθd或時(shí)間間隔δtd進(jìn)行校正。本實(shí)施方式中，角度信息校正部52為了計(jì)算角加速度變化量δαd，利用校正值kc對(duì)上一次、本次、下一次以及兩次后的存儲(chǔ)編號(hào)(i-1)、(i)、(i+1)、(i+2)所對(duì)應(yīng)的角度間隔δθd或時(shí)間間隔δtd進(jìn)行校正。

在步驟s05中，角度信息計(jì)算部53基于存儲(chǔ)編號(hào)i所對(duì)應(yīng)的校正后的角度間隔δθdc以及時(shí)間間隔δtdc來計(jì)算曲柄角速度ωd、曲柄角加速度αd以及角加速度變化量δαd(或曲柄角急動(dòng)度δd)。本實(shí)施方式中，角度信息計(jì)算部53利用上一次、本次、下一次以及兩次后的存儲(chǔ)編號(hào)(i-1)、(i)、(i+1)、(i+2)所對(duì)應(yīng)的校正后的角度間隔δθdc以及時(shí)間間隔δtdc計(jì)算存儲(chǔ)編號(hào)i所對(duì)應(yīng)的角加速度變化量δαd(i)。

在步驟s06中，校正值變化部54改變存儲(chǔ)編號(hào)i所對(duì)應(yīng)的角度識(shí)別編號(hào)n的校正值kc，使得存儲(chǔ)編號(hào)i所對(duì)應(yīng)的角加速度變化量δαd(i)(或曲柄角急動(dòng)度δd)接近于零。

在步驟s07中，校正值變化部54對(duì)用于計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差σ的、式(8)中的角加速度變化量δαd(或曲柄角急動(dòng)度δd)的σ進(jìn)行計(jì)算。校正值變化部54在進(jìn)行了判定角度的相應(yīng)個(gè)數(shù)的n個(gè)(本例中為90個(gè))的σ的計(jì)算的情況下，進(jìn)行式(8)的標(biāo)準(zhǔn)差σ的計(jì)算。

在步驟s08中，校正值變化部54判定存儲(chǔ)編號(hào)i是否達(dá)到存儲(chǔ)轉(zhuǎn)速的相應(yīng)個(gè)數(shù)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)數(shù)以上。校正值變化部54在存儲(chǔ)編號(hào)i不足存儲(chǔ)數(shù)據(jù)數(shù)的情況下(步驟s08：否)，在步驟s09中對(duì)存儲(chǔ)編號(hào)i加1，然后返回到步驟s04，反復(fù)進(jìn)行使用了下一個(gè)存儲(chǔ)編號(hào)i的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的步驟s04到步驟s07的處理。

另一方面，校正值變化部54在存儲(chǔ)編號(hào)i達(dá)到存儲(chǔ)數(shù)據(jù)數(shù)以上的情況下(步驟s08：是)，在步驟s10中，使用式(9)，對(duì)存儲(chǔ)編號(hào)i從2增加到存儲(chǔ)數(shù)據(jù)數(shù)的期間算出的m個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差σ的平均值σave進(jìn)行計(jì)算。并且，校正值變化部54使用式(9)，基于上一次算出的標(biāo)準(zhǔn)差的平均值σave(k-1)以及本次算出的標(biāo)準(zhǔn)差的平均值σave(k)，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差的變化量的絕對(duì)值|δσ|。

在步驟s11中，校正值變化部54判定標(biāo)準(zhǔn)差的變化量的絕對(duì)值|δσ|是否低于判定變化量xσ。校正值變化部54在標(biāo)準(zhǔn)差的變化量的絕對(duì)值|δσ|達(dá)到判定變化量xσ以上的情況下(步驟s11：否)，返回到步驟s03，反復(fù)進(jìn)行利用所存儲(chǔ)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)速的相應(yīng)個(gè)數(shù)的角度間隔δθd以及時(shí)間間隔δtd來改變校正值kc的處理。另一方面，校正值變化部54在標(biāo)準(zhǔn)差的變化量的絕對(duì)值|δσ|低于判定變化量xσ的情況下(步驟s11：是)，進(jìn)入步驟s12，判定校正值kc的變化完成，結(jié)束校正值kc的變化處理。

