JP2001132523A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】空燃比の制御性及びエミッションの悪化を抑制
しつつ、内燃機関のトルク変動を抑制することのできる
内燃機関の燃料噴射制御装置を提供する。 【解決手段】エンジン１１の均質燃焼運転時において、
フィードバック補正係数ＦＡＦによる燃料噴射量の増減
補正により、エンジン１１の空燃比が理論空燃比へと制
御される。このとき、上記燃料噴射量の増減補正に応じ
てエンジン１１のトルク変動を低減する方向に燃料噴射
時期が進遅角補正される。即ち、燃料噴射量が増量補正
される場合には、噴射時期補正量ＡＩＮＪによる燃料噴
射時期の遅角補正が行われる。また、燃料噴射量が減量
補正される場合には、噴射時期補正量ＡＩＮＪによる燃
料噴射時期の進角補正が行われる。こうした燃料噴射時
期補正により、上記燃料噴射量の増減補正に伴うエンジ
ン１１の出力トルクの過度な変化が抑制され、エンジン
１１のトルク変動ｄｌｎも抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室に直接燃料
が噴射供給される内燃機関の燃料噴射制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、燃焼室に直接燃料を噴射供給する
ことで理論空燃比よりもリーンな空燃比での混合気の燃
焼が可能な「成層燃焼」を実行し、この「成層燃焼」に
よって燃費向上を図るようにした内燃機関が提案され、
実用化されている。通常、この「成層燃焼」という技術
は、燃焼方式を運転状態に応じて切り換えるタイプの内
燃機関に適用される。

【０００３】こうしたタイプの内燃機関は、高出力を要
求されない低回転低負荷時に上記「成層燃焼」を実行す
る。また、高出力が要求される高回転高負荷時には、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
燃比にて燃焼させる「均質ストイキ燃焼」を実行し、当
該「均質ストイキ燃焼」によって必要とされる機関出力
を得るようにしている。

【０００４】そして、上記「均質ストイキ燃焼」時に
は、内燃機関の排気中に含まれる酸素を検出する酸素セ
ンサからの検出信号に基づき、内燃機関の空燃比が理論
空燃比に対してリッチかリーンかが判断され、同空燃比
に応じて燃料噴射量の補正値が算出される。この補正値
に基づく燃料噴射量のフィードバック補正を行うことに
より、内燃機関の空燃比が理論空燃比に制御されること
となる。こうして空燃比を理論空燃比へと制御すること
で、混合気の燃焼後に生じる排気を内燃機関の排気系に
設けられた触媒によって的確に浄化することができるよ
うになる。

【０００５】上記燃料噴射量の補正値の算出は、上記フ
ィードバック補正の制御ゲインであるスキップ量及び積
分量を用いて行われる。このスキップ量は、内燃機関の
空燃比が理論空燃比に対してリッチとリーンとの間で反
転したときに前記補正値に対し加算若しくは減算される
ものである。また、積分量は、内燃機関の空燃比が理論
空燃比に対してリッチ若しくはリーンに維持されている
間に前記補正値に対し継続して加算若しくは減算される
ものである。

【０００６】そして、これらスキップ量及び積分量とい
った制御ゲインを用いて上記燃料噴射量の補正値を算出
することで、この補正値が内燃機関の空燃比に応じて増
減され、同補正値による燃料噴射量のフィードバック補
正により空燃比が理論空燃比に制御される。

【０００７】ところで、燃焼室に直接燃料を噴射供給す
る内燃機関においては、燃料噴射量の補正（増減）が直
接的に燃焼室内の混合気における空燃比の変動に繋がる
こととなる。これは、吸気通路に燃料を噴射する内燃機
関では、噴射燃料の一部が吸気通路内に付着したり、同
付着した燃料が気化して燃焼室に供給されたりして、上
記燃料噴射量の増減による空燃比の変動が抑制されるの
に対し、上記燃焼室に直接燃料を噴射供給する内燃機関
では、こうした空燃比の変動の抑制が生じることはない
ためである。

【０００８】従って、燃焼室に直接燃料を噴射供給する
内燃機関においては、空燃比フィードバック補正のため
の燃料噴射量の補正値を算出する際に、吸気通路に燃料
噴射を行う内燃機関と同様の制御ゲイン（スキップ量及
び積分量）を用いると、上記空燃比フィードバック補正
の実行時に空燃比が過度に変動して内燃機関のトルク変
動が大きくなり、機関運転性の悪化を招くこととなる。
そのため、例えば特開平８−３１２４０４号公報に記載
された内燃機関のように、通常は空燃比フィードバック
補正の制御ゲインを上記トルク変動を抑制すべく小さく
し、加速状態では制御ゲインを大きくすることで空燃比
の理論空燃比への収束性を向上させることも考えられて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載された
内燃機関のように、通常時に空燃比フィードバック補正
の制御ゲインを小さくすることにより、空燃比が過度に
変動して内燃機関のトルク変動が大きくなるのを抑制す
ることができるようにはなる。

【００１０】しかし、上記制御ゲイン（スキップ量）を
小さくすると、酸素センサにおける酸素を検出する部分
が水素で覆われ、酸素センサによる酸素の検出精度が低
下するようになる。その結果、酸素センサからの検出信
号に基づき行われる空燃比が理論空燃比に対してリーン
かリッチかの判断に誤りが生じ、同空燃比に基づく燃料
噴射量のフィードバック補正が不適切なものになる。

【００１１】即ち、例えば実際には排気中の酸素が多く
空燃比がリーン側の値であるのに、上記酸素センサから
の検出信号に基づく燃料噴射量のフィードバック補正が
行われると、燃料噴射量を適正よりも減量側の値に補正
してしまうこととなり、空燃比が適正値よりもリーン側
にずれるいわゆるリーンずれが発生する。このようにリ
ーンずれが発生すると、内燃機関における空燃比の制御
性が悪化するとともに、窒素酸化物（ＮＯx ）に関して
エミッションが悪化することも無視できないものとな
る。

【００１２】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、空燃比の制御性及びエミッ
ションの悪化を抑制しつつ、内燃機関のトルク変動を抑
制することのできる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供
することにある。

【００１３】

【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、燃焼室
に直接燃料を噴射供給する内燃機関に適用され、同機関
の空燃比に基づき燃料噴射量を増減補正することによ
り、前記空燃比を理論空燃比にフィードバック制御する
内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射量
の増減補正に対応して前記内燃機関のトルク変動を低減
する方向に燃料噴時期を進遅角補正する燃料噴射時期補
正手段を備えた。

【００１４】同構成によれば、内燃機関の空燃比を理論
空燃比に制御するための燃料噴射量の増減補正に対応し
て、トルク変動を低減する方向に燃料噴射時期を進遅角
補正することで、上記燃料噴射量の増減補正に用いられ
る補正値の変化量を過度に小さくせずとも同機関のトル
ク変動を抑制することができる。従って、燃料噴射量の
補正値の変化量を過度に小さくすることに伴う空燃比の
制御性及びエミッションの悪化を抑制しつつ、内燃機関
のトルク変動を抑制することができるようになる。

【００１５】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、前記空燃比の理論空燃比へのフィードバ
ック制御は、吸気行程中に燃焼室へ燃料を噴射して均質
燃焼を実行する際に行われるものであって、前記燃料噴
射時期補正手段は、燃料噴射量が増量補正されるときに
燃料噴射時期を遅角補正し、燃料噴射量が減量補正され
るときに燃料噴射時期を進角補正するものとした。

【００１６】燃焼室への燃料噴射が吸気行程中に行われ
る際、機関出力トルクは、燃料噴射時期を進角するほど
大きくなるとともに、燃料噴射時期を遅角するほど小さ
くなる。そのため、燃料噴射量が増量補正されるときに
燃料噴射時期を遅角補正し、燃料噴射量が減量補正され
るときに燃料噴射時期を進角補正する同構成によれば、
こうした燃料噴射時期の進遅角補正によって的確に内燃
機関のトルク変動を抑制することができる。

【００１７】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、前記燃料噴射時期補正手段は、前
記燃料噴射時期の進遅角補正に用いられる補正値を、前
記燃料噴射量の増減補正に用いられる補正値に応じて算
出するものとした。

【００１８】同構成によれば、燃料噴射量の増減補正に
応じて的確に燃料噴射時期の進遅角補正を行い、この燃
料噴射時期の進遅角補正により的確な内燃機関のトルク
変動の抑制を行うことができる。

【００１９】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、前記燃料噴射時期補正
手段は、前記燃料噴射時期の進遅角補正に用いられる補
正値を機関運転状態に応じて算出するものとした。

【００２０】同構成によれば、燃料噴射時期の進遅角補
正を機関運転状態に係わらず適切なものとすることがで
き、この燃料噴射時期の進遅角補正によって一層的確な
内燃機関のトルク変動の抑制を行うことができる。

【００２１】請求項５記載の発明では、請求項４記載の
発明において、前記燃料噴射時期補正手段は、前記補正
値を内燃機関のトルク変動に応じて算出するものとし
た。同構成によれば、燃料噴射時期の進遅角補正に用い
られる補正値が内燃機関のトルク変動に応じて算出され
るため、上記燃料噴射時期の進遅角補正によって的確な
内燃機関のトルク変動の抑制を行うことができる。

【００２２】請求項６記載の発明では、請求項５記載の
発明において、前記燃料噴射時期補正手段は、前記補正
値の算出に用いられる所定の制御ゲインを前記トルク変
動の大きさに基づき変更するものとした。

【００２３】同構成によれば、燃料噴射時期を進遅角補
正するための補正値の算出に用いられる所定の制御ゲイ
ンが内燃機関のトルク変動の大きさに基づき変更される
ため、上記燃料噴射時期の進遅角補正によって的確な内
燃機関のトルク変動の抑制を行うことができる。

【００２４】請求項７記載の発明では、請求項６記載の
発明において、前記燃料噴射時期補正手段は、前記トル
ク変動が大きくなるほど前記制御ゲインを大きくするも
のとした。

【００２５】同構成によれば、内燃機関のトルク変動が
大きくなるほど、燃料噴射時期を進遅角補正するための
補正値の算出に用いられる所定の制御ゲインが大きくさ
れるため、上記燃料噴射時期の進遅角補正によって的確
な内燃機関のトルク変動の抑制を行うことができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を自動車用直噴ガソ
リンエンジンに適用した一実施形態を図１〜図１１に従
って説明する。

【００２７】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
複数のピストン１２（図１には一つのみ図示）を各気筒
毎に備えている。これらピストン１２は、コンロッド１
３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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。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。

【００３３】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。

【００３４】排気通路３３には、エンジン１１の排気を
浄化するための排気浄化触媒３３ａ，３３ｂと、同排気
中に含まれる酸素を検出して同酸素濃度に対応した検出
信号を出力する酸素（Ｏ2 ）センサ３４とが設けられて
いる。そして、燃焼室１６から排気通路３３に送り出さ
れた排気は、上記排気浄化触媒３３ａ，３３ｂによって
浄化される。上記排気浄化触媒３３ｂは、燃焼室１６内
の混合気が理論空燃比で燃焼したときに最も効率よく排
気を浄化できるようになっている。

