JP3301273B2 - 内燃機関のノッキング制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のノッキング
制御装置に関し、詳細には機関吸気弁の開閉時期を制御
する可変バルブタイミング装置を有する内燃機関のノッ
キング制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関では、点火時期進角時や高圧縮
比運転等でノッキングが発生することが知られている。
ノッキングが発生すると機関燃費や振動が増大するのみ
ならず、過大なノッキング下ではバルブやプラグの溶損
が生じるなどの問題が生じる場合がある。

【０００３】従来の内燃機関では、機関ノッキング発生
時に点火時期を最適点火時期より遅角させてノッキング
を抑制する方法がとられている。しかし、点火時期の遅
角は機関出力の低下や燃費の悪化、排気温度の上昇等を
伴うため問題を生じる場合がある。特開昭５９−９３９
３９号公報は、上記問題を解決するために機関点火時期
の遅角を行うことなくノッキングを抑制するノッキング
制御装置を提案している。上記公報の装置は、クランク
軸に対するカム軸の位相を変えることにより機関バルブ
タイミングを可変とする可変バルブタイミング機構を備
え、ノッキング発生時に吸気弁の閉弁時期を遅角するこ
とによりノッキングを抑制するものである。

【０００４】通常、吸気弁の閉弁時期は各気筒の吸気行
程下死点付近に設定されている。これに対して、吸気弁
の閉弁時期を遅角すると吸気弁は吸気行程下死点後の気
筒圧縮行程初期まで開いていることになる。この場合、
吸気弁開弁中は気筒内の混合気の圧縮は行われないため
実際の圧縮行程は吸気弁閉弁時から開始されることとな
る。このため、吸気弁閉弁時期を遅角させるほど実質的
な圧縮行程は短くなり機関の実圧縮比と吸気体積効率は
低下することになる。

【０００５】一方、機関実圧縮比が低下すると機関のノ
ック限界（ノッキングの生じる点火時期）は進角側に移
動するため、ノッキング発生時に吸気弁閉弁時期を遅角
することにより、点火時期を遅角させることなく機関の
ノッキングを抑制することが可能となる。このため、上
記公報の装置では機関を常に最適点火時期近傍で運転す
ることが可能となり、点火時期遅角に伴う燃費の増大や
排気温度の上昇を生じることなくノッキングを抑制する
ことが可能となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記特開昭
５９−９３９３９号公報の装置のように可変バルブタイ
ミング機構を用いて機関ノッキングを抑制する場合には
別の問題が生じる場合がある。一般に可変バルブタイミ
ング機構は油圧アクチュエータやモータなどのアクチュ
エータを用いた機械的な動作を行う部分を有している。
このため、可変バルブタイミング機構の作動速度は比較
的遅く、機関のバルブタイミングを変更するのに比較的
長い時間を要する場合がある。

【０００７】一方、ノッキングが生じた場合にはノッキ
ングの強度（ノック強度）によっては迅速にノッキング
を抑制する必要が生じる場合がある。例えば、ノック強
度が小さいときには比較的長時間ノッキングが継続して
も機関に損傷を与えることはないが、ノック強度が大き
い場合には短時間でもバルブや点火プラグに損傷を生じ
る可能性があるため、できるだけ短時間でノッキングを
抑制する必要がある。このような場合、上記公報の装置
のようにバルブタイミングを変更することによってノッ
キングを抑制していたのではノッキングの継続時間が長
くなり機関損傷等を防止できなくなる可能性が生じるの
である。

【０００８】一方、点火時期は各点火毎に時期を制御可
能であることから、ノッキングの抑制の効果を極めて短
時間で得ることができるためこのような問題はない。し
かし、前述したように点火時期遅角によるノッキング抑
制を行うと機関出力の低下、燃費の悪化、排気温度の上
昇等の問題が生じる。そこで、本発明は上記問題に鑑
み、機関ノッキングを抑制し機関に損傷を生じることを
確実に防止できるとともに、機関出力低下や燃費の悪
化、排気温度上昇などの発生を最小限にとどめることが
可能な内燃機関のノッキング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、内燃機関に生じるノッキングの強度を検出する
ノック強度検出手段と、作動時にノック強度に応じて機
関点火時期を遅角させる点火時期遅角手段と、作動時に
ノック強度に応じて機関吸気弁の開閉時期を遅角させる
バルブタイミング遅角手段と、前記ノック検出手段によ
り機関ノッキングが検出されたときに、前記ノック強度
が所定の判定値より小さいときに前記点火時期遅角手段
に優先して前記バルブタイミング遅角手段を作動させ、
前記判定値以上であるときに前記バルブタイミング遅角
手段に優先して点火時期遅角手段を作動させるノック制
御手段と、を備えた内燃機関のノッキング制御装置が提
供される。

【００１０】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載のノッキング制御装置において、さらに、機関の
運転状態が過渡状態にあるか否かを判定する判定手段を
備え、 前記ノック制御手段は、機関運転状態が過渡状
態にあると判定されたときに前記ノック強度にかかわら
ず、前記バルブタイミング遅角手段に優先して前記点火
時期遅角手段を作動させる内燃機関のノッキング制御装
置が提供される。

【００１１】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
に記載のノッキング制御装置において、さらに、機関運
転状態を検出する運転状態検出手段と、検出された機関
運転状態に応じて前記ノック強度の判定値を変更する判
定値設定手段と、を備えた内燃機関のノッキング制御装
置が提供される。請求項４に記載の発明によれば、請求
項３に記載のノッキング制御装置において、前記運転状
態検出手段は、機関の運転状態の過渡の程度を検出する
過渡状態検出手段を備え、前記判定値設定手段は、検出
された過渡の程度が大きいほど前記ノック強度の判定値
を小さく設定する内燃機関のノッキング制御装置が提供
される。

【００１２】請求項５に記載の発明によれば、請求項３
に記載のノッキング制御装置において、前記運転状態検
出手段は、機関のノッキング発生に関与する運転状態パ
ラメータを検出するパラメータ検出手段を備え、前記判
定値設定手段は、前記パラメータの値がノッキングが発
生しやすい状態の値であるほど前記ノック強度の判定値
を小さく設定する内燃機関のノッキング制御装置が提供
される。

【００１３】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
に記載のノッキング制御装置において、さらに、運転条
件に応じて、機関吸気弁の開閉時期の目標値を設定する
バルブタイミング設定手段と、前記設定された目標値に
機関吸気弁の開閉時期を制御するバルブタイミング制御
手段と、前記ノッキング検出手段により機関ノッキング
が検出されたときに、前記バルブタイミング制御手段に
よる機関吸気弁の開閉時期進角操作を禁止する禁止手段
と、を備えた内燃機関のノッキング制御装置が提供され
る。

【００１４】請求項７に記載の発明によれば、変速機を
有する自動車用内燃機関のノッキング制御装置であっ
て、機関に生じるノッキングの強度を検出するノック強
度検出手段と、作動時にノック強度に応じて機関点火時
期を遅角させる点火時期遅角手段と、作動時にノック強
度に応じて機関吸気弁の開閉時期を遅角させるバルブタ
イミング遅角手段と、前記ノック検出手段により機関ノ
ッキングが検出されたときに、前記ノック強度が所定の
判定値より小さいときに前記点火時期遅角手段に優先し
て前記バルブタイミング遅角手段を作動させ、前記判定
値以上であるときに前記バルブタイミング遅角手段に優
先して点火時期遅角手段を作動させるノック制御手段
と、前記変速機の変速比を検出する変速比検出手段と、
検出された変速比が大きいほど前記ノック強度の判定値
を大きく設定する判定値設定手段と、を備えた内燃機関
のノッキング制御装置が提供される。

【００１５】

【作用】請求項１のノッキング制御装置では、ノック制
御手段は機関にノッキングが生じたときにノッキング強
度に応じて点火時期遅角によるノッキング抑制とバルブ
タイミング遅角によるノッキング抑制とを行う。つま
り、ノック制御手段は、ノック強度が所定の判定値より
大きく直ちにノッキングを抑制する必要がある場合には
優先的に点火時期遅角手段を作動させて点火時期の遅角
によるノッキング抑制を行う。これにより点火時期が極
めて短時間で遅角されるためノッキング発生後短時間で
ノッキングが消滅する。一方、ノック制御手段は、ノッ
ク強度が所定の判定値より小さくノッキングが継続して
も機関の損傷等が生じる恐れが少ない場合には、優先的
にバルブタイミング遅角手段を作動させてバルブタイミ
ング遅角によるノッキング抑制を行う。これにより、機
関燃費の増大や排気温度の上昇を生じることなくノッキ
ングが抑制される。

【００１６】請求項２のノッキング制御装置では、更に
判定手段により機関の運転状態が過渡状態にあると判定
されたときには、ノック制御手段はノック強度にかかわ
らず優先的に点火時期遅角手段を作動させる。機関運転
が過渡状態にあるときには、バルブタイミングの最適タ
イミングも機関運転状態に応じて変化しており、最適バ
ルブタイミングの変化にともなって必要なバルブタイミ
ング遅角量を変化している。バルブタイミング遅角手段
は点火時期遅角手段に較べて応答性が悪いため、所要バ
ルブタイミング遅角量が刻々と変化する過渡運転中にバ
ルブタイミング遅角手段を作動させるとバルブタイミン
グ制御が不安定になる可能性がある。請求項２の発明で
は過渡時のノッキング発生時には優先的に点火時期遅角
によるノッキング抑制が実行されるため、バルブタイミ
ング制御の不安定を生じることなくノッキングが抑制さ
れる。

【００１７】請求項３に記載のノッキング制御装置で
は、請求項１の作用に加えてさらに判定値設定手段は、
運転状態検出手段により検出された機関の運転状態に応
じてノック強度の判定値を変更する。例えば、判定値設
定手段は機関がノッキング発生時に直ちにノッキング抑
制を行う必要がある運転状態で運転されている場合には
ノック強度の判定値を小さな値に設定する。これにより
機関発生初期の小さなノッキング段階から点火時期遅角
手段が作動するため優先的に点火時期遅角によるノッキ
ング抑制が行われる。

【００１８】請求項４に記載のノッキング制御装置で
は、請求項３の運転状態検出手段は機関運転状態の過渡
の程度を検出する過渡状態検出手段を備えている。ま
た、判定値設定手段は検出された過渡の程度が大きいほ
どノック強度の判定値を小さく設定するため、過渡の程
度が大きいほど点火時期遅角によるノッキング抑制が優
先的に行われるようになる。

【００１９】請求項５に記載のノッキング制御装置で
は、請求項３の運転状態検出手段は機関のノッキング発
生に関与する運転状態パラメータを検出する。パラメー
タ検出手段を備えている。また判定値設定手段は、上記
ノッキング発生に関与する運転状態パラメータの値がノ
ッキングが発生し易い状態を示す値であるほどノック強
度の判定値を小さく設定するため、ノッキングが発生し
易い運転状態では初期の小さなノッキングが発生した段
階から応答性の良い点火時期遅角手段が作動しノッキン
グ抑制が行われるため、ノッキングの進行が生じない。

【００２０】請求項６に記載のノッキング制御装置で
は、バルブタイミング制御手段は機関運転条件に応じて
設定されるバルブタイミング目標値に機関バルブタイミ
ングを制御する。このため、運転条件によってはノッキ
ング発生時にもバルブタイミングの進角が行われる可能
性がある。禁止手段は、ノッキング検出手段によりノッ
キングが検出されたときにはバルブタイミング制御手段
がバルブタイミングを進角させることを禁止する。この
ため、ノッキング発生時には機関の実際のバルブタイミ
ングが目標値より遅角側になっていてもバルブタイミン
グの進角は行われない。

【００２１】請求項７に記載のノッキング制御装置で
は、請求項１と同様にノック制御手段は機関にノッキン
グが生じたときノック強度検出手段により検出されノッ
ク強度が所定の判定値より小さい場合には点火時期遅角
手段に優先してバルブタイミング遅角手段を作動させ、
ノック強度が上記判定値以上である場合にはバルブタイ
ミング遅角手段に優先して点火時期遅角手段を作動させ
る。また、判定値設定手段は、変速比検出手段により検
出した変速比が大きいほど、すなわち車両走行速度が低
いほど、上記ノック強度の判定値を大きく設定する。こ
れにより、車両走行速度が低いほどバルブタイミング遅
角手段によるノッキング抑制が優先的に行われるように
なる。

【００２２】

【実施例】以下、添付図面を用いて本発明の実施例を説
明する。図１は本発明のノッキング制御装置を自動車用
４サイクル内燃機関に適用した場合の実施例の主要部構
成を示す図である。本実施例においては、吸気弁と排気
弁との開閉駆動用にそれぞれ別のカムシャフトを有する
ダブルオーバーヘッドカムシャフト（ＤＯＨＣ）型機関
が使用されており、図１にはこのＤＯＨＣ型機関の吸気
弁駆動用カムシャフト（吸気カムシャフト）１部分のみ
を示している。

