JP2010007502A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 燃料カットの開始時期の制御をより適切に行い、燃料カットの開始を過度に遅らせることなく、燃料カット開始時における機関出力トルクの変動を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】 スロットル弁が全閉状態となった時点から吸気圧ＰＢＡが安定化するまでの収束時間を示す収束時間パラメータＣＦＣＤＬＹを算出する（Ｓ１１）とともに、安定化した時点の吸気圧ＰＢＡを安定化吸気圧ＰＢＡＦＣとして記憶する（Ｓ１４）。収束時間パラメータＣＦＣＤＬＹ、変速位置パラメータＮＧＲ、及び安定化吸気圧ＰＢＡＦＣに応じて燃料カット遅延時間ＴＦＣＤＬＹを設定する（Ｓ１５〜Ｓ１７）。吸気圧ＰＢＡが安定化した時点から燃料カット遅延時間ＴＦＣＤＬＹ経過後に燃料カットを開始する（Ｓ１８〜Ｓ２２）。
【選択図】 図２

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に機関の減速時に燃料供給を停止する燃料カットを行うものに関する。

特許文献１は、機関減速時の燃料カットを実行する条件が成立したときに、機関回転数及び吸気圧に応じて燃料カット遅延時間を設定し、燃料カット実行条件成立時点から燃料カット遅延時間経過後に燃料カットを開始する燃料噴射制御装置を開示する。燃料カットの開始を遅延させることにより、燃料カット開始時における機関出力トルクの変動が防止される。

特許文献２は、燃料カット実行条件成立時点から燃料カットの開始するまでの期間において、点火時期の遅角補正を行う制御装置を開示する。燃料カット開始の遅延に加えて点火時期の遅角補正を行うことにより、燃料カット開始時における機関出力トルクの変動がより確実に防止される。

特開２００２−３２２９３１号公報 特許３７４７５２１号公報

特許文献１に示される装置では、燃料カット遅延時間の設定は、燃料カット実行条件成立時に行われるため、機関の負荷が安定化していない状態で燃料カット遅延時間の設定が行われる可能性がある。そのような場合には、燃料カット遅延時間が不適切なものとなり、燃料カット開始時にトルク変動が発生する可能性がある。

特許文献２に示される装置では、点火時期の遅角補正を開始するタイミングが機関回転数に応じて変更されるが、遅角補正量は単位時間あたり所定量ずつ増加するように設定され、機関運転状態に応じた設定は行われない。そのため、点火時期の遅角補正を適切に行う上で改善の余地があった。

本発明は上述した点を考慮してなされたものであり、燃料カットの開始時期の制御をより適切に行い、燃料カットの開始を過度に遅らせることなく、燃料カット開始時における機関出力トルクの変動を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することを第１の目的とし、さらに燃料カット開始直前における点火時期の遅角補正を適切に実行し、燃料カットの開始時期を早めるとともに燃料カット開始時における機関出力トルクの変動を確実に防止することができる内燃機関の制御装置を提供することを第２の目的とする。

上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、内燃機関の減速時に前記機関への燃料供給を停止する燃料カットを実行する燃料カット手段を備える内燃機関の制御装置において、前記機関の負荷（ＰＢＡ）を検出する負荷検出手段と、検出した機関負荷の変化量（ＤＰＢ）を算出する負荷変化量算出手段と、前記機関の所定減速状態が検出された時点（ｔ１）から前記負荷変化量（ＤＰＢ）が所定値（ＤＰＢＴＨ）以下である所定安定状態に収束する収束時点（ｔ２）までの収束時間（ＣＦＣＤＬＹ）を計時する計時手段と、前記収束時点（ｔ２）から燃料カットを開始するまでの燃料カット遅延時間（ＴＦＣＤＬＹ）を、前記収束時点（ｔ２）における前記機関負荷（ＰＢＡＦＣ）及び前記計時手段により計時された収束時間（ＣＦＣＤＬＹ）に基づいて設定する燃料カット遅延時間設定手段とを備え、前記燃料カット手段は、前記収束時点（ｔ２）から前記燃料カット遅延時間（ＴＦＣＤＬＹ）が経過した後に前記燃料カットを開始することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記収束時点（ｔ２）における前記機関負荷（ＰＢＡＦＣ）及び前記計時手段により計時された収束時間（ＣＦＣＤＬＹ）に基づいて、前記機関の点火時期の遅角補正量（ＩＧＦＣＤＬＲ）を設定する点火時期補正量設定手段と、前記収束時点（ｔ２）から前記燃料カットを開始するまでの期間において、前記遅角補正量（ＩＧＦＣＤＬＲ）により前記点火時期を補正する点火時期補正手段とをさらに備えることを特徴とする。

