JPH08158908A

JPH08158908A - 内燃エンジンの制御装置

Info

Publication number: JPH08158908A
Application number: JP6306742A
Authority: JP
Inventors: Nobuki Sekiguchi; 信樹関口
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1994-12-09
Filing date: 1994-12-09
Publication date: 1996-06-18

Abstract

(57)【要約】【目的】オクタン価が大きく異なる燃料を使用して
も、ノックングが発生し易い運転状態からそうでない運
転状態への移行時におけるエンジンの出力特性を速やか
に変化させる。【構成】異なるオクタン価に応じて設定された２つの
運転マップには夫々エンジン負荷、エンジン回転数に応
じた複数のマップ値を記憶し、複数の、予め設定された
マップランク係数値を記憶し、ノック発生頻度（ノック
制御量）や強度に応じて記憶されているマップランク係
数値の一つを選択し、このマップランク係数値と、検出
された運転制御パラメータ値に応じて読み出される各運
転マップのマップ値とに基づいて内燃エンジンの運転制
御量（点火時期等）を設定し、該運転制御量に基づいて
エンジンを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃エンジンの制御装
置に関し、特に、種々異なる性状の燃料を使用したり運
転する大気条件が異なっても、ノッキングの発生を抑え
て最適なエンジン性能が得られる制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃エンジンの抗ノッキング性能に関連
するパラメータ値、例えば燃料のオクタン価、大気圧
（高度）、吸気温、湿度等が変化すると、エンジンはノ
ッキングを生じ易い等の問題が生じる。例えば、内燃エ
ンジンに使用される燃料の性状が地域、時期により一定
しない場合がある。特に、有鉛ガソリンから無鉛ガソリ
ンの使用に切り換えられる過程にある国や、欧州のよう
に国によって燃料のオクタン価が異なっており、このよ
うな複数の国において、オクタン価が種々異なる燃料を
いずれも使用したいという要請がある。

【０００３】オクタン価の低い燃料の使用を想定してマ
ッチングさせたエンジンは点火時期が遅れがってに設定
されているために、これにオクタン価の高い燃料を使用
すると、本来その燃料によって得られる出力が得られな
い。一方、オクタン価の高い燃料の使用を想定してマッ
チングさせたエンジンは点火時期が進みがってに設定さ
れているために、オクタン価の低い燃料を使用すると、
ノッキングを起こしてエンジンを損傷させる虞がある。

【０００４】そこで、オクタン価セレクトスイッチを設
け、使用する燃料のオクタン価に応じてオクタン価セレ
クトスイッチを切り換え、使用する燃料のオクタン価に
対応する基本点火時期マップを選択すると共に、ノック
センサをエンジンに取り付け、ノック発生量に応じてリ
タード量を決定し、前記基本点火時期マップから読み出
し演算される基本点火時期を補正するようにして使用燃
料に好適な点火時期制御（ノックコントロール）を行う
ものが知られている。

【０００５】しかしながら、マニアル（人為的操作）に
よりオクタン価セレクトスイッチを操作して基本点火時
期マップ及び基本燃料噴射量マップを選択するようにす
ると、往々にしてスイッチの操作間違いや操作忘れ等が
生じ易い。例えば、高オクタン価燃料使用時に低オクタ
ン価燃料を使用しているものとしてオクタン価セレクト
スイッチを低オクタン価側に切り換えると、ノックコン
トロールにより点火時期が徐々に進角側に切り換えら
れ、やがてノックセンサによりノック発生が検出される
直前まで点火時期が進角される。この場合、低オクタン
価燃料用に空燃比はリッチ側に設定されているのでエン
ジンに損傷を与えることはないが、逆に、低オクタン価
燃料使用時に高オクタン価燃料を使用しているものとし
てオクタン価セレクトスイッチを高オクタン価側に切り
換えると、ノックコントロールにより点火時期が徐々に
遅角側に切り換えられ、やがてノックセンサによりノッ
ク発生が検出されることがない点火時期まで遅角され
る。この場合、高オクタン価燃料が使用されているもの
として空燃比はリーン側に設定されているので、ノック
コントロールにより点火時期が遅角されると排気ガス温
度が上昇し、排気系部品に損傷を与える虞がある。特
に、高速走行高負荷運転を継続させると、斯かる損傷の
可能性が高い。

【０００６】斯かる不都合を回避するために、ノックセ
ンサを設けてノックの発生状況から使用されている燃料
を判別し、基準点火時期を高オクタン価燃料及び低オク
タン価燃料に適合するものに切り換えて点火時期を制御
する装置が、特開平60-104775 号公報により知られてい
る。ところで、オクタン価の低い燃料を使用した場合、
点火時期を上述のように遅れがってに設定するだけでは
排気温度が上昇してしまい、排気系部品に損傷を与える
虞がある。そこで、低オクタン価燃料用及び高オクタン
価燃料用の空燃比マップと点火時期マップを夫々予め設
定しておき、ノッキングの発生状況を検出し、ノッキン
グ発生状況に応じてノック学習値を設定し、低オクタン
価燃料用及び高オクタン価燃料用の各空燃比マップから
読み出される２つのマップ値からノック学習値によって
リニア補間して空燃比設定値を得ると共に、低オクタン
価燃料用及び高オクタン価燃料用の各点火時期マップか
ら読み出される２つのマップ値からノック学習値によっ
てリニア補間して点火時期設定値を得るようにしたエン
ジン制御方法が、特開平1-134051号公報により提案され
ている。

【０００７】上述の提案によるエンジン制御方法に依れ
ば、ノッキング発生状況に応じて設定されるノック学習
値を用いて空燃比と点火時期を同時に設定するようにし
ているので、使用する燃料のオクタン価に適合する空燃
比及び点火時期が自動的に設定されることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ノッキ
ングが発生し易い運転状態、例えば吸気温度が４０℃以
上で、スロットル弁が全開に近い、高負荷運転状態で
は、読み出される空燃比及び点火時期の各マップ値の変
動が大きい。このような状況下で上述の提案による制御
方法を実行すると、空燃比及び点火時期が、読み出され
るマップ値間をノック学習値によって常に補間して設定
されると共に、ノッキングの発生によってノック学習値
が常に変動する。即ち、ノック学習によって点火時期が
遅角され、空燃比も排気ガス温度が上昇し難い値に補正
され、エンジン出力もそれに伴って低下する。このた
め、ノックングが発生し易い運転状態からそうでない運
転状態への移行時におけるエンジンの出力特性の変動が
大きくなり、ノッキングが生じ難い運転状態に既に移行
してしまっているのにエンジン出力が低下した状態が長
い期間に亘って続くことになり、運転者に違和感を与え
る場合がある。

【０００９】このような問題は、使用する燃料のオクタ
ン価の変動幅が小さい場合には大した問題にはならない
が、欧州のように国毎に使用する燃料のオクタン価が大
きく異なる場合等では、予め設定するマップ値を、高オ
クタン価用の値と低オクタン価用の値とで大きく異なる
値に設定せざるを得ないので、重要な問題になる。ま
た、過給機を備える内燃エンジンの場合には、ノッキン
グの発生に応じて制御する過給圧も低下させてやる必要
があり、この過給圧制御において、上述した従来提案の
ノック制御方法と同じような方法で過給圧制御を行う
と、上述したと同じような問題が生じる。

