JP2004100528A - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】スロットルバルブをアクチュエータで駆動すると共に、フューエルカット後の燃料の供給の再開時に点火時期を遅角制御する内燃機関の点火時期制御装置において、再開時の機関出力トルクの急変に起因するショックを低減する遅角制御を真に必要な場合に限定し、円滑な走行性を確保しつつ、点火時期を最適に制御する。
【解決手段】内燃機関の出力が変速機を介して駆動輪に伝達されているとき、スロットルバルブを駆動するアクチュエータの操作量の中、アクセルペダルの位置に基づいて決定される運転者の機関出力トルク要求を示す操作量（目標スロットル開度ＴＨＯＭＩ）が零のとき（Ｓ３０）、点火時期制御手段の作動を許可する（Ｓ３４からＳ４０）。
【選択図】 図３
【解決手段】内燃機関の出力が変速機を介して駆動輪に伝達されているとき、スロットルバルブを駆動するアクチュエータの操作量の中、アクセルペダルの位置に基づいて決定される運転者の機関出力トルク要求を示す操作量（目標スロットル開度ＴＨＯＭＩ）が零のとき（Ｓ３０）、点火時期制御手段の作動を許可する（Ｓ３４からＳ４０）。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は内燃機関の点火時期制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内燃機関への燃料の供給を停止、即ち、いわゆるフューエルカットを行った後の燃料の供給の再開時に内燃機関の点火時期を遅角制御し、燃料供給の復帰時に運転者が受けるトルク急変によるショックを低減する技術は広く知られている。その例としては、以下の特許文献１記載の技術を挙げることができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平３−２７１５４３号公報（２頁左下欄の第４行から１１行および第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術においては、変速機のギヤ位置を検出していないため、ギヤ位置がニュートラルにあって内燃機関の出力が変速機を介して駆動輪に伝達されていないような、ショック低減の遅角制御が必要のない場合にも不要に制御が行われる不都合があった。
【０００５】
ところで、内燃機関が、スロットルバルブにアクチュエータを接続してアクセルペダルの位置などに基づいてアクチュエータの駆動を制御する、いわゆるＤＢＷ（Ｄｒｉｖｅ Ｂｙ Ｗｉｒｅ）構成を採用すると共に、そのアクチュエータでアイドル回転数制御あるいはオートクルーズ（定速走行）制御も行うように構成している場合、運転者がアクセルペダル操作を介してトルク増加要求を示しているときは、遅角制御を行ってショック低減を図るより、遅角制御を行わない方が運転者の意図に合致する。
【０００６】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、内燃機関への燃料の供給を停止した後の燃料の供給の再開時に点火時期を遅角制御する点火時期制御手段を備えた内燃機関の点火時期制御装置において、点火時期制御手段の作動を、再開時の機関出力トルクの急変に起因するショックを低減する必要が真に必要な場合に限定し、よって円滑な走行性を確保しつつ点火時期を最適に制御するようにした内燃機関の点火時期制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１項においては、内燃機関への燃料の供給を停止した後の燃料の供給の再開時に前記内燃機関の点火時期を遅角制御する点火時期制御手段を備えた内燃機関の点火時期制御装置において、前記内燃機関の吸入空気量を調量するスロットルバルブに接続され、前記スロットルバルブを駆動するアクチュエータ、少なくとも前記内燃機関が搭載される車両の運転席床面に設置されたアクセルペダルの位置に基づいて前記アクチュエータの操作量を決定し、内燃機関の出力が変速機を介して駆動輪に伝達されているとき、決定した操作量に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段、および前記決定されたアクチュエータの操作量に応じて前記点火時期制御手段の作動を許可する点火時期制御作動許可手段を備える如く構成した。
【０００８】
内燃機関の出力が変速機を介して駆動輪に伝達されているとき、少なくともアクセルペダルの位置に基づいて決定されるスロットルバルブのアクチュエータの操作量に応じて点火時期制御手段の作動を許可する点火時期制御作動許可手段を備える如く構成したので、内燃機関の出力が変速機を介して駆動輪に伝達されているとき、あるいは運転者が予期しないときなど、真に必要な場合に点火時期制御手段を作動して燃料供給再開時の機関出力トルクの急変に起因するショックを低減することができ、よって円滑な走行性を確保しつつ、点火時期を最適に制御することができる。
【０００９】
請求項２項にあっては、前記点火時期制御作動許可手段は、前記決定されたアクチュエータの操作量の中、前記アクセルペダルの位置に基づいて決定される操作量が零のとき、前記点火時期制御手段の作動を許可する如く構成した。
【００１０】
決定されたアクチュエータの操作量の中、アクセルペダルの位置に基づいて決定される操作量が零のとき、点火時期制御手段の作動を許可する如く構成したので、内燃機関の出力が変速機を介して駆動輪に伝達されている場合で運転者が予期しないとき、点火時期制御手段を作動して燃料供給再開時の機関出力トルクの急変に起因するショックを低減することができ、よって円滑な走行性を確保しつつ、点火時期を最適に制御することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照してこの発明の一つの実施の形態に係る内燃機関の点火時期制御装置を説明する。
【００１２】
図１は、この実施の形態に係る内燃機関の点火時期制御装置の全体構成を示す概略図である。
【００１３】
同図において符合１０は内燃機関（以下「エンジン」という）を示す。エンジン１０は、Ｖ型６気筒のＤＯＨＣエンジンからなる。
【００１４】
エンジン１０の吸気管１２にはスロットルバルブ１４が配置され、吸入空気量を調量する。スロットルバルブ１４は、リニアソレノイド、パルスモータなどのアクチュエータ１６に接続され、アクチュエータ１６の駆動によって開閉させられる。アクチュエータ１６の付近にはスロットル開度センサ２０が設けられ、アクチュエータ１６の操作量を通じてスロットルバルブ１４の開度（以下「スロットル開度」という）θＴＨに応じた信号を出力する。
【００１５】
スロットルバルブ１４の下流のインテークマニホルド（図示せず）の直後の各気筒（図示せず）の吸気ポート付近には、インジェクタ（燃料噴射弁）２２が設けられる。インジェクタ２２は燃料タンクに燃料供給管および燃料ポンプ（全て図示せず）を介して接続され、ガソリン燃料の圧送を受けて噴射する。
【００１６】
吸気管１２のスロットルバルブ１４の下流側には絶対圧センサ２４および吸気温センサ２６が設けられ、それぞれ吸気管内絶対圧（エンジン負荷）ＰＢＡおよび吸気温ＴＡを示す信号を出力する。また、エシジン１０のシリンダブロックの冷却水通路（図示せず）には水温センサ３０が取り付けられ、エンジン冷却水温ＴＷに応じた信号を出力する。
【００１７】
エンジン１０のカム軸またはクランク軸（共に図示せず）の付近には気筒判別センサ３２が取り付けられて特定気筒（例えば第１気筒）の所定クランク角度位置で気筒判別信号ＣＹＬを出力すると共に、ＴＤＣセンサ３４およびクランク角センサ３６が取り付けられ、それぞれ各気筒のピストンのＴＤＣ位置に関連した所定のクランク角度位置でＴＤＣ信号と、ＴＤＣ信号よりも周期の短いクランク角度（例えば３０度）でＣＲＫ信号を出力する。
【００１８】
エンジン１０はエキゾーストマニホルド（図示せず）を介して排気管４０に接続され、燃焼によって生じた排出ガスを排気管４０の途中に設けられた触媒装置（三元触媒装置）４２で浄化しつつ外部に排出する。排気管４０の触媒装置４２の上流位置には広域空燃比（ＬＡＦ）センサ４４が設けられ、リーンからリッチにわたる範囲において排出ガス中の酸素濃度に比例する出力を生じる。
