(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路に臨んで設置された燃料噴射手段を備え、エンジンの１燃焼サイクルごとに、吸気通路と燃焼室とが連通する前に燃焼室ないしシリンダの外周部分に空燃比がリーンな希薄混合気の領域を形成するための第１タイミングと、吸気通路と燃焼室とが連通している吸気行程の後半に設定されて、点火プラグの近傍に空燃比がリッチな濃混合気の領域を形成するための第２タイミングとで上記燃料噴射手段から分割して燃料を噴射するように構成されたエンジンの燃料制御装置であって、上記第１、第２タイミングでそれぞれ吸入空気量を含むエンジンの運転状態に基づいて燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、両タイミングにおける燃料噴射量の分割割合を設定する分割割合設定手段と、上記第１タイミングにおいて算出された燃料噴射量を上記分割割合に応じた比率となるように修正した燃料を該第１タイミングで噴射させる第１噴射制御手段と、上記第２タイミングにおいて算出された燃料噴射量から第１タイミングで噴射された燃料噴射量を減算した量の燃料を該第２タイミングで噴射させる第２噴射制御手段と、エンジンの加速状態を検出する加速状態検出手段と、該検出手段によってエンジンの加速状態が検出されたときに上記第１タイミングにおける燃料噴射量の分割割合を増大させる分割割合補正手段とが設けられていることを特徴とするエンジンの燃料制御装置。
【請求項２】
吸気通路に臨んで設置された燃料噴射手段を備え、エンジンの１燃焼サイクルごとに、吸気通路と燃焼室とが連通する前に燃焼室ないしシリンダの外周部分に空燃比がリーンな希薄混合気の領域を形成するための第１タイミングと、吸気通路と燃焼室とが連通している吸気行程の後半に設定されて、点火プラグの近傍に空燃比がリッチな濃混合気の領域を形成するための第２タイミングとで上記燃料噴射手段から分割して燃料を噴射するように構成されたエンジンの燃料制御装置であって、上記第１、第２タイミングでそれぞれ吸入空気量を含むエンジンの運転状態に基づいて燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、該検出手段によって検出されるエンジン負荷に応じて上記第１、第２タイミングにおける燃料噴射量の分割割合を設定する分割割合設定手段と、上記第１タイミングにおいて算出された燃料噴射量を上記分割割合に応じた比率となるように修正した燃料を該第１タイミングで噴射させる第１噴射制御手段と、上記第２タイミングにおいて算出された燃料噴射量から第１タイミングで噴射された燃料噴射量を減算した量の燃料を該第２タイミングで噴射させる第２噴射制御手段と、エンジンの加速状態を検出する加速状態検出手段と、該検出手段によってエンジンの加速状態が検出されたときに上記第１タイミングにおける燃料噴射量の分割割合を増大させる分割割合補正手段とが設けられていることを特徴とするエンジンの燃料制御装置。
【請求項３】
分割割合補正手段は、エンジンの加速度合が大きいほど第１タイミングにおける分割割合を増大させるように構成されていることを特徴とする請求項１もしくは請求項２のいずれかに記載のエンジンの燃料制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明はエンジンの燃料制御装置、特にエンジンの１燃焼サイクルごとに、吸気通路と燃焼室とが連通する前のタイミングと、吸気通路が燃焼室に連通しているタイミングとで燃料噴射手段から分割して吸気通路内に燃料を噴射するように構成されたエンジンの燃料制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車用などのエンジンにおいては、燃費性能や排気性能などの向上を目的として、燃料を空燃比が理論空燃比（空気／燃料＝１４．７）よりも大きい状態で燃焼させる希薄燃焼化が試みられているが、この希薄燃焼を安定して実現させる方法として例えば層状給気がある。これは、燃料の供給方法や燃焼室周辺の形状を工夫することにより、点火プラグの近傍に燃料が過濃（リッチ）な濃混合気を集中させる一方において、残りの領域に燃料が希薄（リーン）な希薄混合気を形成するように構成したもので、点火プラグ近傍の濃混合気に生じた火炎が周辺の希薄混合気に伝播することにより、燃焼性を損なわせることなく燃焼室内における全体としての混合気の空燃比をリーンな状態に設定することが可能となって、燃料消費量の大幅な削減が期待される。