【００１０】本発明の目的は、性状が大きく異なる燃料
を使用する場合が想定されたり、大気圧、湿度等の大気
条件が大きく変化する場合が想定され、このようないか
なる運転条件下で運転しても、ノッキングが発生し易い
運転状態からそうでない運転状態への移行時、或いはそ
の逆の移行時におけるエンジンの出力特性の移行が速や
かに行え、また、燃料のオクタン価等の変化に対して、
エンジン毎に容易にマッチングが行うことができ、オク
タン価等に応じて点火時期、空燃比、過給圧等を最適に
制御できる制御装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、内燃エンジンのノッキング
を検出するノッキング検出手段と、内燃エンジンの抗ノ
ッキング性能に関連するパラメータ値に応じて設定され
た複数の運転マップのための記憶エリアを備え、各運転
マップには少なくとも一つのエンジン運転制御パラメー
タ値に応じた複数のマップ値が記憶される第１の記憶手
段と、複数の、予め設定されたマップランク係数値を記
憶する第２の記憶手段と、ノッキング検出手段の検出結
果に応じて第２の記憶手段に記憶されているマップラン
ク係数値の一つを選択する選択手段と、少なくとも一つ
のエンジン運転制御パラメータ値を検出する運転制御パ
ラメータ値検出手段と、及び選択されたマップランク係
数値と、検出された運転制御パラメータ値に応じて第１
の記憶手段から読み出される各運転マップのマップ値と
に基づいて内燃エンジンの運転制御量を設定し、該運転
制御量に基づいてエンジンを制御する制御手段とを備え
ることを特徴とする内燃エンジンの制御装置が提供され
る。

【００１２】請求項２の発明では、第２の記憶手段に記
憶されるマップランク係数値の数値列は、隣接するマッ
プランク係数値間の値差が、内燃エンジンの最良の抗ノ
ッキング性能が得られる所望の値に設定され、更に請求
項３の発明では、前記選択手段は、前記第２の記憶手段
から、数値列の順番に従って隣接するマップランク係数
値を選択することを特徴にする。

【００１３】請求項４の発明では、前記内燃エンジン
は、当該エンジンに所要量の燃料を供給する燃料供給装
置を備え、前記運転マップは、前記所要燃料量を設定す
るための空燃比マップであることを特徴とする。請求項
５の発明では、前記内燃エンジンは、当該エンジンに供
給された混合気を点火する点火装置を備え、前記運転マ
ップは、前記点火装置の点火時期を設定するための点火
時期マップであることを特徴とする。

【００１４】請求項６の発明では、前記内燃エンジン
は、吸入空気を加圧する過給装置を備え、前記運転マッ
プは、前記過給装置の過給圧を設定するための過給圧マ
ップであることを特徴とする。請求項７の発明では、前
記内燃エンジンは、当該エンジンに所要量の燃料を供給
する燃料供給装置と当該エンジンに供給された混合気を
点火する点火装置とを備え、前記運転マップは、前記所
要燃料量を設定するための２つの空燃比マップと、前記
点火装置の点火時期を設定するための２つの点火時期マ
ップであり、前記制御手段は、２つの空燃比マップから
読み出したマップ値を選択されたマップランク係数値に
より補間して最適空燃比を設定すると共に、２つの点火
時期マップから読み出したマップ値を前記選択された同
じマップランク係数値により補間して最適点火時期を設
定することを特徴とする。

【００１５】請求項８及び９の発明では、前記選択手段
は、前記ノッキング検出手段によって検出されたノッキ
ングの発生頻度、又はノッキングの強度に基づきマップ
ランク係数値を選択することを特徴とする。請求項１０
の発明では、更に、前記選択手段が選択するマップラン
ク係数値の選択範囲を制限する制限手段を備え、前記選
択手段は、制限された選択範囲内でマップランク係数値
を選択することを特徴とし、請求項１１の発明では、前
記制限手段は、人為的操作によって前記選択範囲の制限
を設定することを特徴とする。

【００１６】前記抗ノッキング性能に関連するパラメー
タ値は、燃料のオクタン価、大気温度、大気圧力、或い
は大気湿度のいずれであってもよく、このらのパラメー
タ値に応じて複数の運転マップが設定される。

【００１７】

【作用】本発明装置の第１の記憶手段には、内燃エンジ
ンの抗ノッキング性能に関連するパラメータ値、例えば
燃料のオクタン価（請求項１２）、大気温度（請求項１
３）、大気圧力（請求項１４）、或いは大気湿度（請求
項１５）に応じて設定された複数の運転マップが記憶さ
れており、各運転マップには少なくとも一つのエンジン
運転制御パラメータ値、例えば吸気圧に応じた複数のマ
ップ値が記憶されている。一方、第２の記憶手段には、
複数の、予め設定されたマップランク係数値が記憶され
ており、ノッキング検出手段の検出結果に応じてこのマ
ップランク係数値の一つが選択される。そして、選択さ
れたマップランク係数値と、検出された運転制御パラメ
ータ値に応じて読み出された各運転マップのマップ値と
に基づいて内燃エンジンの運転制御量、例えば空燃比
（請求項４）、点火時期（請求項５）、過給圧（請求項
６）が設定される。マップランク係数値を予め設定して
おくために、ノッキングが生じ易い運転時に選択される
マップランク係数値とそうでない運転時に選択されるマ
ップランク係数値とで、それらの値を大きく変化させる
ことができ、ノッキングが生じ易い運転からそうでない
運転への移行時、或いはその逆の移行時のエンジン出力
特性を迅速に変化させる。

【００１８】請求項２の発明では、予め設定されたマッ
プランク係数値をエンジンの望ましい抗ノッキング性能
を考慮してそれぞれ任意の値に設定するようにして、エ
ンジン毎の特性にマッチングさせ、ノッキングが生じ易
い運転からそうでない運転への移行時、或いはその逆の
移行時のエンジン出力特性をより迅速に変化させる。請
求項３の発明では、選択手段に、ノッキング検出結果に
従って、第２の記憶手段に記憶された数値列の順番に従
って隣接するマップランク係数値を選択させることによ
りエンジン出力特性の変化をきめ細かく制御する。

【００１９】請求項７の発明では、点火時期と同時に空
燃比も最適に制御して排気ガス温度の上昇を防止する。
請求項８の発明では、マップランク係数値がノッキング
の発生頻度に応じて選択され、請求項９の発明では、所
定期間に発生したノッキングの強度に応じて選択され、
発生するノッキングの状態を学習してマップランク係数
値が最適値に設定される。

【００２０】請求項１０の発明では、制限手段によって
選択手段が選択するマップランク係数値に制限が加えら
れ、選択されるマップランク係数値が無闇に大きい値や
小さい値に設定されることにより、エンジン出力特性の
変動幅が大きくならないようにし、請求項１１の発明
は、その制限手段によって、使用する燃料のオクタン価
等に応じ、運転者等の操作者による人為的操作で制限範
囲を任意に設定できるようにし、オクタン価の低い燃料
の使用や高地での運転時に、ノッキングの発生が未然に
防止する。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１を参照して本発明に係る内燃エンジ
ンの制御装置の構成を説明する。図１の符号１０は多気
筒内燃エンジン、例えば４気筒ガソリンエンジン（以
下、単にエンジンと称す）を示す。エンジン１の吸気ポ
ート２には吸気通路を構成する吸気マニホールド４、ス
ロットルボディ１２、及び吸気管８がこの順に接続され
ている。吸気マニホールド４の吸気ポート２近傍には、
各気筒毎に燃料噴射弁３が取り付けられ、各燃料噴射弁
３は電子コントロールユニット（以下、ＥＣＵ）５０の
出力側に接続されてＥＣＵ５０からの駆動信号により駆
動される。吸気マニホールド４のスロットルボディ側端
にはサージ室４ａが形成されている。このサージ室４ａ
には吸気圧Ｐb(mmHg) を検出する吸気圧センサ６、及び
吸気温Ｔa を検出する吸気温センサ７が取り付けられて
いる。吸気圧センサ６及び吸気温センサ７はＥＣＵ５０
の入力側に電気的に接続され、吸気圧信号Ｐb 及び吸気
温度信号Ｔa をＥＣＵ５０に供給する。吸気管８の大気
開口端部にはエアクリーナ５が取り付けられている。

【００２２】スロットルボディ１２には、スロットル弁
９と、この弁９をバイパスするバイパス通路とが備えら
れ、バイパス通路にはステップモータで開閉駆動される
ＩＳＣ弁（アイドルスピードコントロール弁）１１と、
ワックス式のＦＩＡＶ（ファストアイドルエアバルブ）
２１が並列に配列されている。ＩＳＣ弁１１は、ＥＣＵ
５０の出力側に接続され、ＥＣＵ５０からの開閉駆動信
号によってアイドル運転時等における吸入空気量を調節
する。スロットル弁９にはアイドルスイッチが一体化さ
れたスロットルセンサ１０が取り付けられており、スロ
ットル弁９の弁開度及び全閉位置を検出してこれらの検
出信号をＥＣＵ５０に供給している。

