内燃機関の燃料噴射制御装置
【課題】内燃機関の運転状態の検出結果の信頼性が低下し、制御誤差が一時的に増大するような条件下でも、制御誤差を適切かつ迅速に補償でき、それにより、安定した燃焼状態を確保でき、燃焼時のノイズを抑制することができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供する。
【解決手段】制御装置1の噴射時期コントローラ30は、実着火時期Cmbを目標着火時期Cmb_TRGTになるように、ＦＢ項Inj_FBを算出し、図7,8のマップから算出した値Bs_Inj,IEGR_Injと、4つの修正値DBs_Inj,DBs_NVInj,DIEGR_Inj,DIEGR_NVInjとを加算することにより、ＦＦ項Inj_FFを算出し、ＦＦ項Inj_FFにＦＢ項Inj_FBを加算することにより、目標噴射時期Inj_TRGTを算出する。2つの修正値DBs_Inj,DIEGR_Injは、追従誤差EIgが値0になるように算出される。
【解決手段】制御装置1の噴射時期コントローラ30は、実着火時期Cmbを目標着火時期Cmb_TRGTになるように、ＦＢ項Inj_FBを算出し、図7,8のマップから算出した値Bs_Inj,IEGR_Injと、4つの修正値DBs_Inj,DBs_NVInj,DIEGR_Inj,DIEGR_NVInjとを加算することにより、ＦＦ項Inj_FFを算出し、ＦＦ項Inj_FFにＦＢ項Inj_FBを加算することにより、目標噴射時期Inj_TRGTを算出する。2つの修正値DBs_Inj,DIEGR_Injは、追従誤差EIgが値0になるように算出される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の気筒内への燃料の噴射時期を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の燃料噴射制御装置として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この内燃機関は、ディーゼルエンジンタイプのものであり、燃料を気筒内に直接噴射する燃料噴射弁と、吸気弁のバルブタイミングを変更する吸気弁可変機構と、外部ＥＧＲ通路の開度を変更するＥＧＲ制御弁などを備えている。この内燃機関では、吸気弁可変機構によって、内部ＥＧＲ量が変更され、ＥＧＲ制御弁によって、外部ＥＧＲ量が変更される。
【０００３】
この燃料噴射制御装置では、アクセルペダルの踏込量ＡＣＣおよびエンジン回転数ＮＥに基づいて、燃料噴射量Ｑを算出し、この燃料噴射量Ｑおよびエンジン回転数ＮＥに基づいて、基本噴射時期ＣＡＩＮＪＢが算出される（段落［００２９］，［００３０］、ステップ１０２）。さらに、圧縮行程中の所定のクランク角位置ＣＡ１における筒内ガスの圧力Ｐ１と、筒内ガスの体積Ｖ１と、筒内ガスの重量Ｇ１と、基本噴射時期ＣＡＩＮＪＢに基づいて、基本噴射時期ＣＡＩＮＪＢにおける筒内ガス温度の推定値Ｔ２を算出し、内燃機関の運転状態と、ＥＧＲ制御弁の開度すなわち外部ＥＧＲ量と、バルブタイミングすなわち内部ＥＧＲ量とに基づいて、筒内ガス温度の推定値Ｔ２’を算出するとともに、これらの推定値Ｔ２，Ｔ２’の偏差または比率に基づいて、基本噴射時期ＣＡＩＮＪＢを補正することにより、最終的な燃料噴射時期を算出する（段落［００３９］，［００４０］、ステップ１０３〜１０５）。そして、この燃料噴射時期を用いて、燃料噴射弁を駆動することにより、燃料が気筒内に噴射される（段落［００４９］）。
【０００４】
以上のように、燃料噴射時期が算出されることで、過渡運転状態でも、外部ＥＧＲ量および内部ＥＧＲ量の変動の影響を回避しながら、良好な燃焼状態が確保される（段落［００５５］）。また、低温予混合燃焼運転を実行する場合、すすの発生を抑制できる燃料噴射時期の範囲が狭いので、燃焼状態の安定性を確保するために、噴射時期制御において、高い制御精度が必要となる（段落［００６３］，［００６４］）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−８３２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、最終的な燃料噴射時期を、フィードフォワード制御手法のみによって算出しているので、定常運転状態では、制御精度が低下し、燃焼状態の安定性が低下するおそれがある。また、低温予混合燃焼運転を実行する場合でも、フィードフォワード制御手法のみでは、制御精度の低下を招くおそれがある。以上の問題を解決するために、燃料噴射時期の制御手法として、フィードフォワード制御手法とフィードバック制御手法を組み合わせて用いることにより、制御精度の向上を図ることが考えられる。このように構成した場合において、内燃機関の運転状態を検出するセンサの検出信号が温度変化に起因してドリフトしたとき、または、内燃機関の構成部品の摩耗、汚れの付着および経年変化による遊びなどに起因して、内燃機関の動特性（すなわち制御入力に対する機構の出力の関係）が変化したときには、各種センサの検出結果の信頼性が低下することで、燃料噴射時期が適切な値からずれてしまい、制御誤差が一時的に増大する可能性がある。このような制御誤差は、定常運転状態では、フィードバック制御手法によって補償することが可能であるものの、フィードバック制御手法による制御誤差の補償には時間がかかってしまうという問題がある。そのため、制御誤差が一時的に増大した場合などには、制御精度が一時的に低下することで、燃焼が不安定になったり、燃焼時のノイズが増大したりする可能性がある。このような問題は、内燃機関の過渡運転状態ではより顕著に発生しやすい。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、内燃機関の運転状態の検出結果の信頼性が低下し、制御誤差が一時的に増大するような条件下でも、制御誤差を適切かつ迅速に補償でき、それにより、安定した燃焼状態を確保でき、燃焼時のノイズを抑制することができる内燃機関の燃料噴射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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、燃料が燃料噴射装置（燃料噴射弁４）によって気筒３ａ内に噴射される内燃機関３において、気筒３ａ内への燃料の噴射時期を制御する内燃機関３の燃料噴射制御装置１，１Ａであって、気筒３ａ内に噴射された燃料の実際の着火時期を実着火時期Ｃｍｂとして検出する実着火時期検出手段（ＥＣＵ２、筒内圧センサ２３）と、内燃機関３の運転状態を表す運転状態パラメータ（エンジン回転数ＮＥ、要求トルクＴＲＱ、不活性ガス率ＲＩＥＧＲ）を検出する運転状態パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、クランク角センサ２０、エアフローセンサ２１、ＬＡＦセンサ２２、吸気圧センサ２４、吸気温センサ２５、アクセル開度センサ２６）と、実着火時期Ｃｍｂの目標となる目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴを算出する目標着火時期算出手段（ＥＣＵ２、目標着火時期算出部６０，１６０）と、実着火時期Ｃｍｂと目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴとの間の誤差を表す誤差パラメータ（追従誤差ＥＩｇ）を算出する誤差パラメータ算出手段（ＥＣＵ２、ＦＢ項算出部７０、ＦＦ項算出部１００，２００）と、実着火時期Ｃｍｂをフィードフォワード制御するためのＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦを、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦ（基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊ）と運転状態パラメータとの間の相関関係を表すＦＦ項モデルを用いて算出するＦＦ項算出手段（ＥＣＵ２、ＦＦ項算出部１００，２００）と、実着火時期Ｃｍｂを目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴになるようにフィードバック制御するためのＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢを、所定のフィードバック制御手法［式（８）〜（１２）］を用いて算出するＦＢ項算出手段（ＥＣＵ２、ＦＢ項算出部７０）と、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦおよびＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢを用いて、噴射時期の目標となる目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴを算出する目標噴射時期算出手段（ＥＣＵ２、噴射時期コントローラ３０，３０Ａ）と、噴射時期を目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴになるように制御する制御手段（ＥＣＵ２）と、を備え、ＦＦ項算出手段は、所定の第１制御手法［式（１６）〜（２１），（４３）〜（５４）］を用いて、誤差パラメータ（追従誤差ＥＩｇ）が所定の第１目標値（値０）になるように、修正値（基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ、ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ）を算出するとともに、修正値を用いてＦＦ項モデル（図７，８）を修正するモデル修正手段（ＥＣＵ２、基本ＦＦ項用の第１修正値算出部１１０、ＦＦ項補正値用の第１修正値算出部１３０）を有し、モデル修正手段によって修正されたＦＦ項モデルを用いて、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦを算出することを特徴とする。
【０００９】
この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、実着火時期をフィードフォワード制御するためのＦＦ項が、このＦＦ項と運転状態パラメータとの間の相関関係を表すＦＦ項モデルを用いて算出され、実着火時期を目標着火時期になるようにフィードバック制御するためのＦＢ項が、所定のフィードバック制御手法を用いて算出され、これらのＦＦ項およびＦＢ項を用いて、目標噴射時期が算出され、噴射時期が目標噴射時期になるように制御される。以上のように、運転状態パラメータとＦＦ項との間の相関関係を表すＦＦ項モデルを用いてＦＦ項を算出した場合、運転状態パラメータの検出結果の信頼性の低下や内燃機関の動特性変化などに起因して、ＦＦ項モデルがＦＦ項と運転状態パラメータとの間の実際の相関関係を適切に表さない状態となっているとき、言い換えれば、ＦＦ項モデルが両者の実際の相関関係に対してずれているときには、実着火時期と目標着火時期との間の誤差が発生し、それを表すように誤差パラメータが算出される。この場合、発生した誤差パラメータを、フィードバック制御手法で算出されたＦＢ項によって補償しようとすると、前述したように時間がかかってしまう。
【００１０】
これに対して、この燃料噴射制御装置によれば、誤差パラメータが所定の第１目標値になるように、修正値が算出され、この修正値を用いてＦＦ項モデルが修正されるとともに、修正されたＦＦ項モデルを用いて、ＦＦ項が算出されるので、運転状態パラメータの検出結果の信頼性の低下や内燃機関の動特性変化などに起因して、ＦＦ項モデルがＦＦ項と運転状態パラメータとの間の実際の相関関係に対してずれていることで、誤差パラメータすなわち実着火時期と目標着火時期との間の誤差が一時的に増大するような場合でも、修正されたＦＦ項モデルを用いて算出したＦＦ項により、この誤差を適切かつ迅速に補償することができ、制御精度を向上させることができる。それにより、安定した燃焼状態を確保でき、燃焼時のノイズを抑制することができる（なお、本明細書における「ＦＦ項モデル」は、応答曲面モデルや数学的モデルに限らず、Ｎ（Ｎは自然数）次元マップや所定の算出アルゴリズムなどの、ＦＦ項と運転状態パラメータとの間の相関関係を表すものをすべて含む。また、本明細書おいて、「実着火時期の検出」や「運転状態パラメータの検出」における「検出」は、実着火時期や運転状態パラメータを、センサによって直接的に検出することに限らず、これらを算出または推定することも含む）。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関３の燃料噴射制御装置１，１Ａにおいて、運転状態パラメータは、気筒３ａ内のガス状態を表す筒内ガス状態パラメータ（不活性ガス率ＲＩＥＧＲ）を含み、モデル修正手段は、筒内ガス状態パラメータを用いて、誤差パラメータが所定の第１目標値になるように、修正値を算出することを特徴とする。
【００１２】
この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、修正値が、気筒内のガス状態を表す筒内ガス状態パラメータを用いて、誤差パラメータが所定の第１目標値になるように算出されるので、筒内ガスの状態を反映させながら修正したＦＦ項モデルを用いて、ＦＦ項を算出することができる。それにより、実際の筒内ガスの状態に応じて、実着火時期と目標着火時期との間の誤差を補償することができるので、この誤差の補償精度を向上させることができ、それにより、制御精度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に記載の内燃機関３の燃料噴射制御装置１において、運転状態パラメータは、気筒３ａ内のガス状態を表す筒内ガス状態パラメータ（不活性ガス率ＲＩＥＧＲ）を含み、ＦＦ項算出手段は、ＦＦ項モデルとして、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦの基本値である基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊと運転状態パラメータとの間の相関関係を表す基本ＦＦ項モデル（図７）と、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊを補正するためのＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊと筒内ガス状態パラメータとの間の相関関係を表すＦＦ項補正値モデル（図８）とを有しており、モデル修正手段は、修正値として、基本ＦＦ項モデルを修正するための基本ＦＦ項モデル用の第１修正値（基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ）と、ＦＦ項補正値モデルを修正するためのＦＦ項補正値モデル用の第１修正値（ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ）とを算出し、基本ＦＦ項モデル用の第１修正値およびＦＦ項補正値モデル用の第１修正値を用いて、基本ＦＦ項モデルおよびＦＦ項補正値モデルをそれぞれ修正し、モデル修正手段によって修正された基本ＦＦ項モデルおよびＦＦ項補正値モデルを用いて、基本ＦＦ項（修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊ）およびＦＦ項補正値（修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ）をそれぞれ算出するとともに、ＦＦ項補正値（修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ）で基本ＦＦ項（修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊ）を補正することにより、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦを算出することを特徴とする。
【００１４】
この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、モデル修正手段によって、基本ＦＦ項と運転状態パラメータとの間の相関関係を表す基本ＦＦ項モデルが、基本ＦＦ項モデル用の第１修正値を用いて、誤差パラメータが所定の第１目標値になるように修正され、基本ＦＦ項を補正するためのＦＦ項補正値と筒内ガス状態パラメータとの間の相関関係を表すＦＦ項補正値モデルが、ＦＦ項補正値モデル用の第１修正値を用いて、誤差パラメータが所定の第１目標値になるように修正される。さらに、モデル修正手段によって修正された基本ＦＦ項モデルおよびＦＦ項補正値モデルを用いて、基本ＦＦ項およびＦＦ項補正値がそれぞれ算出されるとともに、ＦＦ項補正値で基本ＦＦ項を補正することにより、ＦＦ項が算出される。前述したように、筒内圧パラメータは、燃料の燃焼時に発生するノイズと相関性が高いものであるので、ＦＦ項補正値をそのようなノイズを抑制するように算出することができる。そして、そのようなＦＦ項補正値で基本ＦＦ項を補正することにより、ＦＦ項が算出されるので、このＦＦ項によって、燃料の燃焼時のノイズをより確実に低減することができ、商品性をさらに向上させることができる（なお、本明細書における「基本ＦＦ項モデル」および「ＦＦ項補正値モデル」はそれぞれ、応答曲面モデルや数学的モデルに限らず、Ｎ（Ｎは自然数）次元マップや所定の算出アルゴリズムなどの、基本ＦＦ項と運転状態パラメータとの間の相関関係、およびＦＦ項補正値と筒内ガス状態パラメータとの間の相関関係を表すものをすべて含む）。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の内燃機関３の燃料噴射制御装置１において、気筒３ａ内の圧力状態を表す筒内圧パラメータ（筒内圧変化量ＤＰ）を検出する筒内圧パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、筒内圧センサ２３）をさらに備え、ＦＦ項算出手段は、誤差パラメータが所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったとき（｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆのとき）に、所定の第２制御手法［式（２９）〜（４１），（５５）〜（６６）］を用いて、筒内圧パラメータ（筒内圧変化量ＤＰ）が所定の第２目標値（目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴ）になるように、基本ＦＦ項モデル用の第２修正値（基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ）およびＦＦ項補正値モデル用の第２修正値（ＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊ）を算出し、基本ＦＦ項モデル用の第２修正値および補正値モデル用の第２修正値を用いて、モデル修正手段によって修正された基本ＦＦ項モデルおよびＦＦ項補正値モデルをそれぞれさらに修正する第２モデル修正手段（ＥＣＵ２、基本ＦＦ項用の第２修正値算出部１２０、ＦＦ項補正値用の第２修正値算出部１４０）をさらに有し、第２モデル修正手段によってさらに修正された基本ＦＦ項モデルおよびＦＦ項補正値モデルを用いて、基本ＦＦ項（修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊ）およびＦＦ項補正値（修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ）をそれぞれ算出するとともに、ＦＦ項補正値（修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ）で基本ＦＦ項（修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊ）を補正することにより、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦを算出することを特徴とする。
【００１６】
この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、誤差パラメータが所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったときに、所定の第２制御手法を用いて、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、基本ＦＦ項モデル用の第２修正値およびＦＦ項補正値モデル用の第２修正値が算出され、基本ＦＦ項モデル用の第２修正値およびＦＦ項補正値モデル用の第２修正値を用いて、モデル修正手段によって修正された基本ＦＦ項モデルおよびＦＦ項補正値モデルがそれぞれさらに修正される。そして、第２モデル修正手段によってさらに修正された基本ＦＦ項モデルおよびＦＦ項補正値モデルを用いて、基本ＦＦ項およびＦＦ項補正値がそれぞれ算出されるとともに、ＦＦ項補正値で基本ＦＦ項を補正することにより、ＦＦ項が算出される。したがって、第１目標値を適切に設定することにより、実着火時期と目標着火時期との間の誤差がなくなった場合でも、筒内圧パラメータが所定の第２目標値に対して離間しているときには、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるようにさらに修正された基本ＦＦ項モデルおよびＦＦ項補正値モデルを用いて、ＦＦ項が算出される。前述したように、筒内圧パラメータは、気筒内の圧力状態を表すものであり、燃料の燃焼時に発生するノイズと相関性が高いものであるので、所定の第２目標値を適切に設定することによって、実着火時期と目標着火時期との間の誤差がなくなった場合において、燃焼時のノイズが存在するときでも、ＦＦ項によって、そのノイズを迅速かつ精度よく低減することができる。その結果、商品性をより一層、向上させることができる（なお、本明細書における「筒内圧パラメータの検出」は、筒内圧パラメータを、センサにより直接的に検出することに限らず、算出または推定することも含む）。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項１または２に記載の内燃機関３の燃料噴射制御装置１，１Ａにおいて、気筒３ａ内の圧力状態を表す筒内圧パラメータ（筒内圧変化量ＤＰ）を検出する筒内圧パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、筒内圧センサ２３）をさらに備え、ＦＦ項算出手段は、誤差パラメータが所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったとき（｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆのとき）に、所定の第２制御手法を用いて、筒内圧パラメータ（筒内圧変化量ＤＰ）が所定の第２目標値（目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴ）になるように、他の修正値（基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ）を算出するとともに、他の修正値を用いて、モデル修正手段によって修正されたＦＦ項モデル（図７）をさらに修正する他のモデル修正手段（ＥＣＵ２、基本ＦＦ項用の第２修正値算出部１２０）をさらに有し、他のモデル修正手段によってさらに修正されたＦＦ項モデル（図７）を用いて、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦを算出することを特徴とする。
【００１８】
この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、誤差パラメータが所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったときに、所定の第２制御手法を用いて、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、他の修正値が算出され、他のモデル修正手段により、他の修正値を用いて、モデル修正手段によって修正されたＦＦ項モデルがさらに修正される。そして、他のモデル修正手段によってさらに修正されたＦＦ項モデルを用いて、ＦＦ項が算出される。したがって、第１目標値を適切に設定することにより、実着火時期と目標着火時期との間の誤差がなくなった場合でも、筒内圧パラメータが所定の第２目標値に対して離間しているときには、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるようにさらに修正されたＦＦ項モデルを用いて、ＦＦ項が算出される。この場合、筒内圧パラメータは、気筒内の圧力状態を表すものであり、燃料の燃焼時に発生するノイズと相関性が高いものであるので、所定の第２目標値を適切に設定することによって、実着火時期と目標着火時期との間の誤差がなくなった場合において、燃焼時のノイズが存在するときでも、ＦＦ項によって、そのノイズを迅速かつ精度よく低減することができる。その結果、商品性を向上させることができる。
【００１９】
請求項６に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の内燃機関３の燃料噴射制御装置１，１Ａにおいて、運転状態パラメータは、気筒３ａ内のガス状態を表す筒内ガス状態パラメータ（不活性ガス率ＲＩＥＧＲ）を含み、目標着火時期算出手段は、目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴの基本値である基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂを、基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂと運転状態パラメータとの間の相関関係を表す基本着火時期モデル（図４）を用いて算出する基本着火時期算出手段（ＥＣＵ２、基本着火時期算出部６１，１６１）と、基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂを補正するための着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂを、着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂと筒内ガス状態パラメータとの間の相関関係を表す着火時期補正値モデル（図５）を用いて算出する着火時期補正値算出手段（ＥＣＵ２、着火時期補正値算出部６２，１６２）と、を有し、着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂで基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂを補正することにより、目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴを算出することを特徴とする。
【００２０】
この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、目標着火時期の基本値である基本着火時期が、基本着火時期と運転状態パラメータとの間の相関関係を表す基本着火時期モデルを用いて算出され、着火時期補正値が、着火時期補正値と筒内ガス状態パラメータとの間の相関関係を表す着火時期補正値モデルを用いて算出され、着火時期補正値で基本着火時期を補正することにより、目標着火時期が算出される。この場合、着火時期補正値が、これと気筒内のガス状態を表す筒内ガス状態パラメータとの間の相関関係を表す着火時期補正値モデルを用いて算出されるので、筒内ガスの状態を反映させながら、目標着火時期を算出することができ、それにより、制御精度をさらに向上させることができる（なお、本明細書における「基本着火時期モデル」および「着火時期補正値モデル」はそれぞれ、応答曲面モデルや数学的モデルに限らず、Ｎ（Ｎは自然数）次元マップや所定の算出アルゴリズムなどの、基本着火時期と運転状態パラメータとの間の相関関係、および着火時期補正値と筒内ガス状態パラメータとの間の相関関係を表すものをすべて含む）。
【００２１】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の内燃機関３の燃料噴射制御装置１Ａにおいて、気筒３ａ内の圧力状態を表す筒内圧パラメータ（筒内圧変化量ＤＰ）を検出する筒内圧パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、筒内圧センサ２３）をさらに備え、基本着火時期算出手段は、誤差パラメータが所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったとき（｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆのとき）に、所定の第３制御手法［式（７１）〜（８３）］を用いて、筒内圧パラメータ（筒内圧変化量ＤＰ）が所定の第２目標値（目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴ）になるように、基本着火時期モデル用の修正値（基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂ）を算出するとともに、基本着火時期モデル用の修正値を用いて、基本着火時期モデルを修正する基本着火時期モデル修正手段（ＥＣＵ２、基本着火時期用の修正値算出部１７０）を有し、基本着火時期モデル修正手段によって修正された基本着火時期モデルを用いて、基本着火時期（修正後基本着火時期ＭｏｄＢｓ＿ｃｍｂ）を算出することを特徴とする。
【００２２】
この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、誤差パラメータが所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったときに、所定の第３制御手法を用いて、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、基本着火時期モデル用の修正値が算出され、基本着火時期モデル用の修正値を用いて、基本着火時期モデルが修正される。そして、基本着火時期モデル修正手段によって修正された基本着火時期モデルを用いて、基本着火時期が算出される。したがって、第１目標値を適切に設定することにより、実着火時期と目標着火時期との間の誤差がなくなった場合でも、筒内圧パラメータが所定の第２目標値に対して離間しているときには、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように修正された基本着火時期モデルを用いて、基本着火時期が算出される。前述したように、筒内圧パラメータは、燃料の燃焼時に発生するノイズと相関性が高いものであるので、所定の第２目標値を適切に設定することによって、実着火時期と目標着火時期との間の誤差がなくなった場合において、燃焼時のノイズが存在するときでも、基本着火時期によって、そのノイズを迅速かつ精度よく低減することができる。その結果、商品性を向上させることができる。
【００２３】
請求項８に係る発明は、請求項６に記載の内燃機関３の燃料噴射制御装置１Ａにおいて、気筒３ａ内の圧力状態を表す筒内圧パラメータ（筒内圧変化量ＤＰ）を検出する筒内圧パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、筒内圧センサ２３）をさらに備え、着火時期補正値算出手段は、誤差パラメータが所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったとき（｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆのとき）に、所定の第４制御手法を用いて、筒内圧パラメータ（筒内圧変化量ＤＰ）が所定の第２目標値（目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴ）になるように、着火時期補正値モデル用の修正値（着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ）を算出するとともに、着火時期補正値モデル用の修正値を用いて、着火時期補正値モデルを修正する着火時期補正値モデル修正手段（ＥＣＵ２、着火時期補正値用の修正値算出部１８０）を有し、着火時期補正値モデル修正手段によって修正された着火時期補正値モデルを用いて、着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂ（修正後基本着火時期ＭｏｄＢｓ＿ｃｍｂ）を算出することを特徴とする。
【００２４】
この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、誤差パラメータが所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったときに、所定の第４制御手法を用いて、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、着火時期補正値モデル用の修正値が算出され、着火時期補正値モデル用の修正値を用いて、着火時期補正値モデルが修正される。そして、着火時期補正値モデル修正手段によって修正された着火時期補正値モデルを用いて、着火時期補正値が算出される。したがって、第１目標値を適切に設定することにより、実着火時期と目標着火時期との間の誤差がなくなった場合でも、筒内圧パラメータが所定の第２目標値に対して離間しているときには、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように修正された着火時期補正値モデルを用いて、着火時期補正値が算出される。前述したように、筒内圧パラメータは、燃料の燃焼時に発生するノイズと相関性が高いものであるので、所定の第２目標値を適切に設定することによって、実着火時期と目標着火時期との間の誤差がなくなった場合において、燃焼時のノイズが存在するときでも、着火時期補正値によって、そのノイズを迅速かつ精度よく低減することができる。その結果、商品性を向上させることができる。
【００２５】
請求項９に係る発明は、請求項２ないし８のいずれかに記載の内燃機関３の燃料噴射制御装置１，１Ａにおいて、内燃機関３は、低温予混合燃焼で運転可能に構成されており、筒内ガス状態パラメータは、気筒３ａ内における不活性ガス量と新気量との割合を表す値（不活性ガス率ＲＩＥＧＲ）であることを特徴とする。
【００２６】
一般に、低温予混合燃焼で運転される内燃機関の場合、安定した燃焼状態およびノイズの抑制を実現する上で、気筒内における不活性ガス量と新気量との割合が極めて重要な要素となる。これに対して、この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、気筒内における不活性ガス量と新気量との割合を表す値を用いて、ＦＦ項すなわち目標噴射時期が算出されるので、内燃機関を低温予混合燃焼で運転する際、安定した燃焼状態およびノイズの抑制を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料噴射制御装置およびこれを適用した内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】噴射時期コントローラの概略構成を示すブロック図である。
【図３】目標着火時期算出部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図５】着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図６】ＦＦ項算出部の概略構成を示すブロック図である。
【図７】基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図８】ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図９】基本ＦＦ項用の第１修正値算出部の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図１１】連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの算出手法を説明するための図である。
【図１２】連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの算出手法を説明するための図である。
【図１３】感度修正係数Ｋ＿ＮＴの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図１４】感度修正係数Ｋ＿ＥＴの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図１５】基本ＦＦ項用の第２修正値算出部の概略構成を示すブロック図である。
【図１６】感度修正係数Ｋ＿ＮＶＮＴの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図１７】感度修正係数Ｋ＿ＮＶＥＴの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図１８】ＦＦ項補正値用の第１修正値算出部の概略構成を示すブロック図である。
【図１９】ＦＦ項補正値用の第２修正値算出部の概略構成を示すブロック図である。
【図２０】第１実施形態の燃料噴射制御装置による制御結果の一例を示すタイミングチャートである。
【図２１】第２実施形態の燃料噴射制御装置における噴射時期コントローラの概略構成を示すブロック図である。
【図２２】第２実施形態の目標着火時期算出部の概略構成を示すブロック図である。
【図２３】基本着火時期用の修正値算出部の概略構成を示すブロック図である。
【図２４】感度修正係数Ｋ＿ｃｍｂＮＴの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図２５】感度修正係数Ｋ＿ｃｍｂＥＴの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図２６】着火時期補正値用の修正値算出部の概略構成を示すブロック図である。
【図２７】第２実施形態のＦＦ項算出部の概略構成を示すブロック図である。
【図２８】第２実施形態の燃料噴射制御装置による制御結果の一例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置について説明する。図１に示すように、本実施形態の燃料噴射制御装置１は、ＥＣＵ２を備えており、このＥＣＵ２は、内燃機関（以下「エンジン」という）３の燃料噴射制御処理などの各種の制御処理を実行する。
【００２９】
エンジン３は、図示しない車両に搭載された、低温予混合燃焼で運転可能なディーゼルエンジンタイプのものであり、４組（１組のみ図示）の気筒３ａおよびピストン３ｂを備えている。このエンジン３のシリンダヘッド３ｃには、燃料噴射弁４（燃料噴射装置）が気筒３ａ毎に燃焼室に臨むように取り付けられている。
【００３０】
この燃料噴射弁４は、コモンレールを介して、高圧ポンプおよび燃料タンク（いずれも図示せず）に接続されている。高圧ポンプによって昇圧された燃料は、コモンレールを介して燃料噴射弁４に供給され、燃料噴射弁４から気筒３ａ内の燃焼室に噴射される。ＥＣＵ２は、燃料噴射弁４の開閉タイミングを制御することによって、燃料噴射弁４による燃料噴射量および噴射時期を制御する。なお、噴射時期制御の具体的な制御手法については後述する。
【００３１】
また、エンジン３には、クランク角センサ２０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。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。なお、本実施形態では、クランク角センサ２０が運転状態パラメータ検出手段に、エンジン回転数ＮＥが運転状態パラメータにそれぞれ相当する。
【００３２】
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】
エンジン３の吸気通路５には、エアフローセンサ２１（運転状態パラメータ検出手段）が設けられている。このエアフローセンサ２１は、吸気通路５内を流れる新気の流量（以下「新気流量」という）Ｑｉｎを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００３４】
一方、エンジン３の排気通路７には、上流側から順に、ＬＡＦセンサ２２（運転状態パラメータ検出手段）および排ガス浄化装置９が設けられている。このＬＡＦセンサ２２は、ジルコニアおよび白金電極などで構成され、理論空燃比よりもリッチなリッチ領域から極リーン領域までの広範囲な空燃比の領域において、排気通路７内を流れる排ガス中の酸素濃度をリニアに検出し、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、このＬＡＦセンサ２２の検出信号に基づき、排ガスの空気過剰率λを算出する。
【００３５】
また、排ガス浄化装置９は、排気ガス中の未燃成分やスート（すす）などを浄化するものであり、具体的には、ＤＰＦおよびＮＯｘ浄化触媒などで構成されている。
【００３６】
さらに、エンジン３には、ＥＧＲ装置８が設けられている。このＥＧＲ装置８は、排気通路７内の排ガスの一部を吸気通路５側に還流するものであり、吸気通路５および排気通路７の間に接続されたＥＧＲ通路８ａと、このＥＧＲ通路８ａを開閉するＥＧＲ制御弁８ｂなどで構成されている。ＥＧＲ通路８ａの一端は、排気通路７のＬＡＦセンサ２２よりも上流側の部位に開口し、他端は、吸気通路５のエアフローセンサ２１よりも下流側の部位に開口している。
【００３７】
ＥＧＲ制御弁８ｂは、そのリフトが最大値と最小値との間でリニアに変化するリニア電磁弁で構成され、ＥＣＵ２に電気的に接続されている。ＥＣＵ２は、ＥＧＲ制御弁８ｂを介して、ＥＧＲ通路８ａの開度を変化させることにより、排ガスの還流量を制御する。
【００３８】
一方、ＥＣＵ２には、４つの筒内圧センサ２３（１つのみ図示）、吸気圧センサ２４、吸気温センサ２５およびアクセル開度センサ２６が電気的に接続されている。４つの筒内圧センサ２３の各々は、圧電素子タイプのものであり、対応する気筒３ａ内の圧力すなわち筒内圧の変化に伴ってたわむことにより、筒内圧を表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、筒内圧センサ２３の検出信号および前述したＣＲＫ信号に基づき、筒内圧変化量ＤＰおよび実着火時期Ｃｍｂなどを気筒ごとに算出する。
【００３９】
この筒内圧変化量ＤＰは、単位クランク角当たりの筒内圧の変化量を表すものであり、実着火時期Ｃｍｂは、燃焼室内の燃料が実際に着火したと推定される、ＭＦＢ５０などの値に相当するクランク角位置を表すものである。なお、本実施形態では、筒内圧センサ２３が筒内圧パラメータ検出手段および実着火時期検出手段に相当し、筒内圧変化量ＤＰが筒内圧パラメータに相当する。
【００４０】
また、吸気圧センサ２４および吸気温センサ２５は、吸気集合管内の吸気通路５が各気筒３ａに向かって分岐する手前の部分に設けられており、吸気通路５内を流れる還流ガスを含む吸入空気の圧力（以下「吸気圧」という）ＰＢおよび温度（以下「吸気温」という）ＴＢを表す検出信号をＥＣＵ２にそれぞれ出力する。
【００４１】
さらに、アクセル開度センサ２６は、車両の図示しないアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを検出して、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、吸気圧センサ２４、吸気温センサ２５およびアクセル開度センサ２６が運転状態パラメータ検出手段に相当する。
【００４２】
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２０〜２６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、燃料噴射制御処理などの各種の制御処理などを実行する。
【００４３】
なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、実着火時期検出手段、目標着火時期算出手段、誤差パラメータ算出手段、ＦＦ項算出手段、ＦＢ項算出手段、目標噴射時期算出手段、制御手段、モデル修正手段、筒内圧パラメータ検出手段、第２モデル修正手段、他のモデル修正手段、基本着火時期算出手段、および着火時期補正値算出手段に相当する。
【００４４】
図２に示すように、本実施形態の燃料噴射制御装置１は、噴射時期コントローラ３０を備えている。この噴射時期コントローラ３０（目標噴射時期算出手段）は、以下に述べるように、目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴを算出するものであり、具体的にはＥＣＵ２によって構成されている。なお、以下の説明において算出される各種の値は、ＥＣＵ２のＲＡＭ内に記憶されるものとする。
【００４５】
同図に示すように、噴射時期コントローラ３０は、要求トルク算出部４０、不活性ガス率算出部５０、目標着火時期算出部６０、ＦＢ項算出部７０、ＦＦ項算出部１００および加算器８０を備えている。
【００４６】
まず、要求トルク算出部４０では、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じて、図示しないマップを検索することにより、要求トルクＴＲＱ（運転状態パラメータ）が算出される。この要求トルクＴＲＱは、運転者によってエンジン３に要求されているトルクを表すものである。
【００４７】
また、不活性ガス率算出部５０では、後述する制御手法により、不活性ガス率ＲＩＥＧＲが算出される。この不活性ガス率ＲＩＥＧＲは、気筒３ａ内に吸入された総ガス量中の不活性ガスの割合を表すものである。なお、本実施形態では、不活性ガス率ＲＩＥＧＲが運転状態パラメータ、筒内ガス状態パラメータおよび気筒内における不活性ガス量と新気量との割合を表す値に相当する。
【００４８】
さらに、目標着火時期算出部６０では、後述する制御手法により、目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴが算出され、ＦＢ項算出部７０では、後述する制御手法により、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが算出されるとともに、ＦＦ項算出部１００では、後述する制御手法により、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦが算出される。なお、本実施形態では、目標着火時期算出部６０が目標着火時期算出手段に、ＦＢ項算出部７０が誤差パラメータ算出手段およびＦＢ項算出手段に、追従誤差ＥＩｇが誤差パラメータに、ＦＦ項算出部１００が誤差パラメータ算出手段およびＦＦ項算出手段にそれぞれ相当する。
【００４９】
そして、最終的に、加算器８０において、下式（１）により、目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴが算出される。
【数１】
【００５０】
