JP2001082226A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機関アイドル回転数制御における排気性状の
悪化を防止する。 【解決手段】 電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０は、機
関１アイドル運転中、機関吸入空気量を回転数に応じて
フィードバック制御する吸気量回転数制御を行うととも
に、燃焼悪化等により回転数が低下した場合には吸気量
回転数制御を停止し、点火時期を回転数に応じてフィー
ドバック制御する点火時期回転数制御を行う。更に、Ｅ
ＣＵは点火時期回転数制御実施中に、点火時期フィード
バック補正量が所定値まで低下した状態が一定期間継続
した場合には機関燃焼状態が改善されたと判断して点火
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。これにより、点火時期回転数制御実施による排気浄
化触媒の暖機の遅れが最小限に抑制され、排気性状の悪
化が防止される。

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
ては機関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機関回転数を
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機関回転数を
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機関回転数を目標回
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機関回転数を
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機関回転数を
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機関回転数を
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、１
６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、ＮＯ_X 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ＥＣＵ
１０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 −Ｎ
Ｅ）、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 ×ＩＤＮ
Ｅ＋α₃ ×ＤＤＮＥとして算出され、目標吸入空気量Ｑ
_T 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２０
１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Ｉ
Ｎ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ＤＮＥ_MAX 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ＥＱ_MAX 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ＤＮＥ_i-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、ＩＤＮ
Ｅ、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２
０９で算出した回転数差ＤＮＥが所定の上限値ＤＮＥ
_MAX （ＤＮＥ_MAX ＞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＞ＤＮＥ_MAX 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ＤＮＥ_MAX 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≦ＤＮＥ
_MAX 、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
ＥＱ_MAX 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Ｅ
Ｑの値が増大して予め定めた上限値ＥＱ_MAX 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。ＥＱ_MAX 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＞ＤＮＥ_MAX であ
った場合、もしくはステップ２２１でＥＱ＞ＥＱ_MAX 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≦ＥＱ_MAX 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Ｑ_T の値がＱ_T ＝Ｑ_CAL ＋ＥＱ
として算出され、ステップ２２７では目標吸入空気量Ｑ
_T 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、Ｑ_CAL 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Ｉ
Ｎ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、２２
１）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Ｎ
Ｅとの差ＤＮＥと、ＤＮＥの積分値ＩＤＮＥ、変化率Ｄ
ＤＮＥ（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Ｅ
Ａ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Ｅ
Ａ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、Ａ
ＯＰ＝ＥＡ_CAL ＋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。Ｅ
Ａ_CAL 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＝ＥＡ_CAL−
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Ｅ
Ａ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Ｅ
Ａの値が一時的に判定値ＥＡ ₀ 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、Ｅ
ＣＵ１０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、Ｅ
Ａ≦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３
０１）、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、Ｅ
ＣＵ１０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５０
１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５１
１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≧ＤＴＷ ₁ 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１
３、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ＥＣ
Ｕ１０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、Ｅ
ＣＵ１０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ＥＡ
₀ 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、Ｅ
ＣＵ１０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、Ｃ
Ｔ≧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ＥＣ
Ｕ１０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−ＮＥ_{i- 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Ｎ
Ｅ₀ 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（ＤＴ
ＮＥ≧−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ＤＴＮ
Ｅ＜−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Ｅ
Ａ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Ｅ_CAL （または、触媒暖機遅角が実行さ
れている場合には、ＥＡ_CAL −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１０１
５、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１０１
９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Ｅ
Ａ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１０
２１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１０１
９）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１０２
５）。

【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ＥＡ_CAL 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Ｅ
Ａ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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片山 章弘 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G022 CA03 DA01 DA02 DA07 FA04 GA01 GA05 GA07 GA08 GA09 3G301 HA24 JA04 KA01 KA07 LA00 LA01 LA03 MA01 ND01 ND15 NE23 PA07Z PA11Z PD09A PD09Z PE01A PE01Z PE03Z PE08Z

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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
   ては機関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。
2. 【請求項２】 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
   ては機関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。
3. 【請求項３】 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
   ては機関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。
4. 【請求項４】 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
   ては機関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。
5. 【請求項５】 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
   ては機関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。
6. 【請求項６】 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
   ては機関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。
7. 【請求項７】 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。
8. 【請求項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
   ては機関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。