(57)【要約】【課題】内燃機関の燃料噴射量などの制御において、制御周期が過剰に長くなって制御精度が低下することや、過剰に短い制御周期が設定されることで無用に演算負荷が高くなってしまうことなどを抑制する。【解決手段】制御装置は、クランク角センサが出力する回転角信号ＰＯＳに基づき機関回転同期の第１制御周期を設定し、また、外部クロック信号に基づき時間同期の第２制御周期を設定する。そして、制御装置は、クランク角センサが異常である場合は第２制御周期を設定し、演算負荷が高いときや減速燃料カット時には第１制御周期と第２制御周期とのうちの長い方を選択する。更に、制御装置は、機関回転速度ＮＥが設定速度ＴＮＥを超えるときに第１制御周期を選択し、機関回転速度ＮＥが設定速度ＴＮＥ以下のときに第２制御周期を選択する。【選択図】図４
2018112090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の制御対象に操作量を出力する制御装置であって、
前記操作量の制御周期を、制御条件に応じて、前記内燃機関の回転に同期する第１制御周期と時間同期の第２制御周期とに切替える制御周期切替え手段を備えた、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記制御周期切替え手段は、前記操作量の制御周期を、前記内燃機関の運転状態に応じて前記第１制御周期と前記第２制御周期とに切替える、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記制御周期切替え手段は、前記操作量の制御周期を、前記内燃機関の回転速度の上昇に応じて前記第２制御周期から前記第１制御周期に切替える、請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記制御周期切替え手段は、前記制御対象の動作が停止される運転状態であるときに、前記操作量の制御周期を、前記第１制御周期と前記第２制御周期とのうち周期の長い方に切替える、請求項２又は請求項３記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記制御周期切替え手段は、前記操作量の制御周期を、演算負荷に応じて前記第１制御周期と前記第２制御周期とに切替える、請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関は、前記内燃機関の回転に同期するパルス信号を出力する複数のセンサを備え、
前記制御周期切替え手段は、前記複数のセンサのうち前記第１制御周期の設定に用いる主センサが異常になったときに、前記操作量の制御周期を、他の正常なセンサが出力するパルス信号に基づき設定した前記第１制御周期と前記第２制御周期とのうち周期の短い方に切替える、請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
内燃機関の制御対象に操作量を出力する制御装置における制御周期設定方法であって、
前記内燃機関の回転に同期する第１制御周期を設定するステップと、
時間同期の第２制御周期を設定するステップと、
制御条件を検出するステップと、
前記操作量の制御周期を、前記制御条件に応じて前記第１制御周期と前記第２制御周期とに切替えるステップと、
を含む、制御装置における制御周期設定方法。
【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及び制御装置における制御周期設定方法に関し、詳しくは、内燃機関の制御対象に操作量を出力する制御装置において制御周期を変更する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、所定時間（１０ms）毎に燃料噴射量を演算する内燃機関の燃料噴射量制御装置が開示されている。
