(57)【要約】【課題】気筒間での燃焼状態のばらつきに起因して、回転数変動および振動などが発生するのを回避でき、それにより、運転性を向上させることができる内燃機関の点火時期制御装置を提供する。【解決手段】点火時期制御装置１のECU2は、筒内圧Pcyl#iに応じて、図示平均有効圧の統計処理値Pmi_ls#iを算出し、それらのうちの所定範囲内の最小値Pmi_ls_min1と、２番目に小さい値Pmi_ls_min2との加重平均演算により、平滑化目標値Piav_cmdを算出し、統計処理値Pmi_ls#iを平滑化目標値Piav_cmdに追従させるための平滑化補正値DIGPIAV#iに、統計処理値Pmi_ls#iが最大になるように、点火時期を制御するための最適化補正値DIGOP#iを進角側のリミット値とするリミット処理を施すことにより補正値DIGCMP#iを算出し、これに基づいて、各気筒の点火時期IGLOG#iを算出する。【選択図】  図３
2006152857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒内の圧力をそれぞれ複数の筒内圧として検出する筒内圧検出手段と、
当該検出された複数の筒内圧に応じて、前記複数の気筒での燃焼による仕事量を表す複数の仕事量パラメータをそれぞれ算出する仕事量パラメータ算出手段と、
当該算出された複数の仕事量パラメータの１つを、当該複数の仕事量パラメータの基準値に設定するとともに、当該基準値に応じて、前記複数の仕事量パラメータの目標となる１つの目標値を算出する目標値算出手段と、
前記複数の仕事量パラメータが前記１つの目標値に追従するように、前記複数の気筒の点火時期をそれぞれ決定する点火時期決定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。
【請求項２】
前記基準値は、前記複数の仕事量パラメータのうちの最小値に設定されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の点火時期制御装置。
【請求項３】
前記基準値は、前記複数の仕事量パラメータのうちの最大値を上限とし、当該最大値よりも所定値分、小さい値を下限とする範囲内にある仕事量パラメータのうちの最小値に設定されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の点火時期制御装置。
【請求項４】
前記仕事量パラメータ算出手段は、前記複数の筒内圧に応じて前記複数の仕事量パラメータの未処理値をそれぞれ算出するとともに、当該未処理値に所定の逐次型統計処理を施すことにより、前記複数の仕事量パラメータを算出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の内燃機関の点火時期制御装置。
【請求項５】
前記点火時期決定手段は、
前記複数の気筒の各々において、当該各気筒の仕事量パラメータが最大になるように、当該各気筒の前記点火時期を制御するための第１制御値を算出する第１制御値算出手段と、
前記各気筒において、当該各気筒の仕事量パラメータが前記１つの目標値に追従するように、当該各気筒の前記点火時期を制御するための第２制御値を算出する第２制御値算出手段と、
前記第１制御値を進角側のリミット値とするリミット処理を前記第２制御値に施すことにより、最終制御値を算出する最終制御値算出手段と、
当該算出された最終制御値に応じて、前記各気筒の前記点火時期を算出する点火時期算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の内燃機関の点火時期制御装置。
【請求項６】
前記目標値算出手段は、前記複数の仕事量パラメータのうちの前記基準値と当該基準値よりも大きい値との加重平均演算により、前記１つの目標値を算出することを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の点火時期制御装置。
【請求項７】
前記点火時期決定手段は、
前記複数の気筒の各々において、当該各気筒の仕事量パラメータが最大になるように、当該各気筒の前記点火時期を制御するための第１制御値を算出する第１制御値算出手段と、
前記各気筒において、当該各気筒の仕事量パラメータが前記１つの目標値に追従するように、当該各気筒の前記点火時期を制御するための第２制御値を算出する第２制御値算出手段と、
前記点火時期を、前記仕事量パラメータが前記基準値以下の気筒に対しては、前記第１制御値に応じて算出し、前記仕事量パラメータが前記基準値よりも大きい気筒に対しては、前記第２制御値に応じて算出する点火時期算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の点火時期制御装置。
【請求項８】
前記第２制御値算出手段は、所定の目標値フィルタアルゴリズムと所定の追従制御アルゴリズムとを組み合わせた２自由度制御アルゴリズムを含む制御アルゴリズムにより、前記第２制御値を算出することを特徴とする請求項５または７に記載の内燃機関の点火時期制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の点火時期を筒内圧に応じて制御する内燃機関の点火時期制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の点火時期を筒内圧センサを用いて制御する点火時期制御装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。この点火時期制御装置では、筒内圧センサにより検出された筒内圧の最大値と、圧縮行程の上死点における筒内圧との偏差を算出し、この偏差が所定しきい値よりも小さい場合には、点火時期が、過遅角状態にあるとして所定値分、進角側に制御され、それ以外は、点火時期がその時点の値に保持される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２６２１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、内燃機関では、気筒間で燃焼状態がばらつくことがあり（すなわち燃焼によって発生する熱エネルギがばらつくことがあり）、その場合には、気筒間で発生トルクがばらついてしまい、内燃機関の回転数変動および振動などが発生することで、運転性が低下するおそれがある。また、内燃機関が車両の動力源として用いられている場合には、サージングが発生するおそれがある。このような気筒間での燃焼状態のばらつきは、特に、内燃機関が吸気弁のリフトを連続的に変更する可変バルブリフト機構を気筒ごとに備えている場合、可変バルブリフト機構ごとの遊びおよび作動特性の差異に起因して、発生しやすくなる。
【０００５】
これに対して、上記特許文献１の点火時期制御装置によれば、上述した気筒間の燃焼状態のばらつきを考慮することなく、点火時期を制御しているので、運転性の低下およびサージングの発生を招くおそれがあり、特に、可変バルブリフト機構を備えた内燃機関に適用した場合には、そのような問題が顕著になる可能性が高い。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、気筒間での燃焼状態のばらつきに起因して、回転数変動および振動などが発生するのを回避でき、それにより、運転性を向上させることができる内燃機関の点火時期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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に係る内燃機関３の点火時期制御装置１は、複数の気筒＃１〜＃４内の圧力をそれぞれ複数の筒内圧Ｐｃｙｌ＃ｉとして検出する筒内圧検出手段（例えば実施形態における筒内圧センサ２２）と、検出された複数の筒内圧に応じて、複数の気筒での燃焼による仕事量を表す複数の仕事量パラメータ（統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉ）をそれぞれ算出する仕事量パラメータ算出手段（ＥＣＵ２、推定値算出部３０、統計処理値算出部３１）と、算出された複数の仕事量パラメータの１つを、複数の仕事量パラメータの基準値（第１基準値Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ１）に設定するとともに、基準値に応じて、複数の仕事量パラメータの目標となる１つの目標値（平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄ）を算出する目標値算出手段（ＥＣＵ２、平滑化目標値算出部３２）と、複数の仕事量パラメータが１つの目標値に追従するように、複数の気筒の点火時期ＩＧＬＯＧ＃ｉをそれぞれ決定する点火時期決定手段（ＥＣＵ２、平滑化コントローラ３３、補正値算出部３７、基本点火時期算出部３８、加算器３９、ステップ３１）と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この内燃機関の点火時期制御装置によれば、複数の仕事量パラメータが１つの目標値に追従するように、複数の気筒の点火時期がそれぞれ決定される。この場合、複数の仕事量パラメータは、複数の気筒での燃焼による仕事量を表すものであるので、気筒間での燃焼状態のばらつき（すなわち発生熱エネルギのばらつき）がなくなるように、点火時期が制御され、それにより、気筒間での燃焼状態のばらつきに起因して、回転数変動および振動などが発生するのを回避できる。また、１つの目標値が、複数の仕事量パラメータと無関係ではなく、その１つに応じて算出されるので、１つの目標値がすべての仕事量パラメータと大幅に乖離した値に設定されるのを回避でき、それにより、複数の仕事量パラメータの１つの目標値への追従性を高めることができるとともに、回転数変動の発生などを回避することができる。以上により、運転性を向上させることができる。特に、この点火時期制御装置を、吸気弁のリフトを変更する可変バルブリフト機構などが設けられていることなどにより、燃焼状態のばらつきが発生しやすい内燃機関に適用した場合には、以上のような利点をより効果的に得ることができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関３の点火時期制御装置１において、基準値は、複数の仕事量パラメータのうちの最小値に設定されることを特徴とする。
【００１０】
この内燃機関の点火時期制御装置によれば、基準値が複数の仕事量パラメータのうちの最小値に設定されるので、そのような最小値に応じて、複数の仕事量パラメータの目標となる１つの目標値が算出されるとともに、複数の仕事量パラメータが１つの目標値に追従するように、複数の気筒の点火時期がそれぞれ決定される。それにより、最小値の仕事量パラメータを含む全ての仕事量パラメータを１つの目標値に確実に追従させることができる。その結果、例えば、ある気筒の仕事量パラメータが、個体間のばらつきや経年変化などに起因して最小値を示している場合、そのような気筒に対して、実現不可能な仕事量が要求されなくなることで、複数の気筒の燃焼状態のばらつきを確実に回避することができる。以上により、運転性をさらに向上させることができる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関３の点火時期制御装置１において、基準値は、複数の仕事量パラメータのうちの最大値Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍａｘを上限とし、最大値よりも所定値Ｅｐｓ＿Ｐｍｉ分、小さい値を下限とする範囲内にある仕事量パラメータのうちの最小値に設定されることを特徴とする。
【００１２】
一般に、複数の気筒を備えた内燃機関において、スラッジなどに起因して燃焼状態が他の気筒と比べて極端に悪化している気筒が存在する場合、その気筒を基準としてこれに他の気筒の燃焼状態を合わせるように、点火時期を制御すると、燃焼状態の良好な気筒では、点火時期が過遅角状態となってしまい、それにより、排ガスの高温化および失火などが発生し、排気系および触媒がダメージを受ける可能性がある。これに対して、この内燃機関の点火時期制御装置によれば、基準値が、複数の仕事量パラメータのうちの最大値を上限とし、最大値よりも所定値分、小さい値を下限とする範囲内にある仕事量パラメータのうちの最小値に設定され、そのような最小値に応じて、複数の仕事量パラメータの１つの目標値が算出されるので、複数の仕事量パラメータのうちの最小値が最大値に対して所定値より大きい値分、下回っている場合、すなわち、燃焼状態が他の気筒と比べて極端に悪化している気筒が存在している場合でも、その気筒以外の、仕事量パラメータの最大値との偏差が所定値以下の気筒を基準として、燃焼状態のばらつきがなくなるように、点火時期を制御できる。その結果、排ガスの高温化および失火の発生などを回避でき、排気系および触媒へのダメージを回避できる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の内燃機関３の点火時期制御装置１において、仕事量パラメータ算出手段は、複数の筒内圧に応じて複数の仕事量パラメータの未処理値（推定値Ｐｍｉ＿ａｃｔ＃ｉ）をそれぞれ算出するとともに、未処理値に所定の逐次型統計処理［式（２），（３）］を施すことにより、複数の仕事量パラメータ（統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉ）を算出することを特徴とする。
【００１４】
