(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
火花点火式エンジンの制御装置であって、
エンジンに接続される変速機の状態変化に基づく回転速度の低下により、エンジンの運転状態が、火花点火による正常の燃焼開始時期よりも前に混合気が自着火する異常燃焼が発生し易い低回転かつ高負荷寄りの異常燃焼危惧領に移行することを予測する予測手段と、
上記予測手段が上記異常燃焼危惧領域への移行を予測すると、上記異常燃焼危惧領域への実際の移行に先立って、吸気弁の閉時期をリタードさせる制御を開始するバルブタイミング制御手段と、
上記予測手段が上記異常燃焼危惧領域への移行を予測すると、空燃比を理論空燃比よりもリッチ側に補正する制御、もしくは燃料の少なくとも一部の噴射時期をリタードさせる制御を実行する燃料制御手段とを備え、
上記燃料制御手段は、上記異常燃焼危惧領域への移行後に設定される上記吸気弁閉時期のリタード量が大きいほど、上記空燃比のリッチ側への補正量または上記一部の噴射時期のリタード側への補正量を大きく設定し、かつ、上記異常燃焼危惧領域に移行するまでにかかる予測時間が短いほど、上記空燃比のリッチ側への補正量または上記一部の噴射時期のリタード側への補正量を大きく設定することを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の火花点火式エンジンの制御装置において、
上記空燃比のリッチ側への補正制御、もしくは上記一部の噴射時期のリタード制御は、上記バルブタイミング制御手段による吸気弁閉時期のリタード制御が完了した時点で終了されることを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火花点火による正常の燃焼開始時期よりも前に混合気が自着火する異常燃焼（プリイグニッション）が発生し易い低回転かつ高負荷寄りの異常燃焼危惧領域で、上記異常燃焼の発生を左右する所定の制御量を他の運転領域よりも相対的に変化させることにより、上記異常燃焼の発生を抑制する抑制御手段を備えた火花点火式エンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に示されるように、吸気弁の動作タイミングを可変とする可変機構を備えた火花点火式エンジンにおいて、エンジンの運転状態が、自着火による異常燃焼（以下、プリイグニッションという）が発生し易い所定の運転領域に移行すると、上記吸気弁の閉時期を変更して有効圧縮比を低下させることにより、上記プリイグニッションの発生を抑制することが行われている。
【０００３】
例えば、同文献の段落００４２によると、特に幾何学的圧縮比（ピストンストローク量によって決まるベースの圧縮比）が比較的高いエンジンでは、低回転・高負荷域でプリイグニッションが発生し易いため、このような運転領域に移行したときに吸気弁の閉時期を変更することにより、プリイグニッションの発生を抑制することが開示されている。具体的には、エンジン回転速度が所定値以上でかつアクセル開度が所定値以上であるときに、プリイグニッションが発生し易い低回転・高負荷域であると判断し、これに応じて吸気弁の閉時期を変更するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５９３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、特許文献１では、プリイグニッションが発生し易い運転領域への移行がエンジン回転速度およびアクセル開度に基づき確認された場合に、吸気弁の閉時期を変更して有効圧縮比を低下させるようにしている。しかしながら、吸気弁の動作タイミングを変更する制御には、通常、ある程度の応答遅れが伴う。したがって、上記特許文献１のように、運転領域の移行が確認されてから吸気弁の閉時期を変更したのでは、その変更操作が完了するまでの間（つまり応答遅れの期間）、プリイグニッションの発生を十分に抑制できず、プリイグニッションを許容してしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、異常燃焼を抑制するための制御の応答遅れにかかわらず異常燃焼を確実に抑制することが可能な火花点火式エンジン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】
【０００７】
上記課題を解決するためのものとして、本発明の火花点火式エンジンの制御装置は、
エンジンに接続される変速機の状態変化に基づく回転速度の低下により、エンジンの運転状態が、火花点火による正常の燃焼開始時期よりも前に混合気が自着火する異常燃焼が発生し易い低回転かつ高負荷寄りの異常燃焼危惧領に移行することを予測する予測手段と、上記予測手段が上記異常燃焼危惧領域への移行を予測すると、上記異常燃焼危惧領域への実際の移行に先立って、吸気弁の閉時期をリタードさせる制御を開始するバルブタイミング制御手段と、上記予測手段が上記異常燃焼危惧領域への移行を予測すると、空燃比を理論空燃比よりもリッチ側に補正する制御、もしくは燃料の少なくとも一部の噴射時期をリタードさせる制御を実行する燃料制御手段とを備え、上記燃料制御手段は、上記異常燃焼危惧領域への移行後に設定される上記吸気弁閉時期のリタード量が大きいほど、上記空燃比のリッチ側への補正量または上記一部の噴射時期のリタード側への補正量を大きく設定し、かつ、上記異常燃焼危惧領域に移行するまでにかかる予測時間が短いほど、上記空燃比のリッチ側への補正量または上記一部の噴射時期のリタード側への補正量を大きく設定することを特徴とするものである（請求項１）。
【０００８】
本発明によれば、変速機の状態変化によりエンジン回転速度が低下し、それによってエンジンの運転状態が異常燃焼危惧領域内に移行することが予測された場合に、実際の移行に先立って吸気弁の閉時期をリタードさせるようにしたため、そのリタード制御の応答遅れにより、目標のリタード量に達するまでに比較的長い時間を要したとしても、異常燃焼危惧領域に移行した時点では、少なくとも吸気弁の閉時期がある程度リタードされてエンジンの有効圧縮比が低下している。したがって、異常燃焼危惧領域への移行が確認されてから吸気弁の閉時期をリタードさせ始めた場合と異なり、異常燃焼危惧領域への移行直後でも有効圧縮比が確実に低下しており、同領域で発生し易い自着火による異常燃焼（プリイグニッション）を効果的に抑制できるという利点がある。
【０００９】
