(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼行程にある気筒の判別が可能な信号及び単位クランク角に対応する信号を出力するクランク角検出手段と、
同一燃焼行程内で予め定めた第１のクランク角区間と第２のクランク角区間とでそれぞれ角速度を計測する角速度計測手段と、
各気筒毎に燃焼行程における第２のクランク角区間の角速度と第１のクランク角区間の角速度との差として角加速度を算出する角加速度算出手段と、
気筒相互間の角加速度の差がなくなるように各気筒の出力補正量を算出する出力補正量算出手段と、
各気筒毎に対応する出力補正量に基づいて燃焼状態制御パラメータを補正する出力補正手段と、
を備える内燃機関の制御装置において、
前記角加速度算出手段により算出された角加速度を第１のクランク角区間の角速度により第１のクランク角区間の角速度が大のときに角加速度が小さくなるように補正して前記出力補正量算出手段に入力する角加速度補正手段を設けたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
燃焼行程中の平均角速度を検出する平均角速度検出手段と、
検出された平均角速度に応じて前記角速度補正手段における補正度合を変更する補正度合変更手段と、
を設けたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
燃焼行程にある気筒の判別が可能な信号及び単位クランク角に対応する信号を出力するクランク角検出手段と、
同一燃焼行程内で予め定めた第１のクランク角区間と第２のクランク角区間とでそれぞれ角速度を計測する角速度計測手段と、
各気筒毎に燃焼行程における第２のクランク角区間の角速度と第１のクランク角区間の角速度との差として角加速度を算出する角加速度算出手段と、
気筒相互間の角加速度の差がなくなるように各気筒の出力補正量を算出する出力補正量算出手段と、
各気筒毎に対応する出力補正量に基づいて燃焼状態制御パラメータを補正する出力補正手段と、
を備える内燃機関の制御装置において、
燃焼行程中の平均角速度を検出する平均角速度検出手段と、
検出された平均角速度に応じて、平均角速度が大きくなるほど広くなるように、前記角速度計測手段における第１及び第２のクランク角区間の区間幅を変更する計測区間幅変更手段と、
を設けたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記出力補正手段は、各気筒毎に点火時期と燃料噴射量とのうち少なくとも一方を補正するものであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に各気筒の燃焼状態を検出し、気筒別に燃焼状態を制御して機関振動レベルの低減や機関安定性の向上を図る装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の内燃機関の制御装置として、同一燃焼行程内で予め定めた第１のクランク角区間と第２のクランク角区間とでそれぞれ角速度を計測し、各気筒毎に燃焼行程における第２のクランク角区間の角速度と第１のクランク角区間の角速度との差として角加速度を算出し、気筒相互間の角加速度の差がなくなるように各気筒の出力補正量を算出し、各気筒毎に対応する出力補正量に基づいて燃焼制御パラメータを補正するようにしたものがある（特開平２−６４２５２号公報参照）。
【０００３】
特に、この装置では、アイドル運転時の気筒相互間における回転変動の変化量の差がゼロとなるように各気筒の点火時期及び燃料噴射量を補正することにより、全気筒の燃焼状態が目標となる運転点から外れないように制御して、排気浄化性能の悪化やアイドル回転数の変動を抑制している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の内燃機関の制御装置にあっては、特にアイドル運転時の燃焼状態を制御することを目的に、角速度の計測区間幅は固定された構成となっているため、計測された角速度は回転数による影響を受け易い。この対策として、定常判定手段が必要であり、さらに、定常運転における僅かな回転変動でも角速度の変化量はそれに比例して変動するために不感帯を設ける必要がある。これらにより、オフアイドル条件での制御可能な領域は少なくなると共に、制御精度は検出不感帯によってその幅以下に収束しないために十分とは言えない領域が生じる。
