(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多気筒エンジンの各気筒の吸気通路内に向けて第一燃料量の燃料を噴射する第一燃料噴射手段と、
前記各気筒内に向けて第二燃料量の燃料を噴射する第二燃料噴射手段と、
前記第一燃料量及び前記第二燃料量を制御して、前記多気筒エンジンの第一気筒の空燃比をリッチにすると同時に前記第一気筒とは異なる第二気筒の空燃比をリーンにする昇温制御を実施する制御手段と、を備え、
前記制御手段が、
前記昇温制御時に前記第一気筒に供給される前記第一燃料量を、前記昇温制御の開始前に前記第一気筒に供給されている前記第一燃料量よりも増加させる第一制御手段を有する
ことを特徴とする、エンジンの制御装置。
【請求項２】
前記制御手段が、
前記昇温制御時に前記第一気筒に供給される前記第一燃料量及び前記第二燃料量を合計した燃料量から算出される空燃比が前記昇温制御の開始前よりもリッチになるように、前記第一気筒に供給される前記第二燃料量を制御する第二制御手段を有する
ことを特徴とする、請求項１記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記制御手段が、
前記昇温制御時に前記第二気筒に供給される前記第一燃料量を前記昇温制御の開始前よりも減少させる第三制御手段を有する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記制御手段が、
前記昇温制御時に前記第二気筒に供給される前記第二燃料量を前記昇温制御の開始前よりも減少させる第四制御手段を有する
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記制御手段が、各気筒の空燃比がストイキよりもややリーンとなる燃料量を圧縮行程で噴射する圧縮スライトリーン運転時に、前記昇温制御を実施する
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記第二制御手段が、前記昇温制御を開始する前後で前記第一気筒に供給される前記第二燃料量を維持する
ことを特徴とする、請求項２記載のエンジンの制御装置。
【請求項７】
前記第二制御手段が、前記昇温制御時に前記第一気筒に供給される前記第二燃料量を前記昇温制御の開始前よりも減少させる
ことを特徴とする、請求項２記載のエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気通路で燃料を噴射するポート噴射インジェクタと気筒内に向けて燃料を噴射する直噴インジェクタとを備えた多気筒エンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン（内燃機関）の排気通路上に酸化触媒，三元触媒といった触媒装置を備えた車両の排気浄化制御の一つとして、触媒の温度を迅速に活性温度まで高めるべく排気温度を上昇させる昇温制御が知られている。
【０００３】
昇温制御には、排気中に含まれる未燃成分の酸化熱を利用して排気温度を上昇させるものや、点火時期のリタードによって排気温度を上昇させるもの等が存在する。前者は、排気中の炭素成分（炭化水素ＨＣや一酸化炭素ＣＯ等）を触媒上で酸化させるときに生じる酸化熱を排気の昇温に利用するものである。また後者は、点火時期を圧縮上死点よりも遅角側に制御して筒内での燃焼速度を低下させ、排気行程後の排気通路内でも燃焼反応を進行させることによって排気温度を上昇させるものである。これらの昇温制御は、例えばエンジンの冷態始動時や寒冷地での運転時，触媒装置の再生制御時等に実施される。
【０００４】
また、複数の気筒を備えた多気筒エンジンにおいて、各気筒の空燃比を相違させることによって排気温度を昇温させる技術が開発されている。例えば特許文献１には、複数の気筒を二つの気筒群に分類し、一方の気筒群の排気空燃比をリッチ雰囲気に制御しつつ他方の気筒群の排気空燃比をリーン雰囲気に制御するバンク制御が記載されている。このバンク制御では、炭素成分を含むリッチ雰囲気の排気と空気（酸素）を含むリーン雰囲気の排気とを同時に酸化触媒に供給することで、酸化触媒上での酸化反応を促進し、触媒温度及び排気温度を上昇させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６４４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、燃料供給用のインジェクタとして、吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射インジェクタと、筒内に直接的に燃料を噴射する直噴インジェクタとを兼ね備えたエンジンが知られている。ポート噴射インジェクタは、吸気ポート内で燃料を霧化させて均質な混合気を筒内に導入するのに用いて好適であり、直噴インジェクタは、層状の混合気の流れを筒内に生成して燃料分布を偏らせるのに用いて好適である。これらの二種類の燃料供給手法を併用することで、エンジンの運転状態に応じて筒内での均質燃焼と成層燃焼とを切り換えることができ、高出力と低燃費とをバランスよく実現可能となる。
【０００７】
上記の二種類の燃料供給手法は、それぞれの手法で燃料を供給された気筒から排出される排気成分にも影響を与える。例えば、直噴インジェクタから噴射される燃料量を増加させたときの排気成分を分析すると、炭化成分だけでなく炭素微粒子（すす）に炭化水素やサルフェート等が付着した粒子状物質（ＰＭ）の含有量も増大する。一方、ポート噴射インジェクタから噴射される燃料量を増加させた場合には、直噴インジェクタからの燃料噴射時と比較して、粒子状物質の含有量が減少する。
【０００８】
つまり、筒内に導入される燃料量が同量であったとしても、燃料供給手法が異なれば排気中に含まれる成分の種類や量が変化する。そのため、複数の燃料供給手法を備えたエンジンに対して特許文献１に記載のようなバンク制御を適用したとしても、燃料供給手法に応じて排気中に含まれる各種成分の割合が変動することになり、酸化反応性のさらなる改善が難しいという課題がある。
【０００９】
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、多気筒エンジンの各気筒から排出される排気成分を適正化し、排気性能を向上させることである。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）ここで開示するエンジンの制御装置は、多気筒エンジンの各気筒の吸気通路内に向けて第一燃料量の燃料を噴射する第一燃料噴射手段と、前記各気筒内に向けて第二燃料量の燃料を噴射する第二燃料噴射手段とを備える。また、前記第一燃料量及び前記第二燃料量を制御して、前記多気筒エンジンの第一気筒の空燃比をリッチにすると同時に前記第一気筒とは異なる第二気筒の空燃比をリーンにする昇温制御を実施する制御手段を備える。
