(57)【要約】【課題】ノックが発生する頻度ならびに出力トルクが不必要に低減される頻度を低減する。【解決手段】エンジン回転数ＮＥおよび負荷に応じて基本点火時期が設定される。間隔Nintで基本点火時期から遅角するように点火時期が制御される。点火時期を遅角する間隔Nintおよび点火時期の遅角量Qrtdのうちの少なくともいずれか一方がエンジン回転数ＮＥおよびエンジンの負荷のうちの少なくともいずれか一方に応じて変化される。ＭＢＴが基本点火時期に設定される場合、間隔Nintで間欠的に遅角するように点火時期を制御することが中断される。【選択図】図４
2010019114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の点火時期制御装置であって、
前記内燃機関の出力軸回転数および負荷のうちの少なくともいずれか一方に応じて基本点火時期を設定するための手段と、
前記基本点火時期において点火するように点火時期を制御するための手段と、
予め定められた間隔で前記基本点火時期から遅角するように点火時期を制御するための遅角手段と、
点火時期を遅角する間隔および点火時期を遅角する量のうちの少なくともいずれか一方を前記内燃機関の出力軸回転数および負荷のうちの少なくともいずれか一方に応じて変化させるための手段と、
前記内燃機関の出力トルクが最大になるように定められる点火時期が前記基本点火時期に設定される場合、前記予め定められた間隔で遅角するように点火時期を制御することを中断するための手段とを備える、内燃機関の点火時期制御装置。
【請求項２】
ノックが発生したか否かを判定するための手段と、
点火時期を遅角する間隔および点火時期を遅角する量のうちの少なくともいずれか一方をノックの発生状態に応じて変化させるための変化手段とをさらに備える、請求項１に記載の内燃機関の点火時期制御装置。
【請求項３】
前記変化手段は、ノックが発生する頻度が大きいほど、点火時期を遅角する間隔をより小さくするための手段を含む、請求項２に記載の内燃機関の点火時期制御装置。
【請求項４】
前記変化手段は、ノックが発生する頻度が大きいほど、点火時期を遅角する量をより大きくするための手段を含む、請求項２に記載の内燃機関の点火時期制御装置。
【請求項５】
ノックが発生する頻度が大きいほど、点火時期がより遅くなるように前記基本点火時期を補正するための手段をさらに備える、請求項２〜４のいずれかに記載の内燃機関の点火時期制御装置。
【請求項６】
ノックが発生した場合に、前記予め定められた間隔で前記基本点火時期から点火時期を遅角するときと同じ量だけ点火時期を遅角するように制御するための手段をさらに備える、請求項２〜５のいずれかに記載の内燃機関の点火時期制御装置。
【請求項７】
ノックが発生した場合に、前記予め定められた間隔で前記基本点火時期から点火時期を遅角するときと異なる量だけ点火時期を遅角するように制御するための手段をさらに備える、請求項２〜５のいずれかに記載の内燃機関の点火時期制御装置。
【請求項８】
前記内燃機関には複数の気筒が設けられ、
前記遅角手段は、前記予め定められた間隔で、かつ各気筒において順番に前記基本点火時期から遅角するように点火時期を制御するための手段を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の点火時期制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の点火時期制御装置に関し、特に、内燃機関の出力軸回転数および負荷のうちの少なくともいずれか一方に応じて設定される基本点火時期から間欠的に遅角するように点火時期を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、気筒の燃焼室内において空気と燃料との混合気を燃焼させる内燃機関が知られている。内燃機関においては、混合気の燃焼時においてノックが発生することも知られている。ノックは燃焼室内の温度が高い場合に発生し易い。そこで、燃焼室内の温度を低下するために、ノックが発生した場合、点火時期が遅角される。点火時期が遅角すると、混合気の燃焼温度が低下する。そのため、燃焼室内の温度が低下する。その結果、ノックが抑制される。
【０００３】
しかしながら、点火時期を遅角した場合、すなわち混合気の燃焼温度を低下した場合、内燃機関の出力トルクも低下し得る。そこで、出力トルクの低下を防ぐために、ノックが発生した場合に点火時期を遅角する頻度を低減した技術が提案されている。
