(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記運転状態検出手段により検出された検出結果に応じて、燃料の噴射を吸気行程で行う前期噴射制御モード、或いは、燃料の噴射を圧縮行程で行う後期噴射制御モードの何れかに設定する第１噴射制御モード設定手段と、
前記内燃機関の運転過渡状態を検出する過渡状態検出手段と、
前記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡状態が検出されたとき、前記運転過渡状態に応じて前記前期噴射制御モード、或いは前記後期噴射制御モードの何れかに設定する第２噴射制御モード設定手段と、
前記第１噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに基づき燃料の噴射を制御する一方、前記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡状態が検出されたときには前記第１噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに優先し、前記第２噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに基づき燃料の噴射を制御する燃料噴射制御手段とを備え、
前記過渡状態検出手段が、前記内燃機関のスロットルバルブの開度変化、又は、前記内燃機関が搭載された車両のアクセルペダルの踏み込み量変化を検出する開度情報検出手段と、
前記内燃機関が搭載された車両の車速を検出する車速検出手段とを含み、
前記第２噴射制御モード設定手段は、前記開度情報検出手段及び車速検出手段を用いて前記内燃機関を搭載した車両が発進しようとする際の発進移行状態を検出したとき、前記噴射制御モードを所定期間に亘り前記前期噴射制御モードに設定することを特徴とする筒内噴射型内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記運転状態検出手段により検出された検出結果に応じて、燃料の噴射を吸気行程で行う前期噴射制御モード、或いは、燃料の噴射を圧縮行程で行う後期噴射制御モードの何れかに設定する第１噴射制御モード設定手段と、
前記内燃機関の運転過渡状態を検出する過渡状態検出手段と、
前記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡状態が検出されたとき、前記運転過渡状態に応じて前記前期噴射制御モード、或いは前記後期噴射制御モードの何れかに設定する第２噴射制御モード設定手段と、
前記第１噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに基づき燃料の噴射を制御する一方、前記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡状態が検出されたときには、前記第１噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに優先し、前記第２噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに基づき燃料の噴射を制御する燃料噴射制御手段とを備え、
前記過渡状態検出手段が、前記内燃機関のスロットルバルブの開度変化、又は、前記内燃機関が搭載された車両のアクセルペダルの踏み込み量変化を検出する開度情報検出手段と、
前記内燃機関が搭載された車両の車速を検出する車速検出手段とを含み、
前記第２噴射制御モード設定手段は、前記開度情報検出手段及び車速検出手段を用いて前記車両の停止状態が検出されたとき、前記噴射制御モードを後期噴射制御モードに設定することを特徴とする筒内噴射型内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記開度情報検出手段は、前記内燃機関のアイドル運転状態を検出するアイドル検出手段を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の筒内噴射型内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記燃料噴射制御手段は、
前記過渡状態検出手段を用い、前記車両の車速に基づいて前記車両が発進を完了したと判定したときには、前記発進移行状態、或いは前記停止状態に応じた燃料の噴射制御モードに優先し、前記第１制御モード設定手段によって設定された噴射制御モードに基づき燃料の噴射を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の筒内噴射型内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記運転状態検出手段により検出された検出結果に応じて、燃料の噴射を吸気行程で行う前期噴射制御モード、或いは、燃料の噴射を圧縮行程で行う後期噴射制御モードの何れかに設定する第１噴射制御モード設定手段と、
前記内燃機関の運転過渡状態を検出する過渡状態検出手段と、
前記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡状態が検出されたとき、前記運転過渡状態に応じて前記前期噴射制御モード、或いは前記後期噴射制御モードの何れかに設定する第２噴射制御モード設定手段と、
前記第１噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに基づき燃料の噴射を制御する一方、前記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡状態が検出されたときには、前記第１噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに優先し、前記第２噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに基づき燃料の噴射を制御する燃料噴射制御手段とを備え、
前記内燃機関は、この内燃機関に２段折れねじり特性を有するクラッチを介して連結された手動変速機を備えた車両に搭載されており、
前記過渡状態検出手段は、前記手動変速機の温度を検出する変速機温度検出手段を含み、
前記過渡状態検出手段は、検出すべき運転過渡状態の１つとして前記変速機温度検出手段により前記手動変速機の温度が所定の温度よりも低い変速温度移行状態を検出し、
前記第２噴射制御モード設定手段は、前記過渡状態検出手段によって前記変速温度移行状態が検出されたとき、前記噴射制御モードに前期噴射制御モードを設定することを特徴とする筒内噴射型内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記過渡状態検出手段は、前記内燃機関のアイドル運転状態を検出するアイドル検出手段を含み、
前記過渡状態検出手段は、前記変速機温度検出手段によって前記手動変速機の温度が所定の温度範囲内にあることを検出し且つ前記アイドル検出手段によってアイドル運転状態であることを検出したとき、前記変速温度移行状態にあると判定することを特徴とする請求項５に記載の筒内噴射型内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
前記変速機温度検出手段は、前記手動変速機の潤滑油の温度を検出することを特徴とする請求項５又は６に記載の筒内噴射型内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記運転状態検出手段により検出された検出結果に応じて、燃料の噴射を吸気行程で行う前期噴射制御モード、或いは、燃料の噴射を圧縮行程で行う後期噴射制御モードの何れかに設定する第１噴射制御モード設定手段と、
前記内燃機関の運転過渡状態を検出する過渡状態検出手段と、
前記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡状態が検出されたとき、前記運転過渡状態に応じて前記前期噴射制御モード、或いは前記後期噴射制御モードの何れかに設定する第２噴射制御モード設定手段と、
前記第１噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに基づき燃料の噴射を制御する一方、前記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡状態が検出されたときには、前記第１噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに優先し、前記第２噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに基づき燃料の噴射を制御する燃料噴射制御手段とを備え、
前記第２噴射制御モード設定手段は、前記過渡状態検出手段によって、前記内燃機関が減速状態から加速状態に移行する際の第１加速移行状態、或いは、前記内燃機関が定速又は加速状態から減速状態に移行する際の減速移行状態を検出したとき、前記噴射制御モードを前記後期噴射制御モードに設定することを特徴する筒内噴射型内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項９】
前記第２噴射制御モード設定手段は、前記過渡状態検出手段によって、前記内燃機関が減速状態以外から上記第１加速移行状態よりも緩やかな加速の加速状態に移行する際の第２加速移行状態を検出したとき、前記噴射制御モードを所定期間に亘り前記前期噴射制御モードに設定することを特徴とする請求項８に記載の筒内噴射型内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１０】
前記過渡状態検出手段は、前記内燃機関のスロットルバルブの開度変化、又は、前記内燃機関が搭載された車両のアクセルペダルの踏み込み量変化を検出する開度情報検出手段と、
前記開度情報検出手段にて検出された開度情報に基づき、前記内燃機関が前記第１加速移行状態、前記減速移行状態、又は前記第２加速移行状態の何れの過渡状態にあるか判定する判定手段とを含むことを特徴とする請求項８又は９に記載の筒内噴射型内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１１】
前記所定期間が、前記内燃機関の行程数として設定されることを特徴とする請求項９に記載の筒内噴射型内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用として好適した筒内噴射型内燃機関及びその燃料噴射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両用内燃機関として筒内噴射型内燃機関の開発が進められている。この種の筒内噴射型内燃機関では、燃焼室、即ち、その気筒内に燃料が直接噴射されるため、理論空燃比に近い空燃比を有する燃料と空気の混合気を、点火プラグの周辺のみに形成する工夫が色々と採用されている。それ故、筒内噴射型内燃機関にあっては、気筒内の全体の混合気がたとえリーンであっても、つまり、平均空燃比が理論空燃比よりも大きくても燃料への着火が可能となり、燃料を良好に燃焼させることができる。この結果、内燃機関からの排ガス中に含まれる一酸化炭素（ＣＯ）やハイドロカーボン（ＨＣ）が減少され、また、内燃機関のアイドル運転時や、その内燃機関を搭載した車両の定常走行時にあっては燃料の消費量を大幅に低減させることができる。更に、吸気通路内に燃料を噴射する通常のタイプの内燃機関は、吸気通路内にて混合気が生成されるため、その混合気が気筒内に実際に流入するまでに遅れが生じるが、筒内噴射型内燃機関の場合にはその遅れがなく、内燃機関の加速及び減速の応答性にも優れたものとなる。
