(57)【要約】【課題】機関始動時において内燃機関の運転を安定なものとしつつ異常状態の発生に対して迅速に応答することができる内燃機関の始動制御装置を提供する。【解決手段】機関始動時であって機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでの期間中に点火時期および燃料噴射量の少なくとも一方を制御する。所定の性状の燃料が使用されたときにクランク角度が一定クランク角度進むのにかかる時間を判定用時間とし、実際にクランク角度が一定クランク角度進むのにかかった時間を実時間として順次算出する。判定用時間と実時間との偏差が限界偏差よりも大きいときには判定用時間と実時間との偏差自体に応じて点火時期又は燃料噴射量を制御する。【選択図】図４
2009068456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関が始動されてから機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでの回転数過渡期間中に燃焼室内の混合気への点火時期及び燃料噴射弁からの燃料噴射量の少なくとも一方を制御する内燃機関の始動制御装置であって、
所定の性状の燃料が使用されたときに運転パラメータがとると予想される値を一定クランク角度毎に判定用パラメータ値として設定し、回転数過渡期間中における運転パラメータの実際の値を上記一定クランク角度毎に実パラメータ値として算出し、算出された実パラメータ値の現在までの積算値とそれに対応する判定用パラメータ値の積算値との偏差に応じて点火時期又は燃料噴射量を制御する内燃機関の始動制御装置において、
判定用パラメータ値とそれに対応する実パラメータ値との偏差又はその微分値が限界値よりも大きい場合には判定用パラメータ値と実パラメータ値との偏差に応じて点火時期又は燃料噴射量を制御する、内燃機関の始動制御装置。
【請求項２】
内燃機関が始動されてから機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでの回転数過渡期間中に燃焼室内の混合気への点火時期及び燃料噴射弁からの燃料噴射量の少なくとも一方を制御する内燃機関の始動制御装置であって、
所定の性状の燃料が使用されたときに運転パラメータがとると予想される値を一定クランク角度毎に判定用パラメータ値として設定し、回転数過渡期間中における運転パラメータの実際の値を上記一定クランク角度毎に実パラメータ値として算出し、算出された実パラメータ値の現在までの積算値とそれに対応する判定用パラメータ値の積算値との偏差に応じて点火時期又は燃料噴射量を制御する内燃機関の始動制御装置において、
判定用パラメータ値とそれに対応する実パラメータ値との偏差又はその微分値が限界値よりも大きい場合には判定用パラメータ値と実パラメータ値との偏差の微分値に応じて点火時期又は燃料噴射量を制御する、内燃機関の始動制御装置。
【請求項３】
上記運転パラメータはクランク角度が一定クランク角度進むのにかかる時間である、請求項１又は２に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項４】
上記限界値は内燃機関が始動してからのクランク角度が大きくなるほど小さくなる、請求項３に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項５】
上記運転パラメータは機関回転数又はクランクシャフトの角速度である、請求項１又は２に記載の内燃機関の始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の始動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機関始動時、特に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。そこで、機関始動時に燃焼の悪化を防止して機関回転数を安定させるための始動制御装置が種々提案されている。
【０００３】
このような始動制御装置としては、例えば機関始動時において機関回転数が目標回転数に一致するように機関回転数に基づいて機関吸入空気量又は点火時期を制御するものが挙げられる（例えば、特許文献１）。特に、特許文献１に示した始動制御装置では、実際の機関回転数と目標回転数との偏差に比例する比例量と、この偏差の時間積分値である積分量と、この偏差の時間微分値である微分量とに基づいて比例積分微分制御(ＰＩＤ制御）を行っている。
【０００４】
ところが、何らかの要因で例えば機関始動後３爆発目のみ燃焼室内での爆発が小さかったような場合、一時的に実際の機関回転数が低下してしまい、その結果、実際の機関回転数と目標回転数との偏差が大きなものとなってしまう。従って、上述したようなＰＩＤ制御を行っていると、このような場合に比例量や微分量が急激に増大することになり、結果的に内燃機関の運転が不安定なものとなってしまう。
【０００５】
そこで、このように内燃機関の運転が不安定なものになってしまうのを防止すべく、本願出願人により、所定の性状の燃料が使用されたときに一定クランク角度進むのにかかると予想される時間を一定クランク角度毎に判定用クランク角度進行時間として設定し、回転数過渡期間中において実際に一定クランク角度進むのにかかった時間を一定クランク角度毎に実クランク角度進行時間として算出し、算出された実クランク角度進行時間の現在までの積算値とそれに対応する判定用クランク角度進行時間の積算値との偏差に応じて点火時期又は燃料噴射量を制御することが提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１１８５１７号公報
【特許文献２】特開２００４−３２４４１８号公報
【特許文献３】特開２００３−２１００３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記本願出願人により提案された始動制御装置では、実クランク角度進行時間の積算値と判定用クランク角度進行時間の積算値との偏差に応じて点火時期等を制御している。このため、例えばプラグのくすぶり、燃焼のプラグへの付着、混合気の形成不良、ピストンリングの劣化等の異常状態の発生により機関回転数が十分に上昇しないような場合或いは機関回転数が異常に上昇してしまうような場合、実クランク角度進行時間と判定用クランク角度進行時間と偏差は直ぐに大きくなるが、積算値の偏差は直ぐには大きくならない。従って、上記始動制御装置では、異常状態の発生に対する応答性が高くない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、回転数過渡期間中において内燃機関の運転を安定なものとしつつ異常状態の発生に対して迅速に応答することができる内燃機関の始動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】
