(57)【要約】【課題】空燃比をより早くより正確に目標空燃比に制御する。【解決手段】燃焼室５内の圧力の変化に基づいて燃焼室内にて燃焼した燃料の量が推定される。そして、この推定された燃料の量と燃焼室内に吸入された空気の量とから空燃比が算出される。そして、この算出された空燃比に基づいて空燃比が目標空燃比となるように燃焼室に供給される燃料の量と燃焼室内に吸入される空気の量との少なくとも一方を制御する筒内圧空燃比制御が行われる。【選択図】      図１
2005023850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室内のガスの空燃比を目標空燃比に制御する空燃比制御装置において、燃焼室内の圧力を検出する筒内圧検出手段を具備し、該筒内圧検出手段によって検出される燃焼室内の圧力の変化に基づいて燃焼室内にて燃焼した燃料の量が推定され、該推定された燃料の量と燃焼室内に吸入された空気の量とから空燃比が算出され、該算出された空燃比に基づいて空燃比が目標空燃比となるように燃焼室に供給される燃料の量と燃焼室内に吸入される空気の量との少なくとも一方を制御する筒内圧空燃比制御が行われることを特徴とする空燃比制御装置。
【請求項２】
燃焼室内の圧力の変化に基づいて燃焼室内にて燃焼した燃料の量を算出するための計算式を用いて燃焼室内にて燃焼した燃料の量が推定されることを特徴とする請求項１に記載の空燃比制御装置。
【請求項３】
上記計算式が次式
【数１】
2005023850.tif 000006
であり、ここで、Ｑｆｕｅｌは燃焼室内にて燃焼した燃料の量であり、Ｐ１は燃焼室内において燃料の燃焼が完了した後のタイミングである燃焼完了後タイミングにおける筒内圧であり、Ｖ１は上記燃焼完了後タイミングにおける燃焼室の容積であり、κｇは燃料の燃焼後に燃焼室内に残る既燃ガスの比熱比であり、Ｐ０は燃焼室内において燃料の燃焼が始まる前のタイミングである燃焼開始前タイミングにおける筒内圧であり、Ｖ０は上記燃焼開始前タイミングにおける燃焼室の容積であり、κａは燃料の燃焼前に燃焼室内にある未燃ガスの比熱比であり、Ｐは筒内圧であり、Ｑｗは上記燃焼開始前タイミングから燃焼完了後タイミングまでに燃焼室内のガスが受け取る熱量であることを特徴とする請求項２に記載の空燃比制御装置。
【請求項４】
上記燃焼室内にて燃焼した燃料の量の推定値と燃料噴射弁から噴射されたと推定される燃料の量とを比較し、該比較結果に基づいて燃料の性状が判定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の空燃比制御装置。
【請求項５】
内燃機関の温度が予め定められた温度よりも低いときに上記筒内圧空燃比制御が行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の空燃比制御装置。
【請求項６】
燃焼室から排出される排気ガスの空燃比から燃焼室内の空燃比を推定する空燃比推定手段をさらに具備し、内燃機関の温度が上記予め定められた温度よりも高いときには上記空燃比推定手段によって推定された空燃比に基づいて空燃比を目標空燃比に制御する空燃比制御が行われることを特徴とする請求項５に記載の空燃比制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の空燃比制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１には、筒内圧（すなわち、内燃機関の燃焼室内の圧力）を用いて空燃比を制御する技術が開示されている。詳細には、特許文献１では、内燃機関の燃焼室にて燃料が燃焼している間（以下、「燃焼中」と称す）における或る特定のタイミングでの筒内圧が第１の所定値よりも大きいときには、空燃比がリーンである（すなわち、空燃比が理論空燃比よりも大きい）と判定される。一方、燃焼中における別の或る特定のタイミングでの筒内圧が第２の所定値よりも大きいときには、空燃比がリッチである（すなわち、空燃比が理論空燃比よりも小さい）と判定される。そして、空燃比がリーンであると判定された場合には、燃料噴射量が多くなるように燃料噴射弁への通電時間が制御される。一方、空燃比がリッチであると判定された場合には、燃料噴射量が少なくなるように燃料噴射弁への通電時間が制御される。斯くして、特許文献１によれば、空燃比が目標空燃比に制御される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３７７８４号公報
【特許文献２】
特開平５−５９９８６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１によると、空燃比がリーンであるかリッチであるかが判定されるだけで、空燃比がどの程度リーンであるか、あるいは、どの程度リッチであるかは判定されない。したがって、特許文献１に開示されている空燃比制御が十分長い時間行われれば、空燃比は目標空燃比に近づくことになるが、それでもなお、特許文献１には、空燃比をより早く目標空燃比に近づけるという改良の余地がある。
【０００５】
また、特許文献１では、或る特定のタイミングでの筒内圧の値とこれとは別の或る特定のタイミングでの筒内圧の値とを用いて、空燃比がリーンであるかリッチであるかが判定される。したがって、特許文献１によれば、１つの燃焼行程での燃焼中における或る特定のタイミングでの筒内圧の値と別の燃焼行程での燃焼中における同じタイミングでの筒内圧の値とが等しく且つこれら筒内圧の値が上記第１の所定値よりも大きければ、いずれの燃焼行程における空燃比もリーンであると判定される。
【０００６】
ところが、燃焼中における筒内圧の変化を詳細に観察してみると、上記特定のタイミングでの筒内圧の値が等しいとしても、そのタイミング前後における筒内圧の変化の仕方は燃焼行程毎に異なることがある。したがって、特許文献１に開示されている技術に従って空燃比がリーンであると判定されたとしても、実際には、空燃比がリッチであったり理論空燃比であったりする可能性がある。こうした観点から、特許文献１によっても、空燃比が正確に目標空燃比に制御されるとも言えない。
【０００７】
