(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関冷間アイドル運転中の予め定めた条件が成立したときに、機関回転数に応じて機関点火時期補正量を算出し、機関運転状態に基づいて定まる基本点火時期を前記補正量を用いて補正する点火時期回転数制御を行うことにより、機関回転数を予め定めた目標回転数に制御する車両用内燃機関の制御装置であって、
前記点火時期回転数制御実行中に車両がクリープ走行を開始した場合には、前記点火時期回転数制御を停止するとともにクリープ走行開始時の前記補正量を記憶し、クリープ走行開始後は機関回転数にかかわらず記憶した前記補正量を用いて基本点火時期を補正する、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
機関冷間アイドル運転中の予め定めた条件が成立したときに、機関回転数に応じて機関点火時期補正量を算出し、機関運転状態に基づいて定まる基本点火時期を前記補正量を用いて補正する点火時期回転数制御を行うことにより、機関回転数を予め定めた目標回転数に制御する車両用内燃機関の制御装置であって、
前記点火時期回転数制御実行中に車両がクリープ走行を開始したときに、
前記点火時期回転数制御により機関点火時期が進角側に補正されており、かつ車両クリープ走行速度が予め定めた第１の所定速度以上である場合には、前記点火時期回転数制御を停止し、車両クリープ走行速度が前記第１の所定速度以上である間は、点火時期回転数制御を停止したときの前記補正量を徐々にゼロに近づける減衰操作を行いながら、減衰中の補正量を用いて基本点火時期を補正することにより機関点火時期を徐々に基本点火時期に近づけるクリープ走行速度増大抑制操作と、
前記点火時期回転数制御により機関点火時期が遅角側に補正されており、かつ車両クリープ走行速度が前記第１の所定速度より小さい予め定めた第２の所定速度以下の場合には、前記点火時期回転数制御を停止し、車両クリープ走行速度が前記第２の所定速度以下である間は、点火時期回転数制御を停止したときの前記補正量を徐々にゼロに近づける減衰操作を行いながら、減衰中の補正量を用いて基本点火時期を補正することにより機関点火時期を徐々に基本点火時期に近づける、クリープ走行速度低下抑制操作と、を行う内燃機関の制御装置。
【請求項３】
機関冷間アイドル運転中の予め定めた条件が成立したときに、機関回転数に応じて機関点火時期補正量を算出し、機関運転状態に基づいて定まる基本点火時期を前記補正量を用いて補正する点火時期回転数制御を行うことにより、機関回転数を予め定めた目標回転数に制御する車両用内燃機関の制御装置であって、
前記点火時期回転数制御実行中に車両がクリープ走行を開始したときに、
クリープ走行開始時の機関温度を記憶するとともに、クリープ走行開始後に、機関温度が前記クリープ走行開始時の機関温度から予め定めた所定幅以上上昇した場合、もしくは機関温度が予め定めた所定温度以上になったときに、前記点火時期回転数制御を停止するとともに、前記補正量を徐々にゼロに近づける減衰操作を行いながら、減衰中の補正量を用いて基本点火時期を補正することにより機関点火時期を徐々に基本点火時期に近づける復帰操作を行う内燃機関の制御装置。
【請求項４】
機関冷間アイドル運転中の予め定めた条件が成立したときに、機関回転数に応じて機関点火時期補正量を算出し、機関運転状態に基づいて定まる基本点火時期を前記補正量を用いて補正する点火時期回転数制御を行うことにより、機関回転数を予め定めた目標回転数に制御する車両用内燃機関の制御装置であって、
前記点火時期回転数制御実行中の車両停止時またはクリープ走行時に機関スロットル開度が予め定めた所定値以上になったときに、前記点火時期回転数制御を停止するとともに、
点火時期回転数制御停止時に機関点火時期が進角側に補正されていた場合には機関点火時期を直ちに基本点火時期に復帰させ、遅角側に補正されていた場合には前記補正量を徐々にゼロに近づける減衰操作を行いながら減衰中の補正量を用いて基本点火時期を補正することにより機関点火時期を徐々に基本点火時期に復帰させる復帰操作を行う内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記復帰操作開始時に、機関点火時期が進角側に補正されていた場合には、点火時期補正量に応じた量だけ機関への燃料供給量を増量するとともに、増量実施後増量幅がゼロになるまで徐々に減少させる、請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【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、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とともに、機関吸入空気量による回転数制御に故障が生じた場合には点火時期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、吸入空気量による回転数制御に異常が生じていなくても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。
本願出願人は、上記問題を解決するために既に特開２０００−２９１４６７号で、冷間時のアイドル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。
【０００５】
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。
しかし、車両用内燃機関では機関始動後のアイドル運転時に機関点火時期調整による回転数制御を行った場合、車両停止時には問題はないものの、車両が走行を開始すると問題が生じる場合がある。
【０００６】
例えば、オートマチックトランスミッションを備えた車両では機関がアイドル運転の状態（すなわち運転者がアクセルペダルを踏込んでいない状態）でも、セレクタレバーがドライブレンジにセットされていると、ブレーキペダルを踏んでいない限り車両が徐々に動き出す、いわゆるクリープ走行が生じる。この場合、点火時期回転数制御を行っていると機関回転数は設定回転数に維持されるため、回転数制御を行っていない場合に較べて機関回転数が高くなり、クリープ走行時に運転者が意図しないまま車両走行速度が高くなってしまう場合がある。
また、点火時期回転数制御中のクリープ走行時には走行負荷による機関回転数低下を防止するために機関点火時期は進角側に補正された状態になっている場合が多い。このため、例えばこの状態から運転者が走行を開始するためにアクセルペダルを踏込んで機関負荷が増大したような場合には、通常の発進操作時より更に点火時期が進角してしまいノッキングが発生する場合がある。
【０００７】
上記はオートマチックトランスミッションを備えた車両に特有な問題ではなく、マニュアルトランスミッションを備えた車両においても、運転者がアクセルペダルを踏込むことなく、クラッチを徐々に接続すると車両のクリープ走行が開始される場合があるため同様な問題が生じる。
