本發(fā)明涉及下述內(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)件中設(shè)置在預(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)件并檢測(cè)所述被檢測(cè)部的特定曲柄角度傳感器。

背景技術(shù)：

關(guān)于上述那樣的控制裝置，例如已知有下述專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中采用下述構(gòu)成方式，即：基于曲柄角度傳感器的輸出信號(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)生的做功量。

在專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中采用下述構(gòu)成方式，即：基于曲柄角度傳感器的輸出信號(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)行的控制的精度有可能會(huì)發(fā)生惡化。

在專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中，由于考慮到理想?yún)?shù)會(huì)根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)、外部負(fù)載而變化，因此，以理想?yún)?shù)為基準(zhǔn)的學(xué)習(xí)中有可能會(huì)出現(xiàn)誤學(xué)習(xí)。

因此，需要一種能高精度地對(duì)曲柄軸角度的檢測(cè)誤差進(jìn)行修正的內(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)明所涉及的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置中，該內(nèi)燃機(jī)具備設(shè)置在與曲柄軸一體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上且設(shè)置于預(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)件并對(duì)所述被檢測(cè)部進(jìn)行檢測(cè)的特定曲柄角度傳感器，該內(nèi)燃機(jī)的控制裝置包括：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度傳感器的輸出信號(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)角度和所述檢測(cè)時(shí)刻，計(jì)算所述檢測(cè)角度之間的角度區(qū)間所對(duì)應(yīng)的角度間隔和時(shí)間間隔；角度信息修正部，該角度信息修正部利用對(duì)應(yīng)于各個(gè)所述角度區(qū)間逐個(gè)設(shè)置的修正值來(lái)對(duì)所述角度區(qū)間各自的所述角度間隔或所述時(shí)間間隔進(jìn)行修正；角度信息計(jì)算部，該角度信息計(jì)算部對(duì)于各個(gè)所述檢測(cè)角度，基于所述檢測(cè)角度前后的第一區(qū)間數(shù)的所述角度區(qū)間各自的修正后的所述角度間隔和所述時(shí)間間隔，計(jì)算所述曲柄軸角度的時(shí)間變化率的時(shí)間變化率即第一曲柄角加速度，并基于數(shù)量設(shè)定得比所述第一區(qū)間數(shù)要多的第二區(qū)間數(shù)的所述檢測(cè)角度前后的所述角度區(qū)間各自的修正后的所述角度間隔和所述時(shí)間間隔，計(jì)算所述曲柄軸角度的時(shí)間變化率的時(shí)間變化率即第二曲柄角加速度；以及修正值變化部，該修正值變化部對(duì)于各個(gè)所述檢測(cè)角度，使所述角度區(qū)間各自的所述修正值變化，以使得所述第一曲柄角加速度接近所述第二曲柄角加速度。

本發(fā)明所涉及的內(nèi)燃機(jī)的控制方法中，該內(nèi)燃機(jī)具備設(shè)置在與曲柄軸一體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上且設(shè)置于預(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)件并對(duì)所述被檢測(cè)部進(jìn)行檢測(cè)的特定曲柄角度傳感器，所述內(nèi)燃機(jī)的控制方法執(zhí)行下述步驟：角度信息檢測(cè)步驟，在該角度信息檢測(cè)步驟中，基于所述特定曲柄角度傳感器的輸出信號(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(lái)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；角度信息修正步驟，在該角度信息修正步驟中，利用對(duì)應(yīng)于各個(gè)所述角度區(qū)間逐個(gè)設(shè)置的修正值來(lái)對(duì)所述角度區(qū)間各自的所述角度間隔或所述時(shí)間間隔進(jìn)行修正；角度信息計(jì)算步驟，在該角度信息計(jì)算步驟中，對(duì)于各個(gè)所述檢測(cè)角度，基于所述檢測(cè)角度前后的第一區(qū)間數(shù)的所述角度區(qū)間各自的修正后的所述角度間隔和所述時(shí)間間隔，計(jì)算所述曲柄軸角度的時(shí)間變化率的時(shí)間變化率即第一曲柄角加速度，并基于數(shù)量設(shè)定得比所述第一區(qū)間數(shù)要多的第二區(qū)間數(shù)的所述檢測(cè)角度前后的所述角度區(qū)間各自的修正后的所述角度間隔和所述時(shí)間間隔，計(jì)算所述曲柄軸角度的時(shí)間變化率的時(shí)間變化率即第二曲柄角加速度；以及修正值變化步驟，在該修正值變化步驟中，對(duì)于各個(gè)所述檢測(cè)角度，使所述角度區(qū)間各自的所述修正值變化，以使得所述第一曲柄角加速度接近所述第二曲柄角加速度。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明所涉及的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置及其控制方法，由于第一曲柄角加速度是基于數(shù)量比第二區(qū)間數(shù)要少的第一區(qū)間數(shù)的修正后的角度間隔和時(shí)間間隔來(lái)計(jì)算得到的，因此，與第二曲柄角加速度相比，較易體現(xiàn)出曲柄軸角度的檢測(cè)誤差的影響。另一方面，由于第二曲柄角加速度是基于數(shù)量比第一區(qū)間數(shù)要多的第二區(qū)間數(shù)的修正后的角度間隔和時(shí)間間隔來(lái)計(jì)算得到的，因此，與第一曲柄角加速度相比，第二曲柄角加速度成為較為平均的形態(tài)，不易體現(xiàn)出曲柄軸角度的檢測(cè)誤差的影響。因此，通過改變修正值以使第一曲柄角加速度接近第二曲柄角加速度，從而能夠高精度地修正曲柄軸角度的檢測(cè)誤差。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1的內(nèi)燃機(jī)及控制裝置的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式1的內(nèi)燃機(jī)及控制裝置的簡(jiǎn)要結(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所涉及的存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中的修正值進(jìn)行說明的圖。

圖7是用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1的第一曲柄角加速度的計(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的第二曲柄角加速度的計(jì)算處理進(jìn)行說明的時(shí)序圖。

圖9是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的第一曲柄角加速度大于第二曲柄角加速度時(shí)的修正值的變化的時(shí)序圖。

圖10是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的第一曲柄角加速度小于第二曲柄角加速度時(shí)的修正值的變化的時(shí)序圖。

圖11是用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中的角度間隔及時(shí)間間隔進(jìn)行說明的圖。

圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的修正值變化處理的流程圖。

圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的修正值變化前的第一曲柄角加速度及第二曲柄角加速度的形態(tài)的時(shí)序圖。

圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的修正值變化完成后的第一曲柄角加速度及第二曲柄角加速度的形態(tài)的時(shí)序圖。

圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的修正值變化前及修正值變化完成后的時(shí)間間隔的形態(tài)的時(shí)序圖。

圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的修正值變化前及修正值變化完成后的時(shí)間間隔的頻譜分析結(jié)果的圖。

