(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン制御に用いられる１または複数のアクチュエータを備える内燃機関を制御する内燃機関の制御装置であって、
筒内圧を検出する筒内圧センサと、
クランク角度を検出するクランク角センサと、
前記筒内圧センサにより検出される筒内圧と前記クランク角センサにより検出されるクランク角度とに基づいて、クランク角度と同期した燃焼質量割合の実測データを算出する燃焼質量割合算出手段と、
燃焼質量割合の実測データに基づいて燃焼質量割合が特定割合となる時のクランク角度である特定割合燃焼点の実測値を算出する燃焼点算出手段と、
燃焼質量割合が第１特定割合となる時のクランク角度である第１特定割合燃焼点もしくは当該第１特定割合燃焼点を基に規定された第１パラメータに基づいて、前記第１特定割合燃焼点もしくは前記第１パラメータが目標値となるように前記１または複数のアクチュエータの何れか１つもしくは複数を制御する第１エンジン制御を実行する第１制御手段と、
燃焼質量割合が第２特定割合となる時のクランク角度である第２特定割合燃焼点もしくは当該第２特定割合燃焼点を基に規定された第２パラメータに基づいて、前記第２特定割合燃焼点もしくは前記第２パラメータが目標値となるように前記１または複数のアクチュエータの何れか１つもしくは複数を制御する第２エンジン制御を実行する第２制御手段と、
燃焼質量割合の前記実測データと、内燃機関の運転条件に基づく燃焼質量割合の基準データとの相関の度合いに基づいて前記１または複数のアクチュエータの何れか１つもしくは複数を制御する第３エンジン制御を実行する第３制御手段と、
を備え、
燃焼期間のうちの少なくとも、１０％燃焼点から９０％燃焼点までのクランク角期間における燃焼質量割合の基準データは、第１目標値と第２目標値とを基に、線形内挿および線形外挿の少なくとも一方によって生成され、
前記第１目標値は、前記第１特定割合燃焼点の目標値、もしくは前記第１パラメータの目標値から特定される前記第１特定割合燃焼点の何れかであり、
前記第２目標値は、前記第２特定割合燃焼点の目標値、もしくは前記第２パラメータの目標値から特定される前記第２特定割合燃焼点の何れかであり、
燃焼期間よりも前のクランク角期間である第１クランク角期間が燃焼質量割合の基準データに含まれる場合には、前記第１クランク角期間における燃焼質量割合の基準データは、燃焼質量割合がゼロパーセントのデータとされており、
燃焼期間よりも後のクランク角期間である第２クランク角期間が燃焼質量割合の基準データに含まれる場合には、前記第２クランク角期間における燃焼質量割合の基準データは、燃焼質量割合が１００パーセントのデータとされていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記第１特定割合燃焼点および前記第２特定割合燃焼点は、１０％燃焼点から９０％燃焼点までの前記クランク角期間内の特定割合燃焼点であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記第３エンジン制御は、前記内燃機関を昇温させるエンジン暖機制御であって、燃焼質量割合が第３特定割合である時の第３特定割合燃焼点よりも前の燃焼期間を含むクランク角期間である前期における燃焼質量割合の実測データと基準データとの相関の度合いが第１判定値以上であって、前記第３特定割合燃焼点以降の燃焼期間を含むクランク角期間である後期における燃焼質量割合の実測データと基準データとの相関の度合いが第２判定値よりも低い場合に実行されることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記第３エンジン制御は、失火の発生を抑制する失火抑制制御であって、燃焼質量割合が第３特定割合である時の第３特定割合燃焼点よりも前の燃焼期間を含むクランク角期間である前期における燃焼質量割合の実測データと基準データとの相関の度合いが第３判定値よりも低く、かつ、前記第３特定割合燃焼点以降の燃焼期間を含むクランク角期間である後期における燃焼質量割合の実測データと基準データとの相関の度合いが第４判定値よりも低い場合に実行されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記相関の度合いを示す相関指標値は、相互相関関数を用いて算出されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、筒内圧センサを備える内燃機関を制御する装置として好適な内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、筒内圧センサを備えた内燃機関の燃焼制御装置が開示されている。この従来の燃焼制御装置は、筒内圧センサとクランク角センサとを用いて、クランク角度同期での燃焼質量割合のデータを算出し、このデータに基づいて、実燃焼開始点と燃焼重心点とを算出する。そのうえで、燃焼制御装置は、燃焼重心点から実燃焼開始点を引いて得られる差が上限値を超えた場合には、燃焼が悪化したと判断し、燃料噴射量の増量などの燃焼改善のための処置を施すこととしている。なお、特許文献１では、実際に筒内で燃焼が開始された時のクランク角度である上記実燃焼開始点として、一例として、燃焼質量割合が１０から３０パーセントの間の適宜な値を用いることとし、燃焼重心点として、例えば、燃焼質量割合が４０から６０パーセントの間の適宜な値を用いることとしている。
【０００３】
特許文献２には、Wiebe関数を用いて筒内の熱発生率を推定する手法が開示されている。この推定手法では、熱発生率を推定するために、特定期間における平均筒内圧および平均筒内温度、並びに、吸気の体積効率、エンジン回転速度、燃料噴射量、燃料噴射圧およびＥＧＲ率を運転条件パラメータとして用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０６９７１３号公報
【特許文献２】特開２０１１−１０６３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
燃焼質量割合の実測データの波形は、燃焼状態（具体的には、良好な燃焼が行われたか否か）、もしくは内燃機関を取り巻く環境（例えば、温度環境）に応じて変化する。したがって、燃焼質量割合の実測データを実機上で適切に解析することができれば、燃焼状態もしくは環境の変化を把握することができ、当該変化への対策となるエンジン制御を適切に行えるようになる。
【０００６】
ここで、燃焼質量割合が特定割合となる時のクランク角度を「特定割合燃焼点」と称する。特許文献１に記載の手法は、実燃焼開始点と燃焼重心点という２つの特定割合燃焼点の実測値の差を判定値（上限値）と比較して燃焼状態を把握するというものである。しかしながら、燃焼質量割合の実測データの変化の態様は、個々の変化の要因に応じて異なるものとなる。このため、上記のように２つの特定割合燃焼点の実測値を利用しただけでは、実測データの波形が変化した要因を正確に特定できない場合がある。
【０００７】
燃焼質量割合の実測データを実機上で評価する際の基準とすべき燃焼質量割合のデータを備えていれば、２つの特定割合燃焼点よりも多くの数の実測データと当該基準データとを比較することで、燃焼状態もしくは環境の変化をより正確に把握できると考えられる。ここで、特許文献２に記載の手法によれば、Wiebe関数を用いて熱発生率を推定することができる。燃焼質量割合のデータは、このようにして推定される熱発生率のデータから生成することができ、そのための手法も公知である。
【０００８】
そこで、上記の手法により生成される燃焼質量割合のデータを基準データとして利用することが考えられる。しかしながら、上述したように、Wiebe関数を用いた演算には、多くの運転条件パラメータを必要とする。このため、この手法は、演算負荷の高いものとなる。また、そもそも燃焼を数式化すること自体が難しく、かつ、燃焼に影響を及ぼすすべての因子を抽出することも難しい。このため、この手法は、生成した燃焼質量割合のデータの精度を確保することが難しいものであるといえる。したがって、この手法は、内燃機関への実装に適しているとはいえない。
【０００９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、特定割合燃焼点に基づくエンジン制御が行われる内燃機関において、燃焼質量割合の基準データを簡便かつ精度良く生成し、当該基準データを基準として燃焼質量割合の実測データの変化の態様に応じた対策となるエンジン制御を行えるようにした内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、エンジン制御に用いられる１または複数のアクチュエータを備える内燃機関を制御する内燃機関の制御装置であって、筒内圧センサと、クランク角センサと、燃焼質量割合算出手段と、燃焼点算出手段と、第１制御手段と、第２制御手段と、第３制御手段とを備える。筒内圧センサは、筒内圧を検出する。クランク角センサは、クランク角度を検出する。燃焼質量割合算出手段は、前記筒内圧センサにより検出される筒内圧と前記クランク角センサにより検出されるクランク角度とに基づいて、クランク角度と同期した燃焼質量割合の実測データを算出する。燃焼点算出手段は、燃焼質量割合の実測データに基づいて燃焼質量割合が特定割合となる時のクランク角度である特定割合燃焼点の実測値を算出する。第１制御手段は、燃焼質量割合が第１特定割合となる時のクランク角度である第１特定割合燃焼点もしくは当該第１特定割合燃焼点を基に規定された第１パラメータに基づいて、前記第１特定割合燃焼点もしくは前記第１パラメータが目標値となるように前記１または複数のアクチュエータの何れか１つもしくは複数を制御する第１エンジン制御を実行する。第２制御手段は、燃焼質量割合が第２特定割合となる時のクランク角度である第２特定割合燃焼点もしくは当該第２特定割合燃焼点を基に規定された第２パラメータに基づいて、前記第２特定割合燃焼点もしくは前記第２パラメータが目標値となるように前記１または複数のアクチュエータの何れか１つもしくは複数を制御する第２エンジン制御を実行する。第３制御手段は、燃焼質量割合の前記実測データと、内燃機関の運転条件に基づく燃焼質量割合の基準データとの相関の度合いに基づいて前記１または複数のアクチュエータの何れか１つもしくは複数を制御する第３エンジン制御を実行する。燃焼期間のうちの少なくとも、１０％燃焼点から９０％燃焼点までのクランク角期間における燃焼質量割合の基準データは、第１目標値と第２目標値とを基に、線形内挿および線形外挿の少なくとも一方によって生成される。前記第１目標値は、前記第１特定割合燃焼点の目標値、もしくは前記第１パラメータの目標値から特定される前記第１特定割合燃焼点の何れかである。前記第２目標値は、前記第２特定割合燃焼点の目標値、もしくは前記第２パラメータの目標値から特定される前記第２特定割合燃焼点の何れかである。燃焼期間よりも前のクランク角期間である第１クランク角期間が燃焼質量割合の基準データに含まれる場合には、前記第１クランク角期間における燃焼質量割合の基準データは、燃焼質量割合がゼロパーセントのデータとされている。燃焼期間よりも後のクランク角期間である第２クランク角期間が燃焼質量割合の基準データに含まれる場合には、前記第２クランク角期間における燃焼質量割合の基準データは、燃焼質量割合が１００パーセントのデータとされている。
