JPH0828318A

JPH0828318A - エンジンの制御装置

Info

Publication number: JPH0828318A
Application number: JP6168022A
Authority: JP
Inventors: Kunikimi Minamitani; 邦公南谷; Hiromi Yoshioka; 浩見吉岡; Yasuyoshi Hori; 保義堀
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1994-07-20
Filing date: 1994-07-20
Publication date: 1996-01-30

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の制御手段による各制御にそれぞれエン
ジン回転数の予測値を用い、とくに制御時期からその制
御が反映される爆発行程までの期間が各制御手段によっ
て相違する場合の、各制御手段による制御を精度良く行
なう。【構成】それぞれ予測回転数に応じて制御を行なう燃
料制御手段３１、吸入空気量制御手段３２および点火時
期制御手段３３と、回転数検出値に基づいて予測回転数
を演算する予測手段３４と、予測回転数変更手段３５と
を備え、上記各制御手段３１，３２，３３は制御時期か
ら爆発行程まで期間が各々相違しており、上記予測回転
数変更手段３５は、上記各制御手段３１，３２，３３に
それぞれ与える予測回転数を、制御時期から爆発行程ま
での期間の相違に応じて変更するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジン回転数の検出
値に基づいてその後のエンジン回転数を予測し、その予
測回転数に応じて制御対象物を制御するエンジンの制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特公昭６３−８２９６号公
報に示されるように、吸入空気量やエンジン回転数の検
出時点以後の値を予測し、その予測値に基づいて燃料量
や点火時期を制御するようにした制御装置が知られてい
る。すなわち、この公報に示された装置では、燃料噴射
量の制御において、燃料噴射量演算の際に吸入空気量の
検出値に基づいて燃料噴射時の吸入空気量を予測し、そ
れに応じた燃料噴射量を演算するようにし、また、点火
時期制御において、点火時期演算の際にエンジン回転数
の検出値に基づいて点火時のエンジン回転数を予測し、
それに応じた点火時期の演算を行なうようにしている。

【０００３】このようにエンジン回転数等の予測値に応
じて演算を行なうことにより制御の精度が高められ、例
えば点火時期制御の場合であれば、演算は点火が実行さ
れる時期より前に行なわれるが、点火が実行されるとき
の回転数が予測されてそれに応じた点火時期が演算され
ることにより、制御の精度が高められる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報で
は、エンジン回転数を予測する制御としては点火時期の
制御のみが示されているが、このほかにもエンジン回転
数の予測値を用いることが好ましい制御は種々考えられ
る。

【０００５】例えば、高回転域からの減速運転時に燃料
カット（燃料供給の停止）を行なって、燃料カット後に
エンジン回転数が設定値まで低下したときに燃料供給状
態に復帰させるような燃料制御を行なう場合、燃料供給
状態への復帰の条件の判定にエンジン回転数の予測値を
用いることが好ましい。また、所謂アイドルスピードコ
ントロール（ＩＳＣ）として、例えば、エンジンの吸気
通路にスロットル弁をバイパスするバイパス通路を形成
し、このバイパス通路に空気流通量を調節するＩＳＣバ
ルブを設け、このＩＳＣバルブを制御することにより所
定のアイドル回転数が得られるように吸入空気量を制御
する場合、エンジン回転数の予測値を目標アイドル回転
数と比較してそれに応じた吸入空気量の制御を行なうこ
とが好ましい。

【０００６】上記燃料制御、吸入空気量制御、点火時期
制御等は爆発行程でエンジンの作動に反映され、つま
り、それぞれにより制御される燃料供給、吸入空気量、
点火時期が爆発行程での発生トルクに反映される。従っ
て、上記燃料制御（とくに燃料カットから燃料供給状態
への復帰の制御）、アイドルスピードコントロールのた
めの吸入空気量制御、点火時期制御等は爆発行程時のエ
ンジン回転数に対応するように行なうことが望ましい。
しかし、これらの制御は、制御時期（条件判定、演算等
を行なう時期）からその制御が反映される爆発行程まで
の期間がそれぞれ異なるため、エンジン回転数の予測を
用いてこれらの制御を行なう場合に、同一の予測回転数
を各制御に用いると、それぞれの上記期間の相違に適合
した制御を行なうことができず、全ての制御の精度を高
めることが困難になる。

