JP5077281B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＥＧＲバルブの開閉駆動によりＥＧＲ量を可変とするＥＧＲ機構を備える内燃機関に適用され、フューエルカットの停止に伴い燃料噴射が再開される際に、点火時期を通常の点火時期よりも遅角させる内燃機関の制御装置に関する。

従来、この種の内燃機関の制御装置としては、例えば特許文献１に記載のものがある。特許文献１に記載のものも含めて従来一般の内燃機関の制御装置では、同機関の搭載される車両の減速時であって自走要求がなく且つ車速が「０」よりも大きい所定値以上であるときに、フューエルカットが行われる。また、こうしたフューエルカットの停止に伴い燃料噴射が再開される際には、機関出力が急激に増大し、これに伴い衝撃が発生する。そこで、フューエルカットの停止に伴い燃料噴射が再開される際に内燃機関の点火時期を通常の点火時期よりも遅角させることで、機関出力の急激な増大を抑制し、これにより衝撃が発生することを抑制するようにしている。

また、内燃機関には、排気に含まれる窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」）の低減や燃料消費量の向上を目的として、排気通路を流れる排気を吸気通路に戻すＥＧＲ機構が設けられている。ＥＧＲ機構は、排気通路中の排気の一部を吸気通路に戻すためのＥＧＲ通路と、同通路から吸気通路に再循環させる排気の量（以下、「ＥＧＲ量」）を可変とするために開閉駆動されるＥＧＲバルブとを備えている。

また、このようにＥＧＲ機構の設けられた内燃機関においては、吸気圧が安定した状態にあり且つＥＧＲによる機関運転への影響が生じない状況である内燃機関のフューエルカット中に、ＥＧＲバルブの開度を通常よりも開き側に変化させ、それに伴う同機関の吸気圧の変化に基づき同機構における異常の有無を判断する異常判定処理が行われる。尚、異常判定処理が完了した後には、一時的に開いた状態にあるＥＧＲバルブが通常の開度へと閉じられる。

特開平３―８１５６６号公報

ところで、フューエルカット中に上記異常判定処理が行われることによりＥＧＲバルブが一時的に開いた状態とされているときに、車両の急停車や加速等によりフューエルカットが停止されることがある。この場合、異常判定処理が中断されるとともに、一時的に開いた状態にあるＥＧＲバルブが同異常判定処理の行われる前の開度へと閉じられる。またこのとき、フューエルカットの停止に伴って内燃機関の燃料噴射が再開されるとともに、機関出力の急激な増大及びこれに伴う衝撃の発生を抑制するための上記点火時期の遅角制御が行われる。

ところが、フューエルカット中に異常判定処理が実行されるによりＥＧＲバルブが一時的に開いた状態とされているときに、上述したフューエルカットの停止に伴い同異常判定処理が中断されると、次のような不具合が生じることは避けられない。

すなわち、異常判定処理が行われることに伴い一時的に開いた状態となっているＥＧＲバルブを同処理の中断に伴い通常の開度へと閉じるようにしたとしても、ＥＧＲバルブが通常の開度となるまでには所定の時間を要することから、ＥＧＲ通路内に存在する空気が吸気通路に流れ込むこととなる。そのため、こうして流れ込む空気の分だけ内燃機関の燃焼に寄与する空気の量が多くなり、これに伴い燃料噴射量が多くされる。その結果、ＥＧＲバルブの開度が通常の開度とされている状況のもとフューエルカットが停止された場合と同様にして点火時期の遅角制御が行われると、機関出力が急激に増大することとを的確に抑制することができず、これに伴う衝撃の発生を的確に抑制することができないといった問題が生じる。

尚、こうした問題は、ＥＧＲ機構における異常の有無を判断する異常判定処理が行われるものに限られるものではなく、内燃機関のフューエルカット中にＥＧＲバルブの開度を通常よりも開き側に変化させ、それに伴う同機関の吸気圧の変化に基づきＥＧＲ機構の状態を推定するものにおいては概ね共通して生じるものである。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＥＧＲバルブの開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもとフューエルカットが停止された場合であれ、燃料噴射が再開された後に、機関出力の急激な増大に起因して衝撃が発生することを抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、ＥＧＲバルブの開閉駆動によりＥＧＲ量を可変とするＥＧＲ機構を備える内燃機関に適用され、前記内燃機関の燃焼に寄与する空気の量に応じた燃料噴射量を設定する噴射量設定手段と、前記内燃機関のフューエルカットの停止に伴い同機関の燃料噴射が再開される際に、同機関の点火時期を通常の点火時期よりも遅角させる遅角制御手段と、前記内燃機関のフューエルカット中に前記ＥＧＲバルブの開度を通常よりも開き側に変化させ、それに伴う同機関の吸気圧の変化に基づき前記ＥＧＲ機構の状態を推定するとともに、同推定が完了及び中断した際には、前記ＥＧＲバルブの開度を通常の開度とする状態推定手段と、を備える内燃機関の制御装置において、前記遅角制御手段は、前記状態推定手段を通じて前記ＥＧＲバルブの開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもと前記フューエルカットが停止された場合には、前記ＥＧＲバルブの開度が通常の開度とされている状況のもと前記フューエルカットが停止された場合に比べて前記点火時期を遅角する際の遅角度合を大きくすることをその要旨としている。