この燃料噴射制御装置は、吸気弁閉時期にて最新の燃料噴射量を記憶保持し、吸気弁閉時期以降（圧縮行程）にて噴射する場合は、記憶してある吸気弁閉時期での燃料噴射量によって燃料噴射を行い、吸気行程にて正規噴射を行う場合は、吸気弁閉時期にて、そのときの最新噴射量から正規噴射量を引いた量の追加噴射を行うことを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−０３０１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、時間同期の制御周期で燃料噴射量や点火時期の演算などを行う内燃機関の制御装置の場合、燃料噴射や点火を実施する時間間隔が長くなる内燃機関の低回転域においては十分に短い周期で演算処理を行えても、燃料噴射や点火を実施する時間間隔が短くなる内燃機関の高回転域においては演算周期が相対的に長くなって燃料噴射量や点火時期の制御精度が低下する可能性があった。
一方、内燃機関の回転に同期する制御周期で燃料噴射量や点火時期の演算などを行う内燃機関の制御装置では、機関回転速度の上昇に応じて制御周期が短くなるものの、高回転域で適切な制御周期を得つつ低回転域で制御周期が過剰に長くなってしまうことを抑制することが難しく、低回転域で時間同期の制御周期よりも長くなって、燃料噴射量や点火時期の制御精度が低下する可能性があった。
また、内燃機関においては、所定の減速状態で燃料噴射や点火を一時的に停止させる制御などが実施される場合があり、係る状態において短い制御周期で燃料噴射量や点火時期などを制御装置で演算させることは、演算負荷を無用に高めることになっていた。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、制御周期が過剰に長くなって制御精度が低下することや、過剰に短い制御周期が設定されることで無用に演算負荷が高くなってしまうことなどを抑制できる、内燃機関の制御装置及び制御装置における制御周期設定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのため、本願発明に係る内燃機関の制御装置は、その一態様において、内燃機関の制御対象に操作量を出力する制御装置であって、前記操作量の制御周期を、制御条件に応じて、前記内燃機関の回転に同期する第１制御周期と時間同期の第２制御周期とに切替える制御周期切替え手段を備える。
【０００７】
また、本願発明に係る制御装置における制御周期設定方法は、その一態様において、内燃機関の制御対象に操作量を出力する制御装置における制御周期設定方法であって、前記内燃機関の回転に同期する第１制御周期を設定するステップと、時間同期の第２制御周期を設定するステップと、制御条件を検出するステップと、前記操作量の制御周期を、前記制御条件に応じて前記第１制御周期と前記第２制御周期とに切替えるステップと、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
上記発明によると、制御条件（例えば、内燃機関の運転状態や制御対象の動作状態など）に応じて制御周期を切替えることができ、演算負荷を抑制しつつ制御精度を維持することなどが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態における内燃機関のシステム構成図である。
【図２】本発明の実施形態における第１制御周期及び第２制御周期を説明するためのタイムチャートである。
【図３】本発明の実施形態における制御周期の切替え処理の一態様を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態における制御周期の切替え処理の一態様を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る制御装置を適用する内燃機関の一例を示す図である。
内燃機関１０１は、車両に搭載されて動力源として用いられる車両用の４サイクルガソリン機関である。
【００１１】
吸入空気量センサ１０３は、内燃機関１０１の吸気ダクト１０２に配設され、内燃機関１０１の吸入空気流量ＱＡを検出する。
燃料噴射弁１０６は、吸気バルブ１０５の上流側の吸気ポート１０２ａに配置され、吸気ポート１０２ａ内に燃料を噴射する。
尚、図１に示した内燃機関１０１は、燃料噴射弁１０６が吸気ポート１０２ａ内に燃料を噴射する所謂ポート噴射式内燃機関であるが、燃料噴射弁１０６が燃焼室１０４内に直接燃料を噴射する所謂筒内直接噴射式内燃機関とすることができる。
【００１２】
