JP3506042B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置

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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Description

【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、特に自動車用内燃機関のアイドル定常状態（始
動直後のエンジン回転数の立ち上がり、及び惰行運転状
態を除く、いわゆるアイドル運転状態）の回転数を目標
値になるように制御する制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】より良き大気環境のために、自動車も排
気ガスをよりクリーンにするべく開発が続けられてい
る。特に、アイドルは、実際の運転においても、頻繁に
現出するものであり、排気ガスに大きな影響を与えるの
で、このアイドルの回転数をばらつかないように目標値
にあうように適切に制御することが強く要求されてい
る。アイドル回転数を制御する装置を特開平５−２２２
９９７号公報が開示している。この装置は、アイドル運
転時にエンジン回転数を目標値とするために、吸気量と
点火時期についてフィードバック制御をおこなうもの
で、吸気量のフィードバック制御系が故障した時に点火
時期でフィードバック制御をおこない、冷間時には点火
時期のフィードバック制御を制限するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば、冷
間始動後の機関暖機未了の状態で、燃焼状態不良の場合
に吸気量を変化させると燃焼状態をさらに悪化させてし
まうことがある。これは、冷間状態の燃焼不良は燃料の
霧化が悪く、吸気ポートの壁面等に燃料が付着して、燃
焼室内に充分な燃料が導入されず、空燃比がリーンにな
ってしまうが吸気量を増大してトルクを増やそうとスロ
ットル開度を増大制御すると吸気管内負圧が小さくな
り、燃料の霧化がさらに悪くなり、空燃比がさらにリー
ンになってしまうことによる。
【０００４】アイドル回転数を目標値にあうように適切
に制御するには、まず第１に、このような状況を的確に
把握することが肝要であるが、上記公報には、この点に
ついては開示されていない。本発明は、上記問題に鑑
み、アイドル回転数をフィードバック制御している時の
燃焼状態不良の発生を的確に把握することのできる内燃
機関の制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、アイドル回転数を目標値に制御可能な複数のフ
ィードバック制御手段を有し、条件に応じて選択したフ
ィードバック制御手段でアイドル回転数をフィードバッ
ク制御する内燃機関の制御装置であって、選択したフィ
ードバック制御手段によるアイドル回転数のフィードバ
ック制御中に、そのフィードバック制御手段の制御量変
化に対するエンジン回転数変化の度合いである対制御量
回転数変化比が予め定めた範囲にないときには、選択さ
れたフィードバック制御手段でのフィードバック制御に
より燃焼状態不良が発生していると判定し、選択された
フィードバック制御手段が現在の条件に不適切であるこ
とを知ることが可能なる制御装置が提供される。
【０００６】請求項２に記載の発明によれば、アイドル
回転数を目標値に制御可能な複数のフィードバック制御
手段を有し、条件に応じて選択したフィードバック制御
手段でアイドル回転数をフィードバック制御する内燃機
関の制御装置であって、選択したフィードバック制御手
段によるアイドル回転数のフィードバック制御の実行中
に、目標エンジン回転数に対する実際の回転数の偏差で
あるエンジン回転数偏差を算出し、エンジン回転数偏差
が予め定めた判定値を超えた場合、あるいは、エンジン
回転数偏差に応じて補正した実行中のフィードバック制
御手段の制御値が予め定めた限界値を超えた場合には、
選択されたフィードバック制御手段でのフィードバック
制御により燃焼状態不良が発生していると判定し、選択
されたフィードバック制御手段が現在の条件に不適切で
あることを知ることが可能な制御装置が提供される。
【０００７】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
または２の発明において、さらに、燃焼状態不良の気筒
を判別する燃焼状態不良気筒判別手段を具備し、燃焼状
態不良の気筒を知ることができる内燃機関の制御装置が
提供される。
【０００８】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
または２の発明において、選択されたフィードバック制
御手段でのフィードバック制御により燃焼状態不良が発
生していると判定された場合に、予め定めた他のフィー
ドバック制御手段によるフィードバック制御に切り換
え、選択したフィードバック制御手段による燃焼状態不
良状態が続くのを回避しうる内燃機関の制御装置が提供
される。
