(57)【要約】【課題】燃焼質量割合の実測データに重畳するノイズが一時的なものであるか定常的なものであるかを判別しながら当該ノイズを検出し、検出したノイズが一時的なものである場合に適した対策となるエンジン制御の制御変更を実行できるようにする。【解決手段】筒内圧センサ３０により検出される筒内圧に基づくＭＦＢの実測データを算出する。当該実測データに基づいて算出される実測ＣＡ１０および実測ＣＡ５０に基づくＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御およびＣＡ５０フィードバック制御を実行する。ＭＦＢの実測データ（現在データ）と基準データとに関する第１相関指標値ＩＲ１と、現在データとその直前の過去データとに関する第２相関指標値ＩＲ２とを算出する。第１相関指標値ＩＲ１および第２相関指標値ＩＲ２の何れも判定値ＩＲｔｈ未満である場合には、現在データに基づく実測ＣＡ１０および実測ＣＡ５０を用いる上記フィードバック制御を中止する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内圧を検出する筒内圧センサと、
クランク角度を検出するクランク角センサと、
前記筒内圧センサにより検出される筒内圧と前記クランク角センサにより検出されるクランク角度とに基づいて、クランク角度と同期した燃焼質量割合の実測データを算出する燃焼質量割合算出手段と、
燃焼質量割合の実測データに基づいて燃焼質量割合が特定割合となる時のクランク角度である特定割合燃焼点の実測値を算出し、当該特定割合燃焼点の実測値に基づいて内燃機関のアクチュエータを制御するエンジン制御を実行する制御手段と、
燃焼質量割合の前記実測データの現在データと、前記内燃機関の運転条件に基づく燃焼質量割合の基準データとの相関の度合いを示す第１相関指標値を算出する第１相関指標値算出手段と、
前記現在データと、当該現在データの直前の過去データとの相関の度合いを示す第２相関指標値を算出する第２相関指標値算出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記第１相関指標値が第１判定値未満であって前記第２相関指標値が第２判定値未満である場合には、前記エンジン制御に関する制御変更を実行し、
前記制御変更は、燃焼質量割合の前記現在データが算出された燃焼サイクルにおける特定割合燃焼点の実測値が、前記エンジン制御に反映されることを禁止し、もしくは、当該エンジン制御に反映される度合いを当該第１相関指標値が前記第１判定値以上である場合と比べて低くするものであることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記エンジン制御は、前記特定割合燃焼点もしくは当該特定割合燃焼点を基に規定された特定パラメータの実測値が目標値に近づくように前記アクチュエータを制御するものであって、
前記制御手段は、前記第１相関指標値が前記第１判定値未満であって前記第２相関指標値が前記第２判定値以上である場合には、前記筒内圧センサの出力信号に重畳するノイズに関する対策を実行し、
前記対策は、前記特定パラメータの実測値と前記目標値との差が小さくなる方向に当該目標値を変更するものであることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１相関指標値が前記第１判定値未満であって前記第２相関指標値が前記第２判定値以上である場合には、前記筒内圧センサの出力信号に重畳するノイズに関する対策を実行し、
前記対策は、前記第１相関指標値が前記第１判定値未満であって前記第２相関指標値が前記第２判定値以上である場合には、前記第１相関指標値が前記第１判定値未満であって前記第２相関指標値が前記第２判定値未満となる場合と比べて、前記制御変更の実行期間を長くするものであることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記対策は、前記第１相関指標値が前記第１判定値未満であって前記第２相関指標値が前記第２判定値以上であるという判定が連続的になされた回数が所定回数よりも多くなった場合に実行されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記第２相関指標値算出手段は、燃焼質量割合の前記現在データが算出された燃焼サイクルよりも１つ前の同一気筒の燃焼サイクルにおいて算出された燃焼質量割合の実測データを、前記直前の過去データとして用いて前記第２相関指標値を算出することを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記筒内圧センサは、複数気筒の筒内圧を気筒毎に検出し、
前記第２相関指標値算出手段は、燃焼質量割合の前記現在データが算出された燃焼サイクルよりも１つ前の同一気筒の燃焼サイクルから、燃焼質量割合の前記現在データが算出された燃焼サイクルまでの間に、他の気筒の燃焼サイクルにおいて算出された燃焼質量割合の実測データを、前記直前の過去データとして用いて前記第２相関指標値を算出することを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記他の気筒は、燃焼質量割合の前記現在データが算出された燃焼サイクルの気筒よりも爆発順序が１つ前の気筒であることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、筒内圧センサを備える内燃機関を制御する装置として好適な内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、筒内圧センサを備えた内燃機関の燃焼制御装置が開示されている。この従来の燃焼制御装置は、筒内圧センサとクランク角センサとを用いて、クランク角度同期での燃焼質量割合のデータを算出し、このデータに基づいて、実燃焼開始点と燃焼重心点とを算出する。そのうえで、燃焼制御装置は、燃焼重心点から実燃焼開始点を引いて得られる差が上限値を超えた場合には、燃焼が悪化したと判断し、燃料噴射量の増量などの燃焼改善のための処置を施すこととしている。なお、特許文献１では、実際に筒内で燃焼が開始された時のクランク角度である上記実燃焼開始点として、一例として、燃焼質量割合が１０から３０パーセントの間の適宜な値を用いることとし、燃焼重心点として、例えば、燃焼質量割合が４０から６０パーセントの間の適宜な値を用いることとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０６９７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
筒内圧センサの出力信号には、様々な要因でノイズが重畳することがある。特許文献１に記載のように、燃焼質量割合（ＭＦＢ）が特定の燃焼質量割合となる時のクランク角度（以下、「特定割合燃焼点」と称する）に基づくエンジン制御を行う場合には、当該特定割合燃焼点は、ＭＦＢの実測データに基づいて算出される。筒内圧センサの出力信号にノイズが重畳すると、筒内圧の実測データに基づくＭＦＢの実測データに対してもノイズが重畳する。その結果、エンジン制御に利用する特定割合燃焼点に対して、ノイズに起因する誤差が生じ得る。このようなノイズに対して何らの配慮なしに特定割合燃焼点に基づくエンジン制御を行うこととすると、当該エンジン制御の精度が悪くなってしまう可能性がある。このため、特定割合燃焼点に基づくエンジン制御を行う場合には、ＭＦＢの実測データに対してノイズが重畳していることを適切に検出することができ、かつ、ノイズを検出した場合に適切な対策がなされるようになっていることが必要とされる。
【０００５】
上述したノイズの検出に関し、本発明者は既に、ＭＦＢの実測データと、内燃機関の運転条件に基づくＭＦＢの基準データとの相関の度合いを示す相関指標値に基づいた判定手法を検討し、この判定手法が有効であるという確証を得ている。しかし、本発明者の更なる検討によると、ある燃焼サイクルにおけるＭＦＢの実測データの現在データとＭＦＢの基準データとを比較するだけでは、検出されたノイズが一時的なものであるのか、もしくは定常的に発生し続けるものであるのかを判別することは困難であることが判明した。
【０００６】
ノイズが一時的なものであるか定常的なものであるかの判別ができていないと、例えば、検出されたノイズが実際には一時的なものであったにもかかわらず、定常的に発生するノイズを検出したときに向けた対策がなされることが考えられる。このような態様でなされた対策は、一時的なノイズが解消した後の燃焼サイクルに対しては不必要なものとなる。そして、このような不必要な対策の実行は、排気エミッションの悪化などのようにエンジン制御に悪影響を与えてしまう可能性がある。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、筒内圧センサの出力に基づいて算出される燃焼質量割合の実測データに対して重畳するノイズが一時的なものであるか定常的なものであるかを判別しながら当該ノイズを検出し、検出したノイズが一時的なものである場合に適した対策となるエンジン制御の制御変更を実行できるようにした内燃機関の制御装置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】
【０００８】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、筒内圧センサと、クランク角センサと、燃焼質量割合算出手段と、制御手段と、第１相関指標値算出手段と、第２相関指標値算出手段とを備える。筒内圧センサは筒内圧を検出する。クランク角センサはクランク角度を検出する。燃焼質量割合算出手段は、前記筒内圧センサにより検出される筒内圧と前記クランク角センサにより検出されるクランク角度とに基づいて、クランク角度と同期した燃焼質量割合の実測データを算出する。制御手段は、燃焼質量割合の実測データに基づいて燃焼質量割合が特定割合となる時のクランク角度である特定割合燃焼点の実測値を算出し、当該特定割合燃焼点の実測値に基づいて内燃機関のアクチュエータを制御するエンジン制御を実行する。第１相関指標値算出手段は、燃焼質量割合の前記実測データの現在データと、前記内燃機関の運転条件に基づく燃焼質量割合の基準データとの相関の度合いを示す第１相関指標値を算出する。第２相関指標値算出手段は、前記現在データと、当該現在データの直前の過去データとの相関の度合いを示す第２相関指標値を算出する。そして、前記制御手段は、前記第１相関指標値が第１判定値未満であって前記第２相関指標値が第２判定値未満である場合には、前記エンジン制御に関する制御変更を実行するものである。前記制御変更は、燃焼質量割合の前記現在データが算出された燃焼サイクルにおける特定割合燃焼点の実測値が、前記エンジン制御に反映されることを禁止し、もしくは、当該エンジン制御に反映される度合いを当該第１相関指標値が前記第１判定値以上である場合と比べて低くするものである。
