(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と点火プラグとを備えた直噴火花点火式エンジンの制御装置において、
ノッキング強度を検出するノッキング検出手段と、
低回転高負荷運転領域にて、検出したノッキング強度が許容範囲を超えているときに、燃料噴射時期を吸気行程に設定されている第１噴射時期に維持すると共に点火時期を前記ノッキング強度が前記許容範囲内となるように遅角側へ補正する第１のノッキング抑制制御と、燃料噴射時期を圧縮行程に設定されている第２噴射時期に変更すると共に点火時期を前記ノッキング強度が前記許容範囲内となるように補正する第２のノッキング抑制制御との、いずれか一方の制御を選択的に実行する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第１のノッキング抑制制御にて点火時期を遅角側へ補正することで前記第２のノッキング抑制制御よりエンジントルクが小さくなると予想される遅角補正量を所定値として記憶していて、前記第１のノッキング抑制制御において、前記ノッキング強度が前記許容範囲内とならないときに、点火時期に対する遅角補正量を増大側へ更新する処理を行い、その結果、前記第１のノッキング抑制制御にて点火時期の遅角補正量が前記所定値より大きくなったことを条件として、前記第２のノッキング抑制制御を実行することを特徴とする直噴火花点火式エンジンの制御装置。
【請求項２】
筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と点火プラグとを備えた直噴火花点火式エンジンの制御装置において、
ノッキング強度を検出するノッキング検出手段と、
低回転高負荷運転領域にて、検出したノッキング強度が許容範囲を超えているときに、燃料噴射時期を吸気行程に設定されている第１噴射時期に維持すると共に点火時期を前記ノッキング強度が前記許容範囲内となるように遅角側へ補正する第１のノッキング抑制制御と、燃料噴射時期を圧縮行程に設定されている第２噴射時期に変更すると共に点火時期を前記ノッキング強度が前記許容範囲内となるように補正する第２のノッキング抑制制御との、いずれか一方の制御を選択的に実行する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第２のノッキング抑制制御を実行した場合のエンジントルクが前記第１のノッキング抑制制御を実行した場合のエンジントルクより小さくなると判断されるときに前記第１のノッキング抑制制御を実行し、前記第２のノッキング抑制制御を実行した場合のエンジントルクが前記第１のノッキング抑制制御を実行した場合のエンジントルク以上になると判断されるときに前記第２のノッキング抑制制御を実行することを特徴とする直噴火花点火式エンジンの制御装置。
【請求項３】
前記第１のノッキング抑制制御から前記第２のノッキング抑制制御への切換時の点火時期の初期値は、前記第２噴射時期での予め定められたノッキング限界点火時期とすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の直噴火花点火式エンジンの制御装置。
【請求項４】
前記第１のノッキング抑制制御から前記第２のノッキング抑制制御への切換時の点火時期の初期値は、前記第２噴射時期での予め定められたノッキング限界点火時期から、切換直前の前記第１のノッキング抑制制御での遅角補正量の分、遅角させた点火時期とすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の直噴火花点火式エンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直噴火花点火式エンジンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガソリンエンジンにおいてノッキングを抑制する方法としては、ノッキングを抑制すべきときに点火時期を遅角補正する方法が一般的であるが、このような方法だけでノッキングを回避しようとした場合、点火時期遅角によるエンジントルクの低下が大きくなるという問題がある。