【００１１】
前記第１特定割合燃焼点および前記第２特定割合燃焼点は、１０％燃焼点から９０％燃焼点までの前記クランク角期間内の特定割合燃焼点であることが好ましい。
【００１２】
前記第３エンジン制御は、前記内燃機関を昇温させるエンジン暖機制御であって、燃焼質量割合が第３特定割合である時の第３特定割合燃焼点よりも前の燃焼期間を含むクランク角期間である前期における燃焼質量割合の実測データと基準データとの相関の度合いが第１判定値以上であって、前記第３特定割合燃焼点以降の燃焼期間を含むクランク角期間である後期における燃焼質量割合の実測データと基準データとの相関の度合いが第２判定値よりも低い場合に実行されるものであってもよい。
【００１３】
前記第３エンジン制御は、失火の発生を抑制する失火抑制制御であって、燃焼質量割合が第３特定割合である時の第３特定割合燃焼点よりも前の燃焼期間を含むクランク角期間である前期における燃焼質量割合の実測データと基準データとの相関の度合いが第３判定値よりも低く、かつ、前記第３特定割合燃焼点以降の燃焼期間を含むクランク角期間である後期における燃焼質量割合の実測データと基準データとの相関の度合いが第４判定値よりも低い場合に実行されるものであってよい。
【００１４】
前記相関の度合いを示す相関指標値は、相互相関関数を用いて算出されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第１特定割合燃焼点もしくは当該第１特定割合燃焼点を基に規定された第１パラメータに基づく第１エンジン制御と、第２特定割合燃焼点もしくは当該第２特定割合燃焼点を基に規定された第２パラメータに基づく第２エンジン制御とが実行される内燃機関において、燃焼期間のうちの少なくとも、１０％燃焼点から９０％燃焼点までのクランク角期間における燃焼質量割合の基準データが、第１目標値と第２目標値とを基に、線形内挿および線形外挿の少なくとも一方によって生成される。第１目標値は、第１特定割合燃焼点の目標値、もしくは第１パラメータの目標値から特定される第１特定割合燃焼点の何れかであり、第２目標値は、第２特定割合燃焼点の目標値、もしくは第２パラメータの目標値から特定される第２特定割合燃焼点の何れかである。このような生成手法によれば、燃焼質量割合のデータの波形の特徴を捉えながら、燃焼質量割合の基準データを簡便かつ精度良く生成することができる。そして、本発明によれば、このようにして生成される基準データと実測データとの相関の度合いに基づく第３エンジン制御が実行される。これにより、当該基準データを基準として燃焼質量割合の実測データの変化の態様に応じた対策となるエンジン制御を行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１における内燃機関のシステム構成を説明するための図である。
【図２】点火時期と燃焼質量割合の波形とを表した図である。
【図３】ＥＣＵが実行するＣＡ１０とＣＡ５０とを利用した２通りのフィードバック制御の概要を説明するためのブロック図である。
【図４】空燃比とＳＡ−ＣＡ１０との関係を表した図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるＭＦＢの基準データの作成手法を説明するための図である。
【図６】冷却損失が過大であることを要因として基準データの波形に対する乖離が生じたＭＦＢの実測データの波形の一例を模式的に表した図である。
【図７】半失火または失火の発生を要因として基準データの波形に対する乖離が生じたＭＦＢの実測データの波形の一例を模式的に表した図である。
【図８】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図９】３つの特定割合燃焼点でのＭＦＢデータの相関の度合いを評価して、冷却損失の過大化を要因とするＭＦＢの実測データの変化を判定する例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１．
図１から図８を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。
【００１８】
［実施の形態１のシステム構成］
図１は、本発明の実施の形態１における内燃機関１０のシステム構成を説明するための図である。図１に示すシステムは、火花点火式の内燃機関１０を備えている。内燃機関１０の筒内には、ピストン１２が設けられている。筒内におけるピストン１２の頂部側には、燃焼室１４が形成されている。燃焼室１４には、吸気通路１６および排気通路１８が連通している。
【００１９】
吸気通路１６の吸気ポートには、当該吸気ポートを開閉する吸気弁２０が設けられており、排気通路１８の排気ポートには、当該排気ポートを開閉する排気弁２２が設けられている。また、吸気通路１６には、電子制御式のスロットルバルブ２４が設けられている。内燃機関１０の各気筒には、燃焼室１４内（筒内）に直接燃料を噴射するための燃料噴射弁２６、および、混合気に点火するための点火装置（点火プラグのみを図示）２８が、それぞれ設けられている。さらに、各気筒には、筒内圧を検出するための筒内圧センサ３０が組み込まれている。
【００２０】
さらに、本実施形態のシステムは、内燃機関１０を制御する制御装置として、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)４０とともに、下記の各種アクチュエータを駆動するための駆動回路（図示省略）および下記の各種センサなどを備えている。ＥＣＵ４０は、入出力インターフェースとメモリと演算処理装置（ＣＰＵ）とを備えている。入出力インターフェースは、内燃機関１０もしくはこれを搭載する車両に取り付けられた各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、内燃機関１０を制御するための各種アクチュエータに対して操作信号を出力するために設けられている。メモリには、内燃機関１０を制御するための各種の制御プログラムおよびマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、制御プログラム等をメモリから読み出して実行し、取り込んだセンサ信号に基づいて各種アクチュエータの操作信号を生成する。
【００２１】
ＥＣＵ４０が信号を取り込むセンサには、上述した筒内圧センサ３０に加え、クランク軸（図示省略）の近傍に配置されたクランク角センサ４２、および、吸気通路１６の入口付近に配置されたエアフローメータ４４等のエンジン運転状態を取得するための各種センサが含まれる。
【００２２】
ＥＣＵ４０が操作信号を出すアクチュエータには、上述したスロットルバルブ２４、燃料噴射弁２６および点火装置２８等のエンジン運転を制御するための各種アクチュエータが含まれる。また、ＥＣＵ４０は、筒内圧センサ３０の出力信号を、クランク角度と同期させてＡＤ変換して取得する機能を有している。これにより、ＡＤ変換の分解能が許す範囲で、任意のクランク角タイミングにおける筒内圧を検出することができる。さらに、ＥＣＵ４０は、クランク角度と筒内容積との関係を定めたマップを記憶しており、そのようなマップを参照して、クランク角度に対応する筒内容積を算出することができる。
【００２３】
［実施の形態１における燃焼制御］
（筒内圧センサを利用したＭＦＢの実測データの算出）
図２は、点火時期と燃焼質量割合の波形とを表した図である。筒内圧センサ３０とクランク角センサ４２とを備える本実施形態のシステムによれば、内燃機関１０の各サイクルにおいて、クランク角度同期での筒内圧Ｐの実測データ（より具体的には、所定クランク角度毎の値として算出された筒内圧Ｐの集合）を取得することができる。得られた筒内圧Ｐの実測データと熱力学第１法則とを用いて、任意のクランク角度θでの筒内の熱発生量Ｑを次の（１）、（２）式にしたがって算出することができる。そして、算出された筒内の熱発生量Ｑの実測データ（所定クランク角度毎の値として算出された熱発生量Ｑの集合）を用いて、任意のクランク角度θにおける燃焼質量割合（以下、「ＭＦＢ」と称する）を次の（３）式にしたがって算出することができる。そして、ＭＦＢの算出処理を所定クランク角度毎に実行することで、クランク角度同期でのＭＦＢの実測データ（実測ＭＦＢの集合）を算出することができる。ＭＦＢの実測データは、燃焼期間およびその前後の所定クランク角期間（ここでは、一例として、吸気弁２０の閉じ時期ＩＶＣから排気弁２２の開き時期ＥＶＯまでのクランク角期間）で算出される。
【数１】
0006020690.tif 000002
