特開 2024-42277 エンジン制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024042277

(43)【公開日】2024-03-28

(54)【発明の名称】エンジン制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 43/00 20060101AFI20240321BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20240321BHJP

   F02P 5/15 20060101ALI20240321BHJP

   F02M 26/52 20160101ALI20240321BHJP

   F02D 21/08 20060101ALI20240321BHJP

【ＦＩ】

F02D43/00 301N

F02D43/00 301B

F02D45/00 360Z

F02D45/00 368A

F02P5/15 G

F02M26/52

F02D21/08 301G

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022146875

(22)【出願日】2022-09-15

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 広直

(72)【発明者】

【氏名】山本 宇紘

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 清史

(72)【発明者】

【氏名】山本 恭平

(72)【発明者】

【氏名】池澤 尚徳

(72)【発明者】

【氏名】福田 英士

【テーマコード（参考）】

3G022

3G062

3G092

3G384

【Ｆターム（参考）】

3G022AA10

3G022GA05

3G022GA06

3G022GA07

3G022GA08

3G022GA14

3G022GA19

3G022GA20

3G062BA08

3G062DA01

3G062GA01

3G062GA02

3G062GA04

3G062GA06

3G062GA20

3G062GA23

3G092AA01

3G092AA06

3G092AA17

3G092AB02

3G092BA01

3G092BA02

3G092BA03

3G092BA09

3G092DC09

3G092EA01

3G092EA03

3G092EA11

3G092FA14

3G092HA01

3G092HA05

3G092HC04

3G092HD07

3G092HE01

3G092HF21

3G092HF26

3G384AA01

3G384AA06

3G384BA24

3G384BA27

3G384DA56

3G384EB08

3G384FA01

3G384FA06

3G384FA08

3G384FA48

3G384FA56

3G384FA68

3G384FA71

3G384FA79

(57)【要約】

【課題】エンジン熱効率の低下を抑制しつつピストン打音を解消する。
【解決手段】エンジン制御装置は、エンジン振動を検出する振動センサと、ＥＧＲデバイスおよび点火デバイスを制御する制御システムと、を有する。前記ＥＧＲデバイスの制御に用いられるＥＧＲ制御マップとして、第１ＥＧＲマップよりも高いＥＧＲ率が設定される第２ＥＧＲマップがある。前記点火デバイスの制御に用いられる点火制御マップとして、第１点火マップよりも進角側の点火時期が設定される第２点火マップがある。前記制御システムは、前記振動センサから出力される振動信号に、バンドパスフィルタ処理を施すことで、ピストン打音に関する周波数帯域の信号成分を抽出する。前記制御システムは、前記信号成分の大きさが閾値を上回る場合に、前記ＥＧＲ制御マップを前記第２ＥＧＲマップに切り替え、前記点火制御マップを前記第２点火マップに切り替える。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

排気系から吸気系に排気ガスを供給するＥＧＲデバイスと、燃焼室内の混合気に点火する点火デバイスと、を制御するエンジン制御装置であって、
エンジン本体に取り付けられ、エンジン振動を検出する振動センサと、
互いに通信可能に接続されるプロセッサおよびメモリを備え、前記ＥＧＲデバイスおよび前記点火デバイスを制御する制御システムと、
を有し、
前記ＥＧＲデバイスの制御に用いられるＥＧＲ制御マップとして、エンジン運転点毎にＥＧＲ率が設定される第１ＥＧＲマップと、前記第１ＥＧＲマップよりも高いＥＧＲ率が設定される第２ＥＧＲマップと、があり、
前記点火デバイスの制御に用いられる点火制御マップとして、エンジン運転点毎に点火時期が設定される第１点火マップと、前記第１点火マップよりも進角側の点火時期が設定される第２点火マップと、があり、
前記制御システムは、
前記振動センサから出力される振動信号に、バンドパスフィルタ処理を施すことで、ピストン打音に関する周波数帯域の信号成分を抽出し、
前記信号成分の大きさが閾値を上回る場合に、前記ＥＧＲ制御マップを前記第１ＥＧＲマップから前記第２ＥＧＲマップに切り替え、かつ前記点火制御マップを前記第１点火マップから前記第２点火マップに切り替える、
エンジン制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載のエンジン制御装置において、
前記ＥＧＲ制御マップを前記第１ＥＧＲマップから前記第２ＥＧＲマップに切り替え、かつ前記点火制御マップを前記第１点火マップから前記第２点火マップに切り替えることにより、混合気の燃焼位相を特定範囲に維持しつつ混合気の燃焼速度を低下させる、
エンジン制御装置。