圖17是將沒有進(jìn)行本發(fā)明的實(shí)施方式1的修正的比較例的情況下的結(jié)果、與進(jìn)行了實(shí)施方式1的修正的情況下的結(jié)果進(jìn)行比較的圖。

圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的控制裝置的概要處理的流程圖。

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及控制裝置50的簡(jiǎn)要結(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具備使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具備對(duì)進(jìn)氣通路23進(jìn)行開關(guān)的節(jié)流閥4。節(jié)流閥4采用由電動(dòng)機(jī)進(jìn)行開關(guān)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中設(shè)有空氣流量傳感器3，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)。內(nèi)燃機(jī)1具備廢氣回流裝置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)行開關(guān)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)行開關(guān)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)有歧管壓傳感器8，輸出與進(jìn)氣歧管12內(nèi)的壓力相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。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。噴射器13也可以設(shè)置為直接向氣缸7內(nèi)噴射燃料。內(nèi)燃機(jī)1中設(shè)有大氣壓傳感器33，輸出與大氣壓相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。

氣缸7的頂部設(shè)置有在空氣與燃料的混合氣體中進(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具備多個(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。利用活塞5的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)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)行推壓，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)相連。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具備與曲柄軸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的齒以10deg的間隔排列。信號(hào)板10的齒中設(shè)置有一部分齒缺失的無(wú)齒部分。內(nèi)燃機(jī)1具備固定于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體24并對(duì)信號(hào)板10的齒進(jìn)行檢測(cè)的第一曲柄角度傳感器11。

內(nèi)燃機(jī)1具備通過鏈條28和曲柄軸2相連結(jié)的凸輪軸29。凸輪軸29對(duì)進(jìn)氣閥14以及排氣閥15進(jìn)行開關(guān)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具備與凸輪軸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具備固定于發(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)的凸輪角度傳感器30。

控制裝置50基于第一曲柄角度傳感器11以及凸輪角度傳感器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采用具有吸入沖程、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具備與曲柄軸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(度)的間隔設(shè)置有90個(gè)齒。齒圈25的齒上未設(shè)置無(wú)齒部分。內(nèi)燃機(jī)1具備固定于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體24并對(duì)信號(hào)板10的齒進(jìn)行檢測(cè)的第二曲柄角度傳感器6。第二曲柄角度傳感器6在齒圈25的徑向外側(cè)與齒圈25隔開間隔相對(duì)配置。

第一曲柄角度傳感器11、凸輪角度傳感器30以及第二曲柄角度傳感器6輸出與由曲柄軸2的旋轉(zhuǎn)引起的各傳感器與齒之間的距離變化相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。各角度傳感器11、30、6的輸出信號(hào)是在傳感器與齒的距離較近和較遠(yuǎn)時(shí)信號(hào)打開或關(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(wú)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，第二曲柄角度傳感器6相當(dāng)于本發(fā)明的“特定曲柄角度傳感器”，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、角度信息修正部52、角度信息計(jì)算部53、修正值變化部54、缸內(nèi)壓力推定部55、燃燒參數(shù)計(jì)算部56以及燃燒控制部57等控制部。控制裝置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(lái)實(shí)現(xiàn)。具體而言，控制裝置50如圖4所示，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)存取存儲(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與各種傳感器、開關(guān)相連接，并具備將這些傳感器、開關(guān)的輸出信號(hào)輸入到運(yùn)算處理裝置90的a/d轉(zhuǎn)換器等。輸出電路93與電負(fù)載相連接，并具備將控制信號(hào)從運(yùn)算處理裝置90輸出到這些電負(fù)載的驅(qū)動(dòng)電路等。

控制裝置50所具備的各控制部51～57等各功能通過運(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)作來(lái)實(shí)現(xiàn)。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)作為軟件(程序)的一部分存儲(chǔ)在rom等存儲(chǔ)裝置91中。此外，各控制部51～57等算出的修正值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與第一曲柄角度傳感器11、凸輪角度傳感器30、第二曲柄角度傳感器6、空氣流量傳感器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)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度傳感器的第二曲柄角度傳感器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)。然后，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及檢測(cè)時(shí)刻td來(lái)計(jì)算與檢測(cè)角度θd間的角度區(qū)間sd相對(duì)應(yīng)的角度間隔δθd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)到第二曲柄角度傳感器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)與以基點(diǎn)下降沿作為基點(diǎn)進(jìn)行向上計(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1。接著，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逐次增加預(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逐次增加1。或者，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)關(guān)聯(lián)。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的上一次的角度識(shí)別編號(hào)n為90，角度識(shí)別編號(hào)n＝90的下一次的角度識(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度傳感器11以及凸輪角度傳感器30檢測(cè)出的參照曲柄軸角度θr來(lái)判定第二曲柄角度傳感器6的基點(diǎn)下降沿。例如，角度信息檢測(cè)部51將檢測(cè)到第二曲柄角度傳感器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度傳感器11以及凸輪角度傳感器30判斷出的各氣缸7的沖程來(lái)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)到第二曲柄角度傳感器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)關(guān)聯(lián)。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)器功能對(duì)檢測(cè)時(shí)刻td進(jìn)行檢測(cè)。

角度信息檢測(cè)部51如圖5所示，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，角度信息檢測(cè)部51如式(1)所示，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將所有的角度識(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，角度信息檢測(cè)部51如式(2)所示，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基于第一曲柄角度傳感器11以及凸輪角度傳感器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)第一曲柄角度傳感器11的輸出信號(hào)(矩形波)的下降沿的時(shí)間間隔判定緊接著信號(hào)板10的無(wú)齒部分之后的下降沿。然后，角度信息檢測(cè)部51對(duì)以緊接著無(wú)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)的以上死點(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)第一曲柄角度傳感器11的輸出信號(hào)(矩形波)中的無(wú)齒部分的位置與凸輪角度傳感器30的輸出信號(hào)(矩形波)的關(guān)系來(lái)判定各氣缸7的沖程。

<角度信息修正部52>

角度信息修正部52利用對(duì)應(yīng)于各個(gè)角度區(qū)間sd逐個(gè)設(shè)置的修正值kc來(lái)對(duì)角度區(qū)間sd的各個(gè)角度間隔δθd或時(shí)間間隔δtd進(jìn)行修正。

本實(shí)施方式中，角度信息修正部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)置了修正值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)，因此修正值kc也設(shè)置了90個(gè)。各修正值kc如圖6所示那樣與各角度識(shí)別編號(hào)n相對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)，并存儲(chǔ)在控制裝置50的ram等可改寫的存儲(chǔ)裝置91中。

