(57)【要約】【課題】プレイグニッションが生じ得る機会を広く捕らえてプレイグニッションを回避する。【解決手段】吸気流量を調節する吸気流量調節手段（２９）と、プレイグニッションの発生を回避することの可能な吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値を決定する吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段（４１）と、基本吸気流量に基づいて吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値を算出する吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段（４２）と、吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段（４１）により決定される吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値と、吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段（４２）により算出される吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値とに基づいて、プレイグニッションの発生を回避するように吸気流量調節手段（２９）を制御する制御手段（４３、４４）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気流量を調節する吸気流量調節手段と、
プレイグニッションの発生を回避することの可能な吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値を決定する吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段と、
基本吸気流量に基づいて吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値を算出する吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段と、
前記吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段により決定される吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値と、前記吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段により算出される吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値とに基づいて、プレイグニッションの発生を回避するように前記吸気流量調節手段を制御する制御手段と
を備えることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段は、吸気弁開時期直前で前記吸気流量を急拡大した場合の、吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値を算出し、
前記制御手段は、吸気弁開時期より所定期間遡った時期までの間に限り、前記吸気流量を制限することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
吸気ポート上流側に設けられた吸気流量調節手段により吸気流量を急拡大することで、前記吸気ポート内の吸気弁上流部に高温の吸気が発生し、これを筒内に吸入することでプレイグニッションが発生すると予測される場合には、
吸気弁開時期より所定期間遡った時期までの間に限り、前記吸気流量調節手段による吸気流量の急拡大を制限することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記所定期間は、吸気弁閉弁中に前期吸気流量が急上昇したときに、吸気ポート内の吸気弁直前に高温の吸気の塊が存在する期間に基づいていることを特徴とする請求項２または３に記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
圧縮比を連続的に変化させることが可能な圧縮比可変機構を備え、
前記吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段は、前記圧縮比可変機構の実圧縮比に基づいてプレイグニッションの発生を回避することの可能な吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値を決定することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段は、前記実圧縮比に基づいて吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力をパラメータとするプレイグニッション発生領域の境界を決定するプレイグニッション発生領域境界決定手段であることを特徴とする請求項５に記載のエンジンの制御装置。
【請求項７】
前記プレイグニッション発生領域境界決定手段は、前記実圧縮比毎にプレイグニッション発生領域の境界を定めたマップであることを特徴とする請求項６に記載のエンジンの制御装置。
【請求項８】
前記吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値から定まる運転点が前記プレイグニッション発生領域にある場合に、吸気弁閉時期での筒内温度推定値を維持したままでプレイグニッション発生領域の境界へと吸気弁閉時期での筒内圧力を移動させた値を吸気弁閉時期での筒内圧力修正値として算出し、この算出した吸気弁閉時期での筒内圧力修正値が得られるように前記吸気流量調節手段を制御することを特徴とする請求項６に記載のエンジンの制御装置。
【請求項９】
前記吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値から定まる運転点が前記プレイグニッション発生領域にある場合に、吸気弁閉時期での筒内圧力推定値を維持したままでプレイグニッション発生領域の境界へと吸気弁閉時期での筒内温度を移動させた値を吸気弁閉時期での筒内温度修正値として算出し、この算出した吸気弁閉時期での筒内温度修正値が得られるように前記吸気流量調節手段を制御することを特徴とする請求項６に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１０】
前記吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値から定まる運転点が前記プレイグニッション発生領域にある場合に、プレイグニッション発生領域の境界へと吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度を移動させた値を吸気弁閉時期での筒内圧力修正値及び筒内温度修正値として算出し、この算出した吸気弁閉時期での筒内圧力修正値及び筒内温度修正値が得られるように前記吸気流量調節手段を制御することを特徴とする請求項６に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１１】
前記スロットル弁下流の吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段を備え、
このスロットル弁下流の吸気圧力に基づいて前記プレイグニッション発生領域の境界を修正することを特徴とする請求項７に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１２】
前記スロットル弁下流の吸気温度を検出する吸気温度検出手段を備え、
このスロットル弁下流の吸気温度に基づいて前記プレイグニッション発生領域の境界を修正することを特徴とする請求項７に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１３】
前記吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段は、前記基本吸気流量の微分値である基本吸気流速に基づいても、吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値を算出することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１４】
前記吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段は、さらにエンジン回転速度に基づいても、吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値を算出することを特徴とする請求項１３に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１５】
前記吸気流量調節手段は、
スロットル弁開度を調整するスロットル弁開度調整手段と、
吸気弁の開口面積を調整する吸気弁開口面積調整手段と、
吸気弁の開閉時期を調整する吸気弁開閉時期調整手段と、
排気弁の開口面積を調整する排気弁開口面積調整手段と、
排気弁の開閉時期を調整する排気弁開閉時期調整手段と、
過給圧を調整する過給圧調整手段と、
ＥＧＲ弁開度を調整するＥＧＲ弁開度調整手段と
の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１６】
前記制御手段は、
前記吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段により決定される吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値と、前記吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段により算出される吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値とに基づいて、前記吸気流量調節手段の目標吸気流量を算出する目標吸気流量算出手段と、
この目標吸気流量を前記吸気流量調節手段に出力する目標吸気流量出力手段と
からなることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１７】
前記制御手段は、
前記吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段により決定される吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値と、前記吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段により算出される吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値とに基づいて、前記吸気流量調節手段の目標吸気流量を算出する目標吸気流量算出手段と、
前記吸気流量調節手段の実際の吸気流量を検出する吸気流量検出手段と、
この実際の吸気流量が目標吸気流量と一致するようにフィードバック量を算出するフィードバック量算出手段と、
このフィードバック量と目標吸気流量とから指令吸気流量を設定する指令吸気流量設定手段と、
この指令吸気流量を前記吸気流量調節手段に出力する指令吸気流量出力手段と
からなることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はエンジン（内燃機関）の制御装置、特にプレイグニッションを回避するようにするものに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの暖機完了後にアイドル運転のような低回転速度から一気にアクセルペダルを踏み込む急加速時に発生するプレイグニッションを回避するようにしたものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７３６９８８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、プレイグニッションは、過早着火と称されるものであり、点火プラグにより着火する前に燃焼室内の混合気が熱的に高温となって着火する現象（自着火反応現象）である。上記特許文献１の技術では、低回転速度からの急加速時に燃焼室内が高温高圧状態となるためにプレイグニッションが生じるとして、プレイグニッションを回避するようにしている。
【０００５】
しかしながら、プレイグニッションは、低回転速度からの急加速時だけに生じるものでなく、定常運転状態においても生じ得ることが考えられる。例えば、低回転速度域と高回転速度域とを比較すると、燃焼室内の混合気が高温高圧に晒される時間が長くなる低回転速度域のほうがプレイグニッションが生じやすいと考えられる。また、圧縮比を連続的に変化させることが可能な圧縮比可変機構を備えるエンジンにおいて、圧縮比が高い場合と圧縮比が低い場合とを比較すると、燃焼室内の混合気が高温高圧に晒される高圧縮比の場合のほうがプレイグニッションが生じやすいと考えられる。従って、プレイグニッションが生じ得る機会を広く捕らえてプレイグニッションを回避することが必要である。
【０００６】
そこで本発明は、吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力がプレイグニッションの発生と密接に関連していることに着目し、プレイグニッションが生じ得る機会を広く捕らえてプレイグニッションを回避することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００８】