また、上記異常燃焼危惧領域への移行後に設定される上記吸気弁閉時期のリタード量が大きいほど、上記空燃比または噴射時期の補正量が大きく設定されるので、異常燃焼危惧領域への移行までに有効圧縮比が十分に低下しないような場合でも、応答性の高い空燃比のリッチ化や燃料噴射時期のリタードを合わせて実施することにより、異常燃焼危惧領域への移行直後に起こり得るプリイグニッションの発生をより確実に抑制することができる。
【００１０】
さらに、上記異常燃焼危惧領域に移行するまでにかかる予測時間が短いほど、上記空燃比または噴射時期の補正量が大きく設定されるので、異常燃焼危惧領域に移行した時点での有効圧縮比の低下度合いが十分でないときほど、それを補うべく大幅に空燃比や燃料噴射時期を補正できるため、プリイグニッションの抑制効果をより適正かつ確実に発揮させることができる。
【００１１】
なお、本発明において、上記空燃比のリッチ側への補正制御、もしくは上記一部の噴射時期のリタード制御は、上記バルブタイミング制御手段による吸気弁閉時期のリタード制御が完了した時点で終了するのがよい（請求項２）。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明の火花点火式エンジンの制御装置によれば、異常燃焼を抑制するための制御の応答遅れにかかわらず異常燃焼を確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる火花点火式エンジンの全体構成を示す図である。
【図２】エンジン本体の構成を示す断面図である。
【図３】自動変速機の構成を示す骨子図である。
【図４】自動変速機の摩擦締結要素等の状態と変速段との関係を示す締結表である。
【図５】上記エンジンの制御系を示すブロック図である。
【図６】異常燃焼危惧領域の範囲を例示するための図である。
【図７】上記自動変速機の変速マップを示す図である。
【図８】シフトアップ時のエンジン回転速度の変化を時系列で示す図である。
【図９】空燃比をリッチ化する際の目標補正量を、吸気弁の目標リタード量との関係で示す図である。
【図１０】空燃比をリッチ化する際の目標補正量を、異常燃焼危惧領域内に移行するまでの予測時間との関係で示す図である。
【図１１】異常燃焼危惧領域への移行を予測する際の制御動作を示すフローチャートである。
【図１２】バルブタイミングや空燃比を補正する際の制御動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（１）エンジンの全体構成
図１は、本発明の一実施形態にかかる火花点火式エンジンの全体構成を示す図であり、図２は、そのエンジン本体１の構成を示す断面図である。これらの図に示されるエンジンは、エンジン本体１に複数（図例では４つ）の気筒２が列状に並ぶように設けられた直列多気筒エンジンであり、車両を駆動するための動力源として図外のエンジンルームに配設されている。
【００１５】
上記エンジン本体１の各気筒２には、それぞれピストン３（図２）が往復摺動可能に挿入されている。ピストン３はコネクティングロッド５を介してクランク軸４と連結されており、上記ピストン３の往復運動に応じて上記クランク軸４が中心軸回りに回転するようになっている。
【００１６】
上記ピストン３の上方には燃焼室６が形成され、燃焼室６に吸気ポート７および排気ポート８が開口し、各ポート７，８を開閉する吸気弁９および排気弁１０がエンジン本体１の上部に設けられている。なお、図例のエンジンはいわゆるダブルオーバーヘッドカムシャフト式（ＤＯＨＣ）エンジンであり、各気筒２につき吸気弁９および排気弁１０がそれぞれ２つずつ設けられている。そして、吸気弁９および排気弁１０の上方に、クランク軸４と連動して回転する一対のカムシャフト等を含む動弁機構（図示省略）が設けられ、各動弁機構により上記吸排気弁９，１０が個別に開閉駆動されるようになっている。
【００１７】
上記吸気弁９用の動弁機構には、吸気弁９の動作タイミングを変更可能にするバルブタイミング可変機構（Variable Valve Timing Mechanism）としてのＶＶＴ１２が設けられている。
【００１８】
バルブタイミング可変機構は、既に様々な形式のものが実用化されて公知であるが、例えば、液圧式の可変機構を上記ＶＶＴ１２として用いることができる。液圧式の可変機構では、吸気弁９用のカムシャフトと、これと同軸に配置された被駆動軸（図示省略）との間に、周方向に並ぶ複数の液室が設けられており、これら各液室間に圧力差が形成されることにより、上記カムシャフトと被駆動軸との間に所定の位相差が形成されるようになっている。そして、この位相差が所定の角度範囲内で可変的に設定されることにより、吸気弁９の動作タイミングが連続的に変更されるようになっている。
【００１９】
図１および図２に示すように、上記エンジン本体１には、燃焼室６に直接燃料を噴射するインジェクタ１５と、燃焼室６に点火用の火花を放電する点火プラグ１６とが、各気筒２につき１つずつ設けられている。図示の例では、燃焼室６の頂部付近に点火プラグ１６が設けられるとともに、燃焼室６の吸気側の側方にインジェクタ１５が設けられている。インジェクタ１５は、点火プラグ１６の電極付近に向けて燃料を噴射し得るように、やや斜め下方を指向して配置されている。
【００２０】
図２に示すように、上記エンジン本体１には、そのクランク軸４の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ５１と、エンジンの冷却水の温度を検出する水温センサ５２とが設けられている。
【００２１】
上記エンジン本体１の吸気ポート７および排気ポート８には、吸気通路２１および排気通路２２がそれぞれ接続されている。
【００２２】
上記吸気通路２１は、燃焼用の空気（新気）を燃焼室６に供給するための通路であり、図１に示すように、各気筒２に対応して独立に設けられた複数の分岐通路部２１ａと、その上流側に共通に設けられた共通通路部２１ｂとを有している。共通通路部２１ｂには、エンジン本体１に流入する吸入空気の流量を調節するスロットル弁１７と、吸入空気の流量を検出するエアフローセンサ５３と、吸入空気の温度（吸気温度）を検出する吸気温センサ５４とが設けられている。
【００２３】
上記スロットル弁１７は、例えば電子制御式のスロットル弁からなり、運転者により踏み込み操作される図外のアクセルペダルの開度に応じて電気的に開閉駆動される。すなわち、上記アクセルペダルにはアクセル開度センサ５５（図５）が設けられており、このアクセル開度センサ５５により検出されたアクセルペダルの開度（アクセル開度）に応じて、図外の電気式のアクチュエータがスロットル弁１７を開閉駆動するように構成されている。
【００２４】
