(57)【要約】【課題】火花点火を補助的に用いながら、混合気を自己着火燃焼させる場合において、安定した燃焼状態を確保できるとともに、燃費を向上させることができる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】火種自己着火燃焼モードを含む複数の燃焼モードで運転される内燃機関3の制御装置1は、ECU2を備える。このECU2は、火種自己着火燃焼モードのとき(ステップ14,34がYESのとき)には、内部EGR量を制御し(ステップ21〜27)、実排気閉じ角EXCLOSE_ACTを算出し(ステップ61)、目標排気閉じ角EXCLOSE_CMDを算出し(ステップ25)、閉じ角偏差dEを算出し(ステップ62)、均質混合気形成用の燃料噴射量GFUEL1を算出し(ステップ44)、閉じ角偏差dEに応じて補正係数KFUELを算出し(ステップ68)、補正係数KFUELで基本値GFUEL2_MAPを補正することにより、成層混合気形成用の燃料噴射量GFUEL2を算出する(ステップ69)。【選択図】  図12
2008163869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部ＥＧＲ装置により、気筒内で発生した既燃ガスの当該気筒内での残留量が内部ＥＧＲ量として変更され、燃料噴射装置による燃料噴射により、成層混合気および均質混合気の双方を含む混合気を形成し、当該成層混合気を火花点火により燃焼させるとともに、当該燃焼する成層混合気を火種として前記均質混合気を自己着火燃焼させる火種自己着火燃焼モードを含む複数の燃焼モードで運転される内燃機関の制御装置であって、
前記内部ＥＧＲ装置を駆動することにより、内部ＥＧＲ量を制御する内部ＥＧＲ制御手段と、
実際の内部ＥＧＲ量の推定値である実内部ＥＧＲ量を表す実内部ＥＧＲ量パラメータを算出する実内部ＥＧＲ量パラメータ算出手段と、
当該実内部ＥＧＲ量パラメータの目標となる目標内部ＥＧＲ量パラメータを算出する目標内部ＥＧＲ量パラメータ算出手段と、
前記算出された目標内部ＥＧＲ量パラメータと前記算出された実内部ＥＧＲ量パラメータとの間の相対的な偏差および比の一方を指標値として算出する指標値算出手段と、
均質混合気生成用および成層混合気生成用の燃料噴射量をそれぞれ算出するとともに、前記火種自己着火燃焼モードのときに、当該成層混合気生成用の燃料噴射量を、前記算出された指標値に応じて算出する燃料噴射量算出手段と、
前記燃料噴射装置を駆動することにより、前記算出された均質混合気生成用の燃料噴射量分の燃料を、均質混合気生成用のタイミングで噴射させるとともに、前記算出された成層混合気生成用の燃料噴射量分の燃料を、成層混合気生成用のタイミングで噴射させる燃料噴射制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記燃料噴射量算出手段は、前記火種自己着火燃焼モード中、前記目標内部ＥＧＲ量パラメータが前記実内部ＥＧＲ量パラメータを上回っていることを前記指標値が示しているときには、当該上回っている度合が大きいほど、前記成層混合気生成用の燃料噴射量をより大きくなるように補正する補正手段を有することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記目標内部ＥＧＲ量パラメータが前記実内部ＥＧＲ量パラメータを所定度合以上、上回っていることを前記指標値が示しているときに、前記内部ＥＧＲ装置が故障したと判定する故障判定手段をさらに備え、
前記燃料噴射量算出手段は、当該故障判定手段により前記内部ＥＧＲ装置が故障したと判定されたときには、前記成層混合気生成用の燃料噴射量を値０に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記故障判定手段は、前記目標内部ＥＧＲ量パラメータが前記実内部ＥＧＲ量パラメータを所定度合以上、上回っていることを前記指標値が示している状態が所定時間以上継続したときに、前記内部ＥＧＲ装置が故障したと判定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制御装置。
【請求項５】
前記内部ＥＧＲ装置の実際の動作状態を表す動作状態パラメータを検出する動作状態パラメータ検出手段をさらに備え、
前記実内部ＥＧＲ量パラメータ算出手段は、当該検出された動作状態パラメータに応じて、前記実内部ＥＧＲ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４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記実内部ＥＧＲ量パラメータ算出手段は、前記実内部ＥＧＲ量パラメータを、前記気筒内の未燃ガス温度の推定値である実筒内ガス温度として算出す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制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火花点火を補助的に用いながら、混合気を自己着火燃焼させる内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の内燃機関の制御装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。この内燃機関は、ガソリンを燃料として、その燃焼モードを、火花点火を補助的に用いながら混合気を圧縮自己着火燃焼させる自己着火燃焼モードと、混合気を火花点火により火炎伝播燃焼させる通常燃焼モードとに切り換えて運転可能なタイプのものである。この内燃機関は、排気還流機構、バルブタイミング可変機構およびバルブ動作特性切換機構を備えている。この排気還流機構は、排気通路の排ガスを比較的、温度の低い還流ガスとして吸気通路に還流させるものであり、ＥＧＲ通路と、還流ガス量を制御するためのＥＧＲ制御弁と、還流ガスを冷却するＥＧＲクーラなどを備えている。
【０００３】
また、内燃機関では、バルブタイミング可変機構により、クランクシャフトに対する排気カムシャフトの位相が変更されることで、排気弁のバルブタイミングが遅角側または進角側に変更されるとともに、バルブ動作特性切換機構により、排気弁の動作特性が、自己着火燃焼モード用の動作特性と通常モード用の動作特性との間で切り換えられる。このように、排気弁の動作特性が自己着火燃焼モード用の動作特性に切り換えられると、排気弁は、排気行程で一旦、開閉した後、吸気行程でも再び開閉する。それにより、排気通路に排出された排ガスが燃焼室内に逆流し、次回の燃焼サイクルまで燃焼室内に既燃ガスとして残留する。このように残留する既燃ガスは、上記排気還流機構による還流ガスと比べて高温のものである。
【０００４】
一方、制御装置は、内燃機関の冷却水の温度である機関水温を検出する水温センサと、スロットル弁の開度を検出するスロットル弁開度センサと、機関回転数を検出する機関回転数センサなどを備えている。この制御装置では、機関水温に基づき、内燃機関が温間運転中であるか否かを判定し、内燃機関が温間運転中であるときには、スロットル弁の開度および機関回転数に基づき、内燃機関の運転域（すなわち負荷域および回転域）を判定する。そして、内燃機関の運転域がホットＥＧＲ域（低負荷かつ低回転域）またはコールドＥＧＲ域（中負荷かつ中回転域）にあるときには、内燃機関の燃焼モードとして自己着火燃焼モードが実行されるとともに、それ以外の領域にあるときには、通常燃焼モードが実行される。
【０００５】
この自己着火燃焼モードでは、内燃機関の運転域が上記ホットＥＧＲ域にある場合、バルブタイミング可変機構およびバルブ動作特性切換機構を駆動することにより、既燃ガスの残留量を制御し、それにより、筒内ガス温度が制御される。一方、内燃機関の運転域がコールドＥＧＲ域にあるときには、排気還流機構を駆動することにより、還流ガス量を制御し、それにより、筒内ガス温度が制御される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１６４０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の内燃機関の制御装置によれば、内燃機関の運転域が上記ホットＥＧＲ域にあるときには、バルブタイミング可変機構およびバルブ動作特性切換機構を駆動することにより、既燃ガスの残留量すなわち筒内ガス温度を制御しているものの、バルブタイミング可変機構およびバルブ動作特性切換機構は、それらの構造上の特性により、応答遅れやむだ時間を有しているので、筒内ガス温度を適切に制御することができず、燃焼状態の不安定化や燃費の悪化を招いてしまうおそれがある。さらに、内燃機関の運転域がコールドＥＧＲ域にあるときには、排気還流機構を介して筒内ガス温度を制御しているものの、この排気還流機構は、その構造上の特性により、比較的、大きな応答遅れやむだ時間を有しているので、筒内ガス温度の制御精度の低下度合が比較的、大きいことで、燃焼状態が不安定になる度合や燃費の悪化度合が大きく、最悪の場合には、補助的な火花点火を行ってはいるものの、失火するおそれがある。