特許 6037745 内燃機関の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6037745

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】内燃機関の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 45/00 20060101AFI20161128BHJP

【ＦＩ】

   F02D45/00 368C

   F02D45/00 368B

【請求項の数】1

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-210953(P2012-210953)

(22)【出願日】2012年9月25日

(65)【公開番号】特開2014-66155(P2014-66155A)

(43)【公開日】2014年4月17日

【審査請求日】2015年9月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085338

【弁理士】

【氏名又は名称】赤澤 一博

(74)【代理人】

【識別番号】100148910

【弁理士】

【氏名又は名称】宮澤 岳志

(72)【発明者】

【氏名】浅野 守人

【審査官】 山村 秀政

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１７４４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０１９３３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ ４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関の複数の気筒を内包するシリンダブロックの振動をノックセンサを介して検出し、検出した振動の信号をノック判定値と比較することで、各気筒におけるノッキングの有無を判定するにあたり、
ノックセンサとは別の、各気筒毎に個別にノッキングの有無を判定可能な手段による判定結果に基づき、ノックセンサを介して検出される振動の信号に加味するべき各気筒毎に個別の補正量Ｋ＝ＲＪ／Ｍを予め決定し、または、ノックセンサを介して検出される振動の信号と比較されるノック判定値に加味するべき各気筒毎に個別の補正量Ｋ’＝Ｍ／（ＲＪ）を予め決定しておき、
現在膨張行程中の気筒についての補正量Ｋを加味した振動の信号をノック判定値と比較し、または、振動の信号を現在膨張行程中の気筒についての補正量Ｋ’を加味したノック判定値と比較する内燃機関の制御装置。但し、
・Ｒは、補正量ＫまたはＫ’を決定する際に各気筒毎に個別にノッキングの有無を判定可能な手段が検出した信号と、当該信号と比較されるノック判定値との比率
・Ｍは、補正量ＫまたはＫ’を決定する際にノックセンサが検出した振動の信号
・Ｊは、振動の信号と比較されるノック判定値

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関の気筒におけるノッキングの有無を判定し、ノッキングが起こらないよう内燃機関を制御する制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

振動式のノックセンサを介してノッキングの発生を感知し、ノッキングが起こらなくなるまで点火時期を遅角させるとともに、ノッキングが起こらない限りにおいて点火時期を進角させるノックコントロールシステムが公知である（例えば、下記特許文献を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００−０７３８４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

通常、ノックセンサは内燃機関のシリンダブロックに一個設置されており、複数の気筒の各々で発生する振動をこの一個のノックセンサで検出している。

【0005】

個々の気筒とノックセンサとの相対的な位置関係、とりわけ各気筒からノックセンサまでの距離は均一ではない。各気筒からノックセンサに伝わる振動の伝搬特性も一様ではなく、気筒によってノックセンサで検出される振動の強度に差が生じる。換言すれば、気筒毎にノックセンサの検出感度は異なっている。しかも、気筒からノックセンサに伝わる振動の伝搬特性は、経年変化の影響を受ける。

【0006】

さらに、鋳物のシリンダブロックの特性は、その製造地によって微細に異なる。

【0007】

本発明は、振動式のノックセンサを用いて気筒毎に個別にノッキングの有無を判定するノック判定の精度を高めることを所期の目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述の課題を解決するべく、本発明では、内燃機関の複数の気筒を内包するシリンダブロックの振動をノックセンサを介して検出し、検出した振動の信号をノック判定値と比較することで、各気筒におけるノッキングの有無を判定するにあたり、ノックセンサとは別の、各気筒毎に個別にノッキングの有無を判定可能な手段による判定結果に基づき、ノックセンサを介して検出される振動の信号に加味するべき各気筒毎に個別の補正量Ｋ＝ＲＪ／Ｍを予め決定し、または、ノックセンサを介して検出される振動の信号と比較されるノック判定値に加味するべき各気筒毎に個別の補正量Ｋ’＝Ｍ／（ＲＪ）を予め決定しておき、現在膨張行程中の気筒についての補正量Ｋを加味した振動の信号をノック判定値と比較し、または、振動の信号を現在膨張行程中の気筒についての補正量Ｋ’を加味したノック判定値と比較する内燃機関の制御装置を構成した。ここで、
・Ｒは、補正量ＫまたはＫ’を決定する際に各気筒毎に個別にノッキングの有無を判定可能な手段が検出した信号と、当該信号と比較されるノック判定値との比率
・Ｍは、補正量ＫまたはＫ’を決定する際にノックセンサが検出した振動の信号
・Ｊは、振動の信号と比較されるノック判定値
である。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、振動式のノックセンサを用いて気筒毎に個別にノッキングの有無を判定するノック判定の精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態における内燃機関の概略構成を示す図。

