(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に搭載された複数気筒の燃焼室内に燃料を個別に噴射することが可能な筒内噴射弁と、
前記燃焼室内でプレイグニッションが発生するか、またはプレイグニッションを誘発し易い状況が発生した場合に、これらの状態をプレイグニッションとして検出するプレイグニッション検出手段と、
前記プレイグニッションが検出されていない気筒では、吸気バルブの開弁中に燃料を噴射する吸気行程噴射を実行し、前記プレイグニッションが検出された気筒である制御気筒では、前記吸気バルブが閉弁してから前記燃焼室内に燃料を噴射する圧縮行程噴射を実行する噴射切換手段と、
前記プレイグニッションが検出された場合に、圧縮行程噴射量を圧縮行程で噴射可能な最大の燃料噴射量に設定すると共に、内燃機関の運転状態に基いて算出した燃料噴射量の総量から前記圧縮行程噴射量を減算して吸気行程噴射量を算出し、かつ、前記圧縮行程噴射量により得られるトルクと前記吸気行程噴射量により得られるトルクとの比率であるトルク段差を、前記圧縮行程噴射量と前記吸気行程噴射量との噴射比率に基いて算出するトルク段差算出手段と、
空燃比とトルクとの関係が予め記憶されたデータと前記トルク段差とに基いて、前記制御気筒の空燃比を前記トルク段差が減少するように設定し、当該設定された空燃比に基いて前記制御気筒の圧縮行程噴射量を補正する噴射量補正手段と、
高出力運転時に用いられる空燃比に対応して予め理論空燃比よりもリッチ側に設定されたリッチ判定値を有し、前記プレイグニッションが検出されたときの空燃比が前記リッチ判定値よりもリッチ側である場合に、前記圧縮行程噴射量をトルクが低下しない範囲で最大の噴射量に制限する噴射量制限手段と、を備え、
前記噴射切換手段は、前記圧縮行程噴射により噴射すべき要求噴射量に対して前記最大の噴射量が不足している場合に、不足分の燃料を前記吸気行程噴射により噴射する構成とした内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記プレイグニッションが検出された場合に、プレイグニッションの非検出時と比較して燃料噴射量を増加させる燃料増量手段を備えてなる請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記噴射切換手段は、前記燃料増量手段により設定された燃料噴射量が前記圧縮行程噴射で噴射可能な量よりも多い場合に、前記吸気行程噴射によっても燃料噴射を実行する構成としてなる請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、プレイグニッション（混合気の自着火）に対応した制御を実行する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、例えば特許文献１（特開平９−２３６０３５号公報）に開示されているように、プレイグニッションが発生し易い状況において、燃料噴射量を増加させる構成とした内燃機関の制御装置が知られている。従来技術では、噴射燃料により筒内の温度を低下させ、高温時に発生し易いプレイグニッションを抑制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２３６０３５号公報
【特許文献２】特開２００２−３３９７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した従来技術では、プレイグニッションを抑制するために燃料噴射量を増加させる構成としている。しかしながら、燃料噴射量を増加させると、燃料の気化潜熱により筒内のガスが冷却されるので、充填効率（実圧縮比）が増加する。このため、従来技術では、例えば特定の気筒でプレイグニッションを抑制しようとすると、この気筒だけで実圧縮比が増加することなり、気筒間のトルクばらつきが大きくなって運転性が悪化するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、プレイグニッションを抑制しつつ、気筒間のトルクばらつきを低減することが可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射することが可能な筒内噴射弁と、
