(57)【要約】【課題】内燃機関の運転モードを圧縮着火運転モードと火花点火運転モードとの間で切り替える際に、内燃機関の出力トルクの変動などを抑制しつつ、その切り替えを円滑に行なう。【解決手段】運転モードを圧縮着火運転モードから火花点火運転モードに移行させるときに介在させる第１中間モードと、火花点火運転モードから圧縮着火運転モードに移行させるときに介在させる第２中間モードとを備える。第１中間モードにおいては、混合気の空燃比が徐々にリッチ化していくように、燃焼室への空気供給量および燃料供給量を制御し、且つ、第２中間モードにおいては、混合気の空燃比が徐々にリーン化していくように、空気供給量および燃料供給量を制御する。【選択図】図２
2008291720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒の燃焼室に充填された混合気を圧縮することによって該混合気の燃料を自着火燃焼させる圧縮着火運転モードと、該混合気の燃料を火花点火によって着火燃焼させる火花点火運転モードとで運転可能な内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の運転モードを圧縮着火運転モードから火花点火運転モードに移行させるときにその両運転モードの間に介在させる第１中間モードと、前記内燃機関の運転モードを火花点火運転モードから圧縮着火運転モードに移行させるときにその両運転モードの間に介在させる第２中間モードとを備え、
前記第１中間モードにおいては、前記混合気の空燃比が徐々にリッチ化していくように、前記燃焼室への空気供給量および燃料供給量を制御し、且つ、前記第２中間モードにおいては、前記混合気の空燃比が徐々にリーン化していくように、前記空気供給量および燃料供給量を制御する中間モード制御手段を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記圧縮着火運転モードで内燃機関を運転させる場合に要求される前記空気供給量を規定する状態量としての吸気状態量の第１目標値を内燃機関の運転状態に応じて決定する第１目標吸気状態量決定手段と、前記火花点火運転モードで内燃機関を運転させる場合に要求される前記吸気状態量の第２目標値を内燃機関の運転状態に応じて決定する第２目標吸気状態量決定手段と、前記吸気状態量を検出する吸気状態量検出手段とを有して、前記圧縮着火運転モードおよび第２中間モードでの内燃機関の運転時には前記検出された吸気状態量を前記第１目標値に近づけ、前記火花点火運転モードおよび第１中間モードでの内燃機関の運転時には、前記検出された吸気状態量を前記第２目標値に近づけるように、該第１目標値または第２目標値と前記検出された吸気状態量との偏差に応じて前記内燃機関の吸気路に設けれられたスロットル弁の開度を制御する吸気制御手段と、
前記圧縮着火運転モードで内燃機関を運転させる場合における前記燃焼室への燃料供給量および燃料供給時期をそれぞれ規定する操作量を少なくとも含む圧縮着火運転モード用操作量を少なくとも内燃機関の運転状態に応じて決定する圧縮着火運転モード用制御処理手段と、
前記火花点火運転モードで内燃機関を運転させる場合における前記燃焼室への燃料供給量および燃料供給時期をそれぞれ規定する操作量を少なくとも含む火花点火運転モード用操作量を少なくとも内燃機関の運転状態に応じて決定する火花点火運転モード用制御処理手段とを備え、
前記第１目標吸気状態量決定手段および第２目標吸気状態量決定手段は、少なくとも前記圧縮着火運転モードと火花点火圧縮着火運転モードとの間での運転モードの移行を行なうべき内燃機関の運転状態では、前記第１目標値により規定される空気供給量が前記第２目標値により規定される空気供給量よりも大きくなるように該第１目標値および第２目標値をそれぞれ決定する手段であり、
前記中間モード制御手段は、前記第１中間モードおよび第２中間モードでの内燃機関の運転時に前記空気供給量を制御する手段として前記吸気制御手段を含み、前記第１中間モードでの内燃機関の運転時に前記燃料供給量を制御する手段として、前記燃焼室への実際の燃料供給量を規定する制御用操作量を、前記圧縮着火運転モードの終了時に前記圧縮着火運転モード用制御処理手段により決定される圧縮着火運転モード用操作量のうちの前記燃料供給量に関する操作量から、該第１中間モードでの内燃機関の運転中に前記火花点火運転モード用制御処理手段により決定される火花点火運転モード用操作量のうちの前記燃料供給量に関する操作量に向かって所定の第１パターンで変化させつつ追従させるように決定し、その決定した制御用操作量に応じて、前記内燃機関に備えた燃料供給装置を制御する手段を含み、前記第２中間モードでの内燃機関の運転時に前記燃料供給量を制御する手段として、前記燃焼室への実際の燃料供給量を規定する制御用操作量を、前記火花点火運転モードの終了時に前記火花点火運転モード用制御処理手段により決定される火花点火運転モード用操作量のうちの前記燃料供給量に関する操作量から、該第２中間モードでの内燃機関の運転中に前記圧縮着火運転モード用制御処理手段により決定される圧縮着火運転モード用操作量のうちの前記燃料供給量に関する操作量に向かって所定の第２パターンで変化させつつ追従させるように決定し、その決定した制御用操作量に応じて、前記燃料供給装置を制御する手段を含むことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記燃焼室に供給する燃料は、オクタン価が互いに異なり、且つ、それぞれの供給量を調整可能な複数種類の燃料からなり、
前記中間モード制御手段は、前記第１中間モードにおいては、前記燃焼室に供給する前記複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が高い側の燃料の供給量の割合が徐々に増加するように前記複数種類の燃料の供給量の相互の割合を調整し、且つ、前記第２中間モードにおいては、前記燃焼室に供給する前記複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が低い側の燃料の供給量の割合が徐々に増加するように前記複数種類の燃料の供給量の相互の割合を調整する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項４】
前記燃料供給装置は、オクタン価が互いに異なる複数種類の燃料を前記燃焼室に供給可能であると共に、該複数種類の燃料のそれぞれの供給量を調整可能であり、
前記圧縮着火運転モード用制御処理手段が決定する前記圧縮着火運転モード用操作量群のうちの前記燃料供給量に関する操作量と、前記火花点火運転モード用制御処理手段が決定する前記火花点火運転モード用操作量群のうちの前記燃料供給量に関する操作量と、前記中間モード制御手段が決定する前記燃料供給量に関する制御用操作量とは、それぞれ、前記各種類の燃料毎の供給量を規定する操作量からなり、
前記第１中間モードでの内燃機関の運転時における前記所定の第１パターンは、前記複数種類の燃料のそれぞれの燃料供給量に関する前記制御用操作量により規定される該複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が高い側の燃料に関する制御用操作量により規定される燃料供給量の割合が徐々に増加するように、前記各種類の燃料毎に各別にあらかじめ設定されたパターンからなり、
前記第２中間モードでの内燃機関の運転時における前記所定の第２パターンは、前記複数種類の燃料のそれぞれの燃料供給量に関する前記制御用操作量により規定される該複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が低い側の燃料に関する制御用操作量により規定される燃料供給量の割合が徐々に増加するように、前記各種類の燃料毎に各別にあらかじめ設定されたパターンからなることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記圧縮着火運転モード用制御処理手段は、前記第２中間モードから前記圧縮着火運転モードへの切り替りの直後の第１の所定期間を除く該圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時に、前記燃焼室への前記複数種類の燃料のそれぞれの供給量を規定する操作量の、該複数種類の燃料についての組である操作量群を少なくとも内燃機関の運転状態に応じて所定の第１制御則により決定する手段と、前記第１の所定期間における前記圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時に、前記所定の第１制御則により決定される前記操作量群である通常操作量群のうちの少なくとも１つの操作量を補正してなる補正操作量群を決定する手段とを備えると共に、該補正操作量群を決定する手段は、該補正操作量群により規定される前記複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が高い側の燃料の供給量の割合を、前記所定の第１制御則により決定される通常操作量群により規定される割合よりも増加させるように、前記補正操作量群を決定する手段であり、
前記第１の所定期間における前記圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時には前記圧縮着火運転モード用制御処理手段で決定された補正後操作量群に応じて前記燃料供給装置を制御し、前記第１の所定期間を除く前記圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時には前記圧縮着火運転モード用制御処理手段で決定された通常操作量群に応じて前記燃料供給装置を制御するようにしたことを特徴とする請求項４記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記第１中間モードから前記火花点火運転モードへの切り替りの直後の第２の所定期間を除く該火花点火運転モードでの内燃機関の運転時には、前記燃焼室内の混合気の点火時期を規定する点火時期操作量を少なくとも内燃機関の運転状態に応じて所定の第２制御則により決定して、該点火時期操作量に応じて前記内燃機関に備えた点火プラグを制御し、且つ、前記第２の所定期間における火花点火運転モードでの内燃機関の運転時には、前記所定の第１制御則により決定される点火時期操作量である通常点火時期操作量を補正してなる補正点火時期操作量を決定して、該補正点火時期操作量に応じて前記点火プラグを制御する火花点火運転モード用点火時期制御手段を備え、
該点火時期制御手段は、前記第２の所定期間における火花点火運転モードでの内燃機関の運転時に、前記補正点火時期操作量により規定される点火時期が前記通常点火時期操作量により規定される点火時期よりも遅角側の点火時期になるように前記補正点火時期操作量を決定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
気筒の燃焼室に充填された混合気を圧縮することによって該混合気の燃料を自着火燃焼させる圧縮着火運転モードと、該混合気の燃料を火花点火によって着火燃焼させる火花点火運転モードとで運転可能であると共に、前記燃焼室にオクタン価が互いに異なる複数種類の燃料を供給可能な内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の運転モードを圧縮着火運転モードから火花点火運転モードに移行させるときにその両運転モードの間に介在させる第１中間モードと、前記内燃機関の運転モードを火花点火運転モードから圧縮着火運転モードに移行させるときにその両運転モードの間に介在させる第２中間モードとを備え、
前記第１中間モードにおいては、前記燃焼室に供給する前記複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が高い側の燃料の供給量の割合が徐々に増加するように前記複数種類の燃料の供給量の相互の割合を調整し、且つ、前記第２中間モードにおいては、前記燃焼室に供給する前記複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が低い側の燃料の供給量の割合が徐々に増加するように前記複数種類の燃料の供給量の相互の割合を調整する中間モード制御手段を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記圧縮着火運転モードで内燃機関を運転させる場合における前記燃焼室への前記複数種類の燃料のそれぞれの燃料供給量および燃料供給時期をそれぞれ規定する操作量を少なくとも含む圧縮着火運転モード用操作量を少なくとも内燃機関の運転状態に応じて決定する圧縮着火運転モード用制御処理手段と、
前記火花点火運転モードで内燃機関を運転させる場合における前記燃焼室への前記複数種類の燃料のそれぞれの燃料供給量および燃料供給時期をそれぞれ規定する操作量を少なくとも含む火花点火運転モード用操作量を少なくとも内燃機関の運転状態に応じて決定する火花点火運転モード用制御処理手段とを備え、
前記中間モード制御手段は、前記第１中間モードでの内燃機関の運転時に、前記燃焼室への前記複数種類の燃料のそれぞれの実際の燃料供給量を規定する制御用操作量を、各種類の燃料毎に各別に、前記圧縮着火運転モードの終了時に前記圧縮着火運転モード用制御処理手段により決定される圧縮着火運転モード用操作量のうちの各種類の燃料毎の前記燃料供給量に関する操作量から、該第１中間モードでの内燃機関の運転中に前記火花点火運転モード用制御処理手段により決定される火花点火運転モード用操作量のうちの各種類の燃料毎の前記燃料供給量に関する操作量に向かって所定の第１パターンで変化させつつ追従させるように決定し、その決定した制御用操作量に応じて、前記内燃機関に備えた燃料供給装置を制御する手段と、前記第２中間モードでの内燃機関の運転時に、前記燃焼室への前記複数種類の燃料のそれぞれの実際の燃料供給量を規定する制御用操作量を、各種類の燃料毎に各別に、前記火花点火運転モードの終了時に前記火花点火運転モード用制御処理手段により決定される火花点火運転モード用操作量のうちの各種類の燃料毎の前記燃料供給量に関する操作量から、該第２中間モードでの内燃機関の運転中に前記圧縮着火運転モード用制御処理手段により決定される圧縮着火運転モード用操作量のうちの各種類の燃料毎の前記燃料供給量に関する操作量に向かって所定の第２パターンで変化させつつ追従させるように決定し、その決定した制御用操作量に応じて、前記燃料供給装置を制御する手段とを備え、
前記第１中間モードでの内燃機関の運転時における前記所定の第１パターンは、前記複数種類の燃料のそれぞれの燃料供給量に関する前記制御用操作量により規定される該複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が高い側の燃料に関する制御用操作量により規定される燃料供給量の割合が徐々に増加するように、前記各種類の燃料毎に各別にあらかじめ設定されたパターンからなり、前記第２中間モードでの内燃機関の運転時における前記所定の第２パターンは、前記複数種類の燃料のそれぞれの燃料供給量に関する前記制御用操作量により規定される該複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が低い側の燃料に関する制御用操作量により規定される燃料供給量の割合が徐々に増加するように、前記各種類の燃料毎に各別にあらかじめ設定されたパターンからなることを特徴とする請求項７記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記圧縮着火運転モード用制御処理手段は、前記第２中間モードから前記圧縮着火運転モードへの切り替りの直後の第１の所定期間を除く該圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時に、前記燃焼室への前記複数種類の燃料のそれぞれの供給量を規定する操作量の、該複数種類の燃料についての組である操作量群を少なくとも内燃機関の運転状態に応じて所定の第１制御則により決定する手段と、前記第１の所定期間における前記圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時に、前記所定の第１制御則により決定される前記操作量群である通常操作量群のうちの少なくとも１つの操作量を補正してなる補正操作量群を決定する手段とを備えると共に、該補正操作量群を決定する手段は、該補正操作量群により規定される前記複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が高い側の燃料の供給量の割合を、前記所定の第１制御則により決定される通常操作量群により規定される割合よりも増加させるように、前記補正操作量群を決定する手段であり、
前記第１の所定期間における前記圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時には前記圧縮着火運転モード用制御処理手段で決定された補正後操作量群に応じて前記燃料供給装置を制御し、前記第１の所定期間を除く有すると共に、前記圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時には前記圧縮着火運転モード用制御処理手段で決定された通常操作量群に応じて前記燃料供給装置を制御するようにしたことを特徴とする請求項８記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記第１中間モードから前記火花点火運転モードへの切り替りの直後の第２の所定期間を除く該火花点火運転モードでの内燃機関の運転時には、前記燃焼室内の混合気の点火時期を規定する点火時期操作量を少なくとも内燃機関の運転状態に応じて所定の第２制御則により決定して、該点火時期操作量に応じて前記内燃機関に備えた点火プラグを制御し、且つ、前記第２の所定期間における火花点火運転モードでの内燃機関の運転時には、前記所定の第１制御則により決定される点火時期操作量である通常点火時期操作量を補正してなる補正点火時期操作量を決定して、該補正点火時期操作量に応じて前記点火プラグを制御する火花点火運転モード用点火時期制御手段を備え、
該点火時期制御手段は、前記第２の所定期間における火花点火運転モードでの内燃機関の運転時に、前記補正点火時期操作量により規定される点火時期が前記通常点火時期操作量により規定される点火時期よりも遅角側の点火時期になるように前記補正点火時期操作量を決定することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項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】
本発明は、気筒の燃焼室に充填された混合気を圧縮することによって該混合気の燃料を自着火燃焼させる圧縮着火運転モードと、該混合気の燃料を火花点火によって着火燃焼させる火花点火運転モードとで運転可能な内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１、２に見られるように、気筒の燃焼室に充填された混合気を圧縮することによって該混合気の燃料を自着火燃焼させる圧縮着火運転モード（所謂ＨＣＣＣＩ方式の運転モード）と、該混合気の燃料を火花点火によって着火燃焼させる火花点火運転モード（所謂ＳＩ方式の運転モード）とで運転可能とした内燃機関（以下、２方式着火内燃機関ということがある）が知られている。
【０００３】
前記特許文献１，２に見られる技術では、基本的には、内燃機関の回転数および負荷が、低速・低負荷領域の状態である場合に圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転を行い、該回転数および負荷が高速・高負荷領域の状態である場合に火花点火運転モードでの内燃機関の運転が行なわれる。
【０００４】
なお、これらの特許文献１，２に見られる技術では、圧縮着火運転モードと火花点火運転モードとで吸気バルブの開閉タイミングやリフト量を各別に調整し得るバルブ機構や過給気を備えることで、各運転モードにおける混合気の燃焼を適切に行なうことを可能としている。
【０００５】
補足すると、ＨＣＣＩ方式による運転を行なう内燃機関としては、例えば特許文献３に見られるように、オクタン価が異なる２種類の燃料をそれぞれ独立に気筒の燃焼室に供給し得るようにして、それらの燃料の供給量の割合を、内燃機関の負荷に応じて調整することによって、燃料の燃焼を適切に行うようにしたものも知られている。
【特許文献１】特開２００６−９７６０３号公報
【特許文献２】特開２００７−７７９１９号公報
【特許文献３】特開２０００−１７９３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記２方式着火内燃機関では、各運転モードでの燃料の着火方式が異なることに加えて、各運転モードで内燃機関の運転を適切に行なうために必要な混合気の空燃比などの種々の要件が異なる。例えば、火花点火運転モードでの運転に適した混合気の空燃比は、理論空燃比近傍の空燃比であるが、圧縮着火運転モードでの運転に適した混合気の空燃比は、理論空燃比よりも大幅にリーン寄りの空燃比である。このため、それらの運転モードの切り替えの際に、燃焼室内の混合気の空燃比が、いずれの運転モードに対しても不適切なものとなって、燃焼室における混合気の燃焼が不安定となったり、出力トルクの変動を生じる等の不都合が生じやすい。
【０００７】
また、火花点火運転モードでの運転に適した混合気の空燃比が、圧縮着火運転モードでの運転に適した混合気の空燃比に対してリッチ寄りの空燃比であることから、火花点火運転モードから圧縮着火運転モードへの切り替りの際には、その切り替りの直後における気筒内の温度や筒壁の温度が、圧縮着火運転モードでの連続的な運転時における温度よりも高温になりやすい。このため、火花点火運転モードから圧縮着火運転モードへの切り替りの直後の内燃機関の運転時に、混合気の燃焼時期が適切な燃焼時期よりも早期化し、過大な燃焼音が発生したり、ノッキングが発生するなどの不都合を生じる恐れがある。
【０００８】
しかるに、前記特許文献１、２に見られるような２方式着火内燃機関の制御技術では、運転モードの切り替えの際の適切な制御技術を持たず、上記の如き不都合を生じる恐れがあった。また、特許文献１、２に見られる技術では、吸気バルブの複雑な駆動機構を必要とするため、内燃機関の構成が複雑化すると共に、吸気バルブの駆動機構の動作の遅れなどにより、混合気の空燃比などの最適な制御が困難であった。
【０００９】
本発明は、かかる背景に鑑み、２方式着火内燃機関の運転モードを圧縮着火運転モードと火花点火運転モードとの間で切り替える際に、内燃機関の出力トルクの変動などを抑制しつつ、その切り替えを円滑に行なうことができる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】
