JP2002339848A - 直噴火花点火式エンジンの制御装置 - Google Patents
直噴火花点火式エンジンの制御装置Info
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- JP2002339848A JP2002339848A JP2001143787A JP2001143787A JP2002339848A JP 2002339848 A JP2002339848 A JP 2002339848A JP 2001143787 A JP2001143787 A JP 2001143787A JP 2001143787 A JP2001143787 A JP 2001143787A JP 2002339848 A JP2002339848 A JP 2002339848A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノッキング抑制に伴う排気エミッションの悪
化とエンジントルクの低下を最小限に抑える。 【解決手段】 通常は、燃料噴射時期を吸気行程の第１
噴射時期に設定し（ｆＩＴ＝１）、ノッキングを検出す
ると、点火時期を第１噴射時期でのノッキング限界点火
時期ＡＤＶ１ｍ（点Ａ）から徐々に遅角側へ補正する
（→点Ｂ→点Ｃ→点Ｄ）。そして、遅角補正量が所定値
ＲＴＤｔｈを超えると、燃料噴射時期を圧縮行程前半の
第２噴射時期に変更し（ｆＩＴ＝２）、点火時期を第２
噴射時期でのノッキング限界点火時期ＡＤＶ２ｍまで進
角させる（点Ｄ→点Ｇ）。
化とエンジントルクの低下を最小限に抑える。 【解決手段】 通常は、燃料噴射時期を吸気行程の第１
噴射時期に設定し（ｆＩＴ＝１）、ノッキングを検出す
ると、点火時期を第１噴射時期でのノッキング限界点火
時期ＡＤＶ１ｍ（点Ａ）から徐々に遅角側へ補正する
（→点Ｂ→点Ｃ→点Ｄ）。そして、遅角補正量が所定値
ＲＴＤｔｈを超えると、燃料噴射時期を圧縮行程前半の
第２噴射時期に変更し（ｆＩＴ＝２）、点火時期を第２
噴射時期でのノッキング限界点火時期ＡＤＶ２ｍまで進
角させる（点Ｄ→点Ｇ）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直噴火花点火式エ
ンジンの制御装置に関する。
ンジンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガソリンエンジンにおいてノッキングを
抑制する方法としては、ノッキングを抑制すべきときに
点火時期を遅角補正する方法が一般的であるが、このよ
うな方法だけでノッキングを回避しようとした場合、点
火時期遅角によるエンジントルクの低下が大きくなると
いう問題がある。
抑制する方法としては、ノッキングを抑制すべきときに
点火時期を遅角補正する方法が一般的であるが、このよ
うな方法だけでノッキングを回避しようとした場合、点
火時期遅角によるエンジントルクの低下が大きくなると
いう問題がある。
【０００３】これに対し、特開平１０−２３１７４４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少量（後の圧縮行程において自
己着火しない量）の燃料を噴射し、残りの燃料を圧縮行
程で噴射するようにしており、この方法によれば、吸気
行程噴射のみを行う場合よりも点火時期を進角側に設定
することができるようになって、この運転領域における
エンジン出力が向上するとしている。
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少量（後の圧縮行程において自
己着火しない量）の燃料を噴射し、残りの燃料を圧縮行
程で噴射するようにしており、この方法によれば、吸気
行程噴射のみを行う場合よりも点火時期を進角側に設定
することができるようになって、この運転領域における
エンジン出力が向上するとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃料噴
射量の多い高負荷運転時に圧縮行程噴射を行うと、未燃
燃料やスモークの排出量が増加する傾向となるので、こ
のような制御は本当に必要な時に限って行うことが望ま
しい。さらに、本発明者らの実験によれば、高負荷運転
時に圧縮行程噴射を行って点火時期をノッキング限界に
設定したときのエンジントルクより、吸気行程噴射を行
って点火時期をノッキング限界に設定したときのエンジ
ントルクの方が大きくなる場合もあり、圧縮行程噴射が
低回転高負荷運転領域におけるエンジントルクの面で常
に有利となるとは限らないことが分かった。
射量の多い高負荷運転時に圧縮行程噴射を行うと、未燃
燃料やスモークの排出量が増加する傾向となるので、こ
のような制御は本当に必要な時に限って行うことが望ま
しい。さらに、本発明者らの実験によれば、高負荷運転
時に圧縮行程噴射を行って点火時期をノッキング限界に
設定したときのエンジントルクより、吸気行程噴射を行
って点火時期をノッキング限界に設定したときのエンジ
ントルクの方が大きくなる場合もあり、圧縮行程噴射が
低回転高負荷運転領域におけるエンジントルクの面で常
に有利となるとは限らないことが分かった。
【０００５】本発明は、このような実状に鑑み、ノッキ
ング抑制に伴う排気エミッションの悪化を最小限に抑
え、さらにはノッキング抑制に伴うエンジントルクの低
下をも最小限に抑えることのできる直噴火花点火式エン
ジンの制御装置を提供することを目的とする。
ング抑制に伴う排気エミッションの悪化を最小限に抑
え、さらにはノッキング抑制に伴うエンジントルクの低
下をも最小限に抑えることのできる直噴火花点火式エン
ジンの制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１の発
明では、筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と点火プ
ラグとを備えた直噴火花点火式エンジンの制御装置にお
いて、ノッキング強度を検出し、検出したノッキング強
度が許容範囲を超えているときに、燃料噴射時期を遅角
させると共に点火時期を進角させることを特徴とする。
明では、筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と点火プ
ラグとを備えた直噴火花点火式エンジンの制御装置にお
いて、ノッキング強度を検出し、検出したノッキング強
度が許容範囲を超えているときに、燃料噴射時期を遅角
させると共に点火時期を進角させることを特徴とする。
【０００７】請求項２の発明では、筒内に直接燃料を噴
射する燃料噴射弁と点火プラグとを備えた直噴火花点火
式エンジンの制御装置において、ノッキング強度を検出
するノッキング検出手段と、検出したノッキング強度が
許容範囲を超えているときに、燃料噴射時期を現在のま
ま維持すると共に点火時期を現在の点火時期より遅角側
へ補正する第１のノッキング抑制制御と、燃料噴射時期
を現在の燃料噴射時期より遅角側へ補正すると共に点火
時期を現在の点火時期より進角側へ補正する第２のノッ
キング抑制制御との、いずれか一方の制御を選択的に実
行する制御手段と、を備えることを特徴とする。
射する燃料噴射弁と点火プラグとを備えた直噴火花点火
式エンジンの制御装置において、ノッキング強度を検出
するノッキング検出手段と、検出したノッキング強度が
許容範囲を超えているときに、燃料噴射時期を現在のま
ま維持すると共に点火時期を現在の点火時期より遅角側
へ補正する第１のノッキング抑制制御と、燃料噴射時期
を現在の燃料噴射時期より遅角側へ補正すると共に点火
時期を現在の点火時期より進角側へ補正する第２のノッ
キング抑制制御との、いずれか一方の制御を選択的に実
