JP4055480B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、吸気通路の気流制御弁を制御して機関燃焼室内に旋回流を発生させる一方、ノッキングの発生を点火時期の遅角制御を通じて抑制するようにした内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、機関燃焼室内に混合気の旋回流を発生させることにより、噴射燃料と吸入空気との混合を促進させるようにした内燃機関が知られている。こうした内燃機関では、例えば、機関燃焼室に接続される一対の吸気ポートのうちの一方に気流制御弁を設け、これを機関運転状態に応じてこれを開閉駆動することにより、旋回流の発生状態を制御するようにしている。
【０００３】
例えば、吸入空気の流速が小さく同吸入空気と噴射燃料との混合が促進され難い低回転運転領域等では、気流制御弁を閉弁して旋回流を発生させることにより、吸入空気と噴射燃料との混合を促進させる。これにより、燃焼速度を高めて最高燃焼圧を上昇させるようにしている。一方、吸入空気と噴射燃料との混合が促進される高回転運転領域等では、気流制御弁を開弁して吸気通路の通気抵抗を極力減少させることにより、より多くの吸入空気量を確保するようにしている。このように機関運転状態に応じて気流制御弁の開閉状態を調節し、最高燃焼圧を上昇させ、或いはより多くの吸入空気量を確保することにより、機関出力の増大を図ることができる。
【０００４】
ところで、内燃機関の稼働が長期間にわたるようになると、機関燃焼室の内壁面には噴射燃料の炭化成分等を主成分とするデポジットが徐々に堆積するようになる。特に、機関燃焼室内に燃料を直接噴射供給するようにした筒内噴射式の内燃機関にあってはこうした傾向が一層顕著なものとなる。そして、このように機関燃焼室の内壁面に付着したデポジットが増大すると、機関燃焼室の容積が減少して機関圧縮比の実質的な上昇を招くとともに、デポジットによる断熱作用も相俟って燃焼温度も上昇するようになる。このため、こうした状況下で旋回流を発生させて最高燃焼圧を更に高めるようにすると、ノッキングが発生するようになる。
【０００５】
そこで従来では、例えば特開平１１−２１０４８１号公報にみられるように、ノッキングの発生を監視し、気流制御弁を閉弁して旋回流を発生すべき運転領域においてノッキングが発生した場合には、同気流制御弁を強制的に開弁して旋回流を停止させることにより、これを抑制するようにしている。また一般に、内燃機関では、こうしたノッキングが発生した場合には、機関運転状態に基づいて設定されている点火時期を遅角することにより、混合気の燃焼速度を低下させて最高燃焼圧を低く抑えることでこれに対処するようにしている。即ち、点火時期の遅角量はノッキングの発生状況に応じて変化するものとなっている。この点、上記公報に記載のものにあっては、点火時期の遅角が行われている場合には（点火時期遅角量ＡＫＮＫ＞０）、ノッキングが発生している或いは発生しやすい状況にあるものと判断し、気流制御弁を即座に開弁して旋回流を停止させるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、ノッキングの発生時に気流制御弁を開弁するようにすれば、少なくとも旋回流を発生させているときに点火時期が過度に遅角制御され、機関出力が不必要に低下してしまうことについてはこれを回避することができるようになる。
【０００７】
しかしながら、上記公報に記載される従来の技術においては、ノッキングが発生すると、その強度如何に関わらず、気流制御弁を一律に開弁して旋回流を停止するようにしている。従って、例えば、発生したノッキングが比較的軽度のものであり、仮に点火時期の遅角を通じてこれを抑制するようにしても、その遅角による機関出力の低下分を上回る機関出力の増加が旋回流を発生させることで確保し得る状況にあっても、これに柔軟に対応することはできない。
【０００８】
このため、上記従来の技術では、ノッキングの発生状況によっては旋回流を利用することによる機関出力の増加が過剰に制限されて機関出力の不必要な低下を招いてしまうことがあり、この点においてなお改善の余地を残すものとなっていた。
【０００９】
本発明はこうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、気流制御弁により機関燃焼室内に旋回流を発生させる一方、ノッキングの発生を点火時期の遅角制御を通じて抑制する内燃機関にあって、ノッキングの発生状況に応じて機関出力を好適に確保することのできる制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための構成及びその作用効果について以下に記載する。
請求項１記載の発明では、全開状態と全閉状態との間でその開度が選択的に切替可能な気流制御弁を吸気通路に備え、同気流制御弁を全開状態から全閉状態に切り替えて機関燃焼室内に混合気の旋回流を発生させる旋回流発生手段と、ノッキングの発生を監視しこれを抑制すべく機関運転状態に基づいて設定される点火時期を遅角する点火時期制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、前記気流制御弁が全閉状態にあるときの前記点火時期制御手段による前記点火時期の遅角に伴う機関出力の低下度合と前記旋回流発生手段による前記気流制御弁の全閉状態から全開状態への切り替えに伴う機関出力の低下度合とを比較し、該比較結果に基づいて前記旋回流発生手段による前記気流制御弁の開度切替を制御する開度制御手段とを備えるようにしている。
【００１１】
同構成によれば、気流制御弁が全閉状態にあるとき、即ち旋回流が発生しているときに点火時期が遅角制御されることによる機関出力の低下度合と、気流制御弁の全閉状態から全開状態への切り替えに伴う機関出力の低下度合、換言すれば旋回流の停止に伴う機関出力の低下度合とが比較される。そして、この比較結果に基づいて気流制御弁の開度切替が制御される。
【００１２】
例えば、ノッキングが頻繁に発生する状況にあるときなど、点火時期の遅角制御による機関出力の低下度合が気流制御弁の全閉状態から全開状態への切り替えに伴う機関出力の低下度合を上回るような場合には、気流制御弁を開弁して旋回流を停止させ、点火時期の過度な遅角を抑制するのが機関出力を確保するうえでは望ましいといえる。
【００１３】
これに対して、例えば、比較的軽度のノッキングしか発生していないため、点火時期の遅角制御による機関出力の低下度合が旋回流の停止による機関出力の低下度合を下回るような場合には、点火時期の遅角制御を実行しつつ気流制御弁を全閉状態にして旋回流を発生させたほうが機関出力を確保するうえでは望ましいといえる。
【００１４】
上記請求項１記載の発明では、こうした比較結果を考慮したうえで気流制御弁の開度切替を実行することができるため、ノッキングが発生しているとき或いは同ノッキングが発生しやすい状況にあるときに、一律に気流制御弁を開弁させて旋回流を停止させるようにした場合とは異なり、ノッキングの発生状況に応じて機関出力を好適に確保することができるようになる。
【００１５】
さらに上記請求項１記載の発明では、前記旋回流発生手段は前記気流制御弁を全閉状態とする機関運転領域として予め設定されている全閉領域に機関運転状態が移行したときに前記気流制御弁を全開状態から全閉状態に切り替えるものであり、前記開度制御手段は前記比較結果に基づいて前記全閉領域を可変設定するものであるとしている。
【００１６】
また、請求項５記載の発明は、全開状態と全閉状態との間でその開度が選択的に切替可能な気流制御弁を吸気通路に備え、同気流制御弁を全開状態から全閉状態に切り替えて機関燃焼室内に混合気の旋回流を発生させる旋回流発生手段と、ノッキングの発生を監視しこれを抑制すべく機関運転状態に基づいて設定される点火時期を遅角する点火時期制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、前記気流制御弁が全閉状態にあるときの前記点火時期制御手段による前記点火時期の遅角に伴う機関出力の低下度合と前記旋回流発生手段による前記気流制御弁の全閉状態から全開状態への切り替えに伴う機関出力の低下度合とを比較し、該比較結果に基づいて前記旋回流発生手段による前記気流制御弁の開度切替を制御する開度制御手段とを備え、前記旋回流発生手段は前記気流制御弁を全閉状態とする機関運転領域として予め設定されている全閉領域に機関運転状態が移行したときに前記気流制御弁を全閉状態に切り替えるものであり、前記開度制御手段は前記比較結果に基づいて前記旋回流発生手段による前記気流制御弁の全閉状態への切り替えを禁止するものであるとしている。
【００１７】
これら請求項１又は請求項５記載の構成では、気流制御弁を全閉状態とする全閉領域を予め設定しておくようにしている。このため、この全閉領域においては旋回流を発生させて機関出力を確保する一方、それ以外の領域、即ち気流制御弁を全開状態とする領域にあっては、旋回流が停止されるため、点火時期が過度に遅角制御されることに起因する機関出力の不必要な低下が抑えられる。
【００１８】
但しここで、例えばデポジットの堆積が生じることにより、機関運転状態が上記全閉領域にある場合であっても、ノッキングが頻繁に発生してそれに伴う点火時期の遅角量の増大によって機関出力が大幅に低下する状況になることがあり得る。一方、例えば吸気温度が低い場合やオクタン価の高い燃料が使用されている場合等、ノッキングが発生し難い状況にあるときには、機関運転状態が全開領域にある場合であっても、同気流制御弁を閉弁して旋回流を発生させたほうが機関出力を上昇させるうえで適切な場合もあり得る。
【００１９】
この点、請求項１記載の構成によれば、点火時期の遅角に伴う機関出力の低下度合と旋回流を停止させることに伴う機関出力の低下度合とが比較され、その比較結果に基づいて前記全閉領域を可変設定するようにしている。従って、この全閉領域をそのときどきのノッキングの発生状況に応じて機関出力を確保するうえで好適なものに変更することができるようになる。
【００２０】
