特許 7596978 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】

(24)【登録日】2024-12-02

(45)【発行日】2024-12-10

(54)【発明の名称】内燃機関の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 43/00 20060101AFI20241203BHJP

   F02P 5/15 20060101ALI20241203BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20241203BHJP

【ＦＩ】

F02D43/00 301A

F02P5/15 K

F02D45/00 368A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021138242

(22)【出願日】2021-08-26

(65)【公開番号】P2023032235

(43)【公開日】2023-03-09

【審査請求日】2024-01-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004370

【氏名又は名称】弁理士法人片山特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】花井 紀仁

(72)【発明者】

【氏名】細木 貴之

(72)【発明者】

【氏名】千田 健次

(72)【発明者】

【氏名】出村 捷人

【審査官】佐々木 淳

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１８８９７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０７０３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０８０３７１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１３３０６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５５７２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ ４３／００－４５／００

Ｆ０２Ｐ ５／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関の複数の気筒への燃料の供給を制御する燃料制御部と、
ＫＣＳ（Knock control system）学習により前記複数の気筒における点火時期を制御する第１点火時期制御部と、
気筒ごとに点火時期のノック補正を行う第２点火時期制御部と、を具備し、
前記内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化部を再生するために前記燃料制御部が前記複数の気筒のうち少なくとも１つの気筒への燃料の供給を停止した場合、前記第１点火時期制御部が前記ＫＣＳ学習を停止すること、および前記第２点火時期制御部が前記気筒ごとのノック補正を停止することのうち少なくとも一方を行い、
前記燃料制御部が前記少なくとも１つの気筒への燃料の供給を停止した場合、前記第１点火時期制御部は前記ＫＣＳ学習を停止し、かつ前記第２点火時期制御部は前記気筒ごとのノック補正を停止する内燃機関の制御装置。

【請求項2】

前記第１点火時期制御部は、ＫＣＳ学習値とフィードバック値とに基づき前記ＫＣＳ学習値を更新する前記ＫＣＳ学習を行い、
前記燃料制御部が前記少なくとも１つの気筒への燃料の供給を停止した場合、前記第１点火時期制御部は前記ＫＣＳ学習値の更新を停止する請求項１に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項3】

前記第１点火時期制御部は、前記フィードバック値をなまし処理することでフィードバックなまし値を取得し、前記フィードバックなまし値に基づき前記ＫＣＳ学習値を更新し、
前記燃料制御部が前記少なくとも１つの気筒への燃料の供給を停止した場合、前記第１点火時期制御部は前記フィードバックなまし値を所定の値に定め、
前記フィードバックなまし値が前記所定の値である場合、前記第１点火時期制御部は前記ＫＣＳ学習値の更新を停止する請求項２に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項4】

前記第２点火時期制御部は、前記複数の気筒のうちノッキングの頻度が少ない気筒の点火時期は進角させ、ノッキングの頻度が多い気筒の点火時期を遅角させることで前記気筒ごとのノック補正を行い、
前記燃料制御部が前記少なくとも１つの気筒への燃料の供給を停止した場合、前記第２点火時期制御部は前記気筒ごとのノック補正を停止する請求項１から３のいずれか一項に内燃機関の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は内燃機関の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関の排気通路には、排気を浄化するために、フィルタなどの排気浄化部が設けられている。フィルタは粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を補集する。ＰＭを酸化させて除去することで、フィルタを再生することができる。例えば、内燃機関の一部の気筒への燃料の供給を停止（フューエルカット）することで、酸素を多くフィルタに送り込み、ＰＭの除去を行う技術が知られている（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－１０４７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

内燃機関のノッキングを抑制するために、点火時期を遅角させることがある。しかし、フューエルカット中はノッキングが発生しにくいため、点火時期が進角しやすい。フューエルカット後に燃料の供給を再開すると、点火時期が進角していることにより、ノッキングが悪化する恐れがある。そこで、ノッキングの悪化を抑制することが可能な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】