【０００９】
上記課題を解決するために、第１の発明では、内燃機関が始動されてから機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでの回転数過渡期間中に燃焼室内の混合気への点火時期及び燃料噴射弁からの燃料噴射量の少なくとも一方を制御する内燃機関の始動制御装置であって、所定の性状の燃料が使用されたときに運転パラメータがとると予想される値を一定クランク角度毎に判定用パラメータ値として設定し、回転数過渡期間中における運転パラメータの実際の値を上記一定クランク角度毎に実パラメータ値として算出し、算出された実パラメータ値の現在までの積算値とそれに対応する判定用パラメータ値の積算値との偏差に応じて点火時期又は燃料噴射量を制御する内燃機関の始動制御装置において、判定用パラメータ値とそれに対応する実パラメータ値との偏差又はその微分値が限界値よりも大きい場合には判定用パラメータ値と実パラメータ値との偏差に応じて点火時期又は燃料噴射量を制御する。
第１の発明によれば、異常状態が生じていない場合には実パラメータ値の積算値とそれに対応する判定用パラメータ値の積算値との偏差に応じて点火時期等が制御されるため、回転数過渡期間中において内燃機関の運転を安定なものとすることができる。一方、異常状態が生じている場合には判定用パラメータ値と実パラメータ値との偏差に応じて点火時期が制御されるため、異常状態の発生に対して迅速に応答することができる。
【００１０】
上記課題を解決するために、第２の発明では、内燃機関が始動されてから機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでの回転数過渡期間中に燃焼室内の混合気への点火時期及び燃料噴射弁からの燃料噴射量の少なくとも一方を制御する内燃機関の始動制御装置であって、所定の性状の燃料が使用されたときに運転パラメータがとると予想される値を一定クランク角度毎に判定用パラメータ値として設定し、回転数過渡期間中における運転パラメータの実際の値を上記一定クランク角度毎に実パラメータ値として算出し、算出された実パラメータ値の現在までの積算値とそれに対応する判定用パラメータ値の積算値との偏差に応じて点火時期又は燃料噴射量を制御する内燃機関の始動制御装置において、判定用パラメータ値とそれに対応する実パラメータ値との偏差又はその微分値が限界値よりも大きい場合には判定用パラメータ値と実パラメータ値との偏差の微分値に応じて点火時期又は燃料噴射量を制御する。
【００１１】
第３の発明では、第１又は第２の発明において、上記運転パラメータはクランク角度が一定クランク角度進むのにかかる時間である。
【００１２】
第４の発明では、第４の発明において、上記限界値は内燃機関が始動してからのクランク角度が大きくなるほど小さくなる。
【００１３】
第５の発明では、第１又は２の発明において、上記運転パラメータは機関回転数又はクランクシャフトの角速度である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、回転数過渡期間中において内燃機関の運転を安定なものとしつつ異常状態の発生に対して迅速に応答することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の始動制御装置を備えた４気筒内燃機関を示している。図１において、１は機関本体、２はシリンダブロック、３はピストン、４はシリンダヘッド、５は燃焼室、６は吸気弁、７は吸気ポート、８は排気弁、９は排気ポート、１０は点火プラグ、１１は燃料噴射弁をそれぞれ示す。燃料噴射弁１１は、吸気ポート７に燃料を噴射するようにシリンダヘッド４に取り付けられている。
【００１６】
各気筒の吸気ポート７は、対応する吸気枝管１３を介してサージタンク１４に連結される。サージタンク１４は、吸気ダクト１５及びエアフロメータ１６を介してエアクリーナ（図示せず）に連結される。吸気ダクト１５内には、ステップモータ１７によって駆動されるスロットル弁１８が配置される。一方、各気筒の排気ポート９は、対応する排気枝管１９に連結される。排気枝管１９は、三元触媒２０を内蔵した触媒コンバータ２１に連結される。排気枝管１９とサージタンク１４とは、再循環排気ガス（以下、「ＥＧＲガス」という）導管２６を介して互いに連結され、このＥＧＲガス導管２６内には、ＥＧＲ制御弁２７が配置される。
【００１７】
電子制御ユニット３１はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス３２を介して相互に接続されたＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３４、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３５、入力ポート３６及び出力ポート３７を具備する。エアフロメータ１６は、吸入空気量（燃焼室５内に吸入される空気の量）に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧が対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。また、アクセルペダル４０には、負荷センサ４１が接続されており、負荷センサ４１は、アクセルペダル４０の踏込量に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧が対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。また、クランク角センサ４２は、クランクシャフトが、例えば、３０°回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスは、入力ポート３６に入力される。
【００１８】
三元触媒２０上流の排気枝管１９には、空燃比を検出するための空燃比センサ（以下「上流側空燃比センサ」ともいう）２８が取り付けられ、この空燃比センサ２８の出力信号が対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。また、三元触媒２０下流の排気管２２にも、空燃比センサ（以下「下流側空燃比センサ」ともいう）２９が配置され、空燃比センサ２９の出力信号が対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。
【００１９】