【００３５】次に、本実施形態における燃料噴射制御装
置の電気的構成を図２に基づいて説明する。この燃料噴
射制御装置は、燃料噴射量制御や燃料噴射時期制御な
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、ＲＯＭ９３、ＣＰＵ９４、ＲＡＭ９
５及びバックアップＲＡＭ９６等を備える算術論理演算
回路として構成されている。

【００３６】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の停止時にその保存すべきデータ等を
記憶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。

【００３７】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、酸素セ
ンサ３４、及びバキュームセンサ３６等が接続されてい
る。一方、外部出力回路９９には、燃料噴射弁４０等が
接続されている。

【００３８】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」であるときにはエンジン１１の
吸気圧ＰＭが採用され、現在の燃焼方式が「成層燃焼」
であるときにはアクセル踏込量ＡＣＣＰ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。

【００３９】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。

【００４０】エンジン１１の燃焼方式を「均質燃焼」と
した場合、ＥＣＵ９２は、吸気圧ＰＭとエンジン回転数
ＮＥとに基づき基本噴射時期Ａbse を算出し、この基本
噴射時期Ａbse 等から最終噴射時期Ａfin を求める。更
に、吸気圧ＰＭとエンジン回転数ＮＥとに基づき求めら
れる上記基本燃料噴射量Ｑbse 等から最終燃料噴射量Ｑ
fin を求める。そして、燃料噴射弁４０を駆動制御し
て、上記最終燃料噴射量Ｑfin に対応した量の燃料を上
記最終噴射時期Ａfin に対応した時期に燃焼室１６に噴
射供給する。こうした燃料噴射制御により、吸気行程中
に燃焼室１６への燃料噴射が行われ、燃焼室１６内にお
いて燃料が空気に対してほぼ均等に分布した状態とな
る。この状態にあっては、混合気の空燃比は、理論空燃
比若しくは理論空燃比よりもリッチになる。なお、混合
気の空燃比を理論空燃比へと制御する際には、ＥＣＵ９
２は、酸素センサ３４からの検出信号に基づき燃料噴射
量のフィードバック補正を行う。

【００４１】エンジン１１の燃焼方式を「成層燃焼」と
した場合、ＥＣＵ９２は、アクセル踏込量ＡＣＣＰ等か
ら求められる上記基本燃料噴射量Ｑbse とエンジン回転
数ＮＥとに基づき基本噴射時期Ａbse を算出し、この基
本噴射時期Ａbse 等から最終噴射時期Ａfin を求める。
更に、アクセル踏込量ＡＣＣＰとエンジン回転数ＮＥと
に基づき求められる基本燃料噴射量Ｑbse 等から最終燃
料噴射量Ｑfin を求める。そして、燃料噴射弁４０を駆
動制御して、上記最終燃料噴射量Ｑfin に対応した量の
燃料を上記最終噴射時期Ａfin に対応した時期に燃焼室
１６に噴射供給する。こうした燃料噴射制御により、圧
縮行程中に燃焼室１６への燃料噴射が行われ、燃焼室１
６内における混合気の空燃比が「均質燃焼」時の空燃比
よりもリーン側の値とされる。

【００４２】「成層燃焼」時において、エンジン１１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４１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」時より大幅にリーンにしても、
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。

【００４３】次に、上記最終燃料噴射量Ｑfin の算出手
順について図３を参照して説明する。図３は最終燃料噴
射量算出ルーチンを示すフローチャートである。この最
終燃料噴射量算出ルーチンは、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。

【００４４】上記最終燃料噴射量Ｑfin は、最終燃料噴
射量算出ルーチンにおけるステップＳ１０４の処理で、
基本燃料噴射量Ｑbse 、後述するフィードバック補正係
数ＦＡＦに基づき設定される補正係数Ｘ、及びその他の
補正係数Ａから下記の式（１）によって算出される。

【００４５】

【数１】Ｑfin ＝Ｑbse ＊Ｘ＊Ａ …（１） 最終燃料噴射量算出ルーチンにおいては、ステップＳ１
０１の処理で均質燃焼運転中か否かを判断する。そし
て、均質燃焼運転中においては、ステップＳ１０２，Ｓ
１０３の処理を行って均質燃焼運転に応じた基本燃料噴
射量Ｑbse 及び補正係数Ｘを求め、ステップＳ１０４の
処理で上記式（１）に基づき最終燃料噴射量Ｑfin を算
出する。また、成層燃焼運転中においては、ステップＳ
１０５，Ｓ１０６の処理を行って成層燃焼運転に応じた
基本燃料噴射量Ｑbse 及び補正係数Ｘを求め、ステップ
Ｓ１０４の処理で上記式（１）に基づき最終燃料噴射量
Ｑfin を算出する。

【００４６】上記ステップＳ１０１の処理において、均
質燃焼運転中である旨判断されてステップＳ１０２に進
むと、ＥＣＵ９２は、吸気圧ＰＭ及びエンジン回転数Ｎ
Ｅに基づき基本燃料噴射量Ｑbse を算出する。ＥＣＵ９
２は、ステップＳ１０３の処理として、混合気の空燃比
を理論空燃比へと近づけるべく燃料噴射量を補正するフ
ィードバック補正係数ＦＡＦを上記補正係数Ｘとして設
定する。このフィードバック補正係数ＦＡＦは、エンジ
ン１１の空燃比に応じて図４（ａ）に示すように変化す
る酸素センサ３４の出力信号Ｓに基づき、図４（ｂ）に
示すように「１．０」を基準に増減するものである。

【００４７】上記酸素センサ３４は、エンジン１１の空
燃比が理論空燃比の前後の間で変化するとき出力信号Ｓ
が急変する特性を有する。こうした酸素センサ３４の出
力信号Ｓは、混合気の空燃比が理論空燃比よりもリーン
であるときには同理論空燃比に対応した基準値Ｂよりも
小さくなり、混合気の空燃比が理論空燃比よりもリッチ
であるときには上記基準値Ｂよりも大きくなる。そし
て、ＥＣＵ９２は、酸素センサ３４の出力信号Ｓが基準
値Ｂよりも大きい場合にはフィードバック補正係数ＦＡ
Ｆを減少させ、同出力信号Ｓが基準値Ｂよりも小さい場
合にはフィードバック補正係数ＦＡＦを増加させる。こ
のフィードバック補正係数ＦＡＦに基づき設定される補
正係数Ｘによって燃料噴射量の補正を行うことで、均質
燃焼運転時において混合気の空燃比を理論空燃比へと近
づける空燃比フィードバック制御が行われるようにな
る。

【００４８】ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０４の処理
で、上記式（１）に基づき最終燃料噴射量Ｑfin を算出
した後、この最終燃料噴射量算出ルーチンを一旦終了す
る。このように最終燃料噴射量Ｑfin が算出されると、
ＥＣＵ９２は、燃料噴射弁４０を駆動制御して上記最終
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。そして、補正係数Ｘに基づく
燃料噴射量の補正によって混合気の空燃比が理論空燃比
に近づくようになる。

【００４９】一方、最終燃料噴射量算出ルーチンにおけ
るステップＳ１０１の処理で、均質燃焼運転中でない旨
判断されると、ステップＳ１０５に進む。ＥＣＵ９２
は、ステップＳ１０５の処理として、アクセル踏込量Ａ
ＣＣＰとエンジン回転数ＮＥとに基づき基本燃料噴射量
Ｑbse を算出する。ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０６の
処理で「１．０」を補正係数Ｘとして設定した後、ステ
ップＳ１０４に進む。

【００５０】ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０４の処理
で、上記式（１）に基づき最終燃料噴射量Ｑfin を算出
した後、この最終燃料噴射量算出ルーチンを一旦終了す
る。このように最終燃料噴射量Ｑfin が算出されると、
ＥＣＵ９２は、燃料噴射弁４０を駆動制御して上記最終
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１６に噴射供給する。この場合、補正係数Ｘが
「１．０」に設定されているため、その他の補正係数Ａ
に基づく燃料噴射量の補正のみが行われる。

【００５１】次に、上記フィードバック補正係数ＦＡＦ
の算出手順の概要について、図４及び図５を参照して詳
しく説明する。なお、この図５は、フィードバック補正
係数ＦＡＦの算出に用いられる制御ゲインである積分量
（ＦＫi Ｒ，ＦＫi Ｌ）及びスキップ量（ＦＲs Ｒ，Ｆ
Ｒs Ｌ）について、その概念を示すタイムチャートであ
る。ここでは、フィードバック補正係数ＦＡＦの算出態
様を酸素センサ３４の出力信号Ｓの変化との対応のもと
に説明する。

【００５２】１．酸素センサ３４の出力信号Ｓが基準値
Ｂよりも大きい状態が続き、エンジン１１の空燃比が継
続して理論空燃比よりもリッチであるとき このときには図５に示されるように、フィードバック補
正係数ＦＡＦから積分量ＦＫi Ｌが減算される。即ち、
フィードバック補正係数ＦＡＦが例えば図５のＰ１点に
位置する状態にあるとき、上記積分量ＦＫi Ｌ分の減算
が行われると、同補正係数ＦＡＦはＰ２点に位置する状
態へと変化する。こうした積分量ＦＫiＬの減算が所定
周期毎に継続して実行されるいわゆる積分制御が行われ
ることで、フィードバック補正係数ＦＡＦは徐々に小さ
くなる。この積分制御が行われるときのフィードバック
補正係数ＦＡＦの減少傾向は、積分量ＦＫi Ｌが大きく
なるほど急なものとなり、同積分量ＦＫi Ｌが小さくな
るほど緩やかになる。積分量ＦＫi Ｌは、例えば吸気圧
ＰＭとエンジン回転数ＮＥとに基づき算出され、エンジ
ン１１の運転領域に応じた適切な値とされる。

【００５３】上記のようにフィードバック補正係数ＦＡ
Ｆを徐々に小さくすると、いずれは空燃比が理論空燃比
に対してリッチ側からリーン側へと変化し、これに伴っ
て酸素センサ３４からの出力信号Ｓが基準値Ｂに対して
大きい値から小さい値へと反転する。

【００５４】２．酸素センサ３４からの出力信号Ｓが基
準値Ｂに対し大きい値から小さい値へと反転したとき こうした酸素センサ３４の出力信号Ｓの変化が生じる
と、上記フィードバック補正係数ＦＡＦにスキップ量Ｆ
Ｒs Ｒを加算し、同フィードバック補正係数ＦＡＦを所
定量だけ大きくする、いわゆるスキップ制御が行われ
る。即ち、フィードバック補正係数ＦＡＦが図５のＰ３
点に位置する状態にあるときに上記スキップ量ＦＲs Ｒ
分の加算が行われると、同補正係数ＦＡＦはＰ４点に位
置する状態へと変化する。このスキップ量ＦＲs Ｒは、
例えば吸気圧ＰＭとエンジン回転数ＮＥとに基づき算出
され、エンジン１１の運転領域に応じた適切な値とされ
る。そして、こうして算出されるスキップ量ＦＲs Ｒ
は、フィードバック補正係数ＦＡＦに加算されるときに
空燃比が理論空燃比に対しリーン側からリッチ側へと一
気に反転しない値になる。従って、フィードバック補正
係数ＦＡＦにスキップ量ＦＲs Ｒが加算された後におい
ても、空燃比が理論空燃比よりもリーンであって、酸素
センサ３４の出力信号Ｓが基準値Ｂよりも小さい状態が
続くことになる。

