(57)【要約】【課題】ノックを抑制しつつ、トルクの低下も抑制する。【解決手段】エンジンシステム１００は、エンジン１２０の複数の気筒１２２ａそれぞれに設けられた点火プラグ１４８の点火時期を決定する点火時期決定部２１０と、エンジン１２０に設けられた複数の気筒１２２ａそれぞれのノックレベルを検出するノック検出部２１４と、前記ノックレベルが予め設定された第１範囲の場合に、ノックが検出された気筒の空燃比をリッチにし、ノックレベルが第１範囲より大きな第２範囲の場合に、少なくともノックが検出された気筒に設けられた点火プラグの点火時期を所定の遅延角だけリタードさせるノック抑制部２１６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの複数の気筒それぞれに設けられた点火プラグの点火時期を決定する点火時期決定部と、
前記複数の気筒それぞれのノックレベルを検出するノック検出部と、
前記ノックレベルが予め設定された第１範囲の場合に、ノックが検出された気筒の空燃比をリッチにし、該ノックレベルが該第１範囲より大きな第２範囲の場合に、少なくともノックが検出された気筒に設けられた前記点火プラグの点火時期を所定の遅延角だけリタードさせるノック抑制部と、
を備えることを特徴とするエンジンシステム。
【請求項２】
前記ノック抑制部は、
前記ノックレベルが前記第１範囲より大きく、かつ、前記第２範囲より小さな第３範囲の場合に、ノックが検出された気筒の空燃比をリッチにし、かつ、ノックが検出された気筒に設けられた前記点火プラグの点火時期を、該ノックレベルが該第２範囲であった場合の前記遅延角よりも小さな遅延角だけリタードさせることを特徴とする請求項１に記載のエンジンシステム。
【請求項３】
前記ノック抑制部は、
ノックが検出された気筒の空燃比をリッチにする際、複数の気筒全体での平均空燃比を、ノックが検出されていない場合の平均空燃比に合わせるように、ノックが検出されていない気筒の空燃比をリーンにすることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのノックを抑制するエンジンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの各気筒のノックを検出し、いずれかの気筒でノックが検出された場合には、ノックが検出された気筒に対する点火プラグの点火時期をリタードさせてノックを抑制するようになされたエンジンシステムが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平６−２７５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなエンジンシステムでは、ノックが検出された気筒に対する点火プラグの点火時期をリタードさせることで、ノックを大幅に抑制することができる一方で、点火時期をリタードさせることによって大幅なトルクの低下を生じさせてしまうといった問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、ノックを抑制しつつ、トルクの低下も抑制することが可能なエンジンシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のエンジンシステムは、エンジンの複数の気筒それぞれに設けられた点火プラグの点火時期を決定する点火時期決定部と、前記複数の気筒それぞれのノックレベルを検出するノック検出部と、前記ノックレベルが予め設定された第１範囲の場合に、ノックが検出された気筒の空燃比をリッチにし、該ノックレベルが該第１範囲より大きな第２範囲の場合に、少なくともノックが検出された気筒に設けられた前記点火プラグの点火時期を所定の遅延角だけリタードさせるノック抑制部と、を備える。
【０００７】
また、前記ノック抑制部は、前記ノックレベルが前記第１範囲より大きく、かつ、前記第２範囲より小さな第３範囲の場合に、ノックが検出された気筒の空燃比をリッチにし、かつ、ノックが検出された気筒に設けられた前記点火プラグの点火時期を、該ノックレベルが該第２範囲であった場合の前記遅延角よりも小さな遅延角だけリタードさせるようにしてもよい。
【０００８】