前記点火時期補正量設定手段は、所定時間当たりの増量値（ＤＩＧＦＣＤＬＲ）を前記収束時間（ＣＦＣＤＬＹ）に応じて算出する増量値算出手段と、前記収束時点（ｔ２）における前記機関負荷（ＰＢＡＦＣ）及び前記機関の回転数（ＮＥ）に応じて最大遅角補正量（ＩＧＦＣＤＬＭＴ）を算出する最大遅角補正量算出手段とを有し、前記増量値（ＤＩＧＦＣＤＬＲ）を用いて時間経過に伴って前記遅角補正量（ＩＧＦＣＤＬＲ）を漸増させるとともに、前記遅角補正量（ＩＦＦＣＤＬＲ）を前記最大遅角補正量（ＩＧＦＣＤＬＭＴ）以下に制限することが望ましい。

請求項１に記載の発明によれば、機関の所定減速状態が検出された時点から負荷変化量が所定値以下である所定安定状態に収束する収束時点までの収束時間が計時され、負荷変化量の収束時点から燃料カットを開始するまでの燃料カット遅延時間が、負荷変化量の収束時点における機関負荷及び計時された収束時間に基づいて設定され、収束時点から燃料カット遅延時間が経過した後に燃料カットが開始される。負荷変化量が所定安定状態に達するまでの収束時間には所定減速状態に移行する直前の機関運転状態の影響が反映されるので、収束時間及び収束時点における機関負荷に応じて燃料カット遅延時間を設定することにより、燃料カットの開始を過度に遅らせることなく、燃料カット開始時における機関出力トルクの変動を抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、負荷変化量の収束時点における機関負荷及び計時された収束時間に基づいて、点火時期の遅角補正量が設定され、この遅角補正量を用いて、負荷変化量の収束時点から燃料カットを開始するまでの期間において、点火時期の遅角補正が行われる。これにより点火時期の遅角補正を行うことを前提として燃料カット遅延時間を設定することが可能となるので、遅角補正を行わない場合と比べて燃料カット遅延時間を短縮しつつ、燃料カット開始時における機関出力トルクの変動を確実に防止することができる。

以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。内燃機関（以下単に「エンジン」という）１は、吸気管２を有し、吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。スロットル弁３には、スロットル弁３の開度ＴＨを検出するスロットル弁開度センサ４が設けられており、その検出信号が電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に供給される。

燃料噴射弁６は図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の開弁時間が制御される。エンジン１の各気筒には点火プラグ１２が設けられており、点火プラグ１２にはＥＣＵ５から点火信号が供給される。

スロットル弁３の直ぐ下流には吸気圧ＰＢＡを検出する吸気圧センサ７が設けられており、吸気圧センサ７の下流には吸気温（ＴＡ)センサ８が取付けられている。またエンジン１の本体には、エンジン１の冷却水温ＴＷを検出する冷却水温センサ９が取り付けられいる。これらのセンサ７〜９の検出信号は、ＥＣＵ５に供給される。

ＥＣＵ５には、エンジン１のクランク軸（図示せず）の回転角度を検出するクランク角度位置センサ１０が接続されており、クランク軸の回転角度に応じた信号がＥＣＵ５に供給される。クランク角度位置センサ１０は、エンジン１の特定の気筒の所定クランク角度位置でパルス（以下「ＣＹＬパルス」という）を出力する気筒判別センサ、各気筒の吸入行程開始時の上死点（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のクランク角度位置で（４気筒エンジンではクランク角１８０度毎に）ＴＤＣパルスを出力するＴＤＣセンサ及びＴＤＣパルスより短い一定クランク角周期（例えば３０度周期）でＣＲＫパルスを発生するＣＲＫセンサから成り、ＣＹＬパルス、ＴＤＣパルス及びＣＲＫパルスがＥＣＵ５に供給される。これらの信号パルスは、燃料噴射時期、点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転数（エンジン回転速度）ＮＥの検出に使用される。

