JP4626564B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関のクランク軸の回転と同期して回転する回転体に単位角度毎に等間隔に設けられた被検出部を検出するクランク角センサの出力に基づき、前記クランク軸の単位角度の回転に要する時間を検出する機能を有する内燃機関の制御装置に関する。

車載内燃機関のクランク軸の回転に要する時間を算出すべく、クランク軸に設けられたロータ上に等間隔で形成された複数の歯部（被検出部）を、クランク角センサによって検出することが周知である。具体的には、ロータに近接して設けられるクランク角センサとロータの歯部との位置関係が規則的に変化することに起因してクランク角センサ及びロータ間の磁束が規則的に変化することに着目し、この規則的な磁束変化によってロータの歯部の回転を検出する。

上記ロータには、通常、クランク軸の回転角度の基準位置を検出するため、上記歯部の配置を変則的に変更したいわゆる欠け歯部が設けられている。このため、クランク軸の回転に伴いクランク角センサ及びロータ間の磁束が規則的に変化する際、クランク角センサと欠け歯部とが近接するときには、上記磁束変化の規則性が乱される。この磁束変化の規則性の乱れに基づき、クランク軸の回転角度の基準位置を検出することができる。

ただし、欠け歯部近傍においては、磁束変化の規則性が乱されることから、その回転角度を高精度に検出することができない。したがって、クランク角センサの検出値に基づき内燃機関を制御したのでは、クランク軸の回転角度についての精度のよい情報に基づく制御とならないため、その制御性が低下し、排気特性の悪化やドライバビリティの低下につながるおそれがある。ちなみに、クランク軸の回転角度に基づく内燃機関の制御装置としては、例えば下記特許文献１に記載されたものがある。

なお、上記欠け歯部を有する角度領域に限らず、例えばクランク軸の回転に要する時間の検出が一時的に不能となる領域等、一般に、回転に要する時間の検出が適切に行われない領域にあっては、内燃機関の制御性が低下するこうした実情も概ね共通したものとなっている。
特開２００５−４８６４４号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、クランク軸の回転に要する時間の検出が適切に行われない領域が生じる場合であれ、内燃機関の制御性を高く維持することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

請求項１記載の発明は、前記クランク軸の所望の角度領域の回転に要する時間である第１所要時間を検出する手段と、前記所望の角度領域と異なる領域の回転に要する時間である第２所要時間を検出する手段と、前記異なる領域内の各単位角度の回転に要する時間である複数の単位所要時間を検出する手段と、前記第１所要時間及び前記第２所要時間の相違に基づき前記複数の単位所要時間を前記所望の角度領域内の各単位角度の回転に要する時間相当に変換することで、前記所望の角度領域内の各単位角度の回転に要する時間を推定する推定手段とを備えることを特徴とする。

上記構成において、所望の角度領域内の回転変動の傾向は、上記異なる領域の各単位角度の回転に要する時間である単位所要時間と相関を有する。ただし、所望の角度領域内の各単位角度の回転に要する時間そのものは、異なる領域の各単位角度の回転に要する時間と相違し得る。この違いは、所望の角度領域の回転に要する時間である第１所要時間と上記異なる領域の回転に要する時間である第２所要時間との相違となる。上記構成では、この点に鑑み、各単位所要時間によって把握される所望の角度領域内の回転変動について、その各単位角度の回転に要する時間の大きさを、第１所要時間と第２所要時間との相違に基づき把握する。すなわち、第１所要時間と第２所要時間との相違に基づき上記各単位所要時間を第１所要時間内の各単位角度の回転に要する時間相当に変換する。そして、この変換後の値を、所望の角度領域内の各単位角度の回転に要する時間として推定することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記推定手段は、前記第２所要時間に対する前記第１所要時間の比だけ前記単位所要時間を拡大又は縮小した値を、前記所望の角度領域の各単位時間の回転に要する時間の推定値とすることを特徴とする。

上記構成では、第２所要時間に対する第１所要時間の比だけ単位所要時間を拡大又は縮小した値を上記推定値とすることで、これら推定値の合計を第１所要時間と一致させることができる。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記推定手段は、前記第１所要時間に基づき前記所望の角度領域における単位角度あたりの回転に要する時間の平均値を算出する手段と、前記第２所要時間に基づき前記異なる領域における単位角度あたりの回転に要する時間の平均値を算出する手段と、前記異なる領域に関する前記平均値に対する前記単位所要時間のそれぞれの比を算出する手段と、前記所望の角度領域に関する前記平均値と前記比との積を、前記所望の角度領域の各単位角度の回転に要する時間の推定値とする手段とを備えることを特徴とする。

上記構成では、第２所要時間に対する第１所要時間の比によって上記単位所要時間を拡大又は縮小した値を得ることができる。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記内燃機関は、気筒数が「３」以上の多気筒内燃機関であって、前記所望の角度領域と前記異なる領域とは、互いに等しい角度間隔を有するものであり、前記異なる領域の中央値と１の気筒の圧縮上死点との角度間隔が、前記所望の角度領域の中央値と前記１の気筒とは異なる気筒の圧縮上死点との角度間隔と等しく設定されてなることを特徴とする。

上記構成では、所望の角度領域の回転変動傾向と、上記異なる領域の回転変動傾向とを近似させることができるため、上記単位所要時間に基づき、所望の角度領域内の各単位角度の回転に要する時間を高精度に推定することができる。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記内燃機関は、気筒数が「３」以上の多気筒内燃機関であって、前記異なる領域が前記所望の角度領域と「７２０÷ｎ°ＣＡ（ｎ：気筒数）」だけ離間した領域であることを特徴とする。

上記構成では、例えば各気筒間の各運転工程が４ストローク内に均等に振り分けられた多気筒内燃機関においては、所望の角度領域の回転変動傾向と、上記異なる領域の回転変動傾向とを近似させることができるため、上記単位所要時間に基づき、所望の角度領域内の各単位角度の回転に要する時間を高精度に推定することができる。

請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれかの記載の発明において、前記回転体が、互いに等間隔に形成される複数の被検出部間にあって該被検出部の規則的な配置を変則的に変更した基準被検出部を備えるものであり、前記所望の角度領域が、前記基準被検出部及び該基準被検出部に隣接する一対の被検出部を含む領域であることを特徴とする。

上記構成では、基準被検出部においては、クランク角センサの出力に基づき単位角度を検出することができない。しかも、基準被検出部及びこれに隣接する被検出部間のクランク角センサによる検出信号は、基準被検出部の影響により、互いに隣接する一対の被検出部間の検出信号とは相違する傾向にある。このため、これら基準被検出部及びこれと隣接する一対の被検出部からなる領域においては、単位角度を適切に検出することができない。この点、上記構成によれば、上記適切に検出することのできない領域を含む領域を所望の角度領域とすることで、この領域においても単位角度の回転に要する時間として適切な時間を取得することができる。

請求項７記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記クランク軸の各単位角度の回転に要する時間を逐次検出する手段と、該手段による検出にかかる処理の中断の有無を監視する監視手段とを更に備え、該監視手段により中断が検出されるとき、前記中断がなされる角度領域を前記所望の角度領域とすることを特徴とする。