前記燃焼室内でプレイグニッションが発生するか、またはプレイグニッションを誘発し易い状況が発生した場合に、これらの状態をプレイグニッションとして検出するプレイグニッション検出手段と、
前記プレイグニッションが検出されていない場合には、吸気バルブの開弁中に燃料噴射を実行し、前記プレイグニッションが検出された場合には、前記吸気バルブが閉弁してから前記燃焼室内に燃料を噴射する噴射切換手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、前記プレイグニッションが検出された場合に、プレイグニッションの非検出時と比較して燃料噴射量を増加させる燃料増量手段を備える。
【０００８】
第３の発明によると、前記噴射切換手段は、前記燃料増量手段により設定された燃料噴射量が前記吸気バルブの閉弁後に噴射可能な量よりも多い場合に、前記吸気バルブの開弁中にも燃料噴射を実行する構成としている。
【０００９】
第４の発明は、前記噴射切換手段により前記吸気バルブの開弁中に燃料噴射を実行した場合に得られるトルクと、前記吸気バルブの閉弁後に燃料噴射を実行した場合に得られるトルクとの比率をトルク段差として算出するトルク段差算出手段と、
前記プレイグニッションが検出された場合に、前記吸気バルブの閉弁後に噴射する燃料噴射量を前記トルク段差が減少するように補正する噴射量補正手段と、を備える。
【００１０】
第５の発明は、前記プレイグニッションが検出されたときの空燃比が所定のリッチ判定値よりも小さい場合に、前記吸気バルブの閉弁後に噴射する燃料噴射量をトルクが低下しない範囲で最大の噴射量に制限する噴射量制限手段を備え、
前記噴射切換手段は、前記吸気バルブの閉弁後に噴射すべき要求噴射量に対して前記最大の噴射量が不足している場合に、不足分の燃料を前記吸気バルブの開弁中に噴射する構成としている。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、プレイグニッションが検出された場合には、噴射切換手段により吸気バルブが閉弁してから燃焼室内に燃料を噴射することができる。これにより、例えばプレイグニッションを抑制するために燃料噴射量を増加させても、充填効率が高くなるのを抑制することができ、各気筒の充填効率（出力トルク）を揃えることができる。従って、噴射燃料の冷却効果によりプレイグニッションを抑制しつつ、気筒間のトルクばらつきを低減することができる。
【００１２】
第２の発明によれば、プレイグニッションが検出された場合には、燃料増量手段により、プレイグニッションの非検出時と比較して燃料噴射量を増加させることができる。これにより、増量した噴射燃料の冷却効果によりプレイグニッションを効果的に抑制することができる。
【００１３】
第３の発明によれば、燃料噴射量が吸気バルブの閉弁後に噴射可能な量よりも多い場合には、噴射切換手段により吸気バルブの開弁中にも燃料噴射を実行することができる。これにより、燃料噴射による筒内の冷却効果を最大限に確保することができ、充填効率の増加を最小限に抑えつつ、必要な量の燃料噴射を完了することができる。
【００１４】
第４の発明によれば、吸気バルブの閉弁後に燃料噴射を実行する気筒（制御気筒）と、吸気バルブの開弁中に燃料噴射を実行する気筒（通常気筒）との間で充填効率に差異が生じた場合でも、制御気筒の空燃比を補正することにより充填効率の差異（即ち、トルク段差）を吸収することができる。従って、気筒間のトルク段差を更に抑制し、運転性を向上させることができる。
【００１５】
第５の発明によれば、高出力運転中にプレイグニッションを検出した場合において、吸気バルブ閉弁後の燃料噴射量を増やすことによりトルクが低下するのを防止し、運転性を向上させることができる。また、吸気バルブ閉弁後の燃料噴射量を制限した分だけ、吸気バルブ開弁中の燃料噴射量を増加させるので、充填効率を高めてトルクの低下を補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される制御のフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態２において、ＥＣＵにより実行される制御のフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態３において、吸気行程噴射と圧縮行程噴射のトルク比を示す特性線図である。
