JP2001082225A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】吸入空気量や燃料噴射量などアイドル回転数を
制御する各種制御系の制御量の適正値に対するずれを的
確に補償しつつ、燃焼方式間で機関出力トルクを合わせ
る。 【解決手段】アイドル運転中において、均質燃焼時には
吸入空気量の適正値からのずれ量に対応する値として均
質用学習値ｑｇｓｊが学習され、成層燃焼時には燃料噴
射量の適正値からのずれ量に対応する値として成層用学
習値ｑｇｔｊが学習される。均質燃焼時のスロットル開
度制御には均質用学習値ｑｇｓｊが反映される。また、
成層燃焼時には、そのときの機関運転状態で均質燃焼を
実行すると仮定した場合での仮想吸気圧が均質用学習値
ｑｇｓｊを加味して算出される。この仮想吸気圧に基づ
き成層用学習値ｑｇｔｊを加味して最終燃料噴射量が算
出され、燃料噴射量制御に上記成層用学習値ｑｇｔｊが
反映される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機関運転状態に応
じて燃焼方式が切り換えられる内燃機関の制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車用の内燃機関においては、
燃費を改善すること及び十分な機関出力を得ることの両
立を図るために、機関運転状態に応じて燃焼方式を切り
換えるタイプの内燃機関が提案され、実用化されてい
る。こうしたタイプの内燃機関としては、例えば特開平
１０−１６９４９０号公報に記載されたものがあげられ
る。

【０００３】同公報に記載された内燃機関は、高出力が
要求される高回転高負荷時等の所定機関運転時には、空
気に対して燃料が均等に混合された均質混合気を理論空
燃比の状態で燃焼させる「成層燃焼」を実行し、十分な
機関出力を得るようにしている。

【０００４】また、あまり高出力が要求されない低回転
低負荷時には、点火プラグ周りに燃料濃度の高い混合気
を分布させて混合気全体の平均空燃比を理論空燃比より
も大幅にリーンにしても的確な混合気への着火が得られ
る「成層燃焼」が実行される。こうした「成層燃焼」を
行う場合、混合気の空燃比を理論空燃比よりもリーンに
すべく、内燃機関のスロットルバルブが「均質燃焼」を
行う場合に比べて開き側に制御されるため、内燃機関の
ポンピングロスが低減されて燃費が改善されるようにな
る。

【０００５】上記のように内燃機関の燃焼方式を、機関
運転状態に応じて「均質燃焼」と「成層燃焼」との間で
切り換えることにより、燃費を改善することができると
ともに十分な機関出力が得られるようになる。

【０００６】ところで、内燃機関においては、アイドル
回転数を制御するためのアイドルスピードコントロール
（ＩＳＣ）が実行されるが、上記燃焼方式が切り換えら
れる内燃機関にあっては同機関を運転制御するための制
御系のうち、燃焼方式毎に異なる制御系を制御して機関
出力トルクを調整することによりアイドル回転数が制御
される。上記公報に記載された内燃機関にあっては、ア
イドル回転数が「均質燃焼」時にはスロットル開度を補
正することで調整され、「成層燃焼」時には燃料噴射量
を補正することで調整される。

【０００７】即ち、「均質燃焼」時には、実際のアイド
ル回転数に応じて所定基準値（例えば「０」）を中心に
増減するフィードバック補正項に基づきスロットル開度
が補正される。このスロットル開度の補正により燃焼室
に吸入される空気の量が調整されると、同吸入空気量に
基づき決定される燃料噴射量が変化して機関出力トルク
が調整され、これによってアイドル回転数が目標値に近
づけられる。

【０００８】一方、「成層燃焼」時には、上記フィード
バック補正項に基づき燃料噴射量が直接補正されて機関
出力トルクが調整されることにより、アイドル回転数が
目標値へと近づけられる。このように「成層燃焼」時に
燃料噴射量によってアイドル回転数を制御するのは、
「成層燃焼」時には吸入空気量に基づき一義的に燃料噴
射量が決定されるのではないため、スロットル開度の補
正による吸入空気量の調整に基づいては機関出力トルク
が変化しにくく、アイドル回転数を制御しにくいためで
ある。

【０００９】また、内燃機関においては、吸気系や燃料
系での経年変化等に起因して、吸入空気量や燃料噴射量
が適正値から外れ、機関出力トルクが不適切なものにな
ってアイドル回転数が目標値からずれることがある。上
記吸入空気量や燃料噴射量の適正値からのずれを抑制す
るために、いわゆるＩＳＣ学習制御が行われ、この学習
制御によってアイドル回転数の目標値からのずれを抑制
すべく機関出力トルクが適正値へと調整される。

【００１０】即ち、「均質燃焼」でのアイドル運転時に
は、上記フィードバック補正項が上記基準値を含む所定
範囲内に収束するよう、スロットル開度（吸入空気量）
の補正に用いられる均質用学習値が設定される。そし
て、フィードバック補正項が所定範囲内に収束したとき
に均質用学習値の学習が完了する。この学習完了後の均
質用学習値は、吸入空気量の適正値に対するずれを補償
可能なスロットル開度の変化量に対応した値となる。従
って、上記学習完了後の均質用学習値によって「均質燃
焼」時のスロットル開度を補正し、以後のスロットル開
度に均質用学習値を反映することにより、吸入空気量の
適正値に対するずれが補償される。その結果、機関出力
トルクが適切な値になってアイドル回転数の目標値に対
するずれが抑制されるとともに、吸入空気量の適正値に
対するずれに伴いアイドル運転時等に内燃機関における
燃焼状態が悪化するのを抑制することができる。

【００１１】また、「成層燃焼」でのアイドル運転時に
は、上記フィードバック補正項が上記基準値を含む所定
範囲内の値に収束するよう、燃料噴射量の補正に用いら
れる成層用学習値が設定される。そして、フィードバッ
ク補正項が所定範囲内に収束したときに成層用学習値の
学習が完了する。この学習完了後の成層用学習値は、燃
料噴射量の適正値に対するずれを補償可能な燃料噴射量
の変化量に対応する値となる。従って、上記学習完了後
の成層用学習値によって「成層燃焼」時の燃料噴射量を
補正し、以後の燃料噴射量に成層用学習値を反映するこ
とにより、燃料噴射量の適正値に対するずれが補償され
る。その結果、機関出力トルクが適正な値になってアイ
ドル回転数の目標値に対するずれが抑制されるととも
に、燃料噴射量の適正値に対するずれに伴いアイドル運
転時等に内燃機関における燃焼状態が悪化するのを抑制
することができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記のように均質用学
習値及び成層用学習値の学習を行うことで、「均質燃
焼」時には吸入空気量のずれを補償し、「成層燃焼」時
には燃料噴射量のずれを補償することが可能にはなる
が、燃焼方式間で機関出力トルクを合わせることは困難
になる。通常、燃焼方式間で機関出力トルクを合わせる
ためには、同一の機関運転状態のもとでの均質燃焼運転
時の機関出力トルクと成層燃焼運転時の機関出力トルク
とを合致させる必要がある。

【００１３】しかし、上記均質用学習値と成層用学習値
とが燃焼方式に応じて切り換えて用いられると、これが
燃焼方式を切り換える際の機関出力トルクの段差発生に
つながることともなる。これは、均質用学習値と成層用
学習値とは、吸気系と燃料系といった異なる制御系に対
応して、それら制御系の制御量の適正値に対するずれを
各々補償するものであることが理由である。

【００１４】即ち、吸入空気量の適正値に対するずれ
と、燃料噴射量の適正値に対するずれが異なるものであ
る場合、それらのずれを補償するための成層用学習値と
均質用学習値も異なるものとなる。そして、均質用学習
値及び成層用学習値による補正に伴う機関出力トルクの
調整量も互いに異なるものとなり、燃焼方式の切り換え
時に機関出力トルクの段差が生じることとなる。

【００１５】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、吸入空気量や燃料噴射量な
どアイドル回転数を制御する各種制御系の制御量の適正
値に対するずれを的確に補償しつつ、燃焼方式間で機関
出力トルクを合わせることのできる内燃機関の制御装置
を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。上記
目的を達成するため、請求項１記載の発明では、機関運
転状態に応じて燃焼方式が均質燃焼と成層燃焼との間で
切り換えられるとともに、アイドル回転数の調整が均質
燃焼時には吸入空気量制御によって行われ、成層燃焼運
転時には燃料噴射量制御によって行われる内燃機関に適
用され、均質燃焼でのアイドル運転時に吸入空気量の適
正値からのずれに対応する値を均質用学習値として学習
し、成層燃焼でのアイドル運転時に燃料噴射量の適正値
からのずれに対応する値を成層用学習値として学習する
内燃機関の制御装置において、均質燃焼運転時に吸入空
気量の制御目標値に基づき同吸入空気量の制御を行うも
のであって、前記均質用学習値を加味して前記吸入空気
量の制御目標値を算出することにより、前記吸入空気量
の適正値からのずれを補償すべく吸入空気量の制御に前
記均質用学習値を反映する吸入空気量制御手段と、成層
燃焼運転時の機関運転状態で均質燃焼運転を実行すると
仮定したときの吸入空気量である仮想吸入空気量を前記
均質用学習値を加味して算出する仮想吸入空気量算出手
段と、成層燃焼運転時に燃料噴射量の制御目標値に基づ
き同燃料噴射量の制御を行うものであって、前記仮想吸
入空気量に基づき前記成層用学習値を加味して前記燃料
噴射量の制御目標値を算出することにより、前記燃料噴
射量の適正値からのずれを補償すべく燃料噴射量の制御
に前記成層用学習値を反映する燃料噴射量制御手段とを
備えた。

【００１７】同構成によれば、均質燃焼運転時には吸入
空気量の制御に均質用学習値が反映され、これにより吸
入空気量の適正値に対するずれが補償される。また、成
層燃焼運転時には上記均質用学習値を加味して算出され
る仮想吸入空気量に基づき燃料噴射量の制御目標値が算
出され、同制御目標値がこのとき均質燃焼を実行した場
合に得られる機関出力トルクに関連づけられることとな
る。そして、この制御目標値に基づき燃料噴射量が制御
されるため、成層燃焼運転時の機関出力トルクが均質燃
焼運転時の機関出力トルクに適切に合致するようにな
る。更に、成層燃焼運転時の燃料噴射量の制御には、上
記仮想吸気量だけでなく成層用学習値も反映され、これ
により燃料噴射量の適正値からのずれが補償される。従
って、アイドル回転数を制御するための制御量である吸
入空気量及び燃料噴射量の適正値に対するずれを補償し
つつ、燃焼方式間で機関出力トルクを合わせることがで
きるようになる。

【００１８】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、前記燃料噴射量制御手段は、前記仮想吸
入空気量に基づき燃料噴射量の制御目標値を算出する
際、前記成層用学習値に加えて前記均質用学習値を加味
するものとした。

【００１９】成層燃焼運転時の燃料噴射量制御には、均
質用学習値を加味した仮想吸入空気量が用いられる。仮
想吸入空気量に基づき成層燃焼運転時における燃料噴射
量の制御目標値を算出する際、成層用学習値に加えて均
質用学習値が加味される同構成によれば、上記成層用学
習値により燃料噴射量の適正値からのずれを補償する
際、これが上記均質用学習値を加味した仮想吸入空気量
に起因して過剰なものになるのを抑制することができ
る。

【００２０】請求項３記載の発明では、請求項１又は２
記載の発明において、前記燃料噴射量制御手段は、前記
仮想吸入空気量に基づき燃料噴射量の制御目標値を算出
する際、更に機関回転数を加味するものとした。

【００２１】均質用学習値及び成層用学習値はアイドル
運転時に学習されるため、機関回転数が高くなるにつれ
て、同学習値により成層燃焼運転時の燃料噴射量の適正
値からのずれを補償する際、これが過剰になる。しか
し、仮想吸入空気量に基づき燃料噴射量の制御目標値を
算出する際、更に機関回転数を加味する同構成によれ
ば、上記学習値により成層燃焼運転時の燃料噴射量の適
正値からのずれを補償する際、これが過剰になるのを抑
制することができる。

【００２２】請求項４記載の発明では、請求項１〜３の
いずれかに記載の発明において、前記仮想吸入空気量算
出手段は、成層燃焼運転時の機関運転状態で均質燃焼運
転を実行すると仮定したときの同機関のスロットルバル
ブの開度である仮想スロットル開度を前記均質用学習値
を加味して算出し、この仮想スロットル開度から前記仮
想吸入空気量を算出するものとした。

【００２３】同構成によれば、仮想吸入空気量の算出に
用いられる仮想スロットル開度を算出する際に均質用学
習値が加味されるため、上記仮想吸入空気量を適切な値
とすることができる。この仮想吸入空気量に基づき算出
される燃料噴射量の制御目標値に基づき成層燃焼運転時
の燃料噴射量を制御することで、成層燃焼運転時の機関
出力トルクを均質燃焼運転時の機関出力トルクに一層適
切に合致させることができる。