上記構成では、各単位角度の回転に要する時間を逐次検出する。しかし、例えば当該制御装置における演算負荷が一時的に過大となったり、ノイズが混入したりすると、検出にかかる処理が中断されるおそれがある。この点、上記構成では、検出にかかる処理の中断の有無を監視し、中断が検出されるときには、中断がなされた角度領域（単位角度の２倍以上の領域）を所望の角度領域とすることで、この領域においても単位角度の回転に要する時間を取得することができる。

請求項８記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記内燃機関の出力軸の回転速度の検出値を前記内燃機関の燃焼周波数に基づき設定した単一の周波数にてフィルタ処理して瞬時トルク相当値を算出するフィルタ処理手段と、前記フィルタ処理手段によって算出される瞬時トルク相当値に基づき前記内燃機関の燃料噴射弁の噴射特性を学習する学習手段とを更に備え、前記フィルタ処理手段は、前記推定手段によって推定された時間に基づき算出される回転速度を用いることを特徴とする。

上記学習手段による学習を高精度に行なうためには、回転速度の検出値を極力小さい角度間隔毎にサンプリングすることが望まれる。この点、上記構成によれば、推定手段を用いることで、基準被検出部の存在や、単位角度の回転に要する時間の検出処理の中断にかかわらず、単位角度毎に回転速度を取得することができる。

請求項９記載の発明は、前記基準被検出部及びこれに隣接する一対の被検出部を含む第１角度領域の回転に要する時間である第１所要時間を検出する手段と、前記第１角度領域と異なる第２角度領域の回転に要する時間である第２所要時間を検出する手段と、前記第２角度領域内の各単位角度の回転に要する時間である複数の単位所要時間を検出する手段と、前記第１所要時間及び前記第２所要時間の相違に基づき前記複数の単位所要時間を前記第１角度領域内の各単位角度の回転に要する時間相当に変換することで、前記第１角度領域内の各単位時間の回転に要する時間を推定する推定手段とを備えることを特徴とする。

上記構成では、基準被検出部においては、クランク角センサの出力に基づき単位角度を検出することができない。しかも、基準被検出部及びこれに隣接する被検出部間のクランク角センサによる検出信号は、基準被検出部の影響により、互いに隣接する一対の被検出部間の検出信号とは相違する傾向にある。このため、これら基準被検出部及びこれと隣接する一対の被検出部からなる領域においては、単位角度を適切に検出することができない。この点、上記構成によれば、上記適切に検出することのできない領域を含む領域を第１角度領域として、推定手段により、この領域においても単位角度の回転に要する時間を取得することができる。

すなわち、第１角度領域内の回転変動の傾向は、第２角度領域の各単位角度の回転に要する時間である単位所要時間と相関を有する。ただし、第１角度領域内の各単位角度の回転に要する時間そのものは、第２角度領域の各単位角度の回転に要する時間と相違し得る。この違いは、第１角度領域の回転に要する時間である第１所要時間と第２角度領域の回転に要する時間である第２所要時間との相違となる。上記構成では、この点に鑑み、各単位所要時間によって把握される第１角度領域内の回転変動について、その各単位角度の回転に要する時間の大きさを、第１所要時間と第２所要時間との相違に基づき把握する。すなわち、第１所要時間と第２所要時間との相違に基づき上記各単位所要時間を第１所要時間内の各単位角度の回転に要する時間相当に変換する。そして、この変換後の値を、第１角度領域内の各単位角度の回転に要する時間として推定することができる。

請求項１０記載の発明は、内燃機関のクランク軸の回転と同期して回転する回転体に単位角度毎に等間隔に設けられた被検出部を検出するクランク角センサの出力に基づき、前記クランク軸の単位角度の回転に要する時間を算出する機能を有する内燃機関の制御装置において、前記クランク軸の各単位角度の回転に要する時間を逐次検出する手段と、該手段による検出の中断の有無を監視する監視手段と、該監視手段により中断が検出されるとき、該中断のなされる角度領域内の各単位角度の回転に要する時間を推定する手段とを備え、前記推定する手段は、前記中断のなされる角度領域の回転に要する時間である第１所要時間を検出する手段と、前記中断のなされる角度領域とは異なる領域の回転に要する時間である第２所要時間を検出する手段と、前記異なる領域内の各単位角度の回転に要する時間である複数の単位所要時間を検出する手段と、前記第１所要時間及び前記第２所要時間の相違に基づき前記複数の単位所要時間を前記中断のなされる角度領域内の各単位角度の回転に要する時間相当に変換することで、前記中断のなされる角度領域内の各単位時間の回転に要する時間を推定する手段とを備えることを特徴とする。

上記構成では、各単位角度の回転に要する時間を逐次検出する。しかし、例えば当該制御装置における演算負荷が一時的に過大となったり、ノイズが混入したりすると、検出にかかる処理が中断されるおそれがある。この点、上記構成では、検出にかかる処理の中断の有無を監視し、中断が検出されるときには推定手段を用いることで、中断がなされた角度領域（単位角度の２倍以上の領域）においても単位角度の回転に要する時間を取得することができる。

すなわち、中断のなされる角度領域内の回転変動の傾向は、上記異なる領域の各単位角度の回転に要する時間である単位所要時間と相関を有する。ただし、中断のなされる角度領域内の各単位角度の回転に要する時間そのものは、異なる領域の各単位角度の回転に要する時間と相違し得る。この違いは、中断のなされる角度領域の回転に要する時間である第１所要時間と上記異なる領域の回転に要する時間である第２所要時間との相違となる。上記構成では、この点に鑑み、各単位所要時間によって把握される中断のなされる角度領域内の回転変動について、その各単位角度の回転に要する時間の大きさを、第１所要時間と第２所要時間との相違に基づき把握する。すなわち、第１所要時間と第２所要時間との相違に基づき上記各単位所要時間を第１所要時間内の各単位角度の回転に要する時間相当に変換する。そして、この変換後の値を、中断のなされる角度領域内の各単位角度の回転に要する時間として推定することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる内燃機関の制御装置をディーゼル機関の燃料噴射制御装置に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に、本実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す。

図示されるように、燃料タンク２内の燃料は、燃料フィルタ４を介して燃料ポンプ６によって汲み上げられる。この燃料ポンプ６は、ディーゼル機関の出力軸であるクランク軸８から動力を付与されて燃料を吐出するものである。詳しくは、燃料ポンプ６は、吸入調量弁１０を備えている。吸入調量弁１０は、吸入される燃料量を調節することで燃料ポンプ６から吐出される燃料量を調節するものである。すなわち、この吸入調量弁１０が操作されることで、外部に吐出される燃料量が決定される。また、燃料ポンプ６は、いくつかのプランジャを備えており、これらプランジャが上死点及び下死点間を往復運動することで、燃料が吸入及び吐出される。

燃料ポンプ６から吐出される燃料は、コモンレール１２に加圧供給（圧送）される。コモンレール１２は、燃料ポンプ６から圧送された燃料を高圧状態で蓄え、これを高圧燃料通路１４を介して各気筒（ここでは、４気筒を例示）の燃料噴射弁１６に供給する。なお、燃料噴射弁１６は、低圧燃料通路１８を介して燃料タンク２と接続されている。

上記エンジンシステムは、コモンレール１２内の燃圧を検出する燃圧センサ２０や、クランク軸８に設けられたロータ９の回転に基づきクランク軸８の回転角度を検出するクランク角センサ２２等、ディーゼル機関の運転状態を検出する各種センサを備えている。更に、エンジンシステムは、ユーザによる加速要求に応じて操作されるアクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ２４を備えている。