そこで、本発明は、空燃比をより早くより正確に目標空燃比に制御することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、１番目の発明では、内燃機関の燃焼室内のガスの空燃比を目標空燃比に制御する空燃比制御装置において、燃焼室内の圧力を検出する筒内圧検出手段を具備し、該筒内圧検出手段によって検出される燃焼室内の圧力の変化に基づいて燃焼室内にて燃焼した燃料の量が推定され、該推定された燃料の量と燃焼室内に吸入された空気の量とから空燃比が算出され、該算出された空燃比に基づいて空燃比が目標空燃比となるように燃焼室に供給される燃料の量と燃焼室内に吸入される空気の量との少なくとも一方を制御する筒内圧空燃比制御が行われる。
２番目の発明では、１番目の発明において、燃焼室内の圧力の変化に基づいて燃焼室内にて燃焼した燃料の量を算出するための計算式を用いて燃焼室内にて燃焼した燃料の量が推定される。
３番目の発明では、２番目の発明において、上記計算式が次式
【数２】
2005023850.tif 000003
であり、ここで、Ｑｆｕｅｌは燃焼室内にて燃焼した燃料の量であり、Ｐ１は燃焼室内において燃料の燃焼が完了した後のタイミングである燃焼完了後タイミングにおける筒内圧であり、Ｖ１は上記燃焼完了後タイミングにおける燃焼室の容積であり、κｇは燃料の燃焼後に燃焼室内に残る既燃ガスの比熱比であり、Ｐ０は燃焼室内において燃料の燃焼が始まる前のタイミングである燃焼開始前タイミングにおける筒内圧であり、Ｖ０は上記燃焼開始前タイミングにおける燃焼室の容積であり、κａは燃料の燃焼前に燃焼室内にある未燃ガスの比熱比であり、Ｐは筒内圧であり、Ｑｗは上記燃焼開始前タイミングから燃焼完了後タイミングまでに燃焼室内のガスが受け取る熱量である。
４番目の発明では、１〜３番目の発明のいずれか１つにおいて、上記燃焼室内にて燃焼した燃料の量の推定値と燃料噴射弁から噴射されたと推定される燃料の量とを比較し、該比較結果に基づいて燃料の性状が判定される。
５番目の発明では、１〜４番目の発明のいずれか１つにおいて、内燃機関の温度が予め定められた温度よりも低いときに上記筒内圧空燃比制御が行われる。
６番目の発明では、５番目の発明において、燃焼室から排出される排気ガスの空燃比から燃焼室内の空燃比を推定する空燃比推定手段をさらに具備し、内燃機関の温度が上記予め定められた温度よりも高いときには上記空燃比推定手段によって推定された空燃比に基づいて空燃比を目標空燃比に制御する空燃比制御が行われる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明が適用される内燃機関の全体図である。なお、図示した内燃機関は、いわゆるポート噴射タイプの４サイクルガソリンエンジンであるが、本発明は、例えば、直噴タイプ（燃焼室に燃料を直接噴射するタイプ）のガソリンエンジンやディーゼルエンジンといったその他の内燃機関にも適用可能である。
【００１０】
図１において、１は機関本体、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、５は燃焼室、６は燃料噴射弁、６ａは点火栓、７は吸気弁、８は吸気ポート、９は排気弁、１０は排気ポートを示している。吸気ポート８は吸気枝管１１を介してサージタンク１２に接続されている。サージタンク１２は吸気管１３およびインタークーラ１４を介して過給機（例えば、排気ターボチャージャ）１５のコンプレッサ１６の出口部に連結される。コンプレッサ１６の入口部は吸気管１７を介してエアクリーナ１８に連結される。吸気管１７内には、ステップモータ１９によって駆動されるスロットル弁２０が配置される。また、スロットル弁２０上流の吸気管１７には、燃焼室５に吸入される空気（吸気）の質量流量を検出するための質量流量検出器２１が配置される。
【００１１】
また、シリンダヘッド３には、筒内圧（すなわち、燃焼室５内の圧力）を検出するための筒内圧センサ３４が取り付けられている。さらに、シリンダブロック２には、内燃機関を冷却するための冷却水の温度を検出するための水温センサ３５が取り付けられている。
【００１２】
一方、排気ポート１０は、排気枝管２２を介して排気ターボチャージャ１５の排気タービン２３の入口部に連結される。排気タービン２３の出口部は、排気管２４を介して三元触媒２５を内蔵したケーシング２６に連結される。図２に示したように、三元触媒２５は、そこに流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比近傍Ｘにあるときに、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）と一酸化炭素（ＣＯ）と未燃炭化水素（ＨＣ）とを高い浄化率でもって同時に浄化することができる。ここで、排気ガスの空燃比とは、燃焼室５に吸入された空気（機関排気通路に空気を供給することができるようにしたシステムでは機関排気通路に供給された空気を含む。）の量に対する燃焼室５に供給された燃料（機関排気通路に燃料を供給することができるようにしたシステムでは機関排気通路に供給された燃料を含む。）の比を意味する。
【００１３】
排気枝管２２には、空燃比センサ２７ａが取り付けられている。一方、ケーシング下流の排気管２８にも、空燃比センサ２７ｂが取り付けられている。空燃比センサは、排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチであると略１．０Ｖの電圧を出力する。そして、空燃比センサの出力は、排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチからリーンに変化するところ（すなわち、理論空燃比近傍）で、一気に低下し、排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンであると略０Ｖとなる。
【００１４】
ケーシング２６の出口部に連結された排気管２８とスロットル弁２０下流の吸気管１７とは、排気ガス再循環（以下、「ＥＧＲ」と称す）通路２９を介して互いに連結される。ＥＧＲ通路２９内には、ステップモータ３０によって駆動されるＥＧＲ制御弁３１が配置される。また、ＥＧＲ通路２９内には、そこを流れるＥＧＲガスを冷却するためのインタークーラ３２が配置される。インタークーラ３２には、機関冷却水が導かれ、この機関冷却水によってＥＧＲガスが冷却される。一方、燃料噴射弁６は燃料供給管３３を介して燃料ポンプ３５に接続されている。
【００１５】