<變化完成后的校正值kc的校正結(jié)果>

圖14中用實(shí)線示出利用變化完成后的校正值kc進(jìn)行的校正結(jié)果。用虛線表示的、利用校正值kc進(jìn)行校正前的時(shí)間間隔δtd中，因齒圈25的齒的公差而疊加有高振幅的振動(dòng)分量。利用變化完成后的校正值kc進(jìn)行了校正后的時(shí)間間隔δtdc相比校正前，振幅降低，更接近圖11所示的校正目標(biāo)。由此，能利用校正值kc對(duì)因齒圈25的齒的公差引起的時(shí)間間隔δtdc的變動(dòng)良好地進(jìn)行校正。

圖15示出圖14的校正前的時(shí)間間隔δtd以及利用變化完成后的校正值kc進(jìn)行了校正后的時(shí)間間隔δtdc的頻譜分析結(jié)果。在頻譜分析中，將4deg所對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔δtd設(shè)為1點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并采用使用了64點(diǎn)數(shù)據(jù)的高速傅里葉變換。橫軸的頻率的階數(shù)表示頻譜分析結(jié)果的采樣位置。1階的頻率相當(dāng)于曲柄軸2的旋轉(zhuǎn)頻率的約0.7倍(≒64/90)，n階的頻率相當(dāng)于曲柄軸2的旋轉(zhuǎn)頻率的n×0.7倍。二階以上的頻率分量因校正而大幅降低。在校正前，8.5階的低頻的頻率分量正在變大。因此，在進(jìn)行使時(shí)間間隔δtd的振動(dòng)分量減少的低通濾波處理的情況下，需要將低通濾波處理的截止頻率設(shè)定在8.5階以下，無法設(shè)定在8.5階以上的高頻側(cè)。另一方面，若采用校正后的時(shí)間間隔δtdc，則能使頻率分量大幅降低至28階附近的高頻。由此，在進(jìn)行使校正后的時(shí)間間隔δtdc的振動(dòng)分量減少的低通濾波處理的情況下，能大幅提高低通濾波處理的截止頻率。因此，通過校正，能以良好的精度檢測(cè)高頻帶的時(shí)間間隔δtd的變化，因而能提高后述的缸內(nèi)壓力等的推算精度。

<缸內(nèi)壓力推算部55>

缸內(nèi)壓力推算部55使用包含內(nèi)燃機(jī)1的活塞、連桿以及曲柄在內(nèi)的曲柄軸2的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式，基于曲柄軸角度θd以及曲柄角加速度αd，計(jì)算因燃燒而產(chǎn)生的燃燒氣體壓力轉(zhuǎn)矩tb，并基于燃燒氣體壓力轉(zhuǎn)矩tb以及曲柄軸角度θd來推算正在燃燒的氣缸b的缸內(nèi)壓力pcylb。

本實(shí)施方式中，角度信息校正部52以及角度信息計(jì)算部53為了進(jìn)行校正值kc的變化處理，在變化允許條件成立時(shí)對(duì)所存儲(chǔ)的角度間隔δθd或時(shí)間間隔δtd進(jìn)行處理的基礎(chǔ)上，實(shí)時(shí)地利用校正值kc對(duì)實(shí)時(shí)計(jì)算出的角度間隔δθd或時(shí)間間隔δtd進(jìn)行校正，從而實(shí)時(shí)地計(jì)算曲柄角速度ωd以及曲柄角加速度αd。此外，角度信息計(jì)算部53對(duì)校正后的時(shí)間間隔δtdc或曲柄角加速度αd進(jìn)行低通濾波處理，以降低高頻的噪音分量。

包含內(nèi)燃機(jī)1的活塞、連桿以及曲柄在內(nèi)的曲柄軸2的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式由式(10)表示。

[數(shù)學(xué)式3]

