(57)【要約】【課題】ノックセンサの出力信号に基づいて判定を行うノック制御装置よりも判定精度を向上させることのできる内燃機関のノック制御装置を提供する。【解決手段】エンジンのノック制御装置は、エンジンに設けられたノックセンサの出力信号に基づいてエンジンにノッキングが発生している旨を仮判定する第１の判定手段と、同第１の判定手段によりノッキングが発生している旨の仮判定がなされたときにエンジンの点火時期を遅角させる制御手段と、同制御手段により点火時期が遅角されたときのエンジンの出力トルクに基づいてエンジンにノッキングが発生しているか否か判定する第２の判定手段とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に設けられたノッキング検出手段の出力信号に基づいて前記機関にノッキングが発生している旨を仮判定する第１の判定手段と、
前記第１の判定手段によりノッキングが発生している旨の仮判定がなされたときに前記機関の点火時期を遅角させる制御手段と、
前記制御手段により前記点火時期が遅角されたときの前記機関の出力トルクに基づいて前記機関にノッキングが発生しているか否か判定する第２の判定手段と
を備えることを特徴とする内燃機関のノック制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関のノック制御装置において、
前記第２の判定手段は、前記制御手段により前記点火時期を遅角したときにおける前記機関の出力トルクの変化率が、真のノッキングの発生の際に想定される前記機関の出力トルクの変化率よりも大きいときに前記機関にノッキングが発生していない旨判定する
ことを特徴とする内燃機関のノック制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の内燃機関のノック制御装置において、
前記第２の判定手段は、前記制御手段により前記点火時期を遅角したときにおける前記機関の出力トルクの変化率が、真のノッキングの発生の際に想定される前記機関の出力トルクの変化率の範囲内であるときに前記機関にノッキングが発生している旨判定する
ことを特徴とする内燃機関のノック制御装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の内燃機関のノック制御装置において、
前記内燃機関の出力トルクの変化率は、単位遅角量当たりの前記内燃機関の出力トルクの変化量である
ことを特徴とする内燃機関のノック制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４に記載の内燃機関のノック制御装置において、
前記制御手段は、前記第２の判定手段によりノッキングが発生していない旨判定されたとき、前記第１の判定手段によりノッキングが発生している旨仮判定されたときに遅角させた点火時期を遅角前の点火時期に戻す
ことを特徴とする内燃機関のノック制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至５に記載の内燃機関のノック制御装置において、
前記制御手段は、前記第２の判定手段によりノッキングが発生している旨判定されたとき、前記第１の判定手段によりノッキングが発生している旨仮判定されたときに遅角させた点火時期を維持する
ことを特徴とする内燃機関のノック制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のノック制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の点火時期が過度に進角側に制御されると、異常燃焼によるノッキングが発生して気筒やピストンを損傷するおそれがある。このため、内燃機関にはノッキングを抑制するためのノック制御装置が設けられることがある。ノック制御装置は、ノッキングの有無を判定し、その判定結果に基づきノッキングを防止すべく内燃機関の動作を調整する。
【０００３】