【００５５】３．酸素センサ３４の出力信号Ｓが基準値
Ｂよりも小さい状態が続き、エンジン１１の空燃比が継
続して理論空燃比よりもリーンであるとき この状態にあっては、フィードバック補正係数ＦＡＦに
積分量ＦＫi Ｒが加算される。即ち、フィードバック補
正係数ＦＡＦが図５のＰ４点に位置する状態にあるとき
の上記積分量ＦＫi Ｒの加算が行われると、同補正係数
ＦＡＦはＰ５点に位置する状態へと変化する。こうした
積分量ＦＫi Ｒの加算を所定周期毎に継続して実行する
積分制御が行われることで、フィードバック補正係数Ｆ
ＡＦは徐々に大きくなる。この積分制御が行われるとき
のフィードバック補正係数ＦＡＦの増加傾向は、積分量
ＦＫi Ｒが大きくなるほど急なものになり、同積分量Ｆ
Ｋi Ｒが小さくなるほど緩やかになる。積分量ＦＫi Ｒ
も、例えば吸気圧ＰＭとエンジン回転数ＮＥとに基づき
算出され、エンジン１１の運転領域に応じた適切な値と
される。

【００５６】上記のようにフィードバック補正係数ＦＡ
Ｆを徐々に大きくすると、いずれは空燃比が理論空燃比
に対してリーン側からリッチ側へと変化し、これに伴っ
て酸素センサ３４からの出力信号Ｓが基準値Ｂに対し小
さい値から大きい値へと反転する。

【００５７】４．酸素センサ３４からの出力信号Ｓが基
準値Ｂに対し小さい値から大きい値へと反転したとき こうした酸素センサ３４の出力信号Ｓの変化が生じる
と、上記フィードバック補正係数ＦＡＦからスキップ量
ＦＲs Ｌを減算して同フィードバック補正係数ＦＡＦを
所定量だけ小さくするスキップ制御が実行される。即
ち、フィードバック補正係数ＦＡＦが図５のＰ６点に位
置する状態にあるときに上記スキップ量ＦＲs Ｌ分の減
算が行われると、同補正係数ＦＡＦはＰ７点に位置する
状態へと変化する。このスキップ量ＦＲs Ｌも、例えば
吸気圧ＰＭとエンジン回転数ＮＥとに基づき算出され、
エンジン１１の運転領域に応じた最適な値とされる。こ
うして算出されるスキップ量ＦＲs Ｌも、先のスキップ
量ＦＲs Ｒと同じくフィードバック補正係数ＦＡＦから
減算されるときに空燃比が理論空燃比に対しリッチ側か
らリーン側へと一気に反転しない値になる。従って、フ
ィードバック補正係数ＦＡＦからスキップ量ＦＲs Ｌが
減算された後においても、空燃比が理論空燃比よりもリ
ッチであって、酸素センサ３４の出力信号Ｓが基準値Ｂ
よりも大きい状態が続くことになる。この状態にあって
は、フィードバック補正係数ＦＡＦは積分制御により上
記積分量ＦＫi Ｌに応じて徐々に小さくなる。そして、
図５に示されるように、上記のようなフィードバック補
正係数ＦＡＦの算出処理が酸素センサ３４の出力信号Ｓ
の推移に応じて繰り返し実行される。

【００５８】このように、ストイキ燃焼運転時に酸素セ
ンサ３４からの出力信号Ｓに応じてフィードバック補正
係数ＦＡＦを変化させることで、エンジン１１の空燃比
が理論空燃比へと近づくように最終燃料噴射量Ｑfin が
変化する。

【００５９】次に、フィードバック補正係数ＦＡＦの算
出手順について図６を参照して詳しく説明する。図６
は、フィードバック補正係数ＦＡＦを算出するためのフ
ィードバック補正係数算出ルーチンを示すフローチャー
トである。このフィードバック補正係数算出ルーチン
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。

【００６０】フィードバック補正係数算出ルーチンにお
いて、ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０１の処理として、
フィードバック条件が全て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。

【００６１】・始動完了前のクランキング中でない ・水温センサ１１ｂからの検出信号に基づき求められる
冷却水温が所定温度以上 ・酸素センサ３４が活性化している ・過度に高回転高負荷状態でない ・均質燃焼運転中である そして、上記各条件の内のいずれか一つでも満たされて
いなければステップＳ２１０に進む。ＥＣＵ９２は、ス
テップＳ２１０の処理として、フィードバック補正係数
ＦＡＦを「１．０」にした後、このフィードバック補正
係数算出ルーチンを一旦終了する。また、上記各条件が
全て満たされていればステップ２０２に進む。ステップ
Ｓ２０２〜Ｓ２０８の処理は、酸素センサ３４の出力信
号Ｓに基づきスキップ制御若しくは積分制御を行うため
のものである。

【００６２】ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０２の処理と
して、酸素センサ３４の出力信号Ｓが基準値Ｂに対し大
きい値と小さい値との間で反転したか否かを判断する。
そして、酸素センサ３４の出力信号Ｓが反転した旨判断
された場合にはステップＳ２０３に進む。ステップＳ２
０３〜Ｓ２０５の処理はスキップ制御を行うためのもの
である。

【００６３】ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０３の処理と
して、酸素センサ３４の出力信号Ｓが基準値Ｂ未満か否
かを判断する。そして、「Ｓ＜Ｂ」であって出力信号Ｓ
が基準値Ｂに対し大きい値から小さい値へと反転した旨
判断された場合には、ステップＳ２０４の処理としてフ
ィードバック補正係数ＦＡＦにスキップ量ＦＲs Ｒを加
算する。また、「Ｓ＜Ｂ」でなく出力信号Ｓが基準値Ｂ
に対して小さい値から大きい値へと反転した旨判断され
た場合には、ステップＳ２０５の処理としてフィードバ
ック補正係数ＦＡＦからスキップ量ＦＲs Ｌを減算す
る。こうしてステップＳ２０４とステップＳ２０５との
いずれかの処理を実行した後、ステップＳ２０９に進
む。

【００６４】一方、上記ステップＳ２０２の処理におい
て、酸素センサ３４の出力信号Ｓが基準値Ｂに対して大
きい値と小さい値との間で反転していない旨判断された
場合には、ステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６
〜Ｓ２０８の処理は積分制御を行うためのものである。

【００６５】ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０６の処理と
して、酸素センサ３４の出力信号Ｓが基準値Ｂ未満か否
かを判断する。そして、「Ｓ＜Ｂ」であって出力信号Ｓ
が基準値Ｂ未満の状態が維持されている旨判断された場
合には、ステップＳ２０７の処理としてフィードバック
補正係数ＦＡＦに積分量ＦＫi Ｒを加算する。また、
「Ｓ＜Ｂ」でなく出力信号Ｓが基準値Ｂよりも大きい状
態が維持されている旨判断された場合には、ステップＳ
２０８の処理としてフィードバック補正係数ＦＡＦから
積分量ＦＫi Ｌを減算する。こうしてステップＳ２０７
とステップＳ２０８とのいずれかの処理を実行した後、
ステップＳ２０９に進む。

【００６６】ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０９の処理と
して、フィードバック補正係数ＦＡＦが過度に大きくな
ったり小さくなったりしないようガード処理を実行す
る。その後、このフィードバック補正係数算出ルーチン
を一旦終了する。このようにフィードバック補正係数算
出ルーチンによって算出されるフィードバック補正係数
ＦＡＦは、図４（ａ）に示す酸素センサ３４の出力信号
Ｓの変化に対し、図４（ｂ）に示すように推移すること
となる。

【００６７】ところで、燃焼室１６に直接燃料を噴射供
給する直噴型のエンジン１１においては、上記フィード
バック補正係数ＦＡＦによる燃料噴射量の増減補正が直
接的に燃焼室１６内における混合気の空燃比の変動に繋
がることとなる。これは、吸気通路３２に燃料を噴射す
るポート噴射型のエンジンでは、噴射燃料の一部が吸気
通路３２内に付着したり、同付着した燃料が気化して燃
焼室１６に供給されたりして、上記燃料噴射量の増減補
正による空燃比の変動が抑制されるのに対し、上記直噴
型のエンジン１１では、こうした空燃比の変動の抑制が
生じないためである。

【００６８】従って、直噴型のエンジン１１において
は、フィードバック補正係数ＦＡＦを算出する際に、ポ
ート噴射型のエンジンと同様の制御ゲイン（スキップ量
及び積分量）を用いると、フィードバック補正係数ＦＡ
Ｆによる燃料噴射量の増減補正を実行するとき、空燃比
が過度に変動してエンジン１１のトルク変動が大きくな
り機関運転性の悪化を招くこととなる。そのため、上記
エンジン１１におけるフィードバック補正係数ＦＡＦの
制御ゲインを、ポート噴射型のエンジンに比べて小さく
することも考えられる。

【００６９】しかし、制御ゲイン（スキップ量）を小さ
くすると、酸素センサ３４における酸素を検出する部分
が水素で覆われ、酸素センサ３４による酸素の検出精度
が低下して同酸素センサ３４からの出力信号Ｓが不正確
なものになる。その結果、酸素センサ３４の出力信号Ｓ
に基づき行われるフィードバック補正係数ＦＡＦの増減
が不適切になり、このフィードバック補正係数ＦＡＦに
よる燃料噴射量の補正も不適切になる。

【００７０】即ち、例えば実際には排気中の酸素が多く
空燃比がリーン側の値であるのに、酸素センサ３４から
の出力信号Ｓが基準値Ｂよりも大きくなったりして、フ
ィードバック補正係数ＦＡＦが適正値よりも小さい値に
なることがある。この場合、フィードバック補正係数Ｆ
ＡＦに基づく燃料噴射量の補正により、燃料噴射量が適
正値よりも減量側に補正されてしまい、空燃比が適正値
よりもリーン側にずれるいわゆるリーンずれが発生す
る。このようにリーンずれが発生すると、エンジン１１
における空燃比の制御性が悪化するとともに、ＮＯx エ
ミッションが悪化することとなる。