また、前記制御手段が、前記昇温制御時に前記第一気筒に供給される前記第一燃料量を、前記昇温制御の開始前に前記第一気筒に供給されている前記第一燃料量よりも増加させる第一制御手段を有する。なお、ここでいう「リッチ」とはストイキ（理論空燃比）よりも空燃比が小さい状態を意味し、「リーン」とはストイキ（理論空燃比）よりも空燃比が大きい状態を意味する。
【００１１】
（２）また、前記制御手段が、前記昇温制御時に前記第一気筒に供給される前記第一燃料量及び前記第二燃料量を合計した燃料量から算出される空燃比が前記昇温制御の開始前よりもリッチになるように、前記第一気筒に供給される前記第二燃料量を制御する第二制御手段を有することが好ましい。
例えば、前記第二制御手段が、前記第一気筒に供給される前記第二燃料量を前記昇温制御の開始前よりも減少させることが考えられる。前記第二燃料量の減少量は、前記第一燃料量の増加量未満の大きさであれば、トータルの空燃比が前記昇温制御の開始前よりもリッチになる。これにより、未燃液体成分（例えば、ＨＣ）や粒子状物質（ＰＭ）の排出量が抑制される。
また、前記第二制御手段が、前記第一気筒に供給される前記第二燃料量を前記昇温制御の開始前から変更しないことが考えられる。前記第一燃料量の増加分がそのままトータルの空燃比の変化に反映される。これにより、制御構成が簡素化される。
あるいは、前記第二制御手段が、前記第一気筒に供給される前記第二燃料量を前記昇温制御の開始前よりも増加させることが考えられる。この場合、昇温制御に用いられる未燃液体成分（例えば、ＨＣ）の排出量が増大する。
【００１２】
（３）また、前記制御手段が、前記昇温制御時に前記第二気筒に供給される前記第一燃料量を前記昇温制御の開始前よりも減少させる第三制御手段を有することが好ましい。
（４）また、前記制御手段が、前記昇温制御時に前記第二気筒に供給される前記第二燃料量を前記昇温制御の開始前よりも減少させる第四制御手段を有することが好ましい。
【００１３】
（５）また、前記制御手段が、各気筒の空燃比がリーンになる燃料量を圧縮行程で噴射する圧縮スライトリーン運転時に、前記昇温制御を実施することが好ましい。
ここでいう「ストイキよりもややリーン」の空燃比とは、理論空燃比以上の空燃比であって、例えば16以下の範囲の空燃比であることが好ましい。圧縮スライトリーン運転では、点火時期のリタード量を大きくすること可能となり、排気温度の昇温効率が高められる。一方、燃圧が低い状態では燃焼が不安定となりかねないため、燃圧が高い状態（例えば、燃圧が所定燃圧以上の状態）で圧縮スライトリーン運転を実施することが好ましい。
【００１４】
（６）また、前記第二制御手段が、前記昇温制御を開始する前後で前記第一気筒に供給される前記第二燃料量を維持することが好ましい。
（７）あるいは、前記第二制御手段が、前記昇温制御時に前記第一気筒に供給される前記第二燃料量を前記昇温制御の開始前よりも減少させることが好ましい。この場合、前記第二燃料量の減少量を、前記第一燃料量の増加量未満の大きさとする。
【発明の効果】
【００１５】
開示のエンジンの制御装置によれば、第一気筒の空燃比を昇温制御の開始前よりもリッチにする際に、第一燃料量を増加させることで、第二燃料量を増加させた場合よりも未燃液体成分（例えばＨＣ）や粒子状物質（ＰＭ）の排出量を抑制しつつ、未燃気体成分（例えば、ＣＯ）を増加することができる。一方、第二気筒では昇温制御の開始前よりも空燃比がリーンに制御されるため、排気中の空気成分（例えば、酸素）を確保することができる。これらの制御により、昇温制御の開始前よりもエンジンの排気成分を適正化することができ、排気性能を向上させることができる。例えば、エンジンの排気通路に介装された触媒の温度を効率的に昇温させることができ、触媒の早期活性化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態に係るエンジンの制御装置のブロック構成及びこの制御装置が適用されたエンジンの構成を例示する図である。
【図２】本制御装置で実行されるフローチャートの例である。
【図３】本制御装置による制御内容を説明するためのタイムチャートの例である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図面を参照してエンジンの制御装置について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
【００１８】
［１．装置構成］
本実施形態の制御装置は、図１に示す水冷式の多気筒エンジン１０（以下、単にエンジン１０と呼ぶ）に適用される。ここでは、多気筒のエンジン１０に設けられた各気筒（シリンダ）のうちの二つを示し、一方を第一気筒２０Ａ，他方を第二気筒２０Ｂと呼ぶ。図１に示すように、第一気筒２０Ａ及び第二気筒２０Ｂの構造は実質的に同一であり、ここではおもに第一気筒２０Ａを取り上げて詳述する。なお、図１中では第一気筒２０Ａ側に設けられた要素と同一の第二気筒２０Ｂ側の要素に同一符号を用いている。
【００１９】
第一気筒２０Ａ内には、コンロッドを介してクランクシャフト１７に接続されたピストン１６が往復摺動自在にはめ込まれている。コンロッドはピストン１６の往復運動をクランクシャフト１７の回転運動に変換するリンク部材である。
第一気筒２０Ａの周囲には、冷却水の流路となるウォータージャケット１８が設けられる。冷却水は、エンジン１０を冷却するための冷媒である。ウォータージャケット１８には冷却水通路２４が接続されており、冷却水はこれらのウォータージャケット１８及び冷却水通路２４の内部を循環している。
【００２０】
冷却水通路２４上には、電動式のウォーターポンプ２５及びラジエータ２６が介装される。ウォーターポンプ２５は、印加電圧に応じた回転数で駆動され、その回転数に応じた流量（単位時間あたりの流量）の冷却水を吐出する流量可変型のポンプである。ウォーターポンプ２５は、図示しないバッテリ装置に接続され、バッテリ装置からの電力供給を受けて作動する。なお、ウォーターポンプ２５に印加される電圧（ウォーターポンプ２５の回転数）は、後述するＥＣＵ３で制御される。
ラジエータ２６は、冷却水と空気（例えば車両外部から導入される外気）との間で熱交換を行うことで冷却水を冷却する熱交換器である。エンジン１０で発生した熱は、ウォータージャケット１８内の冷却水に伝達され、ラジエータ２６で放熱される。