電子制御ユニット４０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス４１により互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）４２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）４４、入力ポート４５、および、出力ポート４６を具備する。質量流量検出器２１、空燃比センサ２７ａ、２７ｂ、筒内圧センサ３４、および、水温センサ３５の出力信号は、それぞれ、対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポート４５に入力される。
【００１６】
アクセルペダル５０には、その踏込量に比例した出力電圧を発生するトルクセンサ５１が接続される。トルクセンサ５１の出力電圧は対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポート４５に入力される。また、入力ポート４５にはクランクシャフトが、例えば、３０°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ５２が接続される。一方、出力ポート４６は対応する駆動回路４８を介して燃料噴射弁６、点火栓６ａ、スロットル弁制御用ステップモータ１９、および、ＥＧＲ制御弁制御用ステップモータ３０に接続され、これらの作動は電子制御ユニット４０によって制御される。
【００１７】
次に、本実施形態における吸気量（すなわち、燃焼室５内に吸入されるべき空気の量）の制御方法について説明する。
本実施形態では、機関運転状態に応じて要求される吸気量を実験等によって予め求め、これを目標吸気量ＴＧａとして機関回転数Ｎと要求トルク（これは、内燃機関に要求されるトルクであって、アクセルペダル踏込量に比例する値である）Ｔとの関数でもって図４（Ａ）に示したようなマップの形でＲＯＭ４２に予め記憶させておく。そして、機関運転中、このマップから機関回転数Ｎと要求トルクＴとに基づいて目標吸気量ＴＧａが決定される。
【００１８】
さらに、本実施形態では、実際の吸気量を目標吸気量とすることができるステップ数（これは、スロットル弁２０を駆動するためのステップモータ１９に対する指令値であって、スロットル弁２０の開度に相当する）を実験等によって予め求め、これを基本ステップ数Ｓｂａｓｅとして目標吸気量ＴＧａの関数でもって図４（Ｂ）に示したようなマップの形でＲＯＭ４２に予め記憶させておく。図４（Ｂ）のマップによれば、目標吸気量ＴＧａが大きくなるほど、基本ステップ数Ｓｂａｓｅも大きくなる。そして、機関運転中、このマップから目標吸気量ＴＧａに基づいて基本ステップ数Ｓｂａｓｅが決定される。
【００１９】
そして、最終的には、次式（１）に従って、スロットル弁２０駆動用のステップモータ１９に対する指令値であるステップ数Ｓが算出される。
Ｓ＝Ｓｂａｓｅ・ＦＳｎ      …（１）
【００２０】
ここで、ＦＳｎは、今回のルーチンにおいて実吸気量が目標吸気量となるように基本ステップ数Ｓｂａｓｅを補正するための今回のルーチンにおける補正係数（以下、「基本ステップ数補正係数」と称す）であって、次式（２）に従って算出される。
ＦＳｎ＝ＦＳｎ−１＋Ｋ１      …（２）
【００２１】
ここで、ＦＳｎ−１は、前回のルーチンにおける基本ステップ数補正係数であり、Ｋ１は以下のようにして算出される。
すなわち、本実施形態では、前回のルーチンにおける目標吸気量に対する前回のルーチンにおける実際の吸気量（これは、質量流量検出器２１によって検出される空気の質量流量から推定される値であって、以下、「実吸気量」と称す）のずれ量（以下、「吸気量ずれ量」と称す）の関数でもって、係数Ｋ１を図４（Ｃ）に示したようなマップの形でＲＯＭ４２に予め記憶させておく。そして、機関運転中、このマップから吸気量ずれ量ΔＧａに基づいて係数Ｋ１が算出される。図４（Ｃ）のマップによれば、吸気量ずれ量ΔＧａが正の方向へ大きいほど（すなわち、実吸気量が目標吸気量よりも多いほど）、係数Ｋ１は零よりも小さい値となる。一方、吸気量ずれ量ΔＧａが負の方向へ大きいほど（すなわち、実吸気量が目標吸気量よりも少ないほど）、係数Ｋ１は零よりも大きい値となる。
【００２２】
これによれば、実吸気量が目標吸気量よりも多いほど、係数Ｋ１は零よりも小さい値（負の値）となり、したがって、上式（２）に従って算出される今回のルーチンにおける基本ステップ数補正係数ＦＳｎは、その分だけ小さくなる。そして、その結果、上式（１）に従って算出される最終的なステップ数Ｓも小さくなる。したがって、この場合、スロットル開度（すなわち、スロットル弁２０の開度）が小さくなり、実吸気量が目標吸気量に近づくことになる。一方、実吸気量が目標吸気量よりも小さいほど、係数Ｋ１は大きい値（正の値）となり、したがって、上式（２）に従って算出される今回のルーチンにおける基本ステップ数補正係数ＦＳｎは、その分だけ大きくなる。そして、その結果、上式（１）に従って算出される最終的なステップ数Ｓも大きくなる。したがって、この場合、スロットル開度が大きくなり、実吸気量が目標吸気量に近づくことになる。
【００２３】
なお、上述した吸気量の制御方法では、図４（Ａ）のマップと図４（Ｂ）のマップの２つのマップを用いて、最終的に、基本ステップ数Ｓｂａｓｅを決定しているが、例えば、機関回転数Ｎと要求トルクＴとの関数でもって基本ステップ数Ｓｂａｓｅをマップの形で予め記憶しておき、このマップから機関回転数Ｎと要求トルクＴとに基づいて基本ステップ数Ｓｂａｓｅを決定するようにしてもよい。この意味では、上述した吸気量の制御方法は単なる一例であって、別の方法によって吸気量が制御されてもよい。
【００２４】
図５は、本実施形態に従ったスロットル弁の制御（すなわち、吸気量の制御）を実行するためのフローチャートを示している。
図５のルーチンでは、始めに、ステップ１０において、機関回転数Ｎと要求トルクＴとに基づいて図４（Ａ）のマップから、今回のルーチンにおける目標吸気量ＴＧａが決定される。次いで、ステップ１１において、ステップ１０にて決定された目標吸気量ＴＧａに基づいて図４（Ｂ）のマップから、今回のルーチンにおける基本ステップ数Ｓｂａｓｅが読み込まれる。次いで、ステップ１２において、吸気量ずれ量ΔＧａに基づいて係数Ｋ１が読み込まれる。
【００２５】