燃料噴射弁１０６から噴射された燃料は、吸気バルブ１０５を介して燃焼室１０４内に空気と共に吸引され、燃焼室１０４内で点火プラグ１０７による火花点火によって着火燃焼する。
そして、燃焼圧によってピストン１０８の往復動し、ピストン１０８の往復動に伴ってクランクシャフト１０９が回転駆動される。
【００１３】
燃焼室１０４内の排ガスは、排気バルブ１１０が開くことで排気管１１１に排出され、排気管１１１に設けられた触媒コンバータ１１２によって浄化された後に大気中に放出される。
吸気バルブ１０５は、クランクシャフト１０９によって回転駆動される吸気カムシャフト１１５ａの回転に伴って周期的に開動作し、排気バルブ１１０は、クランクシャフト１０９によって回転駆動される排気カムシャフト１１５ｂの回転に伴って周期的に開動作する。
【００１４】
可変バルブタイミング機構１１４は、アクチュエータによってクランクシャフト１０９に対する吸気カムシャフト１１５ａの相対回転位相角を変化させることで、吸気バルブ１０５のバルブ作動角の位相（バルブタイミング）を連続的に進角方向及び遅角方向に変化させる機構である。
また、点火プラグ１０７には、当該点火プラグ１０７に対して点火エネルギを供給する点火モジュール１１６がそれぞれ直付けされている。点火モジュール１１６は、点火コイル及び当該点火コイルへの通電を制御するパワートランジスタを備えて構成される。
【００１５】
制御装置２０１は、プロセッサやメモリを含んで構成されるマイクロコンピュータ２０１Ａを備える。
制御装置２０１は、各種のセンサやスイッチからの信号を入力し、予めメモリに格納されたプログラムに従って演算処理を行うことで、燃料噴射弁１０６、点火モジュール１１６、可変バルブタイミング機構１１４などの内燃機関１０１の各種デバイス（制御対象）の操作量を演算して出力する。
【００１６】
つまり、制御装置２０１は、燃料噴射量に比例する燃料噴射パルス幅を内燃機関１０１の運転状態（吸入空気流量、機関回転速度、冷却水温など）に基づき演算し、所定の燃料噴射タイミングで前記燃料噴射パルス幅の噴射パルス信号を燃料噴射弁１０６に出力して燃料噴射弁１０６による燃料噴射を制御する。
また、制御装置２０１は、点火プラグ１０７による点火時期を内燃機関１０１の運転状態（機関負荷、機関回転速度など）に基づき演算し、演算した点火時期のときに点火プラグ１０７に点火エネルギが供給されるように、点火モジュール１１６（パワートランジスタ）に点火制御信号を出力して点火プラグ１０７による点火時期を制御する。
【００１７】
また、制御装置２０１は、吸気バルブ１０５のバルブタイミングの目標値（目標進角値）を内燃機関１０１の運転状態（機関負荷、機関回転速度など）に基づき演算し、また、クランクシャフト１０９に対する吸気カムシャフト１１５ａの相対回転位相角（実バルブタイミング）を検出し、実際のバルブタイミングを目標値に近づけるようにアクチュエータの駆動制御信号を演算し、演算した駆動制御信号を可変バルブタイミング機構１１４のアクチュエータに出力して吸気バルブ１０５のバルブタイミングを制御する。
【００１８】
制御装置２０１は、吸入空気量センサ１０３の出力信号を入力する他、クランクシャフト１０９から回転角信号ＰＯＳを取り出すクランク角センサ２０３、アクセルペダル２０７の踏込み量ＡＣＣを検出するアクセル開度センサ２０６、吸気カムシャフト１１５ａから回転角信号ＣＡＭを取り出すカム角センサ２０４、内燃機関１０１の冷却水の温度ＴＷを検出する水温センサ２０８、排気中の酸素濃度に基づいて空燃比ＡＦを検出する空燃比センサ２０９などからの出力信号を入力し、更に、内燃機関１０１の運転及び停止のメインスイッチであるイグニッションスイッチ（エンジンスイッチ）２０５のオンオフ信号を入力する。
【００１９】
上記クランク角センサ２０３は、単位クランク角（例えば、クランク角１０deg）毎のパルス信号である回転角信号ＰＯＳを出力し、カム角センサ２０４は、気筒間の行程位相差（点火間隔）に相当するクランク角（例えば、直列４気筒機関でクランク角１８０deg）毎のパルス信号である回転角信号ＣＡＭを出力する。