また、請求項５記載の構成によれば、上記比較結果に基づいて気流制御弁の全閉状態への切り替えを禁止するものであるとしている。例えば、点火時期の遅角に伴う機関出力の低下度合が旋回流を停止させることに伴う機関出力の低下度合を大幅に上回る場合等、旋回流を発生させることに伴う点火時期の遅角制御により機関出力の低下が懸念されるときには、気流制御弁の全閉状態への切り替えを禁止する。その結果、こうした機関出力の低下を回避することができるようになる。尚、上記「気流制御弁の全閉状態への切り替えを禁止する」とは、気流制御弁が全開状態にある場合にはこれが全閉状態に切り替えられるのを禁止することであり、また気流制御弁が全閉状態にあるときにはこれが全閉状態のまま維持されるのを禁止すべく全開状態に切り替えることを意味する。
【００２１】
また、請求項１記載の発明において全閉領域を可変設定する際には、例えば請求項２記載の発明によるように、開度制御手段についてこれを、点火時期制御手段による点火時期の遅角に伴う機関出力の低下度合が大きいときほど全閉領域を縮小するもの、として構成するようにしたり、或いは、請求項３記載の発明によるように、旋回流発生手段による気流制御弁の全閉状態から全開状態への切り替えに伴う機関出力の低下度合が小さいときほど全閉領域を縮小するもの、として構成するのが望ましい。或いは、請求項４記載の発明によるように、開度制御手段についてこれを、点火時期制御手段による点火時期の遅角に伴う機関出力の低下度合が旋回流発生手段による気流制御弁の全閉状態から全開状態への切り替えに伴う機関出力の低下度合に対して相対的に大きいときほど全閉領域を縮小するもの、として構成することもできる。
【００２２】
また、点火時期遅角による機関出力の低下度合と旋回流の停止による機関出力の低下度合とを比較する際には、請求項６又は７記載の発明によるような構成を採用することができる。即ち、一般に機関運転状態に基づいて設定されている点火時期を遅角させるほど機関出力は低下する傾向があるため、点火時期遅角による機関出力の低下度合については、点火時期遅角量の大きさに基づいてこれを評価することができる。そして、旋回流の停止による機関出力の低下度合を点火時期の変化量に換算し、その換算値と上記点火時期の遅角量とを比較することにより、上記比較を容易に且つ正確に行うことができるようになる。
【００２３】
請求項８記載の発明は、請求項６又は７記載の内燃機関の制御装置において、前記点火時期制御手段はノッキングの有無に応じて前記点火時期を遅角或いは進角させるノック制御値を設定するとともに該ノック制御値の大きさについてその定常的な傾向をノック学習値として学習し、これらノック制御値及びノック学習値に基づいて前記点火時期の遅角制御を行うものであり、前記開度制御手段は前記点火時期の遅角に伴う機関出力の低下度合を示す前記パラメータとして少なくとも前記ノック学習値を参照するものであるとしている。
【００２４】
同構成では、ノック制御値及びノック学習値はいずれもノッキングの発生を抑制すべく機関運転状態に基づいて設定される点火時期を遅角する遅角量に相当する。
【００２５】
ここで、ノック制御値はそのときどきのノッキングの発生状況に応じて速やかに変化する。具体的には、ノッキングが発生しているときには点火時期が遅角側に変化するように設定される一方、ノッキングが発生していないときには点火時期が進角側に変化するように設定される。
【００２６】
これに対して、ノック学習値はこのように設定されるノック制御値の大きさについてその定常的な傾向に応じて変化するものであるため、結局はノッキングの定常的な発生状況を反映したものとなる。このため、少なくともこのノック学習値を点火時期の遅角に伴う機関出力の低下度合を示すパラメータとして採用することにより、例えば偶発的或いは過渡的なノッキングの発生に基づいて気流制御弁の開度切替が頻繁に行われることに起因した同切替動作の不安定化を抑制することができるようになる。
【００２７】
このように基本的には、点火時期の遅角制御による機関出力の低下度合は同制御における遅角量によってこれを評価することができる。但し、この点火時期の遅角量が同じ場合であっても、機関負荷や機関回転速度等、機関運転状態に応じて機関出力の低下度合は異なるものとなる。
【００２８】
このため、請求項９記載の発明では、こうした点火時期遅角に伴う機関出力の低下度合を示すパラメータとして機関運転状態を併せ参照するようにしている。また、旋回流による機関出力の変化についても同様に機関運転状態に応じて異なるものとなる。一般的には、機関回転速度が低く燃料噴射量が多いとき、即ち機関運転状態が低回転高負荷領域にあるときほど、混合気の旋回流による混合状態の改善効果は顕著になるため、旋回流を発生させることによる機関出力の増加も大きなものとなる。従って、こうした低回転領高負荷域にあっては、気流制御弁を全閉状態から全開状態に変更することに伴う機関出力の低下度合が大きくなる傾向がある。
【００２９】
そこで、請求項１０記載の発明では、こうした旋回流の停止による機関出力の低下度合を示すパラメータとして機関運転状態を併せ参照するようにしている。これら請求項９又は１０記載の発明では、このように点火時期の遅角制御或いは旋回流の停止に伴う機関出力の低下度合を示すパラメータとして機関運転状態を併せ参照するようにしているため、これら低下度合を一層正確に求めることができ、それらに基づいてより精密な気流制御弁の切替制御を実行することができるようになる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態について図１〜図７を参照して説明する。
【００３１】
図１は本実施形態にかかる制御装置及び同装置の制御対象となる筒内噴射式内燃機関１０の構成を概略的に示している。
同図１に示されるように、内燃機関１０には、各気筒に対応してその燃焼室１２に連通する一対の吸気ポート２０１，２０２がそれぞれ形成されている。これら各吸気ポート２０１，２０２には、分岐管２１，２２がそれぞれ接続されている。これら分岐管２１，２２は共通のサージタンク２３に接続されている。更にこのサージタンク２３には吸気管２４が接続されている。これら各分岐管２１，２２、サージタンク２３、及び吸気管２４により燃焼室１２内に吸入空気を導入するための吸気通路２０が構成されている。
【００３２】
吸気管２４の内部には、吸入空気量を調量するためのスロットルバルブ２５が設けられている。スロットルバルブ２５はモータ２６により開閉駆動され、その開度が調節される。また、内燃機関１０には、燃焼室１２の内部に直接燃料を噴射供給する燃料噴射弁（図示略）と、イグナイタ及び点火コイル（いずれも図示略）を内蔵する点火プラグ１５がそれぞれ各気筒毎に設けられている。
【００３３】
図示しないエアクリーナを介して吸気管２４に導入された吸入空気は、スロットルバルブ２５の開度に応じて調量された後、サージタンク２３から各分岐管２１，２２を通じて各気筒の燃焼室１２に分配導入される。このように燃焼室１２に導入された吸入空気は、燃料噴射弁から燃焼室１２に直接噴射供給される燃料と混合される。そして、この混合気は点火プラグ１５の点火動作により燃焼爆発する。燃焼後に生じる排気は燃焼室１２に接続された排気通路１３を通じて同燃焼室１２から排出される。
【００３４】
また、燃焼室１２に接続される各分岐管２１，２２のうち一方の分岐管２２には、各気筒毎にバタフライ弁式の気流制御弁３０がそれぞれ設けられている。これら気流制御弁３０は共通の回転軸３２に取り付けられており、この回転軸３２の回転に伴って開閉される。回転軸３２はリンク機構（図示略）を介してアクチュエータ３４に駆動連結されている。
【００３５】
このアクチュエータ３４は、スロットルバルブ２５の下流側に発生する吸気通路２０の吸気負圧を駆動用負圧として動作するダイアフラム式アクチュエータである。このアクチュエータ３４の負圧室（図示略）には負圧制御弁３８が接続されており、この負圧制御弁３８により負圧室に駆動用負圧が供給された状態とその供給が停止された状態とが切り替えられる。アクチュエータ３４は、この駆動用負圧の供給及びその停止に応じてその突出量がニ段階に変化する駆動軸３６を有しており、この駆動軸３６は前記リンク機構に連結されている。
【００３６】
このように駆動用負圧の制御を通じて駆動軸３６の突出量が変更されることにより、リンク機構に連動して回転軸３２が回転し、気流制御弁３０の開度が全開及び全閉との間で選択的に切り替えられる。そして、気流制御弁３０が全閉状態に制御されると、各分岐管２１，２２のうち、一方の分岐管２２が閉鎖されるため、吸入空気は他方の分岐管２１のみから燃焼室１２に導入されるようになる。その結果、燃焼室１２には図１に矢印Ｓに示されるような、同燃焼室１２の内周側面に沿って周方向に流れる旋回流が発生するようになる。こうした旋回流が燃焼室１２内に形成されることにより、吸入空気と噴射燃料との混合状態が改善されるため、混合気の燃焼速度が上昇し、それに伴って機関出力の向上を図ることができるようになる。
【００３７】
また、内燃機関１０には、機関運転状態等を検出するための各種センサが設けられている。例えば、吸気通路２０においてスロットルバルブ２５の上流側部分には、内燃機関１０に供給される吸入空気の量（吸入空気量Ｇ）を検出する吸入空気量センサ４３が取り付けられている。また、内燃機関１０にはノッキングの発生を検出するノックセンサ４４が取り付けられている。その他、内燃機関１０のクランクシャフト（図示略）近傍にはその回転位相（クランク角ＣＡ）や回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出する回転速度センサ４５が設けられている。またアクセルペダル１６の近傍にはその踏込量（アクセル開度ＡＣＣＰ）を検出するアクセルセンサ４６が設けられている。
【００３８】
