(57)【要約】【課題】クランクポジションセンサの異常時、内燃機関を運転制御するための制御処理を、機関回転速度の急変に関係なく適正なタイミングで実行する。【解決手段】クランクポジションセンサ１４の異常時には、吸気カムシャフト７と一体回転する電動機１０の出力軸１０ａの回転に伴って電動機駆動ドライバ１２から出力される回転パルスを用いて３０°ＣＡ進む毎に、エンジン１の運転制御である燃料噴射制御や点火時期制御のための制御処理が実行される。上記回転パルスの立ち上がりと立ち下がりとが繰り返される間隔は、エンジン回転速度の変化に伴う吸気カムシャフト７の回転速度変化に対応して変化するため、エンジン回転速度の急変に関係なく上記制御処理を実行すべき間隔、すなわちクランク角３０°毎という間隔に保持される。従って、上記制御処理を回転パルスに基づき、エンジン回転速度の急変に関係なく適正なタイミングで実行することができる。【選択図】      図１
2006214386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトが所定クランク角分回転する毎にクランク信号を出力するクランクポジションセンサと、前記クランクシャフト及びカムシャフトのうちの一方に連結された回転電機とを備える内燃機関に適用され、前記クランクポジションセンサからのクランク信号に基づき、所定クランク角毎に同機関を運転制御するための制御処理を実行する内燃機関の制御装置において、
前記回転電機は、そのロータの周りに配設されて同ロータの回転によって生じる誘起電圧に応じた信号を出力する複数の回転センサを備え、それら回転センサからの信号を加味して制御されるものであって、
前記クランクポジションセンサの異常時には、前記クランク信号に代えて、前記回転センサからの信号に基づき生成される回転パルスに基づき、所定クランク角毎に内燃機関を運転制御するための制御処理を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記回転パルスの間隔は、内燃機関を運転制御するための制御処理の通常の実行間隔と同じ間隔とされる
請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記制御処理は、
内燃機関の運転制御に係る制御対象の駆動時期を前記回転パルスから把握されるクランク角に基づき予め定められたタイミングにて設定する駆動時期設定処理と、
前記駆動時期設定処理を通じて前記制御対象の駆動時期が設定されたとき、その駆動時期に到達するまでの時間を算出するとともに、当該算出された時間を駆動開始時期タイマのタイマ時間として設定するタイマ設定処理と、
前記タイマ設定処理を通じてタイマ時間が設定された後、クランクポジションセンサの異常時には、前記回転パルスの間隔の増減に基づいて前記タイマ時間を補正するタイマ時間補正処理と、
前記駆動開始時期タイマがタイムアップしたときに前記制御対象を駆動する駆動処理と、
を備える請求項１又は２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
クランクシャフトが所定クランク角分回転する毎にクランク信号を出力するクランクポジションセンサと、前記クランクシャフト及びカムシャフトのうちの一方に連結された回転電機とを備える内燃機関に適用され、前記クランクポジションセンサからのクランク信号に基づき、所定クランク角毎に同機関を運転制御するための制御処理を実行する内燃機関の制御装置において、
前記回転電機は、そのロータの周りに配設されて同ロータの回転によって生じる誘起電圧に応じた信号を出力する複数の回転センサを備え、それら回転センサからの信号を加味して制御されるものであって、
前記クランクポジションセンサの異常時には、前記回転センサからの信号に基づき生成される回転パルスに基づき、内燃機関を退避運転するための退避制御処理を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記退避制御処理は、
内燃機関の運転制御に係る制御対象が駆動されたとき、クランク角が内燃機関の１サイクル分進むのに要する時間を算出するとともに、当該算出された時間を駆動開始時期タイマのタイマ時間として設定するタイマ設定処理と、
前記タイマ設定処理を通じてタイマ時間が設定された後、前記回転パルスの間隔の増減に基づいて前記タイマ時間を補正するタイマ時間補正処理と、
前記駆動開始時期タイマがタイムアップしたときに前記制御対象を駆動する駆動処理と、
を備える請求項４記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関は前記カムシャフトに連結された電動機の駆動制御を通じて同カムシャフトの前記クランクシャフトの相対回転位相を変更するバルブタイミング可変機構を備えるものであり、前記回転電機は前記バルブタイミング可変機構の電動機である
請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エンジン等の内燃機関においては、その出力軸であるクランクシャフトが所定クランク角分、例えば１０°ＣＡ分回転する毎にクランク信号を出力するクランクポジションセンサが設けられている。そして、クランクポジションセンサからのクランク信号に基づき、クランクシャフトが例えば３０°ＣＡ分回転する毎に燃料噴射制御や点火時期制御といった内燃機関を運転制御するための制御処理が実行される。
【０００３】
また、上記燃料噴射制御や点火時期制御を行うに当たっては、燃料噴射や点火を行うべき気筒を判別しなければならず、そのための気筒判別を行う必要もある。こうした気筒判別を実施するため、内燃機関には、カムシャフトが所定角度回転する毎にカム信号を出力するカムポジションセンサが設けられている。そして、このカムポジションセンサからのカム信号と、上記クランクポジションセンサからのクランク信号とによって、気筒判別を行うようにしている。
【０００４】
更に、こうしたカム信号は、内燃機関に機関バルブのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構が設けられている場合、そのバルブタイミングを検出するのにも用いられる。即ち、バルブタイミング可変機構は、カムシャフトのクランクシャフトに対する相対回転位相を変更して機関バルブのバルブタイミングを可変とするものであり、上記カム信号及びクランク信号に基づき現在のカムシャフトの相対回転位相、言い換えれば現在の機関バルブのバルブタイミングが検出される。
【０００５】
なお、カムポジションセンサからのカム信号の出力間隔については、同カム信号が気筒判別やカムシャフトの相対回転位相の検出に用いられるだけであり、クランクポジションセンサからのクランク信号のように１０°ＣＡ毎といった短い出力間隔とする必要はないことから、通常はクランク信号の出力間隔に比べて長い間隔とされている。
【０００６】
ところで、クランクポジションセンサに断線などの異常が生じると、クランクポジションセンサからのクランク信号に基づいて、燃料噴射制御や点火時期制御といった内燃機関を運転制御するための制御処理を３０°ＣＡ毎に実行することはできなくなる。こうした問題は、クランクポジションセンサを複数設け、一つのセンサに異常が生じたとき、別のセンサから出力される正常なクランク信号に基づき上記制御処理を実行することで対処することはできるが、クランクポジションセンサを複数設ける分のコストアップとセンサ取り付け作業の手間を考えると現実的ではない。
【０００７】
このため、クランクポジションセンサの異常時には、クランク信号に代えて、カムポジションセンサからのカム信号に基づき上記制御処理を実行することが考えられる。この場合、クランクポジションセンサの異常時における上記制御処理の実行には、既存部品であるカムポジションセンサを用いるだけであることから、予備のクランクポジションセンサを設ける場合のようにコストアップや取り付け作業の手間を招くことはない。
【０００８】