一方、電子制御装置（ＥＣＵ３０）は、マイクロコンピュータを主体として構成され、上記各種センサの検出結果を取り込み、これに基づきディーゼル機関の出力を制御するものである。この出力制御を適切に行うべく、ＥＣＵ３０では、特に燃料噴射制御を行う。

上記クランク角センサ２２によるクランク軸８の回転角度の検出は、具体的には、図２に示す態様にて行われる。

すなわち、クランク軸８と一体的に回転するロータ９には、等間隔（ここでは「１０°ＣＡ」を例示）に、被検出部としての凸状の歯部９ａが設けられている。また、ロータ９には、上記歯部９ａの規則的な配置を変則的に変更する欠け歯部９ｂが設けられている。本実施形態では、欠け歯部９ｂは、歯部９ａの幅よりも広い幅（ここでは、「２０°ＣＡ」を例示）を有する凸状部材として形成されている。

一方、クランク角センサ２２は、電磁誘導方式のセンサであり、ロータ９の歯部９ａに近接して配置されている。そして、ロータ９が回転すると、ロータ９の凹凸形状とクランク角センサ２２との配置態様が変化するために、クランク角センサ２２のコイル２２ａと交差する磁束が増加、減少する。この磁束変化による電磁誘導作用によりクランク角センサ２２から回転速度に比例した電圧が検出信号として出力される。

ところで、上記燃料噴射制御制御によってクランク軸８の回転速度が所望に制御されるが、同回転速度を微小な時間間隔で分析すると、燃焼サイクル内の各行程に同期して回転上昇と回転降下とが繰り返される。すなわち図３（ａ）に示すように、各気筒の燃焼順序は第１気筒（＃１）→第３気筒（＃３）→第４気筒（＃４）→第２気筒（＃２）であり、１８０°ＣＡごとに燃料噴射が行われてその燃料が燃焼に供される。このとき、１気筒ずつの燃焼周期（１８０°ＣＡ周期）で見ると、燃焼に伴いクランク軸８に回転力が付与されて回転速度が上昇するとともに、その後クランク軸８等に作用する負荷により回転速度が降下する。かかる場合、回転速度の挙動に応じて気筒ごとの仕事量が推定できると考えられる。

ここで、各気筒の燃焼周期の終了時においてその時の回転速度から当該気筒の仕事量を算出することが考えられる。例えば、図３（ｂ）に示すように、第１気筒の燃焼周期の終了時であるタイミングｔ１で当該第１気筒の仕事量を算出し、次の第３気筒の燃焼周期の終了時であるタイミングｔ２で当該第３気筒の仕事量を算出する。ところがこの場合、クランク角センサ２２の出力によって把握されるクランク軸８の単位角度（ＮＥパルス）から算出される回転速度にはノイズや検出誤差による要因が含まれており、図３（ｂ）に示すように、実際の回転速度（図の破線）に対して回転速度の検出値（図の実線）がばらつく。そのため、タイミングｔ１，ｔ２等では、正確な仕事量を算出できないという問題が生じる。

そこで本実施形態では、図４に示すように、回転速度Ｎｅを入力信号として一定の角度周期でフィルタ処理部Ｍ１に取り込むとともに、そのフィルタ処理部Ｍ１において各時点の回転変動成分のみを抽出して瞬時トルク相当値Ｎｅｆｌｔを算出する。このとき、回転速度Ｎｅは、ＮＥパルスの出力周期（本実施形態では１０°ＣＡ）でサンプリングされる。フィルタ処理部Ｍ１は例えばＢＰＦ（帯域フィルタ）にて構成され、ＢＰＦにより回転速度信号に含まれる高周波成分と低周波成分とが除去される。このフィルタ処理部Ｍ１の出力である瞬時トルク相当値Ｎｅｆｌｔ（ｉ）は、例えば以下の式（１）により表される。

式（１）において、Ｎｅ（ｉ）は回転速度の今回サンプリング値、Ｎｅ（ｉ−２）は回転速度の２回前サンプリング値、Ｎｅｆｌｔ（ｉ−１）は瞬時トルク相当値の前回値、Ｎｅｆｌｔ（ｉ−２）は瞬時トルク相当値の前々回値である。ｋ１〜ｋ４は定数である。上式（１）により、回転速度信号がフィルタ処理部Ｍ１に入力される都度、瞬時トルク相当値Ｎｅｆｌｔ（ｉ）が算出される。

上式（１）は、下式（２）に表す伝達関数Ｇ（ｓ）を離散化したものである。なお、ζは減衰係数、ωは応答周波数である。

本実施形態では特に、応答周波数ωをディーゼル機関の燃焼周波数としており、上記の式（１）ではω＝燃焼周波数としたことに基づいて定数ｋ１〜ｋ４が設定されている。燃焼周波数は単位角度ごとの燃焼頻度を表した角度周波数であり、４気筒の場合には燃焼周期（燃焼角度周期）が１８０°ＣＡであり、その燃焼周期の逆数により燃焼周波数が決定される。

また、図４の積分処理部Ｍ２では、瞬時トルク相当値Ｎｅｆｌｔを取り込み、その瞬時トルク相当値Ｎｅｆｌｔを各気筒の燃焼周期ごとに一定区間積分することにより、各気筒のトルク積算値である気筒別仕事量Ｓｎｅｆｌｔ＃１〜Ｓｎｅｆｌｔ＃４を算出する。このとき、１０°ＣＡ周期で出力されるＮＥパルスにはそれぞれ０〜７１のＮＥパルス番号が付されており、各気筒の燃焼順序でいうと、第１気筒の燃焼周期にはＮＥパルス番号の「０〜１７」が割り当てられ、第３気筒の燃焼周期にはパルス番号の「１８〜３５」が割り当てられ、第４気筒の燃焼周期にはＮＥパルス番号の「３６〜５３」が割り当てられ、第２気筒の燃焼周期にはＮＥパルス番号の「５４〜７１」が割り当てられている。そして、次の式（３）により、第１〜第４の気筒ごとに気筒別仕事量Ｓｎｅｆｌｔ＃１〜Ｓｎｅｆｌｔ＃４を算出する。

なお以下の記載では、気筒番号を＃ｉと表し、気筒別仕事量Ｓｎｅｆｌｔ＃１〜Ｓｎｅｆｌｔ＃４を気筒別仕事量Ｓｎｅｆｌｔ＃ｉとも表記する。

図５は、回転速度Ｎｅ、瞬時トルク相当値Ｎｅｆｌｔ及び気筒別仕事量Ｓｎｅｆｌｔ＃ｉの推移を示すタイムチャートである。図５において、瞬時トルク相当値Ｎｅｆｌｔは基準レベルＲｅｆに対して上下に振幅し、その瞬時トルク相当値Ｎｅｆｌｔを気筒毎の燃焼周期内で積分することにより気筒別仕事量Ｓｎｅｆｌｔ＃ｉが算出される。またこのとき、基準レベルＲｅｆよりも正側の瞬時トルク相当値Ｎｅｆｌｔの積分値が燃焼トルクに相当し、基準レベルＲｅｆよりも負側の瞬時トルク相当値Ｎｅｆｌｔの積分値が負荷トルクに相当する。なお、基準レベルＲｅｆは、各気筒を通じての平均回転速度に応じて決定されるようになっている。