上式（１）に示すように、目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴは、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦとＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢの和として算出される。なお、上式（１）において、記号（ｋ）付きの各離散データは、所定の制御周期（例えば、１０ｍｓｅｃ）でサンプリングまたは算出されたデータであることを示しており、記号ｋは各離散データのサンプリングまたは算出サイクルの順番を表している。例えば、記号ｋは今回の制御タイミングでサンプリングまたは算出された値であることを、記号ｋ−１は前回の制御タイミングでサンプリングまたは算出された値であることをそれぞれ示している。この点は、以下の離散データにおいても同様である。なお、以下の説明では、各離散データにおける記号（ｋ）を適宜省略する。
【００５１】
次に、前述した不活性ガス率算出部５０について説明する。この不活性ガス率算出部５０では、以下に述べるように、エンジン回転数ＮＥ、吸気温ＴＢ、吸気圧ＰＢおよび新気流量Ｑｉｎなどに基づいて、不活性ガス率ＲＩＥＧＲが算出される。まず、下式（２）により、吸入空気量ＱＣＹＬを算出する。
【数２】
【００５２】
この吸入空気量ＱＣＹＬは、気筒３ａ内に吸入されると推定される総ガス量、すなわち新気量と還流ガス量との和に相当するものである。上式（２）において、ηは吸気効率を、Ｒは気体定数を、Ｖｃｙｌは気筒容積を、Ｎｃｙｌは気筒数をそれぞれ表している。この吸気効率ηは、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算出される。
【００５３】
次いで、下式（３）により、新気量ＱＡＩＲを算出する。
【数３】
【００５４】
さらに、下式（４）により、還流ガス量ＱＥＧＲを算出する。
【数４】
【００５５】
次に、下式（５）により、還流ガス率ＲＥＧＲを算出する。
【数５】
【００５６】
そして、最終的に、下式（６）に示すように、還流ガス率ＲＥＧＲを空気過剰率λで除算することにより、不活性ガス率ＲＩＥＧＲが算出される。
【数６】
【００５７】
ここで、空気過剰率λは、排気通路７の比較的、下流側に配置されたＬＡＦセンサ２２の検出信号に基づいて算出される関係上、吸入空気量ＱＣＹＬなどの演算結果に対して所定のむだ時間（応答遅れ）を有しているので、上式（６）では、空気過剰率λとして、このむだ時間を考慮した値が用いられる。
【００５８】
次に、図３を参照しながら、前述した目標着火時期算出部６０について説明する。この目標着火時期算出部６０は、以下に述べるように、目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴを算出するものであり、基本着火時期算出部６１、着火時期補正値算出部６２および加算器６３を備えている。
【００５９】
この基本着火時期算出部６１（基本着火時期算出手段）では、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図４に示すマップを検索することにより、基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂが算出される。同図において、ＴＲＱ１〜４はそれぞれ、ＴＲＱ１＜ＴＲＱ２＜ＴＲＱ３＜ＴＲＱ４の関係が成立するように設定される要求トルクＴＲＱの所定値であり、この点は後述するマップにおいても同様である。このマップでは、基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より進角側の値に設定されている。これは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、１回の燃焼サイクルの実行時間がより短くなってしまうので、それに対応して、燃料の適切な燃焼時間を確保するためである。
【００６０】
また、着火時期補正値算出部６２（着火時期補正値算出手段）では、不活性ガス率ＲＩＥＧＲおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図５に示すマップを検索することにより、着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂが算出される。
【００６１】
そして、最終的に、加算器６３において、下式（７）により、目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴが算出される。すなわち、目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴは、基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂを着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂで補正することによって算出される。
【数７】
【００６２】
次に、前述したＦＢ項算出部７０について算出する。このＦＢ項算出部７０では、以下の式（８）〜（１２）に示すスライディングモード制御アルゴリズムを用いて、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが算出される。すなわち、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢは、実着火時期Ｃｍｂを目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに収束させるための値として算出される。
【００６３】
【数８】
【００６４】
上式（８）に示すように、追従誤差Ｅｃｍｂは、実着火時期Ｃｍｂと目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴの偏差として算出される。また、上式（９）において、σは切換関数であり、Ｓは−１＜Ｓ＜０の関係が成立するように設定される切換関数設定パラメータである。この場合、切換関数設定パラメータＳの設定値により、追従誤差Ｅｃｍｂの値０への収束速度および収束挙動、すなわち実着火時期Ｃｍｂの目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴへの収束速度および収束挙動が指定される。
【００６５】
また、上式（１０）において、Ｕｒｃｈは到達則入力であり、Ｋｒｃｈは所定の到達則ゲインを表している。さらに、上式（１１）において、Ｕａｄｐは適応則入力であり、Ｋａｄｐは所定の適応則ゲインを表している。そして、上式（１２）に示すように、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦは、到達則入力Ｕｒｃｈと適応則入力Ｕａｄｐの和として算出される。
【００６６】
次いで、図６を参照しながら、前述したＦＦ項算出部１００について説明する。このＦＦ項算出部１００は、以下に述べるように、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦを算出するものであり、同図に示すように、基本ＦＦ項算出部１０１、基本ＦＦ項用の第１修正値算出部１１０、基本ＦＦ項用の第２修正値算出部１２０、ＦＦ項補正値算出部１０２、ＦＦ項補正値用の第１修正値算出部１３０、ＦＦ項補正値用の第２修正値算出部１４０および３つの加算器１０３〜１０５を備えている。
【００６７】
この基本ＦＦ項算出部１０１では、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図７に示すマップを検索することにより、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊが算出される。このマップでは、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より進角側の値に設定されている。これは、前述した図４の説明で述べたのと同じ理由による。
【００６８】
また、基本ＦＦ項用の第１修正値算出部１１０および基本ＦＦ項用の第２修正値算出部１２０では、後述する制御手法により、基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊおよび基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊがそれぞれ算出される。
【００６９】
なお、本実施形態では、基本ＦＦ項用の第１修正値算出部１１０がモデル修正手段に、基本ＦＦ項用の第２修正値算出部１２０が第２モデル修正手段および他のモデル修正手段に、基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊが修正値および基本ＦＦ項モデル用の第１修正値に、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊが、他の修正値および基本ＦＦ項モデル用の第２修正値にそれぞれに相当する。
【００７０】
さらに、加算器１０３において、下式（１３）により、修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊが算出される。
【数９】
【００７１】
上式（１３）に示すように、修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊは、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊを、基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊおよび基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊで修正することによって算出される。
【００７２】
一方、ＦＦ項補正値算出部１０２では、不活性ガス率ＲＩＥＧＲおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図８に示すマップを検索することにより、ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが算出される。
【００７３】
また、ＦＦ項補正値用の第１修正値算出部１３０およびＦＦ項補正値用の第２修正値算出部１４０では、後述する制御手法により、ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿ＩｎｊおよびＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊがそれぞれ算出される。
【００７４】
なお、本実施形態では、ＦＦ項補正値用の第１修正値算出部１３０がモデル修正手段に、ＦＦ項補正値用の第２修正値算出部１４０が第２モデル修正手段に、ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが修正値およびＦＦ項補正値モデル用の第１修正値に、ＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊがＦＦ項補正値モデル用の第２修正値にそれぞれに相当する。
【００７５】
さらに、加算器１０４において、下式（１４）により、修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが算出される。すなわち、修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊは、ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊを、ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿ＩｎｊおよびＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊで修正することによって算出される。
【数１０】
【００７６】
そして、最終的に、加算器１０５において、下式（１５）により、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦが算出される。すなわち、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦは、修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊを修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊで補正することによって算出される。
【数１１】
【００７７】
なお、本実施形態では、図７，８のマップがＦＦ項モデルに、図７のマップが基本ＦＦ項モデルに、図８のマップがＦＦ項補正値モデルにそれぞれ相当する。さらに、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊに基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊを加算することが、ＦＦ項モデルおよび基本ＦＦ項モデルを修正することに相当するとともに、両者の和Ｂｓ＿Ｉｎｊ＋ＤＢｓ＿Ｉｎｊに基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊを加算することが、修正されたＦＦ項モデルおよび修正された基本ＦＦ項モデルをさらに修正することに相当する。
【００７８】
次に、図９を参照しながら、前述した基本ＦＦ項用の第１修正値算出部１１０について説明する。この基本ＦＦ項用の第１修正値算出部１１０は、以下に述べる制御手法によって、基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊを算出するものであり、同図に示すように、減算器１１１、連結重み関数算出部１１２、修正誤差算出部１１３、基本局所修正値算出部１１４、修正感度算出部１１５および最終値算出部１１６を備えている。
【００７９】
まず、減算器１１１では、下式（１６）によって、追従誤差ＥＩｇが算出される。
【数１２】
【００８０】
ここで、上式（１６）のＩｎｊ＿ＦＢ＿ＴＲＧＴは、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢの目標となる所定の目標値であり、本実施形態では値０に設定されている。そのため、追従誤差ＥＩｇ＝Ｉｎｊ＿ＦＢとなる。
【００８１】
また、連結重み関数算出部１１２では、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図１０に示すマップを検索することにより、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijが算出される。このマップでは、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱの領域がそれぞれ、Ｉ（Ｉは２以上の整数）個の所定値ＮＥi（ｉ＝１〜Ｉ）およびＪ（Ｊは２以上の整数）個の所定値ＴＲＱj（ｊ＝１〜Ｊ）によって均等に区分されているとともに、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijは、連続する３つのエンジン回転数ＮＥiの値と、連続する３つの要求トルクＴＲＱjの値との組み合わせで規定される複数の領域に対応してそれぞれ設定されている。
【００８２】
また、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの各々は、対応する領域内におけるエンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱの値に対して、その領域の中心で最大値１になり、中心以外では四角錐の斜面状に変化するとともに、その領域以外では値０になる特性を有している。これに加えて、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijがそれぞれ対応する複数の領域では、隣り合う領域が互いに重なり合っており、それにより、隣り合う連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijは、四角錐の斜面状に変化する部分で互いに交差している。
【００８３】
例えば、図１１に示すように、ＮＥf-1＜ＮＥ＜ＮＥf+1かつＴＲＱg-1＜ＴＲＱ＜ＴＲＱg+1の領域に対応する連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfgは、ＮＥ，ＴＲＱがその領域の中心の値のとき、すなわちＮＥ＝ＮＥfかつＴＲＱ＝ＴＲＱgのときに最大値１を示し、中心以外のＮＥ，ＴＲＱの値に対しては、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfgの値が四角錐の斜面状に変化するように設定されている。ここで、ｆ，ｇは０＜ｆ＜Ｉおよび０＜ｇ＜Ｊがそれぞれ成立する正の整数である。さらに、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfgは、２つの値ＮＥ，ＴＲＱが上記領域以外の値のとき、すなわちＮＥ≦ＮＥf-1、ＮＥf+1≦ＮＥ、ＴＲＱ≦ＴＲＱg-1またはＴＲＱg+1≦ＴＲＱのときには、値０を示すように設定されている。
【００８４】
また、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfgは、これと隣り合う領域にそれぞれ対応する連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊf-1g，ＷＢｓ＿Ｉｎｊf+1gに対して、互いの領域が重なり合う部分すなわち斜面状に変化する部分でその斜面同士が交差している。したがって、図１１に示すように、ＮＥxをＮＥfとＮＥf+1の間の中央の値とすると、例えば、ＮＥ＝ＮＥxおよびＴＲＱ＝ＴＲＱgのときには、２つの連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg，ＷＢｓ＿Ｉｎｊf+1gの値は、ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg＝ＷＢｓ＿Ｉｎｊf+1g＝０．５となるとともに、それら以外の連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの値はいずれも値０となる。これに加えて、ＮＥx＜ＮＥ＜ＮＥf+1およびＴＲＱ＝ＴＲＱgのときには、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfgの値は、０＜ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg＜０．５となり、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊf+1gの値は、１−ＷＢｓ＿Ｉｎｊfgとなるとともに、それら以外の連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの値はいずれも値０となる。
【００８５】
さらに、図１２に示すように、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfgは、これと隣り合う領域にそれぞれ対応する連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg-1，ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg+1に対しても、互いの領域が重なり合う部分すなわち斜面状に変化する部分でその斜面同士が交差している。したがって、同図に示すように、ＴＲＱyをＴＲＱg-1とＴＲＱgの間の中央の値とすると、例えば、ＮＥ＝ＮＥfおよびＴＲＱ＝ＴＲＱyのときには、２つの連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg-1，ＷＢｓ＿Ｉｎｊfgの値は、ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg-1＝ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg＝０．５となるとともに、それら以外の連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの値はいずれも値０となる。これに加えて、ＮＥ＝ＮＥfおよびＴＲＱy＜ＴＲＱ＜ＴＲＱgのときには、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg-1の値は、０＜ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg-1＜０．５となり、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfgの値は、１−ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg-1となるとともに、それら以外の連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの値はいずれも値０となる。
【００８６】
また、図示しないが、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfgは、これと隣り合う領域にそれぞれ対応する連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊf+1g-1，ＷＢｓ＿Ｉｎｊf-1g+1に対しても、互いの領域が重なり合う斜面状に変化する部分で互いの斜面同士が交差している。以上のように、隣り合う２つのエンジン回転数ＮＥの値（例えばＮＥf，ＮＥf+1）と、隣り合う２つの要求トルクＴＲＱの値（例えばＴＲＱg，ＴＲＱg+1）で規定される四角形の領域では、４つの連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊij（例えばＷＢｓ＿Ｉｎｊfg，ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg+1，ＷＢｓ＿Ｉｎｊf+1g，ＷＢｓ＿Ｉｎｊf+1g+1）の斜面同士が互いに交差しているとともに、この領域内のエンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱの値に対して、これらの４つの連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの総和は、値１になるように設定されている。なお、本実施形態では、図１０のＮＥ1およびＴＲＱ1はそれぞれ値０に設定されており、したがって、ＮＥ＜ＮＥ1またはＴＲＱ＜ＴＲＱ1の領域では、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの値は実際には設定されていない。
【００８７】
以上のように、この連結重み関数算出部１１２では、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図１０のマップを検索することにより、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの値がそれぞれ算出される。すなわち、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【００８８】
さらに、修正誤差算出部１１３では、下式（１７）により、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＩｇijが算出される。
【数１３】
【００８９】
このように、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＩｇijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出されるとともに、追従誤差ＥＩｇを、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijで重み付けした値として算出される。
【００９０】
また、基本局所修正値算出部１１４では、下式（１８）〜（２５）に示すスライディングモ−ド制御アルゴリズムを適用した制御アルゴリズムにより、基本局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijが算出される。すなわち、基本局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijは、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＩｇijを値０に収束させるための、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【００９１】
【数１４】
【００９２】
【数１５】
【００９３】
上式（１８）において、σ１ijは切換関数であり、Ｓ１は−１＜Ｓ１＜０の関係が成立するように設定される切換関数設定パラメ−タである。この場合、切換関数設定パラメ−タＳ１の設定値により、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＩｇijの値０への収束速度および収束挙動が指定される。また、式（１９）において、Ｕｒｃｈ１ijは到達則入力であり、Ｋｒｃｈ１は所定の到達則ゲインを表している。さらに、式（２０）において、Ｕｎｌ１ijは非線形入力であり、Ｋｎｌ１は所定の非線形入力用ゲインを表している。また、式（２０）におけるｓｇｎ（σ１ij(ｋ)）は符号関数であり、その値は、σ１ij(ｋ)＞０のときにはｓｇｎ（σ１ij(ｋ)）＝１、σ１ij(ｋ)＝０のときにはｓｇｎ（σ１ij(ｋ)）＝０、σ１ij(ｋ)＜０のときにはｓｇｎ（σ１ij(ｋ)）＝−１となるように設定される（なお、σ１ij(ｋ)＝０のときに、ｓｇｎ（σ１ij(ｋ)）＝１となるように設定してもよい）。
【００９４】
さらに、式（２１）において、Ｕａｄｐ１ijは適応則入力であり、Ｋａｄｐ１は所定の適応則ゲインを表している。また、式（２１）のδ１ijは、式（２２）により算出される切換関数の積分値である。同式（２２）のγ１は忘却係数であり、その値は式（２３），（２４）に示すように、基本局所修正値の前回値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓij（ｋ−１）と、所定の上下限値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓＨ，ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓＬとの比較結果により、値１または所定値γｌｍｔに設定される。この所定値γｌｍｔは、０＜γｌｍｔ＜１の関係が成立するように設定される。
【００９５】
また、式（２５）に示すように、基本局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijは、到達則入力Ｕｒｃｈ１ij、非線形入力Ｕｎｌ１ijおよび適応則入力Ｕａｄｐ１ijの和として算出される。
【００９６】
以上の基本局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijの算出アルゴリズムにおいて、忘却係数γ１を用いたのは、以下の理由による。すなわち、式（８）〜（１２）のスライディングモード制御アルゴリズムにより、実着火時期Ｃｍｂと目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴとの偏差である追従誤差Ｅｃｍｂを値０に収束させるように、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが算出されるとともに、追従誤差ＥＩｇ（＝Ｉｎｊ＿ＦＢ）に基づいて算出した修正誤差ＷＢｓ＿ｅＩｇijが値０に収束するように、式（１８）〜（２５）のスライディングモード制御アルゴリズムを適用した制御アルゴリズムにより、基本局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijが算出される。そのため、忘却係数γ１を用いなかった場合、これらの２つの制御アルゴリズムにおける積分項としての適応則入力Ｕａｄｐ，Ｕａｄｐ１ijが、互いに干渉して振動的な挙動を示したり、それぞれの絶対値が肥大化したりすることによって、基本局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijすなわちＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦの算出精度が低下することで、過渡時の制御性が低下してしまう可能性がある。
【００９７】
これに対して、前述した式（２２）では、基本局所修正値の前回値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓij（ｋ−１）の絶対値が大きい場合には、適応則入力Ｕａｄｐ１ijにおける切換関数の積分値δ１ijの増大を回避するために、０＜γ１＜１の範囲内の値に設定された忘却係数γ１が、切換関数の積分値の前回値δ１ij（ｋ−１）に乗算されている。この場合、前述した式（２２）を漸化式により展開すると、ｈ（ｈは２以上の自然数）回前の制御タイミングでの切換関数の積分値δ１ij（ｋ−ｈ）に対しては、γ１h（≒０）が乗算されることになるので、演算処理が進行したときに、切換関数の積分値δ１ijの増大すなわち適応則入力Ｕａｄｐ１ijの増大を回避することができる。その結果、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦの算出精度を向上させることができ、過渡時の制御性を向上させることができる。
【００９８】
また、忘却係数γ１を常に０＜γ１＜１の範囲内の値に設定した場合、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＩｇijが値０近傍になったときに、忘却係数γ１による忘却効果により、基本局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijが値０近傍に収束してしまうので、そのような状態で追従誤差ＥＩｇが再度増大すると、その追従誤差ＥＩｇを値０に収束させるのに時間を要してしまう。したがって、それを回避し、追従誤差ＥＩｇを迅速に値０に収束させるためには、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＩｇijが比較的小さい値のときでも、基本局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijを、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＩｇijを補償可能な値に適切に保持しておく必要があるので、本実施形態では、基本局所修正値の前回値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓij（ｋ−１）が上述した範囲にあるときには、忘却係数γ１による忘却効果をキャンセルするために、γ１＝１に設定されている。
【００９９】
一方、前述した修正感度算出部１１５では、以下に述べる演算手法により、修正感度ＲＩｎｊが算出される。まず、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図１３に示すマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ＮＴを算出する。このマップでは、感度修正係数Ｋ＿ＮＴは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より大きい値に設定されている。これは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、前述した図７のマップにおける基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊとエンジン回転数ＮＥとの間の関係が、実際の関係に対してずれやすくなり、追従誤差ＥＩｇ（すなわちＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢ）が発生しやすくなるので、それを補償するためである。
【０１００】
また、不活性ガス率ＲＩＥＧＲおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図１４に示すマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ＥＴを算出する。このマップでは、感度修正係数Ｋ＿ＥＴは、不活性ガス率ＲＩＥＧＲが高いほど、より小さい値に設定されている。これは、不活性ガス率ＲＩＥＧＲが高いほど、燃焼温度がより低くなることで、前述した図７のマップにおける基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊと、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱとの間の相関関係が、実際の関係に対してずれにくくなり、追従誤差ＥＩｇが発生しにくくなるためである。
【０１０１】
そして、最終的に、修正感度ＲＩｎｊが下式（２６）により算出される。
【数１６】
【０１０２】
以上の手法により、修正感度ＲＩｎｊは、追従誤差ＥＩｇに対する、エンジン回転数ＮＥ、不活性ガス率ＲＩＥＧＲ、および要求トルクＴＲＱの影響度合を表す値として算出される。
【０１０３】
次に、最終値算出部１１６では、下式（２７）により、局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｌｃijを算出した後、下式（２８）により、基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊが最終的に算出される。
【数１７】
【０１０４】
以上のように、基本ＦＦ項用の第１修正値算出部１１０では、基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊが、基本局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijに修正感度ＲＩｎｊおよび連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijを乗算した局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｌｃijの総和として算出される。この場合、基本局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijは、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＩｇijを値０に収束させるための値であるので、基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊは、追従誤差ＥＩｇ（＝Ｉｎｊ＿ＦＢ）が値０に収束するように、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊを修正するための値として算出される。言い換えれば、基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊは、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに収束するように、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊを修正するための値として算出される。
【０１０５】
次に、図１５を参照しながら、前述した基本ＦＦ項用の第２修正値算出部１２０について説明する。この基本ＦＦ項用の第２修正値算出部１２０では、以下に述べるように、ＦＢ項の絶対値｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜と所定値ＦＢ＿ｒｅｆとの大小関係に基づき、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊが異なる算出手法によって算出される。この所定値ＦＢ＿ｒｅｆは、値０近傍の正値に設定されている。最初に、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立している場合の、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊの算出手法について説明する。
【０１０６】
同図に示すように、基本ＦＦ項用の第２修正値算出部１２０は、減算器１２１、連結重み関数算出部１２２、修正誤差算出部１２３、基本局所修正値算出部１２４、修正感度算出部１２５および最終値算出部１２６を備えている。
【０１０７】
まず、減算器１２１では、下式（２９）によって、追従誤差ＥＮＶが算出される。
【数１８】
【０１０８】
上式（２９）のＤＰ＿ＴＲＧＴは、筒内圧変化量ＤＰの目標となる目標筒内圧変化量であり、燃焼時のノイズを抑制できるような、正の一定値に設定されている。なお、この目標筒内圧変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴを、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱなどの運転状態に応じて、マップ検索により算出してもよく、燃焼時のノイズを抑制できるような値として算出すればよい。
【０１０９】
また、連結重み関数算出部１２２では、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、マップを検索することにより、連結重み関数ＷＢｓ＿ＮＶＩｎｊijが算出される。この場合、連結重み関数ＷＢｓ＿ＮＶＩｎｊij算出用のマップとしては、ここでは図示しないが、前述した図１０のマップにおける縦軸の「連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊij」を「連結重み関数ＷＢｓ＿ＮＶＩｎｊij」に置き換えたものが用いられる。そのため、連結重み関数ＷＢｓ＿ＮＶＩｎｊijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【０１１０】
さらに、修正誤差算出部１２３では、下式（３０）により、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＮＶijが算出される。
【数１９】
【０１１１】
このように、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＮＶijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出されるとともに、追従誤差ＥＮＶを、連結重み関数ＷＢｓ＿ＮＶＩｎｊijで重み付けした値として算出される。
【０１１２】
また、基本局所修正値算出部１２４では、下式（３１）〜（３８）に示すスライディングモ−ド制御アルゴリズムを適用した制御アルゴリズムにより、基本局所修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓijが算出される。すなわち、基本局所修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓijは、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＮＶijを値０に収束させるための、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【０１１３】
【数２０】
【０１１４】
【数２１】
【０１１５】
上式（３１）において、σ２ijは切換関数であり、Ｓ２は−１＜Ｓ２＜０の関係が成立するように設定される切換関数設定パラメ−タである。この場合、切換関数設定パラメ−タＳ２の設定値により、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＮＶijの値０への収束速度および収束挙動が指定される。また、式（３２）において、Ｕｒｃｈ２ijは到達則入力であり、Ｋｒｃｈ２は所定の到達則ゲインを表している。さらに、式（３３）において、Ｕｎｌ２ijは非線形入力であり、Ｋｎｌ２は所定の非線形入力用ゲインを表している。また、式（３３）におけるｓｇｎ（σ２ij(ｋ)）は符号関数であり、その値は、σ２ij(ｋ)＞０のときにはｓｇｎ（σ２ij(ｋ)）＝１、σ２ij(ｋ)＝０のときにはｓｇｎ（σ２ij(ｋ)）＝０、σ２ij(ｋ)＜０のときにはｓｇｎ（σ２ij(ｋ)）＝−１となるように設定される（なお、σ２ij(ｋ)＝０のときに、ｓｇｎ（σ２ij(ｋ)）＝１となるように設定してもよい）。
【０１１６】
さらに、式（３４）において、Ｕａｄｐ２ijは適応則入力であり、Ｋａｄｐ２は所定の適応則ゲインを表している。また、式（３４）のδ２ijは、式（３５）により算出される切換関数の積分値である。同式（３５）のγ２は忘却係数であり、その値は式（３６），（３７）に示すように、基本局所修正値の前回値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓij（ｋ−１）と、所定の上下限値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓＨ，ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓＬとの比較結果により、値１または所定値γｌｍｔに設定される。このような忘却係数γ２を式（３５）で用いた理由は後述する。
【０１１７】
また、式（３８）に示すように、基本局所修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓijは、到達則入力Ｕｒｃｈ２ij、非線形入力Ｕｎｌ２ijおよび適応則入力Ｕａｄｐ２ijの和として算出される。
【０１１８】
一方、前述した修正感度算出部１２５では、以下に述べる演算手法により、修正感度ＲＮＶＩｎｊが算出される。まず、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図１６に示すマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ＮＶＮＴを算出する。このマップでは、感度修正係数Ｋ＿ＮＶＮＴは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より大きい値に設定されている。これは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、前述した図７のマップにおける基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊとエンジン回転数ＮＥとの間の関係が、実際の関係に対してずれやすくなり、追従誤差ＥＮＶが発生しやすくなるので、それを補償するためである。
【０１１９】
また、不活性ガス率ＲＩＥＧＲおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図１７に示すマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ＮＶＥＴを算出する。このマップでは、感度修正係数Ｋ＿ＮＶＥＴは、不活性ガス率ＲＩＥＧＲが高いほど、より小さい値に設定されている。これは、不活性ガス率ＲＩＥＧＲが高いほど、燃焼温度がより低くなることで、前述した図７のマップにおける基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊと、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱとの間の相関関係が、実際の関係に対してずれにくくなることで、追従誤差ＥＮＶが発生しにくくなるためである。
【０１２０】
そして、最終的に、修正感度ＲＮＶＩｎｊが下式（３９）により算出される。
【数２２】
【０１２１】
以上の手法により、修正感度ＲＮＶＩｎｊは、追従誤差ＥＮＶに対する、エンジン回転数ＮＥ、不活性ガス率ＲＩＥＧＲ、および要求トルクＴＲＱの影響度合を表す値として算出される。
【０１２２】
次に、最終値算出部１２６では、まず、下式（４０）により、局所修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ＿ｌｃijを算出した後、下式（４１）により、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊが最終的に算出される。
【数２３】
【０１２３】
上式（４１）に示すように、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊは、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立しているとき、すなわち実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束しているときには、局所修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ＿ｌｃijの和として算出される。
【０１２４】
これは、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束しているにもかかわらず、追従誤差ＥＮＶが発生しているとき（すなわち、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに対して離間しているとき）には、この追従誤差ＥＮＶを値０に収束させるように、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊによって、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊを修正するためである。
【０１２５】
一方、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆが成立しているときには、基本ＦＦ項用の第２修正値算出部１２０において、以上の各種の演算値がすべてその前回値に保持され、それにより、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊは、下式（４２）によって算出される。
【数２４】
【０１２６】
上式（４２）に示すように、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆが成立し、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに対して離間しているときには、実着火時期Ｃｍｂを目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに迅速に収束させるべく、基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊによってのみ、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊを修正するために、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊがその前回値に保持される。
