发动机的旋转速度变化量检测装置及发动机控制装置的制作方法

本发明涉及检测多汽缸4循环发动机的旋转速度的变化量的旋转速度变化量检测装置、以及一边使用由该旋转速度变化量检测装置检测到的旋转速度的变化量运算控制增益一边进行使发动机的旋转速度收敛于目标旋转速度的控制的发动机控制装置。

背景技术：

进行使发动机的旋转速度收敛于目标旋转速度的反馈控制的发动机控制装置如例如专利文献1所示那样，作为基本的构成要素而具备：操作部，为了调整发动机的旋转速度而被操作；速度偏差运算部，运算发动机的实际的旋转速度与目标旋转速度的偏差；控制增益设定部，设定控制增益；操作量运算部，使用由速度偏差运算部运算出的偏差和由控制增益设定部设定的控制增益运算为了使发动机的旋转速度收敛于目标旋转速度所需要的操作部的操作量；以及操作部操作机构，以由操作量运算部运算出的操作量将操作部操作。

在这种控制装置中，如果没有恰当地设定控制增益，则在通因负载的变动而发动机的旋转速度变化时发生旋转速度的过冲（overshoot）或下冲（undershoot），有为了使旋转速度收敛于目标旋转速度而花费时间的问题。为了迅速地进行旋转速度的控制，需要不是将控制增益设为固定值，而是根据旋转速度的变化的程度设定为适当的值。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014－152752号公报。

技术实现要素：

发明要解决的课题

作为检测发动机的旋转速度的方法，广泛地使用以下的方法：每当发动机的曲柄轴旋转1周，就产生具有规定的波形的电信号作为旋转信号，通过计测该旋转信号发生的时间间隔，得到发动机的旋转速度信息。作为每当曲柄轴旋转1周就产生的旋转信号，使用从安装于发动机的脉冲发生器（拾波线圈）产生的脉冲信号、在将发动机点火时在点火线圈的一次线圈感应出的点火脉冲、当检测到为了得到点火能量而在设于点火单元内的发电线圈感应出的交流电压的波形的特定部分（零交叉点或峰值点）时表示电平变化的矩形波信号或脉冲信号等。

在通过上述的方法检测旋转速度的情况下，通过每当各旋转信号发生就取此次检测到的旋转速度与前次检测到的旋转速度的差，能够检测出在曲柄轴旋转1周的期间发生的旋转速度的变化量作为旋转速度的变化的程度，通过对于该变化量用映射运算等的方法求出控制增益，能够根据发动机的旋转速度的变化的程度来设定控制增益。

但是，在上述的方法中，由于在发动机旋转1周的期间仅1次检测旋转速度的变化量，所以在发动机的负载细微地变动的情况下，有难以匹配于伴随着负载变动的发动机的旋转速度的变动而细致地设定控制增益、进行使旋转速度迅速地收敛于目标旋转速度的控制的情况。

特别是，在是将第1汽缸和第2汽缸以不到180°的角度间隔（例如90°的角度间隔）配置的v型2汽缸发动机的情况下，由于从第1汽缸的点火位置到第2汽缸的点火位置的区间的角度与从第2汽缸的点火位置到第1汽缸的点火位置的区间的角度不同，所以有在曲柄轴在从第1汽缸的点火位置到第2汽缸的点火位置的区间旋转的期间发生的旋转速度的变化量和在从第2汽缸的点火位置到第1汽缸的点火位置的区间旋转的期间发生的旋转速度的变化量间发生差异的情况，但在借助在曲柄轴旋转1周的期间仅进行1次旋转速度的变化量的检测的以往的方法的情况下，由于不能细微地检测这些旋转速度的变化量的差并使其反映到控制中，所以在改善旋转速度的变动率的方面有极限。

特别在发动机的负载是得到商用频率的交流电压的交流发电机的情况下，由于需要不论发电机的负载如何都将发电机的输出频率准确地保持为商用频率（50hz或60hz）而得到频率变动较少的高品质的交流输出，所以需要当因发电机的负载变动而发动机的旋转速度变动时匹配于旋转速度的变动而细致地设定控制增益，能够使发动机的旋转速度迅速地收敛于目标旋转速度。

本发明的目的在于提供一种能够在曲柄轴旋转1周的期间至少检测2次在曲柄轴在被设定的角度的区间旋转的期间发生的旋转速度的变化量、能够比以往细致地进行旋转速度的变化量的检测的发动机的旋转速度变化量检测装置。

本发明的另一目的在于提供一种能够使用上述的旋转速度变化量检测装置相对于负载变动细致地进行使发动机的旋转速度收敛于目标旋转速度的控制的发动机控制装置。

用来解决课题的手段

本发明以检测多汽缸4循环发动机的旋转速度的变化量的旋转速度变化量检测装置为对象，所述多汽缸4循环发动机具备：发动机主体，具有多个汽缸和与分别设于前述多个汽缸内的活塞连结的曲柄轴；以及多个点火单元，与前述多个汽缸分别对应而设置；各点火单元具备发电线圈，所述发电线圈每当前述曲柄轴旋转1周就产生1次具有依次出现第1半波、极性与该第1半波不同的第2半波和与前述第1半波同极性的第3半波的波形的交流电压。

在本发明中，设置有：旋转信号发生机构，检测设置于与各汽缸对应的点火单元的发电线圈输出的交流电压的波形的特定的部分，每当前述曲柄轴旋转1周就产生1次与各汽缸对应的旋转信号；旋转信号发生间隔检测机构，每当前述旋转信号发生机构产生与各汽缸对应的旋转信号，就检测从前次产生与各汽缸对应的旋转信号到此次产生与各汽缸对应的旋转信号的期间经过的时间，作为各汽缸的旋转信号发生间隔；以及旋转信号发生间隔变化量运算机构，每当前述旋转信号发生间隔检测机构新检测各汽缸的旋转信号发生间隔，就运算新检测出的各汽缸的旋转信号发生间隔与前次检测出的同一汽缸的旋转信号发生间隔的差、或新检测出的各汽缸的旋转信号发生间隔与在紧接着之前检测出的其他汽缸的旋转信号发生间隔的差，作为旋转信号发生间隔变化量；构成为，每当旋转信号发生间隔检测机构检测各汽缸的旋转信号发生间隔，就基于前述旋转信号发生间隔变化量运算机构运算出的旋转信号发生间隔变化量检测发动机的旋转速度的变化量。

如果如上述那样构成为，每当旋转信号发生间隔检测机构检测各汽缸的旋转信号发生间隔（在从前次产生旋转信号到此次产生旋转信号的期间经过的时间）就基于旋转信号发生间隔变化量运算机构运算出的旋转信号发生间隔的变化量来检测发动机的旋转速度的变化量，则在曲柄轴旋转1周的期间能够多次检测发动机的旋转速度的变化量，所以能够比以往更细致地检测发动机的旋转速度的变化量。

本发明还以进行使多汽缸4循环发动机的旋转速度收敛于目标旋转速度的控制的发动机控制装置为对象，所述多汽缸4循环发动机具备：发动机主体，具有多个汽缸和与分别设于前述多个汽缸内的活塞连结的曲柄轴；以及多个点火单元，与前述多个汽缸分别对应而设置；各点火单元具备发电线圈，所述发电线圈每当前述曲柄轴旋转1周就产生1次具有依次出现第1半波、极性与该第1半波不同的第2半波和与前述第1半波同极性的第3半波的波形的交流电压。

在本发明中，设置有：操作部，为了调整发动机的旋转速度而被操作；速度偏差运算部，运算发动机的实际的旋转速度与目标旋转速度的偏差；旋转速度变化量检测装置，检测在曲柄轴在被设定的角度的区间旋转的期间发生的发动机的旋转速度的变化量；控制增益设定部，根据由旋转速度变化量检测装置检测出的旋转速度的变化量来设定控制增益；操作量运算部，使用由速度偏差运算部运算出的偏差和由控制增益设定部设定的控制增益，运算为了使发动机的旋转速度收敛于目标旋转速度所需要的操作部的操作量；以及操作部驱动机构，驱动该操作部，以将操作部操作由操作量运算部运算出的操作量。

在本发明中，上述旋转速度变化量检测装置具备：旋转信号发生机构，检测在与发动机的各汽缸对应的点火单元设置的发电线圈输出的交流电压的波形的特定的部分，每当前述曲柄轴旋转1周就产生1次与各汽缸对应的旋转信号；旋转信号发生间隔检测机构，每当旋转信号发生机构产生与各汽缸对应的旋转信号，就检测在从前次产生与各汽缸对应的旋转信号到此次产生与各汽缸对应的旋转信号的期间经过的时间，作为各汽缸的旋转信号发生间隔；以及旋转信号发生间隔变化量运算机构，每当旋转信号发生间隔检测机构新检测各汽缸的旋转信号发生间隔，就运算新检测到的各汽缸的旋转信号发生间隔与前次检测到的同一汽缸的旋转信号发生间隔的差、或新检测到的各汽缸的旋转信号发生间隔与在紧接着之前检测到的其他汽缸的旋转信号发生间隔的差作为旋转信号发生间隔变化量；构成为，每当旋转信号发生间隔检测机构检测各汽缸的旋转信号发生间隔，就基于旋转信号发生间隔变化量运算机构运算出的旋转信号发生间隔变化量来检测发动机的旋转速度的变化量。

