(57)【要約】【課題】ノックの誤検出を抑制し、かつノック検出性を悪化させないことができる。【解決手段】内燃機関の制御装置は、複数の気筒を備え、少なくとも第１気筒および第２気筒は同一のバンクに配置された内燃機関に取り付けられたノックセンサからノック信号を受信する受信部と、ノック信号の取り込みを行う期間であるノック検出ウィンドウにおけるノック信号を用いて内燃機関におけるノッキングを検出するノック検出部とを備え、ノック検出部は、第１気筒へ燃料を噴射する燃料噴射弁である第１燃料噴射弁を動作させるバッテリにより昇圧される昇圧電圧に基づいて、第２気筒のノック検出ウィンドウに第１燃料噴射弁を開閉させる際のノイズが含まれるか否かを検出する。【選択図】図２
2020041504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒を備え、少なくとも第１気筒および第２気筒は同一のバンクに配置された内燃機関に取り付けられたノックセンサからノック信号を受信する受信部と、
前記ノック信号の取り込みを行う期間であるノック検出ウィンドウにおける前記ノック信号を用いて前記内燃機関におけるノッキングを検出するノック検出部とを備え、
前記ノック検出部は、前記第１気筒へ燃料を噴射する燃料噴射弁である第１燃料噴射弁を動作させるバッテリにより昇圧される昇圧電圧に基づいて、前記第２気筒の前記ノック検出ウィンドウに前記第１燃料噴射弁を開閉させる際のノイズが含まれるか否かを検出する、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記ノック検出部は、前記第１燃料噴射弁が前記燃料を噴射する際の前記昇圧電圧に基づいて、前記第２気筒の前記ノック検出ウィンドウに前記第１燃料噴射弁を開閉させる際のノイズが含まれるか否かを検出する、内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、
前記ノック検出部は、前記第１燃料噴射弁により前記燃料が前回噴射された際の前記昇圧電圧、前記噴射による電圧降下、前記噴射の時間間隔、前記噴射により前記昇圧電圧が降下する時間、および前記昇圧電圧の昇圧に要する時間を用いて、前記燃料を噴射する際の前記昇圧電圧を推定する、内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記ノック検出部は、予め定められた前記第１燃料噴射弁の開閉タイミングに、前記昇圧電圧とあらかじめ定められた標準電圧との差に基づく遅れ時間を加えたタイミングが、前記第２気筒の前記ノック検出ウィンドウに含まれると、前記第２気筒においてノックの発生を検出するための閾値が大きくなるように補正する、内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関の制御装置において、
前記ノック検出部は、前記内燃機関の回転数および負荷が大きいほど前記閾値が大きくなるように補正する、内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記燃料噴射弁は、吸気行程でのみ燃料を噴射する第１噴射モード、吸気行程および圧縮工程において燃料を噴射する第２噴射モードを切り替え可能であり、
前記ノック検出部は、前記第１燃料噴射弁が前記第２噴射モードにおいて噴射回数および噴射タイミングの少なくとも一方が変化する場合、および前記第１燃料噴射弁が前記第１噴射モードと前記第２噴射モードとを切り換える場合に、前記第２気筒の前記ノック検出ウィンドウに前記第１燃料噴射弁を開閉させる際のノイズが含まれるか否かを検出する、内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に空気と燃料の混合気を圧縮して点火プラグにより着火する火花点火式の内燃機関においては、ノックの発生を抑制するノック制御装置が搭載されている。このノック制御装置は、周知のように、ノックセンサから出力される所定レベルのノック信号に基づいて、点火時期をノックが発生しない点火時期にフィードバック制御する。
【０００３】
このノック制御装置におけるノック検出方法はたとえば次の手法が知られている。まずノックセンサの信号を、ノックが発生する可能性がある特定の区間にわたって取り込むように、所定のクランク角の範囲で規定された区間（以下、「ノック検出ウィンドウ」と呼ぶ）でＡＤ変換する。次にノックが発生していない時のＡＤ変換値をフィルタリング、たとえば、加重平均することでバックグランドレベルを算出する。そしてこのバックグランドレベルとノックが発生する可能性がある区間のＡＤ変換値を用いて評価値を算出し、その評価値が閾値を超えたるとノック有りと判定する。
【０００４】
ところで、ノックが発生していない時のノックセンサ信号のＡＤ変換値は、いわゆるバックグランドノイズを意味しており、このバックグランドノイズは主に、吸気バルブ、排気バルブ等の動弁系のバルブ着座ノイズ、インジェクタの開閉弁ノイズ、その他の機械的ノイズ、燃焼による加振ノイズ等に分類される。
【０００５】
これまでノック制御性に関して、吸気バルブの着座ノイズの影響が大きいことは一般的に知られており、公知技術として回避手段が多数公開されている。また、最近では燃料消費量の低減や排気ガス有害成分の低減を図るため、気筒内に燃料を直接的に噴射する筒内噴射方式の内燃機関が使用される。この筒内噴射方式の内燃機関においては、気筒内に燃料を噴射するため、噴射燃料圧力が高く設定されている。そして、これにあわせてインジェクタの閉弁ばねの設定圧力も大きく設定されているため、インジェクタの開閉弁ノイズがバックグランドノイズに大きく影響を与えるものとなっている。
【０００６】
さらに、筒内噴射方式の内燃機関においては、１回の燃焼サイクルの間に燃料の噴射回数を１回から複数回（たとえば１回〜３回）に分けて噴射する分割噴射が行われている。たとえば、均質混合気を生成する第１噴射モードの場合は、吸気行程で燃料を１回、または２回に分けて噴射し、成層混合気を生成する第２噴射モードの場合は、吸気行程で燃料を１回〜２回噴射し、続く圧縮行程で燃料を１回〜２回噴射している。この吸気行程に続いて圧縮行程でも燃料噴射する噴射モードの採用がノック判定性に大きな影響を及ぼしている。
【０００７】
