(57)【要約】【課題】  燃焼室の壁面に燃料が付着することを防止することができ、耐ＥＧＲ性や耐ノッキング性を向上することができる筒内直接噴射式内燃機関を提供する。【解決手段】  筒内直接噴射式内燃機関１は、燃焼室６３と、燃料噴射弁２７と、ＥＣＵ４０とを備える。燃料噴射弁２７は、燃焼室６３内に直接燃料を噴射する。ＥＣＵ４０は、第１噴射パターンと第２噴射パターンとを運転状態に応じて切り替えて、１サイクルにおいて燃焼室６３内に燃料を複数回噴射するように燃料噴射弁２７を制御する。第１噴射パターンは、燃焼室６３の新気混合気を分散させるパターンである。第２噴射パターンは、燃焼室６３の新気混合気を集中させるパターンである。【選択図】      図６
2006226120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室と、
前記燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記燃焼室の新気混合気を分散させる第１噴射パターンと、前記燃焼室の新気混合気を集中させる第２噴射パターンと、を運転状態に応じて切り替えて、１サイクルにおいて前記燃焼室内に前記燃料を複数回噴射するように前記燃料噴射弁を制御する制御部と、
を備えた、
筒内直接噴射式内燃機関。
【請求項２】
前記制御部は、前記燃料噴射弁を前記第１噴射パターンで制御する場合、前記燃焼室の新気空気の旋回流に対して位相を等分割したタイミングで前記燃料噴射弁が前記燃焼室内に前記燃料を噴射するように制御する、
請求項１に記載の筒内直接噴射式内燃機関。
【請求項３】
前記制御部は、前記燃料噴射弁を前記第２噴射パターンで制御する場合、前記燃焼室の新気空気の旋回流に対して同位相となるタイミングで前記燃料噴射弁が前記燃焼室内に前記燃料を噴射するように制御する、
請求項１に記載の筒内直接噴射式内燃機関。
【請求項４】
排気系の排気ガスの一部を吸気系へ還流させるＥＧＲ装置をさらに備え、
前記制御部は、前記ＥＧＲ装置が排気系の排気ガスの一部を吸気系へ還流させる場合、前記燃料噴射弁を前記第２噴射パターンで制御する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の筒内直接噴射式内燃機関。
【請求項５】
前記燃焼室の新気混合気を点火する点火部をさらに備え、
前記制御部は、前記ＥＧＲ装置が排気系の排気ガスの一部を吸気系へ還流させる場合、前記点火部が点火するタイミングにおいて前記燃焼室の新気混合気が前記点火部の近傍に集中するように制御する、
請求項４に記載の筒内直接噴射式内燃機関。
【請求項６】
前記制御部は、機関負荷が高く機関速度が遅い場合、前記燃料噴射弁を前記第２噴射パターンで制御する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の筒内直接噴射式内燃機関。
【請求項７】
前記燃焼室の新気混合気を点火する点火部をさらに備え、
前記制御部は、機関負荷が高く機関速度が遅い場合、前記点火部が点火するタイミングにおいて前記燃焼室の新気混合気が吸気側に集中するように制御する、
請求項６に記載の筒内直接噴射式内燃機関。
【請求項８】
前記制御部は、前記第１噴射パターンで制御する場合において前記燃料噴射弁に前記燃料を噴射させる回数である第１回数が、前記第２噴射パターンで制御する場合において前記燃料噴射弁に前記燃料を噴射させる回数である第２回数以上になるように制御する、
請求項１から７のいずれか１項に記載の筒内直接噴射式内燃機関。
【請求項９】
前記制御部は、前記燃料噴射弁を前記第１噴射パターンで制御する場合、進角側のタイミングにおいて前記燃料噴射弁が前記燃料を噴射する量である第１噴射量を、遅角側のタイミングにおいて前記燃料噴射弁が前記燃料を噴射する量である第２噴射量に比べて多くする、
請求項１から８のいずれか１項に記載の筒内直接噴射式内燃機関。
【請求項１０】
前記制御部は、前記燃料噴射弁を前記第２噴射パターンで制御する場合、進角側のタイミングにおいて前記燃料噴射弁が前記燃料を噴射する量である第１噴射量を、遅角側のタイミングにおいて前記燃料噴射弁が前記燃料を噴射する量である第２噴射量に比べて少なくする、
請求項１から９のいずれか１項に記載の筒内直接噴射式内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒内直接噴射式内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備えた筒内直接噴射式内燃機関が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１６１７９０（第１−６頁、第１−１２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の技術では、１サイクルにおいて燃料噴射弁が燃焼室内に燃料を複数回噴射するように制御されている。これにより、燃焼室の壁面に燃料が付着することを防止することができる。
【０００４】
しかし、特許文献１の技術では、常に、燃焼室の新気混合気が分散するように制御される傾向にある。このため、ＥＧＲが行われた場合に燃焼室における燃焼が安定しなくなることがあるので、耐ＥＧＲ性が不十分になる傾向がある。また、例えば低速高負荷側の運転状態ではノッキングが発生しやすくなるので、耐ノッキング性が不十分になる傾向がある。
【０００５】
本発明の課題は、燃焼室の壁面に燃料が付着することを防止することができ、耐ＥＧＲ性や耐ノッキング性を向上することができる筒内直接噴射式内燃機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る筒内直接噴射式内燃機関は、燃焼室と、燃料噴射弁と、制御部とを備える。燃料噴射弁は、燃焼室内に直接燃料を噴射する。制御部は、第１噴射パターンと第２噴射パターンとを運転状態に応じて切り替えて、１サイクルにおいて燃焼室内に燃料を複数回噴射するように燃料噴射弁を制御する。第１噴射パターンは、燃焼室の新気混合気を分散させるパターンである。第２噴射パターンは、燃焼室の新気混合気を集中させるパターンである。
【０００７】
この筒内直接噴射式内燃機関では、制御部は、１サイクルにおいて燃料噴射弁が燃焼室内に燃料を複数回噴射するように制御する。このため、燃焼室の壁面に燃料が付着することを防止することができる。また、制御部が第１噴射パターンと第２噴射パターンとを運転状態に応じて切り替えるので、ＥＧＲが行われた場合に、燃料噴射弁が第２噴射パターンで制御されれば、燃焼室における燃焼を安定化することができる。これにより、耐ＥＧＲ性を向上することができる。あるいは、ノッキングが発生しやすい場合（例えば、低速高負荷側の運転状態の場合）に、燃料噴射弁が第２噴射パターンで制御されれば、ノッキングの発生を抑制することができる。これにより、耐ノッキング性を向上することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る筒内直接噴射式内燃機関では、燃焼室の壁面に燃料が付着することを防止することができるだけでなく、ＥＧＲが行われた場合に耐ＥＧＲ性を向上することができ、ノッキングが発生しやすい場合に耐ノッキング性を向上することができる。すなわち、燃焼室の壁面に燃料が付着することを防止することができ、耐ＥＧＲ性や耐ノッキング性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る筒内直接噴射式内燃機関の断面図を図１に示す。
【００１０】
（筒内直接噴射式内燃機関の概略構成）
筒内直接噴射式内燃機関１は、主として、燃焼室６３、吸排気機構、燃料噴射弁２７、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置３０、点火プラグ２９及びＥＣＵ（制御部）４０を備える。
【００１１】
燃焼室６３は、シリンダヘッド２０，シリンダブロック１０およびピストン３に囲まれた室である。シリンダヘッド２０には、燃焼室６３に新気空気を供給するための吸気ポート２３と、燃焼室６３から既燃ガスを排気ガスとして排出するための排気ポート２４とが形成されている。
【００１２】
また、吸排気機構として、吸気コレクタ５１及び吸気マニホルド５２は、吸気ポート２３の上流に位置している。吸気ポート２３の下流には吸気バルブ２１が配備されている。一方、排気マニホルド９１は、排気ポート２４の下流に位置している。排気ポート２４の上流には排気バルブ２２が配備されている。クランクシャフトの回転に連動して回転する吸気用カム軸２１ｂ／排気用カム軸２２ｂに固定された吸気用カム２１ａ／排気用カム２２ａは、吸気バルブ２１／排気バルブ２２の上方に配置されており、吸気バルブ２１／排気バルブ２２を開閉させる。
【００１３】
ＥＧＲ装置３０は、排気マニホルド９１（排気系）と吸気コレクタ５１（吸気系）との間に設けられ、排気マニホルド９１の排気ガスの一部を吸気コレクタ５１へ還流させる。
【００１４】
