JP3799930B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、可変バルブタイミング装置と点火装置とを具備する内燃機関の制御装置が知られている。この種の内燃機関の制御装置の例としては、例えば特開平８−３３８２９５号公報に記載されたものがある。特開平８−３３８２９５号公報に記載された内燃機関の制御装置では、ノッキングが発生した時に点火時期遅角とバルブタイミング遅角とが併用して行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特開平８−３３８２９５号公報に記載された内燃機関の制御装置ではノッキングが発生した時に点火時期遅角とバルブタイミング遅角とが併用して行われるものの、特開平８−３３８２９５号公報には、空燃比がストイキの時とリーンの時とでバルブタイミング遅角と点火時期遅角とをどのように切り換えるかについて開示されていない。詳細には、特開平８−３３８２９５号公報には、空燃比がリーンの時にバルブタイミング遅角を禁止すべき点について開示されていない。一方、空燃比がリーンの時にバルブタイミングを遅角させてしまうと、熱効率、つまり、燃費が低下してしまう。従って、特開平８−３３８２９５号公報に記載された内燃機関の制御装置では、空燃比がリーンの時にバルブタイミングを遅角させるのが禁止されないため、空燃比がリーンの時にバルブタイミングが遅角されるのに伴って熱効率が低下してしまうのを阻止することができない。
【０００４】
また従来、インジェクタを具備する筒内直接噴射式内燃機関の制御装置が知られている。この種の内燃機関の制御装置の例としては、例えば特開平８−２９６４６３号公報に記載されたものがある。特開平８−２９６４６３号公報に記載された内燃機関の制御装置では、機関回転数及び機関負荷に応じて燃料噴射開始時期が切り換えられる。
【０００５】
ところが、特開平８−２９６４６３号公報に記載された内燃機関の制御装置では、機関回転数及び機関負荷に応じて燃料噴射開始時期が切り換えられるものの、いずれの場合にも燃料噴射開始時期が吸気行程下死点付近に設定されており、特開平８−２９６４６３号公報には、燃料噴射開始時期を吸気行程上死点付近に設定すべき点について開示されていない。一方、ノッキングが発生していないときに、燃料噴射開始時期が吸気行程下死点付近に設定されてしまうと、燃料噴射開始時期が吸気行程上死点付近に設定されている場合に比べ、熱効率、つまり、燃費が低下してしまう。
【０００６】
前記問題点に鑑み、本発明は、空燃比がリーンの時にバルブタイミングが遅角されるのに伴って熱効率が低下してしまうのを阻止しつつノッキングを解消することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
更に、本発明は、ノッキングが発生していない時に燃料噴射開始時期が吸気行程下死点付近に設定されるのに伴って熱効率が低下してしまうのを阻止すると共に、ノッキングが発生した時に熱効率の低下を最小限に抑制しつつノッキングを解消することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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、可変バルブタイミング装置と点火装置とを具備する内燃機関の制御装置であって、ノッキングを検出するノッキング検出手段を設け、ノッキング検出手段によってノッキングが検出された時にバルブタイミングの遅角又は点火時期の遅角を行う内燃機関の制御装置において、上記ノッキング検出手段によってノッキングが検出された時に空燃比がストイキである場合には、バルブタイミングが最遅角状態となるまでの間は熱効率が大幅に低下しない程度に点火時期を遅角しつつバルブタイミングを遅角させ、上記ノッキング検出手段によってノッキングが検出された時に空燃比がリーンである場合には、バルブタイミングを遅角させるのを禁止すると共に点火時期を遅角させるようにした内燃機関の制御装置が提供される。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、インジェクタを具備する筒内直接噴射式内燃機関の制御装置において、ノッキング検出手段を設け、ノッキング検出前に燃料噴射開始時期が吸気行程上死点付近に設定され、ノッキング検出後に燃料噴射開始時期が吸気行程下死点付近に設定されるように、ノッキング検出前とノッキング検出後とで燃料噴射開始時期を切り換える内燃機関の制御装置が提供される。
