JP2009085013A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料のマルチ噴射が行われる構成において、エンジンのノック制御を適正に行い得る内燃機関を提供すること。
【解決手段】この内燃機関１では、燃料の噴射形態を一括噴射とマルチ噴射との間で切り替える燃料噴射制御と、エンジン２のノッキングを抑制するノック制御とが行われる。また、ノック制御にて、エンジン２にて発生した振動がノック信号として検出され、このノック信号に基づきノッキングが発生しているか否かが判断される。そして、ノッキングが発生していると判断されたときに目標点火時期が所定量遅角される。また、燃料のマルチ噴射時にて検出されたノック信号にインジェクタノイズが含まれているか否かが判断される。そして、ノック信号にインジェクタノイズが含まれていると判断された場合には、燃料の噴射形態がマルチ噴射から一括噴射に切り替えられて、ノック制御が行われる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、内燃機関に関し、さらに詳しくは、燃料のマルチ噴射が行われる構成において、エンジンのノック制御を適正に行い得る内燃機関に関する。

近年の内燃機関では、エンジンのノッキングを抑制するためのノック制御が行われている。このノック制御では、エンジンの燃焼室にて発生した振動（ノック波形）をノック信号として検出し、このノック信号に基づいてノッキングの発生の有無が判断される。そして、ノッキングの発生がある場合には、目標点火時期の遅角が行われてノッキングが低減される。

ここで、エンジンの燃料噴射制御では、燃料が吸気行程から圧縮行程に渡って複数回に分割して噴射される場合がある（マルチ噴射）。燃料のマルチ噴射時には、噴射時期との関係により、インジェクタノイズがノック信号として検出される場合がある。かかる場合には、上記のノック制御が不適正に行われるおそれがある。すなわち、インジェクタノイズとノック波形とが誤認されることにより、ノッキングの発生の有無が誤って判定されるおそれがある。すると、目標点火時期の遅角が誤って行われて、エンジンの動力性能が低下するおそれがあり、また、燃費が悪化するおそれがある。

このような課題に関する従来の内燃機関として、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の内燃機関（内燃機関のノック判定期間の設定方法）は、ノック判定期間のノックセンサの出力信号に基づきノック判定を行う内燃機関にあって、前記ノック判定期間の前記ノックセンサの出力信号に、インジェクタの動作により発生するノイズが乗ることを避けるように、前記ノック判定期間を燃料噴射時期に応じて設定することを特徴とする。

特開２００４−２５１２１８号公報

この発明は、燃料のマルチ噴射が行われる構成において、エンジンのノック制御を適正に行い得る内燃機関を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる内燃機関は、燃料の噴射形態を一括噴射とマルチ噴射との間で切り替える燃料噴射制御と、エンジンのノッキングを抑制するノック制御とが行われる内燃機関であって、前記ノック制御にて、エンジンにて発生した振動がノック信号として検出され、このノック信号に基づきノッキングが発生しているか否かが判断されると共に、ノッキングが発生していると判断されたときに目標点火時期が所定量遅角され、且つ、燃料のマルチ噴射時にて検出されたノック信号にインジェクタノイズが含まれているか否かが判断されると共に、当該ノック信号にインジェクタノイズが含まれていると判断された場合には、燃料の噴射形態がマルチ噴射から一括噴射に切り替えられて前記ノック制御が行われることを特徴とする。

この内燃機関では、マルチ噴射時にて検出されたノック信号にインジェクタノイズが含まれていると判断された場合には、燃料の噴射形態がマルチ噴射から一括噴射に切り替えられてノック制御が行われる。燃料の一括噴射では、ノック検知ゲート期間の設定により、インジェクタノイズを排除してノック波形Ｐのみを検出することが可能である。したがって、かかる構成では、ノック波形Ｐとインジェクタノイズとの誤認が防止されて、ノック制御が適正に行われる（ノック制御の精度が向上する）利点がある。

また、この発明にかかる内燃機関は、燃料のマルチ噴射時にてノッキングの発生があると判断されたときに、目標点火時期が遅角される前に検出されたノック信号と、目標点火時期の遅角が行われた後に検出されたノック信号とが比較されて、ノック信号にインジェクタノイズが含まれているか否かが判断される。