同構成によれば、ＥＧＲバルブの開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもとフューエルカットが停止された場合には、フューエルカットが停止されたときのＥＧＲバルブの開度に関わらず同機関の点火時期を遅角する際の遅角態様が固定とされる従来の制御態様に比べて、同機関の燃料噴射が再開された後における機関出力を小さく抑えることができる。従って、ＥＧＲバルブの開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもとフューエルカットが停止された場合であれ、燃料噴射が再開された後に、機関出力の急激な増大に起因して衝撃が発生することを抑制することができるようになる。

（２）請求項１に記載の発明は、請求項２に記載の発明によるように、前記遅角制御手段は、前記内燃機関の燃料噴射が再開されてから所定期間が経過するまでの間、同機関の点火時期を通常の点火時期よりも遅角させるといった態様をもって具体化することができる。

（３）また、請求項２に記載の発明は、請求項３に記載の発明によるように、前記遅角制御手段は、前記状態推定手段を通じて前記ＥＧＲバルブの開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもと前記フューエルカットが停止された場合には、前記ＥＧＲバルブの開度が通常の開度のもと前記フューエルカットが停止された場合に比べて前記所定期間を長くするといった態様をもって具体化することができる。

（４）請求項２又は請求項３に記載の発明は、請求項４に記載の発明によるように、請求項２又は請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、前記遅角制御手段は、前記内燃機関の燃料噴射が再開されてから前記所定期間が経過するまでの間、同機関の点火時期を前記通常の点火時期に向けて徐々に進角させるといった態様をもって具体化することができる。

（５）またこの場合、請求項４に記載の発明は、請求項５に記載の発明によるように、前記遅角制御手段は、前記状態推定手段を通じて前記ＥＧＲバルブの開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもと前記フューエルカットが停止された場合には、前記ＥＧＲバルブの開度が通常の開度のもと前記フューエルカットが停止された場合に比べて前記点火時期を進角させる際の進角度合を小さくするといった態様をもって具体化することができる。

（６）請求項６に記載の発明は、請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、前記遅角制御手段は、前記所定期間が経過したとき、そのときの前記内燃機関の点火時期が未だ通常の点火時期よりも遅角側の時期である場合には、前記点火時期が通常の点火時期となるまで徐々に進角させるものであり、前記状態推定手段を通じて前記ＥＧＲバルブの開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもと前記フューエルカットが停止された場合には、前記ＥＧＲバルブの開度が通常の開度のもと前記フューエルカットが停止された場合に比べて前記点火時期を進角させる際の進角度合を小さくすることをその要旨としている。

請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の発明によるように、内燃機関のフューエルカットの停止に伴い同機関の燃料噴射が再開されてから所定期間が経過するまでの間、同機関の点火時期を通常の点火時期よりも遅角する制御構成にあって、同所定期間が経過したときの同機関の点火時期が未だ通常の点火時期よりも遅角側の時期である場合に、同所定期間が経過したことをもって直ぐさま、同機関の点火時期を通常の点火時期に変更すると、機関出力が急激に大きくなり、これに伴い衝撃が発生するといった問題が生じるおそれがある。そこで、こうした機関出力の急激な増大の発生を抑制すべく、上記所定期間が経過した後に、点火時期が通常の点火時期となるまで徐々に進角させるようにすることが望ましい。そして、このような内燃機関の点火時期の遅角態様にあっては、点火時期を進角させる際の進角度合を上記態様によるように設定すれば、上記請求項１に記載の制御態様、すなわちＥＧＲバルブの開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもとフューエルカットが停止された場合に、ＥＧＲバルブの開度が通常の開度のもとフューエルカットが停止された場合に比べて点火時期を遅角する際の遅角度合を大きくするといった制御態様を的確に実現することができる。

（７）請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の発明は、請求項７に記載の発明によるように、前記遅角制御手段は、前記状態推定手段を通じて前記ＥＧＲバルブの開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもと前記フューエルカットが停止された場合には、前記ＥＧＲバルブの開度が通常の開度のもと前記フューエルカットが停止された場合に比べて前記通常の点火時期からの遅角量の最大値を大きくするといった態様をもって具体化することができる。

（８）また、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の発明は、請求項８に記載の発明によるように、前記状態推定手段は、前記吸気圧の変化に基づき同機構における異常の有無を判断する異常判定手段を含むといった態様をもって具体化することができる。