【０００７】本発明は、上記の事情に鑑み、複数の制御
手段による各制御にそれぞれエンジン回転数の予測値を
用い、とくに制御時期からその制御が反映される特定時
期までの期間が各制御手段によって相違する場合に、各
制御手段による予測回転数に応じた制御を精度良く行な
うことができるエンジンの制御装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
エンジン回転数を検出する回転数検出手段の検出値に基
づいて数行程先のエンジン回転数を予測し、その予測回
転数に応じて制御対象を制御するエンジンの制御装置で
あって、上記予測回転数に応じてそれぞれ異なる制御対
象を制御し、かつ制御時期からその制御がエンジンの作
動に反映される特定時期までの期間が相違する複数の制
御手段と、上記回転数検出値に基づいて予測回転数を演
算する予測手段と、上記各制御手段にそれぞれ与える予
測回転数を、上記制御時期から上記特定時期までの期間
の相違に応じて変更する予測回転数変更手段とを備えた
ものである。

【０００９】請求項２に係る発明は、請求項１に係る発
明の装置において、上記回転数検出値と、その変化度合
と、予測先時期までの期間である予測期間とに基づいて
上記予測回転数を演算するとともに、上記複数の制御手
段のうちで上記制御時期から上記特定時期までの期間が
短い制御手段に与える予測回転数は該期間が長い制御手
段に与える予測回転数よりも上記予測期間を短くして演
算するように、上記予測手段および予測回転数変更手段
を構成したものである。

【００１０】請求項３に係る発明は、請求項１または２
に係る発明の装置において、複数の制御手段として、各
気筒に対する燃料供給の制御を所定のタイミングで上記
予測回転数に応じて行なう燃料制御手段と、吸入空気量
の制御を上記予測回転数に応じて行ない、制御時期から
上記特定時期までの期間が上記燃料制御手段と比べて短
い吸入空気量制御手段とを備えるとともに、上記両制御
手段にそれぞれ与える予測回転数を上記制御時期から上
記特定時期までの期間に応じて変更するように予測回転
数変更手段を構成したものである。

【００１１】請求項４に係る発明は、請求項３に係る発
明の装置において、上記燃料制御手段が、所定の減速運
転時に燃料供給を停止させ、この燃料供給停止後にエン
ジン回転数が設定回転数以下に低下することを復帰条件
として燃料供給状態に復帰させる制御を行ない、その復
帰条件の判定に上記予測回転数を用いるようにしたもの
である。

【００１２】請求項５に係る発明は、請求項３に係る発
明の装置において、上記吸入空気量制御手段が、エンジ
ンのアイドル回転数制御のための吸入空気量の制御を、
上記予測回転数を用いて行なうようにしたものである。

【００１３】請求項６に係る発明は、請求項１乃至５の
いずれかに係る発明の装置において、複数の制御手段の
うちの１つとして、予測回転数に応じて点火時期の制御
を行なう点火時期制御手段を備えたものである。

【００１４】

【作用】上記請求項１に係る発明の装置によると、上記
各制御手段がそれぞれ予測回転数に応じて制御量の演算
等を行ない制御対象を制御することにより、その制御が
特定時期にエンジンの作動に反映され、例えば爆発行程
での発生トルクに反映される。そして特に、上記制御時
期から上記特定時期までの期間が相違する各制御手段に
対し、それぞれの上記期間に応じて変更された予測回転
数が与えられることにより、各制御手段による予測回転
数に応じた制御が適正に行なわれる。

【００１５】この装置において、上記請求項２記載のよ
うに予測手段および予測回転数変更手段を構成すると、
各制御手段に与える予測回転数の演算の際に、その演算
要素に含まれる予測期間が各制御手段の制御時期から上
記特定時期までの期間に対応するように変更されること
により、各制御手段に対して適正な予測回転数が与えら
れる。

【００１６】また、上記請求項３記載のように複数の制
御手段として上記燃料制御手段および上記吸入空気量制
御手段を備え、両制御手段に与えられる予測回転数がそ
れぞれの制御時期から上記特定時期までの期間の相違に
対応するように変更されると、燃料制御手段による制御
および吸入空気量制御手段による制御が、それぞれに対
して与えられた予測回転数に応じて精度良く行なわれ
る。

【００１７】この場合に、上記請求項４記載のように燃
料制御手段が構成されていると、所定の減速運転時の燃
料供給停止後において上記予測回転数が設定回転数以下
となったときに燃料供給状態に復帰され、この燃料復帰
の制御が適正に行なわれる。

【００１８】また、上記請求項５記載のように吸入空気
量制御手段が構成されていると、エンジンのアイドル回
転数制御のための吸入空気量の制御が、上記予測回転数
に応じて適正に行なわれる。

【００１９】さらに上記請求項６記載のように点火時期
制御手段を備えると、この点火時期制御に対してもその
制御時期からその制御が反映される特定時期までの期間
に応じた予測回転数が与えられ、それに応じて点火時期
の制御が適正に行なわれる。