【図５】空燃比の補正例を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態３において、ＥＣＵにより実行される制御のフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態４において、ＥＣＵにより実行される制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
以下、図１及び図２を参照しつつ、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための構成図である。本実施の形態のシステムは、多気筒型の内燃機関としてのエンジン１０を備えている。なお、図１では、エンジン１０の１気筒のみを例示している。エンジン１０の各気筒には、ピストン１２により燃焼室１４が画成されており、ピストン１２はエンジンのクランク軸１６に連結されている。また、エンジン１０は、各気筒に吸入空気を吸込む吸気通路１８と、各気筒から排気ガスが排出される排気通路２０とを備えている。
【００１８】
吸気通路１８には、アクセル開度等に基いて吸入空気量を調整する電子制御式のスロットルバルブ２２が設けられている。一方、排気通路２０には、排気ガスを浄化する触媒２４が設けられている。また、各気筒には、吸気通路１８の一部である吸気ポートに燃料を噴射する吸気ポート噴射弁２６と、燃焼室１４内（筒内）に燃料を直接噴射する筒内噴射弁２８と、筒内の混合気に点火する点火プラグ３０と、吸気ポートを筒内に対して開，閉する吸気バルブ３２と、排気ポートを筒内に対して開，閉する排気バルブ３４とが設けられている。
【００１９】
また、本実施の形態のシステムは、クランク角センサ４０、エアフローセンサ４２、筒内圧センサ４４等を含むセンサ系統と、エンジン１０の運転状態を制御するＥＣＵ(Electronic Control Unit)５０とを備えている。クランク角センサ４０は、クランク軸１６の回転に同期した信号を出力するもので、エアフローセンサ４２は吸入空気量を検出する。また、筒内圧センサ４４は、燃焼室１４内の圧力（筒内圧）を検出するもので、本実施の形態のプレイグニッション検出手段を構成している。ＥＣＵ５０は、筒内圧センサ４４の出力波形に基いて、筒内におけるプレイグニッションの発生を検出する。
【００２０】
また、センサ系統には、この他にも、エンジン１０及びこれを搭載した車両の制御に必要な各種のセンサが含まれている。センサの一例を挙げると、エンジンの冷却水温を検出する水温センサ、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、排気空燃比を検出する空燃比センサ等である。これらのセンサはＥＣＵ５０の入力側に接続されている。また、ＥＣＵ５０の出力側には、スロットルバルブ２２、噴射弁２６，２８、点火プラグ３０等を含む各種のアクチュエータが接続されている。
【００２１】
そして、ＥＣＵ５０は、エンジンの運転情報をセンサ系統により検出しつつ、各アクチュエータを駆動し、運転制御を実行する。具体的には、クランク角センサ４０の出力に基いてエンジン回転数とクランク角とを検出し、エアフローセンサ４２の出力に基いて吸入空気量を算出する。また、吸入空気量、エンジン回転数等に基いてエンジンの負荷を算出する。そして、クランク角に基いて燃料噴射時期や点火時期を決定し、これらの時期が到来したときには、噴射弁２６，２８や点火プラグ３０を駆動する。これにより、筒内で混合気を燃焼させ、エンジンを運転することができる。
【００２２】
また、ＥＣＵ５０は、エンジンの運転状態に応じて、吸気ポート噴射弁２６による燃料噴射（吸気ポート噴射）と、筒内噴射弁２８による燃料噴射（筒内噴射）とを使い分ける。また、筒内噴射の実行時には、吸気バルブ３２の開弁中に筒内噴射を行う吸気行程噴射と、吸気バルブ３２の閉弁後に筒内噴射を行う圧縮行程噴射とを使い分ける。さらに、ＥＣＵ５０は、エンジンの運転状態に応じて、それぞれの燃料噴射量の比率（吸気ポート噴射量と筒内噴射量との噴射比率、及び吸気行程噴射量と圧縮行程噴射量との噴射比率）を制御する。なお、ＥＣＵ５０は、プレイグニッションを検出していない通常の状態において、基本的に吸気ポート噴射（または吸気行程噴射）を実行するように構成されている。