ただし、カムポジションセンサからのカム信号の出力間隔は、クランクポジションセンサからのクランク信号の出力間隔に比べて長くなる。このため、カム信号が出力されてから次回出力されるまでの間は、例えば特許文献１に示されるように、制御処理の擬似的な実行タイミングを生成し、その実行タイミングに合わせて制御処理を実行するといった対策を講じる必要がある。なお、上記擬似的な実行タイミングについては、所定タイミングでのカム信号の出力後、例えばそのカム信号の出力と前々回のカム信号の出力との時間間隔に基づき、上記制御処理を実行すべき間隔（クランク角３０°分）相当の時間間隔が求められ、その時間間隔が経過する毎に生成される。以上のように、擬似的な実行タイミングを生成し、その実行タイミングに合わせて上記制御処理を実行することで、カム信号が出力されてから次回出力されるまでの間においても上記制御処理を実行することが可能になる。
【特許文献１】特開２０００−１０４６１９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、カム信号の出力から次回の出力までの間、内燃機関の加減速に伴いクランクシャフト（カムシャフト）の回転速度が急変すると、そのとき生成される擬似的な実行タイミングが不相応なものになる。これは、擬似的な実行タイミングが前回のカム信号の出力と前々回のカム信号の出力との時間間隔に基づき求められるクランク角３０°相当の時間間隔毎に生成されており、上記前回のカム信号の出力と前々回のカム信号の出力との時間間隔がカムシャフトの回転速度急変後にはクランク角３０°相当の時間間隔を求めるのに不適切な値になるためである。
【００１０】
また、特許文献１では、こうした問題に対処すべく、内燃機関の加減速の程度に応じて、上記生成された擬似的な実行タイミングを補正することも提案されている。しかし、カムシャフトの回転速度変化は状況に応じて多様であり、こうした多様な回転速度の変化に対して、上述した補正だけで擬似的な実行タイミングを適正に保持できるとは考えにくい。
【００１１】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、クランクポジションセンサの異常時、内燃機関を運転制御するための制御処理を、機関回転速度の急変に関係なく適正なタイミングで実行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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目標を達成するため、請求項１記載の発明では、クランクシャフトが所定クランク角分回転する毎にクランク信号を出力するクランクポジションセンサと、前記クランクシャフト及びカムシャフトのうちの一方に連結された回転電機とを備える内燃機関に適用され、前記クランクポジションセンサからのクランク信号に基づき、所定クランク角毎に同機関を運転制御するための制御処理を実行する内燃機関の制御装置において、  前記回転電機は、そのロータの周りに配設されて同ロータの回転によって生じる誘起電圧に応じた信号を出力する複数の回転センサを備え、それら回転センサからの信号を加味して制御されるものであって、前記クランクポジションセンサの異常時には、前記クランク信号に代えて、前記回転センサからの信号に基づき生成される回転パルスに基づき、所定クランク角毎に内燃機関を運転制御するための制御処理を実行するようにした。
【００１３】
内燃機関においては、通常、クランクシャフトやカムシャフトに各種回転電機が接続されている。こうした回転電機としては、例えばクランクシャフトに連結された発電機があげられる。また、ハイブリッド車両に搭載される内燃機関においては、クランクシャフトに同機関の回転をアシストする電動機が回転電機として連結される。更に、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を変更するバルブタイミング可変機構を備える内燃機関であって、そのバルブタイミング可変機構として電動式のものを採用した場合には、カムシャフトに連結された上記相対回転位相を変更するための電動機が回転電機として連結される。そして、上述した各種回転電機は、クランクシャフト及びカムシャフトと一体的に回転することとなる。上記構成によれば、クランクポジションセンサの異常時には、クランクシャフト及びカムシャフトと一体的に回転する回転電機の回転に伴い生成される回転パルスに基づき、所定クランク角毎に内燃機関の運転制御するための制御処理が実行される。このため、クランクポジションセンサの異常時に備えて予備のセンサを設けずとも、同異常時に上記制御処理を実行することが可能になる。また、上記回転パルスの間隔は、機関回転速度の変化に伴うクランクシャフト及びカムシャフトの回転速度の変化に対応して変化する。このため、機関回転速度が急変したとしても、それに関係なく、上記制御処理を回転パルスに基づき適正なタイミングで実行することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記回転パルスの間隔は、内燃機関を運転制御するための制御処理の通常の実行間隔と同じ間隔とされることを要旨とした。
【００１５】
上記構成によれば、回転パルスの間隔が内燃機関を運転制御するための制御処理の通常の実行間隔と同じであるため、クランクポジションセンサの異常時であっても上記制御処理を通常と同等の態様で行うことが可能になる。
【００１６】
請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の発明において、前記制御処理は、内燃機関の運転制御に係る制御対象の駆動時期を前記回転パルスから把握されるクランク角に基づき予め定められたタイミングにて設定する駆動時期設定処理と、前記駆動時期設定処理を通じて前記制御対象の駆動時期が設定されたとき、その駆動時期に到達するまでの時間を算出するとともに、当該算出された時間を駆動開始時期タイマのタイマ時間として設定するタイマ設定処理と、前記タイマ設定処理を通じてタイマ時間が設定された後、クランクポジションセンサの異常時には、前記回転パルスの間隔の増減に基づいて前記タイマ時間を補正するタイマ時間補正処理と、前記駆動開始時期タイマがタイムアップしたときに前記制御対象を駆動する駆動処理とを備えた。
【００１７】
駆動開始時期タイマのタイマ時間が設定された後、機関回転速度の急変が生じると、それに伴いタイマ時間が不適切になる可能性がある。しかし、上記構成によれば、機関回転速度の変化に対応して回転パルスの間隔が増減し、クランクポジションセンサの異常時には、その間隔の増減に基づいてタイマ時間が補正されるため、その補正によって上記のような機関回転速度の急変に関係なくタイマ時間を適切な値に保持することができる。
【００１８】
請求項４記載の発明では、クランクシャフトが所定クランク角分回転する毎にクランク信号を出力するクランクポジションセンサと、前記クランクシャフト及びカムシャフトのうちの一方に連結された回転電機とを備える内燃機関に適用され、前記クランクポジションセンサからのクランク信号に基づき、所定クランク角毎に同機関を運転制御するための制御処理を実行する内燃機関の制御装置において、前記回転電機は、そのロータの周りに配設されて同ロータの回転によって生じる誘起電圧に応じた信号を出力する複数の回転センサを備え、それら回転センサからの信号を加味して制御されるものであって、前記クランクポジションセンサの異常時には、前記回転センサからの信号に基づき生成される回転パルスに基づき、内燃機関を退避運転するための退避制御処理を実行するようにした。
【００１９】
内燃機関においては、通常、クランクシャフトやカムシャフトに各種回転電機が接続されている。こうした回転電機としては、例えばクランクシャフトに連結された発電機があげられる。また、ハイブリッド車両に搭載される内燃機関においては、クランクシャフトに同機関の回転をアシストする電動機が回転電機として連結される。更に、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を変更するバルブタイミング可変機構を備える内燃機関であって、そのバルブタイミング可変機構として電動式のものを採用した場合には、カムシャフトに連結された上記相対回転位相を変更するための電動機が回転電機として連結される。そして、上述した各種回転電機は、クランクシャフト及びカムシャフトと一体的に回転することとなる。上記構成によれば、クランクポジションセンサの異常時には、クランクシャフト及びカムシャフトと一体的に回転する電動機の回転に伴って生成される回転パルスに基づき、内燃機関の運転制御するための制御処理として、内燃機関を退避運転するための退避制御処理が実行される。このため、クランクポジションセンサの異常時に備えて予備のセンサを設けずとも、同異常時に上記制御処理（退避制御処理）を実行することが可能になる。また、上記回転パルスの間隔は、機関回転速度の変化に伴うクランクシャフト及びカムシャフトの回転速度の変化に対応して変化する。このため、機関回転速度が急変したとしても、それに関係なく、上記退避制御処理を回転パルスに基づき適正なタイミングで実行することができる。