また、前記ノック抑制部は、ノックが検出された気筒の空燃比をリッチにする際、複数の気筒全体での平均空燃比を、ノックが検出されていない場合の平均空燃比に合わせるように、ノックが検出されていない気筒の空燃比をリーンにするようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ノックを抑制しつつ、トルクの低下も抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態におけるエンジンシステムの構成を示す概略図である。
【図２】第１の実施形態における制御処理の流れを説明したフローチャートである。
【図３】第１の実施形態におけるノック抑制制御処理の流れを説明したフローチャートである。
【図４】第２の実施形態におけるエンジンシステムの構成を示す概略図である。
【図５】第２の実施形態におけるノック抑制制御処理の処理内容を説明する図である。
【図６】第２の実施形態における制御処理の流れを説明したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１２】
<第１の実施形態>
図１は、第１の実施形態におけるエンジンシステム１００の構成を示す概略図である。図１に示すように、エンジンシステム１００には、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を有するマイクロコンピュータでなるＥＣＵ（Engine Control Unit）１１０が設けられ、ＥＣＵ１１０によりエンジン１２０全体が統括制御される。
【００１３】
エンジン１２０は、複数の気筒１２２ａを有する多気筒エンジンであり、シリンダブロック１２２に形成された各気筒１２２ａの吸気ポート１２４に、吸気マニホールド１２６が連通される。吸気マニホールド１２６の集合部には、エアチャンバ１２８を介して吸気管１３０が連通され、吸気管１３０の上流側にエアクリーナ１３２が設けられ、エアクリーナ１３２の下流側にスロットル弁１３４が設けられる。
【００１４】
また、エンジン１２０のシリンダブロック１２２に形成された各気筒１２２ａの排気ポート１３６には、排気マニホールド１３８が連通される。排気マニホールド１３８の集合部には、排気管１４０を介してマフラー１４２が連通され、排気管１４０内に触媒１４４が設けられる。
【００１５】
エンジン１２０には、点火プラグ１４８が、その先端が吸気ポート１２４に位置するように各気筒１２２ａそれぞれに対して設けられる。また、エンジン１２０には、吸気ポート１２４に先端が配置されて各気筒１２２ａの燃焼室１４６に指向したインジェクタ１５０が各気筒１２２ａそれぞれに対して設けられる。
【００１６】
エンジンシステム１００には、吸気管１３０におけるエアクリーナ１３２とスロットル弁１３４との間に、エンジン１２０に流入する吸入空気量を検出する吸入空気量センサ１６０、および、エンジン１２０に流入する空気の温度を検出する吸気温センサ１６２が設けられる。また、エンジンシステム１００には、スロットル弁１３４の開度を検出するスロットル開度センサ１６４が設けられる。また、エンジンシステム１００には、シリンダブロック１２２内に形成された冷却水通路に、冷却水の水温を検出する水温センサ１６６が設けられる。
【００１７】
また、エンジンシステム１００には、各気筒１２２ａ内の筒内圧を検出するノックセンサとしての筒内圧センサ１６８が、各気筒１２２ａそれぞれに対して設けられる。また、エンジンシステム１００には、排気管１４０を通過する燃焼ガスの空燃比を検出する空燃比センサ１７０が設けられる。また、エンジンシステム１００には、クランクシャフトのクランク角を検出するクランク角センサ１７２が設けられる。
【００１８】
また、エンジンシステム１００には、燃焼室１４６と吸気ポート１２４とを開閉可能な吸気弁（図示せず）、および、燃焼室１４６と排気ポート１３６とを開閉可能な排気弁（図示せず）を開閉させるカム（図示せず）を駆動するＶＶＴアクチュエータ１５２、および、当該カムの回転角度を検出するカムセンサ１７４が設けられる。また、エンジンシステム１００は、アクセル（図示せず）の開度を検出するアクセル開度センサ１７６が設けられる。
【００１９】
これら各センサ１６０〜１７６は、ＥＣＵ１１０に接続されており、検出値を示す信号をＥＣＵ１１０に出力する。