【０００４】
特開２００３−３９４１号公報（特許文献１）は、内燃機関の運転状態に基づいてその基本点火時期を算出するとともに、同機関のノッキング（ノック）の発生を抑制すべくその発生状況に応じた遅角量を学習し、基本点火時期にこの学習した遅角量を反映させつつ機関点火時期を制御する内燃機関の点火時期制御装置を開示する。この点火時期制御装置は、学習した遅角量の基本点火時期への反映を所定点火回数毎に間引き制御する。
【０００５】
この公報に記載の点火時期制御装置によれば、ノッキングの発生に伴って点火時期を遅角させる場合、基本点火時期への遅角量の反映が所定点火回数毎に間引される。遅角量の反映が間引きされた点火での点火時期が進角側となる分だけ、機関トルクの低下が抑制されるようになる。このため、ノッキング発生の抑制と機関トルクの不要な低下の抑制とをより容易に両立させることができる。
【特許文献１】特開２００３−３９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特開２００３−３９４１号公報に記載の点火時期制御装置においては、ノックが生じていないときには遅角量が小さくなるため、再びノックが発生し易い状態になり得る。そのため、ノックが発生する頻度を低減するという観点においては、さらなる改善の余地があった。また、ノックの発生状況に応じて遅角量を学習するためには時間が必要である。そのため、内燃機関の運転状態がノックが発生し得ない運転状態である場合にも、遅角量の学習が完了するまで点火時期が不必要に遅角され得る。この場合、内燃機関の出力トルクが不必要に低下し得る。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ノックが発生する頻度ならびに出力トルクが不必要に低減される頻度を低減することができる内燃機関の点火時期制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る内燃機関の点火時期制御装置は、内燃機関の出力軸回転数および負荷のうちの少なくともいずれか一方に応じて基本点火時期を設定するための手段と、基本点火時期において点火するように点火時期を制御するための手段と、予め定められた間隔で基本点火時期から遅角するように点火時期を制御するための遅角手段と、点火時期を遅角する間隔および点火時期を遅角する量のうちの少なくともいずれか一方を内燃機関の出力軸回転数および負荷のうちの少なくともいずれか一方に応じて変化させるための手段と、内燃機関の出力トルクが最大になるように定められる点火時期が基本点火時期に設定される場合、予め定められた間隔で遅角するように点火時期を制御することを中断するための手段とを備える。
【０００９】
この構成によると、内燃機関の出力軸回転数および負荷のうちの少なくともいずれか一方に応じて設定される基本点火時期において点火するように点火時期が制御される。予め定められた間隔で基本点火時期から遅角するように点火時期が制御される。これにより、ノックが発生したか否かに関わらず、間欠的に点火時期を遅角することができる。そのため、気筒の燃焼室内の温度を低減することができる。その結果、ノックが発生する頻度を低減することができる。また、間欠的に点火時期を遅角するため、連続的に点火時期を遅角する場合に比べて、出力トルクの平均値を大きくすることができる。点火時期を遅角する間隔および点火時期を遅角する量のうちの少なくともいずれか一方は、内燃機関の出力軸回転数および負荷のうちの少なくともいずれか一方に応じて変化される。これにより、ノックが発生し易い状態では、点火時期を遅角する間隔を小さくしたり、遅角する量を大きくしたりして、ノックが発生し難くすることができる。内燃機関の出力トルクが最大になるように定められる点火時期が基本点火時期に設定される場合、予め定められた間隔で遅角するように点火時期を制御することが中断される。これにより、ＭＢＴ（Minimum advance for Best Torque）が基本点火時期に設定される場合、すなわち、ノックが発生し得ない状態では、点火時期の遅角を即座に中断することができる。そのため、点火時期が不必要に遅角される頻度を低減することができる。その結果、ノックが発生する頻度ならびに出力トルクが不必要に低減される頻度を低減することができる内燃機関の点火時期制御装置を提供することができる。