クリープ走行開始時、あるいは運転者の車両発進操作時に点火時期による回転数制御を直ちに停止して、点火時期を機関運転状態から定まる基本点火時期に復帰させれば一応は上記問題は解決可能である。しかし、機関冷間時には点火時期回転数制御による点火時期補正量はかなり大きくなっている場合がある。このため、クリープ走行が開始されたときに直ちに点火時期を基本点火時期に復帰させたのでは、走行負荷による機関回転数低下が生じ、回転数の低下により機関がストールしてしまう場合が生じる。また、例えば、点火時期が大幅に遅角側に補正されていたような場合には、運転者の車両発進操作時に直ちに機関点火時期を基本点火時期に復帰させると、運転者が意図する以上のトルク増大が生じ、運転者の意図しない車両急発進が行われる可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑み、機関冷間アイドル運転中に点火時期回転数制御が行われている状態で車両が走行を開始した場合に、運転者に違和感を生じさせたり発進操作を妨げることなく、点火時期回転数制御を停止して機関点火時期を基本点火時期に移行させることが可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【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、機関冷間アイドル運転中の予め定めた条件が成立したときに、機関回転数に応じて機関点火時期補正量を算出し、機関運転状態に基づいて定まる基本点火時期を前記補正量を用いて補正する点火時期回転数制御を行うことにより、機関回転数を予め定めた目標回転数に制御する車両用内燃機関の制御装置であって、前記点火時期回転数制御実行中に車両がクリープ走行を開始した場合には、前記点火時期回転数制御を停止するとともにクリープ走行開始時の前記補正量を記憶し、クリープ走行開始後は機関回転数にかかわらず記憶した前記補正量を用いて基本点火時期を補正する、内燃機関の制御装置が提供される。
【００１０】
すなわち、請求項１の発明では、点火時期回転数制御実行中に車両がクリープ走行を開始した場合には、機関回転数に基づく点火時期補正を停止して補正量をクリープ走行開始時の値に固定する。このため、クリープ走行開始時に点火時期が過度に進角されて走行速度が過大になったり、過度に遅角されて機関のストールを生じたりすることが防止される。また、機関点火時期は直ちに基本点火時期に復帰することなく、車両停止時の状態での補正量を用いた点火時期補正が行われるため、機関の燃焼状態に応じた点火時期が保存されるようになる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、機関冷間アイドル運転中の予め定めた条件が成立したときに、機関回転数に応じて機関点火時期補正量を算出し、機関運転状態に基づいて定まる基本点火時期を前記補正量を用いて補正する点火時期回転数制御を行うことにより、機関回転数を予め定めた目標回転数に制御する車両用内燃機関の制御装置であって、前記点火時期回転数制御実行中に車両がクリープ走行を開始したときに、前記点火時期回転数制御により機関点火時期が進角側に補正されており、かつ車両クリープ走行速度が予め定めた第１の所定速度以上である場合には、前記点火時期回転数制御を停止し、車両クリープ走行速度が前記第１の所定速度以上である間は、点火時期回転数制御を停止したときの前記補正量を徐々にゼロに近づける減衰操作を行いながら、減衰中の補正量を用いて基本点火時期を補正することにより機関点火時期を徐々に基本点火時期に近づけるクリープ走行速度増大抑制操作と、前記点火時期回転数制御により機関点火時期が遅角側に補正されており、かつ車両クリープ走行速度が前記第１の所定速度より小さい予め定めた第２の所定速度以下の場合には、前記点火時期回転数制御を停止し、車両クリープ走行速度が前記第２の所定速度以下である間は、点火時期回転数制御を停止したときの前記補正量を徐々にゼロに近づける減衰操作を行いながら、減衰中の補正量を用いて基本点火時期を補正することにより機関点火時期を徐々に基本点火時期に近づける、クリープ走行速度低下抑制操作と、を行う内燃機関の制御装置が提供される。
【００１２】
すなわち、請求項２の発明では点火時期回転数制御実行中に車両がクリープ走行を開始した場合に、点火時期が進角側に補正されている状態で車両速度が第１の所定値以上になった場合には点火時期を徐々に遅角して基本点火時期に近づけるクリープ走行速度増大抑制操作が行われるため、クリープ走行速度が過度に増大することが防止される。また、点火時期回転数制御実行中にクリープ走行が開始され、点火時期が遅角側に補正されている状態で車両速度が第２の所定値以下になった場合には点火時期を徐々に進角して基本点火時期に近づけるクリープ走行速度低下抑制操作が行われるため、クリープ走行速度が過度に低下してしまうことが防止される。このため、本発明ではクリープ走行速度は第１の所定速度と第２の所定速度との中間に保持されるようになる。
なお、本発明においては、請求項１の発明と同様に車両がクリープ走行を開始した時点で点火時期回転数制御を停止するとともに、その後は点火時期の補正量を停止時の値に保持し、クリープ走行速度が第１の所定値以上、または第２の所定値以下になった場合に上記クリープ走行速度の増大抑制または低下抑制の操作を行うようにすることも可能である。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、機関冷間アイドル運転中の予め定めた条件が成立したときに、機関回転数に応じて機関点火時期補正量を算出し、機関運転状態に基づいて定まる基本点火時期を前記補正量を用いて補正する点火時期回転数制御を行うことにより、機関回転数を予め定めた目標回転数に制御する車両用内燃機関の制御装置であって、前記点火時期回転数制御実行中に車両がクリープ走行を開始したときに、クリープ走行開始時の機関温度を記憶するとともに、クリープ走行開始後に、機関温度が前記クリープ走行開始時の機関温度から予め定めた所定幅以上上昇した場合、もしくは機関温度が予め定めた所定温度以上になったときに、前記点火時期回転数制御を停止するとともに、前記補正量を徐々にゼロに近づける減衰操作を行いながら、減衰中の補正量を用いて基本点火時期を補正することにより機関点火時期を徐々に基本点火時期に近づける復帰操作を行う内燃機関の制御装置が提供される。
【００１４】
すなわち、請求項３の発明では機関クリープ走行中に機関温度（例えば機関冷却水温度）が所定幅だけ上昇した場合、あるいは機関温度が所定値以上になった場合には、機関の燃焼状態が好転したと判断して、点火時期を機関の運転状態から定まる基本点火時期に復帰させる復帰操作が行われる。これにより、燃焼状態が好転したにもかかわらず点火時期の進角が保持されてノッキングが発生しやすくなることが防止される。また、基本点火時期への復帰は補正量を徐々に低減してゼロにすることにより行われるため、急激な点火時期の変化による機関回転数の急変やトルクショックが生じることが防止される。