【００１３】
請求項２に記載の内燃機関の制御装置では、ノッキング検出前に燃料噴射開始時期が吸気行程上死点付近に設定され、ノッキング検出後に燃料噴射開始時期が吸気行程下死点付近に設定されるように、ノッキング検出前とノッキング検出後とで燃料噴射開始時期が切り換えられる。つまり、ノッキング検出前には、燃料噴射開始時期が吸気行程上死点付近に設定される。燃料噴射開始時期が吸気行程下死点付近に設定されると燃料噴射開始時期が吸気行程上死点付近に設定される場合に比べて熱効率が低下してしまうため、ノッキング検出前に燃料噴射開始時期を吸気行程上死点付近に設定することにより、ノッキングが発生していない時に燃料噴射開始時期が吸気行程下死点付近に設定されるのに伴って熱効率が低下してしまうのを阻止することができる。また、ノッキング検出後には、燃料噴射開始時期が吸気行程下死点付近に設定される。ノッキングを解消するために点火時期が遅角されると燃料噴射開始時期が吸気行程上死点付近から吸気行程下死点付近に切り換えられる場合に比べて熱効率が低下してしまうため、ノッキング検出後に燃料噴射開始時期が吸気行程下死点付近に設定されるように燃料噴射開始時期を吸気行程上死点付近から吸気行程下死点付近に切り換えることにより、ノッキングが発生した時に熱効率の低下を最小限に抑制しつつノッキングを解消することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、機関回転数検出手段と点火装置とを設け、機関回転数が予め定められた値よりも高いときであってノッキングが検出されたとき、ノッキング検出前とノッキング検出後とで燃料噴射開始時期を切り換えるのを禁止すると共に、点火時期を遅角させるようにした請求項３に記載の内燃機関の制御装置が提供される。
【００１５】
請求項３に記載の内燃機関の制御装置では、機関回転数が予め定められた値よりも高いときであってノッキングが検出されたとき、ノッキング検出前とノッキング検出後とで燃料噴射開始時期を切り換えるのが禁止されると共に、点火時期が遅角される。つまり、機関回転数が予め定められた値よりも高いときであってノッキングが検出されたとき、ノッキング検出前とノッキング検出後とで燃料噴射開始時期を切り換えるのが禁止される。機関回転数が予め定められた値よりも高いときであってノッキングが検出されたときに燃料噴射開始時期が吸気行程下死点付近に設定されるとミキシング時間が短くなるのに伴って燃焼が悪化し熱効率が低下してしまう。そのため、機関回転数が予め定められた値よりも高いときであってノッキングが検出されたときに燃料噴射開始時期を吸気行程上死点付近から吸気行程下死点付近に切り換えるのを禁止することにより、燃焼の悪化に伴って熱効率が低下してしまうのを阻止することができる。更に、機関回転数が予め定められた値よりも高いときであってノッキングが検出されたとき、点火時期が遅角される。そのため、機関回転数が予め定められた値よりも高いときであってノッキングが検出されたときに燃料噴射開始時期を吸気行程上死点付近から吸気行程下死点付近に切り換えるのが禁止されていても、ノッキングを解消することができる。すなわち、燃焼の悪化に伴って熱効率が低下してしまうのを阻止しつつ、ノッキングを解消することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
図１は本発明の内燃機関の制御装置の第一の実施形態の概略構成図である。図１において、１はバルブタイミング、つまり、内燃機関の吸気弁・排気弁の開弁・閉弁時期を変更する可変バルブタイミング装置（ＶＶＴ）、２は混合気の点火を行う点火装置、３は内燃機関のノッキングを検出するためのノックセンサである。４は空燃比（Ａ／Ｆ）センサ、５は内燃機関に対し燃料を噴射して供給するために内燃機関本体のシリンダ内に配置されたインジェクタ、６は機関回転数センサ、７はＥＣＵ（電子制御装置）である。
【００１８】
