(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関吸入混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、
該空燃比検出手段で検出される空燃比を目標空燃比に近づけるように、機関への燃料供給をフィードバック制御する空燃比フィードバック制御手段と、
該空燃比フィードバック制御手段における制御速度を機関の運転条件に応じて切り換える制御速度切換え手段と、
前記空燃比フィードバック制御手段により空燃比をリーン方向に制御する制御速度が所定値以上であるときに、前記リーン方向への制御速度に応じた進角補正値に基づいて点火時期を進角補正する点火進角手段と、
を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
機関吸入混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、
該空燃比検出手段で検出される空燃比を目標空燃比に近づけるように、機関への燃料供給をフィードバック制御する空燃比フィードバック制御手段と、
該空燃比フィードバック制御手段における制御速度を機関の運転条件に応じて切り換える制御速度切換え手段と、
前記空燃比フィードバック制御手段により空燃比をリーン方向に制御する制御速度が所定値以上であるときから、一旦リッチ方向への制御状態に反転し、制御速度が前記所定値未満であるリーン方向への制御が開始されるまでの間において、点火時期を進角補正する点火時期を進角補正する点火進角手段と、
を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
機関吸入混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、
該空燃比検出手段で検出される空燃比を目標空燃比に近づけるように、機関への燃料供給をフィードバック制御する空燃比フィードバック制御手段と、
該空燃比フィードバック制御手段における制御速度を機関の運転条件に応じて切り換える制御速度切換え手段と、
前記空燃比フィードバック制御手段により空燃比をリーン方向に制御する制御速度が所定値以上であるときから、一旦リッチ方向への制御状態に反転し、制御速度が前記所定値未満であるリーン方向への制御が開始されるまでの間において、前記所定値以上であるリーン方向への制御速度に応じた進角補正値に基づいて点火時期を進角補正する点火時期を進角補正する点火進角手段と、
を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記点火進角手段が、前記空燃比フィードバック制御手段によるリーン方向への制御速度が前記所定値未満になってから徐々に進角補正値を零に戻すことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記制御速度切換え手段が、機関始動直後の前記空燃比フィードバック制御手段によるフィードバック制御の開始から最初の空燃比の反転までの間において、前記空燃比フィードバック制御手段による制御速度を通常値よりも速めることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は内燃機関の制御装置に関し、詳しくは、空燃比フィードバック制御のオーバーシュートによる運転性の悪化を抑制する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関における吸入混合気の空燃比を目標空燃比にフィードバック制御する技術としては、従来、特開昭６３−２１３４２号公報に開示されるようなものがあった。
このものは、機関始動から空燃比フィードバック制御に移行したときには、始動性を確保すべくリッチ化させた空燃比がリーンに反転するまでの間、積分定数を通常値よりも大きくすることでリーン化方向への制御速度を速め、始動時のリッチ空燃比を応答良く目標空燃比にまで復帰させるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように始動後に空燃比フィードバック制御を開始した直後において、リーン化方向への制御速度を大きくすれば、リッチ状態の解消が早まり、排気性状や燃費の改善を図ることができる。