角度信息修正部52如式(3)所示，構(gòu)成為將本次的角度識(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)的修正值kc(n)，從而計(jì)算本次的角度識(shí)別編號(hào)(n)所對(duì)應(yīng)的修正后的角度間隔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)利用修正值kc對(duì)時(shí)間間隔δtd進(jìn)行修正的情況進(jìn)行說明。另外，為便于說明，將未利用修正值kc進(jìn)行修正的角度間隔δθd也稱為修正后的角度間隔δθdc。

<角度信息計(jì)算部53>

角度信息計(jì)算部53針對(duì)各個(gè)檢測(cè)角度θd，基于檢測(cè)角度θd前后的第一區(qū)間數(shù)n1的角度區(qū)間sd各自的修正后的角度間隔δθdc及時(shí)間間隔δtdc，計(jì)算曲柄軸角度θd的時(shí)間變化率的時(shí)間變化率即第一曲柄角加速度αd1。此外，角度信息計(jì)算部53基于設(shè)定為數(shù)量比第一區(qū)間數(shù)n1要多的第二區(qū)間數(shù)n2的檢測(cè)角度θd前后的角度區(qū)間sd各自的修正后的角度間隔δθdc及時(shí)間間隔δtdc，計(jì)算曲柄軸角度θd的時(shí)間變化率的時(shí)間變化率即第二曲柄角加速度αd2。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，第一曲柄角加速度αd1是基于數(shù)量比第二區(qū)間數(shù)n2要少的第一區(qū)間數(shù)n1的修正后的角度間隔δθdc及時(shí)間間隔δtdc來(lái)計(jì)算得到的，因此，與第二曲柄角加速度αd2相比，更容易體現(xiàn)出曲柄軸角度的檢測(cè)誤差的影響。另一方面，第二曲柄角加速度αd2是基于數(shù)量比第一區(qū)間數(shù)n1要多的第二區(qū)間數(shù)n2的修正后的角度間隔δθdc及時(shí)間間隔δtdc來(lái)計(jì)算得到的，因此，與第一曲柄角加速度αd1相比，成為更為平均的形態(tài)，不容易體現(xiàn)出曲柄軸角度的檢測(cè)誤差的影響。因此，通過比較第一曲柄角加速度αd1和第二曲柄角加速度αd2能夠檢測(cè)出曲柄軸角度的檢測(cè)誤差。

本實(shí)施方式中，第一區(qū)間數(shù)n1設(shè)為檢測(cè)角度θd的前一個(gè)角度區(qū)間sd和后一個(gè)角度區(qū)間sd，總計(jì)兩個(gè)。第二區(qū)間數(shù)n2設(shè)為檢測(cè)角度θd的前兩個(gè)角度區(qū)間sd和后兩個(gè)角度區(qū)間sd，總計(jì)四個(gè)。例如，在對(duì)應(yīng)于檢測(cè)角度θd的齒圈25的齒存在制造誤差的情況下，制造誤差的影響體現(xiàn)在前一個(gè)和后一個(gè)角度間隔δθdc及時(shí)間間隔δtdc，因此，制造誤差的影響體現(xiàn)在第一曲柄角加速度αd1中。另一方面，由于第二曲柄角加速度αd2是基于檢測(cè)角度θd的前兩個(gè)和后兩個(gè)角度間隔δθdc及時(shí)間間隔δtdc計(jì)算得到的，因此，與第一曲柄角加速度αd1相比，制造誤差的影響變小。并且，由于第二區(qū)間數(shù)n2不限于前兩個(gè)和后兩個(gè)，因此，在第二曲柄角加速度αd2中，由氣壓轉(zhuǎn)矩等制造誤差以外的原因引起的實(shí)際的曲柄角加速度的變化被平均化的程度較低，從而能夠很好地反映出來(lái)。因此，通過比較第一曲柄角加速度αd1和第二曲柄角加速度αd2能夠高精度地檢測(cè)出曲柄軸角度的檢測(cè)誤差。

使用圖7對(duì)第一曲柄角加速度αd1的計(jì)算進(jìn)行說明。角度信息計(jì)算部53基于計(jì)算第一曲柄角加速度αd1(n)的檢測(cè)角度θd即對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的前一個(gè)角度區(qū)間sd(n)的修正后的角度間隔δθdc(n)及時(shí)間間隔δtdc(n)，計(jì)算該前一個(gè)角度區(qū)間sd(n)的曲柄軸角度的時(shí)間變化率即曲柄角速度ωd1(n)。角度信息計(jì)算部53基于對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的后一個(gè)角度區(qū)間sd(n+1)的修正后的角度間隔δθdc(n+1)及時(shí)間間隔δtdc(n+1)，計(jì)算該后一個(gè)角度區(qū)間sd(n+1)的曲柄角速度ωd1(n+1)。

具體而言，角度信息計(jì)算部53如式(4)所示那樣，將前一個(gè)角度區(qū)間sd(n)的修正后的角度間隔δθdc(n)除以修正后的時(shí)間間隔δtdc(n)，計(jì)算出對(duì)應(yīng)于前一個(gè)角度區(qū)間sd(n)的曲柄角速度ωd1(n)，將后一個(gè)角度區(qū)間sd(n+1)的修正后的角度間隔δθdc(n+1)除以修正后的時(shí)間間隔δtdc(n+1)，計(jì)算出對(duì)應(yīng)于后一個(gè)角度區(qū)間sd(n+1)的曲柄角速度ωd1(n+1)。

ωd1(n)＝δθdc(n)/δtdc(n)

ωd1(n+1)＝δθdc(n+1)/δtdc(n+1)···(4)

接著，角度信息計(jì)算部53基于前一個(gè)和后一個(gè)角度區(qū)間sd(n)、sd(n+1)各自的曲柄角速度ωd1(n)、ωd1(n+1)，計(jì)算出對(duì)應(yīng)于對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的第一曲柄角加速度αd1(n)。具體而言，角度信息計(jì)算部53如式(5)所示，將后一個(gè)的曲柄角速度ωd1(n+1)減去前一個(gè)的曲柄角速度ωd1(n)后得到的差值除以后一個(gè)的修正后的時(shí)間間隔δtdc(n+1)與前一個(gè)的修正后的時(shí)間間隔δtdc(n)的平均值，從而計(jì)算第一曲柄角加速度αd1(n)。

αd1(n)＝{ωd1(n+1)－ωd1(n)}

/{δtdc(n+1)+δtdc(n)}×2···(5)

接著，使用圖8說明本實(shí)施方式所涉及的第二曲柄角加速度αd2的計(jì)算。角度信息計(jì)算部53基于計(jì)算第二曲柄角加速度αd2(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)、sd(n－1)各自的修正后的角度間隔δθdc(n)、δθdc(n－1)及時(shí)間間隔δtdc(n)、δtdc(n－1)，計(jì)算對(duì)應(yīng)于對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的前一個(gè)檢測(cè)角度θd(n－1)的曲柄角速度ωd2(n－1)。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(n+1)、sd(n+2)各自的修正后的角度間隔δθdc(n+1)、δθdc(n+2)及時(shí)間間隔δtdc(n+1)、δtdc(n+2)，計(jì)算對(duì)應(yīng)于對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的后一個(gè)檢測(cè)角度θd(n+1)的曲柄角速度ωd2(n+1)。