數(shù)3

其中，i為曲柄軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，pcylj為第j個(gè)氣缸7的缸內(nèi)壓力，sp為活塞5的頂面的投影面積，mp為活塞5的質(zhì)量，αpj為第j個(gè)氣缸7的活塞5的加速度，rj為將第j個(gè)氣缸7的活塞5所產(chǎn)生的力轉(zhuǎn)換為繞曲柄軸2的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)換系數(shù)，tex為摩擦、輔機(jī)負(fù)載以及行駛阻力等從外部傳遞到曲柄軸2的外部負(fù)載轉(zhuǎn)矩。l為氣缸數(shù)，本實(shí)施方式中，l＝3。此外，r為曲柄的半徑，θdj為以第j個(gè)氣缸7的活塞5的上死點(diǎn)為基準(zhǔn)的曲柄軸角度，為第j個(gè)氣缸7的連桿的角度，基于曲柄長(zhǎng)度與連桿長(zhǎng)度的比、即連桿比以及曲柄軸角度θdj而求得。

缸內(nèi)壓力推算部55基于根據(jù)各氣缸j的曲柄軸角度θdj而變化的連桿9以及曲柄32的幾何學(xué)關(guān)系、以及曲柄角加速度αd來計(jì)算各氣缸j的活塞5的加速度αpj。此外，缸內(nèi)壓力推算部55基于各氣缸j的曲柄軸角度θdj來計(jì)算各氣缸j的轉(zhuǎn)換系數(shù)rj。

進(jìn)行燃燒的壓縮沖程的后半以及膨脹沖程以外的缸內(nèi)壓力pcylj是與進(jìn)氣歧管12內(nèi)的壓力、大氣壓、曲柄軸角度θdj相對(duì)應(yīng)的壓力。缸內(nèi)壓力推算部55基于進(jìn)氣歧管12內(nèi)的壓力、大氣壓、曲柄軸角度θdj來推算處于進(jìn)氣沖程、壓縮沖程(后半除外)或排氣沖程的各未燃燒氣缸j的缸內(nèi)壓力pcylubj。在第b個(gè)氣缸7處于壓縮沖程的后半以及膨脹沖程且正在進(jìn)行燃燒的情況下，能將式(10)變形成式(11)那樣。這里，pcylb是燃燒氣缸b的缸內(nèi)壓力，pcylubj是各未燃燒氣缸j(j≠b)的缸內(nèi)壓力。

[數(shù)學(xué)式4]

數(shù)4

在燃燒氣缸b的活塞5位于上死點(diǎn)的情況下，式(11)的右邊第一項(xiàng)為零，因此若對(duì)式(11)的外部負(fù)載轉(zhuǎn)矩tex進(jìn)行整理，則變?yōu)槭?12)那樣。外部負(fù)載轉(zhuǎn)矩tex在一個(gè)循環(huán)期間不會(huì)產(chǎn)生太大變動(dòng)，因此假定為在上死點(diǎn)推算出的恒定值。

[數(shù)學(xué)式5]

數(shù)5

缸內(nèi)壓力推算部55使用式(12)，基于燃燒氣缸b的活塞5處于上死點(diǎn)時(shí)的、各未燃燒氣缸j的缸內(nèi)壓力pcylubj、活塞5的加速度αpj、轉(zhuǎn)換系數(shù)rj以及曲柄角加速度αd來推算外部負(fù)載轉(zhuǎn)矩tex。

若對(duì)式(11)中相當(dāng)于因燃燒而在曲柄軸2上產(chǎn)生燃燒氣體壓力轉(zhuǎn)矩tb的“pcylb·sp·rb”進(jìn)行整理，則得到式(13)。

[數(shù)學(xué)式6]

數(shù)6

缸內(nèi)壓力推算部55使用式(13)所示的曲柄軸2的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式，基于曲柄軸角度θd以及曲柄角加速度αd來推算燃燒氣體壓力轉(zhuǎn)矩tb。此時(shí)，缸內(nèi)壓力推算部55如上述那樣計(jì)算燃燒氣缸b的活塞的加速度αpb及轉(zhuǎn)換系數(shù)rb、以及各未燃燒氣缸j的缸內(nèi)壓力pcylubj、活塞5的加速度αpj、轉(zhuǎn)換系數(shù)rj、以及外部負(fù)載轉(zhuǎn)矩tex。

