WO2000042306A1

WO2000042306A1 - Dispositif et procede de commande de moteurs

Info

Publication number: WO2000042306A1
Application number: PCT/JP2000/000067
Authority: WO
Inventors: Hiroyuki Mizuno; Noboru Takagi; Naohide Fuwa
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 1999-01-12
Filing date: 2000-01-11
Publication date: 2000-07-20
Also published as: CN1124407C; ES2381564T3; KR100448300B1; EP1143130A1; KR20020005573A; EP1143130B1; CN1336984A; US6510835B1; EP1143130A4; JP2000297688A; JP3259712B2

Description

明細書エンジンの制御装置及び制御方法

技術分野

本発明は、燃焼方式を切り換えるタイプのエンジンに係り、詳しくはエンジンにかかる負荷に応じてエンジンを制御する制御装置及び制御方法に関するものである。背景技術

一般な自動車用エンジンでは、吸気通路を介して燃焼室内に吸入される空気と、燃料噴射弁から嘖射される燃料とが混合されて混合気が形成される。エンジンは、その混合気を燃焼室内で燃焼させることによって、駆動力を得る。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。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、エンジンの出力が調整される。近年では、燃費を向上させること及び十分なエンジン出力を得ることの両立を図るために、エンジンの運転状態に応じて燃焼方式を切り換えるタイプのェンジンが、提案されて実用化されている。このようなエンジンは、例えば特開平 5— 2 8 8 0 9 8号公報に開示されている。上記の公報に開示されたエンジンは、燃焼室に燃料を直接的に噴射する燃料噴射弁を備えている。エンジンの高回転時または高負荷時には、十分なエンジン出力が発揮されるよう、燃料が空気に対して均等に混合された状態で燃焼される。このような燃焼方式を均質燃焼という。均質燃焼を実行するためには、エンジンの吸気行程時に燃料が燃焼室内に噴射される。噴射燃料は燃焼室内の空気と均等に混ぜ合わされ、その空気と燃料との均質混合気に点火プラグによって点火がなされる。一方、エンジンの低回転時または低負荷時には、燃費を向上させるため、成層燃焼が実行される。成層燃焼時には、点火プラグ周りの燃料濃度が高められて着火性が向上されるとともに、燃焼室内における混合気の平均空燃比が理論空燃比よりも大きくされた状態で燃焼が行われる。成層燃焼を実行するためには、ェンジンの圧縮行程時に燃料が燃焼室内に噴射される。噴射燃料は、ピストンの頂面に設けられた窪みに当たって点火プラグ周りに集められる。その集められた燃料と燃焼室内の空気との混合気に点火プラグによって点火がなされる。成層燃焼時には、スロットルバルブの開度が均質燃焼時よりも大きくされる。その結果、ボンビングロスが低減される。上記のようにエンジンの燃焼方式を、エンジンの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エンジン出力が得られる。

通常、エンジンは、同エンジンにかかる負荷に応じて制御される。ェ.

荷に応じた制御としては、例えば燃料噴射量制御がある。燃焼方式が切り換えられるエンジンでは、均質燃焼時にはエンジンの吸入空気量に相関するパラメータ、例えば吸入空気量自体や吸気圧が、エンジン負荷を表す値として用いられる。そのパラメータの値に応じて、燃料燃料噴射量が制御される。これに対して、成層燃焼時には、スロットル開度が均質燃焼時に比べて大きくされるので、成層燃焼時に吸入空気量に相関するパラメータを用いて燃料噴射量を制御すると、燃料噴射量がエンジン負荷に応じた適切なものにはならない。そのため、成層燃焼時には、アクセル操作量がエンジン負荷を表す値として用いられ、そのアクセル操作量に応じて燃料噴射量が制御される。上記のように、エンジン負荷を表す値として使用するパラメータを、エンジンの燃焼方式に応じて切り換えることにより、エンジン負荷に応じた燃料噴射量制御が適切に行われる。しかし、エンジン負荷を表す値として使用するパラメータがエンジンの燃焼方式に応じて異なることは、均質燃焼時と成層燃焼時とでエンジン負荷に応じて行われる制御が互いに独立したものになることを意味する。エンジン負荷に応じて行われる制御は、一般にエンジンの出力トルクに影響を及ぼす。しかし、均質燃焼時と成層燃焼時とでエンジン負荷に応じて行われる制御が互いに独立したものになると、両燃焼方式の間でエンジン出力トルク特性を合わせ込むことが難しくなる。特に、燃料噴射量制御はエンジン出力トルクの過渡時の応答性を含めたエンジン出力トルク特性に大きく影響を及ぼす。そのため、均質燃焼と成層燃焼との間でエンジン出力トルク特性を合わせ込むことが難しくなる。発明の概要

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、ェンジン負荷に応じたェンジン制御に際して、均質燃焼と成層燃焼との間でェンジン出力トルク特性を簡単に合わせ込むことのできるエンジンの制御装置及び制御方法を提供することにある。上記の目的を達成するため、本発明は、燃焼室内において空気と燃料との混合気を燃焼させることによって動力を得るエンジンの制御装置を提供する。ェンジンは、アクセルペダル、及び燃焼室への吸入空気量を調整するためのスロットルバルブを備える。エンジンは燃焼方式を均質燃焼と成層燃焼との間で切り換えることが可能である。前記制御装置は、エンジンにかかる負荷に応じて同エンジンを制御する制御手段を備える。均質燃焼の実行時には、制御手段は吸入空気量に相関するパラメータを、エンジン負荷を表す値として用いる。制御装置はまた、成層燃焼の実行時におけるァクセルぺダルの操作量にて均質燃焼が実行されたときの前記バラメータに相当する値を、仮想パラメータとして算出する算出手段を備える。成層燃焼の実行時には、前記制御手段は仮想パラメータを、エンジン負荷を表す値として用いる。本発明はまた、燃焼室内において空気と燃料との混合気を燃焼させることによつて動力を得るエンジンの制御方法を提供する。エンジンは、アクセルペダル、及び燃焼室への吸入空気量を調整するためのスロットルバルブを備える。ェンジンは燃焼方式を均質燃焼と成層燃焼との間で切り換えることが可能である。前記制御方法は、エンジンにかかる負荷に応じて同エンジンを制御することと、均質燃焼の実行時には、吸入空気量に相関するパラメータを、エンジン負荷を表す値として用いることと、成層燃焼の実行時におけるアクセルペダルの操作量にて均質燃焼が実行されたときの前記パラメータに相当する値を、仮想パラメータとして算出することと、成層燃焼の実行時には、前記仮想パラメータを、エンジン負荷を表す値として用いることとを備える。均質燃焼及び成層燃焼の何れの燃焼方式においても、吸入空気量に相関する共通のパラメータがエンジン負荷を表す値として用いられて、エンジンの制御が行われる。そのため、エンジン負荷に応じたエンジンの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のエンジン出力トルク特性の合わせ込みが簡単になる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明を具体化した第 1実施形態におけるエンジンを示す断面図である。

図 2は、図 1のエンジンに備えられた制御装置の電気的構成を示すプロック図である。

図 3は、エンジンの各種制御値を算出する手順を示すフローチャートである。図 4は、吸気温補正係数を算出する際に参照されるマップである。図 5は、大気圧補正係数を算出する際に参照されるマツブである：図 6は、水温補正係数を算出する際に参照されるマツフ ^:である:

図 7は、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の推移、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ヤートである。

図 8は、予測吸気圧の算出手順を示すフローチヤ一トである _c

図 9は、予測吸気圧の算出手順を示すフローチヤ一トである。

図 1 0は、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ヤ一トである。

図 1 1は、目標進角量を算出する際に参照されるマップである。

図 1 2は、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である。

図 1 3は、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である。

図 1 4は、補正後吸気圧 P M T A、徐変値 P M S M、フィルタ出力 P M S M I

S i 、及び実際の吸気圧 P M rの推移を示すタイムチャートである。

図 1 5は、仮想吸気圧の算出手順を示すフローチャートである。

図 1 6は、大気圧補正係数を算出する際に参照されるマップである

図 1 7は、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ヤ一トである。

図 1 8は、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、嘖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ヤ一トである。図 1 9は、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ェンジントルクの推移を示すタイムチャートである.:. 図 2 0は、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ヤ一トである。

図 2 1は、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ヤ一卜で P ある。

図 2 2は、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ヤ一トである。

図 2 3は、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ヤ一トである。

図 2 4は、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時の遅延処理の手順を示すフローチヤ一トである。

図 2 5は、成層燃焼時及び均質燃焼時における、エンジン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である。

図 2 6は、成層燃焼時及び均質燃焼時における、エンジン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である。

図 2 7は、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ヤ一トである。

図 2 8は、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ヤ一トである。

図 2 9は、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ヤー卜である。

図 3 0は、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である。

図 3 1は、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である。

図 3 2は、成層燃焼時及び均質燃焼時における、エンジン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である。

図 3 3は、成層燃焼時及び均質燃焼時における、エンジン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である。

図 3 4は、第 5実施形態におけるフューエルカツト制御の手順を示すフローチヤートである。

図 3 5は、第 6実施形態におけるエアコンカツト制御の手順を示すフローチヤ一トである。

図 3 6は、第 7実施形態における点火時期遅延量の減衰手順を示すフローチヤ一トである

図 3 7は、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ヤ一トである。発明を実施するための最良の形態

(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 1 6に従って説明する。図 1に示すように、エンジン 1 1は、四つのシリンダ（一つのみ図示）を備えたシリンダブロック 1 1 aを有する。各シリンダにそれぞれ対応して設けられたピストン 1 2は、シリンダブ口ック 1 1 a内を往復動する。各ビストン 1 2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 1 4に連結される。ビストン 1 2の往復運動は、コンロッド 1 3によってクランクシャフト 1 4の回転運動に変換される。ピストン 1 2の頂面には、成層燃焼を実行するために必要な窪み 1 2 aが形成される。クランクシャフト 1 4の一端にはシグナルロータ 1 4 aが取り付けられる。このシグナルロータ 1 4 aの外周面には、複数の突起 1 4 bがクランクシャフト 1 4の軸線を中心として等角度間隔で設けられる。シグナルロータ 1 4 aの外周面と対向するように、クランクポジションセンサ 1 4 cが設けられる。クランクシャフト 1 4の回転に伴い、シグナルロータ 1 4 a上の各突起 1 4 bがクランクボジションセンサ 1 4 cと対向する位置を順次通過する。クランクポジションセンサ 1 4 cは、突起 1 4 bの通過に応じて、パルス状の検出信号を出力する。シリンダブロック 1 1 aには、エンジン 1 1内を流れる冷却水の温度 T HWをエンジン 1 1の温度として検出する水温センサ 1 1 bが設けられる。シリンダブロック 1 1 aの上端にはシリンダへッド 1 5が装着される。シリンダヘッド 1 5と各ピストン 1 2との間には燃焼室 1 6が形成される。各燃焼室 1 6には、シリンダへッド 1 5に設けられた吸気ボート 1 7と排気ボート 1 8と力；接続される。吸気ポート 1 7に対応して吸気バルブ 1 9が設けられる。同様に、排気ポート 1 8に対応して排気バルブ 2 0が設けられる。図 1に示すように、シリンダへッド 1 5には、吸気バルブ 1 9を駆動するための吸気カムシャフト 2 1が回転可能に支持される。シリンダへッド 1 5にはまた、排気バルブ 2 0を駆動するための排気カムシャフト 2 2が回転可能に支持される。これら吸気及び排気カムシャフト 2 1， 2 2は、タイミングベルト及びギヤ（共に図示せず）を含む駆動伝達機構を介してクランクシャフト 1 4に連結される。吸気カムシャフト 2 1がクランクシャフト 1 4によって回転されると、吸気ポート 1 7を燃焼室 1 6に対して選択的に接続及び遮断するように、吸気バルブ 1 9 が駆動される。排気カムシャフト 2 2がクランクシャフト 1 4によって回転されると、排気ポート 1 8を燃焼室 1 6に対して選択的に接続及び遮断するように、排気バルブ 2 0が駆動される。クランクシャフト 1 4から吸気カムシャフト 2 1への回転の伝達は、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 2 7を介して行われる。このバルブタイミング可変機構 2 7は、クランクシャフト 1 4に対する吸気力ムシャフト 2 1の回転位相を変化させることで、吸気バルブ 1 9のバルブタイミングを変化させる。バルブタイミング可変機構 2 7は、ォイルコントロールバルブ（O C V ) 2 7 aを介して供給されるオイルにより駆動される。 O C V 2 7 aを制御してバルブタイミング可変機構 2 7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 1 9のバルブタイミングが調整される。バルブタイミングを調整することで、吸気バルブ 1 9のバルブタイミングが常に最適な状態に維持され、ェン出力の向上や燃料消費率の低減が図られる。シリンダへッド 1 5には、吸気カムシャフト 2 1の一端の外周面と対向するように、カムポジションセンサ 2 1 bが設けられる。吸気カムシャフト 2 1 の一端の外周面には、一つ又は複数（図 1では二つ）の突起 2 1 aが設けられる。吸気カムシャフト 2 1 の回転に伴い、突起 2 1 aがカムポジションセンサ 2 1 bと対向する位置を通過する。カムポジションセンサ 2 1 bは、突起 2 l aの通過に応じて、パルス状の検出信号を出力する。吸気ポート 1 7には吸気管 3 0が接続される。排気ポート 1 8には排気管 3 1 が接続される。吸気管 3 0及び吸気ポート 1 7は吸気通路 3 2を構成し、排気管 3 1及び排気ポート 1 8は排気通路 3 3を構成する。吸気通路 3 2の途中には、スロットルバルブ 2 3が設けられる。このスロットルバルブ 2 3は、吸気通路 3 2の開放量を調整すべく、直流モータよりなるスロットル用モータ 2 4によって駆動される。スロットルバルブ 2 3の開度は、スロットルポジションセンサ 4 4 によって検出される。スロットル用モータ 2 4は、自動車の室内に設けられたアクセルペダル 2 5の踏込量に基づき制御される。自動車の運転者がアクセルペダル 2 5を踏み込むと、アクセルペダル 2 5の踏込量がアクセルポジションセンサ 2 6によって検出され、その検出結果に基づきスロットル用モータ 2 4が制御される。このスロットル用モータ 2 4によってスロットルバルブ 2 3の開度が調節される。スロットルノくノレブ 2 3の開度に応じて、吸気通路 3 2から燃焼室 1 6へ吸入される空気の量が調整される。スロットルバルブ 2 3の下流側には、吸気通路 3 2の内部圧力を検出するバキユームセンサ 3 6が設けられる。バキュームセンサ 3 6は、吸気通路 3 2の内部圧力に対応した検出信号を出力する。スロットルバルブ 2 3の上流側には、吸気通路 3 2を通過する空気の温度を検出する吸気温センサ 3 7が設けられる吸気温センサ 3 7は、検出した空気温度（吸気温） THAに対応した検出信号を出力する。図 1に示すように、シリンダへッド 1 5には、燃焼室 1 6内に燃料を直接的に噴射する燃料噴射弁 40力 S、各燃焼室 1 6にそれぞれ対応するように設けられる。シリンダヘッド 1 5にはまた、燃焼室 1 6内に充填される燃料と空気との混合気に対して点火を行う点火プラグ 4 1力各燃焼室 1 6にそれぞれ対応するように設けられる。点火プラグ 4 1が点火動作を行う時期は、点火プラグ 4 1の上部に設けられたィグナイタ 4 1 aによって調整される。燃料噴射弁 40から燃焼室 1 6内へ噴射された燃料は、吸気通路 3 2から燃焼室 1 6に吸入された空気と混ぜ合わされ、燃焼室 1 6内で空気と燃料との混合気が形成される。燃焼室 1 6内の混合気は点火プラグ 4 1によって点火されて燃焼し、燃焼によって生じたガスが排気ガスとして排気通路 3 3に送り出される。スロットルバルブ 23よりも下流側の吸気通路 3 2の部分は、排気再循環通路 (EGR通路） 4 2を介して排気通路 3 3と接続される。 £0 通路42の途中には、ステップモータ 4 3 aを備えた E G Rバルブ 43が設けられる。 EGRバルブ 43の開度は、ステップモータ 43 aによって調節される。 EGRバルブ 4 3の開度調節により、排気通路 33から吸気通路 32へ再循環する排気の量（E GR量）が調整される。排気が吸気通路 32に再循環されることで、燃焼室 1 6 内の温度が下がって窒素酸化物（NOx ) の生成が抑制され、ェミッションの低減が図られる。次に、エンジン 1 1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 EG R制御など、エンジン 1 1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） 9 2を備える。この ECU 9 2は、 ROM9 3、 CPU 94、 RAM 9 5及びバックアップ R AM 96等を備える論理演算回路として構成される。