次いで、ステップ１３において、上式（２）に従って、今回のルーチンにおける基本ステップ数補正係数ＦＳが算出される。次いで、ステップ１４において、上式（１）に従って、今回のルーチンにおけるステップ数Ｓが算出される。そして、最後に、ステップ１５において、ステップ１４にて算出されたステップ数Ｓに、スロットル弁制御用のステップモータ１９のステップ数が制御される。
【００２６】
次に、本実施形態における燃料噴射量（すなわち、燃料噴射弁６から噴射される燃料の量）の制御方法について説明する。
本実施形態では、空燃比（すなわち、燃焼室５において燃料が燃焼する前の燃料量に対する吸気量の比）が理論空燃比となるように、吸気量（これは、実吸気量であってもよいし、実吸気量が正確に目標吸気量に制御されていることを前提とすれば、目標吸気量であってもよい）に基づいて目標燃料噴射量が決定される。
【００２７】
そして、本実施形態では、実際の燃料噴射量を目標燃料噴射量とすることができる燃料噴射弁６の開弁時間（詳細には、本実施形態の燃料噴射弁６は、電力を供給すると開弁して燃料を噴射するタイプの燃料噴射弁であるので、燃料噴射弁６の開弁時間は通電時間を制御することによって制御される）を実験等によって予め求め、これを基本開弁時間ΤＡＵｂａｓｅとして目標燃料噴射量ＴＱの関数でもって図６（Ａ）に示したようなマップの形でＲＯＭ４２に予め記憶させておく。図６（Ａ）のマップによれば、目標燃料噴射量ＴＱが多くなるほど、基本開弁時間ΤＡＵｂａｓｅも大きくなる。そして、機関運転中、このマップから目標燃料噴射量ＴＱに基づいて基本開弁時間ΤＡＵｂａｓｅが決定される。
【００２８】
そして、最終的には、次式（３）に従って、燃料噴射弁６の開弁時間ΤＡＵが算出される。
ΤＡＵ＝ΤＡＵｂａｓｅ・ＦＡＦｎ      …（３）
【００２９】
ここで、ＦＡＦｎは、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量となるように基本開弁時間ΤＡＵｂａｓｅを補正するための補正係数（以下、「基本開弁時間補正係数」と称す）であって、次式（４）に従って算出される。
ＦＡＦｎ＝ＦＡＦｎ−１＋Ｋ２      …（４）
【００３０】
ここで、ＦＡＦｎ−１は、前回のルーチンにおける基本開弁時間補正係数であり、Ｋ２は以下のようにして算出される。
すなわち、本実施形態では、理論空燃比に対する前回のルーチンにおける実際の空燃比（以下、「実空燃比」と称し、この実空燃比の算出方法については後述する）のずれ量（以下、「空燃比ずれ量」と称す）の関数でもって、係数Ｋ２を図６（Ｂ）に示したようなマップの形でＲＯＭ４２に予め記憶させておく。そして、機関運転中、このマップから空燃比ずれ量ΔＡ／Ｆに基づいて係数Ｋ２が算出される。図６（Ｂ）のマップによれば、空燃比ずれ量ΔＡ／Ｆが正の方向へ大きいほど（すなわち、実空燃比が目標空燃比よりも大きいほど）、係数Ｋ２は零よりも小さい値となる。一方、空燃比ずれ量ΔＡ／Ｆが負の方向へ大きいほど（すなわち、実空燃比が目標空燃比よりも小さくほど）、係数Ｋ２は零よりも大きい値となる。
【００３１】
これによれば、実空燃比が目標空燃比よりも大きいほど、係数Ｋ２は零よりも小さい値（負の値）となり、したがって、上式（４）に従って算出される今回のルーチンにおける基本開弁時間補正係数ＦＡＦｎは、その分だけ小さくなる。そして、その結果、上式（３）に従って算出される最終的な開弁時間ΤＡＵも小さくなる。したがって、この場合、燃料噴射量が少なくなり、実空燃比が目標空燃比に近づくことになる。一方、実空燃比が目標空燃比よりも小さいほど、係数Ｋ２は零よりも大きい値（正の値）となり、したがって、上式（４）に従って算出される今回のルーチンにおける基本開弁時間補正係数ＦＡＦｎは、その分だけ大きくなる。そして、その結果、上式（３）に従って算出される最終的な開弁時間ΤＡＵも大きくなる。したがって、この場合、燃料噴射量が多くなり、実空燃比が目標空燃比に近づくことになる。
【００３２】
次に、図７を参照しつつ本実施形態における実空燃比の算出方法について説明する。図７において、横軸はクランク角度ＣＡであり、縦軸は筒内圧Ｐである。また、図７において、ＴＤＣは圧縮上死点であり、ＢＤＣはそれぞれ吸気下死点、膨張下死点である。
図７に示した例では、圧縮行程において燃焼室５内の混合気がピストン４によって圧縮されると、筒内圧Ｐは徐々に上昇する。そして、クランク角度ＣＡが所定のタイミングＣＡｉとなったところで、点火栓６ａによって混合気が点火せしめられる。これによれば、筒内圧Ｐは一気に上昇し、クランク角度ＣＡが或るタイミングＣＡｍａｘになったところで、筒内圧Ｐはピークに達する。クランク角度ＣＡが上記タイミングＣＡｍａｘを過ぎると、筒内圧Ｐは徐々に下降する。
【００３３】
ところで、筒内圧は燃焼室５内において燃焼した燃料の量（以下、「燃料燃焼量」と称す）に関係する。したがって、筒内圧と燃料燃焼量との間の関係式を導き出せれば、この関係式から筒内圧に基づいて燃料燃焼量を算出することができる。従来、この関係式を導き出す努力が払われてきた。しかしながら、筒内圧は燃料燃焼量以外の要因にも関係していることから、筒内圧に基づいて燃料燃焼量を算出するための関係式を導き出すことは非常に困難であると考えられてきた。
【００３４】
ところが、本願発明者は、刻々と変化する筒内圧とそれに対応する筒内容積（すなわち、燃焼室５内の容積）との積を利用し、エネルギ保存則を考慮すれば、次式（５）のような比較的単純な関係式でもって、筒内圧と燃料燃焼量との関係を表現することができることを見いだした。
【数３】
2005023850.tif 000004
ここで、Ｑｆｕｅｌは燃料燃焼量であり、Ｐ１は燃焼室内において燃料の燃焼が完了した後のタイミングである燃焼完了後タイミング（図７では、クランク角度ＣＡｆ）における筒内圧であり、Ｖ１は上記燃焼完了後タイミングにおける筒内容積であり、κｇは燃料の燃焼後に燃焼室内に残る既燃ガスの比熱比（＝Ｃｐ／Ｃｖ、Ｃｐ：定圧比熱、Ｃｖ：定量比熱）であり、Ｐ０は燃焼室内において燃料の燃焼が始まる前のタイミングである燃焼開始前タイミング（図７では、クランク角度ＣＡｂ）における筒内圧であり、Ｖ０は上記燃焼開始前タイミングにおける筒内容積であり、κａは燃料の燃焼前に燃焼室内にある未燃ガスの比熱比（＝Ｃｐ／Ｃｖ、Ｃｐ：定圧比熱、Ｃｖ：定量比熱）であり、Ｐは筒内圧であり、Ｑｗは上記燃焼開始前タイミングから燃焼完了後タイミングまでに燃焼室内のガスが受け取る熱量である（通常、燃焼室からは熱が放出されるので、ほとんどの場合、この熱量は負の値である）。
