JP3788130B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
【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、詳細には機関アイドル運転時に機関回転数を目標回転数に制御する内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
機関アイドル運転時に機関回転数を所定の目標回転数に維持する制御装置が一般に知られている。
例えば、この種の制御装置の例としては特開平５−２２２９９７号公報に記載されたものがある。同公報の装置は、機関始動後のアイドル運転時に機関回転数が予め定めた目標回転数に一致するように、機関吸入空気量と点火時期とをフィードバック制御することにより、アイドル回転数を一定に維持するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、機関始動時、特に機関の冷間始動時には燃焼の悪化が生じやすく機関回転数が不安定になる場合がある。
例えば、機関吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁を備えた機関では、機関冷間始動時には噴射された燃料が、低温のため気化せずに液体のまま吸気ポート壁面に付着して気化燃料の濃度が不十分になる場合がある。特に、揮発性の低い燃料（重質燃料）を使用した場合には、機関冷間始動時には燃料の気化が不十分になり、実際に気筒内に吸入される気化燃料の量が減少するため、気筒内の混合気の空燃比のリーン化による燃焼の悪化が生じ易い。このような場合には、特開平５−２２２９９７号公報の装置のように吸入空気量による回転数制御を行っていると、燃焼の悪化の程度が増大し機関回転数が更に不安定になる場合がある。
【０００４】
すなわち、吸入空気量による回転数制御では燃焼が悪化して機関回転数が低下すると、吸入空気量を増大して回転数を上昇させるためにスロットル弁開度を増大する操作が行われる。ところが、燃料の気化が不十分な状態でスロットル弁開度を増大すると、スロットル弁下流側の吸気管負圧が低下（絶対圧力が上昇）するため、吸気ポート壁面に付着した燃料は更に気化しにくくなり混合気の空燃比は更にリーン化してしまい、燃焼の悪化が増幅される場合が生じるのである。
【０００５】
本願出願人は、上記問題を解決するために既に特願平１１−９８８９７号で、機関始動時の回転数をスロットル弁開度（機関吸入空気量）を調整することにより制御するとともに、機関燃焼悪化が生じた場合にはスロットル弁開度調整による回転数制御を停止して機関点火時期調整による回転数制御に切り換える制御装置を提案している。
【０００６】
同公報の装置では機関始動時のピーク回転数や回転変動等に基づいて機関燃焼状態の悪化を判断し、悪化が生じている場合にはスロットル弁開度調整による回転数制御を停止して、機関点火時期調整による回転数制御への切り換えを行うことにより燃焼悪化時にも機関回転数を目標回転数に維持することを可能としている。
【０００７】
しかし、特に機関冷間始動後のアイドル運転時などでは機関点火時期調整による回転数制御を行うと排気性状の悪化等の問題を生じる場合がある。機関冷間始動時には機関排気通路に配置された排気浄化触媒温度は低くなっており、触媒の排気浄化作用を発揮することができない。そこで、通常機関冷間始動後のアイドル運転では、機関点火時期を遅角させることにより触媒に流入する排気温度を上昇させて短時間で触媒を活性化温度まで上昇させる、いわゆる触媒暖機が行われる。一方、燃焼悪化等により点火時期調整によるアイドル回転制御が行われると、機関点火時期は回転数を上昇させるために進角され、排気温度は低下してしまう。このため点火時期調整によるアイドル回転数制御が続くと、触媒の暖機が遅れてしまい触媒の排気浄化能力が不十分な状態で機関が運転される時間が長くなり、全体として機関の排気性状が悪化する問題が生じるのである。
【０００８】
このため、機関燃焼悪化時にスロットル弁開度調整による回転数制御から点火時期調整による回転数制御に切り替えた場合には、機関の燃焼が安定した後できるだけ早い時期に点火時期調整による回転数制御を停止してスロットル弁開度調整による回転数制御に復帰することが好ましい。ところが、上記出願では機関燃焼悪化を判断して点火時期調整による回転数制御への切り換えを行っているものの、スロットル弁開度調整による回転数制御への復帰タイミング、すなわち機関燃焼が安定したことの判断についてはなにも考慮されていない。
【０００９】
このため、上記出願の装置では機関の燃焼が安定した後も不必要に点火時期調整による回転数制御が継続される可能性があり、排気性状の悪化を生じるおそれがある。
本発明は、上記問題に鑑み機関アイドル運転中に機関の燃焼が悪化した場合にスロットル弁開度（吸入空気量）調整による回転数制御から点火時期調整による回転数制御への切り換えを行ってアイドル回転数を目標回転数に維持する場合に、機関の燃焼が安定したことを適格に判断して吸入空気量調整による回転数制御への復帰を行うことを可能とする内燃機関の制御装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【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、機関アイドル運転中に、機関回転数に応じて機関吸入空気量をフィードバック制御する吸気量回転数制御により機関回転数を予め定めた目標回転数に制御し、前記吸気量回転数制御実施中に吸気量回転数制御によっては燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断される場合には吸気量回転数制御を停止して、機関回転数に応じて機関点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に制御する点火時期回転数制御を行う内燃機関の制御装置において、前記点火時期回転数制御実施中に点火時期回転数制御における点火時期進角補正量が予め定めた所定値以下になった状態が所定時間継続した場合には点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する内燃機関の制御装置が提供される。
【００１１】
すなわち、請求項１の発明では点火時期回転数制御実施中に点火時期進角補正量（点火時期フィードバック補正量）が予め定めた所定値以下になった状態が所定の時間継続したときに、機関燃焼状態が改善されたと判断して吸気量回転数制御に復帰する。燃焼が悪化して吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換えが行われると、燃焼悪化により大きく低下した機関回転数を目標回転数まで上昇させるために点火時期進角補正量は大きな値に設定され、点火時期は大きく進角される。しかし、点火時期回転数制御中に機関が暖機され燃焼状態が改善するにつれて、点火時期は徐々に遅角され機関運転状態から定まる基準点火時期に近づくようになり、点火時期進角補正量の値は徐々に小さくなる。このため、点火時期進角補正量がある程度小さな値になった場合には、それに応じて機関燃焼も改善されていると判断することができる。しかし、燃焼悪化時には機関回転数が変動する場合があり、点火時期回転数制御中には点火時期進角補正量は回転数変動に応じて変動する。このため、実際に機関の燃焼が改善されていない場合でも点火時期進角補正量が変動中に一時的に小さな値になる場合がある。そこで、本発明では、点火時期回転数制御中に点火時期進角補正量が小さくなった状態が所定時間継続した場合に、燃焼状態が改善されたと判断するようにしている。
【００１２】
すなわち、本発明では、点火時期進角補正量の値が所定値以下の状態に一定時間以上保持された場合に、初めて吸気量回転数制御による回転数制御が可能な程度まで燃焼状態が改善されたと判断し、点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御に復帰するようにしている。これにより、燃焼状態の改善を的確に判断し吸気量回転数制御への復帰を行うことが可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、機関アイドル運転中に、機関回転数に応じて機関吸入空気量をフィードバック制御する吸気量回転数制御により機関回転数を予め定めた目標回転数に制御し、前記吸気量回転数制御実施中に吸気量回転数制御によっては燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断される場合には吸気量回転数制御を停止して、機関回転数に応じて機関点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に制御する点火時期回転数制御を行う内燃機関の制御装置において、更に、機関冷却水温度を検出し、前記点火時期回転数制御実施中に機関始動時からの冷却水温度の上昇幅が予め定めた所定量以上なったときには点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する内燃機関の制御装置が提供される。
【００１４】
すなわち、請求項２の発明では、点火時期回転数制御実施中に機関始動時から機関冷却水温度が所定幅以上上昇した場合には吸気量回転数制御への復帰を行う。機関冷却水温度が所定幅以上上昇したことは、機関始動時から機関の各部分に冷却水温度上昇分に相当する熱量が与えられたことを意味する。このため、気筒や吸気ポート温度も機関始動時から所定量以上上昇しており、燃料の気化状態も改善していると考えられる。本発明では、点火時期回転数制御中に機関始動時から所定幅以上冷却水温度が上昇した場合には、燃焼が改善され吸気量回転数制御で充分に回転数制御が可能になったと判断し、点火時期回転数制御の停止と吸気量回転数制御への復帰とを行う。これにより、これにより、燃焼状態の改善を的確に判断し吸気量回転数制御への復帰を行うことが可能となる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、機関アイドル運転中に、機関回転数に応じて機関吸入空気量をフィードバック制御する吸気量回転数制御により機関回転数を予め定めた目標回転数に制御し、前記吸気量回転数制御実施中に吸気量回転数制御によっては燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断される場合には吸気量回転数制御を停止して、機関回転数に応じて機関点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に制御する点火時期回転数制御を行う内燃機関の制御装置において、更に、予め定めた空燃比フィードバック制御条件が成立したときに、機関排気通路に配置された空燃比センサ出力に基づいて機関空燃比をフィードバック制御する空燃比フィードバック制御を開始するとともに、前記点火時期回転数制御実施中に前記空燃比フィードバック制御が開始されたときには点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する内燃機関の制御装置が提供される。
【００１６】
すなわち、請求項３の発明では空燃比フィードバック制御が開始されたときに吸気量回転数制御への復帰を行う。空燃比フィードバック制御は、例えば機関排気通路に配置された空燃比センサの温度が上昇して空燃比に対応した信号を出力可能となったときに開始される。このため、空燃比フィードバック制御が開始された状態では、機関各部の温度も上昇しており機関燃焼状態も改善されていると考えられる。また、空燃比フィードバック制御が開始されると機関の燃料噴射量は機関燃焼空燃比が目標空燃比に一致するようにフィードバック制御されるため、空燃比フィードバック制御が開始されると機関燃焼空燃比のリーン化は解消されるようになり、吸気量回転数制御で充分に回転数を制御することができる。
【００１７】
そこで、本発明では、点火時期回転数制御実施中に空燃比フィードバック制御が開始されたときに吸気量回転数制御に復帰することにより、機関燃焼状態の改善を的確に判断して機関排気性状の悪化を抑制している。
請求項４に記載の発明によれば、機関アイドル運転中に、機関回転数に応じて機関吸入空気量をフィードバック制御する吸気量回転数制御により機関回転数を予め定めた目標回転数に制御し、前記吸気量回転数制御実施中に吸気量回転数制御によっては燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断される場合には吸気量回転数制御を停止して、機関回転数に応じて機関点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に制御する点火時期回転数制御を行う内燃機関の制御装置において、更に、機関始動後の機関吸入空気量の積算値を算出するとともに、前記点火時期回転数制御実施中に、前記機関始動後の吸入空気量積算値が予め定めた所定値に到達したときには点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する内燃機関の制御装置が提供される。
【００１８】
すなわち、請求項４の発明では、機関始動後の吸入空気量の積算値が所定値に到達したときに吸気量回転数制御への復帰を行う。機関に吸入される空気量は、機関で燃焼により発生する熱量に対応している。従って、始動後に機関に吸入された空気量の積算値は始動後機関で発生した熱量の合計値を表すパラメータとして使用できる。機関始動後、機関で所定量の熱量が発生した場合には気筒や吸気ポート温度の温度も上昇しており燃料の気化状態も改善していると考えられ、吸気量回転数制御に復帰しても充分に回転数を目標回転数に維持することが可能であると考えられる。このため、点火時期回転数制御実施中に機関始動後の吸入空気量積算値が所定値に到達したときに吸気量回転数制御に復帰するようにすることにより、吸気量回転数制御への復帰時期が適切に判断される。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、機関アイドル運転中に、機関回転数に応じて機関吸入空気量をフィードバック制御する吸気量回転数制御により機関回転数を予め定めた目標回転数に制御し、前記吸気量回転数制御実施中に吸気量回転数制御によっては燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断される場合には吸気量回転数制御を停止して、機関回転数に応じて機関点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に制御する点火時期回転数制御を行う内燃機関の制御装置において、更に、機関始動後の経過時間を監視するとともに、前記点火時期回転数制御実施中に前記始動後の経過時間が所定値に到達した時には、点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する内燃機関の制御装置が提供される。
【００２０】
すなわち、請求項５の発明では点火時期回転数制御実施中に機関始動時から所定の時間が経過したときに吸気量回転数制御への復帰を行う。機関始動時からある程度の時間が経過した場合には、吸気ポートや気筒内の温度もそれに応じて上昇しており燃料の気化状態も改善されており、吸気量回転数制御に復帰しても燃焼の悪化は生じないと考えられる。このため、点火時期回転数制御実施中に機関始動時から所定時間が経過したときに吸気量回転数制御に復帰するようにすることにより、吸気量回転数制御への復帰時期が適切に判断される。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、機関アイドル運転中に、機関回転数に応じて機関吸入空気量をフィードバック制御する吸気量回転数制御により機関回転数を予め定めた目標回転数に制御し、前記吸気量回転数制御実施中に吸気量回転数制御によっては燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断される場合には吸気量回転数制御を停止して、機関回転数に応じて機関点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に制御する点火時期回転数制御を行う内燃機関の制御装置において、前記点火時期回転数制御実施中に、点火時期回転数制御における点火時期進角補正量が予め定めた所定値以下であり、かつ前記目標回転数と現在の機関回転数との差及び現在の機関回転数の変化率とが予め定めた安定条件を満足する場合には、点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する内燃機関の制御装置が提供される。
【００２２】
すなわち、請求項６の発明では点火時期進角補正量（点火時期フィードバック補正量）が所定値以下になり、しかも機関の運転状態が所定の安定条件を満足する場合に吸気量回転数制御への復帰を行う。点火時期進角補正量は機関回転数の変動に応じて増減するため、燃焼悪化時の機関回転数変動により一時的に所定値以下になる場合も生じる。このため、点火時期進角補正量のみに基づいて吸気量回転数制御への復帰を行うと、燃焼が改善されていないにもかかわらず吸気量回転数制御への復帰が行われ、回転数を充分に制御できなくなる場合がある。本発明では、点火時期回転数制御中に点火時期進角補正量が所定値以下になった場合には、現在の機関回転数と目標回転数との偏差、及び現在の機関回転数の変化率とから現在機関が所定の安定状態で運転されているか否か、すなわち吸気量回転数制御に復帰しても回転数制御が可能な状態で機関が運転されているか否かを判定し、所定の安定状態で運転されている場合にのみ吸気量回転数制御への復帰を行う。例えば、目標回転数との偏差が正であり（すなわち、現在の機関回転数が目標回転数より低く）、かつ機関回転数の変化率が負（すなわち機関回転数が低下中）であるような場合にはたとえ点火時期進角補正量が小さくなっていても、燃焼の悪化程度が大きく機関の運転が安定してないと考えられる。このため、このような場合にはフィードバック進角補正量が小さくなっていても点火時期回転数制御を継続し吸気量回転数制御への復帰は行わない。これにより、吸気量回転数制御への復帰は燃焼状態が充分に改善された場合にのみ行われるようになり、燃焼状態の悪化が続いているにもかかわらず誤って吸気量回転数制御への復帰が行われることが防止される。
【００２３】
請求項７に記載の発明によれば、前記点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する際には、吸気量回転数制御再開後機関点火時期を時間とともに、徐々に機関運転状態に基づいて定められる基準点火時期まで変化させる、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置が提供される。
【００２４】
すなわち、請求項７の発明では吸気量回転数制御に復帰する際には機関点火時期が徐々に基準点火時期まで変化するようにされる。吸気量回転数制御実施中は機関点火時期は機関運転状態（負荷、回転数等）により定まる基準点火時期に設定されている。ところが、点火時期回転数制御実施中は通常、機関点火時期は基準点火時期に対して進角側の領域で制御されている。このため、吸気量回転数制御復帰時に点火時期を急激に基準点火時期に切り換えると、点火時期の急変により機関出力トルクが変動して機関回転数が不安定になる場合がある。そこで、本発明では、吸気量回転数制御復帰時には点火時期を徐々に基準点火時期まで変化させるようにしている。これにより、吸気量回転数制御復帰時の回転数の急激な変動が生じることが防止される。
【００２５】