如果如上述那样构成，则能够在曲柄轴旋转1周的期间多次检测在发动机的曲柄轴在设定角度的区间旋转的期间发生的旋转速度的变化量，每当检测旋转速度的变化量就将控制增益修正为适当的值，所以能够细致地进行使发动机的旋转速度收敛于目标旋转速度的控制，在负载变动时迅速地使发动机的旋转速度收敛于设定速度，能够改善发动机的旋转速度的变动率，使负载稳定地动作。

本发明的再其他的技术方案通过关于以下所示的发明的实施方式的说明会变得清楚。

发明效果

根据有关本发明的发动机的旋转速度变化量检测装置，由于设置有：旋转信号发生机构，检测设置于与发动机的各汽缸对应的点火单元的发电线圈输出的交流电压的波形的特定的部分，每当曲柄轴旋转1周就产生1次与各汽缸对应的旋转信号；旋转信号发生间隔检测机构，每当产生与各汽缸对应的旋转信号，就检测从前次产生该旋转信号到此次产生该旋转信号的期间经过的时间，作为各汽缸的旋转信号发生间隔；以及旋转信号发生间隔变化量运算机构，每当旋转信号发生间隔检测机构新检测各汽缸的旋转信号发生间隔，就运算新检测出的各汽缸的旋转信号发生间隔与前次检测出的同一汽缸的旋转信号发生间隔的差、或新检测出的各汽缸的旋转信号发生间隔与在紧接着之前检测出的其他汽缸的旋转信号发生间隔的差，作为旋转信号发生间隔变化量；每当旋转信号发生间隔检测机构检测各汽缸的旋转信号发生间隔，就基于旋转信号发生间隔变化量运算机构运算出的旋转信号发生间隔变化量检测发动机的旋转速度的变化量；所以，能够在曲柄轴旋转1周的期间多次检测发动机的旋转速度的变化量，能够比以往细致地检测发动机的旋转速度的变化量。

此外，在有关本发明的发动机的旋转速度变化量检测装置中，由于不使用编码器或拾波线圈等特别的信号发生器，而使用检测设置于作为为了使发动机动作所必须的零件的点火单元的发电线圈输出的交流电压的波形的特定的部分并产生的旋转信号来得到发动机的旋转速度的信息，所以能够不使发动机的构造变得复杂而检测发动机的旋转速度的变化量。

此外，在有关本发明的发动机控制装置中，由于在发动机旋转1周的期间多次检测在发动机在设定角度的区间旋转的期间发生的旋转速度的变化量，每当检测旋转速度的变化量就将控制增益修正为适当的值，所以相比以往能够以高精度进行使发动机的旋转速度收敛于目标旋转速度的控制，能够改善发动机的旋转速度的变动率而实现负载的动作的稳定化。

在v型2汽缸4循环发动机中，当曲柄轴在从第1汽缸的点火位置到第2汽缸的点火位置的区间旋转时发生的旋转速度的变化量和当在从第2汽缸的点火位置到第1汽缸的点火位置的区间旋转时发生的旋转速度的变化量呈现不同的值的情况较多，但在有关本发明的发动机控制装置中，由于能够分别检测这些旋转速度的变化量，所以能够提高旋转速度的变化量的检测的分辨率，细致地进行使旋转速度收敛于目标旋转速度的控制，相比以往能够以高精度进行使发动机的旋转速度收敛于目标旋转速度的控制。

附图说明

图1是概略地表示有关本发明的发动机控制装置的一结构例的框图。

图2是表示在图1的实施方式中使用的点火单元的结构例的框图。

图3是表示在图2所示的点火单元中使用的点火控制部的结构例的框图。

图4是表示在设置于在本发明的实施方式中使用的发电机的发电线圈感应出的电压的波形、和利用该电压波形产生的矩形波电压的波形的波形图。

图5是概略地表示有关本发明的发动机控制装置及在该控制装置中使用的旋转速度变化量检测装置的一实施方式的结构的框图。

图6是概略地表示有关本发明的旋转速度变化量检测装置的结构例的框图。

图7是概略地表示有关本发明的旋转速度变化量检测装置的另一结构例的框图。

图8是表示相对于曲柄轴的旋转角度而表示检测在图1所示的发动机的第1汽缸的点火装置的点火线圈的一次线圈感应出的点火脉冲的部分而产生的第1旋转信号s1及检测在该发动机的第2汽缸的点火装置的点火线圈的一次线圈感应出的点火脉冲的部分而产生的第2旋转信号s2的波形的波形图。

图9是表示为了当发动机的旋转速度变动时进行使发动机的旋转速度收敛于设定速度的控制而以微小时间间隔使cpu反复执行的处理的算法的一例的流程图。

图10是表示在将旋转速度变化量检测装置如图6所示那样构成的情况下、每当在发动机的第1汽缸的点火位置产生第1旋转信号s1时cpu执行的s1中断处理的算法的流程图。

图11是表示在将旋转速度变化量检测装置如图6所示那样构成的情况下、每当在发动机的第2汽缸的点火位置产生第2旋转信号s2时执行的s2中断处理的算法的流程图。

图12是表示在将旋转速度变化量检测装置如图7所示那样构成的情况下、每当在发动机的第1汽缸的点火位置产生第1旋转信号s1时执行的s1中断处理的算法的流程图。

图13是表示在将旋转速度变化量检测装置如图7所示那样构成的情况下、每当在发动机的第2汽缸的点火位置产生第2旋转信号s2时执行的s2中断处理的算法的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。

本发明能够应用于具有n个（n为2以上的整数）汽缸的多汽缸4循环发动机。在以下所示的实施方式中，假设发动机是v型2汽缸4循环发动机。

在4循环发动机中，在设定于在压缩行程中活塞达到上死点时的曲柄角位置（曲柄轴的旋转角度位置）附近的正规点火位置，由安装于发动机的汽缸的火花塞产生火花放电，使汽缸内的燃料燃烧，所以在曲柄轴旋转2周的期间仅1次进行汽缸内的燃料的燃烧。因而，为了使发动机旋转，只要在曲柄轴旋转2周的期间仅1次使点火装置进行点火动作就可以，但为了在曲柄轴旋转2周的期间仅1次进行点火动作，需要进行判别活塞达到上死点时结束的行程是压缩行程还是排气行程的行程判别，所以需要在发动机安装在曲柄轴旋转2周的期间仅1次产生信号的凸轮轴传感器等特别的传感器。但是，如果在发动机安装特别的传感器，则发动机的构造变得复杂，所以将点火装置以下这样构成的情况较多：实际上在排气行程的末期也容许进行点火动作，每当曲柄轴旋转1周就在活塞达到上死点的曲柄角位置附近进行点火动作。在以下所示的实施方式中，以每当曲柄轴旋转1周就进行点火动作的旋转1周1点燃型的多汽缸4循环发动机为对象。

在本说明书中所述的“点火动作”，是指从设置于点火装置的点火线圈的二次线圈向安装于发动机的各汽缸的火花塞施加高电压、由各汽缸的火花塞产生火花放电的动作，包括在排气行程的末期附近的曲柄角位置进行的非正规的点火动作和在压缩行程的末期附近的曲柄角位置进行的正规的点火动作这两者。使通过在排气行程的末期附近的曲柄角位置进行的非正规的点火动作产生的火花成为无用火。

在本说明书中，适当地使用“点火时期”或“点火位置”的词语，但“点火时期”是指进行点火的定时（时刻），“点火位置”是指进行点火的曲柄角位置（曲柄轴的旋转角度位置）。当说明本发明的结构、动作时，在以进行点火动作的时刻为问题的情况下使用“点火时期”的词语，在以进行点火动作的曲柄角位置为问题的情况下使用“点火位置”的词语。

图1是表示有关本发明的发动机控制装置的一结构例的图。在该图中，1是发动机，2是构成对发动机1进行控制的发动机控制装置的主要部的电子控制单元（ecu）。发动机1具备：发动机主体，具有曲柄箱100、第1汽缸101及第2汽缸102、被曲柄箱100支承的曲柄轴103、和配置在第1汽缸及第2汽缸内并经由连接杆连结于曲柄轴103的第1及第2活塞（未图示）；以及第1及第2点火单元iu1及iu2，与第1汽缸101及第2汽缸102分别对应而设置。