【００１０】
第２の発明に係る内燃機関の点火時期制御装置は、第１の発明の構成に加え、ノックが発生したか否かを判定するための手段と、点火時期を遅角する間隔および点火時期を遅角する量のうちの少なくともいずれか一方をノックの発生状態に応じて変化させるための変化手段とをさらに備える。
【００１１】
この構成によると、点火時期を遅角する間隔および点火時期を遅角する量のうちの少なくともいずれか一方が、ノックの発生状態に応じて変化される。これにより、ノックが発生した場合には、点火時期を遅角する間隔を小さくしたり、遅角する量を大きくしたりして、ノックが発生し難くすることができる。
【００１２】
第３の発明に係る内燃機関の点火時期制御装置においては、第２の発明の構成に加え、変化手段は、ノックが発生する頻度が大きいほど、点火時期を遅角する間隔をより小さくするための手段を含む。
【００１３】
この構成によると、ノックが発生する頻度が大きいほど、点火時期を遅角する頻度を増やすことができる。そのため、ノックが発生し難くすることができる。
【００１４】
第４の発明に係る内燃機関の点火時期制御装置においては、第２の発明の構成に加え、変化手段は、ノックが発生する頻度が大きいほど、点火時期を遅角する量をより大きくするための手段を含む。
【００１５】
この構成によると、ノックが発生する頻度が大きいほど、点火時期を遅角する量がより大きくされる。そのため、ノックが発生し難くすることができる。
【００１６】
第５の発明に係る内燃機関の点火時期制御装置は、第２〜４のいずれかの発明の構成に加え、ノックが発生する頻度が大きいほど、点火時期がより遅くなるように基本点火時期を補正するための手段をさらに備える。
【００１７】
この構成によると、ノックが発生する頻度が大きいほど、点火時期がより遅くなるように基本点火時期が補正される。これにより、点火時期を間欠的に遅角することに加えて、点火時期を全体的に遅角することができる。そのため、ノックが発生し難くすることができる。
【００１８】
第６の発明に係る内燃機関の点火時期制御装置は、第２〜５のいずれかの発明の構成に加え、ノックが発生した場合に、予め定められた間隔で基本点火時期から点火時期を遅角するときと同じ量だけ点火時期を遅角するように制御するための手段をさらに備える。
【００１９】
この構成によると、ノックが発生した場合に、予め定められた間隔で基本点火時期から点火時期を遅角するときと同じ量だけ点火時期が遅角される。これにより、点火時期を間欠的に遅角することに加えて、一時的に点火時期を遅角することができる。そのため、ノックが発生し難くすることができる。
【００２０】
第７の発明に係る内燃機関の点火時期制御装置は、第２〜５のいずれかの発明の構成に加え、ノックが発生した場合に、予め定められた間隔で基本点火時期から点火時期を遅角するときと異なる量だけ点火時期を遅角するように制御するための手段をさらに備える。
【００２１】
この構成によると、ノックが発生した場合に、予め定められた間隔で基本点火時期から点火時期を遅角するときと異なる量だけ点火時期が遅角される。これにより、点火時期を間欠的に遅角することに加えて、一時的に点火時期を遅角することができる。そのため、ノックが発生し難くすることができる。
【００２２】
第８の発明に係る内燃機関の点火時期制御装置においては、第１〜７のいずれかの発明の構成に加え、内燃機関には複数の気筒が設けられる。遅角手段は、前記予め定められた間隔で、かつ各気筒において順番に前記基本点火時期から遅角するように点火時期を制御するための手段を含む。
【００２３】
この構成によると、各気筒において一斉に点火時期を遅角するのではなく、各気筒において順番に点火時期が遅角される。これにより、点火時期が遅角される間隔を内燃機関の全体で略均一にすることができる。そのため、内燃機関の出力軸が１回転する間において出力トルクが変動する間隔を略均一にすることができる。その結果、点火時期の遅角に起因して発生し得る振動を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２５】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る点火時期制御装置により点火時期が制御されるエンジン１００について説明する。このエンジン１００には複数の気筒が設けられる。本実施の形態に係る点火時期制御装置は、たとえばエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）２００が実行するプログラムにより実現される。