【００２０】
請求項５記載の発明では、請求項４記載の発明において、前記退避制御処理は、内燃機関の運転制御に係る制御対象が駆動されたとき、クランク角が内燃機関の１サイクル分進むのに要する時間を算出するとともに、当該算出された時間を駆動開始時期タイマのタイマ時間として設定するタイマ設定処理と、前記タイマ設定処理を通じてタイマ時間が設定された後、前記回転パルスの間隔の増減に基づいて前記タイマ時間を補正するタイマ時間補正処理と、前記駆動開始時期タイマがタイムアップしたときに前記制御対象を駆動する駆動処理とを備えた。
【００２１】
退避制御処理において、駆動開始時期タイマのタイマ時間が設定された後、機関回転速度の急変が生じると、それに伴い上記タイマ時間が不適切になる可能性がある。しかし、上記構成によれば、機関回転速度の変化に対応して回転パルスの間隔が増減し、その増減に基づいて上記タイマ時間が補正されるため、その補正によって機関回転速度の急変に関係なくタイマ時間を適切な値に保持することができる。従って、駆動開始時期タイマがタイムアップして制御対象を駆動するとき、その駆動タイミングが上記機関回転速度の急変に起因して不適切になるのを抑制することができる。
【００２２】
請求項６記載の発明では、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発明において、前記内燃機関は前記カムシャフトに連結された電動機の駆動制御を通じて同カムシャフトの前記クランクシャフトの相対回転位相を変更するバルブタイミング可変機構を備えるものであり、前記回転電機は前記バルブタイミング可変機構の電動機であることを要旨とした。
【００２３】
上記構成によれば、内燃機関は電動機の駆動制御を通じてクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を変更するバルブタイミング可変機構を備えており、同機構の電動機はカムシャフトと一体回転するようになる。そして、クランクポジションセンサの異常時には、上記電動機の回転に伴って生成される回転パルスに基づき、所定クランク角毎に内燃機関の運転制御するための制御処理が実行される。このため、クランクポジションセンサの異常時に備えて予備のセンサを設けずとも、同異常時に上記制御処理を実行することが可能になる。また、上記回転パルスの間隔は、機関回転速度の変化に伴うカムシャフトの回転速度の変化に対応して変化する。このため、機関回転速度が急変したとしても、それに関係なく、上記制御処理を回転パルスに基づき適正なタイミングで実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
［第１実施形態］
以下、本発明を自動車用の多気筒エンジンに適用した第１実施形態について図１〜図７を参照して説明する。
【００２５】
図１のエンジン１においては、その燃焼室２に燃料噴射弁３から噴射された燃料と吸気通路４から吸入される空気とが供給され、それら燃料と空気とからなる混合気に対し点火プラグ５による点火が行われる。このように混合気に対する点火が行われて同混合気が燃焼すると、その際の燃焼エネルギによりエンジン１が駆動されてクランクシャフト６が回転する。
【００２６】
また、クランクシャフト６の回転は吸気カムシャフト７及び排気カムシャフト８に伝達される。これらカムシャフト７，８は、クランクシャフト６からの回転伝達により、クランクシャフト６が７２０°回転するに当たり３６０°回転する。こうした吸気カムシャフト７及び排気カムシャフト８の回転を通じてエンジン１の吸気バルブ及び排気バルブが開閉駆動される。
【００２７】
吸気カムシャフト７には、クランクシャフト６に対する吸気カムシャフト７の相対回転位相を変更して、吸気バルブのバルブタイミングを進角又は遅角させるバルブタイミング可変機構９が設けられている。このバルブタイミング可変機構９としては、吸気カムシャフト７に出力軸１０ａを連結した電動機１０の駆動制御を通じて、クランクシャフト６に対する吸気カムシャフト７の相対回転位相を変更する電動式のものが用いられている。上記電動機１０は、その出力軸１０ａに連結される電動機ロータ１７に巻線された励磁コイルと、ステータ（図示せず）に配設されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電機子コイルとを備える巻線界磁式の三相交流回転電気機として構成されている。この電動機１０の出力軸１０ａは、吸気カムシャフト７に連結され、同シャフト７と一体回転する。
【００２８】
上記出力軸１０ａの回転速度は電動機１０の駆動制御を通じて増減される。そして、出力軸１０ａの回転速度を吸気カムシャフト７の回転速度よりも速くすると、吸気カムシャフト７の回転が増速されて同シャフト７のクランクシャフト６に対する相対回転位相が進角側に変更される。その結果、吸気バルブのバルブタイミングが進角されるようになる。また、出力軸１０ａの回転速度を吸気カムシャフト７の回転速度よりも遅くすると、吸気カムシャフト７の回転が減速されて同シャフト７のクランクシャフト６に対する相対回転位相が遅角側に変更される。その結果、吸気バルブのバルブタイミングが遅角されるようになる。
【００２９】
次に、クランクシャフト６、吸気カムシャフト７、及び、電動機１０の出力軸１０ａといったエンジン１の各種回転軸の回転状態を検出する検出装置について説明する。
クランクシャフト６にはクランクロータ１３が取り付けられ、同クランクロータ１３の近傍にはクランクポジションセンサ１４が設けられている。そして、クランクポジションセンサ１４は、クランクシャフト６の回転に伴うクランクロータ１３の回転時、図２（ａ）に示されるような信号をクランク信号として出力する。同図から分かるように、クランクシャフト６の回転時、クランクポジションセンサ１４からは、クランク角が１０°進む毎にパルス状のクランク信号が出力される。すなわち、このような信号が出力されるよう、クランクロータ１３の外形形状、及び、クランクポジションセンサ１４の位置が設定されている。そして、クランクポジションセンサ１４から出力されるクランク信号は、エンジン回転速度を求める際などに用いられる。
【００３０】
吸気カムシャフト７にはカムロータ１５が取り付けられ、同カムロータ１５の近傍にはカムポジションセンサ１６が設けられている。そして、カムポジションセンサ１６は、吸気カムシャフト７の回転に伴うカムロータ１５の回転時、図２（ｂ）に実線で示されるような信号をカム信号として出力する。同図から分かるように、吸気カムシャフト７の回転時、カムポジションセンサ１６からはクランク角が約０°、１８０°、３６０°になったとき、パルス状のカム信号が出力される。すなわち、このような信号が出力されるよう、カムロータ１５の外形形状、及び、カムポジションセンサ１６の位置が設定されている。そして、カムポジションセンサ１６から出力されるカム信号は、エンジン１の気筒判別や吸気バルブのバルブタイミング検出などに用いられる。
【００３１】
電動機１０においては、その出力軸１０ａに取り付けられた電動機ロータ１７の周囲に合計三つの回転センサ、すなわち第１〜第３の回転センサ１８〜２０が設けられている。そして、これら第１〜第３の回転センサ１８〜２０は、クランクシャフト６及び吸気カムシャフト７と一体回転する出力軸１０ａの回転に伴う電動機ロータ１７の回転時、その回転によって生じる誘起電圧に応じた矩形の信号、例えば図２（ｃ）〜（ｅ）に示されるような信号を出力する。同図から分かるように、第１〜第３の回転センサ１８〜２０からそれぞれ出力される矩形の信号は、クランク角９０°毎に立ち上がりと立ち下がりを繰り返し、互いにクランク角６０°分ずれた状態となる。そして、第１〜第３の回転センサ１８〜２０からの信号は、吸気バルブのバルブタイミングを変更すべく電動機１０の駆動制御するにあたって、同電動機１０（出力軸１０ａ）の回転速度や回転位置を求める際などに用いられる。