【０１２７】
ここで、忘却係数γ２を式（３５）で用いなかった場合、すなわちγ２＝１とした場合、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆの状態から｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆの状態に変化した時点で、適応則入力Ｕａｄｐ２ijの絶対値が肥大化していると、適応則入力Ｕａｄｐ２ijの絶対値が減少するまでの間、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊの算出精度が一時的に低下することによって、燃焼時のノイズを適切に抑制できなくなるおそれがある。
【０１２８】
これに対して、前述した式（３５）では、忘却係数γ２が用いられているので、前述した忘却係数γ１の説明で述べたのと同じ理由により、演算処理が進行したときでも、切換関数の積分値δ２ijの増大すなわち適応則入力Ｕａｄｐ２ijの増大を回避することができる。その結果、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊの算出精度を向上させることができ、燃焼時のノイズを適切に抑制することができる。
【０１２９】
次に、図１８を参照しながら、前述したＦＦ項補正値用の第１修正値算出部１３０について説明する。このＦＦ項補正値用の第１修正値算出部１３０は、以下に述べる制御手法によって、ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊを算出するものであり、同図に示すように、減算器１３１、連結重み関数算出部１３２、修正誤差算出部１３３、基本局所修正値算出部１３４、修正感度算出部１３５および最終値算出部１３６を備えている。
【０１３０】
まず、減算器１３１では、下式（４３）によって、追従誤差ＥＩｇが算出される。
【数２５】
【０１３１】
また、連結重み関数算出部１３２では、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、マップを検索することにより、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿Ｉｎｊijが算出される。この場合、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿Ｉｎｊij算出用のマップとしては、ここでは図示しないが、前述した図１０のマップの縦軸の「連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊij」を「連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿Ｉｎｊij」に置き換えたものが用いられる。そのため、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿Ｉｎｊijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【０１３２】
さらに、修正誤差算出部１３３では、下式（４４）により、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅＩｇijが算出される。
【数２６】
【０１３３】
このように、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅＩｇijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出されるとともに、追従誤差ＥＩｇを、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿Ｉｎｊijで重み付けした値として算出される。
【０１３４】
また、基本局所修正値算出部１３４では、下式（４５）〜（５２）に示すスライディングモ−ド制御アルゴリズムを適用した制御アルゴリズムにより、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijが算出される。すなわち、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijは、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅＩｇijを値０に収束させるための、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【０１３５】
【数２７】
【０１３６】
【数２８】
【０１３７】
上式（４５）において、σ３ijは切換関数であり、Ｓ３は−１＜Ｓ３＜０の関係が成立するように設定される切換関数設定パラメ−タである。この場合、切換関数設定パラメ−タＳ３の設定値により、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅＩｇijの値０への収束速度および収束挙動が指定される。また、式（４６）において、Ｕｒｃｈ３ijは到達則入力であり、Ｋｒｃｈ３は所定の到達則ゲインを表している。さらに、式（４７）において、Ｕｎｌ３ijは非線形入力であり、Ｋｎｌ３は所定の非線形入力用ゲインを表している。また、式（４７）におけるｓｇｎ（σ３ij(ｋ)）は符号関数であり、その値は、σ３ij(ｋ)＞０のときにはｓｇｎ（σ３ij(ｋ)）＝１、σ３ij(ｋ)＝０のときにはｓｇｎ（σ３ij(ｋ)）＝０、σ３ij(ｋ)＜０のときにはｓｇｎ（σ３ij(ｋ)）＝−１となるように設定される（なお、σ３ij(ｋ)＝０のときに、ｓｇｎ（σ３ij(ｋ)）＝１となるように設定してもよい）。
【０１３８】
さらに、式（４８）において、Ｕａｄｐ３ijは適応則入力であり、Ｋａｄｐ３は所定の適応則ゲインを表している。また、式（４８）のδ３ijは、式（４９）により算出される切換関数の積分値である。同式（４９）のγ３は忘却係数であり、その値は式（５０），（５１）に示すように、基本局所修正値の前回値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ＿ｂｓij（ｋ−１）と、所定の上下限値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ＿ｂｓＨ，ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ＿ｂｓＬとの比較結果により、値１または所定値γｌｍｔに設定される。この忘却係数γ３を用いた理由は、前述した忘却係数γ１を用いた理由と同じである。
【０１３９】
また、式（５２）に示すように、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijは、到達則入力Ｕｒｃｈ３ij、非線形入力Ｕｎｌ３ijおよび適応則入力Ｕａｄｐ３ijの和として算出される。
【０１４０】
さらに、前述した修正感度算出部１３５では、前述した修正感度算出部１１５と同じ手法により、修正感度ＲＩｎｊが算出される。すなわち、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図１３に示すマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ＮＴを算出し、不活性ガス率ＲＩＥＧＲおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図１４に示すマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ＥＴを算出するとともに、２つの感度修正係数Ｋ＿ＮＴ，Ｋ＿ＥＴを互いに乗算することにより、修正感度ＲＩｎｊが算出される。
【０１４１】
そして、最終値算出部１３６では、下式（５３）により、局所修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ＿ｌｃijを算出した後、下式（５４）により、ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが最終的に算出される。
【数２９】
【０１４２】
以上のように、ＦＦ項補正値用の第１修正値算出部１３０では、ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijに修正感度ＲＩｎｊおよび連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿Ｉｎｊijを乗算した局所修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ＿ｌｃijの総和として算出される。この場合、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijは、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅＩｇijを値０に収束させるための値であるので、ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊは、追従誤差ＥＩｇすなわちＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが値０に収束するように、基本ＦＦ項ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊを修正するための値として算出される。言い換えれば、ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊは、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに収束するように、基本ＦＦ項ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊを修正するための値として算出される。
【０１４３】
次に、図１９を参照しながら、前述したＦＦ項補正値用の第２修正値算出部１４０について説明する。このＦＦ項補正値用の第２修正値算出部１４０では、以下に述べるように、ＦＢ項の絶対値｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜と所定値ＦＢ＿ｒｅｆとの大小関係に基づき、ＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊが異なる算出手法によって算出される。最初に、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立しているとき、すなわち、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束しているときの、ＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊの算出手法について説明する。
【０１４４】
同図に示すように、ＦＦ項補正値用の第２修正値算出部１４０は、減算器１４１、連結重み関数算出部１４２、修正誤差算出部１４３、基本局所修正値算出部１４４、修正感度算出部１４５および最終値算出部１４６を備えている。
【０１４５】
まず、減算器１４１では、下式（５５）によって、追従誤差ＥＮＶが算出される。
【数３０】
【０１４６】
また、連結重み関数算出部１４２では、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、マップを検索することにより、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊijが算出される。この場合、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊij算出用のマップとしては、ここでは図示しないが、前述した図１０のマップの縦軸の「連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊij」を「連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊij」に置き換えたものが用いられる。そのため、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【０１４７】
さらに、修正誤差算出部１４３では、下式（５６）により、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅＮＶijが算出される。
【数３１】
【０１４８】
このように、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅＮＶijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出されるとともに、追従誤差ＥＮＶを、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊijで重み付けした値として算出される。
【０１４９】
また、基本局所修正値算出部１４４では、下式（５７）〜（６４）に示すスライディングモ−ド制御アルゴリズムを適用した制御アルゴリズムにより、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓijが算出される。すなわち、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓijは、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅＮＶijを値０に収束させるための、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【０１５０】
【数３２】
【０１５１】
【数３３】
【０１５２】
上式（５７）において、σ４ijは切換関数であり、Ｓ４は−１＜Ｓ４＜０の関係が成立するように設定される切換関数設定パラメ−タである。この場合、切換関数設定パラメ−タＳ４の設定値により、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅＮＶijの値０への収束速度および収束挙動が指定される。また、式（５８）において、Ｕｒｃｈ４ijは到達則入力であり、Ｋｒｃｈ４は所定の到達則ゲインを表している。さらに、式（５９）において、Ｕｎｌ４ijは非線形入力であり、Ｋｎｌ４は所定の非線形入力用ゲインを表している。また、式（５９）におけるｓｇｎ（σ４ij(ｋ)）は符号関数であり、その値は、σ４ij(ｋ)＞０のときにはｓｇｎ（σ４ij(ｋ)）＝１、σ４ij(ｋ)＝０のときにはｓｇｎ（σ４ij(ｋ)）＝０、σ４ij(ｋ)＜０のときにはｓｇｎ（σ４ij(ｋ)）＝−１となるように設定される（なお、σ４ij(ｋ)＝０のときに、ｓｇｎ（σ４ij(ｋ)）＝１となるように設定してもよい）。
【０１５３】
さらに、式（６０）において、Ｕａｄｐ４ijは適応則入力であり、Ｋａｄｐ４は所定の適応則ゲインを表している。また、式（６０）のδ４ijは、式（６１）により算出される切換関数の積分値である。同式（６１）のγ４は忘却係数であり、その値は式（６２），（６３）に示すように、基本局所修正値の前回値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓij（ｋ−１）と、所定の上下限値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓＨ，ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓＬとの比較結果により、値１または所定値γｌｍｔに設定される。この忘却係数γ４を用いた理由は、前述した忘却係数γ２を用いた理由と同じである。
【０１５４】
また、式（６４）に示すように、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓijは、到達則入力Ｕｒｃｈ４ij、非線形入力Ｕｎｌ４ijおよび適応則入力Ｕａｄｐ４ijの和として算出される。
【０１５５】
一方、前述した修正感度算出部１４５では、前述した修正感度算出部１２５と同じ演算手法により、修正感度ＲＮＶＩｎｊが算出される。すなわち、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、前述した図１６のマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ＮＶＮＴを算出し、不活性ガス率ＲＩＥＧＲおよび要求トルクＴＲＱに応じて、前述した図１７のマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ＮＶＥＴを算出するとともに、２つの修正係数Ｋ＿ＮＶＮＴ，Ｋ＿ＮＶＥＴを互いに乗算することにより、修正感度ＲＮＶＩｎｊが算出される。
【０１５６】
そして、最終値算出部１４６では、まず、下式（６５）により、局所修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊ＿ｌｃijを算出した後、下式（６６）により、ＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊが最終的に算出される。
【数３４】
【０１５７】
上式（６６）に示すように、ＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊは、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立しているとき、すなわち実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束しているときには、局所修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊ＿ｌｃijの和として算出される。これは、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束しているにもかかわらず、追従誤差ＥＮＶが発生し、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに対して離間しているときには、この追従誤差ＥＮＶを値０に収束させるべく、ＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊによって、ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊを修正するためである。
【０１５８】
一方、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆが成立しているときには、ＦＦ項補正値用の第２修正値算出部１４０において、以上の各種の演算値がすべてその前回値に保持され、それにより、ＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊは、下式（６７）によって算出される。
【数３５】
【０１５９】
上式（６７）に示すように、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆが成立し、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに対して離間しているときには、実着火時期Ｃｍｂを目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに迅速に収束させるべく、基本ＦＦ項ＩＥＧＲ＿ＩｎｊをＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊによってのみ修正するために、ＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊがその前回値に保持される。
【０１６０】
以上のように、噴射時期コントローラ３０では、目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴが算出され、それにより、この目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴに応じて、燃料が燃料噴射弁４から気筒３ａ内の燃焼室に噴射される。
【０１６１】
次に、図２０を参照しながら、以上のように構成された第１実施形態の燃料噴射制御装置１による噴射時期制御を実行したときの制御結果について説明する。なお、この制御結果は、エンジン３が定常運転状態にあるときのものであり、図中のＮＯｘ濃度は、排ガス中のＮＯｘ濃度を表している。また、図中の時刻ｔ１以前の各データは、噴射時期制御が実行されていない状態でのデータを表している。また、図中の２つの第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ，ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊはいずれも、忘却係数が値１となる条件が成立した状態での算出結果を表している。
【０１６２】
同図に示すように、時刻ｔ１で、噴射時期制御が開始されると、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに対して離間していることで、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢ（すなわち追従誤差ＥＩｇ）が、追従誤差Ｅｃｍｂを値０に収束させるように算出される。それにより、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢは、時刻ｔ２まで増大し、それに伴って、目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴが進角側に変化し、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに向かって変化する。これに加えて、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに向かって変化するとともに、排ガス中のＮＯｘ濃度が低下する。
【０１６３】
その後、時刻ｔ２で、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに収束し、Ｅｃｍｂ＝０が成立すると、それ以降、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが一定値に保持される。そして、演算の進行に伴って、時刻ｔ３以降、２つの第１修正値の和ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＋ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが増大すると、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが値０に向かって変化するとともに、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦが増大する。そして、Ｉｎｊ＿ＦＢ＝ＥＩｇ＝０が成立した時点（時刻ｔ４）以降は、Ｉｎｊ＿ＦＦ＝Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴとなる。
【０１６４】
なお、図２０は、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ（ｋ）｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立したタイミングで、追従誤差ＥＮＶ＝０が成立している場合の制御結果例であるが、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ（ｋ）｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立したタイミングで、追従誤差ＥＮＶが生じている場合には、これを値０に収束させるように、前述した２つの第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ，ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊが算出される。
【０１６５】
以上のように、第１実施形態の燃料噴射制御装置１によれば、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが、実着火時期Ｃｍｂを目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに収束させるように、式（８）〜（１２）のスライディングモード制御アルゴリズムを用いて算出される。また、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊを、２つの修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ，ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊで修正することにより、修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊが算出され、ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊを、２つの修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ，ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊで修正することにより、修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが算出されるとともに、修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊを、修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊで補正することにより、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦが算出される。そして、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦにＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢを加算することにより、目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴが算出され、噴射時期が目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴになるように制御される。
【０１６６】
基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊは、図７のマップを検索することにより算出されるので、クランク角センサ２０およびアクセル開度センサ２６の検出結果の信頼性の低下などに起因して、図７におけるエンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱと、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊとの関係が、実際の関係に対してずれを生じている場合には、実着火時期Ｃｍｂと目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴとの間の誤差すなわち追従誤差Ｅｃｍｂが発生し、この追従誤差Ｅｃｍｂを補償するために、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが算出されることで、追従誤差ＥＩｇが発生する。このＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢは、スライディングモード制御アルゴリズムで算出される関係上、追従誤差ＥＩｇが値０まで収束するのに時間を要してしまい、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴになるまでに時間を要してしまう。
【０１６７】
これに対して、基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊは、追従誤差ＥＩｇが値０になるように算出され、これを用いて基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊを修正することにより、修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊが算出される。そのため、２つのセンサ２０，２６の検出結果の信頼性の低下や、エンジン３の動特性変化などに起因して、図７におけるエンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱと、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊとの関係が、実際の関係に対してずれていることで、追従誤差Ｅｃｍｂすなわち追従誤差ＥＩｇが一時的に増大するような場合でも、修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊを用いて算出したＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦによって、追従誤差ＥＩｇすなわち追従誤差Ｅｃｍｂを適切かつ迅速に補償することができる。
【０１６８】
これと同様に、ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊの場合も、各種のセンサ２０〜２２，２４〜２６の検出結果の信頼性の低下などに起因して、図８における不活性ガス率ＲＩＥＧＲおよび要求トルクＴＲＱと、ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊとの関係が、実際の関係に対してずれを生じることがある。これに対して、ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊは、追従誤差ＥＩｇが値０になるように算出され、これを用いてＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊを修正することにより、修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが算出されるとともに、この修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊで修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊを補正することにより、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦが算出されるので、このＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦによる追従誤差ＥＩｇの補償精度を向上させることができる。以上により、燃料噴射時期制御処理において、高レベルの制御精度を確保できる。
【０１６９】
さらに、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊおよびＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊはいずれも、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立し、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束している場合において、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに対して離間し、追従誤差ＥＮＶが発生しているときに、この追従誤差ＥＮＶを値０に収束させるように算出されるので、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに迅速に収束させることができ、燃焼時のノイズを迅速に低減することができる。その結果、商品性を向上させることができる。
【０１７０】
また、本実施形態のエンジン３のように、低温予混合燃焼で運転可能なエンジンの場合、安定した燃焼状態およびノイズの抑制を実現する上で、気筒３ａ内における不活性ガス量と新気量との割合が極めて重要な要素となる。これに対して、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦを算出する際、ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊと４つの修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ，ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ，ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ，ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊが不活性ガス率ＲＩＥＧＲを用いて算出されるので、エンジン３を低温予混合燃焼で運転する際、安定した燃焼状態およびノイズの抑制を実現することができる。
【０１７１】
なお、第１実施形態は、ＦＦ項算出手段としてＦＦ項算出部１００を用いた例であるが、本発明のＦＦ項算出手段はこれに限らず、実着火時期をフィードフォワード制御するためのＦＦ項を、モデル修正手段によって修正されたＦＦ項モデルを用いて算出するものであればよい。例えば、ＦＦ項算出手段として、第１実施形態のＦＦ項算出部１００において、４つの算出部１０２，１２０，１３０，１４０を省略したものや、２つの算出部１２０，１４０を省略したものを用いてもよい。
【０１７２】
また、第１実施形態は、誤差パラメータとして、追従誤差ＥＩｇを用いた例であるが、本発明の誤差パラメータはこれに限らず、実着火時期と目標着火時期との間の誤差を表すものであればよい。例えば、誤差パラメータとして、追従誤差Ｅｃｍｂを用いてもよい。その場合には、所定の第１目標値を値０に設定するとともに、前述した式（１７）における追従誤差ＥＩｇを、追従誤差Ｅｃｍｂに置き換えればよい。このように構成した場合でも、第１実施形態と同じ作用効果を得ることができる。さらに、誤差パラメータとして、実着火時期Ｃｍｂおよび目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴの一方と他方の比、すなわちＣｍｂ／Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴまたはＣｍｂ＿ＴＲＧＴ／Ｃｍｂを用いてもよい。その場合には、所定の第１目標値を値１に設定するとともに、前述した式（１７）における追従誤差ＥＩｇを、［１−（Ｃｍｂ／Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ）］、［（Ｃｍｂ／Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ）−１］、［１−（Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ／Ｃｍｂ）］および［（Ｃｍｂ＿ＴＲＧ／ＣｍｂＴ）−１］のいずれかに置き換えればよい。このように構成した場合でも、第１実施形態と同じ作用効果を得ることができる。
【０１７３】
さらに、第１実施形態は、所定の第１目標値として値０を用いた例であるが、本発明の所定の第１目標値はこれに限らず、誤差パラメータが所定の第１目標値となるように、修正値を算出したときに、実着火時期と目標着火時期との間の誤差を解消することができるものであればよい。例えば、所定の第１目標値として、その絶対値が値０付近となる値を用いてもよい。
【０１７４】
また、第１実施形態は、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢを算出するための所定のフィードバック制御手法として、前述した式（８）〜（１２）のスライディングモード制御手法を用いた例であるが、本発明の所定のフィードバック制御手法はこれに限らず、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴになるように、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢを算出できるものであればよい。例えば、所定のフィードバック制御手法として、スライディングモード制御手法以外の応答指定型制御アルゴリズム（切換関数における独立変数の乗算係数の値を変更することによって、この独立変数の値０への収束速度および収束挙動を、所望の状態に指定することができる制御アルゴリズム）を適用した制御手法や、ＰＩＤ制御アルゴリズムなどの一般的なフィードバック制御アルゴリズムを適用した制御手法を用いてもよい。
【０１７５】
一方、第１実施形態は、所定の第１制御手法として、式（１６）〜（２８），（４３）〜（５４）に示すスライディングモード制御アルゴリズムを適用したフィードバック制御手法を用いた例であるが、本発明の所定の第１制御手法はこれに限らず、誤差パラメータが所定の第１目標値になるように、修正値を算出できるものであればよい。例えば、所定の第１制御手法として、スライディングモード制御手法以外の応答指定型制御アルゴリズム（切換関数における独立変数の乗算係数の値を変更することによって、この独立変数の値０への収束速度および収束挙動を、所望の状態に指定することができる制御アルゴリズム）を適用したフィードバック制御手法や、ＰＩＤ制御アルゴリズムなどの一般的なフィードバック制御アルゴリズムを用いてもよい。
【０１７６】
また、第１実施形態は、所定の第２制御手法として、式（２９）〜（４１），（５５）〜（６６）に示すスライディングモード制御アルゴリズムを適用したフィードバック制御手法を用いた例であるが、本発明の所定の第２制御手法はこれに限らず、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、基本ＦＦ項モデル用の第２修正値およびＦＦ項補正値モデル用の第２修正値を算出できるものであればよい。例えば、所定の第２制御手法として、スライディングモード制御手法以外の応答指定型制御アルゴリズム（切換関数における独立変数の乗算係数の値を変更することによって、この独立変数の値０への収束速度および収束挙動を、所望の状態に指定することができる制御アルゴリズム）を適用したフィードバック制御手法や、ＰＩＤ制御アルゴリズムなどの一般的なフィードバック制御アルゴリズムを用いてもよい。
【０１７７】
さらに、第１実施形態は、所定の第３制御手法として、式（７１）〜（８３）に示すスライディングモード制御アルゴリズムを適用したフィードバック制御手法を用いた例であるが、本発明の所定の第３制御手法はこれに限らず、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、基本着火時期モデル用の修正値を算出できるものであればよい。例えば、所定の第３制御手法として、スライディングモード制御手法以外の応答指定型制御アルゴリズム（切換関数における独立変数の乗算係数の値を変更することによって、この独立変数の値０への収束速度および収束挙動を、所望の状態に指定することができる制御アルゴリズム）を適用したフィードバック制御手法や、ＰＩＤ制御アルゴリズムなどの一般的なフィードバック制御アルゴリズムを用いてもよい。
【０１７８】
これに加えて、第１実施形態は、所定の第４制御手法として、式（８５）〜（９６）に示すスライディングモード制御アルゴリズムを適用したフィードバック制御手法を用いた例であるが、本発明の所定の第４制御手法はこれに限らず、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、着火時期補正値モデル用の修正値を算出できるものであればよい。例えば、所定の第４制御手法として、スライディングモード制御手法以外の応答指定型制御アルゴリズム（切換関数における独立変数の乗算係数の値を変更することによって、この独立変数の値０への収束速度および収束挙動を、所望の状態に指定することができる制御アルゴリズム）を適用したフィードバック制御手法や、ＰＩＤ制御アルゴリズムなどの一般的なフィードバック制御アルゴリズムを用いてもよい。
【０１７９】
一方、第１実施形態は、筒内ガス状態パラメータとして、不活性ガス率ＲＩＥＧＲを用いた例であるが、本発明の筒内ガス状態パラメータはこれに限らず、筒内ガスの状態を表すものであればよい。例えば、筒内ガス状態パラメータとして、筒内ガス温度を用いてもよい。
【０１８０】
また、第１実施形態は、気筒内における不活性ガス量と新気量との割合を表す値として、不活性ガス率ＲＩＥＧＲを用いた例であるが、これに代えて、値（１−ＲＩＥＧＲ）を用いてもよい。
【０１８１】
さらに、第１実施形態は、筒内圧パラメータとして、筒内圧変化量ＤＰを用いた例であるが、本発明の筒内圧パラメータはこれに限らず、気筒内の圧力状態を表すものであればよい。
【０１８２】
一方、第１実施形態は、運転状態パラメータとして、エンジン回転数ＮＥ、要求トルクＴＲＱおよび不活性ガス率ＲＩＥＧＲを用いた例であるが、本発明の運転状態パラメータはこれに限らず、内燃機関の運転状態を表すものであればよい。例えば、運転状態パラメータとして、アクセル開度ＡＰや新気流量Ｑｉｎなどを用いてもよい。
【０１８３】
また、第１実施形態は、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆが成立しているときに、２つの修正値算出部１２０，１４０において、演算値をその前回値に保持した例であるが、これに代えて、追従誤差Ｅｃｍｂの絶対値｜Ｅｃｍｂ｜が所定値Ｅｃｍｂ＿ｒｅｆ以上のときに、演算値をその前回値に保持するように構成してもよく、その場合には、所定値Ｅｃｍｂ＿ｒｅｆは、値０近傍の正値に設定すればよい。
【０１８４】
以下、図２１を参照しながら、本発明の第２実施形態に係る燃料噴射制御装置１Ａについて説明する。なお、以下の説明では、第１実施形態と同じ構成に関しては、同じ符号を付すとともに、その説明は省略する。この燃料噴射制御装置１Ａは、噴射時期コントローラ３０Ａを備えている。この噴射時期コントローラ３０Ａは、前述した噴射時期コントローラ３０と同様に、目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴを算出するものであり、具体的には、ＥＣＵ２により構成されている。
【０１８５】
なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、実着火時期検出手段、目標着火時期算出手段、誤差パラメータ算出手段、ＦＦ項算出手段、ＦＢ項算出手段、目標噴射時期算出手段、制御手段、モデル修正手段、筒内圧パラメータ検出手段、第２モデル修正手段、他のモデル修正手段、基本着火時期算出手段、着火時期補正値算出手段、基本着火時期モデル修正手段、および着火時期補正値モデル修正手段に相当し、噴射時期コントローラ３０Ａが目標噴射時期算出手段に相当する。
【０１８６】
同図に示すように、この噴射時期コントローラ３０Ａは、前述した図２の噴射時期コントローラ３０と比較すると、目標着火時期算出部１６０およびＦＦ項算出部２００が異なっている点以外は、噴射時期コントローラ３０と同様に構成されているので、以下、これらの目標着火時期算出部１６０およびＦＦ項算出部２００を中心に説明する。
【０１８７】
まず、図２２を参照しながら、目標着火時期算出部１６０について説明する。なお、本実施形態では、目標着火時期算出部１６０が目標着火時期算出手段に相当する。同図に示すように、この目標着火時期算出部１６０は、基本着火時期算出部１６１、着火時期補正値算出部１６２、基本着火時期用の修正値算出部１７０、着火時期補正値用の修正値算出部１８０および３つの加算器１６３〜１６５を備えている。
【０１８８】
この基本着火時期算出部１６１では、前述した基本着火時期算出部６１と同一の制御手法によって、基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂが算出される。また、基本着火時期用の修正値算出部１７０では、後述する制御手法によって、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂが算出される。
【０１８９】
そして、加算器１６３において、下式（６８）により、修正後基本着火時期ＭｏｄＢｓ＿ｃｍｂが算出される。
【数３６】
【０１９０】
なお、本実施形態では、基本着火時期算出部１６１が基本着火時期算出手段に、基本着火時期用の修正値算出部１７０が基本着火時期モデル修正手段に、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂが基本着火時期モデル用の修正値にそれぞれ相当する。
【０１９１】
一方、着火時期補正値算出部１６２では、前述した着火時期補正値算出部６２と同一の制御手法によって、着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂが算出される。さらに、着火時期補正値用の修正値算出部１８０では、後述する制御手法によって、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂが算出される。
【０１９２】
そして、加算器１６４において、下式（６９）により、修正後着火時期補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿ｃｍｂが算出される。
【数３７】
【０１９３】
さらに、最終的に、加算器１６５において、下式（７０）により、目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴが算出される。
【数３８】
【０１９４】
なお、本実施形態では、着火時期補正値算出部１６２が着火時期補正値算出手段に、着火時期補正値用の修正値算出部１８０が着火時期補正値モデル修正手段に、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂが着火時期補正値モデル用の修正値にそれぞれ相当する。
【０１９５】
以上のように、目標着火時期算出部１６０では、目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴが、修正後基本着火時期ＭｏｄＢｓ＿ｃｍｂを修正後着火時期補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿ｃｍｂで補正することによって算出される。
【０１９６】
次に、図２３を参照しながら、前述した基本着火時期用の修正値算出部１７０について説明する。この基本着火時期用の修正値算出部１７０では、以下に述べるように、ＦＢ項の絶対値｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜と所定値ＦＢ＿ｒｅｆとの大小関係に基づき、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍが異なる算出手法によって算出される。最初に、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立している場合の、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍの算出手法について説明する。