ノック制御装置でのノック判定は、ノックセンサの出力信号に基づき行われる。一般にノックセンサは、シリンダブロックの適切な位置に取付けられ、ノッキング特有の周波数域の同ブロックの振動を電気信号に変換して出力する振動ピックアップとして構成されている。ノック制御装置では、ノックセンサの出力信号の変換値であるノック強度ＬＶＰＫがノック判定レベルＶＫＤ以上であればノッキング有りと判定し、同ノックレベルＶＫＤ未満であればノッキング無しと判定する。そして、ノック制御装置はノック判定の結果に応じてノッキングを抑制するための内燃機関の制御、すなわちノック抑制制御を実行する。一般にノック抑制制御は、ノック抑制効果及び応答性の高い点火時期の調整を通じて行われ、具体的にはノッキングの発生に応じて点火時期の遅角制御を実行し、ノッキングが発生しなくなると点火時期の進角制御を実行するようにしている。これにより、ノック制御装置は、許容範囲内の微小ノッキング状態又はノッキング発生直前の状態に維持すべく内燃機関を制御する。
【０００４】
ところで、上記シリンダブロックの振動はノッキングによって生じるばかりでなく、内燃機関のインジェクタやバルブ等の駆動によっても生じる。このため、ノックセンサの出力信号にはノッキングにより生じた真のノック信号ばかりでなく、機械駆動により生じた擬似ノック信号も含まれている。このため、疑似ノック信号を真のノック信号と誤判定した場合には、不要な点火時期の遅角制御が行われて機関出力の低下やエミッションの悪化を招くおそれがある。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載の内燃機関のノック制御装置にあっては、ノックセンサの出力信号に基づいて遅角制御により実行された点火時期の遅角量を算出し、同遅角量に基づいてノックセンサの出力信号が擬似ノック信号であるか否かを判定するようにしている。具体的には、所定の上限閾値と下限閾値とを予め設定し、上記遅角量が上限閾値と下限閾値との間に入るときには擬似ノック信号である旨判定する一方で、同遅角量が上限閾値と下限閾値との間に入らないときには真のノック信号である旨判定するようにしている。
【０００６】
また、特許文献２に記載の内燃機関のノック制御装置にあっては、ノッキング有りと判定されたときのノックセンサの出力信号が真のノック信号であるか否かの判定を、ノックセンサの出力信号の変換値であるノック強度ＬＶＰＫに基づいて実行するようにしている。具体的には、ノック強度ＬＶＰＫの今回値が先回値以下のときには真のノック信号である旨判定する一方で、今回値が先回値よりも大きいときには擬似ノック信号である旨判定するようにしている。ここで、検出されたノッキングが真のノッキングであるときには、点火時期の遅角制御を実行するとノッキングが抑制されるため、ノック強度ＬＶＰＫは小さくなる。一方、検出されたノッキングが擬似ノッキングであるときには、点火時期の遅角制御を実行するとピストン等の機械ノイズを主原因とする疑似ノッキングが助長されるため、ノック強度ＬＶＰＫは大きくなる。したがって、点火時期の遅角制御を実行したときのノック強度ＬＶＰＫ、すなわちノックセンサの出力信号の挙動に基づいて、検出されたノッキングが真のノッキングであるか疑似ノッキングであるかを判定することができる。
【特許文献１】特開平６−１０１５５６号公報
【特許文献２】特開２００３−２７８５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、内燃機関には多くの機械装置が搭載されるとともに、機械ノイズ等により生じるシリンダブロックの振動は内燃機関の運転状態によって様々に変化する。このため、特許文献１に記載のものは、ノックセンサの出力信号に基づいて算出された点火時期の遅角量が上限閾値と下限閾値との間に入らなかった場合に、疑似ノッキングを真のノッキングと誤判定することを避けることができない。また、特許文献２に記載のものも、ノック強度ＬＶＰＫの今回値が先回値以下となるような疑似ノック信号が生じた場合には、やはり疑似ノッキングを真のノッキングと誤判定することとなる。このように、ノックセンサの出力信号に基づいてノック判定を行う場合、いずれのノック制御装置であったとしてもノック判定の精度を向上させるには限度がある。
