JPH11280629A

JPH11280629A - エンジンの制御装置

Info

Publication number: JPH11280629A
Application number: JP10087287A
Authority: JP
Inventors: Koji Miyamoto; 浩二宮本; Takahisa Ishihara; 隆久石原; Eiji Nishimura; 栄持西村
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1999-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】トルクコンバータ付き自動変速機に接続さ
れ、冷間始動時に点火時期を遅角させることにより排気
ガス浄化触媒の昇温を図るようにしたエンジンに対し
て、停車時においても、走行性能を高めつつ排気ガス浄
化触媒を早期に昇温させることができる手段を提供す
る。【解決手段】Ａ／Ｔ車のエンジンシステムＡにおいて
は、冷間始動時には点火時期が大幅に遅角され、触媒コ
ンバータ２７の昇温が促進される。ここで、アイドル時
（停車時）において、トルク変動がもともと小さいＤレ
ンジでは、トルク変動が比較的大きいＮレンジの場合よ
りも点火時期の遅角量が大きくされ、排気ガス浄化触媒
の昇温が促進される。また、非アイドル時には、遅角量
が小さくされ、出力トルクが高められ、走行性能が高め
られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トルクコンバータ
付き自動変速機に接続され、冷間始動時に点火時期を遅
角させることにより排気ガス浄化触媒の昇温を促進する
とともに、ラフネス制御によりトルク変動（ラフネス）
を安定化するようにしたエンジンの制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用エンジンにおいては、
排気ガスを浄化するために、排気ガス浄化触媒を備えた
触媒コンバータが排気通路に介設されている。そして、
かかる排気ガス浄化触媒としては、従来よりＨＣとＣＯ
とＮＯxとを同時に浄化することができる三元触媒が広
く用いられているが、三元触媒は低温時には触媒活性が
比較的低く、排気ガス浄化性能を十分には発揮すること
ができないといった特徴をもつ。したがって、排気ガス
浄化触媒として三元触媒を用いた触媒コンバータでは、
エンジンが冷機状態から始動されたとき（冷間始動時）
には、エンジン始動後に排気ガス温度を迅速に高め、こ
れにより排気ガス浄化触媒の昇温（活性化）を促進する
必要がある。なお、排気ガス浄化触媒を加熱する電気ヒ
ーターを設けて排気ガス浄化触媒の昇温を促進するとい
った対応も考えられるが、このようにすると、コストア
ップを招くとともに電力消費量が増大するといった問題
が生じる。

【０００３】そこで、エンジンの冷間始動時には、点火
時期を大幅に遅角させて排気ガス温度の上昇を促進する
ようにしたエンジンシステムが提案されている（例え
ば、特開平８−２１８９９５号公報参照）。すなわち、
このように点火時期を大幅に遅角させると、燃焼室内の
混合気の着火・燃焼により生じた熱エネルギーの力学的
エネルギーへの変換率が低くなり、その分、排気ガスに
伝達される熱エネルギーが増加し、排気ガスの昇温ひい
ては排気ガス浄化触媒の昇温が促進されることになる。

【０００４】しかしながら、排気ガス浄化触媒の昇温を
促進するために、点火時期を大幅に遅角させると、エン
ジンの出力トルクが低下するとともに燃焼性が不安定と
なるので、低出力時（低負荷・低回転時）、例えばアイ
ドル時等にはトルク変動（ラフネス）が大きくなり、エ
ンジンの円滑な運転が損なわれるといった問題が生じ
る。そこで、例えば特開平８−２１８９９５号公報に開
示されたエンジンシステムのような、冷間始動時に排気
ガス温度を迅速に高めるために点火時期を大幅に遅角さ
せるようにしたエンジンシステムでは、所定の低出力領
域では、トルク変動が許容限界内に収まるようエンジン
の出力トルクを制御するといったラフネス制御を行うよ
うにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、自
動車においては、エンジンの出力トルクは、変速機に伝
達され該変速機で変速された後車輪側に出力される。し
たがって、エンジンの回転状態ないしはトルク変動は、
変速機の状態によって影響を受けることになる。このた
め、エンジンのラフネス制御を行う上においては、変速
機の状態をも考慮する必要がある。そこで、例えば特開
平５−１６１４号公報には、走行時に目標ラフネス値を
マニュアルトランスミッションのギヤ位置により変更す
るようにしたエンジンの制御装置が開示されている。

【０００６】しかしながら、特開平５−１６１４号公報
に開示された従来のエンジンの制御装置では、マニュア
ルトランスミッション付きの自動車の走行時におけるラ
フネス制御の制御精度は高めることができるものの、近
年普及しているトルクコンバータ付き自動変速機を備え
た自動車、いわゆるオートマチック車（ＡＴ車）におけ
るエンジンのラフネス制御にはさほど有効でないといっ
た問題があり、また停車時におけるラフネス制御につい
てはとくに示唆するところはない。

【０００７】本発明は、上記従来の問題を解決するため
になされたものであって、トルクコンバータ付き自動変
速機に接続され、冷間始動時に点火時期を遅角させるこ
とにより排気ガス浄化触媒の昇温を図るようにしたエン
ジンに対して、走行時はもとより停車時においても、燃
費性能及び走行性能を高めつつ、排気ガス浄化触媒を早
期に昇温させることができる手段を提供することを解決
すべき課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた本発明は、（ａ）排気通路に介設され、排気
ガスを浄化する排気ガス浄化触媒（例えば、三元触媒）
を備えた触媒コンバータと、（ｂ）触媒コンバータが未
暖機状態にあるときには、点火時期を、最大トルクが得
られる点火時期（ＭＢＴ）よりも遅角側の領域内で遅角
させる点火時期制御手段とが設けられ、（ｃ）エンジン
出力軸が、トルクコンバータを備えた自動変速機に接続
されているエンジンの制御装置において、（ｄ）点火時
期制御手段が、低回転状態において自動変速機が走行レ
ンジ（Ｄレンジ）にあるときにはニュートラルレンジ
（Ｎレンジ）にあるときよりも点火時期の遅角量を大き
くするようになっていることを特徴とするものである。
ここで、上記低回転状態としては、例えばがアイドル状
態があげられる。

【０００９】一般に、トルクコンバータ付き自動変速機
を備えたＡＴ車では、停車時においてエンジンが同一の
回転数域にある場合でも、エンジンがトルクコンバータ
に接続されるＤレンジでは、トルクコンバータに接続さ
れないＮレンジに比べて慣性質量が大きくなる。このた
め、ＤレンジではＮレンジに比べてエンジンのトルク変
動が小さくなる。つまり、Ｄレンジでは、Ｎレンジに比
べて、トルク変動を増加させることなく点火時期の遅角
量をより大きくすることができ、したがって冷間始動時
における排気ガス浄化触媒の昇温をより促進することが
可能となる。

【００１０】そこで、このエンジンの制御装置において
は、このような事情を考慮して、低回転状態ないしはア
イドル状態において、自動変速機がＤレンジにあるとき
にはＮレンジにあるときよりも点火時期の遅角量を大き
くしている。このため、排気ガス浄化触媒の早期昇温す
なわち早期活性化が図られ、エミッション性能が良好と
なる。

【００１１】上記エンジンの制御装置においては、低回
転状態ないしはアイドル状態では、燃焼に起因するトル
ク変動状態（ラフネス）が許容限度内に収まるように点
火時期を補正してラフネス制御を行うラフネス制御手段
が設けられ、該ラフネス制御手段の点火時期の補正にお
ける遅角許容特性が、ＤレンジではＮレンジよりも、遅
角を促進することができる値に設定されているのが好ま
しい。ここで、遅角許容特性としては、トルク変動状態
がそれ以上となったときには遅角を抑制するしきい値を
用いるのが好ましい。このようにすれば、エンジンの回
転安定性を損なうことなく、排気ガス浄化触媒の早期昇
温すなわち早期活性化を図ることができる。さらに、Ｄ
レンジでは、トルク変動状態を悪化させることなく点火
時期をより遅角させることができるので、排気ガス浄化
触媒の昇温を一層促進することができる。

【００１２】上記エンジンの制御装置においては、基本
点火時期のエンジン温度に対する依存特性がアイドル時
と非アイドル時（オフアイドル時）とで個別に設定さ
れ、アイドル時における上記しきい値が、Ｄレンジでは
Ｎレンジよりも大きい（高い）値に設定されているのが
好ましい。なお、この場合、基本点火時期はＤレンジで
もＮレンジでも同一であるが、点火時期の補正量がＤレ
ンジかＮレンジかで異なることになる。このようにすれ
ば、Ｄレンジではしきい値が大きいので点火時期がより
遅角され、トルク変動状態を悪化させることなく、排気
ガス浄化触媒の昇温をさらに促進することができる。

【００１３】さらには、上記しきい値が、アイドル時に
おけるＤレンジ、アイドル時におけるＮレンジ、非アイ
ドル時の順に小さくなっているのが好ましい。一般に、
非アイドル時には、回転数ないしは負荷が大きくなり、
排気ガス量が増加するとともに排気ガス温度が上昇す
る。したがって、点火時期をさほど遅角させなくても排
気ガス浄化触媒の昇温は十分に促進される。他方、非ア
イドル時には、出力要求が高く、このため点火時期の遅
角を抑制して出力トルクを高めるのが好ましい。そこ
で、このエンジンの制御装置では、上記の３つの状態の
うち、非アイドル時にはしきい値を最も小さくして点火
時期の遅角を抑制し、出力トルクを高めて走行性能を高
めるようにしている。

