(57)【要約】【課題】  ２サイクル運転が可能なエンジンにおいて、自着火燃焼が可能な運転条件の範囲の拡張を図る。【解決手段】  筒内圧センサで検出した圧力推移に基づいて、各燃焼室の現状の燃焼状態を示す現状着火時期Ｘｉｊｋを演算し、この現状着火時期Ｘｉｊｋを、燃焼室の燃焼状態を示すパラメータとしてエンジンの運転状態と関連付けて予め設定・記憶された基準着火時期Ｙｉｊｋと対比し（ステップＳ１００）、その差分が大きければ、燃料噴射弁を駆動制御する際の制御パラメータである燃料噴射量（最終燃料噴射量ＱＦｉｊｋ）を、上記の差分が小さくなるよう各燃焼室ごとに補正算出し（ステップＳ１３０、１８０）、この最終燃料噴射量ＱＦｉｊｋで燃料噴射弁を駆動制御する。【選択図】  図７
2005076484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒内の燃焼室で燃料混合気を２サイクルにて圧縮自着火可能なエンジンであって、
燃焼室に燃料を供給する燃料噴射弁と、
燃焼室のヘッド部に設けられた給気弁および排気弁と、
エンジンの運転に際して駆動制御され前記燃料噴射弁と給排気弁が含まれる駆動機器を、燃焼室の燃焼状態と対応するエンジンの運転状態に応じて予め定めた制御パラメータに基づいて制御する制御手段と、
前記気筒に設けられ、燃焼室の燃焼状態が反映した物理現象を検出するセンサとを備え、
前記制御手段は、
前記センサで検出された物理現象の出力推移に基づいて、燃焼室の現状の燃焼状態を示す現状の燃焼状態パラメータを演算する演算部と、
燃焼室の燃焼状態を示すパラメータをエンジンの前記運転状態と関連付けて予め設定して、該パラメータを基準燃焼状態パラメータとして記憶する記憶部と、
現状のエンジンの運転状態に対応した前記基準燃焼状態パラメータと前記演算した現状燃焼状態パラメータとを対比し、前記駆動機器を制御する際の前記制御パラメータを補正するパラメータ補正を、前記対比の結果に応じて実行する補正部とを備え、
該補正部によって行った前記パラメータ補正結果を用いて、前記駆動機器の制御を行うエンジン。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンであって、
前記補正部は、
前記演算した現状燃焼状態パラメータの推移状況に応じて前記記憶部の前記基準燃焼状態パラメータを更新補正し、更新補正後の基準燃焼状態パラメータと前記現状運転状態パラメータとの対比結果に応じて前記パラメータ補正を実行するエンジン。
【請求項３】
請求項２記載のエンジンであって、
前記補正部は、
前記基準燃焼状態パラメータの更新補正の累積数が予め定めたものとなると、更新補正後の基準燃焼状態パラメータと前記記憶部の記憶済みの基準燃焼状態パラメータとを対比し、その対比結果に応じて前記記憶済みの基準燃焼状態パラメータを、前記基準燃焼状態パラメータが用意された前記運転状態の領域に亘って更新記憶し、更新記憶後の基準燃焼状態パラメータと前記現状運転状態パラメータとの対比結果に応じて前記パラメータ補正を実行するエンジン。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３いずれか記載のエンジンであって、
複数の気筒を有し、前記センサを監視対象とする気筒に備え、
前記制御手段は、
前記監視対象とした気筒について前記補正部によって行った前記パラメータ補正結果を用いて、前記複数の気筒についての前記駆動機器の制御を行うエンジン。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３いずれか記載のエンジンであって、
複数の気筒を有し、前記センサを各気筒に備え、
前記制御手段は、
前記演算部による前記現状燃焼状態パラメータ演算と、前記記憶部による前記基準燃焼状態パラメータ記憶と、前記補正部による前記パラメータ補正とを各気筒ごとに実行し、各気筒について行った前記パラメータ補正結果を用いて、前記複数の気筒についての前記駆動機器の制御を行うエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気筒内で燃料混合気を２サイクルにて圧縮自着火可能なエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のエンジンは、燃焼室における燃料の圧縮端温度が適度となるよう燃料混合気を圧縮して自着火させることで、燃費の向上や、大気汚染物質（特にＮＯx ）の排出抑制が可能であることが知られている。こうした特性に着目し、多気筒の構成とした２サイクル運転が可能なエンジンが車両に搭載されつつある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８０１８３号公報
【０００４】
また、２サイクルの圧縮自着火エンジンや燃焼室での燃料の燃焼状態に関しては、次のような提案もなされている。
【０００５】
【特許文献２】特開平７−３４９５８号公報
【特許文献３】特開平７−１１９５３４号公報
【特許文献４】特開平９−１２６０４１号公報
【特許文献５】特開２００１−１５２９０８号公報
【特許文献６】特開２００２−１８８４４５号公報
【０００６】
ところで、２サイクルエンジンでは、その掃気行程において、燃焼室への新気（燃料混合気）の吸入と、これに伴う排気が並行して行われるので、多気筒の２サイクルエンジンでは、各気筒の給気管や排気管の圧力脈動の影響によって、掃気の効果が気筒毎に多少異なる傾向がある。例えば、ある気筒では燃焼室内に残留する排ガスが多すぎるために、新気が少なくなってリッチな混合気となり、一方、他の気筒では、残留排ガスが少なすぎるために、新気が多くなってリーンな混合気となる場合がある。
【０００７】
こうした事態が起きると、エンジンの要求負荷（トルク）が大きい場合では、負荷に応じて燃料噴射量も増えるのでリッチ気筒では燃焼騒音の増大を招き易くなる。よって、高負荷での自着火運転を控える必要が生じる。その反面、エンジンの要求負荷が小さい場合には、燃料噴射量が少なくなるのでリーンな気筒ではトルク低下や失火が起こる可能性があり、低負荷側でも自着火運転が制限される。つまり、各気筒（各燃焼室）の燃焼状態が異なると、自着火燃焼を起こすことができる運転領域に制限がある気筒のために多気筒エンジンとして自着火燃焼が可能な運転条件の範囲が実質的に狭められてしまうという問題があった。
【０００８】
また、次のような問題点も指摘されるに至った。
燃料混合気の自着火は、圧縮による混合気温度（圧縮端温度）や混合気濃度、エンジン負荷（燃料噴射量）のみならず、用いる燃料の性状、例えばオクタン価やセタン価（軽質・重質）等によっても影響を受ける。車両では、その移動特性から燃料の給油地が一定とは限らないので、その給油地や給油の季節等によって、一律な燃料性状の給油を受けることはないといえる。こうした事態に至ると、燃料混合気の自着火が不安定となり、エンジンの失火や燃焼騒音の増大を招くことがあり得ることから、結果的には、こうしたことも、自着火燃焼が可能な運転条件の範囲を実質的に狭めてしまうことの一因であった。