【０００８】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ノックセンサの出力信号に基づいて判定を行うノック制御装置よりも判定精度を向上させることのできる内燃機関のノック制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関に設けられたノッキング検出手段の出力信号に基づいて前記機関にノッキングが発生している旨を仮判定する第１の判定手段と、前記第１の判定手段によりノッキングが発生している旨の仮判定がなされたときに前記機関の点火時期を遅角させる制御手段と、前記制御手段により前記点火時期が遅角されたときの前記機関の出力トルクに基づいて前記機関にノッキングが発生しているか否か判定する第２の判定手段とを備えることを要旨としている。
【００１０】
内燃機関の燃焼室内において混合気を燃焼させる際に自然着火や異常燃焼等が生じるとノッキングが発生する。このようなノッキングが発生しているときに点火時期を遅角すると、燃焼室内の自然着火や異常燃焼等の発生が抑制される。しかし、それによって内燃機関の燃焼効率が大きく低下することはない。したがって、ノッキングが生じているときに点火時期を遅角したときには、機関の出力トルクの変化量が小さい。一方、内燃機関に擬似ノッキングが発生しているときに点火時期を遅角すると、内燃機関の燃焼効率が低下する。このため、擬似ノッキングが生じているときに点火時期を遅角したときには、機関の出力トルクの変化量が大きい。したがって、点火時期が遅角されたときの機関の出力トルクに基づいて機関にノッキングが発生しているか否かを判定することができる。
【００１１】
上記構成によれば、内燃機関のノック制御装置は、内燃機関に設けられたノッキング検出手段の出力信号に基づいて機関にノッキングが発生している旨を仮判定する第１の判定手段と、第１の判定手段によりノッキングが発生している旨の仮判定がなされたときに機関の点火時期を遅角させる制御手段とを備えている。したがって、従来と同様に、例えばノックセンサの出力信号に基づいて機関にノッキングが発生している旨の仮判定がなされたときには機関の点火時期が遅角させられる。
【００１２】
さらに、本ノック制御装置は、制御手段により点火時期が遅角されたときの機関の出力トルクに基づいて機関にノッキングが発生しているか否か判定する第２の判定手段を備えている。このため、擬似ノック信号が生じているときに、第１の判定手段によりノッキングが発生している旨誤判定されたときであっても、第２の判定手段により機関の出力トルクに基づいて再度ノッキングが発生しているか否か判定される。したがって、機関運転状態によって様々な機械ノイズが発生したとしても、その影響を受けることのない機関の出力トルクに基づいてノッキングが発生しているか否か判定することができる。その結果、ノックセンサの出力信号に基づいて判定を行うノック制御装置よりも判定精度を向上させることができる。
【００１３】
具体的には、請求項２に記載の内燃機関のノック制御装置によるように、第２の判定手段は、制御手段により点火時期を遅角したときにおける機関の出力トルクの変化率が、真のノッキングの発生の際に想定される機関の出力トルクの変化率よりも大きいときに機関にノッキングが発生していない旨判定するといった構成や、請求項３に記載の内燃機関のノック制御装置によるように、第２の判定手段は、制御手段により点火時期を遅角したときにおける機関の出力トルクの変化率が、真のノッキングの発生の際に想定される機関の出力トルクの変化率の範囲内であるときに機関にノッキングが発生している旨判定するといった構成を採用することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の内燃機関のノック制御装置において、前記内燃機関の出力トルクの変化率は、単位遅角量当たりの前記内燃機関の出力トルクの変化量であることを要旨としている。
【００１５】
同構成によれば、内燃機関の出力トルクの変化率は単位遅角量当たりの内燃機関の出力トルクの変化量であるため、ノッキング検出手段の出力信号に応じて遅角量を可変とするノック抑制制御を行っている場合であっても、遅角量と出力トルクとの関係を同一の基準で評価することができる。その結果、内燃機関にノッキングが発生しているか否かの判定をより適切に行うことができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４に記載の内燃機関のノック制御装置において、前記制御手段は、前記第２の判定手段によりノッキングが発生していない旨判定されたとき、前記第１の判定手段によりノッキングが発生している旨仮判定されたときに遅角させた点火時期を遅角前の点火時期に戻すことを要旨としている。