上記排気通路２２は、上記燃焼室６で生成された既燃ガス（排気ガス）を排出するための通路であり、上記吸気通路２１と同様、各気筒に対応して独立に設けられた複数の分岐通路部２２ａと、その下流側に共通に設けられた共通通路部２２ｂとを備えている。
【００２５】
（２）自動変速機の構成
以上のように構成されたエンジンには、図３に示される自動変速機３０が接続されている。自動変速機３０は、エンジンの駆動力（クランク軸４の回転力）を所定の減速比で減速しつつ車両のドライブシャフト４５に伝達するものであり、車両の走行状態に応じた変速段を選択的に形成する多段変速機構３２と、エンジンのクランク軸４と多段変速機構３２とを連動連結するトルクコンバータ３１とを有している。
【００２６】
上記トルクコンバータ３１は、エンジンのクランク軸４と一体に回転するポンプインペラ３３と、ポンプインペラ３３に対向するように配置されたタービンランナ３４と、ポンプインペラ３３およびタービンランナ３４の間に配置されたステータ（固定翼）３５とを有し、エンジンにより回転駆動される上記ポンプインペラ３３の駆動力が、トルクコンバータ３１内に充満された作動油（ＡＴＦオイル）を介して上記タービンランナ３４に伝達されるようになっている。上記タービンランナ３４は、トルクコンバータ３１の出力軸となるタービン軸３６に連結されており、上記タービンランナ３４がポンプインペラ３３の駆動力を受けて回転駆動されると、これと一体に上記タービン軸３６が回転するようになっている。
【００２７】
上記トルクコンバータ３１には、上記タービンランナ３４とエンジンのクランク軸４とを直結するためのロックアップクラッチ３７が内蔵されており、必要に応じてこのロックアップクラッチ３７が締結されることにより、エンジンと多段変速機構３２との間で動力がロスなく（流体による滑りなく）伝達されるようになっている。
【００２８】
上記多段変速機構３２は、第１遊星ギヤ機構４０および第２遊星ギヤ機構４１を有するとともに、これら各ギヤ機構４０，４１を介した動力伝達経路を切り替える手段として、フォワードクラッチＣ１、３−４クラッチＣ２、リバースクラッチＣ３、ローリバースブレーキＢ１、および２−４ブレーキＢ２からなる摩擦締結要素と、ワンウェイクラッチＣ４とを有している。そして、これら摩擦締結要素Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｂ１，Ｂ２の断続等に応じて、前進４段（１速〜４速）および後退速からなる複数の変速段を形成し得るように構成されている。上記トルクコンバータ３１のタービン軸３６の回転力は、上記各変速段に応じた速度比で減速された後に出力ギヤ４３に伝達される。
【００２９】
上記第１遊星ギヤ機構４０は、サンギヤ４０ａおよびリングギヤ４０ｄと、これら両ギヤ４０ａ，４０ｄの間に噛合状態で配置された複数のプラネタリギヤ４０ｂと、プラネタリギヤ４０ｂを保持するキャリア４０ｃとを有している。同様に、上記第２遊星ギヤ機構４１は、サンギヤ４１ａおよびリングギヤ４１ｄと、これら両ギヤ４１ａ，４１ｄの間に噛合状態で配置された複数のプラネタリギヤ４１ｂと、プラネタリギヤ４１ｂを保持するキャリア４１ｃとを有している。
【００３０】
そして、上記第１遊星ギヤ機構４０のリングギヤ４０ｄと第２遊星ギヤ機構４１のキャリア４１ｃとが連結されるとともに、第１遊星ギヤ機構４０のキャリア４０ｃと第２遊星ギヤ機構４１のリングギヤ４１ｄとが連結されることにより、各遊星ギヤ機構４０，４１が連動し得るようになっている。また、第１遊星ギヤ機構４０のキャリア４０ｃには、出力ギヤ４３が一体的に連結されている。
【００３１】
上記フォワードクラッチＣ１は、上記トルクコンバータ３１のタービン軸３６と第１遊星ギヤ機構４０のサンギヤ４０ａとを断続可能に連結し、上記３−４クラッチＣ２は、上記タービン軸３６と第２遊星ギヤ機構４１のキャリア４１ｃとを断続可能に連結し、上記リバースクラッチＣ３は、上記タービン軸３６と第２遊星ギヤ機構４１のサンギヤ４１ａとを断続可能に連結する。
【００３２】
上記ローリバースブレーキＢ１は、上記第１遊星ギヤ機構４０のリングギヤ４０ｄおよび第２遊星ギヤ機構４１のキャリア４１ｃを、多段変速機構３２のケース４２に対し固定または解放し、上記２−４ブレーキＢ２は、上記第２遊星ギヤ機構４１のサンギヤ４１ａを上記ケース４２に対し固定または解放する。
【００３３】
上記ワンウェイクラッチＣ４は、第１遊星ギヤ機構４０のリングギヤ４０ｄおよび第２遊星ギヤ機構４１のキャリア４１ｃの一方向（クランク軸４の駆動方向）への回転のみを許容（アンロック）し、逆方向への回転は規制（ロック）する。
【００３４】
そして、上記摩擦締結要素（クラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１，Ｂ２）の断続、およびワンウェイクラッチＣ４のロック／アンロックの切り替えに応じて、上記タービン軸３６と出力ギヤ４３との間の動力伝達経路が変更され、多段変速機構３２の変速段が切り替えられるようになっている。上記出力ギヤ４３の回転力は、差動装置４４を介して左右のドライブシャフト４５に伝達される。
【００３５】
図４は、上記摩擦締結要素（クラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１、Ｂ２）およびワンウェイクラッチＣ４の状態と、多段変速機構３２の変速段との関係を示す締結表であり、○印が締結またはロックされた状態を、無印が解放またはアンロックされた状態をそれぞれ示している。
【００３６】
図４の締結表によると、１速では、フォワードクラッチＣ１が締結されかつワンウェイクラッチＣ４がロック状態とされ、２速では、フォワードクラッチＣ１および２−４ブレーキＢ２が締結され、３速では、フォワードクラッチＣ１および３−４クラッチＣ２が締結され、４速では、３−４クラッチＣ２および２−４ブレーキＢ２が締結される。また、後退速では、リバースクラッチＣ３およびローリバースブレーキＢ１が締結される。
【００３７】
なお、詳細は省略するが、上記クラッチＣ１〜Ｃ３およびブレーキＢ１，Ｂ２は、図外の油圧回路から供給される油圧により駆動される。すなわち、上記油圧回路に含まれるソレノイドバルブ等からなる切替弁の作動に応じて油路・油圧等が変更されることにより、上記各摩擦締結要素（クラッチＣ１〜Ｃ３，ブレーキＢ１，Ｂ２）が締結または解放され、これに応じて多段変速機構３２の変速段が切り替えられるようになっている。また、上記トルクコンバータ３１のロックアップクラッチ３７についても、同じく油圧回路から供給される油圧によって駆動される。
【００３８】