これら各センサ４３〜４６等、各種センサの検出信号は、内燃機関１０の各種制御を統括して実行する電子制御装置４０に取り込まれる。電子制御装置４０はこれら検出信号に基づいて燃料噴射弁、スロットルバルブ２５（正確にはこれを駆動するモータ２６）、負圧制御弁３８、点火プラグ１５（正確にはこれに内蔵されているイグナイタ）等を駆動する。そして、これらの駆動を通じて、燃料噴射形態にかかる制御、燃料噴射制御、吸入空気量制御、気流制御弁３０の開度制御、点火時期制御等々の各種制御を実行する。電子制御装置４０は、こうした各種制御を実行するためのプログラムや演算用マップ、制御の実行に際して算出されるデータ等を記憶保持するメモリ４１を備えている。
【００３９】
例えば、電子制御装置４０は、燃料噴射時期、吸入空気量、並びに点火時期等を適宜制御することにより、内燃機関１０の燃焼形態を成層燃焼及び均質燃焼等、複数の燃焼形態の間で切り替える。この切り替えは基本的には機関運転状態に基づいて行われ、例えば機関運転状態が低回転低負荷時にあるときには燃焼形態は成層燃焼に設定され、高負荷時或いは高回転時にあるときには均質燃焼に設定される。
【００４０】
また、電子制御装置４０は、機関負荷Ｑ（吸入空気量Ｇ或いはアクセル開度ＡＣＣＰ）及び機関回転速度ＮＥ等、機関運転状態に基づいて点火時期を制御する。更に、電子制御装置４０は、ノックセンサ４４の検出結果に基づいて内燃機関１０におけるノッキングの発生状況を監視しており、機関運転状態に基づいて設定される点火時期をその監視結果に基づいて補正し、ノッキングの発生を抑制する（ノッキング制御）。具体的には、電子制御装置４０は、ノッキングが発生しているときには点火時期を遅角側の時期に補正してこれを抑制する一方、ノッキングが発生していないときには点火時期を進角側の時期に補正して機関出力の増大を図るようにしている。
【００４１】
その他、電子制御装置４０は、機関運転状態に基づいて気流制御弁３０を全閉状態及び全開状態のいずれか一方に選択的に切り替える。具体的には、電子制御装置４０は、機関運転状態が予め設定されている全閉領域にあるときに、負圧制御弁３８を駆動して気流制御弁３０を全閉状態に制御する。その結果、燃焼室１２内には旋回流が発生するようになる。一方、電子制御装置４０は、機関運転状態が上記全閉領域以外の領域（全開領域）にあるときに、負圧制御弁３８の駆動を停止して気流制御弁３０を全開状態に制御する。その結果、燃焼室１２における旋回流は停止される。
【００４２】
尚、図２は、機関運転状態（機関負荷Ｑ及び機関回転速度ＮＥ）に基づいて設定される上記全閉領域（斜線を付した領域）を示している。同図に示されるように、この全閉領域は、機関回転速度ＮＥに応じて区分される３つの領域（低速領域Ａ、中速領域Ｂ、高速領域Ｃ）のうち、最も低速側の領域Ａ内であり、且つ機関負荷Ｑが比較的高い領域に設定されている。
【００４３】
ここで、本実施形態にかかる装置にあっては、ノッキング制御の点火時期遅角に伴う機関出力の低下度合と、気流制御弁３０を全開状態に切り替えて旋回流を停止させるのに伴う機関出力の低下度合とを比較し、その比較結果に基づいてより大きな機関出力が確保されるように全閉領域を可変設定するようにしている。以下では、こうした本実施形態にかかる制御装置によって実行される点火時期制御並びに気流制御弁３０の開閉制御について詳細に説明する。
【００４４】
図３は、このノッキング制御における処理手順を示すフローチャートである。電子制御装置４０は、このフローチャートに示される一連の処理を所定のクランク角周期の割込処理として実行する。
【００４５】
この処理に際しては、まず、現在選択されている燃焼形態が均質燃焼であるか否かが判断される（図３のステップＳ１００）。ここで燃焼形態が成層燃焼に設定されている場合（ステップＳ１００：ＮＯ）には、処理は一旦終了される。尚、この成層燃焼中における点火時期は、本ルーチンとは別の処理を通じて設定される。
【００４６】
一方、燃焼形態が均質燃焼に設定されている旨判断されると（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、機関負荷Ｑ及び機関回転速度ＮＥに基づいて基本点火時期ＡＢＡＳＥ及び最大遅角値ＡＫＭＡＸが算出される（ステップＳ１１０）。
【００４７】
ここで基本点火時期ＡＢＡＳＥは、そのときの機関運転状態において最大の機関出力を確保することのできる点火時期であり、図５に示されるように、圧縮上死点を基準とし、同上死点より進角側の相対的なクランク角ＣＡとして定義されている。尚、この基本点火時期ＡＢＡＳＥは、本発明における「機関運転状態に基づいて設定される点火時期」に相当する。
【００４８】
また、最大遅角値ＡＫＭＡＸは、この基本点火時期ＡＢＡＳＥを遅角する際の最大量であり、そのときの機関運転状態においてノッキングの発生を確実に抑制することのできる大きさに設定されている。
【００４９】
これら基本点火時期ＡＢＡＳＥや最大遅角値ＡＫＭＡＸと機関運転状態（機関負荷Ｑ及び機関回転速度ＮＥ）との関係は、予め実験等に基づいて決定され、基本点火時期ＡＢＡＳＥ並びに最大遅角値ＡＫＭＡＸを算出するためのデータとして電子制御装置４０のメモリ４１にそれぞれ記憶されている。
【００５０】
次に、メモリ４１に記憶保持されているノック学習値ＡＧＫＮＫが読み込まれる（ステップＳ１２０）。
このノック学習値ＡＧＫＮＫは、上記基本点火時期ＡＢＡＳＥを最大遅角値ＡＫＭＡＸ分だけ遅角させた最遅角時期（ＡＢＡＳＥ−ＡＫＭＡＸ）をノッキングの発生状況に応じて進角補正するためのものである。即ち、このノック学習値ＡＧＫＮＫは、ノックキングが頻繁に発生する傾向がある場合には徐々に小さい値に更新され、逆にノッキングの発生頻度が小さい場合には徐々に大きい値に更新される。従って、このノック学習値ＡＧＫＮＫは、燃焼室１２の内壁面へのデポジット付着や使用燃料のオクタン価の変化等々に起因した定常的なノッキングの発生頻度を反映するものとなっている。
【００５１】
また、このノック学習値ＡＧＫＮＫは、機関回転速度ＮＥに応じて区分される複数の学習領域にそれぞれ対応した各別の値としてメモリ４１に記憶保持されている。即ち、先の図２に示されるように、機関回転速度ＮＥに応じて、低速領域Ａ、中速領域Ｂ、並び高速領域Ｃといった３つの学習領域が設定されており、各学習領域にそれぞれ対応するように複数のノック学習値ＡＧＫＮＫが存在している。尚、このようにノック学習値ＡＧＫＮＫを各学習領域に応じて各別に有するようにしているのは、ノッキングの発生状況が機関回転速度ＮＥに応じて異なるため、この機関回転速度ＮＥによる違いを点火時期の設定に反映させてノッキングをより適切に抑制する必要があるといった理由による。
【００５２】
更に、上記機関回転速度ＮＥに基づいて区分される各領域のうち、低速領域Ａでは、前述したとおり気流制御弁３０を全閉状態とする全閉領域とこれを全開状態とする全開領域とが存在している。このため、ノック学習値ＡＧＫＮＫについても、低速領域Ａに関してはこれら全閉領域と全開領域とに対応して各別のノック学習値ＡＧＫＮＫが用意されており、それら各領域に応じた学習が行われる。
【００５３】
このようにしてステップＳ１２０において、各学習領域に対応したノック学習値ＡＧＫＮＫが読み込まれた後、ノックセンサ４４の検出結果に基づいて内燃機関１０にノッキングが発生しているか否かが判定される（ステップＳ１３０）。
【００５４】
ここでノッキングが発生していると判定されると（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、現在のノック制御値ＡＫＣＳに所定値α１が加算され、その加算値（ＡＫＣＳ＋α１）が新たなノック制御値ＡＫＣＳとして設定される（ステップＳ１４０）。
【００５５】
このノック制御値ＡＫＣＳは、図５に示されるように、現在のノッキングの発生頻度に応じて点火時期を遅角側の時期に補正するためのものである。ノック制御値ＡＫＣＳも上記ノック学習値ＡＧＫＮＫと同様、ノッキングの発生状況に応じて更新されるものであるが、両者は以下の点において異なる性質を有している。即ち、ノック学習値ＡＧＫＮＫが比較的長い期間におけるノッキングの発生頻度に応じて徐々に更新されるのに対して、このノック制御値ＡＫＣＳはその時々のノッキングの発生の有無に応じて頻繁に更新される点でこれら両者の間には相違がある。
【００５６】
一方、先のステップＳ１３０において、ノッキングが発生していないと判定された場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、現在のノック制御値ＡＫＣＳから所定値α２が減算され、その減算値（ＡＫＣＳ−α２）が新たなノック制御値ＡＫＣＳとして設定される（ステップＳ１４５）。
【００５７】
こうした更新が行われることにより、ノック制御値ＡＫＣＳはノッキングが発生しているときには所定量α１ずつ徐々に増大する一方、ノッキングが発生していないときには所定量α２ずつ徐々に減少するようになる。そして、このようにしてノック制御値ＡＫＣＳが現在のノッキングの発生の有無に応じて更新された後、以下の演算式（１）に基づいてノック遅角反映値ＡＫＮＫが算出される（ステップＳ１５０）。このノック遅角反映値ＡＫＮＫは、上記基本点火時期ＡＢＡＳＥをノッキングの発生状況に応じてこれを抑制すべく遅角させる際の最終的な遅角量に相当するものである。
【００５８】
ＡＫＮＫ←ＡＫＭＡＸ−ＡＧＫＮＫ＋ＡＫＣＳ ・・・（１）
次のステップＳ１６０以降における一連の処理では、ノック制御値ＡＫＣＳの大きさについてその定常的な傾向に基づきノック学習値ＡＧＫＮＫの学習が行われる（ステップＳ１６０〜Ｓ１８０）。
【００５９】
具体的には、まず、ノック制御値ＡＫＣＳと所定値β１とが比較される（図４のステップＳ１６０）。ここでノック制御値ＡＫＣＳが所定値β１より大きい旨判断された場合、即ちノッキングの発生頻度が所定頻度より大きい場合（ステップＳ１６０：ＹＥＳ）、現在のノック学習値ＡＧＫＮＫから所定値γが減算される。そして、その減算値（ＡＧＫＮＫ−γ）が新たなノック学習値ＡＧＫＮＫとして設定される（ステップＳ１７０）。
【００６０】