【００２３】エンジン１の排気ポート１３には、Ｏ2 セ
ンサ１４を備えた排気マニホールド１５を介して排気管
１７が接続されている。排気管１７には三元触媒１６や
図示しないマフラ等を備えている。更に、エンジン１に
は、各気筒の燃焼室１８の上部に点火プラグ２０が配設
されている。各点火プラグ２０は、ディストリビュータ
１９ａを介してイグナイタ装置１９ｂに夫々接続されて
いる。イグナイタ装置１９ｂには点火コイルが含まれ、
ＥＣＵ５０からの点火信号によって２次高電圧を発生さ
せ、この２次高電圧はディストリビュータ１９ａにより
各気筒の点火プラグ２０に所定の順序で順次供給され
る。

【００２４】排気マニホールド１５と吸気管８との間に
は、それぞれのハウジング３０，３１に収納されたター
ビン３２とコンプレッサ３３とからなる、ターボチャー
ジャ３４が配置されている。このターボチャージャ３４
は、排気マニホールド１５を通過する排気ガスによって
タービン３２が回転すると、これと同軸一体に連結され
るコンプレッサ３３も回転し、吸気管８内の吸入空気が
圧縮されて燃焼室１８に送り込まれるようになってい
る。タービンハウジング３０には、排気ガスをバイパス
させるスイング式のウエストゲート３５が設けられてお
り、過給圧作動式のウエストゲートアクチュエータ３６
により開閉駆動される。図中、３７，３８は、それぞれ
過給気と大気とをウエストゲートアクチュエータ３６に
導入するエアパイプであり、３９は、エアパイプ３８か
らの大気の導入量を制御する電磁弁である。電磁弁３９
は、詳細は後述するように、ＥＣＵ５０によってデュテ
ィ制御され、アクチュエータ３６の圧力室の作動圧を調
整して過給圧を設定値以下になるように制御する。

【００２５】又、吸気管８には、ターボチャージャ３４
の下流側と上流側とを連通するバイパスパイプ４１が接
続している。このバイパスパイプ４１の上流端近傍に
は、差圧作動式のバイパスバルブ４２が配設されてい
る。バルブ４２の圧力室はエアパイプ４７を介してサー
ジ室４ａに連通している。そして、スロットル弁９の前
後の圧力差が所定値以上になるとこのバルブ４２が開い
て加圧空気をターボチャージャ３４の上流側に逃がす構
成になっている。図中４０は、過給により高温となった
吸入空気を冷却するインタクーラである。

【００２６】ＥＣＵ５０の入力側には種々のエンジン運
転パラメータセンサ、例えば、上述した吸気圧Ｐｂを検
出する吸気圧センサ６、吸気温Ｔa を検出する吸気温セ
ンサ７、スロットル弁９の弁開度θt を検出するスロッ
トルセンサ１０等のセンサの他に、各気筒のクランク角
度位置からエンジン回転数Ｎe 等を検出するクランク角
度位置センサ２３、エンジン１の冷却水温度Ｔw を検出
するエンジン水温センサ２２、エンジン１に供給される
燃料のオクタン価、大気圧等に応じ、人為的操作により
後述するマップランク係数値の選択範囲に制限を加える
レンジ切換スイッチ２５、エンジン１のシリンダブロッ
クに取り付けられ、ノック発生レベルを検出するノック
センサ２６等のセンサが接続され、これらのセンサは検
出信号をＥＣＵ５０に供給する。

【００２７】ＥＣＵ５０は、後述する点火時期及び燃料
噴射量等を演算する中央演算装置（ＣＰＵ）、後述する
種々の演算プログラム等を記憶するＲＯＭ、データを一
時的に格納記憶するＲＡＭ、エンジン１の作動停止後も
必要なデータを保存記憶し、バッテリによりバックアッ
プされる不揮発性ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェイス、Ａ
／Ｄ変換器（いずれも図示せず）、ノック検出回路５１
等で構成されている。ＥＣＵ５０は前述の種々のセンサ
により検出されるエンジン運転パラメータ値に応じ、後
述する手順により点火時期を演算し、演算した点火時期
に基づき前記点火信号を出力すると共に、燃料噴射量を
演算して燃料噴射弁３に開弁駆動信号を出力する。ＥＣ
Ｕ５０は更に、エンジン運転パラメータ値に応じて過給
圧を制御するためのデューティ制御信号を電磁弁３９に
出力する。

【００２８】ノック検出回路５１はバンドパスフィルタ
（ＢＰＦ）５１ａ、ノイレベル検出器５１ｂ、比較器５
１ｃ、及び積分器５１ｄから構成され、バンドパスフィ
ルタ５１ａの入力にはノックセンサ２６が接続され、出
力には比較器５１ｃの一方の入力に接続されると共に、
ノイズレベル検出器５１ｂの入力に接続されている。ノ
イズレベル検出器５１ｂの出力は前記比較器５１ｃの他
方の入力に接続されている。比較器５１ｃの出力は積分
器５１ｄの入力に接続され、積分器５１ｄの出力は前述
の図示しないＡ／Ｄ変換器の入力に接続されている。

【００２９】次に、上述のように構成される内燃エンジ
ンの制御装置の作用を説明する。先ず、図３を参照して
ノックセンサ２６及びノック検出回路５１によるエンジ
ン１のノックレベルの検出方法を説明すると、クランク
角度位置センサ２３は各気筒の所定クランク角度位置
（吸気行程上死点前(BTDC)75°）を検出する毎にハイレ
ベルに反転させ、所定クランク角度（例えば、70°) に
亘ってハイレベルを保持する所定クランク角度位置信号
ＳＧＴを出力している（図３(a) 参照）。エンジン１の
シリンダブロックを伝播してくる振動を検出したノック
センサ２６の出力信号はバンドパスフィルタ５１ａによ
りフィルタリングされる（図３(c) ）。バンドパスフィ
ルタ５１ａの出力はノイズ信号とノック信号が混在して
おり、比較器５１ｃはこのノック信号とノイズ信号とを
分離して所定閾値以上のノック信号が入力している間に
亘りハイレベル信号を出力する（図３(d) ）。積分器５
１ｄは、比較器５１ｃから供給されるハイレベル信号を
所定時間毎に検出し、該ハイレベル信号を検出する毎に
一定値宛増加するノックレベル信号Ｖn を発生させ、該
信号レベルを保持する。積分器５１ｄは前記所定クラン
ク角度位置信号ＳＧＴに同期するリセット信号（図３
(f) ）によりリセットされるように構成されているの
で、積分器５１ｄのノックレベル信号Ｖn は隣接するBT
DC75°位置間に発生したノックのノックレベル（ノック
強度）に対応している。積分器５１ｄの出力レベルは前
記所定クランク角度位置信号ＳＧＴの発生時に前記Ａ／
Ｄ変換器によりデジタル信号に変換され前記ＣＰＵによ
り読み取られる。

【００３０】次に、図４乃至図１１を参照して、ＥＣＵ
５０により実行される点火時期制御手順を説明する。図
４及び図５に示すプログラムフローチャートは、燃料の
性状やエンジン１の運転状態に最適な点火時期を演算す
る手順を示し、ＥＣＵ５０は、このプログラムをクラン
ク角度位置センサ２３が前記所定クランク角度位置（BT
DC75°）を検出する毎に実行する。

【００３１】先ず、ＥＣＵ５０は前述の種々のセンサの
信号値、即ち、吸気圧Ｐb 、スロットル弁開度θt 、吸
気温度Ｔa 、冷却水温度Ｔw 、ノックレベルＶn 等の信
号値を読み込み、これらの値を前記記憶装置に記憶する
（ステップＳ４０）。次いで、ステップＳ４１に進み、
エンジン回転数Ｎe を演算する。エンジン回転数Ｎeは
前回ＳＧＴ信号の入力発生から今回ＳＧＴ信号の発生時
点までの時間間隔から演算される。演算されたエンジン
回転数Ｎe は前記記憶装置ＲＡＭに格納記憶される。