しかしながら、空燃比をリーン化させる方向への制御速度が大きいと、目標空燃比を越えて実際の空燃比がリーン側にオーバーシュートし（図６参照）、かかるリーン側へのオーバーシュートに伴って燃焼が不安定になって、サージが発生したり、出力トルクの落ち込みが発生する惧れがあった。
【０００４】
前記リーン側へのオーバーシュートは、制御速度を遅くすることで充分に小さくできるが、制御速度を遅くすると空燃比フィードバック制御の開始から目標空燃比付近に復帰するまでの時間が長くなってしまい、リーン側へのオーバーシュートによる運転性の悪化を回避しつつ、目標空燃比への復帰を充分に早くすることができなかったものである。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、目標空燃比への復帰速度を速めつつ、リーン側へのオーバーシュートによる運転性の悪化を抑制できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのため請求項１の発明にかかる内燃機関の制御装置は、図１に示すように構成される。
図１において、空燃比フィードバック制御手段は、空燃比検出手段で検出される機関吸入混合気の空燃比を目標空燃比に近づけるように、機関への燃料供給をフィードバック制御する。
【０００７】
一方、制御速度切換え手段は、空燃比フィードバック制御手段における制御速度を機関の運転条件に応じて切り換える。そして、点火進角手段は、空燃比フィードバック制御手段により空燃比をリーン方向に制御する制御速度が所定値以上であるときに、前記リーン方向への制御速度に応じた進角補正値に基づいて点火時期を進角補正する。
【０００８】
請求項２の発明にかかる内燃機関の制御装置では、前記点火進角手段が、前記空燃比フィードバック制御手段により空燃比をリーン方向に制御する制御速度が所定値以上であるときから、一旦リッチ方向への制御状態に反転し、制御速度が前記所定値未満であるリーン方向への制御が開始されるまでの間において、点火時期を進角補正する構成とした。請求項３の発明にかかる内燃機関の制御装置では、前記点火進角手段が、前記空燃比フィードバック制御手段により空燃比をリーン方向に制御する制御速度が所定値以上であるときから、一旦リッチ方向への制御状態に反転し、制御速度が前記所定値未満であるリーン方向への制御が開始されるまでの間において、前記所定値以上であるリーン方向への制御速度に応じた進角補正値に基づいて点火時期を進角補正する構成とした。
【０００９】
請求項４の発明にかかる内燃機関の制御装置では、前記点火進角手段が、前記空燃比フィードバック制御手段によるリーン方向への制御速度が前記所定値未満になってから徐々に進角補正値を零に戻す構成とした。
請求項５の発明にかかる内燃機関の制御装置では、前記制御速度切換え手段が、機関始動直後の前記空燃比フィードバック制御手段によるフィードバック制御の開始から最初の空燃比の反転までの間において、前記空燃比フィードバック制御手段による制御速度を通常値よりも速める構成とした。
【００１０】
【作用】
請求項１の発明にかかる内燃機関の制御装置によると、空燃比フィードバック制御によって空燃比をリーン方向に制御しているときの制御速度が所定値以上であるときには、点火時期を進角補正して燃焼の安定化を図り、リーン側にオーバーシュートしても、燃焼が不安定になってサージや出力トルクの落ち込みが発生することを回避する。
【００１１】
即ち、空燃比がリーン側にオーバーシュートすると、燃焼室内における燃料密度が低下して火炎伝播時間が長くなるので、これに対応して点火時期を進角して燃焼安定性が維持されるようにしたものである。
ここで、リーン方向への制御速度が大きいほどリーン側へのオーバーシュートが大きくなるので、制御速度に応じた進角補正値で点火時期を進角補正することで、オーバーシュートが大きいときほどより大きく進角補正し得る構成とした。