0006020690.tif 000003
ただし、上記（１）式において、Ｖは筒内容積、κは筒内ガスの比熱比である。また、上記（３）式において、θｍｉｎは燃焼開始点であり、θｍａｘは燃焼終了点である。
【００２４】
上記手法によって算出されたＭＦＢの実測データによれば、ＭＦＢが特定割合α（％）となる時のクランク角度（以下、「特定割合燃焼点」と称し、「ＣＡα」を付して示す）を取得することができる。より具体的には、特定割合燃焼点ＣＡαを取得する際、ＭＦＢの実測データの中に当該特定割合αの値が首尾よく含まれていることもあり得るが、この値が含まれていない場合には、当該特定割合αの両隣に位置する実測データを基に内挿することで、特定割合燃焼点ＣＡαを算出することができる。以下、本明細書中においては、ＭＦＢの実測データを利用して取得されるＣＡαのことを「実測ＣＡα」と称する。ここでは、図２を参照して代表的な特定割合燃焼点ＣＡαについて説明する。筒内の燃焼は、点火時期ＳＡにて混合気に点火を行った後に着火遅れを伴って開始する。この燃焼の開始点（上記（３）式中のθｍｉｎ）、すなわち、ＭＦＢが立ち上がる時のクランク角度をＣＡ０と称する。ＣＡ０からＭＦＢが１０％となる時のクランク角度ＣＡ１０までのクランク角期間（ＣＡ０−ＣＡ１０）が初期燃焼期間に相当し、ＣＡ１０からＭＦＢが９０％となる時のクランク角度ＣＡ９０までのクランク角期間（ＣＡ１０−ＣＡ９０）が主燃焼期間に相当する。また、本実施形態では、ＭＦＢが５０％となる時のクランク角度ＣＡ５０を燃焼重心点として用いている。ＭＦＢが１００％となる時のクランク角度ＣＡ１００は、熱発生量Ｑが最大値に到達する燃焼終了点（上記（３）式中のθｍａｘ）に相当する。燃焼期間は、ＣＡ０からＣＡ１００までのクランク角期間として特定される。
【００２５】
（ＣＡαを利用したエンジン制御）
図３は、ＥＣＵ４０が実行するＣＡ１０とＣＡ５０とを利用した２通りのフィードバック制御の概要を説明するためのブロック図である。ＥＣＵ４０が行うエンジン制御には、特定割合燃焼点ＣＡαを利用した制御が含まれている。ここでは、特定割合燃焼点ＣＡαを利用したエンジン制御の一例として、ＣＡ１０とＣＡ５０とをそれぞれ利用した２通りのフィードバック制御について説明する。これらの制御は、本実施形態では、理論空燃比よりも大きな（燃料リーンな）空燃比にて行うリーンバーン運転中に実行されるものである。
【００２６】
１．ＳＡ−ＣＡ１０を利用した燃料噴射量のフィードバック制御
このフィードバック制御では、１０％燃焼点であるＣＡ１０は、直接的な目標値とするのではなく、次のように利用される。すなわち、本明細書においては、点火時期ＳＡからＣＡ１０までのクランク角期間のことを、「ＳＡ−ＣＡ１０」と称する。より具体的には、実測ＣＡ１０から点火時期ＳＡを引いて得られる差であるＳＡ−ＣＡ１０のことを、「実測ＳＡ−ＣＡ１０」と称する。なお、本実施形態では、実測ＳＡ−ＣＡ１０の算出に用いる点火時期ＳＡとしては、後述のＣＡ５０を利用した点火時期のフィードバック制御によって調整された後の最終的な目標点火時期（次サイクルの点火時期の指示値）が用いられる。
【００２７】
図４は、空燃比とＳＡ−ＣＡ１０との関係を表した図である。この関係は、理論空燃比に対してリーン側のリーン空燃比領域でのものであり、かつ、同一運転条件（より具体的には、吸入空気量およびエンジン回転速度が同一であるエンジン運転条件）でのものである。ＳＡ−ＣＡ１０は、着火遅れを代表するパラメータであり、ＳＡ−ＣＡ１０と空燃比との間には一定の相関がある。より具体的には、図４に示すように、リーン空燃比領域においては、空燃比がリーンになるほどＳＡ−ＣＡ１０が大きくなるという関係がある。したがって、この関係を利用することで、所望の目標空燃比に対応する目標ＳＡ−ＣＡ１０を求めることができる。そのうえで、本実施形態では、リーンバーン運転中に、実測ＳＡ−ＣＡ１０が目標ＳＡ−ＣＡ１０に近づくように燃料噴射量を調整するフィードバック制御（以下、単に、「ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御」と称する）を実行するようにしている。
【００２８】
図３に示すように、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御では、エンジン運転条件（より具体的には、目標空燃比、エンジン回転速度および吸入空気量）に応じた目標ＳＡ−ＣＡ１０が設定される。実測ＳＡ−ＣＡ１０は、各気筒においてサイクル毎に算出される。そのうえで、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御では、目標ＳＡ−ＣＡ１０と実測ＳＡ−ＣＡ１０との差が無くなるように燃料噴射量を調整するために、一例としてＰＩ制御が使用されている。このＰＩ制御では、目標ＳＡ−ＣＡ１０と実測ＳＡ−ＣＡ１０との差と所定のＰＩゲイン（比例項ゲインと積分項ゲイン）とを用いて、当該差およびその積算値の大きさに応じた燃料噴射量の補正量が算出される。そして、気筒毎に算出される補正量が、対象となる気筒の基本燃料噴射量に反映される。これにより、当該気筒において次サイクルに供給される燃料噴射量がＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御によって調整（補正）されることになる。
【００２９】
ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御によれば、目標ＳＡ−ＣＡ１０よりも小さい実測ＳＡ−ＣＡ１０が得られた気筒では、空燃比をリーン化して実測ＳＡ−ＣＡ１０を大きくするために、次のサイクルで用いる燃料噴射量を減少させる補正が実行される。これとは逆に、目標ＳＡ−ＣＡ１０よりも大きい実測ＳＡ−ＣＡ１０が得られた気筒では、空燃比をリッチ化して実測ＳＡ−ＣＡ１０を小さくするために、次のサイクルで用いる燃料噴射量を増やす補正が実行される。
【００３０】
ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御によれば、ＳＡ−ＣＡ１０という空燃比と相関の高いパラメータを利用することで、リーンバーン運転中に空燃比を狙いの値（目標空燃比）に制御することができるようになる。このため、目標ＳＡ−ＣＡ１０をリーン燃焼限界近傍の空燃比に対応した値に設定することで、リーンリミット近傍で空燃比を制御できるようになる。これにより、低燃費および低ＮＯｘ排出を実現することができる。
【００３１】
２．ＣＡ５０を利用した点火時期のフィードバック制御
最適点火時期（いわゆる、ＭＢＴ（Minimum advance for the Best Torque）点火時期）は、空燃比に応じて変化する。このため、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御によって空燃比が変化すると、ＭＢＴ点火時期が変化する。その一方で、ＭＢＴ点火時期が得られる時のＣＡ５０は、リーン空燃比領域において空燃比に対してほぼ変化しない。したがって、ＭＢＴ点火時期が得られるときのＣＡ５０を目標ＣＡ５０として、実測ＣＡ５０と目標ＣＡ５０との差が無くなるように点火時期を補正することにより、上記の空燃比変化の影響を受けずにリーンバーン運転時の点火時期をＭＢＴ点火時期に調整できるようになるといえる。そこで、本実施形態では、リーンバーン運転中には、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御とともに、実測ＣＡ５０が目標ＣＡ５０に近づくように点火時期を調整するフィードバック制御（以下、単に、「ＣＡ５０フィードバック制御」と称する）を実行するようにしている。
【００３２】
図３に示すように、ＣＡ５０フィードバック制御では、点火時期をＭＢＴ点火時期にするための目標ＣＡ５０が、エンジン運転条件（より具体的には、目標空燃比、エンジン回転速度および吸入空気量）に応じた値で設定される。なお、ここでいうＣＡ５０フィードバック制御は、必ずしもＭＢＴ点火時期が得られるように制御するものに限らない。すなわち、ＣＡ５０フィードバック制御は、いわゆる遅角燃焼時のようにＭＢＴ点火時期以外のある点火時期を狙い値とする場合にも用いることができる。そのような場合には、例えば、上記エンジン運転条件に加え、目標点火効率（ＭＢＴ点火時期からの狙い値の乖離の度合いを示す指標値）に応じて変化するように目標ＣＡ５０を設定すればよい。
【００３３】
実測ＣＡ５０は、各気筒においてサイクル毎に算出される。そのうえで、ＣＡ５０フィードバック制御では、目標ＣＡ５０と実測ＣＡ５０との差が無くなるように点火時期を基本点火時期に対して補正するために、一例としてＰＩ制御が使用されている。基本点火時期は、エンジン運転条件（主に、吸入空気量およびエンジン回転速度）に応じた値としてＥＣＵ４０に予め記憶されている。このＰＩ制御では、目標ＣＡ５０と実測ＣＡ５０との差と所定のＰＩゲイン（比例項ゲインと積分項ゲイン）とを用いて、当該差およびその差の積算値の大きさに応じた点火時期の補正量が算出される。そして、気筒毎に算出される補正量が、対象となる気筒の基本点火時期に反映される。これにより、当該気筒において次サイクルで用いられる点火時期（目標点火時期）がＣＡ５０フィードバック制御によって調整（補正）されることになる。
【００３４】