行する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】請求項３の発明では、請求項２の発明にお
いて、前記制御手段は、現在の燃料噴射時期用に予め設
定された設定点火時期からの遅角補正量が所定範囲内で
あるときに前記第１のノッキング抑制制御を実行し、前
記設定点火時期からの遅角補正量が前記所定範囲を超え
たときに前記第２のノッキング抑制制御を実行すること
を特徴とする。
いて、前記制御手段は、現在の燃料噴射時期用に予め設
定された設定点火時期からの遅角補正量が所定範囲内で
あるときに前記第１のノッキング抑制制御を実行し、前
記設定点火時期からの遅角補正量が前記所定範囲を超え
たときに前記第２のノッキング抑制制御を実行すること
を特徴とする。
【０００９】請求項４の発明では、請求項２の発明にお
いて、前記制御手段は、前記第２のノッキング抑制制御
を実行した場合のエンジントルクが前記第１のノッキン
グ抑制制御を実行した場合のエンジントルクより小さく
なると判断されるときに前記第１のノッキング抑制制御
を実行し、前記第２のノッキング抑制制御を実行した場
合のエンジントルクが前記第１のノッキング抑制制御を
実行した場合のエンジントルク以上になる判断されると
きに前記第２のノッキング抑制制御を実行することを特
徴とする。
いて、前記制御手段は、前記第２のノッキング抑制制御
を実行した場合のエンジントルクが前記第１のノッキン
グ抑制制御を実行した場合のエンジントルクより小さく
なると判断されるときに前記第１のノッキング抑制制御
を実行し、前記第２のノッキング抑制制御を実行した場
合のエンジントルクが前記第１のノッキング抑制制御を
実行した場合のエンジントルク以上になる判断されると
きに前記第２のノッキング抑制制御を実行することを特
徴とする。
【００１０】請求項５の発明では、請求項２、３又は４
の発明において、燃料噴射時期が比較的進角側の第１噴
射時期に設定されているときの前記第１のノッキング抑
制制御は、燃料噴射時期の設定を前記第１噴射時期とし
たまま点火時期を現在の点火時期より所定量だけ遅角側
へ補正する制御であり、燃料噴射時期が前記第１噴射時
期に設定されているときの前記第２のノッキング抑制制
御は、燃料噴射時期を比較的遅角側の第２噴射時期へ変
更すると共に点火時期を前記第２噴射時期用に予め設定
された設定点火時期へ変更する制御であることを特徴と
する。
の発明において、燃料噴射時期が比較的進角側の第１噴
射時期に設定されているときの前記第１のノッキング抑
制制御は、燃料噴射時期の設定を前記第１噴射時期とし
たまま点火時期を現在の点火時期より所定量だけ遅角側
へ補正する制御であり、燃料噴射時期が前記第１噴射時
期に設定されているときの前記第２のノッキング抑制制
御は、燃料噴射時期を比較的遅角側の第２噴射時期へ変
更すると共に点火時期を前記第２噴射時期用に予め設定
された設定点火時期へ変更する制御であることを特徴と
する。
【００１１】請求項６の発明では、請求項２、３又は４
の発明において、燃料噴射時期が比較的進角側の第１噴
射時期に設定されているときの前記第１のノッキング抑
制制御は、燃料噴射時期の設定を前記第１噴射時期とし
たまま点火時期を現在の点火時期より所定量だけ遅角側
へ補正する制御であり、燃料噴射時期が前記第１噴射時
期に設定されているときの前記第２のノッキング抑制制
御は、燃料噴射時期を比較的遅角側の第２噴射時期へ変
更すると共に点火時期を前記第２噴射時期用に予め設定
された設定点火時期から所定量だけ遅角させた点火時期
へ変更する制御であることを特徴とする。
の発明において、燃料噴射時期が比較的進角側の第１噴
射時期に設定されているときの前記第１のノッキング抑
制制御は、燃料噴射時期の設定を前記第１噴射時期とし
たまま点火時期を現在の点火時期より所定量だけ遅角側
へ補正する制御であり、燃料噴射時期が前記第１噴射時
期に設定されているときの前記第２のノッキング抑制制
御は、燃料噴射時期を比較的遅角側の第２噴射時期へ変
更すると共に点火時期を前記第２噴射時期用に予め設定
された設定点火時期から所定量だけ遅角させた点火時期
へ変更する制御であることを特徴とする。
【００１２】請求項７の発明では、請求項５又は６の発
明において、前記第１噴射時期は吸気行程に設定され、
前記第２噴射時期は圧縮行程前半に設定されることを特
徴とする。
明において、前記第１噴射時期は吸気行程に設定され、
前記第２噴射時期は圧縮行程前半に設定されることを特
徴とする。
【００１３】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、ノッキングを
抑制すべきときに限って噴射時期の遅角を行うので、ノ
ッキング抑制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の発明によれば、第１の
ノッキング抑制制御（点火時期遅角制御）と第２のノッ
キング抑制制御（噴射時期遅角制御）とを状況に応じて
使い分けることが可能となり、特に、請求項３、４の発
明によれば、エンジントルクの面で有利となる制御を選
択して実行することができるため、ノッキング抑制に伴
うエンジントルクの低下を最小限に抑えることができ
る。
抑制すべきときに限って噴射時期の遅角を行うので、ノ
ッキング抑制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の発明によれば、第１の
ノッキング抑制制御（点火時期遅角制御）と第２のノッ
キング抑制制御（噴射時期遅角制御）とを状況に応じて
使い分けることが可能となり、特に、請求項３、４の発
明によれば、エンジントルクの面で有利となる制御を選
択して実行することができるため、ノッキング抑制に伴
うエンジントルクの低下を最小限に抑えることができ
る。
【００１４】すなわち、請求項３の発明によれば、点火
時期遅角補正量が所定範囲を超えたて、点火時期遅角制
御によるエンジントルクの低下が顕著となるときに噴射
時期遅角制御に切換えるので、ノッキング抑制に伴うエ
ンジントルクの低下を最小限に抑えることができる。ま
た、請求項４の発明によれば、２つの制御によるエンジ
ントルクの大小を判断して切換えを行うので、ノッキン
グ抑制に伴うエンジントルクの低下を最小限に抑えるこ
とができる。
時期遅角補正量が所定範囲を超えたて、点火時期遅角制
御によるエンジントルクの低下が顕著となるときに噴射
時期遅角制御に切換えるので、ノッキング抑制に伴うエ
ンジントルクの低下を最小限に抑えることができる。ま
た、請求項４の発明によれば、２つの制御によるエンジ
ントルクの大小を判断して切換えを行うので、ノッキン
グ抑制に伴うエンジントルクの低下を最小限に抑えるこ
とができる。
【００１５】請求項５の発明によれば、燃料噴射時期を
遅角側の第２噴射時期に変更した場合のノッキング限界
点火時期でのエンジントルクに基づいてエンジントルク
の逆転を判断することになるので、第２のノッキング抑
制制御を早めに実行することができ、これによりノッキ
ング抑制のためのエンジントルク低下をより小さくでき
る可能性がある。
遅角側の第２噴射時期に変更した場合のノッキング限界
点火時期でのエンジントルクに基づいてエンジントルク
の逆転を判断することになるので、第２のノッキング抑
制制御を早めに実行することができ、これによりノッキ
ング抑制のためのエンジントルク低下をより小さくでき
る可能性がある。
【００１６】請求項６の発明によれば、２つの制御にて
同様の遅角補正を行う前提でエンジントルクの逆転を判
断することになるため、第２のノッキング抑制制御を実
行するタイミングが比較的遅くなるが、第２のノッキン
グ抑制制御を実行した後もノッキングが継続して発生す
る可能性は小さいので、ノッキングの抑制をより確実に
行える利点がある。