請求項８に記載の発明によれば、機関アイドル運転中に、機関回転数に応じて機関吸入空気量をフィードバック制御する吸気量回転数制御により機関回転数を予め定めた目標回転数に制御し、前記吸気量回転数制御実施中に吸気量回転数制御によっては燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断される場合には吸気量回転数制御を停止して、機関回転数に応じて機関点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に制御する点火時期回転数制御を行う内燃機関の制御装置において、前記点火時期回転数制御実施中に予め定めた復帰条件が成立した場合には点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開するとともに、点火時期回転数制御実施中に点火時期回転数制御における点火時期フィードバック補正量が、機関点火時期を機関運転状態に基づいて定められる基準点火時期に対して予め定めた値以上遅角させる値になったときには、前記復帰条件の成立の有無にかかわらず点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する内燃機関の制御装置が提供される。
【００２６】
すなわち、請求項８の発明では、通常は所定の復帰条件が成立した場合に吸気量回転数制御への復帰を行うようにされているが、点火時期フィードバック補正量が、機関点火時期を基準点火時期に対して予め定めた値以上遅角させる値になったときには、上記復帰条件が成立していなくても直ちに吸気量回転数制御への復帰が行われる。
【００２７】
例えば、機関内部のフリクションの変化や機関始動時の条件等によっては燃焼状態が悪化していないにもかかわらず機関始動後一時的に機関回転数が低下し、これにより吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換えが行われてしまう場合がある。ところが、この場合、一旦点火時期回転数制御が開始されると所定の復帰条件が成立するまで吸気量回転数制御への復帰は行われないため、復帰条件が成立するまでの間、点火時期回転数制御により回転数が制御され機関の排気性状が悪化する場合がある。
【００２８】
一方、燃焼状態が悪化していないにもかかわらず点火時期回転数制御が実施されると、通常機関回転数は一時的に目標回転数より高い値になり、点火時期フィードバック補正量は機関点火時期を基準点火時期に対して大きく遅角する値に設定されるようになる。そこで、本発明では点火時期回転数制御実施中に点火時期フィードバック補正量が点火時期を基準点火時期に対してある程度以上大きく遅角させる値に設定された場合には、復帰条件の成立の有無にかかわらず吸気量回転数制御への復帰を行うようにしている。これにより、誤って点火時期回転数制御が開始された場合にも復帰条件の成立を待つことなく直ちに吸気量回転数制御への復帰が行われるため、点火時期回転数制御による排気性状の悪化が抑制されるようになる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明を自動車用内燃機関に適用した場合の全体構成を示す概略図である。図１において、１は内燃機関本体、２は機関１の吸気通路に設けられたサージタンク、２ａはサージタンク２と各気筒の吸気ポートを接続する吸気マニホルド、１６はサージタンク２の上流側の吸気通路に配置されたスロットル弁、７は機関１の各気筒の吸気ポートに加圧燃料を噴射する燃料噴射弁である。
【００３０】
本実施形態では、スロットル弁１６はステッパモータ等のアクチュエータ１６ａを備えており、後述するＥＣＵ１０から入力する制御信号に応じた開度をとる形式のものが使用されている。すなわち、本実施形態のスロットル弁１６としては、運転者のアクセルペダル操作量とは無関係な開度をとることができる、いわゆる電子制御スロットル弁が用いられている。また、スロットル弁１６にはスロットル弁の動作量（開度）に応じた電圧信号を発生するスロットル開度センサ１７が設けられている。
【００３１】
図１において１１は各気筒の排気ポートを共通の集合排気管１４に接続する排気マニホルド、２０は排気管１４に配置された三元触媒、１３は排気マニホルド１１の排気合流部（三元触媒２０上流側）に配置された上流側空燃比センサ、１５は三元触媒２０下流側の排気管１４に配置された下流側空燃比センサである。三元触媒２０は、流入する排気空燃比が理論空燃比近傍にあるときに排気中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯX の３成分を同時に浄化することができる。空燃比センサ１３、１５は機関通常運転時に機関空燃比が所定の目標空燃比になるように機関への燃料噴射量をフィードバック制御する際の排気空燃比検出に用いられる。
【００３２】
本実施形態では、吸気通路のサージタンク２にはサージタンク内の吸気圧力（絶対圧）に応じた電圧信号を発生する吸気圧センサ３が、また、機関本体１のシリンダブロックのウォータジャケット８には、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水温センサ９が設けられている。
なお、上述のスロットル弁開度センサ１７、吸気圧センサ３、水温センサ９及び空燃比センサ１３、１５の出力信号は、後述するＥＣＵ１０のマルチプレクサ内蔵Ａ／Ｄ変換器１０１に入力される。
【００３３】
図１に５、６で示すのは、機関１のカム軸とクランク軸（図示せず）とのそれぞれ近傍に配置されたクランク角センサである。クランク角センサ５は例えばクランク角に換算して７２０°毎に基準位置検出用パルス信号を発生し、クランク角センサ６は、クランク角３０°毎にクランク角検出用パルス信号を発生する。これらクランク角センサ５、６のパルス信号はＥＣＵ１０の入出力インターフェイス１０２に供給され、このうちクランク角センサ６の出力はＥＣＵ１０のＣＰＵ１０３の割込み端子に供給される。ＥＣＵ１０は、クランク角センサ６からのクランク角パルス信号間隔に基づいて機関１の回転数（回転速度）を算出し、種々の制御に使用している。
【００３４】
機関１の電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０は、たとえばマイクロコンピュータとして構成され、マルチプレクサ内蔵Ａ／Ｄ変換器１０１、入出力インターフェイス１０２、ＣＰＵ１０３の他に、ＲＯＭ１０４、ＲＡＭ１０５、メインスイッチがオフにされた場合でも記憶保持可能なバックアップＲＡＭ１０６、クロック発生回路１０７等が設けられている。
【００３５】
ＥＣＵ１０は、吸気圧、スロットル弁開度及び機関回転数に基づいて機関１の燃料噴射量制御、点火時期制御等の機関１の基本制御を行う他、本実施形態では、後述するように機関アイドル運転時に機関回転数を目標回転数に維持するアイドル回転数制御を行う。
上記制御を行うため、ＥＣＵ１０は一定時間毎に実行するＡ／Ｄ変換ルーチンにより、吸気圧センサ３からの吸気圧（ＰＭ）信号、スロットル開度センサ１７からのスロットル開度（ＴＡ）信号、水温センサ９からの冷却水温度（ＴＨＷ）信号をＡ／Ｄ変換して入力している。
【００３６】
また、ＥＣＵ１０の入出力インターフェイス１０２は駆動回路１０８を介して燃料噴射弁７に接続され、燃料噴射弁７からの燃料噴射量、噴射時期を制御している。
更に、ＥＣＵ１０の入出力インターフェイス１０２は、点火回路１１０を介して機関１の各点火プラグ１１１に接続され、機関の点火時期を制御するとともに、駆動回路１１３を介してスロットル弁１６のアクチュエータ１６ａに接続され、アクチュエータ１６ａを駆動してスロットル弁１６開度を制御している。
【００３７】
次に、本実施形態のアイドル回転数制御について説明する。
本実施形態では、ＥＣＵ１０は機関始動後のアイドル運転中、機関回転数を予め定めた目標回転数に維持するアイドル回転数制御を行う。通常、機関始動時（クランキング開始時）には機関の燃料噴射量は冷却水温度と機関回転数とから定まる基本始動時噴射量に吸気温度（大気温度）と大気圧とに応じた補正を加えた量に設定される。そして、クランキング開始後、機関回転数がクランキング回転数より高い所定の回転数（例えば４００ｒｐｍ程度）を越えたあと、（すなわち、各気筒で燃焼が開始され機関が完爆状態になったと判断された後）は燃料噴射量は機関吸入空気量と機関回転数とに応じた基本燃料噴射量に所定の係数を乗じた量に設定される。基本燃料噴射量は、機関燃焼空燃比を理論空燃比に維持するために必要とされる燃料噴射量である。また、上記所定の係数は機関始動時の吸気ポート壁面への噴射燃料の付着や低温による燃料の気化状態の悪化を補償するためのものであり、機関始動時には上記所定の係数は１より大きな値に設定され機関燃焼空燃比は理論空燃比よりリッチ側に設定される。
【００３８】
また、機関始動時には排気通路に配置された排気浄化触媒（図１に２０で示す）の温度は低くなっており、触媒は排気浄化機能を発揮できない。従って、機関始動後は、できるだけ早く触媒温度を活性化温度まで上昇させて触媒による排気浄化を開始する必要がある。このため、機関始動後のアイドル運転時には排気温度を上昇させて短時間で触媒を昇温するために機関点火時期は通常運転時に較べて遅角される。
上記のように、機関始動時の燃料噴射量は種々の要因に応じて適切に設定されるため、本来機関が正常な状態にあれば機関始動後のアイドル運転中には燃焼悪化による回転数変動は生じにくくなっている。しかし、機関が正常であってもアイドル運転時に燃焼悪化による回転数変動が生じる場合がある。例えば、機関に使用する燃料（ガソリン）の性状が異なると始動時の燃焼悪化が生じやすい。機関始動時の燃料噴射量は標準の性状を有する燃料を使用した場合に基づいて設定されている。このため、例えば標準の燃料に較べて揮発性の低い燃料（重質燃料）が機関に使用されると、特に機関冷間始動時には燃焼の悪化が生じる場合がある。すなわち、重質燃料は揮発性が低いため、標準燃料と同量の燃料を噴射した場合でも気化せずに液体のまま吸気ポート壁面に付着する燃料の割合が増加し実際に気筒内に供給される燃料の量は少なくなる。このため、機関の燃焼空燃比が通常よりリーン側にシフトしてしまい、燃焼の悪化による機関回転数の不安定化が生じるのである。
【００３９】
一般に、アイドル運転時の機関回転数の不安定化を防止して機関回転数を所定の目標回転数に維持する方法としては、機関回転数に基づく機関吸入空気量のフィードバック制御（吸気量回転数制御）が行われる。吸気量回転数制御では、機関回転数が目標回転数より低い場合にはスロットル弁１６開度を増大（機関吸入空気量を増大）して回転数を上昇させ、回転数が目標回転数より高い場合にはスロットル弁開度を低減（吸入空気量を低減）して回転数を低下させる、回転数に基づくフィードバック制御を行うことにより回転数が目標回転数に維持される。しかし、重質燃料を使用した場合には、吸気量回転数制御では機関の燃焼悪化を抑制できず、アイドル回転数を目標回転数に維持できない場合が生じる。
【００４０】
例えば、重質燃料を使用したために機関始動時に機関の燃焼空燃比がリーン空燃比になり燃焼が悪化したような場合、吸気量回転数制御では燃焼悪化により機関回転数が低下すると回転数を上昇させるためにスロットル弁開度は増大される。ところが、スロットル弁開度を増大するとスロットル弁下流側の吸気通路内負圧が低下（絶対圧が増大）するため、噴射された燃料がますます気化しにくくなる。このため、機関燃焼空燃比は更にリーン方向に移行して燃焼悪化が増大するような場合が生じるのである。
【００４１】
本実施形態では、アイドル回転数制御中に吸気量回転数制御では燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断されたときには、吸気量回転数制御に代えて点火時期回転数制御を実施することにより、燃焼悪化時にも機関回転数を目標回転数に正確に維持するようにしている。
点火時期回転数制御では機関回転数に基づいて点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に維持する操作が行われる。機関始動後のアイドル運転時には、前述したように触媒暖機のため機関点火時期は遅角されている。一方、重質燃料を使用したような場合には、空燃比のリーン化等のため気筒内混合気の燃焼速度は低下している。このため、機関点火時期を進角させて燃焼速度の低下を補うことにより気筒での出力トルクが増大し、機関回転数は上昇する。しかし、点火時期回転数制御を実施すると一般に点火時期は進角されるため、排気浄化触媒に流入する排気の温度は低下し、触媒暖機が遅くなる。このため、点火時期制御を行うと触媒が活性化温度に到達しない状態での運転時間が長くなり、全体として機関排気性状が悪化することになる。
【００４２】
従って、機関燃焼悪化のために吸気量回転数制御に代えて点火時期回転数制御が実施されたような場合には、吸気量回転数制御で回転数を制御可能な程度に機関燃焼状態が改善されたときには可能な限り早期に点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御に復帰する必要がある。
以下に説明する実施形態では、燃焼悪化により点火時期回転数制御が実施されているときに、吸気量回転数制御に復帰してもアイドル回転数の安定した制御が可能な状態まで燃焼状態が改善されたか否かを正確に判断するとともに、燃焼状態が改善されたときには直ちに点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御に復帰するようにすることにより、機関排気性状の悪化が生じることを抑制している。
【００４３】
次に、本発明の点火時期回転数制御から吸気量回転数制御への復帰操作（以下吸気量回転数制御復帰操作という）の実施形態について説明するが、その前に以下の各実施形態に共通のアイドル回転数制御における吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換え操作について説明する。
図２、図３はそれぞれアイドル回転数制御における吸気量回転数制御操作と点火時期回転数制御操作とを説明するフローチャートである。
【００４４】
図２、図３の操作では、機関アイドル運転時にはまず吸気量回転数制御（図２）が行われ、吸気量回転数制御実施中に後述する吸入空気量フィードバック補正量が燃焼悪化のために増大して所定の上限値に到達した場合、もしくは目標回転数に対して機関回転数が所定幅以上低下した場合には吸気量回転数制御は停止され、代りに点火時期回転数制御（図３）が実施される。
【００４５】
図２は、吸気量回転数制御操作を説明するフローチャートである。本操作はＥＣＵ１０により一定時間毎に実行されるルーチンにより行われる。
図２の吸気量回転数制御操作では、目標アイドル回転数ＮＥ0 と現在の機関回転数ＮＥとの差ＤＮＥ（＝ＮＥ0 −ＮＥ）、及びＤＮＥの積分値（積算値）ＩＤＮＥ、ＤＮＥの時間変化率ＤＤＮＥを用いて、吸気量フィードバック補正量ＥＱの値が、ＥＱ＝α1 ×ＤＮＥ＋α2 ×ＩＤＮＥ＋α3 ×ＤＤＮＥとして算出され、目標吸入空気量ＱT の値が補正量ＥＱに応じて増減される。すなわち、機関吸入空気量が目標回転数ＮＥ0 と実際の回転数ＮＥとの差ＤＮＥに基づいて比例積分微分（ＰＩＤ）制御される。
【００４６】
図２の操作がスタートするとステップ２０１では現在アイドル運転中か否が判定される。本実施形態では、スロットル弁１６開度が所定のアイドル運転開度（例えば全閉）にあるときに現在アイドル運転中と判定される。
ステップ２０１で現在アイドル運転中であるときには、アイドル回転数制御の必要はないため、ステップ２０３で後述する点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値を０にセットして直ちに操作を終了する。フラグＩＮは点火時期回転数制御の実行可否を示すフラグであり、ＩＮの値が１にセットされると点火時期回転数制御（図３）が実行される。ＩＮの値の初期値は０にセットされている。
【００４７】
従って、ステップ２０１で現在機関がアイドル運転中でない場合にはステップ２０７以下の吸気量回転数制御が実施されないのみならず、点火時期回転数制御も実施されない。また、後述する吸気量回転数制御実行フラグＣＮの値は変更されないため、次にアイドル運転が行われたときにはＣＮの値が１にセットされていればステップ２０７以下の操作が実行される。
【００４８】
ステップ２０１で現在アイドル運転中であった場合には、次にステップ２０５では吸気量回転数制御実行フラグＣＮの値が１にセットされているか否かが判定される。フラグＣＮの初期値は１（実行）にセットされている。また、後述するように、フラグＣＮの値は、ステップ２１９で目標回転数と現在の回転数との差が上限値ＤＮＥMAX より大きくなった場合、またはステップ２２１で吸気量フィードバック補正量ＥＱの値が上限値ＥＱMAX より大きくなった場合には０（停止）にセットされる。
【００４９】
ステップ２０５でＣＮ≠１の場合にはステップ２０７以下の吸気量回転数制御は実行せずに直ちに本操作は終了する。また、ＣＮ＝１であった場合には、ステップ２０７で機関回転数ＮＥを読み込み、ステップ２０９では目標回転数ＮＥ0 とＮＥとの差ＤＮＥが、ステップ２１１では差ＤＮＥの積算値ＩＤＮＥ（積分値）が、更にステップ２１３、２１５では差ＤＮＥの時間変化率ＤＤＮＥがそれぞれ算出される。ステップ２１３におけるＤＮＥi-1 は前回操作実行時のＤＮＥの値であり、ステップ２１５で次回の操作実行に備えて更新される。
【００５０】
ステップ２１７では、上記ＤＮＥ、ＩＤＮＥ、ＤＤＮＥの値に基づいて吸気量フィードバック補正量ＥＱの値が、
ＥＱ＝α1 ×ＤＮＥ＋α2 ×ＩＤＮＥ＋α3 ×ＤＤＮＥ
として算出される。α1 、α2 、α3 は、それぞれ比例項係数、積分項係数、微分項係数であり、それぞれ正の一定値とされる。
【００５１】
次いで、ステップ２１９では、ステップ２０９で算出した回転数差ＤＮＥが所定の上限値ＤＮＥMAX （ＤＮＥMAX ＞０）に到達しているか否か、すなわち、現在の機関回転数ＮＥが目標回転数ＮＥ0 に対して所定幅以上低下しているか否かが判定される。ステップ２１９でＤＮＥ＞ＤＮＥMAX であった場合には、現在燃焼悪化のために機関回転数が大幅に低下しており、吸気量回転数制御では機関回転数を目標回転数に維持できず最悪の場合にはエンジンストールが生じる可能性がある。そこで、この場合には後述するステップ２２９に進み、吸気量回転数制御を停止して点火時期回転数制御を開始する操作を行う。回転数差の上限値ＤＮＥMAX は機関形式等により異なるため、詳細には実際の機関を用いた実験により決定される。
【００５２】
また、ステップ２１９でＤＮＥ≦ＤＮＥMAX 、すなわち回転数低下幅が上限値に到達していない場合は、次にステップ２２１に進み、ステップ２１７で算出したフィードバック補正量ＥＱの値が所定の上限値ＥＱMAX 以下か否かが判定される。
フィードバック補正量ＥＱの値は、機関燃焼が悪化して回転数が低くなるほと、また回転数の低下した状態が長く続くほど増大する。このため、ＥＱの値は機関燃焼状態の悪化程度を表すパラメータとして使用することができる。すなわち、ＥＱの値がある程度以上大きくなっている場合には吸気量回転数制御では機関回転数を目標回転数にまで上昇させることが困難な程度に機関燃焼状態が悪化していると判定することができる。
【００５３】
図２の操作では、フィードバック補正量ＥＱの値が増大して予め定めた上限値ＥＱMAX に到達した場合（ステップ２２１）には、燃焼状態の悪化が大きく吸気量回転数制御では燃焼の悪化を補償して機関回転数を目標回転数に制御することができないと判断する。この場合には、ステップ２１９の場合と同様に、次にステップ２２９が実施され、吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換えが行われる。ＥＱMAX は機関の形式毎に異なるため、実際には実験等に基づいて設定される。
【００５４】