この場合、各気筒の燃焼周期では本来燃焼トルクと負荷トルクとの収支が０になり、気筒別仕事量Ｓｎｅｆｌｔ＃ｉが０（燃焼トルク−負荷トルク＝０）となるが、気筒ごとの機差や経時変化等により各気筒で燃料噴射弁１６による噴射特性やフリクション特性などが相違すると、気筒別仕事量Ｓｎｅｆｌｔ＃ｉのばらつきが生じる。例えば、図示のように第１気筒ではＳｎｅｆｌｔ＃１＞０となり、第２気筒ではＳｎｅｆｌｔ＃２＜０となるなどのばらつきが生じる。

上記のように気筒別仕事量Ｓｎｅｆｌｔ＃ｉを算出することにより、燃料噴射弁１６の噴射特性等が、各気筒でそれぞれ理想値に対してどれほどの差異を生じているかや、気筒間でどれほどのばらつきが生じているかなどを把握することができる。

そこで本実施形態では、気筒別仕事量Ｓｎｅｆｌｔ＃ｉを利用して、燃料噴射弁１６の噴射特性の気筒間のずれ量を、気筒別仕事量Ｓｎｅｆｌｔ＃ｉの気筒間のずれ量として学習する。図６に、上記ずれ量の算出にかかる処理の手順を示す。この処理は、ＮＥパルスの立ち上がり時に、ＥＣＵ３０により実行される。

図６において、まずステップＳ１０では、今回のＮＥ割込みの時刻と前回のＮＥ割込みの時刻とからＮＥパルスの時間間隔を算出するとともに、その時間間隔の逆数演算により今現在の回転速度Ｎｅ（瞬時回転速度）を算出する。続くステップＳ１２では、上記式（１）を用い、瞬時トルク相当値Ｎｅｆｌｔ（ｉ）を算出する。

続くステップＳ１４では、今回のＮＥパルス番号を判定する。そして、ステップＳ１６〜Ｓ２２では、上式（３）を用い、第１〜第４の気筒毎に気筒別仕事量Ｓｎｅｆｌｔ＃ｉを算出する。すなわち、
・ＮＥパルス番号が「０〜１７」であれば、第１気筒の気筒別仕事量Ｓｎｅｆｌｔ＃１を算出し（ステップＳ１６）、
・ＮＥパルス番号が「１８〜３５」であれば、第３気筒の気筒別仕事量Ｓｎｅｆｌｔ＃３を算出し（ステップＳ１８）、
・ＮＥパルス番号が「３６〜５３」であれば、第４気筒の気筒別仕事量Ｓｎｅｆｌｔ＃４を算出し（ステップＳ２０）、
・ＮＥパルス番号が「５４〜７１」であれば、第２気筒の気筒別仕事量Ｓｎｅｆｌｔ＃２を算出する（ステップＳ２２）。

その後、ステップＳ２４では、学習条件が成立しているか否かを判定する。この学習条件には、全気筒で気筒別仕事量の算出が完了していること、車両の動力伝達装置（ドライブトレイン）があらかじめ定めた状態にあること、環境条件があらかじめ定めた規定状態にあることなどが含まれており、それら全てが成立している場合に学習条件が成立している旨判定される。なお例えば、動力伝達装置については、動力伝達系のクラッチ装置が半クラッチ状態でないことを条件とすればよい。また例えば、環境条件としては、エンジン水温が所定の暖機完了温度以上であることを条件とすればよい。

学習条件が成立していなければそのまま本処理を終了する。また、学習条件が成立していれば、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では、カウンタｎｉｔｇｒを１インクリメントするとともに、次の式（４）を用いて気筒ごとの積算量Ｑｌｐ＃ｉを算出する。ここで、積算量Ｑｌｐ＃ｉは、気筒別仕事量Ｓｎｅｆｌｔ＃ｉに換算係数Ｋａを乗算することで算出される噴射特性値についての積算値である。この積算量Ｑｌｐ＃ｉは、上記カウンタｎｉｔｇｒが所定回数となるときに所定回数で平均化処理することで、噴射特性値を算出するためのものである。

Ｑｌｐ＃ｉ＝Ｑｌｐ＃ｉ＋Ｋａ×Ｓｎｅｆｌｔ＃ｉ …（４）

なお、上記処理を行なった際には、各気筒の気筒別仕事量Ｓｎｅｆｌｔ＃ｉを０にクリアする。

その後、ステップＳ２８では、カウンタｎｉｔｇｒが所定回数ｋｉｔｇｒに達したか否かを判定する。所定回数ｋｉｔｇｒは、上記気筒別仕事量Ｓｎｅｆｉｔ＃ｉに換算係数Ｋａを乗算することで得られる噴射特性値の算出に際して、ノイズ等による算出誤差を抑制することのできる値に設定されている。そして、ｎｉｔｇｒ≧ｋｉｔｇｒであることを条件にステップＳ３０に進む。ステップＳ３０では、次の式（５）を用いて気筒ごとの噴射特性値Ｑｌｒｎ＃ｉを算出する。また、積算量Ｑｌｐ＃ｉを０にクリアするとともに、カウンタｎｉｔｇｒを０にクリアする。

Ｑｌｒｎ＃ｉ＝Ｑｌｒｎ＃ｉ＋Ｋｂ×Ｑｌｐ＃ｉ／ｋｉｔｇｒ …（５）

式（５）において、所定回数ｋｉｔｇｒだけ積算された積算量Ｑｌｐ＃ｉが平均化され、その平均化された学習値により噴射特性値Ｑｌｒｎ＃ｉが更新される。このとき、積算量Ｑｌｐ＃ｉの平均化により、気筒別仕事量Ｓｎｅｆｌｔ＃ｉの毎回の誤差分が吸収されるようになっている。なお、上式（５）において、係数Ｋｂは、例えば「０＜Ｋｂ≦１」の間に設定される。

次に、ステップＳ３２では、次の式（６）を用いて学習値ΔＱｌｒｎ＃ｉを算出する。

式（６）によって、全気筒の噴射特性値Ｑｌｒｎ＃ｉの平均値（ΣＱｌｒｎ＃ｉ／４）に対する気筒ごとの噴射特性値Ｑｌｒｎ＃ｉのずれ量を算出することができる。

続くステップＳ３４においては、学習値ΔＱｌｒｎ＃ｉを、常時記憶保持装置の所定の領域に書き込む。ここで、常時記憶保持装置とは、給電の有無にかかわらずデータを保持するＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリや、イグニッションスイッチの状態にかかわらず給電状態が保持されるバックアップメモリ等、ＥＣＵ３０の主電源のオン・オフにかかわらず、データを保持する記憶装置である。

上記一連の処理により、燃料噴射弁１６の噴射特性のばらつきを学習することができる。

ところで、先の図２に示したように、ロータ９には、欠け歯部９ｂが存在する。このため、この欠け歯部９ｂ部分ではクランク角センサ２２の出力によって、単位角度（「１０°ＣＡ」）の回転に要する時間や回転速度を検出することができない。更に、欠け歯部９ｂの存在により、これに隣接する歯部９ａとクランク角センサ２２とが最も近接した直後においてクランク角センサ２２のコイル２２ａと交差する磁束は、歯部９ａが等間隔に規則的に配置された部分においての上記磁束と異なり、規則性の乱されたものとなっている。図７に、クランク角センサ２２の出力に基づく欠け歯部９ｂ近傍の検出結果を例示する。

