(57)【要約】【課題】排気の一部を吸気側へ戻すためのＥＧＲ装置を備えたエンジンにおいて、エンジン負荷が変化する過渡期においてトルク低下、燃費の悪化、ノッキングの発生を適切に抑制する。【解決手段】ＥＣＵは、ＥＧＲオンであると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、吸気温補正マップとして、ＥＧＲオン用の第１マップを選択する（Ｓ１０２）。これにより、吸気温補正遅角量αは、吸気温ＴＨａおよびエンジン負荷ＫＬに応じたＥＧＲオン時の吸気温補正遅角量αｏｎ（ＴＨａ，ＫＬ）に設定される。一方、ＥＣＵは、ＥＧＲオフであると（Ｓ１００にてＮＯ）、吸気温補正マップとして、ＥＧＲオフ用の第２マップを選択する（Ｓ１０４）。これにより、吸気温補正遅角量αは、吸気温ＴＨａおよびエンジン負荷ＫＬに応じたＥＧＲオフ時の吸気温補正遅角量αｏｆｆ（ＴＨａ，ＫＬ）に設定される。【選択図】図１１
2011007061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気の一部を吸気側へ戻すための再循環装置を備えた内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の運転状態で決まる基本点火時期を前記内燃機関の吸気温度に応じて遅角側に補正する際の補正量を示す吸気温遅角量を算出する算出部と、
前記基本点火時期を前記吸気温遅角量に応じて遅角した設定点火時期を基準として、前記内燃機関の点火時期を制御する制御部とを含み、
前記算出部は、前記再循環装置の停止時の前記吸気温遅角量よりも、前記再循環装置の作動時の前記吸気温遅角量を大きい値に算出する、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記算出部は、前記再循環装置の作動時の前記吸気温遅角量を、前記再循環装置によって吸気側へ戻される排気量が多いほど大きい値に算出する、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記内燃機関の吸気温度をパラメータとして前記再循環装置の作動時の前記吸気温遅角量を定めた第１マップと、前記内燃機関の吸気温度をパラメータとして前記再循環装置の停止時の前記吸気温遅角量を定めた第２マップとを予め記憶する記憶部をさらに含み、
前記算出部は、前記再循環装置が作動している場合、前記第１マップを用いて前記内燃機関の実際の吸気温度に対応する前記吸気温遅角量を算出し、前記再循環装置が停止している場合、前記第２マップを用いて前記内燃機関の実際の吸気温度に対応する前記吸気温遅角量を算出する、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記第１マップは、前記内燃機関の吸気温度に加えて前記内燃機関の負荷をパラメータとして前記吸気温遅角量を定めたマップであり、
前記算出部は、前記再循環装置が作動している場合、前記第１マップを用いて前記内燃機関の実際の吸気温度と負荷とに対応する前記吸気温遅角量を算出する、請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記再循環装置によって吸気側へ戻される再循環排気量は、前記内燃機関の負荷に応じて調整され、
前記第１マップは、前記再循環排気量が第１量となる第１負荷に対応する第１吸気温遅角量よりも、前記再循環排気量が前記第１量よりも多い第２量となる第２負荷に対応する第２吸気温遅角量が大きくなるように設定される、請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記第１マップは、前記内燃機関の吸気温度および負荷に加えて前記内燃機関の回転速度をパラメータとして前記吸気温遅角量を定めたマップであり、
前記算出部は、前記再循環装置が作動している場合、前記第１マップを用いて前記内燃機関の実際の吸気温度と負荷と回転速度とに対応する前記吸気温遅角量を算出する、請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
排気の一部を吸気側へ戻すための再循環装置を備えた内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の運転状態で決まる基本点火時期を前記内燃機関の冷却水温に応じて遅角側に補正する際の補正量を示す水温遅角量を算出する算出部と、
前記基本点火時期を前記水温遅角量に応じて遅角した設定点火時期を基準として、前記内燃機関の点火時期を制御する制御部とを含み、
前記算出部は、前記再循環装置の停止時の前記水温遅角量よりも、前記再循環装置の作動時の前記水温遅角量を大きい値に算出する、内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記内燃機関の冷却水温と負荷と回転速度とをパラメータとして前記再循環装置の作動時の前記水温遅角量を定めた第１マップと、前記内燃機関の冷却水温と負荷と回転速度とをパラメータとして前記再循環装置の停止時の前記水温遅角量を定めた第２マップとを予め記憶する記憶部をさらに含み、
前記算出部は、前記再循環装置が作動している場合、前記第１マップを用いて前記内燃機関の実際の冷却水温と負荷と回転速度とに対応する前記水温遅角量を算出し、前記再循環装置が停止している場合、前記第２マップを用いて前記内燃機関の実際の冷却水温と負荷と回転速度とに対応する前記水温遅角量を算出する、請求項７に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
排気の一部を吸気側へ戻すための再循環装置を備えた内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の運転状態で決まる基本点火時期を前記内燃機関の油温に応じて遅角側に補正する際の補正量を示す油温遅角量を算出する算出部と、
前記基本点火時期を前記油温遅角量に応じて遅角した設定点火時期を基準として、前記内燃機関の点火時期を制御する制御部とを含み、
前記算出部は、前記再循環装置の停止時の前記油温遅角量よりも、前記再循環装置の作動時の前記油温遅角量を大きい値に算出する、内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記内燃機関の油温と負荷と回転速度とをパラメータとして前記再循環装置の作動時の前記油温遅角量を定めた第１マップと、前記内燃機関の油温と負荷と回転速度とをパラメータとして前記再循環装置の停止時の前記油温遅角量を定めた第２マップとを予め記憶する記憶部をさらに含み、
前記算出部は、前記再循環装置が作動している場合、前記第１マップを用いて前記内燃機関の実際の油温と負荷と回転速度とに対応する前記油温遅角量を算出し、前記再循環装置が停止している場合、前記第２マップを用いて前記内燃機関の実際の油温と負荷と回転速度とに対応する前記油温遅角量を算出する、請求項９に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記設定点火時期を所定量に応じて補正した目標点火時期を設定して前記内燃機関の実際の点火時期を前記目標点火時期とする制御と、前記内燃機関でのノッキングの発生状況に応じて前記所定量を補正する制御とを繰り返して実行する、請求項１〜１０のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１２】
