(57)【要約】【課題】  冷間時および冷間時から温間時への過渡期において、筒内噴射用インジェクタと吸気通路噴射用インジェクタとで燃料噴射を分担している場合に、燃料増量値を的確に算出する。【解決手段】  エンジンＥＣＵは、筒内噴射用インジェクタの噴射比率を算出するステップ（Ｓ１００）と、比率が１であるとエンジン温度をパラメータとした関数ｆ（１）を用いて冷間増量値を計算するステップ（Ｓ１２０）と、比率が０であるとエンジン温度をパラメータとした関数ｆ（２）を用いて冷間増量値を計算するステップ（Ｓ１３０）と、比率が０より大きく１より小さいとエンジン温度および比率をパラメータとした関数ｆ（３）を用いて冷間増量値を計算するステップ（Ｓ１４０）とを含む、プログラムを実行する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段と吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段とを備えた内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関に要求される条件に基づいて算出された比率で、前記第１の燃料噴射手段と前記第２の燃料噴射手段とで分担して燃料を噴射するように、燃料噴射手段を制御するための制御手段と、
前記内燃機関の温度を検知するための検知手段とを含み、
前記制御手段は、前記内燃機関の冷間時における燃料変動値を、前記比率および前記温度に基づいて算出して、算出された変動値に基づいて燃料噴射量を変化させるように前記燃料噴射手段を制御するための手段を含む、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段と吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段とを備えた内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関に要求される条件に基づいて算出された比率で、前記第１の燃料噴射手段と前記第２の燃料噴射手段とで分担して燃料を噴射するように、燃料噴射手段を制御するための制御手段と、
前記内燃機関の温度を検知するための検知手段と、
前記燃料噴射手段から噴射される基本噴射量を算出するための算出手段とを含み、
前記制御手段は、前記内燃機関の冷間時における燃料変動値を、前記比率および前記温度に基づいて算出して、算出された燃料変動値および前記基本噴射量を用いて燃料噴射量を変化させるように前記燃料噴射手段を制御するための手段を含む、内燃機関の制御装置。
【請求項３】
筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段と吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段とを備えた内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関に要求される条件に基づいて算出された比率で、前記第１の燃料噴射手段と前記第２の燃料噴射手段とで分担して燃料を噴射するように、燃料噴射手段を制御するための制御手段と、
前記内燃機関の温度を検知するための検知手段とを含み、
前記制御手段は、前記内燃機関の冷間時における燃料増量値を、前記比率および前記温度に基づいて算出して、算出された増量値に基づいて燃料噴射量を変化させるように前記燃料噴射手段を制御するための手段を含む、内燃機関の制御装置。
【請求項４】
筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段と吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段とを備えた内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関に要求される条件に基づいて算出された比率で、前記第１の燃料噴射手段と前記第２の燃料噴射手段とで分担して燃料を噴射するように、燃料噴射手段を制御するための制御手段と、
前記内燃機関の温度を検知するための検知手段と、
前記燃料噴射手段から噴射される基本噴射量を算出するための算出手段とを含み、
前記制御手段は、前記内燃機関の冷間時における燃料増量値を、前記比率および前記温度に基づいて算出して、算出された燃料増量値および前記基本噴射量を用いて燃料噴射量を変化させるように前記燃料噴射手段を制御するための手段を含む、内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第１の燃料噴射手段の比率が高いほど、前記燃料増量値が小さくなるように算出するための手段を含む、請求項３または４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記第２の燃料噴射手段の比率が高いほど、前記燃料増量値が大きくなるように算出するための手段を含む、請求項３または４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記温度が高いほど、前記燃料増量値が小さくなるように算出するための手段を含む、請求項３〜６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記温度が低いほど、前記燃料増量値が大きくなるように算出するための手段を含む、請求項３〜６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記第１の燃料噴射手段は、筒内噴射用インジェクタであって、