在第1汽缸101及第2汽缸102的头部，设置有由吸气阀开闭的吸气端口和由排气阀开闭的排气端口。第1汽缸101及第2汽缸102的吸气端口分别经由吸气岐管104及105与节气门体（throttlebody）106连接，第1汽缸101及第2汽缸102的排气端口分别经由排气岐管107及108与未图示的排气管连接。在图示的例子中，在节气门体106安装喷射器（燃料喷射阀）inj，从喷射器inj向节气门体106内的空间喷射燃料。此外，在节气门体106的比喷射器inj靠上游侧，安装着构成在调节发动机的旋转速度时被操作的操作部的节气门阀thv。节气门阀thv被由步进马达等构成的致动器5操作。

此外，在第1汽缸101的头部及第2汽缸102的头部分别安装着第1火花塞pl1及第2火花塞pl2，这些火花塞的放电间隙被插入在第1汽缸101内及第2汽缸102内的燃烧室中。

图1所示的v型2汽缸4循环发动机具有在使第1汽缸101位于从第2汽缸102的位置向曲柄轴的正旋转方向（在图1的图面上是逆时针方向）的前方侧隔开了β°（0＜β＜180）的角度的位置的状态下将第1汽缸101及第2汽缸102配置为v型的构造。在本实施方式中是β=90。

此外，在曲柄轴103的一端安装着飞轮109，通过在飞轮109的外周部安装永久磁铁，构成在n极的两侧形成有s极的具有3极的磁极部的磁铁转子m。在飞轮109的外侧，配置有相对于发动机的第1汽缸101及第2汽缸102分别设置的第1点火单元iu1及第2点火单元iu2。第1点火单元iu1及第2点火单元iu2是分别构成将第1汽缸101及第2汽缸102点火的点火装置的主要部的单元，这些点火单元被配置在适合于由对应的汽缸进行点火动作的位置，被固定在设置于发动机的箱体、罩等点火单元安装部。在图示的例子中，第1点火单元iu1配置在从第2点火单元iu2的位置向曲柄轴的正旋转方向的前方侧隔开了90°的角度间隔的位置。由磁铁转子m和点火单元iu1及iu2构成飞轮磁铁。

各点火单元iu1、iu2是在箱体内收容以下的部分而单元化的结构：电枢铁心，在两端具有经由间隙与磁铁转子m的磁极对置的磁极部；点火线圈，具备作为发电线圈卷绕于该电枢铁心的一次线圈及二次线圈；在发动机的点火时期对该点火线圈的一次电流进行控制以使点火线圈的二次线圈感应出点火用的高电压的一次电流控制电路的构成要素；以及构成对一次电流控制电路进行控制的控制机构的微处理器等构成要素。

上述一次电流控制电路是在发动机的点火时期中使点火线圈的一次电流产生急剧的变化、使点火线圈的二次线圈感应出点火用的高电压的电路。作为一次电流控制电路，已知有电容器放电式的电路及电流遮断型的电路，但在本实施方式中，作为一次电流控制电路而使用电流遮断型的电路。

参照图2，表示了在本实施方式中使用的点火单元iu1及iu2的结构例。在图2中，ig1及ig2分别是与发动机的第1汽缸及第2汽缸对应而设置的第1及第2点火线圈。各点火线圈由电枢铁心ac和作为发电线圈卷绕于电枢铁心ac的一次线圈w1及二次线圈w2构成。此外，sw是并联连接在一次线圈w1的一次电流控制用开关，cont是点火控制部，dv是检测一次线圈w1的两端的电压的电压检测电路。

一次电流控制用开关sw由晶体管或mosfet等半导体开关元件构成，当在点火线圈的一次线圈w1感应出规定的极性的电压时从一次线圈w1侧给出驱动信号而成为开启状态。

电压检测电路dv由并联连接在点火线圈的一次线圈w1的两端的电阻分压电路等构成。电压检测电路dv在第1汽缸及第2汽缸的点火时期中检测点火单元iu1及iu2的点火线圈的一次线圈的两端的电压（一次电压），输出一次电压检测信号v11及v12。从第1点火单元iu1的电压检测电路dv输出的一次电压检测信号v11及从第2点火单元iu2的电压检测电路dv输出的一次电压检测信号v12被向图1所示的电子控制单元2给出。

在磁铁转子m设置有3极的磁极的情况下，在设置于点火单元iu1、iu2的点火线圈ig的一次线圈w1，如图4（a）所示，在曲柄轴旋转1周的期间仅发生1次具有依次出现第1半波的电压ve1、与第1半波的电压ve1相反极性（在图示的例子中是正极性）的第2半波的电压ve2和与第1半波的电压ve1同极性（在图示的例子中是负极性）的第3半波的电压ve3的波形的交流电压ve。在本实施方式中，在第1点火单元iu1的点火线圈的一次线圈感应的电压及在第2点火单元iu2的点火线圈的一次线圈感应的电压在机械角具有90°的相位差。图4的横轴表示曲柄轴的旋转角度θ。

图2所示的点火控制部cont例如如图3所示，由产生基准信号sf的基准信号发生机构11、旋转速度检测机构12、点火位置运算机构13、点火位置检测机构14和开关控制机构15构成。

一般，在发动机用点火装置中，检测发动机的旋转速度，对于检测出的旋转速度，运算发动机的点火位置θi，当检测到运算出的点火位置时向火花塞施加点火用高电压，使其进行点火动作。

为了能够进行点火位置θi的检测，在比发动机的点火位置的最大提前角位置更提前的曲柄角位置设定基准位置，在该基准位置产生基准信号sf，当产生了该基准信号时，将曲柄轴从基准位置旋转到点火位置所需要的时间作为点火位置检测用计测时间而对点火计时器设置，使其开始计测。点火计时器在完成了被设置的计测时间的计测时将一次电流控制用开关sw设为关闭状态，使其进行点火动作。在本实施方式中，以在点火线圈的一次线圈感应出的电压ve的波形的各部中的第1半波的电压ve1发生的位置θ1为基准位置，在该基准位置θ1产生基准信号sf。

图3所示的基准信号发生机构11例如可以由波形整形电路和信号识别机构构成，所述波形整形电路将在设置于点火单元iu1、iu2各自的点火线圈的一次线圈感应出的电压ve变换为图4（b）所示那样的矩形波状的电压vq，所述信号识别机构进行用来将该矩形波电压vq的下降f、f′、……中的、在点火线圈的一次线圈感应出的电压ve的第1半波ve1所发生的曲柄角位置处发生的下降f识别为基准信号sf的信号处理。

识别基准信号sf的信号识别机构例如可以构成为，计测矩形波状电压vq的下降f、f′、……的发生间隔，利用在从下降f到其紧接着之后发生的下降f′之间经过的时间ta与在从下降f′到下个下降f之间经过的时间tb之间有ta＜＜tb的关系，将在第1半波ve1的期间开始时发生的下降f识别为基准信号sf。

图3所示的旋转速度检测机构12是检测发动机的旋转速度的机构，该机构例如根据基准信号sf的发生周期（曲柄轴旋转1周所需要的时间）来检测曲柄轴的旋转速度。

此外，点火位置运算机构13是运算由旋转速度检测机构12检测出的旋转速度的点火位置θi的机构。点火位置运算机构13例如通过对对于由旋转速度检测机构12检测到的旋转速度检索点火位置运算用映射而得到的值实施插值运算，运算为了检测发动机的各旋转速度的点火位置而使点火计时器计测的计测值（点火位置检测用计测时间）。

为了构成基准信号发生机构11、旋转速度检测机构12、点火位置运算机构13及点火位置检测机构14所需要的软件性的处理由设置在点火单元iu1、iu2各自的内部中的微处理器进行。

设置于点火单元iu1、iu2的各自的一次电流控制用开关sw当在各自的单元内的点火线圈的一次线圈感应出第2半波的电压ve2时，通过由该电压ve2给出驱动信号而成为开启状态，使得在点火线圈的一次线圈中流过短路电流。

设置在各点火单元iu1、iu2的点火位置检测机构14当各点火单元内的基准信号发生机构11产生了基准信号sf时，为了检测点火位置而对点火计时器设置使点火计时器计测的时间，使其开始所设置的时间的计测，当点火计时器完成了所设置的时间的计测时对各点火单元的开关控制机构15给出点火指令。

各点火单元的开关控制机构15是当被从点火位置检测机构14给出了点火指令时将各点火单元的一次电流控制用开关sw设为关闭状态的机构，该机构例如由将对各点火单元内的一次电流控制用开关sw给出的驱动信号从该一次电流控制用开关旁通的机构构成。

在各点火单元中，如果开关控制机构15将向一次电流控制用开关sw给出的驱动信号从该开关sw旁通，则一次电流控制用开关sw成为关闭状态，所以点火线圈的一次电流被遮断。此时，在点火线圈的一次线圈感应出要使到目前为止流过的一次电流持续流过的朝向的较高的电压。由于该电压借助点火线圈的一次、二次间的升压比而被升压，所以在各点火单元的点火线圈的二次线圈感应出点火用高电压。由于在分别设置在点火单元iu1及iu2中的点火线圈的二次线圈感应出的点火用高电压分别被施加于火花塞pl1及pl2，所以在各火花塞发生火花放电，发动机被点火。