以上のように構成された自動変速機３０には、上記各摩擦締結要素Ｃ１〜Ｃ３，Ｂ１，Ｂ２の作動状態（締結または解放）に基づいて、１〜４速または後退速のうちどの変速段が選択されているかを検出する変速センサ５６と、ロックアップクラッチ３７の作動状態に基づきロックアップの有無（ＯＮ／ＯＦＦ）を検出するロックアップセンサ５７とが設けられている（図５参照）。また、上記自動変速機３０には、その出力軸の回転速度に基づいて自車両の走行速度（車速）を検出する車速センサ５０も設けられている。
【００３９】
図７は、前進時の変速マップを示す図である。本図に示すように、前進４段（１〜４速）のうちどの変速段を選択するかは、車速およびアクセル開度に基づき決定される。図中では、１速から２速、２速から３速、または３速から４速に切り替える（シフトアップする）際の変速ラインをＬ１，Ｌ２，Ｌ３としている。すなわち、変速ラインＬ１よりも低速側の領域では１速が選択され、変速ラインＬ１とＬ２の間の領域では２速が選択され、変速ラインＬ２とＬ３の間の領域では３速が選択され、変速ラインＬ３よりも高速側の領域では４速が選択される。なお、図中の破線のラインは、４速から３速、または３速から２速に切り替える（シフトダウンする）際の変速ラインを表わしている。
【００４０】
（３）制御系の構成
図５は、エンジンの制御系を示すブロック図である。本図に示されるＥＣＵ７０は、エンジンおよび自動変速機３０の各部を統括的に制御するための制御装置であり、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されている。
【００４１】
上記ＥＣＵ７０には、各種センサ類からの検出信号が入力される。すなわち、ＥＣＵ７０は、上記車速センサ５０、エンジン回転速度センサ５１、水温センサ５２、エアフローセンサ５３、吸気温センサ５４、アクセル開度センサ５５、変速センサ５６、およびロックアップセンサ５７と電気的に接続されており、これら各センサ５０〜５７による検出値として、車速Ｖ、エンジン回転速度Ｎｅ、エンジン水温Ｔｅ、吸入空気量Ｑａ、吸気温度Ｔａ、アクセル開度ＡＣＣ、および自動変速機３０の変速位置やロックアップの有無といった情報が、上記ＥＣＵ７０に逐次入力されるようになっている。
【００４２】
また、上記ＥＣＵ７０は、上記ＶＶＴ１２、インジェクタ１５、点火プラグ１６、スロットル弁１７、トルクコンバータ３１のロックアップクラッチ３７、および多段変速機構３２の各摩擦締結要素Ｃ１〜Ｃ３，Ｂ１，Ｂ２とも電気的に接続されており、これらの装置にそれぞれ駆動用の制御信号を出力するように構成されている。
【００４３】
上記ＥＣＵ７０が有するより具体的な機能について説明すると、上記ＥＣＵ７０は、その主な機能的要素として、バルブタイミング制御手段７１、記憶手段７２、予測手段７３、および燃料制御手段７４を有している。
【００４４】
上記バルブタイミング制御手段７１は、上記ＶＶＴ１２の動作を制御することにより、吸気弁９の動作タイミングをエンジンの運転状態に応じて可変的に設定するものである。具体的に、バルブタイミング制御手段７１は、吸気弁９が閉弁される時期（閉時期）を少なくとも変更することにより、エンジンの有効圧縮比を調節する機能を有している。なお、ＶＶＴ１２が、カムシャフトと被駆動軸との間に所定の位相差を形成するタイプの可変機構である場合には、上記ＶＶＴ１２の作動に応じて、吸気弁９の閉時期だけでなく、排気弁１０の開時期も変更されることになるが、ここでは、排気弁１０の開時期については可変でも一定でもよく、少なくとも吸気弁９の閉時期が変更されるものとする。
【００４５】
すなわち、吸気弁９は、通常、吸気下死点の遅角側の近傍（吸気下死点をわずかに過ぎたタイミング）で閉じられるが、エンジンの運転状態によっては、上記バルブタイミング制御手段７１によりＶＶＴ１２が駆動されて、上記吸気弁９の閉時期が吸気下死点よりも大幅に遅く設定される。これにより、実質的に圧縮が開始される時期が遅らされ、エンジンの実質的な圧縮比（有効圧縮比）がその分低下する。
【００４６】
具体的に、上記吸気弁９の閉時期を遅らせて有効圧縮比を低下させる制御は、エンジンの運転状態が、図６に示される異常燃焼危惧領域ＰＡにあるときに実行される。すなわち、横軸をエンジン回転速度Ｎｅ、縦軸を吸気充填効率（エンジン負荷）ＣＥとしたときの２次元領域において、左上の領域に位置する上記異常燃焼危惧領域ＰＡでは、負荷が比較的高く、回転速度Ｎｅが比較的低いため、燃焼室６が高温になり易く、しかも燃焼室６の壁面からの受熱期間が長い。このため、異常燃焼危惧領域ＰＡでは、点火プラグ１６による火花点火のタイミングに基づき定まる正常の燃焼開始時期よりも前に混合気が自着火してしまうプリイグニッションと呼ばれる異常燃焼が、他の領域よりも発生し易い。そこで、上記バルブタイミング制御手段７１は、このような異常燃焼の発生を抑制するために、上記異常燃焼危惧領域ＰＡにおいて有効圧縮比を低下させる制御を実行する。
【００４７】
ここで、エンジンの運転状態が、当初は異常燃焼危惧領域ＰＡの外側にあり、その状態から同領域ＰＡ内へと移行するといったような場合、上述した有効圧縮比の低下制御（つまり吸気弁９の閉時期をリタードさせる制御）は、実際に異常燃焼危惧領域ＰＡに移行してからではなく、その移行に先立って開始される。すなわち、上記バルブタイミング制御手段７１は、異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行が予測されると（予測は予測手段７３により行われる）、その移行に先立って、上記ＶＶＴ１２を作動させて吸気弁９の閉時期をリタードさせる制御を開始する。これは、特にＶＶＴ１２が液圧式の可変機構である場合、このＶＶＴ１２にバルブタイミングを変更する指令を出してから実際に変更を完了するまでの間に、ある程度の遅れ時間（応答遅れ）が生じることが避けられないため、この応答遅れを考慮してのものである。
【００４８】
上記記憶手段７２は、エンジンの制御に必要な各種データを記憶するものであり、そのデータの１つとして、上記記憶手段７２には、図６に示した異常燃焼危惧領域ＰＡの範囲や、同領域ＰＡで吸気弁９の閉時期を遅らせる際の目標リタード量（遅角量）がマップ形式で記憶されている。
【００４９】