【００３５】
上式（５）を変形すると、次式（６）が得られる。
【数４】
2005023850.tif 000005
【００３６】
この式（６）を用いれば、筒内圧に基づいて、燃料燃焼量を算出可能である。そして、燃料燃焼量が分かれば、実吸気量との関係から、実空燃比を算出可能である。上述した燃料噴射量制御においては、斯くして算出される実空燃比が用いられるのである。すなわち、上述した実施形態では、筒内圧を利用して燃料噴射量が制御される。なお、本実施形態では、筒内圧は筒内圧センサによって検出され、筒内容積はクランク角度に基づいたピストンの位置から知ることができる。
【００３７】
ところで、上述した燃料噴射量制御を全ての機関運転領域において利用してもよいが、以下のように、特定の機関運転領域においてのみ利用するようにしてもよい。
【００３８】
すなわち、空燃比センサ２７ａ、２７の出力を利用しても、空燃比が理論空燃比となるように燃料噴射量を制御することもできる。しかしながら、空燃比センサは、その温度が活性温度（すなわち、空燃比センサが排気ガスの空燃比を正確に検出するようになる温度）に達している場合にのみ、空燃比を正確に検出する。したがって、内燃機関の温度が低いために空燃比センサの温度が活性温度に達していないと、空燃比センサの出力を利用して燃料噴射量を制御したとしても、空燃比は必ずしも理論空燃比に制御されるとは限らない。
【００３９】
そこで、空燃比センサの温度が活性温度に達していないとき（特に、内燃機関が始動された直後は、空燃比センサの温度が活性温度に達していないことが多いので、内燃機関が始動されてから所定時間が経過するまでの間）は、上述した筒内圧を利用した燃料噴射量の制御を行うようにし、空燃比センサの温度が活性温度に達しているとき（特に、内燃機関が始動されてから所定時間が経過した後）は、空燃比センサの出力を利用した燃料噴射量の制御を行うようにしてもよい。
【００４０】
これによれば、空燃比センサの出力を利用して燃料噴射量（すなわち、空燃比）を制御するようにしている場合において、空燃比センサの温度が活性温度に達しておらず、空燃比センサの出力を利用して燃料噴射量を制御できないときにも、筒内圧を利用して燃料噴射量を制御することができる。したがって、全ての機関運転領域において、空燃比を正確に目標空燃比に制御することができる。
【００４１】
なお、内燃機関の温度は水温センサ３５の出力を利用して推定可能であり、さらに、水温センサ３５の出力を利用すれば、空燃比センサ２７ａ、２７ｂの温度をも推定可能である。
【００４２】
ところで、燃料の性状が軽質である場合と重質である場合とでは、燃焼室内における燃料の燃焼特性が異なる。詳細には、燃料の性状が重質である場合には、燃料の性状が軽質である場合に比べて、燃料は燃焼しづらい。したがって、燃料の性状が重質であるにも係わらず、燃料の性状が軽質であることを前提にした制御が行われていると、燃焼室内における燃料の燃焼特性が最適なものであるとは言えず、排気エミッションやドライバビリティの悪化につながる。
【００４３】
一方、上式（６）を用いて算出される燃料燃焼量を利用して、燃料の性状（すなわち、軽質の燃料であるか重質の燃料であるか）を判定することができる。
【００４４】
そこで、本実施形態では、以下のようにして、上式（６）を用いて算出される燃料燃焼量を利用して、燃料の性状が軽質であるのか重質であるのかを判定する。そして、燃料の性状が軽質である場合と重質である場合とで、特定の制御（以下で説明する例では、燃料噴射弁６から燃料を噴射するタイミング）を変えるようにする。
【００４５】
すなわち、上述した実施形態の燃料噴射量制御によれば、燃料噴射弁６から実際に噴射された燃料噴射量は目標燃料噴射量になっているはずである。したがって、燃焼室５内に供給された燃料の量はこの目標燃料噴射量である。一方、上式（６）からは、燃焼室５内にて実際に燃焼した燃料の量が算出可能である。ここで、燃焼室５内に供給された燃料全てが燃焼したとすれば、上式（６）から算出される燃料燃焼量は、目標燃料噴射量と等しくなるはずである。ところが、燃料が重質の燃料であることから燃焼室５内にて燃料全てが燃焼していない場合には、上式（６）から算出される燃料燃焼量は、目標燃料噴射量よりも少なくなる。したがって、例えば、目標燃料噴射量に対する燃料燃焼量の比をとり、この比が小さいときには、燃料が重質の燃料であると判定できるのである。
【００４６】
そこで、上述した実施形態では、目標燃料噴射量に対する燃料燃焼量（上式（６）から算出される燃料燃焼量）の比をとり、この比が予め定められた値よりも大きいときには、燃料は軽質の燃料であると判定し、以下で説明する吸気非同期噴射モードでもって燃料噴射弁６から燃料を噴射させる。一方、上記比が上記予め定められた値よりも小さいときには、燃料は重質の燃料であると判定し、以下で説明する吸気同期噴射モードでもって燃料噴射弁６から燃料を噴射させる。
【００４７】
後述するように吸気同期噴射モードでもって燃料噴射弁６から燃料を噴射させれば、燃料が重質の燃料であったとしても、この燃料は燃焼室５内にて良好に燃焼する。
【００４８】
次に、図８を参照して、吸気非同期噴射モードおよび吸気同期噴射モードについて説明する。図８において、ＣＡはクランク角度を示し、ＴＤＣは排気上死点を示し、ＥＸは排気弁の開弁期間を示し、ＩＮは吸気弁の開弁期間を示す。また、ＶＯＬは排気弁の開弁期間ＥＸと吸気弁の開弁期間ＩＮとが重なるバルブオーバラップ期間を示す。また、Ｑａｓ、Ｑｓは燃料噴射弁の開弁期間を示す。
【００４９】
図８（Ａ）は、吸気非同期噴射モードでもって燃料噴射が行われた場合を示しており、この場合、燃料噴射弁６の開弁期間Ｑａｓは吸気弁７の開弁期間ＩＮが始まる前に完了している。すなわち、吸気弁７の開弁期間ＩＮの開始前に燃料噴射が完了するタイミングでもって燃料噴射が行われる燃料噴射モードが、吸気非同期噴射モードである。このように吸気弁７が開弁される前に燃料噴射が完了する場合、吸気ポート８内の空気が滞留していることから、吸気ポート８の内壁面に燃料が付着しやすくなる。ところが、燃料が軽質の燃料である場合には、吸気ポート８の内壁面に燃料が付着したとしても、この燃料は吸気ポート８内の空気中に拡散しやすい。結果的に、吸気弁７が開弁すれば、噴射された燃料全てが燃焼室５内に吸入されることになる。しかも、吸気弁７が開弁される前に燃料が吸気ポート８内の空気中に十分拡散するので、吸気弁７が開弁したときに燃焼室５内に吸入される燃料は空気中に十分に拡散している。この場合、燃料の燃焼特性が良くなる。