【０００９】
上記した特許文献に記載の技術では、燃焼室への給気量や残留ガス量を制御して自着火時期を調整したり（特許文献１）等するものの、こうした燃料性状についての対処が十分とは言えず、改良の余地が残されている。
【００１０】
エンジンの構成機器についての経時変化が起きると、燃焼すすの堆積や機器の摩耗等により燃料噴射量の低下、掃気効率の変化等が起きて、燃料性状変化と同様の事態が起き得るが、こうした点についての対処も十分ではなかった。
【００１１】
なお、燃料性状変化や経年変化に対する対処については、単気筒エンジンでも当然に起き得るものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、２サイクルにて燃料混合気を圧縮自着火可能なエンジンにおいて、自着火燃焼が可能な運転条件の範囲を従来よりも広げることをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した課題の少なくとも一部を達成するために、本発明のエンジンは、気筒内の燃焼室で燃料混合気を２サイクルにて圧縮自着火させて運転するに際し、気筒に設けられたセンサにて、燃焼室の燃焼状態が反映した物理現象を検出し、その物理現象の出力推移に基づいて、燃焼室の現状の燃焼状態を示す現状の燃焼状態パラメータを演算する。こうして演算した現状燃焼状態パラメータは、燃焼室の燃焼状態を示すパラメータとしてエンジンの運転状態と関連付けて予め設定・記憶された基準燃焼状態パラメータと対比される。そして、本発明のエンジンは、燃焼室に燃料を供給する燃料噴射弁や燃焼室のヘッド部に設けられた給排気弁等のエンジン運転に伴う駆動機器を、燃焼室の燃焼状態と対応するエンジンの運転状態に応じて予め定めた制御パラメータに基づいて制御するに当たり、この制御パラメータを、基準燃焼状態パラメータと現状燃焼状態パラメータの対比結果に応じて補正して、そのパラメータ補正結果を用いて駆動機器を制御する。
【００１４】
この結果、エンジンについて予め想定・記憶された基準燃焼状態パラメータに比して現状燃焼状態パラメータが相違するような状況、即ち従来技術で説明したように燃料性状の相違や機器の経年変化による影響が現れているような状況であっても、こうした状況推移による現状の燃焼状態推移（現状燃焼状態パラメータ推移）を、制御パラメータの補正を経て燃料噴射弁等の駆動機器の制御に反映させて、これら機器を駆動制御できる。このため、燃料性状の相違や機器の経年変化といった状況推移による悪影響（例えば、既述した失火や騒音増大等）を抑制できるので、こうした状況推移が起きたとしても、自着火燃焼が可能な運転条件範囲の維持若しくは拡張に寄与できる。
【００１５】
上記した本発明は、次のような態様を採ることもできる。つまり、現状燃焼状態パラメータを基準燃焼状態パラメータと対比するに際しては、この基準燃焼状態パラメータを現状燃焼状態パラメータの推移状況に応じて更新補正し、この更新補正後の基準燃焼状態パラメータと現状運転状態パラメータとを対比する。そして、この対比結果に応じてパラメータ補正を行い、そのパラメータ補正結果を用いて駆動機器を制御する。
【００１６】
こうすれば、現状燃焼状態パラメータのみならず、その対比対象である基準燃焼状態パラメータにも、上記した燃料性状の相違や機器の経年変化といった状況推移による影響が反映される。よって、この両パラメータの対比結果は、パラメータの相違程度が小さなものとなるので、この対比に応じたパラメータ補正には、上記の状況推移による影響がきめ細かく反映される。このため、燃料噴射弁等の駆動機器の制御精度を高めることが可能となる。また、上記した状況推移が起き始める過渡的な状態、例えば、性状の異なる燃料を給油した直後の過渡的な状態であっても、現状・基準の両パラメータにこうした過渡的な推移が反映されるので、駆動機器を不用意に駆動しすぎるといった事態を抑制できると共に、過渡期での失火や騒音増大等を抑制して、自着火燃焼の維持を可能とする。
【００１７】
また、基準燃焼状態パラメータの更新補正が累積されその累積数が予め定めたものとなると、更新補正後の基準燃焼状態パラメータとそれ以前に記憶済みの基準燃焼状態パラメータとを対比し、その対比結果に応じて記憶済み基準燃焼状態パラメータを、基準燃焼状態パラメータが用意された運転状態の領域に亘って更新記憶するようにし、この更新記憶後の基準燃焼状態パラメータと現状運転状態パラメータとの対比結果に応じてパラメータ補正を実行するようにすることもできる。
【００１８】
こうすれば、次のような利点がある。
エンジンは、その運転可能な領域に亘って定常的に運転されるわけではなく、通常、ある限られた領域で運転される。例えば、車両では、発進・走行が繰り返されるが、発進の際の運転領域も走行の際の運転領域も常用される運転領域は限られている。このため、こうした限られた運転領域でのエンジン運転の際に累積的に行われた基準燃焼状態パラメータの更新補正を、基準燃焼状態パラメータが用意された運転状態の領域に亘って反映させることができる。この結果、通常の運転領域から外れた領域でのエンジン運転がなされた場合であっても、燃料性状相違といった上記した状況推移に応じて燃料噴射弁等の駆動機器を駆動制御ができるので、こうした運転領域にあっても、エンジン失火の回避等の既述した効果を奏することができる。
【００１９】
また、複数の気筒を有するエンジンでは、ある気筒に設けたセンサの出力推移に基づいた燃焼状態パラメータの演算、その後の上記したパラメータ補正を行い、その補正結果を、総ての気筒についての駆動機器制御に用いるようにすることもできる。
【００２０】
こうすれば、次のような利点がある。
多気筒エンジンでは、気筒ごとの燃焼状態は、既述したように一律ではなく相違するので、自着火燃焼が可能な運転条件範囲も気筒ごとに相違する。従って、センサの設置対象となる気筒を自着火燃焼が可能な運転条件範囲が最も狭いものとすれば、この気筒についての運転条件範囲の拡張ができることから、エンジン全体としてみれば、自着火燃焼が可能な運転条件範囲拡大に有益である。
【００２１】
このほか、多気筒エンジンの各気筒にセンサを設け、各気筒ごとのセンサ出力推移から、現状燃焼状態パラメータ演算や、基準燃焼状態パラメータ記憶、パラメータ補正を各気筒ごとに実行することとし、各気筒について行ったパラメータ補正結果を用いて、複数の気筒それぞれについて駆動機器制御を行うようにすることもできる。
【００２２】
こうすれば、総ての気筒の燃焼室における燃焼状態をそれぞれの燃焼室に即して機器制御に反映できるので、各気筒ごとの自着火燃焼が可能な運転条件範囲拡大を通して、エンジン全体としても自着火燃焼が可能な運転範囲を広げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。図１は本発明の実施例としてのガソリンエンジン１００の構成を概念的に示した説明図である。図１には、ガソリンエンジン１００の燃焼室の中心で断面を取ったときの燃焼室の構造が表示されている。