【０００３】
この層状給気を簡便に実現する手段として、例えば実開昭６１−７６１４３号公報に開示されているように分割噴射がある。これは、例えばレシプロ式ガソリンエンジンの燃焼室に通じる吸気通路に臨んで燃料噴射用のインジェクタを設置すると共に、エンジン負荷に基づいて計算した燃料噴射量を、各気筒における１燃焼サイクルごとに、吸気弁が開弁する前の所定の時期と、吸気弁が開弁状態の吸気行程中の所定の時期とに分けて上記インジェクタから分割して噴射供給させるように構成したもので、吸気弁の開弁に先立って噴射された燃料により吸気通路内に燃料と空気とが予め混合された与混合状態の混合気が形成されることにより、この混合気が吸気弁が開いたときに燃焼室内に一挙に流入して、燃焼室ないしシリンダの外周部分に空燃比がリーンな希薄混合気の領域が形成される。そして、吸気行程で噴射される後続の燃料により、例えば燃焼室の中央に設置された点火プラグの近傍に空燃比がリッチな濃混合気の領域が形成されることになる。これにより、燃焼室内における混合気の空燃比を全体としてリーンな状態に維持しつつ、点火プラグの近傍に燃料が過濃な濃混合気を集中させることが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報記載の従来技術においては、例えば加速時のようにエンジンの過渡運転時における空燃比の制御精度が不足するという問題がある。つまり、上記の技術においては、吸気弁が開弁する前のタイミング（以下、第１タイミングという）における燃料噴射量（以下、リーディング噴射量という）と、吸気行程中のタイミング（以下、第２タイミングという）における燃料噴射量（以下、トレーリング噴射量という）とを、第１タイミングにおけるエンジンの運転状態に基づいて計算した燃料噴射量を所定の分割比に応じて配分することにより決定するようになっている。したがって、例えば第１タイミングにおいて定常状態にあるエンジンが、第２タイミングが到来する前に例えばアクセルペダルの踏込操作により加速状態に移行したとすると、第２タイミングにおけるトレーリング噴射量は、概ね第１タイミングで計算されたベースとなる燃料噴射量から上記リーディング噴射量を減算した値となる。このため、エンジンのスロットルバルブの開度が大きくなって吸入空気量が増大しているにもかかわらずトータルした燃料噴射量が定常状態と変化しないことになり、燃焼室における全体としての混合気の空燃比が目標空燃比よりもリーンな状態になるなど、空燃比の制御精度が悪化することになるのである。
【０００５】
この発明は、エンジンの１燃焼サイクルごとに、吸気通路と燃焼室とが連通する前のタイミングと、吸気通路が燃焼室に連通しているタイミングとで分割して吸気通路内に燃料を噴射するように構成されたエンジンの燃料制御装置における上記の問題に対処するもので、エンジンの運転状態に応じて空燃比を適切に制御するようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本願の請求項１の発明（以下、第１発明という）に係るエンジンの燃料制御装置は、吸気通路に臨んで設置された燃料噴射手段を備え、エンジンの１燃焼サイクルごとに、吸気通路と燃焼室とが連通する前に燃焼室ないしシリンダの外周部分に空燃比がリーンな希薄混合気の領域を形成するための第１タイミングと、吸気通路と燃焼室とが連通している吸気行程の後半に設定されて、点火プラグの近傍に空燃比がリッチな濃混合気の領域を形成するための第２タイミングとで上記燃料噴射手段から分割して燃料を噴射するように構成されたエンジンにおいて、上記第１、第２タイミングでそれぞれ吸入空気量を含むエンジンの運転状態に基づいて燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、両タイミングにおける燃料噴射量の分割割合を設定する分割割合設定手段と、上記第１タイミングにおいて算出された燃料噴射量を上記分割割合に応じた比率となるように修正した燃料を該第１タイミングで噴射させる第１噴射制御手段と、上記第２タイミングにおいて算出された燃料噴射量から第１タイミングで噴射された燃料噴射量を減算した