【図2】同実施形態における火花点火装置の回路図。

【図3】内燃機関の気筒における燃焼圧及びイオン電流のそれぞれの推移を示す図。

【図4】内燃機関の気筒においてノッキングが発生した場合に検出されるイオン電流信号を例示する図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式ガソリンエンジンであり、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。

【0012】

図２に、火花点火用の電気回路を示している。点火プラグ１２は、点火コイル１４にて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイル１４は、半導体スイッチング素子であるイグナイタ１３とともに、コイルケースに一体的に内蔵される。

【0013】

内燃機関の制御装置たるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）０からの点火信号ｉをイグナイタ１３が受けると、まずイグナイタ１３が点弧して点火コイル１４の一次側に電流が流れ、その直後の点火のタイミングでイグナイタ１３が消弧してこの電流が遮断される。すると、自己誘導作用が起こり、一次側に高電圧が発生する。そして、一次側と二次側とは磁気回路及び磁束を共有するので、二次側にさらに高い誘導電圧が発生する。この高い誘導電圧が点火プラグ１２の中心電極に印加され、中心電極と接地電極との間で火花放電する。

【0014】

ＥＣＵ０は、燃料の爆発燃焼の際に気筒１の燃焼室内に発生するイオン電流を検出し、このイオン電流を参照して、燃焼状態の判定を行う。

【0015】

図２に示すように、本実施形態では、火花点火用の電気回路に、イオン電流を検出するための回路を付加している。この検出回路は、イオン電流を効果的に検出するためのバイアス電源部１５と、イオン電流の多寡に応じた検出電圧を増幅して出力する増幅部１６とを備える。バイアス電源部１５は、バイアス電圧を蓄えるキャパシタ１５１と、キャパシタ１５１の電圧を所定電圧まで高めるためのツェナーダイオード１５２と、電流阻止用のダイオード１５３、１５４と、イオン電流に応じた電圧を出力する負荷抵抗１５５とを含む。増幅部１６は、オペアンプに代表される電圧増幅器１６１を含む。

【0016】

点火プラグ１２の中心電極と接地電極との間のアーク放電時にはキャパシタ１５１が充電され、その後キャパシタ１５１に充電されたバイアス電圧により負荷抵抗１５５にイオン電流が流れる。イオン電流が流れることで生じる抵抗１５５の両端間の電圧は、増幅部１６により増幅されてイオン電流信号ｈとしてＥＣＵ０に受信される。

【0017】

図３に、正常燃焼における、イオン電流（図中実線で示す）及び気筒１内の燃焼圧力（筒内圧。図中破線で示す）のそれぞれの推移を例示している。イオン電流は、点火のための放電中は検出することができない。正常燃焼の場合のイオン電流は、火花点火の終了後、化学反応により、圧縮上死点の手前で減少した後、熱解離によって再び増加する。また、燃焼圧がピークを迎えるのとほぼ同時にイオン電流も極大となる。

【0018】

吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。

【0019】

排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。

【0020】

本実施形態の内燃機関には、外部ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置２が付帯している。外部ＥＧＲ装置２は、いわゆる高圧ループＥＧＲを実現するものであり、排気通路４における触媒４１の上流側と吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流側とを連通するＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲ通路２１上に設けたＥＧＲクーラ２２と、ＥＧＲ通路２１を開閉し当該ＥＧＲ通路２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ２３とを要素とする。ＥＧＲ通路２１の入口は、排気通路４における排気マニホルド４２またはその下流の所定箇所に接続している。ＥＧＲ通路２１の出口は、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流の所定箇所、具体的にはサージタンク３３に接続している。