【００２４】
このガソリンエンジン１００の燃焼室は、シリンダブロック１４０内に設けられた中空円筒形のシリンダ１４２と、シリンダ１４２内を上下に摺動するピストン１４４と、シリンダブロック１４０の上部に設けられたシリンダヘッド１３０によって形成されている。なお、シリンダブロック１４０とシリンダヘッド１３０の両方で構成される筒状体を、広義の「シリンダ」と呼ぶ。各燃焼室には、燃焼室の内圧（「筒内圧」とも呼ばれる）を測定するための筒内圧センサ３６（「燃焼圧センサ」とも呼ぶ）が設けられている。
【００２５】
シリンダヘッド１３０には、吸入空気が流入する給気ポートの開口部を開閉する給気弁１３２と、排気ガスが流出する排気ポートの開口部を開閉する排気弁１３４と、点火プラグ１３６と、燃焼室内に燃料を霧状に噴射する燃料噴射弁１４とが設けられている。給気弁１３２および排気弁１３４は、それぞれ電動アクチュエータ１６２，１６４で駆動されている。電動アクチュエータ１６２，１６４は、任意のタイミングでそれぞれの給気弁１３２および排気弁１３４を開閉することが可能である。なお、電動アクチュエータの代わりに、油圧アクチュエータやカム機構によって給気弁１３２および排気弁１３４を駆動しても良い。
【００２６】
給気ポートには吸入空気を導く給気通路１２が接続され、排気ポートには排気ガスが通過する排気通路１６が接続されている。排気通路１６の下流には、排気ガスに含まれる大気汚染物質を浄化するための触媒２６と、過給器５０のタービン５２とが設けられている。排気通路１６内を通過する排気ガスはタービン５２を回転させた後、大気に放出される。また、給気通路１２には、過給器５０のコンプレッサ５４が設けられている。コンプレッサ５４は、シャフト５６を介してタービン５２に接続されており、排気ガスによってタービン５２が回転するとコンプレッサ５４も回転する。その結果、コンプレッサ５４はエアクリーナ２０から吸い込んだ空気を加圧した後、給気ポートに向かって圧送する。
【００２７】
コンプレッサ５４で加圧すると空気温度が上昇するので、吸入空気を冷却するために、コンプレッサ５４の下流側にはインタークーラ６２が設けられている。また、給気通路１２内にはサージタンク６０や、スロットル弁２２も設けられている。サージタンク６０は、燃焼室が空気を吸い込んだときに生じる圧力波を緩和させる作用を有しており、またスロットル弁２２は電動アクチュエータ２４によって適切な開度に設定されて、吸入空気量を調整する機能を有している。
【００２８】
ピストン１４４は、コネクティングロッド１４６を介してクランクシャフト１４８に接続されており、クランクシャフト１４８には、クランク角度を検出するクランク角センサ３２が取り付けられている。
【００２９】
このガソリンエンジン１００の動作は、エンジン制御用ユニット（以下、ＥＣＵ）３０によって制御されている。ＥＣＵ３０は、エンジン回転速度Ｎe やアクセル開度θacを検出し、これらに基づいてスロットル弁２２の開度の制御や、点火プラグ１３６の点火タイミング制御、燃料噴射弁１４の制御を実行する。エンジン回転速度Ｎe はクランク角センサ３２によって検出され、アクセル開度θacはアクセルペダルに内蔵されたアクセル開度センサ３４によって検出される。
【００３０】
ＥＣＵ３０は、筒内圧センサ３６が検出する各燃焼室での燃料燃焼に伴う圧力（内圧）の出力推移に基づいて、各燃焼室の燃焼状態を示す燃焼状態パラメータを演算して、この燃焼状態パラメータにより燃料噴射弁１４や給気弁１３２および排気弁１３４等を駆動制御する機能を有している。この機能については後述する。
【００３１】
図２は実施例のガソリンエンジン１００の運転モードを示すマップである。このマップに示されているように、実施例のガソリンエンジン１００は、２サイクル運転と４サイクル運転とを切り換えて実行することが可能である。図２の横軸はエンジンの回転数、縦軸は負荷（トルク）である。エンジンの回転数が小さいときには２サイクル運転が実行され、回転数が大きいときには４サイクル運転が実行される。２サイクル運転領域は、低負荷および高負荷時の火花点火領域と、中負荷時の自着火領域に区分されている。自着火領域は、火花点火を行わずに自着火によって燃焼を起こさせる運転領域である。火花点火領域では、空気過剰率がほぼ１に近い状態（いわゆる「ストイキ」）でエンジンが運転される。一方、自着火領域では、空気過剰率が大きく（例えば空気過剰率が２以上の）リーンな状態でエンジンが運転される。なお、４サイクル運転時でも自着火燃焼を行うことが可能である。
【００３２】
このように２サイクル運転と４サイクル運転を使い分けるのは、以下のような理由による。一般に、２サイクル運転はクランクシャフトの１回転に１度ずつ爆発が起こるので、１回の燃料噴射量が同じ条件では、４サイクル運転の約２倍のトルクが得られる。従って、同じトルクを出力する場合には、２サイクル運転の方が４サイクル運転よりも１回の燃料噴射量が少なくて済み、よりリーンな条件（空気過剰率がより大きな条件）で運転が可能である。ガソリンエンジンにおいてよりリーンな条件で運転を行うことによって、燃費が向上し、また、排気ガス中の汚染物質濃度を低下させることが可能である。さらに、自着火運転を行えば、燃費の向上と排気ガス中の汚染物質濃度を大幅に低下させるという効果がさらに高まることが知られている。但し、２サイクル運転ではいわゆる掃気（給気によって排気を押し出す動作）が行われるが、高回転では掃気を十分に行えない場合がある。そこで、高回転の運転条件では、４サイクル運転の方が適している。
【００３３】
図３は２サイクル運転の自着火燃焼の様子を示す説明図である。図３（ａ）〜（ｃ）には、２サイクル運転の膨張・排気・前期掃気行程（下降行程）が示されており、図３（ｄ）〜（ｆ）には後期掃気・吸気・圧縮行程（上昇行程）が示されている。図４は２サイクル運転時の給気弁（ＩＮ弁）と排気弁（ＥＸ弁）の開閉期間を模式的に示している。
【００３４】
図３（ａ）は、燃焼室内の混合気が自着火によって燃焼を開始した状態を示している。混合気が燃焼すると、燃焼室内には高圧の燃焼ガスが発生してピストン１４４を押し下げる。ピストン１４４がある程度まで降下すると、適切なタイミングで排気弁１３４が開かれる（図３（ｂ））。図４の例では、排気弁１３４は、ピストンの下死点（ＢＤＣ）前、約７０°のタイミングで開かれている。
【００３５】
排気弁から燃焼ガスがある程度流出したタイミングで給気弁１３２が開くと、これに伴って給気ポートから空気が流入する（図３（ｃ））。給気通路１２内の空気は過給器５０によって所定圧力に加圧されているので、給気弁１３２から流入する新気によって、燃焼室内の燃焼ガスを掃気することができる。図４の例では、給気弁１３２は、ピストンの下死点（ＢＤＣ）前、約６０°のタイミングで開いている。