ＥＣＵ５には、エンジン１により駆動される車両の変速機の変速位置を検出する変速位置センサ１３が接続されており、変速位置を示す変速位置パラメータＮＧＲ（例えば１速から５速に対応して「１」から「５」間の整数値に設定される）がＥＣＵ５に供給される。

ＥＣＵ５は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路、前記燃料噴射弁６に駆動信号を供給する出力回路等から構成される。ＥＣＵ５は、上述したセンサの検出信号に基づいて、燃料噴射弁６の開弁時間の制御、及び点火プラグ１２の点火時期制御を行う。

図２は、エンジン１の運転中に燃料供給を遮断する燃料カットを行うときに、燃料カット開始時期の制御を行う処理のフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ５のＣＰＵで所定時間毎に実行される。

ステップＳ１１では、図３に示すＣＦＣＤＬＹ算出処理を実行し、収束時間パラメータＣＦＣＤＬＹを算出する。収束時間パラメータＣＦＣＤＬＹは、スロットル弁３が全閉状態となった時点から、吸気圧ＰＢＡの変化量ＤＰＢが所定閾値ＰＢＴＨ（例えば５．３ｋＰａ（４０ｍｍＨｇ）以下である所定安定状態に収束する収束時点までの経過時間に比例するパラメータである。

図３のステップＳ３１では、減速フラグＦＴＨＤＥＣが「１」であるか否かを判別する。減速フラグＦＴＨＤＥＣは、スロットル弁３が全閉状態となったとき「１」に設定される。ステップＳ３１の答が否定（ＮＯ）であるときは、収束時間パラメータＣＦＣＤＬＹを「０」に設定するとともに、安定化フラグＦＦＣＲＥＡＤＹを「０」に設定する（ステップＳ３２）。

ステップＳ３１でＦＴＨＤＥＣ＝１であってスロットル弁３が全閉状態となったときは、下記式（１）により吸気圧変化量ＤＰＢを算出する。式の「ｋ」は、本処理の実行周期で離散化した離散化時刻である。すなわち、吸気圧変化量ＤＰＢは、吸気圧ＰＢＡの今回値ＰＢＡ(k)と前回値ＰＢＡ(k-1)との差の絶対値として算出される。
ＤＰＢ＝｜ＰＢＡ(k)−ＰＢＡ(k-1)｜ （１）

ステップＳ３４では、吸気圧変化量ＤＰＢが所定閾値ＤＰＢＴＨ以下である（所定安定状態にある）か否かを判別する。最初はこの答は否定（ＮＯ）となり、直ちにステップＳ３６に進み、安定化フラグＦＦＣＲＥＡＤＹが「１」であるか否かを判別する。最初はこの答は否定（ＮＯ）であるので、収束時間パラメータＣＦＣＤＬＹを「１」だけインクリメントし（ステップＳ３７）、本処理を終了する。

吸気圧変化量ＤＰＢが所定閾値ＤＰＢＴＨ以下である所定安定状態に収束すると、安定化フラグＦＦＣＲＥＡＤＹを「１」に設定する（ステップＳ３５）。その結果、ステップＳ３６の答が肯定（ＹＥＳ）となり、収束時間パラメータＣＦＣＤＬＹのインクリメントを終了する。したがって、収束時間パラメータＣＦＣＤＬＹは、スロットル弁３が全閉状態となった時点から、吸気圧変化量ＤＰＢが所定閾値ＰＢＴＨ以下に収束する収束時点までの経過時間を示す。

図２に戻り、ステップＳ１２では、安定化フラグＦＦＣＲＥＡＤＹが「１」であるか否かを判別する。この答が否定（ＮＯ）である間は直ちに本処理を終了し、安定化フラグＦＦＣＲＥＡＤＹが「１」に設定されると、ステップＳ１３に進み、タイマセットフラグＦＴＭＳＥＴが「１」であるか否かを判別する。最初は、この答は否定（ＮＯ）となり、ステップＳ１４に進んで、その時点の吸気圧ＰＢＡを安定化吸気圧ＰＢＡＦＣとして記憶する。

