(57)【要約】【課題】渦流制御弁を中間開度に制御した場合であっても、その開度に応じて内燃機関の出力効率を十分に高めることができる点火時期制御装置及び点火時期制御システムを提供する。【解決手段】ＴＣＶを中間開度に作動させている時には、全開時に用いるベース点火時期よりも遅角させた点火時期とする（Ｓ４０，Ｓ５０）。そのため、燃焼室の圧力ピーク時期が最適時期（例えばＡＴＤＣ２０℃Ａ）より早くなってしまうとの不具合を回避できる。また、ＴＣＶ３１の中間開度が小さい（全閉に近い）ほど点火時期を遅角させる（Ｓ４０，Ｓ５０）。そのため、圧力ピーク時期が最適時期より遅くなってしまうとの不具合を回避できる。このように、中間開度に応じてベース点火時期を補正するので、エンジンの出力効率を十分に高めることができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路の開度を小さくすることにより燃焼室での渦流発生度合いを大きくする渦流制御弁が備えられた内燃機関に適用され、点火装置による点火時期を制御する点火時期制御手段と、
少なくとも前記内燃機関の出力軸の回転速度に応じてベース点火時期を算出するベース点火時期算出手段と、
少なくとも前記渦流制御弁の開度に応じて前記ベース点火時期を遅角させるよう渦流発生時の点火時期を算出する渦流用点火時期算出手段と、
を備え、
前記点火時期制御手段は、前記開度が全開の時には前記ベース点火時期に基づき点火時期を制御するとともに、前記開度が全閉の時及び中間開度の時には前記渦流発生時の点火時期に基づき点火時期を制御し、
前記渦流用点火時期算出手段は、前記開度が小さいほど点火時期を遅角させるよう前記渦流発生時の点火時期を算出することを特徴とする点火時期制御装置。
【請求項２】
前記渦流制御弁は、アクセル操作部材が所定量以下の範囲で運転者により操作されている場合に、前記中間開度となるよう制御されていることを特徴とする請求項１に記載の点火時期制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関の排気通路には排気を浄化する触媒装置が備えられており、
排気温度を上昇させて前記触媒装置を暖機運転させるよう、前記ベース点火時期よりも遅角した時期で点火させる触媒暖機制御手段を備え、
前記渦流制御弁は、前記暖機運転時には中間開度又は全閉位置に作動されることを特徴とする請求項１又は２に記載の点火時期制御装置。
【請求項４】
前記渦流制御弁は、前記触媒装置が所定温度以上の状態で前記暖機運転を実行している時に前記中間開度となるよう制御されていることを特徴とする請求項３に記載の点火時期制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の点火時期制御装置と、
吸気通路の開度を調整することにより燃焼室での渦流発生度合いを制御する渦流制御弁、排気を浄化する触媒装置及び点火装置の少なくとも一つと、
を備えることを特徴とする点火時期制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点火装置による点火時期を制御する点火時期制御装置及び点火時期制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の点火時期制御装置は、内燃機関の出力軸の回転速度（エンジン回転速度）に応じてベース点火時期を算出し、このベース点火時期に各種補正をかけて得られた点火時期となるよう点火装置の作動を制御するのが一般的である。
【０００３】
また、吸気通路に渦流制御弁を設けることにより、燃焼室内で渦流（例えばタンブル流又はスワール流）を発生させる技術が特許文献１等にて開示されており、渦流制御弁を全開位置から全閉位置に作動させて渦流を発生させれば、噴射された燃料の霧化が促進されて燃焼が改善されることが知られている。そして、渦流制御弁を全閉位置にした時には、全開位置の時に比べて点火時期を遅角させている。
【０００４】