【００１４】他方、アイドル時には、通常、自動車は停
止状態にあるので、出力要求は低く出力トルクはさほど
求められない。そこで、アイドル時には可能な限り点火
時期を遅角させて、排気ガス浄化触媒の昇温を促進する
のが好ましい。そして、前記のとおり、Ｄレンジではト
ルク変動が小さく、Ｎレンジの場合よりも点火時期をよ
り遅角させてもトルク変動状態は悪化しない。そこで、
このエンジン制御装置では、ＤレンジでＮレンジよりも
しきい値を大きくして点火時期をより遅角させ、排気ガ
ス浄化触媒の昇温を促進するようにしている。かくし
て、走行時はもとより停車時においても、燃費性能及び
走行性能を高めつつ、排気ガス浄化触媒を早期に昇温さ
せることができる。なお、本発明はラフネス制御を行う
エンジンに対してとくに有効であるが、ラフネス制御を
行わないエンジン、例えばエンジン水温に応じて点火時
期を遅角させるが（Ｎレンジ、Ｄレンジ、非アイドル毎
に）、ラフネス制御は行わないエンジンについても有効
であるのはもちろんである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
的に説明する。図２に示すように、ＡＴ車用のパワート
レインＰＴにおいては、エンジンシステムＡ（エンジン
１）のエンジン出力軸から出力されたトルク（エンジン
トルク）が、トルクコンバータＢ及び歯車式変速機構Ｃ
からなる自動変速機Ｔで変速された後、車輪側に出力さ
れるようになっている。この自動変速機Ｔは、詳しくは
図示していないが、シフトレバーを操作することによ
り、Ｐレンジ（駐車レンジ）、Ｒレンジ（後退レン
ジ）、Ｎレンジ（ニュートラルレンジ）、Ｄレンジ（走
行レンジ）、２レンジ及び１レンジのうちのいずれか１
つを任意に選択することができるようになっている。ま
た、自動変速機Ｔには、インヒビタスイッチＳ（Ｄ／Ｎ
レンジ検出スイッチ）が付設され、該自動変速機ＴがＤ
レンジ又はＮレンジにあるときには、該レンジを検出す
ることができるようになっている。

【００１６】ここで、シフトレバーをＮレンジにセット
したときには、エンジン出力軸は実質的にはトルクコン
バータＢないし歯車式変速機構Ｃには接続されず、エン
ジン１に対する負荷が軽減され、燃費性能が高められる
ようになっている。このＮレンジは、通常は停車時に使
用されるレンジである。また、シフトレバーがＤレン
ジ、Ｒレンジ、２レンジ又は１レンジにセットされたと
きには、エンジン出力軸はトルクコンバータＢを介して
歯車式変速機構Ｃに接続され、エンジン出力軸のトルク
は車輪側に伝達される。したがって、ブレーキペダルか
ら足を離せば、該車両は前進又は後退する。しかしなが
ら、ブレーキを踏んでいるときには該車両は停止する。

【００１７】図１に示すように、本発明にかかる制御装
置を備えたエンジンシステムＡには、ガソリンを燃料と
する直列４気筒型の４サイクルエンジン１が設けられて
いる。このエンジン１には、詳しくは図示していない
が、４つの気筒２（１つのみ図示)を備えたシリンダブ
ロック３と、該シリンダブロック３の上面に組付けられ
たシリンダヘッド４とが設けられている。そして、各気
筒２内にはそれぞれ、往復動可能にピストン５が嵌入さ
れ、ピストン５とシリンダヘッド４とによって燃焼室６
が画成されている。また、各燃焼室６の天井部にはそれ
ぞれ点火プラグ７が臨設され、この点火プラグ７は、点
火時期の電子制御が可能なイグナイタ等を含む点火回路
８に接続されている。

【００１８】さらに、このエンジンシステムＡには、各
気筒２の燃焼室６にエア（吸気）を供給するために、大
気中からエアを取り入れる単一の共通吸気通路９と、該
共通吸気通路９からエアを受け入れる各気筒毎の独立吸
気通路１０とが設けられている。ここで、共通吸気通路
９の上流端は、エア中のダストを除去するエアクリーナ
１１に接続され、下流端はエアの流れを安定させるサー
ジタンク１５に接続されている。また、各独立吸気通路
１０の上流端はそれぞれサージタンク１５に接続され、
下流端はそれぞれ吸気弁１２を介して燃焼室６と連通し
ている。

【００１９】そして、共通吸気通路９には、エアの流れ
方向（図１中の位置関係では左向き）にみて上流側から
順に、エアの流量（エンジン１に実際に吸入される吸入
空気量）を検出するホットワイヤ式のエアフローセンサ
１３と、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量に応
じて開閉されて共通吸気通路９を絞るスロットル弁１４
とが設けられている。また、各独立吸気通路１０にはそ
れぞれ、後で説明するＥＣＵ３５（エンジン・コントロ
ール・ユニット）からの燃料噴射信号(噴射パルス)を受
けて燃料を噴射するインジェクタ１６（燃料噴射弁）が
設けられている。なお、エアクリーナ１１には、吸気温
（エアの温度）を検出する吸気温センサ１７が付設され
ている。

【００２０】各独立吸気通路１０は、その下流端近傍で
は、図示していない第１吸気通路(吸気ポート)と第２吸
気通路１０ａ（吸気ポート）とに分岐され、第１と第２
の両吸気通路の分岐部の上流でインジェクタ１６の直上
流には、アクチュエータ１８ａによって開閉駆動される
開閉弁１８（吸気流動強化制御弁）が配設されている。
ここで、開閉弁１８は、閉弁時にインジェクタ１６側に
吸気を流通させる間隙部が形成されるよう、閉弁時にお
ける上端部側が切欠かれている。開閉弁１８が閉じられ
たときには、エアは実質的にこの切欠かれた切欠き部か
ら燃焼室６に供給され、このとき燃焼室６内に強いタン
ブルが生成され、混合気の燃焼性が高められる。

【００２１】共通吸気通路９の、スロットル弁１４より
上流側の部分と下流側の部分とは、ＩＳＣ（Idle Speed
Control）バイパス通路２０により接続され、該ＩＳＣ
バイパス通路２０には、アクチュエータ２１ａによって
開閉駆動されて該ＩＳＣバイパス通路２０を開閉するＩ
ＳＣバルブ２１が設けられている。このＩＳＣバルブ２
１の開度を制御することにより、エンジン１のアイドル
回転数が制御されるようになっている。なお、スロット
ル弁１４の近傍において共通吸気通路９には、スロット
ル弁１４の全閉状態を検出するアイドルスイッチ２２
と、スロットル弁１４の開度（スロットル開度）を検出
するスロットル開度センサ２３とが設けられている。

【００２２】さらに、エンジンシステムＡには、エンジ
ン１の排気ガスを大気中に排出する排気通路２５が設け
られ、この排気通路２５は、排気ガスの流れ方向（図１
中の位置関係では左向き）にみて上流端付近では４つに
分岐され、これらの各上流端（排気ポート）はそれぞれ
排気弁２４を介して、対応する燃焼室６と連通してい
る。そして、排気通路２５には、排気ガスの流れ方向に
みて上流側から順に、排気ガス中の酸素濃度（ひいては
空燃比）を検出するＯ₂センサ２６（λＯ₂センサ、リニ
アＯ₂センサ等）と、排気ガスを浄化する触媒コンバー
タ２７とが配設されている。Ｏ₂センサ２６は、排気ガ
ス中の酸素濃度に基づいて燃焼室６内の空燃比を検出す
るようになっている。なお、λＯ₂センサは、理論空燃
比（λ＝１）付近で出力が急変し、実質的に空燃比が理
論空燃比より高いか低いかを検出する形式のＯ₂センサ
である。また、リニアＯ₂センサは、基本的にはＯ₂濃度
をリニアに検出することができる形式のＯ₂センサであ
るが、とくに理論空燃比付近でのＯ₂濃度の検出精度が
高くなる（すなわち、Ｏ₂濃度の変化に対する出力変化
が大きい）。触媒コンバータ２７は、排気ガス中の炭化
水素(ＨＣ)と一酸化炭素(ＣＯ)と窒素酸化物(ＮＯx)と
を同時に浄化することができる三元触媒を排気ガス浄化
触媒として用いたものであり、リーン状態でもＮＯxを
浄化する性能を有するものが用いられている。

【００２３】また、エンジン１には、電磁ピックアップ
等からなるクランク角センサ３０が設けられている。こ
のクランク角センサ３０は、図示していないクランク軸
の端部に取り付けられた被検出用プレート３１の外周に
対応する位置に配置され、クランク軸の回転に伴って被
検出用プレート３１が回転したときには、その外周部に
設けられた４つの突起部３１ａの通過に伴ってパルス信
号を出力するようになっている。さらに、エンジン１に
は、ウォータジャケット内の冷却水の温度（エンジン水
温）を検出する水温センサ３２が設けられている。

【００２４】そして、エンジンシステムＡないしエンジ
ン１の各種制御を行うために、マイクロコンピュータ等
からなるＥＣＵ３５（エンジン・コントロール・ユニッ
ト)が設けられている。図３にも示すように、このＥＣ
Ｕ３５には、エアフローセンサ１３、吸気温センサ１
７、アイドルスイッチ２２、スロットル開度センサ２
３、Ｏ₂センサ２６、クランク角センサ３０、水温セン
サ３２、インヒビタスイッチＳ（Ｄ／Ｎレンジ検出スイ
ッチ）等の各出力信号が入力されるようになっている。
他方、ＥＣＵ３５からは、インジェクタ１６に対して燃
料噴射を制御する信号(パルス信号)が出力されるととも
に、点火回路８に対して点火時期を制御する信号が出力
され、さらにＩＳＣバルブ２１のアクチュエータ２１ａ
及び開閉弁１８のアクチュエータ１８ａにも制御信号が
出力されるようになっている。

【００２５】具体的には、ＥＣＵ３５には、開閉弁１８
のアクチュエータ１８ａを制御する開閉弁制御部３６
と、エンジン１のクランク角速度変動状態ないしはトル
ク変動状態（以下、これを「ラフネス」ないしは「ラフ
ネス値」という）を検出するラフネス検出部３７と、イ
ンジェクタ１６の燃料噴射量すなわち空燃比を制御する
空燃比制御部３８と、点火回路８ないしは点火プラグ７
の点火時期を制御する点火時期制御部３９と、ＩＳＣバ
ルブ２１のアクチュエータ２１ａを制御するＩＳＣ制御
部４０とが設けられている。