具體而言，角度信息計(jì)算部53如式(6)所示，將前兩個(gè)的修正后的角度間隔δθdc(n)、δθdc(n－1)的相加值除以前兩個(gè)的修正后的時(shí)間間隔δtdc(n)、δtdc(n－1)的相加值，從而計(jì)算對(duì)應(yīng)于前一個(gè)檢測(cè)角度θd(n－1)的曲柄角速度ωd2(n－1)。角度信息計(jì)算部53將后兩個(gè)的修正后的角度間隔δθdc(n+2)、δθdc(n+1)的相加值除以后兩個(gè)的修正后的時(shí)間間隔δtdc(n+2)、δtdc(n+1)的相加值，從而計(jì)算對(duì)應(yīng)于后一個(gè)檢測(cè)角度θd(n+1)的曲柄角速度ωd2(n+1)。

ωd2(n－1)＝{δθdc(n－1)+δθdc(n)}

/{δtdc(n－1)+δtdc(n)}

ωd2(n+1)＝{δθdc(n+1)+δθdc(n+2)}

/{δtdc(n+1)+δtdc(n+2)}···(6)

接著，角度信息計(jì)算部53基于前一個(gè)和后一個(gè)檢測(cè)角度θd(n－1)、θd(n+1)各自的曲柄角速度ωd2(n－1)、ωd2(n+1)，計(jì)算對(duì)應(yīng)于對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的第二曲柄角加速度αd2(n)。具體而言，角度信息計(jì)算部53如式(7)所示，將后一個(gè)的曲柄角速度ωd2(n+1)減去前一個(gè)的曲柄角速度ωd2(n－1)后得到的差值除以后一個(gè)的修正后的時(shí)間間隔δtdc(n+1)與前一個(gè)的修正后的時(shí)間間隔δtdc(n)的合計(jì)值，從而計(jì)算第二曲柄角加速度αd2(n)。

αd2(n)＝{ωd2(n+1)－ωd2(n－1)}

/{δtdc(n+1)+δtdc(n)}···(7)

為了計(jì)算第二曲柄角加速度αd2(n)，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及時(shí)間間隔δtd。因此，角度信息計(jì)算部53針對(duì)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(lái)進(jìn)行第一曲柄角加速度αd1(n)、第二曲柄角加速度αd2(n)的計(jì)算。

<修正值變化部54>

修正值變化部54針對(duì)各個(gè)檢測(cè)角度θd，改變各個(gè)角度區(qū)間sd的修正值kc，以使得第一曲柄角加速度αd1接近第二曲柄角加速度αd2。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過改變修正值kc，使得曲柄軸角度的檢測(cè)誤差的影響容易體現(xiàn)的第一曲柄角加速度αd1接近曲柄軸角度的檢測(cè)誤差的影響不易體現(xiàn)的第二曲柄角加速度αd2，從而能夠降低曲柄軸角度的檢測(cè)誤差。

圖9示出下述情況下的示例，即：對(duì)應(yīng)于對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的齒圈25的齒存在制造誤差，對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的前一個(gè)角度區(qū)間sd(n)的時(shí)間間隔δtd(n)變長(zhǎng)，對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的后一個(gè)角度區(qū)間sd(n+1)的時(shí)間間隔δtd(n+1)變短。因此，用于計(jì)算第一曲柄角加速度αd1(n)的前一個(gè)角度區(qū)間sd(n)所對(duì)應(yīng)的曲柄角速度ωd1(n)大幅減少，后一個(gè)角度區(qū)間sd(n+1)所對(duì)應(yīng)的曲柄角速度ωd1(n+1)大幅增加。另一方面，用于計(jì)算第二曲柄角加速度αd2(n)的前兩個(gè)角度區(qū)間sd(n)、sd(n－1)所對(duì)應(yīng)的曲柄角速度ωd2(n－1)的減少量因制造誤差的影響減半而與曲柄角速度ωd1(n)相比減半，后兩個(gè)角度區(qū)間sd(n+1)、sd(n+2)所對(duì)應(yīng)的曲柄角速度ωd2(n+1)的增加量也因制造誤差的影響減半而與曲柄角速度ωd1(n+1)相比減半。

因此，對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的第一曲柄角加速度αd1(n)的增加量是第二曲柄角加速度αd2(n)的增加量的四倍。即，與第二曲柄角加速度αd2(n)相比，制造誤差的影響更大地體現(xiàn)在第一曲柄角加速度αd1(n)中。因此，通過改變修正值kc，使得第一曲柄角加速度αd1(n)接近第二曲柄角加速度αd2(n)，從而能夠降低曲柄軸角度的檢測(cè)誤差。為了使第一曲柄角加速度αd1(n)接近第二曲柄角加速度αd2(n)，只要使前一個(gè)的曲柄角速度ωd1(n)增加，或使后一個(gè)的曲柄角速度ωd1(n+1)減少即可。

為了使前一個(gè)的曲柄角速度ωd1(n)增加，只要改變前一個(gè)的修正值kc(n)，使得前一個(gè)的修正后的角度間隔δθdc(n)增加，或者使得前一個(gè)的修正后的時(shí)間間隔δtdc(n)減少即可。另一方面，為了使后一個(gè)的曲柄角速度ωd1(n+1)減少，只要改變后一個(gè)的修正值kc(n+1)，使得后一個(gè)的修正后的角度間隔δθdc(n+1)減少，或者使得后一個(gè)的修正后的時(shí)間間隔δtdc(n+1)增加即可。

圖10示出下述情況下的示例，即：對(duì)應(yīng)于對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的齒圈25的齒存在制造誤差，對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的前一個(gè)角度區(qū)間sd(n)的時(shí)間間隔δtd(n)變短，對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的后一個(gè)角度區(qū)間sd(n+1)的時(shí)間間隔δtd(n+1)變長(zhǎng)。因此，用于計(jì)算第一曲柄角加速度αd1(n)的前一個(gè)角度區(qū)間sd(n)所對(duì)應(yīng)的曲柄角速度ωd1(n)大幅增加，后一個(gè)角度區(qū)間sd(n+1)所對(duì)應(yīng)的曲柄角速度ωd1(n+1)大幅減少。另一方面，用于計(jì)算第二曲柄角加速度αd2(n)的前兩個(gè)角度區(qū)間sd(n)、sd(n－1)所對(duì)應(yīng)的曲柄角速度ωd2(n－1)的增加量因制造誤差的影響減半而與曲柄角速度ωd1(n)相比減半，后兩個(gè)角度區(qū)間sd(n+1)、sd(n+2)所對(duì)應(yīng)的曲柄角速度ωd2(n+1)的減少量也因制造誤差的影響減半而與曲柄角速度ωd1(n+1)相比減半。