一方、ノック制御値ＡＫＣＳが所定値β１以下であると判断された場合（ステップＳ１６０：ＮＯ）、更にこのノック制御値ＡＫＣＳと所定値β２とが比較される（ステップＳ１６５）。そしてここで、ノック制御値ＡＫＣＳが所定値β２より小さい旨判断された場合、即ちノッキングの発生頻度が所定頻度より小さい場合（ステップＳ１６５：ＹＥＳ）、現在のノック学習値ＡＧＫＮＫに所定値γが加算される。そして、その加算値（ＡＧＫＮＫ＋γ）が新たなノック学習値ＡＧＫＮＫとして設定される（ステップＳ１７５）。
【００６１】
こうしたノック制御値ＡＫＣＳと各所定値β１，β２との比較を通じてノック学習値ＡＧＫＮＫが学習更新されることにより、ノッキングが頻繁に発生する状況下ではこのノック学習値ＡＧＫＮＫは徐々に小さな値に更新され、点火時期はより遅角側の時期に変更されるようになる。その結果、基本点火時期ＡＢＡＳＥに対する遅角量が増大してノッキングの発生が抑制されるようになる。一方、ノッキングの発生し難い状況下ではこのノック学習値ＡＧＫＮＫは徐々に大きな値に更新され、点火時期はより進角側の時期に変更されるようになる。その結果、基本点火時期ＡＢＡＳＥに対する遅角量が減少してより大きな機関出力が確保されるようになる。
【００６２】
このようにノック学習値ＡＧＫＮＫは、点火時期の遅角に伴う機関出力の低下度合に応じたものとなる。特に、全閉領域に対応するノック学習値ＡＧＫＮＫは、気流制御弁３０が全閉状態にあるときの上記機関出力の低下度合を示すパラメータとして好適なものとなる。
【００６３】
このようにしてノック学習値ＡＧＫＮＫが更新された後、その更新後のノック学習値ＡＧＫＮＫが現在の機関回転速度ＮＥに対応する学習領域での値としてメモリ４１に記憶保持される（ステップＳ１８０）。また、ノック制御値ＡＫＣＳが（β２≦ＡＫＣＳ≦β１）の範囲にあると判断された場合には（ステップＳ１６０，ステップＳ１６５：ＮＯ）、現状のノック学習値ＡＧＫＮＫが現在の機関回転速度ＮＥに対応する学習領域での値としてメモリ４１に記憶保持される（ステップＳ１８０）。尚、このノック学習値ＡＧＫＮＫの記憶に関しても、図２に示される低速領域Ａにあっては、現在の機関運転状態が全閉領域にあるか或いは全開領域にあるかに応じてメモリ４１の異なる記憶領域に格納される。
【００６４】
このようにしてノック学習値ＡＧＫＮＫの学習が行われると、次に、基本点火時期ＡＢＡＳＥからノック遅角反映値ＡＫＮＫが減算され、その減算値（ＡＢＡＳＥ−ＡＫＮＫ）が最終点火時期ＡＯＰとして設定される（ステップＳ１９０）。この処理を実行した後、本ルーチンの処理は一旦終了される。電子制御装置４０は、この最終点火時期ＡＯＰに基づく点火信号を点火プラグ１５に出力することにより、同最終点火時期ＡＯＰに応じたタイミングをもって混合気の点火を実行する。
【００６５】
次に、気流制御弁３０の開閉制御について説明する。この制御では、気流制御弁３０を全閉状態とする機関運転領域を全閉領域として機関負荷Ｑ及び機関回転速度ＮＥに基づき予め設定しておき、機関運転状態がこの全閉領域に移行したときに気流制御弁３０を全開状態から全閉状態に切り替えるようにしている。
【００６６】
そして、気流制御弁３０が全閉状態にあるときの点火時期の遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１が気流制御弁３０を全閉状態から全開状態に切り替えることに伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２を上回る状況にあるときに、上記全閉領域を縮小するようにしている。即ち、混合気の混合状態を改善することにより機関出力の向上を図るようにした気流制御弁３０の本来の機能が、ノッキング制御による点火時期の遅角により失われて逆に機関出力の低下を招くおそれがある場合には、前記全閉領域を縮小することにより、気流制御弁３０による旋回流の発生を制限するようにしている。
【００６７】
図６は、この開閉制御にかかる処理手順を示すフローチャートである。電子制御装置４０は、このフローチャートに示される一連の処理を所定のクランク角周期の割込処理として実行する。
【００６８】
この処理に際しては、まず、先の機関回転速度ＮＥに応じて区分された低速領域Ａのノック学習値ＡＧＫＮＫのうち、全閉領域に対応する値が読み込まれる（Ｓ２００）。次に、次式（２）に示されるように、このノック学習値ＡＧＫＮＫと所定の判定値Ｋとが比較される（ステップＳ２１０）。
【００６９】
ＡＧＫＮＫ＜Ｋ ・・・（２）
上式（２）において、この「Ｋ」は、上記ノッキング制御による基本点火時期ＡＢＡＳＥの遅角に伴う機関出力の低下度合が気流制御弁３０を全閉状態から全開状態に切り替えたことに伴う機関出力の低下度合を上回る状況にあるか否かを判定するための判定値である。以下、この判定値Ｋの導出手順について説明する。
【００７０】
基本点火時期ＡＢＡＳＥは図４のステップＳ１９０に示される処理を通じてノック遅角反映値ＡＫＮＫに対応するクランク角ＣＡだけ遅角されることになる。ここで、そのときどきのノッキングの発生状況に応じて変化し得るノック制御値ＡＫＣＳの影響については無視し、同発生状況の定常的な傾向のみを考慮すると、基本点火時期ＡＢＡＳＥについてその定常的な遅角量はノック遅角反映値ＡＫＮＫからノック制御値ＡＫＣＳを除いたものとなる。そして、これは次式（３）のように表すことができる。
【００７１】
［定常的な遅角量］←ＡＫＭＡＸ−ＡＧＫＮＫ ・・・（３）
尚、このように基本点火時期ＡＢＡＳＥの最終的な遅角量、即ちノック遅角反映値ＡＫＮＫからノック制御値ＡＫＣＳを除くようにしているのは、以下の理由による。即ち、ノッキングの発生要因についてみると、それには燃焼室１２の内壁面にデポジットが付着したり或いはオクタン価の高い燃料が使用されたりすることに起因して発生する定常的な性質を有するものの他、偶発的或いは過渡的な性質を有するものもある。従って、こうした偶発的或いは過渡的に発生したノッキングに応じて気流制御弁３０の全閉領域がその都度変更されると、気流制御弁３０の開度が頻繁に切り替えられることに起因した該切替動作の不安定化、ひいては機関燃焼状態の不安定化を招くこととなる。
【００７２】
このため、この開閉制御にあっては、こうした気流制御弁３０の切替動作や機関燃焼状態の不安定化を避けるために、基本点火時期ＡＢＡＳＥの遅角量に相当するノック遅角反映値ＡＫＮＫからノック制御値ＡＫＣＳを除くようにしている。
【００７３】
そして、上式（３）から基本点火時期ＡＢＡＳＥの遅角に伴う定常的な機関出力の低下量ΔＴＱ１は次式（４）のように表すことができる。
ΔＴＱ１←ＫＴ（ＡＫＭＡＸ−ＡＧＫＮＫ） ・・・（４）
ＫＴ：係数
上式（４）において、「ＫＴ」は基本点火時期ＡＢＡＳＥの遅角量を機関出力の低下量に換算するための係数である。ここで、基本点火時期ＡＢＡＳＥを遅角させることによる機関出力の低下量は一定ではなく、そのときの機関運転状態、換言すれば同機関運転状態に基づいて設定される基本点火時期ＡＢＡＳＥに応じて変化する。このため、ここでは上記係数ＫＴを機関運転状態、即ち機関負荷Ｑ及び機関回転速度ＮＥの関数とし、これらに基づいて設定するようにしている。
【００７４】
一方、気流制御弁３０を全閉状態から全開状態に切り替えることに伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２については、次式（５）のように表すことができる。
ΔＴＱ２←ＴＱＣ−ＴＱＯ ・・・（５）
上式（５）において、「ＴＱＣ」は気流制御弁３０を全閉状態として旋回流を発生させているときの機関出力の大きさを示し、「ＴＱＯ」は気流制御弁３０を全開状態として旋回流を停止させているときの機関出力の大きさを示している。従って、上式（５）の右辺は気流制御弁３０を全閉状態から全開状態に切り替えることによる機関出力の低下量を示している。また、先の基本点火時期ＡＢＡＳＥを遅角することに伴う機関出力の低下量と同様に、この気流制御弁３０の開度切替に伴う機関出力の低下量についても、一定ではなくそのときの機関運転状態に応じて変化する。このため、ここでは各機関出力値ＴＱＣ，ＴＱＯをそれぞれ機関運転状態、即ち機関負荷Ｑ及び機関回転速度ＮＥの関数とし、これらに基づいて設定するようにしている。
【００７５】
次に、ノッキング制御による基本点火時期ＡＢＡＳＥの遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１が気流制御弁３０の開度切替に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２を上回る状況になった場合には、以下の式（６）に示す関係が成立するようになる。
【００７６】
ΔＴＱ１＞ΔＴＱ２ ・・・（６）
更に、この式（６）は上式（４），（５）を用いると次式（７），（８）のように変形することができる。
【００７７】
ＫＴ（ＡＫＭＡＸ−ＡＧＫＮＫ）＞ＴＱＣ−ＴＱＯ ・・・（７）
ＡＫＭＡＸ−ＡＧＫＮＫ＞（ＴＱＣ−ＴＱＯ）／ＫＴ ・・・（８）
ここで、上式（８）の左辺は、気流制御弁３０が全閉状態にあるときの点火時期の定常的な遅角量である。また、上式（８）の右辺は、気流制御弁３０の全閉状態から全開状態への切り替えに伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２を点火時期の変化量（遅角量）に換算したものに相当する。
【００７８】
図７は、点火時期と機関出力との関係を示すグラフである。尚、この図７に示される点火時期と機関出力との関係は特定の機関運転状態についてその一例を示すものである。実際にはこうした点火時期と機関出力との関係は、各機関運状態毎に各別の関数マップとして電子制御装置４０のメモリ４１に記憶されている。
【００７９】
この図７において、実線は気流制御弁３０を全閉状態としたとき、即ち旋回流を発生させているときについて、その点火時期と機関出力と関係を示し、一点鎖線は気流制御弁３０を全開状態としたとき、即ち旋回流を停止させているときの同関係を示している。同図に示されるように、機関出力は基本的に点火時期が進角側の時期であるときほど大きくなる傾向がある。また、旋回流を停止させたときには旋回流を発生させているときよりも機関出力が低下する。
【００８０】
