(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダ壁温または当該シリンダ壁温に対応するパラメータを壁温パラメータとして取得する壁温パラメータ取得手段と、
前記シリンダ壁温を変化させることが可能なシリンダ壁温可変手段と、
プレイグニッションの発生頻度と前記シリンダ壁温との関係に基いてプレイグニッションの発生頻度が許容限度以下に低下する温度領域として設定されたプレイグニッション抑制温度領域を予め記憶したプレイグニッション温度領域記憶手段と、
内燃機関の部品が悪影響を受ける程度にプレイグニッションが発生する運転領域として設定されたプレイグニッション好発運転領域を基準として、内燃機関を実際に運転している領域である実運転領域が前記プレイグニッション好発運転領域に入っている場合に、前記シリンダ壁温可変手段を用いて前記壁温パラメータが前記プレイグニッション抑制温度領域に収まるように制御するシリンダ壁温制御手段と、を備え、
前記シリンダ壁温制御手段は、前記壁温パラメータ取得手段により取得される前記壁温パラメータの取得値が前記プレイグニッション抑制温度領域よりも低い場合に、当該取得値が前記プレイグニッション抑制温度領域に収まる温度まで上昇するように前記シリンダ壁温可変手段を用いて実際のシリンダ壁温を上昇させ、前記壁温パラメータの取得値が前記プレイグニッション抑制温度領域よりも高い場合に、当該取得値が前記プレイグニッション抑制温度領域に収まる温度まで低下するように前記シリンダ壁温可変手段を用いて実際のシリンダ壁温を低下させる構成としたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記シリンダ壁温可変手段は、内燃機関に供給される冷却水量を調整する冷却水量可変機構を備え、
前記シリンダ壁温制御手段は、前記壁温パラメータが前記プレイグニッション抑制温度領域から外れた場合に、前記冷却水量可変機構を用いて冷却水量を変化させることにより前記壁温パラメータを前記プレイグニッション抑制温度領域に収める構成としてなる請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
内燃機関の空燃比をリッチ化するか、または、トルクを減少させることによりプレイグニッションの発生を抑制するプレイグニッション抑制手段を備え、
前記プレイグニッション抑制手段は、前記実運転領域が前記プレイグニッション好発運転領域に入った状態において、前記壁温パラメータが前記プレイグニッション抑制温度領域から外れた場合に、前記シリンダ壁温制御手段により前記壁温パラメータが前記プレイグニッション抑制温度領域に収められるまでの期間中に作動し、前記壁温パラメータが前記プレイグニッション抑制温度領域に収まるか、または、前記実運転領域が前記プレイグニッション好発運転領域から外れた場合に停止する構成としてなる請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
内燃機関が冷間始動されてから前記プレイグニッション抑制手段が初めて作動する場合に、前記実運転領域が前記プレイグニッション好発運転領域に入った時点での前記壁温パラメータが高いほど、前記プレイグニッション抑制手段の作動開始時期を遅延させる遅延手段を備えてなる請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
プレイグニッションの発生を検出するプレイグニッション検出手段と、
前記プレイグニッション抑制手段の作動開始前にプレイグニッションが発生した場合に、前記壁温パラメータと前記作動開始時期との関係を前記作動開始時期が早くなるように補正する遅延補正手段と、
を備えてなる請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
プレイグニッションが時間当たりに発生する発生頻度を検出する発生頻度検出手段と、
前記プレイグニッション抑制温度領域のうち少なくとも一部の領域で前記プレイグニッションの発生頻度が前記許容限度を超えた場合に、前記一部の領域でもプレイグニッションの発生頻度が前記許容限度以下となるように前記プレイグニッション抑制温度領域の範囲を変更する温度領域可変手段と、を備え、
前記シリンダ壁温制御手段は、前記温度領域可変手段により変更されたプレイグニッション抑制温度領域に対して、前記壁温パラメータが当該プレイグニッション抑制温度領域に収まるように制御する請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
排気圧を利用して吸入空気を過給する過給機を備え、
前記プレイグニッション好発運転領域は、内燃機関のトルクが最大出力の６０％以上となり、かつ、機関回転数が最大回転数の５０％以下となる低回転高負荷領域である請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の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係り、特に、プレイグニッション（点火前の自着火）に対応した制御を実行する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、例えば特許文献１（日本特開平１１−３６９６５号公報）に開示されているように、燃焼室内の温度（壁面温度）に基いてプレイグニッションの発生を検出する機能を備えた内燃機関の制御装置が知られている。
尚、出願人は、本発明に関連するものとして、上記の文献を含めて、以下に記載する文献を認識している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開平１１−３６９６５号公報
【特許文献２】日本特開２００３−８３１２７号公報
【特許文献３】日本特開２００４−４４５４３号公報
【特許文献４】日本特開２００５−２４０７２３号公報
【特許文献５】日本特開平１１−１３５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術では、燃焼室の壁面温度に基いてプレイグニッションの発生を検出することはできるが、壁面温度がプレイグニッションを誘発し易い状態となっても、この状態を効果的に解消することができないという問題がある。特に、過給機付きエンジンにあっては、低回転高負荷領域でプレイグニッションが発生し易いので、プレイグニッションを回避する効果的な制御が必要となる。即ち、従来技術では、プレイグニッションが発生しないように燃焼室の壁面温度を最適化する制御に改善の余地がある。【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、プレイグニッションを実際に発生させなくても、プレイグニッションの発生頻度が反映された目標温度領域に基いて燃焼室の壁面温度を適切に制御し、プレイグニッションの発生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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、内燃機関のシリンダ壁温または当該シリンダ壁温に対応するパラメータを壁温パラメータとして取得する壁温パラメータ取得手段と、
前記シリンダ壁温を変化させることが可能なシリンダ壁温可変手段と、
プレイグニッションの発生頻度と前記シリンダ壁温との関係に基いてプレイグニッションの発生頻度が許容限度以下に低下する温度領域として設定されたプレイグニッション抑制温度領域を予め記憶したプレイグニッション温度領域記憶手段と、