【請求項3】

請求項２に記載のエンジン制御装置において、
前記特定範囲には、燃焼室に対する供給燃料の５０％が燃焼するときの燃焼位相が含まれている、
エンジン制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＥＧＲデバイスおよび点火デバイスを制御するエンジン制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

シリンダ内でピストンを往復させるエンジンにおいては、所謂ピストンの首振り運動によるピストン打音が発生してしまう虞がある。このピストンスラップによるピストン打音を抑制するため、クランク室を減圧したり暖機促進制御を禁止したりする制御装置が提案されている（特許文献１および２参照）。また、エンジンのノッキングを抑制するため、点火時期を遅角させる制御装置も提案されている（特許文献３および４参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－１７４６５９号公報

【特許文献2】特開２０１１－２３６７８３号公報

【特許文献3】特開平２－１０４９７１号公報

【特許文献4】特開２０１２－１９３６２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、ピストン打音の発生要因の１つとして、膨張行程における燃焼速度の過度な上昇が考えられる。このため、点火時期を遅角させて燃焼速度を低下させることにより、首振り運動を抑えてピストン打音を低減させることも考えられるが、点火時期を遅角させることはエンジン熱効率を低下させる要因であった。このため、エンジン熱効率の低下を抑制しつつピストン打音を解消することが求められている。

【0005】

本発明の目的は、エンジン熱効率の低下を抑制しつつピストン打音を解消することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一実施形態のエンジン制御装置は、排気系から吸気系に排気ガスを供給するＥＧＲデバイスと、燃焼室内の混合気に点火する点火デバイスと、を制御するエンジン制御装置であって、エンジン本体に取り付けられ、エンジン振動を検出する振動センサと、互いに通信可能に接続されるプロセッサおよびメモリを備え、前記ＥＧＲデバイスおよび前記点火デバイスを制御する制御システムと、を有し、前記ＥＧＲデバイスの制御に用いられるＥＧＲ制御マップとして、エンジン運転点毎にＥＧＲ率が設定される第１ＥＧＲマップと、前記第１ＥＧＲマップよりも高いＥＧＲ率が設定される第２ＥＧＲマップと、があり、前記点火デバイスの制御に用いられる点火制御マップとして、エンジン運転点毎に点火時期が設定される第１点火マップと、前記第１点火マップよりも進角側の点火時期が設定される第２点火マップと、があり、前記制御システムは、前記振動センサから出力される振動信号に、バンドパスフィルタ処理を施すことで、ピストン打音に関する周波数帯域の信号成分を抽出し、前記信号成分の大きさが閾値を上回る場合に、前記ＥＧＲ制御マップを前記第１ＥＧＲマップから前記第２ＥＧＲマップに切り替え、かつ前記点火制御マップを前記第１点火マップから前記第２点火マップに切り替える。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様によれば、ピストン打音に関する周波数帯域の信号成分を抽出し、信号成分の大きさが閾値を上回る場合に、ＥＧＲ制御マップを第１ＥＧＲマップから第２ＥＧＲマップに切り替え、かつ点火制御マップを第１点火マップから第２点火マップに切り替える。これにより、エンジン熱効率の低下を抑制しつつピストン打音を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態であるエンジン制御装置を備えた車両の一例を示した図である。