同図から明らかなように、各機関運転状態（機関負荷Ｑ、機関回転速度ＮＥ）毎に気流制御弁３０を全閉・全開状態としたときの点火時期変化に伴う機関出力の変化特性を実験等を通じて予め求めておくことにより、機関出力の低下量ΔＴＱ２を機関運転状態に応じて点火時期の変化量に換算することができる。
【００８１】
従って、この不等式（８）を通じて、基本点火時期ＡＢＡＳＥの定常的な遅角量（ＡＫＭＡＸ−ＡＧＫＮＫ）と、気流制御弁の開度切替に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２を点火時期の変化量に換算した値（（ＴＱＣ−ＴＱＯ）／ＫＴ）との比較を行うことができる。そして、この不等式（８）が成立する場合には、基本点火時期ＡＢＡＳＥの遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１が気流制御弁３０を全閉状態から全開状態に切り替えることに伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２を上回る状況にあり、従って上記全閉領域を縮小する必要がある旨判定することができる。
【００８２】
また実際には、上記不等式（８）は次式（９）のように更にこれを変形することができる。
ＡＧＫＮＫ＜ＡＫＭＡＸ−（ＴＱＣ−ＴＱＯ）／ＫＴ ・・・（９）
ここで、上式（９）の右辺を「Ｋ」とおくと、先の判定式（２）が導かれる。即ち、上記判定値Ｋは以下の式（１０）のように表すことができる。
【００８３】
Ｋ＝ＡＫＭＡＸ−（ＴＱＣ−ＴＱＯ）／ＫＴ ・・・（１０）
尚、上式（８）の右辺の各パラメータは全て機関負荷Ｑ及び機関回転速度ＮＥの関数であるため、結局、判定値Ｋは、これら機関負荷Ｑ及び機関回転速度ＮＥをそれぞれ変数に有する関数に基づいてこれを求めることができる。電子制御装置４０のメモリ４１には、この判定値Ｋと機関負荷Ｑ及び機関回転速度ＮＥとの関係を定義する関数マップが記憶されている。先のステップＳ２１０の判定処理に際して、電子制御装置４０はこの関数マップを参照して機関運転状態に応じた判定値Ｋを読み込み、その判定値Ｋに基づいて上記判定処理を行う。
【００８４】
この判定処理において、ノック学習値ＡＧＫＮＫが判定値Ｋを下回っている場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、先の図２に示す気流制御弁３０の全閉・全開領域を決定する全閉・全開マップを補正する（ステップＳ２２０）。即ち基本点火時期ＡＢＡＳＥの遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１が気流制御弁３０の開度切替に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２を上回る状況にあるときに、こうした補正が行われるようになる。
【００８５】
本実施形態にあっては、このマップ補正に際して気流制御弁３０による旋回流の発生を制限すべく全閉領域を縮小するようにしている。詳しくは、図２の一点鎖線にて示されるように、全閉領域においてこれを区画している機関負荷Ｑについて、その下限値Ｑ１を一定量ΔＱだけ増加させる。更に、機関回転速度ＮＥについても、その上限値ＮＥ１を一定量ΔＮＥだけ減少させる。これにより、この全閉領域についてその縮小操作を行うようにしている。
【００８６】
ここで、上記機関負荷Ｑ及び機関回転速度ＮＥにかかる変更量ΔＱ，ΔＮＥは、いずれもこれらに基づく全閉領域の縮小により基本点火時期ＡＢＡＳＥの遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１が気流制御弁３０の開度切替に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２を確実に下回るようになるように予め設定されている。
【００８７】
また、このように全閉領域を縮小する際に、機関負荷Ｑについてはその下限値Ｑ１を、また機関回転速度ＮＥについてはその上限値ＮＥ１を変更しているのは、以下の理由による。一般に機関負荷Ｑが大きいときほど、また機関回転速度ＮＥが低いときほど、気流制御弁３０を閉弁して旋回流を発生させることによる機関出力の向上効果が大きくなる。従って、機関負荷Ｑが小さくなる上記下限値Ｑ１近傍や機関回転速度ＮＥが高くなる上記上限値ＮＥ１近傍の運転領域において、点火遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１が気流制御弁３０の開度切替に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２を上回る状況が最も顕著に発生するからである。
【００８８】
一方、先の判定処理において、ノック学習値ＡＧＫＮＫが判定値Ｋ以上である場合には（ステップＳ２１０：ＮＯ）、こうした全閉・全開マップの補正は行われない。即ち、この場合には、ノッキングの発生により点火時期の遅角制御が行われたとしてもなお、気流制御弁３０を全閉状態にして旋回流を発生させたほうが機関出力を向上させることができるため、上記全閉・全開マップの補正を行わないようにしている。
【００８９】
次に、このように必要に応じて補正された全閉・全開マップに基づいて、内燃機関１０の運転状態が気流制御弁３０を全閉状態とすべき全閉領域にあるか否かが判断される（ステップＳ２３０）。そして、機関運転状態が全閉領域にある場合には（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）、負圧制御弁３８が駆動されて気流制御弁３０が全閉状態に制御される（ステップＳ２４０）。その結果、燃焼室１２内には旋回流が発生するようになる。一方、機関運転状態が全開領域にある場合には（ステップＳ２３０：ＮＯ）、負圧制御弁３８の駆動が停止されて気流制御弁３０が全開状態に制御される（ステップＳ２４５）。その結果、燃焼室１２内における旋回流は停止するようになる。
【００９０】
このように気流制御弁３０を先の全閉・全開マップに基づいて開閉制御した後、この一連の処理は一旦終了される。
以上説明した態様をもって気流制御弁３０の開度を制御するようにした本実施形態にかかる装置によれば以下の作用効果を奏することができる。
【００９１】
（１）上記実施形態にかかる装置では、気流制御弁３０が全閉状態にあるときの基本点火時期ＡＢＡＳＥの遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１と、気流制御弁３０の全閉状態から全開状態への切り替えに伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２とを比較するようにしている。そして、点火時期遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１が気流制御弁３０の開度切替に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２を上回っている場合には、全閉領域について機関負荷Ｑの下限値Ｑ１を一定量ΔＱだけ増加させるとともに、機関回転速度ＮＥの上限値ＮＥ１を一定量ΔＮＥだけ減少させている。そして、これにより上記全閉領域を縮小するようにしている。従って、この全閉領域をそのときどきのノッキングの発生状況に応じて変更することができ、機関出力を好適に確保することができるようになる。
【００９２】
（２）更に、本実施形態では、上記機関出力の各低下量ΔＴＱ１，ΔＴＱ２を比較するに際して、これら各低下量ΔＴＱ１，ΔＴＱ２と相関を有する点火時期の遅角量（ＡＫＭＡＸ−ＡＧＫＮＫ）及び遅角相当量（ＴＱＣ−ＴＱＯ）／ＫＴを用いるようにしている。このため、機関出力の各低下量ΔＴＱ１，ΔＴＱ２の比較を容易に且つ正確に行うことができ、上記全閉領域の縮小に際してもこれをより的確に行うことができるようになる。
【００９３】
（３）特に、基本点火時期ＡＢＡＳＥの遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１を示すパラメータの一つとしてノッキングの定常的な発生状況を反映するノック学習値ＡＧＫＮＫを用いるようにしている。従って、例えば偶発的或いは過渡的なノッキングの発生に基づいて全閉領域が変更され、その変更に基づいて気流制御弁３０の開度切替が頻繁に行われることに起因した同切替動作の不安定化や機関燃焼状態の不安定化を抑制することができるようになる。
【００９４】
（４）また、上式（４）における係数ＫＴや、上式（５）における各機関出力値ＴＱＣ，ＴＱＯをそれぞれ機関運転状態、即ち機関負荷Ｑ及び機関回転速度ＮＥの関数としている。そして、最終的には上記判定値Ｋを設定するに際してこれを機関負荷Ｑや機関回転速度ＮＥの関数とすることにより、これら機関運転状態を上記各パラメータＫＴ，ＴＱＣ，ＴＱＯの設定に反映させるようにしている。その結果、上記機関出力の各低下量ΔＴＱ１，ΔＴＱ２の比較を一層正確に行うことができ、それらに基づいてより精密な気流制御弁３０の切替制御を実行することができるようになる。
【００９５】
［第２の実施形態］
以下、本発明の第２の実施形態について図８及び図９を併せ参照して説明する。
【００９６】
上記第１の実施形態では、ノック学習値ＡＧＫＮＫが判定値Ｋ未満であることを条件に、一定の縮小量ΔＮＥ，ΔＱをもって全閉領域を縮小するようにした。これに対して、本実施の形態では、この縮小量ΔＮＥ，ΔＱを上記機関出力の各低下量ΔＴＱ１，ΔＴＱ２の乖離度合、具体的にはそれらの偏差（ΔＴＱ１−ΔＴＱ２）の大きさに基づいて可変設定するようにしている。
【００９７】
図８及び図９は、このように機関出力の各低下量ΔＴＱ１，ΔＴＱ２の偏差（ΔＴＱ１−ΔＴＱ２）に基づいて各縮小量ΔＮＥ，ΔＱを求めるための演算用マップを示している。これら各図に示されるように、本実施形態では、各縮小量ΔＮＥ，ΔＱを上記判定値Ｋとノック学習値ＡＧＫＮＫとの偏差（Ｋ−ＡＧＫＮＫ）と上記係数ＫＴとの積（ＫＴ（Ｋ−ＡＧＫＮＫ））が大きくなるほど大きな値に設定するようにしている。これは以下の理由による。