【００１２】
請求項２の発明にかかる内燃機関の制御装置によると、所定以上の制御速度でリーン方向に制御している状態のみならず、かかる状態から一旦リッチ方向への制御状態に反転してからも進角補正を継続し、再度リーン方向への制御が開始されかつそのときの制御速度が所定値よりも小さいと確認されるまで点火時期の進角補正を継続させ、進角補正により確実に燃焼安定性が維持されるようにした。
また、請求項３の発明にかかる内燃機関の制御装置によると、リーン方向への制御速度が大きいほどリーン側へのオーバーシュートが大きくなるので、制御速度に応じた進角補正値で点火時期を進角補正する構成とし、更に、所定以上の制御速度でリーン方向に制御している状態のみならず、かかる状態から一旦リッチ方向への制御状態に反転してからも進角補正を継続し、再度リーン方向への制御が開始されかつそのときの制御速度が所定値よりも小さいと確認されるまで点火時期の進角補正を継続させる。
【００１３】
請求項４の発明にかかる内燃機関の制御装置によると、点火進角補正値を徐々に零に戻すことで、点火時期の急変による運転性の悪化を回避する。
請求項５の発明にかかる内燃機関の制御装置によると、機関始動直後の空燃比フィードバック制御の開始から最初の空燃比の反転までの間において、制御速度を速めることで、始動時のリッチ状態を速やかに目標空燃比付近に収束させることが可能となる。
【００１４】
【実施例】
以下に本発明の実施例を説明する。
一実施例を示す図２において、内燃機関１には、スロットル弁２によってその流量が調整された空気が、吸気コレクタ３及び吸気マニホールド４を介して吸入される。
【００１５】
吸気マニホールド４のブランチ部には、各気筒毎に電磁式燃料噴射弁５が設けられていて、図示しない燃料ポンプから圧送されプレッシャレギュレータにより所定の圧力に調整された燃料を噴射供給する。
また、内燃機関１の各気筒には、それぞれ点火栓６が設けられていて、これらには点火コイル７にて発生する高電圧がディストリビュータ８を介して順次印加され、これにより、火花点火して混合気を着火燃焼させる。ここで、点火コイル７は、付設されたパワートランジスタ９を介して高電圧の発生時期、即ち、点火時期が制御されるようになっている。
【００１６】
前記スロットル弁２には、その開度ＴＶＯをポテンショメータによって検出するスロットルセンサ１０が付設されており、また、前記ディストリビュータ８に内蔵されたクランク角センサ１１からは、所定クランク角度毎に検出信号が出力されるようになっている。
また、機関１の冷却水ジャケットには、機関温度を代表する冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ１２が設けられており、また、排気マニホールド１３の集合部には、機関１の吸入混合気の空燃比と密接な関係にある排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ１４が設けられている。
【００１７】
前記酸素センサ１４は、大気中の酸素分圧と排気中の酸素分圧との比に応じた信号を出力する酸素濃淡電池であり、理論空燃比付近で排気中の酸素濃度が急変することによって理論空燃比付近でその出力が急変して理論空燃比を検出し得るセンサである。尚、前記酸素センサ１４が本実施例における空燃比検出手段に相当する。
【００１８】
更に、機関１には、燃料タンク１５の蒸発ガス処理装置１６が備えられている。前記蒸発ガス処理装置１６は、キャニスタ１７内に充填された活性炭などの吸着剤に、燃料タンク１５内で発生した燃料の蒸発ガスを吸着捕集させ、該吸着剤に吸着された燃料をパージし、該パージエアをパージ通路１８を介してスロットル弁４下流側の吸気コレクタ３内に供給するものである。
【００１９】