本発明は、吸気流量を調節する吸気流量調節手段（２９）と、プレイグニッションの発生を回避することの可能な吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値を決定する吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段（４１）と、基本吸気流量に基づいて吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値を算出する吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段（４２）と、吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段（４１）により決定される吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値と、吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段（４２）により算出される吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値とに基づいて、プレイグニッションの発生を回避するように吸気流量調節手段（２９）を制御する制御手段（４３、４４）とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、吸気流量を調節する吸気流量調節手段と、プレイグニッションの発生を回避することの可能な吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値を決定する吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段と、基本吸気流量に基づいて吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値を算出する吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段と、吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段により決定される吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値と、吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段により算出される吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値とに基づいて、プレイグニッションの発生を回避するように吸気流量調節手段を制御する制御手段と備えるので、プレイグニッションが生じ得る機会を広く捕らえてプレイグニッションを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態のエンジンの制御装置の概略構成図である。
【図２】吸気弁作動角目標値の特性図である。
【図３】ベーススロットル弁開度の特性図である。
【図４】吸気流量推定値の特性図である。
【図５】圧縮比可変機構の概略構成図である。
【図６】高圧縮比位置、低圧縮比位置での各リンクの姿勢図である。
【図７】第１実施形態のプレイグニッション回避制御の機能をブロックで示した概略図である。
【図８】図７の吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段の詳細ブロック図である。
【図９】吸気弁閉時期での筒内温度推定値の特性図である。
【図１０】吸気弁閉時期での筒内圧力推定値の特性図である。
【図１１】図７の吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段で行われる操作を示したフローチャートである。
【図１２】５つの各圧縮比領域でのプレイグニッション発生領域の境界を定めたマップ内容の特性図である。
【図１３Ａ】第１実施形態の目標スロットル弁開度算出手段で行われる操作を示したフローチャートである。
【図１３Ｂ】第１実施形態の目標スロットル弁開度算出手段で行われる操作を示したフローチャートである。
【図１４】コレクタ圧力補正量の特性図である。
【図１５】コレクタ温度補正量の特性図である。
【図１６】基本マップの修正方法を説明するための特性図である。
【図１７】吸気弁閉時期での筒内圧力修正値の算出方法を説明するための特性図である。
【図１８】スロットル弁開度の修正値の特性図である。
【図１９】第２実施形態のプレイグニッション回避制御の機能をブロックで示した概略図である。
【図２０】第２実施形態の目標ＥＧＲ弁開度算出手段で行われる操作を示したフローチャートである。
【図２１】第２実施形態の吸気弁閉時期での筒内温度修正値の算出方法を説明するための特性図である。
【図２２】第２実施形態のＥＧＲ弁開度の修正値の特性図である。
【図２３】第３実施形態のプレイグニッション回避制御の機能をブロックで示した概略図である。
【図２４Ａ】第３実施形態の目標スロットル弁開度算出手段及び目標ＥＧＲ弁開度算出手段で行われる操作を示したフローチャートである。
【図２４Ｂ】第３実施形態の目標スロットル弁開度算出手段及び目標ＥＧＲ弁開度算出手段で行われる操作を示したフローチャートである。
【図２５】第３実施形態の吸気弁閉時期での筒内圧力修正値及び吸気弁閉時期での筒内温度修正値の算出方法を説明するための特性図である。
【図２６】第３実施形態の吸気弁閉時期での筒内圧力修正値及び吸気弁閉時期での筒内温度修正値の算出方法を説明するための特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
図１は本発明の一実施形態のエンジン１の制御装置の概略構成図である。エンジン１は図示しない車両に搭載されている。
【００１３】
図１においてエンジン１の燃焼室２１には吸気通路２３と排気通路２４とが開口され、吸気通路２３の燃焼室２１への開口端に吸気弁２５が、排気通路２４の燃焼室２１への開口端に排気弁２６が設けられている。
【００１４】
吸気弁２５には、吸気弁２５のリフト特性、具体的には吸気弁２５のリフト量及び作動角を連続的に拡大しまたは縮小させることが可能なリフト可変機構２７と、吸気弁２５が最大リフトを迎えるクランク角度位置（つまり吸気弁２５のリフト中心角）の位相を連続的に進角側もしくは遅角側に変化させることが可能な位相可変機構２８とを備える。リフト可変機構２７及び位相可変機構２８の機械的な構成は公知であるので、その詳細な説明は省略する。
【００１５】
リフト可変機構２７及び位相可変機構２８を備えるエンジン１では、吸気弁２５のリフト量及び作動角並びに吸気弁２５のリフト中心角の位相を運転条件に応じて制御することにより燃焼室２１に流入する吸入空気量を制御することができるため、スロットル弁開度により燃焼室２１に流入する吸入空気量を制御する場合に比べてポンピングロスを減らすことが可能となり、その分燃費が向上するというメリットがある。
【００１６】
このため、本実施形態ではアクセル開度ＡＰＯとエンジン回転速度Ｎｅとから図２を内容とするマップを検索することにより、吸気弁２５のリフト量及び作動角の目標値（以下単に「吸気弁作動角目標値」という。）を算出する。図２に示したように目標吸気圧（後述する）の条件で、吸気弁作動角目標値はアクセル開度ＡＰＯが大きくなるほど、またエンジン回転速度Ｎｅが大きくなるほど大きくなる値である。これは、アクセル開度ＡＰＯが大きくなるほど、またエンジン回転速度Ｎｅが大きくなるほど吸気弁作動角を大きくして燃焼室２１に流入する吸入空気量を増やしエンジンの発生するトルクが大きくなるようにするためである。
【００１７】
本実施形態では、吸気弁２５のリフト量及び作動角を変化させて吸入空気量を制御するときに、吸気通路２３には基本的に運転条件によらない一定のわずかな負圧を生じさせ、実際に燃焼室２１内に吸入される空気量の目標値に対する追従性を高めることとしている。なお、大気圧を基準のゼロした場合に、大気圧より小さい圧力は「負圧」（負の圧力）となる。吸気通路２３の負圧はブローバイガスの処理などにも有効である。この要求から、吸気通路２３にモータ等のアクチュエータ３０により開度が制御されるスロットル弁２９を備える。また、実際のスロットル弁開度を検出するスロットルセンサ３１が設けられている。
【００１８】
スロットル弁２９の下流に生じる吸気圧が目標吸気圧となるようにアクセル開度ＡＰＯとエンジン回転速度Ｎｅとに応じたベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅを予め定めており、このベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅが得られるようにスロットル弁開度を制御する。本実施形態ではアクセル開度ＡＰＯとエンジン回転速度Ｎｅとから図３を内容とするマップを検索することにより、ベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅを算出する。図３に示したように目標吸気圧の条件で、アクセル開度ＡＰＯとエンジン回転速度Ｎｅに応じた目標吸入空気量が得られるようにベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅを適合すればよい。
【００１９】
このようにして、スロットル弁２９下流の吸気圧が目標吸気圧に維持されると、燃焼室２１に流入する吸入空気量は吸気弁作動角目標値とエンジン回転速度Ｎｅとに応じて定まることになる。このため、図４に示したように、吸気弁作動角目標値とエンジン回転速度Ｎｅとをパラメータとして目標吸気圧の条件で燃焼室２１に流入する吸入空気流量（以下「吸気流量」ともいう。）である吸入空気流量推定値Ｑｅｓｔを算出することができる。図４に示した特性図はスロットル弁の開度別に複数設けられており、スロットル弁の開度が変化したときには参照する特性図を変更する。
【００２０】
吸気通路２３の吸気ポートに燃料噴射弁３３を、燃焼室２１の天井に点火プラグ３４を備える。エアフローメータ３８により検出される吸入空気流量に基づいて目標空燃比の得られる燃料噴射量が算出され、この噴射量の燃料が所定の時期に燃料噴射弁３３から噴射供給され、燃焼室２１内に形成される混合気に対して所定の時期に点火プラグ３４によって着火される。
【００２１】
エンジンには圧縮比を連続的に変化させることが可能な圧縮比可変機構を備える。なお、圧縮比可変機構を備えるこのエンジンは、本出願人が先に提案しており、例えば特開２００１−２２７３６７号公報等によって公知となっている。従って、その概要のみを図５を参照して説明する。
【００２２】
図５において、クランクシャフト２には、エンジン本体の一部を構成するシリンダブロック１内の主軸受（図示しない）に回転可能に支持されるクランクジャーナル３が各気筒毎に設けられている。各クランクジャーナル３は、その軸心Ｏがクランクシャフト２の軸心（回転中心）と一致しており、クランクシャフト２の回転軸部を構成している。
【００２３】
また、クランクシャフト２は、軸心Ｏから偏心して各気筒毎に設けられたクランクピン４と、クランクピン４をクランクジャーナル３へ連結するクランクアーム４ａと、軸心Ｏに対してクランクピン４と反対側に配置され、主としてピストン運動の回転１次振動成分を低減するカウンターウェイト４ｂとを有している。クランクアーム４ａとカウンターウェイト４ｂとは、この実施形態では一体的に形成されている。
【００２４】
そして、各気筒毎に形成されたシリンダ１０に摺動可能に嵌合するピストン９と、上記のクランクピン４とが、複数のリンク部材、すなわちアッパーリンク６とロアーリンク５とにより機械的に連携されている。アッパーリンク６の上端側は、ピストン９に固定的に設けられたピストンピン８に、軸心Ｏｃ周りに相対回転可能に外嵌している。また、アッパーリンク６の下端側とロアーリンク５の、ほぼ二等分された一方の本体５ａとは、両者を挿通する連結ピン７によって、軸心Ｏｄ周りに相対回転可能に連結されている。
【００２５】
ロアーリンク５は、クランクピン４を狭持するように、２つの本体５ａ、５ｂを取付けて構成されており、この狭持部分でクランクピン４と軸心Ｏｅ周りに相対回転可能に装着されている。ほぼ２等分された他方のロアーリンク本体５ｂと制御リンク（サードリンク）１１の上端側とは、両者を挿通する連結ピン１２によって軸心Ｏｆ周りに相対回転可能に連結されている。
【００２６】
この制御リンク１１の下端側は、シリンダブロック１に回動可能に支持される、偏心カム部１４を有する制御軸１３に、その軸心Ｏｂ周りに揺動可能に外嵌，支持されている。すなわち、制御軸１３の外周には偏心カム部１４が回転可能に設けられており、偏心カム部１４の軸心Ｏａは、制御軸１３の軸心Ｏｂに対して所定量偏心している。この偏心カム部１４は、ウォームギア１５を介して圧縮比制御アクチュエータ１６によって、エンジンンの運転状態に応じて回動制御されるとともに、任意の回動位置で保持されるようになっている。アクチュエータ１６としては電動機を使用することが好ましい。高温条件での動作が必要な場合は電動機をＳＲＭ（Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ  Ｍｏｔｏｒ）とし、電動機負荷として高トルクが必要な場合はＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）モータとすることが好ましい。
【００２７】
このような構成により、クランクシャフト２の回転に伴って、クランクピン４，ロアーリンク５，アッパーリンク６及びピストンピン８を介してピストン９がシリンダ１０内を昇降するとともに、ロアーリンク５に連結する制御リンク１１が、下端側の揺動軸心Ｏｂを支点として揺動する。
【００２８】
また、上記の圧縮比制御アクチュエータ１６により偏心カム部１４を回動制御することにより、制御リンク１１の揺動軸心となる制御軸１３の軸心Ｏｂが偏心カム部１４の軸心Ｏａ周りに回転し、つまり制御リンク１１の揺動中心位置Ｏｂが機関本体（及びクランクシャフト回転中心Ｏ）に対して移動する。これにより、ピストン９の行程が変化して、エンジンの各気筒の圧縮比が可変制御される。参考として、図６に、ピストン上死点位置における３つのリンク６、５、１１の姿勢を模式的に示すと、図６左側は高圧縮比位置での、図６右側は低圧縮比位置での各リンク姿勢である。
【００２９】
この圧縮比可変機構の最大の特徴は制御軸１３の角位置制御により、ピストン９の上死点位置（燃焼室容積）を変えられる点にあり、いわゆる圧縮比可変機構としての機能を発揮する。
【００３０】