【００９８】
上記機関出力の各低下量ΔＴＱ１，ΔＴＱ２について、それらの偏差（ΔＴＱ１−ΔＴＱ２）が大きくなるほど、全閉領域においてノッキングが頻繁に発生しており、基本点火時期ＡＢＡＳＥの遅角量増大に伴って機関出力が大きく低下した状況にあるといえる。従って、このように上記偏差（ΔＴＱ１−ΔＴＱ２）が大きい場合には、全閉領域がより小さくなるようにこれを縮小して旋回流の利用を制限するのが望ましい。
【００９９】
ここで、上式（４）〜（８）を参照すると、この偏差（ΔＴＱ１−ΔＴＱ２）は、次式（１１）のように表すことができる。
ΔＴＱ１−ΔＴＱ２＝ＫＴ（Ｋ−ＡＧＫＮＫ） ・・・（１１）
従って、上式（１１）の右辺の値が大きいときほど、上記機関出力の各低下量ΔＴＱ１，ΔＴＱ２についてその偏差（ΔＴＱ１−ΔＴＱ２）が大きくなり、基本点火時期ＡＢＡＳＥの遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１が気流制御弁３０の開度切替に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２を大きく上回る状況にあるといえる。
【０１００】
そこで、本実施形態にあっては、図８及び図９に示されるように、この値ＫＴ（Ｋ−ＡＧＫＮＫ）の大きさを監視し、これが大きいときほど各縮小量ΔＮＥ，ΔＱを増大させるようにしている。このため、上記機関出力の各低下量ΔＴＱ１，ΔＴＱ２についてその偏差（ΔＴＱ１−ΔＴＱ２）が大きくなるほど、全閉領域がより小さくなるようにこれが縮小される。
【０１０１】
また、こうした縮小補正は、点火時期遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１が大きいときほど全閉領域がより小さくなるようにこれが縮小されるとみることができる。また一方、気流制御弁３０の開度切替に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２が小さいときほど全閉領域がより小さくなるようにこれが縮小されるとみることができる。
【０１０２】
（５）このように、本実施形態では、全閉領域を縮小する際の縮小量ΔＮＥ，ΔＱをノッキングの発生頻度に応じてこれに見合った大きさに設定することができ、機関出力をノッキングの発生状況に応じて一層好適に確保することができるようになる。
【０１０３】
［第３の実施形態］
以下、本発明の第３の実施形態について説明する。
上記第１の実施形態では、気流制御弁３０が全閉状態にあるときの点火時期の遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１を上式（４）に基づいて求めるようにした。即ち、最大遅角値ＡＫＭＡＸからノック学習値ＡＧＫＮＫを減算し、この減算値（ＡＫＭＡＸ−ＡＧＫＮＫ）に対して所定の換算係数ＫＴを乗ずることにより上記低下量ΔＴＱ１を求めるようにしている。
【０１０４】
但し、ここではその前提として、気流制御弁３０が全開状態にあるときにはノッキングが発生せず、従って点火時期を遅角することによる機関出力の低下についてはこれを無視できるものとしている。
【０１０５】
しかしながら、実際には、気流制御弁３０を全開状態にした場合でもノッキングが発生することがあり、この場合にもこれを抑制するためのノッキング制御が実行されるため、点火時期遅角に伴う機関出力の低下はその程度は小さいにせよやはり生じることとなる。この点を考慮すると、気流制御弁３０が全開状態にあるときについても同様に、点火時期遅角に伴う機関出力の低下量を算出し、気流制御弁３０が全閉状態にあるときの点火時期遅角に伴う機関出力の低下量からこれを減算する。そして、その減算値が気流制御弁３０の開度切替に伴う機関出力の低下量を上回るときにはじめて、全閉領域を縮小するようにするのが実際的であるといえる。
【０１０６】
そこで、本実施形態では、こうした気流制御弁３０が全閉状態にあるときのみならず全開状態にあるときの点火時期遅角に伴う機関出力の低下量についても併せて考慮するようにしている。
【０１０７】
ここで、気流制御弁３０が全閉状態にあるときの点火時期遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１は上式（４）に示すとおりであるが、この低下量ΔＴＱ１を特に「ΔＴＱ１Ｃ」とし、また全閉状態にあるときのノック学習値ＡＧＫＮＫを特に「ＡＧＫＮＫＣ」とすると、上式（４）は次式（１２）のようになる。
【０１０８】
ΔＴＱ１Ｃ←ＫＴ（ＡＫＭＡＸ−ＡＧＫＮＫＣ） ・・・（１２）
また一方、気流制御弁３０が全開状態にあるときの点火時期遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１を「ΔＴＱ１Ｏ」とし、また全開状態にあるときのノック学習値ＡＧＫＮＫを特に「ＡＧＫＮＫＯ」とすると、上記機関出力の低下量ΔＴＱ１Ｏは次式（１３）のようになる。尚、この「ＡＧＫＮＫＯ」は、先の機関回転速度ＮＥに応じて区分された低速領域Ａのノック学習値ＡＧＫＮＫのうち、全開領域に対応する値である。
【０１０９】
因みに、気流制御弁３０を全閉状態としたときにノッキングが頻繁に発生している状況下にあっては、気流制御弁３０の開閉状態に対応するノック学習値ＡＧＫＮＫの各値ＡＧＫＮＫＣ，ＡＧＫＮＫＯについて（ＡＧＫＮＫＣ＜ＡＧＫＮＫＯ）なる大小関係が成立している。
【０１１０】
ΔＴＱ１Ｏ←ＫＴ（ＡＫＭＡＸ−ＡＧＫＮＫＯ） ・・・（１３）
従って、これらの偏差は次式（１４）のようになる。
【０１１１】
ΔＴＱ１Ｃ−ΔＴＱ１Ｏ
＝ＫＴ（ＡＧＫＮＫＯ−ＡＧＫＮＫＣ） ・・・（１４）
従って、ノッキング制御による基本点火時期ＡＢＡＳＥの遅角に伴う機関出力の低下量（ΔＴＱ１Ｃ−ΔＴＱ１Ｏ）が気流制御弁３０の開度切替に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２を上回る状況になった場合には、上式（７）及び（１４）から次式（１５）が成立することになる。そして、更にこの式（１５）は式（１６）のように変形することができる。
【０１１２】
ＫＴ（ＡＧＫＮＫＯ−ＡＧＫＮＫＣ）＞ＴＱＣ−ＴＱＯ ・・・（１５）
ＡＧＫＮＫＣ＜ＡＧＫＮＫＯ−（ＴＱＣ−ＴＱＯ）／ＫＴ ・・・（１６）
ここで、上式（１６）の右辺を「Ｋ」とおくと、先の判定式（２）が導かれる。即ち、この場合における上記判定値Ｋは以下の式（１７）を用いて表されることとなる。
【０１１３】
Ｋ＝ＡＧＫＮＫＯ−（ＴＱＣ−ＴＱＯ）／ＫＴ ・・・（１７）
そして、このようにして求められた判定値Ｋを用いて図６に示すフローチャートに示す一連の処理を行うようにする。このようにすれば、気流制御弁３０が全開状態にあるときの点火時期遅角に伴う機関出力の低下量も併せて考慮することができるようになる。
【０１１４】
（６）このため、本実施形態では、点火時期の遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１が気流制御弁３０を全閉状態から全開状態に切り替えることに伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２を上回る状況にあることを一層正確に判定することができる。そして、その正確な判定に基づいてより精密な気流制御弁３０の切替制御を実行することができるようになる。
【０１１５】
［第４の実施形態］
以下、本発明の第４の実施形態について図１０を参照して説明する。
上記第１の実施形態では、気流制御弁３０が全閉状態にあるときの点火時期の遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１が気流制御弁３０を全閉状態から全開状態に切り替えることに伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２を上回ることを条件に全閉領域を縮小補正するようにした。
【０１１６】
これに対して、本実施形態では、全閉領域の縮小補正に替えて、機関運転状態が全閉領域に移行したときに、点火時期遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１が気流制御弁３０の開度切替に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２を上回っていることを条件に、気流制御弁３０の全閉状態への切り替えを禁止するようにしている。
【０１１７】
以下では、こうした本実施形態にかかる制御装置によって実行される気流制御弁３０の開閉制御について詳細に説明する。
図１０は、この制御における処理手順を示すフローチャートである。電子制御装置４０は、このフローチャートに示される一連の処理を所定のクランク角周期の割込処理として実行する。
【０１１８】
この処理に際しては、まず、現在の機関運転状態が気流制御弁３０を全閉状態とすべき全閉領域にあるか否かを判断する（ステップＳ３００）。ここで、機関運転状態が全閉領域にある場合には（ステップＳ３００：ＹＥＳ）、続くステップＳ３１０，Ｓ３２０において先の図６に示したステップＳ２００，Ｓ２１０と同様の処理が実行される。即ち、機関回転速度ＮＥに基づいて区分される低速領域Ａにおいて全閉領域に対応するノック学習値ＡＧＫＮＫが読み込まれた後（ステップＳ３１０）、このノック学習値ＡＧＫＮＫと判定値Ｋとが比較される（ステップＳ３２０）。
【０１１９】
ここで、ノック学習値ＡＧＫＮＫが判定値Ｋを下回っている場合（ステップＳ３２０：ＹＥＳ）、負圧制御弁３８の駆動が停止されて強制的に気流制御弁３０が全開状態に制御される。即ち、基本点火時期ＡＢＡＳＥの遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１が気流制御弁３０の開度切替に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２を上回る状況にあるときには、機関運転状態が全閉領域にあっても気流制御弁３０が全開状態に制御され、全閉状態への切り替えが禁止される。また、先のステップＳ３００において、機関運転状態が全開領域にある旨判断された場合（ステップＳ３００：ＮＯ）にも、気流制御弁３０は全開状態に制御される。