制御装置２０１は、図２に示すように、回転角信号ＰＯＳに基づき内燃機関１０１の回転に同期する第１制御周期を設定し、また、振動子２０１Ｂが出力する外部クロック信号に基づき時間同期（例えば１０ms毎）の第２制御周期を設定し、更に、制御条件に応じて第１制御周期と第２制御周期とのいずれかを選択し、選択した制御周期にしたがって燃料噴射量や点火時期などの操作量の演算処理を周期的に実行するよう構成される。
【００２０】
なお、第１制御周期は、内燃機関１０１の高回転域で燃料噴射や点火などの制御精度を確保できる周期になるように、ベースとなる回転角信号ＰＯＳの周波数に対する逓倍率が予め適合されている。また、第２制御周期は、内燃機関１０１の低回転域で燃料噴射や点火などの制御精度を確保できる周期になるように、ベースとなる外部クロック信号の周波数に対する分周比が予め適合されている。
また、制御装置２０１は、回転角信号ＰＯＳの周波数を整数逓倍した信号を第１制御周期信号とするが、第１制御周期は回転角信号ＰＯＳの発生タイミングを起点として第１制御周期を生成する。
【００２１】
図３のフローチャートは、制御装置２０１（マイクロコンピュータ２０１Ａ）によって実施される、制御周期を第１制御周期と第２制御周期とに切替える処理（制御周期切替え手段）の一態様を示す。
なお、図３のフローチャートに示すルーチンは、例えば、内燃機関１０１の回転速度検出値ＮＥの更新タイミング毎（回転角信号ＰＯＳの発生毎）に割り込み実行される。
【００２２】
制御装置２０１は、ステップＳ５０１で、回転速度検出値ＮＥ（rpm）の最新値を読み込み、次いで、ステップＳ５０２に進み、ステップＳ５０１で読み込んだ回転速度検出値ＮＥが設定速度ＴＮＥを超えているか否かを判断する。
なお、制御装置２０１は、内燃機関１０１の回転速度検出値ＮＥを、回転角信号ＰＯＳの周期や所定時間内における回転角信号ＰＯＳの発生数などから算出する。
【００２３】
また、設定速度ＴＮＥは、第１制御周期と第２制御周期とが同等になる機関回転速度として予め制御装置２０１の内部メモリに記憶されている。
図２に示すように、内燃機関１０１の回転に同期する第１制御周期は、機関回転速度が高くなるほど（回転角信号ＰＯＳの周期が短くなるほど）短くなるから、回転速度検出値ＮＥが設定速度ＴＮＥを超えている状態とは、第２制御周期（例えば、１０ms）よりも第１制御周期が短い状態であり、逆に、回転速度検出値ＮＥが設定速度ＴＮＥ以下である状態とは、第１制御周期が第２制御周期（例えば、１０ms）以上である状態である。
【００２４】
制御装置２０１は、回転速度検出値ＮＥが設定速度ＴＮＥを超えている場合、ステップＳ５０３に進み、制御周期として第１制御周期を選択し、燃料噴射量や点火時期などの操作量の演算処理を第１制御周期毎に実行するように設定する（回転同期制御の設定）。
一方、制御装置２０１は、回転速度検出値ＮＥが設定速度ＴＮＥ以下である場合、ステップＳ５０４に進み、制御周期として第２制御周期を選択し、燃料噴射量や点火時期などの操作量の演算処理を第２制御周期毎に実行するように設定する（時間同期制御の設定）。
【００２５】
つまり、制御装置２０１は、第１制御周期と第２制御周期とのうち短い方を、操作量の制御周期として選択するよう構成され、操作量の制御周期を、回転速度検出値ＮＥの上昇に応じて第２制御周期から第１制御周期に切替える。
回転速度検出値ＮＥが設定速度ＴＮＥ以下である低回転域では、制御装置２０１が第１制御周期に基づき操作量の演算を行うと、第２制御周期に基づき操作量の演算を行った場合よりも操作量の更新周期が長くなる。また、回転速度検出値ＮＥが設定速度ＴＮＥを超える高回転域では、制御装置２０１が第２制御周期に基づき操作量の演算を行うと、第１制御周期に基づき操作量の演算を行った場合よりも操作量の更新周期が長くなる。
【００２６】
そして、燃料噴射量や点火時期の更新周期（演算周期）が長くなると、燃料噴射量や点火時期の制御精度を低下させることになる。
そこで、制御装置２０１は、機関回転速度に応じて周期が変わる第１制御周期と、一定時間毎の第２制御周期との短い方を操作量制御に用いる制御周期として選択することで、機関回転速度が変化しても高い制御精度を維持できるようにする。
【００２７】