【００２３】本実施例では、吸気カムシャフト１端部に
は後述する可変バルブタイミング装置１０が接続されて
いる。可変バルブタイミング装置１０は、図１に２５で
示すリニアソレノイドバルブにより供給される油圧によ
り作動し、機関の吸気弁開閉時期を無段階に調節するこ
とが可能となっている。可変バルブタイミング装置１０
の構成、作動については後に詳述する。

【００２４】図１に３０で示すのは、機関の制御回路
（ＥＣＵ）である。本実施例では、ＥＣＵ３０はリード
オンリメモリ（ＲＯＭ）３２、ランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）３３、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）３４、
入力ポート３５、出力ポート３６、及びバッテリに直結
され機関停止時にも記憶保持可能なバックアップＲＡＭ
３７を相互に双方向性バス３１で接続した公知の構成の
ディジタルコンピュータとされ。機関の燃料噴射量、点
火時期等の基本制御を行う他、ノッキング発生時に後述
するノッキング制御を行いノッキングを抑制する。

【００２５】このノッキング制御のために、ＥＣＵ３０
の入力ポート３５には機関の運転状態を表す種々のパラ
メータが以下に説明するセンサからそれぞれ入力されて
いる。図１に４１で示すのは、機関の吸気通路（図示せ
ず）に配置されたエアフローメータである。エアフロー
メータ４１は、例えば可動ベーン型のものが使用され、
機関吸入空気量に比例した電圧信号を発生する。エアフ
ローメータ４１からの電圧信号はマルチプレクサ内蔵型
のＡＤ変換器３８を介してＥＣＵ３０の入力ポートに供
給される。また、４２はエアフローメータ４１に内蔵さ
れた吸気温度センサである。吸気温度センサ４２は吸入
空気温度に対応した電圧信号を発生し、この電圧信号は
ＡＤ変換器３８を介してＥＣＵ３０の入力ポートに供給
される。この吸入空気温度信号はエアフローメータ４１
の出力の温度補正用に使用される他、後述する実施例で
はノッキング制御用にも使用される。

【００２６】また、入力ポート３５には、上記の他、機
関冷却水ジャケットに設けられた冷却水温度センサ４３
から冷却水温度に対応する電圧信号が、また大気圧セン
サ４４から大気圧（絶対圧）を表す信号がそれぞれＡＤ
変換器３８を介して入力されている。図１に５０で示す
のは、機関のノッキングを検出するノックセンサであ
る。ノックセンサ５０は機関のシリンダブロックに取り
付けられた特定の周波数の振動を検出する振動センサか
らなっている。シリンダ内でノッキングが発生するとシ
リンダ内の圧力変動により固有の周波数（例えば５から
２０ＫＨｚ程度）の振動が発生する。ノックセンサ５０
はシリンダブロックに伝達される上記周波数の振動の振
幅を検出し電圧信号に変換する。ノック強度が大きけれ
ばシリンダブロックに伝達されるノッキング振動の振幅
も大きくなるため、ノックセンサ５０の電圧信号からノ
ック強度を検出することができる。ノックセンサ５０の
出力もＡＤ変換器３８を介してＥＣＵ３０の入力ポート
に供給されている。

【００２７】なお、本実施例では、振動検出型のノック
センサ５０を使用しているが、気筒内の燃焼圧力を検出
する燃焼圧センサを有する機関では、燃焼圧センサの出
力に基づいてノック強度を検出することも可能である。
ノック発生時には気筒内の燃焼圧がピークに達した後に
上述の固有の周波数の燃焼圧変動が発生する。このた
め、燃焼圧センサ出力をフィルター処理して上記固有の
周波数の圧力変動の振幅を検出することにより、振動検
出型ノックセンサと同様にノック強度を検出することが
できる。

【００２８】ＥＣＵ３０の入力ポート３５には、吸気カ
ムシャフト１に設けられたカム軸回転角センサ４５から
カムシャフト１の回転角ＣＭＡを表すパルス信号と、ク
ランク軸に設けられたクランク軸回転角センサ４６から
クランク軸回転角ＣＡを表すパルス信号とがそれぞれ入
力されている。クランク軸回転角センサ４６からのパル
ス信号は、クランク軸回転７２０度毎に出力される、ク
ランク軸の基準位置を示すＮ１信号と、クランク軸回転
３０度毎に出力されるＮＥ信号とからなり、カム軸回転
角センサ４５からはカムシャフト回転３６０度毎にカム
シャフトが基準位置に到達したことを示すＣＮ１パルス
信号が発生する。ＥＣＵ３０は一定時間毎にＮＥ信号の
パルス間隔から機関回転数ＮＥを計算するとともに、こ
の機関回転数ＮＥを用いてＮ１信号とＣＮ１信号との時
間間隔からカムシャフト１の回転位相（後述する吸気弁
のバルブタイミング）ＶＴを演算する。この演算結果は
ＲＡＭ３３の所定の領域に格納される。

【００２９】また、ＥＣＵ３０の入力ポート３５には機
関出力軸に接続された変速機（図示せず）の変速状態
（使用ギヤ）を表す信号がシフトポジションセンサ４７
から入力されている。本実施例では、エアフローメータ
４１、吸気温度センサ４２、冷却水温度センサ４３、大
気圧センサ４４からの信号は、一定時間毎に行われるＡ
Ｄ変換ルーチンによりＡＤ変換され、それぞれ吸入空気
量データＧ、吸気温度データＴＨＡ、冷却水温度データ
ＴＨＷ、大気圧データＰＡとしてＲＡＭ３３の所定領域
に最新の値が格納される。また、ノックセンサ５０の出
力はＡＤ変換後、一定時間毎にセンサ出力電圧の振幅値
がノック強度ＮＫとしてＲＡＭ３３の所定領域に格納さ
れる。

【００３０】すなわち、ＲＡＭ３３に格納された機関回
転数データＮＥ、カムシャフト回転位相ＶＴ、吸入空気
量データＧ、吸気温度データＴＨＡ、冷却水温度データ
ＴＨＷ、大気圧データＰＡ、及びノック強度ＮＫ、変速
機使用ギヤＳＰのデータは一定時間毎に更新され、常時
最新の値がＲＡＭ３３に格納されている。一方ＥＣＵ３
０の出力ポート３６は、駆動回路４８を介して前述のリ
ニアソレノイドバルブ２５のリニアソレノイドアクチュ
エータ２５ｂに接続され、制御信号をアクチュエータ２
５ｂに供給するとともに、点火回路４９に接続され機関
の点火時期を制御している。

【００３１】本実施例では、ＥＣＵ３０は図示しないル
ーチンにより、入力ポート３５に入力するクランク回転
角センサ４６の基準位置信号（Ｎ１パルス信号）と回転
角信号（ＮＥパルス信号）から、各気筒の基準角度位置
（例えば、各気筒の圧縮上死点よりクランク角で６０°
前の角度、すなわちＢＴＤＣ６０°）を検出し、後述の
ルーチンにより設定された点火時期をこの基準角度位置
からの回転角に換算する。そして、各気筒が上記基準位
置に達してから、上記により換算された回転角だけクラ
ンク軸が回転すると点火回路４９に点火信号を出力し、
各気筒の点火プラグ（図示せず）にスパークを発生させ
る。機関１の点火時期は、負荷（例えば機関１回転当た
りの吸入空気量）、回転数等の運転条件の関数としてＥ
ＣＵ３０のＲＯＭ３２に最適値が格納されており、最適
な点火時期（基本点火時期）が運転条件に応じて決定さ
れる。また、ノックセンサ５０により機関にノッキング
が発生したことが検出されると、後述するルーチンによ
り上記基本点火時期に対する遅角量が算出され、点火時
期は運転状態に応じて上記基本点火時期から遅角され
る。このノッキング制御については後に詳述する。

【００３２】次に、本実施例の可変バルブタイミング装
置１０について説明する。図１に示すように、可変バル
ブタイミング装置１０は、円筒状スリーブ１３を有する
タイミングプーリ１２と、カムシャフト１の端部を覆う
カバー１４とを備えており、タイミングプーリ１２は円
筒状スリーブ１３を介して、吸気カムシャフト１の周囲
にカムシャフト１に対して回転可能に装着されている。
また、カバー１４はタイミングプーリ１２にボルト１５
により固定され、プーリ１２と一体に回転するようにな
っている。

【００３３】カバー１４内部にはピストン部材１７が設
けられている。ピストン部材１７は、円環状のピストン
部１９と、ピストン部１９から延設された円筒部２１と
を備えており、ピストン部１９の外周面と内周面とは、
カバー１４の内周面とプーリ１２のスリーブ１３の外周
面とにそれぞれ摺接している。また、ピストン部材１７
の円筒部２１の外周面と内周面とには、それぞれ所定の
捩じれ角を有するアウターヘリカルギヤ２１ａとインナ
ーヘリカルギヤ２１ｂとが刻設されており、アウターヘ
リカルギヤ２１ａはカバー１４内周面に形成された内歯
ヘリカルギヤ２２ａと、またインナーヘリカルギヤ２１
ｂはカムシャフト１の端面にボルト１ａ、ピン１ｂによ
り一体に装着されたリング状の外歯ヘリカルギヤ２２ｂ
とそれぞれ噛合している。

【００３４】本実施例の可変バルブタイミング装置１０
では、機関のクランク軸（図示せず）の回転は、タイミ
ングベルト１２ａを介してタイミングプーリ１２に伝え
られる。プーリ１２が回転すると、カバー１４がプーリ
１２と一体に回転し、ヘリカルギヤ２２ａ、２１ａを介
してカバー１４に連結されたピストン部材１７がカバー
１４と一体に回転する。ピストン部材１７は、ヘリカル
ギヤ２１ｂ、２２ｂを介してカムシャフト１に連結され
ているため、これによりカムシャフト１がプーリ１２と
一体に回転する。

【００３５】すなわち、本実施例の可変バルブタイミン
グ装置１０では、カムシャフト１の回転駆動力は、クラ
ンク軸からタイミングベルト１２ａを介してタイミング
プーリ１２に伝達され、プーリ１２からカバー１４、ヘ
リカルギヤ２２ａ、２１ａ、ピストン部材１７及びヘリ
カルギヤ２１ｂ、２２ｂを経てカムシャフト１に伝達さ
れる。

【００３６】本実施例の可変バルブタイミング装置１０
は、ピストン部材１７をカムシャフト１軸線方向に移動
させることにより吸気弁のバルブタイミングの変更を行
う。すなわち、ピストン部材１７は、互いに噛合する、
それぞれ所定の捩じれ角のヘリカルギヤ２２ａ、２１ａ
と２１ｂ、２２ｂとによってカバー１４およびカムシャ
フト１に連結されている。このため、ピストン部材１７
がカムシャフト軸線方向に移動すると、ヘリカルギヤ２
２ａと２１ａ及び２１ｂ、２２ｂの噛合位置はそれぞれ
の歯筋に沿って軸線方向に移動する。ところが、それぞ
れのギヤの歯面は、カムシャフト軸線方向に対して異な
る捩じれ角を有するため、噛合位置が軸線方向に移動す
ると、カバー１４とピストン部材１７、及びピストン部
材１７とカムシャフト１とはそれぞれヘリカルギヤの歯
筋に沿って円周方向に相対移動する。このため、ピスト
ン部材１７の軸線方向移動にともなってカバー１４とピ
ストン部材１７、及びピストン部材１７とカムシャフト
１とは相対的に回転することになる。従って、機関の運
転中にピストン部材１７をカムシャフト１軸線方向に移
動させることにより、タイミングプーリ１２の回転位
相、すなわちクランク軸の回転位相に対するカムシャフ
ト１の回転位相を進める（或いは遅らせる）ことが可能
となり、カムシャフト１に駆動される吸気弁の開閉タイ
ミングを進角（或いは遅角）させることができる。

【００３７】上述のように、本実施例の可変バルブタイ
ミング装置１０は吸気カムシャフト１の回転位相のみを
変化させるものであるため、バルブタイミング変更の際
には吸気弁の開弁時期と閉弁時期とは常に同じ量だけ変
化し、吸気弁の開弁期間自体は一定に維持される。本実
施例では、機関運転中に、油圧によりピストン部材１７
を移動させることにより吸気弁のバルブタイミング変更
操作を行う。図１に示すように、カムシャフト１内には
２つの油通路２及び３が軸線方向に沿って穿設されてい
る。油通路２はカムシャフト１の中心に設けられ、油通
路２の軸端側はボルト１ａに穿設されたポート２ａを介
してカバー１４内面とピストン１７の軸端側端面との間
に形成される油圧室５に連通している。また、油通路２
のもう一方の端部はカムシャフト１に半径方向に穿設さ
れたポート２ｂを介して後述するリニアソレノイドバル
ブ２５に接続されている。一方、油通路３の軸端側端部
は前述のリング状外歯ヘリカルギヤ２２ｂにより閉塞さ
れている。また、油通路３は半径方向に穿設されたポー
ト３ａを介して、ピストン１７端面とタイミングプーリ
１２及びカバー１４とで画定される油圧室８に連通する
とともに、ポート３ｂを介してリニアソレノイドバルブ
２５に連通している。