【０００９】
前記エンジン制御は、前記特定割合燃焼点もしくは当該特定割合燃焼点を基に規定された特定パラメータの実測値が目標値に近づくように前記アクチュエータを制御するものであってもよい。そして、前記制御手段は、前記第１相関指標値が前記第１判定値未満であって前記第２相関指標値が前記第２判定値以上である場合には、前記筒内圧センサの出力信号に重畳するノイズに関する対策を実行してもよい。前記対策は、前記特定パラメータの実測値と前記目標値との差が小さくなる方向に当該目標値を変更するものであってもよい。
【００１０】
前記制御手段は、前記第１相関指標値が前記第１判定値未満であって前記第２相関指標値が前記第２判定値以上である場合には、前記筒内圧センサの出力信号に重畳するノイズに関する対策を実行してもよい。前記対策は、前記第１相関指標値が前記第１判定値未満であって前記第２相関指標値が前記第２判定値以上である場合には、前記第１相関指標値が前記第１判定値未満であって前記第２相関指標値が前記第２判定値未満となる場合と比べて、前記制御変更の実行期間を長くするものであってもよい。
【００１１】
前記対策は、前記第１相関指標値が前記第１判定値未満であって前記第２相関指標値が前記第２判定値以上であるという判定が連続的になされた回数が所定回数よりも多くなった場合に実行されるものであってもよい。
【００１２】
前記第２相関指標値算出手段は、燃焼質量割合の前記現在データが算出された燃焼サイクルよりも１つ前の同一気筒の燃焼サイクルにおいて算出された燃焼質量割合の実測データを、前記直前の過去データとして用いて前記第２相関指標値を算出するものであってもよい。
【００１３】
前記筒内圧センサは、複数気筒の筒内圧を気筒毎に検出するものであってもよい。そして、前記第２相関指標値算出手段は、燃焼質量割合の前記現在データが算出された燃焼サイクルよりも１つ前の同一気筒の燃焼サイクルから、燃焼質量割合の前記現在データが算出された燃焼サイクルまでの間に、他の気筒の燃焼サイクルにおいて算出された燃焼質量割合の実測データを、前記直前の過去データとして用いて前記第２相関指標値を算出するものであってもよい。
【００１４】
前記他の気筒は、燃焼質量割合の前記現在データが算出された燃焼サイクルの気筒よりも爆発順序が１つ前の気筒であってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、筒内圧センサにより検出される筒内圧に基づく燃焼質量割合の実測データの現在データと、内燃機関の運転条件に基づく燃焼質量割合の基準データとの相関の度合いを示す第１相関指標値が算出される。燃焼質量割合の実測データ（現在データ）に対してノイズが重畳していると、第１相関指標値は小さくなる（相関の度合いが低いことを示す）。このため、本発明によれば、第１相関指標値を利用することで、燃焼質量割合の実測データに対して重畳するノイズを検出することができる。また、本発明によれば、現在データと、当該現在データの直前の過去データとの相関の度合いを示す第２相関指標値が算出される。検出したノイズが一時的なものである場合には、第１相関指標値および第２相関指標値の何れも小さくなる。一方、検出したノイズが定常的なものである場合には、第１相関指標値は小さくなるが第２相関指標値は大きくなる。このため、第１および第２相関指標値のそれぞれの大きさを評価することで、ノイズが一時的なものであるか定常的なものであるかを判別しながら当該ノイズを検出することができる。そのうえで、本発明によれば、第１相関指標値が第１判定値未満であって第２相関指標値が第２判定値未満である場合（すなわち、一時的なノイズが生じていると判断できる場合）には、特定割合燃焼点の実測値に基づいて内燃機関のアクチュエータを制御するエンジン制御に関する制御変更が実行される。具体的には、この制御変更は、ノイズが重畳していると判断された現在データが算出された燃焼サイクルにおける特定割合燃焼点の実測値が、上記エンジン制御に反映されることを禁止し、もしくは、当該エンジン制御に反映される度合いを当該第１相関指標値が第１判定値以上である場合と比べて低くするという態様で実行される。このような制御変更によれば、ノイズに起因する特定割合燃焼点の誤差がエンジン制御にそのまま反映されることを抑制することができる。したがって、検出したノイズが一時的なものである場合に適した対策となるエンジン制御の制御変更を行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。
【図２】点火時期と燃焼質量割合の波形とを表した図である。
【図３】ＥＣＵが実行するＣＡ１０とＣＡ５０とを利用した２通りのフィードバック制御の概要を説明するためのブロック図である。
【図４】空燃比とＳＡ−ＣＡ１０との関係を表した図である。
【図５】１燃焼サイクル中の筒内圧波形の各部位に対するノイズの影響度の違いを説明するためのＰ−θ線図である。
【図６】ＭＦＢデータの波形に重畳し得るノイズの種類とノイズの重畳に起因する問題点とを説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態１におけるノイズ検出手法を説明するための図である。
【図８】第１および第２相関指標値ＩＲ１およびＩＲ２と、ノイズ重畳の態様との関係を表した図である。
【図９】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態３において実行されるルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１．
図１から図９を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。
【００１８】
［実施の形態１のシステム構成］
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。図１に示すシステムは、火花点火式の内燃機関１０を備えている。内燃機関１０の筒内には、ピストン１２が設けられている。筒内におけるピストン１２の頂部側には、燃焼室１４が形成されている。燃焼室１４には、吸気通路１６および排気通路１８が連通している。
【００１９】
吸気通路１６の吸気ポートには、当該吸気ポートを開閉する吸気弁２０が設けられており、排気通路１８の排気ポートには、当該排気ポートを開閉する排気弁２２が設けられている。また、吸気通路１６には、電子制御式のスロットルバルブ２４が設けられている。内燃機関１０の各気筒には、燃焼室１４内（筒内）に直接燃料を噴射するための燃料噴射弁２６、および、混合気に点火するための点火装置（点火プラグのみを図示）２８が、それぞれ設けられている。さらに、各気筒には、筒内圧を検出するための筒内圧センサ３０が組み込まれている。
【００２０】
さらに、本実施形態のシステムは、内燃機関１０を制御する制御装置として、電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０とともに、下記の各種アクチュエータを駆動するための駆動回路（図示省略）および下記の各種センサなどを備えている。ＥＣＵ４０は、入出力インターフェースとメモリと演算処理装置（ＣＰＵ）とを備えている。入出力インターフェースは、内燃機関１０もしくはこれを搭載する車両に取り付けられた各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、内燃機関１０を制御するための各種アクチュエータに対して操作信号を出力するために設けられている。メモリには、内燃機関１０を制御するための各種の制御プログラムおよびマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、制御プログラム等をメモリから読み出して実行し、取り込んだセンサ信号に基づいて各種アクチュエータの操作信号を生成する。
【００２１】
ＥＣＵ４０が信号を取り込むセンサには、上述した筒内圧センサ３０に加え、クランク軸（図示省略）の近傍に配置されたクランク角センサ４２、および、吸気通路１６の入口付近に配置されたエアフローメータ４４等のエンジン運転状態を取得するための各種センサが含まれる。
【００２２】
ＥＣＵ４０が操作信号を出すアクチュエータには、上述したスロットルバルブ２４、燃料噴射弁２６および点火装置２８等のエンジン運転を制御するための各種アクチュエータが含まれる。また、ＥＣＵ４０には、筒内圧センサ３０に関する異常を運転者に知らせるための故障表示灯（ＭＩＬ）４６が接続されている。さらに、ＥＣＵ４０は、筒内圧センサ３０の出力信号を、クランク角度と同期させてＡＤ変換して取得する機能を有している。これにより、ＡＤ変換の分解能が許す範囲で、任意のクランク角タイミングにおける筒内圧を検出することができる。さらに、ＥＣＵ４０は、クランク角度と筒内容積との関係を定めたマップを記憶しており、そのようなマップを参照して、クランク角度に対応する筒内容積を算出することができる。
【００２３】
［実施の形態１におけるエンジン制御］
（筒内圧センサを利用したＭＦＢの実測データの算出）
図２は、点火時期と燃焼質量割合の波形とを表した図である。筒内圧センサ３０とクランク角センサ４２とを備える本実施形態のシステムによれば、内燃機関１０の各サイクルにおいて、クランク角度同期での筒内圧Ｐの実測データ（より具体的には、所定クランク角度毎の値として算出された筒内圧Ｐの集合）を取得することができる。得られた筒内圧Ｐの実測データと熱力学第１法則とを用いて、任意のクランク角度θでの筒内の熱発生量Ｑを次の（１）、（２）式にしたがって算出することができる。そして、算出された筒内の熱発生量Ｑの実測データ（所定クランク角度毎の値として算出された熱発生量Ｑの集合）を用いて、任意のクランク角度θにおける燃焼質量割合（以下、「ＭＦＢ」と称する）を次の（３）式にしたがって算出することができる。そして、ＭＦＢの算出処理を所定クランク角度毎に実行することで、クランク角度同期でのＭＦＢの実測データ（実測ＭＦＢの集合）を算出することができる。ＭＦＢの実測データは、燃焼期間およびその前後の所定クランク角期間（ここでは、一例として、吸気弁２０の閉じ時期ＩＶＣから排気弁２２の開き時期ＥＶＯまでのクランク角期間）で算出される。
【数１】
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ただし、上記（１）式において、Ｖは筒内容積、κは筒内ガスの比熱比である。また、上記（３）式において、θｍｉｎは燃焼開始点であり、θｍａｘは燃焼終了点である。
