JP2002339780A - 筒内直接噴射式エンジンの制御装置 - Google Patents
筒内直接噴射式エンジンの制御装置Info
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- JP2002339780A JP2002339780A JP2001146250A JP2001146250A JP2002339780A JP 2002339780 A JP2002339780 A JP 2002339780A JP 2001146250 A JP2001146250 A JP 2001146250A JP 2001146250 A JP2001146250 A JP 2001146250A JP 2002339780 A JP2002339780 A JP 2002339780A
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/401—Controlling injection timing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Abstract
(57)【要約】
【課題】排気エミッションの悪化を最小限に抑えつつ、
プレイグニッションの発生を抑制、回避する。 【解決手段】燃焼室１に燃料を直接噴射する燃料噴射弁
１１と燃焼室１内の混合気に点火する点火プラグ１２と
を備えた筒内直接噴射式エンジンにおいて、プレイグニ
ッションの発生を検出又は予測し、プレイグニッション
の発生が検出又は予測されたときに、燃料噴射時期を遅
角することにより、プレイグニッションの発生を抑制、
回避するようにした。
プレイグニッションの発生を抑制、回避する。 【解決手段】燃焼室１に燃料を直接噴射する燃料噴射弁
１１と燃焼室１内の混合気に点火する点火プラグ１２と
を備えた筒内直接噴射式エンジンにおいて、プレイグニ
ッションの発生を検出又は予測し、プレイグニッション
の発生が検出又は予測されたときに、燃料噴射時期を遅
角することにより、プレイグニッションの発生を抑制、
回避するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気エミッション
の悪化を抑えつつ、プレイグニッションの発生を抑制、
回避する技術に関する。
の悪化を抑えつつ、プレイグニッションの発生を抑制、
回避する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】火花点火式の筒内直接噴射式エンジンに
おいては、燃焼騒音や振動を引き起こすプレイグニッシ
ョンやノッキングが発生することがある。このプレイグ
ニッションとノッキングは、いずれも燃焼に伴う燃焼室
内の圧力変動が過剰に大きくなって燃焼騒音や振動を引
き起こす現象を指すが、プレイグニッションは、点火プ
ラグによる火花点火実行前に、燃焼室内の混合気が点火
プラグ先端部等の熱などによって自然着火（過早点火）
する現象であり、ノッキングは、点火後の燃焼過程にお
いて燃焼室周辺のエンドガスが自己着火（異常燃焼）す
る現象である。
おいては、燃焼騒音や振動を引き起こすプレイグニッシ
ョンやノッキングが発生することがある。このプレイグ
ニッションとノッキングは、いずれも燃焼に伴う燃焼室
内の圧力変動が過剰に大きくなって燃焼騒音や振動を引
き起こす現象を指すが、プレイグニッションは、点火プ
ラグによる火花点火実行前に、燃焼室内の混合気が点火
プラグ先端部等の熱などによって自然着火（過早点火）
する現象であり、ノッキングは、点火後の燃焼過程にお
いて燃焼室周辺のエンドガスが自己着火（異常燃焼）す
る現象である。
【０００３】このような現象は、騒音や振動を伴うだけ
でなく、出力低下を招いたり、エンジンの損傷を招いた
りするおそれがあるため、従来からその発生を回避する
技術が提案されている。例えば、特開平１０−２３１７
４４号公報には、ノッキングが発生し易い低回転高負荷
運転領域において、吸気行程中に後の圧縮行程で自己着
火しない程度の少量の燃料を噴射し、残りの燃料噴射
（すなわち、主たる燃料噴射）を圧縮行程で行うよう制
御するものが開示されている。
でなく、出力低下を招いたり、エンジンの損傷を招いた
りするおそれがあるため、従来からその発生を回避する
技術が提案されている。例えば、特開平１０−２３１７
４４号公報には、ノッキングが発生し易い低回転高負荷
運転領域において、吸気行程中に後の圧縮行程で自己着
火しない程度の少量の燃料を噴射し、残りの燃料噴射
（すなわち、主たる燃料噴射）を圧縮行程で行うよう制
御するものが開示されている。
【０００４】この技術によれば、燃焼室周辺部の混合気
を希薄化してノッキングを発生し難くすると共に、主た
る燃料噴射から火花点火実行までの時間も短いので、プ
レイグニッションの発生も回避できると考えられる。
を希薄化してノッキングを発生し難くすると共に、主た
る燃料噴射から火花点火実行までの時間も短いので、プ
レイグニッションの発生も回避できると考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように圧縮行程噴
射は、ノッキング及びプレイグニッションの双方の発生
を抑制、回避する効果を有するが、要求噴射燃料量の多
い高負荷運転時において、圧縮行程噴射を行うと、未燃
ＨＣやスモークの排出量が増加し、排気エミッションが
悪化してしまうといった問題がある。
射は、ノッキング及びプレイグニッションの双方の発生
を抑制、回避する効果を有するが、要求噴射燃料量の多
い高負荷運転時において、圧縮行程噴射を行うと、未燃
ＨＣやスモークの排出量が増加し、排気エミッションが
悪化してしまうといった問題がある。
【０００６】本発明は、以上のような従来の問題を解決
するためになされたものであり、排気エミッションの悪
化を抑えつつ、プレイグニッションの発生を抑制、回避
することを目的とする。
するためになされたものであり、排気エミッションの悪
化を抑えつつ、プレイグニッションの発生を抑制、回避
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そのため、請求項１に係
る発明は、筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と燃焼
室内に形成された混合気に点火する点火プラグとを備え
た筒内直接噴射式エンジンの制御装置であって、プレイ
グニッションの発生を検出又は予測し、プレイグニッシ
ョンの発生が検出又は予測されたときに、燃料噴射時期
を、エンジン運転条件に基づいて設定される基準燃料噴
射時期に対して遅角側に設定することを特徴とする。
る発明は、筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と燃焼
室内に形成された混合気に点火する点火プラグとを備え
た筒内直接噴射式エンジンの制御装置であって、プレイ
グニッションの発生を検出又は予測し、プレイグニッシ
ョンの発生が検出又は予測されたときに、燃料噴射時期
を、エンジン運転条件に基づいて設定される基準燃料噴
射時期に対して遅角側に設定することを特徴とする。
