JP3620148B2 - エンジンの回転数制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明はエンジンの回転数制御装置、特にアイドル状態で自動変速機のセレクタ位置が走行レンジにある場合（この場合を簡単にアイドル自走中という）かつアイドル状態でアイドル回転数のフィードバック制御を行うものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
アイドル自走中かつアイドル回転数のフィードバック制御を行うものにおいて、制動装置の作動が検出されたとき、アイドル回転数のフィードバック補正量を増すことによってエンストを防止するようにしたものが提案されている（特開平１−１１０８５８号公報参照）。
【０００３】
この提案の背景にある物理的現象は次のようなものである。
【０００４】
トルクコンバータは、その出力軸回転数ｎ２と入力軸回転数ｎ１の比に対して図４に示した容量係数Ｃをもち、エンジンからみたトルクコンバータ負荷Ｔ１はＴ１＝Ｃ×ｎ１２となる。たとえば、ブレーキ等により車両が停止している状態でトルクコンバータの出力軸が固定されているときは、回転数比ｎ２／ｎ１が０となり容量係数Ｃが非常に大きくなり、この逆に走行している状態では回転数比ｎ２／ｎ１が１に近づき容量係数Ｃが小さくなる。停車時に対し走行時はエンジンからみてトルクコンバータ負荷が小さくなるわけである。
【０００５】
したがって、アイドル自走中にブレーキ操作が行われ、トルクコンバータの出力軸回転数ｎ２が急激に低下すると、回転数比ｎ２／ｎ１の減少によりエンジンに対するトルクコンバータ負荷Ｔ１が急激に増加して、エンジン回転数が低下し、エンストに至る可能性があるので、従来装置では、アイドル自走中かつ空気量制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御中にブレーキ操作を検出したとき供給空気量を所定時間大きくすることによって回転低下を回避するのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、供給空気量の増量により発生トルクを大きくしようとしても、空気量の増量操作から実際に発生トルクが大きくなるまでにかなり大きな時間的遅れがあるため、急制動に伴うトルクコンバータ負荷の急増に対応することは困難である。スロットル弁のバイパス通路に設けられる補助空気弁をステップ的に開いても、発生トルクに直接結びつくシリンダ吸入空気量はゆっくりとしか大きくならず、補助空気弁部の流量とシリンダ吸入空気量の相違が収束するためには、数１００ｍｓｅｃ程度の時間を要するのである。
【０００７】
また、上記公報には空気量に代えて、点火時期を使って制御してもよいとの記述があり、点火時期を使用してのトルク制御であれば、応答性としては問題ない。しかしながら、点火時期の動作中心は燃費の向上をねらって最大トルク点付近に設定されるのが通常で、たとえば図８において☆印の位置に設定される。したがって、その☆印の位置では発生トルクを増量させる余裕代がほとんどないため、応答の速いトルク制御手段としてはこのままでは力不足であり、アイドル自走中かつアイドル回転数のフィードバック制御中におけるブレーキ操作時の回転低下を十分に抑止することができない。
【０００８】
なお、特開平２−８１９３９号公報では、アイドル自走中におけるアイドル回転数のフィードバック制御により吸入空気量があまり減少されることがないように低車速時はそれ以外よりもフィードバック補正量の下限値を高めに設定し、ブレーキ操作時でもある程度の空気量を確保することによりブレーキ操作時のエンストを防止しようとしている。しかしながら、このものは要はエンジンへの負荷が減少してもフィードバック補正量が下限値より小さくならないようにすることにより供給空気量を減らさない構成であることから、そもそも目標回転数に制御することができない。フィードバック補正量を下限値より小さくできないために目標回転数より高い回転数で維持されたのでは、極く低速で走行したいアイドル状態での走行にもかかわらず車速が上昇することになり、運転性としては不十分な結果となるのである。
【０００９】
そこで本発明は、アイドル自走中に応答の速いトルク制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御を行うとともに、アイドル自走中にブレーキ操作等によりトルクコンバータ負荷の急増が生じる可能性があるとき、応答の速いトルク制御手段に所定のトルク増量余裕代を生成させておくこと等により、アイドル状態での目標回転数を維持しつつアイドル自走中のブレーキ操作等によるエンストを防止することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明では、図３６に示すように、アイドル状態での目標回転数ＮＳＥＴを設定する手段３１と、アイドル状態を検出する手段３２と、このアイドル状態の検出時にエンジン回転数が前記目標回転数ＮＳＥＴと一致するように応答の速いトルク制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御を行う手段３３と、変速機が走行レンジにありかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時かつアイドル状態の検出時であるかどうかを判定する手段３４と、この判定結果より変速機が走行レンジにありかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時かつアイドル状態の検出時に前記応答の速いトルク制御手段に所定のトルク増量余裕代を生成させる手段３５と、このトルク増量余裕代を生成させている状態でエンジンからみたトルクコンバータ負荷が急増したときこのトルク増量余裕代を用いて発生トルクを増量させる手段３６とを設けた。
【００１１】
第２の発明では、第１の発明において前記トルクコンバータ負荷の減少を検出する手段が、前記変速機の入力軸回転数ｎ１と出力軸回転数ｎ２をそれぞれ検出する手段と、これら入出力軸回転数比ｎ２／ｎ１に基づいて前記トルクコンバータ負荷Ｔ１を算出する手段と、前記入力軸回転数ｎ１に基づいて前記出力軸回転数ｎ２が０となるときの前記トルクコンバータ負荷または最大の前記トルクコンバータ負荷Ｔ０を算出する手段と、この出力軸回転数ｎ２が０となるときの前記トルクコンバータ負荷または最大の前記トルクコンバータ負荷Ｔ０と前記入出力軸回転数比に基づく前記トルクコンバータ負荷Ｔ１との差より前記トルクコンバータ負荷の減少を検出する手段とからなる。
【００１２】
第３の発明では、第１の発明において前記トルクコンバータの入力軸回転数としてエンジン回転数を用いるとともに、前記トルクコンバータの出力軸回転数を車両速度または車軸回転数と変速機の変速比とから計算により求める。
【００１３】
第４の発明では、第１の発明において前記トルクコンバータ負荷の減少を、車両速度、駆動軸回転数またはトルクコンバータの出力軸回転数に基づいて検出する。
【００１４】
第５の発明では、図３７に示すように、アイドル状態での目標回転数ＮＳＥＴを設定する手段３１と、アイドル状態を検出する手段３２と、このアイドル状態の検出時にエンジン回転数が前記目標回転数ＮＳＥＴと一致するようにトルク制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御を行う手段４１と、変速機が走行レンジにありかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時かどうかを判定する手段４２と、この判定結果より変速機が走行レンジにありかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時に前記目標回転数を所定値だけ高く設定する手段４３とを設けた。
【００１５】
第６の発明では、第５の発明において前記トルクコンバータ負荷の減少を検出する手段が、前記変速機の入力軸回転数ｎ１と出力軸回転数ｎ２をそれぞれ検出する手段と、これら入出力軸回転数比ｎ２／ｎ１に基づいて前記トルクコンバータ負荷Ｔ１を算出する手段と、前記入力軸回転数ｎ１に基づいて前記出力軸回転数ｎ２が０となるときの前記トルクコンバータ負荷または最大の前記トルクコンバータ負荷Ｔ０を算出する手段と、この出力軸回転数ｎ２が０となるときの前記トルクコンバータ負荷または最大の前記トルクコンバータ負荷Ｔ０と前記入出力軸回転数比に基づく前記トルクコンバータ負荷Ｔ１との差より前記トルクコンバータ負荷の減少を検出する手段とからなる。
【００１６】
第７の発明では、第５の発明において前記トルクコンバータの入力軸回転数としてエンジン回転数を用いるとともに、前記トルクコンバータの出力軸回転数を車両速度または車軸回転数と変速機の変速比とから計算により求める。
【００１７】
第８の発明では、第５の発明において前記トルクコンバータ負荷の減少を、車両速度、駆動軸回転数またはトルクコンバータの出力軸回転数に基づいて検出する。
【００１８】
第９の発明では、第１から第４までのいずれか一つの発明において前記応答の速いトルク制御手段が点火時期制御手段であり、前記トルク増量余裕代生成手段３５が前記点火時期制御手段による点火時期の動作中心を遅角側に移動させる手段である。
【００１９】
第１０の発明では、第１から第４までのいずれか一つの発明において前記応答の速いトルク制御手段が空燃比制御手段であり、前記トルク増量余裕代生成手段３５が前記空燃比制御手段による空燃比の動作中心をリーン側に移動する手段である。
【００２０】
第１１の発明では、第１から第４までのいずれか一つの発明において前記応答性の速いトルク制御手段が発電量制御手段であり、前記トルク増量余裕代生成手段３５が前記発電量制御手段による発電量の動作中心を増量側に移動する手段である。
【００２１】
第１２の発明では、第１から第４までのいずれか一つの発明において前記トルク増量余裕代生成手段３５が、応答の遅いトルク制御手段により発生トルクを増加させるとともに、このトルク増加分を前記応答の速いトルク制御手段により相殺する手段である。
【００２２】
第１３の発明では、第１２の発明において前記応答の遅いトルク制御手段が空気量制御手段である。
【００２３】
第１４の発明では、第１から第４まで、第９から第１３までのいずれか一つの発明において前記トルク増量余裕代を前記トルクコンバータ負荷の減少量が大きくなるほど大きくする。
【００２４】
第１５の発明では、第１４の発明において前記トルクコンバータ負荷の減少量をローパスフィルタによりフィルタリングする。
【００２５】
第１６の発明では、第１５の発明において前記ローパスフィルタの時定数を、入力が出力より大きい場合は小さく入力が出力より小さい場合は大きくする。
【００２６】
第１７の発明では、第５から第８までのいずれか一つの発明において前記所定値を、前記トルクコンバータ負荷の減少量が大きくなるほど大きく設定する。
【００２７】
第１８の発明では、第１７の発明において前記所定値を設定した後に前記トルクコンバータ負荷の減少量が小さくなったとき前記目標回転数を元の値に戻す。
【００２８】
第１９の発明では、第１７または第１８の発明において前記トルクコンバータ負荷の減少量をローパスフィルタによりフィルタリングする。
【００２９】
第２０の発明では、第１９の発明において前記ローパスフィルタの時定数を、入力が出力より大きい場合は小さく入力が出力より小さい場合は大きくする。
【００３０】
第２１の発明では、第１７の発明において前記所定値を設定した後に前記トルクコンバータ負荷の減少量が小さくなったとき所定時間の後で前記目標回転数を元の値に戻す。
【００３１】
第２２の発明では、第１から第４の発明まで、第６から第１６までのいずれか一つの発明において前記トルク増量余裕代の生成後に前記トルクコンバータ負荷が急増したかどうかを判定する手段と、この判定結果よりトルクコンバータ負荷が急増したとき前記トルク増量余裕代を用いて前記応答の速いトルク制御手段によりトルク増量側に制御する手段とを設けた。
【００３２】
第２３の発明では、第１から第４の発明まで、第９から第１６までのいずれか一つの発明において前記トルク増量余裕代の生成後に前記トルクコンバータ負荷が急増しかつ回転低下が生じたかどうかを判定する手段と、この判定結果よりトルクコンバータ負荷が急増しかつ回転低下が生じたとき前記トルク増量余裕代を用いて前記応答の速いトルク制御手段によりアイドル回転数のフィードバック制御を行う手段とを設けた。
【００３３】
第２４の発明では、第２３の発明において前記トルク増量余裕代を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御におけるフィードバック制御量がアイドル回転数の変化量に応じた値である。
【００３４】
第２５の発明では、第２３の発明において前記トルク増量余裕代を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御におけるフィードバック制御量がアイドル回転数と目標回転数の偏差に応じた値である。
【００３５】
【作用】
アイドル回転数のフィードバック制御中かつ自動変速機のセレクタ位置が走行レンジにある場合に、急ブレーキ操作が行われたとき応答の遅いトルク制御手段、たとえば空気量制御手段により、供給空気量を増量して発生トルクを大きくしようとしても、空気量の増量操作から実際に発生トルクが大きくなるまでにかなり大きな時間的遅れがあるため、急制動等に伴うエンジンからみたトルクコンバータ負荷の急増に対応することは困難である。また、点火時期制御手段は応答の速いトルク制御手段であるが、点火時期の動作中心が燃費の向上をねらって最大トルク点付近に設定されている場合には、発生トルクを増量させる余裕代がほとんどないため、点火時期制御によっても、急制動による回転低下を十分に抑止することができない。これに対して、第１の発明では変速機が走行レンジにありかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時（つまり制動動作等により急激なトルクコンバータ負荷の増加が生じる可能性があるとき）かつアイドル状態になったとき応答の速いトルク制御手段に所定のトルク増量余裕代を生成させるので、アイドル自走時にエンジンからみたトルクコンバータ負荷の急増があっても、そのトルク増量余裕代を用いて高応答のトルク制御が行われ、これによって、耐エンスト性を高めつつアイドル回転数を目標回転数に維持することができる。
【００３６】
第２と第６の各発明では、変速機の入力軸回転数と出力軸回転数をそれぞれ検出し、これら入出力軸回転数比に基づいてトルクコンバータ負荷を、また入力軸回転数に基づいて前記出力軸回転数が０となるときのトルクコンバータ負荷（または最大の前記トルクコンバータ負荷）を算出し、この出力軸回転数が０となるときのトルクコンバータ負荷（または最大の前記トルクコンバータ負荷）と入出力軸回転数比に基づくトルクコンバータ負荷との差よりトルクコンバータ負荷の減少を検出するので、精度良くエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少を検出することができる。
【００３７】
第３と第７の各発明では、トルクコンバータの入力軸、出力軸の各回転数を検出する新たなセンサの追加によるコストアップを招くことがない。
【００３８】
第４と第８の各発明では、トルクコンバータ負荷の減少を通常のエンジン制御システムにおいて既存のものを用いて簡易に検出できる。
【００３９】
第５の発明では走行レンジかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時にアイドル回転数のフィードバック制御における目標回転数が従来より所定値だけ高く設定され、アイドル状態になるとその高く設定された目標回転数となるようにトルク制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御が行われることから、走行レンジかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時に急制動等により急激にエンジン回転数がアンダーシュートしてアイドル状態に移行したとしても、そのアンダーシュートによる最低回転数が相当高く保持され、これによってエンストに至ることが防止される。なお、通常より高くなる目標回転数は、あくまでも運転性と耐エンスト性のトレードオフから得られる値として設定することができ、第５の発明ではフィードバック制御によりその目標回転数にアイドル回転数が維持されるのであり、最低空気量を規定することにより耐エンスト性は満たされるものの目標回転数に維持されるかどうかはわからない特開平２−８１９３９号公報とは異なる。
【００４０】
燃費の向上などをねらって点火時期の動作中心を最大トルク点付近に設定している従来例では、アイドル状態における負荷の急増に対抗して発生トルクを増量させるだけの余裕代はないのであるが、第９の発明では、点火時期の動作中心を遅角側に移動させることで、十分なトルク増量余裕代が生まれる。また、点火時期制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御であるため、急制動に伴うエンジン回転の低下に対しても十分な応答性をもつ。
【００４１】
第１０の発明では、三元触媒方式のとき空燃比の動作中心を三元点からリーン側に移動し、また第１１の発明では発電量の動作中心を増量側に移動するので、これらの発明でも十分なトルク増量余裕代が生まれる。また、空燃比制御手段や発電量制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御であるため、エンジン回転の低下に対して十分な応答性をもつ。
【００４２】
第１２の発明では、応答の遅いトルク制御手段により発生トルクを増加させるとともに、このトルク増加分を前記応答の速いトルク制御手段により相殺するので、発生トルクを一定に維持したまま、高応答のトルク増量余裕代をもった状態へと速やかに移行させることができる。
【００４３】
アイドル回転低下に対する補償を大きくしようとトルク増量余裕代を一定値で大きくしたのでは、トルク増量余裕代を生成するための点火時期の遅角量が大きくなり燃費的にロスが生じてしまうが、第１４の発明ではトルク増量余裕代をエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少量が大きくなるほど大きくするので、負荷減少量に応じた必要量だけのトルク増量余裕代を与えることができ、これにより燃費的なロスが生じることがない。
【００４４】
トルクコンバータ負荷の減少量そのものに応じてトルク増量余裕代を算出するときには、トルクコンバータ負荷の増減に伴ってトルク増量余裕代をあまりにも敏感に追従させることになり、トルク制御の高精度化、高応答化が必要となるが、第１５の発明では、トルク増量余裕代を求めるためのトルクコンバータ負荷の変化量をローパスフィルタによりなましているので、高精度化、高応答化を必要とすることなくトルク制御を適切に行うことができる。第１９の発明でも、目標回転数を高くする所定値を求めるためのトルクコンバータ負荷の変化量をローパスフィルタによりなましているので、高精度化、高応答化を必要とすることなくトルク制御を適切に行うことができる。
【００４５】
第１６の発明では、ローパスフィルタの時定数を、入力が出力より大きい場合は小さく入力が出力より小さい場合は大きくするので、〈１〉高応答のトルク増量余裕代をあまり過敏に動かしたくない、しかしながら〈２〉高応答のトルク増量余裕代の準備はできれば速くしたい、といった２つの相反する要求を満たすことができる。第２０の発明では、〈１〉所定値高くした目標回転数を、その後にトルクコンバータ負荷の減少量が小さくなったからといってあまり過敏に下げたくはない、しかしながら〈２〉トルクコンバータ負荷の減少時に目標回転数を所定値高くするときはできれば速くしたい、といった２つの相反する要求を満たすことができる。
【００４６】
目標回転数を高くするための所定値が一定値のためトルクコンバータ負荷の大きな減少量に合わせて所定値を設定したのでは、目標回転数が高すぎて無用な燃料消費が生じるが、第１７の発明ではトルクコンバータ負荷の減少量が大きくなるほど所定値を大きくするので、無用な燃料消費を避けることができる。
【００４７】
第１８の発明では、目標回転数を高くするするための所定値を設定した後にトルクコンバータ負荷の減少量が小さくなったとき目標回転数を元の値に戻すので、無用な燃料消費を抑えることができる。
【００４８】
第２１の発明では、トルクコンバータ負荷の減少量が小さくなった（つまりトルクコンバータ負荷が大きくなった）ことに対して、フィードバック制御により対応が十分終了したあとに、目標空燃比を元に戻すことができることになり、所定値高くした目標回転数を、その後にトルクコンバータ負荷の減少量が小さくなったからといってあまり過敏に下げたくはないという要求を満たすことができる。
【００４９】
第２２の発明では、応答の速いトルク制御手段にトルク増量余裕代を生成させた後にトルクコンバータ負荷が急増したときそのトルク増量余裕代を用いて応答の速いトルク制御手段によるトルク制御を行うようにしたので、アイドル自走中にトルクコンバータ負荷が急増したときにも確実にアイドル回転数のアンダーシュートを防止できる。
【００５０】