ステップ２１９でＤＮＥ＞ＤＮＥMAX であった場合、もしくはステップ２２１でＥＱ＞ＥＱMAX であった場合には、ステップ２２７が実行され、吸気量回転数制御実行フラグＣＮの値は０にセットされ、点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値が１にセットされる。これにより、本操作が次に実行されたときには、ステップ２０７以下の吸気量回転数制御は実行されず、代りに点火時期回転数制御（図３）が実行されるようになる。
【００５５】
ステップ２２１でＥＱ≦ＥＱMAX であった場合には、ステップ２２３では、点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値が０にセットされ、ステップ２２５では機関の目標吸入空気量ＱT の値がＱT ＝ＱCAL ＋ＥＱとして算出され、ステップ２２７では目標吸入空気量ＱT が得られるようにスロットル弁１６開度が調節される。なお、ＱCAL は基本吸入空気量であり、機関回転数ＮＥとスロットル弁開度とに基づいて予め設定された関係により定まる値である。すなわち、この場合には吸気量回転数制御が実行され、点火時期回転数制御は実施されない。
【００５６】
図３は点火時期回転数制御操作を説明するフローチャートである。図３の操作はＥＣＵ１０により一定時間毎（若しくは機関クランク軸一定回転角毎）に実行されるルーチンにより行われる。
図３の操作では、まずステップ３０１で点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値が１にセットされているか否かを判断し、ＩＮ＝１の場合にのみステップ３０３以下の操作を実行する。すなわち、図２の点火時期回転数制御操作は、図１の吸気量回転数制御では機関回転数を目標回転数に維持できないと判定された場合（図２、ステップ２１９、２２１）にのみ行われる。
【００５７】
ステップ３０３からステップ３１３は、図２のステップ２０７から２１７と同様の操作である。すなわち本操作においても、点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が、目標回転数ＮＥ0 と実際の機関回転数ＮＥとの差ＤＮＥと、ＤＮＥの積分値ＩＤＮＥ、変化率ＤＤＮＥ（微分値）を用いて、
ＥＡ＝β1 ×ＤＮＥ＋β2 ×ＩＤＮＥ＋β3 ×ＤＤＮＥ
として比例積分微分（ＰＩＤ）制御により決定される。β1 、β2 、β3 は、それぞれ比例項係数、積分項係数、微分項係数であり、正の一定値とされる。
【００５８】
ここで、点火時期フィードバック補正量ＥＡの値は、吸気量フィードバック補正量ＥＱの値と同様、燃焼悪化の程度を表すパラメータとして使用できる。
ステップ３１３で点火時期フィードバック補正量ＥＡ算出後、ステップ３１５では、機関点火時期ＡＯＰ（各気筒の圧縮上死点までのクランク角で表す）が、ＡＯＰ＝ＥＡCAL ＋ＥＡ−ＥＡＣＡＴとして算出される。そして、ステップ３１７では上記により算出したＡＯＰの値を点火回路１１０にセットして操作を終了する。ＥＡCAL は、機関負荷状態（機関１回転当たりの吸入空気量と機関回転数と）に応じて予め設定された関係により定まる基本点火時期である。また、ＥＡＣＡＴは触媒暖機のための点火時期遅角量であり、機関始動操作開始後所定の時間が経過すると予め定めた値から減衰して０になるように変化する値である）。
【００５９】
また、ステップ３０１でＩＮ≠１であった場合には、ステップ３１９で点火時期フィードバック補正量ＥＡの値は０にセットされ、次にステップ３１５が実行される。すなわち、点火時期回転数制御が実行されていない場合（図２の吸気量回転数制御が実行されている場合）には、点火時期ＡＯＰは、ＡＯＰ＝ＥＡCAL −ＥＡＣＡＴとして設定される。
【００６０】
図２、図３の制御により、機関燃焼状態が悪化して図２の吸気量回転数制御のみでは回転数を目標回転数に制御できないと判断される場合には、図３の点火時期回転数制御が行われ、回転数は目標回転数に維持されるようになる。しかし、前述したように点火時期回転数制御は触媒の暖機を遅らせ、排気性状の悪化を招く場合があるため、点火時期回転数制御開始後機関燃焼状態が改善されて吸気量回転数制御のみによっても回転数の制御が可能となった場合には直ちに点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御に復帰することが好ましい。
【００６１】
そこで、以下に説明する各実施形態では、点火時期回転数制御実施中に機関燃焼状態が改善されたか否かを判定し、燃焼状態が改善されている場合には直ちに点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御に復帰する復帰操作を行う。
以下に、本発明の吸気量回転数制御復帰操作のいくつかの実施形態について説明する。
（１）第１の実施形態
本実施形態では、点火時期回転数制御実施中に点火時期フィードバック補正量ＥＡを監視し、ＥＡの値が所定の判定値ＥＡ0 以下に低下した状態が所定時間継続した場合には点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御に復帰するようにしている。前述したように、点火時期フィードバック補正量ＥＡは燃焼悪化の程度が大きいほど増大する。このため、吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換えが行われると点火時期フィードバック補正量ＥＡは増大するが、その後機関が暖機され燃焼状態が改善されるにつれて、点火時期フィードバック補正量ＥＡは減少して行く。従って、フィードバック補正量ＥＡがある程度まで低下した場合には、吸気量回転数制御に復帰しても充分に回転数制御が可能な程度に機関燃焼状態が改善されていると判断することができる。
【００６２】
本実施形態では、予め実験等により吸気量回転数制御に復帰しても回転数を維持可能となるフィードバック補正量ＥＡの判定値ＥＡ0 を決定しておき、点火時期回転数制御中に点火時期フィードバック補正量ＥＡがこの判定値ＥＡ0 まで低下した場合には点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御に復帰するようにしている。これにより、燃焼状態が改善された後は速やかに吸気量回転数制御への復帰が行われるようになるため、排気性状の悪化が抑制される。
【００６３】
なお、点火時期回転数制御が実施されるのは燃焼状態が悪化している場合であるため、特に点火時期回転数制御切り換え直後等では一時的に機関回転数が変動し、それに応じて点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が一時的に判定値ＥＡ0 以下に低下する場合がある。このような状態では実際には燃焼状態は改善されていないため、吸気量回転数制御に復帰すると回転数を制御することができず再度点火時期回転数制御への切り換えが行われることになる。このため、本実施形態では、点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が判定値ＥＡ0 以下に低下しても直ちには吸気量回転数制御への復帰は行わず、ＥＡ≦ＥＡ0 の状態が所定時間継続した場合に燃焼状態が真に改善されたと判断し、吸気量回転数制御への復帰を行うようにしている。
【００６４】
図４は、本実施形態の吸気量回転数制御復帰操作を説明するフローチャートである。本操作は、ＥＣＵ１０により一定時間毎に実行されるルーチンにより行われる。
図４において操作がスタートすると、ステップ４０１では現在点火時期回転数制御が実施中か否かが点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値に基づいて判定され、ＩＮ≠１の場合には、点火時期回転数制御は実行されていないので吸気量回転数制御への復帰は必要がないため、本操作は直ちに終了する。
【００６５】
ステップ４０１で現在点火時期回転数制御実行中（ＩＮ＝１）の場合には更に、点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が判定値ＥＡ0 以下に低下しているか否かが判定される（ステップ４０３）。そして、ＥＡ≦ＥＡ0 であった場合にはステップ４０５に進み、カウンタＣＴの値を１増大させる。カウンタＣＴの値は、ステップ４０３でＥＡ＞ＥＡ0 であった場合には常にステップ４１１で０にリセットされているため、ステップ４０５におけるＣＴの値はステップ４０３においてＥＡ≦ＥＡ0 が成立した状態が継続した時間に対応する値となる。
【００６６】
ステップ４０７では、ＥＡ≦ＥＡ0 の状態の継続時間が所定時間ＣＴ1 に到達したか否かが判定される。そして、ＥＡ≦ＥＡ0 の状態がＣＴ1 以上継続している場合（ＣＴ≧ＣＴ 1）には、機関燃焼状態は真に改善されており、吸気量回転数制御に復帰しても回転数の維持は可能となっていると判断できるため、ステップ４０９で点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値を０にセットするとともに、吸気量回転数制御実行フラグＣＮの値を１にセットしてして操作を終了する。これにより、図３の点火時期回転数制御は停止され（ステップ３０１）、代りに図２の吸気量回転数制御が実行されるようになり（図２、ステップ２０５）、吸気量回転数制御への復帰が行われる。
【００６７】
また、ステップ４０７でＣＴ＜ＣＴ1 であった場合には、ステップ４０３でＥＡ≦ＥＡ0 であった場合でも、点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値は１のままに維持して操作を終了する。これにより、ＥＡ≦ＥＡ0 が所定時間ＣＴ1 継続するまで図４の点火時期回転数制御が継続して実行される。
（２）第２の実施形態
本実施形態では、燃焼改善の程度を判定するパラメータとして機関始動時からの冷却水温度上昇幅を使用する。機関始動時から冷却水温度が或る幅だけ上昇した場合には機関各部の温度も冷却水温度上昇幅に対応した温度だけ上昇している。このため、吸気ポートや気筒内温度も冷却水温度上昇幅に対応した温度だけ上昇しており、それに応じて機関の燃焼状態も改善されていると考えられる。
【００６８】
そこで、本実施形態では機関始動時の冷却水温度ＴＷ0 を記憶しておき、点火時期回転数制御実施中に機関冷却水温度ＴＷを監視するとともに、始動時からの冷却水温度上昇ＤＴＷ（＝ＴＷ−ＴＷ0 ）が判定値ＤＴＷ1 以上になったときに点火時期回転数制御を停止する。判定値ＤＴＷ1 は予め始動時の冷却水温度を変えて実際に機関を運転し、点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御に復帰しても回転数が制御可能となる冷却水温度上昇幅を実測した結果に基づいて設定される。
【００６９】
図５は、本実施形態の吸気量回転数制御復帰操作を説明するフローチャートである。本操作は、ＥＣＵ１０により一定時間毎に実行されるルーチンにより行われる。
図５で操作がスタートすると、ステップ５０１では冷却水温度センサ９で検出された機関冷却水温度ＴＷが読み込まれる。そして、ステップ５０３では今回の操作実行が機関始動操作開始直後のものであるか否かが判定され、今回の操作実行が機関始動操作開始後最初に実施されていた場合には、ステップ５０５に進み、現在の機関冷却水温度ＴＷを機関始動時冷却水温度ＴＷ0 として記憶する。
【００７０】
現在機関始動操作開始直後でない場合には、ステップ５０７に進み、現在点火時期回転数制御が実行されているか否かが点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値に基づいて判定される。現在点火時期回転数制御実行中であった場合には、次にステップ５０９に進み、機関始動時からの冷却水温度上昇分ＤＴＷをＤＴＷ＝ＴＷ−ＴＷ0 として算出する。そして、ステップ５１１では冷却水温度上昇幅ＤＴＷが所定の判定値ＤＴＷ1 以上になっているか否かを判定し、ＤＴＷ≧ＤＴＷ1 の場合のみステップ５１３で点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値を０に、吸気量回転数制御実行フラグＣＮの値を１に、それぞれセットする。
【００７１】
これにより、図３の点火時期回転数制御が停止され、図２の吸気量回転数制御が再開されるようになる。
なお、本実施形態では、冷却水温度上昇幅ＤＴＷのみに基づいて吸気量回転数制御への復帰の可否を判断しているが、図４と同様に点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が所定値ＥＡ0 以下になったか否かを判定し、ＥＡ≦ＥＡ0 とＤＴＷ≧ＤＴＷ1 との２つの条件が成立した時にのみ吸気量回転数制御への復帰を行うようにしても良い。
（３）第３の実施形態
本実施形態では、点火時期回転数制御実施中に排気通路に配置した空燃比センサ１３、１５に基づく空燃比フィードバック制御が開始された場合に点火時期回転数制御を停止し、吸気量回転数制御に復帰する。
【００７２】
本実施形態では機関始動後空燃比センサ１３、１５の温度がセンサの活性化温度まで上昇して空燃比センサ１３、１５の出力が安定すると空燃比フィードバック制御が開始される。空燃比フィードバック制御では、機関燃料噴射量は空燃比センサ１３、１５で検出した機関排気空燃比（機関燃焼空燃比）が所定の目標空燃比（例えば理論空燃比）になるように機関燃料噴射量がフィードバック制御される。
【００７３】
空燃比フィードバック制御が開始されるのは、上述したように排気通路に配置された空燃比センサ１３、１５の温度が充分に上昇して活性化温度に到達したときであり、この場合には機関各部の温度もある程度上昇しているため機関の燃焼状態は改善されている。また、空燃比フィードバック制御が開始されると実際の機関燃焼空燃比が目標空燃比に一致するように燃料噴射量がフィードバック制御されるため、例えば重質燃料の使用により燃焼空燃比がリーン化して燃焼が悪化したような場合には、空燃比フィードバック制御により燃焼空燃比が目標空燃比に一致するまで燃料噴射量が増量されて燃焼空燃比が適正化されるため燃焼悪化は解消される。このため、空燃比フィードバック制御が開始されると吸気量回転数制御のみで回転数を充分に制御可能となる。本実施形態では空燃比フィードバック制御が開始された場合には点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御に復帰するようにしている。
【００７４】
図６は、本実施形態の吸気量回転数制御復帰操作を説明するフローチャートである。本操作はＥＣＵ１０により一定時間毎に実行される。
図６において、ステップ６０１では、前述の各実施形態と同様に点火時期回転数制御フラグＩＮの値に基づいて、現在点火時期回転数制御が実行中か否かが判定される。現在点火時期回転数制御実行中の場合には、次にステップ６０３に進み空燃比フィードバック制御実行フラグＦＸの値が１（実行）に設定されているか否かが判定される。空燃比フィードバック制御実行フラグＦＸは、別途ＥＣＵ１０により実行されるルーチンにより、空燃比センサ１３、１５の温度が上昇してセンサ出力が安定したときに１（実行）にセットされる。また、フラグＦＸの値が１にセットされると、別途ＥＣＵ１０により実行される空燃比フィードバック制御ルーチンにより機関燃料噴射量は燃焼空燃比が目標空燃比に一致するように制御されるようになる。なお、本実施形態における空燃比フィードバック制御は、特定の形式のものに限定されるわけではなく，機関燃焼空燃比を目標空燃比に一致させるように機関燃料噴射量を制御するものであれば公知のいずれの形式の制御も使用可能である。
【００７５】
本実施形態では、図６ステップ６０３で現在空燃比フィードバック制御実施中（ＦＸ＝１）である場合にはステップ６０５で点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値は０にセットされ、吸気量回転数制御実行フラグＣＮの値が１にセットされる。これにより、図３の点火時期回転数制御が停止され、図２の吸気量回転数制御が再開されるようになる。
【００７６】
なお、本実施形態においても空燃比フィードバック制御が開始されたことと、点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が判定値ＥＡ0 以下に低下したこととの２つの条件が同時に成立した場合にのみ吸気量回転数制御への復帰を行うようにしても良い。
（４）第４の実施形態
本実施形態では、機関始動時からの機関吸入空気量の積算値が所定量に到達した場合に機関燃焼状態が改善されたと判断して吸気量回転数制御への復帰を行う。
【００７７】
機関吸入空気量は機関で生じた燃焼、すなわち機関の熱発生量に対応している。すなわち機関始動時からの機関吸入空気量積算値が大きければ、機関始動時から機関で発生した熱量も大きくなっており、機関各部の温度もそれに応じて上昇しており、機関燃焼状態も改善されていると考えられる。そこで、本実施形態では機関始動時からの吸入空気量積算値を燃焼状態判定のためのパラメータとして使用し、積算値が所定の判定値に到達したときに点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御への復帰を行うようにしている。
【００７８】
図７は、本実施形態の吸気量回転数制御復帰操作を説明するフローチャートである。本操作は、ＥＣＵ１０により一定時間毎に実行される。
図７で操作がスタートすると、ステップ７０１では、機関回転数ＮＥと吸気圧センサ３で検出された吸気圧力ＰＭとに基づいて、予め定めた関係から機関吸入空気量ＤＱ（リットル／分）が算出される。本実施形態では、予め機関吸入空気量と吸入空気量圧力ＰＭと機関回転数ＮＥとの関係が実験により求められており、ＥＣＵ１０のＲＯＭにＰＭとＮＥとを用いた二次元数値テーブルの形で格納されている。ステップ７０１ではこの数値テーブルに基づいてＰＭとＮＥとの値から機関吸入空気量が算出される。
【００７９】
次に、ステップ７０３では、機関始動時からの吸入空気量の積算値ΣＱが、
ΣＱ＝ΣＱ＋Ｋ×ＤＱとして算出される。ここで、Ｋは図７の操作の実行間隔により定まる定数であり、Ｋ×ＤＱは前回本操作実行時から今回本操作実行時までに機関に吸入された空気量を表している。
そして、ステップ７０５では、現在点火時期回転数制御を実行中か否かが判定され、実行中の場合にはステップ７０７で現在までの機関吸入空気量の積算値ΣＱが所定の判定値Ｑ1 に到達したか否かを判定する。ここで、Ｑ1 は機関燃焼が改善されたと判定できる吸入空気量積算値であり、詳細には実験により設定される。
【００８０】
ステップ７０７で機関始動時からの吸入空気量積算値ΣＱが判定値Ｑ1 に到達している場合には、ステップ７０９で点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値は０にセットされ、吸気量回転数制御実行フラグＣＮの値が１にセットされる。
これにより、図３の点火時期回転数制御が停止され、図２の吸気量回転数制御が再開される。
【００８１】
なお、本実施形態においても、機関始動時からの吸入空気量積算値ΣＱが判定値Ｑ1 に到達したことと、点火時期フィードバック補正量ＥＡが所定値ＥＡ0 以下になったこととの両方が成立した場合にのみ吸気量回転数制御への復帰を行うようにしても良い。
（５）第５の実施形態
本実施形態では、機関始動時からの運転時間が所定の判定値に到達したときに機関燃焼状態が改善されたと判断して吸気量回転数制御への復帰を行う。機関始動時からの運転時間は機関の発生した熱量に対応しており、運転時間が長くなればそれに応じて機関の発生した熱量も大きくなっているため、機関各部の温度も上昇している。そこで、本実施形態では機関始動時からの運転時間を燃焼状態のパラメータとして使用し、吸気量回転数制御への復帰の可否を判定している。
【００８２】
