特許第6051887号(P6051887)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特許6051887ノッキング抑制装置及びノッキング抑制方法
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(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】6051887
(24)【登録日】2016年12月9日
(45)【発行日】2016年12月27日
(54)【発明の名称】ノッキング抑制装置及びノッキング抑制方法
(51)【国際特許分類】
   F02D 45/00 20060101AFI20161219BHJP
   F02D 43/00 20060101ALI20161219BHJP
   F02P 5/152 20060101ALI20161219BHJP
   F02D 41/22 20060101ALI20161219BHJP
   F02D 21/08 20060101ALI20161219BHJP
【FI】
   F02D45/00 345B
   F02D43/00 301B
   F02D43/00 301N
   F02P5/152
   F02D43/00 301H
   F02D41/22 330B
   F02D21/08 301G
【請求項の数】5
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2013-11418(P2013-11418)
(22)【出願日】2013年1月24日
(65)【公開番号】特開2014-141943(P2014-141943A)
(43)【公開日】2014年8月7日
【審査請求日】2015年11月25日
(73)【特許権者】
【識別番号】000003997
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100075513
【弁理士】
【氏名又は名称】後藤 政喜
(74)【代理人】
【識別番号】100120260
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 雅昭
(74)【代理人】
【識別番号】100120178
【弁理士】
【氏名又は名称】三田 康成
(74)【代理人】
【識別番号】100130638
【弁理士】
【氏名又は名称】野末 貴弘
(72)【発明者】
【氏名】松田 健
(72)【発明者】
【氏名】吉川 俊一
【審査官】 大山 健
(56)【参考文献】
【文献】 特開昭63−105266(JP,A)
【文献】 特開2001−271664(JP,A)
【文献】 特開2006−291795(JP,A)
【文献】 特開平04−325752(JP,A)
【文献】 特開昭61−061968(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F02D 13/00 −28/00
F02D 41/00 −41/40
F02D 43/00 −45/00
F02P 5/145− 5/155
F02M 26/00 −26/74
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
内燃機関のノッキングを検出するノッキング検出手段と、
内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御手段と、
排気還流通路を通って排気通路から吸気通路へ還流する排気還流量を制御する排気還流量制御手段と、
ノッキング検出時には、点火時期を運転状態に応じた目標点火時期から遅角させ、点火時期が遅角限界になってもノッキングが検出される場合には、前記排気還流量を運転条件に応じた目標排気還流量から増加させる制御手段と、
燃料噴射量制御手段と、
警告手段と、を備え、
前記排気還流量が導入限界になってもノッキングが検出される場合には、前記警告手段が警告を発し、前記制御手段が排気還流を停止し、前記燃料噴射量制御手段が燃料噴射量を増量する、
ノッキング抑制装置。
【請求項2】
請求項1に記載のノッキング抑制装置において、