【００３２】
次に、エンジン１の制御装置の電気的構成について図１を参照して説明する。
この制御装置は、エンジン１の燃料噴射制御や点火時期制御、及び、吸気バルブのバルブタイミング制御といったエンジン１の運転制御を行うエンジン制御用コンピュータ１１を備えている。エンジン制御用コンピュータ１１は、エンジン１の制御にかかる演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果が一時的に記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成されている。
【００３３】
エンジン制御用コンピュータ１１には、上述したクランクポジションセンサ１４及びカムポジションセンサ１６が接続されるほか、更に以下のセンサを含む各種センサが接続されている。
【００３４】
・自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダルの踏み込み量（アクセル踏込量）を検出するアクセルポジションセンサ２１。
・エンジン１の吸気通路４に設けられたスロットルバルブの開度（スロットル開度）を検出するスロットルポジションセンサ２２。
【００３５】
・上記吸気通路４を通じて燃焼室２に吸入される空気の量を検出するエアフローメータ２３。
また、エンジン制御用コンピュータ１１には電動機１０を駆動するための電動機駆動ドライバ１２が接続されており、この電動機駆動ドライバ１２には上述した第１〜第３の回転センサ１８〜２０が接続されている。エンジン制御用コンピュータ１１は、電動機駆動ドライバ１２に対し指令信号を出力することで電動機１０を駆動制御する。一方、電動機駆動ドライバ１２は、第１〜第３の回転センサ１８〜２０からの図２（ｃ）〜（ｅ）に示されるような信号を入力すると、それら各信号をエンジン制御用コンピュータ１１に出力する。更に、電動機駆動ドライバ１２は、上記各信号を合成して図２（ｆ）に示されるパルス状の信号（以下、回転パルスという）を生成し、その生成した回転パルスもエンジン制御用コンピュータ１１に出力する。この回転パルスの波形については、クランク角が３０°進む毎に立ち上がりと立ち下がりとが繰り返される矩形状となる。
【００３６】
エンジン制御用コンピュータ１１は、上記各種センサから入力した検出信号に基づきエンジン運転状態を把握する。そして、その把握したエンジン運転状態に応じて燃料噴射弁３、点火プラグ５、及び、電動機１０を駆動することで、燃料噴射弁３からの燃料噴射の制御、及び、点火プラグ５の点火時期の制御、吸気バルブのバルブタイミング制御が行われる。なお、吸気バルブのバルブタイミング制御を行うべく電動機１０を駆動制御する際には、上記回転センサ１８〜２０からの各信号、及び、電動機駆動ドライバ１２から回転パルスに基づき現在の電動機１０の駆動状態、すなわち出力軸１０ａの回転速度や回転位置などが把握され、その現在の駆動状態を加味しつつ電動機１０の駆動が行われる。このように電動機１０を駆動する際に現在の電動機１０の駆動状態を加味するのは、その電動機１０の駆動を的確に行うためである。
【００３７】
エンジン１の各種運転制御のうち、燃料噴射制御や点火時期制御といったエンジン１の運転制御の制御処理については、クランクポジションセンサ１４からのクランク信号に基づき、クランクシャフト６が所定のクランク角度分（本実施形態では３０°ＣＡ）進む毎に実行される。そして、その制御処理を通じてエンジン１の各気筒に対し燃料噴射や点火が行われるようになる。また、燃料噴射制御や点火時期制御を各気筒毎に実施するためには、燃料噴射や点火をすべき気筒を判別しなければならず、そのための気筒判別がクランクポジションセンサ１４からのクランク信号、及び、カムポジションセンサ１６からのカム信号に基づいて行われる。なお、これらクランク信号及びカム信号は、現在の吸気バルブのバルブタイミング、言い換えれば現在のクランクシャフト６に対する吸気カムシャフト７の相対回転位相を把握するのにも用いられる。
【００３８】
ところで、クランクポジションセンサ１４に断線などの異常が生じると、クランク信号に基づきクランク角が３０°進んだか否かの判断ができなくなり、３０°ＣＡ進む毎の上記制御処理の実行が困難になる。以下、こうした不都合への対処も含め、上記制御処理を実行する手順について、エンジン制御ルーチンを示す図３のフローチャートを参照して説明する。このエンジン制御ルーチンは、エンジン制御用コンピュータ１１を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【００３９】
エンジン制御ルーチンにおいては、まずクランクポジションセンサ１４からのクランク信号の出力状態に基づき、クランクポジションセンサ１４の異常が発生しているか否かが判断される（Ｓ１０１）。こうした判断は、例えばクランク信号がパルス状でないか否か、及び、パルス間隔のばらつきが過度に大きいか否か等に基づいて行われることとなる。そして、クランク信号がパルス状であり、且つ、パルス間隔のばらつきが過度に大きくはない場合には、クランクポジションセンサ１４に異常が生じていない旨判断され（Ｓ１０１：ＮＯ）、クランクポジションセンサ１４からのクランク信号を用いて３０°ＣＡ進む毎に上記制御処理が実行される（Ｓ１０２）。
【００４０】
一方、クランク信号がパルス状でない場合や、パルス間隔のばらつきが過度に大きい場合には、クランクポジションセンサ１４に異常が生じている旨判断される（Ｓ１０１：ＹＥＳ）。クランクポジションセンサ１４に異常が生じていると、クランク信号に基づいて上記制御処理を実行することが困難になる。
【００４１】
このため、クランクポジションセンサ１４の異常時には、図２（ｂ）に実線で示されるカムポジションセンサ１６からのカム信号に基づき、上記制御処理を実行することが提案されている。ただし、上記カム信号はクランク角３０°分よりも長い間隔でしか出力されない。このため、カム信号が出力されてから次回出力されるまでの間は、カム信号の出力間隔に基づきクランク角３０°相当の時間間隔を求め、当該時間間隔毎に図２（ｂ）に二点鎖線で示されるように疑似信号を生成し、この疑似信号に基づき上記制御処理を実行することが必要になる。このことは［背景技術］の欄にも記載したとおりである。
【００４２】
しかし、上記のように疑似信号を生成したとしても、カム信号の出力から次回出力までの間にエンジン回転速度（吸気カムシャフト７の回転速度）が急変すると、そのときに生成される疑似信号の生成タイミングがクランク角３０°毎というタイミングからずれることになる。これは、疑似信号が前回以前のカム信号の出力間隔に基づき求められるクランク角３０°相当の時間間隔毎に生成されており、上記前回以前のカム信号の出力間隔が吸気カムシャフト７の回転速度急変後にはクランク角３０°相当の時間間隔を求めるのに不適切な値になるためである。また、エンジン１の加減速に応じて上記疑似信号の生成タイミングを補正することも考えられるが、多種多様なエンジン回転速度の変化に対し、上述した補正だけで疑似信号の生成タイミングを適正に保持できるとは考えにくい。
【００４３】
そこで本実施形態では、クランクポジションセンサ１４に異常が生じている旨判断された場合（図３のＳ１０１：ＹＥＳ）、吸気カムシャフト７と一体回転する電動機１０の出力軸１０ａの回転に伴って電動機駆動ドライバ１２から出力される回転パルスを用いて３０°ＣＡ進む毎に上記制御処理が実行される（Ｓ１０３）。
【００４４】
上記回転パルスの立ち上がりと立ち下がりとが繰り返される間隔は、エンジン回転速度の変化に伴う吸気カムシャフト７の回転速度変化に対応して変化するため、エンジン回転速度の急変に関係なく上記制御処理を実行すべき間隔、すなわちクランク角３０°毎という間隔に保持される。従って、上記制御処理を回転パルスの立ち上がりのタイミング、及び、立ち下がりのタイミングにて実行することで、当該制御処理を適正なタイミング（クランク角３０°分毎）にて実行することができる。
【００４５】
次に、エンジン１の運転制御の一つである燃料噴射制御の実行手順の具体例について、図４及び図５を参照して詳しく説明する。