【００２０】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施例による装置の概略を示し、この
図において、エンジン本体１の各気筒の燃焼室には、吸
気ポート２および排気ポート３が開口し、各ポート２，
３に吸気弁４および排気弁５が設けられるとともに、点
火プラグ６が設けられている。上記吸気ポート２には吸
気通路７が接続され、上記排気ポート３には排気通路８
が接続されている。

【００２１】上記吸気通路７には、エアクリーナ９、吸
気流量を検出するエアフローセンサ１０、アクセル操作
に応じて作動するスロットル弁１１およびサージタンク
１２が設けられるとともに、各気筒の吸気ポート２の近
傍に、燃料を噴射供給する燃料噴射弁１３が設けられて
いる。さらに、上記スロットル弁１１をバイパスするバ
イパス通路１４が形成され、このバイパス通路１４に、
エンジンの吸入空気量を調節するＩＳＣ（アイドルスピ
ードコントロール）バルブ１５が設けられている。ま
た、上記スロットル弁１１に対し、その開度を検出する
スロットル開度センサ１６が設けられている。

【００２２】また、上記点火プラグ６には、ディストリ
ビュータ２１および点火コイル２２が接続されている。
上記ディストリビュータ２１にはクランク角センサ２３
および気筒判別センサ２４が設けられている。

【００２３】３０はエンジン制御用のコントロールユニ
ットであり、マイクロコンピュータ等からなっている。
このコントロールユニット３０には、上記エアフローセ
ンサ１０、スロットル開度センサ１６、クランク角セン
サ２３および気筒判別センサ２４等からの各検出信号が
入力されるようになっている。

【００２４】上記コントロールユニット３０は、燃料噴
射弁１３に対して燃料噴射制御信号（噴射パルス）を出
力することにより燃料噴射を制御するとともに、上記Ｉ
ＳＣバルブ１５に対してデューティ制御信号を出力する
ことにより、ＩＳＣバルブ１５を制御して、上記バイパ
ス通路１４の空気流量を制御する。さらに、上記点火コ
イル２２に対して点火制御信号を出力し、点火時期を制
御するようになっている。

【００２５】図２は上記コントロールユニット３０によ
り構成される手段を機能ブロック図で示している。この
図において、コントロールユニット３０は、それぞれ異
なる制御対象を制御する複数の制御手段３１〜３３を備
えるとともに、エンジン回転数を検出する回転数検出手
段３４と、この回転数検出手段３４の検出値に応じて数
行程先のエンジン回転数の予測値（予測回転数）を演算
する予測手段３５と、予測回転数を変更する予測回転数
変更手段３６とを有している。

【００２６】当実施例では複数の制御手段として、燃料
制御手段３１と、吸入空気量制御手段３２と、点火時期
制御手段３３とを有している。上記燃料制御手段３１
は、吸入空気量等に応じて燃料噴射弁１３からの噴射量
を制御するとともに、所定の減速運転時、例えばスロッ
トル弁全閉でエンジン回転数が設定回転数より高いとき
に、燃料噴射弁１３からの燃料供給を停止する燃料カッ
ト制御を行ない、この燃料カット後に、エンジン回転数
が設定回転数以下に低下することを条件として燃料供給
状態に復帰させる制御を行なう。そして、燃料供給状態
への復帰条件の判定に上記予測回転数を用い、つまり、
上記予測回転数が設定回転数以下となったときに燃料供
給状態に復帰させるようになっている。

【００２７】上記吸入空気量制御手段３２は、アイドル
回転数制御のために上記バイパス通路１４のＩＳＣバル
ブ１５を制御し、その制御を、上記予測回転数を用いて
行なう。つまり、上記予測回転数とアイドル目標回転数
との比較に基づいて目標充填効率を求め、その目標充填
効率に見合う吸入空気量が得られるように上記ＩＳＣバ
ルブ１５を制御する。

【００２８】上記点火時期制御手段３３は、エンジンの
運転状態に応じて点火時期を制御し、その制御を、上記
予測回転数を用いて行なう。つまり、上記予測回転数と
充填効率とに応じて点火時期マップから点火時期を求
め、その点火時期が得られるように点火制御信号を出力
する。

