JP3475102B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排ガスを触媒装置
を介して放出する内燃機関の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、三元触媒等の触媒装置を備えた
内燃機関では、該触媒装置の温度がある程度上昇して該
触媒装置が活性化していないと、排ガスの所要の浄化性
能を確保することが難しい。このため、触媒装置の温度
が比較的低温なものとなっている内燃機関の始動直後に
おける排ガスの浄化性能の確保が従来より重要な課題と
なっている。

【０００３】このような課題を解決するための技術を、
本願出願人は、特開平１０−２９９６３１号公報（特願
平９−１０９１９７号）、特願平１０−１０３２６号等
にて提案しており、この技術の概要は次の通りである。

【０００４】すなわち、内燃機関の始動後のアイドリン
グ運転に際して、内燃機関の吸入空気量を通常のアイド
リング運転時（例えば内燃機関を搭載した車両の走行後
のアイドリング運転時）よりも増量させる。また、この
吸入空気量の増量開始後、この増量によって上昇傾向と
なる内燃機関の回転数（実回転数）を内燃機関の始動直
後のアイドリング運転のための所要の目標回転数に収束
させるように内燃機関の点火時期の指令値をフィードバ
ック制御処理（具体的にはＰＩ制御の処理）により生成
する。そして、その生成した点火時期の指令値に基づ
き、内燃機関の実際の点火時期を操作することで、内燃
機関の点火時期を通常の場合よりも遅角側に補正する。

【０００５】このような内燃機関の吸入空気量の増量と
点火時期の遅角側への操作とを行うことで、内燃機関が
混合気の燃焼により生成する排ガスの熱量が大きくな
り、ひいては、この排ガスによって暖められる触媒装置
が早期に活性化する。その結果、触媒装置の所要の浄化
性能を内燃機関の始動後の早期の段階で確保することが
できる。

【０００６】また、この技術では、内燃機関の吸入空気
量の増量の結果として上昇傾向となる内燃機関の回転数
を目標回転数に収束させるようにフィードバック制御に
より点火時期を操作することで（以下、このフィードバ
ック制御をここでは点火時期操作回転数Ｆ／Ｂ制御とい
う）、結果的に内燃機関の回転数を安定に保持しつつ点
火時期が遅角側に操作されるので、吸入空気量の増量と
点火時期の操作とを互いに独立的に行うことができる。
このため、それらの制御システムの構築が容易なものと
なると共に該制御システムを簡素なものとすることがで
きる。

【０００７】ところで、上記点火時期操作回転数Ｆ／Ｂ
制御のフィードバックゲイン、すなわち、内燃機関の実
回転数と目標回転数との偏差（以下、ここでは回転偏差
という）に対する点火時期の指令値の変化の割合は、従
来、各種実験やシミュレーションを通じて定めた、点火
時期に対して固定的なフィードバックゲインに設定して
いた。尚、このことは、例えばＰＩ制御（比例積分制
御）では、その比例項及び積分項にそれぞれ係る係数パ
ラメータ（比例項及び積分項のゲイン）の値を点火時期
に対して固定的な値に定めておくことと同等である。

【０００８】しかるに、本願発明者等のさらなる検討に
よって、かかる従来の技術では、内燃機関の回転数が目
標回転数に対して不安定なものとなることがあることが
判明した。

【０００９】すなわち、本願発明者等の各種検討によれ
ば、点火時期の変化に対する内燃機関の回転数（実回転
数）の変化の割合は、該点火時期が遅角側である程、大
きくなる傾向がある。また、点火時期操作回転数Ｆ／Ｂ
制御により内燃機関の回転数を目標回転数に収束させる
ように点火時期の指令値を生成したとき、該指令値は内
燃機関の種々様々の運転条件の影響を受け、該指令値、
ひいてはこれに応じて操作される実際の点火時期が比較
的遅角側に大きなものとなることが多々ある。

【００１０】そして、このように内燃機関の点火時期が
比較的大きく遅角側に操作されている状態では、前記回
転偏差に応じて生成する点火時期の指令値の変化量が過
大なものとなって（このことは点火時期操作回転数Ｆ／
Ｂ制御のフィードバックゲインが過大であることを意味
する）、内燃機関の実回転数が目標回転数に向かって過
剰に変化し、その結果、該実回転数が不安定なものとな
る（実回転数が目標回転数に対して振動的な変動を生じ
る）。

【００１１】このような不都合を解消するためには、前
記点火時期操作回転数Ｆ／Ｂ制御のフィードバックゲイ
ンを小さめのゲインに設定しておくことが考えられる。
しかるに、このようにした場合には、点火時期がさほど
遅角側に大きく操作されていない状態では、点火時期操
作回転数Ｆ／Ｂ制御による内燃機関の回転数の目標回転
数への収束制御の速応性が低下してしまう。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる背景に
鑑み、触媒装置の早期活性化のために、内燃機関の始動
後のアイドリング運転時に内燃機関の吸入空気量を増量
させつつ、該内燃機関の回転数を所要の目標回転数に収
束させるようにフィードバック制御により点火時期を操
作する内燃機関の制御装置において、点火時期の操作状
況によらずに内燃機関の回転数の目標回転数への収束制
御の安定性及び速応性を確保することができる内燃機関
の制御装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の内燃機関の制御
装置はかかる目的を達成するために、排ガスを触媒装置
を介して放出する内燃機関の始動後に前記触媒装置の早
期活性化を行うための動作モードでのアイドリング運転
時に、該内燃機関の吸入空気量を前記動作モード以外の
モードでのアイドリング運転時の吸入空気量よりも増量
させる吸入空気量制御手段と、その吸入空気量の増量開
始後に内燃機関の回転数を所定の目標回転数に収束させ
るように該内燃機関の点火時期の指令値をフィードバッ
ク制御処理により生成し、その生成した点火時期の指令
値に基づき内燃機関の点火時期を操作する点火時期制御
手段とを備えた内燃機関の制御装置において、前記フィ
ードバック制御処理のフィードバックゲインを前記点火
時期制御手段が操作している点火時期に応じて可変的に
設定する手段を備えたことを特徴とする。

【００１４】かかる本発明によれば、前記吸入空気量制
御手段による内燃機関の吸入空気量の増量中に前記点火
時期制御手段によって、内燃機関の点火時期を操作する
ことで、吸入空気量の増量によって上昇傾向となる内燃
機関の回転数（実回転数）がアイドリング運転に適した
所定の目標回転数にフィードバック制御される。このと
き、点火時期制御手段が操作している点火時期に応じて
前記フィードバック制御処理のフィードバックゲイン、
すなわち、内燃機関の実際の回転数と目標回転数との偏
差に対する点火時期の指令値の変化の割合を可変的に設
定することで、内燃機関の回転数を目標回転数に収束制
御するための点火時期の指令値を点火時期の操作状況に
適したものとすることが可能となる。これにより、点火
時期の操作状況によらずに内燃機関の回転数の目標回転
数への収束制御の安定性や速応性を確保することが可能
となる。

【００１５】より具体的には、本発明では、前記フィー
ドバックゲインを設定する手段は、前記点火時期が遅角
側である程、前記フィードバックゲインを小さくするよ
うに該フィードバックゲインを設定する。

【００１６】すなわち、操作している点火時期が遅角側
である程、前述の如く、該点火時期の変化に対する内燃
機関の回転数の変化の割合が大きくなる傾向があるの
で、該点火時期が遅角側に比較的大きく操作されている
状況では、前記フィードバックゲインを小さくする。こ
れにより、点火時期が遅角側に比較的大きく操作されて
いる状況では、内燃機関の回転数（実回転数）と目標回
転数との偏差が変化したとき、それに対して前記点火時
期制御手段がフィードバック制御処理により生成する点
火時期の指令値の変化が小さめに抑制される。この結
果、内燃機関の回転数が目標空燃比に向かって急激に変
化するような事態を避けつつ内燃機関の回転数を円滑に
目標回転数に収束させることができ、その収束制御の安
定性を確保することができる。

【００１７】また、上記と逆に、操作している点火時期
が進角寄りのものとなっている状況では、前記フィード
バックゲインが大きめなものとなるため、内燃機関の回
転数（実回転数）と目標回転数との偏差が変化したとき
に前記点火時期制御手段がフィードバック制御処理によ
り生成する点火時期の指令値の変化は大きめになる。こ
の結果、内燃機関の回転数を目標空燃比に向かって速や
かに変化させることができ、該回転数の目標回転数への
収束制御の速応性を確保することができる。

【００１８】さらに本発明では、前記フィードバック制
御処理は、例えば比例積分制御（ＰＩ制御）の処理であ
り、この場合には、前記フィードバックゲインを設定す
る手段は、前記内燃機関の実回転数と前記目標回転数と
の偏差に比例させた比例項の係数パラメータと、該偏差
の積分値に比例させた積分項の係数パラメータとのう
ち、少なくともいずれか一方の係数パラメータの値を前
記点火時期に応じて変化させることにより前記フィード
バックゲインを可変的に設定する。

【００１９】すなわち、前記フィードバック制御処理が
比例積分制御（ＰＩ制御）の処理である場合には、前記
比例項や積分項に係る係数パラメータのいずれか一方も
しくは両者を、操作している点火時期に応じて変化させ
ることで、前記フィードバックゲインを点火時期に応じ
て可変的に設定することができる。

【００２０】尚、このことは比例項及び積分項の他、さ
らに微分項を加味した比例積分微分制御（ＰＩＤ制御）
でも同様であり、本発明では前記比例積分制御は、この
ような比例積分微分制御も含むものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１乃至図
１６を参照して説明する。

【００２２】図１は、本実施形態の内燃機関の制御装置
のシステム構成を示すものであり、１は内燃機関、２は
内燃機関１を制御するコントローラである。

【００２３】内燃機関１は、例えば自動車やハイブリッ
ド車等の車両にその推進源として搭載されたものであ
り、燃料及び空気の混合気を燃焼させて生成した排ガス
を例えば三元触媒を用いて構成した触媒装置３を介して
大気中に放出する。

【００２４】本実施形態のシステムでは、この内燃機関
１の動作制御のための付帯的構成として、内燃機関１の
回転数NE（実回転数）を検出する回転数センサ４、内燃
機関１の機関温度TW（例えば冷却水温）を検出する機関
温度センサ５、内燃機関１の吸気圧PBを検出する吸気圧
センサ６、大気温度TAを検出する大気温度センサ７、図
示しないアクセルベダルの操作量APを検出するアクセル
センサ８、車両の速度Ｖを検出する車速センサ９等の各
種センサが備えられている。

【００２５】さらに、内燃機関１の駆動のための付帯的
構成として、内燃機関１の混合気に点火する点火装置１
０や、内燃機関１に燃料を供給する燃料供給装置１１、
内燃機関１の図示しないスロットル弁を駆動するスロッ
トルアクチュエータ１２等が備えられている。

【００２６】尚、図示は省略するが、内燃機関１の吸気
は、スロットル弁を設けた流路と該スロットル弁を迂回
するバイパス流路との両者を介して行われるようになっ
ている。

【００２７】また、図示は省略するが、上記の構成の
他、内燃機関１を始動するためのスタータモータや、各
種電子機器の電源バッテリ、内燃機関１の動力を駆動輪
に伝達する変速機（本実施形態のシステムでは自動変速
機）等の機構等が通常の自動車と同様に備えられている
と共に、パワーステアリング装置やエアコン装置等に付
随して内燃機関１により駆動されるポンプ類も内燃機関
１の負荷の一部として備えられている。