第２３の発明では、高応答のトルク増量余裕代を有する状態へと移行させた後にトルクコンバータ負荷が急増しかつ回転低下が生じたときその高応答のトルク増量余裕代を用いて応答の速いトルク制御手段によりアイドル回転数のフィードバック制御を行うので、アイドル回転数を目標値に維持しつつトルクコンバータ負荷の急増に確実に対処することができる。
【００５１】
【実施例】
図１において１はエンジン本体である。吸入空気はエアクリーナ２から流入するが、その流量はアクセルペダルと連動するスロットル弁３により調整され、この調整された吸入空気がコレクタ４にいったん蓄えられたあと分岐管５を経て各気筒のシリンダに供給される。燃料はコントロールユニット１１からの噴射信号に基づき燃料噴射弁６から吸気ポートに向けて噴射される。
【００５２】
また、コントロールユニット１１からの点火信号を受けるパワートランジスタ、点火コイル、ディストリビュータ１２、点火プラグ１３からなる点火装置により、シリンダ内のガスに点火が行われ、シリンダ内で燃焼したガスは排気通路８へ排出され、排気中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘが三元触媒９により浄化される。
【００５３】
コントロールユニット１１にはディストリビュータ１２に内蔵されるクランク角センサ１５からのＲｅｆ信号（４気筒では１８０°ごと、６気筒では１２０°ごとに発生）と１°信号、エアフローメータ１６からの吸入空気量信号、スロットルセンサ１７からのスロットル開度信号、水温センサ１８からの冷却水温信号等が入力され、これらに基づいて運転状態を判断しながら燃料噴射量（空燃比）と点火時期を制御する。
【００５４】
上記のスロットル弁３をバイパスする補助空気通路１９には、コントロールユニット１１からの出力信号により直接作動するロータリーソレノイド式の補助空気弁２０が設けられる。補助空気弁２０は一定の周波数によりＯＮ−ＯＦＦ駆動され、ＯＮ時間割合が大きくなるほど補助空気量が増加する。
【００５５】
コントロールユニット１１では、冷却水温、始動後の経過時間、バッテリ電圧、パワステ油圧スイッチ、エアコンスイッチ、自動変速機のセレクタ位置などによりアイドル状態での目標回転数を定めており、アイドル状態のうち、後述する走行レンジかつ負荷減少時でないときに、この目標回転数から実際の回転数が２５ｒｐｍ以上外れた場合は目標回転数に近づくように回転数のフィードバック制御を行う。このフィードバック制御においては、目標回転数より２５ｒｐｍ以上低いときは、上記のＯＮ時間割合（つまりＯＮデューティ）を大きくして補助空気量を増量し、この逆に目標回転数より２５ｒｐｍ以上高いときはＯＮデューティを小さくして補助空気量を減量するのである。なお、補助空気弁２０と一体でＦＩＣＤソレノイド（図示しない）が構成されており、エアコンの作動時には補助空気弁とこのＦＩＣＤソレノイドにより目標回転数に制御されるようになっている。
【００５６】
さて、アイドル自走中かつ空気量制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御中に急ブレーキ操作が行われたときには、エンジンに対するトルクコンバータ負荷が急増して回転低下し、エンストする場合があるので、制動装置の作動が検出されたとき、アイドル回転数のフィードバック補正量を増すようにしたものがある。
【００５７】
しかしながら、供給空気量の増量により発生トルクを大きくしようとしても、空気量の増量操作から実際に発生トルクが大きくなるまでにかなり大きな時間的遅れがあるため、急制動に伴うトルクコンバータ負荷の急増に対応することは困難である。また、点火時期を使用してのトルク制御（つまり点火時期制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御）であれば、応答性としては問題ないのであるが、点火時期の動作中心が燃費の向上をねらって最大トルク点付近に設定されている場合には、発生トルクを増量させる余裕代がほとんどないため、アイドル回転数のフィードバック制御中における急制動による回転低下を十分に抑止することができない。
【００５８】
これに対処するため本発明では、自動変速機のセレクタ位置が走行レンジにありかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷（以下単に負荷で略称する）が減少しているとき（つまり制動動作等により負荷の急増が生じる可能性があるとき）、アイドル状態での目標回転数ＮＳＥＴを予め所定値だけ高く設定しておき、走行レンジかつ負荷減少時かつアイドル状態になると、点火時期制御手段に所定のトルク増量余裕代が生成するように点火時期の動作中心を遅角側に移動させるとともに、アイドル回転数が前記高く設定された目標回転数と一致するように点火時期制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御を行う。
【００５９】
コントロールユニット１１で実行されるこの制御の内容を、以下のフローチャートにしたがって説明する。
【００６０】
図２のフローチャートは、アイドル回転数の制御を行うためのもので、一定時間（たとえば１０ｍｓ）毎に実行する。
【００６１】
まずステップ１では、アイドル状態かどうかを検出する。たとえばスロットル弁３が全閉状態で所定時間が経過したときあるいはエンジン回転数が所定値以下になったときアイドル状態であると判断し、アイドルフラグ（始動時に“０”に初期設定）を“１”にセットする。
【００６２】
ステップ２では自動変速機のセレクタ位置を検出する。たとえば自動変速機からのインヒビタースイッチ信号をみて、これがＯＦＦのときは走行レンジにあると判断して走行レンジフラグ（始動時に“０”に初期設定）を“１”にセットする。
【００６３】
ステップ３ではエンジンに対するトルクコンバータ負荷の減少を検出する。この検出については図３のフローにより説明する。
【００６４】
ステップ１１ではトルクコンバータの入力軸回転数ｎ１と出力軸回転数ｎ２を読み込み、これらの比（回転数比）ｎ２／ｎ１からステップ１２において図４を内容とするテーブルを検索してトルクコンバータの容量係数Ｃを求め、ステップ１３において
Ｔ１＝Ｃ×ｎ１２ …（１）
の式によりそのときの負荷Ｔ１を、またステップ１４において
Ｔ０＝Ｃ０×ｎ１２ …（２）
ただし、Ｃ０：ｎ２が０のときの容量係数
の式によりトルクコンバータ出力軸を固定したときの負荷Ｔ０を計算し、ステップ１５では
ΔＴ＝Ｔ０−Ｔ１ …（３）
の式によりＴ０からの負荷減少量ΔＴを計算する。ΔＴは現在の回転数比ｎ２／ｎ１に対する負荷のとき、トルクコンバータ出力軸を固定したときの負荷Ｔ０に対してどのくらい減少しているかを示す値である。なお、Ｃ０に代えて、図４の最大容量係数Ｃｍａｘを用いて（２）式によりＴ０を求めてもかまわない。
【００６５】
この負荷減少量ΔＴと正の所定値Ｈをステップ１６において比較し、ΔＴ≧Ｈであれば、負荷が減少していると判断し、ステップ１７で負荷減少フラグ（始動時に“０”に初期設定）を“１”にセットし、ΔＴ＜Ｈのときにはステップ１８で負荷減少フラグを“０”にリセットする。負荷減少フラグ＝１により負荷が減少していることを表すわけである。
【００６６】
なお、トルクコンバータの上記の入出力軸回転数ｎ１、ｎ２は、クランク角センサとこのセンサ出力を用いてのエンジン回転数計測と同様な構成で計測すればよい。
【００６７】
なお、負荷減少の検出はこれに限られない。たとえば、トルクコンバータの入力軸回転数、出力軸回転数をそれぞれ検出するセンサを新たに設けることなく、次の構成（第２実施形態）により入力軸回転数、出力軸回転数を検出することができる。まず、トルクコンバータの入力軸がエンジン出力軸と直結される多くの場合には、エンジン回転数がトルクコンバータの入力軸回転数と等しいことよりコントロールユニット１１の計測するエンジン回転数をそのまま入力軸回転数ｎ１とおく。これに対してトルクコンバータの出力軸回転数ｎ２は車速、タイヤ径、変速機の減速比などから計算する。ただし、このｎ２の計算に当たっては、変速機のセレクタ位置の検出によりニュートラル状態でないことが前提となる。この第２実施形態によれば、新たなセンサの追加によるコストアップを招くことがない。
【００６８】
また、負荷減少量といった連続的値でなく、たとえば図４において回転数比ｎ２／ｎ１と０．７５を比較し、回転数比ｎ２／ｎ１が０．７５を超えれば負荷減少であると検出する構成（第３実施形態）としてもよい。同様に、第２、第３の各実施形態のように精密に負荷減少量を求めるのではなく、おおざっぱに負荷が減少している（あるいは減少していない）といった程度の検出でもかまわない。この程度の検出であれば、トルクコンバータの入出力軸回転数の双方を検出せずに、出力軸回転数ｎ２の情報のみに基づくことが可能である。これは、ある程度の車速が出ている状態では、負荷が実際上減少するからである。したがって、車速あるいはトルクコンバータの出力軸回転数（あるいは駆動軸回転数）が所定値より大きいとき負荷減少であると判断させる構成（第４実施形態）が考えられる。
【００６９】
このようにして負荷減少を検出したら図２のステップ４に戻り、アイドル状態での目標回転数ＮＳＥＴを設定する。目標回転数ＮＳＥＴは冷却水温、始動後の経過時間、バッテリ電圧、パワステ油圧スイッチ、エアコンスイッチ、自動変速機のセレクタ位置などにより予め定めている。たとえば図５に示したように、セレクタ位置が走行レンジにある場合にエアコンが非作動状態より作動状態に切換えられると目標回転数が所定値だけアップされる。また、ほぼ４０℃以下の低温状態でセレクタ位置が非走行レンジにあるときには、クリープ現象が大きくなることもないので、アイドル回転を安定させるため目標回転数が高められる。
【００７０】
ステップ５ではステップ２、３により設定した２つのフラグをみて、走行レンジフラグ＝１かつ負荷減少フラグ＝１（つまり走行レンジかつ負荷減少時）のとき（つまりブレーキ操作等により負荷の急増が生じる可能性があるとき）はステップ６に進み、目標回転数ＮＳＥＴを一定値ＮＵＰだけ高くした値を改めて目標回転数ＮＳＥＴとおく。
【００７１】
ステップ７ではステップ１により設定したアイドルフラグをみて、アイドルフラグ＝１のときはステップ８に進み、点火時期制御手段に所定のトルク増量余裕代を生成させる。トルク増量余裕代の生成は必要なときだけに行わなければならないため、走行レンジかつ負荷減少時かつアイドル状態になったときをトルク増量余裕代の生成が必要なときであると判断し、ステップ８へと進ませているわけである。これに対して、目標回転数を所定値だけ高く設定する処理は基本的にいつ行っても問題はない。アイドル回転数のフィードバック制御に入らない限りは目標回転数に向けての制御が行われないため、影響するところがないからである。
【００７２】
トルク増量余裕代の生成については図６のフローにより説明する。
【００７３】
ステップ３１ではアイドル状態での点火進角値ＰＧＯＶのテーブルを所定値ＲＥＴだけ減量した新たな点火進角値ＰＧＯＶＲのテーブルを作成する。たとえば、回転数Ｎに応じて変化する点火進角値ＰＧＯＶの特性が図７において実線であったとすると、新たな点火進角値ＰＧＯＶＲの特性は破線となるわけである。なお、ＰＧＯＶＲのテーブルは予め用意しておいてもかまわない。
【００７４】
なお、負荷減少をＯＮ、ＯＦＦ的にとらえるならＲＥＴは固定値でよく、負荷減少量としてアナログ的に捕らえるときは、負荷減少量に応じた可変値でＲＥＴを与えればよい。
【００７５】
所定のアイドル状態における点火時期と発生トルクの関係を図８に示すと、点火時期は、遅角側の燃焼安定限界点と進角側の最大トルク点（あるいはノッキング限界点）の間で使用することができ、従来は燃費の向上などをねらって図中の☆印付近（最大トルク点付近）の値をＰＧＯＶ（動作中心）として使用しているため、アイドル状態における負荷の急増に対抗して発生トルクを増量させるだけの余裕代はない。これに対して本発明では、走行レンジかつ負荷減少時かつアイドル状態になったとき、点火時期の動作中心を☆印の位置より●印の位置まで遅角し、この遅角した値ＰＧＯＶＲを改めて点火時期の動作中心とすることによって図示のように十分なトルク増量余裕代を生み出させるのである。また、応答性についていえば、点火時期の操作からトルク発生までの期間はクランク角で数１０゜（気筒数に無関係）であり、急制動に伴うエンジン回転の低下に対しても十分な応答性をもっている。
【００７６】
このようにして、点火時期の動作中心の遅角操作によりトルク増量余裕を生成する操作を終了したら、図２のステップ９に戻り、アイドル状態であればステップ１０に進んで、アイドル回転数のフィードバック制御を行う。
【００７７】
ここで、アイドル回転数のフィードバック制御を行う場合には、
〈１〉走行レンジかつ負荷減少時の場合（つまりステップ６、７、８、９を通過したあとにアイドル状態になる場合）と
〈２〉それ以外の場合（つまりステップ６、７、８を飛ばしてアイドル状態になる場合）
とがあり、これらいずれの場合も点火時期制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御と補助空気弁２０による空気量制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御とをともに行う。なお、２つのフィードバック制御を重複して行っても、システムの安定性を損うハンチングの問題が生じることはない。ハンチングが生じるかどうかは制御のチューニングしだいであり、システムの安定性を損なわない範囲で応答性が高まるように各フィードバック制御の制御ゲインを設定することが可能である。
【００７８】
この場合に、〈１〉の走行レンジかつ負荷減少時に目標回転数を一定値上昇させかつ点火時期の動作中心を遅角側に移動させている点が従来と相違するので、走行レンジかつ負荷減少時に加えてステップ９でアイドル状態になった場合に点火時期制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御を図９のフローにより説明する。
【００７９】
アイドルフラグ＝１（アイドル状態）のときはステップ４２に進み、エンジン回転数Ｎから図７の破線を内容とするテーブルを検索してアイドル状態の点火進角値ＰＧＯＶＲを求める。
【００８０】
ステップ４３では目標回転数ＮＳＥＴ（図２のステップ６で一定値高く設定された値）と実回転数Ｎとの差ΔＮを計算し、ステップ４４においてこのΔＮより図１０を内容とするテーブルを検索して点火時期のフィードバック量ＡＤＶＦＢを算出し、これをＰＧＯＶＲ（ステップ４２において既に得ている）に加算した値をステップ４５において点火進角値ＡＤＶに入れる。ＡＤＶＦＢは図１０に示したように、ΔＮ＞２５ｒｐｍ（ＮＳＥＴ＞Ｎ）のとき正の値（点火時期を進角補正）、ΔＮ＜−２５ｒｐｍ（ＮＳＥＴ＜Ｎ）のとき負の値（点火時期を遅角補正）である。
【００８１】
ここで、ＡＤＶは圧縮上死点から進角側に図ったクランク角である。このＡＤＶはＲｅｆ信号に同期して出力レジスタに移され、圧縮上死点前のクランク角がＡＤＶと一致したとき点火コイルの一次電流が遮断される。
【００８２】
このようにして、点火時期制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御では、目標回転数ＮＳＥＴより２５ｒｐｍ以上低いとき、点火時期を進角補正して発生トルクを増量し、この逆に目標回転数ＮＳＥＴより２５ｒｐｍ以上高いとき点火時期を遅角補正して発生トルクを減量するのである。
【００８３】
ここで、第１実施形態の作用を説明する。
【００８４】
アイドル自走中かつ空気量制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御中に急ブレーキ操作が行われたとき供給空気量を増量して発生トルクを大きくしようとしても、空気量の増量操作から実際に発生トルクが大きくなるまでにかなり大きな時間的遅れがあるため、急制動に伴う負荷の急増に対応することは困難であること、また空気量制御手段に代えて点火時期制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御を行うにしても、点火時期の基準位置が燃費の向上をねらって最大トルク点付近に設定されている場合には、発生トルクを増量させる余裕代がほとんどないため、アイドル自走中かつアイドル回転数のフィードバック制御中の急制動による回転低下を十分に抑止することができないことを前述した。
【００８５】
これに対して本発明ではアイドル状態の前の走行レンジかつ負荷減少時（つまり制動動作等により急激な変速機負荷の増加が生じる可能性があるとき）にアイドル回転数のフィードバック制御における目標回転数を従来より一定値ＮＵＰだけ高く設定し、走行レンジかつ負荷減少時かつアイドル状態になったとき、点火時期の動作中心を所定値ＲＥＴだけ遅角側に移動して点火時期制御手段に所定のトルク増量余裕代を生成させ、そのトルク増量余裕代の生じた点火時期制御手段を用いて前記高く設定した目標回転数となるようにアイドル回転数のフィードバック制御を行うので、アイドル自走中かつアイドル回転数のフィードバック制御中に急制動等による負荷の急増があっても、従来より高い目標回転数を目標として、従来にはなかったトルク増量余裕代を用いての高応答のトルク制御が行われ、これによりエンストを防止しつつアイドル回転数を目標回転数に維持することができる。
【００８６】
また、アイドル状態途中で走行レンジかつ負荷減少時となったとき（たとえば、Ｄレンジでブレーキを踏んだ状態で停車しアイドル回転数のフィードバック制御を行っている状態よりブレーキペダルを緩めることによって車が自走し始めた場合に、車速の上昇に伴い負荷が減少したとき）にも、目標回転数が従来より一定値ＮＵＰだけ高く設定され、かつ点火時期制御手段に所定のトルク増量余裕代が生成され、そのトルク増量余裕代の生じた点火時期制御手段を用いて一定値ＮＵＰだけ高く設定された目標回転数となるようにアイドル回転数のフィードバック制御が行われるので、同様の作用効果が生じる。
【００８７】
図１１のフローチャートは第５実施形態で、図９に対応する。図１１も走行レンジかつ負荷減少時であることが前提である。
【００８８】
この実施形態は、走行レンジかつ負荷減少時にアイドル状態での目標回転数ＮＳＥＴを一定値ＮＵＰだけ高く設定し、走行レンジかつ負荷減少時かつアイドル状態になると、空燃比の動作中心をリーン側に移動させることにより空燃比制御手段に所定のトルク増量余裕代を生成させ、そのトルク増量余裕代の生じた空燃比制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御を行うようにしたものである。
【００８９】
所定のアイドル状態における空燃比と発生トルクの関係を図１３に示すと、三元触媒方式のものでは三元点の空燃比（１４．７程度）が空燃比の動作中心として使用され、リーンバーンシステムのエンジンになるとリーン運転条件の成立時に２３程度の空燃比が空燃比の動作中心として使用される。したがって、三元触媒方式のとき☆印の位置から●印の位置まで空燃比の動作中心をリーン側に移動させることにより、図示のように十分なトルク増量余裕代を生み出すことができる。これに対してリーンバーンシステムのエンジンにおいてリーン運転条件でのアイドル時に空燃比の動作中心がもともと●の位置にあるときには、トルク増量余裕代を生成するためのリーン化操作は特に必要ない。応答性については、燃料噴射量の操作からトルク発生までの期間はクランク角で３６０゜程度（燃焼室内に直接に燃料を噴射するエンジンの場合は１８０゜程度）（これら３６０°、１８０°の値も気筒数に無関係）であり、点火時期の遅角操作によりトルク増量余裕を生成する場合と同様に、エンジン回転の低下に対して十分な応答性をもっている。
【００９０】
具体的には、図１１においてアイドルフラグ＝１（アイドル状態）のときにステップ５２に進み、エアフローメータ出力より得られる吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎとから
ＴｐＬ＝（Ｑ／Ｎ）×Ｋ×ＫＬＥＡＮ …（４）
ただし、Ｋ：定数
ＫＬＥＡＮ：リーン化定数
の式により基本噴射パルス幅ＴｐＬを算出する。
【００９１】
ここで、（４）式右辺の（Ｑ／Ｎ）×Ｋがほぼ三元点での空燃比が得られる従来の基本噴射パルス幅Ｔｐであり、この値にＫＬＥＡＮを乗算することにより図１３において空燃比の動作中心を●印の位置へと移すのである。
【００９２】
ステップ５３では目標回転数ＮＳＥＴ（図２のステップ６で一定値高く設定された値）と実回転数Ｎの差ΔＮを計算し、ステップ５４においてこの差ΔＮより図１２を内容とするテーブルを検索して空燃比のフィードバック量ＴＰＦＢを求め、ステップ５５で
Ｔｉ＝（ＴｐＬ＋ＴＰＦＢ）×α×Ｃｏ×２＋Ｔｓ …（５）
ただし、Ｃｏ：各種補正係数
α：空燃比フィードバック補正係数
Ｔｓ：無効パルス幅
の式によりシーケンシャル噴射の場合の燃料噴射パルス幅Ｔｉを計算する。
【００９３】
ここで、ＴＰＦＢは図１２に示したように、ΔＮ＞２５ｒｐｍ（ＮＳＥＴ＞Ｎ）のとき正の値（燃料量を増量補正）、ΔＮ＜−２５ｒｐｍ（ＮＳＥＴ＜Ｎ）のとき負の値（燃料量を減量補正）である。
【００９４】