図２は本実施形態の内燃機関の制御装置による制御方法を示したフローチャートである。図２に示すように、このルーチンが開始されると、まずステップ１００においてノックセンサ３の出力値が読み込まれ、ステップ１０１にてノッキングが発生しているか否かが判断される。ＹＥＳのときにはステップ１０２に進み、ＮＯのときにはこのルーチンを終了する。ステップ１０２では圧縮行程において燃料噴射が行われているか否かが判断される。ＮＯのとき、つまり、吸気行程において燃料噴射が行われているときであって空燃比がストイキのときにはステップ１０３に進む。一方、ＹＥＳのとき、つまり、空燃比がリーンのときには、ステップ１０６に進む。ステップ１０３では、可変バルブタイミング装置１が最も遅角された状態にあるか否かが判断される。ＮＯのときには、バルブタイミングを更に遅角させることができると判断しステップ１０４に進む。一方、ＹＥＳのときには、バルブタイミングを更に遅角させることができないと判断しステップ１０７に進む。ステップ１０４では可変バルブタイミング装置１によりバルブタイミングが遅角される。次いでステップ１０５では、点火装置２により混合気の点火時期が遅角される。一方、ステップ１０６では可変バルブタイミング装置１によりバルブタイミングを遅角させるのが禁止される。次いでステップ１０７では、点火装置２により混合気の点火時期が遅角される。本実施形態では燃料噴射が圧縮行程において行われるか、あるいは吸気行程において行われるかにより、空燃比がリーンであるか、あるいはストイキであるかを判断しているが、他の実施形態では空燃比センサ４の出力値により空燃比がリーンであるか、あるいはストイキであるかを判断することも可能である。
【００１９】
図３は吸気行程において燃料噴射が行われる場合、つまり、空燃比がストイキの場合のバルブタイミング及び点火時期と熱効率との関係を示した図である。詳細には、図３（ａ）は空燃比がストイキのときのバルブタイミングと熱効率との関係を示した図であり、図３（ｂ）は空燃比がストイキのときの点火時期と熱効率との関係を示した図である。図３（ａ）に示すように、バルブタイミングがＶ１のときにノッキングが発生した場合、バルブタイミングをＶ１からＶ２に遅角させることによりノッキングを解消することができる。このように、空燃比がストイキであってバルブタイミングをＶ１からＶ２に遅角させることによりノッキングを解消させた場合、熱効率の低下はΔＴＥ１となり比較的小さい値となる。熱効率の低下が比較的小さい値になるのは、空燃比がストイキのとき（吸気行程噴射のとき）にはバルブタイミングをＶ１からＶ２に遅角させたときに、遅角させていないときと同じトルクを維持しようとしてスロットルを開くため、ポンプ損失が下がるからである。
【００２０】
一方、図３（ｂ）に示すように、点火時期がＳ１のときにノッキングが発生した場合、点火時期をＳ１からＳ３に遅角させることによりノッキングを解消することができる。ところが、このように空燃比がストイキであって点火時期をＳ１からＳ３に遅角させることによりノッキングを解消させた場合、熱効率の低下はΔＴＥ３となってしまい、ΔＴＥ１（図３（ａ））より大きくなってしまう。点火時期をＳ１からＳ３に遅角させると熱効率がΔＴＥ３だけ低下してしまうのは、点火時期がＭＢＴ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｐａｒｋ Ａｄｖａｎｃｅ ｆｏｒ Ｂｅｓｔ Ｔｏｒｑｕｅ）から離れてしまうからである。
【００２１】
そこで本実施形態では図２に示すように、空燃比がストイキのときにノッキングが発生した場合、ステップ１０４にてバルブタイミングが遅角されることによりノッキングが解消される。それゆえ、熱効率の低下を阻止しつつノッキングを解消することができる。また、ステップ１０５では、バルブタイミングのみが遅角される場合よりもノッキングを迅速に解消すべく、熱効率が大幅に低下しない程度に点火時期が遅角される（Ｓ１→Ｓ２（図３（ｂ））。
【００２２】