同様の遅角補正を行う前提でエンジントルクの逆転を判
断することになるため、第２のノッキング抑制制御を実
行するタイミングが比較的遅くなるが、第２のノッキン
グ抑制制御を実行した後もノッキングが継続して発生す
る可能性は小さいので、ノッキングの抑制をより確実に
行える利点がある。
【００１７】請求項７の発明によれば、前記第１噴射時
期をエンジントルクが最大となる吸気行程に設定し、ま
た、前記第２噴射時期をエンジントルクが極大となる圧
縮行程前半に設定することで、ノッキング抑制に伴うエ
ンジントルクの低下を最小限に抑えることができる。
期をエンジントルクが最大となる吸気行程に設定し、ま
た、前記第２噴射時期をエンジントルクが極大となる圧
縮行程前半に設定することで、ノッキング抑制に伴うエ
ンジントルクの低下を最小限に抑えることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本発明の第１実施形態について、
先ず図１を参照して、直噴火花点火式ガソリンエンジン
の構成を説明する。エンジンの燃焼室１は、シリンダヘ
ッド２とシリンダブロック３とピストン４とにより画成
されており、この燃焼室１に接続する吸気ポート５と排
気ポート６とがシリンダヘッド２に形成されている。吸
気ポート５の燃焼室１側開口端は吸気カム９によって駆
動される吸気弁７で開閉され、排気ポート６の燃焼室１
側開口端は排気カム１０によって駆動される排気弁８で
開閉される。
に基づいて説明する。本発明の第１実施形態について、
先ず図１を参照して、直噴火花点火式ガソリンエンジン
の構成を説明する。エンジンの燃焼室１は、シリンダヘ
ッド２とシリンダブロック３とピストン４とにより画成
されており、この燃焼室１に接続する吸気ポート５と排
気ポート６とがシリンダヘッド２に形成されている。吸
気ポート５の燃焼室１側開口端は吸気カム９によって駆
動される吸気弁７で開閉され、排気ポート６の燃焼室１
側開口端は排気カム１０によって駆動される排気弁８で
開閉される。
【００１９】シリンダヘッド２の吸気ポート５の下方に
は、燃焼室１内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁１１が
配設され、また、シリンダヘッド２の略中央部には、燃
焼室１内に臨んで点火プラグ１２が配設される。このエ
ンジンは、低回転低負荷運転領域（図２の領域［３］）
において成層リーン運転を行い、その他の領域（図２の
領域［１］、［２］）において均質ストイキ運転あるい
は均質リッチ運転を行う。特に、ノッキングの発生し易
い低回転高負荷運転領域（図２の領域［１］）では、本
発明に係るノッキング抑制制御を実行する。
は、燃焼室１内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁１１が
配設され、また、シリンダヘッド２の略中央部には、燃
焼室１内に臨んで点火プラグ１２が配設される。このエ
ンジンは、低回転低負荷運転領域（図２の領域［３］）
において成層リーン運転を行い、その他の領域（図２の
領域［１］、［２］）において均質ストイキ運転あるい
は均質リッチ運転を行う。特に、ノッキングの発生し易
い低回転高負荷運転領域（図２の領域［１］）では、本
発明に係るノッキング抑制制御を実行する。
【００２０】このエンジンの制御系を説明すると、燃料
噴射弁１１と点火プラグ１２へ制御信号を出力するエン
ジンコントロールユニット（以下ＥＣＵという）１３が
設けられ、このＥＣＵ１３には、燃焼室１内で発生する
ノッキングの強度をシリンダブロック３の振動として検
出するノッキングセンサ１４の検出信号や、図示しない
クランク角センサ、アクセル開度センサ等の検出信号が
入力される。
噴射弁１１と点火プラグ１２へ制御信号を出力するエン
ジンコントロールユニット（以下ＥＣＵという）１３が
設けられ、このＥＣＵ１３には、燃焼室１内で発生する
ノッキングの強度をシリンダブロック３の振動として検
出するノッキングセンサ１４の検出信号や、図示しない
クランク角センサ、アクセル開度センサ等の検出信号が
入力される。
【００２１】ＥＣＵ１３が行う各種の制御のうち、本発
明に係る燃料噴射時期と点火時期の制御を図３〜図５の
制御フローチャートに基づいて説明する。図３の制御フ
ローチャートに示されるルーチンは所定時間毎に実行さ
れ、燃料噴射時期ＩＴの算出を行う。ステップ１（以下
Ｓ１のように表記する）では、現在のエンジン運転条件
（エンジン回転速度ＮＥ、目標エンジントルクｔＴ）が
低回転高負荷運転領域、すなわち図２の領域［１］にあ
るか否かを判断する。
明に係る燃料噴射時期と点火時期の制御を図３〜図５の
制御フローチャートに基づいて説明する。図３の制御フ
ローチャートに示されるルーチンは所定時間毎に実行さ
れ、燃料噴射時期ＩＴの算出を行う。ステップ１（以下
Ｓ１のように表記する）では、現在のエンジン運転条件
（エンジン回転速度ＮＥ、目標エンジントルクｔＴ）が
低回転高負荷運転領域、すなわち図２の領域［１］にあ
るか否かを判断する。
【００２２】領域［１］で運転中である場合はＳ２へ進
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は、領域［１］におけ
る燃料噴射時期の設定を示すフラグであり、ｆＩＴ＝１
は第１噴射時期に設定することを、ｆＩＴ＝２は第２噴
射時期に設定することを示しており、後述する図５のフ
ローにより設定される。
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は、領域［１］におけ
る燃料噴射時期の設定を示すフラグであり、ｆＩＴ＝１
は第１噴射時期に設定することを、ｆＩＴ＝２は第２噴
射時期に設定することを示しており、後述する図５のフ
ローにより設定される。
【００２３】ここで、燃料噴射時期とエンジントルクと
の関係を図６を参照して説明する。図６は、点火時期を
ノッキング限界に制御しつつ噴射時期を変化させたとき
のエンジントルク特性を示している。吸気行程中の所定
の時期に燃料噴射を行うと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って吸気の充填効率が向上するため
である。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
ことおよ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。
の関係を図６を参照して説明する。図６は、点火時期を
ノッキング限界に制御しつつ噴射時期を変化させたとき
のエンジントルク特性を示している。吸気行程中の所定
の時期に燃料噴射を行うと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って吸気の充填効率が向上するため
である。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
ことおよ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。
【００２４】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、さら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。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ってノッキング限界点火時期が進
角することに起因する。エンジントルクが最大となる吸
気行程中の噴射時期が上記の第１噴射時期であり、エン
ジントルクが極大となる圧縮行程前半の噴射時期が上記
の第２噴射時期である。