図８は、本実施形態の吸気量回転数制御復帰操作を説明するフローチャートである。本操作は、ＥＣＵ１０により一定時間毎に実行されるルーチンにより行われる。図８、ステップ８０１では計時カウンタＣＴの値が１増大される。カウンタＣＴの初期値は０にセットされており、本操作は機関の始動操作開始（クランキング開始）時から一定時間毎に実行される。このため、ＣＴの値は機関始動時からの経過時間（運転時間）に対応した値となる。
【００８３】
次いで、ステップ８０３では現在点火時期回転数制御を実施中か否かが判定され、実施中であった場合にはステップ８０５でカウンタＣＴの値が所定の判定値ＣＴ2 に到達したか否かが判定される。そして、ＣＴ≧ＣＴ2 であった場合にはステップ８０７で点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値は０にセットされ、吸気量回転数制御実行フラグＣＮの値が１にセットされる。
【００８４】
これにより、図３の点火時期回転数制御が停止され、図２の吸気量回転数制御が再開される。
なお、本実施形態においても、機関始動時からの経過時間ＣＴが所定値ＣＴ2 に到達したことと、点火時期フィードバック補正量ＥＡが所定値ＥＡ0 以下になったこととの両方が成立した場合にのみ吸気量回転数制御への復帰を行うようにしても良い。
（６）第６の実施形態
本実施形態では、第１の実施形態と同様に点火時期フィードバック補正量ＥＡが所定値ＥＡ0 以下になったことを吸気量回転数制御復帰の可否の判定条件としているが、フィードバック補正量ＥＡが判定値ＥＡ0 以下になっただけでは吸気量回転数制御に復帰せず、更に機関の運転状態が所定の安定条件を満たしている場合にのみ吸気量回転数制御に復帰するようにしている。
【００８５】
例えば、フィードバック補正量ＥＡが判定値ＥＡ0 以下になった場合でも、機関回転数が目標回転数より低く、しかも回転数が徐々に低下しているような場合には吸気量回転数制御に復帰すると回転数を制御することが困難であるか、或いは制御可能であっても実際の機関回転数を目標回転数に一致させるのに長時間を要する場合がある。
【００８６】
そこで、本実施形態では、フィードバック補正量ＥＡが判定値ＥＡ0 以下になった場合に、更に目標回転数と実際の機関回転数との差ＤＮＥ、及び回転数ＮＥの時間変化率ＤＴＮＥとが所定の安定条件を満たしている場合にのみ吸気量回転数制御への復帰を行うようにしている。
図９は、本実施形態の吸気量回転数制御復帰操作を説明するフローチャートである。本操作はＥＣＵ１０により一定時間毎に実行されるルーチンにより行われる。
【００８７】
図９の操作において、ステップ９０１から９０７では、目標回転数ＮＥ0 と現在の回転数ＮＥとの差ＤＮＥ（＝ＮＥ0 −ＮＥ）と回転数ＮＥの時間変化率ＤＴＮＥ（＝ＮＥ−ＮＥi- 1）が算出される。そして、ステップ９０９では現在点火時期回転数制御が実施中か否かが、またステップ９１１では図３の操作で設定される点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が前述の判定値ＥＡ0 以下になったか否かが判定され、ＩＮ≠１またはＥＡ＞ＥＡ0 であった場合には点火時期回転数制御実行フラグの値は変更せずに操作を終了する。この場合には、点火時期回転数制御実行中（ステップ９０９でＩＮ＝１）であった場合にはそのまま点火時期回転数制御の実行が継続される。
【００８８】
ステップ９０９とステップ９１１でＩＮ＝１、かつＥＡ≦ＥＡ0 であった場合には、次にステップ９１３とステップ９１５で現在の機関運転状態が所定の安定条件を満たしているか否かが目標回転数と現在の回転数との差ＤＮＥと回転数の時間変化率ＤＴＮＥとに基づいて判定される。
本実施形態では、ＤＮＥ≦０（ステップ９１３）とＤＴＮＥ≧−Ｋ2 （ステップ９１５）（Ｋ2 は正の定数）のいずれか一方の条件を満たしている場合には機関運転状態が安定条件を満たしていると判定される。すなわち、現在の機関回転数が目標回転数ＮＥ0 より高い場合（ＤＮＥ≦０）、もしくは機関回転数の変化率があまり大きな速度で低下中でない場合（ＤＴＮＥ≧−Ｋ2 ）には機関運転状態は安定条件を満たしていると判定され、この場合にはステップ９１７で点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値は０にセットされ、吸気量回転数制御実行フラグＣＮの値が１にセットされる。
【００８９】
これにより、図３の点火時期回転数制御が停止され、図２の吸気量回転数制御が再開される。
一方、ステップ９１３と９１５でＤＮＥ＞０、かつＤＴＮＥ＜−Ｋ2 であった場合には、現在の機関回転数は目標回転数より低く、しかも機関回転数が比較的大きな速度で低下中であることを意味しているため、点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が判定値より小さくなっていても吸気量回転数制御に復帰すると機関回転数を目標回転数に制御することが困難である可能性がある。このため、この場合には吸気量回転数制御実行フラグＩＮの値は１に維持したまま操作を終了し、点火時期回転数制御を継続する。これにより、吸気量回転数制御への復帰により機関回転数が不安定になることが防止される。
（７）第７の実施形態
前述の各実施形態では、それぞれ吸気量回転数制御への復帰の可否が適切に判定されるが、図３に示した点火時期回転数制御操作では、点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値が０にセットされるとフィードバック補正量ＥＡの値は直ちに０になり（ステップ３１９）、点火時期は基本点火時期ＥCAL （または、触媒暖機遅角が実行されている場合には、ＥＡCAL −ＥＡＣＡＴ）に変更される。このため、点火時期は急激にフィードバック補正量ＥＡに相当する量だけ変化（遅角）し、点火時期の急変に伴って回転数が一時的に急激に変化する可能性がある。
【００９０】
本実施形態では、前述の各実施形態で点火時期回転数制御が停止されたとき、すなわち点火時期回転数制御フラグの値が１から０に変化したときに、点火時期回転数制御停止時のフィードバック補正量ＥＡの値を時間とともに徐々に０に変化させるようにして急激な回転数変動が生じることを防止する。
図１０は、本実施形態の点火時期回転数制御操作を説明するフローチャートである。本操作は、図３の操作に代えてＥＣＵ１０により一定時間毎に実行されるルーチンとして行われる。
【００９１】
図１０において、操作がスタートすると、ステップ１００１では現在点火時期回転数制御が実行中であるか否かが判定され、実行中であった場合には、ステップ１００２で後述する変数ｔの値が０にセットされ、ステップ１００３から１０１３で点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が算出される。ステップ１００１から１０１３は、図３、ステップ３０３から３１３の各ステップと同一の操作である。そして、ステップ１０１５、１０１７では機関点火時期ＡＯＰの設定と点火回路へのセットとが行われる。ステップ１０１５と１０１７は、図３、ステップ３１５、３１３と同一の操作である。
【００９２】
一方、ステップ１００１で現在点火時期回転数制御を実行中でない場合には、次にステップ１０１９に進み、前述の変数ｔの値を所定量Δｔだけ増大する。Δｔは１より小さい正の一定値である。そして、ステップ１０２１では、ステップ１０１９で増大させたｔの値が１に到達したか否かが判定され、ｔ＜１であった場合には、ステップ１０２３でフィードバック補正量ＥＡの値に（１−ｔ）を乗じた値を新しいＥＡの値としてステップ１０１５以下を実行する。一方、ステップ１０２１でｔの値が、ｔ≧１となっていた場合には、ステップ１０２５でフィードバック補正量ＥＡの値を０にセットしてステップ１０１５以下を実行する。
【００９３】
これにより、ステップ１００１で点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値が１から０に変化すると、フィードバック補正量ＥＡの値は直ちには０にならず、変数ｔの値が操作実行毎に増大（ステップ１０１９）するのにつれて、最後に算出されたＥＡの値から徐々に０に近づくようになり（ステップ１０２３）、ｔの値が１に到達した後は０に固定される（ステップ１０２５）。
【００９４】
これにより、吸気量回転数制御復帰時には機関点火時期は点火時期回転数制御実行時の値から時間とともに徐々に基準点火時期ＥＡCAL まで変化するようになり、吸気量回転数制御復帰時の急激な点火時期変化が生じることが防止される。（８）第８の実施形態
前述の各実施形態では、吸気量回転数制御実施中に燃焼状態が悪化して点火時期回転数制御への切り換えが行われた後の点火時期回転数制御実施中に、燃焼状態が改善されたことを判断して、適切に吸気量回転数制御への復帰を行っている。しかし、前述の各実施形態では一旦点火時期回転数制御への切り換えが行われると、例えば冷却水温度が一定幅以上上昇するまで（実施形態１）、或いは機関始動後所定時間が経過するまで（実施形態５）、吸気量回転数制御への復帰は行われない。機関始動後、真に燃焼状態が悪化したために吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換えが行われた場合には、点火時期回転数制御実施とともに機関燃焼が徐々に改善されていくため、上記のように吸気量回転数制御への復帰条件成立までにある程度の時間を要しても問題は生じない。
【００９５】
しかし、実際には燃焼状態は悪化していないのに誤って吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換えが行われてしまう場合がある。例えば、機関によっては内部フリクションの変化や潤滑条件の変化により、燃焼状態は悪化していないにもかかわらず、始動直後に短時間回転数が大きく低下するような場合がある。この場合、例えば第１の実施形態等では回転数が目標回転数より所定幅以上低下すると点火時期回転数制御への切り換えが行われてしまうことになる。
【００９６】
このような場合には、実際には燃焼状態は悪化しておらず吸気量回転数制御のままで充分に回転数制御が可能であるにもかかわらず、一旦点火時期回転数制御への切り換えが行われてしまうと前述の各実施形態で説明した復帰条件が成立しない限り吸気量回転数制御への復帰が行われない。このため、この場合には復帰条件が成立するまでの間、不必要に点火時期回転数制御が行われて機関排気性状が悪化する問題が生じる。
【００９７】
本実施形態では、吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換えが行われた後、実際に燃焼が悪化しているか否かを判断し実際には燃焼が悪化していないにもかかわらず誤って点火時期回転数制御への切り換えが行われたような場合には、前述の各復帰条件の成立を待たずに直ちに吸気量回転数制御への復帰を行い、排気性状が悪化するのを防止している。
【００９８】
本実施形態では、図３の点火時期回転数制御で設定される点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が所定の負の値より小さい値（負の大きな値）になった場合、すなわちＥＡの値が機関点火時期を基準点火時期より所定値以上遅角させる値に設定された場合には、他の復帰条件が成立していなくても直ちに点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御に復帰するようにしている。例えば回転数が低下して吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換えが行われると、フィードバック補正量は機関点火時期を基準点火時期より進角させる側に設定される。このため、点火時期回転数制御開始とともに機関回転数は上昇し、燃焼状態が悪化していないにもかかわらず点火時期回転数制御への切り換えが行われた場合には、一時的に目標回転数を越えて大きく上昇する。この場合、点火時期回転数制御では次に、回転数を目標回転数に一致させるためにフィードバック補正量ＥＡは負の値に設定され、回転数の上昇幅が大きいほどＥＡの値は小さな値（負の大きな値）になる。従って、点火時期回転数制御実施中にＥＡの値がある程度以上大きな負の値に設定された場合、すなわちＥＡの値が機関点火時期を基準点火時期に対してある程度以上遅角させるような値に変化した場合には、実際には燃焼状態が悪化していないにもかかわらず誤って吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換えが行われたと判断することができる。そこで、本実施形態では、この場合には他の復帰条件の成立を待たずに直ちに点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御への復帰を行うようにしている。
【００９９】
図１１は、本実施形態の吸気量回転数制御復帰操作を説明するフローチャートである。本操作は、前述の図４から図９の吸気量回転数制御復帰操作と並行してＥＣＵ１０により一定時間毎に実行されるルーチンにより行われる。
図１１において操作がスタートすると、ステップ１１０１では現在点火時期回転数制御を実施中か否かが判断され、実施中であった場合にはステップ１１０３で、現在の点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が所定の負の値（−γ）より小さく（大きな負の値に）なっているか否かが判定される。そして、ＥＡの値が（−γ）より大きな負の値（ＥＡ≦−γ）になっている場合には、実際には燃焼状態は悪化していないにもかかわらず点火時期回転数制御が開始されていることを意味するため、ステップ１１０５で直ちに点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値を０（停止）に、吸気量回転数制御実行フラグＣＮの値を１（実行）にそれぞれセットして操作を終了する。これにより、直ちに吸気量回転数制御への復帰が行われる。また、ステップ１１０３でＥＡ＞−γであった場合には今回の点火時期回転数制御への切り換えは実際に燃焼状態が悪化したために行われたものであるため、吸気量回転数制御への復帰は行わない。この場合には、点火時期回転数制御実施中に徐々に機関燃焼状態が改善され、前述の各実施形態で説明したいずれかの復帰条件が成立したときに吸気量回転数制御への復帰が行われる。
【０１００】
【発明の効果】
各請求項に記載の発明によれば、機関燃焼悪化時に吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換えを行ってアイドル回転数を目標回転数に維持する場合に、機関の燃焼が安定したことを的確に判断して吸気量回転数制御への復帰が行われるため、点火時期回転数制御を実施する期間を最小限に抑制し機関排気性状の悪化を防止することが可能となる共通の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を自動車用内燃機関に適用した場合の実施形態の概略構成を説明する図である。
【図２】吸気量回転数制御操作を説明するフローチャートである。
【図３】点火時期回転数制御操作を説明するフローチャートである。
【図４】吸気量回転数制御復帰操作の一実施形態を説明するフローチャートである。
【図５】吸気量回転数制御復帰操作の他の実施形態を説明するフローチャートである。
【図６】吸気量回転数制御復帰操作の他の実施形態を説明するフローチャートである。
【図７】吸気量回転数制御復帰操作の他の実施形態を説明するフローチャートである。
【図８】吸気量回転数制御復帰操作の他の実施形態を説明するフローチャートである。
【図９】吸気量回転数制御復帰操作の他の実施形態を説明するフローチャートである。
【図１０】点火時期回転数制御操作の図３とは別の実施形態を説明するフローチャートである。
【図１１】吸気量回転数制御復帰操作の他の実施形態を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１…内燃機関本体
５、６…クランク角センサ
１０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１６…電子制御スロットル弁
１１０…点火回路
【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、詳細には機関アイドル運転時に機関回転数を目標回転数に制御する内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
機関アイドル運転時に機関回転数を所定の目標回転数に維持する制御装置が一般に知られている。
例えば、この種の制御装置の例としては特開平５−２２２９９７号公報に記載されたものがある。同公報の装置は、機関始動後のアイドル運転時に機関回転数が予め定めた目標回転数に一致するように、機関吸入空気量と点火時期とをフィードバック制御することにより、アイドル回転数を一定に維持するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、機関始動時、特に機関の冷間始動時には燃焼の悪化が生じやすく機関回転数が不安定になる場合がある。
例えば、機関吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁を備えた機関では、機関冷間始動時には噴射された燃料が、低温のため気化せずに液体のまま吸気ポート壁面に付着して気化燃料の濃度が不十分になる場合がある。特に、揮発性の低い燃料（重質燃料）を使用した場合には、機関冷間始動時には燃料の気化が不十分になり、実際に気筒内に吸入される気化燃料の量が減少するため、気筒内の混合気の空燃比のリーン化による燃焼の悪化が生じ易い。このような場合には、特開平５−２２２９９７号公報の装置のように吸入空気量による回転数制御を行っていると、燃焼の悪化の程度が増大し機関回転数が更に不安定になる場合がある。
【０００４】
すなわち、吸入空気量による回転数制御では燃焼が悪化して機関回転数が低下すると、吸入空気量を増大して回転数を上昇させるためにスロットル弁開度を増大する操作が行われる。ところが、燃料の気化が不十分な状態でスロットル弁開度を増大すると、スロットル弁下流側の吸気管負圧が低下（絶対圧力が上昇）するため、吸気ポート壁面に付着した燃料は更に気化しにくくなり混合気の空燃比は更にリーン化してしまい、燃焼の悪化が増幅される場合が生じるのである。
【０００５】
本願出願人は、上記問題を解決するために既に特願平１１−９８８９７号で、機関始動時の回転数をスロットル弁開度（機関吸入空気量）を調整することにより制御するとともに、機関燃焼悪化が生じた場合にはスロットル弁開度調整による回転数制御を停止して機関点火時期調整による回転数制御に切り換える制御装置を提案している。
【０００６】
同公報の装置では機関始動時のピーク回転数や回転変動等に基づいて機関燃焼状態の悪化を判断し、悪化が生じている場合にはスロットル弁開度調整による回転数制御を停止して、機関点火時期調整による回転数制御への切り換えを行うことにより燃焼悪化時にも機関回転数を目標回転数に維持することを可能としている。
【０００７】
しかし、特に機関冷間始動後のアイドル運転時などでは機関点火時期調整による回転数制御を行うと排気性状の悪化等の問題を生じる場合がある。機関冷間始動時には機関排気通路に配置された排気浄化触媒温度は低くなっており、触媒の排気浄化作用を発揮することができない。そこで、通常機関冷間始動後のアイドル運転では、機関点火時期を遅角させることにより触媒に流入する排気温度を上昇させて短時間で触媒を活性化温度まで上昇させる、いわゆる触媒暖機が行われる。一方、燃焼悪化等により点火時期調整によるアイドル回転制御が行われると、機関点火時期は回転数を上昇させるために進角され、排気温度は低下してしまう。このため点火時期調整によるアイドル回転数制御が続くと、触媒の暖機が遅れてしまい触媒の排気浄化能力が不十分な状態で機関が運転される時間が長くなり、全体として機関の排気性状が悪化する問題が生じるのである。