【００２４】
上記手法によって算出されたＭＦＢの実測データによれば、ＭＦＢが特定割合α％となる時のクランク角度（以下、「特定割合燃焼点」と称し、「ＣＡα」を付して示す）を取得することができる。より具体的には、特定割合燃焼点ＣＡαを取得する際、ＭＦＢの実測データの中に当該特定割合α％の値が首尾よく含まれていることもあり得るが、この値が含まれていない場合には、当該特定割合α％の両隣に位置する実測データを基に内挿することで、特定割合燃焼点ＣＡαを算出することができる。以下、本明細書中においては、ＭＦＢの実測データを利用して取得されるＣＡαのことを「実測ＣＡα」と称する。ここでは、図２を参照して代表的な特定割合燃焼点ＣＡαについて説明する。筒内の燃焼は、点火時期ＳＡにて混合気に点火を行った後に着火遅れを伴って開始する。この燃焼の開始点（上記（３）式中のθｍｉｎ）、すなわち、ＭＦＢが立ち上がる時のクランク角度をＣＡ０と称する。ＣＡ０からＭＦＢが１０％となる時のクランク角度ＣＡ１０までのクランク角期間（ＣＡ０−ＣＡ１０）が初期燃焼期間に相当し、ＣＡ１０からＭＦＢが９０％となる時のクランク角度ＣＡ９０までのクランク角期間（ＣＡ１０−ＣＡ９０）が主燃焼期間に相当する。また、本実施形態では、ＭＦＢが５０％となる時のクランク角度ＣＡ５０を燃焼重心点として用いている。ＭＦＢが１００％となる時のクランク角度ＣＡ１００は、熱発生量Ｑが最大値に到達する燃焼終了点（上記（３）式中のθｍａｘ）に相当する。燃焼期間は、ＣＡ０からＣＡ１００までのクランク角期間として特定される。
【００２５】
（ＣＡαを利用したエンジン制御）
図３は、ＥＣＵ４０が実行するＣＡ１０とＣＡ５０とを利用した２通りのフィードバック制御の概要を説明するためのブロック図である。ＥＣＵ４０が行うエンジン制御には、特定割合燃焼点ＣＡαを利用した制御が含まれている。ここでは、特定割合燃焼点ＣＡαを利用したエンジン制御の一例として、ＣＡ１０とＣＡ５０とをそれぞれ利用した２通りのフィードバック制御について説明する。これらの制御は、本実施形態では、理論空燃比よりも大きな（燃料リーンな）空燃比にて行うリーンバーン運転中に実行されるものである。
【００２６】
１．ＳＡ−ＣＡ１０を利用した燃料噴射量のフィードバック制御
このフィードバック制御では、１０％燃焼点であるＣＡ１０は、直接的な目標値とするのではなく、次のように利用される。すなわち、本明細書においては、点火時期ＳＡからＣＡ１０までのクランク角期間のことを、「ＳＡ−ＣＡ１０」と称する。より具体的には、実測ＣＡ１０から点火時期ＳＡを引いて得られる差であるＳＡ−ＣＡ１０のことを、「実測ＳＡ−ＣＡ１０」と称する。なお、本実施形態では、実測ＳＡ−ＣＡ１０の算出に用いる点火時期ＳＡとしては、後述のＣＡ５０を利用した点火時期のフィードバック制御によって調整された後の最終的な目標点火時期（次サイクルの点火時期の指示値）が用いられる。
【００２７】
図４は、空燃比とＳＡ−ＣＡ１０との関係を表した図である。この関係は、理論空燃比に対してリーン側のリーン空燃比領域でのものであり、かつ、同一運転条件（より具体的には、吸入空気量およびエンジン回転速度が同一であるエンジン運転条件）でのものである。ＳＡ−ＣＡ１０は、着火遅れを代表するパラメータであり、ＳＡ−ＣＡ１０と空燃比との間には一定の相関がある。より具体的には、図４に示すように、リーン空燃比領域においては、空燃比がリーンになるほどＳＡ−ＣＡ１０が大きくなるという関係がある。したがって、この関係を事前に定めておくことで、所望の目標空燃比に対応する目標ＳＡ−ＣＡ１０を求めることができる。そのうえで、本実施形態では、リーンバーン運転中に、実測ＳＡ−ＣＡ１０が目標ＳＡ−ＣＡ１０に近づくように燃料噴射量を調整するフィードバック制御（以下、単に、「ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御」と称する）を実行するようにしている。
【００２８】
図３に示すように、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御では、エンジン運転条件（より具体的には、目標空燃比、エンジン回転速度および吸入空気量）に応じた目標ＳＡ−ＣＡ１０が設定される。実測ＳＡ−ＣＡ１０は、各気筒においてサイクル毎に算出される。そのうえで、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御では、目標ＳＡ−ＣＡ１０と実測ＳＡ−ＣＡ１０との差が無くなるように燃料噴射量を調整するために、一例としてＰＩ制御が使用されている。このＰＩ制御では、目標ＳＡ−ＣＡ１０と実測ＳＡ−ＣＡ１０との差と所定のＰＩゲイン（比例項ゲインと積分項ゲイン）とを用いて、当該差およびその積算値の大きさに応じた燃料噴射量の補正量が算出される。そして、気筒毎に算出される補正量が、対象となる気筒の基本燃料噴射量に反映される。これにより、当該気筒において次サイクルに供給される燃料噴射量がＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御によって調整（補正）されることになる。
【００２９】
ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御によれば、目標ＳＡ−ＣＡ１０よりも小さい実測ＳＡ−ＣＡ１０が得られた気筒では、空燃比をリーン化して実測ＳＡ−ＣＡ１０を大きくするために、次のサイクルで用いる燃料噴射量を減少させる補正が実行される。これとは逆に、目標ＳＡ−ＣＡ１０よりも大きい実測ＳＡ−ＣＡ１０が得られた気筒では、空燃比をリッチ化して実測ＳＡ−ＣＡ１０を小さくするために、次のサイクルで用いる燃料噴射量を増やす補正が実行される。
【００３０】
ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御によれば、ＳＡ−ＣＡ１０という空燃比と相関の高いパラメータを利用することで、リーンバーン運転中に空燃比を狙いの値（目標空燃比）に制御できるようになる。このため、目標ＳＡ−ＣＡ１０をリーン燃焼限界近傍の空燃比に対応した値に設定することで、リーンリミット近傍で空燃比を制御できるようになる。これにより、低燃費および低ＮＯｘ排出を実現することができる。
【００３１】
２．ＣＡ５０を利用した点火時期のフィードバック制御
最適点火時期（いわゆる、ＭＢＴ（Minimum advance for the Best Torque）点火時期）は、空燃比に応じて変化する。このため、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御によって空燃比が変化すると、ＭＢＴ点火時期が変化する。その一方で、ＭＢＴ点火時期が得られる時のＣＡ５０は、リーン空燃比領域において空燃比に対してほぼ変化しない。したがって、ＭＢＴ点火時期が得られるときのＣＡ５０を目標ＣＡ５０として、実測ＣＡ５０と目標ＣＡ５０との差が無くなるように点火時期を補正することにより、上記の空燃比変化の影響を受けずにリーンバーン運転時の点火時期をＭＢＴ点火時期に調整できるようになるといえる。そこで、本実施形態では、リーンバーン運転中には、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御とともに、実測ＣＡ５０が目標ＣＡ５０に近づくように点火時期を調整するフィードバック制御（以下、単に、「ＣＡ５０フィードバック制御」と称する）を実行するようにしている。
【００３２】
図３に示すように、ＣＡ５０フィードバック制御では、点火時期をＭＢＴ点火時期にするための目標ＣＡ５０が、エンジン運転条件（より具体的には、目標空燃比、エンジン回転速度および吸入空気量）に応じた値で設定される。なお、ここでいうＣＡ５０フィードバック制御は、必ずしもＭＢＴ点火時期が得られるように制御するものに限らない。すなわち、ＣＡ５０フィードバック制御は、いわゆる遅角燃焼時のようにＭＢＴ点火時期以外のある点火時期を狙い値とする場合にも用いることができる。そのような場合には、例えば、上記エンジン運転条件に加え、目標点火効率（ＭＢＴ点火時期からの狙い値の乖離の度合いを示す指標値）に応じて変化するように目標ＣＡ５０を設定すればよい。
【００３３】
実測ＣＡ５０は、各気筒においてサイクル毎に算出される。そのうえで、ＣＡ５０フィードバック制御では、目標ＣＡ５０と実測ＣＡ５０との差が無くなるように点火時期を基本点火時期に対して補正するために、一例としてＰＩ制御が使用されている。基本点火時期は、エンジン運転条件（主に、吸入空気量およびエンジン回転速度）に応じた値としてＥＣＵ４０に予め記憶されている。このＰＩ制御では、目標ＣＡ５０と実測ＣＡ５０との差と所定のＰＩゲイン（比例項ゲインと積分項ゲイン）とを用いて、当該差およびその差の積算値の大きさに応じた点火時期の補正量が算出される。そして、気筒毎に算出される補正量が、対象となる気筒の基本点火時期に反映される。これにより、当該気筒において次サイクルで用いられる点火時期（目標点火時期）がＣＡ５０フィードバック制御によって調整（補正）されることになる。
【００３４】
なお、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御およびＣＡ５０フィードバック制御は、上述した態様で気筒毎に実行される。
【００３５】
［実施の形態１におけるノイズ検出手法とノイズ検出時の対策］
（ＭＦＢの実測データへのノイズ影響）
図５は、１燃焼サイクル中の筒内圧波形の各部位に対するノイズの影響度の違いを説明するためのＰ−θ線図である。筒内圧センサ３０の出力信号には、様々な要因でノイズが重畳することがある。ただし、図５に示すように、燃焼期間（ＣＡ０−ＣＡ１００）においては、その前後のクランク角期間に比べて、１燃焼サイクル中の筒内圧の実測波形に対するノイズの影響が小さくなる。その理由は、燃焼期間およびその周辺では、筒内圧センサ３０の出力値が相対的に大きく、その結果、信号量（Signal）と雑音量（Noise）の比であるＳ／Ｎ比が大きくなるためである。そのうえで、筒内圧センサ３０の出力に基づいて算出されるＭＦＢの実測データは、筒内圧センサ３０の出力信号に重畳するノイズによって次のような影響を受ける。
【００３６】
