(57)【要約】【課題】  点火コイルへの通電量をより適切に制御することのできる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】  ステップ４００では、前回の点火コイル温度Ｔ（ｎ−１）及び内燃機関の回転速度に基づき、自己発熱に伴う点火コイルの温度変化量ΔＴ１を算出する。ステップ４１０では、前回の点火コイル温度Ｔ（ｎ−１）及び内燃機関の冷却水温に基づき、内燃機関からの受熱に伴う点火コイルの温度変化量ΔＴ２を算出する。ステップ４２０では、前回の点火コイル温度Ｔ（ｎ−１）及び内燃機関の吸気温に基づいた外気への放熱に伴う点火コイルの温度変化量ΔＴ３を算出する。ステップ４３０では、これら各変化量ΔＴ１〜ΔＴ３に基づき、今回の点火コイル温度Ｔ（ｎ）を算出する。【選択図】      図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火コイルの抵抗値及び該抵抗値と相関を有する物理量のいずれかを示す量である前記点火コイルの抵抗特性量に基づき設定される通電量にて前記点火コイルの通電制御を行う内燃機関の制御装置において、
前記抵抗特性量の初期値として初期条件に見合った所定の値を設定した後、以前の算出タイミングから今回の算出タイミングまでの間における前記抵抗特性量の変化量を当該機関の運転状態に応じて算出し、該算出した変化量と前記以前の算出タイミングにおける前記抵抗特性量とに基づいて今回の抵抗特性量を算出する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記抵抗特性量が点火コイルの温度である
請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記変化量は、前記以前の算出タイミングにおける前記抵抗特性量と前記内燃機関の回転速度とに基づいて算出される量を含む
請求項１又は２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記変化量は、前記以前の算出タイミングにおける前記抵抗特性量と前記内燃機関の温度とについての互いに同一次元化された量同士の差に基づいて算出される量を含む
請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記変化量は、前記以前の算出タイミングにおける前記抵抗特性量と前記点火コイルの周囲の雰囲気の温度とについての互いに同一次元化された量同士の差に基づいて算出される量を含む
請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関の温度は、同内燃機関の冷却水の温度として検出されるものである
請求項４記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記点火コイルの周囲の雰囲気の温度は、前記内燃機関に吸入される空気の温度として検出されるものである
請求項５記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記以前の算出タイミングで算出した抵抗特性量と前記点火コイルの周囲の雰囲気の温度とについての互いに同一次元化された量同士の差に基づく前記抵抗特性量の変化量の算出は、前記互いに同一次元化された量同士の差に、前記内燃機関を搭載する車両の速度に応じて設定される係数を乗算することで行われる
請求項５又は７記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記初期条件に見合った所定の値は、前記内燃機関の始動時毎に、当該機関の温度と外気の温度との少なくとも一方に基づいて設定されるものである
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
当該機関の始動時の冷却水温が当該機関の停止時における抵抗特性量に対応する点火コイルの温度よりも高いとき、この抵抗特性量を併せ加味して前記所定の値を設定する
請求項９記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
点火コイルの温度に基づき設定される通電量にて前記点火コイルの通電制御を行う内燃機関の制御装置において、
前記点火コイルの温度を、当該機関の運転状態に応じて算出される熱量である前記点火コイルの自己発熱量、及び該点火コイルの受熱量、及び該点火コイルの放熱量の少なくとも１つの熱量に基づき算出する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、
当該制御装置は、内燃機関のクランク軸が現在のクランク角度から点火時期とする所望のクランク角度まで回転するのに要する所要時間を算出することで前記所望のクランク角度において前記点火時期を制御するものであり、且つ
前記現在のクランク角度よりも所定量だけ前のクランク角度の前後の各角度領域の回転に要する時間ついての計測結果に基づき、前記現在のクランク角度の前後の各角度領域の回転に要する時間の間の相対的な関係を予測することで前記所要時間を算出する手段を備える
ことを特徴とする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、点火コイルの抵抗値及び該抵抗値と相関を有する物理量のいずれかを示す量である点火コイルの抵抗特性量に基づき設定される通電量にて前記点火コイルの通電制御を行う内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の点火コイルへの通電量は、イグナイタの保護の観点から定まる最大電流量と、点火不良を回避する観点から定まる最小電流量との間の許容電流量内に納まるように制御されることが望まれている。ここで、点火コイルへの通電制御に際しての同点火コイル内の電流の流通態様は、点火コイルの抵抗値に依存する。そして、点火コイルの抵抗値は、点火コイルの温度によって変化する。このため、たとえ同一の通電時間にて点火コイルの通電制御を行ったとしても、点火コイルの温度に応じて点火コイル内の電流の流通態様は異なったものとなる。したがって、点火コイルへの通電量を上記許容電流量内に納めるべく、点火コイルの温度変化に応じて点火コイルへの通電時間を可変設定することが望ましい。
【０００３】
そこで従来は、下記特許文献１に見られるように、内燃機関に吸入される空気の温度や、外気の温度、内燃機関の冷却水の温度に基づいて点火コイルの温度が高温であるか低温であるかを判断する制御装置も提案されている。この制御装置では、点火コイルが高温であるか低温であるかに応じて点火コイルへの通電時間を可変とすることで、点火コイルへの通電量の適切化を図っている。
【特許文献１】特開平０８−３３８３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、実際の点火コイルは、通電制御に伴う発熱に加えて、内燃機関からの受熱、外気への放熱等、その温度を変化させ得る様々な要因を有している。したがって、上記特許文献１に記載の処理にて点火コイルの温度が高温であるか低温であるかを判断するのみでは、実際の点火コイルの温度を正確に反映した通電時間の算出を行うことはできない。
【０００５】