【０００５】
結果として、アイドル運転時以外に燃焼状態の制御を行うためには検出精度的に十分な効果を得ることができないと共に、制御可能条件が極めて限定されるという問題点があった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、機関回転数の変化による角加速度の変動成分を取除き、精度良く気筒毎の燃焼状態を検出できるようにして、制御性を向上させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に係る発明では、図１(A) に示すように、燃焼行程にある気筒の判別が可能な信号及び単位クランク角に対応する信号を出力するクランク角検出手段と、同一燃焼行程内で予め定めた第１のクランク角区間と第２のクランク角区間とでそれぞれ角速度を計測する角速度計測手段と、各気筒毎に燃焼行程における第２のクランク角区間の角速度と第１のクランク角区間の角速度との差として角加速度を算出する角加速度算出手段と、気筒相互間の角加速度の差がなくなるように各気筒の出力補正量を算出する出力補正量算出手段と、各気筒毎に対応する出力補正量に基づいて燃焼状態制御パラメータを補正する出力補正手段と、を備える内燃機関の制御装置において、前記角加速度算出手段により算出された角加速度を第１のクランク角区間の角速度により第１のクランク角区間の角速度が大のときに角加速度が小さくなるように補正して前記出力補正量算出手段に入力する角加速度補正手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
このように、第１のクランク角区間の角速度の大きさにより角加速度を補正、具体的には回転レベルが大のときに角加速度が小さくなるように補正することで、回転数の変化による角加速度の変動成分を取除くことができ、特別なセンサを付加することなく、精度良く気筒毎の燃焼状態を検出し、気筒毎に最適な燃焼状態の制御を行うことができる。
【０００８】
請求項２に係る発明では、同じく図１(A) に示すように、更に、燃焼行程中の平均角速度を検出する平均角速度検出手段と、検出された平均角速度に応じて前記角速度補正手段における補正度合を変更する補正度合変更手段と、を設けたことを特徴とする。
このように、燃焼行程中の平均角速度の大きさにより角加速度の補正度合を変更、具体的には平均角速度が大きい程より角加速度が小さくなるように補正することで、より回転数の変化による角加速度の変動成分を取除くことができる。
【０００９】
請求項３に係る発明では、図１(B) に示すように、燃焼行程にある気筒の判別が可能な信号及び単位クランク角に対応する信号を出力するクランク角検出手段と、同一燃焼行程内で予め定めた第１のクランク角区間と第２のクランク角区間とでそれぞれ角速度を計測する角速度計測手段と、各気筒毎に燃焼行程における第２のクランク角区間の角速度と第１のクランク角区間の角速度との差として角加速度を算出する角加速度算出手段と、気筒相互間の角加速度の差がなくなるように各気筒の出力補正量を算出する出力補正量算出手段と、各気筒毎に対応する出力補正量に基づいて燃焼状態制御パラメータを補正する出力補正手段と、を備える内燃機関の制御装置において、燃焼行程中の平均角速度を検出する平均角速度検出手段と、検出された平均角速度に応じて、平均角速度が大きくなるほど広くなるように、前記角速度計測手段における第１及び第２のクランク角区間の区間幅を変更する計測区間幅変更手段と、を設けたことを特徴とする。
【００１０】