なお、（５）式において、Ｃｏはいろいろな条件下（たとえば始動時、暖機時、高負荷など）で円滑な運転を確保するため、各センサからの信号をもとにＴｐを補正するための値、αは三元触媒９の転化作用を最大限に引き出すため空燃比がいわゆるウィンドウに落ち着くようにＯ２センサ１０出力に基づいて演算される値、Ｔｓは噴射弁６が噴射信号を受けてから実際に開弁するまでに作動遅れ時間がありこの作動遅れ時間が変動するのを補正するための値である。ただし、トルク増量余裕代を生成するため空燃比の動作中心をリーン側に移動させる場合にまで、空燃比のフィードバック制御を行ったのでは、リーン化できなくなるので、αを１．０にクランプする。
【００９５】
応答の速いトルク制御手段に所定のトルク増量余裕代を生成する方法はこれに限られない。たとえば応答の速いトルク制御手段にオルタネータの発電量を操作できる発電量制御手段があり、この発電量制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御を行うものにおいて、トルク増量余裕代が必要となったときに発電量の動作中心を、それまで増量していたレベルから通常の発電量やそれ以下の発電量へと一時的に減少させることにより、発電量の減少に相当するトルク増量余裕代を生じさせることができる（第６実施形態）。
【００９６】
たとえば、オルタネータ（エンジン駆動）での発電電圧を制御するレギュレータの目標電圧を操作可能とし、大きな電気負荷が入ったとき、エンジン負荷が急激に増えないように、ＥＣＵからのＰＷＭ信号によりその目標電圧を下げて負荷を軽くする公知のシステムがあるので、このシステムを利用して、トルク増量余裕代が必要となったときその目標電圧を上昇させる。これにより負荷を下げる方向のトルク余裕代が増加（つまりトルク増量余裕代が増える）するのである。なお、このシステムは、上記のレギュレータとＥＣＵとが別になっているものであるが、レギュレータをＥＣＵに内蔵したものでもかまわない。
【００９７】
なお、トルク増量余裕代を生成する方法が相違する前記第１、第５、第６の各実施形態を単独で用いるだけでなく、組み合わせて用いることにより、より大きなトルク増量余裕を生成できることはいうまでもない。
【００９８】
図１４のフローチャートは第７実施形態で、図２に対応する。なお、図２と同一部分には同一のステップ番号をつけている。
【００９９】
第１、第５、第６の各実施形態においてトルク増量余裕代を生成するためとはいえ、走行レンジかつ負荷減少時かつアイドル状態になったとたんに点火時期、空燃比または発電量の動作中心を一気に変化させたのでは、発生トルクが減少してアイドル回転数が一時的に低下する。このときの回転低下をアイドル回転数についての通常のフィードバック制御によりカバーできるようゆっくりと点火時期、空燃比または発電量の動作中心を変化させることが考えられるが、その一方で、点火時期、空燃比または発電量の動作中心を変化させている途中で負荷が急増したときには回転低下に対して十分なトルク補償がなされず、大きな回転低下が生じてしまう可能性がある。
【０１００】
これに対処するため第７実施形態では、基本的にアイドル回転数のフィードバック制御に頼らず、走行レンジかつ負荷減少時かつアイドル状態となったときフィードフォワード的に応答の遅いトルク制御手段（たとえば補助空気弁２０による空気量制御手段）により発生トルクを上昇させるとともに、その発生トルクの上昇分を応答の速いトルク制御手段（たとえば点火時期制御手段）により相殺させることによって、発生トルクを一定に維持したまま、高応答のトルク増量余裕代を生成させる（図１４のステップ６１）。
【０１０１】
このトルク増量余裕代を生成する操作について図１５のフローにより説明する。図１５も第１実施形態の図９、第５実施形態の図１１と同じに走行レンジかつ負荷減少時であることが前提である。
【０１０２】
アイドルフラグ＝１（アイドル状態）のときステップ７１よりステップ７２に進み初回フラグをみる。初回フラグは始動時に“０”に初期設定されることから、始動後に初めてアイドルフラグ＝１となったときには初回フラグ＝０であることよりステップ７３に進み、テーブル（図７の実線参照）の検索により求めたアイドル状態の点火進角値ＰＧＯＶを点火進角値ＡＤＶに入れる。
【０１０３】
ステップ７４〜７９は、補助空気弁２０による空気量制御手段により発生トルクを上昇させる部分である。まず、ステップ７４では、必要となるトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵを算出する。このトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵの算出については図１６のフローにより説明する。
【０１０４】
ステップ９１〜９５では図３のステップ１１〜１５と同様にして負荷減少量ΔＴを求め、このΔＴからステップ９６において図１７を内容とするテーブルを検索してトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵを求める。
【０１０５】
ＴＹＯＹＵ（実線の特性）は図１７に示したように、
〈１〉傾き（ゲイン）が１より小さい、
〈２〉ΔＴが小さいところでは不感帯をもつ、
〈３〉ΔＴが大きいところでは最大値リミッタをもつ
などの特性をもたせている。
【０１０６】
ここで、〈１〉としたのは次の理由からである。アイドル回転低下に対する補償を大きくしようとトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵを十分な大きさとしたのでは、後述する点火時期の遅角量（図２０のＲＥＴ２のこと）が大きくなり燃費的にロスが生じてしまうため、トルク増量余裕代ＴＹＯＹＵは必要量に留めておくことが望ましい。したがって、負荷減少量ΔＴに応じた必要量だけのトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵを〈１〉により与えるのである。
【０１０７】
このようにしてトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵを算出したら図１５のステップ７５に戻り、トルク増量余裕代ＴＹＯＹＵからこの余裕代のトルクを増量するのに必要となる補助空気増加量ΔＱを
ΔＱ＝（Ｎ／定数）×ＴＹＯＹＵ …（６）
の式により算出し、ステップ７６では初回フラグを“１”にセットしたあと、ステップ７７において
ＱＩＳＣ＝ＱＢＡＳＥ＋ＱＡＣ＋ＱＮＤ−ＱＦＢ＋ΔＱ …（７）
ただし、ＱＢＡＳＥ：基本値
ＱＮＤ：ギア位置補正量
ＱＡＣ：エアコン補正量
ＱＦＢ：フィードバック補正量
の式により補助空気弁流量ＱＩＳＣを計算する。
【０１０８】
ここで、ＱＢＡＳＥは自動変速機のセレクタ位置がニュートラルレンジにあるときにアイドル状態での目標回転数を維持するのに必要となる補助空気弁流量（吸入空気量）で、たとえば図１８に示す特性となる。ＱＮＤは自動変速機のセレクタ位置が走行レンジであるとき一定値、ニュートラルレンジにあるとき０となる値である。ＱＡＣはエアコン作動時に一定値、エアコン非作動時に０となる値である。ＱＦＢは回転数Ｎが目標回転数ＮＳＥＴと一致するように両者の偏差に応じて算出される値である。
【０１０９】
ステップ７８ではＱＩＳＣより図１９を内容とするテーブルを検索して補助空気弁２０に与えるＯＮデューティＩＳＣＯＮを求め、このＩＳＣＯＮをステップ７９において補助空気弁制御用の出力レジスタに転送する。
【０１１０】
ここで、ΔＱのぶんだけ補助空気弁１６を通過する空気流量が多くなるが、このときの空気増量はあくまで補助空気弁部流量の増加であり、発生トルクに直接結び付くシリンダ吸入空気流量でない。この両者の相違が収束するためには数１００ｍｓｅｃ程度の時間を要し（図２１の最上段参照）、これが、補助空気弁による空気量制御手段がトルク制御手段として応答が遅い理由である。
【０１１１】
ステップ７６での初回フラグの“１”へのセットにより次からはステップ７２よりステップ８０、８１、８２、８３に流れ、ここで空気量制御手段による発生トルクの上昇分を点火時期制御手段による遅角制御により相殺する。
【０１１２】
ここで、この点火時期制御手段による遅角制御がどのようなものなのかを先に説明する。
【０１１３】
上記の（７）式において右辺のΔＱ以外の値を
Ｑｅｔｃ＝ＱＢＡＳＥ＋ＱＡＣ＋ＱＮＤ−ＱＦＢ …（８）
の式よりＱｅｔｃでまとめると、（７）式は、
ＱＩＳＣ＝Ｑｅｔｃ＋ΔＱ …（９）
となり、この空気流量ＱＩＳＣに対してアイドル状態での点火進角値ＰＧＯＶを用いたとき（９）式に対応して
ＴＩＳＣ＝Ｔｅｔｃ＋ＴＺＯＵ …（ａ）
ただし、Ｔｅｔｃ：Ｑｅｔｃに対応して発生するトルク
ＴＺＯＵ：ΔＱ分の増加に対して発生するトルク増加量
のトルクＴＩＳＣが発生してＴＺＯＵの分だけが過大となるので、ΔＱの増加前と発生トルクが変わらないようにするには
β＝Ｔｅｔｃ／（Ｔｅｔｃ＋ＴＺＯＵ） …（ｂ）
となるように点火時期を遅角させてやればよい。ある回転数の条件での点火時期に対する発生トルク感度特性は図２０に示したようになるので、同特性上でβに対する点火時期Ｊを求めれば、その点火時期ＪによりΔＱの増加前と発生トルクが変わらないようにできるのである。なお、図２０においてベース点火時期とあるのが図７のＰＧＯＶである。
【０１１４】
このようにしてΔＱの増加前と発生トルクが変わらないようにするわけであるが、ルーチン上においては発生トルクをわざわざ求める必要はなく、
β＝Ｑｅｔｃ／（Ｑｅｔｃ＋ΔＱ） …（１０）
の式によりゲインβを求めることができる。なお、一般に使うエンジンのトルクは、出力トルク（発生トルクに対し摩擦等のロスやポンピングロスなどを差し引いた、結果的に外からみえる（計測される）トルク）であるが、本発明中で述べているのは出力トルクではなく発生トルクである。
【０１１５】
図１５に戻り、まずステップ８０、８１では上記（８）、（９）式によりゲインβを求め、ステップ８２においてこのβより図２０を内容とするテーブルを検索して点火時期を求め、これをＡＤＶに入れたあと、ステップ７７、７８、７９の操作を実行する。このときの点火進角値（図２０に示したようにアイドル状態での点火進角値ＰＧＯＶから所定量ＲＥＴ２だけ遅角した値）によるトルク減少量は空気流量増加によるトルク増加量を打ち消すものとなり、高応答のトルク増量余裕代を生成させるに際して発生トルクが一定に維持されるのである。
【０１１６】
なお、アイドル状態の途中で非アイドル状態になったときは、ステップ７１よりステップ８３、８４に流れ、初回フラグを“０”にリセットし、ＩＳＣＯＮに所定値（走行中でも少なくともアイドル維持できる程度の空気量に相当するＯＮデューティ）を入れ、ステップ７９の操作を実行する。
【０１１７】
このように、第７実施形態では、走行レンジかつ負荷減少時かつアイドル状態となったとき、補助空気量の増加により発生トルクを上昇させるとともに、その空気量増加による発生トルクの上昇分を点火時期の遅角操作によるトルク減量（図２１第２段目の破線参照）で相殺するので、発生トルクを一定に維持したまま、高応答のトルク増量余裕代をもった状態へと速やかに移行させることができる。
【０１１８】
なお、第７実施形態では、応答の速いトルク制御手段が点火時期制御手段である場合で説明したが、空燃比制御手段あるいは発電量制御手段を用いることもできる。
【０１１９】
図２２のフローチャートは第８実施形態で、第７実施形態の図１６に対応する。図１６と同一の部分には同一のステップ番号をつけている。なお、図１４と図１５は第８実施形態でも使用する。
【０１２０】
第８実施形態は、図２２においてステップ１０１が第７実施形態の図１６と異なり、演算周期毎に逐次求められる負荷減少量ΔＴそのものでなく、負荷減少量ΔＴをフィルタリング処理によりなました値（後述するＹ（Ｋ））に応じてトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵを算出するようにしたものである。このフィルタリング処理については図２３のフローにより説明する。
【０１２１】
ステップ１１１では、図２２のステップ９５で得た負荷減少量ΔＴを入力Ｕ（Ｋ）に入れる。ステップ１１２では
Ｙ（Ｋ）＝Ａ×Ｙ（Ｋ−１）＋（１−Ａ）×Ｕ（Ｋ−１） …（１１）
ただし、Ａ：係数
Ｙ（Ｋ−１）：１演算周期前のＹ（Ｋ）
Ｕ（Ｋ−１）：１演算周期前のＵ（Ｋ）
の式（デジタルローパスフィルタの計算式）により、出力Ｙ（Ｋ）を算出し、この出力Ｙ（Ｋ）をステップ１１３においてあらためてΔＴに入れる。
【０１２２】
ここで、（１１）式の係数Ａには高周波数の情報を取り除くことのできる値を選択する。
【０１２３】
ステップ１１４、１１５では次回の演算のため、出力Ｙ（Ｋ）をメモリＹ（Ｋ−１）に、入力Ｕ（Ｋ）をメモリＵ（Ｋ−１）に移しておく。
【０１２４】
第７実施形態のように、負荷減少量ΔＴそのものに応じてトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵを算出するときには、負荷の増減に伴ってトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵが敏感に追従するので、トルク制御の高精度化、高応答化が必要となる。また、図２１に示したように補助空気弁による空気量制御によりトルクを増量する場合は、そもそもその吸気系の伝達特性により余裕トルクの生じた状態への移行速度が制限されてしまう。
【０１２５】
これに対して第８実施形態では、トルク増量余裕代ＴＹＯＹＵを求めるための負荷減少量ΔＴをローパスフィルタによりなましているので、高精度化、高応答化を必要とすることなくトルク制御を適切に行うことができる。
【０１２６】
図２４のフローチャートは第９実施形態で、第８実施形態の図２３に対応する。図２３と同一の部分には同じステップ番号をつけている。図２３とはステップ１２１、１２２、１２３が相違する。
【０１２７】
第９実施形態は、▲１▼第８実施形態と同じに高応答のトルク増量余裕代をあまり過敏に動かしたくない、しかしながら▲２▼高応答のトルク増量余裕代の準備はできれば速くしたい、といった２つの相反する要求を満たすため、ローパスフィルタの時定数を、出力に対し入力が増加するときは小さく、逆に減少するときは大きくしたものである。一例としてローパスフィルタの演算周期を１０ｍｓｅｃとし、上昇側の時定数を０．１ｓｅｃ、下降側の時定数を１０ｓｅｃとするのであれば、ステップ１２１において出力Ｙ（Ｋ−１）と入力Ｕ（Ｋ−１）を比較し、Ｙ（Ｋ−１）≧Ｕ（Ｋ−１）のときステップ１２２で係数Ａに０．９を、またＹ（Ｋ−１）＜Ｕ（Ｋ−１）のとき係数Ａに０．９９９を入れるのである。たとえば図２５において最上段に示した入力Ｕに対して上昇側、下降側とも時定数が０．１ｓｅｃのローパスフィルタを通したものは第二段目に示す波形となり入力Ｕに応じて敏感に、また上昇側、下降側とも時定数１０ｓｅｃのフィルタを通したものは第三段目の波形となり入力Ｕに対してゆっくりと追従している。これに対して、上昇側の時定数を０．１ｓｅｃ、下降側の時定数を１０ｓｅｃとした第９実施形態のローパスフィルタを通したものは最下段に示す波形となり、上昇方向には敏感に、下降側にはゆっくりとそれぞれ追従することになり、上記▲１▼、▲２▼の相反する要求を満たすものとなっている。点火時期制御手段をトルク増量余裕代を有する状態へと移行させた後に急ブレーキ操作により実際に負荷が急増したときのローパスフィルタ出力を図２６に示す。
【０１２８】
次に、図２７、図２９、図３０のフローチャートは第１０実施形態である。
【０１２９】
この実施形態は、第７、第８、第９の各実施形態のいずれかを前提とするもので、高応答のトルク制御手段をトルク増量余裕代を有する状態へと移行させた後に、たとえば図２８に示すように急ブレーキ操作により実際に負荷が急増したときその高応答のトルク制御手段によりその高応答のトルク増量余裕代を用いてトルク制御を行うようにしたものである。
【０１３０】
図２７のフロチャートは実際の負荷の急増を検出するためのもので、図３と同じ部分には同じステップ番号をつけている。図３と異なるステップ１３１では、メモリΔＴ−１に入っている値とΔＴとの差ｄΔＴを計算する。ここで、メモリΔＴ−１には前回に計算したΔＴが入っている。つまり、ｄΔＴはこれが正のときΔＴ（ｎ２＝０のときの負荷よりの減少量）の減少速度（演算周期当たりの減少量）を表す。図２８にも示すように、ΔＴの波形は必要トルクの波形とちょうど対象的になるため、ｄΔＴ（傾きを表す）が急になるほど実際に負荷が急増していることを表すのである。ステップ１３２では次回演算のためΔＴの値をメモリΔＴ−１に移す。
【０１３１】
図２９、図３０のフロチャートは第７実施形態の図１５に対応し、図２７のフローチャートによるｄΔＴの演算終了後に実行する。図２９、図３０でも図１５と同じ部分には同じステップ番号をつけており、図１５とはステップ１４１〜１４９が相違する。
【０１３２】
図１５と相違する部分について主に述べると、図３０においてステップ１４１でΔＴの減少速度ｄΔＴと正の所定値Ｅ１を比較し、ｄΔＴ＞Ｅ１のときは負荷が急増したと判断し、空気量制御手段では対応できないためステップ１４２〜１４５で負荷の増加量（ΔＴの減少速度ｄΔＴ）に基づき高応答のトルク制御手段である点火時期制御手段を用いてフィードフォワード的にトルク増量を行う。
【０１３３】
ただし、厳密なフィードフォワードで負荷の急増をカバーする必要はない（つまりｄΔＴに対応する進角量Ａを厳密に算出する必要がない）。というのは、トルク増量余裕代が確保されているかぎり高応答でフィードバック制御が効果を発揮し、回転落ちを最小限に止めることができるからである。そこで、所定値Ａ０を初期値として一定時間割合で減少して０になる値を進角量Ａとして与える。
【０１３４】
具体的にはステップ１４２で初回フラグ２をみる。初回フラグ２も始動時に“０”に初期設定されることから、始動後に初めてｄΔＴ＞Ｅ１となったときには初回フラグ２＝０であることよりステップ１４３に進み、所定値Ａ０を点火時期進角量Ａに入れる。ステップ１４４では初回フラグ２を“１”にセットしたあと、ステップ１４５において、トルク増量余裕代を生じさせている状態での点火進角値ＡＤＶ（図２９ステップ８２の値）に点火時期進角量Ａを加算した値をあらためて点火進角量ＡＤＶに入れる。
【０１３５】
ステップ１４６では次回演算のため、Ａの値をメモリＡ（ｏｌｄ）に移す。
【０１３６】
ステップ１４４での初回フラグ２の“１”へのセットにより次からはステップ１４２よりステップ１４７に進み、
Ａ＝Ａ（ｏｌｄ）−ＧＥＮ …（１２）
ただし、ＧＥＮ：減量分（正の値）
Ａ（ｏｌｄ）：Ａの前回値
の式により点火時期進角量Ａを１０ｍｓ毎にＧＥＮずつ減量する。ステップ１４８ではＡと０を比較しＡ＜０となるまではステップ１４５、１４６の操作を繰り返し、Ａ＜０となったときはステップ１４９でＡに０を入れたあとステップ１４５、１４６の操作を実行する。
【０１３７】
このようにして、第１０実施形態では、高応答のトルク増加余裕代を準備しているアイドル状態で負荷が実際に急増したとき、その負荷増加量に応じた点火時期の進角操作（図３１参照）によりトルク増量を行うので、アイドル状態で制動動作等により負荷が急増したときにも確実にアイドル回転のアンダーシュートを防止できる。
【０１３８】
なお、図２９、図３０では点火時期の進角操作により高応答のトルク増量を行っているが、空燃比のリッチ化や発電量の減量によっても高応答のトルク増量を行うことができる。
【０１３９】
図３２のフロチャートは第１１実施形態、図３３のフローチャートは第１２実施形態で、図３２、図３３はいずれも第１０実施形態の図３０に対応する。図３２、図３３において図３０と同一の部分には同一のステップ番号をつけている。なお、図２９は第１１、第１２の各実施形態のフローチャートでもある。
【０１４０】
これらの実施形態は、高応答のトルク増加余裕代を準備しているアイドル状態で負荷が実際に急増しかつ回転数の低下があった場合に、第１１実施形態ではその回転数の低下量に応じて、また第１２実施形態では目標回転数ＮＳＥＴと実回転数Ｎの差に応じてそれぞれフィードバック的にトルク増量を行い、これによってアイドル回転数を目標値に維持しつつ急激な負荷増加に対処するものである。
【０１４１】
具体的には、第１１実施形態の図３２において負荷の急増を検知した場合にステップ１４１よりステップ１５１に進む。ステップ１５１では回転数の演算周期当たりの変化量ΔＮ２（＝Ｎ−１−Ｎ、ただしＮ−１は前回の回転数）を算出し、この回転数変化量ΔＮ２を正の所定値Ｆとステップ１５２において比較する。ΔＮ２＞Ｆのときは回転低下があると判断し、ステップ１５３、１５４に進んでその回転数変化量ΔＮ２より点火時期のフィードバック量（たとえば比例分＋積分分）ＡＤＶＦＢ２を算出し、このフィードバック量ＡＤＶＦＢ２を、トルク増量余裕代を生じさせている状態での点火進角値ＡＤＶ（図２９ステップ８２の値）に加算した値をあらためて点火進角量ＡＤＶに入れる。ステップ１５５では次回演算のためＮをメモリＮ−１に移す。
【０１４２】
次に第１２実施形態の図３３では、第１１実施形態と相違する部分を主に説明すると、図３３において実際に回転低下したときステップ１５２よりステップ１６１、１６２、１６３に進んで目標回転数ＮＳＥＴと実回転数Ｎの偏差ΔＮ３（＝ＮＳＥＴ−Ｎ）より点火時期のフィードバック量（たとえば比例分＋積分分）ＡＤＶＦＢ３を算出し、このフィードバック量ＡＤＶＦＢ３を、トルク増量余裕代を生じさせている状態での点火進角値ＡＤＶ（図２９ステップ８２の値）に加算した値をあらためて点火進角量ＡＤＶに入れる。
【０１４３】