図４は圧縮行程において燃料噴射が行われる場合、つまり、空燃比がリーンの場合のバルブタイミング及び点火時期と熱効率との関係を示した図である。詳細には、図４（ａ）は空燃比がリーンのときのバルブタイミングと熱効率との関係を示した図であり、図４（ｂ）は空燃比がリーンのときの点火時期と熱効率との関係を示した図である。図４（ａ）に示すように、バルブタイミングがＶ３のときにノッキングが発生した場合、バルブタイミングをＶ３からＶ４に遅角させることによりノッキングを解消することができる。ところが、このように空燃比がリーンであってバルブタイミングをＶ３からＶ４に遅角させることによりノッキングを解消させた場合、熱効率の低下はΔＴＥ４となってしまい、ΔＴＥ５（図４（ｂ））より大きくなってしまう。バルブタイミングをＶ３からＶ４に遅角させると熱効率がΔＴＥ４だけ低下してしまうのは、空燃比がリーンのときにはバルブタイミングが遅角されて吸気弁の閉弁時期が遅くされると吸気が燃焼室から逆流してしまい、それゆえ、空燃比がリッチになる、つまり、比熱比が小さくなってしまうからである。
【００２３】
一方、図４（ｂ）に示すように、点火時期がＳ４のときにノッキングが発生した場合、点火時期をＳ４からＳ５に遅角させることによりノッキングを解消することができる。このように、空燃比がリーンであって点火時期をＳ４からＳ５に遅角させることによりノッキングを解消させた場合、熱効率の低下はΔＴＥ５となり比較的小さい値となる。熱効率の低下が比較的小さい値になるのは、等ＮＯｘにするためにＥＧＲ開度が絞られるからである。
【００２４】
そこで本実施形態では図２に示すように、空燃比がリーンのときにノッキングが発生した場合、ステップ１０６にてバルブタイミングが遅角されるのが禁止される。それゆえ、熱効率が大幅に低下してしまうを阻止することができる。更にステップ１０７にて、ノッキングを解消すべく点火時期が遅角される。それゆえ、熱効率が大幅に低下するのを阻止しつつノッキングを解消することができる。
【００２５】
本実施形態によれば、ステップ１０１にてノッキングが検出されたと判断されたときであって、ステップ１０２にて空燃比がストイキであると判断されたとき、ステップ１０４にてバルブタイミングが遅角される。図３（ａ）に示すように空燃比がストイキの時にバルブタイミングが遅角されても熱効率はそれほど低下しないため、ステップ１０４にてバルブタイミングを遅角させることにより、熱効率の低下を阻止しつつノッキングを解消することができる。一方、ステップ１０１にてノッキングが検出されたと判断されたときであって、ステップ１０２にて空燃比がリーンであると判断されたとき、ステップ１０６にてバルブタイミングを遅角させるのが禁止されると共に、ステップ１０７にて点火時期が遅角される。図４（ａ）に示すように空燃比がリーンの時にバルブタイミングを遅角させてしまうと熱効率が大幅に低下してしまうため、ステップ１０６にてバルブタイミングを遅角させるのを禁止することにより、熱効率の低下を阻止することができる。その上、ステップ１０７にて点火時期を遅角させることによりノッキングを解消することができる。
【００２６】
更に本実施形態によれば、ステップ１０１にてノッキングが検出されたと判断されたときであって、ステップ１０２にて空燃比がストイキであると判断されたとき、ステップ１０４にてバルブタイミングが遅角されると共に、ステップ１０５にて点火時期が遅角される。そのため、バルブタイミングのみが遅角される場合に比べ、ノッキングを迅速に解消することができる。
【００２７】
以下、本発明の内燃機関の制御装置の第二の実施形態について説明する。本実施形態の構成は、図１に示した第一の実施形態の構成とほぼ同様である。図５は本実施形態の内燃機関の制御装置による制御方法を示したフローチャートである。図５に示すように、このルーチンが開始されると、まずステップ１００においてノックセンサ３の出力値が読み込まれ、ステップ１０１にてノッキングが発生しているか否かが判断される。ＮＯのときにはステップ２００に進み、ＹＥＳのときにはステップ２０１に進む。ステップ２００では、インジェクタ５からの燃料噴射開始時期ＡＩＮＪが吸気行程上死点付近ＡＩＮＪＴＤＣに設定される（ＡＩＮＪ←ＡＩＮＪＴＤＣ）。ステップ２０１では、機関回転数センサ６により検出された機関回転数ＮＥが閾値ＮＥＫＣＳより高いか否かが判断される。ＮＯのときにはステップ２０２に進み、ＹＥＳのときにはステップ２０４に進む。ステップ２０２では、燃料噴射開始時期ＡＩＮＪが吸気行程下死点付近ＡＩＮＪＢＤＣに設定されているか否かが判断される。ＮＯのときにはステップ２０３に進み、ＹＥＳのときにはステップ２０４に進む。ステップ２０３では、燃料噴射開始時期ＡＩＮＪが吸気行程下死点付近ＡＩＮＪＢＤＣに設定される（ＡＩＮＪ←ＡＩＮＪＢＤＣ）。ステップ２０４では、燃料噴射開始時期ＡＩＮＪの切り換えが禁止される。詳細には、燃料噴射開始時期ＡＩＮＪが吸気行程上死点付近ＡＩＮＪＴＤＣから吸気行程下死点付近ＡＩＮＪＢＤＣに切り換えられるのが禁止される。次いでステップ２０５では、点火時期が遅角される。