【００２８】コントローラ２は、マイクロコンピュータ
を用いて構成されたものであり、前述の各種センサ４〜
９の出力（検出値）のデータや所定のプログラム、あら
かじめ設定されたデータ値等に基づき、点火装置１０や
燃料供給装置１１、スロットルアクチュエータ１２等を
制御して内燃機関１の所要の運転を行わしめる。

【００２９】そして、このコントローラ２は、その主要
な機能的構成として、内燃機関１の始動後のアイドリン
グ運転時に内燃機関１の吸入空気量を増量させるよう前
記スロットルアクチュエータ１２を制御する吸入空気量
制御手段１３と、その吸入空気量の増量の際の内燃機関
１の目標回転数を設定する目標回転数設定手段１４と、
その目標回転数に内燃機関１の実回転数（回転数センサ
４の出力）を収束させるように内燃機関１の点火時期を
操作すべく前記点火装置１０を制御する点火時期制御手
段１５とを備えている。これらの各手段１３〜１５の詳
細な機能は後述する。

【００３０】尚、本実施形態では、コントローラ２がそ
の制御処理を実行する制御サイクル（制御周期）はクラ
ンク角周期（所謂ＴＤＣ）である。

【００３１】次に、本実施形態のシステムの作動をコン
トローラ２の機能の詳細と併せて説明する。

【００３２】まず、本実施形態のシステムの基本的な動
作の概要を、図２を参照して簡単に説明しておく。図２
は本実施形態のシステムにおける内燃機関１のスロット
ル弁の開度、点火時期、及び回転数の時間的変化の例示
的な形態をそれぞれ上段、中段及び下段に示したもので
ある。

【００３３】同図２を参照して、本実施形態のシステム
では、内燃機関１の運転停止状態で図示しないスタート
スイッチを操作する等してシステムを起動すると、シス
テムの動作は、まず、内燃機関１のクランキングをスタ
ータモータ（図示しない）により行いつつ該内燃機関１
の始動を行う動作モード（以下、始動モードという）と
なる。この始動モードでは、スロットル弁の開度及び点
火時期はそれぞれ図示のように操作され、また、内燃機
関１の回転数は図示のように変動する。

【００３４】この始動モードにおいて内燃機関１の所
謂、完爆が確認されると、システムの動作は、内燃機関
１のアイドリング運転を行いつつ前記触媒装置３の早期
活性化を図るための動作モード（以下、ＣＷＵモードと
いう）に移行する。

【００３５】このＣＷＵモードでは、まず、内燃機関１
の吸入空気量を規定するスロットル弁の開度THO （以
下、スロットル開度THO という）を図２の上段に示すよ
うな時間的変化の形態で内燃機関１の吸入空気量の増量
側（THO ＞０）に制御することで、該吸入空気量が内燃
機関１の通常のアイドリング運転時よりも増量される。
ここで、本実施形態のシステムでは、車両の走行途中の
一時的な停車時等における内燃機関１の通常のアイドリ
ング運転時（ＣＷＵモード以外のアイドリング運転時）
のスロットル開度THO は「０」で、この状態では、内燃
機関１の吸気は、スロットル弁を迂回するバイパス路の
みを介して行われる。従って、ＣＷＵモードにおける内
燃機関１の吸入空気量は、上記のようなスロットル開度
THO の制御によって、該スロットル開度THO と同じよう
な時間的変化の形態で通常のアイドリング運転時よりも
増量されることとなる（スロットル開度THO が、吸入空
気量の通常のアイドリング運転時に対する増量分を含め
たスロットル開度に相当する）。

【００３６】尚、スロットル開度THO の変化の形態、す
なわち、吸入空気量の増量分の変化の形態は、所要の条
件下で、該増量分を減少させる側に適宜修正される。

【００３７】また、ＣＷＵモードにおける内燃機関１の
回転数NE（実回転数）は、図２の下段に実線で示すよう
な時間的変化の形態で、吸入空気量の増加（スロットル
開度THO の増加）に伴い上昇していく。そして、その回
転数NEが所定のアイドリング回転数NOBJよりも所定量NE
CPISだけ高い設定回転数（NOBJ＋NECPIS）に到達する
と、図２の下段に破線で示すような時間的変化の形態で
内燃機関１の目標回転数NE/CWUが設定される。さらに、
この目標回転数NE/CWUに内燃機関１の回転数NEを収束さ
せるようにフィードバック制御処理（本実施形態ではＰ
Ｉ制御（比例積分制御）を用いたフィードバック制御処
理）により、内燃機関１の点火時期の補正量IG/CPID
（図２の中段に破線で示す。以下、遅角補正量IG/CPID
という）を求め、その遅角補正量IG/CPID だけ、基本と
なる点火時期IGBASE（図２の中段に一点鎖線で示す）を
補正することで、図２の中段に実線で示す如く点火時期
IGLOG（より正確には点火時期の指令値）が決定され
る。

【００３８】この場合、上記フィードバック制御処理に
際しての内燃機関１の目標回転数NE/CWUは、前記設定回
転数（NOBJ＋NECPIS）から所定の低下度合い（傾き）で
所要のアイドリング回転数NOBJに向かって低下されてい
き、該アイドリング回転数NOBJに到達した後は、該アイ
ドリング回転数NOBJに維持される。尚、アイドリング回
転数NOBJは、通常のアイドリング運転時の回転数よりも
高い回転数に設定されている。

【００３９】また、このとき、前述の如くスロットル開
度THO を制御して内燃機関１の吸入空気量を増量させる
ことで、内燃機関１の回転数NE（実回転数）は目標回転
数NE/CWUに対して上昇傾向となる。このため、前記フィ
ードバック制御処理により求められる点火時期の遅角補
正量IG/CPID は、基本的には点火時期を遅角側に補正す
るものとなる。この結果、図２の中段に実線で示す如
く、内燃機関１の点火時期IGLOG は遅角側に操作される
こととなる。

【００４０】尚、上記のようなフィードバック制御処理
による点火時期IGLOG の操作、並びに目標回転数NE/CWU
の設定は、内燃機関１の始動後、内燃機関１の回転数NE
が前記設定回転数（NOBJ＋NECPIS）に到達しない場合で
も、内燃機関１の始動後の経過時間が所定値に達したと
きには開始される。また、以下の説明においては、上記
フィードバック制御処理を点火時期操作回転数Ｆ／Ｂ制
御の処理という。

【００４１】次いで、例えば上記のようなＣＷＵモード
の途中で、車両の運転者が車両を発進させるべくアクセ
ルペダルを操作すると、ＣＷＵモードは解除され、シス
テムの動作はアクセルペダルの操作に応じた内燃機関１
の運転を行う動作モード（以下、通常モードという）に
移行する。この通常モードでは、スロットル開度THO
は、直ちにアクセルペダルの操作量に応じて制御される
（図２の上段の右側部分を参照）。また、内燃機関１の
点火時期IGLOG は、図２の中段の右側部分に示すよう
に、ＣＷＵモードの解除後、徐々に、本来の進角側の点
火時期IGBASE に戻される。

【００４２】尚、上記ＣＷＵモードは、状況によって
は、省略される場合もあり、また、アクセルペダルの操
作以外の条件下でも、解除される場合がある。

【００４３】以上説明したことを前提として、本実施形
態のシステムの詳細な作動を、コントローラ２の機能の
詳細と併せて以下に説明する。

【００４４】内燃機関１の運転停止状態で本実施形態の
システムを起動すると、コントローラ２は、図３のフロ
ーチャートに示すメインルーチン処理を所定の制御サイ
クル（ＴＤＣ）で実行する。

【００４５】コントローラ２は、まず、システムの動作
モードが前記始動モードであるか否かを判断する（ＳＴ
ＥＰ３−１）。この判断は、例えば内燃機関１の所謂完
爆が確認されたか否かにより行われ、システムの起動
後、該完爆が確認されるまでの間は動作モードは始動モ
ードである。尚、該完爆の確認は、前記回転数センサ４
の出力（回転数NEの検出値）等に基づいて行われる。

【００４６】ＳＴＥＰ３−１の判断で、動作モードが始
動モードである場合には、コントローラ２は、内燃機関
１を始動モードで動作させるための始動モード処理（Ｓ
ＴＥＰ３−２）を制御サイクル毎に実行する。

【００４７】この始動モード処理においては、コントロ
ーラ２は、内燃機関１を始動する上で適正な燃料供給
量、点火時期及びスロットル開度の指令値を、それぞれ
前述の各種センサ４〜８の出力（検出値）や所定のマッ
プ、演算式等に基づいて決定する。そして、その決定し
た指令値に従って前記燃料供給装置１１、点火装置１０
及びスロットルアクチュエータ１２を介して燃料供給
量、点火時期及びスロットル開度（吸入空気量）を操作
しつつ、図示しないスタータモータによる内燃機関１の
クランキングを行わしめることで、内燃機関１を始動す
る。

【００４８】また、始動モード処理では、コントローラ
２は、前記ＣＷＵモードの制御処理（詳細は後述する）
で使用するフラグ等の各種パラメータ（詳細は後述す
る）の初期設定を行う。さらに、始動モード処理では、
内燃機関１の始動時の機関温度TWが前記機関温度センサ
５により検出され、図示しないメモリに記憶保持され
る。

【００４９】一方、ＳＴＥＰ３−１の判断で、動作モー
ドが始動モードでない場合（内燃機関１の完爆が確認さ
れた場合）には、コントローラ２は、内燃機関２への燃
料供給量の指令値を算出する（ＳＴＥＰ３−３）。さら
に、コントローラ２は、ＣＷＵモードの制御処理を行う
べきか否かの条件判断を行った後（ＳＴＥＰ３−４）、
内燃機関１のスロットル開度の指令値THO を前記吸入空
気量制御手段１３によって算出し（ＳＴＥＰ３−５）、
また、内燃機関１の点火時期の指令値IGLOG を、前記点
火時期制御手段１５によって算出する（ＳＴＥＰ３−
６）。そして、これらの処理を行った後、今回の制御サ
イクルの処理を終了する。

【００５０】前記ＳＴＥＰ３−３における燃料供給量の
指令値の算出処理では、まず、前記回転数センサ４及び
吸気圧センサ６により検出される内燃機関１の回転数NE
及び吸気圧PBからあらかじめ設定されたマップを用いて
基本燃料供給量が求められる。そして、その基本燃料供
給量を前記機関温度センサ５や大気温度センサ７により
検出される機関温度TWや大気温度TA等に応じて補正する
ことで、燃料供給量の指令値が算出される。

【００５１】このように算出された燃料供給量の指令値
は、コントローラ２から前記燃料供給装置１１に与えら
れ、該燃料供給装置１１は、その与えられた指令値に従
って内燃機関１への燃料供給を行う。

【００５２】また、前記ＳＴＥＰ３−４における条件判
断は、図４のフローチャートに示すように行われる。

【００５３】すなわち、コントローラ２は、まず、前記
ＣＷＵモードの経過時間T/CWU （始動モードが終了して
からの経過時間。以下、ＣＷＵ経過時間T/CWU という）
があらかじめ定めた所定の制限時間TCWULMT 内にあるか
否か（T/CWU ＜TCWULMT であるか否か）を判断する（Ｓ
ＴＥＰ４−１）。ここで、上記ＣＷＵ経過時間T/CWU
は、前記始動モード処理（図３のＳＴＥＰ３−２）にお
いて「０」に初期化され、始動モードが終了した時（Ｓ
ＴＥＰ３−１の判断結果が「ＮＯ」となった時）から所
定周期で動作するカウントアップタイマ（図示しない）
によって計時されるものである。