【００２６】以下、ＥＣＵ３５によって実行されるエン
ジンシステムＡないしはエンジン１の各種制御の概要を
説明する。すなわち、開閉弁制御部３６は、所定の低出
力領域（低負荷・低回転領域）では、各気筒２のアクチ
ュエータ１８ａに開閉弁１８をほぼ閉じさせ、実質的に
切欠き部から燃焼室６にエアを供給させる。例えば、図
１５に示すように、この開閉弁閉弁領域（低出力領域）
は、エンジン回転数と、吸気充填効率（エンジン負荷）
と、エンジン水温とに応じて設定される。なお、この開
閉弁閉弁領域は、エンジン回転数と吸気充填効率とエン
ジン水温とをパラメータとするマップを検索することに
より設定される。

【００２７】このとき燃焼室６内には強いタンブルが形
成されて吸気流動が強化され、これによって混合気の燃
焼性が大幅に高められる。このとき、開閉弁１８の切欠
き部を介して燃焼室６に流入する高速のエアによって、
インジェクタ１６から噴射された燃料の気化・霧化が促
進され、これによっても混合気の燃焼性が高められる。
他方、エンジン１の運転状態が上記所定の低出力領域に
入っていないときには開閉弁１８が開かれ、燃焼室６に
十分な量のエアが供給され、吸気充填効率ひいてはエン
ジン出力が高められる。

【００２８】ラフネス検出部３７は、後で説明するよう
に、エンジン１のラフネス値を検出し、このラフネス値
を空燃比制御部３８及び点火時期制御部３９に出力す
る。そして、空燃比制御部３８及び点火時期制御部３９
は、通常の空燃比制御及び点火時期制御を行う一方、後
で説明するラフネス制御（図４〜図１０参照）を行うよ
うになっている。

【００２９】空燃比制御部３８は、基本的には、エアフ
ローセンサ１３によって検出される吸入空気量に基づい
て、各燃焼室６に供給される混合気の空燃比が所定の目
標空燃比（例えば、λ＝１、Ａ／Ｆ＝１４.７）となる
ようインジェクタ１６の燃料噴射量を制御する。そし
て、所定の運転領域では、Ｏ₂センサ２６によって検出
される排気ガス中のＯ₂濃度すなわち実際の空燃比の目
標空燃比に対する偏差に基づいて、空燃比のフィードバ
ック制御を行うようになっている。なお、後で説明する
ように、空燃比制御部３８は、冷間始動時には、エンジ
ン１の運転状態に応じて適宜、空燃比をリッチ側に変化
させて触媒コンバータ２７内の三元触媒の昇温を促進す
るようになっている。さらに、空燃比制御部３８は、エ
ンジン１の冷間始動時に、空燃比（基本値）を変化させ
る（補正する）ことによりＡ／Ｆラフネス制御を行うよ
うになっている。

【００３０】点火時期制御部３９は、基本的には、次の
式１ないしは式１’により、各気筒２の点火時期ＩＧＴ
（ｎ）を演算し、該点火時期ＩＧＴ（ｎ）に点火プラグ
７に通電させて燃焼室６内の混合気を着火・燃焼させる
ようになっている。

【数１】ＩＧＴ(ｎ)＝θ_BASE −θ_IDFB −θ_RTD ＋θ_rough(ｎ)………………式１ＩＧＴ(ｎ)＝θ_BASE −θ_IDFB −θ_RTD ＋θ'_rough(ｎ) ……………式１' なお、式１において、ｎは１〜４の整数であり、それぞ
れエンジン１の４つの気筒の点火順にみた気筒番号に対
応している。例えば、ｎ＝１が第１気筒に対応する場合
は、ｎ＝２は第３気筒に対応し、ｎ＝３は第４気筒に対
応し、ｎ＝４は第２気筒に対応する。

【００３１】式１において、θ_BASE は基本点火時期す
なわち点火時期の基本設定値であって、通常は、各気筒
毎にＭＢＴ、すなわちエンジン１が最大トルクを出力す
る点火時期(例えば、上死点前１０°であり)よりも若干
遅角側に、図示していない基本点火時期設定マップを用
いて、エンジン回転数及び吸気充填効率に応じて設定さ
れる。なお、この基本点火時期θ_BASEは、後で説明する
ように、アイドル時と非アイドル時（オフアイドル時）
とで、それぞれの運転状態に適するように個別に設定さ
れる。

【００３２】式１において、θ_IDFBはアイドル時におい
てエンジン回転数（アイドル回転数）を目標アイドル回
転数に追従するようフィードバック制御するための点火
時期のフィードバック制御量（補正量）である。例え
ば、図１８に示すように、目標アイドル回転数は、エン
ジン水温（エンジン温度）に応じて、エンジン水温の上
昇に伴ってリニアに低下するような特性で設定されてい
る。なお、エンジン１が暖機状態となったとき、例えば
エンジン水温が６０°Ｃを超えたときには、目標アイド
ル回転数は例えば６５０〜７００ｒ.ｐ.ｍ.の範囲内の
一定値とされる。

【００３３】例えば、図１９に示すように、フィードバ
ック制御量θ_IDFBは、アイドル時におけるエンジン回転
数（アイドル回転数）の目標アイドル回転数に対する偏
差に応じて好ましく設定される。図１９から明らかなと
おり、例えばアイドル回転数が目標アイドル回転数より
高いとき（偏差が＋）にはθ_IDFBが遅角方向に変化させ
られ、これによりエンジン１の出力トルクが低下し、ア
イドル回転数が低下して目標アイドル回転数に近づく。
他方、アイドル回転数が目標アイドル回転数より低いと
き（偏差が−）にはθ_IDFBが進角方向に変化させられ、
これによりエンジン１の出力トルクが上昇し、アイドル
回転数が上昇して目標アイドル回転数に近づく。例え
ば、図２０に示すように、ＭＢＴ（出力トルクが最大と
なる点火時期）より遅角側では、点火時期が遅角するほ
どエンジン１の出力トルクが低下するので、このように
点火時期を進角又は遅角させることによりアイドル回転
数を制御することができる。

【００３４】また、式１において、θ_RTDは昇温促進制
御量である。このエンジンシステムＡないしエンジン１
では、冷機状態から始動する場合、すなわち冷間始動時
には、点火時期を大幅に遅角させ（例えば、概ね１５°
ＣＡ）、これにより混合気の燃焼によって生じた熱エネ
ルギのエンジン冷却水あるいは排気ガスへの伝達率を高
めて、エンジン１の暖機を促進するとともに、排気ガス
温度の昇温を促進して触媒コンバータ２７内の三元触媒
の昇温を促進するといった触媒昇温促進制御を行うよう
にしている。

【００３５】例えば、図２１中のグラフＧ₁で示すよう
に、エンジン水温が非常に低い場合を除いて、昇温促進
制御量θ_RTDはエンジン水温に応じて大幅に遅角側に設
定され、これによってエンジン１の暖機ないしは触媒コ
ンバータ２７内の三元触媒の昇温が促進される。これに
より、エンジンシステムＡないしはエンジン１のエミッ
ション性能及び燃費性能が高められる。

【００３６】しかしながら、このように点火時期を大幅
に遅角させてエンジン１の暖機ないしは触媒コンバータ
２７内の三元触媒の昇温を促進した場合、エンジン１の
出力トルクが比較的低くなるので、燃料の性状（重質か
軽質か）、燃焼室６内での混合気の燃焼状態の変動等に
起因してクランク角速度変動ないしはトルク変動（ラフ
ネス）が生じ、エンジン１の円滑な運転が損なわれる場
合がある。そこで、式１又は式１’に示すように、（θ
_BASE −θ_IDFB −θ_RTD）で演算された基本的な点火時
期（基本値）をさらにＩＧラフネス制御量θ_rough(ｎ)
又はθ'_rough(ｎ)で補正して、ラフネスを抑制するよう
にしている。なお、このＩＧラフネス制御量θ
_rough(ｎ)又はθ'_rough(ｎ)は、後で説明するラフネス
制御ルーチン（図４〜図１０）で設定される。

【００３７】かくして、点火時期制御部３９は、クラン
ク角センサ３０から入力される信号に基づいて、点火時
期ＩＧＴ(n)になったか否かを判定し、点火時期になっ
た時点で点火回路８に点火プラグ７に通電させ、各気筒
毎に混合気を着火・燃焼させる。なお、ＩＳＣ制御部４
０は、よく知られた普通のＩＳＣ制御手法を用いて、Ｉ
ＳＣバイパス通路２０内を流れるバイパスエアの流量を
制御する。

【００３８】前記のとおり、このエンジンシステムＡな
いしエンジン１では、冷間始動時に、基本的には点火時
期の大幅な遅角により触媒コンバータ２７内の三元触媒
の昇温を促進するといった触媒昇温促進制御を行うよう
にしているが、以下これについて説明する。

【００３９】このＡＴ車ないしパワートレインＰＴにお
いては、エンジン１の出力トルクは、トルクコンバータ
Ｂ及び歯車式変速機構Ｃからなる自動変速機Ｔで変速さ
れた後車輪側に出力される。したがって、エンジン１の
回転状態ないしはトルク変動は、自動変速機Ｔの状態
（レンジ）によって影響を受けることになる。そこで、
この触媒昇温促進制御では、自動変速機Ｔのレンジの影
響を考慮して、エンジン１の回転安定性を確保しつつ、
可能な限り点火時期を遅角させて触媒コンバータ２７内
の三元触媒の昇温を促進するようにしている。

【００４０】具体的には、この触媒昇温促進制御では、
基本的には、冷間始動時において触媒コンバータ２７内
の三元触媒が十分に昇温されていないときには、点火時
期を、ＭＢＴ（最大トルクが得られる点火時期）よりも
遅角側の領域内で遅角させるようにした上で、アイドル
状態で自動変速機ＴがＤレンジにあるときにはＮレンジ
にあるときよりも点火時期の遅角量を大きくするように
している。

【００４１】すなわち、このパワートレインＰＴでは、
停車時においてエンジン１が同一の回転数域にある場合
でも、エンジン１がトルクコンバータＢないし歯車式変
速機構Ｃに接続されるＤレンジでは、トルクコンバータ
Ｂないし歯車式変速機構Ｃに接続されないＮレンジに比
べて慣性質量が大きくなる。このため、ＤレンジではＮ
レンジに比べてもともとエンジン１のトルク変動が小さ
い。つまり、Ｄレンジでは、Ｎレンジに比べて、トルク
変動を増加させることなく点火時期の遅角量をより大き
くすることができ、したがって冷間始動時における排気
ガス浄化触媒の昇温をより促進することが可能となる。