本発明の内燃機関の制御装置は、かかる目的を達成するために、気筒の燃焼室に充填された混合気を圧縮することによって該混合気の燃料を自着火燃焼させる圧縮着火運転モードと、該混合気の燃料を火花点火によって着火燃焼させる火花点火運転モードとで運転可能な内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の運転モードを圧縮着火運転モードから火花点火運転モードに移行させるときにその両運転モードの間に介在させる第１中間モードと、前記内燃機関の運転モードを火花点火運転モードから圧縮着火運転モードに移行させるときにその両運転モードの間に介在させる第２中間モードとを備え、前記第１中間モードにおいては、前記混合気の空燃比が徐々にリッチ化していくように、前記燃焼室への空気供給量および燃料供給量を制御し、且つ、前記第２中間モードにおいては、前記混合気の空燃比が徐々にリーン化していくように、前記空気供給量および燃料供給量を制御する中間モード制御手段を備えたことを特徴とする（第１発明）。
【００１１】
この第１発明によれば、内燃機関の運転モードとして、前記圧縮着火運転モードおよび火花点火運転モードに加えて、前記第１中間モードと第２中間モードとを備える。そして、第１中間モードにおいては、前記中間モード制御手段によって、前記混合気の空燃比が徐々にリッチ化していくように、前記燃焼室への空気供給量および燃料供給量が制御される。これにより、前記圧縮着火運転モードから火花点火運転モードへの移行の際に、それらの運転モードの間に介在する第１中間モードにおいて、前記混合気の空燃比を、圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転に適した空燃比（理論空燃比よりもリーン寄りの空燃比）から、火花点火運転モードでの内燃機関の運転に適した空燃比（理論空燃比近傍の空燃比）に円滑に変化させることができる。また、第２中間モードにおいては、前記中間モード制御手段によって、前記混合気の空燃比が徐々にリーン化していくように、前記燃焼室への空気供給量および燃料供給量が制御される。これにより、前記火花点火運転モードから圧縮着火運転モードへの移行の際に、それらの運転モードの間に介在する第２中間モードにおいて、前記混合気の空燃比を、火花点火運転モードでの内燃機関の運転に適した空燃比（理論空燃比近傍の空燃比）から、圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転に適した空燃比（理論空燃比よりもリーン寄りの空燃比）に円滑に変化させることができる。
【００１２】
この結果、圧縮着火運転モードと火花点火運転モードとの間での運転モードの切り替えの際に、内燃機関の出力トルクの変動などを抑制しつつ、その切り替えを円滑に行なうことが可能となる。
【００１３】
かかる第１発明では、より具体的には、前記圧縮着火運転モードで内燃機関を運転させる場合に要求される前記空気供給量を規定する状態量としての吸気状態量の第１目標値を内燃機関の運転状態に応じて決定する第１目標吸気状態量決定手段と、前記火花点火運転モードで内燃機関を運転させる場合に要求される前記吸気状態量の第２目標値を内燃機関の運転状態に応じて決定する第２目標吸気状態量決定手段と、前記吸気状態量を検出する吸気状態量検出手段とを有して、前記圧縮着火運転モードおよび第２中間モードでの内燃機関の運転時には前記検出された吸気状態量を前記第１目標値に近づけ、前記火花点火運転モードおよび第１中間モードでの内燃機関の運転時には、前記検出された吸気状態量を前記第２目標値に近づけるように、該第１目標値または第２目標値と前記検出された吸気状態量との偏差に応じて前記内燃機関の吸気路に設けれられたスロットル弁の開度を制御する吸気制御手段と、
前記圧縮着火運転モードで内燃機関を運転させる場合における前記燃焼室への燃料供給量および燃料供給時期をそれぞれ規定する操作量を少なくとも含む圧縮着火運転モード用操作量を少なくとも内燃機関の運転状態に応じて決定する圧縮着火運転モード用制御処理手段と、
前記火花点火運転モードで内燃機関を運転させる場合における前記燃焼室への燃料供給量および燃料供給時期をそれぞれ規定する操作量を少なくとも含む火花点火運転モード用操作量を少なくとも内燃機関の運転状態に応じて決定する火花点火運転モード用制御処理手段とを備え、
前記第１目標吸気状態量決定手段および第２目標吸気状態量決定手段は、少なくとも前記圧縮着火運転モードと火花点火圧縮着火運転モードとの間での運転モードの移行を行なうべき内燃機関の運転状態では、前記第１目標値により規定される空気供給量が前記第２目標値により規定される空気供給量よりも大きくなるように該第１目標値および第２目標値をそれぞれ決定する手段であり、
前記中間モード制御手段は、前記第１中間モードおよび第２中間モードでの内燃機関の運転時に前記空気供給量を制御する手段として前記吸気制御手段を含み、前記第１中間モードでの内燃機関の運転時に前記燃料供給量を制御する手段として、前記燃焼室への実際の燃料供給量を規定する制御用操作量を、前記圧縮着火運転モードの終了時に前記圧縮着火運転モード用制御処理手段により決定される圧縮着火運転モード用操作量のうちの前記燃料供給量に関する操作量から、該第１中間モードでの内燃機関の運転中に前記火花点火運転モード用制御処理手段により決定される火花点火運転モード用操作量のうちの前記燃料供給量に関する操作量に向かって所定の第１パターンで変化させつつ追従させるように決定し、その決定した制御用操作量に応じて、前記内燃機関に備えた燃料供給装置を制御する手段を含み、前記第２中間モードでの内燃機関の運転時に前記燃料供給量を制御する手段として、前記燃焼室への実際の燃料供給量を規定する制御用操作量を、前記火花点火運転モードの終了時に前記火花点火運転モード用制御処理手段により決定される火花点火運転モード用操作量のうちの前記燃料供給量に関する操作量から、該第２中間モードでの内燃機関の運転中に前記圧縮着火運転モード用制御処理手段により決定される圧縮着火運転モード用操作量のうちの前記燃料供給量に関する操作量に向かって所定の第２パターンで変化させつつ追従させるように決定し、その決定した制御用操作量に応じて、前記燃料供給装置を制御する手段を含むことが好ましい（第２発明）。
【００１４】
前記吸気制御手段によって、前記第１中間モードでの内燃機関の運転時は、内燃機関の気筒の燃焼室への空気供給量が徐々に減少していくように制御され、第２中間モードでの内燃機関の運転時には、内燃機関の気筒の燃焼室への空気供給量が徐々に増加していくように制御されることとなる。なお、前記吸気状態量としては、前記スロットル弁の下流側における前記吸気路内の圧力（所謂、吸気圧）や、該吸気路における空気の流量などが挙げられる。
【００１５】
そして、前記吸気制御手段による空気供給量の制御と並行して、各中間モードの内燃機関の運転時に、前記中間モード制御手段により、前記燃料供給装置が制御され、前記燃焼室への燃料供給量が調整され、ひいては、該燃焼室内の混合気の空燃比が調整される。このとき、第１中間モードでの内燃機関の運転時には、前記燃焼室への実際の燃料供給量を規定する制御用操作量が、前記圧縮着火運転モードの終了時に前記圧縮着火運転モード用制御処理手段により決定される圧縮着火運転モード用操作量のうちの前記燃料供給量に関する操作量から、該第１中間モードでの内燃機関の運転中に前記火花点火運転モード用制御処理手段により決定される火花点火運転モード用操作量のうちの前記燃料供給量に関する操作量に向かって所定の第１パターンで変化させつつ追従させるように決定される。そして、その決定された制御用操作量に応じて燃料供給装置が制御される。この場合、前記所定の第１パターンを適切に定めておくことで、第１中間モードでの内燃機関の運転時に、各燃焼サイクルで燃焼室に充填させる混合気の空燃比を、適切な形態で徐々にリッチ化し、最終的には、火花点火運転モードでの運転に適した空燃比に制御することができる。
【００１６】
また、第２中間モードでの内燃機関の運転時には、前記燃焼室への実際の燃料供給量を規定する制御用操作量が、前記火花点火運転モードの終了時に前記火花点火運転モード用制御処理手段により決定される火花点火運転モード用操作量のうちの前記燃料供給量に関する操作量から、該第２中間モードでの内燃機関の運転中に前記圧縮着火運転モード用制御処理手段により決定される圧縮着火運転モード用操作量のうちの前記燃料供給量に関する操作量に向かって所定の第２パターンで変化させつつ追従させるように決定される。そして、その決定された制御用操作量に応じて燃料供給装置が制御される。この場合、前記所定の第２パターンを適切に定めておくことで、第２中間モードでの内燃機関の運転時に、各燃焼サイクルで燃焼室に充填させる混合気の空燃比を、適切な形態で徐々にリーン化し、最終的には、圧縮着火運転モードでの運転に適した空燃比に制御することができる。
【００１７】
この結果、圧縮着火運転モードと火花点火運転モードとの間での運転モードの切り替えの際に、好適に、内燃機関の出力トルクの変動などを抑制しつつ、その切り替えを円滑に行なうことができる。さらに、前記したスロットル弁の開度の制御と、燃料供給装置の制御とによって、吸気バルブの複雑な駆動機構を必要とすることなく、燃焼室内の混合気の空燃比を適切に制御できるので、内燃機関の構成を簡素なものとすることができる。
【００１８】
補足すると、この第２発明においては、前記第１中間モードにおける燃焼室への燃料供給時期に関しては、例えば、該第１中間モードでの内燃機関の運転時に前記火花点火運転モード用制御手段により決定される火花点火運転モード用操作量のうちの前記燃料供給時期に関する操作量に応じて前記燃料供給装置による燃料供給時期を制御するようにすればよい。
【００１９】
また、前記第２中間モードにおける燃焼室への燃料供給時期に関しては、例えば、該第２中間モードでの内燃機関の運転時に前記圧縮着火運転モード用制御手段により決定される圧縮着火運転モード用操作量のうちの前記燃料供給時期に関する操作量に応じて前記燃料供給装置による燃料供給時期を制御するようにすればよい。
【００２０】
また、前記各中間モードにおける点火時期の制御に関しては、例えば、前記火花点火運転モード用制御処理手段により、前記火花点火運転モードで内燃機関を運転させる場合における前記燃焼室内の混合気の点火時期を規定する点火時期操作量をさらに含む火花点火運転モード用操作量を決定するようにしておく。そして、各中間モードでの内燃機関の運転時に、前記燃焼室内の混合気の実際の点火時期を規定する制御用点火時期操作量を、該中間モードでの内燃機関の運転中に前記火花点火運転モード用制御処理手段により決定される火花点火着火運転モード用操作量のうちの前記点火時期操作量から所定の第３パターンで変化させつつ該点火時期操作量に追従させるように決定し、この決定した制御用点火時期操作量に応じて内燃機関に備えた点火プラグを制御することが好ましい。この場合、上記第３パターンは、第１中間モードと第２中間モードとで各別に定めておくことが望ましい。
【００２１】
また、圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時には、前記圧縮着火運転モード用制御処理手段により決定される圧縮着火運転モード用操作量に応じて前記燃料供給装置を制御すればよい。さらに、火花点火運転モードでの内燃機関の運転時には、前記火花点火運転モード用制御処理手段により決定される火花点火運転モード用操作量に応じて前記燃料供給装置（あるいは燃料供給装置および点火プラグ）を制御すればよい。
【００２２】
ところで、圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時には、燃焼室での混合気の圧縮によって該混合気の燃料を自着火燃焼させるので、比較的高い着火性を有する燃料を使用することが適している。また、火花点火運転モードでの内燃機関の運転時には、火花点火によって強制的に混合気の燃料を着火燃焼させるので、圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時よりも着火性が低い燃料を使用することが適している。そして、オクタン価が互いに異なり、且つ、それぞれの供給量を調整可能な複数種類の燃料を燃焼室に供給し得るようにした場合には、それらの燃料の供給量の相互の割合を調整することによって、該複数種類の燃料からなる複合燃料の着火性を変化させることができる。
【００２３】
そこで、前記第１発明において、前記燃焼室に供給する燃料が、オクタン価が互いに異なり、且つ、それぞれの供給量を調整可能な複数種類の燃料からなる場合には、前記中間モード制御手段は、前記第１中間モードにおいては、前記燃焼室に供給する前記複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が高い側の燃料の供給量の割合が徐々に増加するように前記複数種類の燃料の供給量の相互の割合を調整し、且つ、前記第２中間モードにおいては、前記燃焼室に供給する前記複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が低い側の燃料の供給量の割合が徐々に増加するように前記複数種類の燃料の供給量の相互の割合を調整する手段をさらに備えることが好ましい（第３発明）。
【００２４】
この第３発明によれば、前記第１中間モードにおいては、前記燃焼室に供給する前記複数種類の燃料の総量（各種類の燃料の供給量の総和）に対して、オクタン価が高い側の燃料の供給量の割合が徐々に増加するように前記複数種類の燃料の供給量の相互の割合が調整される。このため、前記圧縮着火運転モードから火花点火運転モードへの移行の際に、それらの運転モードの間に介在する第１中間モードにおいて、前記混合気の燃料、すなわち、前記複数種類の燃料からなる複合燃料の着火性を、圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転に適した着火性から、火花点火運転モードでの内燃機関の運転に適した着火性に円滑に変化させることができる。また、第２中間モードにおいては、前記燃焼室に供給する前記複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が低い側の燃料の供給量の割合が徐々に増加するように前記複数種類の燃料の供給量の相互の割合が調整される。このため、前記火花点火運転モードから圧縮着火運転モードへの移行の際に、それらの運転モードの間に介在する第２中間モードにおいて、前記混合気の複合燃料の着火性を、火花点火運転モードでの内燃機関の運転に適した着火性から、圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転に適した着火性に円滑に変化させることができる。
【００２５】
この結果、圧縮着火運転モードと火花点火運転モードとの間での運転モードの切り替えの際に、内燃機関の出力トルクの変動などを抑制し、その切り替えを円滑に行なうことの効果を高めることができる。
【００２６】
また、前記第２発明において、前記燃料供給装置が、オクタン価が互いに異なる複数種類の燃料を前記燃焼室に供給可能であると共に、該複数種類の燃料のそれぞれの供給量を調整可能である場合には、前記圧縮着火運転モード用制御処理手段が決定する前記圧縮着火運転モード用操作量群のうちの前記燃料供給量に関する操作量と、前記火花点火運転モード用制御処理手段が決定する前記火花点火運転モード用操作量群のうちの前記燃料供給量に関する操作量と、前記中間モード制御手段が決定する前記燃料供給量に関する制御用操作量とは、それぞれ、前記各種類の燃料毎の供給量を規定する操作量からなり、前記第１中間モードでの内燃機関の運転時における前記所定の第１パターンは、前記複数種類の燃料のそれぞれの燃料供給量に関する前記制御用操作量により規定される該複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が高い側の燃料に関する制御用操作量により規定される燃料供給量の割合が徐々に増加するように、前記各種類の燃料毎に各別にあらかじめ設定されたパターンからなり、前記第２中間モードでの内燃機関の運転時における前記所定の第２パターンは、前記複数種類の燃料のそれぞれの燃料供給量に関する前記制御用操作量により規定される該複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が低い側の燃料に関する制御用操作量により規定される燃料供給量の割合が徐々に増加するように、前記各種類の燃料毎に各別にあらかじめ設定されたパターンからなることが好ましい（第４発明）。
【００２７】
この第４発明によれば、前記第１中間モードでの内燃機関の運転時に、前記燃焼室への各種類の燃料の実際の燃料供給量を規定する制御用操作量が、それぞれ各別のパターン（第１パターン）で変化しつつ、前記火花点火運転モード用制御処理手段により決定される火花点火運転モード用操作量のうちの各種類の燃料毎の燃料供給量に関する操作量に追従するように決定されることとなる。このため、各種類の燃料毎の第１パターンを適切に定めておくことで、第１中間モードでの内燃機関の運転時に、各燃焼サイクル毎に燃焼室に充填される混合気の空燃比を徐々にリッチ化しながら、該混合気の燃料（複合燃料）の着火性を前記第３発明の如く変化させることができる。
【００２８】
また、前記第２中間モードでの内燃機関の運転時には、前記燃焼室への各種類の燃料の実際の燃料供給量を規定する制御用操作量が、それぞれ各別のパターン（第２パターン）で変化しつつ、前記圧縮着火運転モード用制御処理手段により決定される圧縮着火運転モード用操作量のうちの各種類の燃料毎の燃料供給量に関する操作量に追従するように決定されることとなる。このため、各種類の燃料毎の第２パターンを適切に定めておくことで、第２中間モードでの内燃機関の運転時に、各燃焼サイクル毎に燃焼室に充填される混合気の空燃比を徐々にリーン化しながら、該混合気の燃料（複合燃料）の着火性を前記第３発明の如く変化させることができる。
【００２９】
この結果、第４発明によれば、第３発明と同様に、圧縮着火運転モードと火花点火運転モードとの間での運転モードの切り替えの際に、内燃機関の運転状態の変動を抑制し、また、燃焼室における燃料の燃焼状態の安定性を高めることができる。
【００３０】
前記第４発明では、前記圧縮着火運転モード用制御処理手段は、前記第２中間モードから前記圧縮着火運転モードへの切り替りの直後の第１の所定期間を除く該圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時に、前記燃焼室への前記複数種類の燃料のそれぞれの供給量を規定する操作量の、該複数種類の燃料についての組である操作量群を少なくとも内燃機関の運転状態に応じて所定の第１制御則により決定する手段と、前記第１の所定期間における前記圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時に、前記所定の第１制御則により決定される前記操作量群である通常操作量群のうちの少なくとも１つの操作量を補正してなる補正操作量群を決定する手段とを備えると共に、該補正操作量群を決定する手段は、該補正操作量群により規定される前記複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が高い側の燃料の供給量の割合を、前記所定の第１制御則により決定される通常操作量群により規定される割合よりも増加させるように、前記補正操作量群を決定する手段であり、前記第１の所定期間における前記圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時には前記圧縮着火運転モード用制御処理手段で決定された補正後操作量群に応じて前記燃料供給装置を制御し、前記第１の所定期間を除く前記圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時には前記圧縮着火運転モード用制御処理手段で決定された通常操作量群に応じて前記燃料供給装置を制御するようにすることが好ましい（第５発明）。
【００３１】
すなわち、前記したように、火花点火運転モードでの内燃機関の運転時には、圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時よりも、気筒内の温度や筒壁の温度が高くなる傾向がある。このため、運転モードが火花点火運転モードから第２中間モードを介して圧縮着火運転モードに切り替った直後は、燃焼室内の混合気の燃料の燃焼時期が適切な燃焼時期よりも早まりやすい。
【００３２】
この場合、前記第５発明によれば、前記第２中間モードから前記圧縮着火運転モードへの切り替りの直後の第１の所定期間における圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時と、該第１の所定期間を除く圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時とを区別し、前者の運転時には、前記第１制御則により決定される通常操作量群の少なくとも１つの操作量（少なくとも１つの種類の燃料に関する燃料供給量を規定する操作量）を補正してなる前記補正操作量群に応じて前記燃料供給装置が制御される。また、後者の運転時には、前記第１制御則により決定される通常操作量群に応じて前記燃料供給装置が制御される。そして、前記補正操作量群は、それにより規定される前記複数種類の燃料の総量（各種類の燃料の総和）に対して、オクタン価が高い側の燃料の供給量の割合を、前記所定の第１制御則により決定される通常操作量群により規定される割合よりも増加させるように決定される。
【００３３】
このため、前記第１の所定期間における圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時に、各燃焼サイクル毎に燃焼室に充填される混合気の燃料（複合燃料）の着火性を、前記通常操作量群に応じて燃料供給装置を制御する通常の場合よりも低くすることができる。その結果、運転モードが火花点火運転モードから第２中間モードを介して圧縮着火運転モードに切り替った直後において、燃料の着火時期が早期化するのを防止して、適切な燃焼時期で燃料（複合燃料）の自着火燃焼を行うことができる。
【００３４】
また、以上説明した第１〜第５発明では、前記第１中間モードから前記火花点火運転モードへの切り替りの直後の第２の所定期間を除く該火花点火運転モードでの内燃機関の運転時には、前記燃焼室内の混合気の点火時期を規定する点火時期操作量を少なくとも内燃機関の運転状態に応じて所定の第２制御則により決定して、該点火時期操作量に応じて前記内燃機関に備えた点火プラグを制御し、且つ、前記第２の所定期間における火花点火運転モードでの内燃機関の運転時には、前記所定の第１制御則により決定される点火時期操作量である通常点火時期操作量を補正してなる補正点火時期操作量を決定して、該補正点火時期操作量に応じて前記点火プラグを制御する火花点火運転モード用点火時期制御手段を備え、該点火時期制御手段は、前記第２の所定期間における火花点火運転モードでの内燃機関の運転時に、前記補正点火時期操作量により規定される点火時期が前記通常点火時期操作量により規定される点火時期よりも遅角側の点火時期になるように前記補正点火時期操作量を決定することが好ましい（第６発明）。
【００３５】