なお、第１０、第１１、第１２の各実施形態において、走行レンジでないときや負荷減少時でないときに、点火時期制御によるアイドル回転数の通常のフィードバック制御をもともと行っている場合は、点火時期制御による通常のフィードバック制御中にトルク増量余裕代を使ってしまわないように、点火時期操作量の制限を、トルク増加余裕代の生成に合わせて変化させる必要がある。図３４に示すように、トルク増量余裕代の生成時に点火時期の動作点（動作中心）を☆の位置から●の位置に移した場合に、フィードバック制御による点火時期の通常制御範囲（幅）を制限しておき、第１０、第１１、第１２の各実施形態において負荷の急増時にだけそれ以上の点火時期操作量を許す構成とするのである。
【０１４４】
第１０、第１１、第１２の各実施形態は第７、第８、第９の各実施形態のいずれかを前提とする場合で述べたが、これに限らず第１から第６までの各実施形態に第１０、第１１、第１２の各実施形態を加えることもできる。たとえば、第１実施形態と第７実施形態の組み合わせで述べると、高応答のトルク制御手段をトルク増量余裕代を有する状態へと移行させた後に負荷の急増を検出したときには図９に示したアイドル回転数フィードバック制御に優先して図２９、図３０に示したトルク増量余裕代の生成と負荷急増対応制御を実行させるのである。
【０１４５】
第１実施形態では、図２に示したように、ステップ５、６において走行レンジかつ負荷減少時に目標回転数ＮＳＥＴを一定値ＮＵＰだけ上昇させ、ステップ７、８において走行レンジかつ負荷減少時に加えてアイドル状態になったとき、点火時期制御手段に所定のトルク増量余裕代を生成させ、かつステップ９、１０において点火時期制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御と補助空気弁による空気量制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御とをともに行っているが、
▲１▼走行レンジかつ負荷減少時かつアイドル状態で点火時期制御手段に所定のトルク増量余裕代を生成させる構成（図２においてステップ６を省略したもの）、
▲２▼走行レンジかつ負荷減少時に目標回転数ＮＳＥＴを一定値ＮＵＰだけ高く設定する構成（図２においてステップ７、８を省略したもの）
が考えられる。
【０１４６】
なお、▲２▼の構成の場合、アイドル回転数のフィードバック制御を行うのに用いるトルク制御手段が応答の速いトルク制御手段である必要はなく、応答の遅いトルク制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御を行う場合でも、走行レンジかつエンジンからみた変速機負荷の減少時に急制動等により急激にエンジン回転数がアンダーシュートしてアイドル状態に移行したとしても、エンストに至ることを防止することができることはいうまでもない。
【０１４７】
図２のステップ６において目標回転数を高くするための所定値ＮＵＰは一定値で説明したが、負荷減少量ΔＴ（図３ステップ１５の値）が大きいときほど所定値ＮＵＰを大きくすることにより、トルク増量余裕代ＴＹＯＹＵを負荷減少量ΔＴに応じて算出する実施形態（第７実施形態）と同様の効果を、また負荷減少量ΔＴをローパスフィルタによりフィルタリング処理した値が大きくなるほど所定値ＮＵＰを大きくすることにより、第８実施形態と同様の効果を、またそのローパスフィルタの時定数を、出力に対し入力が増加するときは小さく、逆に減少するときは大きくすることで、第９の各実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１４８】
ただし、目標回転数ＮＳＥＴは低いほうが燃費がよくなり望ましいので、目標回転数ＮＳＥＴを高くする際にはできるだけ必要最低限に設定したい。そこで、いったん高くした目標回転数をそのまま維持させるのではなく、図３５に示したように、負荷減少時に目標回転数を所定値ＮＵＰだけ高くした後に、負荷減少量ΔＴが小さくなったときには、その負荷減少量ΔＴが小さくなったタイミングにおいて目標回転数を元の値に戻すことで（図３５の中段の実線参照）、無用な燃費の消費を抑えることができる。
【０１４９】
また、
〈ａ〉負荷減少量ΔＴが小さくなったタイミングにおいて目標回転数をステップ的に小さくするのではなく、ΔＴをローパスフィルタによりフィルタリング処理した値に応じて目標回転数を下げるように構成（図３５の中段の破線参照）、
〈ｂ〉ΔＴが小さくなったタイミングより一定の割合で目標回転数を元の値に戻すように構成（図３５の下段の破線参照）、
〈ｃ〉ΔＴが小さくなったタイミングから所定の時間は目標回転数を所定値ＮＵＰした状態を維持する構成（図３５の下段の一点鎖線参照）
とすることでも、第８実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１５０】
実施形態では、アイドル状態で自動変速機のセレクタ位置が走行レンジにある場合をアイドル自走中で説明したが、変速機はこれに限らない。たとえば、変速比を連続的に変更できるＣＶＴや手動式の変速機であってもかまわない。このときには、トルクコンバータ負荷に代えて、エンジン出力軸に作用する変速機からの負荷を用いる。
【０１５１】
【発明の効果】
アイドル自走中に急ブレーキ操作が行われたとき応答の遅いトルク制御手段、たとえば空気量制御手段により、供給空気量を増量して発生トルクを大きくしようとしても、空気量の増量操作から実際に発生トルクが大きくなるまでにかなり大きな時間的遅れがあるため、急制動等に伴うトルクコンバータ負荷の急増に対応することは困難である。また、点火時期制御手段は応答の速いトルク制御手段であるが、点火時期の動作中心が燃費の向上をねらって最大トルク点付近に設定されている場合には、発生トルクを増量させる余裕代がほとんどないため、点火時期制御によっても、急制動による回転低下を十分に抑止することができない。これに対して、第１の発明では変速機が走行レンジにありかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時（つまり制動動作等により急激なトルクコンバータ負荷の増加が生じる可能性があるとき）かつアイドル状態になったとき応答の速いトルク制御手段に所定のトルク増量余裕代を生成させるので、アイドル自走中にトルクコンバータ負荷の急増があっても、そのトルク増量余裕代を用いて高応答のトルク制御が行われ、これによって、耐エンスト性を高めつつアイドル回転数を目標回転数に維持することができる。
【０１５２】
第２と第６の各発明では、変速機の入力軸回転数と出力軸回転数をそれぞれ検出し、これら入出力軸回転数比に基づいてトルクコンバータ負荷を、また入力軸回転数に基づいて前記出力軸回転数が０となるときのトルクコンバータ負荷（または最大の前記トルクコンバータ負荷）を算出し、この出力軸回転数が０となるときのトルクコンバータ負荷（または最大の前記トルクコンバータ負荷）と入出力軸回転数比に基づくトルクコンバータ負荷との差よりトルクコンバータ負荷の減少を検出するので、精度良くエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少を検出することができる。
【０１５３】
第３と第７の各発明では、トルクコンバータの入力軸、出力軸の各回転数を検出する新たなセンサの追加によるコストアップを招くことがない。
【０１５４】
第４と第８の各発明では、トルクコンバータ負荷の減少を通常のエンジン制御システムにおいて既存のものを用いて簡易に検出できる。
【０１５５】
第５の発明では走行レンジかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時にアイドル回転数のフィードバック制御における目標回転数が従来より所定値だけ高く設定され、アイドル状態になるとその高く設定された目標回転数となるようにトルク制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御が行われることから、走行レンジかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時に急制動等により急激にエンジン回転数がアンダーシュートしてアイドル状態に移行したとしても、そのアンダーシュートによる最低回転数が相当高く保持され、これによってエンストに至ることが防止される。
【０１５６】
燃費の向上などをねらって点火時期の動作中心を最大トルク点付近に設定している従来例では、アイドル状態における負荷の急増に対抗して発生トルクを増量させるだけの余裕代はないのであるが、第９の発明では、点火時期の動作中心を遅角側に移動させることで、十分なトルク増量余裕代が生まれる。また、点火時期制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御であるため、急制動に伴うエンジン回転の低下に対しても十分な応答性をもつ。
【０１５７】
第１０の発明では、三元触媒方式のとき空燃比の動作中心を三元点からリーン側に移動し、また第１１の発明では発電量の動作中心を増量側に移動するので、これらの発明でも十分なトルク増量余裕代が生まれる。また、空燃比制御手段や発電量制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御であるため、エンジン回転の低下に対して十分な応答性をもつ。
【０１５８】
第１２の発明では、応答の遅いトルク制御手段により発生トルクを増加させるとともに、このトルク増加分を前記応答の速いトルク制御手段により相殺するので、発生トルクを一定に維持したまま、高応答のトルク増量余裕代をもった状態へと速やかに移行させることができる。
【０１５９】
アイドル回転低下に対する補償を大きくしようとトルク増量余裕代を一定値で大きくしたのでは、トルク増量余裕代を生成するための点火時期の遅角量が大きくなり燃費的にロスが生じてしまうが、第１４の発明ではトルク増量余裕代をエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少量が大きくなるほど大きくするので、負荷減少量に応じた必要量だけのトルク増量余裕代を与えることができ、これにより燃費的なロスが生じることがない。
【０１６０】
トルクコンバータ負荷の減少量そのものに応じてトルク増量余裕代を算出するときには、トルクコンバータ負荷の増減に伴ってトルク増量余裕代をあまりにも敏感に追従させることになり、トルク制御の高精度化、高応答化が必要となるが、第１５の発明では、トルク増量余裕代を求めるためのトルクコンバータ負荷の変化量をローパスフィルタによりなましているので、高精度化、高応答化を必要とすることなくトルク制御を適切に行うことができる。第１９の発明でも、目標回転数を高くする所定値を求めるためのトルクコンバータ負荷の変化量をローパスフィルタによりなましているので、高精度化、高応答化を必要とすることなくトルク制御を適切に行うことができる。
【０１６１】
第１６の発明では、ローパスフィルタの時定数を、入力が出力より大きい場合は小さく入力が出力より小さい場合は大きくするので、〈１〉高応答のトルク増量余裕代をあまり過敏に動かしたくない、しかしながら〈２〉高応答のトルク増量余裕代の準備はできれば速くしたい、といった２つの相反する要求を満たすことができる。第２０の発明では、〈１〉所定値高くした目標回転数を、その後にトルクコンバータ負荷の減少量が小さくなったからといってあまり過敏に下げたくはない、しかしながら〈２〉トルクコンバータ負荷の減少時に目標回転数を所定値高くするときはできれば速くしたい、といった２つの相反する要求を満たすことができる。
【０１６２】
目標回転数を高くするための所定値が一定値のためトルクコンバータ負荷の大きな減少量に合わせて所定値を設定したのでは、目標回転数が高すぎて無用な燃料消費が生じるが、第１７の発明ではトルクコンバータ負荷の減少量が大きくなるほど所定値を大きくするので、無用な燃料消費を避けることができる。
【０１６３】
第１８の発明では、目標回転数を高くするするための所定値を設定した後にトルクコンバータ負荷の減少量が小さくなったとき目標回転数を元の値に戻すので、無用な燃料消費を抑えることができる。
【０１６４】
第２１の発明では、トルクコンバータ負荷の減少量が小さくなった（つまりトルクコンバータ負荷が大きくなった）ことに対して、フィードバック制御により対応が十分終了したあとに、目標回転数を元に戻すことができることになり、所定値高くした目標回転数を、その後にトルクコンバータ負荷の減少量が小さくなったからといってあまり過敏に下げたくはないという要求を満たすことができる。
【０１６５】
第２２の発明では、応答の速いトルク制御手段にトルク増量余裕代を生成させた後にトルクコンバータ負荷が急増したときそのトルク増量余裕代を用いて応答の速いトルク制御手段によるトルク制御を行うようにしたので、アイドル自走中にトルクコンバータ負荷が急増したときにも確実にアイドル回転数のアンダーシュートを防止できる。
【０１６６】
第２３の発明では、高応答のトルク増量余裕代を有する状態へと移行させた後にトルクコンバータ負荷が急増しかつ回転低下が生じたときその高応答のトルク増量余裕代を用いて応答の速いトルク制御手段によりアイドル回転数のフィードバック制御を行うので、アイドル回転数を目標値に維持しつつトルクコンバータ負荷の急増に確実に対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の制御システム図である。
【図２】アイドル回転数の制御を説明するためのフローチャートである。
【図３】負荷減少の検出を説明するためのフローチャートである。
【図４】トルクコンバータの容量係数の特性図である。
【図５】アイドル状態での目標回転数ＮＳＥＴの特性図である。
【図６】トルク増量余裕代の生成を説明するためのフローチャートである。
【図７】アイドル状態での点火進角値ＰＧＯＶの特性図である。
【図８】点火時期に対する発生トルクの特性図である。
【図９】点火時期制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御を説明するためのフローチャートである。
【図１０】点火時期のフィードバック量ＡＤＶＦＢの特性図である。
【図１１】第５実施形態のトルク増量余裕代の生成を説明するためのフローチャートである。
【図１２】第５実施形態の空燃比のフィードバック量ＴＰＦＢの特性図である。
【図１３】第５実施形態の空燃比に対する発生トルクの特性図である。
【図１４】第７実施形態のアイドル回転数の制御を説明するためのフローチャートである。
【図１５】第７実施形態のトルク増量余裕代の生成を説明するためのフローチャートである。
【図１６】第７実施形態のトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵの算出を説明するためのフローチャートである。
【図１７】第７実施形態のトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵの特性図である。
【図１８】第７実施形態の補助空気弁流量の基本値ＱＢＡＳＥを説明するための特性図である。
【図１９】第７実施形態の補助空気弁に与えるＯＮデューティＩＳＣＯＮの特性図である。
【図２０】第７実施形態の点火時期に対するトルク感度の特性図である。
【図２１】第７実施形態の作用を説明するための波形図である。
【図２２】第８実施形態のトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵの算出を説明するためのフローチャートである。
【図２３】第８実施形態のフィリタリング処理を説明するためのフローチャートである。
【図２４】第９実施形態のフィリタリング処理を説明するためのフローチャートである。
【図２５】第９実施形態の作用を説明するための波形図である。
【図２６】第９実施形態の作用を説明するための波形図である。
【図２７】第１０実施形態の負荷急増の検出を説明するためのフローチャートである。
【図２８】第１０実施形態の負荷急増を説明するための波形図である。
【図２９】第１０実施形態のトルク増量余裕代の生成と負荷急増対応制御を説明するためのフローチャートである。
【図３０】第１０実施形態のトルク増量余裕代の生成と負荷急増対応制御を説明するためのフローチャートである。
【図３１】第１０実施形態の点火時期進角量Ａの変化波形図である。
【図３２】第１１実施形態のトルク増量余裕代の生成と負荷急増対応制御を説明するためのフローチャートである。
【図３３】第１２実施形態のトルク増量余裕代の生成と負荷急増対応制御を説明するためのフローチャートである。
【図３４】第１０、第１１、第１２の各実施形態の作用を説明するための特性図である。
【図３５】その他の実施形態の作用を説明するための特性図である。
【図３６】第１の発明のクレーム対応図である。
【図３７】第５の発明のクレーム対応図である。
【符号の説明】
６ 燃料噴射弁
１１ コントロールユニット
１３ 点火プラグ
１５ クランク角センサ
１６ エアフローメータ
【産業上の利用分野】
この発明はエンジンの回転数制御装置、特にアイドル状態で自動変速機のセレクタ位置が走行レンジにある場合（この場合を簡単にアイドル自走中という）かつアイドル状態でアイドル回転数のフィードバック制御を行うものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
アイドル自走中かつアイドル回転数のフィードバック制御を行うものにおいて、制動装置の作動が検出されたとき、アイドル回転数のフィードバック補正量を増すことによってエンストを防止するようにしたものが提案されている（特開平１−１１０８５８号公報参照）。
【０００３】
この提案の背景にある物理的現象は次のようなものである。
【０００４】
トルクコンバータは、その出力軸回転数ｎ２と入力軸回転数ｎ１の比に対して図４に示した容量係数Ｃをもち、エンジンからみたトルクコンバータ負荷Ｔ１はＴ１＝Ｃ×ｎ１２となる。たとえば、ブレーキ等により車両が停止している状態でトルクコンバータの出力軸が固定されているときは、回転数比ｎ２／ｎ１が０となり容量係数Ｃが非常に大きくなり、この逆に走行している状態では回転数比ｎ２／ｎ１が１に近づき容量係数Ｃが小さくなる。停車時に対し走行時はエンジンからみてトルクコンバータ負荷が小さくなるわけである。
【０００５】
したがって、アイドル自走中にブレーキ操作が行われ、トルクコンバータの出力軸回転数ｎ２が急激に低下すると、回転数比ｎ２／ｎ１の減少によりエンジンに対するトルクコンバータ負荷Ｔ１が急激に増加して、エンジン回転数が低下し、エンストに至る可能性があるので、従来装置では、アイドル自走中かつ空気量制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御中にブレーキ操作を検出したとき供給空気量を所定時間大きくすることによって回転低下を回避するのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、供給空気量の増量により発生トルクを大きくしようとしても、空気量の増量操作から実際に発生トルクが大きくなるまでにかなり大きな時間的遅れがあるため、急制動に伴うトルクコンバータ負荷の急増に対応することは困難である。スロットル弁のバイパス通路に設けられる補助空気弁をステップ的に開いても、発生トルクに直接結びつくシリンダ吸入空気量はゆっくりとしか大きくならず、補助空気弁部の流量とシリンダ吸入空気量の相違が収束するためには、数１００ｍｓｅｃ程度の時間を要するのである。
【０００７】
また、上記公報には空気量に代えて、点火時期を使って制御してもよいとの記述があり、点火時期を使用してのトルク制御であれば、応答性としては問題ない。しかしながら、点火時期の動作中心は燃費の向上をねらって最大トルク点付近に設定されるのが通常で、たとえば図８において☆印の位置に設定される。したがって、その☆印の位置では発生トルクを増量させる余裕代がほとんどないため、応答の速いトルク制御手段としてはこのままでは力不足であり、アイドル自走中かつアイドル回転数のフィードバック制御中におけるブレーキ操作時の回転低下を十分に抑止することができない。
【０００８】
なお、特開平２−８１９３９号公報では、アイドル自走中におけるアイドル回転数のフィードバック制御により吸入空気量があまり減少されることがないように低車速時はそれ以外よりもフィードバック補正量の下限値を高めに設定し、ブレーキ操作時でもある程度の空気量を確保することによりブレーキ操作時のエンストを防止しようとしている。しかしながら、このものは要はエンジンへの負荷が減少してもフィードバック補正量が下限値より小さくならないようにすることにより供給空気量を減らさない構成であることから、そもそも目標回転数に制御することができない。フィードバック補正量を下限値より小さくできないために目標回転数より高い回転数で維持されたのでは、極く低速で走行したいアイドル状態での走行にもかかわらず車速が上昇することになり、運転性としては不十分な結果となるのである。
【０００９】