（９）また、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の発明は、請求項９に記載の発明によるように、前記状態推定手段は、前記吸気圧の変化に基づき前記ＥＧＲ量の学習を行う学習手段を含むといった態様をもって具体化することができる。

本発明の一実施形態に係るエンジン及びこれを制御する電子制御装置の概略構成を示す略図。 （ａ）〜（ｃ）は、フューエルカットの実行態様、燃料噴射量の変化、点火時期の変化を併せ示すタイミングチャート。 （ａ）〜（ｅ）は、フューエルカットの実行態様、燃料噴射量の変化、ＥＧＲバルブ開度の変化、ＥＧＲ通路から吸気通路に流れるガス流量の変化、及び点火時期の変化を併せ示すタイミングチャート。 点火時期の遅角制御における遅角度合の設定手順を示すフローチャート。 （ａ）〜（ｅ）は、フューエルカットの実行態様、燃料噴射量の変化、ＥＧＲバルブ開度の変化、ＥＧＲ通路から吸気通路に流れるガス流量の変化、及び点火時期の変化を併せ示すタイミングチャート。 （ａ）〜（ｅ）は、フューエルカットの実行態様、燃料噴射量の変化、ＥＧＲバルブ開度の変化、ＥＧＲ通路から吸気通路に流れるガス流量の変化、及び点火時期の変化を併せ示すタイミングチャート。

以下、図１〜図５を参照して、本発明を、車両用エンジンに適用した一実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係るエンジン１及びこれを制御する電子制御装置２０の概略構成を示す。

図１に示すように、エンジン１においては、吸気通路４から燃焼室３に空気が吸入されるとともに、この空気の量（以下、「吸入空気量」）に対応した量の燃料が燃料噴射弁２から吸気通路４に噴射されて燃焼室３に供給される。そして、点火プラグ１１による点火を通じて燃焼室３内の混合気を燃焼させることにより、エンジン１のピストン７が往復移動して同エンジン１の出力軸であるクランクシャフト９が回転し、その回転は自動変速機等の変速機５を含む駆動系を介して車両の駆動輪６に伝達される。尚、燃焼室３内の混合気は、燃焼後に排気として排気通路８に排出される。

エンジン１は、排気に含まれる窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」）の量の低減や、燃料消費量の向上を目的として、排気通路８を流れる排気の一部を吸気通路４に戻すＥＧＲ機構３１を備えている。このＥＧＲ機構３１は、排気通路８中の排気の一部を吸気通路４に流すためのＥＧＲ通路３２と、同通路３２から吸気通路４に流れる排気の量（以下、「ＥＧＲ量」）を可変とすべく開閉駆動されるＥＧＲバルブ３３とを備えている。そして、ＥＧＲ機構３１によりエンジン１の排気の一部を吸気通路４に再循環させることで、燃焼室３内での混合気の燃焼時に同燃焼室３内に燃焼に寄与しないガス（排気）が存在するようになる。その結果、燃焼室３内での混合気の燃焼温度が低下してＮＯｘの生成が低減され、エンジン１の排気に含まれるＮＯｘの量が低減される。尚、本実施形態では、ＥＧＲバルブ３３を開閉駆動するアクチュエータとしてステップモータが用いられている。

車両には、エンジン１及び変速機５等に関する各種制御を実行する電子制御装置２０が搭載されている。この電子制御装置２０は、上記制御に係る各種演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成されている。

電子制御装置２０の入力ポートには、以下に示す各種センサ等が接続されている。
・車両の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダル１４の踏み込み量（以下、「アクセル踏込量」）を検出するアクセルポジションセンサ１５。

・吸気通路４に設けられたスロットルバルブ１２の開度（以下、「スロットル開度」）を検出するスロットルポジションセンサ１６。
・吸気通路４におけるスロットルバルブ１２よりも下流側の圧力（以下、「吸気圧Ｐｍ」）を検出するバキュームセンサ１３。

・エンジン１の出力軸であるクランクシャフト９の回転に対応する信号を出力するクランクポジションセンサ１０。
・車両の車速を検出する車速センサ１７。

また、電子制御装置２０の出力ポートには、燃料噴射弁２、点火プラグ１１、スロットルバルブ１２、及びＥＧＲバルブ３３等の駆動回路が接続されている。
電子制御装置２０は、上記各センサから入力される検出信号より把握されるエンジン運転状態に応じて、上記出力ポートに接続された各機器類の駆動回路に指令信号を出力する。こうして上記燃料噴射弁２からの燃料噴射量Ｑの制御、上記点火プラグ１１の点火時期Ａの制御、上記スロットルバルブ１２の開度制御、及び上記ＥＧＲバルブ３３の開度制御等の各種制御が電子制御装置２０により行われる。