一般に、筒内圧は、確率論的な変動を伴うものであるので、検出された筒内圧をそのまま使用すると、これに応じて算出された仕事量パラメータも、その影響によりノイズが載った状態の値となる。その結果、そのような仕事量パラメータを用いて点火時期を制御すると、ノイズの影響を受けることで、その分、点火時期の制御精度が低下する可能性がある。これに対して、この内燃機関の点火時期制御装置によれば、複数の仕事量パラメータが、複数の筒内圧に応じて算出された複数の仕事量パラメータの未処理値に所定の逐次型統計処理を施すことにより、算出されるので、複数の仕事量パラメータを、筒内圧の変動の影響を受けにくい値、すなわち変動に起因するノイズの影響が抑制された値として算出でき、そのような仕事量パラメータを用いて点火時期を制御することができる。その結果、筒内圧の変動に起因するノイズの影響を抑制できることで、その分、点火時期の制御精度を向上させることができる。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の内燃機関３の点火時期制御装置１において、点火時期決定手段は、複数の気筒の各々において、各気筒の仕事量パラメータが最大になるように、各気筒の点火時期を制御するための第１制御値（最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉ）を算出する第１制御値算出手段（ＥＣＵ２、同定用信号値算出部３４、ＭＢＴ推定部３５、最適化コントローラ３６）と、各気筒において、各気筒の仕事量パラメータが１つの目標値に追従するように、各気筒の点火時期を制御するための第２制御値（平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉ）を算出する第２制御値算出手段（ＥＣＵ２、推定値算出部３０、統計処理値算出部３１、平滑化コントローラ３３）と、第１制御値を進角側のリミット値とするリミット処理を第２制御値に施すことにより、最終制御値（補正値ＤＩＧＣＭＰ＃ｉ）を算出する最終制御値算出手段（ＥＣＵ２、補正値算出部３７）と、算出された最終制御値に応じて、各気筒の点火時期ＩＧＬＯＧ＃ｉを算出する点火時期算出手段（ＥＣＵ２、基本点火時期算出部３８、加算器３９、ステップ３１）と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
この内燃機関の点火時期制御装置によれば、各気筒において、第１制御値が、その気筒の仕事量パラメータが最大になるように点火時期を制御するための値として算出され、第２制御値が、その気筒の仕事量パラメータが１つの目標値に追従するように点火時期を制御するための値として算出され、第１制御値を進角側のリミット値とするリミット処理を第２制御値に施すことにより、最終制御値が算出され、この最終制御値に応じて、各気筒の点火時期が算出される。このように、最終制御値が、第１制御値を進角側のリミット値とするリミット処理を第２制御値に施すことにより算出されるので、各気筒において、仕事量パラメータを最大するための点火時期制御と、仕事量パラメータを１つの目標値に追従させるための点火時期制御とを同時に実行した場合と異なり、２つの点火時期制御の干渉を回避できるとともに、最終制御値が第２制御値から第１制御値に切り換わる際の切り換えを円滑に行うことができる。それにより、トルク段差の発生を回避でき、運転性を向上させることができる。さらに、同じ理由により、いずれかの気筒において、第２制御値が第１制御値よりも進角側の値に設定された場合でも、その気筒の最終制御値が第１制御値に制限されることにより、点火時期が第１制御値に応じて算出されるので、その気筒の仕事量パラメータを最大にすることができる。すなわち最高の燃焼効率を確保することができる。それにより、運転性をさらに向上させることができる。
【００１７】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の内燃機関３の点火時期制御装置１において、目標値算出手段は、複数の仕事量パラメータのうちの基準値（第１基準値Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ１）と基準値よりも大きい値（第２基準値Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ２）との加重平均演算［式（４）］により、１つの目標値を算出することを特徴とする。
【００１８】
この内燃機関の点火時期制御装置によれば、１つの目標値が、複数の仕事量パラメータのうちの基準値と基準値よりも大きい値との加重平均演算によって算出されることにより、基準値よりも大きい値として算出されるので、仕事量パラメータが基準値となっている気筒において、最終制御値が第１制御値に設定され、仕事量パラメータが最大になるように、点火時期が制御される確率が高くなる。その結果、基準値の気筒において、仕事量パラメータが最大になるように、点火時期が制御されることになるので、内燃機関全体の燃焼効率を向上させることができる。特に、請求項３に係る発明のように、基準値が、複数の仕事量パラメータのうちの最大値を上限とし、最大値より所定値分、小さい値を下限とする範囲内にある仕事量パラメータのうちの最小値に設定される場合には、基準値の気筒に加えて、燃焼パラメータが基準値よりも小さい値の気筒においても、仕事量パラメータが最大となるように、点火時期が制御されることになるので、内燃機関全体の燃焼効率をより効果的に向上させることができる。
【００１９】
請求項７に係る発明は、請求項３に記載の内燃機関３の点火時期制御装置１において、点火時期決定手段は、複数の気筒の各々において、各気筒の仕事量パラメータが最大になるように、各気筒の点火時期を制御するための第１制御値（最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉ）を算出する第１制御値算出手段（ＥＣＵ２、同定用信号値算出部３４、ＭＢＴ推定部３５、最適化コントローラ３６）と、各気筒において、各気筒の仕事量パラメータが１つの目標値に追従するように、各気筒の点火時期を制御するための第２制御値（平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉ）を算出する第２制御値算出手段（ＥＣＵ２、推定値算出部３０、統計処理値算出部３１、平滑化コントローラ３３）と、点火時期を、仕事量パラメータが基準値以下の気筒に対しては、第１制御値に応じて算出し［式（３３），（４５）］、仕事量パラメータが基準値よりも大きい気筒に対しては、第２制御値に応じて算出する［式（３３），（４４）］点火時期算出手段（ＥＣＵ２）と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
この内燃機関の点火時期制御装置によれば、各気筒において、第１制御値が、その気筒の仕事量パラメータが最大になるように点火時期を制御するための値として算出され、第２制御値が、その気筒の仕事量パラメータが１つの目標値に追従するように点火時期を制御するための値として算出され、点火時期が、仕事量パラメータが基準値以下の気筒に対しては、第１制御値に応じて算出され、仕事量パラメータが基準値よりも大きい気筒に対しては、第２制御値に応じて算出される。このように点火時期が算出されることにより、仕事量パラメータが基準値以下の気筒においては、その気筒の仕事量パラメータが最大になるように制御されるとともに、仕事量パラメータが基準値よりも大きい気筒においては、その気筒の仕事量パラメータが１つの目標値に追従するように制御される。それにより、基準値の気筒と比べて燃焼状態が極端に悪化している気筒が存在している場合でも、その気筒において、仕事量パラメータの最大値を確保できるとともに、仕事量パラメータが基準値の気筒および基準値よりも大きい気筒においては、燃焼状態のばらつきを解消しながら、基準値の気筒における仕事量パラメータの最大値に相当する仕事量パラメータを確保することができる。その結果、内燃機関全体の燃焼効率をより効果的に向上させることができる。
【００２１】
請求項８に係る発明は、請求項５または７に記載の内燃機関３の点火時期制御装置１において、第２制御値算出手段は、所定の目標値フィルタアルゴリズム［式（９）］と所定の追従制御アルゴリズム［式（５）〜（８）］とを組み合わせた２自由度制御アルゴリズムを含む制御アルゴリズム［式（５）〜（１０）］により、第２制御値（平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉ）を算出することを特徴とする。
【００２２】
請求項５または７に係る発明の場合、第２制御値は、各仕事量パラメータが１つの目標値に追従するように、各気筒の点火時期を制御するための値であるので、内燃機関の運転状態の変化により、仕事量パラメータの基準値となる気筒が切り換わった際、１つの目標値が急変することにより、第２制御値も急変する可能性がある。これに対して、この点火時期制御装置によれば、所定の目標値フィルタアルゴリズムと所定の追従制御アルゴリズムとを組み合わせた２自由度制御アルゴリズムを含む制御アルゴリズムにより、第２制御値が算出されるので、目標値フィルタアルゴリズムのフィルタ特性を適切に設定することにより、１つの目標値が急変したときでも、第２制御値の急変を回避することができる。その結果、第２制御値の急変に伴うトルク段差の発生を回避でき、運転性をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る内燃機関の点火時期制御装置について説明する。図２に示すように、この点火時期制御装置１は、ＥＣＵ２を備えており、このＥＣＵ２は、後述するように、内燃機関（以下「エンジン」という）３の運転状態に応じて、点火時期制御などの制御処理を実行する。
【００２４】
図１に示すように、エンジン３は、図示しない車両に搭載された直列４気筒型ガソリンエンジンであり、１〜４番気筒＃１〜＃４（複数の気筒）を備えている。このエンジン３の吸気管４は、インテークマニホールド４ａの４つの分岐部４ｂを介して４つの気筒＃１〜＃４にそれぞれ接続されている。
【００２５】
各分岐部４ｂには、各気筒の図示しない吸気ポートの上流側に、燃料噴射弁５が取り付けられている。各燃料噴射弁５は、エンジン３の運転時に、ＥＣＵ２からの駆動信号によって、その開弁時間および開弁タイミングが制御される。それにより、燃料噴射制御が実行される。
【００２６】
また、エンジン３のシリンダヘッドには、点火プラグ６が気筒ごとに取り付けられている。この点火プラグ６は、図示しない点火コイルを介してＥＣＵ２に接続されており、ＥＣＵ２からの駆動信号（電圧信号）が、後述する点火時期ＩＧＬＯＧに応じたタイミングで加えられることによって放電し、燃焼室内の混合気を燃焼させる。
【００２７】
また、エンジン３には、可変バルブリフト機構１０が設けられている。この可変バルブリフト機構１０は、図示しない吸気弁のリフト（以下「バルブリフト」という）Ｌｉｆｔｉｎを所定範囲内で無段階に変更することで、吸入空気量を無段階に変更するものであり、その詳細な説明はここでは省略するが、本出願人が提案済みの特願２００４−２４９２１３号のものと同様に構成されている。この可変バルブリフト機構１０は、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、ＥＣＵ２からの後述するリフト制御入力Ｕｌｉｆｔｉｎによって駆動され、それにより、バルブリフトＬｉｆｔｉｎを変更する。なお、本実施形態では、バルブリフトＬｉｆｔｉｎは、吸気弁４の最大揚程を表すものとする。
【００２８】
一方、図２に示すように、ＥＣＵ２には、クランク角センサ２０、水温センサ２１、筒内圧センサ２２、バルブリフトセンサ２３、アクセル開度センサ２４およびイグニッション・スイッチ（以下「ＩＧ・ＳＷ」という）２５がそれぞれ接続されている。
【００２９】
このクランク角センサ２０は、クランクシャフト（図示せず）の回転に伴い、いずれもパルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号をＥＣＵ２に出力する。このＣＲＫ信号は、所定のクランク角（本実施形態では１゜）ごとに１パルスが出力され、ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを算出する。また、ＴＤＣ信号は、各気筒のピストンが吸気行程のＴＤＣ位置よりも若干、手前の所定のクランク角位置にあることを表す信号であり、所定クランク角ごとに１パルスが出力される。
【００３０】
また、水温センサ２１は、エンジン３のシリンダブロック（図示せず）に取り付けられたサーミスタなどで構成されており、シリンダブロック内を循環する冷却水の温度であるエンジン水温ＴＷを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００３１】
さらに、筒内圧センサ２２（筒内圧検出手段）は、点火プラグ６と一体型の圧電素子タイプのものであり、気筒ごとに設けられている（１つのみ図示）。筒内圧センサ２２は、各気筒内の圧力すなわち筒内圧Ｐｃｙｌ＃ｉの変化に伴ってたわむことにより、筒内圧Ｐｃｙｌ＃ｉを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。なお、この「筒内圧Ｐｃｙｌ＃ｉ」における＃ｉ（＝＃１〜＃４）は、気筒の番号を表す気筒番号値であり、例えば、筒内圧Ｐｃｙｌ＃１は、１番気筒＃１の筒内圧に相当する。この点は、後述する各種のパラメータにおいても、同様である。
【００３２】
また、バルブリフトセンサ２３は、バルブリフトＬｉｆｔｉｎを表す検出信号をＥＣＵ２に出力し、アクセル開度センサ２４は、車両の図示しないアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。さらに、ＩＧ・ＳＷ２５は、イグニッションキー（図示せず）操作によりＯＮ／ＯＦＦされるとともに、そのＯＮ／ＯＦＦ状態を表す信号をＥＣＵ２に出力する。
【００３３】
一方、ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＩ／Ｏインターフェース（いずれも図示せず）などからなるマイクロコンピュータで構成されており、前述した各種のセンサ２０〜２４の検出信号およびＩＧ・ＳＷ２５のＯＮ／ＯＦＦ信号などに応じて、エンジン３の運転状態を判別するとともに、後述するように、点火時期制御を含む各種の制御処理を実行する。
【００３４】
なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、仕事量パラメータ算出手段、目標値算出手段、点火時期決定手段、第１制御値算出手段、第２制御値算出手段、最終制御値算出手段および点火時期算出手段に相当する。
【００３５】
次に、図３を参照しながら、本実施形態の点火時期制御装置１について説明する。図３に示すように、点火時期制御装置１は、推定値算出部３０、統計処理値算出部３１、平滑化目標値算出部３２、平滑化コントローラ３３、同定用信号値算出部３４、ＭＢＴ推定部３５、最適化コントローラ３６、補正値算出部３７、基本点火時期算出部３８および加算器３９を備えており、これらはいずれも、具体的には、ＥＣＵ２により構成されている。この点火時期制御装置１では、以下に述べるように、点火時期ＩＧＬＯＧ＃ｉが算出される。
【００３６】
まず、推定値算出部３０において、スペクトル分解法により、図示平均有効圧の推定値（以下「推定値」という）Ｐｍｉ＿ａｃｔ＃ｉを算出する。このスペクトル分解法は、本出願人が特願２００４−２３２６３３号で提案済みの手法であるので、その詳細な説明はここでは省略するが、このスペクトル分解法では、推定値Ｐｍｉ＿ａｃｔ＃ｉは、筒内圧センサ２２により検出された筒内圧Ｐｃｙｌ＃ｉに基づき、下式（１）により算出される。
【数１】
2006152857.tif 000003
【００３７】
ここで、Ｖｓは、エンジン３の行程容積であり、ＰＦ＃ｉ，ＶＦ＃ｉはそれぞれ、各気筒の筒内圧Ｐｃｙｌ＃ｉおよび容積データＶ＃ｉに所定のローパスフィルタ処理を施した値を表している。また、（ｎ）付きの各データは、ＣＲＫ信号の発生に同期してサンプリング（または算出）された離散データであることを示しており、記号ｎは各離散データのサンプリングサイクルの順番を表している。例えば、記号ｎは今回の制御タイミングでサンプリングされた値であることを、記号ｎ−１は前回の制御タイミングでサンプリングされた値であることをそれぞれ示している。さらに、記号Ｎは、１燃焼サイクル中にサンプリングされたデータ数（本実施形態では値７２０）を表している。また、記号（ｋ）付きの離散データは、ＴＤＣ信号の発生に同期して算出またはサンプリングされたデータであることを示している。以上の点は、後述する各離散データにおいても同様である。なお、以下の説明では、各離散データにおける記号（ｋ）などを適宜、省略する。
【００３８】
以上のスペクトル分解法によれば、推定値Ｐｍｉ＿ａｃｔ＃ｉが、筒内圧Ｐｃｙｌ＃ｉおよび容積データＶ＃ｉに所定のローパスフィルタ処理を施した値ＰＦ＃ｉ，ＶＦ＃ｉを用いて算出されるので、筒内圧Ｐｃｙｌ＃ｉと容積データＶ＃ｉとの間に相対的な位相ずれが発生するのを回避でき、それにより、推定値Ｐｍｉ＿ａｃｔ＃ｉの算出精度を高めることができる。なお、本実施形態では、推定値算出部３０が仕事量パラメータ算出手段および第２制御値算出手段に相当し、推定値Ｐｍｉ＿ａｃｔ＃ｉが未処理値に相当する。
【００３９】
次に、統計処理値算出部３１では、以下に述べる統計処理を推定値Ｐｍｉ＿ａｃｔ＃ｉに施すことにより、図示平均有効圧の統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉを算出する。具体的には、統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉは、下式（２），（３）に示す固定ゲイン法の逐次型最小２乗法アルゴリズムにより算出される。
【数２】
2006152857.tif 000004
【００４０】
上記式（２）において、Ｐａｖは、所定のフィルタゲインであり、Ｅ＿ｉｄ＃ｉは、式（３）により算出される偏差である。
【００４１】
以上のように算出された統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉを、推定値Ｐｍｉ＿ａｃｔ＃ｉと比較すると、図４に示すように、統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉの変動幅が、推定値Ｐｍｉ＿ａｃｔ＃ｉよりもかなり小さくなっており、上記統計処理により、燃焼サイクル間で筒内圧Ｐｃｙｌ＃ｉが変動した場合でも、その影響を抑制できていることが判る。
【００４２】
なお、本実施形態では、統計処理値算出部３１が仕事量パラメータ算出手段および第２制御値算出手段に相当し、統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉが仕事量パラメータに相当する。
【００４３】
また、平滑化目標値算出部３２では、下式（４）に示す加重平均演算により、平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄが算出される。この平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄは、４つの気筒＃１〜＃４における図示平均有効圧すなわち仕事量を平滑化するためのものである。
【数３】
2006152857.tif 000005
【００４４】
ここで、ｗ１，ｗ２は、重み係数であり、ｗ１＋ｗ２＝１，０≦ｗ１，０≦ｗ２が成立するような所定値に設定される。Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ１，Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ２は、第１および第２基準値であり、具体的には、第１基準値Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ１は、４つの統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉのうちの最大のものを最大値Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍａｘとし、Ｅｐｓ＿Ｐｍｉを正の所定値とした場合において、（Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍａｘ−Ｅｐｓ＿Ｐｍｉ）≦Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉを満たす統計処理値のうちの最小値に設定される。さらに、第２基準値Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ２は、（Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍａｘ−Ｅｐｓ＿Ｐｍｉ）≦Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉを満たす統計処理値のうちの２番目に小さい値に設定される。
【００４５】
なお、本実施形態では、平滑化目標値算出部３２が目標値算出手段に相当し、平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄが１つの目標値に相当する。
【００４６】
さらに、平滑化コントローラ３３では、以下に述べるように、平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉが算出される。まず、後述するリミット値Ｌｉｍ＿ｐｉａｖ（Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉ）において、Ｌｉｍ＿ｐｉａｖ（Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉ（ｋ−１））＝Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉ（ｋ−１）が成立しているときには、下式（５）〜（９）に示す２自由度制御アルゴリズムにより、平滑化用制御入力値Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉが算出される。この２自由度制御アルゴリズムは、式（９）に示す目標値フィルタアルゴリズムと、式（５）〜（８）に示すスライディングモード制御アルゴリズムとを組み合わせたものである。
【００４７】
【数４】
2006152857.tif 000006
【００４８】
上記式（５）において、Ｋｒｃｈ＿ｐｉａｖ＃ｉおよびＫａｄｐ＿ｐｉａｖ＃ｉはそれぞれ、所定の到達則ゲインおよび適応則ゲインである。また、σ＿ｐｉａｖ＃ｉは、式（７）により算出される切換関数であり、ｓｕｍ＿σ＿ｐｉａｖ＃ｉは、式（６）により算出される切換関数の積分値である。式（７）において、Ｓ＿ｐｉａｖは、−１＜Ｓ＿ｐｉａｖ＜０が成立するように設定される切換関数設定パラメータであり、ＥＰＩＡＶ＃ｉは、式（８）のように定義される偏差である。同式（８）において、Ｐｉａｖ＿ｃｍｄ＿ｆは、平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄのフィルタ値であり、式（９）に示す１次遅れフィルタアルゴリズムにより算出される。同式（９）において、Ｒ＿ｐｉａｖは、−１＜Ｒ＿ｐｉａｖ＜０が成立するように設定される目標値応答指定パラメータである。
【００４９】
次いで、以上のように算出された平滑化用制御入力値Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉに基づき、下式（１０）により、平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉが算出される。
【数５】
2006152857.tif 000007
【００５０】
ここで、Ｌｉｍ＿ｐｉａｖ（Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉ（ｋ））は、平滑化用制御入力値Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉ（ｋ）をリミット処理したリミット値を表しており、具体的には、Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉ（ｋ）を、所定の下限値ＤＩＧＰＩＡＶ＿Ｌと所定の上限値ＤＩＧＰＩＡＶ＿Ｈで規定される所定範囲内に制限した値として算出される。すなわち、Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉ（ｋ）＜ＤＩＧＰＩＡＶ＿Ｌのときには、Ｌｉｍ＿ｐｉａｖ（Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉ（ｋ））＝ＤＩＧＰＩＡＶ＿Ｌとなり、ＤＩＧＰＩＡＶ＿Ｌ≦Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉ（ｋ）≦ＤＩＧＰＩＡＶ＿Ｈのときには、Ｌｉｍ＿ｐｉａｖ（Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉ（ｋ））＝Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉ（ｋ）となり、Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉ（ｋ）＞ＤＩＧＰＩＡＶ＿ＨのときにはＬｉｍ＿ｐｉａｖ（Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉ（ｋ））＝ＤＩＧＰＩＡＶ＿Ｈとなる。
【００５１】
以上のように、Ｌｉｍ＿ｐｉａｖ（Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉ（ｋ−１））＝Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉ（ｋ−１）が成立するのは、ＤＩＧＰＩＡＶ＿Ｌ≦Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉ（ｋ−１）≦ＤＩＧＰＩＡＶ＿Ｈが成立する場合であり、その場合には、前述した式（５）〜（１０）により、平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉが算出される。
【００５２】
一方、Ｌｉｍ＿ｐｉａｖ（Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉ（ｋ−１））≠Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉ（ｋ−１）のとき、すなわち前回の平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉの算出処理において、Ｌｉｍ＿ｐｉａｖ（Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉ（ｋ−１））＝ＤＩＧＰＩＡＶ＿ＬまたはＬｉｍ＿ｐｉａｖ（Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉ（ｋ−１））＝ＤＩＧＰＩＡＶ＿Ｈであったときには、今回の平滑化用制御入力値Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉの算出処理において、前述した式（６）に代えて、下式（１１）が用いられる。すなわち、式（５），（７）〜（１１）により、平滑化用制御入力値Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉが算出されるとともに、切換関数の積分値ｓｕｍ＿σ＿ｐｉａｖ＃ｉの更新が中止される。
【数６】
2006152857.tif 000008
【００５３】