なお、本発明の操作は請求項１または／及び請求項２の発明の操作と併用することが可能である。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、機関冷間アイドル運転中の予め定めた条件が成立したときに、機関回転数に応じて機関点火時期補正量を算出し、機関運転状態に基づいて定まる基本点火時期を前記補正量を用いて補正する点火時期回転数制御を行うことにより、機関回転数を予め定めた目標回転数に制御する車両用内燃機関の制御装置であって、前記点火時期回転数制御実行中の車両停止時またはクリープ走行時に機関スロットル開度が予め定めた所定値以上になったときに、前記点火時期回転数制御を停止するとともに、点火時期回転数制御停止時に機関点火時期が進角側に補正されていた場合には機関点火時期を直ちに基本点火時期に復帰させ、遅角側に補正されていた場合には前記補正量を徐々にゼロに近づける減衰操作を行いながら減衰中の補正量を用いて基本点火時期を補正することにより機関点火時期を徐々に基本点火時期に復帰させる復帰操作を行う内燃機関の制御装置が提供される。
【００１６】
すなわち、請求項４の発明では点火時期回転数制御実行中に運転者が発進（または加速）操作を行って機関負荷が増大する場合には点火時期を機関運転状態により定まる基本点火時期に復帰させる操作を行う。この場合、点火時期回転数補正により点火時期が進角側に補正されている場合には、発進操作開始と同時に点火時期を基本点火時期に復帰させることにより、点火時期回転数補正による点火時期進角に加えて加速による点火時期進角が行われることによるノッキングの発生を防止する。また、点火時期回転数制御により点火時期が遅角側に補正されている場合には、補正量を徐々にゼロまで低減することにより基本点火時期に復帰する。これにより、点火時期が急激に進角されて発進操作時に運転者の意図する以上のトルクが発生することが防止される。
なお、本発明も請求項１、２または３の発明と同時に実施することが可能でしる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、前記復帰操作開始時に、機関点火時期が進角側に補正されていた場合には、点火時期補正量に応じた量だけ機関への燃料供給量を増量するとともに、増量実施後増量幅がゼロになるまで徐々に減少させる、請求項４に記載の内燃機関の制御装置が提供される。
【００１８】
すなわち、請求項５の発明では請求項４において、点火時期が進角側に補正されていた場合には、点火時期を基本点火時期に復帰させるとともに点火時期の補正量に応じた量だけ機関への燃料供給量が増大されるため、基本点火時期への復帰（点火時期の遅角）による機関出力トルクの低下が防止され、発進時の加速性能の低下が生じない。また、増量された燃料供給量は徐々に減少した後停止されるため、燃料供給量は通常の値に復帰するとともに復帰時の機関出力トルクの急激な変動が防止される。
【００１９】
【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、１６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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、ＮＯX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。
【００２２】
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ＥＣＵ１０のマルチプレクサ内蔵Ａ／Ｄ変換器１０１に入力される。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
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。
【００２５】
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（ＴＨＡ）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。また、ＥＣＵ１０には、車両の被駆動輪（図示せず）に設けられた車両走行速度センサ１０９から車両走行速度ＳＰＤに比例するパルス信号が入力されている。ＥＣＵ１０は走行速度パルス信号間隔に基づいて、一定時間毎に車両走行速度を算出している。
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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アイドル運転時に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。ところが、車両停止時にはこのような点火時期回転数制御をおこなっていても特に問題は生じないが、車両発進時やクリープ走行実施時にこのような点火時期回転数制御を行っていると問題が生じる場合がある。
【００３３】
例えば、オートマチックトランスミッション付車両や、マニュアルトランスミッション付車両においてアイドル回転数制御実行中に車両のクリープ走行が行われた場合には、運転者のアクセル操作が行われることなく車両が走行を開始するため、点火時期調整によるアイドル回転数制御が実行されていた場合には、そのまま点火時期回転数制御が継続される。このため、走行負荷による機関回転数低下を補うために点火時期は進角方向に補正されるようになる。このため、クリープ走行を開始しても機関回転数は低下せず、車両クリープ走行速度は機関の設定アイドル回転数に相当する速度まで徐々に増加するようになる。このため、クリープ走行時の走行速度が運転者が意図した以上に増大する場合が生じる。
【００３４】
また、クリープ速度の増大が生じていないような場合であっても、クリープ走行中に、例えば機関燃焼状態が好転してアイドル回転数制御が停止されるような場合が生じたときに、直ちに機関点火時期を基本点火時期に復帰させたのでは、点火時期の変化による急激なトルク変動が車両走行中に生じることになり、運転者に違和感を生じさせる問題が生じる。
また、停止状態から車両の発進操作が行われると、機関負荷が増大するため通常基本点火時期は進角される。このため、点火時期回転数制御により点火時期が進角された状態から車両の発進操作が行われると、点火時期が過度に進角されてしまいノッキングが発生する場合がある。
【００３５】
これらの問題を防止するためには、車両の発進操作やクリープ走行が開始されたときに直ちに点火時期回転数制御を停止すればよいが、クリープ走行が開始されていても機関の燃焼状態が好転したわけではないので、速度増加を防止するためにクリープ走行開始時に直ちに点火時期回転数制御を停止したのでは、クリープ走行による機関負荷増大も加わって機関がストールする可能性がある。
【００３６】
以下に説明する実施形態では、点火時期回転数制御実行中に車両の発進操作やクリープ走行が行われた場合に、上述のような問題を生じることなく円滑に点火時期回転数制御を停止するようにしている。
【００３７】
次に、本発明の車両発進時やクリープ走行開始時の点火時期回転数制御の停止操作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従来の点火時期回転数制御を例にとって説明する。