【００２３】
[実施の形態１の特徴]
本実施の形態では、燃焼室１４内でプレイグニッションが発生するか、またはプレイグニッションを誘発し易い状況が発生した場合に、これらの状態をプレイグニッションとして検出する。そして、プレイグニッションを検出した場合には、以下に述べるプレイグニッション抑制制御により圧縮行程噴射を実行する。また、プレイグニッションを検出していない場合には、吸気行程噴射を実行する。以下、これらの制御について説明する。
【００２４】
プレイグニッションの発生は、例えば筒内圧、点火プラグ３０の電極間に流れるイオン電流、ノッキングの振動周波数等に基いて、公知の検出方法により気筒別に検出することができる。即ち、プレイグニッションの発生時には、筒内圧やイオン電流が点火前に増加したり、ノッキングの発生時に特定の振動周波数が増加するので、ＥＣＵ５０は、これらの現象に基いてプレイグニッションの発生を検出する。また、プレイグニッションは、一般的に知られているように、筒内のガス温度が大きく上昇した場合等に発生し易い。ＥＣＵ５０は、センサ系統の出力に基いて、このような運転状態をプレイグニッションが発生し易い状況として検出することができる。
【００２５】
（プレイグニッション抑制制御）
この制御では、プレイグニッションを検出した気筒、またはプレイグニッションの検出後に最初に点火を行う気筒において、他の気筒（プレイグニッションを検出していない気筒）よりも筒内噴射量を増加させる。そして、圧縮行程噴射を実行することにより、吸気バルブ３２の閉弁後に燃料を筒内に噴射する。一般に、燃料噴射量を増加させた場合には、燃料の気化潜熱により筒内のガス温度が低下し、プレイグニッションが抑制されるものの、ガス温度が低下した分だけ充填効率が高くなるので、燃料噴射量を増加させた気筒と他の気筒との間で実圧縮比に差異が生じ、気筒間のトルクばらつきが増大し易い。
【００２６】
これに対し、プレイグニッション抑制制御では、吸気行程が終了してから点火が行われるまでの間に圧縮行程噴射を実行する。このため、一部の気筒において、プレイグニッションを抑制するために燃料噴射量を増加させても、当該気筒の充填効率が高くなるのを抑制することができ、各気筒の充填効率（出力トルク）を揃えることができる。従って、本実施の形態によれば、増量した噴射燃料の冷却効果によりプレイグニッションを抑制しつつ、気筒間のトルクばらつきを低減することができる。
【００２７】
また、上記制御において、圧縮行程噴射量を増加させると、燃料の噴射時間が長くなり、吸気バルブ３２が閉弁してから点火が行われるまでの期間中に燃料噴射を完了できない場合がある。このため、ＥＣＵ５０は、上記期間中に筒内に噴射可能な最大の燃料噴射量（以下、圧縮行程噴射可能量と称す）と、プレイグニッション抑制制御により設定した圧縮行程噴射量の目標値（目標燃料噴射量）とを比較する。そして、目標燃料噴射量が圧縮行程噴射可能量よりも多い場合には、目標燃料噴射量を圧縮行程噴射可能量と等しい値に補正し、圧縮行程噴射量を実現可能な最大の量に設定する。また、目標燃料噴射量のうち圧縮行程噴射可能量を超えた分の燃料（吸気バルブ３２の閉弁後に噴射し切れない燃料）は、吸気行程噴射により、吸気行程中に筒内に噴射する。この制御によれば、燃料噴射による筒内の冷却効果を最大限に確保することができ、充填効率の増加を最小限に抑えつつ、必要な量の燃料噴射を完了することができる。なお、圧縮行程噴射可能量は、例えば筒内噴射弁２８の単位時間当りの燃料噴射量、燃料の圧力、吸気バルブ３２の閉弁時期、点火時期等に基いて、ＥＣＵ５０により算出される。
【００２８】
［実施の形態１を実現するための具体的な処理］
次に、図２を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図２は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される制御のフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰返し実行されるものとする。