このように点火コイルの温度を正確に反映した通電時間の算出を行うことができない制御装置においては、点火コイルへの通電量が上記許容電流量を越えるときには、点火コイルに供給される電流量をレギュレートする専用のハードウェア（レギュレータ）を備える必要が生じる。しかも、このようにレギュレータを備える場合、上記許容電流量が点火コイルの仕様によって異なるために、点火コイルの仕様毎にレギュレータを個別に開発する必要が生じる。
【０００６】
更に、上記制御装置がイグニッションモジュールを内蔵する制御装置である場合、レギュレートされた超過分の電流は熱エネルギに変換されるため、イグニッションモジュールが発熱源となる。このため、発熱に伴う温度上昇の抑制が制御装置の設計にとって大きな制約ともなる。
【０００７】
なお、上記点火コイルの温度に基づくものに限らず、点火コイルの抵抗値及び該抵抗値と相関を有する物理量のいずれかを示す量である点火コイルの抵抗特性量に基づき設定される通電量にて点火コイルの通電制御を行う際には、その通電量を適切に制御することが困難なこうした実情も概ね共通したものとなっている。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、点火コイルへの通電量をより適切に制御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】
【０００９】
こうした目的を達成すべく、請求項１記載の内燃機関の制御装置では、点火コイルの抵抗値及び該抵抗値と相関を有する物理量のいずれかを示す量である点火コイルの抵抗特性量の初期値として初期条件に見合った所定の値を設定した後、以前の算出タイミングから今回の算出タイミングまでの間における前記抵抗特性量の変化量を当該機関の運転状態に応じて算出し、該算出した変化量と前記以前の算出タイミングにおける前記抵抗特性量とに基づいて今回の抵抗特性量を算出するようにした。
【００１０】
点火コイルの抵抗値は、点火コイル温度等によって変化する。そして、この点火コイルの温度は、点火コイルの自己発熱、周囲からの受熱、周囲への放熱等によって変化する。このため、上記点火コイルの抵抗特性量に基づき通電量を設定する際には、こうした要因による抵抗特性量の値の変化を的確に把握することが望ましい。
【００１１】
この点、上記構成では、以前の算出タイミングから今回の算出タイミングまでの間における前記抵抗特性量の変化量を当該機関の運転状態に応じて算出する。この算出された抵抗特性量の変化量と以前の抵抗特性量との和は、今回の抵抗特性量となる。このため、上記構成では、当該機関の運転状態に応じて変化する抵抗特性量を逐次精度良く算出することができるようになる。したがって、上記構成では、点火コイルへの通電量をより適切に制御することができるようになる。
【００１２】
なお、この請求項１記載の内燃機関の制御装置は、請求項２記載の内燃機関の制御装置によるように、前記抵抗特性量を、点火コイルの温度としてもよい。
この点火コイルの温度の変化については、その自己発熱や、周囲からの受熱、周囲への放熱等に基づいて簡易に計算することができるため、通電制御にかかる処理を簡易化することができるようになる。また、点火コイルの温度については抵抗値等と比較してその直接的な測定が容易であるため、点火コイルへの通電制御に関する適合を簡易に行うこともできる。
【００１３】
また、請求項３記載の内燃機関の制御装置では、前記変化量が、前記以前の算出タイミングにおける前記抵抗特性量と前記内燃機関の回転速度とに基づいて算出される量を含むようにした。
【００１４】
点火コイルの抵抗特性量を変化させる要因として、点火コイルの自己発熱がある。この点火コイルの自己発熱量は、点火コイルへの通電量の２乗と点火コイルの抵抗値との積に比例する。
【００１５】
ここで、点火コイルの一回の通電制御における通電量は、許容電流幅内に納まるように制御されている。このため、点火コイルの通電量は点火回数に比例するため、同通電量は内燃機関の回転速度と相関関係を有するものとなる。
【００１６】
この点、上記構成では、抵抗特性量と内燃機関の回転速度とに基づくことで、点火コイルの自己発熱に起因した抵抗特性量の変化量を適切に算出することができるようになる。
また、請求項４記載の内燃機関の制御装置では、前記変化量が、前記以前の算出タイミングにおける前記抵抗特性量と前記内燃機関の温度とについての互いに同一次元化された量同士の差に基づいて算出される量を含むようにした。
【００１７】
点火コイルの抵抗特性量を変化させる要因として、内燃機関からの受熱に伴う点火コイルの温度上昇がある。この点火コイルの受熱量は、内燃機関の温度と点火コイルの温度との差に応じた量となる。そして、点火コイルの抵抗値と点火コイルの温度との間には相関があるため、上記点火コイルの受熱量は、内燃機関の温度と抵抗特性量とについての互いに同一次元化された量同士の差に応じた量ともなる。
【００１８】
この点、上記構成では、前記以前の算出タイミングにおける前記抵抗特性量と前記内燃機関の温度とについての互いに同一次元化された量同士の差に基づいて、前回の算出タイミングから今回の算出タイミング間における受熱に起因した抵抗特性量の変化量を好適に算出することができるようになる。
【００１９】
なお、上記抵抗特性量が点火コイルの温度である場合には、内燃機関の温度と以前の算出タイミングにおける点火コイルの温度との差に基づいて、前回の算出タイミングから今回の算出タイミング間における点火コイルの温度の変化量を算出することができる。
【００２０】
また、請求項５記載の内燃機関の制御装置では、前記変化量が、前記以前の算出タイミングにおける前記抵抗特性量と前記点火コイルの周囲の雰囲気の温度とについての互いに同一次元化された量同士の差に基づいて算出される量を含むようにした。
【００２１】
点火コイルの抵抗特性量を変化させる要因として、その周囲の雰囲気との間の熱量の授受（通常放熱）に伴う点火コイルの温度変化がある。この授受される熱量は、雰囲気の温度と点火コイルの温度との差に応じた量となる。そして、点火コイルの抵抗値と点火コイルの温度との間には相関があるため、上記授受される熱量は、雰囲気の温度と抵抗特性量とについての互いに同一次元化された量同士の差に応じた量ともなる。
【００２２】
この点、上記構成では、以前の算出タイミングにおける抵抗特性量と点火コイルの周囲の雰囲気の温度とについての互いに同一次元化された量同士の差に基づいて、前回の算出タイミングから今回の算出タイミング間における上記授受される熱量に起因した抵抗特性量の変化量を好適に算出することができるようになる。
【００２３】
なお、上記抵抗特性量が点火コイルの温度である場合には、雰囲気の温度と以前の算出タイミングにおける点火コイルの温度との差に基づいて、前回の算出タイミングから今回の算出タイミング間における点火コイルの温度の変化量を算出することができる。
【００２４】
また、請求項６記載の内燃機関の制御装置では、前記内燃機関の温度を、同内燃機関の冷却水の温度として検出されるものとした。
内燃機関には通常、該内燃機関を冷却する冷却水の温度を検出する検出手段が備えられている。そして、この冷却水の温度によって内燃機関の温度を適切に把握することができる。
【００２５】
この点、上記構成では、内燃機関の温度を冷却水の温度として検出することで、新たに検出手段等を備えることなく、上記放熱量を適切に算出することができるようになる。
