JP3259712B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置

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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼方式を切り換
えるタイプの内燃機関に係り、その内燃機関を機関負荷
に基づき制御す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】一般に、自動車用エンジン等の車載内燃
機関では、吸気通路を介して燃焼室内に吸入される空気
と、燃料噴射弁から噴射される燃料とを混合して混合気
を形成し、その混合気を燃焼室内で燃焼させることで駆
動力を得ている。こうした内燃機関の吸気通路には、燃
焼室に吸入される空気の量を調整するためのスロットル
バルブが設けられている。そして、スロットルバルブの
開度を調節して燃焼室へ吸入される空気の量を調整する
ことにより、燃焼室へ充填される混合気の量が変化し、
内燃機関の出力が調整されるようになる。
【０００３】そして、近年、自動車用の内燃機関におい
ては、燃費を向上させ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、特開平
５−２８８０９８号公報に記載されたものがあげられ
る。
【０００４】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燃焼さ
せる「均質燃焼」を実行し、十分な機関出力を得るよう
にしている。この「均質燃焼」は、内燃機関の吸気行程
にて噴射された燃料が空気に均等に混ぜ合わされ、燃焼
室内で上記空気及び燃料からなる混合気に点火プラグに
より点火がなされることによって実行される。
【０００５】また、あまり高出力が要求されない低回転
低負荷時には、点火プラグ周りの燃料濃度を高めて着火
性を向上させるとともに、混合気の平均空燃比を理論空
燃比よりも大きくすることで燃費を向上させることが可
能な「成層燃焼」を実行する。この「成層燃焼」は、内
燃機関の圧縮行程にて燃焼室内に噴射供給された燃料が
ピストン頭部の窪みに当たって点火プラグ周りに集めら
れ、その集められた燃料と燃焼室内の空気とからなる混
合気に点火プラグにより点火がなされることによって実
行される。こうした「成層燃焼」においては、混合気の
平均空燃比を理論空燃比よりも大きくすべくスロットル
バルブを「均質燃焼」の場合に比べて開き側に制御する
ため、ポンピングロスが低減されるようになる。
【０００６】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、燃費を向上させることができる
とともに十分な機関出力が得られるようになる。
【０００７】ところで、内燃機関においては、機関負荷
に応じて同機関を運転制御することが行われるが、こう
した機関負荷に応じた制御として例えば燃料噴射量制御
が知られている。上記燃焼方式が切り換えられる内燃機
関では、「均質燃焼」時には同機関の吸入空気量に関係
するパラメータ、例えば吸入空気量自体や吸気圧等を機
関負荷として用い、その機関負荷に応じて燃料噴射量を
制御する。
【０００８】しかし、「成層燃焼」時においては、スロ
ットル開度が「均質燃焼」の場合に比べて開き側に制御
されることから、「成層燃焼」時に上記パラメータを用
いて燃料噴射量を制御したとしても、その制御が機関負
荷に応じた適切なものにはならない。そのため、「成層
燃焼」時においては、上記パラメータに代えて内燃機関
のアクセル操作量を機関負荷として用い、その機関負荷
に応じて燃料噴射量を制御するようにしている。
【０００９】このように燃焼方式が「均質燃焼」と「成
層燃焼」との間で切り換えられる内燃機関にあっても、
機関負荷として用いられる対象を燃焼方式に応じて上記
パラメータとアクセル操作量との間で切り換えることに
より、機関負荷に応じた燃料噴射量制御が行われるよう
になる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記燃料噴
射量制御等の「均質燃焼」と「成層燃焼」との間で機関
負荷として用いる対象を切り換えて機関負荷に応じた制
御を行う内燃機関においては、「均質燃焼」と「成層燃
焼」との間で機関負荷として用いる対象が異なるため、
こうした機関負荷に応じた制御は「均質燃焼」と「成層
燃焼」とで独立したものになってしまう。即ち、「均質
燃焼」時には上記吸入空気量に関係するパラメータに基
づき制御量が決定され、「成層燃焼」時には上記アクセ
ル操作量に基づき制御量が決定されるようになり、こう
して機関負荷に応じた制御が独立したものになる。
【００１１】そして、上記機関負荷に応じた制御は一般
に内燃機関の出力トルクに影響を及ぼすこととなるが、
「均質燃焼」と「成層燃焼」との間で上記機関負荷に応
じた制御が独立したものであるため、これら燃焼方式間
で機関出力トルクを合わせ込むことが難しくなる。特
に、上記燃料噴射量制御は機関出力トルクの過渡応答性
を含めた機関出力トルク特性に大きく影響を及ぼすこと
から、「均質燃焼」と「成層燃焼」との間で機関出力ト
ルク特性を合わせ込むことが難しくなる。
【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、機関負荷に応じた内燃機関
の制御を行う上で、「均質燃焼」と「成層燃焼」との間
で機関出力トルクの合わせ込みを簡単に行うことのでき
る内燃機関の制御装置を提供することにある。
【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。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を
均質燃焼と成層燃焼との間で切り換える内燃機関にあっ
て、均質燃焼運転時には同機関のアクセル操作量に基づ
きスロットルバルブを制御するとともに、スロットル開
度を制御パラメータに用いて機関負荷に応じた制御を行
う内燃機関の制御装置において、成層燃焼運転時のアク
セル操作量に基づき同アクセル操作量にて均質燃焼運転
が行われたと仮定したときの前記スロットルバルブの制
御を通じて得られるスロットル開度を仮想パラメータと
して算出する算出手段と、成層燃焼運転時には前記仮想
パラメータを制御パラメータに用いて前記機関負荷に応
じた制御を行う制御手段とを備えた。
【００１４】同構成によれば、成層燃焼運転時において
は、そのときのアクセル操作量にて均質燃焼運転が行わ
れたと仮定したときの前記スロットルバルブの制御を通
じて得られるスロットル開度を仮想パラメータとして算
出し、同仮想パラメータを制御パラメータに用いて機関
負荷に応じた制御が行われる。そのため、成層燃焼と均
質燃焼とのいずれにおいても、上記スロットル開度を用
いて機関負荷に応じた制御が行われるようになる。この
ように成層燃焼と均質燃焼とで機関負荷に応じた制御に
用いる対象が同一になるため、その機関負荷に応じた制
御が均質燃焼と成層燃焼との間で関連付けられ、これら
燃焼方式間で機関出力トルクの合わせ込みが簡単にな
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、前記算出手段は、前記仮想パラメータを
算出するに際し、アクセル操作に対するスロットル開度
の応答遅れを見込んで同仮想パラメータを算出するもの
とした。
【００１６】同構成によれば、前記仮想パラメータを算
出するに際し、アクセル操作に対するスロットル開度の
応答遅れを見込んで同仮想パラメータが算出されるた
め、その算出される仮想パラメータが一層正確なものに
なって同仮想パラメータを用いた制御の精度が向上す
る。
【００１７】請求項３記載の発明では、機関運転状態に
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
る内燃機関にあって、均質燃焼運転時には同機関のアク
セル操作量に基づきスロットルバルブを制御するととも
に、吸気圧を制御パラメータに用いて機関負荷に応じた
制御を行う内燃機関の制御装置において、成層燃焼運転
時のアクセル操作量に基づき同アクセル操作量にて均質
燃焼運転が行われたと仮定したときの前記スロットルバ
ルブの制御を通じて得られる吸気圧を仮想パラメータと
して算出する算出手段と、成層燃焼運転時には前記仮想
パラメータを制御パラメータに用いて前記機関負荷に応
じた制御を行う制御手段とを備えた。
【００１８】同構成によれば、成層燃焼運転時において
は、そのときのアクセル操作量にて均質燃焼運転が行わ
れたと仮定したときの前記スロットルバルブの制御を通
じて得られる吸気圧を仮想パラメータとして算出し、同
仮想パラメータを制御パラメータに用いて機関負荷に応
じた制御が行われる。そのため、成層燃焼と均質燃焼と
のいずれにおいても、上記吸気圧を用いて機関負荷に応
じた制御が行われるようになる。このように成層燃焼と
均質燃焼とで機関負荷に応じた制御に用いる対象が同一
になるため、その機関負荷に応じた制御が均質燃焼と成
層燃焼との間で関連付けられ、これら燃焼方式間で機関
出力トルクの合わせ込みが簡単になる。
【００１９】請求項４記載の発明では、機関運転状態に
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
る内燃機関にあって、均質燃焼運転時には同機関のアク
セル操作量に基づきスロットルバルブを制御するととも
に、吸入空気量を制御パラメータに用いて機関負荷に応
じた制御を行う内燃機関の制御装置において、成層燃焼
運転時のアクセル操作量に基づき同アクセル操作量にて
均質燃焼運転が行われたと仮定したときの前記スロット
ルバルブの制御を通じて得られる吸入空気量を仮想パラ
メータとして算出する算出手段と、成層燃焼運転時には
前記仮想パラメータを制御パラメータに用いて前記機関
負荷に応じた制御を行う制御手段とを備えた。
【００２０】同構成によれば、成層燃焼運転時において
は、そのときのアクセル操作量にて均質燃焼運転が行わ
れたと仮定したときの前記スロットルバルブの制御を通
じて得られる吸入空気量を仮想パラメータとして算出
し、同仮想パラメータを制御パラメータに用いて機関負
荷に応じた制御が行われる。そのため、成層燃焼と均質
燃焼とのいずれにおいても、上記吸入空気量を用いて機
関負荷に応じた制御が行われるようになる。このように
成層燃焼と均質燃焼とで機関負荷に応じた制御に用いる
対象が同一になるため、その機関負荷に応じた制御が均
質燃焼と成層燃焼との間で関連付けられ、これら燃焼方
式間で機関出力トルクの合わせ込みが簡単になる。
【００２１】請求項５記載の発明では、請求項３又は４
記載の発明において、前記算出手段は、成層燃焼運転時
のアクセル操作量に基づき同アクセル操作量にて均質燃
焼運転が行われたと仮定したときの前記スロットルバル
ブの制御を通じて得られるスロットル開度を仮想スロッ
トル開度として算出するとともに、同仮想スロットル開
度に基づき前記仮想パラメータを算出するものとした。
【００２２】同構成によれば、成層燃焼運転時において
は、そのときのアクセル操作量にて均質燃焼運転が行わ
れたと仮定したときの前記スロットルバルブの制御を通
じて得られるスロットル開度を仮想スロットル開度とし
て算出するとともに、同仮想スロットル開度に基づき前
記仮想パラメータを算出するため、その仮想パラメータ
の算出を的確に行うことができるようになる。
【００２３】請求項６記載の発明では、請求項５記載の
発明において、前記算出手段は、前記仮想スロットル開
度を算出するに際し、アクセル操作に対するスロットル
開度の応答遅れを見込んで同仮想スロットル開度を算出
するものとした。同構成によれば、前記仮想スロットル
開度を算出するに際し、アクセル操作に対するスロット
ル開度の応答遅れを見込んで同仮想スロットル開度が算
出されるため、その算出される仮想スロットル開度が一
層正確なものになって同仮想スロットル開度を用いた制
御の精度が向上する。請求項７記載の発明では、請求項
３〜６のいずれかに記載の発明において、前記機関負荷
に応じた制御は、制御パラメータに基づき前記内燃機関
の燃料噴射量を算出するとともに、同燃料噴射量に基づ
き燃料噴射弁を駆動制御する燃料噴射制御であるとし
た。
【００２４】同構成によれば、成層燃焼運転時には、機
関出力トルクの過渡応答性を含めた機関出力トルク特性
に大きく影響を及ぼす燃料噴射量の制御が前記仮想パラ
メータに基づき行われる。そのため、均質燃焼と成層燃
焼との間で内燃機関の過渡状態での機関出力トルク特性
を等しくすることができるようになる。
【００２５】請求項８記載の発明では、請求項７記載の
発明において、前記制御手段は、前記仮想パラメータを
制御パラメータに用いて前記内燃機関の燃料噴射量を算
出する際に、成層燃焼と均質燃焼との燃焼効率の差に応
じて燃料噴射量を算出するものとした。
【００２６】同構成によれば、成層燃焼時における燃料
噴射量は各燃焼方式間の燃焼効率の差に応じて算出され
るため、その燃料噴射量に基づき燃料噴射制御を行うこ
とで、成層燃焼運転時における機関出力トルクの制御精
度を向上させることができるようになる。
【００２７】請求項９記載の発明では、請求項８記載の
発明において、前記制御手段は、大気圧に基づいて前記
算出された燃料噴射量を補正する手段を更に備えるもの
とした。成層燃焼運転時と均質燃焼運転時とにおける内
燃機関のポンプ損失の差は大気圧によって変化すること
となる。同構成によれば、成層燃焼運転時に算出される
燃料噴射量が大気圧に基づき補正されるため、その大気
圧の変化に伴う成層燃焼運転時の機関出力トルクの制御
精度悪化が防止される。
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】請求項１０記載の発明では、請求項３記載
の発明において、前記内燃機関の吸気バルブのバルブ特
性を可変とするバルブ特性可変機構を更に備え、前記算
出手段は、成層燃焼運転時のアクセル操作量にて均質燃
焼運転が行われたと仮定したときの前記バルブ特性可変
機構により可変とされる前記バルブ特性に応じて前記ス
ロットルバルブの制御を通じて得られる吸気圧を仮想パ
ラメータとして算出するものとした。
【００３５】吸気バルブのバルブ特性を可変とするバル
ブ特性可変機構を備えた内燃機関にあっては、同機関の
バルブ特性によっても吸気圧が変化することとなる。同
構成によれば、成層燃焼時においては、そのときのアク
セル操作量にて均質燃焼運転が行われたと仮定したとき
の前記バルブ特性可変機構により可変とされる前記バル
ブ特性に応じて前記スロットルバルブの制御を通じて得
られる吸気圧が仮想パラメータとして算出されるため、
その仮想パラメータである吸気圧の算出を正確に行うこ
とができるようになる。
【００３６】請求項１１記載の発明では、請求項７〜９
のいずれかに記載の発明において、前記内燃機関のアク
セル操作量が同一であるときの均質燃焼運転で用いられ
る制御パラメータの値と成層燃焼運転で用いられる仮想
パラメータの値との差に基づき、同差による均質燃焼運
転時と成層燃焼運転時との機関出力トルクの差をなくす
ように前記内燃機関を運転制御する所定制御系の制御量
を補正する補正手段を更に備えるものとした。
【００３７】内燃機関の吸気系に製造ばらつきや経年変
化が生じると、それに伴い成層燃焼時で用いられる仮想
パラメータの値と均質燃焼運転で用いられる制御パラメ
ータの値との間にずれが生じ、均質燃焼運転時と成層燃
焼運転時との間で機関出力トルクに段差が生じるように
なる。しかし、同構成によれば、こうした均質燃焼運転
時と成層燃焼運転時との機関出力トルクの差をなくすべ
く内燃機関を運転制御する所定制御系の制御量を補正す
るため、燃焼方式切換時において機関出力トルクに段差
が生じるのを防止することができ、ドライバビリティが
低下するのを防止することができる。
【００３８】請求項１２記載の発明では、請求項１１記
載の発明において、前記補正手段は、燃焼方式を均質燃
焼と成層燃焼との間で切り換えるときの均質燃焼運転で
用いられる制御パラメータの値と成層燃焼運転で用いら
れる仮想パラメータの値との差に基づき前記制御量の補
正を行うものとした。
【００３９】同構成によれば、燃焼方式が切り換えられ
るときの成層燃焼運転で用いられる仮想パラメータの値
と均質燃焼運転で用いられる制御パラメータの値との差
に基づき所定制御系の制御量の補正を行うことで、燃焼
方式切換時において機関出力トルクに段差が生じるのを
的確に防止することができるようになる。
【００４０】請求項１３記載の発明では、請求項１１記
載の発明において、前記補正手段は、均質燃焼運転時に
おいてこのときのアクセル操作量に基づいて成層燃焼運
転で用いられる仮想パラメータを算出し、均質燃焼運転
で用いられる制御パラメータの値と前記仮想パラメータ
の値との差に基づき前記制御量の補正を行うものとし
た。
【００４１】同構成によれば、均質燃焼運転時において
は、そのときのアクセル操作量に基づいて成層燃焼運転
で用いられる仮想パラメータを算出する。そして、同仮
想パラメータの値と均質燃焼運転で用いられる制御パラ
メータの値との差に基づき所定制御系の制御量の補正を
行うことで、燃焼方式切換時において機関出力トルクに
段差が生じるのを的確に防止することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を
直列４気筒の自動車用ガソリンエンジンに適用した第１
実施形態を図１〜図１６に従って説明する。
【００４３】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）を備
えている。これらピストン１２の頭部には、成層燃焼を
実行するのに必要な窪み１２ａが形成されている。ま
た、これらピストン１２は、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。
【００４４】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。
【００４５】また、シリンダブロック１１ａには、エン
ジン１１の冷却水温ＴＨＷをエンジン１１の機関温度と
して検出する水温センサ１１ｂが設けられている。更
に、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、シリンダヘッド１５に設けられた吸気ポート１７
と排気ポート１８とが連通している。こうした吸気ポー
ト１７及び排気ポート１８には、それぞれ吸気バルブ１
９及び排気バルブ２０が設けられている。
【００４６】一方、図１に示すように、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１
４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
駆動されて、吸気ポート１７と燃焼室１６とが連通・遮
断される。また、排気カムシャフト２２が回転すると、
排気バルブ２０が開閉駆動されて、排気ポート１８と燃
焼室１６とが連通・遮断される。
【００４７】上記クランクシャフト１４から吸気カムシ
ャフト２１への回転の伝達は、その吸気カムシャフト２
１に設けられたバルブタイミング可変機構２７を介して
行われる。このバルブタイミング可変機構２７は、クラ
ンクシャフト１４に対する吸気カムシャフト２１の相対
回転位相を変化させることで、吸気バルブ１９のバルブ
タイミングを可変とするためのものである。バルブタイ
ミング可変機構２７は、オイルコントロールバルブ（Ｏ
ＣＶ）２７ａを介して供給されるオイルにより油圧駆動
される。そして、ＯＣＶ２７ａを制御してバルブタイミ
ング可変機構２７を駆動するための油圧を制御すること
により、吸気バルブ１９のバルブタイミングが調整され
るようになる。こうしてバルブタイミングを調整するこ
とで、エンジン１１の運転状態に係わらず吸気バルブ１
９のバルブタイミングを最適な状態に維持し、エンジン
出力の向上や燃料消費率の低減が図られるようになる。
【００４８】一方、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２
１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。
【００４９】吸気ポート１７及び排気ポート１８には、
それぞれ吸気管３０及び排気管３１が接続されている。
この吸気管３０内及び吸気ポート１７内は吸気通路３２
となっており、排気管３１内及び排気ポート１８内は排
気通路３３となっている。吸気通路３２の上流部分には
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は、直流（ＤＣ）モータからなるスロット
ル用モータ２４の駆動により回動されて開度調節がなさ
れる。そして、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。
【００５０】また、上記スロットル用モータ２４の駆動
は、自動車の室内に設けられたアクセルペダル２５の踏
込量（アクセル踏込量）に基づき制御される。即ち、自
動車の運転者がアクセルペダル２５を踏込操作すると、
アクセル踏込量がアクセルポジションセンサ２６によっ
て検出され、同センサ２６の検出信号に基づきスロット
ル用モータ２４が駆動制御される。このスロットル用モ
ータ２４の駆動制御に基づくスロットルバルブ２３の開
度調節により、吸気通路３２の空気流通面積が変化して
燃焼室１６へ吸入される空気の量が調整されるようにな
る。
【００５１】吸気通路３２においてスロットルバルブ２
３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３
２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）ＴＨ
Ａに対応した検出信号を出力する。
【００５２】また、図１に示すように、シリンダヘッド
１５には、燃焼室１６内に燃料を噴射供給する燃料噴射
弁４０と、燃焼室１６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。この点火プラグ４１による上記混合気への
点火時期は、点火プラグ４１の上方に設けられたイグナ
イタ４１ａによって調整される。