リーン燃焼限界での空燃比の値は、点火時期の影響を受けて変化する。より具体的には、例えば、ＭＢＴ点火時期に対して点火時期が遅角していると、リーン燃焼限界での空燃比の値は、ＭＢＴ点火時期に制御されているときと比べてリッチ側に移動する。リーン燃焼限界での空燃比の値に対する点火時期の上記影響が考慮されずにＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御が実行されると、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御によって空燃比がリーン側の値に振れた場合に、失火が発生してしまうことが懸念される。そこで、本実施形態では、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御の好ましい実施態様として、ＣＡ５０フィードバック制御が十分に収束している状態（すなわち、点火時期がＭＢＴ点火時期に十分に近づいている状態）にある燃焼サイクルに限って、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御を行うこととしている。そして、このような態様でＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御を行うときに当該ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御の実施頻度を好適に確保するために、本実施形態では、ＣＡ５０フィードバック制御の応答速度をＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御の応答速度よりも高めるようにしている。このような応答速度の設定は、例えば、ＣＡ５０フィードバック制御で用いられるＰＩゲインをＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御で用いられるＰＩゲインよりも大きくすることによって実現することができる。
【００３５】
なお、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御およびＣＡ５０フィードバック制御は、上述した態様で気筒毎に実行される。本実施形態の内燃機関１０は、各気筒に筒内圧センサ３０を備えているが、例えば、１つの代表気筒にのみ筒内圧センサを備えている構成の内燃機関であれば、単一の筒内圧センサから得られる筒内圧に基づく実測ＳＡ−ＣＡ１０および実測ＣＡ５０を利用して、全気筒の燃料噴射量および点火時期のフィードバック制御が行われるようになっていてもよい。
【００３６】
［基準データを用いたＭＦＢの実測データの評価、および評価結果に応じた対策］
（ＭＦＢの実測データの評価の必要性）
ＭＦＢの実測データの波形は、燃焼状態（具体的には、良好な燃焼が行われたか否か）、もしくは内燃機関１０を取り巻く環境（例えば、温度環境）に応じて変化する。したがって、ＭＦＢの実測データを実機上で適切に解析することができれば、燃焼状態もしくは環境の変化を把握することができ、当該変化への対策となるエンジン制御を適切に行えるようになる。そして、上記解析において基準とすべき基準データを備えていれば、上記変化をより適切に把握できるようになるといえる。すなわち、燃焼が良好（正常）であれば、ＭＦＢの実測データは基準データと相関の高いものとなる。しかしながら、燃焼状態もしくは環境の変化が生じている場合には、実測データが基準データから乖離する。このため、実測データと基準データとの相関の度合いを評価することができれば、燃焼状態等の変化を把握できるようになる。
【００３７】
そこで、本実施形態では、上記のような実測データの解析を実機上で正確に行えるようにするために、基準とすべきＭＦＢの基準データを実機上で生成することとした。そのうえで、ＭＦＢの実測データの評価に用いられる基準データは、演算負荷が少なく、簡便に、かつ精度良く生成できるようになっていることが望ましい。また、ＭＦＢの実測データの波形は、良好な燃焼状態の下であってもエンジン運転条件（主に、吸入空気量、エンジン回転速度および空燃比）に応じて変化する。したがって、基準データは、エンジン運転条件に応じたＭＦＢ波形の変化を反映できるようになっている必要がある。
【００３８】
（ＭＦＢの基準データの作成手法の概要）
図５は、本発明の実施の形態１におけるＭＦＢの基準データの作成手法を説明するための図である。図５は、クランク角度θをｘ座標値とし、燃焼質量割合ＭＦＢをｙ座標値とするｘｙ平面（以下、「ＭＦＢ−θ平面」と称する）を表している。
【００３９】
図３を参照して既述したように、ＣＡ５０フィードバック制御の目標値である目標ＣＡ５０は、エンジン運転条件（目標空燃比、エンジン回転速度および吸入空気量）に応じた値として決定される。ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御の目標値である目標ＳＡ−ＣＡ１０も、同様に、エンジン運転条件に応じた値として決定される。各燃焼サイクルにおける点火時期ＳＡの指示値（目標点火時期）は、ＣＡ５０フィードバック制御が実行されるリーンバーン運転時であれば、エンジン運転条件に応じた基本点火時期を基礎としてＣＡ５０フィードバック制御が反映された後の値として決定される。このように算出される目標ＳＡ−ＣＡ１０と目標点火時期とからＣＡ１０を算出することができる。ただし、このＣＡ１０自体は、上記ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御の直接の制御目標値ではないため、以下、当該ＣＡ１０のことを「特定ＣＡ１０」と称する。なお、目標ＳＡ−ＣＡ１０および目標ＣＡ５０は、標準的な温度環境（例えば、２０℃）での内燃機関１０の使用を想定して設定されているものとする。
【００４０】
ＣＡ５０はＭＦＢが５０％となる時のクランク角度であり、ＣＡ１０はＭＦＢが１０％となる時のクランク角度である。このため、目標ＣＡ５０の値と特定ＣＡ１０の値とが決定されれば、図５に示すＭＦＢ−θ平面上における目標ＣＡ５０および特定ＣＡ１０がそれぞれ位置する点Ａおよび点Ｂが自ずと定まる。ＭＦＢの実測データの相関の度合いを評価するためには、基準データは、所定クランク角度毎に取得されるようになっている実測データの各データと対となるデータを漏れなく持っておく必要がある。
【００４１】
上記の目的のために、本実施形態では、２点Ａ、Ｂを基に線形内挿と線形外挿とを行い、燃焼開始点ＣＡ０から燃焼終了点ＣＡ１００までのクランク角期間内のＭＦＢの基準データを生成することとした。そして、ＣＡ０よりも前のクランク角期間の基準データについては、ＭＦＢが０％であるデータとして生成され、ＣＡ１００よりも後のクランク角期間の基準データについては、ＭＦＢが１００％であるデータとして生成されるようにした。本実施形態では、このようにして、ＭＦＢの基準データが生成される。そして、生成された基準データが通る波形は、図５中に破線で示すような波形となる。
【００４２】
（相互相関関数を用いたＭＦＢデータの相関の度合いの評価）
本実施形態では、ＭＦＢの実測データを評価するために、ＭＦＢの基準データと実測データとの相関の度合いを示す「相関指標値ＩＲ」を求めることとした。相関指標値ＩＲの算出の好ましい手法として、本実施形態では、相互相関関数が用いられる。相互相関関数を用いた相互相関係数Ｒの算出は、次の（４）式を用いて行われる。
【数２】
0006020690.tif 000004
ただし、上記（４）式において、θはクランク角度である。τθは、相関の度合いの評価対象の２つの波形（本実施形態では、ＭＦＢの基準データと実測データの波形）についてのクランク角軸方向における相対的なずれを表す変数である。関数ｆａ〜ｂ（θ）は、所定クランク角度毎に存在する離散値の集合であるＭＦＢの基準データに相当する。関数ｇａ〜ｂ（τθ−θ）は、同様に離散値の集合であるＭＦＢの実測データに相当する。より具体的には、（ａ〜ｂ）は、これらの関数ｆａ〜ｂ（θ）およびｇａ〜ｂ（τθ−θ）がそれぞれ定義されたクランク角軸上の区間を示している。当該区間（ａ〜ｂ）は、ＭＦＢの基準データおよび実測データの中で相互相関係数Ｒの算出の対象となる（換言すると、相関の度合いの評価対象となる）基準データおよび実測データが存在するクランク角期間（以下、「計算期間α」と称する）に相当する。本実施形態で用いられる計算期間αの具体例である前期α１および後期α２については後述する。なお、筒内圧の実測データに基づいて算出したＭＦＢの実測データの中に、エンジン制御に用いる特定割合燃焼点ＣＡα（本実施形態では、ＣＡ１０とＣＡ５０）の実測値が含まれていない場合には、当該実測値を近隣の実測データの内挿によって求めるとともに、これと対となる基準データ側の値も求めたうえで、相関の度合いの評価対象にこれらの一対の値を含めてもよい。
【００４３】
（４）式を用いて畳み込み演算を行うことは、所定範囲内で変数τθを変化させることによって、基準データの波形を固定したままで計算期間（α）内のＭＦＢの実測データの波形全体をクランク角度方向（図５中に示すＭＦＢの基準データの波形の横軸方向）に少しずつ移動させつつ相互相関係数Ｒを連続的に演算していく動作を伴うものである。そして、この演算の過程における相互相関係数Ｒの最大値Ｒｍａｘは、２つの波形が全体的に最も近づいた時の相互相関係数Ｒに相当するものであり、次の（５）式のように表すことができる。本実施形態で用いられる相関指標値ＩＲは、最大値Ｒｍａｘそのものではなく、相互相関係数Ｒに対して所定の正規化処理を施すことによって得られる値である。ここでいう正規化処理とは、２つの波形（基準データと実測データの波形）が完全に一致したときのＲｍａｘが１を示すように規定された処理であり、このような処理自体は公知であるのでここではその詳細な説明は省略する。
【数３】
0006020690.tif 000005
【００４４】
上述の演算処理によって算出される相関指標値ＩＲは、２つの波形が完全に一致する場合に１（最大）となり、２つの波形の相関の度合いが低いほどゼロに近づいていく。なお、相関指標値ＩＲがマイナスの値を示す場合には、２つの波形には負の相関があり、相関指標値ＩＲは、２つの波形が完全に反転したものとなる場合に−１を示す。したがって、上記のようにして得られる相関指標値ＩＲに基づいて、ＭＦＢの基準データと実測データとの相関の度合いを把握することができる。なお、本実施形態における相互相関関数の利用は、ＭＦＢデータという同じ種類のデータを対象として、その実測データを基準データ（すなわち、理想とするＭＦＢデータ）と比較するというものである。したがって、ここで利用される相互相関関数は、実質的に自己相関関数といえると考えられる。