【００４２】そこで、この触媒昇温促進制御において
は、このような事情を考慮して、アイドル状態において
は、自動変速機ＴがＤレンジにあるときにはＮレンジに
あるときよりも点火時期の遅角量を大きくしている。こ
のため、排気ガス浄化触媒の早期昇温すなわち早期活性
化が図られ、エミッション性能が良好となる。さらに、
非アイドル時（オフアイドル時）には、アイドル時
（Ｎ、Ｄレンジ）よりも点火時期の遅角量を小さくする
ようにしている。つまり、点火時期の遅角量は、アイド
ル時におけるＤレンジの場合が最も大きく、次にアイド
ル時におけるＮレンジの場合が大きく、非アイドルの場
合は最も小さくなる。つまり、点火時期の遅角量は、例
えば図２２に示すような特性で、マップを用いて、エン
ジン回転数と吸気充填量（エンジン負荷）とに応じて設
定される。なお、ＥＣＵ３５内には、例えば図２３に示
すような形態で点火時期の遅角量を設定するためのマッ
プが格納されている。

【００４３】一般に非アイドル時には、回転数ないしは
負荷が大きくなり、排気ガス量が増加するとともに排気
ガス温度が上昇する。したがって、点火時期をさほど遅
角させなくても触媒コンバータ２７内の三元触媒の昇温
は十分に促進される。他方、非アイドル時には、出力要
求が高く、このため点火時期の遅角を抑制して出力トル
クを高めるのが好ましい。そこで、この触媒昇温促進制
御では、非アイドル時には点火時期の遅角量を最も小さ
くして点火時期の遅角を抑制し、出力トルクを高めて走
行性能を高めるようにしている。

【００４４】他方、アイドル時には、通常、自動車は停
止状態にあるので、出力要求は低く出力トルクはさほど
求められない。そこで、アイドル時には可能な限り点火
時期を遅角させて、三元触媒の昇温を促進するのが好ま
しい。前記のとおり、Ｄレンジではもともとトルク変動
が小さいので、Ｎレンジの場合よりも点火時期を遅角さ
せてもトルク変動状態は悪化しない。そこで、この触媒
昇温促進制御では、ＤレンジではＮレンジよりも遅角量
を大きくして点火時期をより遅角させ、三元触媒の昇温
を促進するようにしている。かくして、走行時はもとよ
り停車時においても、燃費性能及び走行性能を高めつ
つ、三元触媒を早期に昇温させることができる。

【００４５】ところで、このエンジンシステムＡないし
はエンジン１においては、前記のとおり、点火時期を大
幅に遅角させることにより、触媒コンバータ２７内の三
元触媒の昇温を促進するようにしているので、低出力領
域ではクランク角速度変動ないしはトルク変動（ラフネ
ス）が生じやすくなり、エンジンの回転安定性が損なわ
れるおそれがある。そこで、所定の低出力領域（ラフネ
ス制御領域）では、点火時期あるいは空燃比を補正する
ことにより、上記ラフネスを抑制してエンジンの回転安
定性を高めるといったラフネス制御を行うようにしてい
る。

【００４６】以下、図４〜図１０に示すフローチャート
に従って、このラフネス制御の具体的な制御方法を説明
する。図４〜図１０に示すように、このラフネス制御に
おいては、まずステップＳ１で、クランク角センサ３０
の出力信号に基づいて、上死点後のクランク角が１０４
°から１７４°（ＡＴＤＣ１０４°ＣＡ〜ＡＴＤＣ１７
４°ＣＡ）になるまでの時間間隔Ｔ（ｉ）が計測され
る。続いてステップＳ２で、次の式２を用いて、ステッ
プＳ１で計測された時間間隔Ｔ（ｉ）に基づいて、クラ
ンク角速度ω（ｉ）が算出される。

【数２】 ω（ｉ）＝７０・１０⁶／Ｔ（ｉ）………………………………………式２Ｔ（ｉ）：時間間隔［マイクロ秒］ ω（ｉ）：クランク角速度［クランク角（°ＣＡ）／
秒］

【００４７】ここで、クランク角速度ω（ｉ）の検出を
行うべきクランク角期間の好ましい設定手法について、
図１１〜図１３に基づいて説明する。図１１は、直列４
気筒型の４サイクルエンジンについて、トルク及び角速
度の上死点後のクランク角（ＡＴＤＣＣＡ）に対する
変化特性の一例を示す図である。図１１に示すように、
各気筒における慣性トルク(破線)とガス圧トルク(一点
鎖線)との合成トルクは、図１１中に太い実線で示され
ているように、正常燃焼時は１８０°ＣＡ間隔で周期的
に変化し、この合成トルクによって回転されるクランク
軸の角速度(実線Ａ)も周期的に変化する。他方、例えば
第１気筒において燃焼状態が不安定になって失火に近い
状態が生じた場合、エンジンの合成トルクは、図１１中
に二点鎖線で示されているように、極めて低くなってし
まう。その結果、クランク角速度は、破線Ｂで示すよう
に第１気筒の膨張行程半ばから顕著に低下し、正常燃焼
時との差が大きくなる。また、次に点火される気筒(第
３気筒)では、前回点火された気筒（第１気筒）の影響
が残る膨張行程の全般では角速度が低くなるが、行程が
進むに連れて次第に正常時の値に近づく。

【００４８】図１２は、燃焼圧と角速度変動(ラフネス
状態)との相関関係を示すグラフである。図１２におい
て、横軸は、１つの気筒についての圧縮上死点後(ＡＴ
ＤＣ)のクランク角(ＡＴＤＣＣＡ)をあらわし、縦軸
は、当該気筒の燃焼状態(ガス圧)が角速度に及ぼす影響
の度合いを示す相関係数をあらわしている。ここで、相
関係数が正であれば当該気筒の燃焼圧の変動と角速度の
変動との相関性が高いことを意味し、他方負であれば当
該気筒よりもその前気筒の燃焼圧変動の影響が大きいこ
とを意味する。

【００４９】そして、図１１及び図１２から明らかなよ
うに、燃焼がほぼ終了するクランク角（ＡＴＤＣ４０°
ＣＡ程度）から次に点火される気筒の燃焼開始時期付近
のクランク角（ＡＴＤＣ２００°ＣＡ程度）までの範囲
で燃焼圧と角速度変動との相関性が高く、とくにガス圧
トルクが低下してからトルク変曲点（ＡＴＤＣ９０°Ｃ
Ａ程度）を経た後の、慣性トルクが大きくなる期間Ｘ
（ＡＴＤＣ１００°ＣＡ〜ＡＴＤＣ２００°ＣＡ）にお
いて、相関関係が高くなっている。したがって、例えば
ＡＴＤＣ１００°ＣＡ〜ＡＴＤＣ２００°ＣＡの範囲内
で角速度を検出するようにすれば、この角速度の変動
（ラフネス状態）に基づいて当該気筒の燃焼状態を精度
良く判定することができる。また、角速度検出時間を十
分に確保するために、角速度検出のためのクランク角期
間は６０°ＣＡ以上とすることが好ましい。

【００５０】そこで、例えば図１３に示すように、この
実施の形態では、各気筒のＡＴＤＣ１０４°ＣＡとＡＴ
ＤＣ１７４°ＣＡとが検出されるように、被検出プレー
ト３１の各突起部３１ａを設け、各気筒におけるＡＴＤ
Ｃ１０４°ＣＡ〜１７４°ＣＡの７０°ＣＡの期間のク
ランク角速度を検出するようにしている。

【００５１】次に、ステップＳ３で、次の式３を用い
て、気筒毎に燃焼状態の判別にとってノイズとなる要素
を除去するためのコムフィルタ処理により、クランク角
速度ω（ｉ）の差分ｄω（ｉ）、すなわちクランク角速
度変動ｄω（ｉ）が演算される。なお、気筒の識別は、
図示していないカムシャフトの回転角を検出するセンサ
からの信号に基づいて行われる。

【数３】ｄω（ｉ）＝ω（ｉ−４）−ω（ｉ）……………………………………式３ ω（ｉ−４）：４回前のクランク角速度演算値 ω（ｉ）：今回のクランク角速度演算値

【００５２】ここで、燃焼状態の変動以外で角速度変動
を生じさせる要素としては、爆発を加振源とした共振の
影響による角速度変動、車輪や駆動系のアンバランスに
起因する車輪回転に伴う角速度変動、路面からタイヤに
作用する振動の影響による角速度変動等があげられる。
図１４に示すように、共振の影響による爆発回転次数成
分のノイズはエンジン回転の０.５次及びその整数倍の
周波数で生じ、アンバランスに起因する車輪回転に伴う
ノイズや路面の影響によるノイズはエンジン回転の０.
５次よりも低い低周波数域内で生じる。

【００５３】そこで、このステップＳ３では、コムフィ
ルタ処理によりエンジン回転の０.５次及びその整数倍
の周波数成分を除去しつつクランク角速度変動ｄω
（ｉ）を演算するようにしている。すなわち、図１５に
示すように、同一気筒におけるクランク角速度の今回値
ω（ｉ）と前回値ω（ｉ−４）との偏差を求めることに
より、コムフィルタ処理によりエンジン回転の０.５次
及びその整数倍の周波数成分を除いたクランク角速度変
動ｄω（ｉ）のデータが得られることになる。

【００５４】続いて、ステップＳ４で、次の式４を用い
て、ハイパスフィルタ処理によりラフネス値ｄωｆ
（ｉ）が演算される。つまり、エンジン回転の０.５次
よりも低い周波数成分のノイズを除くために、ステップ
Ｓ３で得られたクランク角速度変動ｄω（ｉ）の８サイ
クル前までのデータに基づいてなまし処理が行われ、ラ
フネス値ｄωｆ（ｉ）が演算される。