【００７１】そこで本実施形態では、フィードバック補
正係数ＦＡＦに基づく燃料噴射量の補正が行われると
き、この燃料噴射量の増減補正に対応してエンジン１１
のトルク変動が低減される方向に燃料噴射時期を進遅角
補正する。このように燃料噴射時期を進遅角補正するこ
とで、上記フィードバック補正係数ＦＡＦを算出するた
めの制御ゲインを小さくせずとも、同フィードバック補
正係数ＦＡＦに基づく燃料噴射量の補正に伴いエンジン
１１のトルク変動が大きくなるのを抑制することができ
る。従って、上記フィードバック補正係数ＦＡＦを算出
するための制御ゲインを過度に小さくすることに伴う空
燃比の制御性及びＮＯx エミッションの悪化を抑制しつ
つ、エンジン１１のトルク変動を抑制して機関運転性の
悪化を抑制することができるようになる。

【００７２】次に、エンジン１１の燃料噴射時期制御に
用いられる最終噴射時期Ａfin の算出手順について図７
を参照して説明する。図７は、最終噴射時期Ａfin を算
出するための最終燃料噴射時期算出ルーチンを示すフロ
ーチャートである。この最終燃料噴射時期算出ルーチン
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。

【００７３】上記最終噴射時期Ａfin は、最終燃料噴射
時期算出ルーチンにおけるステップＳ３０４の処理で、
基本噴射時期Ａbse 、後述する噴射時期補正量ＡＩＮＪ
に基づき設定される補正量Ｙ、及びその他の補正量Ｄか
ら下記の式（２）に基づき最終噴射時期Ａfin を算出す
る。

【００７４】

【数２】Ａfin ＝Ａbse ＋Ｙ＋Ｄ …（２） 最終燃料噴射時期算出ルーチンにおいては、ステップＳ
３０１の処理で均質燃焼運転中か否かを判断する。そし
て、均質燃焼運転中においては、ステップＳ３０２，Ｓ
３０３の処理を行って均質燃焼運転に応じた基本噴射時
期Ａbse 及び補正量Ｙを求め、ステップＳ３０４の処理
で上記式（２）に基づき最終噴射時期Ａfin を算出す
る。また、成層燃焼運転中においては、ステップＳ３０
５，Ｓ３０６の処理を行って成層燃焼運転に応じた基本
噴射時期Ａbse 及び補正量Ｙを求め、ステップＳ３０４
の処理で上記式（２）に基づき最終噴射時期Ａfin を算
出する。

【００７５】上記ステップＳ３０１の処理において、均
質燃焼運転中である旨判断されてステップＳ３０２に進
むと、ＥＣＵ９２は、吸気圧ＰＭ及びエンジン回転数Ｎ
Ｅに基づき基本噴射時期Ａbse を算出する。ＥＣＵ９２
は、ステップＳ３０３の処理として、フィードバック補
正係数ＦＡＦによる燃料噴射量補正に伴うエンジン１１
のトルク変動を抑制すべく燃料噴射時期を補正する噴射
時期補正量ＡＩＮＪを上記補正量Ｙとする。この噴射時
期補正量ＡＩＮＪは、図８（ｂ）に示すように変化する
フィードバック補正係数ＦＡＦに応じて、図８（ｃ）に
示すように変化するものである。

【００７６】即ち、噴射時期補正量ＡＩＮＪは、フィー
ドバック補正係数ＦＡＦが小さくなるほど進角側の値に
なり、フィードバック補正係数ＦＡＦが大きくなるほど
遅角側の値になる。そのため、フィードバック補正係数
ＦＡＦにより燃料噴射量が増量補正される際には燃料噴
射時期が遅角補正され、フィードバック補正係数ＦＡＦ
により燃料噴射量が減量補正される際には燃料噴射時期
が進角補正されることとなる。

【００７７】「均質燃焼」時のように吸気行程中に燃焼
室１６への燃料噴射が行われる場合には、燃料噴射時期
が進角するほどエンジン１１の出力トルクが大きくな
る。従って、上記燃料噴射量の増量補正の際にはエンジ
ン１１の出力トルクの上昇が燃料噴射時期の遅角補正に
よって抑制され、同燃料噴射量の減量補正の際にはエン
ジン１１の出力トルクの下降が抑制される。このように
噴射時期補正量ＡＩＮＪに基づき設定される補正量Ｙに
よって燃料噴射時期の補正を行うことで、フィードバッ
ク補正係数ＦＡＦによる燃料噴射量の増減補正に伴いエ
ンジン１１のトルク変動が大きくなることが抑制され
る。

【００７８】ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０４の処理
で、上記式（２）に基づき最終噴射時期Ａfin を算出し
た後、この最終燃料噴射時期算出ルーチンを一旦終了す
る。このように最終噴射時期Ａfin が算出されると、Ｅ
ＣＵ９２は、燃料噴射弁４０を駆動制御して上記最終噴
射時期Ａfin に対応した時期に燃焼室１６への燃料噴射
を行う。そして、補正量Ｙに基づく燃料噴射時期の補正
によって、燃料噴射量の補正に伴いエンジン１１のトル
ク変動が大きくなることが抑制される。

【００７９】一方、最終燃料噴射時期算出ルーチンにお
けるステップＳ３０１の処理で、均質燃焼運転中でない
旨判断されると、ステップＳ３０５に進む。ＥＣＵ９２
は、ステップＳ３０５の処理として、基本燃料噴射量Ｑ
bse とエンジン回転数ＮＥとに基づき基本噴射時期Ａbs
e を算出する。ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０６の処理
で「０」を補正量Ｙとして設定した後、ステップＳ３０
４に進む。

【００８０】ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０４の処理
で、上記式（２）に基づき最終噴射時期Ａfin を算出し
た後、この最終燃料噴射時期算出ルーチンを一旦終了す
る。このように最終噴射時期Ａfin が算出されると、Ｅ
ＣＵ９２は、燃料噴射弁４０を駆動制御して上記最終噴
射時期Ａfin に対応した時期に燃焼室１６への燃料噴射
を行う。この場合、補正量Ｙが「０」に設定されている
ため、その他の補正量Ｄに基づく燃料噴射時期の補正の
みが行われる。

【００８１】次に、上記噴射時期補正量ＡＩＮＪの算出
手順の概要の概要について、図８及び図９を参照して詳
しく説明する。なお、図８は酸素センサ３４からの出力
信号Ｓの変化に対するフィードバック補正係数ＦＡＦ、
及び噴射時期補正量ＡＩＮＪの推移を示すタイムチャー
トである。また、図９は、噴射時期補正量ＡＩＮＪの算
出に用いられる制御ゲインである積分量（ＡＫi Ｒ，Ａ
Ｋi Ｌ）及びスキップ量（ＡＲs Ｒ，ＡＲs Ｌ）につい
て、その概念を示すタイムチャートである。ここでは、
噴射時期補正量ＡＩＮＪの算出態様を酸素センサ３４の
出力信号Ｓ及びフィードバック補正係数ＦＡＦの変化と
の対応のもとに説明する。

【００８２】１．酸素センサ３４の出力信号Ｓが基準値
Ｂよりも大きい状態が続き、エンジン１１の空燃比が継
続して理論空燃比よりもリッチであって、積分制御によ
りフィードバック補正係数ＦＡＦが徐々に小さくなって
いるとき このときには図９に示されるように、噴射時期補正量Ａ
ＩＮＪに積分量ＡＫiＬが加算される。即ち、噴射時期
補正量ＡＩＮＪが例えば図９のＰ８点に位置する状態に
あるとき、上記積分量ＡＫi Ｌ分の加算が行われると、
同補正量ＡＩＮＪはＰ９点に位置する状態へと変化す
る。こうした積分量ＡＫi Ｌの加算が所定周期毎に継続
して実行され、噴射時期補正量ＡＩＮＪは徐々に進角側
の値へと変化する。この噴射時期補正量ＡＩＮＪの進角
側への変化傾向は、積分量ＡＫi Ｌが大きくなるほど急
なものとなり、同積分量ＡＫi Ｌが小さくなるほど緩や
かになる。積分量ＡＫi Ｌは、フィードバック補正係数
ＦＡＦの算出に用いられる積分量ＦＫi Ｌ、及びエンジ
ン１１のトルク変動ｄｌｎに基づき算出され、エンジン
１１の運転状態に応じた適切な値とされる。

【００８３】上記のように噴射時期補正量ＡＩＮＪを徐
々に進角側の値に変化させることにより、上記積分制御
に基づきフィードバック補正係数ＦＡＦが徐々に減少
し、燃料噴射量が徐々に減量補正されても、この減量補
正に伴いエンジン１１の出力トルクが過度に減少するこ
とは抑制される。上記のような積分制御に基づく燃料噴
射量の減量補正により、いずれは空燃比が理論空燃比に
対してリッチ側からリーン側へと変化し、これに伴って
酸素センサ３４の出力信号Ｓが基準値Ｂに対して大きい
値から小さい値へと反転する。

【００８４】２．酸素センサ３４からの出力信号Ｓが基
準値Ｂに対し大きい値から小さい値へと反転し、スキッ
プ制御によりフィードバック補正係数ＦＡＦが所定量だ
け大きくされたとき こうした酸素センサ３４の出力信号Ｓの変化が生じる
と、上記噴射時期補正量ＡＩＮＪからスキップ量ＡＲs
Ｒを減算し、同噴射時期補正量ＡＩＮＪを所定量だけ遅
角側の値へ変化させる。即ち、噴射時期補正量ＡＩＮＪ
が図９のＰ１０点に位置する状態にあるとき、上記スキ
ップ量ＡＲs Ｒ分の減算が行われると、同補正量ＡＩＮ
ＪはＰ１１点に位置する状態へと変化する。このスキッ
プ量ＡＲsＲは、フィードバック補正係数ＦＡＦの算出
に用いられるスキップ量ＦＲs Ｒ、及びエンジン１１の
トルク変動ｄｌｎに基づき算出され、エンジン１１の運
転状態に応じた適切な値とされる。

【００８５】上記のように噴射時期補正量ＡＩＮＪを所
定量だけ遅角側の値に変化させることにより、上記スキ
ップ制御に基づきフィードバック補正係数ＦＡＦが所定
量だけ増加し、燃料噴射量が所定量だけ増量補正されて
も、この増量補正に伴いエンジン１１の出力トルクが過
度に増加することは抑制される。上記のようなスキップ
制御に基づき燃料噴射量が増量補正されても、しばらく
は空燃比が理論空燃比よりもリーンであって、酸素セン
サ３４の出力信号Ｓが基準値Ｂよりも小さい状態が続く
ことになる。

【００８６】３．酸素センサ３４の出力信号Ｓが基準値
Ｂよりも小さい状態が続き、エンジン１１の空燃比が継
続して理論空燃比よりもリーンであって、積分制御によ
りフィードバック補正係数ＦＡＦが徐々に大きくなって
いるとき この状態にあっては、噴射時期補正量ＡＩＮＪから積分
量ＡＫi Ｒが減算される。即ち、噴射時期補正量ＡＩＮ
Ｊが図９にＰ１１点に位置する状態にあるとき、上記積
分量ＡＫi Ｒ分の減算が行われると、同補正量ＡＩＮＪ
はＰ１２点に位置する状態へと変化する。こうした積分
量ＡＫi Ｒの減算が所定周期毎に継続して実行され、噴
射時期補正量ＡＩＮＪは徐々に遅角側の値へと変化す
る。この噴射時期補正量ＡＩＮＪの遅角側への変化傾向
は、積分量ＡＫi Ｒが大きくなるほど急なものになり、
同積分量ＡＫi Ｒが小さくなるほど緩やかになる。積分
量ＡＫi Ｒも、フィードバック補正係数ＦＡＦの算出に
用いられる積分量ＦＫi Ｒ、及びエンジン１１のトルク
変動ｄｌｎに基づき算出され、エンジン１１の運転状態
に応じた適切な値とされる。

