JP6169214B1 - 内燃機関の制御装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クランク軸角度の検出誤差を精度良く補正することができる内燃機関の制御装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】特定クランク角センサ６により角度間隔Δθｄ及び時間間隔ΔＴｄを検出する角度情報検出部５１と、角度間隔Δθｄ又は時間間隔ΔＴｄを補正値により補正する角度情報補正部５２と、第一区間数の補正後の値に基づいて第一クランク角加速度αｄ１を算出すると共に、第一区間数よりも多い数の第二区間数の補正後の値に基づいて第二クランク角加速度αｄ２を算出する角度情報算出部５３と、第一クランク角加速度αｄ１が第二クランク角加速度αｄ２に近づくように補正値を変化させる補正値変化部５４と、を備えた内燃機関１の制御装置５０。【選択図】図３

Description

本発明は、クランク軸と一体回転する回転部材に、予め定められた複数のクランク軸角度に設けられた複数の被検出部と、非回転部材に固定され、前記被検出部を検出する特定クランク角センサと、を備えた内燃機関の制御装置及びその制御方法に関するものである。

上記のような制御装置に関して、例えば下記の特許文献１及び特許文献２に記載された技術が既に知られている。特許文献１の技術では、クランク角センサの出力信号に基づいて、クランク角速度及びクランク角加速度を算出し、クランク角速度及びクランク角加速度に基づいて、燃焼により生じたガス圧トルクを算出し、ガス圧トルクによる仕事量を算出するように構成されている。

特許文献２の技術では、クランク角センサの出力信号に基づいてクランク軸の瞬時回転速度を検出し、瞬時回転速度に基づいて計測パラメータを算出し、瞬時回転速度の平均速度に対応する理想パラメータを記憶手段から取得し、理想パラメータに対する計測パラメータの誤差を学習するように構成されている。

特開２００９−２７５６１８号公報 特開２０１３−８７７２４号公報

ところで、被検出部に製造誤差があると、クランク角速度及びクランク角加速度に検出誤差が生じる。しかしながら、特許文献１には、どのようにして、この検出誤差に対応するか、具体的な方法は開示されていない。そのため、特許文献１の技術では、クランク角速度及びクランク角加速度に基づいて行う制御の精度が悪化するおそれがあった。

特許文献２の技術において、理想パラメータは、運転状態や外部負荷に応じて変化すると考えられるため、理想パラメータを基準した学習では、誤学習が生じるおそれがある。

そこで、クランク軸角度の検出誤差を精度良く補正することができる内燃機関の制御装置及びその制御方法が求められる。

本発明に係る内燃機関の制御装置は、クランク軸と一体回転する回転部材に、予め定められた複数のクランク軸角度に設けられた複数の被検出部と、非回転部材に固定され、前記被検出部を検出する１つのクランク角センサである特定クランク角センサと、を備えた内燃機関の制御装置であって、前記特定クランク角センサの出力信号に基づいてクランク軸角度を検出すると共に前記クランク軸角度を検出した検出時刻を検出し、検出した前記クランク軸角度である検出角度及び前記検出時刻に基づいて、前記検出角度の間の角度区間に対応する角度間隔及び時間間隔を算出する角度情報検出部と、前記角度区間のそれぞれの前記角度間隔又は前記時間間隔を、前記角度区間のそれぞれに対応して１つずつ設けた補正値により補正する角度情報補正部と、前記検出角度のそれぞれについて、前記検出角度前後の第一区間数の前記角度区間のそれぞれの補正後の前記角度間隔及び前記時間間隔に基づいて、前記クランク軸角度の時間変化率の時間変化率である第一クランク角加速度を算出すると共に、前記第一区間数よりも多い数に設定された第二区間数の前記検出角度前後の前記角度区間のそれぞれの補正後の前記角度間隔及び前記時間間隔に基づいて、前記クランク軸角度の時間変化率の時間変化率である第二クランク角加速度を算出する角度情報算出部と、前記検出角度のそれぞれについて、前記第一クランク角加速度が前記第二クランク角加速度に近づくように、前記角度区間のそれぞれの前記補正値を変化させる補正値変化部と、を備えるものである。

また、本発明に係る内燃機関の制御方法は、クランク軸と一体回転する回転部材に、予め定められた複数のクランク軸角度に設けられた複数の被検出部と、非回転部材に固定され、前記被検出部を検出する１つのクランク角センサである特定クランク角センサと、を備えた内燃機関の制御方法であって、前記特定クランク角センサの出力信号に基づいてクランク軸角度を検出すると共に前記クランク軸角度を検出した検出時刻を検出し、検出した前記クランク軸角度である検出角度及び前記検出時刻に基づいて、前記検出角度の間の角度区間に対応する角度間隔及び時間間隔を算出する角度情報検出ステップと、前記角度区間のそれぞれの前記角度間隔又は前記時間間隔を、前記角度区間のそれぞれに対応して１つずつ設けた補正値により補正する角度情報補正ステップと、前記検出角度のそれぞれについて、前記検出角度前後の第一区間数の前記角度区間のそれぞれの補正後の前記角度間隔及び前記時間間隔に基づいて、前記クランク軸角度の時間変化率の時間変化率である第一クランク角加速度を算出すると共に、前記第一区間数よりも多い数に設定された第二区間数の前記検出角度前後の前記角度区間のそれぞれの補正後の前記角度間隔及び前記時間間隔に基づいて、前記クランク軸角度の時間変化率の時間変化率である第二クランク角加速度を算出する角度情報算出ステップと、前記検出角度のそれぞれについて、前記第一クランク角加速度が前記第二クランク角加速度に近づくように、前記角度区間のそれぞれの前記補正値を変化させる補正値変化ステップと、を実行するものである。

本発明に係る内燃機関の制御装置及びその制御方法によれば、第一クランク角加速度は、第二区間数よりも少ない数の第一区間数の補正後の角度間隔及び時間間隔に基づいて算出されるため、第二クランク角加速度よりもクランク軸角度の検出誤差の影響が表れ易い。一方、第二クランク角加速度は、第一区間数よりも多い数の第二区間数の補正後の角度間隔及び時間間隔に基づいて算出されるため、第一クランク角加速度よりも平均的な挙動になり、クランク軸角度の検出誤差の影響が表れ難い。よって、第一クランク角加速度が第二クランク角加速度に近づくように、補正値を変化させることにより、クランク軸角度の検出誤差を精度良く補正することができる。

本発明の実施の形態１に係る内燃機関及び制御装置の概略構成図である。 本発明の実施の形態１に係る内燃機関及び制御装置の概略構成図である。 本発明の実施の形態１に係る制御装置のブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る制御装置のハードウェア構成図である。 本発明の実施の形態１に係る角度情報検出処理を説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施の形態１に係る、記憶装置に記憶される補正値を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る第一クランク角加速度の算出処理を説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施の形態１に係る第二クランク角加速度の算出処理を説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施の形態１に係る第一クランク角加速度が第二クランク角加速度より大きい場合の補正値の変化を説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施の形態１に係る第一クランク角加速度が第二クランク角加速度より小さい場合の補正値の変化を説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施の形態１に係る、記憶装置に記憶される角度間隔及び時間間隔を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る補正値変化処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る補正値の変化前の第一クランク角加速度及び第二クランク角加速度の挙動を示すタイムチャートである。 本発明の実施の形態１に係る補正値の変化完了後の第一クランク角加速度及び第二クランク角加速度の挙動を示すタイムチャートである。 本発明の実施の形態１に係る補正値の変化前及び補正値の変化完了後の時間間隔の挙動を示すタイムチャートである。 本発明の実施の形態１に係る補正値の変化前及び補正値の変化完了後の時間間隔のスペクトル解析結果を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る補正なしの比較例の場合の結果と、実施の形態１に係る補正ありの場合の結果を比較する図である。 本発明の実施の形態１に係る制御装置の概略的な処理を示すフローチャートである。

１．実施の形態１
実施の形態１に係る内燃機関１の制御装置５０（以下、単に制御装置５０と称す）について図面を参照して説明する。図１及び図２は、本実施の形態に係る内燃機関１及び制御装置５０の概略構成図であり、図３は、本実施の形態に係る制御装置５０のブロック図である。内燃機関１及び制御装置５０は、車両に搭載され、内燃機関１は、車両（車輪）の駆動力源となる。

１−１．内燃機関１の構成
まず、内燃機関１の構成について説明する。図１に示すように、内燃機関１は、空気と燃料の混合気を燃焼する気筒７を備えている。内燃機関１は、気筒７に空気を供給する吸気路２３と、気筒７で燃焼した排気ガスを排出する排気路１７とを備えている。内燃機関１は、ガソリンエンジンとされている。内燃機関１は、吸気路２３を開閉するスロットルバルブ４を備えている。スロットルバルブ４は、制御装置５０により制御される電気モータにより開閉駆動される電子制御式スロットルバルブとされている。スロットルバルブ４には、スロットルバルブ４の開度に応じた電気信号を出力するスロットル開度センサ１９が設けられている。

スロットルバルブ４の上流側の吸気路２３には、吸気路２３に吸入される吸入空気量に応じた電気信号を出力するエアフローセンサ３が設けられている。内燃機関１は、排気ガス還流装置２０を備えている。排気ガス還流装置２０は、排気路１７から吸気マニホールド１２に排気ガスを還流するＥＧＲ流路２１と、ＥＧＲ流路２１を開閉するＥＧＲバルブ２２と、を有している。吸気マニホールド１２は、スロットルバルブ４の下流側の吸気路２３の部分である。ＥＧＲバルブ２２は、制御装置５０により制御される電気モータにより開閉駆動される電子制御式ＥＧＲバルブとされている。

吸気マニホールド１２には、吸気マニホールド１２内の圧力に応じた電気信号を出力するマニホールド圧センサ８が設けられている。吸気マニホールド１２の下流側の部分には、燃料を噴射するインジェクタ１３が設けられている。なお、インジェクタ１３は、気筒７内に直接燃料を噴射するように設けられてもよい。内燃機関１には、大気圧に応じた電気信号を出力する大気圧センサ３３が設けられている。

気筒７の頂部には、空気と燃料の混合気に点火する点火プラグと、点火プラグに点火エネルギーを供給する点火コイル１６と、が設けられている。また、気筒７の頂部には、吸気路２３から気筒７内に吸入される吸入空気量を調節する吸気バルブ１４と、シリンダ内から排気路１７に排出される排気ガス量を調節する排気バルブ１５と、が設けられている。

図２に示すように、内燃機関１は、複数の気筒７（本例では３つ）を備えている。各気筒７内には、ピストン５が備えられている。各気筒７のピストン５は、コンロッド９及びクランク３２を介してクランク軸２に接続されている。クランク軸２は、ピストン５の往復運動によって回転駆動される。各気筒７で発生した燃焼ガス圧は、ピストン５の頂面を押圧し、コンロッド９及びクランク３２を介してクランク軸２を回転駆動する。クランク軸２は、車輪に駆動力を伝達する動力伝達機構に連結されている。動力伝達機構は、変速装置、ディファレンシャルギヤ等から構成される。