前記キャニスタ１７には、燃料タンク１５内の正圧が所定以上になったときに開くチェックバルブ１９が介装された蒸発ガス通路２０を介して燃料タンク１５内の蒸発ガスが導入されるようになっている。また、前記パージ通路１８には、スロットル負圧が導入されるダイヤフラムバルブ２１が介装されると共に、通路途中に、電磁開閉弁２２が介装されており、前記ダイヤフラムバルブ２１及び電磁開閉弁２２を介してパージエアが供給される構成となっている。
【００２０】
前記燃料噴射弁５による燃料噴射、点火栓６による点火時期、前記電磁開閉弁２２の開閉等を制御するコントロールユニット２３は、マイクロコンピュータを含んで構成され、前記スロットルセンサ１０，クランク角センサ１１，水温センサ１２，酸素センサ１４等からの検出信号が入力される一方、機関の吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ２４からの検出信号が入力されるようになっている。
【００２１】
図２において、２５は三元触媒であり、この三元触媒２５は機関吸入混合気の空燃比が理論空燃比付近であるときに最も高い転換効率を示す。そこで、前記コントロールユニット２３は、所定のフィードバック制御条件が成立しているときに、酸素センサ１４で検出される空燃比が目標空燃比としての理論空燃比に近づく方向に燃料噴射量をフィードバック制御するようになっている。
【００２２】
ここで、前記コントロールユニット２３による燃料噴射制御の様子を、図３〜図５のフローチャートに従って説明する。尚、本実施例において、空燃比フィードバック制御手段，制御速度切換え手段としての機能は、前記図３〜図５のフローチャートに示すように、コントロールユニット２３がソフトウェア的に備えている。
【００２３】
図３のフローチャートは、燃料噴射弁５による燃料噴射量Ｔｉ（噴射パルス幅）を演算するルーチンを示す。
まず、ステップ１（図中ではＳ１としてある。以下同様）では、エアフローメータ２４の検出信号をＡ／Ｄ変換して読み込み、吸入空気流量Ｑａを求める。
そして、ステップ２では、クランク角センサ１１からの検出信号に基づいて算出した機関回転速度Ｎｅと、前記吸入空気流量Ｑａとに基づいて基本燃料噴射量Ｔｐを、Ｔｐ＝Ｋ×Ｑａ／Ｎｅ（Ｋは定数）として算出する。
【００２４】
次のステップ３では、前記基本燃料噴射量Ｔｐを、各種補正係数ＣＯＥＦ，空燃比フィードバック補正係数α，空燃比学習補正係数αｍ，電圧補正分Ｔｓによって補正設定して、最終的な燃料噴射量Ｔｉ（Ｔｉ＝Ｔｐ×ＣＯＥＦ×α×αｍ＋Ｔｓ）を設定する。
前記空燃比フィードバック補正係数αは、後述する図４及び図５のフローチャートに従って酸素センサ１４の出力に応じて比例・積分制御される値であり（図６参照）、空燃比学習補正係数αｍは、前記空燃比フィードバック補正係数αを、機関負荷を代表する基本燃料噴射量Ｔｐと機関回転速度とによって複数に区分される運転領域毎に学習した値である。
【００２５】
また、各種補正係数ＣＯＥＦは、冷却水温度が低いときほど燃料を増量補正するための水温増量補正係数ＫＴｗや、始動時に冷却水温度が低いときほど燃料を増量補正するための始動後増量補正係数ＫＡＳ等から算出される。
更に、電圧補正分Ｔｓは、バッテリ電圧による燃料噴射弁の作動遅れ時間の変化に対応するための加算補正項である。
【００２６】
コントロールユニット２３は、所定の噴射タイミングにおいて最新に演算した前記燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス幅の噴射パルス信号を燃料噴射弁５に出力して、燃料噴射弁５による燃料噴射を制御する。
図４及び図５のフローチャートは、前記空燃比フィードバック補正係数αを比例・積分制御するルーチンを示す。
【００２７】
ステップ１１では、所定の空燃比フィードバック制御条件が成立しているか否かを判別する。
例えば、空燃比フィードバック制御の停止条件を、始動時，低水温時，アイドル時，機関高負荷時，減速時等とし、これらの停止条件のいずれにも該当しない状態を、制御条件が成立している状態と判断する構成とすれば良い。
【００２８】
制御条件が成立していない場合には、ステップ１２へ進み、前記空燃比フィードバック補正係数αを初期値の１００  ％にセットし、次のステップ１３では後述するフラグＦ４に１をセットする。