【０００９】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
または２の発明において、複数のフィードバック制御手
段として、吸気量でフィードバック制御する吸気量フィ
ードバック制御手段と、点火時期でフィードバック制御
する点火時期フィードバック制御手段と、燃料噴射量を
制御してフィードバック制御する燃料噴射量フィードバ
ック制御手段を備え、これらの制御手段の中から条件に
応じた制御手段を選択して実行し、選択された制御手段
で燃焼状態不良が発生しているかどうかを判定する内燃
機関の制御装置が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下添付図面を用いて本発明の実
施の形態を説明する。図１４は後述の各実施の形態に共
通のハード構成を示す概略図である。図１４において、
内燃機関１の吸気通路２には図示しないエアクリーナの
下流側に電子制御スロットル３が設けられている。この
電子制御スロットル３はスロットル弁３ａをスロットル
モータ３ｂで開閉駆動するものであって、ＥＣＵ（エン
ジン・コントロール・ユニット）１０から開度指令値が
入力された時に、スロットルモータ３ｂがこの指令値に
応答してスロットル弁３ａを指令開度に追従させる。
【００１１】スロットル弁３ａは実線で示す全閉状態か
ら破線で示す全開状態までの開度に制御される。そして
その開度はスロットル開度センサ４で検出される。この
指令開度は、アクセルペダル１４に取り付けられてアク
セル踏込量を検出するアクセル開度センサ１５からのア
クセルペダルの踏込量信号（アクセル開度信号）に応じ
て決定される。
【００１２】なお、上記の電子スロットル弁３により、
アイドル時の吸気量の制御をおこなうことは充分可能で
あるが、この図のように、スロットル弁３ａをバイパス
するアイドルスピードコントロールバルブ（以下ＩＳＣ
Ｖ）５を設けて、このＩＳＣＶ５によりアイドル時の吸
気量の制御をおこなうことも可能である。
【００１３】吸気通路２のスロットル弁３の上流側には
大気圧センサ１８があり、下流側にはサージタンク６が
ある。このサージタンク６内には吸気の圧力を検出する
圧力センサ７が設けられている。更に、サージタンク６
の下流側には、各気筒毎に燃料供給系から加圧燃料を吸
気ポートへ供給するための燃料噴射弁８が設けられてい
る。また点火はＥＣＵ１０からイグナイタ２７に送られ
る信号にもとづきイグニッションコイル２８により点火
栓２９で放電を発生させておこなわれる。
【００１４】また、内燃機関１のシリンダブロックの冷
却水通路９には、冷却水の温度を検出するための水温セ
ンサ１１が設けられている。水温センサ１１は冷却水の
温度に応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。排気
通路１２には、排気ガス中の３つの有害成分ＨＣ，Ｃ
Ｏ，ＮＯｘを同時に浄化する三元触媒コンバータ（図示
せず）が設けられており、この触媒コンバータの上流側
の排気通路１２には、空燃比センサの一種であるＯ2 セ
ンサ１３が設けられている。Ｏ2 センサ１３は排気ガス
中の酸素成分濃度に応じて電気信号を発生する。各セン
サの信号はＥＣＵ１０に入力される。
【００１５】更に、このＥＣＵ１０には、バッテリ１６
に接続されたイグニッションスイッチ１７からのキー位
置信号（アクセサリ位置、オン位置、スタータ位置）、
クランクシャフトの一端に取り付けられたクランクシャ
フトタイミングプーリと一体型のタイミングロータ２４
に近接した設けられたクランクポジションセンサ２１か
らの上死点信号ＴＤＣや所定角度毎のクランク角信号Ｃ
Ａや、カムポジションセンサ３０からの基準位置信号、
油温センサ２２からの潤滑油の温度、図示しない変速機
内に設けられた車速センサ３１からの車速信号が入力さ
れる。また、クランクシャフトの他端に設けられたリン
グギヤ２３は機関１の始動時にスタータ１９によって回
転させられる。
【００１６】そして、機関１が稼働を開始すると、ＥＣ
Ｕ１０が通電されてプログラムが起動し、各センサから
の出力を取り込み、スロットル弁３ａを開閉するスロッ
トルモータ３ｂ、ＩＳＣＶ５、燃料噴射弁８、イグナイ
タ２７或いはその他のアクチュエータを制御する。その
ために、ＥＣＵ１０には、各種センサからのアナログ信
号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、各種セン
サからの入力信号や各アクチュエータを駆動する出力信
号が出入りする入出力インタフェース１０１、演算処理
を行うＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３やＲＡＭ１０４等の
メモリや、クロック１０５等が設けられており、これら
はバス１０６で相互に接続されている。
【００１７】ここで、回転数neの検出と気筒判別につい
て説明する。タイミングロータ２４には１０°ＣＡ毎に
信号歯２５が設けられているが、上死点の検出用に２枚
の欠歯部２６があり３４歯となっている。クランクポジ