量の燃料を該第２タイミングで噴射させる第２噴射制御手段と、エンジンの加速状態を検出する加速状態検出手段と、該検出手段によってエンジンの加速状態が検出されたときに上記第１タイミングにおける燃料噴射量の分割割合を増大させる分割割合補正手段とを設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、本願の請求項２の発明（以下、第２発明という）に係るエンジンの燃料制御装置は、吸気通路に臨んで設置された燃料噴射手段を備え、エンジンの１燃焼サイクルごとに、吸気通路と燃焼室とが連通する前に燃焼室ないしシリンダの外周部分に空燃比がリーンな希薄混合気の領域を形成するための第１タイミングと、吸気通路と燃焼室とが連通している吸気行程の後半に設定されて、点火プラグの近傍に空燃比がリッチな濃混合気の領域を形成するための第２タイミングとで上記燃料噴射手段から分割して燃料を噴射するように構成されたエンジンにおいて、上記第１、第２タイミングでそれぞれ吸入空気量を含むエンジンの運転状態に基づいて燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、該検出手段によって検出されるエンジン負荷に応じて上記第１、第２タイミングにおける燃料噴射量の分割割合を設定する分割割合設定手段と、上記第１タイミングにおいて算出された燃料噴射量を上記分割割合に応じた比率となるように修正した燃料を該第１タイミングで噴射させる第１噴射制御手段と、上記第２タイミングにおいて算出された燃料噴射量から第１タイミングで噴射された燃料噴射量を減算した量の燃料を該第２タイミングで噴射させる第２噴射制御手段と、エンジンの加速状態を検出する加速状態検出手段と、該検出手段によってエンジンの加速状態が検出されたときに上記第１タイミングにおける燃料噴射量の分割割合を増大させる分割割合補正手段とを設けたことを特徴とする。
【００１０】
そして、本願の請求項３の発明（以下、第３発明という）に係るエンジンの燃料制御装置は、上記第１、第２発明における分割割合補正手段を、エンジンの加速度合が大きいほど第１タイミングにおける分割割合を増大させるように構成したことを特徴とする。
【００１１】
【作用】
上記の構成によれば、次のような作用が得られる。
【００１２】
まず、第１、第２発明によれば、吸気通路と燃焼室とが連通する前の第１タイミングと、吸気通路と燃焼室とが連通している吸気行程の後半に設定された第２タイミングとで、それぞれエンジンの運転状態に基づいて燃料噴射量を算出するようにしているので、例えば第１タイミングにおいて定常状態にあるエンジンが、第２タイミングが到来する前に例えばアクセルペダルの踏込操作により加速状態に移行したとしても、第２タイミングが到来したときにはその時点における最新の運転状態を反映した燃料噴射量が算出されることになる。その場合に、上記第１タイミングにおいて算出された燃料噴射量を所定の分割割合に応じた比率となるように修正した燃料が、該第１タイミングで噴射されると共に、上記第２タイミングにおいて算出された燃料噴射量から第１タイミングで噴射された燃料噴射量を減算した量の燃料が、該第２タイミングで噴射されることになるので、吸入空気量の増加量をほぼ反映した燃料が燃焼室に供給されることになって、過渡運転時における空燃比の制御精度が向上することになる。
【００１３】
また、吸入空気量が第１、第２タイミングでほとんど変化しない定常状態においては、各タイミングでそれぞれ算出される燃料噴射量がほぼ等しいことから、第２タイミングで実際に噴射される燃料噴射量も上記分割割合を反映したものとなる。これにより、定常時における空燃比の制御精度を悪化させることもない。
【００１４】
そして、上記のように、分割噴射における第２タイミングが吸気行程の後半に設定されたエンジンにおいて上記の作用が得られることになるので、定常運転時における空燃比の制御精度を悪化させることなく、過渡運転時における空燃比の制御精度をより向上させることが可能となる。
【００１５】
また、この第１、第２発明によれば、上記第２タイミングが吸気行程の後半に設定されたエンジンにおいて、エンジンの加速状態が検出されたときに上記第１タイミングにおける燃料噴射量の分割割合を増大させるようにしているので、点火プラグ近傍に濃混合気を良好に形成して燃焼安定性を高めるために通常時における第２タイミングの分割割合を大きく設定することが可能となると共に、加速時における空燃比のオーバーリーン状態を回避して燃焼性の悪化を防止することが可能となる。