【図2】エンジン制御装置によって制御されるエンジンの一例を示した図である。

【図3】エンジン制御装置の構成例を示した図である。

【図4】電子制御ユニットの基本構造の一例を示した図である。

【図5】打音抑制制御の実行手順の一例を示したフローチャートである。

【図6】振動センサによって検出される振動信号の一例を示した図である。

【図7】バンドパスフィルタ処理によって抽出された信号成分の一例を示した図である。

【図8】打音抑制制御における混合気の燃焼速度および燃焼位相の推移例を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一または実質的に同一の構成や要素については、同一の符号を付して繰り返しの説明を省略する。

【0010】

［車両］
図１は本発明の一実施形態であるエンジン制御装置１０を備えた車両１１の一例を示した図である。図１に示すように、車両１１には、エンジン１２および変速機１３からなるパワーユニット１４が搭載されている。パワーユニット１４の出力軸１５には、プロペラ軸１６およびデファレンシャル機構１７を介して後輪１８が連結されている。なお、図示するパワーユニット１４は、後輪駆動用のパワーユニットであるが、これに限られることはなく、前輪駆動用や全輪駆動用のパワーユニットであっても良い。

【0011】

［エンジン］
図２はエンジン制御装置１０によって制御されるエンジン１２の一例を示した図である。図２に示すように、エンジン１２は、シリンダブロック２０と、これに取り付けられるシリンダヘッド２１と、を有している。シリンダブロック２０には、クランク軸２２が回転可能に支持されるとともに、クランク軸２２に連結されるピストン２３が往復動可能に収容されている。また、シリンダヘッド２１には、吸気ポート２４に向けて吸入空気を案内する吸気系２５が接続されており、排気ポート２６からの排気ガスを案内する排気系２７が接続されている。また、シリンダヘッド２１には、燃焼室２８内に燃料を噴射するインジェクタ２９が取り付けられている。さらに、シリンダヘッド２１には、燃焼室２８内の混合気に点火するため、イグナイタや点火プラグ等からなる点火デバイス３０が取り付けられている。

【0012】

シリンダヘッド２１に接続される吸気系２５は、エアクリーナボックス３１、スロットルバルブ３２、吸気マニホールド３３、およびこれらの部品を連結する吸気管３４，３５によって構成されている。また、シリンダヘッド２１に接続される排気系２７は、排気マニホールド３６、触媒コンバータ３７、消音器３８、およびこれらの部品を連結する排気管３９，４０によって構成されている。エアクリーナボックス３１に取り込まれた吸入空気は、スロットルバルブ３２を経て吸気マニホールド３３に供給され、吸気マニホールド３３から吸気ポート２４を経て燃焼室２８に供給される。そして、燃焼室２８から排出される排気ガスは、排気マニホールド３６から触媒コンバータ３７および消音器３８を経て外部に放出される。

【0013】

また、エンジン１２には、排気系２７から吸気系２５に排気ガスの一部を供給するＥＧＲデバイス５０が設けられている。以下の説明では、排気系２７から吸気系２５に供給される排気ガスを、ＥＧＲガスとして記載する。なお、ＥＧＲとは、「Exhaust Gas Recirculation」である。

【0014】

ＥＧＲデバイス５０は、排気系２７の排気管３９に接続されるＥＧＲ上流配管５１と、吸気系２５の吸気マニホールド３３に接続されるＥＧＲ下流配管５２と、ＥＧＲ上流配管５１とＥＧＲ下流配管５２との間に設けられるＥＧＲバルブ５３と、を有している。また、ＥＧＲ上流配管５１には、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ５４が設けられており、ＥＧＲガスの圧力を検出するＥＧＲ圧力センサ５５が設けられている。排気系２７から吸気系２５に対するＥＧＲガスの供給は、図示しないソレノイドを備えたＥＧＲバルブ５３によって制御される。つまり、ソレノイドを制御してＥＧＲバルブ５３が開かれると、矢印Ｇｅで示すように、排気系２７からＥＧＲ上流配管５１およびＥＧＲ下流配管５２を介して吸気系２５にＥＧＲガスが供給される。一方、ソレノイドを制御してＥＧＲバルブ５３が閉じられると、ＥＧＲ上流配管５１とＥＧＲ下流配管５２との間が遮断されるため、排気系２７から吸気系２５に対するＥＧＲガスの供給が停止される。