【0021】

内燃機関の運転制御を司るＥＣＵ０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。

【0022】

入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号ｂ、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（いわば、要求負荷）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、気筒１を内包するシリンダブロックの振動の大きさを検出するノックセンサから出力される振動信号ｄ、吸気通路３（特に、サージタンク３３）内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｅ、機関の冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｆ、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号ｇ、燃焼室内での混合気の燃焼に伴って生じるイオン電流を検出する回路から出力されるイオン電流信号ｈ等が入力される。

【0023】

出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタに対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、ＥＧＲバルブ２３に対して開度操作信号ｌ等を出力する。

【0024】

ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒１に充填される吸気量を推算する。そして、それらエンジン回転数及び吸気量等に基づき、要求される燃料噴射量、燃料噴射時期（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火時期、要求ＥＧＲ率（または、ＥＧＲ量）といった各種運転パラメータを決定する。運転パラメータの決定手法自体は、既知のものを採用することが可能である。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌを出力インタフェースを介して印加する。

【0025】

本実施形態において、ＥＣＵ０は、イオン電流を検出するための回路を介して取得されるイオン電流信号ｈ、または、ノックセンサを介して取得される振動信号ｄを参照し、気筒１におけるノッキングの有無を判定する。要するに、ノック判定方法が二つあり、ＥＣＵ０は何れかの方法を選択してノック判定を行う。

【0026】

イオン電流信号ｈを参照したノック判定に関して述べる。図４に、気筒１での膨張行程中にノッキングが起こったときの、イオン電流の推移を例示する。ノッキングが起こる際、気筒１の燃焼室内では燃焼速度の速い、激しい燃焼が生じている。それ故、図３に示した正常燃焼の場合と比較して、イオン電流が早期にピークを迎え、その後速やかに減衰する。そして、イオン電流信号ｈのピーク後の波形に、ノッキングに起因して発生する振動Ｓが重畳される。

【0027】

ノッキングの有無を判定するにあたり、ＥＣＵ０は、点火後の燃焼期間に点火プラグ１２の電極を流れるイオン電流を、イオン電流検出用の回路を介してサンプリングする。さらに、サンプリングしたイオン電流信号ｈを、ノッキングに起因して発生する信号Ｓが持つ周波数成分を通過させるバンドパスフィルタに入力し、当該信号Ｓの成分を抽出する。フィルタは、ノッキングに起因した信号Ｓ以外の成分を低減させるためのフィルタであって、例えば７ｋＨｚないし１１．５ｋＨｚの周波数成分を通過させる。

【0028】

その上で、フィルタ処理した信号ｈを時間積分、換言すればサンプリング値の時系列を積算し、結果得られる積分値を所定のノック判定値と比較する。ノック判定値は、ＥＣＵ０のメモリに記憶保持している。積分値がノック判定値を上回ったならば、当該気筒１にてノッキングが起こったものと判定する。逆に、積分値がノック判定値以下であるならば、当該気筒１にてノッキングは起こらなかったものと判定する。

【0029】

イオン電流検出回路は、各気筒１に装着されている各点火プラグ１２に流れるイオン電流をそれぞれ検出可能である。即ち、気筒１毎に個別にイオン電流信号ｈを取得することができ、気筒１毎に個別にノッキングの有無の判定を行うことができる。

【0030】

一方、イオン電流信号ｈにノイズが混入すると、ノック判定を誤るおそれがある。ノイズの典型は、各種補機の稼働／非稼働を切り替えるために操作されるリレースイッチのＯＮ／ＯＦＦ時に、イオン電流検出用回路に誘起されるスパイクノイズＮである。また、気筒１にてノッキングが起こっていないにもかかわらず、図４に示している信号Ｓに近い擬似ノック信号が、ノッキングの起こる時期よりも遅れて出現することもある。これらのノイズがイオン電流信号ｈに混入した場合、ノッキングが起こっていないにもかかわらずノッキングがあったものと誤判定しかねない。