【００５４】このＳＴＥＰ４−１において、T/CWU ≧TC
WULMT である場合には、システムの動作モードをＣＷＵ
モードとすべきか、前記通常モードとすべきかをそれぞ
れ値「１」、「０」で示すフラグF/CWUON （以下、ＣＷ
Ｕ可否フラグF/CWUON という）の値を「０」としてシス
テムの動作モードを前記通常モードに設定する（ＳＴＥ
Ｐ４−９）。さらに、このとき、ＣＷＵ経過時間T/CWU
の値を強制的に上記制限時間TCWULMT に設定する（ＳＴ
ＥＰ４−１０）。尚、上記制限時間TCWULMT は、その制
限時間TCWULMT 内での後述する内燃機関１の吸入空気量
の増量や点火時期の遅角側への操作（ＣＷＵモードの制
御）によって、触媒装置３を充分に昇温・活性化させる
ことができるような時間に設定されている。

【００５５】また、ＳＴＥＰ４−１の条件が満たされて
いる場合（T/CWU ＜TCWULMT である場合）には、コント
ローラ２は、次に、前記車速センサ９による車速Ｖの検
出値が所定値V/CWULよりも小さく、車両が停車状態であ
るか否かの判断（ＳＴＥＰ４−２）と、前記アクセルセ
ンサ８によるアクセルペダルの操作量APの検出値が所定
値APCLOSE よりも小さく、アクセルペダルがほぼ全閉状
態にあるか否かの判断（ＳＴＥＰ４−３）とを順次行
う。そして、それらのＳＴＥＰ４−２，４−３の各条件
が満たされない場合、すなわち、内燃機関１のアイドリ
ング運転状態でない場合には、前記ＳＴＥＰ４−９，４
−１０の処理が行われる（通常モードの設定）。

【００５６】また、ＳＴＥＰ４−２，４−３の各条件が
満たされた場合、すなわち、内燃機関１のアイドリング
運転状態である場合には、コントローラ２はさらに、前
記回転数センサ４による内燃機関１の回転数NEの現在の
検出値が所定範囲内にあるか否かの判断（ＳＴＥＰ４−
４）と、前記機関温度センサ５による内燃機関１の機関
温度TWの現在の検出値が所定範囲内にあるか否かの判断
（ＳＴＥＰ４−５）とを順次行う。そして、それらのＳ
ＴＥＰ４−４，４−５の各条件が満たされない場合に
は、前記ＳＴＥＰ４−９，４−１０の処理が行われる
（通常モードの設定）。

【００５７】また、ＳＴＥＰ４−４，４−５の各条件が
満たされた場合には、コントローラ２はさらに、図示し
ないエアコン装置（より正確にはエアコン装置に付随す
るコンプレッサ）やパワーステアリング装置（より正確
には油圧パワーステアリング装置に付随する油圧ポン
プ）がＯＦＦ状態であるか否か（より具体的には、エア
コン装置のコンプレッサのクラッチが切断状態であるか
否か、パワーステアリング装置の油圧ポンプが無負荷状
態であるか否か）を判断する（ＳＴＥＰ４−６，４−
７）。そして、エアコン装置あるいはパワーステアリン
グ装置がＯＦＦ状態でなく、いずれかが作動している場
合には、前記ＳＴＥＰ４−９，４−１０の処理を行う
（通常モードの設定）。また、ＳＴＥＰ４−６及び４−
７の条件が満たされた場合には（このとき、ＳＴＥＰ４
−１〜４−７の全ての条件が満たされる）、前記ＣＷＵ
可否フラグF/CWUON の値を「１」に設定してシステムの
動作モードをＣＷＵモードに設定する（ＳＴＥＰ４−
８）。

【００５８】以上のような条件判断処理によって、内燃
機関１の始動後、内燃機関１の負荷である車両やエアコ
ン装置、パワーステアリング装置の状態や、内燃機関１
の回転数NE、機関温度TW、並びに、ＣＷＵ経過時間T/CW
U が前記ＳＴＥＰ４−１〜４−７の条件を満たした場合
に、システムの動作モードはＣＷＵモードに設定される
（F/CWUON ＝１）。

【００５９】そして、内燃機関１の始動直後から内燃機
関１の負荷である車両やエアコン装置、パワーステアリ
ング装置を駆動すべき状況となっている場合、あるい
は、このような状況がＣＷＵモードが設定されている最
中に発生した場合には、前記ＳＴＥＰ４−２，４−３，
４−６，４−７の条件が満たされないため、システムの
動作モードは始動直後から通常モードに設定されるか、
あるいは、該ＣＷＵモードが途中で解除されて通常モー
ドが設定される（F/CWUON ＝０）。

【００６０】同様に、内燃機関１の回転数NEや機関温度
TWが高過ぎたり、低過ぎたりする状況では、前記ＳＴＥ
Ｐ４−４，４−５の条件が満たされないため、システム
の動作モードは始動直後から通常モードに設定される
か、あるいは、該ＣＷＵモードが途中で解除されて通常
モードが設定される（ＣＷＵ可否フラグF/CWUON ＝
０）。

【００６１】また、ＣＷＵモードでの内燃機関１の動作
の経過時間（＝ＣＷＵ経過時間T/CWU ）が前記制限時間
TCWULMT 以上となった場合（ＳＴＥＰ４−１の条件が成
立）には、ＣＷＵモードが解除されて通常モードが設定
される（F/CWUON ＝０）。

【００６２】そして、通常モードが設定された場合に
は、内燃機関１の運転が継続している限り、前記ＣＷＵ
経過時間T/CWU がＳＴＥＰ４−１０で制限時間TCWULMT
に固定されるため、以後は、内燃機関１を再び始動する
までＳＴＥＰ４−１の条件が成立することがない（ＣＷ
Ｕ経過時間T/CWU は始動モードにおいてのみ初期化され
る）。従って、ＣＷＵモードが車両の走行中、あるいは
車両の一時的な停車中のアイドリング運転時（通常的な
アイドリング運転時）に設定されることはない。

【００６３】つまり、ＣＷＵモードは、内燃機関１の始
動後の最初のアイドリング運転時にのみ、内燃機関１の
負荷状態、回転数NE、機関温度TW等の所定の条件下で、
前記制限時間TCWULMT 内で設定される。

【００６４】尚、本実施形態では、触媒装置３の温度状
態を代用させる意味も含めて機関温度TWを前記条件判別
処理に用いたが（ＳＴＥＰ４−５）、触媒装置３の温度
を直接検出して、これをＳＴＥＰ４−５の判断処理に用
いてもよい。

【００６５】また、本実施形態では採用していないが、
始動モードの終了後、ある程度の時間が経過するまで
は、システムの動作モードをＣＷＵモードに設定しない
ようにしてもよい。

【００６６】次に、前記図３のＳＴＥＰ３−５における
スロットル開度の指令値THO の算出処理は、コントロー
ラ２の吸入空気量制御手段１３によって、図５及び図６
のフローチャートに示すように行われる。

【００６７】すなわち、図５を参照して、吸入空気量制
御手段１３は、まず、ＣＷＵモードにおけるスロットル
開度の指令値THO/CWU を、前記始動モード処理（ＳＴＥ
Ｐ３−２）で前記機関温度センサ５により検出された機
関温度TWや前記ＣＷＵ経過時間T/CWU 等に基づき算出す
る（ＳＴＥＰ５−１）。

【００６８】さらに詳細には、このＳＴＥＰ５−１の算
出処理では、図６に示すように、吸入空気量制御手段１
３は、まず、前記ＣＷＵ可否フラグF/CWUON の値を判断
する（ＳＴＥＰ６−１）。このとき、F/CWUON ＝１であ
る場合、すなわち、前記ＳＴＥＰ３−４の条件判断で、
システムの動作モードがＣＷＵモードに設定された場合
には、ＣＷＵモードにおいて内燃機関１の吸入空気量を
通常のアイドリング運転時よりも増量させるためのスロ
ットル開度の指令値THO/CWU の基本値THO/CTBLを、前記
始動モード処理（ＳＴＥＰ３−２）の際に取得した機関
温度TWの検出値から図７に示すようにあらかじめ定めら
れたデータテーブルを用いて求める（ＳＴＥＰ６−
２）。

【００６９】ここで、このデータテーブルは、機関温度
TWの低中温領域（機関温度TWの通常的な温度領域）で
は、スロットル開度の指令値THO/CWU の基本値THO/CTBL
がほぼ一定値となり、高温側の領域で、スロットル開度
の指令値THO/CWU の基本値THO/CTBLを低中温領域よりも
小さくするように設定されている。つまり、内燃機関１
の始動時の機関温度TWが高ければ、触媒装置３の温度も
比較的高いものとなっていているので、該触媒装置３の
昇温・活性化に要する熱量が少なくて済む。このため、
本実施形態では、内燃機関１の始動時の機関温度TWが高
温側の領域にあるときには、低中温領域にある場合より
もスロットル開度の指令値THO/CWU の基本値THO/CTBLを
小さくして、内燃機関１の吸入空気量の増量分を少なめ
にする。

【００７０】尚、ＳＴＥＰ６−２では、始動モード処理
で検出した機関温度TWが、内燃機関１の始動時における
触媒装置３の温度状態を表すものとして、該機関温度TW
から前記基本値THO/CTBLを求めるようにしている。従っ
て、例えば内燃機関１の始動時における触媒装置３の温
度（初期温度）を直接的に温度センサ等により検出する
ようにした場合には、その触媒装置３の温度の検出値か
ら、図７の場合と同様の傾向で前記基本値THO/CTBLを決
定するようにしてもよい。

【００７１】上記のようにして基本値THO/CTBLを求めた
後、吸入空気量制御手段１３は、スロットル開度THO
（吸入空気量の増量分）を減少側に修正していくべき状
態（詳細は後述する）であるか否かをそれぞれ値
「１」、「０」により示すフラグF/THODEC（以下、増量
修正フラグF/THODECという）の現在の値を判断する（Ｓ
ＴＥＰ６−３）。この増量修正フラグF/THODECは、前記
始動モード処理（ＳＴＥＰ３−２）で「０」に初期化さ
れ、後述する点火時期の指令値IGLOG のリミット処理の
フローチャート（図１２）で必要に応じて「１」に設定
されるものである。

【００７２】このとき、F/THODEC＝０である場合（スロ
ットル開度THO を減少側に修正していくべき状態でない
場合）には、ＳＴＥＰ６−６の処理を行う。

【００７３】また、F/THODEC＝１である場合（スロット
ル開度THO を減少側に修正していくべき状態である場
合）には、吸入空気量制御手段１３は、スロットル開度
THO の制御サイクル毎の単位修正値d/THODEC（＞０）
を、始動モード処理の際に得られた機関温度TWの検出値
（これは内燃機関１の始動時の暖機状態を表す）から図
８に示すようにあらかじめ定められたデータテーブルを
用いて求める（ＳＴＥＰ６−４）。ここで、このデータ
テーブルは、機関温度TWの低中温領域では、単位修正値
d/THODECが比較的小さな値となり、高温側の領域で、単
位修正値d/THODECが大きくなるように設定されている。