このように、Ｌｉｍ＿ｐｉａｖ（Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉ）≠Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉのときに、切換関数の積分値ｓｕｍ＿σ＿ｐｉａｖ＃ｉの更新が中止されるのは、次の理由による。すなわち、Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉが上記所定範囲外の値になることにより、ＤＩＧＰＩＡＶ＿ＬまたはＤＩＧＰＩＡＶ＿Ｈに制限されている状態で、切換関数の積分値ｓｕｍ＿σ＿ｐｉａｖ＃ｉの更新を続行すると、その値が増大化してしまう。その結果、平滑化用制御入力値Ｕｓｌ＿ｐｉａｖ＃ｉが上記所定範囲内に復帰した際、増大化した切換関数の積分値ｓｕｍ＿σ＿ｐｉａｖ＃ｉが適切な値まで復帰するまでに時間を要することになり、その間、制御精度が低下してしまうので、それを回避するためである。
【００５４】
なお、本実施形態では、平滑化コントローラ３３が点火時期決定手段および第２制御値算出手段に相当し、平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉが第２制御値に相当する。
【００５５】
一方、同定用信号値算出部３４（第１制御値算出手段）では、以下に述べるように、本出願人が特願２００３−３８５７４１号で提案済みの手法により、同定用信号値ＤＩＧＩＤが算出される。すなわち、同定用信号値ＤＩＧＩＤは、後述するように、カウンタ値Ｃｄｉｇｉｄに応じて、図５に示すテーブルを検索することにより算出される。この同定用信号値ＤＩＧＩＤは、後述するＭＢＴ推定部３５における同定演算において、ＭＢＴ偏差ＥＩＧＯＰを適切に同定するための自己励起条件を満たすような信号値に設定されており、より具体的には、３つ以上の正弦波を含む変動信号値またはランダム信号値に設定されている。
【００５６】
また、ＭＢＴ推定部３５（第１制御値算出手段）では、以下に述べるように、本出願人が特願２００３−３８５７４１号で提案済みの手法により、ＭＢＴ偏差ＥＩＧＯＰ＃ｉが算出される。このＭＢＴ偏差ＥＩＧＯＰ＃ｉは、各気筒におけるＭＢＴ（Minimum advance for Best Torque）の推定値である推定ＭＢＴと現在の設定点火時期ＩＧＬＯＧとの間の偏差、すなわち現在の設定点火時期ＩＧＬＯＧから推定ＭＢＴまでの進角量を表すものであり、具体的には、下式（１２）により算出される。
【数７】
2006152857.tif 000009
【００５７】
この式（１２）において、Ａｉｇｏｐ＃ｉ，Ｂｉｇｏｐ＃ｉは、後述する推定ＭＢＴ特性曲線（２次曲線）の係数であり、これらを要素とする係数ベクトルθ＃ｉは、以下に述べるように算出される。
【００５８】
まず、係数ベクトルθ＃ｉを下式（１３）のように定義する。
【数８】
2006152857.tif 000010
【００５９】
この係数ベクトルθ＃ｉは、まず、下式（１４）〜（２３）に示すδ修正法を適用した固定ゲインアルゴリズムにより、未処理係数ベクトルθ＃ｉ’を逐次同定し、これに式（２４），（２５）に示すリミット処理を施すことにより算出される。
【００６０】
【数９】
2006152857.tif 000011
【００６１】
上記式（１４）において、未処理係数ベクトルθ＃ｉ’は、その転置行列が式（１９）のように定義され、同式（１９）におけるＡｉｇｏｐ＃ｉ’は、後述するリミット処理を施す前の係数Ａｉｇｏｐ＃ｉの同定値である。また、式（１４）のθ＿ｂａｓｅは、その転置行列が式（２１）のように定義される基準値ベクトルであり、ｄθ＃ｉは、その転置行列が式（２０）のように定義される修正項ベクトルである。この修正項ベクトルｄθ＃ｉは、式（１５）により算出され、同式（１５）のδは、式（２３）のように定義される忘却ベクトルである。同式（２３）のδ’は、忘却係数であり、０＜δ’＜１が成立するように設定される。
【００６２】
また、式（１５）のＫＰ＃ｉは、式（１６）により算出されるゲイン係数のベクトルである。同式（１６）のＰは、所定の固定ゲイン（一定値）であり、ζは、その転置行列が式（２２）のように定義される同定用信号値のベクトルである。さらに、式（１５）のＥｉｇｏｐは、式（１７）により算出される偏差であり、同式（１７）のＰｍｉ＿ｈａｔは、図示平均有効圧の同定値であり、式（１８）により算出される。この式（１８）は、推定ＭＢＴ曲線（２次曲線）を表している。
【００６３】
さらに、係数ベクトルθ＃ｉは、以上のように算出された未処理係数ベクトルθ＃ｉ’を用い、上記式（２４）により算出される。この式（２４）のＬｉｍ＿ａ（θ＃ｉ’）は、未処理係数ベクトルθ＃ｉ’のリミット処理値であり、その転置行列は上記式（２５）のように定義される。この式（２５）におけるＬｉｍ＿ａ（Ａｉｇｏｐ＃ｉ’）は、Ａｉｇｏｐ＃ｉ’のリミット処理値であり、Ｌｉｍ＿ａ（Ａｉｇｏｐ＃ｉ’）＜０が必ず成立するような値にリミット処理されるとともに、式（２４），（２５）と式（１９）を比較すると明らかなように、Ｌｉｍ＿ａ（Ａｉｇｏｐ＃ｉ’）＝Ａｉｇｏｐ＃ｉとなる。すなわち、係数Ａｉｇｏｐ＃ｉは必ず負値になるように同定される。これは、ＭＢＴ偏差ＥＩＧＯＰ＃ｉが値０に近い状態のときには、Ａｉｇｏｐ＃ｉが、式（１８）の推定ＭＢＴ特性曲線が下方に凸の曲線となってしまうな正の値に誤同定される可能性があるので、そのような誤同定を回避するためである。
【００６４】
さらに、最適化コントローラ３６では、以下に述べるように、ＭＢＴ推定部３５で算出されたＭＢＴ偏差ＥＩＧＯＰ＃ｉを用い、最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉが算出される。まず、後述するリミット値Ｌｉｍ＿ｉｇｏｐ（Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ）において、Ｌｉｍ＿ｉｇｏｐ（Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ−１））＝Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ−１）が成立しているときには、下式（２６）〜（２８）に示すスライディングモード制御アルゴリズムにより、最適化用制御入力値Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉが算出される。
【００６５】
【数１０】
2006152857.tif 000012
【００６６】
上記式（２６）において、Ｋｒｃｈ＿ｉｇｏｐ＃ｉおよびＫａｄｐ＿ｉｇｏｐ＃ｉはそれぞれ、所定の到達則ゲインおよび適応則ゲインである。また、σ＿ｉｇｏｐ＃ｉは、式（２８）により算出される切換関数であり、ｓｕｍ＿σ＿ｉｇｏｐ＃ｉは、式（２７）により算出される切換関数の積分値である。式（２８）において、Ｓ＿ｉｇｏｐは、−１＜Ｓ＿ｉｇｏｐ＜０が成立するように設定される切換関数設定パラメータである。
【００６７】
次いで、以上のように算出された最適化用制御入力値Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉに基づき、下式（２９）により、最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉが算出される。なお、この最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉは、後述する基本点火時期ＩＧＢＡＳＥを進角側に補正する値として算出される。これは、基本点火時期ＩＧＢＡＳＥは、ＭＢＴよりも遅角側の値に設定されているのが一般的であることによる。
【数１１】
2006152857.tif 000013
【００６８】
ここで、Ｌｉｍ＿ｉｇｏｐ（Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ））は、最適化用制御入力値Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ）をリミット処理したリミット値を表しており、具体的には、Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ）を、所定の下限値ＤＩＧＯＰ＿Ｌと所定の上限値ＤＩＧＯＰ＿Ｈで規定される所定範囲内に制限した値として算出される。
【００６９】
すなわち、Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ）＜ＤＩＧＯＰ＿Ｌのときには、Ｌｉｍ＿ｉｇｏｐ（Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ））＝ＤＩＧＯＰ＿Ｌとなり、ＤＩＧＯＰ＿Ｌ≦Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ）≦ＤＩＧＯＰ＿Ｈのときには、Ｌｉｍ＿ｉｇｏｐ（Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ））＝Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ）となり、Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ）＞ＤＩＧＯＰ＿ＨのときにはＬｉｍ＿ｉｇｏｐ（Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ））＝ＤＩＧＯＰ＿Ｈとなる。なお、この下限値ＤＩＧＯＰ＿Ｌは、前述した下限値ＤＩＧＰＩＡＶ＿Ｌよりも大きく、上限値ＤＩＧＯＰ＿Ｈは、前述した上限値ＤＩＧＰＩＡＶ＿Ｈよりも小さい値に設定されている。
【００７０】
以上のように、Ｌｉｍ＿ｉｇｏｐ（Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ−１））＝Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ−１）が成立するのは、ＤＩＧＯＰ＿Ｌ≦Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ−１）≦ＤＩＧＯＰ＿Ｈが成立する場合であり、その場合には、前述した式（２６）〜（２９）により、最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉが算出される。
【００７１】
一方、Ｌｉｍ＿ｉｇｏｐ（Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ−１））≠Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ−１）のとき、またはＤＩＧＯＰ＃ｉ（ｋ−１）≧ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉ（ｋ−１）のときには、今回の最適化用制御入力値Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ）の算出処理において、前述した式（２７）に代えて、下式（３０）が用いられる。すなわち、式（２６），（２８）〜（３０）により、最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉが算出されるとともに、切換関数の積分値ｓｕｍ＿σ＿ｉｇｏｐ＃ｉの更新が中止される。
【数１２】
2006152857.tif 000014
【００７２】
以上のように、Ｌｉｍ＿ｉｇｏｐ（Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ））≠Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ）のとき、またはＤＩＧＯＰ＃ｉ≧ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉのときに、切換関数の積分値ｓｕｍ＿σ＿ｉｇｏｐ＃ｉの更新が中止されるのは、次の理由による。すなわち、Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ）が上記所定範囲外の値になることで、ＤＩＧＯＰ＿ＬまたはＤＩＧＯＰ＿Ｈに制限されている場合、またはＤＩＧＯＰ＃ｉ≧ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉとなっていることで、後述する補正値ＤＩＧＣＭＰ＃ｉがＤＩＧＯＰ＃ｉに設定されていない場合において、切換関数の積分値ｓｕｍ＿σ＿ｉｇｏｐ＃ｉの更新を続行すると、その値が増大化してしまう。その結果、Ｕｓｌ＿ｉｇｏｐ＃ｉ（ｋ）が上記所定範囲内に復帰した際、またはＤＩＧＯＰ＃ｉ＜ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉとなることで、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃ｉがＤＩＧＯＰ＃ｉに設定された際、増大化した切換関数の積分値ｓｕｍ＿σ＿ｉｇｏｐ＃ｉが適切な値まで復帰するまでに時間を要することになり、その間、制御精度が低下してしまうので、それを回避するためである。
【００７３】
なお、本実施形態では、最適化コントローラ３６が第１制御値算出手段に相当し、最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉが第１制御値に相当する。
【００７４】
また、補正値算出部３７では、以上のように算出された平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉと最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉとの比較結果に基づき、下式（３１）または（３２）により、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃ｉが算出される。
【数１３】
2006152857.tif 000015
【００７５】