この内燃機関では、目標点火時期の遅角によりノック信号が減少したか否かが判断されて、ノック信号にインジェクタノイズが含まれているか否かが判断される。これにより、ノック波形とインジェクタノイズとの誤認の有無が適正に判断されて、ノック制御が適正に行われる利点がある。

また、この発明にかかる内燃機関は、エンジンのノッキングが発生しない運転領域を非ノック領域と呼ぶときに、燃料のマルチ噴射時であって前記非ノック領域での運転時にてノッキングが発生していると判断された場合には、前記ノック信号にインジェクタノイズが含まれていると判断される。

この内燃機関では、本来ノッキングが発生しない運転条件下にてノッキングが発生していると判断された場合に、ノック波形とインジェクタノイズとの誤認が生じている判断されて、燃料の噴射形態がマルチ噴射から一括噴射に切り替えられる。これにより、ノック波形とインジェクタノイズとの誤認の有無が適正に判断されて、ノック制御が適正に行われる利点がある。

また、この発明にかかる内燃機関は、マルチ噴射時のノック信号に基づいて算出された点火遅角量と、一括噴射時のノック信号に基づいて算出された点火遅角量とが比較されて、マルチ噴射時のノック信号にインジェクタノイズが含まれているか否かが判断される。

この内燃機関では、マルチ噴射時のノック信号と一括噴射時のノック信号とに大きな差がある場合には、ノッキングの発生について誤判定が行われていると判断される。これにより、ノック波形とインジェクタノイズとの誤認の有無が適正に判断されて、ノック制御が適正に行われる利点がある。

また、この発明にかかる内燃機関は、マルチ噴射時のノック信号に基づいて算出された点火遅角量とエンジンのベース点火時期とが比較されて、マルチ噴射時のノック信号にインジェクタノイズが含まれているか否かが判断される。

この内燃機関では、点火遅角量がエンジンのベース点火時期を基準として大幅に増加している場合には、インジェクションノイズにより誤判定が生じていると判断される。これにより、ノック波形とインジェクタノイズとの誤認の有無がより適正に判断されて、ノック制御が適正に行われる利点がある。

また、この発明にかかる内燃機関は、マルチ噴射時のノック信号に基づいて算出された点火遅角量と前回のノック制御時における点火遅角量とが比較されて、マルチ噴射時のノック信号にインジェクタノイズが含まれているか否かが判断される。

この内燃機関では、点火遅角量が前回のノック制御時における点火遅角量を基準として大幅に増加している場合には、インジェクションノイズにより誤判定が生じていると判断される。これにより、ノック波形Ｐとインジェクタノイズとの誤認の有無がより適正に判断されて、ノック制御が適正に行われる利点がある。

この発明にかかる内燃機関では、マルチ噴射時にて検出されたノック信号にインジェクタノイズが含まれていると判断された場合には、燃料の噴射形態がマルチ噴射から一括噴射に切り替えられてノック制御が行われる。燃料の一括噴射では、ノック検知ゲート期間の設定により、インジェクタノイズを排除してノック波形Ｐのみを検出することが可能である。したがって、かかる構成では、ノック波形Ｐとインジェクタノイズとの誤認が防止されて、ノック制御が適正に行われる（ノック制御の精度が向上する）利点がある。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

図１は、この発明の実施例にかかる内燃機関を示す構成図である。図２〜図５は、図１に記載した内燃機関の作用を示すフローチャート（図２および図３）ならびに説明図（図４および図５）である。

［内燃機関］
この内燃機関１は、例えば、筒内噴射式４サイクルエンジンに適用される。この内燃機関１では、燃料の噴射形態を一括噴射（一回噴射）とマルチ噴射（分割噴射）との間で切り替える燃料噴射制御と、エンジンのノッキングを抑制するためのノック制御とが行われる。これらの制御については、後述する。この内燃機関１は、エンジン２と、吸気系統３と、排気系統４と、制御系統５とを有する（図１参照）。

エンジン２は、ピストン２１と、ピストン２１を収容するシリンダ（シリンダボア）２２と、ピストン２１に連結されるクランクシャフト２３と、シリンダ２２に接続される吸気ポート２４および排気ポート２５と、燃料噴射用のインジェクタ２６と、点火プラグ２７とを有する。このエンジン２では、空気が吸気ポート２４からシリンダ２２内に吸入されて圧縮され、また、インジェクタ２６からシリンダ２２内に燃料が噴射されて混合気が形成される。そして、この混合気が点火プラグ２７により点火されてシリンダ２２（燃焼室）内で燃焼し、その燃焼エネルギーによりピストン２１が駆動されてシリンダ２２内を往復運動する。すると、このピストン２１の往復運動がクランクシャフト２３の回転運動に変換されて動力が発生する。また、シリンダ２２内の燃焼ガスが排気ポート２５を介してシリンダ２２の外部に排出される。