【００２４】請求項５記載の発明では、機関運転状態に
応じて燃焼方式が切り換えられるとともに、同機関を運
転制御するための各種制御系のうち、燃焼方式毎に異な
る制御系を制御してアイドル回転数の調整が行われる内
燃機関に適用され、所定燃焼方式でのアイドル運転時に
アイドル回転数を調整する所定制御系の制御量の適正値
からのずれに対応する値を第１の学習値として学習し、
前記所定燃焼方式とは別の燃焼方式でのアイドル運転時
にアイドル回転数を調整する前記所定制御系とは別の制
御系の制御量の適正値からのずれに対応する値を第２の
学習値として学習する内燃機関の制御装置において、前
記所定制御系を制御するものであって、前記所定燃焼方
式での運転時に前記所定制御系の制御量のずれを補償す
べく同所定制御系の制御に前記第１の学習値を反映する
第１の制御手段と、前記別の制御系を制御するものであ
って、前記別の燃焼方式での運転時に燃焼方式間での機
関出力トルクを合わせるために前記別の制御系の制御に
前記第１の学習値を反映するとともに、前記別の制御系
の制御量のずれを補償すべく同別の制御系の制御に前記
第２の学習値を反映する第２の制御手段とを備えた。

【００２５】同構成によれば、所定燃焼方式での運転時
には所定制御系の制御に第１の学習値が反映され、これ
により所定制御系の制御量の適正値に対するずれが補償
される。また、上記と別の燃焼方式での運転時に上記と
別の制御系の制御に第１の学習値が反映されることで、
燃焼方式間で機関出力トルクが合わされる。更に、上記
別の燃焼方式での運転時には、上記別の制御系の制御に
第２の学習値も反映され、これにより同別の制御系の制
御量の適正値に対するずれが補償される。従って、アイ
ドル回転数を制御するための所定制御系及び別の制御系
の制御量の適正値に対するずれを補償しつつ、燃焼方式
間で機関出力トルクを合わせることができる。

【００２６】請求項６記載の発明では、請求項５記載の
発明において、前記内燃機関においては、機関運転状態
に応じて燃焼方式が均質燃焼と成層燃焼との間で切り換
えられ、アイドル回転数の調整が均質燃焼運転時には吸
入空気量の制御によって行われるとともに、成層燃焼運
転時には燃料噴射量の制御によって行われるものであっ
て、前記第１の制御手段は、均質燃焼運転時に吸入空気
量の適正値に対するずれを補償すべく、同ずれに対応す
る値として学習される前記第１の学習値を吸入空気量の
制御に反映し、前記第２の制御手段は、成層燃焼運転時
に燃焼方式間での機関出力トルクを合わせるために燃料
噴射量の制御に前記第１の学習値を反映するとともに、
燃料噴射量の適正値に対するずれを補償すべく、同ずれ
に対応する値として学習される第２の学習値を燃料噴射
量の制御に反映するものとした。

【００２７】同構成によれば、均質燃焼運転時には吸入
空気量の制御に第１の学習値が反映され、これにより吸
入空気量の適正値に対するずれが補償される。また、成
層燃焼運転時には燃料噴射量の制御に第１の学習値が反
映されることで、燃焼方式間での機関出力トルクが合わ
される。更に、成層燃焼運転時には、燃料噴射量の制御
に第２の学習値も反映され、これにより燃料噴射量の適
正値に対するずれが補償される。従って、アイドル回転
数を制御するための制御量である吸入空気量及び燃料噴
射量の適正値に対するずれを補償しつつ、燃焼方式間で
機関出力トルクを合わせることができる。

【００２８】請求項７記載の発明では、請求項１〜６の
いずれかに記載の発明において、所定の燃焼方式でのア
イドル運転時に同燃焼方式に対応する学習値の学習が行
われるとき、この学習値を所定条件のもとで他方の学習
値に反映する学習値反映手段を更に備えた。

【００２９】同構成によれば、各燃焼方式に対応する学
習値が互いに反映し合うため、それら学習値の学習を早
期に完了することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を直列４気筒の自動
車用直噴ガソリンエンジンに適用した一実施形態を図１
〜図１３に従って説明する。

【００３１】図１に示すように、エンジン１１は、その
シリンダブロック１１ａ内に往復移動可能に設けられた
合計四つのピストン１２（図１には一つのみ図示）を各
気筒毎に備えている。各ピストン１２は、その頭部に後
述する「成層燃焼」を実行するのに必要な窪み１２ａが
形成されるとともに、コンロッド１３を介して出力軸で
あるクランクシャフト１４に連結されている。そして、
ピストン１２の往復移動は、上記コンロッド１３によっ
てクランクシャフト１４の回転へと変換されるようにな
っている。

【００３２】クランクシャフト１４にはシグナルロータ
１４ａが取り付けられている。このシグナルロータ１４
ａの外周部には、複数の突起１４ｂがクランクシャフト
１４の軸線を中心とする等角度毎に設けられている。ま
た、シグナルロータ１４ａの側方には、クランクポジシ
ョンセンサ１４ｃが設けられている。そして、クランク
シャフト１４が回転して、シグナルロータ１４ａの各突
起１４ｂが順次クランクポジションセンサ１４ｃの側方
を通過することにより、同センサ１４ｃからはそれら各
突起１４ｂの通過に対応したパルス状の検出信号が出力
されるようになる。

【００３３】シリンダブロック１１ａには、エンジン１
１の冷却水温を検出するための水温センサ１１ｂが設け
られている。また、シリンダブロック１１ａの上端には
シリンダヘッド１５が設けられ、シリンダヘッド１５と
ピストン１２との間には燃焼室１６が設けられている。
この燃焼室１６には吸気通路３２及び排気通路３３が接
続されている。そして、燃焼室１６と吸気通路３２とは
吸気バルブ１９の開閉動作によって連通・遮断され、燃
焼室１６と排気通路３３とは排気バルブ２０の開閉動作
によって連通・遮断される。

【００３４】一方、シリンダヘッド１５には、上記吸気
バルブ１９及び排気バルブ２０を開閉駆動するための吸
気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２が回転可
能に支持されている。これら吸気及び排気カムシャフト
２１，２２は、タイミングベルト及びギヤ（共に図示せ
ず）等を介してクランクシャフト１４に連結され、同ベ
ルト及びギヤ等によりクランクシャフト１４の回転が伝
達されるようになる。そして、吸気カムシャフト２１が
回転すると吸気バルブ１９が開閉動作し、排気カムシャ
フト２２が回転すると排気バルブ２０が開閉動作する。

【００３５】シリンダヘッド１５において、吸気カムシ
ャフト２１の側方には、同シャフト２１の外周面に設け
られた突起２１ａを検出して検出信号を出力するカムポ
ジションセンサ２１ｂが設けられている。そして、吸気
カムシャフト２１が回転すると、同シャフト２１の突起
２１ａがカムポジションセンサ２１ｂの側方を通過す
る。この状態にあっては、カムポジションセンサ２１ｂ
から上記突起２１ａの通過に対応して所定間隔毎に検出
信号が出力されるようになる。

【００３６】吸気通路３２の上流部分には、エンジン１
１の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ２３
が設けられている。このスロットルバルブ２３の開度
は、アクセルポジションセンサ２６によって検出される
アクセルペダル２５の踏込量（アクセル踏込量）に基づ
きスロットル用モータ２４を駆動制御することで調節さ
れる。こうしたスロットルバルブ２３の開度調節によ
り、エンジン１１の吸入空気量が調整される。なお、ス
ロットルバルブ２３の開度はスロットルポジションセン
サ４４によって検出される。

【００３７】また、吸気通路３２においてスロットルバ
ルブ２３の下流側に位置する部分には、同通路３２内の
圧力を検出するバキュームセンサ３６が設けられてい
る。そして、バキュームセンサ３６は検出した吸気通路
３２内の圧力に対応した検出信号を出力する。更に、吸
気通路３２においてスロットルバルブ２３の上流側に位
置する部分には、同通路３２を通過する空気（吸入空
気）の温度を検出する吸気温センサ３７が設けられてい
る。この吸気温センサ３７は、検出した吸入空気温（吸
気温）に対応した検出信号を出力する。

【００３８】また、シリンダヘッド１５には、燃焼室１
６内に燃料を噴射供給する燃料噴射弁４０と、燃焼室１
６内に充填される燃料と空気とからなる混合気に対して
点火を行う点火プラグ４１とが設けられている。そし
て、燃料噴射弁４０から燃焼室１６内へ燃料が噴射され
ると、同燃料が吸気通路３２を介して燃焼室１６に吸入
された空気と混ぜ合わされ、燃焼室１６内で空気と燃料
とからなる混合気が形成される。更に、燃焼室１６内の
混合気は点火プラグ４１によって点火がなされて燃焼
し、燃焼後の混合気は排気として排気通路３３に送り出
される。

【００３９】次に、本実施形態におけるエンジン１１の
制御装置の電気的構成を図２に基づいて説明する。この
制御装置は、燃料噴射量制御、燃料噴射時期制御、及び
スロットル開度制御など、エンジン１１の運転状態を制
御するための電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」とい
う）９２を備えている。このＥＣＵ９２は、ＲＯＭ９
３、ＣＰＵ９４、ＲＡＭ９５及びバックアップＲＡＭ９
６等を備える算出論理演算回路として構成されている。

【００４０】ここで、ＲＯＭ９３は各種制御プログラム
や、それら各種制御プログラムを実行する際に参照され
るマップ等が記憶されたメモリであり、ＣＰＵ９４はＲ
ＯＭ９３に記憶された各種制御プログラムやマップに基
づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ９５はＣＰＵ
９４での演算結果や各センサから入力されたデータ等を
一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ９
６はエンジン１１の停止時にその記憶されたデータ等を
保存する不揮発性のメモリである。そして、ＲＯＭ９
３、ＣＰＵ９４、ＲＡＭ９５及びバックアップＲＡＭ９
６は、バス９７を介して互いに接続されるとともに、外
部入力回路９８及び外部出力回路９９と接続されてい
る。

【００４１】外部入力回路９８には、水温センサ１１
ｂ、クランクポジションセンサ１４ｃ、カムポジション
センサ２１ｂ、アクセルポジションセンサ２６、バキュ
ームセンサ３６、吸気温センサ３７、及びスロットルポ
ジションセンサ４４等が接続されている。一方、外部出
力回路９９には、スロットル用モータ２４、及び燃料噴
射弁４０等が接続されている。

【００４２】このように構成されたＥＣＵ９２は、エン
ジン１１の運転状態に応じて燃焼方式を「均質燃焼」と
「成層燃焼」との間で切り換える。即ち、ＥＣＵ９２
は、クランクポジションセンサ１４ｃからの検出信号に
基づきエンジン回転数ＮＥを求める。更に、ＥＣＵ９２
は、機関負荷に対応した値となる基本燃料噴射量Ｑbse
をエンジン１１の吸入空気量に関係したパラメータ等に
基づき算出する。こうしたパラメータとしては、現在の
燃焼方式が「均質燃焼」であるときには上記吸入空気量
に直接的に関係するエンジン１１の吸気圧ＰＭ等が採用
され、現在の燃焼方式が「成層燃焼」であるときには同
吸入空気量に間接的に関係するアクセル踏込量ＡＣＣＰ
等が採用される。なお、上記吸気圧ＰＭはバキュームセ
ンサ３６からの検出信号に基づき求められ、アクセル踏
込量ＡＣＣＰはアクセルポジションセンサ２６からの検
出信号に基づき求められる。

【００４３】ＥＣＵ９２は、上記基本燃料噴射量Ｑbse
（機関負荷）及びエンジン回転数ＮＥに応じて、現在の
運転状態が「成層燃焼」と「均質燃焼」とのうちのいず
れの燃焼方式を実行すべき状態であるか判定し、同判定
に応じた燃焼方式を実行する。即ち、エンジン１１の運
転状態が高回転高負荷領域にあるときに「均質燃焼」を
行い、低回転低負荷領域にあるときには「成層燃焼」を
行う。このように燃焼方式を変化させるのは、高出力が
要求される高回転高負荷時には混合気の空燃比をリッチ
側の値にしてエンジン出力を高め、あまり高出力を必要
としない低回転低負荷時には空燃比をリーン側の値にし
て燃費の改善を図るためである。

【００４４】エンジン１１の燃焼方式を「均質燃焼」と
した場合、ＥＣＵ９２は、燃料噴射弁４０を駆動制御し
てエンジン１１の吸気行程中に、基本燃料噴射量Ｑbse
から求められる最終燃料噴射量Ｑfin に対応した量の燃
料を燃焼室１６内に噴射供給する。こうした燃料噴射に
基づき燃焼室１６内に形成される混合気においては、そ
の空燃比が理論空燃比若しくは理論空燃比よりもリッチ
になる。更に、ＥＣＵ９２は、スロットルポジションセ
ンサ４４からの検出信号に基づき、実際のスロットル開
度ＴＡｒを求める。そして、実際のスロットル開度ＴＡ
ｒが「均質燃焼」時の目標スロットル開度ＴＡｓｊに近
づくようスロットル用モータ２４を駆動制御し、エンジ
ン１１のスロットル開度を「均質燃焼」に適したものと
する。

