JP2008190428A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷間始動時において、回転変動を抑制しつつ機関回転数を早期に目標回転数に収束させると共に触媒装置の早期暖機を確実に実現可能とする。
【解決手段】冷間始動時に、触媒装置２０の暖機のための点火時期遅角制御と、機関回転数を目標回転数に収束させるための点火時期による回転数フィードバック制御とが可能な内燃機関１の制御装置において、点火時期による回転数フィードバック制御の実行中に、最終点火時期と遅角下限値とを対比する対比手段と、対比手段による対比の結果に基づいて、点火時期による回転数フィードバック制御における目標回転数を変更する目標回転数変更手段とを備える。最終点火時期が遅角下限値に到達したときは目標回転数を所定数増加させ、また、最終点火時期と遅角下限値との差が所定角度進角側に超えるときは、目標回転数を所定数減少させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の制御装置、特に、冷間始動時において機関回転数を適切に制御する内燃機関の制御装置に関する。

一般に、冷間始動時において、機関排気系に設けられている触媒装置を早期に暖機し、機関始動後早くから排気ガスを浄化可能とすることが望ましく、そのために、点火時期を通常の点火時期より遅角制御し、排気ガス温度を高めるようにした技術が知られている。

また、冷間始動時において、機関回転数を所定の目標アイドル回転数に維持するために、吸入空気量や点火時期をフィードバック制御する内燃機関が知られている（例えば、特許文献１ないし４参照）。

特許文献１に記載の内燃機関では、機関始動時に回転数に応じて電子スロットル開度を調節して機関回転数を目標アイドル回転数に制御する吸気量回転数制御と、機関点火時期を調節して機関回転数を目標アイドル回転数に制御する点火時期回転数制御とのいずれかの回転数制御を行うようにしている。

また、特許文献２に記載の内燃機関では、機関始動時に吹き上がる機関回転数を点火時期のフィードバック遅角制御により目標回転数に収束させる内燃機関の制御装置において、機関回転数を目標回転数に収束させたときの点火時期が目標点火時期より進角側である時には、点火時期を目標点火時期まで遅角させると共に吸入空気を増量するようにしている。

さらに、特許文献３に記載の内燃機関では、機関始動時に増量された吸気量に対して点火時期による回転数フィードバック制御により機関回転数をアイドル目標回転数に収束させる内燃機関の制御装置において、フィードバック制御におけるフィードバック補正量が安定した時には、点火時期を目標点火時期とするために、この時のフィードバック補正量に応じて吸気量の補正を実施し、フィードバック制御を持続するようにしている。

また、特許文献４に記載の内燃機関では、機関始動時に機関回転数を点火時期による回転数フィードバック制御により目標回転数に収束させる内燃機関の制御装置において、点火時期が遅角限界値に到達すると吸入空気量を制御して機関回転数を目標回転数に収束させるようにしている。

特開２００６−１３２５４３号公報 特開２００５−２１４０７２号公報 特開２００５−３４４６５６号公報 特開２００３−２５４１４１号公報

ところで、上述の点火時期による回転数フィードバック制御による機関回転数制御の場合には、機関目標回転数と実際の機関回転数との偏差に基づいて点火時期のフィードバック補正量が例えば比例積分微分制御により求められ、これが機関運転状態に基づく基本点火時期に加減されて最終点火時期が設定される。また、触媒装置の早期暖機のための点火時期遅角制御が必要な場合には、触媒暖機遅角量がさらに加えられて最終点火時期が設定される。

しかしながら、触媒装置の早期暖機のための点火時期遅角制御を行うと、点火時期が機関の燃焼悪化によるトルク変動を小さくするために設定されている点火時期の遅角下限値に接近することになる。このようなとき、機差ばらつきや、用いられているエンジンオイルの粘度などに起因する機関フリクションによって実際の機関回転数が異なってくることがある。すなわち、フリクションが小さいときは、機関回転数が目標回転数よりも高くなり、一方、フリクションが大きいときは、機関回転数が目標回転数よりも低くなるのである。