図１に戻り、アクセル開度センサ３６からのアクセル開度、エンジン回転速度センサ３７からの回転速度Ｎｅ、エアフローメータ３８からの吸入空気流量の信号が入力されるエンジンコントローラ３５では、これらの信号に基づいて、図２に示される吸気弁作動角目標値、図３に示されるベーススロットル弁開度、燃料噴射量、点火時期をそれぞれ算出する。そして、算出した吸気弁作動角目標値が得られるようにリフト可変機構２７のアクチュエータを駆動し、ベーススロットル弁開度が得られるようにスロットル弁２９のアクチュエータ３０を駆動する。また、最適なタイミングで吸気弁２５が開かれるように位相可変機構２８のアクチュエータを駆動する。また、算出した燃料噴射量及び点火時期が得られるように燃料噴射弁３３及び点火プラグ３４を制御する。
【００３１】
さて、エンジンの暖機完了後にアイドル運転のような低回転速度から一気にアクセルペダルを踏み込む急加速時に、プレイグニッションが発生することが知られている。
【００３２】
しかしながら、プレイグニッションは、低回転速度からの急加速時だけに生じるものでなく、定常運転状態においても生じ得ることが考えられる。例えば、低回転速度域と高回転速度域とを比較すると、燃焼室２１内の混合気が高温高圧に晒される時間が長くなる低回転速度域のほうがプレイグニッションが生じやすいと考えられる。また、圧縮比可変機構を備えるエンジンにおいて、圧縮比が高い場合と圧縮比が低い場合とを比較すると、燃焼室２１内の混合気が高温高圧に晒される高圧縮比の場合のほうがプレイグニッションが生じやすいと考えられる。従って、圧縮比可変機構を備えるエンジンにおいてもプレイグニッションを広く回避しようとすると、プレイグニッションが生じ得る機会を広く捕らえてプレイグニッションを回避することが必要である。
【００３３】
この場合に、プレイグニッションは燃焼室２１内の混合気に発生すること、燃焼室２１内の混合気の初期状態、つまり吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力は吸気弁が全閉状態となった時刻（つまり吸気弁閉時期）で定まることを考慮すると、吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力をどのように制御するか否かが、プレイグニッションの発生に大きく影響すると考えられる。
【００３４】
そこで本発明は、吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力がプレイグニッションの発生と密接に関連していることに着目し、圧縮比可変機構を備えるエンジンにおいても、考え得る限りプレイグニッションの発生を回避するため、プレイグニッションの発生を回避することの可能な吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値を決定する吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段と、基本吸気流量に基づいて吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値を算出する吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段と、前記吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段により決定される吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値と、前記吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段により算出される吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値とに基づいて、プレイグニッションの発生を回避するように吸気流量調節手段を制御する制御手段とを備えさせる。
【００３５】
ここで、「吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力」とは吸気弁閉時期での筒内温度及び吸気弁閉時期での筒内圧力のことである。この逆に「吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度」ということがあり、これは吸気弁閉時期での筒内圧力及び吸気弁閉時期での筒内温度のことである。また、図面では、吸気弁閉時期での筒内温度を「吸気弁閉時期筒内温度」と、吸気弁閉時期での筒内圧力を「吸気弁閉時期筒内圧力」と表記する。
【００３６】
上記のプレイグニッションは、過早着火と称されるものであり、点火プラグ３４により着火する前に燃焼室２１内の混合気が熱的に高温となって着火する現象（自着火反応現象）である。点火プラグ３４により着火する前に、燃焼室内の熱的に高い部分（例えば高温となっている点火プラグ）に混合気が触れることによって着火することがあるが、こうした着火は自着火でないため本発明で扱うプレイグニッションでない。プレイグニッションによる燃焼は、点火プラグ３４により着火して発生する火炎と違い、急激であるため異音が発生し、エンジンの耐久性を悪くするおそれがある。
【００３７】
図７は吸気流量調節手段としてスロットル弁２９を用いる場合に、エンジンコントローラ３５で行われるプレイグニッション回避制御の機能をブロックで示した概略図で、実圧縮比に基づいてプレイグニッションの発生を回避することの可能な吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値を決定する吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段４１、基本吸気流量とエンジン回転速度Ｎｅとに基づいて吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値を算出する吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段４２、吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段４１により決定される吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値と、吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段４２により算出される吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値とに基づいてプレイグニッションの発生を回避するように目標スロットル弁開度（目標吸気流量）を算出する目標スロットル弁開度算出手段４３（目標吸気流量算出手段）、この目標スロットル弁開度をスロットル弁２９に出力する目標スロットル弁開度出力手段４４（目標吸気流量出力手段）からなっている。
【００３８】
以下、図７の吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段４２を図８を参照して、図７の吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段４１を図１１を参照して、図７の目標スロットル弁開度算出手段４３を図１３Ａ、図１３Ｂを参照して説明する。
【００３９】
図８は図７の吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段４２の詳細ブロック図で、吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段４２は、遅延器５１、減算器５２、除算器５３、吸気弁閉時期筒内温度推定値算出部５４、吸気弁閉時期筒内圧力推定値算出部５５からなっている。すなわち、遅延器５１は今回のサンプリング時刻よりも１サンプリング前の基本吸気流量［ｋｇ／ｓｔ］の値を保持する。減算器５２では、今回のサンプリング時刻にサンプリングされた基本吸気流量［ｋｇ／ｓｔ］より、遅延器５１からの１サンプリング前の基本吸気流量［ｋｇ／ｓｔ］を差し引いて基本吸気流量の１サンプリング当たり変化量［ｋｇ／ｓｔ］を算出する。除算器５３では、この減算器５２からの基本吸気流量の１サンプリング当たり変化量［ｋｇ／ｓｔ］を１サンプリング時間Δｔ［ｓｅｃ］で除算して、基本吸気流量の１サンプル間の微分値である基本吸気流速［ｋｇ／ｓｅｃ］を算出する。
【００４０】
基本吸気流量としては、本実施形態では図４の吸気流量推定値を用いる。ただし、これに限られるものでなく、エアフローメータ３８の出力に基づいて燃焼室２１に流入する吸気流量を算出する公知の手法を用いることとしてもかまわない。
【００４１】
本実施形態では、サンプリング時間（サンプリング周期）Δｔを一定値（例えば１０ｍｓ）としているが、サンプリング時間Δｔをエンジンの負荷や回転速度をパラメータとして可変値で構成してもかまわない。
【００４２】
吸気弁閉時期筒内温度推定値算出部５４では、今回のサンプリング時刻にサンプリングされた基本吸気流量［ｋｇ／ｓｔ］と、今回のサンプリング時刻に算出された基本吸気流速［ｋｇ／ｓｅｃ］と、同じく今回のサンプリング時刻でのエンジン回転速度Ｎｅとから吸気弁閉時期での筒内温度推定値Ｔｅｓｔを算出する。吸気弁閉時期での筒内温度推定値の特性を図９に示すと、吸気弁閉時期での筒内温度推定値Ｔｅｓｔは、回転速度Ｎｅ及び基本吸気流速が一定の条件で基本吸気流量が大きくなるほど高くなり、また回転速度Ｎｅ及び基本吸気流量が一定の条件では基本吸気流速が大きくなるほど高くなる値である。
【００４３】
同じく吸気弁閉時期筒内圧力推定値算出部５５では、今回のサンプリング時刻にサンプリングされた基本吸気流量［ｋｇ／ｓｔ］と、今回のサンプリング時刻に算出された基本吸気流速［ｋｇ／ｓｅｃ］と、同じく今回のサンプリング時刻でのエンジン回転速度Ｎｅとから吸気弁閉時期での筒内圧力推定値Ｐｅｓｔを算出する。吸気弁閉時期での筒内圧力推定値Ｐｅｓｔの特性を図１０に示すと、吸気弁閉時期での筒内圧力推定値Ｐｅｓｔは、回転速度Ｎｅ及び基本吸気流速が一定の条件で基本空気流量が大きくなるほど高くなる値である。また、回転速度Ｎｅ及び基本吸気流量が一定の条件では基本吸気流速の影響をあまり受けず、吸気弁閉時期での筒内圧力推定値Ｐｅｓｔは一定値をとる。ただし、図１０に示したように、基本吸気流速が大きい領域でだけ、基本吸気流速が大きくなるほど吸気弁閉時期での筒内圧力推定値Ｐｅｓｔが高くなる。これは、基本吸気流速が大きい領域では吸気慣性効果が大きくなり、そのぶんだけ吸気弁閉時期での筒内圧力が高くなるためである。
【００４４】
図９、図１０に示したように、基本吸気流速をもパラメータとして、吸気弁閉時期での筒内温度推定値Ｔｅｓｔと吸気弁閉時期での筒内圧力推定値Ｐｅｓｔとを算出するようにしたのは、加速時（過渡）にも対応させるためである。すなわち、急加速時には緩加速時より基本吸気流速が大きくなる。また、基本吸気流量で定常運転時のエンジン負荷を代表させている。
【００４５】
また、図９、図１０において、実線で示される低回転速度時のほうが破線で示される高回転速度時より吸気弁閉時期での筒内温度推定値Ｔｅｓｔ、吸気弁閉時期での筒内圧力推定値Ｐｅｓｔが大きくなる。これは、低回転速度時のほうが高回転速度時より燃焼室２１内の混合気が高温、高圧に晒される時間が長くなり、その分だけ吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力が高くなるためである。図９、図１０に示した特性は予めマップにして作成しておく。
【００４６】
なお、図９、図１０には一点鎖線で示される特性を重ねて示している。一点鎖線で示される特性は、急加速時などのスロットル弁２９を急に開いた場合であって、その時期が吸気弁開時期の直前であったときの、筒内温度と筒内圧力を推定するための特性であり、これについては後述する。
【００４７】
図９、図１０は、見方を変えると、低回転速度時の吸気弁閉時期での筒内温度や筒内圧力のマップ内容と、高回転速度時の吸気弁閉時期筒内温度や筒内圧力のマップ内容とを重ねて示すものである。低回転速度時と高回転速度時とを分ける境界は例えば３０００ｒｐｍ程度とする。ただし、回転速度域を２つに分割する場合に限定されるものでなく、回転速度域を３以上に分割し、各回転速度毎に吸気弁閉時期での筒内温度や筒内圧力のマップを用意してもまわない。
【００４８】
図１１は図７の吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段４１で行われる操作をフローチャートで示したもので、一定時間毎に実行する。図８では吸気弁閉時期での筒内温度推定値Ｔｅｓｔと、吸気弁閉時期での筒内圧力推定値Ｐｅｓｔとをサンプリング時刻になる毎に（つまりサンプリング周期Δｔで）算出しているので、図１１のフローを行う周期である一定時間は、サンプリング時間Δｔに一致させておく。
【００４９】
図１１において、ステップ１では実圧縮比（機械的圧縮比）を算出する。実圧縮比は実際の吸気弁閉時期と実際のピストン上死点位置とから計算によって求めることができる。実際の吸気弁閉時期はリフト可変機構２７及び位相可変機構２８のアクチュエータに与える指令値から知り得る。実際のピストン上死点位置は圧縮比制御アクチュエータ１６に与える指令値から知り得る。
【００５０】
ステップ２では、吸気弁閉時期での筒内温度と吸気弁閉時期での筒内圧力とをパラメータとして、実圧縮比毎にプレイグニッション発生領域の境界を定めたマップ（このマップを以下「基本マップ」という。）のうちから、算出した実圧縮比に対応する基本マップを選択する。例えば、最小の実圧縮比から最大の実圧縮比までを小さい側から第１、第２、第３、第４、第５の５つの圧縮比領域に分割した場合に、５つの各圧縮比領域での基本マップの内容を図１２に重ねて示すと、第１圧縮比領域でのプレイグニッション発生領域の境界Ａよりも第２圧縮比領域でのプレイグニッション発生領域の境界Ｂのほうが、第２圧縮比領域でのプレイグニッション発生領域の境界Ｂよりも第３圧縮比領域でのプレイグニッション発生領域の境界Ｃのほうが、第３圧縮比領域でのプレイグニッション発生領域の境界Ｃよりも第４圧縮比領域でのプレイグニッション発生領域の境界Ｄのほうが、第４圧縮比領域でのプレイグニッション発生領域の境界Ｄよりも第５圧縮比領域でのプレイグニッション発生領域の境界Ｅのほうが、図１２において左下に向かって移動している。つまり、実圧縮比が高くなるほどプレイグニッション発生領域は吸気弁閉時期での筒内温度が低くなりかつ吸気弁閉時期での筒内圧力が低くなる側へと拡大することとなる。ここで、最小の圧縮比や最大の圧縮比はエンジン仕様により予め定まっている。