【０１９７】
同図に示すように、基本着火時期用の修正値算出部１７０は、減算器１７１、連結重み関数算出部１７２、修正誤差算出部１７３、基本局所修正値算出部１７４、修正感度算出部１７５および最終値算出部１７６を備えている。
【０１９８】
まず、減算器１７１では、下式（７１）によって、追従誤差ＥＮＶが算出される。
【数３９】
【０１９９】
また、連結重み関数算出部１７２では、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、マップを検索することにより、連結重み関数ＷＢｓ＿ｃｍｂijが算出される。この場合、連結重み関数ＷＢｓ＿ｃｍｂij算出用のマップとしては、ここでは図示しないが、前述した図１０のマップにおける縦軸の「連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊij」を「連結重み関数ＷＢｓ＿ｃｍｂij」に置き換えたものが用いられる。そのため、連結重み関数ＷＢｓ＿ｃｍｂijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【０２００】
さらに、修正誤差算出部１７３では、下式（７２）により、修正誤差ＷＢｓ＿ｅｃｍｂijが算出される。
【数４０】
【０２０１】
このように、修正誤差ＷＢｓ＿ｅｃｍｂijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出されるとともに、追従誤差ＥＮＶを、連結重み関数ＷＢｓ＿ｃｍｂijで重み付けした値として算出される。
【０２０２】
また、基本局所修正値算出部１７４では、下式（７３）〜（８０）に示すスライディングモ−ド制御アルゴリズムを適用した制御アルゴリズムにより、基本局所修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂ＿ｂｓijが算出される。すなわち、基本局所修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂ＿ｂｓijは、修正誤差ＷＢｓ＿ｅｃｍｂijを値０に収束させるための、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【０２０３】
【数４１】
【０２０４】
【数４２】
【０２０５】
上式（７３）において、σ５ijは切換関数であり、Ｓ５は−１＜Ｓ５＜０の関係が成立するように設定される切換関数設定パラメ−タである。この場合、切換関数設定パラメ−タＳ５の設定値により、修正誤差ＷＢｓ＿ｅｃｍｂijの値０への収束速度および収束挙動が指定される。また、式（７４）において、Ｕｒｃｈ５ijは到達則入力であり、Ｋｒｃｈ５は所定の到達則ゲインを表している。さらに、式（７５）において、Ｕｎｌ５ijは非線形入力であり、Ｋｎｌ５は所定の非線形入力用ゲインを表している。また、式（７５）におけるｓｇｎ（σ５ij(ｋ)）は符号関数であり、その値は、σ５ij(ｋ)＞０のときにはｓｇｎ（σ５ij(ｋ)）＝１、σ５ij(ｋ)＝０のときにはｓｇｎ（σ５ij(ｋ)）＝０、σ５ij(ｋ)＜０のときにはｓｇｎ（σ５ij(ｋ)）＝−１となるように設定される（なお、σ５ij(ｋ)＝０のときに、ｓｇｎ（σ５ij(ｋ)）＝１となるように設定してもよい）。
【０２０６】
さらに、式（７６）において、Ｕａｄｐ５ijは適応則入力であり、Ｋａｄｐ５は所定の適応則ゲインを表している。また、式（７６）のδ５ijは、式（７７）により算出される切換関数の積分値である。同式（７７）のγ５は忘却係数であり、その値は式（７８），（７９）に示すように、基本局所修正値の前回値ＤＢｓ＿ｃｍｂ＿ｂｓij（ｋ−１）と、所定の上下限値ＤＢｓ＿ｃｍｂ＿ｂｓＨ，ＤＢｓ＿ｃｍｂ＿ｂｓＬとの比較結果により、値１または所定値γｌｍｔに設定される。このような忘却係数γ５を式（７７）で用いた理由は後述する。
【０２０７】
また、式（８０）に示すように、基本局所修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂ＿ｂｓijは、到達則入力Ｕｒｃｈ５ij、非線形入力Ｕｎｌ５ijおよび適応則入力Ｕａｄｐ５ijの和として算出される。
【０２０８】
一方、前述した修正感度算出部１７５では、以下に述べる演算手法により、修正感度Ｒｃｍｂが算出される。まず、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図２４に示すマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ｃｍｂＮＴを算出する。このマップでは、感度修正係数Ｋ＿ｃｍｂＮＴは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より大きい値に設定されている。これは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、前述した図４のマップにおける基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂとエンジン回転数ＮＥとの間の関係が、実際の関係に対してずれやすくなり、追従誤差ＥＮＶが発生しやすくなるので、それを補償するためである。
【０２０９】
また、不活性ガス率ＲＩＥＧＲおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図２５に示すマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ｃｍｂＥＴを算出する。このマップでは、感度修正係数Ｋ＿ｃｍｂＥＴは、不活性ガス率ＲＩＥＧＲが高いほど、より小さい値に設定されている。これは、不活性ガス率ＲＩＥＧＲが高いほど、燃焼温度がより低くなることで、前述した図４のマップにおける基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂと、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱとの間の相関関係が、実際の関係に対してずれにくくなり、追従誤差ＥＮＶが発生しにくくなるためである。
【０２１０】
そして、最終的に、修正感度Ｒｃｍｂが下式（８１）により算出される。
【数４３】
【０２１１】
以上の手法により、修正感度Ｒｃｍｂは、追従誤差ＥＮＶに対する、エンジン回転数ＮＥ、不活性ガス率ＲＩＥＧＲ、および要求トルクＴＲＱの影響度合を表す値として算出される。
【０２１２】
次に、最終値算出部１７６では、まず、下式（８２）により、局所修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂ＿ｌｃijを算出した後、下式（８３）により、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂが最終的に算出される。
【数４４】
【０２１３】
上式（８３）に示すように、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂは、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立し、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束しているときには、局所修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂ＿ｌｃijの和として算出される。これは、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束しているにもかかわらず、追従誤差ＥＮＶが発生しているとき（すなわち、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに対して離間しているとき）には、この追従誤差ＥＮＶを値０に収束させるように、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂによって、基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂを修正するためである。
【０２１４】
一方、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆが成立しているときには、基本着火時期用の修正値算出部１７０において、以上の各種の演算値がすべてその前回値に保持され、それにより、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍは、下式（８４）によって算出される。
【数４５】
【０２１５】
上式（８４）に示すように、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆが成立し、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに対して離間しているときには、実着火時期Ｃｍｂを目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに迅速に収束させるために、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂがその前回値に保持される。
【０２１６】
この場合、忘却係数γ５を式（７７）で使用しないと（すなわちγ５＝１とすると）、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆの状態から｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆの状態に変化した時点で、適応則入力Ｕａｄｐ５ijの絶対値が肥大化しているおそれがあり、その場合には、適応則入力Ｕａｄｐ５ijの絶対値が減少するまでの間、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂの算出精度が一時的に低下することによって、燃焼時のノイズが一時的に増大してしまうおそれがある。
【０２１７】
これに対して、前述した式（７７）では、忘却係数γ５が用いられているので、前述した忘却係数γ１の説明で述べたのと同じ理由により、演算処理が進行したときでも、切換関数の積分値δ５ijの増大すなわち適応則入力Ｕａｄｐ５ijの増大を回避することができる。その結果、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂの算出精度を向上させることができ、燃焼時のノイズの発生を適切に抑制することができる。
【０２１８】
次に、図２６を参照しながら、前述した着火時期補正値用の修正値算出部１８０について説明する。この着火時期補正値用の修正値算出部１８０では、以下に述べるように、ＦＢ項の絶対値｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜と所定値ＦＢ＿ｒｅｆとの大小関係に基づき、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂが異なる算出手法によって算出される。最初に、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立している場合の、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂの算出手法について説明する。
【０２１９】
同図に示すように、着火時期補正値用の修正値算出部１８０は、減算器１８１、連結重み関数算出部１８２、修正誤差算出部１８３、基本局所修正値算出部１８４、修正感度算出部１８５および最終値算出部１８６を備えている。
【０２２０】
まず、減算器１８１では、下式（８５）によって、追従誤差ＥＮＶが算出される。
【数４６】
【０２２１】
また、連結重み関数算出部１８２では、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、マップを検索することにより、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿ｃｍｂijが算出される。この場合、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿ｃｍｂij算出用のマップとしては、ここでは図示しないが、前述した図１０のマップの縦軸の「連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊij」を「連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿ｃｍｂij」に置き換えたものが用いられる。そのため、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿ｃｍｂijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【０２２２】
さらに、修正誤差算出部１８３では、下式（８６）により、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅｃｍｂijが算出される。
【数４７】
【０２２３】
このように、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅｃｍｂijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出されるとともに、追従誤差ＥＮＶを、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿ｃｍｂijで重み付けした値として算出される。
【０２２４】
また、基本局所修正値算出部１８４では、下式（８７）〜（９４）に示すスライディングモ−ド制御アルゴリズムを適用した制御アルゴリズムにより、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ＿ｂｓijが算出される。すなわち、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ＿ｂｓijは、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅｃｍｂijを値０に収束させるための、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【０２２５】
【数４８】
【０２２６】
【数４９】
【０２２７】
上式（８７）において、σ６ijは切換関数であり、Ｓ６は−１＜Ｓ６＜０の関係が成立するように設定される切換関数設定パラメ−タである。この場合、切換関数設定パラメ−タＳ６の設定値により、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅｃｍｂijの値０への収束速度および収束挙動が指定される。また、式（８８）において、Ｕｒｃｈ６ijは到達則入力であり、Ｋｒｃｈ６は所定の到達則ゲインを表している。さらに、式（８９）において、Ｕｎｌ６ijは非線形入力であり、Ｋｎｌ６は所定の非線形入力用ゲインを表している。また、式（８９）におけるｓｇｎ（σ６ij(ｋ)）は符号関数であり、その値は、σ６ij(ｋ)＞０のときにはｓｇｎ（σ６ij(ｋ)）＝１、σ６ij(ｋ)＝０のときにはｓｇｎ（σ６ij(ｋ)）＝０、σ６ij(ｋ)＜０のときにはｓｇｎ（σ６ij(ｋ)）＝−１となるように設定される（なお、σ６ij(ｋ)＝０のときに、ｓｇｎ（σ６ij(ｋ)）＝１となるように設定してもよい）。
【０２２８】
さらに、式（９０）において、Ｕａｄｐ６ijは適応則入力であり、Ｋａｄｐ６は所定の適応則ゲインを表している。また、式（９０）のδ６ijは、式（９１）により算出される切換関数の積分値である。同式（９１）のγ６は忘却係数であり、その値は式（９２），（９３）に示すように、基本局所修正値の前回値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ＿ｂｓij（ｋ−１）と、所定の上下限値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ＿ｂｓＨ，ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ＿ｂｓＬとの比較結果により、値１または所定値γｌｍｔに設定される。この忘却係数γ６を用いた理由については後述する。
【０２２９】
また、式（９４）に示すように、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ＿ｂｓijは、到達則入力Ｕｒｃｈ６ij、非線形入力Ｕｎｌ６ijおよび適応則入力Ｕａｄｐ６ijの和として算出される。
【０２３０】
一方、前述した修正感度算出部１８５では、前述した修正感度算出部１７５と同じ演算手法により、修正感度Ｒｃｍｂが算出される。すなわち、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、前述した図２４のマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ｃｍｂＮＴを算出し、不活性ガス率ＲＩＥＧＲおよび要求トルクＴＲＱに応じて、前述した図２５のマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ｃｍｂＥＴを算出するとともに、２つの修正係数Ｋ＿ｃｍｂＮＴ，Ｋ＿ｃｍｂＥＴを乗算することにより、修正感度Ｒｃｍｂが算出される。
【０２３１】
そして、最終値算出部１８６では、まず、下式（９５）により、局所修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ＿ｌｃijを算出した後、下式（９６）により、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂが最終的に算出される。
【数５０】
【０２３２】
上式（９６）に示すように、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂは、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立し、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束しているときには、局所修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ＿ｌｃijの和として算出される。これは、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束しているにもかかわらず、追従誤差ＥＮＶが発生しているとき（すなわち、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに対して離間しているとき）には、この追従誤差ＥＮＶを値０に収束させるように、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂによって、着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂを修正するためである。
【０２３３】
一方、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆが成立しているときには、着火時期補正値用の修正値算出部１８０において、以上の各種の演算値がすべてその前回値に保持され、それにより、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂは、下式（９７）によって算出される。
【数５１】
【０２３４】
上式（９７）に示すように、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆが成立し、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに対して離間しているときには、実着火時期Ｃｍｂを目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに迅速に収束させるために、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂがその前回値に保持される。
【０２３５】
この場合、忘却係数γ６を式（９１）で使用しないと（すなわちγ６＝１とすると）、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆの状態から｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆの状態に変化した時点で、適応則入力Ｕａｄｐ６ijの絶対値が肥大化してしまうおそれがあり、その場合には、適応則入力Ｕａｄｐ６ijの絶対値が減少するまでの間、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂの算出精度が一時的に低下することによって、燃焼時のノイズが一時的に増大してしまうおそれがある。
【０２３６】
これに対して、前述した式（９１）では、忘却係数γ６が用いられているので、前述した忘却係数γ１の説明で述べたのと同じ理由により、演算処理が進行したときでも、切換関数の積分値δ６ijの増大すなわち適応則入力Ｕａｄｐ６ijの増大を回避することができる。その結果、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂの算出精度を向上させることができ、燃焼時のノイズの発生を適切に抑制することができる。
【０２３７】
なお、本実施形態では、図４のマップが基本着火時期モデルに、図５のマップが着火時期補正値モデルにそれぞれ相当する。さらに、基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂに基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂを加算することが、基本着火時期モデルを修正することに相当し、着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂに着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂを加算することが、着火時期補正値モデルを修正することに相当する。
【０２３８】
次に、図２７を参照しながら、前述したＦＦ項算出部２００について説明する。このＦＦ項算出部２００は、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦを算出するものであり、前述した図６のＦＦ項算出部１００と比較すると明らかなように、ＦＦ項算出部１００において、基本ＦＦ項用の第２修正値算出部１２０およびＦＦ項補正値用の第２修正値算出部１４０を省略した構成を有している。
【０２３９】
したがって、このＦＦ項算出部２００では、下式（９８）〜（１００）に示す演算式によって、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦが算出される。
【数５２】
【０２４０】
なお、本実施形態では、ＦＦ項算出部２００が誤差パラメータ算出手段およびＦＦ項算出手段に相当する。
【０２４１】
次に、図２８を参照しながら、以上のように構成された第２実施形態の燃料噴射制御装置１Ａによる噴射時期制御を実行したときの制御結果について説明する。なお、この制御結果は、エンジン３が定常運転状態にあるときのものであり、図中のＮＯｘ濃度は、排ガス中のＮＯｘ濃度を表している。また、図中の時刻ｔ１１以前の各データは、噴射時期制御が実行されていない状態でのデータを表している。また、図中の４つの修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ，ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ，ＤＢｓ＿ｃｍｂ，ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂは、いずれも忘却係数が値１となる条件が成立した状態での算出結果を表している。
【０２４２】
同図に示すように、時刻ｔ１１で、噴射時期制御が開始されると、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに対して離間していることで、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢ（すなわち追従誤差ＥＩｇ）が、追従誤差Ｅｃｍｂを値０に収束させるように算出される。それにより、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢは、時刻ｔ１２まで増大し、それに伴って、目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴが進角側に変化し、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに向かって変化する。これに加えて、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに向かって変化するとともに、排ガス中のＮＯｘ濃度が低下する。
【０２４３】
そして、時刻ｔ１２で、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに収束し、Ｅｃｍｂ＝０が成立すると、それ以降、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが一定値に保持される。その状態で演算が進行すると、追従誤差ＥＩｇすなわちＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢを値０に収束させるように、２つの第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ，ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが算出されることで、時刻ｔ１３以降、２つの第１修正値の和ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＋ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが増大する。それにより、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが値０に向かって変化するとともに、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦが進角側に変化する。
【０２４４】
次に、Ｉｎｊ＿ＦＢ＝０が成立した時点（時刻ｔ１４）で、Ｉｎｊ＿ＦＦ＝Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴが成立するとともに、２つの切換関数σ１ij，σ３ijがいずれも値０になることで、それ以降、２つの第１修正値の和ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＋ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊは、一定値に保持される。また、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ（ｋ）｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立したタイミング（時刻ｔ１４の直前のタイミング）では、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに対して離間していることで、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂおよび着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂの算出が開始され、両者の和ＤＢｓ＿ｃｍｂ＋ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂが負値側に変化することで、目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴが遅角側に変化する。
【０２４５】
それに伴い、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに対して離間することで、追従誤差Ｅｃｍｂが増大し、これを値０に収束させるために、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが負値側に変化し、その絶対値が増大する（時刻ｔ１５〜ｔ１６）。
【０２４６】
そして、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに到達し、ＥＮＶ＝０が成立した時点（時刻ｔ１６）以降、２つの切換関数σ５ij，σ６ijがいずれも値０になることで、２つの修正値の和ＤＢｓ＿ｃｍｂ＋ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂは、一定値に保持される。さらに、追従誤差ＥＮＶ＝０が成立した時点では、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢの絶対値が増大した状態にあることで、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢすなわち追従誤差ＥＩｇを値０に収束させるように、２つの第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ，ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊの算出が開始され、それにより、両者の和の絶対値が減少する（時刻ｔ１７〜ｔ１８）。そして、Ｉｎｊ＿ＦＢ＝０が成立した時点（時刻ｔ１８）で、２つの切換関数σ１ij，σ３ijがいずれも値０になることで、それ以降、２つの第１修正値の和ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＋ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊは、一定値に保持される。
【０２４７】
以上のように、第２実施形態の燃料噴射制御装置１Ａによれば、第１実施形態の燃料噴射制御装置１と同じ制御手法により、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが算出される。また、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊを基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊで修正することにより、修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊが算出されるので、前述したように、２つのセンサ２０，２６の検出結果の信頼性の低下や、エンジン３の動特性変化などに起因して、図７におけるエンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱと、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊとの関係が、実際の関係に対してずれていることで、追従誤差ＥＩｇが一時的に増大するような場合でも、修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊを用いて算出したＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦによって、追従誤差ＥＩｇを適切かつ迅速に補償することができる。
【０２４８】
また、ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿ＩｎｊをＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊで修正することにより、修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが算出されるので、各種のセンサ２０〜２２，２４〜２６の検出結果の信頼性の低下などに起因して、図８における不活性ガス率ＲＩＥＧＲおよび要求トルクＴＲＱと、ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊとの関係が、実際の関係に対してずれを生じている場合でも、この修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊを用いて、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦを算出することによって、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦによる追従誤差ＥＩｇの補償精度を向上させることができる。以上により、燃料噴射時期制御処理において、高レベルの制御精度を確保できる。
【０２４９】
さらに、基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂを基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂで修正することにより、修正後基本着火時期ＭｏｄＢｓ＿ｃｍｂが算出され、着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂを着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂで修正することにより、修正後着火時期補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿ｃｍｂが算出されるとともに、修正後基本着火時期ＭｏｄＢｓ＿ｃｍｂを修正後着火時期補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿ｃｍｂで補正することにより、目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴが算出される。これらの２つの修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂ，ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂはいずれも、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立し、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束している場合において、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに対して離間し、追従誤差ＥＮＶが発生しているときに、この追従誤差ＥＮＶを値０に収束させるように算出されるので、筒内圧変化量ＤＰを目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに迅速に収束させることができ、燃焼時のノイズを迅速に低減することができる。その結果、商品性を向上させることができる。
【０２５０】
これに加えて、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦを算出する際、ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊと４つの修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ，ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ，ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ，ＤＩＥＧＲ＿ＮＶｃｍｂが不活性ガス率ＲＩＥＧＲを用いて算出されるので、エンジン３を低温予混合燃焼で運転する際、安定した燃焼状態およびノイズの抑制を実現することができる。
【符号の説明】
【０２５１】
１ 燃料噴射制御装置
１Ａ 燃料噴射制御装置
２ ＥＣＵ（実着火時期検出手段、目標着火時期算出手段、誤差パラメータ算出手段 、ＦＦ項算出手段、ＦＢ項算出手段、目標噴射時期算出手段、制御手段、モデル 修正手段、筒内圧パラメータ検出手段、第２モデル修正手段、他のモデル修正手 段、基本着火時期算出手段、着火時期補正値算出手段、基本着火時期モデル修正 手段、着火時期補正値モデル修正手段）
３ 内燃機関
３ａ 気筒
４ 燃料噴射弁（燃料噴射装置）
２０ クランク角センサ（運転状態パラメータ検出手段）
２１ エアフローセンサ（運転状態パラメータ検出手段）
２２ ＬＡＦセンサ（運転状態パラメータ検出手段）
２３ 筒内圧センサ（実着火時期検出手段、筒内圧パラメータ検出手段）
２４ 吸気圧センサ（運転状態パラメータ検出手段）
２５ 吸気温センサ（運転状態パラメータ検出手段）
２６ アクセル開度センサ（運転状態パラメータ検出手段）
３０ 噴射時期コントローラ（目標噴射時期算出手段）
３０Ａ 噴射時期コントローラ（目標噴射時期算出手段）
６０ 目標着火時期算出部（目標着火時期算出手段）
６１ 基本着火時期算出部（基本着火時期算出手段）
６２ 着火時期補正値算出部（着火時期補正値算出手段）
７０ ＦＢ項算出部（誤差パラメータ算出手段、ＦＢ項算出手段）
１００ ＦＦ項算出部（誤差パラメータ算出手段、ＦＦ項算出手段）
１１０ 基本ＦＦ項用の第１修正値算出部（モデル修正手段）
１２０ 基本ＦＦ項用の第２修正値算出部（第２モデル修正手段、他のモデル修正手段）
１３０ ＦＦ項補正値用の第１修正値算出部（モデル修正手段）
１４０ ＦＦ項補正値用の第２修正値算出部（第２モデル修正手段）
１６０ 目標着火時期算出部（目標着火時期算出手段）
１６１ 基本着火時期算出部（基本着火時期算出手段）
１６２ 着火時期補正値算出部（着火時期補正値算出手段）
１７０ 基本着火時期用の修正値算出部（基本着火時期モデル修正手段）
１８０ 着火時期補正値用の修正値算出部（着火時期補正値モデル修正手段）
２００ ＦＦ項算出部（誤差パラメータ算出手段、ＦＦ項算出手段）
Ｃｍｂ 実着火時期
Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ 目標着火時期
Ｂｓ＿ｃｍｂ 基本着火時期
ＩＥＧＲ＿ｃｍｂ 着火時期補正値
ＥＩｇ 追従誤差（誤差パラメータ）
ＮＥ エンジン回転数（運転状態パラメータ）
ＴＲＱ 要求トルク（運転状態パラメータ）
ＲＩＥＧＲ 不活性ガス率（運転状態パラメータ、筒内ガス状態パラメータ 、気筒内における不活性ガス量と新気量との割合を表す値）
ＤＰ 筒内圧変化量（筒内圧パラメータ）
ＤＰ＿ＴＲＧＴ 目標変化量（所定の第２目標値）
Ｉｎｊ＿ＦＢ ＦＢ項
Ｉｎｊ＿ＦＦ ＦＦ項
Ｂｓ＿Ｉｎｊ 基本ＦＦ項
ＤＢｓ＿Ｉｎｊ 基本ＦＦ項用の第１修正値（修正値、基本ＦＦ項モデル用の第 １修正値）
ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ 基本ＦＦ項用の第２修正値（基本ＦＦ項モデル用の第２修正値 、他の修正値）
ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊ 修正後基本ＦＦ項
ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ ＦＦ項補正値
ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ ＦＦ項補正値用の第１修正値（修正値、ＦＦ項補正値モデル用 の第１修正値）
ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊ ＦＦ項補正値用の第２修正値（ＦＦ項補正値モデル用の第２修 正値）
ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ 修正後ＦＦ項補正値
Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴ 目標噴射時期
ＤＢｓ＿ｃｍｂ 基本着火時期用の修正値（基本着火時期モデル用の修正値）
ＭｏｄＢｓ＿ｃｍｂ 修正後基本着火時期
ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ 着火時期補正値用の修正値（着火時期補正値モデル用の修正値 ）
ＭｏｄＩＥＧＲ＿ｃｍｂ 修正後着火時期補正値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の気筒内への燃料の噴射時期を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の燃料噴射制御装置として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この内燃機関は、ディーゼルエンジンタイプのものであり、燃料を気筒内に直接噴射する燃料噴射弁と、吸気弁のバルブタイミングを変更する吸気弁可変機構と、外部ＥＧＲ通路の開度を変更するＥＧＲ制御弁などを備えている。この内燃機関では、吸気弁可変機構によって、内部ＥＧＲ量が変更され、ＥＧＲ制御弁によって、外部ＥＧＲ量が変更される。
【０００３】
この燃料噴射制御装置では、アクセルペダルの踏込量ＡＣＣおよびエンジン回転数ＮＥに基づいて、燃料噴射量Ｑを算出し、この燃料噴射量Ｑおよびエンジン回転数ＮＥに基づいて、基本噴射時期ＣＡＩＮＪＢが算出される（段落［００２９］，［００３０］、ステップ１０２）。さらに、圧縮行程中の所定のクランク角位置ＣＡ１における筒内ガスの圧力Ｐ１と、筒内ガスの体積Ｖ１と、筒内ガスの重量Ｇ１と、基本噴射時期ＣＡＩＮＪＢに基づいて、基本噴射時期ＣＡＩＮＪＢにおける筒内ガス温度の推定値Ｔ２を算出し、内燃機関の運転状態と、ＥＧＲ制御弁の開度すなわち外部ＥＧＲ量と、バルブタイミングすなわち内部ＥＧＲ量とに基づいて、筒内ガス温度の推定値Ｔ２’を算出するとともに、これらの推定値Ｔ２，Ｔ２’の偏差または比率に基づいて、基本噴射時期ＣＡＩＮＪＢを補正することにより、最終的な燃料噴射時期を算出する（段落［００３９］，［００４０］、ステップ１０３〜１０５）。そして、この燃料噴射時期を用いて、燃料噴射弁を駆動することにより、燃料が気筒内に噴射される（段落［００４９］）。
【０００４】
以上のように、燃料噴射時期が算出されることで、過渡運転状態でも、外部ＥＧＲ量および内部ＥＧＲ量の変動の影響を回避しながら、良好な燃焼状態が確保される（段落［００５５］）。また、低温予混合燃焼運転を実行する場合、すすの発生を抑制できる燃料噴射時期の範囲が狭いので、燃焼状態の安定性を確保するために、噴射時期制御において、高い制御精度が必要となる（段落［００６３］，［００６４］）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−８３２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、最終的な燃料噴射時期を、フィードフォワード制御手法のみによって算出しているので、定常運転状態では、制御精度が低下し、燃焼状態の安定性が低下するおそれがある。また、低温予混合燃焼運転を実行する場合でも、フィードフォワード制御手法のみでは、制御精度の低下を招くおそれがある。以上の問題を解決するために、燃料噴射時期の制御手法として、フィードフォワード制御手法とフィードバック制御手法を組み合わせて用いることにより、制御精度の向上を図ることが考えられる。このように構成した場合において、内燃機関の運転状態を検出するセンサの検出信号が温度変化に起因してドリフトしたとき、または、内燃機関の構成部品の摩耗、汚れの付着および経年変化による遊びなどに起因して、内燃機関の動特性（すなわち制御入力に対する機構の出力の関係）が変化したときには、各種センサの検出結果の信頼性が低下することで、燃料噴射時期が適切な値からずれてしまい、制御誤差が一時的に増大する可能性がある。このような制御誤差は、定常運転状態では、フィードバック制御手法によって補償することが可能であるものの、フィードバック制御手法による制御誤差の補償には時間がかかってしまうという問題がある。そのため、制御誤差が一時的に増大した場合などには、制御精度が一時的に低下することで、燃焼が不安定になったり、燃焼時のノイズが増大したりする可能性がある。このような問題は、内燃機関の過渡運転状態ではより顕著に発生しやすい。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、内燃機関の運転状態の検出結果の信頼性が低下し、制御誤差が一時的に増大するような条件下でも、制御誤差を適切かつ迅速に補償でき、それにより、安定した燃焼状態を確保でき、燃焼時のノイズを抑制することができる内燃機関の燃料噴射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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、燃料が燃料噴射装置（燃料噴射弁４）によって気筒３ａ内に噴射される内燃機関３において、気筒３ａ内への燃料の噴射時期を制御する内燃機関３の燃料噴射制御装置１，１Ａであって、気筒３ａ内に噴射された燃料の実際の着火時期を実着火時期Ｃｍｂとして検出する実着火時期検出手段（ＥＣＵ２、筒内圧センサ２３）と、内燃機関３の運転状態を表す運転状態パラメータ（エンジン回転数ＮＥ、要求トルクＴＲＱ、不活性ガス率ＲＩＥＧＲ）を検出する運転状態パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、クランク角センサ２０、エアフローセンサ２１、ＬＡＦセンサ２２、吸気圧センサ２４、吸気温センサ２５、アクセル開度センサ２６）と、実着火時期Ｃｍｂの目標となる目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴを算出する目標着火時期算出手段（ＥＣＵ２、目標着火時期算出部６０，１６０）と、実着火時期Ｃｍｂと目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴとの間の誤差を表す誤差パラメータ（追従誤差ＥＩｇ）を算出する誤差パラメータ算出手段（ＥＣＵ２、ＦＢ項算出部７０、ＦＦ項算出部１００，２００）と、実着火時期Ｃｍｂをフィードフォワード制御するためのＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦを、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦ（基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊ）と運転状態パラメータとの間の相関関係を表すＦＦ項モデルを用いて算出するＦＦ項算出手段（ＥＣＵ２、ＦＦ項算出部１００，２００）と、実着火時期Ｃｍｂを目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴになるようにフィードバック制御するためのＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢを、所定のフィードバック制御手法［式（８）〜（１２）］を用いて算出するＦＢ項算出手段（ＥＣＵ２、ＦＢ項算出部７０）と、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦおよびＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢを用いて、噴射時期の目標となる目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴを算出する目標噴射時期算出手段（ＥＣＵ２、噴射時期コントローラ３０，３０Ａ）と、噴射時期を目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴになるように制御する制御手段（ＥＣＵ２）と、を備え、ＦＦ項算出手段は、所定の第１制御手法［式（１６）〜（２１），（４３）〜（５４）］を用いて、誤差パラメータ（追従誤差ＥＩｇ）が所定の第１目標値（値０）になるように、修正値（基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ、ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ）を算出するとともに、修正値を用いてＦＦ項モデル（図７，８）を修正するモデル修正手段（ＥＣＵ２、基本ＦＦ項用の第１修正値算出部１１０、ＦＦ項補正値用の第１修正値算出部１３０）を有し、モデル修正手段によって修正されたＦＦ項モデルを用いて、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦを算出することを特徴とする。