【００２６】
エンジン１００は、エアクリーナ１０２から吸入された空気とインジェクタ１０４から噴射される燃料との混合気を、燃焼室内で点火プラグ１０６により点火して燃焼させる内燃機関である。
【００２７】
混合気が燃焼すると、燃焼圧によりピストン１０８が押し下げられ、クランクシャフト１１０が回転する。燃焼後の混合気（排気ガス）は、三元触媒１１２により浄化された後、車外に排出される。エンジン１００に吸入される空気の量は、スロットルバルブ１１４により調整される。気筒の頭頂部には吸気バルブ１１６および排気バルブ１１８が設けられる。
【００２８】
エンジン１００は、エンジンＥＣＵ２００により制御される。エンジンＥＣＵ２００には、ノックセンサ３００と、水温センサ３０２と、タイミングロータ３０４に対向して設けられたクランクポジションセンサ３０６と、スロットル開度センサ３０８と、車速センサ３１０と、イグニッションスイッチ３１２と、エアフローメータ３１４とが接続されている。
【００２９】
ノックセンサ３００は、エンジン１００のシリンダブロックに設けられる。ノックセンサ３００は、圧電素子により構成されている。ノックセンサ３００は、エンジン１００の振動により電圧を発生する。電圧の大きさは、振動の大きさと対応した大きさとなる。ノックセンサ３００は、電圧を表わす信号をエンジンＥＣＵ２００に送信する。
【００３０】
本実施の形態において、エンジンＥＣＵ２００はノックセンサ３００から入力された信号に基づいて、ノックが発生したか否かを判定する。たとえば、振動の大きさ（強度）がしきい値よりも大きい場合、ノックが発生したと判定される。なお、ノックが発生したか否かを判定する方法には周知の技術を利用すればよいため、ここではさらなる詳細な説明は繰り返さない。また、ノック検出手段は、エンジン振動を検出するノックセンサに限定されるものはなく筒内圧センタなどによるものでもよい。
【００３１】
水温センサ３０２は、エンジン１００のウォータージャケット内の冷却水の温度を検出し、検出結果を表わす信号を、エンジンＥＣＵ２００に送信する。
【００３２】
タイミングロータ３０４は、クランクシャフト１１０に設けられており、クランクシャフト１１０と共に回転する。タイミングロータ３０４の外周には、予め定められた間隔で複数の突起が設けられている。クランクポジションセンサ３０６は、タイミングロータ３０４の突起に対向して設けられている。タイミングロータ３０４が回転すると、タイミングロータ３０４の突起と、クランクポジションセンサ３０６とのエアギャップが変化するため、クランクポジションセンサ３０６のコイル部を通過する磁束が増減し、コイル部に起電力が発生する。クランクポジションセンサ３０６は、起電力を表わす信号を、エンジンＥＣＵ２００に送信する。エンジンＥＣＵ２００は、クランクポジションセンサ３０６から送信された信号に基づいて、クランク角およびクランクシャフト１１０の回転数、すなわちエンジン回転数ＮＥを検出する。
【００３３】
スロットル開度センサ３０８は、スロットル開度を検出し、検出結果を表わす信号をエンジンＥＣＵ２００に送信する。車速センサ３１０は、車輪（図示せず）の回転数を検出し、検出結果を表わす信号をエンジンＥＣＵ２００に送信する。エンジンＥＣＵ２００は、車輪の回転数から、車速を算出する。イグニッションスイッチ３１２は、エンジン１００を始動させる際に、運転者によりオン操作される。エアフローメータ３１４は、エンジン１００に吸入される空気量を検出し、検出結果を表わす信号をエンジンＥＣＵ２００に送信する。
【００３４】
本実施の形態において、エンジンＥＣＵ２００は、エンジン回転数ＮＥおよびエンジン１００に吸入される空気量に基づいて、エンジン１００の負荷（負荷率）を算出する。なお、負荷を算出する方法については周知の技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰り返さない。
【００３５】
エンジンＥＣＵ２００は、電源である補機バッテリ３２０から供給された電力により作動する。エンジンＥＣＵ２００は、各センサおよびイグニッションスイッチ３１２から送信された信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）２０４に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて演算処理を行ない、エンジン１００が所望の運転状態となるように、機器類を制御する。