【００５１】
例えば、第１圧縮比領域の場合であれば、吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度から定まる運転点がプレイグニッション発生領域の境界Ａより上側にあると、プレイグニッションが発生するのに対して、吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度から定まる運転点がプレイグニッション発生領域の境界Ａより下側にあると、プレイグニッションが発生しないのであるから、プレイグニッション発生領域の境界Ａがプレイグニッションの発生を回避することの可能な吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値を決定している。言い換えると、プレイグニッション発生領域の境界Ａを辿るときの吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力が、プレイグニッションの発生を回避することの可能な吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値である。従って、実圧縮比に基づいて基本マップを選択することが、実圧縮比に基づいてプレイグニッションの発生を回避することの可能な吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値を決定することに相当している。
【００５２】
図１３Ａ、図１３Ｂは図７の目標スロットル弁開度算出手段４３で行われる操作をフローチャートで示したもので、一定時間毎に実行する。図８では吸気弁閉時期での筒内温度推定値Ｔｅｓｔと、吸気弁閉時期での筒内圧力推定値Ｐｅｓｔとをサンプリング時刻になる毎に（つまりサンプリング周期Δｔで）算出しているので、図１３Ａ、図１３Ｂのフローを行う周期である一定時間も、サンプリング時間Δｔに一致させておく。
【００５３】
図１３Ａにおいてステップ１１では、基本マップ（図１１で選択済み）を読み込む。また、吸気弁閉時期での筒内温度推定値Ｔｅｓｔ、吸気弁閉時期での筒内圧力推定値Ｐｅｓｔ（これら２つの値は図８で算出済み）、コレクタ圧力センサ３９により検出されるコレクタ圧力Ｐｍ、コレクタ温度センサ４０により検出されるコレクタ温度Ｔｍ、ベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅを読み込む。なお、エアフローメータ３８には吸気温度センサを内蔵しているので、この吸気温度センサにより検出される吸気温度をコレクタ温度として代用してもかまわない。
【００５４】
ステップ１２では、コレクタ圧力Ｐｍから図１４を内容とするテーブルを検索することにより吸気弁閉時期での筒内温度のコレクタ圧力補正量Ｈ１を、またステップ１３ではコレクタ温度Ｔｍから図１５を内容とするテーブルを検索することにより吸気弁閉時期での筒内圧力のコレクタ温度補正量Ｈ２を算出する。コレクタ圧力補正量Ｈ１は、図１４に示したようにコレクタ圧力Ｐｍが基準圧力Ｐｍ０より大きくなるほど正の値でゼロより大きくなり、この逆にコレクタ圧力Ｐｍが基準圧力Ｐｍ０より小さくなるほど負の値でゼロより大きくなる値である。コレクタ温度補正量Ｈ２も、図１５に示したようにコレクタ温度Ｔｍが基準温度Ｔｍ０より高くなるほど大きくなり、この逆にコレクタ温度Ｔｍが基準温度Ｔｍ０より低くなるほど負の値でゼロより大きくなる値である。ここで、基準温度Ｔｍ０及び基準圧力Ｐｍ０は、基本マップを適合したときの吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力である。
【００５５】
ステップ１４ではこのようにして求めたコレクタ圧力補正量Ｈ１とコレクタ温度補正量Ｈ２とを加算した値を補正量Ｈとして求め、ステップ１５でこの補正量Ｈを用いて基本マップを修正する。
【００５６】
この基本マップの修正については、図１６を参照して説明する。図１６に示したように、基本マップの内容であるプレイグニッション発生領域の境界が、実線であったとすると、実線で示されるプレイグニッション発生領域の境界はコレクタ圧力Ｐｍが基準圧力Ｐｍ０でありかつコレクタ温度Ｔｍが基準温度Ｔｍ０であるときに、最適となるものである。従って、コレクタ温度Ｔｍは基準温度Ｔ０のままでコレクタ圧力Ｐｍが基準圧力Ｐｍ０より大きくなると、プレイグニッション発生領域の境界は実線から外れて一点鎖線へと下向きに移動し、コレクタ温度Ｔｍが基準温度Ｔ０であるときよりもプレイグニッション発生領域が拡大することが実験やシミュレーションにより判明している。同様に、コレクタ圧力Ｐｍは基準圧力Ｐ０のままでコレクタ温度Ｔｍが基準温度Ｔｍ０より高くなると、プレイグニッション発生領域の境界が実線から外れて破線へと下向きに移動し、コレクタ圧力Ｐｍが基準圧力Ｐ０であるときよりもプレイグニッション発生領域が拡大することが実験やシミュレーションにより判明している。
【００５７】
このように、プレイグニッション発生領域の境界はコレクタ圧力Ｐｍ及びコレクタ温度Ｔｍの影響を受けるので、コレクタ圧力Ｐｍが基準圧力Ｐｍ０より外れたときにも、実線で示される境界を用いてプレイグニッションが発生するか否かを判定したのでは、吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値によれば実際にはプレイグニッションが発生するのに、プレイグニッションが発生しないと、あるいは実際にはプレイグニッションが発生しないのに、プレイグニッションが発生すると誤判定されることが考えられる。そこで、コレクタ圧力Ｐｍやコレクタ温度Ｔｍが基準圧力Ｐｍ０や基準温度Ｔｍ０から外れることがあっても、プレイグニッションが発生するか否かの判定に誤判定が生じることがないように、補正量Ｈ１、Ｈ２を用いて基本マップを修正するのである。例えば、コレクタ温度Ｔｍは基準温度Ｔ０のままでコレクタ圧力Ｐｍが基準圧力Ｐｍ０より高い場合には、基本マップに対して補正量Ｈ１の分だけプレイグニッション発生領域の境界を下方へと修正する。また、コレクタ圧力Ｐｍは基準圧力Ｐ０のままでコレクタ温度Ｔｍが基準温度Ｔｍ０より高い場合には、基本マップに対して補正量Ｈ２の分だけプレイグニッション発生領域の境界を下方へと修正する。
【００５８】
具体的には、補正量Ｈ２により基本マップを修正するには、基本マップでのプレイグニッション発生領域の境界を補正量Ｈ２が正の値のときには下方へ、補正量Ｈ２が負の値のときには上方へと平行移動すればよい（図１６の破線参照）。
【００５９】
一方、補正量Ｈ１により基本マップを修正するには、補正量Ｈ１が正の値の場合に、吸気弁閉時期での筒内圧力が低い側ほど基本マップでのプレイグニッション発生領域の境界が下方へずれるように、逆にいうと、吸気弁閉時期での筒内圧力が高い側では基本マップでのプレイグニッション発生領域の境界が殆どずれないようにする（図１６の一点鎖線参照）。また、補正量Ｈ１が負の値の場合に、吸気弁閉時期での筒内圧力が低い側ほど基本マップでのプレイグニッション発生領域の境界が上方へずれるように、逆にいうと、吸気弁閉時期での筒内圧力が高い側では基本マップでのプレイグニッション発生領域の境界が殆どずれないようにする。
【００６０】
図１３Ｂにおいてステップ１６では、修正された基本マップ（この修正された基本マップを以下「修正後マップ」という。）上で吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ、Ｔｅｓｔから定まる運転点（以下、この吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ、Ｔｅｓｔから定まる運転点を、単に「運転点」ともいう。）がプレイグニッション発生領域にあるか否かをみる。運転点がプレイグニッション発生領域の境界より上側にあれば運転点がプレイグニッション発生領域にある、従ってプレイグニッションが発生すると判断してステップ１７、１８に進む。
【００６１】
ステップ１７では、修正後マップと、吸気弁閉時期での筒内圧力推定値Ｐｅｓｔと吸気弁閉時期での筒内温度推定値Ｔｅｓｔとを用いてプレイグニッションの発生を回避するように吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄを算出する。これを図１７を参照して説明すると、ステップ１７に進んでくる場合とは、図１７に示したように吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ、Ｔｅｓｔから定まる運転点Ｐが今回にプレイグニッション発生領域にある場合である。この場合に、プレイグニッションの発生を回避するには、前回の基本吸気流量よりも今回の基本吸気流量を少なくし、この少なくした基本吸気流量によって次回の吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値を小さくし、小さくした吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ、Ｔｅｓｔから定まる運転点が次回にはプレイグニッション発生領域から出るようにすることである。このためまず、運転点Ｐより水平方向左側に向けて延ばした直線とプレイグニッション発生領域の境界とが交わる点Ｑの吸気弁閉時期での筒内圧力を吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄとして算出する。つまり、吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ、Ｔｅｓｔから定まる運転点ではプレイグニッションが発生するのであるから、吸気弁閉時期での筒内温度は吸気弁閉時期での筒内温度推定値Ｔｅｓｔに維持したままでプレイグニッション発生領域の境界へと吸気弁閉時期での筒内圧力を移動させた値を吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄとして求め、この吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄが得られるようにスロットル弁２９を介して基本吸気流量を減少させることで、プレイグニッションを回避するのである。
【００６２】
ステップ１８では、このようにして求めた吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄから図１８を内容とするテーブルを検索することにより、スロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄを算出する。つまり、スロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄとは、吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄが得られるスロットル弁開度のことである。吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄとスロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄとの関係は図１８に示したように、予め適合により定めておく。スロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄは、図１８に示したように吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄが大きくなるほど大きくなる値である。
【００６３】
図１８ではさらに、低回転速度時と高回転速度時とで吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄとスロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄとの間の特性を異ならせ、同じ値の吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄに対して低回転速度時のほうが高回転速度時よりもスロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄを小さくしている。これは、低回転速度時のほうが高回転速度時よりも燃焼室２１に流入する吸気流量（基本吸気流量）が増えるので、同じ値の吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄを得るには、低回転速度時のほうが高回転速度時よりも小さくてよいためである。
【００６４】
ステップ１９ではこのようにして求めたスロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄとベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅとを比較する。スロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄがベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅより小さい場合にはプレイグニッションの発生を回避することを優先するため、ステップ２０に進んでタイマを起動する（タイマ値ｔｉｍｅ＝０とする）と共に開度変更フラグ（エンジンの始動時にゼロに初期設定）＝１とする。タイマは運転点がプレイグニッション発生領域にあると判断された時刻からの経過時間を計測するためのものである。開度変更フラグ＝１は、後述するステップ２２で目標スロットル弁開度ｔＴＶＯにスロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄを移したことを表すものである。
【００６５】