すなわち、圧縮着火運転モードから火花点火運転モードへの移行の際には、圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時に供給されて、内燃機関の気筒の吸気ポートなどに付着・残留する燃料の影響で、第１中間モードから火花点火運転モードへの切り替りの直後における火花点火運転モードでの内燃機関の運転時に、燃焼室に充填される混合気の空燃比が理論空燃比よりもリッチ化する傾向がある。ひいては、内燃機関の出力トルクが目標とするトルクよりも大きくなる傾向がある。
【００３６】
この場合、第６発明によれば、前記第１中間モードから前記火花点火運転モードへの切り替りの直後の第２の所定期間における火花点火運転モードでの内燃機関の運転時と、該第２の所定期間を除く火花点火運転モードでの内燃機関の運転時とを区別し、前者の運転時には、前記第２制御則により決定される通常点火時期操作量を補正してなる補正点火時期操作量に応じて前記点火プラグが制御される。また、後者の運転時には、前記第２制御則により決定される通常点火時期操作量に応じて前記点火プラグが制御される。そして、前記補正点火時期操作量は、それにより規定される点火時期が、通常点火時期操作量により規定される点火時期よりも遅角側の点火時期になるように決定される。この結果、運転モードが圧縮着火運転モードから第１中間モードを介して火花点火運転モードに切り替った直後において、内燃機関の出力トルクが増加傾向となるのを防止し、該出力トルクを滑らかに変化させることができる。
【００３７】
また、本発明の内燃機関の制御装置は、前記第１発明とは別の態様として、気筒の燃焼室に充填された混合気を圧縮することによって該混合気の燃料を自着火燃焼させる圧縮着火運転モードと、該混合気の燃料を火花点火によって着火燃焼させる火花点火運転モードとで運転可能であると共に、前記燃焼室にオクタン価が互いに異なる複数種類の燃料を供給可能な内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の運転モードを圧縮着火運転モードから火花点火運転モードに移行させるときにその両運転モードの間に介在させる第１中間モードと、前記内燃機関の運転モードを火花点火運転モードから圧縮着火運転モードに移行させるときにその両運転モードの間に介在させる第２中間モードとを備え、前記第１中間モードにおいては、前記燃焼室に供給する前記複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が高い側の燃料の供給量の割合が徐々に増加するように前記複数種類の燃料の供給量の相互の割合を調整し、且つ、前記第２中間モードにおいては、前記燃焼室に供給する前記複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が低い側の燃料の供給量の割合が徐々に増加するように前記複数種類の燃料の供給量の相互の割合を調整する中間モード制御手段を備えたことを特徴とする（第７発明）。
【００３８】
この第７発明によれば、内燃機関の運転モードとして、前記圧縮着火運転モードおよび火花点火運転モードに加えて、前記第１中間モードと第２中間モードとを備える。そして、前記第１中間モードにおいては、前記燃焼室に供給する前記複数種類の燃料の総量（各種類の燃料の供給量の総和）に対して、オクタン価が高い側の燃料の供給量の割合が徐々に増加するように前記複数種類の燃料の供給量の相互の割合が調整される。このため、前記圧縮着火運転モードから火花点火運転モードへの移行の際に、それらの運転モードの間に介在する第１中間モードにおいて、前記混合気の燃料、すなわち、前記複数種類の燃料からなる複合燃料の着火性を、圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転に適した着火性から、火花点火運転モードでの内燃機関の運転に適した着火性に円滑に変化させることができる。また、第２中間モードにおいては、前記燃焼室に供給する前記複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が低い側の燃料の供給量の割合が徐々に増加するように前記複数種類の燃料の供給量の相互の割合が調整される。このため、前記火花点火運転モードから圧縮着火運転モードへの移行の際に、それらの運転モードの間に介在する第２中間モードにおいて、前記混合気の複合燃料の着火性を、火花点火運転モードでの内燃機関の運転に適した着火性から、圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転に適した着火性に円滑に変化させることができる。
【００３９】
この結果、圧縮着火運転モードと火花点火運転モードとの間での運転モードの切り替えの際に、内燃機関の出力トルクの変動などを抑制し、その切り替えを円滑に行なうことができる。
【００４０】
この第７発明では、より具体的には、前記圧縮着火運転モードで内燃機関を運転させる場合における前記燃焼室への前記複数種類の燃料のそれぞれの燃料供給量および燃料供給時期をそれぞれ規定する操作量を少なくとも含む圧縮着火運転モード用操作量を少なくとも内燃機関の運転状態に応じて決定する圧縮着火運転モード用制御処理手段と、
前記火花点火運転モードで内燃機関を運転させる場合における前記燃焼室への前記複数種類の燃料のそれぞれの燃料供給量および燃料供給時期をそれぞれ規定する操作量を少なくとも含む火花点火運転モード用操作量を少なくとも内燃機関の運転状態に応じて決定する火花点火運転モード用制御処理手段とを備え、
前記中間モード制御手段は、前記第１中間モードでの内燃機関の運転時に、前記燃焼室への前記複数種類の燃料のそれぞれの実際の燃料供給量を規定する制御用操作量を、各種類の燃料毎に各別に、前記圧縮着火運転モードの終了時に前記圧縮着火運転モード用制御処理手段により決定される圧縮着火運転モード用操作量のうちの各種類の燃料毎の前記燃料供給量に関する操作量から、該第１中間モードでの内燃機関の運転中に前記火花点火運転モード用制御処理手段により決定される火花点火運転モード用操作量のうちの各種類の燃料毎の前記燃料供給量に関する操作量に向かって所定の第１パターンで変化させつつ追従させるように決定し、その決定した制御用操作量に応じて、前記内燃機関に備えた燃料供給装置を制御する手段と、前記第２中間モードでの内燃機関の運転時に、前記燃焼室への前記複数種類の燃料のそれぞれの実際の燃料供給量を規定する制御用操作量を、各種類の燃料毎に各別に、前記火花点火運転モードの終了時に前記火花点火運転モード用制御処理手段により決定される火花点火運転モード用操作量のうちの各種類の燃料毎の前記燃料供給量に関する操作量から、該第２中間モードでの内燃機関の運転中に前記圧縮着火運転モード用制御処理手段により決定される圧縮着火運転モード用操作量のうちの各種類の燃料毎の前記燃料供給量に関する操作量に向かって所定の第２パターンで変化させつつ追従させるように決定し、その決定した制御用操作量に応じて、前記燃料供給装置を制御する手段とを備え、
前記第１中間モードでの内燃機関の運転時における前記所定の第１パターンは、前記複数種類の燃料のそれぞれの燃料供給量に関する前記制御用操作量により規定される該複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が高い側の燃料に関する制御用操作量により規定される燃料供給量の割合が徐々に増加するように、前記各種類の燃料毎に各別にあらかじめ設定されたパターンからなり、前記第２中間モードでの内燃機関の運転時における前記所定の第２パターンは、前記複数種類の燃料のそれぞれの燃料供給量に関する前記制御用操作量により規定される該複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が低い側の燃料に関する制御用操作量により規定される燃料供給量の割合が徐々に増加するように、前記各種類の燃料毎に各別にあらかじめ設定されたパターンからなることが好ましい（第８発明）。
【００４１】
この第８発明によれば、前記第１中間モードでの内燃機関の運転時に、前記燃焼室への各種類の燃料の実際の燃料供給量を規定する制御用操作量が、前記圧縮着火運転モードの終了時に前記圧縮着火運転モード用制御処理手段により決定される圧縮着火運転モード用操作量のうちの各種類の燃料毎の前記燃料供給量に関する操作量から、それぞれ各別の第１パターンで変化しつつ、前記火花点火運転モード用制御処理手段により決定される火花点火運転モード用操作量のうちの各種類の燃料毎の燃料供給量に関する操作量に追従するように決定されることとなる。そして、この場合、前記第１のパターンは、前記複数種類の燃料のそれぞれの燃料供給量に関する前記制御用操作量により規定される該複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が高い側の燃料に関する制御用操作量により規定される燃料供給量の割合が徐々に増加するように、前記各種類の燃料毎に各別にあらかじめ設定されたパターンからなる。このように各種類の燃料毎の第１のパターンを適切に定めておくことによって、第１中間モードでの内燃機関の運転時に、各燃焼サイクル毎に燃焼室に充填される混合気の燃料（複合燃料）の着火性を前記第７発明の如く変化させることができる。
【００４２】
また、前記第２中間モードでの内燃機関の運転時には、前記燃焼室への各種類の燃料の実際の燃料供給量を規定する制御用操作量が、前記火花点火運転モードの終了時に前記火花点火運転モード用制御処理手段により決定される火花点火運転モード用操作量のうちの各種類の燃料毎の前記燃料供給量に関する操作量から、それぞれ各別の第２パターンで変化しつつ、前記圧縮着火運転モード用制御処理手段により決定される圧縮着火運転モード用操作量のうちの各種類の燃料毎の燃料供給量に関する操作量に追従するように決定されることとなる。そして、この場合、前記第２のパターンは、前記複数種類の燃料のそれぞれの燃料供給量に関する前記制御用操作量により規定される該複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が低い側の燃料に関する制御用操作量により規定される燃料供給量の割合が徐々に増加するように、前記各種類の燃料毎に各別にあらかじめ設定されたパターンからなる。このように各種類の燃料毎の第２のパターンを適切に定めておくことによって、第２中間モードでの内燃機関の運転時に、各燃焼サイクル毎に燃焼室に充填される混合気の燃料（複合燃料）の着火性を前記第７発明の如く変化させることができる。
【００４３】
補足すると、この第８発明においては、前記第１中間モードにおける燃焼室への燃料供給時期に関しては、例えば、該第１中間モードでの内燃機関の運転時に前記火花点火運転モード用制御手段により決定される火花点火運転モード用操作量のうちの前記燃料供給時期に関する操作量に応じて前記燃料供給装置による燃料供給時期を制御するようにすればよい。
【００４４】
また、前記第２中間モードにおける燃焼室への燃料供給時期に関しては、例えば、該第２中間モードでの内燃機関の運転時に前記圧縮着火運転モード用制御手段により決定される圧縮着火運転モード用操作量のうちの前記燃料供給時期に関する操作量に応じて前記燃料供給装置による燃料供給時期を制御するようにすればよい。
【００４５】
また、前記各中間モードにおける点火時期の制御に関しては、例えば、前記火花点火運転モード用制御処理手段により、前記火花点火運転モードで内燃機関を運転させる場合における前記燃焼室内の混合気の点火時期を規定する点火時期操作量をさらに含む火花点火運転モード用操作量を決定するようにしておく。そして、各中間モードでの内燃機関の運転時に、前記燃焼室内の混合気の実際の点火時期を規定する制御用点火時期操作量を、該中間モードでの内燃機関の運転中に前記火花点火運転モード用制御処理手段により決定される火花点火着火運転モード用操作量のうちの前記点火時期操作量から所定の第３パターンで変化させつつ該点火時期操作量に追従させるように決定し、この決定した制御用点火時期操作量に応じて内燃機関に備えた点火プラグを制御することが好ましい。この場合、上記第３パターンは、第１中間モードと第２中間モードとで各別に定めておくことが望ましい。
【００４６】
また、圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時には、前記圧縮着火運転モード用制御処理手段により決定される圧縮着火運転モード用操作量に応じて前記燃料供給装置を制御すればよい。さらに、火花点火運転モードでの内燃機関の運転時には、前記火花点火運転モード用制御処理手段により決定される火花点火運転モード用操作量に応じて前記燃料供給装置（あるいは燃料供給装置および点火プラグ）を制御すればよい。
【００４７】
前記第８発明においては、前記第５発明と同様の理由によって、前記圧縮着火運転モード用制御処理手段は、前記第２中間モードから前記圧縮着火運転モードへの切り替りの直後の第１の所定期間を除く該圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時に、前記燃焼室への前記複数種類の燃料のそれぞれの供給量を規定する操作量の、該複数種類の燃料についての組である操作量群を少なくとも内燃機関の運転状態に応じて所定の第１制御則により決定する手段と、前記第１の所定期間における前記圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時に、前記所定の第１制御則により決定される前記操作量群である通常操作量群のうちの少なくとも１つの操作量を補正してなる補正操作量群を決定する手段とを備えると共に、該補正操作量群を決定する手段は、該補正操作量群により規定される前記複数種類の燃料の総量に対して、オクタン価が高い側の燃料の供給量の割合を、前記所定の第１制御則により決定される通常操作量群により規定される割合よりも増加させるように、前記補正操作量群を決定する手段であり、
前記第１の所定期間における前記圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時には前記圧縮着火運転モード用制御処理手段で決定された補正後操作量群に応じて前記燃料供給装置を制御し、前記第１の所定期間を除く有すると共に、前記圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時には前記圧縮着火運転モード用制御処理手段で決定された通常操作量群に応じて前記燃料供給装置を制御するようにすることが好ましい（第９発明）。
【００４８】
この前記第９発明によれば、第５発明と同様に、前記第２中間モードから前記圧縮着火運転モードへの切り替りの直後の第１の所定期間における圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時と、該第１の所定期間を除く圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時とを区別し、前者の運転時には、前記第１制御則により決定される通常操作量群の少なくとも１つの操作量（少なくとも１つの種類の燃料に関する燃料供給量を規定する操作量）を補正してなる前記補正操作量群に応じて前記燃料供給装置が制御される。また、後者の運転時には、前記第１制御則により決定される通常操作量群に応じて前記燃料供給装置が制御される。そして、前記補正操作量群は、それにより規定される前記複数種類の燃料の総量（各種類の燃料の総和）に対して、オクタン価が高い側の燃料の供給量の割合を、前記所定の第１制御則により決定される通常操作量群により規定される割合よりも増加させるように決定される。
【００４９】
このため、前記第１の所定期間における圧縮着火運転モードでの内燃機関の運転時に、各燃焼サイクル毎に燃焼室に充填される混合気の燃料（複合燃料）の着火性を、前記通常操作量群に応じて燃料供給装置を制御する通常の場合よりも低くすることができる。その結果、運転モードが火花点火運転モードから第２中間モードを介して圧縮着火運転モードに切り替った直後において、燃料の着火時期が早期化するのを防止して、適切な燃焼時期で燃料（複合燃料）の自着火燃焼を行うことができる。
【００５０】
また、前記第７〜第９発明においては、前記第６発明と同様の理由によって、前記第１中間モードから前記火花点火運転モードへの切り替りの直後の第２の所定期間を除く該火花点火運転モードでの内燃機関の運転時には、前記燃焼室内の混合気の点火時期を規定する点火時期操作量を少なくとも内燃機関の運転状態に応じて所定の第２制御則により決定して、該点火時期操作量に応じて前記内燃機関に備えた点火プラグを制御し、且つ、前記第２の所定期間における火花点火運転モードでの内燃機関の運転時には、前記所定の第１制御則により決定される点火時期操作量である通常点火時期操作量を補正してなる補正点火時期操作量を決定して、該補正点火時期操作量に応じて前記点火プラグを制御する火花点火運転モード用点火時期制御手段を備え、該点火時期制御手段は、前記第２の所定期間における火花点火運転モードでの内燃機関の運転時に、前記補正点火時期操作量により規定される点火時期が前記通常点火時期操作量により規定される点火時期よりも遅角側の点火時期になるように前記補正点火時期操作量を決定することが好ましい（第１０発明）。
【００５１】
この第１０発明によれば、第６発明と同様に、前記第１中間モードから前記火花点火運転モードへの切り替りの直後の第２の所定期間における火花点火運転モードでの内燃機関の運転時と、該第２の所定期間を除く火花点火運転モードでの内燃機関の運転時とを区別し、前者の運転時には、前記第２制御則により決定される通常点火時期操作量を補正してなる補正点火時期操作量に応じて前記点火プラグが制御される。また、後者の運転時には、前記第２制御則により決定される通常点火時期操作量に応じて前記点火プラグが制御される。そして、前記補正点火時期操作量は、それにより規定される点火時期が、通常点火時期操作量により規定される点火時期よりも遅角側の点火時期になるように決定される。この結果、運転モードが圧縮着火運転モードから第１中間モードを介して火花点火運転モードに切り替った直後において、内燃機関の出力トルクが増加傾向となるのを防止し、該出力トルクを滑らかに変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
本発明の一実施形態を図１〜図３０を参照して説明する。まず、図１を参照して本実施形態の予混合圧縮着火エンジンの制御装置の全体的なシステム構成を説明する。図１はそのシステム構成の概略を示す図である。
【００５３】
図１中、１は内燃機関、２は制御装置である。内燃機関１は、複数の気筒３を有する内燃機関、例えば４気筒の内燃機関である。なお、図１では、内燃機関１の１気筒分の概略構造だけを代表的に図示している。
【００５４】
この内燃機関１は、各気筒３の燃焼室内の混合気を圧縮することによって該混合気の燃料を自着火燃焼させる圧縮着火燃焼運転モードと、前記混合気の燃料を火花点火によって着火燃焼させる火花点火燃焼運転モードとで運転可能な内燃機関である。本実施形態では、この内燃機関１は、図示しない車両の推進力発生源として該車両に搭載される。
【００５５】
各気筒３は、シリンダブロックおよびシリンダヘッドなどから構成される機関基体４内に形成されている。各気筒３には、その内部を該気筒３の軸心方向に往復動自在なピストン５が収容され、このピストン５の上側（シリンダヘッド側）の空間が燃焼室６として形成されている。各ピストン５は、コンロッド７を介して内燃機関１の出力軸であるクランク軸８に連結され、各気筒３のピストン５の往復動に伴いクランク軸８が回転するようになっている。
【００５６】
各気筒３の燃焼室６は、吸気バルブ９により開閉される吸気ポート１０を介して吸気マニホールド１１に連通していると共に、排気バルブ１２により開閉される排気ポート１３を介して排気マニホールド１４に連通している。本実施形態では、吸気バルブ９および排気バルブ１２は、クランク軸８の回転に連動するカムシャフトを有するバルブ駆動機構（図示省略）を介して開閉駆動される。
【００５７】
各気筒３に対応する吸気マニホールド１１は、全ての気筒３について共通の吸気路１５に合流している。そして、この吸気路１５には、電動式のスロットル弁１６が設けられ、このスロットル弁１６の開度を制御することによって、各気筒３への空気の吸気量（空気供給量）が操作されるようになっている。
【００５８】
各気筒３に対応する排気マニホールド１４は、全ての気筒３について共通の排気路２４に合流しており、各気筒３で生成される排ガスは、該排気路２４に設けられた浄化触媒（図示省略）を介して排出されるようになっている。
【００５９】
また、内燃機関１には、各気筒３毎に、２つの燃料噴射装置１７，１８が備えれられている。本実施形態では、これらの燃料噴射装置１７，１８により、本発明における燃料供給装置が構成される。本実施形態では、各気筒３の燃焼室７で燃焼させる燃料は、オクタン価が互いに異なる（ひいては着火性が互いに異なる）２種類の燃料、すなわち、低オクタン価燃料及び高オクタン価燃料からなる複合燃料である。そして、燃料噴射装置１７は、低オクタン価燃料用の噴射装置、燃料噴射装置１８は、高オクタン価燃料用の噴射装置である。この場合、燃料噴射装置１７は、ポート噴射型のものであり、各気筒３に対応する吸気ポート１０に向かって低オクタン価燃料を噴射するように、吸気マニホールド１１に装着されている。また、燃料噴射装置１８は、直噴型のものであり、各気筒３の燃焼室６に直接的に高オクタン価燃料を噴射するように、機関基体４（シリンダヘッドの部分）に装着されている。
【００６０】
これらの燃料噴射装置１７，１８にはそれぞれ図示を省略する燃料タンクから、低オクタン価燃料、高オクタン価燃料が圧送されるようになっている。そして、これらの燃料噴射装置１７，１８は、それぞれの燃料の噴射時間（噴射弁の開弁時間）を制御可能であり、その噴射時間の制御によって、各気筒３に対する各種類の燃料の供給量（１燃焼サイクル当たりの供給量）を調整することが可能となっている。従って、各気筒３毎の燃料噴射装置１７，１８によって、各気筒３の燃焼室６にオクタン価が異なる２種類の燃料（低オクタン価燃料および高オクタン価燃料）を各気筒３毎且つ各種類の燃料毎に供給可能となっていると共に、それらの２種類の燃料の供給量を、各気筒３毎に且つ各種類の燃料毎に調整可能となっている。なお、燃料噴射装置１７，１８は、各種類の燃料の噴射時期も制御可能である。
【００６１】
また、内燃機関１は、各気筒３毎に点火プラグ３０を備えている。この点火プラグ３０は、その電極を燃焼室６に臨ませて、機関基体４（シリンダヘッドの部分）に装着されている。
【００６２】
以上のように構成されている内燃機関１では、圧縮着火運転モード（以下、ＨＣＣＩモードという）においては、各気筒３の各燃焼サイクルの所要のタイミングで、該気筒３に対応する燃料噴射装置１７，１８からそれぞれ低オクタン価燃料および高オクタン価燃料を噴射することによって、それらの２種類の燃料が各気筒３の燃焼室６に供給される。そして、それらの２種類の燃料から成る複合燃料と該気筒３の吸気行程で燃焼室６内に充填される空気との混合気が該気筒３の圧縮行程で圧縮される。その圧縮により、該混合気が高温になって複合燃料の自着火燃焼が行なわれる。なお、このＨＣＣＩモードでは、各気筒３の混合気の空燃比は、理論空燃比よりもリーンとなる空燃比である。