【００２０】
ＥＣＵ１１０は、各センサ１６０〜１７６から出力された信号を取得してエンジン１２０を制御する。ＥＣＵ１１０は、エンジン１２０を制御する際、信号取得部２００、目標値導出部２０２、空気量決定部２０４、噴射量決定部２０６、スロットル開度決定部２０８、点火時期決定部２１０、駆動制御部２１２、ノック検出部２１４、ノック抑制部２１６として機能する。
【００２１】
信号取得部２００は、各センサ１６０〜１７６が検出した値を示す信号を取得する。目標値導出部２０２は、クランク角センサ１７２から取得したクランク角を示す信号に基づいて現時点のエンジン回転数を導出する。また、目標値導出部２０２は、導出したエンジン回転数、および、アクセル開度センサ１７６から取得したアクセル開度を示す信号に基づいて、予め記憶されたマップを参照して目標トルクおよび目標エンジン回転数を導出する。
【００２２】
空気量決定部２０４は、目標値導出部２０２により導出された目標エンジン回転数および目標トルクに基づいて、各気筒１２２ａに供給する目標空気量を決定する。スロットル開度決定部２０８は、空気量決定部２０４により決定された各気筒１２２ａの目標空気量の合計量を導出し、合計量の空気を外部から吸気するための目標スロットル開度を決定する。
【００２３】
噴射量決定部２０６は、空気量決定部２０４により決定された各気筒１２２ａの目標空気量に基づいて、例えばストイキ（理想空燃比）となるように、各気筒１２２ａに供給する燃料の目標噴射量を決定する。また、噴射量決定部２０６は、決定した目標噴射量をエンジン１２０の吸気行程でインジェクタ１５０から噴射させるために、クランク角センサ１７２により検出されるクランク角を示す信号に基づいて、各インジェクタ１５０の目標噴射時期および目標噴射期間を決定する。
【００２４】
点火時期決定部２１０は、目標値導出部２０２により導出された目標エンジン回転数、および、クランク角センサ１７２により検出されるクランク角を示す信号に基づいて、各気筒１２２ａでの点火プラグ１４８の目標点火時期を決定する。
【００２５】
駆動制御部２１２は、詳しくは後述するノック検出部２１４によりいずれの気筒１２２ａにおいてもノックが検出されなかった場合には、スロットル開度決定部２０８により決定された目標スロットル開度でスロットル弁１３４が開口するように、スロットル弁用アクチュエータ（図示せず）を駆動する。また、駆動制御部２１２は、噴射量決定部２０６により決定された目標噴射時期および目標噴射期間でインジェクタ１５０を駆動することで、インジェクタ１５０から目標噴射量の燃料を噴射させる。また、駆動制御部２１２は、点火時期決定部２１０により決定された目標点火時期で点火プラグ１４８を点火させる。
【００２６】
ノック検出部２１４は、所定間隔毎に取得される筒内圧センサ１６８で検出された筒内圧を示す信号に基づいて、例えば、１サイクルごとに、各気筒１２２ａのノック（ノッキング）の有無及びノックレベルを検出する。具体的には、任意の気筒１２２ａでノックが発生すると、固有振動数に相当する周波数成分（例えば、６０００Ｈｚ）の圧力振動が発生するので、ノック検出部２１４は、筒内圧センサ１６８で検出された筒内圧の振動（筒内圧振動）に対してバンドパスフィルタを用いて、ノックが発生した場合に発生する周波数成分（例えば、６０００Ｈｚ）のみを抽出する。
【００２７】
そして、ノック検出部２１４は、抽出した周波数成分に相当する振動の大きさに基づいて、各気筒１２２ａのノックの有無及びノックレベルを検出する。より詳細には、ノック検出部２１４は、抽出した周波数成分の大きさが、ノックが発生していないとされる第１閾値未満の場合には、ノックが発生していないと判定する。また、ノック検出部２１４は、抽出した周波数成分に相当する振動の大きさが、第１閾値以上で、かつ、第１閾値より大きな値に設定された第２閾値未満の範囲（第１範囲）の場合には、ノックレベルが小であると判定する。また、ノック検出部２１４は、抽出した周波数成分に相当する振動の大きさが、第２閾値以上で、かつ、第２閾値より大きな値に設定された第３閾値未満の範囲の場合（第３範囲）には、ノックレベルが中であると判定する。また、ノック検出部２１４は、抽出した周波数成分に相当する振動の大きさが、第３閾値以上の範囲（第２範囲）の場合には、ノックレベルが大であると判定する。
