(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路に設けられた燃料噴射手段から吸気流れ下流の吸気弁方向に燃料を噴射する吸気通路噴射のエンジンであって、
前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記運転状態に基づいて前記燃料噴射手段を制御する制御手段と、
前記燃料噴射手段より噴射された燃料が付着する燃料付着部の温度を推定する温度推定手段と、を備え、
前記エンジンは、前記吸気弁の開弁中に前記燃料噴射手段から燃焼室内に向けて燃料を噴射する吸気行程噴射モードと、吸気行程の前工程である排気行程、前記吸気行程の２行程前である膨張行程、及び前記吸気行程の３行程前である圧縮行程を含む前記吸気弁の閉弁中に前記燃料噴射手段から前記吸気弁に向けて燃料を噴射する排気行程噴射モードとを有し、
前記制御手段は、運転状態検出手段の検出結果に基づいて前記吸気行程噴射モードと前記排気行程噴射モードとを切り替え、前記吸気行程噴射モード時には、前記運転状態検出手段の検出結果に基づいて燃料噴射時期を算出し、更に少なくとも前記燃料噴射時期に基づいて、燃料噴射量のうち、前記吸気通路及び前記吸気弁のいずれか一方、或いは両方に付着して燃焼室内に直接導入されない割合である燃料の付着率を算出し、前記排気行程噴射モード時には、前記温度推定手段によって推定された前記燃料付着部の温度に基づいて前記付着率を算出して、前記付着率を考慮して前記燃料噴射手段の燃料噴射量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】
前記制御手段は、前記運転状態検出手段の検出結果に基づいてエンジン回転速度を算出し、
前記吸気行程噴射モード時の前記付着率は、燃料噴射時期とエンジン回転速度からなるマップより算出され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】
前記制御手段は、前記吸気行程噴射モード時には、前記燃料噴射時期と前記付着部温度とに基づいて前記燃料付着部に付着した燃料のうち、前記吸気弁の開弁までに気化して、前記燃焼室内に導入される割合である気化率を算出し、前記気化率を考慮して前記燃焼室内に導入される燃料量が前記燃焼室に導入すべき燃料量と等しくなるように前記燃料噴射手段の燃料噴射量を算出し、前記排気行程噴射モード時には、前記付着部温度に基づいて前記燃料付着部に付着した燃料の気化率を算出し、前記気化率を考慮して前記燃焼室内に導入される燃料量が前記燃焼室内に導入すべき燃料量と等しくなるように前記燃料噴射手段の燃料噴射量を算出することを特徴とする、請求項１或いは２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記温度推定手段は、前記エンジンの冷却水温度を検出する冷却水温度検出手段であって、前記冷却水温度に基づいて前記燃料付着部温度を推定することを特徴とする、請求項１乃至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５】
前記制御手段は、前記運転状態に基づいて前記燃焼室内に導入されるべき必要燃料量を算出し、前記燃料噴射量のうち、吸気行程中に前記燃焼室内に導入される燃料量が前記必要燃料量と等しくなるように前記燃料噴射手段の燃料噴射量を算出することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に係り、特に吸気弁の開弁中に燃料を噴射する内燃機関の燃料噴射制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸気ポートに配置した燃料噴射弁から吸気弁の開口部を狙って、吸気行程中に燃料が燃焼室内に直入するように燃料噴射を行うエンジンでは、吸気バルブ中心を狙って排気行程中に燃料噴射を行う一般的なポートフューエルインジェクションエンジンと比べて、吸気ポート及び吸気弁への燃料の付着を大幅に低減でき、過給運転時のバルブオーバラップの拡大による出力向上、燃料の吹き抜けによる吹き抜けＨＣの低減、吸気冷却効果による充填効率向上及びノッキング抑制による出力向上や、筒内空気流れの乱れ強化による燃焼改善等をすることができる。