燃料噴射弁２７は、燃焼室６３に直接ガソリン燃料を噴射する弁である。燃料噴射弁２７は、燃焼室６３上部略中央のシリンダヘッド２０から燃焼室６３内部へ延びるように設けられている。燃料噴射弁２７の先端は、燃焼室６３に突出している。
【００１５】
点火プラグ２９は、燃焼室６３上部略中央のシリンダヘッド２０から燃焼室６３内部へ延びるように設けられている。点火プラグ２９の先端部分２９ａ（点火部）は、燃焼室６３に突出している。
【００１６】
ＥＣＵ４０は、燃料噴射弁２７、点火プラグ２９、ＥＧＲ装置３０などに電気的に接続されている。
【００１７】
（筒内直接噴射式内燃機関の概略動作）
筒内直接噴射式内燃機関１では、吸気コレクタ５１と吸気マニホルド５２とを経由して吸気ポート２３に新気空気が導入されている。また、ＥＧＲが行われる運転状態（図２の第１制御領域Ａ１，第２制御領域Ａ２参照）において、ＥＧＲ装置３０により還流された排気ガス（既燃ガス）が、吸気コレクタ５１と吸気マニホルド５２とを経由して吸気ポート２３にさらに導入される。
【００１８】
吸気行程において、吸気用カム２１ａにより吸気バルブ２１は開状態とされ、吸気ポート２３に導入された新気空気は、吸気ポート２３から主燃焼室６３へ導入される。このため、主燃焼室６３において成層化された新気空気のタンブル流（縦渦）が形成される。
【００１９】
一方、加圧された燃料が燃料噴射弁２７に供給される。後述の分割噴射モードで制御される場合、燃料噴射弁２７は、吸気行程又は圧縮行程において、燃焼室６３に導入された新気空気に、燃料を複数回噴射する。あるいは、後述の成層燃焼モードで制御される場合、燃料噴射弁２７は、圧縮行程において、燃焼室６３に導入された新気空気に、燃料を１回噴射する。これにより、燃焼室６３において新気混合気が生成される。
【００２０】
また、圧縮行程においては、ピストン３が上昇して、燃焼室６３の新気混合気が圧縮される。そして、点火プラグ２９の先端部分２９ａにより、燃焼室６３の新気混合気は所定のタイミングで点火され燃焼する。
【００２１】
膨張行程では、新気混合気が燃焼して発生した燃焼圧力によって、ピストン３が押し下げられる。
【００２２】
排気行程では、排気用カム２２ａにより排気バルブ２２が開状態とされ、主燃焼室６３で燃焼された既燃ガスが、排気ガスとして排気ポート２４経由で排気マニホルド９１へ排出される。ここで、ＥＧＲが行われる運転状態（図２の第１制御領域Ａ１，第２制御領域Ａ２参照）において、ＥＧＲ装置３０は、排気マニホルド９１の排気ガスの一部を吸気コレクタ５１へ還流させる。
【００２３】
ＥＣＵ４０は、燃料噴射弁２７、点火プラグ２９、ＥＧＲ装置３０などに対して、制御の信号を供給し各種の制御を行う。ＥＣＵ４０は、各種の制御を行うためのロジックを実行する。例えば、ＥＣＵ４０は、所定のロジックを、電気回路的に、ソフト的に又はその両方により実行する。
【００２４】
（ＥＧＲ装置の詳細構成）
ＥＧＲ装置３０は、主として、第１還流管３１，ＥＧＲ量調整バルブ３２及び第２還流管３３を備える。
【００２５】
第１還流管３１は、排気マニホルド９１に分岐する形で接続され、排気マニホルド９１の排気ガス（既燃ガス）の一部を取り込むことができるようになっている。第１還流管３１の下流にはＥＧＲ量調整バルブ３２が設けられている。
【００２６】
第２還流管３３は、吸気コレクタ５１に合流する形で接続され、還流された排気ガスを吸気コレクタ５１へ導くことができるようになっている。第２還流管３３の上流にはＥＧＲ量調整バルブ３２が設けられている。
【００２７】
ＥＧＲ量調整バルブ３２は、第１還流管３１と第２還流管３３との間に配置されており、第１還流管３１と第２還流管３３とを流れて吸気コレクタ５１へと流れ込む排気ガスの量を調整する。このＥＧＲ量調整バルブ３２は、ステップモータによって電気的に弁体を駆動する電気制御式のバルブであり、ＥＣＵ４０からステップモータに入力されてくるパルス信号の総数（以下、ステップ数という。）によって弁開度が決まる。なお、ステップモータは、ステッピングモータ、ステッパー、パルスモータなどと呼ばれることもある。
【００２８】
（ＥＧＲ装置の詳細動作）
ＥＧＲが行われる運転状態（図２の第１制御領域Ａ１，第２制御領域Ａ２参照）において、ＥＧＲ量調整バルブ３２は開状態とされる。これにより、排気マニホルド９１の排気ガスの一部は、第１還流管３１とＥＧＲ量調整バルブ３２と第２還流管３３とを経由して、吸気コレクタ５１へ還流される。
【００２９】
ここで、還流される排気ガスの量であるＥＧＲ量は、ＥＧＲ量調整バルブ３２の開度により調整される。すなわち、ＥＧＲ量調整バルブ３２の開度が大きければＥＧＲ量は多くなり、ＥＧＲ量調整バルブ３２の開度が小さければＥＧＲ量は少なくなる。このＥＧＲ量は、機関負荷が低い場合に、機関負荷が高い場合に比べて多くなるように制御される。
【００３０】
ＥＧＲが行われない運転状態（図２の第３制御領域Ａ３，第４制御領域Ａ４参照）において、ＥＧＲ量調整バルブ３２は閉状態とされる。これにより、排気マニホルド９１の排気ガスの一部は、ＥＧＲ量調整バルブ３２より先へ供給されず、吸気コレクタ５１へ還流されない。
【００３１】
（ＥＣＵの詳細構成）
ＥＣＵ４０は、主として、負荷演算部４１，速度演算部４２，燃料噴射制御部４３，点火時期制御部４４，ＥＧＲ制御部４５及び記憶部４７を備える。負荷演算部４１，速度演算部４２，燃料噴射制御部４３，点火時期制御部４４及びＥＧＲ制御部４５は、ＣＰＵなどである。記憶部４７は、ＲＯＭ，ＲＡＭなどであり、プログラムやマップ情報（図２参照）などを記憶している。
【００３２】
ＥＣＵ４０は、各種の制御を行うためのロジックを実行するだけでなく、燃料噴射弁２７を制御するためのロジックを実行する。
【００３３】
（ＥＣＵの詳細動作）
ＥＣＵ４０には、クランク角センサ（図示せず）で検出されたクランク角信号、水温センサ（図示せず）で検出された冷却水温信号、アクセル開度センサ（図示せず）で検出されたアクセル開度信号などが入力される。負荷演算部４１や速度演算部４２は、これらの信号を受け取る。負荷演算部４１は、これらの信号に基づいて、機関負荷を演算する。速度演算部４２は、これらの信号に基づいて、機関速度を演算する。
【００３４】
燃料噴射制御部４３は、機関負荷の情報を負荷演算部４１から受け取り、機関速度の情報を速度演算部４２から受け取る。また、燃料噴射制御部４３は、記憶部４７を参照し、マップ情報（図２参照）を記憶部４７から受け取る。燃料噴射制御部４３は、機関負荷や機関速度の情報とマップ情報（図２参照）となどに基づいて、噴射期間制御信号を生成する。これにより、燃料噴射弁２７は、噴射期間制御信号に基づいて、所定の噴射タイミングで所定の噴射量の燃料を燃焼室６３に噴射する。すなわち、ＥＣＵ４０の燃料噴射制御部４３は、第１噴射パターンと第２噴射パターンとを運転状態（機関負荷及び機関速度）に応じて切り替えて、１サイクルにおいて燃焼室６３内に燃料を複数回噴射するように燃料噴射弁２７を制御する。ここで、第１噴射パターンは、燃焼室６３の新気混合気を分散させるパターンである。第２噴射パターンは、燃焼室６３の新気混合気を集中させるパターンである。
【００３５】
点火時期制御部４４は、機関負荷の情報を負荷演算部４１から受け取り、機関速度の情報を速度演算部４２から受け取り、機関負荷や機関速度の情報などに基づいて、点火時期制御信号を生成する。これにより、点火プラグ２９は、点火時期制御信号に基づいて所定のタイミングでスパークを発生させる。
【００３６】
ＥＧＲ制御部４５は、機関負荷の情報を負荷演算部４１から受け取り、機関速度の情報を速度演算部４２から受け取る。また、ＥＧＲ制御部４５は、記憶部４７を参照し、マップ情報（図１１参照）を記憶部４７から受け取る。ＥＧＲ制御部４５は、機関負荷や機関速度の情報とマップ情報（図１１参照）となどに基づいて、ＥＧＲ制御信号を生成する。これにより、ＥＧＲ装置３０のＥＧＲ量調整バルブ３２は、ＥＧＲ制御信号に基づいて、閉められるか所定の開度で開かれる。
【００３７】
（筒内直接噴射式内燃機関の制御）
筒内直接噴射式内燃機関１の制御を、図２〜図１７を参照して説明する。
【００３８】
ＥＣＵ４０の燃料噴射制御部４３やＥＧＲ制御部４５が参照するマップ情報を、図２に示す。マップ情報には、機関負荷や機関速度と制御領域との関係が示されている。すなわち、制御領域は、第１制御領域Ａ１，第２制御領域Ａ２，第３制御領域Ａ３及び第４制御領域Ａ４に分けられている。第１制御領域Ａ１は、比較的低速低負荷側の領域であり、燃料噴射弁２７が成層燃焼モードで制御される領域である。第１制御領域Ａ１における運転状態は、成層燃焼が行われる運転状態であり、ＥＧＲが行われる運転状態である。第２制御領域Ａ２は、比較的低速低負荷側の領域であるが、第１制御領域Ａ１よりも機関負荷が高いか機関速度が速い領域であり、燃料噴射弁２７が分割噴射モードで制御される領域である。第２制御領域Ａ２における運転状態は、ＥＧＲが行われる運転状態である。第３制御領域Ａ３は、比較的低速高負荷側の領域であり、燃料噴射弁２７が分割噴射モードで制御される領域である。第３制御領域Ａ３における運転状態は、ＥＧＲが行われない運転状態であり、ノッキングが起きやすい運転状態である。第４制御領域Ａ４は、比較的高速側又は高負荷側の領域であり、燃料噴射弁２７が分割噴射モードで制御される領域である。第４制御領域Ａ２における運転状態は、ＥＧＲが行われない運転状態である。