【０００８】請求項２に係る発明は、前記基準燃料噴射
時期が吸気行程に設定されるものであって、プレイグニ
ッションの発生が検出又は予測されたときに、前記燃料
噴射時期を圧縮行程前半に設定することを特徴とする。
請求項３に係る発明は、前記燃料噴射時期の遅角側の設
定を行う際に、点火時期を、エンジン運転条件に基づい
て設定される基準点火時期に対して進角側に設定するこ
とを特徴とする。
時期が吸気行程に設定されるものであって、プレイグニ
ッションの発生が検出又は予測されたときに、前記燃料
噴射時期を圧縮行程前半に設定することを特徴とする。
請求項３に係る発明は、前記燃料噴射時期の遅角側の設
定を行う際に、点火時期を、エンジン運転条件に基づい
て設定される基準点火時期に対して進角側に設定するこ
とを特徴とする。
【０００９】請求項４に係る発明は、前記点火時期を、
遅角側に設定された燃料噴射時期におけるノッキング限
界点火時期とすることを特徴とする。請求項５に係る発
明は、エンジン本体に発生する振動の振動強度と振動発
生時期を検出し、振動強度が所定の許容範囲を超えてい
るとき、かつ、振動発生時期が点火時期よりも進角側に
あるときに、プレイグニッションの発生を検出すること
を特徴とする。
遅角側に設定された燃料噴射時期におけるノッキング限
界点火時期とすることを特徴とする。請求項５に係る発
明は、エンジン本体に発生する振動の振動強度と振動発
生時期を検出し、振動強度が所定の許容範囲を超えてい
るとき、かつ、振動発生時期が点火時期よりも進角側に
あるときに、プレイグニッションの発生を検出すること
を特徴とする。
【００１０】請求項６に係る発明は、特定運転領域での
エンジン運転中であって、エンジン冷却水温度が所定温
度以上のときに、プレイグニッションの発生を予測する
ことを特徴とする。請求項７に係る発明は、特定運転領
域でのエンジン運転中であって、エンジン冷却水温度が
所定温度以上のときに、プレイグニッションの発生を予
測することを特徴とする。
エンジン運転中であって、エンジン冷却水温度が所定温
度以上のときに、プレイグニッションの発生を予測する
ことを特徴とする。請求項７に係る発明は、特定運転領
域でのエンジン運転中であって、エンジン冷却水温度が
所定温度以上のときに、プレイグニッションの発生を予
測することを特徴とする。
【００１１】請求項８に係る発明は、特定運転領域での
エンジン運転中であって、エンジン燃焼室の壁温が所定
温度以上のときに、プレイグニッションの発生を予測す
ることを特徴とする。請求項９に係る発明は、前記特定
運転領域が、低回転高負荷領域であることを特徴とす
る。
エンジン運転中であって、エンジン燃焼室の壁温が所定
温度以上のときに、プレイグニッションの発生を予測す
ることを特徴とする。請求項９に係る発明は、前記特定
運転領域が、低回転高負荷領域であることを特徴とす
る。
【００１２】請求項１０に係る発明は、プレイグニッシ
ョンの発生が検出、予測されないときであって、前記振
動強度が所定の許容範囲を超えているときに、点火時期
を、エンジン運転条件に基づいて設定される基準点火時
期に対して遅角側に設定することを特徴とする。
ョンの発生が検出、予測されないときであって、前記振
動強度が所定の許容範囲を超えているときに、点火時期
を、エンジン運転条件に基づいて設定される基準点火時
期に対して遅角側に設定することを特徴とする。
【００１３】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、燃料噴射
時期を、基準燃料噴射時期よりも遅角側に設定すること
により、燃料噴射から点火までの時間を短くすることが
でき、プレイグニッションの発生を回避できる。
時期を、基準燃料噴射時期よりも遅角側に設定すること
により、燃料噴射から点火までの時間を短くすることが
でき、プレイグニッションの発生を回避できる。
【００１４】また、上記制御は、プレイグニッションの
発生を検出又は予測したときのみに実行するので、プレ
イグニッション回避に伴う排気エミッションの悪化を最
小限に抑えることができる。請求項２に係る発明によれ
ば、前記燃料噴射時期を圧縮行程前半に設定することに
より、エンジントルクの低下を極力抑えつつ、プレイグ
ニッションの発生を回避できる。
発生を検出又は予測したときのみに実行するので、プレ
イグニッション回避に伴う排気エミッションの悪化を最
小限に抑えることができる。請求項２に係る発明によれ
ば、前記燃料噴射時期を圧縮行程前半に設定することに
より、エンジントルクの低下を極力抑えつつ、プレイグ
ニッションの発生を回避できる。
【００１５】請求項３に係る発明によれば、前記燃料噴
射時期の遅角側の設定を行う際に、点火時期を基準点火
時期よりも進角側に設定することにより、燃料噴射時期
を遅角したことに伴うエンジントルクの低下分をある程
度補うことができる。請求項４に係る発明によれば、前
記点火時期をノッキング限界点火時期とすることで、エ
ンジントルクの低下分を最大限補うことができる。
射時期の遅角側の設定を行う際に、点火時期を基準点火
時期よりも進角側に設定することにより、燃料噴射時期
を遅角したことに伴うエンジントルクの低下分をある程
度補うことができる。請求項４に係る発明によれば、前
記点火時期をノッキング限界点火時期とすることで、エ
ンジントルクの低下分を最大限補うことができる。
【００１６】請求項５に係る発明によれば、新たに装置
を設けることなく、ノッキングを検出するために従来か
ら用いられている振動センサを利用することでプレイグ
ニッションの発生を検出できる。請求項６に係る発明に
よれば、特定運転領域におけるプレイグニッションの発
生状況をあらかじめ実験等により求めておくことで、特
定運転領域における連続運転時間を検出することによ
り、プレイグニッションの発生を予測できる。
を設けることなく、ノッキングを検出するために従来か
ら用いられている振動センサを利用することでプレイグ
ニッションの発生を検出できる。請求項６に係る発明に
よれば、特定運転領域におけるプレイグニッションの発
生状況をあらかじめ実験等により求めておくことで、特
定運転領域における連続運転時間を検出することによ
り、プレイグニッションの発生を予測できる。
【００１７】請求項７に係る発明によれば、請求項６に
係る発明と同様に、特定運転領域におけるエンジン冷却
水温度を検出することにより（水温センサの出力信号に
より）、プレイグニッションの発生を予測できる。請求
項８に係る発明によれば、請求項６、７に係る発明と同
様に、特定運転領域における燃焼室の壁温を検出するこ
とにより（壁温センサの出力信号により）、プレイグニ
ッションの発生を予測できる。
係る発明と同様に、特定運転領域におけるエンジン冷却
水温度を検出することにより（水温センサの出力信号に
より）、プレイグニッションの発生を予測できる。請求
項８に係る発明によれば、請求項６、７に係る発明と同
様に、特定運転領域における燃焼室の壁温を検出するこ
とにより（壁温センサの出力信号により）、プレイグニ
ッションの発生を予測できる。
【００１８】請求項９に係る発明によれば、前記特定運