一方、制御条件が成立している場合には、ステップ１４へ進み、機関の始動後最初のフィードバック制御開始時であるか否かを判別する。
【００２９】
そして、始動直後のフィードバック制御開始時であるときには、ステップ１５へ進んで、フラグＦ１に１をセットし、それ以外は、ステップ１５を迂回してステップ１６へ進む。
ステップ１６では、前記酸素センサ１４の出力ＶＯ２  と、目標空燃比である理論空燃比相当の判定値ＳＬとを比較し、実際の空燃比が理論空燃比よりもリッチであるかリーンであるかを判別する。
【００３０】
前記出力ＶＯ２  が判定値ＳＬよりも大きく、実際の空燃比が理論空燃比よりもリッチであると見做される場合には、ステップ１７へ進み、フラグＦ２にφをセットし、逆に、前記出力ＶＯ２  が判定値ＳＬ以下で、実際の空燃比が理論空燃比よりもリーンであると見做される場合には、ステップ１８へ進み、前記フラグＦ２に１をセットする。
【００３１】
従って、前記フラグＦ２を判別することで、現状の空燃比が理論空燃比に対してリッチであるかリーンであるかを検知できることになる。
ステップ１９では、フラグＦ２が、前記ステップ１７又は１８の処理によって、本ルーチンの前回における状態から反転したか否かを判別する。即ち、ステップ１９では、フラグＦ２の１からφへの反転、又は、φから１への反転を判別するものであり、フラグＦ２の１，φは、空燃比のリッチ・リーンを示すから、かかる反転判別は、空燃比の理論空燃比に対するリッチ・リーン反転を判別することになる。
【００３２】
前記フラグＦ２が継続して一定の値に保持されている場合には、ステップ２０へ進み、前記フラグＦ１を判別する。
フラグＦ１に１がセットされている場合には、ステップ２１へ進んで前記フラグＦ２を判別することで、現状の空燃比が理論空燃比に対してリッチであるかリーンであるかを判別する。
【００３３】
そして、フラグＦ２がφでリッチであるときには、ステップ２２へ進み、空燃比フィードバック補正係数αの前回値から所定の積分定数ＩＲ２だけ減算した値を今回の補正係数αとして設定する。
次のステップ２３では、上記のリーン方向への積分制御の実行を示すフラグＦ３に１をセットする。
【００３４】
一方、ステップ２１でフラグＦ２が１でリーンであると判別されたときには、ステップ２４へ進んで補正係数αに所定の積分定数ＩＬ２を加算した値を今回の補正係数αとして設定し、次のステップ２５では、フラグＦ３にφをセットする。
始動直後の空燃比フィードバック制御の開始時においては、空燃比がリッチ状態であるから、通常であれば、空燃比がリーンに反転するまでは、前記ステップ２２によるリーン化制御が継続されることになる。
【００３５】
そして、空燃比が反転すると、これがステップ１９でフラグＦ２の反転として判別され、ステップ２６へ進んで、前記フラグＦ１をゼロリセットする。従って、始動直後に空燃比フィードバック制御を開始した場合には、空燃比が最初に反転するまでは前記フラグＦ１が１に保持されることになる。
次のステップ２７では、フラグＦ２の判別によってリッチ・リーン判別を行い、フラグＦ２がφでリッチであるとき、換言すれば、リーンからリッチに反転したときには、ステップ２８へ進み、空燃比フィードバック補正係数αの前回値から所定の比例定数ＰＲだけ減算した値を今回の補正係数αとして設定する。
【００３６】
次のステップ２９では、前記フラグＦ３をゼロリセットする。
一方、ステップ２７でフラグＦ２が１でリーンであると判別されたときには、ステップ３０へ進んで補正係数αに所定の比例定数ＰＬを加算した値を今回の補正係数αとして設定し、次のステップ３１では、フラグＦ３をゼロリセットする。
その後、ステップ１９で空燃比の反転がフラグＦ２の反転として判別されるまでは、ステップ１９からステップ２０へ進むことになるが、最初の反転時に前記フラグＦ１がゼロリセットされるので、ステップ２０からステップ３２へ進む。
【００３７】