三元触媒２０は、その温度が或る温度（いわゆる、活性温度）以上であって、且つ、そこに流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比近傍の領域内にあるときに、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）を同時に高い浄化率で浄化する。一方、三元触媒２０は、そこに流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンであるときには、排気ガス中の酸素を吸収し、そこに流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチであるときには、吸収した酸素を放出する酸素吸放出能力（いわゆる酸素ストレージ能力）を有する。この酸素吸放出能力が正常に機能する限り、三元触媒２０に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンであってもリッチであっても、三元触媒２０内の雰囲気の空燃比がほぼ理論空燃比近傍に維持されるので、排気ガス中のＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣが同時に高い浄化率で浄化される。
【００２０】
ところで、図２に示されているように、内燃機関の始動時には、機関回転数ＮＥは、或る一定の回転数（いわゆるアイドリング回転数）ＮＥｓｔに落ち着く。ここで、機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでに機関回転数が辿る軌跡を所定の軌跡にしようとすると、各気筒での燃料と空気との混合気の燃焼によって出力させるべきトルク（以下「要求トルク」という）が決まる。本実施形態では、機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでに機関回転数が辿る軌跡が所定の軌跡となるように、要求トルクが設定される。そして、本実施形態では、或る特定のタイミングで点火プラグにより混合気に点火したときに要求トルクが達成されるように、燃料噴射弁から噴射させるべき燃料の量（以下「目標燃料噴射量」という）が設定される。
【００２１】
ところで、燃料には、軽質なものから重質なものまである。一般的には、軽質な燃料ほど揮発性が高く、重質な燃料ほど揮発性が低い。従って、混合気の空燃比が所定の空燃比となるように同じ量の燃料を燃焼室５に供給し、同じタイミングで点火プラグにより混合気に点火した場合、軽質な燃料ほど燃料の燃焼から得られるトルク（以下「出力トルク」という）が大きく、重質な燃料ほど出力トルクが小さい。従って、燃料が軽質であることを前提に目標燃料噴射量が設定されている場合に実際に使用されている燃料が重質であるときには、要求トルクを達成することができず、一方、燃料が重質であることを前提に目標燃料噴射量が設定されている場合に実際に使用されている燃料が軽質であるときにも、要求トルクを達成することができない。いずれにしても、要求トルクを達成するためには、燃料の性状に応じて目標燃料噴射量を変更する必要がある。
【００２２】
ところが、実際に使用されている燃料が重質であるか軽質であるか、又は重質と軽質との混合割合がどの程度であるかが不明である場合、燃料の性状に応じて目標燃料噴射量を設定することは困難である。特に、内燃機関が始動されてから（すなわち、内燃機関のクランキングが開始されてから）機関回転数が一定の回転数（いわゆるアイドリング回転数）に落ち着くまでの間（以下「回転数過渡期間」という）に、要求トルクを達成することができるように最適な目標燃料噴射量を設定するのは困難である。
【００２３】
そこで、回転数過渡期間中に要求トルクを達成するためには、燃料の性状に関わらず、要求トルクを達成することができるようにフィードバック制御をすることが考えられる。斯かるフィードバック制御としては、回転数過渡期間中における燃料噴射量を予め設定しておき、出力トルクが要求トルクと等しくなるように点火時期をフィードバック制御するか、逆に回転数過渡期間中における点火時期を予め設定しておき、出力トルクが要求トルクと等しくなるように燃料噴射量をフィードバック制御することが考えられる。以下では、回転数過渡期間中に燃料性状に関わらずに要求トルクを達成することができるように点火時期を制御する場合について説明する。
【００２４】
上述したように、混合気の空燃比が理論空燃比よりもリーンな空燃比となっているときに、燃料噴射量が同じであれば、出力トルクは燃料が重質である場合よりも燃料が軽質である場合のほうが大きいので、回転数過渡期間中の機関回転数の上昇は燃料が重質である場合よりも燃料が軽質である場合のほうが速い。従って、回転数過渡期間中の或る特定のクランク角度を基準クランク角度とし、回転数過渡期間中であって上記基準クランク角度の後に順に到来する複数のクランク角度を判定用クランク角度としたとき、基準クランク角度から最初の判定用クランク角度まで進むのにかかる時間及び或る判定用クランク角度から次の判定用クランク角度まで進むのにかかる時間（以下「クランク角度進行時間」という）は、燃料が重質である場合よりも、燃料が軽質である場合のほうが短い。従って、例えば、重質な燃料が使用されたときの上記クランク角度進行時間を判定用クランク角度進行時間として予め実験などによって求めておき、回転数過渡期間中の実際のクランク角度進行時間（実クランク角度進行時間）が判定用クランク角度進行時間に等しい或いは略等しければ、重質な燃料が使用されており、回転数過渡期間中に算出される実クランク角度進行時間が判定用クランク角度進行時間より短ければ、軽質な燃料が使用されていることになる。
【００２５】
そこで、本実施形態では、まず、最も重質な燃料が使用されたときにノッキングが発生したりしない範囲で最も進角側にある点火時期を基準点火時期として予め実験などによって求めておく。そして、回転数過渡期間中の特定のクランク角度を基準クランク角度として選択し、回転数過渡期間中であって前記基準クランク角度の後に到来する複数のクランク角度を判定用クランク角度として選択し、最も重質な燃料が使用されたときにクランク角度が上記基準クランク角度から最初の判定用クランク角度まで進むのにかかる時間及び或る判定用クランク角度から次の判定用クランク角度まで進むのにかかる時間をそれぞれ判定用クランク角度進行時間として予め実験などによって求めておく。そして、回転数過渡期間中の実際のクランク角度進行時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間との偏差を積算した値がゼロに等しい（或いは、略等しい）ときには、点火時期を基準点火時期とし（すなわち、点火時期の変更を行わず）、上記偏差を積算した値がゼロよりも大きいときには、その積算値に応じた分だけ点火時期を基準点火時期よりも遅角する。
【００２６】
すなわち、これによれば、基準クランク角度の後に到来する判定用クランク角度を順に第１判定用クランク角度、第２判定用クランク角度、第３判定用クランク角度・・・（以下同様）とし、クランク角度が基準クランク角度から第１判定用クランク角度まで進むのに実際にかかった時間を第１実クランク角度進行時間とし、クランク角度が第１判定用クランク角度から第２クランク角度まで進むのに実際にかかった時間を第２実クランク角度進行時間とし、クランク角度が第２クランク角度から第３クランク角度まで進むのに実際にかかった時間を第３実クランク角度進行時間としたとき、最初に、第１実クランク角度進行時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間とが比較され、これら時間の偏差に応じた分だけ点火時期が基準点火時期から遅角される。