そこで本発明は、アイドル自走中に応答の速いトルク制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御を行うとともに、アイドル自走中にブレーキ操作等によりトルクコンバータ負荷の急増が生じる可能性があるとき、応答の速いトルク制御手段に所定のトルク増量余裕代を生成させておくこと等により、アイドル状態での目標回転数を維持しつつアイドル自走中のブレーキ操作等によるエンストを防止することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明では、図３６に示すように、アイドル状態での目標回転数ＮＳＥＴを設定する手段３１と、アイドル状態を検出する手段３２と、このアイドル状態の検出時にエンジン回転数が前記目標回転数ＮＳＥＴと一致するように応答の速いトルク制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御を行う手段３３と、変速機が走行レンジにありかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時かつアイドル状態の検出時であるかどうかを判定する手段３４と、この判定結果より変速機が走行レンジにありかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時かつアイドル状態の検出時に前記応答の速いトルク制御手段に所定のトルク増量余裕代を生成させる手段３５と、このトルク増量余裕代を生成させている状態でエンジンからみたトルクコンバータ負荷が急増したときこのトルク増量余裕代を用いて発生トルクを増量させる手段３６とを設けた。
【００１１】
第２の発明では、第１の発明において前記トルクコンバータ負荷の減少を検出する手段が、前記変速機の入力軸回転数ｎ１と出力軸回転数ｎ２をそれぞれ検出する手段と、これら入出力軸回転数比ｎ２／ｎ１に基づいて前記トルクコンバータ負荷Ｔ１を算出する手段と、前記入力軸回転数ｎ１に基づいて前記出力軸回転数ｎ２が０となるときの前記トルクコンバータ負荷または最大の前記トルクコンバータ負荷Ｔ０を算出する手段と、この出力軸回転数ｎ２が０となるときの前記トルクコンバータ負荷または最大の前記トルクコンバータ負荷Ｔ０と前記入出力軸回転数比に基づく前記トルクコンバータ負荷Ｔ１との差より前記トルクコンバータ負荷の減少を検出する手段とからなる。
【００１２】
第３の発明では、第１の発明において前記トルクコンバータの入力軸回転数としてエンジン回転数を用いるとともに、前記トルクコンバータの出力軸回転数を車両速度または車軸回転数と変速機の変速比とから計算により求める。
【００１３】
第４の発明では、第１の発明において前記トルクコンバータ負荷の減少を、車両速度、駆動軸回転数またはトルクコンバータの出力軸回転数に基づいて検出する。
【００１４】
第５の発明では、図３７に示すように、アイドル状態での目標回転数ＮＳＥＴを設定する手段３１と、アイドル状態を検出する手段３２と、このアイドル状態の検出時にエンジン回転数が前記目標回転数ＮＳＥＴと一致するようにトルク制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御を行う手段４１と、変速機が走行レンジにありかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時かどうかを判定する手段４２と、この判定結果より変速機が走行レンジにありかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時に前記目標回転数を所定値だけ高く設定する手段４３とを設けた。
【００１５】
第６の発明では、第５の発明において前記トルクコンバータ負荷の減少を検出する手段が、前記変速機の入力軸回転数ｎ１と出力軸回転数ｎ２をそれぞれ検出する手段と、これら入出力軸回転数比ｎ２／ｎ１に基づいて前記トルクコンバータ負荷Ｔ１を算出する手段と、前記入力軸回転数ｎ１に基づいて前記出力軸回転数ｎ２が０となるときの前記トルクコンバータ負荷または最大の前記トルクコンバータ負荷Ｔ０を算出する手段と、この出力軸回転数ｎ２が０となるときの前記トルクコンバータ負荷または最大の前記トルクコンバータ負荷Ｔ０と前記入出力軸回転数比に基づく前記トルクコンバータ負荷Ｔ１との差より前記トルクコンバータ負荷の減少を検出する手段とからなる。
【００１６】
第７の発明では、第５の発明において前記トルクコンバータの入力軸回転数としてエンジン回転数を用いるとともに、前記トルクコンバータの出力軸回転数を車両速度または車軸回転数と変速機の変速比とから計算により求める。
【００１７】
第８の発明では、第５の発明において前記トルクコンバータ負荷の減少を、車両速度、駆動軸回転数またはトルクコンバータの出力軸回転数に基づいて検出する。
【００１８】
第９の発明では、第１から第４までのいずれか一つの発明において前記応答の速いトルク制御手段が点火時期制御手段であり、前記トルク増量余裕代生成手段３５が前記点火時期制御手段による点火時期の動作中心を遅角側に移動させる手段である。
【００１９】
第１０の発明では、第１から第４までのいずれか一つの発明において前記応答の速いトルク制御手段が空燃比制御手段であり、前記トルク増量余裕代生成手段３５が前記空燃比制御手段による空燃比の動作中心をリーン側に移動する手段である。
【００２０】
第１１の発明では、第１から第４までのいずれか一つの発明において前記応答性の速いトルク制御手段が発電量制御手段であり、前記トルク増量余裕代生成手段３５が前記発電量制御手段による発電量の動作中心を増量側に移動する手段である。
【００２１】
第１２の発明では、第１から第４までのいずれか一つの発明において前記トルク増量余裕代生成手段３５が、応答の遅いトルク制御手段により発生トルクを増加させるとともに、このトルク増加分を前記応答の速いトルク制御手段により相殺する手段である。
【００２２】
第１３の発明では、第１２の発明において前記応答の遅いトルク制御手段が空気量制御手段である。
【００２３】
第１４の発明では、第１から第４まで、第９から第１３までのいずれか一つの発明において前記トルク増量余裕代を前記トルクコンバータ負荷の減少量が大きくなるほど大きくする。
【００２４】
第１５の発明では、第１４の発明において前記トルクコンバータ負荷の減少量をローパスフィルタによりフィルタリングする。
【００２５】
第１６の発明では、第１５の発明において前記ローパスフィルタの時定数を、入力が出力より大きい場合は小さく入力が出力より小さい場合は大きくする。
【００２６】
第１７の発明では、第５から第８までのいずれか一つの発明において前記所定値を、前記トルクコンバータ負荷の減少量が大きくなるほど大きく設定する。
【００２７】
第１８の発明では、第１７の発明において前記所定値を設定した後に前記トルクコンバータ負荷の減少量が小さくなったとき前記目標回転数を元の値に戻す。
【００２８】
第１９の発明では、第１７または第１８の発明において前記トルクコンバータ負荷の減少量をローパスフィルタによりフィルタリングする。
【００２９】
第２０の発明では、第１９の発明において前記ローパスフィルタの時定数を、入力が出力より大きい場合は小さく入力が出力より小さい場合は大きくする。
【００３０】
第２１の発明では、第１７の発明において前記所定値を設定した後に前記トルクコンバータ負荷の減少量が小さくなったとき所定時間の後で前記目標回転数を元の値に戻す。
【００３１】
第２２の発明では、第１から第４の発明まで、第６から第１６までのいずれか一つの発明において前記トルク増量余裕代の生成後に前記トルクコンバータ負荷が急増したかどうかを判定する手段と、この判定結果よりトルクコンバータ負荷が急増したとき前記トルク増量余裕代を用いて前記応答の速いトルク制御手段によりトルク増量側に制御する手段とを設けた。
【００３２】
第２３の発明では、第１から第４の発明まで、第９から第１６までのいずれか一つの発明において前記トルク増量余裕代の生成後に前記トルクコンバータ負荷が急増しかつ回転低下が生じたかどうかを判定する手段と、この判定結果よりトルクコンバータ負荷が急増しかつ回転低下が生じたとき前記トルク増量余裕代を用いて前記応答の速いトルク制御手段によりアイドル回転数のフィードバック制御を行う手段とを設けた。
【００３３】
第２４の発明では、第２３の発明において前記トルク増量余裕代を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御におけるフィードバック制御量がアイドル回転数の変化量に応じた値である。
【００３４】
第２５の発明では、第２３の発明において前記トルク増量余裕代を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御におけるフィードバック制御量がアイドル回転数と目標回転数の偏差に応じた値である。
【００３５】
【作用】
アイドル回転数のフィードバック制御中かつ自動変速機のセレクタ位置が走行レンジにある場合に、急ブレーキ操作が行われたとき応答の遅いトルク制御手段、たとえば空気量制御手段により、供給空気量を増量して発生トルクを大きくしようとしても、空気量の増量操作から実際に発生トルクが大きくなるまでにかなり大きな時間的遅れがあるため、急制動等に伴うエンジンからみたトルクコンバータ負荷の急増に対応することは困難である。また、点火時期制御手段は応答の速いトルク制御手段であるが、点火時期の動作中心が燃費の向上をねらって最大トルク点付近に設定されている場合には、発生トルクを増量させる余裕代がほとんどないため、点火時期制御によっても、急制動による回転低下を十分に抑止することができない。これに対して、第１の発明では変速機が走行レンジにありかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時（つまり制動動作等により急激なトルクコンバータ負荷の増加が生じる可能性があるとき）かつアイドル状態になったとき応答の速いトルク制御手段に所定のトルク増量余裕代を生成させるので、アイドル自走時にエンジンからみたトルクコンバータ負荷の急増があっても、そのトルク増量余裕代を用いて高応答のトルク制御が行われ、これによって、耐エンスト性を高めつつアイドル回転数を目標回転数に維持することができる。
【００３６】
第２と第６の各発明では、変速機の入力軸回転数と出力軸回転数をそれぞれ検出し、これら入出力軸回転数比に基づいてトルクコンバータ負荷を、また入力軸回転数に基づいて前記出力軸回転数が０となるときのトルクコンバータ負荷（または最大の前記トルクコンバータ負荷）を算出し、この出力軸回転数が０となるときのトルクコンバータ負荷（または最大の前記トルクコンバータ負荷）と入出力軸回転数比に基づくトルクコンバータ負荷との差よりトルクコンバータ負荷の減少を検出するので、精度良くエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少を検出することができる。
【００３７】
第３と第７の各発明では、トルクコンバータの入力軸、出力軸の各回転数を検出する新たなセンサの追加によるコストアップを招くことがない。
【００３８】
第４と第８の各発明では、トルクコンバータ負荷の減少を通常のエンジン制御システムにおいて既存のものを用いて簡易に検出できる。
【００３９】
第５の発明では走行レンジかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時にアイドル回転数のフィードバック制御における目標回転数が従来より所定値だけ高く設定され、アイドル状態になるとその高く設定された目標回転数となるようにトルク制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御が行われることから、走行レンジかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時に急制動等により急激にエンジン回転数がアンダーシュートしてアイドル状態に移行したとしても、そのアンダーシュートによる最低回転数が相当高く保持され、これによってエンストに至ることが防止される。なお、通常より高くなる目標回転数は、あくまでも運転性と耐エンスト性のトレードオフから得られる値として設定することができ、第５の発明ではフィードバック制御によりその目標回転数にアイドル回転数が維持されるのであり、最低空気量を規定することにより耐エンスト性は満たされるものの目標回転数に維持されるかどうかはわからない特開平２−８１９３９号公報とは異なる。
【００４０】
燃費の向上などをねらって点火時期の動作中心を最大トルク点付近に設定している従来例では、アイドル状態における負荷の急増に対抗して発生トルクを増量させるだけの余裕代はないのであるが、第９の発明では、点火時期の動作中心を遅角側に移動させることで、十分なトルク増量余裕代が生まれる。また、点火時期制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御であるため、急制動に伴うエンジン回転の低下に対しても十分な応答性をもつ。
【００４１】
第１０の発明では、三元触媒方式のとき空燃比の動作中心を三元点からリーン側に移動し、また第１１の発明では発電量の動作中心を増量側に移動するので、これらの発明でも十分なトルク増量余裕代が生まれる。また、空燃比制御手段や発電量制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御であるため、エンジン回転の低下に対して十分な応答性をもつ。
【００４２】
第１２の発明では、応答の遅いトルク制御手段により発生トルクを増加させるとともに、このトルク増加分を前記応答の速いトルク制御手段により相殺するので、発生トルクを一定に維持したまま、高応答のトルク増量余裕代をもった状態へと速やかに移行させることができる。
【００４３】
アイドル回転低下に対する補償を大きくしようとトルク増量余裕代を一定値で大きくしたのでは、トルク増量余裕代を生成するための点火時期の遅角量が大きくなり燃費的にロスが生じてしまうが、第１４の発明ではトルク増量余裕代をエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少量が大きくなるほど大きくするので、負荷減少量に応じた必要量だけのトルク増量余裕代を与えることができ、これにより燃費的なロスが生じることがない。
【００４４】
トルクコンバータ負荷の減少量そのものに応じてトルク増量余裕代を算出するときには、トルクコンバータ負荷の増減に伴ってトルク増量余裕代をあまりにも敏感に追従させることになり、トルク制御の高精度化、高応答化が必要となるが、第１５の発明では、トルク増量余裕代を求めるためのトルクコンバータ負荷の変化量をローパスフィルタによりなましているので、高精度化、高応答化を必要とすることなくトルク制御を適切に行うことができる。第１９の発明でも、目標回転数を高くする所定値を求めるためのトルクコンバータ負荷の変化量をローパスフィルタによりなましているので、高精度化、高応答化を必要とすることなくトルク制御を適切に行うことができる。
【００４５】
第１６の発明では、ローパスフィルタの時定数を、入力が出力より大きい場合は小さく入力が出力より小さい場合は大きくするので、〈１〉高応答のトルク増量余裕代をあまり過敏に動かしたくない、しかしながら〈２〉高応答のトルク増量余裕代の準備はできれば速くしたい、といった２つの相反する要求を満たすことができる。第２０の発明では、〈１〉所定値高くした目標回転数を、その後にトルクコンバータ負荷の減少量が小さくなったからといってあまり過敏に下げたくはない、しかしながら〈２〉トルクコンバータ負荷の減少時に目標回転数を所定値高くするときはできれば速くしたい、といった２つの相反する要求を満たすことができる。
【００４６】
目標回転数を高くするための所定値が一定値のためトルクコンバータ負荷の大きな減少量に合わせて所定値を設定したのでは、目標回転数が高すぎて無用な燃料消費が生じるが、第１７の発明ではトルクコンバータ負荷の減少量が大きくなるほど所定値を大きくするので、無用な燃料消費を避けることができる。
【００４７】
第１８の発明では、目標回転数を高くするするための所定値を設定した後にトルクコンバータ負荷の減少量が小さくなったとき目標回転数を元の値に戻すので、無用な燃料消費を抑えることができる。
【００４８】
第２１の発明では、トルクコンバータ負荷の減少量が小さくなった（つまりトルクコンバータ負荷が大きくなった）ことに対して、フィードバック制御により対応が十分終了したあとに、目標空燃比を元に戻すことができることになり、所定値高くした目標回転数を、その後にトルクコンバータ負荷の減少量が小さくなったからといってあまり過敏に下げたくはないという要求を満たすことができる。
【００４９】
第２２の発明では、応答の速いトルク制御手段にトルク増量余裕代を生成させた後にトルクコンバータ負荷が急増したときそのトルク増量余裕代を用いて応答の速いトルク制御手段によるトルク制御を行うようにしたので、アイドル自走中にトルクコンバータ負荷が急増したときにも確実にアイドル回転数のアンダーシュートを防止できる。
【００５０】
第２３の発明では、高応答のトルク増量余裕代を有する状態へと移行させた後にトルクコンバータ負荷が急増しかつ回転低下が生じたときその高応答のトルク増量余裕代を用いて応答の速いトルク制御手段によりアイドル回転数のフィードバック制御を行うので、アイドル回転数を目標値に維持しつつトルクコンバータ負荷の急増に確実に対処することができる。
【００５１】
【実施例】
図１において１はエンジン本体である。吸入空気はエアクリーナ２から流入するが、その流量はアクセルペダルと連動するスロットル弁３により調整され、この調整された吸入空気がコレクタ４にいったん蓄えられたあと分岐管５を経て各気筒のシリンダに供給される。燃料はコントロールユニット１１からの噴射信号に基づき燃料噴射弁６から吸気ポートに向けて噴射される。
【００５２】
また、コントロールユニット１１からの点火信号を受けるパワートランジスタ、点火コイル、ディストリビュータ１２、点火プラグ１３からなる点火装置により、シリンダ内のガスに点火が行われ、シリンダ内で燃焼したガスは排気通路８へ排出され、排気中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘが三元触媒９により浄化される。
【００５３】
コントロールユニット１１にはディストリビュータ１２に内蔵されるクランク角センサ１５からのＲｅｆ信号（４気筒では１８０°ごと、６気筒では１２０°ごとに発生）と１°信号、エアフローメータ１６からの吸入空気量信号、スロットルセンサ１７からのスロットル開度信号、水温センサ１８からの冷却水温信号等が入力され、これらに基づいて運転状態を判断しながら燃料噴射量（空燃比）と点火時期を制御する。
【００５４】
上記のスロットル弁３をバイパスする補助空気通路１９には、コントロールユニット１１からの出力信号により直接作動するロータリーソレノイド式の補助空気弁２０が設けられる。補助空気弁２０は一定の周波数によりＯＮ−ＯＦＦ駆動され、ＯＮ時間割合が大きくなるほど補助空気量が増加する。
【００５５】
コントロールユニット１１では、冷却水温、始動後の経過時間、バッテリ電圧、パワステ油圧スイッチ、エアコンスイッチ、自動変速機のセレクタ位置などによりアイドル状態での目標回転数を定めており、アイドル状態のうち、後述する走行レンジかつ負荷減少時でないときに、この目標回転数から実際の回転数が２５ｒｐｍ以上外れた場合は目標回転数に近づくように回転数のフィードバック制御を行う。このフィードバック制御においては、目標回転数より２５ｒｐｍ以上低いときは、上記のＯＮ時間割合（つまりＯＮデューティ）を大きくして補助空気量を増量し、この逆に目標回転数より２５ｒｐｍ以上高いときはＯＮデューティを小さくして補助空気量を減量するのである。なお、補助空気弁２０と一体でＦＩＣＤソレノイド（図示しない）が構成されており、エアコンの作動時には補助空気弁とこのＦＩＣＤソレノイドにより目標回転数に制御されるようになっている。
【００５６】
さて、アイドル自走中かつ空気量制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御中に急ブレーキ操作が行われたときには、エンジンに対するトルクコンバータ負荷が急増して回転低下し、エンストする場合があるので、制動装置の作動が検出されたとき、アイドル回転数のフィードバック補正量を増すようにしたものがある。
【００５７】
しかしながら、供給空気量の増量により発生トルクを大きくしようとしても、空気量の増量操作から実際に発生トルクが大きくなるまでにかなり大きな時間的遅れがあるため、急制動に伴うトルクコンバータ負荷の急増に対応することは困難である。また、点火時期を使用してのトルク制御（つまり点火時期制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御）であれば、応答性としては問題ないのであるが、点火時期の動作中心が燃費の向上をねらって最大トルク点付近に設定されている場合には、発生トルクを増量させる余裕代がほとんどないため、アイドル回転数のフィードバック制御中における急制動による回転低下を十分に抑止することができない。
【００５８】
これに対処するため本発明では、自動変速機のセレクタ位置が走行レンジにありかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷（以下単に負荷で略称する）が減少しているとき（つまり制動動作等により負荷の急増が生じる可能性があるとき）、アイドル状態での目標回転数ＮＳＥＴを予め所定値だけ高く設定しておき、走行レンジかつ負荷減少時かつアイドル状態になると、点火時期制御手段に所定のトルク増量余裕代が生成するように点火時期の動作中心を遅角側に移動させるとともに、アイドル回転数が前記高く設定された目標回転数と一致するように点火時期制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御を行う。