前記第２の燃料噴射手段は、吸気通路用インジェクタである、請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関の高圧燃料系統の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒内に向けて燃料を噴射する第１の燃料噴射手段（筒内噴射用インジェクタ）と吸気通路または吸気ポート内に向けて燃料を噴射する第２の燃料噴射手段（吸気通路噴射用インジェクタ）とを備えた内燃機関の制御装置に関し、特に、第１の燃料噴射手段と第２の燃料噴射手段との分担比率を勘案して、冷間運転時の燃料増量値を決定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
機関吸気通路内に燃料を噴射するための吸気通路噴射用インジェクタと、機関燃焼室内に燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタとを具備し、機関負荷が予め定められた設定負荷よりも低いときには吸気通路噴射用インジェクタからの燃料噴射を停止するとともに機関負荷が設定負荷よりも高いときには吸気通路噴射用インジェクタから燃料を噴射するようにした内燃機関が公知である。
【０００３】
また、このような内燃機関に関連する技術として、以下のようなものがある。極低温時においては、燃料の霧化が悪くなるので始動性が悪化することに加え、極低温時においては、潤滑油粘度が高いためフリクションが大きくなってクランキング回転数が低くなるので、エンジン直接駆動方式の高圧燃料ポンプでは燃料圧力を十分に上げることができなくなり、燃焼室に直接燃料を噴射するように設置された燃料噴射弁（主燃料噴射弁）だけでは要求燃料量を機関に供給しきれなくなってしまい一層始動性が悪化してしまうおそれがある。このため、主燃料噴射弁に加えて、低温始動時のみ燃料を噴射するコールドスタートバルブと称される単一の補助燃料噴射弁を吸気通路の上流側の集合部（コレクタ部）に設けるようにし、これより、主燃料噴射弁だけでは確保しきれない低温始動時における要求燃料量を良好に確保できるようにしたものが提案されている。
【０００４】
特開平１０−１８８８４号公報（特許文献１）に開示される直接噴射式内燃機関の燃料供給装置は、機関駆動式高圧燃料ポンプから給送される燃料を、主燃料供給手段を介して直接筒内に噴射供給するようにした装置であって、所定の始動時に主燃料供給手段からの燃料供給を補うための補助燃料供給手段を備えたものにおいて、補助燃料供給手段からの供給燃料量を予測し、当該予測結果に基づいて、主燃料供給手段からの供給燃料量を補正するようにしたことを特徴とする。
【０００５】
この直接噴射式内燃機関の燃料供給装置によると、補助燃料供給手段を作動させる必要のあるとき（たとえば、低温始動時で、かつ、主燃料供給手段への燃料供給圧力が所定値より低いときなど）には、補助燃料供給手段からの供給燃料量を予測して、その結果に基づいて、主燃料供給手段からの供給燃料量を補正することができるので、機関への実際の供給燃料量を、機関に要求される供給燃料量に最適に制御することが可能となる。
【特許文献１】特開平１０−１８８８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、冷間時から温間時への過渡期を含めて、筒内噴射用インジェクタと吸気通路噴射用インジェクタとで燃料噴射を分担している領域においては、筒内における温度上昇の度合いと、吸気ポートにおける温度上昇の度合いとが異なるので、噴射された燃料の壁面付着度合いやピストン上面への付着度合いが異なる。したがって、エンジン冷却水温だけで冷間増量値を求めたのでは、的確な冷間増量値を算出することができない。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、筒内に燃料を噴射する第１の燃料噴射手段と吸気通路に燃料を噴射する第２の燃料噴射手段とで噴射燃料を分担する内燃機関において、冷間時および冷間時から温間時への過渡期において、燃料噴射を分担している場合に、的確な燃料変動値を算出することができる、内燃機関の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る内燃機関の制御装置は、筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段と吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段とを備えた内燃機関を制御する。この制御装置は、内燃機関に要求される条件に基づいて算出された比率で、第１の燃料噴射手段と第２の燃料噴射手段とで分担して燃料を噴射するように、燃料噴射手段を制御するための制御手段と、内燃機関の温度を検知するための検知手段とを含む。この制御手段は、内燃機関の冷間時における燃料変動値を、比率および温度に基づいて算出して、算出された変動値に基づいて燃料噴射量を変化させるように燃料噴射手段を制御するための手段を含む。
【０００９】