前記遅角限界は排気温度及び燃焼安定度に基づいて予め設定したものであるノッキング抑制装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載のノッキング抑制装置において、
前記排気還流量を増加させることでノッキングが解消した場合に、前記排気還流量の増加分を学習し、当該学習値を用いて前記目標排気還流量を補正するノッキング抑制装置。
【請求項4】
請求項3に記載のノッキング抑制装置において、
前記学習値に応じて排気還流を実行する前記内燃機関の運転領域を低負荷側に縮小し、当該縮小によって排気還流の実行領域から非実行領域に変わった運転領域では、前記排気還流量をゼロにして燃料噴射量を増量するノッキング抑制装置。
【請求項5】
内燃機関のノッキングの有無を判定し、
ノッキングが発生した場合には点火時期を運転状態に応じた目標点火時期から遅角させ、
点火時期が遅角限界になってもノッキングが発生する場合には、排気還流量を運転条件に応じた目標排気還流量から増加させ
前記排気還流量が導入限界になってもノッキングが検出される場合には、警告を発し、かつ、排気還流を停止して燃料噴射量を増量する、
ノッキング抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は内燃機関のノッキング抑制装置及びノッキング抑制方法に関する。
【背景技術】
【0002】
内燃機関のノッキングを抑制する方法として、特許文献1には、ノッキング検出時に点火時期を固定したまま排気還流量(EGR量)を増加させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平8−158927
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、EGR量を増加させる場合には、EGR弁開度を増大させてからEGR量が増加するまでにいわゆる輸送遅れが生じる。すなわち、この輸送遅れの間はノッキングが発生し続け、内燃機関の劣化が促進される。そこで、より速やかにノッキングを解消し得るノッキング抑制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】
【0005】
本発明のある態様によれば、ノッキングを検出するノッキング検出手段と、点火時期を制御する点火時期制御手段と、排気還流通路を通って排気通路から吸気通路へ還流する排気還流量を制御する排気還流量制御手段と、これらを制御する制御手段と、燃料噴射量制御手段と、警告手段と、を備えるノッキング抑制装置が提供される。
【0006】
制御手段は、ノッキング検出時には、点火時期制御手段が点火時期を運転状態に応じた目標点火時期から遅角させ、点火時期が遅角限界になってもノッキングが検出される場合には、排気還流量制御手段が排気還流量を運転条件に応じた目標排気還流量から増加させる。排気還流量が導入限界になってもノッキングが検出される場合には、警告手段が警告を発し、制御手段が排気還流を停止し、燃料噴射量制御手段が燃料噴射量を増量する。
【発明の効果】
【0007】
上記態様によれば、ノッキングが発生したら、まず点火時期の遅角によりノッキングの解消を図るので、EGR量増量のように遅れ期間中ノッキングが発生し続けることがない。また、点火時期を限界まで遅角してもノッキングが解消されない場合にはEGRバルブ開度を増大させてノッキングの解消を図るので、ノッキングによる内燃機関の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1図1は、本発明の実施形態を適用する内燃機関の構成図である。
図2図2は、燃焼安定領域の一例を示す図である。
図3図3は、ノッキング解消制御ルーチンの内容を示すフローチャートである。
図4図4は、EGR実行領域の一例を示すマップである。
図5図5は、ノッキング解消制御を実行した場合の点火時期、バルブ開度の変遷の一例を示す図である。
図6図6は、ノッキング解消制御を実行した場合の点火時期、バルブ開度の変遷の他の例を示す図である。
図7図7は、ノッキング解消制御を実行した場合の点火時期、バルブ開度の変遷のさらに他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【0010】