この機関回転数が目標回転数よりも高いときには、点火時期による回転数フィードバック制御により点火時期を遅角させる必要があるが、この場合、点火時期は直ぐに遅角下限値に到達することから、点火時期による回転数フィードバック制御範囲を逸脱する結果、機関回転数制御を行うことができなくなり、回転変動を生じさせるという問題があった。また、機関回転数が目標回転数よりも低いときには、点火時期による回転数フィードバック制御により点火時期が進角されるので、かかる回転変動は抑制されるが、点火時期は意図するより進角側となって排気ガス温度を十分に高めることができず、触媒装置の早期暖機を実現することが困難になるという問題があった。

そこで、本発明の目的は、冷間始動時において、回転変動を抑制しつつ機関回転数を早期に目標回転数に収束させると共に触媒装置の早期暖機を確実に実現可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。

本発明による内燃機関の制御装置の一形態は、冷間始動時に、触媒装置の暖機のための点火時期遅角制御と、機関回転数を目標回転数に収束させるための点火時期による回転数フィードバック制御とが可能な内燃機関の制御装置において、前記点火時期による回転数フィードバック制御の実行中に、最終点火時期と遅角下限値とを対比する対比手段と、該対比手段による対比の結果に基づいて、前記点火時期による回転数フィードバック制御における前記目標回転数を変更する目標回転数変更手段と、を備えることを特徴とする。

ここで、内燃機関の制御装置の第一の実施態様は、上に記載の内燃機関の制御装置において、前記対比手段による対比の結果、最終点火時期が遅角下限値に到達したときは、前記目標回転数変更手段により前記目標回転数を所定数増加させることを特徴とする。

また、内燃機関の制御装置の第二の実施態様は、上に記載の内燃機関の制御装置において、前記対比手段による対比の結果、最終点火時期と遅角下限値との差が所定角度進角側に超えるときは、前記目標回転数変更手段により前記目標回転数を所定数減少させることを特徴とする。

さらに、内燃機関の制御装置の第三の実施態様では、上に記載の内燃機関の制御装置において、前記目標回転数変更手段による目標回転数の変更量が、前記対比手段による対比の結果の最終点火時期と遅角下限値との差の大きさ、および点火時期による回転数フィードバック制御におけるフィードバック積分量の大きさに対応させて、過剰補正を防ぐべく設定されることを特徴とする。

なお、上に記載の内燃機関の制御装置において、前記対比手段による対比の結果、最終点火時期と遅角下限値との差が所定の点火時期による回転数フィードバック制御余裕代より小さいときは、前記目標回転数変更手段により前記目標回転数を目標回転数と実際の回転数との差分、増大させると共に、点火時期による回転数フィードバック制御におけるフィードバック積分量を０にするようにしてもよい。

本発明による内燃機関の制御装置の一形態によれば、冷間始動時において、点火時期による回転数フィードバック制御の実行中には、対比手段により最終点火時期と遅角下限値とが対比され、この対比手段による対比の結果に基づいて、目標回転数変更手段により点火時期による回転数フィードバック制御における目標回転数が変更される。よって、回転変動を抑制しつつ機関回転数を早期に目標回転数に収束させると共に触媒装置の早期暖機を確実に実現可能点火時期による回転数フィードバック制御によって機関回転数を早期に目標回転数に収束させることができる。

また、本発明による内燃機関の制御装置の第一の実施態様によれば、対比手段による対比の結果、最終点火時期が遅角下限値に到達したときは、目標回転数変更手段により目標回転数が所定数増加されるので、それに応じて点火時期が進角され、点火時期による回転数フィードバック制御範囲内に戻される。従って、点火時期による回転数フィードバック制御による機関回転数制御を行うことができ、回転変動を抑制することができる。また、必要トルクを得る吸入空気量は確保されるので、触媒装置の早期暖機性を保つことができる。

さらに、内燃機関の制御装置の第二の実施態様によれば、対比手段による対比の結果、最終点火時期と遅角下限値との差が所定角度進角側に超えるときは、目標回転数変更手段により目標回転数が所定数減少されるので、それに応じて点火時期が遅角される。かくて、排気ガス温度を高めることができるので、触媒装置の早期暖機を実現することができる。