【００７４】そして、吸入空気量制御手段１３は、この
求めた単位修正値d/THODECを、スロットル開度THO （吸
入空気量の増量分）の減少側への修正に際しての該スロ
ットル開度THO の修正量THO/DEC （≧０。以下、スロッ
トル修正量THO/DEC という）の現在値に加算すること
で、該スロットル修正量THO/DEC を更新した後（ＳＴＥ
Ｐ６−５）、ＳＴＥＰ６−６の処理を行う。尚、スロッ
トル修正量THO/DEC は前記始動モード処理（ＳＴＥＰ３
−２）において「０」に初期化されるものである。

【００７５】次いでＳＴＥＰ６−６では、吸入空気量制
御手段１３は、ＳＴＥＰ６−２で求めたスロットル開度
の指令値THO/CWU の基本値THO/CTBLを前記ＣＷＵ経過時
間T/CWU に応じて補正するための基本値補正係数KM/CWU
を、該ＣＷＵ経過時間T/CWUから図９に示すようにあら
かじめ定められたデータテーブル（タイムテーブル）を
用いて求める。上記基本値補正係数KM/CWUは、これを基
本値THO/CTBLに乗算することで該基本値THO/CTBLを補正
する係数（≦１）である。そして、図９のデータテーブ
ルでは、基本値補正係数KM/CWUは、ＣＷＵ経過時間T/CW
U の初期段階（時刻０〜ｔ1 ）では、最大値「１」に向
かって時間の経過と共に徐々に増加し、その後、所定時
間、最大値「１」に継続的に保たれた後（時刻ｔ1 〜ｔ
2 ）、時間の経過と共に緩やかに減少していくように設
定されている。

【００７６】尚、上記のようなデータテーブルは、車両
の図示しない自動変速機のレバーがＮレンジ（ニュート
ラルレンジ）にある場合と、Ｄレンジ（ドライブレン
ジ）にある場合とで、各別に設定しておいてもよい。こ
れは、ＮレンジとＤレンジとでは内燃機関１にかかる負
荷が相違するためであり、負荷に応じたデータテーブル
を設定することで、内燃機関１の燃焼状態をより最適に
制御することが可能となる。

【００７７】次いで、吸入空気量制御手段１３は、ＳＴ
ＥＰ６−２で求めたスロットル開度の指令値THO/CWU の
基本値THO/CTBLに、ＳＴＥＰ６−６で求めた基本値補正
係数KM/CWUを乗算し、さらに、その乗算結果から、現在
の前記スロットル修正量THO/DEC （ＳＴＥＰ６−３でF/
THODEC＝０の場合）、もしくはＳＴＥＰ６−５で更新さ
れたスロットル修正量THO/DEC （ＳＴＥＰ６−３でF/TH
ODEC＝１の場合）を減算することで、ＣＷＵモードにお
けるスロットル開度の指令値THO/CWU を算出する（ＳＴ
ＥＰ６−７）。

【００７８】尚、吸入空気量制御手段１３は、ＳＴＥＰ
６−７で算出したスロットル開度の指令値THO/CWU が、
あらかじめ定めた上限値THCWUH及び下限値THCWULの間の
範囲内にあるか否かを判断する（ＳＴＥＰ６−８，６−
９）。そして、スロットル開度の指令値THO/CWU が、上
限値THCWUHを超えている場合あるいは下限値THCWULを下
回っている場合には、それぞれスロットル開度の指令値
THO/CWU を上限値THCWUH、下限値THCWULに制限する（Ｓ
ＴＥＰ６−１０，６−１１）。

【００７９】また、前記ＳＴＥＰ６−１の判断で、F/CW
UON ＝０である場合、すなわち、前記ＳＴＥＰ３−４の
条件判断で、通常モードが設定された場合には、スロッ
トル開度の指令値THO/CWU と基本値補正係数KM/CWUの値
とを「０」に初期化する（ＳＴＥＰ６−１２）。

【００８０】図５に戻って、前述のようにＣＷＵモード
におけるスロットル開度の指令値THO/CWU を求めた後、
吸入空気量制御手段１３は、前記ＣＷＵ可否フラグF/CW
UONの値を判断し（ＳＴＥＰ５−２）、F/CWUON ＝１で
ある場合（ＣＷＵモードが設定されている場合）には、
最終的なスロットル開度の指令値THO をＳＴＥＰ５−１
で求めた指令値THO/CWU に決定する（ＳＴＥＰ５−
３）。また、ＳＴＥＰ５−２の判断で、F/CWUON ＝０で
ある場合（通常モードが設定されている場合）には、吸
入空気量制御手段１３は、最終的なスロットル開度の指
令値THO をアクセルペダルの操作量APの検出値に応じた
値に決定する（ＳＴＥＰ５−４）。この場合、通常モー
ドにおいてアクセルペダルの操作量APに応じたスロット
ル開度の指令値THO は、アクセルペダルが操作されてい
ない通常的なアイドリング運転状態では「０」で、ＣＷ
Ｕモードにおいて前述のように機関温度TWやＣＷＵ経過
時間T/CWU に応じて求められる開度指令値THO/CWU より
も小さい。

【００８１】以上のようにして、内燃機関１の始動後、
前記ＳＴＥＰ３−４の条件判断で、ＣＷＵモードが設定
された場合には、スロットル開度の指令値THO は、機関
温度TWやＣＷＵ経過時間T/CWU に応じたものに決定さ
れ、通常モードが設定された場合には、アクセルペダル
の操作量APに応じたものに決定される。そして、コント
ローラ２は、このようにして決定したスロットル開度の
指令値THO を前記スロットルアクチュエータ１２に指示
する。このとき、該スロットルアクチュエータ１２は、
与えられたスロットル開度の指令値THO に従ってスロッ
トル弁を駆動する。これにより、内燃機関１の吸入空気
量がスロットル開度の指令値THO に従って制御されるこ
ととなる。

【００８２】この場合、ＣＷＵモードでの内燃機関１の
アイドリング運転時におけるスロットル開度の指令値TH
O は、車両の一時的な停車中のアイドリング運転時等、
通常モードでの通常的なアイドリング運転時よりも大き
なものに決定されるため、内燃機関１の吸入空気量が通
常的なアイドリング運転時よりも増量されることとな
る。

【００８３】そして、ＣＷＵモードでのスロットル開度
の指令値THO （＝THO/CWU ）は、前記スロットル修正量
THO/DEC が「０」であるとした場合には（吸入空気量の
増量分の非修正状態）、前記基本値補正係数KM/CWUのタ
イムテーブルの前述した特性（図９参照）によって、前
記図２の上段に実線で示したように、ＣＷＵモードの開
始直後の初期段階では、徐々に前記基本値THO/CTBLに向
かって上昇し、その後、該基本値THO/CTBLに継続的に保
たれた後、時間の経過と共に該基本値THO/CTBLから緩や
かに減少していき、これと同様の時間的変化の形態で内
燃機関１の吸入空気量が通常のアイドリング運転時より
も増量されることとなる。つまり、前記基本値THO/CTBL
に前記基本値補正係数KM/CWUを乗算してなる値（＝THO/
CTBL・KM/CWU）が、本実施形態において吸入空気量制御
手段１３による吸入空気量の増量分の基本的な形態を規
定するものである。また、この場合、前記基本値THO/CT
BLが内燃機関１の始動時の触媒装置３の温度状態を表す
機関温度TWに応じて設定されることで、吸入空気量の増
量分も、内燃機関１の始動時の触媒装置３の温度状態に
応じたものとなる。

【００８４】また、前記スロットル修正量THO/DEC が
「０」でない場合には（THO/DEC ＞０）、そのスロット
ル修正量THO/DEC だけ、スロットル開度THO が前記基本
値THO/CTBL及び基本値補正係数KM/CWUにより定まる基本
のスロットル開度（THO/CTBL・KM/CWU）に対して減少さ
れることで（ＳＴＥＰ６−７を参照）、該スロットル修
正量THO/DEC に相当する分だけ、吸入空気量の増量分
が、基本の増量分に対して減少側に修正されることとな
る。そして、この場合、前記増量修正フラグF/THODECが
「１」である場合には（これは前記点火時期操作回転数
Ｆ／Ｂ制御の処理によって後述の如くＰＩ制御を用いて
求められる点火時期の指令値IGLOG が所定の閾値よりも
遅角側の値となっている場合である）、スロットル修正
量THO/DEC は、ＳＴＥＰ６−５の処理によって制御サイ
クル毎に、前記単位修正値d/THODECづつ増加されので、
吸入空気量の増量分の減少側への修正量は、単位修正値
d/THODECに相当する分づつ、制御サイクル毎に増加され
ることとなる。

【００８５】尚、このようにスロットル修正量THO/DEC
が単位修正値d/THODECづつ増加される途中で、増量修正
フラグF/THODECが「１」から「０」に変化した場合に
は、ＳＴＥＰ６−５の処理が行われないため、スロット
ル修正量THO/DEC は更新されなくなり、現状の値に維持
されることとなる。

【００８６】また、上記のようなスロットル修正量THO/
DEC による吸入空気量の増量分の減少側への修正につい
ての意義は後述する。

【００８７】次に、前記図３のＳＴＥＰ３−６における
内燃機関１の点火時期の指令値IGLOG の算出処理は、コ
ントローラ２の目標回転数設定手段１４及び点火時期制
御手段１５によって、図１０及び図１１のフローチャー
トに示すように行われる。

【００８８】すなわち、図１０を参照して、点火時期制
御手段１５は、まず、点火時期の基本値IGMAP を求める
（ＳＴＥＰ１０−１）。この基本値IGMAP は、例えば内
燃機関１の回転数NEの検出値と吸気圧PBの検出値とから
あらかじめ定められたマップにより求められる。

【００８９】次いで、点火時期制御手段１５は、上記基
本値IGMAP を、内燃機関１の機関温度TWの検出値や大気
温度TAの検出値に応じて補正するための補正値IGHKをそ
れらの検出値からマップや所定の演算式を用いて求める
（ＳＴＥＰ１０−２）。この補正値IGHKは、前記基本値
IGMAP に加算することで該基本値IGMAP を補正するもの
である。この場合、基本値IGMAP に補正値IGHKを加算し
てなる値（IGMAP ＋IGHK）により定まる点火時期は、前
記図２の中段に一点鎖線で示した進角側の点火時期IGBA
SEであり（IGBASE＝IGMAP ＋IGHK）、前記通常モードに
おいて内燃機関１を適正に動作させるための進角側の点
火時期に相当するものである。以下、この点火時期IGBA
SEを通常点火時期IGBASEと称する。

【００９０】次いで、点火時期制御手段１５は、ＣＷＵ
モードにおいて上記通常点火時期IGBASEを補正するため
の前記遅角補正量IG/CPID を算出する（ＳＴＥＰ１０−
３）。

【００９１】さらに詳細には、このＳＴＥＰ１０−３の
算出処理では、図１１に示すように、点火時期制御手段
１５は、まず、前記ＣＷＵ可否フラグF/CWUON の値を判
断する（ＳＴＥＰ１１−１）。このとき、F/CWUON ＝１
である場合（ＣＷＵモードが設定されている場合）に
は、前記点火時期操作回転数Ｆ／Ｂ制御の処理、すなわ
ち、内燃機関１の回転数NEを目標回転数NE/CWUに収束さ
せるべく点火時期を操作する（基本的には点火時期を遅
角側に補正する）ためにＰＩ制御（比例積分制御）によ
り前記遅角補正量IG/CPID を求める処理を行うべきか否
をそれぞれ値「１」、「０」で示すフラグF/NEFB（以
下、遅角補正可否フラグF/NEFBという）の値を判断する
（ＳＴＥＰ１１−２）。この遅角補正可否フラグF/NEFB
は前記始動モード処理（ＳＴＥＰ３−２）で「０」に初
期化され、後述するＳＴＥＰ１１−５〜１１−７の処理
によって「１」に設定されるものである。