【００４５】
なお、本実施形態では、上述のように、相互相関係数Ｒを正規化した値の最大値を相関指標値ＩＲとして用いることとしているが、本発明における「相関指標値」は、所定の正規化処理を伴わない相互相関係数Ｒの最大値Ｒｍａｘそのものであってもよい。ただし、正規化処理を伴わない場合の相関指標値（すなわち、最大値Ｒｍａｘ）は、単に相関の度合いが高いほど大きくなるのではなく、最大値Ｒｍａｘの大小と相関の度合いの高低との間には次のような関係がある。すなわち、最大値Ｒｍａｘの増加に伴って相関の度合いが高くなっていき、最大値Ｒｍａｘがある値Ｘとなるときに相関の度合いが最高となる（すなわち、２つの波形が完全に一致する）。そして、値Ｘよりも最大値Ｒｍａｘが増加すると、最大値Ｒｍａｘの増加に伴って相関の度合いが低くなっていく。したがって、正規化処理を伴わない最大値Ｒｍａｘそのものを「相関指標値」として用いる場合には、「相関指標値」が「判定値」未満であるか否かの判定は次のような処理によって行うことができる。すなわち、最大値Ｒｍａｘが値Ｘを中心とする所定範囲内から外れる場合には、「相関指標値が判定値未満である」と判定することができ、逆に、最大値Ｒｍａｘが上記所定範囲内に収まる場合には、「相関指標値が判定値以上である」と判定することができる。
【００４６】
（ＭＦＢデータの評価結果に応じた対策としてのエンジン制御）
本実施形態では、以上の手法で生成される基準データを利用して、ＭＦＢの実測データと基準データとの相関の度合いを、各気筒において１燃焼サイクル毎に評価することとした。以下、図６および図７を参照して、本実施形態において一例として示す実測データの変化の態様について説明する。
【００４７】
図６は、冷却損失が過大であることを要因として基準データの波形に対する乖離が生じたＭＦＢの実測データの波形の一例を模式的に表した図である。寒冷地での始動直後のように極低温下で内燃機関１０が運転されるときには、標準的な温度環境で運転されるときと比べると、冷却損失が過大となる。この影響は、図６に示す一例のように、燃焼の後半期間（ＣＡ５０−ＣＡ１００）における実測データに対して顕著に表れる。より具体的には、上記影響は、燃焼の前半期間（ＣＡ０−ＣＡ５０）にも表れることもある。しかしながら、当該影響は、前半期間よりも後半期間により大きく表れる。このため、基準データに対する実測データの相関の度合いは、前半期間と比べて後半期間においてより低くなる。また、後半期間への上記影響の表れ方は、必ずしも、図６に示す一例のように実測ＣＡ５０辺りのデータ以後となるとは限らず、もう少し後のデータ（例えば、実測ＣＡ８０辺りのデータ）以後となることもある。
【００４８】
図７は、半失火または失火の発生を要因として基準データの波形に対する乖離が生じたＭＦＢの実測データの波形の一例を模式的に表した図である。ここで、半失火とは、燃焼熱が発生している途中で火炎伝播が途絶えて失火してしまい、火炎が十分に形成されない燃焼のことである。また、完全失火（以下、単に「失火」と称する）とは、混合気が着火することなく失火してしまうことをいう。半失火が生じた場合のＭＦＢの実測データの波形は、図７に示すように、基準とすべき良好な燃焼状態での基準データの波形と比べると、燃焼の開始が遅れるとともにＭＦＢデータの立ち上がり方が緩やかとなる。一方、失火が生じた場合には、熱発生が起こらないため、ＭＦＢの実測データは、ＭＦＢ０％の値で推移することになる。なお、現実的には、失火が生じていても筒内圧センサ３０の出力に重畳するノイズの影響がＭＦＢの実測データの波形に表れることがあり、そのような場合のＭＦＢの実測データの波形は、ＭＦＢ０％付近で変動したものとなる。以上のように、半失火または失火が発生した場合の実測データは、基準データの燃焼期間の全体において基準データとの相関が低いものとなる。
【００４９】
図６および図７に示すＭＦＢの実測データと基準データとの比較結果から分かるように、燃焼の後半期間でのＭＦＢデータの相関の度合いを評価しただけでは、実測データの乖離の要因が冷却損失によるものであるのか、或いは半失火／失火によるものであるのかを正確に判別することは難しいといえる。
【００５０】
そこで、本実施形態では、燃焼の前半期間でのＭＦＢデータの相関の度合いを評価するために、前半期間およびその周辺を含む計算期間である前期α１を対象として相関指標値ＩＲ１を算出することとした。さらに、燃焼の後半期間でのＭＦＢデータの相関の度合いを評価するために、後半期間およびその周辺を含む計算期間である後期α２を対象として相関指標値ＩＲ２を算出することとした。
【００５１】
そのうえで、本実施形態では、後期α２に関する相関指標値ＩＲ２が所定の判定値ＩＲｔｈ未満である場合であるが前期α１に関する相関指標値ＩＲ１が判定値ＩＲｔｈ以上である場合には、冷却損失が過大であることを要因としてＭＦＢの実測データが基準データに対して変化していると判定することとした。そして、この場合には、内燃機関１０を昇温させるための所定のエンジン暖機制御を行うこととした。
【００５２】
また、本実施形態では、後期α２に関する相関指標値ＩＲ２が判定値ＩＲｔｈ未満である場合であって前期α１に関する相関指標値ＩＲ１も判定値ＩＲｔｈ未満である場合には、半失火／失火を要因としてＭＦＢの実測データが基準データに対して変化していると判定することとした。そして、この場合には、失火（半失火を含む）の発生を抑制するための所定の失火抑制制御を行うこととした。
【００５３】
（実施の形態１における具体的処理）
図８は、本発明の実施の形態１においてＥＣＵ４０が実行するルーチンを示すフローチャートである。なお、本ルーチンは、リーンバーン運転中に、各気筒において排気弁２２の開き時期を経過したタイミングで起動され、かつ、１燃焼サイクル毎に繰り返し実行される。
【００５４】
図８に示すルーチンでは、ＥＣＵ４０は、まず、ステップ１００において、現在のエンジン運転条件を取得する。ここでいうエンジン運転条件には、主に、エンジン回転速度、吸入空気量および空燃比が該当する。エンジン回転速度はクランク角センサ４２を用いて算出される。吸入空気量はエアフローメータ４４を用いて算出される。空燃比は、リーンバーン運転時に目標とされる空燃比のことである。
【００５５】
次に、ＥＣＵ４０は、ステップ１０２に進み、ＭＦＢの基準データの波形を決定するパラメータである目標ＣＡ５０と特定ＣＡ１０とを取得する。より具体的には、ＥＣＵ４０は、ＣＡ５０フィードバック制御の実行のために別途算出されている目標ＣＡ５０を取得する。また、ＥＣＵ４０は、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御の実行のために別途算出されている目標ＳＡ−ＣＡ１０と、ＣＡ５０フィードバック制御が反映された後の最終的な点火時期の指示値に相当する目標点火時期とを取得する。そのうえで、ＥＣＵ４０は、目標ＳＡ−ＣＡ１０に目標点火時期を足し合わせることによって特定ＣＡ１０を算出する。
【００５６】
ここで、例えば、空燃比がリーン側に変化すると、燃焼期間におけるＭＦＢ波形の傾きが小さくなる。ＭＦＢの基準データは、このようなエンジン運転条件に応じたＭＦＢ波形の変化に対応したものになっている必要がある。目標ＣＡ５０はエンジン運転条件に応じた値として定められているため、目標ＣＡ５０には、エンジン運転条件の影響が織り込み済みである。同様に、目標ＳＡ−ＣＡ１０にもエンジン運転条件の影響が織り込み済みである。また、既述したように、目標ＳＡ−ＣＡ１０および目標ＣＡ５０は、標準的な温度環境（例えば、２０℃）での内燃機関１０の使用を想定して設定されている。このため、目標ＳＡ−ＣＡ１０および目標ＣＡ５０には、内燃機関１０を取り巻く温度の影響も織り込み済みである。目標点火時期の算出の基礎となる基本点火時期は、エンジン運転条件（吸入空気量およびエンジン回転速度）に応じた値として定められている。そして、空燃比の変化に伴うＭＢＴ点火時期の変化は、ＣＡ５０フィードバック制御による点火時期の補正によって対応されている。このため、ＣＡ５０フィードバック制御が反映された後の目標点火時期についても、エンジン運転条件の影響は織り込み済みであるといえる。したがって、目標ＳＡ−ＣＡ１０と目標点火時期とに依存して定まる特定ＣＡ１０についても、エンジン運転条件の影響は織り込み済みであるといえる。このように、目標ＣＡ５０および特定ＣＡ１０にはエンジン運転条件の影響が織り込み済みであるため、これらを基に生成される基準データについても、エンジン運転条件によってＭＦＢ波形が変化することが自ずと織り込み済みとなるといえる。
【００５７】
次に、ＥＣＵ４０は、ステップ１０４に進む。ステップ１０４では、ステップ１０２にて取得した目標ＣＡ５０と特定ＣＡ１０とを用いて、ＭＦＢ−θ平面上における２点Ａ、Ｂを特定するための処理が行われる。
【００５８】
次に、ＥＣＵ４０は、ステップ１０６に進む。ステップ１０６では、２点Ａ、Ｂを基に、２点Ａ、Ｂ以外のＭＦＢの基準データが生成される。具体的には、まず、燃焼開始点ＣＡ０から燃焼終了点ＣＡ１００までのクランク角期間内の基準データについては、次のように生成される。すなわち、点Ａと点Ｂとの間のクランク角期間（ＣＡ１０からＣＡ５０）の基準データについては、２点Ａ、Ｂを基に、線形内挿によって生成される。一方、点Ａと点Ｂとで特定されるクランク角期間の外側のクランク角期間（ＣＡ０からＣＡ１０と、ＣＡ５０からＣＡ１００）の基準データについては、２点Ａ、Ｂを基に、線形外挿によって生成される。また、上述したように、ＣＡ０よりも前のクランク角期間の基準データについては、ＭＦＢが０％であるデータとして生成され、ＣＡ１００よりも後のクランク角期間の基準データについては、ＭＦＢが１００％であるデータとして生成される。
【００５９】
次に、ＥＣＵ４０は、ステップ１０８に進む。ステップ１０８では、今回の燃焼サイクルにおいて筒内圧センサ３０を用いて取得された筒内圧の実測データに基づいて、上記（３）式に従ってＭＦＢの実測データが算出される。
【００６０】