上記スロットルバルブ１２の開度制御では、アクセル踏込量に基づきスロットル開度が同アクセル踏込量の増加に従って開き側に変化するよう調整され、それによってエンジン１の吸入空気量がアクセル踏込量に対応した値となるようにされる。

上記ＥＧＲバルブ３３の開度制御では、例えばエンジン回転速度及びエンジン負荷によって定められるエンジン１の運転領域に応じてＥＧＲバルブ３３の開度が調整され、それによってエンジン１における排気通路８から吸気通路４に再循環されるＥＧＲ量がそのときのエンジン運転に適した値となるようにされる。尚、上記エンジン回転速度は、クランクポジションセンサ１０からの検出信号に基づき求められる。更に、上記エンジン負荷は、エンジン１の吸入空気量に対応するパラメータと上記エンジン回転速度とから算出される。そして、ここでの吸入空気量に対応するパラメータとしては、例えば、バキュームセンサ１３からの検出信号に基づき求められるエンジン１の吸気圧Ｐｍの実測値が用いられる。

上記燃料噴射量制御では、エンジン運転に必要とされる燃料量を得るための燃料噴射量Ｑの指令値をエンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき算出し、その指令値に対応する量の燃料を燃料噴射弁２から噴射させる。このように燃料噴射量制御を行うことにより、エンジン１の吸入空気量に対応した量の燃料が燃料噴射弁２から吸気通路４に噴射されて燃焼室３に供給され、燃焼室３内の混合気の空燃比が適正値となるようにされる。

また、燃料噴射量制御では、エンジン１の燃費改善を図るべく、車両の減速時であって自走要求がなく（アクセル踏込量「０」等）且つ車速が「０」よりも大きい所定値以上であるときに燃料噴射量を「０」として燃料噴射弁２からの燃料噴射を停止するフューエルカットが行われる。ちなみに、こうしたフューエルカット中においても、車両の減速時であって駆動輪６からエンジン１への回転伝達によりクランクシャフト９が回転するために吸気通路４から燃焼室３に空気が吸入される。このときのエンジン１の吸入空気量（吸気圧Ｐｍ）は比較的安定した状態となる。

また、点火時期制御では、燃焼室３の混合気に対して点火を行うための点火時期Ａを、エンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき算出し、その点火時期Ａに点火プラグ１１により点火させる。このように点火時期制御を行うことにより、機関運転状態に応じて算出された点火時期に点火が行われ、エンジン出力が適正値となるようにされる。

ところで、フューエルカットの停止に伴い燃料噴射が再開される際には、エンジン出力が急激に増大し、これに伴い衝撃が発生する。そこで、本実施形態では、フューエルカットの停止に伴い燃料噴射が再開される際に、点火時期Ａを通常の点火時期Ａ０よりも遅角させる遅角制御を行うことで、エンジン出力の急激な増大を抑制し、これにより衝撃が発生することを抑制するようにしている。

ここで、図２のタイミングチャートを参照して、（ａ）フューエルカットの実行態様の推移、（ｂ）燃料噴射量Ｑの推移、（ｃ）点火時期Ａの推移の一例について説明する。
すなわち、図２（ａ）に示すようにフューエルカットが停止されて、図２（ｂ）に示すように燃料噴射が再開されると（時間ｔ１）、図２（ｃ）に示すようにエンジン１の点火時期Ａがまずは、通常の点火時期Ａ０よりも所定量ΔＡ１だけ遅角側の点火時期Ａ１に設定され（時間ｔ１）、そしてその後、点火時期Ａは、点火回数が所定回数ｎ１となる第１所定期間Δｔ１が経過する時間ｔ２までの間、点火が行われる毎に、通常の点火時期Ａ０に向けて所定量ｄＡ１だけ進角される（第１遅角制御）。そしてその後、点火時期Ａは、通常の点火時期Ａ０となるまで点火が行われる毎に所定量ｄＡ２（ｄＡ２＞ｄＡ１）だけ進角される（第２遅角制御）。ここで、上記第１所定期間Δｔ１が経過した後に直ぐさま、エンジン１の点火時期Ａを通常の点火時期Ａ０に変更すると、エンジン出力が急激に大きくなり、これに伴い衝撃が発生するといった問題が生じるおそれがある。一方、点火が行われる毎に上記所定量ｄＡ１だけ進角する第１遅角制御を、点火時期Ａが通常の点火時期Ａ０となるまで継続すると、エンジン出力の立ち上がりが悪化するといった問題が生じる。これに対して、本実施形態では、上述したように上記第１所定期間Δｔ１が経過した後に、第２遅角制御を通じて点火時期Ａを通常の点火時期Ａ０に向けて徐々に進角させるようにすることで、上記エンジン出力の急激な増大の発生を抑制するとともに、エンジン出力の立ち上がりの悪化についてもこれを抑制することができるようになる。尚、各遅角制御における上記所定量ΔＡ１，ｄＡ１，ｄＡ２、及び上記所定期間Δｔ１（所定回数ｎ１）としては予め実験等により求められた最適値が用いられる。