【００８７】上記のように噴射時期補正量ＡＩＮＪを徐
々に遅角側の値に変化させることにより、上記積分制御
に基づきフィードバック補正係数ＦＡＦが徐々に増加
し、燃料噴射量が徐々に増量補正されても、この増量補
正に伴いエンジン１１の出力トルクが過度に増加するこ
とは抑制される。上記のような積分制御に基づく燃料噴
射量の増量補正により、いずれは空燃比が理論空燃比に
対してリーン側からリッチ側へと変化し、これに伴って
酸素センサ３４の出力信号Ｓが基準値Ｂに対して小さい
側から大きい側へと反転する。

【００８８】４．酸素センサ３４からの出力信号Ｓが基
準値Ｂに対し小さい値から大きい値へと反転し、スキッ
プ制御によりフィードバック補正係数ＦＡＦが所定量だ
け小さくされたとき こうした酸素センサ３４の出力信号Ｓの変化が生じる
と、上記噴射時期補正量ＡＩＮＪにスキップ量ＡＲs Ｌ
を加算し、同噴射時期補正量ＡＩＮＪを所定量だけ進角
側の値へと変化させる。即ち、噴射時期補正量ＡＩＮＪ
が図９のＰ１３点に位置する状態にあるとき、上記スキ
ップ量ＡＲs Ｌ分の加算が行われると、同補正量ＡＩＮ
ＪはＰ１４点に位置する状態へと変化する。このスキッ
プ量ＡＲsＬも、フィードバック補正係数ＦＡＦの算出
に用いられるスキップ量ＦＲs Ｌ、及びエンジン１１の
トルク変動ｄｌｎに基づき算出され、エンジン１１の運
転状態に応じた適切な値とされる。

【００８９】上記のように噴射時期補正量ＡＩＮＪを所
定量だけ進角側の値に変化させることにより、上記スキ
ップ制御によりフィードバック補正係数ＦＡＦが所定量
だけ減少し、燃料噴射量が所定量だけ減量補正されて
も、この減量補正に伴いエンジン１１の出力トルクが過
度に減少することは抑制される。上記のようなスキップ
制御に基づき燃料噴射量が減量補正されても、しばらく
は空燃比が理論空燃比よりもリッチであって、酸素セン
サ３４の出力信号Ｓが基準値Ｂよりも大きい状態が続く
ことになる。この状態にあっては、フィードバック補正
係数ＦＡＦが積分制御により上記積分量ＦＫi Ｌに応じ
て徐々に小さくなり、それに応じて噴射時期補正量ＡＩ
ＮＪが上記積分量ＡＫi Ｒに応じて徐々に進角側の値に
なる。

【００９０】上述したように、均質燃焼運転時には、酸
素センサ３４からの出力信号Ｓに応じてフィードバック
補正係数ＦＡＦが図８（ｂ）に示すよう変化するだけで
なく、噴射時期補正量ＡＩＮＪも上記出力信号Ｓに応じ
て図８（ｃ）に示すように変化するようになる。その結
果、フィードバック補正係数ＦＡＦによる燃料噴射量の
増減補正に伴うエンジン１１のトルク変動ｄｌｎは、フ
ィードバック補正係数ＦＡＦに応じて変化する噴射時期
補正量ＡＩＮＪによる燃料噴射時期の進遅角補正によっ
て抑制されるようになる。従って、フィードバック補正
係数ＦＡＦを算出するための制御ゲインである積分量Ｆ
Ｋi Ｒ，ＦＫi Ｌやスキップ量ＦＲs Ｒ，ＦＲs Ｌを小
さくせずとも、上記エンジン１１のトルク変動ｄｌｎを
抑制することが可能になる。

【００９１】次に、噴射時期補正量ＡＩＮＪの算出手順
について図１０を参照して詳しく説明する。図１０は、
噴射時期補正量ＡＩＮＪを算出するための噴射時期補正
量算出ルーチンを示すフローチャートである。この噴射
時期補正量算出ルーチンは、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。

【００９２】噴射時期補正量算出ルーチンにおいて、Ｅ
ＣＵ９２は、ステップＳ４０１の処理として、上述した
フィードバック補正係数算出ルーチン（図６）のステッ
プＳ２０１でも用いられるフィードバック条件が成立し
ているか否かを判断する。

【００９３】そして、フィードバック条件が成立してお
らず、フィードバック補正係数ＦＡＦによる燃料噴射量
の補正が行われていなければ、ＥＣＵ９２は、ステップ
Ｓ４１０の処理として噴射時期補正量ＡＩＮＪを「０」
に設定した後、この噴射時期補正量算出ルーチンを一旦
終了する。また、上記フィードバック条件が成立してお
り、フィードバック補正係数ＦＡＦによる燃料噴射量の
補正が行われていればステップＳ４０２に進む。ステッ
プＳ４０２〜Ｓ４０８の処理は、酸素センサ３４の出力
信号Ｓに基づき、噴射時期補正量ＡＩＮＪを進角側の
値、若しくは遅角側の値へと変化させるためのものであ
る。

【００９４】ＥＣＵ９２は、ステップＳ４０２の処理と
して、酸素センサ３４の出力信号Ｓが基準値Ｂに対し大
きい値と小さい値との間で反転したか否かを判断する。
そして、酸素センサ３４の出力信号Ｓが反転した旨判断
された場合にはステップＳ４０３に進む。ステップＳ４
０３〜Ｓ４０５の処理は、フィードバック補正係数ＦＡ
Ｆを所定量だけ変化させる上記スキップ制御に応じて、
エンジン１１のトルク変動ｄｌｎを抑制する方向に噴射
時期補正量ＡＩＮＪを所定量だけ変化させるためのもの
である。

【００９５】ＥＣＵ９２は、ステップＳ４０３の処理と
して、酸素センサ３４の出力信号Ｓが基準値Ｂ未満か否
かを判断する。そして、「Ｓ＜Ｂ」であって出力信号Ｓ
が基準値Ｂに対し大きい値から小さい値へと変化した旨
判断された場合には、ステップＳ４０４の処理として、
噴射時期補正量ＡＩＮＪからスキップ量ＡＲs Ｒを減算
し、同補正量ＡＩＮＪを所定量だけ遅角側の値へ変化さ
せる。また、上記のように「Ｓ＜Ｂ」である旨判断され
た場合には、フィードバック補正係数算出ルーチン（図
６）のステップＳ２０４の処理によってフィードバック
補正係数ＦＡＦがスキップ量ＦＲs Ｒ分だけ増加する。
そのため、上記噴射時期補正量ＡＩＮＪのスキップ量Ａ
Ｒs Ｒ分の遅角側への変化は、フィードバック補正係数
ＦＡＦのスキップ量ＦＲs Ｒ分の増加側への変化に対応
する。

【００９６】上記ステップＳ４０３の処理において、
「Ｓ＜Ｂ」でなく酸素センサ３４の出力信号Ｓが基準値
Ｂに対して小さい値から大きい値に反転した旨判断され
た場合には、ステップＳ４０５の処理として、噴射時期
補正量ＡＩＮＪにスキップ量ＡＲs Ｌを加算し、同補正
量ＡＩＮＪを所定量だけ進角側の値へ変化させる。ま
た、上記のように「Ｓ＜Ｂ」でない旨判断された場合に
は、フィードバック補正係数算出ルーチン（図６）のス
テップＳ２０５の処理によって、フィードバック補正係
数ＦＡＦがスキップ量ＦＲs Ｌ分だけ減少する。そのた
め、上記噴射時期補正量ＡＩＮＪのスキップ量ＡＲs Ｌ
分の進角側への変化は、フィードバック補正係数ＦＡＦ
のスキップ量ＦＲs Ｌ分の減少側への変化に対応する。
こうしてステップＳ４０４とステップＳ４０５とのいず
れかの処理を実行した後、ステップＳ４０９に進む。

【００９７】一方、上記ステップＳ４０２の処理におい
て、酸素センサ３４の出力信号Ｓが基準値Ｂに対して大
きい値と小さい値との間で反転していない旨判断された
場合には、ステップＳ４０６に進む。ステップＳ４０６
〜Ｓ４０８の処理は、フィードバック補正係数ＦＡＦを
徐々に変化させる上記積分制御に応じて、エンジン１１
のトルク変動ｄｌｎを抑制する方向に噴射時期補正量Ａ
ＩＮＪを徐々に変化させるためのものである。

【００９８】ＥＣＵ９２は、ステップＳ４０６の処理と
して、酸素センサ３４の出力信号Ｓが基準値Ｂ未満の状
態が維持されているか否かを判断する。そして、「Ｓ＜
Ｂ」であって出力信号Ｓが基準値Ｂ未満の状態が維持さ
れている旨判断された場合には、ステップＳ４０７の処
理として噴射時期補正量ＡＩＮＪから積分量ＡＫi Ｒを
減算する。こうした減算を所定周期毎に実行すること
で、噴射時期補正量ＡＩＮＪが徐々に遅角側の値へと変
化するようになる。また、上記のように「Ｓ＜Ｂ」であ
る旨判断された場合には、フィードバック補正係数算出
ルーチン（図６）のステップＳ２０７の処理によって、
フィードバック補正係数ＦＡＦが積分量ＦＫi Ｒ分だけ
増加する。そのため、上記噴射時期補正量ＡＩＮＪの積
分量ＡＫiＲ分の遅角側への変化は、フィードバック補
正係数ＦＡＦの積分量ＦＫi Ｒ分の増加側への変化に対
応する。

【００９９】上記ステップＳ４０６の処理において、
「Ｓ＜Ｂ」でなく酸素センサ３４の出力信号Ｓが基準値
Ｂよりも大きい状態が維持されている旨判断された場合
には、ステップＳ４０８の処理として噴射時期補正量Ａ
ＩＮＪに積分量ＡＫi Ｌを加算する。こうした加算を所
定周期毎に実行することで、噴射時期補正量ＡＩＮＪが
徐々に進角側の値へと変化するようになる。また、上記
のように「Ｓ＜Ｂ」でない旨判断された場合には、フィ
ードバック補正係数算出ルーチン（図６）のステップＳ
２０８の処理によって、フィードバック補正係数ＦＡＦ
が積分量ＦＫi Ｌ分だけ減少する。そのため、上記噴射
時期補正量ＡＩＮＪの積分量ＡＫi Ｌの進角側への変化
は、フィードバック補正係数ＦＡＦの積分量ＦＫi Ｌ分
の減少側への変化に対応する。こうしてステップＳ４０
７とステップＳ４０８とのいずれかの処理を実行した
後、ステップＳ４０９に進む。