【００３９】
（（第１制御領域Ａ１における制御））
第１制御領域Ａ１は、通常の成層燃焼が行われる領域である。すなわち、第１制御領域Ａ１では、燃料噴射弁２７が成層燃焼モードで制御される。具体的には、ＥＣＵ４０の燃料噴射制御部４３は、燃料噴射弁２７が圧縮行程において燃焼室６３に導入された新気空気に燃料を１回噴射するように、噴射期間（噴射タイミング及び噴射量（噴射時間））を確定し、噴射期間制御信号を生成する。これにより、燃料噴射弁２７は、噴射期間制御信号に基づいて、燃焼室６３の新気空気に燃料を１回噴射する。このため、燃焼室６３において成層化された新気混合気が形成される。この結果、機関空燃比（燃焼室６３全体の空燃比）の大幅なリーン化が実現される一方、点火プラグ２９近傍の空燃比が局所的にリッチ化して安定的な燃焼が行われることになる。
【００４０】
（（第２制御領域Ａ２における制御））
第２制御領域Ａ２における制御を、図３〜図７を参照して説明する。ここで、第２制御領域Ａ２は、燃料噴射弁２７が分割噴射モードの耐ＥＧＲパターン（第２噴射パターン）で制御される領域である。図３は、燃料噴射弁２７が耐ＥＧＲパターンで燃料を噴射する場合の噴射期間（噴射タイミング及び噴射量（噴射時間））を示すタイミングチャートである。
【００４１】
図３に示すように、燃料噴射弁２７は、噴射可能期間（ＤＴ）内において燃料を噴射する必要がある。噴射可能期間（ＤＴ）は、進角限界（ＣＡ１）と遅角限界（ＣＡ２）との間の期間であり、吸気行程及び圧縮行程に含まれた期間である。すなわち、第２制御領域Ａ２では、吸気行程及び圧縮行程に含まれた期間において燃料噴射弁２７により燃焼室６３に形成された新気空気のタンブル流へ向けて燃料噴射が行われることで、燃焼室６３において新気混合気のタンブル流が形成される。そして、燃焼室６３の新気混合気は、タンブル流に乗って燃焼室６３内を旋回することになる。ここで、タンブル流が１回転する時間（クランク角度単位）は、図３では、タイミング（ＣＡ３）からタイミング（ＣＡ４）までの期間（ＲＴ）として示されている。
【００４２】
また、燃料噴射弁２７は、その仕様により、最小噴射間隔（ＤＩｍｉｎ）よりも長い間隔で燃料を噴射する必要があり、最小噴射量（最小噴射時間Ｔｍｉｎ）以上で燃料を噴射する必要がある。さらに、燃料噴射弁２７は、燃焼室６３の壁面６３ａに燃料が付着することを防止するために、最大噴射量（最大噴射時間Ｔｍａｘ）以下で燃料を噴射する必要がある。
【００４３】
ＥＣＵ４０は、燃料噴射弁２７を耐ＥＧＲパターンで制御する場合、燃焼室６３の新気空気のタンブル流に対して同位相となるタイミングで燃料噴射弁２７が燃焼室６３内に燃料を噴射するように制御する。すなわち、ＥＣＵ４０は、
ＤＩ＝３６０°÷ＴＲ                                                （１）
の式により、クランク角度単位での噴射間隔を決定する。ここで、ＤＩは噴射間隔を示す。また、ＴＲは、タンブル比を示し、
ＴＲ＝（タンブル流の回転速度）÷（エンジンの回転速度）              （２）により求められる。である。また、ＥＣＵ４０は、
Ｔ＝Ｔａｌｌ÷ＤＮ                                                  （３）
の式により、クランク角度単位での噴射時間を決定する。ここで、Ｔは１回当たりの噴射時間を示し、Ｔａｌｌは要求される総噴射量に相当する総噴射時間を示す。また、ＤＮは、噴射回数を示し、
ＤＴ÷ＲＴ≦ＤＮ                                                    （４）
を満たす整数の最小値である。ただし、上述のように、
ＤＩ≧ＤＩｍｉｎ                                                    （５）
Ｔｍｉｎ≦Ｔ≦Ｔｍａｘ                                              （６）
が満たされている必要がある。また、噴射タイミングは、点火プラグ２９の先端部分２９ａが点火するタイミング（以下、点火タイミングという）において燃焼室６３の新気混合気が点火プラグ２９の先端部分２９ａの近傍に集中するようなタイミングが選択される。すなわち、ＥＣＵ４０は、式（１）〜（６）を満たし、点火タイミングにおいて燃焼室６３の新気混合気が点火プラグ２９の先端部分２９ａの近傍に集中するように、噴射期間（噴射タイミング及び噴射量（噴射時間））を設定する。もし、噴射可能期間（ＤＴ）外になる噴射があれば、ＥＣＵ４０は、噴射可能期間（ＤＴ）外になっている分を進角側のタイミングに加えて、噴射期間を再設定する。さらに、その加えた後の噴射量が最大噴射量を超えていれば、ＥＣＵ４０は、最大噴射量を超えている分を遅角側のタイミングに加えて、噴射期間を再再設定する。そして、ＥＣＵ４０は、噴射可能期間（ＤＴ）内において噴射期間を確定する。
【００４４】
例えば、図３に示す場合、式（１）より噴射間隔はＤＩ５（＝ＲＴ）となる。噴射回数（ＤＮ）が２回であるので、噴射時間は、
Ｔ５＝Ｔａｌｌ÷２                                                  （７）
となる。そして、
ＤＩ５≧ＤＩｍｉｎ                                                  （９）
Ｔｍｉｎ≦Ｔ５≦Ｔｍａｘ                                          （１０）
である。これにより、ＥＣＵ４０は、式（１）〜（６）を満たすような噴射期間を、噴射タイミングＣＡ３，ＣＡ４及び噴射時間Ｔ５に確定する。
【００４５】
例えば、図４に示す場合、式（１）より噴射間隔はＤＩ５（＝ＲＴ）となる。噴射時間は、噴射回数（ＤＮ）が２回であるので、
Ｔ５＝Ｔａｌｌ÷２                                                （１１）
となる。しかし、第２回目の噴射タイミング（ＣＡ６）の噴射は、噴射時間Ｔ５の途中で遅角限界（ＣＡ２）に到達して噴射可能期間（ＤＴ）を超えてしまう。そこで、噴射可能期間（ＤＴ）を超えている分の噴射時間Ｔ６を１つ進角側の噴射タイミング（ＣＡ５）に加える。そして、噴射タイミング（ＣＡ５）の噴射時間は、Ｔ５＋Ｔ６に再設定されるが、
Ｔｍｉｎ≦Ｔ５＋Ｔ６≦Ｔｍａｘ                                    （１２）
である。これにより、ＥＣＵ４０は、式（１）〜（６）を満たすような噴射期間を、噴射タイミングＣＡ５，ＣＡ６及び噴射時間Ｔ５＋Ｔ６，Ｔ５−Ｔ６に確定する。
【００４６】
例えば、図５に示す場合、式（１）より噴射間隔はＤＩ５（＝ＲＴ）となる。噴射時間は、噴射回数（ＤＮ）が２回であるので、
Ｔ５＝Ｔａｌｌ÷２                                                （１３）
となる。しかし、第２回目の噴射タイミング（ＣＡ８）の噴射は、噴射時間Ｔ５の途中で遅角限界（ＣＡ２）に到達して噴射可能期間（ＤＴ）を超えてしまう。そこで、噴射可能期間（ＤＴ）を超えている分の噴射時間Ｔ７が１つ進角側の噴射タイミング（ＣＡ７）に加えられて、噴射期間が再設定される。そして、噴射タイミング（ＣＡ７）の噴射時間は、Ｔ５＋Ｔ７となるが、
Ｔ５＋Ｔ７＞Ｔｍａｘ                                              （１４）
である。そこで、最大噴射量Ｔｍａｘを超えている分の噴射時間
Ｔ８＝Ｔ５＋Ｔ７−Ｔｍａｘ                                        （１５）
が１つ遅角側の噴射タイミング（ＣＡ８）に加えられ、噴射タイミング（ＣＡ８）が時間Ｔ８だけ進角されて、噴射タイミング（ＣＡ１８）に再再設定される。また、噴射タイミング（ＣＡ１８）の噴射時間はＴ５−Ｔ７＋Ｔ８となる。これにより、ＥＣＵ４０は、式（１）〜（６）を満たすような噴射期間を、噴射タイミングＣＡ７，ＣＡ１８及び噴射時間Ｔｍａｘ，Ｔ５−Ｔ７＋Ｔ８に確定する。
【００４７】
これらの場合に、燃焼室６３の新気混合気の分布は、図６に示すようになる。すなわち、第１回目の噴射タイミング（ＣＡ３，ＣＡ５，ＣＡ７）で噴射された燃料は、タンブル流に乗り新気混合気Ｆ５として燃焼室６３内を旋回する。第２回目の噴射タイミング（ＣＡ４，ＣＡ６，ＣＡ１８）で噴射された燃料は、タンブル流に乗り新気混合気Ｆ６として燃焼室６３内を旋回する。このように、燃焼室６３の新気混合気Ｆ５，Ｆ６は、タンブル流において同位相となる位置で旋回するようになる。なお、図６では、シリンダブロック１０，シリンダヘッド２０及びピストン３以外の部分は、図示が省略されている。