ションセンサ２１は電磁ピックアップから構成され、１
０°毎のクランク回転信号を出力する。回転数Neは、こ
のクランク角信号の間隔（時間）を計測することにより
得られる。
【００１８】一方、カムポジションセンサ３０はクラン
ク軸２回転に就き１回転するカム軸に付設され、例え
ば、第１気筒の圧縮上死点で基準信号を発生するように
されている。後述の第１の実施の形態でおこなう燃焼状
態不良の気筒の判別は、カムポジションセンサ３０の発
した基準信号からの経過時間を計測することにより行わ
れる。以下、上記のようにハード構成される本発明の各
実施の形態の制御について説明する。
【００１９】各実施の形態においては、ある制御指標で
回転数のフィードバック制御をおこなっていて燃焼状態
が不良になり別の制御指標でのフィードバック制御に変
更する場合を説明する。そこで、下記の３つのケースを
考える。 吸気量フィードバック制御で燃焼不良が発生し、点
火時期フィードバック制御または燃料噴射量フィードバ
ック制御に切り換える場合 点火時期フィードバック制御で燃焼不良が発生し、
燃料噴射量フィードバック制御に切り換える場合 燃料噴射量フィードバック制御で燃焼不良が発生
し、点火時期フィードバック制御に切り換える場合 なお、点火時期フィードバック制御あるいは燃料噴射量
フィードバック制御から吸気量フィードバック制御へ切
り換える場合を示していないのは、通常は排気エミッシ
ョンへの影響等から吸気量フィードバック制御を実行し
ており、点火時期フィードバック制御あるいは燃料噴射
量フィードバック制御が実行されるのは吸気量フィード
バック制御において燃焼状態不良が発生して切り換えら
れた場合が多く、この様な場合に、再び吸気量フィード
バック制御を実行すれば、燃焼状態不良が発生してしま
うことが多いからである。
【００２０】一方、燃焼状態不良の判定の仕方として以
下の２つを考える。 (a) 制御指標変化量に対するエンジン回転数変化量の比
に基づき判定する場合 (b) エンジン回転数の目標値に対する偏差に基づき判定
する場合
【００２１】そこで、 第１の実施の形態 ：制御指標＋判定方法(a) 第１の実施の形態の変形例 ：制御指標＋判定方法(b) 第２の実施の形態 ：制御指標＋判定方法(a) 第２の実施の形態の変形例 ：制御指標＋判定方法(b) 第３の実施の形態 ：制御指標＋判定方法(a) 第３の実施の形態の変形例 ：制御指標＋判定方法(b) 第４の実施の形態 ：制御指標＋判定方法(a)+気筒判別 を、以下順次説明する。
【００２２】＜第１の実施の形態＞この第１の実施の形
態は、吸気量制御フィードバック制御で燃焼状態不良が
発生した場合に、点火時期フィードバック制御または燃
料噴射量フィードバック制御に切り換えるものである
が、燃焼不良を吸気量の変化量に対するエンジン回転数
変化量の比に基づき判定するものである。
【００２３】図１がこの第１の実施の形態の制御をおこ
なうフローチャートである。ステップ１００１ではアイ
ドル運転状態か否かの判定をおこなうが、これはスロッ
トル開度センサ４またはアクセル開度センサ１５からの
信号、および、車速センサ３１からの信号に基づき判定
する。ステップ１００２では吸気量フィードバック制御
中であるか否かの判定をおこなう。ステップ１００１、
１００２で否定判定された場合は何もせずステップ１０
０８に飛びリターンし、ステップ１００１、１００２の
両方で肯定判定された場合に、ステップ１００３〜１０
０５で、フィードバック制御中のスロットル開度変化量
dltha に対するエンジン回転数変化量dlneの比である対
スロットル開度回転数変化比rdlnethaを算出する。
【００２４】そして、ステップ１００６で対スロットル
開度回転数変化比rdlnethaが所定の範囲内にあるか否か
を判定する。図８がステップ１００６でおこなう対スロ
ットル開度回転数変化比rdlnethaが所定の範囲内にある
か否かの判定のためのマップであって、横軸はスロット
ル開度変化量dltha 、縦軸はエンジン回転数変化量dlne
であって、燃焼状態が良好でフィードバック制御が順調
におこなわれている場合には、斜めのハッチングの領域
内にある。
【００２５】ステップ１００６で肯定判定された場合は
スロットル開度変化量dltha に対するエンジン回転数変
化量dlneが正常であって燃焼状態良好であるのでそのま
ま何もせずステップ１００９に進んでリターンする。一
方、１００６で否定判定された場合は、スロットル開度
変化量dltha に対するエンジン回転数変化量dlneが異
常、すなわち燃焼状態不良の場合であるので、先ずステ
ップ１００７において燃焼状態不良を示すフラグxnedwn
をONにし、それからステップ１００８に進んで吸気量フ
ィードバック制御を中止し、点火時期フィードバック制
御、または、燃料噴射量フィードバック制御をおこなう
ようにしてからステップ１００９に進みリターンする。
【００２６】第１の実施の形態は、上記のようにして、
吸気量フィードバック制御における対スロットル開度回
転数変化比rdlnethaが所定の範囲外にあるときは、燃焼
状態不良と判定されて吸気量フィードバック制御を中止