【００３６】
図２を参照して、エンジンＥＣＵ２００の機能について説明する。なお、以下に説明する機能はソフトウェアにより実現するようにしてもよく、ハードウェアにより実現するようにしてもよい。
【００３７】
エンジンＥＣＵ２００は、設定部４００と、点火部４０２と、第１遅角部４０４と、第１変化部４０６と、中断部４０８と、判定部４１０と、第２変化部４１２と、第２遅角部４１４と、補正部４１６とを備える。
【００３８】
設定部４００は、エンジン回転数ＮＥおよび負荷に応じて基本点火時期を設定する。たとえば、図３に示すように、エンジン回転数ＮＥおよび負荷をパラメータに有するマップに従って、基本点火時期が設定される。
【００３９】
図３において斜線で示す運転状態（運転領域）は、ＭＢＴが基本点火時期に設定される運転状態を示す。なお、ＭＢＴとは、エンジン１００の出力トルクが最大になる点火時期を示す。ただし、エンジン１００の出力トルクの最大値は、たとえばエンジン回転数ＮＥに応じて変化し得る。なお、エンジン回転数ＮＥおよび負荷のうちの少なくともいずれか一方に応じて基本点火時期を設定するようにしてもよい。
【００４０】
ノックが発生し得ない運転状態、すなわち負荷が小さい運転状態において、ＭＢＴが基本点火時期に設定される。そのため、エンジン１００の運転状態が、ＭＢＴが基本点火時期に設定される状態である場合、ノックが発生し得ない。
【００４１】
点火部４０２は、基本点火時期において点火するように点火プラグ１０６の点火時期を制御する。点火時期は気筒毎に制御される。
【００４２】
第１遅角部４０４は、図４に示すように、予め定められた間隔Nintで基本点火時期から遅角するように点火時期を制御する。たとえば、予め定められた数の点火サイクル毎もしくは予め定められた時間毎に点火時期が遅角される。点火時期は、遅角量Qrtdだけ遅角される。遅角の後、点火時期は基本点火時期に戻される。たとえば、１回の点火サイクルの間だけ点火時期が遅角された後、点火時期が基本点火時期に戻される。
【００４３】
これにより、ノックが発生したか否かに関わらず、間欠的に点火時期を遅角することができる。そのため、気筒の燃焼室内の温度を低減することができる。その結果、点火時期を基本点火時期に戻した後でも、燃焼室内の温度が上昇するまでの期間は、ノックが発生し難くすることができる。また、間欠的に点火時期を遅角するため、連続的に点火時期を遅角する場合に比べて、出力トルクの平均値を大きくすることができる。
【００４４】
なお、図４における一点鎖線は、点火時期の間欠的な遅角は行なわずに、一定の点火時期で運転した場合のノック限界点火時期を示す。ノック限界点火時期とは、ノックが発生しないと考えられる最も早い点火時期を意味する。図４に示すように、本実施の形態においては、ノックが発生した場合に点火時期を遅角するようにしたときのノック限界点火時期よりも点火時期が早くされる。そのため、エンジン１００の出力トルクを向上することができる。
【００４５】
さらに、本実施の形態において、第１遅角部４０４は、図５に示すように、予め定められた間隔Nintで、かつ各気筒において順番に基本点火時期から遅角するように点火時期を制御する。すなわち、点火順序と同じ順序で各気筒において遅角するように、かつ気筒間の間隔が「Nint」になるように点火時期が制御される。図５では、エンジン１００に４つ気筒が設けられた場合の遅角順序を示す。
【００４６】
これにより、点火時期が遅角される間隔をエンジン１００の全体で略均一にすることができる。そのため、図６において実線で示すように、クランクシャフト１１０が１回転する間においてエンジン１００の出力トルクが変動する間隔を略均一にすることができる。その結果、点火時期の遅角に起因して発生し得る振動を小さくすることができる。なお、各気筒において、間隔Nintで点火時期を遅角するようにしてもよい。図６における破線は、各気筒において一斉に点火時期を遅角した場合の出力トルクを示す。
【００４７】
第１変化部４０６は、点火時期を遅角する間隔Nintおよび点火時期の遅角量Qrtdのうちの少なくともいずれか一方をエンジン回転数ＮＥおよびエンジン１００の負荷のうちの少なくともいずれか一方に応じて変化させる。
【００４８】