【０００３】
一方、冷機時には燃料の気化が悪く燃料の気化時間が必要であったり、エンジンの回転速度が高く、負荷も高い場合には吸気行程のみの期間では必要な燃料量を全て噴射できなかったりするので、吸気行程中に燃料を噴射するエンジンであっても、排気行程中での燃料噴射が必要とされる場合がある。
このようなエンジンに於いても、排出ガス中の有害成分排出量及びエンジンの出力を正確に制御するために燃料噴射量を正確に制御する必要がある。
【０００４】
そして、燃料噴射量の制御には、エンジンの運転状態に応じて燃料噴射弁から噴射した燃料の吸気ポートや吸気バルブ等の壁面への付着率、吸気ポートや吸気バルブ等の壁面に付着した燃料の残留率を算出し、当該算出結果に基づいて燃料噴射量を算出する技術が知られている（特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−３０３１７３号公報
【特許文献２】特開平０１−３０００３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１及び２の技術では、燃料の吸気ポートや吸気バルブ等の壁面への付着率の算出に燃料噴射時期を考慮しておらず、特に上記のように吸気行程及び排気行程の双方で燃料噴射を行なうエンジンに適用しようとしても、吸気行程での噴射と排気行程での噴射とで吸気ポートや吸気バルブ等の壁面への燃料の付着率が大幅に変化するため、燃焼室内へ導入される正確な燃料量を算出することができなくなり、ひいては燃料噴射弁より噴射するべき燃料噴射量を正確に算出することができず、排出ガス中の有害成分排出量及びエンジンの出力を正確に制御することができなくなり好ましいことではない。
【０００７】
本発明は、この様な問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、エンジンの運転状態に応じて必要量の燃料を燃焼室内に確実に導入することのできる内燃機関の燃料噴射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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１の内燃機関の燃料噴射制御装置では、吸気通路に設けられた燃料噴射手段から吸気流れ下流の吸気弁方向に燃料を噴射する吸気通路噴射のエンジンであって、前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態に基づいて前記燃料噴射手段を制御する制御手段と、前記燃料噴射手段より噴射された燃料が付着する燃料付着部の温度を推定する温度推定手段と、を備え、前記エンジンは、前記吸気弁の開弁中に前記燃料噴射手段から燃焼室内に向けて燃料を噴射する吸気行程噴射モードと、吸気行程の前工程である排気行程、前記吸気行程の２行程前である膨張行程、及び前記吸気行程の３行程前である圧縮行程を含む前記吸気弁の閉弁中に前記燃料噴射手段から前記吸気弁に向けて燃料を噴射する排気行程噴射モードとを有し、前記制御手段は、運転状態検出手段の検出結果に基づいて前記吸気行程噴射モードと前記排気行程噴射モードとを切り替え、前記吸気行程噴射モード時には、前記運転状態検出手段の検出結果に基づいて燃料噴射時期を算出し、更に少なくとも前記燃料噴射時期に基づいて燃料噴射量のうち、前記吸気通路及び前記吸気弁のいずれか一方、或いは両方に付着して燃焼室内に直接導入されない割合である燃料の付着率を算出し、前記排気行程噴射モード時には、前記温度推定手段によって推定された前記燃料付着部の温度に基づいて前記付着率を算出して、前記付着率を考慮して前記燃料噴射手段の燃料噴射量を算出することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２の内燃機関の燃料噴射制御装置では、請求項１において、前記制御手段は、前記運転状態検出手段の検出結果に基づいてエンジン回転速度を算出し、前記吸気行程噴射モード時の前記付着率は、燃料噴射時期とエンジン回転速度からなるマップより算出されることを特徴とする。
