(57)【要約】【課題】クランク軸の回転速度が変化する場合であっても、点火クランク角までの所要時間を精度よく求める。【解決手段】制御装置により、クランク軸が１回転するときのクランク軸の角度が検出される検出時間間隔とその変化量とに基づいて、前記クランク軸の当該１回転における点火タイミングを決定し、当該点火タイミングにより機関の点火装置に点火を指示するので、クランク軸の回転数が変化する場合であっても、同一周期内で連続性のある時間間隔に基づいて、点火タイミングを精度よく求めることができる。【選択図】図６
2009121378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火装置を点火させて機関を制御する制御装置であって、
クランク軸の角度を検出する検出部からの情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部の情報に基づいて、前記クランク軸が１回転するときの前記角度の検出時間間隔とその変化量を求め、当該時間間隔とその変化量とに基づいて、前記クランク軸の当該１回転における点火タイミングを決定し、当該点火タイミングにより前記点火装置を点火させる制御部とを備えた制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記制御部は、前記機関の吸気圧が増大するときは前記検出時間間隔の変化量を大きく、前記吸気圧が減少するときは前記検出時間間隔の変化量を小さくする第１の補正処理を行うことを特徴とする制御装置。  
【請求項３】
請求項１において、
前記制御部は、前記機関のスロットル開度が増大するときは前記検出時間間隔の変化量を大きく、前記スロットル開度が減少するときは前記検出時間間隔の変化量を小さくする第２の補正処理を行うことを特徴とする制御装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記制御部は、前記吸気圧と前記機関のスロットル開度との比が基準値を上回る場合は前記第１の補正処理を行い、前記比が前記基準値以下の場合は、前記スロットル開度が増大するときに前記検出時間間隔の変化量を大きく、前記スロットル開度が減少するときに前記検出時間間隔の変化量を小さくする第２の補正処理を行うことを特徴とする制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記制御部は、前記機関のスロットル開度に基づいて、前記点火タイミングに対応する点火クランク角を決定することを特徴とする制御装置。
【請求項６】
機関に点火する点火装置を制御する点火制御方法であって、
クランク軸の角度を検出する工程と、
前記クランク軸が１回転するときの前記角度の検出時間間隔とその変化量を求める工程と、
当該時間間隔とその変化量とに基づいて、前記クランク軸の当該１回転における点火タイミングを決定し、当該点火タイミングにより前記点火装置を点火させる工程とを有する点火制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランク軸の角度の検出時期に基づいて前記クランク軸を回転させる機関への点火を点火装置に指示するタイミングを決定する制御装置、及び点火制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の機関（エンジン）においては、燃料の爆発力を効率良くピストンに作用させるために、点火タイミングの制御が行われる。一般に、最適な点火タイミングは、爆発力の伝搬時間を考慮すると、ピストンが上死点で往復運動を折返す直前となる。よって、点火制御を行うマイクロコンピュータなどの制御装置は、まず、エンジン回転数などに基づくマップ演算により点火タイミングを決定する。そして、制御装置は、ピストンの往復運動と連動して回転するクランク軸の角度、つまりクランク角（ＣＡ、Crank Angle）を逐次検出し、決定した点火タイミングに対応する点火クランク角のときに、点火プラグに点火を指示する。