なお、上記制御周期の切替え制御において、制御装置２０１は、第１制御周期と第２制御周期とが略同等になる設定速度ＴＮＥを境に制御周期の切替えを実施するが、例えば、設定速度ＴＮＥよりも高い回転速度若しくは低い回転速度を境に制御周期を切替えることができる。
また、制御装置２０１は、第２制御周期を選択している状態で基準回転速度＋α（α＞０）を超えたときに第１制御周期に切替え、第１制御周期を選択している状態で基準回転速度−β（β＞０）を下回ったときに第２制御周期に切替えることができる。なお、上記αとβとは同じ値又は異なる値とすることができる。
【００２８】
ところで、図３のフローチャートに示した制御周期の切替え処理の場合、制御装置２０１は、第１制御周期と第２制御周期とのうち短い方を燃料噴射量などの制御周期として選択するが、係る選択とは異なる選択処理を機関回転速度以外の制御条件に応じて行うよう構成することができる。
図４のフローチャートは、第１制御周期と第２制御周期とのうち短い方を選択する処理とは別の選択処理を付加した制御周期の設定処理の一態様を示す。
【００２９】
制御装置２０１は、ステップＳ６０１で、第１制御周期の設定に用いる主センサであるクランク角センサ２０３に異常が発生しているか否か、換言すれば、回転角信号ＰＯＳを用いて第１制御周期を生成することができない状態になっているか否かを判断する。
制御装置２０１は、例えば、カム角センサ２０４が回転角信号ＣＡＭを出力する状態で、クランク角センサ２０３が回転角信号ＰＯＳを出力しない状態であるときに、クランク角センサ２０３の異常を診断することができる。
【００３０】
制御装置２０１は、クランク角センサ２０３の異常を診断した場合、つまり、第１制御周期を生成できない状態である場合、ステップＳ６０７に進み、燃料噴射量の演算などの制御周期として第２制御周期を選択する。
これにより、内燃機関１０１の高回転域において、クランク角センサ２０３が正常であるとき（第１制御周期を選択できるとき）よりも、燃料噴射量などの制御精度が低下するとしても、全回転域において燃料噴射制御や点火時期制御などを継続でき、また、第１制御周期よりも第２制御周期が短くなる低回転域ではクランク角センサ２０３が正常であるときと同等の制御精度を確保できる。
【００３１】
ここで、制御装置２０１は、回転角信号ＰＯＳを入力して第１制御周期を生成する逓倍器に、正常であるカム角センサ２０４が出力する回転角信号ＣＡＭを回転角信号ＰＯＳに代えて入力させて回転同期の第３制御周期を生成させ、ステップＳ６０２において、第２制御周期と第３制御周期とのうち短い方を選択することができる。
更に、制御装置２０１は、回転角信号ＣＡＭを逓倍器に入力させて第３制御周期を生成させるときに、周波数逓倍の倍率を回転角信号ＰＯＳの入力時よりも上げて、第３制御周期の周期（周波数）を第１制御周期の周期（周波数）に近づけ、ステップＳ６０２において、第２制御周期と第３制御周期とのうち短い方を選択することができる。
【００３２】
一方、第１制御周期の基礎となる回転角信号ＰＯＳを出力するクランク角センサ２０３が正常である場合、制御装置２０１は、ステップＳ６０２に進み、演算負荷（ハードウェアリソースの使用状態、動作状態）が設定レベルを超えているか否かを判断する。
そして、演算負荷が設定レベルを超えていて演算負荷の軽減が望まれる状態である場合、制御装置２０１は、ステップＳ６０５に進み、第１制御周期と第２制御周期とのうち周期の長い方を燃料噴射量などの制御周期として選択し、選択した制御周期で燃料噴射量や点火時期などの操作量の演算処理を実行するように設定することで、制御周期を延ばして演算負荷を軽減させる。
【００３３】
また、演算負荷が前記設定レベル以下である場合、制御装置２０１は、ステップＳ６０３に進み、内燃機関１０１が減速燃料カット中であるか否かを判断する。
減速燃料カットとは、制御装置２０１が、内燃機関１０１の減速運転状態で（アクセルオフ時に）燃料噴射弁１０６による燃料噴射を停止させるとともに点火プラグ１０７による点火動作を停止させ、内燃機関１０１の平均燃費を改善する燃焼制御である。
【００３４】
この減速燃料カット状態では燃料噴射及び点火が停止されるから、制御装置２０１が燃料噴射量や点火時期の演算を短い周期で実施する必要性は低くなる。