一旦エンジントルクが回復し、さら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。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ってノッキング限界点火時期が進
角することに起因する。エンジントルクが最大となる吸
気行程中の噴射時期が上記の第１噴射時期であり、エン
ジントルクが極大となる圧縮行程前半の噴射時期が上記
の第２噴射時期である。
【００２５】尚、図６のエンジントルク特性はエンジン
の状態が標準的な状態（例えば、デポジット付着等の経
時変化がなく、燃焼室壁温が標準的な範囲にある状態）
のときに得られるものであり、実際にエンジンを運転し
ているときは各噴射時期に対するノッキング限界点火時
期が変動して特性が変化することがある。図３の説明に
戻って、Ｓ２で燃料噴射時期フラグｆＩＴが２である場
合はＳ３へ進み、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
に従って第２噴射時期のマップからマップ設定値ＩＴ２
ｍをルックアップし、この値を燃料噴射時期ＩＴにセッ
トする。
の状態が標準的な状態（例えば、デポジット付着等の経
時変化がなく、燃焼室壁温が標準的な範囲にある状態）
のときに得られるものであり、実際にエンジンを運転し
ているときは各噴射時期に対するノッキング限界点火時
期が変動して特性が変化することがある。図３の説明に
戻って、Ｓ２で燃料噴射時期フラグｆＩＴが２である場
合はＳ３へ進み、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
に従って第２噴射時期のマップからマップ設定値ＩＴ２
ｍをルックアップし、この値を燃料噴射時期ＩＴにセッ
トする。
【００２６】Ｓ２で燃料噴射時期フラグｆＩＴが２でな
い場合（ｆＩＴ＝１の場合）はＳ４へ進み、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従って第１噴射時期のマップ
からマップ設定値ＩＴ１ｍをルックアップし、この値を
燃料噴射時期ＩＴにセットする。Ｓ１で領域［１］でな
いと判断された場合はＳ５へ進み、現在のエンジン運転
条件が領域［２］にあるか否かを判断する。
い場合（ｆＩＴ＝１の場合）はＳ４へ進み、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従って第１噴射時期のマップ
からマップ設定値ＩＴ１ｍをルックアップし、この値を
燃料噴射時期ＩＴにセットする。Ｓ１で領域［１］でな
いと判断された場合はＳ５へ進み、現在のエンジン運転
条件が領域［２］にあるか否かを判断する。
【００２７】領域［２］で運転中である場合はＳ６へ進
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。具体的な処理はＳ４での処理と同じである。Ｓ
５で領域［２］でないと判断された場合（すなわち、領
域［３］で運転中である場合）はＳ７へ進み、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従って第３噴射時期のマ
ップからマップ設定値ＩＴ３ｍをルックアップし、この
値を燃料噴射時期ＩＴにセットする。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内で混合
気が成層化される。
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。具体的な処理はＳ４での処理と同じである。Ｓ
５で領域［２］でないと判断された場合（すなわち、領
域［３］で運転中である場合）はＳ７へ進み、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従って第３噴射時期のマ
ップからマップ設定値ＩＴ３ｍをルックアップし、この
値を燃料噴射時期ＩＴにセットする。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内で混合
気が成層化される。
【００２８】以上の処理で算出された燃料噴射時期ＩＴ
はＥＣＵ１３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（図示省略）で読み出されて使用
される。図４の制御フローチャートに示されるルーチン
は所定時間毎に実行され、点火時期ＡＤＶの算出を行
う。
はＥＣＵ１３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（図示省略）で読み出されて使用
される。図４の制御フローチャートに示されるルーチン
は所定時間毎に実行され、点火時期ＡＤＶの算出を行
う。
【００２９】Ｓ１１では、現在のエンジン運転条件が低
回転高負荷運転領域、すなわち図２の領域［１］にある
か否かを判断する。領域［１］で運転中である場合はＳ
１２へ進み、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である場
合はＳ１３へ進み、点火時期ＡＤＶの算出を行う。具体
的には、エンジン運転条件に従って第２噴射時期用の点
火時期マップからマップ設定値ＡＤＶ２ｍをルックアッ
プし、このＡＤＶ２ｍからノッキング抑制のための遅角
補正量ＲＴＤ（後述する図５のフローによる）を減算し
て、点火時期ＡＤＶ＝ＡＤＶ２ｍ−ＲＴＤを算出する。
尚、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、標準的な状態のエンジン
を用いた実験により予め求めておいた値をマップ上に記
憶させてある。
回転高負荷運転領域、すなわち図２の領域［１］にある
か否かを判断する。領域［１］で運転中である場合はＳ
１２へ進み、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である場
合はＳ１３へ進み、点火時期ＡＤＶの算出を行う。具体
的には、エンジン運転条件に従って第２噴射時期用の点
火時期マップからマップ設定値ＡＤＶ２ｍをルックアッ
プし、このＡＤＶ２ｍからノッキング抑制のための遅角
補正量ＲＴＤ（後述する図５のフローによる）を減算し
て、点火時期ＡＤＶ＝ＡＤＶ２ｍ−ＲＴＤを算出する。
尚、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、標準的な状態のエンジン
を用いた実験により予め求めておいた値をマップ上に記
憶させてある。
【００３０】Ｓ１２で燃料噴射時期フラグｆＩＴが２で
ない場合（ｆＩＴ＝１の場合）はＳ１４へ進み、点火時
期ＡＤＶの算出を行う。具体的には、エンジン運転条件
に従って第１噴射時期用の点火時期マップからマップ設
定値ＡＤＶ１ｍをルックアップし、このＡＤＶ１ｍから
遅角補正量ＲＴＤを減算して、点火時期ＡＤＶ＝ＡＤＶ
１ｍ−ＲＴＤを算出する。このマップ設定値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、ＡＤＶ２ｍと同様に予め実験で求めておいた値であ
る。尚、エンジン運転条件が同じであれば、ＡＤＶ２ｍ
はＡＤＶ１ｍより進角側に設定される。
ない場合（ｆＩＴ＝１の場合）はＳ１４へ進み、点火時
期ＡＤＶの算出を行う。具体的には、エンジン運転条件
に従って第１噴射時期用の点火時期マップからマップ設
定値ＡＤＶ１ｍをルックアップし、このＡＤＶ１ｍから
遅角補正量ＲＴＤを減算して、点火時期ＡＤＶ＝ＡＤＶ
１ｍ−ＲＴＤを算出する。このマップ設定値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、ＡＤＶ２ｍと同様に予め実験で求めておいた値であ