次に、ＥＣＵ４０は、ステップ１１０に進む。ステップ１１０では、ステップ１０６および１０８にてそれぞれ算出されたＭＦＢの基準データおよび実測データのうちで前期α１内の該当データを対象として、上記（４）式を用いて相関指標値ＩＲ１が算出される。ここでは、前期α１は、一例として、点火時期ＳＡからＣＡ５０未満までのクランク角期間とされている。
【００６１】
次に、ＥＣＵ４０は、ステップ１１２に進む。ステップ１１２では、ステップ１０６および１０８にてそれぞれ算出されたＭＦＢの基準データおよび実測データのうちで後期α２内の該当データを対象として、上記（４）式を用いて相関指標値ＩＲ２が算出される。ここでは、後期α２は、一例として、ＣＡ５０（ＣＡ５０を含む）からＥＶＯまでのクランク角期間とされている。なお、前期α１および後期α２を規定するために使用するＣＡ５０は、ＭＦＢの「基準データ」を利用して特定されるものである。
【００６２】
次に、ＥＣＵ４０は、ステップ１１４に進む。ステップ１１４では、ステップ１１２にて算出された後期α２に関する相関指標値ＩＲ２が判定値ＩＲｔｈ未満であるか否かが判定される。判定値ＩＲｔｈは、半失火を要因とする前期α１での実測データの基準データに対する乖離を判別可能な値として事前に設定されたものである。半失火を要因とする変化が生じている場合には、冷却損失を要因とする実測データの変化が生じている場合と比べて、前期α１の実測データが基準データに対して大きく乖離する。また、失火を要因とする変化が生じている場合には、半失火を要因とする変化が生じている場合と比べて、前期α１の実測データが基準データに対して大きく乖離する。したがって、判定値ＩＲｔｈを例えば上記のように設定することで、本ルーチンにおいて対象とする実測データの変化要因の切り分けが可能となる。
【００６３】
ステップ１１４の判定が不成立である場合（ＩＲ２≧ＩＲｔｈ）には、ＥＣＵ４０は、今回の燃焼サイクルでの処理を速やかに終了する。一方、ステップ１１４の判定が成立する場合（ＩＲ２＜ＩＲｔｈ）、すなわち、後期α２のＭＦＢの実測データが基準データと相関の度合いの低いものであると判断できる場合には、ＥＣＵ４０は、ステップ１１６に進む。ステップ１１６では、ステップ１１０にて算出された前期α１に関する相関指標値ＩＲ１が判定値ＩＲｔｈ未満であるか否かが判定される。
【００６４】
ステップ１１６の判定が不成立である場合（ＩＲ２＜ＩＲｔｈ、かつ、ＩＲ１≧ＩＲｔｈ）には、ＥＣＵ４０は、ステップ１１８に進む。この場合には、後期α２のＭＦＢの実測データは基準データと相関の度合いの低いものであるが、前期α１のＭＦＢの実測データは基準データと相関の度合いの高いものであると判断することができる。このため、この場合には、ＥＣＵ４０は、冷却損失を要因としてＭＦＢの実測データが変化していると判定し、エンジン暖機制御を実行する。ここでは、エンジン暖機制御の一例として、燃料噴射量の増量が実行される。より具体的には、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御による補正を反映して決定される燃料噴射量に対して、このエンジン暖機制御による増量のための補正量が加算される。このような制御によれば、リーンバーン運転下において燃料噴射量が増やされることで空燃比が理論空燃比側に変化するので、熱発生量を高めてエンジン暖機を促進できるようになる。燃料噴射量へのエンジン暖機制御の反映は、今回の判定の対象となった気筒の次回のサイクルに対して行われる。ただし、冷却損失が過大となる要因である温度環境の変化は、上記気筒に固有の事情ではないため、当該制御の反映は、同一気筒に限らず、今回の判定が不成立となった後に最初に燃料噴射量が指示される気筒から開始してもよい。エンジン暖機制御は、ステップ１１４の判定が不成立となるまで継続される。
【００６５】
一方、ステップ１１６の判定が成立する場合（ＩＲ２＜ＩＲｔｈ、かつ、ＩＲ１＜ＩＲｔｈ）には、ＥＣＵ４０は、ステップ１２０に進む。この場合には、後期α２および前期α１の双方のＭＦＢの実測データが基準データと相関の度合いの低いものであると判断することができる。このため、この場合には、ＥＣＵ４０は、半失火もしくは失火を要因としてＭＦＢの実測データが変化していると判定し、失火抑制制御を実行する。ここでは、失火抑制制御の一例として、燃料噴射量の増量が実行される。より具体的には、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御による補正を反映して決定される燃料噴射量に対して、この失火抑制制御による増量のための補正量が加算される。このように、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御による空燃比の制御に加えて失火抑制制御が行われることにより、より確実に失火を抑制できるようになる。燃料噴射量への失火抑制制御の反映は、今回の判定の対象となった気筒の次回のサイクルに対して行われる。失火抑制制御は、ステップ１１４の判定が不成立となるまで継続される。
【００６６】
以上説明した図８に示すルーチンの処理によれば、目標ＣＡ５０と特定ＣＡ１０とを基に、ＭＦＢの基準データを生成することができる。目標ＣＡ５０は、内燃機関１０が行うエンジン制御の１つであるＣＡ５０フィードバック制御に利用される制御目標値である。特定ＣＡ１０は、同様にエンジン制御の１つであるＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御に利用される目標ＳＡ−ＣＡ１０と、ＣＡ５０フィードバック制御によって決定される目標点火時期とに依存して定まる特定割合燃焼点である。このような性質のパラメータである目標ＣＡ５０と特定ＣＡ１０とを利用したＭＦＢの基準データの生成手法の利点について、以下、公知のＭＦＢデータの生成手法と対比して説明する。
【００６７】
（実施の形態１におけるＭＦＢの基準データの生成手法の利点）
公知のＭＦＢデータの生成手法の一例として、Weibe関数を利用したものがある。この手法は、燃焼を数式化することを試みたものである。しかしながら、本手法には、次のような問題点がある。すなわち、まず、計算量が多くなるのでＥＣＵの演算負荷が高くなる。Wiebe関数を用いて燃焼波形（ＭＦＢ波形）をより正確に表現しようとすると、Wiebe関数で用いられる各種パラメータを適切に設定する必要がある。そのためには、吸入空気量、エンジン回転速度、空燃比および点火時期、さらには、燃焼温度および筒内のガス流速などの各種のエンジン運転条件パラメータを考慮する必要がある。そして、このような多くのエンジン運転条件パラメータを用いて燃焼波形を計算しようとすると、数式がより複雑になってしまう。このため、演算負荷が高くなる。
【００６８】
公知のＭＦＢデータの生成手法の他の問題点として、生成したＭＦＢデータの精度を確保することが難しいというものがある。その理由は、燃焼を数式化すること自体が困難であり、また、燃焼に影響を及ぼすすべての因子を抽出することも難しいためである。以上のことから、後述の利点を有する本実施形態の手法と比べると、実装に適しているとはいえない。
【００６９】
これに対し、本実施形態のＭＦＢの基準データの生成手法は、次のような理由で、簡便であって、かつ、ＭＦＢの実測データの相関の度合いを評価するための比較対象としてより相応しい基準データを生成できるようになるといえる。
【００７０】
すなわち、まず、目標ＣＡ５０は、前提とするエンジン制御のために値が決定されている。また、特定ＣＡ１０は、目標ＣＡ５０と同様に値が決定されている目標ＳＡ−ＣＡ１０に依存して定まる。つまり、本実施形態において基準データの生成の基礎として用いるパラメータである目標ＣＡ５０および特定ＣＡ１０は、基準データの生成のために事前に定めておく必要はなく、かつ、実機上で取得する際にも複雑な計算を必要としない。このため、これらは、取得の容易なパラメータであるといえる。そして、これらの目標ＣＡ５０と特定ＣＡ１０とを基礎として、線形内挿と線形外挿という単純な計算によって基準データを生成することができる。このため、本実施形態の手法は、上記の公知手法と比べて、計算量を格段に少なくすることができ、ＥＣＵ４０の演算負荷が極めて低くなる。したがって、本手法は、実装により適したものであるといえる。
【００７１】
また、ＭＦＢの波形は、主燃焼期間（ＣＡ１０からＣＡ９０まで）において直線的に立ち上がるという特性を有している。したがって、線形内挿および線形外挿を用いて当該主燃焼期間内の基準データを生成することによって、ＭＦＢ波形の特徴を適切に捉えながら簡便に基準データを取得できるといえる。なお、より厳密には、燃焼波形は、図５等で模式的に表したように燃焼開始点ＣＡ０および燃焼終了点ＣＡ１００において１点で折れ曲がるものではなく、ＣＡ０からＣＡ１０辺りのクランク角期間、およびＣＡ９０からＣＡ１００辺りのクランク角期間において少しの丸みを帯びつつ折れ曲がる（図２参照）。しかしながら、これらのクランク角期間は燃焼期間の全体からみると短い期間であり、また、当該クランク角期間においてＭＦＢ波形が少しの丸みを帯びていることはＭＦＢデータの相関の度合いの比較という観点では大きな影響を与えないといえる。このため、本実施形態のように、これらのクランク角期間についても線形外挿によって基準データを生成することで足りるといえる。
【００７２】