【0031】

加えて、吸気量及び燃料噴射量の乏しい低負荷領域や、ＥＧＲガスの還流量の多い中負荷領域では、そもそも気筒１の燃焼室内に発生するイオンの量が少ないことから、イオン電流の検出レベルが低下する。よって、信号ｈのＳ／Ｎ比が減少し、誤判定を招くおそれが高まる。

【0032】

そこで、イオン電流信号ｈを参照したノック判定に誤りが生じやすい場合においては、イオン電流信号ｈではなく振動信号ｄを参照したノック判定を行う。

【0033】

振動信号ｄを参照したノック判定を行うのは、例えば以下の状況である。
・点火時期を内燃機関の出力トルクが最大となるＭＢＴまたはその近傍に設定して運転できる場合。元来ノッキングを起こす危険の少ない運転領域
・低負荷領域やＥＧＲガスの還流量が多い中負荷領域等、イオン電流信号ｈが低レベルとなる場合
・イオン電流検出用の回路を介したイオン電流の検出が不良である場合
因みに、イオン電流の検出が不良となる原因としては、フィルタにより排除できないノイズの混入や回路の短絡、断線、回路素子の劣化等の他、点火プラグ１２の使用期間が長くなるにつれてその電極に燃料成分や潤滑油、添加剤等のデポジットが付着し堆積してゆくことが挙げられる。

【0034】

カーボンの如き導電性の物質を含むデポジットは、点火プラグ１２の中心電極と接地電極との間を短絡するように働く。そして、気筒１の燃焼室内にイオン電流が発生せず、またはその発生量が少なくても、不当に高いイオン電流信号ｈを与えてしまう要因となる。

【0035】

二酸化ケイ素（シリカ）の如き絶縁性の物質を含むデポジットは、点火プラグ１２の電極を流れるイオン電流を低減させる電気抵抗として働く。そして、気筒１の燃焼室内に十分な量のイオン電流が発生していても、不当に低いイオン電流信号ｈを与えてしまう要因となる。

【0036】

振動信号ｄを参照したノック判定に関して述べる。ノックセンサは、複数の気筒１を包有するシリンダブロックに取り付けられ、シリンダブロックの振動を振動信号ｄとして出力する既知のものである。

【0037】

ノッキングの有無を判定するにあたり、ＥＣＵ０は予め、統計処理によりノック判定値を算定しておく。具体的には、ノッキングが起こっていないと思しき状況下、またはイオン電流信号ｈを参照したノック判定によりノッキングが起こっていないと判断されている状況下で、気筒１の膨張行程中のシリンダブロックの振動をノックセンサを介してサンプリングし、振動信号ｄを得る。そして、この振動信号ｄのサンプリング値のある期間内の時系列から、平均値及び標準偏差、ひいてはノック判定値を算出する。平均値をＸ、標準偏差をσとおくと、ノック判定値Ｊは、
Ｊ＝Ｘ＋Ｕσ
として求められる。上式における係数Ｕは、そのときの運転領域、即ちエンジン回転数及び要求負荷に応じて設定する。係数Ｕを、空燃比の高低に応じて変えるようにしてもよい。

【0038】

ノック判定値Ｊは、各気筒１毎に個別に求めてもよいし、全気筒１で共通のものとしてもよい。ノック判定値Ｊを各気筒１毎に個別のものとする場合、ある気筒１についてノック判定値Ｊを求めるときに、その気筒１の膨張行程中に検出された振動信号ｄのサンプリング値のみを基に平均値Ｘ及び標準偏差σを算出して、それらＸ及びσを上式に代入する。ＥＣＵ０は、得られた係数Ｕ及びノック判定値Ｊを、メモリに記憶保持する。

【0039】

その上で、ノックセンサが出力する振動信号ｄの現在のサンプリング値（現在の振動の強度）を、ノック判定値Ｊと比較する。即ち、気筒１の膨張行程中にノックセンサを介して検出された振動信号ｄのサンプリング値がノック判定値Ｊを上回ったならば、当該気筒１にてノッキングが起こったものと判定する。逆に、振動信号ｄのサンプリング値がノック判定値Ｊ以下であるならば、当該気筒１にてノッキングは起こっていないものと判定する。