(第1実施形態)
図1は、本実施形態を適用する内燃機関1の構成図である。
【0011】
内燃機関1の吸気通路2には、吸気流れの上流側から順に、吸入空気量を測定するエアフロメータ20、内燃機関1に流入する吸入空気量を調節する電制スロットルバルブ4、及びコレクタタンク5が配置されている。また、コレクタタンク5には圧力センサ21が配置されている。なお、エアフロメータ20を設けずに、後述する圧力センサ21と電制スロットルバルブ4の開度に基づいて吸入空気量を推定してもよい。
【0012】
内燃機関1の排気通路3には、排気流れの上流側から順に、第1排気触媒11、第2排気触媒12が配置されている。そして、第1触媒11の上流側には空燃比を検出する空燃比センサ26が配置され、空燃比センサ26の上流側には排気温度センサ25が配置されている。
【0013】
また、排気通路3とコレクタタンク5を連通するEGR通路8が設けられる。EGR通路8には、EGR通路8を通過するEGRガスの量(EGR量)を調節するEGRバルブ9と、EGRガスを冷却するEGRクーラ10、EGRガスの温度を検出するEGRガス温度センサ27が配置されている。
【0014】
内燃機関1は、インジェクタ6が筒内に直接燃料を噴射し、点火装置7が筒内に生成された混合気に火花点火する、いわゆる筒内直噴火花点火式内燃機関である。内燃機関1には、ノッキングの有無を検出するノッキングセンサ22、冷却液の温度を検出する水温センサ23、及び機関回転速度を検出するクランク角センサ24が配置されている。ノッキングセンサ22は、振動を検出するセンサである。
【0015】
上記各センサの検出値はコントローラ30に読み込まれる。コントローラ30は各検出値に基づいて、燃料噴射量、点火時期、電制スロットルバルブ4の開度、EGRバルブ9の開度、及び警告灯(MIL:Malfanction Indication Lamp)31等の制御、及びノッキングの有無の判定を行なう。例えば、運転状態としての吸入空気量(機関負荷)及び機関回転速度に基づいて、燃料噴射量、点火時期、EGR率の目標値を決定し、各目標値となるようにインジェクタ6、点火装置7、EGRバルブ9を制御する。各目標値は、予め記憶しておいたマップを検索することにより決定する。ノッキングの有無は、非ノッキング時の振動を予め基準値として記憶しておき、ノッキングセンサ22が基準値を超える振動を検出した場合にノッキング発生と判断する。
【0016】
なお、コントローラ30は、中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。また、コントローラ30を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。
【0017】
次に、コントローラ30の制御について説明する。
【0018】
図2は、ある機関負荷、回転速度における燃焼安定領域の一例を示す図であり、縦軸が点火時期、横軸がEGR率を表している。
【0019】
ノック限界は、ノッキング発生領域とノッキング非発生領域の境界である。ノッキングは点火時期が進角側であるほど発生し易くなるが、EGRガスを導入すると筒内温度の上昇が抑制されてノッキングが発生しにくくなる。したがって、EGR率が高くなるほど、より進角側の点火時期までノッキング非発生領域となる。また、ノック限界におけるEGR率と点火時期は比例関係にある。
【0020】
サージ限界は、燃焼安定度を確保できる領域と確保できない領域の境界である。点火時期を遅角させるほど、また、EGR率が高まるほど、燃焼中に失火する可能性が高まる。したがって、EGR率が高くなるほど、進角側の点火時期まで燃焼安定度を確保できない領域となる。
【0021】
排温限界は、排気触媒11に流入する排気の温度が排気触媒11の許容温度を超えるか否かの境界である。点火時期が遅角側になるほど、燃焼直後または燃焼途中の排気が排気触媒11に流入することになるので、所定の点火時期より進角側が排温限界内の領域となる。
【0022】
コントローラ30が機関負荷及び機関回転速度に基づいて設定する点火時期及びEGR率の目標値は、ノック限界、サージ限界、及び排温限界のいずれも超えない領域(燃料安定領域)となるように設定されている。