【００３６】
掃気期間であってピストン１４４が下死点近傍にあるときに、燃料噴射弁１４が燃焼室内に燃料噴霧を噴射する（図３（ｄ），図４）。下死点の後、まもなく排気弁１３４が閉じられるので、下死点近傍で燃料噴霧を噴射すれば、噴射した燃料噴霧が排気弁１３４から排出されることが殆どなく、また、燃料と新気とを十分に混合させることができる。
【００３７】
燃料を噴射後、所定のタイミングで排気弁１３４を閉じた後は、図３（ｅ）に示すように、給気弁１３２から加圧された空気が燃焼室内に流入する。図４の例では、排気弁１３４を閉じるタイミングは、ピストンの下死点後、約５０°に設定されている。掃気期間に噴射された燃料噴霧は、吸入空気の流れによって燃焼室内に分散され、吸入空気と混合する。
【００３８】
給気弁１３２が閉じた以降は、ピストン１４４の上昇とともに燃焼室内の混合気が圧縮される。給気弁１３２が開いている間は、ピストンが上昇しても燃焼室内の混合気を圧縮することはできない。従って、２サイクル運転においては、給気弁１３２を閉じるタイミングによって混合気の実質的な圧縮比が決定される。図４の例では、給気弁１３２を閉じるタイミングは、ピストンの下死点後、約６０°に設定されている。
【００３９】
給気弁１３２を閉じた後、ピストン１４４を上昇していくと、図３（ｆ）に示すように、燃焼室内で混合気が圧縮され、ピストン１４４の上死点付近で自着火する。その結果、燃焼室内の形成された混合気を速やかに燃焼させることができる。
【００４０】
このように、２サイクル自着火運転では、空気過剰率の大きいリーンな混合気を圧縮自着火させるので、燃料消費量を低減でき、また、大気汚染物質の排出量も大幅に低減することができる。なお、高負荷時には燃料噴射量が増えて空気過剰率が小さくなるので、圧縮時にノッキングが発生しやすくなる傾向にある。そこで、高負荷時には、圧縮比を若干低く設定するとともに、点火プラグで点火することによって混合気を燃焼させることが好ましい。一方、極く低負荷時には、燃料噴射量が少ないので、自着火が不安定になる場合がある。そこで、極く低負荷時にも、点火プラグで点火することによって混合気を燃焼させるようにしてもよい。
【００４１】
図５は、実施例における燃焼状態制御に関連する構成を示す説明図である。ＥＣＵ３０は、燃焼状態パラメータ演算部４２と、パラメータ補正＆機器制御部４４と、機器制御パラメータマップ４６と、燃焼状態パラメータマップ４８とを有している。燃焼状態パラメータ演算部４２（以下、単に「演算部」と呼ぶ）とパラメータ補正＆機器制御部４４（以下、単に「補正・制御部」と呼ぶ）の機能は、ＥＣＵ３０内のメモリに格納されたコンピュータプログラムによって実現される。また、機器制御パラメータマップ４６と燃焼状態パラメータマップ４８は、共に、ＥＣＵ３０内の不揮発性メモリに予め格納されているが、その内容が後述するように更新可能で電源オフ後にも保持される。
【００４２】
演算部４２は、筒内圧センサ３６が検出する各燃焼室での燃料燃焼に伴う圧力の出力推移とクランク角センサ３２のクランク角出力から、各燃焼室の燃焼状態を示す現状の燃焼状態パラメータ（現状燃焼状態パラメータ）を演算する。この現状燃焼状態パラメータとしては、種々のものが利用可能である。例えば、筒内圧Ｐとクランク角θとの関係から、図６に示す圧力上昇率ｄＰ／ｄθと、熱発生率ｄＱ／ｄθと、熱発生量Ｑとを算出することができ、これらのいずれかに関連した特定の値を燃焼状態パラメータとして利用することが可能である。より具体的には、ｋ番目の燃焼室に関して、最大圧力上昇率ｄＰｋと、最大熱発生率ｄＱｋと、着火時期Ｘｋとのいずれかを、その燃焼室の現状燃焼状態パラメータとして利用できる。ここで、着火時期Ｘｋは、熱発生量Ｑが最終的な発生量の２％に達した時点として定義されている。但し、着火時期Ｘｋは、燃焼室内で実際に着火が起こった時期を定量的に示すパラメータであれば良く、他の定義を使用してもよい。
【００４３】
補正・制御部４４は、演算部４２から与えられた現状燃焼状態パラメータと機器制御パラメータマップ４６や燃焼状態パラメータマップ４８に記憶済みのパラメータとの対比に基づいて、燃料噴射弁１４等を駆動制御する際の制御パラメータを補正しつつ、燃料噴射弁１４等を駆動制御する。制御パラメータとしては、給気弁１３２の開閉時期や、排気弁１３４の開閉時期、燃料噴射弁１４からの燃料噴射量、点火プラグ１３６の点火の有無、図示しないスロットルバルブのバルブ開度等が利用可能である。この制御パラメータは、エンジンの回転数と負荷（燃料噴射量）で規定される運転状態に対応付けて予めマップ状に設定されており、機器制御パラメータマップ４６に記憶されている。
【００４４】
燃焼状態パラメータマップ４８が記憶するパラメータは、演算部４２から与えられた現状燃焼状態パラメータの対比対象となるものであり、この現状燃焼状態パラメータと同質のものを含み、燃焼室の燃焼状態を示すパラメータが含まれる。そして、このパラメータは、エンジンの回転数と負荷（燃料噴射量）で規定される運転状態と関連付けて予め設定された基準燃焼状態パラメータとして、燃焼室（気筒）ごとに燃焼状態パラメータマップ４８に記憶されている。既述したように、現状燃焼状態パラメータとして着火時期Ｘｋを利用した場合は、燃焼状態パラメータマップ４８は、基準燃焼状態パラメータとしての基準着火時期Ｙｋ等を運転状態と関連付けてマップ状に記憶する。
【００４５】
図７は実施例における燃焼状態制御の手順を示すフローチャートである。この手順は、ｋ番目の燃焼室の制御手順であり、各燃焼室の制御がそれぞれこの手順で実行される。なお、以下で使用するパラメータ（例えばＸｉｊｋ）は、その有する下付文字「ｉｊｋ」で、エンジンの運転状態と燃焼室番号（気筒番号）に対応つけられ、「ｉ」はエンジン回転数を、「ｊ」はエンジン負荷（燃料噴射量）を、「ｋ」はｋ番目の燃焼室に関するパラメータ値であることを意味している。
【００４６】
図７の燃焼状態制御は所定時間ごとに各燃焼室（気筒）に対して繰り返し実行されるものであり、まず、ｋ番目の燃焼室について、現状着火時期Ｘｉｊｋ（図６）と、燃焼状態パラメータマップ４８に記憶済みの基準着火時期Ｙｉｊｋとを対比する（ステップＳ１００）。ここで、現状着火時期Ｘｉｊｋは、現状の回転数ｉとエンジン負荷ｊの時にｋ番目の燃焼室について図６のように演算算出した現状の着火時期であることを表す。基準着火時期Ｙｉｊｋは、燃焼状態パラメータマップ４８がｋ番目の燃焼室について記憶したマップを参照し、現状の回転数ｉとエンジン負荷ｊで定まるものであり、燃焼状態パラメータマップ４８から読み出される。なお、演算した現状着火時期Ｘｉｊｋは、図７の燃焼状態制御が実行される都度に、現状の回転数ｉとエンジン負荷ｊに対応付けたマップ状のデータとして本制御の実行の都度、燃焼状態パラメータマップ４８に更新記憶される。
【００４７】