上記式（３１），（３２）を参照すると明らかなように、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃ｉは、平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉに、最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉを上限値とするリミット処理を施した値として算出される。その理由については後述する。なお、本実施形態では、補正値算出部３７が点火時期決定手段および最終制御値算出手段に相当し、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃ｉが最終制御値に相当する。
【００７６】
一方、基本点火時期算出部３８では、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じて、図６に示すマップを検索することにより、基本点火時期ＩＧＢＡＳＥが算出される。このマップでは、基本点火時期ＩＧＢＡＳＥは、アクセル開度ＡＰが大きいほど、より進角度合いの小さい値に設定されている。これは、アクセル開度ＡＰが大きいほど、エンジン３が高負荷域にあることで、ノッキングが発生しやすくなるので、それを回避するためである。
【００７７】
これに加えて、基本点火時期ＩＧＢＡＳＥは、低回転域では、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より進角度合いの大きい値に設定され、高回転域では、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より進角度合いの小さい値に設定されている。これは、低回転域では、ノッキングが発生しにくいので、エンジン回転数ＮＥが高いほど、点火時期をより進角度合いの大きい値に設定することで、燃焼ガス温度を高め、燃焼効率を高めるためである。一方、高回転域では、ノッキングが発生しやすくなるので、エンジン回転数ＮＥが高いほど、点火時期をより進角度合いの小さい値に設定することで、ノッキングの発生を回避するためである。なお、このマップでは、基本点火時期ＩＧＢＡＳＥは、ＭＢＴよりも遅角側の値に設定されている。
【００７８】
さらに、加算器３９では、以上のように算出された基本点火時期ＩＧＢＡＳＥ、同定用信号値ＤＩＧＩＤおよび補正値ＤＩＧＣＭＰ＃ｉに基づき、下式（３３）により、点火時期ＩＧＬＯＧ＃ｉが算出される。
【数１４】
2006152857.tif 000016
【００７９】
なお、本実施形態では、基本点火時期算出部３８および加算器３９が、点火時期決定手段および点火時期算出手段に相当する。
【００８０】
次に、図７を参照しながら、ＥＣＵ２により実行される点火時期制御処理について説明する。この処理は、点火時期ＩＧＬＯＧを算出するものであり、ＴＤＣ信号の発生に同期して実行される。
【００８１】
この処理では、まず、ステップ１（図では「Ｓ１」と略す。以下同じ）において、カウンタ値Ｃｃｙｌを値１分、インクリメントする。次いで、ステップ２に進み、カウンタ値Ｃｃｙｌが値４より大きいか否かを判別する。
【００８２】
この判別結果がＮＯのときには、後述するステップ４に進む。一方、ステップ２の判別結果がＹＥＳで、Ｃｃｙｌ＞４のときには、ステップ３に進み、カウンタ値Ｃｃｙｌを値１に設定した後、ステップ４に進む。すなわち、このカウンタ値Ｃｃｙｌは、値１から値４までインクリメントされた後、再度、値１からインクリメントされる。
【００８３】
ステップ４では、カウンタ値Ｃｃｙｌに応じて、図８に示すテーブルを検索することにより、気筒番号値＃ｉを設定する。同図を参照すると明らかなように、気筒番号値＃ｉは、カウンタ値Ｃｃｙｌが上述したように「１→２→３→４→１……」と順に設定されるのに応じて、「＃１→＃３→＃４→＃２→＃１……」の順に設定される。
【００８４】
次いで、ステップ５で、リフト故障フラグＦ＿ＬＩＦＴＮＧが「１」であるか否かを判別する。このリフト故障フラグＦ＿ＬＩＦＴＮＧは、図示しない判定処理において、可変バルブリフト機構１０が故障しているときに「１」に設定され、正常であるときに「０」に設定される。
【００８５】
この判別結果がＮＯで、可変バルブリフト機構１０が正常であるときには、ステップ６に進み、エンジン始動フラグＦ＿ＥＮＧＳＴＡＲＴが「１」であるか否かを判別する。このエンジン始動フラグＦ＿ＥＮＧＳＴＡＲＴは、図示しない判定処理において、エンジン回転数ＮＥおよびＩＧ・ＳＷ２５のＯＮ／ＯＦＦ信号に応じて、エンジン始動制御中すなわちクランキング中であるか否かを判定することにより設定されるものであり、具体的には、エンジン始動制御中であるときには「１」に、それ以外のときには「０」にそれぞれ設定される。
【００８６】
この判別結果がＹＥＳで、エンジン始動制御中であるときには、ステップ７に進み、点火時期ＩＧＬＯＧ＃ｉを、所定の始動時用値Ｉｇ＿ｃｒｋ（例えばＢＴＤＣ１０゜）に設定した後、本処理を終了する。
【００８７】
一方、ステップ６の判別結果がＮＯで、エンジン始動制御中でないときには、ステップ８に進み、アクセル開度ＡＰが所定値ＡＰＲＥＦより小さいか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、アクセルペダルが踏まれていないときには、ステップ９に進み、始動後
タイマの計時値Ｔａｓｔが所定値Ｔａｓｔｌｍｔより小さいか否かを判別する。この始動後タイマは、エンジン始動制御終了後の経過時間を計時するものであり、アップカウント式のタイマで構成されている。
【００８８】
この判別結果がＹＥＳで、Ｔａｓｔ＜Ｔａｓｔｌｍｔのときには、触媒暖機制御を実行すべきであるとして、ステップ１０に進み、触媒暖機用値Ｉｇ＿ａｓｔを算出する。この触媒暖機用値Ｉｇ＿ａｓｔは、具体的には、下式（３４）〜（３６）に示すスライディングモード制御アルゴリズムにより、算出される。
【００８９】
【数１５】
2006152857.tif 000017
【００９０】
上記式（３４）において、Ｉｇ＿ａｓｔ＿ｂａｓｅは、所定の触媒暖機用の基準点火時期（例えばＢＴＤＣ５゜）を表し、Ｋｒｃｈ＿ａｓｔ，Ｋａｄｐ＿ａｓｔは、所定のフィードバックゲインを表している。また、σ＿ａｓｔは、式（３５）のように定義される切換関数である。同式（３５）において、ｐｏｌｅ＿ａｓｔは、−１＜ｐｏｌｅ＿ａｓｔ＜０の関係が成立するように設定される切換関数設定パラメータであり、Ｅｎａｓｔは、式（３６）により算出される追従誤差である。式（３６）において、ＮＥ＿ａｓｔは、所定の触媒暖機用の目標回転数（例えば１８００ｒｐｍ）である。以上の制御アルゴリズムにより、触媒暖機用値Ｉｇ＿ａｓｔは、エンジン回転数ＮＥを上記触媒暖機用の目標回転数ＮＥ＿ａｓｔに収束させる値として、算出される。
【００９１】
次いで、ステップ１１進み、点火時期ＩＧＬＯＧ＃ｉを上記触媒暖機用値Ｉｇ＿ａｓｔに設定した後、本処理を終了する。
【００９２】
一方、ステップ８または９の判別結果がＮＯのとき、すなわちアクセルペダルが踏まれているとき、またはＴａｓｔ≧Ｔａｓｔｌｍｔであるときには、ステップ１２に進み、Ｐｍｉ最適化＆平滑化制御処理を実行する。
【００９３】
このＰｍｉ最適化＆平滑化制御処理は、具体的には、図９に示すように実行される。まず、ステップ２０で、基本点火時期ＩＧＢＡＳＥを算出する。すなわち、前述したように、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じて、図６のマップを検索することにより、基本点火時期ＩＧＢＡＳＥを算出する。
【００９４】
次いで、ステップ２１に進み、カウンタ値Ｃｄｉｇｉｄを値１分、インクリメントした後、ステップ２２で、カウンタ値Ｃｄｉｇｉｄが所定の上限値Ｃｄｉｇｉｄ＿ｍａｘよりも大きいか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、後述するステップ２４に進む。
【００９５】
一方、ステップ２２の判別結果がＹＥＳで、Ｃｄｉｇｉｄ＞Ｃｄｉｇｉｄ＿ｍａｘのときには、ステップ２３に進み、カウンタ値Ｃｄｉｇｉｄを値０に設定した後、ステップ２４に進む。すなわち、カウンタ値Ｃｄｉｇｉｄは値０から値Ｃｄｉｇｉｄ＿ｍａｘまでインクリメントされた後、値０にリセットされ、再度、インクリメントされる。
【００９６】
ステップ２４では、前述したように、カウンタ値Ｃｄｉｇｉｄに応じて、図５のテーブルを検索することにより、同定用信号値ＤＩＧＩＤを算出する。
【００９７】
次いで、ステップ２５に進み、前述した式（１）により、図示平均有効圧の推定値Ｐｍｉ＿ａｃｔ＃ｉを算出する。その後、ステップ２６で、前述した式（１４）〜（２５）により、係数ベクトルθ＃ｉを算出する。
【００９８】
次に、ステップ２７で、前述した式（１２）により、ＭＢＴ偏差ＥＩＧＯＰを算出した後、ステップ２８で、前述した式（２６）〜（２９）により、または式（２６），（２８）〜（３０）により、最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉを算出する。
【００９９】
次いで、ステップ２９で、前述した式（５）〜（１０）により、または式（５），（７）〜（１１）により、平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉを算出する。その後、ステップ３０で、前述した式（３１）または（３２）により、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃ｉを算出する。
【０１００】
次に、ステップ３１で、以上のように算出された基本点火時期ＩＧＢＡＳＥと同定用信号値ＤＩＧＩＤと補正値ＤＩＧＣＭＰ＃ｉとの和を、点火時期ＩＧＬＯＧ＃ｉとして設定した後、本処理を終了する。
【０１０１】
図７に戻り、ステップ１２のＰｍｉ最適化＆平滑化制御処理を以上のように実行した後、本処理を終了する。
【０１０２】
一方、ステップ５の判別結果がＹＥＳで、可変バルブリフト機構１０が故障しているときには、ステップ１３に進み、故障時用値Ｉｇ＿ｆｓを算出する。この故障時用値Ｉｇ＿ｆｓは、具体的には、下式（３７）〜（３９）のスライディングモード制御アルゴリズムにより、算出される。
【０１０３】
【数１６】
2006152857.tif 000018
【０１０４】
上記式（３７）において、Ｉｇ＿ｆｓ＿ｂａｓｅは、所定の故障時用の基準点火時期（例えばＴＤＣ±０゜）を表し、Ｋｒｃｈ＿ｆｓ，Ｋａｄｐ＿ｆｓは、所定のフィードバックゲインを表している。また、σ＿ｆｓは、式（３８）のように定義される切換関数である。同式（３８）において、ｐｏｌｅ＿ｆｓは、−１＜ｐｏｌｅ＿ｆｓ＜０の関係が成立するように設定される切換関数設定パラメータであり、Ｅｎｆｓは、式（３９）により算出される追従誤差である。同式（３９）において、ＮＥ＿ｆｓは、所定の故障時目標回転数（例えば２０００ｒｐｍ）である。以上の制御アルゴリズムにより、故障時用値Ｉｇ＿ｆｓは、エンジン回転数ＮＥを上記故障時目標回転数ＮＥ＿ｆｓに収束させる値として、算出される。
【０１０５】
次いで、ステップ１４に進み、点火時期ＩＧＬＯＧ＃ｉを上記故障時用値Ｉｇ＿ｆｓに設定した後、本処理を終了する。
【０１０６】
次に、図１０を参照しながら、ＥＣＵ２により実行される吸入空気量制御処理について説明する。本処理は、可変バルブリフト機構１０を介して吸入空気量を制御するためのリフト制御入力Ｕｌｉｆｔｉｎを算出するものであり、所定の制御周期ΔＴ（例えば１０ｍｓｅｃ）で実行される。
【０１０７】
この処理では、まず、ステップ４０で、前述したリフト故障フラグＦ＿ＬＩＦＴＮＧが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、可変バルブリフト機構１０が正常であるときには、ステップ４１に進み、前述したエンジン始動フラグＦ＿ＥＮＧＳＴＡＲＴが「１」であるか否かを判別する。
【０１０８】
この判別結果がＹＥＳで、エンジン始動制御中であるときには、ステップ４２に進み、目標吸入空気量の始動時用値Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄ＿ｃｒｋを、エンジン水温ＴＷに応じて、図１１に示すテーブルを検索することにより算出する。
【０１０９】
このテーブルでは、始動時用値Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄ＿ｃｒｋは、エンジン水温ＴＷが所定値ＴＷＲＥＦ１よりも高い範囲では、エンジン水温ＴＷが低いほど、より大きな値に設定されているとともに、ＴＷ≦ＴＷＲＥＦ１の範囲では、所定値Ｇｃｙｌｒｅｆに設定されている。これは、エンジン水温ＴＷが低い場合、可変バルブリフト機構１０のフリクションが増大するので、それを補償するためである。
【０１１０】
次いで、ステップ４３で、目標吸入空気量Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄを上記始動時用値Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄ＿ｃｒｋに設定する。その後、ステップ４４に進み、目標吸入空気量Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄおよびエンジン回転数ＮＥに応じて、図１２に示すマップを検索することにより、目標バルブリフトＬｉｆｔｉｎ＿ｃｍｄを算出する。同図において、Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄ１〜３は、Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄ１＜Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄ２＜Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄ３の関係が成立する目標吸入空気量Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄの所定値である。
【０１１１】