【００１６】
つまり、この種の分割噴射においては、トレーリング噴射の分担割合を大きくするほど燃焼室における混合気の層状化度合が大きくなり、点火プラグ近傍に濃混合気が効率よく形成されて希薄燃焼化における燃焼安定性が向上することになる。
【００１７】
しかし、例えば加速のためにアクセルペダルが踏み込まれた直後に第１タイミングが到来したとすると、アクセルペダルに連動するスロットルバルブの開度の変化が小さく、エンジンに吸入される空気量もほとんど変化しないことから、その際のベースとなる燃料噴射量はそれ以前の状態と余り変わらないことになる。そして、アクセル操作後に第２タイミングが到来したとすると、そのときのスロットル開度に対応する量の空気がエンジンに吸入されていることから、トレーリング噴射におけるベースとなる燃料噴射量も多くなる。ここで、リーディング噴射とトレーリング噴射との分担比率が、トレーリング噴射を重視した比率に設定されていたとすると、リーディング噴射量が定常時とほとんどしないことから吸気行程後半に噴射される燃料が更に増量されることになる。そのため、吸気行程後半に噴射された燃料の全量が燃焼室に吸入される前に、吸気通路と燃焼室との連通状態が遮断されて燃焼室内の混合気がオーバーリーン状態となり、ミスファイアを生じやすくなって燃焼性を悪化させることになる。
【００１８】
しかし、第１、第２発明によれば、上記したようにエンジンの加速状態においては第１タイミングにおける分割割合を増大させるようになっているので、第２タイミングにおける燃料噴射量が少なくなり、このため第１、第２タイミングで噴射された燃料の全量が燃焼室に供給されることになって、空燃比のオーバーリーン状態が回避されて燃焼性の悪化が防止されることになるのである。
【００１９】
しかも、第２発明によれば、エンジン負荷に応じて第１、第２タイミングの分割割合を設定するようにしているので、例えば低負荷時には第２タイミングの分割割合を大きく、また高負荷時には第１タイミングの分割割合を大きくというような分割割合の設定が可能となる。これにより、低負荷時には吸気行程後半の燃料噴射量を多くして層状化度合を強めて点火プラグの近傍に濃混合気を効率よく形成して希薄燃焼を良好に行わせることが可能となると共に、高負荷時には吸気行程後半の燃料噴射量を少なくして点火プラグ近傍に過度の濃混合気が集中するのを回避して、燃焼性が良すぎることによってＮＯｘが多量に発生するのを防止することも可能となる。
【００２０】
そして、第３発明によれば、エンジンの加速度合に応じて第１タイミングの分割割合を増大させるようにしているので、分割噴射における空燃比の制御がより適切に行われることになる。
【００２１】
【実施例】
以下、レシプロ式ガソリンエンジンに適用した本発明の実施例について説明する。
【００２２】
図１に示すように、エンジン１にはシリンダブロック２に形成されたシリンダボア３の内周面と、該シリンダボア３に摺動自在に嵌挿されたピストン４の上面と、シリンダブロック２の上部に設置されたシリンダヘッド５の底面とで形成される燃焼室６が設けられていると共に、シリンダヘッド５に装備された吸気弁７を介して燃焼室６に通じる吸気通路８には、上流側から、エンジン１に吸入される空気を濾過するエアクリーナ９と、吸入空気量を検出するエアフローセンサ１０と、吸入空気量ないしエンジン出力を調節するスロットルバルブ１１と、燃料噴射用のインジェクタ１２とが設置されている。なお、上記インジェクタ１２は吸気弁７の直上流において、そのノズルの延長線が吸気弁７によって開閉される燃焼室６への開口部を通って燃焼室中央部を指向するように設置されている。
【００２３】
一方、シリンダヘッド５に装備された排気弁１３と上記吸気弁７との間には、先端の着火部を燃焼室６内に露出させた状態で点火プラグ１４が設置されていると共に、上記排気弁１３を介して燃焼室６に通じる排気通路１５には、排気ガスを浄化する触媒コンバータ１６が設置されている。
【００２４】