内燃機関の部品が悪影響を受ける程度にプレイグニッションが発生する運転領域として設定されたプレイグニッション好発運転領域を基準として、内燃機関を実際に運転している領域である実運転領域が前記プレイグニッション好発運転領域に入っている場合に、前記シリンダ壁温可変手段を用いて前記壁温パラメータが前記プレイグニッション抑制温度領域に収まるように制御するシリンダ壁温制御手段と、を備え、
前記シリンダ壁温制御手段は、前記壁温パラメータ取得手段により取得される前記壁温パラメータの取得値が前記プレイグニッション抑制温度領域よりも低い場合に、当該取得値が前記プレイグニッション抑制温度領域に収まる温度まで上昇するように前記シリンダ壁温可変手段を用いて実際のシリンダ壁温を上昇させ、前記壁温パラメータの取得値が前記プレイグニッション抑制温度領域よりも高い場合に、当該取得値が前記プレイグニッション抑制温度領域に収まる温度まで低下するように前記シリンダ壁温可変手段を用いて実際のシリンダ壁温を低下させる構成としたことを特徴とする。
【０００７】
第２の発明によると、前記シリンダ壁温可変手段は、内燃機関に供給される冷却水量を調整する冷却水量可変機構を備え、
前記シリンダ壁温制御手段は、前記壁温パラメータが前記プレイグニッション抑制温度領域から外れた場合に、前記冷却水量可変機構を用いて冷却水量を変化させることにより前記壁温パラメータを前記プレイグニッション抑制温度領域に収める構成としている。【０００８】
第３の発明は、内燃機関の空燃比をリッチ化するか、または、トルクを減少させることによりプレイグニッションの発生を抑制するプレイグニッション抑制手段を備え、
前記プレイグニッション抑制手段は、前記実運転領域が前記プレイグニッション好発運転領域に入った状態において、前記壁温パラメータが前記プレイグニッション抑制温度領域から外れた場合に、前記シリンダ壁温制御手段により前記壁温パラメータが前記プレイグニッション抑制温度領域に収められるまでの期間中に作動し、前記壁温パラメータが前記プレイグニッション抑制温度領域に収まるか、または、前記実運転領域が前記プレイグニッション好発運転領域から外れた場合に停止する構成としている。
【０００９】
第４の発明は、内燃機関が冷間始動されてから前記プレイグニッション抑制手段が初めて作動する場合に、前記実運転領域が前記プレイグニッション好発運転領域に入った時点での前記壁温パラメータが高いほど、前記プレイグニッション抑制手段の作動開始時期を遅延させる遅延手段を備える。【００１０】
第５の発明は、プレイグニッションの発生を検出するプレイグニッション検出手段と、
前記プレイグニッション抑制手段の作動開始前にプレイグニッションが発生した場合に、前記壁温パラメータと前記作動開始時期との関係を前記作動開始時期が早くなるように補正する遅延補正手段と、を備える。【００１１】
第６の発明は、プレイグニッションが時間当たりに発生する発生頻度を検出する発生頻度検出手段と、
前記プレイグニッション抑制温度領域のうち少なくとも一部の領域で前記プレイグニッションの発生頻度が前記許容限度を超えた場合に、前記一部の領域でもプレイグニッションの発生頻度が前記許容限度以下となるように前記プレイグニッション抑制温度領域の範囲を変更する温度領域可変手段と、を備え、
前記シリンダ壁温制御手段は、前記温度領域可変手段により変更されたプレイグニッション抑制温度領域に対して、前記壁温パラメータが当該プレイグニッション抑制温度領域に収まるように制御する構成としている。
【００１２】
第７の発明は、排気圧を利用して吸入空気を過給する過給機を備え、
前記プレイグニッション好発運転領域は、内燃機関のトルクが最大出力の６０％以上となり、かつ、機関回転数が最大回転数の５０％以下となる低回転高負荷領域である構成としている。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明によれば、プレイグニッション好発運転領域において、シリンダ壁温、エンジン水温等の壁温パラメータがプレイグニッション抑制温度領域から外れた場合には、シリンダ壁温可変手段を用いて実際のシリンダ壁温を上昇、低下させることで、壁温パラメータがプレイグニッション抑制温度領域内に収まるように制御することができる。これにより、プレイグニッションの発生を抑制することができる。即ち、プレイグニッションを実際に発生させたり、これを検出する手段を設置しなくても、壁温パラメータの温度制御だけでプレイグニッションの抑制効果を得ることができる。従って、プレイグニッションの検出手段を省略し、また、一時的にでもプレイグニッションが発生することで内燃機関が受けるダメージを最小限に抑制することができる。これにより、内燃機関の制御システムやセンサ系統を簡略化しつつ、内燃機関をプレイグニッションから保護することができる。
【００１４】
第２の発明によれば、壁温パラメータがプレイグニッション抑制温度領域の温度下限値よりも低い低温領域では、冷却水量可変機構により内燃機関の冷却水量を減少させることができる。これにより、壁温パラメータを速やかに上昇させてプレイグニッション抑制温度領域に収めることができる。一方、壁温パラメータがプレイグニッション抑制温度領域の温度上限値よりも高い高温領域の場合には、冷却水量可変機構により内燃機関の冷却水量を通常の冷却水量よりも増加させることができる。これにより、壁温パラメータを低下させ、プレイグニッション抑制温度領域に収めることができる。【００１５】
第３の発明によれば、プレイグニッション抑制手段は、内燃機関の実運転領域がプレイグニッション好発運転領域に入った状態において、壁温パラメータがプレイグニッション抑制温度領域から外れた場合に、シリンダ壁温制御手段により壁温パラメータがプレイグニッション抑制温度領域に収められるまでの期間中にプレイグニッションの発生を抑制することができる。従って、プレイグニッション抑制手段は、壁温パラメータ制御手段との相乗効果により、プレイグニッションをより確実に抑制することができる。
【００１６】
第４の発明によれば、内燃機関が冷間始動されてからプレイグニッション抑制手段が初めて作動する場合に、実運転領域がプレイグニッション好発運転領域に入った時点での壁温パラメータが高いほど、プレイグニッション抑制手段の作動開始時期を遅延させることができる。即ち、低温領域において、壁温パラメータが高い場合には、プレイグニッションが発生し難いので、プレイグニッション抑制制御手段を出来るだけ作動させない（遅い時期に作動させる）ようにする。一方、壁温パラメータが低い場合には、プレイグ好発運転領域に突入したときにプレイグニッションが発生し易いので、プレイグニッション抑制制御手段を出来るだけ早期から作動させる。これにより、プレイグニッションの発生頻度を抑制しつつ、内燃機関の運転性や排気エミッションを確保することができる。【００１７】
第５の発明によれば、遅延補正手段は、プレイグニッション抑制手段の作動開始前にプレイグニッションが発生した場合に、当該作動開始時期と壁温パラメータとの関係を作動開始時期が早くなるように補正することができる。これにより、プレイグニッション抑制手段の作動開始時期と壁温パラメータとの関係を、プレイグニッションの発生状態に基いて学習することができる。【００１８】
第６の発明によれば、例えば燃料性状の変化やプレイグニッションの発生頻度の経時変化等により、プレイグニッション抑制温度領域のうち少なくとも一部の領域で前記プレイグニッションの発生頻度が許容限度を超えた場合に、前記一部の領域でもプレイグニッションの発生頻度が許容限度以下となるようにプレイグニッション抑制温度領域の範囲を変更することができる。従って、外乱の影響を吸収し、壁温パラメータを適切に制御することができる。しかも、燃料性状や機関特性の経時変化を検出するための特別な機構やセンサ等を使用しなくても、プレイグニッションの発生頻度のみをパラメータとして、プレイグニッション抑制温度領域を補正することができるので、システムを簡略化してコストダウンを促進することができる。