転領域を、プレイグニッションの発生し易い低回転高負
荷領域とすることで、制御負担を軽減しつつ、プレイグ
ニッションの発生を確実に予測できる。請求項１０に係
る発明によれば、プレイグニッションと切り分けてノッ
キングを検出し、ノッキングを検出したときに、点火時
期を基準点火時期よりも遅角側に設定するので、プレイ
グニッションの発生の抑制、回避に加えて、ノッキング
についても排気エミッションの悪化を伴わずに抑制でき
る。
転領域を、プレイグニッションの発生し易い低回転高負
荷領域とすることで、制御負担を軽減しつつ、プレイグ
ニッションの発生を確実に予測できる。請求項１０に係
る発明によれば、プレイグニッションと切り分けてノッ
キングを検出し、ノッキングを検出したときに、点火時
期を基準点火時期よりも遅角側に設定するので、プレイ
グニッションの発生の抑制、回避に加えて、ノッキング
についても排気エミッションの悪化を伴わずに抑制でき
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。図１に示すシステム図において、エン
ジンの燃焼室１は、シリンダヘッド２、シリンダブロッ
ク３及びピストン４により画成されており、該燃焼室１
に接続する吸気ポート５及び排気ポート６がシリンダヘ
ッド２に形成されている。
づいて説明する。図１に示すシステム図において、エン
ジンの燃焼室１は、シリンダヘッド２、シリンダブロッ
ク３及びピストン４により画成されており、該燃焼室１
に接続する吸気ポート５及び排気ポート６がシリンダヘ
ッド２に形成されている。
【００２０】吸気ポート５の燃焼室１側の開口端には、
吸気カム９によって開閉駆動される吸気弁７が設けら
れ、排気ポート５の燃焼室１側の開口端には、排気カム
１０によって開閉駆動される排気弁８が設けられてい
る。シリンダヘッド２の吸気ポート５下方には燃焼室１
内に燃料を噴射する燃料噴射弁１１が設けられており、
点火プラグ１２は、燃焼室１の略中央部を臨んで配設さ
れている。
吸気カム９によって開閉駆動される吸気弁７が設けら
れ、排気ポート５の燃焼室１側の開口端には、排気カム
１０によって開閉駆動される排気弁８が設けられてい
る。シリンダヘッド２の吸気ポート５下方には燃焼室１
内に燃料を噴射する燃料噴射弁１１が設けられており、
点火プラグ１２は、燃焼室１の略中央部を臨んで配設さ
れている。
【００２１】そして、吸気弁７を介して吸入された空気
に対して前記燃料噴射弁１１から燃料を噴射して混合気
を形成し、該混合気を前記燃焼室１内で圧縮し、点火プ
ラグ１１による火花点火によって着火する。エンジンの
排気は、排気弁８を介して燃焼室１から排気ポート６に
排出され、図示しない排気浄化触媒を介して大気中へ排
出される。
に対して前記燃料噴射弁１１から燃料を噴射して混合気
を形成し、該混合気を前記燃焼室１内で圧縮し、点火プ
ラグ１１による火花点火によって着火する。エンジンの
排気は、排気弁８を介して燃焼室１から排気ポート６に
排出され、図示しない排気浄化触媒を介して大気中へ排
出される。
【００２２】エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
１３には、燃焼室１内の圧力変動をエンジンブロックの
振動として検出する振動センサ１４、クランク軸の回転
角位置を検出するクランク角センサ１５、エンジン冷却
水温度を検出する水温センサ１６、燃焼室１に壁温を検
出する壁温センサ１７、図示しないアクセル開度センサ
等からの信号が入力され、エンジンの回転速度Ｎｅは、
クランク角センサ１５からの出力信号に基づいて算出さ
れる。
１３には、燃焼室１内の圧力変動をエンジンブロックの
振動として検出する振動センサ１４、クランク軸の回転
角位置を検出するクランク角センサ１５、エンジン冷却
水温度を検出する水温センサ１６、燃焼室１に壁温を検
出する壁温センサ１７、図示しないアクセル開度センサ
等からの信号が入力され、エンジンの回転速度Ｎｅは、
クランク角センサ１５からの出力信号に基づいて算出さ
れる。
【００２３】また、ＥＣＵ１３は、これら入力された信
号に基づいてエンジンの運転条件を把握し、目標エンジ
ントルクｔＴの演算、燃料噴射量Ｔｐ、燃料噴射時期Ｉ
Ｔ、点火時期ＡＤＶの設定等の制御を行う。なお、本エ
ンジンは、低回転低負荷領域（図２の領域Ｃ）において
は、圧縮行程時に燃料を燃焼室１内に噴射することによ
り点火プラグ周辺には燃えやすい混合気を、その周りに
は燃料のない空気層を形成する成層リーン運転を行い、
他の領域、すなわち、中、高回転中、高負荷領域（図２
の領域Ａ、Ｂ）においては、吸気行程時に燃料を燃焼室
１内に噴射することで混合気を均質にする均質ストイキ
運転又は均質リッチ運転を行う。
号に基づいてエンジンの運転条件を把握し、目標エンジ
ントルクｔＴの演算、燃料噴射量Ｔｐ、燃料噴射時期Ｉ
Ｔ、点火時期ＡＤＶの設定等の制御を行う。なお、本エ
ンジンは、低回転低負荷領域（図２の領域Ｃ）において
は、圧縮行程時に燃料を燃焼室１内に噴射することによ
り点火プラグ周辺には燃えやすい混合気を、その周りに
は燃料のない空気層を形成する成層リーン運転を行い、
他の領域、すなわち、中、高回転中、高負荷領域（図２
の領域Ａ、Ｂ）においては、吸気行程時に燃料を燃焼室
１内に噴射することで混合気を均質にする均質ストイキ
運転又は均質リッチ運転を行う。
【００２４】また、本エンジンでは、プレイグニッショ
ンとノッキングとを切り分けて検出（又は予測）し、特
に低回転高負荷領域（図２の領域Ａ）において、プレイ
グニッションの発生を検出又は予測したときは、燃料噴
射時期を遅角側に制御することでプレイグニッションを
抑制、回避し、ノッキングを検出したときは、点火時期
を遅角側に制御することでノッキングを抑制する。
ンとノッキングとを切り分けて検出（又は予測）し、特
に低回転高負荷領域（図２の領域Ａ）において、プレイ
グニッションの発生を検出又は予測したときは、燃料噴
射時期を遅角側に制御することでプレイグニッションを
抑制、回避し、ノッキングを検出したときは、点火時期
を遅角側に制御することでノッキングを抑制する。
【００２５】以下、ＥＣＵ１３が行う燃料噴射時期ＩＴ
制御、点火時期ＡＤＶ制御について説明する。まず、燃
料噴射時期ＩＴ、点火時期ＡＤＶの算出について説明す
る。図３は、燃料噴射時期ＩＴ算出ルーチンを示すフロ
ーであり、所定時間毎に実行される。
制御、点火時期ＡＤＶ制御について説明する。まず、燃
料噴射時期ＩＴ、点火時期ＡＤＶの算出について説明す
る。図３は、燃料噴射時期ＩＴ算出ルーチンを示すフロ
ーであり、所定時間毎に実行される。
【００２６】ステップ１（図中Ｓ１と記す。以下同様）
では、現在のエンジン運転条件（エンジン回転速度Ｎ
ｅ、目標エンジントルクｔＴ）が低回転高負荷領域（図
２の領域Ａ、以下領域Ａという）であるか否かを判断す
る。領域Ａであれば、ステップ２に進む。ステップ２で
は、燃料噴射時期フラグｆＩＴが２であるか否かを判断
する。
では、現在のエンジン運転条件（エンジン回転速度Ｎ
ｅ、目標エンジントルクｔＴ）が低回転高負荷領域（図
２の領域Ａ、以下領域Ａという）であるか否かを判断す
る。領域Ａであれば、ステップ２に進む。ステップ２で