【００４８】
さらに、噴射タイミング（ＣＡ３，ＣＡ４，ＣＡ５，ＣＡ６，ＣＡ７，ＣＡ１８）としては、点火タイミングにおいて燃焼室６３の新気混合気が点火プラグ２９の先端部分２９ａの近傍に集中するようなタイミングが選択されている。このため、燃焼室６３の新気混合気Ｆ５，Ｆ６は、点火タイミングにおいて点火プラグ２９の先端部分２９ａの近傍に集中するように旋回している。これにより、燃焼室６３における新気混合気の着火性や初期燃焼速度は向上する。
【００４９】
なお、噴射回数ＤＮ＝３の場合も、図７に示すように、燃焼室６３の新気混合気Ｆ７，Ｆ８，Ｆ９は、タンブル流において同位相となる位置で旋回するようになる。さらに、燃焼室６３の新気混合気Ｆ７，Ｆ８，Ｆ９は、点火タイミングにおいて点火プラグ２９の先端部分２９ａの近傍に集中するように旋回している。これにより、燃焼室６３における新気混合気の着火性や初期燃焼速度は向上する。
【００５０】
（（第３制御領域Ａ３における制御））
第３制御領域Ａ３における制御を、図８〜図１０を参照して説明する。ここで、第３制御領域Ａ３は、燃料噴射弁２７が分割噴射モードの耐ノッキングパターン（第２噴射パターン）で制御される領域である。図８は、燃料噴射弁２７が耐ノッキングパターンで燃料を噴射する場合の噴射期間（噴射タイミング及び噴射量（噴射時間））を示すタイミングチャートである。
【００５１】
第３制御領域Ａ３における制御は、基本的には、上述の「（（第２制御領域Ａ２における制御））」と同様であるが、次の点で異なる。
【００５２】
タンブル流が１回転する時間（クランク角度単位）は、図８では、タイミング（ＣＡ１１）からタイミング（ＣＡ１２）までの期間（ＲＴ）として示されている。
【００５３】
噴射タイミングは、点火タイミングにおいて燃焼室６３の新気混合気が吸気側（吸気バルブ２１の近傍）に集中するようなタイミングが選択される。すなわち、ＥＣＵ４０は、式（１）〜（６）を満たし、点火タイミングにおいて燃焼室６３の新気混合気が吸気側に集中するように、噴射期間（噴射タイミング及び噴射量（噴射時間））を設定する。
【００５４】
例えば、図８に示す場合、ＥＣＵ４０は、式（１）〜（６）を満たすような噴射期間を、噴射タイミングＣＡ１１，ＣＡ１２及び噴射時間Ｔ５に確定する。
【００５５】
噴射タイミング（ＣＡ１１，ＣＡ１２）としては、点火タイミングにおいて燃焼室６３の新気混合気が吸気側に集中するようなタイミングが選択されている。このため、図９に示す燃焼室６３の新気混合気Ｆ１０，Ｆ１１は、点火タイミングにおいて吸気側に集中するように旋回している。これにより、ノッキングの発生しやすい位置である吸気側（吸気バルブ２１の近傍）において新気混合気の燃焼期間が短縮されるので、ノッキングの発生は効果的に抑制される。
【００５６】
なお、噴射回数ＤＮ＝３の場合も、図１０に示すように、燃焼室６３の新気混合気Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４は、点火タイミングにおいて吸気側に集中するように旋回している。これにより、ノッキングの発生しやすい位置である吸気側（吸気バルブ２１の近傍）において新気混合気の燃焼期間が短縮されるので、ノッキングの発生は効果的に抑制される。
【００５７】
（（第４制御領域Ａ４における制御））
第４制御領域Ａ４における制御を、図１１〜図１３を参照して説明する。ここで、第４制御領域Ａ４は、燃料噴射弁２７が分割噴射モードの分散パターン（第１噴射パターン）で制御される領域である。図１１は、燃料噴射弁２７が分散パターンで燃料を噴射する場合の噴射期間（噴射タイミング及び噴射量（噴射時間））を示すタイミングチャートである。
【００５８】
図１１に示すように、燃料噴射弁２７は、噴射可能期間（ＤＴ）内において燃料を噴射する必要がある。噴射可能期間（ＤＴ）は、進角限界（ＣＡ１）と遅角限界（ＣＡ２）との間の期間であり、吸気行程及び圧縮行程に含まれた期間である。すなわち、第４制御領域Ａ４では、吸気行程及び圧縮行程に含まれた期間において燃料噴射弁２７により燃焼室６３に形成された新気空気のタンブル流へ向けて燃料噴射が行われることで、燃焼室６３において新気混合気のタンブル流が形成される。そして、燃焼室６３の新気混合気は、タンブル流に乗って燃焼室６３内を旋回することになる。ここで、タンブル流が１回転する時間（クランク角度単位）は、図１１では、進角限界（ＣＡ１）からタイミング（ＣＡ１５）までの期間（ＲＴ）として示されている。
【００５９】
また、燃料噴射弁２７は、その仕様により、最小噴射間隔（ＤＩｍｉｎ）よりも長い間隔で燃料を噴射する必要があり、最小噴射量（最小噴射時間Ｔｍｉｎ）以上で燃料を噴射する必要がある。さらに、燃料噴射弁２７は、燃焼室６３の壁面６３ａに燃料が付着することを防止するために、最大噴射量（最大噴射時間Ｔｍａｘ）以下で燃料を噴射する必要がある。
【００６０】
ＥＣＵ４０は、燃料噴射弁２７を分散パターンで制御する場合、燃焼室６３の新気空気のタンブル流に対して位相を等分割したタイミングで燃料噴射弁２７が燃焼室６３内に燃料を噴射するように制御する。すなわち、ＥＣＵ４０は、
ＤＩ＝３６０°÷Ｎ÷ＴＲ                                          （１６）
の式により、クランク角度単位での噴射間隔を計算する。ここで、ＤＩは噴射間隔を示し、Ｎは分割回数を示す。また、ＴＲは、タンブル比を示し、
ＴＲ＝（タンブル流の回転速度）÷（エンジンの回転速度）            （１７）により求められる。である。また、ＥＣＵ４０は、
Ｔ＝Ｔａｌｌ÷ＤＮ                                                （１８）
の式により、クランク角度単位での噴射時間を計算する。ここで、Ｔは１回当たりの噴射時間を示し、Ｔａｌｌは要求される総噴射量に相当する総噴射時間を示す。また、ＤＮは、噴射回数を示し、
ＤＴ÷ＤＩ≦ＤＮ                                                  （１９）
を満たす整数の最小値である。ただし、上述のように、
ＤＩ≧ＤＩｍｉｎ                                                  （２０）
であることが必要なので、分割回数Ｎは、
ＲＴ÷ＤＩｍｉｎ≧Ｎ                                              （２１）
を満たす整数の最大値が最初に選択される。また、
Ｔｍｉｎ≦Ｔ≦Ｔｍａｘ                                            （２２）
が満たされている必要がある。すなわち、ＥＣＵ４０は、式（１６）〜（２２）を満たすようなＮの最大値を求めて、噴射可能期間（ＤＴ）内において噴射期間（噴射タイミング及び噴射量（噴射時間））を確定する。
【００６１】
例えば、図１１に示す場合、Ｎ＝４とすると、噴射間隔はＤＩ４となり、噴射時間はＴ４となる。しかし、
ＤＩ４＜ＤＩｍｉｎ                                                （２３）
であり、式（２０）を満たすことができない。すなわち、式（２１）を満たすＮの最大値がＮ＝３なので、分割回数としてまずＮ＝３が選択される。そうすると、式（１６）より噴射間隔はＤＩ３となり、噴射回数（ＤＮ）が５回となるので、噴射時間は
Ｔ３＝Ｔａｌｌ÷５                                                （２４）
となる。そして、
ＤＩ３≧ＤＩｍｉｎ                                                （２５）
Ｔｍｉｎ≦Ｔ３≦Ｔｍａｘ                                          （２６）
である。これにより、ＥＣＵ４０は、式（１６）〜（２２）を満たすようなＮの最大値をＮ＝３と求める。ここで、第１回目の噴射タイミングを進角限界（ＣＡ１）とすると、第５回目の噴射タイミング（ＣＡ１７）の噴射は、噴射時間Ｔ３の途中で遅角限界（ＣＡ２）に到達して噴射可能期間（ＤＴ）を超えてしまう。そこで、第５回目の噴射タイミングの噴射がキャンセルされ、噴射回数（ＤＮ）が５回から４回に減らされる。そして、噴射時間が
Ｔ３ａ＝Ｔａｌｌ÷４                                              （２７）
により求められて、噴射期間が再設定される。また、第１〜４回目の噴射タイミング自体はそのままにされる。このように、ＥＣＵ４０は、式（１６）〜（２２）を満たすような噴射期間を、噴射タイミングＣＡ１，ＣＡ１３，ＣＡ１４，ＣＡ１５及び噴射時間Ｔ３ａに確定する。ここで、噴射回数ＤＮ（図１１の場合に４回）は、第２制御領域Ａ２に制御される場合の噴射回数（図３〜図５の場合にＤＮ＝２回）以上となっており、第３制御領域Ａ３に制御される場合の噴射回数（図８の場合にＤＮ＝２回）以上となっている。