【００２８】
図６は燃料噴射開始時期と機関負荷とノッキング発生領域との関係を示した図である。図６に示すように、燃料噴射開始時期が吸気行程上死点（ＴＤＣ）付近又は吸気行程下死点（ＢＤＣ）付近に設定されると機関負荷が高くなってもノッキングが発生しづらくなる。そのため本実施形態では、ノッキングの発生を回避すべく、図５のステップ２００にて燃料噴射開始時期ＡＩＮＪが吸気行程上死点付近ＡＩＮＪＴＤＣに設定されるか、あるいは、ステップ２０３にて燃料噴射開始時期ＡＩＮＪが吸気行程下死点付近ＡＩＮＪＢＤＣに設定される。
【００２９】
図７は機関回転数と燃料噴射開始時期と熱効率との関係を示した図である。詳細には、図７（ａ）は機関回転数が低い時の燃料噴射開始時期と熱効率との関係を示した図であり、図７（ｂ）は機関回転数が高い時の燃料噴射開始時期と熱効率との関係を示した図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、機関回転数にかかわらず、燃料噴射開始時期を吸気行程下死点付近Ａ２、Ａ４に設定するよりも吸気行程上死点付近Ａ１に設定する方が熱効率を高くすることができる。また、図７（ａ）に示すように、機関回転数が低いときであって燃料噴射開始時期が吸気行程上死点付近Ａ１に設定されているときにノッキングが発生した場合、ノッキングを解消するために燃料噴射開始時期を吸気行程下死点付近Ａ２に切り換えると熱効率の低下はΔＴＥ６となり比較的小さい値になる。一方、ノッキングを解消するために点火時期を遅角し燃料噴射開始時期が吸気行程上死点付近にそのまま維持される（Ａ１←Ａ１’）と、熱効率の低下はΔＴＥ７となりΔＴＥ６より大きくなる。更に、図７（ｂ）に示すように、機関回転数が高いときには図７（ａ）に示した機関回転数が低いときに比べ燃焼悪化領域が広くなる。そのため、機関回転数が高いときであって燃料噴射開始時期が吸気行程上死点付近Ａ１に設定されているときにノッキングが発生した場合、燃料噴射開始時期を吸気行程下死点付近Ａ４に切り換えてもノッキングを解消することができない。
【００３０】
そこで本実施形態では図５に示すように、ノッキングが発生する前には、ステップ２００にて燃料噴射開始時期が吸気行程上死点付近に設定されている。そのため、燃料噴射開始時期が吸気行程下死点付近に設定されている場合に比べ熱効率を高くすることができる。また、機関回転数が低いときにノッキングが発生した場合、ノッキングを解消するためにステップ２０３にて燃料噴射開始時期が吸気行程上死点付近から吸気行程下死点付近に切り換えられる。そのため、点火時期を遅角することによりノッキングを解消する場合に比べ熱効率の低下を小さくすることができる。更に機関回転数が高いときにノッキングが発生した場合、燃料噴射開始時期を吸気行程上死点付近から吸気行程下死点付近に切り換えてもノッキングを解消することができないためステップ２０４にて燃料噴射開始時期の切り換えが禁止され、代わりにステップ２０５にて点火時期が遅角される。そのため、ノッキングを解消することができる。
【００３１】
図８は機関回転数と燃料噴射開始時期とトルクとの関係を示した図である。詳細には、図８（ａ）は機関回転数が低い時の燃料噴射開始時期とトルクとの関係を示した図であり、図８（ｂ）は機関回転数が高い時の燃料噴射開始時期とトルクとの関係を示した図である。図８（ａ）に示すように、機関回転数が低いときであって燃料噴射開始時期が吸気行程上死点付近Ａ１に設定されているときにノッキングが発生した場合、ノッキングを解消するために燃料噴射開始時期を吸気行程下死点付近Ａ２に切り換えるとトルク変動はΔＴＱ１となり比較的小さい値になる。一方、ノッキングを解消するために点火時期を遅角し燃料噴射開始時期が吸気行程上死点付近にそのまま維持される（Ａ１←Ａ１’）と、トルク変動はΔＴＱ２となりΔＴＱ１より大きくなる。更に、図８（ｂ）に示すように、機関回転数が高いときには図８（ａ）に示した機関回転数が低いときに比べ燃焼悪化領域が広くなる。そのため、機関回転数が高いときであって燃料噴射開始時期が吸気行程上死点付近Ａ１に設定されているときにノッキングが発生した場合、燃料噴射開始時期を吸気行程下死点付近Ａ４に切り換えてもノッキングを解消することができない。