吸気系統３は、吸気通路（吸気管）３１と、この吸気通路３１上に配置されるエアフィルタ３２、スロットルバルブ３３およびサージタンク３４とを有する。吸気通路３１は、吸気マニホールドを介してエンジン２の吸気ポート２４に接続される。エアフィルタ３２は、吸気通路３１の入口部に配置されて吸入空気中のゴミや塵などを除去するフィルタである。スロットルバルブ３３は、吸気通路３１にて空気の流路断面積を調整する流量調整弁である。サージタンク３４は、吸入空気を一時的に溜めて吸気脈動を抑制するタンクである。この吸気系統３では、エアフィルタ３２を通過した吸気が吸気通路３１を介してエンジン２に導入される。

排気系統４は、排気通路（排気管）４１と、この排気通路４１上に配置される第一触媒装置４２および第二触媒装置４３とを有する。排気通路４１は、排気マニホールドを介してエンジン２の排気ポート２５に接続される。第一触媒装置４２および第二触媒装置４３は、排気通路４１を流れる排気を浄化する機能を有する。この排気系統４では、エンジン２の排気が排気通路４１を通り触媒装置４２、４３にて浄化されて排出される。

制御系統５は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５１と、エンジン２の回転数を計測する回転数センサ（クランク角センサ）およびエンジン２のトルクを検出するトルクセンサ（図示省略）と、エンジン２の振動を検出するノックセンサ（振動センサ）５２とを有する。この制御系統５では、各センサ５２の出力信号に基づいて、後述する燃料噴射制御およびノック制御が行われる。

［燃料噴射制御］
この内燃機関１では、燃料の噴射形態を一括噴射（一回噴射）とマルチ噴射（分割噴射）との間で切り替える燃料噴射制御が行われる。一括噴射は、必要な燃料を吸気行程中にて一括して噴射する噴射態様である（図４参照）。マルチ噴射は、燃料を吸気行程から圧縮行程に渡って複数回に分割して噴射する噴射形態である（図５参照）。この燃料噴射制御では、エンジン回転数やエンジントルクなどのエンジン２の運転状況に応じて、燃料の噴射形態が切り替えられる。これにより、例えば、エンジン始動時にて排気温度を上昇させて触媒装置４２、４３の早期暖機を行うことが可能となる。

［ノック制御］
また、この内燃機関１では、ノッキングを抑制するためのノック制御が行われる（図１、図３および図４参照）。このノック制御では、まず、エンジン２の燃焼室にて発生した振動（ノック波形Ｐ）がノック信号Ｓとして検出される（ノック信号検出ステップＳＴ１２１）。このノック信号Ｓは、例えば、エンジン２のシリンダブロックに配置されたノックセンサ５２により検出される。また、ノック信号Ｓは、所定のノック検知ゲート期間にて検出される。このノック検知ゲート期間は、点火後の所定の期間に設定される。また、ノック検知ゲート期間のゲート信号がＯＮのときに、ノック信号Ｓが検出される。

次に、このノック信号Ｓに基づいて、ノッキングの発生の有無が判断される（ノック判定ステップＳＴ１２２）。そして、ノッキングが発生していると判断された場合には、目標点火時期を所定量遅角させる処理が行われる（点火遅角ステップＳＴ１２３）。これにより、ノッキングが低減されて、エンジン２の運転状態が適正化される。一方、ノッキングが発生していないと判断された場合には、目標点火時期を徐々に進角させて初期位置に復帰させる処理が行われる（復帰ステップＳＴ１２４）。なお、目標点火時期は、各シリンダ２２の上死点を基準としたクランク角（ＢＴＤＣ）により規定される。また、この目標点火時期に基づいて、ＥＣＵ５１が点火プラグ２７を駆動する。