排気の一部を吸気側へ戻すための再循環装置を備えた内燃機関の制御装置が行なう制御方法であって、
前記内燃機関の運転状態で決まる基本点火時期を前記内燃機関の吸気温度に応じて遅角側に補正する際の補正量を示す吸気温遅角量を算出するステップと、
前記基本点火時期を前記吸気温遅角量に応じて遅角した設定点火時期を基準として、前記内燃機関の点火時期を制御するステップとを含み、
前記吸気温遅角量を算出するステップは、前記再循環装置の停止時の前記吸気温遅角量よりも、前記再循環装置の作動時の前記吸気温遅角量を大きい値に算出するステップを含む、内燃機関の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御に関し、特に、排気管を流れる排気ガスの一部を吸気管へ再循環させる装置を備えた内燃機関の点火時期制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費向上や排気ガス中の有害物質の低減を目的として、排気ガスの一部を吸気管へ再循環させる排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）を備えた内燃機関が知られている。このようなＥＧＲ装置を備えた内燃機関の点火時期を制御する技術が、たとえば特開２００６−４６０８４号公報（特許文献１）に開示に開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示された制御装置には、ＥＧＲ装置を備えた内燃機関の点火時期を制御する場合、内燃機関の運転状態（回転速度や負荷など）に基づいて基本点火時期を求め、この基本点火時期を、吸気温度に関する補正量、ＥＧＲ量に関する補正量などで補正した結果で、実際の点火時期を制御する。
【０００４】
ＥＧＲ量に関する補正量は、基本点火時期を進角側に補正するための値である。ＥＧＲ量に関する補正量は、ＥＧＲガスの量が多いほど燃焼速度が遅いことを考慮して、ＥＧＲ量が多いほど進角量が大きくされている。
【０００５】
一方、吸気温度に関する補正量は、基本点火時期を遅角側に補正するための値である。吸気温度に関する補正量は、吸気温度が高いほど燃焼速度が速いことを考慮して、吸気温が高いほど遅角量が大きくされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−４６０８４号公報
【特許文献２】特開平９−２０９８９５号公報
【特許文献３】特開平８−７４７１６号公報
【特許文献４】特開昭６４−８３８３９号公報
【特許文献５】特開２００７−１８２８３６号公報
【特許文献６】特開平１１−２０１０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、特許文献１には、ＥＧＲ量に関する補正量（進角量）をＥＧＲガスの量が多いほど大きくすることによって、ＥＧＲ量が多いほど基本点火時期を進角させる。
【０００８】
しかしながら、吸気温度に関する補正量（遅角量）を求める際に、ＥＧＲガスの有無および量をどのように考慮するかについては何ら開示されていない。すなわち、特許文献１には、吸気温度に関する補正量（遅角量）を、吸気温が高いほど大きくすることは開示されているが、ＥＧＲガスの有無および量に応じてどのような値とするかについては何ら開示されていない。
【０００９】
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、排気の一部を吸気側へ戻すための再循環装置を備えた内燃機関において、内燃機関のトルクおよび燃料消費率を向上させることができる制御装置および制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明に係る制御装置は、排気の一部を吸気側へ戻すための再循環装置を備えた内燃機関を制御する。この制御装置は、内燃機関の運転状態で決まる基本点火時期を内燃機関の吸気温度に応じて遅角側に補正する際の補正量を示す吸気温遅角量を算出する算出部と、基本点火時期を吸気温遅角量に応じて遅角した設定点火時期を基準として、内燃機関の点火時期を制御する制御部とを含む。算出部は、再循環装置の停止時の吸気温遅角量よりも、再循環装置の作動時の吸気温遅角量を大きい値に算出する。
【００１１】
第２の発明に係る制御装置においては、算出部は、再循環装置の作動時の吸気温遅角量を、再循環装置によって吸気側へ戻される排気量が多いほど大きい値に算出する。
【００１２】
第３の発明に係る制御装置は、内燃機関の吸気温度をパラメータとして再循環装置の作動時の吸気温遅角量を定めた第１マップと、内燃機関の吸気温度をパラメータとして再循環装置の停止時の吸気温遅角量を定めた第２マップとを予め記憶する記憶部をさらに含む。算出部は、再循環装置が作動している場合、第１マップを用いて内燃機関の実際の吸気温度に対応する吸気温遅角量を算出し、再循環装置が停止している場合、第２マップを用いて内燃機関の実際の吸気温度に対応する吸気温遅角量を算出する。
【００１３】
第４の発明に係る制御装置においては、第１マップは、内燃機関の吸気温度に加えて内燃機関の負荷をパラメータとして吸気温遅角量を定めたマップである。算出部は、再循環装置が作動している場合、第１マップを用いて内燃機関の実際の吸気温度と負荷とに対応する吸気温遅角量を算出する。
【００１４】
第５の発明に係る制御装置においては、再循環装置によって吸気側へ戻される再循環排気量は、内燃機関の負荷に応じて調整される。第１マップは、再循環排気量が第１量となる第１負荷に対応する第１吸気温遅角量よりも、再循環排気量が第１量よりも多い第２量となる第２負荷に対応する第２吸気温遅角量が大きくなるように設定される。
【００１５】
第６の発明に係る制御装置においては、第１マップは、内燃機関の吸気温度および負荷に加えて内燃機関の回転速度をパラメータとして吸気温遅角量を定めたマップである。算出部は、再循環装置が作動している場合、第１マップを用いて内燃機関の実際の吸気温度と負荷と回転速度とに対応する吸気温遅角量を算出する。
【００１６】
第７の発明に係る制御装置は、排気の一部を吸気側へ戻すための再循環装置を備えた内燃機関を制御する。この制御装置は、内燃機関の運転状態で決まる基本点火時期を内燃機関の冷却水温に応じて遅角側に補正する際の補正量を示す水温遅角量を算出する算出部と、基本点火時期を水温遅角量に応じて遅角した設定点火時期を基準として、内燃機関の点火時期を制御する制御部とを含む。算出部は、再循環装置の停止時の水温遅角量よりも、再循環装置の作動時の水温遅角量を大きい値に算出する。
【００１７】
第８の発明に係る制御装置は、内燃機関の冷却水温と負荷と回転速度とをパラメータとして再循環装置の作動時の水温遅角量を定めた第１マップと、内燃機関の冷却水温と負荷と回転速度とをパラメータとして再循環装置の停止時の水温遅角量を定めた第２マップとを予め記憶する記憶部をさらに含む。算出部は、再循環装置が作動している場合、第１マップを用いて内燃機関の実際の冷却水温と負荷と回転速度とに対応する水温遅角量を算出し、再循環装置が停止している場合、第２マップを用いて内燃機関の実際の冷却水温と負荷と回転速度とに対応する水温遅角量を算出する。
【００１８】
第９の発明に係る制御装置は、排気の一部を吸気側へ戻すための再循環装置を備えた内燃機関を制御する。この制御装置は、内燃機関の運転状態で決まる基本点火時期を内燃機関の油温に応じて遅角側に補正する際の補正量を示す油温遅角量を算出する算出部と、基本点火時期を油温遅角量に応じて遅角した設定点火時期を基準として、内燃機関の点火時期を制御する制御部とを含む。算出部は、再循環装置の停止時の油温遅角量よりも、再循環装置の作動時の油温遅角量を大きい値に算出する。