ROM9 3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を記憶する。 C PU 94は、 ROM 9 3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。 RAM9 5は、 C P U 94での演算結果や各種のセンサから入力されたデータ等を一時的に記憶する。バックアップ RAM96は、エンジン 1 1の停止時に保存すべきデータを記憶する不揮発性のメモリである。 ROM9 3、 C PU 94、 RAM 9 5及びバックァップ RAM96は、バス 9 7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と接続される。外部入力回路 98には、水温センサ 1 1 b、クランクポジションセンサ 1 4 c、カムポジションセンサ 2 1 b、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 3 7、及びスロットルポジションセンサ 44等が接続される。外部出力回路 99には、スロットル用モータ 24、 OCV 2 7 a、燃料噴射弁 40、ィグナイタ 4 1 a、及び EG Rバルブ 43等が接続される。

ECU 92は、エンジン 1 1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。 ECU 92は、エンジン 1 1が高回転または高負荷の状態にあるときに、燃焼方式を均質燃焼にする。 ECU 9 2は、エンジン 1 1 が低回転または低負荷の状態にあるときに、燃焼方式を成層燃焼にする。ェンジン 1 1の高回転時または高負荷時には、均質燃焼が実行されることにより、混合気の空燃比が比較的小さくされて、エンジン出力が高められる。エンジン 1 1の低回転時または低負荷時には、成層燃焼が実行されることにより、混合気の空燃比が比較的大きくされて、燃費の向上が図られる。均質燃焼が実行されるとき、 ECU 9 2は、エンジン 1 1の吸気行程中に燃料を燃料噴射弁 40から噴射させる。このとき、燃焼室 1 6内の混合気の空燃比は、理論空燃比若しくはそれよりも大きくなる。 ECU 92はまた、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 2 4を駆動制御するほか、点火時期及び E G R量等が均質燃焼に適した値になるように、ィグナイタ 4 1 a及び E G Rバルブ 4 3等を制御する。成層燃焼が実行されるとき、 E C U 9 2は、エンジン 1 1 の圧縮行程中に燃料を燃料噴射弁 4 0から噴射させる。このとき、燃焼室 1 6内の混合気の空燃比は、均質燃焼時の空燃比よりも大きくなる。 E C U 9 2はまた、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 2 4を駆動制御するほか、点火時期及び E G R量等が成層燃焼に適した値になるように、ィグナイタ 4 1 a及び E G R バルブ 4 3等を制御する。成層燃焼の実行時において、燃料噴射弁 4 0から噴射された燃料は、ピストン 1 2の頂部に設けられた窪み 1 2 a (図 1参照）に入り、ピストン 1 2の移動によって点火プラグ 4 1の周りに集められる。そのため、燃焼室 1 6内の混合気全体の平均空燃比が均質燃焼時より大きくても、点火ブラグ 4 1周りの混合気の空燃比は着火に適した値になり、その結果、混合気への着火が良好に行われる。また、燃焼室 1 6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、スロットル開度が比較的大きくされて吸入空気量が多くされる。そのため、成層燃焼時には、エンジン 1 1のボンビングロスが低減される。上記のエンジン 1 1では、 E C U 9 2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 E G R制御などの各種制御が行われる。例えば、均質燃焼時における燃料噴射量制御では、吸入空気量に相関するパラメータである吸気圧がエンジン負荷を表す値として用いられ、その吸気圧に応じて燃料噴射量が制御される。これに対し、成層燃焼時には、アクセルペダル 2 5の踏込量がある値のときのスロットル開度が均質燃焼時よりも大きくなり、吸気圧もまた均質燃焼時よりも高くなる。そのため、成層燃焼時には、吸気圧に基づいて燃料噴射量制御を実行したとしても、燃料噴射量がエンジン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ペダル 2 5の踏込量がエンジン負荷を表す値として用いられ、そのァクセル踏込量に応じて燃料噴射量が制御される。上記のように、エンジン負荷を表す値として使用するパラメータを、エンジンの燃焼方式に応じて切り換えることにより、エンジン負荷に応じた燃料噴射量制御が適切に行われる。しかし、エンジン負荷を表す値として使用するパラメータがエンジンの燃焼方式に応じて異なると、均質燃焼時と成層燃焼時とでエンジン負荷に応じて行われる制御が互いに独立したものになる。これは、両燃焼方式の間でエンジン出力トルク特性を合わせ込むことを難しくする。そこで本実施形態では、成層燃焼時には、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が仮想吸気圧として算出され、その仮想吸気圧がェンジン負荷を表す値として用いられて、エンジン負荷に応じた各種制御が実行される。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がエンジン負荷を表す値として用いられることにより、エンジン負荷に応じて行われる制御が均質燃焼と成層燃焼との間で関連づけられる。これは、両燃焼方式の間でェンジン出力トルク特性を合わせ込むことを簡単にする。次に、エンジン 1 1の制御に使用される各種の制御値を算出する手順について、図 3を参照しつつ説明する。図 3は、エンジン 1 1の各種制御値を算出するための制御値算出ル一チンである。この制御値算出ルーチンは、 E C U 9 2を通じて所定時間（例えば 8 m s ) 毎の時間割り込みにて実行される。

E C U 9 2は、ステップ S 1 0 1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 A C C Pを求め、そのアクセル踏込量 A C C P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 T A tを算出する。続いて E C U 9 2は、ステップ S 1 0 2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 S 1 04に進む。均質燃焼時においては、 ECU 9 2は、スロットルポジションセンサ 44からの検出信号に基づき求められる実際のスロットル開度 T A rを、先に求められた目標スロットル開度 T A tに近づけるべく、スロットル用モータ 24を制御する。このような均質燃焼時において、 E CU 9 2は、ステップ S 1 04の処理として、予測吸気圧 PMFWDを算出する。この予測吸気圧 PMFWDは、吸気バルブ 1 9の閉弁時における吸気圧を予測した値であって、吸入空気量に相関するパラメ —タである。吸気圧がエンジン負荷を表す値として燃料噴射量制御や点火時期制御に用いられる場合、エンジン 1 1における吸入空気量が確定する時点、即ち吸気バルブ 1 9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 1 9 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やィグナイタ 4 1 aを駆動制御することになる。しかし、それらの制御値に基づき燃料噴射弁 40やィグナイタ 4 1 a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。そこで、上記ステップ S 1 04の処理により、吸気バルブ 1 9の閉弁前において、吸気バルブ 1 9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をエンジン負荷を表す値として用いて上記各種制御のための制御値を算出する。このステップ S 1 04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 TA r、エンジン回転数 NE等に基づき、予測吸気圧 P MFWDが算出される。なお、実際の吸気圧 PM r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 1 4 cからの検出信号に基づき求められる。一方、ステップ S I 02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、ステツブ S 1 03に進む。 E Cし' 9 2は、ステップ S 1 03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、成層燃焼時のァクセル踏込量 AC C Pにて均質燃焼を実行する際の予測吸気圧 PMFWDに相当する値であって、上記均質燃焼時の目標スロットル開度 T A tに基づき算出される仮想値である。このステップ S 1 03の処理においては、現在（成層燃焼時）のアクセル踏込量 AC C P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 T A tに基づき仮想スロットル開度 TA V 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 P M Vを算出する。上記のようにステップ S 1 03とステップ S 1 04とのいずれかの処理を実行し、仮想吸気圧 PMv若しくは予測吸気圧 PMFWDを算出した後、続くステツプ S 1 05に進む。 ECU 9 2は、ステップ S 1 05の処理で、仮想吸気圧 PM V若しくは予測吸気圧 PMFWDを吸気圧 PMとして用い、下記の式（1 ) によつて基本燃料噴射量 Qbse を算出する。即ち、吸気圧 PMに、同吸気圧 PMとェンジン回転数 NEとに基づきマップ演算される体積効率 7? v、吸気温補正係数 K tha及び定数 Kを乗算して、基本燃料噴射量 Qbseを算出する。

Qbse= PM X η ν X KthaX Κ ··· (1 ) なお、上記吸気温補正係数 Ktha は、吸気温 TH Aの変化による体積効率 V の変化を補償するための補正係数である。 ECU 9 2は、吸気温センサ 3 7からの検出信号に基づき吸気温 ΤΗ Αを求めるとともに、上記吸気温補正係数 K tha を吸気温 ΤΗΛに基づき図 4のマップを参照して算出するい上記吸気温補正係数 Ktha は、吸気温 TH Aが高くなるほど小さくなつて 1. 0に近づく。従って、補正後の基本燃料噴射量 Qbseは吸気温 T H Aが低くなるほど大きな値になる。ここで、所定のアクセル踏込量 AC C P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 T A r、予測吸気圧 PMFWD、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 TAv、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のグラフ（a) 〜（e) に示す。図 7のグラフ（a ) は、アクセル踏込量 AC C Pの変化の一例を示す。ァクセル踏込量 AC C Pがグラフ（a ) のように変化したときには、均質燃焼時の目標スロットル開度 T A tがグラフ（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 T A tの推移に対し、均質燃焼時には実際のスロットル開度 T A rがグラフ（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。このように応答遅れをもたせるのは、目標スロットル開度 TA tの変化に対して実際のスロットル開度 T A rが過度に変化する、いわゆるオーバーシユ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 T A rの推移に対して、均質燃焼時の予測吸気圧 PMFWDがグラフ（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 がグラフ（c) に示すように推移する。一方、グラフ（d) に示す均質燃焼時の目標スロットル開度 TA tに対し、成層燃焼時には仮想スロットル開度 T A Vがグラフ（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、グラフ（b) に示す均質燃焼時における実際のスロットル開度 T A rの推移傾向と等しくなる。即ち、 ECU 9 2は、仮想スロットル開度 TAvを上記のように推移させるベく、その仮想スロットル開度 TAvを目標ス口ットル開度 T A 1に基づき算出する。そして、上記仮想ス口ットル開度 T A Vの推移に対して、成層燃焼時の仮想吸気圧 PMvがグラフ（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、グラフ（b) に示す均質燃焼時における予測吸気圧 PMF WDの推移傾向と等しくなる。即ち、 E Cじ 9 2は、仮想吸気圧 PMvを上記のように推移させるベく、その仮想吸気圧 Ρλ[ Vを仮想スロットル開度 T A V等に基づき算出する：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 Q bse がグラフ（e) に示すように推移する：この成層燃焼時の基本燃料嘖射量 Q bse の推移傾向は、上記仮想吸気圧 P M Vと予測吸気圧 P F WDとの推移傾向が等しくなることから、グラフ（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。説明を図 3の制御値算出ルーチンに戻す：上記基本燃料噴射量 Qbse をステツプ S 1 05の処理により算出した後、 E CU 9 2は、続いてステップ S 1 06の処理を実行する。 ECU 92は、ステップ S 1 06の処理で、予測吸気圧

WD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 EG R制御などのエンジン 1 1における各種運転制御のための制御値を算出する。そして、これら各種制御値に基づきエンジン 1 1の制御を行うことで、エンジン 1 1がエンジン負荷に応じて制御される。具体的には、 ECU 9 2は、均質燃焼時には、予測吸気圧 PMFWDとェ. 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、目標ス口ットル開度などをマップ演算する。そして、 ECU 92は、目標点火時期や目標 EG R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ィグナィタ 4 1 aを制御するとともに、実際の EG R量及び実際のスロットル開度 T A r を目標 E G R量及び目標スロットル開度に近づけるべく EG Rバルブ 4 3及びス口ットル用モータ λ ' 4を制御する。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、吸気圧（仮想吸気圧 PM V若しくは予測吸気圧 PMFWD) という同一のパラメータ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 を用いてエンジン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 EG R制御などの各種制御は、均質燃焼時において予測吸気圧 PM F W Dを用いてエンジン負荷に応じた制御が行われる燃料嘖射量制御、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る。その結果、均質燃焼と成層燃焼との間でのエンジン出力トルク特性の合わせ込みを簡単に行うことができる。