また、請求項７記載の内燃機関の制御装置では、前記点火コイルの周囲の雰囲気の温度を、前記内燃機関に吸入される空気の温度として検出されるものとした。
【００２６】
内燃機関には通常、該内燃機関に吸入される空気の温度を検出する検出手段が備えられている。そして、この吸入される空気の温度によって点火コイルの周囲の雰囲気の温度を適切に把握することができる。
【００２７】
この点、上記構成によれば、点火コイルの周囲の雰囲気の温度を内燃機関に吸入される空気の温度として検出することで、新たに検出手段等を備えることなく、点火コイルとその周囲の雰囲気の温度との間で授受される熱量を適切に算出することができるようになる。
【００２８】
また、請求項８記載の内燃機関の制御装置では、前記以前の算出タイミングで算出した抵抗特性量と前記点火コイルの周囲の雰囲気の温度とについての互いに同一次元化された量同士の差に基づく前記抵抗特性量の変化量の算出を、前記互いに同一次元化された量同士の差に、前記内燃機関を搭載する車両の速度に応じて設定される係数を乗算することで行うようにした。
【００２９】
点火コイルがその周囲の雰囲気に対して放熱する熱量は、点火コイルに対する雰囲気の流速によって変化する。一方、内燃機関を搭載する車両には通常、車両の速度を検出する検出手段が備えられている。そして、この車両の速度によって上記雰囲気の流速を適切に把握することができる。
【００３０】
この点、上記構成によれば、車両の速度に応じて設定される係数を用いることで、新たに検出手段等を備えることなく、点火コイルからその周囲の雰囲気へ放熱される熱量を適切に算出することができるようになる。
【００３１】
また、請求項９記載の内燃機関の制御装置では、前記初期条件に見合った所定の値を、前記内燃機関の始動時毎に、当該機関の温度と外気の温度との少なくとも一方に基づいて設定するようにした。
【００３２】
当該機関の停止時において点火コイルの抵抗特性量を変化させる要因としては、内燃機関からの受熱や外気への放熱等がある。ここで内燃機関からの受熱量は内燃機関の温度に依存する。また、外気への放熱量は外気の温度に依存する。
【００３３】
この点、上記構成によれば、当該機関の温度と外気の温度との少なくとも一方を用いることで、当該機関の停止期間における点火コイルの温度変化をふまえて、抵抗特性量の初期値を精度良く算出することができる。
【００３４】
また、請求項１０記載の内燃機関の制御装置では、当該機関の始動時の冷却水温が当該機関の停止時における抵抗特性量に対応する点火コイルの温度よりも高いとき、この抵抗特性量を併せ加味して前記所定の値を設定するようにした。
【００３５】
当該機関の停止時における点火コイルの温度よりも現在の冷却水温の方が高いときには、当該機関の停止後あまり時間が経過しておらず、点火コイルとこれを取り巻く環境との間で熱的な平衡状態が成立していない可能性が高いと考えられる。このため、当該機関の始動時における抵抗特性量の算出に際し、当該機関の停止時における抵抗特性量を基準として、当該機関の停止時からの点火コイルの温度の変化に伴う抵抗特性量の変化を考慮することが望ましい。
【００３６】
この点、上記構成によれば、抵抗特性量をより精度良く算出することができるようになる。
また、請求項１１記載の内燃機関の制御装置では、前記点火コイルの温度を、当該機関の運転状態に応じて算出される熱量である前記点火コイルの自己発熱量、及び該点火コイルの受熱量、及び該点火コイルの放熱量の少なくとも１つの熱量に基づき算出するようにした。
【００３７】
点火コイルの温度は、点火コイルの自己発熱、周囲からの受熱、周囲への放熱等によって変化する。
この点、上記構成では、点火コイルの自己発熱量、及び該点火コイルの受熱量、及び該点火コイルの放熱量の少なくとも１つの熱量に基づいて点火コイルの温度を算出することで、当該機関の運転状態に応じて変化する点火コイルの温度を逐次精度良く算出することができるようになる。したがって、上記構成では、点火コイルへの通電量をより適切に制御することができるようになる。
【００３８】
請求項１２記載の内燃機関の制御装置において、現在のクランク角度よりも所定量だけ前のクランク角度の前後の各角度領域の回転に要する時間ついての計測結果に基づき、前記現在のクランク角度の前後の各角度領域の回転に要する時間の間の相対的な関係を予測することで現在のクランク角度から点火時期とするクランク角度までの所要時間を算出する手段を備えるようにした。
【００３９】
上記構成によれば、様々な要因によるクランク軸の回転変動を考慮しつつ上記所要時間を算出することができるようになる。これにより、上記所要時間を精度良く算出することができるため、通電時間についてはマージンを極力低減して許容電流量内に収まる適切な通電時間を設定することが可能となる。このため、抵抗特性量の精度良い算出によって可能となる適切な通電量の算出の効果を十分に生かすことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
（第１実施形態）
以下、本発明にかかる内燃機関の制御装置の第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００４１】
図１に、本実施形態の構成を示す。本実施形態では、制御対象として４気筒の内燃機関が想定されている。この内燃機関の第１の気筒から第４の気筒のそれぞれに対応した点火プラグＦＰ１〜ＦＰ４は、それぞれ対応する点火コイルＦＣ１〜ＦＣ４の出力電圧によって点火制御される。ここで、各点火コイルＦＣ１〜ＦＣ４は、それぞれ一次コイルｃｆと二次コイルｃｓとを備えており、一次コイルｃｆへの通電制御を通じて二次コイルｃｓに発生する電圧が対応する点火プラグＦＰ１〜ＦＰ４に印加される。
【００４２】
ちなみに、上記点火プラグＦＰ及び点火コイルＦＣは、図２に例示されるようにして内燃機関に取り付けられている。すなわち、内燃機関の燃焼室ＦＲに突出するようにして点火プラグＦＰが備えられているとともに、同内燃機関のシリンダヘッドＣＨ上に載置されるようにして点火コイルＦＣが備えられている。したがって、点火コイルＦＣは、内燃機関及び外気の双方にふれるようにして配置されている。
【００４３】
この点火コイルＦＣ１〜ＦＣ４（詳しくは、一次コイルｃｆ）への通電制御は、電子制御装置１０によって行われる。この電子制御装置１０は、点火コイルＦＣ１〜ＦＣ４を制御するハードウェアであるイグニッションモジュール１１、各種演算処理を行うマイクロコンピュータ１２、同マイクロコンピュータ１２と外部との間の信号のやりとりを仲介するインターフェース１３を備えている。なお、この電子制御装置１０は、イグニッションスイッチのオン状態にあるときにバッテリＢからの給電により作動状態となるものである。ただし、マイクロコンピュータ１２には不揮発性メモリ１２ｍが備えられており、同不揮発性メモリ１２ｍに記憶されるデータは、電子制御装置１０への給電がなされていないときであれ保持される。
【００４４】