【００３２】次に、ＥＣＵ５０は、エンジン１がノック
発生可能運転領域、即ち、ノック制御領域で運転されて
いるか否かを判別する（ステップＳ４３）。ノック制御
領域は、図６の斜線で示す領域で示され、この領域はス
ロットル弁９の全開負荷作動線ＷＯＴと破線で示す負荷
作動線で挟まれ、所定エンジン回転数ＮM （例えば、60
00rpm)以下の領域である。ステップＳ４３の判別結果が
否定（Ｎｏ）の場合、即ち、エンジン１がノック制御領
域以外の領域で運転されている場合にはノック発生の心
配がないので、後述するノック制御量θK を０に設定し
（ステップＳ４５）、後述する図５のステップＳ６４に
進む。

【００３３】ステップＳ４３の判別結果が肯定（Ｙｅ
ｓ）の場合、即ち、エンジン１がノック制御ゾーンで運
転されている場合にはノックレベルＶn が所定閾値ＶRT
H より大であるか否かを判別する（ステップＳ４６）。
この判別結果が否定の場合には今回リタード変化量θn
(t)に０を設定して（ステップＳ４８）、後述するステ
ップＳ５４に進む。

【００３４】ステップＳ４６の判別結果が肯定の場合、
ステップＳ５０に進み、今回リタード変化量θn(t)を次
式(1) により演算する。 θn(t)＝（Ｖn −ＶRTH ) ×Ｋ１ …(1) ここに、Ｋ１は所定係数である。式(1) により演算され
る今回リタード変化量θn(t)は所定の許容最大値θRMAX
1 と比較され（ステップＳ５１）、この所定許容最大値
θRMAX1 より小である場合にはなにもせずに前記ステッ
プＳ５４へ、大である場合にはこの所定許容最大値θRM
AX1 に設定し直して（ステップＳ５２）、ステップＳ５
４に進む。リタード量を急激に変化させることはドライ
バビリティ上好ましくなく、上限を設けてこれを規制し
ている。

【００３５】ステップＳ５４では今回リタード量θR(t)
を次式(2) により演算する。 θR(t)＝θR(t-1)＋θn(t) …(2) ここに、θR(t-1)は前回当該プログラムの実行時に演算
された前回リタード量であり、今回リタード量はこの前
回リタード量θR(t-1)に今回リタード変化量θn(t)を加
えた値である。

【００３６】次いで、ステップＳ５５に進み、後述する
ステップＳ５６を前回実行してから所定時間τ（例え
ば、0.2 〜1.0 秒）が経過したか否かを判別する。所定
時間τが経過していなければ、即ち、判別結果が否定の
場合、前述のステップＳ５４で設定した今回リタード量
θR(t)に変更を加えずにステップＳ５８に進み、ステッ
プＳ５５の判別結果が肯定の場合、ステップＳ５４で設
定した今回リタード量θR(t)から所定の微小リタード量
ΔＲR だけ減算してこれを今回リタード量θR(t)として
設定し直したあと、ステップＳ５８に進む。

【００３７】θR(t)＝θR(t)−ΔＲR …(3) ステップＳ５８乃至Ｓ６１では斯く設定した今回リター
ド量θR(t)が所定の範囲内にあるか否かを判別する。即
ち、ステップＳ５８では上限値θRMAX2 以下か否かを判
別し、ステップＳ６０では下限値０以上か否かを判別す
る。そして、今回リタード量θR (t) が上限値θRMAX2
を超える場合には上限値θRMAX2 に、下限値０を下回る
場合には下限値０に夫々設定し直した後（ステップＳ５
９，Ｓ６１）、これをノック制御量θK として記憶装置
に記憶する（ステップＳ６３）。

【００３８】θK ＝θR(t) …(4) ＥＣＵ５０は上述のようにして設定されたノック制御量
θK を使用し、点火時期θA を次式 (5)により演算する
（ステップＳ６４）。 θA ＝θB ＋max(θWT，θAP）＋θAT−θK …(5) ここに、θB は基本点火時期であり、その設定方法につ
いては後述する。θWT，θAPは夫々水温補正値及び大気
圧補正値であり、水温補正値θWTはエンジン水温センサ
２２が検出するエンジン冷却水温度ＴW に応じて設定さ
れ、大気圧補正値θAPは大気圧センサが検出する大気圧
Ｐa に応じて設定される。そして、水温補正値θWTと大
気圧補正値θAPの内、何れか大きい値を前記基本点火時
期θB に加算する。θATは吸気温補正値であり、吸気温
センサ７が検出する吸気温度Ｔaに応じて設定される。

【００３９】前記基本点火時期θB は次式(6)により設
定される。 θB ＝ＫSW・θP ＋（１−ＫSW）・θR …(6) ここに、θP ，θR は、内燃エンジンの抗ノッキング性
能に関連するパラメータ値、例えばプレミアムオクタン
価ガソリン（これを以下単に「ＲＯＮ９５」という) 及
びレギュラオクタン価ガソリン（これを以下単に「ＲＯ
Ｎ９１」という) 用に夫々準備されている点火時期マッ
プから読み出し演算される点火時期である。これらの点
火時期マップは、この実施例のオクタン価に代えて大気
圧、吸気温、湿度等に応じて複数のマップを設定するよ
うにしてもよい。

【００４０】図７は前記ＥＣＵ５０の記憶装置に記憶さ
れているＲＯＮ９５用点火時期マップを示し、例えば、
公知の４点補間法を用いて、ステップＳ４１で演算記憶
されたエンジン回転数Ｎｅ及びステップＳ４０で読み出
した吸気圧Ｐb に応じた点火時期θP が読み出し演算さ
れる。図示しないＲＯＮ９１用点火時期マップも図７に
示すＲＯＮ９５用点火時期マップと類似しており、点火
時期θP と同様に記憶装置に記憶されたＲＯＮ９１用点
火時期マップからエンジン回転数Ｎｅ及び吸気圧Ｐb に
応じた点火時期θR が読み出し演算される。尚、ＲＯＮ
９５用点火時期マップ及びＲＯＮ９１用点火時期マップ
の同一のエンジン回転数Ｎｅ及び吸気圧Ｐb に対応する
各値は、ＲＯＮ９５用点火時期マップから読み出した値
がＲＯＮ９１用点火時期マップから読み出した値より大
きい値、即ち、より進角側の値に設定されている。

【００４１】ＫSWはマップランク係数であり、その値
は、後述する学習ルーチンにより０〜1.0 の範囲内の所
定値に設定される。このマップランク係数値ＫSWの値が
大きくなる程（ランクが上がる程）、式(6) により演算
される基本点火時期θB はＲＯＮ９５用点火時期マップ
から読み出した値により近い値、即ち、より進角側の値
に設定されることになる。

【００４２】マップランク係数値ＫSWは図８に示すマッ
プランク係数学習ルーチンにより設定される。このルー
チンは、図４及び図５に示す点火時期制御ルーチンと同
様にクランク角度位置センサ２３が所定クランク角度位
置を検出する毎に実行されるようになっている。ＥＣＵ
５０は、先ず、図８のステップＳ８０において、点火時
期制御ルーチン（ステップＳ４５，Ｓ６３）で設定され
たノック制御量θK が所定判別値ＸMAPNK 以上であるか
否か、即ちノックセンサ２６によって検出されたノック
強度が所定値以上であったか否かを判別する。そして、
ノック制御量θK が所定判別値ＸMAPNK 以上である場合
（ステップＳ８０の判別結果が肯定（Yes)の場合）に
は、ステップＳ８１においてノックカウンタ値ＮＮＫを
値１だけカウントアップさせ、所定判別値ＸMAPNK より
小である場合（ステップＳ８０の判別結果が否定（No）
の場合）には、カウンタ値を変更せずにステップＳ８２
に進む。ノックカウンタ値ＮＮＫは、ノックの発生頻度
を表し、所定期間に発生したノック回数を記憶してい
る。尚、ノックカウンタ値ＮＮＫの初期値は、イグニッ
ションキースイッチのオン時に０に設定されている。