【００１９】
第１０の発明に係る制御装置は、内燃機関の油温と負荷と回転速度とをパラメータとして再循環装置の作動時の油温遅角量を定めた第１マップと、内燃機関の油温と負荷と回転速度とをパラメータとして再循環装置の停止時の油温遅角量を定めた第２マップとを予め記憶する記憶部をさらに含む。算出部は、再循環装置が作動している場合、第１マップを用いて内燃機関の実際の油温と負荷と回転速度とに対応する油温遅角量を算出し、再循環装置が停止している場合、第２マップを用いて内燃機関の実際の油温と負荷と回転速度とに対応する油温遅角量を算出する。
【００２０】
第１１の発明に係る制御装置においては、制御部は、設定点火時期を所定量に応じて補正した目標点火時期を設定して内燃機関の実際の点火時期を目標点火時期とする制御と、内燃機関でのノッキングの発生状況に応じて所定量を補正する制御とを繰り返して実行する。
【００２１】
第１２の発明に係る制御方法は、排気の一部を吸気側へ戻すための再循環装置を備えた内燃機関の制御装置が行なう制御方法である。この制御方法は、内燃機関の運転状態で決まる基本点火時期を内燃機関の吸気温度に応じて遅角側に補正する際の補正量を示す吸気温遅角量を算出するステップと、基本点火時期を吸気温遅角量に応じて遅角した設定点火時期を基準として、内燃機関の点火時期を制御するステップとを含む。吸気温遅角量を算出するステップは、再循環装置の停止時の吸気温遅角量よりも、再循環装置の作動時の吸気温遅角量を大きい値に算出するステップを含む。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、排気の一部を吸気側へ戻すための再循環装置を備えた内燃機関において、内燃機関のトルクおよび燃料消費率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ＥＣＵが搭載される車両の構造を示す図である。
【図２】ＥＣＵによって制御されるエンジンシステムの概略構成図である。
【図３】エンジンの点火時期とトルクとの関係を示す図である。
【図４】ＥＣＵの処理の流れを示す図（その１）である。
【図５】エンジン負荷とＥＧＲバルブ開度との対応関係を示した図である。
【図６】吸気温、ＥＧＲ率、収束点火時期の対応関係を示す図である。
【図７】ＥＧＲ率と吸気温に対するノック感度との対応関係を示す図である。
【図８】ＥＣＵの機能ブロック図である。
【図９】ＥＧＲオン時に用いられる吸気温補正マップを示す図である。
【図１０】ＥＧＲオフ時に用いられる吸気温補正マップを示す図である。
【図１１】ＥＣＵの処理の流れを示す図（その２）である。
【図１２】エンジン負荷が増加した場合の点火時期の変化を示す図である。
【図１３】エンジン負荷が減少した場合の点火時期の変化を示す図である。
【図１４】ＥＣＵの処理の流れを示す図（その３）である。
【図１５】ＥＣＵの処理の流れを示す図（その４）である。
【図１６】ＥＣＵの処理の流れを示す図（その５）である。
【図１７】ＥＣＵの処理の流れを示す図（その６）である。
【発明を実施するための形態】
【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じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００２５】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本実施の形態に係る制御装置が搭載される車両１０の構造を示す図である。車両１０は、エンジン１００および第２モータジェネレータ（ＭＧ（２））３００Ｂの少なくともいずれかの動力で走行する車両（以下、「ハイブリッド車両」ともいう）である。なお、本発明に係る制御装置が適用可能な車両はハイブリッド車両に限定されない。
【００２６】
車両１０には、上述のエンジン１００およびＭＧ（２）３００Ｂの他に、エンジン１００が発生する動力を出力軸２１２と第１モータジェネレータ（ＭＧ（１））３００Ａとに分配する動力分割機構２００と、エンジン１００、ＭＧ（１）３００Ａ、ＭＧ（２）３００Ｂで発生した動力を駆動輪１２に伝達したり、駆動輪１２の駆動をエンジン１００やＭＧ（１）３００Ａ、ＭＧ（２）３００Ｂに伝達したりする減速機１４と、ＭＧ（１）３００ＡおよびＭＧ（２）３００Ｂを駆動するための電力を蓄電する走行用バッテリ３１０と、走行用バッテリ３１０の直流とＭＧ（１）３００Ａ、ＭＧ（２）３００Ｂの交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ３３０と、走行用バッテリ３１０とインバータ３３０との間で電圧変換を行なう昇圧コンバータ３２０と、エンジン１００の動作状態を制御するエンジンＥＣＵ４０６と、車両１０の状態に応じてＭＧ（１）３００Ａ、ＭＧ（２）３００Ｂ、インバータ３３０、および走行用バッテリ３１０の充放電状態等を制御するＭＧ＿ＥＣＵ４０２と、エンジンＥＣＵ４０６およびＭＧ＿ＥＣＵ４０２等を相互に管理制御して、車両１０が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するＨＶ＿ＥＣＵ４０４等を含む。
【００２７】
動力分割機構２００は、サンギヤ、ピニオンギヤ、キャリア、リングギヤとを含む遊星歯車から構成される。エンジン１００、ＭＧ（１）３００ＡおよびＭＧ（２）３００Ｂが動力分割機構２００を経由して連結されることで、エンジン１００、ＭＧ（１）３００ＡおよびＭＧ（２）３００Ｂの各回転速度は、いずれか２つの回転速度が決定されると残りの回転速度が決まるという関係にある。
【００２８】
図１においては、各ＥＣＵを別構成しているが、２個以上のＥＣＵを統合したＥＣＵとして構成してもよい。たとえば、図１に、点線で示すように、ＭＧ＿ＥＣＵ４０２、ＨＶ＿ＥＣＵ４０４およびエンジンＥＣＵ４０６を統合したＥＣＵ４００とすることがその一例である。以下の説明においては、ＭＧ＿ＥＣＵ４０２、ＨＶ＿ＥＣＵ４０４およびエンジンＥＣＵ４０６を区別することなくＥＣＵ４００と記載する。
【００２９】
ＥＣＵ４００には、車速センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、ＭＧ（１）回転速度センサ、ＭＧ（２）回転速度センサ（いずれも図示せず）、走行用バッテリ３１０の状態を監視する監視ユニット３４０などからの信号が入力される。
【００３０】
図２を参照して、エンジン１００およびエンジン１００に関連する周辺機器について説明する。このエンジン１００においては、エアクリーナ（図示せず）から吸入される空気が、吸気管１１０を流通して、エンジン１００の燃焼室１０２に導入される。スロットルバルブ１１４の作動量（スロットル開度）に応じて、燃焼室１０２に導入される空気量が調整される。スロットル開度は、ＥＣＵ４００からの信号に基づいて作動するスロットルモータ１１２により制御される。
【００３１】
燃料は、インジェクタ１０１から燃焼室１０２に噴射される。吸気管１１０から導入された空気と、インジェクタ１０１から噴射された燃料との混合気が、ＥＣＵ４００からの制御信号により制御されるイグニッションコイル１５０を用いて着火されて燃焼する。
【００３２】