ここで、このように渦流制御弁を全閉位置に作動させた時に点火時期を遅角させることの技術的意義を説明する。図６は、内燃機関のクランク角度（経過時間）と燃焼室圧力との関係を示す。渦流制御弁を全開位置にして図６中のＡ時点で点火装置を点火作動させると、着火遅れの後Ｂ時点で混合気に着火し、実線に示す如く火炎伝播した後Ｃ時点で圧力がピークになる。そして、当該圧力ピーク時期Ｃを、ピストンが下降し始めた直後（例えば約ＡＴＤＣ２０℃Ａ）に設定できれば内燃機関の出力効率が最大となる。因みに、図６中の点線は未燃焼時の圧力変化を示す。
【０００５】
ところが、渦流制御弁を全閉位置にして渦流を発生させた場合には、燃焼が改善されて火炎伝播速度が速くなる（図６中の一点鎖線参照）ため、点火時期をＡ時点のままにしていれば圧力ピーク時期ＤはＡＴＤＣ２０℃Ａより早くなってしまい、出力効率の低下を招く。そこで、渦流制御弁を全閉位置にした場合には、圧力ピーク時期がＡＴＤＣ２０℃Ａと一致するように、点火時期をＡ時点からＥ時点に遅角させる。つまり、全開位置の時に比べて点火時期を遅角させる。
【特許文献１】特許第３６３２６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来では渦流制御弁を全閉位置と全開位置の２位置のみで用いていたが、本発明者は、次の点を鑑みて渦流制御弁の開度を中間位置で停止させる制御を検討した。すなわち、例えばアイドル運転時には渦流制御弁を全閉位置にして燃焼改善を図る。高速運転時には渦流制御弁を全開位置にして、渦流制御弁によるポンピングロス発生を回避する。中低速運転時には渦流制御弁の開度を中間位置で停止させて、上記ポンピングロスの低減を図りつつ渦流を発生させる。
【０００７】
しかしながら、従来の点火時期制御は、渦流制御弁の全開時には点火時期をＡ時期とし、全閉時にはそれより遅角したＥ時期としているだけで、本発明者が検討した上述の中間開度に対応したものではない。例えば中間開度時にＡ時期で点火させれば、圧力ピーク時期はＡＴＤＣ２０℃Ａより早くなってしまい、中間開度時にＥ時期で点火させれば、圧力ピーク時期はＡＴＤＣ２０℃Ａより遅くなってしまう。よって、内燃機関の出力効率を十分に高めることができない。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、渦流制御弁を中間開度に制御した場合であっても、その開度に応じて内燃機関の出力効率を十分に高めることができる点火時期制御装置及び点火時期制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【００１０】
請求項１記載の発明では、吸気通路の開度を小さくすることにより燃焼室での渦流発生度合いを大きくする渦流制御弁が備えられた内燃機関に適用され、点火装置による点火時期を制御する点火時期制御手段と、少なくとも前記内燃機関の出力軸の回転速度（エンジン回転速度）に応じてベース点火時期を算出するベース点火時期算出手段と、少なくとも前記渦流制御弁の開度に応じて前記ベース点火時期を遅角させるよう渦流発生時の点火時期を算出する渦流用点火時期算出手段と、を備え、前記点火時期制御手段は、前記開度が全開の時には前記ベース点火時期に基づき点火時期を制御するとともに、前記開度が全閉の時及び中間開度の時には前記渦流発生時の点火時期に基づき点火時期を制御し、前記渦流用点火時期算出手段は、前記開度が小さいほど点火時期を遅角させるよう前記渦流発生時の点火時期を算出することを特徴とする。
【００１１】
これによれば、中間開度の時には、ベース点火時期を遅角させた渦流発生時の点火時期に基づき点火時期を制御するので、中間開度の時にも全開の時と同じ点火時期にした場合に生じる、燃焼室圧力のピーク時期が最適時期（例えばＡＴＤＣ２０℃Ａ）より早くなってしまうとの不具合を回避できる。また、開度が小さいほど点火時期を遅角させるよう渦流発生時の点火時期を算出するので、中間開度の時にも全閉の時と同じ点火時期にした場合に生じる、燃焼室圧力のピーク時期が最適時期より遅くなってしまうとの不具合を回避できる。
【００１２】