【００２８】
このように、ノック検出部２１４は、筒内圧センサ１６８で検出された各気筒１２２ａの筒内圧に基づいて、各気筒１２２ａのノックの有無を判定するとともに、ノックが発生していると判定した場合には、ノックレベルを小、中、大で判定する。
【００２９】
ここで、エンジン１２０のノックは、燃焼室１４６において点火プラグ１４８から遠い場所にある未燃焼のエンドガスが圧縮行程により高温、高圧になり、高温、高圧が限界を超えるとエンドガスが自己着火して衝撃波を発生させるために起こる。そして、一度ノックが発生すると、燃焼室１４６内の温度が上昇し、さらなるノックを誘発することになる。
【００３０】
そこで、ノック抑制部２１６は、いずれかの気筒１２２ａにおいてノック検出部２１４によりノックレベルが小であると判定された場合、ノック抑制制御の処理内容として、ノックレベルが小であると判定された気筒１２２ａの空燃比を例えば１０％だけリッチ化する。つまり、ノック抑制部２１６は、ノックレベルが小であると判定された気筒１２２ａに対して燃料を噴射するインジェクタ１５０の噴射量を目標噴射量から増加させる。気筒１２２ａの空燃比をリッチにすることにより、ノックを抑制し、ノックレベルが小であると判定された気筒１２２ａの燃焼室１４６の温度を下げてさらなるノックを抑制する。
【００３１】
また、ノック抑制部２１６は、ノック検出部２１４によりノックレベルが小であると判定された場合、複数の気筒１２２ａ全体での平均空燃比を、ノックが検出されていない場合の平均空燃比に合わせるように、ノックが検出されていない気筒１２２ａの空燃比をリーン化する。つまり、ノック抑制部２１６は、ノックレベルが小であると判定された気筒１２２ａ以外の気筒１２２ａに対して燃料を噴射するインジェクタ１５０の噴射量を目標噴射量から減少させる。例えば、ノック抑制部２１６は、気筒１２２ａが４つ設けられ、１つの気筒１２２ａでノックが検出された場合、ノックが検出されていない３つの気筒１２２ａの空燃比を約３．３％だけリーン化する。これにより、４つの気筒１２２ａの平均空燃比の変化が＋１０％−３．３％−３．３％−３．３％＝０％となって、ノック発生時の平均空燃比が、ノックが発生していない場合の平均空燃比と同一になる。
【００３２】
駆動制御部２１２は、ノック検出部２１４によってノックが小である判定された場合には、ノック抑制部２１６により決定された処理内容に基づいて、ノックが検出された気筒１２２ａに対して設けられたインジェクタ１５０から、目標噴射量に対して増加された噴射量の燃料を噴射させる。また、駆動制御部２１２は、ノックが検出された気筒１２２ａ以外の気筒１２２ａに対して設けられたインジェクタ１５０から、目標噴射量に対して減少された噴射量の燃料を噴射させる。
【００３３】
このように、ノックレベルが小である場合、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比をリッチにするとともに、ノックが検出されていない気筒１２２ａの空燃比をリーン化することで、ノックを抑制することができる。また、点火プラグ１４８をリタードさせるよりもトルクの低下を抑制することができる。また、エンジン１２０全体での空燃比を維持し、触媒１４４の浄化点を最適な値に維持することができる。
【００３４】
しかしながら、ノックが発生していない気筒１２２ａの空燃比をリーンにすると、リーンにされた気筒１２２ａではノックが発生する可能性が増加する。特に、ノックレベルが中、大である場合には、ノックレベルが小の場合と比べて、ノックを抑制するためには空燃比をさらにリーン化する必要があるため、さらに空燃比をリーン化すれば、ノックが発生する可能性が増加する。そこで、ノック抑制部２１６は、ノック検出部２１４によりノックレベルが中であると判定された場合、ノック抑制制御の処理内容として、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比をリッチ化し、ノックが検出されていない気筒１２２ａの空燃比をリーン化する。また、それに加えて、ノック抑制部２１６は、ノックが検出された気筒１２２ａに設けられた点火プラグ１４８の点火時期を予め定められた第１遅延角だけリタードさせる。これにより、ノックレベルが中であると判定された場合には、ノックレベルが小であると判定された場合と比べ、ノックが検出された気筒１２２ａに設けられた点火プラグ１４８の点火時期をリタードさせることで、出力トルクはさらに低下するが、早期にノックを抑制することができる。