は、燃料噴射時期フラグｆＩＴが２であるか否かを判断
する。
【００２７】この燃料噴射時期フラグｆＩＴは、領域Ａ
における燃料噴射時期の設定を示すものであり、ｆＩＴ
＝１であれば燃料噴射時期を第１噴射時期に設定し、ｆ
ＩＴ＝２であれば燃料噴射時期を第２噴射時期に設定す
る。ここで、第1噴射時期と第２噴射時期について図４
を参照して説明する。図４は、点火時期をノッキング限
界に制御しつつ、燃料噴射時期を変化させたときのエン
ジントルク特性である。
における燃料噴射時期の設定を示すものであり、ｆＩＴ
＝１であれば燃料噴射時期を第１噴射時期に設定し、ｆ
ＩＴ＝２であれば燃料噴射時期を第２噴射時期に設定す
る。ここで、第1噴射時期と第２噴射時期について図４
を参照して説明する。図４は、点火時期をノッキング限
界に制御しつつ、燃料噴射時期を変化させたときのエン
ジントルク特性である。
【００２８】図に示すように、吸気行程中の所定に時期
に燃料噴射を行ったときに最大のエンジントルクが得ら
れる。これは、噴射燃料が気化するときの気化潜熱によ
り吸気の温度が下がり、吸気の充填効率が上昇するため
であるが、この最大エンジントルクが得られる噴射時期
を前記第１噴射時期とする。なお、燃料噴射時期を遅角
側に設定するほどエンジントルクが低下しているが、こ
れは吸気充填効率が低下すること及び噴射燃料と空気と
の混合が悪化することに起因している。
に燃料噴射を行ったときに最大のエンジントルクが得ら
れる。これは、噴射燃料が気化するときの気化潜熱によ
り吸気の温度が下がり、吸気の充填効率が上昇するため
であるが、この最大エンジントルクが得られる噴射時期
を前記第１噴射時期とする。なお、燃料噴射時期を遅角
側に設定するほどエンジントルクが低下しているが、こ
れは吸気充填効率が低下すること及び噴射燃料と空気と
の混合が悪化することに起因している。
【００２９】燃料噴射時期を圧縮行程前半まで遅角させ
ると、一旦エンジントルクが回復し、更に遅角させると
その後のエンジントルクは単調に低下する。このように
圧縮行程前半でエンジントルクが極大となるのは、噴射
燃料と空気との混合が悪化するのに伴い、ノッキング限
界点火時期が進角（すなわち、点火時期が進角）するこ
とに起因するものであるが、このエンジントルクが極大
となる噴射時期を前記第２噴射時期とする。
ると、一旦エンジントルクが回復し、更に遅角させると
その後のエンジントルクは単調に低下する。このように
圧縮行程前半でエンジントルクが極大となるのは、噴射
燃料と空気との混合が悪化するのに伴い、ノッキング限
界点火時期が進角（すなわち、点火時期が進角）するこ
とに起因するものであるが、このエンジントルクが極大
となる噴射時期を前記第２噴射時期とする。
【００３０】ステップ２に戻って、燃料噴射時期フラグ
ｆＩＴが２であれば（ｆＩＴ＝２）、ステップ３に進
み、燃料噴射時期ＩＴを圧縮行程前半の第２噴射時期に
設定する。具体的には、エンジン運転条件に基づいて、
あらかじめ設定された第２噴射時期マップを参照して燃
料噴射時期ＩＴに設定値ＩＴ２ｍをセットする。燃料噴
射時期フラグｆＩＴが２でなければ（すなわち、ｆＩＴ
＝１であれば）、ステップ４に進み、燃料噴射時期ＩＴ
を吸気行程中の第１噴射時期に設定する。具体的には、
エンジン運転条件に基づいて、あらかじめ設定された第
１噴射時期マップを参照して燃料噴射時期ＩＴにマップ
設定値ＩＴ１ｍをセットする。
ｆＩＴが２であれば（ｆＩＴ＝２）、ステップ３に進
み、燃料噴射時期ＩＴを圧縮行程前半の第２噴射時期に
設定する。具体的には、エンジン運転条件に基づいて、
あらかじめ設定された第２噴射時期マップを参照して燃
料噴射時期ＩＴに設定値ＩＴ２ｍをセットする。燃料噴
射時期フラグｆＩＴが２でなければ（すなわち、ｆＩＴ
＝１であれば）、ステップ４に進み、燃料噴射時期ＩＴ
を吸気行程中の第１噴射時期に設定する。具体的には、
エンジン運転条件に基づいて、あらかじめ設定された第
１噴射時期マップを参照して燃料噴射時期ＩＴにマップ
設定値ＩＴ１ｍをセットする。
【００３１】一方、ステップ１において、現在の運転条
件が領域Ａでないときは、ステップ５に進み、現在の運
転条件が中負荷領域又は中、高回転領域（図２の領域
Ｂ、以下領域Ｂという）であるか否かを判断する。現在
の運転条件が領域Ｂであれば、ステップ６に進み、燃料
噴射時期ＩＴを第１噴射時期に設定する。具体的な処理
は前記ステップ４における処理と同じであり、エンジン
運転条件に基づいて、あらかじめ設定された第１噴射時
期マップを参照して燃料噴射時期ＩＴにマップ設定値Ｉ
Ｔ１ｍをセットする。
件が領域Ａでないときは、ステップ５に進み、現在の運
転条件が中負荷領域又は中、高回転領域（図２の領域
Ｂ、以下領域Ｂという）であるか否かを判断する。現在
の運転条件が領域Ｂであれば、ステップ６に進み、燃料
噴射時期ＩＴを第１噴射時期に設定する。具体的な処理
は前記ステップ４における処理と同じであり、エンジン
運転条件に基づいて、あらかじめ設定された第１噴射時
期マップを参照して燃料噴射時期ＩＴにマップ設定値Ｉ
Ｔ１ｍをセットする。
【００３２】現在の運転条件が領域Ｂでなければ（すな
わち、図２の領域Ｃであれば）、ステップ７に進み、燃
料噴射時期ＩＴを圧縮行程後半の第３噴射時期に設定す
る。具体的には、エンジン運転条件に基づいて、あらか
じめ設定された第３噴射時期マップを参照して燃料噴射
時期ＩＴにマップ設定値ＩＴ３ｍをセットする。なお、
圧縮行程後半で燃料噴射が行われると、噴射燃料のほと
んどがピストン４の冠面に設けられた凹部内に集中し、
燃焼室１内の混合気が成層化される。
わち、図２の領域Ｃであれば）、ステップ７に進み、燃
料噴射時期ＩＴを圧縮行程後半の第３噴射時期に設定す
る。具体的には、エンジン運転条件に基づいて、あらか
じめ設定された第３噴射時期マップを参照して燃料噴射
時期ＩＴにマップ設定値ＩＴ３ｍをセットする。なお、
圧縮行程後半で燃料噴射が行われると、噴射燃料のほと
んどがピストン４の冠面に設けられた凹部内に集中し、
燃焼室１内の混合気が成層化される。
【００３３】以上の処理により算出された燃料噴射時期
ＩＴは、ＥＣＭ１３内のメモリにストアされ、燃料噴射
信号を出力する制御ルーチンで読み出される。図５は、
点火時期ＡＤＶ算出ルーチンを示すフローであり、所定
時間毎に実行される。なお、点火時期ＡＤＶは、基準の
クランク角（例えば、圧縮上死点）より何度前に点火を
実行するかを表す値であり、値が大きいほど点火時期は
進角側となる。
ＩＴは、ＥＣＭ１３内のメモリにストアされ、燃料噴射
信号を出力する制御ルーチンで読み出される。図５は、
点火時期ＡＤＶ算出ルーチンを示すフローであり、所定
時間毎に実行される。なお、点火時期ＡＤＶは、基準の
クランク角（例えば、圧縮上死点）より何度前に点火を
実行するかを表す値であり、値が大きいほど点火時期は
進角側となる。
【００３４】ステップ１１では、現在のエンジン運転条
件が低回転高負荷領域（領域Ａ）であるか否かを判断す
る。現在のエンジン運転条件が領域Ａであれば、ステッ
プ１２に進み、燃料噴射時期フラグｆＩＴが２であるか
否かを判断する。燃料噴射時期フラグｆＩＴが２であれ