【００１９】
エンジン１０のクランク軸には、手動変速機（図に「Ｍ／Ｔ」と示す）４６が接続される。このように、エンジン１０が搭載される車両（図示せず）は、変速機として手動変速機４６を備える。
【００２０】
図２はその手動変速機４６の構成を示す概略図である。図示の如く、手動変速機４６は、メインシャフト５０とカウンタシャフト５２の間に設けられたシンクロメッシュ型のギヤ機構５６を備え、クラッチ６０を介してエンジン１０の出力トルクを変速して駆動輪６２に伝達する。ギヤ機構５６のギヤ位置は、車両の運転席（図示せず）付近に配置されたフロアシフト６４を介して前進６速（段）、後進１速（段）の間で切り換えられる。
【００２１】
メインシャフト５０の付近にはメインシャフト回転数センサ６６が配置されると共に、カウンタシャフト５２の付近にはカウンタシャフト回転数センサ７０が配置され、それぞれメインシャフト回転数ＮＭおよびカウンタシャフト回転数ＮＣに応じた信号を発生する。
【００２２】
また、車両の運転席床面に配置されてクラッチ６０に機械的に接続され、運転者の踏み込み（操作）に応じてクラッチ６０を作動させてエンジン１０と手動変速機４６の結合を切断するクラッチペダル７２にはクラッチスイッチ（ＣＬＳＷ）７４が配置され、運転者がクラッチペダル７２を所定量以上の踏み込み量で踏み込んだとき、オン信号を出力すると共に、然らざる場合はオフ信号を出力する。
【００２３】
駆動輪６２に接続されるドライブシャフト７６の付近には車速センサ８０が配置され、ドライブシャフト７６の所定回転ごとに信号を出力する。
【００２４】
尚、図２で符号８２は、励磁されるとき、前進走行中にフロアシフト６４のシフトレバー６４ａが後進ギヤ（Ｒ）へ操作されるのを防止するリバースロックソレノイド（電磁ソレノイド）を示す。
【００２５】
図１に示す如く、車両の運転席床面に設置されたアクセルペダル８４の付近にはアクセル開度センサ８６が配置され、運転者によって操作されるアクセルペダル８４の位置（踏み込み量。アクセル開度）ＡＰに応じた信号をする。また、車両の適宜位置には大気圧センサ９０が設けられ、車両が位置する場所の大気圧ＰＡに応じた信号を出力する。
【００２６】
上記した各種センサの出力は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）９２に送られる。
【００２７】
ＥＣＵ９２はマイクロコンピュータからなり、制御演算を行なうＣＰＵ９２ａと、制御演算プログラムと各種のデータ（テーブルなど）を格納するＲＯＭ９２ｂと、ＣＰＵ９２ａの制御演算結果などを一時的に記憶するＲＡＭ９２ｃと、入力回路９２ｄと、出力回路９２ｅと、カウンタ（図示せず）を備える。
【００２８】
上記した各種センサ出力は、ＥＣＵ９２の入力回路９２ｄに入力される。入力回路９２ｄは、入力信号波形を整形して電圧レベルを所定レベルに修正すると共に、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する。ＣＰＵ９２ａはクランク角センサ３６が出力するＣＲＫ信号をカウンタでカウントしてエンジン回転数ＮＥを検出すると共に、車速センサ８０が出力する信号をカウンタでカウントして車両の走行速度を示す車速ＶＰを検出する。
【００２９】
ＣＰＵ９２ａはＲＯＭ９２ｂに格納されたプログラムに従って制御演算を実行し、出力回路９２ｅを介してアクチュエータ１６に駆動信号（通電指令値（操作量））を送出してその駆動を制御すると共に、点火時期を決定して点火装置９４示せず）に点火を制御する。さらに、ＣＰＵ９２ａは燃料噴射量を決定してインジェクタ２２を駆動すると共に、前進走行時はリバースロックソレノイド８２を励磁する。
【００３０】
図３は、この実施の形態に係る内燃機関の点火時期制御装置の動作を示すフロー・チャートである。
【００３１】
図示のプログラムは、例えばＴＤＣセンサ３４からＴＤＣ信号が出力されるたびに実行される。
【００３２】
以下説明すると、先ずＳ１０において、エンジン１０の始動が完了しているか否か判断し、否定されるときはＳ１２に進み、エンジン１０への燃料の供給を停止した後の、即ち、フューエルカットした後の燃料の供給の再開時にエンジン１０の点火時期を遅角制御するときの遅角量ＩＧＡＦＣＲの値を零にする。
【００３３】
他方、Ｓ１０で肯定されるときはＳ１４に進み、フラグＳＷＡＴのビットが１にセットされているか否か判断する。このフラグはＥＣＵ９２に接続されるスイッチＳＷＡＴが出力するオン・オフ信号によってそのビットが１にセットあるいは０にリセットされ、スイッチＳＷＡＴは、エンジン１０に接続される変速機が自動変速機であるとき、オン信号を出力する。従って、このステップの判断は、接続される変速機が自動変速機であるか否か判定することを意味する。
【００３４】
前記したように、この実施の形態においてはエンジン１０に接続される変速機は手動変速機４６であることから、この判断は否定されてＳ１６に進み、値ＣＬＭＥＥＴが０ではないか否か判断する。このフラグは、図３フロー・チャートの処理と平行して行われるクラッチ結合判断処理でその値が０から２のいずれかに設定されることから、Ｓ１６の判断は、その設定された値を判断することで行う。
【００３５】
図４はそのクラッチ結合判断処理を示すフロー・チャートである。
【００３６】
以下説明すると、Ｓ１００においてフラグＦ．ＦＳＡＦのビットが１にセットされているか否か判断する。このフラグは図示しない別のルーチンにおいて前記した各種のセンサなどの故障が検出されたとき、そのビットが１にセットされる。Ｓ１００で肯定されるときはＳ１０２に進み、ＣＬＭＥＥＴの値を０とし、クラッチ６０は非結合であってギヤ位置はニュートラルと判断する。
【００３７】
Ｓ１００で否定されるときはＳ１０４に進み、検出されたメインシャフト回転数ＮＭを読み出し、Ｓ１０６に進み、検出されたエンジン回転数ＮＥから検出されたメインシャフト回転数ＮＭを減算して差回転ＤＮＭＮＥを算出する。
【００３８】
続いてＳ１０８に進み、検出されたメインシャフト回転数ＮＭが所定値ＮＭＭＩＮ以上か否か判断する。所定値ＮＭＭＩＮは零あるいはその近傍の値に設定されることから、この判断はメインシャフト５０が回転しているか否か判断することに相当する。エンジン１０は図３フロー・チャートで始動完了と判断されているため、エンジン１０が回転しているにも関わらず、メインシャフト５０が回転していないのはクラッチ６０でエンジン１０と手動変速機４６の結合（接続）が絶たれているためと判断し、Ｓ１０２に進んでクラッチ６０は非結合であってギヤ位置はニュートラルと判断する。
【００３９】
続いてＳ１１０に進み、フラグＦ．ＳＹＮＣＲＯのビットが１にセットされているか否か判断する。これは図示しないルーチンでメインシャフト回転数ＮＭとカウンタシャフト回転数ＮＣからギヤ機構５６でギヤが噛合されていると判断されるとき、そのビットが１にセットされる。従って、この判断はギヤ機構５６でギヤが確定されているか否か判断するのに等しい。Ｓ１１０で否定されるときは前記したのと同様の理由からＳ１０２に進む。
【００４０】
Ｓ１１０で肯定されるときはＳ１１２に進み、検出された車速ＶＰが０ではないか否か判断し、否定されるときは停車と判断されることからＳ１０２に進むと共に、肯定されるときはＳ１１４に進み、算出した差回転ＤＮＭＮＥが第１のしきい値ＮＭＣＬＬＬ以上か否か判断し、否定されるときはＳ１０２に進むと共に、肯定されるときはＳ１１６に進み、算出した差回転ＤＮＭＮＥが第２のしきい値ＮＭＣＬＬＨ以下か否か判断する。
【００４１】
図５は、この実施の形態に係る手動変速機４６におけるエンジン回転数ＮＥに対するメインシャフト回転数ＮＭの特性を示す説明グラフである。
【００４２】