【００４５】エンジン１１の燃焼方式を「成層燃焼」と
した場合、ＥＣＵ９２は、燃料噴射弁４０を駆動制御し
てエンジン１１の圧縮行程中に、基本燃料噴射量Ｑbse
から求められる最終燃料噴射量Ｑfin に対応した量の燃
料を噴射供給する。こうした燃料噴射により燃焼室１６
内に形成される混合気においては、その空燃比が「均質
燃焼」時の空燃比よりもリーン側の値とされる。更に、
ＥＣＵ９２は、実際のスロットル開度ＴＡｒが「成層燃
焼」時の目標スロットル開度ＴＡｔｊに近づくようスロ
ットル用モータを駆動制御し、エンジン１１のスロット
ル開度を「成層燃焼」に適したものとする。

【００４６】上記「成層燃焼」時において、エンジン１
１の圧縮行程中に燃料噴射弁４０から噴射された燃料
は、ピストン１２の頭部に設けられた窪み１２ａ（図
１）に入り、ピストン１２の移動によって点火プラグ４
１の周りに集められる。このように点火プラグ４１の周
りに燃料を集めることによって、燃焼室１６内の混合気
全体の平均空燃比を「均質燃焼」時よりリーンにして
も、同プラグ４１周りの混合気の空燃比が着火に適した
ものとされて良好な混合気への着火が行われる。また、
燃焼室１６内の混合気全体の平均空燃比を「均質燃焼」
時よりリーンにするためにスロットル開度が開き側に制
御されて吸入空気量が多くされるため、「成層燃焼」時
にはエンジン１１のポンピングロスが低減されるように
なる。

【００４７】ところで、上記エンジン１１においては、
機関出力トルクを必要な値に調整する際、同エンジン１
１を運転制御するための各種制御系のうち、燃焼方式毎
に異なる制御系を用いて上記機関出力トルクの調整を行
う。こうした機関出力トルクの調整を必要とするエンジ
ン１１の運転制御としては、同エンジン１１のアイドル
回転数を制御するための、いわゆるアイドルスピードコ
ントロール（ＩＳＣ）等があげられる。

【００４８】上記ＩＳＣでは、「均質燃焼」でのアイド
ル運転時には、スロットルバルブ２３の開度（スロット
ル開度）を調節して吸入空気量を変化させる。このよう
に吸入空気量が調整されると、吸入空気量（吸気圧）に
応じて決定される燃料噴射量が変化し、これにより機関
出力トルクが調整されてアイドル回転数が制御される。
また、「成層燃焼」でのアイドル運転時には燃料噴射量
を直接調整することにより、機関出力トルクが調整され
てアイドル回転数が制御される。これは、「成層燃焼」
時には吸入空気量と直接的に関係するパラメータ（吸気
圧等）に基づき燃料噴射量が決定されるのではないた
め、「均質燃焼」時のような吸入空気量の調整を行って
も機関出力トルクが変化しにくいことが理由である。

【００４９】次に、「均質燃焼」時のスロットル開度制
御及び燃料噴射制御について説明する。上記「均質燃
焼」時の目標スロットル開度ＴＡｓｊは、後述する集約
目標スロットル開度ＴＡｔが代入される。上記集約目標
スロットル開度ＴＡｔは、現在実行中の燃焼方式に関係
なく、そのときのアクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン
回転数ＮＥで「均質燃焼」を実行すると仮定した場合で
の同「均質燃焼」に適したスロットル開度として算出さ
れている。従って、「均質燃焼」が実行されているとき
には、集約目標スロットル開度ＴＡｔが同「均質燃焼」
に適した目標スロットル開度ＴＡｓｊとして用いられ
る。このように「均質燃焼」時の目標スロットル開度Ｔ
Ａｓｊが算出されると、ＥＣＵ９２は、同目標スロット
ル開度ＴＡｓｊと、実際のスロットル開度ＴＡｒとに基
づきスロットル用モータ２４を制御し、スロットルバル
ブ２３の開度制御を行う。

【００５０】即ち、ＥＣＵ９２は、下記の式（１）に基
づき位相進み補償後スロットル開度ＴＡｈを算出する。

【００５１】

【数１】 式（１）からわかるように、位相進み補償後スロットル
開度ＴＡｈは、上記実際のスロットル開度ＴＡｒを時間
ｔについて微分して更に所定の係数Ｋｄを乗算し、その
値を実際のスロットル開度ＴＡｒに加算して算出される
値である。こうして算出される位相進み補償後スロット
ル開度ＴＡｈは、目標スロットル開度ＴＡｓｊの変化中
においては、実際のスロットル開度ＴＡｒよりも同目標
スロットル開度ＴＡｓｊに近い値になる。

【００５２】ＥＣＵ９２は、目標スロットル開度ＴＡｓ
ｊと上記位相進み補償後スロットル開度ＴＡｈとの差ｅ
２を算出する。そして、ＥＣＵ９２は、その差ｅ２が
「０」に近づくように、即ち位相進み補償後スロットル
開度ＴＡｈが目標スロットル開度ＴＡｓｊに近づくよう
にスロットル用モータ２４を駆動制御する。

【００５３】ここで、時間経過に伴い目標スロットル開
度ＴＡｓｊが変化するときにおいて、位相進み補償後ス
ロットル開度ＴＡｈ、及び実際のスロットル開度ＴＡｒ
がどのように推移するかを図３に示す。

【００５４】図３に二点鎖線で示すように目標スロット
ル開度ＴＡｓｊが変化すると、それに応じて位相進み補
償後スロットル開度ＴＡｈが細い実線で示すように、そ
の目標スロットル開度ＴＡｓｊの近傍で推移する。この
ように推移する位相進み補償後スロットル開度ＴＡｈ
と、目標スロットル開度ＴＡｓｊとの差ｅ２が「０」に
近づくようにスロットル用モータ２４を制御すると、実
際のスロットル開度ＴＡｒは目標スロットル開度ＴＡｓ
ｊの推移に対して太い実線で示すように所定の応答遅れ
をもって推移する。こうして実際のスロットル開度ＴＡ
ｒに応答遅れを持たせるのは、そのスロットル開度ＴＡ
ｒのオーバーシュートを防止するためである。

【００５５】このように「均質燃焼」時のスロットル開
度制御が行われると、エンジン１１における実際の吸気
圧ＰＭｒ（吸入空気量）がスロットルバルブ２３の開度
に対応したものとなる。ＥＣＵ９２は、実際のスロット
ル開度ＴＡｒ及び実際の吸気圧ＰＭｒ等から予測吸気圧
ＰＭＦＷＤを算出する。この予測吸気圧ＰＭＦＷＤは、
吸気バルブ１９の閉弁時における吸気圧を予測した値で
あって、後述する吸気圧算出ルーチンによって算出され
るものである。

【００５６】ＥＣＵ９２は、上記予測吸気圧ＰＭＦＷＤ
及びエンジン回転数ＮＥに基づき基本燃料噴射量Ｑbse
を算出する。そして、ＥＣＵ９２は、燃料噴射弁４０を
駆動制御して、基本燃料噴射量Ｑbse から求められる最
終燃料噴射量Ｑfin に対応した量の燃料を吸気行程中に
燃焼室１６に噴射供給する。こうした燃料噴射によって
「均質燃焼」が実行され、機関出力トルクが必要とされ
る値へと制御される。

【００５７】従って、エンジン１１の均質燃焼運転時に
は、集約目標スロットル開度ＴＡｔが代入される目標ス
ロットル開度ＴＡｓｊに基づきスロットル開度を調節す
ることにより機関出力トルクが制御される。

【００５８】次に、「成層燃焼」時の燃料噴射制御につ
いて説明する。上記集約目標スロットル開度ＴＡｔは、
「成層燃焼」時には、そのときのアクセル踏込量ＡＣＣ
Ｐ及びエンジン回転数ＮＥにて「均質燃焼」を実行する
と仮定した場合での同「均質燃焼」（以下、「仮想均質
燃焼」という）に適した目標スロットル開度として算出
される。「成層燃焼」時には、上記「仮想均質燃焼」に
おいて上記集約目標スロットル開度ＴＡｔに基づきスロ
ットル開度制御を行うことで得られるはずの実際のスロ
ットル開度ＴＡｒを、同集約目標スロットル開度ＴＡｔ
に基づき仮想スロットル開度ＴＡｖとして算出する。

【００５９】即ち、図３に示すように、「均質燃焼」時
の目標スロットル開度ＴＡｓｊ（集約目標スロットル開
度ＴＡｔ）の推移と、位相進み補償後スロットル開度Ｔ
Ａｈの推移とがほぼ等しいことから、まず「ＴＡｈ＝Ｔ
Ａｓｊ（ＴＡｈ＝ＴＡｔ）」であると仮定する。この仮
定を条件に、上記式（１）と逆の手順により、目標スロ
ットル開度ＴＡｓｊ（集約目標スロットル開度ＴＡｔ）
から実際のスロットル開度ＴＡｒを算出し、そのスロッ
トル開度ＴＡｒを仮想スロットル開度ＴＡｖとする。

【００６０】更に、エンジン１１のスロットル開度が上
記仮想スロットル開度ＴＡｖとなる状態での「均質燃焼
（仮想均質燃焼）」時の吸気圧（予測吸気圧ＰＭＦＷ
Ｄ）である仮想吸気圧ＰＭｖを、上記仮想スロットル開
度ＴＡｖ等に基づき算出する。そして、上記仮想吸気圧
ＰＭｖ（仮想吸入空気量）及びエンジン回転数ＮＥ等に
基づき「成層燃焼」時の基本燃料噴射量Ｑbse を算出す
る。

【００６１】ＥＣＵ９２は、燃料噴射弁４０を駆動制御
して、基本燃料噴射量Ｑbse から求められる最終燃料噴
射量Ｑfin に対応した量の燃料を圧縮行程中に燃焼室１
６に噴射供給する。上記最終燃料噴射量Ｑfin は、エン
ジン１１における燃料噴射量の制御目標値である。こう
した最終燃料噴射量Ｑfin に基づく燃料噴射制御によっ
て「成層燃焼」が実行され、機関出力トルクが必要とさ
れる値へと制御される。

【００６２】従って、エンジン１１の成層燃焼運転時に
は、集約目標スロットル開度ＴＡｔに基づき、「仮想均
質燃焼」に対応する仮想スロットル開度ＴＡｖ及び仮想
吸気圧ＰＭｖが算出され、この仮想吸気圧ＰＭｖ等から
算出される最終燃料噴射量Ｑfin （基本燃料噴射量Ｑbs
e ）に基づき燃料噴射量を調節することにより機関出力
トルクが制御される。このため、「成層燃焼」時には、
上記集約目標スロットル開度ＴＡｔは、そのときの「成
層燃焼」時に必要とされる機関出力トルクに対応した値
として、後述する集約目標スロットル開度算出ルーチン
により算出される。

【００６３】上記のように成層燃焼運転時には、「仮想
均質燃焼」に対応する仮想スロットル開度ＴＡｖ及び仮
想吸気圧ＰＭｖに応じて最終燃料噴射量Ｑfin が算出さ
れ、同最終燃料噴射量Ｑfin がこのとき実際に「均質燃
焼」を実行した場合に得られる機関出力トルクに関連付
けられる。そして、この最終燃料噴射量Ｑfin に基づき
燃料噴射量が制御されるため、同最終燃料噴射量Ｑfin
に対応した成層燃焼運転時の機関出力トルクが、このと
き均質燃焼運転を行った場合での機関出力トルクに合致
するようになる。これにより、燃焼方式を「成層燃焼」
と「均質燃焼」との間で切り換える際等に、機関出力ト
ルクに段差が生じるのを抑制することができる。

【００６４】次に、最終燃料噴射量Ｑfin の算出手順に
ついて図４を参照して説明する。図４は、成層燃焼運転
時及び均質燃焼運転時に仮想吸気圧ＰＭｖ及び予測吸気
圧ＰＭＦＷＤに基づき最終燃料噴射量Ｑfin を算出する
ための燃料噴射量算出ルーチンを示すフローチャートで
ある。この燃料噴射量算出ルーチンは、ＥＣＵ９２を通
じて所定時間毎の時間割り込みにて実行される。

【００６５】燃料噴射量算出ルーチンにおいて、ステッ
プＳ２０１の処理は仮想吸気圧ＰＭｖ若しくは予測吸気
圧ＰＭＦＷＤを算出するためのものである。このステッ
プＳ２０１の処理が実行された後、ＥＣＵ９２は、ステ
ップＳ２０２の処理として、仮想吸気圧ＰＭｖ若しくは
予測吸気圧ＰＭＦＷＤを吸気圧ＰＭとして用い、下記の
式（２）によって基本燃料噴射量Ｑbse を算出する。即
ち、吸気圧ＰＭに吸気温補正係数Ｋtha 及び定数Ｋを乗
算して基本燃料噴射量Ｑbse を算出する。