【００２１】
燃焼室のシリンダヘッド側の頂面には、吸気ポート１１及び排気ポート１２が接続される。吸気ポート１１の入口には吸気弁１４が設けられ、排気ポート１２の入口には排気弁１５が設けられる。吸気弁１４の開閉駆動により吸気ポート１１と燃焼室とが連通又は閉鎖され、排気弁１５の開閉駆動により排気ポート１２と燃焼室とが連通又は遮断される。これらの吸気弁１４及び排気弁１５の上端部は、それぞれ図示しないロッカシャフトに接続され、ロッカシャフトの揺動によって個別に上下方向に往復駆動される。
【００２２】
燃焼室の頂面における吸気ポート１１と排気ポート１２との間には、点火プラグ１３が設けられる。点火プラグ１３での着火のタイミングは、ＥＣＵ３で制御される。また、排気ポート１２に接続された排気通路２１上には、触媒装置２２が介装される。この触媒装置２２は、排気中に含まれる炭素成分に対する酸化能を持つ触媒であり、例えば三元触媒や酸化触媒等を含むものである。
【００２３】
第一気筒２０Ａへの燃料供給用のインジェクタとして、吸気ポート１１内に燃料を噴射するポート噴射インジェクタ１Ａと、第一気筒２０Ａ内に直接的に燃料を噴射する直噴インジェクタ２Ａとが設けられる。ポート噴射インジェクタ１Ａから噴射された燃料は、例えば吸気ポート１１内で霧化し、吸入空気とよく混ざった状態で気筒内に導入される。一方、直噴インジェクタ２Ａから噴射された燃料は、例えば筒内に形成される層状の空気流に乗って点火プラグ１３の近傍に誘導され、吸入空気中に不均一に分布する。
【００２４】
なお、これらの二種類のインジェクタは第二気筒２０Ｂにも設けられる。以下、第二気筒２０Ｂへの燃料供給に係るそれぞれのインジェクタをポート噴射インジェクタ１Ｂ，直噴インジェクタ２Ｂと表記する。また、燃料の噴射対象となる気筒を明示する必要がない場合には、符号を簡略化して、単にポート噴射インジェクタ１，直噴インジェクタ２とも表現する。
これらのポート噴射インジェクタ１及び直噴インジェクタ２から噴射される燃料量及びその噴射タイミングは、ＥＣＵ３で制御される。例えば、ＥＣＵ３から各インジェクタ１，２に制御パルス信号が伝達され、その制御パルス信号の大きさに対応する期間だけ、各インジェクタ１，２の噴射口が開放される。この場合、燃料噴射量は制御パルス信号の大きさ（駆動パルス幅）に応じた量となる。
【００２５】
各気筒のポート噴射インジェクタ１は、低圧デリバリパイプ１９Ａを介して燃料供給路９に接続される。低圧デリバリパイプ１９Ａは、各気筒のポート噴射インジェクタ１に対して燃料を分配するために設けられた管状通路である。また、各気筒の直噴インジェクタ２は、高圧デリバリパイプ１９Ｂ及び高圧ポンプ８を介して燃料供給路９に接続される。高圧デリバリパイプ１９Ｂは、低圧デリバリパイプ１９Ａ内よりも高圧の燃料を各気筒の直噴インジェクタ２に対して分配するための管状通路である。直噴インジェクタ２に導入される燃料の圧力（燃圧PHI）は、ポート噴射インジェクタ１に導入される燃料の圧力よりも高圧である。
【００２６】
高圧ポンプ８は、エンジン１０のクランクシャフト１７と連動する図示しないギヤを介して駆動力を受ける機械式の流量可変型ポンプである。この高圧ポンプ８は、燃料供給路９内を通って導入される燃料をさらに加圧し、高圧デリバリパイプ１９Ｂ内へと圧送する。なお、高圧ポンプ８から吐出される燃料の圧送量FHIは、ＥＣＵ３により可変制御される。
【００２７】
燃料供給路９の上流側には、フィードポンプ２７が設けられる。このフィードポンプ２７は、燃料タンク２３に蓄えられた燃料を燃料供給路９側へと圧送する電動式又は機械式のポンプである。フィードポンプ２７によって圧送される燃料の圧力は、ポート噴射インジェクタ１に導入される燃料の圧力となる。フィードポンプ２７から吐出される燃料の圧力PLO及び圧送量FLOは、エンジン１０の作動時にはほぼ一定としてもよいし、ＥＣＵ３によって可変制御されるものとしてもよい。本実施形態のフィードポンプ２７は、高圧ポンプ８と同様に、エンジン１０から駆動力を受けて作動するポンプである。
高圧デリバリパイプ１９Ｂには、直噴インジェクタ２に導入される燃圧PHIを検出する燃圧センサ６が設けられる。ここで検出された燃圧PHIの情報はＥＣＵ３に伝達される。
【００２８】
また、このエンジン１０には、クランクシャフト１７の回転角θCRを検出するクランク角度センサ５が設けられる。クランク角度センサ５で検出されたクランクシャフト１７の回転角θCRに関する情報は、ＥＣＵ３に伝達される。なお、単位時間あたりの回転角θCRの変化量からエンジン回転数Neを把握することができる。したがって、クランク角度センサ５はエンジン１０のエンジン回転数Neを検出する手段としての機能を持つ。エンジン回転数Neは、クランク角度センサ５で検出されたクランクシャフトの回転角θCRに基づいてＥＣＵ３が演算する構成としてもよいし、エンジン回転数Neをクランク角度センサ５の内部で演算する構成としてもよい。
【００２９】
冷却水通路２４上の任意の位置には、冷却水温Wを検出する水温センサ４が設けられる。また、エンジン１０を搭載した車両の任意の位置には、アクセルペダルの踏み込み量に対応する操作量θACを検出するアクセルペダルセンサ７が設けられる。水温センサ４で検出された冷却水温Wの情報及びアクセルペダルセンサ７で検出された操作量θACの情報は、ＥＣＵ３に伝達される。
【００３０】
［２．制御構成］
［２−１．制御モード］
ＥＣＵ３（Electronic Control Unit，電子制御装置）は、エンジン１０の各気筒２０Ａ，２０Ｂに対して供給される燃料噴射量，燃料供給手法及び点火タイミングを制御する電子制御装置であり、例えばマイクロプロセッサやROM，RAM等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスとして構成される。このＥＣＵ３には、エンジン１０の始動時に設定される運転モード（制御態様）として、「ＭＰＩモード」，「ＤＩモード」，「圧縮Ｓ／Ｌモード」及び「リッチリーンモード」の四種類の運転モード（制御態様）が設定されており、ＥＣＵ３は各モードに基づいて燃料噴射量，燃料供給手法及び点火タイミングを制御する。
【００３１】
ＭＰＩモードは、各気筒のポート噴射インジェクタ１から燃料を供給する制御モードである。ポート噴射インジェクタ１から吸気ポート１１内に噴射される燃料に要求される燃圧は比較的低圧であり、すなわちポート噴射インジェクタ１に導入される燃圧が比較的低圧であっても、噴射された燃料を吸気ポート１１内で霧化させることが可能である。したがって、ＭＰＩモードは、例えばエンジン１０を始動させる時やクランキング中から実施可能なモードであるといえる。