すなわち、筒内圧センサ３０の出力信号にノイズが重畳すると、筒内圧に基づいて算出される熱発生量の実測データ、さらにはＭＦＢの実測データにも、ノイズの影響が現れる。燃焼期間におけるＭＦＢデータは、ノイズの影響度の低い高圧の筒内圧データを基礎としているため、燃焼期間の前後のクランク角期間におけるＭＦＢの実測データよりもノイズの影響を受けにくいといえる。そのうえで、ＭＦＢの実測データに基づいて算出される特定割合燃焼点ＣＡαの実測値については、ノイズの影響に関して、次のことがいえる。すなわち、ＭＦＢデータの波形は、主燃焼期間（ＣＡ１０−ＣＡ９０）については直線的に立ち上がるという特性を有している。このため、主燃焼期間内の特定割合燃焼点ＣＡαは、基本的にはノイズに起因する誤差が生じにくいといえる。ただし、ＭＦＢデータの波形が折れ曲がる部位である燃焼開始点ＣＡ０および燃焼終了点ＣＡ１００、並びにそれらの近傍の燃焼点（ＣＡ０からＣＡ１０辺り、および、ＣＡ９０からＣＡ１００辺り）は、燃焼期間の前後のクランク角期間に重畳するノイズの影響を受けることによって、燃焼期間の中央側の燃焼重心点（ＣＡ５０）などの他の燃焼点と比べてノイズに起因する誤差が生じ易くなる。
【００３７】
図６は、ＭＦＢデータの波形に重畳し得るノイズの種類とノイズの重畳に起因する問題点とを説明するための図である。図６中のノイズ波形１は、燃焼期間よりも前のクランク角期間において、点火時期ＳＡよりも後のクランク角タイミングでスパイク状の大きなノイズが重畳した筒内圧データに基づくＭＦＢデータの波形を摸式的に表したものである。上記のＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御の実行中に取得されるＭＦＢの実測データの波形がノイズ波形１であったとすると、スパイク状のノイズが重畳したデータ付近のクランク角度を誤ってＣＡ１０として算出してしまう可能性がある。
【００３８】
図６中のノイズ波形２は、燃焼期間よりも後のクランク角期間において、スパイク状の大きなノイズが重畳した筒内圧データに基づく熱発生量データの波形を模式的に表したものである。このようなノイズが重畳した熱発生量データを利用してＭＦＢデータを算出した場合には、次のような問題が生ずる。すなわち、ノイズが重畳したクランク角タイミングでの熱発生量データの値を誤って最大熱発生量Ｑｍａｘと認識してしまう可能性がある。このことは、ＭＦＢが１００％となる熱発生量データを誤判定することを意味する。その結果、ＣＡ１００の算出に誤差が生じてしまう。このように、燃焼期間よりも後のクランク角期間に重畳するノイズの影響を受けることによって、ＣＡ１００およびそれの近傍の燃焼点は、ノイズに起因する誤差が生じ易くなる。ノイズ波形２の態様で重畳するノイズの影響は、ＣＡ１００からＣＡ０側により大きく離れるほど小さくはなるが、ＭＦＢの計算の基準となる最大熱発生量Ｑｍａｘを誤っていることで、他の燃焼点の値にも誤差を生じさせてしまう。より具体的には、図６中にノイズ波形２とともに示したように、ＣＡ５０のように本来的には直接はノイズの影響を受けにくい燃焼期間の中央付近の燃焼点にも誤差が生じてしまう。
【００３９】
図６中のノイズ波形３は、燃焼期間およびその前後のクランク角期間の全体に対して同様のレベルのノイズが均等に重畳した筒内圧データに基づくＭＦＢデータの波形を模式的に表したものである。このように全体的にノイズが重畳するケースであっても、重畳するノイズのレベルが小さなものであれば、ノイズの重畳したＭＦＢデータを制御に使用しても影響はないといえる。しかしながら、ノイズ波形３のように比較的大きなレベルのノイズが広範囲に重畳した場合には、次のような問題がある。すなわち、筒内圧センサの出力値は相対圧であるため、筒内圧データからＭＦＢデータの算出などの燃焼解析を行う際には、燃焼解析に先立って、筒内圧の出力値を絶対圧化する補正（絶対圧補正）が一般的に行われる。この絶対圧補正の処理自体は公知であるため、ここではその詳細な説明を省略するが、この絶対圧補正では、燃焼期間よりも前のクランク角期間中の所定の２点のクランク角度での筒内圧データが使用される。ノイズ波形３のような態様でノイズが重畳していると、絶対圧補正に用いられる上記２点の筒内圧データに誤差を発生させてしまうため、絶対圧補正量にも誤差が生じてしまう。このような絶対圧補正量の誤差は、例えば、熱発生量データに対して、熱発生量Ｑが立ち上がるタイミングが真のタイミングよりも早くなるというような誤差を与えてしまう。その結果、図６中にノイズ波形とともに示したように、ＣＡ１０などの燃焼初期の燃焼点の値が真の値に対してずれてしまう。また、絶対圧補正量の誤差は、ＣＡ１０などの燃焼初期の燃焼点だけでなく、ＣＡ９０などの燃焼終了点ＣＡ１００付近の燃焼点に対しても影響を及ぼすこともある。
【００４０】
（ノイズ検出手法）
図６を参照して例示したように、筒内圧センサ３０の出力信号に重畳し得るノイズの種類は常に同じではない。また、内燃機関１０の多様な使用環境を想定した場合、エンジン制御に影響を及ぼすノイズが何時どのような態様で出力信号に重畳するのかを事前に把握することは困難である。しかしながら、筒内圧センサ３０の出力に基づく上述のＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御およびＣＡ５０フィードバック制御を行う場合には、ＭＦＢの実測データにノイズが重畳していることを適切に検出することができ、かつ、ノイズを検出した場合に適切な対策がなされるようになっていることが好ましい。
【００４１】
図７は、本発明の実施の形態１におけるノイズ検出手法を説明するための図である。図７中に示す基準燃焼波形とは、エンジン運転条件に基づくＭＦＢの基準データ（すなわち、理想とするＭＦＢデータ）の波形を模式的に表したものである。同図中に示す実測燃焼波形１および実測燃焼波形２とは、ＭＦＢの実測データの波形を模式的に例示したものである。より具体的には、実測燃焼波形１は、ノイズが重畳していない例を示し、実測燃焼波形２は、燃焼期間（ＣＡ０−ＣＡ１００）よりも前のクランク角期間中にノイズがスパイク状のノイズが重畳した例を示している。
【００４２】
ＭＦＢの実測データがノイズの影響を受けていると、実測データは、そのようなノイズの影響を受けていない同一運転条件のＭＦＢの基準データから離れたものとなる。そこで、本実施形態では、ＭＦＢの基準データと実測データとの相関の度合いを示す「第１相関指標値ＩＲ１」の大きさを評価することによって、ＭＦＢの実測データにノイズが重畳していることを検出することとした。そして、第１相関指標値ＩＲ１の算出の好ましい手法として、本実施形態では、相互相関関数が用いられる。相互相関関数を用いた相互相関係数Ｒの算出は、次の（４）式を用いて行われる。
【数２】
2017031919.tif 000005
ただし、上記（４）式において、θはクランク角度である。τθは、相関の度合いの評価対象の２つの波形（ＭＦＢの基準データと実測データのそれぞれの波形）についてのクランク角軸方向における相対的なずれを表す変数である。関数ｆａ〜ｂ（θ）は、所定クランク角度毎に存在する離散値の集合であるＭＦＢの基準データに相当する。関数ｇａ〜ｂ（τθ−θ）は、同様に離散値の集合であるＭＦＢの実測データに相当する。より具体的には、（ａ〜ｂ）は、これらの関数ｆａ〜ｂ（θ）およびｇａ〜ｂ（τθ−θ）がそれぞれ定義されたクランク角軸上の区間を示している。当該区間（ａ〜ｂ）は、ＭＦＢの基準データおよび実測データの中で相互相関係数Ｒの算出の対象となる（換言すると、相関の度合いの評価対象となる）基準データおよび実測データが存在するクランク角期間（以下、「計算期間Ｔ」と称する）に相当する。計算期間Ｔは、ここでは一例として、点火時期から排気弁２２の開き時期（ＥＶＯ）までとする。しかしながら、計算期間Ｔは、吸気弁２０の閉じ時期から排気弁２２の開き時期までのクランク角期間の全体もしくは任意の一部であればよい。なお、筒内圧の実測データに基づいて算出したＭＦＢの実測データの中に、エンジン制御に用いる特定割合燃焼点ＣＡα（本実施形態では、ＣＡ１０とＣＡ５０）の実測値が含まれていない場合には、当該実測値を近隣の実測データの内挿によって求めるとともに、これと対となる基準データ側の値も求めたうえで、相関の度合いの評価対象にこれらの一対の値を含めてもよい。
【００４３】
（４）式を用いて畳み込み演算を行うことは、所定範囲内で変数τθを変化させることによって、基準データの波形を固定したままで計算期間Ｔ内のＭＦＢの実測データの波形全体をクランク角度方向（図７中に示す燃焼波形の横軸方向）に少しずつ移動させつつ相互相関係数Ｒを連続的に演算していく動作を伴うものである。そして、この演算の過程における相互相関係数Ｒの最大値Ｒｍａｘは、２つの波形が全体的に最も近づいた時の相互相関係数Ｒに相当するものであり、次の（５）式のように表すことができる。本実施形態で用いられる第１相関指標値ＩＲ１は、最大値Ｒｍａｘそのものではなく、相互相関係数Ｒに対して所定の正規化処理を施すことによって得られる値である。ここでいう正規化処理とは、２つの波形（基準データと実測データのそれぞれの波形）が完全に一致したときのＲｍａｘが１を示すように規定された処理であり、このような処理自体は公知であるのでここではその詳細な説明は省略する。
【数３】
2017031919.tif 000006
【００４４】
上述の演算処理によって算出される第１相関指標値ＩＲ１は、２つの波形が完全に一致する場合に１（最大）となり、２つの波形の相関の度合いが低いほどゼロに近づいていく。なお、第１相関指標値ＩＲ１がマイナスの値を示す場合には、２つの波形には負の相関があり、第１相関指標値ＩＲ１は、２つの波形が完全に反転したものとなる場合に−１を示す。したがって、上記のようにして得られる第１相関指標値ＩＲ１に基づいて、ＭＦＢの基準データと実測データとの相関の度合いを把握することができる。
【００４５】
図７に示す例では、ノイズが重畳していない実測燃焼波形１の場合であれば、第１相関指標値ＩＲ１は大きな値（１に近い値）となる。一方、スパイク状のノイズが単発的に重畳している実測燃焼波形２の場合には、第１相関指標値ＩＲ１は実測燃焼波形１の場合の値と比べて小さな値となる。ノイズの重畳によって第１相関指標値ＩＲ１が小さな値になることは、スパイク状のノイズが単発的に重畳している場合に限らず、図６中のノイズ波形３のように継続的なノイズが燃焼波形の全体に重畳している場合も同様である。そして、重畳するノイズのレベルが大きいほど、第１相関指標値ＩＲ１はより小さくなる。したがって、判定値ＩＲｔｈ（正の値）を事前に設定しておくことにより、第１相関指標値ＩＲ１の大きさに基づいて、あるレベルを超えるノイズがＭＦＢの実測データに重畳しているか否かを判断できるようになる。
【００４６】