燃焼室１０２の頭頂部には、吸気バルブ１０３および排気バルブ１０４が設けられる。燃焼室１０２に導入される空気の量および時期は吸気バルブ１０３により制御される。燃焼室１０２から排出される排気ガスの量および時期は排気バルブ１０４により制御される。吸気バルブ１０３はカム１０５により駆動される。排気バルブ１０４はカム１０６により駆動される。
【００３３】
吸気バルブ１０３の開タイミング（開弁位相）および閉タイミング（閉弁位相）は、ＶＶＴ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｔｉｍｉｎｇ）機構１２６によって変更される。なお、排気バルブ１０４の開タイミングおよび閉タイミングを変更するようにしてもよい。本実施の形態においては、カム１０５が設けられたカムシャフト（図示せず）がＶＶＴ機構１２６により回転されることにより、吸気バルブ１０３の開タイミングが制御される。なお、開タイミングを制御する方法はこれに限らない。
【００３４】
燃焼室１０２で混合気が燃焼した後の排気ガスは、排気管１２０の途中に設けられた触媒１４０を通って、大気に排出される。
【００３５】
このエンジン１００には、図２に示すように、排気管１２０を流れる排気ガスの一部をＥＧＲパイプ５００を通って吸気管１１０へ再循環させる排気ガス再循環システム（以下、「ＥＧＲシステム」ともいう）が導入されている。このＥＧＲシステムの導入により、排気ガス中の有害物質を低減したり燃費を向上させたりすることが可能となる。排気管１２０から吸気管１１０へ戻される排気ガス（以下、「ＥＧＲガス」という）の流量は、ＥＧＲバルブ５０２の開度θによって調整される。ＥＧＲバルブ５０２は、ＥＣＵ４００からの制御信号によって制御される。
【００３６】
ＥＣＵ４００には、エンジン水温センサ１０８、エアフロメータ１１６、吸気温センサ１１８、空燃比センサ１２２、酸素センサ１２４からの信号が入力されている。エンジン水温センサ１０８は、エンジン冷却水の温度（水温）ＴＨｗを検出する。エアフロメータ１１６は、吸入空気量（エンジン１００に吸入される単位時間あたりの空気量）Ｇａを検出する。吸気温センサ１１８は、吸入空気の温度（吸気温）ＴＨａを検出する。空燃比センサ１２２は、排気ガス中の空気と燃料との比率を検出する。酸素センサ１２４は、排気ガス中の酸素濃度を検出する。これらの各センサは、検出結果を表わす信号をＥＣＵ４００に送信する。
【００３７】
さらに、ＥＣＵ４００には、エンジン回転速度センサ１０７、油温センサ１０９、およびノックセンサ１６０からの信号が入力されている。
【００３８】
エンジン回転速度センサ１０７は、エンジン１００のクランクシャフトの回転速度（エンジン回転速度）Ｎｅを検出する。油温センサ１０９は、エンジンオイルの温度（油温）ＴＨｏを検出する。ノックセンサ１６０は、エンジン１００でのノッキングの発生を検出するための情報として、エンジン１００のシリンダブロックの振動強度に応じた電圧を検出する。これらの各センサは、検出結果を表わす信号をＥＣＵ４００に送信する。
【００３９】
ＥＣＵ４００は、各センサから送られてきた信号、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、エンジン１００が所望の運転状態になるように、スロットル制御、点火時期制御、燃料噴射量制御、吸気バルブ１０３の開タイミングの制御（ＶＶＴ制御）、ＥＧＲバルブ５０２の開度θの制御（ＥＧＲ制御）などを実行する。
【００４０】
ＥＣＵ４００は、エンジン負荷ＫＬとエンジン回転速度Ｎｅとに基づいて吸気バルブ１０３の開タイミングの進角量（以下、「ＶＶＴ進角量」という）を決定し、決定したＶＶＴ進角量に応じてＶＶＴ機構１２６を制御する。
【００４１】
図３、４を参照して、本実施の形態に係る点火時期制御について説明する。なお、以下の説明おいては、点火時期は、上死点を基準として上死点前のクランク角（°ＢＴＤＣ）で表わす。
【００４２】
図３は、エンジン負荷を所定値とした時の点火時期とエンジントルクとの関係を示す。図３に示すように、一般的に、エンジン負荷が一定の下では、点火時期とエンジントルクとの関係は上に凸の曲線で表わされる。エンジントルクが最大となる点火時期は「ＭＢＴ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ａｄｖａｎｃｅ  ｆｏｒ  Ｂｅｓｔ  Ｔｏｒｑｕｅ）」と呼ばれる。ＭＢＴは、燃料消費率が最良となる点火時期でもある。したがって、燃料消費率を最良とするためには、点火時期をＭＢＴに設定することが望ましいが、この最、エンジン１００の運転状態によってはノッキングが発生する場合がある。
【００４３】
そこで、ＥＣＵ４００は、点火時期をノッキングが発生しない範囲で最もＭＢＴに近い値に収束させるノック制御を実行する。このノック制御による点火時期の収束値はノッキングが出始める臨界点でありトレースノック点、ノック限界点、収束ノック点などとも呼ばれる場合があるが、本実施の形態では、ノック制御による点火時期の収束値を「収束点火時期」と呼ぶこととする。収束点火時期は、ノッキングが発生しない範囲でトルクが最も大きく燃料消費率が最良となる点火時期である。また、ＥＣＵ４００は、点火時期を早期に収束点火時期に収束させるために、ノック制御の結果を学習する機能を有している。
【００４４】
図４は、ＥＣＵ４００がノック制御を実行する場合のＥＣＵ４００の処理の流れを示す。この処理は、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。なお、図４に示す処理の流れは一例であってこれに限定されるものではない。
【００４５】
図４に示すように、ＥＣＵ４００は、基本点火時期を設定する（Ｓ１）。ここで、基本点火時期とは、ＭＢＴに対応する値（たとえばＭＢＴよりも僅かに進角させた値）である。ＥＣＵ４００には、エンジン１００の運転状態を示す物理量（ＭＢＴに密接な相関関係があるエンジン回転速度Ｎｅ、エンジン負荷ＫＬ、ＥＧＲバルブ開度θ、ＶＶＴ進角量など）と基本点火時期との対応関係を予め定めた基本点火時期マップが記憶されている。
【００４６】
基本点火時期マップは、ＥＧＲガス量が多くなると燃焼速度が遅くなり収束点火時期が進角側に変化することを予め考慮して、ＥＧＲバルブ開度θが大きくなるほど（ＥＧＲガス量が多くなるほど）基本点火時期が進角されるように作成されている。なお、基本点火時期マップは、吸気温ＴＨａ、水温ＴＨｗ、油温ＴＨｏがそれぞれの基準温度（たとえば常温の２５℃）であることを前提として作成されている。
【００４７】
ＥＣＵ４００は、この基本点火時期マップを参照して、実際のエンジン１００の運転状態に対応する基本点火時期を設定する。
【００４８】
ＥＣＵ４００は、吸気温ＴＨａの変化に伴なう基本点火時期の補正量としての吸気温補正遅角量αを吸気温補正マップを用いて設定する（Ｓ２）。吸気温補正遅角量αは、吸気温ＴＨａの変化量（現在の吸気温ＴＨａと上述した基準温度との差）に対する収束点火時期の変化量に相当する値である。なお、この吸気温補正マップについては後に詳述する。
【００４９】
同様に、ＥＣＵ４００は、水温ＴＨｗの変化に伴なう基本点火時期の補正量としての水温補正遅角量βを水温補正マップを用いて設定する（Ｓ３）。水温補正遅角量βは、水温ＴＨｗの変化量（現在の水温ＴＨｗと上述した基準温度との差）に対する収束点火時期の変化量に相当する値である。この水温補正マップは、水温ＴＨｗおよびエンジン回転速度Ｎｅをパラメータとする二次元マップである。
【００５０】