【００３２】
そこで本実施形態では図５に示すように、機関回転数が低いときにノッキングが発生した場合、ノッキングを解消するためにステップ２０３にて燃料噴射開始時期が吸気行程上死点付近から吸気行程下死点付近に切り換えられる。そのため、点火時期を遅角することによりノッキングを解消する場合に比べトルク変動を小さくすることができる。更に機関回転数が高いときにノッキングが発生した場合、燃料噴射開始時期を吸気行程下死点付近に切り換えてもノッキングを解消することができないためステップ２０４にて燃料噴射開始時期の切り換えが禁止され、代わりにステップ２０５にて点火時期が遅角される。そのため、ノッキングを解消することができる。
【００３３】
本実施形態によれば、ステップ１０１にてノッキングが発生していないと判断されたとき、つまり、ノッキング検出前には、ステップ２００にて燃料噴射開始時期が吸気行程上死点付近に設定される。図７（ａ）に示すように、燃料噴射開始時期が吸気行程下死点付近Ａ２に設定されると燃料噴射開始時期が吸気行程上死点付近Ａ１に設定される場合に比べて熱効率が低下してしまうため、ノッキング検出前にステップ２００にて燃料噴射開始時期を吸気行程上死点付近に設定することにより、ノッキングが発生していない時に燃料噴射開始時期が吸気行程下死点付近に設定されるのに伴って熱効率が低下してしまうのを阻止することができる。
【００３４】
また本実施形態によれば、ステップ１０１にてノッキングが発生していると判断されたとき、つまり、ノッキング検出後には、ステップ２０３にて燃料噴射開始時期が吸気行程下死点付近に設定される。図７（ａ）に示すように、ノッキングを解消するために点火時期が遅角されると燃料噴射開始時期が吸気行程上死点付近から吸気行程下死点付近に切り換えられる場合に比べて熱効率が低下してしまう（Ａ１←Ａ１’）。そのため、ノッキング検出後に、ステップ２０３にて燃料噴射開始時期が吸気行程下死点付近に設定されるように燃料噴射開始時期を吸気行程上死点付近から吸気行程下死点付近に切り換えることにより、ノッキングが発生した時に熱効率の低下を最小限（ΔＴＥ６）に抑制しつつノッキングを解消することができる。
【００３５】
更に本実施形態によれば、ステップ１０１にてノッキングが発生していると判断され、かつ、ステップ２０１にて機関回転数ＮＥが閾値ＮＥＫＣＳよりも高いと判断されたとき、ステップ２０４にてノッキング検出前とノッキング検出後とで燃料噴射開始時期を切り換えるのが禁止される。ステップ１０１にてノッキングが発生していると判断され、かつ、ステップ２０１にて機関回転数ＮＥが閾値ＮＥＫＣＳよりも高いと判断されたときに燃料噴射開始時期が切り換えられて吸気行程下死点付近に設定されるとミキシング時間が短くなるのに伴って燃焼が悪化し熱効率が低下してしまう。そのため、ステップ１０１にてノッキングが発生していると判断され、かつ、ステップ２０１にて機関回転数ＮＥが閾値ＮＥＫＣＳよりも高いと判断されたとき、ステップ２０４にて燃料噴射開始時期を吸気行程上死点付近から吸気行程下死点付近に切り換えるのを禁止することにより、燃焼の悪化に伴って熱効率が低下してしまう（図７（ｂ）の破線矢印）のを阻止することができる。
【００３６】
更に本実施形態によれば、ステップ１０１にてノッキングが発生していると判断され、かつ、ステップ２０１にて機関回転数ＮＥが閾値ＮＥＫＣＳよりも高いと判断されたとき、ステップ２０５にて点火時期が遅角される。そのため、ステップ１０１にてノッキングが発生していると判断され、かつ、ステップ２０１にて機関回転数ＮＥが閾値ＮＥＫＣＳよりも高いと判断されたときにステップ２０４にて燃料噴射開始時期を吸気行程上死点付近から吸気行程下死点付近に切り換えるのが禁止されても、ノッキングを解消することができる。すなわち、ステップ２０４により燃焼の悪化に伴って熱効率が低下してしまうのを阻止しつつ、ステップ２０５によりノッキングを解消することができる。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、ノッキングが検出された時であって空燃比がストイキの時、バルブタイミングを遅角させることにより熱効率の低下を阻止しつつノッキングを解消することができる。一方、ノッキングが検出された時であって空燃比がリーンの時には、バルブタイミングを遅角させるのを禁止することにより熱効率の低下を阻止することができ、その上、点火時期を遅角させることによりノッキングを解消することができる。