【数４】ｄωｆ（ｉ）＝ｋ₁・ｄω（ｉ−４）＋ｋ₂・（ｄω（ｉ−３）＋ｄω（ｉ−５））＋ｋ₃・（ｄω（ｉ−２）＋ｄω（ｉ−６））＋ｋ₄・（ｄω（ｉ−１）＋ｄω（ｉ−７））＋ｋ₅・（ｄω（ｉ）＋ｄω（ｉ−８））………………式４なお、式４において、ｋ₁〜ｋ₅はなまし係数（定数）で
ある。

【００５５】図１６に示すように、このハイパスフィル
タ処理によりエンジン回転の０.５次よりも低い周波数
成分が十分に減衰され除去される。このようにして、各
気筒毎に燃焼状態を高精度に反映したラフネス値ｄωｆ
（ｉ）、すなわちクランク角速度変動値ないしはトルク
変動値を得ることができる。

【００５６】次に、ステップＳ５〜ステップＳ１２で、
エンジン１の運転状態（アイドル状態か非アイドル状態
か）ないしは自動変速機Ｔのレンジ（Ｄレンジか、Ｎレ
ンジか）に応じて、ラフネス値ｄωｆ（ｉ）の上限しき
い値ｄωｆｍａｘと下限しきい値ｄωｆｍｉｎとが設定
（選択）される。

【００５７】ここで、上限しきい値ｄωｆｍａｘは、ラ
フネス値がこれを超えるとクランク角速度変動ないしは
トルク変動（ラフネス）が非常に大きくなり、エンジン
１の円滑な運転が損なわれるおそれが生じるので、ラフ
ネス値を迅速に減少させることが要求される限界値であ
る。他方、下限しきい値ｄωｆｍｉｎは、ラフネス値が
これ以下になるとクランク角速度変動ないしはトルク変
動が非常に小さくなり、エンジン１の運転が十分に安定
化されているものと考えられ、ラフネス値の抑制を緩和
してもよいと考えられる限界値である。

【００５８】図２４に示すように、ラフネス値ｄωｆ
（ｉ）は経時的に変化するが、上限しきい値ｄωｆｍａ
ｘを、例えばＬ₁で示すように比較的大きくすると、図
２５中にＭ₁で示すように点火時期は速やかに遅角方向
に変化する。すなわち、後で説明するように、ラフネス
値ｄωｆ（ｉ）が上限しきい値ｄωｆｍａｘを超える
と、トルク変動（ラフネス）を迅速に抑制するために点
火時期が進角側に変化させられることになるが、この上
限しきい値ｄωｆｍａｘが大きいと、ラフネス値ｄωｆ
（ｉ）が多少大きくなったくらいでは点火時期がなかな
か進角側に変化させられないので、点火時期が遅角され
やすくなり、結果的に点火時期の遅角量が大きくなる。

【００５９】他方、上限しきい値ｄωｆｍａｘを、例え
ば図２４中のＬ₂で示すように比較的小さくすると、図
２５中にＭ₂で示すように点火時期はゆるやかに遅角す
る。すなわち、上限しきい値ｄωｆｍａｘが小さいと、
ラフネス値ｄωｆ（ｉ）が頻繁に上限しきい値ｄωｆｍ
ａｘを超えるようになり、そのつど点火時期が進角側に
変化させられるので、点火時期がなかなか遅角されなく
なり、結果的に点火時期の遅角量が小さくなる。そこ
で、このラフネス制御では、上限しきい値を調節するこ
とにより、点火時期の遅角量を調節するようにしてい
る。なお、上限しきい値ｄωｆｍａｘを、例えば図２４
中のＬ₃で示すように極端に小さくすると、図２５中に
Ｍ₃で示すように、点火時期は全く遅角方向に変化せ
ず、発散することになる。

【００６０】この上限しきい値ｄωｆｍａｘは、エンジ
ン回転数と吸気充填効率（エンジン負荷）とをパラメー
タとするマップを検索することにより、エンジン回転数
と吸気充填効率とに応じて好ましく設定される。また、
下限しきい値ｄωｆｍｉｎも、エンジン回転数と吸気充
填効率（エンジン負荷）とをパラメータとするマップを
検索することにより、エンジン回転数と吸気充填効率と
に応じて好ましく設定される。

【００６１】具体的には、まずステップＳ５で、エンジ
ン１がアイドル状態にあるか否かが比較され、アイドル
状態であれば（ＹＥＳ）、さらにステップＳ６で自動変
速機ＴがＤレンジであるか否かが判定される。ここで、
Ｄレンジであると判定された場合（ＹＥＳ）、すなわち
アイドル状態におけるＤレンジであれば、ステップＳ７
とステップＳ８とで、それぞれ、上限しきい値ｄωｆｍ
ａｘと下限しきい値ｄωｆｍｉｎとに、アイドル状態に
おけるＤレンジ用の値が設定される。

【００６２】他方、ステップＳ６で、Ｄレンジでないと
判定された場合（ＮＯ）、すなわちアイドル状態におけ
るＮレンジであれば、ステップＳ９とステップＳ１０と
で、それぞれ、上限しきい値ｄωｆｍａｘと下限しきい
値ｄωｆｍｉｎとに、アイドル状態におけるＮレンジ用
の値が設定される。また、前記のステップＳ５で、アイ
ドル状態でないと判定された場合（ＮＯ）、すなわち非
アイドル状態であると判定された場合は、ステップＳ１
１とステップＳ１２とで、それぞれ、上限しきい値ｄω
ｆｍａｘと下限しきい値ｄωｆｍｉｎとに、非アイドル
用の値が設定される。

【００６３】ここで、各上限しきい値ｄωｆｍａｘにつ
いては、アイドル時におけるＤレンジ用のｄωｆｍａｘ
（Ｄ）が最も大きく、アイドル時におけるＮレンジ用の
ｄωｆｍａｘ（Ｎ）が次に大きく、非アイドル時用のｄ
ωｆｍａｘ（Ｏ）が最も小さくなっている。ｄωｆｍａｘ（Ｄ）＞ｄωｆｍａｘ（Ｎ）＞ｄωｆｍａ
ｘ（Ｏ）したがって、点火時期の遅角量は、アイドル状態におけ
るＤレンジ時が最も大きく、アイドル状態におけるＮレ
ンジ時が次に大きく、非アイドル時が最も小さくなる。
前記のとおり、非アイドル時には、回転数ないしは負荷
が大きくなり、排気ガス量が増加するとともに排気ガス
温度が上昇する。したがって、点火時期をさほど遅角さ
せなくても排気ガス浄化触媒の昇温は十分に促進され
る。他方、非アイドル時には、出力要求が高く、このた
め点火時期の遅角を抑制して出力トルクを高めるのが好
ましい。そこで、このラフネス制御では、非アイドル時
には上限しきい値ｄωｆｍａｘを最も小さくして点火時
期の遅角を抑制し、出力トルクを高めて走行性能を高め
るようにしている。

【００６４】他方、アイドル時には、通常、自動車は停
止状態にあるので、出力要求は低く出力トルクはさほど
求められない。そこで、アイドル時には可能な限り点火
時期を遅角させて、三元触媒の昇温を促進するのが好ま
しい。そして、前記のとおり、Ｄレンジではトルク変動
がもともと小さく、Ｎレンジの場合よりも点火時期を遅
角させてもトルク変動状態は悪化しない。そこで、この
ラフネス制御では、ＤレンジでＮレンジよりも上限しき
い値ｄωｆｍａｘを大きくし、点火時期をより遅角させ
て触媒コンバータ２７内の三元触媒の昇温を促進するよ
うにしている。

【００６５】なお、下限しきい値ｄωｆｍｉｎの大小関
係も、上限しきい値ｄωｆｍａｘの場合と同様である。

【００６６】次に、ステップＳ１３とステップＳ１４と
で、前記のステップＳ４で演算されたラフネス値ｄωｆ
（ｉ）が、その上限しきい値ｄωｆｍａｘを超えている
か、又はその下限しきい値ｄωｆｍｉｎ以下であるか、
それとも上限しきい値ｄωｆｍａｘ以下の範囲内におい
て下限しきい値ｄωｆｍｉｎを超えているかが判定され
る。

【００６７】かくして、ステップＳ１３で、ラフネス値
ｄωｆ（ｉ）が上限しきい値ｄωｆｍａｘを超えている
と判定された場合は（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ステ
ップＳ１５でラフネス大判定フラグＦ₁に１がセットさ
れ、続いてステップＳ１６でラフネス小判定フラグＦ₂
に０がセットされる。ステップＳ１３とステップＳ１４
とで、ラフネス値ｄωｆ（ｉ）が下限しきい値ｄωｆｍ
ｉｎ以下であると判定された場合は（ステップＳ１３で
ＮＯ、かつステップＳ１４でＹＥＳ）、ステップＳ１７
でラフネス大判定フラグＦ₁に０がセットされ、続いて
ステップＳ１８でラフネス小判定フラグＦ₂に１がセッ
トされる。

【００６８】また、ステップＳ１３とステップＳ１４と
で、ラフネス値ｄωｆ（ｉ）が上限しきい値ｄωｆｍａ
ｘ以下の範囲内において下限しきい値ｄωｆｍｉｎを超
えていると判定された場合は（ステップＳ１３でＮＯ、
かつステップＳ１４でＮＯ）、ステップＳ１９でラフネ
ス大判定フラグＦ₁に０がセットされ、続いてステップ
Ｓ２０でラフネス小判定フラグＦ₂に０がセットされ
る。

【００６９】この後、ステップＳ２１で、ラフネス制御
実行条件が成立しているか否かが判定される。このラフ
ネス制御では、次の３つの条件がともに成立したときに
ラフネス制御実行条件が成立しているものと判定し、ラ
フネス制御を実行するようにしている。

【００７０】＜ラフネス制御実行条件＞（１）エンジン始動時において、完爆後、所定時間（例
えば、１秒）を経過していること。なお、ここではクラ
ンキング後においてエンジン回転数が５００r.p.m.まで
上昇したときに完爆したものと判定するようにしてい
る。完爆直後は、エンジン１の回転が比較的不安定であ
るので、このようなときにラフネス制御を実行すること
は好ましくないからである。