【００４３】ステップＳ８２では、ノック発生頻度を検
出するための所定期間（所定値ＸＭＡＰＴに対応する期
間）が経過したか否かを判別する。この判別は、カウン
タ値ＮＲが所定値ＸＭＡＰＴに到達したか否かによって
判別し、カウンタ値ＮＲが所定値ＸＭＡＰＴに到達して
いない場合には、カウンタ値ＮＲを値１だけカンウトア
ップさせて（ステップＳ８４）、当該ルーチンを終了す
る。所定値ＸＭＡＰＴは、後述するようにマップランク
係数値ＫSWの学習に最適なように実際のエンジン運転試
験等によって適宜値に設定される。

【００４４】カウンタ値ＮＲが所定値ＸＭＡＰＴに到達
した場合には、ステップＳ８５に進み、ノックカウンタ
値ＮＮＫが所定値ＸＭＡＰＮ１（例えば、４）以上であ
るか否か、即ち、所定期間に所定値以上の強度のノッキ
ングが発生した回数ＮＮＫが所定値ＸＭＡＰＮ１以上の
頻度であったか否かを判別する。ノック発生頻度が所定
値ＸＭＡＰＮ１以上である場合には、ステップＳ８６に
おいてマップランク値ＲＫを値１だけ小にする。そし
て、設定した値ＲＫが値０以上であるか否かを確かめ
（ステップＳ８８）、値ＲＫが０より小（負数）の場合
には値ＲＫを値０に設定し直して（ステップＳ８９）、
後述する図９のステップＳ９４に進む。このように、ノ
ック発生頻度が高い場合にはマップランク値ＲＫが下げ
られることになる。

【００４５】ステップＳ８５における判別結果が否定
（Ｎｏ）の場合、即ち、ノック発生頻度が所定値ＸＭＡ
ＰＮ１より小の場合には、図９のステップＳ９０に進
み、ノックカウンタ値ＮＮＫが所定値ＸＭＡＰＮ２（例
えば、２）以下であるか否かを判別する。この判別結果
が否定の場合には、マップランク値ＲＫを変更すること
なく後述するステップＳ９４に進むが、判別結果が肯定
の場合には、ステップＳ９１に進み、マップランク値Ｒ
Ｋを値１だけ大にする。そして、設定した値ＲＫがレン
ジ切換スイッチ（ＳＷ）２５によって設定されているラ
ンク制限値ＲＲ以下であるか否かを確認し（ステップＳ
９２）、値ＲＫが値ＲＲより大の場合には値ＲＫを値Ｒ
Ｒに設定し直して（ステップＳ９３）、ステップＳ９４
に進む。このように、ノック発生頻度が低い場合にはマ
ップランク値ＲＫが上げられることになる。

【００４６】図１０は、ノッキングの発生頻度に応じて
設定されるマップランク値ＲＫの時間変化の様子を例示
するもので、ｔ1 時点とｔ2 時点の所定期間ＸＭＡＰＴ
内に、ノック制御量θk が所定値ＸＭＡＰＮＫ以上であ
るノッキングが６回発生しており、６回の発生頻度は、
判別値ＸＭＡＰＮ１（例えば、この判別値は値４に設定
してある）より大であり、マップランク値ＲＫは、ｔ2
時点で値１だけ小に設定される。また、ｔ2 時点とｔ3
時点の所定期間ＸＭＡＰＴ内に、ノック制御量θk が所
定値ＸＭＡＰＮＫ以上であるノッキングが１回しか発生
しておらず、この１回の発生頻度は、判別値ＸＭＡＰＮ
１（例えば、４）より小であり、且つ、判別値ＸＭＡＰ
Ｎ２（例えば、２）よりも小であるので、マップランク
値ＲＫは、ｔ3 時点で値１だけ大に設定される。

【００４７】尚、マップランク値ＲＫは、後述するよう
にマップランク係数値Ｋswを設定する変数値として用い
られるが、この値ＲＫは、エンジン始動時に図示しない
イグニッションキースイッチがオンにされた時点、及び
レンジ切換スイッチ２５が操作され、スイッチ２５によ
ってランク制限値ＲＲが変更された時点で、値ＲＲに設
定され、この値を初期値として学習が開始される。

【００４８】レンジ切換スイッチ２５は、例えば２つの
オンオフスイッチＳＷ１，ＳＷ２から構成され、それら
のオンオフ状態に応じて２ビット信号（マップランク信
号）を発生させ、その２ビット信号に対応するマップラ
ンク制限値ＲＲを設定する。表１は、スイッチＳＷ１，
ＳＷ２のオンオフ状態とマップランク制限値ＲＲとの関
係を示している。使用する燃料の性状や運転する環境
（高地での運転や湿度等）に応じて、運転者（操作者）
のスイッチ操作でマップランク制限値ＲＲを所望の値に
設定することができる。

【００４９】

【表１】

【００５０】次に、上述のようにして設定されたマップ
ランク値ＲＫに応じてマップランク係数値ＫSWを前述し
た記憶装置に記憶されているテーブルから読み出す（ス
テップＳ９４）。表２は、マップランク値ＲＫと、それ
に応じて読み出されるマップランク係数値ＫSWとの関係
を示し、この実施例では、説明を簡単にするために２ビ
ット４ランクのものを示してある。値ＲＫから読み出さ
れる係数値ＫSWは、使用する可能性のある燃料の性状や
高地（高度）、湿度等に応じて任意の値に設定すること
ができ、実施例では、値ＲＫが値０，１，２，３に対し
て係数値ＫSWがそれぞれ 0，0.6, 0.8, 1.0 に、即ち、
非線形的に変化する任意の値に設定されている。このよ
うに係数値ＫSWは、値ＲＫの変化に応じ、必ずしもこれ
と線形的に（リニアに）変化する値に設定する必要はな
い。

【００５１】

【表２】

【００５２】マップランク係数値ＫSWの設定が終わる
と、カウンタ値ＮＲ，ＮＮＫをいずれも値０にリセット
して（ステップＳ９６）、当該ルーチンを終了する。斯
くして、基本点火時期θB はマップランク係数値ＫSWに
より、使用される燃料の性状等に最適な値に設定される
ことになる。図５のステップＳ６４に戻り、ＥＣＵ５０
は、上述のようにして演算設定した点火時期θA に基づ
き、イグナイタ１９ｂに点火信号を出力し、点火時期θ
A に対応するクランク角度位置で混合気を点火させる。

【００５３】図１１は、上述のように設定されるマップ
ランク係数ＫSW（或いはランク値ＲＫ）と、エンジン出
力との関係を示している。ランク値０の場合には、粗悪
燃料の使用に対応してマップランク値係数ＫSWを極端に
低い値（実施例では値０）に設定し、点火時期が遅角さ
れてノックの発生も低く抑えることができるが、エンジ
ン出力も低く抑えられる。一方、ランク値１〜３の範囲
ではマップランク係数値ＫSWを0.6 〜1.0 の範囲で燃料
の性状等に応じた適宜値に設定し、ノック発生の微調整
が可能となる。この結果、オクタン価の低い粗悪燃料か
らハイオクタン価の燃料までオクタン価が大きく異なる
多種燃料に対応して、ノッキングを回避しつつ使用燃料
で可能な限りの高出力が得られようになる。