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、火花点火を補助的に用いながら、混合気を自己着火燃焼させる場合において、安定した燃焼状態を確保できるとともに、燃費を向上させることができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内部ＥＧＲ装置（排気リフト可変機構７０、排気カム位相可変機構９０）により、気筒３ａ内で発生した既燃ガスの気筒３ａ内での残留量が内部ＥＧＲ量として変更され、燃料噴射装置（燃料噴射弁１０）による燃料噴射により、成層混合気および均質混合気の双方を含む混合気を形成し、成層混合気を火花点火により燃焼させるとともに、燃焼する成層混合気を火種として均質混合気を自己着火燃焼させる火種自己着火燃焼モードを含む複数の燃焼モードで運転される内燃機関３の制御装置１であって、内部ＥＧＲ装置を駆動することにより、内部ＥＧＲ量を制御する内部ＥＧＲ制御手段（ＥＣＵ２、ステップ２１〜２７）と、実際の内部ＥＧＲ量の推定値である実内部ＥＧＲ量を表す実内部ＥＧＲ量パラメータ（実排気閉じ角ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＡＣＴ、実筒内ガス温度ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＡＣＴ）を算出する実内部ＥＧＲ量パラメータ算出手段（ＥＣＵ２、ステップ６１，８２）と、実内部ＥＧＲ量パラメータの目標となる目標内部ＥＧＲ量パラメータ（目標排気閉じ角ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＣＭＤ、目標筒内ガス温度ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＣＭＤ）を算出する目標内部ＥＧＲ量パラメータ算出手段（ＥＣＵ２、ステップ２５，８１）と、算出された目標内部ＥＧＲ量パラメータと算出された実内部ＥＧＲ量パラメータとの間の相対的な偏差および比の一方を指標値（閉じ角偏差ｄＥ、温度偏差ｄＴ）として算出する指標値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ６２，８３）と、均質混合気生成用および成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ１，ＧＦＵＥＬ２をそれぞれ算出するとともに、火種自己着火燃焼モードのときに、成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２を、算出された指標値に応じて算出する燃料噴射量算出手段（ＥＣＵ２、ステップ４３，６８，６９，８９，９０）と、燃料噴射装置を駆動することにより、算出された均質混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ１分の燃料を、均質混合気生成用のタイミングで噴射させるとともに、算出された成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２分の燃料を、成層混合気生成用のタイミングで噴射させる燃料噴射制御手段（ＥＣＵ２、ステップ４５）と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
この内燃機関の制御装置によれば、内部ＥＧＲ装置を駆動することにより、内部ＥＧＲ量が制御され、均質混合気生成用および成層混合気生成用の燃料噴射量がそれぞれ算出されるとともに、火種自己着火燃焼モードのときには、算出された指標値に応じて、成層混合気生成用の燃料噴射量が算出される。そして、燃料噴射装置を駆動することにより、均質混合気生成用の燃料噴射量分の燃料が、均質混合気生成用のタイミングで噴射されるとともに、成層混合気生成用の燃料噴射量分の燃料が、成層混合気生成用のタイミングで噴射される。この場合、指標値は、目標内部ＥＧＲ量パラメータと実内部ＥＧＲ量パラメータとの間の相対的な偏差および比の一方を表す値、すなわち両者の相対的な大小関係を表す値として算出されるので、火種自己着火燃焼モードのときには、目標内部ＥＧＲ量に対する実内部ＥＧＲ量の不足度合または過剰度合を反映させながら、成層混合気生成用の燃料噴射量を算出することができる。それにより、火種自己着火燃焼モード中、内部ＥＧＲ量の不足または過剰に起因して、筒内ガス温度が燃焼に最適な温度域から外れている場合でも、成層混合気生成用の燃料噴射量を増大または減少させ、当該燃焼サイクルでの火種となる成層混合気の燃焼時の熱エネルギを増減することにより、均質混合気の自己着火燃焼に最適な筒内ガス温度を、内部ＥＧＲ量または還流ガス量を制御する従来の手法と比べて迅速に確保することができる。その結果、安定した燃焼状態を確保できるとともに、燃費を向上させることができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関３の制御装置１において、燃料噴射量算出手段は、火種自己着火燃焼モード中、目標内部ＥＧＲ量パラメータが実内部ＥＧＲ量パラメータを上回っていることを指標値が示しているときには、上回っている度合が大きいほど、成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２をより大きくなるように補正する補正手段（ＥＣＵ２、ステップ６８，６９，８９，９０）を有することを特徴とする。
【００１２】
この内燃機関の制御装置によれば、火種自己着火燃焼モード中、目標内部ＥＧＲ量パラメータが実内部ＥＧＲ量パラメータを上回っていることを指標値が示しているときには、上回っている度合が大きいほど、成層混合気生成用の燃料噴射量がより大きくなるように補正される。したがって、火種自己着火燃焼モード中、均質混合気を自己着火燃焼させる際に特に問題となる、筒内ガス温度が燃焼に最適な温度よりも低いときでも、成層混合気生成用の燃料噴射量を増大させ、成層混合気の燃焼時の熱エネルギを増大させることにより、当該燃焼サイクルにおいて、均質混合気の自己着火燃焼に最適な筒内ガス温度を迅速かつ確実に得ることができる。それにより、より安定した燃焼状態を確保できるとともに、燃費をさらに向上させることができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の内燃機関３の制御装置１において、目標内部ＥＧＲ量パラメータが実内部ＥＧＲ量パラメータを所定度合（所定の上限値ｄＥｍａｘ，ｄＴｍａｘ）以上、上回っていることを指標値が示しているとき（ステップ６３，８４がＹＥＳのとき）に、内部ＥＧＲ装置が故障したと判定する故障判定手段（ＥＣＵ２、ステップ７０，９１）をさらに備え、燃料噴射量算出手段は、故障判定手段により内部ＥＧＲ装置が故障したと判定されたときには、成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２を値０に設定する（ステップ７１，９２）ことを特徴とする。
【００１４】
この内燃機関の制御装置によれば、内部ＥＧＲ装置が故障したと判定されたときには、成層混合気生成用の燃料噴射量が値０に設定されるので、火種自己着火燃焼モードのときでも、均質混合気生成用の燃料噴射量のみが均質混合気生成用のタイミングで噴射される。それにより、火種自己着火燃焼モードであっても、内部ＥＧＲ装置が故障したときには、内燃機関が均質混合気のみを火花点火により燃焼させるように運転されるので、例えば、内部ＥＧＲ装置を使用しないように設定することにより、内部ＥＧＲ量の不足に起因する燃焼状態の不安定化や燃費の悪化を抑制することができ、それにより、良好な運転性を確保することができる。
【００１５】
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の制御装置１において、故障判定手段は、目標内部ＥＧＲ量パラメータが実内部ＥＧＲ量パラメータを所定度合以上、上回っていることを指標値が示している状態が所定時間（所定のしきい値ＣＴＲＥＦに相当する時間）以上継続したとき（ステップ６６，８７がＹＥＳのとき）に、内部ＥＧＲ装置が故障したと判定する（ステップ７０，９１）ことを特徴とする。
【００１６】
この内燃機関の制御装置によれば、目標内部ＥＧＲ量パラメータが実内部ＥＧＲ量パラメータを所定度合以上、上回っていることを指標値が示している状態が所定時間以上継続したときに、内部ＥＧＲ装置が故障したと判定されるので、内部ＥＧＲ装置が正常であるにもかかわらず、ノイズや検出誤差などに起因して、目標内部ＥＧＲ量パラメータが実内部ＥＧＲ量パラメータを所定度合以上、上回っていることを指標値が示している状態が一時的に発生したときでも、内部ＥＧＲ装置が故障していると誤判定されるのを回避でき、内部ＥＧＲ装置の故障判定の精度を向上させることができる。
【００１７】
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の制御装置１において、内部ＥＧＲ装置の実際の動作状態を表す動作状態パラメータ（排気カム位相ＣＡＥＸ、回動角ＳＡＡＥＸ）を検出する動作状態パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、クランク角センサ２０、回動角センサ２６、排気カム角センサ２７）をさらに備え、実内部ＥＧＲ量パラメータ算出手段は、検出された動作状態パラメータに応じて、実内部ＥＧＲ量パラメータを算出する（ステップ６１）ことを特徴とする。
【００１８】
この内燃機関の制御装置によれば、実内部ＥＧＲ量パラメータが、内部ＥＧＲ装置の実際の動作状態を表す動作状態パラメータに応じて算出される。この場合、動作状態パラメータ検出手段は、内部ＥＧＲ量の制御において利用可能なものであるので、そのような動作状態パラメータ検出手段を共用しながら、燃料噴射制御および内部ＥＧＲ制御を実行することが可能になり、その場合には、コストを削減することができる。
【００１９】
請求項６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の制御装置１において、実内部ＥＧＲ量パラメータ算出手段は、実内部ＥＧＲ量パラメータを、気筒内の未燃ガス温度の推定値である実筒内ガス温度ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＡＣＴとして算出する（ステップ８２）ことを特徴とする。
【００２０】
この内燃機関の制御装置によれば、実内部ＥＧＲ量パラメータが、気筒内の未燃ガス温度の推定値である実筒内ガス温度として算出される。この場合、実筒内ガス温度は、内部ＥＧＲ量の制御においても利用可能なものであるので、そのような実筒内ガス温度を共用しながら、燃料噴射制御および内部ＥＧＲ制御を実行することが可能になる。これに加えて、実筒内ガス温度の算出において、吸気温度などの影響を加味した場合には、実筒内ガス温度すなわち実内部ＥＧＲ量パラメータの算出精度を高めることができ、それにより、成層混合気生成用の燃料噴射量の算出精度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】