并且，如式(14)所示，缸內(nèi)壓力推算部55將燃燒氣體壓力轉(zhuǎn)矩tb除以活塞5的投影面積sp以及燃燒氣缸b的轉(zhuǎn)換系數(shù)rb來計(jì)算燃燒氣缸b的缸內(nèi)壓力pcylb。

[數(shù)學(xué)式7]

數(shù)7

<燃燒參數(shù)計(jì)算部56>

燃燒參數(shù)計(jì)算部56基于燃燒氣缸b的缸內(nèi)壓力pcy1b來計(jì)算熱產(chǎn)生率以及質(zhì)量燃燒率mfb的一方或雙方的燃燒參數(shù)。

本實(shí)施方式中，燃燒參數(shù)計(jì)算部56利用式(15)來計(jì)算每單位曲柄軸角度的熱產(chǎn)生率dq/dθ。這里，κ為比熱比，vb為燃燒氣缸b的氣缸容積。燃燒參數(shù)計(jì)算部56基于燃燒氣缸b的曲柄軸角度θdb、連桿9以及曲柄32的幾何學(xué)關(guān)系來計(jì)算氣缸容積vb以及每單位曲柄軸角度的氣缸容積變化率dvb/dθ。

[數(shù)學(xué)式8]

數(shù)8

燃燒參數(shù)計(jì)算部56使用式(16)，將熱產(chǎn)生率dq/dθ從燃燒開始角度θ0到曲柄軸角度θdb為止進(jìn)行積分得到的瞬時(shí)積分值除以在整個(gè)燃燒角度區(qū)間內(nèi)對(duì)熱產(chǎn)生率dq/dθ進(jìn)行積分得到的總積分值q0來計(jì)算各曲柄軸角度θdb的質(zhì)量燃燒率mfb。

[數(shù)學(xué)式9]

數(shù)9

<燃燒控制部57>

燃燒控制部57基于燃燒參數(shù)進(jìn)行改變點(diǎn)火時(shí)期以及egr量的一方或雙方的燃燒控制。本實(shí)施方式中，燃燒控制部57對(duì)質(zhì)量燃燒率mfb達(dá)到0.5(50％)的曲柄軸角度θdb(稱為燃燒中心角度)進(jìn)行判定，并改變點(diǎn)火時(shí)期以及egr量的一方或雙方，使得燃燒中心角度接近預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)角度。例如，燃燒控制部57在燃燒中心角度較目標(biāo)角度處于延遲角側(cè)的情況下，使點(diǎn)火時(shí)期向提前角側(cè)變化，或增加egr閥22的開度來增加egr量。另外，若增加egr量，則燃燒速度變緩，燃燒中心角度向提前角側(cè)變化。另一方面，燃燒控制部57在燃燒中心角度較目標(biāo)角度處于提前角側(cè)的情況下，使點(diǎn)火時(shí)期向延遲角側(cè)變化，或減少egr閥22的開度來減少egr量。

或者，燃燒控制部57也可以構(gòu)成為對(duì)熱產(chǎn)生率dq/dθ達(dá)到最大值的曲柄軸角度θdb進(jìn)行判定，并改變點(diǎn)火時(shí)期以及egr量的一方或雙方，使得該曲柄軸角度θdb接近預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)角度。

<缸內(nèi)壓力、熱產(chǎn)生率以及質(zhì)量燃燒率的計(jì)算精度的提高>

利用圖16，對(duì)利用校正值kc進(jìn)行校正的本實(shí)施方式的情況與不進(jìn)行校正的比較例的情況的、缸內(nèi)壓力、熱產(chǎn)生率以及質(zhì)量燃燒率的計(jì)算精度進(jìn)行說明。圖16左側(cè)的列示出不利用校正值kc進(jìn)行校正的比較例的情況下的各計(jì)算值的特性。圖16右側(cè)的列示出利用變化完成后的校正值kc進(jìn)行了校正的本實(shí)施方式的情況下的各計(jì)算值的特性。