【００５３】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１
６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。
【００５４】一方、吸気通路３２のスロットルバルブ２
３よりも下流側は、排気再循環（ＥＧＲ）通路４２を介
して排気通路３３と連通している。このＥＧＲ通路４２
の途中には、ステップモータ４３ａを備えたＥＧＲバル
ブ４３が設けられている。そして、ＥＧＲバルブ４３
は、ステップモータ４３ａを駆動制御することで開度調
節が行われる。こうしたＥＧＲバルブ４３の開度調節に
より、排気通路３３を介して吸気通路３２へ再循環する
排気の量（ＥＧＲ量）が調整されるようになる。そし
て、エンジン１１の排気が吸気通路３２に再循環される
ことで、燃焼室１６内の温度が下がって窒素酸化物（Ｎ
Ｏx ）の生成が抑制され、エミッションの低減が図られ
る。
【００５５】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、点火
時期制御、スロットル開度制御、及びＥＧＲ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、ＲＡＭ９５及
びバックアップＲＡＭ９６等を備える論理演算回路とし
て構成されている。
【００５６】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。
【００５７】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、ＯＣＶ２７
ａ、燃料噴射弁４０、イグナイタ４１ａ、及びＥＧＲバ
ルブ４３等が接続されている。
【００５８】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「成層燃焼」と
「均質燃焼」との間で切り換える。例えば、エンジン１
１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
値にして燃費の向上を図るためである。
【００５９】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の吸気行程中に燃焼室１６内への燃料噴
射を行う。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大きい値になる。更に、ＥＣＵ
９２は、アクセル踏込量に基づく目標スロットル開度に
実際のスロットル開度が近づくようスロットル用モータ
２４を駆動制御するほか、点火時期、及びＥＧＲ量等が
「均質燃焼」に適したものとなるよう、イグナイタ４１
ａ、及びＥＧＲバルブ４３等を駆動制御する。
【００６０】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の圧縮行程中に燃料噴射を行う。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。また、ＥＣＵ９２は、後述するア
クセル踏込量から算出される基本燃料噴射量に基づく目
標スロットル開度に実際のスロットル開度が近づくよう
スロットル用モータを駆動制御するほか、点火時期、及
びＥＧＲ量等が「成層燃焼」に適したものとなるよう、
イグナイタ４１ａ、及びＥＧＲバルブ４３等を駆動制御
する。
【００６１】こうした「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」時より大きくしても、
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
り大きく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。
【００６２】ところで、上記エンジン１１においては、
ＥＣＵ９２を通じて燃料噴射量制御、点火時期制御、ス
ロットル開度制御、及びＥＧＲ制御などの各種制御が行
われるが、例えば燃料噴射量制御においては、「均質燃
焼」時には、エンジン１１の吸入空気量に関係するパラ
メータである吸入空気圧（吸気圧）を機関負荷として用
い、その機関負荷に応じて燃料噴射量を制御する。
【００６３】これに対し、「成層燃焼」時においては、
所定量のアクセルペダル２５の踏み込み操作が行われた
ときのスロットル開度が「均質燃焼」の場合に比べて開
き側の値になり、吸気圧も「均質燃焼」の場合に比べて
高くなる。そのため、「成層燃焼」時には、上記吸気圧
に基づいて燃料噴射量を制御を実行したとしても、その
制御が機関負荷に応じた適切なものにはならない。そこ
で、「成層燃焼」時にはアクセル踏込量を機関負荷とし
て用い、アクセル踏込量に基づいて燃料噴射量を制御す
る。
【００６４】このように機関負荷として用いられる対象
を吸気圧とアクセル踏込量との間で切り換えることによ
り、「均質燃焼」と「成層燃焼」との間で燃焼方式が切
り換えられるエンジン１１にあっても、機関負荷に応じ
た制御が行われるようになる。しかし、「均質燃焼」と
「成層燃焼」との間で機関負荷として用いる対象を異な
らせることに伴い、こうした機関負荷に応じた制御は
「均質燃焼」と「成層燃焼」とで独立したものになっ
て、これら燃焼方式間で機関出力トルクを合わせ込むこ
とが難しくなるという不具合が生じる。
【００６５】そこで本実施形態では、「成層燃焼」時の
アクセル踏込量にて「均質燃焼」を行ったときの吸気圧
を仮想吸気圧として算出し、その仮想吸気圧を「成層燃
焼」時の機関負荷として用いて同機関負荷に応じた各種
制御を実行する。このように「成層燃焼」と「均質燃
焼」とのいずれにおいても、吸気圧を機関負荷として用
いて上記各種制御を実行することで、こうした機関負荷
に応じた各種制御が「均質燃焼」と「成層燃焼」との間
で関連付けられ、これら燃焼方式間で機関出力トルクの
合わせ込みが簡単になる。
【００６６】次に、エンジン１１を運転制御するための
上記各種制御の制御量を算出する手順について図３を参
照して説明する。図３は、上記制御量を算出するための
制御量算出ルーチンである。この制御量算出ルーチン
は、ＥＣＵ９２を通じて所定時間（例えば８ｍｓ）毎の
時間割り込みにて実行される。
【００６７】同ルーチンにおいてＥＣＵ９２は、ステッ
プＳ１０１の処理として、アクセルポジションセンサ２
６からの検出信号に基づきアクセル踏込量ＡＣＣＰを求
め、そのアクセル踏込量ＡＣＣＰに基づき周知のマップ
を参照して「均質燃焼」時の目標スロットル開度ＴＡｔ
を算出する。続いてＥＣＵ９２は、ステップＳ１０２の
処理として現在「成層燃焼」が行われているか否かを判
断する。そして、現在「成層燃焼」が行われていない、
即ち「均質燃焼」が行われている旨判断されると、ステ
ップＳ１０４に進む。
【００６８】ステップＳ１０４に進むような「均質燃
焼」時においては、上記目標スロットル開度ＴＡｔが算
出されると、ＥＣＵ９２が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求められる実際のスロット
ル開度ＴＡｒを目標スロットル開度ＴＡｔに近づけるべ
く、スロットル用モータ２４を制御する。ＥＣＵ９２
は、ステップＳ１０４の処理として、予測吸気圧ＰＭＦ
ＷＤ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、エンジン１１の吸入空気量に関係したパラメータで
ある。
【００６９】吸気圧を機関負荷として燃料噴射量制御や
点火時期制御に用いる場合、エンジン１１における吸入
空気量が確定する時点、即ち吸気バルブ１９の閉弁時付
近での吸気圧を用いることが好ましい。この場合、吸気
バルブ１９の閉弁時付近での吸気圧を実際に測定し、そ
の測定値から算出される燃料噴射量や点火時期に基づき
燃料噴射弁４０やイグナイタ４１ａを駆動制御すること
になる。しかし、上記測定値から燃料噴射量や点火時期
といった制御量を算出するのに時間を要すること等か
ら、それら制御量に基づき燃料噴射弁４０やイグナイタ
４１ａを制御する際、その制御を行うべき最適な時期が
すでに経過しているという事態が生じる。
【００７０】そこで、上記ステップＳ１０４の処理によ
り、吸気バルブ１９の閉弁前において、吸気バルブ１９
の閉弁時における予測吸気圧ＰＭＦＷＤを算出し、その
予測吸気圧ＰＭＦＷＤを機関負荷として用いて上記各種
制御のための制御量を算出する。このステップＳ１０４
の処理においては、実際の吸気圧ＰＭｒや実際のスロッ
トル開度ＴＡｒ、エンジン回転数ＮＥ等に基づき、予測
吸気圧ＰＭＦＷＤが算出される。なお、実際の吸気圧Ｐ
Ｍｒ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、エンジン回転数ＮＥ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求められる。
【００７１】一方、ステップＳ１０２の処理において、
現在「成層燃焼」が行われている旨判断されると、ステ
ップＳ１０３に進む。ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０３
の処理として、仮想吸気圧ＰＭｖを算出する。この仮想
吸気圧ＰＭｖは、「成層燃焼」時のアクセル踏込量ＡＣ
ＣＰにて「均質燃焼」を実行する際の予測吸気圧ＰＭＦ
ＷＤに対応する値であって、上記「均質燃焼」時の目標
スロットル開度ＴＡｔに基づき算出される仮想値であ
る。このステップＳ１０３の処理においては、現在
（「成層燃焼」時）のアクセル踏込量ＡＣＣＰにて「均
質燃焼」を実行する際の実際のスロットル開度を、上記
「均質燃焼」時の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。更に、その仮
想スロットル開度ＴＡｖ等に基づき仮想吸気圧ＰＭｖを
算出する。
【００７２】上記のようにステップＳ１０３とステップ
Ｓ１０４とのいずれかの処理を実行し、仮想吸気圧ＰＭ
ｖ若しくは予測吸気圧ＰＭＦＷＤを算出した後、続くス
テップＳ１０５に進む。ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０
５の処理で、仮想吸気圧ＰＭｖ若しくは予測吸気圧ＰＭ
ＦＷＤを吸気圧ＰＭとして用い、下記の式（１）によっ
て基本燃料噴射量Ｑbse を算出する。即ち、吸気圧ＰＭ
に同吸気圧ＰＭとエンジン回転数ＮＥとに基づきマップ
演算される体積効率ηｖ、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。
【００７３】
【数１】 Ｑbse＝ＰＭ＊ηｖ＊Ｋtha ＊Ｋ …（１） なお、上記吸気温補正係数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補正係数
であり、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４のマップを
参照して算出する。上記吸気温補正係数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。
【００７４】ここで、所定のアクセル踏込量ＡＣＣＰの
変化に対し、「均質燃焼」時の目標スロットル開度ＴＡ
ｔ、実際のスロットル開度ＴＡｒ、予測吸気圧ＰＭＦＷ
Ｄ、及び基本燃料噴射量Ｑbse がどのように推移する
か、並びに「成層燃焼」時の仮想スロットル開度ＴＡ
ｖ、仮想吸気圧ＰＭｖ、及び基本燃料噴射量Ｑbse がど
のように推移するかを図７に示す。
【００７５】図７（ａ）に示すようにアクセル踏込量Ａ
ＣＣＰが変化したときには、「均質燃焼」時の目標スロ
ットル開度ＴＡｔが図７（ｂ），（ｄ）に二点鎖線で示
すように推移する。こうした目標スロットル開度ＴＡｔ
の推移に対し、「均質燃焼」時には実際のスロットル開
度ＴＡｒが図７（ｂ）に細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ととなる。このように応答遅
れをもたせるのは、目標スロットル開度ＴＡｔの変化に
対して実際のスロットル開度ＴＡｒが過度に変化する、
いわゆるオーバーシュートを防止するためである。そし
て、上記実際のスロットル開度ＴＡｒの推移に対して、
「均質燃焼」時の予測吸気圧ＰＭＦＷＤが図７（ｂ）に
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。更に、上記予測吸気圧ＰＭＦＷＤの推移に対して、
「均質燃焼」時の基本燃料噴射量Ｑbse が図７（ｃ）に
示すように推移する。
【００７６】一方、図７（ｄ）に二点鎖線で示すように
推移する「均質燃焼」時の目標スロットル開度ＴＡｔに
対し、「成層燃焼」時には仮想スロットル開度ＴＡｖが
図７（ｄ）に細い実線で示すように所定の応答遅れをも
って推移する。この「成層燃焼」時における仮想スロッ
トル開度ＴＡｖの推移傾向は、図７（ｂ）に細い実線で
示す「均質燃焼」時における実際のスロットル開度ＴＡ
ｒの推移傾向と等しくなる。即ち、ＥＣＵ９２は、仮想
スロットル開度ＴＡｖを上記のように推移させるべく、
その仮想スロットル開度ＴＡｖを目標スロットル開度Ｔ
Ａｔに基づき算出する。
【００７７】そして、上記仮想スロットル開度ＴＡｖの
推移に対して、「成層燃焼」時の仮想吸気圧ＰＭｖが図
７（ｄ）に実線で示すように所定の応答遅れをもって推
移する。この「成層燃焼」時における仮想吸気圧ＰＭｖ
の推移傾向は、図７（ｂ）に太い実線で示す「均質燃
焼」時における予測吸気圧ＰＭＦＷＤの推移傾向と等し
くなる。即ち、ＥＣＵ９２は、仮想吸気圧ＰＭｖを上記
のように推移させるべく、その仮想吸気圧ＰＭｖを仮想
スロットル開度ＴＡｖ等に基づき算出する。
【００７８】更に、上記仮想吸気圧ＰＭｖの推移に対し
て、「成層燃焼」時の基本燃料噴射量Ｑbse が図７
（ｅ）に示すように推移する。この「成層燃焼」時の基
本燃料噴射量Ｑbse の推移傾向は、上記仮想吸気圧ＰＭ
ｖと予測吸気圧ＰＭＦＷＤとの推移傾向が等しくなるこ
とから、図７（ｃ）に示す「均質燃焼」時における基本
燃料噴射量Ｑbse の推移傾向と等しくなる。
【００７９】さて、説明を図３の制御量算出ルーチンに
戻す。上記基本燃料噴射量Ｑbse をステップＳ１０５の
処理により算出した後、ＥＣＵ９２は、続いてステップ
Ｓ１０６の処理を実行する。ＥＣＵ９２は、ステップＳ
１０６の処理で、予測吸気圧ＰＭＦＷＤ若しくは基本燃
料噴射量Ｑbse に基づき、点火時期制御、スロットル開
度制御、及びＥＧＲ制御などのエンジン１１における各
種運転制御の制御量を算出する。そして、これら各種制
御量に基づきエンジン１１の各種運転制御を行うこと
で、エンジン１１が機関負荷に応じて制御されるように
なる。
【００８０】具体的には、ＥＣＵ９２は、「均質燃焼」
時には予測吸気圧ＰＭＦＷＤとエンジン回転数ＮＥとに
基づき「均質燃焼」時における目標点火時期や目標ＥＧ
Ｒ量などをマップ演算し算出する。また、「成層燃焼」
時には基本燃料噴射量Ｑbseとエンジン回転数ＮＥとに
基づき「成層燃焼」時における目標点火時期や目標ＥＧ
Ｒ量、目標スロットル開度などをマップ演算し算出す
る。
【００８１】そして、ＥＣＵ９２は、目標点火時期や目
標ＥＧＲ量、目標スロットル開度が算出されると、別途
の処理によって点火時期が目標点火時期となるようイグ
ナイタ４１ａを駆動制御するとともに、実際のＥＧＲ量
及び実際のスロットル開度ＴＡｒを目標ＥＧＲ量及び目
標スロットル開度に近づけるべくＥＧＲバルブ４３及び
スロットル用モータ２４を駆動制御する。
【００８２】上記基本燃料噴射量Ｑbse は、「成層燃
焼」と「均質燃焼」とのいずれの燃焼方式においても、
機関負荷として吸気圧（仮想吸気圧ＰＭｖ若しくは予測
吸気圧ＰＭＦＷＤ）という同一の対象を用いて算出され
る。そのため、「成層燃焼」時において基本燃料噴射量
Ｑbse を用いて機関負荷に応じた制御が行われる燃料噴
射量制御、点火時期制御、及びＥＧＲ制御などの各種制
御は、「均質燃焼」時において予測吸気圧ＰＭＦＷＤを
用いて機関負荷に応じた制御が行われる燃料噴射量制
御、点火時期制御、及びＥＧＲ制御などの各種制御と関
連付けられたものとなり、「均質燃焼」と「成層燃焼」
との間での機関出力トルクの合わせ込みを簡単に行うこ
とができるようになる。
【００８３】ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０７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」時よりも熱効率が低
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。
【００８４】また、ＥＣＵ９２は、燃焼効率が高くなる
「成層燃焼」時には、例えば「Ｋmode＝０．８」に大気
圧補正係数Ｋpa２を乗算することにより最終的なモード
補正係数Ｋmodeを算出する。エンジン１１のポンプ損失
は大気圧ＰＡに応じて変化し、大気圧ＰＡが下がると
「均質燃焼」と「成層燃焼」とのポンプ損失の差が小さ
くなる。そこで、ＥＣＵ９２は、上記大気圧補正係数Ｋ
pa２を大気圧ＰＡに基づき図５のマップを参照して算出
する。なお、大気圧ＰＡはエンジン１１の始動時にバキ
ュームセンサ３６からの検出信号に基づき求められ、上
記大気圧補正係数Ｋpa２は大気圧ＰＡが低くなるほど大
きくなり、大気圧ＰＡが高くなるほど「１．０」に近づ
く。そして、「Ｋmode＝０．８」に上記大気圧補正係数
Ｋpa２を乗算することにより、最終的なモード補正係数
Ｋmodeは大気圧ＰＡが低いときには、例えば「Ｋmode＝
０．８５」のように値が大きくされる。
【００８５】上記のようにステップＳ１０７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Ｓ１０８で、基本燃料噴射量Ｑbse に
水温補正係数Ｋthw 、及びモード補正係数Ｋmodeを乗算
して最終燃料噴射量Ｑfin を算出した後、この制御量算
出ルーチンを一旦終了する。そして、ＥＣＵ９２は、別
途の処理によって燃料噴射弁４０を駆動制御し、最終燃
料噴射量Ｑfin に対応した量の燃料を燃焼室１６に噴射
供給する。なお、上記水温補正係数Ｋthw は、冷却水温
ＴＨＷの変化による摩擦損失等の燃焼効率の変化を補償
するための補正係数であり、ＥＣＵ９２は、水温センサ
１１ｂからの検出信号に基づき冷却水温ＴＨＷを求める
とともに、上記水温補正係数Ｋthw を冷却水温ＴＨＷに
基づき図６のマップを参照して算出する。上記水温補正
係数Ｋthw 冷却水温ＴＨＷ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、最終燃料噴射
量Ｑfin は、冷却水温ＴＨＷが低くなるほど増量側に調
整される。
【００８６】また、上記のようにモード補正し、最終燃
料噴射量Ｑfin の算出に用いることで、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。
【００８７】更に、エンジン１１のポンプ損失は「成層
燃焼」と「均質燃焼」とで異なるものとなり、それら燃
焼方式間でのポンプ損失の差は大気圧ＰＡによって変化
するようになる。このように燃焼方式毎のポンプ損失の
差が大気圧ＰＡによって変化しても、最終燃料噴射量Ｑ
fin の算出にはモード補正係数Ｋmodeが用いられ、その
モード補正係数Ｋmodeは上記大気圧補正係数Ｋpa２によ
り補正されることから、上記ポンプ損失の差が大気圧Ｐ
Ａに応じて変化することに伴う機関出力トルク制御の精
度低下が防止される。
【００８８】次に、制御量算出ルーチンにおけるステッ
プＳ１０４の処理について図８及び図９を参照して詳細
に説明する。図８及び図９は、「均質燃焼」時に機関負
荷として用いられる上記予測吸気圧ＰＭＦＷＤを算出す
るための予測吸気圧算出ルーチンを示すフローチャート
である。この予測吸気圧算出ルーチンは、制御量算出ル
ーチンのステップＳ１０４に進む毎にＥＣＵ９２を通じ
て実行される。
【００８９】予測吸気圧算出ルーチンにおいて、ステッ
プＳ２０１，Ｓ２０２（図８）の処理は、スロットル用
モータ２４を駆動して「均質燃焼」時のスロットル開度
制御を実行するためのものである。ＥＣＵ９２は、ステ
ップＳ２０１の処理として、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Ｔ
Ａｒを算出する。続いてＥＣＵ９２は、ステップＳ２０
２の処理として、その実際のスロットル開度ＴＡｒと
「均質燃焼」時の目標スロットル開度ＴＡｔとに基づき
スロットル用モータ２４を駆動制御し、スロットルバル
ブ２３の開度制御を行う。
【００９０】即ち、ＥＣＵ９２は、下記の式（２）に基
づき位相進み補償後スロットル開度ＴＡｈを算出する。
【００９１】
【数２】 式（２）から分かるように、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ＴＡｔ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ＴＡｔに近い値になる。
【００９２】ＥＣＵ９２は、目標スロットル開度ＴＡｔ
と上記位相進み補償後スロットル開度ＴＡｈとの差ｅ２
を下記の式（３）によって算出する。そして、ＥＣＵ９
２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Ｔ
Ａｔに近づくようにスロットル用モータ２４を駆動制御
する。
【００９３】
【数３】 ＴＡｔ−ＴＡｈ＝ｅ２ …（３） ここで、時間経過に伴い目標スロットル開度ＴＡｔ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Ｔ
Ａｈ、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１０に示す。
【００９４】図１０に二点鎖線で示すように目標スロッ
トル開度ＴＡｔ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ＴＡｔ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ＴＡｔ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ＴＡｔ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ＴＡｒに応答