【００５４】次に、本発明に係る空燃比制御方法を図１
２乃至図１４を参照して説明する。図１２のフローチャ
ートは燃料噴射弁３の開弁駆動時間ＴINJ の演算手順を
示し、ＥＣＵ５０は、先ず、図４のステップＳ４５及び
図５のステップＳ６３において設定したノック制御量θ
K が所定閾値θAF以上か否かを判別する（ステップＳ１
００）。ノック制御量θK が所定閾値θAF未満の場合に
はステップＳ１０１に進み、後述する偏差Δθを値０に
設定し、所定閾値θAF以上の場合にはステップＳ１０２
に進み、ノック制御量θK と所定閾値θAFの偏差Δθ
（＝θK −θAF）を演算する。ステップＳ１００乃至Ｓ
１０２において演算される偏差ΔθにリタードＡ／Ｆ補
正係数ＫAFK を乗算した積値がリタードＡ／Ｆ補正値で
あり、このリタードＡ／Ｆ補正値（Δθ×ＫAFK ）とノ
ック制御量θK との関係は図１３に示される。同図から
明らかなように、ノック制御量θK の０〜θAF間の範囲
は、偏差Δθが０に設定される不感帯であり、ノック制
御量θK がこの不感帯内の値であるとき、後述するノッ
ク制御量θK に応じた空燃比のリッチ化は行われない。

【００５５】次に、ＥＣＵ５０はＡ／Ｆ補正係数ＫAFを
次式(7) により演算する（ステップＳ１０４）。ＫAF＝ＫSW・ＫAFP ＋（１−ＫSW）×ＫAFR ＋Δθ・ＫAFK …(7) ここに、ＫSWは図９のステップＳ９４において設定さ
れ、基本点火時期θB の演算に用いたものと同じマップ
ランク係数であり、ＫAFP 及びＫAFR はプレミアムオク
タン価ガソリン（ＲＯＮ９５）及びレギュラオクタン価
ガソリン（ＲＯＮ９１）用に夫々準備されているＡ／Ｆ
補正マップから読み出し演算されるＡ／Ｆ補正係数であ
る。図１４はＥＣＵ５０の記憶装置に記憶されているＲ
ＯＮ９５用Ａ／Ｆ補正マップを示し、公知の４点補間法
を用いて、エンジン回転数Ｎｅ及び吸気圧Ｐb に応じた
Ａ／Ｆ補正係数ＫAFP が読み出し演算される。図示しな
いＲＯＮ９１用Ａ／Ｆ補正マップも図１４に示すＲＯＮ
９５用Ａ／Ｆ補正マップと類似しており、Ａ／Ｆ補正係
数ＫAFP と同様に記憶装置に記憶されたＲＯＮ９１用Ａ
／Ｆ補正マップからエンジン回転数Ｎｅ及び吸気圧Ｐb
に応じたＡ／Ｆ補正係数ＫAFR が読み出し演算される。
尚、ＲＯＮ９５用Ａ／Ｆ補正マップ及びＲＯＮ９１用Ａ
／Ｆ補正マップの同一のエンジン回転数Ｎｅ及び吸気圧
Ｐb に対応する各値は、ＲＯＮ９５用Ａ／Ｆ補正マップ
から読み出した値がＲＯＮ９１用Ａ／Ｆ補正マップから
読み出した値より小さい値、即ち、空燃比がより燃料リ
ーン側となる値に設定されている。

【００５６】式(7) により演算されたＡ／Ｆ補正係数Ｋ
AFは、ステップＳ１０６により高地エンリッチ補正値Ｋ
ENR との大小比較が行われる。即ち、ステップＳ１０６
ではＡ／Ｆ補正係数値ＫAFが所定補正値ＫENR 以上であ
るか否か判別され、この所定補正値ＫENR 以上の場合
（判別結果が肯定の場合）にはＡ／Ｆ補正係数ＫAFの値
を変更することなくステップＳ１０８に進み、補正値Ｋ
ENR より小である場合にはステップＳ１０７においてＡ
／Ｆ補正係数値ＫAFを補正値ＫENR に設定し直してステ
ップＳ１０８に進む。即ち、式(7) により演算されたＡ
／Ｆ補正係数ＫAFと高地エンリッチ補正値ＫENR とを比
較して大きい方が選択される。

【００５７】ステップＳ１０８では上述のようにして設
定されたＡ／Ｆ補正係数ＫAFを用い、燃料噴射弁20の開
弁駆動時間ＴINJ が次式(8) により演算される。ＴINJ ＝ＴB ・ＫAF・Ｋ2 ＋Ｔｂ …(8) ここに、ＴB は基本駆動時間であり、ＥＣＵ５０の記憶
装置ＲＯＭに記憶されている基本駆動時間マップからエ
ンジン回転数Ｎｅ及び吸気圧Ｐb に応じて読み出し演算
される。Ｋ2 は空燃比学習補正、エンジン冷却水温補
正、加速補正等の他の補正係数であり、空燃比学習補正
は、排気ガス中のＯ2 濃度検出値に応じて設定され、空
燃比を所定値（理論空燃比）にフィードバック制御する
Ｏ2 フィードバック補正係数の時間平均値として求めら
れる。Ｔｂはバッテリィ電圧等に応じて設定される噴射
弁作動無駄時間補正値である。

【００５８】ＥＣＵ５０はこのように演算設定した開弁
駆動時間ＴINJ に基づき燃料噴射弁３に駆動信号を出力
して点火時期のリタード量に最適な空燃比に対応する燃
料量をエンジン１に噴射供給することが出来る。上述の
実施例では開弁駆動時間ＴINJ は、基本駆動時間ＴB
に、マップランク係数値ＫSW及びノック制御量θK に応
じて設定されるＡ／Ｆ補正係数ＫAFを乗算して演算され
るが、本発明はこれに限定されず、エンジン１への燃料
噴射量をノック発生量で補正する方法には種々の変形例
が考えられ、例えば、基本駆動時間ＴB を、基本点火時
期θB を演算した前述の式(6) と類似の次式(9) により
演算するようにしても良い。ＴB ＝ＫSW・ＴP ＋（１−ＫSW）・ＴR …(9) ここに、ＴP ，ＴR はＲＯＮ９５用及びＲＯＮ９１用に
夫々準備されている基本駆動時間マップからエンジン回
転数Ｎｅ及び吸気圧Ｐb に応じて読み出し演算される基
本駆動時間である。この場合、A/F 補正係数ＫAFは次式
(10)により演算すればよい。

【００５９】ＫAF＝１＋Δθ・ＫAFK …(10) 尚、上述の実施例においては、ＲＯＮ９５用及びＲＯＮ
９１用点火時期θP,θR 、ＲＯＮ９５用及びＲＯＮ９１
用Ａ／Ｆ補正係数ＫAFP,ＫAFR 、基本駆動時間ＴB 、Ｒ
ＯＮ９５用及びＲＯＮ９１用基本駆動時間ＴP ，ＴR 等
をエンジン回転数Ｎe と吸気圧Ｐb とに応じて設定する
ようにしたが、本発明はこの実施例に限定されず、これ
らの係数値や基本駆動時間ＴB 等をエンジン回転数と他
のエンジン負荷を表すパラメータ値、例えば一吸気行程
当たりの吸気量（単位時間当たりの吸入空気量Ａをエン
ジン回転数Ｎｅで除した値（Ａ／Ｎ））とで設定するよ
うにしてもよいことは勿論のことである。

【００６０】又、基本点火時期マップ、Ａ／Ｆ補正マッ
プ等は、使用が予測される燃料のオクタン価に応じて各
２枚のマップを準備したが、これらのマップは、内燃エ
ンジンの抗ノッキング性能に関連する別のパラメータ
値、例えば標準大気圧用マップと高地用マップ、標準吸
気温用マップと高温用マップ等のように準備することが
できる。

【００６１】更に、上述の実施例ではマップランク値Ｒ
Ｋは、ノッキング発生頻度に基づいて設定したが、所定
期間に検出されるノッキング強度に基づいて設定するよ
うにしてもよい。次に、本発明に係る過給圧の制御手順
について、図１５及び図１６を参照して説明する。