【０００３】
これに対し、特開平１０−２３１７４４号公報には、ノッキングが発生し易い低回転高負荷運転領域において吸気行程中に少量（後の圧縮行程において自己着火しない量）の燃料を噴射し、残りの燃料を圧縮行程で噴射するようにしており、この方法によれば、吸気行程噴射のみを行う場合よりも点火時期を進角側に設定することができるようになって、この運転領域におけるエンジン出力が向上するとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、燃料噴射量の多い高負荷運転時に圧縮行程噴射を行うと、未燃燃料やスモークの排出量が増加する傾向となるので、このような制御は本当に必要な時に限って行うことが望ましい。
さらに、本発明者らの実験によれば、高負荷運転時に圧縮行程噴射を行って点火時期をノッキング限界に設定したときのエンジントルクより、吸気行程噴射を行って点火時期をノッキング限界に設定したときのエンジントルクの方が大きくなる場合もあり、圧縮行程噴射が低回転高負荷運転領域におけるエンジントルクの面で常に有利となるとは限らないことが分かった。
【０００５】
本発明は、このような実状に鑑み、ノッキング抑制に伴う排気エミッションの悪化を最小限に抑え、さらにはノッキング抑制に伴うエンジントルクの低下をも最小限に抑えることのできる直噴火花点火式エンジンの制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１の発明では、筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と点火プラグとを備えた直噴火花点火式エンジンの制御装置において、ノッキング強度を検出するノッキング検出手段と、低回転高負荷運転領域にて、検出したノッキング強度が許容範囲を超えているときに、燃料噴射時期を吸気行程に設定されている第１噴射時期に維持すると共に点火時期を前記ノッキング強度が前記許容範囲内となるように遅角側へ補正する第１のノッキング抑制制御と、燃料噴射時期を圧縮行程に設定されている第２噴射時期に変更すると共に点火時期を前記ノッキング強度が前記許容範囲内となるように補正する第２のノッキング抑制制御との、いずれか一方の制御を選択的に実行する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１のノッキング抑制制御にて点火時期を遅角側へ補正することで前記第２のノッキング抑制制御よりエンジントルクが小さくなると予想される遅角補正量を所定値として記憶していて、前記第１のノッキング抑制制御において、前記ノッキング強度が前記許容範囲内とならないときに、点火時期に対する遅角補正量を増大側へ更新する処理を行い、その結果、前記第１のノッキング抑制制御にて点火時期の遅角補正量が前記所定値より大きくなったことを条件として、前記第２のノッキング抑制制御を実行することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明では、筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と点火プラグとを備えた直噴火花点火式エンジンの制御装置において、ノッキング強度を検出するノッキング検出手段と、低回転高負荷運転領域にて、検出したノッキング強度が許容範囲を超えているときに、燃料噴射時期を吸気行程に設定されている第１噴射時期に維持すると共に点火時期を前記ノッキング強度が前記許容範囲内となるように遅角側へ補正する第１のノッキング抑制制御と、燃料噴射時期を圧縮行程に設定されている第２