【０００３】
このとき、クランク角の検出には、電磁ピックアップ式のクランク角センサが用いられる。電磁ピックアップ式のクランク角センサは、光学式のエンコーダなどと比べ安価に構成できるので、エンジン制御に広く用いられる。かかるクランク角センサは、クランク軸に付随するクランクロータの外周に等間隔、例えば３０°ＣＡごとに形成された磁性体の被検出歯を検知して、クランク角信号を制御装置に出力する。よって、制御装置は、上死点（ＴＤＣ、Top Death Center）に対応するクランク角を０°ＣＡとしたとき、０°ＣＡから３０°ＣＡごとのクランク角を、クランク角信号から検出する。
【０００４】
すると、点火クランク角が３０°ＣＡの倍数でない場合、これを直接検出することができない。例えば、点火クランク角が、０°ＣＡより１０°ＣＡ遅れたＢＴＤＣ（Before TDC）１０°ＣＡの場合には、制御装置は、ＢＴＤＣ３０°ＣＡから０°ＣＡまでの３０°ＣＡ区間におけるクランク軸の回転時間を按分することで、クランク軸がＢＴＤＣ３０°ＣＡからＢＴＤＣ１０°ＣＡの点火クランク角に至るまでの所要時間を計算する。そして、制御装置は、その所要時間が経過したときに、点火プラグに点火を指示する。
【０００５】
このため、制御装置は、ＢＴＤＣ３０°ＣＡから０°ＣＡまでの３０°ＣＡ区間の回転時間を、予め求めておく必要がある。この点、特許文献１には、クランク軸の過去の回転周期における所定の大きさのクランク角区間での回転時間に基づき、点火タイミングまでの所要時間を計算する制御装置の例が記載されている。
【特許文献１】特開平１１−３５１１１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、クランク軸の回転速度は、エンジンの圧縮、爆発による加減速に伴って刻一刻変化する。よって、過去の回転周期におけるＢＴＤＣ３０°ＣＡから０°ＣＡまでの３０°ＣＡ区間の回転時間と、今回の回転周期における同区間の実際の回転時間とは異なる。すると、過去の回転周期における回転時間を用いて計算される所要時間は誤差を含むので、最適なタイミングに点火することができないという問題が生じる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、クランク軸の回転速度が変化する場合であっても、点火クランク角までの所要時間を精度よく求めることが可能な制御装置及び点火制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面における制御装置は、点火装置を点火させて機関を制御する制御装置であって、クランク軸の角度を検出する検出部からの情報を記憶する記憶部と、前記クランク軸が１回転するときの前記角度の検出時間間隔とその変化量を求め、当該時間間隔とその変化量とに基づいて、前記クランク軸の当該１回転における点火タイミングを決定し、当該点火タイミングにより前記点火装置を点火させる制御部とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
クランク軸の同一の回転周期内における角度の検出時間間隔は一定の規則性を有して変化するので、クランク軸の回転数が回転周期ごとに変化する場合であっても、同一回転周期での角度の検出時間間隔とその変化量とに基づいて、点火タイミングを精度良く求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。
【００１１】
図１は、本実施形態における、機関とその点火タイミングを制御する制御装置の構成を説明する図である。本実施形態の機関は、車両用のエンジンである。
【００１２】