【0005】

上記目的は、内燃機関の複数の気筒への燃料の供給を制御する燃料制御部と、ＫＣＳ（Knock control system）学習により前記複数の気筒における点火時期を制御する第１点火時期制御部と、気筒ごとに点火時期のノック補正を行う第２点火時期制御部と、を具備し、前記内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化部を再生するために前記燃料制御部が前記複数の気筒のうち少なくとも１つの気筒への燃料の供給を停止した場合、前記第１点火時期制御部が前記ＫＣＳ学習を停止すること、および前記第２点火時期制御部が前記気筒ごとのノック補正を停止することのうち少なくとも一方を行い、前記燃料制御部が前記少なくとも１つの気筒への燃料の供給を停止した場合、前記第１点火時期制御部は前記ＫＣＳ学習を停止し、かつ前記第２点火時期制御部は前記気筒ごとのノック補正を停止する内燃機関の制御装置によって達成できる。

【0007】

前記第１点火時期制御部は、ＫＣＳ学習値とフィードバック値とに基づき前記ＫＣＳ学習値を更新する前記ＫＣＳ学習を行い、前記燃料制御部が前記少なくとも１つの気筒への燃料の供給を停止した場合、前記第１点火時期制御部は前記ＫＣＳ学習値の更新を停止してもよい。

【0008】

前記第１点火時期制御部は、前記フィードバック値をなまし処理することでフィードバックなまし値を取得し、前記フィードバックなまし値に基づき前記ＫＣＳ学習値を更新し、前記燃料制御部が前記少なくとも１つの気筒への燃料の供給を停止した場合、前記第１点火時期制御部は前記フィードバックなまし値を所定の値に定め、前記フィードバックなまし値が前記所定の値である場合、前記第１点火時期制御部は前記ＫＣＳ学習値の更新を停止してもよい。

【0009】

前記第２点火時期制御部は、前記複数の気筒のうちノッキングの頻度が少ない気筒の点火時期は進角させ、ノッキングの頻度が多い気筒の点火時期を遅角させることで前記気筒ごとのノック補正を行い、前記燃料制御部が前記少なくとも１つの気筒への燃料の供給を停止した場合、前記第２点火時期制御部は前記気筒ごとのノック補正を停止してもよい。

【発明の効果】

【0010】

ノッキングの悪化を抑制することが可能な内燃機関の制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１はエンジンシステムを例示する模式図である。

【図2】図２（ａ）および図２（ｂ）は点火時期を例示する模式図である。

【図3】図３はＥＣＵが実行する処理を例示するフローチャートである。

【図4】図４はタイムチャートを例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して本実施形態の内燃機関の制御装置について説明する。図１はエンジンシステム１００を例示する模式図である。エンジンシステム１００は、内燃機関１０およびＥＣＵ（Electronic Control Unit）４０を有する。

【0013】

内燃機関１０は、例えばガソリンを燃料とするガソリンエンジンであり、例えば４つの気筒１０ａ、１０ｂ、１０ｃおよび１０ｄを有する４気筒エンジンである。気筒１０ａに点火プラグ１２ａおよび燃料噴射弁１４ａが設けられている。気筒１０ｂに点火プラグ１２ｂおよび燃料噴射弁１４ｂが設けられている。気筒１０ｃに点火プラグ１２ｃおよび燃料噴射弁１４ｃが設けられている。気筒１０ｄに点火プラグ１２ｄおよび燃料噴射弁１４ｄが設けられている。ノックセンサ２６は内燃機関１０に取り付けられており、内燃機関１０の振動を検出するセンサであり、内燃機関１０のノッキングを検知する。

【0014】

内燃機関１０には、吸気通路２０および排気通路３０が接続されている。吸気通路２０には、上流側から順にエアフローメータ２２およびスロットルバルブ２４が設けられている。エアフローメータ２２は空気の流量を測定する。スロットルバルブ２４は空気の流量を調節する。

【0015】

吸気通路２０はスロットルバルブ２４よりも下流側において４つに分岐する。分岐した４つの通路は、内燃機関１０の４つの気筒１０ａ、１０ｂ、１０ｃおよび１０ｄに接続される。分岐後の４つの吸気通路２０には、燃料噴射弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃおよび１６ｄが設けられている。４つの燃料噴射弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃおよび１６ｄはそれぞれ、内燃機関１０の４つの気筒１０ａ、１０ｂ、１０ｃおよび１０ｄに対応して配置されている。

【0016】

排気通路３０は、４つに分岐した通路を有する。これら４つの通路は、内燃機関１０の４つの気筒１０ａ、１０ｂ、１０ｃおよび１０ｄに接続されており、かつ下流側で１つの通路に合流する。排気通路３０には、上流側から順に空燃比センサ３６、圧力センサ３２、排気浄化部３８、圧力センサ３４が設けられている。空燃比センサ３６は空燃比を検出する。