噴射時期に変更すると共に点火時期を前記ノッキング強度が前記許容範囲内となるように補正する第２のノッキング抑制制御との、いずれか一方の制御を選択的に実行する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第２のノッキング抑制制御を実行した場合のエンジントルクが前記第１のノッキング抑制制御を実行した場合のエンジントルクより小さくなると判断されるときに前記第１のノッキング抑制制御を実行し、前記第２のノッキング抑制制御を実行した場合のエンジントルクが前記第１のノッキング抑制制御を実行した場合のエンジントルク以上になると判断されるときに前記第２のノッキング抑制制御を実行することを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明では、前記第１のノッキング抑制制御から前記第２のノッキング抑制制御への切換時の点火時期の初期値は、前記第２噴射時期での予め定められたノッキング限界点火時期とすることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明では、前記第１のノッキング抑制制御から前記第２のノッキング抑制制御への切換時の点火時期の初期値は、前記第２噴射時期での予め定められたノッキング限界点火時期から、切換直前の前記第１のノッキング抑制制御での遅角補正量の分、遅角させた点火時期とすることを特徴とする。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１、２の発明によれば、ノッキングの発生し易い低回転高負荷運転領域において、第１のノッキング抑制制御（点火時期遅角制御）と第２のノッキング抑制制御（圧縮行程噴射）とを状況に応じて使い分けることが可能となり、必要な時に限って圧縮行程噴射を行うので、ノッキング抑制に伴う排気エミッションの悪化を最小限に抑えることができる。
また、エンジントルクの面で有利となる制御を選択して実行することができるため、ノッキング抑制に伴うエンジントルクの低下を最小限に抑えることができる。
【００１４】
特に、請求項１の発明によれば、点火時期遅角補正量が所定範囲を超えて、点火時期遅角制御によるエンジントルクの低下が顕著となるときに圧縮行程噴射に切換えるので、ノッキング抑制に伴うエンジントルクの低下を最小限に抑えることができる。
また、請求項２の発明によれば、２つの制御によるエンジントルクの大小を判断して切換えを行うので、ノッキング抑制に伴うエンジントルクの低下を最小限に抑えることができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、燃料噴射時期を圧縮行程中の第２噴射時期に変更した場合のノッキング限界点火時期でのエンジントルクに基づいてエンジントルクの逆転を判断することになるので、第２のノッキング抑制制御を早めに実行することができ、これによりノッキング抑制のためのエンジントルク低下をより小さくできる可能性がある。
【００１６】
請求項４の発明によれば、２つの制御にて同様の遅角補正を行う前提でエンジントルクの逆転を判断することになるため、第２のノッキング抑制制御を実行するタイミングが比較的遅くなるが、第２のノッキング抑制制御を実行した後もノッキングが継続して発生する可能性は小さいので、ノッキングの抑制をより確実に行える利点がある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の第１実施形態について、先ず図１を参照して、直噴火花点火式ガソリンエンジンの構成を説明する。
エンジンの燃焼室１は、シリンダヘッド２とシリンダブロック３とピストン４とにより画成されており、この燃焼室１に接続する吸気ポート５と排気ポート６とがシリンダヘッド２に形成されている。吸気ポート５の燃焼室１側開口端は吸気カム９によって駆動される吸気弁７で開閉され、排気ポート６の燃焼室１側開口端は排気カム１０によって駆動される排気弁８で開閉される。