以上により本発明によれば、中間開度の時の点火時期は、全閉の時に比べて進角され全開の時に比べて遅角されるので、燃焼室の圧力のピーク時期が最適時期からずれることを抑制できる。よって、内燃機関の出力効率を十分に高めることができる。
【００１３】
渦流制御弁を中間開度にする時の具体例として、請求項２記載の如く、アクセル操作部材が所定量以下の範囲で運転者により操作されている場合に前記中間開度となるよう制御することが挙げられる。これによれば、アクセル操作部材が所定量以下の範囲操作された中低速運転時（例えばアイドル運転時よりもエンジン回転速度が僅かに大きい時）において、全閉させた時に比べて渦流制御弁によるポンピングロスを低減でき、かつ、全開させた時に比べて渦流発生による燃焼改善の効果を享受することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明では、前記内燃機関の排気通路には排気を浄化する触媒装置が備えられており、排気温度を上昇させて前記触媒装置を暖機運転させるよう、前記ベース点火時期よりも遅角した時期で点火させる触媒暖機制御手段を備え、前記渦流制御弁は、前記暖機運転時には中間開度又は全閉位置に作動されることを特徴とする。
【００１５】
触媒装置の暖機運転を実行するにあたり、点火時期の遅角量が大きすぎると燃焼の失火が懸念されるが、本発明によれば、暖機運転時には渦流制御弁により渦流が発生するので、渦流を発生させない場合に比べて失火させることなく遅角量を大きくして排気温度を高くすることができる。よって、触媒暖機運転を短期間で完了できる。
【００１６】
渦流制御弁を中間開度にする時の具体例として、請求項４記載の如く、前記触媒装置が所定温度以上の状態で前記暖機運転を実行している時に前記中間開度となるよう制御することが挙げられる。換言すれば、暖機運転を実行させるものの、触媒装置が所定温度以上であり触媒活性温度に近い温度になっていれば、全閉の場合に比べて渦流発生量を低減させるデメリットは小さくなる。よって、触媒装置が所定温度以上の時において、全閉させた時に比べて渦流制御弁によるポンピングロスを低減でき、かつ、全開させた時に比べて渦流発生による燃焼改善効果を享受でき、ひいては、遅角量増大により排気温度を高くすることができ、触媒温度を短期間で上昇させることができる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、上記点火時期制御装置と、吸気通路の開度を調整することにより燃焼室での渦流発生度合いを制御する渦流制御弁、排気を浄化する触媒装置及び点火装置の少なくとも一つと、を備えることを特徴とする点火時期制御システムである。この点火時期制御システムによれば、上述の各種効果を同様に発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る点火時期制御装置の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る点火時期制御システムを示す図であり、点火時期制御装置として機能するエンジンＥＣＵ１０（電子制御装置）を示すとともに、点火装置を構成するスパークプラグ２２、燃料噴射弁２０及び渦流制御装置３０の搭載レイアウトを示す模式図である。これらのスパークプラグ２２、燃料噴射弁２０及び渦流制御装置３０の作動はエンジンＥＣＵ１０により制御される。
【００２０】
車両走行用ガソリンエンジン４０（内燃機関）の燃焼室４１に吸気を導入する吸気ポート４２には、吸気通路を形成する吸気管４３が接続されており、その吸気管４３に、燃料噴射弁２０及び渦流制御装置３０が取り付けられている。なお、吸気管４３は水平方向に２分割されており、図１では分割された一方の吸気管４３の図示を省略している。
【００２１】