次に、本実施形態のＭＦＢデータの生成手法によって、ＭＦＢの実測データの相関の度合いを評価するための比較対象としてより相応しい基準データを生成できるようになるといえる理由について説明する。目標ＣＡ５０は、前提とするＣＡ５０フィードバック制御の目標値である。そして、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御では、実測ＳＡ−ＣＡ１０が目標ＳＡ−ＣＡ１０となるように燃料噴射量を制御しており、点火時期もＣＡ５０フィードバック制御によって求められる目標点火時期に制御されている。このため、ＣＡ１０は、目標ＳＡ−ＣＡ１０と目標点火時期とに依存して定まる特定ＣＡ１０となるように、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御とＣＡ５０フィードバック制御の実行によって間接的に制御されているといえる。この点において、特定ＣＡ１０は、間接的な制御目標値に相当するといえる。以上のことから、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御とＣＡ５０フィードバック制御とを実行している場合には、これらの制御によって、ＭＦＢの実測波形が目標ＣＡ５０と特定ＣＡ１０とを基に生成される基準データの波形に近づくように、燃料噴射量および点火時期が制御されているといえる。
【００７３】
そして、既述したように、目標ＣＡ５０および特定ＣＡ１０には、エンジン運転条件の影響が織り込み済みであるため、これらを基に生成される基準データも、エンジン運転条件によってＭＦＢ波形が変化することも織り込み済みである。以上のことから、本実施形態の手法によれば、目標ＣＡ５０と特定ＣＡ１０とから直接的に基準データの波形を生成することにより、前提とするエンジン制御（ここでは、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御とＣＡ５０フィードバック制御）によって狙っている燃焼波形（換言すると、理想とする燃焼波形）を目標ＣＡ５０と特定ＣＡ１０とに基づいて一意に決めることが可能であるといえる。そして、本実施形態では、このような理想の燃焼波形のＭＦＢデータを基準データとしている。このため、本実施形態の手法は、上記の公知手法により生成されるＭＦＢデータを用いる場合と比べて、ＭＦＢの実測データの相関の度合いを評価するための比較対象としてより相応しい基準データを生成できるようになる。
【００７４】
（ＭＦＢの実測データの変化要因特定と、特定した要因に応じた対策に関する効果）
また、上記ルーチンの処理によれば、以上説明した利点を有する基準データを用いて、ＭＦＢの実測データと基準データとの相関の度合いを好適に評価することができる。そして、その評価結果を利用して、ＭＦＢの実測データの変化の要因が冷却損失の過大化であること、もしくは半失火／失火であることを特定することができる。より具体的には、要因の違いによる実測データの変化の特徴を利用して、上記特定を正確に行えるようになる。
【００７５】
そのうえで、上記ルーチンの処理によれば、特定した要因に応じた対策としてのエンジン暖機制御もしくは失火抑制制御を行うことができる。すなわち、ＭＦＢの実測データと基準データとの相関の度合いに基づくエンジン制御が行われる。
【００７６】
また、上記エンジン暖機制御が継続して実行された場合には、基準データに対して図６に示すように乖離していた実測データが時間経過とともに基準データに近づいていく。上記ルーチンによれば、当該乖離が解消していく結果として相関の度合いが高まることによってステップ１１４の判定が不成立となり、エンジン暖機制御が終了される。ＭＦＢデータの評価結果は１燃焼サイクル毎に取得できるため、この評価結果に基づくエンジン暖機制御によれば、エンジン冷却水温度に基づいてエンジン暖機の完了の時期を間接的に判定する場合と比べて、当該時期を早期に判定できるといえる。このことは、燃費向上に繋がるものである。
【００７７】
［実施の形態１の変形例］
ところで、上述した実施の形態１においては、目標ＣＡ５０と特定ＣＡ１０とを基に、燃焼期間（ＣＡ０からＣＡ１００まで）の基準データを生成している。しかしながら、燃焼期間の基準データの生成のために利用される２つの特定割合燃焼点は、前提とするエンジン制御に用いられるものであれば、ＣＡ５０およびＣＡ１０に限られず、ＣＡ０からＣＡ１００の中から選ばれた任意の特定割合燃焼点（例えば、ＣＡ９０）であってもよい。ただし、既述したように、ＭＦＢ波形は、厳密には主燃焼期間（ＣＡ１０からＣＡ９０まで）において直線的に変化するものとなるため、基準データの生成の基礎とする２つの特定割合燃焼点は、ＣＡ１０からＣＡ９０の中から選ばれることが好ましい。
【００７８】
また、上述した実施の形態１においては、ＣＡ０からＣＡ１００までの燃焼期間全体の基準データを、目標ＣＡ５０と特定ＣＡ１０を基に線形内挿および線形外挿を用いて生成している。しかしながら、既述したように、ＣＡ０からＣＡ１０までのクランク角期間、および、ＣＡ９０からＣＡ１００までのクランク角期間におけるＭＦＢ波形は、厳密には少し丸みを帯びたものとなる。そこで、これらのクランク角期間の少なくとも一方の基準データについては、線形内挿もしくは線形外挿を用いずに、例えば２次関数を用いて、丸みを帯びた波形を再現する態様で生成されるようになっていてもよい。
【００７９】
また、上述した実施の形態１においては、燃焼期間におけるＭＦＢの基準データの生成のために、線形内挿と線形外挿の双方を用いることとしている。しかしながら、基準データの生成の基礎とする２つの特定割合燃焼点の位置次第では、線形内挿と線形外挿のうちの何れか一方が用いられることになる。例えば、ＣＡ０およびＣＡ１００を基に燃焼期間全体を対象として基準データを生成する場合には、線形内挿のみが用いられることになる。また、現実には選択される可能性は低いと考えられるが、燃焼期間内の隣接する２つの実測データに対応する２つの基準データが上記２つの特定割合燃焼点として選択される場合であれば、線形外挿のみが用いられることになる。
【００８０】
また、上述した実施の形態１においては、基準データの生成の基礎として目標ＣＡ５０と特定ＣＡ１０とを用いている。しかしながら、前提とするエンジン制御に用いられる２つの特定割合燃焼点次第では、２つとも制御目標値であってもよいし、２つとも制御目標値に依存して定まる特定割合燃焼点、すなわち、間接的な制御目標値であってもよい。
【００８１】
また、上述した実施の形態１においては、ＭＦＢの実測データと基準データとの相関の度合いを示す相関指標値の算出のために、相互相関関数を用いている。しかしながら、本発明における「燃焼質量割合の実測データと基準データとの相関の度合い」は、必ずしも相互相関関数を用いて算出されるものに限られない。すなわち、当該「相関の度合い」は、例えば、所定の計算期間を対象として、同一クランク角度でのＭＦＢの実測データと基準データとの差の二乗を合計して得られる値（いわゆる、残差二乗和）であってもよい。残差二乗和の場合には、相関の度合いが高いほど、値が小さくなる。
【００８２】
ここで、相互相関関数の利用は、以下の点において、残差二乗和に対して優れているといえる。すなわち、ＭＦＢの実測データの波形には、燃焼のばらつきに起因して基準データの波形に対する多少のずれが燃焼サイクル間で生じ得るものである。残差二乗和によれば、このような実測データの波形のずれが生じている場合であっても、ある大きさの値として算出されてしまう。つまり、残差二乗和は、燃焼のばらつきに起因する実測データの細かなずれに対して敏感に反応してしまう。このため、このような燃焼のばらつきと区別して上述の燃焼状態もしくは環境の変化を正確に検出することが難しくなる場合がある。
【００８３】
一方、相互相関関数を演算することには、既述したように、基準データの波形を固定したままで計算期間α内のＭＦＢの実測データの波形全体をクランク角度方向（図５中に示すＭＦＢの基準データの波形の横軸方向）に少しずつ移動させつつ相互相関係数Ｒを連続的に演算する動作を含んでいる。そして、この演算の過程で得られる相互相関係数Ｒを正規化した後の値の最大値が演算対象の燃焼サイクルでの相関指標値ＩＲとされる。このため、ＭＦＢデータの形状自体は基準データと同等であるが燃焼のばらつきが原因でクランク角度方向において実測データが基準データに対して少しずれているような場合であっても、相互相関関数によれば、実測データを移動させて基準データとほぼ相関のとれた状態で相関指標値ＩＲが算出されるようになる。このため、相互相関関数の利用は、残差二乗和の利用と比べて、燃焼のばらつきの影響を受けにくくなるので、燃焼状態もしくは環境の変化に起因する実測データの波形の変化の特徴をより精度良く検出できるといえる。
【００８４】
また、上述した実施の形態１においては、ＭＦＢの実測データの変化要因を特定する処理において、前期に関する相関指標値ＩＲ１と後期に関する相関指標値ＩＲ２とで共通する判定値ＩＲｔｈを用いた。しかしながら、上記処理において用いられる判定値は共通のものでなくてもよく、前期に関する相関指標値ＩＲ１と後期に関する相関指標値ＩＲ２とで別々の判定値を用いてもよい。したがって、本発明における「第１判定値」と「第２判定値」とは、同一の値および異なる値の何れであってもよい。同様に、「第３判定値」と「第４判定値」についても、同一の値および異なる値の何れであってもよい。また、このことは、「第１判定値」と「第３判定値」の関係、および、「第２判定値」と「第４判定値」との関係についても同様である。
【００８５】
また、本発明における「燃焼質量割合の実測データと基準データとの相関の度合い」は、上述した相互相関関数もしくは残差二乗和などの手法を用いて、連続した３点以上のデータの波形を対象として評価されることが好ましい。しかしながら、冷却損失の過大化を要因とする実測データの波形の変化を捉えるための「相関の度合い」の判定手法は、例えば、図９を参照して説明する以下の手法であってもよい。図９は、３つの特定割合燃焼点でのＭＦＢデータの相関の度合いを評価して、冷却損失の過大化を要因とするＭＦＢの実測データの変化を判定する例を説明するための図である。この判定に用いる３つの特定割合燃焼点として、上述の２つのフィードバック制御で用いるＣＡ１０およびＣＡ５０とともにＣＡ８０を利用する。そして、燃焼の後半側での実測データと基準データとの相関の度合いを評価するために、ＭＦＢ−θ平面上におけるＣＡ５０およびＣＡ８０での基準データの２点Ｐ１、Ｐ２を通る直線Ｌと、ＣＡ５０およびＣＡ８０での実測データの２点Ｐ１’、Ｐ２’を通る直線Ｌ’とを算出する。また、燃焼の前半側での実測データと基準データとの相関の度合いを評価するために、ＣＡ１０での基準データの点Ｐ３と実測データの点Ｐ３’との距離Ｄを算出する。そのうえで、距離Ｄが所定値以下であるか否かの判定を行うことによって、燃焼の前半側（本発明における「前期」に相当）でのＭＦＢの実測データと基準データとの相関の度合いが第１判定値以上であるかを判定する。また、直線Ｌの傾きに対する直線Ｌ’の傾きの変化量が所定値以上であるか否かの判定を行うことによって、燃焼の後半側（本発明における「後期」に相当）でのＭＦＢの実測データと基準データとの相関の度合いが第２判定値よりも低いか否かを判定する。そして、距離Ｄが上記所定値以下であって直線Ｌ、Ｌ’に関する上記変化量が上記所定値以上であるとの判定がなされた場合には、冷却損失の過大化を要因とする実測データの変化が生じていると判定し、エンジン暖機制御を実行するようにする。