ステップＳ１５では、収束時間パラメータＣＦＣＤＬＹ及び変速位置パラメータＮＧＲに応じて図４（ａ）に示すＴＭＰＢＦＣＤＬＹマップを検索し、遅延時間基本値ＴＭＰＢＦＣＤＬＹを算出する。ＴＭＰＢＦＣＤＬＹマップは、収束時間パラメータＣＦＣＤＬＹが増加するほど、かつ変速位置パラメータＮＧＲが小さいほど、遅延時間基本値ＴＭＰＢＦＣＤＬＹが増加するように設定されている。ただし、変速位置パラメータＮＧＲが３〜５であるとき（３速〜５速が選択されているとき）は、遅延時間基本値ＴＭＰＢＦＣＤＬＹはほぼ同一の値に設定されている。図４（ａ）の所定値ＣＦＤ１は、例えば０．５秒に相当する値に設定され、所定遅延時間ＴＭＰＦＤ１は、例えば０．５秒に設定される。

図４（ａ）に示すＴＭＰＢＦＣＤＬＹマップの設定は、以下の理由に基づいている。変速段が低くなるほど（変速位置パラメータＮＧＲが小さいほど）、燃料カット開始時のトルク変化が大きくなる傾向があるので、そのトルク変化を抑制するために、変速位置パラメータＮＧＲが小さいほど、遅延時間基本値ＴＭＰＢＦＣＤＬＹが増加するように設定されている。また吸気圧ＰＢＡが安定化するのに要する時間が長くなるほど、エンジン出力トルクが安定化するのに要する時間も長くなる傾向があるので、収束時間パラメータＣＦＣＤＬＹが増加するほど、遅延時間基本値ＴＭＰＢＦＣＤＬＹが増加するように設定されている。

ステップＳ１６では、安定化吸気圧ＰＢＡＦＣに応じて図４（ｂ）に示すＫＰＢＦＣＤＬＹテーブルを検索し、遅延時間補正係数ＫＰＢＦＣＤＬＹを算出する。ＫＰＢＦＣＤＬＹテーブルは、安定化吸気圧ＰＢＡＦＣが増加するほど遅延時間補正係数ＫＰＢＦＣＤＬＹが増加するように設定されている。図４（ｂ）の所定吸気圧ＰＢ１及びＰＢ２は、ぞれぞれ例えば２６．７ｋＰａ（２００ｍｍＨｇ）及び６０ｋＰａ（４５０ｍｍＨｇ）に設定される。

エンジンが減速状態に移行し安定化したときの吸気圧ＰＢＡ、すなわち安定化吸気圧ＰＢＡＦＣが高くなるほど、エンジン出力トルクを低減するのに要する時間が長くなることから、図４（ｂ）に示すＫＰＢＦＣＤＬＹテーブルは、安定化吸気圧ＰＢＡＦＣが増加するほど遅延時間補正係数ＫＰＢＦＣＤＬＹが増加するように設定されている。

ステップＳ１７では、ステップＳ１５及びＳ１６で算出された遅延時間基本値ＴＭＰＢＦＣＤＬＹ及び遅延時間補正係数ＫＰＢＦＣＤＬＹを下記式（２）に適用し、燃料カット遅延時間ＴＦＣＤＬＹを算出する。
ＴＦＣＤＬＹ＝ＴＭＰＢＦＣＤＬＹ×ＫＰＢＦＣＤＬＹ （２）

ステップＳ１８ではダウンカウントタイマＴＭＦＣＤＬＹを燃料カット遅延時間ＴＦＣＤＬＹに設定してスタートさせる。ステップＳ１９では、タイマセットフラグＦＴＭＳＥＴを「１」に設定する。ステップＳ１９を実行後はステップＳ１３の答が肯定（ＹＥＳ）となるので、ステップＳ１３から直ちにステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０では、タイマＴＭＦＣＤＬＹの値が「０」であるか否かを判別する。最初はこの答は否定（ＮＯ）となるので、燃料カットフラグＦＤＥＣＦＣを「０」に設定する（ステップＳ２２）。燃料カット遅延時間ＴＦＣＤＬＹが経過し、タイマＴＭＦＣＤＬＹの値が「０」となると、燃料カットフラグＦＤＥＣＦＣを「１」に設定する。これにより燃料カットが開始される。

次に点火時期の制御について説明する。本実施形態では、圧縮上死点からの進角量で示される点火時期ＩＧＬＯＧは、下記式（３）により算出される。式（３）のＩＧＭＡＰはエンジン回転数ＮＥ及び吸気圧ＰＢＡに応じて算出される基本点火時期であり、ＩＧＦＣＤＬＲは以下に詳述する燃料カット開始直前に点火時期の遅角補正を行うための燃料カット遅角補正項であり、ＩＧＣＲは燃料カット遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲ以外の補正項である。
ＩＧＬＯＧ＝ＩＧＭＡＰ−ＩＧＦＣＤＬＲ＋ＩＧＣＲ （３）