【００３５】
駆動制御部２１２は、ノック検出部２１４によってノックレベルが中であると判定された場合には、ノック抑制部２１６により決定された処理内容に基づいて、ノックが検出された気筒１２２ａに対して設けられたインジェクタ１５０から、目標噴射量に対して増加された噴射量の燃料を噴射させる。また、駆動制御部２１２は、ノックが検出された気筒１２２ａ以外の気筒１２２ａに対して設けられたインジェクタ１５０から、目標噴射量に対して減少された噴射量の燃料を噴射させる。また、駆動制御部２１２は、ノック抑制部２１６によって目標点火時期に対して第１遅延角だけリタードされた点火時期で点火プラグ１４８を点火させる。
【００３６】
一方、ノック抑制部２１６は、ノック検出部２１４によりノックレベルが大であると判定された場合、ノック抑制制御の処理内容として、空燃比のリッチ化を行うことなく、各気筒１２２ａそれぞれに設けられた点火プラグ１４８の点火時期を第１遅延角より大きな値に設定された第２遅延角だけリタードさせる。つまり、ノックレベルが大であると判定された場合には、ノックレベルが中であると判定された場合よりも点火プラグ１４８の点火時期をさらにリタードさせることになる。このように、ノックレベルが大であると判定された場合には、ノックレベルが中であると判定された場合と比べ、点火プラグ１４８の点火時期をさらにリタードさせることで、出力トルクはさらに低下するが、早期にノックを抑制することができる。ノックが検出された気筒１２２ａに設けられた点火プラグ１４８の点火時期のみを第２遅延角だけリタードさせてもよい。
【００３７】
駆動制御部２１２は、ノック検出部２１４によってノックが大であると検出された場合には、ノック抑制部２１６により決定された処理内容に基づいて、ノック抑制部２１６によって目標点火時期に対して第２遅延角だけリタードされた点火時期で点火プラグ１４８を点火させる。
【００３８】
（制御処理）
図２は、第１の実施形態における制御処理の流れを説明したフローチャートである。図３は、第１の実施形態におけるノック抑制制御処理の流れを説明したフローチャートである。ＥＣＵ１１０は、エンジン１２０の始動直後に図２に示す制御処理を開始し、１サイクルごとに当該制御処理を実行する。まず、信号取得部２００が、所定間隔毎に各センサ１６０〜１７６により検出した値を示す信号を取得する（Ｓ１００）。
【００３９】
そして、目標値導出部２０２は、ステップＳ１００で取得したクランク角を示す信号、および、アクセル開度を示す信号に基づいて、目標トルクおよび目標エンジン回転数を導出する（Ｓ１０２）。空気量決定部２０４は、ステップＳ１０２で導出された目標エンジン回転数および目標トルクに基づいて、各気筒１２２ａに供給する目標空気量を決定する（Ｓ１０４）。スロットル開度決定部２０８は、ステップＳ１０４で決定された各気筒１２２ａの空気量の合計量を導出し、合計量の空気を外部から吸気するための目標スロットル開度を決定する（Ｓ１０６）。噴射量決定部２０６は、ステップＳ１０４で決定された各気筒１２２ａの空気量に基づいて、各気筒１２２ａに供給する目標噴射量を決定する（Ｓ１０８）。噴射量決定部２０６は、ステップＳ１０８で決定された目標噴射量、および、ステップＳ１００で取得されたクランク角を示す信号に基づいて、各インジェクタ１５０の噴射時期および噴射期間を決定する（Ｓ１１０）。
【００４０】
点火時期決定部２１０は、ステップＳ１０２で導出された目標エンジン回転数、および、Ｓ１００で取得されたクランク角を示す信号に基づいて、各気筒１２２ａでの点火プラグ１４８の目標点火時期を決定する（Ｓ１１２）。
【００４１】
ノック検出部２１４は、ステップＳ１００で取得した各気筒１２２ａの筒内圧を示す信号に基づいて、各気筒１２２ａのノックの有無及びノックレベルを検出する（Ｓ１１４）。そして、ノック検出部２１４は、いずれかの気筒１２２ａでノックが検出されたかを判定する（Ｓ１１６）。その結果、いずれかの気筒１２２ａでノックが検出されていれば（ステップＳ１１６においてＹＥＳ）、ノック抑制制御処理（Ｓ２００）を実行して駆動制御処理（ステップＳ１１８）を実行する。なお、ノック抑制制御処理（Ｓ２００）の詳細については後述する。一方、いずれの気筒１２２ａでもノックが検出されなければ（ステップＳ１１６においてＮＯ）、駆動制御処理（ステップＳ１１８）を実行する。