ここでイグニッションモジュール１１は、各点火コイルＦＣ１〜ＦＣ４に対応するトランジスタＴ１〜Ｔ４と、ドライブ回路Ｄ１〜Ｄ４とを備えている。そして、マイクロコンピュータ１２からの指令信号に基づき、各ドライブ回路Ｄ１〜Ｄ４ではトランジスタＴ１〜Ｔ４を操作する。これにより、点火コイルＦＣ１〜ＦＣ４（詳しくは、その一次コイルｃｆ）に電流が供給されることとなる。そして、点火コイルＦＣ１〜ＦＣ４（詳しくは、その一次コイルｃｆ）への通電が遮断される時点における通電電流値によって、点火コイルＦＣ１〜ＦＣ４（詳しくは、二次コイルｃｓ）から出力される電圧値が決定される。このため、マイクロコンピュータ１２では、イグニッションモジュール１１の操作量を調整することによって、点火プラグＦＰ１〜ＦＰ４に印加される電圧値を制御する。
【００４５】
こうした制御を行うに際して、電子制御装置１０では、内燃機関の運転状態を検出する各種センサの検出信号を取り込む。こうしたセンサとしては、バッテリＢの電圧を検出するバッテリ電圧センサ２０や、内燃機関を冷却する冷却水の温度を検出する水温センサ２１、内燃機関のクランク軸３０の回転状態を検出するクランク角センサ２２、内燃機関の吸入する空気の温度を検出する吸気温センサ２３、内燃機関を搭載する車両の速度を検出する車速センサ２４等がある。
【００４６】
ここで、上記クランク角センサ２２は、電磁ピックアップ方式のものであり、タイミングロータ３１に設けられた被検出歯Ｔがクランク角センサ２２のコアに接近する際の電磁誘導作用によってクランク信号を出力する。ちなみに、図１に示すように、本実施形態では、被検出歯Ｔは、基本的には、等クランク角度毎（１０度）毎に設けられており、気筒判別のために被検出歯が２つ欠けた欠け歯部ＲＴを有する。
【００４７】
次に、こうした構成を有する電子制御装置１０による点火時期制御について説明する。
上記点火時期の制御としては、基本的に、（ｓ１）クランク角センサ２２によって検出される現在のクランク角度から、内燃機関の制御により決定される点火時期（クランク角度にて設定される）までの所要時間を算出する。（ｓ２）内燃機関の運転状態によって決定される点火コイルＦＣへの通電時間を、上記所要時間から減算することで点火コイルＦＣへの通電開始時期を算出する。というステップを有する。そして、上記クランク角度を時間に換算する際には、所定のクランク角度の回転に要する時間の計測結果を用いるようにする。次にこれについて詳述する。
【００４８】
＜通電開始時期、通電遮断時期の算出処理＞
図３に、クランク軸３０が各３０度のクランク角度だけ回転するのに要する時間を示す。同図３に示すように、各クランク角度の区画毎で回転に要する時間（クランク軸３０の回転速度）は変動している。すなわち、図３においては、クランク角度が「ＡＴＤＣ２０〜ＢＴＤＣ７０」での回転速度は高速であり、クランク角度が「ＢＴＤＣ７０〜ＡＴＤＣ２０」では低速となっている。これは、内燃機関の燃焼サイクルにおいて、点火プラグＦＰによる点火によって燃焼が行われることでクランク軸３０の回転速度が加速し、燃焼行程が終了して圧縮行程に移行するにつれてクランク軸３０の回転速度が減速するためである。
【００４９】
なお、クランク軸３０の回転変動としては、こうした燃焼サイクルに起因するものに加えて、加速又は減速、上記被検出歯Ｔの歯のばらつき、気筒毎の燃焼効率のばらつき等に起因するものがある。
【００５０】
こうしたクランク軸３０の回転変動を考慮して所要時間を算出すべく、本実施形態では、現在のクランク角度よりも所定量だけ前のクランク角度の前後の各角度領域の回転に要する時間ついての計測結果に基づき、現在のクランク角度の前後の各角度領域の回転に要する時間の間の相対的な関係を予測する。そして、この予測に基づき、クランク軸３０が現在のクランク角度から点火時期とするクランク角度まで回転するのに要する所要時間を精度良く算出する。
【００５１】
ここで、本実施形態にかかる点火時期の制御手順について、図４〜図８を参照して説明する。
図４に、本実施形態にかかる点火時期制御の処理手順を示す。この処理は、上記マイクロコンピュータ１２においてクランク角度の３０度周期で繰り返し実行される。
【００５２】
この一連の処理においては、まずステップ１００において、上記クランク軸３０が今回新たに３０度回転するのに要した時間を計測するとともに、同計測に基づいて、現在のクランク角度から等クランク角度回転する毎にそれぞれ要する時間を予測する。このステップ１００に示す処理は、図５に示す処理となる。
【００５３】
すなわち、図５に示す一連の処理においては、まずステップ１１０において、前回、３０度の回転に要した時間の計測値「ｔ３０」を「ｔ３０ｏｌｄ」とする。そして、今回新たに３０度の回転に要した時間の計測値を「ｔ３０」とする。
【００５４】
続くステップ１２０では、時系列的に連続する等クランク角度の回転に要する時間の間の比「ｒａｔｉｏ［ｉ］」を、新たに「ｒａｔｉｏ［ｉ＋１］」とする。ここで、この時間の間の比「ｒａｔｉｏ［ｉ］」は、「ｉ＋１」回前の計測時間に対する「ｉ」回前の計測時間の比を示している。この実施形態では、前回の計測時間に対する今回の計測時間の比「ｒａｔｉｏ［０］」から、７５０度前の計測時間に対する７２０度前の計測時間の比「ｒａｔｉｏ［２４］」までの２５個の値を保持するようにしている。
【００５５】
更に、ステップ１３０では、内燃機関の制御として、燃料をカットする制御がなされているか否かを判断する。そして、燃料カットがなされていないと判断されると、ステップ１４０において、前回の計測時間に対する今回の計測時間の比「ｒａｔｉｏ［０］」を新たに算出する。ただし、この際、これら計測時間の比「ｒａｔｉｏ［０］」からノイズの影響を除去するために、実際には、これら計測時間に対する加重平均処理であるいわゆるなまし処理を行う。すなわち、ここでは前回の計測時間に対する今回の計測時間の比「ｔ３０／ｔ３０ｏｌｄ」に所定の重みβを乗算したものと、７５０度前の計測時間に対する７２０度前の計測時間の比「ｒａｔｉｏ［２４］」に所定の重みαを乗算したものとの和を新たな比「ｒａｔｉｏ［０］」とする。
【００５６】
ここで、７２０度前の値を用いるのは、クランク軸３０の回転速度には上述した被検出歯Ｔの歯のばらつきや気筒毎の燃焼効率のばらつきに起因した変動があることを考慮するためである。ちなみに、上記所定の重みαは、重みβよりも大きくすることが望ましい。
【００５７】
一方、ステップ１３０において、燃料カットがなされていると判断されると、ステップ１５０に移行する。このステップ１５０においては、前回の計測時間に対する今回の計測時間の比「ｒａｔｉｏ［０］」を新たに算出する代わりに、７５０度前の計測時間に対する７２０度前の計測時間の比「ｒａｔｉｏ［２４］」の値を代入する。
【００５８】
これは、燃料噴射再開時の点火時期の算出精度を確保するための処理である。すなわち、燃料カット時には、燃焼に起因する回転変動を伴わないために、上記クランク角センサ２２による計測結果は、燃料カットを行っていない時のものとはその特性が異なるものとなる。このため、燃料カットを行っているときに上記計測時間の比「ｒａｔｉｏ［ｉ］」を算出してしまうと、燃料の噴射を再開したときに燃焼に起因する回転変動を考慮した所要時間の算出を行うことができない。これに対し、上記処理によれば、燃料カットが行われると、それ以前の上記計測時間の比「ｒａｔｉｏ［ｉ］」を保持することで、燃料噴射を再開したときには、燃焼に起因した回転変動を考慮した正確な所要時間を算出することができるようになる。
【００５９】