エンジンの気筒１と、気筒１内を往復するピストン２８の上部と、気筒１の上部を覆うシリンダヘッド２とは、燃焼室１８を形成する。そして、点火プラグ２０は、燃料を取り込んだ混合気に燃焼室１８内で点火し、これを爆発させる。ここで、点火プラグ２０は点火装置に対応する。すると、その爆発力でピストン２８は気筒１内を下降し、コネクティングロッド３０により連結されたクランク軸３２を回転させる。そして、クランク軸３２の回転力から、車両が動力を得る。また、クランク軸３２が慣性力により回転運動することで、ピストン２８は気筒１内を上昇する。このように、ピストン２８の往復運動と、クランク軸３２の回転運動とは連動して行われる。そして、気筒１では、ピストン２８が２回往復するときに、吸気、圧縮、膨張、排気の４工程が実行される。
【００１３】
燃焼室１８と吸気路１０の間に設けられる吸気弁１６は、図示されないプーリーによりクランク軸３２の回転運動と連動しており、ピストン２８が下降するときに開かれる。このとき、燃焼室１８内に生じる負圧の作用によって、吸気路１０から燃焼室１８に、車両外部から吸気が取り込まれ、吸気工程が実行される。吸気中の粉塵はエアクリーナ１２により除去され、スロットル弁４８の開閉により吸気量が調整される。また、インジェクタ１４は、ポンプ６２により燃料タンク６６から吸引され、一定の圧力で配管６４を介して送られるガソリン燃料を、吸気中に噴射する。これにより、ガソリン燃料を含んだ吸気が混合気として燃焼室１８内に送り込まれる。
【００１４】
そして、ピストン２８が上昇するときに吸気弁１６が閉じられ、燃焼室１８内の吸気がピストン２８の上昇により圧縮される。つまり、圧縮工程が実行される。
【００１５】
そして、上記のように点火プラグ２０により点火が行われ、爆発が生じることで、膨張工程が実行される。
【００１６】
そして、燃焼室１８と排気路２２の間に設けられる排気弁２１は、図示されないプーリーによりクランク軸３２の回転運動と連動して、ピストン２８が上昇するときに開かれる。これにより、燃焼室１８内の排ガスは排気路２２に送出され、三元触媒２４で浄化された後に車外へ排出されることで、排気工程が実行される。
【００１７】
クランク角センサ３６は、クランク軸３２に設けられたクランクロータ３１と対向可能に設けられた電磁ピックアップを有する。クランクロータ３１には、クランク角３０°ＣＡごとに磁性体の被検出歯が形成されており、クランク軸３２の回転に伴いクランクロータ３１が回転して被検出歯が電磁ピックアップに接近するときに、電磁ピックアップからはクランク角信号が制御装置５０に出力される。すなわち、クランク角信号は、クランク角３０°ＣＡごとに、制御装置５０に入力される。ここでは、クランク角センサ３６は、「検出部」に対応する。
【００１８】
上記の構成において、スロットル弁４８を駆動するスロットルモータ４７の制御、点火プラグ２０による混合気への点火タイミングの制御などの各種制御は、制御装置５０により行われる。また、インジェクタ１４による燃料噴射量や燃料噴射時期の制御も、制御装置５０により行われる。
【００１９】
制御装置５０は、一例として、ＣＰＵで構成される制御部５１ｂ、各種データやプログラムを記憶するメモリで構成される記憶部５１a、及び入出力インターフェース回路５１ｃを備えたマイクロコンピュータで構成される。制御装置５０には、入出力インターフェース回路５１ｃを介して、スロットル開度センサ４５が検知するスロットル開度信号、クランク角センサ３６が検知するクランク角信号、吸気圧センサ１１が検知する吸気圧信号などが入力される。そして、制御部５１ｂは、記憶部５１ａに格納された制御プログラムに従ってこれらの信号を処理して、スロットル開度、クランク角、吸気圧などを検出する。そして、制御部５１ｂは、その検出結果に基づいて、各種制御信号を演算生成して、入出力インターフェース回路５１ｃを介して出力する。
【００２０】