そして、このエンジン１には上記インジェクタ１２からの燃料噴射量を制御する電子制御式のコントロールユニット（以下、ＥＣＵという）２０が備えられている。このＥＣＵ２０は、上記エアフローセンサ１０からの空気量信号と、上記スロットルバルブ１１の開度を検出するスロットル開度センサ２１からのスロットル開度信号と、エンジン１の冷却水温を検出する水温センサ２２からの水温信号と、クランク角センサ２３から出力されるピストン４の上死点位置を示すＴＤＣ信号及びエンジン回転数信号とを入力し、これらの信号に基づいてインジェクタ１２の作動を制御することにより、エンジン１の１燃焼サイクルごとに、吸気弁７が開弁する前の第１タイミングと、吸気弁７が開弁している吸気行程中の第２タイミングとで分割して燃料を噴射させる分割噴射制御を行うようになっている。
【００２５】
なお、この実施例においては、上記第２タイミングが吸気行程の後半（例えば、クランク角で排気上死点から９０°遅れた位置）に設定されていると共に、第１タイミングが上記第２タイミングよりもクランク角で３６０°進んだ位置に設定されている。
【００２６】
次に、本実施例に係る分割噴射制御を説明すると、この分割噴射制御は具体的には図２のフローチャートに従って次のように行われる。
【００２７】
つまり、ＥＣＵ２０はステップＳ１で各種信号を読み込んだ上で、ステップＳ２を実行して上記センサ１０，２３からの信号が示す吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎｅとに基づいて１燃焼サイクルあたりに燃焼室６に吸入される空気量、つまり充填効率Ｃｅを演算する。そして、ＥＣＵ２０はステップＳ３，Ｓ４を実行して、基本リーディング噴射量Ｔｌｏと基本トレーリング噴射量Ｔｔｏとをそれぞれ計算する。つまり、ＥＣＵ２０は例えばクランク角センサ２３からのＴＤＣ信号に基づいて生成したタイミング信号が第１タイミングを示すときに、その時点における充填効率Ｃｅから目標空燃比を実現するための基本噴射量を求め、その値を上記水温センサ２２からの信号が示すエンジン水温などに応じて補正することにより上記基本リーディング噴射量Ｔｌｏを求めるのである。また、上記タイミング信号が第２タイミングを示すときには、その時点における充填効率Ｃｅから目標空燃比を実現するための基本噴射量が求められると共に、その値が上記水温センサ２２からの信号が示すエンジン水温などに応じて補正されることにより上記基本トレーリング噴射量Ｔｔｏが求められることになる。
【００２８】
次いで、ＥＣＵ２０はステップＳ５を実行して、図３に示すように予めエンジン回転数と充填効率とをパラメータとして設定された基本分割比のマップに、現実のエンジン回転数Ｎｅと充填効率Ｃｅとを当てはめて、そのときの運転状態に対応する基本分割比Ｄｐｏを読み出す。なお、この基本分割比のマップは、一般的傾向としてエンジン負荷の代表特性としての充填効率Ｃｅが小さいときには基本分割比Ｄｐｏが１以下の値となるように設定されていると共に、該充填効率Ｃｅの増大に伴って基本分割比Ｄｐｏが増大するように設定されている。
【００２９】
また、ＥＣＵ２０はステップＳ６を実行して充填効率偏差量△Ｃｅを演算する。つまり、ＥＣＵ２０は例えば充填効率の前回値と今回値とを所定の割合で加重平均することにより平均充填効率Ｃｅ’を計算した上で、この平均充填効率Ｃｅ’を実際の充填効率Ｃｅから差し引いた値を上記充填効率偏差量△Ｃｅとする。この場合、例えば加速時においてはスロットルバルブ１１の開度の変化に伴って実際の充填効率Ｃｅは速やかに増加することになるが、平均充填効率Ｃｅ’は充填効率Ｃｅの前回値を反映して更新されることから、ぞの増加は緩やかなものとなる。これにより、充填効率偏差量△Ｃｅの大きさによってエンジン１の加減速状態と定常運転状態とを識別することが可能となると共に、加減速度が大きくなるほど上記充填効率偏差量△Ｃｅが大きな値となる。
【００３０】
次に、ＥＣＵ２０はステップＳ７を実行して上記充填効率偏差量△Ｃｅが所定の加速判定値αよりも大きいか否かを判定し、充填効率偏差量△Ｃｅが上記加速判定値αよりも大きいと判定したときには、ステップＳ８に進んで図４に示すように予めエンジン回転数と充填効率とをパラメータとして設定された基本分割比補正値のマップに、現実のエンジン回転数Ｎｅと充填効率Ｄｅとを当てはめて、そのときの運転状態に対応する基本分割比補正値Ｄｍｏを読み出す。なお、この基本分割比補正値のマップは、一般的傾向として充填効率偏差量△Ｃｅの増大に伴って基本分割比補正値Ｄｍｏが次第に増大するように設定されている。