【0023】
ところで、排気には、燃焼室内での燃焼によって生じた生成物や未燃燃料、その他の油分等が含まれており、これらがEGR通路8、EGRバルブ9、EGRクーラ10に堆積物として付着する。そして、堆積物の付着量が増加すると、EGRバルブ9を目標開度に制御しても、実際のEGR率が目標とするEGR率より低くなるおそれがある。また、EGRバルブ9の経時劣化によって、実際の開度が目標開度からずれた場合も、実際のEGR率が目標とするEGR率より低くなる。
【0024】
実際のEGR率と目標とするEGR率との乖離が大きくなると、機関負荷及び機関回転速度に基づいて設定した点火時期ではノック限界を超えて、ノッキングが発生する場合もある。
【0025】
コントローラ30は、上記のような原因により発生するノッキングを解消するため、後述するノッキング解消制御ルーチンを実行する。
【0026】
図3は、コントローラ30が実行するノッキング解消制御ルーチンの内容を示すフローチャートである。本制御ルーチンは、内燃機関1の運転中に、例えば10ミリ秒程度の間隔で繰り返し実行される。
【0027】
コントローラ30は、運転中にノッキングが発生したら、点火時期の遅角によりノッキングの解消を図る。そして、点火時期を遅角してもノッキングが解消しない場合に、EGR率を高め、それでもノッキングが解消しない場合にはフェールセーフ制御を開始する。以下、詳細な制御内容についてステップにしたがって説明する。
【0028】
ステップS10で、コントローラ30は機関負荷としての吸入空気量Qa、機関回転速度Ne、及びノックフラグfNを読み込む。ノックフラグfNは、ノッキングセンサ22の検出値に基づいて設定され、ノッキング有りのときに1、ノッキング無しのときに0となる。
【0029】
ステップS20で、コントローラ30は、吸入空気量Qa、機関回転速度Neに基づいて、基本点火時期ADV0、基本EGRバルブ開度EGR0を読み込む。基本EGRバルブ開度EGR0は、吸入空気量Qaと機関回転速度Neに基づいて定まる目標EGR率を実現するためのEGRバルブ9の開度である。基本点火時期ADV0、基本EGRバルブ開度EGR0は、それぞれ吸入空気量Qaと機関回転速度Neとで割り付けられたマップとしてコントローラ30に記憶されている。
【0030】
ステップS30で、コントローラ30は吸入空気量Qaと機関回転速度Neに基づいて点火時期遅角補正量学習値IRとEGRバルブ開度増加補正量学習値IEを読み込む。点火時期遅角補正量学習値IRとEGRバルブ開度増加補正量学習値IEは、それぞれ吸入空気量Qaと機関回転速度Neとで割り付けられたマップに値が記憶されており、後述する学習により更新される。なお、初期値はいずれも0である。
【0031】
図4は、上記マップの一例であり、縦軸は吸入空気量Qa、横軸は機関回転速度Neである。図中の格子状の領域が外部EGRを導入するEGR運転領域であり、各格子点に値が記憶されている。そして、各格子点の値が後述する学習により更新される。
【0032】
ステップS40で、コントローラ30はMILが消灯中か否かを判定し、消灯中であればステップS50の処理を実行し、点灯中であればステップS160の処理を実行する。
【0033】
ステップS50で、コントローラ30はノックフラグfNが0であるか否か、つまりノッキング無しか否か、を判定する。ノックフラグfNが0、つまりノッキング無しの場合はステップS60の処理を実行し、ノックフラグfNが1、つまりノッキング有りの場合はステップS100の処理を実行する。
【0034】
ステップS60で、コントローラ30はノックフラグfNの前回値fNzが1、つまりノック有りか否かを判定する。ここで判定結果がyesになるのは、一旦ノッキングが発生し、後述するノッキング回避制御によりノッキングが発生しなくなった直後だけである。判定の結果、ノッキング有りの場合は、ステップS70、S80で後述する学習値の更新と補正値のリセットを実行し、ノッキング無しの場合はステップS70とステップS80をスキップしてステップS90の処理を実行する。
【0035】