【0017】

排気浄化部３８は例えばＧＰＦ（Gasoline Particle Filter）および触媒を含む。ＧＰＦは例えばハニカム構造のフィルタであり、排気中のＰＭを捕集する。触媒は例えば三元触媒であり、ＧＰＦの壁面にコーティングされており、排気中のＣＯおよびＮＯｘなどを浄化する。

【0018】

圧力センサ３２は排気浄化部３８よりも上流側に設けられ、排気浄化部３８の上流側における排気通路３０内の圧力を検出する。圧力センサ３４は排気浄化部３８よりも下流側に設けられ、排気浄化部３８の下流側における排気通路３０内の圧力を検出する。内燃機関１０にはＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置などが設けられてもよい。

【0019】

ＥＣＵ４０はＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算装置、フラッシュメモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶装置を備える制御装置であり、記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより各種制御を行う。

【0020】

ＥＣＵ４０はスロットルバルブ２４の開度を制御する。ＥＣＵ４０は、エアフローメータ２２から空気の流量を取得する。ＥＣＵ４０は空燃比センサ３６から空燃比を取得する。ＥＣＵ４０は圧力センサ３２から排気浄化部３８よりも上流側の圧力を取得する。ＥＣＵ４０は圧力センサ３４から排気浄化部３８よりも下流側の圧力を取得する。ＥＣＵ４０は、圧力センサ３２が検出する圧力および圧力センサ３４が検出する圧力の差、すなわち排気浄化部３８の上流側と下流側との差圧を算出する

【0021】

ＥＣＵ４０は、ノックセンサ２６が出力する信号を取得し、ノッキングを検知する。例えば気筒ごとの燃焼のタイミングおよびノッキングのタイミングに基づき、ＥＣＵ４０は気筒ごとのノッキングの頻度を取得する。

【0022】

ＥＣＵ４０は、燃料噴射弁１４ａから１４ｄそれぞれからの燃料の供給を制御し、燃料噴射弁１６ａから１６ｄそれぞれからの燃料の供給を制御する燃料制御部として機能する。ＥＣＵ４０は、４つの気筒のうち少なくとも１つの気筒への燃料の噴射を停止することができる（フューエルカット）。例えば燃料噴射弁１４ａおよび１６ａからの燃料の供給を停止することで、気筒１０ａのフューエルカットを行う。フューエルカット中の気筒からは、燃料供給時に比べて酸素を多く含む排気が排出される。排気浄化部３８に酸素が多く導入されることで、ＰＭが酸化され、除去される。

【0023】

ＥＣＵ４０は、点火プラグ１２ａから１２ｄそれぞれによる点火のオン・オフ、および点火時期を制御する。点火時期の制御は、ＫＣＳ（Knock control system、ノックコントロールシステム）学習および気筒別ノック補正を含む。ＫＣＳ学習は、点火プラグ１２ａ、１２ｂ、１２ｃおよび１２ｄの点火時期のフィードバック制御である。例えばノッキングが発生すると４つの点火プラグの点火時期を遅角させる。ノッキングが停止すると４つの点火プラグの点火時期を進角させる。ＫＣＳ学習では４つの点火プラグすべての点火時期を制御する。一方、気筒別ノック補正では、４つの気筒の点火プラグの点火時期を個別に制御する。ＥＣＵ４０は、ＫＣＳ学習に基づいて４つの気筒１０ａから１０ｄすべての点火時期を制御する第１点火時期制御部として機能する。ＥＣＵ４０は、気筒ごとの点火時期を制御する第２点火時期制御部として機能する。点火時期を遅角することで、ノッキングを抑制することができる。

【0024】

図２（ａ）および図２（ｂ）は点火時期を例示する模式図であり、ＫＣＳ学習による点火時期の決定の例を図示している。図中の上側は進角側であり、下側は遅角側である。ＫＣＳ学習ではＫＣＳ学習値およびフィードバック値（Ｆ／Ｂ値）を用いる。図２（ａ）はＦ／Ｂ値がＦ／Ｂ１の例である。図２（ｂ）はＦ／Ｂ値がＦ／Ｂ２の例である。