【００１７】
同構成によれば、制御手段は、第２の判定手段によりノッキングが発生していない旨判定されたとき、第１の判定手段によりノッキングが発生している旨仮判定されたときに遅角させた点火時期を遅角前の点火時期に戻す。その結果、第１の判定手段によりノッキングが発生していると誤判定された場合には点火時期の遅角を抑制することができるため、点火時期の遅角による内燃機関の出力トルクの低下を抑制することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５に記載の内燃機関のノック制御装置において、前記制御手段は、前記第２の判定手段によりノッキングが発生している旨判定されたとき、前記第１の判定手段によりノッキングが発生している旨仮判定されたときに遅角させた点火時期を維持することを要旨としている。
【００１９】
同構成によれば、制御手段は、第２の判定手段によりノッキングが発生している旨判定されたとき、第１の判定手段によりノッキングが発生している旨仮判定されたときに遅角させた点火時期を維持する。その結果、第１の判定手段のみならず第２の判定手段を用いることによりノッキングが発生しているか否かを正確に判定した上で点火時期の遅角を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明にかかる内燃機関のノック制御装置を車両用エンジンのノック制御装置に具体化した実施形態について図１乃至図３を参照して説明する。
図１に示されるように、エンジンは、４気筒分のシリンダ（図１にはその一つのみを示す）１ａを有するシリンダブロック１と、同シリンダブロック１の上部に配設されるシリンダヘッド２とを備えている。シリンダ１ａ内にはピストン３が往復動可能に設けられている。ピストン３はコンロッド４を介してクランクシャフト５に連結されている。ピストン３、シリンダ１ａ、及びシリンダヘッド２によって各気筒に対応した燃焼室１３が区画形成されている。
【００２１】
シリンダヘッド２には、各燃焼室１３に対応して吸気ポート２ａ及び排気ポート２ｂがそれぞれ設けられている。吸気ポート２ａは、吸気マニホールド６に形成された吸気分岐通路６ａと燃焼室１３とを接続しており、吸気ポート２ａ及び吸気分岐通路６ａにより吸気通路の一部が構成されている。排気ポート２ｂは、排気マニホールド７に形成された排気分岐通路７ａと燃焼室１３とを接続しており、排気ポート２ｂ及び排気分岐通路７ａにより排気通路の一部が構成されている。
【００２２】
また、シリンダヘッド２には、吸気ポート２ａ及び排気ポート２ｂを開閉するための吸気バルブ９及び排気バルブ１０がそれぞれ設けられている。吸気バルブ９及び排気バルブ１０は、クランクシャフト５の回転に連動する吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２によりそれぞれ駆動される。
【００２３】
更に、シリンダヘッド２には、各燃焼室１３に対応して点火プラグ８及び燃料噴射弁１４が設けられている。点火プラグ８の先端の電極８ａは、燃焼室１３内において吸気ポート２ａの開口部と排気ポートの開口部との間の中央に位置している。燃料噴射弁１４の先端部１４ａは燃焼室１３内において吸気ポート２ａの開口部の右方に位置しており、同先端部１４ａに形成された噴孔から燃焼室１３内に燃料が直接噴射される。
【００２４】
エンジンには、その運転状態を検出するための各種センサが設けられている。例えば、シリンダブロック１には、同シリンダブロック１に生じる振動の強度に応じたノッキング信号ＫＣＳを出力するノックセンサ２０が設けられている。このノックセンサ２０が本発明に係るノック制御装置のノッキング検出手段となる。クランクシャフト５の近傍には、その回転速度（機関回転速度）に応じた回転速度信号ＮＥＳを出力する回転速度センサ２１が設けられている。エンジンの吸気通路には、同吸気通路を通過する吸入空気の量に応じた吸入空気量信号ＧＡＳを出力するエアフロメータ２２が設けられている。クランクシャフト５には、同クランクシャフト５に伝達されるトルク、即ちエンジンの出力トルクに応じたトルク信号ＴＯＳを出力するトルクセンサ２３が連結されている。
【００２５】
