(57)【要約】【課題】エンジンの点火時期を遅角して触媒を暖機する触媒暖機制御中の排気エミッションを低減させながら、触媒の暖機性とアイドル回転の安定性とを両立させる。【解決手段】触媒暖機制御中にＩＳＣバルブ３５（アイドル回転制御バルブ）の開度が所定値Ａよりも大きくなって要求吸入空気量（アイドル不安定を防止するのに必要な吸入空気量）がＩＳＣバルブ３５で調整可能な空気量範囲の上限値付近になった場合には、点火時期遅角量を減量補正してＩＳＣバルブ３５の開度を減量補正した後に、ＴＣＶ３３（タンブル制御弁）の開度を開き側に補正する。一方、ＩＳＣバルブ３５の開度が所定値Ｂよりも小さくなって要求吸入空気量がＩＳＣバルブ３５で調整可能な空気量範囲の上限値よりも十分に小さくなった場合には、ＴＣＶ３３の開度を閉じ側に補正した後に、点火時期遅角量を増量補正してＩＳＣバルブ３５の開度を増量補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のスロットルバルブをバイパスして流れる空気量を調整するアイドル回転制御バルブ（以下「ＩＳＣバルブ」と表記する）を制御してアイドル運転中の吸入空気量を制御するシステムに適用され、内燃機関の吸気通路に設けられた気流制御弁の開度を調整することで筒内の気流強度を制御する気流制御手段と、アイドル運転中に点火時期を遅角して排出ガス浄化用の触媒を暖機する触媒暖機制御を実行すると共に該点火時期の遅角量に応じて前記ＩＳＣバルブの開度制御量を補正する触媒暖機制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、
前記触媒暖機制御手段は、前記触媒暖機制御中に前記ＩＳＣバルブの開度制御量が所定値よりも大きい場合に、前記点火時期の遅角量を減量補正して前記ＩＳＣバルブの開度制御量を減量補正した後に、前記気流制御手段により前記気流制御弁の開度を開き側に補正することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記触媒暖機制御手段は、前記触媒暖機制御中に前記ＩＳＣバルブの開度制御量が所定値よりも小さい場合に、前記気流制御手段により前記気流制御弁の開度を閉じ側に補正した後に、前記点火時期の遅角量を増量補正して前記ＩＳＣバルブの開度制御量を増量補正することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
内燃機関のスロットルバルブをバイパスして流れる空気量を調整するアイドル回転制御バルブ（以下「ＩＳＣバルブ」と表記する）を制御してアイドル運転中の吸入空気量を制御するシステムに適用され、内燃機関の吸気通路に設けられた気流制御弁の開度を調整することで筒内の気流強度を制御する気流制御手段と、アイドル運転中に点火時期を遅角して排出ガス浄化用の触媒を暖機する触媒暖機制御を実行すると共に該点火時期の遅角量に応じて前記ＩＳＣバルブの開度制御量を補正する触媒暖機制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、
前記触媒暖機制御手段は、前記触媒暖機制御中に前記ＩＳＣバルブの開度制御量が所定値よりも小さい場合に、前記気流制御手段により前記気流制御弁の開度を閉じ側に補正した後に、前記点火時期の遅角量を増量補正して前記ＩＳＣバルブの開度制御量を増量補正することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記触媒暖機制御手段は、前記触媒暖機制御を行う際に、内燃機関の運転状態及び／又は前記触媒の状態に応じて前記点火時期の遅角量を変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記触媒暖機制御手段は、前記触媒暖機制御を行う際に、内燃機関の運転状態及び／又は前記触媒の状態に応じて前記点火時期の変化速度を変更することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記触媒暖機制御手段は、前記触媒暖機制御を行う際に、内燃機関の運転状態及び／又は前記触媒の状態に応じて該触媒暖機制御の開始時期を変更することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気通路に設けられた気流制御弁の開度を調整することで筒内の気流強度を制御する機能を備えた内燃機関の制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関を搭載した車両は、内燃機関の排出ガスを浄化するために三元触媒等の触媒が設けられているが、内燃機関の始動後に触媒が活性温度に暖機されるまでは触媒の排出ガス浄化率が低いため、内燃機関の始動後に触媒が活性温度に暖機されるまで触媒暖機制御を実行して触媒を短時間で暖機するようにしている。