る。尚、エンジン運転条件が同じであれば、ＡＤＶ２ｍ
はＡＤＶ１ｍより進角側に設定される。
【００３１】Ｓ１１で領域［１］でないと判断された場
合はＳ１５へ進み、現在のエンジン運転条件が領域
［２］にあるか否かを判断する。領域［２］で運転中で
ある場合はＳ１６へ進み、第１噴射時期用の点火時期マ
ップ設定値ＡＤＶ１ｍを点火時期ＡＤＶにセットする。
Ｓ１５で領域［２］でないと判断された場合（すなわ
ち、領域［３］で運転中である場合）はＳ１７へ進み、
第３噴射時期用の点火時期マップ設定値ＡＤＶ３ｍを点
火時期ＡＤＶにセットする。
合はＳ１５へ進み、現在のエンジン運転条件が領域
［２］にあるか否かを判断する。領域［２］で運転中で
ある場合はＳ１６へ進み、第１噴射時期用の点火時期マ
ップ設定値ＡＤＶ１ｍを点火時期ＡＤＶにセットする。
Ｓ１５で領域［２］でないと判断された場合（すなわ
ち、領域［３］で運転中である場合）はＳ１７へ進み、
第３噴射時期用の点火時期マップ設定値ＡＤＶ３ｍを点
火時期ＡＤＶにセットする。
【００３２】以上の処理で算出された点火時期ＡＤＶは
燃料噴射時期ＩＴと同様にＥＣＵ１３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（図示省略）
で読み出されて使用される。図５の制御フローチャート
に示されるルーチンは所定のタイミングで実行され、図
３および図４で使用する燃料噴射時期フラグｆＩＴの設
定と点火時期遅角補正量ＲＴＤの算出とを行う。
燃料噴射時期ＩＴと同様にＥＣＵ１３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（図示省略）
で読み出されて使用される。図５の制御フローチャート
に示されるルーチンは所定のタイミングで実行され、図
３および図４で使用する燃料噴射時期フラグｆＩＴの設
定と点火時期遅角補正量ＲＴＤの算出とを行う。
【００３３】尚、本ルーチンの実行間隔は最短でも１燃
焼サイクル毎（例えば、４気筒のエンジンであればクラ
ンク角で１８０度毎）であり、数燃焼サイクル毎に実行
するようにしても良い。Ｓ１０１では、現在のエンジン
運転条件が低回転高負荷運転領域、すなわち図２の領域
［１］にあるか否かを判断する。
焼サイクル毎（例えば、４気筒のエンジンであればクラ
ンク角で１８０度毎）であり、数燃焼サイクル毎に実行
するようにしても良い。Ｓ１０１では、現在のエンジン
運転条件が低回転高負荷運転領域、すなわち図２の領域
［１］にあるか否かを判断する。
【００３４】領域［１］で運転中である場合はＳ１０２
へ進み、燃料噴射時期フラグｆＩＴが１であるか否かを
判断する。尚、領域［１］外で運転されているときｆＩ
Ｔを１にしておくので（後述のＳ１１５）、領域［１］
外から領域［１］内へ移行してきた当初はｆＩＴ＝１と
なっている。燃料噴射時期フラグｆＩＴが１である場合
はＳ１０３へ進み、ノッキング強度ＫＮＯが所定の第１
しきい値ＫＮＯｔｈＡより大きいか否かを判断する。ノ
ッキング強度ＫＮＯは、ノッキングセンサ１４からの信
号に基づいて１燃焼毎に算出される値であり、直前の燃
焼のノッキング強度あるいは直前の燃焼を含めた過去数
燃焼のノッキング強度の平均を表している。このルーチ
ンは最短でも１燃焼サイクル毎に実行されるので、今回
参照するノッキング強度ＫＮＯは前回本ルーチンで行っ
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。尚、第１しきい値ＫＮＯｔｈＡは、現在のノッキン
グ強度が制御による抑制を必要とするほど強いか否かを
判断するためのしきい値である。
へ進み、燃料噴射時期フラグｆＩＴが１であるか否かを
判断する。尚、領域［１］外で運転されているときｆＩ
Ｔを１にしておくので（後述のＳ１１５）、領域［１］
外から領域［１］内へ移行してきた当初はｆＩＴ＝１と
なっている。燃料噴射時期フラグｆＩＴが１である場合
はＳ１０３へ進み、ノッキング強度ＫＮＯが所定の第１
しきい値ＫＮＯｔｈＡより大きいか否かを判断する。ノ
ッキング強度ＫＮＯは、ノッキングセンサ１４からの信
号に基づいて１燃焼毎に算出される値であり、直前の燃
焼のノッキング強度あるいは直前の燃焼を含めた過去数
燃焼のノッキング強度の平均を表している。このルーチ
ンは最短でも１燃焼サイクル毎に実行されるので、今回
参照するノッキング強度ＫＮＯは前回本ルーチンで行っ
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。尚、第１しきい値ＫＮＯｔｈＡは、現在のノッキン
グ強度が制御による抑制を必要とするほど強いか否かを
判断するためのしきい値である。
【００３５】ノッキング強度ＫＮＯが第１しきい値ＫＮ
ＯｔｈＡより大きいと判断された場合はＳ１０４へ進
み、点火時期に対する遅角補正量ＲＴＤを増大側（遅角
側）へ更新する処理を行う。具体的には、現在の遅角補
正量ＲＴＤに所定値（ここではクランク角度で２度）を
加算することで、新たな遅角補正量ＲＴＤを算出する。
この処理が第１のノッキング抑制制御に相当する。尚、
領域［１］外で運転されているときＲＴＤを０にしてお
くので（後述のＳ１１５）、領域［１］外から領域
［１］内へ移行してきた当初はＲＴＤ＝０となってい
る。
ＯｔｈＡより大きいと判断された場合はＳ１０４へ進
み、点火時期に対する遅角補正量ＲＴＤを増大側（遅角
側）へ更新する処理を行う。具体的には、現在の遅角補
正量ＲＴＤに所定値（ここではクランク角度で２度）を
加算することで、新たな遅角補正量ＲＴＤを算出する。
この処理が第１のノッキング抑制制御に相当する。尚、
領域［１］外で運転されているときＲＴＤを０にしてお
くので（後述のＳ１１５）、領域［１］外から領域
［１］内へ移行してきた当初はＲＴＤ＝０となってい
る。
【００３６】続くＳ１０５ではＳ１０４で算出した遅角
補正量ＲＴＤが所定値ＲＴＤｔｈより大きいか否かを判
断し、遅角補正量ＲＴＤが所定値ＲＴＤｔｈより大きい
と判断された場合はＳ１０６へ進んで遅角補正量ＲＴＤ
を０にリセットすると共に燃料噴射時期フラグｆＩＴを
２に変更する。この処理が第２のノッキング抑制制御に
相当する。遅角補正量ＲＴＤが所定値ＲＴＤｔｈ以下と
判断された場合はそのまま本ルーチンを終了するので、
第１のノッキング抑制制御を実行することが確定する。
補正量ＲＴＤが所定値ＲＴＤｔｈより大きいか否かを判
断し、遅角補正量ＲＴＤが所定値ＲＴＤｔｈより大きい
と判断された場合はＳ１０６へ進んで遅角補正量ＲＴＤ
を０にリセットすると共に燃料噴射時期フラグｆＩＴを
２に変更する。この処理が第２のノッキング抑制制御に
相当する。遅角補正量ＲＴＤが所定値ＲＴＤｔｈ以下と
判断された場合はそのまま本ルーチンを終了するので、
第１のノッキング抑制制御を実行することが確定する。
【００３７】Ｓ１０５における判断とその結果に基づく
処理について図７を参照して説明する。図７は、燃料噴
射時期を第１噴射時期としたとき（ｆＩＴ＝１）のエン
ジントルクと燃料噴射時期を第２噴射時期としたとき
（ｆＩＴ＝２）のエンジントルクとをそれぞれ点火時期
ＡＤＶに対応させて示した図である。まず最初に、運転
条件が領域［１］へ移行してきた当初は燃料噴射時期フ
ラグｆＩＴが１で遅角補正量ＲＴＤが０となっており、
標準状態において最大のエンジントルクが得られる設定
となっている（点Ａ）。この設定のもとでノッキングが
発生すると、Ｓ１０４の処理によって遅角補正量ＲＴＤ
が２度増大させられる。これは、点火時期ＡＤＶを点Ｂ
に設定することを意味している。この場合、噴射時期を
第２噴射時期に変更しても点Ｂより大きいエンジントル
クを得ることはできないので、点Ａから点Ｂへの制御
（第１のノッキング抑制制御）をそのまま実行すること
にする。
処理について図７を参照して説明する。図７は、燃料噴