【００２１】
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制御装置について説明する。図２に示すように、この制御装置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、ＥＧＲ制御処理および燃料噴射制御処理などの各種の制御処理を実行する。
【００２２】
図１および図３に示すように、エンジン３は、４組の気筒３ａおよびピストン３ｂ（１組のみ図示）を有する直列４気筒ガソリンエンジンであり、図示しない車両に搭載されているとともに、各気筒３ａのピストン３ｂとシリンダヘッド３ｃとの間に燃焼室３ｅが形成されている。
【００２３】
エンジン３は、気筒３ａ毎に設けられた一対の吸気弁４，４（１つのみ図示）および一対の排気弁７，７（１つのみ図示）と、吸気カムシャフト５および吸気カム６を有するとともに各吸気弁４を開閉駆動する吸気側動弁機構４０と、排気カムシャフト８および排気カム９を有するとともに各排気弁７を開閉駆動する排気側動弁機構６０と、燃料噴射装置としての燃料噴射弁１０（図２参照）と、点火プラグ１１（図２参照）などを備えている。
【００２４】
吸気カムシャフト５および排気カムシャフト８はそれぞれ、図示しないホルダを介して、シリンダヘッド３ｃに回動自在に取り付けられているとともに、気筒３ａの配列方向に沿って延びている。この吸気カムシャフト５の一端部上には、吸気スプロケット（図示せず）が同軸に配置され、回転自在に設けられている。
【００２５】
この吸気スプロケットは、吸気カムシャフト５に固定されており、図示しないタイミングチェーンを介してクランクシャフト３ｄに連結されている。以上の構成により、吸気カムシャフト５は、クランクシャフト３ｄが２回転する毎に１回転する。また、吸気カム６は、気筒３ａ毎に吸気カムシャフト５上にこれと一体に回転するように設けられている。
【００２６】
また、吸気側動弁機構４０は、クランクシャフト３ｄの回転に伴う吸気カムシャフト５の回転により、各気筒３ａの吸気弁４を開閉駆動するものであり、吸気カムシャフト５、吸気カム６、ロッカアームシャフト４２および２つのロッカアーム４３，４３（１つのみ図示）などを備えている。この吸気弁側動弁機構４０では、吸気カムシャフト５が回転すると、ロッカアームシャフト４２を中心として、２つのロッカアーム４３，４３が回動し、それにより、吸気弁４が開閉駆動される。
【００２７】
さらに、排気カムシャフト８の一端部上には、排気スプロケット（図示せず）が同軸に配置され、回転自在に設けられている。この排気スプロケットは、図示しないタイミングチェーンを介してクランクシャフト３ｄに連結され、後述する排気カム位相可変機構９０を介して排気カムシャフト８に連結されている。以上の構成により、排気カムシャフト８は、クランクシャフト３ｄが２回転する毎に１回転する。さらに、排気カム９は、排気カムシャフト８上にこれと一体に回転するように気筒３ａ毎に設けられている。
【００２８】
さらに、排気側動弁機構６０は、クランクシャフト３ｄの回転に伴う排気カムシャフト８の回転により、各気筒３ａの排気弁７を開閉駆動するものであり、後述するように、排気弁７の最大リフトおよびバルブタイミングを無段階に変更する可変式の動弁機構で構成されている。なお、本実施形態では、「排気弁７の最大リフト（以下「排気リフト」という）」は、排気弁７の最大揚程を表すものとする。
【００２９】
一方、燃料噴射弁１０は、気筒３ａ毎に設けられ、燃料を燃焼室３ｅ内に直接噴射するようにシリンダヘッド３ｃに取り付けられている。すなわち、エンジン３は直噴エンジンとして構成されている。また、燃料噴射弁１０は、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、ＥＣＵ２により、後述するように、開弁時間および開弁タイミングが制御される。
【００３０】
また、点火プラグ１１も、気筒３ａ毎に設けられ、シリンダヘッド３ｃに取り付けられている。点火プラグ１１は、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、ＥＣＵ２により、後述する点火時期に応じたタイミングで燃焼室３ｅ内の混合気を燃焼させるように、放電状態が制御される。
【００３１】
一方、エンジン３には、クランク角センサ２０（動作状態パラメータ検出手段）が設けられている。このクランク角センサ２０は、マグネットロータおよびＭＲＥピックアップで構成されており、クランクシャフト３ｄ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。
【００３２】
このＣＲＫ信号は、所定クランク角（例えば１０゜）毎に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３ａのピストン３ｂ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、所定クランク角毎に１パルスが出力される。
【００３３】
一方、エンジン３の吸気管１２には、上流側から順に、エアフローセンサ２１、スロットル弁機構１３および吸気温センサ２２がそれぞれ設けられている。このエアフローセンサ２１は、熱線式エアフローメータで構成されており、吸気管１２内を流れる新気の流量（以下「新気流量」という）ＧＩＮを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、エアフローセンサ２１の検出信号に基づき、吸入新気量ＧＣＹＬを算出する。
【００３４】
また、吸気温センサ２２は、吸気管１２内を流れる空気の温度（以下「吸気温」という）ＴＡを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００３５】
一方、スロットル弁機構１３は、スロットル弁１３ａおよびこれを開閉駆動するＴＨアクチュエータ１３ｂなどを備えている。スロットル弁１３ａは、吸気管１２の途中に回動自在に設けられており、回動に伴う開度の変化により吸気管１２内の新気流量ＧＩＮを変化させる。
【００３６】
ＴＨアクチュエータ１３ｂは、ＥＣＵ２に接続されたモータにギヤ機構（いずれも図示せず）を組み合わせたものであり、ＥＣＵ２からの制御入力によって駆動されることにより、スロットル弁１３ａの開度（以下「スロットル弁開度」という）ＴＨを変化させる。以上の構成により、ＥＣＵ２は、スロットル弁機構１３を介して、スロットル弁開度ＴＨを制御する。
【００３７】
また、エンジン３には、排気還流機構１６が設けられている。この排気還流機構１６は、排気管１４内の排ガスを吸気管１２側に還流させるものであり、吸気管１２および排気管１４の間に接続されたＥＧＲ管１６ａと、このＥＧＲ管１６ａを開閉するＥＧＲ制御弁１６ｂなどで構成されている。ＥＧＲ管１６ａの一端は、排気管１４の触媒装置（図示せず）よりも上流側の部分に開口し、他端は、吸気管１２のスロットル弁機構１３よりも下流側の部分に開口している。
【００３８】
また、ＥＧＲ制御弁１６ｂは、リニア電磁弁タイプのもので、ＥＣＵ２からの後述する制御入力Ｕ＿ＬＩＦＴに応じて、そのリフト（以下「ＥＧＲリフト」という）が最大値と最小値との間でリニアに変化するように構成されており、それにより、ＥＧＲ管１６ａの開度すなわち排気還流量（以下「外部ＥＧＲ量」という）を変化させる。
【００３９】
このＥＧＲ制御弁１６ｂには、ＥＧＲリフトセンサ２３が取り付けられており、ＥＧＲリフトセンサ２３は、ＥＧＲ制御弁１６ｂの実際のＥＧＲリフトＬＡＣＴを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、後述するように、ＥＧＲ制御弁１６ｂを介して、外部ＥＧＲ量を制御する。なお、以下の説明では、排気還流機構１６により排気を還流させることを「外部ＥＧＲ」といい、その還流ガスを「外部ＥＧＲガス」という。
【００４０】
また、ＥＧＲ管１６ａのＥＧＲ制御弁１６ｂよりも上流側には、ＥＧＲクーラ１７が設けられている。このＥＧＲクーラ１７は、エンジン３の冷却水を冷媒として用いる水冷式のものであり、外部ＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラ１７内を通過する際、冷却水との熱交換により冷却される。
【００４１】
一方、排気管１４には、排気温センサ２４および排気圧センサ２５がそれぞれ設けられている。この排気温センサ２４は、排気管１４内を流れる排ガスの温度（以下「排気温」という）ＴＥＸを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。また、排気圧センサ２５は、排気管１４内の排ガスの圧力（以下「排気圧」という）ＰＥＸを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００４２】
次に、前述した排気側動弁機構６０について説明する。この排気側動弁機構６０は、図４に示すように、排気カムシャフト８、排気カム９、排気リフト可変機構７０および排気カム位相可変機構９０などを備えている。なお、本実施形態では、排気リフト可変機構７０および排気カム位相可変機構９０が内部ＥＧＲ装置に相当する。
【００４３】
この排気リフト可変機構７０は、クランクシャフト３ｄの回転に伴う排気カムシャフト８の回転により排気弁７を開閉駆動するとともに、排気リフトを値０と所定の最大値ＬＥＸＭＡＸ（図５参照）との間で無段階に変更するものであり、本出願人が特願２００５−２８８０５７号で既に提案したものと同様に構成されているので、以下、その概略を簡単に説明する。
【００４４】
この排気リフト可変機構７０は、コントロールシャフト７１およびロッカアームシャフト７２と、これらのシャフト７１，７２上に気筒３ａ毎に設けられたロッカアーム機構７３と、これらのロッカアーム機構７３を同時に駆動する排気リフトアクチュエータ８０（図２参照）などを備えている。
【００４５】