図２に示すルーチンでは、まず、ステップ１００において、プレイグニッションを検出したか否かを判定する。プレイグニッションを検出していない場合には、ステップ１０２において、吸気行程噴射を含む通常の制御を実行する。
【００２９】
一方、プレイグニッションを検出した場合には、ステップ１０４〜１１０の処理によりプレイグニッション抑制制御を実行する。即ち、ステップ１０４では、吸入空気量、エンジン回転数、負荷等に基いて圧縮行程噴射の目標燃料噴射量を算出し、さらにプレイグニッションを検出したことで目標燃料噴射量を増加させる。次に、ステップ１０６では、目標燃料噴射量が圧縮行程噴射可能量以下であるか否かを判定する。そして、目標燃料噴射量が圧縮行程噴射可能量以下の場合には、ステップ１０８において、目標燃料噴射量に応じた量の圧縮行程噴射を実行する。一方、目標燃料噴射量が圧縮行程噴射可能量よりも多い場合には、ステップ１１０において、圧縮行程噴射可能量に応じた量の圧縮行程噴射を実行すると共に、目標燃料噴射量と圧縮行程噴射可能量との差分に応じた量の吸気行程噴射を実行する。
【００３０】
なお、前記実施の形態１では、図１中のステップ１００〜１１０が請求項１，３における噴射切換手段の具体例を示している。また、ステップ１０４は、請求項２における燃料増量手段の具体例を示している。
【００３１】
実施の形態２．
次に、図３を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態１とほぼ同様の構成及び制御において、吸気ポート噴射を実行することを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００３２】
［実施の形態２の特徴］
図３は、本発明の実施の形態２において、ＥＣＵにより実行される制御のフローチャートである。この図に示すように、本実施の形態では、実施の形態１とほぼ同様のプレイグニッション抑制制御を実行するが、目標燃料噴射量のうち圧縮行程噴射可能量を超えた分の燃料を、吸気ポート噴射により吸気行程中に噴射する構成としている。以下、図３を参照して、具体的な処理について説明する。
【００３３】
図３に示すルーチンでは、まず、ステップ２００〜２０８において、実施の形態１（図２）のステップ１００〜１０８と同様の処理を実行する。また、ステップ２１０では、目標燃料噴射量が圧縮行程噴射可能量よりも多い場合に、吸気ポート噴射弁２６を吸気行程中に駆動し、目標燃料噴射量と圧縮行程噴射可能量との差分に応じた量の吸気ポート噴射を実行する。
【００３４】
このように構成される本実施の形態でも、実施の形態１とほぼ同様の作用効果を得ることができる。なお、前記実施の形態２では、図３中のステップ２００〜２１０が請求項１，３における噴射切換手段の具体例を示している。また、ステップ２０４は、請求項２における燃料増量手段の具体例を示している。
【００３５】
実施の形態３．
次に、図４乃至図６を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態１とほぼ同様の構成及び制御に加えて、プレイグニッション抑制制御を実行する気筒と他の気筒との間に生じるトルク段差を抑制することを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００３６】
［実施の形態３の特徴］
前述したように、プレイグニッション抑制制御では、プレイグニッションを検出した気筒、またはプレイグニッションの検出後に最初に点火を行う気筒において、圧縮行程噴射を実行する。これに対し、他の気筒では、プレイグニッションの非検出時の制御である吸気行程噴射が実行される。しかし、単に一部の気筒のみで圧縮行程噴射を実行すると、圧縮行程噴射を実行する気筒（以下、制御気筒と称す）と、吸気行程噴射を実行する気筒（通常気筒）との間に、吸気行程での燃料噴射量に応じてトルクの差異が生じ、運転性が低下する虞れがある。
【００３７】
このため、本実施の形態では、プレイグニッション抑制制御と共に、トルク段差補正制御を実行する。トルク段差補正制御では、まず、吸気行程噴射により得られるトルクと、圧縮行程噴射により得られるトルクとの比率をトルク段差として算出する。そして、プレイグニッション抑制制御により設定される制御気筒の圧縮行程噴射量を、制御気筒と通常気筒との間のトルク段差が減少するように補正する。以下、図４及び図５を参照して、トルク段差補正制御について具体的に説明する。