この触媒暖機制御では、一般に、点火時期を遅角して排出ガスの温度を上昇させて、触媒の暖機を促進するようにしている。更に、触媒暖機制御中（点火時期遅角の実行中）は、通常のアイドル運転中よりも吸入空気量を増量させることで、点火時期遅角によってアイドル回転が不安定になるのを防止するようにしている。
【０００３】
また、特許文献１（特開２００２−３２２９３４号公報）に記載されているように、内燃機関の燃焼状態を改善して燃費や排気エミッションを向上させるために、内燃機関の吸気通路の一部を開閉する気流制御弁（例えばタンブル制御弁やスワール制御弁）を設け、この気流制御弁を閉じて吸入空気の流路を狭くして流速を速めることで、筒内の気流（例えばタンブル流やスワール流）の強度を強くして混合気の均一化（噴射燃料の霧化）を促進するようにしたものがある。
【特許文献１】特開２００２−３２２９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した気流制御弁を備えたシステムでは、内燃機関の始動時やアイドル運転中等に気流制御弁の開度を閉じ側に制御して筒内の気流強度を強くすることで、噴射燃料の霧化を促進して燃焼状態を改善することができるため、始動時やアイドル運転中等の排気エミッションを低減できる利点がある。
【０００５】
しかし、触媒暖機制御中に気流制御弁の開度を閉じ側に制御して燃焼状態を改善すると、燃焼速度が速くなって燃焼の火炎が排気行程まで伝わり難くなって排出ガスの温度が低下するため、触媒の暖機能力が低下するという欠点がある。
【０００６】
この対策として、触媒暖機制御の点火時期遅角量を大きくして、点火時期遅角による排出ガス温度の上昇効果を高めて触媒の暖機性能を確保することが考えられるが、点火時期遅角量を大きくすると、その分、要求吸入空気量（アイドル回転が不安定になるのを防止するのに必要な吸入空気量）が増加する。このような場合、内燃機関のスロットルバルブをバイパスして流れる空気量を調整するＩＳＣバルブ（アイドル回転制御バルブ）でアイドル運転中の吸入空気量を制御するシステムでは、要求吸入空気量がＩＳＣバルブで調整可能な空気量範囲の上限値を越えてしまう可能性があるため、要求吸入空気量に応じた吸入空気量を確保できずにアイドル回転が不安定になったり、最悪の場合は、エンスト（エンジンストール）に至る可能性がある。
【０００７】
本発明は、これらの事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、触媒暖機制御中の排気エミッション低減の要求を満たしながら、触媒の暖機性とアイドル回転の安定性とを両立させることができる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内燃機関のスロットルバルブをバイパスして流れる空気量を調整するアイドル回転制御バルブ（以下「ＩＳＣバルブ」と表記する）を制御してアイドル運転中の吸入空気量を制御するシステムに適用され、内燃機関の吸気通路に設けられた気流制御弁の開度を調整することで筒内の気流強度を制御する気流制御手段と、アイドル運転中に点火時期を遅角して排出ガス浄化用の触媒を暖機する触媒暖機制御を実行すると共に該点火時期の遅角量に応じてＩＳＣバルブの開度制御量を補正する触媒暖機制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、触媒暖機制御中にＩＳＣバルブの開度制御量が所定値よりも大きい場合に、触媒暖機制御手段により点火時期の遅角量を減量補正してＩＳＣバルブの開度制御量を減量補正した後に、気流制御手段により気流制御弁の開度を開き側に補正するようにしたものである。
【０００９】
この構成では、触媒暖機制御中にＩＳＣバルブの開度制御量が所定値以下であれば、気流制御弁の開度を閉じ側に制御して筒内の気流強度を強くして、噴射燃料の霧化を促進して燃焼状態を改善するという制御が可能となり、触媒暖機制御中の排気エミッションを低減することができる。
【００１０】