し、点火時期フィードバック制御、または、燃料噴射量
フィードバック制御がおこなわれる。
【００２７】＜第１の実施の形態の変形例＞この第１の
実施の形態の変形例は、第１の実施の形態と同様に吸気
量制御フィードバック制御で燃焼状態不良が発生した場
合に、点火時期フィードバック制御または燃料噴射量フ
ィードバック制御に切り換えるものであるが、燃焼状態
不良をエンジン回転数の目標値に対する偏差に基づき判
定するものである。
【００２８】図２がこの第１の実施の形態の変形例の制
御をおこなうフローチャートである。ステップ１１０
１、１１０２は第１の実施の形態のステップ１００１、
１００２と同じであるので省略する。ステップ１１０
１、１１０２で否定判定された場合は何もせずステップ
１１１０に飛びリターンし、ステップ１１０１、１１０
２の両方で肯定判定された場合に、ステップ１１０３に
進む。
【００２９】ステップ１１０３では実際のエンジン回転
数neと目標のエンジン回転数tne の差であるエンジン回
転数偏差dltne を算出し、ステップ１１０４ではマップ
からエンジン回転数偏差dltne に応じた吸気量補正量dl
mqをもとめる。図１１に示すのがこのマップの例であっ
て、エンジン回転数偏差dltne に応じて増減すべき吸気
量の割合が予め設定されていて、このマップの場合、例
えば、実際の回転数neが目標回転数tne よりも５０ｒｐ
ｍ低い場合には吸気量補正量＋ΔA （ｌ／ｍ）、５０ｒ
ｐｍ高い場合は吸気量補正量−ΔA （ｌ／ｍ）というよ
うに設定されている。そして、ステップ１１０５でステ
ップ１１０４でもとめた吸気量補正量dlmqを現在の吸気
量q に加算して補正後の吸気量q を算出してステップ１
１０６に進む。
【００３０】ステップ１１０６では、ステップ１１０４
でもとめたエンジン回転数偏差dltne が予め定めた判定
値 -KDLTNE1 を下回っているかどうかを判定する。肯定
判定された場合は、実際のエンジン回転数neが目標エン
ジン回転数tne を大きく下回っていることを意味するも
のであるので、ステップ１１０８において燃焼状態不良
を示すフラグxnedwnをONにし、それからステップ１１０
９に進んで吸気量フィードバック制御を中止し、点火時
期フィードバック制御、または、燃料噴射量フィードバ
ック制御をおこなうようにしてからステップ１１１０に
進みリターンする。
【００３１】一方、１１０６で否定判定された場合はス
テップ１１０７に進み、ステップ１１０５で算出した補
正後吸気量q が上限ガード値KQ1 よりも大きいかどうか
を判定する。ステップ１１０７で肯定判定された場合
は、これ以上吸気量q を増やすことができないことを意
味しているから、この場合も、ステップ１１０８に進ん
で燃焼状態不良を示すフラグxnedwnをONにし、それから
ステップ１１０９に進んで吸気量フィードバック制御を
中止し、点火時期フィードバック制御、または、燃料噴
射量フィードバック制御をおこなうようにしてからステ
ップ１１１０に進みリターンする。ステップ１１０７で
否定判定された場合は、エンジン回転数偏差dltne が判
定値以内であり、かつ、吸気量q をさらに増量すること
が可能であることを意味しているので、何もせずに、ス
テップ１１１０に飛びリターンする。
【００３２】第１の実施の形態は、上記のようにして、
吸気量フィードバック制御においてエンジン回転数偏差
dltne が所定の範囲外、あるいは、エンジン回転数偏差
dltne に基づく補正をおこなった後の吸気量が上限ガー
ド値を超えた場合は燃焼状態不良と判定されて吸気量フ
ィードバック制御を中止し、点火時期フィードバック制
御、または、燃料噴射量フィードバック制御がおこなわ
れる。なお、この第１の実施の形態の変形例では、吸気
量で途中の計算をおこなっているので吸気量フィードバ
ック制御を続ける時にはスロットル開度へ変換して指令
が発せられるのでステップ１１０４、１１０５および１
１０７の演算をスロットル開度でおこなってもよい。
【００３３】＜第２の実施の形態＞この第２の実施の形
態は、点火時期フィードバック制御で燃焼状態不良が発
生した場合に燃料噴射量フィードバック制御に切り換え
るものであるが、燃焼状態不良を点火時期の変化量に対
するエンジン回転数変化量の比に基づき判定するもので
ある。通常は、排気エミッションへの影響から吸気量フ
ィードバック制御をおこなうので、このフローチャート
が実行されるのは、第１の実施の形態で、吸気量フィー
ドバック制御が不適切で点火時期フィードバック制御に
切り換えた場合に実行されるものである。
【００３４】図３がこの第２の実施の形態をおこなうフ
ローチャートである。このフローチャートは基本的には
第１の実施の形態のフローチャートと同じである。ステ
ップ２００１では第１の実施の形態と同様にアイドル状
態か否かの判定をおこなう。ステップ２００２では点火
時期フィードバック制御中であるか否かの判定をおこな
う。ステップ２００１、２００２で否定判定された場合
は何もせずステップ２００８に飛びリターンし、ステッ
プ２００１、２００２の両方で肯定判定された場合に、