【０１００】ＥＣＵ９２は、ステップＳ４０９の処理と
して、噴射時期補正量ＡＩＮＪが過度に進角側の値にな
ったり遅角側の値になったりしないようガード処理を実
行する。その後、この噴射時期補正量出ルーチンを一旦
終了する。このように噴射時期補正量算出ルーチンによ
って算出される噴射時期補正量ＡＩＮＪは、図８（ａ）
に示す酸素センサ３４の出力信号Ｓの変化、及び図８
（ｂ）に示すフィードバック補正係数ＦＡＦの変化に対
し、図８（ｃ）に示すように推移することとなる。

【０１０１】次に、フィードバック補正係数ＦＡＦの算
出に用いられる制御ゲイン（スキップ量ＦＲs Ｒ，ＦＲ
s Ｌ、及び積分量ＦＫi Ｒ，ＦＫi Ｌ）の算出手順、並
びに噴射時期補正量ＡＩＮＪの算出に用いられる制御ゲ
イン（スキップ量ＡＲs Ｒ，ＡＲs Ｌ、及び積分量ＡＫ
i Ｒ，ＡＫi Ｌ）の算出手順について図１１を参照して
説明する。図１１は、スキップ量ＦＲs Ｒ，ＦＲs Ｌ、
及び積分量ＦＫi Ｒ，ＦＫi Ｌ、並びにスキップ量ＡＲ
s Ｒ，ＡＲs Ｌ、及び積分量ＡＫi Ｒ，ＡＫiＬを算出
するための制御ゲイン算出ルーチンを示すフローチャー
トである。この制御ゲイン算出ルーチンは、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。

【０１０２】制御ゲイン算出ルーチンにおいて、ＥＣＵ
９２は、ステップＳ５０１の処理として、上述したフィ
ードバック補正係数算出ルーチン（図６）のステップＳ
２０１でも用いられるフィードバック条件が成立してい
るか否かを判断する。

【０１０３】そして、フィードバック条件が成立してお
らず、フィードバック補正係数ＦＡＦによる燃料噴射量
の補正が行われないならば、ＥＣＵ９２は、この制御ゲ
イン算出ルーチンを一旦終了する。また、上記フィード
バック条件が成立しており、フィードバック補正係数Ｆ
ＡＦによる燃料噴射量の補正が行われるならばステップ
Ｓ５０２に進む。

【０１０４】ＥＣＵ９２は、ステップＳ５０２の処理と
して、酸素センサ３４の出力信号Ｓが基準値Ｂに対し大
きい値と小さい値との間で反転したか否かを判断する。
そして、酸素センサ３４の出力信号Ｓが反転した旨判断
された場合にはステップＳ５０３に進む。ステップＳ５
０３〜Ｓ５０７の処理は、フィードバック補正係数ＦＡ
Ｆ用のスキップ量ＦＲs Ｒ，ＦＲs Ｌ、及び噴射時期補
正量ＡＩＮＪ用のスキップ量ＡＲs Ｒ，ＡＲs Ｌを算出
するためのものである。

【０１０５】ＥＣＵ９２は、ステップＳ５０３の処理と
して、酸素センサ３４の出力信号Ｓが基準値Ｂ未満か否
かを判断する。そして、「Ｓ＜Ｂ」であって出力信号Ｓ
が基準値Ｂに対し大きい値から小さい値へと変化した旨
判断された場合には、ステップＳ５０４の処理として、
フィードバック補正係数ＦＡＦ用のスキップ量ＦＲsＲ
を算出する。このスキップ量ＦＲs Ｒは、例えば吸気圧
ＰＭとエンジン回転数ＮＥとに基づきマップを参照して
算出されることで、エンジン１１の運転領域に応じた最
適な値とされる。こうしてスキップ量ＦＲs Ｒが算出さ
れた後、ステップＳ５０５に進む。

【０１０６】ＥＣＵ９２は、ステップＳ５０５の処理と
して、上記スキップ量ＦＲs Ｒ及びトルク変動ｄｌｎに
基づき、噴射時期補正量ＡＩＮＪ用のスキップ量ＡＲs
Ｒを算出する。上記トルク変動ｄｌｎは、クランクポジ
ションセンサ１４ｃから出力されるパルス状の信号に基
づいて計算される。即ち、エンジン１１の各気筒の稼働
時（燃焼時）に、それぞれ同稼働気筒によるエンジン１
１のトルク変動を計算し、それら各気筒毎のトルク変動
を平均したものをエンジン１１のトルク変動ｄｌｎとし
て算出する。

【０１０７】なお、稼働気筒のトルク変動を計算する際
には、上死点を含む所定のクランク角度分（例えば３０
°）を通過する際の角速度と、上死点から９０°進角し
て位置する所定のクランク角度分（例えば３０°）を通
過する際の角速度とを求める。そして、それら角速度に
基づき稼働気筒での点火時における発生トルクを算出
し、前回算出された発生トルクと今回算出された発生ト
ルクとの差を稼働気筒でのトルク変動とする。

【０１０８】上記ステップＳ５０５の処理により算出さ
れる噴射時期補正量ＡＩＮＪ用のスキップ量ＡＲs Ｒ
は、フィードバック補正係数ＦＡＦ用のスキップ量ＦＲ
s Ｒが大きくなるほど大きい値になるとともに、トルク
変動ｄｌｎが大きくなるほど大きい値になる。

【０１０９】上記スキップ量ＦＲs Ｒが大きくなるとフ
ィードバック補正係数ＦＡＦによる燃料噴射量の増量側
への補正が大きくなり、上記スキップ量ＡＲs Ｒが大き
くなると噴射時期補正量ＡＩＮＪによる燃料噴射時期の
遅角側への補正が大きくなる。従って、上記のように噴
射時期補正量ＡＩＮＪ用のスキップ量ＡＲs Ｒを算出す
ることにより、上記燃料噴射量の増量側への補正が大き
くなるほど、上記燃料噴射時期の遅角側への補正が大き
くされるようになる。その結果、上記燃料噴射量の増量
補正に伴い過度にエンジン１１の出力トルクが増大する
ことは上記噴射時期の遅角補正によって抑制され、エン
ジン１１のトルク変動ｄｌｎが抑制されることとなる。

【０１１０】また、上記噴射時期補正量ＡＩＮＪ用のス
キップ量ＡＲs Ｒは、機関負荷及びエンジン回転数ＮＥ
に基づき算出されるフィードバック補正係数ＦＡＦ用の
スキップ量ＦＲs Ｒに応じて算出される。そのため、噴
射時期補正量ＡＩＮＪ用のスキップ量ＡＲs Ｒを、機関
負荷及びエンジン回転数ＮＥに応じた最適な値とするこ
とができる。従って、このスキップ量ＡＲs Ｒ等から求
められる噴射時期補正量ＡＩＮＪに基づく燃料噴射時期
の遅角補正は、エンジン１１の運転領域（運転状態）に
応じた最適なものとされ、同補正によるエンジン１１の
トルク変動ｄｌｎの抑制が一層的確なものとなる。

【０１１１】更に、上記噴射時期補正量ＡＩＮＪ用のス
キップ量ＡＲs Ｒは、トルク変動ｄｌｎが大きくなるほ
ど大きい値とされる。そのため、このスキップ量ＡＲs
Ｒ等から求められる噴射時期補正量ＡＩＮＪに基づく燃
料噴射時期の遅角補正によって、上記燃料噴射量の増量
補正に伴う出力トルクの増大の抑制が図られるが、トル
ク変動ｄｌｎが大きくなるほど上記出力トルクの増大が
大きく抑制される。これにより、上記燃料噴射量の補正
に伴うエンジン１１のトルク変動ｄｌｎの抑制が一層的
確に行われるようになる。

【０１１２】一方、上記ステップＳ５０３の処理におい
て、「Ｓ＜Ｂ」でなく出力信号Ｓが基準値Ｂに対し小さ
い値から大きい値へと変化した旨判断された場合には、
ステップＳ５０６の処理として、フィードバック補正係
数ＦＡＦ用のスキップ量ＦＲs Ｌを算出する。このスキ
ップ量ＦＲs Ｌは、例えば吸気圧ＰＭ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ことで、エ
ンジン１１の運転領域に応じた最適な値とされる。こう
してスキップ量ＦＲs Ｌが算出された後、ステップＳ５
０７に進む。

【０１１３】ＥＣＵ９２は、ステップＳ５０７の処理と
して、上記スキップ量ＦＲs Ｌ及びトルク変動ｄｌｎに
基づき、噴射時期補正量ＡＩＮＪ用のスキップ量ＡＲs
Ｌを算出する。上記ステップＳ５０７の処理により算出
される噴射時期補正量ＡＩＮＪ用のスキップ量ＡＲs Ｌ
も、フィードバック補正係数ＦＡＦ用のスキップ量ＦＲ
s Ｌが大きくなるほど大きい値になるとともに、トルク
変動ｄｌｎが大きくなるほど大きい値になる。

【０１１４】上記スキップ量ＦＲs Ｌが大きくなるとフ
ィードバック補正係数ＦＡＦによる燃料噴射量の減量側
への補正が大きくなり、上記スキップ量ＡＲs Ｌが大き
くなると噴射時期補正量ＡＩＮＪによる燃料噴射時期の
進角側への補正が大きくなる。従って、上記のように噴
射時期補正量ＡＩＮＪ用のスキップ量ＡＲs Ｌを算出す
ることにより、上記燃料噴射量の減量側への補正が大き
くなるほど、上記燃料噴射時期の進角側への補正が大き
くされるようになる。その結果、上記燃料噴射量の減量
補正に伴い過度にエンジン１１の出力トルクが減少する
ことは上記噴射時期の進角補正によって抑制され、エン
ジン１１のトルク変動ｄｌｎが抑制されることとなる。

【０１１５】また、上記噴射時期補正量ＡＩＮＪ用のス
キップ量ＡＲs Ｌは、機関負荷及びエンジン回転数ＮＥ
に基づき算出されるフィードバック補正係数ＦＡＦ用の
スキップ量ＦＲs Ｌに応じて算出される。そのため、噴
射時期補正量ＡＩＮＪ用のスキップ量ＡＲs Ｌを、機関
負荷及びエンジン回転数ＮＥに応じた最適な値とするこ
とができる。従って、このスキップ量ＡＲs Ｌ等から求
められる噴射時期補正量ＡＩＮＪに基づく燃料噴射時期
の進角補正は、エンジン１１の運転領域（運転状態）に
応じた最適なものとされ、同補正によるエンジン１１の
トルク変動ｄｌｎの抑制が一層的確なものとなる。