因此，對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的第一曲柄角加速度αd1(n)的減少量是第二曲柄角加速度αd2(n)的減少量的四倍。即，與第二曲柄角加速度αd2(n)相比，制造誤差的影響更大地體現(xiàn)在第一曲柄角加速度αd1(n)中。因此，通過改變修正值kc，使得第一曲柄角加速度αd1(n)接近第二曲柄角加速度αd2(n)，從而能夠降低曲柄軸角度的檢測(cè)誤差。為了使第一曲柄角加速度αd1(n)接近第二曲柄角加速度αd2(n)，只要使前一個(gè)的曲柄角速度ωd1(n)減少，或使后一個(gè)的曲柄角速度ωd1(n+1)增加即可。

為了使前一個(gè)的曲柄角速度ωd1(n)減少，只要改變前一個(gè)的修正值kc(n)，使得前一個(gè)的修正后的角度間隔δθdc(n)減少，或者使得前一個(gè)的修正后的時(shí)間間隔δtdc(n)增加即可。另一方面，為了使后一個(gè)的曲柄角速度ωd1(n+1)增加，只要改變后一個(gè)的修正值kc(n+1)，使得后一個(gè)的修正后的角度間隔δθdc(n+1)增加，或者使得后一個(gè)的修正后的時(shí)間間隔δtdc(n+1)減少即可。

因此，修正值變化部54構(gòu)成為如下那樣。首先，對(duì)構(gòu)成為利用修正值kc修正角度間隔δθd的情況進(jìn)行說明。修正值變化部54在對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)下的第一曲柄角加速度αd1(n)大于第二曲柄角加速度αd2(n)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)的修正值kc(n)以使該角度區(qū)間sd(n)的修正后的角度間隔δθd(n)增加的增加修正、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)的修正值kc(n+1)以使該角度區(qū)間sd(n+1)的修正后的角度間隔δθd(n+1)減少的減少修正中的一方或雙方。另一方面，修正值變化部54在對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)下的第一曲柄角加速度αd1(n)小于第二曲柄角加速度αd2(n)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)的修正值kc(n)以使該角度區(qū)間sd(n)的修正后的角度間隔δθd(n)減少的減少修正、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)的修正值kc(n+1)以使該角度區(qū)間sd(n+1)的修正后的角度間隔δθd(n+1)增加的增加修正中的一方或雙方。

接著，對(duì)構(gòu)成為利用修正值kc對(duì)時(shí)間間隔δtd進(jìn)行修正的情況進(jìn)行說明。修正值變化部54在對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)下的第一曲柄角加速度αd1(n)大于第二曲柄角加速度αd2(n)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)的修正值kc(n)以使該角度區(qū)間sd(n)的修正后的時(shí)間間隔δtd(n)減少的減少修正、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)的修正值kc(n+1)以使該角度區(qū)間sd(n+1)的修正后的時(shí)間間隔δtd(n+1)增加的增加修正中的一方或雙方。另一方面，修正值變化部54在對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)下的第一曲柄角加速度αd1(n)小于第二曲柄角加速度αd2(n)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)的修正值kc(n)以使該角度區(qū)間sd(n)的修正后的時(shí)間間隔δtd(n)增加的增加修正、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)的修正值kc(n+1)以使該角度區(qū)間sd(n+1)的修正后的時(shí)間間隔δtd(n+1)減少的減少修正中的一方或雙方。

修正值變化部54構(gòu)成為使各角度區(qū)間sd的修正值kc增加或減少預(yù)先設(shè)定的變化量δkc。另外，修正值變化部54可以構(gòu)成為根據(jù)第一曲柄角加速度αd1與第二曲柄角加速度αd2間的角加速度偏差δαd(＝αd2－αd1)來(lái)改變變化量δkc。該情況下，修正值變化部54隨著角加速度偏差δαd的絕對(duì)值的增大而增大變化量δkc。此外，修正值變化部54還可以構(gòu)成為在角加速度偏差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)行不改變修正值kc的死區(qū)處理。

<修正值kc的變化完成判定>

修正值變化部54在曲柄軸2每次旋轉(zhuǎn)預(yù)先設(shè)定的判定角度(本例中為360deg)時(shí)，計(jì)算第一曲柄角加速度αd1與第二曲柄角加速度αd2的角加速度偏差δαd(＝αd2－αd1)的偏離程度。本實(shí)施方式中，修正值變化部54構(gòu)成為計(jì)算角加速度偏差δαd的標(biāo)準(zhǔn)差σ來(lái)作為偏離程度。于是，修正值變化部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|小于預(yù)先設(shè)定的判定變化量xσ的情況下，判定為修正值kc的變化完成，停止改變修正值kc并保持修正值kc。

若適當(dāng)?shù)厥垢鹘嵌葏^(qū)間sd的修正值kc繼續(xù)變化下去，則各檢測(cè)角度θd的角加速度偏差δαd會(huì)逐漸接近零。于是，若各檢測(cè)角度θd的角加速度偏差δαd逐漸接近于零，則角加速度偏差δαd的標(biāo)準(zhǔn)差σ的變化量的絕對(duì)值|δσ|逐漸減少。通過采用上述結(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，判定為修正值kc完成了適當(dāng)?shù)淖兓?，從而能停止修正值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，通過在修正值kc的適當(dāng)?shù)淖兓瓿珊笠怖^續(xù)進(jìn)行修正值kc的變化處理，能防止因某些原因產(chǎn)生修正值kc的誤變化。

本實(shí)施方式中，修正值變化部54使用式(8)，基于與判定角度數(shù)量相對(duì)應(yīng)數(shù)量的n個(gè)(本例中為90個(gè))角加速度偏差δαd的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差σ。

【數(shù)學(xué)式1】

此外，修正值變化部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。于是，修正值變化部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(wú)量綱化后的標(biāo)準(zhǔn)差的變化量。

【數(shù)學(xué)式2】

<使用了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的修正值kc的變化>

本實(shí)施方式中，角度信息檢測(cè)部51存儲(chǔ)檢測(cè)出的角度區(qū)間sd各自的角度間隔δθd和時(shí)間間隔δtd。并且，角度信息修正部52、角度信息計(jì)算部53以及修正值變化部54通過對(duì)所存儲(chǔ)的角度區(qū)間sd的各個(gè)角度間隔δθd以及時(shí)間間隔δtd進(jìn)行處理來(lái)改變修正值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(lái)改變修正值kc。因此，能在時(shí)間上分散地執(zhí)行改變修正值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。