図７（ａ）に、クランク角センサ２２と最も近接するロータ９の歯部９ａの番号（又は欠け歯部９ｂ）を示し、図７（ｂ）に、クランク角センサ２２の出力を示し、図７（ｃ）に、クランク角センサ２２の出力を波形整形したパルス（波形整形パルス）を示す。図示されるように、クランク角センサ２２の出力は、クランク角センサ２２と近接するのが歯部９ａであるか歯部９ａと歯部９ａとの間であるかに応じてその値が増減する。そして、クランク角センサ２２の出力信号を波形整形することで生成される波形整形パルスは、クランク角センサ２２の出力がゼロクロスする点で論理反転する信号として生成される。詳しくは、波形整形パルスは、クランク角センサ２２の出力が立ち下がりつつゼロクロスする点で立ち上がり、クランク角センサ２２の出力が立ち上がりつつゼロクロスする点で立ち下がる信号とされる。これにより、クランク角センサ２２と歯部９ａの中心が最も近接する点を、波形整形パルスの立ち上がりエッジとすることができる。このため、波形整形パルスの各立ち上がりエッジ間の角度を「１０°ＣＡ」として検出することができる。

ただし、３２番目の歯部９ａについては欠け歯部９ｂと隣接するため、３２番目の歯部９ａの中心から次の「１０°ＣＡ」間隔を正確に検出することはできない。すなわち、３２番目の歯部９ａと欠け歯部９ｂとの間の間隔が歯部９ａ間の間隔と等しいとはいえ、欠け歯部９ｂと近接する間は磁束変化が小さいために、ゼロクロス点が実際の「１０°ＣＡ」間隔に対して遅延する。また、０番目の歯部９ａについても欠け歯部９ｂと隣接するため、０番目の歯部９ａの中心までの「１０°ＣＡ」間隔を正確に検出することもできない。すなわち、欠け歯部９ｂと０番の歯部９ａとの間の間隔が歯部９ａ間の間隔と等しいとはいえ、欠け歯部９ｂと近接する間は磁束変化が小さいために、ゼロクロス点が実際の「１０°ＣＡ」間隔に対して遅延する。

以上から、３２番目の歯部９ａの中心から０番の歯部９ｂの中心までの「５０°ＣＡ」の間隔については、波形整形パルスの立ち上がりエッジに基づき精度の良い「１０°ＣＡ」間隔を検出することができない。ここで、気筒間の噴射特性のずれ量の学習に際して、磁束の乱れの影響を除去して精度の良い回転速度を検出するためには、「５０°ＣＡ」間隔で回転速度を検出することが考えられる。これによれば、欠け歯部９ｂの存在による影響を除去して適切に回転速度を検出することができる。一方、先の図６に示した処理による気筒間の噴射特性のずれ量の学習精度を高く維持する観点からは、回転速度のサンプリング間隔を極力増大させることが望ましい。このため、上記「５０°ＣＡ」間隔で回転速度をサンプリングしたのでは、ロータ９に「１０°ＣＡ」間隔で歯部９ａが形成されているにもかかわらず、歯部９ａによって定まる間隔を十分に活用することができない。

そこで本実施形態では、欠け歯部９ｂを含む「５０°ＣＡ」の角度領域における単位角度の回転に要する時間を推定する処理を行う。以下、これについて詳述する。

図８に、上記推定にかかる処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ３０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ４０において、欠け歯部９ａを含む「５０°ＣＡ」の角度領域と「１８０°ＣＡ」離間した「５０°ＣＡ」の領域の各単位角度の回転に要する時間である単位所要時間を検出する。図９（ａ）に、上記領域の波形整形パルスを、また、図９（ｂ）に、上記各単位所要時間ｅｔｎｉｎｔ［１４］〜ｅｔｎｉｎｔ［１８］を示す。

一方、先の図８のステップＳ４２では、上記単位所要時間ｅｔｎｉｎｔ［１４］〜ｅｔｎｉｎｔ［１８］の平均値ｅｔ５０ａｖｅを算出する。すなわち、平均値ｅｔ５０ａｖｅは、下記の式となる。

ｅｔ５０ａｖｅ
＝｛ｅｔｎｉｎｔ［１４］＋ｅｔｎｉｎｔ［１５］＋ｅｔｎｉｎｔ［１６］
＋ｅｔｎｉｎｔ［１７］＋ｅｔｎｉｎｔ［１８］｝／５
図９（ｂ）に、平均値ｅｔ５０ａｖｅを示す。

そして、先の図８のステップＳ４４においては、平均値ｅｔ５０ａｖｅに対する各単位所要時間ｅｔｎｉｎｔ［１４］〜ｅｔｎｉｎｔ［１８］の比ｅｒｔｏ［１４］〜ｅｒｔｏ［１８］を算出する。すなわち、比ｅｒｔｏ［１４］〜ｅｒｔｏ［１８］は、下記の式によって定義される。

ｅｒｔｏ［１４］＝ｅｔｎｉｎｔ［１４］／ｅｔ５０ａｖｅ
ｅｒｔｏ［１５］＝ｅｔｎｉｎｔ［１５］／ｅｔ５０ａｖｅ
ｅｒｔｏ［１６］＝ｅｔｎｉｎｔ［１６］／ｅｔ５０ａｖｅ
ｅｒｔｏ［１７］＝ｅｔｎｉｎｔ［１７］／ｅｔ５０ａｖｅ
ｅｒｔｏ［１８］＝ｅｔｎｉｎｔ［１８］／ｅｔ５０ａｖｅ
続くステップＳ４６においては、上記欠け歯部９ｂを含む「５０°ＣＡ」の角度領域の回転に要する時間の「１０°ＣＡ」当たりの平均値ｅｔ５０ａｖｅ２を算出する。ここでは、図９（ｂ）に示すように、３２番目の歯部９ａ及び欠け歯部９ｂ間の波形整形パルスの立ち上がりエッジ間の所要時間ｅｔｎｉｎｔ［３２］と、欠け歯部９ｂにおける波形整形パルスの立ち上がりエッジ間の所要時間ｅｔｎｉｎｔ［３３］と、欠け歯部９ｂ及び１番目の歯部９ａ間の波形整形パルスの立ち上がりエッジ間の所要時間ｅｔｎｉｎｔ［０］とを用いて平均値ｅｔ５０ａｖｅ２を算出する。すなわち、これらの和は、欠け歯部９ｂを含む「５０°ＣＡ」の角度領域の回転に要する時間を高精度に示すものであるため、これらの和を用いることで上記角度領域の平均値ｅｔ５０ａｖｅ２を算出する。平均値ｅｔ５０ａｖｅ２は、下記の式となる。

ｅｔ５０ａｖｅ２＝
｛ｅｔｎｉｎｔ［３２］＋ｅｔｎｉｎｔ［３３］＋ｅｔｎｉｎｔ［０］｝／５
続くステップＳ４８においては、欠け歯部を含む「５０°ＣＡ」の角度領域における各「１０°ＣＡ」単位の単位角度の回転に要する時間ｅｔｗｒｔｎ［３２］〜ｅｔｗｒｔｎ［０］を推定する。ここでは、平均値ｅｔ５０ａｖｅ２に上記比ｅｒｔｏ［１４］〜ｅｒｔｏ［１８］をそれぞれ乗算することで、各時間ｅｔｗｒｔｎ［３２］〜ｅｔｗｒｔｎ［０］を推定する。これにより、各時間ｅｔｗｒｔｎ［３２］〜ｅｔｗｒｔｎ［０］は、下記の式となる。