【０００３】
しかしながら、上述した筒内噴射型内燃機関の利点は、内燃機関が比較的低負荷にて運転されている状況のみにて得られるに過ぎない。即ち、内燃機関の負荷の増加に伴い、燃料の噴射量が増加すると、点火プラグの周辺に形成される混合気は過度にリッチとなって、燃料の着火が不能になり、失火現象が発生する。つまり、筒内噴射型内燃機関の場合、その運転領域の全域に亘り、点火プラグの周辺のみに最適な空燃比を有する混合気を形成することは困難である。
【０００４】
上述の欠点を解消するため、特開平5-79370号公報に開示された筒内噴射型内燃機関は、燃料の噴射モードに燃料の噴射を吸気行程にて行う前期噴射モードと燃料の噴射を圧縮行程にて行う後期噴射モードとを有しており、噴射モードは内燃機関の負荷に応じて、前期噴射モード又は後期噴射モードに切り換え制御される。後期噴射モードの場合、燃料の噴射は、点火プラグの周辺のみに理論空燃比に近い空燃比を有した混合気を形成する。それ故、気筒内の全体の混合気がたとえリーンであっても燃料の着火が可能となって排ガス中のＣＯやＨＣを減少させることができ、また、内燃機関のアイドル運転時や車両の定常走行時にあっては、燃料の消費量を大きく削減することができる。これに対し、前期噴射モードの場合、燃料は吸気行程中に噴射され、気筒内に均一な濃度の混合気を形成することができる。この結果、空気利用率が高いので、燃料の噴射量を増加させることができ、内燃機関の出力を十分に高めることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように公知の筒内噴射型内燃機関の場合にあっては、その燃料の噴射モードが定常的な運転状態に応じて、後期噴射モード及び前期噴射モードの一方に切り換えられるものの、車両の発進や停止などの非定常走行状態、また、内燃機関の加速、減速及び冷態時などの運転過渡状態については何等考慮されていない。それ故、車両が発進や停止状態、また、内燃機関が運転過渡状態にあるとき、燃料の噴射モードや気筒内での平均空燃比が適切に設定されないこともあり、車両用の内燃機関としてはその性能を十分に確保できないことになる。
【０００６】
この発明は、上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、車両が非定常走行状態または内燃機関が運転過渡状態にあっても、その状態に応じて燃料の噴射モードや平均空燃比を最適に制御できる筒内噴射型内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明の筒内噴射型内燃機関の燃料噴射制御装置（請求項１）は、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段により検出された検出結果に応じて、燃料の噴射を吸気行程で行う前期噴射制御モード、或いは、燃料の噴射を圧縮行程で行う後期噴射制御モードの何れかに設定する第１噴射制御モード設定手段と、前記内燃機関の運転過渡状態を検出する過渡状態検出手段と、前記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡状態が検出されたとき、前記運転過渡状態に応じて前記前期噴射制御モード、或いは前記後期噴射制御モードの何れかに設定する第２噴射制御モード設定手段と、前記第１噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに基づき燃料の噴射を制御する一方、前記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡状態が検出されたときには、前記第１噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに優先し、前記第２噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに基づき燃料の噴射を制御する燃料噴射制御手段とを備えており、そして、前記過渡状態検出手段は前記内燃機関のスロットルバルブの開度変化、又は、前記内燃機関が搭載された車両のアクセルペダルの踏み込み量変化を検出する開度情報検出手段と、前記内燃機関が搭載された車両の車速を検出する車速検出手段とを含み、前記第２噴射制御モード設定手段は、前記開度情報検出手段及び車速検出手段を用いて前記内燃機関を搭載した車両が発進しようとする際の発進移行状態を検出したとき、前記噴射制御モードを所定期間に亘り前記前期噴射制御モードに設定するものとなっている。
【０００８】
上述の請求項１の燃料噴射制御装置によれば、車両が発進しようとする際の発進移行状態にあるとき、燃料は前期噴射制御モードにて噴射される。それ故、内燃機関は十分なトルクを発生することができ、車両の発進がスムーズに行われる。
この際、空燃比が理論空燃比に制御されれば、排ガス中の有害成分は三元触媒により効果的に浄化される。
【０００９】
また、上記目的を達成する燃料噴射制御装置（請求項２）は、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段により検出された検出結果に応じて、燃料の噴射を吸気行程で行う前期噴射制御モード、或いは、燃料の噴射を圧縮行程で行う後期噴射制御モードの何れかに設定する第１噴射制御モード設定手段と、前記内燃機関の運転過渡状態を検出する過渡状態検出手段と、前記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡状態が検出されたとき、前記運転過渡状態に応じて前記前期噴射制御モード、或いは前記後期噴射制御モードの何れかに設定する第２噴射制御モード設定手段と、前記第１噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに基づき燃料の噴射を制御する一方、前記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡状態が検出されたときには、前記第１噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに優先し、前記第２噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに基づき燃料の噴射を制御する燃料噴射制御手段とを備えており、そして、前記過渡状態検出手段は、前記内燃機関のスロットルバルブの開度変化、又は、前記内燃機関が搭載された車両のアクセルペダルの踏み込み量変化を検出する開度情報検出手段と、前記内燃機関が搭載された車両の車速を検出する車速検出手段とを含んでおり、前記第２噴射制御モード設定手段は、前記開度情報検出手段及び車速検出手段を用いて前記車両の停止状態が検出されたとき、前記噴射制御モードを後期噴射制御モードに設定するものとなっている。
【００１０】
上述の請求項２の燃料噴射制御装置によれば、車両が停止状態にあるとき、燃料は後期噴射制御モードにて噴射される。従って、車両の停止中、排ガス中の有害成分を増加させることなく、気筒内にて生成される混合気のリーン化が可能となり、燃料消費量の低減が可能となる。
請求項１又は２の燃料噴射制御装置の場合、前記開度情報検出手段は前記内燃機関のアイドル運転状態を検出するアイドル検出手段を含んでいるのが好ましい（請求項３）。アイドル検出手段は、車両が発進しようとする際の発進移行状態又は車両の停止状態を正確に検出する上で役立つ。
【００１１】
また、請求項１又は２の燃料噴射制御装置の場合、前記燃料噴射制御手段は、前記過渡状態検出手段を用い、前記車両の車速に基づいて前記車両が発進を完了したと判定したとき、前記発進移行状態、或いは前記停止状態に応じた燃料の噴射制御モードに優先し、前記第１制御モード設定手段によって設定された噴射制御モードに基づき燃料の噴射を制御するものであるのが好ましい（請求項４）。
【００１２】
請求項４の燃料噴射制御装置によれば、車両の発進が完了すると、燃料の噴射制御モードは第１噴射制御モード設定手段により内燃機関の運転状態に応じて前期噴射制御モード又は後期噴射制御モードに設定されるので、車両の走行中の燃料噴射を最適に制御可能となる。
上記目的を達成するため、この発明の燃料噴射制御装置（請求項５）は、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段により検出された検出結果に応じて、燃料の噴射を吸気行程で行う前期噴射制御モード、或いは、燃料の噴射を圧縮行程で行う後期噴射制御モードの何れかに設定する第１噴射制御モード設定手段と、前記内燃機関の運転過渡状態を検出する過渡状態検出手段と、前記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡状態が検出されたとき、前記運転過渡状態に応じて前記前期噴射制御モード、或いは前記後期噴射制御モードの何れかに設定する第２噴射制御モード設定手段と、前記第１噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに基づき燃料の噴射を制御する一方、前記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡状態が検出されたときには、前記第１噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに優先し、前記第２噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに基づき燃料の噴射を制御する燃料噴射制御手段とを備えており、そして、前記内燃機関は、この内燃機関に２段折れねじり特性を有するクラッチを介して連結された手動変速機を備えた車両に搭載されるものであって、前記過渡状態検出手段は、前記手動変速機の温度を検出する変速機温度検出手段を含むことで、検出すべき運転過渡状態の１つとして、前記変速機温度検出手段により前記手動変速機の温度が所定の温度よりも低い変速温度移行状態を検出し、前記第２噴射制御モード設定手段は、前記過渡状態検出手段によって前記変速温度移行状態が検出されたとき、前記噴射制御モードに前期噴射制御モードを設定するものとなっている。
【００１３】
請求項５の燃料噴射制御装置によれば、手動変速機の温度が所定の温度よりも低い変速温度移行状態にあるとき、燃料は前期噴射制御モード、つまり、吸気行程にて噴射される。この場合、内燃機関にあっては、その回転速度の変動が小さく抑えられるので、内燃機関からクラックを介して手動変速機に伝達される振動も小さくなり、手動変速機からのがた打ち音が発生することはない。