図５は燃料カット遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲを算出する処理のフローチャートである。この処理はＥＣＵ５のＣＰＵで所定時間毎に実行される。

ステップＳ４１では、安定化フラグＦＦＣＲＥＡＤＹが「１」であるか否かを判別し、その答が否定（ＮＯ）であるときは、ステップＳ４３に進み、エンジン回転数ＮＥに応じて減算項ＤＩＧＦＣＤＡを算出する。ステップＳ４４では、燃料カット遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲ及び減算項ＤＩＧＦＣＤＡを下記式（４）に適用し、燃料カット遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲを漸減する。
ＩＧＦＣＤＬＲ＝ＩＧＦＣＤＬＲ−ＤＩＧＦＣＤＡ （４）

ステップＳ４５では、燃料カット遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲが負の値となったか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは燃料カット遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲを「０」に設定する（ステップＳ４６）。

ステップＳ４３〜Ｓ４６は、安定化フラグＦＦＣＲＥＡＤＹが「１」となった後に燃料カットを行うことなく、スロットル弁３が開弁されたときに、燃料カット遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲを徐々に「０」に戻す制御を行うために設けられている。通常は燃料カット遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲは「０」であるため、安定化フラグＦＦＣＲＥＡＤＹが「１」となるまでは、燃料カット遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲは「０」に維持される。

安定化フラグＦＦＣＲＥＡＤＹが「１」に設定されると、ステップＳ４１からステップＳ５１に進み、燃料カットフラグＦＤＥＣＦＣが「１」であるか否かを判別する。最初はこの答は否定（ＮＯ）であるので、ステップＳ５５に進み、収束時間パラメータＣＦＣＤＬＹに応じて図６（ａ）に示すＤＩＧＦＣＤＬＲテーブルを検索し、加算項ＤＩＧＦＣＤＬＲを算出する。ＤＩＧＦＣＤＬＲテーブルは、収束時間パラメータＣＦＣＤＬＹが増加するほど、加算項ＤＩＧＦＣＤＬＲが増加するように設定されている。図６（ａ）に示す所定値ＤＩＦＤ１及びＤＩＦＤ０はそれぞれ例えば「１．３ｄｅｇ」及び「０．８ｄｅｇ」に設定される。

吸気圧ＰＢＡが安定化するのに要する時間が長いほど、より早くエンジン出力トルクを低減させる必要があるので、ＤＩＧＦＣＤＬＲテーブルは、収束時間パラメータＣＦＣＤＬＹが増加するほど、加算項ＤＩＧＦＣＤＬＲが増加するように設定されている。

ステップＳ５６では、安定化吸気圧ＰＢＡＦＣ及びエンジン回転数ＮＥに応じて図６（ｂ）に示すＩＧＦＣＤＬＭＴマップを検索し、遅角量上限値ＩＧＦＣＤＬＭＴを算出する。図６（ｂ）のＮＥ１，ＮＥ，ＮＥ３，ＮＥ４，及びＮＥ５は１０００ｒｐｍ，２０００ｒｐｍ，３０００ｒｐｍ，４０００ｒｐｍ，及び５０００ｒｐｍに対応し、所定値ＩＧＦＤＬ１及びＩＧＦＤＬ２は、それぞれ例えば「１０ｄｅｇ」及び「２０ｄｅｇ」に設定される。すなわちＩＧＦＣＤＬＲＬＭマップは、安定化吸気圧ＰＢＡＦＣが増加するほど遅角量上限値ＩＧＦＣＤＬＭＴが増加し、かつエンジン回転数ＮＥが増加するほど遅角量上限値ＩＧＦＣＤＬＭＴが減少するように設定されている。安定化吸気圧ＰＢＡＦＣが高いほど、燃焼安定性が高いことを示すので、ＩＧＦＣＤＬＭＴマップは、安定化吸気圧ＰＢＡＦＣが増加するほど遅角量上限値ＩＧＦＣＤＬＭＴが増加するように設定されている。

ステップＳ５７では、下記式（５）に加算項ＤＩＧＦＣＤＬＲを適用し、燃料カット遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲを増加させる。
ＩＧＦＣＤＬＲ＝ＩＧＦＣＤＬＲ＋ＤＩＧＦＣＤＬＲ （５）