具体的には、燃焼サイクルが第１気筒、第３気筒、第２気筒、第４気筒の順番で行われる水平対向４気筒の内燃機関においては、第１気筒の吸気行程で燃料が噴射されている場合は、ノック検出ウィンドウが開かれているのは第２気筒である。このとき、水平対向４気筒の内燃機関では、第１気筒と第３気筒が同一のバンクとされ、第２気筒と第４気筒が同一のバンクとされ、それぞれのバンクにノックセンサが設けられている。このため、第１気筒の吸気行程でのインジェクタの閉弁ノイズは、第２気筒のバンクに伝わることはほとんどなく、第２気筒のノック検出ウィンドウに取り込まれて悪影響を及ぼすことはない。なお「バンク」とは、気筒の列のことであり、「気筒列」や「シリンダーバンク」とも呼ばれる。
【０００８】
ところが、第３気筒の吸気行程から引き続いて圧縮行程の前半で燃料が噴射されている場合は、ノック検出ウィンドウが開かれているのは第１気筒の膨張行程の前半である。このとき、第１気筒と第３気筒は同じバンクであるため、第１気筒の膨張行程の前半に設定されたノック検出ウィンドウと第３気筒の圧縮行程の前半の燃料噴射タイミングが重なるので、第３気筒の圧縮行程のインジェクタの閉弁ノイズは第１気筒のノック検出ウィンドウに取り込まれることになる。
【０００９】
したがって、第１気筒のノック検出ウィンドウの区間で取り込まれるノックセンサ信号のＡＤ変換値は、第３気筒の圧縮行程の前半のインジェクタの閉弁ノイズが反映されることになり、これによってノックの誤検出を生じる恐れがある。もちろん、他の気筒においても同様にノックの誤検出を生じる恐れがある。
【００１０】
このようなインジェクタ開閉弁ノイズの影響を回避するため、たとえば特許文献１では、ノック判定期間における振動強度、および、インジェクタの動作における振動強度を算出し、大きい方の強度に基づいてノック判定値を算出する手段や、ノックなし状態の時にインジェクタノイズの振動強度を学習し、学習値に基づいてノック判定値を算出する手段が提案されている。また他の回避手段として、第１噴射モードと第２噴射モードの切り換えに応じてノック判定値やバックグランドノイズの値をモードに対応した設定値に切り換えることでインジェクタ開閉弁ノイズの影響を回避する手段が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１３−１５１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
一方、燃料噴射のためのシステムでは、電磁駆動される燃料噴射弁を有する燃料噴射装置において、昇圧電源は、一般的には誘導素子とスイッチング素子からなる昇圧回路と、昇圧された電力を蓄えるコンデンサから構成されている。昇圧電源から燃料噴射弁に通電する場合は、コンデンサからの放電によって電力が供給される。このため、昇圧電源から通電するとコンデンサは放電によって電圧が降下してしまう。
【００１３】
放電により低下したコンデンサの電圧は、放電後に昇圧回路によってチャージされ、昇圧された所定の電圧に復帰するが、複数回の噴射を比較的短時間に行う場合には、二回目以降の噴射にチャージが間に合わないことがある。昇圧電圧のチャージが完了する前に次の噴射を行うと、電圧が定格よりも低いので燃料噴射弁のプランジャの吸引エネルギーが低下して燃料噴射弁の開閉弁の動作が定格よりも遅れる。そのためたとえば、第１気筒のノック検出ウィンドウの区間で取り込まれるノックセンサ信号のＡＤ変換値に、第３気筒の圧縮行程の前半のインジェクタの開閉弁ノイズが含まれることになり、これによってノックの誤検出を生じるおそれがある。そのため、１つの燃焼サイクルで複数回の燃料噴射を行なう場合においても、ノックの誤検出を抑制し、かつノック検出性を悪化させないことが求められる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の態様による内燃機関の制御装置は、複数の気筒を備え、少なくとも第１気筒および第２気筒は同一のバンクに配置された内燃機関に取り付けられたノックセンサからノック信号を受信する受信部と、前記ノック信号の取り込みを行う期間であるノック検出ウィンドウにおける前記ノック信号を用いて前記内燃機関におけるノッキングを検出するノック検出部とを備え、前記ノック検出部は、前記第１気筒へ燃料を噴射する燃料噴射弁である第１燃料噴射弁を動作させるバッテリにより昇圧される昇圧電圧に基づいて、前記第２気筒の前記ノック検出ウィンドウに前記第１燃料噴射弁を開閉させる際のノイズが含まれるか否かを検出する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ノックの誤検出を抑制し、かつノック検出性を悪化させないことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】燃料噴射システムの構成を示す図
【図２】燃料噴射弁制御部１２７の構成と動作の概要を示すブロック図
【図３】内燃機関１０１の各行程の進行の推移を示す図
【図４】第１噴射モードから第２噴射モードに移行した時の各行程の進行の推移を示す図
【図５】多段噴射時の昇圧電圧の一例を示すタイムチャート
【図６】燃料噴射弁の駆動電流と、昇圧電圧と、昇圧復帰時間の関係を示したタイミングチャート
【図７】バッテリ電圧と昇圧電圧の復帰基準時間の関係を示す概念図
【図８】インジェクタ駆動信号、ノックセンサ信号、ノック検出ウィンドウの時間的な関係を示す図
【図９】不足する昇圧電圧と、インジェクタノイズの遅れ時間を内燃機関１０１のクランク角度に変換した角度との関係を示す概念図
【図１０】ノック検出部１１の動作の概要を示す図
【図１１】燃料噴射弁制御部１２７の動作を示すフローチャート
【図１２】燃料噴射弁制御部１２７の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
―実施の形態―
以下、図１〜図１２を参照して、内燃機関の制御装置であるＥＣＵの実施の形態を説明する。ただし本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含む。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る内燃機関の燃料噴射システムの構成を示す図である。図１に示す燃料噴射システムは、４つの気筒を備える内燃機関（エンジン）１０１と、燃料噴射弁（インジェクタ）１０５と、燃料噴射弁１０５による燃料噴射をはじめとする内燃機関の制御全般を司る電子制御装置であるＥＣＵ（Engine  Control  Unit）１０９とを備える。なお以下では、内燃機関１０１に備えられる４つの気筒を第１気筒〜第４気筒と呼ぶ。また第１気筒、第２気筒、第３気筒、および第４気筒のそれぞれに燃料を噴射する燃料噴射弁１０５を、第１燃料噴射弁１０５ａ、第２燃料噴射弁１０５ｂ、第３燃料噴射弁１０５ｃ、および第４燃料噴射弁１０５ｄと呼ぶ。