ステップS70で、コントローラ30は、点火時期遅角補正量学習値IRの現在の記憶値IRzに、後述するノッキング回避制御によりノッキングが発生しなくなったときの点火時期遅角量補正値Rを加算し、これを新たな点火時期遅角補正量学習値IRとする。また、EGRバルブ開度増加補正量学習値IEの現在の学習値IEzに、後述するノッキング回避制御によりノッキングが発生しなくなったときのEGRバルブ開度補正量補正値Eを加算し、これを新たなEGRバルブ開度増加補正量学習値IEとする。
【0036】
ステップS80で、コントローラ30は、点火時期遅角量補正値RとEGRバルブ開度増加補正量補正値Eを0にリセットする。
【0037】
ステップS90で、コントローラ30は、基本点火時期ADV0から点火時期遅角補正量学習値IRを減算したものを点火時期ADVとして設定する。点火時期ADVは値が大きいほど進角側であることを表す。したがって、点火時期遅角補正量学習値IRが大きくなるほど点火時期ADVが遅角補正される。そして、コントローラ30は、設定した点火時期ADVに応じた駆動信号を点火装置7に出力して点火装置7を駆動させる。
【0038】
また、コントローラ30は、基本EGRバルブ開度EGR0にEGRバルブ開度増加補正量学習値IEを加算したものを目標EGRバルブ開度EGRとして設定する。目標EGRバルブ開度EGRは値が大きいほど開度が大きいことを表す。コントローラ30は、ここで設定した目標EGRバルブ開度EGRに応じた駆動信号をEGRバルブ9に出力してEGRバルブ9を駆動させる。
【0039】
ステップS100で、コントローラ30は、鉄火時期遅角補正量学習値IRと点火時期遅角量補正値Rとの和が遅角補正量リミット値Rlimより小さいか否かを判定する。なお、本ステップを実行するのは、ステップS50でノッキング有りと判定された場合である。遅角補正量リミット値Rlimは、排温限界やサージ限界により定まる。判定の結果がyesの場合はステップS110の処理を実行し、noの場合はステップS130の処理を実行する。
【0040】
ステップS110で、コントローラ30は点火時期遅角量補正値Rの前回値Rzに所定の刻み値ΔRを加算し、これを新たな点火時期遅角量補正値Rとする。
【0041】
ステップS120で、コントローラ30は基本点火時期ADV0から点火時期遅角補正量学習値IRと点火時期遅角量補正値Rを減算したものを点火時期ADVとして設定する。また、コントローラ30は、基本EGRバルブ開度EGR0にEGRバルブ開度増加補正量学習値IEを加算したものを目標EGRバルブ開度EGRとして設定する。
【0042】
ステップS130で、コントローラ30は、EGRバルブ開度増加補正量学習値IEとEGRバルブ開度増加補正量補正値Eの和がEGRバルブ開度増加補正量リミット値Elimより小さいか否かを判定する。なお、本ステップが実行されるのは、ステップS100の判定結果がnoの場合、つまり点火時期ADVを遅角補正量リミット値Rlimまで遅角したのにノッキングが解消されない場合である。EGRバルブ開度増加補正量リミット値Elimは、サージ限界等により定まる。判定の結果がyesならステップS140の処理を実行し、noならステップS160の処理を実行する。
【0043】
なお、本ステップに、基本EGRバルブ開度EGR0とEGRバルブ開度増加補正量学習値IEとEGRバルブ開度増加補正量補正値Eの和が、EGRバルブ9の全開開度を超えているか否かの判定を加え、超えていればステップS160の処理を実行するようにしてもよい。
【0044】
ステップS140で、コントローラ30は、EGRバルブ開度増加補正量補正値Eの前回値Ezに、所定の刻み値ΔEを加算したものを、新たなEGRバルブ開度増加補正量補正値Eとする。
【0045】
ステップS150で、コントローラ30は、基本点火時期ADV0から遅角補正量リミット値Rlimを減算したものを点火時期ADVとして設定する。また、コントローラ30は基本EGRバルブ開度EGR0にEGRバルブ開度増加補正量学習値IEとEGRバルブ開度増加補正量補正値Eを加算したものを目標EGRバルブ開度EGRとして設定する。
【0046】
ステップS160で、コントローラ30はEGR系の異常を示すMILを点灯して運転者に修理が必要であることを知らせ、かつ、燃料増量制御を実行する。燃料を増量するのは、燃料の気化熱を利用して筒内温度の上昇を抑制することで、修理工場まで車両を走行させる際のノッキング発生を防止するためである。