【００１９】
シリンダヘッド２の吸気ポート５の下方には、燃焼室１内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁１１が配設され、また、シリンダヘッド２の略中央部には、燃焼室１内に臨んで点火プラグ１２が配設される。
このエンジンは、低回転低負荷運転領域（図２の領域［３］）において成層リーン運転を行い、その他の領域（図２の領域［１］、［２］）において均質ストイキ運転あるいは均質リッチ運転を行う。特に、ノッキングの発生し易い低回転高負荷運転領域（図２の領域［１］）では、本発明に係るノッキング抑制制御を実行する。
【００２０】
このエンジンの制御系を説明すると、燃料噴射弁１１と点火プラグ１２へ制御信号を出力するエンジンコントロールユニット（以下ＥＣＵという）１３が設けられ、このＥＣＵ１３には、燃焼室１内で発生するノッキングの強度をシリンダブロック３の振動として検出するノッキングセンサ１４の検出信号や、図示しないクランク角センサ、アクセル開度センサ等の検出信号が入力される。
【００２１】
ＥＣＵ１３が行う各種の制御のうち、本発明に係る燃料噴射時期と点火時期の制御を図３〜図５の制御フローチャートに基づいて説明する。
図３の制御フローチャートに示されるルーチンは所定時間毎に実行され、燃料噴射時期ＩＴの算出を行う。
ステップ１（以下Ｓ１のように表記する）では、現在のエンジン運転条件（エンジン回転速度ＮＥ、目標エンジントルクｔＴ）が低回転高負荷運転領域、すなわち図２の領域［１］にあるか否かを判断する。
【００２２】
領域［１］で運転中である場合はＳ２へ進み、燃料噴射時期フラグｆＩＴが２であるか否かを判断する。燃料噴射時期フラグｆＩＴは、領域［１］における燃料噴射時期の設定を示すフラグであり、ｆＩＴ＝１は第１噴射時期に設定することを、ｆＩＴ＝２は第２噴射時期に設定することを示しており、後述する図５のフローにより設定される。
【００２３】
ここで、燃料噴射時期とエンジントルクとの関係を図６を参照して説明する。図６は、点火時期をノッキング限界に制御しつつ噴射時期を変化させたときのエンジントルク特性を示している。
吸気行程中の所定の時期に燃料噴射を行うと最大のエンジントルクが得られる。これは、噴射燃料が気化するときの気化潜熱により吸気の温度が下がって吸気の充填効率が向上するためである。噴射時期を遅角側に設定するほどエンジントルクが低下しているが、これは、吸気充填効率が低下することおよび噴射燃料と空気との混合が悪化することに起因している。
【００２４】
噴射時期を圧縮行程前半まで遅角させると一旦エンジントルクが回復し、さらに遅角させるとその後のエンジントルクは単調に低下する。圧縮行程前半でエンジントルクが極大となるのは、噴射燃料と空気との混合が悪化するのに伴ってノッキング限界点火時期が進角することに起因する。
エンジントルクが最大となる吸気行程中の噴射時期が上記の第１噴射時期であり、エンジントルクが極大となる圧縮行程前半の噴射時期が上記の第２噴射時期である。
【００２５】
尚、図６のエンジントルク特性はエンジンの状態が標準的な状態（例えば、デポジット付着等の経時変化がなく、燃焼室壁温が標準的な範囲にある状態）のときに得られるものであり、実際にエンジンを運転しているときは各噴射時期に対するノッキング限界点火時期が変動して特性が変化することがある。
図３の説明に戻って、Ｓ２で燃料噴射時期フラグｆＩＴが２である場合はＳ３へ進み、燃料噴射時期ＩＴを圧縮行程前半の第２噴射時期に設定する。具体的には、エンジン運転条件に従って第２噴射時期のマップからマップ設定値ＩＴ２ｍをルックアップし、この値を燃料噴射時期ＩＴにセットする。
【００２６】