E CU 9 2は、ステップ S 1 0 7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る。 ECU 9 2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、 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。また、 ECU 92は、燃焼効率が高くなる成層燃焼時には、例えば基本的なモ一ド補正係数 Kmodeである◦ . 8に大気圧補正係数 Kpa 2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 1 1のポンプ損失は大気圧 P Aに応じて変化し、大気圧 P A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、 E CU 9 2は、上記大気圧補正係数 Kpa 2を大気圧 P Aに基づき図 5のマップを参照して算出する。なお、大気圧 P Aはエンジン 1 1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る。大気圧補正係数 Kpa 2は大気圧 P Aが低くなるほど大きくなり、大気圧 P Aが高くなるほど 1. 0に近づく。そして、基本的なモード補正係数 Kmodeの 0. 8に大気圧補正係数 Kpa 2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 0. 8 5のように値が大きくされる _c 上記のようにステップ S 1 07においてモード補正係数 Kmodeを算出すると、 E CU 92は、続くステップ S 1 08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、この制御値算出ルーチンを一旦終了する。そして、 E CU 9 2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 1 6に噴射する。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る。 E C U 92は、水温センサ 1 1 b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 は、冷却水温 THWが高くなるほど小さくなつて 1. 0に近づく。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。また、上記のように基本燃料噴射量 Qbseをモード補正係数 Kmodeで補正することによって、燃焼方式毎の燃焼効率の違いに応じて最終燃料噴射量 Qfin が調整される。燃焼効率の高い成層燃焼時には、均質燃焼時よりも最終燃料噴射量 Q fin 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エンジン出力トルク制御の精度が向上する。更に、エンジン 1 1 のボ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 P Aによって変化する。しかし、最終燃料噴射量 Qfinの算出に用いられるモード補正係数 Kmodeが大気圧補正係数 Kpa2により補正されるので、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エンジン出力トルク制御の精度低下が防止される。次に、制御値算出ルーチンにおけるステップ S 1 04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、図 3のステップ S 1 04の処理の詳細を示すものである。図 8に示すように、 ECU 92は、ステップ S 2 0 1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 A rを算出する。続いて ECU 92は、ステップ S 202の処理として、その実際のス口ットル開度 T A 1- と均質燃焼時の目標スロットル開度 T A t とに基づきスロットル用モータ 24を駆動し、スロットルバルブ 2 3の開度制御を行う。スロットル用モータ 24の駆動に際して、 ECU 9 2は、下記の式（2) に基づき、スロットル用モータ 24の制御を補償するための補償値 T Ahを算出する。

TAh = TA r +K d X (d TA rZd t) … （2) 式（2) において、 d TA r /d tは、実際のスロットル開度 T A rを時間 t について微分して得られる値である。この式（2) に基づき算出される補償値 T Ahは、目標スロットル開度 T A tの変化中においては、実際のスロットル開度 T A rよりも目標スロットル開度 T A tに近い値になる。

ECU 9 2は、目標スロットル開度 T A t と上記補償値 T Ahとの差 e 2を下記の式（3) によって算出する。そして、 ECU 9 2は、その差 e 2がゼロに近づくように、即ち補償値 T Ahが目標スロットル開度 T A tに近づくようにスロットル用モータ 24を駆動制御する。

TA t -TAh = e 2 ··· (3) ここで、時間経過に伴い目標スロットル開度 T A tが変化するときにおいて、補償値 T A h及び実際のスロットル開度 T A rがどのように推移するかを図 1 0 に示す。図 1 0に二点鎖線で示すように目標スロットル開度 T A tが変化すると、それに応じて補償値 T A hが細い実線で示すように、その目標スロットル開度 T A t の近傍で推移する。この補償値 T A h と目標スロットル開度 T A t との差 e 2力；ゼロに近づくようにスロットル用モータ 2 4を制御すると、実際のスロットル開度 T A rは目標スロットル開度 T A t 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 T A rに応答遅れをもたせるのは、実際のスロットル開度 T A rのオーバーシユートを防止するためである。以上のようにスロットル開度制御を行った後、ステップ S 2 0 3に進む：このステップ S 2 0 3以降の処理により、現時点における実際のス口ットル開度 T A r、実際の吸気圧 P M r及びエンジン回転数 N E等に基づき、吸気バルブ 1 9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 P M F WDとして算出される。なお、ステップ S 2 0 3〜 S 2 0 6の処理は、予測吸気圧 P M F W Dの算出に用いられる基本吸気圧 P M T Abse を算出するためのものである。この基本吸気圧 P M T A bse は、実際のスロットル開度 T A r等に基づきバルブタイミング可変機構 2 7によって可変とされる吸気バルブ 1 9のバルブタイミングを加味して算出される。吸気バルブ 1 9のバルブタイミングは、図 1 1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 T A r及びエンジン回転数 N Eに基づき上記目標進角量 Θが求められるそして、 E C U 9 2は、カムポジションセンサ 2 1 bからの検出信号に基づき求められる吸気バルブ 1 9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 2 7を駆動すべく O C V 2 7 aを制御する _r. このようにして調整されたバルブタイミングは、吸入空気量にも影響を及ぼす：上記ステップ S 203においては、 ECU 92は、実際のスロットル開度 T A r及びエンジン回転数 NEに基づき図 1 1のマップを参照して目標進角量 Θを算出する。 ECU 9 2は、続くステップ S 204の処理として、現在の実際のスロットル開度 T A r及びエンジン回転数 N Eにて、吸気バルブ 1 9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 PM 1 を、それらスロットル開度 T A r 及びエンジン回転数 NEに基づき図 1 2に示す最進角用のマップから算出する。また、 ECU 9 2は、ステツブ S 205の処理として、現在の実際のスロットル開度 T A r及びエンジン回転数 NEにて、吸気バルブ 1 9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 TA r及びェンジン回転数 N Eに基づき図 1 3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。続いて ECU 92は、ステップ S 206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。

PMTAbse = ( PM 1 - PM 2 ) X θ / 6 0 + Ρ Μ 2 ·■· (4) 式（4) において、 6 0は、吸気バルブ 1 9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 2 7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 PMTAbse の算出が行われる。基本吸気圧 PMT Abse の算出が行われた後、ステップ S 20 7に進む。このステップ S 207の処理は、基本吸気圧 PMTAbse を補正して補正後吸気圧 PMT Aを算出するためのものである。

ECU 92は、上記ステツフ S 20 7の処理として、大気圧補正係数 Kpalを大気圧 ΡΛに基づき図 1 6のマップを参照して算出し、基本吸気圧 PMTAbse にこの大気圧補正係数 Kpalを乗算することにより、補正後吸気圧 PMT Aを算出する。なお、上記大気圧補正係数 Kpalは大気圧 P Aが高くなるほど大きくなつて 1. 0に近づく。従って、補正後吸気圧 PMT Aは大気圧が高くなるほど大きくなる。補正後吸気圧 PMT Aの算出が行われた後、ステップ S 208に進む。このステップ S 208の処理は後のステップ S 2 0 9， S 2 1 0の処理と関係している。即ち、ステップ S 209の処理では上記補正後吸気圧 PMT Aを徐変処理して徐変値 PMSMが算出され、ステップ S 2 1 0の処理では同徐変値 PM SMが第 1の吸気圧記憶値 PMSM 1 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、 ECU 92力前回のステップ S 2 1 0の処理で記憶された第 1の吸気圧記憶値 PMSM 1を前回の徐変値 PMSMi-1 として設定する。このようにステップ S 209の徐変処理によって算出された徐変値 PMSMを、ステップ S 2 1 0において一旦第 1の吸気圧記憶値 PMSM 1 として記憶するのは、後述する図 9のステップ S 2 1 3の処理で上記徐変値 PMSMを用いて別の処理を実行し、その処理によって徐変値 PMSMが変化してしまうためである。この場合でも、上記ステップ S 208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 S 209の徐変値処理を適切に行うことができる。上記ステップ S 208の処理が実行された後、 ECU 9 2は、ステップ S 20 9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 PMT A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 PM SMi が算出される。

PMSMi = PMSMi-1 + (PMT A- PMSMi-1 ) /n … （5) ここで、上記補正後吸気圧 P M T Aの変化に対する徐変値 P M S Mの推移傾向を図 1 4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 PMSMの推移を太い実線で示す。また、マップ演算等により算出される上記補正後吸気圧 PMT Aが破線で示すように推移するのに対し、実際の吸気圧 P M rがどのように推移するかを二点鎖線で示す。この図から明らかなように、例えばアクセル踏込量 ACC Pの変化に応じて補正後吸気圧 PMT Aが破線で示すように変化したとき、その補正後吸気圧 PMT A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。補正後吸気圧 P MT Aの変化に対して徐変値 P M S Mがどれほど緩やかに推移する力は、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ブを参照して、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。ステップ S 209の処理で徐変値 PM SMが算出され、ステップ S 2 1 0の処理で第 1の吸気圧記憶値 PMSM 1の記憶が行われると、図 9のステップ S 2 1 1に進む。ステップ S 2 1 1〜S 2 1 3の処理は、現時点で吸気バルブ 1 9の閉弁時における徐変値 PM SMを予測して算出するためのものである。

ECU 92は、ステップ S 2 1 1の処理として、現時点から吸気バルブ 1 9の閉弁時までに上記ステップ S 209の徐変処理が行われる回数（徐変処理回数） Tノ A tを算出する。即ち、現時点から吸気バルブ 1 9の閉弁時までの時間 Tを求め、その時間 Tを制御値算出ルーチンの実行周期 Δ t (本実施形態では 8m s) で除算することにより、上記徐変処理回数 Τ/Δ tを算出する。続いて E CU 9 2は、ステップ S 2 1 2の処理として現在記憶されている第 1 の吸気圧記憶値 PMSM 1、即ち最新の徐変値 PMSMを前回の徐変値 PM SM i- 1 として設定する。更に、 ECU 9 2は、ステップ S 2 1 3の処理として、上記徐変処理回数 ΤΖΔ t分だけ上記式（5) による徐変処理を実行し、 TZ厶 t 回の徐変処理後の徐変値 PM SMi 、即ち吸気バルブ 1 9の閉弁時の徐変値 PVI SMi を算出する。その後、 ECU 9 2は、ステツブ S 2 1 4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。今、図 1 4に一点鎖線 L 1で示す時点にて上記ステップ S 2 09 (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 PMSMi が第 1の吸気圧記憶値 PMSM 1 として記憶される。そして、続いてステツブ S 2 1 3の処理が行われると、二点鎖線 L 2で示す吸気バルブ 1 9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 L 1で示す時点にて第 2の吸気圧記憶値 P M S M 2として記憶される。このように第 1及び第 2の吸気圧記憶値 PMSM l , PMSM 2の記憶処理が行われた後には、それら記憶値 PMSM 1 , PMSM2の差 ΔΡ 1 ( P S 2 - PMSM 1 ) を用いて、吸気バルブ 1 9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。即ち、現時点（一点鎖線 L 1 ) 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 PM rに、上記第 1及び第 2の吸気圧記憶値 PMSM l , PMSM 2の差 ΔΡ 1を加算することで、吸気バルブ 1 9の閉弁時における吸気圧が得られる。ところで、バキュームセンサ 36の出力には吸気通路 3 2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 3 6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 P M rは実際には C R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 1 9の閉弁時の吸気圧が不正確になる。予測吸気圧算出ル一チンにおけるステップ S 2 1 5以降の処理は、上記吸気圧 PM rのずれを考慮して第 1の吸気圧記憶値 PMSM 1をフィルタ処理し、そのフィルタ出力 PMSM l Si 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。

E CU 9 2は、ステップ S 2 1 5の処理として、第 1の吸気圧記憶値 P M S M 1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、 PM SM 1 Si は第 1の吸気圧記憶値 PMSM 1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 C R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。

PMSM 1 S i

= PM SM 1 S i-1 + (PMSM 1 — PMSM I Si - 1 ) /m ■■■ (6) この式（6) に基づき求められたフィルタ出力 PMSM 1 S i は、図 1 4に太い実線で示すように徐変値 PMSM (第 1 の吸気圧記憶値 PMSM 1 ) 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。続いて ECU 9 2は、ステップ S 2 1 6の処理として、第 2の吸気圧記憶値 P MSM2から上記フィルタ出力 PMSM 1 Si を減算し、それらの差 Δ Ρ 2を算出する。更に E CU 9 2は、ステップ S 2 1 7の処理として、実際の吸気圧 PM rに上記差 Δ P 2を加算した値を、吸気バルブ 1 9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値算出ルーチン（図 3) に戻る。従って、図 1 4に一点鎖線 L 1で示す時点にて第 1及び第 2の吸気圧記憶値 P MSM 1 , PM SM 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 PMSM 1 のフィルタ出力 PMSM 1 Si が予測吸気圧 P M F WDの算出に用いられる。即ち、一点鎖線 L 1で示す時点での第 2の吸気圧記憶値 PMSM 2 とフィルタ出力 PMSM 1 Si との差 Δ Ρ 2を実際の吸気圧 PM rに加算することで予測吸気圧 PMFWDが算出される。 ' このように第 1の吸気圧記憶値 PMSM 1に代えてフィルタ出力 PMSM 1 S i を用いて差 Δ P 2を算出し、その差 Δ P 2等から予測吸気圧 PMFWDを求めることで、同吸気圧 PM rに C R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 1 9の閉弁時の吸気圧として算出することができる。次に、制御値算出ルーチンにおけるステップ S 1 03の処理について図 1 5を参照して詳しく説明する。図 1 5は、成層燃焼時にエンジン負荷を表す値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、図 3のステップ S 1 03の処理の詳細を示すものである。

ECU 92は、ステップ S 30 1の処理として、成層燃焼時のアクセル踏込量 AC C P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 1 0に示すように、アクセル踏込量 AC C Pの変化に対する均質燃焼時の目標スロットル開度 TA tの推移と、補償値 T Ahの推移とがほぼ等しいことから、まず TAh = TA tであると仮定する。この仮定を条件に、上記式（2) 等に基づく補償値 T Ahの算出と逆の手順により、目標スロットル開度 TA tから実際のスロットル開度 T A rを算出し、そのスロットル開度 T A rを仮想ス口ットル開度 T A Vとする。こうして算出される仮想スロットル開度 TAvは、均質燃焼時の目標スロットル開度 T A tが例えば図 7のグラフ（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。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 TA tの変化に対し図 7のグラフ（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 T A rの推移に対応したものとなる。上記のように仮想スロットル開度 T A Vを算出した後、ステップ S 302に進む。ステップ S 302〜S 305の処理は、予測吸気圧算出ルーチンにおけるステツプ S 203〜S 206の処理に対応するものであって、仮想吸気圧 PM V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 2 7によって可変とされる吸気バルブ 1 9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 1 9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 1 1の吸入空気量にも影響を及ぼすためである。上記ステップ S 302においては、 ECU 9 2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 1 1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 θ Vとする。この仮想スロットル開度 T A Vを用いて算出される仮想進角量 θ Vは、成層燃焼のアクセル踏込量 AC C Pにて均質燃焼を行う際の目標進角量 Θに対応する仮想値である。