このようにして、制御装置５０は、例えばスロットル開度に応じたスロットル弁４８開閉のための制御信号をスロットルモータ４７に出力し、吸気量を制御する。また、制御装置５０は、スロットル開度に応じた点火クランク角を求め、その点火クランク角に応じた制御信号を点火プラグ２０に出力し、点火タイミングを制御する。また、スロットル開度や吸気圧も、後に詳述する手順において、点火タイミング制御のパラメータとして用いられる。さらに、制御装置５０は、スロットル開度とクランク角に応じた燃料噴射量と噴射時期制御のための制御信号をインジェクタ１４に出力し、燃料噴射制御を行う。
【００２１】
次に、本実施形態における点火タイミング制御について詳述する。制御装置５０による点火タイミング制御において、検出されたクランク角は、クランク軸３２の回転運動と連動して気筒１内を往復運動するピストン２８の位置を反映するパラメータとして用いられる。
【００２２】
ここで、図２を用いて、ピストン２８の位置とクランク角との対応関係を説明する。以下の説明では、図２（Ａ）に示すように、ピストン２８が上死点に位置するときのクランク軸３２の位置を基準位置とし、そのときの回転角度を０°ＣＡとする。そして、ピストン２８の往復運動に伴ってクランク軸３２が時計周りに回転するときの回転角度が、クランク角に対応する。さらに、０°ＣＡをＴＤＣ（Top Death Center）、０°ＣＡから１８０°ＣＡまでをＡＴＤＣ（After TDC）ＣＡ、１８０°ＣＡからＴＤＣまでの残りの回転角度をＢＴＤＣ（After TDC）ＣＡとして表す。
【００２３】
よって、例えば図２（Ｂ）に示すように、下降するピストン２８が上死点と下死点の中間に位置するときのクランク角はＡＴＤＣ９０°ＣＡに対応する。また、図２（Ｃ）に示すように、ピストン２８が下死点に位置するときのクランク角はＡＴＤＣ１８０°ＣＡに対応する。そして、図２（Ｄ）に示すように、上昇するピストン２８が下死点と上死点の中間点に位置するときのクランク角は、ＢＴＤＣ９０°ＣＡに対応する。
【００２４】
ここで、気筒１の各工程における、ピストン２８とクランク角との対応は、次のようになる。吸気工程では、ピストン２８は上死点から下死点まで下降するので、ＴＤＣからＡＴＤＣ１８０°ＣＡまでのＡＴＤＣのクランク角に対応する。また、圧縮工程では、ピストン２８は下死点から上死点まで上昇するので、ＡＴＤＣ１８０°ＣＡからＴＤＣまでのＢＴＤＣのクランク角ＣＡに対応する。また、膨張行程では、ピストン２８は上死点から下死点まで下降するので、ＴＤＣからＡＴＤＣ１８０°ＣＡまでのＡＴＤＣのクランク角に対応する。さらに、排気工程では、ピストン２８は下死点から上死点まで上昇するので、ＡＴＤＣ１８０°ＣＡからＴＤＣまでのＢＴＤＣのクランク角ＣＡに対応する。
【００２５】
なお、以下の説明におけるクランク角は、点火タイミング前における、ピストン２８の１往復、つまりクランク軸３２の１回転に対応するクランク角を意味する。すなわち、吸気工程でピストン２８が上死点から下死点まで下降するときの、ＴＤＣからＡＴＤＣ１８０°ＣＡまでのＡＴＤＣのクランク角、または、圧縮工程でピストン２８が下死点から上死点まで上昇するときの、ＡＴＤＣ１８０°ＣＡからＴＤＣまでのＢＴＤＣのクランク角である。なお、制御部５１ｂでは、エンジン始動時に、クランク軸３２と所定の比率で連動して回転するカム軸の角度をカム角センサから取得して、気筒１の工程を判別する。
【００２６】
すると、例えば定速走行時における点火クランク角、つまりピストン２８が上死点直前の位置にあるときのクランク角は、図２（Ｅ）に示すように、ＴＤＣより１０°遅れたＢＴＤＣ１０°ＣＡに対応する。なお、制御装置５０は、スロットル開度から点火クランク角をマップ演算するためのデータを予め記憶部５１ａ内に格納しておき、これを用いることにより、入力されるスロットル開度に対応した点火クランク角を求める。
【００２７】