【００１９】
ＥＣＵ１０９は、中央演算装置であるＣＰＵ、読み出し専用の記憶装置であるＲＯＭ、および読み書き可能な記憶装置であるＲＡＭを備え、ＣＰＵがＲＯＭに格納されるプログラムをＲＡＭに展開して実行することで後述する複数の機能を実現する。ただしＥＣＵ１０９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭの組み合わせの代わりに書き換え可能な論理回路であるＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）や特定用途向け集積回路であるＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）により実現されてもよい。またＥＣＵ１０９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭの組み合わせの代わりに、異なる構成の組み合わせ、たとえばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭとＦＰＧＡの組み合わせにより実現されてもよい。
【００２０】
図１において、内燃機関１０１に吸入される空気は、空気流量計（ＡＦＭ：Air  Flow  Meter）１２０およびを通過し、スロットル弁１１９、コレクタ１１５の順に吸入され、その後、４つの気筒それぞれに備わる吸気管１１０、吸気弁１０３を介して燃焼室１２１に供給される。なお吸気管１１０にはセンサは図示していないが吸気管１１０の内部の圧力を測定する吸気管圧力センサ１３０が備えられる。燃料は、燃料タンク１２３から低圧燃料ポンプ１２４により、内燃機関１０１に備わる高圧燃料ポンプ１２５へ送られる。
【００２１】
高圧燃料ポンプ１２５は、ＥＣＵ１０９からの制御指令値に基づき、燃料圧を所望の圧力に制御する。これにより高圧化された燃料は、高圧燃料配管１２８を介して、燃料噴射弁１０５へ送られる。燃料噴射弁１０５は、内燃機関１０１への燃料噴射を１サイクル中に複数回に分けて実行可能な筒内直接噴射式のものである。燃料噴射弁１０５は、ＥＣＵ１０９に内蔵された燃料噴射弁制御部１２７またはＥＣＵ１０９自身からの指令（噴射パルス）を受け、当該指令で指定された時間だけ開弁することで燃料を燃焼室１２１へ噴射する。１サイクル中に噴射される燃料の総量（総燃料噴射量）は予め決定可能であり、複数回行われる燃料噴射の燃料噴射量のそれぞれの値（各回の噴射量）も予め決定可能である。
【００２２】
内燃機関１０１は、高圧燃料ポンプ１２５を制御することを目的として、高圧燃料配管１２８内の圧力を計測する燃料圧力センサ（圧力検出器）１２６を備える。なお高圧燃料配管１２８内の圧力は、燃料噴射弁１０５に供給される実際の燃料圧力、すなわち実燃圧である。ＥＣＵ１０９は、燃料圧力センサ１２６の出力値に基づき、高圧燃料配管内１２８の燃料圧力を所望の圧力に制御する。この圧力の制御には、いわゆるフィードバック制御が利用される。
【００２３】
内燃機関１０１には、点火コイル１０７および点火プラグ１０６が備えられる。ＥＣＵ１０９により、所望のタイミングで点火コイル１０７への通電制御と点火プラグ１０６による点火制御が行われる。これにより、燃焼室１２１内で吸入空気と燃料は、点火プラグ１０６から放たれる火花により燃焼する。燃焼により生じた排気ガスは、排気弁１０４を介して、排気管１１１に排出され、排気管１１１上には、この排気ガスを浄化するための三元触媒１１２が備えられている。
【００２４】
ＥＣＵ１０９には、内燃機関１０１の図示しないクランク軸の角度を計測するクランク角センサ１１６、吸入空気量を示すＡＦＭ１２０、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ１１３、運転者が操作するアクセルの開度を示すアクセル開度センサ１２２、および燃料圧力センサ１２６等の信号が入力される。
【００２５】
ＥＣＵ１０９は、アクセル開度センサ１２２の信号から、内燃機関１０１の要求トルクを算出するとともに、アイドル状態であるか否かの判定等を行う。またＥＣＵ１０９には、クランク角センサ１１６の信号を基に内燃機関の回転速度（以下、エンジン回転数）を演算する回転数検出部と、水温センサ１０８から得られる内燃機関１０１の冷却水温と内燃機関１０１の始動からの経過時間等から三元触媒１１２が暖機された状態であるか否かを検出する暖機状態判定部と、様々なセンサの出力を用いて各気筒のインジェクタの噴射回数を算出する回数算出部と、が備えられている。
【００２６】
またＥＣＵ１０９は、上述の要求トルクなどから、内燃機関１０１に必要な吸入空気量を算出し、それに対応する開度信号をスロットル弁１１９に出力する。また燃料噴射弁制御部１２７は、吸入空気量に応じた燃料量を算出して燃料噴射弁１０５に燃料噴射信号を出力し、さらに点火コイル１０７に点火信号を出力する。
【００２７】
また点火時期は、第１気筒〜第４気筒で共通のノックセンサ1２９で検出されたノック信号を基に、ノックが発生する毎に所定値だけ遅角されてノックを回避するように制御されている。内燃機関１０１は水平対向４気筒の構成を有し、第１気筒と第３気筒が同一のバンクとされ、第２気筒と第４気筒が同一のバンクとされる。そして夫々のバンクにノックセンサが設けられている。内燃機関１０１は、燃焼サイクルが第１気筒、第３気筒、第２気筒、第４気筒の順番で行われる。
【００２８】
（燃料噴射弁制御部１２７の構成）
図２は、燃料噴射弁制御部１２７の構成と動作の概要を示すブロック図である。燃料噴射弁制御部１２７は、ノック検出部１１と、ノック制御部１２と、点火時期制御部１３とを備える。ノック検出部１１は、タイミング演算部１４と、ノック信号処理部１５と、ノック指標演算部１６とを備える。タイミング演算部１４は、ノック検出ウィンドウを設定する。ノック信号処理部１５は、ノックセンサ１２９の信号を受信して処理する。すなわちノック信号処理部１５は、ノックセンサ１２９の信号を受信する受信部としての働きも有する。ノック指標演算部１６は、ノックの発生の有無やノックの大きさを算出する。
【００２９】