【００３８】リニアソレノイドバルブ２５は、スプール
２６を有するスプール弁であり、前述の油通路２のポー
ト２ｂに配管を介して接続された油圧ポート２６ａと、
油通路３のポート３ｂに配管を介して接続された油圧ポ
ート２６ｂ、機関潤滑油ポンプ等の圧力油供給源２８に
接続されたポート２６ｃ及び２つのドレーンポート２６
ｄ、２６ｅを備えている。バルブ２５のスプール２６は
ポート２６ａと２６ｂのうちのいずれかをポート２６ｃ
に連通し、他方をドレーンポートに接続するように動作
する。

【００３９】すなわち、図１においてスプール２６が左
方向に移動すると、油圧通路２のポート２ｂに連通する
ポート２６ａはポート２６ｃを介して油圧供給源２８に
接続され、ドレーンポート２６ｄは閉鎖される。また、
この時同時に油圧通路３のポート３ｂに接続されたポー
ト２６ｂはドレーンポート２６ｅに連通する。このた
め、可変バルブタイミング装置１０の油圧室５には、機
関の潤滑油ポンプ等の油圧供給源２８から油圧通路２、
ポート２ａを介して潤滑油が流入し、ピストン１９を図
１右方向に押圧する。また、この時油圧室８内の潤滑油
はポート３ａから油通路３、ポート３ｂ、リニアソレノ
イドバルブ２５のポート２６ｂ等を通ドレーンポート２
６ｅから排出される。このため、ピストン部材１７は図
１右方向に移動する。

【００４０】また、図１において逆にスプール２６が右
方向に移動すると、ポート２６ｂはポート２６ｃに接続
され、ポート２６ａはドレーンポート２６ｄに接続され
る。これにより、油圧室８には油通路３を通って潤滑油
が流入し、油圧室５からは油通路２を通ってドレーンポ
ート２６ｄに潤滑油が排出されるため、ピストン部材１
７は図１左方向に移動する。

【００４１】図１に２５ｂで示すのは、スプール２６を
駆動するリニアソレノイドアクチュエータである。リニ
アソレノイドアクチュエータ２５ｂはＥＣＵ３０からの
制御信号を入力し、この制御信号の大きさに比例する量
だけスプール２６を移動させることにより、ピストン部
材１７の位置、すなわち吸気弁のバルブタイミングを変
更する。

【００４２】次に、本実施例の点火時期とバルブタイミ
ングとについて図２を用いて説明する。図２(A) は本実
施例の点火時期の設定を説明する図である。図２におい
て、ＴＤＣはピストン圧縮行程上死点、ｔＡＢＳＥは運
転条件により設定される基本点火時期を示している。後
述するように、基本点火時期ｔＡＢＳＥは機関負荷（例
えば機関１回転あたりの吸入空気量）と回転数とに基づ
いて定められる点火時期であり、図２(A) に示すように
ピストン圧縮行程上死点までのクランク回転角（ＢＴＤ
Ｃ）として定義される。すなわち、ｔＡＢＳＥの値が大
きいほど機関点火時期は進角することになる。また、図
２(A) にＡＫＮＫで示したのはノック強度に応じて設定
される点火時期遅角量（但しＡＫＮＫ≧０）、ＡＣＡＬ
は実際の（遅角後の）点火時期である。上述のように点
火時期は上死点までのクランク回転角で表されるため、
実際の点火時期ＡＣＡＬは、 ＡＣＡＬ＝ｔＡＢＳＥ−ＡＫＮＫ で表される。また、図２(B) は本実施例の吸気弁と排気
弁との開閉時期を模式的に示す図である。図２(B) にお
いて、ＴＤＣはピストン行程上死点、ＢＤＣは下死点を
示し、ＩＯ、ＩＣはそれぞれ吸気弁の開弁時期と閉弁時
期、ＥＯ、ＥＣはそれぞれ排気弁の開弁時期と閉弁時期
とを表している。本実施例では、バルブタイミングＶＴ
は可変バルブタイミング装置１０により吸気弁バルブタ
イミングが最も遅角された状態を基準状態（ＶＴ＝０）
として、基準状態に対する吸気弁バルブタイミング進角
量をＶＴとして定義する。

【００４３】図２(B) に示すように、本実施例ではＶＴ
＝０の状態では、吸気弁は排気行程上死点（ＴＤＣ）直
後に開弁し（図２(B) にＩＯ₀ で示す）、吸気行程下死
点（ＢＤＣ）後例えば７０°程度（ＡＢＤＣ７０°）で
閉弁する（図２(B) にＩＣ₀で示す）。一方、本実施例
では排気弁の開弁時期（ＥＯ）と閉弁時期（ＥＣ）とは
固定されており、排気弁は図２(B) に示すように常に爆
発行程下死点（ＢＤＣ）前から開弁し、排気行程上死点
（ＴＤＣ）後に閉弁する。

【００４４】また、図２(B) にｔＶＴで示すのは機関運
転状態により定まる最適バルブタイミング（基本バルブ
タイミング）である。基本バルブタイミングｔＶＴは、
機関負荷（例えば機関１回転当たりの吸入空気量）と回
転数とから定められるバルブタイミングであり、本実施
例では図２(B) に示すようにｔＶＴの値が大きい程ｔＶ
Ｔが進角して設定されることになる。

【００４５】また、図２(B) にＶＫＮＫで示したのはノ
ック強度に応じて設定されるバルブタイミング遅角量
（但しＶＫＮＫ≧０）、ＶＴＣＡＬは実際の（遅角後
の）バルブタイミングを示している。すなわち、実際の
バルブタイミングＶＴＣＡＬは ＶＴＣＡＬ＝ｔＶＴ−ＶＫＮＫ として表される。

【００４６】次に、点火時期の遅角とバルブタイミング
の遅角とについて説明する。前述したように、点火時期
を遅延させると燃焼室内での混合気の着火時期が遅くな
るためノッキングが生じにくくなり、ノッキング発生時
には点火時期を遅角させることによりノッキング抑制を
行うことができる。一方、点火時期を遅角させると、混
合気の燃焼過程が全体的に遅延することになるため、爆
発行程で燃焼ガスの熱エネルギが完全に運動エネルギに
変換される前に排気弁が開弁して燃焼ガスが排出される
ようになり、機関出力の低下と排気温度の上昇とが生じ
る問題がある。

【００４７】また、バルブタイミングを遅角させると
（すなわち、ＶＴが小さくなると）吸気弁は圧縮行程中
まで開弁するようになる。例えば、図２(B) 示した例で
は、基本バルブタイミングｔＶＴに対するバルブタイミ
ング遅角量ＶＫＮＫが大きくなるほど吸気弁の閉弁時期
は圧縮行程の遅い時期になる。このため、バルブタイミ
ングを遅角させると吸気弁閉弁時から圧縮行程上死点ま
でのピストン行程が短くなり機関の実圧縮比が小さくな
るのでノッキングが発生しにくくなる。従って、ノッキ
ング発生時にバルブタイミングを遅角させることにより
ノッキングを抑制することが可能となる。一方、バルブ
タイミングの遅角量ＶＫＮＫが大きくなると吸気弁と排
気弁との両方が開弁しているバルブオーバラップ（図２
(B) でＩＯからＥＣまでの期間）が短くなるため吸気ポ
ートへの既燃ガスの逆流が減少し燃焼室内の残留既燃ガ
ス（内部ＥＧＲ）量が減少する。このため、機関の負荷
領域によってはバルブタイミングを遅角すると燃焼時の
ＮＯ_X 発生量が増大する。また、バルブタイミング遅角
により実体積効率も低下するため機関出力は低下する
が、低下幅は点火時期遅角による場合よりは小さく排気
温度の上昇も生じない。

【００４８】しかし、上述のように可変バルブタイミン
グ装置１０ではピストン部材１７の移動によりバルブタ
イミングの変更が行われるため、一般に作動速度は遅
く、また作動速度が機関温度（作動油粘度）、機関回転
数（油圧ポンプ吐出圧力）などにより変動する。すなわ
ち、点火時期遅角によるノッキング抑制とバルブタイミ
ング遅角によるノッキング抑制とは以下のような利点と
欠点とがある。 （１）点火時期遅角 利点：応答性が良く、極めて短時間でノッキングを抑制
できる。

【００４９】欠点：機関出力低下が大きい。 排気温度の上昇が大きい。 燃費悪化が大きい。 （２）バルブタイミング遅角 利点：排気温度上昇が生じない。

【００５０】燃費の悪化が生じない。 欠点：応答性が悪くノッキング抑制に比較的長時間を
要する。 機関出力低下が生じる（点火時期遅角よりは低下幅は
少ない）。 中負荷運転時などには、バルブタイミング遅角により
内部ＥＧＲが減少するためＮＯ_X 発生量が増大する。

【００５１】以下に説明する各実施例では、上記の点火
時期遅角によるノッキング抑制とバルブタイミング遅角
によるノッキング抑制とを運転状態に応じて組み合わせ
ることにより、両者の利点を活かしたノッキング抑制を
行う。図３、図４は、本発明のノッキング制御ルーチン
の一実施例を説明するフローチャートである。本実施例
では、図１のノックセンサ５０で検出したノック強度Ｎ
Ｋが予め定めた所定値ＮＫ₁ より大きい場合には点火時
期遅角によるノッキング制御を優先して行い、ノック強
度が所定値ＮＫ₁ 以下の場合にはバルブタイミング遅角
によるノッキング抑制を優先して行うようにしている。

【００５２】すなわち、ノック強度が大きい場合には、
ノッキングが続くとバルブ溶損など機関の損傷が生じる
恐れがあるため、直ちにノッキングを抑制する必要があ
る。このため、出力低下や燃費悪化等が生じても応答性
の良い点火時期遅角によりノッキング抑制を行い、直ち
にノッキングを抑制するようにする。一方、ノック強度
が小さい場合には多少の時間ノッキングが継続しても機
関の損傷が生じることはない。そこで、ノック強度が小
さい場合には応答性が遅くても燃費悪化や排気温度の上
昇が生じない、バルブタイミング遅角によるノッキング
抑制を行うようにしている。図３、図４のルーチンはＥ
ＣＵ３０により一定時間毎に実行される。

【００５３】ルーチンがスタートすると、図３ステップ
３０１では、ＲＡＭ３３の所定領域に格納されている吸
入空気量データＧ、回転数データＮＥ、現在のバルブタ
イミングＶＴおよびノックセンサ５０で検出したノック
強度ＮＫが読み込まれる。ついで、ステップ３０３で
は、機関負荷（機関１回転当たりの吸入空気量、すなわ
ちＧ／ＮＥ）と機関回転数ＮＥとを用いて、現在の運転
状態における最適な点火時期（基本点火時期）ｔＡＢＳ
Ｅと、この基本点火時期からの許容可能な最大点火時期
遅角量ＡＫＮＫ_MAX とが算出される。

【００５４】基本点火時期ｔＡＢＳＥは、予め実験等に
より求められ図５(A) に示すような形式のＧ／ＮＥとＮ
Ｅとを用いた数値テーブル（マップ）の形でＥＣＵ３０
のＲＯＭ３２に格納されている。ステップ３０３では、
ステップ３０１で読み込んだＧとＮＥとの値からＧ／Ｎ
Ｅを算出し、Ｇ／ＮＥとＮＥとの値から図５(A) のマッ
プに基づいて基本点火時期ｔＡＢＳＥを決定する。

【００５５】最大遅角量ＡＫＮＫ_MAX は、基本点火時期
ｔＡＢＳＥと同様に、Ｇ／ＮＥとＮＥとを用いた図５
(A) と同様な形式のマップとしてＲＯＭ３３に記憶され
ており、ｔＡＢＳＥと同様にＧ／ＮＥとＮＥとから決定
される。ここで、運転状態に応じて最大許容遅角量ＡＫ
ＮＫ_MAX を設定するようにしたのは、点火時期を遅角さ
せると機関出力の低下と排気温度の上昇とが生じること
から、各運転状態（機関出力、排気温度）に応じて機関
出力の許容低下幅と排気温度の許容上昇幅を設定する必
要があるためである。

【００５６】ついで、ステップ３０５では、ｔＡＢＳ
Ｅ、ＡＫＮＫ_MAX と同様に、機関負荷と機関回転数ＮＥ
とを用いて、現在の運転状態における最適なバルブタイ
ミング（基本バルブタイミング）ｔＶＴと、この基本バ
ルブタイミングからのバルブタイミングの最大許容遅角
量ＶＫＮＫ_MAX とが算出される。ｔＶＴ、ＶＫＮＫの値
は、予め実験等により求められ、図５(A) と同様な形式
のマップ（図５(B) 参照）としてＲＯＭ３３に格納され
ており、ステップ３０５ではＧ／ＮＥとＮＥとを用いて
これらのマップからｔＶＴ、ＶＫＮＫが決定される。