【００４２】
駆動制御処理（ステップＳ１１８）において、駆動制御部２１２は、ステップＳ１１４でいずれの気筒１２２ａにおいてもノックが検出されなかった場合には、ステップＳ１０６で決定された目標スロットル開度でスロットル弁１３４が開口するように、アクチュエータを駆動する。また、駆動制御部２１２は、ステップＳ１１０で決定された噴射時期および噴射期間でインジェクタ１５０を駆動する。また、駆動制御部２１２は、ステップＳ１１２で決定された点火時期で点火プラグ１４８を点火させる。また、駆動制御部２１２は、ステップＳ１１４でいずれかの気筒１２２ａにおいてノックが検出された場合には、ノック抑制制御処理（Ｓ２００）で決定された処理内容に基づいて、インジェクタ１５０を駆動する。また、駆動制御部２１２は、ノック抑制制御処理（Ｓ２００）で決定された処理内容に基づいた点火時期で点火プラグ１４８を点火させる。
【００４３】
図３に示すように、ノック抑制制御処理（Ｓ２００）では、ノック検出部２１４は、ステップＳ１１４で検出されたノックレベルが小であるかを判定する（Ｓ２０２）。その結果、ノックレベルが小であれば（Ｓ２０２においてＹＥＳ）、ノック抑制部２１６は、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比をリッチ化するとともに、ノックが検出されていない気筒１２２ａの空燃比をリーン化する（Ｓ２０４）。
【００４４】
一方、ノックレベルが小でなければ（Ｓ２０２においてＮＯ）、ノック検出部２１４は、ステップＳ１１４で検出されたノックレベルが中であるかを判定する（Ｓ２０６）。その結果、ノックレベルが中であれば（Ｓ２０６においてＹＥＳ）、ノック抑制部２１６は、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比をリッチ化し、ノックが検出されていない気筒１２２ａの空燃比をリーン化するとともに、点火プラグ１４８の点火時期を第１遅延角だけリタードさせる（Ｓ２０８）。
【００４５】
一方、ノックレベルが中でなければ（Ｓ２０６においてＮＯ）、つまり、ノックレベルが大であれば、ノック抑制部２１６は、点火プラグ１４８の点火時期を第２遅延角だけリタードさせる（Ｓ２１０）。
【００４６】
このように、エンジンシステム１００では、ノックレベルが小の場合には空燃比をリッチ化し、ノックレベルが中の場合には空燃比をリッチ化するとともに点火時期をリタードし、ノックレベルが大の場合には点火時期をノックレベルが中の場合よりリタードする。これにより、ノックレベルに応じて最適とされるノック抑制制御を行うことができ、ノックを抑制しつつ、トルクの低下も抑制することができる。
【００４７】
<第２の実施形態>
図４は、第２の実施形態におけるエンジンシステム３００の構成を示す概略図である。図４に示すように、エンジンシステム３００は、第１の実施形態におけるＥＣＵ１１０に代えてＥＣＵ３１０が設けられる。ＥＣＵ３１０は、第１の実施形態におけるノック抑制部２１６に代えてノック抑制部３１６として機能する。なお、ここでは、第１の実施形態におけるエンジンシステム１００と同一の機能部は、実質的に機能が等しいので、その説明を省略する。
【００４８】
図５は、第２の実施形態におけるノック抑制制御処理の処理内容を説明する図である。図５に示すように、ノック抑制部３１６は、ノック検出部２１４により初めてノックが検出された場合には（図５中、前回の処理内容「なし」）、ノックレベルに応じてノック抑制制御の処理内容が決定される。ノック抑制部３１６は、ノックレベルが小であった場合には、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比を１段階（例えば１０％）リッチ化する。また、ノック抑制部３１６は、ノックレベルが中であった場合には、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比を１段階（例えば１０％）リッチ化するとともに、ノックが検出された気筒１２２ａの点火プラグ１４８の点火時期を１段階リタードさせる。また、ノック抑制部３１６は、ノックレベルが大であった場合には、ノックが検出された気筒１２２ａの点火プラグ１４８の点火時期を２段階リタードさせる。