【００２７】
そして、次に、第１実クランク角度進行時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間との偏差に第２実クランク角度進行時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間との偏差が積算され、この積算値に応じた分だけ点火時期が基準点火時期から遅角される。換言すると、第１実クランク角度進行時間に第２実クランク角度進行時間を積算した値とそれに対応する判定用クランク角度進行時間の積算値との偏差に応じた分だけ点火時期が基準点火時期から遅角される。これによれば、例えば、第１実クランク角度進行時間の算出に外乱などが影響して、第１実クランク角度進行時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間との偏差が燃料の性状を正確に反映していなかったとしても、次の第２実クランク角度進行時間の算出に外乱などの影響がなく、第２実クランク角度進行時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間との偏差が燃料の性状を正確に反映していれば、上記積算値に与える影響は小さい。従って、点火時期が燃料の性状に応じて最適な点火時期に設定されることになる。
【００２８】
そして、本実施形態によれば、次に、第１実クランク角度進行時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間との偏差と第２実クランク角度進行時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間との偏差と第３実クランク角度進行時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間との偏差とが積算され、この積算値に応じた分だけ点火時期が基準点火時期から遅角される。換言すると、第１実クランク角度進行時間と第２実クランク角度進行時間と第３実クランク角度進行時間とを積算した値とそれに対応する判定用クランク角度進行時間の積算値との偏差に応じた分だけ点火時期が基準点火時期から遅角される。これによれば、例えば、第１実クランク角度進行時間の算出に外乱などの影響があってとしても、その影響が上記積算値に与える影響はさらに小さい。従って、燃料の性状に応じてより正確に最適な点火時期が設定されることになる。
【００２９】
また、実クランク角度進行時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間との偏差は、最も重質な燃料に対する実際に使用されている燃料の性状の差に一対一で対応するものであるから、本実施形態によれば、最も重質な燃料に対する実際に使用されている燃料の性状の差がきめ細かく点火時期の制御に反映されることになる。
【００３０】
なお、上述した実施形態では、基準点火時期や判定用クランク角度進行時間として、最も重質な燃料が使用されたときのものを採用しているが、所定の性状の燃料が使用されたときのものを採用してもよい。この場合において、最も重質な燃料よりも軽質な燃料が使用されたときのものを判定用クランク角度進行時間として採用した場合、実クランク角度進行時間が判定用クランク角度進行時間よりも長くなることがあり得る。この場合には、実クランク角度進行時間と判定用クランク角度進行時間との偏差に応じた分だけ点火時期を基準点火時期よりも進角する。
【００３１】
また、上述した実施形態では、最初に実クランク角度進行時間を算出したときに、該実クランク角度進行時間とそれに対応した判定用クランク角度進行時間との偏差を点火時期の遅角に反映させているが、最初に実クランク角度進行時間を算出したときではなく、所定の回数だけ実クランク角度進行時間を算出したときに始めて該実クランク角度進行時間とそれに対応した判定用クランク角度進行時間との偏差を点火時期の遅角に反映させてもよい。
【００３２】
また、上述した実施形態では、最も重質な燃料が使用されたときにノッキングが発生したりしない範囲で最も進角側にある点火時期を基準点火時期としており、これによれば、最も重質な燃料が使用されたときに最も少ない量の燃料で要求トルクを達成することができる。しかしながら、要求トルクを達成するために必要な燃料の量は若干多くなるが、最も重質な燃料が使用されたときにノッキングが発生しない範囲で最も進角側にある点火時期よりも若干遅角側にある点火時期を基準点火時期としてもよい。この実施形態は、実際に使用された燃料が最も重質な燃料であろうと考えていた燃料よりも重質な燃料であった場合に有利である。
【００３３】
また、上述した実施形態は、４気筒内燃機関に本発明を適用したものであるが、本発明は、それ以外の複数の気筒を有する内燃機関にも適用可能である。また、上述した実施形態は、吸気ポートに燃料を噴射するように燃料噴射弁が設けられた内燃機関に本発明を適用したものであるが、本発明は、燃焼室に燃料を直接噴射するように燃料噴射弁が設けられた内燃機関にも適用可能である。
【００３４】
次に、上述した実施形態の点火時期制御の具体的な例を説明する。本実施形態の内燃機関では、各気筒において、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の４つの行程を行うサイクルを１つの機関サイクルとして、この機関サイクルが繰り返し実行される。そして、一列に並んだ４つの気筒を一方の側からそれぞれ第１気筒、第２気筒、第３気筒、第４気筒と称したとき、各気筒の機関サイクルは、第１気筒、第３気筒、第４気筒、第２気筒の順でクランク角度１８０°ずつずれて開始される。また、１つの機関サイクルは、クランク角度７２０°で完了する。
【００３５】
ここで、例えば、回転数過渡期間中、全気筒のうち最初に混合気が燃焼した気筒が第１気筒であった場合、第１気筒（最初に混合気が燃焼した気筒）の最初の燃焼時における圧縮上死点を基準クランク角度とし、第１気筒の圧縮行程の直後に行われる第３気筒の圧縮行程における圧縮上死点を第１判定用クランク角度とし、クランク角度が基準クランク角度から第１判定用クランク角度まで進むのに実際にかかった時間を第１実クランク角度進行時間として算出する。
【００３６】