【００３１】
そして、ステップＳ９を実行して最終分割比Ｄｆを演算する。つまり、ＥＣＵ２０は、図５に示すように、予め基本分割比と充填効率とエンジン回転数とをパラメータとして設定された最終基本分割比のマップに、上記ステップＳ５において求めた基本分割比ＤＰｏと充填効率Ｃｅとエンジン回転数Ｎｅとを当てはめて、対応する最終基本分割比Ｄｐを読み出し、また図６に示すように、予め基本分割比補正値と充填効率とエンジン回転数とをパラメータとして設定された最終分割比補正値のマップに、上記ステップＳ８において求めた基本分割比補正値Ｄｍｏと充填効率Ｃｅとエンジン回転数Ｎｅとを当てはめて、対応する最終分割比補正値Ｄｍを読み出す。そして、最終基本分割比Ｄｐに最終分割比補正値Ｄｍを加算した値を最終分割比Ｄｆとする。
【００３２】
ここで、上記最終基本分割比のマップは、図５に示すように、基本分割比Ｄｐｏの増大に伴って最終基本分割比Ｄｐが増大し、また充填効率Ｃｅの増大に伴って最終基本分割比Ｄｐが増大し、さらにエンジン回転数Ｎｅの増大に伴って最終基本分割比Ｄｐが増大する特性とされている。
【００３３】
また、上記最終分割比補正値のマップは、図５に示すように、基本分割比補正値Ｄｍｏの増大に伴って最終分割比補正値Ｄｍが増大し、また充填効率Ｃｅの増大に伴って最終分割比補正値Ｄｍが増大し、さらにエンジン回転数Ｎｅの増大に伴って最終分割比補正値Ｄｍが増大する特性とされている。
【００３４】
次に、ＥＣＵ２０はステップＳ１０を実行して、次の関係式▲１▼に上記基本リーディング噴射量Ｔｌｏと最終分割比Ｄｐとを代入し、その演算結果を最終リーディング噴射量Ｔｌとしてセットする。
【００３５】
Ｔｌ＝Ｔｌｏ×Ｄｐ                                ……▲１▼
つまり、基本リーディング噴射量Ｔｌｏに最終分割比Ｄｐを乗算した結果が最終リーディング噴射量Ｔｌとして設定されることになる。
【００３６】
また、ＥＣＵ２０はステップＳ１１を実行して、次の関係式▲２▼に上記基本トレーリング噴射量Ｔｔｏと最終リーディング噴射量Ｔｌとを代入し、その演算結果を最終トレーリング噴射量Ｔｔとしてセットする。
【００３７】
Ｔｔ＝Ｔｔｏ−Ｔｌ                            ……▲２▼
つまり、基本トレーリング噴射量Ｔｔｏから最終トレーリング噴射量Ｔｔを減算した結果が最終トレーリング噴射量Ｔｔとして設定されることになる。
【００３８】
次いで、ＥＣＵ２０はステップＳ１２を実行して、第１タイミングで最終リーディング噴射量Ｔｌに対応する燃料が、また第２タイミングで最終トレーリング噴射量Ｔｔに対応する燃料がそれぞれ噴射されるようにインジェクタ１２にパルス状の駆動信号を出力する。
【００３９】
一方、ＥＣＵ２０は上記ステップＳ７において充填効率偏差量△Ｃｅが加速判定値αよりも大きくないと判定したときには、ステップＳ１３に移って上記図５に示した最終基本分割比のマップのみを用いて、現実の充填効率Ｃｅとエンジン回転数Ｎｅとに対応する最終分割比Ｄｆを設定する。
【００４０】
次に、実施例の作用を説明する。
【００４１】
図７に示すように、圧縮上死点に対応するＴＤＣ信号が出力されてから所定のクランク角が経過した膨張行程後半の所定の時期に第１タイミングパルスが、また排気上死点に対応するＴＤＣ信号が出力されてから所定のクランク角が経過した吸気行程後半の所定の時期に第２タイミングパルスがそれぞれ出力されると共に、これら第１、第２タイミングパルスに同期して算出された充填効率Ｃｅに基づいて、第１タイミングにおける基本リーディング噴射量Ｔｌｏと第２タイミングにおける基本トレーリング噴射量Ｔｔｏとがそれぞれ計算で求められることになる。
【００４２】