【００６６】

【数２】 Ｑbse ＝ＰＭ＊Ｋtha ＊Ｋ …（２） なお、上記仮想吸気圧ＰＭｖ及び予測吸気圧ＰＭＦＷＤ
を算出する際には後述する体積効率ηｖが用いられる
が、上記式（２）における吸気温補正係数Ｋthaは吸気
温ＴＨＡの変化による体積効率ηｖの変化を補償するた
めのものである。ＥＣＵ９２は、吸気温センサ３７から
の検出信号に基づき吸気温ＴＨＡを求めるとともに、上
記吸気温補正係数Ｋtha を吸気温ＴＨＡに基づき図５の
マップを参照して算出する。こうして算出される吸気温
補正係数Ｋtha は、吸気温ＴＨＡが高くなるほど小さく
なって「１．０」に近づくようになる。従って、補正後
の基本燃料噴射量Ｑbse は、吸気温ＴＨＡが低くなるほ
ど大きな値になる。

【００６７】ステップＳ２０２の処理が実行された後、
ステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３，Ｓ２０４
の処理は、基本燃料噴射量Ｑbse 等から最終燃料噴射量
Ｑfin を算出するためのものである。

【００６８】ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０３の処理と
して、モード補正係数Ｋmodeを算出する。このモード補
正係数Ｋmodeは、「均質燃焼」と「成層燃焼」との燃焼
効率の差に伴う要求燃料噴射量の差を補償するための補
正係数であり、ＥＣＵ９２は、現在の燃焼方式に応じて
モード補正係数Ｋmodeを算出する。このモード補正係数
Ｋmodeは、燃焼効率が「成層燃焼」よりも低くなる「均
質燃焼」時には、「Ｋmode＝１．０」に設定される。な
お、「均質燃焼」時に「成層燃焼」時よりも燃焼効率が
低くなるのは、「均質燃焼」では「成層燃焼」に比べて
ポンプ損失や冷却損失が大きくなるためである。

【００６９】上記のようにステップＳ２０３の処理を実
行し、モード補正係数Ｋmodeを算出すると、ＥＣＵ９２
は、続くステップＳ２０４で、基本燃料噴射量Ｑbse に
モード補正係数Ｋmodeを乗算して最終燃料噴射量Ｑfin
を算出する。

【００７０】上記のように最終燃料噴射量Ｑfin の算出
にモード補正係数Ｋmodeを用いることで、燃焼方式毎の
燃焼効率の違いに基づき最終燃料噴射量Ｑfin が調整さ
れ、燃焼効率の高い「成層燃焼」時には「均質燃焼」時
に対して最終燃料噴射量Ｑfin が減量側に調整される。
こうした燃焼方式毎の燃焼効率の違いを加味して算出さ
れる最終燃料噴射量Ｑfin に基づき燃料噴射制御を行う
ことで、いずれの燃焼方式を実行したときでも燃料噴射
量制御に基づく機関出力トルク制御の精度が向上するよ
うになる。

【００７１】ＥＣＵ９２は、続くステップＳ２０５の処
理として、成層燃焼運転の実行中か否かを判断する。そ
して、成層燃焼運転中でなければ当該燃料噴射量算出ル
ーチンを一旦終了し、成層燃焼運転中であればステップ
Ｓ２０６の処理を実行した後に同燃料噴射量算出ルーチ
ンを一旦終了する。上記ステップＳ２０６の処理は、
「成層燃焼」時に燃料系の経年変化等に伴う燃料噴射量
の適正値に対するずれを補償するためのものである。

【００７２】ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０６の処理と
して、下記の式（３）に基づき最終燃料噴射量Ｑfin を
補正する。

【００７３】

【数３】 式（３）において、最終燃料噴射量Ｑfin に加算される
項、即ち「｛（ｑｇｔｊ／ｑｇｓｊ）−１｝＊Ｃ＊（６
００／ＮＥ）」により、「成層燃焼」時の上記燃料噴射
量の適正値に対するずれが補償されることとなる。な
お、この補償に関しては後で詳しく説明する。式（３）
において、成層用学習値ｑｇｔｊは、後述するＩＳＣ学
習ルーチンによって上記燃料噴射量の適正値からのずれ
量に対応した値として学習されるものである。また、均
質用学習値ｑｇｓｊは、上記ＩＳＣ学習ルーチンによっ
て吸気系の経年変化等に伴う吸入空気量の適正値からの
ずれ量に対応した値として学習されるものである。ま
た、式（３）において、重み係数Ｃ及びエンジン回転数
ＮＥによって定まる「Ｃ＊（６００／ＮＥ）」という値
は、式（３）に基づく最終燃料噴射量Ｑfin の補正が過
剰になるのを抑制し、同補正の適正化を図るためのもの
である。

【００７４】次に、燃料噴射量算出ルーチンにおけるス
テップＳ２０１の処理について図６及び図７を参照して
詳しく説明する。図６及び図７は、予測吸気圧ＰＭＦＷ
Ｄ及び仮想吸気圧ＰＭｖを算出するための吸気圧算出ル
ーチンを示すフローチャートである。この吸気圧算出ル
ーチンは、燃料噴射量算出ルーチンのステップＳ２０１
に進む毎にＥＣＵ９２を通じて実行される。

【００７５】吸気圧算出ルーチンにおいて、ＥＣＵ９２
は、ステップＳ３０１（図６）の処理として、成層燃焼
運転中であるか否かを判断する。そして、成層燃焼運転
中であれば、ステップＳ３０２の処理として、集約目標
スロットル開度ＴＡｔと実際のスロットル開度ＴＡｒと
に基づき、「仮想均質燃焼」時のスロットル開度ＴＡｔ
である仮想スロットル開度ＴＡｖを算出する。その後、
ステップＳ３０３に進む。また、上記ステップＳ３０１
の処理において、成層燃焼運転中でない旨判断されると
きには直接ステップＳ３０３に進む。

【００７６】ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０３の処理と
して、現在の実際のスロットル開度ＴＡｒ若しくは仮想
スロットル開度ＴＡｖと、エンジン回転数ＮＥとに基づ
き定常時吸気圧ＰＭbse を算出する。この定常時吸気圧
ＰＭbse は、上記スロットル開度ＴＡｒ，ＴＡｖ及びエ
ンジン回転数ＮＥの状態にあって、エンジン１１を定常
運転したときの吸気圧である。なお、定常時吸気圧ＰＭ
bse は、均質燃焼運転時には実際のスロットル開度ＴＡ
ｒ及びエンジン回転数ＮＥに基づき算出され、成層燃焼
運転時には仮想スロットル開度ＴＡｖ及びエンジン回転
数ＮＥに基づき算出される。

【００７７】ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０４の処理と
して、大気圧補正係数Ｋpa１を大気圧ＰＡに基づき図８
のマップを参照して算出し、定常時吸気圧ＰＭbse にこ
の大気圧補正係数Ｋpa１を乗算することにより、補正後
吸気圧ＰＭｈを算出する。なお、上記大気圧補正係数Ｋ
pa１は大気圧ＰＡが高くなるほど大きくなって「１．
０」に近づくようになる。従って、補正後吸気圧ＰＭｈ
は大気圧ＰＡが高くなるほど大きくなる。補正後吸気圧
ＰＭｈの算出が行われた後、ステップＳ３０５に進む。

【００７８】このステップＳ３０５の処理は後のステッ
プＳ３０６，Ｓ３０７の処理と関係している。即ち、ス
テップＳ３０６の処理では上記補正後吸気圧ＰＭｈを徐
変処理することにより徐変値ＰＭＳＭが算出され、ステ
ップＳ３０７の処理では同徐変値ＰＭＳＭが第１の吸気
圧記憶値ＰＭＳＭ１として記憶される。そして、上記ス
テップＳ３０５の処理においては、ＥＣＵ９２が、前回
のステップＳ３０７の処理で記憶された第１の吸気圧記
憶値ＰＭＳＭ１を前回の徐変値ＰＭＳＭi-1 として設定
する。

【００７９】このように徐変処理（Ｓ３０６）によって
算出された徐変値ＰＭＳＭを一旦第１の吸気圧記憶値Ｐ
ＭＳＭ１として記憶（Ｓ３０７）するのは、後述するス
テップＳ３１０の処理で上記徐変値ＰＭＳＭを用いて別
の処理を実行し、その処理によって徐変値ＰＭＳＭが変
化してしまうためである。この場合でも、上記ステップ
Ｓ３０５の処理で第１の吸気圧記憶値ＰＭＳＭ１を前回
の徐変値ＰＭＳＭi-1とすることで、ステップＳ３０６
の徐変処理を適切に行うことができるようになる。

【００８０】上記ステップＳ３０５の処理が実行された
後、ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０６の処理として、下
記の式（４）に基づき今回の徐変値ＰＭＳＭi を算出す
る。即ち、定常時の補正後吸気圧ＰＭｈから前回の徐変
値ＰＭＳＭi-1 を減算して更に所定値ｎで除算し、その
除算した値を前回の徐変値ＰＭＳＭiー1 に加算すること
で今回の徐変値ＰＭＳＭi が算出される。

【００８１】

【数４】 ＰＭＳＭi ＝ＰＭＳＭi-1 ＋（ＰＭｈ−ＰＭＳＭi-1 ）／ｎ …（４） ここで、上記補正後吸気圧ＰＭｈの変化に対する徐変値
ＰＭＳＭの推移傾向を図９に示す。同図においては補正
後吸気圧ＰＭｈの推移を破線で示し、徐変値ＰＭＳＭの
推移を太い実線で示す。また、マップ演算等により算出
される上記補正後吸気圧ＰＭｈが破線で示すように推移
するのに対し、実際の吸気圧ＰＭｒがどのように推移す
るかを二点鎖線で示す。

【００８２】この図から明らかなように、例えばアクセ
ル踏込量ＡＣＣＰが変化して上記補正後吸気圧ＰＭｈが
破線で示すように変化したとき、その補正後吸気圧ＰＭ
ｈの変化に対して徐変値ＰＭＳＭが太い実線で示すよう
に緩やかに推移するようになる。補正後吸気圧ＰＭｈの
変化に対して徐変値ＰＭＳＭがどれほど緩やかに推移す
るかは、上記式（４）における所定値ｎによって決定さ
れる。この所定値ｎは、予め実験等により設定された図
示しないマップを参照して上記補正後吸気圧ＰＭｈとエ
ンジン回転数ＮＥとに基づき算出される。

【００８３】ステップＳ３０６の処理で徐変値ＰＭＳＭ
が算出され、ステップＳ３０７の処理で第１の吸気圧記
憶値ＰＭＳＭ１の記憶が行われると、続いてステップＳ
３０８に進む。ステップＳ３０８〜Ｓ３１１の処理は、
現時点で吸気バルブ１９の閉弁時における徐変値ＰＭＳ
Ｍを予測して算出するためのものである。

【００８４】ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０８の処理と
して、現時点から吸気バルブ１９の閉弁時までに上記ス
テップＳ３０６の処理が行われる回数（徐変処理回数）
Ｔ／Δｔを算出する。即ち、現時点から吸気バルブ１９
の閉弁時までの時間Ｔを求め、その時間Ｔを燃料噴射量
算出ルーチンの実行周期Δｔで除算することにより、上
記徐変処理回数Ｔ／Δｔを算出する。

【００８５】続いてＥＣＵ９２は、ステップＳ３０９の
処理として現在記憶されている第１の吸気圧記憶値ＰＭ
ＳＭ１、即ち最新の徐変値ＰＭＳＭを前回の徐変値ＰＭ
ＳＭi-1 として設定する。更に、ＥＣＵ９２は、ステッ
プＳ３１０の処理として、上記徐変処理回数Ｔ／Δｔ分
だけ上記式（４）による徐変処理を実行し、Ｔ／Δｔ回
の徐変処理後の徐変値ＰＭＳＭi 、即ち吸気バルブ１９
の閉弁時の徐変値ＰＭＳＭi を算出する。その後、ＥＣ
Ｕ９２は、ステップＳ３１１の処理として、徐変値ＰＭ
ＳＭi を第２の吸気圧記憶値ＰＭＳＭ２として記憶す
る。

【００８６】今、図９に一点鎖線Ｌ１で示す時点にて上
記ステップＳ３０６の処理が行われたとすると、その処
理によって算出される今回の徐変値ＰＭＳＭi が第１の
吸気圧記憶値ＰＭＳＭ１として記憶される。そして、続
いてステップＳ３１０の処理が行われると、二点鎖線Ｌ
２で示す吸気バルブ１９の閉弁時における徐変値ＰＭＳ
Ｍi が算出され、その徐変値ＰＭＳＭi がほぼ一点鎖線
Ｌ１で示す時点にて第２の吸気圧記憶値ＰＭＳＭ２とし
て記憶される。