例えば、上述したプリイグニッションは、エンジンの温度（エンジン水温）Ｔｅおよび吸気温度Ｔａが高いほど起き易く、逆に低いほど起き難いため、上記異常燃焼危惧領域ＰＡの範囲は、上記各温度Ｔｅ，Ｔａに応じて可変的に設定される。具体的に、図６に示した異常燃焼危惧領域ＰＡにおいて、その回転速度の上限値を規定するラインをＰＡＬ１、負荷の下限値を規定するラインをＰＡＬ２とすると、これらラインＰＡＬ１，ＰＡＬ２の位置は、上記エンジン水温Ｔｅおよび吸気温度Ｔａの値に応じて変化する。すなわち、エンジン水温Ｔｅおよび吸気温度Ｔａが高いほど、回転速度の上限ラインＰＡＬ１がより高回転側に移動し、負荷の下限ラインＰＡＬ２がより低負荷側に移動する。このため、上記記憶手段７２には、上記ラインＰＡＬ１，ＰＡＬ２の位置が、上記エンジン水温Ｔｅおよび吸気温度Ｔａの値ごとに記憶されており、これによって異常燃焼危惧領域ＰＡの範囲が可変的に設定されるようになっている。
【００５０】
また、上記異常燃焼危惧領域ＰＡにおいて、吸気弁９の閉時期をどの程度遅らせれば（つまり有効圧縮比をどの程度低下させれば）プリイグニッションを抑制できるかは、上記エンジン水温Ｔｅおよび吸気温度Ｔａによって異なる。このため、上記記憶手段７２には、吸気弁９の閉時期を遅らさせる際の目標リタード量が、上記温度Ｔｅ，Ｔａの値ごとに記憶されている。
【００５１】
上記予測手段７３は、上記自動変速機３０の状態変化に基づいて、エンジンの運転状態が上記異常燃焼危惧領域ＰＡ内に移行することを予測するものである。例えば、自動変速機３０の変速段が増速（シフトアップ）されると、減速比の低下の分だけエンジン回転速度Ｎｅが低下するため、上記予測手段７３は、事前に自動変速機３０がシフトアップされることを予測し、予測された場合には、さらにシフトアップ後の運転状態が異常燃焼危惧領域ＰＡ内に位置するか否かを判定することにより、上記異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行を予測する。
【００５２】
図６には、シフトアップに応じて異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行が起きる具体的なケースが例示されている。この図６のケースでは、エンジンの運転状態が、当初、異常燃焼危惧領域ＰＡより外側の点Ｐ１にあり、そこからアクセルペダルが踏み込まれて加速するという状況を想定している。点Ｐ１の状態からアクセルペダルが踏み込まれると、エンジンの運転状態は、点Ｐ１よりも高負荷側の点Ｐ２に移行する。点Ｐ２は、異常燃焼危惧領域Ａよりも高回転側に位置している。
【００５３】
また、上記のような運転状態の変化に伴い、図７の変速マップ上でも、点Ｐ１から点Ｐ２への状態変化が起きる。図７の例では、上記点Ｐ１および点Ｐ２が、ともに２速の選択領域内に位置している。したがって、この時点では自動変速機３０のシフトアップが行われることはない。
【００５４】
その後、アクセルペダルの踏み込み量が維持されると、エンジンの回転速度Ｎｅおよび車速Ｖが徐々に増大する。そして、図６および図７の点Ｐ３の位置まで加速が継続され、車速Ｖの値が２速から３速への変速ラインＬ２上に達することにより、自動変速機３０が３速へとシフトアップされる。すると、このシフトアップに伴いエンジン回転速度Ｎｅが所定量低下し、点Ｐ４の状態へと移行する結果、図６に示すように、エンジンの運転状態が異常燃焼危惧領域ＰＡ内に移行することになる。
【００５５】
図８は、点Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３→Ｐ４へと移行する際のエンジン回転速度Ｎｅの変化を時系列で表したものである。本図によると、回転速度Ｎｅの値は、点Ｐ１から点Ｐ３までの期間にわたって徐々に増加した後、２速から３速へのシフトアップにより急激に低下することが分かる（点Ｐ４）。
【００５６】
このようなケースにおいて、予測手段７３は、例えば上記点Ｐ３（変速ラインＬ２上）に移行する少し前の時点で、現時点でのアクセル開度ＡＣＣや、車速Ｖの変化率等に基づいて、上記点Ｐ３への移行（つまりシフトアップ）を予測し、さらにシフトアップ後のエンジン回転速度Ｎｅを演算する等により、異常燃焼危惧領域ＰＡ（点Ｐ４）への移行を予測する。
【００５７】
なお、図６〜図８では、自動変速機３０のシフトアップに起因した異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行を例に挙げて説明したが、例えば、自動変速機３０のロックアップクラッチ３７が解放状態から締結状態に変位した場合にも、同様の事態は起こりうる。すなわち、ロックアップクラッチ３７が締結されると、回転ロス（滑り）がなくなる分だけエンジン回転速度Ｎｅが低下するため、上記予測手段７３は、ロックアップクラッチ３７が締結されることを予測し、予測された場合には、さらに締結後の運転状態が異常燃焼危惧領域ＰＡ内に位置するか否かを判定することにより、上記異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行を予測する。
【００５８】
再び図５に戻って、上記燃料制御手段７４は、エンジン本体１に吸入される空気量（吸入空気量Ｑａ）に基づいてインジェクタ１５からの燃料の噴射量を制御することにより、混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）を可変的に設定するものである。
【００５９】
具体的に、上記燃料制御手段７４により制御される空燃比（Ａ／Ｆ）は、通常、理論空燃比（１４．７）か、または、理論空燃比よりも大きい（リーンな）値に設定される。ただし、上記予測手段７３により異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行が予測されると、上記燃料制御手段７４は、所定の条件下で、空燃比を理論空燃比よりも小さい（リッチな）値に補正する制御を実行する。
【００６０】
すなわち、異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行が予測されると、上述したように、実際の移行に先立って、有効圧縮比を低下させる制御（つまり吸気弁９の閉時期をリタードさせる制御）がバルブタイミング制御手段７１により実行されるが、例えば異常燃焼危惧領域ＰＡに移行するまでにかかる時間がかなり短いと予測される場合や、または吸気弁９の目標リタード量がかなり大きく設定される場合には、上記異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行までに有効圧縮比が十分に低下せず、一時的にでもプリイグニッションが発生するおそれがある。そこで、このような場合には、空燃比を理論空燃比よりもリッチにし、燃焼室６の温度を下げることにより、有効圧縮比が十分に低下するまでの間に懸念されるプリイグニッションの発生を抑制するようにする。
【００６１】