ステップ２２では、スロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄを目標スロットル弁開度ｔＴＶＯに移す。これによって、今回の基本吸気流量が前回の基本吸気流量より小さくなる。すると、図８の吸気弁閉時期筒内温度推定値算出手段５４、吸気弁閉時期筒内圧力推定値算出手段５５において次回に算出される吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ’、Ｔｅｓｔ’が今回の吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値よりも小さくなる。この結果、図１７において次回の吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ’、Ｔｅｓｔ’から定まる運転点Ｐ’が今回の吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ、Ｔｅｓｔから定まる運転点Ｐよりも左斜め下に移動してプレイグニッション発生領域の境界に到達するのであり、これによってプレイグニッションの発生が回避される。
【００６６】
次回には図１３Ｂにおいてステップ１６よりステップ２４に進むことになり、開度変更フラグをみる。前回にステップ２１で開度変更フラグ＝１となっていることよりステップ２５に進み、タイマ値ｔｉｍｅと所定値を比較する。タイマ値ｔｉｍｅが所定値以上でない場合にステップ２６に進んで前回の目標スロットル弁開度ｔＴＶＯをそのまま今回の目標スロットル弁開度ｔＴＶＯとする、つまり前回にステップ１８で算出したスロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄを維持する。このようにして、今回に運転点がプレイグニッション発生領域にあると判断されたときに、スロットル弁開度を、今回を含めてタイマ値ｔｉｍｅが所定値以上となるまで（つまり所定時間が経過するまで）小さくすることで、基本吸気流量を小さくしてプレイグニッションの発生を回避する。
【００６７】
運転点がプレイグニッション発生領域にあると判断されたときに、所定時間が経過するまで基本吸気流量を小さくするのは、次の理由からである。すなわち、上記のように次回の吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ’、Ｔｅｓｔ’から定まる運転点Ｐ’が今回の吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ、Ｔｅｓｔから定まる運転点Ｐよりも左斜め下に移動してプレイグニッション発生領域の境界に到達しプレイグニッションの発生が回避されるからといって、次々回にスロットル弁開度をスロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄよりベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅへと大きくしたのでは、次々回の基本吸気流量が次回の基本吸気流量より大きくなり、次々回に算出される吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値から定まる運転点がプレイグニッション発生領域に戻ってしまうことが考えられるため、今回に運転点がプレイグニッション発生領域にあると判断された時刻より所定時間が経過するまでは基本吸気流量を継続して小さくすることとしたものである。この所定時間は適合により最適な値を定める。
【００６８】
ステップ２５でタイマ値ｔｉｍｅが所定値以上となれば、一旦プレイグニッション回避制御を終了するため、ステップ２７に進んで開度変更フラグ＝０とした後、ステップ２８に進んでベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅを目標スロットル弁開度ｔＴＶＯに移す。
【００６９】
これに対してステップ１９でスロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄがベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅより大きい場合には、ベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅのままでもプレイグニッションの発生を回避できるので、ステップ２３に進んでベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅをそのまま目標スロットル弁開度ｔＴＶＯに移す。
【００７０】
一方、ステップ１６で運転点がプレイグニッション発生領域の境界より下側にあるときには運転点がプレイグニッション発生領域にない、従ってプレイグニッションが発生しないと判断してステップ２４に進み、開度変更フラグをみる。このとき、開度変更フラグ＝０であるので、ステップ２８に進み、ベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅをそのまま目標スロットル弁開度ｔＴＶＯに移す。
【００７１】
このようにして算出される目標スロットル弁開度ｔＴＶＯは、図７の目標スロットル弁開度出力手段４４において制御信号に変換されスロットル弁２９のアクチュエータ３０に出力される。
【００７２】
ところで、加速時等にスロットル弁２９を急に開いたときに吸気弁２５が閉弁していると、吸気弁２５の直上流部分の吸気ポート内に一時的に高温の吸気の塊が発生することが分かった。この高温の吸気の塊は、発生直後からポート壁面に熱を奪われて比較的短時間で解消するものの、解消する前に吸気弁２５が開いて燃焼室２１内（筒内）に吸入されると、吸気弁閉時期での筒内温度および筒内圧力を高めてしまい、プレイグニッションの原因となる可能性がある。この高温の吸気の塊によって引き起こされるプレイグニッションを回避するための構成について、次に説明する。
【００７３】
上記の高温の吸気の塊が存在する期間は、おおよそスロットル弁開度が急拡大したときからクランク角で２０°程度である。従って、高温の吸気の塊を吸入したと仮定した場合にプレイグニッションを生じると推定される場合には、吸気弁開時期よりクランク角が２０°遡った時期までの所定期間は、スロットル弁開度に制限を加え、スロットル弁開度が急拡大しないようにする。
【００７４】
図９、図１０に一点鎖線で示された特性に基づき、筒内温度と筒内圧力を推定する。これら一点鎖線で示された特性は、吸気弁開時期の直前にスロットル弁２９を急に開き、吸気ポートで発生した高温の吸気の塊が燃焼室２１内に吸入されたと仮定した場合の、吸気弁閉時期における筒内温度と筒内圧力を、そのときの基本吸気流量と基本吸気流速とから予測できるように、予め用意したものである。これら一点鎖線で示された特性によると、高温の吸気の塊が燃焼室２１内に吸入されたことの影響を反映するように、吸気弁閉時期での筒内温度および筒内圧力がより高温・高圧側となるように推定される。
【００７５】
このようにして、吸気弁開時期の直前にスロットル弁２５を急に開いて高温の吸気の塊が燃焼室２１内に吸入されたとの仮定に基づき、推定された吸気弁閉時期での筒内温度および筒内圧力についても、これまで説明してきたのと同様の方法で、プレイグニッション発生領域にあるか否かを判断する。すなわち、実圧縮比に対応する基本マップを選択し、基本マップをコレクタ温度およびコレクタ圧力に応じて補正し、上で求めた吸気弁閉時期での筒内温度および筒内圧力が、マップ上のプレイグニッション発生領域にあるか否かを判断する。
【００７６】
高温の吸気の塊の影響は一時的ではあっても、筒内温度あるいは筒内圧力の変化する量が大きく、プレイグニッションを生じるか否かの影響が大きいため、仮定のもと推定された筒内温度および筒内圧力によってプレイグニッションが生じると判断される場合には、高温の吸気の塊が発生しないようにスロットル弁開度に制限を加える。具体的には、前述の通り高温の吸気の塊が発生する期間は、吸気弁開弁時期よりクランク角が例えば２０°遡った時期までの期間であるので、この期間に限りスロットル弁開度に上限値を設けてこの上限値にスロットル弁開度を制限し、スロットル弁開度が急拡大しないようにする。一方、吸気弁開弁時期よりクランク角が２０°遡った時期までを除いた期間では、スロットル弁開度に制限を加えない。また、仮定に基づき推定された筒内温度および筒内圧力によってプレイグニッションが生じないと判断された場合にも、スロットル弁開度に制限を加えない。
【００７７】
これにより、もしスロットル弁開度を急拡大させた場合にプレイグニッションを生じる恐れがあっても、本実施形態によればスロットル弁開度が事前に制限され、スロットル弁開度が急拡大されることがないのでプレイグニッションは防止される。一方、スロットル弁開度を急拡大させてもその時期が吸気弁開時期の直前でなければ、高温の吸気の塊によるプレイグニッションは発生しないことから、吸気弁開時期の直前以外ではスロットル弁開度に制限を設けないようにして、運転性が確保される。なお、急加速を行うのは大抵は低回転速度からなので、本実施形態では低回転速度の場合にだけ仮定に基づく推定を行なうことにしており、低回転速度から急加速する場合の特性だけを図９、図１０において一点鎖線で示しているが、高回転速度から急加速する場合の特性も用意しておいて、このときに推定を行なうことも可能である。
【００７８】
ここで、本実施形態の作用効果を説明する。
【００７９】
本実施形態（請求項１に記載の発明）によれば、スロットル弁２９（吸気流量調節手段）と、プレイグニッションの発生を回避することの可能な吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値を決定する吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段４１と、基本吸気流量に基づいて吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値を算出する吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段４２と、吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段４１により決定される吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値と、吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段４２により算出される吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値とに基づいて、プレイグニッションの発生を回避するようにスロットル弁２９を制御する制御手段（４３、４４）と備えるので（図７参照）、プレイグニッションが生じ得る機会を広く捕らえてプレイグニッションを回避することができる。
【００８０】
本実施形態（請求項５に記載の発明）によれば、圧縮比を連続的に変化させることが可能な圧縮比可変機構を備え、吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段は、圧縮比可変機構の実圧縮比に基づいてプレイグニッション発生領域の境界（プレイグニッションの発生を回避することの可能な吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値）を決定するので（図１１のステップ１、２参照）、圧縮比可変機構を備えるエンジンにおいて高圧縮比で運転されてもプレイグニッションを確実に回避できる。
【００８１】
吸気弁閉時期での筒内温度を維持したままでプレイグニッションを回避するには吸気弁閉時期での筒内圧力を低下させることであるが、必要以上に吸気弁閉時期での筒内圧力を低下させたのでは、エンジン１の発生するトルクが低下するなど運転性に影響を与えないとも限らない。本実施形態（請求項８に記載の発明）によれば、吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値Ｔｅｓｔ、Ｐｅｓｔから定まる運転点Ｐがプレイグニッション発生領域にある場合に、吸気弁閉時期での筒内温度の推定値Ｔｅｓｔを維持したままでプレイグニッション発生領域の境界へと吸気弁閉時期での筒内圧力を移動させた値を吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄとして算出し（図１３Ｂのステップ１６、１７参照）、この算出した吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄが得られるようにスロットル弁２９（吸気流量調節手段）を制御するので（図１３Ｂのステップ１８〜２８、図１７参照）、エンジン１の発生するトルクが低下するなど運転性に影響を与える範囲を最小限として、プレイグニッションを回避することができる。
【００８２】
本実施形態（請求項１１に記載の発明）によれば、コレクタ圧力センサ３９（吸気圧力検出手段）を備え、コレクタ圧力Ｐｍ（スロットル弁下流の吸気圧力）に基づいてプレイグニッション発生領域の境界を修正するので（図１３Ａのステップ１２、１４、１５、図１４参照）、コレクタ圧力Ｐｍ（スロットル弁下流の吸気圧力）に関係なく、プレイグニッション発生領域の境界を精度良く定めることができる。
【００８３】
本実施形態（請求項１２に記載の発明）によれば、コレクタ温度センサ４０（吸気温度検出手段）を備え、コレクタ温度Ｔｍ（スロットル弁下流の吸気温度）に基づいてプレイグニッション発生領域の境界を修正するので（図１３Ａのステップ１３、１４、１５、図１５参照）、コレクタ温度Ｔｍ（スロットル弁下流の吸気温度）に関係なく、プレイグニッション発生領域の境界を精度良く定めることができる。
【００８４】