点火時期制御部１３は、点火時期マップ１７を水温変化、回転数変化、スロットル開度変化などのパラメータによって補正する点火時期演算部１８を備える。点火時期マップ１７は、エンジン回転数を第１の変数、負荷を第２の変数とし、この２つの変数と点火の基本的なタイミングとの関係を示す。ただしこの点火時期マップ１７には、噴射モードや噴射回数も含まれている。そのためエンジン回転数と負荷とを変数として、点火のタイミング、噴射モード、および噴射回数が得られる。吸気管圧力センサ４ｂは、センサの出力に基づきシリンダに流入する空気量を算出し、この算出結果とエンジン回転数とからエンジンの負荷を算出する。
【００３０】
点火時期制御部１３の点火時期演算部１８には、負荷の情報と、内燃機関１０１の回転数の情報と、後述するリタード量とが入力される。負荷の情報は吸気管圧力センサ４ｂから入力される。内燃機関１０１の回転数の情報はクランク角センサ１１６から入力される。リタード量はノック制御部１２から入力される。点火時期演算部１８は、リタード量に基づいて点火コイル１０７への点火信号を出力する。
【００３１】
ノック検出部１１のタイミング演算部１４は、クランク角センサ１１６からの角度位置信号からノック検出ウィンドウを開閉するタイミングを演算する。タイミング演算部１４は、一般的には圧縮上死点から所定の角度範囲に亘ってノックセンサ１２９の信号を取り込む。本実施の形態では、膨張行程開始後から９０°の範囲に設定され、このノック検出ウィンドウはノック信号処理部１５に送られる。
【００３２】
ノック信号処理部１５は、ノックセンサ１２９が出力する信号（以下、「ノック信号」と呼ぶ）を気筒ごとに取り込む。ただしノック信号処理部１５は常時信号を取り込むのではなく、気筒ごとに設定されたノック検出ウィンドウの区間に亘ってノックセンサ１２９の信号を取り込む。ノック信号処理部１５は、取り込んだノックセンサ１２９の信号を用いて既知の手法によりノックの有無を検出する。ノックの有無を検出する概略は次のとおりである。まずノックセンサ１２９の信号に含まれる複数の周波数成分をフィルタにより抽出する。次にそれぞれの周波数成分について、内燃機関１０１の爆発工程毎に加重平均を求め、ノイズレベル（バックグラウンドレベル）を決定する。そして、それぞれの周波数毎にその周波数成分のレベル値と周波数成分の平均値の差分を求め、その結果によりノック強度を計算し、ノック判定を行なう。
【００３３】
数式を用いて具体的に説明する。ノック信号は、ノック無し時には、下記の式１に示すように加重平均処理（フィルタリング処理）されて、気筒毎にバックグラウンドレベル（以下「ＢＧＬ」と呼ぶ）値の算出に利用される。
ＢＧＬ＝ＭＢＧＬ×ＫＰ  ＋（１−ＭＢＧＬ）×  Ｂ＿ＢＧＬ・・・（式１）
ただし式１において、ＢＧＬはバックグラウンドレベル、Ｂ＿ＢＧＬは前回算出したバックグラウンドレベル、ＫＰはノック信号、ＭＢＧＬは加重平均係数（フィルタ値；０〜１）である。
【００３４】
なお、ＢＧＬはノック無し判定時のみ計算するため、必然的にノック判定後の処理となり、今回計算されたＢＧＬは次回のノック判定に用いられる。言い換えれば、今回のノック判定には前回の算出で得られたＢＧＬをＢ＿ＢＧＬとして用いる。ノック信号処理部１５は、得られたノック信号ＫＰと算出したＢＧＬとをノック指標演算部１６に出力する。
【００３５】
ノック信号処理部１５は、不図示のオフセット値マップおよび閾値マップを備える。オフセット値マップは、ＢＧＬ値のオフセット量であるオフセット値を決定するために参照される。オフセット値マップはたとえばルックアップテーブルであり、エンジン回転数と負荷とからオフセット値が求められる。オフセット値マップは、エンジン回転数と負荷が大きくなるほどオフセット値の値は大きくなるように決められている。ただしオフセット値マップは概念的に説明しているにすぎず、数式などテーブル形式ではない情報でもよい。
【００３６】
閾値マップは、ノック判定を行うためのノック判定閾値を決定するために参照される。閾値マップはたとえばルックアップテーブルであり、エンジン回転数と負荷とから閾値が求められる。閾値マップは、エンジン回転数と負荷が大きくなるほど閾値が大きくなるように決められている。ただし閾値マップは概念的に説明しているにすぎず、数式などテーブル形式ではない情報でもよい。
【００３７】
ノック指標演算部１６は、ノック信号処理部１５の出力を用いて次の式２のようにノック指標ＫＳを算出する。
ＫＳ＝ＫＰ／Ｂ＿ＢＧＬ・・・（式２）
【００３８】
式２に示すようにノック有り時に発生する比較的大きなノック信号との比（または差）、すなわちノック指数ＫＳがノック判定閾値を超えると当該気筒がノック有りと検出される。このノック指標はノック制御部１２に送られ、点火時期のリタード量（遅角量）に換算される。このリタード量は点火時期演算部１８に送られ、点火時期演算部１８は基本点火時期を遅角方向に補正する。
【００３９】
したがって、ノック指数がノック判定閾値を超えると点火時期は所定量だけ遅角される。その後にノックが生じていないと徐々に進角していき、再びノック判定閾値を超えると点火時期は所定量だけ遅角される。これを繰り返すことによって、一定のノックレベルとなるように、点火時期がフィードバック制御される。なお、点火時期フィードバック制御は全気筒同時でも気筒毎でもよいが、本実施の形態では気筒毎に点火時期フィードバック制御を行なう。
【００４０】
なお、基本的なノック検出の適合性は、定常運転状態におけるノック発生時のノック信号を確実に取込んでＡＤ変換できるようにノック検出ウィンドウを設定し、そのノック信号のＡＤ変換値とＢＧＬ値の比に基づいて得られるノック指標が、ノック発生時の所定値以下（ノック有りを確実に検出する）、かつノック非発生時の所定値以上（ノック無しでのノック検出を防止）となるようにノック判定閾値を設定すればよい。以上のような燃料噴射弁制御部１２７において、インジェクタの燃料噴射タイミングとノック検出ウィンドウの関係を図３に基づき説明する。
【００４１】
（インジェクタの動作タイミング）
図３は、水平対向４気筒である内燃機関１０１で、燃焼サイクルが第１気筒、第３気筒、第２気筒、第４気筒の順番で行われる場合の各行程の進行の推移を示す図である。図３においてハッチングで示す、第１気筒が吸気行程から圧縮行程に進行するタイミングにおける、インジェクタの噴射タイミングとノック検出ウィンドウの関係を説明する。なお以下では、吸気行程の噴射タイミング区間だけで燃料を噴射するモードを「第１噴射モード」と呼び、吸気行程だけでなく圧縮行程でも燃料を噴射するモードを「第２噴射モード」と呼ぶ。