【００５９】
コントロールユニット１１で実行されるこの制御の内容を、以下のフローチャートにしたがって説明する。
【００６０】
図２のフローチャートは、アイドル回転数の制御を行うためのもので、一定時間（たとえば１０ｍｓ）毎に実行する。
【００６１】
まずステップ１では、アイドル状態かどうかを検出する。たとえばスロットル弁３が全閉状態で所定時間が経過したときあるいはエンジン回転数が所定値以下になったときアイドル状態であると判断し、アイドルフラグ（始動時に“０”に初期設定）を“１”にセットする。
【００６２】
ステップ２では自動変速機のセレクタ位置を検出する。たとえば自動変速機からのインヒビタースイッチ信号をみて、これがＯＦＦのときは走行レンジにあると判断して走行レンジフラグ（始動時に“０”に初期設定）を“１”にセットする。
【００６３】
ステップ３ではエンジンに対するトルクコンバータ負荷の減少を検出する。この検出については図３のフローにより説明する。
【００６４】
ステップ１１ではトルクコンバータの入力軸回転数ｎ１と出力軸回転数ｎ２を読み込み、これらの比（回転数比）ｎ２／ｎ１からステップ１２において図４を内容とするテーブルを検索してトルクコンバータの容量係数Ｃを求め、ステップ１３において
Ｔ１＝Ｃ×ｎ１２ …（１）
の式によりそのときの負荷Ｔ１を、またステップ１４において
Ｔ０＝Ｃ０×ｎ１２ …（２）
ただし、Ｃ０：ｎ２が０のときの容量係数
の式によりトルクコンバータ出力軸を固定したときの負荷Ｔ０を計算し、ステップ１５では
ΔＴ＝Ｔ０−Ｔ１ …（３）
の式によりＴ０からの負荷減少量ΔＴを計算する。ΔＴは現在の回転数比ｎ２／ｎ１に対する負荷のとき、トルクコンバータ出力軸を固定したときの負荷Ｔ０に対してどのくらい減少しているかを示す値である。なお、Ｃ０に代えて、図４の最大容量係数Ｃｍａｘを用いて（２）式によりＴ０を求めてもかまわない。
【００６５】
この負荷減少量ΔＴと正の所定値Ｈをステップ１６において比較し、ΔＴ≧Ｈであれば、負荷が減少していると判断し、ステップ１７で負荷減少フラグ（始動時に“０”に初期設定）を“１”にセットし、ΔＴ＜Ｈのときにはステップ１８で負荷減少フラグを“０”にリセットする。負荷減少フラグ＝１により負荷が減少していることを表すわけである。
【００６６】
なお、トルクコンバータの上記の入出力軸回転数ｎ１、ｎ２は、クランク角センサとこのセンサ出力を用いてのエンジン回転数計測と同様な構成で計測すればよい。
【００６７】
なお、負荷減少の検出はこれに限られない。たとえば、トルクコンバータの入力軸回転数、出力軸回転数をそれぞれ検出するセンサを新たに設けることなく、次の構成（第２実施形態）により入力軸回転数、出力軸回転数を検出することができる。まず、トルクコンバータの入力軸がエンジン出力軸と直結される多くの場合には、エンジン回転数がトルクコンバータの入力軸回転数と等しいことよりコントロールユニット１１の計測するエンジン回転数をそのまま入力軸回転数ｎ１とおく。これに対してトルクコンバータの出力軸回転数ｎ２は車速、タイヤ径、変速機の減速比などから計算する。ただし、このｎ２の計算に当たっては、変速機のセレクタ位置の検出によりニュートラル状態でないことが前提となる。この第２実施形態によれば、新たなセンサの追加によるコストアップを招くことがない。
【００６８】
また、負荷減少量といった連続的値でなく、たとえば図４において回転数比ｎ２／ｎ１と０．７５を比較し、回転数比ｎ２／ｎ１が０．７５を超えれば負荷減少であると検出する構成（第３実施形態）としてもよい。同様に、第２、第３の各実施形態のように精密に負荷減少量を求めるのではなく、おおざっぱに負荷が減少している（あるいは減少していない）といった程度の検出でもかまわない。この程度の検出であれば、トルクコンバータの入出力軸回転数の双方を検出せずに、出力軸回転数ｎ２の情報のみに基づくことが可能である。これは、ある程度の車速が出ている状態では、負荷が実際上減少するからである。したがって、車速あるいはトルクコンバータの出力軸回転数（あるいは駆動軸回転数）が所定値より大きいとき負荷減少であると判断させる構成（第４実施形態）が考えられる。
【００６９】
このようにして負荷減少を検出したら図２のステップ４に戻り、アイドル状態での目標回転数ＮＳＥＴを設定する。目標回転数ＮＳＥＴは冷却水温、始動後の経過時間、バッテリ電圧、パワステ油圧スイッチ、エアコンスイッチ、自動変速機のセレクタ位置などにより予め定めている。たとえば図５に示したように、セレクタ位置が走行レンジにある場合にエアコンが非作動状態より作動状態に切換えられると目標回転数が所定値だけアップされる。また、ほぼ４０℃以下の低温状態でセレクタ位置が非走行レンジにあるときには、クリープ現象が大きくなることもないので、アイドル回転を安定させるため目標回転数が高められる。
【００７０】
ステップ５ではステップ２、３により設定した２つのフラグをみて、走行レンジフラグ＝１かつ負荷減少フラグ＝１（つまり走行レンジかつ負荷減少時）のとき（つまりブレーキ操作等により負荷の急増が生じる可能性があるとき）はステップ６に進み、目標回転数ＮＳＥＴを一定値ＮＵＰだけ高くした値を改めて目標回転数ＮＳＥＴとおく。
【００７１】
ステップ７ではステップ１により設定したアイドルフラグをみて、アイドルフラグ＝１のときはステップ８に進み、点火時期制御手段に所定のトルク増量余裕代を生成させる。トルク増量余裕代の生成は必要なときだけに行わなければならないため、走行レンジかつ負荷減少時かつアイドル状態になったときをトルク増量余裕代の生成が必要なときであると判断し、ステップ８へと進ませているわけである。これに対して、目標回転数を所定値だけ高く設定する処理は基本的にいつ行っても問題はない。アイドル回転数のフィードバック制御に入らない限りは目標回転数に向けての制御が行われないため、影響するところがないからである。
【００７２】
トルク増量余裕代の生成については図６のフローにより説明する。
【００７３】
ステップ３１ではアイドル状態での点火進角値ＰＧＯＶのテーブルを所定値ＲＥＴだけ減量した新たな点火進角値ＰＧＯＶＲのテーブルを作成する。たとえば、回転数Ｎに応じて変化する点火進角値ＰＧＯＶの特性が図７において実線であったとすると、新たな点火進角値ＰＧＯＶＲの特性は破線となるわけである。なお、ＰＧＯＶＲのテーブルは予め用意しておいてもかまわない。
【００７４】
なお、負荷減少をＯＮ、ＯＦＦ的にとらえるならＲＥＴは固定値でよく、負荷減少量としてアナログ的に捕らえるときは、負荷減少量に応じた可変値でＲＥＴを与えればよい。
【００７５】
所定のアイドル状態における点火時期と発生トルクの関係を図８に示すと、点火時期は、遅角側の燃焼安定限界点と進角側の最大トルク点（あるいはノッキング限界点）の間で使用することができ、従来は燃費の向上などをねらって図中の☆印付近（最大トルク点付近）の値をＰＧＯＶ（動作中心）として使用しているため、アイドル状態における負荷の急増に対抗して発生トルクを増量させるだけの余裕代はない。これに対して本発明では、走行レンジかつ負荷減少時かつアイドル状態になったとき、点火時期の動作中心を☆印の位置より●印の位置まで遅角し、この遅角した値ＰＧＯＶＲを改めて点火時期の動作中心とすることによって図示のように十分なトルク増量余裕代を生み出させるのである。また、応答性についていえば、点火時期の操作からトルク発生までの期間はクランク角で数１０゜（気筒数に無関係）であり、急制動に伴うエンジン回転の低下に対しても十分な応答性をもっている。
【００７６】
このようにして、点火時期の動作中心の遅角操作によりトルク増量余裕を生成する操作を終了したら、図２のステップ９に戻り、アイドル状態であればステップ１０に進んで、アイドル回転数のフィードバック制御を行う。
【００７７】
ここで、アイドル回転数のフィードバック制御を行う場合には、
〈１〉走行レンジかつ負荷減少時の場合（つまりステップ６、７、８、９を通過したあとにアイドル状態になる場合）と
〈２〉それ以外の場合（つまりステップ６、７、８を飛ばしてアイドル状態になる場合）
とがあり、これらいずれの場合も点火時期制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御と補助空気弁２０による空気量制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御とをともに行う。なお、２つのフィードバック制御を重複して行っても、システムの安定性を損うハンチングの問題が生じることはない。ハンチングが生じるかどうかは制御のチューニングしだいであり、システムの安定性を損なわない範囲で応答性が高まるように各フィードバック制御の制御ゲインを設定することが可能である。
【００７８】
この場合に、〈１〉の走行レンジかつ負荷減少時に目標回転数を一定値上昇させかつ点火時期の動作中心を遅角側に移動させている点が従来と相違するので、走行レンジかつ負荷減少時に加えてステップ９でアイドル状態になった場合に点火時期制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御を図９のフローにより説明する。
【００７９】
アイドルフラグ＝１（アイドル状態）のときはステップ４２に進み、エンジン回転数Ｎから図７の破線を内容とするテーブルを検索してアイドル状態の点火進角値ＰＧＯＶＲを求める。
【００８０】
ステップ４３では目標回転数ＮＳＥＴ（図２のステップ６で一定値高く設定された値）と実回転数Ｎとの差ΔＮを計算し、ステップ４４においてこのΔＮより図１０を内容とするテーブルを検索して点火時期のフィードバック量ＡＤＶＦＢを算出し、これをＰＧＯＶＲ（ステップ４２において既に得ている）に加算した値をステップ４５において点火進角値ＡＤＶに入れる。ＡＤＶＦＢは図１０に示したように、ΔＮ＞２５ｒｐｍ（ＮＳＥＴ＞Ｎ）のとき正の値（点火時期を進角補正）、ΔＮ＜−２５ｒｐｍ（ＮＳＥＴ＜Ｎ）のとき負の値（点火時期を遅角補正）である。
【００８１】
ここで、ＡＤＶは圧縮上死点から進角側に図ったクランク角である。このＡＤＶはＲｅｆ信号に同期して出力レジスタに移され、圧縮上死点前のクランク角がＡＤＶと一致したとき点火コイルの一次電流が遮断される。
【００８２】
このようにして、点火時期制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御では、目標回転数ＮＳＥＴより２５ｒｐｍ以上低いとき、点火時期を進角補正して発生トルクを増量し、この逆に目標回転数ＮＳＥＴより２５ｒｐｍ以上高いとき点火時期を遅角補正して発生トルクを減量するのである。
【００８３】
ここで、第１実施形態の作用を説明する。
【００８４】
アイドル自走中かつ空気量制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御中に急ブレーキ操作が行われたとき供給空気量を増量して発生トルクを大きくしようとしても、空気量の増量操作から実際に発生トルクが大きくなるまでにかなり大きな時間的遅れがあるため、急制動に伴う負荷の急増に対応することは困難であること、また空気量制御手段に代えて点火時期制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御を行うにしても、点火時期の基準位置が燃費の向上をねらって最大トルク点付近に設定されている場合には、発生トルクを増量させる余裕代がほとんどないため、アイドル自走中かつアイドル回転数のフィードバック制御中の急制動による回転低下を十分に抑止することができないことを前述した。
【００８５】
これに対して本発明ではアイドル状態の前の走行レンジかつ負荷減少時（つまり制動動作等により急激な変速機負荷の増加が生じる可能性があるとき）にアイドル回転数のフィードバック制御における目標回転数を従来より一定値ＮＵＰだけ高く設定し、走行レンジかつ負荷減少時かつアイドル状態になったとき、点火時期の動作中心を所定値ＲＥＴだけ遅角側に移動して点火時期制御手段に所定のトルク増量余裕代を生成させ、そのトルク増量余裕代の生じた点火時期制御手段を用いて前記高く設定した目標回転数となるようにアイドル回転数のフィードバック制御を行うので、アイドル自走中かつアイドル回転数のフィードバック制御中に急制動等による負荷の急増があっても、従来より高い目標回転数を目標として、従来にはなかったトルク増量余裕代を用いての高応答のトルク制御が行われ、これによりエンストを防止しつつアイドル回転数を目標回転数に維持することができる。
【００８６】
また、アイドル状態途中で走行レンジかつ負荷減少時となったとき（たとえば、Ｄレンジでブレーキを踏んだ状態で停車しアイドル回転数のフィードバック制御を行っている状態よりブレーキペダルを緩めることによって車が自走し始めた場合に、車速の上昇に伴い負荷が減少したとき）にも、目標回転数が従来より一定値ＮＵＰだけ高く設定され、かつ点火時期制御手段に所定のトルク増量余裕代が生成され、そのトルク増量余裕代の生じた点火時期制御手段を用いて一定値ＮＵＰだけ高く設定された目標回転数となるようにアイドル回転数のフィードバック制御が行われるので、同様の作用効果が生じる。
【００８７】
図１１のフローチャートは第５実施形態で、図９に対応する。図１１も走行レンジかつ負荷減少時であることが前提である。
【００８８】
この実施形態は、走行レンジかつ負荷減少時にアイドル状態での目標回転数ＮＳＥＴを一定値ＮＵＰだけ高く設定し、走行レンジかつ負荷減少時かつアイドル状態になると、空燃比の動作中心をリーン側に移動させることにより空燃比制御手段に所定のトルク増量余裕代を生成させ、そのトルク増量余裕代の生じた空燃比制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御を行うようにしたものである。
【００８９】
所定のアイドル状態における空燃比と発生トルクの関係を図１３に示すと、三元触媒方式のものでは三元点の空燃比（１４．７程度）が空燃比の動作中心として使用され、リーンバーンシステムのエンジンになるとリーン運転条件の成立時に２３程度の空燃比が空燃比の動作中心として使用される。したがって、三元触媒方式のとき☆印の位置から●印の位置まで空燃比の動作中心をリーン側に移動させることにより、図示のように十分なトルク増量余裕代を生み出すことができる。これに対してリーンバーンシステムのエンジンにおいてリーン運転条件でのアイドル時に空燃比の動作中心がもともと●の位置にあるときには、トルク増量余裕代を生成するためのリーン化操作は特に必要ない。応答性については、燃料噴射量の操作からトルク発生までの期間はクランク角で３６０゜程度（燃焼室内に直接に燃料を噴射するエンジンの場合は１８０゜程度）（これら３６０°、１８０°の値も気筒数に無関係）であり、点火時期の遅角操作によりトルク増量余裕を生成する場合と同様に、エンジン回転の低下に対して十分な応答性をもっている。
【００９０】
具体的には、図１１においてアイドルフラグ＝１（アイドル状態）のときにステップ５２に進み、エアフローメータ出力より得られる吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎとから
ＴｐＬ＝（Ｑ／Ｎ）×Ｋ×ＫＬＥＡＮ …（４）
ただし、Ｋ：定数
ＫＬＥＡＮ：リーン化定数
の式により基本噴射パルス幅ＴｐＬを算出する。
【００９１】
ここで、（４）式右辺の（Ｑ／Ｎ）×Ｋがほぼ三元点での空燃比が得られる従来の基本噴射パルス幅Ｔｐであり、この値にＫＬＥＡＮを乗算することにより図１３において空燃比の動作中心を●印の位置へと移すのである。
【００９２】
ステップ５３では目標回転数ＮＳＥＴ（図２のステップ６で一定値高く設定された値）と実回転数Ｎの差ΔＮを計算し、ステップ５４においてこの差ΔＮより図１２を内容とするテーブルを検索して空燃比のフィードバック量ＴＰＦＢを求め、ステップ５５で
Ｔｉ＝（ＴｐＬ＋ＴＰＦＢ）×α×Ｃｏ×２＋Ｔｓ …（５）
ただし、Ｃｏ：各種補正係数
α：空燃比フィードバック補正係数
Ｔｓ：無効パルス幅
の式によりシーケンシャル噴射の場合の燃料噴射パルス幅Ｔｉを計算する。
【００９３】
ここで、ＴＰＦＢは図１２に示したように、ΔＮ＞２５ｒｐｍ（ＮＳＥＴ＞Ｎ）のとき正の値（燃料量を増量補正）、ΔＮ＜−２５ｒｐｍ（ＮＳＥＴ＜Ｎ）のとき負の値（燃料量を減量補正）である。
【００９４】
なお、（５）式において、Ｃｏはいろいろな条件下（たとえば始動時、暖機時、高負荷など）で円滑な運転を確保するため、各センサからの信号をもとにＴｐを補正するための値、αは三元触媒９の転化作用を最大限に引き出すため空燃比がいわゆるウィンドウに落ち着くようにＯ２センサ１０出力に基づいて演算される値、Ｔｓは噴射弁６が噴射信号を受けてから実際に開弁するまでに作動遅れ時間がありこの作動遅れ時間が変動するのを補正するための値である。ただし、トルク増量余裕代を生成するため空燃比の動作中心をリーン側に移動させる場合にまで、空燃比のフィードバック制御を行ったのでは、リーン化できなくなるので、αを１．０にクランプする。
【００９５】
応答の速いトルク制御手段に所定のトルク増量余裕代を生成する方法はこれに限られない。たとえば応答の速いトルク制御手段にオルタネータの発電量を操作できる発電量制御手段があり、この発電量制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御を行うものにおいて、トルク増量余裕代が必要となったときに発電量の動作中心を、それまで増量していたレベルから通常の発電量やそれ以下の発電量へと一時的に減少させることにより、発電量の減少に相当するトルク増量余裕代を生じさせることができる（第６実施形態）。
【００９６】
たとえば、オルタネータ（エンジン駆動）での発電電圧を制御するレギュレータの目標電圧を操作可能とし、大きな電気負荷が入ったとき、エンジン負荷が急激に増えないように、ＥＣＵからのＰＷＭ信号によりその目標電圧を下げて負荷を軽くする公知のシステムがあるので、このシステムを利用して、トルク増量余裕代が必要となったときその目標電圧を上昇させる。これにより負荷を下げる方向のトルク余裕代が増加（つまりトルク増量余裕代が増える）するのである。なお、このシステムは、上記のレギュレータとＥＣＵとが別になっているものであるが、レギュレータをＥＣＵに内蔵したものでもかまわない。
【００９７】
なお、トルク増量余裕代を生成する方法が相違する前記第１、第５、第６の各実施形態を単独で用いるだけでなく、組み合わせて用いることにより、より大きなトルク増量余裕を生成できることはいうまでもない。
【００９８】
図１４のフローチャートは第７実施形態で、図２に対応する。なお、図２と同一部分には同一のステップ番号をつけている。
【００９９】
第１、第５、第６の各実施形態においてトルク増量余裕代を生成するためとはいえ、走行レンジかつ負荷減少時かつアイドル状態になったとたんに点火時期、空燃比または発電量の動作中心を一気に変化させたのでは、発生トルクが減少してアイドル回転数が一時的に低下する。このときの回転低下をアイドル回転数についての通常のフィードバック制御によりカバーできるようゆっくりと点火時期、空燃比または発電量の動作中心を変化させることが考えられるが、その一方で、点火時期、空燃比または発電量の動作中心を変化させている途中で負荷が急増したときには回転低下に対して十分なトルク補償がなされず、大きな回転低下が生じてしまう可能性がある。
【０１００】
これに対処するため第７実施形態では、基本的にアイドル回転数のフィードバック制御に頼らず、走行レンジかつ負荷減少時かつアイドル状態となったときフィードフォワード的に応答の遅いトルク制御手段（たとえば補助空気弁２０による空気量制御手段）により発生トルクを上昇させるとともに、その発生トルクの上昇分を応答の速いトルク制御手段（たとえば点火時期制御手段）により相殺させることによって、発生トルクを一定に維持したまま、高応答のトルク増量余裕代を生成させる（図１４のステップ６１）。
【０１０１】
このトルク増量余裕代を生成する操作について図１５のフローにより説明する。図１５も第１実施形態の図９、第５実施形態の図１１と同じに走行レンジかつ負荷減少時であることが前提である。
【０１０２】
アイドルフラグ＝１（アイドル状態）のときステップ７１よりステップ７２に進み初回フラグをみる。初回フラグは始動時に“０”に初期設定されることから、始動後に初めてアイドルフラグ＝１となったときには初回フラグ＝０であることよりステップ７３に進み、テーブル（図７の実線参照）の検索により求めたアイドル状態の点火進角値ＰＧＯＶを点火進角値ＡＤＶに入れる。
【０１０３】
ステップ７４〜７９は、補助空気弁２０による空気量制御手段により発生トルクを上昇させる部分である。まず、ステップ７４では、必要となるトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵを算出する。このトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵの算出については図１６のフローにより説明する。
【０１０４】