図５は、燃料噴射弁３からの燃料噴射の開始時期を制御するのに用いられる噴射開始タイマのタイマ時間を設定するための噴射開始タイマ設定ルーチンを示すフローチャートである。この噴射開始タイマ設定ルーチンは、エンジン制御用コンピュータ１１を通じて、燃料噴射制御の制御処理として例えばクランク角３０°毎の角度割り込みにて実行される。なお、噴射開始タイマ設定ルーチンにおけるクランク角３０°毎の実行タイミングは、クランクポジションセンサ１４の正常時には同センサ１４からのクランク信号に基づき判断され、クランクポジションセンサ１４の異常時には電動機駆動ドライバ１２からの回転パルスに基づき判断される。
【００４６】
噴射開始タイマ設定ルーチンにおいては、まず燃料噴射時期の指令値である指示噴射時期Ａを予め定められたタイミングにて設定する噴射時期設定処理（Ｓ２０１、Ｓ２０２）が行われる。より詳しくは、クランク角が指示噴射時期Ａを設定すべき状態、例えば排気上死点前９０°となったか否かが判断され（Ｓ２０１）、ここで肯定判定がなされたとき別のルーチンによって算出された算出噴射時期Ｒ１が指示噴射時期Ａとして設定される（Ｓ２０２）。
【００４７】
なお、ステップＳ２０１でのクランク角は、クランクポジションセンサ１４の正常時にはクランク信号とカム信号とに基づき把握され、クランクポジションセンサ１４の異常時には回転パルスとカム信号とに基づき把握される。また、ステップＳ２０２で用いられる算出噴射時期Ｒ１を算出するための上記別のルーチンは、エンジン制御用コンピュータ１１を通じて、例えばクランク角３０°毎の角度割り込みにて実行される。この別のルーチンでは、上記各種センサからの検出信号に基づくエンジン運転状態の把握が行われ、その把握されたエンジン運転状態に基づき算出噴射時期Ｒ１が当該エンジン運転状態に適した燃料噴射時期として算出される。
【００４８】
上記指示噴射時期Ａの設定が行われると、その指示噴射時期Ａに到達するまでの時間を算出し、当該算出された時間を上記噴射開始タイマのタイマ時間として設定するタイマ設定処理（Ｓ２０３、Ｓ２０４）が行われる。より詳しくは、現在のクランク角と上記指示噴射時期Ａに相当するクランク角との差であるクランク角度分が算出され、そのクランク角度分のクランクシャフト６の回転に要する時間ｔ１がエンジン回転速度に基づき算出される（Ｓ２０３）。ここで用いられるエンジン回転速度は、クランクポジションセンサ１４の正常時には同センサ１４からのクランク信号に基づき求められ、クランクポジションセンサ１４の異常時には上記クランク信号に代えて電動機駆動ドライバ１２からの回転パルスに基づき求められる。その後、時間ｔ１が噴射開始タイマＣ１のタイマ時間Ｘ１として設定される（Ｓ２０４）。この噴射開始タイマＣ１のタイマ時間Ｘ１は、エンジン制御用コンピュータ１１により、時間経過に合わせて「０」に近づけられるものである。そして、タイマ時間Ｘ１が「０」になると、エンジン制御用コンピュータ１１による燃料噴射弁３の駆動制御を通じて燃料噴射が開始される。
【００４９】
上記噴射開始タイマＣ１のタイマ時間Ｘ１の設定が行われると、そのタイマ時間Ｘ１をクランク角が所定角度だけ進むのに要する時間（エンジン回転速度）に基づき補正し、エンジン回転速度の変化時にタイマ時間Ｘ１を適正値に保持するタイマ時間補正処理（Ｓ２０５、Ｓ２０６）が行われる。より詳しくは、指示噴射時期Ａの設定後であって、且つ、燃料噴射前であるか否かが判断され（Ｓ２０５）、ここで肯定判定であるときクランク角が例えば３０°進むのに要する時間の長さに応じてタイマ時間Ｘ１が補正される（Ｓ２０６）。この補正を通じて、上記時間が短くなるにつれてタイマ時間Ｘ１が減少側に補正されるとともに、上記時間が長くなるにつれてタイマ時間Ｘ１が増加側に補正されるようになる。
【００５０】
ステップＳ２０６で用いられるクランク角が３０°進むのに要する時間については、クランクポジションセンサ１４の正常時には同センサ１４からのクランク信号に基づき求められ、クランクポジションセンサ１４の異常時には上記クランク信号に代えて電動機駆動ドライバ１２からの回転パルスに基づき求められる。ここで、クランクポジションセンサ１４の異常時、仮に上述した疑似信号に基づき上記時間を求めるようにした場合、エンジン回転速度の急変が生じることに伴い、上記時間がクランク角３０°相当の値としては不適切な値になり、当該時間に基づき補正されるタイマ時間Ｘ１も不適切になる可能性がある。これは、疑似信号が上述したように前回以前のカム信号の出力間隔に基づき求められるクランク角３０°相当の時間間隔毎に生成されており、上記前回以前のカム信号の出力間隔がエンジン回転速度の急変後にはそのときのエンジン回転速度に対応する値とはならなくなるためである。
【００５１】
しかし、クランクポジションセンサ１４の異常時、クランク角が３０°進むのに要する時間を求めるのに用いられる電動機駆動ドライバ１２からの回転パルスについては、その立ち上がりと立ち下がりとの間隔がエンジン回転速度の変化に対応して増減する。このため、上記のようなエンジン回転速度の急変後においても、上記回転パルスの間隔はエンジン回転速度に対応したものとなり、その回転パルスに基づき求められるクランク角が３０°進むのに要する時間も急変後のエンジン回転速度に対応したものとなる。従って、上記時間の増減、言い換えれば上記回転パルスの間隔の増減に基づきタイマ時間Ｘ１を補正することで、同タイマ時間Ｘ１をエンジン回転速度の変化に関係なく適切な値に保持することができるようになる。
【００５２】
図４は、燃料噴射弁３からの燃料噴射を実行するための噴射実行ルーチンを示すフローチャートである。この噴射実行ルーチンは、エンジン制御用コンピュータ１１を通じて、燃料噴射制御の制御処理として例えば所定時間（本実施形態では１６ｍｓ）毎の時間割り込みにて実行される。
【００５３】
噴射実行ルーチンにおいては、噴射開始タイマＣ１がタイムアップしたときに燃料噴射弁３を開弁開始する駆動処理（Ｓ３０１、Ｓ３０２）が行われる。より詳しくは、噴射開始タイマＣ１がタイムアップしたか否か、すなわちタイマ時間Ｘ１が「０」になったか否かが判断され（Ｓ３０１）、ここで肯定判定であれば燃料噴射弁３の駆動制御を通じて燃料噴射が実行される（Ｓ３０２）。また、この燃料噴射の実行後（開始後）、別のルーチンによって算出された燃料噴射時間が経過すると、燃料噴射弁３の駆動制御を通じて燃料噴射が停止される。なお、燃料噴射時間を算出するための上記別のルーチンは、エンジン制御用コンピュータ１１を通じて、例えばクランク角３０°毎の角度割り込みにて実行される。この別のルーチンでは、上記各種センサからの検出信号に基づくエンジン運転状態の把握が行われ、その把握されたエンジン運転状態に基づき当該エンジン運転状態に適した燃料噴射時間が算出される。
【００５４】
次に、エンジン１の運転制御の一つである点火時期制御の実行手順の具体例について、図６及び図７を参照して詳しく説明する。
図６は、点火プラグ５による点火の開始時期を制御するのに用いられる点火開始タイマのタイマ時間を設定するための点火開始タイマ設定ルーチンを示すフローチャートである。この点火開始タイマ設定ルーチンは、エンジン制御用コンピュータ１１を通じて、点火時期制御の制御処理として例えばクランク角３０°毎の角度割り込みにて実行される。なお、点火開始タイマ設定ルーチンにおけるクランク角３０°毎の実行タイミングは、クランクポジションセンサ１４の正常時には同センサ１４からのクランク信号に基づき判断され、クランクポジションセンサ１４の異常時には電動機駆動ドライバ１２からの回転パルスに基づき判断される。
【００５５】
点火開始タイマ設定ルーチンにおいては、まず点火時期の指令値である指示点火時期Ｂを予め定められたタイミングにて設定する点火時期設定処理（Ｓ４０１、Ｓ４０２）が行われる。より詳しくは、クランク角が指示点火時期Ｂを設定すべき状態、例えば吸気下死点前９０°となったか否かが判断され（Ｓ４０１）、ここで肯定判定がなされたとき別のルーチンによって算出された算出点火時期Ｒ２が指示点火時期Ｂとして設定される（Ｓ４０２）。
【００５６】
なお、ステップＳ４０１でのクランク角は、クランクポジションセンサ１４の正常時にはクランク信号とカム信号とに基づき把握され、クランクポジションセンサ１４の異常時には回転パルスとカム信号とに基づき把握される。また、ステップＳ４０２で用いられる算出点火時期Ｒ２を算出するための上記別のルーチンは、エンジン制御用コンピュータ１１を通じて、例えばクランク角３０°毎の角度割り込みにて実行される。この別のルーチンでは、上記各種センサからの検出信号に基づくエンジン運転状態の把握が行われ、その把握されたエンジン運転状態に基づき算出点火時期Ｒ２が当該エンジン運転状態に適した点火時期として算出される。