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。
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。
【００３８】
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−ＮＥ）、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×ＩＤＮＥ＋α3×ＤＤＮＥとして算出され、目標吸入空気量ＱT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。
【００３９】
図２の操作がスタートするとステップ２０１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、運転者のアクセルペダル操作量がゼロ（運転者がアクセルペダルを踏込んでいない状態）であるときに現在機関がアイドル運転中であると判定される。
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ＩＮ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。
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。
【００４０】
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ＤＮＥMAX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ＥＱMAXより大きくなった場合には０（停止）にセットされる。
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ＤＮＥi-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。
【００４１】
ステップ２１７では、上記ＤＮＥ、ＩＤＮＥ、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。
次いで、ステップ２１９では、ステップ２０９で算出した回転数差ＤＮＥが所定の上限値ＤＮＥMAX（ＤＮＥMAX＞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＞ＤＮＥMAX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ＤＮＥMAX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。
【００４２】
また、ステップ２１９でＤＮＥ≦ＤＮＥMAX 、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ＥＱMAX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ど、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。
【００４３】
図２の操作では、フィードバック補正量ＥＱの値が増大して予め定めた上限値ＥＱMAX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。ＥＱMAX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。
ステップ２１９でＤＮＥ＞ＤＮＥMAXであった場合、もしくはステップ２２１でＥＱ＞ＥＱMAX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。
【００４４】
ステップ２２１でＥＱ≦ＥＱMAX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ＱTの値がＱT＝ＱCAL＋ＥＱとして算出され、ステップ２２７では目標吸入空気量ＱT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、ＱCAL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。
【００４５】
図３は従来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。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ＩＮ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、２２１）にのみ行われる。
【００４６】
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ＮＥとの差ＤＮＥと、ＤＮＥの積分値ＩＤＮＥ、変化率ＤＤＮＥ（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。
ここで、点火時期フィードバック補正量ＥＡ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。
【００４７】
ステップ３１３で点火時期フィードバック補正量ＥＡ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、ＡＯＰ＝ＥＡCAL＋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。ＥＡCALは、機関負荷状態（吸気圧力センサ３で検出した吸気圧力と機関回転数と）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）。ＥＡCALとＥＡＣＡＴとは、点火時期回転数制御とは無関係に機関の運転状態から定まる値であるので、以下の説明ではＡＯＰ＝ＥＡCAL＋ＥＡ−ＥＡＣＡＴの右辺の（ＥＡCAL−ＥＡＣＡＴ）の値を便宜上基本点火時期と呼ぶことにする。
【００４８】
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＝ＥＡCAL−ＥＡＣＡＴとして設定される。
【００４９】
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実施中に車両クリープ走行や発進操作が行われると、クリープ走行速度の増大や発進時のノッキング発生などの問題が生じる。また、この問題を防止するために点火時期回転数制御を直ちに停止したのでは、機関のストールを生じたり運転者に違和感を生じさせる等の問題が生じる。
【００５０】
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クリープ走行や発進操作が行われたような場合にも、運転者に違和感を生じさせたり機関のストールを生じさせることなく円滑に点火時期回転数制御を停止する操作を行う。
以下に、本発明の点火時期回転数制御操作のいくつかの実施形態について説明する。
【００５１】