【００３２】
ＤＩモードは、各気筒の直噴インジェクタ２から燃料を供給する制御モードである。直噴インジェクタ２から気筒２０Ａ，２０Ｂ内に噴射される燃料に要求される燃圧PHIは比較的高圧であり、すなわち直噴インジェクタ２に導入される燃圧PHIが比較的高圧でなければ、噴射された燃料での層状燃焼を安定化させることが難しい。したがって、ＤＩモードはＭＰＩモードよりもやや遅れて実施されるモードであり、例えばエンジン１０の始動後に実施される。本実施形態では、直噴インジェクタ２に導入される燃圧PHIがある程度上昇した時点でＤＩモードが設定される。
【００３３】
圧縮Ｓ／Ｌモードは、排気の早期昇温を図るために圧縮スライトリーン運転を実施するモードであり、空燃比がスライトリーン（ストイキよりも僅かにリーンの空燃比であり、例えば14.7〜16の範囲内の空燃比）になるように、各気筒の直噴インジェクタ２から圧縮行程で燃料を供給しつつ、点火時期を大幅にリタードさせるものである。
このモードは、ＤＩモードが設定されている状態でのみ、ＤＩモードと重複して設定される。つまり、圧縮Ｓ／Ｌモードは、ＤＩモードと同様に、直噴インジェクタ２への燃圧PHIが比較的高圧であることを条件としたモードであるといえる。本実施形態では、エンジン１０の始動後、所定の時間が経過した時点ですでにＤＩモードが設定されている場合に、圧縮Ｓ／Ｌモードが設定される。
【００３４】
圧縮Ｓ／Ｌモードでは点火直前の圧縮行程で燃料が噴射されるため、筒内における燃料濃度の高い部位を点火プラグ１３の近傍に局在化させやすい（燃料の筒内での拡散を抑制しやすい）という利点があり、適切なタイミングで燃料を供給することで点火時期の大幅なリタードが可能となる。また、点火時期を遅らせて排気行程後の排気通路内でも燃焼反応を進行させる（いわゆる後燃え状態とする）ことにより、排気温度を上昇させることが可能である。なお、点火リタードによって筒内での燃焼速度が低下すると、後燃えの傾向が強まり、排気温度はさらに上昇する。
【００３５】
また、圧縮Ｓ／Ｌモードでは筒内での混合気の層状化により、空燃比をリーンにしつつ未燃気体成分である一酸化炭素（ＣＯ）を排気中に残留させることが可能である。この場合、排気中には燃焼に寄与しなかった空気成分（酸素）も残留するため、触媒装置２２での酸化反応が促進され、排気温度が上昇する。言い換えると、圧縮Ｓ／Ｌモードでは、単一の気筒からの排気中に一酸化炭素及び酸素の両方を残留させる制御が実施される。
【００３６】
リッチリーンモードは、排気のさらなる早期昇温を図るための制御モードであり、エンジン１０の気筒毎に空燃比を変更してリッチである気筒とリーンである気筒とを設ける制御モードである。このモードは、圧縮Ｓ／Ｌモードが設定されている状態でのみ、圧縮Ｓ／Ｌモードと重複して設定される。本実施形態では、圧縮Ｓ／Ｌモードが設定されてから所定の時間が経過したときに、リッチリーンモードが設定される。つまり、圧縮Ｓ／Ｌモードが設定されていない場合にはリッチリーンモードも設定されない。
【００３７】
リッチリーンモードでは、リッチである気筒から排出される排気中に一酸化炭素を残留させ、リーンである気筒から排出される排気中に酸素を残留させるように、各々の気筒の空燃比が制御される。つまり、圧縮Ｓ／Ｌモード時における一酸化炭素の酸化反応をさらに促進すべく、触媒装置２２に一酸化炭素を供給するための気筒と酸素供給用の気筒とを分離し、各々の気筒からの排気中の一酸化炭素量及び酸素量をともに増加させるものである。
【００３８】
本実施形態では、各気筒の空燃比をリッチ化又はリーン化するための燃料供給手法が二種類あるため、どの気筒に対してどのような手法を適用するかの組み合わせが多様に考えられる。ここで、燃料供給手法と排気成分との関係を以下に示す。例えば、表中の第一行目の内容は、「直噴」インジェクタ２からの噴射量を増加（リッチ化）させた場合の排気性能に着目したときに、「ＨＣ（炭化水素の含有量）」や「ＰＭ（粒子状物質の含有量）」が「△（普通）」であり、「燃料安定性」が「○（良好）」であり、「ＣＯ（一酸化炭素の含有量）」が「◎（優秀）」であることを示す。
【００３９】
なお、表１中の記号について、未燃液体成分である炭化水素（ＨＣ）及び粒子状物質（ＰＭ）に関しては、排気中の含有量が多い順に△，○，◎と表現した。また、燃焼安定性に関しては、◎の方が○よりも安定していることを示し、一酸化炭素（ＣＯ）に関しては、排気中の含有量が少ない順に△，○，◎とした。
【表１】
0005440484.tif 000002
【００４０】
ある気筒をリッチ化する場合、排気中に含まれる一酸化炭素量をより増加させることを重視する場合には、直噴インジェクタ２からの噴射量を増量することが好ましいと考えられる。一方、排気中に含まれる炭化水素量や粒子状物質量をより減少させることを重視する場合には、ポート噴射インジェクタ１からの噴射量を増量することが好ましい。
また、ある気筒をリーン化する場合、燃焼安定性を重視する場合には、ポート噴射インジェクタ１からの噴射量を減量することが好ましいと考えられる。一方、排気中に含まれる炭化水素量や粒子状物質量をより減少させることを重視する場合には、直噴インジェクタ２からの噴射量を減量することが好ましい。
【００４１】
本実施形態では、ポート噴射インジェクタ１から噴射される燃料量を増加させることによってある気筒の空燃比をリッチ化すると同時に、直噴インジェクタ２から噴射される燃料量を減少させることによって他の気筒の空燃比をリーン化する制御が実施される。例えば、第一気筒２０Ａの空燃比をリッチ化するとともに、第二気筒２０Ｂの空燃比をリーン化する場合、ポート噴射インジェクタ１Ａから噴射される燃料量を増量することによって第一気筒２０Ａをリッチ化し、直噴インジェクタ２Ｂから噴射される燃料量を減量することによって第二気筒２０Ｂのリーン化する。
ここでリッチ化，リーン化される気筒数は任意である。例えば、六気筒エンジンであれば、六つの気筒のうちの一気筒又は二気筒をリッチ化するとともに、他の一気筒又は二気筒をリーン化してもよいし、三気筒ずつ二種類の気筒群を設定してそれぞれをリッチ化，リーン化してもよい。
【００４２】