【００６２】
この場合に、燃焼室６３の新気混合気の分布は、図１２に示すようになる。すなわち、第１回目の噴射タイミング（ＣＡ１）で噴射された燃料は、タンブル流に乗り新気混合気Ｆ１として燃焼室６３内を旋回する。第２回目の噴射タイミング（ＣＡ１３）で噴射された燃料は、タンブル流に乗り新気混合気Ｆ２として燃焼室６３内を旋回する。第３回目の噴射タイミング（ＣＡ１４）で噴射された燃料は、タンブル流に乗り新気混合気Ｆ３として燃焼室６３内を旋回する。このように、燃焼室６３の新気混合気Ｆ１〜Ｆ３は、タンブル流において位相を等分割（ここでは３分割）した位置で旋回するようになる。
【００６３】
なお、分割回数Ｎ＝２の場合、図１１に示すように、噴射間隔がＤＩ２に、噴射タイミングがＣＡ１，ＣＡ１６，ＣＡ１５に、噴射時間がＴ２に、それぞれ決定される。そして、図１３に示すように、燃焼室６３の新気混合気Ｆ４，Ｆ５は、タンブル流において位相を等分割（ここでは２分割）した位置で旋回するようになる。
【００６４】
（筒内直接噴射式内燃機関における制御の流れ）
筒内直接噴射式内燃機関における制御の流れを、図１４に示すフローチャートを用いて説明する。このような制御は、筒内直接噴射式内燃機関１における他の制御とともに行われる。
【００６５】
ステップＳ１では、運転状態（機関負荷、機関速度）が検出される。すなわち、ＥＣＵ４０には、クランク角センサ（図示せず）で検出されたクランク角信号、水温センサ（図示せず）で検出された冷却水温信号、アクセル開度センサ（図示せず）で検出されたアクセル開度信号などが入力される。負荷演算部４１や速度演算部４２は、これらの信号を受け取る。負荷演算部４１は、これらの信号に基づいて、機関負荷を演算する。速度演算部４２は、これらの信号に基づいて、機関速度を演算する。
【００６６】
ＥＣＵ４０の燃料噴射制御部４３は、機関負荷の情報を負荷演算部４１から受け取り、機関速度の情報を速度演算部４２から受け取る。また、燃料噴射制御部４３は、記憶部４７を参照し、マップ情報（図２参照）を記憶部４７から受け取る。燃料噴射制御部４３は、機関負荷や機関速度の情報とマップ情報（図２参照）となどに基づいて、運転モードと噴射パターンとを決定する。
【００６７】
ステップＳ２では、どの運転モードであるかがＥＣＵ４０により判断される。すなわち、運転モードが分割噴射モードであると判断されればステップＳ３へ進められ、運転モードが成層燃焼モードであると判断されればステップＳ９へ進められる。
【００６８】
ステップＳ３では、噴射パターンが読み込まれる。すなわち、ＥＣＵ４０の燃料噴射制御部４３は、機関負荷や機関速度の情報とマップ情報（図２参照）となどに基づいて、噴射パターンを決定し、その内容を記憶部４７から読み込む。
【００６９】
ステップＳ４では、点火タイミングが読み込まれる。すなわち、ＥＣＵ４０の燃料噴射制御部４３は、点火時期制御部４４から点火タイミングの情報を受け取る。
【００７０】
ステップＳ５では、総噴射量（総噴射時間）が計算される。すなわち、ＥＣＵ４０の燃料噴射制御部４３は、機関負荷や機関速度の情報とマップ情報（図２参照）となどに基づいて、要求される総噴射量（総噴射時間Ｔａｌｌ）を計算する。
【００７１】
ステップＳ６では、噴射可能期間（ＤＴ）が読み込まれる。すなわち、ＥＣＵ４０の燃料噴射制御部４３は、記憶部４７を参照し、噴射可能期間（ＤＴ）の情報を記憶部４７から受け取る。
【００７２】
ステップＳ７では、最大噴射量・最小噴射量・最小噴射間隔が読み込まれる。すなわち、ＥＣＵ４０の燃料噴射制御部４３は、記憶部４７を参照し、最大噴射量（最大噴射時間Ｔｍａｘ）・最小噴射量（最小噴射時間Ｔｍｉｎ）・最小噴射間隔（ＤＩｍｉｎ）の情報を記憶部４７から受け取る。
【００７３】
ステップＳ８では、噴射期間計算処理が行われる。
【００７４】
ステップＳ９では、噴射期間（噴射タイミング及び噴射量（噴射時間））が確定される。すなわち、ＥＣＵ４０の燃料噴射制御部４３は、燃料噴射弁２７が圧縮行程において燃焼室６３に導入された新気空気に燃料を１回噴射するように、噴射期間を確定し、噴射期間制御信号を生成する。これにより、燃料噴射弁２７は、噴射期間制御信号に基づいて、燃焼室６３の新気空気に燃料を１回噴射する。このため、燃焼室６３において成層化された新気混合気が形成される。この結果、機関空燃比（燃焼室６３全体の空燃比）の大幅なリーン化が実現される一方、点火プラグ２９近傍の空燃比が局所的にリッチ化して安定的な燃焼が行われることになる。
【００７５】
次に、噴射期間計算処理Ｓ８の詳細を、図１５に示すフローチャートを用いて説明する。
【００７６】
ステップＳ１１では、どの噴射パターンであるかがＥＣＵ４０により判断される。すなわち、噴射パターンが分散パターンであると判断されればステップＳ１２へ進められ、噴射パターンが耐ＥＧＲパターン・耐ノッキングパターンであると判断されればステップＳ２１へ進められる。
【００７７】
ステップＳ１２では、分割回数が選択される。すなわち、ＥＣＵ４０は、式（２１）を満たすＮ（整数）の最大値を、分割回数Ｎとして選択する。
【００７８】
ステップＳ１３では、噴射間隔や噴射時間が計算される。すなわち、ＥＣＵ４０は、式（１６），（１７）などを用いて、クランク角度単位での噴射間隔を計算する。また、ＥＣＵ４０は、ステップＳ５で計算された総噴射量（総噴射時間Ｔａｌｌ）と式（１８），（１９）となどを用いて、クランク角度単位での噴射時間を計算する。
【００７９】
ステップＳ１４では、噴射間隔や噴射時間が制約条件を満たしているか否かがＥＣＵ４０により判断される。すなわち、噴射間隔が式（２０）を満たしていることと、噴射時間が式（２２）を満たしていることとが、同時に満たされているか否かが判断される。同時に満たされていると判断されればステップＳ１６へ進められ、同時に満たされていないと判断されればステップＳ１５へ進められる。
【００８０】
ステップＳ１５では、分割回数が変更される。すなわち、ＥＣＵ４０は、分割回数を１だけ減らしたもの（Ｎ−１）を新たに分割回数Ｎとする。
【００８１】
ステップＳ１６では、噴射期間（噴射タイミング及び噴射量（噴射時間））が仮設定される。すなわち、ＥＣＵ４０は、第１回目の噴射タイミングを進角限界（ＣＡ１）にする。そして、ＥＣＵ４０は、噴射間隔や噴射時間などに基づいて、第１回目の噴射時間（噴射量）と第２回目以降の噴射タイミング・噴射時間（噴射量）とを設定する。
【００８２】
ステップＳ１７では、噴射期間が噴射可能期間（ＤＴ）内であるか否かがＥＣＵ４０により判断される。すなわち、噴射期間が噴射可能期間（ＤＴ）内であると判断されればステップＳ１９へ進められ、噴射期間が噴射可能期間（ＤＴ）内でないと判断されればステップＳ１８へ進められる。
【００８３】
ステップＳ１８では、噴射期間が再設定される。すなわち、ＥＣＵ４０は、噴射可能期間（ＤＴ）を超えている噴射タイミングの噴射をキャンセルする。そして、ＥＣＵ４０は、キャンセルした噴射の数だけ噴射回数を減らしたもの（１つだけキャンセルした場合はＤＮ−１）を新たに噴射回数ＤＮとする。ＥＣＵ４０は、式（１８）を用いて、噴射時間を再度計算して、噴射期間を再設定する
ステップＳ１９では、噴射期間が確定される。すなわち、ＥＣＵ４０は、噴射期間を確定し、噴射期間制御信号を生成する。これにより、燃料噴射弁２７は、噴射期間制御信号に基づいて、燃焼室６３の新気空気のタンブル流に対して位相を等分割したタイミングで燃焼室６３内に燃料を噴射する。このため、図１２に示すように、燃焼室６３の新気混合気Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３は、タンブル流において位相を等分割（ここでは３分割）した位置で旋回するようになる。あるいは、図１３に示すように、燃焼室６３の新気混合気Ｆ４，Ｆ５は、タンブル流において位相を等分割（ここでは２分割）した位置で旋回するようになる。
【００８４】
ステップＳ２１では、噴射間隔・噴射時間が計算される。すなわち、ＥＣＵ４０は、式（１），（２）などを用いて、クランク角度単位での噴射間隔を計算する。また、ＥＣＵ４０は、ステップＳ５で計算された総噴射量（総噴射時間Ｔａｌｌ）と式（３），（４）となどを用いて、クランク角度単位での噴射時間を計算する。
【００８５】
ステップＳ２２では、噴射間隔や噴射時間が制約条件を満たしているか否かがＥＣＵ４０により判断される。すなわち、噴射間隔が式（５）を満たしていることと、噴射時間が式（６）を満たしていることとが、同時に満たされているか否かが判断される。同時に満たされていると判断されればステップＳ２３へ進められ、同時に満たされていないと判断されればステップＳ２１へ進められる。
【００８６】