そこで、制御装置２０１は、減速燃料カット状態であるときにステップＳ６０５に進み、第１制御周期と第２制御周期とのうち周期の長い方を燃料噴射量などの制御周期として選択し、選択した制御周期で燃料噴射量や点火時期などの操作量の演算処理を実行するように設定することで、制御周期を延ばして演算負荷を軽減させる。
【００３５】
ステップＳ６０５に進んだ場合のように、制御装置２０１が第１制御周期と第２制御周期とのうち周期の長い方を選択して演算負荷が軽減される場合、マイクロコンピュータ２０１Ａの演算処理に余裕が生まれるので、制御装置２０１は、例えばマイクロコンピュータ２０１Ａの資源を診断処理に振り分け、診断処理の早期完了を図ることができる。
例えば、マイクロコンピュータ２０１ＡのＲＯＭやＲＡＭなどのメモリを診断する場合、診断処理が内燃機関１０１の噴射量制御などに影響を与えないように、１周期当たりに行うサム／パリティ演算は予め定められた診断単位バイト数にしたがって行われるが、燃料噴射量などの制御周期が長い方に切替えられた場合は、診断単位バイト数を増やすなどしてマイクロコンピュータ２０１Ａの資源を診断処理により多く振り分けることが可能となる。
そして、診断単位バイト数を増やせば診断に要する時間が短くなり、診断完了が早まるから、制御装置２０１は、内燃機関１０１の運転中のメモリ異常の発生を早期に検出することができる。
【００３６】
また、制御装置２０１は、減速燃料カット状態でないときはステップＳ６０４に進み、回転速度検出値ＮＥが設定速度ＴＮＥを超えているか否かを判断する。
設定速度ＴＮＥは、例えば、第１制御周期と第２制御周期とが略同等になる機関回転速度である。
【００３７】
制御装置２０１は、回転速度検出値ＮＥが設定速度ＴＮＥを超えている高回転域である場合、ステップＳ６０６に進み、制御周期として第１制御周期を選択し、燃料噴射量や点火時期などの操作量の演算処理を第１制御周期毎に実行するように設定する。
一方、制御装置２０１は、回転速度検出値ＮＥが設定速度ＴＮＥ以下である低回転域である場合、ステップＳ６０７に進み、制御周期として第２制御周期を選択し、燃料噴射量や点火時期などの操作量の演算処理を第２制御周期毎に実行するように設定する。
【００３８】
つまり、制御装置２０１は、ステップＳ６０４に進んだときに、第１制御周期と第２制御周期とのうち短い方を、操作量の制御周期として選択するよう構成され、操作量の制御周期を回転速度検出値ＮＥの上昇に応じて第２制御周期から第１制御周期に切替える。
このように、内燃機関１０１の回転速度の上昇に応じて第２制御周期から第１制御周期に切替えるようにすれば、低回転域と高回転域との双方で燃料噴射量や点火時期などの制御を十分な精度で実施できる。
【００３９】
以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば種々の変形態様を採り得ることは自明である。
例えば、内燃機関１０１の運転状態に応じた制御周期の切替え制御として、内燃機関１０１の負荷と回転速度とに応じたマップに第１制御周期と第２制御周期とを予め割り付け、当該マップをマイクロコンピュータ２０１Ａのメモリに格納させ、制御装置２０１が、そのときの機関負荷及び機関回転速度に該当する制御周期を前記マップから検索する構成とすることができる。
上記のマップにおいて、運転領域毎の制御精度の要求レベルの違いに応じて第１制御周期と第２制御周期とのいずれかを割り付けることができ、高精度が要求される領域（例えば常用域や始動域など）には第１制御周期と第２制御周期とのうち周期の短い方を割り付け、高い精度が要求されない領域には第１制御周期と第２制御周期とのうち周期の長い方を割り付ける構成とすることができる。
【００４０】
また、制御装置２０１は、内燃機関１０１の始動時や加速時などの高い制御精度が要求される運転条件であるときに、第１制御周期と第２制御周期とのうち周期の短い方を選択したり、機関回転速度に応じて選択した第１制御周期と第２制御周期とのいずれかの制御周期、又は、機関回転速度及び機関負荷に応じて割り付けられた第１制御周期と第２制御周期とのいずれかの制御周期の周波数（周期）を、逓倍率や分周比の変更によってより周期の短い制御周期に変更することができる。
【００４１】