また、請求項３の内燃機関の燃料噴射制御装置では、請求項１或いは２において、前記制御手段は、前記吸気行程噴射モード時には、前記燃料噴射時期と前記付着部温度とに基づいて前記燃料付着部に付着した燃料のうち、前記吸気弁の開弁までに気化して、前記燃焼室内に導入される割合である気化率を算出し、前記気化率を考慮して前記燃焼室内に導入される燃料量が前記燃焼室に導入すべき燃料量と等しくなるように前記燃料噴射手段の燃料噴射量を算出し、前記排気行程噴射モード時には、前記付着部温度に基づいて前記燃料付着部に付着した燃料の気化率を算出し、前記気化率を考慮して前記燃焼室内に導入される燃料量が前記燃焼室内に導入すべき燃料量と等しくなるように前記燃料噴射手段の燃料噴射量を算出することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４の内燃機関の燃料噴射制御装置では、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記温度推定手段は、前記エンジンの冷却水温度を検出する冷却水温度検出手段であって、前記冷却水温度に基づいて前記燃料付着部温度を推定することを特徴とする。
また、請求項５の内燃機関の燃料噴射制御装置では、請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記制御手段は、前記運転状態に基づいて前記燃焼室内に導入されるべき必要燃料量を算出し、前記燃料噴射量のうち、吸気行程中に前記燃焼室内に導入される燃料量が前記必要燃料量と等しくなるように前記燃料噴射手段の燃料噴射量を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、吸気行程噴射モード時には、運転状態検出手段の検出結果に基づいて燃料噴射時期を算出し、更に燃料噴射時期に基づいて吸気通路及び吸気弁に付着する燃料の付着率を算出し、付着率を考慮して燃料噴射手段の燃料噴射量を算出しており、特に燃料噴射時期に応じて変化する付着率を考慮することで、燃焼室内に導入される燃料量がエンジンの運転状態に適した燃料量となるように燃料噴射手段から噴射する燃料噴射量を正確に決定することができるので、エンジンの運転状態に応じた必要量の燃料を燃焼室内に確実に導入することができる。
【００１３】
また、排気行程噴射モード時には、燃料付着部温度に基づいて付着率を算出するので、吸気行程噴射モード及び排気行程噴射モードのそれぞれの噴射モードにおいて、最適な付着率を考慮して燃料噴射手段の燃料噴射量が算出され、燃焼室内に導入される燃料量がエンジンの運転状態に適した燃料量となるように燃料噴射手段から噴射する燃料噴射量をより正確に決定することができ、エンジンの運転状態に応じた必要量の燃料を更に燃焼室内に確実に導入することができる。
【００１４】
また、請求項２の発明によれば、吸気行程噴射モード時の付着率を燃料噴射時期とエンジン回転速度からなるマップより算出するようにしており、容易に付着率を算出することができる。
また、請求項３の発明によれば、吸気行程噴射モード時では、燃料噴射時期と付着部温度とに基づいて燃料付着部に付着した燃料のうち、吸気弁の閉弁までに気化して燃焼室内に導入される割合である気化率を算出し、排気行程噴射モード時では付着部温度に基づいて燃料付着部に付着した燃料のうち、吸気弁の閉弁までに気化して燃焼室内に導入される割合である気化率を算出し、それぞれでの気化率を考慮して燃料噴射手段の燃料噴射量を算出しており、付着率に加えて付着した燃料の気化率を考慮しているので、燃料噴射手段から噴射する燃料噴射量をより正確に決定することができ、エンジンの運転状態に応じた必要量の燃料を燃焼室内に更に確実に導入することができる。
【００１５】
また、請求項４の発明によれば、冷却水温度に基づいて燃料付着部温度を推定するようにしているので、特別に燃料付着部の温度を検出する検出手段を用いることなく安価に燃料付着部の温度を認識することができる。