さらに、ＥＣＵ４００は、油温ＴＨｏの変化に伴なう基本点火時期の補正量としての油温遅角補正量γを油温補正マップを用いて設定する（Ｓ４）。油温遅角補正量γは、油温ＴＨｏの変化量（現在の油温ＴＨｏと上述した基準温度との差）に対する収束点火時期の変化量に相当する値である。なお、油温ＴＨｏの変動幅が水温ＴＨｗの変動幅よりも小さいことを考慮し、油温遅角補正量γの設定を省略してもよい。
【００５１】
そして、ＥＣＵ４００は、基本点火時期から各遅角補正量α、β、γを減じた値を設定点火時期ａに設定する（Ｓ５）。
【００５２】
さらに、ＥＣＵ４００は、設定点火時期ａから所定量Ａだけ遅角させた値を最遅角時期ｂに設定する（Ｓ６）。この所定量Ａは、固定値であって、たとえば１５クランク角（°ＣＡ）に設定されている。
【００５３】
ＥＣＵ４００は、最遅角時期ｂよりも所定量Ｂだけ進角させた値を目標点火時期ｄに設定する（Ｓ７）。この所定量Ｂは、変動値であって、ノック制御の学習結果が反映された状態でＥＣＵ４００の記憶部に記憶されている。
【００５４】
たとえば水温補正遅角量β＝油温遅角補正量γ＝０のときは、最遅角時期ｂ＝設定点火時期ａ−所定量Ａでかつ設定点火時期ａ＝基本点火時期−吸気温補正遅角量αであるので、目標点火時期ｄ＝ｂ＋Ｂ＝基本点火時期−α−Ａ＋Ｂとなる。ただし、目標点火時期ｄの上限値（最進角値）は設定点火時期ａであり、目標点火時期ｄの下限値（最遅角値）は最遅角時期ｂである。
【００５５】
なお、目標点火時期ｄの算出方法は、これに限定されない。たとえば、最遅角時期ｂよりも所定量Ｂだけ進角させた値を基準点火時期ｃとし、基準点火時期ｃから所定量Ｃ（たとえば３°ＣＡ）だけ遅角させた値を目標点火時期ｄに設定するようにしてもよい。
【００５６】
ＥＣＵ４００は、目標点火時期ｄが設定されると、実際の点火時期を目標点火時期ｄとする制御信号をイグニッションコイル１５０に送信する（Ｓ８）。
【００５７】
そして、ＥＣＵ４００は、ノックセンサ１６０の検出信号に基づいてノッキングが発生しているか否かを判断する（Ｓ９）。たとえば、エンジン１００のシリンダブロックの振動強度が判定値を超える場合、あるいはエンジン１００のシリンダブロックの振動強度が判定値を超える頻度が所定頻度を越える場合に、ノッキングが発生していると判断する。ＥＣＵ４００は、ノッキングが発生している場合は所定量Ｂを減少補正し、既に記憶されている所定量Ｂの値を補正後の値で更新する（Ｓ１０）。これにより、次回サイクルにおいて目標点火時期ｄが遅角される。一方、ＥＣＵ４００は、ノッキングが発生していない場合は所定量Ｂを増加補正し、既に記憶されている所定量Ｂの値を補正後の値で更新する（Ｓ１１）。これにより、次回サイクルにおいて目標点火時期ｄが進角される。
【００５８】
このように、ＥＣＵ４００は、ノッキングの発生状況に応じて所定量Ｂの増減（所定量Ｂの学習）を繰り返すことによって、目標点火時期ｄ（すなわち実際の点火時期）を収束点火時期に徐々に収束させる。したがって、点火時期をより早期に収束点火時期に収束させるためには、エンジン１００の運転状態の変化に伴なう所定量Ｂの変動幅をできるだけ小さくすることが重要となる。
【００５９】
図５を参照して、本実施の形態に係るＥＧＲ制御について、従来のＥＧＲ制御と比較しつつ説明する。
【００６０】
従来のＥＧＲ制御では、エンジン回転速度Ｎｅが特定領域に含まれる場合に限ってのみＥＧＲガスを再循環させ、エンジン回転速度Ｎｅが特定領域に含まれない場合はＥＧＲガスを遮断していた。また、ＥＧＲガスを再循環させる場合であっても、ＥＧＲ率（燃焼室１０２に吸入される混合気の全体量に対するＥＧＲガス量の割合）は高くと１０パーセントあるいはそれよりも数パーセント高い程度であり、ＥＧＲガス量は少量であった。
【００６１】
これに対し、本実施の形態に係るＥＧＲ制御では、エンジン回転速度Ｎｅが変動する全域においてＥＧＲガスを再循環させる「全域ＥＧＲ制御」を行なうとともに、従来よりも多くの量のＥＧＲガスを再循環させる「大量ＥＧＲ制御」を行なう。
【００６２】
「全域ＥＧＲ制御」について詳しく説明する。ＥＣＵ４００は、車速がしきい速度（たとえば３ｋｍ／ｈ）よりも大きく、かつ水温ＴＨｗがしきい温度（たとえば７０℃）よりも低いというＥＧＲ作動条件が成立した場合に、ＥＧＲバルブ５０２を開いてＥＧＲガスを再循環させる。ＥＣＵ４００は、ＥＧＲ作動条件が成立しない場合は、ＥＧＲバルブ５０２を閉じてＥＧＲガスの再循環を遮断する。なお、走行モードとして、燃費を重視したモードとパワーを重視したモードとがある場合には、走行モードが燃費を重視したモードであることを上述のＥＧＲ作動条件に加えてもよい。いずれにしても、本実施の形態においては、ＥＧＲ作動条件に、エンジン回転速度Ｎｅは含まれていない。したがって、ＥＧＲ作動条件が成立している場合には、エンジン回転速度Ｎｅの値に関わらずＥＧＲガスが再循環される。
【００６３】
図５を参照して、「大量ＥＧＲ制御」について詳しく説明する。図５は、本実施の形態におけるエンジン負荷ＫＬとＥＧＲバルブ開度θとの対応関係を示した図である。なお、ＥＧＲバルブ開度θが大きいほどＥＧＲ率も大きくなる。
【００６４】
ＥＣＵ４００は、上述のＥＧＲ作動条件が成立した場合、エンジン負荷ＫＬをパラメータとしてＥＧＲバルブ開度θを制御する。なお、エンジン負荷ＫＬは、吸入空気量Ｇａおよびエンジン回転速度Ｎｅなどに基づいてＥＣＵ４００によって算出される。
【００６５】
従来のＥＧＲ制御では、ＥＧＲバルブ開度θの最大値は図８に示すθ１程度であり、ＥＧＲ率に換算すると１０パーセント程度であった。
【００６６】
これに対し、本実施の形態においては、図５に示すように、エンジン負荷ＫＬが低負荷領域あるいは中負荷領域に含まれる場合、ＥＧＲバルブ開度θが従来の最大値θ１を大きく上回る値に制御され、最大ＥＧＲ率（ＥＧＲバルブ開度θが最大値θｍａｘの時のＥＧＲ率）は従来の１０パーセントを大きく上回る２５パーセント程度にまで達する。
【００６７】
この大量ＥＧＲ制御によって大幅な燃費向上が図られる。ところが、大量ＥＧＲ制御を従来のノック制御と組合わせて実行すると、エンジン負荷ＫＬが変化する過渡期においてノッキングが頻繁に生じたり燃費が悪化したりするという新たな問題が生じた。
【００６８】
この問題の要因を解析していたところ、吸気温が単位温度上昇した時の収束点火時期の低下量（以下、「吸気温に対するノック感度」あるいは単に「ノック感度」という）がＥＧＲガスの有無およびＥＧＲ率（ＥＧＲガス量）に応じて大きく変化することが新たに判明した。
【００６９】
図６に、上述の解析によって得られた吸気温ＴＨａ、ＥＧＲ率、収束点火時期の対応関係を示す。図６は、ＥＧＲ率をパラメータとして吸気温ＴＨａの変化に対する収束点火時期の変化を示した図である。図６において、「吸気温に対するノック感度」は各グラフの傾きに相当する。なお、本発明は、図６に示す数値に限定されるものではない。
【００７０】
従来においては、吸気温に対するノック感度は、ＥＧＲガスの有無およびＥＧＲ率に関係なくほぼ一定であると考えられていた。図６においても、従来のＥＧＲ率の変動範囲に含まれるＥＧＲ率＝０、５、１０パーセントの各グラフの傾きは僅かに異なる程度であり、ほぼ一致している。そのため、従来の吸気温補正マップは、吸気温ＴＨａのみをパラメータとする一次元のマップであり、そのマップ数もＥＧＲガスの有無に関わらず１つであった。そのため、従来のノック制御においては、吸気温補正遅角量αの算出にＥＧＲ率が考慮されず、吸気温ＴＨａが同じ値であればＥＧＲ率に関わらず吸気温補正遅角量αも同じ値に設定されていた。
【００７１】