【００５０】
一方、図８（Ｂ）は、吸気同期噴射モードでもって燃料噴射が行われた場合を示しており、この場合、燃料噴射弁６の開弁期間Ｑｓは吸気弁７の開弁期間ＩＮが始まった後に完了している。すなわち、吸気弁７の開弁期間ＩＮの開始後に燃料噴射が完了するタイミングでもって燃料噴射が行われる燃料噴射モードが、吸気同期モードである。このように吸気弁７が開弁された後に燃料噴射が完了する場合、燃料噴射中に吸気ポート８内の空気が燃焼室５内に吸入されている期間があることから、吸気ポート８の内壁面に燃料が付着しづらくなる。一般的に、重質の燃料は吸気ポート８の内壁面にいったん付着してしまうと吸気ポート８内の空気中に拡散しづらくなってしまう。しかしながら、吸気同期噴射モードによれば、吸気ポート８の内壁面に燃料が付着しづらいので、噴射された燃料全てが燃焼室５内に吸入されることになる。しかも、これによれば、燃焼室５内に吸入途中にある空気中に燃料が噴射されるので、空気中に燃料が拡散しやすい。したがって、燃料の燃焼特性が良くなる。
【００５１】
次に、空燃比センサの出力を利用した燃料噴射量（空燃比）の制御方法について説明する。なお、以下の説明において、機関空燃比とは、燃焼室に供給された燃料の量に対する同様に燃焼室に供給された空気の量の比を意味し、排気空燃比とは、排気ガスの空燃比を意味する。
【００５２】
上流側空燃比センサ２７ａにおいて排気空燃比が理論空燃比よりもリーンであることが検出されたときには、機関空燃比が理論空燃比よりもリーンであるので、燃料噴射量を徐々に増量し、機関空燃比が理論空燃比に近づくようにする。一方、上流側空燃比センサ２７ａにおいて排気空燃比が理論空燃比よりもリッチであることが検出されたときには、機関空燃比が理論空燃比よりもリッチであるので、燃料噴射量を徐々に減量し、機関空燃比が理論空燃比に近づくようにする。
【００５３】
さらに、機関空燃比を全体として理論空燃比に維持するためには、機関空燃比が理論空燃比からずれたことが検出されたときに、そのずれている機関空燃比をできるだけ迅速に理論空燃比に近づけることが好ましい。そこで、上流側空燃比センサ２７ａにおいて機関空燃比が理論空燃比よりもリーンからリッチに変わったことが検出されたときに、燃料噴射量をスキップ的に比較的大きく減量し、機関空燃比が理論空燃比よりもリッチからリーンに変わったことが検出されたときには、燃料噴射量をスキップ的に比較的大きく増量する。
【００５４】
さらに迅速に機関空燃比を理論空燃比に近づけるためには、上述したように、機関空燃比が理論空燃比よりもリッチとリーンとの間で切り換わったときに、ステップ的に減量する量、あるいは、ステップ的に増量する量を、機関空燃比が理論空燃比よりもリッチとリーンとの間で切り換わったときにおける理論空燃比からの機関空燃比のずれが大きいほど大きくすべきである。そこで、ステップ的に減量する量およびステップ的に増量する量を下流側空燃比センサ２７ｂの出力値に基づいて以下のようにして補正する。
【００５５】
すなわち、下流側空燃比センサ２７ｂにおいて理論空燃比よりもリーンが出力されている期間（以下、「リーン出力期間」と称す）が長いほど、上流側空燃比センサ２７ａにおいて機関空燃比が理論空燃比よりもリッチからリーンに変わったことが検出されたときにスキップ的に増量する燃料噴射量を大きくする。なぜならば、リーン出力期間が長いほど、機関空燃比は理論空燃比から大きくリーン側にずれているからである。すなわち、三元触媒２５から流出する排気ガスの空燃比は三元触媒２５の酸素吸放出能力により理論的には理論空燃比となるはずである。それでもなお、リーン出力期間が長く出力される場合とは、三元触媒２５が吸収することができないほどの酸素が三元触媒２５に供給されている場合（すなわち、機関空燃比が理論空燃比よりもリーン側に大きくずれている場合）である。
【００５６】
一方、下流側空燃比センサ２７ｂにおいてリッチが出力されている期間（以下、「リッチ出力期間」と称す）が長いほど、上流側空燃比センサ２７ａにおいて機関空燃比が理論空燃比よりもリーンからリッチに変わったことが検出されたときに減量すべき燃料噴射量を大きくする。なぜならば、リッチ出力期間が長いほど、機関空燃比は理論空燃比から大きくリッチ側にずれているからである。すなわち、三元触媒２５から流出する排気ガスの空燃比は三元触媒２５の酸素吸放出能力により理論的には理論空燃比となるはずである。それでもなお、リッチ出力期間が長く出力される場合とは、三元触媒２５に吸収されている酸素が全て放出されるほど三元触媒２５に供給される酸素が少ない場合（すなわち、機関空燃比が理論空燃比よりもリッチ側に大きくずれている場合）である。
【００５７】
このように機関空燃比を制御することによって、機関空燃比を全体として理論空燃比に維持することができる。
【００５８】
次に、上述した実施形態に従った燃料噴射量（空燃比）の制御の一例を、図９〜図１２に示したフローチャートを参照して説明する。
図９のルーチンでは、始めに、ステップ２０において、フィードバック実行フラグＦｆｂがセットされている（Ｆｆｂ＝１）か否かが判別される。ここで、フィードバック実行フラグＦｆｂは、上述した空燃比センサ２７ａ、２７ｂの出力を利用した燃料噴射量（空燃比）の制御が実行されているとき（例えば、空燃比センサの温度が活性温度に達しているとき、あるいは、その他の所定の条件が成立しているとき、あるいは、これら両方が成立しているとき）にセットされ、空燃比センサの出力を利用した燃料噴射量（空燃比）の制御が実行されていないときにリセットされているフラグである。
【００５９】
ステップ２０において、Ｆｆｂ＝１であると判別されたときには、ルーチンはステップ２１に進んで、今回のルーチンにおける基本開弁時間補正係数ＦＡＦｎを算出するためのＦＡＦ算出制御Ｉが実行される。このＦＡＦ算出制御Ｉは、図１０に示したフローチャートに従って実行される。このフローチャートについては後述する。
【００６０】
次いで、ステップ２２において、ステップ２１にて算出された今回のルーチンにおける基本開弁時間補正係数ＦＡＦｎが読み込まれる。次いで、ステップ２３において、例えば、図６（Ａ）のマップから目標燃料噴射量ＴＱに基づいて基本開弁時間ΤＡＵｂａｓｅが算出される。次いで、ステップ２４において、上式（３）に従って、開弁時間ΤＡＵが算出される。次いで、ステップ２５において、非同期噴射モードでもって燃料噴射弁６から燃料が噴射される。