これら各センサ類２０〜２３の出力信号は、エンジンの電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」と略記する）３０に入力される。このＥＣＵ３０は、ＣＰＵ、メモリ、入出力回路、及び駆動回路等を備えて構成されている。ＥＣＵ３０は、上記出力信号に基づいて、エンジンの運転に係る各種状態量の読み込み及び算出等を実行するとともに、点火プラグ８や燃料噴射弁１４等の駆動を制御することにより、燃焼形態にかかる制御や点火時期制御、並びに燃料噴射制御等、各種機関制御を実行する。
【００２６】
以下、このようなエンジンにおけるノッキング制御の処理手順について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２に示される一連の処理は、ＥＣＵ３０により所定の周期をもって繰り返し実行される。
【００２７】
図２に示されるように、この一連の処理ではまず、ノッキングが発生しているか否かが仮判定される（Ｓ１００）。具体的には、設定されたノック判定期間におけるノッキング信号ＫＣＳのピークホールド値が気筒毎に取得されるとともに、そのピークホールド値の対数変換値であるノック強度ＬＶＰＫが算出される。ここで、ノック判定期間は判定対象の気筒におけるノッキングの発生時期を含むように予めその期間が設定されている。そして、予め設定されたノック判定レベルＶＫＤとノック強度ＬＶＰＫとの比較により、ノッキングの有無を判定する。すなわち、ノック強度ＬＶＰＫがノック判定レベルＶＫＤより大きければノッキングが発生している旨を仮判定し、同ノック判定レベルＶＫＤ以下であればノッキングが発生していない旨を仮判定する。なお、このＳ１００の判定処理が、本発明に係るノック制御装置の第１の判定手段としての処理となる。ノック判定レベルＶＫＤは予め実験等によって求められており、ＥＣＵ３０のメモリに記憶されている。
【００２８】
この判定処理を通じてノッキングが発生している旨を仮判定されたときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、後述する遅角制御を実行する前におけるエンジンの出力トルク（制御前トルク）ＴＡがＥＣＵ３０のメモリに記憶される（Ｓ１０１）。具体的には、トルク信号ＴＯＳに基づいてクランクシャフト５に伝達されるトルク、即ちエンジンの出力トルクＴＯが算出され、同トルクＴＯが制御前トルクＴＡとしてＥＣＵ３０のメモリに記憶される。
【００２９】
このＳ１０１を実行した後に、点火プラグ８の点火時期を遅角するための遅角制御が実行される（Ｓ１０２）。具体的には、回転速度信号ＮＥＳから機関回転速度ＮＥが算出されるとともに吸入空気量信号ＧＡＳから吸入空気量ＧＡが算出され、これら機関回転速度ＮＥ、吸入空気量ＧＡ、及び上記ノック強度ＬＶＰＫ等に基づいて点火プラグ８の基本点火時期ＩＴに対する遅角量ＩＴＬＡが可変設定されてＥＣＵ３０のメモリに遅角量ＩＴＬＡＫとして記憶される。ここで、点火プラグ８の基本点火時期ＩＴはＥＣＵ３０において実行される点火時期制御により設定される。この点火時期制御は、機関回転速度ＮＥや吸入空気量ＧＡ等に基づいて点火プラグ８の基本点火時期ＩＴを可変設定する。
【００３０】
本遅角制御においては、以下の式（１）に基づいて、点火プラグ８の点火時期ＩＴＯが設定される。
ＩＴＯ＝ＩＴ＋ＩＴＬＡ・・・（１）
なお、このＳ１０２の判定処理が、本発明に係るノック制御装置におけるエンジンの点火時期ＩＴＯを遅角させる制御手段である。
【００３１】
このＳ１０２を実行した後に、遅角制御を実行した後におけるエンジンの出力トルク（制御後トルク）ＴＢがＥＣＵ３０のメモリに記憶される（Ｓ１０４）。具体的には、トルクセンサ２３から出力されるトルク信号ＴＯＳに基づいてエンジンの出力トルクＴＯが算出され、同トルクＴＯが制御後トルクＴＢとしてＥＣＵ３０のメモリに記憶される。なお、制御後トルクＴＢは、例えばエンジンの全ての気筒に対して点火時期ＩＴＯの遅角制御が実行された後に求められる。
【００３２】
このＳ１０３を実行した後に、エンジンのトルク変化率ＴＤＲが算出される（Ｓ１０４）。具体的には、以下の式（２）に基づいて、トルク変化率ＴＤＲが算出される。
ＴＤＲ＝｜ＴＢ−ＴＡ｜／ＩＴＬＡＫ・・・（２）