ば（ｆＩＴ＝２）、ステップ１３に進み、第２噴射時期
（圧縮行程前半）用の点火時期を設定する。
件が低回転高負荷領域（領域Ａ）であるか否かを判断す
る。現在のエンジン運転条件が領域Ａであれば、ステッ
プ１２に進み、燃料噴射時期フラグｆＩＴが２であるか
否かを判断する。燃料噴射時期フラグｆＩＴが２であれ
ば（ｆＩＴ＝２）、ステップ１３に進み、第２噴射時期
（圧縮行程前半）用の点火時期を設定する。
【００３５】具体的には、エンジン運転条件に基づい
て、あらかじめ設定された第２噴射時期用の点火時期マ
ップを参照して点火時期ＡＤＶにマップ設定値ＡＤＶ２
ｍをセットする。ここで、マップ設定値ＡＤＶ２ｍは、
第２噴射時期におけるノッキング限界点火時期であり、
あらかじめ実験等により求めた値がマップ上に記憶させ
てある。
て、あらかじめ設定された第２噴射時期用の点火時期マ
ップを参照して点火時期ＡＤＶにマップ設定値ＡＤＶ２
ｍをセットする。ここで、マップ設定値ＡＤＶ２ｍは、
第２噴射時期におけるノッキング限界点火時期であり、
あらかじめ実験等により求めた値がマップ上に記憶させ
てある。
【００３６】燃料噴射時期フラグｆＩＴが２でなければ
（すなわち、ｆＩＴ＝１であれば）、ステップ１４に進
み、第１噴射時期（吸気行程中）用の点火時期を遅角側
に制御する。具体的には、エンジンの運転条件に基づい
て、あらかじめ設定された第１噴射時期用の点火時期マ
ップを参照してマップ設定値ＡＤＶ１ｍを算出し、この
マップ設定値ＡＤＶ１ｍからノッキング抑制のための遅
角補正量ＲＴＤを減算したものを点火時期ＡＤＶとして
セットする（ＡＤＶ＝ＡＤＶ１ｍ−ＲＴＤ）。
（すなわち、ｆＩＴ＝１であれば）、ステップ１４に進
み、第１噴射時期（吸気行程中）用の点火時期を遅角側
に制御する。具体的には、エンジンの運転条件に基づい
て、あらかじめ設定された第１噴射時期用の点火時期マ
ップを参照してマップ設定値ＡＤＶ１ｍを算出し、この
マップ設定値ＡＤＶ１ｍからノッキング抑制のための遅
角補正量ＲＴＤを減算したものを点火時期ＡＤＶとして
セットする（ＡＤＶ＝ＡＤＶ１ｍ−ＲＴＤ）。
【００３７】ここで、マップ設定値ＡＤＶ１ｍは、第１
噴射時期におけるノッキング限界点火時期であり、ＡＤ
Ｖ２ｍと同様に、あらかじめ実験等で求めた値がマップ
上に記憶させてある。一方、ステップ１１において、現
在のエンジン運転条件が領域Ａでなければ、ステップ１
５に進み、現在の運転条件が領域Ｂであるか否かを判断
する。
噴射時期におけるノッキング限界点火時期であり、ＡＤ
Ｖ２ｍと同様に、あらかじめ実験等で求めた値がマップ
上に記憶させてある。一方、ステップ１１において、現
在のエンジン運転条件が領域Ａでなければ、ステップ１
５に進み、現在の運転条件が領域Ｂであるか否かを判断
する。
【００３８】現在の運転条件が領域Ｂであれば、ステッ
プ１６に進み、エンジン運転条件に基づいて、あらかじ
め設定された第１噴射時期用の点火時期マップを参照し
て点火時期ＡＤＶにマップ設定値ＡＤＶ１ｍをセットす
る。現在のエンジン運転条件が領域Ｂでなければ（すな
わち、図２の領域Ｃであれば）ステップ１７に進み、エ
ンジン運転条件に基づいて、あらかじめ設定された第３
噴射時期用の点火時期マップを参照して点火時期ＡＤＶ
にマップ設定値ＡＤＶ３ｍをセットする。
プ１６に進み、エンジン運転条件に基づいて、あらかじ
め設定された第１噴射時期用の点火時期マップを参照し
て点火時期ＡＤＶにマップ設定値ＡＤＶ１ｍをセットす
る。現在のエンジン運転条件が領域Ｂでなければ（すな
わち、図２の領域Ｃであれば）ステップ１７に進み、エ
ンジン運転条件に基づいて、あらかじめ設定された第３
噴射時期用の点火時期マップを参照して点火時期ＡＤＶ
にマップ設定値ＡＤＶ３ｍをセットする。
【００３９】以上の処理で算出された点火時期ＡＤＶ
は、ＥＣＭ１３内のメモリにストアされ、点火信号を出
力する制御ルーチンで読み出されて使用される。次に、
上記ルーチンで用いた燃料噴射時期フラグｆＩＴと遅角
補正量ＲＴＤについて説明する。図６は、燃料噴射時期
フラグｆＩＴ設定、補正遅角量ＲＴＤ算出ルーチンを示
すフローであり、所定のタイミングで実行される。な
お、本ルーチンの実行間隔は、最短で１燃焼サイクル毎
（例えば、４気筒エンジンであればクランク角で１８０
°毎）であり、複数燃焼サイクル毎に実行するようにし
てもよい。
は、ＥＣＭ１３内のメモリにストアされ、点火信号を出
力する制御ルーチンで読み出されて使用される。次に、
上記ルーチンで用いた燃料噴射時期フラグｆＩＴと遅角
補正量ＲＴＤについて説明する。図６は、燃料噴射時期
フラグｆＩＴ設定、補正遅角量ＲＴＤ算出ルーチンを示
すフローであり、所定のタイミングで実行される。な
お、本ルーチンの実行間隔は、最短で１燃焼サイクル毎
（例えば、４気筒エンジンであればクランク角で１８０
°毎）であり、複数燃焼サイクル毎に実行するようにし
てもよい。
【００４０】ステップ１０１では、現在のエンジン運転
条件が低回転高負荷領域（領域Ａ）にあるか否かを判断
する。現在のエンジン運転条件が領域Ａであれば、ステ
ップ１０２に進み、燃料噴射時期フラグｆＩＴが２であ
るか否かを判断する。燃料噴射時期フラグｆＩＴが２で
あれば（ｆＩＴ＝２）、本ルーチンはそのまま終了す
る。
条件が低回転高負荷領域（領域Ａ）にあるか否かを判断
する。現在のエンジン運転条件が領域Ａであれば、ステ
ップ１０２に進み、燃料噴射時期フラグｆＩＴが２であ
るか否かを判断する。燃料噴射時期フラグｆＩＴが２で
あれば（ｆＩＴ＝２）、本ルーチンはそのまま終了す
る。
【００４１】燃料噴射時期フラグｆＩＴが２でなければ
（すなわち、ｆＩＴ＝１であれば）、ステップ１０３に
進む。なお、エンジン運転条件が領域Ａでない場合は、
燃料噴射時期フラグｆＩＴが１に設定されているので
（前回の本ルーチン実行時のステップ１１０において設
定されているので）、エンジン運転条件が領域Ａ以外か
ら領域Ａに移行してきた当初は、燃料噴射時期フラグｆ
ＩＴが１に設定されている。
（すなわち、ｆＩＴ＝１であれば）、ステップ１０３に
進む。なお、エンジン運転条件が領域Ａでない場合は、
燃料噴射時期フラグｆＩＴが１に設定されているので
（前回の本ルーチン実行時のステップ１１０において設
定されているので）、エンジン運転条件が領域Ａ以外か
ら領域Ａに移行してきた当初は、燃料噴射時期フラグｆ
ＩＴが１に設定されている。
【００４２】ステップ１０３では、プレイグニッション
フラグｆＰＩＧを設定する。このプレイグニッションフ
ラグｆＰＩＧは、プレイグニッションが発生している状
況（ｆＰＩＧ＝２）、発生する可能性が高い状況（ｆＰ
ＩＧ＝１）、発生する可能性が低い状況（ｆＰＩＧ＝
０）を示すものであり、後述する図７の制御フローを実
行することにより設定される。
フラグｆＰＩＧを設定する。このプレイグニッションフ
ラグｆＰＩＧは、プレイグニッションが発生している状
況（ｆＰＩＧ＝２）、発生する可能性が高い状況（ｆＰ
ＩＧ＝１）、発生する可能性が低い状況（ｆＰＩＧ＝
０）を示すものであり、後述する図７の制御フローを実
行することにより設定される。
【００４３】ステップ１０４では、プレイグニッション