内燃機関１は、クランク軸２と一体回転する信号板１０を備えている。信号板１０は、予め定められた複数のクランク軸角度に複数の歯を設けている。本実施の形態では、信号板１０は、１０ｄｅｇ間隔で歯が並べられている。信号板１０の歯には、一部の歯が欠けた欠け歯部分が設けられている。内燃機関１は、エンジンブロック２４に固定され、信号板１０の歯を検出する第１クランク角センサ１１を備えている。

内燃機関１は、クランク軸２とチェーン２８で連結されたカム軸２９を備えている。カム軸２９は、吸気バルブ１４及び排気バルブ１５を開閉駆動する。クランク軸２が２回転する間に、カム軸２９は１回転する。内燃機関１は、カム軸２９と一体回転するカム用の信号板３１を備えている。カム用の信号板３１は、予め定められた複数のカム軸角度に複数の歯を設けている。内燃機関１は、エンジンブロック２４に固定され、カム用の信号板３１の歯を検出するカム角センサ３０を備えている。

制御装置５０は、第１クランク角センサ１１及びカム角センサ３０の２種類の出力信号に基づいて、各ピストン５の上死点を基準としたクランク軸角度を検出すると共に、各気筒７の行程を判別する。なお、内燃機関１は、吸入行程、圧縮行程、膨張行程、及び排気行程の４行程機関とされている。

内燃機関１は、クランク軸２と一体回転するフライホイール２７を備えている。フライホイール２７の外周部は、リングギア２５とされており、リングギア２５は、予め定められた複数のクランク軸角度に複数の歯を設けている。リングギア２５の歯は、周方向に等角度間隔で設けられている。本例では４ｄｅｇ間隔で、９０個の歯が設けられている。リングギア２５の歯には欠け歯部分は設けられていない。内燃機関１は、エンジンブロック２４に固定され、信号板１０の歯を検出する第２クランク角センサ６を備えている。第２クランク角センサ６は、リングギア２５の径方向外側に、リングギア２５と間隔を空けて対向配置されている。

第１クランク角センサ１１、カム角センサ３０、及び第２クランク角センサ６は、クランク軸２の回転による、各センサと歯の距離の変化に応じた電気信号を出力する。各角センサ１１、３０、６の出力信号は、センサと歯の距離が近い場合と、遠い場合とで信号がオンオフする矩形波となる。各角センサ１１、３０、６には、例えば、電磁ピックアップ式のセンサが用いられる。

フライホイール２７（リングギア２５）は、信号板１０の歯数よりも多い歯数を有しており、また、欠け歯部分もないため、高分解能の角度検出を期待できる。また、フライホイール２７は、信号板１０の質量よりも大きい質量を有しており、高周波振動が抑制されるため、高精度の角度検出を期待できる。

本実施の形態では、第２クランク角センサ６が、本発明における「特定クランク角センサ」に相当し、フライホイール２７が、本発明における「回転部材」に相当し、フライホイール２７に設けられたリングギア２５の歯が、本発明における「被検出部」に相当し、エンジンブロック２４が、本発明における「非回転部材」に相当する。

１−２．制御装置５０の構成
次に、制御装置５０について説明する。
制御装置５０は、内燃機関１を制御対象とする制御装置である。図３に示すように、制御装置５０は、角度情報検出部５１、角度情報補正部５２、角度情報算出部５３、及び補正値変化部５４、筒内圧力推定部５５、燃焼パラメータ算出部５６、及び燃焼制御部５７等の制御部を備えている。制御装置５０の各制御部５１〜５７等は、制御装置５０が備えた処理回路により実現される。具体的には、制御装置５０は、図４に示すように、処理回路として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置９０（コンピュータ）、演算処理装置９０とデータのやり取りをする記憶装置９１、演算処理装置９０に外部の信号を入力する入力回路９２、及び演算処理装置９０から外部に信号を出力する出力回路９３等を備えている。

記憶装置９１として、演算処理装置９０からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたＲＡＭ（Random Access Memory）や、演算処理装置９０からデータを読み出し可能に構成されたＲＯＭ（Read Only Memory）等が備えられている。入力回路９２は、各種のセンサやスイッチが接続され、これらセンサやスイッチの出力信号を演算処理装置９０に入力するＡ／Ｄ変換器等を備えている。出力回路９３は、電気負荷が接続され、これら電気負荷に演算処理装置９０から制御信号を出力する駆動回路等を備えている。

そして、制御装置５０が備える各制御部５１〜５７等の各機能は、演算処理装置９０が、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行し、記憶装置９１、入力回路９２、及び出力回路９３等の制御装置５０の他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、各制御部５１〜５７等が用いるテーブル、判定値等の設定データは、ソフトウェア（プログラム）の一部として、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されている。また、各制御部５１〜５７等が算出した補正値Ｋｃ、角度間隔Δθｄ、時間間隔ΔＴｄ、各算出値、及び各検出値等のデータは、ＲＡＭ等の書き換え可能な記憶装置９１に記憶される。

本実施の形態では、入力回路９２には、第１クランク角センサ１１、カム角センサ３０、第２クランク角センサ６、エアフローセンサ３、スロットル開度センサ１９、マニホールド圧センサ８、大気圧センサ３３、空燃比センサ１８、及びアクセルポジションセンサ２６等が接続されている。出力回路９３には、スロットルバルブ４（電気モータ）、ＥＧＲバルブ２２（電気モータ）、インジェクタ１３、及び点火コイル１６等が接続されている。なお、制御装置５０には、図示していない各種のセンサ、スイッチ、及びアクチュエータ等が接続されている。制御装置５０は、各種センサの出力信号に基づいて、吸入空気量、吸気マニホールド１２内の圧力、大気圧、空燃比、及びアクセル開度等の内燃機関１の運転状態を検出する。

制御装置５０は、基本的な制御として、入力された各種センサの出力信号等に基づいて、燃料噴射量、点火時期等を算出し、インジェクタ１３及び点火コイル１６等を駆動制御する。制御装置５０は、アクセルポジションセンサ２６の出力信号等に基づいて、運転者が要求している内燃機関１の出力トルクを算出し、当該要求出力トルクを実現する吸入空気量となるように、スロットルバルブ４等を制御する。具体的には、制御装置５０は、目標スロットル開度を算出し、スロットル開度センサ１９の出力信号に基づき検出したスロットル開度が、目標スロットル開度に近づくように、スロットルバルブ４の電気モータを駆動制御する。また、制御装置５０は、入力された各種センサの出力信号等に基づいて、ＥＧＲバルブ２２の目標開度を算出し、ＥＧＲバルブ２２の電気モータを駆動制御する。

＜角度情報検出部５１＞
角度情報検出部５１は、図５に示すように、特定クランク角センサとされた第２クランク角センサ６の出力信号に基づいてクランク軸角度θｄを検出すると共にクランク軸角度θｄを検出した検出時刻Ｔｄを検出する。そして、角度情報検出部５１は、検出したクランク軸角度θｄである検出角度θｄ及び検出時刻Ｔｄに基づいて、検出角度θｄの間の角度区間Ｓｄに対応する角度間隔Δθｄ及び時間間隔ΔＴｄを算出する。

本実施の形態では、角度情報検出部５１は、第２クランク角センサ６の出力信号（矩形波）の立下りエッジ（又は立上りエッジ）を検出した時のクランク軸角度θｄを判定するように構成されている。角度情報検出部５１は、基点角度（例えば、第１気筒７のピストン５の上死点である０deg）に対応する立下りエッジである基点立下りエッジを判定し、基点立下りエッジを基点にカウントアップした立下りエッジの番号ｎ（以下、角度識別番号ｎと称す）に対応するクランク軸角度θｄを判定する。例えば、角度情報検出部５１は、基点立下りエッジを検出した時に、クランク軸角度θｄを基点角度（例えば、０deg）に設定すると共に角度識別番号ｎを１に設定する。そして、角度情報検出部５１は、立下りエッジを検出する毎に、クランク軸角度θｄを、予め設定された角度間隔Δθｄ（本例では４deg）ずつ増加させると共に角度識別番号ｎを１つずつ増加させる。或いは、角度情報検出部５１は、角度識別番号ｎとクランク軸角度θｄとの関係が予め設定された角度テーブルを用い、今回の角度識別番号ｎに対応するクランク軸角度θｄを読み出すように構成されてもよい。角度情報検出部５１は、クランク軸角度θｄ（検出角度θｄ）を角度識別番号ｎに対応付ける。角度識別番号ｎは、最大番号（本例では９０）の後、１に戻る。角度識別番号ｎ＝１の前回の角度識別番号ｎは９０になり、角度識別番号ｎ＝９０の次回の角度識別番号ｎは１になる。

本実施の形態では、角度情報検出部５１は、後述する、第１クランク角センサ１１及びカム角センサ３０に基づいて検出した参照クランク軸角度θｒを参照して、第２クランク角センサ６の基点立下りエッジを判定する。例えば、角度情報検出部５１は、第２クランク角センサ６の立下りエッジを検出した時の参照クランク軸角度θｒが、基点角度に最も近い立下りエッジを、基点立下りエッジと判定する。

また、角度情報検出部５１は、第１クランク角センサ１１及びカム角センサ３０に基づいて判別した各気筒７の行程を参照して、クランク軸角度θｄに対応する各気筒７の行程を判定する。

角度情報検出部５１は、第２クランク角センサ６の出力信号（矩形波）の立下りエッジを検出した時の検出時刻Ｔｄを検出し、検出時刻Ｔｄを角度識別番号ｎに対応付ける。具体的には、角度情報検出部５１は、演算処理装置９０が備えたタイマー機能を用いて、検出時刻Ｔｄを検出する。

角度情報検出部５１は、図５に示すように、立下りエッジを検出した時に、今回の角度識別番号（ｎ）に対応する検出角度θｄ（ｎ）と、前回の角度識別番号（ｎ−１）に対応する検出角度θｄ（ｎ−１）との間の角度区間を、今回の角度識別番号（ｎ）に対応する角度区間Ｓｄ（ｎ）に設定する。

また、角度情報検出部５１は、式（１）に示すように、立下りエッジを検出した時に、今回の角度識別番号（ｎ）に対応する検出角度θｄ（ｎ）と、前回の角度識別番号（ｎ−１）に対応する検出角度θｄ（ｎ−１）との偏差を算出して、今回の角度識別番号（ｎ）（今回の角度区間Ｓｄ（ｎ））に対応する角度間隔Δθｄ（ｎ）に設定する。
Δθｄ（ｎ）＝θｄ（ｎ）−θｄ（ｎ−１） ・・・（１）
本実施の形態では、リングギア２５の歯の角度間隔は、全て等しくされているので、角度情報検出部５１は、全ての角度識別番号ｎの角度間隔Δθｄを、予め設定された角度（本例では４deg）に設定する。