ステップＳ２３では、噴射期間（噴射タイミング及び噴射量（噴射時間））が仮設定される。すなわち、ＥＣＵ４０は、噴射パターンが耐ＥＲＧパターンであると判断する場合、点火タイミングにおいて燃焼室６３の新気混合気が点火プラグ２９の先端部分２９ａの近傍に集中するようなタイミングを、第１回目の噴射タイミングにする。あるいは、ＥＣＵ４０は、噴射パターンが耐ノッキングパターンであると判断する場合、点火タイミングにおいて燃焼室６３の新気混合気が吸気側（吸気バルブ２１の近傍）に集中するようなタイミングを、第１回目の噴射タイミングにする。そして、ＥＣＵ４０は、噴射間隔や噴射時間などに基づいて、第１回目の噴射時間（噴射量）と第２回目以降の噴射タイミング・噴射時間（噴射量）を設定する。
【００８７】
ステップＳ２４では、噴射期間が噴射可能期間（ＤＴ）内であるか否かがＥＣＵ４０により判断される。すなわち、噴射期間が噴射可能期間（ＤＴ）内であると判断されればステップＳ２８へ進められ、噴射期間が噴射可能期間（ＤＴ）内でないと判断されればステップＳ２５へ進められる。
【００８８】
ステップＳ２５では、噴射期間が再設定される。すなわち、ＥＣＵ４０は、噴射可能期間（ＤＴ）外になっている分を進角側のタイミングに加えて、噴射期間を再設定する（図４，図５参照）。
【００８９】
ステップＳ２６では、噴射量（噴射時間）が最大噴射量（最大噴射時間Ｔｍａｘ）を超えているか否かが判断される。超えていると判断されればステップＳ２７へ進められ、超えていないと判断されればステップＳ２８へ進められる。
【００９０】
ステップＳ２７では、噴射期間が再再設定される。すなわち、ＥＣＵ４０は、最大噴射量を超えている分を遅角側のタイミングに加えて、噴射期間を再再設定する（図５参照）。
【００９１】
ステップＳ２８では、噴射期間が確定する。すなわち、ＥＣＵ４０は、噴射期間を確定し、噴射期間制御信号を生成する。これにより、燃料噴射弁２７は、噴射期間制御信号に基づいて、燃焼室６３の新気空気のタンブル流に対して同位相となるタイミングで燃焼室６３内に燃料を噴射する。このため、燃焼室６３の新気混合気は、タンブル流において同位相となる位置で旋回するようになる。具体的には、噴射パターンが耐ＥＲＧパターンである場合、図６，７に示すように、燃焼室６３の新気混合気Ｆ５，Ｆ６，Ｆ７，Ｆ８，Ｆ９は、点火タイミングにおいて燃焼室６３の新気混合気が点火プラグ２９の先端部分２９ａの近傍に集中するような位置で旋回する。あるいは、噴射パターンが耐ノッキングパターンである場合、図９，１０に示すように、燃焼室６３の新気混合気Ｆ１０，Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４は、点火タイミングにおいて燃焼室６３の新気混合気が吸気側（吸気バルブ２１の近傍）に集中するような位置で旋回する。
【００９２】
（筒内直接噴射式内燃機関の特徴）
（１）
ここでは、ＥＣＵ４０は、１サイクルにおいて燃料噴射弁２７が燃焼室６３内に燃料を複数回噴射するように制御する。このため、燃焼室６３の壁面６３ａに燃料が付着することが防止される。また、ＥＣＵ４０が分散パターンと耐ＥＧＲパターンと耐ノッキングパターンとを運転状態に応じて切り替えるので、ＥＧＲが行われた場合に、燃料噴射弁２７が耐ＥＧＲパターンで制御されれば、燃焼室６３における燃焼は安定化する。これにより、耐ＥＧＲ性は向上する。あるいは、ノッキングが発生しやすい場合に、燃料噴射弁２７が耐ノッキングパターンで制御されれば、ノッキングの発生は抑制される。これにより、耐ノッキング性は向上する。
【００９３】
このように、燃焼室６３の壁面６３ａに燃料が付着することが防止されるだけでなく、ＥＧＲが行われた場合に耐ＥＧＲ性が向上し、ノッキングが発生しやすい場合に耐ノッキング性が向上する。すなわち、燃焼室６３の壁面６３ａに燃料が付着することは防止され、耐ＥＧＲ性や耐ノッキング性は向上する。
【００９４】
（２）
ここでは、ＥＣＵ４０は、燃料噴射弁２７を分散パターンで制御する場合、燃焼室６３の新気空気のタンブル流に対して位相を等分割したタイミングで燃料噴射弁２７が燃焼室６３内に燃料を噴射するように制御する。これにより、燃料噴射弁２７は、燃焼室６３の新気空気のタンブル流に対して位相を等分割したタイミングで、燃焼室６３内に燃料を噴射する。
【００９５】
このため、燃焼室６３の新気混合気は、タンブル流において位相を等分割した位置で旋回するようになる。この結果、燃焼室６３の新気混合気は、タンブル流において位相を等分割した位置に分散する。
【００９６】
（３）
ここでは、ＥＣＵ４０は、燃料噴射弁２７を耐ＥＧＲパターン・耐ノッキングパターンで制御する場合、燃焼室６３の新気空気のタンブル流に対して同位相となるタイミングで燃料噴射弁２７が燃焼室６３内に燃料を噴射するように制御する。これにより、燃料噴射弁２７は、燃焼室６３の新気空気のタンブル流に対して同位相となるタイミングで、燃焼室６３内に燃料を噴射する。
【００９７】
このため、燃焼室６３の新気混合気は、タンブル流において同位相となる位置で旋回するようになる。この結果、燃焼室６３の新気混合気は、タンブル流において同位相となる位置に集中する。
【００９８】
（４）
ここでは、ＥＧＲ装置３０は、運転状態が第２制御領域Ａ２に属する場合において、排気マニホルド９１の排気ガスの一部を吸気コレクタ５１へ還流させる。ＥＣＵ４０は、ＥＧＲ装置３０が排気マニホルド９１の排気ガスの一部を吸気コレクタ５１へ還流させる場合、燃料噴射弁２７を耐ＥＧＲパターンで制御する。これにより、燃料噴射弁２７は、ＥＧＲが行われた場合に、耐ＥＧＲパターンで燃焼室６３内に燃料を噴射する。
【００９９】
このため、ＥＧＲが行われた場合でも燃焼室６３における燃焼は安定化する。この結果、耐ＥＧＲ性は向上する。
【０１００】
（５）
ここでは、ＥＧＲ装置３０は、運転状態が第２制御領域Ａ２に属する場合において、排気マニホルド９１の排気ガスの一部を吸気コレクタ５１へ還流させる。このとき、燃焼室６３において、新気混合気が着火しにくくなることがあり、新気混合気の燃焼速度が遅くなることがある。すなわち、ＥＧＲが行われた場合に燃焼室における燃焼が安定しなくなる傾向がある。
【０１０１】
この場合でも、ＥＣＵ４０は、ＥＧＲ装置３０が排気マニホルド９１の排気ガスの一部を吸気コレクタ５１へ還流させる場合、点火タイミングにおいて燃焼室６３の新気混合気が点火プラグ２９の先端部分２９ａの近傍に集中するように制御する。これにより、燃焼室６３の新気混合気Ｆ５，Ｆ６，Ｆ７，Ｆ８，Ｆ９は、点火タイミングにおいて点火プラグ２９の先端部分２９ａの近傍に集中するように旋回する。このため、燃焼室６３における新気混合気の着火性や初期燃焼速度は向上するので、ＥＧＲが行われた場合でも燃焼室６３における燃焼は安定化する。この結果、耐ＥＧＲ性は向上する。
【０１０２】
（６）
ここでは、ＥＣＵ４０は、機関負荷が高く機関速度が遅い場合（運転状態が第３制御領域Ａ３に属する場合）、燃料噴射弁２７を耐ノッキングパターンで制御する。すなわち、ＥＣＵ４０は、ノッキングが発生しやすい場合、耐ノッキングパターンで制御する。これにより、燃料噴射弁２７は、ノッキングが発生しやすい場合に、耐ノッキングパターンで燃焼室６３内に燃料を噴射する。
【０１０３】
このため、燃焼室６３の新気混合気の燃焼期間が短縮されるので、ノッキングの発生は抑制される。この結果、耐ノッキング性は向上する。
【０１０４】
（７）
ここでは、機関負荷が高く機関速度が遅い場合（運転状態が第３制御領域Ａ３に属する場合）に、燃焼室６３の吸気側（吸気バルブ２１の近傍）において、ノッキングが発生しやすくなる傾向がある。
【０１０５】
この場合でも、ＥＣＵ４０は、機関負荷が高く機関速度が遅い場合、点火タイミングにおいて燃焼室６３の新気混合気が吸気側に集中するように制御する。これにより、燃焼室６３の新気混合気Ｆ１０，Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４は、点火タイミングにおいて吸気側に集中するように旋回する。このため、ノッキングの発生しやすい位置である吸気側において新気混合気の燃焼期間が短縮するので、ノッキングの発生は効果的に抑制される。この結果、耐ノッキング性は向上する。
【０１０６】
（８）
ここでは、ＥＣＵ４０は、分散パターンにおける噴射回数（ＤＮ）が耐ＥＧＲパターン・耐ノッキングパターンにおける噴射回数（ＤＮ）以上になるように制御する。このため、燃料噴射弁２７が分散パターンで制御される場合に、燃焼室６３内の新気混合気は分散するようになる。また、燃料噴射弁２７が耐ＥＧＲパターン・耐ノッキングパターンで制御される場合に、燃焼室６３内の新気混合気は集中するようになる。
【０１０７】
（第１実施形態の変形例）
（Ａ）燃料噴射弁２７が噴射した燃料がそのまま排気されるのを避ける必要があるので、進角限界（ＣＡ１）は、排気バルブ２２が閉められた後のタイミングであることが好ましい。
【０１０８】
また、圧縮行程後半では、燃焼室６３のタンブル流（縦渦）が減衰していることがある。そのため、遅角限界（ＣＡ２）は、圧縮行程前半のタイミングであることが好ましい。
【０１０９】