【００６２】先ず、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１１０に
おいてエンジン１がノック制御ゾーンで運転されている
か否かを判別する。この判別は、前述した図４のステッ
プＳ４３での判別と同様にして行われる。この判別結果
が否定（No）の場合には、ステップＳ１１２に進み、通
常の過給圧制御が行われる。通常の過給圧制御では、Ｅ
ＣＵ５０は電磁弁３９のデューティ率Ｄt を０に設定
し、この電磁弁３９を作動させない。従って、アクチュ
エータ３６の圧力室には、コンプレッサ３３下流の圧
力、即ち過給圧が常時導かれていることになり、過給圧
が、この過給圧によるダイアフラム押圧力がばね力に打
ち勝つ所定上限圧に到達するまでは、アクチュエータ３
６は作動せず、ウエストゲート３５は閉じたままであ
る。過給圧が上述の所定上限圧に到達すると、アクチュ
エータ３６が作動してウエストゲート３５を開き、過給
圧が上記所定上限圧以上に上がらないようになってい
る。この所定上限圧は、例えば、５０mmHgG といった比
較的低い値に設定されている。

【００６３】ステップＳ１１０の判別結果が肯定（Yes)
の場合には、ステップＳ１１４に進み、スロットル弁開
度θt とエンジン回転数Ｎｅとに応じて、前述した記憶
装置に予め記憶されている目標過給圧マップから目標過
給圧Ｐctを設定する。図１６は、目標過給圧マップに記
憶されている目標過給圧値Ｐctを例示するもので、これ
らの値はエンジンノックの発生や耐久性を考慮して実験
的に設定される。尚、目標過給圧Ｐctの設定に当たり、
スロットル弁開度θt とエンジン回転数Ｎｅの検出値近
傍の４個のマップ値をマップから読み出し、公知の補間
法によってスロットル弁開度θt とエンジン回転数Ｎｅ
の検出値に対応する目標過給圧値を設定するようにすれ
ば、目標過給圧Ｐctは連続的に変化するように設定する
ことができる。

【００６４】次に、目標過給圧Ｐctをマップランク値Ｒ
Ｋに応じて補正する（ステップＳ１１５）。Ｐct＝Ｐct−ΔＰct …(11) ここに、ΔＰctはマップランク値ＲＫに応じて設定され
る過給圧補正値であり、上述した表２に示すテーブルか
ら読み出される。過給圧補正値ΔＰctは、マップランク
値ＲＫが低い値である程、大きい値に設定され、目標過
給圧Ｐctが小さい値に補正される。尚、マップランク値
ＲＫと過給圧補正値ΔＰctの関係は、過給圧補正値ΔＰ
ctを値ＲＫに対応して必ずしも線形的（リニア）に設定
する必要はなく、マップランク係数値ＫSWと同様に、値
ＲＫが小のときには粗く、値ＲＫが大になるに従って細
かく変化するように設定することもできる。

【００６５】次に、吸気圧Ｐb を読み込み、この吸気圧
Ｐb と目標過給圧Ｐctとの偏差（＝Ｐb −Ｐct）に応じ
て電磁弁３９のデューティ率Ｄt を設定し、設定したデ
ューティ率Ｄt に基づいて電磁弁３９を駆動して（ステ
ップＳ１１６）、当該ルーチンを終了する。この場合、
デューティ率Ｄt の設定方法は特に限定されず、公知の
種々の方法が適用できる。過給圧（吸気圧）Ｐb が目標
過給圧Ｐctより大の場合には、デューティ率Ｄt は前回
値より小に設定される。このデューティ率Ｄtで電磁弁
３９をデューティ制御すると、アクチュエータ３６の圧
力室に大気圧が導入される割合が減少してアクチュエー
タ３６はウエストゲート３５を開き側に作動させる。こ
のため、過給圧Ｐb は目標過給圧Ｐctに向かって減少す
る。一方、過給圧Ｐb が目標過給圧Ｐctより小の場合に
は、デューティ率Ｄt は前回値より大に設定され、アク
チュエータ３６の圧力室に大気圧が導入される割合が増
大してアクチュエータ３６はウエストゲート３５を閉じ
側に作動させる。このため、過給圧Ｐb は目標過給圧Ｐ
ctに向かって増大することになる。

【００６６】このように、過給圧（吸気圧）Ｐb を、燃
料の性状等に応じオクタン価が低い燃料の場合には、即
ちマップランク値ＲＫが低い場合には、過給圧を低く設
定することによって、点火時期制御及び空燃比制御と相
まってエンジン１のノッキングを確実に防止し、エンジ
ン１を保護することができる。この過給圧制御において
も、上述の実施例の方法に限定されず、点火時期制御で
採用して方法と同じような制御方法でもよい。すなわ
ち、ＲＯＮ９５用の目標過給圧ＰCTP とＲＯＮ９１用目
標過給圧ＰCTR から点火時期制御に用いたと同じマップ
ランク係数値ＫSWを用いて下式(12)により目標過給圧Ｐ
ctを設定するようにしてもよい。

【００６７】Ｐct＝ＫSW×ＰCTP ＋（１−ＫSW）×ＰCTR …(12) この場合、ＲＯＮ９５用目標過給圧ＰCTP 及びＲＯＮ９
１用目標過給圧ＰCTR は、前述の記憶装置に予め記憶さ
れている夫々のマップから公知の補間法によってスロッ
トル弁開度θt とエンジン回転数Ｎｅの検出値に対応す
るマップ値を読み出すようにすればよい。

【００６８】また、上述の実施例における過給圧の制御
は、電磁弁３９のデューティ率Ｄtを調整することによ
って行ったが、これに限定されず、例えば実開昭61-202
639号及び実開昭61-123839 号に開示される多段ソレノ
イドを用いて過給圧を制御するようにしてもよい。

【００６９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
内燃エンジンの制御装置に依れば、第１の記憶手段に、
内燃エンジンの抗ノッキング性能に関連するパラメータ
値、例えば燃料のオクタン価（請求項１２）、大気温度
（請求項１３）、大気圧力（請求項１４）、或いは大気
湿度（請求項１５）に応じて設定された複数の運転マッ
プを設け、各運転マップには少なくとも一つのエンジン
運転制御パラメータ値に応じた複数のマップ値を予め記
憶しておき、第２の記憶手段には、複数の、予め設定さ
れたマップランク係数値が記憶され、選択手段によって
ノッキング検出手段の検出結果に応じて第２の記憶手段
に記憶されているマップランク係数値の一つが選択さ
れ、選択されたマップランク係数値と、検出された運転
制御パラメータ値に応じて第１の記憶手段から読み出さ
れる各運転マップのマップ値とに基づいて内燃エンジン
の運転制御量、例えば空燃比（請求項４）、点火時期
（請求項５）、過給圧（請求項６）を設定するようにし
たので、マップランク係数値が予め設定されているため
に、ノッキングが生じ易い運転時に選択されるマップラ
ンク係数値とそうでない運転時に選択されるマップラン
ク係数値とで、それらの値を大きく変化させることがで
き、ノッキングが生じ易い運転からそうでない運転への
移行時、或いはその逆の移行時のエンジン出力特性を迅
速に変化させる。

【００７０】請求項２の発明では、予め設定されたマッ
プランク係数値をエンジンの望ましい抗ノッキング性能
を考慮してそれぞれ任意の値に設定するようにしたの
で、エンジン毎の特性に容易にマッチングさせることが
でき、ノッキングが生じ易い運転からそうでない運転へ
の移行時、或いはその逆の移行時のエンジン出力特性を
より迅速に変化させることができる。

【００７１】請求項３の発明では、選択手段に、ノッキ
ング検出結果に従って、第２の記憶手段に記憶された数
値列の順番に従って隣接するマップランク係数値を選択
させることによりエンジン出力特性の変化をきめ細かく
制御するたとができる。請求項７の発明では、点火時期
と同時に空燃比も最適に制御することができ、排気ガス
温度の上昇を防止することができる。

【００７２】請求項８の発明では、マップランク係数値
がノッキングの発生頻度に応じて選択され、請求項９の
発明では、所定期間に発生したノッキングの強度に応じ
て選択されるので、発生するノッキングの状態を学習し
てマップランク係数値を最適値に設定することができ
る。請求項１０の発明では、制限手段によって選択手段
が選択するマップランク係数値に制限が加えられるた
め、選択されるマップランク係数値が無闇に大きい値や
小さい値に設定されることがなく、エンジン出力特性の
変動幅を小さく抑制することができる。