【０００９】
この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、実着火時期をフィードフォワード制御するためのＦＦ項が、このＦＦ項と運転状態パラメータとの間の相関関係を表すＦＦ項モデルを用いて算出され、実着火時期を目標着火時期になるようにフィードバック制御するためのＦＢ項が、所定のフィードバック制御手法を用いて算出され、これらのＦＦ項およびＦＢ項を用いて、目標噴射時期が算出され、噴射時期が目標噴射時期になるように制御される。以上のように、運転状態パラメータとＦＦ項との間の相関関係を表すＦＦ項モデルを用いてＦＦ項を算出した場合、運転状態パラメータの検出結果の信頼性の低下や内燃機関の動特性変化などに起因して、ＦＦ項モデルがＦＦ項と運転状態パラメータとの間の実際の相関関係を適切に表さない状態となっているとき、言い換えれば、ＦＦ項モデルが両者の実際の相関関係に対してずれているときには、実着火時期と目標着火時期との間の誤差が発生し、それを表すように誤差パラメータが算出される。この場合、発生した誤差パラメータを、フィードバック制御手法で算出されたＦＢ項によって補償しようとすると、前述したように時間がかかってしまう。
【００１０】
これに対して、この燃料噴射制御装置によれば、誤差パラメータが所定の第１目標値になるように、修正値が算出され、この修正値を用いてＦＦ項モデルが修正されるとともに、修正されたＦＦ項モデルを用いて、ＦＦ項が算出されるので、運転状態パラメータの検出結果の信頼性の低下や内燃機関の動特性変化などに起因して、ＦＦ項モデルがＦＦ項と運転状態パラメータとの間の実際の相関関係に対してずれていることで、誤差パラメータすなわち実着火時期と目標着火時期との間の誤差が一時的に増大するような場合でも、修正されたＦＦ項モデルを用いて算出したＦＦ項により、この誤差を適切かつ迅速に補償することができ、制御精度を向上させることができる。それにより、安定した燃焼状態を確保でき、燃焼時のノイズを抑制することができる（なお、本明細書における「ＦＦ項モデル」は、応答曲面モデルや数学的モデルに限らず、Ｎ（Ｎは自然数）次元マップや所定の算出アルゴリズムなどの、ＦＦ項と運転状態パラメータとの間の相関関係を表すものをすべて含む。また、本明細書おいて、「実着火時期の検出」や「運転状態パラメータの検出」における「検出」は、実着火時期や運転状態パラメータを、センサによって直接的に検出することに限らず、これらを算出または推定することも含む）。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関３の燃料噴射制御装置１，１Ａにおいて、運転状態パラメータは、気筒３ａ内のガス状態を表す筒内ガス状態パラメータ（不活性ガス率ＲＩＥＧＲ）を含み、モデル修正手段は、筒内ガス状態パラメータを用いて、誤差パラメータが所定の第１目標値になるように、修正値を算出することを特徴とする。
【００１２】
この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、修正値が、気筒内のガス状態を表す筒内ガス状態パラメータを用いて、誤差パラメータが所定の第１目標値になるように算出されるので、筒内ガスの状態を反映させながら修正したＦＦ項モデルを用いて、ＦＦ項を算出することができる。それにより、実際の筒内ガスの状態に応じて、実着火時期と目標着火時期との間の誤差を補償することができるので、この誤差の補償精度を向上させることができ、それにより、制御精度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に記載の内燃機関３の燃料噴射制御装置１において、運転状態パラメータは、気筒３ａ内のガス状態を表す筒内ガス状態パラメータ（不活性ガス率ＲＩＥＧＲ）を含み、ＦＦ項算出手段は、ＦＦ項モデルとして、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦの基本値である基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊと運転状態パラメータとの間の相関関係を表す基本ＦＦ項モデル（図７）と、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊを補正するためのＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊと筒内ガス状態パラメータとの間の相関関係を表すＦＦ項補正値モデル（図８）とを有しており、モデル修正手段は、修正値として、基本ＦＦ項モデルを修正するための基本ＦＦ項モデル用の第１修正値（基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ）と、ＦＦ項補正値モデルを修正するためのＦＦ項補正値モデル用の第１修正値（ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ）とを算出し、基本ＦＦ項モデル用の第１修正値およびＦＦ項補正値モデル用の第１修正値を用いて、基本ＦＦ項モデルおよびＦＦ項補正値モデルをそれぞれ修正し、モデル修正手段によって修正された基本ＦＦ項モデルおよびＦＦ項補正値モデルを用いて、基本ＦＦ項（修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊ）およびＦＦ項補正値（修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ）をそれぞれ算出するとともに、ＦＦ項補正値（修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ）で基本ＦＦ項（修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊ）を補正することにより、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦを算出することを特徴とする。
【００１４】
この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、モデル修正手段によって、基本ＦＦ項と運転状態パラメータとの間の相関関係を表す基本ＦＦ項モデルが、基本ＦＦ項モデル用の第１修正値を用いて、誤差パラメータが所定の第１目標値になるように修正され、基本ＦＦ項を補正するためのＦＦ項補正値と筒内ガス状態パラメータとの間の相関関係を表すＦＦ項補正値モデルが、ＦＦ項補正値モデル用の第１修正値を用いて、誤差パラメータが所定の第１目標値になるように修正される。さらに、モデル修正手段によって修正された基本ＦＦ項モデルおよびＦＦ項補正値モデルを用いて、基本ＦＦ項およびＦＦ項補正値がそれぞれ算出されるとともに、ＦＦ項補正値で基本ＦＦ項を補正することにより、ＦＦ項が算出される。前述したように、筒内圧パラメータは、燃料の燃焼時に発生するノイズと相関性が高いものであるので、ＦＦ項補正値をそのようなノイズを抑制するように算出することができる。そして、そのようなＦＦ項補正値で基本ＦＦ項を補正することにより、ＦＦ項が算出されるので、このＦＦ項によって、燃料の燃焼時のノイズをより確実に低減することができ、商品性をさらに向上させることができる（なお、本明細書における「基本ＦＦ項モデル」および「ＦＦ項補正値モデル」はそれぞれ、応答曲面モデルや数学的モデルに限らず、Ｎ（Ｎは自然数）次元マップや所定の算出アルゴリズムなどの、基本ＦＦ項と運転状態パラメータとの間の相関関係、およびＦＦ項補正値と筒内ガス状態パラメータとの間の相関関係を表すものをすべて含む）。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の内燃機関３の燃料噴射制御装置１において、気筒３ａ内の圧力状態を表す筒内圧パラメータ（筒内圧変化量ＤＰ）を検出する筒内圧パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、筒内圧センサ２３）をさらに備え、ＦＦ項算出手段は、誤差パラメータが所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったとき（｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆのとき）に、所定の第２制御手法［式（２９）〜（４１），（５５）〜（６６）］を用いて、筒内圧パラメータ（筒内圧変化量ＤＰ）が所定の第２目標値（目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴ）になるように、基本ＦＦ項モデル用の第２修正値（基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ）およびＦＦ項補正値モデル用の第２修正値（ＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊ）を算出し、基本ＦＦ項モデル用の第２修正値および補正値モデル用の第２修正値を用いて、モデル修正手段によって修正された基本ＦＦ項モデルおよびＦＦ項補正値モデルをそれぞれさらに修正する第２モデル修正手段（ＥＣＵ２、基本ＦＦ項用の第２修正値算出部１２０、ＦＦ項補正値用の第２修正値算出部１４０）をさらに有し、第２モデル修正手段によってさらに修正された基本ＦＦ項モデルおよびＦＦ項補正値モデルを用いて、基本ＦＦ項（修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊ）およびＦＦ項補正値（修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ）をそれぞれ算出するとともに、ＦＦ項補正値（修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ）で基本ＦＦ項（修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊ）を補正することにより、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦを算出することを特徴とする。
【００１６】
この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、誤差パラメータが所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったときに、所定の第２制御手法を用いて、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、基本ＦＦ項モデル用の第２修正値およびＦＦ項補正値モデル用の第２修正値が算出され、基本ＦＦ項モデル用の第２修正値およびＦＦ項補正値モデル用の第２修正値を用いて、モデル修正手段によって修正された基本ＦＦ項モデルおよびＦＦ項補正値モデルがそれぞれさらに修正される。そして、第２モデル修正手段によってさらに修正された基本ＦＦ項モデルおよびＦＦ項補正値モデルを用いて、基本ＦＦ項およびＦＦ項補正値がそれぞれ算出されるとともに、ＦＦ項補正値で基本ＦＦ項を補正することにより、ＦＦ項が算出される。したがって、第１目標値を適切に設定することにより、実着火時期と目標着火時期との間の誤差がなくなった場合でも、筒内圧パラメータが所定の第２目標値に対して離間しているときには、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるようにさらに修正された基本ＦＦ項モデルおよびＦＦ項補正値モデルを用いて、ＦＦ項が算出される。前述したように、筒内圧パラメータは、気筒内の圧力状態を表すものであり、燃料の燃焼時に発生するノイズと相関性が高いものであるので、所定の第２目標値を適切に設定することによって、実着火時期と目標着火時期との間の誤差がなくなった場合において、燃焼時のノイズが存在するときでも、ＦＦ項によって、そのノイズを迅速かつ精度よく低減することができる。その結果、商品性をより一層、向上させることができる（なお、本明細書における「筒内圧パラメータの検出」は、筒内圧パラメータを、センサにより直接的に検出することに限らず、算出または推定することも含む）。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項１または２に記載の内燃機関３の燃料噴射制御装置１，１Ａにおいて、気筒３ａ内の圧力状態を表す筒内圧パラメータ（筒内圧変化量ＤＰ）を検出する筒内圧パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、筒内圧センサ２３）をさらに備え、ＦＦ項算出手段は、誤差パラメータが所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったとき（｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆのとき）に、所定の第２制御手法を用いて、筒内圧パラメータ（筒内圧変化量ＤＰ）が所定の第２目標値（目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴ）になるように、他の修正値（基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ）を算出するとともに、他の修正値を用いて、モデル修正手段によって修正されたＦＦ項モデル（図７）をさらに修正する他のモデル修正手段（ＥＣＵ２、基本ＦＦ項用の第２修正値算出部１２０）をさらに有し、他のモデル修正手段によってさらに修正されたＦＦ項モデル（図７）を用いて、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦを算出することを特徴とする。
【００１８】
この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、誤差パラメータが所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったときに、所定の第２制御手法を用いて、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、他の修正値が算出され、他のモデル修正手段により、他の修正値を用いて、モデル修正手段によって修正されたＦＦ項モデルがさらに修正される。そして、他のモデル修正手段によってさらに修正されたＦＦ項モデルを用いて、ＦＦ項が算出される。したがって、第１目標値を適切に設定することにより、実着火時期と目標着火時期との間の誤差がなくなった場合でも、筒内圧パラメータが所定の第２目標値に対して離間しているときには、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるようにさらに修正されたＦＦ項モデルを用いて、ＦＦ項が算出される。この場合、筒内圧パラメータは、気筒内の圧力状態を表すものであり、燃料の燃焼時に発生するノイズと相関性が高いものであるので、所定の第２目標値を適切に設定することによって、実着火時期と目標着火時期との間の誤差がなくなった場合において、燃焼時のノイズが存在するときでも、ＦＦ項によって、そのノイズを迅速かつ精度よく低減することができる。その結果、商品性を向上させることができる。
【００１９】
請求項６に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の内燃機関３の燃料噴射制御装置１，１Ａにおいて、運転状態パラメータは、気筒３ａ内のガス状態を表す筒内ガス状態パラメータ（不活性ガス率ＲＩＥＧＲ）を含み、目標着火時期算出手段は、目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴの基本値である基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂを、基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂと運転状態パラメータとの間の相関関係を表す基本着火時期モデル（図４）を用いて算出する基本着火時期算出手段（ＥＣＵ２、基本着火時期算出部６１，１６１）と、基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂを補正するための着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂを、着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂと筒内ガス状態パラメータとの間の相関関係を表す着火時期補正値モデル（図５）を用いて算出する着火時期補正値算出手段（ＥＣＵ２、着火時期補正値算出部６２，１６２）と、を有し、着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂで基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂを補正することにより、目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴを算出することを特徴とする。
【００２０】
この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、目標着火時期の基本値である基本着火時期が、基本着火時期と運転状態パラメータとの間の相関関係を表す基本着火時期モデルを用いて算出され、着火時期補正値が、着火時期補正値と筒内ガス状態パラメータとの間の相関関係を表す着火時期補正値モデルを用いて算出され、着火時期補正値で基本着火時期を補正することにより、目標着火時期が算出される。この場合、着火時期補正値が、これと気筒内のガス状態を表す筒内ガス状態パラメータとの間の相関関係を表す着火時期補正値モデルを用いて算出されるので、筒内ガスの状態を反映させながら、目標着火時期を算出することができ、それにより、制御精度をさらに向上させることができる（なお、本明細書における「基本着火時期モデル」および「着火時期補正値モデル」はそれぞれ、応答曲面モデルや数学的モデルに限らず、Ｎ（Ｎは自然数）次元マップや所定の算出アルゴリズムなどの、基本着火時期と運転状態パラメータとの間の相関関係、および着火時期補正値と筒内ガス状態パラメータとの間の相関関係を表すものをすべて含む）。
【００２１】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の内燃機関３の燃料噴射制御装置１Ａにおいて、気筒３ａ内の圧力状態を表す筒内圧パラメータ（筒内圧変化量ＤＰ）を検出する筒内圧パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、筒内圧センサ２３）をさらに備え、基本着火時期算出手段は、誤差パラメータが所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったとき（｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆのとき）に、所定の第３制御手法［式（７１）〜（８３）］を用いて、筒内圧パラメータ（筒内圧変化量ＤＰ）が所定の第２目標値（目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴ）になるように、基本着火時期モデル用の修正値（基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂ）を算出するとともに、基本着火時期モデル用の修正値を用いて、基本着火時期モデルを修正する基本着火時期モデル修正手段（ＥＣＵ２、基本着火時期用の修正値算出部１７０）を有し、基本着火時期モデル修正手段によって修正された基本着火時期モデルを用いて、基本着火時期（修正後基本着火時期ＭｏｄＢｓ＿ｃｍｂ）を算出することを特徴とする。
【００２２】
この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、誤差パラメータが所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったときに、所定の第３制御手法を用いて、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、基本着火時期モデル用の修正値が算出され、基本着火時期モデル用の修正値を用いて、基本着火時期モデルが修正される。そして、基本着火時期モデル修正手段によって修正された基本着火時期モデルを用いて、基本着火時期が算出される。したがって、第１目標値を適切に設定することにより、実着火時期と目標着火時期との間の誤差がなくなった場合でも、筒内圧パラメータが所定の第２目標値に対して離間しているときには、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように修正された基本着火時期モデルを用いて、基本着火時期が算出される。前述したように、筒内圧パラメータは、燃料の燃焼時に発生するノイズと相関性が高いものであるので、所定の第２目標値を適切に設定することによって、実着火時期と目標着火時期との間の誤差がなくなった場合において、燃焼時のノイズが存在するときでも、基本着火時期によって、そのノイズを迅速かつ精度よく低減することができる。その結果、商品性を向上させることができる。
【００２３】
請求項８に係る発明は、請求項６に記載の内燃機関３の燃料噴射制御装置１Ａにおいて、気筒３ａ内の圧力状態を表す筒内圧パラメータ（筒内圧変化量ＤＰ）を検出する筒内圧パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、筒内圧センサ２３）をさらに備え、着火時期補正値算出手段は、誤差パラメータが所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったとき（｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆのとき）に、所定の第４制御手法を用いて、筒内圧パラメータ（筒内圧変化量ＤＰ）が所定の第２目標値（目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴ）になるように、着火時期補正値モデル用の修正値（着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ）を算出するとともに、着火時期補正値モデル用の修正値を用いて、着火時期補正値モデルを修正する着火時期補正値モデル修正手段（ＥＣＵ２、着火時期補正値用の修正値算出部１８０）を有し、着火時期補正値モデル修正手段によって修正された着火時期補正値モデルを用いて、着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂ（修正後基本着火時期ＭｏｄＢｓ＿ｃｍｂ）を算出することを特徴とする。
【００２４】
この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、誤差パラメータが所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったときに、所定の第４制御手法を用いて、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、着火時期補正値モデル用の修正値が算出され、着火時期補正値モデル用の修正値を用いて、着火時期補正値モデルが修正される。そして、着火時期補正値モデル修正手段によって修正された着火時期補正値モデルを用いて、着火時期補正値が算出される。したがって、第１目標値を適切に設定することにより、実着火時期と目標着火時期との間の誤差がなくなった場合でも、筒内圧パラメータが所定の第２目標値に対して離間しているときには、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように修正された着火時期補正値モデルを用いて、着火時期補正値が算出される。前述したように、筒内圧パラメータは、燃料の燃焼時に発生するノイズと相関性が高いものであるので、所定の第２目標値を適切に設定することによって、実着火時期と目標着火時期との間の誤差がなくなった場合において、燃焼時のノイズが存在するときでも、着火時期補正値によって、そのノイズを迅速かつ精度よく低減することができる。その結果、商品性を向上させることができる。
【００２５】
請求項９に係る発明は、請求項２ないし８のいずれかに記載の内燃機関３の燃料噴射制御装置１，１Ａにおいて、内燃機関３は、低温予混合燃焼で運転可能に構成されており、筒内ガス状態パラメータは、気筒３ａ内における不活性ガス量と新気量との割合を表す値（不活性ガス率ＲＩＥＧＲ）であることを特徴とする。
【００２６】
一般に、低温予混合燃焼で運転される内燃機関の場合、安定した燃焼状態およびノイズの抑制を実現する上で、気筒内における不活性ガス量と新気量との割合が極めて重要な要素となる。これに対して、この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、気筒内における不活性ガス量と新気量との割合を表す値を用いて、ＦＦ項すなわち目標噴射時期が算出されるので、内燃機関を低温予混合燃焼で運転する際、安定した燃焼状態およびノイズの抑制を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料噴射制御装置およびこれを適用した内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】噴射時期コントローラの概略構成を示すブロック図である。
【図３】目標着火時期算出部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図５】着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図６】ＦＦ項算出部の概略構成を示すブロック図である。
【図７】基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図８】ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図９】基本ＦＦ項用の第１修正値算出部の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図１１】連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの算出手法を説明するための図である。
【図１２】連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの算出手法を説明するための図である。
【図１３】感度修正係数Ｋ＿ＮＴの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図１４】感度修正係数Ｋ＿ＥＴの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図１５】基本ＦＦ項用の第２修正値算出部の概略構成を示すブロック図である。
【図１６】感度修正係数Ｋ＿ＮＶＮＴの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図１７】感度修正係数Ｋ＿ＮＶＥＴの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図１８】ＦＦ項補正値用の第１修正値算出部の概略構成を示すブロック図である。
【図１９】ＦＦ項補正値用の第２修正値算出部の概略構成を示すブロック図である。
【図２０】第１実施形態の燃料噴射制御装置による制御結果の一例を示すタイミングチャートである。
【図２１】第２実施形態の燃料噴射制御装置における噴射時期コントローラの概略構成を示すブロック図である。
【図２２】第２実施形態の目標着火時期算出部の概略構成を示すブロック図である。
【図２３】基本着火時期用の修正値算出部の概略構成を示すブロック図である。
【図２４】感度修正係数Ｋ＿ｃｍｂＮＴの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図２５】感度修正係数Ｋ＿ｃｍｂＥＴの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図２６】着火時期補正値用の修正値算出部の概略構成を示すブロック図である。
【図２７】第２実施形態のＦＦ項算出部の概略構成を示すブロック図である。
【図２８】第２実施形態の燃料噴射制御装置による制御結果の一例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置について説明する。図１に示すように、本実施形態の燃料噴射制御装置１は、ＥＣＵ２を備えており、このＥＣＵ２は、内燃機関（以下「エンジン」という）３の燃料噴射制御処理などの各種の制御処理を実行する。
【００２９】
エンジン３は、図示しない車両に搭載された、低温予混合燃焼で運転可能なディーゼルエンジンタイプのものであり、４組（１組のみ図示）の気筒３ａおよびピストン３ｂを備えている。このエンジン３のシリンダヘッド３ｃには、燃料噴射弁４（燃料噴射装置）が気筒３ａ毎に燃焼室に臨むように取り付けられている。
【００３０】
この燃料噴射弁４は、コモンレールを介して、高圧ポンプおよび燃料タンク（いずれも図示せず）に接続されている。高圧ポンプによって昇圧された燃料は、コモンレールを介して燃料噴射弁４に供給され、燃料噴射弁４から気筒３ａ内の燃焼室に噴射される。ＥＣＵ２は、燃料噴射弁４の開閉タイミングを制御することによって、燃料噴射弁４による燃料噴射量および噴射時期を制御する。なお、噴射時期制御の具体的な制御手法については後述する。
【００３１】
また、エンジン３には、クランク角センサ２０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。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。なお、本実施形態では、クランク角センサ２０が運転状態パラメータ検出手段に、エンジン回転数ＮＥが運転状態パラメータにそれぞれ相当する。
【００３２】
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】
エンジン３の吸気通路５には、エアフローセンサ２１（運転状態パラメータ検出手段）が設けられている。このエアフローセンサ２１は、吸気通路５内を流れる新気の流量（以下「新気流量」という）Ｑｉｎを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００３４】
一方、エンジン３の排気通路７には、上流側から順に、ＬＡＦセンサ２２（運転状態パラメータ検出手段）および排ガス浄化装置９が設けられている。このＬＡＦセンサ２２は、ジルコニアおよび白金電極などで構成され、理論空燃比よりもリッチなリッチ領域から極リーン領域までの広範囲な空燃比の領域において、排気通路７内を流れる排ガス中の酸素濃度をリニアに検出し、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、このＬＡＦセンサ２２の検出信号に基づき、排ガスの空気過剰率λを算出する。
【００３５】
また、排ガス浄化装置９は、排気ガス中の未燃成分やスート（すす）などを浄化するものであり、具体的には、ＤＰＦおよびＮＯｘ浄化触媒などで構成されている。
【００３６】
さらに、エンジン３には、ＥＧＲ装置８が設けられている。このＥＧＲ装置８は、排気通路７内の排ガスの一部を吸気通路５側に還流するものであり、吸気通路５および排気通路７の間に接続されたＥＧＲ通路８ａと、このＥＧＲ通路８ａを開閉するＥＧＲ制御弁８ｂなどで構成されている。ＥＧＲ通路８ａの一端は、排気通路７のＬＡＦセンサ２２よりも上流側の部位に開口し、他端は、吸気通路５のエアフローセンサ２１よりも下流側の部位に開口している。
【００３７】
ＥＧＲ制御弁８ｂは、そのリフトが最大値と最小値との間でリニアに変化するリニア電磁弁で構成され、ＥＣＵ２に電気的に接続されている。ＥＣＵ２は、ＥＧＲ制御弁８ｂを介して、ＥＧＲ通路８ａの開度を変化させることにより、排ガスの還流量を制御する。
【００３８】
一方、ＥＣＵ２には、４つの筒内圧センサ２３（１つのみ図示）、吸気圧センサ２４、吸気温センサ２５およびアクセル開度センサ２６が電気的に接続されている。４つの筒内圧センサ２３の各々は、圧電素子タイプのものであり、対応する気筒３ａ内の圧力すなわち筒内圧の変化に伴ってたわむことにより、筒内圧を表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、筒内圧センサ２３の検出信号および前述したＣＲＫ信号に基づき、筒内圧変化量ＤＰおよび実着火時期Ｃｍｂなどを気筒ごとに算出する。
【００３９】
この筒内圧変化量ＤＰは、単位クランク角当たりの筒内圧の変化量を表すものであり、実着火時期Ｃｍｂは、燃焼室内の燃料が実際に着火したと推定される、ＭＦＢ５０などの値に相当するクランク角位置を表すものである。なお、本実施形態では、筒内圧センサ２３が筒内圧パラメータ検出手段および実着火時期検出手段に相当し、筒内圧変化量ＤＰが筒内圧パラメータに相当する。
【００４０】
また、吸気圧センサ２４および吸気温センサ２５は、吸気集合管内の吸気通路５が各気筒３ａに向かって分岐する手前の部分に設けられており、吸気通路５内を流れる還流ガスを含む吸入空気の圧力（以下「吸気圧」という）ＰＢおよび温度（以下「吸気温」という）ＴＢを表す検出信号をＥＣＵ２にそれぞれ出力する。
【００４１】
さらに、アクセル開度センサ２６は、車両の図示しないアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを検出して、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、吸気圧センサ２４、吸気温センサ２５およびアクセル開度センサ２６が運転状態パラメータ検出手段に相当する。
【００４２】
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２０〜２６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、燃料噴射制御処理などの各種の制御処理などを実行する。
【００４３】
なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、実着火時期検出手段、目標着火時期算出手段、誤差パラメータ算出手段、ＦＦ項算出手段、ＦＢ項算出手段、目標噴射時期算出手段、制御手段、モデル修正手段、筒内圧パラメータ検出手段、第２モデル修正手段、他のモデル修正手段、基本着火時期算出手段、および着火時期補正値算出手段に相当する。
【００４４】
図２に示すように、本実施形態の燃料噴射制御装置１は、噴射時期コントローラ３０を備えている。この噴射時期コントローラ３０（目標噴射時期算出手段）は、以下に述べるように、目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴを算出するものであり、具体的にはＥＣＵ２によって構成されている。なお、以下の説明において算出される各種の値は、ＥＣＵ２のＲＡＭ内に記憶されるものとする。
【００４５】
同図に示すように、噴射時期コントローラ３０は、要求トルク算出部４０、不活性ガス率算出部５０、目標着火時期算出部６０、ＦＢ項算出部７０、ＦＦ項算出部１００および加算器８０を備えている。
【００４６】
まず、要求トルク算出部４０では、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じて、図示しないマップを検索することにより、要求トルクＴＲＱ（運転状態パラメータ）が算出される。この要求トルクＴＲＱは、運転者によってエンジン３に要求されているトルクを表すものである。
【００４７】
また、不活性ガス率算出部５０では、後述する制御手法により、不活性ガス率ＲＩＥＧＲが算出される。この不活性ガス率ＲＩＥＧＲは、気筒３ａ内に吸入された総ガス量中の不活性ガスの割合を表すものである。なお、本実施形態では、不活性ガス率ＲＩＥＧＲが運転状態パラメータ、筒内ガス状態パラメータおよび気筒内における不活性ガス量と新気量との割合を表す値に相当する。
【００４８】
さらに、目標着火時期算出部６０では、後述する制御手法により、目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴが算出され、ＦＢ項算出部７０では、後述する制御手法により、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが算出されるとともに、ＦＦ項算出部１００では、後述する制御手法により、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦが算出される。なお、本実施形態では、目標着火時期算出部６０が目標着火時期算出手段に、ＦＢ項算出部７０が誤差パラメータ算出手段およびＦＢ項算出手段に、追従誤差ＥＩｇが誤差パラメータに、ＦＦ項算出部１００が誤差パラメータ算出手段およびＦＦ項算出手段にそれぞれ相当する。
【００４９】
そして、最終的に、加算器８０において、下式（１）により、目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴが算出される。
【数１】
【００５０】
上式（１）に示すように、目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴは、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦとＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢの和として算出される。なお、上式（１）において、記号（ｋ）付きの各離散データは、所定の制御周期（例えば、１０ｍｓｅｃ）でサンプリングまたは算出されたデータであることを示しており、記号ｋは各離散データのサンプリングまたは算出サイクルの順番を表している。例えば、記号ｋは今回の制御タイミングでサンプリングまたは算出された値であることを、記号ｋ−１は前回の制御タイミングでサンプリングまたは算出された値であることをそれぞれ示している。この点は、以下の離散データにおいても同様である。なお、以下の説明では、各離散データにおける記号（ｋ）を適宜省略する。
【００５１】
次に、前述した不活性ガス率算出部５０について説明する。この不活性ガス率算出部５０では、以下に述べるように、エンジン回転数ＮＥ、吸気温ＴＢ、吸気圧ＰＢおよび新気流量Ｑｉｎなどに基づいて、不活性ガス率ＲＩＥＧＲが算出される。まず、下式（２）により、吸入空気量ＱＣＹＬを算出する。
【数２】
【００５２】
この吸入空気量ＱＣＹＬは、気筒３ａ内に吸入されると推定される総ガス量、すなわち新気量と還流ガス量との和に相当するものである。上式（２）において、ηは吸気効率を、Ｒは気体定数を、Ｖｃｙｌは気筒容積を、Ｎｃｙｌは気筒数をそれぞれ表している。この吸気効率ηは、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算出される。
【００５３】
次いで、下式（３）により、新気量ＱＡＩＲを算出する。
【数３】
【００５４】
さらに、下式（４）により、還流ガス量ＱＥＧＲを算出する。
【数４】
【００５５】
次に、下式（５）により、還流ガス率ＲＥＧＲを算出する。
【数５】
【００５６】
そして、最終的に、下式（６）に示すように、還流ガス率ＲＥＧＲを空気過剰率λで除算することにより、不活性ガス率ＲＩＥＧＲが算出される。
【数６】
【００５７】
ここで、空気過剰率λは、排気通路７の比較的、下流側に配置されたＬＡＦセンサ２２の検出信号に基づいて算出される関係上、吸入空気量ＱＣＹＬなどの演算結果に対して所定のむだ時間（応答遅れ）を有しているので、上式（６）では、空気過剰率λとして、このむだ時間を考慮した値が用いられる。
【００５８】
次に、図３を参照しながら、前述した目標着火時期算出部６０について説明する。この目標着火時期算出部６０は、以下に述べるように、目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴを算出するものであり、基本着火時期算出部６１、着火時期補正値算出部６２および加算器６３を備えている。
【００５９】
この基本着火時期算出部６１（基本着火時期算出手段）では、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図４に示すマップを検索することにより、基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂが算出される。同図において、ＴＲＱ１〜４はそれぞれ、ＴＲＱ１＜ＴＲＱ２＜ＴＲＱ３＜ＴＲＱ４の関係が成立するように設定される要求トルクＴＲＱの所定値であり、この点は後述するマップにおいても同様である。このマップでは、基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より進角側の値に設定されている。これは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、１回の燃焼サイクルの実行時間がより短くなってしまうので、それに対応して、燃料の適切な燃焼時間を確保するためである。
【００６０】
また、着火時期補正値算出部６２（着火時期補正値算出手段）では、不活性ガス率ＲＩＥＧＲおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図５に示すマップを検索することにより、着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂが算出される。
【００６１】
そして、最終的に、加算器６３において、下式（７）により、目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴが算出される。すなわち、目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴは、基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂを着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂで補正することによって算出される。
【数７】
【００６２】
次に、前述したＦＢ項算出部７０について算出する。このＦＢ項算出部７０では、以下の式（８）〜（１２）に示すスライディングモード制御アルゴリズムを用いて、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが算出される。すなわち、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢは、実着火時期Ｃｍｂを目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに収束させるための値として算出される。
【００６３】
【数８】
【００６４】
上式（８）に示すように、追従誤差Ｅｃｍｂは、実着火時期Ｃｍｂと目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴの偏差として算出される。また、上式（９）において、σは切換関数であり、Ｓは−１＜Ｓ＜０の関係が成立するように設定される切換関数設定パラメータである。この場合、切換関数設定パラメータＳの設定値により、追従誤差Ｅｃｍｂの値０への収束速度および収束挙動、すなわち実着火時期Ｃｍｂの目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴへの収束速度および収束挙動が指定される。
【００６５】
また、上式（１０）において、Ｕｒｃｈは到達則入力であり、Ｋｒｃｈは所定の到達則ゲインを表している。さらに、上式（１１）において、Ｕａｄｐは適応則入力であり、Ｋａｄｐは所定の適応則ゲインを表している。そして、上式（１２）に示すように、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦは、到達則入力Ｕｒｃｈと適応則入力Ｕａｄｐの和として算出される。
【００６６】
次いで、図６を参照しながら、前述したＦＦ項算出部１００について説明する。このＦＦ項算出部１００は、以下に述べるように、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦを算出するものであり、同図に示すように、基本ＦＦ項算出部１０１、基本ＦＦ項用の第１修正値算出部１１０、基本ＦＦ項用の第２修正値算出部１２０、ＦＦ項補正値算出部１０２、ＦＦ項補正値用の第１修正値算出部１３０、ＦＦ項補正値用の第２修正値算出部１４０および３つの加算器１０３〜１０５を備えている。
【００６７】
この基本ＦＦ項算出部１０１では、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図７に示すマップを検索することにより、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊが算出される。このマップでは、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より進角側の値に設定されている。これは、前述した図４の説明で述べたのと同じ理由による。
【００６８】
また、基本ＦＦ項用の第１修正値算出部１１０および基本ＦＦ項用の第２修正値算出部１２０では、後述する制御手法により、基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊおよび基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊがそれぞれ算出される。