ところが、実際には、図６に示すように、吸気温に対するノック感度は、ＥＧＲガスの有無およびＥＧＲ率によって変動することが新たに判明した。たとえば、図６において、ＥＧＲ率＝２０％のグラフの傾きは、ＥＧＲ率＝５％のグラフの傾きと大きく異なっている。この傾向は、特にＥＧＲ率が１０％を越える領域において顕著である。
【００７２】
図７に、吸気温ＴＨａを一定とした場合のＥＧＲ率と吸気温に対するノック感度との対応関係を示す。図７に示すように、吸気温に対するノック感度は、ＥＧＲ率が高いほど大きくなり、特にＥＧＲ率が１０％を越えるような大量ＥＧＲ領域で急激に大きくなる。
【００７３】
そこで、本実施の形態に係るＥＣＵ４００は、吸気温補正遅角量αの算出に用いる吸気温補正マップとして、ＥＧＲオフ用マップとＥＧＲオン用マップとを予め記憶し、ＥＧＲ制御のオンオフに応じていずれかのマップを選択して吸気温補正遅角量αを算出する。この点が本発明の最も特徴的な点である。
【００７４】
図８に、ＥＧＲ制御およびノック制御を行なう際のＥＣＵ４００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ４００は、入力インターフェイス４１０と、演算処理部４２０と、記憶部４３０と、出力インターフェイス４４０とを含む。
【００７５】
入力インターフェイス４１０は、吸気温センサ１１８からの吸気温ＴＨａ、エアフロメータ１１６からの吸入空気量Ｇａなど、各センサからの検出結果を受信して、演算処理部４２０に送信する。
【００７６】
記憶部４３０には、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部４２０からデータが読み出されたり、格納されたりする。上述した基本点火時期マップ、吸気温補正マップ、水温補正マップ、油温補正マップ、所定量Ｂの学習値などは、この記憶部４３０に記憶される。
【００７７】
本実施の形態においては、吸気温補正マップとして、ＥＧＲオン時に用いられる第１マップ、ＥＧＲオフ時に用いられる第２マップが記憶部４３０に記憶される。
【００７８】
図９にＥＧＲオン時に用いられる第１マップを、図１０にＥＧＲオフ時に用いられる第２マップをそれぞれ示す。
【００７９】
第１マップは、図９に示すように、吸気温ＴＨａおよびエンジン負荷ＫＬをパラメータとして、ＥＧＲオン時の吸気温補正遅角量αｏｎを定めた二次元マップである。ここで、第１マップに用いるパラメータとして吸気温ＴＨａだけでなくエンジン負荷ＫＬを加えたのは、エンジン負荷ＫＬとＥＧＲ率（ＥＧＲバルブ開度θ）とが図５に示した相関関係があるためである。このようにエンジン負荷ＫＬをパラメータに加えることにより、ＥＧＲオン時の吸気温補正遅角量αｏｎを、ＥＧＲ率の変化に伴う吸気温に対するノック感度の変化を考慮した適切な値に設定することができる。
【００８０】
第１マップは、図６、７で示したようにＥＧＲ率が高いほど吸気温に対するノック感度が大きくなる（すなわち収束点火時期が遅角側に変化する）ことを考慮して、吸気温ＴＨａが同じ条件下では、ＥＧＲ率が高い時のエンジン負荷ＫＬであるほど吸気温補正遅角量αｏｎが大きい値となるように作成されている。
【００８１】
また、第１マップは、従来と同様に吸気温ＴＨａが高いときには燃焼速度が速くなり収束点火時期が遅角側に変化することを考慮して、エンジン負荷ＫＬが同じ条件下では、吸気温ＴＨａが高くなるほど吸気温補正遅角量αｏｎが大きい値となるように作成されている。
【００８２】
第２マップは、図１０に示すように、吸気温ＴＨａおよびエンジン負荷ＫＬをパラメータとして、ＥＧＲオフ時の吸気温補正遅角量αｏｆｆを定めた二次元マップである。第２マップに用いるパラメータとして吸気温ＴＨａだけでなくエンジン負荷ＫＬを加えたのは、主として第１マップとの次元を合わせるためである。このようにＥＧＲオフ時においてもエンジン負荷ＫＬをパラメータに加えることにより、ＥＧＲオフ時の吸気温補正遅角量αｏｆｆをより細かく設定することができる。第２マップにおいては、従来と同様、吸気温ＴＨａが高くなるほど吸気温補正遅角量αｏｆｆが大きくなるように設定される。
【００８３】
さらに、ＥＧＲオン時の吸気温に対するノック感度がＥＧＲオフ時の吸気温に対するノック感度よりも大きくなる（すなわちＥＧＲオン時の収束点火時期がＥＧＲオフ時の収束点火時期よりも遅角側に変化する）ことを考慮して、同じパラメータ条件下では、ＥＧＲオン時の吸気温補正遅角量αｏｎがＥＧＲオフ時の吸気温補正遅角量αｏｆｆよりも大きくなるように、第１マップと第２マップとの整合性が図られている。
【００８４】
図８に戻って、演算処理部４２０は、ＥＧＲ制御部４２１、判断部４２２、算出部４２３、ノック制御部４２４を含む。
【００８５】
ＥＧＲ制御部４２１は、上述したＥＧＲ制御（全域ＥＧＲ制御および大量ＥＧＲ制御）を実行する。すなわち、ＥＧＲ制御部４２１は、上述のＥＧＲ作動条件が成立した場合（車速＞しきい速度かつ水温ＴＨｗ＜しきい温度である場合）にエンジン負荷ＫＬとＥＧＲバルブ開度θ（ＥＧＲ率）との対応関係が上述の図５に示した対応関係になるように、ＥＧＲバルブ５０２を制御する。
【００８６】
判断部４２２は、上述のＥＧＲ制御が実行されている（ＥＧＲオンである）か否かを判断する。この判断は、ＥＧＲ作動条件が成立しているか否かに基づいて行なわれる。
【００８７】
算出部４２３は、ＥＧＲオンである場合、記憶部４２０に記憶された吸気温補正マップのうち、上述の図９に示したＥＧＲオン用の第１マップを選択する。一方、算出部４２３は、ＥＧＲオフである場合、記憶部４３０に記憶された吸気温補正マップのうち、上述の図１０に示したＥＧＲオフ用の第２マップを選択する。
【００８８】
そして、算出部４２３は、選択した吸気温補正マップを用いて、現在の吸気温ＴＨａおよび現在のエンジン負荷ＫＬに対応する吸気温補正遅角量αｏｎあるいは吸気温補正遅角量αｏｆｆを算出する。
【００８９】
ノック制御部４２４は、算出部４２３が算出した吸気温補正遅角量αｏｎあるいは吸気温補正遅角量αｏｆｆに基づいて、上述したノック制御を実行する。すなわち、ノック制御部４２４は、算出部４２３が算出した吸気温補正遅角量αｏｎあるいは吸気温補正遅角量αｏｆｆを吸気温補正遅角量αに設定する。これにより、吸気温補正遅角量αは、ＥＧＲオン時のほうがＥＧＲオフ時よりも大きい値に設定される。またＥＧＲオン時においては、吸気温補正遅角量αは、ＥＧＲ率が高いほど、吸気温ＴＨａが高いほど、大きい値に設定される。
【００９０】
ノック制御部４２４は、水温補正遅角量βおよび油温遅角補正量γを０とした場合には、目標点火時期ｄ＝基本点火時期−吸気温補正遅角量α−所定量Ａ＋所定量Ｂに設定する。そして、ノック制御部４２４は、ノッキングの発生状況に応じて所定量Ｂの増減（所定量Ｂの学習）を繰り返すことによって、目標点火時期ｄ（すなわち実際の点火時期）を収束点火時期に徐々に収束させる。
【００９１】
上述したＥＣＵ４００の機能は、ソフトウェアによって実現されるようにしてもよく、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。
【００９２】
図１１は、上述したＥＣＵ４００の判断部４２２および算出部４２３の機能をソフトウェアによって実現する場合のＥＣＵ４００の処理フローである。なお、この処理は、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００９３】