このように、本実施形態に係るエンジン４０は、吸気管４３内に燃料を噴射するポート噴射式であり、燃料噴射弁２０が、吸気バルブ４４の吸気流れ上流側に配置されている。燃料噴射弁２０は、図示しない弁体を開閉させることにより燃料の噴射と遮断を切り換えており、電磁ソレノイド２１への通電をオンさせると弁体が開作動し、オフさせると弁体が閉作動するように構成されている。そして、エンジンＥＣＵ１０は、電磁ソレノイド２１のオンオフを指令する指令信号を電磁ソレノイド２１に出力し、電磁ソレノイド２１への通電オン時間を制御することで、燃料噴射量が制御されることとなる。
【００２２】
図示しないイグニッションコイル（図示せず）により昇圧された電圧をスパークプラグ２２に印加することで、スパークプラグ２２にて放電が生じ点火作動する。当該点火作動のタイミング（時期）はエンジンＥＣＵ１０により制御されるが、その制御内容は後に詳述する。
【００２３】
エンジンＥＣＵ１０には、エンジン回転速度ＮＥを示す信号、吸気圧ＰＭを示す信号、吸気温度ＴＡを示す信号、及びエンジン冷却水温度ＴＷを示す信号等が入力される。エンジン回転速度ＮＥは、クランク軸の回転速度を検出するセンサ１１により検出される。吸気圧ＰＭは、吸気管４３内の圧力を検出する負圧センサ１２により検出される。吸気温度ＴＡは外気温度センサ１３により検出される。エンジン冷却水温度ＴＷは水温センサ１４により検出される。
【００２４】
渦流制御装置３０は、吸気流量を調整するスロットルバルブ（図示せず）の吸気流れ下流側に配置されており、燃焼室４１でのタンブル流（渦流）の発生度合いを制御する。なお、タンブル流の発生度合いとは、燃焼室４１で単位時間あたりに吸気が旋回する回数として定義される。
【００２５】
渦流制御装置３０は、渦流制御弁としてのタンブルコントロールバルブ３１（以下ＴＣＶと呼ぶ）、回転軸３２、ガイド板３３、及び回転軸３２を回転させる電動モータ（図示せず）を備えて構成されている。ＴＣＶ３１は、吸気管４３の開度を調整する板状に形成され、回転軸３２により吸気管４３に回転可能に支持されている。図１に示す状態は、ＴＣＶ３１の開度が０°である全閉状態を示している。そして、全閉状態であっても、回転軸３２と吸気管４３との間には隙間４３ａが形成される。
【００２６】
つまり、ＴＣＶ３１を全閉（開度０°）にすると吸気管４３のうち隙間４３ａの部分のみから吸気が燃焼室４１に流入し、図１中の矢印Ｙ１に示すように燃焼室４１でのタンブル流の発生度合いが最大となる。そして、ＴＣＶ３１を開作動させて開度を大きくするほど、隙間４３ａを通過する吸気の流量が減少し、タンブル流の発生度合いが小さくなり、全開（開度９０°）にするとタンブル流は発生しなくなる。
【００２７】
ガイド板３３は、回転軸３２から吸気流れ下流側に延びる板状に形成され、ＴＣＶ３１とともに回転する。そして、ＴＣＶ３１を全閉にすると、図１に示すようにガイド板３３の板面は吸気管４３の内壁面と略平行となり、隙間４３ａが吸気流れ方向に延びる形状となる。これにより、吸気は、吸気管４３の内壁面の上方部分に沿って燃焼室４１に流入するよう案内される。よって、タンブル流の発生度合いが促進される。
【００２８】
ＴＣＶ３１は、エンジン４０の始動時、及びエンジン負荷が軽負荷である時（例えばアイドル運転時）に全閉側に作動するよう制御される。これは、エンジン始動時及び軽負荷時以外のエンジン４０運転状態では、吸気管４３の負圧が大きく燃焼室４１への吸気流量が多いため、タンブル流を発生させることができないことに起因する。また、ＴＣＶ３１の開度を小さくするほどＴＣＶ３１によるポンピングロスが大きくなるが、エンジン４０の負荷が大きい時やエンジン回転速度が大きい運転状態では、タンブル流による燃焼改善はあまり期待できないとともにポンピングロスのデメリットが大きいので、そのような運転状態ではＴＣＶ３１を全開にする。
【００２９】
アイドル運転の状態で車両運転者がアクセルペダル（アクセル操作部材）を踏み込みはじめると、アクセルペダルの操作量が所定量以下の時にはＴＣＶ３１は中間開度となるよう制御される。中間開度は、エンジン回転速度及びエンジン負荷に応じて設定される。具体的には、エンジン回転速度が大きいほど大きな中間開度となるよう制御されるとともに、エンジン負荷が大きいほど大きな中間開度となるよう制御される。
【００３０】