遅れをもたせるのは、そのスロットル開度ＴＡｒのオー
バーシュートを防止するためである。
【００９５】以上のようにスロットル開度制御を行った
後、ステップＳ２０３に進む。このステップＳ２０３以
降の処理により、現時点における実際のスロットル開度
ＴＡｒ、実際の吸気圧ＰＭｒ、及びエンジン回転数ＮＥ
等に基づき、吸気バルブ１９の閉弁時における吸気圧が
予測され、その予測される吸気圧が上記予測吸気圧ＰＭ
ＦＷＤとして算出される。なお、ステップＳ２０３〜Ｓ
２０６の処理は、予測吸気圧ＰＭＦＷＤの算出に用いら
れる基本吸気圧ＰＭＴＡbse を算出するためのものであ
る。この基本吸気圧ＰＭＴＡbse は、実際のスロットル
開度ＴＡｒ等に基づきバルブタイミング可変機構２７に
よって可変とされる吸気バルブ１９のバルブタイミング
を加味して算出される。
【００９６】吸気バルブ１９のバルブタイミングは、図
１１のマップから算出される目標進角量θを用いて調整
される。「均質燃焼」時においては、実際のスロットル
開度ＴＡｒ及びエンジン回転数ＮＥに基づき上記目標進
角量θが求められる。そして、ＥＣＵ９２は、カムポジ
ションセンサ２１ｂからの検出信号に基づき求められる
吸気バルブ１９における実際の進角量が、上記マップ演
算された目標進角量θに近づくようバルブタイミング可
変機構２７を駆動すべくＯＣＶ２７ａを制御する。この
ようにして吸気バルブ１９のバルブタイミングが調整さ
れた場合、その調整がエンジン１１の吸入空気量にも影
響を及ぼすこととなる。
【００９７】上記ステップＳ２０３においては、ＥＣＵ
９２は、実際のスロットル開度ＴＡｒ及びエンジン回転
数ＮＥに基づき図１１のマップを参照して目標進角量θ
を算出する。ＥＣＵ９２は、続くステップＳ２０４の処
理として、現在の実際のスロットル開度ＴＡｒ及びエン
ジン回転数ＮＥにて、吸気バルブ１９のバルブタイミン
グを最進角としたときの定常時吸気圧ＰＭ１を、それら
スロットル開度ＴＡｒ及びエンジン回転数ＮＥに基づき
図１２に示す最進角用のマップから算出する。また、Ｅ
ＣＵ９２は、ステップＳ２０５の処理として、現在の実
際のスロットル開度ＴＡｒ及びエンジン回転数ＮＥに
て、吸気バルブ１９のバルブタイミングを最遅角とした
ときの定常時吸気圧ＰＭ２を、それらスロットル開度Ｔ
Ａｒ及びエンジン回転数ＮＥに基づき図１３に示す最遅
角用のマップから算出する。なお、上記二つのマップ
は、標準大気圧状態において予め実験等により設定され
る。
【００９８】続いてＥＣＵ９２は、ステップＳ２０６の
処理として、下記の式（４）に基づき目標進角量θに対
応する基本吸気圧ＰＭＴＡbse を算出する。
【００９９】
【数４】 ＰＭＴＡbse ＝（ＰＭ１−ＰＭ２）＊θ／６０＋ＰＭ２ …（４） 式（４）において「６０」は、吸気バルブ１９のバルブ
タイミングの最進角量を表しており、バルブタイミング
可変機構２７によって決まるものである。このように式
（４）に基づき基本吸気圧ＰＭＴＡbse を算出すること
で、目標進角量θに対応した正確な基本吸気圧ＰＭＴＡ
bse の算出が行われるようになる。基本吸気圧ＰＭＴＡ
bse の算出が行われた後、ステップＳ２０７に進む。こ
のステップＳ２０７の処理は、基本吸気圧ＰＭＴＡbse
に大気圧補正を加えて補正後吸気圧ＰＭＴＡを算出する
ためのものである。
【０１００】ＥＣＵ９２は、上記ステップＳ２０７の処
理として、大気圧補正係数Ｋpa１を大気圧ＰＡに基づき
図１６のマップを参照して算出し、基本吸気圧ＰＭＴＡ
bse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ＰＭＴＡを算出する。なお、上記大気
圧補正係数Ｋpa１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ＰＭＴＡは大気圧が高くなるほど大きくなる。補正
後吸気圧ＰＭＴＡの算出が行われた後、ステップＳ２０
８に進む。
【０１０１】このステップＳ２０８の処理は後のステッ
プＳ２０９，Ｓ２１０の処理と関係している。即ち、ス
テップＳ２０９の処理では上記補正後吸気圧ＰＭＴＡを
徐変処理して徐変値ＰＭＳＭが算出され、ステップＳ２
１０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Ｓ
２０８の処理においては、ＥＣＵ９２が、前回のステッ
プＳ２１０の処理で記憶された第１の吸気圧記憶値ＰＭ
ＳＭ１を前回の徐変値ＰＭＳＭi-1 として設定する。
【０１０２】このように徐変処理（Ｓ２０９）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として記憶する（Ｓ２１０）のは、後述するス
テップＳ２１３（図９）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ＰＭ
ＳＭ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Ｓ２０８の処理で第１の吸気圧記憶値ＰＭＳＭ
１を前回の徐変値ＰＭＳＭi-1 とすることで、ステップ
Ｓ２０９の徐変値処理を適切に行うことができるように
なる。
【０１０３】上記ステップＳ２０８の処理が実行された
後、ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０９の処理として、下
記の式（５）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ＰＭＴＡ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-1 に加算するこ
とで今回の徐変値ＰＭＳＭi が算出される。
【０１０４】
【数５】 ＰＭＳＭi ＝ＰＭＳＭi-1 ＋（ＰＭＴＡ−ＰＭＳＭi-1 ）／ｎ …（５） ここで、上記補正後吸気圧ＰＭＴＡの変化に対する徐変
値ＰＭＳＭの推移傾向を図１４に示す。同図においては
補正後吸気圧ＰＭＴＡの推移を破線で示し、徐変値ＰＭ
ＳＭ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ＰＭＴＡ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。
【０１０５】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ＰＭＴＡ
が破線で示すように変化したとき、その補正後吸気圧Ｐ
ＭＴＡ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ＰＭ
ＴＡ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（５）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ＰＭＴ
Ａとエンジン回転数ＮＥとに基づき算出される。
【０１０６】ステップＳ２０９の処理で徐変値ＰＭＳＭ
が算出され、ステップＳ２１０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
２１１（図９）に進む。ステップＳ２１１〜Ｓ２１３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ＰＭＳＭを予測して算出するためのものである。
【０１０７】ＥＣＵ９２は、ステップＳ２１１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Ｓ２０９の徐変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を制御量
算出ルーチンの実行周期Δｔ（本実施形態では８ｍｓ）
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。
【０１０８】続いてＥＣＵ９２は、ステップＳ２１２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Ｓ２１３の処理として、上記徐変処理回数Ｔ／Δｔ分
だけ上記式（５）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Ｓ２１４の処理として、上記徐変値
ＰＭＳＭi を第２の吸気圧記憶値ＰＭＳＭ２として記憶
する。
【０１０９】今、図１４に一点鎖線Ｌ１で示す時点にて
上記ステップＳ２０９（図８）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ＰＭＳＭ
i 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Ｓ２１３の処理が行われると、
二点鎖線Ｌ２で示す吸気バルブ１９の閉弁時における徐
変値ＰＭＳＭi 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ＰＭ
ＳＭ２として記憶される。
【０１１０】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。
【０１１１】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。
【０１１２】予測吸気圧算出ルーチンにおけるステップ
Ｓ２１５以降の処理は、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１
９の閉弁時の吸気圧を正確に予測するためのものであ
る。
【０１１３】ＥＣＵ９２は、ステップＳ２１５の処理と
して、第１の吸気圧記憶値ＰＭＳＭ１を下記の式（６）
に基づきフィルタ処理する。なお、式（６）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。
【０１１４】
【数６】 ＰＭＳＭ１Ｓi ＝ＰＭＳＭ１Ｓi-1 ＋（ＰＭＳＭ１−ＰＭＳＭ１Ｓi-1 ）／ｍ …（６） この式（６）に基づくフィルタ処理のフィルタ出力ＰＭ
ＳＭ１Ｓi は、図１４に太い実線で示すように徐変値Ｐ
ＭＳＭ（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。
【０１１５】続いてＥＣＵ９２は、ステップＳ２１６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Ｓ２１７の処
理として、実際の吸気圧ＰＭｒに上記差ΔＰ２を加算し
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として算出した後、この予測吸気
圧算出ルーチンを終了して制御量算出ルーチン（図３）
に戻る。
【０１１６】従って、図１４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，ＰＭＳＭ
２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の算出に用いられる。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。
【０１１７】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。
【０１１８】次に、制御量算出ルーチンにおけるステッ
プＳ１０３の処理について図１５を参照して詳しく説明
する。図１５は、「成層燃焼」時に機関負荷として用い
られる上記仮想吸気圧ＰＭｖを算出するための仮想吸気
圧算出ルーチンを示すフローチャートである。この仮想
吸気圧算出ルーチンは、制御量算出ルーチンのステップ
Ｓ１０３に進む毎にＥＣＵ９２を通じて実行される。
【０１１９】仮想吸気圧算出ルーチンにおいて、ＥＣＵ
９２は、ステップＳ３０１の処理として、「成層燃焼」
時のアクセル踏込量ＡＣＣＰにて「均質燃焼」を行う際
のスロットル開度を仮想スロットル開度ＴＡｖとして算
出する。即ち、図１０に示すように、アクセル踏込量Ａ
ＣＣＰの変化に対する「均質燃焼」時の目標スロットル
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
Ａｔ」であると仮定する。この仮定を条件に、上記式
（２）等に基づく位相進み補償後スロットル開度ＴＡｈ
の算出と逆の手順により、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。
【０１２０】こうして算出される仮想スロットル開度Ｔ
Ａｖは、「均質燃焼」時の目標スロットル開度ＴＡｔが
例えば図７（ｄ）に二点鎖線で示すように変化した場
合、その変化に対して細い実線で示すように所定の応答
遅れをもって推移するようになる。また、その仮想スロ
ットル開度ＴＡｖの推移は、「均質燃焼」時の目標スロ
ットル開度ＴＡｔの変化に対し図７（ｂ）に細い実線で
示すような応答遅れをもつ「均質燃焼」時における実際
のスロットル開度ＴＡｒの推移に対応したものとなる。
【０１２１】上記のように仮想スロットル開度ＴＡｖを
算出した後、ステップＳ３０２に進む。ステップＳ３０
２〜Ｓ３０５の処理は、予測吸気圧算出ルーチンにおけ
るステップＳ２０３〜Ｓ２０６の処理に対応するもので
あって、仮想吸気圧ＰＭｖの算出に用いられる基本吸気
圧ＰＭbse を算出するためのものである。なお、基本吸
気圧ＰＭbse は、上記仮想スロットル開度ＴＡｖ等に基
づきバルブタイミング可変機構２７によって可変とされ
る吸気バルブ１９のバルブタイミングを加味して算出さ
れる。これは吸気バルブ１９のバルブタイミングが調整
された場合、その調整がエンジン１１の吸入空気量にも
影響を及ぼすためである。
【０１２２】上記ステップＳ３０２においては、ＥＣＵ
９２は、仮想スロットル開度ＴＡｖ及びエンジン回転数
ＮＥに基づき図１１のマップを参照して算出される目標
進角量θを仮想進角量θｖとする。この仮想スロットル
開度ＴＡｖを用いて算出される仮想進角量θｖは、「成
層燃焼」のアクセル踏込量ＡＣＣＰにて「均質燃焼」を
行う際の目標進角量θ（進角量）に対応する仮想値であ
る。
【０１２３】ＥＣＵ９２は、続くステップＳ３０３の処
理として、現在の仮想スロットル開度ＴＡｖ及びエンジ
ン回転数ＮＥにて、吸気バルブ１９のバルブタイミング
を最進角としたときの定常時吸気圧ＰＭ１を、それら仮
想スロットル開度ＴＡｖ及びエンジン回転数ＮＥに基づ
き図１２に示す最進角用のマップから算出する。また、
ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０４の処理として、現在の
仮想スロットル開度ＴＡｖ及びエンジン回転数ＮＥにて
吸気バルブ１９のバルブタイミングを最遅角としたとき
の定常時吸気圧ＰＭ２を、それら仮想スロットル開度Ｔ
Ａｖ及びエンジン回転数ＮＥに基づき図１３に示す最遅
角用のマップから算出する。なお、上記二つのマップ
は、予測吸気圧算出ルーチンのステップＳ２０４，Ｓ２
０５（図８）にて用いられたものと同じものである。
【０１２４】続いてＥＣＵ９２は、ステップＳ３０５の
処理として、下記の式（７）に基づき仮想進角量θｖに
対応する基本吸気圧ＰＭbse を算出する。
【０１２５】
【数７】 ＰＭbse ＝（ＰＭ１−ＰＭ２）＊θ／６０＋ＰＭ２ …（７） 式（７）においても「６０」は、上記式（６）と同様に
吸気バルブ１９のバルブタイミングの最進角量を表して
いる。このように式（７）に基づき基本吸気圧ＰＭbse
を算出することで、仮想進角量θｖに対応した正確な基
本吸気圧ＰＭbse の算出が行われるようになる。基本吸
気圧ＰＭbse の算出が行われた後、ステップＳ３０６に
進む。このステップＳ３０６の処理は、予測吸気圧算出
ルーチンにおけるステップＳ２０７（図８）の処理に対
応するものであって、基本吸気圧ＰＭbse に大気圧補正
を加えて補正後吸気圧ＰＭｈを算出するためのものであ
る。
【０１２６】ＥＣＵ９２は、上記ステップＳ３０６の処
理として、基本吸気圧ＰＭbse に大気圧補正係数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、この大気圧補正係数Ｋpa１は、予測吸気圧算
出ルーチンのステップＳ２０７（図８）にて用いられた
ものと同じであり、大気圧ＰＡに基づき図１６のマップ
を参照して算出される。従って、補正後吸気圧ＰＭｈ
も、大気圧ＰＡが高くなるほど大きくなる。
【０１２７】ＥＣＵ９２は、続くステップＳ３０７の処
理として、下記の式（８）に基づき仮想吸気圧ＰＭｖを
算出する。即ち、補正後吸気圧ＰＭｈから前回の仮想吸
気圧ＰＭｖを減算したものを所定値ｎｓｍで除算し、そ
の除算した値を前回の仮想吸気圧ＰＭｖに加算すること
で今回の仮想吸気圧ＰＭｖが算出される。更に、こうし
た計算をＴ／Δｔ回だけ繰り返し実行することで、その
算出される仮想吸気圧ＰＭｖを上述した予測吸気圧ＰＭ
ＦＷＤと同様に吸気バルブ１９の閉弁時に対応したもの
とする。
【０１２８】
【数８】 ＰＭｖ＝ＰＭｖ＋（ＰＭｈ−ＰＭｖ）／ｎｓｍ …（８） 上記のように算出される吸気バルブ１９の閉弁時に対応
した仮想吸気圧ＰＭｖは、仮想スロットル開度ＴＡｖが
例えば図７（ｄ）に細い実線で示すように変化した場
合、その変化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ようになる。この応答遅れは上記
式（８）の所定値ｎｓｍによって決定される。その所定
値ｎｓｍは、所定のアクセル踏み込み操作に対し、上記
仮想吸気圧ＰＭｖが図７（ｂ）に太い実線で示す「均質
燃焼」時における実際のスロットル開度ＴＡｒに対する
予測吸気圧ＰＭＦＷＤの推移（応答遅れ）に対応して推
移するよう、例えば上記補正後吸気圧ＰＭｈ及びエンジ
ン回転数ＮＥに基づきマップ演算される。このマップ演
算に用いられるマップは予め実験等によって設定され
る。
【０１２９】また、バルブタイミング可変機構２７によ
って吸気バルブ１９のバルブタイミングが調整されるエ
ンジン１１にあっては、そのバルブタイミングによって
吸気圧が変化することとなる。しかし、「成層燃焼」時
のアクセル踏込量ＡＣＣＰにて「均質燃焼」を行う際の
目標進角量θを仮想進角量θｖとして算出し、その仮想
進角量θｖを加味して上記仮想吸気圧ＰＭｖの算出に用
いられる基本吸気圧ＰＭbse を算出するようにした。そ
のため、吸気バルブ１９のバルブタイミングが調整され
るエンジン１１においても、上記仮想吸気圧ＰＭｖを予
測吸気圧ＰＭＦＷＤに対応した値として正確に算出する
ことができるようになる。
【０１３０】上記のように仮想吸気圧ＰＭｖが算出され
ると、この仮想吸気圧算出ルーチンを一旦終了して制御
量算出ルーチン（図３）に戻り、ステップＳ１０５〜Ｓ
１０８の処理が実行される。これらステップＳ１０５〜
Ｓ１０８の処理により、基本燃料噴射量Ｑbse が「成層
燃焼」と「均質燃焼」とのいずれの燃焼方式において
も、吸気圧（予測吸気圧ＰＭＦＷＤ若しくは仮想吸気圧
ＰＭｖ）という同一の対象を機関負荷として用いて算出
されることは上述した通りである。そして、上記基本燃
料噴射量Ｑbse に基づき、目標点火時期、目標ＥＧＲ
量、及び最終燃料噴射量Ｑfin など、エンジン１１を運
転制御するための各種制御量が算出され、それら制御量
に基づきエンジン１１が制御される。
【０１３１】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）「成層燃焼」時には、そのときのアクセル踏込量
ＡＣＣＰにて「均質燃焼」を行う際のスロットル開度を
仮想スロットル開度ＴＡｖとして算出し、更に同仮想ス
ロットル開度ＴＡｖに基づき上記アクセル踏込量ＡＣＣ
Ｐにて「成層燃焼」を行う際の吸気圧を仮想吸気圧ＰＭ
ｖとして算出した。そして、「成層燃焼」時には、その
仮想吸気圧ＰＭｖを機関負荷として用い、機関負荷に応
じたエンジン１１の各種運転制御が実行される。その結
果、「成層燃焼」と「均質燃焼」とのいずれの燃焼方式
においても、吸気圧という機関吸入空気量に関係するパ
ラメータを機関負荷として用い、その機関負荷に応じた
エンジン１１の各種運転制御、即ち燃料噴射量制御、点
火時期制御、及びＥＧＲ制御等が行われるようになる。
従って、こうした機関負荷に応じたエンジン１１の各種
運転制御が「均質燃焼」と「成層燃焼」との間で関連付
けられ、これら燃焼方式間で機関出力トルクの合わせ込
みが簡単になる。
【０１３２】（２）「均質燃焼」時には所定のアクセル
踏込量ＡＣＣＰの変化に対する実際のスロットル開度Ｔ
Ａｒの推移に応答遅れが生じるとともに、実際のスロッ
トル開度ＴＡｒの変化に対する予測吸気圧ＰＭＦＷＤの
推移にも応答遅れが生じる。これに対し、「成層燃焼」
時には、上記実際のスロットル開度ＴＡｒの応答遅れに
対応して、所定のアクセル踏込量ＡＣＣＰの変化に対し
て仮想スロットル開度ＴＡｖに応答遅れを生じさせる。
更に、上記予測吸気圧ＰＭＦＷＤの応答遅れに対応し
て、仮想スロットル開度ＴＡｖの変化に対して仮想吸気
圧ＰＭｖにも応答遅れを生じさせる。従って、実際のス
ロットル開度ＴＡｒ及び予測吸気圧ＰＭＦＷＤの応答遅
れを含んで、仮想スロットル開度ＴＡｖ及び仮想吸気圧
ＰＭｖが算出されることとなり、それら仮想値に基づく
エンジン１１の各種運転制御の精度が向上する。
【０１３３】（３）上記各種制御量のうち、最終燃料噴
射量Ｑfin の変化は、エンジン１１の出力トルクの過渡
応答性を含めた機関出力トルク特性に大きな影響を及ぼ
すことになる。その最終燃料噴射量Ｑfin も燃焼方式に
係わらず吸気圧というパラメータを機関負荷として用い
て算出される。そのため、「均質燃焼」と「成層燃焼」
との間でエンジン１１の過渡状態でのエンジン１１の出
力トルク特性が変化することもない。従って、これら燃
焼方式間で機関出力トルク特性を等しくすることができ
る。また、燃焼方式に係わらず吸気圧に基づき機関負荷
に応じた最終燃料噴射量Ｑfin が算出されるため、この
算出される最終燃料噴射量Ｑfin が最適なものとなるよ
うにするための適合実験等が簡単になる。即ち、適合実
験等によって吸気圧に対して最終燃料噴射量Ｑfin が最
適となるようにするだけでよいため、燃焼方式毎に機関
負荷として用いる対象が異なる場合のように、同対象毎
に上記適合実験を行う必要がない分だけ適合実験が簡単
になる。
【０１３４】（４）最終燃料噴射量Ｑfin を算出する際
には、「均質燃焼」と「成層燃焼」との燃焼方式の燃焼
効率の差に対応して変化するモード補正係数Ｋmodeが用
いられる。従って、「成層燃焼」時に仮想スロットル開