図１１に示すように、ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ４００は、ＥＧＲ制御が実行されているか否か（ＥＧＲオンであるか否か）を判断する。この判断は、上述のＥＧＲ作動条件が成立しているか否か（車速＞しきい速度かつ水温ＴＨｗ＜しきい温度であるという成立しているか否か）に基づいて行なわれる。この処理で肯定的な判断がなされると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。そうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。
【００９４】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ４００は、吸気温補正マップとして、上述の図９に示したＥＧＲオン用の第１マップを選択する。これにより、吸気温補正遅角量αは吸気温ＴＨａおよびエンジン負荷ＫＬに応じたＥＧＲオン時の吸気温補正遅角量αｏｎ（ＴＨａ，ＫＬ）に設定されるので、目標点火時期ｄ＝基本点火時期−αｏｎ（ＴＨａ，ＫＬ）−Ａ−Ｂとなる。
【００９５】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ４００は、吸気温補正マップとして、上述の図１０に示したＥＧＲオフ用の第２マップを選択する。これにより、吸気温補正遅角量αは吸気温ＴＨａおよびエンジン負荷ＫＬに応じたＥＧＲオフ時の吸気温補正遅角量αｏｆｆ（ＴＨａ，ＫＬ）に設定されるので、目標点火時期ｄ＝基本点火時期−αｏｆｆ（ＴＨａ，ＫＬ）−Ａ−Ｂとなる。
【００９６】
以上のような構造およびフローチャートに基づくＥＣＵ４００の点火時期制御について、図１２、１３を参照しつつ説明する。
【００９７】
図１２、１３は、吸気温ＴＨａ＝ＴＨａ１で一定かつＥＧＲオン状態でエンジン負荷ＫＬが変化した場合の点火時期の変化を示す。図１２は、エンジン負荷ＫＬが低負荷のＫＬ１から高負荷のＫＬ２に増加した場合の点火時期の変化を示す。一方、図１３は、エンジン負荷ＫＬがＫＬ２からＫＬ１に減少した場合の点火時期の変化を示す。
【００９８】
なお、図１２、１３においては、本発明の点火時期を実線で示し、従来の点火時期を一点鎖線で示している。また、設定点火時期ａ、最遅角時期ｂ、ＫＬ＝ＫＬ１の時の吸気温補正遅角量α１および学習後の所定量Ｂ１、ＫＬ＝ＫＬ２の時の吸気温補正遅角量α２および学習後の所定量Ｂ２は、本発明の値を示す。一方、設定点火時期ａ♯、最遅角時期ｂ♯、ＫＬ＝ＫＬ１の時の吸気温補正遅角量α１♯および学習後の所定量Ｂ１♯、ＫＬ＝ＫＬ２の時の吸気温補正遅角量α２♯および学習後の所定量Ｂ２♯は、従来の値を示す。
【００９９】
従来においては、吸気温補正遅角量α♯の算出にＥＧＲ率（エンジン負荷ＫＬ）が考慮されていないため、吸気温ＴＨａが一定であればＥＧＲ率（エンジン負荷ＫＬ）が変化しても吸気温補正遅角量α♯は同じ値（α１♯＝α２♯）に設定されていた。これにより、基本点火時期、設定点火時期ａ♯、最遅角時期ｂ♯が互いに平行となっていた。
【０１００】
しかしながら、実際にはＥＧＲ率が高い（エンジン負荷ＫＬが低い）ほど吸気温に対するノック感度が大きくなるので、低負荷であるほど収束点火時期と設定点火時期ａ♯との差が大きくなる。このため、最遅角時期ｂ♯と収束点火時期とが平行にならず、低負荷であるほど最遅角時期ｂ♯と収束点火時期との差が小さくなる。この影響で、ＫＬ＝ＫＬ１の時の学習後の所定量Ｂ１♯がＫＬ＝ＫＬ２の時の学習後の所定量Ｂ２♯よりも小さくなってしまう。なお、この傾向は、吸気温ＴＨａが高いほど顕著となる。
【０１０１】
その結果、エンジン負荷ＫＬがＫＬ１からＫＬ２に増加した際に、ＫＬ＝ＫＬ１の時の学習後の所定量Ｂ１♯をＫＬ＝ＫＬ２の時に適用すると、図１２に示すように、実際の点火時期が収束点火時期よりも遅角側となる。そのため、所定量Ｂ＃をＢ１♯からＢ２＃に増加学習させる必要があり、この学習が完了するまでは、トルクが低下するとともに燃費が悪化していた。
【０１０２】
また、エンジン負荷ＫＬがＫＬ２からＫＬ１に減少した際に、ＫＬ＝ＫＬ２の時の学習後の所定量Ｂ２♯をＫＬ＝ＫＬ１の時に適用すると、図１３に示すように、実際の点火時期が収束点火時期よりも進角側となりノッキングが発生してしまう。そのため、所定量Ｂ＃をＢ２♯からＢ１＃に減少学習させる必要があり、この学習が完了するまでは、ノッキングが継続的に発生し、車両のユーザに違和感を与えていた。
【０１０３】
これに対し、本実施の形態においては、ＥＧＲ率の変化に伴う吸気温に対するノック感度の変化を考慮して、吸気温ＴＨａに加えてＥＧＲ率と相関関係があるエンジン負荷ＫＬをパラメータとする第１マップ（図９参照）を用いて吸気温補正遅角量αが算出される。
【０１０４】
これにより、図１２、１３に示すように、ＫＬ＝ＫＬ１の時の吸気温補正遅角量α１（＝αｏｎ（ＴＨａ１，ＫＬ１））がＫＬ＝ＫＬ２の時の吸気温補正遅角量α２（＝αｏｎ（ＴＨａ１，ＫＬ２））よりも大きく算出され、設定点火時期ａおよび最遅角時期ｂが収束点火時期とほぼ平行に設定される。
【０１０５】
そのため、ＫＬ＝ＫＬ１の時の学習後の所定量Ｂ１とＫＬ＝ＫＬ２の時の学習後の所定量Ｂ２とをほぼ一定に保つことができる。したがって、エンジン負荷ＫＬの過渡期においても、実際の点火時期を収束点火時期に早期に収束させることができる。そのため、エンジン負荷ＫＬが変化する過度時のトルク低下、燃費悪化、ノッキングの発生を適切に抑制することができる。
【０１０６】
以上のように、本実施の形態に係るＥＣＵは、吸気温補正遅角量αの算出に用いる吸気温補正マップとして、ＥＧＲオフ用マップとＥＧＲオン用マップとを予め記憶し、ＥＧＲ制御のオンオフに応じていずれかのマップを選択して吸気温補正遅角量αを算出する。そのため、ＥＧＲガスの有無や量を考慮した条件下での必要十分量の吸気温補正遅角量αを設定することができる。そのため、従来のように単一の吸気温補正マップを用いる場合に比べて、吸気温ＴＨａが高い条件下でエンジン負荷ＫＬが変化した場合あってもトルク低下、燃費の悪化、ノッキングの発生を適切に抑制することができる。
【０１０７】
＜第１の実施の形態の変形例（その１）＞
上述の第１の実施の形態では、吸気温補正マップとしての第１マップおよび第２マップを、吸気温ＴＨａおよびエンジン負荷ＫＬをパラメータとする二次元のマップとしていた。これに対し、吸気温補正マップとしての第１マップおよび第２マップを、従来のように吸気温ＴＨａのみをパラメータとしつつ、第１マップをＥＧＲオン時に適合させ、第２マップをＥＧＲオフ時に適合させるようにしてもよい。
【０１０８】
すなわち、図１４に示すように、ＥＣＵ４００は、ＥＧＲオンである場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、吸気温ＴＨａのみをパラメータとする一次元の第１マップを選択し（Ｓ１５０）、ＥＧＲオフである場合（Ｓ１００にてＮＯ）、吸気温ＴＨａのみをパラメータとする一次元の第２マップを選択する（Ｓ１５２）。
【０１０９】
このように、ＥＧＲオンオフに応じて第１および第２のいずれかのマップを選択するだけであっても、ＥＧＲオンオフの変化に伴う吸気温に対するノック感度の変化を考慮した吸気温補正遅角量αの設定が可能となる。
【０１１０】
なお、第１マップは吸気温ＴＨａおよびエンジン負荷ＫＬをパラメータとする二次元のマップのままとし、ＥＧＲオフ時にはＥＧＲ率は変化しないことを考慮して第２マップを吸気温ＴＨａのみをパラメータとする一次元のマップとしてもよい。