【００４２】
ここで、ノックが発生するのは気筒内の混合気が燃焼されている区間であり、ノック検出ウィンドウＷｉｎｄは、燃焼が行われる膨張行程の前半のクランク角範囲に設定されている。一方インジェクタの噴射タイミングは上述したとおり種々のタイミングが存在するが、ここでは吸気行程に噴射する噴射タイミング区間Ｉｉｎｊと、圧縮行程に噴射する噴射タイミング区間Ｃｉｎｊとが設定されている。
【００４３】
また、本実施形態では吸気行程の噴射タイミング区間Ｉｉｎｊは、吸気行程の中程付近から終了付近の間に設定され、圧縮行程の噴射タイミング区間Ｃｉｎｊは、圧縮行程の前半から中程付近に設定されている。これらの区間の間で、インジェクタの噴射タイミングが適切に制御される。
【００４４】
次に、第１気筒の吸気行程の噴射タイミング区間Ｉｉｎｊだけで燃料が噴射される場合は、ノック検出ウィンドウＷｉｎｄが開かれているのは第２気筒である。このとき、第２気筒のノック検出ウィンドウＷｉｎｄと第１気筒の吸気行程の燃料噴射タイミング区間Ｉｉｎｊが重ならない。そのため、第１気筒の吸気行程のインジェクタの閉弁ノイズは第２気筒のノック検出ウィンドウＷｉｎｄに取り込まれることはない。
【００４５】
念のために第１気筒の吸気行程の燃料噴射タイミング区間Ｉｉｎｊが広く設定されて、第２気筒のノック検出ウィンドウＷｉｎｄと第１気筒の吸気行程の燃料噴射タイミング区間Ｉｉｎｊが時間的に重複する場合を想定する。この場合でも、第１気筒と第２気筒はバンクが異なるので、第１気筒の吸気行程での第２気筒の閉弁ノイズは影響がない。
【００４６】
しかし吸気行程だけでなく圧縮行程でも噴射を行う場合は、第３気筒の吸気行程の燃料噴射タイミング区間Ｉｉｎｊから引き続いて、圧縮行程の噴射タイミング区間Ｃｉｎｊで燃料が噴射されることになる。第１気筒と第３気筒は同一のバンクであるため、同一バンクの第１気筒のノック検出ウィンドウＷｉｎｄと第３気筒の圧縮行程の燃料噴射タイミング区間Ｃｉｎｊが重なることで次の問題が生じる。すなわち、第３気筒の圧縮行程のインジェクタの閉弁ノイズが第１気筒のノック検出ウィンドウＷｉｎｄに取り込まれる問題が生じる。
【００４７】
これと同様に、同一バンクの第２気筒のノック検出ウィンドウＷｉｎｄと第４気筒の圧縮行程の燃料噴射タイミング区間Ｃｉｎｊが重なるので、第４気筒の圧縮行程のインジェクタの閉弁ノイズが第２気筒のノック検出ウィンドウＷｉｎｄに取り込まれる。その結果、ノック検出ウィンドウＷｉｎｄの区間で取り込まれるノックセンサ信号のＡＤ変換値は、第３気筒の圧縮行程で噴射しているインジェクタの閉弁ノイズが反映されることで大きくなり、これによってノックの誤検出を生じる恐れがある。
【００４８】
図４は内燃機関１０１において、第１噴射モードから第２噴射モードに移行した時の各行程の進行の推移を示す図である。第２噴射モードでは、吸気行程の噴射タイミング区間Ｉｉｎｊで１回噴射し、引き続き圧縮行程に噴射タイミング区間Ｃｉｎｊで１回、計２回噴射する。この第２噴射モードでは、圧縮行程での噴射のタイミングが設定区間Ｃｉｎｊの後半に設定されている。
【００４９】
この場合、第４気筒の圧縮行程のインジェクタ噴射タイミングａ、および第３気筒の圧縮行程のインジェクタ噴射タイミングｂともに、第２気筒および第１気筒のノック検出ウィンドウＷｉｎｄと重ならないタイミングである。そのため、インジェクタノイズが第２気筒および第１気筒のノック検出ウィンドウＷｉｎｄに取り込まれることはなく、第２噴射モードにおいても、ノック誤検出の発生はないことから、バックグラウンド値の補正は必要ない。仮にこのケースでバックグラウンド値を補正すると、ノックの発生がない時のノック信号レベルが大きくなるように補正されることでノック発生時のノック信号レベルとの比が少なくなり、ノック検出性が悪化する。
【００５０】
（昇圧電圧のタイムチャート）
図５は、多段噴射時の昇圧電圧の一例を示すタイムチャートである。昇圧電圧とは、燃料噴射弁１０５を駆動するために用いられる電圧であり、不図示のバッテリにより昇圧される電圧である。図５では図示左から右に向かって時間が経過している。図５は上から順に、噴射パルス幅、燃料噴射弁の電流波形、昇圧電圧を表している。図５に示す例では、時刻ｔ５０６〜時刻ｔ５０７の１８０ｄｅｇ所定期間の間に同一気筒の多段噴射を２回行う。
【００５１】
昇圧電圧は、電源が投入されるとバッテリにより符号５０１で示す基準電圧まで昇圧され、基準電圧で一定となるよう保持される。また符号５０２の実線で示すとおり、時刻ｔ５０３の噴射１回目、時刻ｔ５０４の噴射２回目、さらに時刻ｔ５０５の噴射１回目のタイミングで昇圧電圧が降下する。噴射が開始されると電圧が急激に降下し、その後は基準電圧に向けて昇圧される。
【００５２】
時刻ｔ５０４から開始する噴射２回目のように、昇圧電圧が基準電圧まで復帰していれば、安定した燃料噴射量を噴射できる。しかし噴射の間隔は車両の運転状態などにより変化するので、時刻ｔ５０５から始まる噴射のように、昇圧電圧が基準電圧まで昇圧する前に次の噴射が行われることがある。このような場合には、電圧不足によって燃料噴射弁のプランジャの吸引エネルギーが低下して燃料噴射弁の開閉弁の動作が遅くなり、昇圧電圧が基準電圧まで復帰している倍に比べて開弁時間が長くなる。
【００５３】
ただし図５に示す電流や電圧は概念的なものであり、実環境では消費電力を低減するためにサンプリングレートを落としているので詳細な変化を計測することは困難である。たとえば時刻ｔ５０３や時刻ｔ５０４における昇圧電圧は、基準電圧まで達しているのでその値は明確であるが、時刻ｔ５０５のように基準電圧まで達していない場合は実測が困難である。そのため次に説明するように昇圧電圧を推定する。
【００５４】
（昇圧電圧の推定）
図６を参照して昇圧電圧の推定を説明する。図６は、燃料噴射弁の駆動電流と、昇圧電圧と、昇圧復帰時間の関係を示したタイミングチャートである。ただし図６では符号をカッコの中に記載している。図６では、燃料噴射弁の１本駆動時に消費される電荷はΔＱ４０１の面積で示しており、ｄｔ４０２とｉｐ４０３からΔＱを式３を用いて算出できる。
ΔＱ＝ｄｔ×ｉｐ／２・・・（式３）
【００５５】
ｄｔ４０２は、燃料噴射弁の駆動電流が流れてからピーク電流に到達するまでの時間であり、昇圧電圧（Ｖｂｏｏｓｔ）の降下時間ΔＴ４０４と等価である。ｄｔ４０２は、バッテリ電圧、バッテリ電圧なまし値、ＥＣＵの周辺温度、ＥＣＵの基板温度、または昇圧回路の温度、のいずれか２つ以上によって設定しておく。ここでバッテリ電圧なまし値とは、バッテリ電圧に対して加重平均フィルタを掛けることにより、バッテリ電圧の変動を抑えたものである。