【００１９】
第７の発明によれば、過給機付きの内燃機関において、低回転高負荷領域でプレイグニッションが発生し易い場合でも、壁温パラメータがプレイグニッション抑制温度領域に収まるように適切に制御し、プレイグニッションの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図である。
【図２】プレイグニッション好発運転領域を示す説明図である。
【図３】プレイグニッションが発生した場合の筒内圧を示す特性線図である。
【図４】プレイグニッション好発運転領域におけるプレイグニッションの発生頻度とシリンダ壁温との関係を示す特性線図である。
【図５】シリンダ壁温とエンジン水温との関係をデータ化したデータマップを示す特性線図である。
【図６】低温領域において、エンジンの冷却水量に応じてシリンダ壁温の上昇速度が変化する様子を示す特性線図である。
【図７】プレイグニッション抑制制御の実行領域を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２において、燃料性状の変化等によりプレイグニッション抑制温度領域を高温側にシフトさせた場合を示す特性線図である。
【図１０】本発明の実施の形態２において、燃料性状の変化等によりプレイグニッション抑制温度領域を低温側にシフトさせた場合を示す特性線図である。
【図１１】本発明の実施の形態２において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態３において、燃料性状の変化等によりプレイグニッション抑制温度領域を低温側にシフトさせた場合を示す特性線図である。
【図１３】本発明の実施の形態４において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態５において、シリンダ壁温ｔが低温領域（ｔ＜温度上限値ｔ１）であってプレイグニッションが発生し易い状態から、エンジンを始動することによりシリンダ壁温ｔが上昇していく様子を示す説明図である。
【図１５】突入時のシリンダ壁温ｔからプレイグニッション抑制制御の遅延時間ｔａを設定するための特性線図である。
【図１６】本発明の実施の形態５において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施の形態６において、突入時のシリンダ壁温ｔとプレイグニッション抑制制御の遅延時間ｔａとの関係を補正する補正制御を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
以下、図１乃至図８を参照しつつ、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図である。本実施の形態のシステムは、多気筒型内燃機関としてのエンジン１０を備えている。なお、図１では、エンジン１０の１気筒のみを例示している。また、本発明は、単気筒を含む任意の気筒数のエンジンに適用されるものである。エンジン１０の各気筒には、ピストン１２により燃焼室１４が画成され、ピストン１２はエンジンのクランク軸１６に連結されている。また、エンジン１０は、各気筒の燃焼室１４内（筒内）に吸入空気を吸込む吸気通路１８と、各気筒から排気ガスが排出される排気通路２０とを備えている。
【００２２】
吸気通路１８には、アクセル開度等に基いて吸入空気量を調整する電子制御式のスロットルバルブ２２と、吸入空気を冷却するインタークーラ２４とが設けられている。排気通路２０には、排気ガスを浄化する三元触媒等の排気浄化触媒２６が設けられている。また、各気筒には、吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁２８と、筒内の混合気に点火する点火プラグ３０と、吸気ポートを筒内に対して開閉する吸気バルブ３２と、排気ポートを筒内に対して開閉する排気バルブ３４とが設けられている。さらに、エンジン１０は、排気圧を利用して吸入空気を過給する公知のターボ過給機３６を備えている。ターボ過給機３６は、排気浄化触媒２６の上流側で排気通路２０に設けられたタービン３６ａと、吸気通路１８に設けられたコンプレッサ３６ｂとにより構成されている。ターボ過給機３６の作動時には、タービン３６ａが排気圧を受けてコンプレッサ３６ｂを駆動することにより、コンプレッサ３６ｂが吸入空気を過給する。
【００２３】
また、本実施の形態のシステムは、エンジン１０とラジエータ（図示せず）との間を循環するエンジン冷却水の水量（冷却水量）を調整する冷却水量可変機構３８を備えている。冷却水量可変機構３８は、例えば日本特開２００５−２４０７２３号公報、日本特開平１１−１３５１２号公報等に記載されているような公知の機構を有し、エンジン冷却水路に配置された可変容量型のポンプや、冷却水の流路を切換える切換弁等を備えている。冷却水量可変機構３８は、後述のＥＣＵ５０により制御され、エンジンの冷却水量を増減させることによって燃焼室１４の壁面温度（シリンダ壁温）を変化させることが可能なシリンダ壁温可変手段を構成している。
【００２４】
次に、エンジンの制御系統について説明する。本実施の形態のシステムは、センサ４０〜４６を含むセンサ系統と、エンジン１０の運転状態を制御するＥＣＵ(Electronic Control Unit)５０とを備えている。まず、センサ系統について説明すると、クランク角センサ４０は、クランク軸１６の回転に同期した信号を出力するもので、エアフローセンサ４２はエンジンの吸入空気量を検出する。また、水温センサ４４は、エンジン冷却水の温度（エンジン水温ｔｗ）を検出する。エンジン水温ｔｗは、後述のようにシリンダ壁温ｔに対応する壁温パラメータとして用いられるもので、水温センサ４４は、本実施の形態の壁温パラメータ取得手段を構成している。
【００２５】
筒内圧センサ４６は、筒内圧を検出するもので、各気筒にそれぞれ設けられている。筒内圧センサ４６は、後述のようにプレイグニッションの発生を検出するプレイグニッション検出手段を構成している。センサ系統には、この他にも、エンジンや車両の制御に必要な各種のセンサ（排気空燃比を検出する空燃比センサ、運転者のアクセル操作量を検出するアクセルセンサ等）が含まれている。これらのセンサは、ＥＣＵ５０の入力側に接続されている。一方、ＥＣＵ５０の出力側には、スロットルバルブ２２、燃料噴射弁２８、点火プラグ３０、冷却水量可変機構３８等を含む各種のアクチュエータが接続されている。
【００２６】
ＥＣＵ５０は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等の記憶回路と入出力ポートとを備えた演算処理装置により構成されている。そして、ＥＣＵ５０は、エンジンの運転情報をセンサ系統により検出しつつ、各アクチュエータを駆動して運転状態を制御する。具体的には、クランク角センサ４０の出力に基いてエンジン回転数（機関回転数）とクランク角とを検出し、エアフローセンサ４２の出力に基いて吸入空気量を算出する。また、吸入空気量、エンジン回転数等に基いてエンジンの負荷状態（負荷率）を算出する。そして、クランク角に基いて燃料噴射時期や点火時期を決定し、これらの時期が到来したときには、燃料噴射弁２８や点火プラグ３０を駆動する。これにより、筒内で混合気を燃焼させ、エンジンを運転する。
【００２７】
［実施の形態１の特徴］