【００５７】
上記指示点火時期Ｂの設定が行われると、その指示点火時期Ｂに到達するまでの時間を算出し、当該算出された時間を上記点火開始タイマのタイマ時間として設定するタイマ設定処理（Ｓ４０３、Ｓ４０４）が行われる。より詳しくは、現在のクランク角と上記指示点火時期Ｂに相当するクランク角との差であるクランク角度分が算出され、そのクランク角度分のクランクシャフト６の回転に要する時間ｔ２がエンジン回転速度に基づき算出される（Ｓ４０３）。ここで用いられるエンジン回転速度は、クランクポジションセンサ１４の正常時には同センサ１４からのクランク信号に基づき求められ、クランクポジションセンサ１４の異常時には上記クランク信号に代えて電動機駆動ドライバ１２からの回転パルスに基づき求められる。その後、時間ｔ２が点火開始タイマＣ２のタイマ時間Ｘ２として設定される（Ｓ４０４）。この点火開始タイマＣ２のタイマ時間Ｘ２は、エンジン制御用コンピュータ１１により、時間経過に合わせて「０」に近づけられるものである。そして、タイマ時間Ｘ２が「０」になると、エンジン制御用コンピュータ１１による点火プラグ５への通電制御を通じて点火プラグ５による点火が開始される。
【００５８】
上記点火開始タイマＣ２のタイマ時間Ｘ２の設定が行われると、そのタイマ時間Ｘ２をクランク角が所定角度だけ進むのに要する時間（エンジン回転速度）に基づき補正し、エンジン回転速度の変化に応じてタイマ時間Ｘ２を適正値に保持するタイマ時間補正処理（Ｓ４０５、Ｓ４０６）が行われる。より詳しくは、指示点火時期Ｂの設定後であって、且つ、点火前であるか否かが判断され（Ｓ４０５）、ここで肯定判定であるときクランク角が例えば３０°進むのに要する時間の長さに応じてタイマ時間Ｘ２が補正される（Ｓ４０６）。この補正を通じて、上記時間が短くなるにつれてタイマ時間Ｘ２が減少側に補正されるとともに、上記時間が長くなるにつれてタイマ時間Ｘ２が増加側に補正されるようになる。
【００５９】
ステップＳ４０６で用いられるクランク角が３０°進むのに要する時間については、クランクポジションセンサ１４の正常時には同センサ１４からのクランク信号に基づき求められ、クランクポジションセンサ１４の異常時には上記クランク信号に代えて電動機駆動ドライバ１２からの回転パルスに基づき求められる。この回転パルスの立ち上がりと立ち下がりとの間隔は、エンジン回転速度の変化に対応して増減することは上述した通りである。このため、エンジン回転速度の急変後においても、上記回転パルスの間隔はエンジン回転速度に対応したものとなり、その回転パルスに基づき求められるクランク角が３０°進むのに要する時間もエンジン回転速度に対応したものとなる。従って、クランクポジションセンサ１４の異常時、上記時間の増減、言い換えれば上記回転パルスの間隔の増減に基づきタイマ時間Ｘ２を補正することで、同タイマ時間Ｘ２をエンジン回転速度の変化に関係なく適切な値に保持することができるようになる。
【００６０】
図７は、点火プラグ５による点火を実行するための点火実行ルーチンを示すフローチャートである。この点火実行ルーチンは、エンジン制御用コンピュータ１１を通じて、点火時期制御の制御処理として例えば所定時間（本実施形態では１６ｍｓ）毎の時間割り込みにて実行される。
【００６１】
点火実行ルーチンにおいては、点火開始タイマＣ２がタイムアップしたときに点火プラグ５に対する通電を開始する駆動処理（Ｓ５０１、Ｓ５０２）が行われる。より詳しくは、点火開始タイマＣ２がタイムアップしたか否か、すなわちタイマ時間Ｘ２が「０」になったか否かが判断され（Ｓ５０１）、ここで肯定判定であれば点火プラグ５への通電制御を通じて点火プラグ５による点火が実行される（Ｓ５０２）。また、この点火プラグ５への通電の実行後（開始後）、予め定められた通電時間が経過すると、点火プラグ５への通電が停止される。
【００６２】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）クランクポジションセンサ１４の異常時には、吸気カムシャフト７と一体回転する電動機１０の出力軸１０ａの回転に伴って電動機駆動ドライバ１２から出力される回転パルスを用いて３０°ＣＡ進む毎に、エンジン１の運転制御である燃料噴射制御や点火時期制御のための制御処理が実行される。上記回転パルスの立ち上がりと立ち下がりとが繰り返される間隔は、エンジン回転速度の変化に伴う吸気カムシャフト７の回転速度変化に対応して変化するため、エンジン回転速度の急変に関係なく上記制御処理を実行すべき間隔、すなわちクランク角３０°毎というに間隔に保持される。従って、上記制御処理を回転パルスに基づき同パルスの立ち上がりのタイミング、及び、立ち下がりのタイミングにて実行することで、当該制御処理をエンジン回転速度の急変に関係なく適正なタイミング（クランク角３０°毎）で実行することができる。
【００６３】
（２）電動機駆動ドライバ１２から出力される上記回転パルスの立ち上がりと立ち下がりとの間隔は、上記制御処理の通常の実行間隔（クランク角３０°分）と同じ間隔とされている。このため、クランクポジションセンサ１４の異常時、上記回転パルスに基づき燃料噴射制御や点火時期制御のための制御処理を実行することで、同センサ１４の異常時であっても上記制御処理を通常（正常時）と同等の態様で行うことができる。
【００６４】
（３）上記回転パルスは、バルブタイミング可変機構９を駆動するための電動機１０に設けられた第１〜第３の回転センサ１８〜２０からの信号に基づき生成される。そして、これら回転センサ１８〜２０は、吸気バルブのバルブタイミング制御を行うべく電動機１０を駆動制御するために設けられたものである。このように既存のセンサである第１〜第３の回転センサ１８〜２０を用いて上記回転パルスを生成しているため、そのパルスを生成するのに新たなセンサを設ける必要はなく、そのセンサの分のコストアップと取り付け作業の手間が生じることはない。
【００６５】
（４）燃料噴射制御のための制御処理におけるタイマ設定処理、及び、点火時期制御のためのタイマ設定処理ではそれぞれ、噴射開始タイマＣ１のタイマ時間Ｘ１及び点火開始タイマＣ２のタイマ時間Ｘ２が設定される。このようにタイマ時間Ｘ１，Ｘ２が設定された後、エンジン回転速度が急変すると、それによってタイマ時間Ｘ１，Ｘ２が不適切な値となる可能性がある。このため、エンジン回転速度の変化時にタイマ時間Ｘ１を適正値に保持すべく、クランク角が３０°進むのに要する時間に基づき上記タイマ時間Ｘ１，Ｘ２を補正するタイマ時間補正処理が行われる。ここで、クランクポジションセンサ１４の異常時において、クランク角が３０°進むのに要する時間を、仮に上述した疑似信号に基づき求めるようにした場合、上記エンジン回転速度の急変が生じることに伴い、上記時間がクランク角３０°相当の値としては不適切な値になる。しかし、クランクポジションセンサ１４の異常時の上記時間は、電動機駆動ドライバ１２からの回転パルスに基づき求められる。この回転パルスの間隔は、上記のようなエンジン回転速度の急変後においてもエンジン回転速度に対応したものになる。従って、その回転パルスに基づき求められる上記時間の増減に基づきタイマ時間Ｘ１，Ｘ２を補正することで、当該タイマ時間Ｘ１，Ｘ２をエンジン回転速度の変化に関係なく適切な値に保持することができる。
【００６６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図８〜図１０に従って説明する。
この実施形態は、クランクポジションセンサ１４の異常時、電動機駆動ドライバ１２からの回転パルスに基づき、エンジン１の運転制御のための制御処理として、エンジン１を退避運転するための退避制御処理を実行するようにしたものである。
【００６７】
図８は、この実施形態のエンジン制御ルーチンを示すフローチャートである。このエンジン制御ルーチンは、エンジン制御用コンピュータ１１を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【００６８】