なお、本実施形態では、上述のように、相互相関係数Ｒを正規化した値の最大値を第１相関指標値ＩＲ１として用いることとしているが、本発明における「相関指標値」は、所定の正規化処理を伴わない相互相関係数Ｒの最大値Ｒｍａｘそのものであってもよい。このことは、後述の第２相関指標値ＩＲ２についても同様である。ただし、正規化処理を伴わない場合の相関指標値（すなわち、最大値Ｒｍａｘ）は、単に相関の度合いが高いほど大きくなるのではなく、最大値Ｒｍａｘの大小と相関の度合いの高低との間には次のような関係がある。すなわち、最大値Ｒｍａｘの増加に伴って相関の度合いが高くなっていき、最大値Ｒｍａｘがある値Ｘとなるときに相関の度合いが最高となる（すなわち、２つの波形が完全に一致する）。そして、値Ｘよりも最大値Ｒｍａｘが増加すると、最大値Ｒｍａｘの増加に伴って相関の度合いが低くなっていく。したがって、正規化処理を伴わない最大値Ｒｍａｘそのものを「相関指標値」として用いる場合には、「相関指標値」が「判定値」未満であるか否かの判定は次のような処理によって行うことができる。すなわち、最大値Ｒｍａｘが値Ｘを中心とする所定範囲内から外れる場合には、「相関指標値が判定値未満である」と判定することができ、逆に、最大値Ｒｍａｘが上記所定範囲内に収まる場合には、「相関指標値が判定値以上である」と判定することができる。
【００４７】
（ノイズ重畳の態様の判別）
筒内圧センサ３０の出力信号に重畳するノイズには、一時的に発生するものと、定常的で発生し続けるものとがある。一時的に発生するノイズとは、基本的には、ある燃焼サイクルでの出力信号に偶発的に重畳するものであり、中には、複数サイクルに渡って連続的に重畳するものもある。このようなノイズの発生要因としては、例えば、内燃機関１０を搭載する車両の室内での携帯型電話等の無線機器の使用を挙げられる。そのうえで、本実施形態において「一時的に発生するノイズ」とみなすノイズとしては、複数サイクルに渡って連続的に重畳せずに、ある燃焼サイクルでの出力信号にのみ重畳するノイズを想定する。
【００４８】
一方、定常的なノイズとは、主に筒内圧センサ３０の電気回路（図示省略）の異常に起因して、複数サイクルに渡って連続して発生し続けるものである。本実施形態では、後述のように、同一気筒を対象とする今回と前回の２つの燃焼サイクルにおいてノイズが生じていると判断された場合には、当該判断の対象となったノイズは定常的なノイズであるとみなしている。
【００４９】
既述したように、第１相関指標値ＩＲ１の大きさを評価することによってＭＦＢの実測データと基準データとを比較することで、ＭＦＢの実測データにノイズが重畳していることを検出することができる。しかしながら、現在の燃焼サイクルにおけるＭＦＢの実測データ（以下の説明では、便宜上、「現在データ」ともいう）とＭＦＢの基準データとを比較するだけでは、検出されたノイズが一時的なものであるのか、もしくは定常的に発生し続けるものであるのかを判別することは困難である。
【００５０】
そこで、本実施形態では、一時的に発生するノイズと定常的に発生するノイズとを判別できるようにするために、第１相関指標値ＩＲ１だけでなく第２相関指標値ＩＲ２をも利用することとした。第２相関指標値ＩＲ２は、ＭＦＢの現在データと、当該現在データの直前のＭＦＢの実測データ（以下の説明では、便宜上、「直前の過去データ」ともいう）との相関の度合いを示すものである。ここでいう「直前の過去データ」とは、現在データが得られた燃焼サイクルから遡った同一気筒の１つ前の燃焼サイクル（前回の燃焼サイクル））で得られたＭＦＢの実測データのことである。なお、第２相関指標値ＩＲ２の算出は、上述した第１相関指標値ＩＲ１の算出と同じ手法で行うことができる。また、第２相関指標値ＩＲ２の場合には、ＭＦＢの現在データと直前の過去データとが評価対象であるため、ＭＦＢの実測データ同士の相関の度合いが評価されることになる。このため、この相互相関は、より正確には自己相関と称することができる。
【００５１】
図８は、第１および第２相関指標値ＩＲ１およびＩＲ２と、ノイズ重畳の態様との関係を表した図である。図８に示すケース１は、第１相関指標値ＩＲ１および第２相関指標値ＩＲ２の何れも判定値ＩＲｔｈ以上である場合（すなわち、ＭＦＢの現在データと基準データとの相関が高く、かつ、現在データと直前の過去データとの相関も高い場合）を示している。このケース１では、第１相関指標値ＩＲ１が大きいため、現在データ（今回の燃焼サイクルにおける実測データ）にノイズは重畳していないといえる。さらに、ケース１では、第２相関指標値ＩＲ２も大きいため、現在データと相関の高い直前の過去データにもノイズは重畳していないといえる。
【００５２】
ケース２は、第１相関指標値ＩＲ１は判定値ＩＲｔｈ以上であるが第２相関指標値ＩＲ２は判定値ＩＲｔｈ未満である場合（すなわち、現在データと基準データとの相関は高いけれども、現在データと直前の過去データとの相関は低い場合）を示している。このケース２では、第１相関指標値ＩＲ１が大きいため、現在データにノイズは重畳していないといえる。その一方で、第２相関指標値ＩＲ２が小さいため、現在データと相関の低い直前の過去データにノイズが重畳しているといえる。
【００５３】
ケース３は、第１相関指標値ＩＲ１は判定値ＩＲｔｈ未満であるが第２相関指標値ＩＲ２は判定値ＩＲｔｈ以上である場合（すなわち、現在データと基準データとの相関は低いけれども、現在データと直前の過去データとの相関は高い場合）を示している。このケース３では、第１相関指標値ＩＲ１が低いため、現在データにノイズが重畳しているといえる。また、このケース３では、第２相関指標値ＩＲ２が大きいため、現在データと相関の高い直前の過去データにもノイズが重畳しているといえる。本実施形態では、このケース３では、ノイズが定常的に発生していると判断される。
【００５４】
ケース４は、第１相関指標値ＩＲ１および第２相関指標値ＩＲ２の何れも判定値ＩＲｔｈ未満である場合（すなわち、現在データと基準データとの相関が低く、かつ、現在データと直前の過去データとの相関も低い場合）を示している。このケース４では、第１相関指標値ＩＲ１が低いため、現在データにノイズが重畳しているといえる。また、このケース４では、第２相関指標値ＩＲ２が小さいため、ノイズが重畳する現在データと相関の低い直前の過去データにはノイズが重畳していないといえる。したがって、このケース４は、今回の燃焼サイクルにおいて偶発的にノイズが発生したケース、すなわち、一時的なノイズが発生したケースであると判断することができる。
【００５５】
（ノイズ検出時の対策）
ＭＦＢの実測データにノイズが重畳しているような状況下であるにもかかわらず、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御およびＣＡ５０フィードバック制御をそのまま継続すると、精度の高いフィードバック制御を行えない可能性がある。また、上述のように、筒内圧センサ３０の出力信号に重畳するノイズには、一時的なノイズと定常的なノイズとがある。したがって、ノイズを検出した場合の対策（すなわち、本発明における「筒内圧センサの出力信号に重畳するノイズに関する対策」）は、重畳するノイズの態様に応じた適切なものであることが好ましい。
【００５６】
そこで、本実施形態では、第１相関指標値ＩＲ１が判定値ＩＲｔｈ未満であって第２相関指標値ＩＲ２も判定値ＩＲｔｈ未満である場合（ケース４）には、ＭＦＢの実測データに一時的なノイズが重畳していると判定することとした。そして、この場合には、この判定の対象となった第１相関指標値ＩＲ１が算出された燃焼サイクルにおける実測ＣＡ１０および実測ＣＡ５０がＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御およびＣＡ５０フィードバック制御に反映されることをそれぞれ禁止することとした。
【００５７】
また、本実施形態では、第１相関指標値ＩＲ１が判定値ＩＲｔｈ未満であって第２相関指標値ＩＲ２が判定値ＩＲｔｈ以上である場合（ケース３）には、ＭＦＢの実測データに定常的なノイズが重畳していると判定することとした。そして、この場合には、一時的なノイズが発生している場合の対策よりも長期的な対策（換言すると、より多くの燃焼サイクルに及ぶ対策）として、目標ＳＡ−ＣＡ１０および目標ＣＡ５０を変更することとした。具体的には、実測ＳＡ−ＣＡ１０と目標ＳＡ−ＣＡ１０との差が小さくなる方向に目標ＳＡ−ＣＡ１０が変更され、同様に、実測ＣＡ５０と目標ＣＡ５０との差が小さくなる方向に目標ＣＡ５０が変更される。
【００５８】
なお、ケース２の場合には、前回の燃焼サイクルを対象としたノイズ検出時にノイズが発生していると判定され、ノイズ重畳の態様に応じた対策が既になされているといえる。
【００５９】
（実施の形態１における具体的処理）
図９は、本発明の実施の形態１においてＥＣＵ４０が実行するルーチンを示すフローチャートである。なお、本ルーチンは、各気筒において排気弁２２の開き時期を経過したタイミングで起動され、かつ、１燃焼サイクル毎に繰り返し実行される。
【００６０】
図９に示すルーチンでは、ＥＣＵ４０は、まず、ステップ１００において、現在のエンジン運転条件を取得する。ここでいうエンジン運転条件には、主に、エンジン回転速度、吸入空気量、空燃比および点火時期が該当する。エンジン回転速度はクランク角センサ４２を用いて算出される。吸入空気量はエアフローメータ４４を用いて算出される。空燃比は、目標空燃比のことであり、エンジントルクとエンジン回転速度との関係で目標空燃比を定めたマップを参照して算出することができる。目標空燃比は、リーンバーン運転時に用いる所定のリーン空燃比と理論空燃比との何れかである。点火時期は、今回の燃焼サイクルで用いる点火時期の指示値（すなわち、目標点火時期）のことである。目標点火時期は、理論空燃比での運転時であれば、吸入空気量およびエンジン回転速度を主なパラメータとして決定され、リーンバーン運転時であれば、ＣＡ５０フィードバック制御が反映された値が使用される。なお、エンジントルクは、例えば、車両のアクセルポジションセンサ（図示省略）により検出されるアクセル開度に基づいて算出される目標トルクを用いることができる。
【００６１】
次に、ＥＣＵ４０は、ステップ１０２に進み、現在の運転領域がリーンバーン運転領域であるか否かを判定する。具体的には、ステップ１００において取得した目標空燃比に基づいて、現在の運転領域がリーンバーン運転領域であるか、或いは理論空燃比を用いる運転領域であるかが判定される。
【００６２】