【０１１６】更に、上記噴射時期補正量ＡＩＮＪ用のス
キップ量ＡＲs Ｌは、トルク変動ｄｌｎが大きくなるほ
ど大きい値とされる。そのため、このスキップ量ＡＲs
Ｌ等から求められる噴射時期補正量ＡＩＮＪに基づく燃
料噴射時期の進角補正によって、上記燃料噴射量の減量
補正に伴う出力トルクの減少の抑制が図られるが、トル
ク変動ｄｌｎが大きくなるほど上記出力トルクの減少が
大きく抑制される。これにより、上記燃料噴射量の補正
に伴うエンジン１１のトルク変動ｄｌｎの抑制が一層的
確に行われるようになる。

【０１１７】ところで、上記ステップＳ５０２の処理に
おいて、酸素センサ３４の出力信号Ｓが反転していない
旨判断された場合にはステップＳ５０８に進む。ステッ
プＳ５０８〜Ｓ５１２の処理は、フィードバック補正係
数ＦＡＦ用の積分量ＦＫi Ｒ，ＦＫi Ｌ、及び噴射時期
補正量ＡＩＮＪ用の積分量ＡＫi Ｒ，ＡＫi Ｌを算出す
るためのものである。

【０１１８】ＥＣＵ９２は、ステップＳ５０８の処理と
して、酸素センサ３４の出力信号Ｓが基準値Ｂ未満か否
かを判断する。そして、「Ｓ＜Ｂ」であって出力信号Ｓ
が基準値Ｂに対して小さい状態が継続している旨判断さ
れた場合には、ステップＳ５０９の処理として、フィー
ドバック補正係数ＦＡＦ用の積分量ＦＫi Ｒを算出す
る。この積分量ＦＫi Ｒは、例えば基本燃料噴射量Ｑbs
e （機関負荷）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ことで、エンジン１１の運転領域
に応じた最適な値とされる。こうして積分量ＦＫi Ｒが
算出された後、ステップＳ５１０に進む。

【０１１９】ＥＣＵ９２は、ステップＳ５１０の処理と
して、上記積分量ＦＫi Ｒ及びトルク変動ｄｌｎに基づ
き、噴射時期補正量ＡＩＮＪ用の積分量ＡＫi Ｒを算出
する。上記ステップＳ５１０の処理により算出される噴
射時期補正量ＡＩＮＪ用の積分量ＡＫi Ｒは、フィード
バック補正係数ＦＡＦ用の積分量ＦＫi Ｒが大きくなる
ほど大きい値になるとともに、トルク変動ｄｌｎが大き
くなるほど大きい値になる。

【０１２０】上記積分量ＦＫi Ｒが大きくなるとフィー
ドバック補正係数ＦＡＦによる燃料噴射量の増量側への
補正が大きくなり、上記積分量ＡＫi Ｒが大きくなると
噴射時期補正量ＡＩＮＪによる燃料噴射時期の遅角側へ
の補正が大きくなる。従って、上記のように噴射時期補
正量ＡＩＮＪ用の積分量ＡＫi Ｒを算出することによ
り、上記燃料噴射量の増量側への補正が大きくなるほ
ど、上記燃料噴射時期の遅角側への補正が大きくされる
ようになる。その結果、上記燃料噴射量の増量補正に伴
い過度にエンジン１１の出力トルクが増加することは上
記噴射時期の遅角補正によって抑制され、エンジン１１
のトルク変動ｄｌｎが抑制されることとなる。

【０１２１】また、上記噴射時期補正量ＡＩＮＪ用の積
分量ＡＫi Ｒは、機関負荷及びエンジン回転数ＮＥに基
づき算出されるフィードバック補正係数ＦＡＦ用の積分
量ＦＫi Ｒに応じて算出される。そのため、噴射時期補
正量ＡＩＮＪ用の積分量ＡＫi Ｒを、機関負荷及びエン
ジン回転数ＮＥに応じた最適な値とすることができる。
従って、この積分量ＡＫi Ｒ等から求められる噴射時期
補正量ＡＩＮＪに基づく燃料噴射時期の遅角補正は、エ
ンジン１１の運転領域（運転状態）に応じた最適なもの
とされ、同補正によるエンジン１１のトルク変動ｄｌｎ
の抑制が一層的確なものとなる。

【０１２２】更に、上記噴射時期補正量ＡＩＮＪ用の積
分量ＡＫi Ｒは、トルク変動ｄｌｎが大きくなるほど大
きい値とされる。そのため、この積分量ＡＫi Ｒ等から
求められる噴射時期補正量ＡＩＮＪに基づく燃料噴射時
期の遅角補正によって、上記燃料噴射量の増量補正に伴
う出力トルクの減少の抑制が図られるが、トルク変動ｄ
ｌｎが大きくなるほど上記出力トルクの増大が大きく抑
制される。これにより、上記燃料噴射量の補正に伴うエ
ンジン１１のトルク変動ｄｌｎの抑制が一層的確に行わ
れるようになる。

【０１２３】一方、上記ステップＳ５０８の処理におい
て、「Ｓ＜Ｂ」でなく出力信号Ｓが基準値Ｂに対して大
きい状態が継続している旨判断された場合には、ステッ
プＳ５１１の処理として、フィードバック補正係数ＦＡ
Ｆ用の積分量ＦＫi Ｌを算出する。この積分量ＦＫi Ｌ
は、吸気圧ＰＭ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ことで、エンジン１１の運転領域
に応じた最適な値とされる。こうして積分量ＦＫi Ｌが
算出された後、ステップＳ５１２に進む。

【０１２４】ＥＣＵ９２は、ステップＳ５１２の処理と
して、上記積分量ＦＫi Ｌ及びトルク変動ｄｌｎに基づ
き、噴射時期補正量ＡＩＮＪ用の積分量ＡＫi Ｌを算出
する。上記ステップＳ５１０の処理により算出される噴
射時期補正量ＡＩＮＪ用の積分量ＡＫi Ｌは、フィード
バック補正係数ＦＡＦ用の積分量ＦＫi Ｌが大きくなる
ほど大きい値になるとともに、トルク変動ｄｌｎが大き
くなるほど大きい値になる。

【０１２５】上記積分量ＦＫi Ｌが大きくなるとフィー
ドバック補正係数ＦＡＦによる燃料噴射量の減量側への
補正が大きくなり、上記積分量ＡＫi Ｌが大きくなると
噴射時期補正量ＡＩＮＪによる燃料噴射時期の進角側へ
の補正が大きくなる。従って、上記のように噴射時期補
正量ＡＩＮＪ用の積分量ＡＫi Ｌを算出することによ
り、上記燃料噴射量の減量側への補正が大きくなるほ
ど、上記燃料噴射時期の進角側への補正が大きくされる
ようになる。その結果、上記燃料噴射量の減量補正に伴
い過度にエンジン１１の出力トルクが減少することは上
記噴射時期の進角補正によって抑制され、エンジン１１
のトルク変動ｄｌｎが抑制されることとなる。

【０１２６】また、上記噴射時期補正量ＡＩＮＪ用の積
分量ＡＫi Ｌは、機関負荷及びエンジン回転数ＮＥに基
づき算出されるフィードバック補正係数ＦＡＦ用の積分
量ＦＫi Ｌに応じて算出される。そのため、噴射時期補
正量ＡＩＮＪ用の積分量ＡＫi Ｌを、機関負荷及びエン
ジン回転数ＮＥに応じた最適な値とすることができる。
従って、この積分量ＡＫi Ｌ等から求められる噴射時期
補正量ＡＩＮＪに基づく燃料噴射時期の進角補正は、エ
ンジン１１の運転領域（運転状態）に応じた最適なもの
とされ、同補正によるエンジン１１のトルク変動ｄｌｎ
の抑制が一層的確なものとなる。

【０１２７】更に、上記噴射時期補正量ＡＩＮＪ用の積
分量ＡＫi Ｌは、トルク変動ｄｌｎが大きくなるほど大
きい値とされる。そのため、この積分量ＡＫi Ｌ等から
求められる噴射時期補正量ＡＩＮＪに基づく燃料噴射時
期の進角補正によって、上記燃料噴射量の減量補正に伴
う出力トルクの減少の抑制が図られるが、トルク変動ｄ
ｌｎが大きくなるほど上記出力トルクの減少が大きく抑
制される。これにより、上記燃料噴射量の補正に伴うエ
ンジン１１のトルク変動ｄｌｎの抑制が一層的確に行わ
れるようになる。

【０１２８】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）エンジン１１の均質燃焼運転時において、フィー
ドバック補正係数ＦＡＦの算出に用いられる制御ゲイン
である積分量ＦＫi Ｒ，ＦＫi Ｌ及びスキップ量ＦＲs
Ｒ，ＦＲs Ｌに基づき、噴射時期補正量ＡＩＮＪを算出
するための制御ゲインである積分量ＡＫi Ｒ，ＡＫi Ｌ
及びスキップ量ＡＲs Ｒ，ＡＲs Ｌが求められる。そし
て、上記積分量ＦＫi Ｒ，ＦＫi Ｌ及びスキップ量ＦＲ
s Ｒ，ＦＲs Ｌを用いて算出されるフィードバック補正
係数ＦＡＦに基づき燃料噴射量が増減補正されることに
より、エンジン１１の空燃比が理論空燃比へと制御され
るようになる。また、上記燃料噴射量の増減補正が行わ
れる際には、上記積分量ＦＫi Ｒ，ＦＫi Ｌ及びスキッ
プ量ＦＲs Ｒ，ＦＲs Ｌを用いて算出される噴射時期補
正量ＡＩＮＪに基づき、上記燃料噴射量の増減補正に応
じてトルク変動ｄｌｎを低減する方向に燃料噴射時期の
進遅角補正が行われる。

【０１２９】即ち、積分量ＦＫi Ｒ若しくはスキップ量
ＦＲs Ｒが加算されたフィードバック補正係数ＦＡＦに
よる燃料噴射量の増量補正が行われる際には、積分量Ａ
ＫiＲ若しくはスキップ量ＡＲs Ｒが減算された噴射時
期補正量ＡＩＮＪによる燃料噴射時期の遅角補正が行わ
れる。また、積分量ＦＫi Ｌ若しくはスキップ量ＦＲs
Ｒが減算されたフィードバック補正係数ＦＡＦによる燃
料噴射量の減量補正が行われる際には、積分量ＡＫi Ｌ
若しくはスキップ量ＡＲs Ｒが加算された噴射時期補正
量ＡＩＮＪによる燃料噴射時期の進角補正が行われる。

【０１３０】上記のような燃料噴射時期の進遅角補正に
より、フィードバック補正係数ＦＡＦに基づく燃料噴射
量の増減補正に伴うエンジン１１の出力トルクの過度な
変化が抑制され、フィードバック補正係数ＦＡＦの算出
に用いられる制御ゲインを過度に小さくせずとも、エン
ジン１１のトルク変動ｄｌｎが抑制される。従って、フ
ィードバック補正係数ＦＡＦの制御ゲイン（スキップ量
ＦＲs Ｒ，ＦＲs Ｌ）を過度に小さくすることに伴う空
燃比の制御性及びエミッションの悪化を抑制しつつ、エ
ンジン１１のトルク変動ｄｌｎを抑制することができる
ようになる。