度ＴＡｖ及び仮想吸気圧ＰＭｖに基づき算出される最終
燃料噴射量Ｑfin に基づき燃料噴射量制御をする際、そ
の燃料噴射量制御に基づく機関出力トルク制御の精度を
向上させることができる。
【０１３５】（５）最終燃料噴射量Ｑfin を算出する際
には、大気圧ＰＡに応じて変化する大気圧補正係数Ｋpa
２が用いられる。即ち、エンジン１１のポンプ損失は
「成層燃焼」と「均質燃焼」とで異なるものとなり、こ
れら燃焼方式間でのポンプ損失の差は大気圧によって変
化するようになる。このように燃焼方式毎のポンプ損失
の差が大気圧によって変化しても、最終燃料噴射量Ｑfi
n の算出には燃焼方式によって決まるモード補正係数Ｋ
modeが用いられ、そのモード補正係数Ｋmodeは大気圧補
正係数Ｋpa２により補正されることから、上記ポンプ損
失の差が大気圧ＰＡに応じて変化することに伴い機関出
力トルク制御の精度が低下するのを防止することができ
る。
【０１３６】（６）エンジン１１の吸気圧は、吸気バル
ブ１９のバルブタイミングによっても変化することとな
る。しかし、「成層燃焼」時においては、そのときのア
クセル踏込量ＡＣＣＰにて「均質燃焼」を行ったときの
上記バルブタイミングの目標進角量θを仮想進角量θｖ
として算出し、その仮想進角量θｖを加味して仮想吸気
圧ＰＭｖを算出するための基本吸気圧ＰＭbse を求める
ようにした。そのため、吸気バルブ１９のバルブタイミ
ングが変化するエンジン１１においても、「成層燃焼」
時に仮想吸気圧ＰＭｖを正確に算出し、その仮想吸気圧
ＰＭｖを機関負荷として用い各種運転制御を適正に行う
ことができる。
【０１３７】（第２実施形態）次に、本発明の第２実施
形態を図１７〜図２４に基づき説明する。本実施形態で
は、スロットルバルブ２３の製品ばらつきや経年変化等
によって例えば燃焼方式切換時における仮想吸気圧ＰＭ
ｖと予測吸気圧ＰＭＦＷＤとの間にずれが生じたとき、
そのずれに伴いエンジンの出力トルクに段差が発生する
のを防止することを目的としている。なお、本実施形態
では、上記出力トルクの段差をエンジン１１を運転制御
するための制御量、即ち燃料噴射量、点火時期、及びス
ロットル開度等の補正によって防止しており、燃料噴射
量制御、点火時期制御、及びスロットル開度制御のみが
第１実施形態と異なっている。従って、本実施形態にお
いては、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明
し、第１実施形態と同一部分については詳細な説明を省
略する。
【０１３８】本実施形態では、エンジン１１における燃
焼方式の切換手順について第１実施形態よりも詳細に説
明する。エンジン１１において燃焼方式が切り換えられ
る際には、燃料噴射制御、点火時期制御、スロットル開
度制御、及びＥＧＲ制御などが、「成層燃焼」用の制御
と「均質燃焼」用の制御との間で切り換えられる。上記
燃料噴射制御及び点火時期制御の燃焼方式に応じた切り
換えは噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩに基づき行わ
れ、上記スロットル開度及びＥＧＲ制御の燃焼方式に応
じた切換はバルブ指示モードＦＭＯＤＥＢに基づき行わ
れる。上記噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩ、及びバ
ルブ指示モードＦＭＯＤＥＢは、例えば「０（成層燃
焼）」、「１（均質燃焼）」のように設定される。
【０１３９】従って、噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥ
Ｉが「０」になると燃料噴射制御及び点火時期制御が
「成層燃焼」用の制御とされ、同モードＦＭＯＤＥＩが
「１」になると燃料噴射制御及び点火時期制御が「均質
燃焼」用の制御とされる。また、バルブ指示モードＦＭ
ＯＤＥＢが「０」になるとスロットル開度制御及びＥＧ
Ｒ制御が「成層燃焼」用の制御とされ、同モードＦＭＯ
ＤＥＢが「１」になるとスロットル開度制御及びＥＧＲ
制御が「均質燃焼」用の制御とされる。
【０１４０】エンジン１１の燃焼方式を「成層燃焼」と
「均質燃焼」との間で切り換えるとき、ＥＣＵ９２は、
まずバルブ指示モードＦＭＯＤＥＢの「０」と「１」と
の間での切り換えを指示する。このバルブ指示モードＦ
ＭＯＤＥＢが「０」と「１」との間で切り換えられる
と、ＥＣＵ９２は、スロットルバルブ２３及びＥＧＲバ
ルブ４３を切換後の燃焼方式に応じた開度へと制御す
る。こうした制御によりスロットル開度及びＥＧＲ量が
切換後の燃焼方式に適した値となる。
【０１４１】そして、バルブ指示モードＦＭＯＤＥＢの
切換指示がなされてから所定時間が経過した後、ＥＣＵ
９２は、上記バルブ指示モードＦＭＯＤＥＢと同様に噴
射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの「０」と「１」との
間での切り換えを指示する。この噴射・点火指示モード
ＦＭＯＤＥＩが上記バルブ指示モードＦＭＯＤＥＢと同
様に「０」と「１」との間で切り換えられると、ＥＣＵ
９２は、燃料噴射弁４０及びイグナイタ４１ａを切換後
の燃焼方式に応じて制御する。こうした制御により燃料
噴射量、燃料噴射時期、及び点火時期が切換後の燃焼方
式に適した値となる。
【０１４２】上記のように噴射・点火指示モードＦＭＯ
ＤＥＩの切換指示は、バルブ指示モードＦＭＯＤＥＢの
切換指示を行った後に所定時間が経過してから行われ
る。そのため、燃焼方式の切換時において、両モードＦ
ＭＯＤＥＢ，ＦＭＯＤＥＩの切換指示タイミングにずれ
が生じる。このように両モードＦＭＯＤＥＢ，ＦＭＯＤ
ＥＩの切換指示タイミングをずらすのは、スロットルバ
ルブ２３及びＥＧＲバルブ４３の開度変化に基づくエン
ジン１１の運転状態の変化は、燃料噴射量、燃料噴射時
期、及び点火時期の変化に基づくエンジン１１の運転状
態の変化よりも応答が遅いためである。
【０１４３】即ち、バルブ指示モードＦＭＯＤＥＢが変
化して例えばスロットル開度変化する際には、同開度変
化に対する吸入空気量の変化に応答遅れが生じる。これ
に対し、噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩが変化して
例えば燃料噴射量が変化する際には、噴射・点火指示モ
ードＦＭＯＤＥＩの変化に応答性よく追従して燃料噴射
量が変化することとなる。
【０１４４】従って、上記のように両モードＦＭＯＤＥ
Ｂ，ＦＭＯＤＥＩの切換指示タイミングをずらすことに
よって、噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの変化に基
づく燃料噴射量などエンジン１１の運転状態の変化が、
バルブ指示モードＦＭＯＤＥＢの変化に基づく吸入空気
量などエンジン１１の運転状態の変化に対して遅延さ
れ、上記燃料噴射量等が変化するときの吸入空気量等が
適正な値となる。
【０１４５】次に、本実施形態における最終燃料噴射量
Ｑfin の算出手順について図１７を参照して説明する。
図１７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、Ｅ
ＣＵ９２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。
【０１４６】最終燃料噴射量算出ルーチンにおいて、ス
テップＳ４０１の処理は、第１実施形態における制御量
算出ルーチンのステップＳ１０１（図３）の処理に相当
するものである。ＥＣＵ９２は、ステップＳ４０１の処
理として、アクセル踏込量ＡＣＣＰに基づき周知のマッ
プを参照して「均質燃焼」時の目標スロットル開度ＴＡ
ｔを算出する。
【０１４７】ＥＣＵ９２は、続くステップＳ４０２の処
理として、バルブ指示モードＦＭＯＤＥＢが「０（成層
燃焼）」であるか否かを判断する。そして、「ＦＭＯＤ
ＥＢ＝０」であればステップＳ４０３に進み、「ＦＭＯ
ＤＥＢ＝０」でなければステップＳ４０４に進む。ステ
ップＳ４０３〜Ｓ４０５の処理は、第１実施形態におけ
る制御量算出ルーチンのステップＳ１０３〜Ｓ１０５
（図３）の処理に相当するものである。
【０１４８】ＥＣＵ９２は、ステップＳ４０４の処理と
して、実際の吸気圧ＰＭｒや実際のスロットル開度ＴＡ
ｒ、エンジン回転数ＮＥ等に基づき、吸気バルブ１９の
閉弁時の吸気圧である予測吸気圧ＰＭＦＷＤを算出す
る。また、ＥＣＵ９２は、ステップＳ４０３の処理とし
て、「成層燃焼」時のアクセル踏込量ＡＣＣＰにて「均
質燃焼」を実行する際の上記予測吸気圧ＰＭＦＷＤに対
応する値である仮想吸気圧ＰＭｖを算出する。この仮想
吸気圧ＰＭｖは、「成層燃焼」時のアクセル踏込量ＡＣ
ＣＰにて「均質燃焼」を実行する際の実際のスロットル
開度を仮想スロットル開度ＴＡｖとして算出し、こうし
て算出される仮想スロットル開度ＴＡｖ等に基づき求め
られる。
【０１４９】続いて、ＥＣＵ９２は、ステップＳ４０５
の処理で、仮想吸気圧ＰＭｖ若しくは予測吸気圧ＰＭＦ
ＷＤを吸気圧ＰＭとして用い、前述した第１実施形態の
式（１）によって基本燃料噴射量Ｑbse を算出する。こ
の基本燃料噴射量Ｑbse に基づき後述するステップＳ４
０９の処理により最終燃料噴射量Ｑfin が算出される。
また、ＥＣＵ９２は、別途の処理によって最終燃料噴射
量Ｑfin に対応した量の燃料を噴射させるべく燃料噴射
弁４０を駆動制御する。
【０１５０】ところで、エンジン１１においては、スロ
ットルバルブ２３に製品ばらつきや経年変化が生じたり
吸気通路３２に異物が付着したりして、例えば燃焼方式
の切換時に上記予測吸気圧ＰＭＦＷＤと上記仮想吸気圧
ＰＭｖとが異なる値になる場合がある。これは、上記ス
ロットルバルブ２３の製品ばらつき等に応じて変化する
実際の吸気圧ＰＭｒ等に基づき予測吸気圧ＰＭＦＷＤが
算出されるのに対し、仮想吸気圧ＰＭｖは同実際の吸気
圧ＰＭｒ等に関係なく算出されるためである。
【０１５１】例えば燃焼方式の切換前後において、それ
ぞれ基本燃料噴射量Ｑbse の算出に用いられる予測吸気
圧ＰＭＦＷＤと仮想吸気圧ＰＭｖとが異なる値になる
と、燃焼方式切換前後における基本燃料噴射量Ｑbse に
段差が生じる。そして、基本燃料噴射量Ｑbse の段差に
伴いエンジン１１の出力トルクに段差が生じると、同ト
ルクの段差によってドライバビリティが低下することと
なる。
【０１５２】そこで本実施形態では、燃焼方式の切換時
における予測吸気圧ＰＭＦＷＤと仮想吸気圧ＰＭｖとに
基づき上記エンジントルクの段差をなくすようにエンジ
ン１１を運転制御する所定制御系の制御量、即ち燃料噴
射量、点火時期、及びスロットル開度を補正する。こう
した補正により、燃焼方式の切換時等にエンジントルク
の段差が生じるのを防止することができ、その段差に伴
うドライバビリティの低下も防止することができるよう
になる。
【０１５３】なお、「均質燃焼」から「成層燃焼」に切
り換えられるときには、予測吸気圧ＰＭＦＷＤと仮想吸
気圧ＰＭｖとに基づき、エンジントルクの段差発生を防
止するために燃料噴射量補正が行われる。一方、「成層
燃焼」から「均質燃焼」への切り換えにおいては、予測
吸気圧ＰＭＦＷＤが仮想吸気圧ＰＭｖよりも大きいか小
さいかに応じ、エンジントルクの段差発生防止のための
補正として、点火時期遅角補正とスロットル開度の開き
補正とのいずれかが選択的に行われる。即ち、予測吸気
圧ＰＭＦＷＤが仮想吸気圧ＰＭｖよりも大きい場合には
それら吸気圧ＰＭＦＷＤ，ＰＭｖに基づき点火時期遅角
補正が行われ、予測吸気圧ＰＭＦＷＤが仮想吸気圧ＰＭ
ｖよりも小さい場合にはそれら吸気圧ＰＭＦＷＤ，ＰＭ
ｖに基づきスロットル開度の開き補正が行われる。
【０１５４】さて、説明を最終燃料噴射量算出ルーチン
に戻す。ステップＳ４０５の処理によって基本燃料噴射
量Ｑbse を算出した後、ステップＳ４０６に進む。ステ
ップＳ４０６、Ｓ４０７の処理は、「均質燃焼」から
「成層燃焼」への切換時において、上記予測吸気圧ＰＭ
ＦＷＤと仮想吸気圧ＰＭｖとにずれが生じたとき、その
ずれに伴うエンジントルクの段差発生を防止するための
ものである。
【０１５５】ＥＣＵ９２は、ステップＳ４０６の処理と
して、噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの「１（均質
燃焼）」から「０（成層燃焼）」への切り換えが指示さ
れたか否かを判断する。ステップＳ４０６の処理におい
て、ＮＯであればステップＳ４０８に進む。このステッ
プＳ４０８の処理は、第１実施形態の制御量算出ルーチ
ンにおけるステップＳ１０７に相当する処理であってモ
ード補正係数Ｋmodeを算出するためのものである。
【０１５６】一方、上記ステップＳ４０６の処理におい
てＹＥＳであれば、ステップＳ４０７に進む。ＥＣＵ９
２は、ステップＳ４０７の処理として、下記の式（９）
により、上記エンジントルクの段差発生防止に用いられ
る噴射量補正係数Ｋ１を算出する。
【０１５７】
【数９】 Ｋ１＝１．０−（ＰＭｖ−ＰＭＦＷＤ）／ＰＭｖ …（９） 式（９）において、予測吸気圧ＰＭＦＷＤは、バルブ指
示モードＦＭＯＤＥＢが「１（均質燃焼）」から「０
（成層燃焼）」に切り換わる直前の予測吸気圧ＰＭＦＷ
Ｄであって、仮想吸気圧ＰＭｖは上記ステップＳ４０３
の処理で算出された最新の値である。この式（９）から
明らかなように、噴射量補正係数Ｋ１は、仮想吸気圧Ｐ
Ｍｖが予測吸気圧ＰＭＦＷＤよりも大きくなるほど基準
値である「１．０」に対して減少側の値になり、仮想吸
気圧ＰＭｖが予測吸気圧ＰＭＦＷＤよりも小さくなるほ
ど基準値である「１．０」に対して増加側の値になる。
【０１５８】ＥＣＵ９２は、続くステップＳ４０８の処
理としてモード補正係数Ｋmodeを算出する。更に、ＥＣ
Ｕ９２は、ステップＳ４０９の処理として、基本燃料噴
射量Ｑbse に水温補正係数Ｋthw 、モード補正係数Ｋmo
de、及び上記噴射量補正係数Ｋ１を乗算して最終燃料噴
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。
【０１５９】最終燃料噴射量Ｑfin に基づく燃料噴射制
御には、予測吸気圧ＰＭＦＷＤと仮想吸気圧ＰＭｖとに
基づき算出される上記噴射量補正係数Ｋ１によって補正
が加えられる。そのため、「均質燃焼」から「成層燃
焼」に切り換えられるとき、予測吸気圧ＰＭＦＷＤと仮
想吸気圧ＰＭｖとがずれても、そのずれに伴うエンジン
トルクの段差発生が噴射量補正係数Ｋ１に基づく燃料噴
射量補正によって防止される。
【０１６０】ここで、「均質燃焼」から「成層燃焼」に
切り換えられる際の予測吸気圧ＰＭＦＷＤ、仮想吸気圧
ＰＭｖ、噴射量補正係数Ｋ１、及びエンジントルクの推
移を図１８及び図１９のタイムチャートに示す。
【０１６１】図１８（ａ）及び図１９（ａ）において、
実線Ｌ１は予測吸気圧ＰＭＦＷＤの推移を示し、実線Ｌ
２は仮想吸気圧ＰＭｖの推移を示している。図１８
（ａ）に示すように、例えば噴射・点火指示モードＦＭ
ＯＤＥＩの「１（成層燃焼）」から「０（均質燃焼）」
への切換指示がなされたとき、スロットルバルブ２３の
製品ばらつき等により仮想吸気圧ＰＭｖが予測吸気圧Ｐ
ＭＦＷＤよりも大きくなることがある。この場合、基本
燃料噴射量Ｑbse の算出に用いられる吸気圧ＰＭは、図
１８（ａ）に破線で示すように推移することとなり、噴
射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの「１」から「０」へ
の切換指示がなされたときに増加側への段差が生じる。
この吸気圧ＰＭの段差によって基本燃料噴射量Ｑbse に
も、噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの「１」から
「０」への切換指示がなされたときに増加側への段差が
生じる。
【０１６２】一方、上記基本燃料噴射量Ｑbse の段差に
伴うエンジントルクの増加側への段差を防止するため、
噴射量補正係数Ｋ１は、図１８（ｂ）に示すように、噴
射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの「１」から「０」へ
の切換指示がなされたとき小さい値へと変化する。この
噴射量補正係数Ｋ１に基づく燃料噴射量補正により、噴
射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの「１」から「０」へ
の切換指示がなされたときにエンジントルクの増加側へ
の段差が生じるのを防止することができる。その結果、
「均質燃焼」から「成層燃焼」への切換時においても、
エンジントルクが図１８（ｃ）に示すように滑らかに推
移するようになる。
【０１６３】また、図１９（ａ）に示すように、噴射・
点火指示モードＦＭＯＤＥＩの「１」から「０」への切
換指示がなされたとき、スロットルバルブ２３の製品ば
らつき等により仮想吸気圧ＰＭｖが予測吸気圧ＰＭＦＷ
Ｄよりも小さくなることもある。この場合、基本燃料噴
射量Ｑbse の算出に用いられる吸気圧ＰＭは、図１９
（ａ）に破線で示すように推移することとなり、噴射・
点火指示モードＦＭＯＤＥＩの「１」から「０」への切
換指示がなされたときに減少側への段差が生じる。この
吸気圧ＰＭの段差によって基本燃料噴射量Ｑbse にも、
噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの「１」から「０」
への切換指示がなされたときに減少側への段差が生じ
る。
【０１６４】一方、上記基本燃料噴射量Ｑbse の段差に
伴うエンジントルクの減少側への段差を防止するため、
噴射量補正係数Ｋ１は、図１９（ｂ）に示すように、噴
射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの「１」から「０」へ
の切換指示がなされたとき大きい値へと変化する。この
噴射量補正係数Ｋ１に基づく燃料噴射量補正により、噴
射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの「１」から「０」へ
の切換指示がなされたときにエンジントルクの減少側へ
の段差が生じるのを防止することができる。その結果、
「均質燃焼」から「成層燃焼」への切換時においても、
エンジントルクが図１９（ｃ）に示すように滑らかに推
移するようになる。
【０１６５】なお、「均質燃焼」から「成層燃焼」への
切換時におけるエンジントルクの段差防止のための補正
対象として燃料噴射量が用いられるのは、「成層燃焼」
時に点火時期等を用いてエンジントルクを調整しようと
すると、同点火時期の調整によって燃焼が不安定になっ
て失火を招くおそれがあるためである。こうした失火
は、「成層燃焼」時には点火プラグ周りに燃料濃度の高
い混合気が存在するときに点火を実行する必要があるに
もかかわらず、上記エンジントルクを調整すべく点火時
期が変更されることによって点火プラグ周りに燃料濃度
の高い混合気が存在していないときに点火が行われてし
まうために生じる。
【０１６６】次に、「成層燃焼」から「均質燃焼」に切
り換えられるとき、スロットルバルブ２３の製品ばらつ
き等による仮想吸気圧ＰＭｖと予測吸気圧ＰＭＦＷＤと
のずれに伴い、エンジントルクに段差が発生するのを防
止するための点火時期制御、及びスロットル開度制御に
ついて図２０〜図２４を参照して説明する。なお、上記
燃焼方式の切換時において、予測吸気圧ＰＭＦＷＤが仮
想吸気圧ＰＭｖよりも大きい場合には点火時期制御によ
って上記エンジントルクの段差発生が防止され、予測吸
気圧ＰＭＦＷＤが仮想吸気圧ＰＭｖよりも小さい場合に
はスロットル開度制御によって上記エンジントルクの段
差発生が防止される。
【０１６７】図２０は、上記点火時期制御に用いられる
目標点火時期を算出するための目標点火時期算出ルーチ
ンを示すフローチャートである。この目標点火時期算出
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。
【０１６８】目標点火時期算出ルーチンにおいて、ＥＣ
Ｕ９２は、ステップＳ５０１の処理として、基本点火時
期ＳＡbse を算出する。この基本点火時期ＳＡbse は、
「均質燃焼」時には予測吸気圧ＰＭＦＷＤとエンジン回
転数ＮＥとに基づき算出され、「成層燃焼」時には基本
燃料噴射量Ｑbse とエンジン回転数ＮＥとに基づき算出
される。基本点火時期ＳＡbse は、後述するステップＳ
５０５の処理による目標点火時期ＳＡｔの算出に用いら
れる。この目標点火時期ＳＡｔが算出されると、ＥＣＵ
９２は、別途の処理により実際の点火時期を目標点火時
期ＳＡｔに制御する。
【０１６９】上記ステップＳ５０１の処理を実行した
後、ステップＳ５０２に進む。ステップＳ５０２〜Ｓ５
０５の処理は、「成層燃焼」から「均質燃焼」への切換
時において、予測吸気圧ＰＭＦＷＤが仮想吸気圧ＰＭｖ
よりも大きくなる方向にずれたとき、そのずれに伴うエ
ンジントルクの増加側への段差発生を防止するためのも
のである。
【０１７０】ＥＣＵ９２は、ステップＳ５０２の処理と
して、噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの「０（成層
燃焼）」から「１（均質燃焼）」への切換指示がなされ
たか否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳ５０３に
進む。ＥＣＵ９２は、ステップＳ５０３の処理として、
予測吸気圧ＰＭＦＷＤから仮想吸気圧ＰＭｖを減算した
値（「ＰＭＦＷＤ−ＰＭｖ」）が正の値か否かを判断す
る。そして、「ＰＭＦＷＤ−ＰＭｖ」が正の値であっ
て、予測吸気圧ＰＭＦＷＤが仮想吸気圧ＰＭｖよりも大
きくなる方向にずれていれば、ステップＳ５０４に進
む。
【０１７１】ＥＣＵ９２は、ステップＳ５０４の処理と
して、「ＰＭＦＷＤ−ＰＭｖ」に基づき点火時期遅角補
正量Ｋ２を算出する。こうして算出される点火時期遅角
補正量Ｋ２は、「ＰＭＦＷＤ−ＰＭｖ」が大きくなるほ
ど大きい値になる。ＥＣＵ９２は、続くステップＳ５０
５の処理として、基本点火時期ＳＡbse に点火時期遅角
補正量Ｋ２を加算して目標点火時期ＳＡｔを算出した
後、この目標点火時期算出ルーチンを一旦終了する。
【０１７２】目標点火時期ＳＡｔに基づく点火時期制御
は、予測吸気圧ＰＭＦＷＤと仮想吸気圧ＰＭｖとに基づ
き算出される上記点火時期遅角補正量Ｋ２によって遅角
側への補正が加えられる。そのため、「成層燃焼」から
「均質燃焼」に切り換えられるとき、予測吸気圧ＰＭＦ