【００２９】これらの制御手段３１〜３３は、制御時期
からその制御がエンジンの作動に反映される特定時期ま
での期間がそれぞれ異なる。つまり、これらの制御は爆
発行程で発生トルクに反映されるので、エンジンの作動
に反映される時期は該当する気筒の爆発行程であるが、
制御時期から該当気筒の爆発行程までの期間（以下、制
御反映所要期間と呼ぶ）が制御手段３１〜３３によって
それぞれ異なる。具体的には、制御反映所要期間が、上
記燃料制御手段３１では略３〜４行程分の期間、上記吸
入空気量制御手段３２では略２行程分の期間、上記点火
時期制御手段３３では略１行程分の期間となる。このよ
うになる理由については後に詳述する。

【００３０】また、上記回転数検出手段３４は、クラン
ク角センサ２３からの信号に基づいてエンジン回転数を
検出するようになっている。

【００３１】上記予測手段３５は、現時点のエンジン回
転数の検出値と、その変化度合（今回検出値と前回検出
値との差）と、予測先時期までの期間である予測期間と
に基づいて上記予測回転数を演算するようになってい
る。

【００３２】また、予測回転数変更手段３６は、上記各
制御手段３１〜３３にそれぞれ与える予測回転数を、上
記制御反映所要期間の相違に応じて変更し、具体的に
は、上記予測回転数を演算するときの上記予測期間を制
御反映所要期間に対応させ、制御反映所要期間が短い制
御手段に与える予測回転数は制御反映所要期間が長い制
御手段に与える予測回転数よりも予測期間を短くして演
算するようになっている。

【００３３】上記コントロールユニット３０による燃
料、吸入空気量および点火時期の制御を、図３〜図５の
フローチャートによって具体的に説明する。

【００３４】このフローチャートに示す処理は一定クラ
ンク角（１８０°ＣＡ）毎に行なわれる。スタートする
と、先ずステップＳ１でエアフローセンサ１０により検
出される吸気流量Ｇａを読み込み、ステップＳ２でエン
ジン回転数Ｎｅを検出し、ステップＳ３で充填効率Ｃｅ
を演算する。この充填効率Ｃｅは、エンジンの１回転当
りの吸気流量（Ｇａ／Ｎｅ）に所定の係数Ｋ１を乗じる
ことにより求められる。

【００３５】次に、上記予測手段３５および予測回転数
変更手段３６に相当する処理として、点火時期制御手段
３３に与える予測回転数である点火用予測回転数Ｎefa
と、吸入空気量制御手段３２に与える予測回転数である
ＩＳＣ用予測回転数Ｎefi と、燃料制御手段３１に与え
る予測回転数であるＥＧＩ用予測回転数Ｎefとを演算す
る（ステップＳ４〜Ｓ６）。この場合、エンジン回転数
の今回検出値Ｎｅと、今回検出値Ｎｅと前回検出値Ｎeb
との差である回転数変化度合（Ｎｅ−Ｎeb）と、予測期
間に相当する係数ＫＡＮ，ＫＩＮ，ＫＧＮとから、上記
各予測回転数Ｎefa ，Ｎefi ，Ｎefを

【００３６】

【数１】Ｎefa＝Ｎｅ＋ＫＡＮ×（Ｎｅ−Ｎeb）Ｎefi＝Ｎｅ＋ＫＩＮ×（Ｎｅ−Ｎeb）Ｎef ＝Ｎｅ＋ＫＧＮ×（Ｎｅ−Ｎeb）と演算する。これらの演算において、ＫＡＮ≒１、ＫＩ
Ｎ≒２、ＫＧＮ≒３〜４とする。

【００３７】次に、ステップＳ７でスロットル弁が全閉
か否かを判定する。

【００３８】スロットル全閉であると判定した場合は、
全閉減速時もしくはアイドル時の燃料制御、点火時期制
御およびＩＳＣ制御のための演算処理を行なう（ステッ
プＳ８〜Ｓ１８）。

【００３９】すなわち、スロットル弁全閉時の燃料制御
のための演算処理としては、ＥＧＩ用予測回転数Ｎefが
アイドル回転数に相当する設定値ＫＧＣよりも大きいか
否かを判定し（ステップＳ８）、設定値ＫＧＣよりも大
きいときには減速時の燃料カットを実行すべく噴射パル
ス幅Ｔａを０とする（ステップＳ９）。上記ＥＧＩ用予
測回転数Ｎefが設定値ＫＧＣ以下になれば、燃料供給を
行なうべく、上記充填効率Ｃｅに所定の係数Ｋ２を乗じ
て噴射パルス幅Ｔａを求める（ステップＳ１０）。