このように、燃焼行程中の平均角速度の大きさにより、計測区間幅を拡大・縮小することで、回転数の変化による角加速度の変動成分を取除くことができ、特別なセンサを付加することなく、精度良く気筒毎の燃焼状態を検出し、気筒毎に最適な燃焼状態の制御を行うことができる。
請求項４に係る発明では、前記出力補正手段は、各気筒毎に点火時期と燃料噴射量とのうち少なくとも一方を補正するものであることを特徴とする。
【００１１】
気筒毎に点火時期及び／又は燃料噴射量を補正することで、各気筒の燃焼状態を効果的に制御することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。尚、４気筒エンジンを例にとって説明する。
図２は本発明の一実施例を示すシステム図である。
図２において、１はクランク角検出手段としてのクランク角センサであり、爆発間隔（ 180°）毎に各気筒の圧縮上死点（ＴＤＣ）前の所定位置、例えばＢＴＤＣ 110°でＨレベルのパルスとなる基準信号ＲＥＦを出力すると共に、クランク角の単位角度（例えば１°）毎にＨレベルのパルスとなる単位信号ＰＯＳを出力する（図８参照）。尚、基準信号ＲＥＦのうち第１気筒に対応するもののパルス幅を変えるなどして、気筒判別可能としている。
【００１３】
２は機関吸入空気流量を検出するエアフローメータ、３は機関冷却水温を検出する水温センサ、４はスロットル開度を検出するスロットルセンサ、５は機関排気中の酸素濃度に対応した信号を出力するＯ2 センサである。
これらのセンサ類１〜５の信号は機関制御用のコントロールユニット６に入力されている。
【００１４】
コントロールユニット６は、ＣＰＵ７、ＲＯＭ８、ＲＡＭ９、カウンタ10、Ｉ／Ｏポート11等を備え、所定のプログラムに従い、センサ類１〜５により検出される機関運転状態に応じて、各気筒の電磁式燃料噴射弁（インジェクタ）12ａ〜12ｄによる燃料噴射を制御し、また、各気筒の点火コイル13ａ〜13ｄへの通電を制御して点火プラグ（図示せず）による点火を制御する。
【００１５】
特に本発明では、各気筒の燃焼変動を検出し、これに基づいて、点火時期及び燃料噴射量を補正することを特徴としているが、その制御内容は図３〜図７のフローチャートに示される。
次にかかる制御内容について説明するが、最初に本発明の基本原理について説明する。
【００１６】
機関回転数は特に低速ほど上下死点の 180°ＣＡ間にその時点で燃焼行程にある気筒の図示平均有効圧力Ｐｉによって大きな影響を受ける。すなわち、回転数の絶対値ではそのときの燃焼状態を検出することはできないが、図９に示すように、燃焼行程中の２箇所で角速度（θ１〜θ２間の時間Ｔ１i 、θ３〜θ４間の時間Ｔ２i ）を求め、これらより角加速度を算出するようにすれば、燃焼した気筒の図示平均有効圧力Ｐｉを検知することができる。ここで、１行程中の角加速度を算出する理由は気筒毎のサンプリングにより他気筒の干渉情報が欠落するため、燃焼行程初期の状態検出を行う必要があるからである。
【００１７】
図３は角速度計測用ルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは単位信号ＰＯＳの発生毎に実行される。
ステップ１（図にはＳ１と記してある。以下同様）では、基準信号ＲＥＦの立上がり（Ｌ→Ｈ）か否かを判定し、立上がりの場合は、ステップ２で、気筒判別を行うと共に、基準信号からの経過角度ＰＯＳＮをリセットし（ＰＯＳＮ＝０）、また第１計測終了フラグＦＬＧ１及び第２計測終了フラグＦＬＧ２をそれぞれクリアする（ＦＬＧ１＝０，ＦＬＧ２＝０）。立上がりでない場合は、ステップ３で、基準信号からの経過角度ＰＯＳＮをカウントアップする（ＰＯＳＮ＝ＰＯＳＮ＋１）。
【００１８】
ステップ４では、第１計測終了フラグＦＬＧ１の値を判定し、ＦＬＧ１＝０の場合は、ステップ５へ進む。