また、内燃機関の制御装置の第三の実施態様によれば、前記目標回転数変更手段による目標回転数の変更量が、前記対比手段による対比の結果の最終点火時期と遅角下限値との差の大きさ、および点火時期による回転数フィードバック制御におけるフィードバック積分量の大きさに対応させて、過剰補正を防ぐべく設定されるので、制御ハンチィング等を生じさせることなく目標回転数への収束が速やかに行われる。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
ここで、図１は本発明による制御装置が取り付けられる内燃機関を示す概略図であり、同図において、１は、例えば４つの気筒を有する機関本体、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、５は燃焼室、６は吸気弁、７は吸気ポート、８は排気弁、９は排気ポート、１０は点火プラグをそれぞれ示している。吸気ポート７は吸気枝管１１を介してサージタンク１２に接続され、サージタンク１２は吸気ダクト１３を介してエアクリーナ１４に接続されている。吸気枝管１１内には燃料噴射弁１５が配置され、吸気ダクト１３内にはステップＳモータ等により駆動されるいわゆる電子制御式スロットル弁１７が配置されている。

一方、排気ポート９は排気マニホルド１８および排気管１９を介して触媒装置２０に接続される。触媒装置２０は、本実施形態のように理論空燃比での燃焼を実施する内燃機関の場合には、例えば三元触媒とされ、気筒内へ直接的に燃料を噴射する燃料噴射弁を有する筒内噴射式火花点火内燃機関のようにリーン空燃比での成層燃焼を実施することが可能な内燃機関の場合には、例えばＮＯ_X吸蔵還元型触媒とされる。いずれの触媒装置２０も排気ガスを浄化するためには、担持した触媒を活性化温度以上に昇温することが必要であり、機関始動時において始動後早くから排気ガスを浄化させるために触媒装置の早期暖機が望まれている。

３０はディジタルコンピュータから構成される電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）であり、双方向性バスによって相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）、常時電源に接続されたＢ−ＲＡＭ（バックアップＲＡＭ）、入力ポート、および出力ポート等を具備している。ＥＣＵ３０には、機関本体１の冷却水温ＴＨＷを検出するための水温センサ４０、吸入空気質量流量（以下、吸入空気量という）を検出するために吸気ダクト１３に取付けられたエアフローメータ４１、スロットル弁１７の開度を検出するためのスロットル開度センサ４２、排気管２１に取り付けられた空燃比センサ４３、アクセルペダルの踏み込み量を検出するためのアクセル開度センサ４４、吸気圧を検出する吸気圧センサ４５等の出力電圧が、それぞれ対応するＡＤ変換器を介して入力ポートに入力される。さらに、入力ポートにはクランクシャフトの所定回転角度毎に出力パルスを発生するクランク角センサ（以下、回転数センサと称す）４６が接続されている。ＥＣＵ３０ではこの出力パルスに基づいて機関回転数ＮＥが算出される。

入力ポートにはさらに、イグニッションスイッチが接続され、このイグニッションスイッチはオンにされたことを示す信号を発生する。一方、出力ポート３７は対応する駆動回路を介して点火プラグ１０、燃料噴射弁１５、および電子制御式スロットル弁１７のアクチュエータに接続されている。

以下、本発明による制御装置によって実施される機関始動時制御につき添付のフローチャートにしたがって説明する。この機関始動時制御は、機関始動時において、各気筒の完爆が完了して機関回転数がアイドル時の目標回転数を超えた時に開始される。

まず、図２は点火時期による回転数フィードバック制御による機関回転数制御のフィードバック開始フラグを設定するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行される。制御がスタートされると、ステップＳ２０１で、水温センサ４０からの冷却水温ＴＨＷが読み込まれる。そして、ステップＳ２０２でこれと暖機完了温度である設定水温ＴＨＷｄとが比較される。冷却水温ＴＨＷが設定水温ＴＨＷｄを超えるときには、触媒装置２０の温度もそれほど低くはなく、特に排気ガス温度を高めなくても触媒装置２０の早期暖機が可能であるので、吸気及び燃料の減量によりアイドル時の目標回転数に収束させる一般的な機関始動時制御を実施すれば良く、ステップＳ２０７へ進みフィードバック開始フラグＦＢ＝０として本ルーチンを終了する。