【００４０】スロットル弁全閉時の点火時期制御のため
の演算処理としては、点火用予測回転数Ｎefaがアイド
ル回転数に相当する設定値ＫＧＡよりも大きいか否かを
判定し（ステップＳ１１）、設定値ＫＧＡよりも大きい
ときには、上記点火用予測回転数Ｎefa と充填効率Ｃｅ
とに応じてマップから求めた値ｆ₁（Ｎefa，Ｃｅ）を点
火時期thtig とする（ステップＳ１２）。上記点火用予
測回転数Ｎefa が設定値ＫＧＡ以下になればアイドル用
の点火時期thtig を演算し、例えば上記点火用予測回転
数Ｎefa とアイドル目標充填効率Ｃetnoとに応じた値ｆ
₂（Ｎefa，Ｃetno）をアイドル用の点火時期thtig とす
る（ステップＳ１３）。

【００４１】スロットル弁全閉時のＩＳＣ制御のための
演算処理としては、先ずアイドル目標充填効率Ｃetnoを
演算し、具体的には水温に応じてテーブルから求めた基
本充填効率にエアコン等の外部負荷に応じた補正を加味
してアイドル目標充填効率Ｃetnoを演算する（ステップ
Ｓ１４）。続いて、上記アイドル目標充填効率Ｃetno
と、アイドル目標回転数Ｎo と、上記ＩＳＣ用予測回転
数Ｎefi とから、現在目標充填効率Ｃetneを

【００４２】

【数２】Ｃetne＝Ｃetno×Ｎo／Ｎefi と演算する（ステップＳ１５）。さらに、ＩＳＣ制御に
対して燃焼室に流入する空気の変動の遅れを見込んだ一
次進み補正を行ない、具体的には、上記現在目標充填効
率Ｃetneと、その前回値Ｃetneb と、定数α(ただし０
＜α＜１)とから、最終目標充填効率Ｃeco を

【００４３】

【数３】Ｃeco＝（Ｃetne−α×Ｃetneb）／（１−α）と演算する（ステップＳ１６）。そして、この最終目標
充填効率Ｃeco にエンジン回転数Ｎｅと所定の係数ＫＩ
Ｇとを乗じることにより、ＩＳＣ要求空気流量Ｇtot を
求め（ステップＳ１７）、さらに、このＩＳＣ要求空気
流量Ｇtot に応じ、ＩＳＣバルブ制御用のデューティＩ
dutyを求める（ステップＳ１８）。

【００４４】また、上記ステップＳ７でスロットル全閉
でないと判定した場合は、非全閉時の燃料制御、点火時
期制御およびＩＳＣ制御のための演算処理を行なう（ス
テップＳ１９〜Ｓ２４）。

【００４５】すなわち、上記充填効率Ｃｅに所定の係数
Ｋ２を乗じて噴射パルス幅Ｔａを求める（ステップＳ１
９）とともに、上記点火用予測回転数Ｎefa と充填効率
Ｃｅとに応じて点火時期thtig を求める（ステップＳ２
０）。また、スロットル全閉でないときでもスロットル
全閉への移行時に備えてＩＳＣバルブ１５を制御するた
め、アイドル目標充填効率Ｃetnoを演算し（ステップＳ
２１）、続いて現在目標充填効率Ｃetneを演算し（ステ
ップＳ２２）、この現在目標充填効率Ｃetneにエンジン
回転数Ｎｅと所定の係数ＫＩＧとを乗じることによりＩ
ＳＣ要求空気流量Ｇtot を求め（ステップＳ２３）、こ
のＩＳＣ要求空気流量Ｇtot に応じてＩＳＣバルブ制御
用のデューティＩdutyを求める（ステップＳ２４）。

【００４６】上記のスロットル全閉時の演算処理（ステ
ップＳ８〜Ｓ１８）または非全閉時の演算処理（ステッ
プＳ１９〜Ｓ２４）の後は、制御実行処理を行なう（ス
テップＳ２５〜Ｓ２７）。

【００４７】すなわち、吸気行程より前の特定時期にあ
る気筒の燃料噴射弁１３に対し、上記ステップＳ９，Ｓ
１０，Ｓ１９のいずれかで求めたパルス幅Ｔａの噴射パ
ルスを出力して、パルス幅Ｔａに相当する時間だけ燃料
噴射（パルス幅Ｔａが０であれば噴射停止）を行なわせ
る（ステップＳ２５）。また、圧縮行程にある気筒に対
し、上記ステップＳ１２，Ｓ１３，Ｓ２０いずれかで求
めた点火時期thtig で点火を行なわせるように点火系統
を制御する（ステップＳ２６）。さらに、上記ステップ
Ｓ１８またはＳ２４で求めたデューティＩdutyの制御信
号をＩＳＣバルブ１５に対して出力し、ＩＳＣバルブ１
５を駆動する（ステップＳ２７）。