角度信息檢測(cè)部51在預(yù)先設(shè)定的存儲(chǔ)允許條件成立的情況下，將預(yù)先設(shè)定的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)數(shù)相對(duì)應(yīng)數(shù)量的角度間隔δθd及時(shí)間間隔δtd存儲(chǔ)到控制裝置50的ram等可改寫存儲(chǔ)裝置91中。角度信息監(jiān)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11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(lái)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)裝置91中。存儲(chǔ)允許條件構(gòu)成為在穩(wěn)定運(yùn)行過程中、規(guī)定的轉(zhuǎn)速及負(fù)載等預(yù)先設(shè)定的運(yùn)行條件的情況下成立。

角度信息修正部52利用修正值kc對(duì)所存儲(chǔ)的角度間隔δθd以及時(shí)間間隔δtd進(jìn)行修正。角度信息計(jì)算部53基于修正后的角度間隔δθdc及時(shí)間間隔δtdc，針對(duì)各檢測(cè)角度θd計(jì)算第一曲柄角加速度αd1及第二曲柄角加速度αd2。修正值變化部54針對(duì)各檢測(cè)角度θd，改變修正值kc，以使得第一曲柄角加速度αd1接近第二曲柄角加速度αd2。

角度信息修正部52、角度信息計(jì)算部53以及修正值變化部54反復(fù)利用所存儲(chǔ)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)數(shù)的相應(yīng)個(gè)數(shù)的角度間隔δθd以及時(shí)間間隔δtd來(lái)進(jìn)行改變修正值kc的處理。能反復(fù)使用所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)來(lái)高精度地改變修正值kc。

<修正值kc的變化處理的流程圖>

接著，利用圖12所示的流程圖說明本實(shí)施方式的修正值kc的變化處理。首先，在步驟s01中，修正值變化部54判定預(yù)先設(shè)定的存儲(chǔ)允許條件是否成立。角度信息檢測(cè)部51在存儲(chǔ)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)數(shù)的相應(yīng)個(gè)數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。

在步驟s03中，修正值變化部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，第二曲柄角加速度αd2的計(jì)算需要前一個(gè)的角度間隔δθd(i－1)及時(shí)間間隔δtd(i－1)的數(shù)據(jù)。然后，在步驟s04中，角度信息修正部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的修正值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)行修正。本實(shí)施方式中，角度信息修正部52為了計(jì)算第一曲柄角加速度αd1及第二曲柄角加速度αd2，利用修正值kc對(duì)上一次、本次、下一次以及下下次的存儲(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)行修正。

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)的修正后的角度間隔δθdc及時(shí)間間隔δtdc，計(jì)算第一曲柄角加速度αd1及第二曲柄角加速度αd2。本實(shí)施方式中，角度信息計(jì)算部53使用本次及下一次的存儲(chǔ)編號(hào)(i)、(i+1)所對(duì)應(yīng)的修正后的角度間隔δθdc及時(shí)間間隔δtdc，計(jì)算對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)編號(hào)i的第一曲柄角加速度αd1(i)，并使用上一次、本次、下一次及下下次的存儲(chǔ)編號(hào)(i－1)、(i)、(i+1)、(i+2)所對(duì)應(yīng)的修正后的角度間隔δθdc及時(shí)間間隔δtdc，計(jì)算對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)編號(hào)i的第二曲柄角加速度αd2(i)。

在步驟s06中，修正值變化部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的修正值kc，使得存儲(chǔ)編號(hào)i所對(duì)應(yīng)的第一曲柄角加速度αd1(i)接近第二曲柄角加速度αd2(i)。

在步驟s07中，修正值變化部54對(duì)用于計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差σ的式(8)中的角加速度偏差δαd的σ進(jìn)行計(jì)算。修正值變化部54在計(jì)算了判定角度的相應(yīng)個(gè)數(shù)的n個(gè)(本例中為90個(gè))的σ的情況下，進(jìn)行式(8)的標(biāo)準(zhǔn)差σ的計(jì)算。

在步驟s08中，修正值變化部54判定存儲(chǔ)編號(hào)i是否達(dá)到存儲(chǔ)轉(zhuǎn)數(shù)的相應(yīng)個(gè)數(shù)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)數(shù)以上。修正值變化部54在存儲(chǔ)編號(hào)i小于存儲(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，重復(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，修正值變化部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，修正值變化部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，修正值變化部54判定標(biāo)準(zhǔn)差的變化量的絕對(duì)值|δσ|是否小于判定變化量xσ。修正值變化部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)，返回步驟s03，使用所存儲(chǔ)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)數(shù)的相應(yīng)個(gè)數(shù)的角度間隔δθd以及時(shí)間間隔δtd來(lái)重復(fù)進(jìn)行改變修正值kc的處理。另一方面，修正值變化部54在標(biāo)準(zhǔn)差的變化量的絕對(duì)值|δσ|小于判定變化量xσ的情況下(步驟s11：是)，前進(jìn)至步驟s12，判定修正值kc的變化已完成，并結(jié)束修正值kc的變化處理。

<基于修正值kc的修正結(jié)果>

圖13示出修正值kc變化前的第一曲柄角加速度αd1及第二曲柄角加速度αd2的形態(tài)，圖14示出修正值kc變化完成后的第一曲柄角加速度αd1及第二曲柄角加速度αd2的形態(tài)。如圖13所示，在修正值kc變化前，由于齒圈25的齒的制造誤差的影響，第一曲柄角加速度αd1中疊加有高頻的振動(dòng)分量。另一方面，第二曲柄角加速度αd2的振動(dòng)分量比第一曲柄角加速度αd1的振動(dòng)分量要小，不易體現(xiàn)出齒圈25的齒的制造誤差的影響。由此可知，通過使第一曲柄角加速度αd1接近第二曲柄角加速度αd2，從而能夠減小曲柄軸角度的檢測(cè)誤差。

如圖14所示，在修正值kc的變化完成后，第一曲柄角加速度αd1足夠接近第二曲柄角加速度αd2，第一曲柄角加速度αd1和第二曲柄角加速度αd2的高頻的振動(dòng)分量降低得足夠小。能夠大幅減少曲柄軸角度的檢測(cè)誤差。

圖15示出基于變化前的修正值kc和變化完成后的修正值kc進(jìn)行修正后的時(shí)間間隔δtdc的形態(tài)。修正值kc的變化完成后的時(shí)間間隔δtdc與修正值kc變化前的情況相比，高頻的振動(dòng)分量減少，能夠減少曲柄軸角度的檢測(cè)誤差。