【００６３】
また、火花点火運転モード（以下、ＳＩモードという）においては、上記と同様に各気筒３の燃焼室６内の混合気が該気筒３の圧縮行程で圧縮される。そして、その圧縮された混合気の燃料（複合燃料）が、点火プラグ３０から発せられる点火火花によって、着火燃焼する。なお、このＳＩモードでは、各気筒３の混合気の空燃比は、理論空燃比近傍の空燃比である。
【００６４】
補足すると、低オクタン価燃料は、高オクタン価燃料に比べて着火性が高いので、各気筒３に供給する両燃料の総量に対して、低オクタン価燃料の供給量（噴射量）の割合をより多くすることで、該気筒３における混合気の燃料（複合燃料）の着火性が高まることとなる。また、高オクタン価燃料は、低オクタン価燃料に比べて着火性が低いので、各気筒３に供給する両燃料の総量に対して、高オクタン価燃料の供給量（噴射量）の割合をより多くすることで、該気筒３における混合気の燃料（複合燃料）の着火性が低下することとなる。従って、ＨＣＣＩモードでの内燃機関１の運転時には、各気筒３の燃焼室６への高オクタン価燃料の供給量と低オクタン価燃料の供給量との割合を調整することによって、該気筒３における混合気の燃焼時期を各気筒３毎に調整することが可能である。
【００６５】
なお、本実施形態では、高オクタン価燃料として例えばエタノールが使用される。また、低オクタン価燃料として、例えばガソリン、またはジエチルエーテルが使用される。
【００６６】
また、内燃機関１には、上記した構成のほか、クランク軸８の回転角度に応じたパルス信号を出力するクランク角センサ１９と、ＨＣＣＩエンジン１の吸気圧PBA（絶対圧）を検出する吸気圧センサ２０と、各気筒３の燃焼室６での混合気の燃焼時に流れるイオン電流を検出するイオン電流センサ２１と、各気筒３で燃焼した混合気の空燃比を検出する空燃比センサ３１とが備えらている。
【００６７】
クランク角センサ１９は、クランク軸８が所定角度、回転する毎に、パルス信号を制御装置２に出力するセンサである。該パルス信号は、制御装置２において、クランク軸８の回転角度（ある基準位置からの回転角度。以下、クランク角という）や該クランク軸８の回転数（回転速度）を検出するために使用される。
【００６８】
吸気圧センサ２０は、前記スロットル弁１６の下流側（前記吸気マニホールド１１の合流箇所の近傍）で吸気路１５に装着されており、その箇所での吸気路１５内の圧力PBA（絶対圧）をＨＣＣＩエンジン１の吸気圧として検出し、その検出信号を制御装置２に出力する。
【００６９】
補足すると、この吸気圧センサ２０が検出する吸気圧PBAは、本発明における吸気状態量（各気筒３の燃焼室６への空気供給量を規定する状態量）としての意味を持つ。従って、吸気圧センサ２０は、本発明における吸気状態量検出手段として機能するものである。なお、吸気圧センサ２０の代わりに、エアフローセンサを使用し、それにより検出される空気流量を吸気状態量として使用してもよい。
【００７０】
イオン電流センサ２１は、各気筒３毎に備えられ、機関基体４と電気的に絶縁した状態で各気筒３の燃焼室６に先端部を突出させた導電性のプローブ２２とこのプローブ２２に接続された信号生成部２３とから構成される。この例では、プローブ２２は、点火プラグ３０と一体に設けられている。そして、信号生成部２３は、各気筒３の燃焼室６での混合気の燃焼時に発生するイオンによってプローブ２２に電流に応じた電圧信号Ｖionをイオン電流の検出信号として制御装置２に出力するようになっている。なお、プローブ２２の代わりに、点火プラグ３０の電極を使用してもよい。
【００７１】
ここで、各気筒３の燃焼室６での混合気の燃焼時にイオン電流センサ２１で検出されるイオン電流の波形は、あるクランク角でピーク（最大値）を持つような波形となり、そのピークにおけるクランク角（以下、イオン電流ピーククランク角CA_ionmaxという）は、混合気の実際の燃焼時期と一定の相関性を有する。すなわち、混合気の燃焼時の熱発生率（単位クランク角当たりの発生熱量）が最大となるクランク角と、イオン電流ピーク角CA_ionmaxとの間には、線形な関係が成立する。そこで、本実施形態では、イオン電流センサ２１で検出されるイオン電流が最大値となるイオン電流ピーククランク角CA_ionmaxを実際の燃焼時期を代表する指標として用いる。そして、該イオン電流センサ２１の出力は、制御装置２において、上記イオン電流ピーククランク角CA_ionmaxを検出するために使用される。
【００７２】
補足すると、燃焼時期を代表する指標として使用可能なものは、イオン電流ピーククランク角CA_ionmaxに限られるものではない。例えば、イオン電流がある所定値を超えるクランク角もしくは時刻、あるいは気筒３内の圧力（筒内圧）がピーク値となるようなクランク角もしくは時刻、あるいは該筒内圧が所定値を越えるクランク角もしくは時刻を燃焼時期を代表する指標として用いてもよい。また、燃焼時期を例えばレーザを使用して推定することも可能である。
【００７３】
空燃比センサ３１は、内燃機関１の各気筒３毎の排気マニホールド１４の集合箇所の近傍で前記排気路２４に装着されている。この空燃比センサ３１は、排気中の酸素濃度に感応し、その酸素濃度によって表される空燃比Ａ／Ｆ（これは各気筒３の燃焼室６で燃焼した混合気の空燃比に相当する）に応じた検出信号を出力する。本実施形態では、該空燃比センサ３１は、所謂、広域空燃比センサであり、空燃比の変化に対してほぼリニアな出力特性を有する。
【００７４】
制御装置２はＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含む電子回路ユニットである。この制御装置２には、前記クランク角センサ１９、吸気圧センサ２０、イオン電流センサ２１、および空燃比センサ３１の出力が入力される他、内燃機関１を搭載した車両のアクセルペダル（図示省略）の操作量AP（踏み込み量）を検出するアクセルセンサ３２の出力が入力される。また、図示を省略する種々のセンサから、内燃機関１の機関温度（冷却水温もしくは油温）や、吸気温度（前記吸気路１５に導入される空気温度）、大気圧などの検出信号が入力されるようになっている。
【００７５】
図２は、この制御装置２は、概略構成を示すブロック図である。図示の如く、制御装置２は、インターフェース回路３３、演算処理部３４、およびドライバ回路３５を有する。
【００７６】
上記したクランク角センサ１９などの各センサの出力は、インターフェース回路（Ｉ／Ｆ回路）３３を介して制御装置２に取り込まれ、演算処理部３４に与えられる。
【００７７】
演算処理部３４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを有するマイクロコンピュータにより構成され、インターフェース回路３３からの入力データや、あらかじめＲＯＭに記憶保持されたプログラムおよび参照データ（マップ、テーブルなど）に基づいて、各気筒３毎の燃料噴射装置１７，１８の動作（燃料噴射量と燃料噴射時期とに関する動作）、点火プラグ３０の動作（火花放電の発生時期と通電量とに関する動作）、並びに、スロットル弁１６の動作（スロットル弁１６の開度に関する動作）を規定する操作量（制御入力）を決定する。そして、制御装置２は、その操作量によって、ドライバ回路３５を介して各燃料噴射装置１７，１８の動作と点火プラグ３０の動作とスロットル弁１６の動作とを制御するようにしている。なお、図２のドライバ回路３５は、実際には、各燃料噴射装置１７，１８、各点火プラグ３０、およびスロットル弁１６のそれぞれに対応する複数のドライバ回路から構成される。
【００７８】
演算処理部３４は、プログラム等により実現される主要な処理機能として、運転モード決定部４０、ＨＣＣＩ制御処理部４１、ＳＩ制御処理部４２、出力決定処理部４３、およびスロットル制御処理部４４を備える。
【００７９】
運転モード決定部４０は、内燃機関１の運転モードを内燃機関１の運転状態に応じて決定する処理を実行するものである。ここで、本実施形態では、運転モード決定部４０が決定する内燃機関１の運転モードは、詳細は後述するが、前記ＨＣＣＩモードとＳＩモードのほか、さらに、ＨＣＣＩモードからＳＩモードへの移行時にそれらの運転モードの間に一時的に介在させる第１中間モードと、ＳＩモードからＨＣＣＩモードへの移行時にそれらの運転モードの間に一時的に介在させる第２中間モードとを有する。
【００８０】
ＨＣＣＩ制御処理部４１は、内燃機関１を前記ＨＣＣＩモードで運転させる場合における操作量（制御入力）であるＨＣＣＩモード用操作量（制御入力）を内燃機関１の運転状態などに応じて決定する処理を実行するものである。そのＨＣＣＩモード用操作量は、各燃料噴射装置１７，１８の動作を規定する複数の操作量から構成される。
【００８１】
ＳＩ制御処理部４２は、内燃機関１を前記ＳＩモードで運転させる場合における操作量（制御入力）であるＳＩモード用操作量（制御入力）を内燃機関１の運転状態などに応じて決定する処理を実行するものである。そのＳＩモード用操作量は、各気筒３毎の燃料噴射装置１７，１８の動作と点火プラグ３０の動作とを規定する複数の操作量から構成される。
【００８２】
出力決定処理部４３は、ＨＣＣＩ制御処理部４１で決定されたＨＣＣＩモード用操作量と、ＳＩ制御処理部４２で決定されたＳＩモード用操作量と、運転モード決定部４０で決定された運転モードとを基に、内燃機関１の運転を実際に制御するために使用する制御用操作量を決定する処理を実行するものである。その制御用操作量は前記燃料噴射装置１７，１８の動作と前記点火プラグ３０の動作とを規定する操作量とから構成される。本実施形態では、出力決定処理部４３は、運転モードがＨＣＣＩモードであるときには、ＨＣＣＩモード用操作量をそのまま制御用操作量として決定し、ＳＩモードであるときには、ＳＩモード用操作量をそのまま制御用操作量として決定する。また、出力決定処理部４３は、運転モードが第１中間モードまたは第２中間モードであるときには、ＨＣＣＩモード用操作量とＳＩモード用操作量とから制御用操作量を決定する。
【００８３】
スロットル制御処理部４４は、スロットル弁１６の動作を制御するために使用する制御用操作量を、前記運転モード決定部４０で決定された運転モードと内燃機関１の運転状態とに応じて決定する処理を実行するものである。
【００８４】
従って、制御装置２は、出力決定処理部４３で決定された制御用操作量によって、各気筒３毎の燃料噴射装置１７，１８と点火プラグ３０の動作を制御する。さらに、制御装置２は、スロットル制御処理部４４で決定された制御用操作量によって、スロットル弁１６の動作を制御する。
【００８５】
なお、制御装置２の演算処理部３４は、その制御処理のために、前記クランク角センサ１９の出力（パルス信号）を基に、クランク角を逐次検出する処理と、クランク軸８の回転数NEを検出する処理も実行する。また、演算処理部３４は、検出したクランク角と、前記イオン電流センサ２１の出力とを基に、各気筒３毎の前記イオン電流ピーククランク角CA_ionmaxを検出する処理も実行する。この場合、例えば、次のような処理によりCA_ionmaxを検出すればよい。すなわち、各気筒３での混合気の燃焼時に、前記クランク角センサ１９の出力から検出されるクランク角の値と、イオン電流センサ２１の出力から検出されるイオン電流の値との組を逐次取り込んで、時系列的に記憶保持する。そして、その時系列から、イオン電流ピーククランク角CA_ionmaxを検出する。
【００８６】
さらに、演算処理部３４は、アクセルセンサ３２の出力などを基に、内燃機関１の出力トルクの目標値である目標トルクTdを決定する処理も実行する。なお、目標トルクTdは、内燃機関１の負荷を表す指標としての意味を持つ。
【００８７】
次に、図３〜図２８を参照して、制御装置２の演算処理部３４の制御処理機能を詳細に説明する。
【００８８】
図３は、運転モード決定部４０による運転モードの決定の仕方を説明するための図である。運転モード決定部４０には、制御装置２で検出する内燃機関１の回転数NE（最新値）と、制御装置２で決定した目標トルクTd（最新値）とが内燃機関１の運転状態を示す指標として逐次入力される。そして、運転モード決定部４０は、それらの回転数NEおよび目標トルクTdの組に応じて運転モードを決定する。
【００８９】
図３を参照して、本実施形態では、内燃機関１の回転数NE（検出値）と目標トルクTdとの組が、図中の外枠Ａ内に存する状態で内燃機関１の運転が行なわれる。そして、運転モード決定部４０は、基本的には、この外枠Ａ内で、上側の境界線ａと下側の境界線ｂと外枠Ａとで囲まれた部分に設定された領域Ｂ内に回転数NEと目標トルクTdとの組が存在するものとなる内燃機関１の運転状態において、運転モードをＨＣＣＩモード（図３ではこれをmode＝０としている）に決定する。領域Ａは、内燃機関１をＨＣＣＩモードで運転させた場合に、各気筒３の燃焼室６の混合気の圧縮による自着火燃焼を安定に行なうことができる、過大な燃焼音が発生しない、排気中の窒素酸化物（ＮＯx）の量が十分に小さくなるなどの条件を満たすようにあらかじめ実験的に設定された領域の例である。この場合、境界線ａ，ｂは、それぞれＨＣＣＩモードでの運転時に回転数NEを一定に維持した場合における高負荷側（目標トルクTdが高トルクとなる側）の限界、低負荷側（目標トルクTdが低トルクとなる側）の限界を示している。
【００９０】
そして、運転モード決定部４０は、基本的には、領域Ｂの外側の、外枠Ａ内の領域Ｃに回転数NEと目標トルクTdとの組が存在するものとなる内燃機関１の運転状態において、運転モードをＳＩモード（図３ではこれをmode＝２としている）に決定する。
【００９１】
ただし、運転モード決定部４０は、回転数NEと目標トルクTdとの組が、領域Ｂから領域Ｃに変化したときには、運転モードを一時的に第１中間モード（図３ではこれをmode＝１としている）に決定し、この第１中間モードを介して運転モードをＨＣＣＩモードからＳＩモードに移行させる。また、運転モード決定部４０は、上記と逆に、回転数NEと目標トルクTdとの組が、領域Ｃから領域Ｂに変化したときには、運転モードを一時的に第２中間モード（図３ではこれをmode＝３としている）に決定し、この第２中間モードを介して運転モードをＳＩモードからＨＣＣＩモードに移行させる。
【００９２】
なお、本実施形態では、運転モード決定部４０は、前記第１中間モードおよび第２中間モードでは、詳細を後述するスロットル制御処理部４４で決定される目標吸気圧と、前記吸気圧センサ２０で検出される吸気圧PBAとの差が所定の設定値以下となった時（該差がほぼ０になった時）に、第１中間モードからＳＩモードへの運転モードの切り替え、あるいは、第２中間モードからＨＣＣＩモードへの運転モードの切り替えを行なう。
【００９３】
このことは、各気筒３の燃焼室６への実際の吸気量（空気供給量）が各中間モードに続く運転モードであるＳＩモードまたはＨＣＣＩモードでの内燃機関１の運転を行なうときに目標とする吸気量にほぼ一致した状態で、運転モードを各中間モードからＳＩモードまたはＨＣＣＩモードに切り替えることを意味する。
【００９４】
ただし、第１中間モードからＳＩモードへの運転モードの切り替え、あるいは、第２中間モードからＨＣＣＩモードへの運転モードの切り替えを行なうタイミングは、前記イオン電流センサ２１の出力や、各気筒３の燃焼室６内の圧力を検出するセンサ（筒内圧センサ）の出力に基づいて判断するようにすることも可能である。
【００９５】
補足すると、前記領域Ａは、ＨＣＣＩモードでの内燃機関１の運転を安定に行い得る実際の限界に対して、余裕を持った領域、換言すれば、その領域を多少逸脱しても、ＨＣＣＩモードでの内燃機関１の運転を安定に行い得るような領域に設定しておくことが望ましい。また、領域Ａの境界付近での内燃機関１の運転時に、運転モードが頻繁に切り替るのを防止するために、領域Ａの境界線ａ，ｂにヒステリシス特性を持たせるようにしてもよい。あるいは、運転モードが切り替った時には、ある一定時間、運転モードの切り替えを禁止するようにしてもよい。あるいは、アクセルペダルの踏み込み量に応じた要求トルクに対して、目標トルクTdを遅れを伴って追従させるようにして、目標トルクTdが急激に変化しないようにしてもよい。
【００９６】
図４は、前記スロットル制御処理部４４の制御処理機能を示す機能ブロック図である。該スロットル制御処理部４４の制御処理は、クランク軸８の所定の回転角度毎に逐次実行される。このスロットル弁制御処理部４４には、内燃機関１１の回転数NEの検出値（最新値）と、目標トルクTd（最新値）と、前記吸気圧センサ２０で検出された吸気圧PBA（最新値）と、前記運転モード決定部４０で決定された運転モードとが逐次入力される。
【００９７】
そして、スロットル弁制御処理部４４は、まず、入力されたNE，Td（これは内燃機関１の運転状態を表す指標である）から、処理部８３にて、内燃機関１の吸気圧の目標値である目標吸気圧PBA_objを決定する。この場合、処理部８３は、入力された運転モードに応じて、図５または図６に例示するマップを選択し、その選択したマップに基づいて、入力されたNE，Tdから（換言すれば内燃機関１の現在の運転状態に応じて）、PBA_objを決定する。
【００９８】
この場合、処理部８３は、入力された運転モードがＨＣＣＩモードである場合または第２中間モードである場合には、図５のマップを使用し、入力された運転モードがＳＩモードまたは第１中間モードである場合には、図６のマップを使用する。図５のマップは、ＨＣＣＩモードでの内燃機関１の運転を行なったとした場合に、回転数NEなどが一定となる定常運転状態で、内燃機関１の運転状態が最適な運転状態（各気筒３での混合気の燃焼が高い安定性で且つ高効率で行なわれるような運転状態）となるように、実験的に設定されたものである。また、図６のマップは、ＳＩモードでの内燃機関１の運転を行なったとした場合に、定常運転状態で、内燃機関１の運転状態が最適な運転状態となるように、実験的に設定されたものである。
【００９９】
なお、これらのマップは、内燃機関１の現在の運転状態（入力されたNE，Tdの組）が、ＨＣＣＩモードに対応する運転状態、またはＨＣＣＩモードとＳＩモードと境界付近に対応する運転状態（前記図３の境界線ａ，ｂの付近の運転状態）であるときに決定される目標吸気圧PBA_objが、図６のマップを使用した場合（運転モードがＳＩモードまたは第１中間モードである場合）よりも、図５のマップを使用した場合（運転モードがＨＣＣＩモードまたは第２中間モードである場合）の方が、より高い吸気圧になるように（換言すれば、各気筒３の燃焼室６への吸気量（空気供給量）がより多くなるように）設定されている。このため、運転モードがＨＣＣＩモードから第１中間モードに切り替った時には、目標吸気圧PBA_objは小さくなり（これは目標とする吸気量を減少させることを意味する）、運転モードがＳＩモードから第２中間モードに切り替った時には、目標吸気圧PBA_objが大きくなる（これは目標とする吸気量を増加させることを意味する）ようになっている。
【０１００】
補足すると、図５、図６のマップは一例であり、それらのマップは、低オクタン価燃料および高オクタン価燃料の種類、ＨＣＣＩエンジン１の仕様などに依存して一般には、異なるものとなる。
【０１０１】
また、図５のマップに基づいて決定される目標吸気圧PBA_objと、図６のマップに基づいて決定される目標吸気圧PBA_objとは、それぞれ、本発明における第１目標値および第２目標値に相当する。従って、処理部８３は、本発明における第１目標吸気状態量決定手段および第２目標吸気状態量決定手段としての機能を有する。
【０１０２】
スロットル弁制御処理部４４は、さらに、入力された回転数NEの検出値と、上記の如く決定した目標吸気圧PBA_objとから、処理部８４にて、スロットル弁１６の開度の基本値である基本開度TH_obj_mapを決定する。この場合、処理部８４は、入力されたNE，PBA_objから、図７に例示する如くあらかじめ設定されたマップに基づいて、TH_obj_mapを決定する。このマップでは、回転数NEが高くなるほど、あるいは、目標空気圧PBA_objが大きくなるほど、基本開度TH_obj_mapが大きな値に決定される。
【０１０３】
上記処理部８４のマップは、回転数NEと目標吸気圧PBA_objとを一定に維持した定常運転状態で、前記吸気圧センサ２０により検出される実際の吸気圧PBAが、目標吸気圧PBA_objに一致するように、実験的に設定されたものである。
【０１０４】
また、スロットル弁制御処理部４４は、処理部８３で決定した目標吸気圧PBA_objと、入力された吸気圧PBAの検出値との偏差ΔPBA（＝PBA_obj−PB）を演算部８５にて算出する。そして、スロットル弁制御処理部４４は、この偏差ΔPBAから、この偏差ΔPBAを０に近づけるためのフィードバック要求操作量dTHをＦ／Ｂ演算部８６にて算出する。該フィードバック要求操作量dTHは、偏差ΔPBAを０に近づけるように前記基本開度TH_obj_mapを補正するための補正操作量である。この場合、Ｆ／Ｂ演算部８６は、比例則、ＰＩＤ則などのフィードバック制御則により偏差ΔPBAからフィードバック要求操作量dTHを算出する。
【０１０５】
次いで、スロットル弁制御処理部４４は、上記の如くＦ／Ｂ演算部８６で求めたフィードバック要求操作量dTHを処理部８４で決定された基本開度TH_obj_mapに、演算部８７で加算することにより、スロットル弁１６の目標開度TH_objを決定する。
【０１０６】
なお、この目標開度TH_objは、前記ドライバ回路３５を介してスロットル弁１６のアクチュエータのアクチュエータ（図示省略）に出力される。そして、該アクチュエータによって、スロットル弁１６の実際の開度が目標開度TH_objに制御される。
【０１０７】
以上説明したスロットル弁制御処理部４４の処理により、スロットル弁１６の開度操作に応じた吸気圧の応答遅れを補償し、内燃機関１の実際の吸気圧PBAが該内燃機関１の運転（ＨＣＣＩモードまたはＳＩモードでの運転）に適した目標吸気圧PBA_objになるように、スロットル弁１６の目標開度TH_objが決定されることとなる。ひいては、内燃機関１の各気筒３の燃焼室６への吸気量（空気供給量）が、目標吸気圧PBA_objに相当する目標値になるように、スロットル弁１６の目標開度TH_objが決定されることとなる。この場合、処理部８３で使用するマップが前記した如く設定されており、また、スロットル弁１６の開度や吸気量は瞬時には変化しないので、運転モードがＨＣＣＩモードから第１中間モードに切り替った時には、各気筒３の燃焼室６への吸気量（空気供給量）が徐々に減少していくこととなる。また、運転モードがＳＩモードから第２中間モードに切り替った時には、各気筒３の燃焼室６への吸気量（空気供給量）が徐々に増加していくこととなる。
【０１０８】
以上が、スロットル弁制御処理部４４の制御処理の詳細である。補足すると、このスロットル弁制御処理部４４は、前記吸気圧センサ２０と併せて、本発明における吸気制御手段を構成するものである。
【０１０９】