まず、図２及び図３を参照して、例えば過給機付きのエンジンにおけるプレイグニッションの発生傾向について説明する。図２は、プレイグニッション好発運転領域Ａを示す説明図であり、図３は、プレイグニッションが発生した場合の筒内圧を示す特性線図である。過給機付きのエンジンでは、図２に示すように、例えばエンジン回転数とトルクに応じて定められる運転領域のうち、低回転高負荷領域においてプレイグニッションが発生し易い。プレイグニッションが発生した場合には、図３に示すように、通常の燃焼時と比較して最大筒内圧（Pmax）及び筒内温度が異常に高くなるので、エンジンの部品が悪影響を受け易い。なお、低回転高負荷領域とは、例えばトルクが最大出力の６０〜７０％以上となり、かつ、エンジン回転数が最大回転数の４０〜５０％以下となるような運転領域である。本実施の形態では、過給機付きのエンジンにおける低回転高負荷領域をプレイグニッション好発運転領域Ａの一例として、以下の制御を説明する。
【００２８】
図４は、プレイグニッション好発運転領域Ａにおけるプレイグニッションの発生頻度とシリンダ壁温との関係を示す特性線図である。この図に示すように、本願発明の出願人によれば、プレイグニッションの発生頻度（単位時間当たりの発生回数）は、シリンダ壁温ｔが所定の温度下限値ｔ１と温度上限値ｔ２との間に収まっているときに最小となることが見出された。以下の説明では、このようにプレイグニッションの発生頻度が最小となるシリンダ壁温の温度領域（ｔ１≦ｔ≦ｔ２）を、「プレイグニッション抑制温度領域」と表記するものとする。プレイグニッション抑制温度領域は、次の理由により生じるものと考えられる。
【００２９】
まず、エンジンの運転中には、筒内で往復するピストンが掻き残したオイルがピストンのクレビスに溜り易い。これにより、オイル希釈率（噴射燃料がオイルに混入した割合）が増加すると、オイルの粘度が低下して油滴が筒内に飛散し易くなり、飛散した油滴は、火種となってプレイグニッションを発生させる。ここで、シリンダ壁温ｔが温度下限値ｔ１よりも低い低温領域（ｔ＜ｔ１）では、基本的に噴射燃料が蒸発し難いので、オイル希釈率が増加する傾向があり、プレイグニッションが発生し易い。しかし、この状態からシリンダ壁温ｔが高くなると、燃料が蒸発し易くなってオイル希釈率が低下するので、油滴が飛び難くなり、火種が減少してプレイグニッションが発生し難くなる。即ち、低温領域では、シリンダ壁温ｔがプレイグニッション抑制温度領域に向けて上昇するほど、プレイグニッションの発生頻度が低下することになる。
【００３０】
一方、シリンダ壁温ｔが温度上限値ｔ２よりも高い高温領域（ｔ＞ｔ２）では、シリンダ壁温が上昇すると、これに伴って筒内温度が上昇するので、高温による着火でプレイグニッションが発生し易くなる。即ち、高温領域では、シリンダ壁温ｔがプレイグニッション抑制温度領域から高温側に向けて上昇するほど、プレイグニッションの発生頻度が増加することになる。このように、プレイグニッション抑制温度領域は、プレイグニッションの発生頻度が周囲の温度領域よりも低下する特性を有し、プレイグニッションを抑制するのに最適な温度領域となる。そこで、本実施の形態では、下記のシリンダ壁温制御を実行する。なお、プレイグニッション抑制温度領域の具体的な範囲（温度下限値ｔ１及び温度上限値ｔ２）は、実験等により得られるものである。
【００３１】
（シリンダ壁温制御）
シリンダ壁温制御では、エンジンを実際に運転している領域（以下、実運転領域と称す）がプレイグニッション好発運転領域Ａに入っている場合に、冷却水量可変機構３８を用いてエンジンの冷却水量を変化させ、シリンダ壁温ｔがプレイグニッション抑制温度領域（ｔ１≦ｔ≦ｔ２）に収まるように制御する。詳しく述べると、まず、本実施の形態のプレイグニッション温度領域記憶手段を構成するＥＣＵ５０には、プレイグニッション抑制温度領域を規定するデータ（図４中に示す特性線のデータ、または、少なくとも温度下限値ｔ１及び温度上限値ｔ２）が予め記憶されている。また、ＥＣＵ５０には、シリンダ壁温ｔとエンジン水温ｔｗとの関係をデータ化したデータマップ（図５参照）も予め記憶されている。そして、ＥＣＵ５０は、このデータマップに基いてエンジン水温ｔｗからシリンダ壁温ｔを算出し、例えばシリンダ壁温ｔが温度下限値ｔ１よりも低い場合には、冷却水量可変機構３８を制御してエンジンの冷却水量を通常の冷却水量よりも減少させる。
【００３２】
図６は、低温領域において、エンジンの冷却水量に応じてシリンダ壁温の上昇速度が変化する様子を示す特性線図である。ここで、通常の冷却水量とは、例えばシリンダ壁温制御の非実行時における冷却水量に相当している。この図に示す例のように、エンジンの冷却水量を減少させた場合には、シリンダ壁温ｔが温度下限値ｔ１に到達するのに必要な時間がＴ１′からＴ１に短縮される。このため、低温領域では、シリンダ壁温ｔを速やかに上昇させてプレイグニッション抑制温度領域に収めることができる。
【００３３】
一方、シリンダ壁温ｔが温度上限値ｔ２よりも高い高温領域の場合には、冷却水量可変機構３８を制御してエンジンの冷却水量を通常の冷却水量よりも増加させる。これにより、エンジンの冷却効率を高め、シリンダ壁温ｔを低下させてプレイグニッション抑制温度領域に収めることができる。従って、シリンダ壁温制御によれば、エンジンの実運転領域がプレイグニッション好発運転領域Ａに入った場合に、シリンダ壁温ｔがプレイグニッション抑制温度領域から低温側及び高温側の何れに外れていたとしても、冷却水量可変機構３８によりシリンダ壁温ｔを当該抑制温度領域に移行させることができる。
【００３４】
このように、本実施の形態によれば、プレイグニッション好発運転領域Ａでは、プレイグニッションの発生頻度が反映された目標温度領域（プレイグニッション抑制温度領域）に基いてシリンダ壁温ｔを適切に制御し、プレイグニッションの発生を抑制することができる。即ち、プレイグニッションを実際に発生させたり、これを検出する手段を設置しなくても、シリンダ壁温ｔの温度制御だけでプレイグニッションの抑制効果を得ることができる。従って、プレイグニッションの検出手段を省略し、また、一時的にでもプレイグニッションが発生することでエンジンが受けるダメージを最小限に抑制することができる。これにより、エンジンの制御システムやセンサ系統を簡略化しつつ、エンジンをプレイグニッションから保護することができる。
【００３５】
また、本実施の形態では、シリンダ壁温ｔを検出する特別な温度検出装置等を使用しなくても、エンジン水温ｔｗに基いてシリンダ壁温ｔを取得し、エンジン水温ｔｗを介してシリンダ壁温ｔを容易に制御することができる。具体的には、図５に示す特性データを利用して、図４及び図６中に示すシリンダ壁温の温度下限値ｔ１及び温度上限値ｔ２をエンジン水温の温度下限値ｔｗ１及び温度上限値ｔｗ２に予め換算しておく。この構成によれば、シリンダ壁温制御では、エンジン水温ｔｗを制御してプレイグニッション抑制温度領域（ｔｗ１≦ｔｗ≦ｔｗ２）に収めることにより、上述の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００３６】
このように、エンジン水温ｔｗを制御パラメータとして用いる場合には、既存の水温センサ４４を利用することができ、特別なシリンダ壁温検出手段が必要ないので、センサ系統を簡略化し、コストダウンを促進することができる。なお、以下の説明では、他の実施の形態を含めて、エンジン水温ｔｗから求めたシリンダ壁温ｔを制御する場合を例示した。しかし、これらの場合においても、シリンダ壁温ｔ１，ｔ２等をエンジン水温ｔｗ１，ｔｗ２に予め換算しておき、エンジン水温ｔｗを制御する構成としてもよい。
【００３７】
（プレイグニッション抑制制御）