【００６９】
なお、本実施形態では、基本ＦＦ項用の第１修正値算出部１１０がモデル修正手段に、基本ＦＦ項用の第２修正値算出部１２０が第２モデル修正手段および他のモデル修正手段に、基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊが修正値および基本ＦＦ項モデル用の第１修正値に、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊが、他の修正値および基本ＦＦ項モデル用の第２修正値にそれぞれに相当する。
【００７０】
さらに、加算器１０３において、下式（１３）により、修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊが算出される。
【数９】
【００７１】
上式（１３）に示すように、修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊは、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊを、基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊおよび基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊで修正することによって算出される。
【００７２】
一方、ＦＦ項補正値算出部１０２では、不活性ガス率ＲＩＥＧＲおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図８に示すマップを検索することにより、ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが算出される。
【００７３】
また、ＦＦ項補正値用の第１修正値算出部１３０およびＦＦ項補正値用の第２修正値算出部１４０では、後述する制御手法により、ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿ＩｎｊおよびＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊがそれぞれ算出される。
【００７４】
なお、本実施形態では、ＦＦ項補正値用の第１修正値算出部１３０がモデル修正手段に、ＦＦ項補正値用の第２修正値算出部１４０が第２モデル修正手段に、ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが修正値およびＦＦ項補正値モデル用の第１修正値に、ＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊがＦＦ項補正値モデル用の第２修正値にそれぞれに相当する。
【００７５】
さらに、加算器１０４において、下式（１４）により、修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが算出される。すなわち、修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊは、ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊを、ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿ＩｎｊおよびＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊで修正することによって算出される。
【数１０】
【００７６】
そして、最終的に、加算器１０５において、下式（１５）により、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦが算出される。すなわち、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦは、修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊを修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊで補正することによって算出される。
【数１１】
【００７７】
なお、本実施形態では、図７，８のマップがＦＦ項モデルに、図７のマップが基本ＦＦ項モデルに、図８のマップがＦＦ項補正値モデルにそれぞれ相当する。さらに、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊに基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊを加算することが、ＦＦ項モデルおよび基本ＦＦ項モデルを修正することに相当するとともに、両者の和Ｂｓ＿Ｉｎｊ＋ＤＢｓ＿Ｉｎｊに基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊを加算することが、修正されたＦＦ項モデルおよび修正された基本ＦＦ項モデルをさらに修正することに相当する。
【００７８】
次に、図９を参照しながら、前述した基本ＦＦ項用の第１修正値算出部１１０について説明する。この基本ＦＦ項用の第１修正値算出部１１０は、以下に述べる制御手法によって、基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊを算出するものであり、同図に示すように、減算器１１１、連結重み関数算出部１１２、修正誤差算出部１１３、基本局所修正値算出部１１４、修正感度算出部１１５および最終値算出部１１６を備えている。
【００７９】
まず、減算器１１１では、下式（１６）によって、追従誤差ＥＩｇが算出される。
【数１２】
【００８０】
ここで、上式（１６）のＩｎｊ＿ＦＢ＿ＴＲＧＴは、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢの目標となる所定の目標値であり、本実施形態では値０に設定されている。そのため、追従誤差ＥＩｇ＝Ｉｎｊ＿ＦＢとなる。
【００８１】
また、連結重み関数算出部１１２では、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図１０に示すマップを検索することにより、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijが算出される。このマップでは、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱの領域がそれぞれ、Ｉ（Ｉは２以上の整数）個の所定値ＮＥi（ｉ＝１〜Ｉ）およびＪ（Ｊは２以上の整数）個の所定値ＴＲＱj（ｊ＝１〜Ｊ）によって均等に区分されているとともに、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijは、連続する３つのエンジン回転数ＮＥiの値と、連続する３つの要求トルクＴＲＱjの値との組み合わせで規定される複数の領域に対応してそれぞれ設定されている。
【００８２】
また、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの各々は、対応する領域内におけるエンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱの値に対して、その領域の中心で最大値１になり、中心以外では四角錐の斜面状に変化するとともに、その領域以外では値０になる特性を有している。これに加えて、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijがそれぞれ対応する複数の領域では、隣り合う領域が互いに重なり合っており、それにより、隣り合う連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijは、四角錐の斜面状に変化する部分で互いに交差している。
【００８３】
例えば、図１１に示すように、ＮＥf-1＜ＮＥ＜ＮＥf+1かつＴＲＱg-1＜ＴＲＱ＜ＴＲＱg+1の領域に対応する連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfgは、ＮＥ，ＴＲＱがその領域の中心の値のとき、すなわちＮＥ＝ＮＥfかつＴＲＱ＝ＴＲＱgのときに最大値１を示し、中心以外のＮＥ，ＴＲＱの値に対しては、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfgの値が四角錐の斜面状に変化するように設定されている。ここで、ｆ，ｇは０＜ｆ＜Ｉおよび０＜ｇ＜Ｊがそれぞれ成立する正の整数である。さらに、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfgは、２つの値ＮＥ，ＴＲＱが上記領域以外の値のとき、すなわちＮＥ≦ＮＥf-1、ＮＥf+1≦ＮＥ、ＴＲＱ≦ＴＲＱg-1またはＴＲＱg+1≦ＴＲＱのときには、値０を示すように設定されている。
【００８４】
また、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfgは、これと隣り合う領域にそれぞれ対応する連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊf-1g，ＷＢｓ＿Ｉｎｊf+1gに対して、互いの領域が重なり合う部分すなわち斜面状に変化する部分でその斜面同士が交差している。したがって、図１１に示すように、ＮＥxをＮＥfとＮＥf+1の間の中央の値とすると、例えば、ＮＥ＝ＮＥxおよびＴＲＱ＝ＴＲＱgのときには、２つの連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg，ＷＢｓ＿Ｉｎｊf+1gの値は、ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg＝ＷＢｓ＿Ｉｎｊf+1g＝０．５となるとともに、それら以外の連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの値はいずれも値０となる。これに加えて、ＮＥx＜ＮＥ＜ＮＥf+1およびＴＲＱ＝ＴＲＱgのときには、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfgの値は、０＜ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg＜０．５となり、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊf+1gの値は、１−ＷＢｓ＿Ｉｎｊfgとなるとともに、それら以外の連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの値はいずれも値０となる。
【００８５】
さらに、図１２に示すように、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfgは、これと隣り合う領域にそれぞれ対応する連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg-1，ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg+1に対しても、互いの領域が重なり合う部分すなわち斜面状に変化する部分でその斜面同士が交差している。したがって、同図に示すように、ＴＲＱyをＴＲＱg-1とＴＲＱgの間の中央の値とすると、例えば、ＮＥ＝ＮＥfおよびＴＲＱ＝ＴＲＱyのときには、２つの連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg-1，ＷＢｓ＿Ｉｎｊfgの値は、ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg-1＝ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg＝０．５となるとともに、それら以外の連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの値はいずれも値０となる。これに加えて、ＮＥ＝ＮＥfおよびＴＲＱy＜ＴＲＱ＜ＴＲＱgのときには、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg-1の値は、０＜ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg-1＜０．５となり、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfgの値は、１−ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg-1となるとともに、それら以外の連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの値はいずれも値０となる。
【００８６】
また、図示しないが、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊfgは、これと隣り合う領域にそれぞれ対応する連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊf+1g-1，ＷＢｓ＿Ｉｎｊf-1g+1に対しても、互いの領域が重なり合う斜面状に変化する部分で互いの斜面同士が交差している。以上のように、隣り合う２つのエンジン回転数ＮＥの値（例えばＮＥf，ＮＥf+1）と、隣り合う２つの要求トルクＴＲＱの値（例えばＴＲＱg，ＴＲＱg+1）で規定される四角形の領域では、４つの連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊij（例えばＷＢｓ＿Ｉｎｊfg，ＷＢｓ＿Ｉｎｊfg+1，ＷＢｓ＿Ｉｎｊf+1g，ＷＢｓ＿Ｉｎｊf+1g+1）の斜面同士が互いに交差しているとともに、この領域内のエンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱの値に対して、これらの４つの連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの総和は、値１になるように設定されている。なお、本実施形態では、図１０のＮＥ1およびＴＲＱ1はそれぞれ値０に設定されており、したがって、ＮＥ＜ＮＥ1またはＴＲＱ＜ＴＲＱ1の領域では、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの値は実際には設定されていない。
【００８７】
以上のように、この連結重み関数算出部１１２では、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図１０のマップを検索することにより、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijの値がそれぞれ算出される。すなわち、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【００８８】
さらに、修正誤差算出部１１３では、下式（１７）により、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＩｇijが算出される。
【数１３】
【００８９】
このように、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＩｇijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出されるとともに、追従誤差ＥＩｇを、連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijで重み付けした値として算出される。
【００９０】
また、基本局所修正値算出部１１４では、下式（１８）〜（２５）に示すスライディングモ−ド制御アルゴリズムを適用した制御アルゴリズムにより、基本局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijが算出される。すなわち、基本局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijは、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＩｇijを値０に収束させるための、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【００９１】
【数１４】
【００９２】
【数１５】
【００９３】
上式（１８）において、σ１ijは切換関数であり、Ｓ１は−１＜Ｓ１＜０の関係が成立するように設定される切換関数設定パラメ−タである。この場合、切換関数設定パラメ−タＳ１の設定値により、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＩｇijの値０への収束速度および収束挙動が指定される。また、式（１９）において、Ｕｒｃｈ１ijは到達則入力であり、Ｋｒｃｈ１は所定の到達則ゲインを表している。さらに、式（２０）において、Ｕｎｌ１ijは非線形入力であり、Ｋｎｌ１は所定の非線形入力用ゲインを表している。また、式（２０）におけるｓｇｎ（σ１ij(ｋ)）は符号関数であり、その値は、σ１ij(ｋ)＞０のときにはｓｇｎ（σ１ij(ｋ)）＝１、σ１ij(ｋ)＝０のときにはｓｇｎ（σ１ij(ｋ)）＝０、σ１ij(ｋ)＜０のときにはｓｇｎ（σ１ij(ｋ)）＝−１となるように設定される（なお、σ１ij(ｋ)＝０のときに、ｓｇｎ（σ１ij(ｋ)）＝１となるように設定してもよい）。
【００９４】
さらに、式（２１）において、Ｕａｄｐ１ijは適応則入力であり、Ｋａｄｐ１は所定の適応則ゲインを表している。また、式（２１）のδ１ijは、式（２２）により算出される切換関数の積分値である。同式（２２）のγ１は忘却係数であり、その値は式（２３），（２４）に示すように、基本局所修正値の前回値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓij（ｋ−１）と、所定の上下限値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓＨ，ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓＬとの比較結果により、値１または所定値γｌｍｔに設定される。この所定値γｌｍｔは、０＜γｌｍｔ＜１の関係が成立するように設定される。
【００９５】
また、式（２５）に示すように、基本局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijは、到達則入力Ｕｒｃｈ１ij、非線形入力Ｕｎｌ１ijおよび適応則入力Ｕａｄｐ１ijの和として算出される。
【００９６】
以上の基本局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijの算出アルゴリズムにおいて、忘却係数γ１を用いたのは、以下の理由による。すなわち、式（８）〜（１２）のスライディングモード制御アルゴリズムにより、実着火時期Ｃｍｂと目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴとの偏差である追従誤差Ｅｃｍｂを値０に収束させるように、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが算出されるとともに、追従誤差ＥＩｇ（＝Ｉｎｊ＿ＦＢ）に基づいて算出した修正誤差ＷＢｓ＿ｅＩｇijが値０に収束するように、式（１８）〜（２５）のスライディングモード制御アルゴリズムを適用した制御アルゴリズムにより、基本局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijが算出される。そのため、忘却係数γ１を用いなかった場合、これらの２つの制御アルゴリズムにおける積分項としての適応則入力Ｕａｄｐ，Ｕａｄｐ１ijが、互いに干渉して振動的な挙動を示したり、それぞれの絶対値が肥大化したりすることによって、基本局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijすなわちＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦの算出精度が低下することで、過渡時の制御性が低下してしまう可能性がある。
【００９７】
これに対して、前述した式（２２）では、基本局所修正値の前回値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓij（ｋ−１）の絶対値が大きい場合には、適応則入力Ｕａｄｐ１ijにおける切換関数の積分値δ１ijの増大を回避するために、０＜γ１＜１の範囲内の値に設定された忘却係数γ１が、切換関数の積分値の前回値δ１ij（ｋ−１）に乗算されている。この場合、前述した式（２２）を漸化式により展開すると、ｈ（ｈは２以上の自然数）回前の制御タイミングでの切換関数の積分値δ１ij（ｋ−ｈ）に対しては、γ１h（≒０）が乗算されることになるので、演算処理が進行したときに、切換関数の積分値δ１ijの増大すなわち適応則入力Ｕａｄｐ１ijの増大を回避することができる。その結果、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦの算出精度を向上させることができ、過渡時の制御性を向上させることができる。
【００９８】
また、忘却係数γ１を常に０＜γ１＜１の範囲内の値に設定した場合、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＩｇijが値０近傍になったときに、忘却係数γ１による忘却効果により、基本局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijが値０近傍に収束してしまうので、そのような状態で追従誤差ＥＩｇが再度増大すると、その追従誤差ＥＩｇを値０に収束させるのに時間を要してしまう。したがって、それを回避し、追従誤差ＥＩｇを迅速に値０に収束させるためには、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＩｇijが比較的小さい値のときでも、基本局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijを、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＩｇijを補償可能な値に適切に保持しておく必要があるので、本実施形態では、基本局所修正値の前回値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓij（ｋ−１）が上述した範囲にあるときには、忘却係数γ１による忘却効果をキャンセルするために、γ１＝１に設定されている。
【００９９】
一方、前述した修正感度算出部１１５では、以下に述べる演算手法により、修正感度ＲＩｎｊが算出される。まず、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図１３に示すマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ＮＴを算出する。このマップでは、感度修正係数Ｋ＿ＮＴは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より大きい値に設定されている。これは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、前述した図７のマップにおける基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊとエンジン回転数ＮＥとの間の関係が、実際の関係に対してずれやすくなり、追従誤差ＥＩｇ（すなわちＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢ）が発生しやすくなるので、それを補償するためである。
【０１００】
また、不活性ガス率ＲＩＥＧＲおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図１４に示すマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ＥＴを算出する。このマップでは、感度修正係数Ｋ＿ＥＴは、不活性ガス率ＲＩＥＧＲが高いほど、より小さい値に設定されている。これは、不活性ガス率ＲＩＥＧＲが高いほど、燃焼温度がより低くなることで、前述した図７のマップにおける基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊと、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱとの間の相関関係が、実際の関係に対してずれにくくなり、追従誤差ＥＩｇが発生しにくくなるためである。
【０１０１】
そして、最終的に、修正感度ＲＩｎｊが下式（２６）により算出される。
【数１６】
【０１０２】
以上の手法により、修正感度ＲＩｎｊは、追従誤差ＥＩｇに対する、エンジン回転数ＮＥ、不活性ガス率ＲＩＥＧＲ、および要求トルクＴＲＱの影響度合を表す値として算出される。
【０１０３】
次に、最終値算出部１１６では、下式（２７）により、局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｌｃijを算出した後、下式（２８）により、基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊが最終的に算出される。
【数１７】
【０１０４】
以上のように、基本ＦＦ項用の第１修正値算出部１１０では、基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊが、基本局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijに修正感度ＲＩｎｊおよび連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊijを乗算した局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｌｃijの総和として算出される。この場合、基本局所修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijは、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＩｇijを値０に収束させるための値であるので、基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊは、追従誤差ＥＩｇ（＝Ｉｎｊ＿ＦＢ）が値０に収束するように、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊを修正するための値として算出される。言い換えれば、基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊは、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに収束するように、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊを修正するための値として算出される。
【０１０５】
次に、図１５を参照しながら、前述した基本ＦＦ項用の第２修正値算出部１２０について説明する。この基本ＦＦ項用の第２修正値算出部１２０では、以下に述べるように、ＦＢ項の絶対値｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜と所定値ＦＢ＿ｒｅｆとの大小関係に基づき、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊが異なる算出手法によって算出される。この所定値ＦＢ＿ｒｅｆは、値０近傍の正値に設定されている。最初に、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立している場合の、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊの算出手法について説明する。
【０１０６】
同図に示すように、基本ＦＦ項用の第２修正値算出部１２０は、減算器１２１、連結重み関数算出部１２２、修正誤差算出部１２３、基本局所修正値算出部１２４、修正感度算出部１２５および最終値算出部１２６を備えている。
【０１０７】
まず、減算器１２１では、下式（２９）によって、追従誤差ＥＮＶが算出される。
【数１８】
【０１０８】
上式（２９）のＤＰ＿ＴＲＧＴは、筒内圧変化量ＤＰの目標となる目標筒内圧変化量であり、燃焼時のノイズを抑制できるような、正の一定値に設定されている。なお、この目標筒内圧変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴを、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱなどの運転状態に応じて、マップ検索により算出してもよく、燃焼時のノイズを抑制できるような値として算出すればよい。
【０１０９】
また、連結重み関数算出部１２２では、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、マップを検索することにより、連結重み関数ＷＢｓ＿ＮＶＩｎｊijが算出される。この場合、連結重み関数ＷＢｓ＿ＮＶＩｎｊij算出用のマップとしては、ここでは図示しないが、前述した図１０のマップにおける縦軸の「連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊij」を「連結重み関数ＷＢｓ＿ＮＶＩｎｊij」に置き換えたものが用いられる。そのため、連結重み関数ＷＢｓ＿ＮＶＩｎｊijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【０１１０】
さらに、修正誤差算出部１２３では、下式（３０）により、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＮＶijが算出される。
【数１９】
【０１１１】
このように、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＮＶijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出されるとともに、追従誤差ＥＮＶを、連結重み関数ＷＢｓ＿ＮＶＩｎｊijで重み付けした値として算出される。
【０１１２】
また、基本局所修正値算出部１２４では、下式（３１）〜（３８）に示すスライディングモ−ド制御アルゴリズムを適用した制御アルゴリズムにより、基本局所修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓijが算出される。すなわち、基本局所修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓijは、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＮＶijを値０に収束させるための、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【０１１３】
【数２０】
【０１１４】
【数２１】
【０１１５】
上式（３１）において、σ２ijは切換関数であり、Ｓ２は−１＜Ｓ２＜０の関係が成立するように設定される切換関数設定パラメ−タである。この場合、切換関数設定パラメ−タＳ２の設定値により、修正誤差ＷＢｓ＿ｅＮＶijの値０への収束速度および収束挙動が指定される。また、式（３２）において、Ｕｒｃｈ２ijは到達則入力であり、Ｋｒｃｈ２は所定の到達則ゲインを表している。さらに、式（３３）において、Ｕｎｌ２ijは非線形入力であり、Ｋｎｌ２は所定の非線形入力用ゲインを表している。また、式（３３）におけるｓｇｎ（σ２ij(ｋ)）は符号関数であり、その値は、σ２ij(ｋ)＞０のときにはｓｇｎ（σ２ij(ｋ)）＝１、σ２ij(ｋ)＝０のときにはｓｇｎ（σ２ij(ｋ)）＝０、σ２ij(ｋ)＜０のときにはｓｇｎ（σ２ij(ｋ)）＝−１となるように設定される（なお、σ２ij(ｋ)＝０のときに、ｓｇｎ（σ２ij(ｋ)）＝１となるように設定してもよい）。
【０１１６】
さらに、式（３４）において、Ｕａｄｐ２ijは適応則入力であり、Ｋａｄｐ２は所定の適応則ゲインを表している。また、式（３４）のδ２ijは、式（３５）により算出される切換関数の積分値である。同式（３５）のγ２は忘却係数であり、その値は式（３６），（３７）に示すように、基本局所修正値の前回値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓij（ｋ−１）と、所定の上下限値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓＨ，ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓＬとの比較結果により、値１または所定値γｌｍｔに設定される。このような忘却係数γ２を式（３５）で用いた理由は後述する。
【０１１７】
また、式（３８）に示すように、基本局所修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓijは、到達則入力Ｕｒｃｈ２ij、非線形入力Ｕｎｌ２ijおよび適応則入力Ｕａｄｐ２ijの和として算出される。
【０１１８】
一方、前述した修正感度算出部１２５では、以下に述べる演算手法により、修正感度ＲＮＶＩｎｊが算出される。まず、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図１６に示すマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ＮＶＮＴを算出する。このマップでは、感度修正係数Ｋ＿ＮＶＮＴは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より大きい値に設定されている。これは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、前述した図７のマップにおける基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊとエンジン回転数ＮＥとの間の関係が、実際の関係に対してずれやすくなり、追従誤差ＥＮＶが発生しやすくなるので、それを補償するためである。
【０１１９】
また、不活性ガス率ＲＩＥＧＲおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図１７に示すマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ＮＶＥＴを算出する。このマップでは、感度修正係数Ｋ＿ＮＶＥＴは、不活性ガス率ＲＩＥＧＲが高いほど、より小さい値に設定されている。これは、不活性ガス率ＲＩＥＧＲが高いほど、燃焼温度がより低くなることで、前述した図７のマップにおける基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊと、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱとの間の相関関係が、実際の関係に対してずれにくくなることで、追従誤差ＥＮＶが発生しにくくなるためである。
【０１２０】
そして、最終的に、修正感度ＲＮＶＩｎｊが下式（３９）により算出される。
【数２２】
【０１２１】
以上の手法により、修正感度ＲＮＶＩｎｊは、追従誤差ＥＮＶに対する、エンジン回転数ＮＥ、不活性ガス率ＲＩＥＧＲ、および要求トルクＴＲＱの影響度合を表す値として算出される。
【０１２２】
次に、最終値算出部１２６では、まず、下式（４０）により、局所修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ＿ｌｃijを算出した後、下式（４１）により、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊが最終的に算出される。
【数２３】
【０１２３】
上式（４１）に示すように、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊは、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立しているとき、すなわち実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束しているときには、局所修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ＿ｌｃijの和として算出される。
【０１２４】
これは、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束しているにもかかわらず、追従誤差ＥＮＶが発生しているとき（すなわち、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに対して離間しているとき）には、この追従誤差ＥＮＶを値０に収束させるように、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊによって、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊを修正するためである。
【０１２５】
一方、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆが成立しているときには、基本ＦＦ項用の第２修正値算出部１２０において、以上の各種の演算値がすべてその前回値に保持され、それにより、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊは、下式（４２）によって算出される。
【数２４】
【０１２６】
上式（４２）に示すように、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆが成立し、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに対して離間しているときには、実着火時期Ｃｍｂを目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに迅速に収束させるべく、基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊによってのみ、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊを修正するために、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊがその前回値に保持される。
【０１２７】
ここで、忘却係数γ２を式（３５）で用いなかった場合、すなわちγ２＝１とした場合、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆの状態から｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆの状態に変化した時点で、適応則入力Ｕａｄｐ２ijの絶対値が肥大化していると、適応則入力Ｕａｄｐ２ijの絶対値が減少するまでの間、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊの算出精度が一時的に低下することによって、燃焼時のノイズを適切に抑制できなくなるおそれがある。
【０１２８】
これに対して、前述した式（３５）では、忘却係数γ２が用いられているので、前述した忘却係数γ１の説明で述べたのと同じ理由により、演算処理が進行したときでも、切換関数の積分値δ２ijの増大すなわち適応則入力Ｕａｄｐ２ijの増大を回避することができる。その結果、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊの算出精度を向上させることができ、燃焼時のノイズを適切に抑制することができる。
【０１２９】
次に、図１８を参照しながら、前述したＦＦ項補正値用の第１修正値算出部１３０について説明する。このＦＦ項補正値用の第１修正値算出部１３０は、以下に述べる制御手法によって、ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊを算出するものであり、同図に示すように、減算器１３１、連結重み関数算出部１３２、修正誤差算出部１３３、基本局所修正値算出部１３４、修正感度算出部１３５および最終値算出部１３６を備えている。
【０１３０】
まず、減算器１３１では、下式（４３）によって、追従誤差ＥＩｇが算出される。
【数２５】
【０１３１】
また、連結重み関数算出部１３２では、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、マップを検索することにより、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿Ｉｎｊijが算出される。この場合、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿Ｉｎｊij算出用のマップとしては、ここでは図示しないが、前述した図１０のマップの縦軸の「連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊij」を「連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿Ｉｎｊij」に置き換えたものが用いられる。そのため、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿Ｉｎｊijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【０１３２】
さらに、修正誤差算出部１３３では、下式（４４）により、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅＩｇijが算出される。
【数２６】
【０１３３】
このように、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅＩｇijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出されるとともに、追従誤差ＥＩｇを、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿Ｉｎｊijで重み付けした値として算出される。
【０１３４】
また、基本局所修正値算出部１３４では、下式（４５）〜（５２）に示すスライディングモ−ド制御アルゴリズムを適用した制御アルゴリズムにより、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijが算出される。すなわち、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijは、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅＩｇijを値０に収束させるための、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【０１３５】
【数２７】
【０１３６】
【数２８】
【０１３７】
上式（４５）において、σ３ijは切換関数であり、Ｓ３は−１＜Ｓ３＜０の関係が成立するように設定される切換関数設定パラメ−タである。この場合、切換関数設定パラメ−タＳ３の設定値により、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅＩｇijの値０への収束速度および収束挙動が指定される。また、式（４６）において、Ｕｒｃｈ３ijは到達則入力であり、Ｋｒｃｈ３は所定の到達則ゲインを表している。さらに、式（４７）において、Ｕｎｌ３ijは非線形入力であり、Ｋｎｌ３は所定の非線形入力用ゲインを表している。また、式（４７）におけるｓｇｎ（σ３ij(ｋ)）は符号関数であり、その値は、σ３ij(ｋ)＞０のときにはｓｇｎ（σ３ij(ｋ)）＝１、σ３ij(ｋ)＝０のときにはｓｇｎ（σ３ij(ｋ)）＝０、σ３ij(ｋ)＜０のときにはｓｇｎ（σ３ij(ｋ)）＝−１となるように設定される（なお、σ３ij(ｋ)＝０のときに、ｓｇｎ（σ３ij(ｋ)）＝１となるように設定してもよい）。
【０１３８】
さらに、式（４８）において、Ｕａｄｐ３ijは適応則入力であり、Ｋａｄｐ３は所定の適応則ゲインを表している。また、式（４８）のδ３ijは、式（４９）により算出される切換関数の積分値である。同式（４９）のγ３は忘却係数であり、その値は式（５０），（５１）に示すように、基本局所修正値の前回値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ＿ｂｓij（ｋ−１）と、所定の上下限値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ＿ｂｓＨ，ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ＿ｂｓＬとの比較結果により、値１または所定値γｌｍｔに設定される。この忘却係数γ３を用いた理由は、前述した忘却係数γ１を用いた理由と同じである。
【０１３９】
また、式（５２）に示すように、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijは、到達則入力Ｕｒｃｈ３ij、非線形入力Ｕｎｌ３ijおよび適応則入力Ｕａｄｐ３ijの和として算出される。
【０１４０】
さらに、前述した修正感度算出部１３５では、前述した修正感度算出部１１５と同じ手法により、修正感度ＲＩｎｊが算出される。すなわち、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図１３に示すマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ＮＴを算出し、不活性ガス率ＲＩＥＧＲおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図１４に示すマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ＥＴを算出するとともに、２つの感度修正係数Ｋ＿ＮＴ，Ｋ＿ＥＴを互いに乗算することにより、修正感度ＲＩｎｊが算出される。
【０１４１】
そして、最終値算出部１３６では、下式（５３）により、局所修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ＿ｌｃijを算出した後、下式（５４）により、ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが最終的に算出される。
【数２９】
【０１４２】