ECU 92は、続くステップ S 303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 1 9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 PM 1を、それら仮想スロットル開度 T A V及びエンジン回 5数 NEに基づき図 1 2に示す最進角用のマップから算出する。また、 ECU 9 2は、ステップ S 304の処理として、現在の仮想スロットル開度 T A V及びエンジン回転数 NEにて吸気バルブ 1 9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 A V及びエンジン回転数 NEに基づき図 1 3に示す最遅角用のマップから算出する。なお、図 1 2 及び図 1 3のマップは、予測吸気圧算出ルーチンのステップ S 204， S 205 (図 8) にて用いられたものと同じものである。続いて ECU 9 2は、ステップ S 3 0 5の処理として、下記の式（7) に基づき仮想進角量 θ Vに対応する基本吸気圧 PMbse を算出する。

PMbse = (PM 1 - PM 2 ) Χ Θ/60 + ΡΜ2 ··· (7) 式（7) において、 60は、上記式（6) と同様に吸気バルブ 1 9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 PM bse を算出することで、仮想進角量 θ Vに対応した正確な基本吸気圧 PMbse の算出が行われる。基本吸気圧 PMbse の算出が行われた後、ステップ S 3 06に進む。このステップ S 306の処理は、予測吸気圧算出ルーチンにおけるステツプ S 20 7 (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。

ECU 92は、上記ステップ S 306の処理として、基本吸気圧 PMbse に大気圧補正係数 Kpal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 Kpalは、予測吸気圧算出ルーチンのステップ S 2 0 7 (図 8) にて用いられたものと同じであり、大気圧 P Aに基づき図 1 6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。

ECU 9 2は、続くステップ S 307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 n s m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 Τ/Δ t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 PM Vを上述した予測吸気圧 PMFWDと同様に吸気バルブ 1 9の閉弁時に対応したものとする。

PMv = PMv + (PMh - PMv) / n s m ··· (8) 上記のように算出される仮想吸気圧 PMvは、仮想スロットル開度 T A Yが例えば図 7のグラフ（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。この応答遅れは上記式（8) の所定値 n s mによって決定される。その所定値 n s mは、所定のァクセル踏み込み操作に対し、上記仮想吸気圧 PMvが図 7のグラフ（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 TA rに対する予測吸気圧 P MFWD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 P M h及びェンジン回転数 N Eに基づきマップ演算される。このマツ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。また、バルブタイミング可変機構 27によって吸気バルブ 1 9のバルブタイミングが調整されるエンジン 1 1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。しかし、成層燃焼時のアクセル踏込量 AC C Pにて均質燃焼を行う際の目標進角量 Θを仮想進角量 Θ Vとして算出し、その仮想進角量 Θ Vを加味して上記仮想吸気圧 P M Vの算出に用いられる基本吸気圧 P Mbse を算出するようにした。そのため、吸気バルブ 1 9のバルブタイミングが調整されるエンジン 1 1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。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値算出ルーチン（図 3) に戻り、ステッブ3 1 05〜3 1 0 8の処理が実行される。これらステップ S 1 05〜S 1 08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) という同一のパラメータを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 Q bse に基づき、目標点火時期、目標 EG R量、及び最終燃料噴射量 Q fin などの各種制御値が算出され、それら制御値に基づきエンジン 1 1が制御される。以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。成層燃焼時には、そのときのァクセル踏込量 A C C P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 T A Vとして算出し、更に同仮想スロットル開度 TA vに基づき上記アクセル踏込量 AC C Pにて成層燃焼を行う際の吸気圧を仮想吸気圧 PMv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がエンジン負荷を表す値として用いられて、エンジン 1 1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、吸気圧といぅェンジン吸入空気量に相関する共通のパラメータがェンジン負荷を表す値として用いられて、エンジン 1 1の各種運転制御、即ち燃料噴射量制御、点火時期制御及び EG R制御等が行われる。従って、エンジン負荷に応じたエンジン 1 1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のエンジン出力トルク特性の合わせ込みが簡単になる _c 均質燃焼時には所定のアクセル踏込量 AC C Pの変化に対する実際のスロットル開度 TA r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 T A r の変化に対する予測吸気圧 PM F WD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 TA rの応答遅れに対応して、所定のアクセル踏込量 AC C Pの変化に対して仮想ス口ットル開度 T A V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 T A V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 TA r及び予測吸気圧 PMFWDの応答遅れを加味して、仮想スロットル開度 T A V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 1 1の各種運転制御の精度が向上する。最終燃料噴射量 Qfin の変化は、エンジン 1 1の出力トルクの過渡時における応答性を含めたエンジン出力トルク特性に大きな影響を及ぼす。その最終燃料噴射量 Qfin も、燃焼方式に係わらず、エンジン負荷を表す値としての吸気圧を用いて算出される。そのため、均質燃焼と成層燃焼との間でエンジン 1 1の過渡状態で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ェンジン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エンジン負荷に応じた最終燃料噴射量 Q fin が算出されるため、この算出される最終燃料噴射量 Q f i n を最適にするための実験が簡単になる。即ち、吸気圧という 1つのパラメータに対して最終燃料嘖射量 Q fin が最適となるようにするだけでよいため、燃焼方式毎にエンジン負荷として用いるパラメータが異なる場合のように、各パラメータ毎に実験を行う必要がない分だけ実験が簡単になる。最終燃料噴射量 Q fi n を算出する際には、両燃焼方式の燃焼効率の差を補償するためのモード補正係数 Kmodeが用いられる。従って、成層燃焼時に最終燃料噴射量 Q fin 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ェンジン出力トルク制御の精度を向上させることができる。エンジン 1 1のポンプ損失は成層燃焼と均質燃焼とで異なり、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。しかし、最終燃料噴射量 Q fin の算出に際しては、燃焼方式によって決まるモード補正係数 Kmodeが用いられ、そのモード補正係数 Kmode は大気圧 P Aに応じて変化する大気圧補正係数 K pa 2により補正される。そのため、ポンプ損失の差が大気圧 P Aに応じて変化しても、エンジン出力トルク制御は常に精度良く行われる。エンジン 1 1の吸気圧は、吸気バルブ 1 9のバルブタイミングによっても変化する。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 A C C P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 Θ V として算出し、その仮想進角量 θ Vを加味して仮想吸気圧 P M vを算出するための基本吸気圧 P Mbse を求めるようにした。そのため、吸気バルブ 1 9のバルブタイミングが変化するエンジン 1 1においても、成層燃焼時に仮想吸気圧 P M v を正確に算出し、その仮想吸気圧 P M vをエンジン負荷を表す値として用いて各種運転制御を適正に行うことができる。

(第 2実施形態）次に、本発明の第 2実施形態を図 1 7〜図 24に基づき説明する。本実 H形態では、スロットルバルブ 2 3の製品ばらつきや経年変化等によつて例えば燃焼方式切換時における仮想吸気圧 P M Vと予測吸気圧 P M F W D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十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、ニンジン 1 1を運転制御するための制御値、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。本実施形態では、エンジン 1 1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 1 1において燃焼方式が切り換えらる際には、燃料噴射制御、点火時期制御、スロットル開度制御及び EG R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 Z点火指示モード FMO DE Iに基づき行われ、上記スロットル開度及び EG R制御の燃焼方式に応じた切換はバルブ指示モード F MOD E Bに基づき行われる。上記噴射/点火指示モード FMODE I及びバルブ指示モード F MOD E Bは、例えば成層燃焼を 0で表し、均質燃焼を 1で表す。従って、噴射 Z点火指示モード FMOD E 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 F MODE I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 F M◦ D E Bが 0になるとスロットル開度制御及び E G R制御が成層燃^用の制御とされ、同モード FMODEBが 1になるとスロットル開度制御及び E G R 制御が均質燃焼用の制御とされる。エンジン 1 1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、 EC U 9 2は、まずバルブ指示モード FMOD E Bの 0と 1 との間での切り換えを指示する。このバルブ指示モ一ド FMODEBが 0と 1 との間で切り換えられると、 ECU 9 2は、スロットルバルブ 23及び EG Rバルブ 4 3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 EG R量が切換後の燃焼方式に適した値となる。そして、バルブ指示モード FMODE Bの切換指示がなされてから所定時間が経過した後、 ECU 9 2は、噴射/点火指示モード F MOD E Iの 0と 1 との間での切り換えを指示する。この噴射 Z点火指示モード FMOD E Iが 0と 1 との間で切り換えられると、 ECU 9 2は、燃料嘖射弁 40及びィグナイタ 4 1 a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。上記のように噴射 Z点火指示モード FMOD E Iの切換指示は、バルブ指示モード FMODEBの切換指示を行つ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 FMODEB, FMODE I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 FMOD E B， FMOD E Iの切換指示タイミングをずらすのは、スロットルバルブ 2 3及び E G Rバルブ 43の開度変化に基づくエンジン 1 1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 1 1の運転状態の変化よりも応答が遅いためである。即ち、バルブ指示モード FMOD E B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 Z点火指示モード FMODE Iが変化して例えば燃料噴射量が変化する際には、噴射 Z点火指示モード FMODE 1の変化に応答性よく追従して燃料嘖射量が変化する。従って、上記のように両モード FMOD E B， FMOD E I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 FMOD E Iの変化に基づくエンジン 1 1の運転状態の変化が、バルブ指示モード FMOD E Bの変化に基づくエンジン 1 1の運転状態の変化とほぼ同タイミングになり、燃焼モードの切り換えが良好になる。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 1 7を参照して説明する。図 1 7は、最終燃料噴射量算出ルーチンを示すフローチヤ一トである。この最終燃料噴射量算出ルーチンは、 ECU 92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。ステップ S 40 1の処理は、図 3のステップ S 1 0 1の処理に相当する。 E C U 92は、ステップ S 40 1の処理として、アクセル踏込量 AC C P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 T A tを算出する。

ECU 9 2は、続くステップ S 402の処理として、バルブ指示モ一ド FM〇 0£8が0 (成層燃焼）であるか否かを判断する。そして、 FMODEB = 0であればステップ S 403に進み、 FMOD E B = 0でなければステップ S 404 に進む。ステップ S 403〜S 405の処理は、図 3のステップ S 1 03〜 S 1 05の処理に相当する。

ECU 9 2は、ステップ S 404の処理として、実際の吸気圧 P M rや実際のスロットル開度 TA r、エンジン回転数 N E等に基づき、吸気バルブ 1 9の閉弁時の吸気圧である予測吸気圧 PMFWDを算出する。また、 ECU 9 2は、ステップ S 403の処理として、成層燃焼時のアクセル踏込量 AC C Pにて均質燃焼を実行する際の上記予測吸気圧 P M F W Dに対応する値である仮想吸気圧 P M V を算出する。この仮想吸気圧 PMvは、仮想スロットル開度 TAv等に基づき求められる。仮想スロットル開度 TAvは、成層燃焼時のアクセル踏込量 AC C P にて均質燃焼を実行する際の実際のスロットル開度に相当する。続いて、 ECU 92は、ステップ S 405の処理で、仮想吸気圧 PMv若は予測吸気圧 PMFWD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 S 409の処理により最終燃料噴射量 Qfin が算出される。また、 ECU 9 2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ベく燃料噴射弁 40を駆動制御する。ところで、エンジン 1 1においては、スロットルバルブ 2 3に製品ばらつきや経年変化が生じたり吸気通路 3 2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 2 3の製品ばらつき等に応じて変化する実際の吸気圧 PM r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は実際の吸気圧 PM r等に関係なく算出されるためである。例えば燃焼方式の切換前後において、予測吸気圧 P M F WDと仮想吸気圧 P M 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 の段差に伴いエンジン 1 1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ピリティが低下する。そこで本実施形態では、燃焼方式の切換時におけるエンジントルクの段差をなくすように、エンジン 1 1の制御値、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ピリティの低下も防止することができる。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 PMFW D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 PM V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 PMF WDが仮想吸気圧 PMvよりも大きい場合にはそれら吸気圧 PMFWD, P v に基づき点火時期遅角補正が行われ、予測吸気圧 P M F W Dが仮想吸気圧 PMv よりも小さい場合にはそれら吸気圧 PMFWD, PMvに基づきスロットル開度の開き補正が行われる。さて、説明を最終燃料噴射量算出ルーチンに戻す。ステツブ S 405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 S 406に進む。ステップ S 406、 S 407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 F WDと仮想吸気圧 PM V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。

ECU 92は、ステップ S 406の処理として、噴射 Z点火指示モード F M O DE I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 S 406の処理において、 NOであればステップ S 408に進む。このステップ S 408の処理は、図 3のステップ S 1 0 7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。一方、上記ステップ S 406の処理において YE Sであれば、ステップ S 40 7に進む。 ECU 92は、ステップ S 407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 K 1を算出する。

K 1 = 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 FMOD E B 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 PMFWD であって、仮想吸気圧 PMvは上記ステップ S 403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 K 1は、仮想吸気圧 PMv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に対して小さい値になり、仮想吸気圧 PMvが予測吸気圧 PMFWDよりも小さくなるほど 1. 0に対して大きい値になる。