基本吸気流量は主に定常運転時の吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力を推定するためのパラメータであるので、加速時にも、基本吸気流量に基づいて算出される吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値を用いてプレイグニッション発生領域にあるか否かを判定したのでは、吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値に推定誤差が生じ、実際にはプレイグニッション発生領域にあるのにプレイグニッション発生領域にないとの誤判定が生じることが考えられるのであるが、本実施形態（請求項１３に記載の発明）によれば、吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段は、加速の程度を表す基本吸気流量の微分値である基本吸気流速に基づいても、吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値を算出するので（図９、図１０参照）、加速時（過渡時）においても吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値Ｔｅｓｔ、Ｐｅｓｔを精度良く算出することができ、これによって実際にはプレイグニッション発生領域にあるのにプレイグニッション発生領域にないといった誤判定が、加速時に生じないようすることができる。
【００８５】
基本吸気流量が同じでも低回転速度時と高回転速度時とでは、吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力が異なってくる。従って、高回転速度時に適合した吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値を、低回転速度時にそのまま用いてプレイグニッション発生領域にあるか否かを判定したのでは、吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値に推定誤差が生じ、実際にはプレイグニッション発生領域にあるのにプレイグニッション発生領域にないとの誤判定が生じることが考えられるのであるが、本実施形態（請求項１４に記載の発明）によれば、吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段は、さらにエンジン回転速度に基づいても、吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値を算出するので（図９、図１０参照）、エンジン回転速度が相違しても、吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値Ｔｅｓｔ、Ｐｅｓｔを精度良く算出することができ、これによって実際にはプレイグニッション発生領域にあるのにプレイグニッション発生領域にないといった誤判定が、回転速度の相違によって生じないようすることができる。
【００８６】
図１９は吸気流量調節手段としてＥＧＲ弁６１を用いる場合に、エンジンコントローラ３５で行われる第２実施形態のプレイグニッション回避制御の機能をブロックで示した概略図である。第１実施形態の図７と同一部分には同一番号を付している。
【００８７】
第１実施形態は、今回に運転点がプレイグニッション発生領域にあると判定したとき、吸気弁閉時期での筒内圧力を今回を含めて所定時間が経過するまで低下させるものであったが、第２実施形態は、今回に運転点がプレイグニッション発生領域にあると判定したとき、吸気弁閉時期での筒内温度を今回を含めて所定時間が経過するまで低下させるものである。このため、吸気弁閉時期での筒内温度を低下させる手段としてＥＧＲ弁６１が、また目標ＥＧＲ弁開度算出手段６３、目標ＥＧＲ弁開度出力手段６４が備えられている。すなわち、目標ＥＧＲ弁開度算出手段６３では、吸気弁閉時期筒内温度・圧力上限値決定手段４１により決定される吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各上限値と、吸気弁閉時期筒内温度・圧力推定値算出手段４２により算出される吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値とに基づいてプレイグニッションの発生を回避するように目標ＥＧＲ弁開度を算出し、目標ＥＧＲ弁開度出力手段６４がこの目標ＥＧＲ弁開度をＥＧＲ弁６１のアクチュエータに出力する。なお、ＥＧＲ弁６１は図示しないが、排気の一部を吸気通路に還流するＥＧＲ通路に設けられ、ＥＧＲ通路を流れる排気流量（ＥＧＲガス流量）を調整するためのものである。ＥＧＲ弁６１のアクチュエータは例えばステップモータにより構成されている。
【００８８】
図２０は図１９の目標ＥＧＲ弁開度算出手段６３で行われる操作をフローチャートで示したもので、一定時間毎に実行する。図８では吸気弁閉時期での筒内温度推定値Ｔｅｓｔと、吸気弁閉時期での筒内圧力推定値Ｐｅｓｔとをサンプリング時刻になる毎に（つまりサンプリング周期Δｔで）算出しているので、図２０のフローを行う周期である一定時間は、サンプリング時間Δｔに一致させておく。第１実施形態の図１３Ａ、図１３Ｂと同一ステップには同一の番号を付している。
【００８９】
図２０において、第１実施形態の図１３Ａ、図１３Ｂと相違する部分はステップ３１〜３６であるので、以下ではステップ３１〜３６を主に説明する。
【００９０】
ステップ３１では、基本マップ（図１１で選択済み）を読み込む。また、吸気弁閉時期での筒内温度Ｔｅｓｔ、吸気弁閉時期での筒内圧力推定値Ｐｅｓｔ（これら２つの値は図８で算出済み）、コレクタ圧力センサ３９により検出されるコレクタ圧力Ｐｍ、コレクタ温度センサ４０により検出されるコレクタ温度Ｔｍを読み込む。第２実施形態では、吸気流量調節手段として、第１実施形態のスロットル弁２９に代えてＥＧＲ弁６１を用いるので、ベーススロットル弁開度の読み込みは不要である。
【００９１】
ステップ１６では、修正後マップ上で吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ、Ｔｅｓｔから定まる運転点がプレイグニッション発生領域にあるか否かをみる。運転点がプレイグニッション発生領域の境界より上側にあれば運転点がプレイグニッション発生領域にあると判断してステップ３２、３３に進む。
【００９２】
ステップ３２では、修正後マップと、吸気弁閉時期での筒内圧力Ｐｅｓｔと、吸気弁閉時期での筒内温度推定値Ｔｅｓｔとを用いてプレイグニッションの発生を回避するように吸気弁閉時期での筒内温度修正値Ｔｍｏｄを算出する。これを図２１を参照して説明すると、ステップ３２に進んでくる場合とは、図２１に示したように吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ、Ｔｅｓｔから定まる運転点Ｐが今回にプレイグニッション発生領域にある場合である。この場合に、プレイグニッションの発生を回避するには、前回の基本吸気流量よりも今回の基本吸気流量を少なくし、この少なくした基本吸気流量によって次回の吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値を小さくし、小さくした吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ、Ｔｅｓｔから定まる運転点が次回にはプレイグニッション発生領域から出るようにすることである。このためまず、運転点Ｐより垂直方向下側に向けて延ばした直線とプレイグニッション発生領域の境界とが交わる点Ｒの吸気弁閉時期での筒内温度を吸気弁閉時期での筒内温度修正値Ｔｍｏｄとして算出する。つまり、吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ、Ｔｅｓｔから定まる運転点ではプレイグニッションが発生するのであるから、吸気弁閉時期での筒内圧力は吸気弁閉時期での筒内圧力推定値Ｐｅｓｔに維持したままでプレイグニッション発生領域の境界へと吸気弁閉時期での筒内温度を移動させた値を吸気弁閉時期での筒内温度修正値Ｔｍｏｄとして求め、この吸気弁閉時期での筒内温度修正値Ｔｍｏｄが得られるようにＥＧＲ弁６１を介して基本吸気流量を減少させることで、プレイグニッションを回避するのである。
【００９３】
ステップ３３では、このようにして求めた吸気弁閉時期での筒内温度修正値Ｔｍｏｄから図２２を内容とするテーブルを検索することにより、ＥＧＲ弁開度の修正値ＥＧＲｍｏｄを算出する。つまり、ＥＧＲ弁開度修正値ＥＧＲｍｏｄとは、吸気弁閉時期での筒内温度修正値Ｔｍｏｄが得られるＥＧＲ弁開度のことである。吸気弁閉時期での筒内温度修正値ＴｍｏｄとＥＧＲ弁開度の修正値ＥＧＲｍｏｄとの関係は図２２に示したように、予め適合により定めておく。ＥＧＲ弁開度修正値ＥＧＲｍｏｄは、図２２に示したように吸気弁閉時期での筒内温度修正値Ｔｍｏｄが大きくなるほど大きくなる値である。
【００９４】
図２２ではさらに、低回転速度時と高回転速度時とで吸気弁閉時期での筒内温度修正値ＴｍｏｄとＥＧＲ弁開度の修正値ＥＧＲｍｏｄとの間の特性を異ならせ、同じ値の吸気弁閉時期での筒内温度修正値Ｔｍｏｄに対して低回転速度時のほうが高回転速度時よりもＥＧＲ弁開度の修正値ＥＧＲｍｏｄを小さくしている。これは、低回転速度時のほうが高回転速度時よりも燃焼室２１に流入するＥＧＲガスが増えるので、同じ値の吸気弁閉時期での筒内温度修正値Ｔｍｏｄを得るには、低回転速度時のほうが高回転速度時よりも小さくてよいためである。
【００９５】
ステップ２０ではタイマを起動する（タイマ値ｔｉｍｅ＝０とする）。タイマは運転点がプレイグニッション発生領域にあると判断された時刻からの経過時間を計測するためのものである。
【００９６】
ステップ３４では、ＥＧＲ弁開度の修正値ＥＧＲｍｏｄを目標ＥＧＲ弁開度ｔＥＧＲに移す。つまり、ＥＧＲ弁６１を開いてＥＧＲガスを燃焼室２１に導入すると、そのＥＧＲガスの導入分だけ今回の基本吸気流量が前回の基本吸気流量より小さくなる。すると、図８の吸気弁閉時期筒内温度推定値算出手段５４、吸気弁閉時期筒内圧力推定値算出手段５５において次回に算出される吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ’、Ｔｅｓｔ’が今回の吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値よりも小さくなる。この結果、図２１において次回の吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ’、Ｔｅｓｔ’から定まる運転点Ｐ’が今回の吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ、Ｔｅｓｔから定まる運転点Ｐよりも左斜め下に移動してプレイグニッション発生領域の境界に到達するのであり、これによってプレイグニッションの発生が回避される。
【００９７】
従って、次回には図２０においてステップ１６よりステップ２５に進むことになり、タイマ値ｔｉｍｅと所定値を比較する。タイマ値ｔｉｍｅが所定値以上でない場合にステップ３５に進んで前回の目標ＥＧＲ弁開度ｔＥＧＲをそのまま今回の目標ＥＧＲ弁開度ｔＥＧＲとする、つまり前回にステップ３３で算出したＥＧＲ弁開度の修正値ＥＧＲｍｏｄを維持する。このようにして、今回に運転点がプレイグニッション発生領域にあると判断されたときに、ＥＧＲ弁開度を、今回を含めてタイマ値ｔｉｍｅが所定値以上となるまで（つまり所定時間が経過するまで）大きくすることで、基本吸気流量を小さくしてプレイグニッションの発生を回避する。
【００９８】
運転点がプレイグニッション発生領域にあると判断されたときに、所定時間が経過するまで基本吸気流量を小さくするのは、次の理由からである。すなわち、上記のように次回の吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ’、Ｔｅｓｔ’から定まる運転点Ｐ’が今回の吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ、Ｔｅｓｔから定まる運転点Ｐよりも左斜め下に移動してプレイグニッション発生領域の境界に到達しプレイグニッションの発生が回避されるからといって、次々回にＥＧＲ弁開度をＥＧＲ弁開度の修正値ＥＧＲｍｏｄよりゼロへと小さくした（つまりＥＧＲ弁６１を全閉とした）のでは、次々回の基本吸気流量が次回の基本吸気流量より大きくなり、次々回に算出される吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値から定まる運転点がプレイグニッション発生領域に戻ってしまうことが考えられるため、今回に運転点がプレイグニッション発生領域にあると判断された時刻より所定時間が経過するまでは基本吸気流量を継続して小さくすることとしたものである。
【００９９】
ステップ２５でタイマ値ｔｉｍｅが所定値以上となれば、一旦プレイグニッション回避制御を終了するため、ステップ３６に進んで目標ＥＧＲ弁開度ｔＥＧＲにゼロを入れる（つまりＥＧＲ弁６１を全閉状態とする）。
【０１００】
一方、ステップ１６で運転点がプレイグニッション発生領域の境界より下側にあるときには運転点がプレイグニッション発生領域にないと判断してステップ２５に進み、タイマ値をみる。タイマ値には初期値として所定値より大きな値を入れているので、ステップ３６に進むことになり、目標ＥＧＲ弁開度ｔＥＧＲにゼロを入れる（つまりＥＧＲ弁６１を全閉状態とする）。
【０１０１】
このようにして算出される目標ＥＧＲ弁開度ｔＥＧＲは、図１９の目標ＥＧＲ弁開度出力手段６４において制御信号に変換されＥＧＲ弁６１のアクチュエータに出力される。
【０１０２】
第２実施形態によっても第１実施形態の作用効果と同様の作用効果を奏する。すなわち、吸気弁閉時期での筒内圧力を維持したままでプレイグニッションを回避するには吸気弁閉時期での筒内温度を低下させることであるが、必要以上に吸気弁閉時期での筒内温度を低下させたのでは、エンジン１の発生するトルクが低下するなど運転性に影響を与えないとも限らない。第２実施形態（請求項９に記載の発明）によれば、吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値Ｔｅｓｔ、Ｐｅｓｔから定まる運転点Ｐがプレイグニッション発生領域にある場合に、吸気弁閉時期での筒内圧力の推定値Ｐｅｓｔを維持したままでプレイグニッション発生領域の境界へと吸気弁閉時期での筒内温度を移動させた値を吸気弁閉時期での筒内温度修正値Ｔｍｏｄとして算出し（図２０のステップ１６、３２参照）、この算出した吸気弁閉時期での筒内温度修正値Ｔｍｏｄが得られるようにＥＧＲ弁６１（吸気流量調節手段）を制御するので（図２０のステップ３３、２０、３４、ステップ２５、３５、図２１参照）、エンジン１の発生するトルクが低下するなど運転性に影響を与える範囲を最小限として、プレイグニッションを回避することができる。