なお、エンジン１０の始動時ではない場合には、上記の四種類のモードとは別個に「通常モード」が設定される。この通常モードは、エンジン１０の始動後ある程度の時間が経過して排気温度が十分に昇温したときや、運転者によるアクセル操作がなされて車両が走行し始めたときに設定されるモードである。また、通常モードは、冷却水温Wが低く、圧縮Ｓ／Ｌモードやリッチリーンモードといった制御モードでの燃焼安定性が確保しにくい場合にも設定される。なお、具体的な通常モード時の制御内容は任意であり、例えばエンジン１０の運転状態や車両の走行状態に応じて適宜設定される。
【００４３】
［２−２．制御部］
ＥＣＵ３には、上記の各モードでの制御を実施するためのソフトウェア又はハードウェアとして、モード判定部３ａ，ＭＰＩ制御部３ｂ，ＤＩ制御部３ｃ，圧縮Ｓ／Ｌ制御部３ｄ及びリッチリーン制御部３ｅが設けられる。ＥＣＵ３の入力側には水温センサ４，クランク角度センサ５，燃圧センサ６及びアクセルペダルセンサ７が接続され、冷却水温W，回転角θCR（又は回転角θCRに基づいて演算されたエンジン回転数Ne），燃圧PHI，アクセルペダルの操作量θACの情報がそれぞれ入力される。また、ＥＣＵ３の出力側には、ポート噴射インジェクタ１，直噴インジェクタ２のほか、点火プラグ１３，フィードポンプ２７，高圧ポンプ８，ウォーターポンプ２５等が接続される。
【００４４】
モード判定部３ａは、エンジン１０の始動と上記の各モードの設定条件及び設定解除条件を判定するものである。モード判定部３ａで判定される条件を以下に例示する。通常モード及びＭＰＩモードの設定条件はOR条件であり、三種類の条件の何れかの成立時に各モードが設定される。また、通常モードは他のモードと重複して設定されないモードである。したがって、通常モードの設定時には他のモードの設定が解除される。一方、通常モード以外の各モードについては、通常モードを除く他のモードと重複して設定されうる。ここで設定されたエンジンの始動及び制御モードに関する情報は、ＭＰＩ制御部３ｂ，ＤＩ制御部３ｃ，圧縮Ｓ／Ｌ制御部３ｄ及びリッチリーン制御部３ｅに伝達される。
（１）エンジン１０の始動
・エンジン回転数Neが所定回転数Ne0以上になった
（２）通常モード
・エンジン始動後、所定の始動時間TENDが経過した
・アクセル操作がなされた
・冷却水温Wが所定温度W0よりも低い
（３）ＭＰＩモード
・クランキング中である
・燃圧PHIが所定圧PHI0未満である
・エンジン始動から所定時間TAの経過後でＤＩモードでない
（４）ＤＩモード
・エンジン始動後、所定時間TA以内に、燃圧PHIが所定圧PHI0以上となった
（ただし、所定時間TA＜所定の始動時間TEND）
（５）圧縮Ｓ／Ｌモード
・ＤＩモードが設定された状態でエンジン始動後、所定時間TAが経過し、かつアクセル全閉
（６）リッチリーンモード
・圧縮Ｓ／Ｌモードの開始後、第二所定時間TBが経過した
【００４５】
ＭＰＩ制御部３ｂは、ＭＰＩモード時の制御を司るものであり、各気筒のポート噴射インジェクタ１に制御パルス信号を出力して、燃料を吸気ポート１１内に噴射させる機能を持つ。ここで出力される制御パルス信号の大きさ（パルス幅）は、ポート噴射インジェクタ１から噴射される燃料量に対応する。
【００４６】
ＤＩ制御部３ｃは、ＤＩモードに係る制御を司るものであり、各気筒の直噴インジェクタ２に制御パルス信号を出力して、燃料を各気筒２０Ａ，２０Ｂ内に噴射させる機能を持つ。ここで出力される制御パルス信号の大きさ（パルス幅）は、直噴インジェクタ２から噴射される燃料量に対応する。また、ＤＩ制御部３ｃは、エンジン１０が始動すると高圧ポンプ８を制御して、高圧デリバリパイプ１９Ｂ内の燃圧PHIを上昇させる機能を持つ。ここでいうエンジン１０の始動とは、モード判定部３ａで判定されるエンジン１０の始動を意味し、エンジン回転数Neが所定回転数Ne0以上になった時点でエンジン１０が始動したものとする。
【００４７】
圧縮Ｓ／Ｌ制御部３ｄは、上述の圧縮Ｓ／Ｌモード時の制御を司るものであり、各気筒の圧縮行程内で燃料が噴射されるように直噴インジェクタ２に制御信号を出力する機能を持つ。また、各気筒の点火プラグ１３に制御信号を出力して点火時期を遅角させる機能を持つ。
【００４８】
リッチリーン制御部３ｅは、上述のリッチリーンモード時に実施されるリッチリーン制御を司るものである。リッチリーン制御では、エンジン１０の気筒のうちの少なくとも何れか一つの気筒の空燃比をリッチ化すると同時に、少なくとも他の一つの気筒の空燃比をリーン化するように、各気筒の空燃比が変更され、各気筒のポート噴射インジェクタ１及び直噴インジェクタ２に制御信号が出力される。このリッチリーン制御部３ｅには、リッチリーン制御を実施するためのソフトウェア又はハードウェアとして、リッチ気筒ＭＰＩ制御部３１，リッチ気筒ＤＩ制御部３２，リーン気筒ＭＰＩ制御部３３及びリーン気筒ＤＩ制御部３４が設けられる。
【００４９】
リッチ気筒ＭＰＩ制御部３１（第一制御手段）は、リッチリーン制御でリッチ化される気筒について、その気筒に供給される燃料量を増加させるように、その気筒の吸気ポート１１に設けられたポート噴射インジェクタ１に対して制御パルス信号を出力するものである。つまり、リッチ化される気筒の吸気ポート１１に設けられたポート噴射インジェクタ１から噴射される燃料量は、リッチリーン制御の開始前よりも増加する。
【００５０】
一方、リッチ気筒ＤＩ制御部３２（第二制御手段）は、リッチ化される気筒について、その気筒に供給されるトータルの燃料量を増加させるように、その気筒に設けられた直噴インジェクタ２に対して制御信号パルスを出力するものである。つまり、リッチ気筒ＭＰＩ制御部３１で制御される燃料量と、このリッチ気筒ＤＩ制御部３２で制御される燃料量とを合計したトータルの燃料量から算出される空燃比がリッチになるように、直噴インジェクタ２からの噴射量が制御される。直噴インジェクタ２からの噴射量の設定としては、以下の三通りが考えられる。
（Ａ）直噴インジェクタ２からの噴射量を減少させる
（Ｂ）直噴インジェクタ２からの噴射量を変更しない
（Ｃ）直噴インジェクタ２からの噴射量を増加させる
【００５１】
上記（Ａ）の場合、直噴インジェクタ２からの噴射量の減少量が、リッチ気筒ＭＰＩ制御部３１での噴射量の増加量未満の大きさであれば、トータルの空燃比がリッチとなる。この場合、排気中への炭化水素や粒子状物質の排出量が抑制される。
上記（Ｂ）の場合、リッチ気筒ＭＰＩ制御部３１での噴射量の増分がそのままトータルの空燃比の変化に反映される。これにより制御構成が簡素化され、空燃比の制御精度が向上する。また、上記（Ａ）の場合と比較すると排気中に含まれる一酸化炭素量が増加する。
上記（Ｃ）の場合、トータルの空燃比をリッチにするためには、直噴インジェクタ２からの噴射量の増加量は任意である。この場合、排気中に含まれる一酸化炭素量が増加する。
なお、本実施形態のリッチ気筒ＤＩ制御部３２は、上記（Ａ）の制御を実施する。