E CU 9 2は、続くステップ S 408の処理としてモード補正係数 Kmodeを算出する。更に、 ECU 92は、ステップ S 409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 K 1を乗算して最終燃料噴射量 Qf in 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。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 K 1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 PM V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 K 1に基づく燃料噴射量補正によって防止される。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、嘖射量補正係数 K 1及びエンジントルクの推移を図 1 8及び図 1 9のタイムチャートに示す。図 1 8のグラフ（a ) 及び図 1 9のグラフ（a) において、実線 L 1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 1 8のグラフ（a) に示すように、例えば噴射 Z点火指示モード FMODE Iの 1 (均質燃焼）から 0 (成層燃焼）への切換指示がなされたとき、仮想吸気圧 PMvが予測吸気圧 PMFWD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の値は、図 1 8のグラフ（a) に破線で示すように推移する。従って、噴射/点火指示モード FMODE Iの 1から 0への切換指示がなされたときに、吸気圧の値が急激に増加する。この吸気圧の値の増加に応じて、基本燃料噴射量 Qbse も急激に増加する。一方、噴射量補正係数 K 1は、図 1 8のグラフ（b) に示すように、噴射 Z点火指示モード FMODE I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 K 1に基づく燃料噴射量補正により、噴射 Z点火指示モード FMODE I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、エンジントルクが図 1 8のグラフ（c) に示すように滑らかに推移する。また、図 1 9のグラフ（a) に示すように、嘖射 Z点火指示モード FMODE Iの 1から 0への切換指示がなされたとき、仮想吸気圧 PM Vが予測吸気圧 PM FWD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の値は、図 1 9のグラフ（a) に破線で示すように推移する。従って、噴射点火指示モード FMODE Iの 1から 0への切換指示がなされたときに、吸気圧の値が急激に減少する。この吸気圧の値の減少に応じて、基本燃料噴射量 Qbse も急激に減少する。

—方、噴射量補正係数 K 1は、図 1 9のグラフ（b) に示すように、噴射 Z点火指示モード FMODE I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 K 1に基づく燃料噴射量補正により、噴射 Z点火指示モード FMODE Iの 1カゝら 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、エンジントルクが図 1 9のグラフ（c) に示すように滑らかに推移する。成層燃焼時に点火時期の補正によってエンジントルクを調整しようとすると、点火時期の変更によって、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ことがある：これは燃焼状態を不安定にして、失火を生じさせる原因になる。そのため、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発生防止のために、燃料噴射量が捕正される：次に、成層燃焼から均質燃焼に切り換えられるときに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 PM Vよりも大きい場合には点火時期制御によつ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：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ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、 ECU 9 2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。

ECU 92は、ステップ S 50 1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 S Abse は、均質燃焼時には予測吸気圧 PMFWDとェンジン回転数 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 N E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 S A tの算出に用いられる。この目標点火時期 S A tが算出されると、 E CU 9 2は、別途の処理により実際の点火時期が目標点火時期 S A tになるよう制御する。上記ステップ S 50 1 の処理を実行した後、ステップ S 50 2に進む：ステツプ S 502〜S 5 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」 ECU 9 2は、ステップ S 50 2の処理として、噴射/点火指示モード F M O DE I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、 Y E Sであればステップ S 50 3に進む:. ECU 9 2は、ステップ S 5 0 3の処理として、予測吸気圧 PMFWDから仮想吸気圧 PM Vを減算した値（P MFWD— PMv) が正の値か否かを判断する：そして、 PMFWD— PMv力 S 正の値である、つまり予測吸気圧 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 S 5 04に進む。

ECU 92は、ステップ S 504の処理として、 P M F WD— P M vに基づき点火時期補正量 K 2を算出する。点火時期補正量 K 2は、 PMFWD— PMv力 S 大きくなるほど大きい値になる。 E CU 9 2は、続くステップ S 505の処理として、基本点火時期 SAbse に点火時期補正量 K 2を加算して目標点火時期 S A t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。目標点火時期 S A tに基づく点火時期制御は、上記点火時期補正量 K 2によつ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 PMFWD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によつて防止される。また、上記ステップ S 503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 S 50 7の処理で点火時期補正量 K 2が 0とされた後、ステップ S 505に進む。従って、予測吸気圧 PMFWDが仮想吸気圧 P Mvに対して等しかったり小さかったりした場合には、点火時期の遅角補正が行われない。一方、上記ステップ S 502の処理において、 NOと判断された場合にはステップ S 506に進む。ステップ S 506及びステップ S 508の処理は、点火時期補正量 K 2を徐々に 0に近づけるためのものである.:.， ECU 9 2は、ステップ S 506の処理として、点火時期補正量 K 2が 0よりも大きいか否かを判断する：そして、 Κ 2 > 0であればステップ S 5 08の処理として点火時期補正量 Κ 2から所定値 a 2を減算した値を新たな点火時期補正量 K 2とした後、ステップ S 505に進む。また、 K > 0でなければステップ S 5 0 7の処理として点火時期補正量 K 2を◦にした後、ステツブ S 505に進む。従って、成層燃焼から均質燃焼に切り換えられるときに、エンジントルクに段差が発生するのを防止すべくステップ S 504の処理で点火時期補正量 K 2が 0 より大きい値に設定された後、同点火時期補正量 K 2は徐々に 0に近づけられる。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 P M F W D、仮想吸気圧 PMv、点火時期補正量 K 2及びエンジントルクの推移を、図 2 1のタイムチヤ一トに示す。図 2 1のグラフ（a ) において、実線 L 1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 2 1のグラフ（a ) に示すように、例えば噴射/点火指示モード F MOD E I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、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の値は、図 2 1のグラフ（a ) に破線で示すように推移する。従って、噴射/点火指示モード F MODE Iの 0から 1への切換指示がなされたときに、吸気圧の値が急激に増加する。この吸気圧の値の増加によって、基本燃料噴射量 Qbseも急激に増加する。一方、点火時期補正量 K 2は、図 2 1のグラフ（b) に示すように、噴射 Z点火指示モード FMODE I 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。この点火時期補正量 K 2に基づく点火時期遅角補正により、ェ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、エンジントルクが図 2 1のグラフ（c) に示すように滑らかに推移する。なお、点火時期補正量 K 2は、噴射/点火指示モード FMODE Iの 1への切換指示後、図 2 1のグラフ（b) に示すように 0になるまで徐々に小さくされる。次に、成層燃焼から均質燃焼に切り換えられるときに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口ットル開度制御について説明する。図 23は、目標スロットル開度を算出するためのルーチンを示すフローチヤ一トである。このルーチンは、 E CU 9 2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。

E CU 92は、ステップ S 60 1の処理として、基本ス口ットル開度 T Abse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 ACC Pに基づき算出され、成層燃焼時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 S 605の処理による目標スロットル開度 T A tの算出に用いられる。この目標スロットル開度 T A tが算出されると、 ECU 9 2は、別途の処理により実際のスロットル開度が目標スロットル開度 T A tになるよう制御する。上記ステップ S 60 1の処理を実行した後、ステップ S 6 02に進む。ステツプ S 602〜S 605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 PM V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 _c

ECU 92は、ステップ S 602の処理として、噴射/点火指示モード F M O DE I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、 Y E Sであればステップ S 603に進む。 E CU 9 2は、ステツブ S 6 0 3の処理として、予測吸気圧 PMFWDから仮想吸気圧 PM Vを減算した値（P MFWD- PM V ) が負の値か否かを判断する。そして、 PMFWD— PMv力 S 負の値、すなわち予測吸気圧 PMFWDが仮想吸気圧 PM Vよりも小さくなる方向にずれていれば、ステップ S 604に進む。

ECU 92は、ステップ S 604の処理として、 P M F WD— P M vに基づきスロットル開き補正量 K 3を算出する。スロットル開き補正量 K 3は、 PA'IFW D— PMvが小さくなるほど大きい値になる。 E CU 9 2は、続くステツブ S 6 05の処理として、基本スロットル開度 T Abse にスロットル開き補正量 K 3を加算して目標スロットル開度 TA t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。目標スロットル開度 T A tに基づくスロットル開度制御は、予測吸気圧 PMF WDと仮想吸気圧 PMv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。こうした補正により、エンジン 1 1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、結果的に燃焼室 1 6に充填される混合気の量が多くなつ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 P M F W Dが仮想吸気圧 P M V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防止される。また、上記ステップ S 603の処理において、 PMFWD— PM Vが負の値でない旨判断されると、ステップ S 60 7の処理でス口ットル開き補正量 K 3が 0 とされた後、ステップ S 605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、スロットル開度の開き補正が行われない。

—方、上記ステップ S 602の処理において、 NOと判断された場合にはステップ S 606に進む。ステップ S 6 06及びステップ S 608の処理は、ス口ットル開き補正量 K 3を徐々に 0に近づけるためのものである。

ECU 9 2は、ステップ S 6 06の処理として、スロットル開き補正量 K 3カ 0よりも大きいか否かを判断する。そして、 K 3 > 0であればステップ S 608 の処理としてスロットル開き補正量 K 3から所定値 a 3を減算した値を新たなスロットル開き補正量 K 3とした後、ステップ S 605に進む。また、 K〉 0でなければステップ S 60 7の処理としてスロットル開き補正量 Κ 3を 0にした後、ステップ S 60 5に進む。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べくステップ S 6 04の処理でス口ットル開き補正量 Κ 3 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 Κ 3は徐々に 0に近づけられる。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 P M F WD、仮想吸気圧 ΡΜ V、スロットル開き補正量 Κ 3及びエンジントルクの推移を図 2 2のタイムチヤ一トに示す。図 22のグラフ（a ) において、実線 L 1は予測吸気圧 PMFWDの推移を示し、実線し 2は仮想吸気圧 PMvの推移を示している。図 2 2のグラフ（a ) に示すように、例えば噴射/点火指示モード F MODE I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、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の値は、図 2 2のグラフ（a ) に破線で示すように推移する。従って、噴射 Z点火指示モード F MOD E Iの 0から 1への切換指示がなされたときに、吸気圧の値が急激に減少する。この吸気圧の値の減少によって、基本燃料噴射量 Qbseも急激に減少する。一方、スロットル開き補正量 K 3は、図 2 2のグラフ（b) に示すように、噴射 Z点火指示モード F MODE I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 K 3に基づくスロットル開き補正により、エンジン 1 1の燃焼室 1 6に充填される混合気の量が多くなってェンジントルクが増加する。そのため、噴射 Z点火指示モード FMOD E I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のグラフ（c) に示すように滑らかに推移する。なお、スロットル開き補正量 K 3は、噴射/点火指示モード FMOD E Iの 0 から 1への切換指示後、図 2 2のグラフ（b) に示すように 0になるまで徐々に小さくされる。ところで、上記のような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 FMODE Iの切換指示タイミングに対して吸気抵抗による遅れを生じる。この空入空気量の増加遅れは、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を不可能にすることがある。そこで本実施形態では、スロットル開き補正が行われる際には、上記噴射 Z点火指示モード FMODE Iの切換指示タイミングに対し、実際に噴射 Z点火指示モード FMODE I を 0から 1に切り換えるタイミングを遅らせる。その結果、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。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、吸入空気量の増加のタイミングが成層燃焼から均質燃焼に切り換えられるタイミングとほぼ一致する。そのため、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的確に防止できる。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ルーチンを示すフローチヤ一トである：この切換遅延ルーチンは、 ECU 9 2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。

ECU 9 2は、ステップ S 70 1の処理として、スロットル開き補正量 K 3力； 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であればステツプ S 704に進み、 Y E Sであればステップ S 7 02に進む。図 23のステップ S 602の処理で噴射/点火指示モード FMOD E Iの 0 (成層燃焼）から 1 (均質燃焼）への切換指示がなされ、且つスロットル開度の開き補正が行われるときに、ステップ S 7 0 1において YE Sと判定される。

ECU 92は、ステップ S 702の処理で、遅延実行フラグ Fとして 1を R A M9 5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 Z点火指示モ一ド FMODE I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 FM ODE Iの切り換えを遅延させるか否か、すなわち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を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。

ECU 92は、続くステップ S 703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。

ECU 92は、ステップ S 704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 K 3が 0より大きくなつた直後、即ちステップ S 703からステップ S 704に進んだ場合には、切換ディレー力ゥンタ Cが 0よりも大きいため、ステップ S 704の処理で Y E Sと判断されてステップ S 7 05に進む。 ECU 9 2は、ステップ S 705の処理として、切換ディレーカウンタじから 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。そして、ステップ S 7 05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 S 704の処理で NOと判断されてステップ S 706に進む。 ECU 92は、ステップ S 706の処理で、遅延実行フラグ F として 1が RAM 9 5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 S 707の処理として噴射/点火指示モード FMOD £ 1 を 1 (均質燃焼）に切り換える。このように、噴射 Z点火指示モード F MODE Iの実際の切り換えを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 ECU 9 2は、ステップ S 708の処理で、遅延実行フラグ Fとして 0を RAM 95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。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 K 3が 0 より大きくなつてから噴射 Z点火指示モード FMODE Iが 1に切り換えられるまで、 1に維持される。従って、燃焼方式の切り換え等が行われないエンジン 1 1の定常状態にあっては、 F = 0となって上記ステップ S 706の処理で NOと判断され、この切換遅延処理ルーチンがー且終了される。以上詳述した本実施形態によれば、図 1〜図 1 6の実施形態の効果に加え、以下に示す効果が得られる。スロットルバルブ 2 3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 PMFWDと仮想吸気圧 PM V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。しかし、燃料噴射量、点火時期或いはスロットル開度を補正することで、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。その結果、ドライバピリティが向上する。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、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。

(第 3実施形態）

次に、本発明の第 3実施形態を図 2 5〜図 2 9に基づき説明する。本実施形態の目的は、図 1 7〜図 2 4の実施形態と同じく、仮想吸気圧 P M Vと予測吸気圧 P M F WDとのずれによりエンジン 1 1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。本実施形態では、仮想吸気圧 P M V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 P M F W Dと仮想吸気圧 P M vとに基づき燃料嘖射量を補正する点が、図 1 7〜図 2 4の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図 1〜図 1 6の実施形態と同様である。従って、以下、図 1〜図 2 4の各実施形態と異なる部分についてのみ説明し、図 1〜図 2 4の各実施形態と同一部分については詳細な説明を省略する。先ず、本実施形態における燃料噴射制御の概要を図 2 5及び図 2 6を参照して説明する。図 2 5のグラフ（a ) 及び図 2 6のグラフ（a ) において、実線 L 3はェンジン負荷の変化に対する予測吸気圧 P M F W Dの推移を示し、実線 L 4はェン負荷の変化に対する仮想吸気圧 PMvの推移を示す。ここで、予測吸気圧 PMF WDは実際の吸気圧 PM r等に基づき算出されるものであり、仮想吸気圧 PM V は上記実際の吸気圧 PM r等に関係なく算出されるものである。前述のように、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 3 2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 PMv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 Q bse の算出に用いられる予測吸気圧 P M F W D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 Q bse 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 2 5のグラフ（b) 及び図 26のグラフ（b) に実線で示すように、エンジン 1 1の出力トルクにも段差が生じる。そこで本実施形態では、上記仮想吸気圧 PMvを成層燃焼時だけではなく均質燃焼時にも算出する。そして、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う。この補正により、エンジントルクの段差が無くなり、ドライバピリティが向上する。図 2 5のグラフ（a) は、均質燃焼時において、予測吸気圧 PMFWDよりも仮想吸気圧 PMvの方が小さくなる例を示す。この場合、図 2 5のグラフ（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る。