同図に示すように、このマップでは、目標バルブリフトＬｉｆｔｉｎ＿ｃｍｄは、目標吸入空気量Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄが大きいほど、またエンジン回転数ＮＥが高いほど、より大きな値に設定されている。これは、目標吸入空気量Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄが大きいほど、またエンジン回転数ＮＥが高いほど、エンジン３に対する要求出力が大きいことで、より大きな吸入空気量Ｇｃｙｌが要求されるためである。
【０１１２】
次いで、ステップ４５に進み、リフト制御入力Ｕｌｉｆｔｉｎを算出する。このリフト制御入力Ｕｌｉｆｔｉｎは、下式（４０）〜（４３）に示す目標値フィルタ型の２自由度応答指定型制御アルゴリズムにより、バルブリフトＬｉｆｔｉｎを目標バルブリフトＬｉｆｔｉｎ＿ｃｍｄに追従させる値として算出される。なお、下式（４０）〜（４３）において、記号（ｍ）付きの各離散データは、前述した制御周期ΔＴに同期してサンプリングまたは算出されたデータであることを示している。
【０１１３】
【数１７】
2006152857.tif 000019
【０１１４】
上記式（４０）において、Ｋｒｃｈ＿ｌｆは所定の到達則ゲインを、Ｋａｄｐ＿ｌｆは所定の適応則ゲインをそれぞれ表しており、さらに、σ＿ｌｆは、式（４１）のように定義される切換関数である。同式（４１）において、Ｅ＿ｌｆは、式（４２）により算出される偏差であり、ｐｏｌｅ＿ｌｆは、切換関数設定パラメータであり、−１＜ｐｏｌｅ＿ｌｆ＜０の範囲内の値に設定される。また、式（４２）において、Ｌｉｆｔｉｎ＿ｃｍｄ＿ｆは、目標バルブリフトのフィルタ値であり、式（４３）に示す目標値フィルタアルゴリズム（一次遅れフィルタアルゴリズム）により算出される。同式（４３）において、ｐｏｌｅ＿ｆ＿ｌｆは、目標値応答指定パラメータであり、−１＜ｐｏｌｅ＿ｆ＿ｌｆ＜０の範囲内の値に設定される。
【０１１５】
以上のように、ステップ４５で、リフト制御入力Ｕｌｉｆｔｉｎを算出した後、本処理を終了する。
【０１１６】
一方、ステップ４１の判別結果がＮＯで、エンジン始動制御中でないときには、ステップ４６に進み、アクセル開度ＡＰが所定値ＡＰＲＥＦより小さいか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、アクセルペダルが踏まれていないときには、ステップ４７に進み、始動後タイマの計時値Ｔａｓｔが所定値Ｔａｓｔｌｍｔより小さいか否かを判別する。
【０１１７】
この判別結果がＹＥＳで、Ｔａｓｔ＜Ｔａｓｔｌｍｔのときには、触媒暖機制御を実行すべきであるとして、ステップ４８に進み、目標吸入空気量の触媒暖機用値Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄ＿ａｓｔを、始動後タイマの計時値Ｔａｓｔおよびエンジン水温ＴＷに応じて、図１３に示すマップを検索することにより算出する。同図において、ＴＷ１〜ＴＷ３は、ＴＷ１＜ＴＷ２＜ＴＷ３の関係が成立するエンジン水温ＴＷの所定値を示している。
【０１１８】
このマップでは、触媒暖機用値Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄ＿ａｓｔは、エンジン水温ＴＷが低いほど、より大きな値に設定されている。これは、エンジン水温ＴＷが低いほど、触媒の活性化に要する時間が長くなるので、排気ガスボリュームを大きくすることで、触媒の活性化に要する時間を短縮するためである。これに加えて、このマップでは、触媒暖機用値Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄ＿ａｓｔは、始動後タイマの計時値Ｔａｓｔが小さい間は、計時値Ｔａｓｔが大きいほど、より大きな値に設定され、計時値Ｔａｓｔがある程度大きくなった後は、計時値Ｔａｓｔが大きいほど、より小さな値に設定されている。これは、触媒暖機制御の実行時間が経過するのに伴い、エンジン３の暖機が進むことで、フリクションが低下した場合において、吸入空気量を低減しないと、エンジン回転数ＮＥを目標値に維持するために点火時期が過剰にリタード制御された状態となり、燃焼状態が不安定になってしまうので、それを回避するためである。
【０１１９】
次に、ステップ４９に進み、目標吸入空気量Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄを上記触媒暖機用値Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄ＿ａｓｔに設定する。この後、前述したように、ステップ４４，４５を実行した後、本処理を終了する。
【０１２０】
一方、ステップ４６または４７の判別結果がＮＯのとき、すなわちアクセルペダルが踏まれているとき、またはＴａｓｔ≧Ｔａｓｔｌｍｔであるときには、ステップ５０に進み、目標吸入空気量の通常時用値Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄ＿ｄｒｖを、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じて、図１４に示すマップを検索することにより算出する。同図において、ＡＰ１〜ＡＰ３は、ＡＰ１＜ＡＰ２＜ＡＰ３の関係が成立するアクセル開度ＡＰの所定値を示している。
【０１２１】
このマップでは、通常時用値Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄ＿ｄｒｖは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、またはアクセル開度ＡＰが大きいほど、より大きな値に設定されている。これは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、またはアクセル開度ＡＰが大きいほど、エンジン３に対する要求出力が大きいことで、より大きな吸入空気量が要求されることによる。
【０１２２】
次いで、ステップ５１に進み、目標吸入空気量Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄを上記通常時用値Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄ＿ｄｒｖに設定する。この後、前述したように、ステップ４４，４５を実行した後、本処理を終了する。
【０１２３】
一方、ステップ４０の判別結果がＹＥＳで、可変バルブリフト機構１０が故障しているときには、ステップ５２に進み、リフト制御入力Ｕｌｉｆｔｉｎを所定の故障時用値Ｕｌｉｆｔｉｎ＿ｆｓに設定した後、本処理を終了する。
【０１２４】
次に、本実施形態の点火時期制御装置１による点火時期制御のシミュレーション結果（以下「制御結果」という）について説明する。図１５は、４つの気筒＃１〜＃４の基本点火時期ＩＧＢＡＳＥを一定に保持し、重み係数ｗ１，ｗ２を、ｗ１＝０．２，ｗ２＝０．８に設定し、制御開始から終了までの間、４つの気筒における統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃１〜＃４において、Ｐｍｉ＿ｌｓ＃１＞Ｐｍｉ＿ｌｓ＃２＞Ｐｍｉ＿ｌｓ＃３＞Ｐｍｉ＿ｌｓ＃４が成立し、３番気筒の統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃３が第１基準値Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ１に設定されるとともに、２番気筒の統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃２が第２基準値Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ２に設定された場合、すなわちＰｍｉ＿ｌｓ＃３≧Ｐｍｉ＿ｌｓ＃１−Ｅｐｓ＿ＰｍｉおよびＰｍｉ＿ｌｓ＃２≧Ｐｍｉ＿ｌｓ＃１−Ｅｐｓ＿Ｐｍｉが成立した場合の制御結果を示している。
【０１２５】
また、同図において、ＤＩＧ１〜３は、ＤＩＧ１＜ＤＩＧ２＜ＤＩＧ３が成立する補正値ＤＩＧＣＭＰ＃ｉの所定値を表しており、Ｐｍｉ＿ｍａｘ＃３は、３番気筒＃３における推定ＭＢＴでの図示平均有効圧の最大値、すなわち３番気筒＃３で達成可能な図示平均有効圧の最大値を表している。
【０１２６】
同図を参照すると、まず、４番気筒＃４では、前述したように、平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄが、式（４）の加重平均演算により算出されることにより、４番気筒＃４の統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃４よりも大きい値として算出されるので、平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃４は、基本点火時期ＩＧＢＡＳＥを推定ＭＢＴよりも進角側に補正するような値として算出されることが判る。これに加えて、Ｐｍｉ＿ｌｓ＃４は、Ｐｉａｖ＿ｃｍｄに到達することができないため、ＤＩＧＰＩＡＶ＃４は急激に増大した後、上限値ＤＩＧＰＩＡＶ＿Ｈに保持されることが判る。
【０１２７】
その場合、平滑化コントローラ３３によるＤＩＧＰＩＡＶ＃４の演算速度と、最適化コントローラ３６によるＤＩＧＯＰ＃４の演算速度との関係により、制御開始時ｔ０から時刻ｔ１までの間は、ＤＩＧＯＰ＃４≧ＤＩＧＰＩＡＶ＃４が成立することにより、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃４は平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃４に設定され、時刻ｔ２以降は、ＤＩＧＯＰ＃４＜ＤＩＧＰＩＡＶ＃４が成立することにより、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃４は最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃４に設定される。その結果、４番気筒＃４では、点火時期ＩＧＬＯＧ＃４が推定ＭＢＴに制御されるとともに、Ｐｍｉ＿ｌｓ＃４は、４番気筒＃４における推定ＭＢＴでの図示平均有効圧の最大値に収束するように制御される。
【０１２８】
また、３番気筒＃３では、平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄが式（４）の加重平均演算により算出されることにより、この平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄは、３番気筒＃３の統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃３よりも若干、大きい値に設定されるので、制御開始時ｔ０から時刻ｔ２までの間は、ＤＩＧＯＰ＃３≧ＤＩＧＰＩＡＶ＃３が成立することにより、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃３が、平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃３に設定される。そして、時刻ｔ２以降は、ＤＩＧＯＰ＃３＜ＤＩＧＰＩＡＶ＃３が成立することにより、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃３が、最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃３に設定される。その結果、３番気筒＃３では、点火時期ＩＧＬＯＧ＃３が推定ＭＢＴに制御されるとともに、Ｐｍｉ＿ｌｓ＃３は、Ｐｍｉ＿ｍａｘ＃３に収束するように制御される。
【０１２９】
一方、２番気筒＃２では、平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄが式（４）の加重平均演算により算出されることにより、平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄは、２番気筒＃２の統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃２よりも小さい値に設定される。そのため、ＤＩＧＯＰ＃２≧ＤＩＧＰＩＡＶ＃２が常に成立するため、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃２は、平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃２に設定される。その結果、２番気筒＃２では、点火時期ＩＧＬＯＧ＃２が推定ＭＢＴよりも遅角側の値に制御されるとともに、Ｐｍｉ＿ｌｓ＃２がＰｍｉ＿ｍａｘ＃３に収束するように制御される。
【０１３０】
これと同様に、１番気筒＃１でも、上述した理由により、ＤＩＧＯＰ＃１≧ＤＩＧＰＩＡＶ＃１が常に成立するので、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃１は、平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃１に設定される。その結果、１番気筒＃１でも、点火時期ＩＧＬＯＧ＃１が推定ＭＢＴよりも遅角側の値に制御されるとともに、Ｐｍｉ＿ｌｓ＃１がＰｍｉ＿ｍａｘ＃３に収束するように制御される。
【０１３１】
以上のように、本実施形態の点火時期制御装置１によれば、平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉが、全気筒の図示平均有効圧の統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃１〜＃４を１つの平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄに追従させるように点火時期ＩＧＬＯＧ＃ｉを制御するための補正値として算出され、この平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉを用いて点火時期ＩＧＬＯＧ＃ｉを補正することにより、気筒間での燃焼状態のばらつきすなわち発生熱エネルギのばらつきがなくなるように、点火時期ＩＧＬＯＧ＃ｉを制御できる。それにより、気筒間での燃焼状態のばらつきに起因して、回転数変動および振動などが発生するのを回避できる。特に、この点火時期制御装置１を、可変バルブリフト機構１０などが設けられていることなどにより、燃焼状態のばらつきが発生しやすい内燃機関３に適用した場合には、以上のような利点をより効果的に得ることができる。