手動変速機４６にあってはクラッチ６０が操作されていないとき、エンジン回転数ＮＭに対するメインシャフト回転数ＮＭは線ａを中心とする所定範囲にある筈である。また、クラッチ６０が半クラッチ状態に操作されるとき、メインシャフト回転数ＮＭはその外の範囲に、クラッチ６０が完全に操作されてエンジン１０と手動変速機４６の結合（接続）が絶たれたとき、メインシャフト回転数ＮＭはさらにその外の範囲にある筈である。
【００４３】
従って、第１、第２のしきい値ＮＭＣＬＬＬ，ＮＭＣＬＬＨを、半クラッチ状態におけるメインシャフト５０の回転範囲の上、下限値に設定することにより、クラッチ６０が結合状態にも半クラッチ状態にもなく、従ってギヤ位置がニュートラルと判断することができる。Ｓ１１４，Ｓ１１６で否定されるのは、この場合である。また、第３、第４のしきい値として図５に示すＮＭＣＬＬ，ＮＭＣＬＨを設定することにより、クラッチ６０が結合状態にあるか半クラッチ状態にあるか判断することができる。
【００４４】
従って、図４フロー・チャートにおいてＳ１１６でも肯定されるときはＳ１１８に進み、算出した差回転ＤＮＭＮＥが上記した第３のしきい値ＮＭＣＬＬ以上か否か判断し、否定されるときは上記した理由からＳ１２０に進み、ＣＬＭＥＥＴの値を１に設定し、クラッチ６０は半クラッチ状態にあると判断する。
【００４５】
他方、Ｓ１１８で肯定されるときはＳ１２２に進み、算出した差回転ＤＮＭＮＥが上記した第４のしきい値ＮＭＣＬＨ以下か否か判断し、否定されるときは上記した理由からＳ１２０に進むと共に、肯定されるときはＳ１２４に進み、ＣＬＭＥＥＴの値を２に設定し、クラッチ６０は、結合（接続）状態にあると判断する。
【００４６】
図３フロー・チャートの説明に戻ると、Ｓ１６でＣＬＭＥＥＴの値が０であって否定される場合はＳ１２に進み、遅角量ＩＧＡＦＣＲの値を零にする。
【００４７】
また、Ｓ１４で肯定されるときはＳ１８に進み、フラグＦ．ＡＴＮＰのビットが０にリセットされているか否か判断する。このフラグは、変速機として自動変速機を接続（搭載）する車両において、その自動変速機の制御装置で油圧ソレノイドへの通電指令値からギヤ位置がニュートラルＮあるいはパーキングＰであるとき、そのビットが１にセットされる。
【００４８】
従って、この判断は、Ｓ１６と同様、変速機でギヤ位置がエンジン回転と切り離されたニュートラル（あるいはそれと類似するパーキング）にあるか否か判断することに等しい。Ｓ１８で否定されるときはギヤ位置がニュートラルあるいはパーキングにあることから、Ｓ１２に進む。
【００４９】
即ち、Ｓ１４からＳ１８の処理は、前記した従来技術の欠点を解消すべく、変速機のギヤ位置を検出し、ニュートラルのような、エンジン１０の出力が変速機（手動変速機４６）を介して駆動輪６２に伝達されていないような、ショック低減の点火時期の遅角制御が必要のない場合にあるか否か判断し、そのような場合は遅角制御を中止するための処理である。
【００５０】
Ｓ１６あるいはＳ１８で肯定されるときはＳ２０に進み、検出されたエンジン回転数ＮＥからテーブルを検索してスロットル開度しきい値ＤＴＨＡＦＣＲを算出する。図６にそのテーブルの特性を示す。図示の如く、スロットル開度しきい値ＤＴＨＡＦＣＲは、エンジン回転数ＮＥが上昇するにつれて減少するように設定される。これについては後述する。尚、ＤＴＨＡＦＣＲは正確には、スロットル開度θＴＨの変化量のしきい値を意味する。
【００５１】
次いでＳ２２に進み、検出されたエンジン冷却水温ＴＷが所定温度ＴＷＡＦＣＲ以上か否か判断する。所定値ＴＷＡＦＣＲはエンジン１０の暖機が完了したことを判定するに足る値を適宜選んで設定する。
【００５２】
Ｓ２２で否定されるときはエンジン１０が暖機中にあって燃焼が安定していないことからＳ１２に進むと共に、肯定されるときはＳ２４に進み、検出された車速ＶＰが所定車速ＶＩＧＡＦＣＲ以上か否か判断し、否定されるときはＳ１２に進む。この所定車速ＶＩＧＡＦＣＲは例えば１５ｋｍ／ｈのような小さい値に設定する。即ち、低速で走行しているときは、フューエルカット復帰時のトルク変動も小さく、遅角制御を行う必要がないため、Ｓ１２に進む。
【００５３】
Ｓ２４で肯定されるときはＳ２６に進み、検出されたエンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＩＧＡＦＣＲ以上か否か判断し、否定されるときはＳ１２に進む。この所定回転数ＮＩＧＡＦＣＲも、Ｓ２４と同様な理由から、フューエルカット復帰時のトルク変動を低減する遅角制御を行うに足る値を適宜選択して設定する。Ｓ２４，Ｓ２６の処理を経ることで不要な遅角制御を回避することができる。
【００５４】
次いでＳ２８に進み、フラグＦ．ＴＨＣＣのビットが１にセットされているか否か判断する。このフラグは、図示しない別のルーチンでオートクルーズ（定速走行）制御が実行されているとき、そのビットが１にセットされる。
【００５５】
Ｓ２８で否定されるときはＳ３０に進み、前記したアクチュエータ１６の操作量の中、アクセルペダル８４の位置に基づいて決定される操作量ＴＨＯＭＩが零か否か判断し、否定されるときはＳ３２に進み、検出されたスロットル開度の変化量ＤＴＨが前記したスロットル開度変化量しきい値ＤＴＨＡＦＣＲ以上か否か判断し、肯定されるときはＳ１２に進み、遅角量ＩＧＡＦＣＲの値を零とする。
【００５６】
尚、スロットル開度の変化量ＤＴＨは、スロットル開度θＴＨの今回検出値と前回検出値の差、より具体的には図３フロー・チャートの今回ループ時の値と前回ループ時の値の差を意味する。
【００５７】
尚、Ｓ２８でオートクルーズ中と判断される場合、あるいは操作量ＴＨＯＭＩが零と判断される場合、Ｓ３２で運転者の出力要求の有無を判断するまでもないので、Ｓ３２をスキップする。
【００５８】
図７はそのアクチュエータ１６の操作量を決定するフロー・チャートである。図示のプログラムは、所定の時間ごとに実行される。
【００５９】以下説明すると、Ｓ２００において検出されたアクセルペダル８４の位置、即ち、アクセル開度ＡＰと、検出された車速ＶＰに応じて目標スロットル開度（目標ＴＨ開度）ＴＨＯＭＩ（換言すれば、目標スロットル開度に相当するアクチュエータ１６の操作量（通電量））を算出する。
【００６０】
次いでＳ２０２に進み、アイドル回転数制御の目標スロットル開度ＴＨＩＣＭＤ（目標スロットル開度に相当するアクチュエータ１６の操作量（通電量））を算出する。尚、アイドル回転数制御の目標スロットル開度ＴＨＩＣＭＤは、目標回転数と検出されたエンジン回転数ＮＥとの偏差を減少するように適宜算出される。
【００６１】
次いでＳ２０４に進み、算出した目標スロットル開度を合算して最終出力スロットル開度ＴＨＯ（最終出力スロットル開度に相当するアクチュエータ１６の操作量（通電量））を決定し、決定した操作量に基づいてアクチュエータ１６の駆動を制御する。尚、前記したように、オートクルーズ時の操作量（目標スロットル開度）は、図示しないルーチンにおいて、図７に示す処理と独立に決定される。
【００６２】
図７に示す目標スロットル開度において、Ｓ２００で算出されるＴＨＯＭＩは運転者のアクセルペダル操作などから算出される値であり、その値が零であるときは、運転者が車の挙動変化を予期していないことを意味する。そこで、この実施の形態においては、エンジン１０の出力が手動変速機４６を介して駆動輪６２に伝達されている状態において運転者のアクセルペダル操作（および車速ＶＰ）から決定される操作量ＴＨＯＭＩが零のときは、後述するように点火時期を遅角し、運転者の受けるショックを低減して円滑な走行性を確保するようにした。
【００６３】
ＴＨＩＣＭＤはアイドル回転数制御のための値であって運転者が認識することがないことから、点火時期遅角の許可判断には使用しないようにした。また、オートクルーズが実行中の場合も同様にスロットル開度変化を運転者が認識することがないことから、点火時期を遅角してショックを低減するようにした。
【００６４】
他方、ＴＨＯＭＩが零ではなく、さらに検出されたスロットル開度の変化量ＤＴＨがスロットル開度変化量しきい値ＤＴＨＡＦＣＲ以上となるときは、運転者によってエンジン出力トルクの増加要求がなされたことを示し、それによって生じる車両の挙動変化は運転者が予期するところである。従って、トルク変動によるショックが生じても運転者は予期していたものであり、遅角制御してショックを回避するよりも出力トルクの増加要求に応える方が、運転者の意図に合致する。