【0025】

Ｂｋｃｓはベース点火時期であり、例えば内燃機関１０の運転領域（回転数および負荷など）、燃料噴射のタイミングおよび噴射量、ＥＧＲ量などで決まる。Ｒｍａｘは最遅角点火時期であり、例えば車種などにより決まる。Ａ０、図２（ａ）のＡ１、図２（ｂ）のＡ２はＫＣＳ学習値である。ＫＣＳ学習が行われることで、ＫＣＳ学習値は変化する。図２（ａ）および図２（ｂ）の例では、ＫＣＳ学習値の初期値がＡ０である。図２（ａ）の例ではＫＣＳ学習値がＡ０からＡ０よりも遅角したＡ１に更新される。図２（ｂ）の例ではＫＣＳ学習値がＡ０からＡ０よりも進角したＡ２に更新される。

【0026】

Ｆ／Ｂ０はＦ／Ｂ値の進角側の限界であり、例えば０°ＣＡ（Crank Angle）である。Ｆ／Ｂ値はＦ／Ｂ０からＲｍａｘまでの範囲の値を取り得る。Ｆ／ＢｉはＦ／Ｂ値の初期値であり、Ｆ／Ｂ０より遅角側かつＲｍａｘより進角側の値であり、例えば－３°ＣＡである。

【0027】

図２（ａ）のＦ／Ｂ１はＦ／Ｂ値の一例である。Ｆ／Ｂ０（０°ＣＡ）を基準にすると、Ｆ／Ｂ１はＦ／Ｂｉよりも遅角側である。Ａｋｃｓは要求点火時期である。ＥＣＵ４０は、次式を用いて要求点火時期Ａｋｃｓを算出する。
Ａｋｃｓ＝Ｂｋｃｓ－Ｒｍａｘ＋Ａ０－Ｆ／Ｂ１

【0028】

図２（ｂ）におけるＦ／Ｂ値Ｆ／Ｂ２は、図２（ａ）のＦ／Ｂ１および初期値Ｆ／Ｂ０よりも進角側である。ＥＣＵ４０は、次式を用いて要求点火時期Ａｋｃｓを算出する。
Ａｋｃｓ＝Ｂｋｃｓ－Ｒｍａｘ＋Ａ０－Ｆ／Ｂ２
Ｆ／Ｂ２を用いて算出される要求点火時期Ａｋｃｓは、図２（ａ）のＡｋｃｓよりも進角する。

【0029】

ＫＣＳ学習は、４つの気筒１０ａ、１０ｂ、１０ｃおよび１０ｄすべてを対象に行われる。つまり、４つの気筒１０ａ、１０ｂ、１０ｃおよび１０ｄの点火時期が要求点火時期Ａｋｃｓになる。

【0030】

ノックセンサ２６がノッキングを検出すると、ＥＣＵ４０はＦ／Ｂ値を例えば図２（ａ）のＦ／Ｂ１など、Ｆ／Ｂｉよりも遅角側にすることで、要求点火時期Ａｋｃｓを遅角させる。ノッキングが検出されない場合、ＥＣＵ４０はＦ／Ｂ値を例えば図２（ｂ）のＦ／Ｂ２などＦ／Ｂｉよりも進角側にすることで、要求点火時期Ａｋｃｓを進角させる。

【0031】

ＥＣＵ４０は、Ｆ／Ｂ値をなまし処理することでＦ／Ｂなまし値を取得する。ノッキングが発生するとＦ／Ｂ値は遅角され、Ｆ／Ｂなまし値も遅角する。ノッキングが停止するとＦ／Ｂ値は進角され、Ｆ／Ｂなまし値も進角する。ＥＣＵ４０は、Ｆ／Ｂなまし値に基づいて、ＫＣＳ学習値の更新を実施するか否かの判断を行う。

【0032】

図２（ａ）の例ではＦ／Ｂ１がＦ／Ｂｉ（－３°ＣＡ）よりも遅角している。Ｆ／Ｂ１から得られるＦ／Ｂなまし値が例えば－４°ＣＡよりも遅角している場合、ＥＣＵ４０はＫＣＳ学習値をＡ０から例えばＡ１へと遅角させる。ＥＣＵ４０は、更新後のＫＣＳ学習値Ａ１を用いて点火時期を遅角させる。