【００４８】次に、次回の処理のために上記エンジン回
転数Ｎｅおよび現在目標充填効率ＣetneをそれぞれＮe
b，Ｃetnebと置き換えてから、リターンする。

【００４９】このような当実施例の制御装置の作用を図
６および図７によって説明する。

【００５０】図６は、スロットル全閉の減速運転状態か
らアイドル状態へ移行するときのエンジン回転数の変化
と、１つの気筒の吸気、圧縮、爆発、排気の各行程の時
間的配列と、燃料制御による噴射開始、ＩＳＣ制御によ
るＩＳＣ調整および点火時期制御による点火時期調整と
の関係を示している。

【００５１】この図の中に示すように、減速運転中は燃
料カットにより燃焼が停止されており、エンジン回転数
がアイドル回転数まで低下すれば、燃焼を開始させる必
要がある。

【００５２】ところで、燃料制御手段３１による燃料制
御では、吸気行程で燃料を燃焼室に送り込む必要がある
ことから、燃料の噴射開始タイミングが吸気行程前の爆
発行程乃至排気行程の期間内に設定されている。従っ
て、その制御時期から爆発行程までの制御反映所要期間
は、略３〜４行程分の期間となる。このため、仮にエン
ジン回転数がアイドル回転数まで低下したときに燃料カ
ットを解除して燃料噴射を行なったとすると、その後に
爆発行程に至って燃焼が開始されるまでに略３〜４行程
分の期間を要して、その間にエンジン回転数の落ち込み
が生じる。

【００５３】これに対し、当実施例によると、上記フロ
ーチャート中のステップＳ６でのＥＧＩ用予測回転数Ｎ
efの演算において予測期間に相当する係数ＫＧＮが略３
〜４行程分とされ、つまり略３〜４行程だけ先の回転数
が予測され、このＥＧＩ用予測回転数Ｎefを用いて燃料
カット後の復帰条件の判定（ステップＳ８）が行なわれ
る。これにより、図６中に示すように、実際にアイドル
回転数となる時期よりも略３〜４行程前に燃料カットが
解除されて、吸気行程より前の行程にある気筒に対して
燃料噴射が行なわれ、この気筒の爆発行程で燃焼が開始
されるため、実際にアイドル回転数となる時期に燃焼が
開始されることとなって、エンジン回転数の落ち込みが
防止される。

【００５４】また、吸入空気量制御手段３２によるＩＳ
Ｃ調整は、その調整時に吸気行程にある気筒がその後に
爆発行程となったときにエンジンの作動に反映されるの
で、その制御反映所要時間は略２行程分の期間となる。

【００５５】これに対応して、上記フローチャート中の
ステップＳ５でのＩＳＣ用予測回転数Ｎefi の演算で
は、予測期間に相当する係数ＫＩＮが略２行程分とさ
れ、つまり略２行程だけ先の回転数が予測され、そのＩ
ＳＣ用予測回転数Ｎefi に応じてＩＳＣ制御のための演
算処理とそれに応じたＩＳＣバルブ１５の制御が行なわ
れる。これにより、爆発行程時のエンジン回転数に対し
て適正な吸入空気量が得られる。

【００５６】また、点火時期制御手段３３による点火時
期の調整は、爆発行程より１行程前の圧縮行程中に行な
われるので、この点火時期制御の制御反映所要時間は略
１行程分の期間となる。

【００５７】これに対応して、上記フローチャート中の
ステップＳ４での点火用予測回転数Ｎefa の演算では、
予測期間に相当する係数ＫＡＮが略１行程分とされ、つ
まり略１行程だけ先の回転数が予測され、この点火用予
測回転数Ｎefa に応じて点火時期の制御が行なわれる。
これにより、爆発行程時のエンジン回転数に対して適正
な点火時期が得られる。

【００５８】このように、制御時期から爆発行程までの
制御反映所要時間が上記各制御手段３１〜３３でそれぞ
れ異なっても、それぞれの制御反映所要時間に応じた予
測回転数Ｎef，Ｎefi，Ｎefaが与えられることにより、
それぞれの制御が爆発行程時に適正に反映されることと
なる。