【００５７】機関運転状態に応じてバルブタイミングの
最大許容遅角量ＶＫＮＫ_MAX を設定しているのは、前述
したようにバルブタイミングを遅角すると、機関出力の
低下や、運転領域によっては排気中のＮＯ_X 量の増大が
生じることから、出力低下やＮＯ_X の増大が許容範囲内
になるように運転状態に応じてバルブタイミングの最大
遅角量ＶＫＮＫ_MAX を設定する必要があるためである。

【００５８】次いで、ステップ３０７では、現在機関の
ノッキングが発生しているか否かが判定される。ノッキ
ングの有無の判定は、ノックセンサ５０で検出したノッ
ク強度ＮＫが予め定めた所定値ＮＫ₀ 以上か否かにより
判断される。ここで、ＮＫ₀はノッキングが発生してい
るか否かの判定値であり、誤判定を生じない範囲ででき
るだけ小さな値に設定される。

【００５９】ステップ３０７でＮＫ≧ＮＫ₀ であった場
合にはステップ３０９以下のノッキング抑制操作が行わ
れる。すなわち、ステップ３０９では、ステップ３０５
で算出した基本バルブタイミングｔＶＴがステップ３０
１で読み込んだ現在のバルブタイミングＶＴより進角側
にあるか否かが判定され、ｔＶＴがＶＴより進角側であ
った場合（すなわち、ｔＶＴ≧ＶＴであった場合）には
ステップ３１１に進み、ノック強度ＮＫが所定値ＮＫ₁
以上か否かが判定される。ここで、判定値ＮＫ₁ はノッ
キングを直ちに抑制しないと機関に損傷を生じる可能性
がある程度の大きなノック強度の値である。

【００６０】ステップ３１１でＮＫ≧ＮＫ₁ の場合に
は、ノック強度が大きく直ちにノッキングを抑制する必
要があるため、ステップ３１３以下の点火時期遅角が実
行される。また、ＮＫ＜ＮＫ₁ であった場合にはノッキ
ングがある程度継続しても機関に損傷が生じることはな
いため、ステップ３２９以下のバルブタイミング遅角に
よるノッキング抑制が実行される。

【００６１】一方、ステップ３０９で、基本バルブタイ
ミングｔＶＴが現在のバルブタイミングＶＴより遅角側
であった場合（すなわちｔＶＴ＜ＶＴであった場合）に
は、ステップ３１１でノック強度を判定することなく、
直接ステップ３１３に進み点火時期遅角によるノッキン
グ制御を実行する。本実施例では、基本バルブタイミン
グｔＶＴが現在のバルブタイミングＶＴよりも遅角側で
ある場合には、後述するようにバルブタイミングが基本
点火時期に合致するようにバルブタイミングの遅角が行
われ、特にノッキング抑制のためのバルブタイミング遅
角を行わなくともバルブタイミングが遅角される。この
ため、ｔＶＴ＜ＶＴの場合には、更にバルブタイミング
の遅角を行うことなく点火時期遅角によるノッキング抑
制を行うようにしている。

【００６２】ステップ３１３では、点火時期の遅角量Ａ
ＫＮＫが決定される。本実施例では、点火時期の遅角量
はノック強度ＮＫの値に応じて決定される。図６はノッ
ク強度ＮＫと遅角量の設定値ＡＫＮＫとの関係を示す図
である。図６に示すように、遅角量ＡＫＮＫはノック強
度ＮＫに応じてほぼ直線的に増大する。すなわち、遅角
量ＡＫＮＫの値はノック強度ＮＫがＮＫ≦ＮＫ₀ の場合
には０に設定され、ＮＫ＞ＮＫ₀ の領域ではノック強度
ＮＫが大きいほど遅角量ＡＫＮＫも大きな値に設定され
る。

【００６３】また、ステップ３１５と３１７では上記に
より設定した遅角量ＡＫＮＫがステップ３０３で設定し
た許容最大遅角量ＡＫＮＫ_MAX 以上になならないよう
に、ＡＫＮＫの最大値をＡＫＮＫ_MAX で制限する。すな
わちＡＫＮＫの値を最大値ＡＫＮＫ_MAX でガードする。
これにより、ノッキング抑制のための点火時期遅角時に
も点火時期遅角量は許容範囲内になり、過度の排気温度
上昇が生じることが防止される。

【００６４】さらに、ステップ３１９では実際の点火時
期制御目標値ＡＣＡＬが、 ＡＣＡＬ＝ｔＡＢＳＥ−ＡＫＮＫ として算出される。また、ステップ３２１では、同様に
実際のバルブタイミング制御目標値ＶＴＣＡＬが、 ＶＴＣＡＬ＝ｔＶＴ−ＶＫＮＫ として算出される。ここで、ＶＫＮＫは基本バルブタイ
ミングに対するバルブタイミング遅角量であり、後述す
るステップ３２９以下の操作で決定される値である。な
お、後述するようにノッキングが抑制されてステップ３
０７でＮＫ＜ＮＫ₀ になった場合にはバルブタイミング
遅角量ＶＫＮＫは徐々に低減されるため、前回のノック
抑制から一定時間経過後はＶＫＮＫ＝０となっており、
ＶＴＣＡＬ＝ｔＶＴとなるため実際にはバルブタイミン
グの遅角は行われない。

【００６５】上記により算出されたＡＣＡＬとＶＴＣＡ
Ｌの値はステップ３２３でＲＡＭ３３の所定領域に格納
され、ステップ３２５で本ルーチンの今回の実行は終了
する。なお、ＡＣＡＬの値がＲＡＭ３３に格納される
と、別途実行される図示しない点火時期制御ルーチンに
より、実際の点火時期がＡＣＡＬになるように制御され
る。また、ＶＴＣＡＬの値がＲＡＭ３３に格納される
と、別途実行される図示しないバルブタイミング制御ル
ーチンにより、リニアソレノイドアクチュエータ２５ｂ
が制御され、実際のバルブタイミングＶＴが制御目標値
ＶＴＣＡＬになるように可変バルブタイミング装置１０
に供給する油圧が調整される。なお、このバルブタイミ
ング制御は、目標値ＶＴＣＡＬと実際のＶＴとの偏差に
基づく公知のＰＩＤ制御であるため詳細な説明は省略す
る。

【００６６】次に、ステップ３１１でノック強度ＮＫ
が、ＮＫ＜ＮＫ₁ であった場合について説明する。この
場合には、前述のようにノック強度が小さくノッキング
がある程度継続しても機関に損傷を与えることがないの
で、図４ステップ３２９に進み燃費の悪化や排気温度の
上昇のないバルブタイミング遅角によるノッキング抑制
を行う。

【００６７】すなわち、ステップ３２９では遅角限界フ
ラグＸＶＫＮＫの値が０か否かを判定し、ＸＶＫＮＫ≠
０の場合にはバルブタイミングの遅角は行わずに、ステ
ップ３１３に進み点火時期の遅角を行う。ここで、ＸＶ
ＫＮＫはバルブタイミングの遅角量ＶＫＮＫがステップ
３０５で決定される最大許容遅角量ＶＫＮＫ_MAX より大
きくなった場合にステップ３３５で１に設定されるフラ
グである。すなわち、ステップ３２９でフラグＸＶＫＮ
Ｋの値が１（ＸＶＫＮＫ≠０）であった場合には、前回
ルーチン実行時にバルブタイミングが既に最大許容遅角
量まで遅角されており、これ以上バルブタイミングを遅
角する余地がないことを意味している。このため、この
場合にはバルブタイミングの遅角量ＶＫＮＫの更新は行
わずに、さらに点火時期の遅角（ステップ３１３からス
テップ３１９）を行ってノッキングの抑制を行うように
している。なお、この場合にはステップ３２１で算出さ
れるバルブタイミング制御目標値ＶＴＣＡＬは、基本バ
ルブタイミングｔＶＴに対して最大許容遅角量ＶＫＮＫ
_MAX だけ遅角された値となる。

【００６８】ステップ３２９でＸＶＫＮＫ＝０であった
場合には、バルブタイミングの遅角量はまだ最大許容値
に到達しておらず、更にバルブタイミングの遅角の余地
があるため、ステップ３３１に進み、ノック強度ＮＫの
値に応じてバルブタイミングの遅角量ＶＫＮＫの値が設
定される。図７はＮＫとＶＫＮＫとの関係を示す図であ
る。図７に示すように、遅角量ＶＫＮＫの値は、ＮＫ≦
ＮＫ₀ の領域では０に設定され、ＮＫ₀ ＜ＮＫ≦ＮＫ₁
の範囲では、ＮＫの値の増大とともにほぼ直線的に増大
する。なお、図７でＮＫ＞ＮＫ₁ の領域に対応するＶＫ
ＮＫの値がないのは、図３、図４から判るようにＮＫ＞
ＮＫ₁ の場合にはステップ３３１が実行されることがな
いためである。

【００６９】ステップ３３３から３３７では、上記によ
り設定されたバルブタイミング遅角量ＶＫＮＫの値が最
大許容遅角量ＶＫＮＫ_MAX の値でガードされる。また、
ＶＫＮＫ＞ＶＫＮＫ_MAX であった場合にはステップ３３
５で遅角限界フラグＸＶＫＮＫの値が１に設定される。
ステップ３２９からステップ３３７でバルブタイミング
の遅角量ＶＫＮＫが設定されると、ルーチンはステップ
３１９に進み、前述した点火時期とバルブタイミングの
制御目標値、ＡＣＡＬとｔＶＴとが算出され、ステップ
３２３でＲＡＭ３３の所定領域に格納される。これによ
り、バルブタイミングＶＴはステップ３２９からステッ
プ３３７で設定された遅角量ＶＫＮＫだけ遅角されるこ
とになる。

【００７０】次に、ステップ３０７でノック強度ＮＫ
が、ＮＫ＜ＮＫ₀ であった場合について説明する。ＮＫ
＜ＮＫ₀ であった場合には、現在ノッキングが生じてい
ないので点火時期とバルブタイミングとの遅角は必要が
ないのみならず、一旦発生したノッキングが点火時期と
バルブタイミングとの遅角により消滅した場合には、遅
角された点火時期とバルブタイミングとをそれぞれ基本
点火時期と基本バルブタイミングまで進角させる必要が
ある。本実施例では、ＮＫ＜ＮＫ₀ の場合には、ステッ
プ３３９からステップ３５１を実行し、点火時期とバル
ブタイミングとを以下の手順で徐々に進角させるように
している。

【００７１】すなわち、ステップ３０７でＮＫ＜ＮＫ₀
の場合にはステップ３３９に進み点火時期遅角量ＡＫＮ
Ｋを一定量Ｄだけ減少させ、ステップ３４１では減少後
のＡＫＮＫ量ＡＫＮＫが正の値か否かを確認する。減少
後のＡＫＮＫの値がＡＫＮＫ≧０の場合には、点火時期
は未だ基本点火時期に復帰していないので、ステップ３
１９に進み減少後のＡＫＮＫの値を用いてＡＣＡＬを算
出する。また、ステップ３４１で、減少後のＡＫＮＫの
値が負になっていた場合には、点火時期は基本点火時期
に復帰しているため、ステップ３４３に進みＡＫＮＫの
値を０に設定してステップ３４５からステップ３５１で
バルブタイミングの遅角量ＶＫＮＫを所定量Ｅだけ減少
させるとともに、減少後のＶＫＮＫとステップ３４３で
設定したＡＫＮＫ（この場合はＡＫＮＫ＝０）とを用い
てステップ３１９から３２３を実行する。

【００７２】ステップ３３９からステップ３５１の実行
により、ＮＫ＜ＮＫ₀ が成立すると、まず点火時期がＡ
ＫＮＫ＝０になるまでルーチン実行毎に所定量Ｄずつ減
少され（ステップ３３９）、ＡＫＮＫ＝０になった後
（ステップ３４１）はＡＫＮＫ＝０の値を保持しながら
（ステップ３４３）、次にバルブタイミングの遅角量Ｖ
ＫＮＫがルーチン実行毎に所定量Ｅずつ減少され（ステ
ップ３４７）、ＶＫＮＫ＝０になった後はＶＫＮＫの値
は０のままに保持される（ステップ３４９、３５１）。
また、遅角限界フラグＸＶＫＮＫの値は、ＶＫＮＫの減
少開始後は０に設定される（ステップ３４５）。

【００７３】すなわち、本実施例ではノッキングが消滅
すると、まず点火時期ＡＣＡＬが基本点火時期ｔＡＢＳ
Ｅまで徐々に進角され、ＡＣＡＬがｔＡＢＳＥに到達し
た後にバルブタイミングＶＴが基本バルブタイミングｔ
ＶＴまで徐々に進角される。また、基本点火時期または
基本バルブタイミングに到達後は、ノッキングが生じて
いない限り、点火時期とバルブタイミングとは、それぞ
れ基本点火時期と基本バルブタイミングとに保持される
ことになる。