このロッカアーム機構７３は、リンク７４ａ、ローラ軸７４ｂ、ローラ７４ｃ、ロッカアーム７５などを備えている。また、排気リフトアクチュエータ８０は、モータおよび減速ギヤ機構（いずれも図示せず）などを組み合わせたものであり、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、ＥＣＵ２からの後述する制御入力Ｕ＿ＳＡＡＥＸによって駆動されると、コントロールシャフト７１を回動させ、それにより、リンク７４ａをローラ軸７４ｂを中心として回動させる。
【００４６】
このリンク７４ａが図４に実線で示すゼロリフト位置にある場合、排気カム９が回転し、そのカムノーズによりローラ７４ｃがロッカアームシャフト７２側に押されると、リンク７４ａはコントロールシャフト７１を中心として、図４の時計回りに回動する。その際、ロッカアーム７５の案内面７５ａがコントロールシャフト７１を中心とする円弧と一致するような形状を有しているので、バルブスプリングの付勢力により、ロッカアーム７５は図４に示す閉弁位置に保持される。それにより、排気リフトは値０に保持され、排気弁７は閉弁状態に保持される。
【００４７】
一方、リンク７４ａがゼロリフト位置から最大リフト位置（図４の２点鎖線で示す位置）側の位置まで回動し、その位置に保持されている状態では、排気カム９の回転により、リンク７４ａがコントロールシャフト７１を中心として図４の時計回りに回動すると、ロッカアーム７５は、バルブスプリングの付勢力に抗しながら、図４に示す閉弁位置から下方に回動し、排気弁７を開放する。その際、ロッカアーム７５の回動量すなわち排気リフトは、リンク７４ａが最大リフト位置側に近い位置にあるほど、より大きくなる。
【００４８】
以上の理由により、排気弁７は、リンク７４ａが最大リフト位置側に近い位置にあるほど、より大きなリフトで開弁する。より具体的には、排気カム９の回転中、排気弁７は、リンク７４ａが最大リフト位置にあるときには、図５に実線で示すバルブリフト曲線に従って開弁し、排気リフトは、その最大値ＬＥＸＭＡＸを示す。したがって、この排気リフト可変機構７０では、排気リフトアクチュエータ８０を介して、リンク７４ａをゼロリフト位置と最大リフト位置との間で回動させることにより、排気リフトを値０と所定の最大値ＬＥＸＭＡＸとの間で無段階に変化させることができる。その場合、同図に２点鎖線および１点鎖線で示すバルブリフト曲線のように、排気リフトが小さいほど、排気弁７の開弁タイミングが遅くなると同時に、閉弁タイミングが早くなる。
【００４９】
また、排気リフト可変機構７０には、回動角センサ２６が設けられており（図２参照）、この回動角センサ２６は、コントロールシャフト７１の回動角ＳＡＡＥＸを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。なお、本実施形態では、回動角センサ２６が動作状態パラメータ検出手段に相当し、回動角ＳＡＡＥＸが動作状態パラメータに相当する。
【００５０】
次に、排気カム位相可変機構９０について説明する。この排気カム位相可変機構９０は、排気カムシャフト８のクランクシャフト３ｄに対する相対的な位相（以下「排気カム位相」という）ＣＡＥＸを無段階に進角側または遅角側に変更するものであり、この排気カム位相可変機構９０は、本出願人が特開２００５−３１５１６１号公報で既に提案したものと同様に構成されているので、以下、その概略を簡単に説明する。
【００５１】
この排気カム位相可変機構９０は、排気カムシャフト８の排気スプロケット側の端部に設けられており、排気カム位相電磁弁９１と、これを介して油圧が供給される進角室および遅角室（いずれも図示せず）などを備えている。この排気カム位相電磁弁９１は、ＥＣＵ２に接続されており、ＥＣＵ２からの後述する制御入力Ｕ＿ＣＡＥＸに応じて、進角室および遅角室に供給する油圧を変化させることで、排気カム位相ＣＡＥＸを所定の最遅角値と所定の最進角値との間で無段階に連続的に変化させる。それにより、排気弁７のバルブタイミングは、図６に実線で示す最遅角タイミングと、図６に２点鎖線で示す最進角タイミングとの間で無段階に変更される。
【００５２】
一方、排気カムシャフト８の排気カム位相可変機構９０と反対側の端部には、排気カム角センサ２７（図２参照）が設けられている。この排気カム角センサ２７は、例えばマグネットロータおよびＭＲＥピックアップで構成されており、排気カムシャフト８の回転に伴い、パルス信号であるＥＸＣＡＭ信号を所定のカム角（例えば１゜）ごとにＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、このＥＸＣＡＭ信号および前述したＣＲＫ信号に基づき、排気カム位相ＣＡＥＸを算出する。なお、本実施形態では、排気カム位相センサ２７が動作状態パラメータ検出手段に相当し、排気カム位相ＣＡＥＸが動作状態パラメータに相当する。
【００５３】
以上のように、このエンジン３では、排気リフト可変機構７０および排気カム位相可変機構９０により、排気弁７のリフトおよびバルブタイミングを無段階に変更でき、それにより、気筒３ａ内に残留する既燃ガスの量すなわち内部ＥＧＲ量を自在に変更できるように構成されている。この既燃ガスは、排気還流機構１６により還流される排ガスよりも高い温度を示す。
【００５４】
さらに、ＥＣＵ２には、アクセル開度センサ２８が接続されている。このアクセル開度センサ２８は、図示しないアクセルペダルの操作量であるアクセル開度ＡＰを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００５５】
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２０〜２８の検出信号などに応じて、エンジン３の運転状態を判別するとともに、各種の制御処理を実行する。
【００５６】
具体的には、ＥＣＵ２は、エンジン３の運転状態に応じて、後述するように、ＥＧＲ制御処理、燃料噴射制御処理および点火時期制御処理などを実行する。これらの制御処理により、エンジン３は、後述する燃焼モード値ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤに応じて、成層自己着火燃焼モード、成層火炎伝播燃焼モード、火種自己着火燃焼モードおよび均質火炎伝播燃焼モードのいずれかの燃焼モードで運転される。
【００５７】
この成層自己着火燃焼モードは、燃料を圧縮行程のみで噴射することにより成層混合気を生成し、これを自己着火燃焼させるものであり、エンジン３の運転域が所定の第１運転域にあるとき、より具体的には、エンジン回転数ＮＥが所定の低回転域にあり、かつ後述する要求トルクＰＭＣＭＤが所定の低負荷域にあるときに実行される。なお、この成層自己着火燃焼モードの場合、成層混合気が自己着火燃焼するような状態で生成されるので、火花点火は本質的に不要であるが、失火防止と、自己着火燃焼タイミングを適切に制御することを目的として、本実施形態の後述する点火時期制御処理では、成層自己着火燃焼モードでも、点火プラグ１１による火花点火が補助的に実行される。
【００５８】
また、成層火炎伝播燃焼モードは、燃料を圧縮行程のみで噴射することにより成層混合気を生成し、これを火花点火により火炎伝播燃焼させるものであり、エンジン３の運転域が所定の第２運転域（低中回転域かつ上記第１運転域よりも低負荷側の領域で、成層混合気が自己着火燃焼しにくいような領域）にあるときに実行される。
【００５９】
さらに、火種自己着火燃焼モードは、以下に述べるように、混合気を燃焼させるものである。すなわち、１回の燃焼サイクルにおいて、まず、燃料を吸気行程で噴射することにより、均質混合気を生成し、次いで、燃料を圧縮行程で極少量噴射することにより、成層混合気を点火プラグ１１の付近に集中させ、かつその周囲を均質混合気で取り囲むように、混合気を生成する。そして、点火プラグ１１を介して、成層混合気を火花点火により火炎伝播燃焼させることによって、筒内温度を上昇させ、均質混合気を自己着火燃焼させる。この火種自己着火燃焼モードは、エンジン３の運転域が所定の第３運転域（低中回転域で上記第１運転域よりも高負荷側の領域）にあるときに実行される。
【００６０】
一方、均質火炎伝播燃焼モードは、燃料を吸気行程で噴射することにより、均質混合気を生成し、これを火花点火により火炎伝播燃焼させるものであり、エンジン３の運転域が上記の第１〜３運転域以外の所定の第４運転域にあるときに実行される。
【００６１】
なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、内部ＥＧＲ制御手段、実内部ＥＧＲ量パラメータ算出手段、目標内部ＥＧＲ量パラメータ算出手段、指標値算出手段、燃料噴射量算出手段、燃料噴射制御手段、補正手段、故障判定手段および動作状態パラメータ検出手段に相当する。
【００６２】
以下、図７を参照しながら、ＥＣＵ２により所定の制御周期で実行される各種の制御処理について説明する。なお、以下の制御処理において算出または設定される各種の値は、ＥＣＵ２のＲＡＭ内に記憶されるものとする。
【００６３】
この処理では、まず、ステップ１（図では「Ｓ１」と略す。以下同じ）で、要求トルクＰＭＣＭＤを算出する。この要求トルクＰＭＣＭＤは、具体的には、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じて、図示しないマップを検索することにより算出される。
【００６４】
次いで、ステップ２に進み、燃焼モード値ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤを設定する。この燃焼モード値ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤは、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭＤに応じて、図示しないマップを検索することにより、エンジン３の運転域が前述した第１〜第４運転域のいずれにあるかを判定し、その判定結果に基づいて設定される。
【００６５】
具体的には、燃焼モード値ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤは、エンジン３の運転域が成層自己着火燃焼モードを実行すべき第１運転域にあるときには値１に、成層火炎伝播燃焼モードを実行すべき第２運転域にあるときには値２に、火種自己着火燃焼モードを実行すべき第３運転域にあるときには値３に、均質火炎伝播燃焼モードを実行すべき第４運転域にあるときには値４にそれぞれ設定される。