中間開度に制御されている時のＴＣＶ３１の開度は、水温センサ１４により検出されたエンジン冷却水温度ＴＷに基づき補正される。具体的には、冷却水温度ＴＷが低いほどエンジン始動性が悪くなるため、その始動性を良好にすべくタンブル流の発生度合いを大きくするように、ＴＣＶ３１の開度を小さくする。
【００３１】
排気の一部を吸気管４３等の吸気系に環流させるＥＧＲ装置（図示せず）がエンジン４０に備えられている場合において、中間開度に制御されている時のＴＣＶ３１の開度は、ＥＧＲ量又はＥＧＲ率（新気と環流量との比率）に基づき補正することが望ましい。具体的には、ＥＧＲ量が多いほど燃焼状態が不安定になることが懸念されるため、燃焼状態の安定化を図るべくタンブル流の発生度合いを大きくするように、ＴＣＶ３１の開度を小さくする。
【００３２】
本実施形態に係るエンジン４０は、燃焼室４１を形成する気筒を複数有しており、スパークプラグ２２、燃料噴射弁２０及び渦流制御装置３０は複数の気筒毎に設けられている。よって、点火時期、燃料噴射量、燃料噴射タイミング、及び渦流の発生度合いを気筒毎に独立して制御可能である。
【００３３】
燃焼室４１から排出された排気は触媒装置２３により浄化される。当該触媒装置２３には３元触媒が採用されており、ＣＯ、ＨＣ及びＮＯＸを酸化還元して浄化する。触媒装置２３の触媒は低温では活性化しておらず、十分な酸化還元作用が得られない。そこで、エンジン４０の冷間始動させる時等には、排気温度を上昇させて触媒装置２３を暖機運転させるよう、点火時期を遅角させる触媒暖機制御が実行される。
【００３４】
次に、エンジンＥＣＵ１０が有するマイクロコンピュータによる点火時期制御の内容を、図２に示すフローチャートを用いて説明する。なお、ＥＣＵ１０による図２に示す処理は、イグニッションスイッチがオン操作されている状態において、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００３５】
先ず、ステップＳ１０において、エンジン運転条件を検出する。具体的には、エンジン回転速度ＮＥ、吸気圧ＰＭ、水温ＴＷ、スロットル開度等を検出する。続くステップＳ２０では、エンジン回転速度ＮＥ、及びエンジン負荷を現す吸気圧ＰＭに応じてベース点火時期を算出する。具体的には、図３（ａ）に示すマップＭ１がマイクロコンピュータのＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭ等に予め記憶されており、このマップＭ１に基づきベース点火時期を算出する。
【００３６】
当該マップＭ１は、エンジン回転速度ＮＥ及び吸気圧ＰＭに対応付けられたベース点火時期のデータが記憶されたものである。当該ベース点火時期のデータは、エンジン回転速度ＮＥが大きいほど進角した時期に、吸気圧ＰＭが大きいほど遅角した時期に設定されている。当該マップＭ１を適宜更新して学習させることが望ましい。当該マップＭ１に替えて、計算式によりベース点火時期を算出するようにしてもよい。前記計算式は、エンジン回転速度ＮＥ及び吸気圧ＰＭを変数としたベース点火時期の関数式である。
【００３７】
また、ステップＳ２０では、触媒装置２３を暖機運転させるにあたり、その暖機運転用の遅角量を算出する。触媒温度が低いほど暖機運転用の遅角量を大きくして暖機運転を短時間で完了させることが望ましい。
【００３８】
続くステップＳ３０では、ＴＣＶ３１を全開位置から作動させる条件を満たしているか否かを判定する。つまり、ＴＣＶ３１を全閉又は中間開度に作動させるか否かを判定する。作動させる条件の具体例を以下に列挙する。なお、これらの条件は適宜組み合わせて適用されるものである。
（１）アクセルペダルが所定量以下の範囲で運転者により操作されている。
（２）エンジン回転速度ＮＥが所定値以下。
（３）エンジン負荷（吸気圧ＰＭ）が所定値以下。
（４）触媒暖機運転実行中。
（５）ＥＧＲ量又はＥＧＲ率が所定値以上。
【００３９】