Ｓ２で燃料噴射時期フラグｆＩＴが２でない場合（ｆＩＴ＝１の場合）はＳ４へ進み、燃料噴射時期ＩＴを吸気行程中の第１噴射時期に設定する。具体的には、エンジン運転条件に従って第１噴射時期のマップからマップ設定値ＩＴ１ｍをルックアップし、この値を燃料噴射時期ＩＴにセットする。
Ｓ１で領域［１］でないと判断された場合はＳ５へ進み、現在のエンジン運転条件が領域［２］にあるか否かを判断する。
【００２７】
領域［２］で運転中である場合はＳ６へ進み、燃料噴射時期ＩＴを吸気行程中の第１噴射時期に設定する。具体的な処理はＳ４での処理と同じである。
Ｓ５で領域［２］でないと判断された場合（すなわち、領域［３］で運転中である場合）はＳ７へ進み、燃料噴射時期ＩＴを圧縮行程後半の第３噴射時期に設定する。具体的には、エンジン運転条件に従って第３噴射時期のマップからマップ設定値ＩＴ３ｍをルックアップし、この値を燃料噴射時期ＩＴにセットする。圧縮行程後半で燃料噴射が行われると、噴射燃料のほとんどがピストン４の冠面に設けられた凹部内に集中し、燃焼室１内で混合気が成層化される。
【００２８】
以上の処理で算出された燃料噴射時期ＩＴはＥＣＵ１３内のメモリにストアされ、燃料噴射信号を出力する制御ルーチン（図示省略）で読み出されて使用される。
図４の制御フローチャートに示されるルーチンは所定時間毎に実行され、点火時期ＡＤＶの算出を行う。
【００２９】
Ｓ１１では、現在のエンジン運転条件が低回転高負荷運転領域、すなわち図２の領域［１］にあるか否かを判断する。
領域［１］で運転中である場合はＳ１２へ進み、燃料噴射時期フラグｆＩＴが２であるか否かを判断する。
燃料噴射時期フラグｆＩＴが２である場合はＳ１３へ進み、点火時期ＡＤＶの算出を行う。具体的には、エンジン運転条件に従って第２噴射時期用の点火時期マップからマップ設定値ＡＤＶ２ｍをルックアップし、このＡＤＶ２ｍからノッキング抑制のための遅角補正量ＲＴＤ（後述する図５のフローによる）を減算して、点火時期ＡＤＶ＝ＡＤＶ２ｍ−ＲＴＤを算出する。尚、マップ設定値ＡＤＶ２ｍは第２噴射時期におけるノッキング限界点火時期であり、標準的な状態のエンジンを用いた実験により予め求めておいた値をマップ上に記憶させてある。
【００３０】
Ｓ１２で燃料噴射時期フラグｆＩＴが２でない場合（ｆＩＴ＝１の場合）はＳ１４へ進み、点火時期ＡＤＶの算出を行う。具体的には、エンジン運転条件に従って第１噴射時期用の点火時期マップからマップ設定値ＡＤＶ１ｍをルックアップし、このＡＤＶ１ｍから遅角補正量ＲＴＤを減算して、点火時期ＡＤＶ＝ＡＤＶ１ｍ−ＲＴＤを算出する。このマップ設定値ＡＤＶ１ｍは第１噴射時期におけるノッキング限界点火時期であり、ＡＤＶ２ｍと同様に予め実験で求めておいた値である。尚、エンジン運転条件が同じであれば、ＡＤＶ２ｍはＡＤＶ１ｍより進角側に設定される。
【００３１】
Ｓ１１で領域［１］でないと判断された場合はＳ１５へ進み、現在のエンジン運転条件が領域［２］にあるか否かを判断する。
領域［２］で運転中である場合はＳ１６へ進み、第１噴射時期用の点火時期マップ設定値ＡＤＶ１ｍを点火時期ＡＤＶにセットする。
Ｓ１５で領域［２］でないと判断された場合（すなわち、領域［３］で運転中である場合）はＳ１７へ進み、第３噴射時期用の点火時期マップ設定値ＡＤＶ３ｍを点火時期ＡＤＶにセットする。
【００３２】
以上の処理で算出された点火時期ＡＤＶは燃料噴射時期ＩＴと同様にＥＣＵ１３内のメモリにストアされ、点火信号を出力する制御ルーチン（図示省略）で読み出されて使用される。
図５の制御フローチャートに示されるルーチンは所定のタイミングで実行され、図３および図４で使用する燃料噴射時期フラグｆＩＴの設定と点火時期遅角補正量ＲＴＤの算出とを行う。
【００３３】
尚、本ルーチンの実行間隔は最短でも１燃焼サイクル毎（例えば、４気筒のエンジンであればクランク角で１８０度毎）であり、数燃焼サイクル毎に実行するようにしても良い。
Ｓ１０１では、現在のエンジン運転条件が低回転高負荷運転領域、すなわち図２の領域［１］にあるか否かを判断する。