ｅｔｗｒｔｎ［３２］＝ｅｔ５０ａｖｅ２×ｅｒｔｏ［１４］
ｅｔｗｒｔｎ［３３］＝ｅｔ５０ａｖｅ２×ｅｒｔｏ［１５］
ｅｔｗｒｔｎ［３４］＝ｅｔ５０ａｖｅ２×ｅｒｔｏ［１６］
ｅｔｗｒｔｎ［３５］＝ｅｔ５０ａｖｅ２×ｅｒｔｏ［１７］
ｅｔｗｒｔｎ［０］＝ｅｔ５０ａｖｅ２×ｅｒｔｏ［１８］
上記各時間ｅｔｗｒｔｎ［３２］〜ｅｔｗｒｔｎ［０］は、上記単位所要時間ｅｔｎｉｎｔ［１４］〜ｅｔｎｉｎｔ［１８］を、平均値ｅｔ５０ａｖｅに対する平均値ｅｔ５０ａｖｅ２の比で拡大又は縮小（比＝１のときには等倍変換）したものとなっている。換言すれば、上記単位所要時間ｅｔｎｉｎｔ［１４］〜ｅｔｎｉｎｔ［１８］を、１４番目の歯部９ａ及び１８番目の歯部９ａ間の角度領域の回転に要する時間に対する欠け歯部９ｂを含む「５０°ＣＡ」の角度領域の回転に要する時間の比で乗算したものとなっている。すなわち、本実施形態では、上記単位所要時間ｅｔｎｉｎｔ［１４］〜ｅｔｎｉｎｔ［１８］を、欠け歯部９ｂを含む「５０°ＣＡ」の角度領域内の回転変動傾向と相関を有するパラメータとして利用している。この相関は、１４番目の歯部９ａ及び１８番目の歯部９ａ間の角度領域と１番気筒の運転工程との関係が、欠け歯部９ｂを含む「５０°ＣＡ」の角度領域と４番気筒の運転工程との関係と互いに等しいために、特に強いものとなっている。すなわち、これにより、１４番目の歯部９ａ及び１８番目の歯部９ａ間の角度領域と全ての気筒の運転工程との関係と、欠け歯部９ｂを含む「５０°ＣＡ」の角度領域と全ての気筒の運転工程との関係とは、気筒番号を除けば互いに等しくなる。このため、先の図３（ａ）に例示したように周期的な回転変動傾向を有することを仮定するなら、上記相関を「１」とすることができる。

ただし、１４番目の歯部９ａ及び１８番目の歯部９ａ間の角度領域の回転に要する時間と欠け歯部９ｂを含む「５０°ＣＡ」の角度領域の回転に要する時間が相違すると、回転変動の絶対値が異なる。このため、１４番目の歯部９ａ及び１８番目の歯部９ａ間の角度領域の回転に要する時間と欠け歯部９ｂを含む「５０°ＣＡ」の角度領域の回転に要する時間との相違に基づき、上記単位所要時間ｅｔｎｉｎｔ［１４］〜ｅｔｎｉｎｔ［１８］を、欠け歯部９ｂを含む「５０°ＣＡ」の角度領域の単位角度の回転に要する時間相当の値に変換する。

この図８に示した一連の処理によって、欠け歯部９ｂを含む「５０°ＣＡ」の角度領域の単位角度の回転に要する時間を推定することで、先の図６に示した処理においては、「１０°ＣＡ」毎の回転速度を用いることができ、ひいては、気筒間の噴射特性のずれ量を高精度に学習することができる。なお、先の図８に示した処理におけるＮＥパルスは、上記波形整形パルス及び先の図８に示した処理によって推定される「１０°ＣＡ」間隔のパルスとの双方によって構成される。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

（１）１４番目の歯部９ａ及び１８番目の歯部９ａ間の角度領域の回転に要する時間と欠け歯部９ｂを含む「５０°ＣＡ」の角度領域の回転に要する時間との相違に基づき、単位所要時間ｅｔｎｉｎｔ［１４］〜ｅｔｎｉｎｔ［１８］を、欠け歯部９ｂを含む「５０°ＣＡ」の角度領域の単位角度の回転に要する時間相当の値に変換した。これにより、欠け歯部９ｂを含む「５０°ＣＡ」の角度領域の各単位角度の回転に要する時間ｅｔｗｒｔｎ［３２］〜ｅｔｗｒｔｎ［０］を推定することができる。

（２）１４番目の歯部９ａ及び１８番目の歯部９ａ間の角度領域の回転に要する時間に対する欠け歯部９ｂを含む「５０°ＣＡ」の角度領域の回転に要する時間の比だけ、単位所要時間ｅｔｎｉｎｔ［１４］〜ｅｔｎｉｎｔ［１８］を拡大又は縮小した値を、上記時間ｅｔｗｒｔｎ［３２］〜ｅｔｗｒｔｎ［０］とした。これにより、これら時間ｅｔｗｒｔｎ［３２］〜ｅｔｗｒｔｎ［０］の合計を、欠け歯部９ｂを含む「５０°ＣＡ」の角度領域の回転に要する時間の検出値と一致させることができる。

（３）平均値ｅｔ５０ａｖｅ２に上記比ｅｒｔｏ［１４］〜ｅｒｔｏ［１８］をそれぞれ乗算することで、各時間ｅｔｗｒｔｎ［３２］〜ｅｔｗｒｔｎ［０］を推定した。これにより、１４番目の歯部９ａ及び１８番目の歯部９ａ間の角度領域の回転に要する時間に対する欠け歯部９ｂを含む「５０°ＣＡ」の角度領域の回転に要する時間の比だけ、単位所要時間ｅｔｎｉｎｔ［１４］〜ｅｔｎｉｎｔ［１８］を拡大又は縮小した値を得ることができる。

（４）推定に際して参照する角度領域と各気筒の運転工程との関係が、欠け歯部９ｂを含む「５０°ＣＡ」の角度領域と各気筒の運転工程との関係と気筒番号を除けば互いに等しくなるように設定した。これにより、欠け歯部９ｂを含む「５０°ＣＡ」の角度領域内の各単位角度の回転に要する時間を高精度に推定することができる。

（５）推定に際して参照する角度領域を、欠け歯部９ｂを含む「５０°ＣＡ」の角度領域と「１８０°ＣＡ（ｎ：整数）」だけ離間した領域とした。これにより、推定に際して参照する角度領域と各気筒の運転工程との関係を、欠け歯部９ｂを含む「５０°ＣＡ」の角度領域と各気筒の運転工程との関係と気筒番号を除けば互いに等しくなるようにすることができる。

（６）ディーゼル機関のクランク軸８の回転速度の検出値をディーゼル機関の燃焼周波数に基づき設定した単一の周波数にてフィルタ処理して瞬時トルク相当値を算出し、フィルタ処理によって算出される瞬時トルク相当値に基づきディーゼル機関の燃料噴射弁１６の噴射特性を学習した。この学習を高精度に行なうためには回転速度の検出値を極力小さい角度間隔毎にサンプリングすることが望まれるが、本実施形態では、欠け歯部９ｂを含む領域の単位角度の回転に要する時間を推定することで、歯部９ａによって定まる単位角度毎に回転速度をサンプリングすることができる。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