【００３８】
図４は、本発明の実施の形態３において、吸気行程噴射と圧縮行程噴射のトルク比を示す特性線図である。この図において、「吸気行程１００％／圧縮行程１００％のトルク比」とは、吸気行程で規定量の燃料を噴射した場合のトルクと、圧縮行程で規定量の燃料を噴射した場合のトルクとの比率を意味している。また、例えば吸気行程５０％／圧縮行程５０％のトルク比とは、吸気行程で規定量の半分の燃料を噴射した場合のトルクと、圧縮行程で規定量の半分の燃料を噴射した場合のトルクとの比率を意味するものである。
【００３９】
ＥＣＵ５０は、まず、吸入空気量、エンジン回転数等に基いて燃料噴射量の総量を算出し、この総量から圧縮行程噴射量を減算することにより求めた吸気行程噴射量と、圧縮行程噴射量の噴射比率を算出する。なお、圧縮行程噴射量は、プレイグニッション抑制制御の効果を最大限に発揮するために、圧縮行程で噴射可能な最大の燃料噴射量として設定される。次に、予め記憶された図４のデータと、吸入空気量と、空燃比とに基いて、噴射比率の算出値に対応するトルク比を算出する。ここで、例えば吸気行程５０％／圧縮行程５０％のトルク比は、吸気行程１００％／圧縮行程１００％のトルク比と比較して２倍になると考えられるので、この考えに基いて噴射比率に対応するトルク比を算出する。
【００４０】
次に、ＥＣＵ５０は、図５に基いて、制御気筒と通常気筒のトルク段差が減少するように、制御気筒の空燃比（目標空燃比）を補正する。ここで、図５は、空燃比の補正例を示す説明図である。図５中の実線は、例えば吸気行程１００％の燃料噴射時における空燃比とトルクとの関係を示すもので、この特性線は通常気筒に対応している。また、図５中の点線は、圧縮行程１００％の燃料噴射時における空燃比とトルクとの関係を示すもので、この特性線は制御気筒に対応している。
【００４１】
制御気筒と通常気筒とのトルク比（トルク段差）は、前述の処理により求められているので、ＥＣＵ５０は、図５に示すように、制御気筒のトルクが通常気筒と等しくなるようなＡ／Ｆ補正量を、トルク比の算出値に基いて算出する。このＡ／Ｆ補正量は目標空燃比に反映され、最終的には圧縮行程噴射量に反映される。一例を挙げれば、制御気筒と通常気筒とのトルク比が１．０８である場合に、制御気筒の空燃比は、通常気筒の空燃比を１．０８で除算した値に補正される。
【００４２】
このように、トルク段差補正制御によれば、制御気筒と通常気筒との間で充填効率に差異が生じた場合でも、制御気筒の空燃比を補正することにより充填効率の差異（即ち、トルク段差）を吸収することができる。従って、実施の形態１の効果に加えて、気筒間のトルク段差を更に抑制することができ、運転性を向上させることができる。
【００４３】
［実施の形態３を実現するための具体的な処理］
次に、図６を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図６は、本発明の実施の形態３において、ＥＣＵにより実行される制御のフローチャートである。図６に示すルーチンでは、まず、ステップ３００〜３０６において、実施の形態１（図２）のステップ１００〜１０６と同様の処理を実行する。そして、目標燃料噴射量が圧縮行程噴射可能量以下の場合には、ステップ３０８において、トルク段差補正制御により目標燃料噴射量を補正し、ステップ３１０では、補正後の目標燃料噴射量に応じた量の圧縮行程噴射を実行する。
【００４４】
一方、目標燃料噴射量が圧縮行程噴射可能量よりも多い場合には、ステップ３１２において、トルク段差補正制御を実行する。そして、ステップ３１４では、補正後の目標燃料噴射量に応じた量の圧縮行程噴射を実行すると共に、目標燃料噴射量と圧縮行程噴射可能量との差分に応じた量の吸気行程噴射を実行する。
【００４５】
なお、前記実施の形態３では、図４が請求項４におけるトルク段差算出手段の具体例を示し、図６中のステップ３０８，３１２が噴射量補正手段の具体例を示している。
【００４６】
実施の形態４．