また、触媒暖機制御中にＩＳＣバルブの開度制御量が所定値よりも大きくなった場合には、要求吸入空気量（アイドル回転が不安定になるのを防止するのに必要な吸入空気量）がＩＳＣバルブで調整可能な空気量範囲の上限値付近になったと判断して、点火時期遅角量を減量補正する。これにより、燃焼性が向上して要求吸入空気量を減少させることができるため、要求吸入空気量がＩＳＣバルブで調整可能な空気量範囲の上限値を越えることを未然に防止することができて、要求吸入空気量に応じた吸入空気量をＩＳＣバルブの開度調整により確実に確保することができ、アイドル回転を安定化させることができる。
【００１１】
この際、点火時期の遅角量を減量補正することで、点火時期の遅角による排出ガス温度の上昇効果が小さくなる方向に作用するが、気流制御弁の開度を開き側に補正することで、気流強度を弱めて燃焼速度を遅くすることができるため、点火時期遅角量の減量補正による排出ガス温度の低下分を、気流制御弁の開度の開き補正による排出ガス温度の上昇効果によって補償することができて、触媒の暖機性を確保することができる。
【００１２】
更に、点火時期遅角量を減量補正した後に、気流制御弁の開度を開き側に補正するため、点火時期遅角量の減量補正により燃焼安定性を高めた状態で、気流制御弁の開度を開き側（燃焼速度を遅くする方向）に補正することができ、燃焼状態の悪化を招くことなく気流制御弁の開度の開き補正により燃焼速度を遅くして排出ガスの温度上昇効果（触媒暖機効果）を高めることができる。
【００１３】
また、請求項２，３のように、触媒暖機制御中にＩＳＣバルブの開度制御量が所定値よりも小さい場合に、気流制御手段により気流制御弁の開度を閉じ側に補正した後に、触媒暖機制御手段により点火時期の遅角量を増量補正してＩＳＣバルブの開度制御量を増量補正するようにしても良い。
【００１４】
このようにすれば、触媒暖機制御中にＩＳＣバルブの開度制御量が所定値よりも小さくなった場合には、要求吸入空気量がＩＳＣバルブで調整可能な空気量範囲の上限値付近ではないと判断して、気流制御弁の開度を閉じ側に補正して、燃焼状態の改善効果を大きくすることが可能となり、排気エミッションを更に低減することができる。
【００１５】
この際、気流制御弁の開度を閉じ側に補正することで、燃焼状態が改善されて燃焼速度が速くなって排出ガス温度の上昇効果が小さくなる方向に作用するが、点火時期遅角量を増量補正することで、燃焼時期を排気行程に近付けることができるため、点火時期遅角による排出ガス温度の上昇効果を大きくすることができる。これにより、気流制御弁の開度の閉じ補正による排出ガス温度の低下分を、点火時期遅角量の増量補正による排出ガス温度の上昇効果によって補償することができて、触媒の暖機性を確保することができる。
【００１６】
しかも、点火時期遅角量の増量補正による燃焼性の低下分をＩＳＣバルブの開度制御量の増量補正によって補償することができ、アイドル回転を安定化させることができる。
【００１７】
更に、気流制御弁の開度を閉じ側に補正した後に、点火時期遅角量を増量補正するため、気流制御弁の開度を閉じ側に補正して燃焼安定性を高めた状態で、点火時期遅角量を増量補正（点火時期遅角による排気温度の上昇効果を大きくする方向に補正）することができ、燃焼状態の悪化を招くことなく点火時期遅角量を増量補正することができる。
【００１８】
また、触媒暖機制御を行う際に、点火時期を常に一定の条件で遅角させるようにしても良いが、請求項４のように、触媒暖機制御を行う際に、内燃機関の運転状態及び／又は触媒の状態に応じて点火時期の遅角量を変更するようにしても良い。このようにすれば、点火時期遅角量を内燃機関の運転状態や触媒の状態に応じた適正値に設定して、触媒の暖機効果を高めることができる。
【００１９】
また、請求項５のように、触媒暖機制御を行う際に、内燃機関の運転状態及び／又は触媒の状態に応じて点火時期の変化速度を変更するようにしても良い。このようにすれば、点火時期の変化速度を内燃機関の運転状態や触媒の状態に応じた適正な変化速度に設定して、触媒の暖機効果を高めることができる。
【００２０】