以上のように、ＦＦ項補正値用の第１修正値算出部１３０では、ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijに修正感度ＲＩｎｊおよび連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿Ｉｎｊijを乗算した局所修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ＿ｌｃijの総和として算出される。この場合、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ＿ｂｓijは、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅＩｇijを値０に収束させるための値であるので、ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊは、追従誤差ＥＩｇすなわちＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが値０に収束するように、基本ＦＦ項ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊを修正するための値として算出される。言い換えれば、ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊは、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに収束するように、基本ＦＦ項ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊを修正するための値として算出される。
【０１４３】
次に、図１９を参照しながら、前述したＦＦ項補正値用の第２修正値算出部１４０について説明する。このＦＦ項補正値用の第２修正値算出部１４０では、以下に述べるように、ＦＢ項の絶対値｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜と所定値ＦＢ＿ｒｅｆとの大小関係に基づき、ＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊが異なる算出手法によって算出される。最初に、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立しているとき、すなわち、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束しているときの、ＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊの算出手法について説明する。
【０１４４】
同図に示すように、ＦＦ項補正値用の第２修正値算出部１４０は、減算器１４１、連結重み関数算出部１４２、修正誤差算出部１４３、基本局所修正値算出部１４４、修正感度算出部１４５および最終値算出部１４６を備えている。
【０１４５】
まず、減算器１４１では、下式（５５）によって、追従誤差ＥＮＶが算出される。
【数３０】
【０１４６】
また、連結重み関数算出部１４２では、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、マップを検索することにより、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊijが算出される。この場合、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊij算出用のマップとしては、ここでは図示しないが、前述した図１０のマップの縦軸の「連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊij」を「連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊij」に置き換えたものが用いられる。そのため、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【０１４７】
さらに、修正誤差算出部１４３では、下式（５６）により、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅＮＶijが算出される。
【数３１】
【０１４８】
このように、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅＮＶijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出されるとともに、追従誤差ＥＮＶを、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊijで重み付けした値として算出される。
【０１４９】
また、基本局所修正値算出部１４４では、下式（５７）〜（６４）に示すスライディングモ−ド制御アルゴリズムを適用した制御アルゴリズムにより、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓijが算出される。すなわち、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓijは、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅＮＶijを値０に収束させるための、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【０１５０】
【数３２】
【０１５１】
【数３３】
【０１５２】
上式（５７）において、σ４ijは切換関数であり、Ｓ４は−１＜Ｓ４＜０の関係が成立するように設定される切換関数設定パラメ−タである。この場合、切換関数設定パラメ−タＳ４の設定値により、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅＮＶijの値０への収束速度および収束挙動が指定される。また、式（５８）において、Ｕｒｃｈ４ijは到達則入力であり、Ｋｒｃｈ４は所定の到達則ゲインを表している。さらに、式（５９）において、Ｕｎｌ４ijは非線形入力であり、Ｋｎｌ４は所定の非線形入力用ゲインを表している。また、式（５９）におけるｓｇｎ（σ４ij(ｋ)）は符号関数であり、その値は、σ４ij(ｋ)＞０のときにはｓｇｎ（σ４ij(ｋ)）＝１、σ４ij(ｋ)＝０のときにはｓｇｎ（σ４ij(ｋ)）＝０、σ４ij(ｋ)＜０のときにはｓｇｎ（σ４ij(ｋ)）＝−１となるように設定される（なお、σ４ij(ｋ)＝０のときに、ｓｇｎ（σ４ij(ｋ)）＝１となるように設定してもよい）。
【０１５３】
さらに、式（６０）において、Ｕａｄｐ４ijは適応則入力であり、Ｋａｄｐ４は所定の適応則ゲインを表している。また、式（６０）のδ４ijは、式（６１）により算出される切換関数の積分値である。同式（６１）のγ４は忘却係数であり、その値は式（６２），（６３）に示すように、基本局所修正値の前回値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓij（ｋ−１）と、所定の上下限値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓＨ，ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓＬとの比較結果により、値１または所定値γｌｍｔに設定される。この忘却係数γ４を用いた理由は、前述した忘却係数γ２を用いた理由と同じである。
【０１５４】
また、式（６４）に示すように、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊ＿ｂｓijは、到達則入力Ｕｒｃｈ４ij、非線形入力Ｕｎｌ４ijおよび適応則入力Ｕａｄｐ４ijの和として算出される。
【０１５５】
一方、前述した修正感度算出部１４５では、前述した修正感度算出部１２５と同じ演算手法により、修正感度ＲＮＶＩｎｊが算出される。すなわち、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、前述した図１６のマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ＮＶＮＴを算出し、不活性ガス率ＲＩＥＧＲおよび要求トルクＴＲＱに応じて、前述した図１７のマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ＮＶＥＴを算出するとともに、２つの修正係数Ｋ＿ＮＶＮＴ，Ｋ＿ＮＶＥＴを互いに乗算することにより、修正感度ＲＮＶＩｎｊが算出される。
【０１５６】
そして、最終値算出部１４６では、まず、下式（６５）により、局所修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊ＿ｌｃijを算出した後、下式（６６）により、ＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊが最終的に算出される。
【数３４】
【０１５７】
上式（６６）に示すように、ＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊは、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立しているとき、すなわち実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束しているときには、局所修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊ＿ｌｃijの和として算出される。これは、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束しているにもかかわらず、追従誤差ＥＮＶが発生し、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに対して離間しているときには、この追従誤差ＥＮＶを値０に収束させるべく、ＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊによって、ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊを修正するためである。
【０１５８】
一方、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆが成立しているときには、ＦＦ項補正値用の第２修正値算出部１４０において、以上の各種の演算値がすべてその前回値に保持され、それにより、ＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊは、下式（６７）によって算出される。
【数３５】
【０１５９】
上式（６７）に示すように、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆが成立し、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに対して離間しているときには、実着火時期Ｃｍｂを目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに迅速に収束させるべく、基本ＦＦ項ＩＥＧＲ＿ＩｎｊをＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊによってのみ修正するために、ＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊがその前回値に保持される。
【０１６０】
以上のように、噴射時期コントローラ３０では、目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴが算出され、それにより、この目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴに応じて、燃料が燃料噴射弁４から気筒３ａ内の燃焼室に噴射される。
【０１６１】
次に、図２０を参照しながら、以上のように構成された第１実施形態の燃料噴射制御装置１による噴射時期制御を実行したときの制御結果について説明する。なお、この制御結果は、エンジン３が定常運転状態にあるときのものであり、図中のＮＯｘ濃度は、排ガス中のＮＯｘ濃度を表している。また、図中の時刻ｔ１以前の各データは、噴射時期制御が実行されていない状態でのデータを表している。また、図中の２つの第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ，ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊはいずれも、忘却係数が値１となる条件が成立した状態での算出結果を表している。
【０１６２】
同図に示すように、時刻ｔ１で、噴射時期制御が開始されると、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに対して離間していることで、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢ（すなわち追従誤差ＥＩｇ）が、追従誤差Ｅｃｍｂを値０に収束させるように算出される。それにより、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢは、時刻ｔ２まで増大し、それに伴って、目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴが進角側に変化し、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに向かって変化する。これに加えて、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに向かって変化するとともに、排ガス中のＮＯｘ濃度が低下する。
【０１６３】
その後、時刻ｔ２で、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに収束し、Ｅｃｍｂ＝０が成立すると、それ以降、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが一定値に保持される。そして、演算の進行に伴って、時刻ｔ３以降、２つの第１修正値の和ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＋ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが増大すると、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが値０に向かって変化するとともに、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦが増大する。そして、Ｉｎｊ＿ＦＢ＝ＥＩｇ＝０が成立した時点（時刻ｔ４）以降は、Ｉｎｊ＿ＦＦ＝Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴとなる。
【０１６４】
なお、図２０は、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ（ｋ）｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立したタイミングで、追従誤差ＥＮＶ＝０が成立している場合の制御結果例であるが、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ（ｋ）｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立したタイミングで、追従誤差ＥＮＶが生じている場合には、これを値０に収束させるように、前述した２つの第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ，ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊが算出される。
【０１６５】
以上のように、第１実施形態の燃料噴射制御装置１によれば、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが、実着火時期Ｃｍｂを目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに収束させるように、式（８）〜（１２）のスライディングモード制御アルゴリズムを用いて算出される。また、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊを、２つの修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ，ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊで修正することにより、修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊが算出され、ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊを、２つの修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ，ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊで修正することにより、修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが算出されるとともに、修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊを、修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊで補正することにより、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦが算出される。そして、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦにＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢを加算することにより、目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴが算出され、噴射時期が目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴになるように制御される。
【０１６６】
基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊは、図７のマップを検索することにより算出されるので、クランク角センサ２０およびアクセル開度センサ２６の検出結果の信頼性の低下などに起因して、図７におけるエンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱと、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊとの関係が、実際の関係に対してずれを生じている場合には、実着火時期Ｃｍｂと目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴとの間の誤差すなわち追従誤差Ｅｃｍｂが発生し、この追従誤差Ｅｃｍｂを補償するために、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが算出されることで、追従誤差ＥＩｇが発生する。このＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢは、スライディングモード制御アルゴリズムで算出される関係上、追従誤差ＥＩｇが値０まで収束するのに時間を要してしまい、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴになるまでに時間を要してしまう。
【０１６７】
これに対して、基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊは、追従誤差ＥＩｇが値０になるように算出され、これを用いて基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊを修正することにより、修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊが算出される。そのため、２つのセンサ２０，２６の検出結果の信頼性の低下や、エンジン３の動特性変化などに起因して、図７におけるエンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱと、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊとの関係が、実際の関係に対してずれていることで、追従誤差Ｅｃｍｂすなわち追従誤差ＥＩｇが一時的に増大するような場合でも、修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊを用いて算出したＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦによって、追従誤差ＥＩｇすなわち追従誤差Ｅｃｍｂを適切かつ迅速に補償することができる。
【０１６８】
これと同様に、ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊの場合も、各種のセンサ２０〜２２，２４〜２６の検出結果の信頼性の低下などに起因して、図８における不活性ガス率ＲＩＥＧＲおよび要求トルクＴＲＱと、ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊとの関係が、実際の関係に対してずれを生じることがある。これに対して、ＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊは、追従誤差ＥＩｇが値０になるように算出され、これを用いてＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊを修正することにより、修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが算出されるとともに、この修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊで修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊを補正することにより、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦが算出されるので、このＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦによる追従誤差ＥＩｇの補償精度を向上させることができる。以上により、燃料噴射時期制御処理において、高レベルの制御精度を確保できる。
【０１６９】
さらに、基本ＦＦ項用の第２修正値ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊおよびＦＦ項補正値用の第２修正値ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊはいずれも、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立し、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束している場合において、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに対して離間し、追従誤差ＥＮＶが発生しているときに、この追従誤差ＥＮＶを値０に収束させるように算出されるので、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに迅速に収束させることができ、燃焼時のノイズを迅速に低減することができる。その結果、商品性を向上させることができる。
【０１７０】
また、本実施形態のエンジン３のように、低温予混合燃焼で運転可能なエンジンの場合、安定した燃焼状態およびノイズの抑制を実現する上で、気筒３ａ内における不活性ガス量と新気量との割合が極めて重要な要素となる。これに対して、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦを算出する際、ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊと４つの修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ，ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ，ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ，ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊが不活性ガス率ＲＩＥＧＲを用いて算出されるので、エンジン３を低温予混合燃焼で運転する際、安定した燃焼状態およびノイズの抑制を実現することができる。
【０１７１】
なお、第１実施形態は、ＦＦ項算出手段としてＦＦ項算出部１００を用いた例であるが、本発明のＦＦ項算出手段はこれに限らず、実着火時期をフィードフォワード制御するためのＦＦ項を、モデル修正手段によって修正されたＦＦ項モデルを用いて算出するものであればよい。例えば、ＦＦ項算出手段として、第１実施形態のＦＦ項算出部１００において、４つの算出部１０２，１２０，１３０，１４０を省略したものや、２つの算出部１２０，１４０を省略したものを用いてもよい。
【０１７２】
また、第１実施形態は、誤差パラメータとして、追従誤差ＥＩｇを用いた例であるが、本発明の誤差パラメータはこれに限らず、実着火時期と目標着火時期との間の誤差を表すものであればよい。例えば、誤差パラメータとして、追従誤差Ｅｃｍｂを用いてもよい。その場合には、所定の第１目標値を値０に設定するとともに、前述した式（１７）における追従誤差ＥＩｇを、追従誤差Ｅｃｍｂに置き換えればよい。このように構成した場合でも、第１実施形態と同じ作用効果を得ることができる。さらに、誤差パラメータとして、実着火時期Ｃｍｂおよび目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴの一方と他方の比、すなわちＣｍｂ／Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴまたはＣｍｂ＿ＴＲＧＴ／Ｃｍｂを用いてもよい。その場合には、所定の第１目標値を値１に設定するとともに、前述した式（１７）における追従誤差ＥＩｇを、［１−（Ｃｍｂ／Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ）］、［（Ｃｍｂ／Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ）−１］、［１−（Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ／Ｃｍｂ）］および［（Ｃｍｂ＿ＴＲＧ／ＣｍｂＴ）−１］のいずれかに置き換えればよい。このように構成した場合でも、第１実施形態と同じ作用効果を得ることができる。
【０１７３】
さらに、第１実施形態は、所定の第１目標値として値０を用いた例であるが、本発明の所定の第１目標値はこれに限らず、誤差パラメータが所定の第１目標値となるように、修正値を算出したときに、実着火時期と目標着火時期との間の誤差を解消することができるものであればよい。例えば、所定の第１目標値として、その絶対値が値０付近となる値を用いてもよい。
【０１７４】
また、第１実施形態は、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢを算出するための所定のフィードバック制御手法として、前述した式（８）〜（１２）のスライディングモード制御手法を用いた例であるが、本発明の所定のフィードバック制御手法はこれに限らず、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴになるように、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢを算出できるものであればよい。例えば、所定のフィードバック制御手法として、スライディングモード制御手法以外の応答指定型制御アルゴリズム（切換関数における独立変数の乗算係数の値を変更することによって、この独立変数の値０への収束速度および収束挙動を、所望の状態に指定することができる制御アルゴリズム）を適用した制御手法や、ＰＩＤ制御アルゴリズムなどの一般的なフィードバック制御アルゴリズムを適用した制御手法を用いてもよい。
【０１７５】
一方、第１実施形態は、所定の第１制御手法として、式（１６）〜（２８），（４３）〜（５４）に示すスライディングモード制御アルゴリズムを適用したフィードバック制御手法を用いた例であるが、本発明の所定の第１制御手法はこれに限らず、誤差パラメータが所定の第１目標値になるように、修正値を算出できるものであればよい。例えば、所定の第１制御手法として、スライディングモード制御手法以外の応答指定型制御アルゴリズム（切換関数における独立変数の乗算係数の値を変更することによって、この独立変数の値０への収束速度および収束挙動を、所望の状態に指定することができる制御アルゴリズム）を適用したフィードバック制御手法や、ＰＩＤ制御アルゴリズムなどの一般的なフィードバック制御アルゴリズムを用いてもよい。
【０１７６】
また、第１実施形態は、所定の第２制御手法として、式（２９）〜（４１），（５５）〜（６６）に示すスライディングモード制御アルゴリズムを適用したフィードバック制御手法を用いた例であるが、本発明の所定の第２制御手法はこれに限らず、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、基本ＦＦ項モデル用の第２修正値およびＦＦ項補正値モデル用の第２修正値を算出できるものであればよい。例えば、所定の第２制御手法として、スライディングモード制御手法以外の応答指定型制御アルゴリズム（切換関数における独立変数の乗算係数の値を変更することによって、この独立変数の値０への収束速度および収束挙動を、所望の状態に指定することができる制御アルゴリズム）を適用したフィードバック制御手法や、ＰＩＤ制御アルゴリズムなどの一般的なフィードバック制御アルゴリズムを用いてもよい。
【０１７７】
さらに、第１実施形態は、所定の第３制御手法として、式（７１）〜（８３）に示すスライディングモード制御アルゴリズムを適用したフィードバック制御手法を用いた例であるが、本発明の所定の第３制御手法はこれに限らず、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、基本着火時期モデル用の修正値を算出できるものであればよい。例えば、所定の第３制御手法として、スライディングモード制御手法以外の応答指定型制御アルゴリズム（切換関数における独立変数の乗算係数の値を変更することによって、この独立変数の値０への収束速度および収束挙動を、所望の状態に指定することができる制御アルゴリズム）を適用したフィードバック制御手法や、ＰＩＤ制御アルゴリズムなどの一般的なフィードバック制御アルゴリズムを用いてもよい。
【０１７８】
これに加えて、第１実施形態は、所定の第４制御手法として、式（８５）〜（９６）に示すスライディングモード制御アルゴリズムを適用したフィードバック制御手法を用いた例であるが、本発明の所定の第４制御手法はこれに限らず、筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、着火時期補正値モデル用の修正値を算出できるものであればよい。例えば、所定の第４制御手法として、スライディングモード制御手法以外の応答指定型制御アルゴリズム（切換関数における独立変数の乗算係数の値を変更することによって、この独立変数の値０への収束速度および収束挙動を、所望の状態に指定することができる制御アルゴリズム）を適用したフィードバック制御手法や、ＰＩＤ制御アルゴリズムなどの一般的なフィードバック制御アルゴリズムを用いてもよい。
【０１７９】
一方、第１実施形態は、筒内ガス状態パラメータとして、不活性ガス率ＲＩＥＧＲを用いた例であるが、本発明の筒内ガス状態パラメータはこれに限らず、筒内ガスの状態を表すものであればよい。例えば、筒内ガス状態パラメータとして、筒内ガス温度を用いてもよい。
【０１８０】
また、第１実施形態は、気筒内における不活性ガス量と新気量との割合を表す値として、不活性ガス率ＲＩＥＧＲを用いた例であるが、これに代えて、値（１−ＲＩＥＧＲ）を用いてもよい。
【０１８１】
さらに、第１実施形態は、筒内圧パラメータとして、筒内圧変化量ＤＰを用いた例であるが、本発明の筒内圧パラメータはこれに限らず、気筒内の圧力状態を表すものであればよい。
【０１８２】
一方、第１実施形態は、運転状態パラメータとして、エンジン回転数ＮＥ、要求トルクＴＲＱおよび不活性ガス率ＲＩＥＧＲを用いた例であるが、本発明の運転状態パラメータはこれに限らず、内燃機関の運転状態を表すものであればよい。例えば、運転状態パラメータとして、アクセル開度ＡＰや新気流量Ｑｉｎなどを用いてもよい。
【０１８３】
また、第１実施形態は、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆが成立しているときに、２つの修正値算出部１２０，１４０において、演算値をその前回値に保持した例であるが、これに代えて、追従誤差Ｅｃｍｂの絶対値｜Ｅｃｍｂ｜が所定値Ｅｃｍｂ＿ｒｅｆ以上のときに、演算値をその前回値に保持するように構成してもよく、その場合には、所定値Ｅｃｍｂ＿ｒｅｆは、値０近傍の正値に設定すればよい。
【０１８４】
以下、図２１を参照しながら、本発明の第２実施形態に係る燃料噴射制御装置１Ａについて説明する。なお、以下の説明では、第１実施形態と同じ構成に関しては、同じ符号を付すとともに、その説明は省略する。この燃料噴射制御装置１Ａは、噴射時期コントローラ３０Ａを備えている。この噴射時期コントローラ３０Ａは、前述した噴射時期コントローラ３０と同様に、目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴを算出するものであり、具体的には、ＥＣＵ２により構成されている。
【０１８５】
なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、実着火時期検出手段、目標着火時期算出手段、誤差パラメータ算出手段、ＦＦ項算出手段、ＦＢ項算出手段、目標噴射時期算出手段、制御手段、モデル修正手段、筒内圧パラメータ検出手段、第２モデル修正手段、他のモデル修正手段、基本着火時期算出手段、着火時期補正値算出手段、基本着火時期モデル修正手段、および着火時期補正値モデル修正手段に相当し、噴射時期コントローラ３０Ａが目標噴射時期算出手段に相当する。
【０１８６】
同図に示すように、この噴射時期コントローラ３０Ａは、前述した図２の噴射時期コントローラ３０と比較すると、目標着火時期算出部１６０およびＦＦ項算出部２００が異なっている点以外は、噴射時期コントローラ３０と同様に構成されているので、以下、これらの目標着火時期算出部１６０およびＦＦ項算出部２００を中心に説明する。
【０１８７】
まず、図２２を参照しながら、目標着火時期算出部１６０について説明する。なお、本実施形態では、目標着火時期算出部１６０が目標着火時期算出手段に相当する。同図に示すように、この目標着火時期算出部１６０は、基本着火時期算出部１６１、着火時期補正値算出部１６２、基本着火時期用の修正値算出部１７０、着火時期補正値用の修正値算出部１８０および３つの加算器１６３〜１６５を備えている。
【０１８８】
この基本着火時期算出部１６１では、前述した基本着火時期算出部６１と同一の制御手法によって、基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂが算出される。また、基本着火時期用の修正値算出部１７０では、後述する制御手法によって、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂが算出される。
【０１８９】
そして、加算器１６３において、下式（６８）により、修正後基本着火時期ＭｏｄＢｓ＿ｃｍｂが算出される。
【数３６】
【０１９０】
なお、本実施形態では、基本着火時期算出部１６１が基本着火時期算出手段に、基本着火時期用の修正値算出部１７０が基本着火時期モデル修正手段に、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂが基本着火時期モデル用の修正値にそれぞれ相当する。
【０１９１】
一方、着火時期補正値算出部１６２では、前述した着火時期補正値算出部６２と同一の制御手法によって、着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂが算出される。さらに、着火時期補正値用の修正値算出部１８０では、後述する制御手法によって、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂが算出される。
【０１９２】
そして、加算器１６４において、下式（６９）により、修正後着火時期補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿ｃｍｂが算出される。
【数３７】
【０１９３】
さらに、最終的に、加算器１６５において、下式（７０）により、目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴが算出される。
【数３８】
【０１９４】
なお、本実施形態では、着火時期補正値算出部１６２が着火時期補正値算出手段に、着火時期補正値用の修正値算出部１８０が着火時期補正値モデル修正手段に、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂが着火時期補正値モデル用の修正値にそれぞれ相当する。
【０１９５】
以上のように、目標着火時期算出部１６０では、目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴが、修正後基本着火時期ＭｏｄＢｓ＿ｃｍｂを修正後着火時期補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿ｃｍｂで補正することによって算出される。
【０１９６】
次に、図２３を参照しながら、前述した基本着火時期用の修正値算出部１７０について説明する。この基本着火時期用の修正値算出部１７０では、以下に述べるように、ＦＢ項の絶対値｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜と所定値ＦＢ＿ｒｅｆとの大小関係に基づき、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍが異なる算出手法によって算出される。最初に、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立している場合の、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍの算出手法について説明する。
【０１９７】
同図に示すように、基本着火時期用の修正値算出部１７０は、減算器１７１、連結重み関数算出部１７２、修正誤差算出部１７３、基本局所修正値算出部１７４、修正感度算出部１７５および最終値算出部１７６を備えている。
【０１９８】
まず、減算器１７１では、下式（７１）によって、追従誤差ＥＮＶが算出される。
【数３９】
【０１９９】
また、連結重み関数算出部１７２では、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、マップを検索することにより、連結重み関数ＷＢｓ＿ｃｍｂijが算出される。この場合、連結重み関数ＷＢｓ＿ｃｍｂij算出用のマップとしては、ここでは図示しないが、前述した図１０のマップにおける縦軸の「連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊij」を「連結重み関数ＷＢｓ＿ｃｍｂij」に置き換えたものが用いられる。そのため、連結重み関数ＷＢｓ＿ｃｍｂijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【０２００】
さらに、修正誤差算出部１７３では、下式（７２）により、修正誤差ＷＢｓ＿ｅｃｍｂijが算出される。
【数４０】
【０２０１】
このように、修正誤差ＷＢｓ＿ｅｃｍｂijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出されるとともに、追従誤差ＥＮＶを、連結重み関数ＷＢｓ＿ｃｍｂijで重み付けした値として算出される。
【０２０２】
また、基本局所修正値算出部１７４では、下式（７３）〜（８０）に示すスライディングモ−ド制御アルゴリズムを適用した制御アルゴリズムにより、基本局所修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂ＿ｂｓijが算出される。すなわち、基本局所修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂ＿ｂｓijは、修正誤差ＷＢｓ＿ｅｃｍｂijを値０に収束させるための、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【０２０３】
【数４１】
【０２０４】
【数４２】
【０２０５】
上式（７３）において、σ５ijは切換関数であり、Ｓ５は−１＜Ｓ５＜０の関係が成立するように設定される切換関数設定パラメ−タである。この場合、切換関数設定パラメ−タＳ５の設定値により、修正誤差ＷＢｓ＿ｅｃｍｂijの値０への収束速度および収束挙動が指定される。また、式（７４）において、Ｕｒｃｈ５ijは到達則入力であり、Ｋｒｃｈ５は所定の到達則ゲインを表している。さらに、式（７５）において、Ｕｎｌ５ijは非線形入力であり、Ｋｎｌ５は所定の非線形入力用ゲインを表している。また、式（７５）におけるｓｇｎ（σ５ij(ｋ)）は符号関数であり、その値は、σ５ij(ｋ)＞０のときにはｓｇｎ（σ５ij(ｋ)）＝１、σ５ij(ｋ)＝０のときにはｓｇｎ（σ５ij(ｋ)）＝０、σ５ij(ｋ)＜０のときにはｓｇｎ（σ５ij(ｋ)）＝−１となるように設定される（なお、σ５ij(ｋ)＝０のときに、ｓｇｎ（σ５ij(ｋ)）＝１となるように設定してもよい）。
【０２０６】
さらに、式（７６）において、Ｕａｄｐ５ijは適応則入力であり、Ｋａｄｐ５は所定の適応則ゲインを表している。また、式（７６）のδ５ijは、式（７７）により算出される切換関数の積分値である。同式（７７）のγ５は忘却係数であり、その値は式（７８），（７９）に示すように、基本局所修正値の前回値ＤＢｓ＿ｃｍｂ＿ｂｓij（ｋ−１）と、所定の上下限値ＤＢｓ＿ｃｍｂ＿ｂｓＨ，ＤＢｓ＿ｃｍｂ＿ｂｓＬとの比較結果により、値１または所定値γｌｍｔに設定される。このような忘却係数γ５を式（７７）で用いた理由は後述する。
【０２０７】
また、式（８０）に示すように、基本局所修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂ＿ｂｓijは、到達則入力Ｕｒｃｈ５ij、非線形入力Ｕｎｌ５ijおよび適応則入力Ｕａｄｐ５ijの和として算出される。
【０２０８】
一方、前述した修正感度算出部１７５では、以下に述べる演算手法により、修正感度Ｒｃｍｂが算出される。まず、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図２４に示すマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ｃｍｂＮＴを算出する。このマップでは、感度修正係数Ｋ＿ｃｍｂＮＴは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より大きい値に設定されている。これは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、前述した図４のマップにおける基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂとエンジン回転数ＮＥとの間の関係が、実際の関係に対してずれやすくなり、追従誤差ＥＮＶが発生しやすくなるので、それを補償するためである。
【０２０９】
また、不活性ガス率ＲＩＥＧＲおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図２５に示すマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ｃｍｂＥＴを算出する。このマップでは、感度修正係数Ｋ＿ｃｍｂＥＴは、不活性ガス率ＲＩＥＧＲが高いほど、より小さい値に設定されている。これは、不活性ガス率ＲＩＥＧＲが高いほど、燃焼温度がより低くなることで、前述した図４のマップにおける基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂと、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱとの間の相関関係が、実際の関係に対してずれにくくなり、追従誤差ＥＮＶが発生しにくくなるためである。
【０２１０】
そして、最終的に、修正感度Ｒｃｍｂが下式（８１）により算出される。
【数４３】
【０２１１】
以上の手法により、修正感度Ｒｃｍｂは、追従誤差ＥＮＶに対する、エンジン回転数ＮＥ、不活性ガス率ＲＩＥＧＲ、および要求トルクＴＲＱの影響度合を表す値として算出される。
【０２１２】
次に、最終値算出部１７６では、まず、下式（８２）により、局所修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂ＿ｌｃijを算出した後、下式（８３）により、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂが最終的に算出される。
【数４４】
【０２１３】
上式（８３）に示すように、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂは、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立し、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束しているときには、局所修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂ＿ｌｃijの和として算出される。これは、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束しているにもかかわらず、追従誤差ＥＮＶが発生しているとき（すなわち、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに対して離間しているとき）には、この追従誤差ＥＮＶを値０に収束させるように、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂによって、基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂを修正するためである。