フラグｆＰＩＧが０より大きいか否かを判断する。プレ
イグニッションフラグｆＰＩＧが０より大きいときは、
プレイグニッション回避制御が必要であると判断し、ス
テップ１０５に進み、燃料噴射時期フラグｆＩＴを２に
設定（変更）する。
フラグｆＰＩＧが０より大きいか否かを判断する。プレ
イグニッションフラグｆＰＩＧが０より大きいときは、
プレイグニッション回避制御が必要であると判断し、ス
テップ１０５に進み、燃料噴射時期フラグｆＩＴを２に
設定（変更）する。
【００４４】プレイグニッションｆＰＩＧが０であれ
ば、ステップ１０６に進む。ステップ１０６では、ノッ
キング強度ＫＮＯが所定の第１閾値ＫＮＯｔｈＡより大
きいか否かを判断する。このノッキング強度ＫＮＯは、
振動センサ１４からの出力信号に基づいて１燃焼毎に算
出される値であり、直前の燃焼時に発生したエンジンブ
ロック振動の強度、あるいは直前の燃焼を含めた過去複
数燃焼分のエンジンブロック振動の平均強度を表してい
る。
ば、ステップ１０６に進む。ステップ１０６では、ノッ
キング強度ＫＮＯが所定の第１閾値ＫＮＯｔｈＡより大
きいか否かを判断する。このノッキング強度ＫＮＯは、
振動センサ１４からの出力信号に基づいて１燃焼毎に算
出される値であり、直前の燃焼時に発生したエンジンブ
ロック振動の強度、あるいは直前の燃焼を含めた過去複
数燃焼分のエンジンブロック振動の平均強度を表してい
る。
【００４５】また、第１閾値ＫＮＯｔｈＡは、算出した
現在のノッキング強度ＫＮＯが制御による抑制を必要と
するほど強いか否かを示す値であり、実験等によりあら
かじめ求めた値である。なお、ノッキング強度ＫＮＯの
算出は１燃焼毎に算出されるので、今回参照するノッキ
ング強度ＫＮＯは、前回の本ルーチン実行時に行ったノ
ッキング抑制制御の結果が反映された値になっている。
現在のノッキング強度ＫＮＯが制御による抑制を必要と
するほど強いか否かを示す値であり、実験等によりあら
かじめ求めた値である。なお、ノッキング強度ＫＮＯの
算出は１燃焼毎に算出されるので、今回参照するノッキ
ング強度ＫＮＯは、前回の本ルーチン実行時に行ったノ
ッキング抑制制御の結果が反映された値になっている。
【００４６】ノッキング強度ＫＮＯが第１閾値ＫＮＯｔ
ｈＡよりも大きいときは、ステップ１０７に進み、点火
時期の遅角補正量ＲＴＤを増大する（遅角側に更新す
る）処理を行う。具体的には、現在設定されている遅角
補正量ＲＴＤに所定値（本ルーチンにおいては、クラン
ク角度で２°）を加算し、更新後の遅角補正量ＲＴＤ
（+1）を算出する。
ｈＡよりも大きいときは、ステップ１０７に進み、点火
時期の遅角補正量ＲＴＤを増大する（遅角側に更新す
る）処理を行う。具体的には、現在設定されている遅角
補正量ＲＴＤに所定値（本ルーチンにおいては、クラン
ク角度で２°）を加算し、更新後の遅角補正量ＲＴＤ
（+1）を算出する。
【００４７】なお、エンジン運転条件が領域Ａでない場
合は、点火時期の遅角補正量ＲＴＤは０に設定されてい
るので（前回の本ルーチン実行時のステップ１１０にお
いて設定されているので）、エンジン運転条件が領域Ａ
以外から領域Ａに移行してきた当初は、遅角補正量ＲＴ
Ｄが０に設定されている。一方、ノッキング強度ＫＮＯ
が第１閾値以下であれば、ステップ１０８に進み、ノッ
キング強度ＫＮＯが所定の第２閾値ＫＮＯｔｈＢよりも
小さいか否かを判断する。
合は、点火時期の遅角補正量ＲＴＤは０に設定されてい
るので（前回の本ルーチン実行時のステップ１１０にお
いて設定されているので）、エンジン運転条件が領域Ａ
以外から領域Ａに移行してきた当初は、遅角補正量ＲＴ
Ｄが０に設定されている。一方、ノッキング強度ＫＮＯ
が第１閾値以下であれば、ステップ１０８に進み、ノッ
キング強度ＫＮＯが所定の第２閾値ＫＮＯｔｈＢよりも
小さいか否かを判断する。
【００４８】なお、第２閾値ＫＮＯｔｈＢは、前記第１
閾値ＫＮＯｔｈＡよりも小さく（ノッキング弱側に）設
定される値である。ノッキング強度ＫＮＯが第２閾値よ
りも小さいときは、ステップ１０９に進み、点火時期の
遅角補正量ＲＴＤを減少する（進角側に更新する）処理
を行う。具体的には、現在設定されている遅角補正量Ｒ
ＴＤから所定値（本ルーチンにおいては、クランク角度
で１°）を減算し、更新後の遅角補正量ＲＴＤ（+1）を
算出する。
閾値ＫＮＯｔｈＡよりも小さく（ノッキング弱側に）設
定される値である。ノッキング強度ＫＮＯが第２閾値よ
りも小さいときは、ステップ１０９に進み、点火時期の
遅角補正量ＲＴＤを減少する（進角側に更新する）処理
を行う。具体的には、現在設定されている遅角補正量Ｒ
ＴＤから所定値（本ルーチンにおいては、クランク角度
で１°）を減算し、更新後の遅角補正量ＲＴＤ（+1）を
算出する。
【００４９】ノッキング強度ＫＮＯが第２閾値ＫＮＯｔ
ｈＢ以上のとき、すなわち、ノッキング強度ＫＮＯが前
記第１閾値ＫＮＯｔｈＡと第２閾値ＫＮＯｔｈＢとの間
にあるときは、遅角補正量ＲＴＤの更新を行わずに本ル
ーチンを終了する。なお、ステップ１０１において、現
在のエンジン運転条件が領域Ａでないときは、ステップ
１１０に進み、遅角補正量ＲＴＤを０に設定すると共
に、燃料噴射時期フラグｆＩＴを１に設定する。
ｈＢ以上のとき、すなわち、ノッキング強度ＫＮＯが前
記第１閾値ＫＮＯｔｈＡと第２閾値ＫＮＯｔｈＢとの間
にあるときは、遅角補正量ＲＴＤの更新を行わずに本ル
ーチンを終了する。なお、ステップ１０１において、現
在のエンジン運転条件が領域Ａでないときは、ステップ
１１０に進み、遅角補正量ＲＴＤを０に設定すると共
に、燃料噴射時期フラグｆＩＴを１に設定する。
【００５０】次に、上記制御フローのステップ１０３に
おける処理を説明する。図７は、ステップ１０３におけ
る処理、すなわち、プレイグニッションフラグｆＰＩＧ
の設定を示すフローである。ステップ２０１では、図６
に示すルーチンを前回実行したときのエンジン運転条件
（前回のエンジン運転条件）が低回転高負荷領域（領域
Ａ）以外の領域であったか否か、すなわち、今回の本ル
ーチンの実行が、エンジン運転条件が領域Ａに移行した
直後であるか否かを判断する。
おける処理を説明する。図７は、ステップ１０３におけ
る処理、すなわち、プレイグニッションフラグｆＰＩＧ
の設定を示すフローである。ステップ２０１では、図６
に示すルーチンを前回実行したときのエンジン運転条件
（前回のエンジン運転条件）が低回転高負荷領域（領域
Ａ）以外の領域であったか否か、すなわち、今回の本ル
ーチンの実行が、エンジン運転条件が領域Ａに移行した
直後であるか否かを判断する。
【００５１】前回のエンジン運転条件が領域Ａ以外であ
ったとき（エンジン運転条件が領域Ａに移行した直後で
あるとき）は、ステップ２０２に進み、領域Ａにおける
運転継続時間を計測するためタイマー値Ｔを０にリセッ
トし（Ｔ＝０）、ステップ２０４に進む。前回のエンジ
ン運転条件が領域Ａであったとき（エンジン運転条件が
領域Ａに移行した直後でないとき、すなわち、前回から
引き続き領域Ａで運転中のとき）は、ステップ２０３に
進み、前回のタイマー値Ｔ（-1）に所定のきざみ量ΔＴ
を加算して新たなタイマー値Ｔ（＝Ｔ（-1）＋ΔＴ）を