図８は、前記ＨＣＣＩ制御処理部４１の制御処理機能を示す機能ブロック図である。同図を参照して、本実施形態では、ＨＣＣＩ制御処理部４１は、各気筒３毎の低オクタン価燃料用の燃料噴射装置１７および高オクタン価燃料用の燃料噴射装置１８のそれぞれの燃料噴射時間Ti_Loh，Ｔi_Hihを決定する燃料噴射時間制御処理部５０と、各気筒３毎の低オクタン価燃料用の燃料噴射装置１７および高オクタン価燃料用の燃料噴射装置１８のそれぞれの燃料噴射時期CA_inj_Loh，CA_inj_Hihを決定する燃料噴射時期制御処理部５１とから構成される。なお、燃料噴射時間制御処理部５０および燃料噴射時期制御処理部５１は、各気筒３毎に各別に備えられるが、図３では、１つの気筒３に関するものだけを代表的に図示している。
【０１１０】
ここで、燃料噴射時間Ti_Loh，Ｔi_Hihは、ＨＣＣＩモードで内燃機関１の運転を行なう場合に各気筒３毎の燃料噴射装置１７，１８による各気筒３の燃焼室６への２種類の燃料のそれぞれの供給量（噴射量）を規定する操作量（制御入力）としての意味を持つ。また、燃料噴射時期CA_inj_Loh，CA_inj_Hih（これらはクランク角での時期である）は、ＨＣＣＩモードで内燃機関１の運転を行なう場合に各気筒３毎の燃料噴射装置１７，１８による各気筒３の燃焼室６への２種類の燃料のそれぞれの供給タイミング（噴射時期）を規定する操作量（制御入力）としての意味を持つ。ＨＣＣＩ制御処理部４１で決定する前記ＨＣＣＩモード用操作量は、これらの燃料噴射時間Ti_Loh，Ｔi_Hihおよび燃料噴射時期CA_inj_Loh，CA_inj_Hihから成る操作量群であり、各気筒３毎の燃料噴射装置１７，１８の動作を規定する操作量としての意味を持つ。
【０１１１】
なお、燃料噴射時間Ti_Loh，Ｔi_Hihの代わりに、燃料供給量（噴射量）を決定するようにしてもよい。また、燃料噴射時期CA_inj_Loh，CA_inj_Hihは、必ずしもクランク角の次元で決定する必要は無く、時間（時刻）の次元で決定するようにしてもよい。
【０１１２】
補足すると、ＨＣＣＩ制御処理部４１は、本発明における圧縮着火運転モード用制御処理手段としての機能を持つ。
【０１１３】
各気筒３毎の前記燃料噴射時間制御処理部５０の制御処理は、該燃料噴射時間制御処理部５０に対応する気筒３の燃焼サイクル（クランク軸８の２回転）に同期した所定のタイミングで次のように行なわれる。なお、以降、内燃機関１が有する複数の気筒３のうちの任意の１つの気筒３に着目し、その気筒３を参照符号３ｘを用いて表記する。そして、以降のＨＣＣＩ制御処理部４１の説明は、特にことわらない限り、その着目している任意の１つの気筒３ｘに関する説明であるとする。このことは、後述するＳＩ制御処理部４２の説明においても同様である。
【０１１４】
燃料噴射時間制御処理部５０は、高オクタン価燃料の基本噴射時間Ti_Hi_maphを決定する処理部５３と、低オクタン価燃料の基本噴射時間Ti_Lo_maphを決定する処理部５４と、これらの基本噴射時間Ti_Hi_maph，Ti_Lo_maphをそれぞれ補正するための第１補正操作量K_ion_Hih，K_ion_Loh、第２補正操作量K_acc_Hih，K_acc_Loh、第３補正操作量K_SH_Hih，K_SH_Lohおよび第４補正操作量Kx_Hih，Kx_Lohをそれぞれ決定するイオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５、加減速補正処理部５６、ＳＨ補正処理部５７、付加的補正処理部５８を備える。
【０１１５】
そして、燃料噴射時間制御処理部５０は、高オクタン価燃料の基本噴射時間Ti_Hi_maphを、該高オクタン価燃料に対応する各補正操作量K_ion_Hih，K_acc_Hih，K_SH_Hih，Kx_Hihにより補正することによって気筒３ｘの１燃焼サイクル毎の燃料噴射時間Ti_Hihを決定する。この場合、本実施形態では、基本噴射時間Ti_Hi_maphの補正は、Ti_Hi_maphに、K_ion_Hih，K_acc_Hih，K_SH_Hih，Kx_Hihを乗じることで行なわれる。同様に、燃料噴射時間制御処理部５０は、低オクタン価燃料の基本噴射時間Ti_Lo_maphを、該低オクタン価燃料に対応する各補正操作量K_ion_Loh，K_acc_Loh，K_SH_Loh，Kx_Lohにより補正することによって気筒３ｘの１燃焼サイクル毎の燃料噴射時間Ti_Loを決定する。この場合、本実施形態では、基本噴射時間Ti_Lo_maphの補正は、Ti_Lo_maphに、K_ion_Loh，K_acc_Loh，K_SH_Loh，Kx_Lohを乗じることで行なわれる。
【０１１６】
なお、高オクタン価燃料に対応する各補正操作量K_ion_Hih，K_acc_Hih，K_SH_Hih，Kx_Hihは、その値が「１」よりも大きいときに、高オクタン価燃料の燃料噴射時間Ti_Hihを基本噴射時間Ti_Hi_maphよりも増加させる（ひいては気筒３ｘへの高オクタン価燃料の供給量をより増加させる）ように機能する。逆に、各補正操作量K_ion_Hih，K_acc_Hih，K_SH_Hih，Kx_Hihは、その値が「１」よりも小さいときに、高オクタン価燃料の燃料噴射時間Ti_Hihを基本噴射時間Ti_Hi_maphよりも減少させる（ひいては気筒３ｘへの高オクタン価燃料の供給量をより減少させる）ように機能する。同様に、低オクタン価燃料に対応する各補正操作量K_ion_Loh，K_acc_Loh，K_SH_Loh，Kx_Lohは、その値が「１」よりも大きいときに、低オクタン価燃料の燃料噴射時間Ti_Loを基本噴射時間Ti_Lo_maphよりも増加させる（ひいては気筒３ｘへの低オクタン価燃料の供給量をより増加させる）ように機能する。逆に、各補正操作量K_ion_Loh，K_acc_Loh，K_SH_Loh，Kx_Lohは、その値が「１」よりも小さいときに、低オクタン価燃料の燃料噴射時間Ti_Loを基本噴射時間Ti_Lo_maphよりも減少させる（ひいては気筒３ｘへの低オクタン価燃料の供給量をより減少させる）ように機能する。
【０１１７】
以下に、処理部５３〜５８の処理を具体的に説明する。まず、処理部５３，５４でそれぞれ決定する基本噴射時間Ti_Hi_maph，Ti_Lo_maphは、内燃機関１の回転数NEや目標トルクTdなどの運転状態が一定に維持される定常運転状態（ＨＣＣＩモードでの定常運転状態）における気筒３ｘへの燃料の供給量（噴射量）を規定する基本操作量である。本実施形態では、基本噴射時間Ti_Hi_maph，Ti_Lo_maphはそれぞれＨＣＣＩモードでの内燃機関１１の運転状態を代表する回転数NEと目標トルクTdとからあらかじめ設定されたマップにより求められるフィードフォワード操作量である。
【０１１８】
より具体的には、処理部５３，５４には、それぞれＨＣＣＩエンジン１の回転数NEの検出値（最新値）と目標トルクTd（最新値）とが入力される。そして、処理部５３，５４は、入力された回転数NEと目標トルクTdとから、それぞれ、図９、図１０に示す如くあらかじめ設定されたマップに基づいて基本噴射時間Ti_Hi_maph，Ti_Lo_maphを決定する。これらのマップは、回転数NEと目標トルクTdとを一定に維持した定常運転状態（より正確には、内燃機関１の機関温度、吸気温、大気圧などの運転環境条件がある既定の標準条件である場合の定常運転状態）で、内燃機関１の運転状態が最適な運転状態となるように、実験的に設定されたものである。これらのマップは、本実施形態では、全ての気筒３について同一である。但し、これらのマップを各気筒３毎に各別に備えるようにしてもよい。なお、図９、図１０のマップは、一例であり、これらのマップは、低オクタン価燃料および高オクタン価燃料の種類、内燃機関１の仕様などに依存して一般には、異なるものとなる。
【０１１９】
イオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５で決定する第１補正操作量K_ion_Hih，K_ion_Lohは、気筒３ｘにおける混合気の燃焼時期を所要の目標値に一致させるように、気筒３ｘへの低オクタン価燃料の供給量と高オクタン価燃料の供給量との割合を調整するためのフィードバック操作量である。本実施形態では、イオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５の処理では、気筒３ｘにおける前記イオン電流ピーククランク角CA_ionmaxを、目標とする燃焼時期に相当する目標値（以下、目標イオン電流ピーククランク角CA_ionmax_objという）に一致させるように（CA_ionmax_objとCA_ionmaxとの偏差を０に近づけるように）、第１補正操作量K_ion_Hih，K_ion_Lohが決定される。この場合、さらに、これらの第１補正操作量K_ion_Hih，K_ion_Lohは、それによる基本噴射時間Ti_Hi_maph，Ti_Lo_maphの補正によって、高オクタン価および低オクタン価の燃料（気筒３ｘに噴射される燃料）の総発熱量が変化しないように決定される。
【０１２０】
このような処理を行なうイオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５は、本発明における偏差応動補正手段としての機能を有するものである。
【０１２１】
図１１は、イオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５の具体的な処理機能を示す機能ブロック図である。イオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５には、内燃機関１の回転数NEの検出値（最新値）と、目標トルクTdと、前記イオン電流ピーククランク角CA_ionmaxの検出値（最新値）とが入力される。なお、イオン電流ピーククランク角CA_ionmaxは、前記したようにクランク角の検出値と、前記イオン電流センサ２１の出力とから制御装置２で検出される。そして、イオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５は、まず、入力された回転速度NEと、目標トルクTdとから、目標イオン電決定部５９にて、目標イオン電流ピーククランク角CA_ionmax_objを決定する。この場合、目標イオン電流決定部５９は、入力されたNE，Tdから、例えば図１２に例示する如くあらかじめ設定されたマップに基づいて、CA_ionmax_objを決定する。このマップは、前記図９および図１０のマップと同様に、回転数NEと目標トルクTdとを一定に維持した定常運転状態で、内燃機関１の最適な運転が行なわれるように、実験的に設定されたものである。このマップは、全ての気筒３について同一でよいが、各気筒３毎に各別に備えるようにしてもよい。なお、CA_ionmax_objを決定するということは、燃焼時期の目標値を決定することと実質的に等価である。また、図１２のマップは、一例であり、このマップは、低オクタン価燃料および高オクタン価燃料の種類、ＨＣＣＩエンジン１の仕様などに依存して一般には、異なるものとなる。
【０１２２】
次いで、イオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５は、上記の如く決定したCA_ionmax_objと、入力されたイオン電流ピーククランク角CA_ionmaxの検出値との偏差ΔCA_ionmax（＝CA_ionmax_obj−CA_ionmax）を演算部６０で算出する。さらに、イオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５は、この偏差ΔCA_ionmaxから、この偏差ΔCA_ionmaxを０に近づけるためのフィードバック要求操作量K_ionをＦ／Ｂ演算部６１により算出する。この場合、本実施形態では、制御則によりK_ionを求めるためのフィードバック制御則として、例えば比例則を用いる。すなわち、Ｆ／Ｂ演算部６１は、ΔCA_ionmaxに所定のゲイン（比例ゲイン）を乗じ、これに「１」を加えることでK_ionを求める。なお、ΔCA_ionmaxに所定のゲイン（比例ゲイン）を乗じたものに「１」を加えるのは、ΔCA_ionmaxが０であるときにK_ionの値を「１」にするためである。また、フィードバック制御則は、比例則に限られるものではなく、ＰＩＤ則などの他の制御則を使用してもよい。
【０１２３】
本実施形態では、第１補正操作量K_ion_Hih，K_ion_Lohのうちの一方、例えば低オクタン価燃料に関する第１補正操作量K_ion_Lohを、ΔCA_ionmaxを０に近づけるための主たるフィードバック操作量とする。そこで、イオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５は、上記のようにして求めたフィードバック要求操作量K_ionをそのまま低オクタン価燃料に関する第１補正操作量K_ion_Lohとして決定する。この場合、目標イオン電流ピーククランク角CA_ionmax_objに対してイオン電流ピーククランク角CA_ionmaxの検出値が遅角しているとき（実際の燃焼時期が目標とする燃焼時期よりも遅いとき）に、第１補正操作量K_ion_Lohが「１」よりも大きくなり、且つ、CA_ionmax_objに対してCA_ionmaxの検出値が進角しているとき（実際の燃焼時期が目標とする燃焼時期よりも早いとき）に、第１補正操作量K_ion_Lohが「１」よりも小さくなるように、Ｆ／Ｂ演算部６１のゲインが設定されている。
【０１２４】
従って、実際の燃焼時期が目標とする燃焼時期よりも遅い場合に、着火性がより高い低オクタン価燃料の気筒３ｘへの供給量を基本噴射時間Ti_Lo_maphに応じて規定される低オクタン価燃料の供給量よりも増加させるように第１補正操作量K_ion_Lohが決定されることとなる。逆に、実際の燃焼時期が目標とする燃焼時期よりも早い場合に、着火性がより高い低オクタン価燃料の気筒３ｘへの供給量を基本噴射時間Ti_Lo_maphに応じて規定される低オクタン価燃料の供給量よりも減少させるように第１補正操作量K_ion_Lohが決定されることとなる。
【０１２５】
ここで、低オクタン価燃料に関する基本噴射時間Ti_Lo_maphだけを第１補正操作量K_ion_Lohにより補正すると、その補正後の噴射時間に応じて規定される量の低オクタン価燃料と、基本噴射時間Ti_Hi_maphに応じて規定される供給量の高オクタン価燃料とを燃焼させたときの総発熱量は、基本噴射時間Ti_Lo_maph，Ti_Hi_maphに応じてそれぞれ規定される供給量の低オクタン価燃料および高オクタン価燃料を燃焼させたときの総発熱量（本来予定されていた総発熱量）から変化してしまう。そこで、本実施形態では、イオン電流Ｆ／Ｂ処理部５４は、第１補正操作量K_ion_Hih，K_ion_Lohによりそれぞれ基本噴射時間Ti_Hi_maph，Ti_Lo_maphを補正した場合と補正しない場合とで、気筒３ｘにおける低オクタン価燃料および高オクタン価燃料の燃焼時の総発熱量を変化させないように、高オクタン価燃料に関する第１補正操作量K_ion_Hihを決定する。
【０１２６】
具体的には、イオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５は、上記のように第１補正係数K_ion_L0（＝K_ion）を決定した後、このK_ion_Lohと「１」との差（K_ion_Loh−１）を演算部６２で求める。そして、イオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５は、基本噴射時間Ti_Lo_maphに対応して算出される低オクタン価燃料の発熱量Calo_Lo（基本噴射時間Ti_Lo_maphに応じて気筒３ｘに供給される低オクタン価燃料の燃焼時の発熱量）と基本噴射時間Ti_Hi_maphに対応して算出される高オクタン価燃料の発熱量Calo_Hi（基本噴射時間Ti_Hi_maphに応じて気筒３ｘに供給される高オクタン価燃料の燃焼時の発熱量）との比（Calo_Lo／Calo_Hi）を演算部６３で上記差（K_ion_Loh−１）に乗じる。この場合、Calo_Loは、低オクタン価燃料の特性値（低位発熱量および密度）と、基本噴射時間Ti_Lo_maphにより規定される低オクタン価燃料の噴射量（気筒３ｘへの供給量）とから算出されるものであり、Ti_Lo_maphに比例する値である。同様に、Calo_Hiは、高オクタン価燃料の特性値（低位発熱量および密度）と、基本噴射時間Ti_Hi_maphにより規定される高オクタン価燃料の噴射量（気筒３ｘへの供給量）とから算出されるものであり、Ti_Hi_maphに比例する値である。
【０１２７】
次いで、イオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５は、上記演算部６３の演算結果を「１」から減じてなる値を演算部６４で求め、その求めた値を高オクタン価燃料に関する第１補正操作量K_ion_Hihとして決定する。
【０１２８】
補足すると、演算部６２〜６４の演算処理の全体は、K_ion_Hih＝１−（K_ion_Loh−１）・Calo_Lo／Calo_Hiという演算を行なうものである。
【０１２９】
このようにして決定されるK_ion_Hihは、K_ion_Loh＞１である場合に、「１」よりも小さい値に決定され、K_ion_Loh＜１である場合に、「１」よりも大きい値に決定されることとなる。従って、実際の燃焼時期が目標とする燃焼時期よりも遅い場合に、着火性がより低い高オクタン価燃料の気筒３ｘへの供給量を基本噴射時間Ti_Hi_maphに応じて規定される高オクタン価燃料の供給量よりも減少させるように第１補正操作量K_ion_Hihが決定されることとなる。逆に、実際の燃焼時期が目標とする燃焼時期よりも早い場合に、着火性がより低い高オクタン価燃料の気筒３ｘへの供給量を基本噴射時間Ti_Hi_maphに応じて規定される高オクタン価燃料の供給量よりも減少させるように第１補正操作量K_ion_Hihが決定されることとなる。
【０１３０】
以上説明したイオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５の処理によって、前記偏差ΔCA_ionmaxを０に近づけるためのフィードバック操作量としての第１補正操作量K_ion_Loh，K_ion_Hihが決定される。この場合、これらの第１補正操作量K_ion_Loh，K_ion_Hihは、実際の燃焼時期が目標とする燃焼時期よりも遅い場合（CA_ionmax_objに対してCA_ionmaxの検出値が遅角している場合）に、第１補正操作量K_ion_Loh，K_ion_Hihによる補正後の高オクタン価燃料の供給量に対する低オクタン価燃料の供給量の割合を、基本噴射時間Ti_Lo_maph，Ti_Hi_maphに応じた高オクタン価燃料の供給量に対する低オクタン価燃料の供給量の割合よりも増加させるように決定されることとなる。また、実際の燃焼時期が目標とする燃焼時期よりも早い場合（CA_ionmax_objに対してCA_ionmaxの検出値が進角している場合）に、第１補正操作量K_ion_Loh，K_ion_Hihによる補正後の低オクタン価燃料の供給量に対する高オクタン価燃料の供給量の割合を、基本噴射時間Ti_Lo_maph，Ti_Hi_maphに応じた低オクタン価燃料の供給量に対する高オクタン価燃料の供給量の割合よりも増加させるように決定されることとなる。
【０１３１】
また、基本噴射時間Ti_Lo_maphを第１補正操作量K_ion_Lohにより補正してなる噴射時間に応じた供給量の低オクタン価燃料の発熱量（＝Calo_Lo×K_ion_Loh）と、基本噴射時間Ti_Hi_maphを第１補正操作量K_ion_Hihにより補正してなる噴射時間に応じた供給量の高オクタン価燃料の発熱量（＝Calo_Hi×K_ion_Hih）との総和（総発熱量）が、Calo_LoとCalo_Hiとの総和（総発熱量）に維持されるように第１補正操作量K_ion_Loh，K_ion_Hihが決定されることとなる。
【０１３２】
なお、本実施形態では、フィードバック要求操作量K_ionをそのまま低オクタン価燃料に関する第１補正操作量K_ion_Lohとして決定したが、K_ionをそのまま高オクタン価燃料に関する第１補正操作量K_ion_Hihとして決定するようにしてもよい。この場合には、CA_ionmax_objに対してCA_ionmaxの検出値が遅角しているとき（実際の燃焼時期が目標とする燃焼時期よりも遅いとき）に、第１補正操作量K_ion_Hihが「１」よりも小さくなり、且つ、CA_ionmax_objに対してCA_ionmaxの検出値が進角しているとき（実際の燃焼時期が目標とする燃焼時期よりも早いとき）に、第１補正操作量K_ion_Hihが「１」よりも大きくなるように、Ｆ／Ｂ演算部６１のゲインを設定する。さらに、低オクタン価燃料に関する第１補正操作量K_ion_Lohは、K_ion_Loh＝１−（K_ion_Hih−１）・Calo_Hi／Calo_Loという演算により決定すればよい。
【０１３３】
また、K_ionが十分に「１」に近い場合には、K_ionをそのまま第１補正操作量K_ion_Loh，K_ion_Hihのいずれかの値として決定し、他方の値を「１」にするようにしてもよい。換言すれば、フィードバック要求操作量K_ionに応じて低オクタン価燃料および高オクタン価燃料のいずれか一方の燃料についてのみ、基本噴射時間を補正するようにしてもよい。
【０１３４】
前記加減速補正処理部５６で決定する第２補正操作量K_acc_Hih，K_acc_Lohは、内燃機関１を搭載した車両の加速時や減速時のように、内燃機関１の運転状態（具体的には回転速度NEや目標トルクTd）が変化する過渡運転状態における気筒３ｘでの混合気の燃焼時期を調整するために、気筒３ｘへの低オクタン価燃料の供給量と高オクタン価燃料の供給量の割合を調整する操作量である。ここで、前記基本噴射時間Ti_Hi_maph，Ti_Lo_maphは、内燃機関１の回転数NEおよび目標トルクTdが一定に維持される定常運転状態においてＨＣＣＩエンジン１の最適な運転を行なわれるように決定されるものである。また、前記処理部５３，５４の処理を含めて燃料噴射時間制御処理部５０の処理が実行される時刻と、該燃料噴射時間制御処理部５０の処理によって最終的に決定される燃料噴射時間Ti_Hih，Ti_Loに応じて気筒３ｘへの実際の燃料噴射が行なわれる時刻との間には１燃焼サイクル分のずれを生じる。このため、内燃機関１の過渡運転状態では、気筒３ｘへの実際の燃料噴射が行なわれる時刻におけるＨＣＣＩエンジン１の回転数NEまたは目標トルクTdは、その実際の燃料噴射に係わる基本噴射時間Ti_Hi_maph，Ti_Lo_maphを決定した時の回転数NEまたは目標トルクTdと完全には一致しないものとなる。ひいては、気筒３ｘに実際に供給される各種類の燃料の量が、その燃料の燃焼時における内燃機関１の運転状態に整合せず、実際の燃焼時期が適切な時期に対してずれを生じることとなる。その結果、内燃機関１を搭載した車両の加速時や減速時に該内燃機関１の出力トルクが大きく変動したり、ノッキングや燃焼音が発生する恐れがある。
【０１３５】