一方、冷却水温ＴＨＷが設定水温ＴＨＷｄ未満であるときにはステップＳ２０３に進んで機関回転数ＮＥを読み込み、ステップＳ２０４でこれと目標回転数ＮＥＲとを比較する。ここで、目標回転数ＮＥＲはアイドル状態でエンジンが安定して回転し得る回転速度の目標値である。目標回転数ＮＥＲは冷却水温ＴＨＷに応じ、冷却水温ＴＨＷが低くなるほど高くなる値で設定されている。

機関回転数ＮＥが目標回転数ＮＥＲを超えているとステップＳ２０５に進み、例えば、始動から一定時間が経過したか否かが判定され、一定時間が経過していれば、ステップＳ２０６に進みフィードバック開始フラグＦＢ＝１とされる。一方、機関回転数ＮＥが目標回転数ＮＥＲ以下にあるときと、機関回転数ＮＥが目標回転数ＮＥＲを超えていても始動からの経過時間が一定時間を経過する前にあるときとはステップＳ２０７に進み、フィードバック開始フラグＦＢ＝０とされる。

次に、点火時期による回転数フィードバック制御時に実行される点火時期の設定ルーチンについて図３のフローチャートにしたがって説明する。

この点火時期の設定ルーチンがスタートすると、ステップＳ３０１において水温センサ４０からの冷却水温ＴＨＷが読み込まれ、この冷却水温ＴＨＷの値からステップＳ３０２において基本点火時期Ａ０ＰがＲＯＭに保管されているマップから求められる。基本点火時期Ａ０Ｐの値はエンジン暖機完了前のエンジン状態に適した点火時期で、冷却水温ＴＨＷが低いほど進角側の値となっている。

そして、次のステップＳ３０３ではフィードバック開始フラグＦＢが「１」か「０」かが見られ、フィードバック開始フラグＦＢ＝０であるときにはステップＳ３０４に進み、基本点火時期Ａ０Ｐがそのまま最終点火時期ＦＡ０Ｐとして設定される。

フィードバック開始フラグＦＢ＝１のときには、点火時期による回転数フィードバック制御を行うためにステップＳ３０５、３０６に進んで、機関回転数ＮＥを読み込み、目標回転数ＮＥＲからの偏差ΔＮＥが、ΔＮＥ＝目標回転数ＮＥＲ−機関回転数ＮＥにより求められる。

そして、次のステップＳ３０７において、目標回転数ＮＥＲと実際の機関回転数ＮＥとの偏差ΔＮＥ、偏差ΔＮＥの積分値ＩΔＮＥ、および偏差ΔＮＥの微分値ＤΔＮＥが算出される。そして、最終点火時期ＦＡＯＰが、上記偏差ΔＮＥ、ＩΔＮＥ、ＤΔＮＥを用いて、「ＦＡＯＰ＝ＡＯＰ＋β₁×ΔＮＥ＋β₂×ＩΔＮＥ＋β₃×ＤΔＮＥ−ＥＡＣＡＴ」として設定される。すなわち、最終点火時期ＦＡＯＰは、機関冷却水温度から定まる基本点火時期ＡＯＰとフィードバック補正量（β₁×ΔＮＥ＋β₂×ＩΔＮＥ＋β₃×ＩΔＮＥ）との和に触媒暖機遅角量（−ＥＡＣＡＴ）を加えた量として設定される。そして、ステップＳ３０８では、上記により設定された最終点火時期ＡＯＰが不図示の点火回路にセットされ、本設定ルーチンは終了する。