左側(cè)的比較例的情況如上所述，為了將疊加在時(shí)間間隔δtd中的8.5階的頻率分量去除，進(jìn)行截止頻率較低的低通濾波處理。另一方面，在右側(cè)的本實(shí)施方式中，低通濾波處理的截止頻率比比較例的情況高(本例中為12階)。因此，對(duì)于左側(cè)的比較例的情況，若與實(shí)測(cè)值相比，則波形較為平滑，特別是熱產(chǎn)生率以及質(zhì)量燃燒率mfb的計(jì)算精度較差。另一方面，在右側(cè)的實(shí)施方式的情況下，即使與實(shí)測(cè)值相比，波形平滑度也較小，特別是熱產(chǎn)生率以及質(zhì)量燃燒率mfb的計(jì)算精度大幅提高。由此，本實(shí)施方式中，能提高使用熱產(chǎn)生率以及質(zhì)量燃燒率mfb的燃燒參數(shù)的燃燒控制的控制精度。

<整個(gè)處理的概要流程圖>

基于圖17所示的流程圖對(duì)本實(shí)施方式的控制裝置50的概要處理的步驟(內(nèi)燃機(jī)1的控制方法)進(jìn)行說明。通過由運(yùn)算處理裝置90執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置91中的軟件(程序)，從而例如每隔固定的運(yùn)算周期重復(fù)執(zhí)行圖17的流程圖的處理。

步驟s51中，角度信息檢測(cè)部51如上所述，基于特定曲柄角傳感器6的輸出信號(hào)檢測(cè)曲柄軸角度θd，并對(duì)檢測(cè)時(shí)刻td進(jìn)行檢測(cè)，基于檢測(cè)角度θd以及檢測(cè)時(shí)刻td，執(zhí)行計(jì)算角度間隔δθd以及時(shí)間間隔δtd的角度信息檢測(cè)處理(角度信息檢測(cè)步驟)。

接著，在步驟s52中，角度信息校正部52如上述那樣執(zhí)行角度信息校正處理(角度信息校正步驟)：即，利用與各個(gè)角度區(qū)間sd對(duì)應(yīng)而逐個(gè)設(shè)置的校正值kc來對(duì)各個(gè)角度區(qū)間sd的角度間隔δθd或時(shí)間間隔δtd進(jìn)行校正。

在步驟s53中，角度信息計(jì)算部53如上述那樣執(zhí)行角度信息計(jì)算處理(角度信息計(jì)算步驟)：即，基于利用校正值kc進(jìn)行校正后的角度間隔δθdc以及時(shí)間間隔δtdc來計(jì)算與檢測(cè)角度θd或角度區(qū)間sd分別對(duì)應(yīng)的、曲柄角速度ωd、曲柄角加速度αd以及角加速度變化量δαd(或曲柄角急動(dòng)度δd)。

然后，在步驟s54中，校正值變化部54如上述那樣執(zhí)行校正值變化處理(校正值變化步驟)：即，改變各個(gè)角度區(qū)間sd的校正值kc，使得各個(gè)檢測(cè)角度θd或各個(gè)角度區(qū)間sd的角加速度變化量δαd(或曲柄角急動(dòng)度δd)接近于零。

此外，在步驟s55中，缸內(nèi)壓力推算部55如上述那樣執(zhí)行缸內(nèi)壓力推算處理(缸內(nèi)壓力推算步驟)：即，使用包含內(nèi)燃機(jī)1的活塞、連桿以及曲柄在內(nèi)的曲柄軸2的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式，基于曲柄軸角度θd以及曲柄角加速度αd，計(jì)算燃燒氣體壓力轉(zhuǎn)矩tb，并基于燃燒氣體壓力轉(zhuǎn)矩tb以及曲柄軸角度θd來推算燃燒氣缸b的缸內(nèi)壓力pcylb。

在步驟s56中，燃燒參數(shù)計(jì)算部56如上述那樣執(zhí)行燃燒參數(shù)計(jì)算處理(燃燒參數(shù)計(jì)算步驟)：即，基于燃燒氣缸b的缸內(nèi)壓力pcylb來計(jì)算熱產(chǎn)生率以及質(zhì)量燃燒率mfb的一方或雙方的燃燒參數(shù)。