【０１０３】
図２３はプレイグニッション回避のための吸気流量調節手段としてスロットル弁２９及びＥＧＲ弁６１を用いる場合に、エンジンコントローラ３５で行われる第３実施形態のプレイグニッション回避制御の機能をブロックで示した概略図である。第１実施形態の図７、第２実施形態の図１９と同一部分には同一番号を付している。
【０１０４】
第１実施形態は今回に運転点がプレイグニッション発生領域にあると判定したときに吸気弁閉時期での筒内圧力を今回を含めて所定時間が経過するまで低下させ、第２実施形態は今回に運転点がプレイグニッション発生領域にあると判定したときに吸気弁閉時期での筒内温度を今回を含めて所定時間が経過するまで低下させるものであったが、第３実施形態は、今回に運転点がプレイグニッション発生領域にあると判定したときに今回を含めて所定時間が経過するまで吸気弁閉時期での筒内圧力を低下させると共に吸気弁閉時期での筒内温度を低下させるものである。
【０１０５】
図２４Ａ、図２４Ｂは図２３の目標スロットル弁開度算出手段４３及び目標ＥＧＲ弁開度算出手段６３で行われる操作をフローチャートで示したもので、一定時間毎に実行する。図８では吸気弁閉時期での筒内温度推定値Ｔｅｓｔと、吸気弁閉時期での筒内圧力推定値Ｐｅｓｔとをサンプリング時刻になる毎に（つまりサンプリング周期Δｔで）算出しているので、図２４Ａ、図２３Ｂのフローを行う周期である一定時間は、サンプリング時間Δｔに一致させておく。第１実施形態の図１３Ａ、図１３Ｂ、第２実施形態の図２０と同一ステップには同一の番号を付している。
【０１０６】
図２４Ａ、図２４Ｂにおいて、第１実施形態の図１３Ａ、図１３Ｂ、第２実施形態の図２０と相違する部分はステップ番号としてはステップ４１、４２、４３であるが、第１実施形態の図１３Ａ、図１３Ｂと第２実施形態の図２０とを単純に組み合わせただけのものでもないので、図１３Ｂをすべて説明する。
【０１０７】
図２４Ｂにおいて、ステップ１６では、修正後マップ上で吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ、Ｔｅｓｔから定まる運転点がプレイグニッション発生領域にあるのか否かをみる。運転点がプレイグニッション発生領域の境界より上側にあれば運転点がプレイグニッション発生領域にある、従ってプレイグニッションが発生すると判断してステップ４１、４２に進む。
【０１０８】
ステップ４１、４２では、修正後マップと、吸気弁閉時期での筒内圧力推定値Ｐｅｓｔと吸気弁閉時期での筒内温度推定値Ｔｅｓｔとを用いてプレイグニッションの発生を回避するように吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各修正値Ｐｍｏｄ１、Ｔｍｏｄ１を算出する。これを図２５を参照して説明すると、ステップ４１、４２に進んでくる場合とは、図２５に示したように吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ、Ｔｅｓｔから定まる運転点Ｐが今回にプレイグニッション発生領域にある場合である。この場合に、プレイグニッションの発生を回避するには、前回の基本吸気流量よりも今回の基本吸気流量を少なくし、この少なくした基本吸気流量によって次回の吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値を小さくし、小さくした吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ、Ｔｅｓｔから定まる運転点が次回にはプレイグニッション発生領域から出るようにすることである。このためまず、運転点Ｐより水平方向左側でもなく垂直方向下側でもなく斜め左下方向に向けて延ばした直線とプレイグニッション発生領域の境界とが交わる点Ｓの吸気弁閉時期での筒内圧力を吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄ１として、同じく交点Ｓの吸気弁閉時期での筒内温度を吸気弁閉時期での筒内温度修正値Ｔｍｏｄ１としてそれぞれ算出する。つまり、吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の推定値Ｐｅｓｔ、Ｔｅｓｔから定まる運転点ではプレイグニッションが発生するのであるから、プレイグニッション発生領域の境界へと吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度をともに移動させた値を吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各修正値Ｐｍｏｄ１、Ｔｍｏｄ１として求め、この吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各修正値Ｐｍｏｄ、Ｔｍｏｄが得られるようにスロットル弁２９及びＥＧＲ弁６１を介して基本吸気流量を減少させることで、プレイグニッションを回避するのである。
【０１０９】
図２５には比較のため、同じ運転条件で第１、第２の実施形態で行われるところを重ねて示している。同じ運転条件で比較すれば、第３実施形態の吸気弁閉時期での筒内温度修正値Ｔｍｏｄ１は、第２実施形態の吸気弁閉時期での筒内温度修正値Ｔｍｏｄよりも大きく、かつ第３実施形態の吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄ１は、第１実施形態の吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄよりも大きくなる。
【０１１０】
第１実施形態では図１７において横軸に示される吸気弁閉時期での筒内圧力の制御範囲に低圧側の限界がないことを、また第２実施形態では図２１において縦軸に示される吸気弁閉時期での筒内温度の制御範囲に低温側の限界がないことを前提とするものであった。しかしながら、運転条件によっては、横軸に示される吸気弁閉時期での筒内圧力の制御範囲が低圧側で、あるいは縦軸に示される吸気弁閉時期での筒内温度の制御範囲が低温側で制限されることが考えられる。例えば、吸気弁閉時期での筒内圧力最小値Ｐｍｉｎが図２５において図示の位置にくることがある。この場合には、第１実施形態では、吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄが吸気弁閉時期での筒内圧力最小値Ｐｍｉｎより小さくなるため、実際には吸気弁閉時期での筒内圧力を当該筒内圧力最小値Ｐｍｉｎにまでしか低下させることができない。当該筒内圧力最小値Ｐｍｉｎにまでしか吸気弁閉時期での筒内圧力を下げることができないと、プレイグニッションを避けることができない。このように図２５において横軸に示される吸気弁閉時期での筒内圧力の制御範囲が低圧側で、あるいは縦軸に示される吸気弁閉時期での筒内温度の制御範囲が低温側で制限されてしまうと、プレイグニッションを避けることができない事態が生じ得るのである。
【０１１１】
そこで、第３実施形態では、この場合であればまず吸気弁閉時期での筒内圧力を、低下できる範囲で、つまり吸気弁閉時期での筒内圧力最小値Ｐｍｉｎより高い圧力である所定値Ｐｍｏｄ１まで低下させることとする。そして、吸気弁閉時期での筒内圧力を所定値Ｐｍｏｄ１まで低下させるだけだとプレイグニッションを十分に回避できないことになるので、吸気弁閉時期での筒内温度を所定値Ｔｍｏｄ１まで低下させることで運転点をプレイグニッション発生領域の境界まで移動させ、これによって吸気弁閉時期での筒内圧力の制御範囲が低圧側で、あるいは吸気弁閉時期での筒内温度の制御範囲が低温側で制限されることがあっても、プレイグニッションを確実に避けるのである。
【０１１２】
実際には、吸気弁閉時期での筒内圧力最小値Ｐｍｉｎを予め求めておき、吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄ１がこの吸気弁閉時期での筒内圧力最小値Ｐｍｉｎを下回ることがないように余裕を持ってＳ点を定める。あるいは、図２６に示したように吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄ１をこの吸気弁閉時期での筒内圧力最小値Ｐｍｉｎ（＝Ｐｍｏｄ１）に制限するようにしてもかまわない。
【０１１３】
図２４Ｂに戻り、ステップ３３、２０、３４、ステップ２５、３５、３６は第２実施形態の図２０のステップ３３、２０、３４、ステップ２５、３５、３６と同じである。また、ステップ１８〜２３、ステップ２４、２６、ステップ４３、２７、２８は図１３Ｂのステップ１８〜２３、ステップ２４〜２８と同様である。すなわち、ステップ３３では、このようにして求めた吸気弁閉時期での筒内温度修正値Ｔｍｏｄ１から図２２を内容とするテーブルを検索することにより、ＥＧＲ弁開度の修正値ＥＧＲｍｏｄを算出し、ステップ２０でタイマを起動する（タイマ値ｔｉｍｅ＝０とする）。タイマは運転点がプレイグニッション発生領域にあると判断された時刻からの経過時間を計測するためのものである。ステップ３４では、ＥＧＲ弁開度の修正値ＥＧＲｍｏｄを目標ＥＧＲ弁開度ｔＥＧＲに移す。
【０１１４】
ステップ１８では、上記のようにして求めた吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄ１から図１８を内容とするテーブルを検索することにより、スロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄを算出する。
【０１１５】
ステップ１９ではスロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄとベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅとを比較する。スロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄがベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅより小さい場合にはプレイグニッションの発生を回避することを優先するため、ステップ２１に進んで開度変更フラグ（エンジンの始動時にゼロに初期設定）＝１とする。開度変更フラグ＝１は、後述するステップ２２で目標スロットル弁開度ｔＴＶＯにスロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄを移したことを表すものである。
【０１１６】
ステップ２２では、スロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄを目標スロットル弁開度ｔＴＶＯに移す。
【０１１７】
これに対してステップ１９でスロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄがベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅより大きい場合には、ベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅのままでもプレイグニッションの発生を回避できるので、ステップ２３に進んでベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅをそのまま目標スロットル弁開度ｔＴＶＯに移す。
【０１１８】
上記のように、ステップ３４でＥＧＲ弁開度の修正値ＥＧＲｍｏｄを目標ＥＧＲ弁開度ｔＥＧＲに移すと、ＥＧＲ弁６１を開いてＥＧＲガスが燃焼室２１に導入されることになり、そのＥＧＲガスの導入分だけ今回の基本吸気流量が前回の基本吸気流量より小さくなる。かつ、ステップ１９でスロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄがベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅより小さい場合にステップ２２でスロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄを目標スロットル弁開度ｔＴＶＯに移し、あるいは、ステップ１９でスロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄがベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅより大きい場合にベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅのままでもプレイグニッションを回避できるとしてステップ２３でベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅを目標スロットル弁開度ｔＴＶＯに移すと、これによっても今回の基本吸気流量が前回の基本吸気流量より小さくなる。すると、図８の吸気弁閉時期筒内温度推定値算出手段５４、吸気弁閉時期筒内圧力推定値算出手段５５において次回に算出される吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ’、Ｔｅｓｔ’が今回の吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値よりも小さくなる。この結果、図２５において次回の吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ’、Ｔｅｓｔ’から定まる運転点Ｐ’が今回の吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ、Ｔｅｓｔから定まる運転点Ｐよりも左斜め下に移動してプレイグニッション発生領域の境界に到達するのであり、これによってプレイグニッションの発生が回避される。
【０１１９】