【００４９】
そして、ノック抑制部３１６は、前回サイクルでノックが検出され、今回サイクルのノックレベルが小であった場合には、前回のノック抑制制御の処理内容に加えて、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比をさらに１段階リッチ化する。例えば、前回サイクルのノックレベルが小で、今回サイクルのノックレベルが再び小であった場合には、ノック抑制部３１６は、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比を前回よりもさらに１段階リッチ化する。また、前回サイクルのノックレベルが中で、今回サイクルのノックレベルが小であった場合には、ノック抑制部３１６は、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比を前回よりもさらに１段階リッチ化するとともに、ノックが検出された気筒１２２ａの点火プラグ１４８の点火時期を維持させる。また、前回サイクルのノックレベルが大で、今回サイクルのノックレベルが小であった場合には、ノック抑制部３１６は、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比を１段階リッチ化するとともに、ノックが検出された気筒１２２ａの点火プラグ１４８の点火時期を維持させる。なお、ノック抑制部３１６は、ノックが検出されていない気筒１２２ａの空燃比は、第１の実施形態と同様に、ノックが検出されていない場合の平均空燃比と合わせるようにリーン化する。
【００５０】
また、ノック抑制部３１６は、前回サイクルでノックが検出され、今回サイクルのノックレベルが中であった場合には、前回のノック抑制制御の処理内容に加えて、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比をさらに１段階リッチ化するとともに、点火プラグ１４８の点火時期をさらに１段階リタードさせる。例えば、前回サイクルのノックレベルが小で、今回サイクルのノックレベルが中であった場合には、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比を前回よりもさらに１段階リッチ化するとともに、点火プラグ１４８の点火時期を１段階リタードさせる。また、前回サイクルのノックレベルが中で、今回サイクルのノックレベルが中であった場合には、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比を前回よりもさらに１段階リッチ化するとともに、点火プラグ１４８の点火時期を前回よりもさらに１段階リタードさせる。また、前回サイクルのノックレベルが大で、今回サイクルのノックレベルが中であった場合には、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比を１段階リッチ化するとともに、点火プラグ１４８の点火時期を前回よりもさらに１段階リタードさせる。なお、ノック抑制部３１６は、ノックが検出されていない気筒１２２ａの空燃比は、第１の実施形態と同様に、ノックが検出されていない場合の平均空燃比と合わせるようにリーン化する。
【００５１】
また、ノック抑制部３１６は、前回サイクルでノックが検出され、今回サイクルのノックレベルが大であった場合には、前回のノック抑制制御の処理内容に加えて、点火プラグ１４８の点火時期をさらに２段階リタードさせる。例えば、前回サイクルのノックレベルが小で、今回サイクルのノックレベルが大であった場合には、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比を維持するとともに、点火プラグ１４８の点火時期を２段階リタードさせる。また、前回サイクルのノックレベルが中で、今回サイクルのノックレベルが大であった場合には、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比を維持するとともに、点火プラグ１４８の点火時期を前回よりもさらに２段階リタードさせる。また、前回サイクルのノックレベルが大で、今回サイクルのノックレベルが大であった場合には、点火プラグ１４８の点火時期を前回よりもさらに２段階リタードさせる。