【0015】

［制御システム］
図３はエンジン制御装置１０の構成例を示した図である。図３に示すように、エンジン制御装置１０には、ＥＧＲデバイス５０や点火デバイス３０等を制御するため、電子制御ユニット６０からなる制御システム６１が設けられている。電子制御ユニット６０は、スロットルバルブ３２の開度を制御するスロットル制御部６２、インジェクタ２９の燃料噴射量を制御するインジェクタ制御部６３、点火デバイス３０による混合気への点火時期を制御する点火制御部６４、およびＥＧＲデバイス５０を構成するＥＧＲバルブ５３の開度を制御するＥＧＲ制御部６５を有している。

【0016】

電子制御ユニット６０に接続されるセンサとして、車両１１の走行速度である車速を検出する車速センサ６６、アクセルペダルの操作状況を検出するアクセルセンサ６７、およびブレーキペダルの操作状況を検出するブレーキセンサ６８がある。また、電子制御ユニット６０に接続されるセンサとして、クランク軸２２の回転速度であるエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ６９、吸気系２５を流れる吸入空気の流量つまり吸入空気量を検出するエアフローセンサ７０、吸気マニホールド３３内の圧力を検出する吸気圧力センサ７１、およびＥＧＲ上流配管５１内の圧力を検出するＥＧＲ圧力センサ５５等がある。さらに、電子制御ユニット６０には、シリンダブロック（エンジン本体）２０に取り付けられた振動センサ７２が接続されるとともに、制御システム６１を起動する際に運転者によって操作されるスタートスイッチ７３が接続されている。

【0017】

電子制御ユニット６０の各制御部６２～６５は、各センサからの出力信号に基づいて、スロットルバルブ３２、インジェクタ２９、点火デバイス３０およびＥＧＲデバイス５０の制御目標を設定する。そして、電子制御ユニット６０の各制御部６２～６５は、各制御目標に応じて設定された制御信号を、スロットルバルブ３２、インジェクタ２９、点火デバイス３０およびＥＧＲデバイス５０に向けて出力する。例えば、電子制御ユニット６０は、エンジン１２の運転点に応じて目標となる点火時期を設定し、この目標点火時期に基づいて点火デバイス３０を制御する。また、電子制御ユニット６０は、エンジン１２の運転点に応じて目標となるＥＧＲ率（吸入空気に対するＥＧＲガスの混合率）を設定し、このＥＧＲ率に基づきＥＧＲバルブ５３の開度を制御する。

【0018】

図４は電子制御ユニット６０の基本構造の一例を示した図である。図４に示すように、電子制御ユニット６０は、プロセッサ８０およびメインメモリ（メモリ）８１等が組み込まれたマイクロコントローラ８２を有している。メインメモリ８１には所定のプログラムが格納されており、プロセッサ８０によってプログラムが実行される。プロセッサ８０とメインメモリ８１とは、互いに通信可能に接続されている。なお、マイクロコントローラ８２に複数のプロセッサ８０を組み込んでも良く、マイクロコントローラ８２に複数のメインメモリ８１を組み込んでも良い。

【0019】

また、電子制御ユニット６０には、入力回路８３、駆動回路８４、通信回路８５、外部メモリ８６および電源回路８７等が設けられている。入力回路８３は、各種センサから入力される信号を、マイクロコントローラ８２に入力可能な信号に変換する。駆動回路８４は、マイクロコントローラ８２から出力される信号に基づき、前述した点火デバイス３０やＥＧＲデバイス５０等に対する駆動信号を生成する。通信回路８５は、マイクロコントローラ８２から出力される信号を、他の電子制御ユニット等に向けた通信信号に変換する。また、通信回路８５は、他の電子制御ユニット等から受信した通信信号を、マイクロコントローラ８２に入力可能な信号に変換する。さらに、電源回路８７は、マイクロコントローラ８２、入力回路８３、駆動回路８４、通信回路８５および外部メモリ８６等に対し、安定した電源電圧を供給する。また、不揮発性メモリ等からなる外部メモリ８６には、プログラムおよび各種データ等が記憶される。