上述したように、シリンダ壁面制御は、プレイグニッションを効果的に抑制することができる。しかし、本実施の形態では、シリンダ壁温ｔがプレイグニッション抑制温度領域から外れた状態におけるプレイグニッションの抑制効果を高めるために、プレイグニッション抑制制御を実行する構成としてもよい。プレイグニッション抑制制御としては、空燃比リッチ化制御やトルクダウン（出力ダウン）制御等のような公知の制御が用いられる。一例を挙げると、空燃比リッチ化制御は、燃料の気化潜熱を利用して筒内温度を低下させ、プレイグニッションの発生を抑制するものである。
【００３８】
図７は、プレイグニッション抑制制御の実行領域を示す説明図である。プレイグニッション抑制制御は、エンジンの実運転領域がプレイグニッション好発運転領域Ａに入った状態において、シリンダ壁温ｔがプレイグニッション抑制温度領域から外れた場合（即ち、前述の低温領域及び高温領域に入った場合）に実行される。そして、プレイグニッション抑制制御では、エンジンの運転状態（運転パラメータ）を変化させてプレイグニッションの発生を抑制する。このような運転パラメータとしては、例えば点火時期、燃料の噴射量及び噴射時期、点火時期、吸入空気量、吸気バルブまたは排気バルブのバルブタイミング等がある。また、プレイグニッション抑制制御は、エンジンの実運転領域がプレイグニッション好発運転領域Ａに入ってから、シリンダ壁温制御によりシリンダ壁温ｔがプレイグニッション抑制温度領域に収められるまでの期間中に実行されるもので、シリンダ壁温ｔがプレイグニッション抑制温度領域に収まっているときには停止される。
【００３９】
上述したように、プレイグニッション抑制制御は、低温領域と高温領域の両方で実行される。これにより、例えばエンジンを冷間始動してから暖機が完了するまでの間に、シリンダ壁温ｔが低温領域に入っている場合には、シリンダ壁温制御によりシリンダ壁温を速やかに上昇させつつ、プレイグニッション抑制制御によりプレイグニッションの発生を抑制することができる。また、高出力運転や高温環境等が原因でシリンダ壁温ｔが高温領域に入っている場合にも、低温領域の場合とほぼ同様にプレイグニッションの抑制効果を得ることができる。従って、シリンダ壁温制御とプレイグニッション抑制制御との相乗効果により、プレイグニッションをより確実に抑制することができる。
【００４０】
ここで、シリンダ壁温ｔの実用上の最高値は、主としてエンジンの構造上の特性（例えばシリンダと冷却水路の位置関係、ラジエータの冷却性能）や、周囲の温度環境等の要因により定まる場合が多い。また、プレイグニッション抑制温度領域の温度上限値ｔ２も、主としてエンジンの構造上の要因によって定まる傾向がある。従って、これらの要因によっては、冷却水量を利用したシリンダ壁温制御だけでは、高温領域に入った温度上限値ｔ２を低下させ難いことがある。この場合には、例えばシリンダ壁温の最高値が高温領域に入らないように（または、高温領域に入った状態が一時的となるように）、エンジンの構造等を予め適切に設計しておくのが好ましい。このように構成すれば、シリンダ壁温が高温領域に入り難くなるので、高温領域では、シリンダ壁温制御を実行せずに、プレイグニッション抑制制御のみを実行する構成としてもよい。これにより、本実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００４１】
［実施の形態１を実現するための具体的な処理］
次に、図８を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図８は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。図８に示すルーチンにおいて、まず、ステップ１００では、例えばエンジン回転数及び負荷率（トルク）に基いて、エンジンの実運転領域がプレイグニッション好発運転領域Ａに入っているか否かを判定する。具体的に述べると、ステップ１００では、エンジン回転数が所定の低回転判定値以下であり、かつ、負荷が所定の高負荷判定値以上である場合に、プレイグニッション好発運転領域Ａで運転しているものと判定する。
【００４２】
次に、ステップ１０２，１０４では、まず、エンジン水温に基いてシリンダ壁温ｔを算出し、次に、プレイグニッションの発生頻度に応じてＥＣＵ５０に予め記憶されたプレイグニッション抑制温度領域の記憶データ（温度下限値ｔ１及び温度上限値ｔ２）に対して、シリンダ壁温ｔが属するか否かを判定する。具体的に述べると、ステップ１０２では、シリンダ壁温ｔが温度下限値ｔ１以上であるかを判定し、この判定が不成立の場合には、プレイグニッションの発生頻度が許容限度を超えて高くなると推定する。そこで、この場合には、ステップ１０６において、前述のプレイグニッション抑制制御を実行する。また、ステップ１０８では、冷却水量可変機構３８によりエンジンを循環する冷却水量を減少させ、シリンダ壁温ｔを速やかに上昇させる。
【００４３】
一方、ステップ１０２の判定が成立しても、ステップ１０４の判定が不成立の場合には、シリンダ壁温ｔが温度上限値ｔ２よりも高いので、プレイグニッションが発生し易いものと判断し、ステップ１１０において、プレイグニッション抑制制御を実行する。なお、この場合にも、冷却水量可変機構３８によりエンジンを循環する冷却水量を増加させ、シリンダ壁温ｔを低下させるシリンダ壁温制御を実行してもよい。さらに、ステップ１０２，１０４の何れも成立した場合には、シリンダ壁温ｔがプレイグニッション抑制温度領域に入っているので、当該壁温が適切に制御されているものと判断し、制御を終了する。
【００４４】
なお、前記実施の形態１では、図８中のステップ１０２，１０４が請求項１におけるプレイグニッション温度領域記憶手段の具体例を示し、ステップ１０８は、シリンダ壁温制御手段及び請求項２における冷却水量可変機構の具体例を示している。また、ステップ１０６，１１０は、請求項３におけるプレイグニッション抑制手段の具体例を示している。
【００４５】
また、前記実施の形態１では、プレイグニッションが発生し易い抑制温度領域と他の温度領域に応じて、プレイグニッション抑制制御やシリンダ壁面制御を使い分ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えばプレイグニッションの発生し易さに応じて運転領域を３つ以上の複数の領域に分類し、個々の領域に応じてプレイグニッション抑制制御の実行度合いやシリンダ壁面制御による冷却水の流量を細かく制御してもよい。
【００４６】
また、前記実施の形態１では、シリンダ壁温（ボア壁温）に対応する温度パラメータとして、エンジン水温を例に挙げて説明した。この場合には、シリンダ壁温を直接検出する装置を搭載する必要がなく、システム構成を簡略化することができるものの、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、本発明では、シリンダやシリンダブロックの壁温を直接検出する構成としてもよく、また、潤滑油の温度などを温度パラメータとして用いる構成としてもよい。
【００４７】
また、前記実施の形態１では、過給機付きエンジン１０の低回転高負荷領域において、特にプレイグニッションが発生し易い傾向に着目し、この領域をプレイグニッション好発運転領域Ａとして説明した。しかし、本発明はこれに限らず、他のシステムを採用したエンジン等において、特定の運転領域でプレイグニッションが好発する傾向が存在すれば、その運転領域でプレイグニッションの発生頻度に基いてシリンダ壁温を制御する構成も含むものである。
【００４８】
さらに、前記実施の形態１では、図８に示すフローチャートにおいて、シリンダ壁温ｔが低温（温度下限値ｔ１未満）の場合のみ、エンジンの冷却水量を減少させるシリンダ壁温制御を実行する場合を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、シリンダ壁温ｔが高温（温度上限値ｔ２以上）の場合にも、例えば図８中のステップ１１０の直後等において、エンジンの冷却水量を増加させるシリンダ壁温制御を実行してもよい。