【００６５】
そこで、この実施の形態においては、運転者のアクセルペダル操作（および車速ＶＰ）から決定される操作量ＴＨＯＭＩが零ではなく、かつスロットル開度の変化量がしきい値以上のときは遅角量を零とし、ショック低減のための点火時期制御を行わない、即ち、許可しないようにした。また、エンジン１０の出力が手動変速機４６を介して駆動輪６２に伝達されていない場合も、燃料供給の再開によるトルク変動が車両の挙動変化とならないことから、同様にショック低減のための点火時期制御を行わない、即ち、許可しないようにした。
【００６６】
尚、ショックはエンジン回転数ＮＥが増加するほど増大することから、スロットル開度変化量しきい値ＤＴＨＡＦＣＲは、図６に示す如く、エンジン回転数ＮＥが上昇するにつれて減少するように設定し、よってエンジン回転数ＮＥが上昇するほど、遅角制御を行い易くするようにした。
【００６７】
図３の説明に戻ると、次いでＳ３４に進み、フラグＦ．ＤＥＣＦＣのビットが１にセットされているか否か判断する。このフラグは、図示しない別のルーチンにおいて、エンジン１０への燃料の供給を停止するフューエルカットが実行されるとき、そのビットが１にセットされる。従って、このステップの処理は、フューエルカットが実行中か否か判断することに等しい。尚、フューエルカットは、車両が所定値以上のエンジン回転数ＮＥで減速走行中にスロットル開度θＴＨが零あるいはその付近にあるなどの運転状態にあるとき、実行される。
【００６８】
Ｓ３４で肯定されるときはＳ３６に進み、検出されたエンジン回転数ＮＥからテーブルを検索して点火時期の遅角量ＩＧＡＦＣＲを算出する。図８にそのテーブルの特性を示す。図示の如く、遅角量ＩＧＡＦＣＲはエンジン回転数ＮＥが上昇するにつれて増加するように設定される。これも、エンジン回転数ＮＥが上昇するにつれてショックも増加するからである。
【００６９】
次いでＳ３８に進み、検出されたエンジン回転数ＮＥからテーブルを検索して遅角した点火時期を進角方向に戻す進角量ＤＩＧＡＦＣＲを算出する。図９にそのテーブルの特性を示す。図示の如く、進角量ＤＩＧＡＦＣＲは、同様の理由からエンジン回転数ＮＥが上昇するにつれて減少するように設定される。
【００７０】
他方、Ｓ３４で否定されるとき、換言すれば、エンジン１０への燃料の供給を停止した後の燃料の供給の再開時にあると判断されるときはＳ４０に進み、遅角量ＩＧＡＦＣＲから進角量ＤＩＧＡＦＣＲを減算しつつ点火時期の遅角制御を実行し、フューエルカットからの復帰時のエンジン出力トルク急変によって運転者が受けるショックが減少する。
【００７１】
この実施の形態は上記の如く、エンジン（内燃機関）への燃料の供給を停止した後の燃料の供給の再開時に前記エンジン（内燃機関）の点火時期を遅角制御する点火時期制御手段（ＥＣＵ９２，Ｓ４０）を備えたエンジン（内燃機関）の点火時期制御装置において、前記エンジン（内燃機関）１０の吸入空気量を調量するスロットルバルブ１４に接続され、前記スロットルバルブ１４を駆動するアクチュエータ１６、少なくとも前記エンジン（内燃機関）が搭載される車両の運転席床面に設置されたアクセルペダル８４の位置に基づいて前記アクチュエータの操作量（目標スロットル開度ＴＨＯ）を決定し、決定した操作量（目標スロットル開度開度ＴＨＯＭＩ）に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段（ＥＣＵ９２，Ｓ２００からＳ２０４）、およびエンジンの出力が変速機（手動変速機４６）を介して駆動輪６２に伝達さているとき（Ｓ１６，Ｓ１８）、前記決定されたアクチュエータの操作量に応じて前記点火時期制御手段の作動を許可する点火時期制御作動許可手段（ＥＣＵ９２，Ｓ３０，Ｓ３２）を備えるように構成した。
【００７２】
また、前記点火時期制御作動許可手段は、前記決定されたアクチュエータの操作量の中、前記アクセルペダルの位置に基づいて決定される操作量（目標スロットル開度ＴＨＯＭＩ）が零のとき、前記点火時期制御手段の作動を許可する（ＥＣＵ９２，Ｓ３０）如く構成した。
【００７３】
即ち、エンジン１０の出力が手動変速機４６を介して駆動輪６２に伝達されている状態において運転者のアクセルペダル操作（および車速ＶＰ）から決定される操作量ＴＨＯＭＩが零のときは点火時期を遅角する一方、操作量ＴＨＯＭＩが零ではなく、さらに検出されたスロットル開度の変化量ＤＴＨがスロットル開度変化量しきい値ＤＴＨＡＦＣＲ以上となるときは、トルク変動によるショックが生じても運転者は予期していたものとみないてショック低減のための点火時期制御を行わない、即ち、許可しないようにした。これによって、点火時期制御手段の作動を真に必要な場合に限定することができ、よって円滑な走行性を確保しつつ、点火時期を最適に制御することができる。
【００７４】
尚、上記した実施の形態において変速機として手動変速機を開示したが、図３フロー・チャートのＳ１４などの処理から明らかな如く、この発明は、自動変速機を搭載した場合についても妥当する。
【００７５】
さらに、図３フロー・チャートのＳ３２の判断においてスロットル開度の変化量を用いたが、スロットル開度を用いても良い。
【００７６】
【発明の効果】
請求項１項にあっては、内燃機関の出力が変速機を介して駆動輪に伝達されているとき、少なくともアクセルペダルの位置に基づいて決定されるスロットルバルブのアクチュエータの操作量に応じて点火時期制御手段の作動を許可する点火時期制御作動許可手段を備える如く構成したので、内燃機関の出力が変速機を介して駆動輪に伝達されているとき、あるいは運転者が予期しないときなど、真に必要な場合に点火時期制御手段を作動して燃料供給再開時の機関出力トルクの急変に起因するショックを低減することができ、よって円滑な走行性を確保しつつ、点火時期を最適に制御することができる。
【００７７】
請求項２項にあっては、決定されたアクチュエータの操作量の中、アクセルペダルの位置に基づいて決定される操作量が零のとき、点火時期制御手段の作動を許可する如く構成したので、内燃機関の出力が変速機を介して駆動輪に伝達されている場合で運転者が予期しないとき、点火時期制御手段を作動して燃料供給再開時の機関出力トルクの急変に起因するショックを低減することができ、よって円滑な走行性を確保しつつ、点火時期を最適に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この実施の形態に係る内燃機関の点火時期制御装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す内燃機関に接続される手動変速機の構成を示す概略図である。
【図３】図１に示す内燃機関の点火時期制御装置の動作を示すフロー・チャートである。
【図４】図３の処理と平行して行われる、図２に示す手動変速機のクラッチ結合判断処理を示すフロー・チャートである。
【図５】図４の処理で使用されるエンジン回転数に対するメインシャフト回転数の特性を示す説明グラフである。
【図６】図２の処理で使用されるスロットル開度変化量しきい値ＤＴＨＡＦＣＲのテーブル特性を示す説明グラフである。
【図７】図１に示すアクチュエータの操作量の決定処理を示すフロー・チャートである。
【図８】図２の処理で使用される点火時期の遅角量ＩＧＡＦＣＲのテーブル特性を示す説明グラフである。
【図９】図２の処理で使用される点火時期を進角方向に戻す進角量ＤＩＧＡＦＣＲのテーブル特性を示す説明グラフである。
【符号の説明】
１０ 内燃機関（エンジン）
１４ スロットルバルブ
１６ アクチュエータ
２０ スロットル開度センサ
４６ 手動変速機
５０ メインシャフト
５２ カウンタシャフト
５６ ギヤ機構
６０ クラッチ
６６ メインシャフト回転数センサ
７０ カウンタシャフト回転数センサ
７４ クラッチスイッチ
８０ 車速センサ
８４ アクセルペダル
８６ アクセル開度センサ
９２ ＥＣＵ（電子制御ユニット）
９４ 点火装置
【発明の属する技術分野】