【００８７】このように第１及び第２の吸気圧記憶値Ｐ
ＭＳＭ１，ＰＭＳＭ２の記憶処理が行われた後には、そ
れら記憶値ＰＭＳＭ１，ＰＭＳＭ２の差ΔＰ１（「ＰＭ
ＳＭ２−ＰＭＳＭ１」）を用いて、吸気バルブ１９の閉
弁時における吸気圧を予測して算出することができるよ
うになる。即ち、現時点（一点鎖線Ｌ１）においてバキ
ュームセンサ３６により検出される実際の吸気圧ＰＭｒ
に、上記第１及び第２の吸気圧記憶値ＰＭＳＭ１，ＰＭ
ＳＭ２の差ΔＰ１を加算することで、吸気バルブ１９の
閉弁時における吸気圧が得られるようになる。

【００８８】ところで、バキュームセンサ３６の出力に
は吸気通路３２内を流れる空気の脈動による影響が生じ
るため、その影響を除去するために通常はバキュームセ
ンサ３６の出力をＣＲフィルタ等によってフィルタ処理
する。従って、上記吸気圧ＰＭｒは実際にはＣＲフィル
タ等によるフィルタ処理の時定数分だけ適正値からずれ
ることになり、そのずれの分だけ上記予測される吸気バ
ルブ１９の閉弁時の吸気圧が不正確になる。

【００８９】吸気圧算出ルーチンにおけるステップＳ３
１２（図７）〜Ｓ３１５の処理は、上記吸気圧ＰＭｒの
ずれを考慮して第１の吸気圧記憶値ＰＭＳＭ１をフィル
タ処理し、そのフィルタ出力ＰＭＳＭ１Ｓi を用いて吸
気バルブ１９の閉弁時の吸気圧を正確に予測するための
ものである。

【００９０】ＥＣＵ９２は、上記ステップＳ３１１（図
６）の処理を実行した後、ステップＳ３１２（図７）の
処理として現在の燃焼方式が均質燃焼であるか否かを判
断し、均質燃焼であればステップＳ３１３に進む。ＥＣ
Ｕ９２は、ステップＳ３１３の処理として、第１の吸気
圧記憶値ＰＭＳＭ１を下記の式（５）に基づきフィルタ
処理する。なお、式（５）において、ＰＭＳＭ１Ｓi は
第１の吸気圧記憶値ＰＭＳＭ１のフィルタ出力であり、
所定値ｍは当該フィルタ処理の時定数が上記ＣＲフィル
タによるフィルタ処理の時定数と等しくなるように設定
されるものである。

【００９１】

【数５】 ＰＭＳＭ１Ｓi ＝ＰＭＳＭ１Ｓi-1 ＋（ＰＭＳＭ１−ＰＭＳＭ１Ｓi-1 ）／ｍ …（５） この式（５）に基づくフィルタ処理のフィルタ出力ＰＭ
ＳＭ１Ｓi は、図９に太い実線で示すように徐変値ＰＭ
ＳＭ（第１の吸気圧記憶値ＰＭＳＭ１）が変化したとき
には、図中に細い実線で示すように推移することとな
る。

【００９２】続いてＥＣＵ９２は、ステップＳ３１４の
処理として、第２の吸気圧記憶値ＰＭＳＭ２から上記フ
ィルタ出力ＰＭＳＭ１Ｓi を減算し、それらの差ΔＰ２
を算出する。更に、ＥＣＵ９２は、ステップＳ３１５の
処理として、実際の吸気圧ＰＭｒに上記差ΔＰ２加算
し、その加算した値に更に体積効率ηｖを乗算した値
を、吸気バルブ１９の閉弁時における吸気圧である予測
吸気圧ＰＭＦＷＤとして算出する。なお、上記体積効率
ηｖは前回の予測吸気圧ＰＭＦＷＤとエンジン回転数Ｎ
Ｅとに基づきマップを参照して算出されるものである。
こうして予測吸気圧ＰＭＦＷＤを算出した後、当該吸気
圧算出ルーチンを一旦終了して燃料噴射量算出ルーチン
（図４）に戻る。

【００９３】従って、図９に一点鎖線Ｌ１で示す時点に
て第１及び第２の吸気圧記憶値ＰＭＳＭ１，ＰＭＳＭ２
の記憶処理が行われた場合、その時点での第１の吸気圧
記憶値ＰＭＳＭ１のフィルタ出力ＰＭＳＭ１Ｓi が予測
吸気圧ＰＭＦＷＤを算出に用いられる。即ち、一点鎖線
Ｌ１で示す時点での第２の吸気圧記憶値ＰＭＳＭ２とフ
ィルタ出力ＰＭＳＭ１Ｓi との差ΔＰ２を実際の吸気圧
ＰＭｒに加算することで予測吸気圧ＰＭＦＷＤが算出さ
れる。

【００９４】このように第１の吸気圧記憶値ＰＭＳＭ１
に代えてフィルタ出力ＰＭＳＭ１Ｓi を用いて差ΔＰ２
を算出し、その差ΔＰ２等から予測吸気圧ＰＭＦＷＤを
求めることで、同吸気圧ＰＭｒにＣＲフィルタの時定数
に応じたずれが生じても、その予測吸気圧ＰＭＦＷＤを
正確な吸気バルブ１９の閉弁時の吸気圧として算出する
ことができるようになる。

【００９５】一方、上記ステップＳ３１２の処理におい
て、現在の燃焼方式が均質燃焼でなく成層燃焼である旨
判断されると、ステップＳ３１６に進む。ＥＣＵ９２
は、ステップＳ３１６の処理として、第２の吸気圧記憶
値ＰＭＳＭ２に体積効率ηｖを乗算した値を仮想吸気圧
ＰＭｖとして算出する。なお、上記体積効率ηｖは前回
の仮想吸気圧ＰＭｖとエンジン回転数ＮＥとに基づきマ
ップを参照して算出されるものである。こうして仮想吸
気圧ＰＭｖを算出した後、当該吸気圧算出ルーチンを一
旦終了して燃料噴射量算出ルーチン（図４）に戻る。

【００９６】上記算出される仮想吸気圧ＰＭｖは、現在
の機関運転状態にて「均質燃焼」を実行したと仮定した
場合（「仮想均質燃焼」）での吸気バルブ１９の閉弁時
の吸気圧、即ち上記予測吸気圧ＰＭＦＷＤに対応した仮
想値ということになる。均質燃焼運転時には、予測吸気
圧ＰＭＦＷＤが実際の吸気圧ＰＭｒ等に基づき算出され
るため、ステップＳ３１２〜Ｓ３１５の処理を行って同
予測吸気圧ＰＭＦＷＤを正確に算出するようにしてい
る。これに対し、成層燃焼運転時には、仮想吸気圧ＰＭ
ｖが実際の吸気圧ＰＭｒに関係なく、第２の吸気圧記憶
値ＰＭＳＭ２等にづき算出される。こうして算出される
仮想吸気圧ＰＭｖは、ステップＳ３１６の処理によって
正確な値として算出されるようになる。

【００９７】次に、集約目標スロットル開度ＴＡｔの算
出手順について図１０を参照して説明する。図１０は、
集約目標スロットル開度ＴＡｔを算出するための集約目
標スロットル開度ルーチンを示すフローチャートであ
る。この集約目標スロットル開度算出ルーチンは、ＥＣ
Ｕ９２を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実
行される。

【００９８】集約目標スロットル開度算出ルーチンにお
いては、ステップＳ４０５の処理で、基本スロットル開
度ＴＡbse 、ＩＳＣ開度補正量ｆ（ｑｃａｌ）、及びそ
の他の補正量Ａを用いて、下記の式（６）に基づき集約
目標スロットル開度ＴＡｔが算出される。

【００９９】

【数６】 ＴＡｔ＝ＴＡbse ＋ｆ（ｑｃａｌ）＋Ａ …（６） ところで、上記式（６）において、ＩＳＣ開度補正量ｆ
（ｑｃａｌ）は、機関出力トルクを調整してアイドル回
転数を制御するためのものである。このＩＳＣ開度補正
量ｆ（ｑｃａｌ）は、ＩＳＣ補正量ｑｃａｌ及び変換係
数Ｋａに基づき下記の式（７）によって算出される。

【０１００】

【数７】 ｆ（ｑｃａｌ）＝ｑｃａｌ＊Ｋａ …（７） 式（７）において、ＩＳＣ補正量ｑｃａｌは、アイドル
回転数の調整量に対応した無次元のパラメータである。
そして、変換係数Ｋａは、上記ＩＳＣ補正量ｑｃａｌを
アイドル回転数の調整に必要とされる機関出力トルクの
変化量、即ちスロットル開度の調整量に変換するための
ものである。

【０１０１】アイドル回転数の調整は、上記ＩＳＣ補正
量ｑｃａｌを増減させることによって行われる。このＩ
ＳＣ補正量ｑｃａｌの増減に伴いＩＳＣ開度補正量ｆ
（ｑｃａｌ）が変化すると、集約目標スロットル開度Ｔ
Ａｔも変化することとなる。この集約目標スロットル開
度ＴＡｔは、「均質燃焼」時の機関出力トルクに影響を
及ぼすパラメータである目標スロットル開度ＴＡｓｊ、
及び「成層燃焼」時の機関出力トルクに影響を及ぼすパ
ラメータである最終燃料噴射量Ｑfin にそれぞれ関係し
ている。そのため、集約目標スロットル開度ＴＡｔをＩ
ＳＣ開度補正量ｆ（ｑｃａｌ）の増減により変化させる
ことで、いずれの燃焼方式であっても機関出力トルクが
変化してアイドル回転数が調整される。

【０１０２】上記ＩＳＣ開度補正量ｆ（ｑｃａｌ）を算
出するためのＩＳＣ補正量ｑｃａｌは、フィードバック
補正項ｑｉ、計算用学習値ｑｇ、及び水温補正項ｑｔｈ
ｗ等に基づき、下記の式（８）によって算出される。

【０１０３】

【数８】 ｑｃａｌ＝ｑｉ＋ｑｇ＋ｑｔｈｗ …（８） 式（８）において、フィードバック補正項ｑｉは、アイ
ドル回転数を予め定められた目標値（例えば６００ｒｐ
ｍ）に近づけるべく、アイドル運転時のエンジン回転数
ＮＥに応じて所定の基準値（本実施形態では「０」）を
中心に増減する値である。

【０１０４】即ち、フィードバック補正項ｑｉは、アイ
ドル回転数が目標値よりも低ければ大きくされる。その
結果、ＩＳＣ補正量ｑｃａｌ及びＩＳＣ開度補正量ｆ
（ｑｃａｌ）が大きくなり、ＩＳＣ開度補正量ｆ（ｑｃ
ａｌ）等に基づき算出される集約目標スロットル開度Ｔ
Ａｔが開き側の値へと変化する。「均質燃焼」であれ、
「成層燃焼」であれ、上記のように集約目標スロットル
開度ＴＡｔが開き側の値に変化することにより、機関出
力トルクが増大してアイドル回転数が目標値に向けて上
昇する。

【０１０５】「均質燃焼」時には、上記集約目標スロッ
トル開度ＴＡｔが目標スロットル開度ＴＡｓｊに代入さ
れるため、この目標スロットル開度ＴＡｓｊに基づきス
ロットル開度制御を行うことで予測吸気圧ＰＭＦＷＤ
（吸入空気量）が増大する。その結果、予測吸気圧ＰＭ
ＦＷＤ等に基づき決定される最終燃料噴射量Ｑfin が多
くなって機関出力トルクが増大し、アイドル回転数が目
標値に向かって上昇する。

【０１０６】上記と異なり、「成層燃焼」時には、上記
集約目標スロットル開度ＴＡｔ等に基づき、「仮想均質
燃焼」時のスロットル開度である仮想スロットル開度Ｔ
Ａｖが算出される。更に、「仮想均質燃焼」時にスロッ
トル開度を上記仮想スロットル開度ＴＡｖとしたときの
吸気圧（吸入空気量）である仮想吸気圧ＰＭｖが上記仮
想スロットル開度ＴＡｖ等に基づき算出される。そのた
め、ＩＳＣ開度補正量ｆ（ｑｃａｌ）により集約目標ス
ロットル開度ＴＡｔが開き側の値に変化すると仮想吸気
圧ＰＭｖが増大する。その結果、同仮想吸気圧ＰＭｖ等
に応じて決定される最終燃料噴射量Ｑfin が多くなり、
機関出力トルクが増大してアイドル回転数が目標値に向
かって上昇する。

【０１０７】また、上記フィードバック補正項ｑｉは、
アイドル回転数が目標値よりも高ければ小さくされる。
その結果、ＩＳＣ補正量ｑｃａｌ及びＩＳＣ開度補正量
ｆ（ｑｃａｌ）が小さくなり、ＩＳＣ開度補正量ｆ（ｑ
ｃａｌ）等に基づき算出される集約目標スロットル開度
ＴＡｔが閉じ側の値へと変化する。「均質燃焼」であ
れ、「成層燃焼」であれ、上記のように集約目標スロッ
トル開度ＴＡｔが閉じ側の値に変化することにより、機
関出力トルクが減少してアイドル回転数が目標値に向け
て下降する。