【００４９】
実施の形態２．
次に、図９乃至１１を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態では、前記実施の形態１と同様の構成及び制御に加えて、燃料性状が変化した場合に対処する制御を行うことを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５０】
［実施の形態２の特徴］
上述したように、特に低温時のシリンダ壁温とプレイグニッションの発生頻度との関係は、燃料希釈の発生状況（燃料の揮発特性）に大きく影響される。即ち、前記図４に示す特性線（温度下限値ｔ１及び温度上限値ｔ２）は、例えばガソリン（燃料中のアルコール濃度が零）の場合のような一定の基準状態に基いて得られたものであるから、燃料性状（燃料の重質度や軽質度、燃料中のアルコール濃度や不純物の量等）によっては、図４の特性線が変化し、シリンダ壁温を適切に制御できなくなる虞れがある。
【００５１】
そこで、本実施の形態では、プレイグニッション抑制温度領域（特に、温度下限値ｔ１及び温度上限値ｔ２）におけるプレイグニッションの発生頻度を検出する。そして、この発生頻度がクライテリア（実用上の許容限度）Ｃを超える場合には、プレイグニッション抑制温度領域を移動した上で、シリンダ温度ｔがプレイグニッション抑制温度領域に収まるように制御する。具体的に述べると、図９は、本発明の実施の形態２において、燃料性状の変化等によりプレイグニッション抑制温度領域を高温側にシフトさせた場合を示す特性線図である。この図において、特性線（１）は、基準となる一定の燃料（例えば、燃料中のアルコール濃度が一定の基準値である燃料）を用いた場合（ベースの状態）における、プレイグニッションの発生頻度とシリンダ壁温との関係を示す特性線図である。一方、特性線（２）は、例えばベースの状態と比較してアルコール濃度が高いために、プレイグニッション抑制温度領域が高温側に変化した状態を示している。
【００５２】
プレイグニッションの発生頻度特性が特性線（２）のように変化した場合には、シリンダ温度ｔをそれまでの適温値（温度下限値ｔ１）に制御しても、発生頻度がクライテリアＣを超えることになる。特に、温度下限値ｔ１においてプレイグニッションの発生頻度がクライテリアＣを超える状況は、冷間始動時（低温始動時）からプレイグニッション好発運転領域Ａに即座に入る過渡運転時に発生し易い。このため、温度領域補正制御では、プレイグニッションの発生頻度とシリンダ壁温ｔとの関係に基いてプレイグニッション抑制温度領域を補正し、発生頻度がクライテリアＣを超えないような温度領域（例えば、ｔ１′〜ｔ２′）を、新たなプレイグニッション抑制温度領域として設定する。
【００５３】
具体的に述べると、温度下限値ｔ１においてプレイグニッションの発生頻度がクライテリアＣを超えた場合には、温度下限値ｔ１を発生頻度が低下する方向（高温側）にシフトさせる。なお、上記説明では、温度下限値ｔ１及び温度上限値ｔ２における発生頻度がクライテリアＣを超えた場合を例示した。しかし、温度領域補正制御では、プレイグニッション抑制温度領域中の任意の温度において、発生頻度がクライテリアＣを超えた場合にも同様に、少なくとも当該温度における発生頻度がクライテリアＣ以下となるように、プレイグニッション抑制温度領域を高温側または低温側にシフトさせてもよい。また、プレイグニッションの発生頻度とシリンダ壁温ｔとの関係は、燃料性状毎に異なる複数のデータとしてＥＣＵ５０に予め記憶しておいてもよい。
【００５４】
一方、図１０は、本発明の実施の形態２において、燃料性状の変化等によりプレイグニッション抑制温度領域が低温側にシフトした場合を示す特性線図である。この図において、特性線（３）は、例えば前述の特性線（１）と比較して燃料中のアルコール濃度が低いために、プレイグニッション抑制温度領域が低温側に変化した状態を示している。この場合には、シリンダ温度ｔをそれまでの適温値（温度上限値ｔ２）に制御しても、発生頻度がクライテリアＣを超えることになる。このため、温度領域補正制御では、プレイグニッションの発生頻度とシリンダ壁温ｔとの関係に基いてプレイグニッション抑制温度領域を補正し、発生頻度がクライテリアＣを超えないような温度領域（例えば、ｔ１″〜ｔ２″）を、新たなプレイグニッション抑制温度領域として設定する。
【００５５】
なお、図１０にて説明した制御動作は、温度下限値ｔ１におけるプレイグニッションの発生頻度がクライテリアＣに対して余裕がある場合、即ち、低温時の発生頻度がクライテリアＣよりも小さい場合にも実行される。この場合には、更に低温の領域でもプレイグニッションの発生頻度が問題にならない程度であると判断し、温度下限値ｔ１及び温度上限値ｔ２をそれぞれ低温側にシフトさせる。さらに、温度領域補正制御が実行された後には、前述のシリンダ壁温制御が実行され、実際のシリンダ壁温ｔが補正後のプレイグニッション抑制温度領域（例えば、ｔ１′〜ｔ２′またはｔ１″〜ｔ２″）に収まるように、シリンダ壁温ｔが制御される。
【００５６】
（プレイグニッションの検出手段）
ここで、プレイグニッションの検出手段について説明しておく。プレイグニッションの発生を検出する手段としては、例えば筒内圧センサ（ＣＰＳ）、ノックセンサ（ＫＣＳ）が知られている。ＣＰＳは、前記図３に示すように、プレイグニッションの発生時に最大筒内圧Pmaxが極端に大きくなるのを利用して検出動作を行う。また、ＫＣＳは、図３に示すように、プレイグニッションの発生時に特有の周波数成分が発生するのを利用して検出動作を行う。さらに、プレイグニッションが発生するときに点火プラグの電極間にイオン電流が流れるのを利用して、このイオン電流の挙動によりプレイグニッションの発生を検出する方法も知られている。
【００５７】
［実施の形態２を実現するための具体的な処理］
次に、図１１を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図１１は、本発明の実施の形態２において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。図１１において、まず、ステップ２００では、エンジンの実運転領域がプレイグニッション好発運転領域Ａに入っているか否かを判定し、ステップ２０２では、プレイグニッションの発生頻度を計測する。そして、ステップ２０４では、温度領域補正制御を実行し、ベースの状態に対するプレイグニッションの発生頻度の変化に基いて、プレイグニッション抑制温度領域を補正する。なお、プレイグニッションの発生頻度の計測方法については後述する。次に、ステップ２０６〜２１６では、実施の形態１（図８）のステップ１０２〜１１０と同様の処理を実行し、必要に応じてシリンダ壁温制御及びプレイグニッション抑制制御を実行する。
【００５８】
このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態１とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に、温度領域補正制御によれば、例えば燃料性状の変化やプレイグニッションの発生頻度の経時変化等により、ベース状態（補正前）のプレイグニッション抑制温度領域（ｔ１≦ｔ≦ｔ２）が最適な領域からずれていたとしても、プレイグニッションの実際の発生頻度に基いて補正後の温度領域（ｔ１′≦ｔ≦ｔ２′）を最適な領域に合わせることができる。即ち、外的な要因によりプレイグニッションの発生を最小とする適切な温度領域が変動した場合でも、温度下限値ｔ１及び温度上限値ｔ２を適切な温度に補正することができる。従って、燃料性状の変化や機器の経時劣化等による影響を温度領域補正制御により吸収し、シリンダ壁温制御を適切に実行することができる。しかも、燃料性状やエンジン特性の経時変化を検出するための特別な機構やセンサ等を使用しなくても、プレイグニッションの発生頻度のみをパラメータとして温度領域補正制御を実行することができるので、システムを簡略化してコストダウンを促進することができる。