ＴＣＶ３１を全閉又は中間開度に作動させると判定した場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）には、続くステップＳ４０にてＴＣＶ３１の目標開度を算出する。目標開度は、上記（１）〜（５）の少なくとも１つのパラメータに基づき算出する。例えば、エンジン回転速度ＮＥが小さいほど目標開度を全閉側にする。吸気圧ＰＭが小さいほど目標開度を全閉側にする。触媒温度が低いほど目標開度を全閉側にする。ＥＧＲ量又はＥＧＲ率が多いほど目標開度を全閉側にする。
【００４０】
本実施形態では、エンジン回転速度ＮＥ及び吸気圧ＰＭに基づき目標開度を算出している。具体的には、図３（ｂ）に示すマップＭ２に基づきＴＣＶ３１の目標開度を算出する。当該マップＭ２は、エンジン回転速度ＮＥ及び吸気圧ＰＭに対応付けられた目標開度のデータが記憶されたものである。当該目標開度のデータは、エンジン回転速度ＮＥが小さいほど全閉側に、吸気圧ＰＭが小さいほど全閉側に設定されている。当該マップＭ２を適宜更新して学習させることが望ましい。当該マップＭ２に替えて、計算式により目標開度を算出するようにしてもよい。前記計算式は、エンジン回転速度ＮＥ及び吸気圧ＰＭを変数とした目標開度の関数式である。
【００４１】
続くステップＳ５０では、ＴＣＶ目標開度に基づきタンブル用の遅角量を算出する。具体的には、ＴＣＶ目標開度が全閉開度に近いほどタンブル用の遅角量を大きくする。続くステップＳ６０では、ステップＳ２０にて算出したベース点火時期及び暖機運転用の遅角量と、ステップＳ５０にて算出したタンブル用の遅角量とに基づき、指令信号として点火装置に出力する最終的な点火時期を算出する。つまり、ベース点火時期に対してタンブル用の遅角量及びタンブル用の遅角量だけ遅角補正することで、最終的な点火時期を算出する。したがって、これらの遅角量がゼロであれば最終的な点火時期はベース点火時期となる。
【００４２】
なお、ステップＳ３０において、ＴＣＶ３１を全閉又は中間開度に作動させないと判定した場合（Ｓ３０：ＮＯ）には、タンブル用の遅角量を算出することなく、ステップＳ６０にてベース点火時期及び暖機運転用の遅角量に基づき最終的な点火時期を算出する。
【００４３】
図４に、ベース点火時期が補正される一態様を例示する。図４（ａ）はエンジン回転速度ＮＥの変化を示す。図４（ｂ）中の実線はベース点火時期の変化を示し、点線は、触媒暖機運転用遅角量の分だけベース点火時期を補正した場合の点火時期変化を示し、一点鎖線は、触媒暖機運転用遅角量に加え、タンブル用遅角量の分だけベース点火時期を補正した場合の点火時期変化を示す。図４（ｃ）中の実線は、触媒暖機運転用遅角量の変化を示し、一点鎖線は、触媒暖機運転用遅角量にタンブル用遅角量を加算して得られた遅角量の変化を示す。
【００４４】
該図４に示すように、エンジン４０を始動させてエンジン回転速度ＮＥが上昇するにともない（図４（ａ）参照）、ベース点火時期も大きくなる（図４（ｂ）参照）。そして、図示しないＡ／Ｆセンサが活性化して空気過剰率λが１となった後、ｔ１の時点で触媒装置２３の暖機運転を開始する。
【００４５】
暖機運転中においては、タンブル流の発生により点火遅角量を大きくできる（図４（ｃ）参照）。よって、最終点火時期を図４（ｂ）中の一点鎖線に示す如く大きく遅角させることができる。その後、ｔ２の時点で触媒暖機運転が終了することにともない、触媒暖機運転用遅角量がゼロとなる（図４（ｃ）参照）。その後、ｔ３の時点でＴＣＶ３１を全開位置にすることにともない、タンブル用遅角量がゼロとなる（図４（ｃ）参照）。
【００４６】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００４７】
（１）ＴＣＶ３１を中間開度に作動させている時には、全開時に用いるベース点火時期よりも遅角させた点火時期とする。そのため、中間開度の時にも全開の時と同じ点火時期にした場合に生じる、燃焼室４１の圧力ピーク時期が最適時期（例えばＡＴＤＣ２０℃Ａ）より早くなってしまうとの不具合を回避できる。また、ＴＣＶ３１の中間開度が小さい（全閉に近い）ほど点火時期を遅角させる。そのため、中間開度の時にも全閉の時と同じ点火時期にした場合に生じる、圧力ピーク時期が最適時期より遅くなってしまうとの不具合を回避できる。このように、中間開度の時の点火時期は、全閉の時に比べて進角され全開の時に比べて遅角されるので、圧力ピーク時期が最適時期からずれることを抑制できる。よって、エンジン４０の出力効率を十分に高めることができる。