こうしてステップ１４０の処理や、ステップ１５０の処理がなされると、ステップ１６０に移行する。ステップ１６０では、現在のクランク角度をゼロとしたときの「３０×ｉ」度のクランク角度を基点として３０度回転するのに要すると予測される時間「ｔ３０ｎｅｘｔ［ｉ］」をそれぞれ算出する。すなわち、例えば現在のクランク角度における計測値「ｔ３０」と、７２０度前の計測時間に対する６９０度前の計測時間の比である「ｒａｔｉｏ［２３］」との乗算値が、現在のクランク角度を基点として３０度回転するのに要すると予測される時間「ｔ３０ｎｅｘｔ［ｉ］」となる。
【００６０】
このステップ１６０の処理において、上記各時間「ｔ３０ｎｅｘｔ［ｉ］」の算出には、７２０度前の計測時間の間の比が用いられている。これは、クランク軸３０の回転速度には上述した被検出歯Ｔの歯のばらつきや気筒毎の燃焼効率のばらつきに起因した変動があることを考慮するためである。
【００６１】
こうしてステップ１６０の処理がなされると、先の図４のステップ２００に移行する。ステップ２００においては、点火時期制御の対象となる気筒を判別する。すなわち、現在のクランク角度が第１〜第４の各気筒のうちのどの気筒の圧縮行程、又は燃焼、膨張行程にあるか否かを判断する。具体的には、各気筒毎に点火時期を含む「ＢＴＤＣ２７０〜ＡＴＤＣ９０」のクランク角度領域が割り当てられており、現在のクランク角度がいずれの気筒の上記クランク角度領域に対応するかを判断する。
【００６２】
なお、このステップ２００における処理に続くステップ２１０からステップ５００の処理は、判別された気筒についての処理となり、用いるクランク角度についても各気筒毎に設定されるものとする。
【００６３】
ステップ２００の処理が終了すると、ステップ２１０において、対応する気筒において既に通電開始しているか否かを判断する。そして、通電開始している場合には、この一連の処理を一旦終了する。一方、ステップ２１０において、通電開始していないと判断されると、ステップ３００に移行する。このステップ３００の処理においては、現在のクランク角度から点火時期とするクランク角度までの回転に要する所要時間を算出する。詳しくは、この処理は、図６に示す処理となる。
【００６４】
図６に示す一連の処理においては、まずステップ３１０において、現在のクランク角度から点火時期とするクランク角度までの差分「ｔｈｄｅｌｔａ」を（クランク角度で）算出する。ここで、点火時期は、当該機関の運転状態に応じて適切な時間が設定される。
【００６５】
続くステップ３２０においては、現在のクランク角度から点火時期とするクランク角度までの回転に要する時間を算出するための変数「ｔｏｆｆ」を一旦初期化するとともに、変数「ｉ」についてもこれを初期化する。
【００６６】
続くステップ３３０からステップ３７０までの処理は、現在のクランク角度から点火時期とするクランク角度までの回転に要する時間を予測算出する処理である。詳しくは、ここでは、現在のクランク角度を基点として各３０度毎に、その回転に要する時間を先の図５のステップ１６０の処理によって求めた時間を用いて算出していく。
【００６７】
具体的には、まずステップ３３０において、現在のクランク角度から点火時期とするクランク角度までの差分「ｔｈｄｅｌｔａ」が３０度未満であるか否かを判断する。すなわち、３０度未満である場合には、その回転に要する時間を先の図５のステップ１６０の処理によって求めた時間を直接的に用いて算出することはできないため、ここでは、こうした判断処理を設けている。
【００６８】
そして、ステップ３３０において現在のクランク角度から点火時期とするクランク角度までの差分「ｔｈｄｅｌｔａ」が３０度以上であると判断されると、ステップ３４０に移行する。このステップ３４０では、所定のクランク角度からの３０度の回転に要する時間を先の図５のステップ１６０の処理によって求めた時間を用いて予測する処理を行う。すなわち、上記変数「ｉ」の初期後、初めてステップ３４０に入る場合には、現在のクランク角度から３０度回転するのに要する時間である「ｔ３０ｎｅｘｔ［０］」が上記変数「ｔｏｆｆ」に加算される。また、２回目にステップ３４０に入る場合には、現在のクランク角度から３０度回転したところを基点として３０度回転するのに要する時間である「ｔ３０ｎｅｘｔ［１］」が上記変数「ｔｏｆｆ」に加算される。こうして上記変数「ｔｏｆｆ」に新たな時間が加算される毎に、上記差分「ｔｈｄｅｌｔａ」の値を３０度減算する。このステップ３４０の処理は、ステップ３５０〜ステップ３７０、及びステップ３３０の処理に基づき、上記差分「ｔｈｄｅｌｔａ」が３０度未満となるまで繰り返し行われる。
【００６９】
そして、ステップ３３０において上記差分「ｔｈｄｅｌｔａ」が３０度未満であると判断されると、ステップ３６０に移行する。このステップ３６０では、現在のクランク角度から点火時期とするクランク角度までのクランク角度領域うち、ステップ３４０の処理でまだその回転に要する時間の算出がなされていない領域について、その回転に要する時間を上記変数「ｔｏｆｆ」に加算する。すなわち、ここでは、この領域を含む３０度の回転に要する時間として先の図５のステップ１６０において算出した時間「ｔ３０ｎｅｘｔ［ｉ］」から、上記算出されていない時間を線形補間にて求めることで、これを上記変数「ｔｏｆｆ」に加算する。このようにステップ３４０及びステップ３６０において現在のクランク角度から点火時期とするクランク角度までの回転に要する所要時間を算出する際には、先の図５に示す予測時間「ｔ３０ｎｅｘｔ［ｉ］」として、点火時期とするクランク角度に対応するものまでが用いられる。
【００７０】
こうしてステップ３６０の処理が終了すると、この一連の処理を一旦終了し、先の図４のステップ４００に移行する。このステップ４００では、ステップ３００にて算出される点火時期に基づき、通電開始時期を算出する。詳しくは、この処理は、図７に示すように、先の図６において算出された現在のクランク角度と点火時期とするクランク角度との間の回転に要する時間（上記変数「ｔｏｆｆ」の値）から通電時間を減算することで行う。そして、この処理が終了すると、先の図４のステップ５００に移行する。このステップ５００においては、上記ステップ４００において算出された通電開始時期やステップ３００において算出された点火時期を上記マイクロコンピュータ１２内においてタイマー設定する。
【００７１】
ここで、こうした態様にて行われる点火時期制御について図８を用いて更に説明する。
図８（ａ）はクランク信号、また、図８（ｂ）は点火出力の算出結果を、図８（ｃ）は点火コイルに通電される電流値をそれぞれ示している。ちなみに、図８においては、便宜上周期的な回転変動が生じていることを想定しており、また、通電時間が「３．５ｍｓ」、点火時期が「ＢＴＤＣ２５」であるとしている。
【００７２】
ここにおいて、現在のクランク角度が「ＢＴＤＣ７０」となると、先の図４に示す処理によって点火時期や通電開始時期が設定される。ここで、先の図５に示した今回の３０度（ＢＴＤＣ１００〜ＢＴＤＣ７０）の回転に要した時間「ｔ３０」は「４．９ｍｓ」である。また、ここでは周期的な回転変動がなされていると想定しているので、先の図５に示した各時間の比「ｒａｔｉｏ［２３］」、「ｒａｔｉｏ［２２］」は、それぞれ「５．１÷４．９≒１．０４」、「５．２÷５．１≒１．０２」となる（周期的な回転変動が想定されているためなまし処理の演算を省略）。
【００７３】