［ノック制御の適正化１］
ここで、インジェクタ２６による燃料噴射時には、インジェクタ２６の開弁および閉弁に伴って振動（インジェクタノイズＱ）が発生する（図４および図５参照）。このため、燃料の一括噴射時には、このインジェクタノイズＱがノック信号Ｓに含まれないように、ノック検知ゲート期間が設定されている（図４参照）。これにより、ノック波形Ｐのみがノック信号Ｓとして検出されて、ノック制御が適正に行われる。

しかしながら、燃料のマルチ噴射時には、複数回の燃料噴射により複数組のインジェクタノイズＱが発生するため、遅角側にて発生したインジェクタノイズＱがノック検知ゲート期間内に入り込んでノック信号Ｓとして検出される場合がある（図５参照）。かかる場合には、上記のノック制御（ＳＴ１２１〜ＳＴ１２４）が不適正に行われるおそれがある。すなわち、インジェクタノイズＱとノック波形Ｐとが誤認されることにより、ノッキングの発生の有無が誤って判定されるおそれがある。

そこで、この内燃機関１では、燃料の一括噴射とマルチ噴射とが併用されるときに、以下のようなノック制御が行われる（図２参照）。まず、燃料のマルチ噴射が行われているか否かが判断される（ＳＴ１１）。マルチ噴射が行われていない場合には、燃料の一括噴射時におけるノック制御（ＳＴ１２１〜ＳＴ１２４。図３参照。）がそのまま行われる（ＳＴ１２）。この場合には、燃料が一括噴射されるため、インジェクタノイズＱとノック波形Ｐとの誤認が生じ難い（図４参照）。したがって、かかる場合には、ノック波形Ｐのみがノック信号Ｓとして検出されて、ノック制御が適正に行われる。

一方、燃料のマルチ噴射が行われている場合には、エンジン２の燃焼室にて発生した振動がノック信号Ｓ１として検出される（ノック信号検出ステップＳＴ１３）。このノック信号Ｓ１には、マルチ噴射に伴うインジェクタノイズＱが含まれているおそれがある（図５参照）。次に、このノック信号Ｓ１に基づいて、ノッキングの発生の有無が判断される（ノック判定ステップＳＴ１４）。そして、ノッキングが発生していると判断された場合には、目標点火時期を所定量遅角させる処理が行われる（点火遅角ステップＳＴ１５）。なお、ノッキングが発生していないと判断された場合には、処理が終了される。

次に、目標点火時期が遅角（ＳＴ１５）された後に、ノック信号Ｓ２が再び検出される（ノック信号再検出ステップＳＴ１６）。ここで、現実にノッキングが発生している場合には、そのノック波形Ｐがノック信号Ｓ１として検出され、目標点火時期の遅角によってノッキングが低減されることが予想される。すなわち、目標点火時期の遅角前に検出されたノック信号Ｓ１よりも、目標点火時期の遅角後に検出されたノック信号Ｓ２の方が小さくなると考えられる。

そこで、目標点火時期の遅角前に検出されたノック信号Ｓ１と、目標点火時期の遅角後に検出されたノック信号Ｓ２との差Ｓ１−Ｓ２が所定の閾値Ａよりも大きいか否かが判断される（ノック信号判断ステップＳＴ１７）。そして、Ｓ１−Ｓ２＞Ａの場合には、燃料の噴射形態がマルチ噴射から一括噴射に切り替えられる（噴射形態切替ステップＳＴ１８）。すなわち、燃料のマルチ噴射が禁止される。目標点火時期の遅角によりノッキングが低減されていないため、ノック信号Ｓ１（Ｓ２）がインジェクタノイズＱを含んでいると判断されるためである。そして、燃料の噴射形態が切り替えられることにより、次のノック制御時にて、燃料の一括噴射時におけるノック制御が行われる（ＳＴ１１およびＳＴ１２）。これにより、インジェクタノイズＱとノック波形Ｐとの誤認が防止されて、ノック制御が適正に行われる利点がある。

［効果］
この内燃機関１では、マルチ噴射時にて検出されたノック信号Ｓ１にインジェクタノイズＱが含まれていると判断された場合には、燃料の噴射形態がマルチ噴射（図４参照）から一括噴射（図３参照）に切り替えられてノック制御が行われる（ＳＴ１７およびＳＴ１８）。燃料の一括噴射では、ノック検知ゲート期間の設定により、インジェクタノイズＱを排除してノック波形Ｐのみを検出することが可能である。したがって、かかる構成では、ノック波形ＰとインジェクタノイズＱとの誤認が防止されて、ノック制御が適正に行われる（ノック制御の精度が向上する）利点がある。