また、請求項５の発明によれば、吸気行程中に燃焼室内に導入される燃料量がエンジンの運転状態に適した燃料量と等しくなるように燃料噴射手段から噴射する燃料噴射量を正確に決定することができるので、エンジンの運転状態に応じた必要量の燃料を燃焼室内に確実に導入することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置が適用されたエンジンの概略構成図である。
【図２】本発明に係る燃料噴射制御の燃料噴射量の算出手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る燃料噴射制御の吸気行程噴射モードでの付着率算出マップである。
【図４】本発明に係る燃料噴射制御の吸気行程噴射モードでの気化率算出マップである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、内燃機関の燃料噴射制御装置が適用された吸気ポート燃料噴射エンジン（以下、エンジン１という）の概略構成図である。
図１に示すように、エンジン１は、エンジン１の運転状態に応じて、吸気マニホールド（吸気通路）２１、またはシリンダヘッド３に配設された燃料噴射弁２２から吸気バルブ（吸気弁）１４が開弁している吸気行程中に燃焼室１０内へ燃料を噴射する吸気行程噴射モードと、吸気バルブ１４が閉弁している排気行程（前行程）、膨張行程（２行程前）、または圧縮行程（３行程前）中に吸気ポート（吸気通路）１３内へ燃料を噴射する排気行程噴射モードとを備えた４サイクル直列４気筒型ガソリンエンジンである。ここでは、噴射した燃料が吸気バルブ１４近傍に到達した際に、吸気バルブ１４が開弁している場合を吸気行程噴射と定義し、吸気バルブ１４が開弁前である場合を排気行程噴射と定義する。また、燃料噴射弁２２への駆動指令から燃料が吸気バルブ１４近傍に到達するまでには、燃料噴射弁２２の図示しない針弁の開弁遅れ、燃料噴射弁２２から吸気バルブ１４までの燃料の輸送遅れなどの時間遅れが存在するので、吸気行程噴射における燃料噴射弁２２への駆動指令が排気行程もしくはそれ以前に行われる場合もある。
【００１８】
図１にはエンジン１の１つの気筒についての縦断面が示されている。なお、他の気筒についても同様の構成をしているものとして図示及び説明を省略する。
図１に示すように、エンジン１はシリンダブロック２にシリンダヘッド３が載置されて構成されている。
シリンダブロック２には、エンジン１を冷却する冷却水の温度を検出する水温センサ（運転状態検出手段、冷却水温度検出手段）４が設けられている。また、シリンダブロック２に形成されているシリンダ５内には上下摺動可能にピストン６が設けられている。当該ピストン６はコンロッド７を介してクランクシャフト８に連結されている。また、シリンダブロック２には、当該エンジン１の回転速度及びクランクシャフト８の位相を検出するクランク角センサ（運転状態検出手段）９が設けられている。また、シリンダヘッド３とシリンダ５とピストン６で燃焼室１０が形成されている。
【００１９】
シリンダヘッド３には、燃焼室１０に臨むようにして点火プラグ１１が設けられている。また、シリンダヘッド３には、燃焼室１０からシリンダヘッド３の一側面に向かって吸気ポート１２が形成されており、燃焼室１０からシリンダヘッド３の他側面に向かって排気ポート１３が形成されている。そして、シリンダヘッド３には、燃焼室１０と吸気ポート１２との連通及び遮断を行う吸気バルブ１４と、燃焼室１０と排気ポート１３との連通及び遮断を行う排気バルブ１５がそれぞれ設けられている。また、シリンダヘッド３上部には吸気バルブ１４及び排気バルブ１５を駆動するカム１６、１７を有したカムシャフト１８、１９がそれぞれ設けられている。そして、シリンダヘッド３の上部には、カムシャフト１８の位相を検出するカム角センサ（運転状態検出手段）２０が設けられている。また、シリンダヘッド３の一側面には吸気ポート１２と連通するように吸気マニホールド２１が接続されている。
【００２０】