ステップ２００３〜２００５で、フィードバック制御中
の点火時期変化量dliaに対するエンジン回転数変化量dl
neの比である対点火時期回転数変化比rdlneia を算出す
る。
【００３５】そして、ステップ２００６で対点火時期回
転数変化比rdlneia が所定の範囲内にあるか否かを判定
する。図９がステップ２００６でおこなう対点火時期回
転数変化比rdlneia が所定の範囲内にあるか否かの判定
のためのマップであって、横軸は点火時期変化量dlia、
縦軸はエンジン回転数変化量dlneであって、燃焼状態が
良好でフィードバック制御が順調におこなわれている場
合には、斜めのハッチングの領域内にある。
【００３６】ステップ２００６で肯定判定された場合は
点火時期変化量dliaに対するエンジン回転数変化量dlne
が正常であって燃焼状態良好であるのでそのまま何もせ
ずステップ２００９に進んでリターンする。一方、２０
０６で否定判定された場合は、点火時期変化量dliaに対
するエンジン回転数変化量dlneが異常、すなわち燃焼状
態不良の場合であるので、先ずステップ２００７におい
て燃焼状態不良を示すフラグxnedwnをONにし、それから
ステップ２００８に進んで点火時期フィードバック制御
を中止し、燃料噴射量フィードバック制御をおこなうよ
うにしてからステップ２００９に進みリターンする。
【００３７】第２の実施の形態は、上記のようにして、
点火時期フィードバック制御における点火時期変化量dl
iaに対するエンジン回転数変化量dlneが所定の範囲外に
あるときは、燃焼状態不良と判定されて点火時期フィー
ドバック制御を中止し、燃料噴射量フィードバック制御
がおこなわれる。
【００３８】＜第２の実施の形態の変形例＞この第２の
実施の形態の変形例は、第２の実施の形態と同様に点火
時期フィードバック制御で燃焼状態不良が発生した場合
に、燃料噴射量フィードバック制御に切り換えるもので
あるが、燃焼状態不良をエンジン回転数の目標値に対す
る偏差に基づき判定するものである。この第２の実施の
形態の変形例も、第２の実施の形態と同様に、第１の実
施の形態で、吸気量フィードバック制御が不適切で点火
時期フィードバック制御に切り換えた場合に実行される
ものである。
【００３９】図４がこの第２の実施の形態の変形例をお
こなうフローチャートである。このフローチャートは基
本的には第１の実施の形態の変形例のフローチャートと
同じである。ステップ２１０１、２１０２は第２の実施
の形態のステップ２００１、２００２と同じであるので
省略する。ステップ２１０１、２１０２で否定判定され
た場合は何もせずステップ２１１０に飛びリターンし、
ステップ２１０１、２１０２の両方で肯定判定された場
合に、ステップ２１０３に進む。
【００４０】ステップ２１０３では実際のエンジン回転
数neと目標のエンジン回転数tne の差であるエンジン回
転数偏差dltne を算出し、ステップ２１０４ではマップ
からエンジン回転数偏差dltne に応じた点火時期補正量
（進角量）dlmia をもとめる。図１２に示すのがこのマ
ップの例であって、エンジン回転数偏差dltne に応じて
進角、あるいは、遅角すべき点火時期の量が予め設定さ
れていて、このマップの場合、例えば、実際の回転数ne
が目標回転数tne よりも５０ｒｐｍ低い場合には＋ΔB
（°ＣＡ）、５０ｒｐｍ高い場合は、−ΔB （°ＣＡ）
というように設定されている。そして、ステップ２１０
５でステップ２１０４でもとめた点火時期補正量dlmia
を現在の点火時期iaに加算して補正後の点火時期iaを算
出してステップ２１０６に進む。
【００４１】ステップ２１０６では、ステップ２１０４
でもとめたエンジン回転数偏差dltne が予め定めた判定
値 -KDLTNE1 を下回っているかどうかを判定する。肯定
判定された場合は、実際のエンジン回転数neが目標エン
ジン回転数tne を大きく下回っていることを意味するも
のであるので、ステップ２１０８において燃焼状態不良
を示すフラグxnedwnをONにし、それからステップ２１０
９に進んで点火時期フィードバック制御を中止し、燃料
噴射量フィードバック制御をおこなうようにしてからス
テップ２１１０に進みリターンする。
【００４２】一方、２１０６で否定判定された場合はス
テップ２１０７に進み、ステップ２１０５で算出した補
正後点火時期iaが上限ガード値KIA1よりも大きいかどう
かを判定する。ステップ２１０７で肯定判定された場合
は、これ以上点火時期iaを進角することができないこと
を意味しているから、この場合も、ステップ２１０８に
進んで燃焼状態不良を示すフラグxnedwnをONにし、それ
からステップ２１０９に進んで点火時期フィードバック
制御を中止し、燃料噴射量フィードバック制御をおこな
うようにしてからステップ２１１０に進みリターンす
る。ステップ２１０７で否定判定された場合は、エンジ
ン回転数偏差dltne が判定値以内であり、かつ、点火時
期iaをさらに進角することが可能であることを意味して
いるので、何もせずに、ステップ２１１０に飛びリター
ンする。
【００４３】第２の実施の形態の変形例は、上記のよう