【０１３２】
また、平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄが、２つの気筒における統計処理値である第１および第２基準値Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ１，Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ２の加重平均値として算出されるので、平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄが、全気筒の統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃１〜＃４と大幅に乖離した値に設定されるのを回避でき、それにより、統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉの平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄへの追従性を高めることができるとともに、回転数変動の発生などを回避することができる。以上により、運転性を向上させることができる。
【０１３３】
さらに、平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄの算出に用いる第１および第２基準値Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ１，Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ２が、Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉ≧Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍａｘ−Ｅｐｓ＿Ｐｍｉを満たす統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉのうちの最小値と、２番目に小さい値に設定されるので、Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉ＜Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍａｘ−Ｅｐｓ＿Ｐｍｉが成立するような気筒が存在する場合、すなわち、燃焼状態が他の気筒と比べて極端に悪化している気筒が存在している場合でも、その気筒よりも燃焼状態の良好な２つの気筒の統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉを基準として、燃焼状態のばらつきがなくなるように、点火時期ＩＧＬＯＧ＃ｉを制御できる。その結果、燃焼状態が他の気筒と比べて極端に悪化している気筒に基づいて、平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄを算出した場合と異なり、排ガスの高温化および失火の発生などを回避でき、排気系および触媒へのダメージを回避できる。
【０１３４】
また、統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉが、筒内圧Ｐｃｙｌ＃ｉに基づいて算出した推定値Ｐｍｉ＿ａｃｔ＃ｉに、所定の逐次型統計処理［式（２），（３）］を施すことにより算出されるので、推定値Ｐｍｉ＿ａｃｔ＃ｉをそのまま用いる場合と比べて、筒内圧Ｐｃｙｌ＃ｉの変動の影響を受けにくい値、すなわち変動に起因するノイズの影響が抑制された値として算出でき、そのような統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉを用いて点火時期を制御することができる。その結果、筒内圧Ｐｃｙｌ＃ｉの変動に起因するノイズの影響を抑制できることで、その分、点火時期ＩＧＬＯＧ＃ｉの制御精度を向上させることができる。
【０１３５】
これに加えて、最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉが、各気筒＃ｉの点火時期ＩＧＬＯＧ＃ｉを推定ＭＢＴに制御するための補正値として算出され、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃ｉは、最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉを進角側のリミット値とするリミット処理を、平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉに施すことにより算出されるとともに、基本点火時期ＩＧＢＡＳＥを最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉで補正することにより、点火時期ＩＧＬＯＧ＃ｉが算出される。したがって、各気筒の点火時期制御において、各気筒の点火時期ＩＧＬＯＧ＃ｉを推定ＭＢＴに制御するための点火時期制御と、統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉを平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄに追従させるための点火時期制御とを同時に実行した場合と異なり、２つの点火時期制御の干渉を回避できるとともに、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃ｉが平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉから最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉに切り換わる際の切り換えを円滑に行うことができる。それにより、トルク段差の発生を回避でき、運転性を向上させることができる。
【０１３６】
さらに、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃ｉが、最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉを進角側のリミット値とするリミット処理を平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉに施すことにより算出されるので、いずれかの気筒において、平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉが最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉよりも進角側の値に設定された場合でも、その気筒の補正値ＤＩＧＣＭＰ＃ｉが最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉに制限されることにより、点火時期ＩＧＬＯＧ＃ｉが最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉに基づいて算出されるので、その気筒の点火時期ＩＧＬＯＧ＃ｉを推定ＭＢＴに制御し、図示平均有効圧の統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉを最大値に制御することができる。すなわち最高の燃焼効率を確保することができる。それにより、運転性をさらに向上させることができる
【０１３７】
また、前述したように、平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄが、第１および第２基準値Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ１，Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ２の加重平均値として算出されるとともに、上述したように補正値ＤＩＧＣＭＰ＃ｉが決定されるので、統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉが第１基準値Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ１に設定されている気筒において、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃ｉが最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉに設定され、点火時期ＩＧＬＯＧ＃ｉが推定ＭＢＴが制御される確率が高くなる。その結果、第１基準値Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ１の気筒に加えて、Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉ＜Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍａｘ−Ｅｐｓ＿Ｐｍｉが成立する気筒においても、点火時期ＩＧＬＯＧ＃ｉが推定ＭＢＴが制御されることになるので、エンジン３全体の燃焼効率をより効果的に向上させることができる。
【０１３８】
さらに、平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉは、４つの統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃１〜＃４がいずれも平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄに追従するように、各気筒の点火時期ＩＧＬＯＧ＃ｉを制御するための値であるので、エンジン３の運転状態の変化により、第１基準値Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ１となる気筒が切り換わった際、平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄが急変することにより、平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉも急変する可能性がある。これに対して、この点火時期制御装置１によれば、目標値フィルタアルゴリズム［式（９）］とスライディングモード制御アルゴリズム［式（５）〜（８）］とを組み合わせた２自由度制御アルゴリズム［式（５）〜（９）］を含む制御アルゴリズム［式（５）〜（１０）］により、平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉが算出されるので、目標値フィルタアルゴリズムのフィルタ特性を適切に設定することにより、平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄが急変したときでも、平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉの急変を回避することができる。その結果、平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉの急変に伴うトルク段差の発生を回避でき、運転性をさらに向上させることができる。
【０１３９】
なお、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃ｉの算出手法は、前述した式（３１），（３２）を用いる手法に限らず、以下のような手法を用いても良い。すなわち、統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉが第２基準値Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ２に設定される気筒と、それよりも統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉが大きい気筒とにおいては、下式（４４）に示すように、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃ｉを平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉに設定する。
【数１８】
2006152857.tif 000020
【０１４０】
一方、上記以外の気筒、すなわち統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉが第１基準値Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ１に設定される気筒と、これよりも統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉが小さい気筒においては、下式（４５）に示すように、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃ｉを最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉに設定する。
【数１９】
2006152857.tif 000021
【０１４１】