この発明は内燃機関の点火時期制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内燃機関への燃料の供給を停止、即ち、いわゆるフューエルカットを行った後の燃料の供給の再開時に内燃機関の点火時期を遅角制御し、燃料供給の復帰時に運転者が受けるトルク急変によるショックを低減する技術は広く知られている。その例としては、以下の特許文献１記載の技術を挙げることができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平３−２７１５４３号公報（２頁左下欄の第４行から１１行および第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術においては、変速機のギヤ位置を検出していないため、ギヤ位置がニュートラルにあって内燃機関の出力が変速機を介して駆動輪に伝達されていないような、ショック低減の遅角制御が必要のない場合にも不要に制御が行われる不都合があった。
【０００５】
ところで、内燃機関が、スロットルバルブにアクチュエータを接続してアクセルペダルの位置などに基づいてアクチュエータの駆動を制御する、いわゆるＤＢＷ（Ｄｒｉｖｅ Ｂｙ Ｗｉｒｅ）構成を採用すると共に、そのアクチュエータでアイドル回転数制御あるいはオートクルーズ（定速走行）制御も行うように構成している場合、運転者がアクセルペダル操作を介してトルク増加要求を示しているときは、遅角制御を行ってショック低減を図るより、遅角制御を行わない方が運転者の意図に合致する。
【０００６】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、内燃機関への燃料の供給を停止した後の燃料の供給の再開時に点火時期を遅角制御する点火時期制御手段を備えた内燃機関の点火時期制御装置において、点火時期制御手段の作動を、再開時の機関出力トルクの急変に起因するショックを低減する必要が真に必要な場合に限定し、よって円滑な走行性を確保しつつ点火時期を最適に制御するようにした内燃機関の点火時期制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１項においては、内燃機関への燃料の供給を停止した後の燃料の供給の再開時に前記内燃機関の点火時期を遅角制御する点火時期制御手段を備えた内燃機関の点火時期制御装置において、前記内燃機関の吸入空気量を調量するスロットルバルブに接続され、前記スロットルバルブを駆動するアクチュエータ、少なくとも前記内燃機関が搭載される車両の運転席床面に設置されたアクセルペダルの位置に基づいて前記アクチュエータの操作量を決定し、内燃機関の出力が変速機を介して駆動輪に伝達されているとき、決定した操作量に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段、および前記決定されたアクチュエータの操作量に応じて前記点火時期制御手段の作動を許可する点火時期制御作動許可手段を備える如く構成した。
【０００８】
内燃機関の出力が変速機を介して駆動輪に伝達されているとき、少なくともアクセルペダルの位置に基づいて決定されるスロットルバルブのアクチュエータの操作量に応じて点火時期制御手段の作動を許可する点火時期制御作動許可手段を備える如く構成したので、内燃機関の出力が変速機を介して駆動輪に伝達されているとき、あるいは運転者が予期しないときなど、真に必要な場合に点火時期制御手段を作動して燃料供給再開時の機関出力トルクの急変に起因するショックを低減することができ、よって円滑な走行性を確保しつつ、点火時期を最適に制御することができる。
【０００９】
請求項２項にあっては、前記点火時期制御作動許可手段は、前記決定されたアクチュエータの操作量の中、前記アクセルペダルの位置に基づいて決定される操作量が零のとき、前記点火時期制御手段の作動を許可する如く構成した。
【００１０】
決定されたアクチュエータの操作量の中、アクセルペダルの位置に基づいて決定される操作量が零のとき、点火時期制御手段の作動を許可する如く構成したので、内燃機関の出力が変速機を介して駆動輪に伝達されている場合で運転者が予期しないとき、点火時期制御手段を作動して燃料供給再開時の機関出力トルクの急変に起因するショックを低減することができ、よって円滑な走行性を確保しつつ、点火時期を最適に制御することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照してこの発明の一つの実施の形態に係る内燃機関の点火時期制御装置を説明する。
【００１２】
図１は、この実施の形態に係る内燃機関の点火時期制御装置の全体構成を示す概略図である。
【００１３】
同図において符合１０は内燃機関（以下「エンジン」という）を示す。エンジン１０は、Ｖ型６気筒のＤＯＨＣエンジンからなる。
【００１４】
エンジン１０の吸気管１２にはスロットルバルブ１４が配置され、吸入空気量を調量する。スロットルバルブ１４は、リニアソレノイド、パルスモータなどのアクチュエータ１６に接続され、アクチュエータ１６の駆動によって開閉させられる。アクチュエータ１６の付近にはスロットル開度センサ２０が設けられ、アクチュエータ１６の操作量を通じてスロットルバルブ１４の開度（以下「スロットル開度」という）θＴＨに応じた信号を出力する。
【００１５】
スロットルバルブ１４の下流のインテークマニホルド（図示せず）の直後の各気筒（図示せず）の吸気ポート付近には、インジェクタ（燃料噴射弁）２２が設けられる。インジェクタ２２は燃料タンクに燃料供給管および燃料ポンプ（全て図示せず）を介して接続され、ガソリン燃料の圧送を受けて噴射する。
【００１６】
吸気管１２のスロットルバルブ１４の下流側には絶対圧センサ２４および吸気温センサ２６が設けられ、それぞれ吸気管内絶対圧（エンジン負荷）ＰＢＡおよび吸気温ＴＡを示す信号を出力する。また、エシジン１０のシリンダブロックの冷却水通路（図示せず）には水温センサ３０が取り付けられ、エンジン冷却水温ＴＷに応じた信号を出力する。
【００１７】
エンジン１０のカム軸またはクランク軸（共に図示せず）の付近には気筒判別センサ３２が取り付けられて特定気筒（例えば第１気筒）の所定クランク角度位置で気筒判別信号ＣＹＬを出力すると共に、ＴＤＣセンサ３４およびクランク角センサ３６が取り付けられ、それぞれ各気筒のピストンのＴＤＣ位置に関連した所定のクランク角度位置でＴＤＣ信号と、ＴＤＣ信号よりも周期の短いクランク角度（例えば３０度）でＣＲＫ信号を出力する。
【００１８】
エンジン１０はエキゾーストマニホルド（図示せず）を介して排気管４０に接続され、燃焼によって生じた排出ガスを排気管４０の途中に設けられた触媒装置（三元触媒装置）４２で浄化しつつ外部に排出する。排気管４０の触媒装置４２の上流位置には広域空燃比（ＬＡＦ）センサ４４が設けられ、リーンからリッチにわたる範囲において排出ガス中の酸素濃度に比例する出力を生じる。
【００１９】
エンジン１０のクランク軸には、手動変速機（図に「Ｍ／Ｔ」と示す）４６が接続される。このように、エンジン１０が搭載される車両（図示せず）は、変速機として手動変速機４６を備える。
【００２０】
図２はその手動変速機４６の構成を示す概略図である。図示の如く、手動変速機４６は、メインシャフト５０とカウンタシャフト５２の間に設けられたシンクロメッシュ型のギヤ機構５６を備え、クラッチ６０を介してエンジン１０の出力トルクを変速して駆動輪６２に伝達する。ギヤ機構５６のギヤ位置は、車両の運転席（図示せず）付近に配置されたフロアシフト６４を介して前進６速（段）、後進１速（段）の間で切り換えられる。
【００２１】
メインシャフト５０の付近にはメインシャフト回転数センサ６６が配置されると共に、カウンタシャフト５２の付近にはカウンタシャフト回転数センサ７０が配置され、それぞれメインシャフト回転数ＮＭおよびカウンタシャフト回転数ＮＣに応じた信号を発生する。
【００２２】