【０１３１】（２）フィードバック補正係数ＦＡＦを算
出するための積分量ＦＫi Ｒ，ＦＫi Ｌ、及びスキップ
量ＦＲs Ｒ，ＦＲs Ｌは、機関負荷（吸気圧ＰＭ）及び
エンジン回転数ＮＥといった機関運転状態に応じて算出
される。また、噴射時期補正量ＡＩＮＪを算出するため
の積分量ＡＫi Ｒ，ＡＫi Ｌ、及びスキップ量ＡＲs
Ｒ，ＡＲs Ｌは、上記フィードバック補正係数ＦＡＦを
算出するための積分量ＦＫi Ｒ，ＦＫi Ｌ、及びスキッ
プ量ＦＲs Ｒ，ＦＲs Ｌに応じて算出される。そのた
め、噴射時期補正量ＡＩＮＪを算出するための積分量Ａ
Ｋi Ｒ，ＡＫi Ｌ、及びスキップ量ＡＲs Ｒ，ＡＲs Ｌ
も、機関負荷及びエンジン回転数ＮＥといった機関運転
状態に応じたものとなる。従って、噴射時期補正量ＡＩ
ＮＪによる燃料噴射量の進遅角補正を機関運転状態に係
わらず適切なものとすることができ、上記噴射時期補正
量ＡＩＮＪによる燃料噴射量の進遅角補正によって一層
的確なエンジン１１のトルク変動ｄｌｎの抑制を行うこ
とができる。

【０１３２】（３）上記噴射時期補正量ＡＩＮＪを算出
するための積分量ＡＫi Ｒ，ＡＫiＬ、及びスキップ量
ＡＲs Ｒ，ＡＲs Ｌは、機関負荷及びエンジン回転数Ｎ
Ｅばかりでなく、トルク変動ｄｌｎに応じても算出され
る。即ち、トルク変動ｄｌｎが大きくなるほど、積分量
ＡＫi Ｒ，ＡＫi Ｌ、及びスキップ量ＡＲs Ｒ，ＡＲs
Ｌは大きい値となる。従って、これら積分量ＡＫi Ｒ，
ＡＫi Ｌ、及びスキップ量ＡＲs Ｒ，ＡＲs Ｌを用いて
算出される噴射時期補正量ＡＩＮＪに基づく燃料噴射時
期補正により、エンジン１１のトルク変動ｄｌｎの抑制
を的確に行うことができる。

【０１３３】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、噴射時期補正量ＡＩＮＪを算出する
ための積分量ＡＫi Ｒ，ＡＫi Ｌ、及びスキップ量ＡＲ
s Ｒ，ＡＲs Ｌを、エンジン１１のトルク変動ｄｌｎが
大きくなるほど大きい値になるよう算出したが、本発明
はこれに限定されない。例えば、積分量ＡＫi Ｒ，ＡＫ
i Ｌ、及びスキップ量ＡＲs Ｒ，ＡＲsＬを、トルク変
動ｄｌｎが大きいときに対応したものと、トルク変動ｄ
ｌｎが小さいときに対応したものとの二種類を用意し、
それら二種類のうちのいずれかをトルク変動ｄｌｎに応
じて選択的に用いてもよい。

【０１３４】・上記積分量ＡＫi Ｒ，ＡＫi Ｌ、及びス
キップ量ＡＲs Ｒ，ＡＲs Ｌを、必ずしもエンジン１１
のトルク変動ｄｌｎに応じて算出する必要はない。 ・本実施形態では、フィードバック補正係数ＦＡＦの算
出に用いられる積分量ＦＫi Ｒ，ＦＫi Ｌ及びスキップ
量ＦＲs Ｒ，ＦＲs Ｌに基づき、噴射時期補正量ＡＩＮ
Ｊの算出に用いられる積分量ＡＫi Ｒ，ＡＫi Ｌ及びス
キップ量ＡＲsＲ，ＡＲs Ｌを算出したが、本発明はこ
れに限定されない。即ち、上記噴射時期補正量ＡＩＮＪ
の算出に用いられる積分量ＡＫi Ｒ，ＡＫi Ｌ及びスキ
ップ量ＡＲs Ｒ，ＡＲs Ｌを、フィードバック補正係数
ＦＡＦの算出に用いられる積分量ＦＫi Ｒ，ＦＫi Ｌ及
びスキップ量ＦＲs Ｒ，ＦＲs Ｌと同じく、吸気圧ＰＭ
及びエンジン回転数ＮＥに基づき算出してもよい。

【０１３５】・本実施形態において、積分量ＦＫi Ｒ，
ＦＫi Ｌ，ＡＫi Ｒ，ＡＫi Ｌ、及びスキップ量ＦＲs
Ｒ，ＦＲs Ｌ，ＡＲs Ｒ，ＡＲs Ｌを、必ずしも機関負
荷及びエンジン回転数ＮＥ等の機関運転状態に応じて算
出する必要はなく、固定値を採用してもよい。

【０１３６】・本実施形態では、噴射時期補正量ＡＩＮ
Ｊに積分量ＡＫi Ｒ，ＡＫi Ｌを加減算したが、これら
積分量ＡＫi Ｒ，ＡＫi Ｌを必ずしも採用する必要はな
く、当該積分量ＡＫi Ｒ，ＡＫi Ｌを省略してもよい。
このように積分量ＡＫi Ｒ，ＡＫi Ｌを省略できるの
は、上述した積分制御に伴う燃料噴射量の増減補正がト
ルク変動ｄｌｎに及ぼす影響は、上述したスキップ制御
に伴う燃料噴射量の増減補正がトルク変動ｄｌｎに及ぼ
す影響に比べて小さいためである。なお、本実施形態の
ように、噴射時期補正量ＡＩＮＪの算出に上記積分量Ａ
Ｋi Ｒ，ＡＫi Ｌを用いれば、上記積分制御に伴う燃料
噴射量の増減補正の際にもトルク変動ｄｌｎが抑制さ
れ、このトルク変動ｄｌｎの抑制を一層的確に行うこと
ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の燃料噴射制御装置が適用されるエ
ンジン全体を示す断面図。

【図２】同燃料噴射制御装置の電気的構成を示すブロッ
ク図。

【図３】最終燃料噴射量Ｑfin の算出手順を示すフロー
チャート。

【図４】酸素センサの出力信号Ｓ及びフィードバック補
正係数ＦＡＦの時間経過に伴う推移を示すタイムチャー
ト。

【図５】フィードバック補正係数ＦＡＦの算出に用いら
れる積分量ＦＫi Ｌ，ＦＫi Ｒ及びスキップ量ＦＲs
Ｌ，ＦＲs Ｒの概念を示すタイムチャート。

【図６】フィードバック補正係数ＦＡＦの算出手順を示
すフローチャート。

【図７】最終噴射時期Ａfin の算出手順を示すフローチ
ャート。

【図８】酸素センサの出力信号Ｓ、フィードバック補正
係数ＦＡＦ、噴射時期補正量ＡＩＮＪの時間経過に伴う
推移を示すタイムチャート。

【図９】噴射時期補正量ＡＩＮＪの算出に用いられる積
分量ＡＫi Ｌ，ＡＫiＲ及びスキップ量ＡＲs Ｌ，ＡＲs
Ｒの概念を示すタイムチャート。

【図１０】噴射時期補正量ＡＩＮＪの算出手順を示すフ
ローチャート。

【図１１】上記積分量ＦＫi Ｌ，ＦＫi Ｒ及びスキップ
量ＦＲs Ｌ，ＦＲs Ｒ、並びに上記積分量ＡＫi Ｌ，Ａ
Ｋi Ｒ及びスキップ量ＡＲs Ｌ，ＡＲs Ｒといった各種
制御ゲインの算出手順を示すフローチャート。

【符号の説明】

１１…エンジン、１４ｃ…クランクポジションセンサ、
１６…燃焼室、２６…アクセルポジションセンサ、３４
…酸素センサ、３６…バキュームセンサ、４０…燃料噴
射弁、９２…電子制御ユニット（ＥＣＵ）。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６４ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６４Ｂ Ｆターム(参考） 3G084 AA04 BA09 BA13 BA15 CA03 CA04 CA09 DA02 DA10 DA11 EB08 EB14 EB15 EB16 EB25 EC02 EC03 FA07 FA10 FA11 FA18 FA20 FA29 FA32 FA33 FA38 3G301 HA04 HA16 JA02 JA04 JA21 KA08 KA09 KA24 KA25 LA03 LB04 LC03 MA01 MA11 MA19 NA01 NA03 NA04 NB15 NC02 ND02 ND05 ND13 NE01 NE06 NE11 NE12 NE14 NE15 NE16 NE17 NE19 PA01Z PA07Z PA11Z PA17Z PD03A PE01Z PE03Z PE07Z PE08Z PF03Z

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼室に直接燃料を噴射供給する内燃機関
   に適用され、同機関の空燃比に基づき燃料噴射量を増減
   補正することにより、前記空燃比を理論空燃比にフィー
   ドバック制御する内燃機関の燃料噴射制御装置におい
   て、 前記燃料噴射量の増減補正に対応して前記内燃機関のト
   ルク変動を低減する方向に燃料噴時期を進遅角補正する
   燃料噴射時期補正手段を備えることを特徴とする内燃機
   関の燃料噴射制御装置。
2. 【請求項２】前記空燃比の理論空燃比へのフィードバッ
   ク制御は、吸気行程中に燃焼室へ燃料を噴射して均質燃
   焼を実行する際に行われるものであって、 前記燃料噴射時期補正手段は、燃料噴射量が増量補正さ
   れるときに燃料噴射時期を遅角補正し、燃料噴射量が減
   量補正されるときに燃料噴射時期を進角補正する請求項
   １記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
3. 【請求項３】前記燃料噴射時期補正手段は、前記燃料噴
   射時期の進遅角補正に用いられる補正値を、前記燃料噴
   射量の増減補正に用いられる補正値に応じて算出する請
   求項１又は２記載の内燃機関の燃料噴制御装置。
4. 【請求項４】前記燃料噴射時期補正手段は、前記燃料噴
   射時期の進遅角補正に用いられる補正値を機関運転状態
   に応じて算出する請求項１〜３のいずれかに記載の内燃
   機関の燃料噴射制御装置。
5. 【請求項５】前記燃料噴射時期補正手段は、前記補正値
   を内燃機関のトルク変動に応じて算出する請求項４記載
   の内燃機関の燃料噴射制御装置。
6. 【請求項６】前記燃料噴射時期補正手段は、前記補正値
   の算出に用いられる所定の制御ゲインを前記トルク変動
   の大きさに基づき変更する請求項５記載の内燃機関の燃
   料噴射制御装置。
7. 【請求項７】前記燃料噴射時期補正手段は、前記トルク
   変動が大きくなるほど前記制御ゲインを大きくする請求
   項６記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。