そして、クランク角センサ３６から制御装置５０には、３０°ＣＡごとのクランク角信号、つまり、ＴＤＣ、ＡＴＤＣ３０°ＣＡ、６０°ＣＡ、９０°ＣＡ、１２０°ＣＡ、１５０°ＣＡ、１８０°ＣＡ、ＢＴＤＣ１５０°ＣＡ、１２０°ＣＡ、９０°ＣＡ、６０°ＣＡ、３０°ＣＡのクランク角信号が入力され、制御装置５０はクランク角信号からそれぞれのクランク角を検出する。しかし、点火クランク角であるＢＴＤＣ１０°ＣＡに対応するクランク角信号は入力されないので、制御装置５０は、ＢＴＤＣ３０°ＣＡからの所要時間により、クランク軸３２がＢＴＤＣ１０°ＣＡの点火クランク角に達するタイミングを判断し、そのタイミングで点火プラグ２０に点火を指示する。
【００２８】
ところで、クランク軸３２の回転運動は、上述したようにピストン２８の往復運動と連動しており、１回転周期において一定ではない。すなわち、ピストン２８が気筒１内を移動する速度は、気筒１内を下降するときにおいて、上死点と下死点の中間付近で最も大きくなる。また、ピストン２８は下死点に近づくにつれ減速し、下死点で折返すときに一瞬停止する。そして、クランク軸３２の慣性による回転運動に伴って再びピストン２８が気筒１内を上昇するときは、摩擦力や重力の影響により、下降時より速度が小さくなる。特に、点火直前の圧縮工程においては、ピストン２８は上昇するときに混合気を圧縮するので、その抵抗を受けてさらに減速する。よって、クランク軸３２の回転速度は、ＡＴＤＣ９０°ＣＡ付近で最も大きくなり、それ以降は徐々に減少し、ＡＴＤＣ１８０°ＣＡからＢＴＤＣ９０°ＣＡを経てＴＤＣに至る間には、さらに減少する。
【００２９】
かかるクランク軸３２の回転速度を、３０°ＣＡ区間ごとの回転時間に変換すると、図３に示すようになる。図３は、一例として、エンジン回転数が毎分約１０００回転の場合において、吸気工程に対応するＴＤＣからＡＴＤＣ１８０°ＣＡまでと、圧縮行程に対応するＡＴＤＣ１８０°ＣＡからＴＤＣまでの、１回転周期（３６０°ＣＡ）での３０°ＣＡ区間ごとの回転時間を示す。制御装置５０は、クランク角信号が入力される時間間隔から、かかる３０°ＣＡ区間ごとの回転時間を計算する。なお、以下では、各３０°ＣＡ区間を、始点となるＣＡにより表す。例えば、ＢＴＤＣ６０°ＣＡからＢＴＤＣ３０°ＣＡまでの３０°ＣＡ区間を、ＢＴＤＣ６０°ＣＡ区間と表す。また、当該３０°ＣＡ区間における回転時間を、Ｔ（ＢＴＤＣ６０°ＣＡ）のように表す。
【００３０】
ここで、ＢＴＤＣ１５０°ＣＡからＴＤＣまでの区間において、連続した３０°ＣＡ区間における回転速度とこれに対応する回転時間とは、一定の連続性を有しながら変化する。すなわち、Ｔ（ＡＴＤＣ１５０°ＣＡ）＝１．５ｍｓ（ミリ秒）、Ｔ（ＡＴＤＣ１２０°ＣＡ）＝２．５ｍｓ、Ｔ（ＡＴＤＣ９０°ＣＡ）＝３．５ｍｓ、Ｔ（ＡＴＤＣ６０°ＣＡ）＝４．５ｍｓ、Ｔ（ＡＴＤＣ３０°ＣＡ）＝５．５ｍｓというように、１ｍｓずつ増加している。
【００３１】
このことに着目して、本実施形態では、制御装置５０は、ＢＴＤＣ９０°ＣＡ区間における回転時間Ｔ（ＢＴＤＣ９０°ＣＡ）と、ＢＴＤＣ６０°ＣＡ区間における回転時間Ｔ（ＢＴＤＣ６０°ＣＡ）との増加量ΔＴ（すなわち、１ｍｓ）を求め、さらにその増加量ΔＴと回転時間Ｔ（ＢＴＤＣ６０°ＣＡ）とを用いて、ＢＴＤＣ３０°ＣＡ区間における回転時間Ｔ（ＢＴＤＣ３０°ＣＡ）と、これに基づく点火角度、つまりＢＴＤＣ１０°ＣＡまでの所要時間ＴＷとを、回転時間Ｔ（ＢＴＤＣ３０°ＣＡ）が経過する前に計算する。そして、制御装置５０は、計算した所要時間ＴＷが経過したときに、点火を点火プラグ２０に指示する。
【００３２】
ここで、図４、図５を用いて、制御装置５０の具体的な動作手順を説明する。
【００３３】
図４は、本実施形態における、制御装置５０の動作タイミングを説明するチャート図である。図５は、本実施形態における、制御装置５０の動作手順を説明するフローチャート図である。
制御装置５０には、図４（１）に示すように、３０°ＣＡごとのクランク角信号が入力される。そして、このクランク角信号の入力ごとに、制御装置５０はクランク角を検出し、図５のフローチャートを実行する。