なお、上記の式において、点火時期は各気筒の上死点までのクランク角で表されており、点火時期の値が増大すると点火時期は進角する。また、β₁、β₂、β₃はそれぞれ比例項、積分項、微分項の係数（フィードバック制御定数）である。さらに、ＥＡＣＡＴは触媒暖機遅角量である。触媒暖機遅角量ＥＡＣＡＴは、機関始動時に排気温度を上昇させ排気浄化触媒を短時間で活性化温度まで到達させるために設けられており、機関始動制御開始後徐々に増大し、その後緩やかに減少して始動制御開始後所定時間経過後に０になるように変化する。例えば、予め機関冷却水温度の関数として与えられる基本触媒暖機遅角量に機関始動制御開始からの時間の関数として与えられる反映係数を乗じて設定される。

この反映係数は、機関始動制御開始時から所定時間までは機関始動を容易にするために０にセットされ、始動制御開始後数秒経過すると増大を開始する。そして、「１」まで増大すると、その後徐々に減少を開始し、０まで減少するように設定されている。このため、触媒暖機遅角量ＥＡＣＡＴも、機関始動制御開始後同様な変化をすることになる。ところが、点火時期フィードバックによる回転数制御は機関点火時期を変化させて回転数を目標回転数に一致させるものであるため、点火時期回転数制御を実施中に触媒暖機遅角量ＥＡＣＡＴが増減変化すると回転数制御による点火時期調整とＥＡＣＡＴの増減とが干渉してしまい、短時間で機関回転数を目標回転数に収束させることができなくなる場合が生じる。

そこで、本実施の形態では、図４に示すフローチャートによる制御が実行される。この制御は上述の点火時期設定ルーチンのサブルーチンとして所定の時期に実行される。そこで、制御がスタートすると、ステップＳ４０１で点火時期による回転数フィードバック制御による機関回転数制御が実行中であるか否か、換言すると、上述のフィードバック開始フラグＦＢが「１」か「０」かが判定される。フィードバック開始フラグＦＢ＝０のときは、このルーチンは終了される。一方、フィードバック開始フラグＦＢ＝１のときはステップＳ４０２に進み、最終点火時期ＦＡＯＰが遅角下限値ＵＮＡＯＰと対比され、最終点火時期ＦＡＯＰが遅角下限値ＵＮＡＯＰに到達したか否かが判定される。この対比の結果、最終点火時期ＦＡＯＰが遅角下限値ＵＮＡＯＰに到達していないときは、このルーチンは終了される。一方、最終点火時期ＦＡＯＰが遅角下限値ＵＮＡＯＰに到達しているときは、ステップＳ４０３に進み、目標回転数ＮＥＲを所定数増加させる。すなわち、目標回転数ＮＥＲに一定の目標回転数変更量ＮＥＩＮＣが加えられる。そして、この新たな目標回転数（ＮＥＲ＋ＮＥＩＮＣ）が用いられて、実際の機関回転数ＮＥとの偏差ΔＮＥが求められ、これに基づき上述の如く、最終点火時期ＦＡＯＰが設定されることになる。

このように、新たな目標回転数（ＮＥＲ＋ＮＥＩＮＣ）が用いられると、それに応じて点火時期が進角されるので、最終点火時期ＦＡＯＰが遅角下限値ＵＮＡＯＰを離れ、点火時期による回転数フィードバック制御範囲内に戻される。従って、点火時期による回転数フィードバック制御による機関回転数制御を行うことができ、回転変動を抑制することができる。また、この増大された新たな目標回転数により必要トルクを得る吸入空気量は確保されるので、触媒装置の早期暖機性を保つことができるのである。