吸気マニホールド２１には燃焼室１０内に向けて燃料を直接噴射する燃料噴射弁２２が設けられている。なお、燃料噴射弁２２はシリンダヘッド３に設けても良い。燃料噴射弁２２は、燃料噴射口が燃焼室１０に向けて配置されており、噴射した燃料が燃焼室１０内に直接届くように設定されている。また、吸気マニホールド２１の吸気上流端には図示しない吸気管、吸入空気流量を調節する図示しない電子制御スロットルバルブが設けられている。そして、電子制御スロットルバルブには、スロットルバルブの開き度合を検出する図示しないスロットルポジションセンサ（運転状態検出手段）が備えられている。
【００２１】
また、運転席に設けられた図示しないアクセルペダルには、運転者のアクセル踏み込み度合いを検出する図示しないアクセルポジションセンサ（運転状態検出手段）が備えられている。
電子制御スロットルバルブの上流側の吸気管には吸入空気流量を検出する図示しないエアフローセンサ（運転状態検出手段）が設けられているとともに、吸気管の吸気上流端には図示しないエアクリーナが設けられている。
【００２２】
一方、シリンダヘッド３の吸気マニホールド２１が接続された側面とは反対側の側面には、排気ポート１３と連通するように排気マニホールド２３が接続されている。排気マニホールド２３の排気下流端には、図示しない排気管を介して三元触媒等の排気浄化触媒が備えられている。
そして、上記水温センサ４、クランク角センサ９、カム角センサ２０、吸気圧センサ、スロットルポジションセンサ、アクセルポジションセンサ、エアフローセンサ及び車両の車速を検出する図示しない車速センサ等の各種センサ類は、車両に搭載されている電子コントロールユニット（ＥＣＵ）（制御手段）３０の入力側に電気的に接続されており、これらセンサ類からの検出情報がＥＣＵ３０に入力される。
【００２３】
一方、ＥＣＵ３０の出力側には、上記点火プラグ１１、燃料噴射弁２２、電子制御スロットルバルブ等の各種装置が電気的に接続されており、これら各種装置には各種センサ類からの検出情報に基づき演算された点火時期、燃料噴射量、燃料噴射時期、スロットル開度等がそれぞれ出力される。
次にＥＣＵ３０での燃料噴射量の算出方法について説明する。
【００２４】
図２は、本発明に係る燃料噴射制御の燃料噴射量の算出手順を示すフローチャートである。図３は、吸気行程噴射モードでの付着率算出マップであり、図４は、吸気行程噴射モードでの気化率算出マップである。なお、図中白抜き矢印は、付着率算出マップでは付着率が大、或いは気化率算出マップでは気化率が小となる方向を示す。また、図中斜めハッチングされた長方形は、あるエンジン回転速度での燃料噴射時期の一例を示しており、ＳＯＩは、噴射開始時期（Start of Injection）を、ＥＯＩは、噴射終了時期（End of Injection）をそれぞれ示す。
【００２５】
図２に示すルーチンはエンジン運転時に繰り返し行なわれる。
始めにステップＳ１０では、エンジン１の運転状態を検出する。例えば、水温センサ４の検出情報である冷却水温度や、クランク角センサ９の検出情報であるエンジン回転速度、吸気圧センサやエアフローセンサ、またはアクセルポジションセンサ、スロットルポジションセンサの検出情報であるエンジン負荷に基づき、エンジン１の運転状態を検出する。そして、ステップＳ１２に進む。
【００２６】
ステップＳ２０では、エンジン１の運転状態が吸気行程噴射適用範囲内であるか、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）でエンジン１の運転状態が吸気行程噴射適用範囲内であれば、ステップＳ２１に進み、判別結果が偽（Ｎｏ）でエンジン１の運転状態が吸気行程噴射適用範囲内になければ、ステップＳ２４に進む。なお、ここでの吸気行程噴射適用範囲は、例えばエンジン１が冷機状態でないこと（冷却水温度が所定値以上）や、エンジン１の回転速度が低いこと（エンジン回転速度が所定値以下）や、エンジン１の負荷が低くないこと（エンジン負荷が所定値以上）などで示される範囲である。
【００２７】