（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行中に車両がクリープ走行（運転者がアクセルペダルを踏込まない状態での車両走行）が開始された場合には、点火時期回転数制御を停止するとともに、走行開始後は点火時期フィードバック補正量ＥＡの値を走行開始時の値に固定する。これにより、クリープ走行時に点火時期が更に進角されてしまい、ノッキングが発生したり走行速度が増大することが防止される。また、走行開始後は実質的に点火時期回転数制御は停止されるが、点火時期はクリープ走行開始時のフィードバック補正量を用いて補正されるため、燃焼状態の悪化により機関がストールする事態が防止される。
【００５２】
図４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。本実施形態では、図４の操作は図３の点火時期回転数制御操作に代えて、ＥＣＵ１０により一定時間毎に行われる。
図４において、ステップ４０１では現在点火時期回転数制御実行中か否かがフラグＩＮの値に基づいて判定され、点火時期回転数制御実行中でない場合、すなわちＩＮ≠１であった場合には、図３の従来の制御と同様に点火時期フィードバック補正量ＥＡの値は０にセットされる（ステップ４０５）。
【００５３】
一方、ステップ４０１で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４０３で車両走行速度センサ１０９で検出した現在の車両走行速度ＳＰＤが所定値Ａ1以上か否かが判定される。所定値Ａ1は車両がクリープ走行を開始したと判断することができる比較的小さな速度（例えば、Ａ1≒３Ｋｍ／Ｈ程度の速度）である。
【００５４】
ＳＰＤ＜Ａ1であった場合には、現在車両が停止中である（すなわちクリープ走行が開始されていない）ので、ステップ４０７から４１１でアイドル回転数に基づいて点火時期フィードバック補正量ＥＡを算出する。すなわち、ステップ４０７では機関回転数ＮＥを読込んで、ステップ４０９ではアイドル設定回転数ＮＥ０とＮＥとを用いて、偏差ＤＮＥ（＝ＮＥ0−ＮＥ）、及びＤＮＥの積分値（積算値）ＩＤＮＥ、ＤＮＥの時間変化率ＤＤＮＥが算出され、ステップ４１１では、フィードバック補正量ＥＡが、ＥＡ＝β1×ＤＮＥ＋β2×ＩＤＮＥ＋β3×ＤＤＮＥとして算出される。ステップ４０７から４１１の操作は、図３のステップ３０３から３１３の操作と同一の操作である。
【００５５】
そして、図４ステップ４１３では、補正量ＥＡを用いて機関点火時期ＡＯＰが、ＡＯＰ＝ＥＡCAL＋ＥＡ−ＥＡＣＡＴとして算出され、算出された点火時期ＡＯＰがステップ４１５で点火回路１１０にセットされる。ステップ４１３と４１５との操作は、図３ステップ３１５、３１７と同一の操作である。
これにより、車両停止時には図３と同じ点火時期回転数制御が実行される。
一方、ステップ４０３でＳＰＤ≧Ａ1であった場合には、現在アイドル運転中（すなわち運転者がアクセルペダルを操作していない状態）であり、かつ車両が走行を開始しているので、クリープ走行が行われていると判断される。この場合には、ステップ４０７から４１１は実行されず、直ちにステップ４１３が実行される。本実施形態では、点火時期回転数制御実行中は常にステップ４０７から４１１で点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が算出されているためステップ４０３の次に直接ステップ４１３が実行された場合には、ステップ４１３で使用されるフィードバック補正量ＥＡの値は、前回ステップ４０７から４１１実行時に算出された値（すなわち、車両がクリープ走行を開始した時点の値と）なる。このため、ステップ４０３で車両クリープ走行が開始された場合には、フィードバック補正量ＥＡの値はクリープ走行開始時の値に固定され、この補正量ＥＡを用いてステップ４１３で機関点火時期ＡＯＬが算出されるようになる。
このため、クリープ走行時に点火時期回転数制御による点火時期進角が生じ走行速度が増大することが抑制されるとともに、機関燃焼の悪化によりストールが生じることが防止される。
【００５６】
（２）第２の実施形態
次に本発明の第２の実施形態について説明する。上述の第１の実施形態では、点火時期回転数制御実行中に車両がクリープ走行を開始した場合には、フィードバック補正量ＥＡは、クリープ走行開始時の値に固定されていたのに対して、本実施形態では、クリープ走行速度と点火時期の補正方向（進角側か遅角側か）に応じて、フィードバック補正量の値を徐々に変化させて基本点火時期に近づける点が第１の実施形態と相違している。
【００５７】
図５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。本実施形態においても、図５の操作は図３の操作に代えてＥＣＵ１０により一定時間毎に実行される。
図５において、ステップ５０１では現在点火時期回転数制御実行中か否かが判定され、実行中でない場合には点火時期フィードバック補正量ＥＡの値がゼロにセットされる。また、現在点火時期回転数制御実行中であった場合（ＩＮ＝１）には、次にステップ５０５で現在車両走行速度ＳＰＤが第１の所定値Ａ2以上であるか否かが判定される。所定値Ａ2は比較的大きい値（例えばＡ2≒１５Ｋｍ／Ｈ）である。ステップ５０５で車両走行速度が第１の所定値Ａ2より小さい場合には、次にステップ５０７で車両走行速度ＳＰＤが第２の所定値Ａ3以下か否かが判定される。第２の所定値Ａ3は比較的小さい値（例えば、Ａ3≒６Ｋｍ／Ｈ）とされる。
【００５８】
そして、ステップ５０７でＳＰＤ＞Ａ3であった場合には、ステップ５０９から５１７で回転数に基づく点火時期のフィードバック制御が実行される。ステップ５０９から５１７は、図３ステップ３０３から３１７と同一の操作である。すなわち、本実施形態では車両がクリープ走行を開始した場合にも、走行速度が第２の所定値Ａ３と第１の所定値Ａ２との間である場合には、通常の点火時期回転数制御が継続される。
一方、ステップ５０５でＳＰＤ≧Ａ２であった場合には、次にステップ５１９で現在点火時期回転数補正により点火時期が進角側に補正されているか否かが、フィードバック補正量ＥＡの値に基づいて判定される。ステップ５１９では、ＥＡの値が正か負かに基づいて点火時期の補正方向（進角または遅角）を判定する。すなわち、点火時期は圧縮行程上死点までのクランク軸回転角で表すため、フィードバック補正量ＥＡの値が正である場合には、現在点火時期は進角側に補正されていることになり、ＥＡの値が負である場合には遅角側に補正されている。
【００５９】
ステップ５１９で点火時期が進角側に補正されていた場合（ＥＡ＞０）には、現在車両クリープ走行速度が比較的大きく、しかも点火時期が進角側に補正されているため更に走行速度が増大する可能性がある。そこで、この場合には、ＳＰＤ≧Ａ2の状態が続く限り、図５の操作を実行する毎にステップ５２１から５２５を実行し、ＥＡ＝０になるまでフィードバック補正量ＥＡを一定量ΔＥＡずつ減少させる。これにより、点火時期は徐々に遅角され点火時期の急変によるショックを生じることなくクリープ走行速度のこれ以上の増大が防止される。
【００６０】
また、ステップ５０５で点火時期が遅角側に補正されていた場合（ＥＡ≦０）には、クリープ走行速度がこれ以上増大する可能性は低いため、ステップ５０９に進み通常の点火時期回転数制御を継続する。