【００７４】ノッキング消滅後、点火時期をバルブタイ
ミングより先に基本時期に復帰させるのは、ノッキング
抑制をできる限りバルブタイミング遅角で行うようにし
て、点火時期遅角による燃費悪化や排気温度の上昇を抑
制するためである。上述のように、本実施例によればノ
ッキング発生時に、ノッキング強度が小さい場合には、
燃費や排気温度上昇のないバルブタイミング遅角による
ノッキング抑制を行い、ノッキング強度が大きく直ちに
ノッキングを抑制する必要がある場合には応答速度の早
い点火時期遅角によるノッキング抑制を行うようにした
ことにより、ノック強度に応じた適切なノッキング抑制
が行われる。

【００７５】次に、図８から図１０を用いて本発明の別
の実施例について説明する。図３、図４の実施例では、
機関の運転状態にかかわらずノッキング発生時にノック
強度が所定値ＮＫ₁ 以下の場合にはバルブタイミング遅
角によるノッキング抑制が行われる。ところが、例えば
機関が過度運転状態（例えば加速、減速時等）にある場
合のノッキング発生時にバルブタイミング遅角を行うと
問題が生じることがある。例えば、上記実施例では基本
バルブタイミングｔＶＴは機関負荷（Ｇ／ＮＥ）と機関
回転数ＮＥとに応じて設定されるが（図３ステップ３０
５）、加速、減速等の機関過渡運転中は機関負荷と回転
数との変化が大きくなる。このため、図３ステップ３０
５で設定される基本バルブタイミングｔＶＴもルーチン
実行毎に比較的大きく変化することになる。ところが、
可変バルブタイミング装置の応答速度は比較的遅いた
め、このようにｔＶＴの設定値がルーチン実行毎に大き
く変化した場合に更にノッキング抑制のための遅角を行
うとバルブタイミングの制御が不安定になる場合が生じ
るのである。このため、以下の実施例では機関が過渡運
転状態にある場合には、ノッキング発生時にノック強度
が所定値ＮＫ ₁ 以下であってもバルブタイミング遅角は
行わず、点火時期遅角によるノッキング抑制を優先して
実行するようにしてこの問題を解決している。

【００７６】図８は本実施例のノッキング制御ルーチン
を示すフローチャートである。図８のフローチャートは
図３、図４のフローチャートのステップ３０７とステッ
プ３０９との間にステップ８０１から８１１が付加され
ている点が図３、図４と相違するため、図８は図３、図
４と同一の部分については省略して示している。また、
以下の説明は相違点のみについて述べるが、本実施例の
図示していない部分は図３、図４のフローチャートと同
一である。

【００７７】前述のステップ３０７で、現在機関にノッ
キングが発生していると判断された場合、図８ではステ
ップ８０１で機関の現在の運転状態の過渡の程度を示す
パラメータΔ（Ｇ／ＮＥ）が算出される。Δ（Ｇ／Ｎ
Ｅ）は今回ルーチン実行時と前回ルーチン実行時の機関
負荷（Ｇ／ＮＥ）の変化の絶対値、すなわち、 Δ（Ｇ／ＮＥ）＝｜（Ｇ／ＮＥ）−（Ｇ／ＮＥ）_i-1 ｜ として算出される。ここで、（Ｇ／ＮＥ）_i-1 は前回ル
ーチン実行時に算出された（Ｇ／ＮＥ）の値であり、Δ
（Ｇ／ＮＥ）算出後にルーチン実行毎にステップ８０３
で更新される。すなわち、本実施例では機関過渡運転時
においては機関負荷の変化が大きいため、本実施例では
Δ（Ｇ／ＮＥ）を過渡の程度のパラメータとして使用し
ている。

【００７８】次いで、ステップ８０５では、上記により
算出した過渡の程度Δ（Ｇ／ＮＥ）の大きさが所定値Δ
（Ｇ／ＮＥ）₁ より大きいか否かが判定される。過渡の
程度Δ（Ｇ／ＮＥ）が所定値以上である場合には、機関
の過渡の程度が大きく基本バルブタイミングｔＶＴの設
定値がルーチン実行毎に大きく変化する可能性があるた
め、ノッキング発生時にもバルブタイミングによる遅角
は実行しないこととして、ステップ８１１でカウンタＴ
Ｇの値をクリアした後ルーチンは直接ステップ３１３に
進む。これにより、過渡の程度が大きい場合にはノック
強度にかかわらず点火時期遅角によるノッキング抑制が
実行され、バルブタイミング制御が不安定になることが
防止される。

【００７９】一方、ステップ８０５で過渡の程度Δ（Ｇ
／ＮＥ）が所定値Δ（Ｇ／ＮＥ）₁以下であった場合に
は、ステップ８０７、８０９でΔ（Ｇ／ＮＥ）≦Δ（Ｇ
／ＮＥ）₁ の状態が一定時間以上継続しているか否かが
判定される。すなわち、ステップ８０７では前述のカウ
ンタＴＧがカウントアップされる。また、ステップ８０
９ではカウンタＴＧの値が所定値ＴＧ₁ 以上になったか
否かが判定され、ＴＧの値がＴＧ₁ より小さい場合には
ルーチンは直接ステップ３１３に進みバルブタイミング
遅角によるノッキング抑制は実行しない。

【００８０】前述のように、カウンタＴＧは機関運転状
態の過渡の程度が大きい場合には常に０に設定され（ス
テップ８１１）、過渡の程度が所定値Δ（Ｇ／ＮＥ）₁
より小さくなった時点からルーチン実行毎にカウントア
ップされる（ステップ８０７）。本ルーチンは一定時間
毎に実行されることから、カウンタＴＧの値は機関の過
渡運転が終了して安定な状態になってからの時間を表す
ことになる。

【００８１】カウンタＴＧの値が所定値ＴＧ₁ より小さ
いときにはバルブタイミング遅角によるノッキング制御
を実行しないのは、過渡運転終了直後は機関の運転状態
が安定しておらず、可変バルブタイミング装置が過渡運
転終了後の状態に合わせてバルブタイミングの進角また
は遅角操作を実行している途中である可能性があり、さ
らにバルブタイミング遅角を行うとバルブタイミング制
御が不安定になる可能性があるためである。

【００８２】ステップ８０９でＴＧ≧ＴＧ₁ 、すなわち
過渡運転が終了して十分な時間が経過しており機関運転
状態が安定していると判断された場合には、バルブタイ
ミング遅角を実行しても制御が不安定になることがない
ため、ステップ３０９以下が実行され、ノッキング強度
に応じてバルブタイミング遅角または点火時期の遅角に
よるノッキング制御が行われる。

【００８３】なお、過渡運転終了後、機関運転状態が安
定するまでの時間は過渡運転時の過渡の程度により変化
するため、図９に示すようにステップ８０７におけるカ
ウンタＴＧの判定値ＴＧ₁ を過渡運転中の過渡の程度に
応じて変化させるようにしてもよい。すなわち、図９で
はステップ８０５で現在過渡運転中であると判断された
場合にはステップ８１１でＴＧをクリアするのに加えて
ステップ９０１で、算出された過渡程度Δ（Ｇ／ＮＥ）
の値に応じて判定値ＴＧ₁ の値を設定するようにしてい
る。判定値ＴＧ₁ の値は、例えば図１０に示すように、
過渡の程度Δ（Ｇ／ＮＥ）の値が大きいほど大きな値に
設定される。これにより、機関運転状態の過渡の程度が
大きいほど過渡運転終了後のバルブタイミング遅角によ
るノッキング制御が禁止される時間が長くなり、機関運
転状態に応じた適切なノッキング制御が実行される。

【００８４】次に、本発明の別の実施例について説明す
る。上述の実施例ではノック強度に応じてバルブタイミ
ング遅角によるノッキング制御と点火時期遅角によるノ
ッキング制御とのどちらを優先して実行するかを判断し
ているものの、ノック強度の判定値ＮＫ₁ （図３ステッ
プ３１１）は機関運転状態にかかわらず一定値とされて
いる。しかし、実際の運転では、ノッキング制御のため
にバルブタイミング遅角と点火時期遅角とのどちらを優
先して実行したほうが有利かの判断は機関運転状態に応
じて変わってくる場合がある。例えば、機関がノックの
発生し易い状態で運転されているような場合には小さな
ノッキングが発生後急激にノッキングが大きくなる可能
性があるため、小さなノッキングが発生した段階で直ち
にノッキングを抑制する方が有利である。また、可変バ
ルブタイミング装置の作動速度は機関運転状態により
（作動油の油圧、油温等）により変化するため、可変バ
ルブタイミング装置の作動速度が特に遅くなるような運
転状態では、たとえノック強度が小さい場合でも点火時
期遅角によるノッキング抑制を実行した方が有利になる
場合がある。

【００８５】そこで、以下に説明する実施例では、ノッ
ク強度の判定値ＮＫ₁ の値を機関運転状態に応じて設定
することにより、機関運転状態に応じてバルブタイミン
グ遅角と点火時期遅角とのどちらを優先的に実行するか
を変化させている。すなわち、図３、図４のルーチンに
おいて判定値ＮＫ₁ の値が小さくなると、小さなノッキ
ングでも点火時期遅角によるノッキング抑制が行われる
ようになり、点火時期遅角が優先的に実行される頻度が
高くなる。また、逆に判定値ＮＫ₁ の値を大きく設定す
れば比較的大きなノッキングでもバルブタイミング遅角
によるノッキング抑制が行われるようになり、バルブタ
イミング遅角が優先的に実行される頻度が高くなる。従
って、ノック強度の判定値ＮＫ₁ の値を変化させること
により、ノッキング発生時にバルブタイミング遅角と点
火時期遅角のどちらを優先的に実行するかを変えること
が可能となる。

【００８６】以下に、図３、図４のルーチンとは別に一
定時間毎に実行されるルーチンにより、機関運転状態パ
ラメータの値に応じて判定値ＮＫ₁ の値を設定するよう
にした実施例を幾つか示す。 (1)加速度に応じた判定値ＮＫ₁ の設定。 機関加速時には機関の吸気体積効率や空燃比の変化が大
きくなるため、ノッキングの状態が大きく変化する場合
がある。また、体積効率や空燃比の変化は機関加速度が
大きいほど大きいため、ノッキングの変化も加速度が大
きいほど大きくなる。このため、機関の加速度が大きい
ほど優先的に応答速度の早い点火時期遅角によるノッキ
ング抑制を行い、小さなノッキングが発生した段階でノ
ッキングを抑制する必要がある。更に、機関加速度は機
関運転状態の過渡の程度を表しているため、前述のよう
に過渡の程度が大きい場合にバルブタイミング遅角によ
るノッキング抑制を実施するとバルブタイミング制御が
不安定になる場合がある。本実施例では、判定値ＮＫ₁
の値を機関加速度に応じて設定することにより、機関運
転状態に応じた適切なノッキング抑制を行うようにして
いる。

【００８７】図１１は本実施例のＮＫ₁ 設定ルーチンを
示すフローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ３０
により一定時間毎に実行される。図１１においてルーチ
ンがスタートすると、ステップ１１０１とステップ１１
０３では、それぞれ吸入空気量Ｇ、機関回転数ＮＥの読
み込みと機関１回転当たりの吸入空気量（Ｇ／ＮＥ）が
算出される。また、ステップ１１０３では、加速度パラ
メータＡＣＣの値が、ＡＣＣ＝（Ｇ／ＮＥ）−（Ｇ／Ｎ
Ｅ）_i-1 として算出される。すなわち、本実施例では、
今回ルーチン実行時と前回ルーチン実行時との機関１回
転当たりの吸入空気量の差を加速度を代表するパラメー
タとして使用する。（Ｇ／ＮＥ）_i-1 は前回ルーチン実
行時の（Ｇ／ＮＥ）の値であり、ステップ１１０７でル
ーチン実行毎に更新される。

【００８８】次いで、ステップ１１０９では上記により
算出した加速度パラメータＡＣＣの値から図１２に示し
た関係に基づいてノック強度判定値ＮＫ₁ が決定され、
決定したＮＫ₁ の値がＲＡＭ３３の所定領域に格納され
る。図３、ステップ３１１では、ＲＡＭ３３からこのＮ
Ｋ₁ の値を読み出し、このＮＫ₁ の値を用いてノック強
度の判定が行われる。

【００８９】図１２は、本実施例におけるノック強度判
定値ＮＫ₁ の値と加速度パラメータＡＣＣの値との関係
を示す図である。図１２に示すように、機関加速度が大
きいほど判定値ＮＫ₁ は小さな値に設定されるため、ノ
ッキングの変化が大きい（加速度が大きい）運転状態で
は小さなノッキングでも点火時期遅角によるノッキング
抑制が優先して実行されるようになることが判る。 (2)機関温度に応じた判定値ＮＫ₁ の設定。