ステップ３２では前記フラグＦ２によってリッチ・リーン判別を行い、フラグＦ２がφでリッチであるときには、ステップ３３へ進み、空燃比フィードバック補正係数αの前回値から所定の積分定数ＩＲ１だけ減算した値を今回の補正係数αとして設定する。
次のステップ３４では、前記フラグＦ３に１をセットし、リーン方向への積分制御状態であることがフラグＦ３によって判別されるようにする。
【００３８】
一方、ステップ32でフラグＦ２が１でリーンであると判別されたときには、ステップ35へ進んで補正係数αに所定の比例定数ＩＬ１を加算した値を今回の補正係数αとして設定し、次のステップ36では、フラグＦ３をゼロリセットする。ここで、ステップ33，35における積分制御で用いられる積分定数ＩＲ１，ＩＬ１は、前記ステップ22，24における積分制御で用いられる積分定数ＩＲ２，ＩＬ２よりも小さな値として予め設定されている。従って、始動直後に空燃比フィードバック制御を開始してから、空燃比が最初に反転するまでは、通常値（ＩＲ１，ＩＬ１）よりも大きな積分定数ＩＲ２，ＩＬ２による速い制御速度で空燃比フィードバック制御が行われ、目標空燃比である理論空燃比に早く収束させることができる。
【００３９】
通常始動時は空燃比がリッチであるから、前述のようにして最初の反転まで比較的大きな積分定数ＩＲ２，ＩＬ２を用いて制御速度を速めれば、リーン方向への制御速度が速まり（図６参照）、前記リッチ状態を速やかに解消して目標空燃比付近に収束させることができ、以て、始動直後における排気性状等を改善できることになる。
【００４０】
しかしながら、リーン方向への制御速度（積分定数ＩＲ）を大きくすると、それだけリーン側への空燃比のオーバーシュートが大きくなって燃焼安定性を損ねることになってしまう（図７参照）。
そこで、始動直後のリッチ状態から理論空燃比への収束を速めつつ、燃焼安定性が悪化することを防止すべく、図８及び図９のフローチャートに示す制御によって点火時期を進角補正する。尚、本実施例において、点火進角手段としての機能は、前記図８及び図９のフローチャートに示すように、コントロールユニット２３がソフトウェア的に備えている。
【００４１】
図８のフローチャートにおいて、ステップ４１では、前記フラグＦ３の判別を行う。前記フラグＦ３は、前述のように、リーン方向への積分制御が行われているときに１がセットされるようになっており、ステップ４１でフラグＦ３に１がセットされていると判別された場合には、ステップ４２へ進む。
ステップ４２では、リーン方向への積分制御に用いられている積分定数ＩＲが、所定値ＩＲＳＥＴ以上であるか否かを判別する。
【００４２】
本実施例では、リーン方向への積分制御に用いられる積分定数ＩＲとして大小２つＩＲ１，ＩＲ２（＞ＩＲ１）を切換えて用いる構成となっている。これに対応して前記ステップ42における所定値ＩＲＳＥＴは、前記ＩＲ１とＩＲ２との中間値であり、前記ステップ42における判別は、実質的には、積分定数ＩＲ２が用いられているか否かを判別することになる。
【００４３】
フラグＦ３が１であって、かつ、そのときに用いられている積分定数ＩＲが所定値ＩＲＳＥＴ以上である場合、即ち、制御速度が通常に比して速められる始動直後の制御開始当初のリーン化制御時においては、ステップ４３へ進み、そのときの積分定数ＩＲ（実際には積分定数ＩＲ２）に応じて点火時期を進角補正するための進角補正値ＩＡＤＶＳＥＴを設定する。
【００４４】
前記進角補正値ＩＡＤＶＳＥＴは、積分定数ＩＲが大きいときほどより大きな値として設定され、積分定数ＩＲが大きいときほどより進角補正されるようになっている（図１０参照）。これは、リーン方向への積分制御時に積分定数ＩＲが大きいときほど、リーン側へのオーバーシュートが大きくなって（図７参照）、燃焼安定性を維持するために要求される進角補正値がより大きくなるためである（図１１参照）。
【００４５】
ステップ４４では、今回ステップ４３で設定した進角補正値ＩＡＤＶＳＥＴと、前回実際に進角補正に用いた補正値ＩＡＤＶとを比較する。
そして、前回値ＩＡＤＶが前記進角補正値ＩＡＤＶＳＥＴ以上でない場合には、ステップ４５へ進み、前回値ＩＡＤＶに所定値ＩＩＡＤＶ１を加算して、今回設定した進角補正値ＩＡＤＶＳＥＴに近づけるようにする。