また、本実施形態では、エンジン１に設けられたＥＧＲ機構３１における異常の有無を判断するための異常判定処理が行われる。
異常判定処理では、吸気圧Ｐｍが安定した状態にあり且つＥＧＲによるエンジン運転への影響が生じない状況であるエンジン１のフューエルカット中に、ＥＧＲバルブ３３を開閉させるとともにそのときのエンジン１の吸気圧Ｐｍの変化が測定され、その変化に基づき上記異常の有無が判断される。

ここで、図３のタイミングチャートを参照して、（ａ）フューエルカットの実行態様の推移、（ｂ）燃料噴射量Ｑの推移、（ｃ）ＥＧＲバルブ３３の開度の推移、（ｄ）ＥＧＲ通路３２から吸気通路４へのガス流量の推移、及び（ｅ）吸気圧Ｐｍの推移の一例について説明する。

すなわち、図３（ａ）に示すようにフューエルカットが開始されて燃料噴射量が図３（ｂ）に示すように「０」にされると（時間ｔ１０）、ＥＧＲバルブ３３の開度が図３（ｃ）に示すように予め定められた判定用開度量ΔＶだけ開き側に変化させられる。ちなみに、フューエルカット中、基本的には、ＥＧＲバルブ３３は全閉状態とされており、異常判定処理が実行されるとＥＧＲバルブ３３の開度が「０（全閉）」から上述したように判定用開度量ΔＶ分だけ開き側に変化させられる。尚、この判定用開度量ΔＶとしては予め実験等により求められた最適値が用いられる。

このようにＥＧＲバルブ３３の開度を通常（全閉）よりも判定用開度量ΔＶ分だけ開き側に変化させることにより、ＥＧＲ通路３２から吸気通路４に流されるガスの流量が図３（ｄ）に示されるように増加してゆき、それに伴い吸気圧Ｐｍも図３（ｅ）に示すように上昇してゆく。そして、ＥＧＲバルブ３３が判定用開度量ΔＶ分だけ開き側に変化したときの吸気圧Ｐｍの変化量ΔＰｍに基づき、すなわち上記ＥＧＲバルブ３３の開き側への変化の前後の吸気圧Ｐ１，Ｐ２の差分である変化量ΔＰｍに基づき、ＥＧＲ機構３１における異常の有無の判断が行われる。具体的には、変化量ΔＰｍが予め定められた適正範囲内にあるときにはＥＧＲ機構３１に異常はない旨判断され、変化量ΔＰｍが上記適正範囲外にあるときにはＥＧＲ機構３１に異常がある旨判断される。

このようにフューエルカット中に異常判定処理を行うことにより、エンジン１にストール等を生じさせることなくＥＧＲ機構３１における異常の有無を判断することができるようになる。

また、フューエルカット中において、ＥＧＲ機構３１における異常の有無の判断が完了した後には、全閉状態から判定用開度量ΔＶ分だけ開いた状態にあるＥＧＲバルブ３３が図３（ｃ）に示されるように上記判定用開度量ΔＶ分だけ閉じ側に変化させられ、異常判定処理の実行前の状態（全閉状態）に戻される。このようにＥＧＲバルブ３３が全閉状態に戻されると、ＥＧＲ通路３２から吸気通路４に流されるガスの流量が図３（ｄ）に示されるように減少してゆき、それに伴いエンジン１の吸気圧Ｐｍも図３（ｅ）に示されるように低下してゆく。そして、ＥＧＲバルブ３３の判定用開度量ΔＶ分の閉じ側への変化に伴うＥＧＲ通路３２から吸気通路４に流されるガスの流量の減少が完了したとき（時間ｔ１２）、異常判定処理も完了することとなる。

ところで、前述したように、フューエルカット中に上記異常判定処理が行われることによりＥＧＲバルブ３３が一時的に開いた状態とされているときに、車両の急停車や加速等によりフューエルカットが停止されることがある。この場合、異常判定処理が中断されるとともに、一時的に開いた状態にあるＥＧＲバルブ３３が同異常判定処理の実行前の開度（全閉状態）に戻される。またこのとき、上述したように、フューエルカットの停止に伴ってエンジン１の燃料噴射が再開されるとともに、エンジン出力の急激な増大及びこれに伴う衝撃の発生を抑制するために点火時期が遅角される。

ところが、フューエルカット中に上記異常判定処理が実行されるによりＥＧＲバルブ３３が一時的に開いた状態とされているときに、上述したフューエルカットの停止に伴い同異常判定処理が中断されると、次のような不具合が生じることは避けられない。