この式（２）に示されるように、トルク変化率ＴＤＲは単位遅角量当たりのエンジンの出力トルクＴＯの変化量である。
【００３３】
このＳ１０４を実行した後に、ノッキングが発生しているか否かが判定される（Ｓ１０５）。具体的には、上記トルク変化率ＴＤＲが所定トルク変化率ＴＤＲＫよりも大きいときにはエンジンにノッキングが発生していない旨を判定するとともに、上記トルク変化率ＴＤＲが所定トルク変化率ＴＤＲＫ以下のときにはエンジンにノッキングが発生している旨を判定する。所定トルク変化率ＴＤＲＫはエンジンに真のノッキングが発生している際に想定されるエンジンの出力トルクＴＯの変化率として最大の値である。換言すれば、点火時期ＩＴＯを遅角したときにおけるエンジンの出力トルクの変化率が、真のノッキングの発生の際に想定されるエンジンの出力トルクの変化率の範囲内であるときにエンジンにノッキングが発生している旨判定する。なお、このＳ１０５の判定処理が、本発明に係るノック制御装置における第２の判定手段としての処理である。
【００３４】
ここで、所定トルク変化率ＴＤＲＫの算出方法について図３を参照して説明する。なお、図３では、エンジンの点火時期ＩＴＯがＭＢＴ（出力や燃焼消費率が最良となる点火時期）に設定されているときの遅角量を「０」としている。
【００３５】
図３に示されるように、ノッキングが発生している時（図３の一点鎖線）及び擬似ノッキングが発生している時（図３の実線）において、点火プラグ８の点火時期ＩＴＯをＭＢＴから遅角していくと、エンジンの出力トルクＴＯが低下していく。ここで、点火時期をＭＢＴから所定遅角量ＩＴＬＡαだけ遅角したときにおいて、ノッキングが発生しているときにおけるトルクの低下量ＴＤＮと擬似ノッキングが発生しているときにおけるトルクの低下量ＴＤＧとを比較すると、以下の式（３）の関係がある。
【００３６】
ＴＤＮ＜ＴＤＧ・・・（３）
すなわち、ノッキングが発生しているときに想定されるトルク変化率ＴＤＲＮと擬似ノッキングが発生しているときに想定されるトルク変化率ＴＤＲＧとを比較すると、以下の式（４）の関係がある。
【００３７】
ＴＤＲＮ（＝ＴＤＮ／ＩＴＬＡα）＜ＴＤＲＧ（＝ＴＤＧ／ＩＴＬＡα）・・・（４）
このノッキングが発生しているときにおけるトルク変化率ＴＤＲＮが、本発明に係る内燃機関おける真のノッキングの発生の際に想定される機関の出力トルクの変化率である。
【００３８】
ところで、エンジンの機関回転速度ＮＥや吸入空気量ＧＡ等のエンジンにおける各種制御量の変化に伴って、ノッキングが発生しているときに想定されるトルク変化率ＴＤＲＮ及び擬似ノッキングが発生しているときに想定されるトルク変化率ＴＤＲＧは変化する。このため、Ｓ１０５の判定処理における所定トルク変化率ＴＤＲＫは、以下の式（５）の関係を満たした上で、エンジンに真のノッキングが発生している際に想定されるエンジンの出力トルクＴＯの変化率として最大の値が設定される。
【００３９】
ＴＤＲＮ＜ＴＤＲＫ＜ＴＤＲＧ・・・（５）
なお、本ノッキング処理においては、この所定トルク変化率ＴＤＲＫとエンジンにおける各種制御量との関係が予め実験等により求められており、これらの関係を定義した関数データ（関数マップ）がＥＣＵ３０のメモリに記憶されている。ＥＣＵ３０はエンジンの各種センサからの出力信号に基づいてエンジンの各種制御量を算出した後、この関数マップを参照して所定トルク変化率ＴＤＲＫを算出する。
【００４０】
この判定処理を通じてノッキングが発生していない旨を判定された場合には（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、点火プラグ８の点火時期ＩＴＯを遅角前の点火時期に戻すように遅角制御が実行される（Ｓ１０６）。具体的には、以下の式（６）に基づいて点火プラグ８の点火時期ＩＴＯが設定される。
【００４１】
ＩＴＯ＝ＩＴ・・・（６）
このＳ１０６を実行した後、この一連の処理が一旦終了される。
一方、ノッキングが発生していない旨を仮判定されたときには（Ｓ１００：ＮＯ）、或いはノッキングが発生している旨を判定されたとき（Ｓ１０５：ＮＯ）には、この一連の処理が一旦終了される。
【００４２】