また、この内燃機関１では、ノッキングの発生があると判断されたときに（ＳＴ１４）、目標点火時期が遅角される前に検出されたノック信号Ｓ１と、目標点火時期の遅角が行われた後に検出されたノック信号Ｓ２とが比較されて、ノック信号にインジェクタノイズが含まれているか否かが判断される（ＳＴ１７）。すなわち、目標点火時期の遅角によりノック信号が減少したか否かが判断されて、ノック信号にインジェクタノイズが含まれているか否かが判断される。これにより、ノック波形ＰとインジェクタノイズＱとの誤認の有無が適正に判断されて、ノック制御が適正に行われる利点がある。

図６および図７は、この発明の実施例１にかかる内燃機関の変形例を示すフローチャート（図６）および説明図（図７）である。この実施例２において、上記実施例１の内燃機関と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

［ノック制御の適正化２］
一般に、燃料噴射制御では、エンジン回転数およびエンジントルクに基づいて、燃料の噴射形態が選択される（図７参照）。例えば、通常運転時には、燃料の噴射形態として一括噴射が選択され、エンジン回転数およびエンジントルクが高い運転領域Ｘでは、マルチ噴射が選択される。

一方、エンジントルクが低い運転領域Ｙでは、最悪条件（レギュラー燃料、燃焼室のデポジット最悪、高い吸気温度、上限圧縮比）であっても、ノッキングが発生し難い（非ノック領域）。このため、エンジン２の運転領域には、燃料のマルチ噴射が行われ且つノッキングが発生しない領域（領域Ｘと領域Ｙとの重複部）が存在する。したがって、このような運転領域にてノック制御により目標点火時期の遅角が行われた場合には、ノック波形ＰとインジェクタノイズＱとの誤認が生じていると考えられる。

そこで、この実施例２の内燃機関１では、上記の観点から、ノック制御が以下のように行われる（図６参照）。まず、燃料のマルチ噴射が行われているか否かが判断される（ＳＴ２１）。マルチ噴射が行われていない場合には、燃料の一括噴射時におけるノック制御（ＳＴ１２１〜ＳＴ１２４。図３参照。）がそのまま行われる（ＳＴ２２）。この場合には、燃料が一括噴射されるため、インジェクタノイズＱとノック波形Ｐとの誤認が生じ難い（図４参照）。したがって、かかる場合には、ノック波形Ｐのみがノック信号Ｓとして検出されて、ノック制御が適正に行われる。

一方、燃料のマルチ噴射が行われている場合には、エンジン２の燃焼室にて発生した振動がノック信号として検出される（ノック信号検出ステップＳＴ２３）。このノック信号には、マルチ噴射に伴うインジェクタノイズＱが含まれているおそれがある（図５参照）。次に、このノック信号に基づいて、ノッキングの発生の有無が判断される（ノック判定ステップＳＴ２４）。そして、ノッキングが発生していないと判断された場合には、処理が終了される。

一方、ノック判定ステップＳＴ２４にて、ノッキングが発生していると判断された場合には、現在の運転条件が非ノック領域（最悪条件でもノッキングが発生しない領域。図７参照。）にあるか否かが判断される（運転条件判定ステップＳＴ２５）。そして、現在の運転条件が非ノック領域にないと判断された場合には、ノッキングが発生していると判断されて、目標点火時期を所定量遅角させる処理が行われる（点火遅角ステップＳＴ２６）。これにより、ノッキングが低減される。

一方、運転条件判ステップＳＴ２５にて、定現在の運転条件が非ノック領域にあると判断された場合には、本来ノッキングが発生しない運転条件下にて、ノッキングが発生していると判断されたことになる。この場合には、マルチ噴射に伴うインジェクタノイズＱがノック波形Ｐと誤認されて、誤ったノック判定が行われていると考えられる。そこで、かかる場合には、燃料の噴射形態がマルチ噴射から一括噴射に切り替えられる（噴射形態切替ステップＳＴ２７）。すると、次のノック制御時にて、燃料の一括噴射時におけるノック制御が行われる（ＳＴ２１およびＳＴ２２）。これにより、インジェクタノイズＱとノック波形Ｐとの誤認が防止されて、ノック制御が適正に行われる利点がある。