すなわち、異常判定処理が行われることに伴い一時的に開いた状態となっているＥＧＲバルブ３３を同処理の中断に伴い通常の開度（全閉状態）へと閉じるようにしたとしても、ＥＧＲバルブ３３が通常の開度となるまでには所定の時間を要することから、ＥＧＲ通路３２内に存在する空気が吸気通路４に流れ込むこととなる。そのため、こうして流れ込む空気の分だけエンジン１の燃焼に寄与する空気の量が多くなり、これに伴い燃料噴射量が増量されることとなる。その結果、ＥＧＲバルブ３３の開度が通常の開度（全閉状態）とされている状況のもとフューエルカットが停止された場合と同様にして、フューエルカットの停止に伴い燃料噴射が再開される際にエンジン１の点火時期を通常の点火時期よりも遅角させる従来の遅角制御が行われると、エンジン出力が急激に増大することとを的確に抑制することができず、これに伴う衝撃の発生を的確に抑制することができないといった問題が生じる。

そこで、本実施形態では、上記異常判定処理の実行を通じてＥＧＲバルブ３３の開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもとフューエルカットが停止された場合には、ＥＧＲバルブ３３の開度が通常の開度とされている状況のもとフューエルカットが停止された場合に比べて点火時期を遅角させる際の遅角度合を大きくするようにしている。

次に、点火時期の遅角制御における遅角度合の設定手順について、遅角度合設定ルーチンを示す図４のフローチャートを参照して説明する。尚、この遅角度合設定ルーチンは、電子制御装置２０を通じて所定周期毎に繰り返し実行される。

図４に示すように、同ルーチンにおいては、まずはフューエルカット停止条件が成立したか否かを判断する（ステップＳ１０１）。ここで、フューエルカット停止条件としては、エンジン回転速度が「０」よりも大きい所定のフューエルカット停止回転速度以下となることや、アクセル踏込量が「０」以上となること等がある。そしてこの判断処理において、フューエルカット停止条件が成立していない場合には（ステップＳ１０１：「ＮＯ」））、この一連の処理を一旦終了する。

一方、ステップＳ１０１において、フューエルカット停止条件が成立している場合には（ステップＳ１０１：「ＹＥＳ」））、次に、異常判定処理の実行中にフューエルカット停止条件が成立したことによって同異常判定処理が中断されたか否かを判断する（ステップＳ１０２）。そしてこの結果、異常判定処理が中断された旨判断されない場合には（ステップＳ１０２：「ＮＯ」）、次に、第１遅角制御における進角量として所定量ｄＡ１を設定し（ステップＳ１０３）、第２遅角制御における進角量として所定量ｄＡ１よりも大きい所定量ｄＡ２を設定する（ステップＳ１０４）。尚、ここでの遅角制御における態様、すなわち異常判定処理が中断された旨判断されない場合における各遅角制御の態様は先の図２において説明した態様と同様のものである。

一方、ステップＳ１０２において、異常判定処理が中断された旨判断された場合には（ステップＳ１０２：「ＹＥＳ」）、次に、第１遅角制御における進角量として上記所定量ｄＡ１よりも小さい所定量ｄＡ１１（＜ｄＡ１）を設定し（ステップＳ１０５）、第２遅角制御における進角量として先の所定量ｄＡ２よりも小さい所定量ｄＡ１２（＜ｄＡ２）を設定する（ステップＳ１０６）。

こうして第１遅角制御における進角量、及び第３遅角制御における進角量をそれぞれ設定すると、この一連の処理を終了する。尚、こうした遅角制御における上記所定量ｄＡ１１，ｄＡ１２としては予め実験等により求められた最適値が用いられる。

次に、図５のタイミングチャートを参照して、フューエルカット停止条件が成立したことによって上記異常判定処理が中断された場合における、（ａ）フューエルカットの実行態様の推移、（ｂ）燃料噴射量Ｑの推移、（ｃ）ＥＧＲバルブ３３の開度の推移、（ｄ）ＥＧＲ通路３２から吸気通路４へのガス流量の推移、及び（ｅ）点火時期Ａの推移の一例について説明する。尚、同図（ｂ），（ｅ）において、比較の対象として、異常判定処理が中断されなかった場合における燃料噴射量Ｑ及び点火時期Ａの推移を二点鎖線にて表している。