【０１１１】
＜第１の実施の形態の変形例（その２）＞
上述の第１の実施の形態では、ＥＧＲ率の変化に応じて吸気温に対するノック感度が変化することを考慮して、吸気温補正マップを吸気温ＴＨａおよびエンジン負荷ＫＬをパラメータとする二次元のマップとしていた。
【０１１２】
ところが、吸気温に対するノック感度は、ＥＧＲ率の変化だけなく、ＶＶＴ進角量を変化させた場合にも変化する。したがって、ＥＧＲ率の変化とＶＶＴ進角量の変化とを複合させた条件下では、吸気温に対するノック感度はより複雑に変化する。
【０１１３】
そこで、第１マップを、吸気温ＴＨａおよびエンジン負荷ＫＬに加えて、エンジン回転速度Ｎｅをパラメータとする三次元のマップとしてもよい。なお、第１マップに用いるパラメータとして吸気温ＴＨａおよびエンジン負荷ＫＬだけでなくエンジン回転速度Ｎｅを加えたのは、エンジン負荷ＫＬとエンジン回転速度ＮｅとによってＶＶＴ進角量がほぼ一義に決まるためである。なお、エンジン負荷ＫＬが低い（ＥＧＲ率が大きい）ほど、エンジン回転速度Ｎｅが低い（ＶＶＴ進角量が小さいあるいは吸入空気量Ｇａが少ない）ほど、吸気温に対するノック感度が大きくなる傾向があるため、この傾向を考慮して第１マップを設定すればよい。
【０１１４】
そして、図１５に示すように、ＥＣＵ４００が、ＥＧＲオンである場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、吸気温ＴＨａ、エンジン負荷ＫＬ、エンジン回転速度Ｎｅをパラメータとする三次元の第１マップを選択し（Ｓ１６０）、ＥＧＲオフである場合（Ｓ１００にてＮＯ）、吸気温ＴＨａ、エンジン負荷ＫＬ、エンジン回転速度Ｎｅをパラメータとする三次元の第２マップを選択する（Ｓ１６２）。なお、第２マップは吸気温ＴＨａのみをパラメータとする一次元のマップとしてもよい。
【０１１５】
このように、第１マップを、吸気温ＴＨａおよびエンジン負荷ＫＬに加えて、エンジン回転速度Ｎｅをパラメータとすることで、ＥＧＲガスの有無や量に加えてＶＶＴ進角量を考慮したさまざまな条件下での必要十分量の吸気温補正遅角量αを設定することができる。
【０１１６】
なお、吸気バルブの開タイミングが一定であっても、エンジン回転速度に応じてエンジンの燃焼特性が変化し、特にＥＧＲオン時には排気の流れが変化するため、燃焼特性はより変化する。そのため、吸気温補正マップのパラメータとしてエンジン回転速度Ｎｅを用いることは、ＶＶＴ機構１２６を有さないエンジンにおいても有効である。
【０１１７】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【０１１８】
上述の第１の実施の形態では、吸気温補正マップとして、ＥＧＲオフ用マップとＥＧＲオン用マップとを予め記憶し、ＥＧＲ制御のオンオフに応じていずれかのマップを選択する場合について説明した。
【０１１９】
ところが、ＥＧＲ率の変化は、吸気温に対するノック感度だけでなく、水温が単位温度だけ変化した時の収束点火時期の変化量（以下、「水温に対するノック感度」ともいう）にも影響を与える。
【０１２０】
そこで、本実施の形態では、吸気温補正マップだけでなく、水温補正遅角量βの算出に用いられる水温補正マップにも、ＥＧＲオフ用とＥＧＲオン用との２つのマップを設ける。すなわち、水温補正マップとして、ＥＧＲオフ用の第１マップとＥＧＲオン用の第２マップとを予め記憶し、ＥＧＲ制御のオンオフに応じていずれかのマップを選択する。その他の構造、機能、処理は、前述の第１の実施の形態と同じであるため、ここでの詳細な説明は繰り返さない。
【０１２１】
ＥＣＵ４００は、水温補正マップとして、ＥＧＲオン用の第１マップとＥＧＲオフ用の第２マップとを予め記憶する。この際、ＥＧＲ率の変化に伴う水温に対するノック感度の変化を考慮して、ＥＧＲオン用の第１マップを、従来の水温ＴＨｗおよびエンジン回転速度Ｎｅに加えて、ＥＧＲ率に相関関係があるエンジン負荷ＫＬをパラメータとする三次元マップとする。また、ＥＧＲオフ用の第２マップも、第１マップに合わせて、水温ＴＨｗ、エンジン回転速度Ｎｅ、エンジン負荷ＫＬをパラメータとする三次元マップとする。
【０１２２】
そして、図１６に示すように、ＥＣＵ４００は、ＥＧＲオンである場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、水温補正マップとしてＥＧＲオン用の第１マップを選択し（Ｓ２００）、ＥＧＲオフである場合（Ｓ１００にてＮＯ）、水温補正マップとしてＥＧＲオフ用の第２マップを選択する（Ｓ２０２）。
【０１２３】
このように、水温補正マップとしてＥＧＲオフ用の第１マップとＥＧＲオン用の第２マップとを設けるとともに、ＥＧＲオフ用の第１マップのパラメータとして、従来の水温ＴＨｗおよびエンジン回転速度Ｎｅに加えて、ＥＧＲ率に相関関係があるエンジン負荷ＫＬを加えることで、ＥＧＲガスの有無や量を考慮したさまざまな条件下での必要十分量の水温補正遅角量βを設定することができる。
【０１２４】
＜第２の実施の形態の変形例＞
上述の第２の実施の形態で説明した水温補正マップと同様に、油温補正マップについても、ＥＧＲオン用の第１マップとＥＧＲオフ用の第２マップとを設け、ＥＧＲ率の変化に伴う油温に対するノック感度の変化を考慮して、ＥＧＲオン用の第１マップを、水温ＴＨｗ、エンジン回転速度Ｎｅ、エンジン負荷ＫＬをパラメータとする三次元マップとするようにしてもよい。
【０１２５】
そして、図１７に示すように、ＥＣＵ４００は、ＥＧＲオンである場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、油温補正マップとしてＥＧＲオン用の第１マップを選択し（Ｓ２５０）、ＥＧＲオフである場合（Ｓ１００にてＮＯ）、水温補正マップとしてＥＧＲオフ用の第２マップを選択する（Ｓ２５２）。
【０１２６】
これにより、ＥＧＲガスの有無や量を考慮したさまざまな条件下での必要十分量の油温補正遅角量γを設定することができる。
【０１２７】
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。
【符号の説明】
【０１２８】
１０  車両、１２  駆動輪、１４  減速機、１００  エンジン、１０１  インジェクタ、１０２  燃焼室、１０３  吸気バルブ、１０４  排気バルブ、１０５  カム、１０６  カム、１０７  エンジン回転速度センサ、１０８  エンジン水温センサ、１０９  油温センサ、１１０  吸気管、１１２  スロットルモータ、１１４  スロットルバルブ、１１６  エアフロメータ、１１８  吸気温センサ、１２０  排気管、１２２  空燃比センサ、１２４  酸素センサ、１２６  ＶＶＴ機構、１４０  触媒、１５０  イグニッションコイル、１６０  ノックセンサ、２００  動力分割機構、２１２  出力軸、３１０  走行用バッテリ、３２０  昇圧コンバータ、３３０  インバータ、３４０  監視ユニット、４００  ＥＣＵ、４１０  入力インターフェイス、４２０  演算処理部、４２０  記憶部、４２１  ＥＧＲ制御部、４２２  判断部、４２３  算出部、４２４  ノック制御部、４３０  記憶部、４４０  出力インターフェイス、５００  ＥＧＲパイプ、５０２  ＥＧＲバルブ。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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