さらに、第１制御領域Ａ１における制御では、燃料噴射弁２７が燃料を噴射するタイミングは、点火タイミングより前であって圧縮行程後半であることが好ましい。なぜなら、点火タイミングと噴射タイミングとを近くした方が燃焼室６３において新気混合気が成層化された状態で点火されやすいからである。なお、第１制御領域Ａ１における制御において、燃料噴射弁２７が燃料を複数回噴射するように制御されてもよい。
【０１１０】
それから、第３制御領域Ａ３における制御では、ノッキングが吸気側よりも排気側で発生しやすいのであれば、噴射タイミングは、点火タイミングにおいて燃焼室６３の新気混合気が排気側に集中するようなタイミングが選択されてもよい。すなわち、ＥＣＵ４０は、機関負荷が高く機関速度が遅い場合、点火タイミングにおいて燃焼室６３の新気混合気が排気側に集中するように制御してもよい。この場合でも、燃焼室６３の新気混合気は、点火タイミングにおいて排気側に集中するように旋回する。このため、ノッキングの発生しやすい位置である排気側において新気混合気の燃焼期間が短縮するので、ノッキングの発生は効果的に抑制される。この結果、耐ノッキング性は向上する。
【０１１１】
（Ｂ）記憶部４７ａに記憶されているマップ情報には、図１６に示すように、第２制御領域Ａ２の代わりに第２制御領域Ａ２ａが記憶されていてもよく、第４制御領域Ａ４の代わりに第４制御領域Ａ４ａが記憶されていてもよい。ここで、第２制御領域Ａ２ａは、ＥＣＵ４０の燃料噴射制御部４３が（第１制御領域Ａ１以外において）機関空燃比を理論空燃比よりもリーンに制御する領域である。また、噴射パターンは、耐ＥＧＲパターンと同様のパターンである耐リーンパターンが採用される。
【０１１２】
機関空燃比が理論空燃比よりもリーンに制御される場合、燃焼室６３において、新気混合気が着火しにくくなることがあり、新気混合気の燃焼速度が遅くなることがある。このため、リーン限界の拡大が不十分になる傾向がある。
【０１１３】
この場合でも、ＥＣＵ４０は、機関空燃比を理論空燃比よりもリーンに制御する場合、点火タイミングにおいて燃焼室６３の新気混合気が点火プラグ２９の先端部分２９ａの近傍に集中するように制御する。これにより、燃焼室６３の新気混合気は、点火タイミングにおいて点火プラグ２９の先端部分２９ａの近傍に集中するように旋回する。このため、燃焼室６３における新気混合気の着火性や初期燃焼速度は向上するので、リーン限界は拡大する。
【０１１４】
（Ｃ）ピストン３の頂面は、その形状によりタンブル流（縦渦）が制御されるようになっていてもよい。
【０１１５】
ＥＧＲ装置３０は、排気系の排気ガスの一部を吸気系へ還流させることができるような構成であれば、第１実施形態と異なる構成であってもよい。
【０１１６】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る筒内直接噴射式内燃機関の断面図を図１７に示す。
【０１１７】
筒内直接噴射式内燃機関１００は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるが、ＥＣＵ４０の代わりにＥＣＵ（制御部）１４０を備える点で第１実施形態と異なる。
【０１１８】
ＥＣＵ１４０の記憶部１４７は、図２に示すマップ情報の代わりに、図１８に示すマップ情報を記憶している。燃料噴射制御部１４３は、記憶部１４７を参照し、マップ情報（図１８参照）を記憶部１４７から受け取る。燃料噴射制御部１４３は、燃料噴射弁２７を分散パターン（第４制御領域Ａ１０４）で制御する場合、進角側のタイミングにおける噴射量（第１噴射量）を、遅角側のタイミングにおける噴射量（第２噴射量）に比べて多くする。また、燃料噴射制御部１４３は、燃料噴射弁２７を耐ＥＧＲパターン（第２制御領域Ａ１０２）・耐ノッキングパターン（第３制御領域Ａ１０３）で制御する場合、進角側のタイミングにおける噴射量（第１噴射量）を、遅角側のタイミングにおける噴射量（第２噴射量）に比べて少なくする。これらの点で、第１実施形態と異なる。
【０１１９】
（筒内直接噴射式内燃機関の制御）
筒内直接噴射式内燃機関１００の制御を、図１８〜図２０を参照して説明する。
【０１２０】
マップ情報には、第２制御領域Ａ２の代わりに第２制御領域Ａ１０２が記憶され、第３制御領域Ａ３の代わりに第３制御領域Ａ１０３が記憶され、第４制御領域Ａ４の代わりに第４制御領域Ａ１０４が記憶されている。他の点は、基本的に第１実施形態と同様である。
【０１２１】
（（第１制御領域Ａ１における制御））
第１実施形態と同様である。
【０１２２】
（（第２制御領域Ａ１０２における制御））
ＥＣＵ１４０は、式（１），（２），（５），（６）を満たし、進角側のタイミングにおける噴射量が遅角側のタイミングにおける噴射量に比べて少なくなるように、噴射期間（噴射タイミング及び噴射量（噴射時間））を設定する。この点で第１実施形態と異なる。
【０１２３】
例えば、図１９に示す場合、点火タイミングにおいて燃焼室６３の新気混合気が点火プラグ２９の先端部分２９ａの近傍に集中するようなタイミングとして、噴射タイミングＣＡ９，ＣＡ１０が選択される。そして、ＥＣＵ１４０は、遅角側のタイミングであるタイミングＣＡ１０の噴射に最大噴射量（最大噴射時間Ｔｍａｘ）を割り当てる。さらに、ＥＣＵ１４０は、進角側のタイミングであるタイミングＣＡ９の噴射に残りの噴射量（噴射時間Ｔａｌｌ−Ｔｍａｘ）を割り当てる。この噴射期間は、式（１），（２），（５），（６）を満たしており、噴射可能期間（ＤＴ）内である。これにより、ＥＣＵ１４０は、噴射タイミングＣＡ９，ＣＡ１０及び噴射時間Ｔａｌｌ−Ｔｍａｘ，Ｔｍａｘを確定する。
【０１２４】
その他の点は、第１実施形態と同様である。
【０１２５】
（（第３制御領域Ａ１０３における制御））
噴射タイミングは、点火タイミングにおいて燃焼室６３の新気混合気が吸気側に集中するようなタイミングが選択される。
【０１２６】
その他の点は、「（（第２制御領域Ａ１０２における制御））」と同様である。
【０１２７】
（（第４制御領域Ａ１０４における制御））
ＥＣＵ１４０は、式（１６）〜（２２）を満たし、進角側のタイミングにおける噴射量が遅角側のタイミングにおける噴射量に比べて多くなるように、噴射期間（噴射タイミング及び噴射量（噴射時間））を設定する。この点で第１実施形態と異なる。
【０１２８】
例えば、図２０に示す場合、式（２１）を満たすＮ（整数）の最大値がＮ＝２なので、分割回数としてまずＮ＝２が選択される。そうすると、式（１６）より噴射間隔はＤＩ６となる。この噴射間隔ＤＩ６は式（２０）を満たしている。また、噴射回数ＤＮは、式（１９）より３回となる。そして、第１回目の噴射タイミングを進角限界（ＣＡ１）とすると、第２回目の噴射タイミングがＣＡ１９となり、第３回目の噴射タイミングがＣＡ２０となる。
【０１２９】
それから、各噴射タイミングＣＡ１，ＣＡ１９，ＣＡ２０の噴射に対して、最小噴射量（最小噴射時間Ｔｍｉｎ）が割り当てられる。次に、進角側のタイミングである第１回目の噴射タイミングＣＡ１の噴射量（噴射時間）は、最小噴射量（最小噴射時間Ｔｍｉｎ）から最大噴射量（最大噴射時間Ｔｍａｘ）に変更される。さらに、第２回目の噴射タイミングＣＡ１９の噴射量は、残りの噴射量（噴射時間Ｔａｌｌ−Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）に変更される。遅角側のタイミングである第３回目の噴射タイミングＣＡ２０の噴射量は、最小噴射量（最小噴射時間Ｔｍｉｎ）のままにされる。この噴射期間は、式（１６）〜（２２）を満たしており、噴射可能期間（ＤＴ）内である。これにより、ＥＣＵ１４０は、噴射タイミングＣＡ１，ＣＡ１９，ＣＡ２０及び噴射時間Ｔｍａｘ，Ｔａｌｌ−Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ，Ｔｍｉｎを確定する。
【０１３０】
その他の点は、第１実施形態と同様である。
【０１３１】
（筒内直接噴射式内燃機関の特徴）
（１）
ここでは、ＥＣＵ１４０は、１サイクルにおいて燃料噴射弁２７が燃焼室６３内に燃料を複数回噴射するように制御する。このため、燃焼室６３の壁面６３ａに燃料が付着することが防止される。また、ＥＣＵ１４０が分散パターンと耐ＥＧＲパターンと耐ノッキングパターンとを運転状態に応じて切り替えるので、ＥＧＲが行われた場合に、燃料噴射弁２７が耐ＥＧＲパターンで制御されれば、燃焼室６３における燃焼は安定化する。これにより、耐ＥＧＲ性は向上する。あるいは、ノッキングが発生しやすい場合に、燃料噴射弁２７が耐ノッキングパターンで制御されれば、ノッキングの発生は抑制される。これにより、耐ノッキング性は向上する。
【０１３２】
このように、燃焼室６３の壁面６３ａに燃料が付着することが防止されるだけでなく、ＥＧＲが行われた場合に耐ＥＧＲ性が向上し、ノッキングが発生しやすい場合に耐ノッキング性が向上する。すなわち、燃焼室６３の壁面６３ａに燃料が付着することは防止され、耐ＥＧＲ性や耐ノッキング性は向上する。
【０１３３】
（２）
ここでは、ＥＣＵ１４０は、燃料噴射弁２７を分散パターンで制御する場合、燃焼室６３の新気空気のタンブル流に対して位相を等分割したタイミングで燃料噴射弁２７が燃焼室６３内に燃料を噴射するように制御する。これにより、燃料噴射弁２７は、燃焼室６３の新気空気のタンブル流に対して位相を等分割したタイミングで、燃焼室６３内に燃料を噴射する。