したがって、点火時期は以下の値となる。
４．９×１．０４＋（１５／３０）×４．９×１／０４×１．０２≒７．６９５ｍｓ
また、通電開始時期は以下の値となる。
【００７４】
７．６９５−３．５＝４．１９５ｍｓ
これら通電開始時期や点火時期の算出に用いたクランク軸３０の回転に要すると予測される時間は、実際の時間と略等しいものとなる。このため、通電時間についてはマージンがほとんど不要であり、上記点火コイルＦＣから出力される電圧が点火プラグＦＰの点火制御にとって適切な電圧値となるような通電量を設定することができる。このため、レギュレータによらずとも点火コイルＦＣに流れる電流を要求電流幅に納めることができ、ひいては、電子制御装置１０内部の発熱を抑えることができる。
【００７５】
特に、先の図４のステップ２１０の処理により、本実施形態では、一旦通電開始されると、クランク角度が「ＢＴＤＣ４０」となってもこれらの再度の算出を行わない設定となっている。したがって、適切な値として算出されている通電時間が更新され変更されることがないため、予め適切な通電量となるように設定された通電時間を用いて点火コイルＦＣに流れる電流を所望の値に正確に制御することができる。
【００７６】
しかも、このように通電時間の精度を優先させる制御をしながらも、上述した態様にてクランク軸３０の回転に要する時間を予測しながら点火時期を算出することで、点火時期についても、これを精度良く算出することができるようになる。
【００７７】
ちなみに、図７の処理において用いた通電時間は、図９に示す処理によって算出される。この図９に示す処理は、上記マイクロコンピュータ１２において所定周期（例えば「２５ｍｓ」）で繰り返し実行される。ここでは、先の図１に示したバッテリ電圧センサ２０の検出値と、点火コイルの温度の検出値とに基づいて、通電時間がマップ演算される。ここで、通電時間は、上記点火コイルＦＣから出力される電圧が点火プラグＦＰの点火制御にとって適切な電圧値となるような通電量に対応して設定される。
＜点火コイルの温度の算出処理＞
次に、点火コイルＦＣの通電時間を適切な値に設定するために行われる点火コイルＦＣの温度の算出処理について説明する。
【００７８】
本実施形態では、前回の算出タイミングから今回の算出タイミングまでの間における点火コイルＦＣの温度の変化量を当該機関の運転状態に応じて算出し、この算出された変化量と前回の点火コイルＦＣの温度とに基づいて、今回の点火コイルＦＣの温度を算出する。詳しくは、点火コイルＦＣの温度が点火コイルＦＣの自己発熱、周囲からの受熱、周囲への放熱によって変化することを考慮することによって上記点火コイルＦＣの温度の変化量を算出する。
【００７９】
図１０に、本実施形態における点火コイルＦＣの温度の算出処理の手順を示す。この処理は、上記電子制御装置１０にて所定周期で繰り返し実行される。
この一連の処理においては、まずステップ４００において、点火コイルＦＣの温度についての前回の算出値Ｔ（ｎ−１）と、内燃機関の回転速度とに基づき、点火コイルＦＣの自己発熱に伴う点火コイルＦＣの温度変化量ΔＴ１を算出する。ちなみに、この温度変化量は、図１０に示す前回の処理から今回の処理までの間の、換言すれば、処理周期の間の温度変化量である。ここでは、点火コイルＦＣの自己発熱量が点火コイルＦＣの通電量と点火コイルＦＣの抵抗値とによって決まるため、この性質を利用して自己発熱に伴う温度変化量ΔＴ１を算出する。
【００８０】
具体的には、図１１（ａ）に例示するような内燃機関の回転速度と点火コイルＦＣの上昇温度との関係を示すマップを用いて、基本となる温度上昇量を算出する。ここで、各処理周期当たりの点火コイルＦＣへの通電量は、点火コイルＦＣへの一回当たりの通電量と、上記処理周期当たりの点火回数との積とすることができる。これは、各点火時期制御による点火コイルＦＣへの通電量は許容される電流量内に納められるために、各点火時期制御による点火コイルＦＣへの各通電量は略一定となることによる。そして、点火回数は、内燃機関の回転速度と相関がある。したがって、点火コイルＦＣの抵抗値が一定であるときには、点火コイルＦＣの温度の上昇量は、内燃機関の回転速度を用いて算出することができる。図１１（ａ）では、点火コイルＦＣの抵抗値が所定の値であるときにおける点火コイルＦＣの温度上昇量である基本となる温度上昇量と、内燃機関の回転速度との関係を定めている。ちなみに、上記マップは、例えば実験データ等に基づいて作成するなどすればよい。
【００８１】
なお、内燃機関の回転速度としては、上記クランク角センサ２２の検出値を通じて算出される回転速度のうち、上記算出値Ｔ（ｎ−１）の算出タイミングに近似した算出時における値を用いる。この際、上記今回の処理時に近似したサンプリング時は、今回の処理時より前の算出時のうち最新の算出時としてもよい。また、算出される内燃機関の回転速度が図１１（ａ）に示すマップ点と一致しないときには、図１１（ｂ）に例示する態様にて、各マップ点間を補間することで基本となる温度上昇量を算出する。
【００８２】
一方、図１２（ａ）に例示するような点火コイルＦＣの温度と、先の図１１（ａ）に示すマップに基づく演算値を補正するための補正係数との関係を定めるマップを用いて、補正係数を算出する。この補正係数は、点火コイルＦＣの抵抗値の上記所定の値からの変化に対して、先の図１１（ａ）によって定まる温度上昇量がどう変わるかを示すものである。ここでは、点火コイルＦＣの抵抗値が点火コイルＦＣの温度に応じて変化することに鑑み、点火コイルＦＣの温度と補正係数との関係を定めている。ちなみに、このマップは、例えば実験データ等に基づいて作成するなどすればよい。
【００８３】
このマップと前回の算出値Ｔ（ｎ−１）とに基づいて、補正係数を算出することができる。なお、前回の算出値Ｔ（ｎ−１）が図１２（ａ）に示すマップ点と一致しないときには、図１２（ｂ）に例示するように各マップ点間を補間することで補正係数を算出する。
【００８４】
こうして基本となる温度上昇量と補正係数とを算出すると、これらを乗算することで、自己発熱に伴う点火コイルＦＣの温度変化量ΔＴ１を算出する。
次に、図１０に示すステップ４１０においては、点火コイルＦＣの温度についての前回の算出値Ｔ（ｎ−１）と、内燃機関の冷却水温とに基づき、内燃機関からの受熱に伴う点火コイルＦＣの温度変化量ΔＴ２を算出する。ちなみに、この温度変化量は、図１０に示す前回の処理から今回の処理までの間の、換言すれば処理周期の間の温度変化量である。すなわち、内燃機関からの受熱量は、内燃機関の温度と点火コイルの温度との差に応じて定まる。そして、本実施形態では、内燃機関の温度として上記水温センサ２１の検出値のうち図１０に示す一連の処理についての今回の処理時に近似したサンプリング時における値を用い、「冷却水温−前回の算出値Ｔ（ｎ−１）」に受熱係数を乗算することで、上記温度変化量ΔＴ２を算出する。なお、上記今回の処理時に近似したサンプリング時は、今回の処理時より前のサンプリング時のうち最新のサンプリング時としてもよい。ちなみに、この受熱係数は、実験データに基づいて作成するなどすればよい。
【００８５】