并且，在步驟s57中，燃燒控制部57如上述那樣執(zhí)行燃燒控制處理(燃燒控制步驟)：即，基于燃燒參數(shù)改變點(diǎn)火時(shí)期以及egr量的一方或雙方。

[其他實(shí)施方式]

最后，對(duì)本發(fā)明的其他實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，以下說明的各實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)并不限于分別單獨(dú)應(yīng)用，只要不產(chǎn)生矛盾，也能與其它實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)組合起來應(yīng)用。

(1)上述實(shí)施方式1中，以以下情況為例進(jìn)行了說明：即，第二曲柄角傳感器6相當(dāng)于本發(fā)明的“特定曲柄角傳感器”，飛輪27相當(dāng)于本發(fā)明的“旋轉(zhuǎn)構(gòu)件”，設(shè)置在飛輪27上的齒圈25的齒相當(dāng)于本發(fā)明的“被檢測(cè)部”。然而，本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。即，也可以是第一曲柄角傳感器11相當(dāng)于本發(fā)明的“特定曲柄角傳感器”，信號(hào)板10相當(dāng)于本發(fā)明的“旋轉(zhuǎn)構(gòu)件”，設(shè)置在信號(hào)板10上的多個(gè)齒相當(dāng)于本發(fā)明的“被檢測(cè)部”。

(2)上述實(shí)施方式1中，以內(nèi)燃機(jī)1采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的情況為例進(jìn)行了說明。然而，本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。即，內(nèi)燃機(jī)1也可以采用柴油機(jī)、進(jìn)行hcci燃燒(homogeneous-chargecompressionignitioncombustion：均質(zhì)充量壓縮點(diǎn)火燃燒)的發(fā)動(dòng)機(jī)等各種內(nèi)燃機(jī)。

(3)上述實(shí)施方式1中，以以下情況為例進(jìn)行了說明：即，角度信息計(jì)算部53如利用圖7說明的那樣，計(jì)算對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的前兩個(gè)以及后兩個(gè)角度區(qū)間sd各自的曲柄角速度ωd，計(jì)算前兩個(gè)角度區(qū)間sd所對(duì)應(yīng)的曲柄角加速度αd(n-1)以及后兩個(gè)角度區(qū)間sd所對(duì)應(yīng)的一個(gè)曲柄角加速度αd(n+1)，基于這兩個(gè)曲柄角加速度來計(jì)算與對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)相對(duì)應(yīng)的一個(gè)角加速度變化量δαd(n)。然而，本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。即，角度信息計(jì)算部53可以使用任何計(jì)算方法，基于校正后的角度間隔δθdc以及時(shí)間間隔δtdc來計(jì)算檢測(cè)角度θd或角度區(qū)間sd各自所對(duì)應(yīng)的、曲柄角速度ωd、曲柄角加速度αd以及角加速度變化量δαd即可。

例如，如圖18所示，角度信息計(jì)算部53基于計(jì)算角加速度變化量δαd(n)的角度區(qū)間sd即對(duì)象角度區(qū)間sd(n)、對(duì)象角度區(qū)間sd(n)的前一個(gè)角度區(qū)間sd(n-1)以及對(duì)象角度區(qū)間sd(n)的后一個(gè)角度區(qū)間sd(n+1)各自的校正后的角度間隔δθdc以及時(shí)間間隔δtdc，來計(jì)算前一個(gè)角度區(qū)間sd(n-1)、對(duì)象角度區(qū)間sd(n)以及后一個(gè)角度區(qū)間sd(n+1)各自的曲柄角速度ωd(n-1)、ωd(n)、ωd(n+1)。并且，角度信息計(jì)算部53基于前一個(gè)角度區(qū)間sd(n-1)以及對(duì)象角度區(qū)間sd(n)各自的曲柄角速度ωd(n-1)、ωd(n)以及時(shí)間間隔δtd(n-1)、δtd(n)來計(jì)算與該兩個(gè)角度區(qū)間sd相對(duì)應(yīng)的一個(gè)曲柄角加速度αd(n-1)。此外，角度信息計(jì)算部53基于對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)及后一個(gè)角度區(qū)間sd(n+1)各自的曲柄角速度ωd(n)、ωd(n+1)以及時(shí)間間隔δtd(n)、δtd(n+1)來計(jì)算與該兩個(gè)角度區(qū)間sd相對(duì)應(yīng)的一個(gè)曲柄角加速度αd(n)。并且，角度信息計(jì)算部53也可以構(gòu)成為基于兩個(gè)曲柄角加速度αd(n-1)、αd(n)來計(jì)算與對(duì)象角度區(qū)間sd(n)相對(duì)應(yīng)的一個(gè)角加速度變化量δαd(n)。