【００６６】
次に、ステップ３で、ＥＧＲ制御処理を実行する。このＥＧＲ制御処理の詳細については後述する。
【００６７】
ステップ３に続くステップ４で、燃料噴射制御処理を実行する。この燃料噴射制御処理の詳細については後述する。
【００６８】
次いで、ステップ５に進み、点火時期制御処理を実行する。この点火時期制御処理では、図示しないが、前述した燃焼モード値ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤおよびエンジン３の運転状態に応じて、前述した４つの燃焼モードを実行するのに最適な点火時期が算出される。特に、ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤ＝３で、エンジン３の運転域が火種自己着火燃焼モードを実行すべき運転域にあるときには、点火時期が、成層混合気を火種として、その周囲の均質混合気を自己着火燃焼させるのに最適な値になるように算出される。
【００６９】
以上のように、ステップ５の点火時期制御処理を実行した後、本処理を終了する。
【００７０】
次に、図８を参照しながら、前述したＥＧＲ制御処理について説明する。このＥＧＲ制御処理は、以下に述べるように、排気還流機構１６を介して外部ＥＧＲ量を制御するために、ＥＧＲ制御弁１６ｂへの制御入力Ｕ＿ＬＩＦＴを算出するとともに、排気リフト可変機構７０および排気カム位相可変機構９０を介して内部ＥＧＲ量を制御するために、排気リフトアクチュエータ８０および排気カム位相電磁弁９１への制御入力Ｕ＿ＳＡＡＥＸ，Ｕ＿ＣＡＥＸを算出するものである。
【００７１】
同図に示すように、まず、ステップ１０で、燃焼モード値ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤが値１であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、エンジン３の運転域が成層自己着火燃焼モードを実行すべき第１運転域にあるときには、ステップ１１に進み、成層自己着火燃焼モード用のＥＧＲ制御処理を実行する。
【００７２】
この制御処理では、その具体的な内容は図示しないが、エンジン３の運転状態に応じて、成層自己着火燃焼モード用の３つの制御入力Ｕ＿ＬＩＦＴ，Ｕ＿ＳＡＡＥＸ，Ｕ＿ＣＡＥＸの値が算出され、それにより、外部ＥＧＲ量および内部ＥＧＲ量がそれぞれ制御される。なお、このステップ１１では、制御入力Ｕ＿ＬＩＦＴが値０として算出され、それにより、外部ＥＧＲ量が値０になるように制御される。その後、本処理を終了する。
【００７３】
一方、ステップ１０の判別結果がＮＯのときには、ステップ１２に進み、燃焼モード値ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤが値２であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、エンジン３の運転域が成層火炎伝播燃焼モードを実行すべき第２運転域にあるときには、ステップ１３に進み、成層火炎伝播燃焼モード用のＥＧＲ制御処理を実行する。
【００７４】
このステップ１３の制御処理では、その具体的な内容は図示しないが、エンジン３の運転状態に応じて、成層火炎伝播燃焼モード用の３つの制御入力Ｕ＿ＬＩＦＴ，Ｕ＿ＳＡＡＥＸ，Ｕ＿ＣＡＥＸの値が算出され、それにより、外部ＥＧＲ量および内部ＥＧＲ量がそれぞれ制御される。なお、このステップ１３でも、ステップ１１と同様に、制御入力Ｕ＿ＬＩＦＴが値０として算出され、それにより、外部ＥＧＲ量が値０になるように制御される。その後、本処理を終了する。
【００７５】
一方、ステップ１２の判別結果がＮＯのときには、ステップ１４に進み、燃焼モード値ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤが値３であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、エンジン３の運転域が火種自己着火燃焼モードを実行すべき第３運転域にあるときには、ステップ１５に進み、火種自己着火燃焼モード用のＥＧＲ制御処理を実行する。この制御処理は、具体的には図９に示すように実行される。
【００７６】
まず、ステップ２０で、制御入力Ｕ＿ＬＩＦＴを値０に設定する。それにより、外部ＥＧＲ量が値０になるように制御される。
【００７７】
次いで、ステップ２１に進み、目標内部ＥＧＲ量ＮＥＧＲｉｎｔを算出する。この目標内部ＥＧＲ量ＮＥＧＲｉｎｔは、具体的には、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭＤに応じて、図示しないマップを検索することにより算出される。
【００７８】
次に、ステップ２２で、目標内部ＥＧＲ量ＮＥＧＲｉｎｔ、排気温ＴＥＸおよび排気圧ＰＥＸに基づき、気体の状態方程式を用いることにより、目標シリンダ容積ＶＣＹＬ＿ＣＭＤを算出する。
【００７９】
ステップ２２に続くステップ２３で、目標内部ＥＧＲ量ＮＥＧＲｉｎｔ、排気温ＴＥＸおよび排気圧ＰＥＸに応じて、図示しないマップを検索することにより、目標排気カム位相ＣＡＥＸＣＭＤを算出する。その後、ステップ２４に進み、排気カム位相ＣＡＥＸが目標排気カム位相ＣＡＥＸＣＭＤになるように、所定の制御手法（例えばマップ検索やフィードバック制御アルゴリズム）により、制御入力Ｕ＿ＣＡＥＸを算出する。
【００８０】
次いで、ステップ２５で、上記目標シリンダ容積ＶＣＹＬ＿ＣＭＤに基づき、所定の演算手法（例えばマップ検索）により、目標排気閉じ角ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＣＭＤを算出する。この目標排気閉じ角ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＣＭＤは、排気弁７の閉弁タイミングの目標となるクランク角度を表すものであり、本実施形態では、目標内部ＥＧＲ量パラメータに相当する。
【００８１】
ステップ２５に続くステップ２６で、目標排気閉じ角ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＣＭＤおよび排気カム位相ＣＡＥＸに応じて、図示しないマップを検索することにより、目標回動角ＳＡＡＥＸＣＭＤを算出する。
【００８２】
次いで、ステップ２７で、回動角ＳＡＡＥＸが目標回動角ＳＡＡＥＸＣＭＤになるように、所定の制御手法（例えばマップ検索やフィードバック制御アルゴリズム）により、制御入力Ｕ＿ＳＡＡＥＸを算出した後、本処理を終了する。以上のように、ステップ２４，２７で、２つの制御入力Ｕ＿ＣＡＥＸ，Ｕ＿ＳＡＡＥＸが算出されることにより、内部ＥＧＲ量が目標内部ＥＧＲ量ＮＥＧＲｉｎｔになるように制御される。
【００８３】
図８に戻り、ステップ１５で以上のように火種自己着火燃焼モード用のＥＧＲ制御処理を実行した後、本処理を終了する。
【００８４】
一方、前述したステップ１４の判別結果がＮＯで、エンジン３の運転域が均質火炎伝播燃焼モードを実行すべき第４運転域にあるときときには、ステップ１６に進み、均質火炎伝播燃焼モード用のＥＧＲ制御処理を実行する。この制御処理では、その具体的な内容は図示しないが、エンジン３の運転状態に応じて、均質火炎伝播燃焼モード用の３つの制御入力Ｕ＿ＬＩＦＴ，Ｕ＿ＳＡＡＥＸ，Ｕ＿ＣＡＥＸの値が算出され、それにより、外部ＥＧＲ量および内部ＥＧＲ量がそれぞれ制御される。その後、本処理を終了する。
【００８５】
次に、前述した燃料噴射制御処理について説明する。この燃料噴射制御処理は、具体的には図１０に示すように実行される。まず、ステップ３０で、燃焼モード値ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤが値１であるか否かを判別する。
【００８６】
この判別結果がＹＥＳで、エンジン３の運転域が成層自己着火燃焼モードを実行すべき第１運転域にあるときには、ステップ３１に進み、成層自己着火燃焼モード用の燃料噴射制御処理を実行する。この制御処理は、図示しないが、具体的には以下に述べるように実行される。
【００８７】
まず、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭＤなどの各種の運転状態パラメータを用いて、マップ検索を含む所定の演算手法により、成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２を算出する。次いで、この成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２およびエンジン回転数ＮＥに応じて、図示しないマップを検索することにより、成層自己着火燃焼モード用の燃料噴射タイミングを算出する。この成層自己着火燃焼モード用の燃料噴射タイミングは、圧縮行程中のタイミングとして算出される。その後、本処理を終了する。以上により、算出された成層自己着火燃焼モード用の燃料噴射タイミングで、算出された成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２分の燃料が、燃料噴射弁１０から燃焼室３ｅ内に噴射され、その結果、成層自己着火燃焼に適した成層混合気が、燃焼室３ｅ内に生成される。
【００８８】
一方、ステップ３０の判別結果がＮＯのときには、ステップ３２に進み、燃焼モード値ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤが値２であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、エンジン３の運転域が成層火炎伝播燃焼モードを実行すべき第２運転域にあるときには、ステップ３３に進み、成層火炎伝播燃焼モード用の燃料噴射制御処理を実行する。この制御処理は、図示しないが、具体的には以下に述べるように実行される。
【００８９】