ステップＳ１００でのパラメータ対比の結果、現状着火時期Ｘｉｊｋと基準着火時期Ｙｉｊｋとの差の絶対値が許容範囲の着火時期差Ｍｉｊｋに収まっていると否定判定すれば、後続の処理を行うことなく一旦本制御を終了する。この場合は、燃料噴射弁１４や給気弁１３２、排気弁１３４等は、機器制御パラメータマップ４６が記憶した制御パラメータ（燃料噴射量、開弁時期等）に基づいて駆動制御される。着火時期差Ｍｉｊｋは、予め設定されており、燃焼状態パラメータマップ４８に、回転数ｉとエンジン負荷ｊに対応付けたマップ状のデータとして記憶されている。そして、この着火時期差Ｍｉｊｋは、着火時期比較に際して燃焼状態パラメータマップ４８から読み出される。なお、この着火時期差Ｍｉｊｋを変更設定するようにすることもできる。
【００４８】
一方、ステップＳ１００でのパラメータ対比の結果、現状着火時期Ｘｉｊｋと基準着火時期Ｙｉｊｋとの差が許容範囲の着火時期差Ｍｉｊｋを越えると肯定判定すれば、現状着火時期Ｘｉｊｋが基準着火時期Ｙｉｊｋから隔たりすぎるとして、ステップＳ１１０以降の処理に進む。ステップＳ１００の肯定判定に続いては、現状着火時期Ｘｉｊｋの推移状況に応じて着火時期を下記の式１により学習し、その学習着火時期Ｇｉｊｋを算出する（ステップＳ１１０）。
【００４９】
Ｇｉｊｋ  ←  （Ｇｉｊｋ'＊Ｎｉｊｋ＋Ｘｉｊｋ）／（Ｎｉｊｋ＋１）  ...式１
【００５０】
ここで、Ｇｉｊｋは、今回の処理におけるステップＳ１１０で学習した学習着火時期を表し、Ｇｉｊｋ'は、前回の処理におけるステップＳ１１０で学習した学習着火時期を表す。Ｎｉｊｋは、着火時期の学習回数のカウンタ値である。
【００５１】
この式１から明らかなように、ステップＳ１１０では、前回学習して算出した前回学習着火時期Ｇｉｊｋ'と今回の現状着火時期Ｘｉｊｋとを加重平均し、その算出値を今回の学習着火時期Ｇｉｊｋとする。そして、ステップＳ１１０では、この学習と共に、学習回数Ｎｉｊｋを値１だけインクリメントし、学習回数のカウントも行う。この学習着火時期Ｇｉｊｋは、今回と前回の二つの値が、現状の回転数ｉとエンジン負荷ｊに対応付けたマップ状のデータとして、燃焼状態パラメータマップ４８に更新記憶される。
【００５２】
次に、学習回数Ｎｉｊｋの値により着火時期の学習回数を所定値（本実施例では、値１００００）と比較する（ステップＳ１２０）。ここで、学習回数が所定値に達したと肯定判定すれば、ステップＳ１３０に移行し、否定判定すれば、ステップＳ１３０の後述の補正処理を行うことなくステップＳ１４０に移行する。
【００５３】
ステップＳ１３０では、着火時期の学習を所定回数行った場合の処理であるので、その学習結果を反映すべく、次のような着火時期補正を行う。まず、学習着火時期Ｇｉｊｋを学習補正着火時期Ｚｉｊｋにセットし、学習回数Ｎｉｊｋと学習着火時期Ｇｉｊｋに値ゼロをセットする。これと同時に、着火時期の学習補正回数を示す補正回数ＮＨｉｊｋを値１だけインクリメントし、学習補正の回数のカウントも行う。また、この学習補正着火時期Ｚｉｊｋを反映させて燃料噴射弁１４の燃料噴射量の燃料補正量ＱＨｉｊｋも下記の式２から算出する。
【００５４】
ＱＨｉｊｋ  ←  ＱＨｉｊｋ＋（Ｚｉｊｋ−Ｙｉｊｋ）＊Ｈｉｊｋ  ...式２
【００５５】
ここで、Ｈｉｊｋは、学習補正着火時期Ｚｉｊｋを反映させて燃料補正量ＱＨｉｊｋを求める際の燃料補正係数であり、学習補正着火時期Ｚｉｊｋと基準着火時期Ｙｉｊｋとの差分（着火時期差分）に乗算することで燃料噴射補正量に相当する値の算出を可能とする単位を有する。また、この燃料補正係数Ｈｉｊｋは、着火時期差分との乗算値（燃料噴射補正量相当量）がこの着火時期差分を小さくする性質のデータとして設定されている。そして、燃料補正係数Ｈｉｊｋは、回転数ｉとエンジン負荷ｊに対応付けたマップ状のデータとして燃焼状態パラメータマップ４８に予め設定・記憶されており、式２の演算に際して、燃焼状態パラメータマップ４８から読み出される。
【００５６】
この式２から明らかなように、ステップＳ１３０では、学習補正着火時期Ｚｉｊｋと基準着火時期Ｙｉｊｋの差分（着火時期差分）に燃料補正係数Ｈｉｊｋを乗算して求めた値（補正分算出値）を燃料補正量ＱＨｉｊｋに加えて、その結果を燃料補正量ＱＨｉｊｋにセットする。この場合、学習補正着火時期Ｚｉｊｋには、現状着火時期Ｘｉｊｋが学習着火時期Ｇｉｊｋを経て反映されているので、式２から算出した燃料補正量ＱＨｉｊｋにも現状着火時期Ｘｉｊｋが反映されることになる。そして、この学習着火時期Ｇｉｊｋは現状着火時期Ｘｉｊｋの加重平均を経た学習値であることから、当該学習着火時期が反映した学習補正着火時期Ｚｉｊｋを燃料噴射補正量算出に用いることになる。このため、燃料補正係数Ｈｉｊｋが着火時期差分を小さくする性質のデータであることと相まって、式２で得られる燃料補正量ＱＨｉｊｋには着火時期のずれが小さくなるような制御意図が現れることになる。
【００５７】
ステップＳ１３０は、着火時期の学習が所定回数となると行われるので、着火時期の学習が少ない場合には、上記の学習補正着火時期Ｚｉｊｋのセット、並びに燃料補正量ＱＨｉｊｋの算出は行わない。
【００５８】
上記のようにして求めた学習補正着火時期Ｚｉｊｋと燃料補正量ＱＨｉｊｋにあっても、現状の回転数ｉとエンジン負荷ｊに対応付けたマップ状のデータとして、燃焼状態パラメータマップ４８に更新記憶される。なお、学習補正着火時期Ｚｉｊｋの初期値は基準着火時期Ｙｉｊｋとされ、燃料補正量ＱＨｉｊｋの初期値は値ゼロとして、上記した演算を行う。
【００５９】
ステップＳ１３０での処理、或いはステップＳ１２０での否定判定に続いては、現状着火時期Ｘｉｊｋと、ステップＳ１３０で設定した学習補正着火時期Ｚｉｊｋとを対比し、その差の絶対値が許容範囲の着火時期差Ｍｉｊｋに収まっている否かを判定する（ステップＳ１１４０）。この場合、ステップＳ１２０での否定判定に続く処理であれば、前回までの本制御にて算出済みの学習補正着火時期Ｚｉｊｋが用いられる。
【００６０】
このステップＳ１４０で否定判定すれば、ステップＳ１５０に移行して最終燃料噴射量ＱＦｉｊｋを算出し、本制御を一旦終了する。このステップＳ１５０では、ｋ番目の燃焼室に関して機器制御パラメータマップ４６が記憶するマップを参照して、現状の回転数ｉとエンジン負荷ｊに基づき燃料噴射量Ｑｉｊｋを読み出し、これにステップＳ１３０で求めた燃料補正量ＱＨｉｊｋを加算して最終燃料噴射量ＱＦｉｊｋにセットする。これにより、燃料噴射弁１４は、この算出した最終燃料噴射量ＱＦｉｊｋに基づき駆動制御される。
【００６１】
ステップＳ１４０での否定判定に続くステップＳ１５０は、現在の本制御の実行の際に求めた現状着火時期Ｘｉｊｋがそれ以前の制御実行に伴い求めた学習補正着火時期Ｚｉｊｋに比して着火時期差Ｍｉｊｋを越えて変化していない場合のものとなる。よって、ステップＳ１５０での最終燃料噴射量算出では、現状着火時期Ｘｉｊｋが学習着火時期Ｇｉｊｋ（ステップＳ１１０）および学習補正着火時期Ｚｉｊｋ（ステップＳ１３０）を経て反映された燃料補正量ＱＨｉｊｋを燃料噴射量Ｑｉｊｋに加味する。