【００６１】
一方、ステップ２０において、Ｆｆｂ＝０である（すなわち、フィードバック実行フラグがリセットされており、したがって、空燃比センサの出力を利用した燃料噴射量（空燃比）の制御が実行されていない）と判別されたときには、ルーチンはステップ２６に進んで、今回のルーチンにおける基本開弁時間補正係数ＦＡＦｎを算出するためのＦＡＦ算出制御ＩＩが実行される。このＦＡＦ算出制御ＩＩは、図１２に示したフローチャートに従って実行される。このフローチャートについては後述する。
【００６２】
次いで、ステップ２７において、ステップ２６にて算出された今回のルーチンにおける基本開弁時間補正係数ＦＡＦｎが読み込まれる。次いで、ステップ２８において、例えば、図６（Ａ）のマップから目標燃料噴射量ＴＱに基づいて基本開弁時間ΤＡＵｂａｓｅが算出される。次いで、ステップ２９において、上式（３）に従って、開弁時間ΤＡＵが算出される。
【００６３】
次いで、ステップ３０では、燃料燃焼率（すなわち、燃料噴射弁６から噴射された燃料の量に対する燃焼室５内で実際に燃焼した燃料の量の割合）Ｒが予め定められた値Ｒｔｈよりも大きい（Ｒ＞Ｒｔｈ）か否かが判別される。ここで、Ｒ＞Ｒｔｈであると判別されたとき（すなわち、燃料が軽質の燃料であるとき）には、ルーチンはステップ３１に進んで、非同期噴射モードでもって燃料噴射弁６から燃料が噴射される。一方、ステップ３０において、Ｒ≦Ｒｔｈであると判別されたとき（すなわち、燃料が重質の燃料であるとき）には、ルーチンはステップ３２に進んで、同期噴射モードでもって燃料噴射弁６から燃料が噴射される。
【００６４】
次に、図９のステップ２１にて実行される図１０に示したＦＡＦ算出制御Ｉについて説明する。図１０のルーチンでは、始めに、ステップ４０において、フィードバック実行フラグＦｆｂがセットされている（Ｆｆｂ＝１）か否かが判別される。このフィードバック実行フラグＦｆｂは、図９に関連して説明したフィードバック実行フラグＦｆｂと同じである。ステップ４０において、Ｆｆｂ＝０であると判別されたとき（すなわち、空燃比センサの出力を利用した燃料噴射量（空燃比）の制御が実行されていないとき）には、ルーチンは終了する。一方、ステップ４０において、Ｆｆｂ＝１であると判別されたときには、ルーチンはステップ４１に進んで、上流側空燃比センサ２７ａの出力電圧ＶＯＭが理論空燃比に相当する基準出力値Ｖｒ（図３に示した例では、０．５Ｖ）以下である（ＶＯＭ≦Ｖｒ）か否かが判別される。すなわち、三元触媒２５に流入する排気ガスの空燃比（以下、「流入排気空燃比」と称す）が理論空燃比よりもリーンであるか否かが判別される。
【００６５】
ステップ４１において、ＶＯＭ≦Ｖｒであると判別されたときには、ルーチンはステップ４２に進んで、流入排気空燃比が理論空燃比よりもリッチからリーンに反転したところか否かが判別される。ここで、流入排気空燃比が理論空燃比よりもリッチからリーンに反転したところであると判別されたときには、ルーチンはステップ４３に進んで、今回のルーチンにおける基本開弁時間補正係数ＦＡＦｎが次式（７）に従って算出される。
ＦＡＦｎ＝ＦＡＦｎ−１＋ＲＳＲ      …（７）
すなわち、ステップ４３では、前回のルーチンにおける補正係数ＦＡＦｎ−１がスキップ増大量ＲＳＲ（これは、図１１に示したフローチャートに従って算出される値である）だけ比較的大きくスキップ的に増大せしめられた値が今回のルーチンにおける補正係数ＦＡＦｎとされる。
【００６６】
一方、ステップ４２において、流入排気空燃比が理論空燃比よりもリッチからリーンに反転したところではない（すなわち、流入排気空燃比が既にリーンであった）と判別されたときには、ルーチンはステップ４５に進んで、今回のルーチンにおける基本開弁時間補正係数ＦＡＦｎが次式（８）に従って算出される。
ＦＡＦｎ＝ＦＡＦｎ−１＋ＫＩＲ      …（８）
すなわち、ステップ４５では、前回のルーチンにおける補正係数ＦＡＦｎ−１が定数ＫＩＲだけ比較的小さく増大せしめられた値が今回のルーチンにおける補正係数ＦＡＦｎとされる。これによれば、流入排気空燃比が理論空燃比よりもリッチからリーンとなった直後に、スキップ的に流入排気空燃比のリーン度合が小さくなるように補正係数ＦＡＦが増大せしめられ、その後は、流入排気空燃比のリーン度合が小さくなるように補正係数ＦＡＦが増大せしめられる。
【００６７】
一方、ステップ４１において、ＶＯＭ＞Ｖｒであると判別されたときには、ルーチンはステップ４６に進んで、流入排気空燃比が理論空燃比よりもリーンからリッチに反転したところか否かが判別される。ここで、流入排気空燃比が理論空燃比よりもリーンからリッチに反転したところであると判別されたときには、ルーチンはステップ４７に進んで、今回のルーチンにおける基本開弁時間補正係数ＦＡＦｎが次式（９）に従って算出される。
ＦＡＦｎ＝ＦＡＦｎ−１−ＲＳＬ      …（９）
すなわち、ステップ４７では、前回のルーチンにおける補正係数ＦＡＦｎ−１がスキップ減少量ＲＳＬ（これは、図１１に示したフローチャートに従って算出される値である）だけ比較的大きくスキップ的に減少せしめられた値が今回のルーチンにおける補正係数ＦＡＦｎとされる。
【００６８】
一方、ステップ４６において、流入排気空燃比が理論空燃比よりもリーンからリッチに反転したところではない（すなわち、流入排気空燃比が既にリッチであった）と判別されたときには、ルーチンはステップ４８に進んで、今回のルーチンにおける基本開弁時間補正係数ＦＡＦｎが次式（１０）に従って算出される。
ＦＡＦｎ＝ＦＡＦｎ−１−ＫＩＬ      …（１０）
すなわち、ステップ４８では、前回のルーチンにおける補正係数ＦＡＦｎ−１が定数ＫＩＬだけ比較的小さく減少せしめられた値が今回のルーチンにおける補正係数ＦＡＦｎとされる。これによれば、流入排気空燃比が理論空燃比よりもリーンからリッチとなった直後に、スキップ的に流入排気空燃比のリッチ度合が小さくなるように補正係数ＦＡＦが減少せしめられ、その後は、流入排気空燃比のリッチ度合が小さくなるように補正係数ＦＡＦが減少せしめられる。
【００６９】
なお、ステップ４４では、補正係数ＦＡＦがその許容最小値と許容最大値との間となるように補正係数ＦＡＦがガード処理される。