空燃比の補正制御は、インジェクタ１５からの燃料の噴射量の調節により、優れた応答性で実現できる。このため、当実施形態では、吸気弁９の閉時期をリタードさせることにより圧縮比の低下制御が完了するまでの過渡的な処置として、空燃比をリッチ化する制御を実行するようにしている。なお、空燃比のリッチ化は、吸気弁９の閉時期が目標のタイミングに補正された時点で終了される。
【００６２】
図９は、空燃比をリッチ化する際の目標補正量を、吸気弁９の目標リタード量との関係で示す図であり、図１０は、同じく空燃比の目標補正量を、異常燃焼危惧領域ＰＡ内に移行するまでの予測時間との関係で示す図である。これらの図に示すように、空燃比のリッチ化は、吸気弁９の目標リタード量が所定値Ｘより大きい場合、または異常燃焼危惧領域ＰＡまでの移行予測時間が所定時間Ｙよりも短い場合に実行されるようになっている。そして、その際の目標補正量は、吸気弁９の目標リタード量が大きいほど、または異常燃焼危惧領域ＰＡまでの移行予測時間が短いほど、大きく設定される。なお、このような関係を規定するデータは、上記記憶手段７２に記憶されている。
【００６３】
（４）制御動作の具体例
次に、以上のように構成された当実施形態のエンジンにおいて実行される制御動作の具体例を、図１１および図１２に示されるフローチャートに基づき説明する。図１１は、異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行を予測するためのフローであり、図１２は、その予測結果に基づいてバルブタイミングや空燃比を補正するためのフローである。
【００６４】
まず、図１１のフローチャートについて説明する。本図に示す処理がスタートすると、上記ＥＣＵ７０は、各種センサ値を読み込む制御を実行する（ステップＳ１）。具体的には、車速センサ５０、エンジン回転速度センサ５１、水温センサ５２、エアフローセンサ５３、吸気温センサ５４、アクセル開度センサ５５、変速センサ５６、およびロックアップセンサ５７から、各センサの検出値として、車速Ｖ、エンジン回転速度Ｎｅ、エンジン水温Ｔｅ、吸入空気量Ｑａ、吸気温度Ｔａ、アクセル開度ＡＣＣ、および自動変速機３０の変速位置（現在選択されている変速段）やロックアップの有無といった情報が読み込まれる。
【００６５】
次いで、上記ＥＣＵ７０の予測手段７３は、上記ステップＳ１で読み込まれた車速Ｖの変化率やアクセル開度ＡＣＣ等に基づいて、自動変速機３０がシフトアップされるか否かを予測する制御を実行する（ステップＳ２）。例えば、図７に示した変速マップ上で、点Ｐ３への移行が予測された場合には、２速から３速にシフトアップすることが予測される。
【００６６】
上記ステップＳ２でＹＥＳと判定されてシフトアップされることが予測された場合、上記ＥＣＵ７０の予測手段７３は、シフトアップ直前のエンジン回転速度Ｎｅおよびシフトアップ後の変速段に基づいて、シフトアップ後の予測回転速度Ｎｅｐ１を算出する制御を実行する（ステップＳ３）。例えば、図６に示すように、シフトアップ直前の運転状態が点Ｐ３の位置にある場合、この点Ｐ３でのエンジン回転速度Ｎｅと、シフトアップ（２速→３速）による減速比の変化とに基づき、シフトアップ後のエンジン回転速度Ｎｅが点Ｐ４まで低下すると予測されるので、この点Ｐ４でのエンジン回転速度Ｎｅを予測回転速度Ｎｅｐ１として算出する。
【００６７】
次いで、上記ＥＣＵ７０の予測手段７３は、上記ステップＳ３で算出されたシフトアップ後の予測回転速度Ｎｅｐ１等に基づいて、エンジンの運転状態が図６に示した異常燃焼危惧領域ＰＡ内に移行するか否かを予測する制御を実行する（ステップＳ４）。具体的には、シフトアップ後の予測回転速度Ｎｅｐ１と、現時点での吸気充填効率ＣＥ（ステップＳ１で取得された吸入空気量Ｑａ等から算出）とに基づき、シフトアップ後のエンジンの運転状態を図６のマップ上で特定し、その特定された位置が異常燃焼危惧領域ＰＡ内に含まれるか否かを判定することにより、上記異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行を予測する。例えば、図６に示したように、シフトアップ後の運転状態が点Ｐ４の位置にあると算出された場合、この点Ｐ４の位置は異常燃焼危惧領域ＰＡ内に含まれる（つまり回転速度の上限ラインＰＡＬ１よりも低回転側でかつ負荷の下限ラインＰＡＬ２よりも高負荷側にある）ので、上記異常燃焼危惧領域ＰＡに移行することが予測される。
【００６８】
上記ステップＳ４でＹＥＳと判定されて異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行が予測された場合、上記ＥＣＵ７０の予測手段７３は、異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行が予測されたことを表す値として、異常燃焼予測フラグＦに「１」を入力する制御を実行する（ステップＳ５）。一方、上記ステップＳ４でＮＯと判定された場合には、上記異常燃焼予測フラグＦに、異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行が予測されなかったことを表す「０」を入力する制御を実行する（ステップＳ６）。
【００６９】
次に、上記ステップＳ２でＮＯと判定された場合、つまり、自動変速機３０のシフトアップが予測されなかった場合の制御動作について説明する。この場合、上記ＥＣＵ７０の予測手段７３は、上記ステップＳ１で読み込まれたロックアップセンサ５７の検出値に基づいて、自動変速機３０のロックアップクラッチ３７が解放（ＯＦＦ）されているか否かを判定する制御を実行する（ステップＳ７）。
【００７０】
上記ステップＳ７でＹＥＳと判定されてロックアップクラッチ３７が解放されていることが確認された場合、上記ＥＣＵ７０の予測手段７３は、上記ステップＳ１で読み込まれた車速Ｖの変化率やアクセル開度ＡＣＣ等に基づいて、ロックアップクラッチ３７が締結（ＯＮ）されるか否かを予測する制御を実行する（ステップＳ８）。
【００７１】
上記ステップＳ８でＹＥＳと判定されてロックアップクラッチ３７の締結（ＯＮ）が予測された場合、上記ＥＣＵ７０の予測手段７３は、ロックアップクラッチ３７が締結される直前のエンジン回転速度Ｎｅ等に基づいて、ロックアップクラッチ締結後の予測回転速度Ｎｅｐ２を算出する制御を実行する（ステップＳ９）。すなわち、ロックアップクラッチ３７が締結されてトルクコンバータ３１での回転ロス（滑り）がなくなると、締結前に比べてエンジン回転速度Ｎｅが低下するため、この低下したときのエンジン回転速度Ｎｅを上記予測回転速度Ｎｅｐ２として算出する。
【００７２】