【0047】
なお、本ステップを繰り返す場合は、本ステップの処理を実行するときの吸入空気量Qaと機関回転速度Neに基づいて定まる燃料噴射量に対して一定量増量するものであって、前回値に対して増量するものではない。したがって、本ステップを繰り返すことによって燃料噴射量が増加し続けることはない。
【0048】
本ステップを実行するのは、目標EGRバルブ開度を限界まで大きくしたにもかかわらずノッキングが解消せず、EGRバルブ9やEGRクーラ10等のEGR系に異常があると考えられる場合である。すなわち、本ステップはフェールセーフ制御である。なお、ステップS40でMIL点灯中の場合も本ステップを実行する。
【0049】
ステップS170で、コントローラ30は基本点火時期ADV0から遅角補正量リミット値Rlimを減算したものを点火時期ADVとして設定する。また、コントローラ30は目標EGRバルブ開度EGRを0に設定する。本ステップが実行される状況では、EGRバルブ9は開度指令値通りに作動しない可能性が高い。このような場合にはEGRが全く行われていないものとして、燃料噴射量や点火時期等の制御を実行することが好ましい。そこで、上記のように目標EGRバルブ開度EGRを0にする。
【0050】
上記のように、運転中にノッキングが発生した場合は、ノッキング解消のために点火時期を遅角し(S10−S12)、遅角量が限界に達してもノッキングが解消しない場合に、EGR率を高めるためにEGRバルブ開度を増大させる(S13−S15)。そして、それでもノッキングが解消されない場合にはフェールセーフ制御に移行する(S160、S170)。また、ノッキングが解消した時の点火時期遅角量補正値R、EGRバルブ開度増加補正量補正値Eに基づいて、それぞれ点火時期遅角補正量学習値IR、EGRバルブ開度増加補正量学習値IEを更新する。
【0051】
図5図7は、上記制御を実行した場合の点火時期ADV、EGRバルブ開度の変遷について説明する為の図である。
【0052】
図5では、燃焼安定領域内の初期設定点を設定したにもかかわらず、上述したEGR系の異常によって、実際の設定点がノック限界を超えた点A1となっている。そこで、点A1から点火時期を遅角していくと、排温限界やサージ限界に達する前にノック限界内となる。つまり、点火時期の遅角だけでノッキングが解消されている。この場合は、点A1から点A2までの遅角量を学習する。
【0053】
図6でも、EGR系の異常によって実際の設定点が点B1となっている。点火時期を遅角していくと、ノック限界内になる前に、排温限界の点B2に到達している。つまり、点火時期遅角量が排温限界で決まる限界に達している。そこで、EGRバルブ開度を増大させてEGR率を高めていくと、サージ限界に達する前にノック限界内の点B3となる。つまり、点火時期を遅角限界まで遅角させ、かつ、EGRバルブ開度を増大させることでノッキングが解消されている。この場合は、点B1から点B2までの遅角量及び点B2から点B3までのEGRバルブ開度増加量を学習する。
【0054】
図7でも、EGR系の異常によって実際の設定点が点C1となっている。点C1から点火時期を遅角してくと、図6と同様にノック限界内になる前に遅角限界の点C2に達する。そして、EGRバルブ開度を大きくしてくと、ノック限界内になる前の点C3でEGRバルブ開度が全開となってしまう。つまり、点火時期遅角及びEGRバルブ開度増大ではノッキングを解消できない。この場合は、フェールセーフ制御に移行する。
【0055】
なお、点火時期ADVを遅角させるとトルクが低下するので、トルク低下を補償するために吸入空気量Qaを増量するようにしてもよい。この場合、EGR率を一定に維持するには、EGR流量を増量する必要がある。つまり、EGRバルブ開度を増大させる必要がある。
【0056】
そこで、点火時期遅角でノッキングを解消できた場合には、トルク補償のための吸入空気量増量に伴うEGRバルブ開度増加量を、ノッキングが発生しなくなったときのEGRバルブ開度補正量補正値Eとして学習する。
【0057】