【００８６】
また、上述した実施の形態１においては、ＭＦＢデータの相関の度合いの評価結果を利用して、ＭＦＢの実測データの変化の要因を冷却損失の過大化と半失火／失火との間で判別し、判別結果に応じた対策としてのエンジン制御（エンジン暖機制御もしくは失火抑制制御）とを行うようにした。しかしながら、本発明におけるＭＦＢデータの相関の度合いに基づくエンジン制御の具体例は、上記のものに限られるものではない。すなわち、上述した例以外でＭＦＢの実測データの変化の特徴を捉えることによって燃焼状態もしくは環境の変化を把握し、そして、当該変化への対策となるものであればよい。
【００８７】
また、上述した実施の形態１においては、エンジン暖機制御の一例として、燃料噴射量の増量について説明した。しかしながら、本発明における「エンジン暖機制御」は、上記の例に限られない。すなわち、例えば、エンジン冷却水の循環流量を可変させられる機構を備えている場合、もしくは、エンジン冷却水を循環させるポンプが電動式である場合には、上記のエンジン暖機制御は、エンジン冷却水の循環流量を減少させる制御であってもよい。
【００８８】
また、上述した実施の形態１においては、失火抑制制御の一例として、燃料噴射量の増量について説明した。しかしながら、本発明における「失火抑制制御」は、上記の例に限られず、例えば、点火エネルギーを調整可能な点火装置を備えている場合には、点火エネルギーを高める制御であってもよい。
【００８９】
また、上述した実施の形態１においては、基準データのＣＡ５０を境に、相関指標値ＩＲ１、ＩＲ２の算出対象となるクランク角期間（計算期間α）を前期α１と後期α２とに分けることとしている。しかしながら、本発明における「前期」および「後期」は、ＣＡ５０を境として分割された燃焼の前半期間および後半期間に相当するものに限られない。すなわち、「前期」と「後期」との境界は、ＭＦＢの実測データの変化の要因を冷却損失の過大化と半失火／失火との間で切り分け可能となる範囲内であれば、ＣＡ５０以外の任意の第３特定割合燃焼点であってもよい。また、実施の形態１においては、前期α１の始点として点火時期ＳＡを用いており、後期α２の終点として排気弁２２の開き時期ＥＶＯを用いている。本発明における「前期」の始点は、点火時期ＳＡに限らず、吸気弁２０の閉じ時期ＩＶＣ以後であればよい。一方、本発明における「後期」の終点は、ＥＶＯに限られず、燃焼のばらつき等を考慮して確実に燃焼が終了していると判断可能なクランク角タイミングを事前に求められる場合であれば、「後期」の終点は、そのようなクランク角タイミングとしてもよい。さらに、本発明における「前期」は、燃焼期間よりも前のクランク角期間を含んでいなくてもよいし、同様に、「後期」は、燃焼期間よりも後のクランク角期間を含んでいなくてもよい。
【００９０】
また、上述した実施の形態１においては、気筒毎に相互相関関数を用いてＭＦＢデータの相関の度合いを評価する例について説明したが、ＭＦＢデータの相関の度合いの評価は、任意の代表気筒を対象として実行してもよい。そして、当該代表気筒でのＭＦＢの相関の度合いに基づくエンジン制御が全気筒を対象として行われるようになっていてもよい。
【００９１】
また、上述した実施の形態１においては、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御によって燃料噴射量を調整する例について説明を行った。しかしながら、リーンバーン運転中の燃焼制御のために利用されるＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御の調整対象は、燃料噴射量に限らず、吸入空気量もしくは点火エネルギーであってもよい。なお、燃料噴射量もしくは吸入空気量が調整対象であれば、このフィードバック制御は、空燃比制御として位置づけることができる。また、本フィードバック制御に用いられる特定割合燃焼点ＣＡαは、必ずしもＣＡ１０に限らず、他の燃焼点であってもよい。しかしながら、本フィードバック制御への適用に関しては、ＣＡ１０は、次のような理由により、他の燃焼点と比べて優れているといえる。すなわち、ＣＡ１０よりも後の主燃焼期間（ＣＡ１０−ＣＡ９０）内の燃焼点を利用した場合には、得られるクランク角期間は、火炎が燃え広がる時に燃焼に影響するパラメータ（ＥＧＲ率、吸気温度およびタンブル比など）の影響を大きく受けてしまう。つまり、この場合に得られるクランク角期間は、純粋に空燃比に着目したものではなく、外乱に弱くなる。また、既述したように、燃焼開始点ＣＡ０および燃焼終了点ＣＡ１００の周辺の燃焼点は、筒内圧センサ３０からの出力信号に重畳するノイズの影響によって誤差が生じ易い。このノイズの影響は、燃焼開始点ＣＡ０および燃焼終了点ＣＡ１００から燃焼期間の中央側に離れるにつれて小さくなる。これらの点を考慮すると、ＣＡ１０が最も優れているといえる。
【００９２】
また、上述した実施の形態１においては、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御およびＣＡ５０フィードバック制御の実施を伴うリーンバーン運転時に、相関指標値ＩＲ１、ＩＲ２に基づくＭＦＢデータの相関の度合いの評価を行うこととしている。しかしながら、当該評価は、本発明における「第１エンジン制御」および「第２エンジン制御」を行っていることを前提として、リーンバーン運転時に限らず、例えば、理論空燃比燃焼運転時に行われるようになっていてもよい。
【００９３】
なお、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ４０がステップ１０８の処理を実行することにより本発明における「燃焼質量割合算出手段」が実現されており、ＥＣＵ４０が上記（３）式に従って算出されるＭＦＢの実測データに基づいてＣＡ１０等の特定割合燃焼点ＣＡαを算出することにより、本発明における「燃焼点算出手段」が実現されており、ＥＣＵ４０がＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御を実行することにより本発明における「第１制御手段」が実現されており、ＥＣＵ４０がＣＡ５０フィードバック制御を実行することにより本発明における「第２制御手段」が実現されており、そして、ＥＣＵ４０がステップ１１４および１１６の判定結果に応じてステップ１１８または１２０の処理を実行することにより本発明における「第３制御手段」が実現されている。また、燃料噴射弁２６および点火装置２８が本発明における「１または複数のアクチュエータ」に、ＣＡ１０が本発明における「第１特定割合燃焼点」に、ＳＡ−ＣＡ１０が本発明における「第１パラメータ」に、ＳＡ−ＣＡ１０フィードバック制御が本発明における「第１エンジン制御」に、ＣＡ５０が本発明における「第２特定割合燃焼点」に、ＣＡ５０フィードバック制御が本発明における「第２エンジン制御」に、エンジン暖機制御および失火抑制制御が本発明における「第３エンジン制御」に、特定ＣＡ１０が本発明における「第１目標値」および「第１パラメータの目標値から特定される第１特定割合燃焼点」に、目標ＣＡ５０が本発明における「第２目標値」および「第２特定割合燃焼点の目標値」に、点火時期ＳＡからＣＡ０までのクランク角期間が本発明における「第１クランク角期間」に、そして、ＣＡ１００からＥＶＯまでのクランク角期間が本発明における「第２クランク角期間」に、それぞれ相当している。また、基準データにおけるＣＡ５０が本発明における「第３特定割合燃焼点」に、前期α１が本発明における「第３特定割合燃焼点よりも前の燃焼期間を含むクランク角期間である前期」に、後期α２が本発明における「第３特定割合燃焼点以降の燃焼期間を含むクランク角期間である後期」に、それぞれ相当している。また、判定値ＩＲｔｈが本発明における「第１〜４判定値」のそれぞれに相当している。なお、実施の形態１の態様とは異なるが、ＣＡ５０を基に規定されたパラメータ（例えば、ＳＡ−ＣＡ５０）が使用される場合であれば当該ＳＡ−ＣＡ５０が本発明における「第２パラメータ」に相当し、ＣＡ１０自体に目標ＣＡ１０が設定されている場合であれば目標ＣＡ１０が本発明における「第１特定割合燃焼点の目標値」に相当し、そして、例えば上記ＳＡ−ＣＡ５０自体に目標ＳＡ−ＣＡ５０が設定されている場合であれば目標ＳＡ−ＣＡ５０から特定される特定ＣＡ５０が本発明における「第２パラメータの目標値から特定される第２特定割合燃焼点」に相当することになる。
【符号の説明】
【００９４】
１０  内燃機関
１２  ピストン
１４  燃焼室
１６  吸気通路
１８  排気通路
２０  吸気弁
２２  排気弁
２４  スロットルバルブ
２６  燃料噴射弁
２８  点火装置
３０  筒内圧センサ
４０  ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
４２  クランク角センサ
４４  エアフローメータ
【図１】
0006020690.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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