本実施形態では、歯部９ａ間の各「１０°ＣＡ」の回転に要する時間の検出にかかる処理が何らかの要因により抜けた場合に、検出にかかる処理の抜けた領域における回転に要する時間を推定する。図１０に、上記推定にかかる処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ３０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ５０において、歯部９ａ間の各「１０°ＣＡ」の回転に要する時間の検出にかかる処理の中断があるか否かを判断する。この検出にかかる処理抜けとしては、例えばＥＣＵ３０内の演算負荷が一時的に過剰となることによる処理抜けや、ノイズの影響等がある。

上記検出にかかる処理の抜けがあると判断されると、ステップＳ５２〜Ｓ６０において、先の図８のステップＳ４０〜Ｓ４８の処理と同様の処理を行う。これらステップＳ５２〜Ｓ６０の処理は、上記ステップＳ４０〜Ｓ４８の処理において、先の第１の実施形態における欠け歯部を有する領域を処理抜けのある領域と読み替えることで行うことができる。なお、上記ステップＳ５０において否定判断されるときや、ステップＳ６０の処理が完了するときには、この一連の処理を一旦終了する。

図１１に、この処理による検出処理抜け領域内の各単位角度の回転に要する時間の推定態様を示す。

図１１（ｂ）に示されるように、２４番目の歯部９ａから２７番目の歯部９ａまでの「３０°ＣＡ」の角度領域で検出処理抜けが生じた場合、この角度領域と「１８０°ＣＡ」だけ離間した「３０°ＣＡ」の領域を用いて、検出処理抜けの生じた領域についての推定を行う。

すなわち、まず先の図１０のステップＳ５２において、上記「１８０°ＣＡ」だけ離間した角度領域の各単位角度の回転に要する時間である単位所要時間ｅｔｎｉｎｔ［６］〜ｅｔｎｉｎｔ［８］を算出する。次に、ステップＳ５４において、単位所要時間ｅｔｎｉｎｔ［６］〜ｅｔｎｉｎｔ［８］の平均値ｅｔａｖｅを算出する。すなわち、平均値ｅｔａｖｅは、下記の式となる。

ｅｔａｖｅ
＝｛ｅｔｎｉｎｔ［６］＋ｅｔｎｉｎｔ［７］＋ｅｔｎｉｎｔ［８］｝／３
次に、先の図１１のステップＳ５６においては、平均値ｅｔａｖｅに対する各単位所要時間ｅｔｎｉｎｔ［６］〜ｅｔｎｉｎｔ［８］の比ｅｒｔｏ［６］〜ｅｒｔｏ［８］を算出する。すなわち、比ｅｒｔｏ［６］〜ｅｒｔｏ［８］は、下記の式によって定義される。

ｅｒｔｏ［６］＝ｅｔｎｉｎｔ［６］／ｅｔａｖｅ
ｅｒｔｏ［７］＝ｅｔｎｉｎｔ［７］／ｅｔａｖｅ
ｅｒｔｏ［８］＝ｅｔｎｉｎｔ［８］／ｅｔａｖｅ
続いて、先の図１０のステップＳ５８においては、検出処理抜けの生じた角度領域の回転に要する時間の「１０°ＣＡ」当たりの平均値ｅｔａｖｅ２を算出する。この平均値ｅｔａｖｅ２は、２４番目の波形整形パルスの立ち上がりエッジの時刻ｔ１と、２７番目の波形整形パルスの立ち上がりエッジの時刻ｔ２とを用いて、下記の式となる。

ｅｔａｖｅ２＝（ｔ２−ｔ１）／３
続いて、先の図１０のステップＳ６０においては、下記の式により、処理抜けの生じた角度領域の各単位角度の回転に要する時間ｅｔｗｒｔｎ［２４］〜ｅｔｗｒｔｎ［２６］を推定する。

ｅｔｗｒｔｎ［２４］＝ｅｔａｖｅ２×ｅｒｔｏ［６］
ｅｔｗｒｔｎ［２５］＝ｅｔａｖｅ２×ｅｒｔｏ［７］
ｅｔｗｒｔｎ［２６］＝ｅｔａｖｅ２×ｅｒｔｏ［８］
これにより、処理抜けの生じた角度領域の各単位角度の回転に要する時間を適切に推定することができる。

以上説明した本実施形態によれば、検出にかかる処理が中断された領域について、先の第１の実施形態の上記（１）〜（６）の効果に準じた効果を得ることができる。

ちなみに、本実施形態では、検出処理抜けが生じる「３６０°ＣＡ」前には、各単位所要時間ｅｔｎｉｎｔ［２４］を検出することができる。このため、上記特許文献１に記載された手法により、前回の単位所要時間ｅｔｎｉｎｔ［２３］と単位所要時間ｅｔｎｉｎｔ［２４］との比に今回の単位所要時間ｅｔｎｉｎｔ［２３］を乗算することで、時間ｅｔｗｒｔｎ［２４］を推定することは可能である。しかし、この手法では、上記手法と比較して時間ｅｔｗｒｔｎ［２４］の推定精度が低下する。すなわち、例えば２４番目の歯部９ａの形成位置が２５番目の歯部９ａ側にずれる角度誤差が生じている場合、２３番目の歯部９ａ及び２４番目の歯部９ａ間の間隔が長くなり、２４番目の歯部９ａ及び２５番目の歯部９ａ間の間隔が短くなる。このため、前回の単位所要時間ｅｔｎｉｎｔ［２３］と単位所要時間ｅｔｎｉｎｔ［２４］との比に大きな誤差が生じる。これに対し、本実施形態による手法によれば、６番目の歯部９ａに角度誤差が生じていたとしても、推定に際し上記角度誤差による影響は、上記特許文献１に記載のものと比較して緩和されたものとなる。更に、上記特許文献１の手法では、予め検出処理抜けが生じる前に上記比を算出しておかないと推定をすることができないが、本実施形態の手法では、処理抜けが生じた後においても推定を行うことができる。

（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・上記各実施形態では、推定を所望する角度領域と「１８０°」離間した角度領域における単位角度の回転に要する時間に基づき、所望の角度領域についての各単位角度の回転に要する時間を推定したが、これに限らない。例えば５気筒のディーゼル機関にあっては、例えば「１４４°ＣＡ」離間させるなどして、所望の領域の角度領域とディーゼル機関の全ての気筒の運転工程との関係が、上記推定に用いる角度領域と全ての気筒の運転工程との関係と、気筒番号を除けば等しくなる設定とすることが望ましい。また、例えば上記４気筒のディーゼル機関において、例えば「５４０°ＣＡ」前の角度領域を用いてもよい。ただし、推定を所望する角度領域と推定に用いる角度領域との間隔とが近似するほど推定の精度が増すことに鑑みれば、燃焼行程が等クランク角度間隔で生じる機関においては、一般に、所望の角度領域と推定に用いる角度領域とを「７２０÷ｎ°ＣＡ（ｎ：気筒数）」だけ離間させることでが望ましい。これにより、所望の角度領域と全ての気筒の運転工程との関係を上記推定に用いる角度領域と全ての気筒の運転工程との関係と気筒番号を除いて等しくするとともに、所望の角度領域と推定に用いる角度領域とを極力近づけることができる。