圖16示出圖15的修正值kc變化前的時(shí)間間隔δtdc、以及修正值kc變化完成后的時(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)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。橫軸的頻率階數(shù)表示頻譜分析結(jié)果的采樣位置。一階頻率相當(dāng)于曲柄軸2的旋轉(zhuǎn)頻率的約0.7倍(≈64/90)，n階頻率相當(dāng)于曲柄軸2的旋轉(zhuǎn)頻率的n×0.7倍。由于修正值kc的變化完成，因此，8.5階以上的頻率分量大幅減少。在修正值kc變化前，由于曲柄軸角度的檢測(cè)誤差的影響，8.5階及8.5階以上的頻率的頻率分量變大。另外，低于9階附近的頻率的頻率分量中包含較多因燃燒等引起的氣壓轉(zhuǎn)矩的變化而產(chǎn)生的頻率分量。與本實(shí)施方式不同，在不進(jìn)行基于修正值kc的修正的情況下，需要將使時(shí)間間隔δtd的噪聲分量減少的低通濾波處理的截止頻率設(shè)定為8.5階以下(例如，8階)，因此，因燃燒等引起的氣壓轉(zhuǎn)矩的變化而產(chǎn)生的頻率分量也減少，從而導(dǎo)致后述的燃燒參數(shù)的推定精度惡化。

另一方面，在修正值kc變化完成后的時(shí)間間隔δtdc下，能夠大幅減少8.5階及8.5階以上頻率的頻率分量。由此，在進(jìn)行使曲柄軸角度的檢測(cè)誤差所引起的時(shí)間間隔δtdc的振動(dòng)分量減少的低通濾波處理的情況下，能夠?qū)⒌屯V波處理的截止頻率提高到8.5階以上。因此，通過進(jìn)行基于修正值kc的修正，能夠抑制因燃燒等引起的氣壓轉(zhuǎn)矩的變化而產(chǎn)生的頻率分量的減少，能夠提高后述缸內(nèi)壓力等的推定精度。

<缸內(nèi)壓力推定部55>

缸內(nèi)壓力推定部55使用包含內(nèi)燃機(jī)1的活塞、連桿及曲柄在內(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、以及根據(jù)修正后的角度間隔δθdc及時(shí)間間隔δtdc算出的曲柄軸角度的時(shí)間變化率的時(shí)間變化率即曲柄角加速度αd，計(jì)算因燃燒產(chǎn)生的燃燒氣壓轉(zhuǎn)矩tb，基于燃燒氣壓轉(zhuǎn)矩tb和曲柄軸角度θd推定正在燃燒的氣缸b的缸內(nèi)壓力pcylb。

本實(shí)施方式中，角度信息修正部52和角度信息計(jì)算部53構(gòu)成為：為了進(jìn)行修正值kc的變化處理，對(duì)存儲(chǔ)允許條件成立時(shí)所存儲(chǔ)的角度間隔δθd或時(shí)間間隔δtd進(jìn)行處理，在此基礎(chǔ)上，實(shí)時(shí)地對(duì)實(shí)時(shí)計(jì)算出的角度間隔δθd或時(shí)間間隔δtd進(jìn)行基于修正值kc的修正，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。本實(shí)施方式中，角度信息計(jì)算部53基于與第一曲柄角加速度αd1的計(jì)算相同的方法，即基于式(4)，計(jì)算曲柄角速度ωd，基于式(5)，計(jì)算曲柄角加速度αd。此外，角度信息計(jì)算部53對(duì)修正后的時(shí)間間隔δtdc或曲柄角加速度αd進(jìn)行低通濾波處理，以降低高頻的噪聲分量。

包含內(nèi)燃機(jī)1的活塞、連桿及曲柄在內(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】

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，φj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)度之比即連桿比以及曲柄軸角度θdj而求得。

缸內(nèi)壓力推定部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(lái)計(jì)算各氣缸j的活塞5的加速度αpj。此外，缸內(nèi)壓力推定部55基于各氣缸j的曲柄軸角度θdj來(lái)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段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)壓力推定部55基于進(jìn)氣歧管12內(nèi)的壓力、大氣壓、曲柄軸角度θdj來(lái)推定處于進(jìn)氣沖程、壓縮沖程(后半段除外)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段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】

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)，因此將其假定為在上死點(diǎn)推定出的恒定值。

【數(shù)學(xué)式5】

缸內(nèi)壓力推定部55使用式(12)，基于燃燒氣缸b的活塞5處于上死點(diǎn)時(shí)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(lái)推定外部負(fù)載轉(zhuǎn)矩tex。

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

【數(shù)學(xué)式6】

缸內(nèi)壓力推定部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(lái)推定燃燒氣壓轉(zhuǎn)矩tb。此時(shí)，缸內(nèi)壓力推定部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及轉(zhuǎn)換系數(shù)rj、以及外部負(fù)載轉(zhuǎn)矩tex。

并且，缸內(nèi)壓力推定部55如式(14)所示，將燃燒氣壓轉(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(lái)計(jì)算燃燒氣缸b的缸內(nèi)壓力pcylb。

【數(shù)學(xué)式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pcylb來(lái)計(jì)算熱產(chǎn)生率和質(zhì)量燃燒率mfb中的一方或雙方燃燒參數(shù)。

本實(shí)施方式中，燃燒參數(shù)計(jì)算部56利用式(15)來(lái)計(jì)算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(lái)計(jì)算氣缸容積vb以及單位曲柄軸角度的氣缸容積變化率dvb/dθ。

【數(shù)學(xué)式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(lái)計(jì)算各曲柄軸角度θdb的質(zhì)量燃燒率mfb。

【數(shù)學(xué)式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)期和egr量中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)期和egr量中的一方或雙方，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(lái)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(lái)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)期和egr量中的一方或雙方，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17，對(duì)利用修正值kc進(jìn)行修正的本實(shí)施方式的情況與不進(jìn)行修正的比較例的情況下的缸內(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17左側(cè)的列示出不利用修正值kc進(jìn)行修正的比較例的情況下的各計(jì)算值的形態(tài)。圖17右側(cè)的列示出利用變化完成后的修正值kc進(jìn)行了修正的本實(shí)施方式的情況下的各計(jì)算值的形態(tài)。

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8階截止頻率的低通濾波處理。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要高(本例中為12階)。因此，對(duì)于左側(cè)的比較例的情況，與實(shí)測(cè)值相比，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，對(duì)于右側(cè)的實(shí)施方式的情況，與實(shí)測(cè)值相比，波形平滑度變小，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，能提高使用了熱產(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18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。圖18的流程圖的處理通過運(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)算周期反復(fù)執(zhí)行。

步驟s51中，角度信息檢測(cè)部51如上所述，執(zhí)行角度信息檢測(cè)處理(角度信息檢測(cè)步驟)，即：基于特定曲柄角度傳感器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，計(jì)算角度間隔δθd以及時(shí)間間隔δtd。

接著，在步驟s52中，角度信息修正部52如上述那樣執(zhí)行角度信息修正處理(角度信息修正步驟)，即：利用對(duì)應(yīng)于各個(gè)角度區(qū)間sd逐個(gè)設(shè)置的修正值kc來(lái)對(duì)角度區(qū)間sd各自的角度間隔δθd或時(shí)間間隔δtd進(jìn)行修正。