【００３４】
制御装置５０は、まず、検出クランク角がＴＤＣのときは（Ｓ１のＹＥＳ）、スロットル開度に基づいて、点火クランク角、ＢＴＤＣ１０°ＣＡを求める（Ｓ２）。次に、制御装置５０は、１区間前の３０°ＣＡ区間における回転時間を計算する（Ｓ３）。そして、制御装置５０は、点火クランク角に対応するタイマのセット時期であるか否か、つまり最後に検出された検出クランク角が、「基準クランク角」であるか否かを判断する（Ｓ４）。このとき、点火クランク角であるＢＴＤＣ１０°ＣＡに対応する基準クランク角は、点火クランク角が含まれる３０°ＣＡ区間の始点、つまりＢＴＤＣ３０°ＣＡである。
【００３５】
ここで、判断結果が「ＮＯ」の場合は、制御装置５０は処理を終了する。一方、判断結果が「ＹＥＳ」の場合は、制御装置５０は、後に詳述する手順でＢＴＤＣ３０°ＣＡ区間の回転時間Ｔ（ＢＴＤＣ３０°ＣＡ）を計算する（Ｓ６）。そして、制御装置５０は、計算結果に基づいて、基準クランク角であるＢＴＤＣ３０°ＣＡを検出してからクランク軸３２の回転が点火クランク角まで達するまでの所要時間ＴＷを計算する（Ｓ８）。このとき、点火クランク角ＢＴＤＣ１０°ＣＡは、ＢＴＤＣ３０°ＣＡから２０°ＣＡ進んだクランク角であるので、所要時間ＴＷ次の式により計算される。
【００３６】
ＴＷ＝Ｔ（ＢＴＤＣ３０°ＣＡ）×２０／３０
そして、制御装置５０は、基準クランク角であるＢＴＤＣ３０°ＣＡが検出されてから所要時間ＴＷが経過したときを通知するタイマをセットする（Ｓ１０）。すると、図４（２）に示すように、タイマが動作する。そして、タイマ終了時に、制御装置５０は、図４（３）に示すように点火プラグ２０に点火を指示し、点火が実行される。
【００３７】
図６は、本実施形態における回転時間計算手順を説明するフローチャート図である。図６（Ａ）、（Ｂ）の手順は、図５に示した手順Ｓ６に対応しており、それぞれ異なる手順例を示す。
【００３８】
図６（Ａ）に示す第１の手順例では、制御装置５０は、まず、クランク角ごとに図５の手順Ｓ２で求めた、直前の２つの３０°ＣＡ区間における回転時間、つまり、ＢＴＤＣ９０°ＣＡ区間での回転時間Ｔ（ＢＴＤＣ９０°ＣＡ）と、ＢＴＤＣ６０°ＣＡ区間での回転時間Ｔ（ＢＴＤＣ６０°ＣＡ）の増加量ΔＴを計算する（Ｓ１２）。このとき、回転時間は３０°ＣＡ区間ごとに増加するので、ΔＴは正の値となる。そして、制御装置５０は、次の式により、増加量ΔＴと回転時間Ｔ（ＢＴＤＣ６０°ＣＡ）とから、ＢＴＤＣ３０°ＣＡ区間における回転時間Ｔ（ＢＴＤＣ３０°ＣＡ）を求める（Ｓ１６）。
【００３９】
Ｔ（ＢＴＤＣ３０°ＣＡ）＝Ｔ（ＢＴＤＣ６０°ＣＡ）＋ΔＴ
このように、回転時間Ｔ（ＢＴＤＣ９０°ＣＡ）、Ｔ（ＢＴＤＣ６０°ＣＡ）、Ｔ（ＢＴＤＣ３０°ＣＡ）を等差数列とみなすことにより、直前の２つの３０°ＣＡ区間における回転時間とその増加量から、ＢＴＤＣ３０°ＣＡ区間における回転時間を求めることができる。
【００４０】
ここで、過去の回転周期におけるＢＴＤＣ３０°の回転時間を用いる場合には、時間差が大きくなるので、回転時間が変化している可能性が大きい。この点、上記の手順によれば、同一の回転周期において、直前の２つの３０°ＣＡ区間での回転時間を用いるので、より連続性の強いデータに基づいて、ＢＴＤＣ３０°ＣＡ区間の回転時間を求めることができ、精度よく点火タイミングを制御することができる。
【００４１】
また、ＢＴＤＣ３０°ＣＡ区間の直前の３０°ＣＡ区間であるＢＴＤＣ６０°ＣＡ区間における回転時間Ｔ（ＢＴＤＣ６０°ＣＡ）を、ＢＴＤＣ３０°ＣＡ区間における回転時間Ｔ（ＢＴＤＣ３０°ＣＡ）として用いる場合には、所要時間ＴＷ＝Ｔ（ＢＴＤＣ６０°ＣＡ）×２０／３０となる。しかし、実際には、Ｔ（ＢＴＤＣ３０°ＣＡ）は、Ｔ（ＢＴＤＣ６０°ＣＡ）よりさらにΔＴ増加しているので、誤差が生じる。
【００４２】