ステップＳ２１では、燃料噴射弁２２の燃料噴射モードを吸気バルブ１４が開弁している吸気行程中に燃焼室１０内へ燃料が通過するように燃料を噴射する吸気行程噴射モードにする。そして、ステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２では、図３の付着率算出マップより、吸気行程噴射モードでの燃料噴射弁２２より噴射した燃料が吸気ポート１２或いは吸気バルブ１４等の壁面に付着する割合である付着率Ｋstickを算出する。例えば、図３の斜めハッチングされた長方形で示すように、エンジン回転速度において、噴射開始時期ＳＯＩより燃料噴射を開始し、噴射終了時期ＥＯＩで燃料噴射を終了する場合には、下記式（１）のように噴射時期ＩＴの時間積分式で算出することができる。そして、ステップＳ２３に進む。
【００２８】
【数１】
0005505655.tif 000002
【００２９】
ステップＳ２３では、図４の気化率算出マップより、吸気行程噴射モードでの燃料噴射弁２２より噴射され、吸気ポート１２或いは吸気バルブ１４等の壁面に付着した燃料が吸気バルブ１４開弁までに気化して燃焼室１０内に導入される割合である気化率Ｋevapoを算出する。例えば、図４の斜めハッチングされた長方形で示すように、エンジン回転速度において、噴射開始時期ＳＯＩより燃料噴射を開始し、噴射終了時期ＥＯＩで燃料噴射を終了する場合には、下記式（２）のように噴射時期ＩＴの時間積分式で算出することができる。そして、ステップＳ３０に進む。
【００３０】
【数２】
0005505655.tif 000003
【００３１】
一方、ステップＳ２４では、燃料噴射弁２２の燃料噴射モードを吸気バルブ１４が閉弁している圧縮、膨張及び排気行程中に吸気ポート１３内へ燃料を噴射する排気行程噴射モードにする。そして、ステップＳ２５に進む。
ステップＳ２５では、水温センサ４の検出情報であるエンジン１の冷却水温度に基づき、燃料が付着する吸気ポート１２或いは吸気バルブ１４等の壁面の温度を推定し、排気行程噴射モードでの燃料噴射弁２２より噴射された燃料が吸気ポート１２或いは吸気バルブ１４等の壁面に付着する割合である付着率Ｋstickを算出する。なお、本ステップでは、付着率Ｋstickは壁面の温度から一義的に求められる。そして、ステップＳ２６に進む。
【００３２】
ステップＳ２６では、水温センサ４の検出情報であるエンジン１の冷却水温度に基づき、燃料が付着する吸気ポート１２或いは吸気バルブ１４等の壁面の温度を推定し、排気行程噴射モードでの燃料噴射弁２２より噴射され、吸気ポート１２或いは吸気バルブ１４等の壁面に付着した燃料が吸気バルブ１４の閉弁までに気化して燃焼室１０内に導入される割合である気化率Ｋevapoを算出する。なお、本ステップでは、気化率Ｋevapoは壁面の温度から一義的に求められる。そして、ステップＳ３０に進む。
【００３３】
ステップＳ３０では、燃料噴射量Ｑnを算出する。詳しくは、ｎサイクルに燃焼室１０内に導入される燃料量Ｑcyl_nは、ｎサイクル（現サイクル）に噴射する燃料量Ｑn、ｎ−１サイクル（前サイクル）に噴射した燃料量Ｑn-1、上記ステップＳ２２〜Ｓ２６で求めた付着率Ｋstick及び気化率Ｋevapoに基づき、下記式（３）で表されるため、当該式（３）を変形した下記式（４）からｎサイクルに燃焼室１０内に導入される燃料量Ｑcyl_nが、燃焼室１０内に導入されるべき必要燃料量（吸入空気量と目標燃費から算出）と等しくなるようにｎサイクルの燃料噴射量Ｑnを算出する。そして、本ルーチンをリターンする。
【００３４】
【数３】
0005505655.tif 000004
【００３５】
【数４】
0005505655.tif 000005
【００３６】
このように本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置では、吸気行程噴射モード時には、図３の付着率算出マップに基づき式（１）を用いて、噴射時期及びエンジン回転速度より付着率Ｋstickを算出する。更に図４の気化率算出マップに基づき式（２）を用いて、噴射時期及びエンジン回転速度より気化率Ｋevapoを算出し、付着率Ｋstickと気化率Ｋevapoを考慮してｎサイクルに燃焼室１０内に導入される燃料量Ｑcyl_nがエンジンの運転状態に応じて最適となるように燃料噴射量Ｑnを決定する。また、排気行程噴射モード時には、水温センサ４の検出情報であるエンジン１の冷却水温度に基づき、付着率Ｋstickと気化率Ｋevapoとを算出し、吸気行程噴射モードと同様に燃料量Ｑcyl_nがエンジンの運転状態に応じて最適となるように燃料噴射量Ｑnが決定する。