また、本実施の形態では、図５に示すフローチャートによる制御が、上述の図４に示すフローチャートによる制御に引続き実行される。この制御がスタートすると、図４に示すフローチャートによる制御と同様に、ステップＳ５０１で点火時期による回転数フィードバック制御による機関回転数制御が実行中であるか否か、換言すると、上述のフィードバック開始フラグＦＢが「１」か「０」かが判定される。フィードバック開始フラグＦＢ＝０のときは、このルーチンは終了される。一方、フィードバック開始フラグＦＢ＝１のときはステップＳ５０２に進み、最終点火時期ＦＡＯＰと遅角下限値ＵＮＡＯＰとの差（ＦＡＯＰ−ＵＮＡＯＰ）が所定値ＳＴＶＡＬＵＥと対比され、この差が所定角度値ＳＴＶＡＬＵＥより大きいか否かが判定される。所定角度値ＳＴＶＡＬＵＥは、例えば、点火時期が前述の触媒暖機のための上限値近傍となる値とされており、最終点火時期ＦＡＯＰと遅角下限値ＵＮＡＯＰとのの差が所定角度値ＳＴＶＡＬＵＥより小さいとき、換言すると、最終点火時期ＦＡＯＰが上記上限値よりも遅角側のときは、このルーチンは終了される。一方、最終点火時期ＦＡＯＰと遅角下限値ＵＮＡＯＰとの差が所定角度値ＳＴＶＡＬＵＥより大きいとき、換言すると、最終点火時期ＦＡＯＰと遅角下限値ＵＮＡＯＰとの差が所定角度進角側に超え、最終点火時期ＦＡＯＰが上記上限値よりも進角側のときは、ステップＳ５０３に進み、目標回転数ＮＥＲを所定数減少させる。すなわち、目標回転数ＮＥＲから一定の目標回転数変更量ＮＥＩＮＣが減ぜられる。そして、この新たな目標回転数（ＮＥＲ−ＮＥＩＮＣ）が用いられて、実際の機関回転数ＮＥとの偏差ΔＮＥが求められ、これに基づき上述の如く、最終点火時期ＦＡＯＰが設定されることになる。

このように、新たな目標回転数（ＮＥＲ−ＮＥＩＮＣ）が用いられると、それに応じて点火時期が遅角されるので、最終点火時期ＦＡＯＰがより遅角側に制御され、排気ガス温度を高めることができ、触媒装置の早期暖機を実現することができる。また、図４に示すフローチャートによる制御により、目標回転数ＮＥＲを増大させ過ぎたような場合にも、これを補正するように機能する。

なお、上述の実施形態では、目標回転数変更量ＮＥＩＮＣは一定の値として説明したが、これは上述のフィードバック補正量のうちの上述の積分項（β₂×ＩΔＮＥ）（以下、ＳＡＮＥＦＢＩと称す）の大きさ、および、遅角下限値ＵＮＡＯＰと最終点火時期ＦＡＯＰとの差（ＵＮＡＯＰ−ＦＡＯＰ）の大きさに基づいて、図６に示すように、その大きさを変更するようにしてもよい。すなわち、遅角下限値ＵＮＡＯＰと最終点火時期ＦＡＯＰとの差が小さく且つ積分項ＳＡＮＥＦＢＩが小さい領域のときに、目標回転数変更量ＮＥＩＮＣは極小の値とされ、遅角下限値ＵＮＡＯＰと最終点火時期ＦＡＯＰとの差が小さく且つ積分項ＳＡＮＥＦＢＩが大きい領域のときは小、遅角下限値ＵＮＡＯＰと最終点火時期ＦＡＯＰとの差が大きく且つ積分項ＳＡＮＥＦＢＩが小さい領域のときには中、および遅角下限値ＵＮＡＯＰと最終点火時期ＦＡＯＰとの差が大きく且つ積分項ＳＡＮＥＦＢＩが大きい領域のときには大とするのである。このようにすると、目標回転数が急激且つ過剰に変更されることが防止され、回転変動を抑制することができる。

次に、本発明の他の実施形態を図７のフローチャートを参照して説明する。前実施の形態では、一定の目標回転数変更量ＮＥＩＮＣを目標回転数ＮＥＲに対し増減することにより点火時期による回転数フィードバック制御を行うようにしたが、本実施の形態では、所定の場合に該目標回転数変更量ＮＥＩＮＣを目標回転数ＮＥＲと現在の回転数ＮＥとの偏差分とすることにより、制御の応答性を高めるようにしている。