その点、本実施形態によれば、ＴＷ＝（Ｔ（ＢＴＤＣ６０°ＣＡ）＋ΔＴ）×２０／３０となるので、（ΔＴ×２０／３０）の分、点火タイミングを遅くすることができる。よって、ピストン２８が上死点直で減速し所期の点火位置に達する時期が遅れるのに応じて、点火指示を遅らせることができる。よって、最適なタイミングに点火を実行することができる。
【００４３】
なお、上記の例では、回転時間を等差数列とみなして処理しているが、例えば、回転時間の増加量が一定の比に基づいている場合に、等比数列とみなして処理してもよい。また、直前の２つの３０°ＣＡ区間における回転時間を用いてＢＴＤＣ３０°ＣＡ区間の回転時間を推定することができれば、これら以外の相関関係を用いてもよい。さらに、直前２つの３０°ＣＡ区間に限らず、直前の３つ以上の３０°ＣＡ区間における回転時間を用いることも、本実施形態の範囲内である。
【００４４】
ところで、上記の手順において、燃焼室１８内に取り込まれる混合気の圧力が高いと、ピストン２８はより大きい抵抗を受けるため、その上昇速度はさらに遅くなる。よって、クランク軸３２の回転速度もこれに伴い遅くなるので、各３０°ＣＡ区間の回転時間は長くなる。そこで、次に、燃焼室１８内の混合気の圧力に応じて、回転時間を補正する手順を示す。次の手順では、混合気の圧力を反映するパラメータとして、スロットル開度、または、吸気圧が用いられる。
【００４５】
図６（Ｂ）に示す第２の手順では、図６（Ａ）で示した第１の手順における手順Ｓ１２とＳ１６の間に、手順Ｓ１４が追加される。手順Ｓ１４では、制御装置５０は、回転時間の増加量に、次のような補正係数を乗算する。
【００４６】
図７は、補正係数について説明する図である。図７（Ａ）は、横軸にスロットル開度を示し、縦軸に補正係数を示す。制御装置５０は、スロットル開度が大きくなるにつれてスロットルモータ４７を駆動して吸気量を増加させる。その結果として、燃焼室１８内に取り込まれる混合気の圧力が大きくなり、ピストン２８の上昇速度が遅くなる。よって、クランク軸３２の回転速度が遅くなり、ＢＴＤＣ９０°ＣＡ区間における回転時間Ｔ（ＢＴＤＣ９０°ＣＡ）とＢＴＤＣ６０°ＣＡ区間における回転時間Ｔ（ＢＴＤＣ６０°ＣＡ）の増加量ΔＴが大きくなる。すなわち、回転時間Ｔ（ＢＴＤＣ６０°ＣＡ）から、ＢＴＤＣ３０°ＣＡ区間における回転時間Ｔ（ＢＴＤＣ３０°ＣＡ）への増加量が大きくなる。
【００４７】
よって、第２の手順では、図７（Ａ）に示されるように、制御装置５０は、スロットル開度が大きいほど、大きい値の補正係数を増加量に乗算する補正を行う。これにより、燃焼室１８内の混合気の圧力増加に起因してピストン２８の上昇速度が減少し、これに伴いクランク軸３２の回転速度が減少したときに、回転時間の増加量を大きくできる。よって、ピストン２８の位置を精度よく推定でき、適切な点火タイミング制御を行うことができる。
【００４８】
また、燃焼室１８内の混合気の圧力を反映するパラメータとして、スロットル開度の代わりに吸気圧を用いることもできる。図７（Ｂ）は、横軸に吸気圧を示し、縦軸に補正係数を示す。制御装置５０がスロットルモータ４７を駆動することによりスロットル開度が大きくなると、吸気圧が大きくなるので、その結果として混合気の圧力が上昇する。すると、上述したようにクランク軸３２の回転速度が遅くなり、ＢＴＤＣ９０°ＣＡ区間における回転時間Ｔ（ＢＴＤＣ９０°ＣＡ）とＢＴＤＣ６０°ＣＡ区間における回転時間Ｔ（ＢＴＤＣ６０°ＣＡ）の増加量ΔＴが大きくなる。よって、第２の手順では、図７（Ｂ）に示されるように、制御装置５０は、吸気圧が大きいきいほど、大きい値の補正係数を増加量に乗算する補正を行ってもよい。
【００４９】