続くステップ４２０においては、点火コイルＦＣの温度についての前回の算出値Ｔ（ｎ−１）と、内燃機関の吸気温とに基づき、外気への放熱に伴う点火コイルＦＣの温度変化量ΔＴ３を算出する。ちなみに、この温度変化量は、図１０に示す前回の処理から今回の処理までの間の、換言すれば処理周期の間の温度変化量である。すなわち、外気への放熱量は、外気の温度と点火コイルＦＣの温度との差に応じて定まる。そして、本実施形態では、外気の温度として上記吸気温センサ２３の検出値のうち図１０に示す一連の処理についての今回の処理時に近似したサンプリング時における値を用い、「外気の温度−前回の算出値Ｔ（ｎ−１）」に放熱係数を乗算することで、上記変化量ΔＴ３を算出する。なお、上記今回の処理時に近似したサンプリング時は、例えば今回の処理時より前のサンプリング時のうち最新のサンプリング時としてもよい。
【００８６】
ただし、この放熱係数は点火コイルＦＣへの風当たりで変わるため、本実施形態では、放熱係数を点火コイルＦＣの風当たりを考慮して可変設定する。詳しくは、上記点火コイルＦＣへの風当たりとして、上記車速センサ２４による検出値のうち図１０に示すこの一連の処理についての今回の処理時に近似したサンプリング時における値を用いる。なお、上記今回の処理時に近似したサンプリング時は、例えば同今回の処理時より前のサンプリング時のうち最新のサンプリング時としてもよい。そして、図１３（ａ）に示す車速と放熱係数との関係を示すマップを用い、点火コイルＦＣへの風当たりと相関のある車速に基づいて放熱係数を算出するようにする。ちなみに、このマップは、例えば実験データ等に基づいて作成するなどすればよい。なお、上記車速センサ２４によって検出される車両の速度が図１３（ａ）に示すマップ点と一致しないときには、図１３（ｂ）に例示するように各マップ点間を補間することで補正係数を算出する。
【００８７】
こうして上記各変化量ΔＴ１、ΔＴ２、ΔＴ３を算出すると、ステップ４３０において、これらの和に前回の算出値Ｔ（ｎ−１）を加えることで、点火コイルＦＣの温度についての今回の算出値Ｔ（ｎ）を算出する。そして、ステップ４３０において今回の点火コイルの温度の算出値Ｔ（ｎ）を算出すると、この一連の処理を一旦終了する。
【００８８】
この図１０に示す処理によれば、各処理周期において点火コイルＦＣの温度を逐次算出することができる。
ただし、本実施形態では、イグニッションスイッチがオンとされてから初めて図１０の処理をする際に前回の算出値として用いる値Ｔ（０）については、図１４に示す処理によって取得するようにする。図１４は、イグニッションスイッチがオンとされることによる内燃機関の始動に伴い、図１０の処理の開始前に行う処理である。
【００８９】
この一連の処理では、まずステップ５００において、上記水温センサ２１によって検出される現在の冷却水温が、前回イグニッションスイッチがオフとされることに伴う図１０の処理の停止直前の点火コイルＦＣの温度の算出値（バックアップ値Ｔ（ｆ））よりも大きいか否かを判断する。ちなみに、このバックアップ値Ｔ（ｆ）は、先の図１に示したマイクロコンピュータ１２内の不揮発性メモリ１２ｍに記憶保持されるものである。この処理は、「当該機関の停止後あまり時間が経過しておらず、点火コイルＦＣとこれを取り巻く環境との間で熱的な平衡状態が成立していない状態」にあるか否かを判断するものである。そして、ステップ５００において、現在の冷却水温が、前回の図１０の処理の停止直前の点火コイルＦＣの温度の算出値（バックアップ値Ｔ（ｆ））よりも大きいと判断されると、ステップ５１０〜５４０の処理によって点火コイルＦＣの温度を算出する。
【００９０】
このステップ５１０〜５４０の処理では、上記バックアップ値Ｔ（ｆ）からの点火コイルＦＣの温度の変化が、内燃機関及び外気との間での熱量の授受として算出される。まず、ステップ５１０では、内燃機関の温度としての冷却水温について、前回イグニッションスイッチがオフとされたときの値についての上記不揮発性メモリ１２ｍに保持されたバックアップ値と、今回新たに検出された値との差ΔＣＴを算出する。また、ステップ５２０では、外気温としての吸気温について、前回イグニッションスイッチがオフとされたときの値についての上記不揮発性メモリ１２ｍに保持されたバックアップ値と、今回新たに検出された値との差ΔＡＴを算出する。続くステップ５３０では、これら差ΔＣＴ、ΔＡＴに基づいて上記点火コイルＦＣの温度についてのバックアップ値Ｔ（ｆ）を補正する補正係数を算出する。そして、ステップ５４０では、上記バックアップ値Ｔ（ｆ）に補正係数を乗算することで、点火コイルの温度を算出する。
【００９１】
このようにステップ５１０〜５４０では、内燃機関の前回の停止から今回の始動までの間における吸気温の変化及び冷却水温の変化に基づいて、点火コイルＦＣの温度の変化を算出する。なお、上記補正係数は、上記差ΔＣＴ、ΔＡＴと補正係数との関係を定めたマップを、予め上記マイクロコンピュータ１２に備えることで算出するようにしてもよい。また、このマップは、内燃機関の前回の停止から今回の始動までの間における吸気温の変化及び冷却水温の変化と点火コイルＦＣの温度の変化とについての実験データに基づいて把握される関係から作成するようにしてもよい。
【００９２】
一方、ステップ５００において、現在の冷却水温が、前回の図１０の処理の停止直前の点火コイルＦＣの温度の算出値（バックアップ値Ｔ（ｆ））以下であると判断されると、ステップ５５０の処理によって点火コイルＦＣの温度を算出する。この場合、点火コイルＦＣは、その周囲の環境である内燃機関及び外気と熱的に略平衡状態となっていると判断されるため、現在の内燃機関の温度としての冷却水温と現在の外気温としての吸気温とに基づいて、点火コイルの温度を算出する。ここでは、例えば冷却水温と吸気温との加重平均値を点火コイルの温度としてもよい。
【００９３】
こうしてステップ５４０又はステップ５５０の処理が終了するとこの一連の処理を終了する。
このように本実施形態では、点火コイルＦＣの温度として初期条件に見合った所定の値を図１４に基づいて設定した後、図１０の各処理周期の間における点火コイルＦＣの温度の変化量を逐次算出することで、点火コイルＦＣの温度を精度良く算出することができるようになる。
【００９４】
しかも、こうして算出された点火コイルＦＣの温度に基づく通電時間を、先の図２〜図７に示した処理にて最大限優先するようにして点火制御を行うために、通電時間にほとんどマージンを持たせる必要もなく、許容電流幅内に収まるような適切な通電時間の設定が可能となる。そして、こうした制御によれば、各点火時期制御時において、点火コイルＦＣへの通電量を制御的に略一定とすることができるため、先の図１０のステップ４００における自己発熱量の算出を、内燃機関の回転速度に基づいて精度良く行うこともできる。
【００９５】
以上説明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）前回の算出タイミングから今回の算出タイミングまでの間における点火コイルＦＣの温度の変化量を当該機関の運転状態に応じて算出することで、当該機関の運転状態に応じて変化する点火コイルＦＣの温度を逐次精度良く算出することができるようになる。
【００９６】
（２）内燃機関の回転速度と点火コイルＦＣの前回の温度の算出値Ｔ（ｎ−１）とを用いることで、点火コイルＦＣの自己発熱に伴う温度変化量を精度良く算出することができるようになる。
【００９７】