ステップ５では、基準信号からの経過角度ＰＯＳＮを予め定めた第１のクランク角区間（以下第１区間という）の開始角ＯＭＧＳ１（θ１）と比較し、ＰＯＳＮ＜ＯＭＧＳ１の場合は、ステップ６へ進み、タイマＴＭＰＯＳをクリアして（ＴＭＰＯＳ＝０）、本ルーチンを終了する。
【００１９】
ＰＯＳＮ≧ＯＭＧＳ１の場合は、ステップ７へ進んで、基準信号からの経過角度ＰＯＳＮを第１区間の終了角ＯＭＧＥ１（θ２）と比較し、ＰＯＳＮ＜ＯＭＧＥ１の場合は、本ルーチンを終了する。ここで、タイマＴＭＰＯＳはコントロールユニットに内蔵されたフリーランニングタイマであり、内容をクリアしない限り内蔵クロックに同期してカウントアップされる。従って、この間に、タイマＴＭＰＯＳは第１区間の開始角ＯＭＧＳ１からの時間を計時する。
【００２０】
ＰＯＳＮ≧ＯＭＧＥ１になった場合は、ステップ８へ進んで、タイマＴＭＰＯＳの値を読込み、これを第１時間計測値Ｔ１i とする。このＴ１i は、第１区間の開始角から終了角までの時間計測値であり、添字のｉは気筒判別結果に従って気筒毎に計測することを意味する。そして、第１計測終了フラグＦＬＧ１をセットして（ＦＬＧ１＝１）、本ルーチンを終了する。
【００２１】
第１計測終了フラグＦＬＧ１のセット（ＦＬＧ１＝１）後は、ステップ４からステップ９へ進む。
ステップ９では、第２計測終了フラグＦＬＧ２の値を判定し、ＦＬＧ２＝０の場合は、ステップ10へ進む。
ステップ10では、基準信号からの経過角度ＰＯＳＮを予め定めた第２のクランク角区間（以下第２区間という）の開始角ＯＭＧＳ２と比較し、ＰＯＳＮ＜ＯＭＧＳ２の場合は、ステップ11へ進み、タイマＴＭＰＯＳをクリアして（ＴＭＰＯＳ＝０）、本ルーチンを終了する。
【００２２】
ＰＯＳＮ≧ＯＭＧＳ２の場合は、ステップ12へ進んで、基準信号からの経過角度ＰＯＳＮを第２区間の終了角ＯＭＧＥ２と比較し、ＰＯＳＮ＜ＯＭＧＥ２の場合は、本ルーチンを終了する。この間に、タイマＴＭＰＯＳは第２区間の開始角ＯＭＧＳ２からの時間を計時する。
ＰＯＳＮ≧ＯＭＧＥ２になった場合は、ステップ13へ進み、タイマＴＭＰＯＳの値を読込んで、これを第２時間計測値Ｔ２i とする。このＴ２i は、第２区間の開始角から終了角までの時間計測値であり、添字のｉは気筒判別結果に従って気筒毎に計測することを意味する。そして、第２計測終了フラグＦＬＧ２をセットして（ＦＬＧ２＝１）、本ルーチンを終了する。
【００２３】
以上により、同一燃焼行程で予め定めた第１区間と第２区間とでそれぞれ時間Ｔ１i ，Ｔ２i が計測されるが、第１区間及び第２区間の区間幅をＫとすれば、第１区間の角速度ω１i ＝Ｋ／Ｔ１i 、第２区間の角速度ω２i ＝Ｋ／Ｔ２i となり、角速度を計測していることに他ならない。従って、図３のルーチンが角速度計測手段に相当する。
【００２４】
図４は角加速度変化量演算ルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは基準信号ＲＥＦの発生毎に実行される。
ステップ21では、気筒判別を行う。
ステップ22では、図３のルーチンにより求められた第１区間の角速度に相当する第１時間計測値Ｔ１i 及び第２区間の角速度に相当する第２時間計測値Ｔ２i を基に、次式のごとく、第２時間計測値Ｔ２i と第１時間計測値Ｔ１i との差として、１燃焼行程での角加速度に相当する時間変化量ΔＴi を算出する。この部分が角加速度算出手段に相当する。
【００２５】
ΔＴi ＝Ｔ２i −Ｔ１i 
ステップ23では、第１区間の角速度に相当する第１時間計測値Ｔ１i により、次式に従って、角加速度に相当する時間変化量ΔＴi の大きさに補正を加え、行程毎の角速度変動の影響を取除く。この部分が角加速度補正手段に相当する。
ΔＴi ＝ΔＴi ×（Ｊ／Ｔ１i ）
ここで、Ｊは正規化定数である。
【００２６】
ステップ24では、角加速度に相当する時間変化量ΔＴi と、 180°ＣＡ前の時間変化量ΔＴi-1 とから、次式に従って、角加速度変化量ΔＮi を算出する。ここに、ΔＮi は 180°ＣＡ毎に変化し、そのときの燃焼状態変動量を表す。