まず、成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２を、ステップ３１と同じ手法により算出する。次いで、この成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２およびエンジン回転数ＮＥに応じて、図示しないマップを検索することにより、成層火炎伝播燃焼モード用の燃料噴射タイミングを算出する。この成層火炎伝播燃焼モード用の燃料噴射タイミングは、圧縮行程中のタイミングとして算出される。その後、本処理を終了する。以上により、算出された成層火炎伝播燃焼モード用の燃料噴射タイミングで、算出された成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２分の燃料が、燃料噴射弁１０から燃焼室３ｅ内に噴射され、その結果、成層火炎伝播燃焼に適した成層混合気が、燃焼室３ｅ内に生成される。
【００９０】
一方、ステップ３２の判別結果がＮＯのときには、ステップ３４に進み、燃焼モード値ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤが値３であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、エンジン３の運転域が火種自己着火燃焼モードを実行すべき第３運転域にあるときには、ステップ３５に進み、火種自己着火燃焼モード用の燃料噴射制御処理を実行する。この制御処理は、具体的には図１１に示すように実行される。
【００９１】
まず、ステップ４０で、エンジン回転数ＮＥおよび新気流量ＧＩＮに基づいて、所定の演算手法（例えばマップ検索や算出式）により、吸入新気量ＧＣＹＬを算出する。その後、ステップ４１で、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭＤに応じて、図示しないマップを検索することにより、目標空燃比ＡＦＣＭＤを算出する。
【００９２】
次いで、ステップ４２で、エンジン回転数ＮＥおよび吸入新気量ＧＣＹＬに応じて、図示しないマップを検索することにより、総燃料噴射量ＧＦＵＥＬを算出する。次に、ステップ４３に進み、図１２に示す演算手法により、成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２を算出する。
【００９３】
すなわち、ステップ６０で、故障判定フラグＦ＿ＦＳが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、ステップ６１に進み、排気カム位相ＣＡＥＸおよび回動角ＳＡＡＥＸに応じて、図示しないマップを検索することにより、実排気閉じ角ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＡＣＴ（実内部ＥＧＲ量パラメータ）を算出する。この実排気閉じ角ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＡＣＴは、排気弁７の実際の閉弁タイミング（クランク角度）を推定した値であり、実際の内部ＥＧＲ量を表すものである。
【００９４】
次いで、ステップ６２で、閉じ角偏差ｄＥ（指標値）を、目標排気閉じ角ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＣＭＤと実排気閉じ角ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＡＣＴとの偏差ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＣＭＤ−ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＡＣＴに設定する。
【００９５】
次に、ステップ６３で、閉じ角偏差ｄＥが所定の上限値ｄＥｍａｘ（所定度合）以上であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳのときには、ステップ６４に進み、故障判定カウンタの計数値ＣＴを、その前回値ＣＴＺと所定値ＳＴＩＭＥの和ＣＴＺ＋ＳＴＩＭＥに設定する。なお、この前回値ＣＴＺの初期値は値０に設定され、所定値ＳＴＩＭＥは正の一定値に設定される。
【００９６】
一方、ステップ６３の判別結果がＮＯのときには、ステップ６５に進み、故障判定カウンタの計数値ＣＴを値０にリセットする。
【００９７】
ステップ６４または６５に続くステップ６６で、故障判定カウンタの計数値ＣＴが所定のしきい値ＣＴＲＥＦ（所定時間に相当する値）以上であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、ステップ６７に進み、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭＤに応じて、図示しないマップを検索することにより、成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２の基本値ＧＦＵＥＬ２＿ＭＡＰを算出する。
【００９８】
次いで、ステップ６８に進み、閉じ角偏差ｄＥに応じて、図１３に示すテーブルを検索することにより、補正係数ＫＦＵＥＬを算出する。このテーブルでは、補正係数ＫＦＵＥＬは、閉じ角偏差ｄＥが大きいほど、より大きな値に設定されている。これは、以下の理由による。すなわち、閉じ角偏差ｄＥが大きいほど、目標排気閉じ角ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＣＭＤに対する実排気閉じ角ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＡＣＴの乖離度合が大きくなり、内部ＥＧＲ量の不足分が大きくなることで、筒内ガス温度が均質混合気の自己着火燃焼に最適な値よりも低い側によりずれた状態となる。したがって、そのような筒内ガス温度を最適な値まで迅速に上昇させることを目的として、均質混合気を自己着火燃焼させる際に火種となる成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２をより増大側に補正し、成層混合気の燃焼時の発熱量を増大させるために、補正係数ＫＦＵＥＬは上述した傾向に設定されている。
【００９９】
ステップ６８に続くステップ６９で、成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２を、補正係数ＫＦＵＥＬと基本値ＧＦＵＥＬ２＿ＭＡＰの積（ＫＦＵＥＬ・ＧＦＵＥＬ２＿ＭＡＰ）に設定した後、本処理を終了する。
【０１００】
一方、ステップ６６の判別結果がＹＥＳのとき、すなわち、ｄＥ≧ｄＥｍａｘの状態が所定のしきい値ＣＴＲＥＦに相当する時間、継続したときには、内部ＥＧＲ装置すなわち排気リフト可変機構７０および排気カム位相可変機構９０の少なくとも一方が故障したと判定して、ステップ７０に進み、それを表すために、故障判定フラグＦ＿ＦＳを「１」に設定する。
【０１０１】
次いで、ステップ７１で、成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２を値０に設定した後、本処理を終了する。以上のように、ステップ７０で、故障判定フラグＦ＿ＦＳが「１」に設定されると、それ以降、ステップ６０の判別結果がＹＥＳとなり、その場合には、上述したようにステップ７１を実行した後、本処理を終了する。
【０１０２】
図１１に戻り、ステップ４３で成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２を以上のように算出した後、ステップ４４に進み、均質混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ１を、総燃料噴射量ＧＦＵＥＬから成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２を減算した値ＧＦＵＥＬ−ＧＦＵＥＬ２に設定する。
【０１０３】
次いで、ステップ４５で、燃料噴射タイミングの算出処理を実行する。この算出処理では、その具体的な内容は図示しないが、均質混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ１およびエンジン回転数ＮＥに応じて、図示しないマップを検索することにより、吸気行程での燃料噴射タイミングが算出される。これと同時に、成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２およびエンジン回転数ＮＥに応じて、図示しないマップを検索することにより、圧縮行程での燃料噴射タイミングが算出される。それにより、これらの２つの燃料噴射タイミングで、均質混合気生成用および成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ１，ＧＦＵＥＬ２がそれぞれ、燃料噴射弁１０から燃焼室３ｅ内に噴射される。その結果、燃焼室３ｅ内には、成層混合気が点火プラグ１１の付近に集中し、かつその周囲を均質混合気が取り囲んでいるような状態の混合気、すなわち火種自己着火燃焼に最適な混合気が生成される。
【０１０４】
以上のようにステップ４５の燃料噴射タイミングの算出処理を実行した後、本処理を終了する。
【０１０５】
図１０に戻り、ステップ３５で以上のように火種自己着火燃焼モード用の燃料噴射制御処理を実行した後、本処理を終了する。
【０１０６】
一方、ステップ３４の判別結果がＮＯで、エンジン３の運転域が均質火炎伝播燃焼モードを実行すべき第４運転域にあるときには、ステップ３６に進み、均質火炎伝播燃焼モード用の燃料噴射制御処理を実行する。この制御処理は、図示しないが、具体的には以下に述べるように実行される。
【０１０７】