【００７１】（２）エンジン水温が所定温度（例えば、
６０°Ｃ）以下であること。すなわち、後で説明するエ
ンジン暖機フラグＦ₄が０であること。なお、エンジン
暖機フラグＦ₄は、図１０に示すように、ステップＳ６
０でエンジン水温が所定温度Ｋ（例えば、６０°Ｃ）を
超えていると判定されたときにはステップＳ６１で１が
セットされ、所定温度Ｋ以下であると判定されたときに
はステップＳ６２で０がセットされるフラグである。エ
ンジン水温が上記所定温度を超えているときにはエンジ
ン１がすでに暖機状態にあるので、エンジン１の暖機あ
るいは三元触媒の昇温を促進するための点火時期の大幅
な遅角は行われず、したがってラフネス制御を行う必要
がないからである。

【００７２】（３）エンジン１の運転状態が、前記の図
１７中の開閉弁閉弁領域（吸気流動強化領域）に入って
いること。ラフネス制御を行うときには、エンジン１の
回転安定性を高めるために、燃焼室６内での混合気の燃
焼性を高める必要があるからである。

【００７３】かくして、ステップＳ２１で、ラフネス制
御実行条件が成立していないと判定された場合（Ｎ
Ｏ）、すなわち前記の各ラフネス制御実行条件の少なく
とも１つが成立しないときには、ラフネス制御を一時的
に停止させ、又は終了させるために、後で説明するステ
ップＳ４０にスキップする。

【００７４】他方、ステップＳ２１で、ラフネス制御実
行条件が成立していると判定された場合（ＹＥＳ）、す
なわち前記のすべてのラフネス制御実行条件が成立して
いるときには、ステップＳ２２が実行される。このステ
ップＳ２２では、エンジン１の運転状態が、点火時期の
制御によりラフネス制御を行うべきＩＧラフネス制御領
域に入っているか、それとも空燃比（燃料噴射量）の制
御によりラフネス制御を行うべきＡ／Ｆラフネス制御領
域に入っているかが判定される。

【００７５】このステップＳ２２では、ＩＧラフネス制
御禁止フラグＦ₃が０でありかつエンジン１がアイドル
状態にあるときにはＩＧラフネス制御を行い、他方ＩＧ
ラフネス制御禁止フラグＦ₃が１であるか、又はエンジ
ン１が非アイドル（オフアイドル）状態にあるときには
Ａ／Ｆラフネス制御を行うようにしている。なお、ＩＧ
ラフネス制御禁止フラグＦ₃は、ＩＧラフネス制御にお
けるラフネス制御量（補正量）が最大限進角側となった
ときに１がセットされるフラグである。したがって、こ
のＩＧラフネス制御禁止フラグＦ₃が１であるときに
は、点火時期の制御によりエンジン１の出力トルクを高
めることはできず、したがってＩＧラフネス制御は実質
的に不可能となる。

【００７６】かくして、ステップＳ２２で、エンジン１
の運転状態がＩＧラフネス制御領域に入っていると判定
された場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ２３〜ステップＳ
３２でＩＧラフネス制御量が演算され、又は保持（現状
維持）される。具体的には、まずステップＳ２３でラフ
ネス大判定フラグＦ₁が１であるか否かが判定される。
ラフネス大判定フラグＦ₁が１であると判定された場合
（ＹＥＳ）、すなわち点火時期を進角させてトルクを増
加させるべき場合は、ステップＳ２５で、次の式５を用
いて今回の気筒別のＩＧラフネス制御量θ_rough（ｉ）
が演算される。この気筒別のＩＧラフネス制御量θ
_rough（ｉ）は、基本的には、前回の気筒別のＩＧラフ
ネス制御量θ_rough（ｉ−１）を進角側に補正したもの
である。

【００７７】

【数５】 θ_rough（ｉ）＝θ_rough（ｉ−１）＋ min［K₁・（dωf(i)−dωfmax），Δigad］…………式５ θ_rough（ｉ）：今回の気筒別のＩＧラフネス制御量 θ_rough（ｉ−１）：前回の気筒別のＩＧラフネス制御
量ｍｉｎ［α，β，…］：α、β、…のうちの最小値Ｋ₁：比例定数ｄωｆ（ｉ）：ラフネス値ｄｆｍａｘ：上限しきい値 Δｉｇａｄ：進角補正量なお、Δｉｇａｄは、エンジン回転数及び吸気充填効率
をパラメータとするマップを検索することにより、エン
ジン回転数及び吸気充填効率に応じて好ましく設定され
る。

【００７８】ただし、式５により演算された気筒別のθ
_rough（ｉ）の演算値が所定の限界値ＩＭＸよりも大き
いときには、θ_rough（ｉ）はＩＭＸとされる。ここ
で、限界値ＩＭＸは、気筒別のθ_rough（ｉ）の進角側
への限界値すなわちリミッタであり、θ_rough（ｉ）が
ＩＭＸに達したときには、θ_rough（ｉ）はこれ以上は
進角側に変化させることはできない。

【００７９】次に、ステップＳ２６で、次の式６を用い
て今回の全気筒のＩＧラフネス制御量θ'_rough（ｉ）が
演算される。この全気筒のＩＧラフネス制御量θ'_rough
（ｉ）は、基本的には、前回の全気筒のＩＧラフネス制
御量θ'_rough（ｉ−１）を進角側に補正したものであ
る。なお、ＩＧラフネス制御（点火時期制御）におい
て、気筒別のＩＧラフネス制御量θ_rough（ｉ）と、全
気筒のＩＧラフネス制御量θ'_rough（ｉ）とは、選択的
ないしは択一的に用いられる。

【数６】 θ'_rough（ｉ）＝θ'_rough（ｉ−１）＋ min［K₁・（dωf(i)−dωfmax）、Δigad］…………式６ θ'_rough（ｉ）：今回の全気筒のＩＧラフネス制御量 θ'_rough（ｉ−１）：前回の全気筒のＩＧラフネス制御
量ｍｉｎ［α，β，…］：α、β、…のうちの最小値Ｋ₁：比例定数ｄωｆ（ｉ）：ラフネス値ｄｆｍａｘ：上限しき値 Δｉｇａｄ：進角補正量

【００８０】このステップＳ２６でも、式６により演算
された全気筒のθ'_rough（ｉ）の演算値が限界値ＩＭＸ
よりも大きいときには、θ'_rough（ｉ）はＩＭＸとされ
る。したがって、θ'_rough（ｉ）がＩＭＸに達したとき
には、θ'_rough（ｉ）はこれ以上は進角側に変化させる
ことはできない。

【００８１】次に、ステップＳ２７で、ステップＳ２６
で演算された全気筒のＩＧラフネス制御量θ'
_rough（ｉ）が限界値ＩＭＸと等しいか否かが判定さ
れ、θ'_rough（ｉ）＝ＩＭＸであれば（ＹＥＳ）、ステ
ップＳ２８でＩＧラフネス制御禁止フラグＦ₃に１がセ
ットされる。なお、θ'_rough（ｉ）＝ＩＭＸでなければ
（ＮＯ）、ステップＳ２８をスキップする。このＩＧラ
フネス制御禁止フラグＦ₃は、ＩＧラフネス制御におけ
るラフネス制御量（補正量）が最大限に進角側となった
ときに１がセットされるフラグであるので、このＩＧラ
フネス制御禁止フラグＦ₃が１であるときには、点火時
期の制御によりエンジン１の出力トルクを高めることは
できず、ＩＧラフネス制御は実行不可能となる。したが
って、このＩＧラフネス制御禁止フラグＦ₃に１がセッ
トされたときには、後記のＡ／Ｆラフネス制御が実行さ
れることになる。この後、制御はステップＳ５２に進め
られる。

【００８２】前記のステップＳ２３で、ラフネス大判定
フラグＦ₁が１でないと判定された場合は（ＮＯ）、ス
テップＳ２４でラフネス小判定フラグＦ₂が１であるか
否かが判定される。ここで、ラフネス小判定フラグＦ₂
が１であると判定された場合（ＹＥＳ）、すなわち点火
時期を遅角させてトルクを低下させるべき場合は、ステ
ップＳ２９で、次の式７を用いて今回の気筒別のＩＧラ
フネス制御量θ_rough（ｉ）が演算される。この気筒別
のＩＧラフネス制御量θ_rough（ｉ）は、基本的には、
前回の気筒別のＩＧラフネス制御量θ_rough（ｉ−１）
を遅角側に補正したものである。

【数７】 θ_rough（ｉ）＝θ_rough（ｉ−１）−Δigret…………………………式７ θ_rough（ｉ）：今回の気筒別のＩＧラフネス制御量 θ_rough（ｉ−１）：前回の気筒別のＩＧラフネス制御
量 Δｉｇｒｅｔ：遅角補正量

【００８３】なお、Δｉｇｒｅｔは、エンジン回転数及
び吸気充填効率をパラメータとするマップを検索するこ
とにより、エンジン回転数及び吸気充填効率に応じて好
ましく設定される。ただし、式７により演算された気筒
別のθ_rough（ｉ）の演算値が所定の限界値ＩＭＮより
も小さいときには、θ_rough（ｉ）はＩＭＮとされる。
ここで、限界値ＩＭＮは、気筒別のθ_rough（ｉ）の遅
角側への限界値すなわちリミッタであり、θ
_rough（ｉ）がＩＭＮに達したときには、θ_rough（ｉ）
はこれ以上は遅角側に変化させることはできない。

【００８４】次に、ステップＳ３０で、次の式８を用い
て今回の全気筒のＩＧラフネス制御量θ'_rough（ｉ）が
演算される。この全気筒のＩＧラフネス制御量θ'_rough
（ｉ）は、基本的には、前回の全気筒のＩＧラフネス制
御量θ'_rough（ｉ−１）を遅角側に補正したものであ
る。

【数８】 θ'_rough（ｉ）＝θ'_rough（ｉ−１）−Δigret］……………………式８ θ'_rough（ｉ）：今回の全気筒のＩＧラフネス制御量 θ'_rough（ｉ−１）：前回の全気筒のＩＧラフネス制御
量 Δｉｇｒｅｔ：遅角補正量