一方、EGR率の増大させることでノッキングが解消された場合は、トルク補償のためのEGRバルブ開度増加量に、ノッキング解消のためのEGRバルブ開度増加量を加えたものをノッキングが発生しなくなったときのEGRバルブ開度補正量補正値Eとして学習する。
【0058】
以上のように本実施形態では、ノッキングが発生した場合に、まず点火時期を遅角させる。点火時期の変更は、EGR量を増大させる場合のような遅れ時間が殆どないので、ノッキング発生期間をより短縮できる。また、点火時期を遅角限界まで遅角してもノッキングを解消できない場合には、EGR量を増大させるので、ノッキングによる内燃機関1の劣化を抑制できる。
【0059】
点火時期の遅角限界を、排気温度及び燃焼安定度に基づいて設定するので、排気触媒11、12の温度上昇による劣化を抑制できる。
【0060】
EGRバルブ開度を増大させることでノッキングが解消した場合に、EGRバルブ開度の増加分を学習し、当該学習値を用いて目標とするEGRバルブ開度、つまり目標EGR率を補正する。上記の学習及び補正をしない場合には、EGR系への堆積物の付着等によりEGR流量が減少していると、毎回ノッキングが発生してからEGRバルブ開度を増大させることになる。しかし、本実施形態によれば、上記の学習及び補正をすることで、ノッキングの発生を未然に防ぐことができる。
【0061】
また、点火時期の遅角及びEGRバルブ開度の増大でもノッキングを解消できない場合は、フェールセーフ制御に移行するので、内燃機関1の劣化をより低減できる。
【0062】
(第2実施形態)
本実施形態は、システムの構成及び基本的な制御ルーチンについては第1実施形態と同様であるが、点火時期の遅角だけでノッキングを解消できずにEGRバルブ開度を増大させてノッキングを解消できた場合の処理が一部異なる。以下、相違点について説明する。
【0063】
第1実施形態では、点火時期を限界まで遅角してもノッキングを解消できない場合に、EGRバルブ開度を増大させることでノッキングの解消を図っている。ノッキングの解消方法として、EGRバルブ開度の増大は、燃料噴射量増量に比べて燃費の悪化が無いという点で優れている。
【0064】
しかしながら、EGR実行領域中の高負荷領域では、EGRバルブ開度の増大によりノッキングを解消できたとしても、点火時期が遅角限界であり、開度を増大したといっても設計時に想定していたEGR量は得られていない。このため、排気ガス温度が、当該運転条件で想定していた温度よりも大幅に高くなる可能性がある。
【0065】
そこで、本実施形態では、EGRバルブ開度の増大でノッキングが解消され、EGRバルブ開度増加補正量学習値IEが得られた場合(図3のS70)に、その大きさに応じてEGR実行領域を低負荷側に縮小する。そして、当該縮小によって新たに非EGR実行領域となった運転領域では、燃料噴射量増量制御により排気ガス温度の上昇を抑制する。
【0066】
すなわち、本実施形態では、EGR実行領域であって機関負荷が比較的低い運転領域では、EGRバルブ開度増加補正量学習値IEによるEGRバルブ開度の増加補正を実行する。一方、もとはEGR実行領域であったが縮小によって非EGR実行領域となった運転領域では、EGRバルブ9を全閉とし、燃料噴射量増量制御を実行する。
【0067】
また、EGR実行領域中の高負荷領域でノッキングが発生し、点火時期を限界まで遅角してもノッキングが解消されない場合には、EGRバルブ開度の増大補正を実行せずに、EGRバルブ9を全閉にして、燃料噴射量増量制御によりノッキングの解消を図る。
【0068】
以上によれば、第1実施形態と同様の効果に加え、さらに、ノッキング解消に伴う排気温度上昇を抑制できるという効果が得られる。
【0069】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0070】
1 内燃機関
2 吸気通路
3 排気通路
4 電制スロットルバルブ
5 コレクタタンク
6 インジェクタ
7 点火装置
8 EGR通路
9 EGRバルブ
20 エアフロメータ
22 ノッキングセンサ
23 水温センサ
24 クランク角センサ
25 排気温度センサ
30 コントローラ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7