ΔＮi ＝（Ｋ／ΔＴi ）−（Ｋ／ΔＴi-1 ）
但し、Ｋは計測区間幅定数である。
【００２７】
ステップ25では、次式のごとく、各気筒毎の角加速度変化量ΔＮi の積算を行い、また、積算回数を示すｎの値を１アップする。
ΣΔＮi ＝ΣΔＮi ＋ΔＮi 
ｎ＝ｎ＋１
ステップ26では、積算回数ｎが各気筒毎の基準サンプリング数Ｎの４倍（気筒数倍）になったか否かを判定し、ｎ＝４×Ｎになった場合にのみ、ステップ27へ進んで、気筒別出力補正量の演算を行う。それ以外の場合は本ルーチンを終了する。
【００２８】
ステップ27での気筒別出力補正量の演算は図５のサブルーチンに従って行われる。従って、図５のサブルーチンが出力補正量算出手段に相当する。
図５のサブルーチンについて説明する。
ステップ31では、次式のごとく、全ての気筒について、気筒別の角加速度変化量の積算値ΣΔＮi を基準サンプリング数Ｎで除算して、気筒別の角加速度変化量の平均値ＭΔＮi を算出する。
【００２９】
ＭΔＮi ＝ΣΔＮi ／Ｎ      （ｉ＝１〜４）
ステップ32〜34では、１，２番気筒間の角加速度変化量の平衡をとるように出力補正量を演算する。
すなわち、ステップ32では、１番気筒の角加速度変化量の平均値ＭΔＮ1 と２番気筒の角加速度変化量の平均値ＭΔＮ2 とを比較し、ＭΔＮ1 ＜ＭΔＮ2 の場合は、ステップ33へ進んで、１番気筒の出力増大方向の補正量ＨＡを所定の増分ΔＨ増大させる。逆に、ＭΔＮ1 ＞ＭΔＮ2 の場合は、ステップ34へ進んで、１番気筒の出力増大方向の補正量ＨＡを所定の増分ΔＨ減少させる。尚、ＭΔＮ1 ＝ＭΔＮ2 の場合（不感帯内で略等しい場合も含む）は、現在の補正量ＨＡを維持する。
【００３０】
ステップ35〜37では、３，４番気筒間の角加速度変化量の平衡をとるように出力補正量を演算する。
すなわち、ステップ35では、３番気筒の角加速度変化量の平均値ＭΔＮ3 と４番気筒の角加速度変化量の平均値ＭΔＮ4 とを比較し、ＭΔＮ3 ＜ＭΔＮ4 の場合は、ステップ36へ進んで、３番気筒の出力増大方向の補正量ＨＢを所定の増分ΔＨ増大させる。逆に、ＭΔＮ3 ＞ＭΔＮ4 の場合は、ステップ37へ進んで、３番気筒の出力増大方向の補正量ＨＢを所定の増分ΔＨ減少させる。尚、ＭΔＮ3 ＝ＭΔＮ4 の場合（不感帯内で略等しい場合も含む）は、現在の補正量ＨＢを維持する。
【００３１】
ステップ38〜41では、１，２番気筒と３，４番気筒との間で角加速度変化量の平衡をとるように出力補正量を演算する。
このため、先ずステップ38で、次式により、１，２番気筒の角加速度変化量の平均値ＭΔＮ12と、３，４番気筒の角加速度変化量の平均値ＭΔＮ34とを算出する。
【００３２】
ＭΔＮ12＝（ＭΔＮ1 ＋ＭΔＮ2 ）／２
ＭΔＮ34＝（ＭΔＮ3 ＋ＭΔＮ4 ）／２
そして、ステップ39では、１，２番気筒の角加速度変化量の平均値ＭΔＮ12と３，４番気筒の角加速度変化量の平均値ＭΔＮ34とを比較し、ＭΔＮ12＜ＭΔＮ34の場合は、ステップ40へ進んで、１，２番気筒の出力増大方向の補正量ＨＣを所定の増分ΔＨ増大させる。逆に、ＭΔＮ12＞ＭΔＮ34の場合は、ステップ41へ進んで、１，２番気筒の出力増大方向の補正量ＨＣを所定の増分ΔＨ減少させる。尚、ＭΔＮ12＝ＭΔＮ34の場合（不感帯内で略等しい場合も含む）は、現在の補正量ＨＣを維持する。
【００３３】
ステップ42では、全ての気筒について、前記補正量ＨＡ，ＨＢ，ＨＣの組合わせにより、次式のごとく、気筒別出力補正量Ｈi （ｉ＝１〜４）を算出する。
Ｈ1 ＝  ＨＡ＋ＨＣ
Ｈ2 ＝−ＨＡ＋ＨＣ
Ｈ3 ＝  ＨＢ−ＨＣ
Ｈ4 ＝−ＨＢ−ＨＣ
ステップ43では、全ての気筒について、気筒別出力補正量Ｈi に基づき、所定の関数ｆを用いて、気筒別点火時期補正量ＨＡＤＶi ＝ｆ（Ｈi ）を算出する。ここで、気筒別出力補正量Ｈi が大きい程、進角側に補正されるように、気筒別点火時期補正量ＨＡＤＶi は大きくなる。
【００３４】