【０２１４】
一方、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆが成立しているときには、基本着火時期用の修正値算出部１７０において、以上の各種の演算値がすべてその前回値に保持され、それにより、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍは、下式（８４）によって算出される。
【数４５】
【０２１５】
上式（８４）に示すように、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆが成立し、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに対して離間しているときには、実着火時期Ｃｍｂを目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに迅速に収束させるために、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂがその前回値に保持される。
【０２１６】
この場合、忘却係数γ５を式（７７）で使用しないと（すなわちγ５＝１とすると）、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆの状態から｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆの状態に変化した時点で、適応則入力Ｕａｄｐ５ijの絶対値が肥大化しているおそれがあり、その場合には、適応則入力Ｕａｄｐ５ijの絶対値が減少するまでの間、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂの算出精度が一時的に低下することによって、燃焼時のノイズが一時的に増大してしまうおそれがある。
【０２１７】
これに対して、前述した式（７７）では、忘却係数γ５が用いられているので、前述した忘却係数γ１の説明で述べたのと同じ理由により、演算処理が進行したときでも、切換関数の積分値δ５ijの増大すなわち適応則入力Ｕａｄｐ５ijの増大を回避することができる。その結果、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂの算出精度を向上させることができ、燃焼時のノイズの発生を適切に抑制することができる。
【０２１８】
次に、図２６を参照しながら、前述した着火時期補正値用の修正値算出部１８０について説明する。この着火時期補正値用の修正値算出部１８０では、以下に述べるように、ＦＢ項の絶対値｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜と所定値ＦＢ＿ｒｅｆとの大小関係に基づき、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂが異なる算出手法によって算出される。最初に、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立している場合の、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂの算出手法について説明する。
【０２１９】
同図に示すように、着火時期補正値用の修正値算出部１８０は、減算器１８１、連結重み関数算出部１８２、修正誤差算出部１８３、基本局所修正値算出部１８４、修正感度算出部１８５および最終値算出部１８６を備えている。
【０２２０】
まず、減算器１８１では、下式（８５）によって、追従誤差ＥＮＶが算出される。
【数４６】
【０２２１】
また、連結重み関数算出部１８２では、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、マップを検索することにより、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿ｃｍｂijが算出される。この場合、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿ｃｍｂij算出用のマップとしては、ここでは図示しないが、前述した図１０のマップの縦軸の「連結重み関数ＷＢｓ＿Ｉｎｊij」を「連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿ｃｍｂij」に置き換えたものが用いられる。そのため、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿ｃｍｂijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【０２２２】
さらに、修正誤差算出部１８３では、下式（８６）により、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅｃｍｂijが算出される。
【数４７】
【０２２３】
このように、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅｃｍｂijは、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出されるとともに、追従誤差ＥＮＶを、連結重み関数ＷＩＥＧＲ＿ｃｍｂijで重み付けした値として算出される。
【０２２４】
また、基本局所修正値算出部１８４では、下式（８７）〜（９４）に示すスライディングモ−ド制御アルゴリズムを適用した制御アルゴリズムにより、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ＿ｂｓijが算出される。すなわち、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ＿ｂｓijは、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅｃｍｂijを値０に収束させるための、Ｉ×Ｊ個の値を要素とする行列として算出される。
【０２２５】
【数４８】
【０２２６】
【数４９】
【０２２７】
上式（８７）において、σ６ijは切換関数であり、Ｓ６は−１＜Ｓ６＜０の関係が成立するように設定される切換関数設定パラメ−タである。この場合、切換関数設定パラメ−タＳ６の設定値により、修正誤差ＷＩＥＧＲ＿ｅｃｍｂijの値０への収束速度および収束挙動が指定される。また、式（８８）において、Ｕｒｃｈ６ijは到達則入力であり、Ｋｒｃｈ６は所定の到達則ゲインを表している。さらに、式（８９）において、Ｕｎｌ６ijは非線形入力であり、Ｋｎｌ６は所定の非線形入力用ゲインを表している。また、式（８９）におけるｓｇｎ（σ６ij(ｋ)）は符号関数であり、その値は、σ６ij(ｋ)＞０のときにはｓｇｎ（σ６ij(ｋ)）＝１、σ６ij(ｋ)＝０のときにはｓｇｎ（σ６ij(ｋ)）＝０、σ６ij(ｋ)＜０のときにはｓｇｎ（σ６ij(ｋ)）＝−１となるように設定される（なお、σ６ij(ｋ)＝０のときに、ｓｇｎ（σ６ij(ｋ)）＝１となるように設定してもよい）。
【０２２８】
さらに、式（９０）において、Ｕａｄｐ６ijは適応則入力であり、Ｋａｄｐ６は所定の適応則ゲインを表している。また、式（９０）のδ６ijは、式（９１）により算出される切換関数の積分値である。同式（９１）のγ６は忘却係数であり、その値は式（９２），（９３）に示すように、基本局所修正値の前回値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ＿ｂｓij（ｋ−１）と、所定の上下限値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ＿ｂｓＨ，ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ＿ｂｓＬとの比較結果により、値１または所定値γｌｍｔに設定される。この忘却係数γ６を用いた理由については後述する。
【０２２９】
また、式（９４）に示すように、基本局所修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ＿ｂｓijは、到達則入力Ｕｒｃｈ６ij、非線形入力Ｕｎｌ６ijおよび適応則入力Ｕａｄｐ６ijの和として算出される。
【０２３０】
一方、前述した修正感度算出部１８５では、前述した修正感度算出部１７５と同じ演算手法により、修正感度Ｒｃｍｂが算出される。すなわち、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、前述した図２４のマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ｃｍｂＮＴを算出し、不活性ガス率ＲＩＥＧＲおよび要求トルクＴＲＱに応じて、前述した図２５のマップを検索することにより、感度修正係数Ｋ＿ｃｍｂＥＴを算出するとともに、２つの修正係数Ｋ＿ｃｍｂＮＴ，Ｋ＿ｃｍｂＥＴを乗算することにより、修正感度Ｒｃｍｂが算出される。
【０２３１】
そして、最終値算出部１８６では、まず、下式（９５）により、局所修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ＿ｌｃijを算出した後、下式（９６）により、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂが最終的に算出される。
【数５０】
【０２３２】
上式（９６）に示すように、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂは、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立し、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束しているときには、局所修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ＿ｌｃijの和として算出される。これは、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束しているにもかかわらず、追従誤差ＥＮＶが発生しているとき（すなわち、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに対して離間しているとき）には、この追従誤差ＥＮＶを値０に収束させるように、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂによって、着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂを修正するためである。
【０２３３】
一方、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆが成立しているときには、着火時期補正値用の修正値算出部１８０において、以上の各種の演算値がすべてその前回値に保持され、それにより、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂは、下式（９７）によって算出される。
【数５１】
【０２３４】
上式（９７）に示すように、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆが成立し、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに対して離間しているときには、実着火時期Ｃｍｂを目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに迅速に収束させるために、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂがその前回値に保持される。
【０２３５】
この場合、忘却係数γ６を式（９１）で使用しないと（すなわちγ６＝１とすると）、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜≧ＦＢ＿ｒｅｆの状態から｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆの状態に変化した時点で、適応則入力Ｕａｄｐ６ijの絶対値が肥大化してしまうおそれがあり、その場合には、適応則入力Ｕａｄｐ６ijの絶対値が減少するまでの間、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂの算出精度が一時的に低下することによって、燃焼時のノイズが一時的に増大してしまうおそれがある。
【０２３６】
これに対して、前述した式（９１）では、忘却係数γ６が用いられているので、前述した忘却係数γ１の説明で述べたのと同じ理由により、演算処理が進行したときでも、切換関数の積分値δ６ijの増大すなわち適応則入力Ｕａｄｐ６ijの増大を回避することができる。その結果、着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂの算出精度を向上させることができ、燃焼時のノイズの発生を適切に抑制することができる。
【０２３７】
なお、本実施形態では、図４のマップが基本着火時期モデルに、図５のマップが着火時期補正値モデルにそれぞれ相当する。さらに、基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂに基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂを加算することが、基本着火時期モデルを修正することに相当し、着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂに着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂを加算することが、着火時期補正値モデルを修正することに相当する。
【０２３８】
次に、図２７を参照しながら、前述したＦＦ項算出部２００について説明する。このＦＦ項算出部２００は、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦを算出するものであり、前述した図６のＦＦ項算出部１００と比較すると明らかなように、ＦＦ項算出部１００において、基本ＦＦ項用の第２修正値算出部１２０およびＦＦ項補正値用の第２修正値算出部１４０を省略した構成を有している。
【０２３９】
したがって、このＦＦ項算出部２００では、下式（９８）〜（１００）に示す演算式によって、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦが算出される。
【数５２】
【０２４０】
なお、本実施形態では、ＦＦ項算出部２００が誤差パラメータ算出手段およびＦＦ項算出手段に相当する。
【０２４１】
次に、図２８を参照しながら、以上のように構成された第２実施形態の燃料噴射制御装置１Ａによる噴射時期制御を実行したときの制御結果について説明する。なお、この制御結果は、エンジン３が定常運転状態にあるときのものであり、図中のＮＯｘ濃度は、排ガス中のＮＯｘ濃度を表している。また、図中の時刻ｔ１１以前の各データは、噴射時期制御が実行されていない状態でのデータを表している。また、図中の４つの修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ，ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ，ＤＢｓ＿ｃｍｂ，ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂは、いずれも忘却係数が値１となる条件が成立した状態での算出結果を表している。
【０２４２】
同図に示すように、時刻ｔ１１で、噴射時期制御が開始されると、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに対して離間していることで、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢ（すなわち追従誤差ＥＩｇ）が、追従誤差Ｅｃｍｂを値０に収束させるように算出される。それにより、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢは、時刻ｔ１２まで増大し、それに伴って、目標噴射時期Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴが進角側に変化し、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに向かって変化する。これに加えて、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに向かって変化するとともに、排ガス中のＮＯｘ濃度が低下する。
【０２４３】
そして、時刻ｔ１２で、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに収束し、Ｅｃｍｂ＝０が成立すると、それ以降、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが一定値に保持される。その状態で演算が進行すると、追従誤差ＥＩｇすなわちＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢを値０に収束させるように、２つの第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ，ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが算出されることで、時刻ｔ１３以降、２つの第１修正値の和ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＋ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが増大する。それにより、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが値０に向かって変化するとともに、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦが進角側に変化する。
【０２４４】
次に、Ｉｎｊ＿ＦＢ＝０が成立した時点（時刻ｔ１４）で、Ｉｎｊ＿ＦＦ＝Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴが成立するとともに、２つの切換関数σ１ij，σ３ijがいずれも値０になることで、それ以降、２つの第１修正値の和ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＋ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊは、一定値に保持される。また、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ（ｋ）｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立したタイミング（時刻ｔ１４の直前のタイミング）では、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに対して離間していることで、基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂおよび着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂの算出が開始され、両者の和ＤＢｓ＿ｃｍｂ＋ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂが負値側に変化することで、目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴが遅角側に変化する。
【０２４５】
それに伴い、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴに対して離間することで、追従誤差Ｅｃｍｂが増大し、これを値０に収束させるために、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが負値側に変化し、その絶対値が増大する（時刻ｔ１５〜ｔ１６）。
【０２４６】
そして、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに到達し、ＥＮＶ＝０が成立した時点（時刻ｔ１６）以降、２つの切換関数σ５ij，σ６ijがいずれも値０になることで、２つの修正値の和ＤＢｓ＿ｃｍｂ＋ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂは、一定値に保持される。さらに、追従誤差ＥＮＶ＝０が成立した時点では、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢの絶対値が増大した状態にあることで、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢすなわち追従誤差ＥＩｇを値０に収束させるように、２つの第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ，ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊの算出が開始され、それにより、両者の和の絶対値が減少する（時刻ｔ１７〜ｔ１８）。そして、Ｉｎｊ＿ＦＢ＝０が成立した時点（時刻ｔ１８）で、２つの切換関数σ１ij，σ３ijがいずれも値０になることで、それ以降、２つの第１修正値の和ＤＢｓ＿Ｉｎｊ＋ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊは、一定値に保持される。
【０２４７】
以上のように、第２実施形態の燃料噴射制御装置１Ａによれば、第１実施形態の燃料噴射制御装置１と同じ制御手法により、ＦＢ項Ｉｎｊ＿ＦＢが算出される。また、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊを基本ＦＦ項用の第１修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊで修正することにより、修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊが算出されるので、前述したように、２つのセンサ２０，２６の検出結果の信頼性の低下や、エンジン３の動特性変化などに起因して、図７におけるエンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱと、基本ＦＦ項Ｂｓ＿Ｉｎｊとの関係が、実際の関係に対してずれていることで、追従誤差ＥＩｇが一時的に増大するような場合でも、修正後基本ＦＦ項ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊを用いて算出したＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦによって、追従誤差ＥＩｇを適切かつ迅速に補償することができる。
【０２４８】
また、ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿ＩｎｊをＦＦ項補正値用の第１修正値ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊで修正することにより、修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊが算出されるので、各種のセンサ２０〜２２，２４〜２６の検出結果の信頼性の低下などに起因して、図８における不活性ガス率ＲＩＥＧＲおよび要求トルクＴＲＱと、ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊとの関係が、実際の関係に対してずれを生じている場合でも、この修正後ＦＦ項補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊを用いて、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦを算出することによって、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦによる追従誤差ＥＩｇの補償精度を向上させることができる。以上により、燃料噴射時期制御処理において、高レベルの制御精度を確保できる。
【０２４９】
さらに、基本着火時期Ｂｓ＿ｃｍｂを基本着火時期用の修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂで修正することにより、修正後基本着火時期ＭｏｄＢｓ＿ｃｍｂが算出され、着火時期補正値ＩＥＧＲ＿ｃｍｂを着火時期補正値用の修正値ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂで修正することにより、修正後着火時期補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿ｃｍｂが算出されるとともに、修正後基本着火時期ＭｏｄＢｓ＿ｃｍｂを修正後着火時期補正値ＭｏｄＩＥＧＲ＿ｃｍｂで補正することにより、目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴが算出される。これらの２つの修正値ＤＢｓ＿ｃｍｂ，ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂはいずれも、｜Ｉｎｊ＿ＦＢ｜＜ＦＢ＿ｒｅｆが成立し、実着火時期Ｃｍｂが目標着火時期Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ付近に収束している場合において、筒内圧変化量ＤＰが目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに対して離間し、追従誤差ＥＮＶが発生しているときに、この追従誤差ＥＮＶを値０に収束させるように算出されるので、筒内圧変化量ＤＰを目標変化量ＤＰ＿ＴＲＧＴに迅速に収束させることができ、燃焼時のノイズを迅速に低減することができる。その結果、商品性を向上させることができる。
【０２５０】
これに加えて、ＦＦ項Ｉｎｊ＿ＦＦを算出する際、ＦＦ項補正値ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊと４つの修正値ＤＢｓ＿Ｉｎｊ，ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ，ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ，ＤＩＥＧＲ＿ＮＶｃｍｂが不活性ガス率ＲＩＥＧＲを用いて算出されるので、エンジン３を低温予混合燃焼で運転する際、安定した燃焼状態およびノイズの抑制を実現することができる。
【符号の説明】
【０２５１】
１ 燃料噴射制御装置
１Ａ 燃料噴射制御装置
２ ＥＣＵ（実着火時期検出手段、目標着火時期算出手段、誤差パラメータ算出手段 、ＦＦ項算出手段、ＦＢ項算出手段、目標噴射時期算出手段、制御手段、モデル 修正手段、筒内圧パラメータ検出手段、第２モデル修正手段、他のモデル修正手 段、基本着火時期算出手段、着火時期補正値算出手段、基本着火時期モデル修正 手段、着火時期補正値モデル修正手段）
３ 内燃機関
３ａ 気筒
４ 燃料噴射弁（燃料噴射装置）
２０ クランク角センサ（運転状態パラメータ検出手段）
２１ エアフローセンサ（運転状態パラメータ検出手段）
２２ ＬＡＦセンサ（運転状態パラメータ検出手段）
２３ 筒内圧センサ（実着火時期検出手段、筒内圧パラメータ検出手段）
２４ 吸気圧センサ（運転状態パラメータ検出手段）
２５ 吸気温センサ（運転状態パラメータ検出手段）
２６ アクセル開度センサ（運転状態パラメータ検出手段）
３０ 噴射時期コントローラ（目標噴射時期算出手段）
３０Ａ 噴射時期コントローラ（目標噴射時期算出手段）
６０ 目標着火時期算出部（目標着火時期算出手段）
６１ 基本着火時期算出部（基本着火時期算出手段）
６２ 着火時期補正値算出部（着火時期補正値算出手段）
７０ ＦＢ項算出部（誤差パラメータ算出手段、ＦＢ項算出手段）
１００ ＦＦ項算出部（誤差パラメータ算出手段、ＦＦ項算出手段）
１１０ 基本ＦＦ項用の第１修正値算出部（モデル修正手段）
１２０ 基本ＦＦ項用の第２修正値算出部（第２モデル修正手段、他のモデル修正手段）
１３０ ＦＦ項補正値用の第１修正値算出部（モデル修正手段）
１４０ ＦＦ項補正値用の第２修正値算出部（第２モデル修正手段）
１６０ 目標着火時期算出部（目標着火時期算出手段）
１６１ 基本着火時期算出部（基本着火時期算出手段）
１６２ 着火時期補正値算出部（着火時期補正値算出手段）
１７０ 基本着火時期用の修正値算出部（基本着火時期モデル修正手段）
１８０ 着火時期補正値用の修正値算出部（着火時期補正値モデル修正手段）
２００ ＦＦ項算出部（誤差パラメータ算出手段、ＦＦ項算出手段）
Ｃｍｂ 実着火時期
Ｃｍｂ＿ＴＲＧＴ 目標着火時期
Ｂｓ＿ｃｍｂ 基本着火時期
ＩＥＧＲ＿ｃｍｂ 着火時期補正値
ＥＩｇ 追従誤差（誤差パラメータ）
ＮＥ エンジン回転数（運転状態パラメータ）
ＴＲＱ 要求トルク（運転状態パラメータ）
ＲＩＥＧＲ 不活性ガス率（運転状態パラメータ、筒内ガス状態パラメータ 、気筒内における不活性ガス量と新気量との割合を表す値）
ＤＰ 筒内圧変化量（筒内圧パラメータ）
ＤＰ＿ＴＲＧＴ 目標変化量（所定の第２目標値）
Ｉｎｊ＿ＦＢ ＦＢ項
Ｉｎｊ＿ＦＦ ＦＦ項
Ｂｓ＿Ｉｎｊ 基本ＦＦ項
ＤＢｓ＿Ｉｎｊ 基本ＦＦ項用の第１修正値（修正値、基本ＦＦ項モデル用の第 １修正値）
ＤＢｓ＿ＮＶＩｎｊ 基本ＦＦ項用の第２修正値（基本ＦＦ項モデル用の第２修正値 、他の修正値）
ＭｏｄＢｓ＿Ｉｎｊ 修正後基本ＦＦ項
ＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ ＦＦ項補正値
ＤＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ ＦＦ項補正値用の第１修正値（修正値、ＦＦ項補正値モデル用 の第１修正値）
ＤＩＥＧＲ＿ＮＶＩｎｊ ＦＦ項補正値用の第２修正値（ＦＦ項補正値モデル用の第２修 正値）
ＭｏｄＩＥＧＲ＿Ｉｎｊ 修正後ＦＦ項補正値
Ｉｎｊ＿ＴＲＧＴ 目標噴射時期
ＤＢｓ＿ｃｍｂ 基本着火時期用の修正値（基本着火時期モデル用の修正値）
ＭｏｄＢｓ＿ｃｍｂ 修正後基本着火時期
ＤＩＥＧＲ＿ｃｍｂ 着火時期補正値用の修正値（着火時期補正値モデル用の修正値 ）
ＭｏｄＩＥＧＲ＿ｃｍｂ 修正後着火時期補正値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料が燃料噴射装置によって気筒内に噴射される内燃機関において、当該気筒内への燃料の噴射時期を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
前記気筒内に噴射された燃料の実際の着火時期を実着火時期として検出する実着火時期検出手段と、
前記内燃機関の運転状態を表す運転状態パラメータを検出する運転状態パラメータ検出手段と、
前記実着火時期の目標となる目標着火時期を算出する目標着火時期算出手段と、
前記実着火時期と前記目標着火時期との間の誤差を表す誤差パラメータを算出する誤差パラメータ算出手段と、
前記実着火時期をフィードフォワード制御するためのＦＦ項を、当該ＦＦ項と前記運転状態パラメータとの間の相関関係を表すＦＦ項モデルを用いて算出するＦＦ項算出手段と、
前記実着火時期を前記目標着火時期になるようにフィードバック制御するためのＦＢ項を、所定のフィードバック制御手法を用いて算出するＦＢ項算出手段と、
前記ＦＦ項および前記ＦＢ項を用いて、前記噴射時期の目標となる目標噴射時期を算出する目標噴射時期算出手段と、
前記噴射時期を当該目標噴射時期になるように制御する制御手段と、
を備え、
前記ＦＦ項算出手段は、
所定の第１制御手法を用いて、前記誤差パラメータが所定の第１目標値になるように、修正値を算出するとともに、当該修正値を用いて前記ＦＦ項モデルを修正するモデル修正手段を有し、
当該モデル修正手段によって修正されたＦＦ項モデルを用いて、前記ＦＦ項を算出することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記運転状態パラメータは、前記気筒内のガス状態を表す筒内ガス状態パラメータを含み、
前記モデル修正手段は、前記筒内ガス状態パラメータを用いて、前記誤差パラメータが前記所定の第１目標値になるように、前記修正値を算出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記運転状態パラメータは、前記気筒内のガス状態を表す筒内ガス状態パラメータを含み、
前記ＦＦ項算出手段は、
前記ＦＦ項モデルとして、前記ＦＦ項の基本値である基本ＦＦ項と前記運転状態パラメータとの間の相関関係を表す基本ＦＦ項モデルと、当該基本ＦＦ項を補正するためのＦＦ項補正値と前記筒内ガス状態パラメータとの間の相関関係を表すＦＦ項補正値モデルとを有しており、
前記モデル修正手段は、前記修正値として、前記基本ＦＦ項モデルを修正するための基本ＦＦ項モデル用の第１修正値と、前記ＦＦ項補正値モデルを修正するためのＦＦ項補正値モデル用の第１修正値とを算出し、当該基本ＦＦ項モデル用の第１修正値および当該ＦＦ項補正値モデル用の第１修正値を用いて、前記基本ＦＦ項モデルおよび前記ＦＦ項補正値モデルをそれぞれ修正し、
当該モデル修正手段によって修正された前記基本ＦＦ項モデルおよび前記ＦＦ項補正値モデルを用いて、前記基本ＦＦ項および前記ＦＦ項補正値をそれぞれ算出するとともに、前記ＦＦ項補正値で前記基本ＦＦ項を補正することにより、前記ＦＦ項を算出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記気筒内の圧力状態を表す筒内圧パラメータを検出する筒内圧パラメータ検出手段をさらに備え、
前記ＦＦ項算出手段は、
前記誤差パラメータが前記所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったときに、所定の第２制御手法を用いて、前記筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、基本ＦＦ項モデル用の第２修正値およびＦＦ項補正値モデル用の第２修正値を算出し、当該基本ＦＦ項モデル用の第２修正値および当該補正値モデル用の第２修正値を用いて、前記モデル修正手段によって修正された前記基本ＦＦ項モデルおよび前記ＦＦ項補正値モデルをそれぞれさらに修正する第２モデル修正手段をさらに有し、
当該第２モデル修正手段によってさらに修正された前記基本ＦＦ項モデルおよび前記ＦＦ項補正値モデルを用いて、前記基本ＦＦ項および前記ＦＦ項補正値をそれぞれ算出するとともに、前記ＦＦ項補正値で前記基本ＦＦ項を補正することにより、前記ＦＦ項を算出することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記気筒内の圧力状態を表す筒内圧パラメータを検出する筒内圧パラメータ検出手段をさらに備え、
前記ＦＦ項算出手段は、
前記誤差パラメータが前記所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったときに、所定の第２制御手法を用いて、前記筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、他の修正値を算出するとともに、当該他の修正値を用いて、前記モデル修正手段によって修正されたＦＦ項モデルをさらに修正する他のモデル修正手段をさらに有し、
当該他のモデル修正手段によってさらに修正されたＦＦ項モデルを用いて、前記ＦＦ項を算出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燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記運転状態パラメータは、前記気筒内のガス状態を表す筒内ガス状態パラメータを含み、
前記目標着火時期算出手段は、
前記目標着火時期の基本値である基本着火時期を、当該基本着火時期と前記運転状態パラメータとの間の相関関係を表す基本着火時期モデルを用いて算出する基本着火時期算出手段と、
前記基本着火時期を補正するための着火時期補正値を、当該着火時期補正値と前記筒内ガス状態パラメータとの間の相関関係を表す着火時期補正値モデルを用いて算出する着火時期補正値算出手段と、
を有し、
当該着火時期補正値で前記基本着火時期を補正することにより、前記目標着火時期を算出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
前記気筒内の圧力状態を表す筒内圧パラメータを検出する筒内圧パラメータ検出手段をさらに備え、
前記基本着火時期算出手段は、
前記誤差パラメータが前記所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったときに、所定の第３制御手法を用いて、前記筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、基本着火時期モデル用の修正値を算出するとともに、当該基本着火時期モデル用の修正値を用いて、前記基本着火時期モデルを修正する基本着火時期モデル修正手段を有し、
当該基本着火時期モデル修正手段によって修正された基本着火時期モデルを用いて、前記基本着火時期を算出することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
前記気筒内の圧力状態を表す筒内圧パラメータを検出する筒内圧パラメータ検出手段をさらに備え、
前記着火時期補正値算出手段は、
前記誤差パラメータが前記所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったときに、所定の第４制御手法を用いて、前記筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、着火時期補正値モデル用の修正値を算出するとともに、当該着火時期補正値モデル用の修正値を用いて、前記着火時期補正値モデルを修正する着火時期補正値モデル修正手段を有し、
当該着火時期補正値モデル修正手段によって修正された着火時期補正値モデルを用いて、前記着火時期補正値を算出することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項９】
前記内燃機関は、低温予混合燃焼で運転可能に構成されており、
前記筒内ガス状態パラメータは、前記気筒内における不活性ガス量と新気量との割合を表す値であることを特徴とする請求項２ないし８のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１】
燃料が燃料噴射装置によって気筒内に噴射される内燃機関において、当該気筒内への燃料の噴射時期を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
前記気筒内に噴射された燃料の実際の着火時期を実着火時期として検出する実着火時期検出手段と、
前記内燃機関の運転状態を表す運転状態パラメータを検出する運転状態パラメータ検出手段と、
前記実着火時期の目標となる目標着火時期を算出する目標着火時期算出手段と、
前記実着火時期と前記目標着火時期との間の誤差を表す誤差パラメータを算出する誤差パラメータ算出手段と、
前記実着火時期をフィードフォワード制御するためのＦＦ項を、当該ＦＦ項と前記運転状態パラメータとの間の相関関係を表すＦＦ項モデルを用いて算出するＦＦ項算出手段と、
前記実着火時期を前記目標着火時期になるようにフィードバック制御するためのＦＢ項を、所定のフィードバック制御手法を用いて算出するＦＢ項算出手段と、
前記ＦＦ項および前記ＦＢ項を用いて、前記噴射時期の目標となる目標噴射時期を算出する目標噴射時期算出手段と、
前記噴射時期を当該目標噴射時期になるように制御する制御手段と、
を備え、
前記ＦＦ項算出手段は、
所定の第１制御手法を用いて、前記誤差パラメータが所定の第１目標値になるように、修正値を算出するとともに、当該修正値を用いて前記ＦＦ項モデルを修正するモデル修正手段を有し、
当該モデル修正手段によって修正されたＦＦ項モデルを用いて、前記ＦＦ項を算出することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記運転状態パラメータは、前記気筒内のガス状態を表す筒内ガス状態パラメータを含み、
前記モデル修正手段は、前記筒内ガス状態パラメータを用いて、前記誤差パラメータが前記所定の第１目標値になるように、前記修正値を算出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記運転状態パラメータは、前記気筒内のガス状態を表す筒内ガス状態パラメータを含み、
前記ＦＦ項算出手段は、
前記ＦＦ項モデルとして、前記ＦＦ項の基本値である基本ＦＦ項と前記運転状態パラメータとの間の相関関係を表す基本ＦＦ項モデルと、当該基本ＦＦ項を補正するためのＦＦ項補正値と前記筒内ガス状態パラメータとの間の相関関係を表すＦＦ項補正値モデルとを有しており、
前記モデル修正手段は、前記修正値として、前記基本ＦＦ項モデルを修正するための基本ＦＦ項モデル用の第１修正値と、前記ＦＦ項補正値モデルを修正するためのＦＦ項補正値モデル用の第１修正値とを算出し、当該基本ＦＦ項モデル用の第１修正値および当該ＦＦ項補正値モデル用の第１修正値を用いて、前記基本ＦＦ項モデルおよび前記ＦＦ項補正値モデルをそれぞれ修正し、
当該モデル修正手段によって修正された前記基本ＦＦ項モデルおよび前記ＦＦ項補正値モデルを用いて、前記基本ＦＦ項および前記ＦＦ項補正値をそれぞれ算出するとともに、前記ＦＦ項補正値で前記基本ＦＦ項を補正することにより、前記ＦＦ項を算出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記気筒内の圧力状態を表す筒内圧パラメータを検出する筒内圧パラメータ検出手段をさらに備え、
前記ＦＦ項算出手段は、
前記誤差パラメータが前記所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったときに、所定の第２制御手法を用いて、前記筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、基本ＦＦ項モデル用の第２修正値およびＦＦ項補正値モデル用の第２修正値を算出し、当該基本ＦＦ項モデル用の第２修正値および当該補正値モデル用の第２修正値を用いて、前記モデル修正手段によって修正された前記基本ＦＦ項モデルおよび前記ＦＦ項補正値モデルをそれぞれさらに修正する第２モデル修正手段をさらに有し、
当該第２モデル修正手段によってさらに修正された前記基本ＦＦ項モデルおよび前記ＦＦ項補正値モデルを用いて、前記基本ＦＦ項および前記ＦＦ項補正値をそれぞれ算出するとともに、前記ＦＦ項補正値で前記基本ＦＦ項を補正することにより、前記ＦＦ項を算出することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記気筒内の圧力状態を表す筒内圧パラメータを検出する筒内圧パラメータ検出手段をさらに備え、
前記ＦＦ項算出手段は、
前記誤差パラメータが前記所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったときに、所定の第２制御手法を用いて、前記筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、他の修正値を算出するとともに、当該他の修正値を用いて、前記モデル修正手段によって修正されたＦＦ項モデルをさらに修正する他のモデル修正手段をさらに有し、
当該他のモデル修正手段によってさらに修正されたＦＦ項モデルを用いて、前記ＦＦ項を算出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燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記運転状態パラメータは、前記気筒内のガス状態を表す筒内ガス状態パラメータを含み、
前記目標着火時期算出手段は、
前記目標着火時期の基本値である基本着火時期を、当該基本着火時期と前記運転状態パラメータとの間の相関関係を表す基本着火時期モデルを用いて算出する基本着火時期算出手段と、
前記基本着火時期を補正するための着火時期補正値を、当該着火時期補正値と前記筒内ガス状態パラメータとの間の相関関係を表す着火時期補正値モデルを用いて算出する着火時期補正値算出手段と、
を有し、
当該着火時期補正値で前記基本着火時期を補正することにより、前記目標着火時期を算出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
前記気筒内の圧力状態を表す筒内圧パラメータを検出する筒内圧パラメータ検出手段をさらに備え、
前記基本着火時期算出手段は、
前記誤差パラメータが前記所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったときに、所定の第３制御手法を用いて、前記筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、基本着火時期モデル用の修正値を算出するとともに、当該基本着火時期モデル用の修正値を用いて、前記基本着火時期モデルを修正する基本着火時期モデル修正手段を有し、
当該基本着火時期モデル修正手段によって修正された基本着火時期モデルを用いて、前記基本着火時期を算出することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
前記気筒内の圧力状態を表す筒内圧パラメータを検出する筒内圧パラメータ検出手段をさらに備え、
前記着火時期補正値算出手段は、
前記誤差パラメータが前記所定の第１目標値を含む所定範囲内の値になったときに、所定の第４制御手法を用いて、前記筒内圧パラメータが所定の第２目標値になるように、着火時期補正値モデル用の修正値を算出するとともに、当該着火時期補正値モデル用の修正値を用いて、前記着火時期補正値モデルを修正する着火時期補正値モデル修正手段を有し、
当該着火時期補正値モデル修正手段によって修正された着火時期補正値モデルを用いて、前記着火時期補正値を算出することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項９】
前記内燃機関は、低温予混合燃焼で運転可能に構成されており、
前記筒内ガス状態パラメータは、前記気筒内における不活性ガス量と新気量との割合を表す値であることを特徴とする請求項２ないし８のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２０１１−５８４７５（Ｐ２０１１−５８４７５Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１１８７４（Ｐ２００９−２１１８７４）
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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