【００１４】
請求項５の燃料噴射制御装置の場合、前記過渡状態検出手段は、前記内燃機関のアイドル運転状態を検出するアイドル検出手段を含み、そして、前記変速機温度検出手段によって前記手動変速機の温度が所定の温度範囲内にあることを検出し且つ前記アイドル検出手段によってアイドル運転状態であることを検出したとき、前記変速温度移行状態にあると判定するものであるのが望ましい（請求項６）。
【００１５】
請求項６の燃料噴射制御装置における過渡状態検出手段によれば、手動変速機の温度が所定の温度範囲内、つまり、手動変速機が冷態状態にあり且つ内燃機関がアイドル運転状態にあるとき、運転過渡状態が変速温度移行状態にあると判定し、燃料の噴射が前期噴射制御モードにて実施される。
また、請求項５又は６の燃料噴射制御装置の場合、前記変速機温度検出手段は、前記手動変速機の潤滑油の温度を検出するものであるのが好ましい（請求項７）。この場合、変速機温度検出手段は、変速機の温度を正確に検出する。
【００１６】
上記目的を達成するため、この発明の燃料噴射制御装置（請求項８）は、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段により検出された検出結果に応じて、燃料の噴射を吸気行程で行う前期噴射制御モード、或いは、燃料の噴射を圧縮行程で行う後期噴射制御モードの何れかに設定する第１噴射制御モード設定手段と、前記内燃機関の運転過渡状態を検出する過渡状態検出手段と、前記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡状態が検出されたとき、前記運転過渡状態に応じて前記前期噴射制御モード、或いは前記後期噴射制御モードの何れかに設定する第２噴射制御モード設定手段と、前記第１噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに基づき燃料の噴射を制御する一方、前記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡状態が検出されたときには、前記第１噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに優先し、前記第２噴射制御モード設定手段により設定された噴射制御モードに基づき燃料の噴射を制御する燃料噴射制御手段とを備えており、そして、前記第２噴射制御モード設定手段は、前記過渡状態検出手段によって、前記内燃機関が減速状態から加速状態に移行する際の第１加速移行状態、或いは、前記内燃機関が定速又は加速状態から減速状態に移行する際の減速移行状態を検出したとき、前記噴射制御モードを前記後期噴射制御モードに設定するものとなっている。
【００１７】
請求項８の燃料噴射制御装置によれば、内燃機関が前記第１加速移行状態又は減速移行状態にあるとき、燃料は後期噴射制御モードにて噴射される。このように後期噴射制御モードにて燃料が噴射されると、内燃機関の出力が抑制される結果、内燃機関の加速ショックや減速ショックが低減される。
請求項８の燃料噴射制御装置の場合、前記第２噴射制御モード設定手段は、前記過渡状態検出手段によって、前記内燃機関が減速状態以外から上記第１加速移行状態よりも緩やかな加速の加速状態に移行する際の第２加速移行状態を検出したとき、前記噴射制御モードを所定期間に亘り前記前期噴射制御モードに設定するものであるのが望ましい（請求項９）。
【００１８】
請求項９の燃料噴射制御装置によれば、内燃機関が前記第２加速移行状態にあるとき、燃料は所定期間に亘り前期噴射制御モードにて噴射され、内燃機関の加速が達成される。
請求項８又は９の燃料噴射制御装置の場合、前記過渡状態検出手段は、前記内燃機関のスロットルバルブの開度変化、又は、前記内燃機関が搭載された車両のアクセルペダルの踏み込み量変化を検出する開度情報検出手段と、前記開度情報検出手段にて検出された開度情報に基づき、前記内燃機関が前記第１加速移行状態、前記減速移行状態、又は前記第２加速移行状態の何れの過渡状態にあるか判定する判定手段とを含んでいる（請求項１０）。
【００１９】
このような請求項１０の過渡状態検出手段によれば、内燃機関の第１加速移行状態、減速移行状態及び第２加速移行状態が正確に検出される。
更に、請求項９の燃料噴射型制御装置にあっては、前記所定期間が、前記内燃機関の行程数として設定されるのが望ましい（請求項１１）。この場合、内燃機関の回転速度に応じて、前期噴射制御モードの維持期間を設定可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
：システム構成：
図１を参照すると、車両のエンジンシステムは筒内噴射型の直列４気筒−４サイクルガソリンエンジン１（以下、単にエンジンと称する）を備え、このエンジン１は図２に拡大して示されている。エンジン１は、シリンダヘッド２、シリンダブロック及びオイルパンを有し、このシリンダブロックに４つのシリンダボア６が形成されている。各シリンダボア６にはピストン７がそれぞれ嵌合されており、各ピストン７はコネクティングロッドを介してクランクシャフトに連結されている。シリンダヘッド２には、各シリンダボア６毎に、点火プラグ３、電磁弁式のフューエルインジェクタ４並びに一対ずつの吸気弁９及び排気弁１０がそれぞれ取り付けられている。点火プラグ３は点火コイル１９（図１参照）に電気的に接続されており、この点火コイル１９は点火プラグ３に高電圧を供給することができる。
【００２１】
各フューエルインジェクタ４は、対応するシリンダボア６内にてピストン７の頂面とシリンダヘッド２との間に形成される燃焼室５に燃料を直接に噴霧する。より詳しくは、各ピストン７の頂面にはフューエルインジェクタ４側に位置して半球状のキャビティ８が形成されている。それ故、ピストン７が上死点近傍に到達したとき、フューエルインジェクタ４から燃料が噴霧されると、霧状の燃料はキャビティ８に受け取られる。
【００２２】
吸気通路内に燃料を噴射する通常のタイプのエンジンに比べ、筒内噴射型のエンジン１は高い圧縮比を有しており、その圧縮比は例えば１２程度に設定されている。これにより、エンジン１は、通常のタイプのエンジンに比べて、高い出力を発生することができる。
エンジン１は、ダブルオーバヘッドカム（DOHC）方式の動弁機構を備えており、この動弁機構は、各気筒の吸気弁９及び排気弁１０をそれぞれ駆動するために、吸気弁９側の吸気カムシャフト１１及び排気弁１０側の排気カムシャフト１２を有しており、これらカムシャフト１１，１２はシリンダヘッド２に回転自在に支持されている。
【００２３】
シリンダヘッド２には、各気筒の吸気弁９及び排気弁１０に対応して吸気通路１３及び排気通路１４がそれぞれ形成されており、各吸気通路１３はカムシャフト１１，１２間をシリンダボア６の軸線方向に沿って真っ直ぐに延びている。より詳しくは、図２から明らかなように各吸気通路１３はシリンダボア６の軸線に対して所定の角度を存して傾斜されている。各吸気通路１３の一端は燃焼室５に開口し、吸気弁９により開閉される吸気ポートを形成しており、その他端は吸気マニホールド２１に接続されている。従って、各気筒の燃焼室５には一対の吸気ポートが開口しており、これら吸気ポートの間にフューエルインジェクタ４のノズル部が配置されている。上述したように各吸気通路１３がシリンダボア６の軸線に沿って真っ直ぐに延びていると、各吸気通路１３を通じて気筒内に流入する吸気は、ピストン７のキャビティ８と協働して気筒内に逆タンブル（tumble）流を形成するとともに、気筒内に導入される吸気の慣性効果を高めることができ、エンジンの出力向上に好適したものとなる。
【００２４】
シリンダブロック内にはウォータジャケットが形成されており、このウォータジャケット内を通じて冷却水が循環されるようになっている。シリンダブロックには冷却水の温度を検出する水温センサ１６が取り付けられている。
クランクケース内には、各気筒毎のクランク角を検出する電磁式のクランク角センサ１７がそれぞれ配置されている。この実施例の場合、各クランク角センサ１７は、気筒のクランク角が第１角位置及び第２角位置にあるとき、クランク角信号SGTをそれぞれ出力する。この実施例では、第１及び第２角位置は、クランクシャフトの回転角でみて、ピストン７が上死点（TDC）に到達する７５°前（75°TDC）及び５°前（5°TDC）にそれぞれ設定されている。
【００２５】
更に、吸気側カムシャフト１１及び排気側カムシャフト１２の一方、例えば吸気側カムシャフト１１には、気筒判別センサが取り付けられており、この気筒判別センサはカムシャフト１１の回転角でみて、基準回転角毎に気筒判別信号SGCを出力する。
各排気通路１４は吸気通路１３とは異なり、シリンダボア６の軸線と直交する方向に延びている。各排気通路１４の一端は燃焼室５に開口して、排気弁１０により開閉される排気ポートをそれぞれ形成しており、その他端は排気マニホールド４１に接続されている。排気マニホールド４１にはＯ2センサ４０が取り付けられている。
【００２６】
図１に示されているように吸気マニホールド２１にはサージタンク２０を介してスロットルボディ２３が接続されており、このスロットルボディ２３から吸気管路２５が延びている。吸気管路２５の先端にはエアクリーナ２２が接続されている。このエアクリーナ２２内にはエアフィルタ６３、吸気量を検出するエアフローセンサ６４及び吸気の温度を検出する吸気温センサ６５が内蔵されている。スロットルボディ２３はサージタンク２０と吸気管路２５とを連通させる弁通路を有し、この弁通路内にバタフライ式のスロットルバルブ２８が配置されている。このスロットルバブル２８はアクセルペダル（図示しない）の踏み込みに応じて、弁通路を開くことができる。スロットルボディ２３内には弁通路とは別に、スロットルバルブ２８をバイパスする分岐通路が形成されており、この分岐通路には、第１エアバイバスバルブ２４が配置されている。この第１エアバイパスバルブ２４はステッピングモータ（図示しない）により駆動される。更に、スロットルボディ２３内には、スロットルバルブ２８の開度、即ち、スロットル開度θTHを検出するスロットルセンサ２９、スロットルバルブ２８の全閉状態を検出するアイドルスイッチ３０が配置されている。
【００２７】
吸気管路２５には、スロットルボディ２３よりも上流側の部位からバイパス管路２６が分岐されており、このバイパス管路２６はスロットルボディ２３の下流側の端部にて、スロットルボディ２３の弁通路に連通している。バイパス管路２６は吸気管路２５の流路断面積と同程度の流路断面積を有しており、バイパス管路２６の途中には第２エアバイパスバルブ２７が介挿されている。第２エアバイパスバルブ２７はリニアソレノイドバルブである。
【００２８】
排気マニホールド４１からは排気管路４３が延びており、この排気管路４３の先端にはマフラ（図示しない）が接続されている。排気管路４３の途中には、三元触媒を内蔵した排ガス浄化装置４２が介挿されている。
更に、シリンダヘッド２内において、各気筒の一対の排気通路１４からはＥＧＲ通路１５が分岐されている。これらＥＧＲ通路１５はマニホールド（図示しない）を介してＥＧＲ管路４４の一端に接続されており、ＥＧＲ管路４４の他端は、サージタンク２０の上流側端部に接続されている。ＥＧＲ管路４４の途中には、ＥＧＲバルブ４５が介挿されており、このＥＧＲバルブ４５は、ステッピングモータ（図示しない）により駆動される。