ステップ１０２の判定が不成立となる場合には、今回のルーチンの処理が速やかに終了される。一方、ステップ１０２の判定が成立する場合には、ＥＣＵ４０は、ステップ１０４に進む。ステップ１０４では、ステップ１００において取得されたエンジン運転条件に基づいてＭＦＢの基準データが算出される。ＭＦＢの基準データは、例えば、次の（６）式に従って算出することができる。（６）式を利用したＭＦＢデータの算出は、Wiebe関数を用いた公知のものであるため、ここでは、その詳細な説明は省略する。既述したように、本実施形態では、第１相関指標値ＩＲ１の算出のための計算期間Ｔは、点火時期（目標点火時期）ＳＡから排気弁２２の開き時期ＥＶＯまでのクランク角期間である。本ステップ１０４では、このような計算期間Ｔを対象として（６）式を用いてＭＦＢの基準データが算出される。
【数４】
2017031919.tif 000007
ただし、上記（６）式において、ｃは既定の定数である。ｍは、形状パラメータであり、エンジン運転条件（より具体的には、ステップ１００において取得されるエンジン回転速度、吸入空気量、空燃比および点火時期）との関係で形状パラメータｍを予め定めたマップを参照して求めることができる。
【００６３】
次に、ＥＣＵ４０は、ステップ１０６に進む。ステップ１０６では、今回の燃焼サイクルにおいて筒内圧センサ３０を用いて取得された筒内圧の実測データに基づいて、上記（３）式に従ってＭＦＢの実測データが現在データとして算出される。
【００６４】
次に、ＥＣＵ４０は、ステップ１０８に進む。ステップ１０８では、ステップ１０４および１０６にてそれぞれ算出されたＭＦＢの基準データおよび現在データを用いて、計算期間Ｔを対象として、上記（４）式を用いて第１相関指標値ＩＲ１が算出される。
【００６５】
次に、ＥＣＵ４０は、ステップ１１０に進む。ステップ１１０では、ステップ１０８にて算出された第１相関指標値ＩＲ１が所定の判定値ＩＲｔｈ未満であるか否かが判定される。本ステップ１１０で用いる判定値ＩＲｔｈは、あるレベル以上のノイズが重畳したことを判別可能な値として予め設定されたものである。
【００６６】
ステップ１１０の判定が不成立である場合（ＩＲ１≧ＩＲｔｈ）、すなわち、現在データ（今回の燃焼サイクルにおけるＭＦＢの実測データ）が同一運転条件での基準データと相関の度合いの高いものであると判断できる場合には、ＥＣＵ４０は、ステップ１１２に進み、あるレベル以上のノイズは重畳していないと判定する。また、この場合には、ＥＣＵ４０は、ステップ１１４に進み、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御およびＣＡ５０フィードバック制御の継続を許可する。より具体的には、この場合には、今回の判定の対象となった第１相関指標値ＩＲ１が算出された燃焼サイクルにおける実測ＣＡ１０および実測ＣＡ５０が、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御およびＣＡ５０フィードバック制御に規定通りに反映される。
【００６７】
一方、ステップ１１０の判定が成立する場合（ＩＲ１＜ＩＲｔｈ）、すなわち、現在データが基準データと相関の度合いの低いものであると判断できる場合には、ＥＣＵ４０は、ステップ１１６に進む。ステップ１１６では、今回の燃焼サイクルが行われる気筒と同一気筒における前回の燃焼サイクルのために算出されたＭＦＢの実測データが直前の過去データとして取得される。ここで、本発明における「現在データの直前の過去データ」には、上述のように現在データが算出された燃焼サイクルよりも１つ前の同一気筒の燃焼サイクルにおいて算出されたＭＦＢの実測データだけでなく、当該１つ前の燃焼サイクルから当該現在データが得られた燃焼サイクルまでの間に他の気筒の燃焼サイクルで得られたＭＦＢの実測データも含まれる。例えば内燃機関１０が４気筒エンジンであり（爆発順序は一例として１番気筒→３番気筒→４番気筒→２番気筒）、現在データが得られた燃焼サイクルが１番気筒の燃焼サイクルである場合、「直前の過去データ」の波形には、当該現在データが得られた燃焼サイクルよりも１つ前の１番気筒の燃焼サイクルで得られたＭＦＢの実測データと、当該１つ前の１番気筒の燃焼サイクル以降に、２番気筒、３番気筒もしくは４番気筒の燃焼サイクルで得られたＭＦＢの実測データとが含まれる。そして、ノイズ重畳の態様の判別のために使用される直前の過去データは、現在データと時間的に近いものである方が好ましい。したがって、直前の過去データが現在データの算出対象の気筒以外の他の気筒にて算出されたデータである場合には、当該過去データは、ＭＦＢの現在データが算出された燃焼サイクルの気筒よりも爆発順序が１つ前の気筒の燃焼サイクルで得られたＭＦＢの実測データであることが望ましい。
【００６８】
次に、ＥＣＵ４０は、ステップ１１８に進む。ステップ１１８では、ステップ１０４および１１６にてそれぞれ算出された現在データと直前の過去データとを用いて、計算期間Ｔを対象として、上記（６）式を用いて第２相関指標値ＩＲ２が算出される。
【００６９】
次に、ＥＣＵ４０は、テップ１２０に進む。ステップ１２０では、ステップ１１８にて算出された第２相関指標値ＩＲ２が上記判定値ＩＲｔｈ未満であるか否かが判定される。その結果、本ステップ１２０の判定が成立する場合、すなわち、第１相関指標値ＩＲ１が判定値ＩＲｔｈ未満であって第２相関指標値ＩＲ２も判定値ＩＲｔｈ未満である場合（ケース４）には、ＥＣＵ４０は、ステップ１２２に進む。ステップ１２２では、ＭＦＢの実測データに一時的なノイズが重畳していると判定される。さらに、この場合には、ＥＣＵ４０は、ステップ１２４に進み、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御およびＣＡ５０フィードバック制御を中止する。
【００７０】
既述したように、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御およびＣＡ５０フィードバック制御は、リーンバーン運転中に気筒別に実行されるようになっており、これらのフィードバック制御の結果（すなわち、当該フィードバック制御に基づく補正量）は、同一気筒の次の燃焼サイクルに反映されるようになっている。本ステップ１２４の処理は、より具体的には、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御に基づく燃料噴射量の補正量とＣＡ５０フィードバック制御に基づく点火時期の補正量とをそれぞれ前回値（より具体的には、前回の燃焼サイクルで算出された値）で保持し、かつ、今回の燃焼サイクルで算出された実測ＣＡ１０および実測ＣＡ５０は、それぞれの補正量に反映しないことによって、これらのフィードバック制御を中止するというものである。なお、図３を参照して行った上記フィードバック制御の一例は、ＰＩ制御を利用している。つまり、これらのフィードバック制御には、目標値（目標ＳＡ−ＣＡ１０など）と実測値（実測ＳＡ−ＣＡ１０など）との累積的な差を利用するＩ項（積分項）が含まれている。したがって、フィードバック制御の再開時においてＩ項の算出のために過去の燃焼サイクルでの上記差を利用する場合には、ノイズが検出された燃焼サイクルの値を含まないようにするのが望ましい。
【００７１】
一方、ステップ１２０の判定が不成立となる場合、すなわち、第１相関指標値ＩＲ１が判定値ＩＲｔｈ未満であって第２相関指標値ＩＲ２が判定値ＩＲｔｈ以上である場合（ケース３）には、ＥＣＵ４０は、ステップ１２６に進む。ステップ１２６では、ＭＦＢの実測データに定常的なノイズが重畳していると判定される。そして、この場合には、ＥＣＵ４０は、ステップ１２８に進み、定常的なノイズの重畳を理由として筒内圧センサ３０の電気回路等に異常が生じていると判断し、ＭＩＬ４６を点灯させる処理を実行する。
【００７２】
さらに、ＥＣＵ４０は、ステップ１２８の処理を実行した後に、ステップ１３０に進む。ステップ１３０では、長期的な対策として、目標ＳＡ−ＣＡ１０および目標ＣＡ５０が変更される。具体的には、これらの目標値の変更は、例えば、次のように行うことができる。すなわち、検出したノイズが一時的なものである場合には、そのノイズの大きさ、もしくは当該ノイズが重畳するクランク角度位置は、その時々のノイズに応じて変化し得る。一方、定常的なノイズの発生要因は、筒内圧センサ３０の電気回路等の異常であると考えられる。このため、定常的なノイズが生じている複数サイクルを想定した場合、当該複数サイクル中の各サイクルでは、ＭＦＢの実測データに対して同じような大きさのノイズが同じようなクランク角度位置において繰り返し重畳すると考えられる。その結果、当該複数サイクル中の各サイクルでは、実測ＳＡ−ＣＡ１０および実測ＣＡ５０が、目標ＳＡ−ＣＡ１０および目標ＣＡ５０からそれぞれ同じようにずれると考えられる。
【００７３】
そこで、本ステップ１３０では、現在データが算出された燃焼サイクル（すなわち、今回の燃焼サイクル）における実測ＳＡ−ＣＡ１０と、直前の過去データが算出された燃焼サイクル（すなわち、今回の燃焼サイクルと同じ気筒の前回の燃焼サイクル）における実測ＳＡ−ＣＡ１０との平均値が算出される。そのうえで、上記平均値と同じ値となるように目標ＳＡ−ＣＡ１０が変更される。ＣＡ５０に関しても、同様の考えに基づく平均値が算出されたうえで、当該平均値と同じ値となるように目標ＣＡ５０が変更される。このように、本ステップ１３０の処理によれば、実測ＳＡ−ＣＡ１０と目標ＳＡ−ＣＡ１０との差が小さくなる方向に目標ＳＡ−ＣＡ１０が変更され、同様に、実測ＣＡ５０と目標ＣＡ５０との差が小さくなる方向に目標ＣＡ５０が変更される。なお、目標ＳＡ−ＣＡ１０等の変更は、例えば、上記平均値ではなく、現在データが算出された燃焼サイクルにおける実測ＳＡ−ＣＡ１０等と同じ値となるように目標ＳＡ−ＣＡ１０等を変更するものであってもよく、あるいは、直前の過去データが算出された燃焼サイクルにおける実測ＳＡ−ＣＡ１０等と同じ値となるように目標ＳＡ−ＣＡ１０等を変更するものであってもよい。
【００７４】
以上説明した図９に示すルーチンの処理によれば、同一運転条件でのＭＦＢの基準データと現在データとを対象として算出される第１相関指標値ＩＲ１だけでなく、現在データと当該現在データの直前の過去データとを対象として算出される第２相関指標値ＩＲ２をも利用して、ＭＦＢデータに関する相関の度合いが評価される。これにより、ＭＦＢの実測データにノイズが重畳したことを検出することができ、かつ、重畳したノイズが一時的なノイズであるか、あるいは定常的なノイズであるかを判別できるようになる。
【００７５】