以上説明したように、この実施例２の内燃機関１では、燃料のマルチ噴射時であって非ノック領域での運転時にてノッキングが発生していると判断された場合には、ノック信号にインジェクタノイズが含まれていると判断される（ＳＴ２５およびＳＴ２７）。すなわち、本来ノッキングが発生しない運転条件下にてノッキングが発生していると判断された場合には、ノック波形とインジェクタノイズとの誤認が生じていると判断されて、燃料の噴射形態がマルチ噴射から一括噴射に切り替えられる。これにより、ノック波形ＰとインジェクタノイズＱとの誤認の有無が適正に判断されて、ノック制御が適正に行われる利点がある。

図８および図９は、この発明の実施例１にかかる内燃機関の変形例を示すフローチャートである。この実施例３において、上記実施例１の内燃機関と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

［ノック制御の適正化３］
この実施例３の内燃機関１では、ノック制御が以下のように行われる（図８および図９参照）。まず、燃料のマルチ噴射が行われているか否かが判断される（ＳＴ３０１）。マルチ噴射が行われていない場合には、燃料の一括噴射時におけるノック制御（ＳＴ１２１〜ＳＴ１２４。図３参照。）がそのまま行われる（ＳＴ３０２）。この場合には、燃料が一括噴射されるため、インジェクタノイズＱとノック波形Ｐとの誤認が生じ難い（図４参照）。したがって、かかる場合には、ノック波形Ｐのみがノック信号Ｓとして検出されて、ノック制御が適正に行われる。

一方、燃料のマルチ噴射が行われている場合には、エンジン２の燃焼室にて発生した振動がノック信号Ｓ１として検出される（ノック信号検出ステップＳＴ３０３）。このノック信号Ｓ１には、マルチ噴射に伴うインジェクタノイズＱが含まれているおそれがある（図５参照）。次に、このノック信号Ｓ１に基づいて、ノッキングの発生の有無が判断される（ノック判定ステップＳＴ３０４）。そして、ノッキングが発生していないと判断された場合には、処理が終了される。一方、ノッキングが発生していると判断された場合には、目標点火時期を遅角するための点火遅角量Ｄ１が算出される（遅角量算出ステップＳＴ３０５）。

次に、ノッキングの発生にかかる誤判定の可能性が判断される（第一誤判定判断ステップＳＴ３０６）（図９参照）。この誤判定判断ステップＳＴ３０６では、まず、算出された点火遅角量Ｄ１と前回のノック制御時における点火遅角量Ｄｓとの差Ｄ１−Ｄｓが所定の閾値Ｃ１よりも大きい（Ｄ１−Ｄｓ＞Ｃ１）か否かが判断される（ＳＴ３０６１）。Ｄ１−Ｄｓ＞Ｃ１の場合には、算出された点火遅角量Ｄ１が前回のノック制御時における点火遅角量Ｄｓよりも大幅（閾値Ｃ１）に増加しているため、インジェクションノイズＱにより誤判定が生じている可能性がある。そこで、かかる場合には、誤判定判断ステップＳＴ３０６が継続される。一方、Ｄ１−Ｄｓ≦Ｃ１の場合には、誤判定の可能性なしと判断されて（ＳＴ３０６２）、誤判定判断ステップＳＴ３０６が終了される。なお、前回のノック制御時における点火遅角量Ｄｓは、ＥＣＵ５１に学習値として記憶されている。

次に、算出された点火遅角量Ｄ１とベース点火時期Ｄｂとの差Ｄ１−Ｄｂが所定の閾値Ｃ２よりも大きい（Ｄ１−Ｄｂ＞Ｃ２）か否かが判断される（ＳＴ３０６３）。Ｄ１−Ｄｂ＞Ｃ２の場合には、算出された点火遅角量Ｄ１がベース点火時期Ｄｂを基準として大幅（閾値Ｃ２）に増加しているため、インジェクションノイズＱにより誤判定が生じている可能性がある。そこで、かかる場合には、誤判定の可能性ありと判断される（ＳＴ３０６３）。一方、Ｄ１−Ｄｂ≦Ｃ２の場合には、誤判定の可能性なしと判断されて（ＳＴ３０６４）、誤判定判断ステップＳＴ３０６が終了される。なお、ベース点火時期Ｄｂは、ＥＣＵ５１に記憶されている。また、閾値Ｃ２は、一般に閾値Ｃ１よりも大きい（Ｃ２＞Ｃ１）。