・上記各実施形態では、推定のために用いる角度領域の単位角度あたりの回転に要する時間（第２所要時間）の平均値に対する各単位時間あたりの回転に要する時間（単位所要時間）の比に、推定を所望する角度領域の回転に要する時間の単位時間あたりの平均値を乗算したが、これに限らない。例えば、第２所要時間に対する所望の角度領域の回転に要する時間（第１所要時間）の比を、上記単位所要時間に乗算したものを推定値としてもよい。また、上記単位所要時間の平均値に対する各単位所要時間の差に上記第２所要時間に対する第１所要時間の比を乗算し、これら各乗算値を、上記第１所要時間の単位角度あたりの平均値に加算したものを推定値としてもよい。また、第２所要時間に対する第１所要時間の差を、単位角度あたりの差に換算して、この値をオフセット量として上記各単位所要時間に加算したものを推定値としてもよい。

・角度領域内の各単位角度の回転に要する時間の推定値の用途としては、先の図６に例示した燃料噴射特性のずれ量の学習に用いる用途に限らない。例えば失火検出に際して、上記推定値を用いることで、失火検出を高精度に行うこともできる。

・内燃機関としては、ディーゼル機関に限らず、ガソリン機関であってもよい。

第１の実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す図。 ロータ及びクランク角センサを拡大して示す図。 各気筒の回転速度の推移を示すタイムチャート。 気筒別仕事量を算出するための制御ブロックを示すブロック図。 回転速度、瞬時トルク相当値及び気筒別仕事量の推移を示すタイムチャート。 上記実施形態にかかる学習値の学習にかかる処理手順を示すフローチャート。 同実施形態における単位角度の回転に要する時間の検出に際しての問題点を説明するタイムチャート。 同実施形態にかかる単位角度の回転に要する時間の推定に関する処理の手順を示すフローチャート。 上記処理態様を示すタイムチャート。 第２の実施形態にかかる単位角度の回転に要する時間の推定に関する処理の手順を示すフローチャート。 上記処理態様を示すタイムチャート。

符号の説明

８…クランク軸、９…ロータ、９ａ…歯部（被検出部の一実施形態）、９ｂ…欠け歯部（基準被検出部）、１６…燃料噴射弁、３０…ＥＣＵ（内燃機関の制御装置の一実施形態）。

Claims (10)

1. 内燃機関のクランク軸の回転と同期して回転する回転体に単位角度毎に等間隔に設けられた被検出部を検出するクランク角センサの出力に基づき、前記クランク軸の単位角度の回転に要する時間を検出する機能を有する内燃機関の制御装置において、
   前記クランク軸の所望の角度領域の回転に要する時間である第１所要時間を検出する手段と、
   前記所望の角度領域と異なる領域の回転に要する時間である第２所要時間を検出する手段と、
   前記異なる領域内の各単位角度の回転に要する時間である複数の単位所要時間を検出する手段と、
   前記第１所要時間及び前記第２所要時間の相違に基づき前記複数の単位所要時間を前記所望の角度領域内の各単位角度の回転に要する時間相当に変換することで、前記所望の角度領域内の各単位角度の回転に要する時間を推定する推定手段とを備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記推定手段は、前記第２所要時間に対する前記第１所要時間の比だけ前記単位所要時間を拡大又は縮小した値を、前記所望の角度領域の各単位時間の回転に要する時間の推定値とすることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記推定手段は、前記第１所要時間に基づき前記所望の角度領域における単位角度あたりの回転に要する時間の平均値を算出する手段と、前記第２所要時間に基づき前記異なる領域における単位角度あたりの回転に要する時間の平均値を算出する手段と、前記異なる領域に関する前記平均値に対する前記単位所要時間のそれぞれの比を算出する手段と、前記所望の角度領域に関する前記平均値と前記比との積を、前記所望の角度領域の各単位角度の回転に要する時間の推定値とする手段とを備えることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記内燃機関は、気筒数が「３」以上の多気筒内燃機関であって、
   前記所望の角度領域と前記異なる領域とは、互いに等しい角度間隔を有するものであり、
   前記異なる領域の中央値と１の気筒の圧縮上死点との角度間隔が、前記所望の角度領域の中央値と前記１の気筒とは異なる気筒の圧縮上死点との角度間隔と等しく設定されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記内燃機関は、気筒数が「３」以上の多気筒内燃機関であって、
   前記異なる領域が前記所望の角度領域と「７２０÷ｎ°ＣＡ（ｎ：気筒数）」だけ離間した領域であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記回転体が、互いに等間隔に形成される複数の被検出部間にあって該被検出部の規則的な配置を変則的に変更した基準被検出部を備えるものであり、
   前記所望の角度領域が、前記基準被検出部及び該基準被検出部に隣接する一対の被検出部を含む領域であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記クランク軸の各単位角度の回転に要する時間を逐次検出する手段と、
   該手段による検出にかかる処理の中断の有無を監視する監視手段とを更に備え、
   該監視手段により中断が検出されるとき、前記中断がなされる角度領域を前記所望の角度領域とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
8. 前記内燃機関の出力軸の回転速度の検出値を前記内燃機関の燃焼周波数に基づき設定した単一の周波数にてフィルタ処理して瞬時トルク相当値を算出するフィルタ処理手段と、前記フィルタ処理手段によって算出される瞬時トルク相当値に基づき前記内燃機関の燃料噴射弁の噴射特性を学習する学習手段とを更に備え、
   前記フィルタ処理手段は、前記推定手段によって推定された時間に基づき算出される回転速度を用いることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
9. 内燃機関のクランク軸の回転と同期して回転する回転体に単位角度毎に等間隔に設けられた被検出部及び該被検出部の規則的な配置を変則的に変更した基準被検出部を検出するクランク角センサの出力に基づき、前記クランク軸の単位角度の回転に要する時間を検出する機能を有する内燃機関の制御装置において、
   前記基準被検出部及びこれに隣接する一対の被検出部を含む第１角度領域の回転に要する時間である第１所要時間を検出する手段と、
   前記第１角度領域と異なる第２角度領域の回転に要する時間である第２所要時間を検出する手段と、
   前記第２角度領域内の各単位角度の回転に要する時間である複数の単位所要時間を検出する手段と、
   前記第１所要時間及び前記第２所要時間の相違に基づき前記複数の単位所要時間を前記第１角度領域内の各単位角度の回転に要する時間相当に変換することで、前記第１角度領域内の各単位時間の回転に要する時間を推定する推定手段とを備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
10. 内燃機関のクランク軸の回転と同期して回転する回転体に単位角度毎に等間隔に設けられた被検出部を検出するクランク角センサの出力に基づき、前記クランク軸の単位角度の回転に要する時間を算出する機能を有する内燃機関の制御装置において、
    前記クランク軸の各単位角度の回転に要する時間を逐次検出する手段と、
    該手段による検出の中断の有無を監視する監視手段と、
    該監視手段により中断が検出されるとき、該中断のなされる角度領域内の各単位角度の回転に要する時間を推定する手段とを備え、
    前記推定する手段は、前記中断のなされる角度領域の回転に要する時間である第１所要時間を検出する手段と、前記中断のなされる角度領域とは異なる領域の回転に要する時間である第２所要時間を検出する手段と、前記異なる領域内の各単位角度の回転に要する時間である複数の単位所要時間を検出する手段と、前記第１所要時間及び前記第２所要時間の相違に基づき前記複数の単位所要時間を前記中断のなされる角度領域内の各単位角度の回転に要する時間相当に変換することで、前記中断のなされる角度領域内の各単位時間の回転に要する時間を推定する手段とを備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。

Images