さらに、第３気筒の圧縮行程の直後に行われる第４気筒の圧縮行程における圧縮上死点を第２判定用クランク角度とし、クランク角度が第１判定用クランク角度から第２判定用クランク角度まで進むのに実際にかかった時間を第２実クランク角度進行時間として算出する。さらに、第４気筒の圧縮行程の直後に行われる第２気筒の圧縮行程における圧縮上死点を第３判定用クランク角度とし、クランク角度が第２判定用クランク角度から第３判定用クランク角度まで進むのに実際にかかった時間を第３実クランク角度進行時間として算出する。さらに、第２気筒の圧縮行程の直後に行われる第１気筒の圧縮行程における圧縮上死点を第４判定用クランク角度とし、クランク角度が第３判定用クランク角度から第４判定用クランク角度まで進むのに実際にかかった時間を第４実クランク角度進行時間として算出する。そして、同様に、第５実クランク角度進行時間を算出する。
【００３７】
そして、最も重質な燃料が使用されたときのクランク角度進行時間をそれぞれ判定用クランク角度進行時間として予め実験などによって求めておく。さらに、最も重質な燃料が使用されたときに目標燃料噴射量の燃料を燃料噴射弁から噴射させた場合に要求トルクを達成することができる点火時期を基準点火時期として予め実験などによって求めておく。そして、実クランク角度進行時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間との偏差を積算した値を比較し、全体的に実クランク角度進行時間がそれに対応する判定用クランク角度進行時間よりも短いときには、この積算値に応じた分だけ点火時期を基準点火時期から遅角する。一方、全体的に実クランク角度進行時間がそれに対応する判定用クランク角度進行時間よりも長いときには、この積算値に応じた分だけ点火時期を基準点火時期から進角する。もちろん、実クランク角度進行時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間との偏差を積算した値がゼロに等しい（或いは、略等しい）ときには、点火時期を基準点火時期とする。
【００３８】
なお、上述した具体的な例では、基準クランク角度を回転数過渡期間中に最初に混合気が燃焼した機関サイクル中のクランク角度としているが、最初に混合気が燃焼する前のクランク角度を基準クランク角度としてもよい。
【００３９】
次に、図３を参照してこの点火時期制御について説明する。図３において、０は基準クランク角度を示し、ＣＡ１〜ＣＡ５は第１判定用クランク角度〜第５判定用クランク角度を示している。また、時間ＴＸ１〜ＴＸ５は、それぞれ、最も重質な燃料が使用されたときにクランク角度が基準クランク角度０から第１判定用クランク角度ＣＡ１まで進むのにかかる時間（以下「第１判定用クランク角度進行時間」という）、第１判定用クランク角度ＣＡ１から第２判定用クランク角度ＣＡ２まで進むのにかかる時間（以下「第２判定用クランク角度進行時間」という）、第２判定用クランク角度ＣＡ２から第３判定用クランク角度ＣＡ３まで進むのにかかる時間（以下「第３判定用クランク角度進行時間」という）、・・・（以下同様）を示している。
【００４０】
一方、図３において、ＴＹ１〜ＴＹ５は、それぞれ、クランク角度が基準クランク角度０から第１判定用クランク角度ＣＡ１まで進むのに実際にかかった時間（以下「第１実クランク角度進行時間」という）、クランク角度が第１判定用クランク角度ＣＡ１から第２判定用クランク角度ＣＡ２まで進むのに実際にかかった時間（以下「第２実クランク角度進行時間」という）、クランク角度が第２判定用クランク角度ＣＡ２から第３判定用クランク角度ＣＡ３まで進むのにかかった時間（以下「第３実クランク角度進行時間」という）、・・・（以下同様）を示している。
【００４１】
本実施形態によれば、第１実クランク角度進行時間ＴＹ１が算出されると、これと第１判定用クランク角度進行時間ＴＸ１との偏差（ＴＸ１−ＴＹ１）が第１偏差Ｄ１として算出される。ここで、図３に示されているように、時間ＴＹ１が時間ＴＸ１よりも短く（すなわち第１偏差Ｄ１が正であり）、これら時間の間の偏差Ｄ１がゼロでないときには、この偏差Ｄ１に応じた分だけ点火時期が基準点火時期から遅角される。さらに、第２実クランク角度進行時間ＴＹ２が算出されると、これと第２判定用クランク角度進行時間ＴＸ２との偏差（ＴＸ２−ＴＹ２）が第２偏差Ｄ２として算出されると共に、第１偏差Ｄ１と第２偏差Ｄ２とを積算して第２積算値Ｉ２が算出される（なお、第１積算値Ｉ１は第１偏差Ｄ１に等しい）。ここで、図３に示されているように、時間積算値（ＴＹ１＋ＴＹ２）が時間積算値（ＴＸ１＋ＴＸ２）よりも小さく（すなわち第２積算値Ｉ２が正であり）、第２積算値Ｉ２がゼロでないときには、この第２積算値Ｉ２に応じた分だけ点火時期が基準点火時期から遅角される。
【００４２】
さらに、第３実クランク角度進行時間ＴＹ３が算出されると、これと第３判定用クランク角度進行時間ＴＸ３との偏差が第３偏差Ｄ３として算出されると共に、第２積算値Ｉ２と第３偏差Ｄ３とを積算して第３積算値Ｉ３が算出される。ここで、図３に示されているように、時間積算値（ＴＹ１＋ＴＹ２＋ＴＹ３）が時間積算値（ＴＸ１＋ＴＸ２＋ＴＸ３）よりも小さく（すなわち第３積算値Ｉ３が正であり）、第３積算値Ｉ３がゼロでないときには、この第３積算値Ｉ３に応じた分だけ点火時期が基準点火時期から遅角される。さらに、第４実クランク角度進行時間ＴＹ４が算出されると、これと第４判定用クランク角度進行時間ＴＸ４との偏差が第４偏差Ｄ４として算出されると共に、第３積算値Ｉ３と第４偏差Ｄ４とを積算して第４積算値Ｉ４が算出される。ここで、図３に示されているように、時間積算値（ＴＹ１＋ＴＹ２＋ＴＹ３＋ＴＹ４）が時間積算値（ＴＸ１＋ＴＸ２＋ＴＸ３＋ＴＸ４）よりも小さく（すなわち第４積算値Ｉ４が正であり）、第４積算値Ｉ４がゼロでないときには、この第４積算値Ｉ４に応じた分だけ点火時期が基準点火時期から遅角される。
【００４３】
さらに、第５実クランク角度進行時間ＴＹ５が算出されると、これと第５判定用クランク角度進行時間ＴＸ５との偏差が第５偏差Ｄ５として算出されると共に、第４積算値Ｉ４と第５偏差Ｄ５とを積算して第５積算値Ｉ５が算出される。ここで、図３に示されているように、時間積算値（ＴＹ１＋ＴＹ２＋ＴＹ３＋ＴＹ４＋ＴＹ５）が時間積算値（ＴＸ１＋ＴＸ２＋ＴＸ３＋ＴＸ４＋ＴＸ５）よりも小さく（すなわち第５積算値Ｉ５が正であり）、第５積算値Ｉ５がゼロでないときには、この第５積算値Ｉ５に応じた分だけ点火時期が基準点火時期から遅角される。
【００４４】
ここで、図３に示した例では、積算値は、第１積算値Ｉ１から順に第５積算値Ｉ５へと大きくなっているので、点火時期は、第１積算値Ｉ１に応じた分だけ基準点火時期から遅角された場合よりも、第２積算値Ｉ２に応じた分だけ基準点火時期から遅角された場合のほうが大きく遅角され、それよりも、第３積算値Ｉ３に応じた分だけ基準点火時期から遅角された場合のほうが大きく遅角され、それよりも、第４積算値Ｉ４に応じた分だけ基準点火時期から遅角された場合のほうが大きく遅角され、それよりも、第５積算値Ｉ５に応じた分だけ基準点火時期から遅角された場合のほうが大きく遅角されることになる。
【００４５】