また、車両の運転席床面に配置されてクラッチ６０に機械的に接続され、運転者の踏み込み（操作）に応じてクラッチ６０を作動させてエンジン１０と手動変速機４６の結合を切断するクラッチペダル７２にはクラッチスイッチ（ＣＬＳＷ）７４が配置され、運転者がクラッチペダル７２を所定量以上の踏み込み量で踏み込んだとき、オン信号を出力すると共に、然らざる場合はオフ信号を出力する。
【００２３】
駆動輪６２に接続されるドライブシャフト７６の付近には車速センサ８０が配置され、ドライブシャフト７６の所定回転ごとに信号を出力する。
【００２４】
尚、図２で符号８２は、励磁されるとき、前進走行中にフロアシフト６４のシフトレバー６４ａが後進ギヤ（Ｒ）へ操作されるのを防止するリバースロックソレノイド（電磁ソレノイド）を示す。
【００２５】
図１に示す如く、車両の運転席床面に設置されたアクセルペダル８４の付近にはアクセル開度センサ８６が配置され、運転者によって操作されるアクセルペダル８４の位置（踏み込み量。アクセル開度）ＡＰに応じた信号をする。また、車両の適宜位置には大気圧センサ９０が設けられ、車両が位置する場所の大気圧ＰＡに応じた信号を出力する。
【００２６】
上記した各種センサの出力は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）９２に送られる。
【００２７】
ＥＣＵ９２はマイクロコンピュータからなり、制御演算を行なうＣＰＵ９２ａと、制御演算プログラムと各種のデータ（テーブルなど）を格納するＲＯＭ９２ｂと、ＣＰＵ９２ａの制御演算結果などを一時的に記憶するＲＡＭ９２ｃと、入力回路９２ｄと、出力回路９２ｅと、カウンタ（図示せず）を備える。
【００２８】
上記した各種センサ出力は、ＥＣＵ９２の入力回路９２ｄに入力される。入力回路９２ｄは、入力信号波形を整形して電圧レベルを所定レベルに修正すると共に、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する。ＣＰＵ９２ａはクランク角センサ３６が出力するＣＲＫ信号をカウンタでカウントしてエンジン回転数ＮＥを検出すると共に、車速センサ８０が出力する信号をカウンタでカウントして車両の走行速度を示す車速ＶＰを検出する。
【００２９】
ＣＰＵ９２ａはＲＯＭ９２ｂに格納されたプログラムに従って制御演算を実行し、出力回路９２ｅを介してアクチュエータ１６に駆動信号（通電指令値（操作量））を送出してその駆動を制御すると共に、点火時期を決定して点火装置９４示せず）に点火を制御する。さらに、ＣＰＵ９２ａは燃料噴射量を決定してインジェクタ２２を駆動すると共に、前進走行時はリバースロックソレノイド８２を励磁する。
【００３０】
図３は、この実施の形態に係る内燃機関の点火時期制御装置の動作を示すフロー・チャートである。
【００３１】
図示のプログラムは、例えばＴＤＣセンサ３４からＴＤＣ信号が出力されるたびに実行される。
【００３２】
以下説明すると、先ずＳ１０において、エンジン１０の始動が完了しているか否か判断し、否定されるときはＳ１２に進み、エンジン１０への燃料の供給を停止した後の、即ち、フューエルカットした後の燃料の供給の再開時にエンジン１０の点火時期を遅角制御するときの遅角量ＩＧＡＦＣＲの値を零にする。
【００３３】
他方、Ｓ１０で肯定されるときはＳ１４に進み、フラグＳＷＡＴのビットが１にセットされているか否か判断する。このフラグはＥＣＵ９２に接続されるスイッチＳＷＡＴが出力するオン・オフ信号によってそのビットが１にセットあるいは０にリセットされ、スイッチＳＷＡＴは、エンジン１０に接続される変速機が自動変速機であるとき、オン信号を出力する。従って、このステップの判断は、接続される変速機が自動変速機であるか否か判定することを意味する。
【００３４】
前記したように、この実施の形態においてはエンジン１０に接続される変速機は手動変速機４６であることから、この判断は否定されてＳ１６に進み、値ＣＬＭＥＥＴが０ではないか否か判断する。このフラグは、図３フロー・チャートの処理と平行して行われるクラッチ結合判断処理でその値が０から２のいずれかに設定されることから、Ｓ１６の判断は、その設定された値を判断することで行う。
【００３５】
図４はそのクラッチ結合判断処理を示すフロー・チャートである。
【００３６】
以下説明すると、Ｓ１００においてフラグＦ．ＦＳＡＦのビットが１にセットされているか否か判断する。このフラグは図示しない別のルーチンにおいて前記した各種のセンサなどの故障が検出されたとき、そのビットが１にセットされる。Ｓ１００で肯定されるときはＳ１０２に進み、ＣＬＭＥＥＴの値を０とし、クラッチ６０は非結合であってギヤ位置はニュートラルと判断する。
【００３７】
Ｓ１００で否定されるときはＳ１０４に進み、検出されたメインシャフト回転数ＮＭを読み出し、Ｓ１０６に進み、検出されたエンジン回転数ＮＥから検出されたメインシャフト回転数ＮＭを減算して差回転ＤＮＭＮＥを算出する。
【００３８】
続いてＳ１０８に進み、検出されたメインシャフト回転数ＮＭが所定値ＮＭＭＩＮ以上か否か判断する。所定値ＮＭＭＩＮは零あるいはその近傍の値に設定されることから、この判断はメインシャフト５０が回転しているか否か判断することに相当する。エンジン１０は図３フロー・チャートで始動完了と判断されているため、エンジン１０が回転しているにも関わらず、メインシャフト５０が回転していないのはクラッチ６０でエンジン１０と手動変速機４６の結合（接続）が絶たれているためと判断し、Ｓ１０２に進んでクラッチ６０は非結合であってギヤ位置はニュートラルと判断する。
【００３９】
続いてＳ１１０に進み、フラグＦ．ＳＹＮＣＲＯのビットが１にセットされているか否か判断する。これは図示しないルーチンでメインシャフト回転数ＮＭとカウンタシャフト回転数ＮＣからギヤ機構５６でギヤが噛合されていると判断されるとき、そのビットが１にセットされる。従って、この判断はギヤ機構５６でギヤが確定されているか否か判断するのに等しい。Ｓ１１０で否定されるときは前記したのと同様の理由からＳ１０２に進む。
【００４０】
Ｓ１１０で肯定されるときはＳ１１２に進み、検出された車速ＶＰが０ではないか否か判断し、否定されるときは停車と判断されることからＳ１０２に進むと共に、肯定されるときはＳ１１４に進み、算出した差回転ＤＮＭＮＥが第１のしきい値ＮＭＣＬＬＬ以上か否か判断し、否定されるときはＳ１０２に進むと共に、肯定されるときはＳ１１６に進み、算出した差回転ＤＮＭＮＥが第２のしきい値ＮＭＣＬＬＨ以下か否か判断する。
【００４１】
図５は、この実施の形態に係る手動変速機４６におけるエンジン回転数ＮＥに対するメインシャフト回転数ＮＭの特性を示す説明グラフである。
【００４２】
手動変速機４６にあってはクラッチ６０が操作されていないとき、エンジン回転数ＮＭに対するメインシャフト回転数ＮＭは線ａを中心とする所定範囲にある筈である。また、クラッチ６０が半クラッチ状態に操作されるとき、メインシャフト回転数ＮＭはその外の範囲に、クラッチ６０が完全に操作されてエンジン１０と手動変速機４６の結合（接続）が絶たれたとき、メインシャフト回転数ＮＭはさらにその外の範囲にある筈である。
【００４３】
従って、第１、第２のしきい値ＮＭＣＬＬＬ，ＮＭＣＬＬＨを、半クラッチ状態におけるメインシャフト５０の回転範囲の上、下限値に設定することにより、クラッチ６０が結合状態にも半クラッチ状態にもなく、従ってギヤ位置がニュートラルと判断することができる。Ｓ１１４，Ｓ１１６で否定されるのは、この場合である。また、第３、第４のしきい値として図５に示すＮＭＣＬＬ，ＮＭＣＬＨを設定することにより、クラッチ６０が結合状態にあるか半クラッチ状態にあるか判断することができる。
【００４４】
従って、図４フロー・チャートにおいてＳ１１６でも肯定されるときはＳ１１８に進み、算出した差回転ＤＮＭＮＥが上記した第３のしきい値ＮＭＣＬＬ以上か否か判断し、否定されるときは上記した理由からＳ１２０に進み、ＣＬＭＥＥＴの値を１に設定し、クラッチ６０は半クラッチ状態にあると判断する。
【００４５】
他方、Ｓ１１８で肯定されるときはＳ１２２に進み、算出した差回転ＤＮＭＮＥが上記した第４のしきい値ＮＭＣＬＨ以下か否か判断し、否定されるときは上記した理由からＳ１２０に進むと共に、肯定されるときはＳ１２４に進み、ＣＬＭＥＥＴの値を２に設定し、クラッチ６０は、結合（接続）状態にあると判断する。