【0020】

［打音抑制制御］
ところで、混合気を燃焼させる膨張行程の序盤においては、シリンダブロック２０内のピストン２３に所謂首振り運動が発生し、ピストン２３がシリンダ内壁２０ａに衝突してしまう虞がある。つまり、膨張行程の序盤においては、ピストン２３がシリンダ内壁２０ａに衝突する虞があることから、所謂ピストンスラップによる衝突音つまりピストン打音を発生させてしまう虞がある。このピストン打音の発生を抑制するため、後述するように、制御システム６１は打音抑制制御を実行している。

【0021】

続いて、制御システム６１による打音抑制制御の実行状況について説明する。図５は打音抑制制御の実行手順の一例を示したフローチャートである。また、図５に示される打音抑制制御の各ステップには、制御システム６１を構成するプロセッサ８０によって実行される処理が示されている。さらに、図５に示される打音抑制制御は、制御システム６１が起動された後に、制御システム６１によって所定周期毎に実行される制御である。

【0022】

図５に示すように、ステップＳ１０では、振動センサ７２から出力される振動信号が制御システム６１に読み込まれ、ステップＳ１１では、制御システム６１によって振動信号にバンドパスフィルタ処理が施され、振動信号からピストン打音に関する周波数帯域の信号成分が抽出される。なお、特定の周波数帯域の信号成分を通過させるバンドパスフィルタ処理を実行する際には、電子制御ユニット６０等に組み込まれるアナログ回路によってバンドパスフィルタ処理を実行しても良く、電子制御ユニット６０が実行するプログラムによって、例えば高速フーリエ変換等を用いた、バンドパスフィルタ処理を実行しても良い。

【0023】

図６は振動センサ７２によって検出される振動信号の一例を示した図であり、図７はバンドパスフィルタ処理によって抽出された信号成分の一例を示した図である。図６に示すように、エンジン振動を検出する振動センサ７２は、シリンダブロック２０の振動によって得られる振動信号として電圧信号を出力する。制御システム６１は、振動センサ７２から出力される振動信号に対してバンドパスフィルタ処理を施すことにより、図７に示すように、振動信号からピストン打音に関する周波数帯域の信号成分を抽出する。例えば、前述したピストン打音に起因するエンジン振動の周波数帯域として、下限周波数（例えば８００Ｈｚ）と上限周波数（例えば１８００Ｈｚ）との間の周波数帯域Ｆｘが挙げられる。そして、振動信号に対して前述のバンドパスフィルタ処理を施すことにより、周波数帯域Ｆｘ以外の信号成分は減衰され、周波数帯域Ｆｘの信号成分が抽出される。また、周波数帯域Ｆｘの信号成分である振動信号の振幅幅、つまりバンドパスフィルタ処理が施された振動センサ７２の振動信号の振幅幅を、打音レベルＬＰとする。この打音レベルＬＰの大きさが所定の閾値Ｌ１を上回る場合には、ピストンスラップによるピストン打音が発生していると考えられる。