また、制御装置２０１は、燃料噴射弁１０６、点火プラグ１０７、可変バルブタイミング機構１１４を制御するが、これらの制御対象に比べて制御精度の要求が比較的低い制御対象を制御する場合は、制御対象に応じて制御周期を異ならせることができる。
例えば、制御装置２０１が、タコメータを制御する制御信号を演算して出力する機能や、燃料タンクにて発生した燃料蒸気を捕集するキャニスタからのパージを調整するパージコントロールバルブを制御する機能などを備える場合、タコメータやパージコントロールバルブなどの制御対象は、燃料噴射弁１０６、点火プラグ１０７、可変バルブタイミング機構１１４などの内燃機関１０１の性能に直接的に影響する制御対象に比べて制御精度の要求が比較的低い。
そこで、制御装置２０１は、タコメータやパージコントロールバルブの制御周期を、燃料噴射弁１０６、点火プラグ１０７、可変バルブタイミング機構１１４などの制御周期よりも長く設定することができ、例えば、制御装置２０１は、内燃機関１０１の高回転域で燃料噴射量などを第１制御周期にしたがって制御するときに、タコメータやパージコントロールバルブなどを第１制御周期よりも長い第２制御周期にしたがって制御することができる。
【００４２】
また、制御装置２０１が制御周期にしたがって操作量を制御する内燃機関１０１の制御対象は、上記の燃料噴射弁１０６などに限定されるものではなく、制御装置２０１は、例えば、電子制御スロットル、可変圧縮比機構などの公知の各種デバイスを、第１制御周期又は第２制御周期にしたがって制御することができる。
【００４３】
ここで、上述した実施形態から把握し得る技術的思想について、以下に記載する。
内燃機関の制御装置は、その一態様として、内燃機関の制御対象に操作量を出力する制御装置であって、前記操作量の制御周期を、制御条件に応じて、前記内燃機関の回転に同期する第１制御周期と時間同期の第２制御周期とに切替える制御周期切替え手段を備える。
前記内燃機関の制御装置の好ましい態様において、前記制御周期切替え手段は、前記操作量の制御周期を、前記内燃機関の運転状態に応じて前記第１制御周期と前記第２制御周期とに切替える。
【００４４】
別の好ましい態様では、前記制御周期切替え手段は、前記操作量の制御周期を、前記内燃機関の回転速度の上昇に応じて前記第２制御周期から前記第１制御周期に切替える。
さらに別の好ましい態様では、前記制御周期切替え手段は、前記制御対象の動作が停止される運転状態であるときに、前記操作量の制御周期を、前記第１制御周期と前記第２制御周期とのうち周期の長い方に切替える。
【００４５】
さらに別の好ましい態様では、前記制御周期切替え手段は、前記操作量の制御周期を、演算負荷に応じて前記第１制御周期と前記第２制御周期とに切替える。
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関は、前記内燃機関の回転に同期するパルス信号を出力する複数のセンサを備え、前記制御周期切替え手段は、前記複数のセンサのうち前記第１制御周期の設定に用いる主センサが異常になったときに、前記操作量の制御周期を、他の正常なセンサが出力するパルス信号に基づき設定した前記第１制御周期と前記第２制御周期とのうち周期の短い方に切替える。
【００４６】
また、制御装置における制御周期設定方法は、その一態様として、内燃機関の制御対象に操作量を出力する制御装置における制御周期設定方法であって、前記内燃機関の回転に同期する第１制御周期を設定するステップと、時間同期の第２制御周期を設定するステップと、制御条件を検出するステップと、前記操作量の制御周期を、前記制御条件に応じて前記第１制御周期と前記第２制御周期とに切替えるステップと、を含む。
【符号の説明】
【００４７】
１０１…内燃機関、１０５…吸気バルブ、１０６…燃料噴射弁、１０７…点火プラグ、１０９…クランクシャフト、１１４…可変バルブタイミング機構、１１５ａ…吸気カムシャフト、２０１…制御装置、２０３…クランク角センサ、２０４…カム角センサ
【図１】
2018112090.tif 000003
【図２】
2018112090.tif 000004
【図３】
2018112090.tif 000005
【図４】
2018112090.tif 000006