【０１２０】
一方、ノック学習値ＡＧＫＮＫが判定値Ｋ以上である場合（ステップＳ３２０：ＮＯ）には、負圧制御弁３８が駆動されて気流制御弁３０が全閉状態に制御される（ステップＳ３３５）。即ち、この場合には、ノッキングの発生により点火時期の遅角制御が行われたとしてもなお、気流制御弁３０を全閉状態にして旋回流を発生させたほうが機関出力を向上させることができるため、全閉状態への切り替えが許可される。
【０１２１】
このようにして気流制御弁３０が全閉状態或いは全開状態に制御された後、この一連の処理は一旦終了される。
以上説明した態様をもって気流制御弁３０の開度を制御するようにした本実施形態にかかる装置によれば、先の第１の実施形態において示した（４）の他、以下の作用効果を奏することができる。
【０１２２】
（７）上記実施形態にかかる装置では、点火時期遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１が気流制御弁３０の開度切替に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２を上回っている場合には、機関運転状態が全閉領域にある場合であっても、気流制御弁３０が全閉状態に制御されるのを禁止するようにしている。従って、旋回流を発生させるか否かをそのときどきのノッキングの発生状況に応じて変更することができ、機関出力を好適に確保することができるようになる。
【０１２３】
（８）更に、本実施形態では、上記機関出力の各低下量ΔＴＱ１，ΔＴＱ２を比較するに際して、これら各低下量ΔＴＱ１，ΔＴＱ２と相関を有する点火時期の遅角量（ＡＫＭＡＸ−ＡＧＫＮＫ）及び遅角相当量（ＴＱＣ−ＴＱＯ）／ＫＴを用いるようにしている。このため、機関出力の各低下量ΔＴＱ１，ΔＴＱ２の比較を容易に且つ正確に行うことができ、気流制御弁３０の全閉状態への切り替えを禁止するに際してこれをより的確に行うことができるようになる。
【０１２４】
（９）特に、基本点火時期ＡＢＡＳＥの遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１を示すパラメータの一つとしてノッキングの定常的な発生状況を反映するノック学習値ＡＧＫＮＫを用いるようにしている。従って、例えば偶発的或いは過渡的なノッキングの発生に基づいて全閉状態への切り替えの禁止が行われ、全閉領域において気流制御弁３０が全閉状態と全開状態との間で頻繁に切り替えられることに起因した同切替動作の不安定化や機関燃焼状態の不安定化を抑制することができるようになる。
【０１２５】
以上、本発明にかかる各実施形態について説明したが、これら各実施形態は以下のようにその構成や制御構造の一部を変更して実施することもできる。
・第１〜３の各実施形態では、全閉領域を縮小量ΔＮＥ，ΔＱをもって一律に縮小補正するようにしている。これに対して、例えば、図１１に示されるように、関数マップ（図２参照）上で全閉領域を区画している各データについて、気流制御弁３０が全閉状態にあるときの点火時期の遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１を算出する。同様に、全閉領域を区画している各データについて、気流制御弁３０を全閉状態から全開状態に切り替えることに伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２をそれぞれ算出する。そして、それぞれのデータについて（ΔＴＱ２≧ΔＴＱ１）なる関係が満たされるようになるまで、同データを変更するといった方法を通じて、こうした全閉領域の縮小補正を行うようにしてもよい。このようにすれば、所定の縮小量ΔＮＥ，ΔＱをもって全閉領域を縮小補正するようにした場合と比較して一層精密にこれを行うことができるようになる。
【０１２６】
・第１〜３の各実施形態では、先の図６に示されるステップＳ２１０の判定結果に基づいて当初メモリ４１に記憶されている関数マップに対して全閉領域の縮小補正をその都度行うようにしたが、例えばこのようにして補正したマップをメモリ４１に記憶するなどしてこれを更新するようにしてもよい。
【０１２７】
・第１〜３の各実施形態では、基本的に、デポジットが徐々に堆積することによって、旋回流の発生時におけるノッキングが発生し易い状況へと経時変化する場合、換言すれば全閉領域が縮小する場合のみを考慮するようにしている。しかしながら、例えばこのように堆積したデポジットが燃料に含まれる清浄剤の作用によって燃焼室１２の内壁面から剥がれ落ちたり、或いはオクタン価の高い燃料が使用されたりすることにより、旋回流の発生時におけるノッキングが発生し難くなる場合も想定される。従って、上述したように気流制御弁３０の開度を決定するための関数マップを補正し、その補正後のマップを記憶するようにした変更例にあっては、必要に応じて一旦縮小補正した全閉領域を当初の大きさに近づくようにこれを拡大補正するようにしてもよい。具体的には、図６に示されるステップＳ２１０において、ノック学習値ＡＧＫＮＫが判定値Ｋを上回るような場合、即ち気流制御弁３０の開度切替に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２が点火時期遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１を上回るようになった場合、こうした全閉領域の拡大補正を実行するようにする。
【０１２８】
・第４の実施形態では、第１の実施形態にかかる装置と同様に、上式（１０）に基づいて判定値Ｋを求めるようにしたが、第３の実施形態にかかる装置と同様に、気流制御弁３０が全開状態にあるときの点火時期遅角に伴う機関出力の低下量についても考慮すべく、上式（１７）に基づいてこれを求めるようにしてもよい。
【０１２９】
・上記各実施形態では、点火時期遅角に伴う機関出力の低下量を求めるために、基本点火時期ＡＢＡＳＥの遅角量を算出するに際し、ノック制御値ＡＫＣＳを除くようにした。即ち、式（３）に示されるように、基本点火時期ＡＢＡＳＥの定常的な遅角量をノック遅角反映値ＡＫＮＫ（＝ＡＫＭＡＸ−ＡＧＫＮＫ＋ＡＫＣＳ）からノック制御値ＡＫＣＳを除いた値（ＡＫＭＡＸ−ＡＧＫＮＫ）とした。しかしながら、この算出に際してノック学習値ＡＧＫＮＫを用いることを前提にすれば、このノック制御値ＡＫＣＳを併せて用いることも可能である。例えば、上式（４）〜（１０）の算出において、上記値（ＡＫＭＡＸ−ＡＧＫＮＫ）に替えてノック遅角反映値ＡＫＮＫをそのまま用いるようにしてもよい。また、この算出に際して例えば、このノック制御値ＡＫＣＳの寄与度が小さくなるように重み付けした値（ＡＫＭＡＸ−ＡＧＫＮＫ＋ｋ・ＡＫＣＳ）（０＜ｋ＜１．０）を用いるようにしてもよい。
【０１３０】
・第２の実施形態では、上記値ＫＴ（Ｋ−ＡＧＫＮＫ）の大きさを監視し、これが大きいときほど各縮小量ΔＮＥ，ΔＱを増大させることにより、上記機関出力の各低下量ΔＴＱ１，ΔＴＱ２についてその偏差（ΔＴＱ１−ΔＴＱ２）が大きくなるほど、全閉領域がより小さくなるようにこれを縮小補正するようにした。これに対して、例えば、点火時期遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１のみに着目してこれが大きいときほど全閉領域を縮小する、或いは気流制御弁の開度切替に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２のみに着目してこれが
小さいときほど全閉領域を縮小する、といった方法を採用することもできる。
【０１３１】
・上記各実施形態では、図７に示されるような気流制御弁３０を全閉或いは全開状態としたときの点火時期に対応する機関出力を示す関数マップを機関運転状態毎に用意するようにした。これに対して、例えばこうした点火時期に対応する機関出力の標準値を気流制御弁３０を全閉状態としたときと全開状態としたときとについて予め求めておき、機関運転状態に基づいて設定される補正係数をこの機関出力標準値に乗じて実際の機関出力値を求めるようにしてもよい。このようにすれば、マップ記憶容量についてその削減を図ることができる。
【０１３２】
・上記各実施形態では、気流制御弁３０が全閉状態にあるときの点火時期遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１と気流制御弁３０を開度切替に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２とを比較し、その比較結果に基づいて全閉領域を縮小補正し、或いは気流制御弁３０が全閉状態に切り替えられるのを禁止するようにした。
【０１３３】
これに替えて、例えば気流制御弁３０が全閉状態にあるときの機関出力値ＴＱ１と、全閉領域において気流制御弁３０を強制的に全開状態としたときの機関出力値ＴＱ２とを比較するようにしてもよい。
【０１３４】
即ち、上記各機関出力値ＴＱ１，ＴＱ２は次式（１８），（１９）のように表すことができる。
ＴＱ１＝［機関運転状態に基づく標準的な機関出力］ー［点火時期遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１］） ・・・（１８）
ＴＱ２＝［機関運転状態に基づく標準的な機関出力］ー［気流制御弁の開度切替に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２］） ・・・（１９）
そして、全閉領域の縮小補正や気流制御弁３０の全閉状態への切り替え禁止が必要になるのは、気流制御弁３０を全閉状態として旋回流を発生させるよりも、これを停止させて点火時期遅角による機関出力の低下を抑えたほうが、結果的により大きな機関出力が確保できるときである。具体的には、以下の式（２０）が成立するときである。
【０１３５】
ＴＱ１＜ＴＱ２ ・・・（２０）