【００８５】このステップＳ３０でも、式８により演算
された全気筒のθ'_rough（ｉ）の演算値が限界値ＩＭＮ
よりも小さいときには、θ'_rough（ｉ）はＩＭＮとされ
る。したがって、θ'_rough（ｉ）がＩＭＮに達したとき
には、θ'_rough（ｉ）はこれ以上は遅角側に変化させる
ことはできない。この後、制御はステップＳ５２に進め
られる。

【００８６】前記のステップＳ２４でラフネス小判定フ
ラグＦ₂が１でないと判定された場合（ＮＯ）、すなわ
ちラフネス値が上限しきい値ｄωｆｍａｘ以下であり、
かつ下限しきい値ｄωｆｍｉｎを超えていると判定され
た場合は、クランク角速度変動ないしはトルク変動（ラ
フネス）が、さほど大きくもなく、また点火時期をさら
に遅角させられるほどには小さくないので、現在のＩＧ
ラフネス制御量がそのまま保持される。

【００８７】すなわち、この場合は、ステップＳ３１
で、前回の気筒別のＩＧラフネス制御量θ_rough（ｉ−
１）が今回の気筒別のＩＧラフネス制御量θ
_rough（ｉ）とされる。続いて、ステップＳ３２で、前
回の全気筒のＩＧラフネス制御量θ'_rough（ｉ−１）が
今回の全気筒のＩＧラフネス制御量θ'_rough（ｉ）とさ
れる。この後、制御はステップＳ５２に進められる。

【００８８】かくして、ステップＳ５２では、エンジン
の運転状態がアイドル領域に入っているか否かが判定さ
れ、アイドル領域に入っていれば（ＹＥＳ）、ステップ
Ｓ５３で開閉弁１８が閉弁領域（図１７参照）に入って
いるか否かが判定され、閉弁領域に入っていれば（ＹＥ
Ｓ）、ステップＳ５４で基本点火時期θ_BASEに、開閉弁
１８の閉弁時におけるアイドル時用の点火時期基本値が
セットされる。他方、閉弁領域に入っていなければ（Ｎ
Ｏ）、ステップＳ５５で基本点火時期θ_BASEに、開閉弁
１８の開弁時におけるアイドル時用の点火時期基本値が
セットされる。また、ステップＳ５２での判定で、エン
ジン１の運転状態が非アイドル領域であれば（ＮＯ）、
ステップＳ５６でステップＳ５３と同様に開閉弁１８が
閉弁領域に入っているか否かが判定され、閉弁領域に入
っていれば（ＹＥＳ）、ステップＳ５７で基本点火時期
θ_BASEに開閉弁１８の閉弁時における非アイドル用の点
火時期基本値がセットされる。他方、閉弁領域に入って
いなければ（ＮＯ）、ステップＳ５８で基本点火時期θ
_BASEに、開閉弁１８の開弁時における非アイドル時用の
点火時期基本値がセットされる。このエンジンシステム
Ａないしエンジン１では、非アイドル時にはエンジン出
力を高めるために、基本点火時期θ_BASEをアイドル時よ
りも進角側に設定するようにしている。また、開閉弁１
８の閉弁時は切欠き部の影響により燃焼速度が速くなる
ため、基本点火時期θ_BASEを開閉弁１８の開弁時よりも
遅角側に設定するようにしている。そこで、ステップＳ
５２〜ステップＳ５８で、アイドル時であるか非アイド
ル時であるかに応じて、また開閉弁１８の開閉状態に応
じて個別に基本点火時期θ_BASEを設定するようにしてい
る。この後、ステップＳ１に復帰して、制御が続行され
る。

【００８９】ところで、前記のステップＳ２２で、エン
ジン１の運転状態がＩＧラフネス制御領域に入っていな
いと判定された場合（ＮＯ）、すなわちＡ／Ｆラフネス
制御領域に入っていると判定された場合は、ステップＳ
３３〜ステップＳ３９でＡ／Ｆラフネス制御量が演算さ
れ、又は保持（現状維持）される。つまり、この場合
は、点火時期を変化させることによりラフネス制御を行
うことが困難ないしは実質的に不可能であるので、空燃
比を変化させることにより出力トルクを増減させてラフ
ネス制御を行う。

【００９０】具体的には、まずステップＳ３３でラフネ
ス大判定フラグＦ₁が１であるか否かが判定される。ラ
フネス大判定フラグＦ₁が１であると判定された場合
（ＹＥＳ）、すなわち空燃比（Ａ／Ｆ）をリッチ側に変
化させてトルクを増加させるべき場合は、ステップＳ３
５で、次の式９を用いて今回の気筒別のＡ／Ｆラフネス
制御量λ_rough（ｉ）が演算される。この気筒別のＡ／
Ｆラフネス制御量λ_rough（ｉ）は、基本的には、前回
の気筒別のＡ／Ｆラフネス制御量λ_rough（ｉ−１）を
リッチ側に一定量だけ補正したものである。

【数９】 λ_rough（ｉ）＝λ_rough（ｉ−１）＋ＫＬ……………………………式９ λ_rough（ｉ）：今回の気筒別のＡ／Ｆラフネス制御量 λ_rough（ｉ−１）：前回の気筒別のＡ／Ｆラフネス制
御量ＫＬ：リッチ側ラフネス制御量補正値（一定値）

【００９１】ただし、式９により演算された気筒別のλ
_rough（ｉ）の演算値が所定の限界値ＦＭＸよりも大き
いときには、λ_rough（ｉ）はＦＭＸとされる。ここ
で、限界値ＦＭＸは、気筒別のλ_rough（ｉ）のリッチ
側への限界値すなわちリミッタであり、λ_rough（ｉ）
がＦＭＸに達したときには、λ_rough（ｉ）はこれ以上
はリッチ側に変化させることはできない。この後、制御
はステップＳ４７に進められる。

【００９２】前記のステップＳ３３で、ラフネス大判定
フラグＦ₁が１でないと判定された場合は（ＮＯ）、ス
テップＳ３４でラフネス小判定フラグＦ₂が１であるか
否かが判定される。ここで、ラフネス小判定フラグＦ₂
が１であると判定された場合（ＹＥＳ）、すなわち空燃
比をリーン側に変化させてトルクを低下させるべき場合
は、ステップＳ３６で、次の式１０を用いて今回の気筒
別のＡ／Ｆラフネス制御量λ_rough（ｉ）が演算され
る。この気筒別のＡ／Ｆラフネス制御量λ_rough（ｉ）
は、基本的には、前回の気筒別のＡ／Ｆラフネス制御量
λ_rough（ｉ−１）をリーン側に一定量だけ補正したも
のである。

【数１０】 λ_rough（ｉ）＝λ_rough（ｉ−１）−ＫＲ……………………………式１０ λ_rough（ｉ）：今回の気筒別のＡ／Ｆラフネス制御量 λ_rough（ｉ−１）：前回の気筒別のＡ／Ｆラフネス制
御量ＫＲ：リーン側ラフネス制御量補正値（一定値）

【００９３】次に、ステップＳ３７で、全気筒ともＡ／
Ｆラフネス制御量が０であるか否かが判定され、全気筒
ともＡ／Ｆラフネス制御量が０であれば（ＹＥＳ）、ス
テップＳ３８でＩＧラフネス制御禁止フラグＦ₃に０が
セットされる。なお、少なくとも１つの気筒のＡ／Ｆラ
フネス制御量が０でなければ（ＮＯ）、ステップＳ３８
をスキップする。ステップＳ３８で、このＩＧラフネス
制御禁止フラグＦ₃に０がセットされたときには、前記
のＩＧラフネス制御に復帰することになる。この後、制
御はステップＳ４７に進められる。

【００９４】前記のステップＳ３４でラフネス小判定フ
ラグＦ₂が１でないと判定された場合（ＮＯ）、すなわ
ちラフネス値が上限しきい値ｄωｆｍａｘ以下であり、
かつ下限しきい値ｄωｆｍｉｎを超えていると判定され
た場合は、クランク角速度変動ないしはトルク変動（ラ
フネス）が、さほど大きくもなく、またさほど小さくも
ないので、現在のＡ／Ｆラフネス制御量がそのまま保持
される。すなわち、この場合は、ステップＳ３９で、前
回の気筒別のＡ／Ｆラフネス制御量λ_rough（ｉ−１）
が今回の気筒別のＡ／Ｆラフネス制御量λ_rough（ｉ）
とされる。この後、制御はステップＳ４７に進められ
る。

【００９５】ステップＳ４７では、空燃比フィードバッ
ク制御フラグＦ₅が１であるか否かが判定される。この
空燃比フィードバック制御フラグＦ₅は、１がセットさ
れたときには空燃比のフィードバック制御が許可され、
０がセットされたときには空燃比のフィードバック制御
が禁止されるフラグである。このＡ／Ｆラフネス制御に
おいては、少なくとも１つの気筒のＡ／Ｆラフネス制御
量が所定の設定値を超えているときには空燃比のフィー
ドバック制御を禁止し、全気筒についてＡ／Ｆラフネス
制御量が０となったときに空燃比のフィードバック制御
を許可するようにしている。

【００９６】かくして、ステップＳ４７で、空燃比フィ
ードバック制御フラグＦ₅が１であると判定されたとき
（ＹＥＳ）、すなわち空燃比のフィードバック制御が許
可された状態にあるときには、ステップＳ４８で少なく
とも１つの気筒のＡ／Ｆラフネス制御量が所定の設定値
を超えているか否かが判定される。ここで、少なくとも
１つの気筒のＡ／Ｆラフネス制御量が所定の設定値を超
えていれば（ＹＥＳ）、ステップＳ４９で空燃比フィー
ドバック制御フラグＦ₅に０がセットされ、したがって
空燃比のフィードバック制御が禁止される（オープン制
御が行われる）。他方、ステップＳ４８で、全気筒のＡ
／Ｆラフネス制御量が所定の設定値以下であれば（Ｎ
Ｏ）、ステップＳ４９をスキップし、空燃比フィードバ
ック制御フラグＦ₅が１のまま保持され、したがって空
燃比のフィードバック制御が続行される。この後、前記
のステップＳ５２〜ステップＳ５８が実行された後、ス
テップＳ１に復帰して制御が続行される。