【００５９】
なお、前記実施の形態２では、図１１中のステップ２０２が請求項６における発生頻度検出手段の具体例を示し、ステップ２０４が温度領域可変手段の具体例を示している。その手段の具体例については、図８に記載したものと同様である。また、図９及び図１０中に記載されたｔ２_maxは、エンジンの構造等により制限されるシリンダ壁温の実現可能な最高温度を例示したものである。また、前記実施の形態２では、温度領域補正制御により温度下限値ｔ１及び温度上限値ｔ２を変化（シフト）させる場合に、両者のシフト量を等しく設定してもよく、異なる設定としてもよい。
【００６０】
実施の形態３．
次に、図１２を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態では、前記実施の形態１と同様の構成及び制御において、プレイグニッション抑制温度領域の温度下限値のみを可変とすることを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６１】
［実施の形態３の特徴］
プレイグニッション抑制温度領域の温度上限値ｔ２は、本来、プレイグニッションの発生頻度に基いて設定されるのが好ましい。しかし、例えばエンジンの構造上の特性や周囲の温度環境（耐熱性等）によっては、シリンダ壁温ｔを温度上限値ｔ２よりも高温側にシフトさせることが難しい場合がある。そこで、本実施の形態では、このような場合に対応する制御について説明する。図１２は、本発明の実施の形態３において、燃料性状の変化等によりプレイグニッション抑制温度領域を低温側にシフトさせた場合を示す特性線図である。本実施の形態では、プレイグニッション抑制温度領域でのプレイグニッションの発生頻度がクライテリアＣを超えた場合に、温度下限値ｔ１のみを高温側または低温側にシフトさせる。このシフト動作は、冷却水量可変機構３８により実行されるもので、実施の形態２と同様のものである。また、シリンダ壁温ｔがプレイグニッション抑制温度領域Ａから低温側及び高温側に外れた場合には、前述のプレイグニッション抑制制御が実行される。
【００６２】
一方、温度上限値ｔ２は、発生頻度がクライテリアＣを超えたか否かに関係なく、前述の最高温度ｔ２_maxに保持される。即ち、実施の形態２のｔ２′，ｔ２″は、最高温度ｔ２_maxに等しく設定される。また、シリンダ壁温のクライテリア温度である最高温度ｔ２_maxは、当該温度におけるプレイグニッションの発生頻度がクライテリアＣを超えないように設定する。この設定は、例えばエンジン冷却系などのハードウェアの構成を工夫することにより実現される。なお、実施の形態３の制御を具体的に実現するためには、前記実施の形態２（図１１）のステップ２０４において、温度下限値ｔ１のみを変更し、温度上限値をｔ２_maxに保持する構成とすればよい。このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態１とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、エンジンのハード構成に応じてシリンダ壁温を適切に制御することができる。
【００６３】
実施の形態４．
次に、図１３を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態では、前記実施の形態１と同様の構成及び制御において、プレイグニッションの発生頻度とシリンダ壁温との関係を、燃料性状や環境の変化に基いて学習することを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６４】
［実施の形態４の特徴］
学習制御では、プレイグニッションの発生頻度を検出し、温度下限値ｔ１及び温度上限値ｔ２を変更するときに、発生頻度と温度領域との関係を学習する。具体例を挙げると、まず、予め設定されたベースの状態において、特定の冷却水量ｗにてシリンダ温度ｔが実現されているものとする。ここで、例えば燃料性状の変化等が生じることにより、プレイグニッションの発生頻度が増加した場合には、シリンダ壁温制御により冷却水量を減少させてシリンダ壁温を上昇させ、発生頻度を減少させる。そして、プレイグニッションの発生頻度がクライテリアＣ以下まで減少したときに、そのときのシリンダ壁温（シリンダ壁温とプレイグニッション発生頻度との関係）を学習する。そして、この学習制御の結果は、例えば図４、図９、図１０等に示す特性線の記憶データを更新することにより、ＥＣＵ５０に記憶される。
【００６５】
［実施の形態４を実現するための具体的な処理］
次に、図１３を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図１３は、本発明の実施の形態４において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。図１４に示すルーチンは、前記実施の形態２（図１１）のルーチンに対してステップ３００，３０２の学習制御を追加したものである。
【００６６】
このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態１乃至３とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、本実施の形態では、学習制御を行うことにより、例えば燃料性状の変化やエンジンの経時変化に対して柔軟に対応することができ、これらの変化が生じても、シリンダ壁温を適切に制御してプレイグニッションの発生を抑制することができる。
【００６７】
実施の形態５．
次に、図１４乃至図１６を参照して、本発明の実施の形態５について説明する。本実施の形態では、前記実施の形態１と同様の構成及び制御において、プレイグニッション抑制制御を実行する場合に、シリンダ壁温に応じて制御の開始時期を遅延させることを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６８】
図１４は、本発明の実施の形態５において、エンジンを冷間始動することにより、シリンダ壁温ｔが低温領域からプレイグニッション抑制温度領域まで上昇する様子を示す説明図である。前述したように、プレイグニッション好発運転領域Ａにおいて、壁面温度ｔが温度下限値ｔ１に到達するまでの時間（０〜Ｔａ〜Ｔｂ）中には、エンジンの冷却水量を減少させるシリンダ壁面制御と、Ａ／Ｆのリッチ化、トルクダウン等によりプレイグニッション抑制制御とが実行される。ただし、プレイグニッション抑制制御は、内燃機関の運転状態を変化させ、運転性や排気エミッションに影響を与え易いので、長時間の実行は回避するのが好ましい。
【００６９】
そこで、本実施の形態では、エンジンが冷間始動されてからプレイグニッション抑制制御が初めて作動する場合に、実運転領域がプレイグニッション好発運転領域Ａに入った時点でのシリンダ壁温ｔ（以下、突入時のシリンダ壁温ｔと称す）が高いほど、プレイグニッション抑制制御の開始時期Ｔａを遅らせる制御（抑制遅延制御）を実行する。図１５は、突入時のシリンダ壁温ｔからプレイグニッション抑制制御の遅延時間ｔａを設定するための特性線図である。この特性線図はＥＣＵ５０に予め記憶されている。図１５に示すように、実運転領域がプレイグニッション好発運転領域Ａに入ってからプレイグニッション抑制制御が開始されるまでの遅延時間ｔａ（＝同制御の開示時期Ｔａに対応している）は、突入時のシリンダ壁温ｔが高いほど大きくなるように予め設定されている。この設定は、次の理由によるものである。