【００６２】
一方、ステップＳ１４０でのパラメータ対比の結果、現状着火時期Ｘｉｊｋと学習補正着火時期Ｚｉｊｋとの差が許容範囲の着火時期差Ｍｉｊｋを越えると肯定判定すれば、現状着火時期Ｘｉｊｋが学習補正着火時期Ｚｉｊｋから隔たりすぎるとして、ステップＳ１６０以降の処理に進む。ステップＳ１４０の肯定判定に続いては、補正回数ＮＨｉｊｋの値により着火時期の学習補正回数を所定値（本実施例では、値１００）と比較する（ステップＳ１６０）。ここで、学習補正回数が所定値に達したと肯定判定すれば、ステップＳ１７０に移行し、否定判定すれば、ステップＳ１７０以降の後述の補正処理を行うことなく、後述のステップＳ１９０に移行する。
【００６３】
ステップＳ１６０で肯定判定した場合は、現状着火時期Ｘｉｊｋが基準着火時期Ｙｉｊｋから隔たったことに基づくステップＳ１３０での学習補正着火時期Ｚｉｊｋのセットと、この学習補正着火時期Ｚｉｊｋを用いた燃料補正量ＱＨｉｊｋの算出が累積的に行われたことになる。しかも、現状着火時期Ｘｉｊｋがこの学習補正着火時期Ｚｉｊｋからも隔たっていることを意味する（ステップＳ１４０の肯定判定）。このように現状着火時期Ｘｉｊｋが基準着火時期Ｙｉｊｋや学習補正着火時期Ｚｉｊｋから隔たる現象は、燃焼室での燃焼の状況が、こうした学習補正着火時期Ｚｉｊｋのセット等を起こすようになる以前の燃焼状況から推移して来たときに発現すると予想される。
【００６４】
例えば、車両に搭載したエンジンでは、用いる燃料の性状（重質・軽質、オクタン価やセタン価等）は一律ではなく、給油地域や給油時期等によって相違することが多々ある。或いは、給油の際の人為的なミスで、ガソリンエンジンに軽油の誤給油を行うような場合もあり得る。ところが、基準着火時期Ｙｉｊｋは、ある所定の燃料を想定して実験等の手法で定めたものであることから、こうした燃料性状の相違を予定しているものとはいえない。よって、この基準着火時期Ｙｉｊｋや学習補正着火時期Ｚｉｊｋを用いて算出する燃料補正量ＱＨｉｊｋにあっても（ステップＳ１３０）、燃料性状の相違を反映させがたい。
【００６５】
また、エンジン構成機器の経時変化についても同様のことがいえる。例えば、運転初期の状態と使用時間が経過した状態では、弁機構への燃料燃焼カスの付着等により、燃料噴射弁１４での燃料噴射量に若干ではあるものの変化が起き得る。燃料噴射弁１４ばかりか、給気弁１３２や排気弁１３４が関与する種々の現象（給排気タイミングのズレやリークによる空気量・掃気効率等）も変化することがあり得、燃焼室の燃焼状態に影響を与え得る。
【００６６】
つまり、燃料性状変化や経時変化などが起きないとするならば、現状着火時期Ｘｉｊｋが基準着火時期Ｙｉｊｋや学習補正着火時期Ｚｉｊｋから隔たる現象は起きがたいと言えるが、こうした現象が起きているので（ステップＳ１００やステップＳ１４０での肯定判定、およびその継続）、燃料性状変化や経時変化等に対処すべく、ステップＳ１７０以降の処理を実行する。
【００６７】
また、ステップＳ１６０での肯定判定により着火時期の学習補正や燃料補正量算出が累積的に起きる状況は、次のように考えることができる。
運転者が車両を走行させる場合、エンジンは、その許容回転数範囲の全域に亘って満遍なく運転されるとは言い難く、この回転数範囲の内のある限られた領域で運転されることになる。よって、このある限られた運転領域においては、着火時期の学習補正や燃料補正量算出が累積的に起きたと考えられる。そうすると、この限られた領域以外のエンジンの運転領域においては、着火時期の学習補正や燃料補正量算出がなされないものの、こうした領域であっても、ある限られた領域と同様の対処を行うことが望ましい。
【００６８】
これらのことを考慮し、ステップＳ１６０の肯定判断に続くステップＳ１７０では、後述の燃料噴射量補正に用いる差分補正量Ａを次の式３により求める。
【００６９】
Ａ  ←  （Ｚｉｊｋ−Ｙｉｊｋ）＊Ｌｉｊｋ  ...式３
【００７０】
ここで、Ｌｉｊｋは、予め設定した補正係数であり、回転数ｉとエンジン負荷ｊに対応付けたマップ状のデータとして燃焼状態パラメータマップ４８に予め設定・記憶されている。そして、式３の演算に際して、補正係数Ｌｉｊｋは機器制御パラメータマップ４６から読み出される。この補正係数Ｌｉｊｋにあっても、既述した燃料補正係数Ｈｉｊｋと同様、着火時期差分（Ｚｉｊｋ−Ｙｉｊｋ）との乗算で燃料噴射量補正時の差分補正量Ａの算出を可能とする単位を有し、この算出した差分補正量Ａが着火時期差分（Ｚｉｊｋ−Ｙｉｊｋ）を小さくする性質のデータとして設定されている。
【００７１】
差分補正量Ａの算出後は、以下に説明するようにして学習補正着火時期Ｚｉｊｋと燃料補正量ＱＨｉｊｋを、そのマップ全体について補正する（ステップＳ１８０）。これにより、エンジンの通常の運転領域のみならず、それ以外の領域についてもマップデータは補正される。
【００７２】
このマップ補正は、回転数がゼロから６０００ｒｐｍの範囲に亘って４００ｒｐｍごとに、エンジン負荷（燃料噴射量）については、そのストローク当たりの噴射量をゼロから６０ｍｍ３／ｓｔの範囲に亘って４ｍｍ３／ｓｔごとに、しかも、第１気筒（燃料室）から第３気筒の各気筒に亘って、行う。補正の対象は、学習補正着火時期Ｚｉｊｋと燃料補正量ＱＨｉｊｋであり、学習補正着火時期Ｚｉｊｋについては、基準着火時期Ｙｉｊｋに、ステップＳ１７０の差分補正量Ａを加算して、これを学習補正着火時期Ｚｉｊｋにセットする。これにより、上記した回転数・エンジン負荷ごとに学習補正着火時期Ｚｉｊｋが更新補正され、この更新補正が各燃焼室ごとに行われる。この更新結果は、回転数ｉとエンジン負荷ｊに対応付けたマップ状のデータとして燃焼状態パラメータマップ４８に書き換え更新して記憶される。
【００７３】
燃料補正量ＱＨｉｊｋについては、学習補正着火時期Ｚｉｊｋと基準着火時期Ｙｉｊｋの差分に燃料補正係数Ｈｉｊｋを乗算して求めた値を燃料補正量ＱＨｉｊｋにセットする。これにより、上記した回転数・エンジン負荷ごとに燃料補正量ＱＨｉｊｋが更新補正され、この更新補正が各燃焼室ごとに行われる。この更新結果は、回転数ｉとエンジン負荷ｊに対応付けたマップ状のデータとして燃焼状態パラメータマップ４８に書き換え更新して記憶される。こうして更新された燃料補正量ＱＨｉｊｋは、次回以降の本制御における既述したステップＳ１３０やステップＳ１５０の処理に用いられることになる。
【００７４】
この燃料補正量ＱＨｉｊｋの算出の際には、ステップＳ１３０で説明した燃料補正係数Ｈｉｊｋが用いられ、学習着火時期Ｇｉｊｋが反映した学習補正着火時期Ｚｉｊｋも用いられているので、このステップＳ１８０での補正量にも、着火時期のずれが小さくなるような制御意図が現れる。
【００７５】
なお、上記した補正と共に、ステップＳ１８０では、着火時期の学習補正回数を示す補正回数ＮＨｉｊｋに値ゼロをセットし、この補正回数をリセットする。