また、角度情報検出部５１は、式（２）に示すように、立下りエッジを検出した時に、今回の角度識別番号（ｎ）に対応する検出時刻Ｔｄ（ｎ）と、前回の角度識別番号（ｎ−１）に対応する検出時刻Ｔｄ（ｎ−１）との偏差を算出して、今回の角度識別番号（ｎ）（今回の角度区間Ｓｄ（ｎ））に対応する時間間隔ΔＴｄ（ｎ）に設定する。
ΔＴｄ（ｎ）＝Ｔｄ（ｎ）−Ｔｄ（ｎ−１） ・・・（２）

角度情報検出部５１は、第１クランク角センサ１１及びカム角センサ３０の２種類の出力信号に基づいて、第１気筒７のピストン５の上死点を基準とした参照クランク軸角度θｒを検出すると共に、各気筒７の行程を判別する。例えば、角度情報検出部５１は、第１クランク角センサ１１の出力信号（矩形波）の立下りエッジの時間間隔から、信号板１０の欠け歯部分の直後の立下りエッジを判定する。そして、角度情報検出部５１は、欠け歯部分の直後の立下りエッジを基準にした各立下りエッジと、上死点を基準にした参照クランク軸角度θｒと対応関係を判定し、各立下りエッジを検出した時の、上死点を基準とした参照クランク軸角度θｒを算出する。また、角度情報検出部５１は、第１クランク角センサ１１の出力信号（矩形波）における欠け歯部分の位置と、カム角センサ３０の出力信号（矩形波）との関係から、各気筒７の行程を判別する。

＜角度情報補正部５２＞
角度情報補正部５２は、角度区間Ｓｄのそれぞれの角度間隔Δθｄ又は時間間隔ΔＴｄを、角度区間Ｓｄのそれぞれに対応して１つずつ設けた補正値Ｋｃにより補正する。

本実施の形態では、角度情報補正部５２は、各角度識別番号ｎの角度区間Ｓｄ（ｎ）に１つずつ補正値Ｋｃ（ｎ）を設けている。本例では、角度識別番号ｎ及び角度区間Ｓｄは９０設けられているので、補正値Ｋｃも９０設けられている。各補正値Ｋｃは、図６に示すように、各角度識別番号ｎに対応付けられて、制御装置５０のＲＡＭ等の書き換え可能な記憶装置９１に記憶される。

角度情報補正部５２は、式（３）に示すように、今回の角度識別番号（ｎ）に対応する角度間隔Δθｄ（ｎ）又は時間間隔ΔＴｄ（ｎ）に、今回の角度識別番号（ｎ）に対応する補正値Ｋｃ（ｎ）を乗算して、今回の角度識別番号（ｎ）に対応する補正後の角度間隔Δθｄｃ（ｎ）又は時間間隔ΔＴｄｃ（ｎ）を算出するように構成されている。
Δθｄｃ（ｎ）＝Ｋｃ（ｎ）×Δθｄ（ｎ）
又は ・・・（３）
ΔＴｄｃ（ｎ）＝Ｋｃ（ｎ）×ΔＴｄ（ｎ）

本実施の形態では、補正値Ｋｃにより時間間隔ΔＴｄが補正される場合について説明する。なお、補正値Ｋｃにより補正されていない角度間隔Δθｄも、説明の便宜上、補正後の角度間隔Δθｄｃと称す。

＜角度情報算出部５３＞
角度情報算出部５３は、検出角度θｄのそれぞれについて、検出角度θｄ前後の第一区間数Ｎ１の角度区間Ｓｄのそれぞれの補正後の角度間隔Δθｄｃ及び時間間隔ΔＴｄｃに基づいて、クランク軸角度θｄの時間変化率の時間変化率である第一クランク角加速度αｄ１を算出する。また、角度情報算出部５３は、第一区間数Ｎ１よりも多い数に設定された第二区間数Ｎ２の検出角度θｄ前後の角度区間Ｓｄのそれぞれの補正後の角度間隔Δθｄｃ及び時間間隔ΔＴｄｃに基づいて、クランク軸角度θｄの時間変化率の時間変化率である第二クランク角加速度αｄ２を算出する。

この構成によれば、第一クランク角加速度αｄ１は、第二区間数Ｎ２よりも少ない数の第一区間数Ｎ１の補正後の角度間隔Δθｄｃ及び時間間隔ΔＴｄｃに基づいて算出されるため、第二クランク角加速度αｄ２よりもクランク軸角度の検出誤差の影響が表れ易い。一方、第二クランク角加速度αｄ２は、第一区間数Ｎ１よりも多い数の第二区間数Ｎ２の補正後の角度間隔Δθｄｃ及び時間間隔ΔＴｄｃに基づいて算出されるため、第一クランク角加速度αｄ１よりも平均的な挙動になり、クランク軸角度の検出誤差の影響が表れ難い。よって、第一クランク角加速度αｄ１と第二クランク角加速度αｄ２とを比較することにより、クランク軸角度の検出誤差を検出することができる。

本実施の形態では、第一区間数Ｎ１は、検出角度θｄの直前１つの角度区間Ｓｄ及び直後１つの角度区間Ｓｄの合計２つとされている。第二区間数Ｎ２は、検出角度θｄの直前２つの角度区間Ｓｄ及び直後２つの角度区間Ｓｄの合計４つとされている。例えば、検出角度θｄに対応するリングギア２５の歯に製造誤差があった場合に、製造誤差の影響が、直前１つ及び直後１つの角度間隔Δθｄｃ及び時間間隔ΔＴｄｃに表れるため、製造誤差の影響が第一クランク角加速度αｄ１に表れる。一方、第二クランク角加速度αｄ２は、検出角度θｄの直前２つ及び直後２つの角度間隔Δθｄｃ及び時間間隔ΔＴｄｃに基づいて算出されるため、第一クランク角加速度αｄ１よりも製造誤差の影響が少なくなる。また、第二区間数Ｎ２は、直前２つ及び直後２つに限られているため、第二クランク角加速度αｄ２において、ガス圧トルク等の製造誤差以外の要因による実際のクランク角加速度の変化が平均化される度合いが低くなり、良好に反映される。従って、第一クランク角加速度αｄ１と第二クランク角加速度αｄ２とを比較することにより、クランク軸角度の検出誤差を精度良く検出することができる。

第一クランク角加速度αｄ１の算出について図７を用いて説明する。角度情報算出部５３は、第一クランク角加速度αｄ１（ｎ）を算出する検出角度θｄである対象検出角度θｄ（ｎ）の直前１つの角度区間Ｓｄ（ｎ）の補正後の角度間隔Δθｄｃ（ｎ）及び時間間隔ΔＴｄｃ（ｎ）に基づいて、当該直前１つの角度区間Ｓｄ（ｎ）のクランク軸角度の時間変化率であるクランク角速度ωｄ１（ｎ）を算出する。角度情報算出部５３は、対象検出角度θｄ（ｎ）の直後１つの角度区間Ｓｄ（ｎ＋１）の補正後の角度間隔Δθｄｃ（ｎ＋１）及び時間間隔ΔＴｄｃ（ｎ＋１）に基づいて、当該直後１つの角度区間Ｓｄ（ｎ＋１）のクランク角速度ωｄ１（ｎ＋１）を算出する。

具体的には、角度情報算出部５３は、式（４）に示すように、直前１つの角度区間Ｓｄ（ｎ）の補正後の角度間隔Δθｄｃ（ｎ）を補正後の時間間隔ΔＴｄｃ（ｎ）で除算して、直前１つの角度区間Ｓｄ（ｎ）に対応するクランク角速度ωｄ１（ｎ）を算出し、直後１つの角度区間Ｓｄ（ｎ＋１）の補正後の角度間隔Δθｄｃ（ｎ＋１）を補正後の時間間隔ΔＴｄｃ（ｎ＋１）で除算して、直後１つの角度区間Ｓｄ（ｎ＋１）に対応するクランク角速度ωｄ１（ｎ＋１）を算出する。
ωｄ１（ｎ）＝Δθｄｃ（ｎ）／ΔＴｄｃ（ｎ）
ωｄ１（ｎ＋１）＝Δθｄｃ（ｎ＋１）／ΔＴｄｃ（ｎ＋１） ・・・（４）

そして、角度情報算出部５３は、直前１つ及び直後１つの角度区間Ｓｄ（ｎ）、Ｓｄ（
ｎ＋１）のそれぞれのクランク角速度ωｄ１（ｎ）、ωｄ１（ｎ＋１）に基づいて、対象検出角度θｄ（ｎ）に対応する第一クランク角加速度αｄ１（ｎ）を算出する。具体的には、角度情報算出部５３は、式（５）に示すように、直後１つのクランク角速度ωｄ１（ｎ＋１）から直前１つのクランク角速度ωｄ１（ｎ）を減算した減算値を、直後１つの補正後の時間間隔ΔＴｄｃ（ｎ＋１）と直前１つの補正後の時間間隔ΔＴｄｃ（ｎ）との平均値で除算して、第一クランク角加速度αｄ１（ｎ）を算出する。
αｄ１（ｎ）＝｛ωｄ１（ｎ＋１）−ωｄ１（ｎ）｝
／｛ΔＴｄｃ（ｎ＋１）＋ΔＴｄｃ（ｎ）｝×２ ・・・（５）

次に、本実施の形態に係る第二クランク角加速度αｄ２の算出について図８を用いて説明する。角度情報算出部５３は、第二クランク角加速度αｄ２（ｎ）を算出する検出角度θｄである対象検出角度θｄ（ｎ）の直前２つの角度区間Ｓｄ（ｎ）、Ｓｄ（ｎ−１）のそれぞれの補正後の角度間隔Δθｄｃ（ｎ）、Δθｄｃ（ｎ−１）及び時間間隔ΔＴｄｃ（ｎ）、ΔＴｄｃ（ｎ−１）に基づいて、対象検出角度θｄ（ｎ）の直前１つの検出角度θｄ（ｎ−１）に対応するクランク角速度ωｄ２（ｎ−１）を算出する。角度情報算出部５３は、対象検出角度θｄ（ｎ）の直後２つの角度区間Ｓｄ（ｎ＋１）、Ｓｄ（ｎ＋２）のそれぞれの補正後の角度間隔Δθｄｃ（ｎ＋１）、Δθｄｃ（ｎ＋２）及び時間間隔ΔＴｄｃ（ｎ＋１）、ΔＴｄｃ（ｎ＋２）に基づいて、対象検出角度θｄ（ｎ）の直後１つの検出角度θｄ（ｎ＋１）に対応するクランク角速度ωｄ２（ｎ＋１）を算出する。

具体的には、角度情報算出部５３は、式（６）に示すように、直前２つの補正後の角度間隔Δθｄｃ（ｎ）、Δθｄｃ（ｎ−１）の加算値を、直前２つの補正後の時間間隔ΔＴｄｃ（ｎ）、ΔＴｄｃ（ｎ−１）の加算値で除算して、直前１つの検出角度θｄ（ｎ−１）に対応するクランク角速度ωｄ２（ｎ−１）を算出する。角度情報算出部５３は、直後２つの補正後の角度間隔Δθｄｃ（ｎ＋２）、Δθｄｃ（ｎ＋１）の加算値を、直後２つの補正後の時間間隔ΔＴｄｃ（ｎ＋２）、ΔＴｄｃ（ｎ＋１）の加算値で除算して、直後１つの検出角度θｄ（ｎ＋１）に対応するクランク角速度ωｄ２（ｎ＋１）を算出する。
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）