当将一次电流控制用开关sw设为关闭状态而使点火线圈的二次线圈感应出点火用高电压时，如图4（c）所示，在点火线圈的一次线圈感应出脉冲状的尖峰电压（点火脉冲）spv。该点火脉冲每当发动机的曲柄轴旋转1周，就在设定于发动机的压缩行程的末期附近或排气行程的末期附近的点火位置（使点火动作进行的位置），在各点火单元内的点火线圈的一次线圈仅发生1次。

图1所示的电子控制单元（ecu）2具备：微处理器mpu，具有cpu（中央运算处理装置）、rom（只读存储器）、ram（随机存取存储器）及计时器等；第1及第2波形整形电路201及202，将从第1点火单元iu1内的一次电压检测电路dv及第2点火单元iu2内的一次电压检测电路dv分别输出的一次电压检测信号v12及v12变换为矩形波电压vq1及vq1，向微处理器mpu的端口a及b给出；喷射器驱动电路206，以mpu从端口c输出的喷射指令信号sinj为输入，向喷射器inj给出矩形波状的驱动电压vinj，以从喷射器inj喷出规定的燃料；以及驱动电路207，mpu以从端口d输出的节气门驱动指令sth为输入，向操作节气门阀thv的致动器5给出驱动电压。

从第1点火单元iu1内的一次电压检测电路dv（参照图2）及第2点火单元iu2内的一次电压检测电路dv分别输出的一次电压检测信号v12及v12呈现与在各个单元内的点火线圈的一次线圈感应出的交流电压ve的波形（参照图4a）相似的波形。图1所示的第1波形整形电路201及202分别将从第1点火单元iu1内的一次电压检测电路dv输出的一次电压检测信号v11及从第2点火单元iu2内的一次电压检测电路dv输出的一次电压检测信号v12变换为例如图4（d）所示那样的矩形波信号vq1及vq2。图示的矩形波信号vq1及vq2分别是当在点火单元iu1及iu2内的点火线圈的一次线圈感应出点火脉冲spv时从h电平下降到l电平之后、当经过了一定时间时从l电平恢复为h电平的信号。这些矩形波信号vq1及vq2分别被向微处理器mpu的端口a及b输入。微处理器mpu识别出响应于矩形波信号vq1及vq2的从h电平向l电平的下降而产生了旋转信号s1及s2。

各波形整形电路201、202例如由具备设置为在对应的点火线圈的一次线圈的两端的电压成为阈值以上的期间被给予基极电流而成为开启状态的晶体管而使得在该晶体管的集电极得到矩形波信号的电路、或被阈值以上的点火脉冲触发而产生具有一定的脉冲宽度的矩形波脉冲的单稳态多谐振荡器等构成。

在本实施方式中，在曲柄轴103的另一端（位于图1的纸面的里侧的曲柄轴的端部）连结着作为发动机的主要的负载的交流发电机（在图1中未图示）的转子，由该交流发电机和发动机1构成产生商用频率的交流电压的发动机发电机。

在产生商用频率的交流电压的发动机发电机中，由于被要求将其输出频率保持为一定，所以当发电机的负载变动而发动机的旋转速度变动时，需要迅速地进行使发动机的旋转速度收敛于目标旋转速度的控制。为了迅速地进行发动机的旋转速度的控制，需要将对发动机的实际旋转速度与目标旋转速度的偏差乘以的控制增益不是设为固定值，而是根据在曲柄轴在被设定的角度的区间旋转的期间产生的发动机的旋转速度的变化量（旋转速度的变化的程度）而设定为适当的值。

在本实施方式中，由于由内置于第1点火单元iu1及第2点火单元iu2的点火控制部cont进行发动机的点火时期的控制，所以电子控制单元2被用于向发动机供给燃料的喷射器（燃料喷射阀）的控制、以及当因发电机的负载变动而发动机的旋转速度变动时使发动机的旋转速度收敛于目标旋转速度的控制。

如果参照图5，则表示了有关本发明的发动机控制装置及在该控制装置中使用的旋转速度变化量检测装置的一实施方式的结构。在图5中，1是图1所示的v型2汽缸4循环发动机，具有第1汽缸101及第2汽缸102，在第1汽缸101及第2汽缸102分别安装着第1火花塞pl1及第2火花塞pl2。此外，在该发动机的曲柄轴连接着感应出商用频率的交流电压的交流发电机gen的转子。

iu1及iu2分别是相对于第1汽缸101及第2汽缸102设置的第1点火单元及第2点火单元，在设置在这些第1及第2点火单元iu1及iu2内的点火线圈的一次线圈，如图4（a）所示，每当曲柄轴旋转1周就发生1次具有依次出现第1半波ve1、极性与该第1半波不同的第2半波ve2以及与第1半波同极性的第3半波ve3的波形的交流电压ve。

在图5中，203是第1旋转信号发生机构，检测设置在将发动机的第1汽缸101点火的点火单元iu1中的发电线圈输出的交流电压的波形的特定的部分（在本实施方式中是点火脉冲spv），每当曲柄轴旋转1周就发生1次与第1汽缸对应的第1旋转信号s1；204是第2旋转信号发生机构，检测设置在与第2汽缸102对应的点火单元iu2中的发电线圈输出的交流电压的波形的特定的部分（在本实施方式中是点火脉冲spv），每当曲柄轴旋转1周就发生1次与各汽缸对应的旋转信号s2。

在本实施方式中，通过图1所示的第1波形整形电路201、以及微处理器mpu将从该波形整形电路201输出的矩形波电压vq1的下降识别为第1汽缸的旋转信号s1的过程，构成检测第1点火线圈ig1的一次电压的波形的特定的部分而产生第1汽缸的旋转信号s1的第1旋转信号发生机构203。此外，通过图1所示的第2波形整形电路202、以及微处理器mpu将从该波形整形电路输出的矩形波电压vq2的下降识别为第2汽缸的旋转信号s2的过程，构成检测第2点火线圈ig2的一次电压的波形的特定的部分而产生第2汽缸的旋转信号s2的第2旋转信号发生机构204。

在图5所示的例子中，设置有旋转信号发生间隔检测机构2a、旋转信号发生间隔变化量运算机构2b和旋转速度变化量检测机构2c，由这些机构构成检测发动机的旋转速度的变化量的旋转速度变化量检测装置2d。

如果更详细地说明，则旋转信号发生间隔检测机构2a是每当旋转信号发生机构203、204产生与各汽缸对应的旋转信号、就检测从前次产生与各汽缸对应的旋转信号到此次产生与各汽缸对应的旋转信号的期间经过的时间作为各汽缸的旋转信号发生间隔的机构。由于第1汽缸101的旋转信号发生间隔及第2汽缸102的旋转信号发生间隔（时间间隔）是曲柄轴旋转1周所需要的时间，所以能够根据各自的旋转信号发生间隔得到曲柄轴的旋转速度的信息。

此外，旋转信号发生间隔变化量运算机构2b是每当旋转信号发生间隔检测机构新检测各汽缸的旋转信号发生间隔、就运算新检测到的各汽缸的旋转信号发生间隔与前次检测到的同一汽缸的旋转信号发生间隔的差或新检测到的各汽缸的旋转信号发生间隔与紧接着之前检测到的其他汽缸的旋转信号发生间隔的差作为旋转信号发生间隔变化量的机构；旋转速度变化量检测机构2c是每当旋转信号发生间隔检测机构2a检测各汽缸的旋转信号发生间隔、就基于旋转信号发生间隔变化量运算机构2b运算出的旋转信号发生间隔变化量来检测在曲柄轴在设定角度的区间（在本实施方式中是360度的区间）中旋转的期间发生的发动机的旋转速度的变化量的机构。

在图5中，2e是基于旋转信号发生间隔检测机构2a检测出的旋转信号发生间隔得到发动机的实际旋转速度的信息的旋转速度检测机构；2f是运算由旋转速度检测机构2e检测出的发动机的实际旋转速度与为了使发电机gen的输出频率等于被设定的商用频率所需要的目标旋转速度的偏差的速度偏差运算部；2g是对于由旋转速度变化量检测机构2c检测出的旋转速度的变化量运算控制增益g的控制增益运算部。

控制增益运算部2g可以构成为，通过对包括旋转速度的变化量的信息的参数检索控制增益运算用映射来运算控制增益。如周知那样，作为在反馈控制中使用的控制增益，有比例增益、积分增益及微分增益。这些控制增益中的比例增益一定需要运算，但积分增益及微分增益仅在求出操作量的运算式中有积分项及微分项的情况下运算。

另外，在有关本发明的发动机控制装置中，对于至少包含发动机的旋转速度的变化量的信息的参数运算控制增益，但作为在运算控制增益时使用的参数，除了包含旋转速度的变化量的信息的参数以外，不妨碍还使用目标旋转速度等再其他的参数。