たとえば、図７に示すように、エンジン回転数ＮＥおよび負荷をパラメータに有するマップに従って、点火時期を遅角する間隔Nintが設定される。負荷が大きいほど間隔Nintがより小さくなるように設定される。すなわち、負荷が大きいほど点火時期が遅角される頻度がより大きくされる。また、エンジン回転数ＮＥが大きいほど間隔Nintがより大きくなるように設定される。すなわち、エンジン回転数ＮＥが大きいほど点火時期が遅角される頻度がより小さくされる。
【００４９】
また、図８に示すように、エンジン回転数ＮＥおよび負荷をパラメータに有するマップに従って、間欠的に点火時期を遅角する差異の遅角量Qrtdが設定される。負荷が大きいほど遅角量Qrtdがより小さくなるように設定される。また、エンジン回転数ＮＥが大きいほど遅角量Qrtdがより大きくなるように設定される。
【００５０】
なお、間隔Nintならびに遅角量Qrtdの設定方法はこれらに限らない。また、図７および図８において斜線で示す運転状態（運転領域）は、図３と同様にＭＢＴが基本点火時期に設定される運転状態を示す。
【００５１】
中断部４０８は、ＭＢＴが基本点火時期に設定される場合、図９に示すように、予め定められた間隔Nintで間欠的に遅角するように点火時期を制御することを中断する。これにより、ＭＢＴが基本点火時期に設定される場合、すなわち、ノックが発生し得ない状態では、点火時期の遅角を即座に中断することができる。そのため、点火時期が不必要に遅角される頻度を低減することができる。その結果、エンジン１００の出力トルクが不必要に低減される頻度を低減することができる。
【００５２】
なお、図９における破線は、点火時期の間欠的な遅角は行なわずに、ノックが発生した場合に点火時期を遅角するようにしたときのノック限界点火時期を示す。
【００５３】
判定部４１０は、ノックセンサ３００から入力された信号に基づいて、エンジン１００においてノックが発生したか否かを判定する。また、判定部４１０は、ノックが発生した頻度を判定する。
【００５４】
第２変化部４１２は、点火時期を遅角する間隔Nintおよび点火時期の遅角量Qrtdのうちの少なくともいずれか一方をノックの発生状態に応じて変化させる。たとえば、ノックが発生する頻度が大きいほど、点火時期を遅角する間隔Nintがより小さくなるように設定される。すなわち、ノックが発生する頻度が大きいほど、点火時期を遅角する頻度がより大きくされる。また、ノックが発生する頻度が大きいほど、点火時期の遅角量Qrtdがより大きくなるように設定される。なお、間隔Nintならびに遅角量Qrtdの設定方法はこれらに限らない。
【００５５】
第２遅角部４１４は、図１０に示すように、ノックが発生したと判定された場合に、予め定められた間隔Nintで基本点火時期から点火時期を遅角するときと同じ遅角量Qrtdだけ点火時期を遅角するように制御する。
【００５６】
遅角の後、点火時期は基本点火時期に戻される。たとえば、１回の点火サイクルの間だけ点火時期が遅角された後、点火時期が基本点火時期に戻される。これにより、点火時期を間欠的に遅角することによる出力低下の抑制に加えて、一時的に点火時期を遅角することによる燃焼室内の冷却効果によりノックを発生し難くすることができる。なお、ノックが発生した場合に遅角量Qrtdよりも小さい量もしくは大きい量だけ点火時期を遅角するようにしてもよい。
【００５７】
補正部４１６は、図１１に示すように、ノックが発生する頻度が大きいほど、点火時期がより遅くなるように基本点火時期を補正する。たとえば、予め定められた期間内においてノックが発生したと判定された回数、すなわち頻度がしきい値以上である場合、予め定められた量だけ基本点火時期が遅くされる。これにより、点火時期を全体的に遅くすることができる。そのため、より一層ノックが発生し難くすることができる。
【００５８】
予め定められた期間内においてノックが発生したと判定された回数がしきい値より少なくなると、予め定められた量だけ基本点火時期が徐々に進められる（早くされる）。
【００５９】
図１２を参照して、エンジンＥＣＵ２００が実行するプログラムの制御構造について説明する。以下に説明するプログラムは、たとえば予め定められた周期で繰り返し実行される。
【００６０】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、エンジンＥＣＵ２００は、エンジン回転数ＮＥおよびエンジン１００の負荷に基づいて、基本点火時期を設定（算出）する。