【００５９】図７は、スロットル全閉の減速運転状態か
らアイドル状態へ移行するときのエンジンの実回転数お
よび予測回転数の変化と、ＩＳＣ制御における現在目標
充填効率Ｃetne、一次進み補正後の最終目標充填効率Ｃ
eco およびＩＳＣバルブ制御用のデューティＩdutyの各
変化とを示している。同図において、エンジン回転数に
ついては、実回転数Ｎｅを破線で表すとともに、上記Ｉ
ＳＣ用予測回転数Ｎefi およびＥＧＩ用予測回転数Ｎef
をそれぞれ実線で表している。また、現在目標充填効率
Ｃetne、最終目標充填効率Ｃeco およびＩＳＣバルブ制
御用のデューティＩdutyについては、仮に実回転数に応
じて演算処理を行なったとした場合の変化を破線で表す
とともに、上記ＩＳＣ用予測回転数Ｎefi に応じて演算
処理を行なった場合の変化を実線で表している。また、
同図中、ｔ２は実回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｏとな
る時点、ｔ１は上記時点ｔ２より略２行程前の時点であ
る。

【００６０】この図のように、実回転数に応じて演算処
理を行なったとした場合、ｔ１の時点では実回転数Ｎｅ
がアイドル回転数Ｎｏよりも高いので現在目標充填効率
Ｃetneおよび最終目標充填効率Ｃeco がアイドル目標充
填効率Ｃetnoよりも低くなり、このため、このときのＩ
ＳＣバルブの制御が反映される時点、つまり実回転数Ｎ
ｅがアイドル回転数Ｎｏとなる時点ｔ２で、発生トルク
が不足してエンジン回転数の低下を招く。これに対し、
当実施例によると、ｔ１の時点でＩＳＣ用予測回転数Ｎ
efi が略アイドル回転数Ｎｏとなり、それに応じて現在
目標充填効率Ｃetne、最終目標充填効率Ｃeco 、ＩＳＣ
バルブ制御用のデューティＩdutyが演算され、その制御
が略２行程後のエンジンの作動に反映されることから、
アイドル状態となったときにトルク不足を生じることが
なく、回転数の低下が防止されることとなる。

【００６１】なお、上記実施例では、予測回転数変更手
段３６の処理として、各制御手段に対する予測回転数Ｎ
efa ，Ｎefi ，Ｎefの演算式の中で、予測期間に相当す
る係数ＫＡＮ，ＫＩＮ，ＫＧＮを、各制御手段の制御反
映所要期間に応じて変更しているが、例えばＥＧＩ用予
測回転数Ｎefを求めてからこれを現在の回転数Ｎｅに近
づける方向に補正することでＩＳＣ用予測回転数Ｎefi
や点火用予測回転数Ｎefa を求めるというように、制御
手段によって予測回転数を補正するようにしてもよい。

【００６２】また、上記燃料制御手段３１は、上記実施
例では燃料カット後の燃料供給復帰条件の判定に予測回
転数を用いているが、例えばエンジン回転数に応じて空
燃比を変更する場合や過回転防止のための燃料カットを
行なう場合等の回転数の判定に上記予測回転数を用いる
ようにしてもよい。

【００６３】また、予測回転数を用いる複数の制御手段
として、上記実施例では燃料制御手段３１、吸入空気量
制御手段３２および点火時期制御手段３３を備えている
が、制御手段の種類はこれに限定されず、予測回転数を
用いて制御を行なうことが適当な複数の制御手段を備
え、かつ、制御反映所要期間が制御手段によって相違す
る場合に本発明を適用することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上のように本発明は、予測回転数に応
じてそれぞれ異なる制御対象を制御し、かつ制御時期か
らその制御がエンジンの作動に反映される特定時期まで
の期間が相違する複数の制御手段を備えるとともに、回
転数検出値に基づいて予測回転数を演算する予測手段
と、上記各制御手段にそれぞれ与える予測回転数を、上
記制御時期から上記特定時期までの期間の相違に応じて
変更する予測回転数変更手段とを備えている（請求項
１）ため、各制御手段による予測回転数に応じた制御を
効果的に行なうことができる。とくに、上記各制御手段
に対し、それぞれの上記期間に応じた予測回転数が与え
られることにより、上記各制御手段による制御を上記特
定時期のエンジンの作動に適正に反映させて、制御の精
度を高めることができる。

【００６５】この発明において、回転数検出値とその変
化度合と予測先時期までの期間である予測期間とに基づ
いて予測回転数を演算するとともに、上記制御時期から
上記特定時期までの期間が短い制御手段に与える予測回
転数は該期間が長い制御手段に与える予測回転数よりも
予測期間を短くして演算するようにすると（請求項
２）、各制御手段に与える予測回転数を適正に求めるこ
とができる。