同様に、ステップ５０７でＳＰＤ≦Ａ3であった場合には、次にステップ５２７に進み、現在点火時期が遅角側（ＥＡ＜０）に補正されているか否かが判定される。点火時期が遅角側に補正されている場合には、現在車両走行速度が比較的小さく（ＳＰＤ≦Ａ3）、しかも点火時期が遅角側に補正されているため、運転者の意図に反してクリープ走行速度が更に低下する可能性がある。そこで、この場合には、ステップ５２７から５３３で、ＥＡ＝０になるまでフィードバック補正量ＥＡを一定量ΔＥＡずつ操作実行毎に増大させる。これにより、点火時期は徐々に進角され、ショックを生じることなくクリープ走行速度のこれ以上の低下が防止される。
【００６１】
また、ステップ５２７で点火時期が進角側に補正されていた場合（ＥＡ≧０）は、これ以上クリープ走行速度が低下する可能性は低いためステップ５０９に進み通常の点火時期回転数制御を継続する。
なお、本実施形態では第１の実施形態とは異なりクリープ走行中も車両速度が第２の所定値Ａ3と第１の所定値Ａ2との間にある場合には、点火時期回転数制御が実行される（ステップ５０９から５１７）が、第１の実施形態と同様、ステップ５０９から５１７の点火時期回転数制御は車両停止時（ＳＰＤ≦Ａ1）のみ実行するようにして、車両走行速度が第２の所定値Ａ3と第１の所定値Ａ2との間にある場合には、フィードバック補正量ＥＡをクリープ走行開始時の値に固定するようにすることも可能である。
【００６２】
（３）第３の実施形態
次に本発明の第３の実施形態について説明する。
本実施形態では、点火時期回転数制御を実行中に車両がクリープ走行を開始したとき、開始後機関温度が所定幅以上上昇した場合、または機関温度が予め定めた温度を越えた場合には機関燃焼が好転したと判断して点火時期回転数制御を停止して、フィードバック補正量ＥＡをゼロにリセットする。機関燃焼が好転したにもかかわらず、点火時期回転数制御により点火時期が進角されていると、ノッキングが生じやすくなり、クリープ走行中に駆動トルク変動が生じる場合があるが、このように、燃焼が好転した場合には点火時期回転数制御を停止することにより、ノッキングの発生が防止されるようになる。この場合、クリープ走行中であるため、フィードバック補正量ＥＡのリセットを急激に行うと走行ショックが生じる場合があるため、第２の実施形態と同様、フィードバック補正量ＥＡの値は徐々に変化させてゼロに戻すようにしている。
【００６３】
図６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。図６の操作は、図３の操作に代えてＥＣＵ１０により一定時間毎に実行される。
図６において、ステップ６０１では、現在点火時期回転数制御実行中か否かが判定され、実行中でない場合（ＩＮ≠１）の場合には、フィードバック補正量ＥＡはゼロにセットされる（ステップ６０３）。また、現在点火時期回転数制御実行中（ＩＮ＝１）であった場合には、次にステップ６０５で現在の機関冷却水温度ＴＨＷが冷却水温度センサ９から読込まれる。本実施形態では、冷却水温度ＴＨＷは機関温度を代表するパラメータとして使用される。
【００６４】
次に、ステップ６０７では、現在車両がクリープ走行を開始しているか否かが判定され、クリープ走行を開始していない場合（速度センサ１０９で検出された車両走行速度ＳＰＤが所定値Ａ1（Ａ1≒３Ｋｍ／Ｈ）以下である場合）には、ステップ６０５で読込んだ冷却水温度ＴＨＷをＴＨＷ0として記憶し、ステップ６１１から６１９では通常の（図３ステップ３０３から３１７と同様の）点火時期回転数制御を行う。これにより、ＴＨＷ0には車両がクリープ走行を開始する直前の冷却水温度が記憶される。
【００６５】
ステップ６０７で、車両がクリープ走行を開始している場合には、次にステップ６２１に進み、ステップ６０５で読込んだ機関冷却水温度ＴＨＷが所定温度ＴＨＷ1に到達したか否かが判定される。ＴＨＷ1は、機関の暖機が進み燃焼状態が好転したと判定できる冷却水温度であり、例えば、本実施形態ではＴＨＷ1≒６０℃に設定されている。
ステップ６２１で冷却水温度がＴＨＷ1に到達していない場合には、次にステップ６２３に進み、ステップ６０９で記憶した冷却水温度ＴＨＷ0を用いて、冷却水温度ＴＨＷが、車両がクリープ走行を開始してから所定幅ΔＴ1以上上昇したか否かが判定される。ΔＴ1は、機関燃焼状態が好転したと判断できる冷却水温度上昇幅であり、本実施形態では例えばΔＴ1≒１０℃に設定されている。
【００６６】
ステップ６２１で冷却水温度が所定温度ＴＨＷ1に到達しておらず、かつクリープ走行開始後の冷却水温度上昇幅が所定値ΔＴ1に満たない場合には、機関の燃焼状態はまだ好転していないと判定できるため、この場合にはクリープ走行中であってもステップ６１１以下の通常の点火時期回転数制御を継続する。これにより、クリープ走行中の燃焼悪化によるストールが防止される。
一方、ステップ６２１もしくはステップ６２３の少なくとも一方が肯定判定された場合には、機関の燃焼状態は好転していると考えられるため、点火時期回転数制御を継続する必要はない。また、この状態で点火時期回転数制御を継続すると、例えば点火時期が過度に進角されてノッキングが生じる可能性がある。そこで、この場合にはステップ６２５以下の操作を行い、徐々に点火時期フィードバック補正量ＥＡをゼロに戻してから点火時期回転数制御を停止する。
【００６７】
すなわち、ステップ６２５では現在点火時期回転数制御により点火時期が進角側に補正されているか（ＥＡ＞０）、遅角側に補正されているか（ＥＡ≦０）を判断し、進角側に補正されている場合には操作実行毎に一定量ΔＥＡずつフィードバック補正量ＥＡを減少させ、徐々に点火時期を基本点火時期に近づける（ステップ６３５、６３７、６４１及びステップ６１７、６１９）。また、同様に遅角側に補正されている場合には操作実行毎に一定量ΔＥＡずつＥＡの値を増大させ、徐々に点火時期を基本点火時期に近づける（ステップ６２７、６２９、６３３及びステップ６１７、６１９）。
そして、どちらの場合もフィードバック補正量ＥＡの値がゼロを通過した後は、ＥＡの値をゼロに固定するとともに（ステップ６３３、６４１）、フラグＩＮの値を０にセットする（ステップ６３１、６３９）。
【００６８】
これにより、機関燃焼状態が好転した場合にはクリープ走行中にもショックを生じることなく点火時期回転数制御が停止され、ノッキングが生じることが防止される。
なお、本実施形態ではクリープ走行中の機関温度に応じて点火時期回転数制御を停止するものであるが、前述の第１または第２の実施形態の制御と併用して機関温度が所定幅以上上昇するか所定値以上になるまでの間は、クリープ走行速度に応じて点火時期回転数制御の停止を行うようにすることも可能である。
【００６９】
（４）第４の実施形態
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