次に、以上の手法により、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃ｉを算出した場合の点火時期制御のシミュレーション結果（以下「制御結果」という）について説明する。図１６は、上記手法の制御結果例を示しており、４つの気筒＃１〜＃４の基本点火時期ＩＧＢＡＳＥ、重み係数ｗ１，ｗ２、および統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃１〜＃４は、前述した実施形態の例と同様に設定されている。また、図１７は、比較のために、実施形態の点火時期の制御手法において、平滑化コントローラ３３における目標値応答指定パラメータＲ＿ｐｉａｖを値０に近い極めて小さい値に設定することにより、統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉの平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄへの追従速度を意図的に極端に高めた場合の制御結果例を示している。
【０１４２】
まず、図１７の比較例を参照すると、４番気筒＃４では、前述した図１５の制御結果例と同様に、点火時期ＩＧＬＯＧ＃４が推定ＭＢＴに制御されるとともに、Ｐｍｉ＿ｌｓ＃４は、４番気筒＃４における推定ＭＢＴでの図示平均有効圧の最大値に収束するように制御されているものの、それ以外の気筒の統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃１〜＃３は、３番気筒＃３で達成可能な図示平均有効圧の最大値Ｐｍｉ＿ｍａｘ＃３よりも低い値に収束していることが判る。これは、上述したように、統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉの平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄへの追従速度が極端に高められているため、３番気筒＃３における最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃３が、平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃３を下回った状態のままで、１〜３番気筒の統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃１〜＃３が平滑化されてしまうことによる。このような状態は、平滑化コントローラ３３において、統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉの平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄへの追従速度を極端に高めた場合に発生するので、例えば、重み係数ｗ１，ｗ２をｗ１≫ｗ２が成立するような不適切な値に設定したときにも、発生する。
【０１４３】
これに対して、図１６の制御結果例の場合、４番気筒＃４では、制御開始時ｔ１０から時刻ｔ１１までの間は、ＤＩＧＯＰ＃４≧ＤＩＧＰＩＡＶ＃４が成立し、時刻ｔ１１以降は、ＤＩＧＯＰ＃４＜ＤＩＧＰＩＡＶ＃４が成立しているものの、前述した式（４５）に示すように、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃４が最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃４に保持されるので、前述した図１５の制御結果例と同様に、点火時期ＩＧＬＯＧ＃３が推定ＭＢＴに制御されるとともに、Ｐｍｉ＿ｌｓ＃４は、４番気筒＃４における推定ＭＢＴでの図示平均有効圧の最大値に収束するように制御されている。
【０１４４】
また、３番気筒＃３でも、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃３が最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃３に保持されるので、前述した図１５の制御結果例と同様に、点火時期ＩＧＬＯＧ＃３が推定ＭＢＴに制御されるとともに、Ｐｍｉ＿ｌｓ＃３は、３番気筒＃３における推定ＭＢＴでの図示平均有効圧の最大値Ｐｍｉ＿ｍａｘ＃３に制御されている。
【０１４５】
一方、１，２番気筒では、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃１，＃２が平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃１，＃２にそれぞれ保持されるとともに、統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃１，＃２が、３番気筒＃３で達成可能な図示平均有効圧の最大値Ｐｍｉ＿ｍａｘ＃３に収束していることが判る。すなわち、エンジン３全体の燃焼効率が効果的に高められていることが判る。
【０１４６】
以上のように、前述した式（４４），（４５）を用いた変形例の場合でも、実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、この変形例の場合、エンジン３の運転状態の変化により、統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉが第１基準値Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ１に設定されている気筒と、第２基準値Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ２に設定されている気筒とが入れ替わった場合、補正値ＤＩＧＣＭＰ＃ｉが平滑化補正値ＤＩＧＰＩＡＶ＃ｉと最適化補正値ＤＩＧＯＰ＃ｉとの間で急激に切り換わることになるので、前述した実施形態の制御手法と異なり、若干のトルク段差が発生する可能性がある。
【０１４７】
なお、実施形態は、筒内圧検出手段として、筒内圧センサ２２を用いた例であるが、筒内圧検出手段はこれに限らず、筒内圧Ｐｃｙｌ＃ｉを検出可能なものであればよい。
【０１４８】
また、実施形態は、仕事量パラメータとして図示平均有効圧の統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉを用いた例であるが、仕事量パラメータはこれに限らず、筒内圧に応じて算出される値で、気筒での燃焼による仕事量を表すものであればよい。例えば、仕事量パラメータとして、図示出力および発生熱量などを用いてもよく、図示平均有効圧の推定値Ｐｍｉ＿ａｃｔ＃ｉをそのまま用いてもよい。
【０１４９】
さらに、実施形態は、基準値として、第１および第２基準値Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ１，Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ２を用い、これらの加重平均演算により平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄを算出した例であるが、平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄの算出手法はこれに限らず、基準値として統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉの１つを用い、これに応じて平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄを算出する手法であればよい。例えば、４つの統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉのうちの最小値が、Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍａｘ−Ｅｐｓ＿Ｐｍｉよりも小さい場合において、これを基準値に設定し、これに応じて平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄを算出してもよい。また、そのような最小値と、２番目に小さい値との加重平均演算により、平滑化目標値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄを算出してもよい。
【０１５０】
また、実施形態は、所定の追従制御アルゴリズムとして、スライディングモード制御アルゴリズム［式（５）〜（９）］を用いた例であるが、所定の追従制御アルゴリズムはこれに限らず、統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉを平滑化目標値のフィルタ値Ｐｉａｖ＿ｃｍｄ＿ｆに追従させるように制御するためのアルゴリズムであればよい。例えば、追従制御アルゴリズムとして、バックステッピング制御アルゴリズムなどの他の応答指定型制御アルゴリズムを用いてもよく、またはＰＩＤ制御アルゴリズムなどの一般的なフィードバック制御アルゴリズムを用いてもよい。
【０１５１】
さらに、実施形態は、本発明の点火時期制御装置を４気筒内燃機関に適用した例であるが、本発明の点火時期制御装置はこれに限らず、２気筒以上の多気筒内燃機関に適用可能である。
【０１５２】
また、実施形態は、本発明の点火時期制御装置を車両用の内燃機関に適用した例であるが、本発明の点火時期制御装置はこれに限らず、汎用の内燃機関に適用可能である。例えば、本発明の点火時期制御装置を、船舶用および発電用などの内燃機関に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本発明の一実施形態に係る点火時期制御装置が適用された内燃機関の概略構成を示す模式図である。
【図２】点火時期制御装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】点火時期制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】燃焼サイクル間での筒内圧Ｐｃｙｌ＃ｉの変動に伴う、推定値Ｐｍｉ＿ａｃｔ＃ｉおよび統計処理値Ｐｍｉ＿ｌｓ＃ｉの変化を示すタイミングチャートである。
【図５】同定用信号値ＤＩＧＩＤの算出に用いるテーブルの一例を示す図である。
【図６】基本点火時期ＩＧＢＡＳＥの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図７】点火時期制御処理を示すフローチャートである。
【図８】気筒番号値＃ｉの設定に用いるテーブルの一例を示す図である。
【図９】Ｐｍｉ最適化＆平滑化制御処理を示すフローチャートである。
【図１０】吸入空気量制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】目標吸入空気量の始動時用値Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄ＿ｃｒｋの算出に用いるテーブルの一例を示す図である。
【図１２】目標バルブリフトＬｉｆｔｉｎ＿ｃｍｄの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図１３】目標吸入空気量の触媒暖機用値Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄ＿ａｓｔの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図１４】目標吸入空気量の通常時用値Ｇｃｙｌ＿ｃｍｄ＿ｄｒｖの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図１５】点火時期制御装置による点火時期制御のシミュレーション結果例を示すタイミングチャートである。
【図１６】変形例の点火時期制御装置による点火時期制御のシミュレーション結果例を示すタイミングチャートである。
【図１７】比較例の点火時期制御装置による点火時期制御のシミュレーション結果例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１５４】
１  点火時期制御装置
２  ＥＣＵ（仕事量パラメータ算出手段、目標値算出手段、点火時期決定手段、
第１制御値算出手段、第２制御値算出手段、最終制御値算出手段、点火時期
算出手段）
３  内燃機関
＃１〜＃４  １〜４番気筒（複数の気筒）
２２  筒内圧センサ（筒内圧検出手段）
３０  推定値算出部（仕事量パラメータ算出手段、第２制御値算出手段）
３１  統計処理値算出部（仕事量パラメータ算出手段、第２制御値算出手段）
３２  平滑化目標値算出部（目標値算出手段）
３３  平滑化コントローラ（点火時期決定手段、第２制御値算出手段）
３４  同定用信号値算出部（第１制御値算出手段）
３５  ＭＢＴ推定部（第１制御値算出手段）
３６  最適化コントローラ（第１制御値算出手段）
３７  補正値算出部（点火時期決定手段、最終制御値算出手段）
３８  基本点火時期算出部（点火時期決定手段、点火時期算出手段）
３９  加算器（点火時期決定手段、点火時期算出手段）
Ｐｃｙｌ  筒内圧
Ｐｍｉ＿ｌｓ  図示平均有効圧の統計処理値（仕事量パラメータ）
Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ１  第１基準値（基準値）
Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍｉｎ２  第２基準値（基準値よりも大きい値）
Ｐｍｉ＿ｌｓ＿ｍａｘ  最大値
Ｅｐｓ＿Ｐｍｉ  所定値
Ｐｍｉ＿ａｃｔ  推定値（未処理値）
Ｐｉａｖ＿ｃｍｄ  平滑化目標値（１つの目標値）
ＩＧＬＯＧ  点火時期
ＤＩＧＯＰ  最適化補正値（第１制御値）
ＤＩＧＰＩＡＶ  平滑化補正値（第２制御値）
ＤＩＧＣＭＰ  補正値（最終制御値）
【図１】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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