【００３９】
請求項２に記載の発明によれば、ノッキング検出前に、燃料噴射開始時期を吸気行程上死点付近に設定することにより、燃料噴射開始時期が吸気行程下死点付近に設定されるのに伴って熱効率が低下してしまうのを阻止することができる。また、ノッキング検出後には、燃料噴射開始時期が吸気行程下死点付近に設定されるように燃料噴射開始時期を吸気行程上死点付近から吸気行程下死点付近に切り換えることにより、熱効率の低下を最小限に抑制しつつノッキングを解消することができる。
【００４０】
請求項３に記載の発明によれば、機関回転数が予め定められた値よりも高いときであってノッキングが検出されたとき、燃料噴射開始時期を吸気行程上死点付近から吸気行程下死点付近に切り換えるのを禁止することにより、燃焼の悪化に伴って熱効率が低下してしまうのを阻止することができる。更に、機関回転数が予め定められた値よりも高いときであってノッキングが検出されたとき、点火時期が遅角されることにより、燃料噴射開始時期を吸気行程上死点付近から吸気行程下死点付近に切り換えるのが禁止されていてもノッキングを解消することができる。すなわち、燃焼の悪化に伴って熱効率が低下してしまうのを阻止しつつ、ノッキングを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の内燃機関の制御装置の第一の実施形態の概略構成図である。
【図２】第一の実施形態の内燃機関の制御装置による制御方法を示したフローチャートである。
【図３】吸気行程において燃料噴射が行われる場合、つまり、空燃比がストイキの場合のバルブタイミング及び点火時期と熱効率との関係を示した図である。
【図４】圧縮行程において燃料噴射が行われる場合、つまり、空燃比がリーンの場合のバルブタイミング及び点火時期と熱効率との関係を示した図である。
【図５】第二の実施形態の内燃機関の制御装置による制御方法を示したフローチャートである。
【図６】燃料噴射開始時期と機関負荷とノッキング発生領域との関係を示した図である。
【図７】機関回転数と燃料噴射開始時期と熱効率との関係を示した図である。
【図８】機関回転数と燃料噴射開始時期とトルクとの関係を示した図である。
【符号の説明】
１…可変バルブタイミング装置（ＶＶＴ）
２…点火装置
３…ノックセンサ
４…空燃比（Ａ／Ｆ）センサ
５…インジェクタ
６…機関回転数センサ
７…ＥＣＵ

Claims (3)

1. 可変バルブタイミング装置と点火装置とを具備する内燃機関の制御装置であって、ノッキングを検出するノッキング検出手段を設け、ノッキング検出手段によってノッキングが検出された時にバルブタイミングの遅角又は点火時期の遅角を行う内燃機関の制御装置において、
   上記ノッキング検出手段によってノッキングが検出された時に空燃比がストイキである場合には、バルブタイミングが最遅角状態となるまでの間は熱効率が大幅に低下しない程度に点火時期を遅角しつつバルブタイミングを遅角させ、上記ノッキング検出手段によってノッキングが検出された時に空燃比がリーンである場合には、バルブタイミングを遅角させるのを禁止すると共に点火時期を遅角させるようにした内燃機関の制御装置。
2. インジェクタを具備する筒内直接噴射式内燃機関の制御装置において、ノッキング検出手段を設け、ノッキング検出前に燃料噴射開始時期が吸気行程上死点付近に設定され、ノッキング検出後に燃料噴射開始時期が吸気行程下死点付近に設定されるように、ノッキング検出前とノッキング検出後とで燃料噴射開始時期を切り換える内燃機関の制御装置。
3. 機関回転数検出手段と点火装置とを設け、機関回転数が予め定められた値よりも高いときであってノッキングが検出されたとき、ノッキング検出前とノッキング検出後とで燃料噴射開始時期を切り換えるのを禁止すると共に、点火時期を遅角させるようにした請求項２に記載の内燃機関の制御装置。

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