【０００８】
このため、機関燃焼悪化時にスロットル弁開度調整による回転数制御から点火時期調整による回転数制御に切り替えた場合には、機関の燃焼が安定した後できるだけ早い時期に点火時期調整による回転数制御を停止してスロットル弁開度調整による回転数制御に復帰することが好ましい。ところが、上記出願では機関燃焼悪化を判断して点火時期調整による回転数制御への切り換えを行っているものの、スロットル弁開度調整による回転数制御への復帰タイミング、すなわち機関燃焼が安定したことの判断についてはなにも考慮されていない。
【０００９】
このため、上記出願の装置では機関の燃焼が安定した後も不必要に点火時期調整による回転数制御が継続される可能性があり、排気性状の悪化を生じるおそれがある。
本発明は、上記問題に鑑み機関アイドル運転中に機関の燃焼が悪化した場合にスロットル弁開度（吸入空気量）調整による回転数制御から点火時期調整による回転数制御への切り換えを行ってアイドル回転数を目標回転数に維持する場合に、機関の燃焼が安定したことを適格に判断して吸入空気量調整による回転数制御への復帰を行うことを可能とする内燃機関の制御装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【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、機関アイドル運転中に、機関回転数に応じて機関吸入空気量をフィードバック制御する吸気量回転数制御により機関回転数を予め定めた目標回転数に制御し、前記吸気量回転数制御実施中に吸気量回転数制御によっては燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断される場合には吸気量回転数制御を停止して、機関回転数に応じて機関点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に制御する点火時期回転数制御を行う内燃機関の制御装置において、前記点火時期回転数制御実施中に点火時期回転数制御における点火時期進角補正量が予め定めた所定値以下になった状態が所定時間継続した場合には点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する内燃機関の制御装置が提供される。
【００１１】
すなわち、請求項１の発明では点火時期回転数制御実施中に点火時期進角補正量（点火時期フィードバック補正量）が予め定めた所定値以下になった状態が所定の時間継続したときに、機関燃焼状態が改善されたと判断して吸気量回転数制御に復帰する。燃焼が悪化して吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換えが行われると、燃焼悪化により大きく低下した機関回転数を目標回転数まで上昇させるために点火時期進角補正量は大きな値に設定され、点火時期は大きく進角される。しかし、点火時期回転数制御中に機関が暖機され燃焼状態が改善するにつれて、点火時期は徐々に遅角され機関運転状態から定まる基準点火時期に近づくようになり、点火時期進角補正量の値は徐々に小さくなる。このため、点火時期進角補正量がある程度小さな値になった場合には、それに応じて機関燃焼も改善されていると判断することができる。しかし、燃焼悪化時には機関回転数が変動する場合があり、点火時期回転数制御中には点火時期進角補正量は回転数変動に応じて変動する。このため、実際に機関の燃焼が改善されていない場合でも点火時期進角補正量が変動中に一時的に小さな値になる場合がある。そこで、本発明では、点火時期回転数制御中に点火時期進角補正量が小さくなった状態が所定時間継続した場合に、燃焼状態が改善されたと判断するようにしている。
【００１２】
すなわち、本発明では、点火時期進角補正量の値が所定値以下の状態に一定時間以上保持された場合に、初めて吸気量回転数制御による回転数制御が可能な程度まで燃焼状態が改善されたと判断し、点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御に復帰するようにしている。これにより、燃焼状態の改善を的確に判断し吸気量回転数制御への復帰を行うことが可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、機関アイドル運転中に、機関回転数に応じて機関吸入空気量をフィードバック制御する吸気量回転数制御により機関回転数を予め定めた目標回転数に制御し、前記吸気量回転数制御実施中に吸気量回転数制御によっては燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断される場合には吸気量回転数制御を停止して、機関回転数に応じて機関点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に制御する点火時期回転数制御を行う内燃機関の制御装置において、更に、機関冷却水温度を検出し、前記点火時期回転数制御実施中に機関始動時からの冷却水温度の上昇幅が予め定めた所定量以上なったときには点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する内燃機関の制御装置が提供される。
【００１４】
すなわち、請求項２の発明では、点火時期回転数制御実施中に機関始動時から機関冷却水温度が所定幅以上上昇した場合には吸気量回転数制御への復帰を行う。機関冷却水温度が所定幅以上上昇したことは、機関始動時から機関の各部分に冷却水温度上昇分に相当する熱量が与えられたことを意味する。このため、気筒や吸気ポート温度も機関始動時から所定量以上上昇しており、燃料の気化状態も改善していると考えられる。本発明では、点火時期回転数制御中に機関始動時から所定幅以上冷却水温度が上昇した場合には、燃焼が改善され吸気量回転数制御で充分に回転数制御が可能になったと判断し、点火時期回転数制御の停止と吸気量回転数制御への復帰とを行う。これにより、これにより、燃焼状態の改善を的確に判断し吸気量回転数制御への復帰を行うことが可能となる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、機関アイドル運転中に、機関回転数に応じて機関吸入空気量をフィードバック制御する吸気量回転数制御により機関回転数を予め定めた目標回転数に制御し、前記吸気量回転数制御実施中に吸気量回転数制御によっては燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断される場合には吸気量回転数制御を停止して、機関回転数に応じて機関点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に制御する点火時期回転数制御を行う内燃機関の制御装置において、更に、予め定めた空燃比フィードバック制御条件が成立したときに、機関排気通路に配置された空燃比センサ出力に基づいて機関空燃比をフィードバック制御する空燃比フィードバック制御を開始するとともに、前記点火時期回転数制御実施中に前記空燃比フィードバック制御が開始されたときには点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する内燃機関の制御装置が提供される。
【００１６】
すなわち、請求項３の発明では空燃比フィードバック制御が開始されたときに吸気量回転数制御への復帰を行う。空燃比フィードバック制御は、例えば機関排気通路に配置された空燃比センサの温度が上昇して空燃比に対応した信号を出力可能となったときに開始される。このため、空燃比フィードバック制御が開始された状態では、機関各部の温度も上昇しており機関燃焼状態も改善されていると考えられる。また、空燃比フィードバック制御が開始されると機関の燃料噴射量は機関燃焼空燃比が目標空燃比に一致するようにフィードバック制御されるため、空燃比フィードバック制御が開始されると機関燃焼空燃比のリーン化は解消されるようになり、吸気量回転数制御で充分に回転数を制御することができる。
【００１７】
そこで、本発明では、点火時期回転数制御実施中に空燃比フィードバック制御が開始されたときに吸気量回転数制御に復帰することにより、機関燃焼状態の改善を的確に判断して機関排気性状の悪化を抑制している。
請求項４に記載の発明によれば、機関アイドル運転中に、機関回転数に応じて機関吸入空気量をフィードバック制御する吸気量回転数制御により機関回転数を予め定めた目標回転数に制御し、前記吸気量回転数制御実施中に吸気量回転数制御によっては燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断される場合には吸気量回転数制御を停止して、機関回転数に応じて機関点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に制御する点火時期回転数制御を行う内燃機関の制御装置において、更に、機関始動後の機関吸入空気量の積算値を算出するとともに、前記点火時期回転数制御実施中に、前記機関始動後の吸入空気量積算値が予め定めた所定値に到達したときには点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する内燃機関の制御装置が提供される。
【００１８】
すなわち、請求項４の発明では、機関始動後の吸入空気量の積算値が所定値に到達したときに吸気量回転数制御への復帰を行う。機関に吸入される空気量は、機関で燃焼により発生する熱量に対応している。従って、始動後に機関に吸入された空気量の積算値は始動後機関で発生した熱量の合計値を表すパラメータとして使用できる。機関始動後、機関で所定量の熱量が発生した場合には気筒や吸気ポート温度の温度も上昇しており燃料の気化状態も改善していると考えられ、吸気量回転数制御に復帰しても充分に回転数を目標回転数に維持することが可能であると考えられる。このため、点火時期回転数制御実施中に機関始動後の吸入空気量積算値が所定値に到達したときに吸気量回転数制御に復帰するようにすることにより、吸気量回転数制御への復帰時期が適切に判断される。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、機関アイドル運転中に、機関回転数に応じて機関吸入空気量をフィードバック制御する吸気量回転数制御により機関回転数を予め定めた目標回転数に制御し、前記吸気量回転数制御実施中に吸気量回転数制御によっては燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断される場合には吸気量回転数制御を停止して、機関回転数に応じて機関点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に制御する点火時期回転数制御を行う内燃機関の制御装置において、更に、機関始動後の経過時間を監視するとともに、前記点火時期回転数制御実施中に前記始動後の経過時間が所定値に到達した時には、点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する内燃機関の制御装置が提供される。
【００２０】
すなわち、請求項５の発明では点火時期回転数制御実施中に機関始動時から所定の時間が経過したときに吸気量回転数制御への復帰を行う。機関始動時からある程度の時間が経過した場合には、吸気ポートや気筒内の温度もそれに応じて上昇しており燃料の気化状態も改善されており、吸気量回転数制御に復帰しても燃焼の悪化は生じないと考えられる。このため、点火時期回転数制御実施中に機関始動時から所定時間が経過したときに吸気量回転数制御に復帰するようにすることにより、吸気量回転数制御への復帰時期が適切に判断される。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、機関アイドル運転中に、機関回転数に応じて機関吸入空気量をフィードバック制御する吸気量回転数制御により機関回転数を予め定めた目標回転数に制御し、前記吸気量回転数制御実施中に吸気量回転数制御によっては燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断される場合には吸気量回転数制御を停止して、機関回転数に応じて機関点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に制御する点火時期回転数制御を行う内燃機関の制御装置において、前記点火時期回転数制御実施中に、点火時期回転数制御における点火時期進角補正量が予め定めた所定値以下であり、かつ前記目標回転数と現在の機関回転数との差及び現在の機関回転数の変化率とが予め定めた安定条件を満足する場合には、点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する内燃機関の制御装置が提供される。
【００２２】
すなわち、請求項６の発明では点火時期進角補正量（点火時期フィードバック補正量）が所定値以下になり、しかも機関の運転状態が所定の安定条件を満足する場合に吸気量回転数制御への復帰を行う。点火時期進角補正量は機関回転数の変動に応じて増減するため、燃焼悪化時の機関回転数変動により一時的に所定値以下になる場合も生じる。このため、点火時期進角補正量のみに基づいて吸気量回転数制御への復帰を行うと、燃焼が改善されていないにもかかわらず吸気量回転数制御への復帰が行われ、回転数を充分に制御できなくなる場合がある。本発明では、点火時期回転数制御中に点火時期進角補正量が所定値以下になった場合には、現在の機関回転数と目標回転数との偏差、及び現在の機関回転数の変化率とから現在機関が所定の安定状態で運転されているか否か、すなわち吸気量回転数制御に復帰しても回転数制御が可能な状態で機関が運転されているか否かを判定し、所定の安定状態で運転されている場合にのみ吸気量回転数制御への復帰を行う。例えば、目標回転数との偏差が正であり（すなわち、現在の機関回転数が目標回転数より低く）、かつ機関回転数の変化率が負（すなわち機関回転数が低下中）であるような場合にはたとえ点火時期進角補正量が小さくなっていても、燃焼の悪化程度が大きく機関の運転が安定してないと考えられる。このため、このような場合にはフィードバック進角補正量が小さくなっていても点火時期回転数制御を継続し吸気量回転数制御への復帰は行わない。これにより、吸気量回転数制御への復帰は燃焼状態が充分に改善された場合にのみ行われるようになり、燃焼状態の悪化が続いているにもかかわらず誤って吸気量回転数制御への復帰が行われることが防止される。
【００２３】
請求項７に記載の発明によれば、前記点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する際には、吸気量回転数制御再開後機関点火時期を時間とともに、徐々に機関運転状態に基づいて定められる基準点火時期まで変化させる、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置が提供される。
【００２４】
すなわち、請求項７の発明では吸気量回転数制御に復帰する際には機関点火時期が徐々に基準点火時期まで変化するようにされる。吸気量回転数制御実施中は機関点火時期は機関運転状態（負荷、回転数等）により定まる基準点火時期に設定されている。ところが、点火時期回転数制御実施中は通常、機関点火時期は基準点火時期に対して進角側の領域で制御されている。このため、吸気量回転数制御復帰時に点火時期を急激に基準点火時期に切り換えると、点火時期の急変により機関出力トルクが変動して機関回転数が不安定になる場合がある。そこで、本発明では、吸気量回転数制御復帰時には点火時期を徐々に基準点火時期まで変化させるようにしている。これにより、吸気量回転数制御復帰時の回転数の急激な変動が生じることが防止される。
【００２５】
請求項８に記載の発明によれば、機関アイドル運転中に、機関回転数に応じて機関吸入空気量をフィードバック制御する吸気量回転数制御により機関回転数を予め定めた目標回転数に制御し、前記吸気量回転数制御実施中に吸気量回転数制御によっては燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断される場合には吸気量回転数制御を停止して、機関回転数に応じて機関点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に制御する点火時期回転数制御を行う内燃機関の制御装置において、前記点火時期回転数制御実施中に予め定めた復帰条件が成立した場合には点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開するとともに、点火時期回転数制御実施中に点火時期回転数制御における点火時期フィードバック補正量が、機関点火時期を機関運転状態に基づいて定められる基準点火時期に対して予め定めた値以上遅角させる値になったときには、前記復帰条件の成立の有無にかかわらず点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する内燃機関の制御装置が提供される。
【００２６】
すなわち、請求項８の発明では、通常は所定の復帰条件が成立した場合に吸気量回転数制御への復帰を行うようにされているが、点火時期フィードバック補正量が、機関点火時期を基準点火時期に対して予め定めた値以上遅角させる値になったときには、上記復帰条件が成立していなくても直ちに吸気量回転数制御への復帰が行われる。
【００２７】
例えば、機関内部のフリクションの変化や機関始動時の条件等によっては燃焼状態が悪化していないにもかかわらず機関始動後一時的に機関回転数が低下し、これにより吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換えが行われてしまう場合がある。ところが、この場合、一旦点火時期回転数制御が開始されると所定の復帰条件が成立するまで吸気量回転数制御への復帰は行われないため、復帰条件が成立するまでの間、点火時期回転数制御により回転数が制御され機関の排気性状が悪化する場合がある。
【００２８】
一方、燃焼状態が悪化していないにもかかわらず点火時期回転数制御が実施されると、通常機関回転数は一時的に目標回転数より高い値になり、点火時期フィードバック補正量は機関点火時期を基準点火時期に対して大きく遅角する値に設定されるようになる。そこで、本発明では点火時期回転数制御実施中に点火時期フィードバック補正量が点火時期を基準点火時期に対してある程度以上大きく遅角させる値に設定された場合には、復帰条件の成立の有無にかかわらず吸気量回転数制御への復帰を行うようにしている。これにより、誤って点火時期回転数制御が開始された場合にも復帰条件の成立を待つことなく直ちに吸気量回転数制御への復帰が行われるため、点火時期回転数制御による排気性状の悪化が抑制されるようになる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明を自動車用内燃機関に適用した場合の全体構成を示す概略図である。図１において、１は内燃機関本体、２は機関１の吸気通路に設けられたサージタンク、２ａはサージタンク２と各気筒の吸気ポートを接続する吸気マニホルド、１６はサージタンク２の上流側の吸気通路に配置されたスロットル弁、７は機関１の各気筒の吸気ポートに加圧燃料を噴射する燃料噴射弁である。
【００３０】
本実施形態では、スロットル弁１６はステッパモータ等のアクチュエータ１６ａを備えており、後述するＥＣＵ１０から入力する制御信号に応じた開度をとる形式のものが使用されている。すなわち、本実施形態のスロットル弁１６としては、運転者のアクセルペダル操作量とは無関係な開度をとることができる、いわゆる電子制御スロットル弁が用いられている。また、スロットル弁１６にはスロットル弁の動作量（開度）に応じた電圧信号を発生するスロットル開度センサ１７が設けられている。