【００５６】
ｉｐ４０３は燃料噴射弁のピーク電流であり、開弁電流Ｉ  ｐｅａｋとして使用燃圧などに応じて予め設定される。燃料噴射弁駆動電流波形で立上り部は有効パルス幅ｗ１を示しており、立下り部と、平坦に延びる噴射電流Ｉ  ｈｏｌｄは無効パルス幅ｗ２を示している。また、電荷算出式（Ｑ＝ＣＶ）から、燃料噴射弁１０５の１本駆動あたりの昇圧電圧降下量ΔＶ４０５は、次の式４で算出できる。ただしΔＶは「昇圧電圧降下量」と呼ぶ。
ΔＶ＝ΔＱ／Ｃ・・・（式４）
【００５７】
昇圧回路の内部で使用しているコンデンサに応じて静電容量Ｃが決まるが、コンデンサは温度によるばらつきを含むので、温度センサによって静電容量を補正することが好ましい。なお、電荷算出式より、燃料噴射弁を２本同時に駆動した場合、消費される電荷ΔＱ４０１は２倍になるため、昇圧電圧降下量ΔＶ４０５も２倍となる。また、ｄｔｃ４０６は昇圧電圧復帰時間であり、昇圧回路にチャージされる電流ｉｃは、式５で算出できる。
ｉｃ＝ΔＱ／ｄｔｃ・・・（式５）
【００５８】
電荷算出式より、式５は次の式６に変換できる。
ΔＶ＝ｉｃ×ｄｔｃ／Ｃ・・・（式６）
【００５９】
チャージされる電流ｉｃと、静電容量Ｃを仮に固定値とした場合、昇圧電圧降下量ΔＶ４０５が２倍になると、昇圧電圧復帰時間：ｄｔｃ４０６も２倍となる。そして昇圧電圧はたとえば次の式７のように推定できる。
昇圧電圧推定値＝前回噴射開始時点の昇圧電圧−昇圧電圧降下量＋昇圧電圧降下量×（噴射間隔−ｄｔ（４０２））／（復帰基準時間−ｄｔ（４０２））・・・（式７）
【００６０】
式７の左辺の「昇圧電圧推定値」は、たとえばＮ＋１回目の噴射における昇圧電圧の推定値である。式７の右辺を順番に見ると、「前回噴射開始時点の昇圧電圧」はＮ回目に燃料を噴射した際の昇圧電圧であり、実測値でも推定値でもよく、状況により変動する値である。「昇圧電圧降下量」は式４における昇圧電圧降下量ΔＶ４０５であり、同一のハードウェアを用いる限りは固定値である。「噴射間隔」は、Ｎ回目の噴射からＮ＋１回目の噴射までの時間の間隔、換言すると経過時間である。
【００６１】
復帰基準時間は、次に説明するようにバッテリの電圧と温度により定まる値である。ただし昇圧電圧推定値の最大値は基準電圧を上限とする。バッテリの電源投入後の燃料初回噴射、またはアイドルストップ後の燃料初回噴射の昇圧電圧推定値は基準電圧とする。昇圧電圧推定値の最大値を基準電圧の上限とすることで、誤演算を回避することができる。また、前記昇圧電圧推定値の算出式において、復帰基準時間は昇圧電圧の復帰基準時間実測値を設定する。
【００６２】
図７はバッテリ電圧と昇圧電圧の復帰基準時間の関係（昇圧特性）を示す概念図である。図７に破線で示す曲線８０１はＥＣＵ９の基板温度が高温、図７に実線で示す曲線８０２はＥＣＵ９の基板温度が低温の場合を示している。図７は、バッテリ電圧が低くなるほど、ＥＣＵ９の基板温度が高温になるほど、復帰基準時間が長くなることを表している。なおここではＥＣＵ９の基板温度を用いたが、ＥＣＵ９の周辺温度や昇圧回路の温度のいずれか１つ以上を用いてもよい。また、ここではバッテリ電圧を用いたが、バッテリ電圧なまし値であっても良い。ここまで説明した手段により、昇圧電圧の推定値を求めることができる。
【００６３】
図８はインジェクタ駆動信号、ノックセンサ信号、ノック検出ウィンドウの時間的な関係を示す図である。インジェクタ開閉ノイズは、インジェクタを動作させる信号が出力されてからノックセンサがノイズを検出するまでに遅れ時間ｄ１、ｄ２が発生する。遅れ時間ｄ１は開弁時のノイズの遅れ時間であり、遅れ時間ｄ２は閉弁時のノイズの遅れ時間である。そのため、上述しているインジェクタノイズがノック検出ウィンドウに重なるか否かの判定は、単にノック検出ウィンドウと噴射タイミングの比較ではなく、上記昇圧電圧不足によって燃料噴射弁のプランジャの吸引エネルギーが低下して燃料噴射弁の開閉弁遅れを考慮し、ノック検出ウィンドウ開始点に所定のオフセットを考慮する必要がある。
【００６４】
図９は、不足する昇圧電圧と、インジェクタノイズの遅れ時間を内燃機関１０１のクランク角度（Ｔ−ＡＮＧ）に変換した角度との関係を示す概念図である。ノイズの遅れ時間はクランク角度に置き換えると、ノイズの応答時間は昇圧電圧と概ね比例関係になるため、ノック検出ウィンドウへのオフセット角度は昇圧電圧の関数で持つようにするのがよい。
【００６５】
図１０はノック検出部１１の動作の概要を示す図である。吸気行程でだけ噴射する第１噴射モードでは、膨張行程の前半に設定されたノック検出ウィンドウにインジェクタの閉弁ノイズが取り込まれないので、通常のバックグラウンドレベルの演算とノック判定閾値を用いてノックを検出する。第２噴射モードでは通常どおりのフィルタリングを行なうと追従性が遅くなるので、後述するようにノック検出ウィンドウへのインジェクタノイズの混入有無を検出し、混入ありと検出された場合に次の処理を行う。すなわち、バックグラウンドレベルを所定量の大きさの固定値とする、またはバックグラウンドレベルに所定量の大きさのオフセット値を加算して新たなバックグラウンドレベルとする。
【００６６】
これにより、第１噴射モードのＢＧＬ値に対して、第２噴射モードでかつノック検出ウィンドウにインジェクタノイズが混入した場合は、演算された新たなＢＧＬ値は補正前に比べて大きく、追従性が確保される。また、ＢＧＬ値とノックセンサ信号のＡＤ変換値との比も、新たな大きなＢＧＬ値で演算されるため、適正なノック指標が求まる。
【００６７】
さらに第２噴射モードでは、ノックウィンドウへのノイズの混入有無にかかわらず、ノック指標と比較されるノック判定閾値を第１噴射モードよりも大きなノック判定閾値を設定する。これは、噴射モードの違いによる燃焼ノイズの変化による影響を回避するためであり、第１噴射モード時の判定閾値に対し大きく設定することで適正なノック判定ができる。ただしＢＧＬ値の補正と同様に、ノック検出ウィンドウへにインジェクタノイズが混入すると検出した場合のみノック判定閾値を切り換えてもよい。
【００６８】
（フローチャート）