本実施形態では、クリープ走行時または車両停止時の点火時期回転数制御中に運転者が車両の発進操作を行い、機関負荷が比較的急激に増大した場合に、運転者の発進操作を円滑に行えるように点火時期を変化させながら点火時期回転数制御を停止する。図２ステップ２０１、２０３で説明したように、運転者がアクセルペダルを踏込むとアイドル運転が終了したと判定されるため、フラグＩＮの値はゼロにリセットされ、点火時期回転数制御は直ちに停止される。しかし、点火時期回転数制御中は点火時期は基本点火時期に較べて進角側または遅角側に補正されている。このため、車両発進時に直ちに点火時期回転数制御を停止すると問題が生じる場合がある。
【００７０】
例えば、点火時期がかなり進角側に補正されているような場合には、直ちに点火時期を基本点火時期まで遅角させると燃焼の悪化により機関がストールする可能性がある。また、機関がストールしない場合であっても燃焼の悪化のために機関出力トルクが低下し、運転者の意図する発進時の出力トルクが得られず加速性が悪化する場合がある。一方、これを防止するために点火時期を進角させたままで発進操作を行うと、発進操作に伴う負荷の増大のため基本点火時期が更に進角されて発進操作時にノッキングが生じたり、通常の発進操作に較べて機関出力の増大幅が大きくなり、運転者の意図した以上の出力増大によって発進時の、いわゆる「飛出し」が生じる可能性がある。
【００７１】
一方、点火時期が遅角側に補正されている場合には、発進操作時に直ちに点火時期を基本点火時期まで進角させると、点火時期の急激な進角による出力トルクの急増のために同様に発進時の「飛出し」が生じる場合がある。また、これを防止するために点火時期を遅角させたままで発進操作を行うと、発進操作に伴って基本点火時期が進角されても発進操作に必要な進角側の点火時期が得られないため、機関出力が十分に増大せず車両の加速性が悪化する場合がある。
そこで、本実施形態では車両クリープ走行中、もしくは車両停止中の点火時期回転数制御実施時に車両発進操作によりある程度以上機関負荷が増大する場合には点火時期回転数制御を停止する際に、点火時期の補正方向（進角か遅角か）に応じて基本点火時期への復帰方法を変更する。
【００７２】
すなわち、発進操作時に点火時期が進角側に補正されていた場合には車両の「飛出し」を防止するために直ちにフィードバック補正量ＥＡをゼロにリセットするが、これと同時に、発進操作時のフィードバック補正量ＥＡの値に応じて機関への燃料供給量を一時的に増量することにより加速性の悪化を防止する。
【００７３】
すなわち、点火時期回転数制御が実行されているのは機関燃焼状態が悪化しているときであるため、車両発進時に単に点火時期の進角補正を停止するのみでは、燃焼の悪化により機関出力が低下する場合がある。このため、本実施形態では点火時期が進角側に補正されている場合には、点火時期回転数制御の停止により期間点火時期が遅角される量（すなわちフィードバック補正量ＥＡ）に応じて機関への燃料供給量を一時的に増量し加速性の悪化を防止するようにしている。この増量は一時的なものであり、一旦フィードバック補正量ＥＡに応じた量だけ燃料を増量した後は、燃料の増量は徐々にゼロになるまで減少され燃料供給量は通常の発進時の値に復帰する。
【００７４】
一方、車両発進操作時に点火時期が遅角側に補正されていた場合には、フィードバック補正量ＥＡは徐々にゼロに近づけられ、点火時期が徐々に進角して通常の発進操作時の基本点火時期に近づくようにされる。これにより、機関出力は通常の発進操作時の値に復帰するようになるため、加速性の悪化が防止される。遅角側補正時にフィードバック補正量ＥＡを徐々にゼロに近づけるのは、ＥＡを直ちにゼロにリセットすると点火時期の急激な進角が生じ、運転者の意図した以上の機関出力増大が生じるようになる場合があるためである。
【００７５】
図７、図８は、本実施形態の点火時期回転数制御を説明するフローチャートである。図７、図８の操作は、図３の操作に代えてＥＣＵ１０により一定時間毎に実行される。
図７において、ステップ７０１では、現在点火時期回転数制御実行中か否かが判定され、実行中であった場合（ＩＮ＝１）にはステップ７０３から７１３で通常の点火時期回転数制御が行われるとともに、ステップ７０９では後述するフラグＩＮ２の値が１にセットされる。ステップ７０３から７０７及び７１１、７１３は、図３のステップ３０３から３１３及び３１５、３１７と同一の操作である。また、フラグＩＮ２は、後述するように、発進操作時にのみステップ７２３から７３５の操作を実行させる機能を有するフラグである。
【００７６】
ステップ７０１でＩＮ≠１であった場合には、次にステップ７１５で運転者が機関負荷増大操作（車両発進操作）を行っているか否かが判定される。
機関負荷増大操作の有無は、スロットル弁開度センサ１７で検出したスロットル弁１６の開度ＴＨＡが所定値ＴＨＡ0以上になっているか否かに基づいて判断される。所定値ＴＨＡ0は、通常の車両発進操作時の運転者のアクセルペダル踏込み量に対応するスロットル弁開度であり、本実施形態では例えば３０度程度に設定されている。
ステップ７１５で運転者が発進操作を行っていない場合には、発進操作以外の条件が成立したために（例えば機関温度が上昇して燃焼が好転したと判断されたために）フラグＩＮの値がゼロにリセットされたと考えられるため、直ちに点火時期回転数制御を停止しても発進操作時の問題は生じない。そこで、この場合にはステップ７１７で直ちにフィードバック補正量ＥＡの値をゼロにリセットするとともに、ステップ７１９で前述のフラグＩＮ２の値をゼロにリセットする。
【００７７】
一方、ステップ７１５でＴＨＡ≧ＴＨＡ0であった場合には、運転者が発進操作を行ったために図２ステップ２０３で点火時期回転数制御実行フラグＩＮの値がゼロにリセットされたと考えられる。そこで、この場合には、ステップ７２１に進み、フラグＩＮ２の値が１にセットされているか否かが判定される。
後述するように、フラグＩＮ２の値は、点火時期回転数制御実行中は常にステップ７０９で１にセットされ、発進操作時にステップ７２３から７３５の操作が完了した場合にゼロにリセットされる。このため、ステップ７２１でＩＮ２≠１であった場合には、ステップ７２３以下の操作は完了しているため、ステップ７１７に進み、直ちにＥＡの値をゼロにリセットしてステップ７１１、７１３を実行する。
【００７８】
一方、ステップ７２１でＩＮ２＝１であった場合には、ステップ７２３以下の操作が完了していないため、ステップ７２３以下の点火時期復帰操作を行う。
すなわち、この場合にはステップ７２３以下の操作を実行し、現在（発進操作開始時）の点火時期が進角側に補正されているか遅角側に補正されているかに応じて以下の操作を行う。
【００７９】
すなわち、ステップ７２３では、現在点火時期が進角側に補正されているか遅角側に補正されているかをフィードバック補正量ＥＡが正か負かに基づいて判断する。ステップ７２３で点火時期が進角側に補正されている場合（ＥＡ≧０）には、ステップ７２５、７２７及び７１７でフィードバック補正量ＥＡをゼロにリセットするとともに、機関の燃料噴射量を一時的に増量する操作が行われる。
この場合、ステップ７２５では現在（すなわち発進操作開始時）のフィードバック補正量ＥＡの値に応じて、燃料増量初期値ＱINC0が予め定めた関係に基づいて決定される。燃料増量初期値ＱINC0は、ＥＡの値が大きいほど、すなわち点火時期回転数補正の停止による点火時期の遅角幅が大きくなるほど大きな値に設定され、点火時期の遅角による燃焼悪化と出力トルクの低下とを防止するようにされている。