【００３１】
図１において１１は各気筒の排気ポートを共通の集合排気管１４に接続する排気マニホルド、２０は排気管１４に配置された三元触媒、１３は排気マニホルド１１の排気合流部（三元触媒２０上流側）に配置された上流側空燃比センサ、１５は三元触媒２０下流側の排気管１４に配置された下流側空燃比センサである。三元触媒２０は、流入する排気空燃比が理論空燃比近傍にあるときに排気中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯX の３成分を同時に浄化することができる。空燃比センサ１３、１５は機関通常運転時に機関空燃比が所定の目標空燃比になるように機関への燃料噴射量をフィードバック制御する際の排気空燃比検出に用いられる。
【００３２】
本実施形態では、吸気通路のサージタンク２にはサージタンク内の吸気圧力（絶対圧）に応じた電圧信号を発生する吸気圧センサ３が、また、機関本体１のシリンダブロックのウォータジャケット８には、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水温センサ９が設けられている。
なお、上述のスロットル弁開度センサ１７、吸気圧センサ３、水温センサ９及び空燃比センサ１３、１５の出力信号は、後述するＥＣＵ１０のマルチプレクサ内蔵Ａ／Ｄ変換器１０１に入力される。
【００３３】
図１に５、６で示すのは、機関１のカム軸とクランク軸（図示せず）とのそれぞれ近傍に配置されたクランク角センサである。クランク角センサ５は例えばクランク角に換算して７２０°毎に基準位置検出用パルス信号を発生し、クランク角センサ６は、クランク角３０°毎にクランク角検出用パルス信号を発生する。これらクランク角センサ５、６のパルス信号はＥＣＵ１０の入出力インターフェイス１０２に供給され、このうちクランク角センサ６の出力はＥＣＵ１０のＣＰＵ１０３の割込み端子に供給される。ＥＣＵ１０は、クランク角センサ６からのクランク角パルス信号間隔に基づいて機関１の回転数（回転速度）を算出し、種々の制御に使用している。
【００３４】
機関１の電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０は、たとえばマイクロコンピュータとして構成され、マルチプレクサ内蔵Ａ／Ｄ変換器１０１、入出力インターフェイス１０２、ＣＰＵ１０３の他に、ＲＯＭ１０４、ＲＡＭ１０５、メインスイッチがオフにされた場合でも記憶保持可能なバックアップＲＡＭ１０６、クロック発生回路１０７等が設けられている。
【００３５】
ＥＣＵ１０は、吸気圧、スロットル弁開度及び機関回転数に基づいて機関１の燃料噴射量制御、点火時期制御等の機関１の基本制御を行う他、本実施形態では、後述するように機関アイドル運転時に機関回転数を目標回転数に維持するアイドル回転数制御を行う。
上記制御を行うため、ＥＣＵ１０は一定時間毎に実行するＡ／Ｄ変換ルーチンにより、吸気圧センサ３からの吸気圧（ＰＭ）信号、スロットル開度センサ１７からのスロットル開度（ＴＡ）信号、水温センサ９からの冷却水温度（ＴＨＷ）信号をＡ／Ｄ変換して入力している。
【００３６】
また、ＥＣＵ１０の入出力インターフェイス１０２は駆動回路１０８を介して燃料噴射弁７に接続され、燃料噴射弁７からの燃料噴射量、噴射時期を制御している。
更に、ＥＣＵ１０の入出力インターフェイス１０２は、点火回路１１０を介して機関１の各点火プラグ１１１に接続され、機関の点火時期を制御するとともに、駆動回路１１３を介してスロットル弁１６のアクチュエータ１６ａに接続され、アクチュエータ１６ａを駆動してスロットル弁１６開度を制御している。
【００３７】
次に、本実施形態のアイドル回転数制御について説明する。
本実施形態では、ＥＣＵ１０は機関始動後のアイドル運転中、機関回転数を予め定めた目標回転数に維持するアイドル回転数制御を行う。通常、機関始動時（クランキング開始時）には機関の燃料噴射量は冷却水温度と機関回転数とから定まる基本始動時噴射量に吸気温度（大気温度）と大気圧とに応じた補正を加えた量に設定される。そして、クランキング開始後、機関回転数がクランキング回転数より高い所定の回転数（例えば４００ｒｐｍ程度）を越えたあと、（すなわち、各気筒で燃焼が開始され機関が完爆状態になったと判断された後）は燃料噴射量は機関吸入空気量と機関回転数とに応じた基本燃料噴射量に所定の係数を乗じた量に設定される。基本燃料噴射量は、機関燃焼空燃比を理論空燃比に維持するために必要とされる燃料噴射量である。また、上記所定の係数は機関始動時の吸気ポート壁面への噴射燃料の付着や低温による燃料の気化状態の悪化を補償するためのものであり、機関始動時には上記所定の係数は１より大きな値に設定され機関燃焼空燃比は理論空燃比よりリッチ側に設定される。
【００３８】
また、機関始動時には排気通路に配置された排気浄化触媒（図１に２０で示す）の温度は低くなっており、触媒は排気浄化機能を発揮できない。従って、機関始動後は、できるだけ早く触媒温度を活性化温度まで上昇させて触媒による排気浄化を開始する必要がある。このため、機関始動後のアイドル運転時には排気温度を上昇させて短時間で触媒を昇温するために機関点火時期は通常運転時に較べて遅角される。
上記のように、機関始動時の燃料噴射量は種々の要因に応じて適切に設定されるため、本来機関が正常な状態にあれば機関始動後のアイドル運転中には燃焼悪化による回転数変動は生じにくくなっている。しかし、機関が正常であってもアイドル運転時に燃焼悪化による回転数変動が生じる場合がある。例えば、機関に使用する燃料（ガソリン）の性状が異なると始動時の燃焼悪化が生じやすい。機関始動時の燃料噴射量は標準の性状を有する燃料を使用した場合に基づいて設定されている。このため、例えば標準の燃料に較べて揮発性の低い燃料（重質燃料）が機関に使用されると、特に機関冷間始動時には燃焼の悪化が生じる場合がある。すなわち、重質燃料は揮発性が低いため、標準燃料と同量の燃料を噴射した場合でも気化せずに液体のまま吸気ポート壁面に付着する燃料の割合が増加し実際に気筒内に供給される燃料の量は少なくなる。このため、機関の燃焼空燃比が通常よりリーン側にシフトしてしまい、燃焼の悪化による機関回転数の不安定化が生じるのである。
【００３９】
一般に、アイドル運転時の機関回転数の不安定化を防止して機関回転数を所定の目標回転数に維持する方法としては、機関回転数に基づく機関吸入空気量のフィードバック制御（吸気量回転数制御）が行われる。吸気量回転数制御では、機関回転数が目標回転数より低い場合にはスロットル弁１６開度を増大（機関吸入空気量を増大）して回転数を上昇させ、回転数が目標回転数より高い場合にはスロットル弁開度を低減（吸入空気量を低減）して回転数を低下させる、回転数に基づくフィードバック制御を行うことにより回転数が目標回転数に維持される。しかし、重質燃料を使用した場合には、吸気量回転数制御では機関の燃焼悪化を抑制できず、アイドル回転数を目標回転数に維持できない場合が生じる。
【００４０】
例えば、重質燃料を使用したために機関始動時に機関の燃焼空燃比がリーン空燃比になり燃焼が悪化したような場合、吸気量回転数制御では燃焼悪化により機関回転数が低下すると回転数を上昇させるためにスロットル弁開度は増大される。ところが、スロットル弁開度を増大するとスロットル弁下流側の吸気通路内負圧が低下（絶対圧が増大）するため、噴射された燃料がますます気化しにくくなる。このため、機関燃焼空燃比は更にリーン方向に移行して燃焼悪化が増大するような場合が生じるのである。
【００４１】
本実施形態では、アイドル回転数制御中に吸気量回転数制御では燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断されたときには、吸気量回転数制御に代えて点火時期回転数制御を実施することにより、燃焼悪化時にも機関回転数を目標回転数に正確に維持するようにしている。
点火時期回転数制御では機関回転数に基づいて点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に維持する操作が行われる。機関始動後のアイドル運転時には、前述したように触媒暖機のため機関点火時期は遅角されている。一方、重質燃料を使用したような場合には、空燃比のリーン化等のため気筒内混合気の燃焼速度は低下している。このため、機関点火時期を進角させて燃焼速度の低下を補うことにより気筒での出力トルクが増大し、機関回転数は上昇する。しかし、点火時期回転数制御を実施すると一般に点火時期は進角されるため、排気浄化触媒に流入する排気の温度は低下し、触媒暖機が遅くなる。このため、点火時期制御を行うと触媒が活性化温度に到達しない状態での運転時間が長くなり、全体として機関排気性状が悪化することになる。
【００４２】
従って、機関燃焼悪化のために吸気量回転数制御に代えて点火時期回転数制御が実施されたような場合には、吸気量回転数制御で回転数を制御可能な程度に機関燃焼状態が改善されたときには可能な限り早期に点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御に復帰する必要がある。
以下に説明する実施形態では、燃焼悪化により点火時期回転数制御が実施されているときに、吸気量回転数制御に復帰してもアイドル回転数の安定した制御が可能な状態まで燃焼状態が改善されたか否かを正確に判断するとともに、燃焼状態が改善されたときには直ちに点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御に復帰するようにすることにより、機関排気性状の悪化が生じることを抑制している。
【００４３】
次に、本発明の点火時期回転数制御から吸気量回転数制御への復帰操作（以下吸気量回転数制御復帰操作という）の実施形態について説明するが、その前に以下の各実施形態に共通のアイドル回転数制御における吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換え操作について説明する。
図２、図３はそれぞれアイドル回転数制御における吸気量回転数制御操作と点火時期回転数制御操作とを説明するフローチャートである。
【００４４】
図２、図３の操作では、機関アイドル運転時にはまず吸気量回転数制御（図２）が行われ、吸気量回転数制御実施中に後述する吸入空気量フィードバック補正量が燃焼悪化のために増大して所定の上限値に到達した場合、もしくは目標回転数に対して機関回転数が所定幅以上低下した場合には吸気量回転数制御は停止され、代りに点火時期回転数制御（図３）が実施される。
【００４５】
図２は、吸気量回転数制御操作を説明するフローチャートである。本操作はＥＣＵ１０により一定時間毎に実行されるルーチンにより行われる。
図２の吸気量回転数制御操作では、目標アイドル回転数ＮＥ0 と現在の機関回転数ＮＥとの差ＤＮＥ（＝ＮＥ0 −ＮＥ）、及びＤＮＥの積分値（積算値）ＩＤＮＥ、ＤＮＥの時間変化率ＤＤＮＥを用いて、吸気量フィードバック補正量ＥＱの値が、ＥＱ＝α1 ×ＤＮＥ＋α2 ×ＩＤＮＥ＋α3 ×ＤＤＮＥとして算出され、目標吸入空気量ＱT の値が補正量ＥＱに応じて増減される。すなわち、機関吸入空気量が目標回転数ＮＥ0 と実際の回転数ＮＥとの差ＤＮＥに基づいて比例積分微分（ＰＩＤ）制御される。
【００４６】
図２の操作がスタートするとステップ２０１では現在アイドル運転中か否が判定される。本実施形態では、スロットル弁１６開度が所定のアイドル運転開度（例えば全閉）にあるときに現在アイドル運転中と判定される。
ステップ２０１で現在アイドル運転中であるときには、アイドル回転数制御の必要はないため、ステップ２０３で後述する点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値を０にセットして直ちに操作を終了する。フラグＩＮは点火時期回転数制御の実行可否を示すフラグであり、ＩＮの値が１にセットされると点火時期回転数制御（図３）が実行される。ＩＮの値の初期値は０にセットされている。
【００４７】
従って、ステップ２０１で現在機関がアイドル運転中でない場合にはステップ２０７以下の吸気量回転数制御が実施されないのみならず、点火時期回転数制御も実施されない。また、後述する吸気量回転数制御実行フラグＣＮの値は変更されないため、次にアイドル運転が行われたときにはＣＮの値が１にセットされていればステップ２０７以下の操作が実行される。
【００４８】
ステップ２０１で現在アイドル運転中であった場合には、次にステップ２０５では吸気量回転数制御実行フラグＣＮの値が１にセットされているか否かが判定される。フラグＣＮの初期値は１（実行）にセットされている。また、後述するように、フラグＣＮの値は、ステップ２１９で目標回転数と現在の回転数との差が上限値ＤＮＥMAX より大きくなった場合、またはステップ２２１で吸気量フィードバック補正量ＥＱの値が上限値ＥＱMAX より大きくなった場合には０（停止）にセットされる。
【００４９】
ステップ２０５でＣＮ≠１の場合にはステップ２０７以下の吸気量回転数制御は実行せずに直ちに本操作は終了する。また、ＣＮ＝１であった場合には、ステップ２０７で機関回転数ＮＥを読み込み、ステップ２０９では目標回転数ＮＥ0 とＮＥとの差ＤＮＥが、ステップ２１１では差ＤＮＥの積算値ＩＤＮＥ（積分値）が、更にステップ２１３、２１５では差ＤＮＥの時間変化率ＤＤＮＥがそれぞれ算出される。ステップ２１３におけるＤＮＥi-1 は前回操作実行時のＤＮＥの値であり、ステップ２１５で次回の操作実行に備えて更新される。
【００５０】
ステップ２１７では、上記ＤＮＥ、ＩＤＮＥ、ＤＤＮＥの値に基づいて吸気量フィードバック補正量ＥＱの値が、
ＥＱ＝α1 ×ＤＮＥ＋α2 ×ＩＤＮＥ＋α3 ×ＤＤＮＥ
として算出される。α1 、α2 、α3 は、それぞれ比例項係数、積分項係数、微分項係数であり、それぞれ正の一定値とされる。
【００５１】
次いで、ステップ２１９では、ステップ２０９で算出した回転数差ＤＮＥが所定の上限値ＤＮＥMAX （ＤＮＥMAX ＞０）に到達しているか否か、すなわち、現在の機関回転数ＮＥが目標回転数ＮＥ0 に対して所定幅以上低下しているか否かが判定される。ステップ２１９でＤＮＥ＞ＤＮＥMAX であった場合には、現在燃焼悪化のために機関回転数が大幅に低下しており、吸気量回転数制御では機関回転数を目標回転数に維持できず最悪の場合にはエンジンストールが生じる可能性がある。そこで、この場合には後述するステップ２２９に進み、吸気量回転数制御を停止して点火時期回転数制御を開始する操作を行う。回転数差の上限値ＤＮＥMAX は機関形式等により異なるため、詳細には実際の機関を用いた実験により決定される。
【００５２】
また、ステップ２１９でＤＮＥ≦ＤＮＥMAX 、すなわち回転数低下幅が上限値に到達していない場合は、次にステップ２２１に進み、ステップ２１７で算出したフィードバック補正量ＥＱの値が所定の上限値ＥＱMAX 以下か否かが判定される。
フィードバック補正量ＥＱの値は、機関燃焼が悪化して回転数が低くなるほと、また回転数の低下した状態が長く続くほど増大する。このため、ＥＱの値は機関燃焼状態の悪化程度を表すパラメータとして使用することができる。すなわち、ＥＱの値がある程度以上大きくなっている場合には吸気量回転数制御では機関回転数を目標回転数にまで上昇させることが困難な程度に機関燃焼状態が悪化していると判定することができる。
【００５３】
図２の操作では、フィードバック補正量ＥＱの値が増大して予め定めた上限値ＥＱMAX に到達した場合（ステップ２２１）には、燃焼状態の悪化が大きく吸気量回転数制御では燃焼の悪化を補償して機関回転数を目標回転数に制御することができないと判断する。この場合には、ステップ２１９の場合と同様に、次にステップ２２９が実施され、吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換えが行われる。ＥＱMAX は機関の形式毎に異なるため、実際には実験等に基づいて設定される。
【００５４】
ステップ２１９でＤＮＥ＞ＤＮＥMAX であった場合、もしくはステップ２２１でＥＱ＞ＥＱMAX であった場合には、ステップ２２７が実行され、吸気量回転数制御実行フラグＣＮの値は０にセットされ、点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値が１にセットされる。これにより、本操作が次に実行されたときには、ステップ２０７以下の吸気量回転数制御は実行されず、代りに点火時期回転数制御（図３）が実行されるようになる。
【００５５】
ステップ２２１でＥＱ≦ＥＱMAX であった場合には、ステップ２２３では、点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値が０にセットされ、ステップ２２５では機関の目標吸入空気量ＱT の値がＱT ＝ＱCAL ＋ＥＱとして算出され、ステップ２２７では目標吸入空気量ＱT が得られるようにスロットル弁１６開度が調節される。なお、ＱCAL は基本吸入空気量であり、機関回転数ＮＥとスロットル弁開度とに基づいて予め設定された関係により定まる値である。すなわち、この場合には吸気量回転数制御が実行され、点火時期回転数制御は実施されない。
【００５６】
図３は点火時期回転数制御操作を説明するフローチャートである。図３の操作はＥＣＵ１０により一定時間毎（若しくは機関クランク軸一定回転角毎）に実行されるルーチンにより行われる。
図３の操作では、まずステップ３０１で点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値が１にセットされているか否かを判断し、ＩＮ＝１の場合にのみステップ３０３以下の操作を実行する。すなわち、図２の点火時期回転数制御操作は、図１の吸気量回転数制御では機関回転数を目標回転数に維持できないと判定された場合（図２、ステップ２１９、２２１）にのみ行われる。
【００５７】
ステップ３０３からステップ３１３は、図２のステップ２０７から２１７と同様の操作である。すなわち本操作においても、点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が、目標回転数ＮＥ0 と実際の機関回転数ＮＥとの差ＤＮＥと、ＤＮＥの積分値ＩＤＮＥ、変化率ＤＤＮＥ（微分値）を用いて、
ＥＡ＝β1 ×ＤＮＥ＋β2 ×ＩＤＮＥ＋β3 ×ＤＤＮＥ
として比例積分微分（ＰＩＤ）制御により決定される。β1 、β2 、β3 は、それぞれ比例項係数、積分項係数、微分項係数であり、正の一定値とされる。
【００５８】
ここで、点火時期フィードバック補正量ＥＡの値は、吸気量フィードバック補正量ＥＱの値と同様、燃焼悪化の程度を表すパラメータとして使用できる。
ステップ３１３で点火時期フィードバック補正量ＥＡ算出後、ステップ３１５では、機関点火時期ＡＯＰ（各気筒の圧縮上死点までのクランク角で表す）が、ＡＯＰ＝ＥＡCAL ＋ＥＡ−ＥＡＣＡＴとして算出される。そして、ステップ３１７では上記により算出したＡＯＰの値を点火回路１１０にセットして操作を終了する。ＥＡCAL は、機関負荷状態（機関１回転当たりの吸入空気量と機関回転数と）に応じて予め設定された関係により定まる基本点火時期である。また、ＥＡＣＡＴは触媒暖機のための点火時期遅角量であり、機関始動操作開始後所定の時間が経過すると予め定めた値から減衰して０になるように変化する値である）。
【００５９】
また、ステップ３０１でＩＮ≠１であった場合には、ステップ３１９で点火時期フィードバック補正量ＥＡの値は０にセットされ、次にステップ３１５が実行される。すなわち、点火時期回転数制御が実行されていない場合（図２の吸気量回転数制御が実行されている場合）には、点火時期ＡＯＰは、ＡＯＰ＝ＥＡCAL −ＥＡＣＡＴとして設定される。
【００６０】