ステップＳ５８では、燃料カット遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲが遅角量上限値ＩＧＦＣＤＬＭＴより大きいか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、燃料カット遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲを遅角補正量上限値ＩＧＦＣＤＬＭＴに設定する（ステップＳ５９）。ステップＳ５８でＩＧＦＣＤＬＲ≦ＩＧＦＣＤＬＭＴであるときは直ちに本処理を終了する。

その後燃料カットフラグＦＤＥＣＦＣが「１」に設定されると、ステップＳ５１からステップＳ６０に進み、燃料カット遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲを「０」に設定して、本処理を終了する。

図７は図２及び図３の処理を説明するためのタイムチャートであり、時刻ｔ１にスロットル弁が全閉状態とされた例が示されている。図７（ｂ）に示す実線Ｌ１及び太い破線Ｌ２は、時刻ｔ１以前において比較的高負荷の運転が行われていた例に対応し、さらに実線Ｌ１はエンジン１に補機（例えば空調装置など）の負荷が加わっていない場合に対応し、破線Ｌ２は補機負荷が加わっている場合に対応する。また細い破線Ｌ３は、時刻ｔ１以前において比較的低負荷の運転が行われていた例に対応する。図７に示されるように、スロットル弁が閉弁される直前のエンジン運転状態によって吸気圧ＰＢＡが安定するまでの収束時間は変化する（実線Ｌ１：ＴＳＦＣ，破線Ｌ２：ＴＳＦＣａ，破線Ｌ３：ＴＳＦＣｂ）。

したがって、収束時間パラメータＣＦＣＤＬＹに応じて燃料カット遅延時間ＴＦＣＤＬＹを設定することにより、スロットル弁が閉弁される直前のエンジン運転状態（エンジン負荷）及び補機負荷の印加状態に応じた適切な設定を行うことができる。その結果、燃料カット遅延時間ＴＦＣＤＬＹを不必要に長く設定することが無くなり、燃料カット開始時のトルク変動を防止し、かつ燃費を向上させることができる。また、燃料カット遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲにより、点火時期ＩＧＬＯＧを補正することを前提として、ＴＭＰＢＦＣＤＬＹマップ（図４（ａ））を設定しておくことにより、燃料カット開始時にトルク変動を発生することなく、燃料カット遅延時間ＴＦＣＤＬＹをより短縮することができる。

また安定化吸気圧ＰＢＡＦＣには、図７（ｂ）の実線Ｌ１と破線Ｌ２とで示されるように、補機負荷の印加状態が反映される。したがって、安定化吸気圧ＰＢＡＦＣに応じて設定される遅延時間補正係数ＫＰＢＦＣＤＬＹを用いて、遅延時間基本値ＴＭＰＢＦＣＤＬＹを補正することにより、補機負荷の印加状態に適した燃料カット遅延時間ＴＦＣＤＬＹの設定を行うことができる。

なお、図７（ｃ）に示す収束時間パラメータＣＦＣＤＬＹは実線Ｌ１に対応する変化を示しており、図７（ｄ）及び（ｅ）も同様である。すなわち、時刻ｔ２において安定化フラグＦＦＣＲＥＡＤＹが「１」に設定され、時刻ｔ３に燃料カットフラグＦＤＥＣＦＣが「１」に設定される。

図８は図５の処理を説明するためのタイムチャートであり、図７と同様に時刻ｔ１においてスロットル弁が全閉状態とされ、時刻ｔ２において安定化フラグＦＦＣＲＥＡＤＹが「１」に設定され、時刻ｔ３において燃料カットフラグＦＤＥＣＦＣが「１」に設定される。時刻ｔ２において収束時間パラメータＣＦＣＤＬＹ（収束時間ＴＳＦＣ）に応じて、燃料カット遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲの増加速度に対応する加算項ＤＩＧＦＣＤＬＲが設定され、さらに時刻ｔ２における吸気圧である安定化吸気圧ＰＢＡＦＣ及びエンジン回転数ＮＥに応じて、遅角補正量上限値ＩＧＦＣＤＬＭＴが設定される。