射時期を第１噴射時期としたとき（ｆＩＴ＝１）のエン
ジントルクと燃料噴射時期を第２噴射時期としたとき
（ｆＩＴ＝２）のエンジントルクとをそれぞれ点火時期
ＡＤＶに対応させて示した図である。まず最初に、運転
条件が領域［１］へ移行してきた当初は燃料噴射時期フ
ラグｆＩＴが１で遅角補正量ＲＴＤが０となっており、
標準状態において最大のエンジントルクが得られる設定
となっている（点Ａ）。この設定のもとでノッキングが
発生すると、Ｓ１０４の処理によって遅角補正量ＲＴＤ
が２度増大させられる。これは、点火時期ＡＤＶを点Ｂ
に設定することを意味している。この場合、噴射時期を
第２噴射時期に変更しても点Ｂより大きいエンジントル
クを得ることはできないので、点Ａから点Ｂへの制御
（第１のノッキング抑制制御）をそのまま実行すること
にする。
【００３８】これに対し、点火時期が点Ｄに設定されて
いる状態でノッキングが発生する（点Ｄまで遅角制御を
進めてもノッキングが回避できない）と、Ｓ１０４の処
理によって遅角補正量ＲＴＤがさらに２度増大させられ
るが、これは、点火時期ＡＤＶを点Ｅに設定することを
意味しており、この場合、噴射時期を第２噴射時期とし
て遅角補正量ＲＴＤを０とした点Ｇのエンジントルクが
点Ｅのエンジントルクより大きくなるので、点Ｄから点
Ｇへの制御（第２のノッキング抑制制御）を実行するこ
とにする。
いる状態でノッキングが発生する（点Ｄまで遅角制御を
進めてもノッキングが回避できない）と、Ｓ１０４の処
理によって遅角補正量ＲＴＤがさらに２度増大させられ
るが、これは、点火時期ＡＤＶを点Ｅに設定することを
意味しており、この場合、噴射時期を第２噴射時期とし
て遅角補正量ＲＴＤを０とした点Ｇのエンジントルクが
点Ｅのエンジントルクより大きくなるので、点Ｄから点
Ｇへの制御（第２のノッキング抑制制御）を実行するこ
とにする。
【００３９】ここで、図７のエンジントルク特性は予め
実験によって求めておくことができ、上記のようなエン
ジントルクの逆転がどこで生じるかを予め知ることがで
きる。そこで、エンジントルクの逆転が発生するときの
遅角補正量ＲＴＤを所定値ＲＴＤｔｈとして記憶してお
き、ＲＴＤ≦ＲＴＤｔｈである間は第１のノッキング抑
制制御を行い、ＲＴＤ＞ＲＴＤｔｈとなったときは第２
のノッキング抑制制御を行うようにする。
実験によって求めておくことができ、上記のようなエン
ジントルクの逆転がどこで生じるかを予め知ることがで
きる。そこで、エンジントルクの逆転が発生するときの
遅角補正量ＲＴＤを所定値ＲＴＤｔｈとして記憶してお
き、ＲＴＤ≦ＲＴＤｔｈである間は第１のノッキング抑
制制御を行い、ＲＴＤ＞ＲＴＤｔｈとなったときは第２
のノッキング抑制制御を行うようにする。
【００４０】尚、図７の特性をＥＣＵ１３内のメモリに
記憶しておき、第１のノッキング抑制制御を行った場合
のエンジントルクと第２のノッキング抑制制御を行った
場合のエンジントルクとをその都度計算して、エンジン
トルクが大きくなる方の制御を実行するようにしても良
い。図５の説明に戻って、Ｓ１０３でノッキング強度Ｋ
ＮＯが第１しきい値ＫＮＯｔｈＡ以下と判断された場合
はＳ１０７へ進み、ノッキング強度ＫＮＯが所定の第２
しきい値ＫＮＯｔｈＢより小さいか否かを判断する。第
２しきい値ＫＮＯｔｈＢは、第１しきい値ＫＮＯｔｈＡ
より小（ノッキング弱）側に設定されるしきい値で、ノ
ッキング強度ＫＮＯが第２しきい値ＫＮＯｔｈＢより小
さいと判断された場合はＳ１０８へ進み、点火時期に対
する遅角補正量ＲＴＤを減少側（進角側）へ更新する処
理を行う。具体的には、現在の遅角補正量ＲＴＤから所
定値（ここではクランク角度で１度）を減算すること
で、新たな遅角補正量ＲＴＤを算出する。
記憶しておき、第１のノッキング抑制制御を行った場合
のエンジントルクと第２のノッキング抑制制御を行った
場合のエンジントルクとをその都度計算して、エンジン
トルクが大きくなる方の制御を実行するようにしても良
い。図５の説明に戻って、Ｓ１０３でノッキング強度Ｋ
ＮＯが第１しきい値ＫＮＯｔｈＡ以下と判断された場合
はＳ１０７へ進み、ノッキング強度ＫＮＯが所定の第２
しきい値ＫＮＯｔｈＢより小さいか否かを判断する。第
２しきい値ＫＮＯｔｈＢは、第１しきい値ＫＮＯｔｈＡ
より小（ノッキング弱）側に設定されるしきい値で、ノ
ッキング強度ＫＮＯが第２しきい値ＫＮＯｔｈＢより小
さいと判断された場合はＳ１０８へ進み、点火時期に対
する遅角補正量ＲＴＤを減少側（進角側）へ更新する処
理を行う。具体的には、現在の遅角補正量ＲＴＤから所
定値（ここではクランク角度で１度）を減算すること
で、新たな遅角補正量ＲＴＤを算出する。
【００４１】Ｓ１０７でノッキング強度ＫＮＯが第２し
きい値ＫＮＯｔｈＢ以上と判断された場合、すなわち、
ノッキング強度ＫＮＯが第１しきい値ＫＮＯｔｈＡと第
２しきい値ＫＮＯｔｈＢとの間にある場合は新たな遅角
補正量ＲＴＤの算出を行わずに本ルーチンを終了する。
Ｓ１０２で燃料噴射時期フラグｆＩＴが１でない場合
（ｆＩＴ＝２の場合）はＳ１０９へ進み、ノッキング強
度ＫＮＯが第１しきい値ＫＮＯｔｈＡより大きいか否か
を判断する。
きい値ＫＮＯｔｈＢ以上と判断された場合、すなわち、
ノッキング強度ＫＮＯが第１しきい値ＫＮＯｔｈＡと第
２しきい値ＫＮＯｔｈＢとの間にある場合は新たな遅角
補正量ＲＴＤの算出を行わずに本ルーチンを終了する。
Ｓ１０２で燃料噴射時期フラグｆＩＴが１でない場合
（ｆＩＴ＝２の場合）はＳ１０９へ進み、ノッキング強
度ＫＮＯが第１しきい値ＫＮＯｔｈＡより大きいか否か
を判断する。
【００４２】ノッキング強度ＫＮＯが第１しきい値ＫＮ
ＯｔｈＡより大きいと判断された場合はＳ１１０へ進
み、遅角補正量ＲＴＤを増大側（遅角側）へ更新する処
理を行う。すなわち、第２のノッキング抑制制御を行っ
た後もノッキングが抑制されない場合、噴射時期を第２
噴射時期とした状態でさらに点火時期を遅角させる制御
を行う。
ＯｔｈＡより大きいと判断された場合はＳ１１０へ進
み、遅角補正量ＲＴＤを増大側（遅角側）へ更新する処
理を行う。すなわち、第２のノッキング抑制制御を行っ
た後もノッキングが抑制されない場合、噴射時期を第２
噴射時期とした状態でさらに点火時期を遅角させる制御
を行う。
【００４３】Ｓ１０９でノッキング強度ＫＮＯが第１し
きい値ＫＮＯｔｈＡ以下と判断された場合はＳ１１１へ
進み、ノッキング強度ＫＮＯが第２しきい値ＫＮＯｔｈ
Ｂより小さいか否かを判断する。ノッキング強度ＫＮＯ
が第２しきい値ＫＮＯｔｈＢより小さいと判断された場
合はＳ１１２へ進み、遅角補正量ＲＴＤを減少側（進角
側）へ更新する処理を行う。
きい値ＫＮＯｔｈＡ以下と判断された場合はＳ１１１へ
進み、ノッキング強度ＫＮＯが第２しきい値ＫＮＯｔｈ
Ｂより小さいか否かを判断する。ノッキング強度ＫＮＯ
が第２しきい値ＫＮＯｔｈＢより小さいと判断された場
合はＳ１１２へ進み、遅角補正量ＲＴＤを減少側（進角
側）へ更新する処理を行う。
【００４４】続くＳ１１３では遅角補正量ＲＴＤが０よ
り小さいか否かを判断し、遅角補正量ＲＴＤが０より小
さい場合はＳ１１４へ進んで遅角補正量ＲＴＤを所定値
ＲＴＤｔｈとすると共に燃料噴射時期フラグｆＩＴを１
に変更する。すなわち、一旦第２のノッキング抑制制御
を行った後にノッキングが発生しなくなった場合は点火
時期が徐々に進角されるが、図７の点Ｇを超えて点火時
期を進角設定するのはエンジントルク上得策ではないの
で、点Ｇから点Ｄへ設定を変更する制御を実行する。
り小さいか否かを判断し、遅角補正量ＲＴＤが０より小
さい場合はＳ１１４へ進んで遅角補正量ＲＴＤを所定値
ＲＴＤｔｈとすると共に燃料噴射時期フラグｆＩＴを１
に変更する。すなわち、一旦第２のノッキング抑制制御
を行った後にノッキングが発生しなくなった場合は点火