まず、均質混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ１を、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭＤに応じて、図示しないマップを検索することにより算出する。次いで、この均質混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ１およびエンジン回転数ＮＥに応じて、図示しないマップを検索することにより、均質火炎伝播燃焼モード用の燃料噴射タイミングを算出する。この均質火炎伝播燃焼モード用の燃料噴射タイミングは、吸気行程中のタイミングとして算出される。その後、本処理を終了する。以上により、算出された均質火炎伝播燃焼モード用の燃料噴射タイミングで、算出された均質混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ１分の燃料が、燃料噴射弁１０から燃焼室３ｅ内に噴射される。その結果、均質火炎伝播燃焼に適した均質混合気が、燃焼室３ｅ内に生成される。
【０１０８】
ステップ３６の均質火炎伝播燃焼モード用の燃料噴射制御処理を、以上のように実行した後、本処理を終了する。
【０１０９】
以上のように、本実施形態の制御装置１によれば、ＥＧＲ制御処理では、燃焼モード値ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤに応じて、排気還流機構１６、排気リフト可変機構７０および排気カム位相可変機構９０への３つの制御入力Ｕ＿ＬＩＦＴ，Ｕ＿ＳＡＡＥＸ，Ｕ＿ＣＡＥＸがそれぞれ算出され、それにより、外部ＥＧＲ量および内部ＥＧＲ量がそれぞれ制御される。さらに、燃料噴射制御処理では、燃焼モード値ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤに応じて、均質混合気生成用および成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ１，ＧＦＵＥＬ２がそれぞれ算出される。特に、ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤ＝３で、火種自己着火燃焼モードのときには、補正係数ＫＦＵＥＬが閉じ角偏差ｄＥに応じて算出され、この補正係数ＫＦＵＥＬで基本値ＧＦＵＥＬ２＿ＭＡＰを補正することにより、成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２が算出される。
【０１１０】
この場合、閉じ角偏差ｄＥは、目標排気閉じ角ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＣＭＤと実排気閉じ角ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＡＣＴとの偏差として算出され、目標排気閉じ角ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＣＭＤは、目標内部ＥＧＲ量ＮＥＧＲｉｎｔに応じて算出されるとともに、実排気閉じ角ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＡＣＴは、排気カム位相ＣＡＥＸおよび回動角ＳＡＡＥＸに応じて算出されるので、閉じ角偏差ｄＥは、目標内部ＥＧＲ量ＮＥＧＲｉｎｔと実際の内部ＥＧＲ量との大小関係を表すものとして算出される。したがって、そのような閉じ角偏差ｄＥに応じて算出した補正係数ＫＦＵＥＬを用いることにより、火種自己着火燃焼モードでは、成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２を、目標内部ＥＧＲ量ＮＥＧＲｉｎｔに対する実際の内部ＥＧＲ量の不足度合または過剰度合を反映させながら、算出することができる。それにより、火種自己着火燃焼モード中、内部ＥＧＲ量の不足または過剰に起因して、筒内ガス温度が燃焼に最適な温度域から外れている場合でも、成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２を増大または減少させ、当該燃焼サイクルでの火種となる成層混合気の燃焼時の熱エネルギを増減することにより、均質混合気の自己着火燃焼に最適な筒内ガス温度を、内部ＥＧＲ量または還流ガス量を制御する従来の手法と比べて迅速に確保することができる。
【０１１１】
特に、補正係数ＫＦＵＥＬが、閉じ角偏差ｄＥが大きいほど、すなわち目標内部ＥＧＲ量ＮＥＧＲｉｎｔが実際の内部ＥＧＲ量を上回っている度合が大きいほど、より大きな値として算出されるので、火種自己着火燃焼モード中、均質混合気を自己着火燃焼させる際に特に問題となる、筒内ガス温度が燃焼に最適な温度よりも低いときでも、成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２を増大させ、火種となる成層混合気の燃焼時の熱エネルギを増大させることにより、当該燃焼サイクルにおいて、均質混合気の自己着火燃焼に最適な筒内ガス温度を迅速かつ確実に得ることができる。その結果、安定した燃焼状態を確保できるとともに、燃費を向上させることができる。
【０１１２】
また、排気リフト可変機構７０および排気カム位相可変機構９０の少なくとも一方が故障したと判定されたときには、成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２が値０に設定されるので、燃焼モード値ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤ＝３で、エンジン３の運転域が火種自己着火燃焼モードを実行すべき第３運転域にあるときでも、均質混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ１のみが均質混合気生成用のタイミングで噴射される。それにより、排気リフト可変機構７０および排気カム位相可変機構９０の少なくとも一方が故障したときには、エンジン３の運転域が火種自己着火燃焼モードを実行すべき第３運転域にあっても、エンジン３が均質混合気のみを火花点火により燃焼させるように運転されるので、内部ＥＧＲ量の不足に起因する燃焼状態の不安定化や燃費の悪化を抑制することができ、それにより、良好な運転性を確保することができる。
【０１１３】
これに加えて、ｄＥ≧ｄＥｍａｘの状態、すなわち目標内部ＥＧＲ量ＮＥＧＲｉｎｔが実際の内部ＥＧＲ量を所定度合以上、上回っている状態が、所定のしきい値ＣＴＲＥＦに相当する時間継続したときに、排気リフト可変機構７０および排気カム位相可変機構９０の少なくとも一方が故障したと判定されるので、排気リフト可変機構７０および排気カム位相可変機構９０が正常であるにもかかわらず、ノイズまたは検出誤差に起因して、ｄＥ≧ｄＥｍａｘが一時的に成立したときでも、これらの機構７０，９０が故障したと誤判定されるのを回避でき、故障判定の精度を向上させることができる。
【０１１４】
さらに、閉じ角偏差ｄＥが、排気リフト可変機構７０および排気カム位相可変機構９０の実際の動作状態を表す回動角ＳＡＡＥＸおよび排気カム位相ＣＡＥＸに応じて算出される。この場合、回動角ＳＡＡＥＸおよび排気カム位相ＣＡＥＸは、内部ＥＧＲ量の制御においても利用されるので、回動角ＳＡＡＥＸ検出用の回動角センサ２６と、排気カム位相ＣＡＥＸ検出用のクランク角センサ２０および排気カム角センサ２７とを共用しながら、燃料噴射制御および内部ＥＧＲ制御を実行することができ、それにより、コストを削減することができる。
【０１１５】
なお、実施形態は、指標値として、目標内部ＥＧＲ量パラメータである目標排気閉じ角ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＣＭＤと、実内部ＥＧＲ量パラメータである実排気閉じ角ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＡＣＴとの偏差すなわち閉じ角偏差ｄＥを用いた例であるが、指標値として、実排気閉じ角ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＡＣＴと目標排気閉じ角ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＣＭＤとの偏差ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＡＣＴ−ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＣＭＤを用いてもよい。
【０１１６】
さらに、指標値として、目標内部ＥＧＲ量パラメータおよび実内部ＥＧＲ量パラメータの間の相対的な比を用いてもよい。例えば、指標値として、比ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＡＣＴ／ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＣＭＤや、比ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＣＭＤ／ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＡＣＴを用いてもよい。
【０１１７】
また、実施形態は、内部ＥＧＲ装置として、排気リフト可変機構７０および排気カム位相可変機構９０を用いた例であるが、本発明の内部ＥＧＲ装置はこれに限らず、既燃ガスを気筒内に残留させる量を変更可能なものであればよい。例えば、排気リフト可変機構７０および排気カム位相可変機構９０と同様にそれぞれ構成され、吸気弁４のバルブリフトおよびバルブタイミングをそれぞれ変更可能な吸気リフト可変機構および吸気カム位相可変機構を用いてもよい。
【０１１８】
一方、実施形態は、燃料噴射装置として燃料噴射弁１０を用いた例であるが、本発明の燃料噴射装置はこれに限らず、火種自己着火燃焼モードのときに、成層混合気と均質混合気の双方を生成できるものであればよい。例えば、実施形態の燃料噴射弁１０に加えて、吸気ポートに燃料噴射弁を設け、この吸気ポートの燃料噴射弁により均質混合気を生成し、燃料噴射弁１０により成層混合気を生成するように構成してもよい。
【０１１９】
さらに、前述した図１１のステップ４３における成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２の算出手法として、前述した図１２の算出処理に代えて、図１４に示す算出処理を用いてもよい。