【0033】

図２（ｂ）の例ではＦ／Ｂ２がＦ／Ｂｉ（－３°ＣＡ）よりも進角している。Ｆ／Ｂ２から得られるＦ／Ｂなまし値が例えば－２°ＣＡよりも進角している場合、ＥＣＵ４０はＫＣＳ学習値をＡ０から例えばＡ２へと進角させる。ＥＣＵ４０は、更新後のＫＣＳ学習値Ａ２を用いて点火時期を進角させる。

【0034】

気筒別ノック補正においては、気筒ごとのノッキングの頻度に応じて点火時期を制御する。ノッキングの頻度は、ＥＣＵ４０が計測する。例えば気筒１０ａでの点火直後にノックセンサ２６によりノッキングが検出されると、気筒１０ａにおいてノッキングが発生したものとして、気筒１０ａのノッキング頻度が加算される。ノッキングの頻度が多い気筒の点火時期は遅角させる。ノッキングの頻度が少ない気筒の点火時期は進角させる。表１は気筒ごとのノッキングの頻度と気筒別ノック補正の補正値の例である。補正値とは、点火時期に対する進角量または遅角量である。

【表1】

【0035】

表１に示すように、気筒１０ａのノッキングの頻度はｎ１であり、補正値はｋ１である。気筒１０ｂのノッキングの頻度はｎ２であり、補正値はｋ２である。気筒１０ｃのノッキングの頻度はｎ３であり、補正値はｋ３である。気筒１０ｄのノッキングの頻度はｎ４であり、補正値はｋ４である。

【0036】

例えば気筒１０ｃのノッキングの頻度ｎ３が、他の気筒のノッキングの頻度よりも所定の回数以上多い場合、ＥＣＵ４０は補正値ｋ３を他の補正値よりも遅角側の値とする。所定の回数は１回でもよいし、１回以上でもよい。ＫＣＳ学習で得られた点火時期Ａｋｃｓに補正値ｋ３を加えることで、気筒１０ｃの点火時期を遅角させることができる。図２（ａ）の例において気筒別ノック補正を行い、気筒１０ｃの点火時期を遅角する場合、点火時期は例えば次の式で算出される。
Ａｋｃｓ＝Ｂｋｃｓ－Ｒｍａｘ＋Ａ０－Ｆ／Ｂ１＋ｋ３

【0037】

例えば気筒１０ｄのノッキングの頻度ｎ４が、他の気筒のノッキングの頻度よりも少ない場合、ＥＣＵ４０は補正値ｋ４を他の補正値よりも進角側の値とする。ＫＣＳ学習で得られた点火時期Ａｋｃｓに補正値ｋ４を加えることで、気筒１０ｄの点火時期を進角させることができる。例えば２つ以上の気筒のノッキング頻度が等しい場合、ＥＣＵ４０は当該２つ以上の気筒の補正値を等しくする。以上のようなＫＣＳ学習および気筒別ノック補正により、ノッキングを抑制することができる。

【0038】

図１に示すように、排気通路３０には排気浄化部３８が設けられている。排気浄化部３８のフィルタはＰＭを捕集する。排気浄化部３８に堆積するＰＭが多くなることで、差圧が大きくなる。例えば差圧が所定の大きさ以上になった場合、ＥＣＵ４０はフューエルカットを行うことで、フィルタを再生する。

【0039】

フューエルカット中の気筒ではノッキングが発生しにくい。フューエルカット中にＫＣＳ学習および気筒別ノック補正を行うと、フューエルカット前に比べて点火時期が進角することがある。例えばフューエルカット中にＫＣＳ学習が行われると、ノック判定が行われないため、Ｆ／Ｂ値が進角し、Ｆ／Ｂなまし値も進角する。ＫＣＳ学習値が更新されると、ＫＣＳ学習値が進角する。フューエルカット中の気筒ではノッキングの頻度が増加しない。このため表１に示す気筒別ノック補正の補正値が進角する。

【0040】

フューエルカット中に点火時期が進角することで、フューエルカットから燃料供給への復帰時に、ノッキングが悪化する恐れがある。フューエルカットが例えば数分以上または１０分以上などにわたって継続すると進角量が大きくなり、ノッキングがさらに悪化する。本実施形態ではフューエルカットから燃料供給への復帰時のノッキングの悪化を抑制する。