【００４６】
図３フロー・チャートの説明に戻ると、Ｓ１６でＣＬＭＥＥＴの値が０であって否定される場合はＳ１２に進み、遅角量ＩＧＡＦＣＲの値を零にする。
【００４７】
また、Ｓ１４で肯定されるときはＳ１８に進み、フラグＦ．ＡＴＮＰのビットが０にリセットされているか否か判断する。このフラグは、変速機として自動変速機を接続（搭載）する車両において、その自動変速機の制御装置で油圧ソレノイドへの通電指令値からギヤ位置がニュートラルＮあるいはパーキングＰであるとき、そのビットが１にセットされる。
【００４８】
従って、この判断は、Ｓ１６と同様、変速機でギヤ位置がエンジン回転と切り離されたニュートラル（あるいはそれと類似するパーキング）にあるか否か判断することに等しい。Ｓ１８で否定されるときはギヤ位置がニュートラルあるいはパーキングにあることから、Ｓ１２に進む。
【００４９】
即ち、Ｓ１４からＳ１８の処理は、前記した従来技術の欠点を解消すべく、変速機のギヤ位置を検出し、ニュートラルのような、エンジン１０の出力が変速機（手動変速機４６）を介して駆動輪６２に伝達されていないような、ショック低減の点火時期の遅角制御が必要のない場合にあるか否か判断し、そのような場合は遅角制御を中止するための処理である。
【００５０】
Ｓ１６あるいはＳ１８で肯定されるときはＳ２０に進み、検出されたエンジン回転数ＮＥからテーブルを検索してスロットル開度しきい値ＤＴＨＡＦＣＲを算出する。図６にそのテーブルの特性を示す。図示の如く、スロットル開度しきい値ＤＴＨＡＦＣＲは、エンジン回転数ＮＥが上昇するにつれて減少するように設定される。これについては後述する。尚、ＤＴＨＡＦＣＲは正確には、スロットル開度θＴＨの変化量のしきい値を意味する。
【００５１】
次いでＳ２２に進み、検出されたエンジン冷却水温ＴＷが所定温度ＴＷＡＦＣＲ以上か否か判断する。所定値ＴＷＡＦＣＲはエンジン１０の暖機が完了したことを判定するに足る値を適宜選んで設定する。
【００５２】
Ｓ２２で否定されるときはエンジン１０が暖機中にあって燃焼が安定していないことからＳ１２に進むと共に、肯定されるときはＳ２４に進み、検出された車速ＶＰが所定車速ＶＩＧＡＦＣＲ以上か否か判断し、否定されるときはＳ１２に進む。この所定車速ＶＩＧＡＦＣＲは例えば１５ｋｍ／ｈのような小さい値に設定する。即ち、低速で走行しているときは、フューエルカット復帰時のトルク変動も小さく、遅角制御を行う必要がないため、Ｓ１２に進む。
【００５３】
Ｓ２４で肯定されるときはＳ２６に進み、検出されたエンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＩＧＡＦＣＲ以上か否か判断し、否定されるときはＳ１２に進む。この所定回転数ＮＩＧＡＦＣＲも、Ｓ２４と同様な理由から、フューエルカット復帰時のトルク変動を低減する遅角制御を行うに足る値を適宜選択して設定する。Ｓ２４，Ｓ２６の処理を経ることで不要な遅角制御を回避することができる。
【００５４】
次いでＳ２８に進み、フラグＦ．ＴＨＣＣのビットが１にセットされているか否か判断する。このフラグは、図示しない別のルーチンでオートクルーズ（定速走行）制御が実行されているとき、そのビットが１にセットされる。
【００５５】
Ｓ２８で否定されるときはＳ３０に進み、前記したアクチュエータ１６の操作量の中、アクセルペダル８４の位置に基づいて決定される操作量ＴＨＯＭＩが零か否か判断し、否定されるときはＳ３２に進み、検出されたスロットル開度の変化量ＤＴＨが前記したスロットル開度変化量しきい値ＤＴＨＡＦＣＲ以上か否か判断し、肯定されるときはＳ１２に進み、遅角量ＩＧＡＦＣＲの値を零とする。
【００５６】
尚、スロットル開度の変化量ＤＴＨは、スロットル開度θＴＨの今回検出値と前回検出値の差、より具体的には図３フロー・チャートの今回ループ時の値と前回ループ時の値の差を意味する。
【００５７】
尚、Ｓ２８でオートクルーズ中と判断される場合、あるいは操作量ＴＨＯＭＩが零と判断される場合、Ｓ３２で運転者の出力要求の有無を判断するまでもないので、Ｓ３２をスキップする。
【００５８】
図７はそのアクチュエータ１６の操作量を決定するフロー・チャートである。図示のプログラムは、所定の時間ごとに実行される。
【００５９】以下説明すると、Ｓ２００において検出されたアクセルペダル８４の位置、即ち、アクセル開度ＡＰと、検出された車速ＶＰに応じて目標スロットル開度（目標ＴＨ開度）ＴＨＯＭＩ（換言すれば、目標スロットル開度に相当するアクチュエータ１６の操作量（通電量））を算出する。
【００６０】
次いでＳ２０２に進み、アイドル回転数制御の目標スロットル開度ＴＨＩＣＭＤ（目標スロットル開度に相当するアクチュエータ１６の操作量（通電量））を算出する。尚、アイドル回転数制御の目標スロットル開度ＴＨＩＣＭＤは、目標回転数と検出されたエンジン回転数ＮＥとの偏差を減少するように適宜算出される。
【００６１】
次いでＳ２０４に進み、算出した目標スロットル開度を合算して最終出力スロットル開度ＴＨＯ（最終出力スロットル開度に相当するアクチュエータ１６の操作量（通電量））を決定し、決定した操作量に基づいてアクチュエータ１６の駆動を制御する。尚、前記したように、オートクルーズ時の操作量（目標スロットル開度）は、図示しないルーチンにおいて、図７に示す処理と独立に決定される。
【００６２】
図７に示す目標スロットル開度において、Ｓ２００で算出されるＴＨＯＭＩは運転者のアクセルペダル操作などから算出される値であり、その値が零であるときは、運転者が車の挙動変化を予期していないことを意味する。そこで、この実施の形態においては、エンジン１０の出力が手動変速機４６を介して駆動輪６２に伝達されている状態において運転者のアクセルペダル操作（および車速ＶＰ）から決定される操作量ＴＨＯＭＩが零のときは、後述するように点火時期を遅角し、運転者の受けるショックを低減して円滑な走行性を確保するようにした。
【００６３】
ＴＨＩＣＭＤはアイドル回転数制御のための値であって運転者が認識することがないことから、点火時期遅角の許可判断には使用しないようにした。また、オートクルーズが実行中の場合も同様にスロットル開度変化を運転者が認識することがないことから、点火時期を遅角してショックを低減するようにした。
【００６４】
他方、ＴＨＯＭＩが零ではなく、さらに検出されたスロットル開度の変化量ＤＴＨがスロットル開度変化量しきい値ＤＴＨＡＦＣＲ以上となるときは、運転者によってエンジン出力トルクの増加要求がなされたことを示し、それによって生じる車両の挙動変化は運転者が予期するところである。従って、トルク変動によるショックが生じても運転者は予期していたものであり、遅角制御してショックを回避するよりも出力トルクの増加要求に応える方が、運転者の意図に合致する。
【００６５】
そこで、この実施の形態においては、運転者のアクセルペダル操作（および車速ＶＰ）から決定される操作量ＴＨＯＭＩが零ではなく、かつスロットル開度の変化量がしきい値以上のときは遅角量を零とし、ショック低減のための点火時期制御を行わない、即ち、許可しないようにした。また、エンジン１０の出力が手動変速機４６を介して駆動輪６２に伝達されていない場合も、燃料供給の再開によるトルク変動が車両の挙動変化とならないことから、同様にショック低減のための点火時期制御を行わない、即ち、許可しないようにした。
【００６６】
尚、ショックはエンジン回転数ＮＥが増加するほど増大することから、スロットル開度変化量しきい値ＤＴＨＡＦＣＲは、図６に示す如く、エンジン回転数ＮＥが上昇するにつれて減少するように設定し、よってエンジン回転数ＮＥが上昇するほど、遅角制御を行い易くするようにした。
【００６７】
図３の説明に戻ると、次いでＳ３４に進み、フラグＦ．ＤＥＣＦＣのビットが１にセットされているか否か判断する。このフラグは、図示しない別のルーチンにおいて、エンジン１０への燃料の供給を停止するフューエルカットが実行されるとき、そのビットが１にセットされる。従って、このステップの処理は、フューエルカットが実行中か否か判断することに等しい。尚、フューエルカットは、車両が所定値以上のエンジン回転数ＮＥで減速走行中にスロットル開度θＴＨが零あるいはその付近にあるなどの運転状態にあるとき、実行される。