その場合に、矢印（ア）で示すように充填効率Ｃｅがほぼ一定状態のときに圧縮上死点に対応するＴＤＣ信号に連係して第１タイミングパルスが生成されたとする。このときには、その時点におけるエンジン１の運転状態に対応する基本リーディング噴射量Ｔｌｏに、図５に示す最終基本分割比のマップから求められた最終分割比Ｄｆを乗算することにより最終リーディング噴射量Ｔｌが設定され、該噴射量Ｔｌに対応する燃料が上記第１タイミングパルスに同期してインジェクタ１２から噴射されることになる。そして、排気上死点に対応するＴＤＣ信号に連係して第２タイミングパルスが生成された時点で、その時点におけるエンジン１の運転状態に対応する基本トレーリング噴射量Ｔｔｏから上記最終リーディング噴射量Ｔｌを減算した値が最終トレーリング噴射量Ｔｔとして設定されて、該噴射量Ｔｔに対応する燃料が上記第２タイミングパルスに同期してインジェクタ１２から噴射されることになる。ここで、第１、第２タイミングで算出される充填効率Ｃｅに変化がなければ、それらの充填効率Ｃｅに基づいて算出される基本リーディング噴射量Ｔｌｏと基本トレーリング噴射量Ｔｔｏとがほぼ等しくなり、したがって第１タイミング及び第２タイミングで噴射される燃料の総和は基本リーディング噴射量Ｔｌｏと基本トレーリング噴射量Ｔｔｏとを加算したものと等価となる。これにより、定常時においては、そのときの運転状態に対応する分割比に応じて再配分された燃料が第１タイミングと第２タイミングとでそれぞれ噴射されることになり、空燃比の制御精度が悪化することがない。その場合に、上記したように、充填効率Ｃｅが小さいときには基本分割比Ｄｐｏが１以下の値となるように設定されていると共に、該充填効率Ｃｅの増大に伴って基本分割比Ｄｐｏが増大するように設定されているので、低負荷時には点火プラグ１４の近傍に濃混合気が効率よく形成されて良好な希薄燃焼が行われると共に、高負荷時には点火プラグ１４近傍に過度の濃混合気が集中することが回避されて、燃焼性が良すぎることによりＮＯｘが多量に発生するのが防止されることになる。
【００４３】
一方、エンジン１の加速により矢印（イ）で示すように充填効率Ｃｅが増大している状態のときに圧縮上死点に対応するＴＤＣ信号に連係して第１タイミングパルスが生成されたとする。このときに、充填効率Ｃｅと平均充填効率Ｃｅ’とから算出される充填効率偏差量△Ｃｅが加速判定値αよりも大きいときには、その時点におけるエンジン１の運転状態に対応する基本リーディング噴射量Ｔｌｏに、図５に示す最終基本分割比のマップと図６に示す最終分割比補正値のマップとから求められた最終分割比Ｄｆを乗算することにより最終リーディング噴射量Ｔｌが設定され、該噴射量Ｔｌに対応する燃料が上記第１タイミングパルスに同期してインジェクタ１２から噴射されることになる。その場合に、上記したようにエンジン１の加速度合を代表する充填効率偏差量△Ｃｅが大きいほど基本分割比補正値Ｄｍｏが次第に増大するようになっているので、最終分割比Ｖｆも充填効率偏差量△Ｃｅを反映して大きくなる。これにより、定常時と同じ分割比であれば、第１タイミングにおいては矢印（ウ）で示す鎖線のように狭いパルス幅の駆動信号が出力されるのに対して、充填効率偏差量△Ｃｅに応じて最終分割比Ｖｆが増大することにより最終リーディング噴射量Ｔｔが大きくなり、それに伴って図の矢印（エ）で示す実線のようにパルス幅の広い駆動信号が第１タイミングで出力されることになる。そして、排気上死点に対応するＴＤＣ信号に連係して第２タイミングパルスが生成された時点で、その時点におけるエンジン１の運転状態に対応する基本トレーリング噴射量Ｔｔｏから上記最終リーディング噴射量Ｔｌを減算した値が最終トレーリング噴射量Ｔｔとして設定されて、該噴射量Ｔｔに対応する燃料が上記第２タイミングパルスに同期してインジェクタ１２から噴射されることになる。その場合に、上記したように最終リーディング噴射量Ｔｌが大きく設定されることから、充填効率Ｃｅの増大に伴って基本トレーリング噴射量Ｔｔｏが大きくなったとしても最終トレーリング噴射量Ｔｔは小さめに設定されることになり、図の矢印（オ）で示すように第２タイミングで出力される駆動信号のパルス幅が広すぎることに起因して、有効噴射終了角Ａｏで燃料噴射が終了せずに空燃比がオーバーリーン状態になることが防止される。しかも、第２タイミングで噴射される最終トレーリング噴射量Ｔｔは、第２タイミングにおける吸入空気量から算出される最新の充填効率Ｃｅをベースとして計算されるようになっているので、吸入空気量の増加に対して燃料噴射量が少なすぎることによる空燃比の制御精度の悪化も回避されることになる。
【００４４】
なお、この実施例においては、加速判定を充填効率の変化に基づいて判定するようにしているが、スロットル開度の変化によって直接的に加速判定を行うようにしてもよい。
【００４５】