更に、請求項６のように、触媒暖機制御を行う際に、内燃機関の運転状態及び／又は触媒の状態に応じて該触媒暖機制御の開始時期を変更するようにしても良い。このようにすれば、触媒暖機制御の開始時期を内燃機関の運転状態や触媒の状態に応じた適正な時期に設定して、触媒の暖機効果を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、スロットルバルブ１６と、このスロットルバルブ１６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１７とが設けられている。このスロットルバルブ１６は、アクセルペダル（図示せず）と機械的に連結されてアクセル操作によってスロットル開度が調節される。尚、モータ等の電気アクチュエータでスロットル開度を調節する電子スロットル装置を用いるようにしても良い。
【００２２】
また、吸気管１２には、スロットルバルブ１６をバイパスするバイパス通路３４が設けられ、このバイパス通路３４に、スロットルバルブ１６をバイパスして流れる空気量を調整するアイドル回転制御バルブ（以下「ＩＳＣバルブ」と表記する）３５が設けられている。
【００２３】
更に、スロットルバルブ１６の下流側には、サージタンク１８が設けられ、このサージタンク１８に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１９が設けられている。また、サージタンク１８には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド２０が設けられ、各気筒の吸気マニホールド２０の下流部が各気筒の吸気ポート２９に接続されている。
【００２４】
各気筒の吸気マニホールド２０の下流部には、それぞれ吸気通路を上下に仕切る仕切板３０が設けられ、この仕切板３０によって上側通路３１と下側通路３２とが仕切り形成されている。各気筒の下側通路３２の入口部には、それぞれ下側通路３２を開閉するタンブル制御弁３３（気流制御弁）が設けられ、このタンブル制御弁（以下「ＴＣＶ」と表記する）３３を閉じて上側通路３１に吸入空気を流して吸入空気の流速を速めることで、筒内のタンブル流（縦方向の吸気旋回流）の強度を強くして混合気の均一化を促進して燃焼状態を改善するようにしている。
【００２５】
各気筒のＴＣＶ３３は、共通のモータ（図示せず）によって開閉駆動されて、ＴＣＶ３３の開度が全開位置（例えば０°）から全閉位置（例えば９０°）までの間で調整されるようになっている。尚、各気筒毎又は各気筒群毎にＴＣＶ３３を個別のモータで開閉駆動するようにしても良い。
【００２６】
また、各気筒のＴＣＶ３３の下流側には、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁２１が取り付けられ、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２２が取り付けられ、各点火プラグ２２の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
【００２７】
一方、エンジン１１の排気管２３には、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ２４（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられ、この排出ガスセンサ２４の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒２５が設けられている。
【００２８】
また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２６や、エンジン１１のクランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２７が取り付けられている。このクランク角センサ２７の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
【００２９】
これら各種センサの出力は、制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）２８に入力される。このＥＣＵ２８は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁２１の燃料噴射量や点火プラグ２２の点火時期を制御する。
【００３０】
また、ＥＣＵ２８は、図示しないアイドル回転速度制御ルーチンを実行することで、アイドル運転中に実アイドル回転速度を目標アイドル回転速度に制御するようにＩＳＣバルブ３５の開度（例えば制御デューティ）をフィードバック制御して吸入空気量を制御するアイドル回転速度制御を実行する。
【００３１】