【００３４】
領域［１］で運転中である場合はＳ１０２へ進み、燃料噴射時期フラグｆＩＴが１であるか否かを判断する。尚、領域［１］外で運転されているときｆＩＴを１にしておくので（後述のＳ１１５）、領域［１］外から領域［１］内へ移行してきた当初はｆＩＴ＝１となっている。
燃料噴射時期フラグｆＩＴが１である場合はＳ１０３へ進み、ノッキング強度ＫＮＯが所定の第１しきい値ＫＮＯｔｈＡより大きいか否かを判断する。ノッキング強度ＫＮＯは、ノッキングセンサ１４からの信号に基づいて１燃焼毎に算出される値であり、直前の燃焼のノッキング強度あるいは直前の燃焼を含めた過去数燃焼のノッキング強度の平均を表している。このルーチンは最短でも１燃焼サイクル毎に実行されるので、今回参照するノッキング強度ＫＮＯは前回本ルーチンで行ったノッキング抑制制御の結果が反映された値になっている。尚、第１しきい値ＫＮＯｔｈＡは、現在のノッキング強度が制御による抑制を必要とするほど強いか否かを判断するためのしきい値である。
【００３５】
ノッキング強度ＫＮＯが第１しきい値ＫＮＯｔｈＡより大きいと判断された場合はＳ１０４へ進み、点火時期に対する遅角補正量ＲＴＤを増大側（遅角側）へ更新する処理を行う。具体的には、現在の遅角補正量ＲＴＤに所定値（ここではクランク角度で２度）を加算することで、新たな遅角補正量ＲＴＤを算出する。この処理が第１のノッキング抑制制御に相当する。尚、領域［１］外で運転されているときＲＴＤを０にしておくので（後述のＳ１１５）、領域［１］外から領域［１］内へ移行してきた当初はＲＴＤ＝０となっている。
【００３６】
続くＳ１０５ではＳ１０４で算出した遅角補正量ＲＴＤが所定値ＲＴＤｔｈより大きいか否かを判断し、遅角補正量ＲＴＤが所定値ＲＴＤｔｈより大きいと判断された場合はＳ１０６へ進んで遅角補正量ＲＴＤを０にリセットすると共に燃料噴射時期フラグｆＩＴを２に変更する。この処理が第２のノッキング抑制制御に相当する。遅角補正量ＲＴＤが所定値ＲＴＤｔｈ以下と判断された場合はそのまま本ルーチンを終了するので、第１のノッキング抑制制御を実行することが確定する。
【００３７】
Ｓ１０５における判断とその結果に基づく処理について図７を参照して説明する。図７は、燃料噴射時期を第１噴射時期としたとき（ｆＩＴ＝１）のエンジントルクと燃料噴射時期を第２噴射時期としたとき（ｆＩＴ＝２）のエンジントルクとをそれぞれ点火時期ＡＤＶに対応させて示した図である。
まず最初に、運転条件が領域［１］へ移行してきた当初は燃料噴射時期フラグｆＩＴが１で遅角補正量ＲＴＤが０となっており、標準状態において最大のエンジントルクが得られる設定となっている（点Ａ）。この設定のもとでノッキングが発生すると、Ｓ１０４の処理によって遅角補正量ＲＴＤが２度増大させられる。これは、点火時期ＡＤＶを点Ｂに設定することを意味している。この場合、噴射時期を第２噴射時期に変更しても点Ｂより大きいエンジントルクを得ることはできないので、点Ａから点Ｂへの制御（第１のノッキング抑制制御）をそのまま実行することにする。
【００３８】
これに対し、点火時期が点Ｄに設定されている状態でノッキングが発生する（点Ｄまで遅角制御を進めてもノッキングが回避できない）と、Ｓ１０４の処理によって遅角補正量ＲＴＤがさらに２度増大させられるが、これは、点火時期ＡＤＶを点Ｅに設定することを意味しており、この場合、噴射時期を第２噴射時期として遅角補正量ＲＴＤを０とした点Ｇのエンジントルクが点Ｅのエンジントルクより大きくなるので、点Ｄから点Ｇへの制御（第２のノッキング抑制制御）を実行することにする。
【００３９】
ここで、図７のエンジントルク特性は予め実験によって求めておくことができ、上記のようなエンジントルクの逆転がどこで生じるかを予め知ることができる。そこで、エンジントルクの逆転が発生するときの遅角補正量ＲＴＤを所定値ＲＴＤｔｈとして記憶しておき、ＲＴＤ≦ＲＴＤｔｈである間は第１のノッキング抑制制御を行い、ＲＴＤ＞ＲＴＤｔｈとなったときは第２のノッキング抑制制御を行うようにする。