図２、図３の制御により、機関燃焼状態が悪化して図２の吸気量回転数制御のみでは回転数を目標回転数に制御できないと判断される場合には、図３の点火時期回転数制御が行われ、回転数は目標回転数に維持されるようになる。しかし、前述したように点火時期回転数制御は触媒の暖機を遅らせ、排気性状の悪化を招く場合があるため、点火時期回転数制御開始後機関燃焼状態が改善されて吸気量回転数制御のみによっても回転数の制御が可能となった場合には直ちに点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御に復帰することが好ましい。
【００６１】
そこで、以下に説明する各実施形態では、点火時期回転数制御実施中に機関燃焼状態が改善されたか否かを判定し、燃焼状態が改善されている場合には直ちに点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御に復帰する復帰操作を行う。
以下に、本発明の吸気量回転数制御復帰操作のいくつかの実施形態について説明する。
（１）第１の実施形態
本実施形態では、点火時期回転数制御実施中に点火時期フィードバック補正量ＥＡを監視し、ＥＡの値が所定の判定値ＥＡ0 以下に低下した状態が所定時間継続した場合には点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御に復帰するようにしている。前述したように、点火時期フィードバック補正量ＥＡは燃焼悪化の程度が大きいほど増大する。このため、吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換えが行われると点火時期フィードバック補正量ＥＡは増大するが、その後機関が暖機され燃焼状態が改善されるにつれて、点火時期フィードバック補正量ＥＡは減少して行く。従って、フィードバック補正量ＥＡがある程度まで低下した場合には、吸気量回転数制御に復帰しても充分に回転数制御が可能な程度に機関燃焼状態が改善されていると判断することができる。
【００６２】
本実施形態では、予め実験等により吸気量回転数制御に復帰しても回転数を維持可能となるフィードバック補正量ＥＡの判定値ＥＡ0 を決定しておき、点火時期回転数制御中に点火時期フィードバック補正量ＥＡがこの判定値ＥＡ0 まで低下した場合には点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御に復帰するようにしている。これにより、燃焼状態が改善された後は速やかに吸気量回転数制御への復帰が行われるようになるため、排気性状の悪化が抑制される。
【００６３】
なお、点火時期回転数制御が実施されるのは燃焼状態が悪化している場合であるため、特に点火時期回転数制御切り換え直後等では一時的に機関回転数が変動し、それに応じて点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が一時的に判定値ＥＡ0 以下に低下する場合がある。このような状態では実際には燃焼状態は改善されていないため、吸気量回転数制御に復帰すると回転数を制御することができず再度点火時期回転数制御への切り換えが行われることになる。このため、本実施形態では、点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が判定値ＥＡ0 以下に低下しても直ちには吸気量回転数制御への復帰は行わず、ＥＡ≦ＥＡ0 の状態が所定時間継続した場合に燃焼状態が真に改善されたと判断し、吸気量回転数制御への復帰を行うようにしている。
【００６４】
図４は、本実施形態の吸気量回転数制御復帰操作を説明するフローチャートである。本操作は、ＥＣＵ１０により一定時間毎に実行されるルーチンにより行われる。
図４において操作がスタートすると、ステップ４０１では現在点火時期回転数制御が実施中か否かが点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値に基づいて判定され、ＩＮ≠１の場合には、点火時期回転数制御は実行されていないので吸気量回転数制御への復帰は必要がないため、本操作は直ちに終了する。
【００６５】
ステップ４０１で現在点火時期回転数制御実行中（ＩＮ＝１）の場合には更に、点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が判定値ＥＡ0 以下に低下しているか否かが判定される（ステップ４０３）。そして、ＥＡ≦ＥＡ0 であった場合にはステップ４０５に進み、カウンタＣＴの値を１増大させる。カウンタＣＴの値は、ステップ４０３でＥＡ＞ＥＡ0 であった場合には常にステップ４１１で０にリセットされているため、ステップ４０５におけるＣＴの値はステップ４０３においてＥＡ≦ＥＡ0 が成立した状態が継続した時間に対応する値となる。
【００６６】
ステップ４０７では、ＥＡ≦ＥＡ0 の状態の継続時間が所定時間ＣＴ1 に到達したか否かが判定される。そして、ＥＡ≦ＥＡ0 の状態がＣＴ1 以上継続している場合（ＣＴ≧ＣＴ 1）には、機関燃焼状態は真に改善されており、吸気量回転数制御に復帰しても回転数の維持は可能となっていると判断できるため、ステップ４０９で点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値を０にセットするとともに、吸気量回転数制御実行フラグＣＮの値を１にセットしてして操作を終了する。これにより、図３の点火時期回転数制御は停止され（ステップ３０１）、代りに図２の吸気量回転数制御が実行されるようになり（図２、ステップ２０５）、吸気量回転数制御への復帰が行われる。
【００６７】
また、ステップ４０７でＣＴ＜ＣＴ1 であった場合には、ステップ４０３でＥＡ≦ＥＡ0 であった場合でも、点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値は１のままに維持して操作を終了する。これにより、ＥＡ≦ＥＡ0 が所定時間ＣＴ1 継続するまで図４の点火時期回転数制御が継続して実行される。
（２）第２の実施形態
本実施形態では、燃焼改善の程度を判定するパラメータとして機関始動時からの冷却水温度上昇幅を使用する。機関始動時から冷却水温度が或る幅だけ上昇した場合には機関各部の温度も冷却水温度上昇幅に対応した温度だけ上昇している。このため、吸気ポートや気筒内温度も冷却水温度上昇幅に対応した温度だけ上昇しており、それに応じて機関の燃焼状態も改善されていると考えられる。
【００６８】
そこで、本実施形態では機関始動時の冷却水温度ＴＷ0 を記憶しておき、点火時期回転数制御実施中に機関冷却水温度ＴＷを監視するとともに、始動時からの冷却水温度上昇ＤＴＷ（＝ＴＷ−ＴＷ0 ）が判定値ＤＴＷ1 以上になったときに点火時期回転数制御を停止する。判定値ＤＴＷ1 は予め始動時の冷却水温度を変えて実際に機関を運転し、点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御に復帰しても回転数が制御可能となる冷却水温度上昇幅を実測した結果に基づいて設定される。
【００６９】
図５は、本実施形態の吸気量回転数制御復帰操作を説明するフローチャートである。本操作は、ＥＣＵ１０により一定時間毎に実行されるルーチンにより行われる。
図５で操作がスタートすると、ステップ５０１では冷却水温度センサ９で検出された機関冷却水温度ＴＷが読み込まれる。そして、ステップ５０３では今回の操作実行が機関始動操作開始直後のものであるか否かが判定され、今回の操作実行が機関始動操作開始後最初に実施されていた場合には、ステップ５０５に進み、現在の機関冷却水温度ＴＷを機関始動時冷却水温度ＴＷ0 として記憶する。
【００７０】
現在機関始動操作開始直後でない場合には、ステップ５０７に進み、現在点火時期回転数制御が実行されているか否かが点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値に基づいて判定される。現在点火時期回転数制御実行中であった場合には、次にステップ５０９に進み、機関始動時からの冷却水温度上昇分ＤＴＷをＤＴＷ＝ＴＷ−ＴＷ0 として算出する。そして、ステップ５１１では冷却水温度上昇幅ＤＴＷが所定の判定値ＤＴＷ1 以上になっているか否かを判定し、ＤＴＷ≧ＤＴＷ1 の場合のみステップ５１３で点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値を０に、吸気量回転数制御実行フラグＣＮの値を１に、それぞれセットする。
【００７１】
これにより、図３の点火時期回転数制御が停止され、図２の吸気量回転数制御が再開されるようになる。
なお、本実施形態では、冷却水温度上昇幅ＤＴＷのみに基づいて吸気量回転数制御への復帰の可否を判断しているが、図４と同様に点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が所定値ＥＡ0 以下になったか否かを判定し、ＥＡ≦ＥＡ0 とＤＴＷ≧ＤＴＷ1 との２つの条件が成立した時にのみ吸気量回転数制御への復帰を行うようにしても良い。
（３）第３の実施形態
本実施形態では、点火時期回転数制御実施中に排気通路に配置した空燃比センサ１３、１５に基づく空燃比フィードバック制御が開始された場合に点火時期回転数制御を停止し、吸気量回転数制御に復帰する。
【００７２】
本実施形態では機関始動後空燃比センサ１３、１５の温度がセンサの活性化温度まで上昇して空燃比センサ１３、１５の出力が安定すると空燃比フィードバック制御が開始される。空燃比フィードバック制御では、機関燃料噴射量は空燃比センサ１３、１５で検出した機関排気空燃比（機関燃焼空燃比）が所定の目標空燃比（例えば理論空燃比）になるように機関燃料噴射量がフィードバック制御される。
【００７３】
空燃比フィードバック制御が開始されるのは、上述したように排気通路に配置された空燃比センサ１３、１５の温度が充分に上昇して活性化温度に到達したときであり、この場合には機関各部の温度もある程度上昇しているため機関の燃焼状態は改善されている。また、空燃比フィードバック制御が開始されると実際の機関燃焼空燃比が目標空燃比に一致するように燃料噴射量がフィードバック制御されるため、例えば重質燃料の使用により燃焼空燃比がリーン化して燃焼が悪化したような場合には、空燃比フィードバック制御により燃焼空燃比が目標空燃比に一致するまで燃料噴射量が増量されて燃焼空燃比が適正化されるため燃焼悪化は解消される。このため、空燃比フィードバック制御が開始されると吸気量回転数制御のみで回転数を充分に制御可能となる。本実施形態では空燃比フィードバック制御が開始された場合には点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御に復帰するようにしている。
【００７４】
図６は、本実施形態の吸気量回転数制御復帰操作を説明するフローチャートである。本操作はＥＣＵ１０により一定時間毎に実行される。
図６において、ステップ６０１では、前述の各実施形態と同様に点火時期回転数制御フラグＩＮの値に基づいて、現在点火時期回転数制御が実行中か否かが判定される。現在点火時期回転数制御実行中の場合には、次にステップ６０３に進み空燃比フィードバック制御実行フラグＦＸの値が１（実行）に設定されているか否かが判定される。空燃比フィードバック制御実行フラグＦＸは、別途ＥＣＵ１０により実行されるルーチンにより、空燃比センサ１３、１５の温度が上昇してセンサ出力が安定したときに１（実行）にセットされる。また、フラグＦＸの値が１にセットされると、別途ＥＣＵ１０により実行される空燃比フィードバック制御ルーチンにより機関燃料噴射量は燃焼空燃比が目標空燃比に一致するように制御されるようになる。なお、本実施形態における空燃比フィードバック制御は、特定の形式のものに限定されるわけではなく，機関燃焼空燃比を目標空燃比に一致させるように機関燃料噴射量を制御するものであれば公知のいずれの形式の制御も使用可能である。
【００７５】
本実施形態では、図６ステップ６０３で現在空燃比フィードバック制御実施中（ＦＸ＝１）である場合にはステップ６０５で点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値は０にセットされ、吸気量回転数制御実行フラグＣＮの値が１にセットされる。これにより、図３の点火時期回転数制御が停止され、図２の吸気量回転数制御が再開されるようになる。
【００７６】
なお、本実施形態においても空燃比フィードバック制御が開始されたことと、点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が判定値ＥＡ0 以下に低下したこととの２つの条件が同時に成立した場合にのみ吸気量回転数制御への復帰を行うようにしても良い。
（４）第４の実施形態
本実施形態では、機関始動時からの機関吸入空気量の積算値が所定量に到達した場合に機関燃焼状態が改善されたと判断して吸気量回転数制御への復帰を行う。
【００７７】
機関吸入空気量は機関で生じた燃焼、すなわち機関の熱発生量に対応している。すなわち機関始動時からの機関吸入空気量積算値が大きければ、機関始動時から機関で発生した熱量も大きくなっており、機関各部の温度もそれに応じて上昇しており、機関燃焼状態も改善されていると考えられる。そこで、本実施形態では機関始動時からの吸入空気量積算値を燃焼状態判定のためのパラメータとして使用し、積算値が所定の判定値に到達したときに点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御への復帰を行うようにしている。
【００７８】
図７は、本実施形態の吸気量回転数制御復帰操作を説明するフローチャートである。本操作は、ＥＣＵ１０により一定時間毎に実行される。
図７で操作がスタートすると、ステップ７０１では、機関回転数ＮＥと吸気圧センサ３で検出された吸気圧力ＰＭとに基づいて、予め定めた関係から機関吸入空気量ＤＱ（リットル／分）が算出される。本実施形態では、予め機関吸入空気量と吸入空気量圧力ＰＭと機関回転数ＮＥとの関係が実験により求められており、ＥＣＵ１０のＲＯＭにＰＭとＮＥとを用いた二次元数値テーブルの形で格納されている。ステップ７０１ではこの数値テーブルに基づいてＰＭとＮＥとの値から機関吸入空気量が算出される。
【００７９】
次に、ステップ７０３では、機関始動時からの吸入空気量の積算値ΣＱが、
ΣＱ＝ΣＱ＋Ｋ×ＤＱとして算出される。ここで、Ｋは図７の操作の実行間隔により定まる定数であり、Ｋ×ＤＱは前回本操作実行時から今回本操作実行時までに機関に吸入された空気量を表している。
そして、ステップ７０５では、現在点火時期回転数制御を実行中か否かが判定され、実行中の場合にはステップ７０７で現在までの機関吸入空気量の積算値ΣＱが所定の判定値Ｑ1 に到達したか否かを判定する。ここで、Ｑ1 は機関燃焼が改善されたと判定できる吸入空気量積算値であり、詳細には実験により設定される。
【００８０】
ステップ７０７で機関始動時からの吸入空気量積算値ΣＱが判定値Ｑ1 に到達している場合には、ステップ７０９で点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値は０にセットされ、吸気量回転数制御実行フラグＣＮの値が１にセットされる。
これにより、図３の点火時期回転数制御が停止され、図２の吸気量回転数制御が再開される。
【００８１】
なお、本実施形態においても、機関始動時からの吸入空気量積算値ΣＱが判定値Ｑ1 に到達したことと、点火時期フィードバック補正量ＥＡが所定値ＥＡ0 以下になったこととの両方が成立した場合にのみ吸気量回転数制御への復帰を行うようにしても良い。
（５）第５の実施形態
本実施形態では、機関始動時からの運転時間が所定の判定値に到達したときに機関燃焼状態が改善されたと判断して吸気量回転数制御への復帰を行う。機関始動時からの運転時間は機関の発生した熱量に対応しており、運転時間が長くなればそれに応じて機関の発生した熱量も大きくなっているため、機関各部の温度も上昇している。そこで、本実施形態では機関始動時からの運転時間を燃焼状態のパラメータとして使用し、吸気量回転数制御への復帰の可否を判定している。
【００８２】
図８は、本実施形態の吸気量回転数制御復帰操作を説明するフローチャートである。本操作は、ＥＣＵ１０により一定時間毎に実行されるルーチンにより行われる。図８、ステップ８０１では計時カウンタＣＴの値が１増大される。カウンタＣＴの初期値は０にセットされており、本操作は機関の始動操作開始（クランキング開始）時から一定時間毎に実行される。このため、ＣＴの値は機関始動時からの経過時間（運転時間）に対応した値となる。
【００８３】
次いで、ステップ８０３では現在点火時期回転数制御を実施中か否かが判定され、実施中であった場合にはステップ８０５でカウンタＣＴの値が所定の判定値ＣＴ2 に到達したか否かが判定される。そして、ＣＴ≧ＣＴ2 であった場合にはステップ８０７で点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値は０にセットされ、吸気量回転数制御実行フラグＣＮの値が１にセットされる。
【００８４】
これにより、図３の点火時期回転数制御が停止され、図２の吸気量回転数制御が再開される。
なお、本実施形態においても、機関始動時からの経過時間ＣＴが所定値ＣＴ2 に到達したことと、点火時期フィードバック補正量ＥＡが所定値ＥＡ0 以下になったこととの両方が成立した場合にのみ吸気量回転数制御への復帰を行うようにしても良い。
（６）第６の実施形態
本実施形態では、第１の実施形態と同様に点火時期フィードバック補正量ＥＡが所定値ＥＡ0 以下になったことを吸気量回転数制御復帰の可否の判定条件としているが、フィードバック補正量ＥＡが判定値ＥＡ0 以下になっただけでは吸気量回転数制御に復帰せず、更に機関の運転状態が所定の安定条件を満たしている場合にのみ吸気量回転数制御に復帰するようにしている。
【００８５】
例えば、フィードバック補正量ＥＡが判定値ＥＡ0 以下になった場合でも、機関回転数が目標回転数より低く、しかも回転数が徐々に低下しているような場合には吸気量回転数制御に復帰すると回転数を制御することが困難であるか、或いは制御可能であっても実際の機関回転数を目標回転数に一致させるのに長時間を要する場合がある。
【００８６】
そこで、本実施形態では、フィードバック補正量ＥＡが判定値ＥＡ0 以下になった場合に、更に目標回転数と実際の機関回転数との差ＤＮＥ、及び回転数ＮＥの時間変化率ＤＴＮＥとが所定の安定条件を満たしている場合にのみ吸気量回転数制御への復帰を行うようにしている。
図９は、本実施形態の吸気量回転数制御復帰操作を説明するフローチャートである。本操作はＥＣＵ１０により一定時間毎に実行されるルーチンにより行われる。
【００８７】
図９の操作において、ステップ９０１から９０７では、目標回転数ＮＥ0 と現在の回転数ＮＥとの差ＤＮＥ（＝ＮＥ0 −ＮＥ）と回転数ＮＥの時間変化率ＤＴＮＥ（＝ＮＥ−ＮＥi- 1）が算出される。そして、ステップ９０９では現在点火時期回転数制御が実施中か否かが、またステップ９１１では図３の操作で設定される点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が前述の判定値ＥＡ0 以下になったか否かが判定され、ＩＮ≠１またはＥＡ＞ＥＡ0 であった場合には点火時期回転数制御実行フラグの値は変更せずに操作を終了する。この場合には、点火時期回転数制御実行中（ステップ９０９でＩＮ＝１）であった場合にはそのまま点火時期回転数制御の実行が継続される。
【００８８】
ステップ９０９とステップ９１１でＩＮ＝１、かつＥＡ≦ＥＡ0 であった場合には、次にステップ９１３とステップ９１５で現在の機関運転状態が所定の安定条件を満たしているか否かが目標回転数と現在の回転数との差ＤＮＥと回転数の時間変化率ＤＴＮＥとに基づいて判定される。