【００９０】機関温度が高いほどノッキングが発生しや
すくなる。このため、機関温度が高いほど点火時期遅角
によるノッキング抑制を優先して実行し、ノッキングが
大きくなることを防止する必要がある。そこで、本実施
例では、冷却水温度センサ４３で機関冷却水温度を検出
して、機関冷却水温度が高いほどＮＫ₁ の値を小さく設
定することにより機関高温時ほど点火時期遅角が優先し
て実行されるようにしている。

【００９１】図１４は冷却水温度ＴＨＷと判定値ＮＫ₁
との関係を示す図である。図１４に示すように、ＮＫ₁
の値は機関高温時（ＴＨＷ≧ｔ₂ 、例えばｔ₂ ＝９５度
Ｃ）には冷却水温度が高いほど小さな値に設定される。
一方、機関低温時にはノッキングが発生しにくくなるた
め、バルブタイミング遅角によるノッキング抑制でもノ
ッキングの増大等が生じるおそれはない。しかし、機関
温度が低い場合には機関暖機のために排気温度を通常よ
り上昇させることが好ましい。そこで、本実施例では図
１４に示すように機関低温時（ＴＨＷ≦ｔ₁ 、例えばｔ
₁ ＝８０度Ｃ）には冷却水温度が低いほどＮＫ₁ の値を
小さく設定してノッキング発生時に点火時期遅角による
ノッキング抑制を優先して実行するようにしている。こ
れにより、ノッキング抑制時には排気温度が上昇するた
め機関暖機が促進される利点がある。図１３は、本実施
例のＮＫ₁ 設定ルーチンを示すフローチャートである。
図１３では、ステップ１３０１でＲＡＭ３３に格納した
冷却水温度温度データＴＨＷを読み出し、ステップ１３
０３では、このＴＨＷの値を用いて図１４の関係からノ
ック強度判定値ＮＫ₁ を決定し、ステップ１３０５では
このＮＫ₁ の値をＲＡＭ３３に格納してルーチンを終了
する。

【００９２】本ルーチンの実行により、ＮＫ₁ の値は機
関運転状態に応じて設定され、機関運転状態に応じた適
切なノッキング抑制が行われる。 (3)機関負荷に応じた判定値ＮＫ₁ の設定。

【００９３】図１５、図１６は機関負荷に応じて判定値
ＮＫ₁ の値を設定する実施例を示している。機関負荷が
高くなると機関の実圧縮比が増大し燃焼温度も高くなる
ためノッキングが生じやすい状態になる。本実施例で
は、機関負荷が高いほど判定値ＮＫ₁ の値を小さく設定
して、点火時期遅角によるノック抑制を優先的に実行す
るようにしている。

【００９４】図１５のルーチンでは、機関負荷のパラメ
ータとして機関１回転当たりの吸入空気量（Ｇ／ＮＥ）
を用い（ステップ１５０１、１５０３）、この（Ｇ／Ｎ
Ｅ）から図１６の関係に基づいて判定値ＮＫ₁ の値を設
定する（ステップ１５０５）。図１６に示すように、判
定値ＮＫ₁ の値は機関負荷（Ｇ／ＮＥ）が増大するほど
小さな値に設定される。これにより、図３のルーチンで
は、機関負荷が高いほど点火時期遅角によるノッキング
抑制が優先的に行われるようになり、機関運転状態に応
じた適切なノッキング抑制が行われる。 (4)機関吸気温度に応じた判定値ＮＫ₁ の設定。

【００９５】図１７、図１８は機関吸気温度に応じて判
定値ＮＫ₁ の値を設定する実施例を示している。機関温
度が高くなると圧縮行程における混合気圧縮温度が上昇
し燃焼温度も高くなるためノッキングが生じやすい状態
になる。本実施例では、吸気温度が高いほど判定値ＮＫ
₁ の値を小さく設定して、点火時期遅角によるノック抑
制を優先的に実行するようにしている。

【００９６】図１７のルーチンでは、吸気温度センサ４
２により検出した吸気温度ＴＨＡをＲＡＭ３３から読み
込み（ステップ１７０１）、このＴＨＡから図１８の関
係に基づいて判定値ＮＫ₁ の値を設定する（ステップ１
７０３）。図１８に示すように、判定値ＮＫ₁ の値は機
関吸気温度ＴＨＡが上昇するほど小さな値に設定され
る。これにより、図３のルーチンでは、機関吸気温度が
高くノッキングが生じやすい状態であるほど点火時期遅
角によるノッキング抑制が優先的に行われるようにな
り、機関運転状態に応じた適切なノッキング抑制が行わ
れる。 (5)可変バルブタイミング装置作動速度に応じた判定値
ＮＫ₁ の設定。

【００９７】前述したように、可変バルブタイミング装
置によるバルブタイミング変更速度は点火時期の変更速
度より大幅に遅く、さらに作動油の温度（粘性）により
作動速度が変化する。このため、通常ではバルブタイミ
ング遅角により十分に対応できるノッキングであって
も、可変バルブタイミング装置の作動速度が遅くなる機
関運転状態ではさらにノッキング抑制に時間がかかるよ
うになり、ノッキングの増大等が生じてしまう場合があ
る。そこで、本実施例では可変バルブタイミング装置の
作動速度を検出し、検出した作動速度が遅くなるほど判
定値ＮＫ₁ を小さく設定することにより、可変バルブタ
イミング装置の作動速度が遅いほど点火時期遅角による
ノッキング抑制を優先して実行するようにしている。

【００９８】図１９はＥＣＵ３０により別途一定時間毎
に実行される可変バルブタイミング装置作動速度検出ル
ーチンを示す。本ルーチンでは、可変バルブタイミング
装置のバルブタイミング変更動作時に、バルブタイミン
グＶＴの実際の変更速度を算出し、実際のバルブタイミ
ングＶＴの変更速度と、機関回転数から定まる標準バル
ブタイミング変更速度との比を可変バルブタイミング装
置作動速度を表すパラメータとして使用する。

【００９９】ルーチンがスタートすると、図１９ステッ
プ１９０１では、現在可変バルブタイミング装置による
バルブタイミング変更操作を実行中か否かが判定され、
バルブタイミング変更中でない場合にはルーチンはその
まま終了する。ステップ１９０１でバルブタイミング変
更中であった場合には、次にステップ１９０３でＲＡＭ
３３の所定領域から現在のバルブタイミングＶＴと機関
回転数ＮＥとが読み込まれる。次いでステップ１９０５
ではバルブタイミングの変更速度ΔＶＴが、 ΔＶＴ＝｜ＶＴ−ＶＴ_i-1 ｜ として算出される。ここで、ＶＴ_i-1 は前回ルーチン実
行時のバルブタイミングＶＴの値であり、ルーチン実行
毎にステップ１９０７で更新される。

【０１００】次に、ステップ１９０９では、機関回転数
ＮＥに基づいてバルブタイミングの標準変更速度ΔＶＴ
_S が図２０を用いて算出される。図２０は、バルブタイ
ミングの標準変更速度ΔＶＴ_S と機関回転数ＮＥとの関
係を示す図である。ここで、標準変更速度ΔＶＴ_S は機
関潤滑油温度（可変バルブタイミング装置作動油温度）
が十分に高い一定温度でのバルブタイミング変更速度と
して定義される。油温一定（すなわち作動油粘度一定）
の条件下では、バルブタイミングの変更速度は作動油圧
力に比例して変化する。一方作動油圧力は略油圧ポンプ
回転数（すなわち機関回転数）に比例して変化するた
め、図２０に示すようにバルブタイミング標準変更速度
ΔＶＴ_S は機関回転数ＮＥに略比例した変化を示す。

【０１０１】図１９ステップ１９１１では、上記により
算出した実際のバルブタイミング変更速度ΔＶＴと標準
変更速度ΔＶＴ_S との比として可変バルブタイミング装
置の作動速度ΔＶＶＴが、ΔＶＶＴ＝ΔＶＴ／ΔＶＴ_S
として算出される。また、ステップ１９１３では、上記
により算出した作動速度ΔＶＶＴはＲＡＭ３３の所定領
域に格納され、本ルーチンの今回の実行は終了する。本
ルーチンの実行により、ＲＡＭ３３の所定領域には、常
に最新の可変バルブタイミング装置作動速度ΔＶＶＴの
値が格納されるようになる。

【０１０２】図２１は上記可変バルブタイミング装置作
動速度ΔＶＶＴの値に応じた判定値ＮＫ₁ の設定ルーチ
ンを示すフローチャートである。図２１のルーチンで
は、ＲＡＭ３３に格納された最新の可変バルブタイミン
グ装置作動速度ΔＶＶＴを読み出し（ステップ２１０
１）、このΔＶＶＴの値を用いて図２２から判定値ＮＫ
₁ の値を設定するとともに（ステップ２１０３）、設定
した判定値ＮＫ₁ の値をＲＡＭ３３に格納して（ステッ
プ２１０５）ルーチンを終了する。

【０１０３】図２２は、可変バルブタイミング装置作動
速度ΔＶＶＴと判定値ＮＫ₁ との関係を示す図である。
図２２に示すように、判定値ＮＫ₁ の値は可変バルブタ
イミング装置作動速度ΔＶＶＴが小さいほど小さな値に
設定される。このため、図２１のルーチンで設定した判
定値ＮＫ₁ の値を用いて図３、図４のルーチンを実行す
ることにより、可変バルブタイミング装置の作動速度が
遅くなるほど点火時期遅角によるノッキング抑制が優先
して実行されることになり、機関運転状態に応じた適切
なノッキング抑制が行われる。 (6)機関回転数に応じた判定値ＮＫ₁ の設定。

【０１０４】図２３、図２４は機関回転数に応じて判定
値ＮＫ₁ の値を設定する実施例を示している。機関回転
数が高い場合には、それにつれて単位時間当たりに生じ
るノッキングの回数も増大する。このため、機関回転数
が高いほど応答性の高いノッキング抑制方法を使用する
必要がある。本実施例では、機関回転数が高いほど判定
値ＮＫ₁ の値を小さく設定して、応答性の高い点火時期
遅角によるノック抑制を優先的に実行するようにしてい
る。

【０１０５】図２３のルーチンでは、ＲＡＭ３３から機
関回転数ＮＥを読み込み（ステップ２３０１）、機関回
転数ＮＥから図２４の関係に基づいて判定値ＮＫ₁ の値
を設定する（ステップ２３０３）。また、設定した判定
値ＮＫ₁ の値はＲＡＭ３３に格納される（ステップ２３
０５）。図２４に示すように、判定値ＮＫ₁ の値は機関
回転数ＮＥが高くなるほど小さな値に設定される。これ
により、図３のルーチンでは、機関回転数が高くノッキ
ング抑制操作に高い応答性が必要とされる状態であるほ
ど点火時期遅角によるノッキング抑制が優先的に行われ
るようになり、機関運転状態に応じた適切なノッキング
抑制が行われる。 (7)機関空燃比に応じた判定値ＮＫ₁ の設定。

【０１０６】図２５は機関運転空燃比に応じて判定値Ｎ
Ｋ₁ の値を設定する実施例を示している。運転空燃比が
変化すると、それにつれて燃焼室内の混合気燃焼速度が
変化するためノッキングの発生条件が変化する。例え
ば、高負荷運転時などで機関への燃料供給量が増量さ
れ、機関空燃比がリッチ空燃比（例えば１２．５程度の
空燃比）になっている状態と、通常運転時の空燃比（例
えば１４．５程度の空燃比）になっている状態とを比較
すると燃料増量時の空燃比の方が燃焼速度が高く、ノッ
キングが生じにくい状態になっている。また、燃料増量
時には排気温度が通常より高くなる傾向があるため、ノ
ッキング抑制のために点火時期遅角を行うと更に排気温
度が上昇することになり好ましくない。そこで本実施例
では、機関への燃料増量が実行されている場合には通常
運転時より判定値ＮＫ₁ の値を大きく設定して、排気温
度の上昇が生じないバルブタイミング遅角によるノッキ
ング抑制が優先的に実行されるようにしている。

【０１０７】図２５は本実施例の判定値ＮＫ₁ 設定ルー
チンを示すフローチャートである。図２５のルーチンで
は、ステップ２５０１で燃料増量フラグＦＯＴＰの値が
１に設定されているか否かに応じて判定値ＮＫ₁ の値を
設定する。ここで、フラグＦＯＴＰは、別途ＥＣＵ３０
により実行される図示しないルーチンにより、機関に供
給される燃料が増量される場合に１に設定されるフラグ
である。