そこで、本実施形態では、前記第２補正操作量K_acc_Hih，K_acc_Lohによって、気筒３ｘへの低オクタン価燃料の供給量と高オクタン価燃料の供給量の割合を調整し、内燃機関１の過渡運転状態における気筒３ｘでの燃焼時期のずれを補償する。この場合、本実施形態では、加減速補正処理部５６は、イオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５の処理の場合と同様に、第２補正操作量K_acc_Hih，K_acc_Lohによる基本噴射時間Ti_Hi_maph，Ti_Lo_maphの補正によって、高オクタン価燃料および低オクタン価燃料の総発熱量が変化しないように、第２補正操作量K_acc_Hih，K_acc_Lohを決定する。
【０１３６】
図１３は、加減速補正処理部５６の具体的な処理機能を示す機能ブロック図である。加減速補正処理部５６には、内燃機関１の回転数NEの検出値（最新値）と、該回転数NEの過去値NE_pと、目標トルクTdの最新値と、該目標トルクTdの過去値Td_pとが入力される。この場合、回転数NEの過去値NE_pは、例えば前回の燃焼サイクルの所定時点における値、あるいは、前回の燃焼サイクルにおける平均値などである。同様に、目標トルクTdの過去値Td_pは、例えば前回の燃焼サイクルの所定時点における値、あるいは、前回の燃焼サイクルにおける平均値などである。これらの過去値NE_p，Td_pは、図示しないメモリに記憶保持され、気筒３ｘの燃焼サイクル毎に更新される。
【０１３７】
そして、加減速補正処理部５６は、内燃機関１の回転数NEの検出値（最新値）と、過去値NE_pとの差（NE−NE_p）を、気筒３ｘの現在の燃焼サイクルにおける混合気の燃焼時から次回の燃焼サイクルにおける混合気の燃焼時にかけて期間での回転数NEの予測変化量dNE（以下、回転数予測変化量dNEという）として演算部６６で算出する。また、加減速補正処理部５６は、目標トルクTdの最新値と、過去値Td_pとの差（Td−Td_p）を気筒３ｘの現在の燃焼サイクルにおける混合気の燃焼時から次回の燃焼サイクルにおける混合気の燃焼時にかけて期間での目標トルクTdの予測変化量dTd（以下、トルク予測変化量dTdという）として演算部６７で算出する。
【０１３８】
なお、回転数予測変化量dNEは、回転数NEの過去の時系列から補間演算などによって求めるようにしてもよい。同様にトルク予測変化量dTdは、目標トルクTdの過去の時系列から補間演算などによって求めるようにしてもよい。
【０１３９】
次いで、加減速補正処理部５６は、上記の如く求めた回転数予測変化量dNEおよびトルク予測変化量dTdから、加減速補正操作量決定部６８にて、第２補正操作量K_acc_Hih，K_acc_Lohのうちのいずれか一方、例えば低オクタン価燃料に関する第２補正操作量K_acc_Lohを決定する。この場合、加減速補正操作量決定部６８は、入力されたdNE，dTdから、例えば図１４に示す如くあらかじめ設定されたマップに基づいて、K_acc_Lohを決定する。このマップは、実験的に決定されたものである。この場合、このマップでは、低オクタン価燃料に関する基本噴射時間Ti_Lo_maphをK_acc_Lohで補正してなる噴射時間が、内燃機関１の回転数および目標トルクがそれぞれNE＋dNE，Td＋dTdであるときに前記図１０のマップにより求められる基本噴射時間の値に近い値になるように、dNE，dTdに応じてK_acc_Lohの値が設定されている。また、dNE＝dTd＝０にであるときには、K_acc_Lohの値は、「１」に設定される。また、dNE＞０且つdTd＞０であるときには、K_acc_Lohの値は、「１」よりも大きな値に設定される。また、dNE＜０且つdTd≦０であるときには、K_acc_Lohの値は、「１」よりも小さな値に設定される。
【０１４０】
なお、図１４のマップは、一例であり、このマップは、低オクタン価燃料および高オクタン価燃料の種類、内燃機関１の仕様などに依存して一般には、異なるものとなる。
【０１４１】
加減速補正処理部５６は、上記のように低オクタン価燃料に関する第２補正操作量K_acc_Lohを決定した後、さらに、気筒３ｘに供給しようとしている高オクタン価燃料および低オクタン価燃料の総発熱量が変化しないように高オクタン価燃料に関する第２補正操作量K_acc_Hihを求める処理を実行する。この処理は、前記イオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５における処理と同様である。具体的には、加減速補正処理部５６は、上記の如く決定した低オクタン価燃料に関する第２補正操作量K_acc_Lohと「１」との差（K_acc_Loh−１）を演算部６９で求める。そして、加減速補正処理部５６は、基本噴射時間Ti_Lo_maphに対応して算出される低オクタン価燃料の発熱量Calo_Loと基本噴射時間Ti_Hi_maphに対応して算出される高オクタン価燃料の発熱量Calo_Hiとの比（Calo_Lo／Calo_Hi）を演算部７０で上記差（K_acc_Loh−１）に乗じる。次いで、加減速補正処理部５６は、上記演算部７０の演算結果を「１」から減じてなる値を演算部７１で求め、その求めた値を高オクタン価燃料に関する第２補正操作量K_acc_Hihとして決定する。従って、加減速補正処理部５５は、K_acc_Hih＝１−（K_acc_Loh−１）・Calo_Lo／Calo_Hiという演算によって、K_acc_Hihを決定する。このようにして決定されるK_acc_Hihは、K_acc_Loh＞１である場合に、「１」よりも小さい値に決定され、K_acc_Loh＜１である場合に、「１」よりも大きい値に決定されることとなる。
【０１４２】
以上説明した加減速補正処理部５６の処理によって、内燃機関１の過渡運転状態における回転数NEまたは目標トルクTdの変化が気筒３ｘにおける混合気の燃焼時期に及ぼす影響を補償するように、第２補正操作量K_acc_Loh，K_acc_Hihが決定される。この場合、基本噴射時間Ti_Lo_maphを第２補正操作量K_acc_Lohにより補正してなる噴射時間に応じた低オクタン価燃料の発熱量（＝Calo_Lo×K_acc_Loh）と、基本噴射時間Ti_Hi_maphを第２補正操作量K_acc_Hihにより補正してなる噴射時間に応じた高オクタン価燃料の発熱量（＝Calo_Hi×K_acc_Hih）との総和が、Calo_LoとCalo_Hiとの総和に維持されるように決定されることとなる。そして、これらの第２補正操作量K_acc_Loh，K_acc_Hihにより基本噴射時間Ti_Lo_maph，Ti_Hi_maphを補正することで、上記の補償がなされるように、気筒３ｘへの低オクタン価燃料の供給量と高オクタン価燃料の供給量との割合が調整されることとなる。
【０１４３】
この場合、これらの第２補正操作量K_acc_Loh，K_acc_Hihは、dNE＞０且つdTd＞０となる状況、すなわち、ＨＣＣＩエンジン１の回転数NEおよび目標トルクTdが増加していく加速運転状態では、第２補正操作量K_acc_Loh，K_acc_Hihによる補正後の高オクタン価燃料の供給量に対する低オクタン価燃料の供給量の割合を、基本噴射時間Ti_Lo_maph，Ti_Hi_maphに応じた高オクタン価燃料の供給量に対する低オクタン価燃料の供給量の割合よりも増加させるように決定されることとなる。また、dNE＜０且つdTd≦０となる状況、すなわち、内燃機関１の目標トルクTdが減少したり０に維持され、回転数NEが減少していく減速運転状態では、第２補正操作量K_acc_Loh，K_acc_Hihによる補正後の低オクタン価燃料の供給量に対する高オクタン価燃料の供給量の割合を、基本噴射時間Ti_Lo_maph，Ti_Hi_maphに応じた低オクタン価燃料の供給量に対する高オクタン価燃料の供給量の割合よりも増加させるように決定されることとなる。
【０１４４】
なお、本実施形態では、回転数予測変化量dNEおよびトルク予測変化量dTdから低オクタン価燃料に関する第２補正操作量K_acc_Lohを決定したが、高オクタン価燃料に関する第２補正操作量K_acc_HihをdNE，dTdから決定するようにしてもよい。この場合には、低オクタン価燃料に関する第２補正操作量K_acc_Lohは、K_acc_Loh＝１−（K_acc_Hih−１）・Calo_Hi／Calo_Loという演算により決定すればよい。また、dNE，dTdから決定した第２補正操作量K_acc_LohまたはK_acc_Hihが十分に「１」に近い場合には、他方の第２補正操作量K_acc_HihまたはK_acc_Lohを「１」にするようにしてもよい。換言すれば、内燃機関１の過渡運転状態における回転数NEおよび目標トルクTdの変化の影響を補償するための基本噴射時間の補正は、低オクタン価燃料および高オクタン価燃料のいずれか一方の燃料についてのみ行なうようにしてもよい。
【０１４５】
前記ＳＨ補正処理部５７で決定する第３補正操作量K_SH_Hih，K_SH_Lohは、少なくとも内燃機関１の運転モードがＳＩモードから第２中間モードを介してＨＣＣＩモードに移行した直後における燃焼時期を調整するための操作量である。
【０１４６】
前記したように、ＳＩモードでの内燃機関１の運転状態では、各気筒３の混合気の空燃比が理論空燃比近傍の空燃比であるのに対し、ＨＣＣＩモードでの内燃機関１の運転状態では、混合気の空燃比がリーン側の空燃比である。また、ＳＩモードでの内燃機関１の運転は、基本的には、目標トルクTdが比較的大きなものとなる高負荷域で行なわれる。このため、内燃機関１の運転モードをＳＩモードから第２中間モードを介してＨＣＣＩモードに切り替えた直後においては、各気筒３の内部や筒壁の温度が、ＨＣＣＩモードでの内燃機関１の連続的な運転時における定常的な温度よりも高温になる傾向がある。このため、運転モードがＨＣＣＩモードに切り替った直後は、各気筒３の燃焼室６の混合気の燃料（複合燃料）の着火時期が適切な着火時期よりも早くなりやすく、過大な燃焼音が発生したり、ノッキングが発生する恐れがある。
【０１４７】
そこで、本実施形態では、ＳＩモードからＨＣＣＩモードへの運転モードの移行の際には、少なくともＨＣＣＩモードへの切替り直後の所定期間において、前記第３補正操作量K_SH_Hih，K_SH_Lohによって、気筒３ｘへの低オクタン価燃料の供給量と高オクタン価燃料の供給量の割合を調整するようにして、ＨＣＣＩモードに運転モードが切り替った直後における燃焼の安定性を確保する。
【０１４８】
図１５は、ＳＨ補正処理部５７による第３補正操作量K_SH_Hih，K_SH_Lohの決定の仕方を示すグラフである。なお、図１５のグラフの横軸の燃焼サイクル数は、気筒３ｘの燃焼サイクル数である。
【０１４９】
図示の如く、本実施形態では、ＳＩモードからＨＣＣＩモードへの切替りのタイミング（より正確には、ＳＩモードから第２中間モードに切り替る燃焼サイクル）で、高オクタン価燃料に関する第３補正操作量K_SH_Hihが「１」よりも所定の調整量ΔKSH_Hi（＞０）だけ大きな値（初期値）に決定されると共に、低オクタン価燃料に関する第３補正操作量K_SH_Lohが「１」よりも所定の調整量ΔKSH_Lo（＞０）だけ小さな値（初期値）に決定される。そして、第３補正操作量K_SH_Hih，K_SH_Lohは、それぞれ、第２中間モードにおいて、調整量ΔKSH_Hi，ΔKSH_Loの初期値に保持される。さらに、第３補正操作量K_SH_Hih，K_SH_Lohは、第２中間モードからＨＣＣＩモードへの切り替りの直後の所定時間または所定の燃焼サイクル数の期間TSH（以下、ＳＨ補正期間TSHという）において、上記初期値から徐々に「１」に近づいていくように気筒３ｘの各燃焼サイクル毎に決定される。さらに、ＳＨ補正期間TSHの経過後は、第３補正操作量K_SH_Hih，K_SH_Lohは、「１」に保持される。
【０１５０】
なお、ＳＨ補正期間TSHは、その期間内で、気筒３ｘ内の温度や筒壁の温度が、ＨＣＣＩモードでの内燃機関１の連続的な運転時における定常的な温度まで上昇するのに要する期間である。該SH補正期間TSHは、一定時間または一定の燃焼サイクル数の期間でもよいが、ＨＣＣＩモードの直前のＳＩモードでの内燃機関１の運転時間や、その運転時間における燃焼サイクル数に応じて設定してもよい。また、ＳＩモードでの第３補正操作量K_SH_Hih，K_SH_Lohの値は「１」に保持される。
【０１５１】
以上のように、第３補正操作量K_SH_Hih，K_SH_Lohを決定することにより、運転モードがＳＩモードからＨＣＣＩモードに移行するときには、第２中間モードからＨＣＣＩモードへの切り替りの直後のＳＨ補正期間TSHにおいては、高オクタン価燃料に関する第３補正操作量K_SH_Hihが「１」よりも大きい値に決定されると同時に、低オクタン価燃料に関する第３補正操作量K_SH_Lohが「１」よりも小さい値に決定される。すなわち、第３補正操作量K_SH_Hih，K_SH_Lohによる補正後の低オクタン価燃料の供給量に対する高オクタン価燃料の供給量の割合を、K_SH_Hih＝K_SH_Loh＝１とした場合（第３補正操作量K_SH_Hih，K_SH_Lohによる補正を省略した場合）における低オクタン価燃料の供給量に対する高オクタン価燃料の供給量の割合よりも増加させるように第３補正操作量K_fSH_Hi，K_SH_Lohが決定される。そして、該第３補正操作量K_SH_Loh，K_SH_Hihは、ＳＨ補正期間TSH内で、徐々に「１」に近づけられる。
【０１５２】
なお、ＳＨ補正期間TSHにおける第３補正操作量K_SH_Hih，K_SH_Lohの初期値は、ＨＣＣＩモードの直前のＳＩモードでの内燃機関１の運転時間や、その運転時間における燃焼サイクル数に応じて設定するようにしてもよい。また、図１５の例では、第３補正操作量K_SH_Hih，K_SH_Lohを、ＳＨ補正期間TSHで直線的に変化させて、「１」に近づけているが、指数関数状など、曲線的に変化させつつ、「１」に近づけるようにしてもよい。また、第３補正操作量K_SH_Hih，K_SH_Lohは、前記第１補正操作量K_ion_Hih，K_ion_Lohを決定する場合と同様に、複合燃料の総発熱量を変化させないように決定するようにしてもよい。
【０１５３】
図８に戻って、前記付加的補正処理部５８で決定する第４補正操作量Kx_Hih，Kx_Lohは、図示しないセンサで検出された内燃機関１の機関温度（冷却水温または油温）、吸気温度、大気圧などの運転環境条件に応じて基本噴射時間Ti_Hi_maph，Ti_Lo_maphを補正するものである。すなわち、本実施形態では、基本噴射時間Ti_Hi_maph，Ti_Lo_maphは、前記した如く、内燃機関１の機関温度、吸気温、大気圧などの運転環境条件がある既定の標準条件である場合を前提としている。そして、内燃機関１の最適な運転を行なうための燃料噴射時間は、これらの運転環境条件に応じて若干変化する。
【０１５４】
そこで、本実施形態では、第４補正操作量Kx_Hih，Kx_Lohによって、基本噴射時間Ti_Hi_maph，Ti_Lo_maphを補正する。この場合、付加的補正処理部５８には、機関温度（冷却水温または油温）、吸気温度、大気圧などの検出値が図示しないセンサから入力される。そして、付加的補正処理部５８は、それらの入力値からあらかじめ設定されたマップあるいはテーブルあるいは演算式により第４補正操作量Kx_Hih，Kx_Lohを決定する。なお、第４補正操作量Kx_Hih，Kx_Lohは、運転環境条件が同じであっても、一般には互いに相違する。
【０１５５】
なお、前記処理部５３，５４において、例えば多次元マップを使用し、内燃機関１の回転数NEおよび目標トルクTdだけでなく、機関温度、吸気温度、大気圧の検出値をも使用して、基本噴射時間Ti_Hi_maph，Ti_Lo_maphを決定するようにしてもよい。この場合には、付加的補正処理部５８は不要である。
【０１５６】
ここで、前記ＳＨ補正処理部５７に関して補足すると、本実施形態においては、内燃機関１の運転モードがＨＣＣＩモードである場合において、第３補正操作量K_SH_Loh，K_SH_Hihの両者が「１」に設定される状況、すなわち、前記ＳＨ補正期間TSH以外のＨＣＣＩモードでの内燃機関１の運転時に、燃料噴射時間制御処理部５０により最終的に決定される燃料噴射時間Ti_Hih（＝Ti_Hi_maph×K_ion_Hih×K_acc_Hih×Kx_Hih）とTi_Loh（＝Ti_Lo_maph×K_ion_Loh×K_acc_Loh×Kx_Loh）との組が、本発明における通常操作量群に相当する。すなわち、イオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５、加減速補正処理部５６、および付加的補正処理部５８によりそれぞれ決定される補正操作量により基本噴射時間Ti_Hi_map，Ti_Lo_mapの組を補正したものが通常操作量群に相当する。従って、前記処理部５３，５４、イオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５、加減速補正処理部５６、および付加的補正処理部５８の制御処理と、イオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５、加減速補正処理部５６、および付加的補正処理部５８によりそれぞれ決定される補正操作量により基本噴射時間Ti_Hi_map，Ti_Lo_mapを補正する（該補正操作量を乗じる）処理とによって、本発明における所定の第１制御則が構成されることとなる。
【０１５７】
また、前記ＳＨ補正期間TSHが、本発明における第１の所定期間に相当する。そして、その期間における圧縮着火運転モードでの内燃機関１の運転時に、燃料噴射時間制御処理部５０により最終的に決定される燃料噴射時間Ti_Hi（＝Ti_Hi_maph×K_ion_Hih×K_acc_Hih×K_SH_Hih×Kx_Hih）とTi_Loh（＝Ti_Lo_maph×K_ion_Loh×K_acc_Loh×K_fc_Loh×Kx_Loh）との組が、本発明における補正操作量群に相当する。従って、この補正操作量群は、イオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５、加減速補正処理部５６、および付加的補正処理部５８によりそれぞれ決定される補正操作量により基本噴射時間Ti_Hi_maph，Ti_Lo_maphの組を補正したものとしての通常操作量群を、ＳＨ補正処理部５７で決定される第３補正操作量K_SH_Hih，K_SH_Lohにより補正したものであると言える。
【０１５８】
以上が燃料噴射時間制御処理部５０の制御処理の詳細である。
【０１５９】
次に、前記燃料噴射時期制御処理部５１の制御処理を図８を参照して説明する。その制御処理は、気筒３ｘの燃焼サイクルに同期して（クランク軸８の２回転毎に）次のように行なわれる。燃料噴射時期制御処理部５１は、高オクタン価燃料用の燃料噴射装置１８に関する燃料噴射時期CA_inj_Hihを決定する処理部８０と、低オクタン価燃料用の燃料噴射装置１７に関する燃料噴射時期CA_inj_Lohを決定する処理部８１とから構成される。
【０１６０】
この場合、処理部８０で決定するCA_inj_Hihはフィードフォワード操作量であり、該処理部８０には、内燃機関１の回転数NEの検出値（最新値）と目標トルクTd（最新値）とが内燃機関１の運転状態を表す指標として入力される。そして、処理部８０は、入力されたNE，Tdから、図１６に示す如くあらかじめ設定されたマップに基づいて、CA_inj_Hihを決定する。
【０１６１】
また、処理部８１で決定するCA_inj_Lohもフィードフォワード操作量であり、該処理部８１には、内燃機関１の回転数NEの検出値（最新値）が内燃機関１の運転状態を表す指標として入力される。そして処理部８１は、入力されたNEから、図１７に示す如くあらかじめ設定されたテーブルに基づいて、CA_inj_Lohを決定する。この場合、該テーブルでは、CA_inj_Lohは、目標トルクTd（内燃機関１の負荷）に依存しない。これは、本実施形態では、低オクタン価燃料用の燃料噴射装置１７が気筒３ｘの吸気ポート１０に燃料を噴射するものであるため、低オクタン価燃料の適切な噴射時期が内燃機関１の目標トルクTdの影響をほとんど受けないためである。
【０１６２】
上記図１６のマップおよび図１７のテーブルは、前記図９、図１０のマップなどと同様に、回転数NEと目標トルクTdとを一定に維持した定常運転状態で、内燃機関１の運転状態が最適な運転状態となるように、実験的に設定されたものである。なお、図１６のマップ、図１７のテーブルは、一例であり、これらのマップやテーブルは、低オクタン価燃料および高オクタン価燃料の種類、内燃機関１の仕様などに依存して一般には、異なるものとなる。
【０１６３】
以上が、前記燃料噴射時期制御処理部５１の具体的な制御処理である。
【０１６４】
以上説明したように、ＨＣＣＩ制御処理部４１では、ＨＣＣＩモードで内燃機関１を運転させた場合における各気筒３毎の燃料噴射装置１７，１８の動作を規定する操作量とし、燃料噴射時間Ti_Hih，Ti_Lohと、燃料噴射時期CA_inj_Hih，CA_inj_Lohとが決定される。なお、ＨＣＣＩモードで内燃機関１を運転させる場合には、点火プラグ３０を動作は停止するので、該点火プラグ３０の動作に関する操作量を決定する必要はない。また、本実施形態では、ＨＣＣＩ制御処理部４２の演算処理は、運転モードによらずに、内燃機関１の運転中に実行される。ただし、運転モードがＳＩモードであるとき、あるいは、第２中間モードであるときには、ＨＣＣＩ制御処理部４１の演算処理を停止してもよい。
【０１６５】
次に、図１８は、前記ＳＩ制御処理部４２の制御処理機能を示す機能ブロック図である。同図を参照して、本実施形態では、ＳＩ制御処理部４２は、各気筒３毎の低オクタン価燃料用の燃料噴射装置１７および高オクタン価燃料用の燃料噴射装置１８のそれぞれの燃料噴射時間Ti_Los，Ｔi_Hisを決定する燃料噴射時間制御処理部９０と、各気筒３毎の低オクタン価燃料用の燃料噴射装置１７および高オクタン価燃料用の燃料噴射装置１８のそれぞれの燃料噴射時期CA_inj_Los，CA_inj_Hisを決定する燃料噴射時期制御処理部９１と、各気筒３毎の点火プラグ３０の点火時期IG_logsを決定する点火時期制御処理部９２と、該点火プラグ３０の通電量を規定するデューティIG_dutysを決定する点火デューティ制御処理部９３とから構成される。なお、上記の各処理部９０〜９３は、各気筒３毎に各別に備えられるが、ＨＣＣＩ制御処理部４１の場合と同様に、図１８では、任意の１つの気筒３ｘに関するものだけを代表的に図示している。
【０１６６】