ＷＤが仮想吸気圧ＰＭｖよりも大きくなる方向にずれて
も、そのずれに伴うエンジントルクの増加側への段差発
生が点火時期遅角補正量Ｋ２に基づく点火時期遅角補正
によって防止される。
【０１７３】また、上記ステップＳ５０３の処理におい
て、「ＰＭＦＷＤ−ＰＭｖ」が正の値でない旨判断され
ると、ステップＳ５０７の処理で点火時期遅角補正量Ｋ
２が「０」とされた後、ステップＳ５０５に進む。従っ
て、予測吸気圧ＰＭＦＷＤが仮想吸気圧ＰＭｖに対して
等しかったり小さかったりした場合には、上記エンジン
トルクの段差発生を防止するための点火時期の遅角補正
が行われることはない。
【０１７４】一方、上記ステップＳ５０２の処理におい
て、ＮＯと判断された場合にはステップＳ５０６に進
む。ステップＳ５０６及びステップＳ５０８の処理は、
上記エンジントルクの段差発生防止のために算出された
点火時期遅角補正量Ｋ２を徐々に「０」に近づけるため
のものである。
【０１７５】ＥＣＵ９２は、ステップＳ５０６の処理と
して、点火時期遅角補正量Ｋ２が「０」よりも大きいか
否かを判断する。そして、「Ｋ２＞０」であればステッ
プＳ５０８の処理として点火時期遅角補正量Ｋ２から所
定値ａ２を減算した値を新たな点火時期遅角補正量Ｋ２
とした後、ステップＳ５０５に進む。また、「Ｋ＞０」
でなければステップＳ５０７の処理として点火時期遅角
補正量Ｋ２を「０」にした後、ステップＳ５０５に進
む。
【０１７６】従って、「成層燃焼」から「均質燃焼」に
切り換えられるとき、エンジントルクに段差が発生する
のを防止するためにステップＳ５０８の処理で点火時期
遅角補正量Ｋ２が「０」より大きい値に設定された後、
同点火時期遅角補正量Ｋ２は徐々に「０」に近づけられ
るようになる。
【０１７７】ここで、「成層燃焼」から「均質燃焼」に
切り換えられる際の予測吸気圧ＰＭＦＷＤ、仮想吸気圧
ＰＭｖ、点火時期遅角補正量Ｋ２、及びエンジントルク
の推移を図２１のタイムチャートに示す。
【０１７８】図２１（ａ）において、実線Ｌ１は予測吸
気圧ＰＭＦＷＤの推移を示し、実線Ｌ２は仮想吸気圧Ｐ
Ｍｖの推移を示している。図２１（ａ）に示すように、
例えば噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの「０（成層
燃焼）」から「１（均質燃焼）」への切換指示がなされ
たとき、スロットルバルブ２３の製品ばらつき等により
予測吸気圧ＰＭＦＷＤが仮想吸気圧ＰＭｖよりも大きく
なることがある。この場合、基本燃料噴射量Ｑbse の算
出に用いられる吸気圧ＰＭは、図２１（ａ）に破線で示
すように推移することとなり、噴射・点火指示モードＦ
ＭＯＤＥＩの「０」から「１」への切換指示がなされた
ときに増加側への段差が生じる。この吸気圧ＰＭの段差
によって基本燃料噴射量Ｑbse にも、噴射・点火指示モ
ードＦＭＯＤＥＩの「１」から「０」への切換指示がな
されたときに増加側への段差が生じる。
【０１７９】一方、上記基本燃料噴射量Ｑbse の段差に
伴うエンジントルクの増加側への段差を防止するため、
点火時期遅角補正量Ｋ２は、図２１（ｂ）に示すよう
に、噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの「０」から
「１」への切換指示がなされたとき大きい値へと変化す
る。この点火時期遅角補正量Ｋ２に基づく点火時期遅角
補正により、噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの
「０」から「１」への切換指示がなされたときにエンジ
ントルクの増加側への段差が生じるのを防止することが
できる。その結果、「成層燃焼」から「均質燃焼」への
切換時においても、エンジントルクが図２１（ｃ）に示
すように滑らかに推移するようになる。
【０１８０】なお、噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩ
の「０」から「１」への切換指示がなされたとき大きい
値へと変化した点火時期遅角補正量Ｋ２は、同切換指示
後においては図２１（ｂ）に示すように「０」になるま
で徐々に小さくされる。
【０１８１】次に、「成層燃焼」から「均質燃焼」に切
り換えられるとき、スロットルバルブ２３の製品ばらつ
き等により予測吸気圧ＰＭＦＷＤが仮想吸気圧ＰＭｖよ
りも小さくなることに伴い、減少側へエンジントルクの
段差が発生するのを防止するためのスロットル開度制御
について説明する。
【０１８２】図２３は、上記スロットル開度制御に用い
られる目標スロットル開度を算出するための目標スロッ
トル開度算出ルーチンを示すフローチャートである。こ
の目標スロットル開度算出ルーチンは、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。
【０１８３】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Ｓ６０１の処理として、基
本スロットル開度ＴＡbse を算出する。この基本スロッ
トル開度ＴＡbse は、「均質燃焼」時にはアクセル踏込
量ＡＣＣＰに基づき算出され、「成層燃焼」には基本燃
料噴射量Ｑbse に基づき算出される。基本スロットル開
度ＴＡbse は、後述するステップＳ６０５の処理による
目標スロットル開度ＴＡｔの算出に用いられる。この目
標スロットル開度ＴＡｔが算出されると、ＥＣＵ９２
は、別途の処理により実際のスロットル開度を目標スロ
ットル開度ＴＡｔに制御する。
【０１８４】上記ステップＳ６０１の処理を実行した
後、ステップＳ６０２に進む。ステップＳ６０２〜Ｓ６
０５の処理は、「成層燃焼」から「均質燃焼」への切換
時において、予測吸気圧ＰＭＦＷＤが仮想吸気圧ＰＭｖ
よりも小さくなる方向にずれたとき、そのずれに伴うエ
ンジントルクの減少側への段差発生を防止するためのも
のである。
【０１８５】ＥＣＵ９２は、ステップＳ６０２の処理と
して、噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの「０（成層
燃焼）」から「１（均質燃焼）」への切換指示がなされ
たか否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳ６０３に
進む。ＥＣＵ９２は、ステップＳ６０３の処理として、
予測吸気圧ＰＭＦＷＤから仮想吸気圧ＰＭｖを減算した
値（「ＰＭＦＷＤ−ＰＭｖ」）が負の値か否かを判断す
る。そして、「ＰＭＦＷＤ−ＰＭｖ」が負の値であっ
て、予測吸気圧ＰＭＦＷＤが仮想吸気圧ＰＭｖよりも小
さくなる方向にずれていれば、ステップＳ６０４に進
む。
【０１８６】ＥＣＵ９２は、ステップＳ６０４の処理と
して、「ＰＭＦＷＤ−ＰＭｖ」に基づきスロットル開き
補正量Ｋ３を算出する。こうして算出されるスロットル
開き補正量Ｋ３は、「ＰＭＦＷＤ−ＰＭｖ」が小さくな
るほど大きい値になる。ＥＣＵ９２は、続くステップＳ
６０５の処理として、基本スロットル開度ＴＡbse にス
ロットル開き補正量Ｋ３を加算して目標スロットル開度
ＴＡｔを算出した後、この目標スロットル開度算出ルー
チンを一旦終了する。
【０１８７】目標スロットル開度ＴＡｔに基づくスロッ
トル開度制御は、予測吸気圧ＰＭＦＷＤと仮想吸気圧Ｐ
Ｍｖとに基づき算出される上記スロットル開き補正量Ｋ
３によって開き側への補正が加えられる。こうしたスロ
ットル開度の開き補正により、エンジン１１の吸入空気
量が多くなるとともに燃料噴射量も多くなり、これによ
り燃焼室１６に充填される混合気の量が多くなってエン
ジントルクが増加する。そのため、「成層燃焼」から
「均質燃焼」に切り換えられるとき、予測吸気圧ＰＭＦ
ＷＤが仮想吸気圧ＰＭｖよりも小さくなる方向にずれて
も、そのずれに伴うエンジントルクの減少側への段差発
生がスロットル開き補正量Ｋ３に基づくスロットル開度
の開き補正によって防止される。
【０１８８】また、上記ステップＳ６０３の処理におい
て、「ＰＭＦＷＤ−ＰＭｖ」が負の値でない旨判断され
ると、ステップＳ６０７の処理でスロットル開き補正量
Ｋ３が「０」とされた後、ステップＳ６０５に進む。従
って、予測吸気圧ＰＭＦＷＤが仮想吸気圧ＰＭｖに対し
て等しかったり大きかったりした場合には、上記エンジ
ントルクの段差発生を防止するためのスロットル開度の
開き補正が行われることはない。
【０１８９】一方、上記ステップＳ６０２の処理におい
て、ＮＯと判断された場合にはステップＳ６０６に進
む。ステップＳ６０６及びステップＳ６０８の処理は、
上記エンジントルクの段差発生防止のために算出された
スロットル開き補正量Ｋ３を徐々に「０」に近づけるた
めのものである。
【０１９０】ＥＣＵ９２は、ステップＳ６０６の処理と
して、スロットル開き補正量Ｋ３が「０」よりも大きい
か否かを判断する。そして、「Ｋ３＞０」であればステ
ップＳ６０８の処理としてスロットル開き補正量Ｋ３か
ら所定値ａ３を減算した値を新たなスロットル開き補正
量Ｋ３とした後、ステップＳ６０５に進む。また、「Ｋ
＞０」でなければステップＳ６０７の処理としてスロッ
トル開き補正量Ｋ３を「０」にした後、ステップＳ６０
５に進む。
【０１９１】従って、「成層燃焼」から「均質燃焼」に
切り換えられるとき、エンジントルクに段差が発生する
のを防止するためにステップＳ６０４の処理でスロット
ル開き補正量Ｋ３が「０」より大きい値に設定された
後、同スロットル開き補正量Ｋ３は徐々に「０」に近づ
けられるようになる。
【０１９２】ここで、「成層燃焼」から「均質燃焼」に
切り換えられる際の予測吸気圧ＰＭＦＷＤ、仮想吸気圧
ＰＭｖ、スロットル開き補正量Ｋ３、及びエンジントル
クの推移を図２２のタイムチャートに示す。
【０１９３】図２２（ａ）において、実線Ｌ１は予測吸
気圧ＰＭＦＷＤの推移を示し、実線Ｌ２は仮想吸気圧Ｐ
Ｍｖの推移を示している。図２２（ａ）に示すように、
例えば噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの「０（成層
燃焼）」から「１（均質燃焼）」への切換指示がなされ
たとき、スロットルバルブ２３の製品ばらつき等により
予測吸気圧ＰＭＦＷＤが仮想吸気圧ＰＭｖよりも小さく
なることがある。この場合、基本燃料噴射量Ｑbse の算
出に用いられる吸気圧ＰＭは、図２２（ａ）に破線で示
すように推移することとなり、噴射・点火指示モードＦ
ＭＯＤＥＩの「０」から「１」への切換指示がなされた
ときに減少側への段差が生じる。この吸気圧ＰＭの段差
によって基本燃料噴射量Ｑbse にも、噴射・点火指示モ
ードＦＭＯＤＥＩの「１」から「０」への切換指示がな
されたときに減少側への段差が生じる。
【０１９４】一方、上記基本燃料噴射量Ｑbse の段差に
伴うエンジントルクの減少側への段差を防止するため、
スロットル開き補正量Ｋ３は、図２２（ｂ）に示すよう
に、噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの「０」から
「１」への切換指示がなされたときに大きい値へと変化
する。このスロットル開き補正量Ｋ３に基づくスロット
ル開き補正により、エンジン１１の燃焼室１６に充填さ
れる混合気の量が多くなってエンジントルクが増加す
る。そのため、噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの
「０」から「１」への切換指示がなされたときにエンジ
ントルクの減少側への段差が生じるのを防止することが
できる。その結果、「成層燃焼」から「均質燃焼」への
切換時においても、エンジントルクが図２２（ｃ）に示
すように滑らかに推移するようになる。
【０１９５】なお、噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩ
の「０」から「１」への切換指示がなされたとき大きい
値へと変化するスロットル開き補正量Ｋ３は、同切換指
示後においては図２２（ｂ）に示すように「０」になる
まで徐々に小さくされる。
【０１９６】ところで、上記のように噴射・点火指示モ
ードＦＭＯＤＥＩの切換指示がなされたときのスロット
ル開度の開き補正に基づく吸入空気量の増加は、上記噴
射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの切換指示タイミング
に対して吸気抵抗による遅れが生じる。そして、この空
入空気量の増加遅れによってエンジントルクの減少側へ
の段差発生を的確に防止することができなくなるおそれ
がある。
【０１９７】そこで本実施形態では、スロットル開き補
正によってエンジントルクの減少側への段差発生を防止
する際には、上記噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの
切換指示タイミングに対し、実際に噴射・点火指示モー
ドＦＭＯＤＥＩを「０」から「１」に切り換えるタイミ
ングを遅らせる。このように噴射・点火指示モードＦＭ
ＯＤＥＩの切換指示タイミングに対して実際に噴射・点
火指示モードＦＭＯＤＥＩを切り換えるタイミングを遅
らせることで、燃焼方式が「成層燃焼」から「均質燃
焼」に切り換えられるタイミングが遅れることとなる。
従って、上記スロットル開度の開き補正に対して吸入空
気量の増加が遅れたとしても、エンジントルクの減少側
への段差発生をスロットル開度の開き補正によって防止
することができなくなることはない。
【０１９８】次に、上記「成層燃焼」から「均質燃焼」
への切り換えの遅延処理について図２４を参照して説明
する。図２４は、上記スロットル開度の開き補正の際に
燃焼方式の切り換えを遅延させるための切換遅延ルーチ
ンを示すフローチャートである。この切換遅延ルーチン
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。
【０１９９】切換遅延ルーチンにおいて、ＥＣＵ９２
は、ステップＳ７０１の処理として、スロットル開き補
正量Ｋ３が「０」から「０」より大きい値へと変化した
か否かを判断する。そして、ＮＯであればステップＳ７
０４に進み、ＹＥＳであればステップＳ７０２に進む。
こうしてステップＳ７０２に進むのは、目標スロットル
開度算出ルーチン（図２３）のステップＳ６０２の処理
で噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの「０（成層燃
焼）」から「１（均質燃焼）」への切換指示がなされた
旨判断されること、及びエンジントルクの減少側への段
差発生を防止するためのスロットル開度の開き補正が行
われることが条件である。
【０２００】ＥＣＵ９２は、ステップＳ７０２の処理
で、遅延実行フラグＦとして「１」をＲＡＭ９５の所定
領域に記憶する。この遅延実行フラグＦは、上記噴射・
点火指示モードＦＭＯＤＥＩの切換指示タイミングに対
し、実際の噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩの切り換
えを遅延させ、「成層燃焼」から「均質燃焼」への燃焼
方式の切り換えを遅延させるか否か判断するためのもの
である。この遅延実行フラグＦは、後述するステップＳ
７０６の処理を行う際に用いられる。
【０２０１】ＥＣＵ９２は、続くステップＳ７０３の処
理として、予測吸気圧ＰＭＦＷＤから仮想吸気圧ＰＭｖ
を減算した値（「ＰＭＦＷＤ−ＰＭｖ」）に基づき切換
ディレーカウンタＣをセットする。この切換ディレーカ
ウンタＣは、上記燃焼方式切り換えの遅延時間を決定す
るものであって、「ＰＭＦＷＤ−ＰＭｖ」が小さくなる
ほど大きい値になる。なお、切換ディレーカウンタＣが
大きくなるほど上記燃焼方式の遅延時間が長くなる。
【０２０２】ＥＣＵ９２は、ステップＳ７０４の処理と
して、切換ディレーカウンタＣが「０」よりも大きいか
否かを判断する。スロットル開き補正量Ｋ３が０より大
きくなった直後、即ちステップＳ７０３からステップＳ
７０４に進んだ場合には切換ディレーカウンタＣが
「０」よりも大きいため、ステップＳ７０４の処理でＹ
ＥＳと判断されてステップＳ７０５に進む。ＥＣＵ９２
は、ステップＳ７０５の処理として、切換ディレーカウ
ンタＣから「１」を減算したものを新たな切換ディレー
カウンタＣとした後、この切換遅延処理ルーチンを一旦
終了する。
【０２０３】そして、ステップＳ７０５の処理によって
切換ディレーカウンタＣが徐々に「０」に近づき、「Ｃ
＝０」になるとステップＳ７０４の処理でＮＯと判断さ
れてステップＳ７０６に進む。ＥＣＵ９２は、ステップ
Ｓ７０６の処理で、遅延実行フラグＦとして「１」がＲ
ＡＭ９５の所定領域に記憶されているか否かを判断す
る。そして、「Ｆ＝１」であればステップＳ７０７の処
理として噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩを「１（均
質燃焼）」に切り換える。
【０２０４】このように噴射・点火指示モードＦＭＯＤ
ＥＩの実際の切り換えを切換指示がなされたときに対し
て切換ディレーカウンタＣの分だけ遅延させることで、
「成層燃焼」から「均質燃焼」への燃焼方式の切り換え
が遅延される。続いてＥＣＵ９２は、ステップＳ７０８
の処理で、遅延実行フラグＦとして「０」をＲＡＭ９５
の所定領域に記憶した後、この切換遅延処理ルーチンを
一旦終了する。
【０２０５】上記遅延実行フラグＦは、通常は「０」で
あって、スロットル開き補正量Ｋ３が「０」より大きく
なってから噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩが「１」
に切り換えられるまで「１」となる。従って、燃焼方式
の切り換え等が行われないエンジン１１の定常状態等に
あっては、「Ｆ＝０」となって上記ステップＳ７０６の
処理でＮＯと判断され、この切換遅延処理ルーチンが一
旦終了されることとなる。
【０２０６】以上詳述した処理が行われる本実施形態に
よれば、第１実施形態に記載した（１）〜（６）の効果
に加え、以下に示す効果が得られるようになる。 （７）スロットルバルブ２３に製品ばらつきや経年変化
が生じると、例えば燃焼方式の切換時に予測吸気圧ＰＭ
ＦＷＤと仮想吸気圧ＰＭｖとが異なる値になり、その差
異によって燃焼方式の切換時にエンジントルクの段差が
生じることとなる。しかし、上記予測吸気圧ＰＭＦＷＤ
と仮想吸気圧ＰＭｖとの差に基づきエンジントルクの段
差をなくすように、エンジン１１を運転制御するための
制御量、即ち燃料噴射量、点火時期、及びスロットル開
度を補正することで、予測吸気圧ＰＭＦＷＤと仮想吸気
圧ＰＭｖとがずれたとしてもエンジントルクに段差が生
じるのを的確に防止することができる。そして、このエ
ンジントルクに段差が発生することに伴い、ドライバビ
リティが低下するのを防止することができる。
【０２０７】（８）上記エンジントルクの段差発生を防
止するためにスロットル開度を開き側に補正する際に
は、燃焼方式の切換タイミングを遅延させるようにし
た。そのため、スロットル開度の開き補正に対する実際
の吸入空気量の変化に遅れが生じたとしても、燃焼方式
切換時における予測吸気圧ＰＭＦＷＤと仮想吸気圧ＰＭ
ｖとのずれに伴うエンジントルクの段差発生を的確に防
止することができる。
【０２０８】（第３実施形態）次に、本発明の第３実施
形態を図２５〜図２９に基づき説明する。本実施形態に
おいても、その目的は第２実施形態と同じく仮想吸気圧
ＰＭｖと予測吸気圧ＰＭＦＷＤとのずれによりエンジン
１１の出力トルクに段差が発生するのを防止することに
ある。なお、本実施形態では、仮想吸気圧ＰＭｖを「成
層燃焼」時だけでなく「均質燃焼」時にも算出し、「均
質燃焼」時の予測吸気圧ＰＭＦＷＤと仮想吸気圧ＰＭｖ
とに基づき燃料噴射量を補正して上記出力トルクの段差
を防止する点が第２実施形態と異なっている。また、本
実施形態では、出力トルクの段差防止が燃料噴射量の補
正によってのみ行われるため、スロットル開度制御及び
点火時期制御については第１実施形態と同様の制御態様
にて行われる。従って、本実施形態においては、第１及
び第２実施形態と異なる部分についてのみ説明し、第１
及び第２実施形態と同一部分については詳細な説明を省
略する。
【０２０９】ます、本実施形態における燃料噴射制御の
概要を図２５及び図２６のグラフを参照して説明する。
図２５（ａ）及び図２６（ａ）において、実線Ｌ３は機
関負荷の変化に対する予測吸気圧ＰＭＦＷＤの推移を示
し、実線Ｌ４は機関負荷の変化に対する仮想吸気圧ＰＭ
ｖの推移を示すものである。ここで、予測吸気圧ＰＭＦ
ＷＤはスロットルバルブ２３の製品ばらつき等に応じて
変化する実際の吸気圧ＰＭｒ等に基づき算出されるもの
であり、仮想吸気圧ＰＭｖは上記実際の吸気圧ＰＭｒ等
に関係なく算出されるものである。
【０２１０】従って、スロットルバルブ２３に製品ばら
つきや経年変化が生じたり吸気通路３２に異物が付着し
たりすると、上記予測吸気圧ＰＭＦＷＤと仮想吸気圧Ｐ
Ｍｖとが異なる値になる場合がある。例えば燃焼方式の
切換前後において、それぞれ基本燃料噴射量Ｑbse の算
出に用いられる予測吸気圧ＰＭＦＷＤと仮想吸気圧ＰＭ
ｖとが異なる値になると、燃焼方式切換前後における基
本燃料噴射量Ｑbse に段差が生じる。そして、基本燃料
噴射量Ｑbse の段差に伴い図２５（ｂ）及び図２６
（ｂ）に実線で示すようにエンジン１１の出力トルクに
も段差が生じてドライバビリティが低下することとな
る。
【０２１１】そこで本実施形態では、上記仮想吸気圧Ｐ
Ｍｖを「成層燃焼」時に限らず常時算出して「均質燃
焼」時にも算出し、「均質燃焼」時における予測吸気圧
ＰＭＦＷＤと仮想吸気圧ＰＭｖとに基づき「成層燃焼」
時に燃料噴射量の補正を行い、この補正により上記エン
ジントルクの段差をなくしてドライバビリティの悪化を
防止する。
【０２１２】即ち、スロットルバルブ２３の製品ばらつ
き等により、図２５（ａ）に示すように、「均質燃焼」
時において予測吸気圧ＰＭＦＷＤよりも仮想吸気圧ＰＭ
ｖの方が小さくなる場合がある。この場合、図２５
（ｂ）に実線で示すように、燃焼方式切換時に「成層燃
焼」時のエンジントルクが「均質燃焼」時のエンジント
ルクよりも小さくなり、同エンジントルクに段差が生じ
るようになる。
【０２１３】そこで、本実施形態では、この場合、上記
予測吸気圧ＰＭＦＷＤ及び仮想吸気圧ＰＭｖに基づき
「成層燃焼」時の最終燃料噴射量Ｑfin を増量側に補正
する。この燃料噴射量の補正により、「成層燃焼」時の
エンジントルクが大きくされて燃焼方式切換時における
エンジントルクの段差発生が防止され、燃焼方式切換時