【００２９】
エンジンシステムは燃料タンク５０を備えており、この燃料タンク５０は図示しない車体の後部に配置されている。燃料タンク５０には、電動式の低圧ポンプ５１が取付けられており、低圧ポンプ５１は低圧パイプ５２を介して高圧ポンプ５５に接続されている。低圧パイプ５２からはリターンパイプ５３が分岐されており、このリターンパイプ５３は燃料タンク５０に接続されている。従って、低圧ポンプ５１が駆動されると、低圧ポンプ５１は燃料タンク５０内の燃料を吸い上げ、この燃料を高圧ポンプ５５に向けて供給することができる。リターンパイプ５３には低圧レギュレータ５４が介挿されており、この低圧レギュレータ５４は、低圧ポンプ５１から高圧ポンプ５５に供給される燃料の圧力、即ち、低圧パイプ５２内の燃料圧を一定の低圧値（例えば、3.35kg/mm2）に調整することができる。
【００３０】
高圧ポンプ５５は斜板アキシャルピストンポンプからなり、そのポンプ軸は排気側カムシャフト１２に連結されている。高圧ポンプ５５からは高圧パイプ５６が延びており、この高圧パイプ５６は分配パイプ５７に接続されている。分配パイプ５７からは４本のデリバリパイプ６２が分岐されており、各デリバリパイプ６２は対応するフューエルインジェクタ４にそれぞれ接続されている。高圧ポンプ５５がエンジン１、即ち、排気側カムシャフト１２の回転によって駆動されると、高圧ポンプ５５は燃料タンク５０から低圧ポンプ５１及び低圧パイプ５２を介して燃料を吸い上げ、そして、吸い上げた燃料を高圧パイプ５６、分配パイプ５７及びデリバリパイプ６２を通じて各フューエルインジェクタ４に供給することができる。ここで、エンジン１がアイドル運転状態にあるときでも、高圧ポンプ５５は、50kg/mm2以上の高圧の燃料を吐出するだけの能力を有しており、高圧ポンプ５５からの燃料の吐出圧はエンジン１の回転速度が増加するに連れて上昇する。分配パイプ５７からはリターンパイプ５８が延びており、このリターンパイプ５８は、燃料タンク５０と低圧レギュレータ５４との間のリターンパイプ５３の部位に接続されている。リターンパイプ５８には、高圧レギュレータ５９が介挿されており、この高圧レギュレータ５９は高圧ポンプ５５から各フューエルインジェクタ４に供給される燃料の圧力、即ち、高圧パイプ５６から分配パイプ５７を通じてデリバリパイプ６２に至る燃料通路内の燃料の圧力を50kg/mm2程度の高圧値に調整することができる。更に、高圧レギュレータ５９には電磁式の燃料圧切換え弁６０が備えられており、この燃料圧切換え弁６０は高圧レギュレータ５９内のバイパス通路（図示しない）を開閉することができる。燃料圧切換え弁６０がオン操作されると、高圧レギュレータ５９内のバイパス通路が開かれる結果、前記燃料通路内の燃料の圧力は所定値、例えば前記低圧値（3.35kg/mm2）までしか上昇することかできない。
【００３１】
図１に示されているように高圧ポンプ５５からはリターンパイプ６１が延びており、リターンパイプ６１は燃料タンク５０と低圧レギュレータ５４との間のリターンパイプ５３の部位に接続されている。高圧ポンプ５５に供給された燃料の一部は、高圧ポンプ５５の潤滑及び冷却に使用された後、リターンパイプ６１，５３を通じて燃料タンク５０に戻される。
【００３２】
前述した電気的な各種のセンサ、スイッチ及び機器は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）７０に電気的に接続されており、このＥＣＵ７０はセンサ及びスイッチからの信号を受け取り、そして、これら信号に基づき機器の作動を制御することができる。また、図１に示されているようにＥＣＵ７０には、手動変速機６６内の潤滑油の温度を検出する油温センサ６７が電気的に接続されている。
【００３３】
手動変速機６６はエンジン１にクラッチ７１を介して接続可能となっており、そのクラッチ７１は回転方向緩衝機構としてのトーションばね付きクラッチディスク（図示しない）を含んでいる。クラッチディスクのトーションばねは、図３中に実線で示す２段折れねじり特性を有しており、図３中の破線は通常のタイプのガソリンエンジンに使用されるクラッチ、即ち、そのクラッチディスクにおけるトーションばねの２段折れねじり特性を示している。ここで、通常のタイプのガソリンエンジンとは、この実施例の筒内噴射型のエンジン１とは異なり、吸気通路内に燃料が噴射されるタイプのエンジンを示している。この筒内噴射型のエンジン１は、アイドル運転では後期噴射を行うため（図５参照）、アイドル運転時でのエンジン１の回転速度変動が通常のエンジンに比べて増加し易く、このため、エンジン１の回転速度変動を手動変速機６６に伝達しないように、クラッチ７１の場合、図３から明らかなようにトーションばねは、通常のクラッチのトーションばねに比べ、そのクラッチディスクの回転角が小さい領域ではねじりトルク、つまり、そのばね定数が小さく設定されている。
【００３４】
図４を参照すると、ＥＣＵ７０に電気的に接続されているセンサ、スイッチ及び機器が纏めて示されている。ＥＣＵ７０はいわゆるマイクロコンピュータであって、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）７２、リードオンリメモリ７３（ ＲＯＭ ）、ランダムアクセスメモリ７４（ＲＡＭ）、バックアップメモリ７５（ＢＵＲＡＭ）、入力インタフェース７６及び出力インタフェース７８等の基本的な回路を備えている。入力インタフェース７６には前述した水温センサ１６、クランク角センサ１７、スロットルセンサ２９、アイドルスイッチ３０、Ｏ2センサ４０、エアフローセンサ６４、吸気温センサ６５、油温センサ６７、負圧スイッチ及び気筒判別センサに加えて、イグニッションキーなどが電気的に接続されており、出力インタフェース７８には前述したフューエルインジェクタ４、第１エアバイパスバブル２４、第２エアバイパスバルブ２７、ＥＧＲバルブ４５、低圧ポンプ５１、燃料圧切換え弁６０及び点火コイル１９に加えて、各種の警告灯（図示しない）などが電気的に接続されている。
【００３５】
ＥＣＵ７０のＲＯＭ７３には、前述したエンジンシステムの作動を制御する制御プログラムや、この制御プログラムの実行に利用される制御マップが予め記憶されている。ＥＣＵ７０は入力インタフェース７６を介してセンサやスイッチからの入力信号を受け取ると、これらの入力信号、制御プログラム及び制御マップに基づき、空燃比制御を含む燃料の噴射制御モードを決定した後、フューエルインジェクタ４、点火コイル１９及びＥＧＲバルブ４５、低圧ポンプ５１及び燃料圧切換え弁６０などの機器に出力インタフェース７８を介して制御信号を出力し、燃料の噴射時期、燃料の噴射量、点火時期及び吸気側に戻すべき排ガスの量などを制御する。
【００３６】
ここで、燃料の噴射制御モードには、エンジン１の吸気行程中に燃料を噴射する前期噴射制御モード及びエンジン１の圧縮行程中に燃料を噴射する後期噴射制御モードがある。また、後期噴射制御モード内での空燃比の制御には、気筒内の平均空燃比を理論空燃比よりも大きい空燃比（２０〜４０）で制御するリーン制御、エンジン１の冷態低負荷時に実施する気筒内の平均空燃比を理論空燃比の近傍で制御する冷態低負荷制御がある。また、前期噴射制御モード内の空燃比の制御には、気筒内の平均空燃比を理論空燃比よりも大きい空燃比（２０〜２５前後）で制御するリーン制御、平均空燃比を理論空燃比で制御するストイキオ(stoichiometric)フィードバック制御及び平均空燃比を理論空燃比よりも低い要求空燃比で制御するオープンループ制御がある。
【００３７】
次に、ＥＣＵ７０によって実行されるエンジン制御の概要について説明する。
：エンジン制御の概要：
−エンジンのクランキング中−
エンジン１のイグニッションキーが運転者によってオン操作されると、ＥＣＵ７０は燃料圧切換え弁６０をオン作動させる同時に低圧ポンプ５１を駆動し、そして、第２エアバイパスバルブ２７を閉じる。燃料圧切換え弁６０のオン作動は高圧レギュレータ５９内のバイパス通路を開くことから、高圧ポンプ５５からフューエルインジェクタ４のデリバリパイプ６２に至る燃料通路内の圧力は前記低圧値まで低下される。また、低圧ポンプ５１から高圧ポンプ５５に向けて吐出された燃料の圧力もまた低圧レギュレータ５４により低圧値に調整されるので、低圧ポンプ５１から高圧ポンプ５５を経てフューエルインジェクタ４に至る燃料供給通路内の燃料の圧力は低圧値に保持される。
【００３８】
この後、イグニッションキーが運転者によりスタート位置まで操作されると、エンジン１はセルモータ（図示しない）よりクランキング運転され、同時に、ＥＣＵ７０は燃料の噴射制御を開始する。この場合、フューエルインジェクタ４から対応する気筒内に直接噴射される燃料の量は、燃料供給通路内の圧力、フューエルインジェクタ４の開弁時間及び気筒内への吸気量に基づいて決定される。ここで、エンジン１がクランキング運転中にあるとき、各気筒への吸気量は、スロットルボディ２３の弁通路とスロットルバルブ２８との間の隙間を流れる空気量及び第１エアバイパスバルブ２４を通じてスロットルボディ２３内の分岐通路内を流れる空気量によって決定される。なお、第１エアバイパスバブル２４の開度もまたＥＣＵ７０によって制御される。
【００３９】
エンジン１のクランキングは高圧ポンプ５５を駆動し、これにより、高圧ポンプ５５は低圧ポンプ５１側から供給される燃料を加圧してフューエルインジェクタ４側に吐出する。しかしながら、エンジン１のクランキング運転中、高圧ポンプ５５から吐出される燃料の圧力は不安定であるため、燃料の噴射制御に高圧ポンプ５５の吐出圧を使用することはできない。それ故、エンジン１のクランキング中にあっては、低圧ポンプ５１から吐出される燃料の圧力を調整して得られる低圧の燃料が使用される。
【００４０】
―始動時−
エンジン１が始動状態にあるとき、ＥＣＵ７０は、噴射制御モードに前期噴射制御モードを選択し、この前期噴射制御モードでは前述したオープンループ制御が採用される。従って、このような状況では、吸気行程にて各気筒内に燃料が直接噴射され、そして、燃料の噴射量は気筒内の平均空燃比が理論空燃比よりも比較的小さくなるように制御される。つまり、気筒内に供給された空気と燃料との混合気は比較的リッチな状態にある。それ故、エンジン１の始動時には気筒内での燃料の気化率がたとえ低くても、吸気行程中に噴射された燃料は膨張行程に至るまでの間にて十分に気化される。しかも、気筒内の混合気は比較的リッチな状態にあるから、膨張行程にて燃料は確実に着火され、その燃焼が良好に行われる。この結果、気筒内での失火を原因とした未燃燃料（ハイドロカーボン（ＨＣ））の発生が抑制される。
【００４１】
なお、筒内噴射型のエンジン１にあっては、通常のタイプのエンジンとは異なり、吸気通路１３の内壁面に噴射された燃料が付着するようなこともなく、燃料の噴射量制御に関して、その応答性及び精度の向上を容易に図ることができる。
−冷態始動後のアイドル運転（暖機中）−