そして、角度情報算出部５３は、直前１つ及び直後１つの検出角度θｄ（ｎ−１）、θｄ（ｎ＋１）のそれぞれのクランク角速度ωｄ２（ｎ−１）、ωｄ２（ｎ＋１）に基づいて、対象検出角度θｄ（ｎ）に対応する第二クランク角加速度αｄ２（ｎ）を算出する。具体的には、角度情報算出部５３は、式（７）に示すように、直後１つのクランク角速度ωｄ２（ｎ＋１）から直前１つのクランク角速度ωｄ１（ｎ−１）を減算した減算値を、直後１つの補正後の時間間隔ΔＴｄｃ（ｎ＋１）と直前１つの補正後の時間間隔ΔＴｄｃ（ｎ）の合計値で除算して、第二クランク角加速度αｄ２（ｎ）を算出する。
αｄ２（ｎ）＝｛ωｄ２（ｎ＋１）−ωｄ２（ｎ−１）｝
／｛ΔＴｄｃ（ｎ＋１）＋ΔＴｄｃ（ｎ）｝ ・・・（７）

第二クランク角加速度αｄ２（ｎ）を算出するためには、対象検出角度θｄ（ｎ）の直後２つの角度区間Ｓｄ（ｎ＋１）、Ｓｄ（ｎ＋２）の角度間隔Δθｄ及び時間間隔ΔＴｄが必要になる。そのため、角度情報算出部５３は、最新の検出角度θｄに対して、少なくとも２つ遅れの検出角度θｄを対象検出角度に設定して、第一クランク角加速度αｄ１（ｎ）、第二クランク角加速度αｄ２（ｎ）の算出を行う。

＜補正値変化部５４＞
補正値変化部５４は、検出角度θｄのそれぞれについて、第一クランク角加速度αｄ１が第二クランク角加速度αｄ２に近づくように、角度区間Ｓｄのそれぞれの補正値Ｋｃを変化させる。

この構成によれば、クランク軸角度の検出誤差の影響が表れ易い第一クランク角加速度αｄ１が、クランク軸角度の検出誤差の影響が表れ難い第二クランク角加速度αｄ２に近づくように補正値Ｋｃを変化させることで、クランク軸角度の検出誤差を低下させることができる。

図９に、対象検出角度θｄ（ｎ）に対応するリングギア２５の歯に製造誤差があり、対象検出角度θｄ（ｎ）の直前の角度区間Ｓｄ（ｎ）の時間間隔ΔＴｄ（ｎ）が長くなり、対象検出角度θｄ（ｎ）の直後の角度区間Ｓｄ（ｎ＋１）の時間間隔ΔＴｄ（ｎ＋１）が短くなった場合の例を示す。そのため、第一クランク角加速度αｄ１（ｎ）を算出するための直前１つの角度区間Ｓｄ（ｎ）に対応するクランク角速度ωｄ１（ｎ）が大きく減少し、直後１つの角度区間Ｓｄ（ｎ＋１）に対応するクランク角速度ωｄ１（ｎ＋１）が大きく増加している。一方、第二クランク角加速度αｄ２（ｎ）を算出するための直前２つの角度区間Ｓｄ（ｎ）、Ｓｄ（ｎ−１）に対応するクランク角速度ωｄ２（ｎ−１）は、製造誤差の影響が半減するため、クランク角速度ωｄ１（ｎ）よりも減少量が半減し、直後２つの角度区間Ｓｄ（ｎ＋１）、Ｓｄ（ｎ＋２）に対応するクランク角速度ωｄ２（ｎ＋１）は、製造誤差の影響が半減するため、クランク角速度ωｄ１（ｎ＋１）よりも増加量が半減している。

そのため、対象検出角度θｄ（ｎ）の第一クランク角加速度αｄ１（ｎ）の増加量は、第二クランク角加速度αｄ２（ｎ）の増加量の４倍になっている。すなわち、製造誤差の影響は、第二クランク角加速度αｄ２（ｎ）よりも第一クランク角加速度αｄ１（ｎ）により大きく表れている。よって、第一クランク角加速度αｄ１（ｎ）が、第二クランク角加速度αｄ２（ｎ）に近づくように補正値Ｋｃを変化させることで、クランク軸角度の検出誤差を低下させることができる。第一クランク角加速度αｄ１（ｎ）を、第二クランク角加速度αｄ２（ｎ）に近づけるためには、直前のクランク角速度ωｄ１（ｎ）を増加させるか、直後のクランク角速度ωｄ１（ｎ＋１）を減少させればよい。

直前のクランク角速度ωｄ１（ｎ）を増加させるためには、直前の補正後の角度間隔Δθｄｃ（ｎ）が増加するように、又は直前の補正後の時間間隔ΔＴｄｃ（ｎ）が減少するように、直前の補正値Ｋｃ（ｎ）を変化させればよい。一方、直後のクランク角速度ωｄ１（ｎ＋１）を減少させるためには、直後の補正後の角度間隔Δθｄｃ（ｎ＋１）が減少するように、又は直後の補正後の時間間隔ΔＴｄｃ（ｎ＋１）が増加するように、直後の補正値Ｋｃ（ｎ＋１）を変化させればよい。

図１０に、対象検出角度θｄ（ｎ）に対応するリングギア２５の歯に製造誤差があり、対象検出角度θｄ（ｎ）の直前の角度区間Ｓｄ（ｎ）の時間間隔ΔＴｄ（ｎ）が短くなり、対象検出角度θｄ（ｎ）の直後の角度区間Ｓｄ（ｎ＋１）の時間間隔ΔＴｄ（ｎ＋１）が長くなった場合の例を示す。そのため、第一クランク角加速度αｄ１（ｎ）を算出するための直前１つの角度区間Ｓｄ（ｎ）に対応するクランク角速度ωｄ１（ｎ）が大きく増加し、直後１つの角度区間Ｓｄ（ｎ＋１）に対応するクランク角速度ωｄ１（ｎ＋１）が大きく減少している。一方、第二クランク角加速度αｄ２（ｎ）を算出するための直前２つの角度区間Ｓｄ（ｎ）、Ｓｄ（ｎ−１）に対応するクランク角速度ωｄ２（ｎ−１）は、製造誤差の影響が半減するため、クランク角速度ωｄ１（ｎ）よりも増加量が半減し、直後２つの角度区間Ｓｄ（ｎ＋１）、Ｓｄ（ｎ＋２）に対応するクランク角速度ωｄ２（ｎ＋１）は、製造誤差の影響が半減するため、クランク角速度ωｄ１（ｎ＋１）よりも減少量が半減している。

そのため、対象検出角度θｄ（ｎ）の第一クランク角加速度αｄ１（ｎ）の減少量は、第二クランク角加速度αｄ２（ｎ）の減少量の４倍になっている。すなわち、製造誤差の影響は、第二クランク角加速度αｄ２（ｎ）よりも第一クランク角加速度αｄ１（ｎ）により大きく表れている。よって、第一クランク角加速度αｄ１（ｎ）が、第二クランク角加速度αｄ２（ｎ）に近づくように補正値Ｋｃを変化させることで、クランク軸角度の検出誤差を低下させることができる。第一クランク角加速度αｄ１（ｎ）を、第二クランク角加速度αｄ２（ｎ）に近づけるためには、直前のクランク角速度ωｄ１（ｎ）を減少させるか、直後のクランク角速度ωｄ１（ｎ＋１）を増加させればよい。

直前のクランク角速度ωｄ１（ｎ）を減少させるためには、直前の補正後の角度間隔Δθｄｃ（ｎ）が減少するように、又は直前の補正後の時間間隔ΔＴｄｃ（ｎ）が増加するように、直前の補正値Ｋｃ（ｎ）を変化させればよい。一方、直後のクランク角速度ωｄ１（ｎ＋１）を増加させるためには、直後の補正後の角度間隔Δθｄｃ（ｎ＋１）が増加するように、又は直後の補正後の時間間隔ΔＴｄｃ（ｎ＋１）が減少するように、直後の補正値Ｋｃ（ｎ＋１）を変化させればよい。

従って、補正値変化部５４は、以下のように構成されている。まず、補正値Ｋｃにより角度間隔Δθｄが補正されるように構成されている場合について説明する。補正値変化部５４は、対象検出角度θｄ（ｎ）において、第一クランク角加速度αｄ１（ｎ）が第二クランク角加速度αｄ２（ｎ）よりも大きい場合は、対象検出角度θｄ（ｎ）の直前１つの角度区間Ｓｄ（ｎ）の補正後の角度間隔Δθｄ（ｎ）が増加するように、当該角度区間Ｓｄ（ｎ）の補正値Ｋｃ（ｎ）を変化させる（本例では増加させる）増加補正、及び対象検出角度θｄ（ｎ）の直後１つの角度区間Ｓｄ（ｎ＋１）の補正後の角度間隔Δθｄ（ｎ＋１）が減少するように、当該角度区間Ｓｄ（ｎ＋１）の補正値Ｋｃ（ｎ＋１）を変化させる（本例では減少させる）減少補正の一方又は双方を実行する。一方、補正値変化部５４は、対象検出角度θｄ（ｎ）において、第一クランク角加速度αｄ１（ｎ）が第二クランク角加速度αｄ２（ｎ）よりも小さい場合は、対象検出角度θｄ（ｎ）の直前１つの角度区間Ｓｄ（ｎ）の補正後の角度間隔Δθｄ（ｎ）が減少するように、当該角度区間Ｓｄ（ｎ）の補正値Ｋｃ（ｎ）を変化させる（本例では減少させる）減少補正、及び対象検出角度θｄ（ｎ）の直後１つの角度区間Ｓｄ（ｎ＋１）の補正後の角度間隔Δθｄ（ｎ＋１）が増加するように、当該角度区間Ｓｄ（ｎ＋１）の補正値Ｋｃ（ｎ＋１）を変化させる（本例では増加させる）増加補正の一方又は双方を実行する。