【００７０】
次に、図１０のステップ４３，４７にて使用されるスキップ増大量ＲＳＲとスキップ減少量ＲＳＬとを算出する図１１に示したＲＳＲ・ＲＳＬ算出制御について説明する。図１０のルーチンでは、始めに、ステップ５０において、フィードバック実行フラグＦｆｂがセットされている（Ｆｆｂ＝１）か否かが判別される。このフィードバック実行フラグＦｆｂは、図９に関連して説明したフィードバック実行フラグＦｆｂと同じである。ステップ５０において、Ｆｆｂ＝０であると判別されたとき（すなわち、空燃比センサの出力を利用した燃料噴射量（空燃比）の制御が実行されていないとき）には、ルーチンは終了する。一方、ステップ５０において、Ｆｆｂ＝１であると判別されたときには、ルーチンはステップ５１に進んで、下流側空燃比センサ２７ｂの出力電圧ＶＯＳが理論空燃比に相当する基準出力値Ｖｒ（図３に示した例では、０．５Ｖ）以下である（ＶＯＳ≦Ｖｒ）か否かが判別される。すなわち、三元触媒２５から流出する排気ガスの空燃比（以下、「流出排気空燃比」と称す）が理論空燃比よりもリーンであるか否かが判別される。
【００７１】
ステップ５１において、ＶＯＳ≦Ｖｒであると判別されたときには、ルーチンはステップ５２に進んで、今回のルーチンにおけるステップ増大量ＲＳＲが次式（１１）に従って算出される。
ＲＳＲｎ＝ＲＳＲｎ−１＋ΔＲＳ      …（１１）
すなわち、ステップ５２では、前回のルーチンにおけるスキップ増大量ＲＳＲｎ−１が所定量ΔＲＳだけ増大せしめられた値が今回のルーチンにおけるスキップ増大量ＲＳＲｎとされる。
【００７２】
一方、ステップ５１において、ＶＯＳ＞Ｖｒであると判別されたときには、ルーチンはステップ５５に進んで、今回のルーチンにおけるスキップ増大量ＲＳＲが次式（１２）に従って算出される。
ＲＳＲｎ＝ＲＳＲｎ−１−ΔＲＳ      …（１２）
すなわち、ステップ５５では、前回のルーチンにおけるスキップ増大量ＲＳＲｎ−１が所定量ΔＲＳだけ減少せしめられた値が今回のルーチンにおけるスキップ増大量ＲＳＲｎとされる。
【００７３】
そして、ステップ５３では、スキップ増大量ＲＳＲがその許容最小値と許容最大値との間になるように、スキップ増大量ＲＳＲがガードされる。次いで、ステップ５４において、スキップ減少量ＲＳＬが次式（１３）に従って算出される。
ＲＳＬ＝０．１−ＲＳＲ          …（１３）
【００７４】
図９のステップ２６にて実行される図１２に示したＦＡＦ算出制御ＩＩについて説明する。図１２のルーチンでは、始めに、ステップ６０において、例えば、図６（Ｂ）のマップから空燃比ずれ量ΔＡ／Ｆに基づいて係数Ｋ２が算出される。次いで、ステップ６１において、今回のルーチンにおける基本開弁時間補正係数ＦＡＦｎが次式（１４）に従って算出される。
ＦＡＦｎ＝ＦＡＦｎ−１＋Ｋ２      …（１４）
すなわち、ステップ６１では、前回のルーチンにおける補正係数ＦＡＦｎ−１が係数Ｋ２だけ増大せしめられた値が今回のルーチンにおける補正係数ＦＡＦｎとされる。
【００７５】
なお、上述した実施形態では、燃料噴射弁６の開弁時間（すなわち、燃料噴射量）が補正されているが、その代わりに、あるいは、それに加えて、吸気量（すなわち、スロットル開度）が補正されてもよい。したがって、上述した実施形態を一般的に表現すると、筒内圧の変化に基づいて実燃焼燃料量が推定され、該推定された実燃焼燃料量と実吸気量とから空燃比が算出され、該算出された空燃比に基づいて空燃比が目標空燃比となるように燃料噴射量と吸気量との少なくとも一方が制御されると言える。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、燃焼室内にて実際に燃焼した燃料の量と燃焼室内に吸入された空気の量とから実際の空燃比が算出され、この算出された空燃比に基づいて空燃比が目標空燃比となるように制御されるので、空燃比が正確に目標空燃比に制御されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される内燃機関の全体図である。
【図２】三元触媒の浄化作用を示す図である。
【図３】空燃比センサの出力特性を示す図である。
【図４】吸気量（スロットル弁）を制御するために用いられるマップを示す図であって、（Ａ）は機関回転数Ｎと要求トルクＴとに基づいて目標吸気量ＴＧａを決定するために用いられるマップを示し、（Ｂ）は目標吸気量ＴＧａに基づいて基本ステップ数Ｓｂａｓｅを算出するために用いられるマップを示し、（Ｃ）は目標吸気量に対する実吸気量のずれ量ΔＧａに基づいて基本ステップ数補正係数Ｋ１を算出するために用いられるマップを示している。
【図５】本実施形態に従ったスロットル弁（吸気量）の制御を実行するためのフローチャートを示す図である。
【図６】燃料噴射量（燃料噴射弁）を制御するために用いられるマップを示す図であって、（Ａ）は目標燃料噴射量ＴＱに基づいて基本開弁時間ΤＡＵｂａｓｅを決定するために用いられるマップを示し、（Ｂ）は理論空燃比に対する実空燃比のずれ量ΔＡ／Ｆに基づいて基本開弁時間補正係数Ｋ２を算出するために用いられるマップを示している。
【図７】クランク角度ＣＡと筒内圧Ｐとの関係を示す図である。
【図８】燃料噴射モードを説明するための図であり、（Ａ）は吸気非同期噴射モードを示し、（Ｂ）は吸気同期噴射モードを示している。
【図９】本発明に従って燃料燃焼量（空燃比）を制御するためのフローチャートの一例を示す図である。
【図１０】本発明に従って基本開弁時間補正係数ＦＡＦを算出するためのフローチャートの一例を示す図である。
【図１１】本発明に従ってスキップ増大量ＲＳＲおよびスキップ減少量ＲＳＬを算出するためのフローチャートの一例を示す図である。
【図１２】本発明に従って基本開弁時間補正係数ＦＡＦを算出するためのフローチャートの一例を示す図である。
【符号の説明】
１…機関本体
５…燃焼室
６…燃料噴射弁
６ａ…点火栓
７…吸気弁
９…排気弁
２０…スロットル弁
２１…質量流量検出器
２５…三元触媒
２７ａ、２７ｂ…空燃比センサ
３４…筒内圧センサ
３５…水温センサ
【図１】
2005023850.tif 000007
【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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