においてもエンジントルクが図２５（ｂ）に破線で示す
ように滑らかに変化する。
【０２１４】一方、スロットルバルブ２３の製品ばらつ
き等により、図２６（ａ）に示すように、「均質燃焼」
時において予測吸気圧ＰＭＦＷＤよりも仮想吸気圧ＰＭ
ｖの方が大きくなる場合もある。この場合、図２６
（ｂ）に実線で示すように、燃焼方式切換時に「成層燃
焼」時のエンジントルクが「均質燃焼」時のエンジント
ルクよりも大きくなり、同エンジントルクに段差が生じ
るようになる。
【０２１５】そこで、本実施形態では、この場合、上記
予測吸気圧ＰＭＦＷＤ及び仮想吸気圧ＰＭｖに基づき
「成層燃焼」時の最終燃料噴射量Ｑfin を減量側に補正
する。この燃料噴射量の補正により、「成層燃焼」時の
エンジントルクが小さくされて燃焼方式切換時における
エンジントルクの段差発生が防止され、燃焼方式切換時
においてもエンジントルクが図２６（ｂ）に破線で示す
ように滑らかに変化する。
【０２１６】次に、燃料噴射量の制御手順について図２
７を参照して説明する。図２７は、本実施形態における
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。
【０２１７】最終燃料噴射量算出ルーチンにおいて、ス
テップＳ８０１，Ｓ８０２，Ｓ８０３，Ｓ８０４の処理
は、第２実施形態の最終燃料噴射量算出ルーチン（図１
７）におけるステップＳ４０１，Ｓ４０３，Ｓ４０２，
４０４の処理に相当するものである。
【０２１８】ＥＣＵ９２は、ステップＳ８０１の処理と
してアクセル踏込量ＡＣＣＰに基づき「均質燃焼」時の
目標スロットル開度ＴＡｔを算出し、ステップＳ８０２
の処理として仮想吸気圧ＰＭｖを算出する。そして、Ｅ
ＣＵ９２は、ステップＳ８０３の処理として、バルブ指
示モードＦＭＯＤＥＢが「０（「成層燃焼」）」である
か否かを判断する。本実施形態では、「ＦＭＯＤＥＢ＝
０」であるか否かに係わらすステップＳ８０２の処理で
仮想吸気圧ＰＭｖを算出するため、同仮想吸気圧ＰＭｖ
は「成層燃焼」時だけでなく常時算出されて「均質燃
焼」時にも算出されるようになる。
【０２１９】上記ステップＳ８０３の処理において、
「ＦＭＯＤＥＢ＝０」である旨判断されるとステップＳ
８０５に進み、「ＦＭＯＤＥＢ＝０」でない旨判断され
るとステップＳ８０４の処理として予測吸気圧ＰＭＦＷ
Ｄを算出した後、ステップＳ８０５に進む。従って、予
測吸気圧ＰＭＦＷＤは、「ＦＭＯＤＥＢ＝１（「均質燃
焼」）」のときのみ算出されるようになる。
【０２２０】ＥＣＵ９２は、ステップＳ８０５の処理と
して、噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥＩが「０（「成
層燃焼」）」であるか否かを判断する。そして、「ＦＭ
ＯＤＥＩ＝０」であればステップＳ８０６の処理とし
て、仮想吸気圧ＰＭｖ等に基づき基本燃料噴射量Ｑbse
を算出する。ＥＣＵ９２は、続くステップＳ８０７の処
理として、後述する学習値ＱＧ１を噴射量補正係数Ｋ４
として設定した後、ステップＳ８１１に進む。
【０２２１】ステップＳ８１１，Ｓ８１２の処理は、第
２実施形態における最終燃噴射量算出ルーチン（図１
７）のステップＳ４０８，Ｓ４０９の処理に相当するも
のである。ＥＣＵ９２は、ステップＳ８１１の処理とし
て、モード補正係数Ｋmodeを算出する。続いてステップ
Ｓ８１２の処理として、基本燃料噴射量Ｑbse に水温補
正係数Ｋthw 、モード補正係数Ｋmode、及び上記噴射量
補正係数Ｋ４を乗算して最終燃料噴射量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。
【０２２２】このように最終燃料噴射量Ｑfin が算出さ
れると、ＥＣＵ９２は、別の処理により燃料噴射弁４０
を駆動制御して最終燃料噴射量Ｑfin に対応した量の燃
料を噴射供給する。また、エンジン１１の燃料噴射量
は、上記噴射量補正係数Ｋ４（学習値ＱＧ１）によって
補正され、こうした燃料噴射量の補正によってエンジン
トルクが調整されるようになる。
【０２２３】なお、上記学習値ＱＧ１は、「均質燃焼」
時の予測吸気圧ＰＭＦＷＤと仮想吸気圧ＰＭｖとの圧力
差ＤＰＭＫに応じて増減される値である。即ち、学習値
ＱＧ１は、仮想吸気圧ＰＭｖが予測吸気圧ＰＭＦＷＤよ
りも過度に大きいときには小さい値にされる。この場合
には、噴射量補正係数Ｋ４（学習値ＱＧ１）によって
「成層燃焼」時の最終燃料噴射量Ｑfin が小さくなって
エンジントルクが低減され、燃焼方式切換時においても
エンジントルクが滑らかに推移するようになる。
【０２２４】また、学習値ＱＧ１は、仮想吸気圧ＰＭｖ
が予測吸気圧ＰＭＦＷＤよりも過度に小さいときには大
きい値にされる。この場合には、噴射量補正係数Ｋ４
（学習値ＱＧ１）によって「成層燃焼」時の最終燃料噴
射量Ｑfin が大きくなってエンジントルクが増加され、
燃焼方式切換時においてもエンジントルクが滑らかに推
移するようになる。
【０２２５】一方、上記Ｓ８０５の処理において、噴射
・点火指示モードＦＭＯＤＥＩが「１（「均質燃
焼」）」である旨判断されると、ステップＳ８０８に進
む。ＥＣＵ９２は、ステップＳ８０８の処理として予測
吸気圧ＰＭＦＷＤ等に基づき基本燃料噴射量Ｑbse を算
出し、ステップＳ８０９の処理として噴射量補正係数Ｋ
４を「１．０」にした後、ステップＳ８１１以降の処理
を実行する。このように、「均質燃焼」時には、ステッ
プＳ８０９の処理で噴射量補正係数Ｋ４が「１．０」に
されるため、同係数Ｋ４（学習値ＱＧ１）に基づく燃料
噴射量の補正が行われることはない。
【０２２６】次に、上記学習値ＱＧ１の算出手順につい
て図２８を参照して説明する。図２８は、学習値ＱＧ１
を算出するための学習値算出ルーチンを示すフローチャ
ートである。この学習値算出ルーチンは、ＥＣＵ９２を
通じて所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【０２２７】学習値算出ルーチンにおいて、ステップＳ
９０１〜Ｓ９０５の処理は、エンジン１１の運転状態が
学習値ＱＧ１の算出を行うのに適した状態にあるか否か
を判断するためのものである。ＥＣＵ９２は、ステップ
Ｓ９０１の処理としてエンジン回転数ＮＥが所定値ａ〜
所定値ｂの間の値であるか否かを判断し、ステップＳ９
０２の処理として実際の吸気圧ＰＭｒが所定値α〜所定
値βの間の値であるか否かを判断する。上記ステップＳ
９０１，Ｓ９０２の処理で共にＹＥＳと判断されるエン
ジン１１の運転状態としては、エンジン１１の運転が
「均質燃焼」が行われる運転領域にあって比較的低回転
低負荷であるときがあげられる。
【０２２８】続いてＥＣＵ９２は、ステップＳ９０３の
処理として、冷却水温が所定値ｃ以上であるか否か、即
ちエンジン１１の暖機が完了しているか否かを判断す
る。更に、ＥＣＵ９２は、ステップＳ９０４の処理とし
て、単位時間当たりの実際の吸気圧ＰＭｒの変化量ＤＰ
Ｍｒの絶対値が所定値ｄよりも小さいか、即ち実際の吸
気圧ＰＭｒの変化が十分に小さいか否かを判断する。Ｅ
ＣＵ９２は、続くステップＳ９０５の処理として、「均
質燃焼」の実行期間に対応する均質燃焼カウンタＣmode
が所定値ｅよりも大きいか否か、即ち「成層燃焼」が実
行開始されてから所定時間が経過したか否かを判断す
る。
【０２２９】ここで、均質燃焼カウンタＣmodeのカウン
トアップ及びリセットを行うためのカウンタ処理ルーチ
ンについて図２９のフローチャートを参照して説明す
る。このカウンタ処理ルーチンは、ＥＣＵ９２を通じて
所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【０２３０】カウンタ処理ルーチンにおいて、ＥＣＵ９
２は、ステップＳ１００１の処理として、バルブ指示モ
ードＦＭＯＤＥＢ及び噴射・点火指示モードＦＭＯＤＥ
Ｉが「０（「成層燃焼」）」であるか否かを判断する。
そして、ＦＭＯＤＥＢ，ＦＭＯＤＥＩが「０（「成層燃
焼」）」であればステップＳ１００２の処理で均質燃焼
カウンタＣmodeを「０」に設定し、ＦＭＯＤＥＢ，ＦＭ
ＯＤＥＩが「１（「均質燃焼」）」であればステップＳ
１００３の処理で均質燃焼カウンタＣmodeを「１」だけ
加算する。これらステップＳ１００２，Ｓ１００３の処
理の内のいずれかを実行した後、ＥＣＵ９２は、当該カ
ウンタ処理ルーチンを一旦終了する。上記均質燃焼カウ
ンタＣmodeは、「均質燃焼」が実行されている間だけカ
ウントアップされる。そのため、「均質燃焼」が実行さ
れてからの経過時間を、均質燃焼カウンタＣmodeに基づ
き的確に知ることができるようになる。
【０２３１】ところで、学習値算出ルーチン（図２８）
における上記ステップＳ９０３〜Ｓ９０５の処理で全て
ＹＥＳと判断されるエンジン１１の運転状況としては、
エンジン１１が暖機完了した状態で「均質燃焼」が所定
時間実行されており、且つ実際の吸気圧ＰＭｒの変動が
小さいときがあげられる。そして、上記ステップＳ９０
１〜Ｓ９０５の処理において、いずれか一つでもＮＯと
判断された場合には学習値算出ルーチンを一旦終了し、
全てＹＥＳと判断された場合にはステップＳ９０６に進
む。
【０２３２】ＥＣＵ９２は、ステップＳ９０６の処理と
して、予測吸気圧ＰＭＦＷＤから仮想吸気圧ＰＭｖに学
習値ＱＧ１を乗算した値を減算して圧力差ＤＰＭＫを算
出する。このように圧力差ＤＰＭＫを算出した後、ステ
ップＳ９０７に進む。ステップＳ９０７以降の処理は、
最終燃料噴射量算出ルーチン（図２７）におけるステッ
プＳ８０７の処理で用いられる学習値ＱＧ１を上記圧力
差ＤＰＭＫに応じて算出するためのものである。
【０２３３】ＥＣＵ９２は、ステップＳ９０７の処理と
して、圧力差ＤＰＭＫが所定値−ｆ（ｆ＞０）よりも小
さいか否かを判断する。そして、「ＤＰＭＫ＜−ｆ」で
あって仮想吸気圧ＰＭｖに学習値ＱＧ１を乗算した値が
予測吸気圧ＰＭＦＷＤよりも過度に大きい旨判断される
と、ステップＳ９０８の処理として現在の学習値ＱＧ１
から所定値ｇを減算したものを新たな学習値ＱＧ１にし
た後、この学習値算出ルーチンを一旦終了する。
【０２３４】このように仮想吸気圧ＰＭｖが予測吸気圧
ＰＭＦＷＤよりも過度に大きい場合には、ステップＳ９
０８の処理により学習値ＱＧ１が徐々に小さくされる。
更に、最終燃料噴射量算出ルーチン（図２７）における
ステップＳ８０７の処理で学習値ＱＧ１に応じて設定さ
れる噴射量補正係数Ｋ４も徐々に小さくされる。その結
果、「成層燃焼」時の最終燃料噴射量Ｑfin が噴射量補
正係数Ｋ４に基づき減量側に補正され、仮想吸気圧ＰＭ
ｖが予測吸気圧ＰＭＦＷＤに対して過度に大きくなって
も燃焼方式切換時等にエンジントルクが滑らかに推移す
るようになる。
【０２３５】また、上記ステップＳ９０７の処理におい
て、「ＤＰＭＫ＜−ｆ」でなければステップＳ９０９に
進む。ＥＣＵ９２は、ステップＳ９０９の処理として、
圧力差ＤＰＭＫが所定値ｆよりも大きいか否かを判断す
る。そして、「ＤＰＭＫ＞ｆ」であって仮想吸気圧ＰＭ
ｖに学習値ＱＧ１を乗算した値が予測吸気圧ＰＭＦＷＤ
よりも過度に小さい旨判断されると、ステップＳ９１０
の処理として現在の学習値ＱＧ１に所定値ｇを加算した
ものを新たな学習値ＱＧ１にした後、この学習値算出ル
ーチンを一旦終了する。また、上記ステップＳ９０９の
処理において、「ＤＰＭＫ＞ｆ」でない場合にも当該学
習値算出ルーチンを一旦終了する。
【０２３６】このように仮想吸気圧ＰＭｖが予測吸気圧
ＰＭＦＷＤよりも過度に小さい場合には、ステップＳ９
１０の処理により学習値ＱＧ１が徐々に大きくされる。
更に、最終燃料噴射量算出ルーチン（図２７）における
ステップＳ８０７の処理の処理で学習値ＱＧ１に応じて
設定される噴射量補正係数Ｋ４も徐々に大きくされる。
その結果、「成層燃焼」時の最終燃料噴射量Ｑfin が噴
射量補正係数Ｋ４に基づき増量側に補正され、仮想吸気
圧ＰＭｖが予測吸気圧ＰＭＦＷＤに対して過度に小さく
なっても燃焼方式切換時等にエンジン１１の出力トルク
が滑らかに推移するようになる。
【０２３７】以上詳述した処理が行われる本実施形態に
よれば、第１実施形態に記載した（１）〜（６）の効果
に加え、以下に示す効果が得られるようになる。 （９）スロットルバルブ２３に製品ばらつきや経年変化
が生じると、例えば燃焼方式の切換時に予測吸気圧ＰＭ
ＦＷＤと仮想吸気圧ＰＭｖとが異なる値になり、その差
異によって燃焼方式の切換時にエンジントルクの段差が
生じることとなる。しかし、「均質燃焼」時の予測吸気
圧ＰＭＦＷＤと仮想吸気圧ＰＭｖとの差に基づきエンジ
ントルクの段差をなくすように、エンジン１１を運転制
御するための制御量（「成層燃焼」時の燃料噴射量）を
補正することで、予測吸気圧ＰＭＦＷＤと仮想吸気圧Ｐ
Ｍｖとがずれたとしてもエンジントルクに段差が生じる
のを的確に防止することができる。そして、このエンジ
ントルクに段差が発生することに伴い、ドライバビリテ
ィが低下するのを防止することができる。
【０２３８】（第４実施形態）次に、本発明の第４実施
形態を図３０〜図３３に基づき説明する。本実施形態で
は、「均質燃焼」時の予測吸気圧ＰＭＦＷＤと仮想吸気
圧ＰＭｖとに基づきスロットル開度を補正してエンジン
トルクに段差が発生するのを防止する点が第３実施形態
と異なっている。また、本実施形態では、出力トルクの
段差防止がスロットル開度の補正によってのみ行われる
ため、燃料噴射量制御については第１実施形態と同様の
制御態様にて行われる。従って、本実施形態において
は、第１〜第３実施形態と異なる部分についてのみ説明
し、第１〜第３実施形態と同一部分については詳細な説
明を省略する。
【０２３９】まず、本実施形態におけるスロットル開度
制御の概要を図３２及び図３３のグラフを参照して説明
する。図３２（ａ）及び図３３（ａ）において、実線Ｌ
３は機関負荷の変化に対する予測吸気圧ＰＭＦＷＤの推
移を示し、実線Ｌ４は機関負荷の変化に対する仮想吸気
圧ＰＭｖの推移を示すものである。ここで、予測吸気圧
ＰＭＦＷＤはスロットルバルブ２３の製品ばらつき等に
応じて変化する実際の吸気圧ＰＭｒ等に基づき算出され
るものであり、仮想吸気圧ＰＭｖは上記実際の吸気圧Ｐ
Ｍｒ等に関係なく算出されるものである。
【０２４０】スロットルバルブの製品ばらつき等によ
り、図３２（ａ）に示すように、「均質燃焼」時におい
て予測吸気圧ＰＭＦＷＤよりも仮想吸気圧ＰＭｖの方が
小さくなる場合がある。この場合、例えば燃焼方式切換
時において仮想吸気圧ＰＭｖに基づき算出される「成層
燃焼」時の基本燃料噴射量Ｑbse が、予測吸気圧ＰＭＦ
ＷＤに基づき算出される「均質燃焼」時の基本燃料噴射
量Ｑbse よりも小さくなる。その結果、燃焼方式切換時
に「成層燃焼」時のエンジントルクが「均質燃焼」時の
エンジントルクよりも小さくなり、同エンジントルクに
段差が生じるようになる。
【０２４１】そこで、本実施形態では、上記予測吸気圧
ＰＭＦＷＤ及び仮想吸気圧ＰＭｖに基づき「均質燃焼」
時の目標スロットル開度ＴＡｔを図３２（ｂ）に破線で
示すように閉じ側に補正する。このスロットル開度の補
正に基づき、燃料噴射量が少なくなって「均質燃焼」時
のエンジントルクが小さくされて燃焼方式切換時におけ
るエンジントルクの段差発生が防止され、燃焼方式切換
時においてもエンジントルクが図３２（ｃ）に示すよう
に滑らかに変化する。
【０２４２】一方、スロットルバルブ２３の製品ばらつ
き等により、図３３（ａ）に示すように、「均質燃焼」
時において予測吸気圧ＰＭＦＷＤよりも仮想吸気圧ＰＭ
ｖの方が大きくなる場合もある。この場合、例えば燃焼
方式切換時において仮想吸気圧ＰＭｖに基づき算出され
る「成層燃焼」時の基本燃料噴射量Ｑbse が、予測吸気
圧ＰＭＦＷＤに基づき算出される「均質燃焼」時の基本
燃料噴射量Ｑbse よりも小さくなる。その結果、燃焼方
式切換時に「成層燃焼」時のエンジントルクが「均質燃
焼」時のエンジントルクよりも大きくなり、同エンジン
トルクに段差が生じるようになる。
【０２４３】そこで、本実施形態では、上記予測吸気圧
ＰＭＦＷＤ及び仮想吸気圧ＰＭｖに基づき「均質燃焼」
時の目標スロットル開度ＴＡｔを図３３（ｂ）に破線で
示すように開き側に補正する。このスロットル開度の補
正に基づき、燃料噴射量が多くなって「均質燃焼」時の
エンジントルクが大きくされて燃焼方式切換時における
エンジントルクの段差発生が防止され、燃焼方式切換時
においてもエンジントルクが図３３（ｃ）に示すように
滑らかに変化する。
【０２４４】次に、スロットル開度の制御手順について
図３０を参照して説明する。図３０は、目標スロットル
開度ＴＡｔを算出するための目標スロットル開度算出ル
ーチンを示すフローチャートである。この目標スロット
ル開度算出ルーチンは、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。
【０２４５】ＥＣＵ９２は、ステップＳ１１０１の処理
として、基本スロットル開度ＴＡbse を算出する。この
基本スロットル開度ＴＡbse は、「均質燃焼」時にはア
クセル踏込量ＡＣＣＰに基づき算出され、「成層燃焼」
には基本燃料噴射量Ｑbse に基づき算出される。ＥＣＵ
９２は、ステップＳ１１０２の処理として、バルブ指示
モードＦＭＯＤＥＢが「１（「均質燃焼」）」であるか
否かを判断する。そして、「ＦＭＯＤＥＢ＝１」であれ
ばステップＳ１１０３の処理で、後述する学習値ＱＧ２
をスロットル補正係数Ｋ５として設定した後、ステップ
Ｓ１１０５に進む。
【０２４６】ＥＣＵ９２は、ステップＳ１１０５の処理
として、基本スロットル開度ＴＡbse にスロットル補正
係数Ｋ５を乗算して目標スロットル開度ＴＡｔを算出し
た後、この目標スロットル開度算出ルーチンを一旦終了
する。このように目標スロットル開度ＴＡｔが算出され
ると、ＥＣＵ９２は、別の処理によりスロットルポジシ
ョンセンサ４４からの信号に基づきスロットル用モータ
２４を駆動制御し、スロットル開度を目標スロットル開
度ＴＡｔへと制御する。また、スロットル開度は、上記
スロットル補正係数Ｋ５（学習値ＱＧ２）によって補正
され、こうしたスロットル開度の補正に基づき燃料噴射
量が変更されてエンジントルクが調整されるようにな
る。
【０２４７】なお、上記学習値ＱＧ２は、「均質燃焼」
時の予測吸気圧ＰＭＦＷＤと仮想吸気圧ＰＭｖとの圧力
差ＤＰＭＫに応じて増減される値である。即ち、学習値
ＱＧ２は、仮想吸気圧ＰＭｖが予測吸気圧ＰＭＦＷＤよ
りも過度に大きいときには大きい値にされる。この場合
には、スロットル補正係数Ｋ５（学習値ＱＧ２）によっ
て「均質燃焼」時の目標スロットル開度ＴＡｔ が大き
くなって「均質燃焼」時のエンジントルクが増加され、
燃焼方式の切換時においてもエンジントルクが滑らかに
推移するようになる。
【０２４８】また、学習値ＱＧ２は、仮想吸気圧ＰＭｖ
が予測吸気圧ＰＭＦＷＤよりも過度に小さいときには小
さい値にされる。この場合には、スロットル補正係数Ｋ
５（学習値ＱＧ２）によって目標スロットル開度ＴＡｔ
が小さくなってエンジントルクが低減され、燃焼方式切
換時においてもエンジントルクが滑らかに推移するよう
になる。
【０２４９】一方、上記ステップＳ１１０２の処理にお
いて、バルブ指示モードＦＭＯＤＥＢが「０（「成層燃
焼」）」である旨判断されると、ステップＳ１１０４に
進む。ＥＣＵ９２は、ステップＳ１１０４の処理とし
て、スロットル補正係数Ｋ５を「１．０」にした後、ス
テップＳ１１０５の処理を実行する。このように「成層
燃焼」時には、ステップＳ１１０４の処理でスロットル
補正係数Ｋ５が「１．０」にされるため、同係数Ｋ５に
基づくスロットル開度の補正が行われることはない。
【０２５０】次に、上記学習値ＱＧ２の算出手順につい
て図３１を参照して説明する。図３１は、学習値ＱＧ２
を算出するための学習値算出ルーチンを示すフローチャ
ートである。本実施形態の学習値算出ルーチンは、第３
実施形態の学習値算出ルーチン（図２８）におけるステ
ップＳ９０８，Ｓ９１０に相当する処理（Ｓ１２０８，
Ｓ１２１０）が第３実施形態と異なっている。即ち、ス
テップＳ９０８の処理では所定値ｇの減算を行うのに対
してステップＳ１２０８の処理では所定値ｇの加算を行
っており、ステップＳ９１０の処理では所定値ｇの加算
を行うのに対してステップＳ１２１０の処理では所定値
ｇの減算を行っている。なお、本実施形態の学習値算出
ルーチンも、ＥＣＵ９２を通じて所定時間毎の時間割り
込みにて実行される。
【０２５１】学習値算出ルーチンにおいて、ステップＳ
１２０１〜Ｓ１２０５の処理は、エンジン１１の運転状
態が学習値ＱＧ２の算出を行うのに適した状態にあるか
否かを判断するためのものである。ＥＣＵ９２は、ステ
ップＳ１２０１の処理としてエンジン回転数ＮＥが所定
値ａ〜所定値ｂの間の値であるか否かを判断し、ステッ
プＳ１２０２の処理として実際の吸気圧ＰＭｒが所定値
α〜所定値βの間の値であるか否かを判断する。更に、
ＥＣＵ９２は、ステップＳ１２０３の処理として冷却水
温が所定値ｃ以上であるか否かを判断し、ステップＳ１
２０４の処理として、単位時間当たりの実際の吸気圧Ｐ
Ｍｒの変化量ＤＰＭｒの絶対値が所定値ｄよりも小さい
か否かを判断する。続いてＥＣＵ９２は、ステップＳ１
２０５の処理として、「均質燃焼」の実行期間に対応す
る均質燃焼カウンタＣmodeが所定値ｅよりも大きいか否
かを判断する。
【０２５２】上記ステップＳ１２０１〜Ｓ１２０５の処
理において、いずれか一つでもＮＯと判断された場合に
は学習値算出ルーチンを一旦終了し、全てＹＥＳと判断
された場合にはステップＳ１２０６に進む。ＥＣＵ９２
は、ステップＳ１２０６の処理として、予測吸気圧ＰＭ
ＦＷＤから仮想吸気圧ＰＭｖを減算して圧力差ＤＰＭＫ
を算出する。このように圧力差ＤＰＭＫを算出した後、
ステップＳ１２０７に進む。ステップＳ１２０７以降の
処理は、目標スロットル開度算出ルーチン（図３０）に
おけるステップＳ１１０３の処理で用いられる学習値Ｑ
Ｇ２を上記圧力差ＤＰＭＫに応じて算出するためのもの
である。
【０２５３】ＥＣＵ９２は、ステップＳ１２０７の処理
として、圧力差ＤＰＭＫが所定値−ｆ（ｆ＞０）よりも
小さいか否かを判断する。そして、「ＤＰＭＫ＜−ｆ」
であって仮想吸気圧ＰＭｖが予測吸気圧ＰＭＦＷＤより
も過度に大きい旨判断されると、ステップＳ１２０８の
処理として現在の学習値ＱＧ２に所定値ｇを加算したも
のを新たな学習値ＱＧ２にした後、この学習値算出ルー
チンを一旦終了する。