算出し、ステップ２０４に進む。
ったとき（エンジン運転条件が領域Ａに移行した直後で
あるとき）は、ステップ２０２に進み、領域Ａにおける
運転継続時間を計測するためタイマー値Ｔを０にリセッ
トし（Ｔ＝０）、ステップ２０４に進む。前回のエンジ
ン運転条件が領域Ａであったとき（エンジン運転条件が
領域Ａに移行した直後でないとき、すなわち、前回から
引き続き領域Ａで運転中のとき）は、ステップ２０３に
進み、前回のタイマー値Ｔ（-1）に所定のきざみ量ΔＴ
を加算して新たなタイマー値Ｔ（＝Ｔ（-1）＋ΔＴ）を
算出し、ステップ２０４に進む。
【００５２】ステップ２０４では、ノッキング強度ＫＮ
Ｏが前記第１閾値ＫＮＯｔｈＡよりも大きいか否かを判
断する。本ステップにおける判断処理は、図６のステッ
プ１０６で行う処理と同じである。すなわち、ノッキン
グ強度ＫＮＯは、燃焼時に発生したエンジンブロック振
動の強度を示すパラメータであるので、プレイグニッシ
ョンが発生したときもその値が大きくなるので、プレイ
グニッションの発生の検出にも利用できる。
Ｏが前記第１閾値ＫＮＯｔｈＡよりも大きいか否かを判
断する。本ステップにおける判断処理は、図６のステッ
プ１０６で行う処理と同じである。すなわち、ノッキン
グ強度ＫＮＯは、燃焼時に発生したエンジンブロック振
動の強度を示すパラメータであるので、プレイグニッシ
ョンが発生したときもその値が大きくなるので、プレイ
グニッションの発生の検出にも利用できる。
【００５３】ノッキング強度ＫＮＯが第１閾値ＫＮＯｔ
ｈＡよりも大きいときは、ステップ２０５に進み、エン
ジンブロックの振動発生時期θＫＮＯが点火時期ＡＤＶ
よりも大きいか（すなわち、進角側にあるか）否かを判
断する。振動発生時期θＫＮＯは、ノッキング強度を算
出する際に合わせて算出されるものであり、エンジンブ
ロック振動が大きくなり始めた時点のクランク角（点火
時期ＡＤＶと同じ基準クランク角より何度前か）を示し
ている。
ｈＡよりも大きいときは、ステップ２０５に進み、エン
ジンブロックの振動発生時期θＫＮＯが点火時期ＡＤＶ
よりも大きいか（すなわち、進角側にあるか）否かを判
断する。振動発生時期θＫＮＯは、ノッキング強度を算
出する際に合わせて算出されるものであり、エンジンブ
ロック振動が大きくなり始めた時点のクランク角（点火
時期ＡＤＶと同じ基準クランク角より何度前か）を示し
ている。
【００５４】振動発生時期θＫＮＯが点火時期ＡＤＶよ
りも大きいとき（進角側にあるとき）は、ステップ２０
６に進み、プレイグニッションフラグｆＰＩＧ＝２（プ
レイグニッション発生）とする。すなわち、エンジンブ
ロック振動が大きく、かつ、その発生時期θＫＮＯが点
火時期ＡＤＶよりも前である場合に、プレイグニッショ
ンが発生したと見なし、プレイグニッションの発生を検
出する。
りも大きいとき（進角側にあるとき）は、ステップ２０
６に進み、プレイグニッションフラグｆＰＩＧ＝２（プ
レイグニッション発生）とする。すなわち、エンジンブ
ロック振動が大きく、かつ、その発生時期θＫＮＯが点
火時期ＡＤＶよりも前である場合に、プレイグニッショ
ンが発生したと見なし、プレイグニッションの発生を検
出する。
【００５５】ステップ２０４において、ノッキング強度
ＫＮＯが第１閾値ＫＮＯｔｈＡ以下のとき、又は、ステ
ップ２０５において、振動発生時期θＫＮＯが点火時期
ＡＤＶよりも小さいとき（遅角側にあるとき）は、ステ
ップ２０７に進み、タイマー値Ｔが所定の閾値Ｔｔｈよ
り大きいか否かを判断する。タイマー値Ｔが閾値Ｔｔｈ
よりも大きいときは、ステップ２０８に進み、プレイグ
ニッションフラグｆＰＩＧ＝１（プレイグニッション発
生可能性大）とする。すなわち、現時点においてプレイ
グニッションの発生が検出されていなくても、領域Ａに
おける運転時間が前記閾値Ｔｔｈよりも長くなったとき
は、次サイクル以降にプレイグニッションが発生すると
予測して事前にプレイグニッションの回避制御を実施す
る。
ＫＮＯが第１閾値ＫＮＯｔｈＡ以下のとき、又は、ステ
ップ２０５において、振動発生時期θＫＮＯが点火時期
ＡＤＶよりも小さいとき（遅角側にあるとき）は、ステ
ップ２０７に進み、タイマー値Ｔが所定の閾値Ｔｔｈよ
り大きいか否かを判断する。タイマー値Ｔが閾値Ｔｔｈ
よりも大きいときは、ステップ２０８に進み、プレイグ
ニッションフラグｆＰＩＧ＝１（プレイグニッション発
生可能性大）とする。すなわち、現時点においてプレイ
グニッションの発生が検出されていなくても、領域Ａに
おける運転時間が前記閾値Ｔｔｈよりも長くなったとき
は、次サイクル以降にプレイグニッションが発生すると
予測して事前にプレイグニッションの回避制御を実施す
る。
【００５６】なお、前記閾値Ｔｔｈは、例えば領域Ａに
おいてプレイグニッションが発生する直前までの連続運
転時間であり、あらかじめ実験等により求めておく。タ
イマー値Ｔが閾値Ｔｔｈ以下であるときは、ステップ２
０９に進み、水温センサ１６からの出力信号に基づくエ
ンジン冷却水温度ＴＷが所定の閾値ＴＷｔｈよりも高い
か否かを判断する。
おいてプレイグニッションが発生する直前までの連続運
転時間であり、あらかじめ実験等により求めておく。タ
イマー値Ｔが閾値Ｔｔｈ以下であるときは、ステップ２
０９に進み、水温センサ１６からの出力信号に基づくエ
ンジン冷却水温度ＴＷが所定の閾値ＴＷｔｈよりも高い
か否かを判断する。
【００５７】エンジン冷却水温度ＴＷが閾値ＴＷｔｈよ
りも高いときは、ステップ２１０に進み、プレイグニッ
ションフラグｆＰＩＧ＝１（プレイグニッション発生可
能性大）とする。すなわち、領域Ａにおいてエンジン冷
却水温度ＴＷが前記閾値ＴＷｔｈよりも高くなったとき
も、次サイクル以降にプレイグニッションが発生すると
予測して事前にプレイグニッションの回避制御を実施す
る。
りも高いときは、ステップ２１０に進み、プレイグニッ
ションフラグｆＰＩＧ＝１（プレイグニッション発生可
能性大）とする。すなわち、領域Ａにおいてエンジン冷
却水温度ＴＷが前記閾値ＴＷｔｈよりも高くなったとき
も、次サイクル以降にプレイグニッションが発生すると
予測して事前にプレイグニッションの回避制御を実施す
る。
【００５８】エンジン冷却水温度ＴＷが閾値ＴＷｔｈ以
下であるときは、ステップ２１１に進み、壁温センサ１
７からの出力信号に基づく燃焼室１の壁温ＴＣが所定の
閾値ＴＣｔｈよりも高いか否かを判断する。壁温ＴＣが
閾値ＴＣｔｈよりも高いときは、ステップ２１２に進
み、プレイグニッションフラグｆＰＩＧ＝１（プレイグ
ニッション発生可能性大）とする。
下であるときは、ステップ２１１に進み、壁温センサ１
７からの出力信号に基づく燃焼室１の壁温ＴＣが所定の
閾値ＴＣｔｈよりも高いか否かを判断する。壁温ＴＣが
閾値ＴＣｔｈよりも高いときは、ステップ２１２に進
み、プレイグニッションフラグｆＰＩＧ＝１（プレイグ
ニッション発生可能性大）とする。
【００５９】すなわち、領域Ａにおいて壁温ＴＣが前記
閾値ＴＣｔｈよりも高くなったときも、次サイクル以降
にプレイグニッションが発生すると予測して事前にプレ
イグニッションの回避制御を実施する。なお、前記閾値
ＴＷｔｈ、ＴＣｔｈは、領域Ａにおいて、プレイグニッ