(4)上述實(shí)施方式1中，以以下情況為例進(jìn)行了說明：即，角度信息計(jì)算部53構(gòu)成為計(jì)算與檢測(cè)角度θd分別對(duì)應(yīng)的角加速度變化量δαd，校正值變化部54改變對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的前一個(gè)對(duì)象角度區(qū)間sd(n)的校正值kc(n)以及后一個(gè)對(duì)象角度區(qū)間sd(n+1)的校正值kc(n+1)的一方或雙方，使得對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的角加速度變化量δαd(n)接近于零。然而，本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。即，角度信息計(jì)算部53也可以如利用圖18說明的那樣，構(gòu)成為計(jì)算角度區(qū)間sd各自所對(duì)應(yīng)的角加速度變化量δαd，校正值變化部54改變對(duì)象角度區(qū)間sd(n)的校正值kc(n)，使得作為處理對(duì)象的角度區(qū)間即對(duì)象角度區(qū)間sd(n)的角加速度變化量δαd(n)接近于零。

具體而言，校正值變化部54在利用校正值kc對(duì)角度間隔δθd進(jìn)行校正并且對(duì)象角度區(qū)間sd(n)的角加速度變化量δαd(n)為正值的情況下，執(zhí)行改變校正值kc(n)來使對(duì)象角度區(qū)間sd(n)的校正后的角度間隔δθdc(n)增加的增加校正，在對(duì)象角度區(qū)間sd(n)的角加速度變化量δαd(n)為負(fù)值的情況下，執(zhí)行改變校正值kc(n)來使對(duì)象角度區(qū)間sd(n)的校正后的角度間隔δθdc(n)減少的減少校正。或者，校正值變化部54在利用校正值kc對(duì)時(shí)間間隔δtd進(jìn)行校正并且對(duì)象角度區(qū)間sd(n)的角加速度變化量δαd(n)為正值的情況下，執(zhí)行改變校正值kc(n)來使對(duì)象角度區(qū)間sd(n)的校正后的時(shí)間間隔δtdc(n)減少的減少校正，在對(duì)象角度區(qū)間sd(n)的角加速度變化量δαd(n)為負(fù)值的情況下，執(zhí)行改變校正值kc來使對(duì)象角度區(qū)間sd(n)的校正后的時(shí)間間隔δtdc(n)增加的增加校正。

(5)在上述實(shí)施方式1中，以以下情況為例進(jìn)行了說明：即，校正值變化部54構(gòu)成為在停止向內(nèi)燃機(jī)1供給燃料且內(nèi)燃機(jī)1的負(fù)載低于判定負(fù)載的變化允許條件成立的情況下，允許校正值kc的變化。然而，本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。即，變化允許條件也可以是與實(shí)施方式1不同的合適條件，或者也可以不設(shè)置變化允許條件。

(6)上述實(shí)施方式1中，以以下情況為例進(jìn)行了說明：即，角度信息校正部52、角度信息計(jì)算部53以及校正值變化部54構(gòu)成為在變化允許條件成立的情況下對(duì)所存儲(chǔ)的各個(gè)角度區(qū)間sd的角度間隔δθd以及時(shí)間間隔δtd進(jìn)行處理，來改變校正值kc。然而，本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。即，角度信息校正部52、角度信息計(jì)算部53以及校正值變化部54也可以在變化允許條件成立的情況下，對(duì)實(shí)時(shí)計(jì)算出的各個(gè)角度區(qū)間sd的角度間隔δθd或時(shí)間間隔δtd進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，來改變校正值kc。