在图5中，2h是对由速度偏差运算部2f运算出的速度偏差乘以由控制增益运算部2g运算出的控制增益g、运算为了使发动机的旋转速度收敛于目标旋转速度所需要的操作部的操作量的操作量运算部；2i是将操作部驱动以将操作部2j以由操作量运算部2h运算出的操作量操作的操作部驱动机构。

在本实施方式中，由节气门阀thv构成操作部2j，由图1所示的驱动电路207构成操作部驱动机构2i。图5所示的各部中的构成旋转速度变化量检测装置2d的旋转信号发生间隔检测机构2a、旋转信号发生间隔变化量运算机构2b及旋转速度变化量检测机构2c、旋转速度检测机构2e、速度偏差运算部2f、控制增益运算部2g和操作量运算部2h通过使cpu执行存储在图1所示的mpu的rom中的规定的程序而构成。

另外，当实施本发明时，作为表示发动机的旋转速度的数据，既可以使用旋转信号发生间隔（时间间隔）本身，也可以使用根据旋转信号发生间隔和从前次的点火位置到此次的点火位置的旋转角求出的发动机的旋转速度。

在图1所示的v型2汽缸4循环发动机中，如图8所示设为，在曲柄轴103旋转720°的期间，在第1曲柄角位置θi1进行第1汽缸101中的点火动作之后，在从第1曲柄角位置θi1离开了一定的角度α°（≤360°）的第2曲柄角位置θi2进行第2汽缸中的点火动作，在从第2曲柄角位置θi2离开了一定的角度（360－α）°的第3曲柄角位置θi3进行第1汽缸中的点火动作之后，在从第3曲柄角位置θi3离开了一定的角度α°的第4曲柄角位置θi4进行第2汽缸中的点火动作。在本实施方式中，α°=270°，（360－α）°=90°。在第1曲柄角位置θi1进行的第1汽缸中的点火动作及在第2曲柄角位置θi2进行的第2汽缸中的点火动作分别是贡献于第1汽缸内及第2汽缸内的燃料的燃烧的正规的点火动作，在第3曲柄角位置θi3进行的第1汽缸中的点火动作及在第4曲柄角位置θi4进行的第2汽缸中的点火动作是不贡献于燃料的燃烧的非正规的点火动作。

图5所示的第1旋转信号发生机构203当在第1曲柄角位置θi1及第3曲柄角位置θi3进行第1汽缸101中的点火动作时产生第1旋转信号s1，第2旋转信号发生机构204当在第2曲柄角位置θi2及第4曲柄角位置θi4进行第2汽缸102中的点火动作时产生第2旋转信号s2。

图5所示的旋转信号发生间隔检测机构2a每当第1旋转信号发生机构203及第2旋转信号发生机构204分别产生与第1汽缸对应的第1旋转信号s1及与第2汽缸对应的第2旋转信号s2，就将设置在微处理器中的自由运行计时器的计测值读取，检测从与第1汽缸及第2汽缸分别对应的第1旋转信号s1及第2旋转信号s2前次产生到此次产生的期间经过的时间作为第1汽缸的旋转信号发生间隔及第2汽缸的旋转信号发生间隔。

在图8中，#1n1是在曲柄轴从第1曲柄角位置θi1旋转到第3曲柄角位置θi3的期间由计时器计测出的第1汽缸的旋转信号发生间隔；#1n0是在曲柄轴从第3曲柄角位置θi3旋转到下个第1曲柄角位置θi1的期间由计时器计测出的第1汽缸的旋转信号发生间隔。此外，#2n1是在曲柄轴从第4曲柄角位置θi4旋转到第2曲柄角位置θi2的期间由计时器计测出的第2汽缸的旋转信号发生间隔；#2n0是在曲柄轴从第2曲柄角位置θi2旋转到第4曲柄角位置θi4的期间由计时器计测出的第2汽缸的旋转信号发生间隔。

在图8中，如果设#1n0为第1汽缸的旋转信号发生间隔的最新的（此次的）计测值，则#1n1是第1汽缸的旋转信号发生间隔的前次的计测值。此外，如果设#2n0为第2汽缸的旋转信号发生间隔的最新的计测值，则#2n1是第2汽缸的旋转信号发生间隔的前次的计测值。

在图8中，#1n1由于是曲柄轴在从第1曲柄角位置θi1到第3曲柄角位置θi3的360°的区间旋转所需要的时间，所以包含曲柄轴在从第1曲柄角位置θi1到第3曲柄角位置θi3的360°的区间旋转的期间的曲柄轴的平均旋转速度的信息。此外，#1n0由于是曲柄轴在从第3曲柄角位置θi3到第1曲柄角位置θi1的360°的区间旋转所需要的时间，所以包含曲柄轴在从第3曲柄角位置θi3到第1曲柄角位置θi1的360°的区间旋转的期间的曲柄轴的平均旋转速度的信息。因而，如果求出新检测出的旋转信号发生间隔#1n0与前次检测出的旋转信号发生间隔#1n1的差的绝对值｜#1n0－#1n1｜作为旋转信号发生间隔变化量，则能够根据该旋转信号发生间隔变化量得到曲柄轴在360°的区间旋转的期间发生的旋转速度的变化量的信息。

同样，由于#2n1包含曲柄轴在从第4曲柄角位置θi4到第2曲柄角位置θi2的360°的区间旋转的期间的曲柄轴的平均旋转速度的信息，#2n0包含曲柄轴在从第2曲柄角位置θi2到第4曲柄角位置θi4的360°的区间旋转的期间的曲柄轴的平均旋转速度的信息，所以如果求出新检测出的旋转信号发生间隔#2n0与前次检测出的旋转信号发生间隔#2n1的差的绝对值｜#2n0－#2n1｜作为旋转信号发生间隔变化量，则能够根据该旋转信号发生间隔变化量的值得到曲柄轴在360°的区间旋转的期间发生的旋转速度的变化量的信息。

图5所示的旋转速度变化量检测机构2c由于每当旋转信号发生间隔检测机构2a检测各汽缸的旋转信号发生间隔，就基于旋转信号发生间隔变化量运算机构2b运算出的旋转信号发生间隔的变化量，检测曲柄轴在设定角度的区间旋转的期间发生的发动机的旋转速度的变化量，所以能够在曲柄轴旋转1周的期间以发动机的汽缸数的次数检测曲柄轴在设定角度的区间旋转的期间发生的旋转速度的变化量，能够比以往细致地检测发动机的旋转速度的变化量。因而，能够根据发动机的旋转速度的变动的程度而细致地设定控制增益，能够迅速地进行使发动机的旋转速度收敛于目标旋转速度的控制。

在如在本实施方式中使用的发动机那样，第1汽缸和第2汽缸以不到180°的角度间隔（在本实施方式中是90°的角度间隔）配置的情况下，由于从第1汽缸的点火位置到第2汽缸的点火位置的区间的角度（在本实施方式中是270°）与从第2汽缸的点火位置到第1汽缸的点火位置的区间的角度（在本实施方式中是90°）不同，所以有在曲柄轴在从第1汽缸的点火位置到第2汽缸的点火位置的区间旋转的期间发生的旋转速度的变化量和在从第2汽缸的点火位置到第1汽缸的点火位置的区间旋转的期间发生的旋转速度的变化量间发生差异的情况，但在本实施方式中，由于在曲柄轴旋转1周的期间能够进行2次旋转速度的变化量的检测，所以能够细微地检测发动机的旋转速度的变化量而恰当地进行控制增益的设定。

在上述的说明中，求出新检测出的各汽缸的旋转信号发生间隔与前次检测出的各汽缸的旋转信号发生间隔的差作为旋转信号发生间隔变化量，根据该旋转信号发生间隔变化量检测在曲柄轴在设定角度（在本实施方式中是360°）的区间旋转的期间发生的旋转速度的变化量，但也可以运算旋转信号发生间隔检测机构新检测出的各汽缸的旋转信号发生间隔与紧接着之前检测到的其他汽缸的旋转信号发生间隔的差作为旋转信号发生间隔变化量，根据该旋转信号发生间隔变化量检测在曲柄轴在设定角度的区间旋转的期间发生的旋转速度的变化量。

例如，在图8中，当检测到第1汽缸的旋转信号发生间隔#1n0时，如果求出该旋转信号发生间隔与紧接着之前检测到的第2汽缸的旋转信号发生间隔#2n0的差的绝对值｜#1n0－#2n0作为旋转信号发生间隔变化量，则能够得到在曲柄轴在从第4曲柄角位置θi4到第1曲柄角位置θi1的90°（=360°－α°）的区间旋转的期间发生的旋转速度的变动量的信息，通过进行｜#1n0－#2n0｜×（360/90）的运算，将旋转信号发生间隔变化量换算为在曲柄轴旋转360°的期间发生的旋转信号发生间隔变化量，能够得到在曲柄轴旋转360°的期间发生的旋转速度的变化量的信息。