【００５２】
リーン気筒ＭＰＩ制御部３３（第三制御手段）は、リッチリーン制御でリーン化される気筒について、その気筒に供給される燃料量を減少させるように、その気筒の吸気ポート１１に設けられたポート噴射インジェクタ１に対して制御パルス信号を出力するものである。つまり、リーン化される気筒の吸気ポート１１に設けられたポート噴射インジェクタ１から噴射される燃料量は、リッチリーン制御の開始前よりも減少する。
【００５３】
リーン気筒ＤＩ制御部３４（第四制御手段）は、リーン化される気筒に設けられた直噴インジェクタ２に対して制御信号パルスを出力するものである。ここでは、上記のリッチ気筒ＤＩ制御部３２と同様に、三通りの噴射量設定が考えられる。本実施形態では、上記（Ａ）の制御が実施される。なお、上記（Ｃ）の制御を実施する場合には、直噴インジェクタ２からの噴射量の増加量を、リーン気筒ＭＰＩ制御部３３での噴射量の減少量未満の大きさとする。これにより、トータルの空燃比がリーンとなる。
【００５４】
［３．フローチャート］
本制御装置のＥＣＵ３でエンジン１０の始動時に実行される制御のフローチャートを図２に例示する。このフローは、ＥＣＵ３の内部で繰り返し実施されている。このフローのうち、ステップＡ１〜Ａ３０はおもにエンジン１０が始動してからの経過時間が所定時間TA以内であるときの制御内容に対応する。一方、ステップＡ４１以降は所定時間TAを超えたときの制御内容に対応する。
【００５５】
ステップＡ１では、モード判定部３ａにおいて、エンジン１０の始動開始からの経過時間が所定の始動時間TEND以内であるか否かが判定される。ここでいう始動時間TENDは、エンジン１０が通常モードで制御され始めるまでの時間である。本制御装置ではエンジン１０が始動してから始動時間TENDが経過するまでの間に、上記のＭＰＩモードやＤＩモード，圧縮Ｓ／Ｌモード，リッチリーンモードが適宜設定され、各モードに対応する制御が実施される。なお、始動時間TENDの判定基準となるエンジン１０の始動開始時刻は、エンジン回転数Neに基づいて判定される。
このステップの条件成立時にはステップＡ２へ進み、非成立時にはステップＡ１０へ進む。なお、エンジン１０が始動するよりも前であっても、ステップＡ２へ進む。
【００５６】
ステップＡ２では、冷却水温Wが所定温度W0以上である否かが判定される。冷却水温Wが低すぎる状態では筒内での燃焼安定性が低下するため、ここでは冷却水温Wが所定温度W0以上である場合にのみ、通常モード以外の各モードが設定される。このステップの条件成立時にはステップＡ３へ進み、非成立時にはステップＡ１０へ進む。なお、ステップＡ１０では通常モードが設定される。
【００５７】
ステップＡ３では、エンジン１０のクランキングが完了したか否かが判定される。ここでまだエンジン１０が始動していないクランキング中であれば、ステップＡ２０へ進む。一方、すでにエンジン１０が始動してクランキングが完了していれば、ステップＡ４へ進む。なお、ステップＡ２０ではＭＰＩモードが設定され、ＭＰＩ制御部３ｂで各気筒のポート噴射インジェクタ１が制御される。
【００５８】
ステップＡ４では、モード判定部３ａにおいて、エンジン１０の始動からの経過時間が所定時間TA以内であるか否かが判定される。この条件は、ＤＩモードの設定条件の一つである。このステップの条件成立時にはステップＡ５へ進み、非成立時にはステップＡ４１へ進む。
ステップＡ５では、モード判定部３ａにおいて、エンジン回転数Neが所定回転数Ne0以上であるか否かが判定される。つまりここでは、クランキング中のエンジン１０が始動できたか否かが判定される。このステップの条件成立時にはステップＡ６へ進み、非成立時にはステップＡ７へ進む。
【００５９】
ステップＡ７では、エンジン１０がまだ始動できていないため、ＤＩ制御部３ｃにおいて高圧ポンプ８の圧送量FHIがFHI＝０に設定され、すなわち高圧ポンプ８が停止した状態とされる。一方、ステップＡ６に進んだ場合には、すでにエンジン１０が始動しており、高圧ポンプ８が安定して作動するため、ＤＩ制御部３ｃにおいて高圧ポンプ８の圧送量FHIが以下の式に従って設定される。なお、この時点でエンジン１０のクランキングが完了する。また、ここで設定された圧送量FHIが吐出されるように高圧ポンプ８に制御信号が出力される。これにより、直噴インジェクタ２Ａ，２Ｂに導入される燃圧PHIが上昇する。
(高圧ポンプ８の圧送量FHI)＝(フィードポンプ２７の圧送量FLO)−(燃料噴射量)−α
【００６０】
この式中の「燃料噴射量」とは、ポート噴射インジェクタ１及び直噴インジェクタ２から噴射される燃料量の合計である。なお、ＭＰＩモードでは、ポート噴射インジェクタ１から噴射される燃料量と同義である。
ステップＡ８では、モード判定部３ａにおいて、燃圧PHIが所定圧PHI0以上であるか否かが判定される。このステップの条件成立時にはステップＡ３０へ進み、ＤＩモードが設定される。この場合、ＭＰＩ制御部３ｂによるポート噴射インジェクタ１の制御と並行して、ＤＩ制御部３ｃによる直噴インジェクタ２の制御が実施される。また、ステップＡ８の条件の非成立時にはステップＡ２０へ進み、ＭＰＩモードが継続される。
【００６１】
エンジン１０の始動からの経過時間が所定時間TAを超えると、ステップＡ４からステップＡ４１へと制御が進行する。ステップＡ４１では、モード判定部３ａにおいて、その時点でＤＩモードが設定されているか否かが判定される。つまりここでは、エンジン１０の始動からの経過時間が所定時間TA以内のときに燃圧PHIが所定圧PHI0以上まで上昇したか否かが判定される。このステップの条件成立時にはステップＡ４２へ進み、非成立時にはステップＡ７０へ進む。なお、ステップＡ７０ではＭＰＩモードが継続され、ＤＩモードやこれに続く圧縮Ｓ／Ｌ制御等は実施されない。
【００６２】
ステップＡ４２では、モード判定部３ａにおいて、アクセル開度が全閉（例えば、アクセルペダルの操作量θACがθAC≒０）であるか否かが判定される。ここでアクセル操作がなされている場合にはステップＡ８０へ進み、通常モードが設定される。一方、アクセル操作がない場合にはステップＡ５０へ進み、圧縮Ｓ／Ｌモードが設定される。圧縮Ｓ／Ｌモードでは、ＭＰＩ制御部３ｂによるポート噴射インジェクタ１の制御と並行して、圧縮Ｓ／Ｌ制御部３ｄによる直噴インジェクタ２及び点火プラグ１３の制御が実施される。すなわち、各気筒の圧縮行程内で燃料が噴射されるように直噴インジェクタ２に制御信号が出力されるとともに、点火時期を遅角させるように各気筒の点火プラグ１３に制御信号が出力される。
【００６３】