【０１０８】「均質燃焼」時には、上記集約目標スロッ
トル開度ＴＡｔが目標スロットル開度ＴＡｓｊに代入さ
れるため、この目標スロットル開度ＴＡｓｊに基づきス
ロットル開度制御を行うことで予測吸気圧ＰＭＦＷＤ
（吸入空気量）が減少する。その結果、予測吸気圧ＰＭ
ＦＷＤ等に基づき決定される最終燃料噴射量Ｑfin が少
なくなって機関出力トルクが減少し、アイドル回転数が
目標値に向かって下降する。

【０１０９】上記と異なり、「成層燃焼」時には、上記
集約目標スロットル開度ＴＡｔ等に基づき仮想スロット
ル開度ＴＡｖが算出され、この仮想スロットル開度ＴＡ
ｖ等に基づき仮想吸気圧ＰＭｖが算出される。そのた
め、ＩＳＣ開度補正量ｆ（ｑｃａｌ）により集約目標ス
ロットル開度ＴＡｔが閉じ側の値に変化すると仮想吸気
圧ＰＭｖが減少する。その結果、同仮想吸気圧ＰＭｖ等
に応じて決定される最終燃料噴射量Ｑfin が少なくな
り、機関出力トルクが減少してアイドル回転数が目標値
に向かって下降する。

【０１１０】上記式（８）中の計算用学習値ｑｇは、ア
イドル運転時に上記フィードバック補正項ｑｉが基準値
「０」を含む所定範囲（本実施形態では「−γ＜ｑｉ＜
γ」）内に収束するように、フィードバック補正項ｑｉ
に基づき基準値「０」を中心に増減する値である。

【０１１１】即ち、計算用学習値ｑｇは、フィードバッ
ク補正項ｑｉが上記所定範囲よりも小さい側に外れてい
れば小さくされる。その結果、上記式（８）から明らか
なように、アイドル回転数が目標値と一致する状態にＩ
ＳＣ補正量ｑｃａｌを維持した条件のもとでは、計算用
学習値ｑｇが小さくなるとフィードバック補正項ｑｉが
大きくなり、同補正項ｑｉが上記所定範囲内へと収束す
るようになる。

【０１１２】また、計算用学習値ｑｇは、フィードバッ
ク補正項ｑｉが上記所定範囲よりも大きい側に外れてい
れば大きくされる。その結果、上記式（８）から明らか
なように、アイドル回転数が目標値と一致する状態にＩ
ＳＣ補正量ｑｃａｌを維持した条件のもとでは、計算用
ＩＳＣ補正量ｑｃａｌが大きくなるとフィードバック補
正項ｑｉが小さくなり、同補正項ｑｉが上記所定範囲内
へと収束するようになる。

【０１１３】なお、上記式（８）中の水温補正項ｑｔｈ
ｗは、エンジン１１の冷却水温ＴＨＷに応じて増減する
ものである。このようにＩＳＣ補正量ｑｃａｌはフィー
ドバック補正項ｑｉ、計算用学習値ｑｇ、及び水温補正
項ｑｔｈｗ等から算出されるが、このうちの計算用学習
値ｑｇは、燃焼方式毎に均質用学習値ｑｇｓｊと成層用
学習値ｑｇｔｊとが用意されている。

【０１１４】そして、「均質燃焼」時には均質用学習値
ｑｇｓｊが計算用学習値ｑｇに代入され、同均質用学習
値ｑｇｓｊの学習が行われる。即ち、「均質燃焼」での
アイドル運転時にフィードバック補正項ｑｉを所定範囲
内に収束させるために上記計算用学習値ｑｇの増減が行
われ、その増減後の計算用学習値ｑｇが均質用学習値ｑ
ｇｓｊに代入される。この場合、フィードバック補正項
ｑｉが所定範囲内に収束したときに均質用学習値ｑｇｓ
ｊの学習が完了することとなる。

【０１１５】エンジン１１の吸気系に経年変化等が生じ
て吸入空気量が適正値から外れると、「均質燃焼」での
アイドル運転時においては機関出力トルクが適正値から
ずれてアイドル回転数が目標値から外れることとなる。
このアイドル回転数を目標値に近づけるべくフィードバ
ック補正項ｑｉが増減され、更にフィードバック補正項
ｑｉが所定範囲内に収束するよう計算用学習値ｑｇ（均
質用学習値ｑｇｓｊ）が増減される。そして、フィード
バック補正項ｑｉが所定範囲内に収束して均質用学習値
ｑｇｓｊの学習が完了したとき、その均質用学習値ｑｇ
ｓｊは上記吸入空気量の適正値からのずれ量に対応する
値となる。

【０１１６】従って、この均質用学習値ｑｇｓｊを以降
のスロットル開度制御に反映することで、上記吸入空気
量の適正値に対するずれを補償することが可能になる。
均質用学習値ｑｇｓｊをスロットル開度制御に反映する
には、同均質用学習値ｑｇｓｊを計算用学習値ｑｇとし
てＩＳＣ補正量ｑｃａｌに反映する。このＩＳＣ補正量
ｑｃａｌは、ＩＳＣ開度補正量ｆ（ｑｃａｌ）として集
約目標スロットル開度ＴＡｔに反映される。「均質燃
焼」時には、この集約目標スロットル開度ＴＡｔが代入
される「均質燃焼」時の目標スロットル開度ＴＡｓｊに
基づきスロットル開度制御が行われるため、このスロッ
トル開度制御に上記均質用学習値ｑｇｓｊが反映され
る。

【０１１７】また、「成層燃焼」時には成層用学習値ｑ
ｇｔｊが計算用学習値ｑｇに代入され、同成層用学習値
ｑｇｔｊの学習が行われる。即ち、「成層燃焼」でのア
イドル運転時にフィードバック補正項ｑｉを所定範囲内
に収束させるために上記計算用学習値ｑｇの増減が行わ
れ、その増減後の計算用学習値ｑｇが成層用学習値ｑｇ
ｔｊに代入される。この場合、フィードバック補正項ｑ
ｉが所定範囲内に収束したときに成層用学習値ｑｇｔｊ
の学習が完了することとなる。

【０１１８】エンジン１１の燃料系に経年変化等が生じ
て燃料噴射量が適正値から外れると、「成層燃焼」での
アイドル運転時においては機関出力トルクが適正値から
ずれてアイドル回転数が目標値からずれることとなる。
このアイドル回転数を目標値に近づけるべくフィードバ
ック補正項ｑｉが増減され、更にフィードバック補正項
ｑｉが所定範囲内に収束するよう計算用学習値ｑｇ（成
層用学習値ｑｇｔｊ）が増減される。そして、フィード
バック補正項ｑｉが所定範囲内に収束して成層用学習値
ｑｇｔｊの学習が完了したとき、その成層用学習値ｑｇ
ｔｊは上記燃料噴射量の適正値からのずれ量に対応する
値となる。

【０１１９】従って、この成層用学習値ｑｇｔｊを燃料
噴射制御に反映することで、上記燃料噴射量適正値に対
するずれを補償することが可能になる。ところで、成層
用学習値ｑｇｔｊを燃料噴射制御に反映させるに際し、
同成層用学習値ｑｇｔｊを計算用学習値ｑｇとしてＩＳ
Ｃ補正量ｑｃａｌに反映させると、このＩＳＣ補正量ｑ
ｃａｌは、ＩＳＣ開度補正量ｆ（ｑｃａｌ）として集約
目標スロットル開度ＴＡｔに反映されることとなり、こ
れに伴い燃焼方式間での機関出力トルクに段差が生じて
しまう。

【０１２０】燃焼方式に応じて計算用学習値ｑｇとして
均質用学習値ｑｇｓｊと成層用学習値ｑｇｔｊとを切り
換えてＩＳＣ補正量ｑｃａｌに反映させた場合の均質用
学習値ｑｇｓｊ及び成層用学習値ｑｇｔｊに対する集約
目標スロットル開度ＴＡｔの関係を図１１に示す。な
お、図１１（ａ）は、均質用学習値ｑｇｓｊ及び成層用
学習値ｑｇｔｊを示すものであり、図１１（ｂ）の実線
は、エンジン１１が定常状態であるときに同一機関運転
状態のもとでの「均質燃焼」時において算出される集約
目標スロットル開度ＴＡｔを示すものである。

【０１２１】図１１（ａ）に示すように、均質用学習値
ｑｇｓｊと成層用学習値ｑｇｔｊとは、吸入空気量と燃
料噴射量といった異なる制御系に対応し、それぞれ吸入
空気量の適正値からのずれ量、及び燃料噴射量の適正値
からのずれ量に対応する値となることから、異なる値に
なることがある。即ち、吸入空気量の適正値に対するず
れと燃料噴射量の適正値に対するずれとが互いに異なる
ものである場合、それらのずれを補償するための均質用
学習値ｑｇｓｊ及び成層用学習値ｑｇｔｊも互いに異な
る値になる。その結果、「均質燃焼」と「成層燃焼」と
で集約目標スロットル開度ＴＡｔに反映されるＩＳＣ補
正量ｑｃａｌも異なる値となり、図１１（ｂ）の実線に
示すように、「均質燃焼」時において算出される集約目
標スロットル開度ＴＡｔ及び「成層燃焼」時において算
出される集約目標スロットル開度ＴＡｔも異なる値とな
る。

【０１２２】ところで、集約目標スロットル開度ＴＡｔ
は、燃焼方式間で機関出力トルクを合致させるために、
同一機関運転状態である条件下では図１１（ｂ）に破線
で示されるように「均質燃焼」時と「成層燃焼」時とで
等しい値とすべきである。

【０１２３】そこで本実施形態では、集約目標スロット
ル開度ＴＡｔに対し、「成層燃焼」時に成層用学習値ｑ
ｇｔｊを反映させる代わりに、「成層燃焼」時にも均質
用学習値ｑｇｓｊを反映させる。これにより、「成層燃
焼」時の集約目標スロットル開度ＴＡｔが図１１（ｂ）
に破線で示す値となり、「均質燃焼」時において実線で
示す値となる同「均質燃焼」時の集約目標スロットル開
度ＴＡｔと合致する。この場合、集約目標スロットル開
度ＴＡｔ等に基づき制御される「成層燃焼」時の燃料噴
射量が均質用学習値ｑｇｓｊに対応したものとなり、こ
のままでは燃料噴射量の適正値に対するずれを補償でき
ない。そのため、上記式（３）に基づき「成層燃焼」時
の最終燃料噴射量Ｑfin を補正することで、均質用学習
値ｑｇｓｊと成層用学習値ｑｇｔｊとのずれ量に対応し
た燃料量を加味して「成層燃焼」時の燃料噴射量を制御
する。

【０１２４】このように集約目標スロットル開度ＴＡｔ
及び燃料噴射量に対し、均質用学習値ｑｇｓｊ及び成層
用学習値ｑｇｔｊを反映することで、吸入空気量や燃料
噴射量の適正値に対するずれを補償しつつ、燃焼方式間
で機関出力トルクを合わせることができるようになる。

【０１２５】さて、説明を集約目標スロットル開度算出
ルーチン（図１０）に戻す。集約目標スロットル開度算
出ルーチンにおいて、ＥＣＵ９２は、ステップＳ４０１
の処理として、現在の燃焼方式に係わらず現在のアクセ
ル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転数ＮＥに基づき「均
質燃焼」時の基本スロットル開度ＴＡbse を算出する。
その後、ステップＳ４０２に進む。

【０１２６】ＥＣＵ９２は、ステップＳ４０２の処理と
して、計算用学習値ｑｇに均質用学習値ｑｇｓｊを代入
した後、ステップＳ４０３に進む。ＥＣＵ９２は、ステ
ップＳ４０３の処理として上記式（８）によりＩＳＣ補
正量ｑｃａｌを算出し、ステップＳ４０４の処理として
上記式（７）によりＩＳＣ開度補正量ｆ（ｑｃａｌ）を
算出する。続いて、ＥＣＵ９２は、ステップＳ４０５の
処理として、上記式（６）により集約目標スロットル開
度ＴＡｔを算出した後、この集約目標スロットル開度算
出ルーチンを一旦終了する。

【０１２７】次に、均質用学習値ｑｇｓｊ及び成層用学
習値ｑｇｔｊの学習手順について図１２及び図１３を参
照して説明する。図１２及び図１３は、均質用学習値ｑ
ｇｓｊ及び成層用学習値ｑｇｔｊの学習を行うためのＩ
ＳＣ学習ルーチンを示すフローチャートである。このＩ
ＳＣ学習ルーチンは、ＥＣＵ９２を通じて例えば所定時
間毎の時間割り込みにて実行される。