【０１０８】ステップ２５０１でフラグＦＯＴＰの値が
１に設定されていた場合には、すなわち現在燃料増量が
実行されている場合にはステップ２５０３で判定値ＮＫ
₁ の値は一定値Ａに設定される。また、ステップ２５０
１でＦＯＴＰ≠１であった場合、すなわち現在燃料増量
が実行されていない場合（通常の運転の場合）には、ス
テップ２５０５で判定値ＮＫ₁ の値は別の一定値Ｂに設
定される。また、ステップ２５０７では上記により設定
された判定値ＮＫ₁ の値がＲＡＭ３３に格納される。こ
こで、ステップ２５０３で設定される判定値ＮＫ₁ の値
Ａはステップ２５０５の判定値ＮＫ₁ の値Ｂより大きな
値とされている。このため、燃料増量が実行された場合
には、バルブタイミング遅角によるノッキング抑制が優
先的に実行されるようになり、排気温度の上昇が防止さ
れる。 (8)大気圧に応じた判定値ＮＫ₁ の設定。

【０１０９】図２６、図２７は大気圧に応じて判定値Ｎ
Ｋ₁ の値を設定する実施例を示している。例えば、高地
走行等のように機関が大気圧が低い状態で運転される
と、機関の吸気充填効率が低下するため圧縮行程におけ
る混合気の圧縮圧力が低下する。このため、大気圧が低
い場合にはノッキングが生じにくくなる。従って、大気
圧が高い程（高地になるほど）バルブタイミング遅角に
よりノッキングを抑制することができる範囲が広くな
る。本実施例では、大気圧が低いほど判定値ＮＫ₁の値
を大きく設定して、排気温度上昇や燃費の悪化がないバ
ルブタイミング遅角によるノッキング抑制を優先的に実
行するようにしている。

【０１１０】図２６のルーチンでは、大気圧センサ４４
で検出した大気圧Ｐａの値をＲＡＭ３３から読み込み
（ステップ２６０１）、大気圧Ｐａから図２７の関係に
基づいて判定値ＮＫ₁ の値を設定する（ステップ２６０
３）。また、設定した判定値ＮＫ₁ の値はＲＡＭ３３に
格納される（ステップ２６０５）。図２７に示すよう
に、判定値ＮＫ₁ の値は大気圧が低くなるほど（すなわ
ち高地になるほど）大きな値に設定される。これによ
り、図３のルーチンでは、大気圧が低くノッキングが生
じにくい状態であるほどバルブタイミング遅角によるノ
ッキング抑制が優先的に行われるようになり、機関運転
状態に応じた適切なノッキング抑制が実行される。 (9)デポジット堆積量に応じた判定値ＮＫ₁ の設定。

【０１１１】機関燃焼室には、使用とともにカーボン等
のデポジットが堆積する。堆積したデポジットの表面は
比較的粗いため、燃焼室内にデポジットが堆積するとデ
ポジット堆積部分には燃焼後の既燃ガスが残留し易くな
る。このため、デポジット堆積部では燃焼が生じにくく
なるためノッキングが生じやすくなる。すなわち、燃焼
室内のデポジット堆積量が増大するほどノッキングが発
生しやすくなる。本実施例では、燃焼室内のデポジット
堆積量を推定し、デポジット堆積量が多いほど判定値Ｎ
Ｋ₁ の値を小さく設定することにより、デポジット堆積
によりノッキングが生じやすくなるほど点火時期遅角に
よるノッキング抑制が優先的に実行されるようにして機
関運転状態に応じたノッキング抑制を行っている。

【０１１２】本実施例では、別途実行される図示しない
ルーチンにより設定される燃料噴射量のデポジット学習
補正量ＫＤＰＣの値に基づいて判定値ＮＫ₁ の値を設定
する。デポジット学習補正量ＫＤＰＣは、吸気ポート壁
面に堆積したデポジットの量に応じて吸気ポート壁面に
付着、保持される燃料量が変化することを補正するため
の補正量である。すなわち、吸気ポート壁面のデポジッ
ト堆積量が増大すると吸気ポートに噴射された燃料のう
ち吸気ポート壁面に付着する燃料量が増大するため、例
えば加速時等に燃料噴射量が増量された場合でも、増量
された燃料の一部が吸気ポート壁面付着燃料量の増大に
消費され、燃焼室に到達しなくなる。このため、吸気ポ
ート壁面へのデポジット堆積量が増大すると機関加速時
に空燃比がリーンになる問題が生じる。そこで、本実施
例では、ＥＣＵ３０は別途実行される図示しないルーチ
ンにより、運転中機関加速時に空燃比がリーンになる度
合いに基づいてデポジット学習補正量ＫＤＰＣを更新し
ＥＣＵ３０のバックアップＲＡＭ３７に格納している。
ＥＣＵ３０は、このＫＤＰＣの値が大きくなるほど加速
時の燃料増量を増加させ、加速時に空燃比がリーン空燃
比になることを防止している。すなわち、デポジット学
習補正量ＫＤＰＣは吸気ポート壁面に堆積したデポジッ
トの量に応じた値に設定されている。

【０１１３】一方、燃焼室壁面へのデポジット堆積量は
吸気ポート壁面へのデポジット堆積量に比例して増大す
ると考えられる。そこで、本実施例では、デポジット学
習補正量ＫＤＰＣの値を燃焼室壁面へのデポジット堆積
量を表すパラメータとして使用し、ＫＤＰＣの値に応じ
て判定値ＮＫ₁ を設定するようにしている。図２８は、
上記デポジット堆積量に応じた判定値ＮＫ₁ の設定ルー
チンを示すフローチャートである。

【０１１４】図２８のルーチンでは、バックアップＲＡ
Ｍ３７の所定領域に格納されたデポジット学習補正量Ｋ
ＤＰＣを読み込み（ステップ２８０１）、ＫＤＰＣの値
を用いて図２９の関係に基づいて判定値ＮＫ₁ の値を設
定する（ステップ２８０３）。また、設定した判定値Ｎ
Ｋ₁ の値はＲＡＭ３３に格納される（ステップ２８０
５）。図２８に示すように、判定値ＮＫ₁ の値はデポジ
ット堆積量が大きくなるほど（すなわちデポジット学習
補正量ＫＤＰＣの値が大きくなるほど）小さな値に設定
される。これにより、図３のルーチンでは、デポジット
堆積量が大きくノッキングが生じやすい状態であるほど
応答性の高い点火時期遅角によるノッキング抑制が優先
的に行われるようになり、機関運転状態に応じた適切な
ノッキング抑制が実行される。 （10)使用ギヤに応じた判定値ＮＫ₁ の設定。

【０１１５】図３０、図３１は車両の変速比に応じて判
定値ＮＫ₁ の値を設定する実施例を示している。例え
ば、変速比の大きい低速段のギヤを使用して走行してい
る場合には、機関回転数が比較的高く、かつ走行速度が
低い車両運転状態である。このような場合には、変速比
の小さい高速段ギヤでの走行時に較べて排気系の機器
（例えば触媒等）に当たる走行風が小さくなり排気系の
温度が高速ギヤ走行時に較べて上昇しやすくなってい
る。ところが、ノッキング抑制のために点火時期を遅角
すると排気温度が上昇するため、変速比の大きい低速段
のギヤを使用した走行時に点火時期遅角によるノッキン
グ抑制を実施すると排気温度の上昇により排気系の機器
が過熱してしまう場合が生じる。本実施例では、シフト
ポジションセンサ４７で検出した走行ギヤが低速段であ
るほど（ギヤ変速比が大きいほど）判定値ＮＫ₁ の値を
大きく設定して、排気温度の上昇が生じないバルブタイ
ミング遅角によるノッキング抑制を優先的に実行するよ
うにしている。

【０１１６】図３０のルーチンでは、シフトポジション
センサ４７で検出した、走行ギヤを表すパラメータＳＰ
の値からをＲＡＭ３３から読み込み（ステップ３００
１）、走行ギヤＳＰから図３１の関係に基づいて判定値
ＮＫ₁ の値を設定する（ステップ３００３）。また、設
定した判定値ＮＫ₁ の値はＲＡＭ３３に格納される（ス
テップ３００５）。図３１に示すように、判定値ＮＫ₁
の値は走行ギヤが低速であるほど（変速比が大きいほ
ど）大きな値に設定される。これにより、図３のルーチ
ンでは、走行ギヤがの変速比が大きく、排気系の温度上
昇が生じやすい状態であるほど排気温度の上昇が少ない
バルブタイミング遅角によるノッキング抑制が優先的に
行われるようになり、機関運転状態に応じた適切なノッ
キング抑制が実行される。

【０１１７】以上、機関運転状態パラメータに応じて判
定値ＮＫ₁ の値を設定する場合について説明したが、判
定値ＮＫ₁ の値の設定は上述した機関運転状態パラメー
タ以外のパラメータに応じて設定することも可能であ
り、ノッキング発生に影響を与える他の機関運転状態パ
ラメータや、排気系の温度上昇に影響を与える他の機関
運転状態パラメータの値に応じて判定値ＮＫ₁ の値を上
記の実施例と同様な方法で設定するようにしても良い。

【０１１８】次に、本発明の別の実施例について説明す
る。上述の実施例では、基本バルブタイミングｔＶＴは
ノッキングの有無にかかわらず機関負荷と回転数とから
一律に設定されるため（例えば、図３ステップ３０
５）、現在のバルブタイミングＶＴが基本バルブタイミ
ングより遅角側（ｔＶＴ＞ＶＴ）になっている状態で
は、ノッキングが発生していてもバルブタイミングが現
在のバルブタイミングから進角されてしまう場合が生じ
る場合がある。すなわち、何らかの原因で機関負荷、回
転数から設定される基本バルブタイミングｔＶＴと現在
の実際のバルブタイミングＶＴとの間に差が生じてお
り、しかも基本バルブタイミングｔＶＴの方が現在のバ
ルブタイミングＶＴより進角側に設定されていると、例
えばノッキング強度が判定値ＮＫ₁ より大きく、点火時
期遅角によるノッキング抑制が行われている場合には、
実際のバルブタイミングＶＴは基本バルブタイミングｔ
ＶＴになるように進角されてしまう場合が生じ、逆にノ
ッキングが発生しやすくなってしまう場合が生じる可能
性がある。そこで、本実施例ではノッキング発生時には
機関バルブタイミングを進角することを禁止することに
より上記問題を解決している。

【０１１９】図３２は、上記バルブタイミング進角禁止
を行うノッキング制御ルーチンの一部を示すフローチャ
ートである。図３２のルーチンは、図３、図４のルーチ
ンのステップ３０９、３１１をステップ３２０１、３２
０３、３２０５で置き換えたものに相当し、図示してい
ない部分は図３のルーチンと同一である。図３２のルー
チンでは、図３のルーチンと同様基本点火時期ｔＡＢＳ
Ｅと基本バルブタイミングｔＶＴを算出後（図３ステッ
プ３０３、３０５）、ノッキングが発生しているか否か
を判断し（ステップ３０７）、ノッキングが発生してい
る場合にはステップ３２０１で、ステップ３０５で算出
した基本バルブタイミングｔＶＴが実際のバルブタイミ
ングＶＴより進角側にあるか否かを判定する。また、進
角側にある場合（ｔＶＴ≧ＶＴ）にはステップ３２０３
に進み、基本バルブタイミングの値を現在のバルブタイ
ミングＶＴに設定し直した（ｔＶＴ←ＶＴ）後点火時期
遅角によるノッキング抑制（図３ステップ３１３以下）
を実行する。また、ステップ３２０１で進角側にない場
合（ｔＶＴ＜ＶＴ）にはステップ３２０５でノック強度
ＮＫを判定値ＮＫ₁ と比較し、ＮＫ＜ＮＫ₁ の場合には
バルブタイミング遅角（図３ステップ３２９以下）を、
ＮＫ≧ＮＫ₁ の場合には点火時期遅角（図３ステップ３
１３以下）を実行する。

【０１２０】すなわち、本実施例では図３、図４のルー
チンとは異なり、ステップ３０５で設定された基本点火
時期ｔＶＴが実際のバルブタイミングＶＴより進角側に
ある場合には、基本点火時期ｔＶＴ自体を遅角側に設定
し直して実際のバルブタイミングＶＴと一致させた後で
点火時期遅角によるノッキング抑制を実行する。このた
め、バルブタイミング制御（図３ステップ３２１、３２
３）が実行される際にはバルブタイミング制御目標値Ｖ
ＴＣＡＬが現在のバルブタイミングＶＴより進角側にな
ることがなくなり、点火時期遅角によるノッキング抑制
中にバルブタイミングが進角されることが防止される。
また、本実施例においても図３のルーチンと同様にノッ
ク強度に応じた適切なノッキング抑制が実行される。