【００７３】請求項１１の発明は、その制限手段によっ
て、使用する燃料のオクタン価等に応じ、運転者等の操
作者による人為的操作で制限範囲を任意に設定できるよ
うにしたので、オクタン価の低い燃料の使用や高地での
運転時に、運転者の意思によってノッキングの発生を未
然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内燃エンジンの制御装置の全体構
成を示すブロック図である。

【図２】図１に示す電子コントロールユニット（ＥＣ
Ｕ）５０に内蔵されるノック検出回路５１の構成を示す
ブロック図である。

【図３】図２に示すノック検出回路５１の作動を説明す
るためのタイミングチャートである。

【図４】図１に示す電子コントロールユニット５０によ
り実行され、点火時期設定手順を説明するためのフロー
チャートの一部である。

【図５】点火時期設定手順を説明するためのフローチャ
ートの、図４に続く残部である。

【図６】図６は内燃エンジンのノック制御運転領域を示
すグラフである。

【図７】エンジン回転数Ｎｅ及び吸気圧Ｐb に応じて基
本点火時期θ_Pが読み出されるプレミアムオクタン価ガ
ソリン用基本点火時期マップの構成を示す図である。

【図８】マップランク係数値ＫSWを設定する手順を示
す、マップランク係数値学習ルーチンのフローチャート
の一部である。

【図９】マップランク係数値学習ルーチンのフローチャ
ートの、図８に続く残部である。

【図１０】ノック制御量θK 及びマップランク値ＲＫの
各時間変化の関係を示すタイミングチャートである。

【図１１】本発明により設定されるマップランクとエン
ジン出力との概略的な関係を示すグラフである。

【図１２】電子コントロールユニット５０により実行さ
れ、燃料噴射弁３の開弁駆動時間ＴINJ の設定手順を説
明するためのフローチャートである。

【図１３】リタードＡ／Ｆ補正値（Δθ×ＫAFK ）とノ
ック制御量θK との関係を示すグラフである。

【図１４】エンジン回転数Ｎｅ及び吸気圧Ｐb に応じて
Ａ／Ｆ補正係数値ＫAFP が読み出されるプレミアムオク
タン価ガソリン用Ａ／Ｆ補正マップの構成を示す図であ
る。

【図１５】電子コントロールユニット５０により実行さ
れ、過給圧制御手順を説明するためのフローチャートで
ある。

【図１６】エンジン回転数Ｎｅ及びスロットル弁開度θ
t に応じて目標過給圧Ｐctが読み出される目標過給圧マ
ップの構成を示す図である。

【符号の説明】

１内燃エンジン３燃料噴射弁６吸気圧センサ９スロットル弁１０スロットル弁開度センサ１９ｂイグナイタ２０点火プラグ２５レンジ切換スイッチ２６ノックセンサ３４過給機（ターボチャージャ）５０電子コントロールユニット（ＥＣＵ）５１ノック検出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｄ 43/00 Ｇ 45/00 ３６４Ｋ３７６ＣＦ０２Ｐ 5/152 5/153 5/15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃エンジンのノッキングを検出するノ
ッキング検出手段と、前記内燃エンジンの抗ノッキング性能に関連するパラメ
ータ値に応じて設定された複数の運転マップのための記
憶エリアを備え、各運転マップには少なくとも一つのエ
ンジン運転制御パラメータ値に応じた複数のマップ値が
記憶される第１の記憶手段と、複数の、予め設定されたマップランク係数値を記憶する
第２の記憶手段と、前記ノッキング検出手段の検出結果に応じて前記第２の
記憶手段に記憶されているマップランク係数値の一つを
選択する選択手段と、前記少なくとも一つのエンジン運転制御パラメータ値を
検出する運転制御パラメータ値検出手段と、及び前記選
択されたマップランク係数値と、検出された運転制御パ
ラメータ値に応じて前記第１の記憶手段から読み出され
る各運転マップのマップ値とに基づいて前記内燃エンジ
ンの運転制御量を設定し、該運転制御量に基づいてエン
ジンを制御する制御手段とを備えることを特徴とする内
燃エンジンの制御装置。
【請求項２】前記第２の記憶手段に記憶されるマップ
ランク係数値の数値列は、隣接するマップランク係数値
間の値差が、前記内燃エンジンの最良の抗ノッキング性
能が得られる所望の値に設定されることを特徴とする、
請求項１記載の内燃エンジンの制御装置。
【請求項３】前記選択手段は、前記第２の記憶手段か
ら、数値列の順番に従って隣接するマップランク係数値
を選択することを特徴とする、請求項１記載の内燃エン
ジンの制御装置。
【請求項４】前記内燃エンジンは、当該エンジンに所
要量の燃料を供給する燃料供給装置を備え、前記運転マ
ップは、前記所要燃料量を設定するための空燃比マップ
であることを特徴とする、請求項１乃至３の何れか記載
の内燃エンジンの制御装置。
【請求項５】前記内燃エンジンは、当該エンジンに供
給された混合気を点火する点火装置を備え、前記運転マ
ップは、前記点火装置の点火時期を設定するための点火
時期マップであることを特徴とする、請求項１乃至３の
何れか記載の内燃エンジンの制御装置。
【請求項６】前記内燃エンジンは、吸入空気を加圧す
る過給装置を備え、前記運転マップは、前記過給装置の
過給圧を設定するための過給圧マップであることを特徴
とする、請求項１乃至３の何れか記載の内燃エンジンの
制御装置。
【請求項７】前記内燃エンジンは、当該エンジンに所
要量の燃料を供給する燃料供給装置と当該エンジンに供
給された混合気を点火する点火装置とを備え、前記運転
マップは、前記所要燃料量を設定するための２つの空燃
比マップと、前記点火装置の点火時期を設定するための
２つの点火時期マップであり、前記制御手段は、２つの
空燃比マップから読み出したマップ値を選択されたマッ
プランク係数値により補間して最適空燃比を設定すると
共に、２つの点火時期マップから読み出したマップ値を
前記選択された同じマップランク係数値により補間して
最適点火時期を設定することを特徴とする、請求項１乃
至３の何れか記載の内燃エンジンの制御装置。
【請求項８】前記選択手段は、前記ノッキング検出手
段によって検出されたノッキングの発生頻度に基づきマ
ップランク係数値を選択することを特徴とする、請求項
１乃至７の何れか記載の内燃エンジンの制御装置。
【請求項９】前記選択手段は、前記ノッキング検出手
段によって所定期間に検出されたノッキングの強度に基
づきマップランク係数値を選択することを特徴とする、
請求項１乃至７の何れか記載の内燃エンジンの制御装
置。
【請求項１０】更に、前記選択手段が選択するマップ
ランク係数値の選択範囲を制限する制限手段を備え、前
記選択手段は、制限された選択範囲内でマップランク係
数値を選択することを特徴とする、請求項１乃至９の何
れか記載の内燃エンジンの制御装置。
【請求項１１】前記制限手段は、人為的操作によって
前記選択範囲の制限を設定することを特徴とする、請求
項１０記載の内燃エンジンの制御装置。
【請求項１２】前記抗ノッキング性能に関連するパラ
メータ値は、燃料のオクタン価であり、オクタン価に応
じて複数の運転マップを設定することを特徴とする、請
求項１乃至１１の何れか記載の内燃エンジンの制御装
置。
【請求項１３】前記抗ノッキング性能に関連するパラ
メータ値は、大気温度であり、大気温度に応じて複数の
運転マップを設定することを特徴とする、請求項１乃至
１１の何れか記載の内燃エンジンの制御装置。
【請求項１４】前記抗ノッキング性能に関連するパラ
メータ値は、大気圧力であり、大気圧力に応じて複数の
運転マップを設定することを特徴とする、請求項１乃至
１１の何れか記載の内燃エンジンの制御装置。
【請求項１５】前記抗ノッキング性能に関連するパラ
メータ値は、大気湿度であり、大気湿度に応じて複数の
運転マップを設定することを特徴とする、請求項１乃至
１１の何れか記載の内燃エンジンの制御装置。