【０１２８】ＩＳＣ学習ルーチンにおいては、ステップ
Ｓ５０１（図１２）の処理で学習値ｑｇｔｊ，ｑｇｓｊ
の増減（学習）が可能か否か、即ち学習条件が成立して
いるか否かが判断される。そして、ステップＳ５０２〜
Ｓ５０４の処理で、燃焼方式に応じて計算用学習値ｑｇ
に成層用学習値ｑｇｔｊ、若しくは均質用学習値ｑｇｓ
ｊが代入される。更に、Ｓ５０５〜Ｓ５０８の処理で上
記計算用学習値ｑｇがフィードバック補正項ｑｉを所定
範囲（本実施形態では「−γ＜ｑｉ＜γ」）内に収束さ
せるべく増減される。また、ステップＳ５０９〜Ｓ５１
７（図１３）では、フィードバック補正項ｑｉを所定範
囲に収束させるための計算用学習値ｑｇの操作を行った
後の同学習値ｑｇが、燃焼方式に応じて成層用学習値ｑ
ｇｔｊ、若しくは均質用学習値ｑｇｓｊに代入される。
これにより、燃焼方式毎にそれぞれ別々にＩＳＣ学習値
を持つことが可能になる。

【０１２９】さて、ＩＳＣ学習ルーチンにおいて、ＥＣ
Ｕ９２は、ステップＳ５０１の処理として、ＩＳＣ学習
条件が成立しているか否か、即ち例えば以下に示す各種
条件が全て成立しているか否かを判断する。

【０１３０】 ・ＩＳＣフィードバック制御中であること ・エンジン回転数ＮＥの変動が小さいこと ・その他の外乱がないこと そして、上記各条件の内のいずれか一つでも満たされて
いなければ、ＥＣＵ９２は、このＩＳＣ学習ルーチンを
一旦終了する。上記各条件が全て満たされていれば、ス
テップＳ５０２に進む。

【０１３１】ＥＣＵ９２は、ステップＳ５０２の処理と
して、成層燃焼運転中であるか否かを判断する。そし
て、成層燃焼運転中であればステップＳ５０３の処理と
して計算用学習値ｑｇに成層用学習値ｑｇｔｊを代入
し、成層燃焼運転中でなく均質燃焼運転中であればステ
ップＳ５０４の処理として計算用学習値ｑｇに均質用学
習値ｑｇｓｊを代入する。こうして計算用学習値ｑｇを
燃焼方式に対応したものとした後、ステップＳ５０５以
降の処理を実行する。

【０１３２】ＥＣＵ９２は、ステップＳ５０５の処理と
して、フィードバック補正項ｑｉが所定値γよりも大き
いか否かを判断する。そして、「ｑｉ＞γ」であってフ
ィードバック補正項ｑｉが所定範囲「−γ〜γ」に対し
大きい側に外れている旨判断されると、ステップＳ５０
６の処理として計算用学習値ｑｇに所定値ａを加算す
る。こうして計算用学習値ｑｇを大きくすると、アイド
ル回転数が目標値に一致する状態にＩＳＣ補正量ｑｃａ
ｌを維持した条件のもとでは、フィードバック補正項ｑ
ｉが所定範囲「−γ〜γ」内に向かって小さくなる。

【０１３３】また、上記ステップＳ５０５の処理におい
て「ｑｉ＞γ」でない旨判断されると、ステップＳ５０
７に進んでフィードバック補正項ｑｉが所定値−γ未満
であるか否かを判断する。そして、「ｑｉ＜−γ」であ
ってフィードバック補正項ｑｉが所定範囲「−γ〜γ」
に対し小さい側に外れている旨判断されると、ステップ
Ｓ５０８の処理として計算用学習値ｑｇから所定値ａを
減算する。こうして計算用学習値ｑｇを小さくすると、
アイドル回転数が目標値に一致する状態にＩＳＣ補正量
ｑｃａｌを維持した条件のもとでは、フィードバック補
正項ｑｉが所定範囲「−γ〜γ」内に向かって大きくな
る。

【０１３４】このようにフィードバック補正項ｑｉを所
定範囲「−γ〜γ」内に収束させるための計算用学習値
ｑｇの増減を行った後、ステップＳ５０９（図１３）に
進む。ＥＣＵ９２は、ステップＳ５０９の処理として、
成層燃焼運転中か否かを判断する。そして、成層燃焼運
転中であればステップＳ５１０の処理として成層用学習
値ｑｇｔｊに現在の計算用学習値ｑｇを代入し、成層燃
焼運転中でなく均質燃焼運転中であればステップＳ５１
４の処理として均質用学習値ｑｇｓｊに現在の計算用学
習値ｑｇを代入する。このように計算用学習値ｑｇの成
層用学習値ｑｇｔｊ、若しくは均質用学習値ｑｇｓｊへ
の代入を行うことで、燃焼方式毎にそれぞれ別々にＩＳ
Ｃ学習値を持つことが可能になる。

【０１３５】なお、成層用学習値ｑｇｔｊ、及び均質用
学習値ｑｇｓｊはバックアップＲＡＭ９６に記憶され
る。そして、「成層燃焼」時にフィードバック補正項ｑ
ｉが上記所定範囲内に収束したときに成層用学習値ｑｇ
ｔｊの学習が完了し、「均質燃焼」時にフィードバック
補正項ｑｉが上記所定範囲内に収束したときに均質用学
習値ｑｇｓｊの学習が完了する。

【０１３６】ＩＳＣ学習ルーチンにおいて、上記ステッ
プＳ５１０の処理が行われた後には、ステップＳ５１１
〜Ｓ５１３の処理が行われる。これらの処理は、成層用
学習値ｑｇｔｊの学習が行われるとき、この成層用学習
値ｑｇｔｊを所定条件のもとで均質用学習値ｑｇｓｊに
反映し、均質用学習値ｑｇｓｊの学習を早期に完了させ
るためのものである。

【０１３７】ＥＣＵ９２は、ステップＳ５１１の処理と
して、均質用学習値ｑｇｓｊの学習を早期に行う必要が
あるか否かの判断基準であるスピードアップ条件が成立
しているか否かを判断する。こうした条件としては、 ・バッテリの交換がなされたとき ・均質用学習値ｑｇｓｊや成層用学習値ｑｇｔｊが過度
に基準値「０」から離れた値になるとき 等々があげられる。

【０１３８】なお、上記のようなスピードアップ条件が
いずれか一つでも成立したときは、均質用学習値ｑｇｓ
ｊ及び成層用学習値ｑｇｔｊが初期値に戻されていると
きである。この初期値は、均質用学習値ｑｇｓｊ及び成
層用学習値ｑｇｔｊの基準値「０」よりも大きい値に設
定されている。そのため、上記条件の成立時には均質用
学習値ｑｇｓｊ及び成層用学習値ｑｇｔｊの学習を素早
く行い、早期に均質用学習値ｑｇｓｊ及び成層用学習値
ｑｇｔｊを基準値「０」側へ向かって小さくする必要が
ある。

【０１３９】ステップＳ５１１の処理において、スピー
ドアップ条件が成立していない旨判断されると当該ＩＳ
Ｃ学習ルーチンを一旦終了し、同条件が成立している旨
判断されるとステップＳ５１２に進む。ＥＣＵ９２は、
ステップＳ５１２の処理として、このとき計算用学習値
ｑｇ（成層用学習値ｑｇｔｊ）に所定値αを加算した値
（「ｑｇ＋α」）に対し、現在の均質用学習値ｑｇｓｊ
が大きいか否かを判断する。

【０１４０】そして、「ｑｇｓｊ＞ｑｇ＋α」でなく均
質用学習値ｑｇｓｊが基準値「０」に対して過度に大き
い値でない旨判断されると当該ＩＳＣ学習ルーチンを一
旦終了し、「ｑｇｓｊ＞ｑｇ＋α」であって均質用学習
値ｑｇｓｊが基準値「０」に対して過度に大きい値であ
る旨判断されるとステップＳ５１３に進む。ＥＣＵ９２
は、ステップＳ５１３の処理として、現在の均質用学習
値ｑｇｓｊに上記「ｑｇ＋α」という値を代入した後、
このＩＳＣ学習ルーチンを一旦終了する。このように成
層用学習値ｑｇｔｊを均質用学習値ｑｇｓｊに反映させ
ることで、同均質用学習値ｑｇｓｊの学習を早期に完了
することができる。

【０１４１】ＩＳＣ学習ルーチンにおいて、上記ステッ
プＳ５１４の処理が行われた後には、ステップＳ５１５
〜Ｓ５１７の処理が行われる。これらの処理は、均質用
学習値ｑｇｓｊの学習が行われるとき、この均質用学習
値ｑｇｓｊを所定条件のもとで成層用学習値ｑｇｔｊに
反映し、成層用学習値ｑｇｔｊの学習を早期に完了させ
るためのものである。

【０１４２】ＥＣＵ９２は、ステップＳ５１５の処理と
して、均質用学習値ｑｇｓｊの学習を早期に行う必要が
あるか否かの判断基準であるスピードアップ条件が成立
しているか否かを判断する。こうした条件としては、ス
テップＳ５１１の条件と同じものがあげられる。

【０１４３】ステップＳ５１５の処理において、スピー
ドアップ条件が成立していない旨判断されると当該ＩＳ
Ｃ学習ルーチンを一旦終了し、同条件が成立している旨
判断されるとステップＳ５１６に進む。ＥＣＵ９２は、
ステップＳ５１６の処理として、このとき計算用学習値
ｑｇ（均質用学習値ｑｇｓｊ）に所定値αを加算した値
（「ｑｇ＋α」）に対し、現在の成層用学習値ｑｇｔｊ
が大きいか否かを判断する。

【０１４４】そして、「ｑｇｔｊ＞ｑｇ＋α」でなく成
層用学習値ｑｇｔｊが基準値「０」に対して過度に大き
い値でない旨判断されると当該ＩＳＣ学習ルーチンを一
旦終了し、「ｑｇｔｊ＞ｑｇ＋α」であって成層用学習
値ｑｇｔｊが基準値「０」に対して過度に大きい値であ
る旨判断されるとステップＳ５１７に進む。ＥＣＵ９２
は、ステップＳ５１７の処理として、現在の成層用学習
値ｑｇｔｊに上記「ｑｇ＋α」という値を代入した後、
このＩＳＣ学習ルーチンを一旦終了する。このように均
質用学習値ｑｇｓｊを成層用学習値ｑｇｔｊに反映させ
ることで、同成層用学習値ｑｇｔｊの学習を早期に完了
することができる。

【０１４５】上記ＩＳＣ学習ルーチンにより学習される
成層用学習値ｑｇｔｊ、及び均質用学習値ｑｇｓｊは、
最終噴射量算出ルーチンにおけるステップＳ２０６（図
５）の処理での上記式（３）に用いられる。

【０１４６】即ち、式（３）において、最終燃料噴射量
Ｑfin に加算される項である「｛（ｑｇｔｊ／ｑｇｓ
ｊ）−１｝＊Ｃ＊（６００／ＮＥ）」にて、成層用学習
値ｑｇｔｊ、及び均質用学習値ｑｇｓｊが用いられる。
最終燃料噴射量Ｑfin は集約目標スロットル開度ＴＡｔ
等に基づき算出されるが、この集約目標スロットル開度
ＴＡｔの算出に用いられる計算用学習値ｑｇは、均質用
学習値ｑｇｓｊに固定される。

【０１４７】従って、成層燃焼運転時には「成層燃焼」
中であるにもかかわらず、上記集約目標スロットル開度
ＴＡｔ等に基づき算出される最終燃料噴射量Ｑfin が均
質用学習値ｑｇｓｊに対応したものとなる。そのため、
「成層燃焼」時には、上記「｛（ｑｇｔｊ／ｑｇｓｊ）
−１｝＊Ｃ＊（６００／ＮＥ）」という項を最終燃料噴
射量Ｑfin に加算することで、同最終燃料噴射量Ｑfin
を適切なものへと補正する。即ち、上記「｛（ｑｇｔｊ
／ｑｇｓｊ）−１｝＊Ｃ＊（６００／ＮＥ）」という項
は、均質用学習値ｑｇｓｊと成層用学習値ｑｇｔｊとの
ずれ量に対応した燃料量の分であって、この項を加味し
て最終燃料噴射量Ｑfin を算出することにより、燃料噴
射量制御に成層用学習値ｑｇｔｊが加味されて燃料噴射
量の適正値に対するずれが補償される。

【０１４８】以上詳述した処理が行われる本実施形態に
よれば、以下に示す効果が得られるようになる。 （１）「均質燃焼」時には、吸入空気量の適正値からの
ずれ量に対応する値として学習された均質用学習値ｑｇ
ｓｊを加味して、「均質燃焼」時におけるスロットル開
度制御の制御目標値である目標スロットル開度ＴＡｓｊ
（集約目標スロットル開度ＴＡｔ）が算出される。その
ため、上記目標スロットル開度ＴＡｓｊ等に基づきスロ
ットル開度制御を行うことで、吸入空気量の適正値に対
するずれを的確に補償することができる。