【００５２】
一方で、ノック抑制部３１６は、前回サイクルでノック抑制制御が行われており、かつ、今回サイクルでノックが検出されなかった場合には、前回サイクルのノック抑制制御の処理内容を緩和する。具体的には、ノック抑制部３１６は、前回サイクルで、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比をリッチ化していた場合には、空燃比を前回から１段階下げてリッチ化する。また、ノック抑制部３１６は、前回サイクルでノックが検出された気筒１２２ａの空燃比をリッチ化するとともに、点火時期をリタードさせていた場合には、空燃比を１段階下げてリッチ化するとともに、点火時期を１段階下げてリタードさせる。また、ノック抑制部３１６は、前回サイクルで点火時期をリタードさせていた場合には、点火時期を１段階下げてリタードさせる。なお、空燃比がストイキとなった場合、および、点火時期が目標点火時期となった場合には、それ以上段階を下げることはない。
【００５３】
（制御処理）
図６は、第２の実施形態における制御処理の流れを説明したフローチャートである。第１の実施形態における制御処理（図２）と同一の処理は同一符号を付してあり、ここでは、その説明を省略する。
【００５４】
ステップＳ１００〜ステップＳ１１４までの処理が行われた後、ノック抑制部３１６は、前回サイクルでのノック抑制制御の処理内容を確認する（ステップＳ３００）。そして、ノック抑制部３１６は、ステップＳ３００で確認した処理内容、および、ステップＳ１１４で判定されたノックレベルに基づいて、図５のように、ノック抑制制御の処理内容を決定し（ステップＳ３０２）、ノック抑制制御の処理内容を記憶する（ステップＳ３０４）。
【００５５】
その後、駆動制御部２１２は、ステップＳ１０６〜ステップＳ１１２で決定された内容、および、ステップＳ３０４で決定されたノック抑制制御の処理内容に基づいて、スロットル弁１３４を開口し、また、インジェクタ１５０を駆動し、点火プラグ１４８を点火させる（ステップＳ１１８）。
【００５６】
このように、第２の実施形態におけるエンジンシステム３００では、前回サイクルでのノック抑制制御の処理内容を学習しておく。そして、前回サイクルでのノック抑制制御の処理内容、および、今回サイクルでのノックレベルに応じて、今回サイクルでのノック抑制制御の処理内容を決定するので、より、ノックを抑制しつつ、トルクの低下も抑制することができる。
【００５７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５８】
なお、上述の実施形態においては、ノックレベルを小、中、大に区分し、それぞれのノックレベルに応じてノック抑制制御の処理内容を決定するようにした。しかしながら、ノックレベルを少なくとも小、大に区分し、ノックレベルが小の場合には空燃比をリッチ化し、ノックレベルが大の場合には点火時期をリタードすればよい。
【００５９】
また、上述の実施形態においては、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比をリッチ化する際、ノックが検出されていない気筒１２２ａの空燃比をリーン化するようにしたが、リーン化は必須でない。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、エンジンのノックを抑制するエンジンシステムに利用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１００  エンジンシステム
１１０  ＥＣＵ
１２０  エンジン
１２２ａ  気筒
２１０  点火時期決定部
２１４  ノック検出部
２１６、３１６  ノック抑制部
【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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