【0024】

図５に示すように、ステップＳ１２では、打音レベルＬＰのピーク値ＬＰｐが検出され、続くステップＳ１３では、打音レベルＬＰのピーク値ＬＰｐが所定の閾値Ｌ１を上回るか否かが判定される。なお、ピストン打音発生の誤判定を防止するため、打音レベルＬＰのピーク値ＬＰｐは、複数回に亘って検出されたピーク値ＬＰｐの平均値であることが望ましい。続くステップＳ１３において、ピーク値ＬＰｐが閾値Ｌ１以下であると判定された場合には、ピストン打音が十分に抑えられたエンジン運転状況であるため、ステップＳ１４に進み、通常ＥＧＲマップ（第１ＥＧＲマップ）に基づいて、ＥＧＲデバイス５０の制御目標である目標ＥＧＲ率が決定される。また、ステップＳ１５では、通常点火マップ（第１点火マップ）に基づいて、点火デバイス３０の制御目標である目標点火時期が決定される。一方、ステップＳ１３において、ピーク値ＬＰｐが閾値Ｌ１を上回ると判定された場合には、ピストン打音が発生しているエンジン運転状況であるため、ステップＳ１６に進み、補正ＥＧＲマップ（第２ＥＧＲマップ）に基づいて、ＥＧＲデバイス５０の制御目標である目標ＥＧＲ率が決定される。また、ステップＳ１７では、補正点火マップ（第２点火マップ）に基づいて、点火デバイス３０の制御目標である目標点火時期が決定される。

【0025】

ここで、通常ＥＧＲマップおよび補正ＥＧＲマップは、ＥＧＲデバイス５０の制御に用いられるＥＧＲ制御マップである。換言すれば、通常ＥＧＲマップおよび補正ＥＧＲマップは、エンジン回転数および吸入空気量によって定まるエンジン運転点毎に、目標となるＥＧＲ率が設定されたＥＧＲ制御マップである。また、同一のエンジン運転点において、補正ＥＧＲマップに設定されるＥＧＲ率は、通常ＥＧＲマップに設定されるＥＧＲ率よりも高くなっている。つまり、補正ＥＧＲマップを用いてＥＧＲデバイス５０を制御した場合には、通常ＥＧＲマップを用いてＥＧＲデバイス５０を制御した場合よりも、高いＥＧＲ率に向けてＥＧＲガスを増加させるようにＥＧＲデバイス５０が制御されることになる。なお、補正ＥＧＲマップには、全てのエンジン運転点において、通常ＥＧＲマップよりも高いＥＧＲ率が設定されていても良く、少なくとも一部のエンジン運転点において、通常ＥＧＲマップよりも高いＥＧＲ率が設定されていても良い。

【0026】

また、通常点火マップおよび補正点火マップは、点火デバイス３０の制御に用いられる点火制御マップである。換言すれば、通常点火マップおよび補正点火マップは、エンジン回転数および吸入空気量によって定まるエンジン運転点毎に、目標となる点火時期が設定された点火制御マップである。また、同一のエンジン運転点において、補正点火マップに設定される点火時期は、通常点火マップに設定される点火時期よりも進角側である。つまり、補正点火マップを用いて点火デバイス３０を制御した場合には、通常点火マップを用いて点火デバイス３０を制御した場合よりも、点火時期を進角させるように点火デバイス３０が制御されることになる。なお、補正点火マップには、全てのエンジン運転点において、通常点火マップよりも進角側の点火時期が設定されていても良く、少なくとも一部のエンジン運転点において、通常点火マップよりも進角側の点火時期が設定されていても良い。

【0027】

図５に示すように、ステップＳ１３において、打音レベルＬＰのピーク値ＬＰｐが閾値Ｌ１を上回ると判定された場合には、ピストン打音が発生するエンジン１２の運転状況であると判定される。このように、ピストン打音が発生していると判定されると、ステップＳ１６に進み、補正ＥＧＲマップに基づきＥＧＲデバイス５０が制御され、ステップＳ１７に進み、補正点火マップに基づき点火デバイス３０が制御される。すなわち、打音レベルＬＰが閾値Ｌ１を上回ると判定された場合には、ＥＧＲ制御マップが通常ＥＧＲマップから補正ＥＧＲマップに切り替えられ、かつ点火制御マップが通常点火マップから補正点火マップに切り替えられる。これにより、ＥＧＲ率が高められるとともに点火時期が進角側に制御されるため、エンジン１２の燃焼位相を特定範囲に維持しつつ混合気の燃焼速度を低下させることができ、エンジン熱効率の低下を抑制しながらピストン打音を抑制することができる。