これに続くステップＡ５１では、モード判定部３ａにおいて、圧縮Ｓ／Ｌモードの開始後、第二所定時間TBが経過したか否かが判定される。このステップの条件成立時にはステップＡ６０へ進み、リッチリーンモードが設定される。
この場合、リッチリーン制御部３ｅによりリッチ化及びリーン化のそれぞれの対象となる気筒が少なくとも一つずつ設定され、それらの気筒に設けられたポート噴射インジェクタ１及び直噴インジェクタ２に制御信号が出力される。
【００６４】
なお、リッチ化及びリーン化の対象とならなかった気筒に設けられたポート噴射インジェクタ１及び直噴インジェクタ２は、ＭＰＩ制御部３ｂや圧縮Ｓ／Ｌ制御部３ｄで制御してもよい。
一方、ステップＡ５１の条件が非成立の場合にはフローを終了する。これにより、第二所定時間TBは圧縮Ｓ／Ｌ制御が実施される時間として確保される。つまり、リッチリーン制御は圧縮Ｓ／Ｌ制御の継続時間が第二所定時間TBを超えた時点で実施される。
【００６５】
［４．作用］
上記のエンジン１０を搭載した車両において、エンジン１０の始動時に上記のフローチャートに従って制御が実施された場合の運転モードの設定状態と、エンジン１０に関する各種パラメータの経時変動とを図３に示す。
車両のイグニッションスイッチが時刻t0に操作されると、図示しないスタータによるエンジン１０のクランキングが開始される。これにより、フィードポンプ２７から吐出される燃料の圧力PLOがエンジン回転数Neに応じて脈動しつつ上昇し、ポート噴射インジェクタ１に導入される低圧デリバリパイプ１９Ａ内の燃圧PLOが確保される。
【００６６】
このとき、冷却水温Wが所定温度W0以上であれば、ＥＣＵ３のモード判定部３ａにおいてＭＰＩモードが設定され、各気筒のポート噴射インジェクタ１がＭＰＩ制御部３ｂに制御される。これにより、ポート噴射インジェクタ１に入力される制御パルス信号（駆動パルス幅）が時刻t1に増大し、各気筒の吸気ポート１１への燃料噴射が開始される。なお、この時点ではまだ高圧ポンプ８が作動していないため、高圧デリバリパイプ１９Ｂ内の燃圧PHIは低圧デリバリパイプ１９Ａ内の燃圧PLOとほぼ同一値である。
【００６７】
エンジン回転数Neが徐々に上昇し、時刻t2に所定回転数Ne0以上になると、モード判定部３ａでエンジン１０が始動したと判定される。この時刻t2は、通常モードや圧縮Ｓ／Ｌモードの設定条件に係る経過時間の計測開始時刻に相当する。このとき、ＤＩ制御部３ｃから高圧ポンプ８に制御信号が出力され、高圧ポンプ８が駆動される。これにより、高圧ポンプ８から吐出される燃料の圧送量FHIは、時刻t2以降に増大し、高圧デリバリパイプ１９Ｂ内の燃圧PHIが上昇する。また、エンジン１０の始動により排気熱が排気通路２１及び触媒装置２２に移動し、触媒温度は徐々に上昇する。
【００６８】
時刻t3に燃圧PHIが所定圧PHI0以上になると、モード判定部３ａにおいてＤＩモードが設定され、各気筒の直噴インジェクタ２がＤＩ制御部３ｃに制御される。これにより、直噴インジェクタ２に入力される制御パルス信号（駆動パルス幅）が時刻t3に増大し、各気筒内への燃料噴射が開始される。
時刻t2から所定時間TAが経過した時刻t4には、モード判定部３ａにおいて圧縮Ｓ／Ｌモードが設定され、各気筒の直噴インジェクタ２及び点火プラグ１３が圧縮Ｓ／Ｌ制御部３ｄに制御される。すなわち、直噴インジェクタ２からの燃料噴射のタイミングが各気筒の圧縮行程内で完了するように変更されるとともに、点火時期が遅角方向に変更される。
【００６９】
圧縮Ｓ／Ｌモードでは、点火リタードに伴って排気温度が上昇する。また、排気中に一酸化炭素及び酸素が存在するため、触媒装置２２での酸化反応が促進される。これにより、圧縮Ｓ／Ｌモードが設定された時刻t4以降の触媒温度はさらに上昇し、触媒が早期に活性化する。なお、時刻t4は、リッチリーンモードの設定条件に係る経過時間の計測開始時刻に相当する。
【００７０】
時刻t4から第二所定時間TBが経過した時刻t5になると、モード判定部３ａにおいてリッチリーンモードが設定される。これを受けてリッチリーン制御部３ｅは、エンジン１０の気筒のうちの少なくとも何れか一つの気筒の空燃比をリッチ化し、同時に他の気筒の空燃比をリーン化するリッチリーン制御を実施する。ここで、リッチ化される気筒が第一気筒２０Ａであり、リーン化の対象となる気筒が第二気筒２０Ｂである場合の例を説明する。
【００７１】
リッチ気筒ＭＰＩ制御部３１は、第一気筒２０Ａ側のポート噴射インジェクタ１Ａに制御パルス信号を出力し、ポート噴射インジェクタ１Ａからの燃料噴射量を増加させる。一方、リッチ気筒ＤＩ制御部３２は、第一気筒２０Ａ側の直噴インジェクタ２Ａに制御パルス信号を出力し、直噴インジェクタ２Ａからの燃料噴射量を減少させる。ただし、トータルの燃料噴射量から算出される空燃比がリッチでなければならないため、直噴インジェクタ２Ａでの燃料噴射量の減少量は、ポート噴射インジェクタ１Ａでの燃料噴射量の増加量よりも小さい量とする。
【００７２】
また、リーン気筒ＭＰＩ制御部３３は、第二気筒２０Ｂ側のポート噴射インジェクタ１Ｂに制御パルス信号を出力し、ポート噴射インジェクタ１Ｂからの燃料噴射量を減少させる。同様に、リーン気筒ＤＩ制御部３４は、第二気筒２０Ｂ側の直噴インジェクタ２Ｂに制御パルス信号を出力し、直噴インジェクタ２Ｂからの燃料噴射量を減少させる。これにより、トータルの空燃比が確実にリーンとなる。
【００７３】
上記のリッチリーン制御により、リッチ側の第一気筒２０Ａから排出される排気に含まれる一酸化炭素量が増加し、炭化水素や粒子状物質の含有量が減少する。一方、リーン側の第二気筒２０Ｂから排出される排気に関しても、炭化水素や粒子状物質の含有量が減少する。また、排気中に酸素が大量に残留しているにもかかわらず、燃焼安定性が向上する。
【００７４】
第一気筒２０Ａから排出された排気と第二気筒２０Ｂから排出された排気は排気通路２１で合流し、触媒装置２２に導入される。触媒装置２２では、第一気筒２０Ａ側の排気中に含まれていた一酸化炭素と、第二気筒２０Ｂ側の排気に含まれていた酸素とにより酸化反応が促進される。したがって、リッチリーン制御が実施される時刻t5以降の触媒温度の上昇勾配はさらに増大し、触媒がより早期に活性化する。
なお、エンジン１０が始動した時刻t2からの所定の始動時間TENDが経過した時刻t6になると、モード判定部３ａにおいて通常モードが設定される。これにより、ＭＰＩモードやＤＩモード，圧縮Ｓ／Ｌモード，リッチリーンモードが終了し、通常のエンジン１０の制御が実施される。
【００７５】
［５．効果］