【００９２】ＳＴＥＰ１１−２の判断で、F/NEFB＝０で
ある場合、すなわち、点火時期操作回転数Ｆ／Ｂ制御の
処理をまだ開始していない状態では、該処理の開始時点
を把握するためのパラメータT/CPISの値を現在のＣＷＵ
経過時間T/CWU とする（ＳＴＥＰ１１−３）。尚、ＳＴ
ＥＰ１１−２の判断で、F/NEFB＝１である場合には、Ｓ
ＴＥＰ１１−３の処理は省略される。従って、上記パラ
メータT/CPISの値は、遅角補正可否フラグF/NEFBの値
が、「０」から「１」に変更された時点（点火時期操作
回転数Ｆ／Ｂ制御の処理の開始時点）で、その時点（よ
り正確にはその時点の１制御サイクル前）のＣＷＵ経過
時間T/CWU に固定される。

【００９３】次いで、点火時期制御手段１５は前記目標
回転数設定手段１４に内燃機関１の目標回転数NE/CWUを
算出させる（ＳＴＥＰ１１−４）。この場合、目標回転
数設定手段１４は、目標回転数NE/CWUを次式（１）によ
り算出する。

【００９４】 NE/CWU＝NOBJ＋NECPIS−［K/NERED ・（T/CWU −T/CPIS）］……（１） ここで、式（１）中のNOBJは、前記図２の下段に示した
所定のアイドリング回転数（アイドリング運転時の目標
回転数）であり、（NOBJ＋NECPIS）の項は、アイドリン
グ回転数NOBJよりも所定量NECPISだけ高い前記設定回転
数を示すものである。また、式（１）の大括弧中の（T/
CWU −T/CPIS）、すなわち、ＣＷＵ経過時間T/CWU と前
記パラメータT/CPISの値との偏差は、遅角補正可否フラ
グF/NEFBの値が「０」の状態では、前記ＳＴＥＰ１１−
３の処理によって、（T/CWU −T/CPIS）＝０となるが
（このとき、NE/CWU＝NOBJ＋NECPIS＝設定回転数とな
る）、遅角補正可否フラグF/NEFBの値が、「０」から
「１」変更された時点以後は、その時点（この時点は後
述の如く内燃機関１の回転数NEが設定回転数（NOBJ＋NE
CPIS）に達した時点か、もしくはＣＷＵ経過時間T/CWU
があらかじめ定めた所定値に達した時点である）からの
経過時間を示すものとなる。また、大括弧中のK/NERED
は、前記図２を参照して前述したように目標回転数NE/C
WUを設定回転数（NOBJ＋NECPIS）からアイドリング回転
数NOBJに向かって減少させる場合の低下度合い（傾き）
を規定する所定の係数（＞０）である。

【００９５】尚、式（１）により目標回転数NE/CWUを求
めるに際しては、該目標回転数NE/CWUの下限値を前記ア
イドリング回転数NOBJとし、式（１）の右辺の演算結果
が、アイドリング回転数NOBJよりも小さくなったときに
は、以後、目標回転数NE/CWUをアイドリング回転数NOBJ
に固定する。

【００９６】このようにして目標回転数NE/CWUが目標回
転数設定手段１４によって求められた後、点火時期制御
手段１５は今現在の内燃機関１の回転数NEの検出値と目
標回転数NE/CWUとを比較判断し（ＳＴＥＰ１１−５）、
NE＜NE/CWUである場合には、さらにＣＷＵ経過時間T/CW
U が所定値TPIDIGSTに達したか否か（T/CWU ≧TPIDIGST
であるか否）を判断する（ＳＴＥＰ１１−６）。そし
て、このＳＴＥＰ１１−６の判断結果がT/CWU ＜TPIDIG
STである場合には（このとき、NE＜NE/CWUでもある）、
ＳＴＥＰ１１−８の処理に移行する。

【００９７】一方、ＳＴＥＰ１１−５の判断結果がNE≧
NE/CWUである場合（内燃機関１の回転数NEが目標回転数
NE/CWUまで上昇した場合）、あるいは、ＳＴＥＰ１１−
６の判断結果がT/CWU ≧TPIDIGSTである場合（ＣＷＵ経
過時間T/CWU が所定値TPIDIGSTに達した場合）には、前
記点火時期操作回転数Ｆ／Ｂ制御の処理を開始すべく前
記遅角補正可否フラグF/NEFBの値を「１」にセットした
後（ＳＴＥＰ１１−７）、ＳＴＥＰ１１−８の処理に移
行する。

【００９８】この場合、遅角補正可否フラグF/NEFBの値
が「０」の状態では、前記ＳＴＥＰ１１−４で算出され
る目標回転数NE/CWUは前述のように設定回転数（NOBJ＋
NECPIS）であるので、内燃機関１の回転数NEが設定回転
数（NOBJ＋NECPIS）まで上昇した時点で遅角補正可否フ
ラグF/NEFBの値が「０」から「１」に変更されることと
なる。また、内燃機関１の燃料性状等の影響で内燃機関
１の回転数NEが設定回転数（NOBJ＋NECPIS）まで上昇し
ない場合であっても、内燃機関１の始動後の経過時間、
すなわちＣＷＵ経過時間T/CWU が所定値TPIDIGSTに達し
た場合には、その時点で遅角補正可否フラグF/NEFBの値
が「０」から「１」に変更されることとなる。

【００９９】そして、この遅角補正可否フラグF/NEFBの
値の変更以後、すなわち点火時期操作回転数Ｆ／Ｂ制御
の処理を行うべき状態となった後は、前記ＳＴＥＰ１１
−４で算出される目標回転数NE/CWUは、前記式（１）に
従って、設定回転数（NOBJ＋NECPIS）からアイドリング
回転数NOBJに向かって所定の低下度合いで徐々に減少し
ていき、該アイドリング回転数NOBJまで減少した後は、
目標回転数NE/CWUはアイドリング回転数NOBJに保持され
ることとなる。これが、前記図２の下段に破線で示した
目標回転数NE/CWUの時間的変化の形態である。

【０１００】次にＳＴＥＰ１１−８では、点火時期制御
手段１５は現在の遅角補正可否フラグF/NEFBの値を判断
し、F/NEFB＝１である場合、すなわち、点火時期操作回
転数Ｆ／Ｂ制御の処理を行うべき状態である場合には、
前回の制御サイクルにおける点火時期操作回転数Ｆ／Ｂ
制御の処理で、後述の如く遅角補正量IG/CPID をＰＩ制
御により求めた際に算出した積分項I/IGCWU(n-1)（括弧
内の「ｎ」は今回の制御サイクルの番数を示し、「ｎ−
１」は前回の制御サイクルの番数を示す。以下、同様）
の値をパラメータI/IGX の値として記憶しておく（ＳＴ
ＥＰ１１−９）。尚、遅角補正量IG/CPID 及び積分項I/
IGCWU は、前記始動モード処理（ＳＴＥＰ３−２）にお
いて「０」に初期化されるものである。

【０１０１】次いで、点火時期制御手段１５は、遅角補
正量IG/CPID をＰＩ制御により求めるための比例項に係
る係数パラータ（所謂比例ゲイン）KPIGCWU と、積分項
に係る係数パラータ（所謂積分ゲイン）KIIGCWU とを、
それぞれ点火時期の指令値IGLOG の現在値（前回の制御
サイクルで決定された指令値IGLOG ）から図１２及び図
１３の如くあらかじめ定められたデータテーブルを用い
て求める（ＳＴＥＰ１１−１０）。

【０１０２】ここで、図１２のデータテーブルでは、比
例項に係る係数パラータKPIGCWU は、点火時期の指令値
IGLOG によらずに一定値としているが、積分項に係る係
数パラータKIIGCWU は、基本的には、点火時期の指令値
IGLOG が遅角側である程、小さくなるように定められて
いる。

【０１０３】このようにして点火時期の指令値IGLOG の
現在値に応じた係数パラータKPIGCWU ，KIIGCWU を求め
た後、点火時期制御手段１５は、今回の制御サイクルに
おける遅角補正量IG/CPID(n)をＰＩ制御により求めるた
めの比例項P/IGCWU(n)及び積分項I/IGCWU(n)をそれぞ
れ、現在の目標回転数NE/CWUと回転数NEの検出値との偏
差（NE/CWU−NE）と前記ＳＴＥＰ１１−１０で求めた上
記係数パラータKPIGCWU，KIIGCWU とを用いて次式
（２），（３）により算出する（ＳＴＥＰ１１−１
１）。

【０１０４】 P/IGCWU(n)＝ IGCWU ・（NE/CWU−NE）……（２） I/IGCWU(n)＝KIIGCWU ・（NE/CWU−NE）＋I/IGCWU(n-1)……（３） さらに、このＳＴＥＰ１１−１１では、これらの比例項
P/IGCWU(n)及び積分項I/IGCWU(n)を次式（４）のように
加算することで今回の制御サイクルにおける遅角補正量
IG/CPID(n)を算出する。

【０１０５】 IG/CPID(n)＝P/IGCWU(n)＋I/IGCWU(n)……（４） さらに、点火時期制御手段１５は、ＳＴＥＰ１１−１１
で求めた遅角補正量IG/CPID 及び積分項I/IGCWU のそれ
ぞれの上限及び下限を制限するリミット処理を行い（Ｓ
ＴＥＰ１１−１２）、今回の制御サイクルにおける遅角
補正量IG/CPIDの算出処理を終了する。このリミット処
理は、遅角補正量IG/CPID が、これに対応させてあらか
じめ定めた上限値を超え、あるいは下限値を下回ってい
る場合に、それぞれ、該遅角補正量IG/CPID を強制的に
上限値、下限値に制限する処理である。積分項I/IGCWU
のリミット処理についても同様である。

【０１０６】尚、ＳＴＥＰ１１−８の判断で、F/NEFB＝
０である場合、すなわち、点火時期操作回転数Ｆ／Ｂ制
御の処理を行うべき状態でない場合には、今回の制御サ
イクルにおける遅角補正量IG/CPID(n)及び前記積分項I/
IGCWU(n)の値をそれぞれ「０」として（ＳＴＥＰ１１−
１３）、今回の制御サイクルにおける遅角補正量IG/CPI
D の算出処理を終了する。

【０１０７】前述のようにしてＳＴＥＰ１１−１１で算
出される遅角補正量IG/CPID は、これを前記通常点火時
期IGBASEに加算することで、該点火時期を遅角側に補正
するもので、該遅角補正量IG/CPID の値は基本的には負
の値となる。すなわち、前記吸入空気量制御手段１３に
よる吸入空気量の増量によって、内燃機関１の回転数NE
は前記アイドリング回転数NOBJに対して上昇傾向となる
ため、内燃機関１の回転数NEを目標回転数NE/CWUに収束
させるように、換言すれば、それらの偏差（NE/CWU−N
E）を解消するようにＰＩ制御によって求められる遅角
補正量IG/CPID は、内燃機関１の回転数NEの上昇を抑え
るように前記通常点火時期IGBASEを遅角側（点火時期の
負側）の補正するものとなる。これにより、ＣＷＵモー
ドにおいては、前記図２の中段に破線で示すような形態
で、遅角補正量IG/CPID が算出されることとなる。