そのうえで、重畳したノイズの態様に応じた適切な対策がとれるようになる。具体的には、検出したノイズが一時的なノイズであると判定された場合には、現在データを利用するフィードバック制御（すなわち、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御およびＣＡ５０フィードバック制御）が中止される。これにより、ノイズに起因する誤差が生じている可能性のある今回の燃焼サイクルの実測ＣＡ１０および実測ＣＡ５０がそれぞれのフィードバック制御に反映されることが禁止される。このため、上記の実測ＣＡ１０および実測ＣＡ５０の利用によってエンジン制御の精度が悪化することを回避できるようになる。このように、一時的なノイズを検出した場合の対策は、ノイズが生じている現在データが上記フィードバック制御に使われることを禁止するというものであり、次の燃焼サイクルにおいてノイズが検出されない場合には、上記フィードバック制御が規定通りのものに戻されることになる。これにより、検出されたノイズが一時的なノイズであるにもかかわらず、定常的なノイズとの区別なしに定常的なノイズを検出したときのための長期的な対策が不用意に実行されることを回避できるようになる。その結果、この場合には不適切な対策の実施に起因してエンジン制御に幣害が生じることを回避することができる。例えば、長期的な対策が本実施形態でも用いるように目標ＳＡ−ＣＡ１０の変更であった場合には、一時的なノイズの発生時に目標ＳＡ−ＣＡ１０を変更して空燃比をリッチ補正もしくはリーン補正することに起因して排気エミッションの悪化もしくはトルク変化等が生じないようにすることができる。
【００７６】
また、上記ルーチンの処理によれば、検出したノイズが定常的なノイズであると判定された場合には、定常的なノイズの重畳に起因する実測ＣＡ１０および実測ＣＡ５０の定常的な誤差を解消するべく、目標ＳＡ−ＣＡ１０および目標ＣＡ５０がそれぞれ変更される。ここで、ＳＡ−ＣＡ１０およびＣＡ５０のフィードバック制御を含めた各種フィードバック制御において、目標値自体の正しさは必ずしも不可欠なものではなく、当該目標値は、当該フィードバック制御に用いられるセンサの出力と実際に起きている現象との相関をとれるものであればよい。具体的には、一例として、定常的なノイズの影響で実測ＳＡ−ＣＡ１０が定常的に値Ｙだけ目標ＳＡ−ＣＡ１０よりも大きくなっていたとする。この場合には、目標ＳＡ−ＣＡ１０を値Ｙだけ大きくすれば、定常的なノイズがＳＡ−ＣＡ１０のフィードバック制御に与える誤差を解消して、筒内圧センサ３０の出力と実際に起きている現象との適切な相関が得られるようになる。このため、このような目標値の変更という対策によれば、定常的なノイズが生じている場合に、ノイズが上記フィードバック制御に対して定常的に与える影響を排除しつつ、フィードバック制御を継続できるようになる。
【００７７】
また、本実施形態では、現在データと、当該現在データが算出された燃焼サイクルよりも１つ前の同一気筒の燃焼サイクルにおいて算出された直前の過去データとを用いて、第２相関指標値ＩＲ２が算出される。このため、同一気筒のＭＦＢの実測データ同士を比較することになるので、気筒間の燃焼ばらつきの影響を排除しつつ、現在データと過去データとの相関の度合いを評価できるようになる。
【００７８】
なお、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ４０がステップ１０６の処理を実行することにより本発明における「燃焼質量割合算出手段」が実現されている。また、ＥＣＵ４０がＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御およびＣＡ５０フィードバック制御を実行し、ステップ１１０およびステップ１２０の判定がともに成立する場合にステップ１２４の処理を実行し、および、ステップ１１０の判定が成立しかつステップ１２０の判定が不成立となる場合にステップ１３０の処理を実行することにより本発明における「制御手段」が実現されている。また、ＥＣＵ４０がステップ１０８の処理を実行することにより本発明における「第１相関指標値算出手段」が実現されており、そして、ＥＣＵ４０がステップ１１８の処理を実行することにより本発明における「第２相関指標値算出手段」が実現されている。また、燃料噴射弁２６および点火装置２８が本発明における「アクチュエータ」に、判定値ＩＲｔｈが本発明における「第１判定値」および「第２判定値」に、ＳＡ−ＣＡ１０が本発明における「特定パラメータ」に、それぞれ相当している。
【００７９】
実施の形態２．
次に、図１０を新たに参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
【００８０】
［実施の形態２におけるノイズ検出手法とノイズ検出時の対策］
（ノイズ検出時の対策）
上述した実施の形態１においては、ＭＦＢの実測データに定常的なノイズが重畳していると判定した場合には、長期的な対策として、目標ＳＡ−ＣＡ１０と目標ＣＡ５０とが変更される。これに対し、本実施形態においては、ＭＦＢの実測データに定常的なノイズが重畳していると判定した場合には、一時的なノイズが重畳していると判定した場合と比べて長期に渡って、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御およびＣＡ５０フィードバック制御を中止することが長期的な対策として実行される。
【００８１】
（実施の形態２における具体的処理）
図１０は、本発明の実施の形態２においてＥＣＵ４０が実行するルーチンを示すフローチャートである。なお、図１０において、実施の形態１における図９に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００８２】
図１０に示すルーチンでは、ＥＣＵ４０は、ステップ１２０の判定が不成立となる場合には、ステップ１２６にて定常的なノイズが生じていると判定し、ステップ１２８にてＭＩＬ４６を点灯させた後にステップ２００に進む。ステップ２００では、内燃機関１０を搭載する車両の今回のトリップ中継続してＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御およびＣＡ５０フィードバック制御を中止することが長期的な対策として実行される。なお、本ステップ２００の実行により長期的な対策がなされた場合には、本ルーチンは、車両の今回のトリップ中には役目を終えて起動されなくなるものとする。
【００８３】
以上説明した図１０に示すルーチンの処理によれば、定常的なノイズが生じていると判定された場合には、車両の今回のトリップ中継続してＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御およびＣＡ５０フィードバック制御が中止される。一方、一時的なノイズが生じていると判定された場合においてステップ１２４の処理によって上記フィードバック制御が中止される場合には、当該中止の対象となる期間は、判定対象となった燃焼サイクルにおいて算出された実測ＣＡ１０および実測ＣＡ５０を利用する１または複数の所定燃焼サイクル（この所定サイクルの数は、１トリップ中に行われる燃焼サイクルの数よりも十分に少ない）を経過する期間だけである。したがって、上記ルーチンの処理によれば、定常的なノイズが生じていると判定された場合には、上記フィードバック制御は、一時的なノイズが生じていると判定された場合と比べて長期に渡って中止されることになる。すなわち、この場合には、該当するエンジン制御の制御変更の実行期間が長くされる。以上説明した本実施形態における定常的なノイズの重畳時の対策によれば、ノイズが検出されたときには上記フィードバック制御を中止するという基本の制御方針を有する場合において、定常的なノイズが生じた際に毎度の燃焼サイクルにおいて上記ルーチンの処理が不必要に実行されることを回避できるようになる。これにより、ＥＣＵ４０の演算負荷の低減を図ることができる。
【００８４】
ところで、上述した実施の形態２においては、定常的なノイズが生じている場合の長期的な対策として、車両の１トリップ中継続してＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御等を中止する例について説明を行った。しかしながら、本発明において筒内圧センサの出力信号に重畳するノイズに関する対策であるエンジン制御の制御変更は、一時的なノイズが発生している場合（第１相関指標値が第１判定値未満であって第２相関指標値が第２判定値未満となる場合）の制御変更と比べて実行期間を長くするものであれば、上記以外の態様で実施されてもよい。具体的には、一時的なノイズが発生しているときに所定の燃焼サイクル数だけ制御変更が実行される場合には、定常的なノイズが発生するときに上記所定の燃焼サイクル数よりも多い燃焼サイクル数に渡って制御変更が実行されるものであればよい。
【００８５】
なお、上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ４０がＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御およびＣＡ５０フィードバック制御を実行し、ステップ１１０およびステップ１２０の判定がともに成立する場合にステップ１２４の処理を実行し、および、ステップ１１０の判定が成立しかつステップ１２０の判定が不成立となる場合にステップ２００の処理を実行することにより本発明における「制御手段」が実現されている。
【００８６】
実施の形態３．
次に、図１１を新たに参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
【００８７】
［実施の形態３におけるノイズ検出手法とノイズ検出時の対策］
（ノイズ重畳の態様の判別）
本実施の形態３は、定常的なノイズが生じていることと、一時的なノイズが生じていることとを判別する手法において、上述した実施の形態１および２と相違している。具体的には、第１および第２相関指標値ＩＲ１およびＩＲ２を利用した判定を行うという点においては、両者は共通している。そのうえで、両者の相違点は次の通りである。すなわち、実施の形態１および２においては、第１相関指標値ＩＲ１が判定値ＩＲｔｈ未満であって第２相関指標値ＩＲ２も判定値ＩＲｔｈ以上であるという判定が一度成立したことをもって、定常的なノイズが生じていると判定される。これに対し、本実施形態では、第１相関指標値ＩＲ１が判定値ＩＲｔｈ未満であって第２相関指標値ＩＲ２も判定値ＩＲｔｈ以上であるという判定が所定回数Ｎの燃焼サイクルに渡って連続的に成立したことをもって、定常的なノイズが生じていると判定される。
【００８８】
（実施の形態３における具体的処理）
図１１は、本発明の実施の形態３においてＥＣＵ４０が実行するルーチンを示すフローチャートである。なお、図１１において、実施の形態１における図９に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００８９】
図１１に示すルーチンでは、ＥＣＵ４０は、ステップ１２０の判定が不成立となる場合には、ステップ３００に進む。ステップ３００では、ステップ１２０の判定が連続的になされた回数（以下、「連続判定回数」ともいう）が算出される。