【0041】

図３はＥＣＵ４０が実行する処理を例示するフローチャートである。ＥＣＵ４０はノックセンサ２６から入力される信号などに基づき、ノッキングが発生しているか否か判定する（ステップＳ１０）。肯定判定（Ｙｅｓ）の場合、ＥＣＵ４０はＦ／Ｂ値を遅角側に補正する（ステップＳ１２）。否定判定（Ｎｏ）の場合、ＥＣＵ４０はＦ／Ｂ値を進角側に補正する（ステップＳ１４）。

【0042】

ＥＣＵ４０は、１つの気筒でフューエルカット（Ｆ／Ｃ）中であるか否か判定する（ステップＳ１６）。否定判定の場合、ＥＣＵ４０はＦ／Ｂ値をなまし処理することで、Ｆ／Ｂなまし値を算出する（ステップＳ１８）。肯定判定の場合、ＥＣＵ４０はＦ／Ｂなまし値を初期化し、初期値の－３°ＣＡに定める（ステップＳ２０）。

【0043】

ＥＣＵ４０は、ステップＳ１８またはＳ２０で取得したＦ／Ｂなまし値が－４°ＣＡ未満（遅角側）である、またはＦ／Ｂなまし値が－２°ＣＡより大きい（進角側）か否か判定する（ステップＳ２２）。肯定判定の場合、ＥＣＵ４０はＫＣＳ学習を行い、ＫＣＳ学習値を更新する（ステップＳ２４）。否定判定の場合、ＥＣＵ４０はＫＣＳ学習を停止する（ステップＳ２６）。ＫＣＳ学習を停止することで、ＫＣＳ学習値は更新されない。

【0044】

ＥＣＵ４０は、１つの気筒でフューエルカット（Ｆ／Ｃ）中であるか否か判定する（ステップＳ２８）。否定判定の場合、ＥＣＵ４０は気筒別ノック補正を行う（ステップＳ３０）。肯定判定の場合、ＥＣＵ４０は気筒別ノック補正を停止する（ステップＳ３２）。ステップＳ３０またはＳ３２の後、処理は終了する。

【0045】

図４はタイムチャートを例示する図である。上から順に、１気筒Ｆ／Ｃフラグ、ＫＣＳ学習フラグ、および気筒別ノック補正フラグを示す。図４の時間ｔ１以前において、１気筒Ｆ／Ｃフラグはオフである。ＫＣＳ学習フラグ、および気筒別ノック補正フラグはオンである。例えば排気浄化部３８の上流側と下流側との間の差圧が閾値以上である場合、ＥＣＵ４０は１気筒Ｆ／Ｃフラグをオンにし（図４の時間ｔ１）、Ｆ／Ｃを行う。この場合、ＥＣＵ４０はＫＣＳ学習フラグおよび気筒別ノック補正フラグをオフにする。ＫＣＳ学習および気筒別ノック補正は停止する（図３のステップＳ２６およびステップＳ３２）。

【0046】

本実施形態によれば、ＥＣＵ４０は、ノッキング抑制のために、ＫＣＳ学習および気筒別ノック補正によって点火時期を制御する。また、ＥＣＵ４０は、排気浄化部３８の再生のために、１つの気筒においてフューエルカットを行う。フューエルカット中、ＥＣＵ４０はＫＣＳ学習を停止し、かつ気筒別ノック補正を停止する。点火時期の進角を抑制することで、ノッキングの悪化を抑制することができる。

【0047】

図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、ＥＣＵ４０は、ＫＣＳ学習値とＦ／Ｂ値とに基づきＫＣＳ学習を行う。フューエルカット中の気筒ではノッキングが発生しにくいため、Ｆ／Ｂ値が進角されやすい。ＫＣＳ学習を行うと、例えば図２（ｂ）の例のようにＦ／Ｂ値がＦ／Ｂ２となり、ＫＣＳ学習値がＡ２などに進角する恐れがある。本実施形態によれば、ＫＣＳ学習値の更新を停止することで、ＫＣＳ学習値の進角を抑制する。フューエルカットの期間中、ＫＣＳ学習値は例えばＡ０など、フューエルカット前の値を維持する。ＫＣＳ学習値が進角されないため、点火時期の進角が抑制される。このため、フューエルカットからの復帰時におけるノッキングの悪化が抑制される。