図１１および図１２は、燃料噴射弁制御部１２７の動作を示すフローチャートである。ただし図１１および図１２では、ノック検出のための準備、すなわち閾値の変更やＢＧＬ値のオフセットのみを示している。図１１および図１２に示す処理は所定時間ごと、たとえば１０ｍｓごとに、燃料噴射弁制御部１２７に設けられたマイクロコンピュータのカウンタのコンペアマッチ割り込み等を利用して起動される。以下に説明する各ステップの実行主体は燃料噴射弁制御部１２７である。
【００６９】
まずステップＳ５では燃料噴射弁制御部１２７は、各気筒のインジェクタの噴射モード、噴射タイミング、および噴射回数を回数算出部から読み込む。この噴射回数は、吸気行程の噴射タイミング区間Ｉｉｎｊにおける噴射回数と、圧縮行程の噴射タイミング区間Ｃｉｎｊにおける噴射回数との合計である。
【００７０】
続くステップＳ１０では、それぞれの噴射時における昇圧電圧を演算する。昇圧電圧の算出方法は前述のとおりである。続くステップＳ１１では燃料噴射弁制御部１２７は、噴射モードの切り替わりの際にＧＢＬ値を更新するために使用するオフセット値を算出する。噴射モードは、気筒毎の情報として取り込まれているため、噴射モードの切り換わりも気筒毎に判定する。燃料噴射弁制御部１２７は、オフセット値マップを参照してオフセット値を算出する。このオフセット値が求まるとステップＳ１２に移行する。なお、噴射モードごとにＢＧＬ値そのものを変更する場合は、本ステップでは噴射モードごとのＢＧＬ値を算出する。
【００７１】
ステップＳ１２では燃料噴射弁制御部１２７は、それぞれの噴射モードに対応したノック判定閾値を閾値マップを参照して算出する。ノック判定閾値は、第１噴射モードに比べて第２噴射モードの方が大きく設定されている。このノック判定閾値が求まるとステップＳ１３に移行する。
【００７２】
ステップＳ１３では燃料噴射弁制御部１２７は、気筒ごとに、第１噴射モードから第２噴射モードへの切り換わりか否かを検出する。この検出は、ステップＳ５の履歴を監視することで検出できる。燃料噴射弁制御部１２７は第１噴射モードから第２噴射モードへの切り換わりと検出するとステップＳ１４に移行し、第１噴射モードから第２噴射モードへの切り換わりではないと検出するとステップＳ１５に移行する。ステップＳ１４では燃料噴射弁制御部１２７は、第１噴射モードから第２噴射モードへの切り換わりと判定されているので、ステップＳ１２で求めた第２噴射モード用のノック判定閾値に切り換えて設定し、ステップＳ１６に移行する。
【００７３】
ステップＳ１５では燃料噴射弁制御部１２７は、第２噴射モードにおける要求噴射回数や噴射タイミングが前回から変化したか否かを検出する。本ステップではステップＳ５において今回および前回に読み込んだ値を用いて検出する。今回読み込んだ噴射モードが第１噴射モードの場合や、および今回読み込んだ噴射モードが第２噴射モードでありかつ前回から噴射回数や噴射タイミングに変化がない場合はステップＳ１５を否定判断して図１１下部のＦ２を経由して図１２のステップＳ１８に進む。それ以外の場合、すなわち前回も今回も噴射モードが第２噴射モードであり、かつ噴射回数および噴射タイミングの少なくとも一方が変更がある場合はステップＳ１５を肯定判断してステップＳ１５に移行する。
【００７４】
ステップＳ１６では燃料噴射弁制御部１２７は、圧縮行程での噴射タイミングがノック検出ウィンドウと重なっているか否かを検出する。たとえば、内燃機関１０１のクランク角度に置き換えた角度で両者を比較することで検出する。具体的には、ノック検出ウィンドウ開始点−ＯＦＦＳＥＴ〜ウィンドウ終了までのクランク角度の間に噴射タイミング角度があるか否かで検出する。なお、本ステップにおいて使用するＯＦＦＳＥＴの値は、式７と図９の組み合わせにより得られる。具体的には、まず式７の昇圧電圧推定値を算出し、基準電圧との差分を算出する。次にその差分を図９の横軸の値とし、対応するＴ−ＡＮＧ（ｄｅｇ）の値を読み取ってこれをＯＦＦＳＥＴとする。
【００７５】
燃料噴射弁制御部１２７は、ノック検出ウィンドウ開始点−ＯＦＦＳＥＴ〜ウィンドウ終了までのクランク角度の間に噴射タイミング角度があると検出する場合、すなわちノック検出ウィンドウへのインジェクタノイズ混入ありと検出する場合はステップＳ１７に移行する。ノック検出ウィンドウ開始点−ＯＦＦＳＥＴ〜ウィンドウ終了までのクランク角度の間に噴射タイミング角度がないと検出する場合、すなわちノイズの混入なしと検出する場合は、ステップＳ１７のＢＧＬ値の補正を行わずに、図１１下部のＦ２を経由して図１２のステップＳ１８に進む。
【００７６】
ステップＳ１７では燃料噴射弁制御部１２７は、ステップＳ１１で求めたオフセット値を前回値のＢＧＬ値、すなわち第１噴射モードのＢＧＬ値に加算する。これによりＢＧＬ値が大きくなるので、インジェクタノイズによるノック信号レベルの変化（比）から求められるノック指数へのノイズの影響を低減させ、ノック誤検出を防止している。これらは、ステップＳ１４で求めた第２噴射モードの新たなノック判定閾値とあわせて、図２に示すノック検出部１１において使用される。次に図１１下部のＦ２を経由して図１２のステップＳ１８に進む。
【００７７】
ステップＳ１８では燃料噴射弁制御部１２７は、ステップＳ１３とは逆に、第２噴射モードから第１噴射モードへの切り換わりか否かを検出する。燃料噴射弁制御部１２７は、第２噴射モードから第１噴射モードへの切り換わりではないと検出すると、図１２に示す処理を終了する。
【００７８】
ステップＳ２０〜Ｓ２２のそれぞれの処理は、上述のステップＳ１４、Ｓ１６、Ｓ１７のそれぞれの処理に対応するのでここでは概略のみを説明する。ステップＳ２０では燃料噴射弁制御部１２７は、ステップＳ１２で求めた第１噴射モード用のノック判定閾値に切り換えて設定し、ステップＳ２１に移行する。ステップＳ２１ではステップＳ１６と同様の検出を行い、肯定判断を行う場合は噴射モードが変更されたものの影響を受け続けることから特段の処理を行わずに図１２に示す処理を終了する。燃料噴射弁制御部１２７はステップＳ２１を否定判断する場合は、噴射モードの変更に伴い影響を受けなくなったことから、ステップＳ２２においてＧＢＬ値からオフセットを減算して元の状態に戻し、図１２に示す処理を終了する。
【００７９】
以上述べたとおり、本発明は１回噴射から複数回噴射に切り換った際に、ノック判定値を切り換える手段に加え、燃料噴射タイミングがノック検出ウィンドウと重ったか否かを判定し、重なったと判定された場合はウィンドウへのノイズ混入とみなし、ＢＧＬ値を大きく設定するところにある。これによれば、インジェクタの噴射タイミングがノック検出ウィンドウと重なる場合ノックの誤検出を抑制することができ、重ならない場合は、ＢＧＬ値の補正は行わないことでより正確なノック制御性を実現できるようになる。