【０１２１】次に、本発明の更に別の実施例について説
明する。図３２の実施例では機関負荷、回転数から設定
される基本バルブタイミングｔＶＴが実際のバルブタイ
ミングＶＴより進角側に設定された場合には、強制的に
基本バルブタイミングｔＶＴの値を実際のバルブタイミ
ングＶＴに一致するように遅角して設定し直して一律に
バルブタイミングの進角を禁止していた。ところが、こ
のように一律にバルブタイミングの進角を禁止してしま
うと、例えば実際のバルブタイミングＶＴが機関負荷、
回転数に応じて設定された基本バルブタイミング（最適
バルブタイミング）ｔＶＴに対して大幅に遅角した状態
になっていた場合には、ノッキングが抑制されるまでは
最適バルブタイミングｔＶＴに対して実際のバルブタイ
ミングが大幅に遅角したままの状態が継続することにな
る。一方、前述したように実際のバルブタイミングが最
適バルブタイミングに対して過度に遅角された状態で
は、機関出力低下やＮＯ_X の発生量が大きくなってしま
う問題がある。また、基本バルブタイミングと実際のバ
ルブタイミングとの差があまりに大きいと、ノッキング
が抑制された後に実際のバルブタイミングが基本バルブ
タイミングに調節されるまでに比較的長時間を要するこ
とになり、ノッキング抑制後に機関出力低下やＮＯ_X 量
の増大した状態が継続する時間が長くなってしまう問題
がある。そこで、本実施例では実際のバルブタイミング
ＶＴが基本バルブタイミングｔＶＴに対してステップ３
０５で設定される最大許容遅角量ＶＫＮＫ_MAX 以上に遅
角している場合には、ｔＶＴとの差がＶＫＮＫ_MAX にな
るまではバルブタイミングの進角を許可するようにして
いる。これにより、実際のバルブタイミングＶＴと最適
バルブタイミングｔＶＴとの差が最大許容遅角量ＶＫＮ
Ｋ_MAX を越えて過大になることが防止され、機関出力の
過度の低下やＮＯ_X 発生量の増大が長時間継続する事態
が防止される。

【０１２２】図３３は上記制御を実行するルーチンを示
すフローチャートである。図３３のルーチンは図３２の
ルーチンのステップ３２０１と３２０３を、それぞれ３
３０１と３３０３とに置き換えたものに相当する。本ル
ーチンにおいても図示していない部分は図３、図４のル
ーチンと同一である。本実施例では、ステップ３３０１
で現在のバルブタイミングＶＴが、基本バルブタイミン
グｔＶＴ（図３ステップ３２０５）に対して最大許容遅
角量ＶＫＮＫ _MAX 以上遅角した状態にあるか否かが判定
され、ＶＫＮＫ_MAX 以上遅角していた場合（ｔＶＴ−Ｖ
ＫＮＫ_MAX ≧ＶＴの場合）には、ステップ３３０３で基
本バルブタイミングｔＶＴの値を、最大許容遅角量ＶＫ
ＮＫ_MAX だけ遅角して設定し直した後（ｔＶＴ←ｔＶＴ
−ＶＫＮＫ_MAX ）、点火時期遅角によるノッキング抑制
を行う。また、基本バルブタイミングｔＶＴに対する遅
角量がＶＫＮＫ_MAX より小さい場合（ｔＶＴ−ＶＫＮＫ
_MAX ＜ＶＴの場合）には、図３２のルーチンと同様ノッ
ク強度ＮＫに応じてノッキング抑制の方法が選択され
る。

【０１２３】これにより、実際のバルブタイミングＶＴ
が基本バルブタイミング（最適バルブタイミング）ｔＶ
Ｔに対して最大許容遅角量ＶＫＮＫ_MAX 以上に遅角した
状態では、点火時期遅角によるノッキング抑制中にもバ
ルブタイミングＶＴが最大許容遅角量までは進角が許可
されることになる。このため、最適バルブタイミングｔ
ＶＴに対する実際のバルブタイミングＶＴの遅角量は常
にＶＫＮＫ_MAX 以内に維持されることになり、ノッキン
グ抑制中に機関出力の過度の低下とＮＯ_X 発生量の増大
とが生じることが完全に防止される。

【０１２４】

【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、機関ノ
ッキングを抑制し、機関に損傷を生じることを確実に防
止できるとともに、機関出力低下や燃費の悪化、排気温
度の上昇、ＮＯ_X 排出量の増大等の問題の発生を最小限
にとどめることが可能となるという共通の効果を奏す
る。

【０１２５】また、請求項２に記載の発明では、機関が
過渡運転状態にあるときには、優先的に点火時期遅角に
よるノッキング抑制を行うようにしたことにより、上記
共通の効果に加えて、バルブタイミング制御が不安定に
なることを防止できるという効果を奏する。請求項３に
記載の発明では、請求項１においてノック強度の判定値
を機関の運転状態に応じて変更するようにしたことによ
り、上記共通の効果に加えて機関運転状態に応じた適切
なノッキング抑制が実行されるという効果を奏する。

【０１２６】請求項４に記載の発明では、請求項３にお
いて、機関運転状態の過渡の程度に応じてノック強度の
判定値を変更するようにしたことにより、上記共通の効
果に加えて、機関運転状態の過渡の程度におうじた適切
なノッキング抑制が実施されるという効果を奏する。請
求項５に記載の発明では、請求項３においてノッキング
が発生しやすい運転状態であるほど点火時期遅角による
ノッキング抑制が優先的に実施されるようにしたことに
より、上記共通の効果に加えてノッキングが発生しやす
い運転状態では小さなノッキングが発生した段階で直ち
にノッキングが抑制されるため、上記共通の効果に加
え、更に効果的にノッキングを抑制可能となるという効
果を奏する。

【０１２７】請求項６に記載の発明では、ノッキング発
生時にバルブタイミングの進角を禁止するようにしたこ
とにより、上記共通の効果に加え、更に効果的にノッキ
ングを抑制することが可能となる効果を奏する。請求項
７に記載の発明では、車両走行速度に応じてノック強度
の判定値を偏向するようにしたことにより、上記共通の
効果に加えて、ノッキング発生時に機関排気系の過熱が
生じることを防止できるという効果を奏する。

【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実施例の
主要部構成を示す図である。

【図２】図１の実施例の点火時期とバルブタイミングの
定義を示す図である。

【図３】本発明のノッキング制御ルーチンの一実施例を
説明するフローチャートの一部である。

【図４】本発明のノッキング制御ルーチンの一実施例を
説明するフローチャートの一部である。

【図５】図３、図４のルーチンに使用する数値テーブル
の形式を示す図である。

【図６】ノック強度と点火時期遅角量との関係を示す図
である。

【図７】ノック強度とバルブタイミング遅角量との関係
を示す図である。

【図８】本発明のノッキング制御ルーチンの一実施例を
説明するフローチャートの一部である。

【図９】本発明のノッキング制御ルーチンの一実施例を
説明するフローチャートの一部である。

【図１０】図９のルーチンのノック強度判定値ＮＫ₁ の
設定を説明するグラフである。

【図１１】ノック強度判定値ＮＫ₁ の設定ルーチンの一
実施例を説明するフローチャートである。

【図１２】図１１のルーチンのノック強度判定値ＮＫ₁
の設定を説明するグラフである。

【図１３】ノック強度判定値ＮＫ₁ の設定ルーチンの別
の実施例を説明するフローチャートである。

【図１４】図１３のルーチンのノック強度判定値ＮＫ₁
の設定を説明するグラフである。

【図１５】ノック強度判定値ＮＫ₁ の設定ルーチンの別
の実施例を説明するフローチャートである。

【図１６】図１５のルーチンのノック強度判定値ＮＫ₁
の設定を説明するグラフである。

【図１７】ノック強度判定値ＮＫ₁ の設定ルーチンの別
の実施例を説明するフローチャートである。

【図１８】図１７のルーチンのノック強度判定値ＮＫ₁
の設定を説明するグラフである。

【図１９】可変バルブタイミング装置作動速度算出ルー
チンを説明するフローチャートである。

【図２０】図１９のルーチンに使用する定数の設定に用
いるグラフである。

【図２１】ノック強度判定値ＮＫ₁ の設定ルーチンの別
の実施例を説明するフローチャートである。

【図２２】図２２のルーチンのノック強度判定値ＮＫ₁
の設定を説明するグラフである。

【図２３】ノック強度判定値ＮＫ₁ の設定ルーチンの別
の実施例を説明するフローチャートである。

【図２４】図２３のルーチンのノック強度判定値ＮＫ₁
の設定を説明するグラフである。

【図２５】ノック強度判定値ＮＫ₁ の設定ルーチンの別
の実施例を説明するフローチャートである。

【図２６】ノック強度判定値ＮＫ₁ の設定ルーチンの別
の実施例を説明するフローチャートである。

【図２７】図２６のルーチンのノック強度判定値ＮＫ₁
の設定を説明するグラフである。

【図２８】ノック強度判定値ＮＫ₁ の設定ルーチンの別
の実施例を説明するフローチャートである。

【図２９】図２８のルーチンのノック強度判定値ＮＫ₁
の設定を説明するグラフである。

【図３０】ノック強度判定値ＮＫ₁ の設定ルーチンの別
の実施例を説明するフローチャートである。

【図３１】図３０のルーチンのノック強度判定値ＮＫ₁
の設定を説明するグラフである。

【図３２】本発明のノッキング制御ルーチンの別の実施
例を説明するフローチャートの一部である。

【図３３】本発明のノッキング制御ルーチンの別の実施
例を説明するフローチャートの一部である。

【符号の説明】

１…カムシャフト １０…可変バルブタイミング装置 ３０…ＥＣＵ ４９…点火回路 ５０…ノックセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｚ Ｆ０２Ｐ 5/152 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｄ 5/153 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 45/00 345 F02D 45/00 368 F02D 13/02 F02D 43/00 301 F02P 5/152 F02P 5/153

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関に生じるノッキングの強度を検
   出するノック強度検出手段と、 作動時にノック強度に応じて機関点火時期を遅角させる
   点火時期遅角手段と、 作動時にノック強度に応じて機関吸気弁の開閉時期を遅
   角させるバルブタイミング遅角手段と、 前記ノック強度検出手段により機関ノッキングが検出さ
   れたときに、前記ノック強度が所定の判定値より小さい
   ときに前記点火時期遅角手段に優先して前記バルブタイ
   ミング遅角手段を作動させ、前記判定値以上であるとき
   に前記バルブタイミング遅角手段に優先して点火時期遅
   角手段を作動させるノック制御手段と、 を備えた内燃機関のノッキング制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のノッキング制御装置に
   おいて、 さらに、機関の運転状態が過渡状態にあるか否かを判定
   する判定手段を備え、 前記ノック制御手段は、機関運転状態が過渡状態にある
   と判定されたときに前記ノック強度にかかわらず、前記
   バルブタイミング遅角手段に優先して前記点火時期遅角
   手段を作動させる内燃機関のノッキング制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のノッキング制御装置に
   おいて、 さらに、機関運転状態を検出する運転状態検出手段と、 検出された機関運転状態に応じて前記ノック強度の判定
   値を変更する判定値設定手段と、を備えた内燃機関のノ
   ッキング制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のノッキング制御装置に
   おいて、 前記運転状態検出手段は、機関の運転状態の過渡の程度
   を検出する過渡状態検出手段を備え、 前記判定値設定手段は、検出された過渡の程度が大きい
   ほど前記ノック強度の判定値を小さく設定する内燃機関
   のノッキング制御装置。
5. 【請求項５】 請求項３に記載のノッキング制御装置に
   おいて、 前記運転状態検出手段は、機関のノッキング発生に関与
   する運転状態パラメータを検出するパラメータ検出手段
   を備え、 前記判定値設定手段は、前記パラメータの値がノッキン
   グが発生しやすい状態の値であるほど前記ノック強度の
   判定値を小さく設定する内燃機関のノッキング制御装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載のノッキング制御装置に
   おいて、 さらに、運転条件に応じて、機関吸気弁の開閉時期の目
   標値を設定するバルブタイミング設定手段と、 前記設定された目標値に機関吸気弁の開閉時期を制御す
   るバルブタイミング制御手段と、 前記ノック強度検出手段により機関ノッキングが検出さ
   れたときに、前記バルブタイミング制御手段による機関
   吸気弁の開閉時期進角操作を禁止する禁止手段と、 を備えた内燃機関のノッキング制御装置。
7. 【請求項７】 変速機を有する自動車用内燃機関のノッ
   キング制御装置であって、 機関に生じるノッキングの強度を検出するノック強度検
   出手段と、 作動時にノック強度に応じて機関点火時期を遅角させる
   点火時期遅角手段と、 作動時にノック強度に応じて機関吸気弁の開閉時期を遅
   角させるバルブタイミング遅角手段と、 前記ノック強度検出手段により機関ノッキングが検出さ
   れたときに、前記ノック強度が所定の判定値より小さい
   ときに前記点火時期遅角手段に優先して前記バルブタイ
   ミング遅角手段を作動させ、前記判定値以上であるとき
   に前記バルブタイミング遅角手段に優先して点火時期遅
   角手段を作動させるノック制御手段と、 前記変速機の変速比を検出する変速比検出手段と、 検出された変速比が大きいほど前記ノック強度の判定値
   を大きく設定する判定値設定手段と、 を備えた内燃機関のノッキング制御装置。