本実施形態の点火時期制御によれば、使用燃料が重質であるほど点火時期が進角側に設定されることから、燃焼が安定することになる。また、使用燃料が重質であるほど点火時期が進角側に設定されると、燃焼効率が高くなる。このため、燃料噴射量が同じであれば、燃焼効率が高くなる分、出力トルクが増大するので、内燃機関の始動後、早期に内燃機関の駆動を安定させることができる。一方、燃焼効率が高くなる分、燃料噴射量を少なくしても要求トルクを達成することができるので、燃料噴射量を少なくした場合には、要求トルクを達成することができると共に、燃費を向上させることができる。
【００４６】
また、一般に、使用燃料が軽質であるほど、燃焼効率が高く、少ない燃料で要求トルクを達成することができる。云い換えれば、使用燃料が軽質であるときに、使用燃料が最も重質であるときに要求トルクを達成する量の燃料を燃料噴射弁から噴射すると、要求トルクを上回るトルクが発生してしまう。
【００４７】
しかしながら、本実施形態の点火時期制御によれば、使用燃料が軽質であるほど点火時期が遅角されることから、内燃機関を駆動するトルクとなるエネルギが少なくなる。従って、点火時期の遅角量を適切な量とすれば、要求トルクを達成することができる。
【００４８】
さらに、使用燃料が軽質であるほど点火時期が遅角されると、内燃機関を駆動するトルクとならないエネルギが熱エネルギになることから、排気ガスの温度が上昇することになる。従って、図１に示したように、排気管に三元触媒２０などの排気浄化触媒が配置されている場合、この排気浄化触媒の温度を活性温度まで素早く上昇させることができる。従って、排気エミッションを低減することができる。
【００４９】
また、本実施形態の点火時期制御によれば、使用燃料が軽質であれば、各気筒毎に点火時期が順次遅角されてゆく。すなわち、各気筒において要求トルクの達成や排気エミッションの低減に関して適切な点火時期が設定される。従って、各気筒に対する燃料噴射量が同一であっても、要求トルクを達成することができると共に、排気エミッションを低減させることができる。
【００５０】
なお、点火時期が進角されると、燃焼室５内でノッキングが発生することがあるので、ノッキングが発生する点火時期またはノッキングが発生する可能性のある点火時期を、基準点火時期を進角する場合の限界としてもよい。また、点火時期があまりに遅角されると、内燃機関を駆動するトルクに消費されないエネルギの量が多くなるので、エネルギの全てが内燃機関を駆動するトルクに消費されない点火時期を、基準点火時期を遅角する場合の限界としてもよい。
【００５１】
ところで、実際の機関運転時においては、出力トルクが変動してしまう要因は上述したような重質と軽質との燃料性状の相違だけではなく他にも様々なものがあり、例えばプラグのくすぶり、燃焼のプラグへの付着、混合気の形成不良、ピストンリングの劣化等、燃焼室５内等で異常状態が発生することが挙げられる。
【００５２】
このような異常状態が発生した場合には、要求トルクに対して出力トルクが大きく変動してしまい、機関回転数が辿る軌跡が上記所定の軌跡から大きく外れてしまう。特に、このような異常状態によるトルク変動が内燃機関の始動後数爆発目に初めて生じるような場合、実クランク角度進行時間とこれに対応する判定用クランク角度進行時間との間の偏差は急激に大きくなることになるが、実クランク角度進行時間と判定用クランク角度進行時間との偏差の積算値はそこまで急激に大きな値にならない。
【００５３】
従って、実クランク角度進行時間と判定用クランク角度進行時間との偏差の積算値に基づいて点火時期を制御していると、上述したような異常状態が発生した場合には、それに伴うトルク変動に迅速に対応することができず、その結果、回転数過渡期間中における内燃機関の運転が不安定なものになってしまう虞がある。
【００５４】
そこで、本発明の実施形態では、回転数過渡期間中において原則的には上述したように点火時期を制御すると共に、異常状態が発生した場合には実クランク角度進行時間と判定用クランク角度進行時間との偏差の積算値に基づいて点火時期を制御するだけでなく、偏差自体又はその微分値に基づいて点火時期を制御することとしている。以下、異常状態が発生した場合の点火時期の制御について説明する。
【００５５】
上述したように異常状態が発生すると、実クランク角度進行時間とこれに対応する判定用クランク角度進行時間との間に大きな偏差が生じる。従って、この偏差が後述する限界偏差よりも大きい場合には、内燃機関に異常状態が発生しているとして、上述した点火時期の制御に加えて、実クランク角度進行時間と判定用クランク角度進行時間との偏差又はその微分値に基づく点火時期の制御を実行する。
【００５６】
例えば、図４に示したように、実際のクランク角度が第２判定用クランク角度から第３判定用クランク角度まで進む間に上述したような異常事態により出力トルクの変動が生じた場合、第３判定用クランク角度進行時間ＴＸ３と第３実クランク角度進行時間ＴＹ３との間の偏差Ｄ３（＝ＴＸ３−ＴＹ３）の絶対値は大きくなっており、限界偏差よりも大きくなっている。このとき上述した点火時期の制御では、第２積算値Ｉ２と第３偏差Ｄ３とを積算して第３積算値Ｉ３を算出すると共に、図４に示した例では全体的に判定用クランク角度進行時間よりも実クランク角度進行時間の方が長いことからこの第３積算値Ｉ３に応じた分だけ点火時期が基準点火時期から進角される。
【００５７】
これに加えて、本実施形態では、第３判定用クランク角度進行時間ＴＸ３と第３実クランク角度進行時間ＴＹ３との間の第３偏差Ｄ３が大きい場合には、この偏差Ｄ３に応じた分だけ点火時期を基準点火時期から進角又は遅角される。特に、図４に示した例では、第３判定用クランク角度進行時間ＴＸ３よりも第３実クランク角度進行時間ＴＹ３の方が長いことから、第３偏差Ｄ３に応じた分だけ点火時期が基準点火時期から進角される。
【００５８】
その後、図４に示した例では、実際のクランク角度が第３判定用クランク角度から第４判定用クランク角度まで進む間には上述したような異常事態は発生しておらず、よって第４判定用クランク角度進行時間ＴＸ４と第３実クランク角度進行時間ＴＹ４との間の第４偏差Ｄ４（＝ＴＸ４−ＴＹ４）の絶対値は大きくなく、限界偏差よりも小さくなっている。このため、このとき点火時期の制御は偏差の積算値のみに応じて行われる。すなわち、第３積算値Ｉ３と第４偏差Ｄ４とを積算して第４積算値Ｉ４を算出すると共に、図４に示した例では全体的に判定用クランク角度進行時間よりも実クランク角度進行時間の方が長いことからこの第４積算値Ｉ４に応じた分だけ点火時期が基準点火時期から進角される。
【００５９】
なお、図４において実線で表された点火時期の進角量は偏差の積算値に加えて偏差自体に応じて点火時期を制御した場合を示しており、一方破線で表された点火時期の進角量は偏差の積算値のみに応じて点火時期を制御した場合を示している。
【００６０】