そこで、所定の周期で実行される、図７に示すフローチャートによる制御では、制御がスタートすると、ステップＳ７０１で点火時期による回転数フィードバック制御による機関回転数制御が実行中であるか否か、換言すると、前述のフィードバック開始フラグＦＢが「１」か「０」かが判定される。フィードバック開始フラグＦＢ＝０のときは、このルーチンは終了される。一方、フィードバック開始フラグＦＢ＝１のときはステップＳ７０２に進み、最終点火時期ＦＡＯＰが遅角下限値ＵＮＡＯＰに対して所定の点火時期による回転数フィードバック制御余裕代を有する時期に到達したか否か、換言すると、最終点火時期ＦＡＯＰと遅角下限値ＵＮＡＯＰとの差が所定の点火時期による回転数フィードバック制御余裕代より小さいか否かが判定される。到達していないときは、このルーチンは終了される。なお、点火時期による回転数フィードバック制御余裕代とは、点火時期を遅角させることにより回転数を制御することが可能な角度分をいう。

一方、最終点火時期ＦＡＯＰが遅角下限値ＵＮＡＯＰに対して所定の点火時期による回転数フィードバック制御余裕代を有する時期に到達しているときは、ステップＳ７０３に進み、目標回転数変更量ＮＥＩＮＣが目標回転数ＮＥＲと現在の回転数ＮＥとの差（ＮＥＲ−ＮＥ）として設定される。そして、次のステップＳ７０４において、目標回転数ＮＥＲにこの設定された目標回転数変更量ＮＥＩＮＣが加えられる。さらに、ステップＳ７０５において点火時期による回転数フィードバック制御におけるフィードバック補正量のうちの積分項ＳＡＮＥＦＢＩ（＝β₂×ＩΔＮＥ）が０にされる。これは係数β₂＝０とすることにより行われる。

なお、このようにして変更された新たな目標回転数（ＮＥＲ＋ＮＥＩＮＣ）が用いられて、実際の機関回転数ＮＥとの偏差ΔＮＥが求められ、これに基づき最終点火時期ＦＡＯＰが設定されることは前述の通りであるが、そのとき、フィードバック補正量のうちの積分項ＳＡＮＥＦＢＩが０とされることになる。これは定常偏差なく追従するフィードバック制御を行なわせるためである。

かくて、本他の実施形態によれば、機関回転数が応答性よく速やかに目標回転数へ収束される。

本発明に係る内燃機関の制御装置を示すシステム構成図である。 本発明の実施形態において、点火時期による回転数フィードバック制御による機関回転数制御のフィードバック開始フラグを設定するルーチンの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態において、点火時期による回転数フィードバック制御時に実行される点火時期の設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態において、目標回転数を変更するルーチンの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態において、目標回転数を変更するルーチンの他の例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態において、設定される目標回転数変更量の大きさの分布例を示すグラフである。 本発明の他の実施形態において、目標回転数を変更するルーチンの一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 内燃機関（エンジン）
１０ 点火プラグ
１２ サージタンク
１５ 燃料噴射弁
１７ スロットルバルブ
２０ 触媒装置
３０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
４０ 水温センサ
４６ クランク角センサ（回転数センサ）

Claims (4)

1. 冷間始動時に、触媒装置の暖機のための点火時期遅角制御と、機関回転数を目標回転数に収束させるための点火時期による回転数フィードバック制御とが可能な内燃機関の制御装置において、
   前記点火時期による回転数フィードバック制御の実行中に、最終点火時期と遅角下限値とを対比する対比手段と、
   該対比手段による対比の結果に基づいて、前記点火時期による回転数フィードバック制御における前記目標回転数を変更する目標回転数変更手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記対比手段による対比の結果、最終点火時期が遅角下限値に到達したときは、前記目標回転数変更手段により前記目標回転数を所定数増加させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記対比手段による対比の結果、最終点火時期と遅角下限値との差が所定角度進角側に超えるときは、前記目標回転数変更手段により前記目標回転数を所定数減少させることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記目標回転数変更手段による目標回転数の変更量は、前記対比手段による対比の結果の最終点火時期と遅角下限値との差の大きさ、および点火時期による回転数フィードバック制御におけるフィードバック積分量の大きさに対応させて、過剰補正を防ぐべく設定されることを特徴とする請求項２または３に記載の内燃機関の制御装置。

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