このようなノッキング処理によれば、Ｓ１００の判定処理によりノッキングが発生している旨を仮判定されたときにおいて、Ｓ１０５の判定処理によりノッキングが発生していない旨を判定されたときには、エンジンに擬似ノッキングが発生している旨を判定するようにしている。そして、このように擬似ノッキングが発生している旨を判定した場合には、遅角させた点火時期ＩＴＯ（ＩＴ＋ＩＴＬＡ）を遅角前の点火時期ＩＴＯ（ＩＴ）に戻すようにしている。一方、Ｓ１００の判定処理によりノッキングが発生している旨仮判定されたときにおいて、Ｓ１０５の判定処理によりノッキングが発生している旨判定されたときには、エンジンにノッキングが発生している旨を判定するようにしている。そして、このようにノッキングが発生している旨を判定した場合には、遅角させた点火時期ＩＴＯ（ＩＴ＋ＩＴＬＡ）を維持するようにしている。
【００４３】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に列記する作用効果が得られる。
（１）エンジンの燃焼室内において混合気を燃焼させる際に自然着火や異常燃焼等が生じるとノッキングが発生する。このようなノッキングが発生しているときに点火時期ＩＴＯを遅角すると、燃焼室内の自然着火や異常燃焼等の発生が抑制される。しかし、それによってエンジンの燃焼効率が大きく低下することはない。したがって、ノッキングが生じているときに点火時期ＩＴＯを遅角したときには、エンジンの出力トルクＴＯの低下量が小さい。一方、エンジンに擬似ノッキングが発生しているときに点火時期ＩＴＯを遅角すると、エンジンの燃焼効率が低下する。このため、擬似ノッキングが生じているときに点火時期ＩＴＯを遅角したときには、エンジンの出力トルクＴＯの低下量が大きい。したがって、点火時期ＩＴＯが遅角されたときのエンジンの出力トルクＴＯに基づいてエンジンにノッキングが発生しているか否かを判定することができる。
【００４４】
本実施形態におけるエンジンのノック制御装置は、エンジンに設けられたノックセンサ２０のノッキング信号ＫＣＳに基づいてエンジンにノッキングが発生している旨を仮判定するＳ１００の判定処理と、同Ｓ１００の判定処理によりノッキングが発生している旨の仮判定がなされたときにエンジンの点火時期ＩＴＯを遅角させる遅角制御とを実行する。したがって、従来と同様に、エンジンにノッキングが発生している旨の仮判定がなされたときにはエンジンの点火時期ＩＴＯが遅角させられる。
【００４５】
さらに、本ノック制御装置は、遅角制御により点火時期ＩＴＯが遅角されたときのエンジンの出力トルクに基づいてエンジンにノッキングが発生しているか否か判定するＳ１０５の判定処理を実行する。このため、擬似ノッキング信号が生じているときに、Ｓ１００の判定処理によりノッキングが発生している旨誤判定されたときであっても、Ｓ１０５の判定処理によりエンジンの出力トルクに基づいて再度ノッキングが発生しているか否か判定される。したがって、機関運転状態によって様々な機械ノイズが発生したとしても、その影響を受けることのないエンジンの出力トルクＴＯに基づいてノッキングが発生しているか否か判定することができる。その結果、ノックセンサ２０のノッキング信号ＫＣＳに基づいて判定を行うノック制御装置よりも判定精度を向上させることができる。
【００４６】
（２）エンジンの出力トルクＴＯのトルク変化率ＴＤＲは単位遅角量当たりのエンジンの出力トルクＴＯの変化量であるため、ノックセンサ２０のノッキング信号ＫＣＳに応じて遅角量ＩＴＬＡを可変とする遅角制御を行っている場合であっても、遅角量ＩＴＬＡと出力トルクＴＯとの関係を同一の基準で評価することができる。その結果、エンジンにノッキングが発生しているか否かの判定をより適切に行うことができる。
【００４７】
（３）本実施形態によれば、Ｓ１０５の判定処理によりノッキングが発生していない旨判定されたとき、Ｓ１００の判定処理によりノッキングが発生している旨仮判定されたときに遅角させた点火時期ＩＴＯ（ＩＴ＋ＩＴＬＡ）を遅角前の基本点火時期ＩＴに戻す。その結果、Ｓ１００の判定処理によりノッキングが発生していると誤判定された場合には点火時期の遅角を抑制することができるため、点火時期ＩＴＯの遅角によるエンジンの出力トルクＴＯの低下を抑制することができる。
【００４８】
（４）本実施形態によれば、Ｓ１０５の判定処理によりノッキングが発生している旨判定されたとき、Ｓ１００の判定処理によりノッキングが発生している旨仮判定されたときに遅角させた点火時期ＩＴＯ（ＩＴ＋ＩＴＬＡ）を維持する。その結果、Ｓ１００の判定処理のみならずＳ１０５の判定処理を用いることによりノッキングが発生しているか否かを正確に判定した上で点火時期の遅角を維持することができる。