エンジン１のクランキング運転が完了し、エンジン１の運転状態がアイドル運転状態に移行すると、つまり、イグニッションキーがスタート位置からオン位置に戻されると、ＥＣＵ７０は燃料圧切換え弁６０をオフ作動させ、第１及び第２エアバイパスバルブ２４，２７はアイドル開度に維持される。このとき、エンジン１は高圧ポンプ５５を安定して駆動し、高圧ポンプ５５からフューエルインジェクタ４に至る燃料通路内の燃料圧が増加し、そして、高圧レギュレータ５９の働きにより燃料圧が前述した高圧値に維持される結果、高圧ポンプ５５は高圧の燃料をフューエルインジェクタ４に向けて吐出する。
【００４２】
エンジン１の暖機が完了するまでのアイドル運転中、即ち、エンジン１の冷却水温ＴWTが所定値（例えば５０℃）に達するまでの間にあっては、 ＥＣＵ７０は、冷態始動時での場合と同様に、噴射制御モードに前期噴射制御モードを選択するが、このときの各気筒内への燃料の噴射量は、前述した燃料通路内の高い燃料圧と、フューエルインジェクタ４の開弁時間とによって決定されることになる。
【００４３】
なお、車両の補機類、例えばエアコンディショナ（図示しない）の駆動がオン又はオフされ、これに伴い、エンジン１の負荷が増減すると、ＥＣＵ７０は第１エアバイパスバルブ２４の開度、つまり、各気筒への吸気量及び燃料の噴射量を制御することで、エンジン１のアイドル回転数を一定に維持する。
また、暖機運転中、Ｏ2センサ４０の温度が活性化温度まで上昇すると、ＥＣＵ７０は、その前期噴射制御モード中の空燃比制御をストイキオフィードバック制御に切り換え、Ｏ2センサ４０からの出力信号に基づき気筒内の平均空燃比を理論空燃比に一致させるべく燃料の噴射量を制御する。この結果、排ガス浄化装置４２の三元触媒は、排ガス中の有害成分を効果的に浄化可能となる。
【００４４】
−エンジンの暖機完了後−
エンジン１の暖機が完了すると、ＥＣＵ７０は、図５の制御マップからエンジン回転速度ＮE及びエンジン１の負荷相関情報としての目標平均有効圧ＰEに基づき、空燃比制御や燃料噴射時期制御を含む噴射制御モードを決定し、また、決定された噴射制御モードに従い第２エアバイパスバルブ２７及びＥＧＲバルブ４５の開閉を制御する。この実施例の場合、ＥＣＵ７０は、スロットルセンサ２９から出力されるスロットル開度θTH及びエンジン回転速度ＮE等に基づいてエンジン１の目標平均有効圧ＰEを算出し、また、クランク角センサ１７から出力されるクランク角信号からエンジン回転速度ＮEを算出する。
【００４５】
以下、エンジン１の定常的な運転状態に応じた噴射制御モードについて説明する。
−エンジンのアイドル運転時（低負荷・低回転）−
エンジン１がアイドル運転状態（低負荷及び低回転）にあるとき、つまり、エンジン回転速度ＮE及び目標平均有効圧ＰEが共に低いとき、ＥＣＵ７０は、図５の制御マップから明らかなように燃料の噴射制御モードを後期噴射制御モード（リーン制御）に切り換える。このとき、ＥＣＵ７０は、第２エアバイパスバルブ２７及びＥＧＲバルブ４５をそれぞれ全開させる。第２エアバイパスバルブ２７が開かれると、スロットルバルブ２８の開度に拘わらず、バイパス管路２６からサージタンク２０に吸気が導かれるで、各気筒内に多量の吸気を供給することができる。また、ＥＧＲバルブ４５も開かれているので、排ガスの一部がサージタンク２０に導入される。従って、各気筒内には排ガスを含んだ吸気が供給されることになる。この場合、各気筒に供給される排ガスの量は、吸気量の３０〜６０％に設定されている。このとき、フューエルインジェクタ４からの燃料の噴射量は、気筒内の平均空燃比が２０〜４０程度の値となるように制御される。
【００４６】
このように平均空燃比が大きくても、噴射制御モードが後期噴射モードに切り換えられている結果、圧縮行程にてフューエルインジェクタ４から気筒内に燃料が噴射されると、噴射された燃料は、点火時期の直前にて、点火プラグ３の周辺に理論空燃比近傍の空燃比を有する混合気を形成する。より詳しくは、前述したようにピストン７の頂面に半球状のキャビティ８が形成されていることから、圧縮行程時におけるピストン７の押し上げは、図６に示されているように気筒内の吸気に矢印８０で示す逆タンブル流を生起させ、しかも、フューエルインジェクタ４はピストン７のキャビティ８に向けて燃料を噴射する。それ故、燃料噴霧の大部分がキャビティ８内、即ち、点火プラグ３の周辺に留められるので、たとえ気筒内の平均空燃比が大きくても、点火プラグ３の周辺に理論空燃比近傍の空燃比を有した混合気を形成することができ、燃料噴霧は点火プラグ３により確実に着火される。この結果、エンジン１のリーンバーン運転が可能となり、排ガス中のＣＯやＨＣを低減することができるとともに、燃料の消費量が低減される。更に、この場合、気筒内に供給される吸気には多量の排ガスが含まれているので、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯX）もまた大幅に減少される。
【００４７】
燃料の噴射制御モードに後期噴射制御モードが選択されている場合、各気筒内にはスロットルバルブ２８をバイパスして吸気が導かれるので、スロットルバルブ２８による弁通路の絞り損失やポンピングロスが低減される。
なお、エンジン１がアイドル運転状態にあるとき、エンジン負荷の増減に応じて、各気筒内への燃料の噴射量が増減されることは言うまでもない。これにより、エンジン１のアイドル回転数は一定に制御され、この制御の応答性は非常に良好となる。
【００４８】
−車両の低・中速走行時−
ＥＣＵ７０は図５の制御マップから、目標平均有効圧ＰE及びエンジン回転速度ＮEに基づき、前期噴射制御モード（リーン制御）、前期／後期噴射制御モード（ストイキオフィードバック制御）、前期噴射制御モード（オープンループ制御）の何れかの制御域を決定する。より詳しくは、前期噴射制御モード（リーン制御）では、ＥＣＵ７０は、吸気行程にて燃料を噴射させ、そして、気筒内の平均空燃比が２０〜２３程度となるように燃料の噴射量を制御する。更に、この場合、ＥＣＵ７０は、第１及び第２エアバイパスバルブ２４，２７及びＥＧＲバルブ４５の開度もまたそれぞれ制御する。
【００４９】
−急加速・高速走行時−
車両の急加速状態または高速走行状態では目標平均有効圧ＰE及びエンジン回転速度ＮEの何れかが高く、ＥＣＵ７０は噴射制御モードを前期噴射制御モード（オープンループ制御）に切り換える。この場合、吸気行程にて燃料が噴射され、その燃料の噴射量は、気筒内の平均空燃比が理論空燃比よりも比較的小さくなるようにオープンループ制御される。
【００５０】
前期噴射制御モード（オープンループ制御）でも、ＥＣＵ７０は、第１及び第２エアバイバスバルブ２４，２７及びＥＧＲバルブ４５の開度を制御する。
−燃料カット域−
車両の中・高速走行中、アクセルペダルの踏み込みが解除されると、車両は減速し始め、このとき、ＥＣＵ７０は気筒内への燃料噴射を停止する（燃料カット）。従って、燃料の消費量及び排ガス中の有害成分は共に減少される。エンジン回転速度ＮEが復帰回転速度よりも低下するか、又は、アクセルペダルが再び踏み込まれると、ＥＣＵ７０は燃料カットを直ちに中止し、前述した制御域の何れを選択する。
【００５１】
次に、エンジン１の運転過渡状態における燃料の噴射制御モードの選択手順に関して、以下に説明する。具体的には、エンジン１が運転過渡状態にあるとき、燃料の噴射制御モードは図７のメインルーチンに従って選択され、このメインルーチンは所定のサイクル毎、例えばエンジン１の半回転、即ち、１行程毎に繰り返して実行される。
【００５２】
−メインルーチン−
ステップＳ１にて、 ＥＣＵ７０は、前述した各種のセンサ及びスイッチからの出力信号に基づきエンジンシステムの運転情報を読み込む。詳しくは、ＥＣＵ７０は各種センサの出力信号から冷却水温ＴWT、スロットル開度θTH、吸気温ＴAIR、手動変速機６６の油温ＴTM、エンジン回転速度ＮEを求める。また、ＥＣＵ７０は、読み込んだ情報からエンジン負荷情報としての目標平均有効圧ＰE、スロットル開速度（スロット開度の微分値）ΔθTH及び車速Ｖなどを算出する。なお、ステップＳ１の実行に先立ち、ＥＣＵ７０は初期化処理を実行し、後述する各種のフラグ及び減算タイマにそれぞれ負の値をセットする。
【００５３】
次のステップＳ２にて、ＥＣＵ７０はエンジン１の冷却水温ＴWTが所定の温度ＴWTC（例えば５０℃）よりも低いか否かを判別する。ステップＳ２の判別結果が偽（No）の場合、つまり、エンジン１の暖機が完了している場合、ＥＣＵ７０は、後述するステップＳ３〜ステップＳ９の発進制御ルーチン、加速ショック制御ルーチン、加速応答制御ルーチン、減速ショック制御ルーチン、燃料カットからの復帰制御ルーチン、噴射制御モードの決定ルーチン及び噴射終了時期制御ルーチンを経て、そして、ステップ Ｓ１０にて、制御対象となる機器の駆動制御ルーチンを順次実行する。この駆動制御ルーチンでは、先のステップにて決定された制御情報に基づき、フューエルインジェクタ４、第１及び第２エアバイパスバルブ２４，２７、ＥＧＲバルブ４５及び点火コイル１９等の各種の機器の駆動が制御される。
【００５４】
一方、ステップＳ２の判別結果が真（Yes）となり、エンジン１の暖機が完了していない場合、ＥＣＵ７０はステップＳ１１からステップＳ８以降を順次実行する。
次に、各ステップの詳細を順次説明する。
−発進制御ルーチン−
図８に示されているように発進制御ルーチン（ステップＳ３）では、先ず、ステップＳ３０にて、走行フラグＦRUNに１がセットされているか否かが判別される。エンジン１の始動後、ステップＳ３０が最初に実行される際には、走行フラグＦRUNには負の値がセットされているから、ここでの判別結果は偽となり、次に、車速Ｖが第１車速ＶH（例えば５km/h）よりも低いか否かが判別される（ステップＳ３１）。ステップＳ３１の判別結果が真であると、スロットル開度θTHがスロットル閾値θTHL（例えば５％の開度）よりも小さいか否かが判別される（ステップＳ３２）。ここでの判別結果もまた真であれば、車両が停車中で且つ運転者に発進の意志がないと判断でき、発進フラグＦSTに０がセットされる（ステップＳ３３）。
【００５５】
一方、アクセルペダルの踏み込みに伴い、スロットル開度θTHが増加し、ステップＳ３２の判別結果が偽になると、運転者に発進の意志があり、エンジン１が発進移行状態にあると判断できる。この場合にはステップＳ３４にて、発進フラグＦSTに１がセットされる。そして、車両が発進し、その車速Ｖが上昇すると、ステップＳ３１の判別結果もまた偽となり、この場合、走行フラグＦRUNに１がセットされる（ステップＳ３５）。
【００５６】
この後、車両が発進し、走行フラグＦRUNに１がセットされると、ステップＳ３０の判別結果は真となる。従って、ステップＳ３０からステップＳ３６が実行され、ここでは、車速Ｖが第１車速ＶHよりも低い第２車速ＶL（例えば２km/h）よりも低下したか否かが判別される。ここでの判別結果が偽の場合、つまり、発進が完了し、車両が走行状態にある場合には、ステップＳ３５が繰り返して実行され、走行フラグＦRUNの値は１に維持される。
【００５７】
一方、車両が減速し、車両がほぼ停止状態となって、ステップＳ３６の判別結果が真になると、走行フラグＦRUNは０にセットされる（ステップＳ３７）。即ち、走行フラグＦRUNは車速Ｖに応じて１又は０にセットされる。第２車速Ｖ2は第１車速Ｖ1よりも低い値に設定されているので、車両の微速走行時、走行フラグＦRUNのセットにハンチングが発生することはない。