【００７０】
まず、前提について述べると、低温領域では、基本的に燃料が蒸発し難いので、オイル希釈率が増加する傾向があり、プレイグニッションが発生し易い。しかし、低温領域では、筒内温度が低いので、飛散した油滴による火種が存在しても発火し難いので、両者のバランスに応じてプレイグニッションの発生頻度が決定される。従って、シリンダ壁温（筒内温度）の上昇等により両者のバランスが崩れると、ある温度から急激にプレイグニッションの発生頻度が上昇する。
【００７１】
一方、シリンダ壁温が温度下限値Ｔ１よりも低い場合には、プレイグニッション抑制を実行するが、前述したように、プレイグニッション抑制制御は車両の運転性等に影響を与える。しかし、低温領域であっても、シリンダ壁温がプレイグニッション抑制温度領域（温度下限値ｔ１）に近い場合には、エンジンが必ずしもプレイグニッション抑制制御を必要としていない場合も多い。何故なら、プレイグニッション抑制温度領域の近傍では、前記図４に示すように、プレイグニッションの発生頻度が減少するからである。
【００７２】
このため、抑制遅延制御では、低温領域において、突入時のシリンダ壁温ｔが高いほど、即ち、突入時のシリンダ壁温ｔがプレイグニッション抑制温度領域に近いほど、プレイグニッション抑制制御の開始時期Ｔａを遅延させ、その実行時間を短縮する。つまり、低温領域では、シリンダ壁温ｔが高いほど、プレイグニッションが発生し難いので、制御待機時間ｔａを長くして、プレイグニッション抑制制御を出来るだけ実行しないようにする。一方、抑制遅延制御では、低温領域において、突入時のシリンダ壁温ｔが低いほど、プレイグニッション抑制制御の開始時期Ｔａを早期化し、その実行時間を長くする。つまり、この場合には、プレイグ好発運転領域Ａに突入したときにプレイグニッションが発生し易いので、プレイグニッション抑制制御を出来るだけ早期から実行する。
【００７３】
このように構成される本実施の形態でも、実施の形態１とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、抑制遅延制御では、プレイグニッション好発運転領域Ａへの突入時のシリンダ壁温に応じてプレイグニッション抑制制御の開始時期を遅らせることができるので、プレイグニッションの発生頻度を抑制しつつ、エンジンの運転性や排気エミッションを確保することができる。
【００７４】
［実施の形態５を実現するための具体的な処理］
次に、図１６を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図１６は、本発明の実施の形態５において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。図１６に示すルーチンにおいて、まず、ステップ４００では、実運転領域がプレイグニッション好発運転領域Ａ内であるか否かを判定し、この判定が不成立の場合には、本ルーチンをそのまま終了する。また、ステップ４００の判定成立時には、ステップ４０２において、前記運転領域Ａに突入したときのシリンダ壁温である突入時のシリンダ壁温ｔを取得し、ステップ４０４では、例えば図１５の特性線に基いて、突入時のシリンダ壁温ｔから遅延時間ｔａを算出する。
【００７５】
次に、ステップ４０６では、実施の形態１（図８）とほぼ同様に、シリンダ壁温ｔが低温領域であるか否かを判定する。そして、低温領域の場合には、ステップ４０８において、前述のシリンダ壁温制御を実行する。また、ステップ４１０では、プレイグニッション好発運転領域Ａに入ってから所定の遅延時間ｔａが経過したか否かを判定し、この時間が経過するまで待機する。次に、ステップ４１２では、遅延時間ｔａが経過した後に、プレイグニッション抑制制御を実行する。
【００７６】
一方、ステップ４０６の判定が不成立の場合には、ステップ４１４において、シリンダ壁温ｔが高温領域であるか否かを判定する。高温領域の場合には、ステップ４１６において、好発運転領域Ａに入ってから所定の遅延時間ｔａが経過したか否かを判定し、この時間が経過するまで待機する。次に、ステップ４１８では、プレイグニッション抑制制御を実行する。また、ステップ４０６，４１４の何れも成立した場合には、シリンダ壁温ｔがプレイグニッション抑制温度領域に入っているので、当該壁温が適切に制御されているものと判断し、制御を終了する。なお、前記実施の形態５では、図１６中のステップ４１０，４１６及び図１５の特性線図が請求項４における遅延手段の具体例を示している。
【００７７】
実施の形態６．
次に、図１７を参照して、本発明の実施の形態６について説明する。本実施の形態では、前記実施の形態５の制御において、突入時のシリンダ壁温とプレイグニッション抑制制御の遅延時間との関係を学習することを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態５と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７８】
図１７は、本発明の実施の形態６において、突入時のシリンダ壁温ｔとプレイグニッション抑制制御の遅延時間ｔａとの関係を補正する補正制御を示す説明図である。この図に示すように、本実施の形態では、プレイグニッションの発生状態に基いて、突入時のシリンダ壁温ｔと上記遅延時間ｔａとの関係を表す特性データを更新する遅延補正制御を実行する。遅延補正制御では、例えばプレイグニッション抑制制御の開始前にプレイグニッションが発生した場合に、図１７に示す一例のように、突入時のシリンダ壁温ｔと上記遅延時間ｔａとの関係を、一定のシリンダ壁温ｔに対して遅延時間ｔａが短くなる（制御の開始時間Ｔａが早くなる）ように補正する。そして、この補正結果（補正後の特性線）を学習結果として記憶する。
【００７９】
このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態１，５とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、エンジンの経時変化等により生じる突入時のシリンダ壁温ｔと上記遅延時間ｔａとの関係を、プレイグニッションの発生状態に基いて学習することができる。なお、前記実施の形態６では、図１７に例示した特性線図が請求項５における遅延補正手段の具体例を示している。
【符号の説明】
【００８０】
１０  エンジン（内燃機関）
１２  ピストン
１４  燃焼室
１６  クランク軸
１８  吸気通路
２０  排気通路
２２  スロットルバルブ
２４  インタークーラ
２６  排気浄化触媒
２８  燃料噴射弁
３０  点火プラグ
３２  吸気バルブ
３４  排気バルブ
３６  ターボ過給機
３８  冷却水量可変機構（シリンダ壁温可変手段）
４０  クランク角センサ
４２  エアフローセンサ
４４  水温センサ（壁温パラメータ取得手段）
４６  筒内圧センサ（プレイグニッション検出手段）
５０  ＥＣＵ（プレイグニッション温度領域記憶手段）
Ａ  プレイグニッション好発運転領域
ｔ  シリンダ壁温
ｔｗ  エンジン水温（壁温パラメータ）
ｔ１，ｔ１′，ｔ１″  温度下限値
ｔ２，ｔ２′，２１″  温度上限値
ｔａ  遅延時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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