【０２５４】このように仮想吸気圧ＰＭｖが予測吸気圧
ＰＭＦＷＤよりも過度に大きい場合には、ステップＳ１
２０８の処理により学習値ＱＧ２が徐々に大きくされ
る。更に、目標スロットル開度算出ルーチン（図３０）
におけるステップＳ１１０３の処理で学習値ＱＧ２に応
じて設定されるスロットル補正係数Ｋ５も徐々に大きく
される。その結果、「均質燃焼」時の目標スロットル開
度ＴＡｔがスロットル補正係数Ｋ５に基づき開き側に補
正され、このスロットル開度の補正に基づき燃料噴射量
が増加して「均質燃焼」時のエンジントルクが増加す
る。従って、仮想吸気圧ＰＭｖが予測吸気圧ＰＭＦＷＤ
に対して過度に大きくなっても燃焼方式切換時等にエン
ジントルクが滑らかに推移するようになる。
【０２５５】また、上記ステップＳ１２０７の処理にお
いて、「ＤＰＭＫ＜−ｆ」でなければステップＳ１２０
９に進む。ＥＣＵ９２は、ステップＳ１２０９の処理と
して、圧力差ＤＰＭＫが所定値ｆよりも大きいか否かを
判断する。そして、「ＤＰＭＫ＞ｆ」であって仮想吸気
圧ＰＭｖが予測吸気圧ＰＭＦＷＤよりも過度に小さい旨
判断されると、ステップＳ１２１０の処理として現在の
学習値ＱＧ２から所定値ｇを減算したものを新たな学習
値ＱＧ２にした後、この学習値算出ルーチンを一旦終了
する。また、上記ステップＳ１２０９の処理において、
「ＤＰＭＫ＞ｆ」でない場合にも当該学習値算出ルーチ
ンを一旦終了する。
【０２５６】このように仮想吸気圧ＰＭｖが予測吸気圧
ＰＭＦＷＤよりも過度に小さい場合には、ステップＳ１
２１０の処理により学習値ＱＧ２が徐々に小さくされ
る。更に、目標スロットル開度算出ルーチン（図３０）
におけるステップＳ１１０３の処理の処理で学習値ＱＧ
２に応じて設定されるスロットル補正係数Ｋ５も徐々に
小さくされる。その結果、「均質燃焼」時の目標スロッ
トル開度ＴＡｔがスロットル補正係数Ｋ５に基づき閉じ
側に補正され、このスロットル開度の補正に基づき燃料
噴射量が減少して「均質燃焼」時のエンジントルクが低
下する。従って、仮想吸気圧ＰＭｖが予測吸気圧ＰＭＦ
ＷＤに対して過度に小さくなっても燃焼方式切換時等に
エンジントルクが滑らかに推移するようになる。
【０２５７】以上詳述した処理が行われる本実施形態に
よれば、第１実施形態に記載した（１）〜（６）の効果
に加え、以下に示す効果が得られるようになる。 （１０）スロットルバルブ２３に製品ばらつきや経年変
化が生じると、例えば燃焼方式の切換時に予測吸気圧Ｐ
ＭＦＷＤと仮想吸気圧ＰＭｖとが異なる値になり、その
差異によって燃焼方式の切換時にエンジントルクの段差
が生じることとなる。しかし、「均質燃焼」時の予測吸
気圧ＰＭＦＷＤと仮想吸気圧ＰＭｖとの差に基づきエン
ジントルクの段差をなくすように、エンジン１１を運転
制御するための制御量（「均質燃焼」時のスロットル開
度）を補正することで、予測吸気圧ＰＭＦＷＤと仮想吸
気圧ＰＭｖとがずれたとしてもエンジントルクに段差が
生じるのを的確に防止することができる。そして、この
エンジントルクに段差が発生することに伴い、ドライバ
ビリティが低下するのを防止することができる。
【０２５８】（第５実施形態）次に、本発明の第５実施
形態を図３４に基づき説明する。本実施形態では、吸入
空気量に関係するパラメータである仮想スロットル開度
ＴＡｖを、燃料噴射量等の機関負荷に応じた各種制御量
を算出するのに用いるだけでなく、機関負荷に応じて実
行・非実行が決定されるフューエルカット制御に用いる
点が上記各実施形態と異なる。従って、本実施形態で
は、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明し、
上記各実施形態と同一の部分については詳細な説明を省
略する。
【０２５９】まず、上記フューエルカット制御の実行手
順について図３４を参照して説明する。こうしたフュー
エルカット制御は、減速時など燃料を必要としない運転
状態のとき、燃焼室１６に供給される燃料をカットして
燃費の向上を図るためのものである。なお、上記図３４
は、フューエルカットの開始、及び同フューエルカット
からの復帰をエンジン回転数ＮＥ及びスロットル開度Ｔ
Ａに基づき行うためのフューエルカット処理ルーチンを
示すフローチャートである。このフューエルカット処理
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。
【０２６０】フューエルカット処理ルーチンにおいて、
ＥＣＵ９２は、ステップＳ１３０１の処理として現在フ
ューエルカットを実行中か否かを判断する。そして、肯
定判定ならばステップＳ１３０２〜Ｓ１３０４の処理を
実行し、否定判定（ＮＯ）ならばステップＳ１３０５〜
Ｓ１３０７の処理を実行する。
【０２６１】上記ステップＳ１３０５〜Ｓ１３０７の処
理は、下り坂での減速時でエンジン回転数ＮＥが十分に
高いときなどに、フューエルカットを実行するためのも
のである。こうした状況のときにフューエルカットを実
行するのは、減速時には積極的に走行させるのための燃
料を必要とせず、且つフューエルカットを行ってもエン
ジン回転数ＮＥが高く同エンジン１１が停止するおそれ
がないためである。そして、上記積極的な走行を行おう
とするときにはエンジン１１の機関負荷が高くなること
から、機関負荷が「０」付近の値であるか否か（機関負
荷の負荷判定）によって減速時であるか否かを判別する
ことができる。このように減速時であるか否かを判断す
るための機関負荷としては例えばスロットル開度ＴＡが
用いられ、同スロットル開度ＴＡが「０」よりも若干大
きい開始開度ＴＡ１よりも小さいか否かによって減速時
か否かが判断される。
【０２６２】一方、上記ステップＳ１３０２〜Ｓ１３０
４の処理は、フューエルカットによってエンジン回転数
ＮＥが過度に低下したとき、及び積極的な走行を行おう
としたときにフューエルカットを終了するためのもので
ある。上記積極的な走行を行おうとしているか否かは、
上述したように機関負荷によって判断することができる
ため、スロットル開度ＴＡが上記開始開度ＴＡ１よりも
大きい復帰開度ＴＡ２以上になることに基づき積極的な
走行を行おうとしている旨判断される。
【０２６３】さて、フューエルカットが実行されていな
いときには、上記ステップＳ１３０１の処理で否定判定
がなされてステップＳ１３０５に進むことになる。この
ステップＳ１３０５の処理は、エンジン回転数ＮＥがフ
ューエルカットを行ってもエンジン１１が停止してしま
わないほど十分に高いか否かを判断するためのものであ
る。ＥＣＵ９２は、ステップＳ１３０５の処理として、
エンジン回転数ＮＥが許可回転数ＮＥ１以上か否かを判
断する。この許可回転数ＮＥ１は、フューエルカットを
行ってもエンジン１１が停止するおそれのないエンジン
回転数ＮＥに対応する値となっている。
【０２６４】そして、ステップＳ１３０５の処理におい
て、「ＮＥ≧ＮＥ１」であってエンジン回転数ＮＥが十
分に高い旨判断されると、ステップＳ１３０６に進む。
このステップＳ１３０６の処理は、減速時であって機関
負荷が「０」付近の値になっているか否かを判断するた
めのものである。ＥＣＵ９２は、ステップＳ１３０６の
処理として、スロットル開度ＴＡが上記開始開度ＴＡ１
よりも小さいか否かを判断する。そして、「ＴＡ＜ＴＡ
１」であって機関負荷が「０」付近の値である旨判断さ
れると、ステップＳ１３０７に進む。ＥＣＵ９２は、ス
テップＳ１３０７のフューエルカット処理として、燃料
噴射弁４０を駆動制御して燃焼室１６への燃料供給を停
止させることでフューエルカットを開始した後、このフ
ューエルカット処理ルーチンを一旦終了する。また、上
記ステップＳ１３０５，Ｓ１３０６のいずれかの処理
で、否定判定がなされたときにも当該フューエルカット
処理ルーチンを一旦終了する。この場合、上記ステップ
Ｓ１３０７の処理が実行されることはない。
【０２６５】ところで、上記ステップＳ１３０６の判断
処理においては、「均質燃焼」時には実際のスロットル
開度ＴＡｒがスロットル開度ＴＡとして用いられ、「成
層燃焼」時には仮想スロットル開度ＴＡｖがスロットル
開度ＴＡとして用いられる。このように「均質燃焼」時
と「成層燃焼」時とのいずれの場合であっても、スロッ
トル開度ＴＡという吸入空気量に関係する同一パラメー
タを用いて機関負荷が「０」付近の値であるか否かの判
断（機関負荷の負荷判定）が行われる。そのため、機関
負荷が「０」付近の値か否かを判断するための判断基準
（開始開度ＴＡ１）が最適なものとなるようにするため
の適合実験等が簡単になる。即ち、上記適合実験等によ
って機関負荷として用いられるスロットル開度ＴＡに対
する最適な開始開度ＴＡ１を求めるだけでよいため、
「成層燃焼」時と「均質燃焼」時とで機関負荷として用
いる対象が異なる場合のように、同対象毎にそれぞれ上
記適合実験等を行う必要がない分だけ適合実験等が簡単
になる。
【０２６６】また、上記のようにフューエルカットが開
始されると、ステップＳ１３０１の処理で肯定判断がな
されてステップＳ１３０２に進むことになる。このステ
ップＳ１３０２の処理は、フューエルカットによってエ
ンジン回転数ＮＥが過度に低下したか否かを判断するた
めのものである。ＥＣＵ９２は、ステップＳ１３０２の
処理として、エンジン回転数ＮＥが復帰回転数ＮＥ２よ
りも小さいか否かを判断する。この復帰回転数ＮＥ２
は、上記許可回転数ＮＥ１よりも小さい値であって、エ
ンジン１１が停止するおそれのある値よりも大きい値に
設定される。
【０２６７】そして、ステップＳ１３０２の処理におい
て、「ＮＥ＜ＮＥ２」であってエンジン回転数ＮＥが過
度に低下した旨判断されると、ステップＳ１３０３に進
む。このステップＳ１３０３の処理は、加速等の積極的
な走行を行おうとして機関負荷が「０」付近の値からあ
る程度大きくなったか否かを判断するためのものであ
る。ＥＣＵ９２は、ステップＳ１３０３の処理として、
スロットル開度ＴＡが上記復帰開度ＴＡ２以上であるか
否かを判断する。そして、「ＴＡ≧ＴＡ２」であって機
関負荷が「０」付近の値からある程度大きくなった旨判
断されると、ステップＳ１３０４に進む。ＥＣＵ９２
は、ステップＳ１３０４のフューエルカット復帰処理と
して、燃料噴射弁４０を駆動制御して燃焼室１６への燃
料供給を再開させることでフューエルカットを終了した
後、このフューエルカット処理ルーチン一旦終了する。
また、上記ステップＳ１３０２，Ｓ１３０３のいずれか
の処理で、否定判断がなされたときにも当該フューエル
カット処理ルーチンを一旦終了する。この場合、上記ス
テップＳ１３０４の処理が実行されることはない。
【０２６８】ところで、上記ステップＳ１３０３の判断
処理においては、「均質燃焼」時には実際のスロットル
開度ＴＡｒがスロットル開度ＴＡとして用いられ、「成
層燃焼」時には仮想スロットル開度ＴＡｖがスロットル
開度ＴＡとして用いられる。このように「均質燃焼」時
と「成層燃焼」時とのいずれの場合であっても、スロッ
トル開度ＴＡという吸入空気量に関係する同一パラメー
タを用いて機関負荷が「０」付近からある程度大きくな
ったか否かの判断（機関負荷の負荷判定）が行われる。
そのため、機関負荷が「０」付近からある程度大きくな
ったか否かを判断するための判断基準（復帰開度ＴＡ
２）が最適なものとなるようにするための適合実験等が
簡単になる。即ち、上記適合実験等によって機関負荷と
して用いられるスロットル開度ＴＡに対する最適な復帰
開度ＴＡ２を求めるだけでよいため、「成層燃焼」時と
「均質燃焼」時とで機関負荷として用いる対象が異なる
場合のように、同対象毎にそれぞれ上記適合実験等を行
う必要がない分だけ適合実験等が簡単になる。
【０２６９】以上詳述した処理が行われる本実施形態に
よれば、第１実施形態に記載した（１）〜（６）の効果
が得られるとともに、第２〜第４実施形態に記載した
（７）及び（８）と（９）とのうちのいずれかの効果が
得られ、更に以下に示す効果が得られるようになる。
【０２７０】（１０）「成層燃焼」時と「均質燃焼」時
とのいずれの場合であっても、スロットル開度ＴＡとい
う吸入空気量に関係する同一のパラメータを用いて、機
関負荷が「０」付近の値であるか否か、及び機関負荷が
「０」付近からある程度大きくなったか否かの判断（機
関負荷の負荷判定）が行われる。そのため、上記判断の
際の判断基準（開始開度ＴＡ１、復帰開度ＴＡ２）が最
適なものとなるようにするための適合実験等が簡単にな
る。即ち、上記適合実験等によって機関負荷として用い
られるスロットル開度ＴＡに対して最適な開始開度ＴＡ
１及び復帰開度ＴＡ２求めるだけでよいため、「成層燃
焼」時と「均質燃焼」時とで機関負荷として用いる対象
が異なる場合のように、同対象毎にそれぞれ上記適合実
験等を行う必要がない分だけ適合実験等が簡単になる。
【０２７１】（第６実施形態）次に、本発明の第６実施
形態を図３５に基づき説明する。本実施形態では、吸入
空気量に関係するパラメータである仮想スロットル開度
ＴＡｖを、燃料噴射量等の機関負荷に応じた各種制御量
を算出するのに用いるだけでなく、機関負荷に応じて実
行・非実行が決定されるエアコンカット制御に用いる点
が上記各実施形態と異なる。従って、本実施形態では、
上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明し、上記
各実施形態と同一の部分については詳細な説明を省略す
る。
【０２７２】本実施形態のエンジン１１においては、ク
ランクシャフト１４（図１）にエアコンディショナ４５
が連結されている。このエアコンディショナ４５は、Ｅ
ＣＵ９２の外部出力回路９９（図２）に接続される。そ
して、エアコンディショナ４５は、クランクシャフト１
４の回転に基づき駆動されるとともにＥＣＵ９２によっ
て駆動制御され、自動車の室内を冷暖房するようになっ
ている。また、ＥＣＵ９２は、機関負荷に応じて上記エ
アコンカット制御を実行する。こうしたエアコンカット
制御は、加速時など高い機関出力トルクが要求されたと
き同要求が満たされていないならば、エアコンディショ
ナ４５の駆動を停止（エアコンカット）して要求される
機関出力トルクを得られ易くするためのものである。
【０２７３】ここで、上記エアコンカット制御の実行手
順について図３５を参照して説明する。図３５は、エア
コンカットの開始、及び同エアコンカットからの復帰を
スロットル開度ＴＡ及びエンジン回転数ＮＥに基づき行
うためのエアコンカット処理ルーチンを示すフローチャ
ートである。このエアコンカット処理ルーチンは、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。
【０２７４】エアコンカット処理ルーチンにおいて、ス
テップＳ１４０１の処理は、加速時など高い機関出力ト
ルクが要求されているか否かを判断するためのものであ
る。加速時など高い機関出力トルクが要求されるときに
はエンジン１１の機関負荷が高くなることから、機関負
荷が所定値以上であるか否か（機関負荷の負荷判定）に
よって高い機関出力トルクが要求されているか否かを判
断することができる。このように高い機関出力トルクが
要求されているか否かを判断するための機関負荷として
は例えばスロット開度ＴＡが用いられ、同スロットル開
度ＴＡが例えばスロットル全開寄りの開度である判定開
度ＴＡ３以上か否かによって高い機関出力トルクが要求
されているか否かが判断される。即ち、ＥＣＵ９２は、
ステップＳ１４０１の処理として、スロットル開度ＴＡ
が判定開度ＴＡ３以上か否かを判断し、「ＴＡ≧ＴＡ
３」であって高い機関出力トルクが要求されている旨判
断されると、ステップＳ１４０２に進む。
【０２７５】このステップＳ１４０２の処理は、高い機
関出力トルクが要求されたとき同要求が満たされている
か否かを判断するためのものである。加速時などに「Ｔ
Ａ≧ＴＡ３」となって高い機関出力トルクが要求されて
いても、エンジン回転数ＮＥが上記スロットル開度ＴＡ
に見合った値となっている場合には、上記機関出力トル
クの要求が満たされていることになる。ＥＣＵ９２は、
ステップＳ１４０２の処理として、エンジン回転数ＮＥ
が、上記スロットル開度ＴＡのときに定常状態であると
仮定して得られる理論上の値（判定回転数ＮＥ３）より
も小さいか否かを判断する。そして、「ＮＥ＜ＮＥ３」
であって上記機関出力トルクの要求が満たされていない
旨判断すると、ステップＳ１４０３に進む。
【０２７６】ＥＣＵ９２は、ステップＳ１４０３のエア
コンカット処理として、エアコンディショナ４５を停止
させた後、このエアコンカット処理ルーチンを一旦終了
する。上記のようにエアコンカットが行われると、エア
コンディショナ４５によるエンジン駆動力の損失がなく
なるため、高い機関出力トルクの要求が速やかに満たさ
れてエンジン回転数ＮＥが上記判定回転数ＮＥ３まで上
昇するようになる。一方、上記ステップＳ１４０１，Ｓ
１４０２のいずれかの処理で否定判定がなされた場合に
は、ステップＳ１４０４に進む。こうしてステップＳ１
４０４に進む状況としては、加速が終了してスロットル
開度ＴＡが判定開度ＴＡ３よりも小さくなった場合や、
エアコンカットによってエンジン回転数ＮＥが速やかに
判定回転数ＮＥ３まで上昇した場合等があげられる。Ｅ
ＣＵ９２は、ステップＳ１４０４のエアコンカット復帰
処理として、エアコンディショナ４５の駆動を再開した
後、このエアコンカット処理ルーチンを一旦終了する。
【０２７７】ところで、上記ステップＳ１４０１の判断
処理においては、「均質燃焼」時には実際のスロットル
開度ＴＡｒがスロットル開度ＴＡとして用いられ、「成
層燃焼」時には仮想スロットル開度ＴＡｖがスロットル
開度ＴＡとして用いられる。このように「均質燃焼」時
と「成層燃焼」時とのいずれの場合であっても、スロッ
トル開度ＴＡという吸入空気量に関係する同一パラメー
タを用いて、機関負荷が所定値以上であって高い機関出
力トルクが要求されているか否かの判断（機関負荷の負
荷判定）が行われる。そのため、機関負荷が所定値以上
であって高い機関出力トルクが要求されているか否かを
判断するための判断基準（判定開度ＴＡ３）が最適なも
のとなるようにするための適合実験等が簡単になる。即
ち、上記適合実験等によって機関負荷として用いられる
スロットル開度ＴＡに対する最適な判定開度ＴＡ３を求
めるだけでよいため、「成層燃焼」時と「均質燃焼」時
とで機関負荷として用いる対象が異なる場合のように、
同対象毎にそれぞれ上記適合実験等を行う必要がない分
だけ適合実験等が簡単になる。
【０２７８】以上詳述した処理が行われる本実施形態に
よれば、第１及び第５実施形態に記載した（１）〜
（６）及び（１０）の効果が得られるとともに、第２〜
第４実施形態に記載した（７）及び（８）と（９）との
うちのいずれかの効果が得られ、更に以下に示す効果が
得られるようになる。
【０２７９】（１１）「均質燃焼」時には実際のスロッ
トル開度ＴＡｒがスロットル開度ＴＡとして用いられ、
「成層燃焼」時には仮想スロットル開度ＴＡｖがスロッ
トル開度ＴＡとして用いられる。このように「均質燃
焼」時と「成層燃焼」時とのいずれの場合であっても、
スロットル開度ＴＡを用いて高い機関出力トルクが要求
されているか否かの判断（機関負荷の負荷判定）が行わ
れる。そのため、高い機関出力トルクが要求されている
か否かを判断するための判断基準（判定開度ＴＡ３）が
最適なものとなるようにするための適合実験等が簡単に
なる。
【０２８０】（第７実施形態）次に、本発明の第７実施
形態を図３６及び図３７に基づき説明する。本実施形態
では、吸入空気量に関係するパラメータである仮想スロ
ットル開度ＴＡｖを、燃料噴射量等の機関負荷に応じた
各種制御量を算出するのに用いるだけでなく、機関負荷
の単位時間当たりの変化量に応じて実行・非実行が決定
される加速時トルクダウン制御に用いる点が上記各実施
形態と異なる。従って、本実施形態では、上記各実施形
態と異なる部分についてのみ説明し、上記各実施形態と
同一の部分については詳細な説明を省略する。
【０２８１】本実施形態のエンジン１においては、上記
加速時トルクダウン制御として点火時期を遅角させる点
火時期遅角制御が実行される。このように加速時に点火
時期遅角制御を実行することで、同加速時にトルクダウ
ンが図られて加速に伴うトルクショックを防止すること
ができるようになる。
【０２８２】ここで、上記点火時期遅角制御の手順につ
いて図３７を参照して説明する。図３７は、本実施形態
の目標点火時期算出ルーチンを示すフローチャートであ
る。本実施形態の目標点火時期算出ルーチンにおいて、
ＥＣＵ９２は、ステップＳ１６０１の処理として基本点
火時期ＳＡbse を算出する。この基本点火時期ＳＡbse
は、「均質燃焼」時には予測吸気圧ＰＭＦＷＤとエンジ
ン回転数ＮＥとに基づき算出され、「成層燃焼」時には
基本燃料噴射量Ｑbse とエンジン回転数ＮＥとに基づき
算出される。基本点火時期ＳＡbse は、後述するステッ
プＳ１６０５の処理による目標点火時期ＳＡｔの算出に
用いられる。この目標点火時期ＳＡｔが算出されると、
ＥＣＵ９２は、別途の処理により実際の点火時期を目標
点火時期ＳＡｔに制御する。
【０２８３】上記ステップＳ１６０１の処理を実行した
後、ステップＳ１６０２に進む。このステップＳ１６０
２の処理は、加速時であると判別できるほどスロットル
開度ＴＡが大きいか否かを判断するためのものである。
即ち、ＥＣＵ９２は、ステップＳ１６０２の処理とし
て、スロットル開度ＴＡが判定開度ＴＡ４以上か否かに
基づき加速時か否かを判断する。この判定開度ＴＡ４
は、加速時には的確にその旨判断することのできる値に
設定される。上記ステップＳ１６０２の判断処理におい
ては、「均質燃焼」時には実際のスロットル開度ＴＡｒ
がスロットル開度ＴＡとして用いられ、「成層燃焼」時
には仮想スロットル開度ＴＡｖがスロットル開度ＴＡと
して用いられる。
【０２８４】そして、ステップＳ１６０２の処理におい
て、「ＴＡ≧ＴＡ４」でなければステップＳ１６０５に
進み、「ＴＡ≧ＴＡ４」であればステップＳ１６０３に
進む。このステップＳ１６０３の処理は、加速時におけ
る機関出力トルクの増加が過渡に大きいものであるか否
かを判断するためのものである。加速時における機関出
力トルクの増加が過渡に大きいときにはエンジン１１の
機関負荷の単位時間当たりの増加量が大きくなることか
ら、この機関負荷の単位時間当たりの増加量が所定値以
上であるか否か（機関負荷の過渡判定）によって加速時
の機関出力トルクの増加量が過度に大きいものであるか
否かを判断することができる。