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、成層燃焼時の最終燃料噴射量 Qf in 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、エンジントルクが図 25のグラフ（b) に破線で示すように滑らかに変化する。一方、図 2 6のグラフ（a ) は、均質燃焼時において、予測吸気圧 PX1 FWD よりも仮想吸気圧 PM vの方が大きくなる例を示す。この場合、図 2 6のグラフ ( 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る。そこで、本実施形態では、上記予測吸気圧 P M F WD及び仮想吸気圧 PM V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、エンジントルクが図 2 6のグラフ（b ) に破線で示すように滑らかに変化する。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 2 7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ヤ一トである。このルーチンは、 E CU 9 2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。ステップ S 8 0 1 , S 8 0 2 , S 8 0 3 , S 8 0 4の処理は、図 1 7のステツプ S 4 0 1， S 4 0 3 , S 4 0 2 , 4 0 4の処理に相当する。

E CU 9 2は、ステップ S 8 0 1の処理としてアクセル踏込量 AC C Pに基づき均質燃焼時の目標スロットル開度 T A tを算出し、ステップ S 8 0 2の処理として仮想吸気圧 PM vを算出する。そして、 E CU 9 2は、ステップ S 8 0 3の処理として、バルブ指示モード FMOD E Bが 0 (成層燃焼）であるか否かを判断する。本実施形態では、 FMOD E B =◦であるか否かに係わらず、ステツブ S 8 0 2の処理で仮想吸気圧 PM vを算出する。そのため、仮想吸気圧 P l vは成層燃焼時だけでなく均質燃焼時にも算出される。上記ステッブ S 8 0 3の処理において、 F M O D E B = 0である旨判断されるとステッブ S 8 0 5に進み、 FMOD E B = 0でない旨判断されるとステツフ S 804の処理として予測吸気圧 PMF WDを算出した後、ステップ S 805に進む。従って、予測吸気圧 PMFWDは、 FMODE Bが 1 (均質燃焼）のときのみ算出される。

E CU 92は、ステップ S 805の処理として、噴射 /点火指示モード F M O DE Iが 0 (成層燃焼）であるか否かを判断する。そして、 FMODE I = 0であればステップ S 806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。 E CU 9 2は、続くステップ S 80 7の処理として、後述する学習値 QG 1を噴射量補正係数 K 4として設定した後、ステップ S 8 1 1 に進む。ステップ S 8 1 1， S 8 1 2の処理は、図 1 7のステップ S 408, S 409 の処理に相当する。 E CU 9 2は、ステップ S 8 1 1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 S 8 1 2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 K 4を乗算して最終燃料噴射量 Qf in 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。最終燃料噴射量 Qfin が算出されると、 ECU 9 2は、別の処理により燃料嘖射弁 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する。燃料噴射量は上記噴射量補正係数 K 4 (学習値 QG 1 ) によって補正され、この補正によってエンジントルクが調整される。なお、上記学習値 QG 1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 D PMKに応じて増減される値である。即ち、学習値 QG 1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 QG 1 ) 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る。その結果、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。また、学習値 Q G 1は、仮想吸気圧 P M Vが予測吸気圧 P M F W D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、嘖射量補正係数 K 4 (学習値 QG 1 ) によって成層燃焼 ¾寺の最終燃料噴射量 Qfin が大きくなつてエンジントルクが増大される。その結果、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。一方、上記 S 805の処理において、噴射/点火指示モード FMOD E Iが 1 (均質燃焼）である旨判断されると、ステップ S 8 0 8に進む。 ECU 9 2は、ステップ S 808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 S 809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 S 8 1 1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 S 809の処理で噴射量補正係数 K4が 1. 0にされるため、同係数 K 4 (学習値 QG 1 ) に基づく燃料噴射量の補正が行われない。次に、上記学習値 QG 1の算出手順について図 2 8を参照して説明する。図 2 8は、学習値 QG 1を算出するためのルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、 ECU 9 2を通じて所定時間毎の時間割り込みにて実行される。ステップ S 90 1〜S 905の処理は、エンジン 1 1の運転状態が学習値 QG 1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。 E C U 92は、ステップ S 90 1の処理としてエンジン回転数 NEが所定値 aから所定値 bまでの間の値であるか否かを判断し、ステップ S 902の処理として実際の吸気圧 PM rが所定値 αから所定値 3までの間の値であるか否かを判断する。上記ステップ S 90 1， S 902の処理で共に Y E Sと判断されるエンジン 1 1 の運転状態としては、均質燃焼が行われるエンジン ] 1の運転領域、言い換えればエンジン 1 1が比較的低回転且つ低負荷であるときが挙げられる。続いて ECU 9 2は、ステップ S 9 03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 1 1の暖機が完了しているか否かを判断する。更に、 ECU 92は、ステップ S 904の処理として、単位時間当たりの実際の吸気圧 PM rの変化量 D PM rの絶対値が所定値 dよりも小さいか、即ち実際の吸気圧 PM rの変化が十分に小さいか否かを判断する。 E CU 9 2は、続くステツプ S 905の処理として、均質燃焼の実行期間を表す均質燃焼カウンタ 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。ここで、均質燃焼力ゥンタ Cmodeのカウントアツ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 2 9のフローチヤ一トを参照して説明する。このカウンタ処理ルーチンは、 ECU 9 2を通じて所定時間毎の時間割り込みにて実行される。

E CU 92は、ステップ S 1 00 1の処理として、バルブ指示モード FMOD EB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、モード FMODEB, FMODE Iが共に 0 (成層燃焼）であれば、ステップ S 1 002の処理で均質燃焼カウンタ Cmodeを 0に設定する。モード FMODEB, FMODE Iが共に 1 (均質燃焼）であれば、ステップ S 1 00 3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 S 1 002, S 1 003の処理の内のいずれかを寒行した後、 E CU 92は、当該力ゥンタ処理ルーチンを一且終了する。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。ところで、図 2 8の上記ステップ S 9 0 3〜S 905の処理で全て Y E Sと判断されるエンジン 1 1の運転状況としては、エンジン 1 1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 PM rの変動が小さいときが挙げられる。そして、上記ステップ S 90 1〜 S 9 05の処理において、レ、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 Y E Sと判断された場合にはステップ S 9 0 6に進む：

E C U 9 2は、ステップ S 9 0 6の処理として、予測吸気圧 P M F WDから、仮想吸気圧 PM Vに学習値 QG 1を乗算した値を減算して、圧力差 D PMKを算出する。その後、ステップ S 9 0 7に進む。ステップ S 9 0 7以降の処理は、図 2 7のステッブ S 8 0 7の処理で用いられる学習値 Q G 1を上記圧力差 D P K に応じて算出するためのものである。

E CU 9 2は、ステップ S 9 0 7の処理として、圧力差 D ΡλΙΚが所定値一 f ( f > 0) よりも小さいか否かを判断する。 D PMK<— iである、つまり仮想吸気圧 PM vに学習値 QG 1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 S 9 0 8の処理として現在の学習値 Q G 1から所定値 gを減算したものを新たな学習値 QG 1にした後、この学習値算出ル一チンを一旦終了する。このように仮想吸気圧 PM vが予測吸気圧 PMFWDよりも過度に大きい場合には、ステップ S 9 0 8の処理により学習値 QG 1が徐々に小さくされる。更に、図 2 7のステップ S 8 0 7の処理で、学習値 QG 1に応じて設定される噴射量補正係数 K 4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 K 4に基づき減量側に補正される。従って、仮想吸気圧 P M V が予測吸気圧 PMFWDに対して過度に大きくなつても、燃焼方式切換時等にェンジントルクが滑らかに推移する。また、上記ステップ S 9 0 7の処理において、 D PMK<— ίでなければステップ S 9 0 9に進む。 E CU 9 2は、ステップ S 9 0 9の処理として、圧力差 D PMKが所定値 f よりも大きいか否かを判断する。 D P M K > f である、つまり仮想吸気圧 PM vに学習値 Q G 1 を乗算した値が予測吸気圧 P FWDよも過度に小さい旨判断されると、ステッブ S 9 】 0の処理として現在の学習値 QG 1 に所定値 gを加算したものを新たな学習値 QG 1にした後、この学習値算出ルーチンを一旦終了する：また、上記ステツブ S 9 09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。このように仮想吸気圧 PM Vが予測吸気圧 PMFWDよりも過度に小さい場合には、ステップ S 9 1 0の処理により学習値 QG 1が徐々に大きくされる。更に、図 2 7のステップ S 80 7の処理で、学習値 QG 1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 K 4に基づき増量側に補正される。従って、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ェンジン 1 1の出力トルクが滑らかに推移する。以上詳述した本実施形態によれば、図 1〜図 1 6の実施形態の効果に加え、以下に示す効果が得られる。燃焼方式の切換時に予測吸気圧 P M F W Dと仮想吸気圧 P M Vとが異なる値になっても、成層燃焼時の燃料噴射量を補正することで、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。その結果、ドライバピリティが向上する。

(第 4実施形態）

次に、本発明の第 4実施形態を図 30〜図 3 3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する点が、図 25〜図 2 9の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閑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図 : 1〜図 1 6の実施形態と同様の制御態様にて行われる。従って、以下、図 1〜図 29の各実施形態と異なる部分についてのみ説明し、図 1〜図 2 9の各実施形態と同一部分については詳細な説明を省略する。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 3 2及び図 3 3を参照して説明する。図 3 2のグラフ（a ) 及び図 3 3のグラフ（a ) において、実線 L 3はェンジン負荷の変化に対する予測吸気圧 PMFWDの推移を示し、実線 L 4はエンジン負荷の変化に対する仮想吸気圧 P M Vの推移を示す：予測吸気圧 P M F W Dは実際の吸気圧 PM r等に基づき算出きれるものであり、仮想吸気圧 PM Vは上記実際の吸気圧 PM r等に関係なく算出されるものである。図 3 2のグラフ（a ) は、均質燃焼時において予測吸気圧 PMFWDよりも仮想吸気圧 PMvの方が小さくなる例を示す。この場合、例えば燃焼方式切換時において仮想吸気圧 P M Vに基づき算出される成層燃焼時の基本燃料噴射量 Q b s e 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小さくなる。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 T A tを図 3 2のグラフ（ b ) に破線で示すように閉じ側に補正する。この補正により燃料噴射量が少なくなり、均質燃焼時のエンジントルクが小さくされる。その結果、燃焼方式切換時におけるェンジントルクの段差発生が防止され、エンジントルクが図 32のグラフ（c) に示すように滑らかに変化する。一方、図 3 3のグラフ（a ) は、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の方が大きくなる例を示す。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 、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ェ.

トルクが均質燃焼時のエンジントルクよりも大きくなる _c. そこで、本実施形態では、上記予測吸気圧 PM F WD及び仮想吸気圧 P M Vに基づき、均質燃焼時の目標スロットル開度 T A tを図 3 3のグラフ（b) に破線で示すように開き側に補正する。この補正により燃料噴射量が多くなり、均質燃焼時のエンジントルクが大きくされる。その結果、燃焼方式切換時におけるェンジントルクの段差発生が防止され、エンジントルクが図 3 3のグラフ（c) に示すように滑らかに変化する。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 T A tを算出するためのルーチンを示すフローチヤ一トである。このルーチンは、 E CU 9 2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。

E C U 9 2は、ステップ S 1 1 0 1の処理として、基本ス口ットル開度 T Abse を算出する。この基本スロットル開度 T Abse は、均質燃焼時にはアクセル踏込量 AC C Pに基づき算出され、成層燃焼時には基本燃料噴射量 Qbse に基づき算出される。 ECU 9 2は、ステップ S 1 1 0 2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、 FMODE B = 1であればステップ S 1 1 03の処理で、後述する学習値 QG 2をスロットル補正係数 K 5として設定した後、ステップ S 1 1 05に進む。

E CU 92は、ステップ S 1 1 05の処理として、基本ス口ットル開度 T Abse にスロットル補正係数 K 5を乗算して目標スロットル開度 T A tを算出した後、この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 TA tが算出されると、 E CU 92は、別の処理によりスロットルボジションセンサ 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 TA tへと制御する。また、上記スロットル補正係数 K 5 (学習値 QG 2) によるスロットル開度の補正に基づき、好適なエンジントルクが発揮されるように燃料噴射量が変更される。上記学習値 Q G 2は、均質燃焼時の予測吸気圧 P M F WDと仮想吸気圧 P M v との圧力差 D PMKに応じて増減される値である,：即ち、学習値 QG 2は、仮想吸気圧 ΡιΜ Vが予測吸気圧 PMFWDよりも過度に大きいときには大きい ^;宣にされる。この場合には、スロットル補正係数 K 5 (学習値 QG 2) によって均質燃焼時の目標スロットル開度 T A t が大きくなる。従って、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,二推移する。学習値 QG 2は、仮想吸気圧 PM V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 QG 2) によって均質燃焼時の目標スロットル開度 T A tが小さくなる-従って、均質燃焼時の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。一方、上記ステップ S 1 1 02の処理において、バルブ指示モード FMOD E