すなわち、図５（ａ）に示すようにフューエルカットが停止されると（時間ｔ２１）、図５（ｃ）に示すように全閉状態から判定用開度量ΔＶ分だけ開いた状態にあるＥＧＲバルブ３３が上記判定用開度量ΔＶ分だけ閉じ側に変化させられ、異常判定処理の実行前の状態（全閉状態）に戻される。このようにＥＧＲバルブ３３が全閉状態に戻されると、図５（ｄ）に示されるようにＥＧＲ通路３２から吸気通路４に流されるガスの流量が減少してゆく。またこのとき、燃料噴射が再開されると、ＥＧＲ通路３２から吸気通路４に流れ込むガスの量の分だけ、エンジン１の燃焼に寄与する空気の量が増加することから、その増加量に応じた分だけ、図５（ｂ）に示すように燃料噴射量Ｑが通常の燃料噴射量Ｑ０よりも増量される。またこのとき、図５（ｅ）に示すようにエンジン１の点火時期Ａがまずは、通常の点火時期Ａ０よりも所定量ΔＡ１だけ遅角側の点火時期Ａ１に設定され（時間ｔ２１）、そしてその後、点火時期Ａは、点火回数が所定回数ｎ２（＞ｎ１）となる第２所定期間Δｔ２が経過する時間ｔ２４までの間、点火が行われる毎に、通常の点火時期Ａ０に向けて所定量ｄＡ１１だけ進角される（第１遅角制御）。ここで、第２所定期間Δｔ２は上記第１所定期間Δｔ１よりも長い期間として設定されており（Δｔ２＞Δｔ１）、上記第１所定期間Δｔ１が経過したときの点火時期Ａ（時間ｔ２２）と、第２所定期間Δｔ２が経過したときの点火時期Ａ（時間ｔ２４）とが同一となるように設定されている。そしてその後、点火時期Ａは、通常の点火時期Ａ０となるまで点火が行われる毎に所定量ｄＡ１２（ｄＡ１２＞ｄＡ１１）だけ進角される（第２遅角制御）。

このようにして点火時期の遅角制御を行うことにより、ＥＧＲバルブ３３の開度が通常の開度（全閉状態）よりも開き側に変化している状況のもとフューエルカットが停止された場合には、フューエルカットが停止されたときのＥＧＲバルブ３３の開度に関わらずエンジン１の点火時期を遅角させる際の遅角態様が固定とされる従来の制御態様に比べて、エンジン１の燃料噴射が再開された後におけるエンジン出力を小さく抑えることができる。従って、ＥＧＲバルブ３３の開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもとフューエルカットが停止された場合であれ、燃料噴射が再開された後に、エンジン出力の急激な増大に起因して衝撃が発生することを抑制することができるようになる。

以上説明した本実施形態に係る内燃機関の制御装置によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（１）異常判定処理の実行を通じてＥＧＲバルブ３３の開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもとフューエルカットが停止された場合には、ＥＧＲバルブ３３の開度が通常の開度とされている状況のもとフューエルカットが停止された場合に比べて点火時期を遅角させる際の遅角度合を大きくすることとした。これにより、エンジン１のフューエルカットが停止されたときのＥＧＲバルブ３３の開度に関わらずエンジン１の点火時期を遅角させる際の遅角態様が固定とされる従来の制御態様に比べて、ＥＧＲバルブ３３の開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもとフューエルカットが停止された場合であってエンジン１の燃料噴射が再開された後におけるエンジン出力を小さく抑えることができる。従って、ＥＧＲバルブ３３の開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもとフューエルカットが停止された場合であれ、燃料噴射が再開された後に、エンジン出力の急激な増大に起因して衝撃が発生することを抑制することができるようになる。

尚、本発明にかかる内燃機関の制御装置は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。

・上記実施形態では、エンジン１のフューエルカット中にＥＧＲバルブ３３の開度を通常よりも開き側に変化させ、それに伴う吸気圧Ｐｍの変化に基づきＥＧＲ機構３１における異常の有無を診断する異常判定処理を実行するものについて例示した。しかしながら、本発明に係る状態推定手段はこうした異常判定手段に限られるものではない。他に例えば、状態推定手段として、上記吸気圧Ｐｍの変化に基づきＥＧＲ量の学習を行う周知の学習処理を実行する学習手段を含むものとしてもよい。

・上記実施形態では、第１〜第３遅角制御の全てにおいて、状態推定手段を通じてＥＧＲバルブ３３の開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもとフューエルカットが停止された場合と、ＥＧＲバルブ３３の開度が通常の開度のもとフューエルカットが停止された場合とで、それぞれの遅角度合を異ならせるものについて例示した。しかしながら、これに代えて、第１〜第３遅角制御のうちの少なくとも一つにおいてその遅角度合を異ならせるようにしてもよい。