【００５８】
発進フラグＦSTに１がセットされていると、ＥＣＵ７０は、後述する噴射制御モードの決定ルーチンにて、噴射制御モードに前期噴射制御モード（ストイキオフィードバック制御）を選択することができる。
これに対し、発進フラグＦSTが０にリセットされていると、ＥＣＵ７０は、決定ルーチンにて、噴射制御モードを目標平均有効圧ＰE及びエンジン回転速度ＮEからマップに基づいて選択する。
【００５９】
−加速ショック制御ルーチン−
図９に示されているように加速ショック制御ルーチンでは、ステップ Ｓ４０にて、目標平均有効圧ＰEが所定圧−ＰEL（例えば−１kgf/cm2）よりも高いか否かが判別され、ここでの判別結果が真の場合、つまり、車両が減速状態にある場合には、ステップＳ４１にて、減算タイマタイマｔASは０にセットされ、そして、加速フラグＦDAに１がセットされる。ステップＳ４１からは次のステップＳ５の加速応答制御ルーチンをバイパスし、ステップＳ６の減速ショック制御ルーチンが実行される。
【００６０】
この後、アクセルペダルが運転者によって踏み込まれ、目標平均有効圧ＰEが上昇し、ステップＳ４０の判別結果が真になると、スロットル開速度ΔθTHが加速判定値αTHHよりも大きいか否かが判別される（ステップＳ４２）。ここでの判別結果が真となると、運転者に車両を加速する意思があると推測され、次のステップＳ４３にて、加速フラグＦDAに１がセットされているか否かが判別される。車両が減速状態から加速状態に移行するようなエンジン１の第１加速移行状態にあっては、加速フラグＦDAは既に１にセットされているので、ステップＳ４３の判別結果は真となる。次のステップＳ４４では、加速フラグＦDAはその値が０にセットされ、そして、減算タイマｔASに所定値ｔ1（例えば0.1sec）がセットされ、この時点から減算タイマｔASの作動が開始される。
【００６１】
ここで、減算タイマｔASの作動中、後述するようにＥＣＵ７０は噴射制御モードに後期噴射制御モード（リーン制御）を選択する。
加速ショック制御ルーチンにおいて、加速ショックには、クラッチ７１のトーションばねが減速側から加速側にねじられ、且つ、最もねじられ部分において生じる、いわゆるがた詰めショックが含まれる。このがた詰めショックはエンジン１の出力が大きい程、大きくなる傾向にあるため、がた詰めショックが生じ易い状態では、所定期間に亘って後期噴射制御モード（リーン制御）を選択する。
【００６２】
−加速応答制御ルーチン−
図１０に示されているように加速応答制御ルーチンでは、ステップＳ５１にて、スロットル開速度ΔθTHが前述した加速判定値αTHHよりも小さい加速判定値αTHLよりも大きいか否かが判別される。ここでの判別結果が真の場合には、前述した減算タイマｔASの値が０であるか否かが判別される（ステップＳ５２）。ステップＳ５２での判別結果が偽の場合には、先の加速ショック制御ルーチンにて、減算タイマｔASに所定値ｔ1がセットされ、その減算タイマｔASが作動中にあることを意味しており、この場合、次のステップＳ５３はバイパスされる。
【００６３】
しかしながら、ステップＳ５２の判別結果が真の場合には、減算タイマｔARに所定値ｔ2（例えば１sec）がセットされ、減算タイマｔARの作動が開始される。即ち、車両が減速状態にない状況や、又は、減算タイマｔASの作動が終了した後に、アクセル開速度ΔθTHが加速判定値αTHLよりも大くなるようなエンジン１の第２加速移行状態において、減算タイマｔARの作動が開始される。
【００６４】
ここで、減算タイマｔARの作動中、後述するようにＥＣＵ７０は、後期噴射制御モードを禁止する。
−減速ショック制御ルーチン−
図１１に示されているように減速ショック制御ルーチンでは、ステップＳ６０にて、スロットル開速度ΔθTHが所定値−βTHよりも小さいか否か、つまり、アクセルペダルの踏み込みが戻され、車両が減速しようとするか否かが判別される。ここでの判別結果が偽の場合には、減速フラグＦADに１がセットされる（ステップＳ６１）。つまり、アクセルペダルの踏み込みが一定の速度以上で戻されない限り、減速フラグＦADには１がセットされる。
【００６５】
しかしながら、ステップＳ６０の判別結果が真となると、次に、減速フラグＦADの値が１である否かが判別される（ステップＳ６２）。ここでの判別結果が真になると、車両が定速又は加速状態から減速状態に移行しようとするエンジン１の減速移行状態を示しており、この場合には、次のステップＳ６３にて、減速フラグＦADが０にリセットされるとともに、減算タイマｔDSに所定値ｔ3（例えば0.5sec）がセットされ、この時点から減算タイマｔDSの作動が開始される。
【００６６】
ここで、減算タイマｔDSの作動中、後述するようにＥＣＵ７０は噴射制御モードを後期噴射制御モード（リーン制御）を強制的に選択する。
−燃料カットからの復帰制御ルーチン−
図１２に示されているように燃料カットからの復帰制御ルーチンでは、ステップＳ７１にて、目標平均有効圧ＰE及びエンジン回転速度ＮEに基づき、エンジン１の制御域が燃料カット域にあり、且つ、前述の減算タイマｔDSの値が０であるか否かが判別される。ここでの判別結果が正の場合、つまり、車両が減速状態にあって、先の減速ショック制御ルーチンにて設定された減算タイマｔDSの作動が完了し、且つ、エンジン１の制御域が燃料カット域であるとき、復帰フラグＦCRに１がセットされる（ステップＳ７１）。
【００６７】
この後、エンジン１の回転速度ＮEが復帰回転速度まで低下するか、又は、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれ、エンジン１の制御域が燃料カット域から外れると、復帰フラグＦCRに１がセットされているか否かが判別され、この判別結果が真の場合、つまり、エンジン１が燃料カットからの復帰移行状態にあるときには、減算タイマｔCRに所定値ｔ4（例えば0.5sec）がセットされ、そして、復帰フラグＦCRは０にセットされる（ステップＳ７３）。
【００６８】
ここで、減算タイマｔCRの作動中、後述するようにＥＣＵ７０は噴射制御モードを後期噴射噴射モードに強制的に選択する。この場合の後期噴射制御モードにおいて、空燃比は、目標平均有効圧ＰE及びエンジン回転速度ＮEに基づいて制御される。これにより、燃料カットからの復帰時の回転アンダシュートが防止できるので、燃料カットからの復帰回転速度を低回転に設定でき、燃費の向上が図られるとととにも、エンジン１のエンストを防止することができる。
【００６９】
−スモーク制御ルーチン−
図１３に示されているようにスモーク制御ルーチンでは、ステップＳ１１０にて、目標平均有効圧ＰEが所定圧−ＰESMK（例えば-0.1kg/cm2）よりも低いか否かが判別され、ここでの判別結果が真の場合、エンジン回転速度ＮEが所定速度ＮELよりも速いか否かが判別される（ステップＳ１１１）。ステップＳ１１０，Ｓ１１１の何れかの判別結果が偽の場合には、スモークフラグＦSMに１がセットされ（ステップＳ１１２）、これらステップＳ１１０，Ｓ１１１の判別結果が共に真の場合、つまり、吸気行程時、気筒内に強力な負圧が発生し、且つ、エンジン１の回転速度ＮEが比較的高いときには、スモークフラグＦSMに０がセットされる。
【００７０】
ここで、スモークフラグＦSMに０がセットされていると、エンジン１が第１冷態移行状態にあることを示しており、この場合、後述するようにＥＣＵ７０は噴射制御モードを後期噴射制御モード（例えば冷態低負荷制御）に強制的に選択することができる。
−噴射制御モードの決定ルーチン−
図１４に示されるように決定ルーチンでは、前述した各ルーチンにて設定されたフラグ及び減算タイマの値に従い、燃料の噴射制御モードが決定される。
【００７１】
第１に、ステップＳ８２では、スモークフラグＦSMが１であるか否かが判別される。ここでの判別結果が偽の場合、つまり、スモークフラグＦSMが０である場合には、ステップＳ８０２にて、燃料の噴射モードは後期噴射制御モード（冷態低負荷制御）に強制的に設定される。ここで、前述のスモーク制御ルーチンから明らかなように、スモークフラグＦSMが０の場合には、負荷相関値である目標平均有効圧ＰEが比較的低く且つエンジン回転数ＮEが比較的高い状況、つまり、エンジン１の暖機運転中にあってエンジン１がレーシング、つまり、後の回転降下時のような減速域で運転された状況にある。このような状況にて、燃料が前期噴射制御モードで噴射されると、気筒内の液相の燃料が気筒の内壁の油膜を洗い流してしまい易く、ピストンリングのシール性を阻害する。この結果、気筒内の強い負圧及びピストンリングのシール性の悪化は、クランクケースから気筒内にブローバイガスを流入させ、排ガス中のスモークの増加や点火プラグ３の汚損を招き、また、気筒内からクランクケース内に燃料滴を漏れ出させてしまう。しかしながら、上述したように燃料が後期噴射制御モードにて噴射されると、液相の燃料は気筒内壁のオイルを洗い流す前に燃焼されるので、上述した前期噴射制御モードに起因した不具合が発生することはない。
【００７２】
第２に、ステップＳ８２での判別結果が真となり、ここでも燃料の噴射制御モードが設定されない場合には、次のステップＳ８３にて、冷却水温ＴWTが吸気温ＴAIRをパラメータとして決定される所定温度ｆ（ ＴAIR ）よりも高いか否かが判別される。所定温度ｆ（ ＴAIR ）は例えば以下のように設定される。
ＴAIR ＞２０℃の場合、ｆ（ ＴAIR ）＝ＴWTL（例えば７０℃）
ＴAIR ＜０℃の場合、ｆ（ ＴAIR ）＝ＴWTH  （例えば７７℃）
ステップＳ８３の判別結果が偽の場合、つまり、エンジン１の冷却水温ＴWTが所定温度ｆ（ ＴAIR ）よりも低い場合には、ステップＳ８０１にて後期噴射制御モードが禁止され、燃料は前期噴射制御モード（オープンループ制御）で噴射される。即ち、ステップＳ８３の判別結果が偽となる状況とはエンジン１が第２冷態移行状態にあることを示している。このような第２冷態移行状態にあっても、エンジン１の吸気行程にて噴射された燃料は次の圧縮行程までに十分に新たな空気と混合することができ、燃料は良好に燃焼される。この結果、エンジン１の冷却水温ＴWTが速やかに上昇することから、エンジン１の冷却水を利用する車両の暖房システムを有効に働かせることができるとともに排ガス温度が上昇してＯ2センサ及び触媒を早期に活性化することかでき、更に、エンジン１の暖機運転に要する時間が長くなることはない。
【００７３】
また、所定温度ｆ（ ＴAIR ）、即ち、 ＴWTL， ＴWTHは、吸気温ＴAIR に応じて異なる温度にそれぞれ設定されているので、冷却水温ＴWTが低くても、吸気温ＴAIR が比較的高ければ、ステップＳ８０１が実行されることはなく、燃料の噴射制御モードには後期噴射制御モード（リーン）を選択することができる。この場合、燃料が圧縮行程にて噴射されても、燃料は吸気温ＴAIR が比較的高いので、十分に気化することができる。
【００７４】
第３に、ステップＳ８３の判別結果が真となり、ここでも燃料の噴射制御モードが決定されない場合、次のステップＳ８４では、手動変速機６６の潤滑油の温度、即ち、油温ＴTMが下式の範囲内にあるか否かが判別される。