【００７６】
ステップＳ１８０での処理、或いはステップＳ１６０での否定判定に続いては、ステップＳ１９０にて下記の式４から最終燃料噴射量ＱＦｉｊｋを算出し、本制御を一旦終了する。
【００７７】
ＱＦｉｊｋ  ←  Ｑｉｊｋ＋ＱＨｉｊｋ＋（Ｘｉｊｋ−Ｚｉｊｋ）＊Ｈｉｊｋ  ...式４
【００７８】
燃料噴射量Ｑｉｊｋは、ｋ番目の燃焼室に関して機器制御パラメータマップ４６が記憶するマップを参照して、現状の回転数ｉとエンジン負荷ｊに基づき読み出される。学習補正着火時期Ｚｉｊｋと燃料補正量ＱＨｉｊｋは、ステップＳ１９０がステップＳ１８０に続く処理であればステップＳ１８０での更新補正後のものが、ステップＳ１６０での否定判定に続くものであればそれ以前のステップＳ１３０で求めたものが用いられる。
【００７９】
なお、このステップＳ１９０でも燃料補正係数Ｈｉｊｋ並びに学習補正着火時期Ｚｉｊｋを用いるので、燃料噴射の算出補正量には、着火時期のずれが小さくなるような制御意図が現れる。
【００８０】
こうして最終燃料噴射量ＱＦｉｊｋが算出されると、燃料噴射弁１４は、この算出した最終燃料噴射量ＱＦｉｊｋに基づき駆動制御される。
【００８１】
以上のように、実施例のガソリンエンジン１００によれば、各燃焼室について燃料燃焼に伴う圧力（内圧）を筒内圧センサ３６で検出し、その検出出力推移に基づいて、図６に示すように、各燃焼室の現状の燃焼状態を示す現状着火時期Ｘｉｊｋを演算し、この現状着火時期Ｘｉｊｋを用いて燃料噴射弁１４を駆動制御するに当たっては、次のようにする。
【００８２】
まず、この現状着火時期Ｘｉｊｋと基準着火時期Ｙｉｊｋとを対比し（ステップＳ１００）、その差分が大きければ、燃料噴射弁１４を駆動制御する際の制御パラメータである燃料噴射量（最終燃料噴射量ＱＦｉｊｋ）を各燃焼室ごとに補正算出し（ステップＳ１３０、１８０）、この最終燃料噴射量ＱＦｉｊｋで燃料噴射弁１４を駆動制御する。このため、ガソリンエンジン１００の設計・製造時に想定された着火時期（基準着火時期Ｙｉｊｋ）から現状着火時期Ｘｉｊｋが推移するような状況、即ち既述した想定燃料と異なる性状の燃料が使用されているような状況や、機器の経年変化の影響が現れているような状況であっても、こうした状況推移による着火時期推移を反映させて燃料噴射弁１４を駆動できるので、状況推移による悪影響（例えば、既述した失火や騒音増大等）を抑制できる。しかも、こうした機器制御を各燃焼室ごとに行うので、総ての燃焼室における燃焼状態をそれぞれの燃焼室に即して機器制御に反映できるので、ガソリンエンジン１００全体として自着火燃焼が可能な運転範囲を広げることができるという効果がある。
【００８３】
また、現状着火時期Ｘｉｊｋが基準着火時期Ｙｉｊｋから隔たっていれば、この現状着火時期Ｘｉｊｋの推移状況に応じた学習着火時期Ｇｉｊｋ（学習補正着火時期Ｚｉｊｋ）の学習算出（ステップＳ１１０、１３０）を経て、およびこの学習着火時期Ｇｉｊｋ（学習補正着火時期Ｚｉｊｋ）を反映させて最終燃料噴射量ＱＦｉｊｋを各燃焼室ごとに補正算出している（ステップＳ１９０）。このため、上記したエンジンを取り巻く状況が推移すれば（燃料性状推移・経年変化等）、こうした状況推移を学習してその結果が最終燃料噴射量ＱＦｉｊｋに反映されるので、よりきめ細かく燃料噴射弁１４を駆動制御できる。しかも、状況推移の過渡期にあっても、その状況推移に追従して機器制御ができるので、給油直後のような過渡期にあっても不用意に燃料噴射量補正を大きくしないようにできるので、過渡期での失火回避や騒音回避に有益である。
【００８４】
加えて、本実施例では、現状着火時期Ｘｉｊｋの推移状況に応じた学習着火時期Ｇｉｊｋ（学習補正着火時期Ｚｉｊｋ）の学習算出回数が所定回数に達すると（ステップＳ１６０）、学習補正着火時期Ｚｉｊｋそのマップ全体について（即ち、エンジンの運転状態のほぼ全域について）補正し、その補正後の学習補正着火時期Ｚｉｊｋと現状着火時期Ｘｉｊｋを用いて燃料補正量ＱＨｉｊｋの算出およびそれ以外の補正量（式４における（Ｘｉｊｋ−Ｚｉｊｋ）＊Ｈｉｊｋ）の算出を行い（ステップＳ１８０）、最終燃料噴射量ＱＦｉｊｋを各燃焼室ごとに補正算出する（ステップＳ１９０）。よって、既述したように、エンジンがある限られた運転状態で運転されているときに行った学習補正の結果を、ほぼ全域の運転状態において反映させることができる。このため、通常の運転領域から外れた領域でのエンジン運転がなされた場合であっても、エンジンを取り巻く上記した状況推移に応じた燃料噴射弁１４の駆動制御ができるので、こうした運転領域にあっても、エンジン失火の回避等の既述した効果を奏することができる。
【００８５】
次に、上記した実施例の変形例について説明する。
上記の実施例では、筒内圧センサ３６を各気筒（各燃焼室）に設けてその推移から、各気筒ごとに上記した燃料噴射補正を行ったが、次のように変形することもできる。
【００８６】
まず、筒内圧センサ３６は一つの気筒に設置する。その設置対象とする気筒は、図２で説明した自着火燃焼が可能な運転条件範囲が最も狭いものとされている。センサ設置対象気筒は、エンジン完成後に燃焼状態のモニター等から定めることができる。そして、このセンサ設置対象気筒について、センサ出力推移に基づいて図７で示した燃焼状態制御を実行し、求めた最終燃料噴射量ＱＦｉｊｋを用いて、各気筒についての燃料噴射弁１４の駆動制御を行う。
【００８７】
この変形例によれば、自着火燃焼が可能な運転条件範囲が狭い気筒については、その運転条件範囲の拡張ができることから、エンジン全体としてみれば、自着火燃焼が可能な運転条件範囲を拡大できる。
【００８８】
また、用いるセンサとしても筒内圧センサ３６に限られるのものではなく、次のように変形することができる。
図８は着火時期を気筒内に設けた温度センサ２００で検出するよう変形した変形例のエンジンの構成を要部について概念的に示した説明図、図９は温度センサ２００の設置位置を変えた変形例のエンジンの構成を要部について概念的に示した説明図である。
【００８９】
これら図面に示すように、温度センサ２００は、燃焼室の内部に臨んで組み込まれ、燃焼室内の温度推移を温度変換器２１０を通してＥＣＵ３０に出力する。こうした温度センサの具体的構成としては、熱伝対を例示することができ、その設置に当たっては、センサ取り付け部にガスシールが施される。この場合、温度センサ２００としての熱伝対は、その検出端を燃焼室壁面のやや内側に位置させて、燃焼室壁面を流れる熱流束を検出する。ＥＣＵ３０は、このセンサ出力をクランク角センサ３２からのクランク角に同期して処理し、クランク角ごとの燃焼室内温度を算出する。そして、その算出結果から現状着火時期Ｘｉｊｋを求める。その後は、図７に示した燃焼状態制御を実行し、求めた最終燃料噴射量ＱＦｉｊｋを用いて、各気筒についての燃料噴射弁１４の駆動制御を行う。
【００９０】