Bが 0 (成層燃焼）である旨判断されると、ステップ S 1 1 04に進む。 E CU

9 2は、ステップ S 1 1 04の処理として、スロットル補正係数 K 5を 1. 0にした後、ステップ S 1 1 05の処理を実行する.—. このように成層燃焼時にスロットル補正係数 K 5が 1. 0にされるため、同係数 K 5に基づくスロット開度の補正が行われない。次に、上記学習値 QG 2の算出手順について図 3 1を参照して説明する：図 3 1は、学習値 QG 2を算出するための学習値算出ルーチンを示すフローチトである—. 図 3 1のル一チンでは、図 2 8のステップ S 908, S 9 1 0に相当するステップ S 1 208, S 1 2 1 0の処理が、図 2 8のルーチンと異なっている.：即ち、図 28のステップ S 9 08では所定値 gの減算を行うのに対して、図 3 1 のステップ S 1 208では所定値 gの加算を行っている図 2 8のステツ了' S 9 1 0では所定値 gの加算を行うのに対して、図 3 1のステップ S 1 2 1 0では所定値 gの減算を行っている。なお、図 3 1 の学習値算出ルーチンも、 E CU 9 2 を通じて所定時間毎の時間割り込みにて実行される- ステップ S 1 2 0 1〜 S 1 2 0 5の処理は、エンジン 1 1の運転状態が学習値 QG 2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。これらステップ S 1 2 0 1〜S 1 2 0 5の処理は、図 2 8のステップ S 9 0 1〜 S 9 0 5の処理と同じであるので、説明を省略する,：上記ステッブ S 1 2 0 1〜S 1 2 0 5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 Y E Sと判断された場合にはステップ S 1 2 0 6に進む。 E CU 9 2は、ステップ S 1 2 0 6の処理として、予測吸気圧 PMFWDから仮想吸気圧 PM Vを減算して圧力差 D PM Kを算出する。このように圧力差 D PMKを算出した後、ステップ S 1 2 0 7に進む。ステップ S 1 2 0 7以降の処理は、図 3 0のステップ S 1 1 0 3の処理で用いられる学習値 QG 2を上記圧力差 D PMKに応じて算出するためのものである。

E CU 9 2は、ステップ S 1 2 0 7の処理として、圧力差 D P MKが所定値— f ( f > 0) よりも小さいか否かを判断する。 D PMKく ίである、つまり仮想吸気圧 ΡΜν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 S 1 2 0 8の処理として現在の学習値 QG 2に所定値 gを加算したものを新たな学習値 QG 2にした後、この学習値算出ルーチンを一旦終了する。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 S 1 2 0 8の処理により学習値 QG 2が徐々に大きくされる。更に、図 3 0のステップ S 1 1 0 3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 K 5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 ΤΛ tがスロットル補正係数 K 5に基づき開き側に補正される。また、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、均質燃焼時のェ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、燃焼方式切換時にエンジントルクが滑らかに推移する。また、上記ステップ S 1 207の処理において、 D PMKく f でなければステツプ S 1 2 0 9に進む。 E CU 9 2は、ステップ S 1 2 0 9の処理として、圧力差 D PMKが所定値 f よりも大きいか否かを判断する。 D ΡΜΚ〉 ίである、つまり仮想吸気圧 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 S 1 2 1 0の処理として現在の学習値 QG 2から所定値 gを減算したものを新たな学習値 QG 2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 S 1 209の処理において、 D P\ K> 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。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 S 1 2 1 0の処理により学習値 QG 2が徐々に小さくされる。更に、図 30のステップ S 1 1 03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 K 5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 T A tがスロットル補正係数 K 5に基づき閉じ側に補正される。また、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、均質燃焼時のェ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 PMFWDに対して過度に小さくなっても、燃焼方式切換時にエンジントルクが滑らかに推移する。以上詳述した本実施形態によれば、図 1〜図 1 6の実施形態の効果に加え、以下に示す効果が得られる。燃焼方式の切換時に予測吸気圧 PM F WDと仮想吸気圧 PM Vとが異なる値になっても、均質燃焼時のスロットル開度を補正することで、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。従って、ドライバピリティが向上する。 (第 5実施形態）

次に、本発明の第 5実施形態を図 3 4に基づき説明する。本実施形態では、仮想スロットル開度 T A Vを各種制御値を算出するのに用いるだけでなく、フユ一エル力ット制御に用いる点が上記の図 1〜図 3 3の各実施形態と異なる c従って、以下、図 1〜図 3 3の各実施形態と異なる部分についてのみ説明し、図 1〜図 3 3の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。まず、上記フユ一エルカット制御の実行手順について、図 3 4を参照して説明する。フユ一エルカット制御は、車両の減速時など、燃料を必要としないェンジン 1 1の運転状態のとき、燃焼室 1 6に供給される燃料を力ットして燃費の向上を図るためのものである。図 3 4は、フューエルカットの実行 Z終了をエンジン回転数 N E及びス口ットル開度 T Aに基づき行うためのフューエル力ット処理ル一チンを示すフローチャートである。このルーチンは、 E C U 9 2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。

E C U 9 2は、ステップ S 1 3 0 1の処理として現在フューエル力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 S 1 3 0 2〜S 1 3 0 4 の処理を実行し、否定判定ならばステップ S 1 3 0 5〜S 1 3 0 7の処理を実行する。上記ステップ S 1 3 0 5〜S 1 3 0 7の処理は、下り坂での車両の減速時においてエンジン回転数 N Eが十分に高いときなどに、フューエル力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、車両の減速時には車両を積極的に走行させるのための燃料を必要とせず、且つフユ一エル力ットを行ってもエンジン回転数 N Eが高く同エンジン 1 1が停止するおそれがないためである。車両の積極的な走行を行おうとするときにはエンジン ] 1の負荷が高くなることから、エンジン負荷が 0付近の値であるか否かに基づき、車両の減速時であるか否かを判別することができる。この場合、エンジン負荷を表す値としては、例えばスロットル開度 T Aが用いられる。スロットル開度 T A が、 ◦よりも若干大きい第 1開度 T A 1 よりも小さいか否かによって、車両の減速時か否かが判断される。一方、上記ステップ S 1 302〜S 1 304の処理は、フューエル力ットによつてエンジン回転数 NEが過度に低下したとき、或いは積極的な走行を行おうとしたときにフユ一エルカツトを終了するためのものである。車両の積極的な走行を行おうとしているか否かは、スロットル開度 T Aが、上記第 1開度 TA 1 よりも大きい第 2開度 T A 2以上になることに基づき判断される _c フューエル力ットが実行されていないときには、上記ステッブ S 1 30 1の処理で否定判定がなされてステップ S 1 305に進む, このステップ S 1 305の処理は、エンジン回転数 NE力フューエルカットを行ってもエンジン 1 1が停止しない程度に高いか否かを判断するためのものである。 ECU 92は、ステツプ S 1 305の処理として、エンジン回転数 N Eが第 1回転数 N E 1以上か否かを判断する。この第 1回転数 NE 1は、フューエルカットを行ってもエンジン 1 1が停止するおそれのないェンジン回転数 N Eに相当する。ステップ S 1 305の処理において、 N E≥ N E 1である旨判断されると、ステツプ S 1 306に進む。このステップ S ] 306の処理は、エンジン負荷が 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。 E CU 9 2は、ステップ S 1 306の処理として、スロットル開度 T Aが上記第 1開度 T A 1 よりも小さいか否かを判断する。 TA<TA 1である、つまりエンジン負荷が 0付近の値である旨判断されると、ステップ S 1 3 0 7に進む。

E C U 9 2は、ステップ S 1 30 7においてフューエル力ット実行処理を行い、このフューエルカット処理ルーチンを一旦終了する:. 具体的には、 ECU 9 2は、燃料噴射弁 40を制御して燃焼室 1 6への燃料供給を停止させ、フューエルカツトを開始する。また、上記ステップ S 1 305, S 1 306のいずれかの処理で、否定判定がなされたときにも、当該フューエルカツト処理ルーチンを一旦終了する。この場合、上記ステップ S I 3 0 7の処理が実行されることはない：上記のようにフューエル力ッ卜が開始されると、ステップ S 1 3 0 1の処理で肯定判断がなされてステップ S 1 3 0 2に進む _e このステップ S 1 3 0 2の処理は、フユ一エルカツトによってエンジン回転数 N Eが過度に低下したか否かを判断するためのものである。 E C U 9 2は、ステツブ S 1 3 0 2の処理として、ェンジン回転数 N Eが第 2回転数 N E 2よりも小さいか否かを判断する。この第 2 回転数 N E 2は、上記第 1回転数 N E 1 よりも小さい値であって、エンジン 1 1 が停止する可能性のある値よりも大きい値に設定される。ステップ S 1 3 0 2の処理において、 N Eく N E 2である旨判断されると、ステツプ S 1 3 0 3に進む。このステップ S 1 3 0 3の処理は、車両が加速等のために積極的な走行を行うか否か、言い換えればエンジン負荷が 0付近の値からある程度大きくなつたか否かを判断するためのものである。 E C U 9 2は、ステツプ S 1 3 0 3の処理として、スロットル開度 T Aが上記第 2開度 T A 2以上であるか否かを判断する。 T A≥T A 2である、つまりエンジン負荷が 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 S 1 3 0 4に進む。

E C U 9 2は、ステップ S 1 3 0 4においてフユ一エル力ット終了処理を行い、このフューエル力ット処理ルーチンをー且終了する。具体的には、 E C U 9 2は、燃料噴射弁 4 0を制御して燃焼室 1 6への燃料供給を再開させて、フューエル力ットを終了する。また、上記ステップ S 1 3 0 2 , S 1 3 0 3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 S 1 3 0 4の処理が実行されることはなレ、。上記ステップ S 1 3 0 6 , S 1 3 0 3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丁 A rがスロットル開度 T Aとして用いられ、成層燃焼時には仮想スロットル開度 Τ Λ νがスロットル開度 Τ Α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 Τ Α という吸入空気量に相関する同一のパラメータを用いて、エンジン負荷の判定が行われる。そのため、エンジン負荷の判定に使用される 2つのしきい値（第 1開度 T A 1及び第 2開度 T A 2 ) をそれぞれ最適値にするための実験等が簡単になる。即ち、実験等によって、スロットル開度 T Aに対する最適な第 1開度 T A 1 及び第 2開度 T A 2を求めるだけでよいため、成層燃焼時と均質燃焼時とでェンジン負荷として用いるパラメータが異なる場合のように、各パラメータ毎にそれぞれ実験等を行う必要がない。

(第 6実施形態）

次に、本発明の第 6実施形態を図 3 5に基づき説明する。本実施形態では、仮想スロットル開度 T A Vを各種制御値を算出するのに用いるだけでなく、ェアコンカット制御に用いる点が、図 1〜図 3 3の各実施形態と異なる。従って、本実施形態では、図 1〜図 3 3の各実施形態と異なる部分についてのみ説明し、図 1 〜図 3 3の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。本実施形態のエンジン 1 1では、クランクシャフト 1 4に補機としてのェアコンディショナ 4 5が連結されている（図 1参照）。このエアコンディショナ 4 5は、 E C U 9 2の外部出力回路 9 9に接続される（図 2参照）。エアコンディショナ 4 5は、クランクシャフト 1 4の回転に基づき駆動されて、自動車の室内を冷暖房する。エアコンディショナ 4 5は E C U 9 2によって制御される。 E C U 9 2は、エンジン負荷に応じて上記エアコン力ット制御を実行する。こうしたエアコン力ット制御は、高いエンジン出力トルクが要求される車両の加速時等において、高いエンジン出力が得られるように、エアコンディショナ 4 5の駆動を停止するためのものである。上記エアコンカット制御の実行手順について、図 3 5を参照して説明する。図 3 5は、エアコンカットの実行 //終了を、スロットル開度 T A及びエンジン回転数 N Eに基づき行うためのェアコンカット処理ルーチンを示すフローチヤ一トである。このエアコンカット処理ルーチンは、 E C U 9 2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：ステップ S 1 4 0 1の処理は、高いエンジン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：車両の加速時など、高いエンジン出力トルクが要求されるときには、エンジン 1 1の負荷が高くなる。そのため、エンジン負荷が所定値以上であるか否かによって、高いエンジン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。この場合、エンジン負荷を表す値としては、例えばスロット開度 T Aが用いられる。スロットル開度 T Aが、例えば全開に近い所定の判定開度 T A 3以上か否かによって、高いエンジン出力トルクが要求されているか否かが判断される。即ち、 E C U 9 2は、ステップ S 1 4 0 1の処理として、スロットル開度 T Aが判定開度 T A 3以上か否かを判断し、 T A ^ T A 3 である旨判断されると、ステップ S 1 4 0 2に進む。このステップ S 1 4 0 2の処理は、高いエンジン出力トルクの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。エンジン回転数 N Eが現在のスロットル開度 T Aに見合った値となっている場合には、高いエンジン出力トルクの要求が満たされていることになる。 E C U 9 2は、ステップ S 1 4 0 2の処理として、エンジン回転数 N Eが所定の判定回転数 N E 3よりも小さいか否かを判断する。そして、 N EくN E 3でぁる、つまり高いエンジン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 S 1 4 0 3に進む。判定回転数 N E 3は、現在のス口ットル開度 T Aのときに定常状態であると仮定して得られる理論上のェンジン回転数 N Eの値である。

E Cし 1 9 2は、ステップ S 1 4 0 3において、エアコンカット実行処理を行い、つまりエアコンディショナ 4 5を停止させ、本ルーチンを一旦終了する。ェアコンカットが行われると、エアコンディショナ 4 5によるエンジン駆動力の損失がなくなるため、高いエンジン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 N Eが上記判定回転数 N E 3まで上昇する。 30 一方、上記ステツブ S 1 4 0 1 , S 1 4 0 2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 S 1 4 0 4に進む。ステップ S 1 4 0 4に進む状況としては、車両の加速が終了してスロットル開度 T Aが判定開度 T A 3よりも小さくなった場合や、エアコン力ッ卜によってエンジン回転数 N Eが判定回転数 N E 3まで上昇した場合が挙げられる _e E C U 9 2は、ステップ S 1 4 0 4において、ェアコンカット終了処理を行う、つまりェアコンディショナ 4 5の駆動を再開し、本ルーチンを一旦終了する。上記ステップ S 1 4 0 1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 T A rがスロットル開度 T Aとして用いられ、成層燃焼時には仮想スロットル開度 T A Vがスロットル開度 T A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 T Aという吸入空気量に相関する同一のバラメータを用いて、エンジン負荷（エンジン出力トルク）に関する判定が行われる。そのため、エンジン負荷（エンジン出力トルク）の判定に使用されるしきい値（判定開度 T A 3 ) を最適値にするための実験等が簡単になる。即ち、実験等によって、スロットル開度 T Aに対する最適な判定開度 T A 3を求めるだけでよいため、成層燃焼時と均質燃焼時とでエンジン負荷として用いるパラメータが異なる場合のように、各パラメータ毎にそれぞれ実験等を行う必要がない。