（３）点火コイルＦＣの自己発熱に伴う温度上昇量を、先の図１１（ａ）及び図１２（ａ）に示す２つの１次元マップから求めた。このように１次元マップを２つ用いることで、内燃機関の回転速度及び前回の算出値Ｔ（ｎ−１）と点火コイルＦＣの温度上昇量との関係を定める２次元マップを用いる場合と比較してマップのデータ量を低減することができるようになる。
【００９８】
（４）冷却水温と点火コイルＦＣの前回の温度の算出値Ｔ（ｎ−１）との差を用いることで、受熱に伴う点火コイルＦＣの温度変化量を精度よく算出することができるようになる。
【００９９】
（５）吸気温と点火コイルＦＣの前回の温度の算出値Ｔ（ｎ−１）との差を用いることで、放熱に伴う点火コイルＦＣの温度変化量を精度よく算出することができるようになる。
【０１００】
（６）車速に応じて可変設定される放熱係数を用いることで、放熱に伴う点火コイルＦＣの温度変化量をいっそう精度よく算出することができるようになる。
（７）イグニッションスイッチがオンとされるに伴う内燃機関の始動時において、冷却水温と吸気温とに基づいて、点火コイルＦＣの温度の初期値を算出するようにした。これにより、始動時の点火コイルＦＣの温度を精度良く算出することができるようになる。
【０１０１】
（８）「当該機関の停止後あまり時間が経過しておらず、点火コイルＦＣとこれを取り巻く環境との間で熱的な平衡状態が成立していない状態」にあるか否かに応じて、始動時の点火コイルＦＣの温度の算出態様を変更することで、始動時の点火コイルＦＣの温度をより精度よく算出することができるようになる。
【０１０２】
（９）現在のクランク角度よりも所定量だけ前のクランク角度の前後の各角度領域の回転に要する時間ついての計測結果に基づき、現在のクランク角度の前後の各角度領域の回転に要する時間の間の相対的な関係を予測した。そして、この予測に基づき、現在のクランク角度から点火時期制御を行う所望のクランク角度まで回転するのに要する所要時間を算出するようにした。これにより、様々な要因によるクランク軸の回転変動を考慮しつつ上記所要時間を算出することができるようになる。
【０１０３】
（１０）一旦通電開始されると、点火時期等の再度の算出を行わない設定とした。このため、適切な値として算出されている通電時間が更新され変更されることがなく、予め適切な通電量となるように設定された通電時間を用いて点火コイルＦＣに流れる電流を所望の値に正確に制御することができる。
【０１０４】
（その他の実施形態）
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・点火コイルの自己発熱に伴う温度の変化量の算出態様は、先の図１１（ａ）、図１２（ａ）に例示したマップを用いるものに限らない。例えば、エンジンの回転速度と通電量との関係を示すマップと、点火コイルの温度と点火コイルの抵抗値を示すマップとを用いるようにしてもよい。この場合、点火コイルの自己発熱に伴う温度の変化量は、上記通電量の２乗と抵抗値との乗算値に基づいて算出すればよい。
【０１０５】
・内燃機関からの受熱に伴う点火コイルの温度の変化量の算出態様は、上記実施形態で例示したものに限らない。例えば内燃機関の温度としては、冷却水温に限らない。
・外気への放熱に伴う点火コイルの温度の変化量の算出態様は、上記実施形態で例示したものに限らない。例えば、車速及び吸気温と、外気への放熱に伴う点火コイルの温度の変化量と、の関係を示す２次元マップを用いて算出してもよい。
【０１０６】
・現在のクランク角度よりも所定量だけ前のクランク角度の前後の各角度領域の回転に要する時間ついての計測結果に基づき、現在のクランク角度の前後の各角度領域の回転に要する時間の間の相対的な関係を予測することで上記所要時間を算出する手段としては、上記実施形態で例示したものに限らない。
【０１０７】
・上記実施形態では、点火コイルの温度の変化量として、各処理周期間の変化量を算出し、また、この際、点火コイルの温度の前回の算出値を用いたが、これに限らない。要は、以前の算出タイミングから今回の算出タイミングまでの間における点火コイルの温度の変化量を、以前の算出タイミングにおける点火コイルの温度に基づいて算出するものであればよい。
【０１０８】
・以前の算出タイミングから今回の算出タイミングまでの間における点火コイルの変化量の算出態様としては、上記実施形態で例示したものに限らない。例えば点火コイルＦＣが先の図２に示したシリンダヘッドＣＨ内に埋め込まれている場合等、外気と接触しない場合には、先の図１０のステップ４２０の処理を省いてもよい。また、点火コイルの自己発熱を無視し得る場合には、先の図１０のステップ４００の処理を省いてもよい。
【０１０９】
・点火コイルの初期条件に見合った所定の値の設定態様は、上記実施形態で例示したものに限らない。例えば点火コイルＦＣが先の図２に示したシリンダヘッドＣＨ内に埋め込まれている場合等、外気と接触しない場合には、冷却水温のみに基づいて設定してもよい。
【０１１０】
・点火コイルの抵抗値及び該抵抗値と相関を有する物理量のいずれかを示す量である前記点火コイルの抵抗特性量としては、点火コイルの温度に限らず、例えば点火コイルの抵抗値であってもよい。この場合、例えば受熱に伴う点火コイルの温度の変化量の算出に際し、内燃機関の温度と点火コイルの抵抗値とについての互いに同一次元化された量同士の差を用いるようにする。
【０１１１】
・その他、内燃機関としては、例えば４気筒のものに限らない。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明にかかる内燃機関の制御装置を点火時期の制御装置に適用した第１の実施形態の構成を示す図。
【図２】同実施形態における内燃機関の構成を示す断面図。
【図３】４気筒の内燃機関のクランク軸の回転変動を例示する図。
【図４】同実施形態にかかる点火時期制御の処理手順を示すフローチャート。
【図５】同実施形態にかかるクランク軸の回転に要する時間を予測する処理手順を示すフローチャート。
【図６】同実施形態において点火時期までの所要時間を算出する手順を示すフローチャート。
【図７】同実施形態において通電開始時期の算出態様を示すフローチャート。
【図８】同実施形態における点火時期の制御態様を示すタイムチャート。
【図９】同実施形態において点火コイルへの通電時間の算出態様を示すフローチャート。
【図１０】同実施形態における点火コイルの温度の算出にかかる処理手順を示すフローチャート。
【図１１】同実施形態における内燃機関の回転速度と点火コイルの温度上昇量との関係を示す図。
【図１２】同実施形態における点火コイル温度と点火コイルの温度上昇量の補正係数との関係を示す図。
【図１３】同実施形態における車速と放熱係数との関係を示す図。
【図１４】同実施形態における始動時の点火コイルの温度の算出にかかる処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１１３】
１０…電子制御装置、１１…イグニッションスイッチ、１２…マイクロコンピュータ、１３…インターフェース、２０…バッテリ電圧センサ、２１…水温センサ、２２…クランク角センサ、２３…吸気温センサ、２４…車速センサ、３０…クランク軸、３１…タイミングロータ。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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