更に、ＥＣＵ２８は、後述する図２のＴＣＶ制御及び触媒暖機制御ルーチンを実行することで、次のようなＴＣＶ制御及び触媒暖機制御を行う。
【００３２】
まず、エンジン始動前の冷却水温が低くなるほどＴＣＶ３３の開度が閉じ側になるように設定する。これにより、エンジン始動時やアイドル運転中（触媒暖機制御中を含む）等にＴＣＶ３３の開度を閉じ側に制御して筒内の気流強度を強くすることで、噴射燃料の霧化を促進して燃焼状態を改善する。これにより、エンジン始動時やアイドル運転中等の排気エミッションを低減できる。
【００３３】
また、所定の触媒暖機制御の実行条件（例えば冷却水温が所定温度よりも低いこと等）が成立したときに、点火時期を遅角して排出ガスの温度を上昇させて触媒２５の暖機を促進する触媒暖機制御を実行する。この触媒暖機制御中は、点火時期が遅角側になるほどＩＳＣバルブ３５の開度制御量（例えば制御デューティ）を増量側（開き側）に補正して吸入空気量を増量させることで、点火時期遅角によってアイドル回転が不安定になるのを防止する。
【００３４】
更に、触媒暖機制御中にＩＳＣバルブ３５の開度が所定値Ａ（例えばＩＳＣバルブ３５で調整可能な空気量範囲の上限値よりも少し少ない吸入空気量に相当する開度）よりも大きくなった場合には、要求吸入空気量（アイドル回転が不安定になるのを防止するのに必要な吸入空気量）がＩＳＣバルブ３５で調整可能な空気量範囲の上限値付近になったと判断して、触媒暖機制御の点火時期遅角量を減量補正すると共にＩＳＣバルブ３５の開度を減量補正（閉じ側に補正）した後に、ＴＣＶ３３の開度を開き側に補正する。
【００３５】
この場合、点火時期遅角量を減量補正することで燃焼性が向上するため、要求吸入空気量を減少させることができ、要求吸入空気量がＩＳＣバルブ３５で調整可能な空気量範囲の上限値を越えることを防止することができる。そして、点火時期遅角量の減量補正によって要求吸入空気量が減少するのに応じてＩＳＣバルブ３５の開度を減量補正することで、要求吸入空気量に応じた吸入空気量を確保することができ、アイドル回転を安定化させることができる。
【００３６】
この際、点火時期遅角量を減量補正することで、点火時期遅角による排出ガス温度の上昇効果が小さくなる方向に作用するが、ＴＣＶ３３の開度を開き側に補正することで、気流強度を弱めて燃焼速度を遅くすることができるため、点火時期遅角量の減量補正による排出ガス温度の低下分を、ＴＣＶ３３の開度の開き補正による排出ガス温度の上昇効果によって補償することができて、触媒２５の暖機性を確保することができる。
【００３７】
更に、点火時期遅角量を減量補正した後に、ＴＣＶ３３の開度を開き側に補正するため、点火時期遅角量を減量補正して燃焼状態の安定性を高めた状態で、ＴＣＶ３３の開度を開き側（燃焼速度を遅くする方向）に補正することができ、燃焼状態の悪化を招くことなくＴＣＶ３３の開度の開き補正により燃焼速度を遅くして排出ガスの温度上昇効果（触媒暖機効果）を高めることができる。
【００３８】
一方、触媒暖機制御中にＩＳＣバルブ３５の開度が所定値Ｂ（例えばＩＳＣバルブ３５で調整可能な空気量範囲の上限値よりも十分に少ない吸入空気量に相当する開度）よりも小さくなった場合には、要求吸入空気量がＩＳＣバルブ３５で調整可能な空気量範囲の上限値よりも十分に小さくなったと判断して、ＴＣＶ３３の開度を閉じ側に補正して燃焼状態の改善効果を大きくした後に、触媒暖機制御の点火時期遅角量を増量補正すると共にＩＳＣバルブ３５の開度を増量補正する。
【００３９】
この場合、ＴＣＶ３３の開度を閉じ側に補正することで、燃焼状態の改善効果を大きくすることができるため、ＨＣ排出量を更に低減して排気エミッションを更に向上させることができる。
【００４０】
この際、ＴＣＶ３３の開度を閉じ側に補正することで、燃焼速度が速くなって排出ガス温度の上昇効果が小さくなる方向に作用するが、点火時期遅角量を増量補正することで、燃焼時期を排気行程に近付けることができるため、点火時期遅角による排出ガス温度の上昇効果を大きくすることができる。これにより、ＴＣＶ３３の開度の閉じ補正による排出ガス温度の低下分を、点火時期遅角量の増量補正による排出ガス温度の上昇効果によって補償することができて、触媒２５の暖機性を確保することができる。
【００４１】
しかも、点火時期遅角量の増量補正による燃焼性の低下分をＩＳＣバルブ３５の開度制御量の増量補正によって補償することができ、アイドル回転を安定化させることができる。
【００４２】