上記の制御装置では、例えばリッチリーン制御時に第一気筒２０Ａの空燃比をリッチにするにあたって、ポート噴射インジェクタ１Ａから噴射される燃料量を増加させる制御が実施される。これにより、直噴インジェクタ２Ａから噴射される燃料量を増加させることでリッチ化を図った場合と比較して、炭化水素や粒子状物質の排出量を抑制しつつ、一酸化炭素量を増加させることができる。一方、第二気筒２０Ｂの空燃比はリーンに制御されるため、排気中の酸素を確保することができる。これらにより、排気成分を適正化することができ、エンジン１０の排気性能を向上させることができる。また、触媒装置２２での酸化反応性を向上させることができ、触媒温度を効率的に昇温でき、触媒の早期活性化を図ることができる。
【００７６】
また、上記の制御装置では、第一気筒２０Ａの空燃比がトータルでリッチになるように直噴インジェクタ２Ａから噴射される燃料量を減少させている。すなわち、リッチ気筒ＤＩ制御部３２が、上記の（Ａ）〜（Ｃ）の三通りの噴射量設定のうち（Ａ）の設定を選択している。これにより、表１に示すように、排気中への炭化水素や粒子状物質の排出量を抑制することができるという利点がある。
【００７７】
また（Ｂ）の設定を選択した場合には、表１に示すように、（Ａ）の設定を選択した場合よりも排気中の一酸化炭素量を増加させることができ、触媒装置２２での酸化反応を促進することができるというメリットがある。また、直噴インジェクタ２Ａから噴射される燃料量を変更する必要がなくなり、ポート噴射インジェクタ１Ａから噴射される燃料の増分がそのまま、第一気筒２０Ａでのトータルの空燃比に反映されるため、制御構成をシンプルにすることができる。
【００７８】
あるいは（Ｃ）の設定を選択した場合には（Ａ）や（Ｂ）の設定を選択した場合よりもさらに排気中の一酸化炭素量を増加させることができ、触媒装置２２での酸化反応を促進することができる。
なお、上記の（Ａ）〜（Ｃ）の設定が随時選択可能であれば、第一気筒２０Ａからの排気中に含まれる成分の割合を調整することが可能となり、車両の運転状態に応じた柔軟な昇温制御が可能となる。したがって、エンジン１０に関する各種パラメータに基づいて、リッチ気筒ＤＩ制御部３２が上記の（Ａ）〜（Ｃ）の何れかの設定を選択する構成としてもよい。この場合、リッチ気筒ＤＩ制御部３２は、少なくともリッチ化される気筒について、その気筒に供給されるトータルの燃料量を増加させるように、その気筒に設けられた直噴インジェクタ２の噴射量を制御するものであればよい。
【００７９】
また、上記の制御装置では、第二気筒２０Ｂの空燃比をリーン化するにあたって、ポート噴射インジェクタ１Ｂから噴射される燃料量を減少させる制御が実施される。これにより、表１に示すように、直噴インジェクタ２Ｂから噴射される燃料量を減少させることでリーン化を図った場合と比較して、燃焼安定性を向上させつつ、排気中の酸素を確保することができる。したがって、触媒装置２２の触媒温度を効率的に昇温させることができ、触媒の早期活性化を図ることができる。
【００８０】
さらに、上記の制御装置では、ポート噴射インジェクタ１Ｂから噴射される燃料量を減少させるだけでなく、直噴インジェクタ２Ｂから噴射される燃料量も減少させている。これにより、表１に示すように、排気中への炭化水素や粒子状物質の排出量を抑制しつつ、排気中の酸素を確保することができる。したがって、排気性能の向上と触媒装置２２の早期活性化とを両立させることができる。
【００８１】
また、上記の制御装置では、リッチリーンモードが圧縮Ｓ／Ｌモードが設定されている状態でのみ、圧縮Ｓ／Ｌモードと重複して設定される。つまり、本実施形態では圧縮スライトリーン運転とリッチリーン制御とが重複して実施される。リッチリーン制御は、圧縮スライトリーン運転で排気中に生成される一酸化炭素や酸素といった触媒装置２２での酸化反応を促進する成分をさらに増量させるように作用する。したがって、圧縮スライトリーン運転に対してリッチリーン制御を適用することにより、圧縮スライトリーン運転で達成される昇温作用をさらに増幅することができ、排気温度を極めて効率的かつ迅速に上昇させることが可能となる。
【００８２】
また、上記のリッチリーン制御では、表１に示すように、目的とする排気特性や燃焼安定性に応じて最適な制御対象と制御内容との組み合わせを選択することができる。つまり、圧縮スライトリーン運転のみを実施する場合と比較して、表１に示すような付加効果を提供するだけでなく、これらの付加効果の組み合わせを任意に設定することができ、圧縮スライトリーン運転の制御多様性を保全することができる。
【００８３】
［６．変形例等］
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
上述の制御装置では、エンジン１０の始動時の制御モードとして、通常モード，ＭＰＩモード，ＤＩモード，圧縮Ｓ／Ｌモード等の各種モードを備えたＥＣＵ３を例示したが、これらの制御モードは上述の制御装置に必須の要素ではない。
【００８４】
また、各モードの設定条件は上述の実施形態に記載されたものに限定されず、他の複数のパラメータを用いて設定条件を定めてもよい。具体的な他のパラメータとしては、吸気流量やインテークマニホールド圧（吸気圧），過給圧（ターボ圧），吸気温度（給気温度），外気温，車速等を用いることが考えられる。
なお、上述の実施形態では、圧縮Ｓ／Ｌモードが設定されてから第二所定時間TBが経過した場合にリッチリーンモードが設定されているが、リッチリーンモード時に実施されるリッチリーン制御は、その制御単体で排気温度を昇温させることが可能であり、他の制御モードの設定に依存することなく独立して実施させてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１，１Ａ，１Ｂ  ポート噴射インジェクタ（第一燃料噴射手段）
２，２Ａ，２Ｂ  直噴インジェクタ（第二燃料噴射手段）
３  ＥＣＵ（制御手段）
３ａ  モード判定部
３ｂ  ＭＰＩ制御部
３ｃ  ＤＩ制御部
３ｄ  圧縮Ｓ／Ｌ制御部
３ｅ  リッチリーン制御部
３１  リッチ気筒ＭＰＩ制御部（第一制御手段）
３２  リッチ気筒ＤＩ制御部（第二制御手段）
３３  リーン気筒ＭＰＩ制御部（第三制御手段）
３４  リーン気筒ＤＩ制御部（第四制御手段）
４  水温センサ
５  クランク角度センサ
６  燃圧センサ
７  アクセルペダルセンサ
１０  エンジン
２０Ａ  第一気筒
２０Ｂ  第二気筒
２２  触媒装置
【図１】
0005440484.tif 000003
【図２】
0005440484.tif 000004
【図３】
0005440484.tif 000005