【0040】

尤も、膨張行程中の燃焼やノッキングに起因して発生するシリンダブロックの振動をノックセンサが検出する感度は、現在膨張行程にある気筒１に応じて異なる。ノックセンサは内燃機関のシリンダブロックに一個設置されており、複数の気筒１の各々で発生する振動をおしなべてこの一個のノックセンサで検出している。個々の気筒１とノックセンサとの相対的な位置関係、とりわけ各気筒１からノックセンサまでの距離は均一ではない。各気筒１からノックセンサに伝わる振動の伝搬特性も一様ではなく、気筒１によってノックセンサで検出される振動の強度に差が生じる。

【0041】

加えて、気筒１からノックセンサに伝わる振動の伝搬特性は、経年変化の影響を受ける。さらに、鋳物のシリンダブロックの特性は、製造地によっても微細に異なる。

【0042】

気筒１毎に振動の検出感度が異なり、その検出感度には先天的な個体差があり、しかもその検出感度が経年変化する。このような事情に鑑み、本実施形態では、気筒１毎にノッキングの有無を判定可能な手段であるイオン電流信号ｈを参照したノック判定の結果に基づき、ノックセンサを介して検出される振動信号ｄに加味するべき補正量を予め決定しておく。そして、振動信号ｄを参照したノック判定を行うにあたり、その補正量を加味した振動信号ｄをノック判定値Ｊと比較することで、ノックセンサを用いたノック判定の精度を高く保つようにしている。

【0043】

振動信号ｄに加味するべき補正量の決定は、イオン電流信号ｈを参照したノック判定を好適に行い得る状況の下で実施することが望ましい。

【0044】

補正量は、気筒１毎に個別のものである。ある気筒１についてノッキングの有無を判定するための補正量を決定する際には、当該気筒１の膨張行程中に点火プラグ１２の電極を流れるイオン電流信号ｈを参照する。即ち、イオン電流信号ｈをバンドパスフィルタに入力して信号Ｓの成分を抽出して時間積分し、（イオン電流信号ｈを参照した判定用の）ノック判定値と比較される積分値を算出する。この積分値とノック判定値との比率Ｒがいわば、当該気筒１におけるノッキングの強さの度合いを表している。従って、当該気筒１の膨張行程中にノックセンサを介して検出された振動信号ｄのサンプリング値に補正量を加味したものと、（振動信号ｄを参照した判定用の）ノック判定値Ｊとの比率が、上記の比率Ｒに等しくなるように補正量を決定してやればよい。当該気筒１の膨張行程中にノックセンサを介して検出された振動信号ｄのサンプリング値をＭ、当該気筒１についての補正量をＫとおくと、
ＫＭ／Ｊ＝Ｒ
であり、補正量Ｋは、
Ｋ＝ＲＪ／Ｍ
として求められる。ＥＣＵ０は、得られた補正量Ｋを、メモリに記憶保持する。

【0045】

補正量Ｋの決定は、三ヶ月程度に一度、または車両の走行距離で５０００ｋｍ程度に一度の頻度で（若しくは、そのような頻度に相当するトリップ数（イグニッションスイッチがＯＮとなり機関を始動してからイグニッションスイッチがＯＦＦとなって機関を停止するまでの期間を１トリップとする）毎に）実行すればよい。先天的な個体差や経年変化を吸収するためにはそれで十分であり、徒にＥＣＵ０の演算負荷を大きくする必要はない。

【0046】

また、補正量Ｋの決定の際、補正していない振動信号ｄの強度Ｍとノック判定値Ｊとの比率Ｍ／Ｊと、イオン電流信号ｈを参照したノック判定の結果得られる比率Ｒとの差が所定以下である場合には、振動信号ｄを補正する必要性に乏しいということができる。この場合、当該気筒１についてのノック判定において振動信号ｄの補正を行わない、換言すれば当該気筒１に係る補正量Ｋを１とすることも許容される。