【０１０８】尚、図２では、ＣＷＵモードの途中で、図
示しない自動変速機のレバーをＮレンジ（ニュートラル
レンジ）からＤレンジ（ドライブレンジ）に変更してい
るため、内燃機関１の負荷が若干増加して、回転数NEが
アイドリング回転数NOBJから多少落ち込み、その結果、
上記変速機のレバーのレンジの変更後の遅角補正量IG/C
PID の大きさ（絶対値）が変更前に較べて小さくなって
いる。

【０１０９】また、本実施形態では、内燃機関１の燃料
性状等の影響で内燃機関１の回転数NEが設定回転数（NO
BJ＋NECPIS）まで上昇しない場合であっても、ＣＷＵ経
過時間T/CWU が所定値TPIDIGSTに達した場合には、点火
時期操作回転数Ｆ／Ｂ制御を開始し、ＳＴＥＰ１１−１
１で遅角補正量IG/CPID を算出するようにしている。こ
の場合には、遅角補正量IG/CPID は点火時期を進角側に
補正するもの（IG/CPID ＞０）となり、このように点火
時期を進角側に補正することで、内燃機関１の回転数NE
を目標回転数NE/CWUに向かって上昇させることが可能と
なる。

【０１１０】一方、前記ＳＴＥＰ１１−１の判断で、Ｃ
ＷＵ可否フラグF/CWUON ＝０である場合（通常モードの
場合）には、点火時期制御手段１５は、現在の遅角補正
量IG/CPID が「０」以上であるか否かを判断する（ＳＴ
ＥＰ１１−１４）。

【０１１１】この場合、現在の遅角補正量IG/CPID が
「０」以上でない場合（IG/CPID ＜０）は、基本的には
システムの動作モードが、前記ＳＴＥＰ１１−１１での
遅角補正量IG/CPID の算出が行われるＣＷＵモードから
通常モードに移行した直後の状態である。そしてこの場
合には、点火時期制御手段１５は、今回の制御サイクル
における遅角補正量IG/CPID(n)を前回の制御サイクルに
おける遅角補正量IG/CPID(n-1)にあらかじめ定めた所定
値DIG/CPI （＞０）を加算した値とする（ＳＴＥＰ１１
−１５）。すなわち、制御サイクル毎に、遅角補正量IG
/CPID を所定値DIG/CPI づつ進角側に戻していく。

【０１１２】尚、このとき、遅角補正量IG/CPID の上限
値は「０」とし、IG/CPID(n-1)＋DIG/CPI の演算結果が
「０」よりも大きくなった場合には、今回の制御サイク
ルにおける遅角補正量IG/CPID(n)を「０」とする。

【０１１３】また、ＳＴＥＰ１１−１４の判断で、IG/C
PID ≧０である場合、すなわち、前記ＳＴＥＰ１１−１
１での遅角補正量IG/CPID の算出が行われることなく動
作モードが通常モードとなった場合や、ＣＷＵモードか
ら通常モードへの移行後、ＳＴＥＰ１１−１５の処理に
よって最終的に遅角補正量IG/CPID が「０」に戻された
場合には、前記積分項I/IGCWU や、比例項P/IGCWU 、遅
角補正量IG/CPID 、遅角補正可否フラグF/NEFB、パラメ
ータT/CPIS、目標回転数NE/CWUの各値を「０」に初期化
する（ＳＴＥＰ１０−１６）。

【０１１４】図１０に戻って、前述のように遅角補正量
IG/CPID の算出を行った後、点火時期制御手段１５は、
前記ＳＴＥＰ１０−１で求めた点火時期の基本値IGMAP
と、前記ＳＴＥＰ１０−２で求めた補正値IGHKと、ＳＴ
ＥＰ１０−３で求めた遅角補正量IG/CPID とを加算する
（前記通常点火時期IGBASE（＝IGMAP ＋IGHK）に遅角補
正量IG/CPID を加算する）ことで、今回の制御サイクル
における点火時期の指令値IGLOG を求める（ＳＴＥＰ１
０−４）。

【０１１５】このようにして求められた点火時期の指令
値IGLOG （より正確には、遅角補正可否フラグF/NEFBが
「１」に設定されている状態で求められた点火時期の指
令値IGLOG ）は、ＰＩ制御を用いたフィードバック制御
処理である点火時期操作回転数Ｆ／Ｂ制御の処理によっ
て内燃機関１の回転数NEを目標回転数NE/CWUに収束させ
るように決定されたものである。

【０１１６】次いで、点火時期制御手段１５は、点火時
期の指令値IGLOG を内燃機関１（点火装置１０を含む）
を正常に動作させ得る所定の許容範囲内に制限するため
のリミット処理や前記増量修正フラグF/THODECを設定す
る処理を次のように行って最終的な点火時期の指令値を
決定する（ＳＴＥＰ１０−５）。

【０１１７】すなわち、図１４のフローチャートを参照
して、点火時期制御手段１５は、まず、実際に操作し得
る点火時期の許容範囲の遅角側の限界値である遅角側許
容限界値IGLGG を現在の機関温度TW等に応じてデータテ
ーブルを用いて決定する（ＳＴＥＰ１４−１）。

【０１１８】次いで、点火時期制御手段１５は、この遅
角側許容限界値IGLGG に対して所定量だけ進角側に定め
た所定の閾値IGX （図１５参照）と、前記ＳＴＥＰ１０
−４で決定された点火時期の指令値IGLOG とを比較する
（ＳＴＥＰ１４−２）。このとき、IGLOG ≧IGX で、該
指令値IGLOG が閾値IGX よりも進角側である場合（IGLO
G ＝IGX の場合を含む）には、前記ＳＴＥＰ６−３（図
６参照）の判断処理で使用する前記増量修正フラグF/TH
ODECの値を「０」にセットする（ＳＴＥＰ１４−３）。
また、IGLOG ＜IGX で該指令値IGLOG が閾値IGX よりも
遅角側である場合には、前記増量修正フラグF/THODECの
値を「１」にセットする（ＳＴＥＰ１４−４）。

【０１１９】これにより、今回の制御サイクルにおい
て、ＳＴＥＰ１０−４で決定された点火時期の指令値IG
LOG が、閾値IGX よりも進角側である場合には、次回の
制御サイクルにおいてＣＷＵモードでのスロットル開度
の指令値THO/CWU を求めるための図６の処理で、前記ス
ロットル修正量THO/DEC が前回値に保持される。また、
ＳＴＥＰ１０−４で決定された点火時期の指令値IGLOG
が、閾値IGX よりも遅角側である場合には、次回の制御
サイクルにおける図６の処理で、前記スロットル修正量
THO/DEC が前記単位修正値d/THODECづつスロットル開度
の減少側に修正されることとなる。

【０１２０】このように増量修正フラグF/THODECの値を
設定した後、点火時期制御手段１５は、ＳＴＥＰ１０−
４で決定された点火時期の指令値IGLOG をＳＴＥＰ１４
−１で決定した遅角側許容限界値IGLGG と比較し（ＳＴ
ＥＰ１４−５）、指令値IGLOG が遅角側許容限界値IGLG
G よりも進角側である場合（IGLOG ≧IGLGG の場合）、
すなわち、指令値IGLOG が点火時期の許容範囲内にある
場合には、図１０の処理を終了する（最終的な点火時期
の指令値IGLOG をＳＴＥＰ１０−４で決定された値とす
る）。

【０１２１】一方、指令値IGLOG が遅角側許容限界値IG
LGG よりも遅角側で、許容範囲を逸脱している場合（IG
LOG ＜IGLGG の場合）には、最終的な点火時期の指令値
IGLOG を強制的に遅角側許容限界値IGLGG に制限する
（ＳＴＥＰ１４−６）。さらにこのとき、前記ＰＩ制御
における積分項の今回値I/IGCWU(n)を、前記ＳＴＥＰ１
１−９でパラメータI/IGX の値として記憶しておいた前
回値I/IGCWU(n-1)に強制的に設定し直す（ＳＴＥＰ１４
−７）。これによりＰＩ制御における積分項I/IGCWU の
値は、ＳＴＥＰ１０−４で決定された点火時期の指令値
IGLOG が遅角側許容限界値IGLGG よりも遅角側となった
場合には、現状の値（前回の制御サイクルにおける値）
に保持される。

【０１２２】尚、以上のようにして最終的な点火時期の
指令値IGLOG を点火時期制御手段１５により決定したコ
ントローラ２は、その決定された点火時期の指令値IGLO
G を前記点火装置１０に指示し、このとき該点火装置１
０は指示された点火時期IGLOG に従って、内燃機関１の
点火を行う。

【０１２３】以上説明したような点火時期の操作によっ
て、ＣＷＵモードでは、内燃機関１の始動後、回転数NE
が設定回転数（NOBJ＋NECPIS）に到達し、あるいはＣＷ
Ｕ経過時間T/CWU が所定値TPIDIGSTに達すると、前述の
ように設定される目標回転数NE/CWU（これは最終的には
アイドリング回転数NOBJとなる）に内燃機関１の回転数
NEを収束させるように点火時期の遅角補正量IG/CPID が
ＰＩ制御によって求められる。そして、基本的にはこの
遅角補正量IG/CPID により通常点火時期IGBASEを補正し
てなる点火時期の指令値IGLOG に従って内燃機関１の点
火時期が操作されることとなる。つまり、内燃機関１の
点火時期は内燃機関１の回転数NEが目標回転数NE/CWUに
収束するように（最終的にはアイドリング回転数NOBJに
収束するように) ＰＩ制御を用いたフィードバック制御
処理（点火時期操作回転数Ｆ／Ｂ制御の処理）により操
作される。

【０１２４】このとき、内燃機関１の吸入空気量は前述
のように通常のアイドリング運転時よりも増量されてお
り、内燃機関１の回転数NEはアイドリング回転数NOBJに
対して上昇傾向となるため、遅角補正量IG/PIDは結果的
に前記図２の中段に破線で示したように点火時期の遅角
側の補正量（IG/PID＜０）となり、これにより、点火時
期IGLOG は図２の中段に実線で示したように遅角側に操
作されることとなる。

【０１２５】また、ＣＷＵモードでの内燃機関１の運転
中に、アクセルペダルが操作される等して、システムの
動作モードがＣＷＵモードから通常モードに移行する際
（ＣＷＵモードの解除の際）には、ＣＷＵモードで求め
られた遅角補正量IG/PIDの大きさ（絶対値）を、図２の
中段の右側部分に示すように徐々に小さくしていき、最
終的には「０」とするので（前記ＳＴＥＰ１１−１５の
処理）、点火時期IGLOG は、ＣＷＵモードの解除後、徐
々に進角側の通常点火時期IGNASEに復帰することとな
る。

【０１２６】以上、説明した本実施形態のシステムの作
動によって、内燃機関１の始動後のＣＷＵモードでは内
燃機関１の吸入空気量の増量と点火時期の遅角側への操
作が行われるため、内燃機関１の発熱量（混合気の燃焼
により発生する熱量）、ひいては排ガスの熱量は、通常
のアイドリング運転時よりも大きなものとなる。その結
果、前記触媒装置３の温度が速やかに上昇し、該触媒装
置３が早期に活性化される。これにより内燃機関１の始
動後の触媒装置３の所要の浄化能力を早期に確保するこ
とができ、排気性能を向上させることができる。