次いで、上記ＥＣＵ７０の予測手段７３は、上記ステップＳ９で算出されたロックアップ後の予測回転速度Ｎｅｐ２等に基づいて、エンジンの運転状態が図６に示した異常燃焼危惧領域ＰＡ内に移行するか否かを予測し（ステップＳ４）、その結果に基づいて、異常燃焼予測フラグＦに「１」または「０」を入力する制御を実行する（ステップＳ５，Ｓ６）。
【００７３】
次に、図１２のフローチャートについて説明する。本図に示す処理がスタートすると、上記ＥＣＵ７０のバルブタイミング制御手段７１は、上記図１１のステップＳ１で読み込まれたエンジン水温Ｔｅおよび吸気温度Ｔａに基づいて、上記異常燃焼危惧領域ＰＡでＶＶＴ１２により設定されるべき吸気弁９の閉時期のリタード量（目標リタード量）を取得する制御を実行する（ステップＳ１１）。具体的には、上記記憶手段７２に記憶されている吸気弁９の目標リタード量のデータから、上記エンジン水温Ｔｅおよび吸気温度Ｔａに対応した値を特定し、その値を目標リタード量として取得する。
【００７４】
次いで、上記ＥＣＵ７０の予測手段７３は、上記図１１のフローチャートにおける異常燃焼予測フラグＦが「１」であるか否かを判定することにより、異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行が予測されているか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００７５】
上記ステップＳ１２でＹＥＳと判定されて異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行が予測されていることが確認された場合、上記ＥＣＵ７０の予測手段７３は、例えば自動変速機３０がシフトアップされるまでの時間や、シフトアップ時のエンジン回転速度Ｎｅと異常燃焼危惧領域ＰＡの上限回転速度ＰＡＬ１との速度差等に基づいて、異常燃焼危惧領域ＰＡに移行するまでにかかる予測時間（移行予測時間）を算出する制御を実行する（ステップＳ１３）。なお、自動変速機３０がシフトアップされるまでの時間は、現時点での車速Ｖと、車速Ｖの変化率と、シフトアップ時の車速（例えば図７の点Ｐ３の車速）とに基づき算出することができる。
【００７６】
次いで、上記ＥＣＵ７０の燃料制御手段７４は、上記ステップＳ１１で取得された吸気弁９の目標リタード量、および、上記ステップＳ１３で算出された異常燃焼危惧領域ＰＡまでの移行予測時間に基づいて、空燃比をリッチ化する際の目標補正量を取得する制御を実行する（ステップＳ１４）。
【００７７】
具体的には、上記記憶手段７２に記憶されている図９および図１０のデータから、上記吸気弁９の目標リタード量および異常燃焼危惧領域ＰＡまでの移行予測時間に対応する値を特定し、その値を空燃比の目標補正量として取得する。ただし、図９および図１０に示したように、吸気弁の目標リタード量が所定値Ｘ以下であり、かつ移行予測時間が所定時間Ｙ以上であった場合には、空燃比をリッチ化する制御を行う必要がないため、空燃比の目標補正量はゼロとされる。
【００７８】
次いで、上記ＥＣＵ７０のバルブタイミング制御手段７１は、上記ステップＳ１１で取得された目標リタード量の分だけ吸気弁９の閉時期がリタードされるように、上記ＶＶＴ１２を駆動する制御を実行する（ステップＳ１５）。このように、バルブタイミング制御手段７１は、上記ステップＳ１２でＹＥＳと判定されて異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行が予測されると、異常燃焼危惧領域ＰＡに実際に移行するのを待つことなく、直ちに吸気弁９の閉時期をリタードさせる制御を開始する。
【００７９】
次いで、上記ＥＣＵ７０の燃料制御手段７４は、上記インジェクタ１５からの燃料の噴射量を調節することにより、上記ステップＳ１４で取得された空燃比の目標補正量の分だけ空燃比をリッチ化させる制御を実行する（ステップＳ１６）。なお、このステップＳ１６での制御（空燃比のリッチ化）は、上記ステップＳ１５での吸気弁９の閉時期のリタードが完了した時点（実際のリタード量が目標リタード量に達した時点）で終了される。
【００８０】
（５）作用効果等
以上説明したように、当実施形態のエンジンでは、吸気弁９の動作タイミングを制御するバルブタイミング制御手段７１と、自動変速機３０の状態変化（つまりシフトアップやロックアップクラッチ３７の締結）に基づく回転速度の低下により、エンジンの運転状態が異常燃焼危惧領域ＰＡに移行することを予測する予測手段７３とが、ＥＣＵ７０に備わっている。そして、上記予測手段７３により異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行が予測されると、上記バルブタイミング制御手段７１は、上記異常燃焼危惧領域ＰＡへの実際の移行に先立ち、上記吸気弁９の閉時期をリタードさせてエンジンの有効圧縮比を低下させる制御を開始する。このような構成によれば、異常燃焼を抑制するための制御の応答遅れにかかわらず、異常燃焼を確実に抑制できるという利点がある。
【００８１】
すなわち、上記実施形態では、シフトアップ等の状態変化によりエンジン回転速度Ｎｅが低下し、それによってエンジンの運転状態が異常燃焼危惧領域ＰＡ内に移行することが予測された場合に、実際の移行に先立って吸気弁９の閉時期をリタードさせるようにしたため、そのリタード制御の応答遅れにより、目標リタード量に達するまでに比較的長い時間を要したとしても、異常燃焼危惧領域ＰＡに移行した時点では、少なくとも吸気弁９の閉時期がある程度リタードされ、それに伴いエンジンの有効圧縮比が既に低下している。したがって、異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行が確認されてから吸気弁９の閉時期をリタードさせ始めた場合と異なり、異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行直後でも有効圧縮比が確実に低下しており、同領域ＰＡで発生し易い自着火による異常燃焼（プリイグニッション）を効果的に抑制できるという利点がある。
【００８２】
また、上記実施形態では、異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行が予測されると、所定の条件下で、混合気の空燃比をリッチ側に補正する制御を合わせて実行するようにした。このような構成によれば、異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行直後に起こり得るプリイグニッションの発生をより確実に抑制できるという利点がある。
【００８３】