【００４８】
（２）ＴＣＶ３１の開度を中間開度に制御するにあたり、エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷（吸気圧ＰＭ又はアクセル操作量）、触媒温度、ＥＧＲ量又はＥＧＲ率に応じて開度を調整するので、タンブル流による燃焼改善の効果と、ポンピングロス低減効果とをバランスよく発揮させることができる。
【００４９】
（３）触媒装置２３を暖機運転を実行するにあたり、点火時期の遅角量が大きすぎると燃焼の失火が懸念されるが、本実施形態によれば、触媒装置２３を暖機運転させる時にはＴＣＶ３１の開度を全閉又は中間開度に制御するので、暖機運転時にはタンブル流発生により燃焼が改善され、失火することなく遅角量を大きくでき、排気温度を高くすることができる。よって、触媒暖機運転を短期間で完了できる。
【００５０】
（その他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施しても良い。また、各実施形態の特徴的構造をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
【００５１】
・上記実施形態では、ＴＣＶ３１の開度に応じてタンブル用の遅角量を算出し、当該遅角量をベース点火時期に加算することで最終的な点火時期を算出しているが、タンブル用の遅角量を算出することに替えて、タンブル用補正係数を算出するようにしてもよい。つまり、ＴＣＶ３１の開度に応じてタンブル用補正係数を算出し、当該補正係数をベース点火時期に乗算して最終的な点火時期を算出するようにしてもよい。具体的には、ＴＣＶ３１の開度に対応付けられた補正係数のデータをマップＭ３（図３（ｃ）参照）等の形式で予めマイクロコンピュータに記憶させておく。そして、当該マップＭ３に基づきタンブル用補正係数を算出する。
【００５２】
・上記実施形態では、タンブル用遅角量又はタンブル用補正係数を算出するにあたり、ＴＣＶ３１の開度とタンブル用遅角量とが比例関係となるように算出しているが、本発明はこのような算出手法に限られない。図５を用いてより具体的に説明すると、図５は、ＴＣＶ３１の開度とタンブル用補正係数との関係を示すグラフであり、これらの関係を、Ｊ１に示す比例関係とする他に、Ｊ２に示す曲線の関係としてもよい。また、Ｊ３に示す如く、ＴＣＶ３１の開度に拘わらず補正係数を一定の値とする帯域を有する関係としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係る点火時期制御システムを示す図。
【図２】図１のＥＣＵにより実行される点火時期制御の処理内容を示すフローチャート。
【図３】図２の処理に用いるマップ。
【図４】図２の処理によりベース点火時期が補正される一態様を示すタイミングチャート。
【図５】本発明の他の実施形態を説明するグラフ。
【図６】渦流制御弁の開度に応じて点火時期を変えることの技術的意義を説明する図。
【符号の説明】
【００５４】
１１…ＥＣＵ（点火時期制御手段）、２２…スパークプラグ（点火装置）、３１…タンブルコントロールバルブ（渦流制御弁）、４０…エンジン（内燃機関）、４１…燃焼室、Ｓ２０，Ｓ５０…（ベース点火時期算出手段）、Ｓ４０，Ｓ５０…（渦流用点火時期算出手段）。
【図１】
2009024684.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009024684.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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