同样，当检测到第2汽缸的旋转信号发生间隔#2n0时，如果求出与紧接着之前检测到的第1汽缸的旋转信号发生间隔#1n1的差的绝对值｜#2n0－#1n1｜作为旋转信号发生间隔变化量，则能够得到在曲柄轴在从第3曲柄角位置θi3到第4曲柄角位置θi4的270°（=α°）的区间旋转的期间发生的旋转速度的变化量的信息，通过实施｜#2n0－#1n1｜×（360/270）的运算，将在270°的区间旋转的期间发生的旋转信号发生间隔变化量换算为在曲柄轴旋转360°的期间发生的旋转信号发生间隔变化量，能够得到在曲柄轴旋转360°的期间发生的旋转速度的变化量的信息。

这样，如果运算旋转信号发生间隔检测机构新检测到的各汽缸的旋转信号发生间隔与紧接着之前检测到的其他汽缸的旋转信号发生间隔的差作为旋转信号发生间隔变化量，根据该旋转信号发生间隔变化量检测在曲柄轴在设定角度（在上述的例子中是360°）的区间旋转的期间发生的旋转速度的变化量，则能够改善旋转速度的变化量的检测的响应性。

另外，上述设定角度并不限于60°，也可以设定为180°或270°等其他的角度。

图5所示的旋转信号发生间隔检测机构2a可以由以下的计时机构（计时器）构成：将从前次产生与发动机的各汽缸对应的旋转信号到此次产生与发动机的各汽缸对应的旋转信号的期间经过的时间作为各汽缸的旋转信号发生间隔，每当旋转信号发生机构产生与各汽缸对应的旋转信号，就计测各汽缸的旋转信号发生间隔；旋转信号发生间隔变化量运算机构2b可以由以下机构构成：每当计时机构计测各汽缸的旋转信号发生间隔，就运算此次计测出的各汽缸的旋转信号发生间隔与前次计测出的各汽缸的旋转信号发生间隔的差的绝对值作为各汽缸的旋转信号发生间隔变化量。此外，旋转速度变化量检测机构2c可以构成为，每当旋转信号发生间隔变化量运算机构2b运算各汽缸的旋转信号发生间隔变化量，就使用运算出的各汽缸的旋转信号发生间隔变化量检测在曲柄轴在设定角度的区间旋转的期间发生的发动机的旋转速度的变化量。

如果参照图6，则表示了发动机是具有第1汽缸和第2汽缸、每当曲柄轴旋转1周就在第1汽缸及第2汽缸各进行1次点火动作的2汽缸4循环发动机的情况下的旋转信号发生间隔检测机构2a、旋转信号发生间隔变化量运算机构2b及旋转速度变化量检测机构2c的结构例。在该例中，旋转信号发生间隔检测机构构成为，每当新检测各汽缸的旋转信号发生间隔，就运算新检测到的各汽缸的旋转信号发生间隔与前次检测到的各汽缸的旋转信号发生间隔的差作为旋转信号发生间隔变化量。

图6所示的旋转信号发生间隔检测机构2a由计测在第1汽缸101进行点火动作的间隔作为第1旋转信号发生间隔的第1计时机构2a1、以及计测在第2汽缸102进行点火动作的间隔作为第2旋转信号发生间隔的第2计时机构2a2构成。此外，旋转信号发生间隔变化量运算机构2b由以下的机构构成：第1旋转信号发生间隔变化量运算机构2b1，运算第1计时机构此次计测出的第1旋转信号发生间隔与前次计测出的第1旋转信号发生间隔的差的绝对值，作为包含在发动机旋转1周的期间发生的旋转速度的变化量的信息的第1旋转信号发生间隔变化量；以及第2旋转信号发生间隔变化量运算机构2b2，运算第2计时机构2a2此次计测出的第2旋转信号发生间隔与前次计测出的第2旋转信号发生间隔的差的绝对值，作为包含在发动机旋转1周的期间发生的旋转速度的变化量的信息的第2旋转信号发生间隔变化量。此外，旋转速度变化量检测机构2c构成为，每当第1旋转信号发生间隔变化量运算机构2b1及第2旋转信号发生间隔变化量运算机构2b2分别运算第1旋转信号发生间隔变化量及第2旋转信号发生间隔变化量，就检测在曲柄轴旋转1周的期间发生的发动机的旋转速度的变化量。

图6所示的第1计时机构2a1可以构成为，通过计测当从设置在点火单元iu1中的第1点火线圈ig1向第1火花塞pl1施加点火用高电压时第1旋转信号发生机构203发生的第1旋转信号的发生间隔，来计测第1旋转信号发生间隔。此外，第2计时机构2a2可以构成为，通过计测当从第2点火线圈ig2向第2火花塞pl2施加点火用高电压时第2旋转信号发生机构204发生的第2旋转信号发生间隔，来计测第2旋转信号发生间隔。

图6所示的第1旋转信号发生间隔变化量运算机构2b1可以构成为，运算第1计时机构2a1新计测出的第1旋转信号发生间隔#1n0与第1计时机构前次计测出的第1旋转信号发生间隔#1n1的差的绝对值｜#1n0－#1n1｜，作为第1旋转信号发生间隔变化量。

此外，第2旋转信号发生间隔变化量运算机构2b2可以构成为，运算第2计时机构2a2新计测出的第2旋转信号发生间隔#2n0与第2计时机构2a2前次计测出的第2旋转信号发生间隔#2n1的差的绝对值｜#2n0－#2n1｜，作为第2旋转信号发生间隔变化量。在此情况下，旋转速度变化量检测机构2c也构成为，每当第1旋转信号发生间隔变化量运算机构2b1及第2旋转信号发生间隔变化量运算机构2b2分别运算第1旋转信号发生间隔变化量及第2旋转信号发生间隔变化量，就检测发动机的旋转速度的变化量。

参照图7，表示了适合在发动机是v型2汽缸发动机的情况下使用的旋转速度变化量检测装置2d的另一结构例。在本实施方式中使用的发动机是以下这样的2汽缸4循环发动机：具有第1汽缸及第2汽缸，在曲柄轴旋转720°的期间，在第1曲柄角位置进行第1汽缸中的点火动作后，在从第1曲柄角位置离开了一定的角度α°（≤360°）的第2曲柄角位置进行第2汽缸中的点火动作，在从第2曲柄角位置离开了一定的角度（360－α）°的第3曲柄角位置进行第1汽缸中的点火动作之后，在从第3曲柄角位置离开了一定的角度α°的第4曲柄角位置进行第2汽缸中的点火动作。

图7所示的旋转信号发生间隔检测机构2a由以下的机构构成：第1计时机构2a1，计测当在第1汽缸101进行点火动作时第1旋转信号发生机构203产生的第1旋转信号s1的发生间隔，作为第1旋转信号发生间隔；以及第2计时机构2a2，计测当在第2汽缸102进行点火动作时第2旋转信号发生机构204产生的第2旋转信号s2的发生间隔，作为第2旋转信号发生间隔。

此外，旋转信号发生间隔变化量运算机构2b由第1每个区间旋转信号发生间隔变化量运算机构2b1a、第2每个区间旋转信号发生间隔变化量运算机构2b2a、第1旋转信号发生间隔变化量运算机构2b1b和第2旋转信号发生间隔变化量运算机构2b2b构成。

这里，第1每个区间旋转信号发生间隔变化量运算机构2b1a是以下的机构：每当第1计时机构2a1计测第1旋转信号发生间隔，就运算将此次计测出的第1旋转信号发生间隔与在第1计时机构2a1计测该第1旋转信号发生间隔的紧接着之前第2计时机构2a2计测出的第2旋转信号发生间隔的差的绝对值，作为包含在曲柄轴在（360－α）°的区间旋转的期间发生的曲柄轴的旋转速度的变化量的信息的第1每个区间旋转信号发生间隔变化量。

此外，第2每个区间旋转信号发生间隔变化量运算机构2b2a是以下的机构：每当第2计时机构2a2计测第2旋转信号发生间隔，就运算此次计测出的第2旋转信号发生间隔与在第2计时机构2a2计测该第2旋转信号发生间隔的紧接着之前第1计时机构2a1计测出的第1旋转信号发生间隔的差的绝对值，作为包含在曲柄轴在α°的区间旋转时发生的曲柄轴的旋转速度的变化量的信息的第2每个区间旋转信号发生间隔变化量。

进而，第1旋转信号发生间隔变化量运算机构2b1b是进行将第1每个区间旋转信号发生间隔变化量换算为包含曲柄轴旋转1周的期间的速度变化量的信息的第1旋转信号发生间隔变化量的运算的机构；第2旋转信号发生间隔变化量运算机构2b2b是进行将第2每个区间旋转信号发生间隔变化量换算为包含曲柄轴旋转1周的期间的速度变化量的信息的第2旋转信号发生间隔变化量的运算的机构。