本実施形態では、ＤＮＥ≦０（ステップ９１３）とＤＴＮＥ≧−Ｋ2 （ステップ９１５）（Ｋ2 は正の定数）のいずれか一方の条件を満たしている場合には機関運転状態が安定条件を満たしていると判定される。すなわち、現在の機関回転数が目標回転数ＮＥ0 より高い場合（ＤＮＥ≦０）、もしくは機関回転数の変化率があまり大きな速度で低下中でない場合（ＤＴＮＥ≧−Ｋ2 ）には機関運転状態は安定条件を満たしていると判定され、この場合にはステップ９１７で点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値は０にセットされ、吸気量回転数制御実行フラグＣＮの値が１にセットされる。
【００８９】
これにより、図３の点火時期回転数制御が停止され、図２の吸気量回転数制御が再開される。
一方、ステップ９１３と９１５でＤＮＥ＞０、かつＤＴＮＥ＜−Ｋ2 であった場合には、現在の機関回転数は目標回転数より低く、しかも機関回転数が比較的大きな速度で低下中であることを意味しているため、点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が判定値より小さくなっていても吸気量回転数制御に復帰すると機関回転数を目標回転数に制御することが困難である可能性がある。このため、この場合には吸気量回転数制御実行フラグＩＮの値は１に維持したまま操作を終了し、点火時期回転数制御を継続する。これにより、吸気量回転数制御への復帰により機関回転数が不安定になることが防止される。
（７）第７の実施形態
前述の各実施形態では、それぞれ吸気量回転数制御への復帰の可否が適切に判定されるが、図３に示した点火時期回転数制御操作では、点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値が０にセットされるとフィードバック補正量ＥＡの値は直ちに０になり（ステップ３１９）、点火時期は基本点火時期ＥCAL （または、触媒暖機遅角が実行されている場合には、ＥＡCAL −ＥＡＣＡＴ）に変更される。このため、点火時期は急激にフィードバック補正量ＥＡに相当する量だけ変化（遅角）し、点火時期の急変に伴って回転数が一時的に急激に変化する可能性がある。
【００９０】
本実施形態では、前述の各実施形態で点火時期回転数制御が停止されたとき、すなわち点火時期回転数制御フラグの値が１から０に変化したときに、点火時期回転数制御停止時のフィードバック補正量ＥＡの値を時間とともに徐々に０に変化させるようにして急激な回転数変動が生じることを防止する。
図１０は、本実施形態の点火時期回転数制御操作を説明するフローチャートである。本操作は、図３の操作に代えてＥＣＵ１０により一定時間毎に実行されるルーチンとして行われる。
【００９１】
図１０において、操作がスタートすると、ステップ１００１では現在点火時期回転数制御が実行中であるか否かが判定され、実行中であった場合には、ステップ１００２で後述する変数ｔの値が０にセットされ、ステップ１００３から１０１３で点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が算出される。ステップ１００１から１０１３は、図３、ステップ３０３から３１３の各ステップと同一の操作である。そして、ステップ１０１５、１０１７では機関点火時期ＡＯＰの設定と点火回路へのセットとが行われる。ステップ１０１５と１０１７は、図３、ステップ３１５、３１３と同一の操作である。
【００９２】
一方、ステップ１００１で現在点火時期回転数制御を実行中でない場合には、次にステップ１０１９に進み、前述の変数ｔの値を所定量Δｔだけ増大する。Δｔは１より小さい正の一定値である。そして、ステップ１０２１では、ステップ１０１９で増大させたｔの値が１に到達したか否かが判定され、ｔ＜１であった場合には、ステップ１０２３でフィードバック補正量ＥＡの値に（１−ｔ）を乗じた値を新しいＥＡの値としてステップ１０１５以下を実行する。一方、ステップ１０２１でｔの値が、ｔ≧１となっていた場合には、ステップ１０２５でフィードバック補正量ＥＡの値を０にセットしてステップ１０１５以下を実行する。
【００９３】
これにより、ステップ１００１で点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値が１から０に変化すると、フィードバック補正量ＥＡの値は直ちには０にならず、変数ｔの値が操作実行毎に増大（ステップ１０１９）するのにつれて、最後に算出されたＥＡの値から徐々に０に近づくようになり（ステップ１０２３）、ｔの値が１に到達した後は０に固定される（ステップ１０２５）。
【００９４】
これにより、吸気量回転数制御復帰時には機関点火時期は点火時期回転数制御実行時の値から時間とともに徐々に基準点火時期ＥＡCAL まで変化するようになり、吸気量回転数制御復帰時の急激な点火時期変化が生じることが防止される。（８）第８の実施形態
前述の各実施形態では、吸気量回転数制御実施中に燃焼状態が悪化して点火時期回転数制御への切り換えが行われた後の点火時期回転数制御実施中に、燃焼状態が改善されたことを判断して、適切に吸気量回転数制御への復帰を行っている。しかし、前述の各実施形態では一旦点火時期回転数制御への切り換えが行われると、例えば冷却水温度が一定幅以上上昇するまで（実施形態１）、或いは機関始動後所定時間が経過するまで（実施形態５）、吸気量回転数制御への復帰は行われない。機関始動後、真に燃焼状態が悪化したために吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換えが行われた場合には、点火時期回転数制御実施とともに機関燃焼が徐々に改善されていくため、上記のように吸気量回転数制御への復帰条件成立までにある程度の時間を要しても問題は生じない。
【００９５】
しかし、実際には燃焼状態は悪化していないのに誤って吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換えが行われてしまう場合がある。例えば、機関によっては内部フリクションの変化や潤滑条件の変化により、燃焼状態は悪化していないにもかかわらず、始動直後に短時間回転数が大きく低下するような場合がある。この場合、例えば第１の実施形態等では回転数が目標回転数より所定幅以上低下すると点火時期回転数制御への切り換えが行われてしまうことになる。
【００９６】
このような場合には、実際には燃焼状態は悪化しておらず吸気量回転数制御のままで充分に回転数制御が可能であるにもかかわらず、一旦点火時期回転数制御への切り換えが行われてしまうと前述の各実施形態で説明した復帰条件が成立しない限り吸気量回転数制御への復帰が行われない。このため、この場合には復帰条件が成立するまでの間、不必要に点火時期回転数制御が行われて機関排気性状が悪化する問題が生じる。
【００９７】
本実施形態では、吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換えが行われた後、実際に燃焼が悪化しているか否かを判断し実際には燃焼が悪化していないにもかかわらず誤って点火時期回転数制御への切り換えが行われたような場合には、前述の各復帰条件の成立を待たずに直ちに吸気量回転数制御への復帰を行い、排気性状が悪化するのを防止している。
【００９８】
本実施形態では、図３の点火時期回転数制御で設定される点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が所定の負の値より小さい値（負の大きな値）になった場合、すなわちＥＡの値が機関点火時期を基準点火時期より所定値以上遅角させる値に設定された場合には、他の復帰条件が成立していなくても直ちに点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御に復帰するようにしている。例えば回転数が低下して吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換えが行われると、フィードバック補正量は機関点火時期を基準点火時期より進角させる側に設定される。このため、点火時期回転数制御開始とともに機関回転数は上昇し、燃焼状態が悪化していないにもかかわらず点火時期回転数制御への切り換えが行われた場合には、一時的に目標回転数を越えて大きく上昇する。この場合、点火時期回転数制御では次に、回転数を目標回転数に一致させるためにフィードバック補正量ＥＡは負の値に設定され、回転数の上昇幅が大きいほどＥＡの値は小さな値（負の大きな値）になる。従って、点火時期回転数制御実施中にＥＡの値がある程度以上大きな負の値に設定された場合、すなわちＥＡの値が機関点火時期を基準点火時期に対してある程度以上遅角させるような値に変化した場合には、実際には燃焼状態が悪化していないにもかかわらず誤って吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換えが行われたと判断することができる。そこで、本実施形態では、この場合には他の復帰条件の成立を待たずに直ちに点火時期回転数制御を停止して吸気量回転数制御への復帰を行うようにしている。
【００９９】
図１１は、本実施形態の吸気量回転数制御復帰操作を説明するフローチャートである。本操作は、前述の図４から図９の吸気量回転数制御復帰操作と並行してＥＣＵ１０により一定時間毎に実行されるルーチンにより行われる。
図１１において操作がスタートすると、ステップ１１０１では現在点火時期回転数制御を実施中か否かが判断され、実施中であった場合にはステップ１１０３で、現在の点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が所定の負の値（−γ）より小さく（大きな負の値に）なっているか否かが判定される。そして、ＥＡの値が（−γ）より大きな負の値（ＥＡ≦−γ）になっている場合には、実際には燃焼状態は悪化していないにもかかわらず点火時期回転数制御が開始されていることを意味するため、ステップ１１０５で直ちに点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値を０（停止）に、吸気量回転数制御実行フラグＣＮの値を１（実行）にそれぞれセットして操作を終了する。これにより、直ちに吸気量回転数制御への復帰が行われる。また、ステップ１１０３でＥＡ＞−γであった場合には今回の点火時期回転数制御への切り換えは実際に燃焼状態が悪化したために行われたものであるため、吸気量回転数制御への復帰は行わない。この場合には、点火時期回転数制御実施中に徐々に機関燃焼状態が改善され、前述の各実施形態で説明したいずれかの復帰条件が成立したときに吸気量回転数制御への復帰が行われる。
【０１００】
【発明の効果】
各請求項に記載の発明によれば、機関燃焼悪化時に吸気量回転数制御から点火時期回転数制御への切り換えを行ってアイドル回転数を目標回転数に維持する場合に、機関の燃焼が安定したことを的確に判断して吸気量回転数制御への復帰が行われるため、点火時期回転数制御を実施する期間を最小限に抑制し機関排気性状の悪化を防止することが可能となる共通の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を自動車用内燃機関に適用した場合の実施形態の概略構成を説明する図である。
【図２】吸気量回転数制御操作を説明するフローチャートである。
【図３】点火時期回転数制御操作を説明するフローチャートである。
【図４】吸気量回転数制御復帰操作の一実施形態を説明するフローチャートである。
【図５】吸気量回転数制御復帰操作の他の実施形態を説明するフローチャートである。
【図６】吸気量回転数制御復帰操作の他の実施形態を説明するフローチャートである。
【図７】吸気量回転数制御復帰操作の他の実施形態を説明するフローチャートである。
【図８】吸気量回転数制御復帰操作の他の実施形態を説明するフローチャートである。
【図９】吸気量回転数制御復帰操作の他の実施形態を説明するフローチャートである。
【図１０】点火時期回転数制御操作の図３とは別の実施形態を説明するフローチャートである。
【図１１】吸気量回転数制御復帰操作の他の実施形態を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１…内燃機関本体
５、６…クランク角センサ
１０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１６…電子制御スロットル弁
１１０…点火回路
Claims (8)
- 機関アイドル運転中に、機関回転数に応じて機関吸入空気量をフィードバック制御する吸気量回転数制御により機関回転数を予め定めた目標回転数に制御し、
前記吸気量回転数制御実施中に吸気量回転数制御によっては燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断される場合には吸気量回転数制御を停止して、機関回転数に応じて機関点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に制御する点火時期回転数制御を行う内燃機関の制御装置において、
前記点火時期回転数制御実施中に点火時期回転数制御における点火時期進角補正量が予め定めた所定値以下になった状態が所定時間継続した場合には点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する内燃機関の制御装置。 - 機関アイドル運転中に、機関回転数に応じて機関吸入空気量をフィードバック制御する吸気量回転数制御により機関回転数を予め定めた目標回転数に制御し、
前記吸気量回転数制御実施中に吸気量回転数制御によっては燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断される場合には吸気量回転数制御を停止して、機関回転数に応じて機関点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に制御する点火時期回転数制御を行う内燃機関の制御装置において、
更に、機関冷却水温度を検出し、前記点火時期回転数制御実施中に機関始動時からの冷却水温度の上昇幅が予め定めた所定量以上なったときには点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する内燃機関の制御装置。 - 機関アイドル運転中に、機関回転数に応じて機関吸入空気量をフィードバック制御する吸気量回転数制御により機関回転数を予め定めた目標回転数に制御し、
前記吸気量回転数制御実施中に吸気量回転数制御によっては燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断される場合には吸気量回転数制御を停止して、機関回転数に応じて機関点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に制御する点火時期回転数制御を行う内燃機関の制御装置において、
更に、予め定めた空燃比フィードバック制御条件が成立したときに、機関排気通路に配置された空燃比センサ出力に基づいて機関空燃比をフィードバック制御する空燃比フィードバック制御を開始するとともに、前記点火時期回転数制御実施中に前記空燃比フィードバック制御が開始されたときには点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する内燃機関の制御装置。 - 機関アイドル運転中に、機関回転数に応じて機関吸入空気量をフィードバック制御する吸気量回転数制御により機関回転数を予め定めた目標回転数に制御し、
前記吸気量回転数制御実施中に吸気量回転数制御によっては燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断される場合には吸気量回転数制御を停止して、機関回転数に応じて機関点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に制御する点火時期回転数制御を行う内燃機関の制御装置において、
更に、機関始動後の機関吸入空気量の積算値を算出するとともに、前記点火時期回転数制御実施中に、前記機関始動後の吸入空気量積算値が予め定めた所定値に到達したときには点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する内燃機関の制御装置。 - 機関アイドル運転中に、機関回転数に応じて機関吸入空気量をフィードバック制御する吸気量回転数制御により機関回転数を予め定めた目標回転数に制御し、
前記吸気量回転数制御実施中に吸気量回転数制御によっては燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断される場合には吸気量回転数制御を停止して、機関回転数に応じて機関点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に制御する点火時期回転数制御を行う内燃機関の制御装置において、
更に、機関始動後の経過時間を監視するとともに、前記点火時期回転数制御実施中に前記始動後の経過時間が所定値に到達した時には、点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する内燃機関の制御装置。 - 機関アイドル運転中に、機関回転数に応じて機関吸入空気量をフィードバック制御する吸気量回転数制御により機関回転数を予め定めた目標回転数に制御し、
前記吸気量回転数制御実施中に吸気量回転数制御によっては燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断される場合には吸気量回転数制御を停止して、機関回転数に応じて機関点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に制御する点火時期回転数制御を行う内燃機関の制御装置において、
前記点火時期回転数制御実施中に、点火時期回転数制御における点火時期進角補正量が予め定めた所定値以下であり、かつ前記目標回転数と現在の機関回転数との差及び現在の機関回転数の変化率とが予め定めた安定条件を満足する場合には、点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する内燃機関の制御装置。 - 前記点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する際には、吸気量回転数制御再開後機関点火時期を時間とともに、徐々に機関運転状態に基づいて定められる基準点火時期まで変化させる、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
- 機関アイドル運転中に、機関回転数に応じて機関吸入空気量をフィードバック制御する吸気量回転数制御により機関回転数を予め定めた目標回転数に制御し、
前記吸気量回転数制御実施中に吸気量回転数制御によっては燃焼の悪化による回転数低下を補償できないと判断される場合には吸気量回転数制御を停止して、機関回転数に応じて機関点火時期をフィードバック制御することにより機関回転数を目標回転数に制御する点火時期回転数制御を行う内燃機関の制御装置において、
前記点火時期回転数制御実施中に予め定めた復帰条件が成立した場合には点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開するとともに、
点火時期回転数制御実施中に点火時期回転数制御における点火時期フィードバック補正量が、機関点火時期を機関運転状態に基づいて定められる基準点火時期に対して予め定めた値以上遅角させる値になったときには、前記復帰条件の成立の有無にかかわらず点火時期回転数制御を停止して前記吸気量回転数制御を再開する内燃機関の制御装置。
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