【０１４９】また、「成層燃焼」時において、均質用学
習値ｑｇｓｊを加味して「仮想均質燃焼」時の仮想スロ
ットル開度ＴＡｖ及び仮想吸気圧ＰＭｖ（仮想吸入空気
量）が算出される。そして、仮想吸気圧ＰＭｖ等に基づ
き基本燃料噴射量Ｑbse が算出され、この基本燃料噴射
量Ｑbse 等に基づき成層用学習値ｑｇｔｊを加味して燃
料噴射量の制御目標値である最終燃料噴射量Ｑfin が算
出される。

【０１５０】上記のように均質用学習値ｑｇｓｊの加味
された仮想吸気圧ＰＭｖに基づき基本燃料噴射量Ｑbse
を算出することで、「成層燃焼」時における燃料噴射量
の制御目標値である上記最終燃料噴射量Ｑfin がこのと
き「均質燃焼」を実行した場合に得られる機関出力トル
クに関連付けられる。そして、この最終燃料噴射量Ｑfi
n に基づき「成層燃焼」時の燃料噴射量が制御されるた
め、「成層燃焼」時の機関出力トルクが、このとき「均
質燃焼」を行った場合での機関出力トルクに的確に合致
するようになる。

【０１５１】更に、「成層燃焼」時には、最終燃料噴射
量Ｑfin が基本燃料噴射量Ｑbse 等に基づき成層用学習
値ｑｇｔｊを加味して算出されることで、同最終燃料噴
射量Ｑfin に成層用学習値ｑｇｔｊが反映され、これに
より燃料噴射量の適正値に対するずれを的確に補償する
ことができる。

【０１５２】従って、アイドル回転数を制御するための
制御量である吸入空気量及び燃料噴射量の適正値に対す
るずれを補償しつつ、燃焼方式間で機関出力トルクを合
わせることができる。こうした燃焼方式間での機関出力
トルクが食い違う場合、これによるトルクショックを感
じやすいのは自動車の減速中での燃焼方式の切換時など
であるが、上記のように燃焼方式間で機関出力トルクを
合わせることにより、自動車の減速中での燃焼方式切換
時にトルクショックを感じることがなくなる。

【０１５３】（２）「成層燃焼」時には、均質用学習値
ｑｇｓｊが加味された仮想吸気圧ＰＭｖに基づき最終燃
料噴射量Ｑfin （基本燃料噴射量Ｑbse ）が算出される
が、最終的には上記式（３）において「ｑｇｔｊ／ｑｇ
ｓｊ」という項により、最終燃料噴射量Ｑfin が成層用
学習値ｑｇｔｊと均質用学習値ｑｇｓｊとの両方を加味
した値となる。そのため、上記成層用学習値ｑｇｔｊに
より燃料噴射量の適正値に対するずれを補償する際、こ
れが上記均質用学習値ｑｇｓｊを加味した仮想吸気圧Ｐ
Ｍｖに起因して過剰なものになるのを抑制することがで
きる。

【０１５４】（３）均質用学習値ｑｇｓｊ及び成層用学
習値ｑｇｔｊはアイドル運転中に学習されるため、エン
ジン回転数ＮＥが高くなるにつれて、これら学習値ｑｇ
ｓｊ，ｑｇｔｊにより「成層燃焼」時の燃料噴射量の適
正値に対するずれを補償する際、これが過剰になる。し
かし、「成層燃焼」時には最終燃料噴射量Ｑfin が上記
式（３）において「６００／ＮＥ」という項によりエン
ジン回転数ＮＥを加味した値となり、上記学習値ｑｇｓ
ｊ，ｑｇｔｊにより燃料噴射量の適正値に対するずれを
補償する際、これが過剰になるのを抑制することができ
る。

【０１５５】（４）「成層燃焼」時に成層用学習値ｑｇ
ｔｊが学習されるとき、スピードアップ条件が成立して
いれば、そのときの成層用学習値ｑｇｔｊ（計算用学習
値ｑｇ）が均質用学習値ｑｇｓｊに反映される。また、
「均質燃焼」時に均質用学習値ｑｇｓｊが学習されると
き、スピードアップ条件が成立していれば、そのときの
均質用学習値ｑｇｓｊ（計算用学習値ｑｇ）が成層用学
習値ｑｇｔｊに反映される。このように一方の学習値を
他方の学習値に反映させることで、成層用学習値ｑｇｔ
ｊ及び均質用学習値ｑｇｓｊが初期値に戻されたときな
どに、それら学習値ｑｇｔｊ，ｑｇｓｊの学習を早期に
完了することができる。

【０１５６】なお、本実施形態は、例えば以下のように
変更することもできる。 ・本実施形態では、均質用学習値ｑｇｓｊと成層用学習
値ｑｇｔｊとをスピードアップ条件の成立時に互いに反
映し合い、それら学習値ｑｇｓｊ，ｑｇｔｊの学習を早
期に完了することを可能としたが、必ずしも学習値ｑｇ
ｓｊ，ｑｇｔｊを互いに反映し合う必要はない。均質用
学習値ｑｇｓｊと成層用学習値ｑｇｔｊとを互いに反映
しないようにするならば、ＩＳＣ学習ルーチン（図１
３）におけるステップＳ５１１〜Ｓ５１３の処理やステ
ップＳ５１５〜Ｓ５１７の処理を省略することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の制御装置が適用されるエンジン全
体を示す断面図。

【図２】同制御装置の電気的構成を示すブロック図。

【図３】目標スロットル開度ＴＡｓｊの変化に対する位
相進み補償後スロットル開度ＴＡｈ、及び実際のスロッ
トル開度ＴＡｒの推移を示すタイムチャート。

【図４】最終燃料噴射量Ｑfin の算出手順を示すフロー
チャート。

【図５】吸気温補正係数Ｋtha を算出する際に参照され
るマップ。

【図６】予測吸気圧ＰＭＦＷＤ及び仮想吸気圧ＰＭｖの
算出手順を示すフローチャート。

【図７】予測吸気圧ＰＭＦＷＤ及び仮想吸気圧ＰＭｖの
算出手順を示すフローチャート。

【図８】大気圧補正係数Ｋpa１を算出する際に参照され
るマップ。

【図９】補正後吸気圧ＰＭｈ、徐変値ＰＭＳＭ、フィル
タ出力ＰＭＳＭ１Ｓi、及び実際の吸気圧ＰＭｒの推移
を示すタイムチャート。

【図１０】集約目標スロットル開度ＴＡｔの算出手順を
示すフローチャート。

【図１１】均質用学習値ｑｇｓｊ及び成層用学習値ｑｇ
ｔｊに対する集約目標スロットル開度ＴＡｔの関係を示
す図。

【図１２】均質用学習値ｑｇｓｊ及び成層用学習値ｑｇ
ｔｊの学習手順を示すフローチャート。

【図１３】均質用学習値ｑｇｓｊ及び成層用学習値ｑｇ
ｔｊの学習手順を示すフローチャート。

【符号の説明】 １１…エンジン、１１ｂ…水温センサ、１４ｃ…クラン
クポジションセンサ、２１ｂ…カムポジションセンサ、
２３…スロットルバルブ、２４…スロットル用モータ、
２５…アクセルペダル、２６…アクセルポジションセン
サ、３６…バキュームセンサ、３７…吸気温センサ、４
０…燃料噴射弁、４４…スロットルポジションセンサ、
９２…電子制御ユニット（ＥＣＵ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 淳 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 加藤 千詞 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G084 AA04 BA02 BA03 BA05 BA09 BA13 CA00 CA03 DA04 DA11 EA11 EB13 EB17 EC03 FA07 FA11 FA32 FA33 3G301 HA01 HA04 HA16 JA04 JA07 KA00 KA07 KA11 LA03 LB04 LC03 MA01 MA12 NA01 NA05 NA06 NA08 NB02 NB11 NC02 ND02 ND25 ND32 NE00 NE17 NE19 PA01Z PA07Z PA09Z PA10Z PA11Z PA17Z PE01A PE01Z PE03Z PE06A PE06Z PE08Z

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関運転状態に応じて燃焼方式が均質燃焼
   と成層燃焼との間で切り換えられるとともに、アイドル
   回転数の調整が均質燃焼時には吸入空気量制御によって
   行われ、成層燃焼運転時には燃料噴射量制御によって行
   われる内燃機関に適用され、均質燃焼でのアイドル運転
   時に吸入空気量の適正値からのずれに対応する値を均質
   用学習値として学習し、成層燃焼でのアイドル運転時に
   燃料噴射量の適正値からのずれに対応する値を成層用学
   習値として学習する内燃機関の制御装置において、 均質燃焼運転時に吸入空気量の制御目標値に基づき同吸
   入空気量の制御を行うものであって、前記均質用学習値
   を加味して前記吸入空気量の制御目標値を算出すること
   により、前記吸入空気量の適正値からのずれを補償すべ
   く吸入空気量の制御に前記均質用学習値を反映する吸入
   空気量制御手段と、 成層燃焼運転時の機関運転状態で均質燃焼運転を実行す
   ると仮定したときの吸入空気量である仮想吸入空気量を
   前記均質用学習値を加味して算出する仮想吸入空気量算
   出手段と、 成層燃焼運転時に燃料噴射量の制御目標値に基づき同燃
   料噴射量の制御を行うものであって、前記仮想吸入空気
   量に基づき前記成層用学習値を加味して前記燃料噴射量
   の制御目標値を算出することにより、前記燃料噴射量の
   適正値からのずれを補償すべく燃料噴射量の制御に前記
   成層用学習値を反映する燃料噴射量制御手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 【請求項２】前記燃料噴射量制御手段は、前記仮想吸入
   空気量に基づき燃料噴射量の制御目標値を算出する際、
   前記成層用学習値に加えて前記均質用学習値を加味する
   請求項１記載の内燃機関の制御装置。
3. 【請求項３】前記燃料噴射量制御手段は、前記仮想吸入
   空気量に基づき燃料噴射量の制御目標値を算出する際、
   更に機関回転数を加味する請求項１又は２記載の内燃機
   関の制御装置。
4. 【請求項４】前記仮想吸入空気量算出手段は、成層燃焼
   運転時の機関運転状態で均質燃焼運転を実行すると仮定
   したときの同機関のスロットルバルブの開度である仮想
   スロットル開度を前記均質用学習値を加味して算出し、
   この仮想スロットル開度から前記仮想吸入空気量を算出
   するものである請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機
   関の制御装置。
5. 【請求項５】機関運転状態に応じて燃焼方式が切り換え
   られるとともに、同機関を運転制御するための各種制御
   系のうち、燃焼方式毎に異なる制御系を制御してアイド
   ル回転数の調整が行われる内燃機関に適用され、所定燃
   焼方式でのアイドル運転時にアイドル回転数を調整する
   所定制御系の制御量の適正値からのずれに対応する値を
   第１の学習値として学習し、前記所定燃焼方式とは別の
   燃焼方式でのアイドル運転時にアイドル回転数を調整す
   る前記所定制御系とは別の制御系の制御量の適正値から
   のずれに対応する値を第２の学習値として学習する内燃
   機関の制御装置において、 前記所定制御系を制御するものであって、前記所定燃焼
   方式での運転時に前記所定制御系の制御量のずれを補償
   すべく同所定制御系の制御に前記第１の学習値を反映す
   る第１の制御手段と、 前記別の制御系を制御するものであって、前記別の燃焼
   方式での運転時に燃焼方式間での機関出力トルクを合わ
   せるために前記別の制御系の制御に前記第１の学習値を
   反映するとともに、前記別の制御系の制御量のずれを補
   償すべく同別の制御系の制御に前記第２の学習値を反映
   する第２の制御手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
6. 【請求項６】前記内燃機関においては、機関運転状態に
   応じて燃焼方式が均質燃焼と成層燃焼との間で切り換え
   られ、アイドル回転数の調整が均質燃焼運転時には吸入
   空気量の制御によって行われるとともに、成層燃焼運転
   時には燃料噴射量の制御によって行われるものであっ
   て、 前記第１の制御手段は、均質燃焼運転時に吸入空気量の
   適正値に対するずれを補償すべく、同ずれに対応する値
   として学習される前記第１の学習値を吸入空気量の制御
   に反映し、 前記第２の制御手段は、成層燃焼運転時に燃焼方式間で
   の機関出力トルクを合わせるために燃料噴射量の制御に
   前記第１の学習値を反映するとともに、燃料噴射量の適
   正値に対するずれを補償すべく、同ずれに対応する値と
   して学習される第２の学習値を燃料噴射量の制御に反映
   する請求項５記載の内燃機関の制御装置。
7. 【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関
   の制御装置において、所定の燃焼方式でのアイドル運転
   時に同燃焼方式に対応する学習値の学習が行われると
   き、この学習値を所定条件のもとで他方の学習値に反映
   する学習値反映手段を更に備えることを特徴とする内燃
   機関の制御装置。