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：對(duì)于各個(gè)檢測(cè)角度θd，基于檢測(cè)角度θd前后的第一區(qū)間數(shù)n1的角度區(qū)間sd各自的修正后的角度間隔δθdc及時(shí)間間隔δtdc，計(jì)算第一曲柄角加速度αd1，并基于數(shù)量設(shè)定為比第一區(qū)間數(shù)n1要多的第二區(qū)間數(shù)n2的檢測(cè)角度θd前后的角度區(qū)間sd各自的修正后的角度間隔δθdc及時(shí)間間隔δtdc，計(jì)算第二曲柄角加速度αd2。

接著，在步驟s54中，修正值變化部54如上述那樣執(zhí)行修正值變化處理(修正值變化步驟)，即：對(duì)于各個(gè)檢測(cè)角度θd，改變角度區(qū)間sd各自的修正值kc，以使得第一曲柄角加速度αd1接近第二曲柄角加速度αd2。

此外，在步驟s55中，缸內(nèi)壓力推定部部55如上述那樣執(zhí)行缸內(nèi)壓力推定處理(缸內(nèi)壓力推定步驟)，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以及根據(jù)修正后的角度間隔δθdc和時(shí)間間隔δtdc算出的曲柄角加速度αd，計(jì)算燃燒氣壓轉(zhuǎn)矩tb，基于燃燒氣壓轉(zhuǎn)矩tb及曲柄軸角度θd來(lái)推定燃燒氣缸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(lái)計(jì)算熱產(chǎn)生率以及質(zhì)量燃燒率mfb中的一方或雙方的燃燒參數(shù)。

接著，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量中的一方或雙方。

[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(lái)應(yīng)用。

(1)上述實(shí)施方式1中，以下述情況為例進(jìn)行了說明，即：第二曲柄角度傳感器6相當(dāng)于本發(fā)明的“特定曲柄角度傳感器”，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度傳感器11相當(dāng)于本發(fā)明的“特定曲柄角度傳感器”，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，以下述情況為例進(jìn)行了說明，即：第一區(qū)間數(shù)n1設(shè)為檢測(cè)角度θd的前一個(gè)角度區(qū)間sd和后一個(gè)角度區(qū)間sd，總計(jì)兩個(gè)，第二區(qū)間數(shù)n2設(shè)為檢測(cè)角度θd的前兩個(gè)角度區(qū)間sd和后兩個(gè)角度區(qū)間sd，總計(jì)四個(gè)。然而，本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。即，只要第二區(qū)間數(shù)n2設(shè)定為比第一區(qū)間數(shù)n1要多的數(shù)量，那么第一區(qū)間數(shù)n1和第二區(qū)間數(shù)n2可以設(shè)定為任意數(shù)量。

(4)上述實(shí)施方式1中，以下述情況為例進(jìn)行了說明，即：角度信息計(jì)算部53利用使用圖7和圖8進(jìn)行了說明的計(jì)算方法，計(jì)算第一曲柄角加速度αd1和第二曲柄角加速度αd2。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只要采用下述方法，那么可以使用任意的計(jì)算方法，即：對(duì)于各個(gè)檢測(cè)角度θd，基于檢測(cè)角度θd前后的第一區(qū)間數(shù)n1的角度區(qū)間sd各自的修正后的角度間隔δθdc及時(shí)間間隔δtdc，計(jì)算第一曲柄角加速度αd1，并基于數(shù)量設(shè)定為比第一區(qū)間數(shù)n1要多的第二區(qū)間數(shù)n2的檢測(cè)角度θd前后的角度區(qū)間sd各自的修正后的角度間隔δθdc及時(shí)間間隔δtdc，計(jì)算第二曲柄角加速度αd2。例如，角度信息計(jì)算部53利用使用圖7進(jìn)行了說明的計(jì)算方法，計(jì)算對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的第一曲柄角加速度αd1(n)。于是，角度信息計(jì)算部53可以構(gòu)成為計(jì)算針對(duì)對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)算出的第一曲柄角加速度αd1(n)、針對(duì)對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的前一個(gè)檢測(cè)角度θd(n－1)算出的第一曲柄角加速度αd1(n－1)、以及針對(duì)對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的后一個(gè)檢測(cè)角度θd(n+1)算出的第一曲柄角加速度αd1(n+1)的平均值來(lái)作為對(duì)象檢測(cè)角度θd(n)的第二曲柄角加速度αd2(n)。

(5)上述實(shí)施方式1中，以下述情況為例進(jìn)行了說明，即：角度信息修正部52、角度信息計(jì)算部53、以及修正值變化部54構(gòu)成為對(duì)存儲(chǔ)允許條件成立時(shí)所存儲(chǔ)的角度區(qū)間sd的各個(gè)角度間隔δθd以及時(shí)間間隔δtd進(jìn)行處理，從而改變修正值kc。然而，本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。即，角度信息修正部52、角度信息計(jì)算部53、以及修正值變化部54也可以構(gòu)成為對(duì)實(shí)時(shí)計(jì)算出的角度區(qū)間sd的各個(gè)角度間隔δθd或時(shí)間間隔δtd進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，從而改變修正值kc。

(6)在上述實(shí)施方式1中，以下述情況為例進(jìn)行了說明，即：修正值變化部54構(gòu)成為計(jì)算判定角度間的角加速度偏差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，停止修正值kc的變化，并對(duì)修正值kc進(jìn)行保持。然而，本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。即，修正值變化部54也可以構(gòu)成為不停止修正值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，停止修正值kc的變化，并對(duì)修正值kc進(jìn)行保持。

(7)在上述實(shí)施方式1中，以下述情況為例進(jìn)行了說明，即：控制裝置50構(gòu)成為基于曲柄角速度ωd及曲柄角加速度αd來(lái)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是基于利用修正值kc進(jìn)行了修正后的角度間隔δθdc及時(shí)間間隔δtdc而計(jì)算得到的。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及曲柄角加速度αd來(lái)進(jìn)行各氣缸7的燃燒的失火檢測(cè)等其他控制，其中，曲柄角速度ωd以及曲柄角加速度αd是基于修正后的角度間隔δθdc以及時(shí)間間隔δtdc計(jì)算得到的。

(8)上述實(shí)施方式1中，以下述情況為例進(jìn)行了說明，即：修正值變化部54構(gòu)成為計(jì)算判定角度間的角加速度偏差δαd的標(biāo)準(zhǔn)差σ來(lái)作為偏離程度。然而，本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。即，修正值變化部54也可以構(gòu)成為計(jì)算判定角度間的角加速度偏差δαd的方差σ²來(lái)作為偏離程度。修正值變化部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(lái)計(jì)算方差σ²。

【數(shù)學(xué)式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。