【0047】

ある気筒１でノッキングが起こったか否かを振動信号ｄを参照して判定するには、当該気筒１の膨張行程中に検出された振動信号ｄのサンプリング値Ｍに、当該気筒１に対応した補正量Ｋを乗じ、その値ＫＭをノック判定値Ｊと比較する。ＫＭ＞Ｊならば、当該気筒１にてノッキングが起こっており、ＫＭ≦Ｊならば、当該気筒１にてノッキングは起こっていない。

【0048】

ノック判定の結果、気筒１にてノッキングが起こっているのであれば、当該気筒１における次回以降の点火の時期を、ノッキングが起こらなくなるまで遅角化してゆく。ノッキングが起こっていないのであれば、当該気筒１における次回以降の点火の時期を、ノッキングが起こる直前まで進角化し、出力トルクを増大させて燃費の向上を追求する。

【0049】

本実施形態では、内燃機関のシリンダブロックの振動をノックセンサを介して検出し、検出した振動の信号ｄをノック判定値Ｊと比較することで、気筒１におけるノッキングの有無を判定するにあたり、ノックセンサとは別の、気筒１毎にノッキングの有無を判定可能な手段による判定結果Ｒに基づき、ノックセンサを介して検出される振動の信号ｄに加味するべき気筒１毎の補正量Ｋを予め決定しておき、補正量Ｋを加味した振動の信号ｄをノック判定値Ｊと比較することを特徴とする内燃機関の制御装置０を構成した。

【0050】

本実施形態によれば、振動式のノックセンサを用いて気筒１毎に個別にノッキングの有無を判定するノック判定の精度を高めることができる。そして、イオン電流信号ｈを参照したノック判定に誤りを生じやすい状況等において、振動信号ｄを参照してノック判定を行い、点火時期の制御を実行することが可能となる。従って、広範囲の運転領域で気筒１毎の点火時期を最適化でき、ノッキングを抑制しながら点火時期の過遅角を防止して燃費の向上に寄与し得る。

【0051】

補正量Ｋは、ノックセンサによる振動の検出感度が気筒１毎に異なり、その検出感度に先天的な個体差があり、しかも検出感度が経年変化する問題を解消する。内燃機関の製造地毎に適合試験を行い補正量を決定する必要がなくなるので、開発工数が削減され、コストの低減に資する。

【0052】

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。上記実施形態では、振動信号ｄを参照したノック判定にあたり、振動信号ｄを補正してノック判定値Ｊと比較していたが、ノック判定値Ｊに補正量を加味した上で振動信号ｄと比較してもよい。この場合の補正量Ｋ’の決定手法は、上記実施形態と類似する。即ち、イオン電流信号ｈを参照したノック判定の結果得られる比率Ｒ、ノックセンサを介して検出された振動信号ｄのサンプリング値Ｍ、及びノック判定値Ｊについて、
Ｍ／（Ｋ’Ｊ）＝Ｒ
の関係が成立するから、補正量Ｋ’は、
Ｋ’＝Ｍ／（ＲＪ）
として求められる。補正量Ｋ’もまた、気筒１毎に個別に決定する。

【0053】

補正量Ｋ、Ｋ’を決定する際に利用される、ノックセンサとは別のノック判定手段は、イオン電流信号ｈを参照するものには限定されない。例えば、各気筒１毎の筒内圧を検出する圧力センサが実装された内燃機関にあっては、イオン電流信号ｈに代えて、筒内圧センサを介して計測される筒内圧の推移（特に、膨張行程における筒内圧の極大値やその極大値の出現する時期）を参照してノック判定を実行することができる。あるいは、気筒１の筒内温度（燃焼温度）を検出する筒内温度センサが実装された内燃機関にあっては、イオン電流信号ｈに代えて、筒内温度センサを介して計測される筒内温度の推移（特に、膨張行程における筒内温度の極大値やその極大値の出現する時期）を参照してノック判定を実行することができる。

【0054】

その他、各部の具体的構成や処理の手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

【産業上の利用可能性】

【0055】

本発明は、車両等に搭載される内燃機関の制御に適用することができる。

【符号の説明】

【0056】

０…制御装置（ＥＣＵ）
１…気筒
ｄ…振動信号
ｈ…イオン電流信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】