ステップ９１〜９５では図３のステップ１１〜１５と同様にして負荷減少量ΔＴを求め、このΔＴからステップ９６において図１７を内容とするテーブルを検索してトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵを求める。
【０１０５】
ＴＹＯＹＵ（実線の特性）は図１７に示したように、
〈１〉傾き（ゲイン）が１より小さい、
〈２〉ΔＴが小さいところでは不感帯をもつ、
〈３〉ΔＴが大きいところでは最大値リミッタをもつ
などの特性をもたせている。
【０１０６】
ここで、〈１〉としたのは次の理由からである。アイドル回転低下に対する補償を大きくしようとトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵを十分な大きさとしたのでは、後述する点火時期の遅角量（図２０のＲＥＴ２のこと）が大きくなり燃費的にロスが生じてしまうため、トルク増量余裕代ＴＹＯＹＵは必要量に留めておくことが望ましい。したがって、負荷減少量ΔＴに応じた必要量だけのトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵを〈１〉により与えるのである。
【０１０７】
このようにしてトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵを算出したら図１５のステップ７５に戻り、トルク増量余裕代ＴＹＯＹＵからこの余裕代のトルクを増量するのに必要となる補助空気増加量ΔＱを
ΔＱ＝（Ｎ／定数）×ＴＹＯＹＵ …（６）
の式により算出し、ステップ７６では初回フラグを“１”にセットしたあと、ステップ７７において
ＱＩＳＣ＝ＱＢＡＳＥ＋ＱＡＣ＋ＱＮＤ−ＱＦＢ＋ΔＱ …（７）
ただし、ＱＢＡＳＥ：基本値
ＱＮＤ：ギア位置補正量
ＱＡＣ：エアコン補正量
ＱＦＢ：フィードバック補正量
の式により補助空気弁流量ＱＩＳＣを計算する。
【０１０８】
ここで、ＱＢＡＳＥは自動変速機のセレクタ位置がニュートラルレンジにあるときにアイドル状態での目標回転数を維持するのに必要となる補助空気弁流量（吸入空気量）で、たとえば図１８に示す特性となる。ＱＮＤは自動変速機のセレクタ位置が走行レンジであるとき一定値、ニュートラルレンジにあるとき０となる値である。ＱＡＣはエアコン作動時に一定値、エアコン非作動時に０となる値である。ＱＦＢは回転数Ｎが目標回転数ＮＳＥＴと一致するように両者の偏差に応じて算出される値である。
【０１０９】
ステップ７８ではＱＩＳＣより図１９を内容とするテーブルを検索して補助空気弁２０に与えるＯＮデューティＩＳＣＯＮを求め、このＩＳＣＯＮをステップ７９において補助空気弁制御用の出力レジスタに転送する。
【０１１０】
ここで、ΔＱのぶんだけ補助空気弁１６を通過する空気流量が多くなるが、このときの空気増量はあくまで補助空気弁部流量の増加であり、発生トルクに直接結び付くシリンダ吸入空気流量でない。この両者の相違が収束するためには数１００ｍｓｅｃ程度の時間を要し（図２１の最上段参照）、これが、補助空気弁による空気量制御手段がトルク制御手段として応答が遅い理由である。
【０１１１】
ステップ７６での初回フラグの“１”へのセットにより次からはステップ７２よりステップ８０、８１、８２、８３に流れ、ここで空気量制御手段による発生トルクの上昇分を点火時期制御手段による遅角制御により相殺する。
【０１１２】
ここで、この点火時期制御手段による遅角制御がどのようなものなのかを先に説明する。
【０１１３】
上記の（７）式において右辺のΔＱ以外の値を
Ｑｅｔｃ＝ＱＢＡＳＥ＋ＱＡＣ＋ＱＮＤ−ＱＦＢ …（８）
の式よりＱｅｔｃでまとめると、（７）式は、
ＱＩＳＣ＝Ｑｅｔｃ＋ΔＱ …（９）
となり、この空気流量ＱＩＳＣに対してアイドル状態での点火進角値ＰＧＯＶを用いたとき（９）式に対応して
ＴＩＳＣ＝Ｔｅｔｃ＋ＴＺＯＵ …（ａ）
ただし、Ｔｅｔｃ：Ｑｅｔｃに対応して発生するトルク
ＴＺＯＵ：ΔＱ分の増加に対して発生するトルク増加量
のトルクＴＩＳＣが発生してＴＺＯＵの分だけが過大となるので、ΔＱの増加前と発生トルクが変わらないようにするには
β＝Ｔｅｔｃ／（Ｔｅｔｃ＋ＴＺＯＵ） …（ｂ）
となるように点火時期を遅角させてやればよい。ある回転数の条件での点火時期に対する発生トルク感度特性は図２０に示したようになるので、同特性上でβに対する点火時期Ｊを求めれば、その点火時期ＪによりΔＱの増加前と発生トルクが変わらないようにできるのである。なお、図２０においてベース点火時期とあるのが図７のＰＧＯＶである。
【０１１４】
このようにしてΔＱの増加前と発生トルクが変わらないようにするわけであるが、ルーチン上においては発生トルクをわざわざ求める必要はなく、
β＝Ｑｅｔｃ／（Ｑｅｔｃ＋ΔＱ） …（１０）
の式によりゲインβを求めることができる。なお、一般に使うエンジンのトルクは、出力トルク（発生トルクに対し摩擦等のロスやポンピングロスなどを差し引いた、結果的に外からみえる（計測される）トルク）であるが、本発明中で述べているのは出力トルクではなく発生トルクである。
【０１１５】
図１５に戻り、まずステップ８０、８１では上記（８）、（９）式によりゲインβを求め、ステップ８２においてこのβより図２０を内容とするテーブルを検索して点火時期を求め、これをＡＤＶに入れたあと、ステップ７７、７８、７９の操作を実行する。このときの点火進角値（図２０に示したようにアイドル状態での点火進角値ＰＧＯＶから所定量ＲＥＴ２だけ遅角した値）によるトルク減少量は空気流量増加によるトルク増加量を打ち消すものとなり、高応答のトルク増量余裕代を生成させるに際して発生トルクが一定に維持されるのである。
【０１１６】
なお、アイドル状態の途中で非アイドル状態になったときは、ステップ７１よりステップ８３、８４に流れ、初回フラグを“０”にリセットし、ＩＳＣＯＮに所定値（走行中でも少なくともアイドル維持できる程度の空気量に相当するＯＮデューティ）を入れ、ステップ７９の操作を実行する。
【０１１７】
このように、第７実施形態では、走行レンジかつ負荷減少時かつアイドル状態となったとき、補助空気量の増加により発生トルクを上昇させるとともに、その空気量増加による発生トルクの上昇分を点火時期の遅角操作によるトルク減量（図２１第２段目の破線参照）で相殺するので、発生トルクを一定に維持したまま、高応答のトルク増量余裕代をもった状態へと速やかに移行させることができる。
【０１１８】
なお、第７実施形態では、応答の速いトルク制御手段が点火時期制御手段である場合で説明したが、空燃比制御手段あるいは発電量制御手段を用いることもできる。
【０１１９】
図２２のフローチャートは第８実施形態で、第７実施形態の図１６に対応する。図１６と同一の部分には同一のステップ番号をつけている。なお、図１４と図１５は第８実施形態でも使用する。
【０１２０】
第８実施形態は、図２２においてステップ１０１が第７実施形態の図１６と異なり、演算周期毎に逐次求められる負荷減少量ΔＴそのものでなく、負荷減少量ΔＴをフィルタリング処理によりなました値（後述するＹ（Ｋ））に応じてトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵを算出するようにしたものである。このフィルタリング処理については図２３のフローにより説明する。
【０１２１】
ステップ１１１では、図２２のステップ９５で得た負荷減少量ΔＴを入力Ｕ（Ｋ）に入れる。ステップ１１２では
Ｙ（Ｋ）＝Ａ×Ｙ（Ｋ−１）＋（１−Ａ）×Ｕ（Ｋ−１） …（１１）
ただし、Ａ：係数
Ｙ（Ｋ−１）：１演算周期前のＹ（Ｋ）
Ｕ（Ｋ−１）：１演算周期前のＵ（Ｋ）
の式（デジタルローパスフィルタの計算式）により、出力Ｙ（Ｋ）を算出し、この出力Ｙ（Ｋ）をステップ１１３においてあらためてΔＴに入れる。
【０１２２】
ここで、（１１）式の係数Ａには高周波数の情報を取り除くことのできる値を選択する。
【０１２３】
ステップ１１４、１１５では次回の演算のため、出力Ｙ（Ｋ）をメモリＹ（Ｋ−１）に、入力Ｕ（Ｋ）をメモリＵ（Ｋ−１）に移しておく。
【０１２４】
第７実施形態のように、負荷減少量ΔＴそのものに応じてトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵを算出するときには、負荷の増減に伴ってトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵが敏感に追従するので、トルク制御の高精度化、高応答化が必要となる。また、図２１に示したように補助空気弁による空気量制御によりトルクを増量する場合は、そもそもその吸気系の伝達特性により余裕トルクの生じた状態への移行速度が制限されてしまう。
【０１２５】
これに対して第８実施形態では、トルク増量余裕代ＴＹＯＹＵを求めるための負荷減少量ΔＴをローパスフィルタによりなましているので、高精度化、高応答化を必要とすることなくトルク制御を適切に行うことができる。
【０１２６】
図２４のフローチャートは第９実施形態で、第８実施形態の図２３に対応する。図２３と同一の部分には同じステップ番号をつけている。図２３とはステップ１２１、１２２、１２３が相違する。
【０１２７】
第９実施形態は、▲１▼第８実施形態と同じに高応答のトルク増量余裕代をあまり過敏に動かしたくない、しかしながら▲２▼高応答のトルク増量余裕代の準備はできれば速くしたい、といった２つの相反する要求を満たすため、ローパスフィルタの時定数を、出力に対し入力が増加するときは小さく、逆に減少するときは大きくしたものである。一例としてローパスフィルタの演算周期を１０ｍｓｅｃとし、上昇側の時定数を０．１ｓｅｃ、下降側の時定数を１０ｓｅｃとするのであれば、ステップ１２１において出力Ｙ（Ｋ−１）と入力Ｕ（Ｋ−１）を比較し、Ｙ（Ｋ−１）≧Ｕ（Ｋ−１）のときステップ１２２で係数Ａに０．９を、またＹ（Ｋ−１）＜Ｕ（Ｋ−１）のとき係数Ａに０．９９９を入れるのである。たとえば図２５において最上段に示した入力Ｕに対して上昇側、下降側とも時定数が０．１ｓｅｃのローパスフィルタを通したものは第二段目に示す波形となり入力Ｕに応じて敏感に、また上昇側、下降側とも時定数１０ｓｅｃのフィルタを通したものは第三段目の波形となり入力Ｕに対してゆっくりと追従している。これに対して、上昇側の時定数を０．１ｓｅｃ、下降側の時定数を１０ｓｅｃとした第９実施形態のローパスフィルタを通したものは最下段に示す波形となり、上昇方向には敏感に、下降側にはゆっくりとそれぞれ追従することになり、上記▲１▼、▲２▼の相反する要求を満たすものとなっている。点火時期制御手段をトルク増量余裕代を有する状態へと移行させた後に急ブレーキ操作により実際に負荷が急増したときのローパスフィルタ出力を図２６に示す。
【０１２８】
次に、図２７、図２９、図３０のフローチャートは第１０実施形態である。
【０１２９】
この実施形態は、第７、第８、第９の各実施形態のいずれかを前提とするもので、高応答のトルク制御手段をトルク増量余裕代を有する状態へと移行させた後に、たとえば図２８に示すように急ブレーキ操作により実際に負荷が急増したときその高応答のトルク制御手段によりその高応答のトルク増量余裕代を用いてトルク制御を行うようにしたものである。
【０１３０】
図２７のフロチャートは実際の負荷の急増を検出するためのもので、図３と同じ部分には同じステップ番号をつけている。図３と異なるステップ１３１では、メモリΔＴ−１に入っている値とΔＴとの差ｄΔＴを計算する。ここで、メモリΔＴ−１には前回に計算したΔＴが入っている。つまり、ｄΔＴはこれが正のときΔＴ（ｎ２＝０のときの負荷よりの減少量）の減少速度（演算周期当たりの減少量）を表す。図２８にも示すように、ΔＴの波形は必要トルクの波形とちょうど対象的になるため、ｄΔＴ（傾きを表す）が急になるほど実際に負荷が急増していることを表すのである。ステップ１３２では次回演算のためΔＴの値をメモリΔＴ−１に移す。
【０１３１】
図２９、図３０のフロチャートは第７実施形態の図１５に対応し、図２７のフローチャートによるｄΔＴの演算終了後に実行する。図２９、図３０でも図１５と同じ部分には同じステップ番号をつけており、図１５とはステップ１４１〜１４９が相違する。
【０１３２】
図１５と相違する部分について主に述べると、図３０においてステップ１４１でΔＴの減少速度ｄΔＴと正の所定値Ｅ１を比較し、ｄΔＴ＞Ｅ１のときは負荷が急増したと判断し、空気量制御手段では対応できないためステップ１４２〜１４５で負荷の増加量（ΔＴの減少速度ｄΔＴ）に基づき高応答のトルク制御手段である点火時期制御手段を用いてフィードフォワード的にトルク増量を行う。
【０１３３】
ただし、厳密なフィードフォワードで負荷の急増をカバーする必要はない（つまりｄΔＴに対応する進角量Ａを厳密に算出する必要がない）。というのは、トルク増量余裕代が確保されているかぎり高応答でフィードバック制御が効果を発揮し、回転落ちを最小限に止めることができるからである。そこで、所定値Ａ０を初期値として一定時間割合で減少して０になる値を進角量Ａとして与える。
【０１３４】
具体的にはステップ１４２で初回フラグ２をみる。初回フラグ２も始動時に“０”に初期設定されることから、始動後に初めてｄΔＴ＞Ｅ１となったときには初回フラグ２＝０であることよりステップ１４３に進み、所定値Ａ０を点火時期進角量Ａに入れる。ステップ１４４では初回フラグ２を“１”にセットしたあと、ステップ１４５において、トルク増量余裕代を生じさせている状態での点火進角値ＡＤＶ（図２９ステップ８２の値）に点火時期進角量Ａを加算した値をあらためて点火進角量ＡＤＶに入れる。
【０１３５】
ステップ１４６では次回演算のため、Ａの値をメモリＡ（ｏｌｄ）に移す。
【０１３６】
ステップ１４４での初回フラグ２の“１”へのセットにより次からはステップ１４２よりステップ１４７に進み、
Ａ＝Ａ（ｏｌｄ）−ＧＥＮ …（１２）
ただし、ＧＥＮ：減量分（正の値）
Ａ（ｏｌｄ）：Ａの前回値
の式により点火時期進角量Ａを１０ｍｓ毎にＧＥＮずつ減量する。ステップ１４８ではＡと０を比較しＡ＜０となるまではステップ１４５、１４６の操作を繰り返し、Ａ＜０となったときはステップ１４９でＡに０を入れたあとステップ１４５、１４６の操作を実行する。
【０１３７】
このようにして、第１０実施形態では、高応答のトルク増加余裕代を準備しているアイドル状態で負荷が実際に急増したとき、その負荷増加量に応じた点火時期の進角操作（図３１参照）によりトルク増量を行うので、アイドル状態で制動動作等により負荷が急増したときにも確実にアイドル回転のアンダーシュートを防止できる。
【０１３８】
なお、図２９、図３０では点火時期の進角操作により高応答のトルク増量を行っているが、空燃比のリッチ化や発電量の減量によっても高応答のトルク増量を行うことができる。
【０１３９】
図３２のフロチャートは第１１実施形態、図３３のフローチャートは第１２実施形態で、図３２、図３３はいずれも第１０実施形態の図３０に対応する。図３２、図３３において図３０と同一の部分には同一のステップ番号をつけている。なお、図２９は第１１、第１２の各実施形態のフローチャートでもある。
【０１４０】
これらの実施形態は、高応答のトルク増加余裕代を準備しているアイドル状態で負荷が実際に急増しかつ回転数の低下があった場合に、第１１実施形態ではその回転数の低下量に応じて、また第１２実施形態では目標回転数ＮＳＥＴと実回転数Ｎの差に応じてそれぞれフィードバック的にトルク増量を行い、これによってアイドル回転数を目標値に維持しつつ急激な負荷増加に対処するものである。
【０１４１】
具体的には、第１１実施形態の図３２において負荷の急増を検知した場合にステップ１４１よりステップ１５１に進む。ステップ１５１では回転数の演算周期当たりの変化量ΔＮ２（＝Ｎ−１−Ｎ、ただしＮ−１は前回の回転数）を算出し、この回転数変化量ΔＮ２を正の所定値Ｆとステップ１５２において比較する。ΔＮ２＞Ｆのときは回転低下があると判断し、ステップ１５３、１５４に進んでその回転数変化量ΔＮ２より点火時期のフィードバック量（たとえば比例分＋積分分）ＡＤＶＦＢ２を算出し、このフィードバック量ＡＤＶＦＢ２を、トルク増量余裕代を生じさせている状態での点火進角値ＡＤＶ（図２９ステップ８２の値）に加算した値をあらためて点火進角量ＡＤＶに入れる。ステップ１５５では次回演算のためＮをメモリＮ−１に移す。
【０１４２】
次に第１２実施形態の図３３では、第１１実施形態と相違する部分を主に説明すると、図３３において実際に回転低下したときステップ１５２よりステップ１６１、１６２、１６３に進んで目標回転数ＮＳＥＴと実回転数Ｎの偏差ΔＮ３（＝ＮＳＥＴ−Ｎ）より点火時期のフィードバック量（たとえば比例分＋積分分）ＡＤＶＦＢ３を算出し、このフィードバック量ＡＤＶＦＢ３を、トルク増量余裕代を生じさせている状態での点火進角値ＡＤＶ（図２９ステップ８２の値）に加算した値をあらためて点火進角量ＡＤＶに入れる。
【０１４３】
なお、第１０、第１１、第１２の各実施形態において、走行レンジでないときや負荷減少時でないときに、点火時期制御によるアイドル回転数の通常のフィードバック制御をもともと行っている場合は、点火時期制御による通常のフィードバック制御中にトルク増量余裕代を使ってしまわないように、点火時期操作量の制限を、トルク増加余裕代の生成に合わせて変化させる必要がある。図３４に示すように、トルク増量余裕代の生成時に点火時期の動作点（動作中心）を☆の位置から●の位置に移した場合に、フィードバック制御による点火時期の通常制御範囲（幅）を制限しておき、第１０、第１１、第１２の各実施形態において負荷の急増時にだけそれ以上の点火時期操作量を許す構成とするのである。
【０１４４】
第１０、第１１、第１２の各実施形態は第７、第８、第９の各実施形態のいずれかを前提とする場合で述べたが、これに限らず第１から第６までの各実施形態に第１０、第１１、第１２の各実施形態を加えることもできる。たとえば、第１実施形態と第７実施形態の組み合わせで述べると、高応答のトルク制御手段をトルク増量余裕代を有する状態へと移行させた後に負荷の急増を検出したときには図９に示したアイドル回転数フィードバック制御に優先して図２９、図３０に示したトルク増量余裕代の生成と負荷急増対応制御を実行させるのである。
【０１４５】
第１実施形態では、図２に示したように、ステップ５、６において走行レンジかつ負荷減少時に目標回転数ＮＳＥＴを一定値ＮＵＰだけ上昇させ、ステップ７、８において走行レンジかつ負荷減少時に加えてアイドル状態になったとき、点火時期制御手段に所定のトルク増量余裕代を生成させ、かつステップ９、１０において点火時期制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御と補助空気弁による空気量制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御とをともに行っているが、
▲１▼走行レンジかつ負荷減少時かつアイドル状態で点火時期制御手段に所定のトルク増量余裕代を生成させる構成（図２においてステップ６を省略したもの）、
▲２▼走行レンジかつ負荷減少時に目標回転数ＮＳＥＴを一定値ＮＵＰだけ高く設定する構成（図２においてステップ７、８を省略したもの）
が考えられる。
【０１４６】
なお、▲２▼の構成の場合、アイドル回転数のフィードバック制御を行うのに用いるトルク制御手段が応答の速いトルク制御手段である必要はなく、応答の遅いトルク制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御を行う場合でも、走行レンジかつエンジンからみた変速機負荷の減少時に急制動等により急激にエンジン回転数がアンダーシュートしてアイドル状態に移行したとしても、エンストに至ることを防止することができることはいうまでもない。
【０１４７】
図２のステップ６において目標回転数を高くするための所定値ＮＵＰは一定値で説明したが、負荷減少量ΔＴ（図３ステップ１５の値）が大きいときほど所定値ＮＵＰを大きくすることにより、トルク増量余裕代ＴＹＯＹＵを負荷減少量ΔＴに応じて算出する実施形態（第７実施形態）と同様の効果を、また負荷減少量ΔＴをローパスフィルタによりフィルタリング処理した値が大きくなるほど所定値ＮＵＰを大きくすることにより、第８実施形態と同様の効果を、またそのローパスフィルタの時定数を、出力に対し入力が増加するときは小さく、逆に減少するときは大きくすることで、第９の各実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１４８】
ただし、目標回転数ＮＳＥＴは低いほうが燃費がよくなり望ましいので、目標回転数ＮＳＥＴを高くする際にはできるだけ必要最低限に設定したい。そこで、いったん高くした目標回転数をそのまま維持させるのではなく、図３５に示したように、負荷減少時に目標回転数を所定値ＮＵＰだけ高くした後に、負荷減少量ΔＴが小さくなったときには、その負荷減少量ΔＴが小さくなったタイミングにおいて目標回転数を元の値に戻すことで（図３５の中段の実線参照）、無用な燃費の消費を抑えることができる。
【０１４９】
また、
〈ａ〉負荷減少量ΔＴが小さくなったタイミングにおいて目標回転数をステップ的に小さくするのではなく、ΔＴをローパスフィルタによりフィルタリング処理した値に応じて目標回転数を下げるように構成（図３５の中段の破線参照）、
〈ｂ〉ΔＴが小さくなったタイミングより一定の割合で目標回転数を元の値に戻すように構成（図３５の下段の破線参照）、