【０１２０】
同図を参照すると明らかなように、この算出処理は、前述した図１２の算出処理と一部を除いて同じであるので、以下、異なる点を中心として説明するとともに、それ以外の説明を省略する。この算出処理では、ステップ８１で、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭＤに応じて、図示しないマップを検索することにより、目標筒内ガス温度ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＣＭＤ（目標内部ＥＧＲ量パラメータ）を算出する。
【０１２１】
次いで、ステップ８２で、実筒内ガス温度ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＡＣＴ（実内部ＥＧＲ量パラメータ）を算出する。この実筒内ガス温度ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＡＣＴは、実際の気筒内の未燃ガス温度を推定したものであり、具体的には、以下のように算出される。
【０１２２】
すなわち、まず、位相ＣＡＥＸおよび回動角ＳＡＡＥＸに応じて、図示しないマップを検索することにより、実排気閉じ角ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＡＣＴを算出し、この実排気閉じ角ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＡＣＴに基づき、所定の演算手法（例えばテーブル検索など）により、実内部ＥＧＲ量ＮＥＧＲｉｎｔ＿ＡＣＴを算出する。次に、エンジン回転数ＮＥ、要求トルクＰＭＣＭＤおよび実内部ＥＧＲ量ＮＥＧＲｉｎｔ＿ＡＣＴに応じて、図示しないマップを検索することにより、実筒内ガス温度ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＡＣＴの基本値ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＡＣＴ＿ＭＡＰを算出する。その後、吸気温ＴＡに応じて、図示しないテーブルを検索することにより、補正係数Ｋｔｅｍｐを算出する。そして、最終的に、実筒内ガス温度ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＡＣＴを下式（１）により算出する。
ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＡＣＴ＝Ｋｔｅｍｐ・ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＡＣＴ＿ＭＡＰ    ……（１）
【０１２３】
ステップ８２に続くステップ８３で、温度偏差ｄＴ（指標値）を、目標筒内ガス温度ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＣＭＤと実筒内ガス温度ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＡＣＴとの偏差ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＣＭＤ−ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＡＣＴに設定する。
【０１２４】
次いで、ステップ８４で、温度偏差ｄＴが所定の上限値ｄＴｍａｘ（所定度合）以上であるか否かを判別する。そして、このステップ８４以降のステップ８５〜８８を、前述したステップ６４〜６７と同様に実行する。
【０１２５】
ステップ８８に続くステップ８９で、補正係数ＫＦＵＥＬを、前述した図１３に代えて、補正係数ＫＦＵＥＬと温度偏差ｄＴとの関係を定義したテーブル（図示せず）を用いて算出する。このテーブルでは、前述した理由により、補正係数ＫＦＵＥＬは、温度偏差ｄＴが大きいほど、より大きな値に設定される。そして、ステップ９０〜９２を、前述したステップ６９〜７１と同様に実行する。
【０１２６】
以上の図１４の算出処理により、成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２を算出した場合、前述した図１２の算出処理と同様の作用効果を得ることができる。これに加えて、温度偏差ｄＴが、目標筒内ガス温度ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＣＭＤと実筒内ガス温度ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＡＣＴとの偏差として算出される。この場合、目標筒内ガス温度ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＣＭＤと実筒内ガス温度ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＡＣＴは、内部ＥＧＲ量の制御においても利用可能なものであるので、そのような目標筒内ガス温度ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＣＭＤと実筒内ガス温度ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＡＣＴを共用しながら、燃料噴射制御および内部ＥＧＲ制御を実行することが可能になる。これに加えて、実筒内ガス温度ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＡＣＴが、吸気温ＴＡの影響を加味しながら算出されるので、実筒内ガス温度ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＡＣＴの算出精度を高めることができ、それにより、成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２の算出精度をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る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】制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】内燃機関の吸気側動弁機構および排気側動弁機構の概略構成を示す断面図である。
【図４】排気側動弁機構の概略構成を示す模式図である。
【図５】排気リフト可変機構による排気リフトの変更状態を示す図である。
【図６】排気カム位相可変機構により排気カム位相が最遅角値（実線）および最進角値（２点鎖線）に設定されているときの排気弁のバルブリフト曲線を示す図である。
【図７】所定の制御周期で実行される制御処理を示すフローチャートである。
【図８】ＥＧＲ制御処理を示すフローチャートである。
【図９】火種自己着火燃焼モード用のＥＧＲ制御処理を示すフローチャートである。
【図１０】燃料噴射制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】火種自己着火燃焼モード用の燃料噴射制御処理を示すフローチャートである。
【図１２】成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２の算出処理を示すフローチャートである。
【図１３】補正係数ＫＦＵＥＬの算出に用いるテーブルの一例を示す図である。
【図１４】成層混合気生成用の燃料噴射量ＧＦＵＥＬ２の算出処理の変形例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２８】
１  制御装置
２  ＥＣＵ２（内部ＥＧＲ制御手段、実内部ＥＧＲ量パラメータ算出手段、目標内部
ＥＧＲ量パラメータ算出手段、指標値算出手段、燃料噴射量算出手段、燃料噴射
制御手段、補正手段、故障判定手段、動作状態パラメータ検出手段）
３  内燃機関
３ａ  気筒
１０  燃料噴射弁（燃料噴射装置）
２０  クランク角センサ（動作状態パラメータ検出手段）
２６  回動角センサ（動作状態パラメータ検出手段）
２７  排気カム角センサ（動作状態パラメータ検出手段）
７０  排気リフト可変機構（内部ＥＧＲ装置）
９０  排気カム位相可変機構（内部ＥＧＲ装置）
ＣＡＥＸ  排気カム位相（動作状態パラメータ）
ＳＡＡＥＸ  回動角（動作状態パラメータ）
ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＡＣＴ  実排気閉じ角（実内部ＥＧＲ量パラメータ）
ＥＸＣＬＯＳＥ＿ＣＭＤ  目標排気閉じ角（目標内部ＥＧＲ量パラメータ）
ｄＥ  閉じ角偏差（指標値）
ｄＥｍａｘ  所定の上限値（所定度合）
ＧＦＵＥＬ１  均質混合気生成用の燃料噴射量
ＧＦＵＥＬ２  成層混合気生成用の燃料噴射量
ＣＴＲＥＦ  所定のしきい値（所定時間に相当する値）
ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＡＣＴ  実筒内ガス温度（実内部ＥＧＲ量パラメータ）
ＴｅｍｐＣＹＬ＿ＣＭＤ  目標筒内ガス温度（目標内部ＥＧＲ量パラメータ）
ｄＴ  温度偏差（指標値）
ｄＴｍａｘ  所定の上限値（所定度合）
【図１】
2008163869.tif 000003
【図２】
2008163869.tif 000004
【図３】
2008163869.tif 000005
【図４】
2008163869.tif 000006
【図５】
2008163869.tif 000007
【図６】
2008163869.tif 000008
【図７】
2008163869.tif 000009
【図８】
2008163869.tif 000010
【図９】
2008163869.tif 000011
【図１０】
2008163869.tif 000012
【図１１】
2008163869.tif 000013
【図１２】
2008163869.tif 000014
【図１３】
2008163869.tif 000015
【図１４】
2008163869.tif 000016