また同時に、気筒別出力補正量Ｈi に基づき、別の関数ｇを用いて、気筒別燃料噴射量補正量（補正係数）ＨＩＮＪi ＝ｇ（Ｈi ）を算出する。ここで、気筒別出力補正量Ｈi が大きい程、増量側に補正されるように、気筒別燃料噴射量補正量（補正係数）ＨＡＤＶi は大きくなる。
最後に、ステップ44では、気筒別の角加速度変化量の積算値ΣΔＮi （ｉ＝１〜４）と積算回数値ｎとを共に０にして、本サブルーチンを終了する。
【００３５】
図６は点火時期演算ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは所定クランク角毎に実行される。
ステップ51では、点火すべき気筒を判別する。
ステップ52では、次式のごとく、基本点火時期ＭＡＤＶに点火気筒に対応する気筒別点火時期補正量ＨＡＤＶを加算して、最終的な点火時期ＡＤＶを算出する。この部分が出力補正手段に相当する。
【００３６】
ＡＤＶ＝ＭＡＤＶ＋ＨＡＤＶi 
点火時期ＡＤＶが算出されると、点火気筒の点火コイルに対し、そのタイミングで通電が停止されて、点火プラグにより点火がなされる。
図７は燃料噴射量演算ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは所定クランク角毎に実行される。
【００３７】
ステップ61では、燃料噴射すべき気筒を判別する。
ステップ62では、次式のごとく、基本燃料噴射量ＴＰを各種補正係数ＣＯＥＦにより補正し、更に燃料噴射気筒に対応する気筒別燃料噴射量補正量（補正係数）ＨＩＮＪi により補正して、最終的な燃料噴射量ＴＩを算出する。この部分も出力補正手段に相当する。
【００３８】
ＴＩ＝ＴＰ×ＣＯＥＦ×（１＋ＨＩＮＪi ）
燃料噴射量ＴＩが算出されると、燃料噴射気筒の燃料噴射弁に対し、所定のタイミングでＴＩに相当するパルス幅の駆動パルス信号が出力されて、燃料噴射がなされる。
この実施例では、第１区間の角速度に相当する第１時間計測値Ｔ１i の大きさにより、角加速度に相当する時間変化量ΔＴi を補正することで、回転数の変化による角加速度の変動成分を取除くようにしたため、特別なセンサを付加することなく、精度良く気筒毎の燃焼状態を検出し、気筒毎に最適な点火時期と燃料噴射量の制御を行うことができるという効果が得られる。具体的には、図10に示すような効果が得られる。
【００３９】
図11には本発明の他の実施例を示す。
この実施例は、前述の実施例において目標とする正規化定数に対して極端に高回転になると（所定角度の回転に要する時間が極めて短くなると）、検出ゲインが小さくなることに対処したものであり、図４のルーチンに代えて、図11のルーチンを実行する。
【００４０】
図11のルーチンは基準信号ＲＲＦの発生に同期して実行される。
ステップ201 では、燃焼行程中の平均角速度に相当するものとして、基準信号ＲＥＦの周期、すなわち燃焼行程 180°ＣＡ間の時間Ｔref を読込む。これは機関回転数を算出するために計測されているものである。この部分が平均角速度検出手段に相当する。
【００４１】
ステップ202 では、時間Ｔref から、図12の検索テーブルを参照して、正規化定数Ｊを設定する。時間Ｔref が大きくなるに従って、正規化定数Ｊを小さく切換える。この部分が補正度合変更手段に相当する。
以降は、図４のルーチンと同様に、ステップ21〜27を実行するが、ステップ23では、ステップ202 で検索により設定された正規化定数Ｊが用いられる。
【００４２】
この実施例では、正規化定数Ｊの切換えにより検出ゲインが不連続となるものの、全域にわたって気筒別の燃焼状態の検出精度が良好であるため、失火の有無を精度良く検出することができる。従って、特別なセンサ（例えばイオン電流検出センサ等）を付加することなく同時に失火検出を行うことができるため、安価で軽量になると共に、センサ自体の精度やセンサ自体の劣化の影響を受けることなく、高信頼な故障検出も可能である。
【００４３】
図13には本発明の更に他の実施例を示す。