時期が徐々に進角されるが、図７の点Ｇを超えて点火時
期を進角設定するのはエンジントルク上得策ではないの
で、点Ｇから点Ｄへ設定を変更する制御を実行する。
【００４５】Ｓ１０１で領域［１］でないと判断された
場合（すなわち、領域［２］又は領域［３］の場合）は
Ｓ１１５へ進み、遅角補正量ＲＴＤを０にリセットする
と共に燃料噴射時期フラグｆＩＴを１に設定する。次に
本発明の第２実施形態について説明する。エンジン構成
（図１）、燃料噴射時期および点火時期算出のフローチ
ャート（図３、図４）については、第１実施形態と共通
である。
場合（すなわち、領域［２］又は領域［３］の場合）は
Ｓ１１５へ進み、遅角補正量ＲＴＤを０にリセットする
と共に燃料噴射時期フラグｆＩＴを１に設定する。次に
本発明の第２実施形態について説明する。エンジン構成
（図１）、燃料噴射時期および点火時期算出のフローチ
ャート（図３、図４）については、第１実施形態と共通
である。
【００４６】図８の制御フローチャートは第２実施形態
での燃料噴射フラグの設定と点火時期遅角補正量の算出
とを行うルーチンを示すもので、第１実施形態の図５の
代りに使用する。ステップで異なるのは、図５のＳ１０
５、Ｓ１０６、Ｓ１１３、Ｓ１１４に対し、図８ではＳ
２０５、Ｓ２０６、Ｓ２１３、Ｓ２１４の処理を行う点
である。
での燃料噴射フラグの設定と点火時期遅角補正量の算出
とを行うルーチンを示すもので、第１実施形態の図５の
代りに使用する。ステップで異なるのは、図５のＳ１０
５、Ｓ１０６、Ｓ１１３、Ｓ１１４に対し、図８ではＳ
２０５、Ｓ２０６、Ｓ２１３、Ｓ２１４の処理を行う点
である。
【００４７】Ｓ２０５の判断は、Ｓ１０５と同じく第１
のノッキング抑制制御から第２のノッキング制御に移行
するか否かの判断であり、判断手法も同じ（ＲＴＤ＞Ｒ
ＴＤｔｈ？）であるが、所定値ＲＴＤｔｈの設定が第１
実施形態の場合と異なっている。Ｓ２０６の処理は、Ｓ
１０６と同じく第２のノッキング抑制制御に移行する場
合の処理であるが、遅角補正量ＲＴＤのリセットを行わ
ず、燃料噴射時期フラグｆＩＴの変更のみを行う点が第
１実施形態の場合と異なっている。
のノッキング抑制制御から第２のノッキング制御に移行
するか否かの判断であり、判断手法も同じ（ＲＴＤ＞Ｒ
ＴＤｔｈ？）であるが、所定値ＲＴＤｔｈの設定が第１
実施形態の場合と異なっている。Ｓ２０６の処理は、Ｓ
１０６と同じく第２のノッキング抑制制御に移行する場
合の処理であるが、遅角補正量ＲＴＤのリセットを行わ
ず、燃料噴射時期フラグｆＩＴの変更のみを行う点が第
１実施形態の場合と異なっている。
【００４８】Ｓ２１３の判断は、Ｓ１１３と同じく第２
のノッキング抑制制御から第１のノッキング制御に戻す
か否かの判断であるが、ここでは、遅角補正量ＲＴＤが
所定値ＲＴＤｔｈより小さいか否かを判断している点が
第１実施形態と異なっている。Ｓ２１４の処理は、Ｓ１
１４と同じく第１のノッキング抑制制御に戻す場合の処
理であるが、ここでも、遅角補正量ＲＴＤの変更を行わ
ず、燃料噴射時期フラグｆＩＴの変更のみを行う点が第
１実施形態の場合と異なっている。
のノッキング抑制制御から第１のノッキング制御に戻す
か否かの判断であるが、ここでは、遅角補正量ＲＴＤが
所定値ＲＴＤｔｈより小さいか否かを判断している点が
第１実施形態と異なっている。Ｓ２１４の処理は、Ｓ１
１４と同じく第１のノッキング抑制制御に戻す場合の処
理であるが、ここでも、遅角補正量ＲＴＤの変更を行わ
ず、燃料噴射時期フラグｆＩＴの変更のみを行う点が第
１実施形態の場合と異なっている。
【００４９】これらの点について図９を参照して説明す
ると、本実施形態では、点Ａから点Ｅまで第１のノッキ
ング抑制制御を実行し、さらに制御が必要な場合、点Ｅ
から点Ｌへ設定を変更する（第２のノッキング抑制制
御）。これは、点Ｌのエンジントルクが点Ｆのエンジン
トルクより大きくなるためである。すなわち本実施形態
では、第１噴射時期と第２噴射時期の両方に対し同様の
点火時期遅角補正を行うと仮定し、その条件下で第２噴
射時期を選択した方がより大きなエンジントルクが得ら
れると判断できる場合に第２のノッキング抑制制御を実
行するようになっており、そのような観点で所定値ＲＴ
Ｄｔｈが決定されている。尚、所定値ＲＴＤｔｈを用い
ない場合は、点Ｂと点Ｈ、点Ｃと点Ｉ、点Ｄと点Ｊ、・
・・のエンジントルクをそれぞれ推定して大小を比較
し、エンジントルクが大きくなる方の制御を実行すれぱ
良い。
ると、本実施形態では、点Ａから点Ｅまで第１のノッキ
ング抑制制御を実行し、さらに制御が必要な場合、点Ｅ
から点Ｌへ設定を変更する（第２のノッキング抑制制
御）。これは、点Ｌのエンジントルクが点Ｆのエンジン
トルクより大きくなるためである。すなわち本実施形態
では、第１噴射時期と第２噴射時期の両方に対し同様の
点火時期遅角補正を行うと仮定し、その条件下で第２噴
射時期を選択した方がより大きなエンジントルクが得ら
れると判断できる場合に第２のノッキング抑制制御を実
行するようになっており、そのような観点で所定値ＲＴ
Ｄｔｈが決定されている。尚、所定値ＲＴＤｔｈを用い
ない場合は、点Ｂと点Ｈ、点Ｃと点Ｉ、点Ｄと点Ｊ、・
・・のエンジントルクをそれぞれ推定して大小を比較
し、エンジントルクが大きくなる方の制御を実行すれぱ
良い。
【００５０】ここで、２つの実施形態の得失を比較す
る。エンジンの状態がノッキングの発生に与える影響
は、第１噴射時期を選択しているときと第２噴射時期を
選択しているときとで異なっており、第１噴射時期で点
火時期の遅角補正が必要となる状態でも第２噴射時期で
は遅角補正が必要とならない（マップ設定値ＡＤＶ２ｍ
でノッキングが発生しない）ことが十分に考えられる。
る。エンジンの状態がノッキングの発生に与える影響
は、第１噴射時期を選択しているときと第２噴射時期を
選択しているときとで異なっており、第１噴射時期で点
火時期の遅角補正が必要となる状態でも第２噴射時期で
は遅角補正が必要とならない（マップ設定値ＡＤＶ２ｍ
でノッキングが発生しない）ことが十分に考えられる。
【００５１】このため、第１実施形態では点Ｇのエンジ
ントルクに基づいてエンジントルクの逆転を判断し、第
２のノッキング抑制制御を早めに実行する。これによ
り、ノッキング抑制のためのエンジントルク低下をより
小さくできる可能性がある。これに対し第２実施形態で
は、同様の遅角補正を行う前提でエンジントルクの逆転
を判断するため、第２のノッキング抑制制御を実行する
タイミングが比較的遅くなる。しかし、第２のノッキン
グ抑制制御を実行した後もノッキングが継続して発生す
る可能性は小さいので、ノッキングの抑制をより確実に
行える利点がある。
ントルクに基づいてエンジントルクの逆転を判断し、第
２のノッキング抑制制御を早めに実行する。これによ
り、ノッキング抑制のためのエンジントルク低下をより
小さくできる可能性がある。これに対し第２実施形態で
は、同様の遅角補正を行う前提でエンジントルクの逆転
を判断するため、第２のノッキング抑制制御を実行する
タイミングが比較的遅くなる。しかし、第２のノッキン
グ抑制制御を実行した後もノッキングが継続して発生す
る可能性は小さいので、ノッキングの抑制をより確実に
行える利点がある。
【００５２】尚、ノッキングの抑制をさらに確実にする
ため、第２実施形態において点Ｅから点Ｌへ設定を変更
する際に、一旦設定を点Ｍへ変更し、ノッキング強度Ｋ
ＮＯを監視しつつ徐々に点Ｍから点Ｌへ設定を変更する
ようにしても良い。
ため、第２実施形態において点Ｅから点Ｌへ設定を変更
する際に、一旦設定を点Ｍへ変更し、ノッキング強度Ｋ
ＮＯを監視しつつ徐々に点Ｍから点Ｌへ設定を変更する
ようにしても良い。
【図１】 本発明の第１実施形態を示す直噴火花点火式