ここで、燃料噴射時間Ti_Los，Ｔi_Hisは、ＳＩモードでの内燃機関１の運転を行なう場合に各気筒３毎の燃料噴射装置１７，１８による各気筒３の燃焼室６への２種類の燃料のそれぞれの供給量（噴射量）を規定する操作量（制御入力）としての意味を持つ。また、燃料噴射時期CA_inj_Los，CA_inj_His（これはクランク角での時期である）は、ＳＩモードでの内燃機関１の運転を行なう場合に各気筒３毎の燃料噴射装置１７，１８による各気筒３の燃焼室６への２種類の燃料のそれぞれの供給タイミング（噴射時期）を規定する操作量（制御入力）としての意味を持つ。また、点火時期IG_logsは、ＳＩモードでの内燃機関１の運転を行なう場合に各気筒３毎の点火プラグ３０の点火タイミング（火花放電の発生タイミング）を規定する操作量（制御入力）としての意味を持つ。また、デューティIG_dutys（以下、点火デューティIG_dutysという）は、点火プラグ３０にＰＷＭ制御により通電するためのパルス信号のデューティの指令値であり、点火プラグ３０への通電量を規定する操作量（制御入力）としての意味を持つ。ＳＩ制御処理部４２で決定する前記ＳＩモード用操作量は、これらの燃料噴射時間Ti_Los，Ｔi_His、燃料噴射時期CA_inj_Los，CA_inj_His、点火時期IG_logs、および点火デューティIG_dutysから成る操作量である。この場合、その操作量のうちの、Ti_Los，Ｔi_His，CA_inj_Los，CA_inj_Hisが各気筒３毎の燃料噴射装置１７，１８の動作を規定する操作量としての意味を持つ。また、IG_logs，IG_dutysが各気筒３毎の点火プラグ３０の動作を規定する操作量としての意味を持つ。
【０１６７】
なお、燃料噴射時間Ti_Los，Ｔi_Hisの代わりに、燃料供給量（噴射量）を決定するようにしてもよい。また、燃料噴射時期CA_inj_Los，CA_inj_Hisは、必ずしもクランク角の次元で決定する必要は無く、時間（時刻）の次元で決定するようにしてもよい。
【０１６８】
補足すると、ＳＩ制御処理部４２は、本発明における火花点火運転モード用制御処理手段としての機能を持つ。
【０１６９】
各気筒３毎の燃料噴射時間制御処理部９０の制御処理は、該燃料噴射時間制御処理部９０に対応する気筒３の燃焼サイクル（クランク軸８の２回転）に同期した所定のタイミングで次のように行なわれる。
【０１７０】
燃焼噴射時間制御処理部９０は、高オクタン価燃料の基本噴射時間Ti_Hi_mapsを決定する処理部９４と、低オクタン価燃料の基本噴射時間Ti_Lo_mapsを決定する処理部９５と、これらの基本噴射時間Ti_Hi_maps，Ti_Lo_mapsをそれぞれ補正するための第１補正操作量K_afsおよび第２補正操作量K_accsをそれぞれ決定する空燃比Ｆ／Ｂ処理部９６、加減速補正処理部９７を備える。
【０１７１】
そして、燃料噴射時間制御処理部９０は、高オクタン価燃料の基本噴射時間Ti_Hi_maphと低オクタン価燃料の基本噴射時間Ti_Lo_mapsとを、それぞれ各補正操作量K_afs，K_accsにより補正することによって気筒３ｘの１燃焼サイクル毎の高オクタン価燃料および低オクタン価燃料のそれぞれの燃料噴射時間Ti_His，Ti_Losを決定する。この場合、本実施形態では、高オクタン価燃料の基本噴射時間Ti_Hi_mapsの補正は、Ti_Hi_mapsに、K_afs，K_accsを乗じることで行なわれる。同様に、低オクタン価燃料の基本噴射時間Ti_Lo_mapsの補正は、Ti_Lo_mapsに、K_afs，K_accsを乗じることで行なわれる。
【０１７２】
なお、各補正操作量K_afs，K_accsは、その値が「１」よりも大きいときに、高オクタン価燃料および低オクタン価燃料の燃料噴射時間Ti_His，Ti_Losをそれぞれ基本噴射時間Ti_Hi_maps，Ti_Lo_mapsよりも同じ割合だけ増加させるように機能する。逆に、各補正操作量K_afs，K_accsは、その値が「１」よりも小さいときに、高オクタン価燃料および低オクタン価燃料の燃料噴射時間Ti_His，Ti_Losをそれぞれ基本噴射時間Ti_Hi_maps，Ti_Lo_mapsよりも同じ割合だけ減少させるように機能する。従って、各補正操作量K_afs，K_accsは、気筒３ｘの燃焼室６に供給する高オクタン価燃料および低オクタン価燃料の相互の割合を、基本噴射時間Ti_Hi_maps，Ti_Lo_mapsにより規定される割合に維持しつつ、両燃料の供給量の総和を増減させるように機能する。
【０１７３】
以下に、処理部９４〜９７の処理を具体的に説明する。まず、処理部５３，５４でそれぞれ決定する基本噴射時間Ti_Hi_maph，Ti_Lo_maphは、内燃機関１の運転状態が一定に維持される定常運転状態（ＳＩモードでの定常運転状態）における気筒３ｘへの燃料の供給量（噴射量）を規定する基本操作量である。本実施形態では、基本噴射時間Ti_Hi_maph，Ti_Lo_maphはそれぞれＳＩモードでの内燃機関１の運転時における該内燃機関１の運転状態を代表する回転数NEと吸気圧PBAとからあらかじめ設定されたマップにより求められるフィードフォワード操作量である。
【０１７４】
より具体的には、処理部９４，９５には、それぞれ内燃機関１の回転数NEの検出値（最新値）と前記吸気圧センサ２０による吸気圧PBAの検出値（最新値）とが入力される。そして、処理部９４，９５は、入力された回転数NEと吸気圧PBAとを内燃機関１の運転状態を表す指標として用いて、これらから、それぞれ、図１９、図２０に示す如くあらかじめ設定されたマップに基づいて基本噴射時間Ti_Hi_maps，Ti_Lo_mapsを決定する。これらのマップは、回転数NEと吸気圧PBAとを一定に維持した定常運転状態（ＳＩモードでの定常運転状態）で、内燃機関１の運転状態が最適な運転状態となるように、実験的に設定されたものである。これらのマップは、本実施形態では、全ての気筒３について同一である。但し、これらのマップを各気筒３毎に各別に備えるようにしてもよい。なお、図１９、図２０のマップは、一例であり、これらのマップは、低オクタン価燃料および高オクタン価燃料の種類、内燃機関１の仕様などに依存して一般には、異なるものとなる。
【０１７５】
補足すると、図１９および図２０のマップによりそれぞれ決定されるTi_Hi_maps，Ti_Lo_mapsにより規定される高オクタン価燃料の供給量の低オクタン価燃料の供給量に対する割合は、前記図９および図１０のマップにより決定されるTi_Hi_maph，Ti_Lo_maphにより規定される高オクタン価燃料の供給量の低オクタン価燃料の供給量に対する割合よりも大きな割合となる。換言すれば、Ti_Hi_maps，Ti_Lo_mapsにより規定される複合燃料の着火性が、Ti_Hi_maph，Ti_Lo_maphにより規定される複合燃料の着火性よりも低くなる。
【０１７６】
空燃比Ｆ／Ｂ処理部９６で決定する第１補正操作量K_afsは、前記空燃比センサ３１で検出される空燃比Ａ／Ｆを所要の目標値に一致させるように、気筒３ｘへの高オクタン価燃料および低オクタン価燃料のそれぞれの供給量の総和（気筒３ｘの燃焼室６で燃焼させる複合燃料の総量）を調整するためのフィードバック操作量である。この場合、空燃比Ｆ／Ｂ処理部９６には、前記空燃比センサ３１の出力が表す空燃比Ａ／Ｆの検出値（最新値）と目標空燃比とが入力される。目標空燃比は、理論空燃比近傍の空燃比である。そして、空燃比Ｆ／Ｂ処理部９６は、入力された空燃比Ａ／Ｆの検出値と目標空燃比との偏差に応じたフィードバック制御処理により、その偏差を０に近づけるように空燃比操作量K_afsを決定する。そのフィードバック制御処理は、火花点火方式の内燃機関における公知の空燃比制御手法で行なえばよい。
【０１７７】
加減速補正処理部９７で決定する第２補正操作量K_accsは、内燃機関１の出力トルクが変動する過渡運転状態において、実際の出力トルクの変化がアクセルペダルの操作量に応じた要求に対して遅れが生じるのを防止するために、気筒３ｘへの高オクタン価燃料および低オクタン価燃料のそれぞれの供給量の総和（複合燃料の総量）を調整するものである。
【０１７８】
本実施形態では、この加減速補正処理部９７には、前記ＨＣＣＩ制御処理部４１の加減速処理部５６の説明で前記したトルク予測変化量Tdが入力される。該トルク予測変化量Tdは、ＨＣＣＩ制御処理部４１の加減速処理部５６の処理の場合と同様に、目標トルクTdの現在値と、過去値とから算出される。
【０１７９】
そして、加減速補正処理部９７は、入力されたトルク予測変化量dTdから、図２１に例示する如くあらかじめ設定されたテーブルに基づいて、第２補正操作量K_accsを決定する。このテーブルにより決定される第２補正操作量K_accsは、dTd＞０であるときには、「１」よりも大きい値に決定され、dTd＜０であるときには、「１」よりも小さい値に決定されることとなる。従って、内燃機関１の目標トルクTdが増加していく状況では、第２補正操作量K_accsは、高オクタン価燃料および低オクタン価燃料の気筒３ｘへの供給量をより増やすように決定される。また、内燃機関１の目標トルクTdが減少していく状況では、第２補正操作量K_accsは、高オクタン価燃料および低オクタン価燃料の気筒３ｘへの供給量をより減少させるように決定される。
【０１８０】
以上が燃料噴射時間制御処理部９０の制御処理の詳細である。
【０１８１】
次に、前記燃料噴射時期制御処理部９１の制御処理を図１８を参照して説明する。その制御処理は、気筒３ｘの燃焼サイクルに同期して（クランク軸８の２回転毎に）次のように行なわれる。燃料噴射時期制御処理部９１は、高オクタン価燃料用の燃料噴射装置１８に関する燃料噴射時期CA_inj_Hisを決定する処理部９８と、低オクタン価燃料用の燃料噴射装置１７に関する燃料噴射時期CA_inj_Losを決定する処理部９９とから構成される。
【０１８２】
この場合、処理部９８で決定するCA_inj_Hisはフィードフォワード操作量であり、該処理部９８には、内燃機関１の回転数NEの検出値（最新値）が内燃機関１の運転状態を表す指標として入力されると共に、前記燃料噴射時間制御処理部９０で決定された高オクタン価燃料の燃料噴射時間Ti_His（最新値）が入力される。そして、処理部９８は、入力されたNE，Ti_Hisから、図２２に示す如くあらかじめ設定されたマップに基づいて、CA_inj_Hisを決定する。
【０１８３】
また、処理部９９で決定するCA_inj_Losもフィードフォワード操作量であり、該処理部９９には、内燃機関１の回転数NEの検出値（最新値）が内燃機関１の運転状態を表す指標として入力される。そして処理部９９は、入力されたNEから、図２３に示す如くあらかじめ設定されたテーブルに基づいて、CA_inj_Losを決定する。この場合、本実施形態では、低オクタン価燃料用の燃料噴射装置１７は、ポート噴射型のものであるので、CA_inj_Losを回転数NEだけに応じて決定するようにしている。
【０１８４】
上記図２２のマップおよび図２３のテーブルは、前記図１９、図２０のマップなどと同様に、回転数NEと吸気圧PBAとを一定に維持した定常運転状態（ＳＩモードでの定常運転状態）で、内燃機関１の運転状態が最適な運転状態となるように、実験的に設定されたものである。なお、図２２のマップ、図２３のテーブルは、一例であり、これらのマップやテーブルは、低オクタン価燃料および高オクタン価燃料の種類、内燃機関１の仕様などに依存して一般には、異なるものとなる。
【０１８５】
以上が、前記燃料噴射時期制御処理部９１の具体的な制御処理である。
【０１８６】
次に、前記点火時期制御処理部９２の制御処理を説明する。気筒３ｘに対応する点火時期制御処理部９２の制御処理は、該気筒３ｘの燃焼サイクル（クランク軸８の２回転）に同期した所定のタイミングで次のように行なわれる。
【０１８７】
点火時期制御処理部９２は、図１８に示すように、気筒３ｘに対応する点火プラグ３０の基本点火時期IG_log_mapsを決定する処理部１００と、この基本点火時期IG_log_mapsを遅角方向に補正する補正操作量IG_delayを決定する遅角補正処理部１０１とを備え、その補正操作量IG_delayにより基本点火時期IG_log_mapsを演算部１０２にて補正する（IG_log_mapsからIG_delay（＞０）を減じる）ことによって、点火時期IG_logsを決定する。なお、ここでは、点火時期の進角方向を正方向としている。
【０１８８】
この場合、処理部１００で決定する基本点火時期IG_log_mapsは、フィードフォワード操作量であり、該処理部１００には、内燃機関１の回転数NEの検出値（最新値）と吸気圧PBAの検出値（最新値）とが内燃機関１の運転状態を表す指標として入力される。そして、処理部１００は、入力されたNE，PBAから、図２４に示す如くあらかじめ設定されたマップに基づいて、IG_log_mapsを決定する。
【０１８９】
図２４に示すマップは、回転数NEと吸気圧PBAとを一定に維持した定常運転状態（ＳＩモードでの定常運転状態）で、内燃機関１の運転状態が最適な運転状態となるように、実験的に設定されたものである。このマップは、本実施形態では、全ての気筒３について同一である。但し、このマップを各気筒３毎に各別に備えるようにしてもよい。なお、図２４のマップは、一例であり、該マップは、低オクタン価燃料および高オクタン価燃料の種類、内燃機関１の仕様などに依存して一般には、異なるものとなる。
【０１９０】
また、前記遅角補正処理部１０１で決定する補正操作量IG_delayは、内燃機関１の運転モードがＨＣＣＩモードから第１中間モードを介してＳＩモードに移行するときに、ＨＣＣＩモードから第１中間モードへの切り替りの直後からＳＩモードの初期にかけての所定期間において、最終的に決定する点火時期IG_logsを基本点火時期IG_log_mapsよりも遅角側に補正するものである。
【０１９１】
ここで、運転モードがＨＣＣＩモードから第１中間モードを介してＳＩモードに移行する場合には、ＨＣＣＩモードでの内燃機関１の運転中に前記燃料供給装置１７から気筒３ｘの吸気ポート１０に噴射される低オクタン価燃料の、該吸気ポート１０の壁面への付着などが影響して、運転モードがＳＩモードに切り替った直後において、気筒３ｘの燃焼室６内の混合気の空燃比が理論空燃比よりもリッチ側に偏る傾向がある。このため、運転モードがＳＩモードに切り替った直後においては、基本点火時期IG_log_mapsに従って点火プラグ３０による混合気の燃料の点火を行なうと、内燃機関１の出力トルクが目標トルクTdよりも大きくなり過ぎて、該出力トルクの変動が生じる恐れがある。
【０１９２】
そこで、本実施形態では、ＨＣＣＩモードから第１中間モードへの切り替りの直後からＳＩモードの初期にかけての所定期間において、点火時期IG_logsを補正操作量IG_delayによって基本点火時期IG_log_mapsよりも遅角側に補正することによって、気筒３ｘの燃焼室６での燃料（複合燃料）の燃焼によって発生する内燃機関１の出力トルクを減少方向に抑制する。
【０１９３】
図２６は、遅角補正処理部１０１による補正操作量IG_delayの決定の仕方を示すグラフである。なお、図２６のグラフの横軸のＴＤＣ数は、内燃機関１のいずれかの気筒３がＴＤＣとなるクランク角でカウントされる数であり、各気筒３の燃焼サイクル数に比例する（本実施形態では内燃機関１の気筒数が４であるので、ＴＤＣ数は、燃焼サイクル数の４倍となる）。
【０１９４】
図示の如く、本実施形態では、ＨＣＣＩモードから第１中間モードへの切替りのタイミング（ＨＣＣＩモードから第１中間モードに切り替る燃焼サイクル）で、補正操作量IG_delayを所定値IG_delay0（＞０）に決定する。そして、第１中間モードの期間Ｔ１では、IG_delayはIG_delay0に維持される。さらに、第１中間モードからＳＩモードへの切り替りのタイミング（第１中間モードからＳＩモードに切り替る燃焼サイクル）から、所定時間または所定のＴＤＣ数の期間Ｔ２（以下、ＳＩ初期補正期間Ｔ２という）において、IG_delayは、IG_delay0から徐々に０に近づけていくよう気筒３ｘの各燃焼サイクル毎に決定される。そして、ＳＩ初期補正期間Ｔ２の経過後は、補正操作量IG_delayは、「０」に保持される。
【０１９５】
なお、ＳＩ初期補正期間Ｔ２は、一定時間または一定の燃焼サイクル数の期間でもよいが、気筒３ｘの筒内温度等に応じて設定してもよい。また、所定値IG_delay0は、固定値でもよいが、気筒３ｘの筒内温度等に応じて設定してもよい。
【０１９６】
以上のように補正操作量IG_delayを決定することにより、ＨＣＣＩモードからＳＩモードへの移行の際には、第１中間モードの期間Ｔ２と、ＳＩモードへの切り替り直後のＳＩ初期補正期間Ｔ２とにおいて、点火時期IG_logsは、基本点火時期IG_log_mapsよりも遅角側に補正されることとなる。また、ＳＩ初期補正期間Ｔ２の経過後は、基本点火時期IG_log_mapsがそのまま点火時期IG_logsとして決定されることとなる。
【０１９７】
以上が、点火時期制御処理部９２の具体的な制御処理である。
【０１９８】
補足すると、点火時期制御処理部９２は、本発明における火花点火運転モード用点火時期制御手段としての機能を有する。ここで、本実施形態においては、内燃機関１の運転モードがＳＩモードである場合において、前記補正操作量IG_delayが０に設定される状況、すなわち、前記ＳＩ初期補正期間Ｔ２以外のＳＩモードでの内燃機関１の運転時に、点火時期制御処理部９２により最終的に決定される点火時期IG_logs（＝IG_log_maps）が本発明における通常点火時期操作量に相当する。すなわち、処理部１００で決定される基本点火時期IG_log_mapsが通常点火時期操作量に相当する。従って、処理部１００の処理によって、本発明における所定の第２制御則が構成されることとなる。
【０１９９】
また、前記ＳＩ初期補正期間Ｔ２が、本発明における第２の所定期間に相当する。そして、この期間におけるＳＩモードでの内燃機関１の運転時に、点火時期制御処理部９２により最終的に決定される点火時期IG_logs（＝IG_log_maps−IG_delay）が本発明における補正点火時期操作量に相当する。従って、補正点火時期操作量は、処理部１００により決定される基本点火時期IG_log_mapsである通常点火時期操作量を、遅角補正処理部１０１で決定される補正操作量IG_delayにより補正したものであると言える。
【０２００】
次に、点火デューティ制御処理部９３を説明する。気筒３ｘに対応する点火時期制御処理部９２の制御処理は、該気筒３ｘの燃焼サイクル（クランク軸８の２回転）に同期した所定のタイミングで次のように行なわれる。
【０２０１】
点火デューティ制御処理部９３は、図８に示すように処理部１０３により構成され、この処理部１０３により点火デューティIG_dutysを決定する。この場合、点火デューティIG_dutysは、フィードフォワード操作量であり、該処理部１０３には、内燃機関１の回転数NEの検出値（最新値）と吸気圧PBAの検出値（最新値）とが内燃機関１の運転状態を表す指標として入力される。そして、処理部１０３は、入力されたNE，PBAから、図２５に示す如くあらかじめ設定されたマップに基づいて、IG_dutysを決定する。
【０２０２】
図２５に示すマップは、回転数NEと吸気圧PBAとを一定に維持した定常運転状態（ＳＩモードでの定常運転状態）で、内燃機関１の運転状態が最適な運転状態となるように、実験的に設定されたものである。このマップは、本実施形態では、全ての気筒３について同一である。但し、このマップを各気筒３毎に各別に備えるようにしてもよい。なお、図２５のマップは、一例であり、該マップは、低オクタン価燃料および高オクタン価燃料の種類、内燃機関１の仕様などに依存して一般には、異なるものとなる。
【０２０３】
以上が点火デューティ制御処理部９３の具体的な制御処理である。
【０２０４】
以上説明したように、ＳＩ制御処理部４２では、ＳＩモードで内燃機関１を運転させた場合における各気筒３毎の燃料噴射装置１７，１８の動作を規定する操作量とし、燃料噴射時間Ti_His，Ti_Losと、燃料噴射時期CA_inj_His，CA_inj_Losとが決定される。また、各気筒３毎の点火プラグ３０の動作を規定する操作量として、点火時期IG_logsと点火デューティIG_dutysとが決定される。なお、本実施形態では、ＳＩ制御処理部４２の演算処理は、運転モードによらずに、内燃機関１の運転中に実行される。ただし、運転モードがＨＣＣＩモードであるときには、ＳＩ制御処理部４２の演算処理を停止してもよい。
【０２０５】
次に、前記出力決定処理部４３の制御処理を説明する。
【０２０６】
出力決定処理部４３は、運転モードがＨＣＣＩモードであるときには、ＨＣＣＩ制御処理部４１により前述の通り決定された燃料噴射時間Ti_Hih，Ti_Lohと、燃料噴射時期CA_inj_Hih，CA_inj_Lohとを、そのまま各気筒３毎の燃料噴射装置１７，１８の実際の動作を規定する制御用操作量として決定する。そして、その制御用操作量に応じて燃料噴射装置１７，１８の動作を制御する。これにより、ＨＣＣＩモードでの内燃機関１の運転が行なわれる。
【０２０７】
また、出力決定処理部４３は、運転モードがＳＩモードであるときには、ＳＩ制御処理部４２により前述の通り決定された各気筒３毎の燃料噴射時間Ti_His，Ti_Losと、燃料噴射時期CA_inj_His，CA_inj_Losとを、そのまま各気筒３毎の燃料噴射装置１７，１８の実際の動作を規定する制御用操作量として決定する。そして、その制御操作量に応じて燃料噴射装置１７，１８の動作を制御する。さらに、出力決定処理部４３は、ＳＩ制御処理部４２により前述の通り決定された各気筒３毎の点火時期IG_losgおよび点火デューティIG_dutysを、そのまま各気筒３毎の点火プラグ３０の動作を規定する制御用操作量として決定する。そして、その制御用操作量に応じて点火プラグ３０の動作を制御する。これにより、ＳＩモードでの内燃機関１の運転が行なわれる。
【０２０８】
一方、出力決定処理部４３は、運転モードがＨＣＣＩモードからＳＩモードに移行する場合の前記第１中間モードにおいては、次式（１）〜（４）により、各気筒３毎の燃料噴射装置１７，１８の実際の動作を規定する制御用操作量としての燃料噴射時間Ti_Lo，Ti_Hiおよび燃料噴射時期CA_inj_Lo，CA_inj_Hiを決定する。なお、Ti_Lo，CA_inj_Loはそれぞれ低オクタン価燃料用の燃料噴射装置１７の動作を規定する制御用操作量、Ti_Hi，CA_inj_Hiはそれぞれ高オクタン価燃料用の燃料噴射装置１８の動作を規定する制御用操作量である。また、該第１中間モードにおいては、出力決定処理部４３は、次式（５），（６）により、各気筒３毎の点火プラグ３０の動作を規定する制御用操作量としての点火時期IG_logおよび点火デューティIG_dutyを決定する。
【０２０９】
Ti_Lo＝Ti_Los＋（Ti_Loh(0)−Ti_Los）×K_Lo_HS          ……（１）
Ti_Hi＝Ti_His＋（Ti_Hih(0)−Ti_His）×K_Hi_HS            ……（２）
CA_inj_Lo＝CA_inj_Los                                  ……（３）
CA_inj_Hi＝CA_inj_His                                  ……（４）
IG_log＝IG_logs＋IG_add_HS                              ……（５）
IG_duty＝IG_dutys                                      ……（６）
ここで、式（１）におけるTi_Loh(0)は、ＨＣＣＩモードから第１中間モードへの切り替りのタイミングもしくはその直前にＨＣＣＩ制御処理部４１により決定された低オクタン価燃料用の燃料噴射時間Ti_Lohである。そして、K_Lo_HSは、第１中間モードにおけるTi_Loの変化パターンを規定する係数である。