此外，旋转速度变化量检测机构2c是每当第1旋转信号发生间隔变化量运算机构2b1b及第2旋转信号发生间隔变化量运算机构2b2b分别运算第1旋转信号发生间隔变化量及第2旋转信号发生间隔变化量就检测发动机的旋转速度的变化量的机构。

在将发动机构成为，通过分别从第1及第2点火线圈ig1及ig2向在发动机的第1汽缸101及第2汽缸102分别安装的第1及第2火花塞pl1及pl2施加点火用的高电压而在第1火花塞pl1及第2火花塞pl2产生火花放电的情况下，可以如下述这样构成上述第1及第2计时机构、第1及第2每个区间旋转信号发生间隔变化量运算机构、第1及第2旋转信号发生间隔变化量运算机构。

即，第1计时机构2a1可以构成为，当从第1点火线圈ig1向第1火花塞pl1施加点火用高电压时，通过计测第1旋转信号发生机构203产生的第1旋转信号s1的发生间隔，来计测第1汽缸101的旋转信号发生间隔。此外，第2计时机构2a2可以构成为，当从第2点火线圈ig2向第2火花塞pl2施加点火用高电压时，通过计测第2旋转信号发生机构204产生的第2旋转信号s2的发生间隔，来计测第2汽缸102的旋转信号发生间隔。

此外，第1每个区间旋转信号发生间隔变化量运算机构2b1a可以构成为，每当第1计时机构2a1计测第1旋转信号发生间隔#1n0，就运算新计测出的第1旋转信号发生间隔#1n0与在第1计时机构2a1计测第1旋转信号发生间隔#1n0的紧接着之前第2计时机构2a2计测出的第2旋转信号发生间隔#2n0的差的绝对值｜#1n0－#2n0｜，作为第1每个区间旋转信号发生间隔变化量。此外，第2每个区间旋转信号发生间隔变化量运算机构2b2a可以构成为，每当第2计时机构2a2计测第2旋转信号发生间隔#2n0，就运算新计测出的第2旋转信号发生间隔#2n0与在第2计时机构2a2计测第2旋转信号发生间隔#2n0的紧接着之前第1计时机构计测出的第1旋转信号发生间隔#1n1的差的绝对值｜#2n0－#1n1｜作为第2每个区间旋转信号发生间隔变化量。

此外，第1旋转信号发生间隔变化量运算机构2b1b可以构成为，对第1每个区间旋转信号发生间隔变化量｜#1n0－#2n0｜施以｜#1n0－#2n0｜×{360/（360－α）}的运算，将第1每个区间旋转信号发生间隔变化量换算为包含曲柄轴旋转1周的期间的速度变化量的信息的第1旋转信号发生间隔变化量；第2旋转信号发生间隔变化量运算机构2b2b可以构成为，对第2每个区间旋转信号发生间隔变化量｜#2n0－#1n1｜施以｜#2n0－#1n1｜×（360/α）的运算，将第2每个区间旋转信号发生间隔变化量换算为包含曲柄轴旋转1周的期间的速度变化量的信息的第2旋转信号发生间隔变化量。

在上述的实施方式中，将具备点火单元iu1及iu2的飞轮磁铁安装到发动机，所述点火单元iu1及iu2是将与发动机的曲柄轴结合的磁铁转子m、在两端具有夹着间隙与该磁铁转子的磁极对置的磁极部的电枢铁心、由卷绕于该电枢铁心的一次线圈及二次线圈构成的点火线圈、以及在发动机的点火时期对该点火线圈的一次电流进行控制以使点火线圈的二次线圈感应出点火用的高电压的一次电流控制电路的构成要素收容在箱体内而单元化的结构，从点火单元iu1及iu2内的点火线圈的二次线圈向火花塞il1及il2施加点火用高电压；但对于不使用上述那样的点火单元，而是采用在电子控制单元（ecu）2内设置对点火线圈ig1及ig2的一次电流进行控制的点火电路、在电子控制单元的外部设置点火线圈ig1及ig2的结构的情况也能够应用本发明。

接着，参照图9至图13，对为了构成有关本发明的发动机控制装置而使微处理器的cpu执行的处理的算法的一例进行说明。图9是表示为了在因发电机gen的负载变动而发动机的旋转速度变动时进行使发动机的旋转速度收敛于设定速度的控制、以微小时间间隔使cpu反复执行的处理的算法的一例的图。

在遵循图9所示的算法的情况下，首先在步骤s001中将由旋转速度检测机构2e（参照图5）检测到的最新的旋转速度读入，接着在步骤s002中，运算所读入的最新的旋转速度与目标旋转速度的偏差。接着，在步骤s003中将由旋转速度变化量检测装置2d检测到的最新的旋转速度变化量读入，在步骤s004中，对于该旋转速度变化量运算出控制增益后，向步骤s005前进，使用在步骤s002中运算出的旋转速度的偏差和在步骤s004中运算出的控制增益，运算操作部（在本实施方式中是节气门阀thv）的操作量作为目标操作量。接着，在步骤s006中，向驱动电路207给出为了将操作部操作目标操作量所需要的驱动指令，从驱动电路207向致动器5给出为了将操作部（节气门阀）操作目标操作量所需要的驱动信号，使发动机的旋转速度接近于目标旋转速度。通过反复进行这些过程，将发动机的旋转速度保持为目标旋转速度，将发电机gen的输出频率保持为一定。

在基于图9所示的算法的情况下，由步骤s001及s002构成图5的速度偏差运算部2f，由步骤s003及s004构成控制增益运算部2g。此外，由步骤s005构成图5的操作量运算部2h，由步骤s006构成操作部驱动机构2i。

图10及图11是表示为了构成图6所示的旋转速度变化量检测装置2d及图5所示的旋转速度检测机构2e而使cpu执行的中断处理的图。图10表示每当在发动机的第1汽缸的点火位置第1旋转信号发生机构203产生第1汽缸的旋转信号s1就执行的s1中断处理，图11表示每当在第2汽缸的点火位置第2旋转信号发生机构204产生第2汽缸的旋转信号s2就执行的s2中断处理。

如果在第1汽缸的点火位置第1旋转信号发生机构203产生第1汽缸的旋转信号s1，则首先在图10的步骤s101中，将设置在mpu的自由运行计时器的计测值作为“此次的计测值”读入，接着在步骤s102中，判定是否存在在第1汽缸的前次的点火位置读入的计时器的计测值（前次的计测值）。在该判定中判定为不存在前次的计测值的情况（此次的第1汽缸的点火是在开始发动机的起动操作之后最初进行的第1汽缸的点火的情况）下，向步骤s109转移，在进行将此次的计测值设为前次的计测值的处理之后结束该中断处理。

在图10的步骤s102中判定为存在前次的计测值的情况下，向步骤s103前进，使从此次的计时器的计测值减去前次的计测值后的值作为此次的第1旋转信号发生间隔（#1n0）存储到ram。接着向步骤s104前进，根据此次的第1旋转信号发生间隔检测到发动机的最新的旋转速度之后，在步骤s105中判定是否运算出了前次的第1旋转信号发生间隔（#1n1）。在结果判定为没有运算出前次的第1旋转信号发生间隔（#1n1）的情况下，向步骤s109前进，进行将在步骤s101中计测出的此次的计时器的计测值设为前次的计测值的处理之后，结束该中断处理。

在图10的步骤s105中判定为运算出了前次的第1旋转信号发生间隔（#1n1）的情况下，向步骤s106前进，进行求出此次的第1旋转信号发生间隔（#1n0）与前次的第1旋转信号发生间隔（#1n1）的差的绝对值作为此次的第1旋转信号发生间隔变化量的运算，在步骤107中根据此次的第1旋转信号发生间隔变化量取得发动机的旋转速度变化量的信息。接着在步骤s108中，进行将此次的第1旋转信号发生间隔设为前次的第1旋转信号发生间隔的处理，在步骤s109中，进行将在步骤s101中计测出的此次的计时器的计测值设为前次的计测值的处理之后，结束该中断处理。

在第2汽缸的点火位置第2旋转信号发生机构204产生了第2旋转信号s2时，执行图11所示的s2中断处理。在该中断处理中，首先在步骤s201中，将自由运行计时器的计测值作为“此次的计测值”读入，接着在步骤s202中，判定是否存在在第2汽缸的前次的点火位置被读入的计时器的计测值（前次的计测值）。在该判定的结果是不存在前次的计测值的情况下，向步骤s209转移，在进行将此次的计时器的计测值设为前次的计测值的处理之后，结束该中断处理。

在步骤s202中判定为存在前次的计测值的情况下，在步骤s203中，将从此次的计时器的计测值减去前次的计测值后的值作为此次的第2旋转信号发生间隔（#2n0）存储到ram，在步骤s204中，根据此次的第2旋转信号发生间隔检测发动机的最新的旋转速度。接着在步骤s205中，判定是否运算出了前次的第2旋转信号发生间隔（#2n1），在该判定的结果是判定为没有运算出前次的第2旋转信号发生间隔（#2n1）的情况下，向步骤s209前进，进行将在步骤s206中计测出的此次的计时器的计测值设为前次的计测值的处理之后，结束该处理。