・上記実施形態では、状態推定手段を通じてＥＧＲバルブ３３の開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもとフューエルカットが停止された場合と、ＥＧＲバルブ３３の開度が通常の開度のもとフューエルカットが停止された場合とで、第１遅角制御の実行期間を異ならせるようにしているが、これに代えて、第１遅角制御の実行期間についてはこれを固定とし、第１遅角制御における最大遅角量を異ならせるようにしてもよい。すなわち、図６に示すように、ＥＧＲバルブ３３の開度が通常の開度とされている状況のもとフューエルカットが停止された場合には通常の点火時期Ａ０からの最大遅角量を第１所定量ΔＡ１とする一方、状態推定手段を通じてＥＧＲバルブ３３の開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもとフューエルカットが停止された場合には上記最大遅角量を第１所定量ΔＡ１よりも大きい第２所定量ΔＡ２（＞ΔＡ１）とするようにしてもよい。また、上記第１遅角制御の実行期間と遅角量とをそれぞれ異ならせるようにしてもよい。

要するに、状態推定手段を通じてＥＧＲバルブの開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもとフューエルカットが停止された場合には、ＥＧＲバルブの開度が通常の開度とされている状況のもとフューエルカットが停止された場合に比べて点火時期を遅角させる際の遅角度合を大きくするものであればよい。

１…エンジン、２…燃料噴射弁、３…燃焼室、４…吸気通路、５…変速機、６…駆動輪、７…ピストン、８…排気通路、９…クランクシャフト、１０…クランクポジションセンサ、１１…点火プラグ、１２…スロットルバルブ、１３…バキュームセンサ、１４…アクセルペダル、１５…アクセルポジションセンサ、１６…スロットルポジションセンサ、１７…車速センサ、２０…電子制御装置（噴射量設定手段、遅角制御手段、状態推定手段、異常判定手段、学習手段）、３１…ＥＧＲ機構、３２…ＥＧＲ通路、３３…ＥＧＲバルブ。

Claims (9)

1. ＥＧＲバルブの開閉駆動によりＥＧＲ量を可変とするＥＧＲ機構を備える内燃機関に適用され、
   前記内燃機関の燃焼に寄与する空気の量に応じた燃料噴射量を設定する噴射量設定手段と、
   前記内燃機関のフューエルカットの停止に伴い同機関の燃料噴射が再開される際に、同機関の点火時期を通常の点火時期よりも遅角させる遅角制御手段と、
   前記内燃機関のフューエルカット中に前記ＥＧＲバルブの開度を通常よりも開き側に変化させ、それに伴う同機関の吸気圧の変化に基づき前記ＥＧＲ機構の状態を推定するとともに、同推定が完了及び中断した際には、前記ＥＧＲバルブの開度を通常の開度とする状態推定手段と、
   を備える内燃機関の制御装置において、
   前記遅角制御手段は、前記状態推定手段を通じて前記ＥＧＲバルブの開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもと前記フューエルカットが停止された場合には、前記ＥＧＲバルブの開度が通常の開度とされている状況のもと前記フューエルカットが停止された場合に比べて前記点火時期を遅角させる際の遅角度合を大きくする
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記遅角制御手段は、前記内燃機関の燃料噴射が再開されてから所定期間が経過するまでの間、同機関の点火時期を通常の点火時期よりも遅角させる
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
3. 請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記遅角制御手段は、前記状態推定手段を通じて前記ＥＧＲバルブの開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもと前記フューエルカットが停止された場合には、前記ＥＧＲバルブの開度が通常の開度のもと前記フューエルカットが停止された場合に比べて前記所定期間を長くする
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記遅角制御手段は、前記内燃機関の燃料噴射が再開されてから前記所定期間が経過するまでの間、同機関の点火時期を前記通常の点火時期に向けて徐々に進角させる
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
5. 請求項４に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記遅角制御手段は、前記状態推定手段を通じて前記ＥＧＲバルブの開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもと前記フューエルカットが停止された場合には、前記ＥＧＲバルブの開度が通常の開度のもと前記フューエルカットが停止された場合に比べて前記点火時期を進角させる際の進角度合を小さくする
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
6. 請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記遅角制御手段は、前記所定期間が経過したとき、そのときの前記内燃機関の点火時期が未だ通常の点火時期よりも遅角側の時期である場合には、前記点火時期が通常の点火時期となるまで徐々に進角させるものであり、前記状態推定手段を通じて前記ＥＧＲバルブの開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもと前記フューエルカットが停止された場合には、前記ＥＧＲバルブの開度が通常の開度のもと前記フューエルカットが停止された場合に比べて前記点火時期を進角させる際の進角度合を小さくする
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記遅角制御手段は、前記状態推定手段を通じて前記ＥＧＲバルブの開度が通常の開度よりも開き側に変化している状況のもと前記フューエルカットが停止された場合には、前記ＥＧＲバルブの開度が通常の開度のもと前記フューエルカットが停止された場合に比べて前記通常の点火時期からの遅角量の最大値を大きくする
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記状態推定手段は、前記吸気圧の変化に基づき同機構における異常の有無を判断する異常判定手段を含む
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
9. 請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記状態推定手段は、前記吸気圧の変化に基づき前記ＥＧＲ量の学習を行う学習手段を含む
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。

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