従って、次回には図２４Ｂにおいてステップ１６よりステップ２５に進むことになる。ステップ２５では、タイマ値ｔｉｍｅと所定値を比較する。タイマ値ｔｉｍｅが所定値以上でない場合にステップ３５に進んで前回の目標ＥＧＲ弁開度ｔＥＧＲをそのまま今回の目標ＥＧＲ弁開度ｔＥＧＲとする、つまりステップ３３で算出したＥＧＲ弁開度の修正値ＥＧＲｍｏｄを維持する。ステップ２４では開度変更フラグをみる。前回にステップ２１で開度変更フラグ＝１となっている、つまり前回にスロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄを目標スロットル弁開度ｔＴＶＯとしたときにはステップ２６に進み、前回の目標スロットル弁開度ｔＴＶＯをそのまま今回の目標スロットル弁開度ｔＴＶＯとする、つまり前回にステップ１８で算出したスロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄを維持する。一方、ステップ２４で開度変更フラグ＝０である、つまり前回にベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅを目標スロットル弁開度ｔＴＶＯとしたときにはステップ２８に進んで今回もベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅを目標スロットル弁開度ｔＴＶＯに移す。この場合も、前回にステップ２３で行った操作を繰り返して前回の目標スロットル弁開度ｔＴＶＯを維持する。このようにして、今回に運転点がプレイグニッション発生領域にあると判断されたときに、ＥＧＲ弁開度を、今回を含めてタイマ値ｔｉｍｅが所定値以上となるまで（つまり所定時間が経過するまで）大きくすると共に、スロットル弁開度を、今回を含めてタイマ値ｔｉｍｅが所定値以上となるまで（つまり所定時間が経過するまで）小さくすることで、基本吸気流量を小さくしてプレイグニッションの発生を回避する。
【０１２０】
運転点がプレイグニッション発生領域にあると判断されたときに、所定時間が経過するまで基本吸気流量を小さくするのは、次の理由からである。すなわち、上記のように次回の吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ’、Ｔｅｓｔ’から定まる運転点Ｐ’が今回の吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値Ｐｅｓｔ、Ｔｅｓｔから定まる運転点Ｐよりも左斜め下に移動してプレイグニッション発生領域の境界に到達しプレイグニッションの発生が回避されるからといって、次々回にＥＧＲ弁開度をＥＧＲ弁開度の修正値ＥＧＲｍｏｄよりゼロへと小さくする（つまりＥＧＲ弁６１を全閉とする）と共に、次々回にスロットル弁開度をスロットル弁開度の修正値ＴＶＯｍｏｄよりベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅへと大きくしたのでは、次々回の基本吸気流量が次回の基本吸気流量より大きくなり、次々回に算出される吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度の各推定値から定まる運転点がプレイグニッション発生領域に戻ってしまうことが考えられるため、今回に運転点がプレイグニッション発生領域にあると判断された時刻より所定時間が経過するまでは基本吸気流量を継続して小さくすることとしたものである。
【０１２１】
ステップ２５でタイマ値ｔｉｍｅが所定値以上となれば、一旦プレイグニッション回避制御を終了するため、ステップ４３に進んで開度変更フラグをみる。開度変更フラグ＝１であるときにはステップ２７に進んで開度変更フラグ＝０とした後、ステップ３６に進んで目標ＥＧＲ弁開度ｔＥＧＲにゼロを入れる（つまりＥＧＲ弁６１を全閉状態とする）。ステップ２８では、ベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅを目標スロットル弁開度ｔＴＶＯに移す。
【０１２２】
一方、ステップ１６で運転点がプレイグニッション発生領域の境界より下側にあるときには運転点がプレイグニッション発生領域にないと判断してステップ２５に進み、タイマ値をみる。タイマ値には初期値として所定値より大きな値を入れているので、ステップ４３に進んで開度変更フラグをみる。このとき、開度変更フラグ＝０であるのでステップ２７を飛ばしてステップ３６、２８に進み、目標ＥＧＲ弁開度ｔＥＧＲにゼロを入れ（つまりＥＧＲ弁６１を全閉状態とする）、ベーススロットル弁開度ＴＶＯｂａｓｅをそのまま目標スロットル弁開度ｔＴＶＯに移す。
【０１２３】
このようにして算出される目標スロットル弁開度ｔＴＶＯは、図２３の目標スロットル弁開度出力手段４４において制御信号に変換されスロットル弁２９のアクチュエータ３０に出力され、またこのようにして算出される目標ＥＧＲ弁開度ｔＥＧＲは、図２３の目標ＥＧＲ弁開度出力手段６４において制御信号に変換されＥＧＲ弁６１のアクチュエータに出力される。
【０１２４】
第３実施形態によっても第１実施形態の作用効果と同様の作用効果を奏する。すなわち、プレイグニッションを回避するには吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度を低下させることであるが、必要以上に吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度を低下させたのでは、エンジン１の発生するトルクが低下するなど運転性に影響を与えないとも限らない。第３実施形態（請求項１０に記載の発明）によれば、吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値Ｔｅｓｔ、Ｐｅｓｔから定まる運転点Ｐがプレイグニッション発生領域にある場合に、プレイグニッション発生領域の境界へと吸気弁閉時期での筒内圧力及び筒内温度を移動させた値を吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄ１及び筒内温度修正値Ｔｍｏｄ１として算出し（図２４Ｂのステップ１６、４１、４２参照）、この算出した吸気弁閉時期での筒内圧力修正値Ｐｍｏｄ１及び筒内温度修正値Ｔｍｏｄ１が得られるようにスロットル弁２９及びＥＧＲ弁６１（吸気流量調節手段）を制御するので（図２４Ｂのステップ３３、２０、３４、１８〜２３、ステップ２５、３５、２４、２６、２８、図２５、図２６参照）、エンジン１の発生するトルクが低下するなど運転性に影響を与える範囲を最小限として、プレイグニッションを回避することができる。
【０１２５】
また、第３実形態によれば、運転条件によって、吸気弁閉時期での筒内圧力の制御範囲が低圧側で、あるいは吸気弁閉時期での筒内温度の制御範囲が低温側で制限されることがあっても、プレイグニッションを確実に回避することができる。
【０１２６】
さて、本発明では吸気流量調節手段を、
〈ア〉スロットル弁開度を調整するスロットル弁開度調整手段と、
〈イ〉吸気弁の開口面積を調整する吸気弁開口面積調整手段と、
〈ウ〉吸気弁の開閉時期を調整する吸気弁開閉時期調整手段と、
〈エ〉排気弁の開口面積を調整する排気弁開口面積調整手段と、
〈オ〉排気弁の開閉時期を調整する排気弁開閉時期調整手段と、
〈カ〉過給圧を調整する過給圧調整手段と、
〈キ〉ＥＧＲ弁開度を調整するＥＧＲ弁開度調整手段と
の少なくとも一つで構成するものである。
【０１２７】
ここで、吸気流量調節手段が上記〈ア〉のスロットル弁開度調整手段（＝スロットル弁２９）である場合を第１実施形態で、吸気流量調節手段が上記〈キ〉のＥＧＲ弁開度調整手段（＝ＥＧＲ弁６１）である場合を第２実施形態で、吸気流量調節手段が上記のスロットル弁開度調整手段及び上記〈キ〉のＥＧＲ弁開度調整手段である場合を第３実施形態で説明した。
【０１２８】
従って、上記〈ア〉のスロットル弁開度調整手段、上記〈キ〉のＥＧＲ弁開度調整手段に代えて、上記〈イ〉の吸気弁開口面積調整手段、上記〈ウ〉の吸気弁開閉時期調整手段、上記〈エ〉の排気弁開口面積調整手段、上記〈オ〉の排気弁開閉時期調整手段、上記〈カ〉の過給圧調整手段の少なくとも一つを用いることができる。
【０１２９】
上記〈イ〉の吸気弁開口面積調整手段の具体例としては、吸気弁２５のリフト量及び作動角を連続的に拡大しまたは縮小させることが可能なリフト可変機構２７がある。当該リフト可変機構２７を備え、吸気弁２５のリフト量及び作動角を目標値に制御している場合に、運転点がプレイグニッション発生領域にあると判定されたとき、吸気弁２５のリフト量及び作動角を目標値より小さくすれば、燃焼室２１に流入する吸気流量が減り、吸気弁閉時期での吸気流量が減り、これによってプレイグニッションの発生を回避することができる。
【０１３０】
上記〈ウ〉の吸気弁開閉時期調整手段の具体例としては、吸気弁２５が最大リフトを迎えるクランク角度位置（つまり吸気弁２５のリフト中心角）の位相を連続的に進角側もしくは遅角側に変化させることが可能な位相可変機構２８がある。当該位相可変機構２８を備え、吸気弁閉時期を目標値（吸気下死点）に制御している場合に、運転点がプレイグニッション発生領域にあると判定されたとき、吸気弁閉時期を吸気下死点よりも遅くすれば、燃焼室２１に入った空気がピストン９の上動によって吸気通路２３に押し戻される量が増え、吸気弁閉時期での吸気流量が減り、これによってプレイグニッションの発生を回避することができる。
【０１３１】
上記〈エ〉の排気弁開口面積調整手段の具体例としては、排気弁２６のリフト量及び作動角を連続的に拡大しまたは縮小させることが可能なリフト可変機構（図示しない）がある。当該リフト可変機構を備え、排気弁２６のリフト量及び作動角を目標値に制御している場合に、運転点がプレイグニッション発生領域にあると判定されたとき、排気弁２６のリフト量及び作動角を目標値より小さくすれば、燃焼室２１から排気通路２４へ逃されるガス量が減って燃焼室内にガスが多く残留するために吸気弁閉時期での吸気流量が減り、これによってプレイグニッションの発生を回避することができる。
【０１３２】
上記〈オ〉の排気弁開閉時期調整手段の具体例としては、排気弁２６が最大リフトを迎えるクランク角度位置（つまり排気弁のリフト中心角）の位相を連続的に進角側もしくは遅角側に変化させることが可能な位相可変機構（図示しない）がある。当該位相可変機構２８を備え、排気弁閉時期を目標値（排気上死点後）に制御している場合に、運転点がプレイグニッション発生領域にあると判定されたとき、排気弁閉時期を目標値より排気上死点へと近づければ、排気圧力が高くなるために吸気弁閉時期での吸気流量が減り、これによってプレイグニッションの発生を回避することができる。
【０１３３】
上記〈カ〉の過給圧調整手段の具体例としては過給機がある。当該過給機を備え、目標過給圧が得られるように過給機を制御している場合に、運転点がプレイグニッション発生領域にあると判定されたとき、過給圧を目標過給圧より低くすれば、吸気弁閉時期での吸気流量が減り、これによってプレイグニッションの発生を回避することができる。
【０１３４】
実施形態では、吸気弁２５のリフト量及び作動角並びに吸気弁２５のリフト中心角の位相を運転条件に応じて制御することにより燃焼室２１に流入する吸入空気量を制御するものに本発明を適用した場合に、吸気流量調節手段として、上記〈ア〉のスロットル弁開度調整手段や上記〈キ〉のＥＧＲ弁開度調整手段を採用する場合で説明したが、スロットル弁開度を運転条件に応じて制御することにより燃焼室２１に流入する吸入空気量を制御するものにも本発明の適用がある。すなわち、スロットル弁開度を運転条件に応じて制御することにより燃焼室２１に流入する吸入空気量を制御するものに本発明を適用した場合に、吸気流量調節手段として上記〈ア〉〜〈キ〉の各手段の少なくとも一つを採用することができる。
【０１３５】
ここまでプレイグニッション回避のための制御系をオープンループ制御系で構成する場合で説明したが、図７、図１９、図２３に重ねて示しているように、フィードバック制御系を構成してもかまわない。例えば、図７を参照して説明すると、スロットルセンサ３１（吸気流量検出手段）により検出される実際のスロットル弁開度（実際の吸気流量）をフィードバック信号として目標スロットル弁開度算出手段４３に入力する。目標スロットル弁開度算出手段４３では、実際のスロットル弁開度（実際の吸気流量）が目標スロットル弁開度（目標吸気流量）と一致するようにフィードバック量を算出し、このフィードバック量を目標スロットル弁開度に加算した値を指令スロットル弁開度（指令吸気流量）として設定する。目標スロットル弁開度出力手段４４がこの指令スロットル弁開度をスロットル弁のアクチュエータ３０に出力するように構成する。
【０１３６】
同様に、図１９に示したように、ＥＧＲ弁センサ６２（吸気流量調節手段）により検出される実際のＥＧＲ弁開度（実際の吸気流量）をフィードバック信号として目標ＥＧＲ弁開度算出手段６３に入力する。目標ＥＧＲ弁開度算出手段６３では、実際のＥＧＲ弁開度（実際の吸気流量）が目標ＥＧＲ弁開度（目標吸気流量）と一致するようにフィードバック量を算出し、このフィードバック量を目標ＥＧＲ弁開度に加算した値を指令ＥＧＲ弁開度（指令吸気流量）として設定する。目標ＥＧＲ弁開度出力手段６４がこの指令ＥＧＲ弁開度をＥＧＲ弁のアクチュエータに出力するように構成する。
【０１３７】
このようにフィードバック制御系を構成すれば、経時劣化によって吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各実際値が、吸気弁閉時期での筒内温度及び筒内圧力の各推定値より外れ、これによって実際にはプレイグニッション発生領域にあるのにプレイグニッション発生領域にないとの誤判定が生じることがあっても、プレイグニッションを回避することができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１  エンジン
２９  スロットル弁（吸気流量調節手段）
３１  スロットルセンサ（吸気流量検出手段）
３５  エンジンコントローラ
３９  コレクタ圧力センサ（吸気圧力検出手段）
４０  コレクタ温度センサ（吸気温度検出手段）
６１  ＥＧＲ弁（吸気流量調節手段）
【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１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２５】
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【図２６】
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