【０１３４】
このため、燃焼室６３の新気混合気は、タンブル流において位相を等分割した位置で旋回するようになる。この結果、燃焼室６３の新気混合気は、タンブル流において位相を等分割した位置に分散する。
【０１３５】
（３）
ここでは、ＥＣＵ１４０は、燃料噴射弁２７を耐ＥＧＲパターン・耐ノッキングパターンで制御する場合、燃焼室６３の新気空気のタンブル流に対して同位相となるタイミングで燃料噴射弁２７が燃焼室６３内に燃料を噴射するように制御する。これにより、燃料噴射弁２７は、燃焼室６３の新気空気のタンブル流に対して同位相となるタイミングで、燃焼室６３内に燃料を噴射する。
【０１３６】
このため、燃焼室６３の新気混合気は、タンブル流において同位相となる位置で旋回するようになる。この結果、燃焼室６３の新気混合気は、タンブル流において同位相となる位置に集中する。
【０１３７】
（４）
ここでは、ＥＧＲ装置３０は、運転状態が第２制御領域Ａ２に属する場合において、排気マニホルド９１の排気ガスの一部を吸気コレクタ５１へ還流させる。ＥＣＵ１４０は、ＥＧＲ装置３０が排気マニホルド９１の排気ガスの一部を吸気コレクタ５１へ還流させる場合、燃料噴射弁２７を耐ＥＧＲパターンで制御する。これにより、燃料噴射弁２７は、ＥＧＲが行われた場合に、耐ＥＧＲパターンで燃焼室６３内に燃料を噴射する。
【０１３８】
このため、ＥＧＲが行われた場合でも燃焼室６３における燃焼は安定化する。この結果、耐ＥＧＲ性は向上する。
【０１３９】
（５）
ここでは、ＥＧＲ装置３０は、運転状態が第２制御領域Ａ２に属する場合において、排気マニホルド９１の排気ガスの一部を吸気コレクタ５１へ還流させる。このとき、燃焼室６３において、新気混合気が着火しにくくなることがあり、新気混合気の燃焼速度が遅くなることがある。すなわち、ＥＧＲが行われた場合に燃焼室における燃焼が安定しなくなる傾向がある。
【０１４０】
この場合でも、ＥＣＵ１４０は、ＥＧＲ装置３０が排気マニホルド９１の排気ガスの一部を吸気コレクタ５１へ還流させる場合、点火タイミングにおいて燃焼室６３の新気混合気が点火プラグ２９の先端部分２９ａの近傍に集中するように制御する。これにより、燃焼室６３の新気混合気Ｆ５，Ｆ６，Ｆ７，Ｆ８，Ｆ９は、点火タイミングにおいて点火プラグ２９の先端部分２９ａの近傍に集中するように旋回する。このため、燃焼室６３における新気混合気の着火性や初期燃焼速度は向上するので、ＥＧＲが行われた場合でも燃焼室６３における燃焼は安定化する。この結果、耐ＥＧＲ性は向上する。
【０１４１】
（６）
ここでは、ＥＣＵ１４０は、機関負荷が高く機関速度が遅い場合（運転状態が第３制御領域Ａ１０３に属する場合）、燃料噴射弁２７を耐ノッキングパターンで制御する。すなわち、ＥＣＵ１４０は、ノッキングが発生しやすい場合、耐ノッキングパターンで制御する。これにより、燃料噴射弁２７は、ノッキングが発生しやすい場合に、耐ノッキングパターンで燃焼室６３内に燃料を噴射する。
【０１４２】
このため、燃焼室６３の新気混合気の燃焼期間が短縮されるので、ノッキングの発生は抑制される。この結果、耐ノッキング性は向上する。
【０１４３】
（７）
ここでは、機関負荷が高く機関速度が遅い場合（運転状態が第３制御領域Ａ１０３に属する場合）に、燃焼室６３の吸気側（吸気バルブ２１の近傍）において、ノッキングが発生しやすくなる傾向がある。
【０１４４】
この場合でも、ＥＣＵ１４０は、機関負荷が高く機関速度が遅い場合、点火タイミングにおいて燃焼室６３の新気混合気が吸気側に集中するように制御する。これにより、燃焼室６３の新気混合気Ｆ１０，Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４は、点火タイミングにおいて吸気側に集中するように旋回する。このため、ノッキングの発生しやすい位置である吸気側において新気混合気の燃焼期間が短縮するので、ノッキングの発生は効果的に抑制される。この結果、耐ノッキング性は向上する。
【０１４５】
（８）
ここでは、ＥＣＵ１４０は、分散パターンにおける噴射回数（ＤＮ）が耐ＥＧＲパターン・耐ノッキングパターンにおける噴射回数（ＤＮ）以上になるように制御する。このため、燃料噴射弁２７が分散パターンで制御される場合に、燃焼室６３内の新気混合気は分散するようになる。また、燃料噴射弁２７が耐ＥＧＲパターン・耐ノッキングパターンで制御される場合に、燃焼室６３内の新気混合気は集中するようになる。
【０１４６】
（９）
ここでは、ＥＣＵ１４０は、燃料噴射弁２７を分散パターンで制御する場合、進角側のタイミングにおける噴射量を、遅角側のタイミングにおける噴射量に比べて多くする。これにより、燃焼噴射弁２７が噴射した燃料と燃焼室６３の新気空気との混合が促進されるので、燃焼室６３における新気混合気の分散は促進される。
【０１４７】
（１０）
ここでは、ＥＣＵ１４０は、燃料噴射弁２７を耐ＥＧＲパターン・耐ノッキングパターンで制御する場合、進角側のタイミングにおける噴射量を、遅角側のタイミングにおける噴射量に比べて少なくする。これにより、燃焼噴射弁２７が噴射した燃料と燃焼室６３の新気空気との混合が抑制されるので、燃焼室６３における新気混合気は効果的に集中する。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明に係る筒内直接噴射式内燃機関は、燃焼室の壁面に燃料が付着することを防止することができ、耐ＥＧＲ性や耐ノッキング性を向上することができるという効果を有し、筒内直接噴射式内燃機関等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る筒内直接噴射式内燃機関の断面図。
【図２】第１実施形態におけるマップ情報を示す図。
【図３】燃料噴射弁が耐ＥＧＲパターンで燃料を噴射する場合の噴射期間を示すタイミングチャート。
【図４】燃料噴射弁が耐ＥＧＲパターンで燃料を噴射する場合の噴射期間を示すタイミングチャート。
【図５】燃料噴射弁が耐ＥＧＲパターンで燃料を噴射する場合の噴射期間を示すタイミングチャート。
【図６】耐ＥＧＲパターンにおける燃焼室の新気混合気の分布を示す図。
【図７】耐ＥＧＲパターンにおける燃焼室の新気混合気の分布を示す図。
【図８】燃料噴射弁が耐ノッキングパターンで燃料を噴射する場合の噴射期間を示すタイミングチャート。
【図９】耐ノッキングパターンにおける燃焼室の新気混合気の分布を示す図。
【図１０】耐ノッキングパターンにおける燃焼室の新気混合気の分布を示す図。
【図１１】燃料噴射弁が分散パターンで燃料を噴射する場合の噴射期間を示すタイミングチャート。
【図１２】分散パターンにおける燃焼室の新気混合気の分布を示す図。
【図１３】分散パターンにおける燃焼室の新気混合気の分布を示す図。
【図１４】筒内直接噴射式内燃機関における制御の流れを示すフローチャート。
【図１５】噴射期間計算処理の流れを示すフローチャート。
【図１６】第１実施形態の変形例におけるマップ情報を示す図。
【図１７】本発明の第２実施形態に係る筒内直接噴射式内燃機関の断面図。
【図１８】第２実施形態におけるマップ情報を示す図。
【図１９】燃料噴射弁が耐ＥＧＲパターンで燃料を噴射する場合の噴射期間を示すタイミングチャート。
【図２０】燃料噴射弁が分散パターンで燃料を噴射する場合の噴射期間を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【０１５０】
１，１００  筒内直接噴射式内燃機関
２７  燃料噴射弁
２９  点火プラグ
２９ａ  先端部分（点火部）
３０  ＥＧＲ装置
４０，１４０  ＥＣＵ（制御部）
６３  燃焼室
【図１】
2006226120.tif 000003
【図２】
2006226120.tif 000004
【図３】
2006226120.tif 000005
【図４】
2006226120.tif 000006
【図５】
2006226120.tif 000007
【図６】
2006226120.tif 000008
【図７】
2006226120.tif 000009
【図８】
2006226120.tif 000010
【図９】
2006226120.tif 000011
【図１０】
2006226120.tif 000012
【図１１】
2006226120.tif 000013
【図１２】
2006226120.tif 000014
【図１３】
2006226120.tif 000015
【図１４】
2006226120.tif 000016
【図１５】
2006226120.tif 000017
【図１６】
2006226120.tif 000018
【図１７】
2006226120.tif 000019
【図１８】
2006226120.tif 000020
【図１９】
2006226120.tif 000021
【図２０】
2006226120.tif 000022