【0048】

ＥＣＵ４０は、気筒ごとのノッキングの頻度に応じて点火時期を補正する（気筒別ノック補正、表１）。フューエルカット中、ＥＣＵ４０は気筒別ノック補正を停止する。フューエルカット中に補正値が進角することが抑制される。例えば気筒１０ａでフューエルカットを実施する場合、気筒１０ａの補正値ｋ１はフューエルカット開始直前の値に維持される。補正値の進角が抑制されることで、点火時期の進角が抑制される。フューエルカットからの復帰時におけるノッキングの悪化が抑制される。

【0049】

フューエルカット中、ＥＣＵ４０は、ＫＣＳ学習の停止および気筒別ノック補正の停止のうち、少なくとも一方を行ってもよい。点火時期の進角を抑制し、ノッキングの悪化を抑制することができる。図３のようにＫＣＳ学習の停止および気筒別ノック補正の両方を実施することで、点火時期の進角を抑制し、ノッキングの悪化をより効果的に抑制することができる。

【0050】

フューエルカット中においても、Ｆ／Ｂ値の遅角および進角は可能である（図３のステップＳ１２およびＳ１４）。Ｆ／Ｂを遅角することで、点火時期を遅角させ、ノッキングを抑制することができる。ノッキングが検出されない場合、Ｆ／Ｂ値は進角される。Ｆ／Ｂ値はＫＣＳ学習値に比べて迅速に更新される。ノッキングに応じてＦ／Ｂ値を速やかに更新することで、点火時期は適切に調整される。ノッキングを抑制し、かつ過剰な遅角による出力の低下も抑制することができる。

【0051】

ＥＣＵ４０は、Ｆ／Ｂ値をなまし処理することでＦ／Ｂなまし値を取得する。フューエルカットを行う場合、Ｆ／Ｂなまし値を所定の値（例えば－３°ＣＡ）とする。Ｆ／Ｂなまし値が－３°ＣＡである場合、ステップＳ２２で否定判定となり、ＥＣＵ４０はＫＣＳ学習を停止し、ＫＣＳ学習値を更新しない（図３のステップＳ２６）。これによりノッキングの悪化を抑制することができる。

【0052】

フューエルカット中、Ｆ／Ｂ値が進角または遅角されることがある（図３のステップＳ１２およびＳ１４）。当該Ｆ／Ｂ値からＦ／Ｂなまし値を算出すると、Ｆ／Ｂなまし値も進角または遅角する。フューエルカットからの復帰後、Ｆ／Ｂなまし値に基づいてＫＣＳ学習値を更新すると、ＫＣＳ学習値が大きく変化してしまう。例えばＦ／Ｂなまし値が進角すると、ＫＣＳ学習開始後にＫＣＳ学習値が進角してしまう。本実施形態によれば、フューエルカット中のＦ／Ｂなまし値を所定の値（例えば－３°ＣＡ）に定める。フューエルカットからの復帰後、ＫＣＳ学習の開始時に、Ｆ／Ｂなまし値は例えば－３°ＣＡである。ＫＣＳ学習値の誤学習を抑制することができる。ＫＣＳ学習値の進角を抑制し、ノッキングの悪化を抑制することができる。

【0053】

図１に示すように、内燃機関１０には、直噴を行う燃料噴射弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃおよび１４ｄが設けられ、ポート噴射を行う燃料噴射弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃおよび１６ｄが設けられている。直噴のための燃料噴射弁およびポート噴射弁のための燃料噴射弁のどちらか一方が設けられていればよい。ＥＣＵ４０は、複数の気筒のうち１つの気筒に対してフューエルカットを行うとしたが、２つ以上の気筒に対してフューエルカットを行ってもよい。すなわち、ＥＣＵ４０は、フィルタ再生のために少なくとも１つの気筒のフューエルカットを行う。内燃機関１０の気筒の数は４つ以下でもよいし、４つ以上でもよい。燃料噴射弁の数は気筒の数に対応して変更する。

【0054】

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0055】

１０ 内燃機関
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ 気筒
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ 点火プラグ
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ 燃料噴射弁
２０ 吸気通路
２２ エアフローメータ
２４ スロットルバルブ
３０ 排気通路
３２、３４ 圧力センサ
３６ 空燃比センサ
３８ 排気浄化部
４０ ＥＣＵ
１００ エンジンシステム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】