【０２１０】
同様に、式（２）におけるTi_Hih(0)は、ＨＣＣＩモードから第１中間モードへの切り替りのタイミングもしくはその直前にＨＣＣＩ制御処理部４１により決定された高オクタン価燃料用の燃料噴射時間Ti_Hihである。そして、K_Hi_HSは、第１中間モードにおけるTi_Loの変化パターンを規定する係数である。
【０２１１】
また、式（５）におけるIG_add_HSは、第１中間モードにおける点火時期IG_logの変化パターンを規定する点火時期調整量である。
【０２１２】
上記の式（３）、（４）、（６）から明らかなように、本実施形態では、第１中間モードにおける各種類の燃料の噴射時期を規定する制御用操作量である燃料噴射時期CA_inj_Lo，CA_inj_Hiは、それぞれ、ＳＩ制御処理部４２により決定される燃料噴射時期CA_inj_Los，CA_inj_His、すなわち、第１中間モードに続く運転モードであるＳＩモードでの内燃機関１の運転に適した燃料噴射時期に決定される。また、点火デューティIG_dutyは、ＳＩ制御処理部４２により決定される点火デューティIG_dutysに決定される。
【０２１３】
一方、式（２），（３）によりそれぞれ決定される燃料噴射時間Ti_Lo，Ti_Hiは、それぞれ、係数K_Lo_HS，K_Hi_HSの値に応じた変化パターン（これは本発明における第１パターンに相当する）で、第１中間モードにおいて前記ＳＩ制御処理部４２により各気筒３の燃焼サイクル毎に決定される燃料噴射時間Ti_Los，Ti_Hisに追従するように（最終的には、Ti_Los，Ti_Hisにそれぞれ一致するように）決定される。また、式（５）により決定される点火時期IG_logは、点火時期調整量IG_add_HSの値に応じた変化パターンで、第１中間モードにおいてＳＩ制御処理部４２により決定される点火時期IG_logsに対して変化し、最終的に、IG_logsに一致するように決定される。
【０２１４】
本実施形態では、出力決定処理部４３は、前記係数K_Lo_HS，K_Hi_HSおよび点火時期調整量IG_add_HSを、それぞれ図２７のテーブルで示すようなパターンで、第１中間モードの開始時からカウントされるＴＤＣ数に応じて逐次決定する。そして、出力決定処理部４３は、その決定した係数K_Lo_HS，K_Hi_HSおよび点火時期調整量IG_add_HSを用いて、前記式（１）、（２）、（５）の演算を行い、それぞれTi_Lo，Ti_Hi，IG_logを決定する。
【０２１５】
この場合、第１中間モードにおいては、前記したスロットル弁制御処理部４４の制御処理によって、各気筒３の燃焼室６への吸気量（空気供給量）が徐々に減少していく。そして、図２７のテーブルでは、K_Lo_HS，K_Hi_HSは、第１中間モードでの内燃機関１の運転中に、燃焼室６への吸気量の減少形態と、式（１），（２）によりそれぞれ決定されるTi_Lo，Ti_Hiにより規定される各気筒３の燃焼室６への低オクタン価燃料および高オクタン価燃料の供給量とに応じた該燃焼室６内の混合気の空燃比が徐々にリッチ化していくように設定されている。同時に、図２７のテーブルでは、K_Lo_HS，K_Hi_HSは、第１中間モードでの内燃機関１の運転中に、式（１），（２）によりそれぞれ決定されるTi_Lo，Ti_Hiにより規定される低オクタン価燃料の供給量に対する高オクタン価燃料の供給量の割合（それらの燃料の供給量の総和に対する高オクタン価燃料の供給量の割合）が徐々に高くなるように設定されている。
【０２１６】
図２７に示す例では、K_Lo_HS，K_Hi_HSは、第１中間モードの開始後、「１」の近傍の正の初期値から、一旦、「１」よりも大きい値に増加した後、０に近づいていき、最終的に０に保持されるようになっている。また、K_Lo_HSよりもK_Hi_HSが早期に０に近づくようになっている。
【０２１７】
また、図２７のテーブルでは、点火時期調整量IG_add_HSは、第１中間モードでの内燃機関１の運転中に、式（５）により決定される点火時期IG_logが、各気筒３の燃焼室６内の混合気の空燃比に適した点火時期になるように設定されている。図示の例では、IG_add_Hsは、第１中間モードの開始後、進角側の初期値（正の値）から一旦、進角方向（正方向）に変化した後、徐々に０よりも遅角側の値（負の値）に変化し、その後、再び進角方向（正方向）に変化して、０に近づいていき、最終的に０に保持されるようになっている。
【０２１８】
これらの係数K_Lo_HS，K_Hi_HSおよび点火時期調整量IG_add_HSは、第１中間モードでの内燃機関１の運転時に、各気筒３の燃焼室６での複合燃料の燃焼を適切に行いつつ、該燃焼室６に充填される混合気の空燃比や、複合燃料の着火性などが、ＨＣＣＩモードでの内燃機関１の運転に適した状態から、ＳＩモードでの内燃機関１の運転に適した状態に円滑に移行させるように実験的に設定されたものである。
【０２１９】
第１中間モードにおいては、出力決定処理部４３は、上記の如く決定した各気筒３毎の燃料噴射時間Ti_Hi，Ti_Loと、燃料噴射時期CA_inj_Hi，CA_inj_Loとを、燃料噴射装置１７，１８の実際の動作を規定する制御用操作量とし、その制御操作量に応じて燃料噴射装置１７，１８の動作を制御する。また、出力決定処理部４３は、上記の如く決定した各気筒３毎の点火時期IG_logおよび点火デューティIG_dutyを、点火プラグ３０の実際の動作を規定する制御用操作量とし、その制御用操作量に応じて点火プラグ３０の動作を制御する。
【０２２０】
また、出力決定処理部４３は、運転モードがＳＩモードからＨＣＣＩモードに移行する場合の前記第２中間モードにおいては、次式（１１）〜（１４）により、燃料噴射時間Ti_Lo，Ti_Hiおよび燃料噴射時期CA_inj_Lo，CA_inj_Hiを決定する。また、該第２中間モードにおいては、出力決定処理部４３は、次式（１５），（１６）により、点火時期IG_logおよび点火デューティIG_dutyを決定する。
【０２２１】
Ti_Lo＝Ti_Loh＋（Ti_Los(0)−Ti_Loh）×K_Lo_SH          ……（１１）
Ti_Hi＝Ti_Hih＋（Ti_His(0)−Ti_Hih）×K_Hi_SH            ……（１２）
CA_inj_Lo＝CA_inj_Loh                                  ……（１３）
CA_inj_Hi＝CA_inj_Hih                                  ……（１４）
IG_log＝IG_logs＋IG_add_SH                              ……（１５）
IG_duty＝IG_dutys                                      ……（１６）
ここで、式（１１）におけるTi_Los(0)は、ＳＩモードから第２中間モードへの切り替りのタイミングもしくはその直前にＳＩ制御処理部４２により決定された低オクタン価燃料用の燃料噴射時間Ti_Losである。そして、K_Lo_SHは、第２中間モードにおけるTi_Loの変化パターンを規定する係数である。
【０２２２】
同様に、式（１２）におけるTi_His(0)は、ＳＩモードから第２中間モードへの切り替りのタイミングもしくはその直前にＳＩ制御処理部４２により決定された高オクタン価燃料用の燃料噴射時間Ti_Hisである。そして、K_Hi_SHは、第２中間モードにおけるTi_Loの変化パターンを規定する係数である。
【０２２３】
また、式（１５）におけるIG_add_SHは、第２中間モードにおける点火時期IG_logの変化パターンを規定する点火時期調整量である。
【０２２４】
上記の式（１３）、（１４）、（１６）から明らかなように、本実施形態では、第１中間モードにおける各種類の燃料の噴射時期を規定する制御用操作量である燃料噴射時期CA_inj_Lo，CA_inj_Hiは、それぞれ、ＨＣＣＩ制御処理部４１により決定される燃料噴射時期CA_inj_Loh，CA_inj_Hih、すなわち、第２中間モードの終了後の運転モードであるＨＣＣＩモードでの内燃機関１の運転に適した燃料噴射時期に決定される。また、点火デューティIG_dutyは、ＳＩ制御処理部４２により決定される点火デューティIG_dutysに決定される。
【０２２５】
一方、式（１２），（１３）によりそれぞれ決定される燃料噴射時間Ti_Lo，Ti_Hiは、それぞれ、係数K_Lo_SH，K_Hi_SHの値に応じた変化パターン（これは本発明における第２パターンに相当する）で、第２中間モードにおいて前記ＨＣＣＩ制御処理部４１により各気筒３の燃焼サイクル毎に決定される燃料噴射時間Ti_Loh，Ti_Hihに追従するように（最終的には、Ti_Loh，Ti_Hihにそれぞれ一致するように）決定される。また、式（１５）により決定される点火時期IG_logは、点火時期調整量IG_add_SHの値に応じた変化パターンで、第２中間モードにおいてＳＩ制御処理部４２により決定される点火時期IG_logsに対して変化し、最終的に、IG_logsに一致するように決定される。
【０２２６】
本実施形態では、出力決定処理部４３は、前記係数K_Lo_SH，K_Hi_SHおよび点火時期調整量IG_add_SHを、それぞれ図２８のテーブルで示すようなパターンで、第２中間モードの開始時からカウントされるＴＤＣ数に応じて逐次決定する。そして、出力決定処理部４３は、その決定した係数K_Lo_SH，K_Hi_SHおよび点火時期調整量IG_add_SHを用いて、前記式（１１）、（１２）、（１５）の演算を行い、それぞれTi_Lo，Ti_Hi，IG_logを決定する。
【０２２７】
この場合、第２中間モードにおいては、前記したスロットル弁制御処理部４４の制御処理によって、各気筒３の燃焼室６への吸気量（空気供給量）が徐々に増加していく。そして、図２８のテーブルでは、K_Lo_SH，K_Hi_SHは、第２中間モードでの内燃機関１の運転中に、燃焼室６への吸気量の増加形態と、式（１１），（１２）によりそれぞれ決定されるTi_Lo，Ti_Hiにより規定される各気筒３の燃焼室６への低オクタン価燃料および高オクタン価燃料の供給量とに応じた該燃焼室６内の混合気の空燃比が徐々にリーン化していくように設定されている。また、図２８のテーブルでは、K_Lo_SH，K_Hi_SHは、第２中間モードでの内燃機関１の運転中に、式（１１），（１２）によりそれぞれ決定されるTi_Lo，Ti_Hiにより規定される高オクタン価燃料の供給量に対する低オクタン価燃料の供給量の割合（それらの燃料の供給量の総和に対する低オクタン価燃料の供給量の割合）が徐々に高くなるように設定されている。
【０２２８】
図２８に示す例では、K_Lo_SHは、第１中間モードの開始後、負の初期値から負方向に変化した後、０に近づいていき、最終的に０に保持されるようになっている。また、K_Hi_SHは、第１中間モードの開始後、正の初期値から０に徐々に近づいていき、最終的に０に保持されるようになっている。
【０２２９】
また、図２８のテーブルでは、点火時期調整量IG_add_SHは、第２中間モードでの内燃機関１の運転中に、式（１５）により決定される点火時期IG_logが、各気筒３の燃焼室６内の混合気の空燃比に適した点火時期になるように設定されている。図示の例では、IG_add_SHは、第２中間モードの開始後、０である初期値から、徐々に、遅角方向に変化し、最終的に、遅角側の所定値（−α）に保持されるようになっている。
【０２３０】
これらの係数K_Lo_SH，K_Hi_SHおよび点火時期調整量IG_add_SHは、第２中間モードでの内燃機関１の運転時に、各気筒３の燃焼室６での複合燃料の燃焼を適切に行いつつ、該燃焼室６に充填される混合気の空燃比や、複合燃料の着火性などが、ＳＩモードでの内燃機関１の運転に適した状態から、ＨＣＣＩモードでの内燃機関１の運転に適した状態に円滑に移行させるように実験的に設定されたものである。
【０２３１】
第２中間モードにおいては、出力決定処理部４３は、上記の如く決定した各気筒３毎の燃料噴射時間Ti_Hi，Ti_Loと、燃料噴射時期CA_inj_Hi，CA_inj_Loとを、燃料噴射装置１７，１８の実際の動作を規定する制御用操作量とし、その制御操作量に応じて燃料噴射装置１７，１８の動作を制御する。また、出力決定処理部４３は、上記の如く決定した各気筒３毎の点火時期IG_logおよび点火デューティIG_dutyを、点火プラグ３０の実際の動作を規定する制御用操作量とし、その制御用操作量に応じて点火プラグ３０の動作を制御する。
【０２３２】
以上が、出力決定処理部４３の制御処理の詳細である。補足すると、この出力決定処理部４３は、前記スロットル制御処理部４４と併せて、本発明における中間モード制御手段としての機能を有するものである。
【０２３３】
次に本実施形態の装置による効果について図２９および図３０を参照して説明する。図２９は、運転モードがＨＣＣＩモードからＳＩモードに移行する場合における内燃機関１の回転数NEなどの経時変化を例示するグラフである。また、図３０は、運転モードがＳＩモードからＨＣＣＩモードに移行する場合における内燃機関１の回転数NEなどの経時変化を例示するグラフである。
【０２３４】
まず、図２９に例示する状況は、図２９の上側から第１段目のグラフ中の破線で示す如く、目標トルクTdが増加しながら、運転モードがＨＣＣＩモードから第１中間モードを介してＳＩモードに切り替る状況である。この状況では、前記スロットル弁制御処理部４４の制御処理およびこれに応じたスロットル弁１６の開度の制御によって、吸気圧センサ２０により検出される吸気圧PBAが、図２９の第２段目のグラフで示す如く第１中間モードにおいて徐々に減少していく。ひいては、該第１中間モードにおいて、各気筒３の燃焼室６への吸気量（空気供給量）が徐々に減少していく。
【０２３５】
また、このとき、前記した出力決定処理部４３で、燃料噴射時間Ti_Lo，Ti_Hiがそれぞれ前記式（１）、（２）により決定されることによって、各気筒３の燃焼室６への低オクタン価燃料の供給量および高オクタン価燃料の供給量は、第１中間モードにおいて、図２９の第４段目のグラフに示すように変化する。このため、各気筒３の燃焼室６に充填される混合気の空燃比（前記空燃比センサ３１により検出される空燃比Ａ／Ｆは、図２９の第３段目のグラフに示す如く、第１中間モードにおいて徐々にリッチ化していく。また、低オクタン価燃料および高オクタン価燃料からなる複合燃料のオクタン価は、図２９の第２段目のグラフで示す如く、第１中間モードにおいて徐々に高くなる。ひいては、該複合燃料の着火性が第１中間モードにおいて徐々に低下する。補足すると、図２９に示すオクタン価は、より詳しくは、低オクタン価燃料の供給量と高オクタン価燃料の供給量との総和である複合燃料の総量に対する低オクタン価燃料の供給量の割合を、低オクタン価燃料のオクタン価に乗じたものと、当該複合燃料の総量に対する高オクタン価燃料の供給量の割合を、高オクタン価燃料のオクタン価に乗じたものとを加え合わせたものとして定義されるオクタン価、すなわち、当該複合燃料の平均的なオクタン価である。
【０２３６】
また、図２９の第４段目のグラフに示すように、点火プラグ３０による混合気の実際の点火時期は、第１中間モードにおいて、前記図２７に示した点火時期調整量IG_add_HSと同様のパターンで変化する。この場合、第１中間モードからＳＩモードへの切り替りの直後にかけて、前記した点火時期制御処理部９２により決定される点火時期IG_logが遅角側に補正されているため、図２９に示す点火時期は、第１中間モードからＳＩモードへの切り替り直後は、遅角側に偏っている。そして、ＳＩモードでの時間の経過に伴い、点火時期が本来の点火時期（IG_log_maps）に向かって徐々に進角していくこととなる。
【０２３７】
ＨＣＣＩモードからＳＩモードへの移行の際には、上記の如く、空燃比や、各種類の燃料の供給量などが制御されることとなるため、図２９の第１段目のグラフに示すように、内燃機関１の実際の出力トルク（検出値）は、目標トルクTdに高い安定性で滑らかに追従する。また、内燃機関１の回転数NE（検出値）も、滑らかに変化する。
【０２３８】
次に、図３０に例示する状況は、図３０の上側から第１段目のグラフ中の破線で示す如く、目標トルクTdが減少しながら、運転モードがＳＩモードから第２中間モードを介してＨＣＣＩモードに切り替る状況である。この状況では、前記スロットル弁制御処理部４４の制御処理およびこれに応じたスロットル弁１６の開度の制御によって、吸気圧センサ２０により検出される吸気圧PBAが、図３０の第２段目のグラフで示す如く第２中間モードにおいて徐々に増加していく。ひいては、該第２中間モードにおいて、各気筒３の燃焼室６への吸気量（空気供給量）が徐々に増加していく。
【０２３９】
また、このとき、前記した出力決定処理部４３で、燃料噴射時間Ti_Lo，Ti_Hiがそれぞれ前記式（１１）、（１２）により決定されることによって、各気筒３の燃焼室６への低オクタン価燃料の供給量および高オクタン価燃料の供給量は、第２中間モードにおいて、図３０の第４段目のグラフに示すように変化する。このため、各気筒３の燃焼室６に充填される混合気の空燃比（前記空燃比センサ３１により検出される空燃比Ａ／Ｆ）は、図３０の第３段目のグラフに示す如く、第２中間モードにおいて徐々にリーン化していく。また、低オクタン価燃料および高オクタン価燃料からなる複合燃料のオクタン価は、図３０の第２段目のグラフで示す如く、第２中間モードにおいて徐々に低くなる。ひいては、該複合燃料の着火性が第１中間モードにおいて徐々に高まる。補足すると、図３０に示すオクタン価は、図２９に示すオクタン価と同様に定義されるオクタン価である。
【０２４０】
なお、第２中間モードからＨＣＣＩモードに切り替った直後は、前記ＳＨ補正処理部５７が決定する第３補正操作量K_SH_Loh，K_SH_Hihによって、複合燃料のオクタン価が高オクタン価側に偏っており、該複合燃料のオクタン価は、ＨＣＣＩモードでの時間の経過に伴い、徐々に、本来のオクタン価に低下していく。
【０２４１】
また、図３０の第４段目のグラフに示すように、点火プラグ３０による混合気の実際の点火時期は、第２中間モードにおいて、前記図２８に示した点火時期調整量IG_add_SHと同様のパターンで変化する。
【０２４２】
ＳＩモードからＨＣＣＩモードへの移行の際には、上記の如く、空燃比や、各種類の燃料の供給量などが制御されることとなるため、図３０の第１段目のグラフに示すように、内燃機関１の実際の出力トルク（検出値）は、目標トルクTdに高い安定性で滑らかに追従する。また、内燃機関１の回転数NE（検出値）も、滑らかに変化する。
【０２４３】
以上のように、本実施形態によれば、ＳＩモードとＨＣＣＩモードとの間での運転モードの移行の際に、前記第１中間モードまたは第２中間モードを介在させることによって、内燃機関１の出力トルクの変動などを生じることなく、ＳＩモードとＨＣＣＩモードとの間での運転モードの移行を円滑に行なうことができる。また、各中間モードでの燃料（複合燃料）の燃焼を安定に適切な燃焼時期で行うことができ、ＳＩモードとＨＣＣＩモードとの間での運転モードの移行の際に、過大な燃焼音が発生したり、ノッキングが発生するのを防止できる。
【０２４４】
なお、本実施形態では、ＨＣＣＩ制御処理部４１の燃料噴射時間制御処理部５０にイオン電流Ｆ／Ｂ処理部および加減速補正処理部５６を備えたが、これらの両者またはいずれか一方を省略してもよい。また、ＳＩ制御処理部４２の燃焼噴射時間制御処理部５０に、加減速補正処理部９７を備えたが、これを省略してもよい。
【０２４５】
また、前記実施形態では、内燃機関１で使用する燃料の種類数を２種類としたが、オクタン価が相違する３種類以上の燃料を使用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２４６】
【図１】本発明の実施形態における予混合圧縮着火エンジンの制御装置のシスム構成の概略を示す図。
【図２】実施形態の制御装置の概略構成を示すブロック図。
【図３】図２に示す運転モード決定部よる運転モードの決定の仕方を説明するための図。
【図４】図２に示すスロットル制御処理部の制御処理機能を示す機能ブロック図。
【図５】図４に示す処理部８３で使用するマップを示す図。
【図６】図４に示す処理部８３で使用するマップを示す図。
【図７】図４に示す処理部８４で使用するマップを示す図。
【図８】図２に示すＨＣＣＩ制御処理部の制御処理機能を示す機能ブロック図。
【図９】図８に示す処理部５３で使用するマップを示す図。
【図１０】図８に示す処理部５４で使用するマップを示す図。
【図１１】図８に示すイオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５の処理機能を示す機能ブロック図。
【図１２】イオン電流Ｆ／Ｂ処理部５５で使用するマップを示す図。
【図１３】図８に示す加減速補正処理部５６の処理機能を示す機能ブロック図。
【図１４】加減速補正処理部５６で使用するマップを示す図。
【図１５】図８に示すＳＨ補正処理部５７による第３補正操作量の決定の仕方を示すグラフ。
【図１６】図８に示す処理部８０で使用するマップを示す図。
【図１７】図８に示す処理部８１で使用するマップを示す図。
【図１８】図２に示すＳＩ制御処理部の制御処理機能を示す機能ブロック図。
【図１９】図１８に示す処理部９４で使用するマップを示す図。
【図２０】図１８に示す処理部９５で使用するマップを示す図。
【図２１】図１８に示す加減速補正処理部９７で使用するマップを示す図。
【図２２】図１８に示す処理部９８で使用するマップを示す図。
【図２３】図１８に示す処理部９９で使用するテーブルを示す図。
【図２４】図１８に示す処理部１００で使用するマップを示す図。
【図２５】図１８に示す処理部１０３で使用するマップを示す図。
【図２６】図１８に示す遅角補正処理部１０１による補正操作量の決定の仕方を示すグラフ。
【図２７】図２の出力決定処理部４３で使用するテーブルを示す図。
【図２８】図２の出力決定処理部４３で使用するテーブルを示す図。
【図２９】圧縮着火運転モードから火花点火運転モードへの移行の際の内燃機関の動作を例示するグラフ。
【図３０】火花点火運転モードから圧縮着火運転モードへの移行の際の内燃機関の動作を例示するグラフ。
【符号の説明】
【０２４７】
１…内燃機関、２…制御装置、３…気筒、６…燃焼室、１５…吸気路、１６…スロットル弁、１７，１８…燃料噴射装置（燃料供給装置）、３０…点火プラグ、２０…吸気圧センサ（吸気状態量検出手段）、４１…ＨＣＣＩ制御処理部（圧縮着火運転モード用制御処理手段）、４２…ＳＩ制御処理部（火花点火運転モード用制御処理手段）、４３…出力決定処理部（中間モード制御手段）、４４…スロットル制御処理部（吸気制御手段、中間モード制御手段）、８３…処理部（第１目標吸気状態量決定手段、第２目標吸気状態量決定手段）、９２…点火時期制御処理部（火花点火運転モード用点火時期制御手段）。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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