このエンジン制御ルーチンにおいて、クランクポジションセンサ１４に異常が発生していない旨判断されると（Ｓ６０１：ＮＯ）、クランクポジションセンサ１４からのクランク信号を用いて３０°ＣＡ進む毎に通常のエンジン１の運転制御のための制御処理が実行される（Ｓ６０２）。こうした通常の制御処理として、具体的には、図４及び図５のフローチャートに基づく燃料噴射制御のための制御処理、並びに、図６及び図７のフローチャートに基づく点火時期制御のための制御処理などが実行される。
【００６９】
一方、クランクポジションセンサ１４に異常が発生している旨判断されると（Ｓ６０１：ＹＥＳ）、電動機駆動ドライバ１２からの回転パルスに基づきエンジン１の退避運転を行うための上記退避制御処理が実行される。こうした退避制御処理としては、退避運転用の燃料噴射制御のための制御処理、並びに、退避運転用の点火時期制御のための制御処理などがあげられる。これら退避制御処理についても、上記回転パルスの立ち上がりのタイミング、及び、立ち下がりのタイミングで実行することで、エンジン回転速度の急変に関係なく適正なタイミング（クランク角３０°毎）での実行が可能になる。
【００７０】
ここで、退避運転用の燃料噴射制御の実行手順の具体例について、図９を参照して詳しく説明する。この退避運転用の燃料噴射制御は、エンジン１の１サイクル中の予め定められたタイミング、例えば排気上死点で退避運転に必要な燃料噴射がなされるよう、初回の排気上死点での燃料噴射後、クランク角が７２０°進む毎に燃料噴射を実行するものである。
【００７１】
図９は、噴射開始タイマＣ１のタイマ時間Ｘ１を、退避運転時における燃料噴射の開始時期制御用のタイマ時間として設定するための噴射開始タイマ設定ルーチンを示すフローチャートである。この噴射開始タイマ設定ルーチンは、クランクポジションセンサ１４の異常時、エンジン制御用コンピュータ１１を通じて、図５の噴射開始タイマ設定ルーチンの代わりに、上述した退避制御処理としてクランク角３０°毎の角度割り込みにて実行される。なお、図９の噴射開始タイマ設定ルーチンにおけるクランク角３０°毎の実行タイミングは、電動機駆動ドライバ１２からの回転パルスに基づき判断される。
【００７２】
噴射開始タイマ設定ルーチンにおいては、まず退避運転用の燃料噴射制御が開始された後の初回の燃料噴射を実行するための初回噴射処理（Ｓ７０１〜Ｓ７０３）が行われる。より詳しくは、退避運転用の燃料噴射制御が開始されてから燃料噴射が行われておらず（Ｓ７０１：ＹＥＳ）、その状態でクランク角が初回の燃料噴射を実行すべき状態、例えば排気上死点になったとき（Ｓ７０２：ＹＥＳ）、燃料噴射弁３から退避運転に必要な量の燃料噴射が行われる（Ｓ７０３）。このように退避運転用の燃料噴射制御が開始された後の初回の燃料噴射が実行されると、次回のステップＳ７０１では否定判定がなされてステップＳ７０４に進むようになる。
【００７３】
このステップＳ７０４では燃料噴射の実行時であるか否かが判断される。ここで肯定判定であれば、クランク角がエンジン１の１サイクル分（７２０°ＣＡ）進むのに要する時間を算出し、当該算出された時間を上記噴射開始タイマＣ１のタイマ時間Ｘ１として設定するタイマ設定処理（Ｓ７０５、Ｓ７０６）が行われる。より詳しくは、クランク角度が７２０°ＣＡ進むのに要する時間ｔ３がエンジン回転速度に基づき算出され（Ｓ７０５）、その算出された時間ｔ３が噴射開始タイマＣ１のタイマ時間Ｘ１として設定される（Ｓ７０６）。
【００７４】
なお、ステップＳ７０５で用いられるエンジン回転速度は、電動機駆動ドライバ１２からの回転パルスに基づき求められる。また、ステップＳ７０６で設定される噴射開始タイマＣ１のタイマ時間Ｘ１は、エンジン制御用コンピュータ１１により、時間経過に合わせて「０」に近づけられるものである。そして、図４の噴射実行ルーチンによりタイマ時間Ｘ１が「０」になったときに燃料噴射弁３からの燃料噴射が開始され、その後に退避運転に必要な量の燃料が噴射されるまで上記燃料噴射が継続される。
【００７５】
一方、上記ステップＳ７０４で燃料噴射の実行時でない旨判断された場合には、ステップＳ７０６で設定されたタイマ時間Ｘ１を、クランク角が所定角度だけ進むのに要する時間（エンジン回転速度）に基づき補正し、エンジン回転速度の変化時にタイマ時間Ｘ１を適正値に保持するタイマ時間補正処理（Ｓ７０７）が行われる。より詳しくは、燃料噴射時に次回の燃料噴射のためのタイマ時間Ｘ１の設定が行われ（Ｓ７０６）、その設定後であって且つ燃料噴射の終了後には（Ｓ７０４：ＮＯ）、クランク角が３０°進むのに要する時間の長さに応じてタイマ時間Ｘ１が補正される（Ｓ７０７）。この補正を通じて、上記時間が短くなるにつれてタイマ時間Ｘ１が減少側に補正されるとともに、上記時間が長くなるにつれてタイマ時間Ｘ１が増加側に補正されるようになる。
【００７６】
ステップＳ７０７で用いられるクランク角が３０°進むのに要する時間は、クランクポジションセンサ１４の異常時であることから、電動機駆動ドライバ１２からの回転パルスに基づき求められる。ここで、仮に上記時間を上述した疑似信号に基づき求めるようにした場合、エンジン回転速度の急変が生じることに伴い、上記時間がクランク角３０°相当の値としては不適切な値になり、当該時間に基づき補正されるタイマ時間Ｘ１も不適切になる可能性がある。しかし、電動機駆動ドライバ１２からの回転パルスについては、その立ち上がりと立ち下がりとの間隔がエンジン回転速度の変化に対応したものとなる。その結果、回転パルスに基づき求められるクランク角が３０°進むのに要する時間もエンジン回転速度に対応したものとなる。従って、この時間の増減、言い換えれば上記回転パルスの間隔の増減に基づきタイマ時間Ｘ１を補正することで、当該タイマ時間Ｘ１をエンジン回転速度の変化に関係なく適切な値に保持することができる。
【００７７】
次に、退避運転用の点火時期制御の実行手順の具体例について、図１０を参照して説明する。この退避運転用の点火時期制御は、エンジン１の１サイクル中の予め定められたタイミング、例えば圧縮上死点で退避運転に必要な点火がなされるよう、初回の圧縮上死点での点火後、クランク角が７２０°進む毎に点火を実行するものである。
【００７８】
図１０は、点火開始タイマＣ２のタイマ時間Ｘ２を、退避運転時における点火プラグ５への通電の開始時期制御用のタイマ時間として設定するための点火開始タイマ設定ルーチンを示すフローチャートである。この点火開始タイマ設定ルーチンは、クランクポジションセンサ１４の異常時、エンジン制御用コンピュータ１１を通じて、図６の点火開始タイマ設定ルーチンの代わりに、上述した退避制御処理としてクランク角３０°毎の角度割り込みにて実行される。なお、図１０の点火開始タイマ設定ルーチンにおけるクランク角３０°毎の実行タイミングは、電動機駆動ドライバ１２からの回転パルスに基づき判断される。
【００７９】
点火開始タイマ設定ルーチンにおいては、まず退避運転用の点火時期制御が開始された後の初回の点火を実行するための初回点火処理（Ｓ８０１〜Ｓ８０３）が行われる。より詳しくは、退避運転用の点火時期制御が開始されてから点火が行われておらず（Ｓ８０１：ＹＥＳ）、その状態でクランク角が初回の点火を実行すべき状態、例えば圧縮上死点になったとき（Ｓ８０２：ＹＥＳ）、点火プラグ５への予め定められた時間の通電が行われる（Ｓ８０３）。このように退避運転用の点火時期制御が開始された後の初回の点火が実行されると、次回のステップＳ８０１では否定判定がなされてステップＳ８０４に進むようになる。
【００８０】
このステップＳ８０４では点火時であるか否かが判断される。ここで肯定判定であれば、クランク角がエンジン１の１サイクル分（７２０°ＣＡ）進むのに要する時間を算出し、当該算出された時間を上記点火開始タイマＣ２のタイマ時間Ｘ２として設定するタイマ設定処理（Ｓ８０５、Ｓ８０６）が行われる。より詳しくは、クランク角度が７２０°ＣＡ進むのに要する時間ｔ４がエンジン回転速度に基づき算出され（Ｓ８０５）、その算出された時間ｔ４が点火開始タイマＣ２のタイマ時間Ｘ２として設定される（Ｓ８０６）。
【００８１】
なお、ステップＳ８０５で用いられるエンジン回転速度は、電動機駆動ドライバ１２からの回転パルスに基づき求められる。また、ステップＳ８０６で設定される点火開始タイマＣ２のタイマ時間Ｘ２は、エンジン制御用コンピュータ１１により、時間経過に合わせて「０」に近づけられるものである。そして、図７の点火実行ルーチンによりタイマ時間Ｘ２が「０」になったときに点火プラグ５への通電が開始され、その後に予め定められた時間が経過するまで上記通電が継続される。