【００４９】
尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、本発明にかかる内燃機関のノック制御装置を４気筒エンジンに適用していたが、３気筒以下、或いは５気筒以上のエンジンに適用してもよい。
【００５０】
・上記実施形態では、エンジンのトルク変化率ＴＤＲを式（２）に基づいて算出したが、これに代えてエンジンのトルクダウン率ＴＤＤを以下の式（７）に基づいて算出してもよい。
【００５１】
ＴＤＤ＝（ＴＢ−ＴＡ）／ＩＴＬＡＫ・・・（７）
すなわち、エンジンの点火時期ＩＴＯを遅角させると通常はトルクが低下するため、制御前トルクＴＡと制御後トルクＴＢとの差を用いてもよい。
【００５２】
・上記実施形態では、ノッキングが発生しているか否かの仮判定は、シリンダブロック１に生じる振動の強度に応じたノックセンサ２０の出力信号に基づいて処理されていたが、燃焼室１３内の圧力に基づいて処理されるようにしてもよい。また、これに応じて、遅角制御において、燃焼室１３内の圧力に基づいて遅角量ＩＴＬＡを設定するようにしてもよい。
【００５３】
・上記実施形態では、遅角制御において、点火プラグ８の基本点火時期ＩＴに対する遅角量ＩＴＬＡが可変設定されていたが、遅角量ＩＴＬＡを一定値に設定するようにしてもよい。また、このとき、式（２）における分母の遅角量ＩＴＬＡＫは常に一定値となる。このため、トルク変化率ＴＤＲとして制御前トルクＴＡと制御後トルクＴＢとの偏差をそのまま用いるようにしてもよい。
【００５４】
・上記実施形態では、ノッキングが発生している旨を判定された場合には、点火プラグ８の点火時期ＩＴＯを遅角前の点火時期に戻すように遅角制御が実行されていたが、遅角前の点火時期と遅角後の点火時期との中間の時期に戻す等を行ってもよい。
【００５５】
・上記実施形態では、Ｓ１０５の判定処理によりノッキングが発生している旨判定されたときには、遅角させた点火時期ＩＴＯ（ＩＴ＋ＩＴＬＡ）を維持するようにしていた。これに対して、遅角させた点火時期ＩＴＯを更に遅角するような制御を実行するようにしてもよい。
【００５６】
Ｓ１０５の判定処理によりノッキングが発生している旨判定されたときには、Ｓ１０２の制御処理において点火時期ＩＴＯを遅角させた後においてもノッキングが発生していると推測できる。そのため、Ｓ１０５の判定処理によりノッキングが発生している旨判定されたときに、Ｓ１０２の制御処理において遅角させた点火時期ＩＴＯを更に遅角させるような制御を実行することにより、ノッキングの発生を一層抑制することができる。また、このような制御を実行する際に、Ｓ１０４で算出されたトルク変化率ＴＤＲに応じて遅角量を可変としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明にかかる内燃機関のノック制御装置の実施形態についてその概略を示す模式図。
【図２】図１のノック制御装置におけるノッキング制御の処理手順を示すフローチャート。
【図３】図１のノック制御装置における点火時期の遅角量とエンジンの出力トルクとの関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００５８】
１…シリンダブロック、１ａ…シリンダ、２…シリンダヘッド、２ａ…吸気ポート、２ｂ…排気ポート、３…ピストン、４…コンロッド、５…クランクシャフト、６…吸気マニホールド、６ａ…吸気分岐通路、７…排気マニホールド、７ａ…排気分岐通路、８…点火プラグ、８ａ…電極、９…吸気バルブ、１０…排気バルブ、１１…吸気カムシャフト、１２…排気カムシャフト、１３…燃焼室、１４…燃料噴射弁、１４ａ…先端部、２０…ノックセンサ、２１…回転速度センサ、２２…エアフロメータ、２３…トルクセンサ、３０…電子制御装置（ＥＣＵ）。
【図１】
2008002323.tif 000003
【図２】
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【図３】
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