具体的に、吸気弁９の目標リタード量が所定値Ｘよりも大きいか、または、異常燃焼危惧領域ＰＡまでの移行予測時間が所定値Ｙよりも小さければ、エンジンの運転状態が異常燃焼危惧領域ＰＡに移行した時点で有効圧縮比が目標値まで低下していないことが想定されるため、このような場合に、空燃比をリッチ化する制御を行うようにした。すなわち、空燃比をリッチ化するという制御は、インジェクタ１５からの燃料の噴射量を調節することにより優れた応答性で実行することができ、また、燃焼室６の温度を低下させてプリイグニッションを抑制することにつながる。したがって、上記のような条件下で空燃比のリッチ化を行うことにより、異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行までに有効圧縮比が十分に低下しないような場合でも、応答性の高い空燃比のリッチ化を合わせて実施することにより、異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行直後に起こり得るプリイグニッションの発生をより確実に抑制することができる。
【００８４】
しかも、上記実施形態では、吸気弁９の目標リタード量が所定値Ｘに対し大きいほど、または、異常燃焼危惧領域ＰＡまでの移行予測時間が所定時間Ｙに対し短いほど、空燃比をリッチ化する際の補正量を大きく設定するようにしたため、異常燃焼危惧領域ＰＡに移行した時点での有効圧縮比の低下度合いが十分でないときほど、それを補うべく大幅に空燃比をリッチ化することにより、プリイグニッションの抑制効果をより適正かつ確実に発揮させることができる。
【００８５】
なお、上記実施形態では、異常燃焼危惧領域ＰＡに移行することが予測され、しかも同領域ＰＡに実際に移行した時点で吸気弁９の閉時期が十分にリタードされていないと予測される場合（つまり吸気弁９の目標リタード量が所定値Ｘより大きい場合、または異常燃焼危惧領域ＰＡまでの移行予測時間が所定時間Ｙよりも短い場合）に、インジェクタ１５からの燃料噴射量を一時的に増大させて混合気の空燃比を理論空燃比よりもリッチ側に補正することにより、燃焼室６の温度を素早く低下させ、上記異常燃焼危惧領域ＰＡに移行した直後のプリイグニッションの発生を抑制するようにしたが、同様の作用効果を奏することのできる制御は、上記のような空燃比のリッチ化に限られない。
【００８６】
例えば、上記と同じ条件が成立したときに、インジェクタ１５から噴射される燃料の少なくとも一部の噴射時期をリタードさせてもよい。すなわち、インジェクタ１５から噴射される燃料の噴射時期は、十分なミキシング時間を確保するために、吸気行程中に設定されるのが通常であるが、例えば、燃料の少なくとも一部が圧縮行程中に噴射されるように噴射時期をリタードさせれば、噴射時期から圧縮上死点手前までの期間が短くなり、化学反応に必要な時間が不足しがちになるとともに、圧縮行程中の噴射により燃焼室６の温度が低下するため、自着火による異常燃焼（プリイグニッション）の抑制につながる。
【００８７】
上記のような噴射時期のリタードは、インジェクタ１５を制御することにより優れた応答性で実現することができる。したがって、異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行までに吸気弁９の閉時期を十分にリタードできない（つまり有効圧縮比を十分に低下させることができない）と予測される場合に、上記のような噴射時期のリタードを行うようにすれば、上記実施形態と同様、異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行直後に起こり得るプリイグニッションの発生を確実に抑制することができる。また、噴射時期をリタードする際の補正量（リタード量）は、上記実施形態において空燃比をリッチ化する場合と同様に、吸気弁９の目標リタード量が所定値Ｘに対し大きいほど、または、異常燃焼危惧領域ＰＡまでの移行予測時間が所定時間Ｙに対し短いほど、大きく設定するとよい。
【００８８】
なお、上記において、「少なくとも一部」の燃料の噴射時期をリタードさせるとしたのは、噴射すべき燃料の全部の噴射時期をリタードさせてもよいし、一部の燃料の噴射時期のみをリタードさせてもよいということである。一部の燃料の噴射時期をリタードさせた場合には、燃料を複数回に分けて噴射する分割噴射を行うことになる。
【００８９】
また、上記実施形態では、エンジンに自動変速機３０が接続されている場合において、アクセル開度ＡＣＣや車速Ｖの変化率等に基づいて自動変速機３０がシフトアップされることを予測し、その結果エンジンの運転状態が異常燃焼危惧領域ＰＡに移行することが予測された場合に、その移行に先立って吸気弁９の閉時期をリタードさせる制御等を実施するようにしたが、上記自動変速機３０に代えて、運転者により手動で操作される手動変速機がエンジンに接続されている場合でも、その手動変速機の状態変化に基づいて上記異常燃焼危惧領域ＰＡへの移行を予測することが可能である。
【００９０】
具体的に、手動変速機では、シフトアップする際に、まずクラッチを踏み込んで、シフトレバーのシフトポジションを低い変速段から高い変速段の位置に（例えば２速から３速の位置に）入れてから、最後にクラッチを戻す、という手順の操作を行う。したがって、手動変速機では、運転者がシフトレバーを増速側に操作した時点（クラッチを戻す前の時点）で、シフトアップが行われると予測することができる。そして、このような場合に、シフトアップ後のエンジン回転速度Ｎｅを演算する等の処理を行えば、シフトアップによってエンジンの運転状態が異常燃焼危惧領域ＰＡに移行するか否かを予測することができる。
【符号の説明】
【００９１】
９  吸気弁
７１  バルブタイミング制御手段
７３  予測手段
７４  燃料制御手段
ＰＡ  異常燃焼危惧領域
【図１】
0005413152.tif 000002
【図２】
0005413152.tif 000003
【図３】
0005413152.tif 000004
【図４】
0005413152.tif 000005
【図５】
0005413152.tif 000006
【図６】
0005413152.tif 000007
【図７】
0005413152.tif 000008
【図８】
0005413152.tif 000009
【図９】
0005413152.tif 000010
【図１０】
0005413152.tif 000011
【図１１】
0005413152.tif 000012
【図１２】
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