【００６８】
Ｓ３４で肯定されるときはＳ３６に進み、検出されたエンジン回転数ＮＥからテーブルを検索して点火時期の遅角量ＩＧＡＦＣＲを算出する。図８にそのテーブルの特性を示す。図示の如く、遅角量ＩＧＡＦＣＲはエンジン回転数ＮＥが上昇するにつれて増加するように設定される。これも、エンジン回転数ＮＥが上昇するにつれてショックも増加するからである。
【００６９】
次いでＳ３８に進み、検出されたエンジン回転数ＮＥからテーブルを検索して遅角した点火時期を進角方向に戻す進角量ＤＩＧＡＦＣＲを算出する。図９にそのテーブルの特性を示す。図示の如く、進角量ＤＩＧＡＦＣＲは、同様の理由からエンジン回転数ＮＥが上昇するにつれて減少するように設定される。
【００７０】
他方、Ｓ３４で否定されるとき、換言すれば、エンジン１０への燃料の供給を停止した後の燃料の供給の再開時にあると判断されるときはＳ４０に進み、遅角量ＩＧＡＦＣＲから進角量ＤＩＧＡＦＣＲを減算しつつ点火時期の遅角制御を実行し、フューエルカットからの復帰時のエンジン出力トルク急変によって運転者が受けるショックが減少する。
【００７１】
この実施の形態は上記の如く、エンジン（内燃機関）への燃料の供給を停止した後の燃料の供給の再開時に前記エンジン（内燃機関）の点火時期を遅角制御する点火時期制御手段（ＥＣＵ９２，Ｓ４０）を備えたエンジン（内燃機関）の点火時期制御装置において、前記エンジン（内燃機関）１０の吸入空気量を調量するスロットルバルブ１４に接続され、前記スロットルバルブ１４を駆動するアクチュエータ１６、少なくとも前記エンジン（内燃機関）が搭載される車両の運転席床面に設置されたアクセルペダル８４の位置に基づいて前記アクチュエータの操作量（目標スロットル開度ＴＨＯ）を決定し、決定した操作量（目標スロットル開度開度ＴＨＯＭＩ）に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段（ＥＣＵ９２，Ｓ２００からＳ２０４）、およびエンジンの出力が変速機（手動変速機４６）を介して駆動輪６２に伝達さているとき（Ｓ１６，Ｓ１８）、前記決定されたアクチュエータの操作量に応じて前記点火時期制御手段の作動を許可する点火時期制御作動許可手段（ＥＣＵ９２，Ｓ３０，Ｓ３２）を備えるように構成した。
【００７２】
また、前記点火時期制御作動許可手段は、前記決定されたアクチュエータの操作量の中、前記アクセルペダルの位置に基づいて決定される操作量（目標スロットル開度ＴＨＯＭＩ）が零のとき、前記点火時期制御手段の作動を許可する（ＥＣＵ９２，Ｓ３０）如く構成した。
【００７３】
即ち、エンジン１０の出力が手動変速機４６を介して駆動輪６２に伝達されている状態において運転者のアクセルペダル操作（および車速ＶＰ）から決定される操作量ＴＨＯＭＩが零のときは点火時期を遅角する一方、操作量ＴＨＯＭＩが零ではなく、さらに検出されたスロットル開度の変化量ＤＴＨがスロットル開度変化量しきい値ＤＴＨＡＦＣＲ以上となるときは、トルク変動によるショックが生じても運転者は予期していたものとみないてショック低減のための点火時期制御を行わない、即ち、許可しないようにした。これによって、点火時期制御手段の作動を真に必要な場合に限定することができ、よって円滑な走行性を確保しつつ、点火時期を最適に制御することができる。
【００７４】
尚、上記した実施の形態において変速機として手動変速機を開示したが、図３フロー・チャートのＳ１４などの処理から明らかな如く、この発明は、自動変速機を搭載した場合についても妥当する。
【００７５】
さらに、図３フロー・チャートのＳ３２の判断においてスロットル開度の変化量を用いたが、スロットル開度を用いても良い。
【００７６】
【発明の効果】
請求項１項にあっては、内燃機関の出力が変速機を介して駆動輪に伝達されているとき、少なくともアクセルペダルの位置に基づいて決定されるスロットルバルブのアクチュエータの操作量に応じて点火時期制御手段の作動を許可する点火時期制御作動許可手段を備える如く構成したので、内燃機関の出力が変速機を介して駆動輪に伝達されているとき、あるいは運転者が予期しないときなど、真に必要な場合に点火時期制御手段を作動して燃料供給再開時の機関出力トルクの急変に起因するショックを低減することができ、よって円滑な走行性を確保しつつ、点火時期を最適に制御することができる。
【００７７】
請求項２項にあっては、決定されたアクチュエータの操作量の中、アクセルペダルの位置に基づいて決定される操作量が零のとき、点火時期制御手段の作動を許可する如く構成したので、内燃機関の出力が変速機を介して駆動輪に伝達されている場合で運転者が予期しないとき、点火時期制御手段を作動して燃料供給再開時の機関出力トルクの急変に起因するショックを低減することができ、よって円滑な走行性を確保しつつ、点火時期を最適に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この実施の形態に係る内燃機関の点火時期制御装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す内燃機関に接続される手動変速機の構成を示す概略図である。
【図３】図１に示す内燃機関の点火時期制御装置の動作を示すフロー・チャートである。
【図４】図３の処理と平行して行われる、図２に示す手動変速機のクラッチ結合判断処理を示すフロー・チャートである。
【図５】図４の処理で使用されるエンジン回転数に対するメインシャフト回転数の特性を示す説明グラフである。
【図６】図２の処理で使用されるスロットル開度変化量しきい値ＤＴＨＡＦＣＲのテーブル特性を示す説明グラフである。
【図７】図１に示すアクチュエータの操作量の決定処理を示すフロー・チャートである。
【図８】図２の処理で使用される点火時期の遅角量ＩＧＡＦＣＲのテーブル特性を示す説明グラフである。
【図９】図２の処理で使用される点火時期を進角方向に戻す進角量ＤＩＧＡＦＣＲのテーブル特性を示す説明グラフである。
【符号の説明】
１０ 内燃機関（エンジン）
１４ スロットルバルブ
１６ アクチュエータ
２０ スロットル開度センサ
４６ 手動変速機
５０ メインシャフト
５２ カウンタシャフト
５６ ギヤ機構
６０ クラッチ
６６ メインシャフト回転数センサ
７０ カウンタシャフト回転数センサ
７４ クラッチスイッチ
８０ 車速センサ
８４ アクセルペダル
８６ アクセル開度センサ
９２ ＥＣＵ（電子制御ユニット）
９４ 点火装置
Claims (2)
- 内燃機関への燃料の供給を停止した後の燃料の供給の再開時に前記内燃機関の点火時期を遅角制御する点火時期制御手段を備えた内燃機関の点火時期制御装置において、
ａ．前記内燃機関の吸入空気量を調量するスロットルバルブに接続され、前記スロットルバルブを駆動するアクチュエータ、
ｂ．少なくとも前記内燃機関が搭載される車両の運転席床面に設置されたアクセルペダルの位置に基づいて前記アクチュエータの操作量を決定し、決定した操作量に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段、
および
ｃ．前記内燃機関の出力が変速機を介して駆動輪に伝達されているとき、前記決定されたアクチュエータの操作量に応じて前記点火時期制御手段の作動を許可する点火時期制御作動許可手段、
を備えたことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。 - 前記点火時期制御作動許可手段は、前記決定されたアクチュエータの操作量の中、前記アクセルペダルの位置に基づいて決定される操作量が零のとき、前記点火時期制御手段の作動を許可することを特徴とする請求項１項記載の内燃機関の点火時期制御装置。
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