次に、補正値Ｋｃにより時間間隔ΔＴｄが補正されるように構成されている場合について説明する。補正値変化部５４は、対象検出角度θｄ（ｎ）において、第一クランク角加速度αｄ１（ｎ）が第二クランク角加速度αｄ２（ｎ）よりも大きい場合は、対象検出角度θｄ（ｎ）の直前１つの角度区間Ｓｄ（ｎ）の補正後の時間間隔ΔＴｄ（ｎ）が減少するように、当該角度区間Ｓｄ（ｎ）の補正値Ｋｃ（ｎ）を変化させる（本例では減少させる）減少補正、及び対象検出角度θｄ（ｎ）の直後１つの角度区間Ｓｄ（ｎ＋１）の補正後の時間間隔ΔＴｄ（ｎ＋１）が増加するように、当該角度区間Ｓｄ（ｎ＋１）の補正値Ｋｃ（ｎ＋１）を変化させる（本例では増加させる）増加補正の一方又は双方を実行する。一方、補正値変化部５４は、対象検出角度θｄ（ｎ）において、第一クランク角加速度αｄ１（ｎ）が第二クランク角加速度αｄ２（ｎ）よりも小さい場合は、対象検出角度θｄ（ｎ）の直前１つの角度区間Ｓｄ（ｎ）の補正後の時間間隔ΔＴｄ（ｎ）が増加するように、当該角度区間Ｓｄ（ｎ）の補正値Ｋｃ（ｎ）を変化させる（本例では増加させる）増加補正、及び対象検出角度θｄ（ｎ）の直後１つの角度区間Ｓｄ（ｎ＋１）の補正後の時間間隔ΔＴｄ（ｎ＋１）が減少するように、当該角度区間Ｓｄ（ｎ＋１）の補正値Ｋｃ（ｎ＋１）を変化させる（本例では減少させる）減少補正の一方又は双方を実行する。

補正値変化部５４は、各角度区間Ｓｄの補正値Ｋｃを、予め設定された変化量ΔＫｃだけ増加又は減少させるように構成されている。なお、補正値変化部５４は、第一クランク角加速度αｄ１と第二クランク角加速度αｄ２との角加速度偏差Δαｄ（＝αｄ２−αｄ１）に応じて、変化量ΔＫｃを変化させるように構成されてもよい。この場合は、補正値変化部５４は、角加速度偏差Δαｄの絶対値が大きくなるに従って、変化量ΔＫｃを大きくする。また、補正値変化部５４は、角加速度偏差Δαｄの絶対値が、予め設定された不感帯判定値以下の場合は、補正値Ｋｃを変化させない不感帯処理を行うように構成されてもよい。

＜補正値Ｋｃの変化完了判定＞
補正値変化部５４は、クランク軸２が予め設定された判定角度（本例では、３６０deg）回転する毎に、第一クランク角加速度αｄ１と第二クランク角加速度αｄ２との角加速度偏差Δαｄ（＝αｄ２−αｄ１）のばらつき度合を算出する。本実施の形態では、補正値変化部５４は、ばらつき度合として、角加速度偏差Δαｄの標準偏差σを算出するように構成されている。そして、補正値変化部５４は、前回算出した標準偏差σと今回算出した標準偏差σとの変化量の絶対値｜Δσ｜が、予め設定された判定変化量Ｘσ未満になった場合に、補正値Ｋｃの変化が完了したと判定し、補正値Ｋｃの変化を停止し、補正値Ｋｃを保持する。

各角度区間Ｓｄの補正値Ｋｃが適切に変化されていくと、各検出角度θｄの角加速度偏差Δαｄがゼロに近づいていく。そして、各検出角度θｄの角加速度偏差Δαｄがゼロに近づいていくと、角加速度偏差Δαｄの標準偏差σの変化量の絶対値｜Δσ｜が次第に減少していく。上記の構成によれば、標準偏差σの変化量の絶対値｜Δσ｜が、判定変化量Ｘσ以下まで減少した場合に、補正値Ｋｃの適切な変化が完了したと判定して、補正値Ｋｃの変化処理を停止することができる。よって、制御装置５０の処理負荷を軽減することができる。また、補正値Ｋｃの適切な変化が完了した後も、補正値Ｋｃの変化処理を継続することにより、何らかの要因で、補正値Ｋｃの誤変化が生じることを防止できる。

本実施の形態では、補正値変化部５４は、式（８）を用い、判定角度分のＮ個（本例では９０個）の角加速度偏差Δαｄのデータに基づいて、標準偏差σを算出する。

また、補正値変化部５４は、式（９）に示すように、標準偏差σをＭ回算出する毎に、Ｍ個の標準偏差σの平均値σａｖｅを算出する。そして、補正値変化部５４は、前回算出した標準偏差の平均値σａｖｅ（ｋ−１）と今回算出した標準偏差の平均値σａｖｅ（ｋ）との偏差を、今回算出した標準偏差の平均値σａｖｅ（ｋ）で除算した値の絶対値を、標準偏差の変化量の絶対値｜Δσ｜として算出するように構成されている。よって、無次元化された標準偏差の変化量が算出される。

＜記憶データを用いた補正値Ｋｃの変化＞
本実施の形態では、角度情報検出部５１は、検出した角度区間Ｓｄのそれぞれの角度間隔Δθｄ及び時間間隔ΔＴｄを記憶する。そして、角度情報補正部５２、角度情報算出部５３、及び補正値変化部５４は、記憶された角度区間Ｓｄのそれぞれの角度間隔Δθｄ及び時間間隔ΔＴｄに対して処理を行って、補正値Ｋｃを変化させる。

この構成によれば、検出した角度間隔Δθｄ及び時間間隔ΔＴｄに対してリアルタイムに処理を行って、補正値Ｋｃを変化させる必要がなくなる。そのため、補正値Ｋｃを変化させる処理を、時間的に分散させて実行することができる。よって、制御装置５０の処理負荷を軽減することができると共に、制御装置５０に求められる処理性能を低減することができる。

角度情報検出部５１は、予め設定された記憶許可条件が成立した場合に、予め設定された記憶回転数分の角度間隔Δθｄ及び時間間隔ΔＴｄを、制御装置５０のＲＡＭ等の書き換え可能な記憶装置９１に記憶する。角度情報検出部５１は、クランク軸角度θｄ及び検出時刻Ｔｄを検出し、角度識別番号ｎ、角度間隔Δθｄ及び時間間隔ΔＴｄを算出する毎に、記憶番号ｉをカウントアップし、図１１に示すように、カウントアップした記憶番号ｉと対応付けて、角度識別番号ｎ、角度間隔Δθｄ及び時間間隔ΔＴｄを記憶装置９１に記憶する。記憶許可条件は、定常運転中、所定の回転速度及び負荷等の予め設定された運転条件である場合に成立するように構成される。

角度情報補正部５２は、記憶された角度間隔Δθｄ又は時間間隔ΔＴｄに対して補正値Ｋｃにより補正する。角度情報算出部５３は、補正後の角度間隔Δθｄｃ及び時間間隔ΔＴｄｃに基づいて、各検出角度θｄについて、第一クランク角加速度αｄ１及び第二クランク角加速度αｄ２を算出する。補正値変化部５４は、各検出角度θｄについて、第一クランク角加速度αｄ１が第二クランク角加速度αｄ２に近づくように、補正値Ｋｃを変化させる。

角度情報補正部５２、角度情報算出部５３、及び補正値変化部５４は、記憶された記憶回転数分の角度間隔Δθｄ及び時間間隔ΔＴｄを繰り返し用いて補正値Ｋｃを変化させる処理を行う。記憶したデータを繰り返し用いて、補正値Ｋｃを高精度に変化させることができる。

＜補正値Ｋｃの変化処理のフローチャート＞
次に、図１２に示すフローチャートを用いて、本実施の形態に係る補正値Ｋｃの変化処理を説明する。まず、ステップＳ０１で、補正値変化部５４は、予め設定された記憶許可条件が成立しているか否かを判定する。角度情報検出部５１は、記憶許可条件が成立した場合（ステップＳ０１：Ｙｅｓ）は、上記のように、検出した角度間隔Δθｄ及び時間間隔ΔＴｄを記憶する。本例では、記憶回転数分のデータが記憶される。

ステップＳ０３で、補正値変化部５４は、記憶番号ｉを２に設定する。これは、本実施の形態では、第二クランク角加速度αｄ２の算出に、１つ前の角度間隔Δθｄ（ｉ−１）及び時間間隔ΔＴｄ（ｉ−１）のデータが必要なためである。そして、ステップＳ０４で、角度情報補正部５２は、記憶番号ｉに対応する角度間隔Δθｄ又は時間間隔ΔＴｄに対して、記憶番号ｉに対応する角度識別番号ｎの補正値Ｋｃにより補正する。本実施の形態では、角度情報補正部５２は、第一クランク角加速度αｄ１及び第二クランク角加速度αｄ２を算出するために、１つ前、今回、１つ後、及び２つ後の記憶番号（ｉ−１）、（ｉ）、（ｉ＋１）、（ｉ＋２）に対応する角度間隔Δθｄ又は時間間隔ΔＴｄに対して、補正値Ｋｃにより補正する。

ステップＳ０５で、角度情報算出部５３は、記憶番号ｉに対応する補正後の角度間隔Δθｄｃ及び時間間隔ΔＴｄｃに基づいて、第一クランク角加速度αｄ１及び第二クランク角加速度αｄ２を算出する。本実施の形態では、角度情報算出部５３は、今回、及び１つ後の記憶番号（ｉ）、（ｉ＋１）に対応する補正後の角度間隔Δθｄｃ及び時間間隔ΔＴｄｃを用いて、記憶番号ｉに対応する第一クランク角加速度αｄ１（ｉ）を算出すると共に、１つ前、今回、１つ後、及び２つ後の記憶番号（ｉ−１）、（ｉ）、（ｉ＋１）、（ｉ＋２）に対応する補正後の角度間隔Δθｄｃ及び時間間隔ΔＴｄｃを用いて、記憶番号ｉに対応する第二クランク角加速度αｄ２（ｉ）を算出する。

ステップＳ０６で、補正値変化部５４は、記憶番号ｉに対応する第一クランク角加速度αｄ１（ｉ）が第二クランク角加速度αｄ２（ｉ）に近づくように、記憶番号ｉに対応する角度識別番号ｎの補正値Ｋｃを変化させる。

ステップＳ０７で、補正値変化部５４は、標準偏差σを算出するための、式（８）における、角加速度偏差ΔαｄのΣの計算を行う。補正値変化部５４は、判定角度分のＮ個（本例では９０個）のΣの算出を行った場合は、式（８）の標準偏差σの算出を行う。

ステップＳ０８で、補正値変化部５４は、記憶番号ｉが、記憶回転数分の記憶データ数以上になったか否かを判定する。補正値変化部５４は、記憶番号ｉが記憶データ数未満の場合（ステップＳ０８：Ｎｏ）は、ステップＳ０９で、記憶番号ｉに１を足して、ステップＳ０４に戻り、次の記憶番号ｉの記憶データを用いたステップＳ０４からステップＳ０７の処理を繰り返し行う。

一方、補正値変化部５４は、記憶番号ｉが記憶データ数以上の場合（ステップＳ０８：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０で、式（９）を用い、記憶番号ｉが２から記憶データ数まで増加する間に算出したＭ個の標準偏差σの平均値σａｖｅを算出する。そして、補正値変化部５４は、式（９）を用い、前回算出した標準偏差の平均値σａｖｅ（ｋ−１）及び今回算出した標準偏差の平均値σａｖｅ（ｋ）に基づいて、標準偏差の変化量の絶対値｜Δσ｜を算出する。