加算項ＤＩＧＦＣＤＬＲは、収束時間パラメータＣＦＣＤＬＹが大きくなるほど大きな値に設定されるので、燃料カット遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲの増加速度が速められる（破線Ｌ１２は、実線Ｌ１１の例より加算項ＤＩＧＦＣＤＬＲが大きな値に設定され、かつ遅角補正量上限値ＩＧＦＣＤＬＭＴもより大きな値に設定された例を示す）。これにより、燃料カット遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲが、スロットル弁が閉弁される直前のエンジン運転状態（エンジン負荷）及び補機負荷の印加状態に適した値に設定される。また遅角補正量上限値ＩＧＦＣＤＬＭＴは、安定化吸気圧ＰＢＡＦＣ及びエンジン回転数ＮＥに応じて設定されるので、補機負荷の印加状態及びエンジン回転数ＮＥに適した値に設定される。その結果、燃料カット運転の開始直前においてエンジン出力トルクが適切に低減され、燃料カット運転開始時におけるトルク変動を確実に防止することができる。

本実施形態では、吸気圧センサ７が負荷検出手段に相当し、ＥＣＵ５が燃料カット手段、負荷変化量算出手段、計時手段、燃料カット遅延時間設定手段、点火時期補正量設定手段、点火時期補正手段、増量値算出手段、及び最大遅角補正量算出手段を構成する。具体的には、図２のステップＳ２１が燃料カット手段に相当し、図３のステップＳ３３が負荷変化量算出手段に相当し、ステップＳ３１，Ｓ３４〜３７が計時手段に相当し、図２のステップＳ１４〜Ｓ１８が燃料カット遅延時間設定手段に相当し、図５のステップＳ５５〜Ｓ５９が点火時期補正量設定手段に相当し、ステップＳ５５が増量値算出手段に相当し、ステップＳ５６が最大遅角補正量算出手段に相当し、式（３）による点火時期ＩＧＬＯＧの算出が点火時期補正手段に相当する。

なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、スロットル弁が全閉状態とされ、吸気圧ＰＢＡが安定化した時点（安定化フラグＦＦＣＲＥＡＤＹが「１」に設定された時点）から燃料カット運転開始時点までの期間において点火時期の遅角補正を行うようにしたが、この点火時期の遅角補正は行わなくてもよい。その場合には、点火時期の遅角補正を行わないことを前提としてＴＭＰＢＦＣＤＬＹマップ（図４（ａ））を設定する。

また本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどの制御にも適用が可能である。

本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。 燃料カットの開始時期を制御する処理のフローチャートである。 図２の処理で実行されるサブルーチンのフローチャートである。 図２の処理で参照されるマップ及びテーブルを示す図である。 点火時期の遅角補正量（ＩＧＦＣＤＬＲ）を算出する処理のフローチャートである。 図５の処理で参照されるテーブル及びマップを示す図である。 図２及び図３の処理を説明するためのタイムチャートである。 図５の処理を説明するためのタイムチャートである。

符号の説明

１ 内燃機関
２ 吸気管
３ スロットル弁
５ 電子制御ユニット（燃料カット手段、負荷変化量算出手段、計時手段、燃料カット遅延時間設定手段、点火時期補正量設定手段、点火時期補正手段、増量値算出手段、最大遅角補正量算出手段）
６ 燃料噴射弁
７ 吸気圧センサ（負荷検出手段）
１２ 点火プラグ
１３ 変速位置センサ

Claims (2)

1. 内燃機関の減速時に前記機関への燃料供給を停止する燃料カットを実行する燃料カット手段を備える内燃機関の制御装置において、
   前記機関の負荷を検出する負荷検出手段と、
   検出した機関負荷の変化量を算出する負荷変化量算出手段と、
   前記機関の所定減速状態が検出された時点から前記負荷変化量が所定値以下である所定安定状態に収束する収束時点までの収束時間を計時する計時手段と、
   前記収束時点から燃料カットを開始するまでの燃料カット遅延時間を、前記収束時点における前記機関負荷及び前記計時手段により計時された収束時間に基づいて設定する燃料カット遅延時間設定手段とを備え、
   前記燃料カット手段は、前記収束時点から前記燃料カット遅延時間が経過した後に前記燃料カットを開始することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記収束時点における前記機関負荷及び前記計時手段により計時された収束時間に基づいて、前記機関の点火時期の遅角補正量を設定する点火時期補正量設定手段と、
   前記収束時点から前記燃料カットを開始するまでの期間において、前記遅角補正量により前記点火時期を補正する点火時期補正手段とをさらに備え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。

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