更に、ＴＣＶ３３の開度を閉じ側に補正した後に、点火時期遅角量を増量補正するため、ＴＣＶ３３の開度を閉じ側に補正して燃焼状態の安定性を高くした状態で、点火時期遅角量を増量補正（点火時期遅角による排気温度の上昇効果を大きくする方向に補正）することができ、燃焼状態の悪化を招くことなく点火時期遅角量を増量補正することができる。
【００４３】
以上説明した本実施例のＴＣＶ制御及び触媒暖機制御は、ＥＣＵ２８によって図２のＴＣＶ制御及び触媒暖機制御ルーチンに従って実行される。以下、このプログラムの処理内容を説明する。
【００４４】
図２に示すＴＣＶ制御及び触媒暖機制御ルーチンは、ＥＣＵ２８の電源オン中（例えばイグニッションスイッチのオン後）に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいう気流制御手段及び触媒暖機制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、エンジン１１を始動させるためのスタータ（図示せず）がオンされたか否かを判定し、まだスタータがオンされていなければ、エンジン始動前であると判断して、ステップ１０２に進み、図３に示すＴＣＶ開度のマップを参照して、現在（つまりエンジン始動前）の冷却水温（冷機状態の情報）に応じたＴＣＶ３３の開度を設定する。図３に示すＴＣＶ開度のマップは、エンジン始動前の冷却水温が低くなるほどＴＣＶ３３の開度が閉じ側になるように設定されている。これにより、エンジン１１の温度が低くなるほど噴射燃料の霧化性が低下するのに対応して、ＴＣＶ３３の開度を閉じ側に制御して気流強度を強くするようにしている。尚、冷却水温に代えて、吸気温、外気温、油温等のエンジン始動前の冷機状態の情報となるパラメータを用いるようにしても良い。
【００４５】
この後、ステップ１０３に進み、触媒暖機制御の実行条件が成立しているか否かを、例えば冷却水温が所定温度よりも低いか否か等によって判定し、触媒暖機制御の実行条件が成立していると判定されれば、ステップ１０４に進み、点火時期を遅角して排出ガスの温度を上昇させて触媒２５の暖機を促進する触媒暖機制御を実行する。この触媒暖機制御中は、点火時期が遅角側になるほどＩＳＣバルブ３５の開度（制御デューティ）を増量側（開き側）に補正して吸入空気量を増量させることで、点火時期遅角によってアイドル回転が不安定になるのを防止する。
【００４６】
尚、触媒暖機制御は、スタータ（図示せず）のオン直後のエンジン始動時から実行するようにしても良いし、エンジン始動完了後から実行するようにしても良い。
【００４７】
また、触媒暖機制御を行う際には、点火時期を常に一定の条件で遅角させるようにしても良いが、エンジン運転状態（例えば吸入空気量、エンジン回転速度、冷却水温等）や触媒２５の状態（例えば触媒温度等）に応じて点火時期遅角量、点火時期の変化速度（点火時期を遅角する際の所定期間当たりの変化量や傾き）、触媒暖機制御の開始時期等を変更するようにしても良い。このようにすれば、点火時期遅角量、点火時期の変化速度、触媒暖機制御の開始時期等をエンジン運転状態や触媒２５の状態に応じた適正値に設定して、触媒２５の暖機効果を高めることができる。例えば、触媒暖機制御の開始時期を早くして、点火時期の変化速度を速くすると共に、点火時期遅角量を大きくすることで、触媒２５を効果的に暖機して速やかに活性状態にすることができる。
【００４８】
触媒暖機制御を開始した後、ステップ１０５に進み、ＩＳＣバルブ３５の開度の補正後の経過時間が所定値Ｃ（例えばＩＳＣバルブ３５の開度の補正後にエンジン回転速度が安定するのに必要な時間）を越えたか否かを判定し、ＩＳＣバルブ３５の開度の補正後の経過時間が所定値Ｃを越えたと判定されたときに、ステップ１０６に進み、ＩＳＣバルブ３５の開度が所定値Ａよりも大きいか否かを判定する。ここで、所定値Ａは、例えばＩＳＣバルブ３５で調整可能な空気量範囲の上限値よりも少し少ない吸入空気量に相当する開度に設定されている。
【００４９】
このステップ１０６で、ＩＳＣバルブ３５の開度が所定値Ａよりも大きいと判定された場合には、要求吸入空気量（アイドル回転が不安定になるのを防止するのに必要な吸入空気量）がＩＳＣバルブ３５で調整可能な空気量範囲の上限値付近になったと判断して、ステップ１０７に進み、触媒暖機制御の点火時期遅角量を所定量だけ減量補正すると共に、この点火時期遅角量の減量補正に応じて要求吸入空気量を減少させ、この点火時期遅角量の減量補正によって要求吸入空気量が減少するのに伴ってＩＳＣバルブ３５の開度を減量補正する。