【００９７】前記のステップＳ４７で、空燃比フィード
バック制御フラグＦ₅が１でないと判定されたとき（Ｎ
Ｏ）、すなわち空燃比のフィードバック制御が禁止され
た状態にあるときには、ステップＳ５０で全気筒のＡ／
Ｆラフネス制御量が０であるか否かが判定される。ここ
で、全気筒のＡ／Ｆラフネス制御量が０であれば（ＹＥ
Ｓ）、ステップＳ５１で空燃比フィードバック制御フラ
グＦ₅に１がセットされ、したがって空燃比のフィード
バック制御が許可される。他方、ステップＳ５０で、少
なくとも１つの気筒のＡ／Ｆラフネス制御量が０でなけ
れば（ＮＯ）、ステップＳ５１をスキップし、空燃比フ
ィードバック制御フラグＦ₅が０のまま保持され、した
がって空燃比のフィードバック制御が禁止されたままと
なる。この後、前記のステップＳ５２〜ステップＳ５８
が実行された後、ステップＳ１に復帰して制御が続行さ
れる。

【００９８】ところで、前記のステップＳ２１で、ラフ
ネス制御実行条件が成立していないと判定された場合
（ＮＯ）、すなわち前記の各ラフネス制御実行条件の少
なくとも１つが成立しないときには、ラフネス制御は一
時停止又は終了される。この場合、まずステップＳ４０
で、前記のエンジン暖機フラグＦ₄が１であるか否か、
すなわちエンジン水温が所定温度（例えば、６０°Ｃ）
を超えているか否かが判定され、エンジン暖機フラグＦ
₄が１でなければ（ＮＯ）、ラフネス制御は一時的に停
止され、ステップＳ４１〜ステップＳ４３で、それぞ
れ、気筒別のＩＧラフネス制御量と、全気筒のＩＧラフ
ネス制御量と、気筒別のＡ／Ｆラフネス制御量とが保持
（現状維持）される。

【００９９】すなわち、ステップＳ４１では、前回の気
筒別のＩＧラフネス制御量θ_rough（ｉ−１）が今回の
気筒別のＩＧラフネス制御量θ_rough（ｉ）とされる。
ステップＳ４２では、前回の全気筒のＩＧラフネス制御
量θ'_rough（ｉ−１）が今回の全気筒のＩＧラフネス制
御量θ'_rough（ｉ）とされる。また、ステップＳ４３で
は、前回の気筒別のＡ／Ｆラフネス制御量λ_rough（ｉ
−１）が今回の気筒別のＡ／Ｆラフネス制御量λ_rough
（ｉ）とされる。

【０１００】この後、前記のステップＳ４７〜ステップ
Ｓ５８が実行された後、ステップＳ１に復帰する。しか
しながら、この場合、前記のとおりラフネス制御は一時
的に停止されているので、ステップＳ４１〜ステップＳ
４３で保持された各ラフネス制御量はラフネス制御に用
いられるわけではない。つまり、ラフネス制御が一時的
に停止されたときには、停止直前における各ラフネス制
御量が保持されるが、これらのラフネス制御量は、この
後ラフネス制御が再開される場合に備えて保持（記憶）
されているだけである。

【０１０１】このように、ラフネス制御実行条件が不成
立となってラフネス制御が一時的に停止された後、ラフ
ネス制御条件が再び成立したときには、保持されている
ラフネス制御量を用いてラフネス制御が再開される。こ
のため、該ラフネス制御が早期に安定化され、したがっ
て該制御の応答性が高められ、トルク変動を許容範囲内
に収めつつ、エンジン１の暖機あるいは触媒コンバータ
２７内の三元触媒の昇温を大幅に促進することができ、
エミッション性能及び燃費性能を高めることができる。

【０１０２】前記のステップＳ４０で、エンジン暖機フ
ラグＦ₄が１であると判定された場合は（ＹＥＳ）、エ
ンジン１がすでに暖機状態にあり、また触媒コンバータ
２７内の三元触媒も十分に昇温されているものと考えら
れるので、ラフネス制御は終了される。しかしながら、
ラフネス制御を急激に（ステップ状に）終了させると、
ラフネス制御量が突然消滅するので、出力トルクが急変
してトルクショックが生じるおそれがある。そこで、こ
の場合、ステップＳ４４〜ステップＳ４６で、それぞ
れ、気筒別のＩＧラフネス制御量と、全気筒のＩＧラフ
ネス制御量と、気筒別のＡ／Ｆラフネス制御量とを徐々
に小さくして（漸減させる）リセットし、ラフネス制御
を比較的緩やかに終了させるようにしている。これによ
り、ラフネス制御終了時のトルクショックの発生が防止
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる制御装置を備えたエンジンシ
ステムの全体構成図である。

【図２】図１に示すエンジンを含むパワートレインの
模式図である。

【図３】図１に示すエンジンシステムに設けられてい
るＥＣＵの機能ブロック図である。

【図４】ＥＣＵによるラフネス制御の制御方法を示す
フローチャートの一部である。

【図５】ＥＣＵによるラフネス制御の制御方法を示す
フローチャートの一部である。

【図６】ＥＣＵによるラフネス制御の制御方法を示す
フローチャートの一部である。

【図７】ＥＣＵによるラフネス制御の制御方法を示す
フローチャートの一部である。

【図８】ＥＣＵによるラフネス制御の制御方法を示す
フローチャートの一部である。

【図９】ＥＣＵによるラフネス制御の制御方法を示す
フローチャートの一部である。

【図１０】ＥＣＵによるラフネス制御におけるエンジ
ン暖機フラグの設定方法を示すフローチャートである。

【図１１】直列４気筒型の４サイクルエンジンの各気
筒の行程と、クランク角の変化に対するトルク及び角速
度の変化とを示す図である。

【図１２】燃焼圧と角速度変動との相関関係を示す図
である。

【図１３】クランク角検出のための、被検出プレート
及びクランク角センサの概略構成を示す図である。

【図１４】ノイズ的要素による角速度変動を示す図で
ある。

【図１５】検出した角速度のデータからエンジン回転
の０.５次及びその整数倍の成分を除去すべくコムフィ
ルタを通した後の減衰特性を示す図である。

【図１６】図１５に示すデータからエンジン回転の
０.５次より低い周波数成分を除去すべくハイパスフィ
ルタを通した後の減衰特性を示す図である。

【図１７】開閉弁の開弁領域及び閉弁領域を、エンジ
ン回転数と吸気充填効率とエンジン水温とをパラメータ
としてあらわした図である。

【図１８】冷間始動時における目標アイドル回転数の
エンジン水温に対する変化特性を示す図である。

【図１９】点火時期のフィードバック制御量のアイド
ル回転数偏差に対する変化特性を示す図である。

【図２０】エンジンの出力トルクの点火時期に対する
依存性を示す図である。

【図２１】点火時期の昇温促進制御量のエンジン水温
に対する変化特性を示す図である。

【図２２】点火時期の遅角量のエンジン回転数及び吸
気充填効率に対する特性を示す図である。

【図２３】点火時期を設定するためのマップを示す図
である。

【図２４】ラフネス値の経時変化及び上限しきい値を
示す図である。

【図２５】点火時期の遅角特性の上限しきい値に対す
る依存性を示す図である。

【符号の説明】

Ａ…エンジンシステム、Ｂ…トルクコンバータ、Ｃ…歯
車式変速機構、Ｓ…インヒビタスイッチ、Ｔ…自動変速
機、１…エンジン、２…気筒、３…シリンダブロック、
４…シリンダヘッド、５…ピストン、６…燃焼室、７…
点火プラグ、８…点火回路、９…共通吸気通路、１０…
独立吸気通路、１０ａ…第２独立吸気通路、１１…エア
クリーナ、１２…吸気弁、１３…エアフローセンサ、１
４…スロットル弁、１５…サージタンク、１６…インジ
ェクタ、１７…吸気温センサ、１８…開閉弁、１８ａ…
アクチュエータ、２０…ＩＳＣバイパス通路、２１…Ｉ
ＳＣバルブ、２１ａ…アクチュエータ、２２…アイドル
スイッチ、２３…スロットル開度センサ、２４…排気
弁、２５…排気通路、２６…Ｏ₂センサ、２７…触媒コ
ンバータ、３０…クランク角センサ、３１…被検出プレ
ート、３１ａ…突起部、３２…水温センサ、３５…ＥＣ
Ｕ、３６…開閉弁制御部、３７…ラフネス検出部、３８
…空燃比制御部、３９…点火時期制御部、４０…ＩＳＣ
制御部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気通路に介設され、排気ガスを浄化す
る排気ガス浄化触媒を備えた触媒コンバータと、上記触媒コンバータが未暖機状態にあるときには、点火
時期を、最大トルクが得られる点火時期よりも遅角側の
領域内で遅角させる点火時期制御手段とが設けられ、エンジン出力軸が、トルクコンバータを備えた自動変速
機に接続されているエンジンの制御装置において、上記点火時期制御手段が、低回転状態において上記自動
変速機が走行レンジにあるときにはニュートラルレンジ
にあるときよりも点火時期の遅角量を大きくするように
なっていることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】上記低回転状態がアイドル状態であるこ
とを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】上記低回転状態では燃焼に起因するトル
ク変動状態が許容限度内に収まるように点火時期を補正
してラフネス制御を行うラフネス制御手段が設けられて
いて、上記ラフネス制御手段の点火時期の補正における遅角許
容特性が、走行レンジではニュートラルレンジよりも、
遅角を促進することができる値に設定されていることを
特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの制御装
置。
【請求項４】上記遅角許容特性が、トルク変動状態が
それ以上となったときには遅角を抑制するしきい値であ
ることを特徴とする請求項３に記載のエンジンの制御装
置。
【請求項５】基本点火時期のエンジン温度に対する依
存特性がアイドル時と非アイドル時とで個別に設定さ
れ、アイドル時における上記しきい値が、走行レンジではニ
ュートラルレンジよりも大きい値に設定されていること
を特徴とする請求項４に記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】上記しきい値が、アイドル時における走
行レンジ、アイドル時におけるニュートラルレンジ、非
アイドル時の順に小さくなっていることを特徴とする請
求項５に記載のエンジンの制御装置。