ステップＳ１１で、補正値変化部５４は、標準偏差の変化量の絶対値｜Δσ｜が、判定変化量Ｘσ未満になったか否かを判定する。補正値変化部５４は、標準偏差の変化量の絶対値｜Δσ｜が、判定変化量Ｘσ以上である場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）は、ステップＳ０３に戻り、記憶された記憶回転数分の角度間隔Δθｄ及び時間間隔ΔＴｄを用いて補正値Ｋｃを変化させる処理を繰り返し行う。一方、補正値変化部５４は、標準偏差の変化量の絶対値｜Δσ｜が、判定変化量Ｘσ未満である場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１２に進み、補正値Ｋｃの変化が完了したと判定し、補正値Ｋｃの変化処理を終了する。

＜補正値Ｋｃによる補正結果＞
図１３に補正値Ｋｃの変化前の第一クランク角加速度αｄ１及び第二クランク角加速度αｄ２の挙動を示し、図１４に補正値Ｋｃの変化完了後の第一クランク角加速度αｄ１及び第二クランク角加速度αｄ２の挙動を示す。図１３に示すように、補正値Ｋｃの変化前は、リングギア２５の歯の製造誤差の影響により、第一クランク角加速度αｄ１に高周波の振動成分が重畳している。一方、第二クランク角加速度αｄ２の振動成分は、第一クランク角加速度αｄ１の振動成分よりも小さくなっており、リングギア２５の歯の製造誤差の影響が表れ難くなっている。従って、第一クランク角加速度αｄ１を第二クランク角加速度αｄ２に近づけることにより、クランク軸角度の検出誤差を低減できることがわかる。

図１４に示すように、補正値Ｋｃの変化完了後は、第一クランク角加速度αｄ１が第二クランク角加速度αｄ２に十分近づいており、第一クランク角加速度αｄ１及び第二クランク角加速度αｄ２の高周波の振動成分が十分に低減している。クランク軸角度の検出誤差を大幅に低減できている。

図１５に変化前の補正値Ｋｃ及び変化完了後の補正値Ｋｃによる補正後の時間間隔ΔＴｄｃの挙動を示す。補正値Ｋｃの変化完了後の時間間隔ΔＴｄｃは、補正値Ｋｃの変化前よりも高周波の振動成分が低減しており、クランク軸角度の検出誤差を低減できている。

図１６に、図１５の補正値Ｋｃの変化前の時間間隔ΔＴｄｃ、及び補正値Ｋｃの変化完了後の時間間隔ΔＴｄｃのスペクトル解析結果を示す。スペクトル解析には、４ｄｅｇに対応する時間間隔ΔＴｄを１点のデータとし、６４点のデータを用いた高速フーリエ変換が用いられている。横軸の周波数の次数は、スペクトル解析結果の標本位置を表している。１次の周波数は、クランク軸２の回転周波数の約０．７倍（≒６４／９０）に相当し、ｎ次の周波数は、クランク軸２の回転周波数のｎ×０．７倍に相当する。補正値Ｋｃの変化完了により、８．５次以上の周波数成分が大幅に低減している。補正値Ｋｃの変化前では、クランク軸角度の検出誤差の影響により、８．５次及び８．５次以上の周波数の周波数成分が大きくなっている。なお、９次付近より低い周波数の周波数成分には、燃焼等によるガス圧トルクの変化による周波数成分が多く含まれる。本実施の形態と異なり、補正値Ｋｃによる補正を行わない場合は、時間間隔ΔＴｄのノイズ成分を減少させるローパスフィルタ処理のカットオフ周波数を、８．５次以下（例えば、８次）に設定する必要があるため、燃焼等によるガス圧トルクの変化による周波数成分も減少してしまい、後述する燃焼パラメータの推定精度が悪化してしまう。

一方、補正値Ｋｃの変化完了後の時間間隔ΔＴｄｃでは、８．５次及び８．５次以上の周波数の周波数成分を大幅に低減できている。よって、クランク軸角度の検出誤差による時間間隔ΔＴｄｃの振動成分を減少させるローパスフィルタ処理を行う場合に、ローパスフィルタ処理のカットオフ周波数を、８．５次以上に高めることができる。従って、補正値Ｋｃによる補正によって、燃焼等によるガス圧トルクの変化による周波数成分の減少を抑制することができ、後述する筒内圧力等の推定精度を向上させることができる。

＜筒内圧力推定部５５＞
筒内圧力推定部５５は、内燃機関１のピストン、コンロッド及びクランクを含むクランク軸２の回転系の運動方程式を用い、クランク軸角度θｄ、並びに補正後の角度間隔Δθｄｃ及び時間間隔ΔＴｄｃに基づいて算出したクランク軸角度の時間変化率の時間変化率であるクランク角加速度αｄに基づいて、燃焼により生じた燃焼ガス圧トルクＴｂを算出し、燃焼ガス圧トルクＴｂ及びクランク軸角度θｄに基づいて燃焼している気筒ｂの筒内圧力Ｐｃｙｌｂを推定する。

本実施の形態では、角度情報補正部５２及び角度情報算出部５３は、補正値Ｋｃの変化処理のために、記憶許可条件の成立時に記憶された角度間隔Δθｄ又は時間間隔ΔＴｄに対して行う処理に加えて、リアルタイムに算出された角度間隔Δθｄ又は時間間隔ΔＴｄに対して、リアルタイムに補正値Ｋｃによる補正を行い、リアルタイムにクランク角速度ωｄ及びクランク角加速度αｄを算出するように構成されている。本実施の形態では、角度情報算出部５３は、第一クランク角加速度αｄ１の算出と同じ方法、すなわち、式（４）に基づいて、クランク角速度ωｄを算出し、式（５）に基づいて、クランク角加速度αｄを算出する。また、角度情報算出部５３は、高周波のノイズ成分を低減するために、補正後の時間間隔ΔＴｄｃ又はクランク角加速度αｄに対してローパスフィルタ処理を行う。

内燃機関１のピストン、コンロッド及びクランクを含むクランク軸２の回転系の運動方程式は、式（１０）で表せる。

ここで、Ｉは、クランク軸２の慣性モーメントであり、Ｐｃｙｌｊは、ｊ番目気筒７の筒内圧力であり、Ｓｐは、ピストン５の頂面の投影面積であり、ｍｐは、ピストン５の質量であり、αｐｊは、ｊ番目気筒７のピストン５の加速度であり、Ｒｊは、ｊ番目気筒７のピストン５に生じた力を、クランク軸２回りのトルクに変換する変換係数であり、Ｔｅｘは、フリクション、補機負荷、及び走行抵抗等の外部からクランク軸２に伝達される外部負荷トルクである。Ｌは、気筒数であり、本実施の形態ではＬ＝３である。また、ｒは、クランクの半径であり、θｄｊは、ｊ番目気筒７のピストン５の上死点を基準にしたクランク軸角度であり、φｊは、ｊ番目気筒７のコンロッドの角度であり、クランク長さとコンロッド長さの比であるコンロッド比とクランク軸角度θｄｊとに基づいて求まる。

筒内圧力推定部５５は、各気筒ｊのクランク軸角度θｄｊに応じて変化するコンロッド９及びクランク３２の幾何学的関係、並びにクランク角加速度αｄに基づいて、各気筒ｊのピストン５の加速度αｐｊを算出する。また、筒内圧力推定部５５は、各気筒ｊのクランク軸角度θｄｊに基づいて、各気筒ｊの変換係数Ｒｊを算出する。

燃焼が行われる圧縮行程の後半及び膨張行程以外の筒内圧力Ｐｃｙｌｊは、吸気マニホールド１２内の圧力、大気圧、クランク軸角度θｄｊに応じた圧力となる。筒内圧力推定部５５は、吸気マニホールド１２内の圧力、大気圧、クランク軸角度θｄｊに基づいて、吸気行程、圧縮行程（後半を除く）又は排気行程となっている各未燃焼気筒ｊの筒内圧力Ｐｃｙｌｕｂｊを推定する。ｂ番目気筒７が圧縮行程の後半及び膨張行程であり、燃焼が行われている場合は、式（１０）を式（１１）のように変形することができる。ここで、Ｐｃｙｌｂは、燃焼気筒ｂの筒内圧力であり、Ｐｃｙｌｕｂｊは、各未燃焼気筒ｊ（ｊ≠ｂ）の筒内圧力である。

燃焼気筒ｂのピストン５が上死点である場合は、式（１１）の右辺の第一項がゼロになるので、式（１１）を外部負荷トルクＴｅｘについて整理すると、式（１２）のようになる。外部負荷トルクＴｅｘは、１サイクルの間、大きく変動しないため、上死点で推定した一定値であると仮定する。

筒内圧力推定部５５は、式（１２）を用い、燃焼気筒ｂのピストン５が上死点である場合の、各未燃焼気筒ｊの筒内圧力Ｐｃｙｌｕｂｊ、ピストン５の加速度αｐｊ、及び変換係数Ｒｊ、並びにクランク角加速度αｄに基づいて外部負荷トルクＴｅｘを推定する。

式（１１）を、燃焼によりクランク軸２に生じた燃焼ガス圧トルクＴｂに相当する「Ｐｃｙｌｂ・Ｓｐ・Ｒｂ」について整理すると式（１３）を得る。

筒内圧力推定部５５は、式（１３）に示すクランク軸２の回転系の運動方程式を用い、クランク軸角度θｄ及びクランク角加速度αｄに基づいて、燃焼ガス圧トルクＴｂを推定する。この際、筒内圧力推定部５５は、上記のように、燃焼気筒ｂのピストンの加速度αｐｂ及び変換係数Ｒｂ、並びに各未燃焼気筒ｊの筒内圧力Ｐｃｙｌｕｂｊ、ピストン５の加速度αｐｊ及び変換係数Ｒｊ、並びに外部負荷トルクＴｅｘを算出する。

そして、筒内圧力推定部５５は、式（１４）に示すように、燃焼ガス圧トルクＴｂを、ピストン５の投影面積Ｓｐ、及び燃焼気筒ｂの変換係数Ｒｂで除算して、燃焼気筒ｂの筒内圧力Ｐｃｙｌｂを算出する。

＜燃焼パラメータ算出部５６＞
燃焼パラメータ算出部５６は、燃焼気筒ｂの筒内圧力Ｐｃｙｌｂに基づいて、熱発生率及び質量燃焼割合ＭＦＢの一方又は双方の燃焼パラメータを算出する。

本実施の形態では、燃焼パラメータ算出部５６は、式（１５）を用い、単位クランク軸角度当たりの熱発生率ｄＱ／ｄθを算出する。ここで、κは、比熱比であり、Ｖｂは、燃焼気筒ｂのシリンダ容積である。燃焼パラメータ算出部５６は、燃焼気筒ｂのクランク軸角度θｄｂ及びコンロッド９及びクランク３２の幾何学的関係に基づいて、シリンダ容積Ｖｂ及び単位クランク軸角度当たりのシリンダ容積変化率ｄＶｂ／ｄθを算出する。