このように本実施形態によれば、判定用クランク角度進行時間と実クランク角度進行時間との間の偏差自体に応じて点火時期が進角又は遅角される。上述したように異常事態が発生した場合には、判定用クランク角度進行時間と実クランク角度進行時間との間の偏差が急激に大きくなるため、この偏差に基づいて直接的に点火時期を制御することにより出力トルクを迅速に要求トルクに合わせることができると共に機関回転数が辿る軌跡を迅速に所望の軌跡に合わせることができる。
【００６１】
なお、上述した限界偏差は、内燃機関が不安定にならない範囲内における実クランク角度進行時間とこれに対応する判定用クランク角度進行時間との間の偏差の限界値である。この限界偏差は、予め実験等により算出されて、ＥＣＵ３１のＲＯＭ３４等に保存される。限界偏差は、一定の値であってもよいし、判定用クランク角度毎に異なる値であってもよい。判定用クランク角度毎に異なる値とする場合、一般にクランク角度進行時間は内燃機関が始動してからのクランク角度が大きくなるにつれて短くなるため、同様に、限界偏差も内燃機関が始動してからのクランク角度が大きくなるにつれて小さくされるのが好ましい。
【００６２】
なお、上記実施形態では、実クランク角度進行時間とこれに対応する判定用クランク角度進行時間との間の偏差が限界偏差より大きくなった場合には、偏差の積算値に加えて偏差自体に応じて点火時期を制御することとしているが、斯かる場合には偏差の積算値に無関係に偏差自体のみに応じて点火時期を制御するようにしてもよい。
【００６３】
また、上記実施形態では、実クランク角度進行時間とこれに対応する判定用クランク角度進行時間との間の偏差が限界偏差より大きくなった場合には、偏差の積算値に加えて偏差に応じて点火時期を制御することとしているが、偏差の積算値に加えて偏差の微分値に応じて、又は偏差の積算値とは無関係に偏差の微分値のみに応じて点火時期を制御するようにしてもよい。なお、偏差の微分値とは、例えば、第１偏差Ｄ１と第２偏差Ｄ２との間の偏差、第２偏差Ｄ２と第３偏差Ｄ３との間の偏差等を意味する。このように、偏差の微分値に応じて点火時期を制御することにより、異常状態に対する応答性をより高めることができる。
【００６４】
さらに、上記実施形態では、実クランク角度進行時間とこれに対応する判定用クランク角度進行時間との間の偏差が限界偏差より大きくなった場合に、点火時期の制御方法を変更することとしているが、実クランク角度進行時間とこれに対応する判定用クランク角度進行時間との間の偏差の微分値が限界微分値より大きくなった場合に点火時期の制御方法を変更するようにしてもよい。
【００６５】
図５は、上述した実施形態の点火時期制御を実行するフローチャートの一例を示している。図５のルーチンでは、始めに、ステップＳ１０において、最初に混合気が燃焼してから実行された混合気への点火回数Ｎｓａが所定回数Ｎｓａｔｈ以下である（Ｎｓａ≦Ｎｓａｔｈ）か否かが判別される。ここで、Ｎｓａ＞Ｎｓａｔｈであると判別されたときには、ルーチンは、そのまま終了する。一方、Ｎｓａ≦Ｎｓａｔｈであると判別されたときには、ルーチンは、ステップＳ１１に進み、クランク角度がｉ−１番目の判定用クランク角度からｉ番目の判定用クランク角度まで進むのにかかった時間（第ｉ実クランク角度進行時間ＴＹ（ｉ））とそれに対応する判定用クランク角度進行時間ＴＸ（ｉ）との偏差Ｄ（ｉ）が算出される（Ｄ（ｉ）＝ＴＸ（ｉ）−ＴＹ（ｉ））。
【００６６】
次いで、ステップＳ１２において、前回のルーチンで算出された第ｉ−１積算値Ｉ（ｉ−１）にステップＳ１１で算出された第ｉ偏差Ｄ（ｉ）が加算されて第ｉ積算値Ｉ（ｉ）が算出され、ルーチンはステップＳ１３へと進む。
【００６７】
ステップＳ１３では、ステップＳ１１で算出された第ｉ偏差Ｄ（ｉ）の絶対値が限界偏差Ｄｔｈ以下であるか否かが判別される。ステップＳ１３において、第ｉ偏差Ｄ（ｉ）の絶対値が限界偏差Ｄｔｈ以下であると判別された場合（｜Ｄ（ｉ）｜≦Ｄｔｈ）、すなわち内燃機関に異常状態が発生していないと判別された場合にはステップＳ１４へと進む。ステップＳ１４では、ステップＳ１２で算出された第ｉ積算値Ｉ（ｉ）に基づいて下記式（１）によって点火時期補正量ΔＳＡが算出される。
ΔＳＡ＝ｋｉ・Ｉ（ｉ）      …（１）
なお、式（１）においてｋｉは係数であり、この係数は予め定められた一定の値であってもよいし、種々の条件、例えば内燃機関が始動されてからのクランク角度や気筒内の温度等に応じて変化する値であってもよい。その後、ルーチンはステップＳ１６へと進む。
【００６８】
一方、ステップＳ１３において、第ｉ偏差Ｄ（ｉ）の絶対値が限界偏差Ｄｔｈよりも大きいと判別された場合（｜Ｄ（ｉ）｜＞Ｄｔｈ）、すなわち内燃機関に異常状態が発生していると判別された場合にはステップＳ１５へと進む。ステップＳ１５では、ステップＳ１１で算出された第ｉ偏差Ｄ（ｉ）及びステップＳ１２で算出された第ｉ積算値Ｉ（ｉ）に基づいて下記式（２）によって点火時期補正量ΔＳＡが算出される。
ΔＳＡ＝ｋｐ・Ｄ（ｉ）＋ｋｉ・Ｉ（ｉ）      …（２）
なお、式（２）においてｋｐ及びｋｉは係数であり、この係数は予め定められた一定の値であってもよいし、種々の条件、例えば内燃機関が始動されてからのクランク角度や気筒内の温度等に応じて変化する値であってもよい。その後、ルーチンはステップＳ１６へと進む。
【００６９】
ステップＳ１６では、ステップＳ１４又はステップＳ１５で算出された点火時期補正量ΔＳＡに基づいて点火時期ＴＳＡが算出される。すなわち、点火時期ＴＳＡは基準点火時期ＴＳＡｂａｓｅに点火時期補正量ΔＳＡを加算することによって算出される（ＴＳＡ＝ＴＳＡｂａｓｅ＋ΔＳＡ）。次いで、ステップ１７において、ステップ１６で算出された点火時期ＴＳＡがノッキングが発生する点火時期よりも遅角側にあって且つエネルギの全てが内燃機関を駆動するトルクに消費されない点火時期よりも進角側にあるように、この点火時期ＴＳＡがガードされる。
【００７０】
そして、今回のルーチンによって算出された点火時期は、混合気を最初に燃焼させた点火を１回目の点火として５回目の点火に反映される。そして、図５のルーチンは、ステップＳ１０において、Ｎｓａ＞Ｎｓａｔｈであると判別されない限り、点火時期を算出し続ける。
【００７１】
なお、上述した実施形態では、クランク角度が所定のクランク角度だけ進むのにかかる時間をパラメータとして採用しているが、機関回転数やクランクシャフトの角加速度をパラメータとして採用してもよい。ここで、機関回転数をパラメータとして採用する場合には、例えば、最も重質な燃料が使用されたときの基準クランク角度での機関回転数及び所定のクランク角度での機関回転数とを判定用回転数として予め実験などによって求めておき、回転数過渡期間中に基準クランク角度での機関回転数及び所定のクランク角度での機関回転数の積算値が判定用回転数の積算値よりも大きいときには、これら積算値の偏差に応じた分だけ点火時期が基準点火時期よりも遅角される。もちろん、上記機関回転数の積算値が判定用回転数の積算値に等しい（或いは、略等しい）ときには、点火時期が基準点火時期とされる。