【００３７】
吸気行程噴射モードでは、燃料噴射弁２２から噴射した燃料の噴霧が吸気ポート１３や吸気バルブ１４に殆ど衝突せずに燃焼室１０内に導入され、また噴射から吸気バルブ１４の開弁までの時間も短いので、燃焼室１０内に導入される燃料量はエンジン１の水温の影響が比較的少ない。一方で、吸気バルブ１４の開弁中に燃料噴射を行うので、噴射時期に応じて吸気バルブ１４の位置及び速度が変化し、噴射期間及び噴射時期の影響が大きくなる。これに対し、排気行程噴射モードでは、燃料噴射弁２２から噴射した燃料の噴霧の殆どが吸気ポート１３や吸気バルブ１４に衝突し、また噴射から吸気バルブ１４の開弁までの時間も長いので、エンジン１の水温の影響が比較的大きい。一方で、吸気バルブ１４の閉弁中に燃料噴射を行うため、噴射時期に応じて吸気バルブ１４の位置及び速度が変化することなく噴射時期の影響は小さい。
【００３８】
このような特性を鑑み、本実施形態では、上記のように吸気行程噴射モード及び排気行程噴射モードのそれぞれの噴射モードに分けて付着率Ｋstickと気化率Ｋevapoが設定され、これらの付着率Ｋstickと気化率Ｋevapoとを考慮して、ｎサイクルに燃焼室１０内に導入される燃料量Ｑcyl_nがエンジンの運転状態に応じた必要量となるように燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量Ｑnを正確に決定することができるので、エンジンの運転状態に応じた必要量の燃料を燃焼室内に確実に導入することができる。
【００３９】
また、吸気行程噴射モード時では、付着率Ｋstickと気化率Ｋevapoとを予め設定されたマップに基づき算出しているので、容易に付着率Ｋstickと気化率Ｋevapoとを算出することができる。
以上で本発明の実施形態の説明を終えるが、本発明の実施形態は上記実施形態に限定されるものではない。
【００４０】
上記実施形態では、吸気行程噴射モード時には、付着率Ｋstickと気化率Ｋevapoとをエンジン１の回転速度と燃料噴射時期に基づいて算出しているが、これに限定されるものではなく、エンジン１の回転速度と燃料噴射時期に加え、エンジン１の冷却水温度も考慮して算出するようにしても良い。この場合、更に精度良く付着率Ｋstickと気化率Ｋevapoとを算出することができるので、更に正確に燃料噴射弁２２から噴射される燃料噴射量Ｑnを算出することができる。
【００４１】
また、水温センサ４の検出情報であるエンジン１の冷却水温度より、吸気ポート１２或いは吸気バルブ１４等の壁面の温度を推定して、付着率Ｋstickと気化率Ｋevapoとを算出するようにしているが、これに限定されるものではなく、吸気ポート１２或いは吸気バルブ１４等の壁面の温度をセンサで検出するようにしても良い。この場合、実際に燃料の付着する壁面の温度を検出しているので、更に精度良く付着率Ｋstickと気化率Ｋevapoとを算出することができ、更に正確に燃料噴射弁２２から噴射する燃料噴射量Ｑnを算出することができる。
【００４２】
また、吸気行程噴射モードでは、付着率Ｋstickを０として、演算を簡素化してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１  エンジン
４  水温センサ（運転状態検出手段、冷却水温度検出手段）
５  シリンダ
９  クランク角センサ（運転状態検出手段）
１０  燃焼室
１２  吸気ポート（吸気通路）
１４  吸気バルブ（吸気弁）
２０  カム角センサ（運転状態検出手段）
２１  吸気マニホールド（吸気通路）
２２  燃料噴射弁（燃料噴射手段）
３０  ＥＣＵ（制御手段）
【図１】
0005505655.tif 000006
【図２】
0005505655.tif 000007
【図３】
0005505655.tif 000008
【図４】
0005505655.tif 000009