【００４０】
尚、図７の特性をＥＣＵ１３内のメモリに記憶しておき、第１のノッキング抑制制御を行った場合のエンジントルクと第２のノッキング抑制制御を行った場合のエンジントルクとをその都度計算して、エンジントルクが大きくなる方の制御を実行するようにしても良い。
図５の説明に戻って、Ｓ１０３でノッキング強度ＫＮＯが第１しきい値ＫＮＯｔｈＡ以下と判断された場合はＳ１０７へ進み、ノッキング強度ＫＮＯが所定の第２しきい値ＫＮＯｔｈＢより小さいか否かを判断する。第２しきい値ＫＮＯｔｈＢは、第１しきい値ＫＮＯｔｈＡより小（ノッキング弱）側に設定されるしきい値で、ノッキング強度ＫＮＯが第２しきい値ＫＮＯｔｈＢより小さいと判断された場合はＳ１０８へ進み、点火時期に対する遅角補正量ＲＴＤを減少側（進角側）へ更新する処理を行う。具体的には、現在の遅角補正量ＲＴＤから所定値（ここではクランク角度で１度）を減算することで、新たな遅角補正量ＲＴＤを算出する。
【００４１】
Ｓ１０７でノッキング強度ＫＮＯが第２しきい値ＫＮＯｔｈＢ以上と判断された場合、すなわち、ノッキング強度ＫＮＯが第１しきい値ＫＮＯｔｈＡと第２しきい値ＫＮＯｔｈＢとの間にある場合は新たな遅角補正量ＲＴＤの算出を行わずに本ルーチンを終了する。
Ｓ１０２で燃料噴射時期フラグｆＩＴが１でない場合（ｆＩＴ＝２の場合）はＳ１０９へ進み、ノッキング強度ＫＮＯが第１しきい値ＫＮＯｔｈＡより大きいか否かを判断する。
【００４２】
ノッキング強度ＫＮＯが第１しきい値ＫＮＯｔｈＡより大きいと判断された場合はＳ１１０へ進み、遅角補正量ＲＴＤを増大側（遅角側）へ更新する処理を行う。すなわち、第２のノッキング抑制制御を行った後もノッキングが抑制されない場合、噴射時期を第２噴射時期とした状態でさらに点火時期を遅角させる制御を行う。
【００４３】
Ｓ１０９でノッキング強度ＫＮＯが第１しきい値ＫＮＯｔｈＡ以下と判断された場合はＳ１１１へ進み、ノッキング強度ＫＮＯが第２しきい値ＫＮＯｔｈＢより小さいか否かを判断する。
ノッキング強度ＫＮＯが第２しきい値ＫＮＯｔｈＢより小さいと判断された場合はＳ１１２へ進み、遅角補正量ＲＴＤを減少側（進角側）へ更新する処理を行う。
【００４４】
続くＳ１１３では遅角補正量ＲＴＤが０より小さいか否かを判断し、遅角補正量ＲＴＤが０より小さい場合はＳ１１４へ進んで遅角補正量ＲＴＤを所定値ＲＴＤｔｈとすると共に燃料噴射時期フラグｆＩＴを１に変更する。すなわち、一旦第２のノッキング抑制制御を行った後にノッキングが発生しなくなった場合は点火時期が徐々に進角されるが、図７の点Ｇを超えて点火時期を進角設定するのはエンジントルク上得策ではないので、点Ｇから点Ｄへ設定を変更する制御を実行する。
【００４５】
Ｓ１０１で領域［１］でないと判断された場合（すなわち、領域［２］又は領域［３］の場合）はＳ１１５へ進み、遅角補正量ＲＴＤを０にリセットすると共に燃料噴射時期フラグｆＩＴを１に設定する。
次に本発明の第２実施形態について説明する。エンジン構成（図１）、燃料噴射時期および点火時期算出のフローチャート（図３、図４）については、第１実施形態と共通である。
【００４６】
図８の制御フローチャートは第２実施形態での燃料噴射フラグの設定と点火時期遅角補正量の算出とを行うルーチンを示すもので、第１実施形態の図５の代りに使用する。ステップで異なるのは、図５のＳ１０５、Ｓ１０６、Ｓ１１３、Ｓ１１４に対し、図８ではＳ２０５、Ｓ２０６、Ｓ２１３、Ｓ２１４の処理を行う点である。
【００４７】
Ｓ２０５の判断は、Ｓ１０５と同じく第１のノッキング抑制制御から第２のノッキング制御に移行するか否かの判断であり、判断手法も同じ（ＲＴＤ＞ＲＴＤｔｈ？）であるが、所定値ＲＴＤｔｈの設定が第１実施形態の場合と異なっている。