【０１２７】そして、このような吸入空気量の増量中
に、内燃機関１の回転数NEを目標回転数NE/CWU（最終的
にはアイドリング回転数NOBJ）に収束させるようにＰＩ
制御を用いたフィードバック制御処理（点火時期操作回
転数Ｆ／Ｂ制御の処理）によって遅角補正量IG/PIDを生
成し、この遅角補正量IG/PIDによって点火時期を遅角側
に補正して操作することで、内燃機関１の回転数NEを適
正な回転数（基本的にはアイドリング回転数NOBJ）に保
持することができる。

【０１２８】この場合、ＣＷＵモードにおける点火時期
の操作に際しては、基本的には内燃機関１の回転数NEの
最終的な目標値であるアイドリング回転数NOBJよりも高
い設定回転数（NOBJ＋NECPIS）まで内燃機関１の回転数
NEが上昇してから点火時期操作回転数Ｆ／Ｂ制御を開始
すると共に、その開始時点から直ちに目標回転数NE/CWU
をアイドリング回転数NOBJに設定するのではなく、目標
回転数NE/CWUを設定回転数（NOBJ＋NECPIS）からアイド
リング回転数NOBJに徐々に減少させつつ設定する。これ
により、点火時期操作回転数Ｆ／Ｂ制御の開始初期にお
ける点火時期の遅角側への急変を避け、内燃機関１の運
転の安定化を図りつつその回転数NEを所要のアイドリン
グ回転数NOBJに収束させることができる。

【０１２９】また、点火時期操作回転数Ｆ／Ｂ制御の処
理では、ＰＩ制御により遅角補正量IG/PIDを求めるに際
しての積分項I/IGCWU に係る係数パラメータKIIGCWU の
値を、前記図１３のデータテーブルの如く、点火時期の
指令値IGLOG の現在値、すなわち、現在操作している点
火時期に応じて設定する。この結果、点火時期操作回転
数Ｆ／Ｂ制御のフィードバックゲインは、操作している
点火時期が遅角側である程、小さくなり、逆に該点火時
期が進角側に近づく程、大きくなる。

【０１３０】このため、点火時期が比較的大きく遅角側
に操作されている状態では（この状態では、点火時期の
変化に対する回転数NEの変化の割合が比較的大きなもの
となる）、回転数NEと目標回転数NE/CWUとの偏差（NE−
NE/CWU）が変化したときに前記式（２）〜（４）によっ
て算出される遅角補正量IG/PIDの変化が小さめに抑えら
れる。これにより、内燃機関１の回転数NEの過剰な変動
を避け、該回転数NEを安定して目標回転数NE/CWUに収束
制御することができる。

【０１３１】また、逆に、点火時期が進角寄りに操作さ
れている状態では（この状態では、点火時期の変化に対
する回転数NEの変化の割合が比較的小さなものとな
る）、回転数NEと目標回転数NE/CWUとの偏差（NE−NE/C
WU）が変化したときに算出される遅角補正量IG/PIDの変
化が、回転数NEを目標回転数NE/CWUに収束制御する上で
必要十分なものとなる。この結果、内燃機関１の回転数
NEを速やかに目標回転数NE/CWUに収束制御することがで
きる。

【０１３２】また、本実施形態では、吸入空気量の増量
に関しては、スロットル開度の前記基本値THO/CTBL（図
７参照）を内燃機関１の始動時における触媒装置３の温
度状態を表す内燃機関１の始動時における機関温度TWに
応じて設定することで、内燃機関１の発熱量を始動時に
おける触媒装置３の温度状態に適したものとして、触媒
装置３の昇温・活性化を過不足なく行うことができる。

【０１３３】また、吸入空気量の増量の初期段階（内燃
機関１の始動直後の段階）では、図９の基本値補正係数
KM/CWUの時刻０〜ｔ1 における時間的変化の形態に従っ
てスロットル開度、ひいては吸入空気量を増量させてい
くことで、内燃機関１の始動直後の燃焼状態を円滑に安
定化することができる。

【０１３４】さらに、吸入空気量の増量の開始後、ある
程度時間が経過すると（図９の時刻ｔ2 ）、該吸入空気
量の基本の増量分を規定するスロットル開度（より詳し
くは、前記基本値THO/CWU 及び基本値補正係数KM/CWUに
より定まる基本のスロットル開度（＝THO/CWU ・KM/CW
U））を、図９のタイムテーブルに示す形態で時間の経
過と共に緩やかに減少させていくので、基本的には、内
燃機関１の暖機の進行に伴う各部のフリクションの低下
によって、回転数NEが上昇傾向となるのを、点火時期を
必要以上に遅角側に補正することなく抑えることができ
る。

【０１３５】特に、本実施形態では、前述の如くＰＩ制
御によって内燃機関１の回転数NEを目標回転数NE/CWUに
収束させるように点火時期をフィードバック制御してい
る際には（前記遅角補正可否フラグF/NEFBが「１」に設
定されている状態）、ＳＴＥＰ１０−４で求められる点
火時期の指令値IGLOG が前記閾値IGX よりも遅角側の値
である場合に、スロットル開度THO を、前記基本値THO/
CWU 及び基本値補正係数KM/CWUにより定まる基本のスロ
ットル開度（＝THO/CWU ・KM/CWU）から減少側に修正し
て、吸入空気量の増量分を減少側に修正するため、次に
図１５を参照して説明するような効果がある。尚、以下
の説明において、遅角補正可否フラグF/NEFBが「１」に
設定されている状態でＳＴＥＰ１０−４で求められる点
火時期の指令値IGLOG をフィードバック指令値IGLOG と
称する。また、図１５は、内燃機関１の回転数NE（実回
転数）、スロットル開度THO 、点火時期のフィードバッ
ク指令値IGLOG の時間的変化の様子をそれぞれ上段図、
中段図、下段図に実線で示したものである。

【０１３６】すなわち、内燃機関１の暖機の進行に伴う
内燃機関１の各部のフリクションの低下の仕方は、機関
温度TWだけでなく、潤滑油量や潤滑油温等、種々の要因
の影響を受け、内燃機関１の始動後、予想以上に早期に
フリクションの低下が生じたり、あるいは、該フリクシ
ョンの低下が予想以上に大きく生じる場合もある。この
ような場合、スロットル開度THO を、前記基本値THO/CW
U 及び基本値補正係数KM/CWUにより定まる基本のスロッ
トル開度（＝THO/CWU ・KM/CWU）によって制御しただけ
では、例えば図１５の上段図のＡ部分に示すように内燃
機関１の回転数NEが目標回転数NE/CWUに対して上昇傾向
となる。また、これに伴い、前記点火時期のフィードバ
ック指令値IGLOG は、図１５の下段図のＢ部分に示すよ
うに前記遅角側許容限界値IGLGG に近づいていき、回転
数NEの上昇傾向が継続すれば（図１５の上段図の仮想線
ａを参照）、最終的には、遅角側許容限界値IGLGG より
も遅角側の値に変移していってしまう（図１５の下段図
の仮想線ｂを参照）。そして、このように、点火時期の
フィードバック指令値IGLOG 、すなわち内燃機関１の回
転数NEを目標回転数NE/CWUに収束させるように決定され
る点火時期の指令値IGLOG が、遅角側許容限界値IGLGG
よりも遅角側の値になると、コントローラ２が実際に点
火装置１０に指示する点火時期は前述の如く遅角側許容
限界値IGLGGに制限される。このため、このような状態
では、回転数NEの上昇傾向を抑えられず、回転数NEは、
図１５の上段図の仮想線ａに示すように目標回転数NE/C
WUに対して大きく上昇していってしまう。

【０１３７】しかるに本実施形態では、点火時期のフィ
ードバック指令値IGLOG が、遅角側許容限界値IGLGG よ
り若干進角側に設定された前記閾値IGX よりも遅角側に
なると、その状態が継続する限り、スロットル開度THO
を、制御サイクル毎に、前記基本値THO/CWU 及び基本値
補正係数KM/CWUにより定まる基本のスロットル開度（＝
THO/CWU ・KM/CWU）よりも前記単位修正値d/THODECづ
つ、減少させる（図１５の中段図のＣ部分を参照）。換
言すれば、前記基本値THO/CWU 及び基本値補正係数KM/C
WUにより規定される吸入空気量の基本の増量分を、前記
スロットル開度の単位修正値d/THODECに相当する量づ
つ、減少側に修正する。また、この場合、スロットル開
度の単位修正値d/THODECは、内燃機関１の始動時の機関
温度TW（内燃機関１の暖機状態）に応じて設定するた
め、内燃機関１のフリクションの低下に合わせた形態
で、吸入空気量の増量分を、減少側に修正させていくこ
とができる。このため、このような吸入空気量の増量分
の減少側への修正によって、回転数NEの上昇傾向が抑え
られる。この結果、点火時期のフィードバック指令値IG
LOGは、閾値IGX よりも遅角側に変化した以後は、さら
なる遅角側への変化が抑制され、基本的には、図１５の
下段図のＤ部分で示すように遅角側許容限界値IGLGGま
で遅角側に変化していくことなく、進角側に戻っていく
ようになる。そして、この場合、吸入空気量の増量分を
規定するスロットル開度THO は、前記基本値THO/CWU 及
び基本値補正係数KM/CWUにより定まる基本のスロットル
開度（＝THO/CWU ・KM/CWU）に対して単位修正値d/THOD
ECづつ徐々に減少されるため、吸入空気量の増量分の減
少側への修正も徐々に行われる。このため、回転数NEを
目標回転数NE/CWUに収束させるように決定される点火時
期の指令値IGLOG が急激に変化するようなこともない。

【０１３８】従って、内燃機関１の回転数NEを目標回転
数NE/CWUに収束させるように決定される点火時期のフィ
ードバック指令値IGLOG は、基本的には、遅角側許容限
界値IGLGG よりも進角側に納まると共に、急激な変化を
生じることもなく、該フィードバック指令値IGLOG に従
って支障なく点火装置１０を動作させ、内燃機関１の回
転数NEを安定して目標回転数NE/CWUに収束させることが
できる。

【０１３９】また、本実施形態では、点火時期のフィー
ドバック指令値IGLOG が上記のように閾値IGX よりも遅
角側の値から進角側に戻っていく過程で、該閾値IGX に
達すると、前記スロットル修正量THO/DEC （これは点火
時期のフィードバック指令値が閾値IGX よりも遅角側に
変移した時から該閾値IGX まで復帰するまでの間で制御
サイクル毎に前記単位修正値d/THODECを積算してなる値
である）は、現状の値（前回の制御サイクルで決定され
た値）に保持される。このため、点火時期の指令値IGLO
G が進角側に戻っていく過程で、閾値IGX に達した後
は、再び点火時期の指令値IGLOG が閾値IGX よりも遅角
側に変移しない限り、基本のスロットル開度（＝THO/CW
U ・KM/CWU）に対するスロットル修正量THO/DEC は、さ
らに増加されることなく、一定に保持される（図１５の
中段図のＥ部分を参照）。

【０１４０】これにより、不必要に吸入空気量の増量分
を減少させて内燃機関１の発熱量を低下させ、触媒装置
３の活性化を遅らせてしまうような事態を回避すること
ができる。