【００５０】
この後、ステップ１０８に進み、図４に示す補正ＴＣＶ開度のマップを参照して、減量補正後の点火時期遅角量に応じた補正ＴＣＶ開度を求め、この補正ＴＣＶ開度になるようにＴＣＶ３３の開度を開き側に補正する。図４に示す補正ＴＣＶ開度のマップは、減量補正後の点火時期遅角量が小さくなるほど補正ＴＣＶ開度が開き側になるように設定されている。
【００５１】
一方、上記ステップ１０６で、ＩＳＣバルブ３５の開度が所定値Ａ以下であると判定された場合には、ステップ１０９に進み、ＩＳＣバルブ３５の開度が所定値Ｂよりも小さいか否かを判定する。ここで、所定値Ｂは、例えばＩＳＣバルブ３５で調整可能な空気量範囲の上限値よりも十分に少ない吸入空気量に相当する開度に設定されている。
【００５２】
このステップ１０９で、ＩＳＣバルブ３５の開度が所定値Ｂよりも小さいと判定された場合には、要求吸入空気量がＩＳＣバルブ３５で調整可能な空気量範囲の上限値よりも十分に小さくなったと判断して、ステップ１１０に進み、ＴＣＶ３３の開度を所定量だけ閉じ側に補正する。
【００５３】
この後、ステップ１１１に進み、図５に示す補正点火時期遅角量のマップを参照して、閉じ側補正後のＴＣＶ３３の開度に応じた補正点火時期遅角量を求め、この補正点火時期遅角量になるように点火時期遅角量を増量補正すると共に、この点火時期遅角量の増量補正に応じて要求吸入空気量を増加させ、この点火時期遅角量の増量補正によって要求吸入空気量が増加するのに伴ってＩＳＣバルブ３５の開度を増量補正する。
【００５４】
以上説明した本実施例では、触媒暖機制御中にＩＳＣバルブ３５の開度が所定値Ａよりも大きくなった場合には、要求吸入空気量（アイドル回転が不安定になるのを防止するのに必要な吸入空気量）がＩＳＣバルブ３５で調整可能な空気量範囲の上限値付近になったと判断して、触媒暖機制御の点火時期遅角量を減量補正すると共にＩＳＣバルブ３５の開度を減量補正した後に、ＴＣＶ３３の開度を開き側に補正する。一方、ＩＳＣバルブ３５の開度が所定値Ｂよりも小さくなった場合には、要求吸入空気量がＩＳＣバルブ３５で調整可能な空気量範囲の上限値よりも十分に小さくなったと判断して、ＴＣＶ３３の開度を閉じ側に補正した後に、触媒暖機制御の点火時期遅角量を増量補正すると共にＩＳＣバルブ３５の開度を増量補正する。
【００５５】
このようなＴＣＶ制御及び触媒暖機制御を行うことにより、図６に示すように、点火時期遅角量に応じたＩＳＣバルブ３５の開度（制御デューティ）が上限値に達しない範囲で、点火時期の遅角量を適度に増加させながら、ＴＣＶ３３の開度を適度に閉じ側に制御することができる。このＴＣＶ３３の閉じ側制御によって燃焼状態を改善して排気エミッションを低減しながら、点火時期遅角によって触媒２５の暖機性を向上させることができると共に、点火時期遅角量に応じたＩＳＣバルブ３５の開度補正によってアイドル回転を安定化させることができる。
【００５６】
尚、上記実施例では、筒内にタンブル流（縦方向の吸気旋回流）を発生させるタンブル制御弁を備えたシステムに本発明を適用したが、筒内にスワール流（横方向の吸気旋回流）を発生させるスワール制御弁を備えたシステムに本発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施例におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。
【図２】ＴＣＶ制御及び触媒暖機制御ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
【図３】ＴＣＶ開度のマップの一例を示す図である。
【図４】補正ＴＣＶ開度のマップの一例を示す図である。
【図５】補正点火時期遅角量のマップの一例を示す図である。
【図６】本実施例のＴＣＶ制御及び触媒暖機制御の効果を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１６…スロットルバルブ、２１…燃料噴射弁、２２…点火プラグ、２３…排気管、２６…冷却水温センサ、２７…クランク角センサ、２８…ＥＣＵ（気流制御手段，触媒暖機制御手段）、３３…タンブル制御弁（気流制御弁）、３４…バイパス通路、３５…アイドル回転制御バルブ
【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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