〈ｃ〉ΔＴが小さくなったタイミングから所定の時間は目標回転数を所定値ＮＵＰした状態を維持する構成（図３５の下段の一点鎖線参照）
とすることでも、第８実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１５０】
実施形態では、アイドル状態で自動変速機のセレクタ位置が走行レンジにある場合をアイドル自走中で説明したが、変速機はこれに限らない。たとえば、変速比を連続的に変更できるＣＶＴや手動式の変速機であってもかまわない。このときには、トルクコンバータ負荷に代えて、エンジン出力軸に作用する変速機からの負荷を用いる。
【０１５１】
【発明の効果】
アイドル自走中に急ブレーキ操作が行われたとき応答の遅いトルク制御手段、たとえば空気量制御手段により、供給空気量を増量して発生トルクを大きくしようとしても、空気量の増量操作から実際に発生トルクが大きくなるまでにかなり大きな時間的遅れがあるため、急制動等に伴うトルクコンバータ負荷の急増に対応することは困難である。また、点火時期制御手段は応答の速いトルク制御手段であるが、点火時期の動作中心が燃費の向上をねらって最大トルク点付近に設定されている場合には、発生トルクを増量させる余裕代がほとんどないため、点火時期制御によっても、急制動による回転低下を十分に抑止することができない。これに対して、第１の発明では変速機が走行レンジにありかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時（つまり制動動作等により急激なトルクコンバータ負荷の増加が生じる可能性があるとき）かつアイドル状態になったとき応答の速いトルク制御手段に所定のトルク増量余裕代を生成させるので、アイドル自走中にトルクコンバータ負荷の急増があっても、そのトルク増量余裕代を用いて高応答のトルク制御が行われ、これによって、耐エンスト性を高めつつアイドル回転数を目標回転数に維持することができる。
【０１５２】
第２と第６の各発明では、変速機の入力軸回転数と出力軸回転数をそれぞれ検出し、これら入出力軸回転数比に基づいてトルクコンバータ負荷を、また入力軸回転数に基づいて前記出力軸回転数が０となるときのトルクコンバータ負荷（または最大の前記トルクコンバータ負荷）を算出し、この出力軸回転数が０となるときのトルクコンバータ負荷（または最大の前記トルクコンバータ負荷）と入出力軸回転数比に基づくトルクコンバータ負荷との差よりトルクコンバータ負荷の減少を検出するので、精度良くエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少を検出することができる。
【０１５３】
第３と第７の各発明では、トルクコンバータの入力軸、出力軸の各回転数を検出する新たなセンサの追加によるコストアップを招くことがない。
【０１５４】
第４と第８の各発明では、トルクコンバータ負荷の減少を通常のエンジン制御システムにおいて既存のものを用いて簡易に検出できる。
【０１５５】
第５の発明では走行レンジかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時にアイドル回転数のフィードバック制御における目標回転数が従来より所定値だけ高く設定され、アイドル状態になるとその高く設定された目標回転数となるようにトルク制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御が行われることから、走行レンジかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時に急制動等により急激にエンジン回転数がアンダーシュートしてアイドル状態に移行したとしても、そのアンダーシュートによる最低回転数が相当高く保持され、これによってエンストに至ることが防止される。
【０１５６】
燃費の向上などをねらって点火時期の動作中心を最大トルク点付近に設定している従来例では、アイドル状態における負荷の急増に対抗して発生トルクを増量させるだけの余裕代はないのであるが、第９の発明では、点火時期の動作中心を遅角側に移動させることで、十分なトルク増量余裕代が生まれる。また、点火時期制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御であるため、急制動に伴うエンジン回転の低下に対しても十分な応答性をもつ。
【０１５７】
第１０の発明では、三元触媒方式のとき空燃比の動作中心を三元点からリーン側に移動し、また第１１の発明では発電量の動作中心を増量側に移動するので、これらの発明でも十分なトルク増量余裕代が生まれる。また、空燃比制御手段や発電量制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御であるため、エンジン回転の低下に対して十分な応答性をもつ。
【０１５８】
第１２の発明では、応答の遅いトルク制御手段により発生トルクを増加させるとともに、このトルク増加分を前記応答の速いトルク制御手段により相殺するので、発生トルクを一定に維持したまま、高応答のトルク増量余裕代をもった状態へと速やかに移行させることができる。
【０１５９】
アイドル回転低下に対する補償を大きくしようとトルク増量余裕代を一定値で大きくしたのでは、トルク増量余裕代を生成するための点火時期の遅角量が大きくなり燃費的にロスが生じてしまうが、第１４の発明ではトルク増量余裕代をエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少量が大きくなるほど大きくするので、負荷減少量に応じた必要量だけのトルク増量余裕代を与えることができ、これにより燃費的なロスが生じることがない。
【０１６０】
トルクコンバータ負荷の減少量そのものに応じてトルク増量余裕代を算出するときには、トルクコンバータ負荷の増減に伴ってトルク増量余裕代をあまりにも敏感に追従させることになり、トルク制御の高精度化、高応答化が必要となるが、第１５の発明では、トルク増量余裕代を求めるためのトルクコンバータ負荷の変化量をローパスフィルタによりなましているので、高精度化、高応答化を必要とすることなくトルク制御を適切に行うことができる。第１９の発明でも、目標回転数を高くする所定値を求めるためのトルクコンバータ負荷の変化量をローパスフィルタによりなましているので、高精度化、高応答化を必要とすることなくトルク制御を適切に行うことができる。
【０１６１】
第１６の発明では、ローパスフィルタの時定数を、入力が出力より大きい場合は小さく入力が出力より小さい場合は大きくするので、〈１〉高応答のトルク増量余裕代をあまり過敏に動かしたくない、しかしながら〈２〉高応答のトルク増量余裕代の準備はできれば速くしたい、といった２つの相反する要求を満たすことができる。第２０の発明では、〈１〉所定値高くした目標回転数を、その後にトルクコンバータ負荷の減少量が小さくなったからといってあまり過敏に下げたくはない、しかしながら〈２〉トルクコンバータ負荷の減少時に目標回転数を所定値高くするときはできれば速くしたい、といった２つの相反する要求を満たすことができる。
【０１６２】
目標回転数を高くするための所定値が一定値のためトルクコンバータ負荷の大きな減少量に合わせて所定値を設定したのでは、目標回転数が高すぎて無用な燃料消費が生じるが、第１７の発明ではトルクコンバータ負荷の減少量が大きくなるほど所定値を大きくするので、無用な燃料消費を避けることができる。
【０１６３】
第１８の発明では、目標回転数を高くするするための所定値を設定した後にトルクコンバータ負荷の減少量が小さくなったとき目標回転数を元の値に戻すので、無用な燃料消費を抑えることができる。
【０１６４】
第２１の発明では、トルクコンバータ負荷の減少量が小さくなった（つまりトルクコンバータ負荷が大きくなった）ことに対して、フィードバック制御により対応が十分終了したあとに、目標回転数を元に戻すことができることになり、所定値高くした目標回転数を、その後にトルクコンバータ負荷の減少量が小さくなったからといってあまり過敏に下げたくはないという要求を満たすことができる。
【０１６５】
第２２の発明では、応答の速いトルク制御手段にトルク増量余裕代を生成させた後にトルクコンバータ負荷が急増したときそのトルク増量余裕代を用いて応答の速いトルク制御手段によるトルク制御を行うようにしたので、アイドル自走中にトルクコンバータ負荷が急増したときにも確実にアイドル回転数のアンダーシュートを防止できる。
【０１６６】
第２３の発明では、高応答のトルク増量余裕代を有する状態へと移行させた後にトルクコンバータ負荷が急増しかつ回転低下が生じたときその高応答のトルク増量余裕代を用いて応答の速いトルク制御手段によりアイドル回転数のフィードバック制御を行うので、アイドル回転数を目標値に維持しつつトルクコンバータ負荷の急増に確実に対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の制御システム図である。
【図２】アイドル回転数の制御を説明するためのフローチャートである。
【図３】負荷減少の検出を説明するためのフローチャートである。
【図４】トルクコンバータの容量係数の特性図である。
【図５】アイドル状態での目標回転数ＮＳＥＴの特性図である。
【図６】トルク増量余裕代の生成を説明するためのフローチャートである。
【図７】アイドル状態での点火進角値ＰＧＯＶの特性図である。
【図８】点火時期に対する発生トルクの特性図である。
【図９】点火時期制御手段を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御を説明するためのフローチャートである。
【図１０】点火時期のフィードバック量ＡＤＶＦＢの特性図である。
【図１１】第５実施形態のトルク増量余裕代の生成を説明するためのフローチャートである。
【図１２】第５実施形態の空燃比のフィードバック量ＴＰＦＢの特性図である。
【図１３】第５実施形態の空燃比に対する発生トルクの特性図である。
【図１４】第７実施形態のアイドル回転数の制御を説明するためのフローチャートである。
【図１５】第７実施形態のトルク増量余裕代の生成を説明するためのフローチャートである。
【図１６】第７実施形態のトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵの算出を説明するためのフローチャートである。
【図１７】第７実施形態のトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵの特性図である。
【図１８】第７実施形態の補助空気弁流量の基本値ＱＢＡＳＥを説明するための特性図である。
【図１９】第７実施形態の補助空気弁に与えるＯＮデューティＩＳＣＯＮの特性図である。
【図２０】第７実施形態の点火時期に対するトルク感度の特性図である。
【図２１】第７実施形態の作用を説明するための波形図である。
【図２２】第８実施形態のトルク増量余裕代ＴＹＯＹＵの算出を説明するためのフローチャートである。
【図２３】第８実施形態のフィリタリング処理を説明するためのフローチャートである。
【図２４】第９実施形態のフィリタリング処理を説明するためのフローチャートである。
【図２５】第９実施形態の作用を説明するための波形図である。
【図２６】第９実施形態の作用を説明するための波形図である。
【図２７】第１０実施形態の負荷急増の検出を説明するためのフローチャートである。
【図２８】第１０実施形態の負荷急増を説明するための波形図である。
【図２９】第１０実施形態のトルク増量余裕代の生成と負荷急増対応制御を説明するためのフローチャートである。
【図３０】第１０実施形態のトルク増量余裕代の生成と負荷急増対応制御を説明するためのフローチャートである。
【図３１】第１０実施形態の点火時期進角量Ａの変化波形図である。
【図３２】第１１実施形態のトルク増量余裕代の生成と負荷急増対応制御を説明するためのフローチャートである。
【図３３】第１２実施形態のトルク増量余裕代の生成と負荷急増対応制御を説明するためのフローチャートである。
【図３４】第１０、第１１、第１２の各実施形態の作用を説明するための特性図である。
【図３５】その他の実施形態の作用を説明するための特性図である。
【図３６】第１の発明のクレーム対応図である。
【図３７】第５の発明のクレーム対応図である。
【符号の説明】
６ 燃料噴射弁
１１ コントロールユニット
１３ 点火プラグ
１５ クランク角センサ
１６ エアフローメータ
Claims (25)
- アイドル状態での目標回転数を設定する手段と、
アイドル状態を検出する手段と、
このアイドル状態の検出時にエンジン回転数が前記目標回転数と一致するように応答の速いトルク制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御を行う手段と、
変速機が走行レンジにありかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時かつアイドル状態の検出時であるかどうかを判定する手段と、
この判定結果より変速機が走行レンジにありかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時かつアイドル状態の検出時に前記応答の速いトルク制御手段に所定のトルク増量余裕代を生成させる手段と、
このトルク増量余裕代を生成させている状態でエンジンからみたトルクコンバータ負荷が急増したときこのトルク増量余裕代を用いて発生トルクを増量させる手段と
を設けたことを特徴とするエンジンの回転数制御装置。 - 前記トルクコンバータ負荷の減少を検出する手段は、前記変速機の入力軸回転数と出力軸回転数をそれぞれ検出する手段と、これら入出力軸回転数比に基づいて前記トルクコンバータ負荷を算出する手段と、前記入力軸回転数に基づいて前記出力軸回転数が０となるときの前記トルクコンバータ負荷または最大の前記トルクコンバータ負荷を算出する手段と、この出力軸回転数が０となるときの前記トルクコンバータ負荷または最大の前記トルクコンバータ負荷と前記入出力軸回転数比に基づく前記トルクコンバータ負荷との差より前記トルクコンバータ負荷の減少を検出する手段とからなることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの回転数制御装置。
- 前記トルクコンバータの入力軸回転数としてエンジン回転数を用いるとともに、前記トルクコンバータの出力軸回転数を車両速度または車軸回転数と変速機の変速比とから計算により求めることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの回転数制御装置。
- 前記トルクコンバータ負荷の減少を、車両速度、駆動軸回転数またはトルクコンバータの出力軸回転数に基づいて検出することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの回転数制御装置。
- アイドル状態での目標回転数を設定する手段と、
アイドル状態を検出する手段と、このアイドル状態の検出時にエンジン回転数が前記目標回転数と一致するようにトルク制御手段を用いてアイドル回転数のフィードバック制御を行う手段と、
変速機が走行レンジにありかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時かどうかを判定する手段と、
この判定結果より変速機が走行レンジにありかつエンジンからみたトルクコンバータ負荷の減少時に前記目標回転数を所定値だけ高く設定する手段と
を設けたことを特徴とするエンジンの回転数制御装置。 - 前記トルクコンバータ負荷の減少を検出する手段は、前記変速機の入力軸回転数と出力軸回転数をそれぞれ検出する手段と、これら入出力軸回転数比に基づいて前記トルクコンバータ負荷を算出する手段と、前記入力軸回転数に基づいて前記出力軸回転数が０となるときの前記トルクコンバータ負荷または最大の前記トルクコンバータ負荷を算出する手段と、この出力軸回転数が０となるときの前記トルクコンバータ負荷または最大の前記トルクコンバータ負荷と前記入出力軸回転数比に基づく前記トルクコンバータ負荷との差より前記トルクコンバータ負荷の減少を検出する手段とからなることを特徴とする請求項５に記載のエンジンの回転数制御装置。
- 前記トルクコンバータの入力軸回転数としてエンジン回転数を用いるとともに、前記トルクコンバータの出力軸回転数を車両速度または車軸回転数と変速機の変速比とから計算により求めることを特徴とする請求項５に記載のエンジンの回転数制御装置。
- 前記トルクコンバータ負荷の減少を、車両速度、駆動軸回転数またはトルクコンバータの出力軸回転数に基づいて検出することを特徴とする請求項５に記載のエンジンの回転数制御装置。
- 前記応答の速いトルク制御手段は点火時期制御手段であり、前記トルク増量余裕代生成手段は前記点火時期制御手段による点火時期の動作中心を遅角側に移動させる手段であることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載のエンジンの回転数制御装置。
- 前記応答の速いトルク制御手段は空燃比制御手段であり、前記トルク増量余裕代生成手段は前記空燃比制御手段による空燃比の動作中心をリーン側に移動する手段であることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載のエンジンの回転数制御装置。
- 前記応答性の速いトルク制御手段は発電量制御手段であり、前記トルク増量余裕代生成手段は前記発電量制御手段による発電量の動作中心を増量側に移動する手段であることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載のエンジンの回転数制御装置。
- 前記トルク増量余裕代生成手段は、応答の遅いトルク制御手段により発生トルクを増加させるとともに、このトルク増加分を前記応答の速いトルク制御手段により相殺する手段であることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載のエンジンの回転数制御装置。
- 前記応答の遅いトルク制御手段は空気量制御手段であることを特徴とする請求項１２に記載のエンジンの回転数制御装置。
- 前記トルク増量余裕代を前記トルクコンバータ負荷の減少量が大きくなるほど大きくすることを特徴とする請求項１、２、３、４、９、１０、１１、１２、１３までのいずれか一つに記載のエンジンの回転数制御装置。
- 前記トルクコンバータ負荷の減少量をローパスフィルタによりフィルタリングすることを特徴とする請求項１４に記載のエンジンの回転数制御装置。
- 前記ローパスフィルタの時定数を、入力が出力より大きい場合は小さく入力が出力より小さい場合は大きくすることを特徴とする請求項１５に記載のエンジンの回転数制御装置。
- 前記所定値を、前記トルクコンバータ負荷の減少量が大きくなるほど大きく設定することを特徴とする請求項５から８までのいずれか一つに記載のエンジンの回転数制御装置。
- 前記所定値を設定した後に前記トルクコンバータ負荷の減少量が小さくなったとき前記目標回転数を元の値に戻すことを特徴とする請求項１７に記載のエンジンの回転数制御装置。
- 前記トルクコンバータ負荷の減少量をローパスフィルタによりフィルタリングすることを特徴とする請求項１７または１８に記載のエンジンの回転数制御装置。
- 前記ローパスフィルタの時定数を、入力が出力より大きい場合は小さく入力が出力より小さい場合は大きくすることを特徴とする請求項１９に記載のエンジンの回転数制御装置。
- 前記所定値を設定した後に前記トルクコンバータ負荷の減少量が小さくなったとき所定時間の後で前記目標回転数を元の値に戻すことを特徴とする請求項１７に記載のエンジンの回転数制御装置。
- 前記トルク増量余裕代の生成後に前記トルクコンバータ負荷が急増したかどうかを判定する手段と、この判定結果よりトルクコンバータ負荷が急増したとき前記トルク増量余裕代を用いて前記応答の速いトルク制御手段によりトルク増量側に制御する手段とを設けたことを特徴とする請求項１、２、３、４、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６のいずれか一つに記載のエンジンの回転数制御装置。
- 前記トルク増量余裕代の生成後に前記トルクコンバータ負荷が急増しかつ回転低下が生じたかどうかを判定する手段と、この判定結果よりトルクコンバータ負荷が急増しかつ回転低下が生じたとき前記トルク増量余裕代を用いて前記応答の速いトルク制御手段によりアイドル回転数のフィードバック制御を行う手段とを設けたことを特徴とする請求項１、２、３、４、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６のいずれか一つに記載のエンジンの回転数制御装置。
- 前記トルク増量余裕代を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御におけるフィードバック制御量はアイドル回転数の変化量に応じた値であることを特徴とする請求項２３に記載のエンジンの回転数制御装置。
- 前記トルク増量余裕代を用いてのアイドル回転数のフィードバック制御におけるフィードバック制御量はアイドル回転数と目標回転数の偏差に応じた値であることを特徴とする請求項２３に記載のエンジンの回転数制御装置。
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