この実施例は、計測された時間に補正を加えるのではなく、計測時間幅を拡大・縮小することにより、検出値そのものを増減して、回転変動によるゲインの変化を取除くものであり、図４のルーチンに代えて、図13のルーチンを実行する。図13のルーチンは基準信号ＲＲＦの発生に同期して実行される。
【００４４】
ステップ201 では、燃焼行程中の平均角速度に相当するものとして、基準信号ＲＥＦの周期、すなわち燃焼行程 180°ＣＡ間の時間Ｔref を読込む。これは機関回転数を算出するために計測されているものである。この部分が平均角速度検出手段に相当する。
ステップ203 では、時間Ｔref の前回値（Ｔref-old ）から、図14の検索テーブルを参照して、第１区間（θ１〜θ２）及び第２区間（θ３〜θ４）を定める定数ＯＭＧＳ１，ＯＭＧＥ１，ＯＭＧＳ２，ＯＭＧＥ２をそれぞれ設定する。ここでは、時間Ｔref が大きくなるに従って、計測区間幅を広くする。この部分が計測区間幅変更手段に相当する。
【００４５】
ステップ204 では、次回のため、今回のＴref をＴref-old に代入する。
以降は、図４のルーチンと同様に、ステップ21〜27を実行するが、ステップ23はなく、角加速度の補正は行わない。
この実施例では、燃焼行程中の平均角速度の大きさにより、計測区間幅を拡大・縮小する（図９参照）。これにより、回転数の変化による角加速度の変動成分を取除くことができ、精度良く気筒毎の燃焼状態を検出し、気筒毎に最適な点火時期と燃料噴射量の制御を行うことができるという効果が得られる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に係る発明によれば、第１のクランク角区間の角速度の大きさにより角加速度を補正することで、回転数の変化による角加速度の変動成分を取除くことができ、特別なセンサを付加することなく、精度良く気筒毎の燃焼状態を検出し、気筒毎に最適な燃焼状態の制御を行うことができるという効果が得られる。
【００４７】
請求項２に係る発明によれば、更に、燃焼行程中の平均角速度の大きさにより角加速度の補正度合を変更することで、より制御性を向上させることができるという効果が得られる。
請求項３に係る発明によれば、燃焼行程中の平均角速度の大きさにより、計測区間幅を拡大・縮小することで、回転数の変化による角加速度の変動成分を取除くことができ、特別なセンサを付加することなく、精度良く気筒毎の燃焼状態を検出し、気筒毎に最適な燃焼状態の制御を行うことができるという効果が得られる。
【００４８】
請求項４に係る発明によれば、気筒毎に燃焼状態制御パラメータとして点火時期及び／又は燃料噴射量を補正することで、各気筒の燃焼状態を効果的に制御することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】  本発明の一実施例を示すシステム図
【図３】  角速度計測用ルーチンのフローチャート
【図４】  角加速度変化量演算ルーチンのフローチャート
【図５】  気筒別出力補正量演算サブルーチンのフローチャート
【図６】  点火時期演算ルーチンのフローチャート
【図７】  燃料噴射量演算ルーチンのフローチャート
【図８】  クランク角センサ信号等の説明図
【図９】  角速度計測区間等の説明図
【図１０】  効果を示す図
【図１１】  本発明の他の実施例を示す角加速度変化量演算ルーチンのフローチャート
【図１２】  正規化定数検索テーブルを示す図
【図１３】  本発明の更に他の実施例を示す角加速度変化量演算ルーチンのフローチャート
【図１４】  計測区間定数検索テーブルを示す図
【符号の説明】
１  クランク角センサ
６  コントロールユニット
12ａ〜12ｄ  燃料噴射弁
13ａ〜13ｄ  点火コイル
【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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