Ｓ２０６の処理は、Ｓ１０６と同じく第２のノッキング抑制制御に移行する場合の処理であるが、遅角補正量ＲＴＤのリセットを行わず、燃料噴射時期フラグｆＩＴの変更のみを行う点が第１実施形態の場合と異なっている。
【００４８】
Ｓ２１３の判断は、Ｓ１１３と同じく第２のノッキング抑制制御から第１のノッキング制御に戻すか否かの判断であるが、ここでは、遅角補正量ＲＴＤが所定値ＲＴＤｔｈより小さいか否かを判断している点が第１実施形態と異なっている。
Ｓ２１４の処理は、Ｓ１１４と同じく第１のノッキング抑制制御に戻す場合の処理であるが、ここでも、遅角補正量ＲＴＤの変更を行わず、燃料噴射時期フラグｆＩＴの変更のみを行う点が第１実施形態の場合と異なっている。
【００４９】
これらの点について図９を参照して説明すると、本実施形態では、点Ａから点Ｅまで第１のノッキング抑制制御を実行し、さらに制御が必要な場合、点Ｅから点Ｌへ設定を変更する（第２のノッキング抑制制御）。これは、点Ｌのエンジントルクが点Ｆのエンジントルクより大きくなるためである。すなわち本実施形態では、第１噴射時期と第２噴射時期の両方に対し同様の点火時期遅角補正を行うと仮定し、その条件下で第２噴射時期を選択した方がより大きなエンジントルクが得られると判断できる場合に第２のノッキング抑制制御を実行するようになっており、そのような観点で所定値ＲＴＤｔｈが決定されている。尚、所定値ＲＴＤｔｈを用いない場合は、点Ｂと点Ｈ、点Ｃと点Ｉ、点Ｄと点Ｊ、・・・のエンジントルクをそれぞれ推定して大小を比較し、エンジントルクが大きくなる方の制御を実行すれぱ良い。
【００５０】
ここで、２つの実施形態の得失を比較する。エンジンの状態がノッキングの発生に与える影響は、第１噴射時期を選択しているときと第２噴射時期を選択しているときとで異なっており、第１噴射時期で点火時期の遅角補正が必要となる状態でも第２噴射時期では遅角補正が必要とならない（マップ設定値ＡＤＶ２ｍでノッキングが発生しない）ことが十分に考えられる。
【００５１】
このため、第１実施形態では点Ｇのエンジントルクに基づいてエンジントルクの逆転を判断し、第２のノッキング抑制制御を早めに実行する。これにより、ノッキング抑制のためのエンジントルク低下をより小さくできる可能性がある。
これに対し第２実施形態では、同様の遅角補正を行う前提でエンジントルクの逆転を判断するため、第２のノッキング抑制制御を実行するタイミングが比較的遅くなる。しかし、第２のノッキング抑制制御を実行した後もノッキングが継続して発生する可能性は小さいので、ノッキングの抑制をより確実に行える利点がある。
【００５２】
尚、ノッキングの抑制をさらに確実にするため、第２実施形態において点Ｅから点Ｌへ設定を変更する際に、一旦設定を点Ｍへ変更し、ノッキング強度ＫＮＯを監視しつつ徐々に点Ｍから点Ｌへ設定を変更するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態を示す直噴火花点火式エンジンの構成図
【図２】  運転領域を示す図
【図３】  燃料噴射時期算出の制御フローチャート
【図４】  点火時期算出の制御フローチャート
【図５】  燃料噴射時期フラグ設定と点火時期遅角補正量算出の制御フローチャート
【図６】  燃料噴射時期とエンジントルクとの関係を示す図
【図７】  第１実施形態での制御の説明図
【図８】  本発明の第２実施形態を示す燃料噴射時期フラグ設定と点火時期遅角補正量算出の制御フローチャート
【図９】  第２実施形態での制御の説明図
【符号の説明】
１    燃焼室
１１  燃料噴射弁
１２  点火プラグ
１３  ＥＣＵ
１４  ノッキングセンサ
【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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