【０１４１】さらに、本実施形態では、内燃機関１の負
荷の急減等により、点火時期のフィードバック指令値IG
LOG が前記遅角側許容限界値IGLGG を超えて遅角側に変
化してしまった場合に、ＰＩ制御における前記積分項I/
IGCWU の値を保持することで、次に図１６を参照して説
明するような効果がある。尚、図１６は、内燃機関１の
回転数NE（実回転数）、スロットル開度THO 、点火時期
のフィードバック指令値IGLOG の時間的変化の様子をそ
れぞれ上段図、中段図、下段図に実線で示したものであ
る。

【０１４２】すなわち、例えば内燃機関１のフリクショ
ンが比較的大きく低下した状態で内燃機関１に連結され
た自動変速機がＤレンジからＮレンジに変更された場合
等、内燃機関１の負荷が急減して、回転数NEの上昇傾向
が強く現れることがある（図１６の上段図のＦ部分を参
照）。このような場合には、前述のような吸入空気量の
増量分の減少側への修正によっても、即座には、回転数
NEの上昇傾向を抑えきれず、点火時期のフィードバック
指令値IGLOG が前記遅角側許容限界値IGLGG を超える遅
角側に急激に変化してしまうことがある（図１６の下段
図のＧ部分を参照）。

【０１４３】このような場合に、仮に、フィードバック
指令値IGLOG が前記遅角側許容限界値IGLGG を遅角側に
超えた以後もＰＩ制御における前記積分項I/IGCWU の算
出・更新を継続していくと、該積分項I/IGCWU は、回転
数NEと目標回転数NE/CWUとの偏差（NE−NE/CWU）を時間
的に積分したものであるため、その値が増大していく。
従って、この積分項I/IGCWU の値を用いて求められるフ
ィードバック指令値IGLOG は、図１６の下段図に仮想線
ｃで示すように遅角側許容限界値IGLGG よりも遅角側に
大きな値となっていく。このため、その後、前述のよう
なスロットル開度THO の減少側への修正の進行によって
（図１６の中段図を参照）、回転数NEの上昇傾向が抑え
られて、該回転数NEが下降傾向に転じるようになっても
（図１６の上段図のＨ部分を参照）、フィードバック指
令値IGLOG は、図１６の下段図に仮想線ｃで示すように
遅角側許容限界値IGLGG 以上に進角側に戻るようになる
まで時間を要する。その結果、回転数NEの下降傾向を迅
速に抑えきれずに、該回転数NEは、図１６の上段図の仮
想線ｄで示すように目標回転数NE/CWUに対して大きな落
ち込みを生じてしまいやすくなる。

【０１４４】しかるに、本実施形態では、フィードバッ
ク指令値IGLOG が前記遅角側許容限界値IGLGG を遅角側
に超えると、図１６の下段図の一点鎖線のＩ部分で示す
ように、積分項I/IGCWU は、その時点の値に保持される
ため、フィードバック指令値IGLOG は、制御サイクル毎
の回転数NEと目標回転数NE/CWUとの偏差（NE−NE/CWU）
に比例した前記比例項P/IGCWU （図１６の下段図の破線
を参照）のみによって図１６の下段図のＪ部分で示すよ
うに変化するようになる（このＪ部分では、内燃機関１
の実際の点火時期は遅角側許容限界値IGLGG に制限され
る）。従って、該フィードバック指令値IGLOG は、遅角
側許容限界値IGLGG から大きく遅角側に変化してしまう
ようなことがない。このため、その後、前述のようなス
ロットル開度THO の減少側への修正の進行によって（図
１６の中段図を参照）、回転数NEの上昇傾向が抑えられ
て、該回転数NEが下降傾向に転じるようになると（図１
６の上段図のＨ部分を参照）、フィードバック指令値IG
LOG は、図１６の下段図のＪ部分で示すように、速やか
に遅角側許容限界値以上の進角側に戻る。この結果、内
燃機関１の実際の点火時期も、速やかに遅角側許容限界
値以上に進角側のフィードバック指令値IGLOG に従って
制御することができるようになり、回転数NEの下降傾向
を速やかに抑制して、図１６の上段図のＫ部分で示すよ
うに目標回転数NE/CWUに収束させることができるように
なる。

【０１４５】また、本実施形態のシステムでは、車両の
走行や、エアコン装置を作動させる状況等、内燃機関１
により負荷を駆動すべき状況、あるいは、内燃機関１の
回転数NEや機関温度TWが高過ぎたり、低過ぎたりする状
況、さらにはＣＷＵモードでの内燃機関１の運転時間が
所定の制限時間TCWULMT を超えた場合等では、ＣＷＵモ
ードが解除され、あるいは、ＣＷＵモードでのシステム
の動作が行われないため、内燃機関１による負荷の所要
の駆動性能を確保することができると共に、内燃機関１
や触媒装置３に過剰な負担がかかるのを回避することが
できる。

【０１４６】そして、この場合、ＣＷＵモードの解除の
際には、内燃機関１の吸入空気量の増量を直ちに解除し
て、スロットル弁の開度をアクセルペダルの操作量に応
じたものとすると共に、点火時期は徐々に本来の進角側
に戻すので、アクセルペダルの操作に応じた内燃機関１
の円滑な動作で、車両の走行（内燃機関１による負荷の
駆動）を開始することができる。

【０１４７】また、ＣＷＵモードにおける点火時期の操
作は、吸入空気量を増量させた上で、その増量の結果と
して得られる内燃機関１の回転数NEを目標回転数NE/CWU
を収束させるように該点火時期を補正することで行われ
る。このため、該点火時期は、結果的に、スロットル弁
の開度の制御による吸入空気量の変化の遅れの影響を受
けることなく、吸入空気量に整合した遅角補正量IG/PID
で該点火時期が遅角側に操作される。

【０１４８】従って、触媒装置３を早期に活性化するた
めの吸入空気量の増量と、点火時期の操作とは、それぞ
れ独立的に行うことができ、特に、点火時期の操作は、
内燃機関１の回転数NEのみに着目したフィードバック制
御により行うことができるので、これにより本実施形態
のシステムを、必要な制御性を確保しつつ簡素なものと
することができる。

【０１４９】尚、以上説明した本実施形態では、内燃機
関１の回転数NEを目標回転数NE/CWUに収束させるための
点火時期の前記遅角補正量IG/PIDをＰＩ制御を用いて求
めるようにしたが、比例項及び積分項のみならず、さら
に微分項を加味したＰＩＤ制御を用いて遅角補正量IG/P
IDを求めるようにしてもよい。

【０１５０】また、本実施形態では、点火時期操作回転
数Ｆ／Ｂ制御のフィードバックゲインを点火時期に応じ
て可変的に設定するために、ＰＩ制御における積分項の
係数パラメータKIIGCWU のみを点火時期の指令値IGLOG
に応じて変化させることで行うようにしたが、比例項の
係数パラメータKPIGCWU 、あるいは、比例項及び積分項
の両者の係数パタメータKPIGCWU ，KIIGCWU を点火時期
の指令値IGLOG に応じて変化させることで点火時期操作
回転数Ｆ／Ｂ制御のフィードバックゲインを可変的に設
定するようにしてもよい。さらには、微分項を加味した
ＰＩＤ制御を用いて遅角補正量IG/PIDを求めるようにし
た場合には、該微分項に係る係数パラメータをも点火時
期の指令値IGLOG に応じて変化させることでフィードバ
ックゲインを可変的に設定するようにしてもよい。いず
れにせよ、それらの係数パラメータの具体的な設定の仕
方は、内燃機関１の回転数NEの目標回転数NE/CWUへの収
束制御の安定性や速応性を考慮しつつ、点火時期が遅角
側である程、フィードバックゲインを小さくするような
傾向で、実験やシミュレーションを通じて定めればよ
い。

【０１５１】また、本実施形態においては、吸入空気量
の制御をスロットルアクチュエータ１２で行ったが、ス
ロットル弁を通常のアクセルペダルと連動するものとし
て、吸入空気量の制御を、スロットル弁を迂回するバイ
パス流路の流量を制御することで行うようにしてもよ
い。この場合には、バイパス流路の流量を制御する流量
制御弁を、本実施形態で必要な吸入空気量を確保できる
流量特性を備えたものにすればよい。また、吸入空気量
の増量に際しての該流量制御弁の開度は、本実施形態で
説明したスロットル弁の開度THO の値と同様に設定する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内燃機関の制御装置の一実施形態のシ
ステム構成図。

【図２】図１のシステムの動作の概要を説明するための
線図。

【図３】図１のシステムの制御処理を説明するためのフ
ローチャート。

【図４】図１のシステムの制御処理を説明するためのフ
ローチャート。

【図５】図１のシステムの制御処理を説明するためのフ
ローチャート。

【図６】図１のシステムの制御処理を説明するためのフ
ローチャート。

【図７】図６のフローチャートの制御処理で使用するデ
ータテーブルを示す線図。

【図８】図６のフローチャートの制御処理で使用するデ
ータテーブルを示す線図。

【図９】図６のフローチャートの制御処理で使用するデ
ータテーブルを示す線図。

【図１０】図１のシステムの制御処理を説明するための
フローチャート。

【図１１】図１のシステムの制御処理を説明するための
フローチャート。

【図１２】図１１のフローチャートの制御処理で使用す
るデータテーブルを示す線図。

【図１３】図１１のフローチャートの制御処理で使用す
るデータテーブルを示す線図。

【図１４】図１のシステムの制御処理を説明するための
フローチャート。

【図１５】図１のシステムの制御処理による作用を説明
するための線図。

【図１６】図１のシステムの制御処理による作用を説明
するための線図。

【符号の説明】

１…内燃機関、３…触媒装置、１３…吸入空気量制御手
段、１５…点火時期制御手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 忠 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 赤崎 修介 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平10−299631（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−126022（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−198748（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−358741（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−195855（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02P 5/145 - 5/155 F02D 41/00 - 41/40 F02D 43/00 - 43/04 F02D 45/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】排ガスを触媒装置を介して放出する内燃機
   関の始動後に前記触媒装置の早期活性化を行うための動
   作モードでのアイドリング運転時に、該内燃機関の吸入
   空気量を前記動作モード以外のモードでのアイドリング
   運転時の吸入空気量よりも増量させる吸入空気量制御手
   段と、その吸入空気量の増量開始後に内燃機関の回転数
   を所定の目標回転数に収束させるように該内燃機関の点
   火時期の指令値をフィードバック制御処理により生成
   し、その生成した点火時期の指令値に基づき内燃機関の
   点火時期を操作する点火時期制御手段とを備えた内燃機
   関の制御装置において、 前記フィードバック制御処理のフィードバックゲインを
   前記点火時期制御手段が操作している点火時期に応じて
   可変的に設定する手段を備えたことを特徴とする内燃機
   関の制御装置。
2. 【請求項２】前記フィードバックゲインを設定する手段
   は、前記点火時期が遅角側である程、前記フィードバッ
   クゲインを小さくするように該フィードバックゲインを
   設定することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制
   御装置。
3. 【請求項３】前記フィードバック制御処理は、比例積分
   制御の処理であり、前記フィードバックゲインを設定す
   る手段は、前記内燃機関の実回転数と前記目標回転数と
   の偏差に比例させた比例項の係数パラメータと、該偏差
   の積分値に比例させた積分項の係数パラメータとのう
   ち、少なくともいずれか一方の係数パラメータの値を前
   記点火時期に応じて変化させることにより前記フィード
   バックゲインを可変的に設定することを特徴とする請求
   項１又は２記載の内燃機関の制御装置。