(7)在上述實(shí)施方式1中，以以下情況為例進(jìn)行了說明：即，校正值變化部54構(gòu)成為計(jì)算判定角度之間的角加速度變化量δαd的標(biāo)準(zhǔn)差σ，在標(biāo)準(zhǔn)差σ的上一次計(jì)算值與本次計(jì)算值的變化量的絕對(duì)值|δσ|低于判定變化量的情況下，停止校正值kc的變化，并對(duì)校正值kc進(jìn)行保持。然而，本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。即，校正值變化部54也可以構(gòu)成為不停止校正值kc的變化，或者可以構(gòu)成為在標(biāo)準(zhǔn)差σ的變化量的絕對(duì)值|δσ|以外的條件、例如標(biāo)準(zhǔn)差σ達(dá)到預(yù)先設(shè)定的判定偏差以下的情況下，停止校正值kc的變化，并對(duì)校正值kc進(jìn)行保持。

(8)在上述實(shí)施方式1中，以以下情況為例進(jìn)行了說明：即，控制裝置50構(gòu)成為基于曲柄角速度ωd以及曲柄角加速度αd來計(jì)算缸內(nèi)壓力、熱產(chǎn)生率以及質(zhì)量燃燒率，并進(jìn)行燃燒控制，其中，曲柄角速度ωd以及曲柄角加速度αd基于利用校正值kc進(jìn)行了校正后的角度間隔δθdc以及時(shí)間間隔δtdc而算出。然而，本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。即，控制裝置50也可以構(gòu)成為基于曲柄角速度ωd以及曲柄角加速度αd來進(jìn)行各氣缸7的燃燒的熄火檢測(cè)等其他控制，其中，曲柄角速度ωd以及曲柄角加速度αd基于校正后的角度間隔δθdc以及時(shí)間間隔δtdc而算出。

(9)上述實(shí)施方式1中，以以下情況為例進(jìn)行了說明：即，校正值變化部54構(gòu)成為計(jì)算判定角度間的角加速度變化量δαd的標(biāo)準(zhǔn)差σ來作為偏離程度。然而，本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。即，校正值變化部54也可以構(gòu)成為計(jì)算判定角度間的角加速度變化量δαd的方差σ＾2來作為偏離程度。校正值變化部54利用相當(dāng)于將式(8)的標(biāo)準(zhǔn)差σ進(jìn)行平方的式(17)來計(jì)算方差σ＾2。

[數(shù)學(xué)式10]

數(shù)10

此外，本發(fā)明在其發(fā)明的范圍內(nèi)可對(duì)實(shí)施方式適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變形、省略。

工業(yè)上的實(shí)用性

本發(fā)明適用于具備在與曲柄軸一體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上設(shè)置成預(yù)先確定的多個(gè)曲柄軸角度的多個(gè)被檢測(cè)部以及固定于非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上并對(duì)上述被檢測(cè)部進(jìn)行檢測(cè)的特定曲柄角傳感器的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置以及控制方法。

標(biāo)號(hào)說明

1內(nèi)燃機(jī)

2曲柄軸

6第二曲柄角傳感器(特定曲柄角傳感器)

7氣缸

24發(fā)動(dòng)機(jī)缸體(非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件)

25齒圈(被檢測(cè)部)

27飛輪(旋轉(zhuǎn)構(gòu)件)

50控制裝置

51角度信息檢測(cè)部

52角度信息校正部

53角度信息計(jì)算部

54校正值變化部

55缸內(nèi)壓力推算部

56燃燒參數(shù)計(jì)算部

57燃燒控制部

δαd角加速度變化量

δθd角度間隔

δθdc校正后的角度間隔

δtd時(shí)間間隔

δtdc校正后的時(shí)間間隔

d曲柄角加速度

δd曲柄角急動(dòng)度

θd曲柄軸角度(檢測(cè)角度)

ωd曲柄角速度

kc校正值

mfb質(zhì)量燃燒率

pcylb燃燒氣缸的缸內(nèi)壓力

tb燃燒氣體壓力轉(zhuǎn)矩

td檢測(cè)時(shí)刻

n角度識(shí)別編號(hào)