【００７２】
また、クランクシャフトの角加速度を燃料性状判定パラメータとして採用する場合には、例えば、最も重質な燃料が使用されたときの基準クランク角度での角加速度及び所定のクランク角度での角加速度を判定用角速度として予め実験などによって求めておき、回転数過渡期間中に基準クランク角度での角加速度及び所定のクランク角度での角速度の積算値が判定用角速度の積算値よりも大きいときには、これら積算値の偏差に応じた分だけ点火時期が基準点火時期よりも遅角される。もちろん、上記角速度の積算値が判定用角速度の積算値に等しい（或いは、略等しい）ときには、点火時期が基準点火時期とされる。
【００７３】
また、上述した実施形態では、基準クランク角度や第１クランク角度を各気筒における圧縮行程の圧縮上死点としているが、各気筒において対応するクランク角度であれば、例えば、膨張下死点や排気上死点などのクランク角度でもよい。すなわち、上述した実施形態は、基準クランク角度や第１クランク角度を各気筒において対応する所定のクランク角度に設定したものであると言える。
【００７４】
また、上述した実施形態では、点火時期を制御しているが、これに代えて、燃料噴射量を制御するようにしてもよいし、点火時期と燃料噴射量とを制御するようにしてもよい。燃料噴射量を制御する場合には、例えば、実クランク角度進行時間が判定用クランク角度進行時間よりも短いときには、これら時間の偏差に応じた分だけ燃料噴射量を少なくし、実クランク角度進行時間が判定用クランク角度進行時間よりも長いときには、これら時間の偏差に応じた分だけ燃料噴射量を多くする。また、点火時期と燃料噴射量とを制御する場合には、例えば、実クランク角度進行時間が判定用クランク角度進行時間よりも短いときには、これら時間の偏差に応じた分だけ点火時期を遅角すると共に燃料噴射量を少なくし、実クランク角度進行時間が判定用クランク角度進行時間よりも長いときには、これら時間の偏差に応じた分だけ点火時期を進角すると共に燃料噴射量を多くする。
【００７５】
次に、本発明の第二実施形態の始動制御装置について説明する。第二実施形態の始動制御装置は基本的に第一実施形態の始動制御装置と同様な装置である。
【００７６】
上述した第一実施形態の始動制御装置では、実クランク角度進行時間とこれに対応する判定用クランク角度進行時間との間の偏差が限界偏差よりも大きいか否かで、偏差自体に応じた点火時期制御を実行するか否かが決められる。ところが、実クランク角度進行時間とこれに対応する判定用クランク角度進行時間との間の偏差が限界偏差近傍で変動すると、上記偏差自体に応じた点火時期制御の実行開始と停止とを繰り返すことになり、内燃機関の運転が不安定になる虞がある。
【００７７】
そこで、本発明の第二実施形態では、図６に示したような関数を用いることとしている。図６に示した関数は、実クランク角度進行時間とこれに対応する判定用クランク角度進行時間との間の偏差と反映率Ｒとの間に用いられる。この関数では、実クランク角度進行時間とこれに対応する判定用クランク角度進行時間との間の偏差が限界偏差Ｄｔｈよりも或る程度小さいときには反映率Ｒが０近傍の値をとり、限界偏差Ｄｔｈよりも或る程度大きいときには反映率Ｒが１近傍の値をとり、限界偏差Ｄｔｈ付近にあるときには反映率Ｒが０と１との間で緩やかに変化する。特に、図６に示した関数はシグモイド関数であるが、上述したような傾向となる関数であれば如何なる関数を用いても良い。
【００７８】
そして、本実施形態では、実クランク角度進行時間とこれに対応する判定用クランク角度進行時間との間の偏差が限界偏差Ｄｔｈよりも大きいか否かに無関係に、この偏差の積算値に加えて、この偏差自体に図６に示した関数に基づいて算出された反映率Ｒを乗算したものに基づいて点火時期を進角又は遅角することとしている。従って、実クランク角度進行時間とこれに対応する判定用クランク角度進行時間との間の偏差が限界偏差Ｄｔｈよりも或る程度小さいときには点火時期はこの偏差に基づいては制御されず、逆に、限界偏差Ｄｔｈよりも或る程度大きいときには点火時期はこの偏差に基づいて制御されることになる。そして、実クランク角度進行時間とこれに対応する判定用クランク角度進行時間との間の偏差が限界偏差Ｄｔｈ付近にあるときには所定の反映率Ｒでこの偏差に基づいて制御されることになる。
【００７９】
本実施形態では、点火時期をこのように制御することによって、上記偏差に応じた点火時期制御の実行開始と停止とが頻繁に繰り返されることが防止され、よって内燃機関の運転が不安定になるのが抑制される。
【００８０】
図７は、上述した第二実施形態の点火時期制御を実行するフローチャートの一例を示している。ステップＳ２０〜Ｓ２２及びＳ２５、２６はそれぞれ図５のステップＳ１０〜Ｓ１２及びＳ１６、１７と同様であるため説明を省略する。
【００８１】
ステップＳ２３では、ステップＳ２１で算出された第ｉ偏差Ｄ（ｉ）に基づいて図６に示した関数を用いて反映率Ｒが算出される。次いで、ステップＳ２４では、ステップＳ２１で算出された第ｉ偏差Ｄ（ｉ）、ステップＳ２２で算出された第ｉ積算値Ｉ（ｉ）及びステップＳ２３で算出された反映率Ｒに基づいて下記式（２）によって点火時期補正量ΔＳＡが算出される。
ΔＳＡ＝ｋｐ・Ｄ（ｉ）＋Ｒ・ｋｉ・Ｉ（ｉ）      …（３）
【００８２】
なお、上記実施形態では、シグモイド関数を用いており、このシグモイド関数は０又は１に漸近していくが、最終的に０又は１にはならない。そこで、反映率Ｒが０に近い値（例えば０．１）以下である場合には反映率を０に、反映率Ｒが１に近い値（例えば０．９）以上である場合には反映率を１にするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の始動制御装置が適用された内燃機関を示す図である。
【図２】機関始動時の機関回転数の推移を示す図である。
【図３】本発明の実施形態の点火時期制御を説明するための図であって、クランク角度と所定クランク角度進むのにかかった時間等との関係を示す図である。
【図４】図３と同様な図である。
【図５】本発明の実施形態の点火時期制御を実行するルーチンの一例を示す図である。
【図６】偏差と反映率との関係を示す図である。
【図７】本発明の第二実施形態の点火時期制御を実行するルーチンの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１    機関本体
５    燃焼室
１０    点火プラグ
１１    燃料噴射弁
３１    ＥＣＵ
４２    クランク角センサ
【図１】
2009068456.tif 000003
【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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