(第 7実施形態）

次に、本発明の第 7実施形態を図 3 6及び図 3 7に基づき説明する。本実施形態では、仮想ス口ットル開度 T A Vを各種制御値を算出するのに用いるだ:ナでなく、車両の加速時のトルクダウン制御に用いる点が、図 1〜図 3 3の各実施形態と異なる。従って、本実施形態では、図 1〜図 3 3の各実施形態と異なる部分についてのみ説明し、図 1〜図 3 3の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。本実施形態のェンジン ]では、上記加速時のトルクダゥン制御として、点火時期を遅延させる点火時期遅延制御が実行される。加速時に点火時期遅延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：上記点火時期遅延制御の手順について図 3 7を参照して説明する。図 3 7は、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 _t. ECU 92は、ステツプ S 1 60 1の処理として基本点火時期 S Abse 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 1 6 0 5の処理による目標点火時期 S A tの算出に用いられる。この目標点火時期 S A tが算出されると、 ECU 9 2は、別途の処理により実際の点火時期が目標点火時期 S A tになるよう制御する。上記ステップ S 1 60 1の処理を実行した後、ステップ S 1 602に進む。このステップ S 1 602の処理は、スロットル開度 T Aに基づき車両の加速時か否かを判断するためのものである。即ち、 ECU 9 2は、ステップ S 1 60 2の処理として、スロットル開度 T Aが所定の判定開度 T A 4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 ΤΛ 4は、車両が加速時であると間違いなく判定することのでき得る値に設定される。上記ステップ S 1 602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 TA r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 T A Vがスロットル開度 T A として用いられる。ステップ S 1 602の処理において、 TA≥TA4でなければステップ S 1 6

05に進み、 T A≥ T A 4であればステッブ S 】 6 0 3に進む。このステッブ S

1 603の処理は、エンジン出力トルクの過渡状態、具体的には加速時におけるエンジン出力トルクの増加が過度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。加速時におけるエンジン出力トルクの増加が過度に大きいときには、エンジン負荷の単位時間当たりの増加量が大きくなる。そのため、エンジン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によって、加速時のェンジン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：この場合、エンジン負荷を表す値としては、例えばスロットル開度 T Aが用いられる。スロットル開度 T Aの単位時間当たりの変化量 Δ Τ Aが所定の判定値 Δ T A 5以上か否かによって、加速時のエンジン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、 E C U 9 2は、ステップ S 1 6 0 3の処理として、上記変化量 Δ Τ Aが上記判定値 Δ Τ A 5以上か否かを判断し、 Δ Τ Α≥Δ Τ Α 5 である旨判断されると、ステップ S 1 6 0 4に進む。上記ステップ S 1 6 0 3の処理においては、均質燃焼時には変化量 Δ Τ Αとして実際のスロットル開度 T A rにおける単位時間当たりの変化量が用いられ、成層燃焼時には変化量 Δ Τ Aとして仮想スロットル開度 T A Vにおける単位時間当たりの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 T Aという吸入空気量に相関する同一のパラメ一タの単位時間当たりの変化量 Δ Τ Aを用いて、エンジン負荷（エンジン出力トルク）の過渡状態に関する判定が行われる。そのため、エンジン負荷（エンジン出力トルク）の過渡状態の判定に使用されるしきい値（判定値 Δ Τ Α 5 ) を最適にするための実験等が簡単になる。即ち、実験等によって、スロットル開度 T Aの単位時間当たりの変化量 Δ Τ Aに対する最適な判定値 Δ Τ A 5を求めるだけでよいため、成層燃焼時と均質燃焼時とでエンジン負荷として用いるパラメータが異なる場合のように、各パラメータ毎にそれぞれ実験等を行う必要がない。上記のようにステップ S 1 6 0 4に進むと、 E C U 9 2は、後述するステップ S 1 6 0 5の処理で用いられる点火時期遅延量 K 6を所定値 δに設定する。 E C U 9 2は、続くステップ S 1 6 0 5の処理として、基本点火時期 S A bse に上記遅延量 K 6を加算して目標点火時期 S A tを算出した後、このルーチンを一旦終了する。一方、上記ステップ S 1 6 0 2 , S 1 6 0 3のいずれかの処理で否定判定がなされた場合には、ステツブ S 1 6 0 4の処理を経ることなくステップ S 1 6 0 5の処理を実行した後、このルーチンを一旦終了する。従って、ステップ S 1 6 0 4の処理で遅延量 K 6が所定値 δに設定されると、ステップ S 1 6 0 5の処理で目標点火時期 S A tが上記所定値 δ分だけ遅らされ、点火時期の遅延制御が実行される：こうした点火時期の遅延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、同加速時の過度なエンジン出力トルクの増カロ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、上記点火時期の遅延制御においては、ー且点火時期が上記遅延量 Κ 6 (所定値 δ ) 分だけ遅らされた後、同遅延量 Κ 6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。次に、遅らされた点火時期を元に戻す手順について図 3 6を参照して説明する。図 3 6は、遅延量 Κ 6を徐々に 0に近づけるための遅延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、 E C U 9 2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。

E C U 9 2は、ステップ S 1 5 0 1の処理として、現在の遅延量 Κ 6から所定値 _γを減算したものを新たな遅延量 Κ 6として設定する。このステップ S 1 5 0 1の処理によって遅延量 Κ 6が徐々に小さくなる。そして、続くステップ S 1 5 0 2の処理において、 E C U 9 2は、遅延量 K 6が 0未満か否かを判断し、 K 6 く 0でなければ本ル一チンを一且終了する。また、 K 6く 0であれば、ステップ S 1 5 0 3の処理として遅延量 K 6を 0に設定した後、本ルーチンを一旦終了する。このように遅延量 K 6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。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。吸気バルブ 1 9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 2 7以外のバルブ特性可変機構を、図 1のエンジン 1 1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 1 9のバルブ特性の変化を加味して、仮想吸気圧 PMvを算出することが好ましい：バルブタイミング可変機構 2 7のないエンジン 1 1に本発明を適用してもよレ、 _c この場合、仮想吸気圧 PMvを算出する際に、吸気バルブ 1 9のバルブタイミングを加味しなくてもよくなるため、 E CU 9 2の制御負荷が軽減される。最終燃料噴射量 Qfin を算出するために、例えば吸入空気量自体など、吸気圧以外の吸入空気量に相関するパラメータを用いてもよい _c 成層燃焼、弱成層燃焼、均質リーン燃焼及び均質ストィキ燃焼という四種類の燃焼方式を切り換えるエンジンに本発明を適用してもよい。この場合、各燃焼方式毎にモード補正係数 Kmodeが異なる値に設定される。即ち、混合気の空燃比が大きい燃焼方式ほど、モード補正係数 Kmodeが小さい値に設定される。なお、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、理論空燃比よりも大きな空燃比で混合気の燃焼が行われる燃焼方式である。弱成層燃焼とは、上記均質リ一ン燃焼と成層燃焼との中間の形態での燃焼方式である。図 1 7〜図 24の実施形態において、予測吸気圧 PMFWDと仮想吸気圧 PM Vとの差に基づき噴射量補正係数 K 1を算出した後、同噴射量補正係数 K 1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 K 1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 1 1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エンジントルクの段差発生を防止することができる。上記のように噴射量補正係数 K 1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：図 1 7〜図 2 4の実施形態において、点火時期補正量 K 2及びスロットル開き補正量 K 3を徐々に 0に近づける際の変化率を、例えば予測吸気圧 P M F W Dと仮想吸気圧 P M V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 2 0のステップ S 5 0 8の処理で用いられる所定値 a 2、及び図 2 3のステップ S 6 0 8の処理で用いられる所定値 a 3力上記予測吸気圧 P M F W Dと仮想吸気圧 P M Vとの差に応じて可変とされる。図 1 7〜図 2 4の実施形態においては、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レ、。図 1 7〜図 2 4の実施形態において、切換ディレーカウンタ Cを固定値としてもよい。仮想スロットル開度 T A Vは、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、或いは車輪のスリップ防止等のためのいわゆる V S C制御等に用いられても良い。また、上記仮想スロットル開度 T A Vに代えて、仮想吸気圧 P M vをエンジン負荷を表す値として各種のエンジン制御に用いてもよい。

Claims

請求の範囲

1 . 燃焼室内において空気と燃料との混合気を燃焼させることによって動力を得るエンジンの制御装置であって、エンジンはァクセルぺダル及び燃焼室への吸入空気量を調整するためのスロットルバルブを備え、エンジンは燃焼方式を均質燃焼と成層燃焼との間で切り換えることが可能であり、前記制御装置は、

エンジンにかかる負荷に応じて同エンジンを制御する制御手段であって、均質燃焼の実行時には、制御手段は吸入空気量に相関するパラメータを、エンジン負荷を表す値として用いることと、

成層燃焼の実行時におけるァクセルぺダルの操作量にて均質燃焼が実行されたときの前記パラメータに相当する値を、仮想パラメータとして算出する算出手段であって、成層燃焼の実行時には、前記制御手段は仮想バラメータを、エンジン負荷を表す値として用いることと

を備えることを特徴とする。

2 . 前記算出手段は、均質燃焼の実行時におけるアクセルペダルの操作に対する前記パラメータの応答遅れを加味して、前記仮想パラメータを算出することを特徴とする請求項 1に記載の制御装置。

3 . 均質燃焼の実行時には、前記制御手段はエンジン負荷に応じて設定される制御値を前記パラメータに基づき算出し、成層燃焼の実行時には、制御手段は前記制御値を前記仮想パラメータに基づき算出し、制御手段は算出された制御値に基づきエンジンを制御することを特徴とする請求項 1又は 2に記載の制御装置。

4 .前記制御値は燃料噴射量であることを特徴とする請求項 3に記載の制御装置。

5 . 前記制御手段は、成層燃焼の実行時における燃焼効率と均質燃焼の実行時における燃焼効率との差を加味して、前記燃料噴射量を算出することを特徴とする請求項 4に記載の制御装置。

6 . 前記制御手段は、算出された燃料噴射量を大気圧に基づき補正することを特徵とする請求項 5に記載の制御装置。

7 . 前記パラメータは実際に測定された値に基づき求められるものであり、そのパラメータの値と前記仮想バラメータの値との差は、均質燃焼の実行時におけるエンジントルクと成層燃焼の実行時におけるエンジントルクとの差に対応し、前記制御装置は、両燃焼方式間でのエンジントルクの差を無くすべく、前記制御値を補正する補正手段を更に備える請求項 3〜 6の何れか一項に記載の制御装置。

8 . 前記補正手段は、燃焼方式が均質燃焼と成層燃焼との間で切り換えられるときの前記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、前記制御値の補正を行うことを特徴とする請求項 7に記載の制御装置。

9 . 前記補正手段は、均質燃焼の実行時において、前記パラメータに加えて、ァクセルぺダルの操作量に基づき前記仮想パラメータを算出し、補正手段はさらに、算出された仮想パラメータの値と前記パラメータの値との差に基づき、前記制御値の補正を行うことを特徴とする請求項 7に記載の制御装置。

1 0 . 均質燃焼の実行時には、前記制御手段は前記パラメータが所定のしきい値よりも大きいか否かを判定し、成層燃焼の実行時には、制御手段は前記仮想パラメータが所定のしきい値よりも大きいか否かを判定し、制御手段はそれらの判定結果に基づきエンジンを制御することを特徴とする請求項 1〜 9の何れか一項に記載の制御装置。

1 1 . エンジンには同エンジンによって駆動される補機が連結され、均質燃焼の実行時には、前記制御手段は前記パラメータが所定のしきい値よりも大きいか否かを判定し、成層燃焼の実行時には、制御手段は前記仮想パラメータが所定のしきい値よりも大きいか否かを判定し、制御手段はそれらの判定結果に基づき補機を制御することを特徴とする請求項 1〜 9の何れか一項に記載の制御装置

1 2 . 均質燃焼の実行時には、前記制御手段は前記パラメータの変化量が所定のしきい値よりも大きいか否かを判定し、成層燃焼の実行時には、制御手段は前記仮想パラメータの変化量が所定のしきい値よりも大きいか否かを判定し、制御手段はそれらの判定結果に基づきエンジンを制御することを特徴とする請求項 1〜 9の何れか一項に記載の制御装置。

1 3 . 前記パラメータはスロットルバルブの開度を示すスロットル開度であり、前記算出手段は、成層燃焼の実行時におけるァクセルぺダルの操作量に基づき、仮想スロットル開度を仮想パラメータとして算出することを特徴とする請求項 1 〜 1 2の何れか一項に記載の制御装置。

1 4 . 前記パラメータは、燃焼室に吸入される空気の圧力を示す吸気圧であり、前記算出手段は、成層燃焼の実行時におけるアクセルペダルの操作量に基づき、仮想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請求項 1〜 1 2の何れか一項に記載の制御装置。

1 5 . 前記算出手段は、成層燃焼の実行時におけるアクセルペダルの操作量にて均質燃焼が実行されたときのスロットルバルブの開度を仮想スロットル開度として算出し、算出手段はさらに、その仮想スロットル開度に基づき前記仮想吸気圧を算出することを特徴とする請求項 1 4に記載の制御装置。

1 6 . エンジンは、吸気バルブと、吸気バルブのバルブ特性を変更する可変機構とを備え、前記算出手段は、成層燃焼の実行時におけるアクセルペダルの操作量にて均質燃焼が実行されたときの前記バルブ特性を仮想バルブ特性として算出し, 算出手段はさらに、その仮想バルブ特性を加味して前記仮想吸気圧を算出することを特徴とする請求項 ' 1 4又は 1 5に記載の制御装置。

1 7 . 燃焼室内において空気と燃料との混合気を燃焼させることによって動力を得るエンジンの制御方法であって、エンジンはアクセルペダル及び燃焼室への吸入空気量を調整するためのスロットルバルブを備え、エンジンは燃焼方式を均質燃焼と成層燃焼との間で切り換えることが可能であり、前記制御方法は、エンジンにかかる負荷に応じて同エンジンを制御することと、

均質燃焼の実行時には、吸入空気量に相関するパラメータを、エンジン負荷を表す値として用いることと、

成層燃焼の実行時におけるァクセルぺダルの操作量にて均質燃焼が実行されたときの前記パラメータに相当する値を、仮想パラメータとして算出することと、成層燃焼の実行時には、前記仮想パラメータを、エンジン負荷を表す値として用いることと

を備えることを特徴とする。