ションの発生が開始する直前の温度であり、あらかじめ
実験により求める。
閾値ＴＣｔｈよりも高くなったときも、次サイクル以降
にプレイグニッションが発生すると予測して事前にプレ
イグニッションの回避制御を実施する。なお、前記閾値
ＴＷｔｈ、ＴＣｔｈは、領域Ａにおいて、プレイグニッ
ションの発生が開始する直前の温度であり、あらかじめ
実験により求める。
【００６０】壁温ＴＣが前記閾値ＴＣｔｈ以下であると
きは、プレイグニッションフラグｆＰＩＧ＝０（プレイ
グニッション発生可能性小、すなわち、プレイグニッシ
ョン回避制御不要）とする。以上説明したように、本発
明によれば、プレイグニッションとノッキングを切り分
けて、プレイグニッションの発生を検出又は予測したと
きのみ、燃料噴射時期を遅角してプレイグニッション回
避制御を実行するので、排気エミッションの悪化を最小
限に抑制できる。
きは、プレイグニッションフラグｆＰＩＧ＝０（プレイ
グニッション発生可能性小、すなわち、プレイグニッシ
ョン回避制御不要）とする。以上説明したように、本発
明によれば、プレイグニッションとノッキングを切り分
けて、プレイグニッションの発生を検出又は予測したと
きのみ、燃料噴射時期を遅角してプレイグニッション回
避制御を実行するので、排気エミッションの悪化を最小
限に抑制できる。
【００６１】また、ノッキングの発生を検出したとき
は、点火時期を遅角してノッキング抑制制御を実行する
ので、排気エミッションの悪化を伴わずにノッキングを
抑制できる。
は、点火時期を遅角してノッキング抑制制御を実行する
ので、排気エミッションの悪化を伴わずにノッキングを
抑制できる。
【図１】本発明の実施形態を示すシステム図。
【図２】エンジンの運転領域（エンジン回転速度―目標
エンジントルク）を示す図。
エンジントルク）を示す図。
【図３】燃料噴射時期ＩＴ算出ルーチンを示すフローチ
ャート。
ャート。
【図４】燃料噴射時期を変化させたときのエンジントル
ク特性（点火時期はノッキング限界点火時期）。
ク特性（点火時期はノッキング限界点火時期）。
【図５】点火時期ＡＤＶ算出ルーチンを示すフローチャ
ート。
ート。
【図６】燃料噴射時期フラグｆＩＴ、点火時期の補正遅
角量ＲＴＤ算出ルーチンを示すフローチャート。
角量ＲＴＤ算出ルーチンを示すフローチャート。
【図７】プレイグニッションフラグｆＰＩＧの設定処理
を示すフローチャート。
を示すフローチャート。
１ 燃焼室 ２ シリンダヘッド ３ シリンダブロック １１ 燃料噴射弁 １２ 点火プラグ １３ エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ） １４ 振動センサ １５ クランク角センサ １６ 水温センサ １７ 壁温センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３４５ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３４５Ａ ３６８ ３６８Ａ Ｆ０２Ｐ 5/152 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｄ 5/153 (72)発明者 寺地 淳 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G022 CA06 CA09 DA01 DA02 EA02 FA06 GA10 GA13 3G084 AA00 BA15 BA17 CA04 CA09 DA00 DA10 DA38 EB08 EB12 FA00 FA10 FA17 FA18 FA20 FA25 FA32 3G301 HA01 HA04 HA16 JA00 JA21 JA22 JA24 JA26 KA09 KA24 LA00 LB04 MA18 NA08 NC01 NC02 ND03 NE11 NE12 PB03A PB03Z PB05A PC06A PC06Z PC08A PC08Z PD00A PD00Z PE01Z PE03Z PE06Z PE08Z PF03Z
Claims (10)
- 【請求項１】筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と燃
焼室内に形成された混合気に点火する点火プラグとを備
えた筒内直接噴射式エンジンの制御装置であって、 プレイグニッションの発生を検出又は予測し、 プレイグニッションの発生が検出又は予測されたとき
に、燃料噴射時期を、エンジン運転条件に基づいて設定
される基準燃料噴射時期に対して遅角側に設定すること
を特徴とする筒内直接噴射式エンジンの制御装置。 - 【請求項２】前記基準燃料噴射時期が吸気行程に設定さ
れるものであって、 プレイグニッションの発生が検出又は予測されたとき
に、前記燃料噴射時期を圧縮行程前半に設定することを
特徴とする請求項１記載の筒内直接噴射式エンジンの制
御装置。 - 【請求項３】前記燃料噴射時期の遅角側の設定を行う際
に、点火時期を、エンジン運転条件に基づいて設定され
る基準点火時期に対して進角側に設定することを特徴と
する請求項１又は請求項２記載の筒内直接噴射式エンジ
ンの制御装置。 - 【請求項４】前記点火時期を、遅角側に設定された燃料
噴射時期におけるノッキング限界点火時期とすることを
特徴とする請求項３記載の筒内直接噴射式エンジンの制
御装置。 - 【請求項５】エンジン本体に発生する振動の振動強度と
振動発生時期を検出し、 振動強度が所定の許容範囲を超えているとき、かつ、振
動発生時期が点火時期よりも進角側にあるときに、プレ
イグニッションの発生を検出することを特徴とする請求
項１から請求項４のいずれか１つに記載の筒内直接噴射
式エンジンの制御装置。 - 【請求項６】特定運転領域におけるエンジン運転が所定
時間以上継続したときに、プレイグニッションの発生を
予測することを特徴とする請求項１から請求項５のいず
れか１つに記載の筒内直接噴射式エンジンの制御装置。 - 【請求項７】特定運転領域でのエンジン運転中であっ
て、 エンジン冷却水温度が所定温度以上のときに、プレイグ
ニッションの発生を予測することを特徴とする請求項１
から請求項６のいずれか１つに記載の筒内直接噴射式エ
ンジンの制御装置。 - 【請求項８】特定運転領域でのエンジン運転中であっ
て、 エンジン燃焼室の壁温が所定温度以上のときに、プレイ
グニッションの発生を予測することを特徴とする請求項
１から請求項７のいずれか１つに記載の筒内直接噴射式
エンジンの制御装置。 - 【請求項９】前記特定運転領域が、低回転高負荷領域で
あることを特徴とする請求項７から請求項８のいずれか
１つに記載の筒内直接噴射式エンジンの制御装置。 - 【請求項１０】プレイグニッションの発生が検出、予測
されないときであって、 前記振動強度が所定の許容範囲を超えているときに、点
火時期を、エンジン運転条件に基づいて設定される基準
点火時期に対して遅角側に設定することを特徴とする請
求項５から請求項９のいずれか１つに記載の筒内直接噴
射式エンジンの制御装置。
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