【００６１】
Ｓ１０２にて、エンジンＥＣＵ２００は、ＭＢＴが基本点火時期に設定されたか否かを判定する。この判定は、運転条件に対するマップを使用してもよいし、ノック制御などの実行状態から推定してもよい。ＭＢＴが基本点火時期に設定された場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。
【００６２】
Ｓ１０４にて、エンジンＥＣＵ２００は、エンジン回転数ＮＥ，エンジン１００の負荷ならびにノックが発生する頻度に応じて、点火時期を遅角する間隔Nintならびに点火時期の遅角量Qrtdを設定する。
【００６３】
Ｓ１０６にて、エンジンＥＣＵ２００は、間隔Nintでの間欠的な遅角を実行すべき時期であるか否かを判定する。たとえば、間隔Nintでの間欠的な遅角を実行すべき時期である場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。もしそうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。
【００６４】
Ｓ１０８にて、エンジンＥＣＵ２００は、基本点火時期から遅角するように点火時期を制御する。Ｓ１１０にて、エンジンＥＣＵ２００は、基本点火時期で点火するように点火時期を制御する。
【００６５】
Ｓ１１２にて、エンジンＥＣＵ２００は、間隔Nintで間欠的に遅角するように点火時期を制御することを中断する。
【００６６】
Ｓ１２０にて、エンジンＥＣＵ２００は、ノックセンサ３００から入力された信号に基づいて、ノックが発生したか否かを判定する。ノックが発生した場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、処理はＳ１２２に移される。もしそうでないと（Ｓ１２０にてＮＯ）、処理は１２４に移される。
【００６７】
Ｓ１２２にて、エンジンＥＣＵ２００は、基本点火時期から遅角するように点火時期を制御する。Ｓ１２４にて、エンジンＥＣＵ２００は、基本点火時期で点火するように点火時期を制御する。
【００６８】
Ｓ１３０にて、エンジンＥＣＵ２００は、ノックが発生した頻度がしきい値よりも大きいか否かを判定する。ノックが発生した頻度がしきい値よりも大きいと（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、処理はＳ１３２に移される。もしそうでないと（Ｓ１３０にてＮＯ）、処理はＳ１３４に移される。
【００６９】
Ｓ１３２にて、エンジンＥＣＵ２００は、予め定められた量だけ基本点火時期を遅くする。Ｓ１３４にて、エンジンＥＣＵ２００は、予め定められた量だけ基本点火時期を進める（早くする）。
【００７０】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る点火時期制御装置の動作について説明する。
【００７１】
エンジン１００の運転中、エンジン回転数ＮＥおよびエンジン１００の負荷に基づいて、基本点火時期が設定される（Ｓ１００）。ＭＢＴが基本点火時期に設定されていない場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、エンジン回転数ＮＥ，エンジン１００の負荷ならびにノックが発生する頻度に応じて、点火時期を遅角する間隔Nintならびに点火時期の遅角量Qrtdが設定される（Ｓ１０４）。
【００７２】
間隔Nintでの間欠的な遅角を実行すべき時期でない場合（Ｓ１０６にてＮＯ）、基本点火時期で点火するように点火時期が制御される（Ｓ１１０）。間隔Nintでの間欠的な遅角を実行すべき時期である場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、基本点火時期から遅角するように点火時期が制御される（Ｓ１０８）。
【００７３】
一方、ＭＢＴが基本点火時期に設定された場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、エンジン１００の運転状態はノックが発生し得ない状態である。したがって、点火時期を遅角する必要はない。よって、間隔Nintで間欠的に遅角するように点火時期を制御することが中断される（Ｓ１１２）。
【００７４】