にして、点火時期フィードバック制御をおこなっている
場合にエンジン回転数偏差dltne が所定の範囲外の場
合、あるいはエンジン回転数偏差dltne に基づく補正を
おこなった後の点火時期が上限ガード値を超えた場合は
燃焼状態不良と判定されて点火時期フィードバック制御
を中止し燃料噴射量フィードバック制御がおこなわれ
る。
【００４４】＜第３の実施の形態＞この第３の実施の形
態は、燃料噴射量フィードバック制御で燃焼状態不良が
発生した場合に点火時期フィードバック制御に切り換え
るものであるが、燃焼状態不良を燃料噴射量の変化量に
対するエンジン回転数変化量の比に基づき判定するもの
である。通常は、排気エミッションへの影響から吸気量
フィードバック制御をおこなうので、このフローチャー
トが実行されるのは、第１の実施の形態で、吸気量フィ
ードバック制御が不適切で燃料噴射量フィードバック制
御に切り換えた場合に実行されるものである。
【００４５】図５がこの第３の実施の形態をおこなうフ
ローチャートである。このフローチャートは基本的には
第１の実施の形態のフローチャートと同じである。ステ
ップ３００１では第１の実施の形態と同様にアイドル状
態か否かの判定をおこなう。ステップ３００２では燃料
噴射量フィードバック制御中であるか否かの判定をおこ
なう。ステップ３００１、３００２で否定判定された場
合は何もせずステップ３００８に飛びリターンし、ステ
ップ３００１、３００２の両方で肯定判定された場合
に、ステップ３００３〜３００５で、フィードバック制
御中の燃料噴射量変化量dltau に対するエンジン回転数
変化量dlneの比である対燃料噴射量回転数変化比rdlnet
auを算出する。
【００４６】そして、ステップ３００６で対燃料噴射量
回転数変化比rdlnetauが所定の範囲内にあるか否かを判
定する。図１０がステップ３００６でおこなう対燃料噴
射量回転数変化比rdlnetauが所定の範囲内にあるか否か
の判定のためのマップであって、横軸は燃料噴射量変化
量dltau 、縦軸はエンジン回転数変化量dlneであって、
燃焼状態が良好でフィードバック制御が順調におこなわ
れている場合には、斜めのハッチングの領域内にある。
【００４７】ステップ３００６で肯定判定された場合は
燃料噴射量変化量dltau に対するエンジン回転数変化量
dlneが正常であって燃焼状態良好であるのでそのまま何
もせずステップ３００９に進んでリターンする。一方、
３００６で否定判定された場合は、燃料噴射量変化量dl
tau に対するエンジン回転数変化量dlneが異常、すなわ
ち燃焼状態不良の場合であるので、先ずステップ３００
７において燃焼状態不良を示すフラグxnedwnをONにし、
それからステップ３００８に進んで燃料噴射量フィード
バック制御を中止し、点火時期フィードバック制御をお
こなうようにしてからステップ３００９に進みリターン
する。
【００４８】第３の実施の形態は、上記のようにして、
燃料噴射量フィードバック制御における燃料噴射量変化
量dltau に対するエンジン回転数変化量dlneが所定の範
囲外にあるときは、燃焼状態不良と判定されて燃料噴射
量フィードバック制御を中止し、点火時期フィードバッ
ク制御がおこなわれる。
【００４９】＜第３の実施の形態の変形例＞この第３の
実施の形態の変形例は、第３の実施の形態と同様に燃料
噴射量フィードバック制御で燃焼状態不良が発生した場
合に、点火時期フィードバック制御に切り換えるもので
あるが、燃焼状態不良をエンジン回転数の目標値に対す
る偏差に基づき判定するものである。この第３の実施の
形態の変形例も、第３の実施の形態と同様に、第１の実
施の形態で、吸気量フィードバック制御が不適切で燃料
噴射量フィードバック制御に切り換えた場合に実行され
るものである。
【００５０】図６がこの第３の実施の形態の変形例をお
こなうフローチャートである。このフローチャートは基
本的には第１の実施の形態の変形例のフローチャートと
同じである。ステップ３１０１、３１０２は第３の実施
の形態のステップ３００１、３００２と同じであるので
省略する。ステップ３１０１、３１０２で否定判定され
た場合は何もせずステップ３１１０に飛びリターンし、
ステップ３１０１、３１０２の両方で肯定判定された場
合に、ステップ３１０３に進む。
【００５１】ステップ３１０３では実際のエンジン回転
数neと目標のエンジン回転数tne の差であるエンジン回
転数偏差dltne を算出し、ステップ３１０４ではマップ
からエンジン回転数偏差dltne に応じた燃料噴射量補正
量（噴射時間）dlmtauをもとめる。図１３に示すのがこ
のマップの例であって、エンジン回転数偏差dltne に応
じて増減すべき燃料噴射量の量が予め設定されていて、
このマップの場合、例えば、実際の回転数neが目標回転
数tne よりも５０ｒｐｍ低い場合には＋ΔC （ｓｅ
ｃ）、５０ｒｐｍ高い場合は、−ΔC （ｓｅｃ）という
ように設定されている。そして、ステップ３１０５でス
テップ３１０４でもとめた燃料噴射量補正量dlmtauを現
在の燃料噴射量tau に加算して補正後の燃料噴射量tau