【００４６】
そして、ステップ４６では、フラグＦ４をゼロリセットする。
上記ステップ４３〜４５の処理によって、始動直後の制御開始当初のリーン化制御時であって、通常値よりも大きな積分定数ＩＲ２でリーン方向に積分制御しているときには、前記積分定数に対応する進角補正値まで立ち上げられることになる（図６参照）。尚、進角補正値ＩＡＤＶを速やかに立ち上げないと、リーン方向へオーバーシュートしたときに、進角補正量が不足して燃焼安定性を維持させることができなくなるので、前記所定値ＩＩＡＤＶ１は、比較的大きな値として設定される。
【００４７】
前記進角補正値ＩＡＤＶによる進角補正は、図９のフローチャートに従って行われる。
まず、ステップ６１では、前記基本燃料噴射量Ｔｐと機関回転速度Ｎｅとで複数に区分される運転領域毎に予め基本点火時期（基本進角値）を記憶したマップを参照して、現状のＴｐ，Ｎｅに対応する基本点火時期を検索する。
【００４８】
そして、次のステップ６２では、前記基本点火時期に前記進角補正値ＩＡＤＶを加算して進角補正した結果を最終的な点火時期として設定し、該点火時期に基づいて点火栓６による点火時期を制御する。
前記図８のフローチャートに戻って説明を続けると、前述のようにして通常値よりも大きな積分定数ＩＲ２でリーン方向に積分制御しているときに、進角補正値ＩＡＤＶが積分定数ＩＲ２に応じて設定されるが、かかる状態から空燃比がリーンに反転してリッチ制御状態に移行すると、フラグＦ３がゼロリセットされてステップ４１からステップ４７へ進む。
【００４９】
ステップ４７では、フラグＦ４に１がセットされているか否かを判別するが、通常値よりも大きな積分定数ＩＲ２でリーン方向に積分制御しているときには、フラグＦ４には前記ステップ４６の処理でφがセットされるから、進角補正値ＩＡＤＶを保持したまま本ルーチンを終了する。従って、最初のリーン方向への制御状態に続いてリッチ方向への制御状態に移行してからも、点火時期が進角補正され続けることになる（図６参照）。
【００５０】
そして、前記リッチ方向への制御状態から再度リーン方向への制御状態に移行すると、フラグＦ３に１がセットされることになり（ステップ３４）、ステップ４１からステップ４２へ進む。
但し、２回目のリーン方向への制御時には、積分定数として通常値のＩＲ１が用いられるから、ステップ４２からステップ４８へ進む。
【００５１】
ステップ４８では、進角補正値ＩＡＤＶがφであるか否かを判別し、ゼロでないときにはステップ４９へ進み、進角補正値ＩＡＤＶを所定値ＩＩＡＤＶ２ずつ減少設定し、次のステップ５０では、進角補正値ＩＡＤＶの減少制御に移行したことを示すようにフラグＦ４に１をセットする。
即ち、前記積分定数ＩＲ２に応じた進角補正値ＩＡＤＶは、制御開始から２回目の空燃比反転時まで保持され、その後徐々に減少設定されることになる（図６参照）。
【００５２】
上記のようにして、通常値よりも大きな積分定数ＩＲ２によってリーン方向に制御しているときに点火時期を進角補正すれば、リーン側に空燃比がオーバーシュートしても、燃焼安定性が大きく悪化することを回避でき、以て、前記オーバーシュートによる運転性の悪化を抑制できる。空燃比がリーン側にオーバーシュートすると、燃焼室内における燃料密度が低下して火炎伝播時間が長くなるので、これに対応して点火時期を進角して燃焼安定性が維持されるようにしたものである。また、積分定数ＩＲ２によるリーン方向への制御に続くリッチ方向への制御時にも進角補正を継続させることで、より確実に前記オーバーシュートによる運転性の悪化を回避できる。
【００５３】
尚、前記所定値ＩＩＡＤＶ２は、進角補正値ＩＡＤＶの立ち上げ時に用いたＩＩＡＤＶ１よりも充分に小さな値として設定され、進角補正値ＩＡＤＶがゆっくりした速度で徐々に減少するようにしてある。従って、進角補正値ＩＡＤＶをφに戻すことによる運転性の悪化を回避できる。