また、吸、排気弁を持たないロータリピストンエンジンについても本発明を実施することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、エンジンの１燃焼サイクルごとに、吸気通路と燃焼室とが連通する前のタイミングと、吸気通路が燃焼室に連通しているタイミングとで分割して吸気通路内に燃料を噴射するように構成されたエンジンにおいて、吸気通路と燃焼室とが連通する前の第１タイミングと、吸気通路と燃焼室とが連通している吸気行程中の第２タイミングとで、それぞれエンジンの運転状態に基づいて燃料噴射量を算出するようにしているので、例えば第１タイミングにおいて定常状態にあるエンジンが、第２タイミングが到来する前に例えばアクセルペダルの踏込操作により加速状態に移行したとしても、第２タイミングが到来したときにはその時点における最新の運転状態を反映した燃料噴射量が算出されることになる。その場合に、上記第１タイミングにおいて算出された燃料噴射量を所定の分割割合に応じた比率となるように修正した燃料が、該第１タイミングで噴射されると共に、上記第２タイミングにおいて算出された燃料噴射量から第１タイミングで噴射された燃料噴射量を減算した量の燃料が、該第２タイミングで噴射されることになるので、吸入空気量の増加量をほぼ反映した燃料が燃焼室に供給されることになって、過渡運転時における空燃比の制御精度が向上することになる。
【００４７】
また、吸入空気量が第１、第２タイミングでほとんど変化しない定常状態においては、各タイミングでそれぞれ算出される燃料噴射量がほぼ等しいことから、第２タイミングで実際に噴射される燃料噴射量も上記分割割合を反映したものとなる。これにより、定常時における空燃比の制御精度を悪化させることもない。
【００４８】
そして、本発明によれば、分割噴射における第２タイミングが吸気行程の後半に設定されたエンジンにおいて、定常運転時における空燃比の制御精度を悪化させることなく、過渡運転時における空燃比の制御精度をより向上させることが可能となる。
【００４９】
また、本発明によれば、上記第２タイミングが吸気行程の後半に設定されたエンジンにおいて、エンジンの加速状態が検出されたときに上記第１タイミングにおける燃料噴射量の分割割合を増大させるようにしているので、点火プラグ近傍に濃混合気を良好に形成して燃焼安定性を高めるために通常時における第２タイミングの分割割合を大きく設定することが可能となると共に、加速時における空燃比のオーバーリーン状態を回避して燃焼性の悪化を防止することが可能となる。
【００５０】
しかも、第２発明によれば、エンジン負荷に応じて第１、第２タイミングの分割割合を設定するようにしているので、例えば低負荷時には第２タイミングの分割割合を大きく、また高負荷時には第１タイミングの分割割合を大きくというような分割割合の設定が可能となる。これにより、低負荷時には吸気行程後半の燃料噴射量を多くして層状化度合を強めて点火プラグの近傍に濃混合気を効率よく形成して希薄燃焼を良好に行わせることが可能となると共に、高負荷時には吸気行程後半の燃料噴射量を少なくして点火プラグ近傍に過度の濃混合気が集中するのを回避して、燃焼性が良すぎることによってＮＯｘが多量に発生するのを防止することも可能となる。
【００５１】
また、第３発明によれば、エンジンの加速度合に応じて第１タイミングの分割割合を増大させるようにしているので、分割噴射における空燃比の制御がより適切に行われることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  エンジンの制御システム図である。
【図２】  実施例に係る分割噴射制御を示すフローチャート図である。
【図３】  該制御に用いる基本分割比のマップの説明図である。
【図４】  該制御で用いる基本分割比補正値のマップの説明図である。
【図５】  該制御で用いる最終基本分割比のマップの説明図である。
【図６】  該制御で用いる最終分割比補正値のマップの説明図である。
【図７】  実施例の作用を示すタイムチャート図である。
【符号の説明】
１    エンジン
６    燃焼室
８    吸気通路
１０  エアフローセンサ
１２  インジェクタ
２０  ＥＣＵ
２３  クランク角センサ
【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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