【００８０】
上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）内燃機関の制御装置であるＥＣＵ１０９は、少なくとも第１気筒および第３気筒は同一のバンクに配置された内燃機関１０１に取り付けられたノックセンサ１２９からノック信号を受信する受信部（ノック信号処理部１５）と、ノック信号の取り込みを行う期間であるノック検出ウィンドウにおけるノック信号を用いて内燃機関１０１におけるノッキングを検出するノック検出部１１とを備える。ノック検出部１１は、第１気筒へ燃料を噴射する燃料噴射弁１０５である第１燃料噴射弁１０５ａを動作させるバッテリにより昇圧される昇圧電圧に基づいて、第３気筒のノック検出ウィンドウに第１燃料噴射弁１０５ａを開閉させる際のノイズが含まれるか否かを検出する。そのためノックの誤検出の抑制とノック検出性の悪化防止を両立できる。
【００８１】
従来、第１噴射モードと第２噴射モードの切り換えに応じてノック判定値やＢＧＬ値をモードに対応した設定値に切り換えることでインジェクタ開閉弁ノイズの影響を回避する構成が知られている。この構成では、第１噴射モードから第２噴射モードに切り替わった際にノック判定値、または、ＢＧＬ値、もしくはノック判定値とＢＧＬ値の両方を第２噴射モードに対応した設定値に切り換えを行う。しかし、圧縮行程での噴射タイミングの設定によっては、燃料噴射弁１０５の開閉ノイズが他の気筒のノック検出ウィンドウに混入しないケースがある。この場合、第１噴射モードに対して大きく設定されている第２噴射モード用のＢＧＬ値を使用することで、ノック検出性が悪化する恐れがある。
【００８２】
これに対して本実施の形態における手法は、噴射モードの切り替わりではなく、第３気筒のノック検出ウィンドウに第１燃料噴射弁１０５ａの開閉ノイズが含まれるか否かを検出する。この検出には、燃料噴射弁１０５を動作させる昇圧電圧の電圧値を利用している。そのため、不必要にＢＧＬ値を変更することがなく、ノックの誤検出の抑制とノック検出性の悪化防止を両立できる。
【００８３】
なお、ノック検出部１１は、第３燃料噴射弁１０５ｃを動作させるバッテリにより昇圧される昇圧電圧に基づいて、第１気筒のノック検出ウィンドウに第３燃料噴射弁１０５ｃを開閉させる際のノイズが含まれるか否かを検出する。これと同様に、ノック検出部１１は、第２燃料噴射弁１０５ｂを動作させるバッテリにより昇圧される昇圧電圧に基づいて、第４気筒のノック検出ウィンドウに第２燃料噴射弁１０５ｂを開閉させる際のノイズが含まれるか否かを検出する。さらにノック検出部１１は、第４燃料噴射弁１０５ｄを動作させるバッテリにより昇圧される昇圧電圧に基づいて、第２気筒のノック検出ウィンドウに第４燃料噴射弁１０５ｄを開閉させる際のノイズが含まれるか否かを検出する。
【００８４】
（２）ノック検出部１１は、第１燃料噴射弁１０５ａが燃料を噴射する際の昇圧電圧に基づいて、第３気筒のノック検出ウィンドウに第１燃料噴射弁１０５ａを開閉させる際のノイズが含まれるか否かを検出する。燃料を噴射することで降下する電圧は一定なので、燃料を噴射する全区間について昇圧電圧を把握する必要はなく、肝要かつ検出しやすいタイミングである、燃料を噴射する際の昇圧電圧を用いることで効率的に検出できる。なお燃料を噴射する際の昇圧電圧に代えて、たとえば燃料を噴射したことによって低下した最低の昇圧電圧を用いて検出してもよい。
【００８５】
（３）ノック検出部１１は、第１燃料噴射弁１０５ａにより燃料が前回噴射された際の昇圧電圧、噴射による電圧降下、噴射の時間間隔、噴射により昇圧電圧が降下する時間、および昇圧電圧の昇圧に要する時間を用いて、燃料を噴射する際の昇圧電圧を推定する。昇圧電圧を短い時間間隔で測定することは消費電力を増大させるので現実的ではない。そこで本実施の形態では、式７を利用して昇圧電圧推定値を算出し、過大な電力を消費することなく燃料を噴射する際の昇圧電圧が得られる。
【００８６】
（４）ノック検出部１１は、予め定められた第１燃料噴射弁１０５ａの開閉タイミングに、昇圧電圧とあらかじめ定められた標準電圧との差に基づく遅れ時間を加えたタイミングが、第３気筒のノック検出ウィンドウに含まれると、第３気筒においてノックの発生を検出するための閾値が大きくなるように補正する。そのため適切な条件でのみ閾値を変更できる。なおノック判定閾値を変更する代わりに、評価対象のノック指標に１未満の係数を掛けることで閾値を大きくすることと実質的に同様の効果を得ることもできる。
【００８７】
（５）ノック検出部１１は、内燃機関の回転数および負荷が大きいほど閾値が大きくなるように補正する。すなわちオフセットさせる場合は閾値のオフセット量を多くし、値そのものを変更する場合にはより大きな値を用いる。
【００８８】
（６）燃料噴射弁１０５は、吸気行程でのみ燃料を噴射する第１噴射モード、吸気行程および圧縮工程において燃料を噴射する第２噴射モードを切り替え可能である。図１１および図１２のフローチャートに示すように、ノック検出部１１は、第１燃料噴射弁１０５ａが第２噴射モードにおいて噴射回数および噴射タイミングの少なくとも一方が変化する場合、および第１燃料噴射弁１０５ａが第１噴射モードと第２噴射モードとを切り換える場合に、第３気筒のノック検出ウィンドウに第１燃料噴射弁１０５ａを開閉させる際のノイズが含まれるか否かを検出する。すなわち必要な状況でのみ上述した検出を行い、不要な処理を削減している。
【００８９】
（変形例１）
エアフローセンサ４ａは、充填効率を算出して点火時期演算部１８に提供してもよい。すなわち本変形例では、点火時期制御部１３の点火時期演算部１８には、充填効率の情報と、エンジン回転数の情報と、リタード量とが入力される。
【００９０】
上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００９１】
１１…ノック検出部
１２…ノック制御部
１３…点火時期制御部
１４…タイミング演算部
１５…ノック信号処理部
１６…ノック指標演算部
１７…点火時期マップ
１８…点火時期演算部
１０１…内燃機関
１０５…燃料噴射弁
１２７…燃料噴射弁制御部
１２９…ノックセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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