を算出してステップ３１０６に進む。
【００５２】ステップ３１０６では、ステップ３１０４
でもとめたエンジン回転数偏差dltne が予め定めた判定
値 -KDLTNE1 を下回っているかどうかを判定する。肯定
判定された場合は、実際のエンジン回転数neが目標エン
ジン回転数tne を大きく下回っていることを意味するも
のであるので、ステップ３１０８において燃焼状態不良
を示すフラグxnedwnをONにし、それからステップ３１０
９に進んで燃料噴射量フィードバック制御を中止し、点
火時期フィードバック制御をおこなうようにしてからス
テップ３１１０に進みリターンする。
【００５３】一方、３１０６で否定判定された場合はス
テップ３１０７に進み、ステップ３１０５で算出した補
正後燃料噴射量tau が上限ガード値KTAU1 よりも大きい
かどうかを判定する。ステップ３１０７で肯定判定され
た場合は、これ以上燃料噴射量tau を増量することがで
きないことを意味しているから、この場合も、ステップ
３１０８に進んで燃焼状態不良を示すフラグxnedwnをON
にし、それからステップ３１０９に進んで燃料噴射量フ
ィードバック制御を中止し、点火時期フィードバック制
御をおこなうようにしてからステップ３１１０に進みリ
ターンする。ステップ３１０７で否定判定された場合
は、エンジン回転数偏差dltne が判定値以内であり、か
つ、燃料噴射量tau をさらに増量することが可能である
ことを意味しているので、何もせずに、ステップ３１１
０に飛びリターンする。
【００５４】第３の実施の形態の変形例は、上記のよう
にして、燃料噴射量フィードバック制御をおこなってい
る場合にエンジン回転数偏差dltne が所定の範囲外の場
合、あるいはエンジン回転数偏差dltne に基づく補正を
おこなった後の燃料噴射量が上限ガード値を超えた場合
は燃焼状態不良と判定されて燃料噴射量フィードバック
制御を中止し点火時期フィードバック制御がおこなわれ
る。
【００５５】＜第４の実施の形態＞この第４の実施の形
態は、第１の実施の形態と同様に、燃焼状態不良が発生
した時に、吸気量フィードバック制御から点火時期フィ
ードバック制御、または、燃料噴射量フィードバック制
御に切り換えるが、燃焼不良を発生した気筒を特定する
ものである。図７が、この第４の実施の形態のフローチ
ャートであって、図１の第１の実施の形態のフローチャ
ートに気筒判定のためのステップ４００８を追加しただ
けである。この気筒判別は、燃焼不良、具体的には、エ
ンジン回転数neの低下が発生した時点の、カムポジショ
ンセンサ３０の発生した基準信号からの、時間（角度）
をクランクポジションセンサ２１の信号を基に計測する
ことによっておこなう。
【００５６】第４の実施の形態は、このように燃焼不良
を発生した気筒が特定されるので、る。その気筒のみ、
吸気量フィードバック制御から点火時期フィードバック
制御、または、燃料噴射量フィードバック制御に切り換
えることができ、不要な制御値変更による排気ガスの悪
化、ドライバビリティの悪化が防止できる。なお、この
第４の実施の形態は気筒判別を第１の実施の形態に追加
したものであるが、他の第２、第３の実施の形態、およ
び、それらの変形例に気筒判別を加えることも勿論可能
である。
【００５７】
【発明の効果】各請求項に記載の発明による内燃機関の
制御装置によれば、アイドル回転数を目標値に制御可能
な複数のフィードバック制御手段を有し、条件に応じて
選択したフィードバック制御手段でアイドル回転数をフ
ィードバック制御した場合に、燃焼状態不良が発生して
いるかどうかが判定され、選択されたフィードバック制
御手段が現在の条件に不適切であかどうかを知ることが
可能である。特に、請求項３に記載の発明によれば、燃
焼状態不良の気筒を判別することができる。特に、請求
項４に記載の発明によれば、燃焼状態不良が発生した場
合に、予め定めた他のフィードバック制御手段によるフ
ィードバック制御に切り換えることができ、選択したフ
ィードバック制御手段による燃焼状態不良状態が続くの
を回避するようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の制御のフローチャートであ
る。
【図２】第１の実施の形態の変形例の制御のフローチャ
ートである。
【図３】第２の実施の形態の制御のフローチャートであ
る。
【図４】第２の実施の形態の変形例の制御のフローチャ
ートである。
【図５】第３の実施の形態の制御のフローチャートであ
る。
【図６】第３の実施の形態の変形例の制御のフローチャ
ートである。
【図７】第４の実施の形態の制御のフローチャートであ
る。
【図８】第１の実施の形態の制御で用いる対スロットル
開度回転数変化のマップである。
【図９】第２の実施の形態の制御で用いる対点火時期回
転数変化のマップである。
【図１０】第３の実施の形態の制御で用いる対燃料噴射
量回転数変化のマップである。
【図１１】第１の実施の形態の変形例の制御で用いるエ
ンジン回転数偏差に対する吸気量補正量のマップであ
る。
【図１２】第２の実施の形態の変形例の制御で用いるエ