【００６６】また、上記複数の制御手段として、燃料制
御手段と、制御時期から上記特定時期までの期間が上記
燃料制御手段と比べて短い吸入空気量制御手段とを備え
るとともに、上記両制御手段にそれぞれ与える予測回転
数を上記期間に応じて変更するようにすると（請求項
３）、上記燃料制御および吸入空気量の制御を、それぞ
れ予測回転数に応じて精度良く行なうことができる。

【００６７】とくに上記燃料制御手段が、所定の減速運
転時に燃料供給を停止させ、この燃料供給停止後にエン
ジン回転数が設定回転数以下に低下することを復帰条件
として燃料供給状態に復帰させる制御を行ない、その復
帰条件の判定に上記予測回転数を用いるようにすると
（請求項４）、燃料供給状態への復帰に伴う燃焼開始を
上記設定回転数で適正に行なわせることができる。

【００６８】また、上記吸入空気量制御手段が、エンジ
ンのアイドル回転数制御のための吸入空気量の制御を、
上記予測回転数を用いて行なうようにすると（請求項
５）、アイドル回転数の制御を精度良く行なうことがで
きる。

【００６９】また、複数の制御手段のうちの１つとし
て、予測回転数に応じて点火時期の制御を行なう点火時
期制御手段を備えると（請求項６）、点火時期の制御も
精度良く行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による制御装置を備えたエン
ジンの概略図である。

【図２】制御系統のブロック図である。

【図３】制御の具体例を示すフローチャートである。

【図４】同フローチャートの他の部分である。

【図５】同フローチャートのさらに他の部分である。

【図６】減速運転からアイドル状態への移行時のエンジ
ン回転数の変化と、燃料制御による噴射開始、吸入空気
量制御によるＩＳＣ調整および点火時期の調整のタイミ
ングを示す説明図である。

【図７】減速運転からアイドル状態への移行時のエンジ
ン回転数および予測回転数の変化と、吸入空気量制御手
段において演算される目標充填効率等の変化を示すタイ
ミングチャートである。

【符号の説明】

１エンジン本体１３燃料噴射弁１４バイパス通路１５ＩＳＣバルブ２２点火コイル３０コントロールユニット３１燃料制御手段３２吸入空気量制御手段３３点火時期制御手段３４回転数検出手段３５予測手段３６予測回転数変更手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２ＮＦ０２Ｐ 5/15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジン回転数を検出する回転数検出手
段の検出値に基づいて数行程先のエンジン回転数を予測
し、その予測回転数に応じて制御対象を制御するエンジ
ンの制御装置であって、上記予測回転数に応じてそれぞ
れ異なる制御対象を制御し、かつ制御時期からその制御
がエンジンの作動に反映される特定時期までの期間が相
違する複数の制御手段と、上記回転数検出値に基づいて
予測回転数を演算する予測手段と、上記各制御手段にそ
れぞれ与える予測回転数を、上記制御時期から上記特定
時期までの期間の相違に応じて変更する予測回転数変更
手段とを備えたことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】上記回転数検出値と、その変化度合と、
予測先時期までの期間である予測期間とに基づいて上記
予測回転数を演算するとともに、上記複数の制御手段の
うちで上記制御時期から上記特定時期までの期間が短い
制御手段に与える予測回転数は該期間が長い制御手段に
与える予測回転数よりも上記予測期間を短くして演算す
るように、上記予測手段および予測回転数変更手段を構
成したことを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御
装置。
【請求項３】複数の制御手段として、各気筒に対する
燃料供給の制御を所定のタイミングで上記予測回転数に
応じて行なう燃料制御手段と、吸入空気量の制御を上記
予測回転数に応じて行ない、制御時期から上記特定時期
までの期間が上記燃料制御手段と比べて短い吸入空気量
制御手段とを備えるとともに、上記両制御手段にそれぞ
れ与える予測回転数を上記制御時期から上記特定時期ま
での期間に応じて変更するように予測回転数変更手段を
構成したことを特徴とする請求項１または２記載のエン
ジンの制御装置。
【請求項４】上記燃料制御手段は、所定の減速運転時
に燃料供給を停止させ、この燃料供給停止後にエンジン
回転数が設定回転数以下に低下することを復帰条件とし
て燃料供給状態に復帰させる制御を行ない、その復帰条
件の判定に上記予測回転数を用いることを特徴とする請
求項３記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】上記吸入空気量制御手段は、エンジンの
アイドル回転数制御のための吸入空気量の制御を、上記
予測回転数を用いて行なうことを特徴とする請求項３ま
たは４記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】複数の制御手段のうちの１つとして、予
測回転数に応じて点火時期の制御を行なう点火時期制御
手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれ
かに記載のエンジンの制御装置。