在图11的步骤s205中判定为运算出了前次的第2旋转信号发生间隔（#2n1）的情况下，向步骤s206前进，进行求出此次的第2旋转信号发生间隔（#2n0）与前次的第1旋转信号发生间隔（#2n1）的差的绝对值作为此次的第2旋转信号发生间隔变化量的运算，在步骤207中，根据此次的第2旋转信号发生间隔变化量取得发动机的旋转速度变化量的信息。接着在步骤s208中，进行将在步骤s206中此次运算出的第2旋转信号发生间隔变化量设为前次的第2旋转信号发生间隔变化量的处理之后，向步骤s209前进，进行将在步骤s201中计测出的计时器的计测值设为前次的计测值的处理之后，结束该中断处理。

在基于图10及图11所示的算法的情况下，由图10的步骤s101～s103构成图6的第1计时机构2a1，由步骤s105及s106构成第1旋转信号发生间隔变化量运算机构2b1。此外，由图11的步骤s201～s203构成图6的第2计时机构2a2，由步骤s205及s206构成第2旋转信号发生间隔变化量运算机构2b2。进而，由图10的步骤s107及图11的步骤s207构成旋转速度变化量检测机构2c，由图10的步骤s104及图11的步骤s204构成图5的旋转速度检测机构2e。

图12及图13是表示为了构成图7所示的旋转速度变化量检测装置2d及图5所示的旋转速度检测机构2e而使cpu执行的中断处理的图，图12表示每当在第1汽缸的点火位置第1旋转信号发生机构203产生第1汽缸的旋转信号s1就执行的s1中断处理，图11表示每当在第2汽缸的点火位置第2旋转信号发生机构204产生第2汽缸的旋转信号s2就执行的s2中断处理。

如果在发动机的第1汽缸的点火位置发生第1旋转信号s1，则在图12的步骤s301中，将自由运行计时器的计测值作为“此次的计测值”读入。接着在步骤s302中，判定是否存在在第1汽缸的前次的点火位置被读入的计时器的计测值（前次的计测值）。在该判定的结果是判定为不存在前次的计测值的情况下，向步骤s309转移，进行将在步骤s301中计测出的此次的计时器的计测值设为前次的计测值的处理之后，结束该中断处理。

在步骤s302中判定为存在前次的计时器的计测值的情况下，向步骤s303前进，将从此次的计时器的计测值减去前次的计测值后的值作为最新的第1旋转信号发生间隔（#1n0）而存储到ram。接着向步骤s304前进，根据最新的第1旋转信号发生间隔检测出发动机的最新的旋转速度之后，在步骤s305中判定是否运算出了最新的第2旋转信号发生间隔（#2n0）。在结果判定为没有运算出最新的第2旋转信号发生间隔（#2n0）的情况下，向步骤s309转移，进行将在步骤s302中计测出的此次的计时器的计测值设为前次的计测值的处理之后，结束该处理。

在图12的步骤s305中判定为运算出了最新的第2旋转信号发生间隔（#2n0）的情况下，向步骤s306前进，运算最新的第1旋转信号发生间隔（#1n0）与最新的第2旋转信号发生间隔（#2n0）的差的绝对值，作为第1每个区间旋转信号发生间隔变化量，在步骤s307中，将第1每个区间旋转信号发生间隔变化量换算为第1旋转信号发生间隔变化量。接着，在步骤s308中根据第1旋转信号发生间隔变化量取得旋转速度变化量的信息之后，向步骤s309前进，进行将在步骤s301中计测出的此次的计时器的计测值设为前次的计测值的处理，结束该中断处理。

当在第2汽缸的点火位置第2旋转信号发生机构204产生了第2汽缸的旋转信号s2时，执行图13的中断处理。在该中断处理中，首先在步骤s401中将自由运行计时器的计测值作为“此次的计测值”读入，在步骤s402中，判定是否存在在第2汽缸的前次的点火位置被读入的计时器的计测值（前次的计测值）。在结果判定为不存在前次的计测值的情况下，向步骤s409前进，进行将在步骤s402中计测出的此次的计时器的计测值设为前次的计测值的处理之后，结束该中断处理。

在步骤s402中判定为不存在前次的计测值的情况下，向步骤s403前进，将从此次的计时器的计测值减去前次的计测值后的值作为最新的第2旋转信号发生间隔（#2n0）而存储到ram。接着向步骤s404前进，根据最新的第2旋转信号发生间隔（#2n0）检测出发动机的最新的旋转速度之后，在步骤s405中判定是否运算出了最新的第1旋转信号发生间隔（#1n1）。在结果判定为没有运算出最新的第1旋转信号发生间隔（#1n1）的情况下，向步骤s409前进，进行将在步骤s402中计测出的此次的计时器的计测值设为前次的计测值的处理之后，结束该中断处理。

在图13的步骤s405中判定为运算出了最新的第1旋转信号发生间隔（#1n1）的情况下，向步骤s406前进，运算最新的第2旋转信号发生间隔（#2n0）与最新的第1旋转信号发生间隔（#1n1）的差的绝对值作为第2每个区间旋转信号发生间隔变化量，在步骤s407中将第2每个区间旋转信号发生间隔变化量换算为第2旋转信号发生间隔变化量。接着，在步骤s408中根据第2旋转信号发生间隔变化量取得旋转速度变化量的信息之后，向步骤s409前进，进行将在步骤s401中计测出的此次的计时器的计测值设为前次的计测值的处理，结束该中断处理。

在基于图12及图13所示的算法的情况下，由图12的步骤s301～s303构成图7的第1计时机构2a1。此外，由步骤s305及s306构成图7的第1每个区间旋转信号发生间隔变化量运算机构2b1a，由步骤s307构成第1旋转信号发生间隔变化量运算机构2b1b。进而，由图13的步骤s401～s403构成图7的第2计时机构2a2，由步骤s405及s406构成第2每个区间旋转信号发生间隔变化量运算机构2b2a。此外，由图13的步骤s407构成图7的第2旋转信号发生间隔变化量运算机构2b2b，由图12的步骤s308及图13的步骤s408构成图7的旋转速度变化量检测机构2c。此外，由图12的步骤s304及图13的步骤s404构成图5的旋转速度检测机构2e。

在上述的实施方式中，将旋转信号发生机构构成为，在发动机的各汽缸的点火时期检测在对于各汽缸设置的点火单元内的点火线圈的一次线圈感应出的点火脉冲而产生与各汽缸对应的旋转信号，但为了检测发动机的旋转速度的变化量而使用的旋转信号只要是每当曲柄轴旋转1周就在一定的曲柄角位置发生1次的信号就可以，并不限定于通过检测点火脉冲而产生的信号。

例如，可以使用通过检测同步于发动机的旋转而在设置于各点火单元内的发电线圈感应出的图4（a）所示的交流电压ve的特定的部分而产生的信号作为旋转信号。例如可以将旋转信号发生机构203、204构成为，在下述的曲柄角位置产生各汽缸的旋转信号，所述曲柄角位置是从在设置于与发动机的各汽缸对应的点火单元中的发电线圈感应出的交流电压的第1半波至第3半波中的某个上升时（发生时）的曲柄角位置、该第1半波至第3半波中的某个迎来峰值时的曲柄角位置、该第1半波至第3半波中的某个过了峰值后成为零时的曲柄角位置、以及该第1半波至第3半波中的某个达到被设定的阈值时的曲柄角位置中选择的某个曲柄角位置。

产业上的可利用性

本发明能够在曲柄轴旋转1周的期间多次检测在曲柄轴在设定角度的区间旋转的期间发生的发动机的旋转速度的变化量。本发明能够广泛地应用于需要根据旋转速度的变化的程度细致地设定控制增益而迅速地进行使发动机的旋转速度收敛于目标旋转速度的控制的情况。

附图标记说明

1发动机

101第1汽缸

102第2汽缸

thv节气门阀

pl1第1火花塞

pl2第2火花塞

ig1第1点火线圈

ig2第2点火线圈

gen交流发电机

2电子控制单元

203第1旋转信号发生机构

204第2旋转信号发生机构

2a旋转信号发生间隔检测机构

2a1第1计时机构

2a2第2计时机构

2b旋转信号发生间隔变化量运算机构

2b1a第1每个区间旋转信号发生间隔变化量运算机构

2b2a第2每个区间旋转信号发生间隔变化量运算机构

2b1b第1旋转信号发生间隔变化量运算机构

2b2b第2旋转信号发生间隔变化量运算机构

2c旋转速度变化量检测机构

2f速度偏差运算部

2g控制增益运算部

2h操作量运算部

2j操作部。