前記進角補正値ＩＡＤＶの減少制御が開始されると、たとえフラグＦ３が１でない状態、即ち、リッチ方向への積分制御状態であっても、ステップ４７でフラグＦ４が１であると判別されることによって、ステップ４８へ進んで、継続的に進角補正値ＩＡＤＶの減少制御が行われる。
【００５４】
進角補正値ＩＡＤＶがφにまで減少すると、ステップ４８からステップ５１へ進み、フラグＦ４をゼロリセットして、進角補正を終了させる。
尚、空燃比フィードバック制御条件を脱したときにも、前記フラグＦ４に１がセットされるようになっているので（ステップ１３）、進角補正中に空燃比フィードバック制御条件を脱すると、そのときから徐々に進角補正値ＩＡＤＶが減少制御されることになる。
【００５５】
上記実施例では、空燃比フィードバック補正係数αを比例・積分制御する構成としたが、これに限定されるものではなく、積分制御のみ或いは比例・積分・微分制御を用いる構成であっても良い。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１，３の発明にかかる内燃機関の制御装置によると、空燃比をリーン方向にフィードバック制御しているときの制御速度が所定値以上であるときに、点火時期を進角補正するようにしたので、空燃比がリーン側にオーバーシュートしても燃焼が不安定になってサージや出力トルクの落ち込みが発生することを回避することができると共に、リーン方向への制御速度に応じた進角補正値で点火時期を進角補正するので、オーバーシュートが大きいときほどより大きく進角補正することができ、以って、燃焼安定性を維持し得る適正な進角補正を施すことができるという効果がある。
【００５７】
請求項２，３の発明にかかる内燃機関の制御装置によると、所定以上の制御速度でリーン方向にフィードバック制御している状態のみならず、かかる状態から一旦リッチ方向への制御状態に反転してからも進角補正を継続し、再度リーン方向への制御が開始されかつそのときの制御速度が所定値よりも小さいと確認されるまで点火時期の進角補正を継続させるようにしたので、進角補正により確実に燃焼安定性を維持させることができるという効果がある。
【００５８】
請求項４の発明にかかる内燃機関の制御装置によると、点火進角補正値を徐々に零に戻すことで、点火時期の急変による運転性の悪化を回避することができるという効果がある。
請求項５の発明にかかる内燃機関の制御装置によると、機関始動直後の空燃比フィードバック制御の開始から最初の空燃比の反転までの間において制御速度を速めることで、始動時のリッチ状態を速やかに目標空燃比付近に収束させることができると共に、このときの進角補正によってリーン側へのオーバーシュートによる燃焼安定性の悪化を回避できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明にかかる制御装置の基本構成ブロック図。
【図２】実施例における内燃機関のシステム構成図。
【図３】実施例における燃料噴射量の演算を示すフローチャート。
【図４】実施例における空燃比フィードバック補正係数の演算を示すフローチャート。
【図５】実施例における空燃比フィードバック補正係数の演算を示すフローチャート。
【図６】実施例における空燃比フィードバック補正係数と進角補正値との相関を示すタイムチャート。
【図７】積分定数（制御速度）と空燃比のオーバーシュート量との相関を示す線図。
【図８】実施例における進角補正値の演算を示すフローチャート。
【図９】実施例における点火時期の演算を示すフローチャート。
【図１０】実施例における積分定数と進角補正値との相関を示す線図。
【図１１】空燃比の変化に対して運転性を維持するために必要となる点火進角の変化を示す線図。
【符号の説明】
１    内燃機関
５    燃料噴射弁
６    点火栓
１１    クランク角センサ
１２    水温センサ
１４    酸素センサ
２３    コントロールユニット
２４    エアフローメータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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