【００９０】
次に、ＥＣＵ４０は、ステップ３０２に進み、連続判定回数が所定回数Ｎよりも多いか否かを判定する。本実施形態では、同一気筒の燃焼サイクルに関して所定回数Ｎを上回る回数（すなわち、連続判定回数）で複数の燃焼サイクル間に渡ってノイズが連続的に重畳する場合には、当該ノイズは定常的に生じたものであると想定している。そして、所定回数Ｎ以下の回数でノイズが連続的に重畳する場合には、当該ノイズは一時的に生じたものと想定している。本ステップ３０２において用いられる所定回数Ｎは、上記の想定の下で、定常的なノイズと一時的なノイズとを判別可能な値として事前に設定されたものである。
【００９１】
ステップ３０２において連続判定回数が所定回数Ｎ以下であると判定した場合には、ＥＣＵ４０は、ステップ１２２に進み、今回重畳したノイズは一時的なものであると判定する。一方、ステップ３０２において連続判定回数が所定回数Ｎを上回った場合には、ＥＣＵ４０は、ステップ１２６に進み、今回重畳したノイズは定常的なものであると判定する。
【００９２】
実施の形態１および２においては、第１相関指標値ＩＲ１が判定値ＩＲｔｈ未満であって第２相関指標値ＩＲ２も判定値ＩＲｔｈ以上であるという判定（ステップ１２０）が一度成立したことをもって、定常的なノイズが生じていると判定される。これに対し、以上説明した図１１に示すルーチンの処理によれば、上記判定の連続判定回数が所定回数Ｎよりも多くなったことをもって、定常的なノイズが生じていると判定される。また、実施の形態１において既述したように、偶発的なノイズであっても複数の燃焼サイクルに渡って連続して重畳することもあり得る。したがって、本ルーチンの処理によれば、定常的なノイズが生じていることをより確実に判定できるようになるといえる。このため、一時的なノイズを定常的なノイズと誤って判定することに起因して、定常的なノイズへの長期的な対策が不必要に実施されることをより一層抑制することができる。
【００９３】
ところで、上述した実施の形態３においては、実施の形態１の図９に示すルーチンの処理に対して、本実施形態における連続判定回数を評価する処理（ステップ３００および３０２）を組み合わせた例について説明を行った。しかしながら、上記処理は、実施の形態２の図１０に示すルーチンの処理と組み合わせて同様に実行されるものであってもよい。
【００９４】
また、上述した実施の形態１および３においては、第１相関指標値ＩＲ１と第２相関指標値ＩＲ２とで共通する判定値ＩＲｔｈを用いた。しかしながら、この判定値は共通のものでなくてもよく、第１相関指標値ＩＲ１の第１判定値と第２相関指標値ＩＲ２の第２判定値とは、別々の判定値を用いてもよい。
【００９５】
また、上述した実施の形態１〜３においては、気筒毎に相互相関関数を用いてＭＦＢデータの相関の度合いを評価する例について説明したが、ＭＦＢデータの相関の度合いの評価は、任意の代表気筒を対象として実行し、ノイズ検出時には、全気筒を対象として所定の対策を行うようにしてもよい。ただしこの場合は、爆発行程の発生順において隣接する２つの気筒のＭＦＢの実測データの波形の比較ができなくなる。したがって、任意の代表気筒を対象としてＭＦＢデータの相関の度合いの評価を行う場合は、ノイズ重畳の態様の判別を上述した同一気筒基準で行えばよい。
【００９６】
また、上述した実施の形態１〜３においては、第１相関指標値ＩＲ１および第２相関指標値ＩＲ２の算出のために、相互相関関数を用いている。しかしながら、本発明における「相関指標値」の算出手法は、必ずしも相互相関関数を用いるものに限られない。すなわち、当該算出手法は、例えば、所定の計算期間を対象として、同一クランク角度での現在データとこれに対応する基準データとの差の二乗を合計して得られる値（いわゆる、残差二乗和）であってもよい。このことは、現在データとその直前の過去データとの比較に関しても同様である。また、残差二乗和の場合には、相関の度合いが高いほど、値が小さくなる。本発明における「相関指標値」は、より具体的には、相関の度合いが高いほど大きな値としている。したがって、残差二乗和を利用する場合には、「相関指標値」は残差二乗和の逆数を用いればよい。
【００９７】
また、上述した実施の形態１〜３においては、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御とＣＡ５０フィードバック制御とを例示したが、本発明における「特定割合燃焼点の実測値に基づいて内燃機関のアクチュエータを制御するエンジン制御」とは、上記のようなフィードバック制御に限られない。すなわち、特定割合燃焼点ＣＡαは、内燃機関のトルク変動もしくは失火の判定に用いることができる。したがって、上記エンジン制御には、上記判定の結果を受けて行われる所定のアクチュエータの制御も含まれる。また、本発明における「エンジン制御」の対象として用いられる特定割合燃焼点ＣＡαは、ＣＡ１０およびＣＡ５０に限られず、ＣＡ０からＣＡ１００までの範囲内から選択される任意の値であってもよく、例えば、９０％燃焼点であるＣＡ９０であってもよい。さらには、例えば、ＣＡ１０からＣＡ５０までのクランク角期間であるＣＡ１０−ＣＡ５０のように、複数の特定割合燃焼点ＣＡαの組み合わせが用いられていてもよい。
【００９８】
また、上述した実施の形態１〜３においては、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御およびＣＡ５０フィードバック制御の実施を伴うリーンバーン運転時に、第１相関指標値ＩＲ１および第２相関指標値ＩＲ２に基づくＭＦＢデータの相関の度合いの評価を行うこととしている。しかしながら、当該評価は、特定割合燃焼点ＣＡαに基づくエンジン制御を行っていることを前提として、リーンバーン運転時に限らず、例えば、理論空燃比燃焼運転時に行われるようになっていてもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１０  内燃機関
１２  ピストン
１４  燃焼室
１６  吸気通路
１８  排気通路
２０  吸気弁
２２  排気弁
２４  スロットルバルブ
２６  燃料噴射弁
２８  点火装置
３０  筒内圧センサ
４０  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
４２  クランク角センサ
４４  エアフローメータ
４６  故障表示灯（ＭＩＬ）
【図１】
2017031919.tif 000008
【図２】
2017031919.tif 000009
【図３】
2017031919.tif 000010
【図４】
2017031919.tif 000011
【図５】
2017031919.tif 000012
【図６】
2017031919.tif 000013
【図７】
2017031919.tif 000014
【図８】
2017031919.tif 000015
【図９】
2017031919.tif 000016
【図１０】
2017031919.tif 000017
【図１１】
2017031919.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成28年7月25日(2016.7.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記エンジン制御は、前記特定割合燃焼点の実測値もしくは当該特定割合燃焼点を基に規定された特定パラメータの実測値が目標値に近づくように前記アクチュエータを制御するものであって、
前記制御手段は、前記第１相関指標値が前記第１判定値未満であって前記第２相関指標値が前記第２判定値以上である場合には、前記筒内圧センサの出力信号に重畳するノイズに関する対策を実行し、
前記対策は、前記特定割合燃焼点の実測値もしくは前記特定パラメータの実測値と前記目標値との差が小さくなる方向に当該目標値を変更するものであることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
前記対策は、前記第１相関指標値が前記第１判定値未満であって前記第２相関指標値が前記第２判定値以上であるという判定が連続的になされた回数が所定回数よりも多くなった場合に実行されることを特徴とする請求項２または３に記載の内燃機関の制御装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
前記エンジン制御は、前記特定割合燃焼点の実測値もしくは当該特定割合燃焼点を基に規定された特定パラメータの実測値が目標値に近づくように前記アクチュエータを制御するものであってもよい。そして、前記制御手段は、前記第１相関指標値が前記第１判定値未満であって前記第２相関指標値が前記第２判定値以上である場合には、前記筒内圧センサの出力信号に重畳するノイズに関する対策を実行してもよい。前記対策は、前記特定割合燃焼点の実測値もしくは前記特定パラメータの実測値と前記目標値との差が小さくなる方向に当該目標値を変更するものであってもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
図７は、本発明の実施の形態１におけるノイズ検出手法を説明するための図である。図７中に示す基準燃焼波形とは、エンジン運転条件に基づくＭＦＢの基準データ（すなわち、理想とするＭＦＢデータ）の波形を模式的に表したものである。同図中に示す実測燃焼波形１および実測燃焼波形２とは、ＭＦＢの実測データの波形を模式的に例示したものである。より具体的には、実測燃焼波形１は、ノイズが重畳していない例を示し、実測燃焼波形２は、燃焼期間（ＣＡ０−ＣＡ１００）よりも前のクランク角期間中にスパイク状のノイズが重畳した例を示している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
次に、ＥＣＵ４０は、ステップ１２０に進む。ステップ１２０では、ステップ１１８にて算出された第２相関指標値ＩＲ２が上記判定値ＩＲｔｈ未満であるか否かが判定される。その結果、本ステップ１２０の判定が成立する場合、すなわち、第１相関指標値ＩＲ１が判定値ＩＲｔｈ未満であって第２相関指標値ＩＲ２も判定値ＩＲｔｈ未満である場合（ケース４）には、ＥＣＵ４０は、ステップ１２２に進む。ステップ１２２では、ＭＦＢの実測データに一時的なノイズが重畳していると判定される。さらに、この場合には、ＥＣＵ４０は、ステップ１２４に進み、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御およびＣＡ５０フィードバック制御を中止する。