【００８０】
ステップ７２５で燃料増量初期値ＱINC0を算出後、ステップ７２７では燃料増量実行フラグＦの値が１にセットされる。これにより、以下に説明する図８の燃料噴射量算出操作では燃料噴射量が初期値ＱINC0だけ増量した後、徐々に増量幅を低減する操作が行われる。
また、ステップ７２７実行後、ステップ７１７に進みフィードバック補正量ＥＡの値はゼロにリセットされ、ステップ７１９では前述のフラグＩＮ２の値がゼロにリセットされる。
【００８１】
図８は、ＥＣＵ１０により一定時間毎に実行される機関１の燃料噴射量算出操作を示すフローチャートである。
図８において、ステップ８０１では、まず燃料噴射量増量実行フラグＦ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Ｆの値は、図７ステップ７２７で１にセットされ、燃料増量終了後図８ステップ８１１でゼロにセットされる。ステップ８０１でＦ≠１であった場合は、燃料増量は実行せずステップ８０３で後述するカウンタＣの値をゼロにリセットした後、ステップ８１３に進み燃料増量量ＱINCの値をゼロにセットする。そして、ステップ８１５では、機関負荷（例えば、吸気圧センサ３で検出した吸気圧力と機関回転数と）に基づいて、予め定められた関係を用いて燃料噴射量ＱINJを算出する。
【００８２】
そして、ステップ８１７では、算出したＱINJとＱINCとの値を用いて実際の燃料噴射量ＱINJAを、ＱINJA＝ＱINJ＋ＱINCとして算出する。すなわち、ステップ８０１でＦ≠１であった場合にはＱINC＝０にセットされるため、燃料噴射量の増量は行われない。
一方ステップ８０１でＦ＝１であった場合には、次にステップ８０５に進み、前述のカウンタＣの値を１だけ増大させる。カウンタＣの値は、ステップ８０１でＦ≠１である間は常にステップ８０３でゼロにセットされているため、ステップ８０５で増大後のカウンタＣの値は、燃料増量が開始されてから（Ｆ＝１にセットされてから）の経過時間に対応した値となる。
【００８３】
次いで、ステップ８０７では燃料増量量ＱINCが、図７ステップ７１９でＥＡの値に応じて設定された初期値ＱINC0とカウンタＣとを用いて、ＱINC＝ＱINC0−Ｃ×ΔＱINCとして算出される。ここで、ΔＱINCは正の一定値である。これにより、燃料増量量ＱINCの値は、初期値ＱINC0からカウンタＣの値が大きくなるにつれて（燃料増量開始後時間が経過するにつれて）減量されるようになる。
そして、ステップ８０９ではステップ８０７で算出した増量量ＱINCの値がゼロ以下になったか否かが判定され、ＱINC＞０である場合にはステップ８１５、８１７を実行し、ステップ８０７で算出した増量量ＱINCだけ燃料噴射量を増量する。
【００８４】
ステップ８０９で増量量ＱINCの値がゼロ以下に減少した場合には、ステップ８１１に進み、燃料増量実行フラグＦの値をゼロにリセットするとともに、ステップ８１３でＱINCの値をゼロにセットしてステップ８１５、８１７を実行する。
上述のように、図８の燃料噴射量算出操作では、図７で点火時期が進角側に補正されている状態で車両が発進され、点火時期フィードバック補正量ＥＡの値が直ちにゼロにリセットされた場合に、まずＥＡの値に応じた量ＱINC0だけ機関への燃料噴射量を増量し、その後燃料噴射量増量を徐々に低減して通常の燃料噴射量に復帰させる操作が行われる。
【００８５】
一方、図７ステップ７２３で点火時期が遅角側に補正されていた場合（ＥＡ＜０であった場合）には、ステップ７２９から７３５で点火時期を徐々に基本点火時期まで進角させる操作が行われる。
すなわち、ステップ７２９ではフィードバック補正量ＥＡの値が一定量ΔＥＡだけ増大される。これにより、ＥＡの値はステップ７２７の操作を実行する毎に徐々にゼロに近づくようになる。また、ステップ７３１でＥＡの値が０を越えた後はステップ７３３でフラグＩＮ２の値が０にセットされるとともに、ステップ７３５でＥＡの値は０に設定される。これにより、点火時期は徐々に進角されて基本点火時期に到達するようになる。
ステップ７１９またはステップ７３３でフラグＩＮ２の値がゼロにリセットされた場合には、次回の操作実行からはステップ７２１から７３５の操作は行われない。
【００８６】
上述のように、本実施形態では点火時期回転数制御実行中に発進操作が行われた場合には、発進操作実行時に点火時期が進角側に補正されていた場合には、直ちにフィードバック補正量ＥＡの値をゼロにリセットして車両の「飛出し」を防止するとともに、機関への燃料供給量を増量して燃焼悪化による機関出力の低下を防止する（ステップ７２３、から７２７及び７１７、７１９）。また、点火時期が遅角側に補正されていた場合には、徐々にフィードバック補正量ＥＡをゼロに復帰させて点火時期を徐々に基本点火時期まで進角させることにより、加速性の悪化を防止する操作が行われる。
【００８７】
なお、本実施形態では、車両停止時からの発進操作とクリープ走行中からの発進操作との区別なく発進操作時（ステップ７１５でＴＨＡ≧ＴＨＡ0）にはステップ７２３以下の操作が行われる。
また、本実施形態ではフラグＩＮが１にセットされている限り、常に通常の点火時期回転数制御（ステップ７０３から７０７、及び７１１、７１３）を行っているが、本実施形態においても第１または第２の実施形態と同様の走行速度による点火時期制御、または第３の実施形態のように機関温度に基づく点火時期制御、あるいはその両方を行うようにすることも可能である。
【００８８】
【発明の効果】
各請求項に記載の発明によれば、機関冷間アイドル時の点火時期回転数制御実行中に車両が走行を開始した場合に、駆動力の急変やノッキングを生じたり、発進操作を阻害することなく点火時期を通常の値に復帰させ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】従来の点火時期回転数制御操作の一例を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の点火時期回転数制御操作の第１の実施形態を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の点火時期回転数制御操作の第２の実施形態を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の点火時期回転数制御操作の第３の実施形態を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の点火時期回転数制御操作の第４の実施形態を説明するフローチャートである。
【図８】第４の実施形態において実行される燃料噴射算出操作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
１０９…走行速度センサ
１１０…点火回路
【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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