次に、誤判定判断ステップＳＴ３０６にて、誤判定の可能性ありと判断された場合には、燃料の噴射形態がマルチ噴射から一括噴射に切り替えられる（噴射形態切替ステップＳＴ３０７）。次に、この一括噴射時におけるノック信号Ｓ２が検出される（ノック信号検出ステップＳＴ３０８）。このノック信号Ｓ２には、ノック波形Ｐのみが含まれており、インジェクタノイズＱが含まれていない（図４参照）。次に、このノック信号Ｓ２に基づいて、目標点火時期を遅角するための点火遅角量Ｄ２が算出される（遅角量算出ステップＳＴ３０９）。

次に、マルチ噴射時のノック信号Ｓ１に基づいて算出された点火遅角量Ｄ１（ＳＴ３０５）と、一括噴射時のノック信号Ｓ２に基づいて算出された点火遅角量Ｄ２（ＳＴ３０９）との差Ｄ１−Ｄ２が所定の閾値Ｂよりも大きい（Ｄ１−Ｄ２＞Ｂ）か否かが判断される（第二誤判定判断ステップＳＴ３１０）。Ｄ１−Ｄ２＞Ｂの場合には、マルチ噴射時のノック信号Ｓ１と一括噴射時のノック信号Ｓ２とに大きな差があるため、ノック判定ステップＳＴ３０４にて誤判定が行われている（ノッキングが発生していない）と考えられる。したがって、この場合には、燃料の噴射態様の設定が一括噴射（ＳＴ３０７）のまま維持される。そして、次のノック制御時にて、燃料の一括噴射時におけるノック制御が行われる（ＳＴ３０１およびＳＴ３０２）。これにより、インジェクタノイズＱとノック波形Ｐとの誤認が防止されて、ノック制御が適正に行われる利点がある。一方、Ｄ１−Ｄ２≦Ｂの場合には、ノック判定ステップＳＴ３０４での判定が正しく、ノッキングが発生していると考えられるため、目標点火時期を所定量遅角させる処理が行われて（点火遅角ステップＳＴ３１１）、ノッキングが低減される。また、燃料の噴射態様の設定がマルチ噴射に戻される（ＳＴ３１２）。

以上説明したように、この実施例３の内燃機関１では、マルチ噴射時のノック信号Ｓ１に基づいて算出された点火遅角量Ｄ１と、一括噴射時のノック信号Ｓ２に基づいて算出された点火遅角量Ｄ２とが比較されて、マルチ噴射時のノック信号Ｓ１にインジェクタノイズが含まれているか否かが判断される（ＳＴ３１０）。すなわち、マルチ噴射時のノック信号Ｓ１と一括噴射時のノック信号Ｓ２とに大きな差がある場合には、ノッキングの発生について誤判定が行われていると判断される。これにより、ノック波形ＰとインジェクタノイズＱとの誤認の有無が適正に判断されて、ノック制御が適正に行われる利点がある。

また、この実施例３の内燃機関１では、マルチ噴射時のノック信号Ｓ１に基づいて算出された点火遅角量Ｄ１とエンジン２のベース点火時期Ｄｂとが比較されて、マルチ噴射時のノック信号Ｓ１にインジェクタノイズＱが含まれているか否かが判断される（ＳＴ３０６３）。具体的には、点火遅角量Ｄ１がエンジン２のベース点火時期Ｄｂを基準として大幅に増加している場合には、インジェクションノイズＱにより誤判定が生じていると判断される。これにより、ノック波形ＰとインジェクタノイズＱとの誤認の有無がより適正に判断されて、ノック制御が適正に行われる利点がある。

また、この実施例３の内燃機関１では、マルチ噴射時のノック信号Ｓ１に基づいて算出された点火遅角量Ｄ１と前回のノック制御時における点火遅角量Ｄｓとが比較されて、マルチ噴射時のノック信号Ｓ１にインジェクタノイズが含まれているか否かが判断される。具体的には、点火遅角量Ｄ１が前回のノック制御時における点火遅角量Ｄｓを基準として大幅に増加している場合には、インジェクションノイズＱにより誤判定が生じていると判断される。これにより、ノック波形ＰとインジェクタノイズＱとの誤認の有無がより適正に判断されて、ノック制御が適正に行われる利点がある。