次に、図７を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態１とほぼ同様の構成及び制御に加えて、高出力運転中に圧縮行程噴射量の増量を制限することを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００４７】
［実施の形態４の特徴］
プレイグニッション抑制制御では、圧縮行程噴射を実行するので、高出力運転中に同制御を実行して燃料噴射量を増加させると、空燃比がリッチ化してトルクが低下し、運転性が悪化する虞れがある。このため、本実施の形態では、空燃比が所定のリッチ判定値よりも小さい場合（高出力運転を行うために空燃比がリッチ化されている場合）に、実施の形態１と同様のプレイグニッション抑制制御を実行しつつ、圧縮行程噴射量をトルクが低下しない範囲で最大の噴射量に制限する。
【００４８】
そして、前記最大の噴射量が、プレイグニッション抑制制御により設定された圧縮行程噴射量、即ち、プレイグニッションを抑制するために圧縮行程で噴射すべき要求噴射量に対して不足している場合には、不足分の燃料を吸気行程で噴射する。なお、上述のリッチ判定値は、例えば１２〜１３程度の値に設定されるもので、ＥＣＵ５０に予め記憶されている。また、トルクが低下しない範囲での最大の圧縮行程噴射量は、エンジンの運転状態に応じて可変に設定されるもので、その特性データは、実験等により求められてＥＣＵ５０に予め記憶されている。
【００４９】
上記制御によれば、高出力運転中にプレイグニッションを検出した場合において、圧縮行程噴射量の増加によりトルクが低下するのを防止し、運転性を向上させることができる。また、圧縮行程噴射量を制限した分だけ、吸気行程噴射量を増加させるので、充填効率を高めてトルクを増加させることができ、圧縮行程噴射量の増加によるトルクの低下を補償することができる。しかも、圧縮行程噴射量を制限範囲内で増加させるので、実施の形態１と同様に、プレイグニッションを抑制し、トルク段差を低減することができる。
【００５０】
［実施の形態４を実現するための具体的な処理］
次に、図７を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図７は、本発明の実施の形態４において、ＥＣＵにより実行される制御のフローチャートである。図７に示すルーチンでは、まず、ステップ４００，４０２において、実施の形態１のステップ１００，１０２と同様の処理を実行する。次に、ステップ４０４では、空燃比がリッチ判定値よりも小さいか否かを判定する。この判定が成立した場合には、通常のプレイグニッション抑制制御（図１中のステップ１０４〜１１０と同様の処理）を実行する。
【００５１】
一方、ステップ４０４の判定が不成立の場合には、高出力運転中であるから、ステップ４０８では、圧縮行程噴射の目標燃料噴射量をトルクが低下しない範囲で最大の噴射量に制限しつつ、目標燃料噴射量を増加させる。そして、ステップ４１０では、制限後の目標燃料噴射量に応じた量の圧縮行程噴射を実行すると共に、ステップ４０８で制限された分の燃料を吸気行程で噴射する。
【００５２】
なお、前記実施の形態４では、図７中のステップ４０８が請求項５における噴射量制限手段の具体例を示している。
【００５３】
また、前記実施の形態１乃至４では、各種の構成をそれぞれ個別に例示したが、本発明は、これらを個別に実施することに限定されるものではない。即ち、実施の形態１乃至４の構成うち、任意の複数個の構成を実現可能な範囲で組合わせることにより、本発明に含まれる具体的な構成を実現してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１０  エンジン（内燃機関）
１２  ピストン
１４  燃焼室
１６  クランク軸
１８  吸気通路
２０  排気通路
２２  スロットルバルブ
２４  触媒
２６  吸気ポート噴射弁（吸気通路噴射弁）
２８  筒内噴射弁
３０  点火プラグ
３２  吸気バルブ
３４  排気バルブ
４０  クランク角センサ
４２  エアフローセンサ
４４  筒内圧センサ（プレイグニッション検出手段）
５０  ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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