燃焼パラメータ算出部５６は、式（１６）を用い、熱発生率ｄＱ／ｄθを燃焼開始角度θ０からクランク軸角度θｄｂまで積分した瞬時積分値を、燃焼角度区間全体に亘って熱発生率ｄＱ／ｄθを積分した全積分値Ｑ０で除算して、各クランク軸角度θｄｂの質量燃焼割合ＭＦＢを算出する。

＜燃焼制御部５７＞
燃焼制御部５７は、燃焼パラメータに基づいて、点火時期及びＥＧＲ量の一方又は双方を変化させる燃焼制御を行う。本実施の形態では、燃焼制御部５７は、質量燃焼割合ＭＦＢが０．５（５０％）になるクランク軸角度θｄｂ（燃焼中心角度と称す）を判定し、燃焼中心角度が予め設定された目標角度に近づくように、点火時期及びＥＧＲ量の一方又は双方を変化させる。例えば、燃焼制御部５７は、燃焼中心角度が目標角度よりも遅角側である場合は、点火時期を進角側に変化させる、又はＥＧＲバルブ２２の開度を増加させてＥＧＲ量を増加させる。なお、ＥＧＲ量を増加させれば、燃焼速度が緩やかになり、燃焼中心角度が進角側に変化する。一方、燃焼制御部５７は、燃焼中心角度が目標角度よりも進角側である場合は、点火時期を遅角側に変化させる、又はＥＧＲバルブ２２の開度を減少させてＥＧＲ量を減少させる。

或いは、燃焼制御部５７は、熱発生率ｄＱ／ｄθが最大値になるクランク軸角度θｄｂを判定し、当該クランク軸角度θｄｂが予め設定された目標角度に近づくように、点火時期及びＥＧＲ量の一方又は双方を変化させるように構成されてもよい。

＜筒内圧力、熱発生率及び質量燃焼割合の算出精度の向上＞
図１７を用いて、補正値Ｋｃによる補正を行う本実施の形態の場合と、補正を行わない比較例の場合の、筒内圧力、熱発生率及び質量燃焼割合の算出精度を説明する。図１７の左側の列に、補正値Ｋｃによる補正を行わない比較例の場合の各算出値の挙動を示している。図１７の右側の列に、変化完了後の補正値Ｋｃによる補正を行った本実施の形態の場合の各算出値の挙動を示している。

左側の比較例の場合は、上記のように、時間間隔ΔＴｄに重畳している８．５次の周波数成分を除去するために、８次のカットオフ周波数のローパスフィルタ処理が行われている。一方、右側の本実施の形態では、ローパスフィルタ処理のカットオフ周波数が比較例の場合よりも、高くされている（本例では１２次）。そのため、左側の比較例の場合は、実測値と比較すると、波形がなまっており、特に熱発生率及び質量燃焼割合ＭＦＢの算出精度が悪くなっている。一方、右側の実施の形態の場合は、実測値と比較しても、波形のなまりが小さく、特に熱発生率及び質量燃焼割合ＭＦＢの算出精度が大幅に向上している。よって、本実施の形態では、熱発生率及び質量燃焼割合ＭＦＢの燃焼パラメータを用いた燃焼制御の制御精度を向上させることができる。

＜処理全体の概略フローチャート＞
本実施の形態に係る制御装置５０の概略的な処理の手順（内燃機関１の制御方法）について、図１８に示すフローチャートに基づいて説明する。図１８のフローチャートの処理は、演算処理装置９０が記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行することにより、例えば一定の演算周期毎に繰り返し実行される。

ステップＳ５１で、角度情報検出部５１は、上記のように、特定クランク角センサ６の出力信号に基づいてクランク軸角度θｄを検出すると共に検出時刻Ｔｄを検出し、検出角度θｄ及び検出時刻Ｔｄに基づいて、角度間隔Δθｄ及び時間間隔ΔＴｄを算出する角度情報検出処理（角度情報検出ステップ）を実行する。

次に、ステップＳ５２で、角度情報補正部５２は、上記のように、角度区間Ｓｄのそれぞれの角度間隔Δθｄ又は時間間隔ΔＴｄを、角度区間Ｓｄのそれぞれに対応して１つずつ設けた補正値Ｋｃにより補正する角度情報補正処理（角度情報補正ステップ）を実行する。

ステップＳ５３で、角度情報算出部５３は、上記のように、検出角度θｄのそれぞれについて、検出角度θｄ前後の第一区間数Ｎ１の角度区間Ｓｄのそれぞれの補正後の角度間隔Δθｄｃ及び時間間隔ΔＴｄｃに基づいて、第一クランク角加速度αｄ１を算出すると共に、第一区間数Ｎ１よりも多い数に設定された第二区間数Ｎ２の検出角度θｄ前後の角度区間Ｓｄのそれぞれの補正後の角度間隔Δθｄｃ及び時間間隔ΔＴｄｃに基づいて、第二クランク角加速度αｄ２を算出する角度情報算出処理（角度情報算出ステップ）を実行する。

そして、ステップＳ５４で、補正値変化部５４は、上記のように、検出角度θｄのそれぞれについて、第一クランク角加速度αｄ１が第二クランク角加速度αｄ２に近づくように、角度区間Ｓｄのそれぞれの補正値Ｋｃを変化させる補正値変化処理（補正値変化ステップ）を実行する。

また、ステップＳ５５で、筒内圧力推定部５５は、上記のように、内燃機関１のピストン、コンロッド及びクランクを含むクランク軸２の回転系の運動方程式を用い、クランク軸角度θｄ、並びに補正後の角度間隔Δθｄｃ及び時間間隔ΔＴｄｃに基づいて算出したクランク角加速度αｄに基づいて、燃焼ガス圧トルクＴｂを算出し、燃焼ガス圧トルクＴｂ及びクランク軸角度θｄに基づいて燃焼気筒ｂの筒内圧力Ｐｃｙｌｂを推定する筒内圧力推定処理（筒内圧力推定ステップ）を実行する。

ステップＳ５６で、燃焼パラメータ算出部５６は、上記のように、燃焼気筒ｂの筒内圧力Ｐｃｙｌｂに基づいて、熱発生率及び質量燃焼割合ＭＦＢの一方又は双方の燃焼パラメータを算出する燃焼パラメータ算出処理（燃焼パラメータ算出ステップ）を実行する。

そして、ステップＳ５７で、燃焼制御部５７は、上記のように、燃焼パラメータに基づいて、点火時期及びＥＧＲ量の一方又は双方を変化させる燃焼制御処理（燃焼制御ステップ）を実行する。

〔その他の実施の形態〕
最後に、本発明のその他の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する各実施の形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施の形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記の実施の形態１においては、第２クランク角センサ６が、本発明における「特定クランク角センサ」に相当し、フライホイール２７が、本発明における「回転部材」に相当し、フライホイール２７に設けられたリングギア２５の歯が、本発明における「被検出部」に相当する場合を例に説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、第１クランク角センサ１１が、本発明における「特定クランク角センサ」に相当し、信号板１０が、本発明における「回転部材」に相当し、信号板１０に設けられた複数の歯が、本発明における「被検出部」に相当してもよい。

（２）上記の実施の形態１においては、内燃機関１は、ガソリンエンジンとされている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、内燃機関１は、ディーゼルエンジン、ＨＣＣＩ燃焼（Homogeneous-Charge Compression Ignition Combustion）を行うエンジン等の各種の内燃機関とされてもよい。

（３）上記の実施の形態１においては、第一区間数Ｎ１は、検出角度θｄの直前１つの角度区間Ｓｄ及び直後１つの角度区間Ｓｄの合計２つとされ、第二区間数Ｎ２は、検出角度θｄの直前２つの角度区間Ｓｄ及び直後２つの角度区間Ｓｄの合計４つとされている場合を例に説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、第二区間数Ｎ２は、第一区間数Ｎ１よりも多い数に設定されていれば、第一区間数Ｎ１及び第二区間数Ｎ２は、任意の数に設定されてもよい。

（４）上記の実施の形態１においては、角度情報算出部５３は、図７及び図８を用いて説明した算出方法により、第一クランク角加速度αｄ１及び第二クランク角加速度αｄ２を算出するように構成されている場合を例に説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、角度情報算出部５３は、検出角度θｄのそれぞれについて、検出角度θｄ前後の第一区間数Ｎ１の角度区間Ｓｄのそれぞれの補正後の角度間隔Δθｄｃ及び時間間隔ΔＴｄｃに基づいて第一クランク角加速度αｄ１を算出すると共に、第一区間数Ｎ１よりも多い数に設定された第二区間数Ｎ２の検出角度θｄ前後の角度区間Ｓｄのそれぞれの補正後の角度間隔Δθｄｃ及び時間間隔ΔＴｄｃに基づいて、第二クランク角加速度αｄ２を算出する方法であればどのような算出方法を用いてもよい。例えば、角度情報算出部５３は、図７を用いて説明した算出方法により、対象検出角度θｄ（ｎ）の第一クランク角加速度αｄ１（ｎ）を算出する。そして、角度情報算出部５３は、対象検出角度θｄ（ｎ）について算出した第一クランク角加速度αｄ１（ｎ）、対象検出角度θｄ（ｎ）の直前の検出角度θｄ（ｎ−１）について算出した第一クランク角加速度αｄ１（ｎ−１）、及び対象検出角度θｄ（ｎ）の直後の検出角度θｄ（ｎ＋１）について算出した第一クランク角加速度αｄ１（ｎ＋１）の平均値を、対象検出角度θｄ（ｎ）の第二クランク角加速度αｄ２（ｎ）として算出するように構成されてもよい。

（５）上記の実施の形態１においては、角度情報補正部５２、角度情報算出部５３、及び補正値変化部５４は、記憶許可条件が成立した場合に記憶された角度区間Ｓｄのそれぞれの角度間隔Δθｄ及び時間間隔ΔＴｄに対して処理を行って、補正値Ｋｃを変化させるように構成されている場合を例に説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、角度情報補正部５２、角度情報算出部５３、及び補正値変化部５４は、リアルタイムに算出された角度区間Ｓｄのそれぞれの角度間隔Δθｄ又は時間間隔ΔＴｄに対して、リアルタイムに処理を行って、補正値Ｋｃを変化させるように構成されてもよい。

（６）上記の実施の形態１においては、補正値変化部５４は、判定角度間の角加速度偏差Δαｄの標準偏差σを算出し、標準偏差σの前回算出値と今回算出値との変化量の絶対値｜Δσ｜が判定変化量未満になった場合に、補正値Ｋｃの変化を停止し、補正値Ｋｃを保持するように構成されている場合を例に説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、補正値変化部５４は、補正値Ｋｃの変化を停止しないように構成されてもよく、或いは、標準偏差σの変化量の絶対値｜Δσ｜以外の条件、例えば、標準偏差σが予め設定された判定偏差以下になった場合に、補正値Ｋｃの変化を停止し、補正値Ｋｃを保持するように構成されてもよい。