ＴTML（例えば５℃）＜ＴTM＜ＴTMH（例えば４０℃）
ここでの判別結果が真、即ち、油圧ＴTMが上式の範囲にあって、手動変速機６６が冷態状態、つまり、その潤滑油の粘度が比較的低い状況にあっては、次のステップＳ８５で、アイドルスイッチ３０からのスイッチ信号ＳＷIDがオンであるか否かが判別される。ここでの判別結果もまた真の場合、つまり、エンジン１がアイドル運転時にあるときには、ステップＳ８０１が実行される結果、燃料の後期噴射が禁止され、燃料は前期噴射制御モード（ストイキオフードバック制御又はオープンループ制御）にて噴射される。
【００７５】
燃料の噴射制御モードが後期噴射制御モードにあると、前期噴射制御モードに比べてエンジン１における出力トルクの変動が比較的大きくなり、その出力トルク変動はエンジン１のアイドル運転時に最も大きなものとなる。このため、エンジン１と手動変速機６６との間を繋ぐクラッチ７１には前述したように２段折れねじり特性のトーションばねが採用されており、その１段目のばね定数は比較的小さく設定されている。エンジン１のアイドル運転時、潤滑油の温度がＴTMHよりも低い場合、潤滑油の粘度が大きくなり、ねじり角度がトーションばねの１段目のばね定数を越えて２段目のばね定数部分まで増加することとなる。この場合、エンジン１の回転速度変動が手動変速機６６の内部に増幅して伝達され、手動変速機６６からがた付き音が発生していしまう。一方、潤滑油の温度がＴTMLよりも更に低くなると、手動変速機６６内でのがた付きは発生するものの、そのがた付き部分での潤滑油の粘度もまた増大しているので、潤滑油自体によりがた付き音の発生を防止することができる。
【００７６】
この点、手動変速機６６が冷態状態にあって、且つ、エンジン１がアイドル運転状態にあるときには前述したように燃料の噴射制御モードに後期噴射制御モードの選択を禁止し、燃料の噴射を前期噴射制御モードで行うようにすると、エンジン１の出力トルク変動を小さい抑えることができ、この結果、手動変速機６６からのがた付き音の発生を低減することができる。
【００７７】
油温ＴTMが上記の範囲から外れている場合、特に、手動変速機６６内の各部に潤滑油が十分に供給されているような油温ＴTMがＴTMH以上の状況にあっては、アイドル運転時におけるエンジン１の回転速度の変動はトーションばねの１段目のばね定数の部分で吸収されることになり、手動変速機６６からのがた付き音は発生しない。それ故、このような状況にあっては、燃料の噴射制御モードに後期噴射制御モードを選択することができる。なお、油温ＴTMがＴTML以下にある状況では後期噴射制御モードの選択を許可しているけれども、この場合、手動変速機６６内にてがた付きが発生する条件を満たしているため、後期噴射制御モードを禁止するようにしてもよい。
【００７８】
第４に、ステップＳ８４，Ｓ８５の一方の判別結果が偽となり、ここでも燃料の噴射制御モードが決定されない場合には、次のステップＳ８６にて、発進フラグＦSTが１であるか否かが判別される。ここでの判別結果が真の場合、即ち、今、運転者がエンジン１のアイドル運転状態から車両を発進させようとするときには、ステップＳ８０１が実行される。即ち、車両の発進時にあっては、燃料の後期噴射が禁止され、燃料は前期噴射制御モード（ストイキオフィードバック制御又はオープンループ制御）で噴射され、この場合、第２エアバイパスバルブ２７はそのままに維持され、ＥＧＲバルブ４５は制御モードにより決定される開度に制御される。従って、気筒内には吸気及び燃料が共に十分に供給されるので、エンジン１の出力は瞬時に増大し、車両はスムーズに発進可能となる。また、このとき、エンジン１からの排ガスは排ガス浄化装置４２の三元触媒により効果的に浄化される。
【００７９】
第５に、ステップＳ８６の判別結果が偽であり、ここでも燃料の噴射制御モードが決定されない場合には、次のステップＳ８７にて、減算タイマｔARの値が０であるか否かが判別される。ここで判別結果が偽の場合、つまり、減算タイマｔARの作動中にある状況とは、前述した加速応答制御ルーチンでの説明から明らかなように車両が減速状態にない状態から加速されようとしていることを示している。このような状況にあっては、減算タイマタイマｔARの値が０となるまで、ステップＳ８０１が繰り返して実行される結果、燃料の後期噴射が禁止され、燃料は前期噴射制御モードで噴射される。
【００８０】
第６に、ステップＳ８７の判別結果が真となり、ここでも燃料の噴射制御モードが決定されない場合には、次のステップＳ８８にて減算タイマｔCRが０であるか否かが判別される。ここでの判別結果が偽の場合、つまり、減算タイマｔCRが作動中にある状況とは、前述した燃料カットからの復帰制御ルーチン及び減速ショック制御ルーチンでの説明から明らかなように減算タイマｔDSが作動中にないことを条件として、燃料の噴射制御モードが燃料のカット域から外れたことを示している。このような状況にあっては、ステップＳ８０２が実行され、燃料は後期噴射制御モードで強制的に噴射される。従って、減算タイマｔCRの作動中、燃料は後期噴射制御モードで強制的に噴射されるから、エンジン１の出力が急激に増加することはなく、エンジン１のロール、即ち、車体の振動を抑制することができる。
【００８１】
第７に、ステップＳ８８の判別結果が真となり、ここでも燃料の噴射制御モードが決定されない場合には、次のステップＳ８９にて、減算タイマｔASの値が０、且つ、減算タイマｔDSの値が０であるか否か、つまり、減算タイマｔAS， ｔDSの何れかが作動中にあるか否かが判別される。ここでの判別結果が偽とは、前述した加速ショック制御ルーチン及び減速ショック制御ルーチンでの説明から明らかなように車両が減速状態から加速しようとする状況にあるか、又は、車両が定速又は加速状態から減速しようとする状況にある。従って、このような状況にあっては、ステップＳ８０２が繰り返して実行される結果、燃料は後期噴射制御モード（リーン制御）で強制的に噴射される。従って、運転者によるアクセルペダルの踏み込み、つまり、吸気量に拘わらず、エンジン１の出力が急激に変化することはなく、車両の加速ショックや減速ショックを低減でき、車両を適度に加速又は減速させることができる。
【００８２】
第８に、ステップＳ８９の判別結果が真であると、ステップＳ８０４が実行され、このステップでは前述した図５のマップに従い、燃料の噴射制御モードが決定される。
以上説明したように噴射制御モードの決定ルーチンでは、燃料の噴射制御モードを決定するにあたり、スモークフラグＦSM、冷却水温ＴWT、手動トランスミッション６６の油温ＴTM、発進フラグＦST、加速応答のための減算タイマｔAR、燃料カットからの復帰のための減算タイマｔCR、加速又は減速ショックのための減算タイマｔAS，ｔDSの順序で、それらの値を判別し、その判別結果に応じて燃料の噴射制御モードを優先的に決定するようにしてあるから、エンジン１の始動、ブレーキ力の確保、スモークの低減、暖機の早期完了、手動トランスミッション６６内からのがた付き音の低減、発進の円滑化、加速の応答性、燃料カットからの復帰応答性、加速又は減速ショックの低減の優先順序で、燃料の噴射モードが決定される。つまり、車両が走行中にあるときの加速及び減速のショック低減性能などよりも、エンジン１の始動性能、制動性能及び発進性能が優先して考慮されているから、車両のドライバビリティをより向上することができる。
【００８３】
−噴射終了時期の制御ルーチン−
図１５に示されているように噴射終了時期の制御ルーチンは先ず、ステップＳ９０，Ｓ９１，Ｓ９２での判別が順次実行されるが、これらステップＳ９０，Ｓ９１，Ｓ９２での判別は、メインルーチンのステップＳ２（図７）、また、スモーク制御ルーチンのＳ１１０，Ｓ１１１（図１３）での判別とそれぞれ同様である。それ故、これらステップＳ９０，Ｓ９１，Ｓ９２に関する説明は省略する。
【００８４】
ステップＳ９０，Ｓ９１，Ｓ９２の判別結果が全て真の場合、即ち、エンジン１が冷態状態にあってエンジン負荷が小さく、且つ、エンジン回転速度ＮEが比較的高いとき、ステップＳ９３にて、燃料の噴射終了時期ＩＮＪEはピストン７の上死点（TDC）前、例えば１２０°（BTDC）に設定される。この場合、前述したスモーク制御ルーチン及び噴射制御モードの決定ルーチンでの説明から明らかなようにスモークフラグＦSMには０がセットされているから、燃料の噴射制御モードには後期噴射制御モード（例えば冷態低負荷制御）が強制的に選択される。このような状況にて、燃料の噴射終了時期ＩＮＪEが１２０°BTDCに設定されていると、噴射された燃料の量が比較的に多くても、燃料の気化は十分に促進され、燃料を良好に燃焼させることができる。この結果、前述したスモーク制御ルーチンの働きに加えて、燃料の噴射を圧縮行程の初期にて終了させることで、排ガス中のスモークを大幅に低減することができる。
【００８５】
一方、ステップＳ９０の判別結果が偽の場合には、ステップＳ９４にて、冷却水温ＴWTが所定の温度ＴWTH（例えば８０℃）よりも高いか否かが判別される。ここでの判別結果が偽とは、エンジン１が暖機運転中にあることを意味しており、この場合、燃料の噴射終了時期ＩＮＪEは、目標平均有効圧ＰE及びエンジン回転速度ＮEから決定されるエンジン１の運転制御域（図５のマップ参照）に応じ、３００°〜１８０°TDCの範囲で設定される。つまり、所定温度以上でのエンジン１の暖機運転中においては、エンジン１が冷態低負荷時にある場合とは異なり、スモークの発生などの問題が生じないため、エンジン１の暖機を促進させ且つ燃焼の安定性を確保する上で、前述したように燃料の噴射制御モードに前期噴射制御モードが選択される。
【００８６】
また、ステップＳ９１，Ｓ９２の判別結果が偽の場合、つまり、エンジン１が冷態状態にあっても、吸気負圧ＰINが比較的高い場合や、エンジン回転速度ＮEが比較的低い場合にあっても、ステップＳ９５が実行され、燃料の噴射制御モードに前期噴射制御モードが選択される。前期噴射制御モードが選択されると、エンジン１の吸気負圧が高いため、ピストンリングの隙間を通じて気筒内に吸い込まれるブローバイガスの量が少なくなり、このブローバイガスがスモークの原因となることはない。また、エンジン１の低回転域では、冷態時での燃料の燃焼が悪化し易いので、このことからも、混合気の形成に有利となる前期噴射制御モードが選択される。
【００８７】
ステップＳ９４の判別結果が真の場合、つまり、エンジン１の暖機が完了している場合には、次のステップＳ９６にて、燃料の噴射制御モードが後期噴射制御モードにあり、且つ、空燃比制御がリーン制御にあるか否かが判別される。ここでの判別結果が真の場合、エンジン１は暖機完了後のアイドル運転中にあるから、燃料の噴射終了時期ＩＮＪEは例えば６０°BTDCに設定される。この場合、噴射終了時期ＩＮＪEが圧縮行程の終期にあっても、エンジン１はその暖機が既に完了しており、しかも、気筒内に噴射される燃料は少ないので、燃料は良好に気化して燃焼し、排ガス中のスモークが増加することはない。
【００８８】