上記した変形例によれば、燃焼室内の温度を直接得られることから、現状着火時期Ｘｉｊｋの算出が容易であると共に、簡便な構成の温度センサ２００（熱伝対）を用いることで、エンジンシステムとしての低コスト化も可能である。
【００９１】
この変形例では、温度センサ２００としての熱電対は、そのシース外径が約０．１ｍｍ程度とされた低ヒートマスのものが、応答性の観点から好ましい。また、検出単位置は、燃焼室内におけるスキッシュ等のガス流動があまり激しくないところであることが好ましい。
【００９２】
図１０は着火時期を気筒内に設けたイオンプローブ２２０で検出するよう変形した変形例のエンジンの構成を要部について概念的に示した説明図、図１１は着火時期を気筒内に設けた光学センサ２４０で検出するよう変形した変形例のエンジンの構成を要部について概念的に示した説明図である。
【００９３】
図１０に示す変形例は、電位差を与えた電極間に火炎が到達すると当該電極間にイオン電流が流れ、そのイオン電流値は火炎の状態（燃焼状態）によって定まるという現象を利用したものである。イオンプローブ２２０は、その中心に中心電極を備え、当該中心電極を燃焼室の内部に臨んで組み込んだ状態とされ、中心電極をアース電極として機能する燃焼室壁と絶縁させている。そして、イオンプローブ２２０は、イオン電流検出器２３０から中心電極に約５〜５０Ｖの電圧の印可を受け、燃焼室での燃料燃焼に伴う火炎の状態（燃焼状態）に応じたイオン電流をイオン電流検出器２３０を通してＥＣＵ３０に出力する。なお、このイオンプローブ２２０についても、温度センサ２００と同様、燃焼室頂上側とすることもできる。
【００９４】
ＥＣＵ３０は、このセンサ出力（イオン電流値）をクランク角センサ３２からのクランク角に同期して処理し、イオン電流値の推移に基づいて現状着火時期Ｘｉｊｋを求める。その後は、図７に示した燃焼状態制御を実行し、求めた最終燃料噴射量ＱＦｉｊｋを用いて、各気筒についての燃料噴射弁１４の駆動制御を行う。
【００９５】
この変形例によれば、図９の変形例と同様、センサ構成の簡便化を通して、エンジンシステムとしての低コスト化が可能である。
【００９６】
図１１に示す変形例は、サファイアガラスを内蔵した光学センサ２４０の検出端を燃焼室の内部に臨んで組み込んだ状態とし、この光学センサ２４０にて、燃焼室での燃料燃焼に伴う燃焼光の状態（燃焼状態）を検出し、その出力を光強度検出器２５０を通してＥＣＵ３０に出力する。なお、この光学センサ２４０についても、温度センサ２００と同様、燃焼室頂上側とすることもできる。
【００９７】
ＥＣＵ３０は、このセンサ出力（燃焼光量）をクランク角センサ３２からのクランク角に同期して処理し、燃焼光量推移に基づいて現状着火時期Ｘｉｊｋを求める。その後は、図７に示した燃焼状態制御を実行し、求めた最終燃料噴射量ＱＦｉｊｋを用いて、各気筒についての燃料噴射弁１４の駆動制御を行う。
【００９８】
この変形例によれば、センサ感度が高いことから、より精度の高い機器制御が可能である。
【００９９】
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【０１００】
上記実施例とその変形例では、燃焼室の現状の燃焼状態を示す現状燃焼状態パラメータとして、着火時期Ｘｋを用いたが、図６で説明したような最大圧力上昇率ｄＰｉや最大熱発生率ｄＱｉなどを利用してもよい。
【０１０１】
また、パラメータ補正に基づく駆動機器制御は、燃料噴射弁１４の燃料噴射量の補正制御の他、給排気弁（給気弁１３２・排気弁１３４）の開弁時期の補正制御（これによる実圧縮率の調整）や、スロットルバルブのバルブ開度の補正制御を行うようにすることもできる。例えば、給気弁１３２の開時期の遅角および／または排気弁１３４の閉時期の進角による掃気期間の減少や、給気弁１３２の開時期の進角および／または排気弁１３４の閉時期の遅角による掃気期間を増大などの他、吸入空気量補正を経た空燃比補正等を利用することができる。
【０１０２】
上記実施例では、２サイクル運転と４サイクル運転とを切り換えることが可能なエンジンについて説明したが、本発明は、２サイクル運転のみを行うエンジンにも適用可能である。また、単気筒のエンジンについても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の実施例としてのガソリンエンジン１００の構成を概念的に示した説明図である。
【図２】実施例のガソリンエンジン１００の運転モードを示すマップである。
【図３】２サイクル運転の自着火燃焼の様子を示す説明図である。
【図４】２サイクル運転時の給気弁（ＩＮ弁）と排気弁（ＥＸ弁）の開閉期間を模式的に示す説明図である。
【図５】実施例における燃焼状態制御に関連する構成を示す説明図である。
【図６】筒内圧センサ３６の出力推移から演算される圧力上昇率ｄＰ／ｄθと、熱発生率ｄＱ／ｄθと、熱発生量Ｑとを示すグラフ。
【図７】実施例における燃焼状態制御の手順を示すフローチャートである。
【図８】着火時期を気筒内に設けた温度センサ２００で検出するよう変形した変形例のエンジンの構成を要部について概念的に示した説明図である。
【図９】温度センサ２００の設置位置を変えた変形例のエンジンの構成を要部について概念的に示した説明図である。
【図１０】着火時期を気筒内に設けたイオンプローブ２２０で検出するよう変形した変形例のエンジンの構成を要部について概念的に示した説明図である。
【図１１】着火時期を気筒内に設けた光学センサ２４０で検出するよう変形した変形例のエンジンの構成を要部について概念的に示した説明図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１２...給気通路
１４...燃料噴射弁
１６...排気通路
２０...エアクリーナ
２２...スロットル弁
２４...電動アクチュエータ
２６...触媒
３２...クランク角センサ
３４...アクセル開度センサ
３６...筒内圧センサ
４２...燃焼状態パラメータ演算部
４４...パラメータ補正＆機器制御部
４６...機器制御パラメータマップ
４８...燃焼状態パラメータマップ
５０...過給器
５２...タービン
５４...コンプレッサ
５６...シャフト
６０...サージタンク
６２...インタークーラ
１００...ガソリンエンジン
１３０...シリンダヘッド
１３２...給気弁
１３４...排気弁
１３６...点火プラグ
１４０...シリンダブロック
１４２...シリンダ
１４４...ピストン
１４６...コネクティングロッド
１４８...クランクシャフト
１６２，１６４...電動アクチュエータ
２２０...イオンプローブ
２４０...光学センサ
２３０...イオン電流検出器
２５０...光強度検出器
２００...温度センサ
２１０...温度変換器
【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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