また、スロットル開度の変更に応答して制御装置５０がスロットルモータ４７を制御してから、スロットル弁４８が開閉されて吸気圧が実際に変化するまでには、有る程度の時間差が生じる。図７（Ｃ）は、横軸に時間を示し、縦軸にはスロットル開度ＴＡとこれに対応する吸気圧ＰＭを示す。図７（Ｃ）に示すように、スロットル開度ＴＡが増加された時間Ｔ１から、吸気圧ＰＭが上昇を開始する時間Ｔ２まで時間差ΔＴｄが生じる。この間において、吸気圧ＰＭにのみ基づく補正を行うと、制御が遅れる可能性がある。よって、スロットル開度ＴＡに対する吸気圧ＰＭの比ＴＡ：ＰＭが所定値Ｒを下回っている間、つまり時点Ｔ３まではスロットル開度ＴＡに基づいて補正を行う。そして、所定値Ｒ以上となった時点で、吸気圧ＰＭに基づく補正に切り替える。このように、吸気圧が変更される過渡期において、点火タイミングの制御の遅れを防ぐことができる。
【００５０】
なお、図７（Ｃ）では、時間経過にともないスロットル開度とこれに伴う吸気圧が増加する場合を示したが、減少する場合も同様である。すなわち、スロットル開度が減少し、これに応答して吸気圧が低下し始めるまでの過渡期において、比ＴＡ：ＰＭが所定値Ｒ以上である間は吸気圧に基づく補正を行い、所定値Ｒを下回った後は、スロットル開度に基づく補正を行うようにしてもよい。
【００５１】
このように、本実施形態における制御装置５０は、吸気圧、スロットル開度といった、クランク軸３２の回転速度が変化する要因となるパラメータを用いて、３０°ＣＡ区間の回転時間の増加量を補正する。よって、より精度よく点火タイミングまでの所要時間を計算することが可能となる。
【００５２】
なお、上述の手順において、クランク角は、定速走行時を想定し、ＢＴＤＣ１０°ＣＡを例としている。しかし、エンジンの仕様に応じて、他のクランク角としてもよい。また、加速走行時には、例えばＢＴＤＣ４５°など、ＢＴＤＣ３０°ＣＡより遅れたクランク角としてもよい。その場合、制御装置５０は、図４の手順Ｓ１、Ｓ２でＴＤＣを検出するときにスロットル開度に基づいて点火クランク角であるＢＴＤＣ４５°を求め、図４の手順Ｓ３で、求めた点火クランク角に応じたタイマセット時期を判断する。よって、点火クランク角がＢＴＤＣ４５°ＣＡのときは、基準クランク角であるＢＴＤＣ６０°ＣＡを最後に検出したときに、タイマセットを行う。そして、ＢＴＤＣ６０°ＣＡにおける点火クランク角までの所要時間を、ＢＴＤＣ１２０°ＣＡ区間の回転時間と、ＢＴＤＣ９０°ＣＡの回転時間とに基づき、上述と同様の手順で求める。そうすることにより、加速走行時であっても、精度よい点火タイミング制御を行うことができる。
【００５３】
以上説明したとおり、本実施形態によれば、クランク軸の同一の回転周期内におけるクランク角の検出時間間隔は一定の規則性を有して変化するので、クランク軸の回転数が変化する場合であっても、クランク角検出の時間間隔とその増加量とに基づいて、点火クランク角の直前の検出クランク角である基準クランク角から前記点火クランク角までの所要時間を精度良く求めることができる。よって、過去の周期において検出された回転時間や、直前の回転時間を用いる場合より、精度のよい点火タイミングの制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本実施形態における、機関とその点火タイミングを制御する制御装置の構成を説明する図である。
【図２】ピストン２８の位置とクランク角との対応関係を説明する図である。
【図３】クランク軸３２の回転速度を、３０°ＣＡ区間ごとの回転時間について説明する図である。
【図４】本実施形態における、制御装置５０の動作タイミングを説明するチャート図である。
【図５】本実施形態における、制御装置５０の動作手順を説明するフローチャート図である。
【図６】本実施形態における回転時間計算手順を説明するフローチャート図である。
【図７】補正係数について説明する図である。
【符号の説明】
【００５５】
１：気筒、２８：ピストン、３２、クランク軸、３６：クランク角センサ、５０：制御装置
【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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