この発明は前述した一実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、図１６には、燃料カットからの復帰制御ルーチンの変形例が示されている。この変形例の復帰制御ルーチンでは、前述したステップＳ７０の判別結果が真の場合、次のステップＳ７４にて、エンジン１の行程数ｎ（ｎは整数）が読み込まれる。具体的には、行程数ｎは図１７のマップからエンジン回転速度ＮEに応じて読み込まれる。図１７のマップから明らかなように行程数ｎは、エンジン回転速度ＮＥが増加するに連れて大きな値となる特性を有している。
【００８９】
この後、次のステップＳ７１にて、復帰フラグＦCRに１がセットされる。即ち、燃料の噴射制御モードが燃料カット域にあり且つ減算タイマｔDSの値が０に維持されている限り、行程数ｎが図１７のマップから繰り返して読み込まれ、そして、復帰フラグＦCRの値は１に維持される。
一方、ステップＳ７０の判別結果が偽の場合には、ステップＳ７２にて、復帰フラグＦCRの値が１である否かが判別される。ここでの判別結果が真の場合、つまり、燃料の噴射制御モードが燃料カット域から外れたような状況にあっては、次のステップＳ７５にて、行程数ｎが０であるか否かが判別される。この時点でのステップＳ７５の判別結果は偽となるから、行程数ｎは１だけ減少される（ステップＳ７６）。次のステップＳ７７では、燃料の噴射量Ｑｆが判定値Ｑαよりも多いか否かが判別される。ここで、燃料の噴射量Ｑｆは、図５のマップから選択された制御域の空燃比制御に基づいて決定される。また、判定値Ｑαは気筒内の平均空燃比を理論空燃比よりも比較的大きな空燃比（例えば２０）に維持するための燃料の噴射量であって、目標有効圧ＰEとエンジン回転速度ＮEとに基づいて決定される。
【００９０】
ステップＳ７７の判別結果が偽の場合には燃料の噴射量Ｑｆがそのまま維持されるが、その判別結果が真の場合、燃料の噴射量Ｑｆは判定値Ｑαに置換され（ステップＳ７８）、そして、次のステップＳ７０１にて、復帰開始フラグＦCRSに１がセットされる。
ステップＳ７６が繰り返して実行され、ステップＳ７５の判別結果が真になると、次のステップＳ７９にて、復帰フラグＦCR及び復帰開始フラグＦCRSは共に０にセットされる。この結果、この後の制御サイクルでは、ステップＳ７２の判別結果が偽となり、ステップＳ７５以降のステップはバイパスされる。
【００９１】
図１２の復帰制御ルーチンではなく、上述した図１６の復帰制御ルーチンが実行される場合、図１４の決定ルーチンのステップＳ８８は、図１８のステップＳ８０４，Ｓ８０５に置き換えられる。先ず、これらステップＳ８０４，Ｓ８０５では、復帰開始フラグＦCRSが１であるか否か、そして、行程数ｎが０であるか否かが順次判別される。ステップＳ８０４の判別結果が真となり、且つ、ステップＳ８０５の判別結果が偽となる状況とは、エンジン１の制御域が燃料カット域から外れたことを示している。このような状況にあっては、行程数ｎが０になるまで、前述したステップＳ８０２が繰り返して実行され、燃料の噴射制御モードに後期噴射制御モードが強制的に設定される。
【００９２】
この結果、上述した変形例の復帰制御ルーチン及び決定ルーチンの場合にあっても、エンジン１の制御域が燃料カット域から外れると、行程数ｎが０になるまでの期間、燃料の噴射制御モードに後期噴射制御モードが強制的に設定されるから、エンジン１の出力が急激に増加することはなく、車両の加速ショック及び車体の振動を低減することができる。しかも、アクセルペダルが大きく踏み込まれてエンジン１の制御域が燃料カット域から外れ、この結果、燃料の噴射制御モードに前期噴射制御モード（ストイキオフィードバック又はオープンループ制御）が選択され、そして、燃料の噴射量が急激に増加するような状況にあっても、燃料の噴射量Ｑｆは判定値Ｑαに制限されるから、エンジン１の出力が急減に増加することはない。
【００９３】
更に、行程数ｎは、エンジン回転速度ＮEが上昇するればするほど大きな値に設定されるから、エンジン回転速度ＮEが高い状態にて、エンジン１の制御域が燃料カット域から外れた場合、制御サイクル数ｎは大きな値に設定される。このような状況にあっては、復帰制御ルーチンの実質的な実行時間が長くなり、エンジン１の出力トルクの変動を抑えることができる。
【００９４】
図１９を参照すると、エンジン１の制御域がスロットル開度θTHを全開にして、燃料カット域から復帰する際のエンジン回転速度ＮE、エンジンのロールＲE及びエンジンの出力トルクＴEの計測結果がそれぞれ実線で示されており、図１９中の破線は復帰制御ルーチン及び決定ルーチンのステップＳ８０４，Ｓ８０５を実行しない場合を示している。図１９から明らかなように復帰制御ルーチン及び決定ルーチンのステップＳ８０４，Ｓ８０５が実行されれば、破線の計測結果に比べて、エンジン１の出力トルクＴEが激しく変動することはなく、エンジン１のロールＲEは大幅に減少される。しかも、この場合、エンジン回転速度ＮEの変化は殆どない。
【００９５】
この発明は、前述の実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、この発明は直列４気筒のエンジンに限らず、単気筒又はＶ形６気筒のエンジン等の気筒数及び気筒の配列が異なる種々の筒内噴射型エンジンに適用することができる。また、燃料としてはガソリンに限らず、メタノールを使用することもできる。車両の発進の検出にはスロットル開度θTHに代えて、スロットル開速度ΔθTHを使用でき、また、エンジン１のアイドル運転状態の検出にはアイドルスイッチ３０からの出力信号を使用することができる。
【００９６】
エアフローセンサ６４に代えて、サージタンク内の吸気圧を検出するためのブーストセンサを使用してもよいし、また、エアバイパスバルブ２４，２７に代えて１個のエアバイパスバルブを使用してもよい。更に、スロットルバルブがモータにより駆動される場合には、スロットルバルブの開度を制御することにより、スロットルバルブ自体にエアバイパスバルブの機能を発揮させることも可能である。この場合、スロットル開度センサに代えて、アクセルペダルの踏み込み量を検出するセンサが使用される。
【００９７】
図１６の復帰制御ルーチンでは、減算タイマの代わりに行程数ｎを使用するようにしているが、行程数ｎは他の制御ルーチンにおいても、その減算タイマの代わりに使用することができ、また、各制御ルーチンの減算タイマに設定される初期値をエンジン回転速度ＮEに応じて変化させるようにしても良い。
更にまた、前述した各種の所定値は、エンジンを含むシステム全体の仕様に応じて適宜設定されるものであり、例示した値に制約されるものではない。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の筒内噴射型内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、車両が発進しようとする際、燃料は前期噴射制御モードにて噴射されるので、内燃機関は十分なトルクを発生し、車両のスムーズな発進が可能となる。
請求項２の燃料噴射制御装置によれば、車両の停止中、燃料は後期噴射制御モードにて噴射されるので、排ガス中の有害成分を増加させることなく、燃費の向上を図ることができる。
【００９９】
請求項３の燃料噴射制御装置によれば、内燃機関のアイドル運転を検出することで、車両の発進移行状態又は停止状態を検出できる。
請求項４の燃料噴射制御装置によれば、車両の発進が完了した後にあっては、燃料は第１噴射制御モード設定手段により内燃機関の運転状態に応じて前期又は後期噴射制御モードの何れかにて噴射されるので、走行中の燃料噴射を最適に制御することができる。
【０１００】
請求項５の燃料噴射制御装置によれば、手動変速機が冷態状態にあるとき、燃料は前期噴射制御モードにて噴射されるので、内燃機関から手動変速機に伝達される振動の低減が可能となり、手動変速機からのがた打ち音の発生を防止できる。
請求項６の燃料噴射制御装置によれば、手動変速機が冷態状態にあり、且つ、内燃機関がアイドル運転状態にあるとき、手動変速機からのがた打ち音の発生を防止する。
【０１０１】
請求項７の燃料噴射制御装置によれば、手動変速機の冷態状態を正確に検出できる。
請求項８の燃料噴射制御装置によれば、内燃機関が減速からの加速する第１加速移行状態、又は減速移行状態にあるとき、燃料が後期噴射制御モードにて噴射されるので、加速ショック及び減速ショックの低減が可能となる。
【０１０２】
請求項９の燃料噴射制御装置によれば、定速又は加速状態から緩やかな加速に移行する際の第２加速移行状態にあるとき、燃料は所定期間に亘り前期噴射制御モードにて噴射されるので、内燃機関は確実に加速される。
請求項９の燃料噴射制御装置によれば、内燃機関の第１加速移行状態、減速移行状態及び第２加速移行状態を正確に検出することができる。
【０１０３】
請求項１１の燃料噴射制御装置によれば、第２加速移行状態の検出を受け、燃料が前期噴射制御モードにて噴射される際、その前期噴射制御モードの維持期間を内燃機関の回転速度に応じて設定可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンシステムの概略的な構成図である。
【図２】図１のエンジン周辺を拡大して示した図である。
【図３】クラッチにおけるトーションばねの特性を示したグラフである。
【図４】ＥＣＵに接続される各種センサ、スイッチ及び制御機器を纏めて示したブロック図である。
【図５】エンジンの暖機完了後において、その運転状態に応じて区分される燃料の噴射制御モードを示したグラフである。
【図６】圧縮行程での燃料の噴射を示した図である。
【図７】エンジンの運転過渡状態における燃料の噴射制御に関し、そのメインルーチンを示したフローチャートである。
【図８】発進制御ルーチンの詳細を示したフローチャートである。
【図９】加速ショック制御ルーチンの詳細を示したフローチャートである。
【図１０】加速応答制御ルーチンの詳細を示したフローチャートである。
【図１１】減速ショック制御ルーチンの詳細を示したフローチャートである。
【図１２】燃料カットからの復帰制御ルーチンの詳細を示したフローチャートである。
【図１３】スモーク制御ルーチンの詳細を示したフローチャートである。
【図１４】噴射制御モードの決定ルーチンの詳細を示したフローチャートである。
【図１５】噴射終了時期制御ルーチンの詳細を示したフローチャートである。
【図１６】図１３の復帰制御ルーチンの変形例を示したフローチャートである。
【図１７】エンジン回転速度と行程数との関係を示したグラフである。
【図１８】図１７の復帰制御ルーチンが実行される場合、図１５の決定ルーチンの変更部分を示した図である。
【図１９】エンジンが燃料カットから復帰する際、その運転状態を計測結果を示したグラフである。
【符号の説明】
１        エンジン（内燃機関）
８        フューエルインジェクタ
１７      クランク角センサ
２９      スロットルセンサ
６６      手動変速機
６７      油温センサ
７０      ＥＣＵ（電子制御ユニット）
７１      クラッチ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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