上式（２０）は式（１８），（１９）に示される関係から明らかなように、先に示した式（６）と同一であり、このような比較方法によっても上記各実施形態と実質的に同一の比較を行うことができる。
【０１３６】
・上記各実施形態において、気流制御弁３０が全閉状態にあるときの点火時期遅角に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ１が気流制御弁３０を開度切替に伴う機関出力の低下量ΔＴＱ２に対して所定量以上大きくなったことを条件として、全閉領域を縮小補正してもよい。或いは、これを条件として、気流制御弁３０が全閉状態に切り替えられるのを禁止するようにしてもよい。
【０１３７】
・上記各実施形態では、図２に示されるように、気流制御弁３０を全閉状態とする全閉領域を、機関回転速度ＮＥに応じて区分される３つの領域のうち、最も低速側の領域Ａ内であり、且つ機関負荷Ｑが比較的高い領域に設定するようにしたが、この全閉領域はこのような領域に限定されるものではない。また、こうした全閉領域を複数有する内燃機関であっても本発明を適用することはできる。
【０１３８】
・本発明にかかる装置では、ノッキングの発生状況に応じて気流制御弁３０の開度を制御することにより最終的に機関出力の確保をその狙いとするものであるため、例えば、機関出力について増大要求があるときにのみ上記各実施形態において例示した気流制御弁３０の開度にかかる制御を実行するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる内燃機関の制御装置についてその概要を示す概略構成図。
【図２】機関運転状態に基づき設定される気流制御弁の全閉領域を示すグラフ。
【図３】ノッキング制御についてその処理手順を示すフローチャート。
【図４】同じくノッキング制御の処理手順を示すフローチャート。
【図５】ノッキング制御にかかる各種制御量の関係を示す説明図。
【図６】気流制御弁の開閉制御についてその処理手順を示すフローチャート。
【図７】点火時期と機関出力との関係を示すグラフ。
【図８】気流制御弁の全閉領域を機関回転速度について縮小する際の縮小量を求めるための関数マップ。
【図９】気流制御弁の全閉領域を機関負荷について縮小する際の縮小量を求めるための関数マップ。
【図１０】気流制御弁の開閉制御についてその処理手順を示すフローチャート。
【図１１】気流制御弁の全閉領域を縮小する際の縮小方法についてその変更例を示す関数マップ。
【符号の説明】
１０…内燃機関、１２…燃焼室、１３…排気通路、１５…点火プラグ、１６…アクセルペダル、２０…吸気通路、２１，２２…分岐管（旋回流発生手段）、２３…サージタンク、２４…吸気管、２５…スロットルバルブ、２６…モータ、３０…気流制御弁、３２…回転軸、３４…アクチュエータ、３６…駆動軸、３８…負圧制御弁、４０…電子制御装置（点火時期制御手段、開度制御手段）、４１…メモリ、４３…吸入空気量センサ、４４…ノックセンサ、４５…回転速度センサ、４６…アクセルセンサ、２０１，２０２…吸気ポート（旋回流発生手段）、ＡＢＡＳＥ…基本点火時期、Ｑ…機関負荷、ＮＥ…機関回転速度、ＡＧＫＮＫ…ノック学習値、ＡＫＣＳ…ノック制御値、ＡＯＰ…最終点火時期、ＡＫＭＡＸ…最大遅角値、Ｋ…判定値。

Claims (10)

1. 全開状態と全閉状態との間でその開度が選択的に切替可能な気流制御弁を吸気通路に備え、同気流制御弁を全開状態から全閉状態に切り替えて機関燃焼室内に混合気の旋回流を発生させる旋回流発生手段と、ノッキングの発生を監視しこれを抑制すべく機関運転状態に基づいて設定される点火時期を遅角する点火時期制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、
   前記気流制御弁が全閉状態にあるときの前記点火時期制御手段による前記点火時期の遅角に伴う機関出力の低下度合と前記旋回流発生手段による前記気流制御弁の全閉状態から全開状態への切り替えに伴う機関出力の低下度合とを比較し、該比較結果に基づいて前記旋回流発生手段による前記気流制御弁の開度切替を制御する開度制御手段と
   を備え、前記旋回流発生手段は前記気流制御弁を全閉状態とする機関運転領域として予め設定されている全閉領域に機関運転状態が移行したときに前記気流制御弁を全開状態から全閉状態に切り替えるものであり、
   前記開度制御手段は前記比較結果に基づいて前記全閉領域を可変設定するものである
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記開度制御手段は前記点火時期制御手段による前記点火時期の遅角に伴う機関出力の低下度合が大きいときほど前記全閉領域を縮小する
   請求項１記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記開度制御手段は前記旋回流発生手段による前記気流制御弁の全閉状態から全開状態への切り替えに伴う機関出力の低下度合が小さいときほど前記全閉領域を縮小する
   請求項１又は２記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記開度制御手段は前記点火時期制御手段による前記点火時期の遅角に伴う機関出力の低下度合が前記旋回流発生手段による前記気流制御弁の全閉状態から全開状態への切り替えに伴う機関出力の低下度合に対して相対的に大きいときほど前記全閉領域を縮小する
   請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
5. 全開状態と全閉状態との間でその開度が選択的に切替可能な気流制御弁を吸気通路に備え、同気流制御弁を全開状態から全閉状態に切り替えて機関燃焼室内に混合気の旋回流を発生させる旋回流発生手段と、ノッキングの発生を監視しこれを抑制すべく機関運転状態に基づいて設定される点火時期を遅角する点火時期制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、
   前記気流制御弁が全閉状態にあるときの前記点火時期制御手段による前記点火時期の遅角に伴う機関出力の低下度合と前記旋回流発生手段による前記気流制御弁の全閉状態から全開状態への切り替えに伴う機関出力の低下度合とを比較し、該比較結果に基づいて前記旋回流発生手段による前記気流制御弁の開度切替を制御する開度制御手段と
   を備え、前記旋回流発生手段は前記気流制御弁を全閉状態とする機関運転領域として予め設定されている全閉領域に機関運転状態が移行したときに前記気流制御弁を全閉状態に切り替えるものであり、
   前記開度制御手段は前記比較結果に基づいて前記旋回流発生手段による前記気流制御弁の全閉状態への切り替えを禁止するものである
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
6. 全開状態と全閉状態との間でその開度が選択的に切替可能な気流制御弁を吸気通路に備え、同気流制御弁を全開状態から全閉状態に切り替えて機関燃焼室内に混合気の旋回流を発生させる旋回流発生手段と、ノッキングの発生を監視しこれを抑制すべく機関運転状態に基づいて設定される点火時期を遅角する点火時期制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、
   前記気流制御弁が全閉状態にあるときの前記点火時期制御手段による前記点火時期の遅角に伴う機関出力の低下度合と前記旋回流発生手段による前記気流制御弁の全閉状態から全開状態への切り替えに伴う機関出力の低下度合とを比較し、該比較結果に基づいて前記 旋回流発生手段による前記気流制御弁の開度切替を制御する開度制御手段と
   を備え、前記開度制御手段は前記気流制御弁が全閉状態にあるときの前記点火時期制御手段による前記点火時期の遅角量を前記機関出力の低下度合を示すパラメータとして設定するとともに前記気流制御弁の全閉状態から全開状態への切り替えに伴う機関出力の低下度合と対応する点火時期の変化量を同低下度合を示すパラメータとして設定し、これら各パラメータに基づいて前記機関出力にかかる比較を行うものである
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
7. 前記開度制御手段は前記気流制御弁が全閉状態にあるときの前記点火時期制御手段による前記点火時期の遅角量を前記機関出力の低下度合を示すパラメータとして設定するとともに前記気流制御弁の全閉状態から全開状態への切り替えに伴う機関出力の低下度合と対応する点火時期の変化量を同低下度合を示すパラメータとして設定し、これら各パラメータに基づいて前記機関出力にかかる比較を行うものである
   請求項１乃至５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
8. 前記点火時期制御手段はノッキングの有無に応じて前記点火時期を遅角或いは進角させるノック制御値を設定するとともに該ノック制御値の大きさについてその定常的な傾向をノック学習値として学習し、これらノック制御値及びノック学習値に基づいて前記点火時期の遅角制御を行うものであり、
   前記開度制御手段は前記点火時期の遅角に伴う機関出力の低下度合を示す前記パラメータとして少なくとも前記ノック学習値を参照するものである
   請求項６又は７記載の内燃機関の制御装置。
9. 前記開度制御手段は更に前記点火時期制御手段による前記点火時期の遅角に伴う機関出力の低下度合を示す前記パラメータとして機関運転状態を併せ参照するものである
   請求項６乃至８のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
10. 前記開度制御手段は更に前記気流制御弁の全閉状態から全開状態への切り替えに伴う前記機関出力の低下度合を示す前記パラメータとして機関運転状態を併せ参照するものである
    請求項６乃至９のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。

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