【０２８５】このように加速時の機関出力トルクの増加
量が過度に大きいものであるか否かを判断するための機
関負荷としては例えばスロットル開度ＴＡが用いられ
る。そして、スロットル開度ＴＡの単位時間当たりの開
度変化量ΔＴＡが判定値ΔＴＡ５以上か否かによって、
加速時の機関出力トルクの増加量が過度に大きいか否か
が判断される。即ち、ＥＣＵ９２は、ステップＳ１６０
３の処理として、上記開度変化量ΔＴＡが上記判定値Δ
ＴＡ５以上か否かを判断し、「ΔＴＡ≧ΔＴＡ５」であ
って加速時の機関出力トルクの増加量が過度に大きい旨
判断されると、ステップＳ１６０４に進む。なお、上記
判定値ΔＴＡ５は、加速時の機関出力トルクの増加量が
過度に大きいか否かを的確に判断することのできる値に
設定されている。
【０２８６】ところで、上記ステップＳ１６０３の処理
においては、「均質燃焼」時には開度変化量ΔＴＡとし
て実際のスロットル開度ＴＡｒにおける単位時間当たり
の開度変化量が用いられ、「成層燃焼」時には開度変化
量ΔＴＡとして仮想スロットル開度ＴＡｖにおける単位
時間当たりの開度変化量が用いられる。このように「均
質燃焼」時と「成層燃焼」時とのいずれの場合であって
も、スロットル開度ＴＡという吸入空気量に関係する同
一パラメータの単位時間当たりの開度変化量ΔＴＡを用
いて、機関負荷の単位時間当たりの増加量が所定値以上
であるか否かの判断（機関負荷の過渡判定）が行われ
る。そのため、機関負荷の単位時間当たりの増加量が所
定値以上であって加速時の機関出力トルクの増加量が過
度に大きいか否かを判断するための判断基準（判定値Δ
ＴＡ５）が最適なものとなるようにするための適合実験
等が簡単になる。即ち、上記適合実験等によって機関負
荷として用いられるスロットル開度ＴＡの単位時間当た
りの変化量に対する最適な開度変化量ΔＴＡを求めるだ
けでよいため、「成層燃焼」時と「均質燃焼」時とで機
関負荷として用いる対象が異なる場合のように、同対象
毎にそれぞれ上記適合実験等を行う必要がない分だけ適
合実験等が簡単になる。
【０２８７】さて、上記のようにステップＳ１６０４に
進むと、ＥＣＵ９２は、後述するステップＳ１６０５の
処理で用いられる点火時期遅角量Ｋ６を所定値δに設定
する。ＥＣＵ９２は、続くステップＳ１６０５の処理と
して、基本点火時期ＳＡbseに上記点火時期遅角量Ｋ６
を加算して目標点火時期ＳＡｔを算出した後、この目標
点火時期算出ルーチンを一旦終了する。一方、上記ステ
ップＳ１６０２，Ｓ１６０３のいずれかの処理で否定判
定がなされた場合には、ステップＳ１６０４の処理を経
ることなくステップＳ１６０５の処理を実行した後、こ
の目標点火時期算出ルーチンを一旦終了する。
【０２８８】従って、ステップＳ１６０４の処理で点火
時期遅角量Ｋ６が所定値δに設定されると、ステップＳ
１６０５の処理で目標点火時期ＳＡｔが上記所定値δ分
だけ遅角側の値とされ、点火時期の遅角制御が実行され
ることとなる。こうした点火時期の遅角制御を行うこと
で加速時においてトルクダウンが図られ、同加速時の過
度な機関出力トルクの増加によってトルクショックが生
じるのを防止することができる。また、上記点火時期の
遅角制御においては、一旦点火時期が上記点火時期遅角
量Ｋ６（所定値δ）分だけ遅角された後、同点火時期遅
角量Ｋ６が徐々に「０」に近づけられて点火時期が徐々
に元に戻されることとなる。
【０２８９】次に、上記のように遅角された点火時期を
元に戻す手順について図３６を参照して説明する。図３
６は、点火時期遅角量Ｋ６を徐々に「０」に近づけるた
めの遅角量減衰処理ルーチンを示すフローチャートであ
る。このフローチャートは、ＥＣＵ９２を通じて例えば
所定クランク角毎の角度割り込みにて実行される。
【０２９０】遅角量減衰処理ルーチンにおいて、ＥＣＵ
９２は、ステップＳ１５０１の処理として、現在の点火
時期遅角量Ｋ６から所定値γを減算したもの新たな点火
時期遅角量Ｋ６として設定する。このステップＳ１５０
１の処理によって点火時期遅角量Ｋ６が徐々に小さくな
る。そして、続くステップＳ１５０２の処理において、
ＥＣＵ９２は、点火時期遅角量Ｋ６が「０」未満か否か
を判断し、「Ｋ６＜０」でなければこの遅角量減衰ルー
チンを一旦終了する。また、「Ｋ６＜０」であれば、ス
テップＳ１５０３の処理として点火時期遅角量Ｋ６を
「０」に設定した後、この遅角量減衰ルーチンを一旦終
了する。このように点火時期遅角量Ｋ６は、所定値δに
設定された後に徐々に小さくされ、「０」に達した後に
は「０」に維持されることとなる。
【０２９１】以上詳述した処理が行われる本実施形態に
よれば、第１、第５、及び第６実施形態に記載した
（１）〜（６）、（１０）、及び（１１）の効果が得ら
れるとともに、第２〜第４実施形態に記載した（７）及
び（８）と（９）とのうちのいずれかの効果が得られ、
更に以下に示す効果が得られるようになる。
【０２９２】（１２）「均質燃焼」時には開度変化量Δ
ＴＡとして実際のスロットル開度ＴＡｒにおける単位時
間当たりの開度変化量が用いられ、「成層燃焼」時には
開度変化量ΔＴＡとして仮想スロットル開度ＴＡｖにお
ける単位時間当たりの開度変化量が用いられる。このよ
うに「均質燃焼」時と「成層燃焼」時とのいずれの場合
であっても、スロットル開度ＴＡという吸入空気量に関
係する同一パラメータの単位時間当たりの開度変化量Δ
ＴＡを用いて、機関負荷の単位時間当たりの増加量が所
定値以上であるか否かの判断（機関負荷の過渡判定）が
行われる。そのため、機関負荷の単位時間当たりの増加
量が所定値以上であって加速時の機関出力トルクの増加
量が過度に大きいか否かを判断するための判断基準（判
定値ΔＴＡ５）が最適なものとなるようにするための適
合実験等が簡単になる。即ち、上記適合実験等によって
機関負荷として用いられるスロットル開度ＴＡの単位時
間当たりの変化量に対する最適な判定値ΔＴＡ５を求め
るだけでよいため、「成層燃焼」時と「均質燃焼」時と
で機関負荷として用いる対象が異なる場合のように、同
対象毎にそれぞれ上記適合実験等を行う必要がない分だ
け適合実験等が簡単になる。
【０２９３】なお、上記各実施形態は、例えば以下のよ
うに変更することもできる。 ・上記各実施形態において、吸気バルブ１９のバルブリ
フト量を可変とするバルブリフト量可変機構など、バル
ブタイミング可変機構２７以外のバルブ特性可変機構を
エンジン１１に設けてもよい。この場合、バルブリフト
量可変機構による吸気バルブ１９のバルブ特性（バルブ
リフト量）の変化を加味して、仮想吸気圧ＰＭｖを算出
することが好ましい。
【０２９４】・上記各実施形態では、バルブタイミング
可変機構２７を備えたエンジン１１に本発明を適用した
が、バルブタイミング可変機構２７のないエンジン１１
に本発明を適用してもよい。この場合、仮想吸気圧ＰＭ
ｖを算出する際に、吸気バルブ１９のバルブタイミング
を加味しなくてもよくなるため、ＥＣＵ９２の制御負荷
が軽減される。
【０２９５】・上記各実施形態では、機関負荷に応じて
設定される制御量である最終燃料噴射量Ｑfin を算出す
るのに用いられる機関負荷として吸気圧を採用したが、
これに代えて吸入空気量自体など、他の吸入空気量に関
係するパラメータを採用してもよい。
【０２９６】・上記各実施形態では燃焼方式を「成層燃
焼」と「均質燃焼」との二種類で切り換える場合につい
て説明したが、これに代えて「成層燃焼」、「弱成層燃
焼」、「均質リーン燃焼」、及び「均質ストイキ燃焼」
の四種類で燃焼方式を切り換える場合について本発明を
適用してもよい。この場合、各燃焼方式毎に最終燃料噴
射量Ｑfin を算出するためのモード補正係数Ｋmodeを異
なる値に設定することとなる。即ち、燃焼される混合気
の空燃比がリーンな燃焼方式ほど、モード補正係数Ｋmo
deが小さい値に設定される。なお、上記「均質リーン燃
焼」とは混合気中の燃料が空気に対して均等に混合され
た状態で、理論空燃比よりもリーンな空燃比で混合気の
燃焼が行われる燃焼方式であって、「弱成層燃焼」とは
上記「均質リーン燃焼」と「成層燃焼」との中間の形態
での混合気の燃焼が行われる燃焼方式である。
【０２９７】・第２実施形態において、予測吸気圧ＰＭ
ＦＷＤと仮想吸気圧ＰＭｖとの差に基づき噴射量補正係
数Ｋ１を算出した後、同噴射量補正係数Ｋ１を徐々に
「１．０」に近づけるようにしてもよい。この場合、噴
射量補正係数Ｋ１が「１．０」に戻されるため、燃焼方
式が切り換えられるときの予測吸気圧ＰＭＦＷＤと仮想
吸気圧ＰＭｖとの差がエンジン１１の運転領域によって
異なる場合であっても、的確に燃料噴射量補正によって
同差に伴うエンジントルクの段差発生を防止することが
できる。
【０２９８】・上記のように噴射量補正係数Ｋ１を
「１．０」に徐々に近づける際の変化率を、例えば予測
吸気圧ＰＭＦＷＤと仮想吸気圧ＰＭｖとの差に応じて可
変としてもよい。この場合、一層的確に上記エンジント
ルクの段差発生を防止することができる。
【０２９９】・第２実施形態において、点火時期遅角補
正量Ｋ２及びスロットル開き補正量Ｋ３を徐々に「０」
に近づける際の変化率を、例えば予測吸気圧ＰＭＦＷＤ
と仮想吸気圧ＰＭｖとの差に応じて可変とし、一層的確
なエンジントルクの段差発生防止を図ってもよい。この
場合、図２０に示す目標点火時期算出ルーチンのステッ
プＳ５０８の処理で用いられる所定値ａ２、及び図２３
の目標スロットル開度算出ルーチンのステップＳ６０８
の処理で用いられる所定値ａ３が、上記予測吸気圧ＰＭ
ＦＷＤと仮想吸気圧ＰＭｖとの差に応じて可変とされ
る。
【０３００】・第２実施形態において、エンジントルク
の段差をなくすように点火時期、及びスロットル開度を
補正したが、これに代えて或いはこれに加えて燃料噴射
量を補正することによりエンジントルクの段差をなくす
ようにしてもよい。
【０３０１】・第２実施形態において、切換ディレーカ
ウンタＣを固定値としてもよい。 ・第５〜第７実施形態では、仮想スロットル開度ＴＡｖ
を機関負荷に応じて実行・非実行が決定される制御であ
るフューエルカット制御、エアコンカット制御、及び加
速時トルクダウン制御（点火時期遅角制御）に用いた
が、その他の制御に用いてもよい。こうした制御として
は、アクセル操作等に基づく変速のためトランスミッシ
ョン制御、車速を一定に保持するためのオートドライブ
制御、及び車輪のスリップ防止等のためのいわゆるＶＳ
Ｃ制御等があげられる。また、上記仮想スロットル開度
ＴＡｖに代えて仮想吸気圧ＰＭｖを機関負荷として上記
各制御に用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の制御装置が適用された内燃機関
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】上記内燃機関の各種制御量を算出する手順を示
すフローチャート。
【図４】吸気温補正係数を算出する際に参照されるマッ
プ。
【図５】大気圧補正係数を算出する際に参照されるマッ
プ。
【図６】水温補正係数を算出する際に参照されるマッ
プ。
【図７】アクセル踏込量の変化に対する均質燃焼時の目
標スロットル開度、実際のスロットル開度、予測吸気
圧、及び基本燃料噴射量、並びに成層燃焼時の仮想スロ
ットル開度、仮想吸気圧、及び基本燃料噴射量の推移を
示すタイムチャート。
【図８】予測吸気圧の算出手順を示すフローチャート。
【図９】予測吸気圧の算出手順を示すフローチャート。
【図１０】目標スロットル開度の変化に対する位相進み
補償後スロットル開度、及び実際のスロットル開度の推
移を示すタイムチャート。
【図１１】目標進角量を算出する際に参照されるマッ
プ。
【図１２】吸気バルブのバルブタイミングが最進角のと
きの定常時吸気圧を算出する際に参照されるマップ。
【図１３】吸気バルブのバルブタイミングが最遅角のと
きの定常時吸気圧を算出する際に参照されるマップ。
【図１４】補正後吸気圧ＰＭＴＡ、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１５】仮想吸気圧の算出手順を示すフローチャー
ト。
【図１６】大気圧補正係数を算出する際に参照されるマ
ップ。
【図１７】第２実施形態における最終燃料噴射量の算出
手順を示すフローチャート。
【図１８】「均質燃焼」から「成層燃焼」に切り換えら
れるときの予測吸気圧、仮想吸気圧、噴射量補正係数、
及びエンジントルクの推移を示すタイムチャート。
【図１９】「均質燃焼」から「成層燃焼」に切り換えら
れるときの予測吸気圧、仮想吸気圧、噴射量補正係数、
及びエンジントルクの推移を示すタイムチャート。
【図２０】第２実施形態における目標点火時期の算出手
順を示すフローチャート。
【図２１】「成層燃焼」から「均質燃焼」に切り換えら
れるときの予測吸気圧、仮想吸気圧、点火時期遅角補正
量、及びエンジントルクの推移を示すタイムチャート。
【図２２】「成層燃焼」から「均質燃焼」に切り換えら
れるときの予測吸気圧、仮想吸気圧、スロットル開き補
正量、及びエンジントルクの推移を示すタイムチャー
ト。
【図２３】第２実施形態における目標スロットル開度の
算出手順を示すフローチャート。
【図２４】第２実施形態における「成層燃焼」から「均
質燃焼」への切り換えの遅延処理の手順を示すフローチ
ャート。
【図２５】「成層燃焼」時と「均質燃焼」時における機
関負荷の変化に伴う予測吸気圧、仮想吸気圧、及びエン
ジントルクの推移を示すグラフ。
【図２６】「成層燃焼」時と「均質燃焼」時における機
関負荷の変化に伴う予測吸気圧、仮想吸気圧、及びエン
ジントルクの推移を示すグラフ。
【図２７】第３実施形態における最終燃料噴射量の算出
手順を示すフローチャート。
【図２８】第３実施形態における学習値の算出手順を示
すフローチャート。
【図２９】第３実施形態における均質燃焼カウンタの処
理手順を示すフローチャート。
【図３０】第４実施形態における目標スロットル開度の
算出ルーチンを示すフローチャート。
【図３１】第４実施形態における学習値の算出手順を示
すフローチャート。
【図３２】「成層燃焼」時と「均質燃焼」時における機
関負荷の変化に伴う予測吸気圧、仮想吸気圧、目標スロ
ットル開度、及びエンジントルクの推移を示すグラフ。
【図３３】「成層燃焼」時と「均質燃焼」時における機
関負荷の変化に伴う予測吸気圧、仮想吸気圧、目標スロ
ットル開度、及びエンジントルクの推移を示すグラフ。
【図３４】第５実施形態におけるフューエルカット制御
の手順を示すフローチャート。
【図３５】第６実施形態におけるエアコンカット制御の
手順を示すフローチャート。
【図３６】第７実施形態における点火時期遅角量の減衰
手順を示すフローチャート。
【図３７】第７実施形態における目標点火時期の算出手
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、
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、２７…バルブタ
イミング可変機構、２７ａ…オイルコントロールバルブ
（ＯＣＶ）、３６…バキュームセンサ、４０…燃料噴射
弁、４１…点火プラグ、４１ａ…イグナイタ、４２…Ｅ
ＧＲ通路、４３…ＥＧＲバルブ、４３ａ…ステップモー
タ、４５…エアコンディショナ、９２…電子制御ユニッ
ト（ＥＣＵ）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−231746（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−331752（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−47111（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−324672（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−288098（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 41/00 - 45/00

Claims (13)

    (57)【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を均質燃焼
    と成層燃焼との間で切り換える内燃機関にあって、均質
    燃焼運転時には同機関のアクセル操作量に基づきスロッ
    トルバルブを制御するとともに、スロットル開度を制御
    パラメータに用いて機関負荷に応じた制御を行う内燃機
    関の制御装置において、 成層燃焼運転時のアクセル操作量に基づき同アクセル操
    作量にて均質燃焼運転が行われたと仮定したときの前記
    スロットルバルブの制御を通じて得られるスロットル開
    度を仮想パラメータとして算出する算出手段と、 成層燃焼運転時には前記仮想パラメータを制御パラメー
    タに用いて前記機関負荷に応じた制御を行う制御手段
    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】前記算出手段は、前記仮想パラメータを算
    出するに際し、アクセル操作に対するスロットル開度の
    応答遅れを見込んで同仮想パラメータを算出する請求項
    １記載の内燃機関の制御装置。
  3. 【請求項３】機関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内燃機関にあって、均質
    燃焼運転時には同機関のアクセル操作量に基づきスロッ
    トルバルブを制御するとともに、吸気圧を制御パラメー
    タに用いて機関負荷に応じた制御を行う内燃機関の制御
    装置において、 成層燃焼運転時のアクセル操作量に基づき同アクセル操
    作量にて均質燃焼運転が行われたと仮定したときの前記
    スロットルバルブの制御を通じて得られる吸気圧を仮想
    パラメータとして算出する算出手段と、 成層燃焼運転時には前記仮想パラメータを制御パラメー
    タに用いて前記機関負荷に応じた制御を行う制御手段
    と、 を備えることを特徴とする 内燃機関の制御装置。
  4. 【請求項４】機関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内燃機関にあって、均質
    燃焼運転時には同機関のアクセル操作量に基づきスロッ
    トルバルブを制御するとともに、吸入空気量を制御パラ
    メータに用いて機関負荷に応じた制御を行う内燃機関の
    制御装置において、 成層燃焼運転時のアクセル操作量に基づき同アクセル操
    作量にて均質燃焼運転が行われたと仮定したときの前記
    スロットルバルブの制御を通じて得られる吸入空気量を
    仮想パラメータとして算出する算出手段と、 成層燃焼運転時には前記仮想パラメータを制御パラメー
    タに用いて前記機関負荷に応じた制御を行う制御手段
    と、 を備えることを特徴とする 内燃機関の制御装置。
  5. 【請求項５】前記算出手段は、成層燃焼運転時のアクセ
    ル操作量に基づき同アクセル操作量にて均質燃焼運転が
    行われたと仮定したときの前記スロットルバルブの制御
    を通じて得られるスロットル開度を仮想スロットル開度
    として算出するとともに、同仮想スロットル開度に基づ
    き前記仮想パラメータを算出するものである請求項３又
    は４記載の内燃機関の制御装置。
  6. 【請求項６】前記算出手段は、前記仮想スロットル開度
    を算出するに際し、アクセル操作に対するスロットル開
    度の応答遅れを見込んで同仮想スロットル開度を算出す
    る請求項５記載の内燃機関の制御装置。
  7. 【請求項７】前記機関負荷に応じた制御は、制御パラメ
    ータに基づき前記内燃機関の燃料噴射量を算出するとと
    もに、同燃料噴射量に基づき燃料噴射弁を駆動制御する
    燃料噴射制御である請求項３〜６のいずれかに記載の内
    燃機関の制御装置。
  8. 【請求項８】前記制御手段は、前記仮想パラメータを制
    御パラメータに用いて前記内燃機関の燃料噴射量を算出
    する際に、成層燃焼と均質燃焼との燃焼効率の差に応じ
    て燃料噴射量を算出する請求項７記載の内燃機関の制御
    装置。
  9. 【請求項９】前記制御手段は、大気圧に基づいて前記算
    出された燃料噴射量を補正する手段を更に備える請求項
    ８記載の内燃機関の制御装置。
  10. 【請求項１０】請求項３記載の内燃機関の制御装置にお
    いて、 前記内燃機関の吸気バルブのバルブ特性を可変とするバ
    ルブ特性可変機構を更に備え、前記算出手段は、成層燃
    焼運転時のアクセル操作量にて均質燃焼運転が行われた
    と仮定したときの前記バルブ特性可変機構により可変と
    されるバルブ特性に応じて前記スロットルバルブの制御
    を通じて得られる吸気圧を 仮想パラメータとして算出す
    ることを特徴とする内燃機関の制御装置。
  11. 【請求項１１】請求項７〜９のいずれかに記載の内燃機
    関の制御装置において、 前記内燃機関のアクセル操作量が同一であるときの均質
    燃焼運転で用いられる制御パラメータの値と成層燃焼運
    転で用いられる仮想パラメータの値との差に基づき、同
    差による均質燃焼運転時と成層燃焼運転時との機関出力
    トルクの差をなくすように前記内燃機関を運転制御する
    所定制御系の制御量を補正する補正手段を更に備えたこ
    とを特徴とする 内燃機関の制御装置。
  12. 【請求項１２】前記補正手段は、燃焼方式を均質燃焼と
    成層燃焼との間で切り換えるときの均質燃焼運転で用い
    られる制御パラメータの値と成層燃焼運転で用いられる
    仮想パラメータの値との差に基づき前記制御量の補正を
    行う請求項１１記載の内燃機関の制御装置。
  13. 【請求項１３】前記補正手段は、均質燃焼運転時におい
    てこのときのアクセル操作量に基づいて成層燃焼運転で
    用いられる仮想パラメータを算出し、均質燃焼運転で用
    いられる制御パラメータの値と同仮想パラメータの値と
    の差に基づき前記制御量の補正を行う請求項１１記載の
    内燃機関の制御装置。
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