（７）上記の実施の形態１においては、制御装置５０は、補正値Ｋｃによる補正後の角度間隔Δθｄｃ及び時間間隔ΔＴｄｃに基づいて算出されたクランク角速度ωｄ及びクランク角加速度αｄに基づいて、筒内圧力、熱発生率及び質量燃焼割合を算出し、燃焼制御を行うように構成されている場合を例に説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、制御装置５０は、補正後の角度間隔Δθｄｃ及び時間間隔ΔＴｄｃに基づいて算出されたクランク角速度ωｄ及びクランク角加速度αｄに基づいて、各気筒７の燃焼の失火検出等の他の制御を行うように構成されてもよい。

（８）上記の実施の形態１においては、補正値変化部５４は、ばらつき度合として、判定角度間の角加速度偏差Δαｄの標準偏差σを算出するように構成されている場合を例に説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、補正値変化部５４は、ばらつき度合として、判定角度間の角加速度偏差Δαｄの分散σ＾２を算出するように構成されてもよい。補正値変化部５４は、式（８）の標準偏差σを２乗したものに相当する式（１７）を用いて分散σ＾２を算出する。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

この発明は、クランク軸と一体回転する回転部材に、予め定められた複数のクランク軸角度に設けられた複数の被検出部と、非回転部材に固定され、前記被検出部を検出する特定クランク角センサと、を備えた内燃機関の制御装置及び制御方法に好適に利用することができる。

１ 内燃機関、２ クランク軸、６ 第２クランク角センサ（特定クランク角センサ）、７ 気筒、２４ エンジンブロック（非回転部材）、２５ リングギア（被検出部）、２７ フライホイール（回転部材）、５０ 制御装置、５１ 角度情報検出部、５２ 角度情報補正部、５３ 角度情報算出部、５４ 補正値変化部、５５ 筒内圧力推定部、５６ 燃焼パラメータ算出部、５７ 燃焼制御部、Δαｄ 角加速度偏差、Δθｄ 角度間隔、Δθｄｃ 補正後の角度間隔、ΔＴｄ 時間間隔、ΔＴｄｃ 補正後の時間間隔、αｄ クランク角加速度、αｄ１ 第一クランク角加速度、αｄ２ 第二クランク角加速度、θｄ クランク軸角度（検出角度）、ωｄ クランク角速度、ωｄ１ 第一クランク角加速度算出用のクランク角速度、ωｄ２ 第二クランク角加速度算出用のクランク角速度、Ｋｃ 補正値、ＭＦＢ 質量燃焼割合、Ｎ１ 第一区間数、Ｎ２ 第二区間数、Ｐｃｙｌｂ 燃焼気筒の筒内圧力、Ｔｂ 燃焼ガス圧トルク、Ｔｄ 検出時刻、ｎ 角度識別番号

Claims (9)

1. クランク軸と一体回転する回転部材に、予め定められた複数のクランク軸角度に設けられた複数の被検出部と、非回転部材に固定され、前記被検出部を検出する１つのクランク角センサである特定クランク角センサと、を備えた内燃機関の制御装置であって、
   前記特定クランク角センサの出力信号に基づいてクランク軸角度を検出すると共に前記クランク軸角度を検出した検出時刻を検出し、検出した前記クランク軸角度である検出角度及び前記検出時刻に基づいて、前記検出角度の間の角度区間に対応する角度間隔及び時間間隔を算出する角度情報検出部と、
   前記角度区間のそれぞれの前記角度間隔又は前記時間間隔を、前記角度区間のそれぞれに対応して１つずつ設けた補正値により補正する角度情報補正部と、
   前記検出角度のそれぞれについて、前記検出角度前後の第一区間数の前記角度区間のそれぞれの補正後の前記角度間隔及び前記時間間隔に基づいて、前記クランク軸角度の時間変化率の時間変化率である第一クランク角加速度を算出すると共に、前記第一区間数よりも多い数に設定された第二区間数の前記検出角度前後の前記角度区間のそれぞれの補正後の前記角度間隔及び前記時間間隔に基づいて、前記クランク軸角度の時間変化率の時間変化率である第二クランク角加速度を算出する角度情報算出部と、
   前記検出角度のそれぞれについて、前記第一クランク角加速度が前記第二クランク角加速度に近づくように、前記角度区間のそれぞれの前記補正値を変化させる補正値変化部と、を備える内燃機関の制御装置。
2. 前記補正値変化部は、前記クランク軸が予め設定された判定角度回転する毎に、前記判定角度間における、前記第一クランク角加速度と前記第二クランク角加速度との角加速度偏差のばらつき度合を算出し、前回算出した前記ばらつき度合と今回算出した前記ばらつき度合との変化量の絶対値が、予め設定された判定変化量未満になった場合に、前記補正値の変化を停止し、前記補正値を保持する請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記角度情報検出部は、検出した前記角度区間のそれぞれの前記角度間隔及び前記時間間隔を記憶し、
   前記角度情報補正部、前記角度情報算出部、及び前記補正値変化部は、記憶された前記角度区間のそれぞれの前記角度間隔及び前記時間間隔に対して処理を行って、前記補正値を変化させる請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記角度情報算出部は、前記第一クランク角加速度及び前記第二クランク角加速度を算出する前記検出角度である対象検出角度の直前１つの前記角度区間の補正後の前記角度間隔及び前記時間間隔に基づいて、当該直前１つの前記角度区間の前記クランク軸角度の時間変化率であるクランク角速度を算出し、前記対象検出角度の直後１つの前記角度区間の補正後の前記角度間隔及び前記時間間隔に基づいて、当該直後１つの前記角度区間の前記クランク角速度を算出し、直前１つ及び直後１つの前記角度区間のそれぞれの前記クランク角速度に基づいて、前記対象検出角度に対応する前記第一クランク角加速度を算出すると共に、
   前記対象検出角度の直前２つの前記角度区間のそれぞれの補正後の前記角度間隔及び前記時間間隔に基づいて、前記対象検出角度の直前１つの前記検出角度に対応する前記クランク角速度を算出し、前記対象検出角度の直後２つの前記角度区間のそれぞれの補正後の前記角度間隔及び前記時間間隔に基づいて、前記対象検出角度の直後１つの前記検出角度に対応する前記クランク角速度を算出し、直前１つ及び直後１つの前記検出角度のそれぞれの前記クランク角速度に基づいて、前記対象検出角度に対応する前記第二クランク角加速度を算出する請求項１から３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記第一区間数は、前記検出角度の直前１つの前記角度区間及び直後１つの前記角度区間の合計２つであり、前記第二区間数は、前記検出角度の直前２つの前記角度区間及び直後２つの前記角度区間の合計４つである請求項１から４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記補正値変化部は、前記補正値により前記角度間隔を補正する場合であって、処理対象とする前記検出角度である対象検出角度において前記第一クランク角加速度が前記第二クランク角加速度よりも大きい場合は、前記対象検出角度の直前１つの前記角度区間の補正後の前記角度間隔が増加するように、当該角度区間の前記補正値を変化させる増加補正、及び前記対象検出角度の直後１つの前記角度区間の補正後の前記角度間隔が減少するように、当該角度区間の前記補正値を変化させる減少補正の一方又は双方を実行し、前記対象検出角度において前記第一クランク角加速度が前記第二クランク角加速度よりも小さい場合は、前記対象検出角度の直前１つの前記角度区間の補正後の前記角度間隔が減少するように、当該角度区間の前記補正値を変化させる減少補正、及び前記対象検出角度の直後１つの前記角度区間の補正後の前記角度間隔が増加するように、当該角度区間の前記補正値を変化させる増加補正の一方又は双方を実行し、或いは、
   前記補正値により前記時間間隔を補正する場合であって、前記対象検出角度において前記第一クランク角加速度が前記第二クランク角加速度よりも大きい場合は、前記対象検出角度の直前１つの前記角度区間の補正後の前記時間間隔が減少するように、当該角度区間の前記補正値を変化させる減少補正、及び前記対象検出角度の直後１つの前記角度区間の補正後の前記時間間隔が増加するように、当該角度区間の前記補正値を変化させる増加補正の一方又は双方を実行し、前記対象検出角度において前記第一クランク角加速度が前記第二クランク角加速度よりも小さい場合は、前記対象検出角度の直前１つの前記角度区間の補正後の前記時間間隔が増加するように、当該角度区間の前記補正値を変化させる増加補正、及び前記対象検出角度の直後１つの前記角度区間の補正後の前記時間間隔が減少するように、当該角度区間の前記補正値を変化させる減少補正の一方又は双方を実行する請求項１から５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記内燃機関のピストン、コンロッド及びクランクを含む前記クランク軸の回転系の運動方程式を用い、前記クランク軸角度、並びに補正後の前記角度間隔及び前記時間間隔に基づいて算出した前記クランク軸角度の時間変化率の時間変化率であるクランク角加速度に基づいて、燃焼により生じたガス圧トルクを算出し、前記ガス圧トルク及び前記クランク軸角度に基づいて燃焼している気筒の筒内圧力を推定する筒内圧力推定部を備える請求項１から６のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
8. 前記筒内圧力に基づいて、熱発生率及び質量燃焼割合の一方又は双方の燃焼パラメータを推定する燃焼パラメータ算出部と、
   前記燃焼パラメータに基づいて、点火時期及びＥＧＲ量の一方又は双方を変化させる燃焼制御部と、を備えた請求項７に記載の内燃機関の制御装置。
9. クランク軸と一体回転する回転部材に、予め定められた複数のクランク軸角度に設けられた複数の被検出部と、非回転部材に固定され、前記被検出部を検出する１つのクランク角センサである特定クランク角センサと、を備えた内燃機関の制御方法であって、
   前記特定クランク角センサの出力信号に基づいてクランク軸角度を検出すると共に前記クランク軸角度を検出した検出時刻を検出し、検出した前記クランク軸角度である検出角度及び前記検出時刻に基づいて、前記検出角度の間の角度区間に対応する角度間隔及び時間間隔を算出する角度情報検出ステップと、
   前記角度区間のそれぞれの前記角度間隔又は前記時間間隔を、前記角度区間のそれぞれに対応して１つずつ設けた補正値により補正する角度情報補正ステップと、
   前記検出角度のそれぞれについて、前記検出角度前後の第一区間数の前記角度区間のそれぞれの補正後の前記角度間隔及び前記時間間隔に基づいて、前記クランク軸角度の時間変化率の時間変化率である第一クランク角加速度を算出すると共に、前記第一区間数よりも多い数に設定された第二区間数の前記検出角度前後の前記角度区間のそれぞれの補正後の前記角度間隔及び前記時間間隔に基づいて、前記クランク軸角度の時間変化率の時間変化率である第二クランク角加速度を算出する角度情報算出ステップと、
   前記検出角度のそれぞれについて、前記第一クランク角加速度が前記第二クランク角加速度に近づくように、前記角度区間のそれぞれの前記補正値を変化させる補正値変化ステップと、を実行する内燃機関の制御方法。

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