エンジンの構成図
エンジンの構成図
【図２】 運転領域を示す図
【図３】 燃料噴射時期算出の制御フローチャート
【図４】 点火時期算出の制御フローチャート
【図５】 燃料噴射時期フラグ設定と点火時期遅角補正
量算出の制御フローチャート
量算出の制御フローチャート
【図６】 燃料噴射時期とエンジントルクとの関係を示
す図
す図
【図７】 第１実施形態での制御の説明図
【図８】 本発明の第２実施形態を示す燃料噴射時期フ
ラグ設定と点火時期遅角補正量算出の制御フローチャー
ト
ラグ設定と点火時期遅角補正量算出の制御フローチャー
ト
【図９】 第２実施形態での制御の説明図
１ 燃焼室 １１ 燃料噴射弁 １２ 点火プラグ １３ ＥＣＵ １４ ノッキングセンサ
───────────────────────────────────────────────────── 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 ３６８Ａ ３６８ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｄ Ｆ０２Ｐ 5/153 (72)発明者 山口 浩一 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 AA07 CA06 CA08 CA09 DA01 DA02 EA02 FA06 GA01 GA05 GA08 GA13 3G084 AA04 BA09 BA15 BA17 CA03 CA04 CA09 DA28 DA38 EA11 EB08 EB25 FA10 FA18 FA25 FA32 FA38 3G301 HA04 HA16 JA21 JA22 KA08 KA09 KA24 LB04 MA01 MA19 NA01 NA08 NC02 NE12 NE13 PA17Z PC08Z PE01Z PE03Z PE06Z PE09Z PF03Z
Claims (7)
- 【請求項１】筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と点
火プラグとを備えた直噴火花点火式エンジンの制御装置
において、 ノッキング強度を検出し、検出したノッキング強度が許
容範囲を超えているときに、燃料噴射時期を遅角させる
と共に点火時期を進角させることを特徴とする直噴火花
点火式エンジンの制御装置。 - 【請求項２】筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と点
火プラグとを備えた直噴火花点火式エンジンの制御装置
において、 ノッキング強度を検出するノッキング検出手段と、 検出したノッキング強度が許容範囲を超えているとき
に、燃料噴射時期を現在のまま維持すると共に点火時期
を現在の点火時期より遅角側へ補正する第１のノッキン
グ抑制制御と、燃料噴射時期を現在の燃料噴射時期より
遅角側へ補正すると共に点火時期を現在の点火時期より
進角側へ補正する第２のノッキング抑制制御との、いず
れか一方の制御を選択的に実行する制御手段と、 を備えることを特徴とする直噴火花点火式エンジンの制
御装置。 - 【請求項３】前記制御手段は、現在の燃料噴射時期用に
予め設定された設定点火時期からの遅角補正量が所定範
囲内であるときに前記第１のノッキング抑制制御を実行
し、前記設定点火時期からの遅角補正量が前記所定範囲
を超えたときに前記第２のノッキング抑制制御を実行す
ることを特徴とする請求項２記載の直噴火花点火式エン
ジンの制御装置。 - 【請求項４】前記制御手段は、前記第２のノッキング抑
制制御を実行した場合のエンジントルクが前記第１のノ
ッキング抑制制御を実行した場合のエンジントルクより
小さくなると判断されるときに前記第１のノッキング抑
制制御を実行し、前記第２のノッキング抑制制御を実行
した場合のエンジントルクが前記第１のノッキング抑制
制御を実行した場合のエンジントルク以上になる判断さ
れるときに前記第２のノッキング抑制制御を実行するこ
とを特徴とする請求項２記載の直噴火花点火式エンジン
の制御装置。 - 【請求項５】燃料噴射時期が比較的進角側の第１噴射時
期に設定されているときの前記第１のノッキング抑制制
御は、燃料噴射時期の設定を前記第１噴射時期としたま
ま点火時期を現在の点火時期より所定量だけ遅角側へ補
正する制御であり、燃料噴射時期が前記第１噴射時期に
設定されているときの前記第２のノッキング抑制制御
は、燃料噴射時期を比較的遅角側の第２噴射時期へ変更
すると共に点火時期を前記第２噴射時期用に予め設定さ
れた設定点火時期へ変更する制御であることを特徴とす
る請求項２〜請求項４のいずれか１つに記載の直噴火花
点火式エンジンの制御装置。 - 【請求項６】燃料噴射時期が比較的進角側の第１噴射時
期に設定されているときの前記第１のノッキング抑制制
御は、燃料噴射時期の設定を前記第１噴射時期としたま
ま点火時期を現在の点火時期より所定量だけ遅角側へ補
正する制御であり、燃料噴射時期が前記第１噴射時期に
設定されているときの前記第２のノッキング抑制制御
は、燃料噴射時期を比較的遅角側の第２噴射時期へ変更
すると共に点火時期を前記第２噴射時期用に予め設定さ
れた設定点火時期から所定量だけ遅角させた点火時期へ
変更する制御であることを特徴とする請求項２〜請求項
４のいずれか１つに記載の直噴火花点火式エンジンの制
御装置。 - 【請求項７】前記第１噴射時期は吸気行程に設定され、
前記第２噴射時期は圧縮行程前半に設定されることを特
徴とする請求項５又は請求項６記載の直噴火花点火式エ
ンジンの制御装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001143787A JP4038999B2 (ja) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | 直噴火花点火式エンジンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2001143787A JP4038999B2 (ja) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | 直噴火花点火式エンジンの制御装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002339848A true JP2002339848A (ja) | 2002-11-27 |
| JP4038999B2 JP4038999B2 (ja) | 2008-01-30 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2001143787A Expired - Fee Related JP4038999B2 (ja) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | 直噴火花点火式エンジンの制御装置 |
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-
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- 2001-05-14 JP JP2001143787A patent/JP4038999B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US11719179B2 (en) | 2020-06-22 | 2023-08-08 | Denso Corporation | Combustion system |
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