【００８２】
一方、上記ステップＳ８０４で点火時でない旨判断された場合には、ステップＳ８０６で設定されたタイマ時間Ｘ２を、クランク角が所定角度だけ進むのに要する時間（エンジン回転速度）に基づき補正し、エンジン回転速度の変化時にタイマ時間Ｘ２を適正値に保持するタイマ時間補正処理（Ｓ８０７）が行われる。より詳しくは、点火時に次回の点火のためのタイマ時間Ｘ２の設定が行われ（Ｓ８０６）、その設定後であって且つ点火の終了後には（Ｓ８０４：ＮＯ）、クランク角が３０°進むのに要する時間の長さに応じてタイマ時間Ｘ２が補正される（Ｓ８０７）。この補正を通じて、上記時間が短くなるにつれてタイマ時間Ｘ２が減少側に補正されるとともに、上記時間が長くなるにつれてタイマ時間Ｘ２が増加側に補正されるようになる。
【００８３】
ステップＳ８０７で用いられるクランク角が３０°進むのに要する時間は、クランクポジションセンサ１４の異常時であることから、電動機駆動ドライバ１２からの回転パルスに基づき求められる。ここで、仮に上記時間を上述した疑似信号に基づき求めるようにした場合、エンジン回転速度の急変が生じることに伴い、上記時間がクランク角３０°相当の値としては不適切な値になり、当該時間に基づき補正されるタイマ時間Ｘ２も不適切になる可能性がある。しかし、電動機駆動ドライバ１２からの回転パルスについては、その立ち上がりと立ち下がりとの間隔がエンジン回転速度の変化に対応したものとなる。その結果、回転パルスに基づき求められるクランク角が３０°進むのに要する時間もエンジン回転速度に対応したものとなる。従って、この時間の増減、言い換えれば上記回転パルスの間隔の増減に基づきタイマ時間Ｘ２を補正することで、当該タイマ時間Ｘ２をエンジン回転速度の変化に関係なく適切な値に保持することができる。
【００８４】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（５）クランクポジションセンサ１４の異常時には、吸気カムシャフト７と一体回転する電動機１０の出力軸１０ａの回転に伴って電動機駆動ドライバ１２から出力される回転パルスを用いて３０°ＣＡ進む毎に、エンジン１の運転制御のための制御処理として、エンジン１を退避運転するための退避制御処理が実行される。上記回転パルスの立ち上がりと立ち下がりとが繰り返される間隔は、エンジン回転速度の変化に伴う吸気カムシャフト７の回転速度変化に対応して変化するため、エンジン回転速度の急変に関係なく上記退避制御処理を実行すべき間隔、すなわちクランク角３０°毎というに間隔に保持される。従って、上記退避制御処理を回転パルスに基づき同パルスの立ち上がりのタイミング、及び、立ち下がりのタイミングにて実行することで、当該退避制御処理をエンジン回転速度の急変に関係なく適正なタイミング（クランク角３０°毎）で実行することができる。
【００８５】
（６）退避運転時の燃料噴射制御のための制御処理（退避制御処理）におけるタイマ設定処理、及び、退避運転時の点火時期制御のための制御処理（退避制御処理）におけるタイマ設定処理ではそれぞれ、噴射開始タイマＣ１のタイマ時間Ｘ１及び点火開始タイマＣ２のタイマ時間Ｘ２が設定される。このようにタイマ時間Ｘ１，Ｘ２が設定された後、エンジン回転速度が急変すると、それによってタイマ時間Ｘ１，Ｘ２が不適切な値となる可能性がある。このため、エンジン回転速度の変化時にタイマ時間Ｘ１を適正値に保持すべく、クランク角が３０°進むのに要する時間に基づき上記タイマ時間Ｘ１，Ｘ２を補正するタイマ時間補正処理が行われる。ここで、クランクポジションセンサ１４の異常時において、クランク角が３０°進むのに要する時間を、仮に上述した疑似信号に基づき求めるようにした場合、上記エンジン回転速度の急変が生じることに伴い、上記時間がクランク角３０°相当の値としては不適切な値になる。しかし、退避制御処理での上記時間は、電動機駆動ドライバ１２からの回転パルスに基づき求められる。この回転パルスの間隔は、上記のようなエンジン回転速度の急変後においてもエンジン回転速度に対応したものになる。従って、その回転パルスに基づき求められる上記時間の増減に基づきタイマ時間Ｘ１，Ｘ２を補正することで、当該タイマ時間Ｘ１，Ｘ２をエンジン回転速度の変化に関係なく適切な値に保持することができる。
【００８６】
（７）第１実施形態に記載した（４）と同等の効果を得ることができる。
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第１実施形態において、クランクポジションセンサ１４の異常時、エンジン１の運転制御のための制御処理として、正常時と同じ制御処理を実行するのではなく、異常時専用の制御処理を実行するようにしてもよい。この場合、電動機駆動ドライバ１２からの回転パルスの立ち上がりと立ち下がりとの間隔を、必ずしも正常時の上記制御処理の実行間隔（クランク角３０°分）と同じにする必要はなくなる。
【００８７】
・第２実施形態において、電動機駆動ドライバ１２からの回転パルスの立ち上がりと立ち下がりとの間隔を、エンジン１の運転制御のための制御処理の通常の実行間隔と同じ（クランク角３０°分）としたが、適宜変更することも可能である。
【００８８】
・第１及び第２時実施形態では、本発明が適用される制御処理として、燃料噴射制御及び点火時期制御のための制御処理を例示したが、その他のエンジン１の運転制御のための制御処理に本発明を適用してもよい。
【００８９】
・クランクシャフトやカムシャフトに連結される回転電機として、第１及び第２実施形態ではバルブタイミング可変機構９の電動機１０を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、エンジンのクランクシャフトには通常は発電機が連結されるが、この発電機を上記回転電機として用いてもよい。また、ハイブリッド自動車に搭載されるエンジンにおいては、クランクシャフトに同エンジンの回転をアシストする電動機が連結されるが、この電動機を上記回転電機として用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】第１実施形態の制御装置が適用されるエンジン全体を示す略図。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は、クランク角が変化したときのクランクポジションセンサからのクランク信号、カムポジションセンサからのカム信号、第１〜第３の回転センサからの信号、及び、電動機駆動ドライバからの回転パルスの波形を示すタイミングチャート。
【図３】エンジンの運転制御のための制御処理の実行手順を示すフローチャート。
【図４】噴射開始タイマに基づく燃料噴射の実行手順を示すタイムチャート。
【図５】燃料噴射制御に用いられる噴射開始タイマのタイマ時間の設定手順を示すフローチャート。
【図６】点火時期制御に用いられる点火開始タイマのタイマ時間の設定手順を示すフローチャート。
【図７】点火開始タイマに基づく点火の実行手順を示すタイムチャート。
【図８】第２実施形態におけるエンジンの運転制御のための制御処理の実行手順を示すフローチャート。
【図９】退避運転用の燃料噴射制御に用いられる噴射開始タイマのタイマ時間の設定手順を示すフローチャート。
【図１０】退避運転用の点火時期制御に用いられる点火開始タイマのタイマ時間の設定手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００９１】
１…エンジン、２…燃焼室、３…燃料噴射弁、４…吸気通路、５…点火プラグ、６…クランクシャフト、７…吸気カムシャフト、８…排気カムシャフト、９…バルブタイミング可変機構、１０…電動機（回転電機）、１０ａ…出力軸、１１…エンジン制御用コンピュータ、１２…電動機駆動ドライバ、１３…クランクロータ、１４…クランクポジションセンサ、１５…カムロータ、１６…カムポジションセンサ、１７…電動機ロータ、１８…第１の回転センサ、１９…第２の回転センサ、２０…第３の回転センサ、２１…アクセルポジションセンサ、２２…スロットルポジションセンサ、２３…エアフローメータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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