【0028】

ここで、図８は打音抑制制御における混合気の燃焼速度および燃焼位相の推移例を示した図である。なお、図８に示した混合気の燃焼位相Ｘａとは、燃焼室２８に対する供給燃料の５０％が燃焼するときのクランク回転角（ＣＡ５０）を意味している。なお、供給燃料の５０％が燃焼する状況とは、供給燃料における質量の５０％が燃焼する状況を意味している。

【0029】

図８に示すように、運転点Ｐ１でエンジン１２が運転された状況のもとで、振動信号からピストン打音が発生していると判定された場合には、補正ＥＧＲマップを用いることでＥＧＲガスを増加させるようにＥＧＲ率が高められる。このように、ＥＧＲガスを増加させることにより、矢印α１で示すように、混合気の燃焼速度を低下させるとともに、混合気の燃焼位相を遅角側に制御することができる。さらに、運転点Ｐ１でエンジン１２が運転された状況のもとで、振動信号からピストン打音が発生していると判定された場合には、補正点火マップを用いることで点火時期が進角側に制御される。このように、点火時期を進角側に制御することにより、矢印α２で示すように、混合気の燃焼位相が当初の特定範囲Ｘ１を維持するように、燃焼位相を進角側に制御することができる。

【0030】

すなわち、運転点Ｐ１から運転点Ｐ２に移行させるように、燃焼位相を特定範囲Ｘ１に維持したまま燃焼速度を低下させることができるため、エンジン熱効率の低下を抑制しながらピストン打音を抑制することができる。つまり、燃焼速度を低下させることでピストン打音を抑制するとともに、燃焼位相を特定範囲Ｘ１に維持することでエンジン熱効率の低下を抑制することができる。また、燃焼位相が維持される特定範囲Ｘ１には、燃焼室２８に対する供給燃料の５０％が燃焼するときの燃焼位相Ｘａが含まれている。このような特定範囲Ｘ１に燃焼位相を維持することにより、燃焼速度を低下させてもエンジン熱効率の低下を抑制することが可能である。なお、エンジン熱効率を高める観点からは、運転点Ｐ１から運転点Ｐ２に移行させる際に、燃焼位相Ｘａを維持することが望ましい。

【0031】

ここで、燃焼速度を低下させてピストン打音を抑制するためには、点火時期を遅角側に制御することも考えられる。しかしながら、ピストン打音を抑制するために点火時期を遅角側に制御した場合には、図８に矢印β１で示すように、点火時期とともに燃焼位相も遅角側に制御されることから、エンジン熱効率を大幅に低下させてしまう虞がある。これに対し、本実施形態においては、矢印α１，α２で示すように、ＥＧＲ率を高めるとともに点火時期を進角させることにより、燃焼位相を特定範囲Ｘ１に維持したまま燃焼速度を低下させることができ、エンジン熱効率の低下を抑制しながらピストン打音を抑制することができる。

【0032】

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前述の説明では、１つの電子制御ユニット６０によって制御システム６１を構成しているが、これに限られることはなく、ネットワークを介して互いに接続される複数の電子制御ユニットによって制御システム６１を構成しても良い。また、エンジン振動を検出する振動センサ７２として、圧電素子が組み込まれたノッキングセンサを用いることが可能であるが、加速度を検出可能な振動センサであれば如何なるセンサを用いても良い。また、前述の説明では、振動センサ７２をシリンダブロック２０に取り付けているが、これに限られることはなく、例えば振動センサ７２をシリンダヘッド２１に取り付けても良い。

【符号の説明】

【0033】

１０ エンジン制御装置
２０ シリンダブロック（エンジン本体）
２５ 吸気系
２７ 排気系
２８ 燃焼室
３０ 点火デバイス
５０ ＥＧＲデバイス
６１ 制御システム
７２ 振動センサ
８０ プロセッサ
８１ メインメモリ（メモリ）
ＬＰ 打音レベル（信号成分）
Ｌ１ 閾値
Ｘ１ 特定範囲
Ｘａ 燃焼位相

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】