なお、この実施例３では、第一誤判定判断ステップＳＴ３０６と第二誤判定判断ステップＳＴ３１０とが併用されて、マルチ噴射時のノック信号Ｓ１にインジェクタノイズＱが含まれているか否かが判断される。かかる構成では、ノック波形ＰとインジェクタノイズＱとの誤認判定にかかる信頼性が向上する点で好ましい。しかし、これに限らず、例えば、第一誤判定判断ステップＳＴ３０６が省略され、第二誤判定判断ステップＳＴ３１０のみが行われて、マルチ噴射時のノック信号Ｓ１にインジェクタノイズＱが含まれているか否かが判断されても良い。かかる構成としてもノック波形ＰとインジェクタノイズＱとの誤認の有無がより適正に判断され得る。

以上のように、この発明にかかる内燃機関は、燃料のマルチ噴射が行われる構成において、エンジンのノック制御を適正に行い得る点で有用である。

この発明の実施例にかかる内燃機関を示す構成図である。 図１に記載した内燃機関の作用を示すフローチャートである。 図１に記載した内燃機関の作用を示すフローチャートである。 図１に記載した内燃機関の作用を示す説明図である。 図１に記載した内燃機関の作用を示す説明図である。 この発明の実施例１にかかる内燃機関の変形例を示すフローチャートである。 この発明の実施例１にかかる内燃機関の変形例を示す説明図である。 この発明の実施例１にかかる内燃機関の変形例を示すフローチャートである。 この発明の実施例１にかかる内燃機関の変形例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 内燃機関
２ エンジン
２１ ピストン
２２ シリンダ
２３ クランクシャフト
２４ 吸気ポート
２５ 排気ポート
２６ インジェクタ
２７ 点火プラグ
３ 吸気系統
３１ 吸気通路
３２ エアフィルタ
３３ スロットルバルブ
３４ サージタンク
４ 排気系統
４１ 排気通路
４２、４３ 触媒装置
５ 制御系統
５２ ノックセンサ

Claims (6)

1. 燃料の噴射形態を一括噴射とマルチ噴射との間で切り替える燃料噴射制御と、エンジンのノッキングを抑制するノック制御とが行われる内燃機関であって、
   前記ノック制御にて、エンジンにて発生した振動がノック信号として検出され、このノック信号に基づきノッキングが発生しているか否かが判断されると共に、ノッキングが発生していると判断されたときに目標点火時期が所定量遅角され、且つ、
   燃料のマルチ噴射時にて検出されたノック信号にインジェクタノイズが含まれているか否かが判断されると共に、当該ノック信号にインジェクタノイズが含まれていると判断された場合には、燃料の噴射形態がマルチ噴射から一括噴射に切り替えられて前記ノック制御が行われることを特徴とする内燃機関。
2. 燃料のマルチ噴射時にてノッキングの発生があると判断されたときに、目標点火時期が遅角される前に検出されたノック信号と、目標点火時期の遅角が行われた後に検出されたノック信号とが比較されて、ノック信号にインジェクタノイズが含まれているか否かが判断される請求項１に記載の内燃機関。
3. エンジンのノッキングが発生しない運転領域を非ノック領域と呼ぶときに、燃料のマルチ噴射時であって前記非ノック領域での運転時にてノッキングが発生していると判断された場合には、前記ノック信号にインジェクタノイズが含まれていると判断される請求項１に記載の内燃機関。
4. マルチ噴射時のノック信号に基づいて算出された点火遅角量と、一括噴射時のノック信号に基づいて算出された点火遅角量とが比較されて、マルチ噴射時のノック信号にインジェクタノイズが含まれているか否かが判断される請求項１に記載の内燃機関。
5. マルチ噴射時のノック信号に基づいて算出された点火遅角量とエンジンのベース点火時期とが比較されて、マルチ噴射時のノック信号にインジェクタノイズが含まれているか否かが判断される請求項４に記載の内燃機関。
6. マルチ噴射時のノック信号に基づいて算出された点火遅角量と前回のノック制御時における点火遅角量とが比較されて、マルチ噴射時のノック信号にインジェクタノイズが含まれているか否かが判断される請求項４または５に記載の内燃機関。

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