ノックが発生した場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、間隔Nintでの間欠的な遅角に加えて、すなわち間隔Nintよりも短い間隔で、基本点火時期から遅角するように点火時期が制御される（Ｓ１２２）。これにより、ノックが発生し難くすることができる。ノックが発生していない場合（Ｓ１２０にてＮＯ）、基本点火時期で点火するように点火時期が制御される（Ｓ１２４）。
【００７５】
ノックが発生した頻度がしきい値よりも大きいと（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、より一層ノックが発生し難くするために、予め定められた量だけ基本点火時期が遅くされる（Ｓ１３２）。ノックが発生した頻度がしきい値以下であると（Ｓ１３０にてＮＯ）、予め定められた量だけ基本点火時期が進められる（Ｓ１３４）。
【００７６】
以上のように、本実施の形態に係る点火時期制御装置によれば、エンジン回転数ＮＥおよび負荷に応じて基本点火時期が設定される。予め定められた間隔Nintで基本点火時期から遅角するように点火時期が制御される。これにより、ノックが発生したか否かに関わらず、間欠的に点火時期を遅角することができる。そのため、気筒の燃焼室内の温度を低減することができる。その結果、点火時期を基本点火時期に戻した後でも、燃焼室内の温度が上昇するまでの期間は、ノックが発生し難くすることができる。また、間欠的に点火時期を遅角するため、連続的に点火時期を遅角する場合に比べて、出力トルクの平均値を大きくすることができる。また、点火時期を遅角する間隔Nintおよび点火時期の遅角量Qrtdのうちの少なくともいずれか一方がエンジン回転数ＮＥおよびエンジンの負荷のうちの少なくともいずれか一方に応じて変化される。これにより、ノックが発生し易い状態では、点火時期を遅角する間隔Nintを小さくしたり、遅角する量Qrtdを大きくしたりして、ノックが発生し難くすることができる。さらに、ＭＢＴが基本点火時期に設定される場合、間隔Nintで間欠的に遅角するように点火時期を制御することが中断される。これにより、ＭＢＴが基本点火時期に設定される場合、すなわち、ノックが発生し得ない状態では、点火時期の遅角を即座に中断することができる。そのため、点火時期が不必要に遅角される頻度を低減することができる。その結果、エンジンの出力トルクが不必要に低減される頻度を低減することができる。
【００７７】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】エンジンを示す概略構成図である。
【図２】エンジンＥＣＵの機能ブロック図である。
【図３】基本点火時期を定めたマップを示す図である。
【図４】基本点火時期から間欠的に遅角する間隔Nintならびに遅角量Qtrdを示す図である。
【図５】各気筒において順番に遅角された点火時期を示す図である。
【図６】エンジンの出力トルクを示す図である。
【図７】点火時期を遅角する間隔Nintを定めたマップを示す図である。
【図８】遅角量Qrtdを定めたマップを示す図である。
【図９】基本点火時期からの間欠的な遅角を中断した場合の点火時期を示す図である。
【図１０】ノックが発生した場合の点火時期を示す図である。
【図１１】ノックが発生した頻度が大きい場合の基本点火時期を示す図である。
【図１２】エンジンＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
１００  エンジン、１０２  エアクリーナ、１０４  インジェクタ、１０６  点火プラグ、１０８  ピストン、１１０  クランクシャフト、１１２  三元触媒、１１４  スロットルバルブ、１１６  吸気バルブ、１１８  排気バルブ、２００  エンジンＥＣＵ、２０２  ＲＯＭ、２０４  ＳＲＡＭ、３００  ノックセンサ、３０２  水温センサ、３０４  タイミングロータ、３０６  クランクポジションセンサ、３０８  スロットル開度センサ、３１０  車速センサ、３１２  イグニッションスイッチ、３１４  エアフローメータ、３２０  補機バッテリ、４００  設定部、４０２  点火部、４０４  第１遅角部、４０６  第１変化部、４０８  中断部、４１０  判定部、４１２  第２変化部、４１４  補正部、４１６  第２遅角部。
【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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