ンジン回転数偏差に対する点火時期補正量のマップであ
る。
【図１３】第３の実施の形態の変形例の制御で用いるエ
ンジン回転数偏差に対する燃料噴射量補正量のマップで
ある。
【図１４】本発明の各実施の形態に共通のハード構成を
示す図である。
【符号の説明】
３…電子スロットル ５…ＩＳＣＶ １０…ＥＣＵ ２１…クランクポジションセンサ ３０…カムポジションセンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３２０ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３２０Ａ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｋ Ｅ (56)参考文献 特開 平５−222997（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−209944（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−43841（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−49955（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−286853（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−215433（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−4563（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−17254（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−224707（ＪＰ，Ａ) 実公 平３−2689（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 41/16 F02D 43/00 301 F02D 45/00 320 F02P 5/15

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アイドル回転数を目標値に制御可能な複
    数のフィードバック制御手段を有し、条件に応じて選択
    したフィードバック制御手段でアイドル回転数をフィー
    ドバック制御する内燃機関の制御装置であって、 選択したフィードバック制御手段によるアイドル回転数
    のフィードバック制御中に、そのフィードバック制御手
    段の制御量変化に対するエンジン回転数変化の度合いで
    ある対制御量回転数変化比が予め定めた範囲にないとき
    には、選択されたフィードバック制御手段でのフィード
    バック制御により燃焼状態不良が発生していると判定す
    ることを特徴とする制御装置。
  2. 【請求項２】 アイドル回転数を目標値に制御可能な複
    数のフィードバック制御手段を有し、条件に応じて選択
    したフィードバック制御手段でアイドル回転数をフィー
    ドバック制御する内燃機関の制御装置であって、 選択したフィードバック制御手段によるアイドル回転数
    のフィードバック制御の実行中に、目標エンジン回転数
    に対する実際の回転数の偏差であるエンジン回転数偏差
    を算出し、エンジン回転数偏差が予め定めた判定値を超
    えた場合、あるいは、エンジン回転数偏差に応じて補正
    した実行中のフィードバック制御手段の制御値が予め定
    めた限界値を超えた場合には、選択されたフィードバッ
    ク制御手段でのフィードバック制御により燃焼状態不良
    が発生していると判定することを特徴とする制御装置。
  3. 【請求項３】 さらに、燃焼状態不良の気筒を判別する
    燃焼状態不良気筒判別手段を具備す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. 【請求項４】 選択されたフィードバック制御手段での
    フィードバック制御により燃焼状態不良が発生している
    と判定された場合に、予め定めた他のフィードバック制
    御手段によるフィードバック制御に切り換えることを特
    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。
  5. 【請求項５】 複数のフィードバック制御手段として、
    吸気量でフィードバック制御する吸気量フィードバック
    制御手段と、点火時期でフィードバック制御する点火時
    期フィードバック制御手段と、燃料噴射量を制御してフ
    ィードバック制御する燃料噴射量フィードバック制御手
    段を備え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。
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