第１の発明によると、第１の燃料噴射手段（たとえば筒内噴射用インジェクタ）と第２の燃料噴射手段（たとえば吸気通路噴射用インジェクタ）とで燃料噴射を分担している領域においては、筒内における温度上昇の度合いと、吸気ポートにおける温度上昇の度合いとが異なる。冷間時および冷間時から温間時への過渡期においては、この温度の差により燃料を増量したり減量したりする度合いが異なる。制御手段は、筒内に噴射される燃料と吸気ポートに噴射される燃料との比率を考慮して、内燃機関の温度（たとえばエンジン冷却水温）に基づいて冷間時における燃料増量値または燃料減量値（これらを合わせて燃料変動値という）を算出する。このため、噴射部位が異なる２つの燃料噴射手段で燃料を分担している内燃機関において、冷間時の燃料変動値を的確に算出することができる。その結果、冷間時および冷間時から温間時への過渡期において、燃料噴射を分担している場合に、的確な燃料変動値を算出することができる、内燃機関の制御装置を提供することができる。
【００１０】
第２の発明に係る内燃機関の制御装置は、筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段と吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段とを備えた内燃機関を制御する。この制御装置は、内燃機関に要求される条件に基づいて算出された比率で、第１の燃料噴射手段と第２の燃料噴射手段とで分担して燃料を噴射するように、燃料噴射手段を制御するための制御手段と、内燃機関の温度を検知するための検知手段と、燃料噴射手段から噴射される基本噴射量を算出するための算出手段とを含む。この制御手段は、内燃機関の冷間時における燃料変動値を、比率および温度に基づいて算出して、算出された燃料変動値および基本噴射量を用いて燃料噴射量を変化させるように燃料噴射手段を制御するための手段を含む。
【００１１】
第２の発明によると、第１の燃料噴射手段（たとえば筒内噴射用インジェクタ）と第２の燃料噴射手段（たとえば吸気通路噴射用インジェクタ）とで燃料噴射を分担している領域においては、筒内における温度上昇の度合いと、吸気ポートにおける温度上昇の度合いとが異なる。冷間時および冷間時から温間時への過渡期においては、この温度の差により燃料を増量または減量する度合いが異なる。制御手段は、筒内に噴射される燃料と吸気ポートに噴射される燃料との比率を考慮して、内燃機関の温度（たとえばエンジン冷却水温）に基づいて冷間時における燃料変動値を算出する。この燃料変動値および内燃機関の運転状態に基づいて算出された基本噴射量を用いて燃料噴射量を変化させる。このため、噴射部位が異なる２つの燃料噴射手段で燃料を分担している内燃機関において、冷間時の燃料噴射量を的確に変化させることができる。その結果、冷間時および冷間時から温間時への過渡期において、燃料噴射を分担している場合に、的確な燃料変動値を算出して、燃料噴射量を基本噴射量から変化させることができる、内燃機関の制御装置を提供することができる。
【００１２】
第３の発明に係る内燃機関の制御装置は、筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段と吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段とを備えた内燃機関を制御する。この制御装置は、内燃機関に要求される条件に基づいて算出された比率で、第１の燃料噴射手段と第２の燃料噴射手段とで分担して燃料を噴射するように、燃料噴射手段を制御するための制御手段と、内燃機関の温度を検知するための検知手段とを含む。この制御手段は、内燃機関の冷間時における燃料増量値を、比率および温度に基づいて算出して、算出された増量値に基づいて燃料噴射量を変化させるように燃料噴射手段を制御するための手段を含む。
【００１３】
第３の発明によると、第１の燃料噴射手段（たとえば筒内噴射用インジェクタ）と第２の燃料噴射手段（たとえば吸気通路噴射用インジェクタ）とで燃料噴射を分担している領域においては、筒内における温度上昇の度合いと、吸気ポートにおける温度上昇の度合いとが異なる。冷間時および冷間時から温間時への過渡期においては、この温度の差により燃料を増量する度合いが異なる。制御手段は、筒内に噴射される燃料と吸気ポートに噴射される燃料との比率を考慮して、内燃機関の温度（たとえばエンジン冷却水温）に基づいて冷間時における燃料増量値を算出する。このため、噴射部位が異なる２つの燃料噴射手段で燃料を分担している内燃機関において、冷間時の燃料増量値を的確に算出することができる。その結果、冷間時および冷間時から温間時への過渡期において、燃料噴射を分担している場合に、的確な燃料増量値を算出することができる、内燃機関の制御装置を提供することができる。
【００１４】
第４の発明に係る内燃機関の制御装置は、筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段と吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段とを備えた内燃機関を制御する。この制御装置は、内燃機関に要求される条件に基づいて算出された比率で、第１の燃料噴射手段と第２の燃料噴射手段とで分担して燃料を噴射するように、燃料噴射手段を制御するための制御手段と、内燃機関の温度を検知するための検知手段と、燃料噴射手段から噴射される基本噴射量を算出するための算出手段とを含む。この制御手段は、内燃機関の冷間時における燃料増量値を、比率および温度に基づいて算出して、算出された燃料増量値および基本噴射量を用いて燃料噴射量を変化させるように燃料噴射手段を制御するための手段を含む。
【００１５】
第４の発明によると、第１の燃料噴射手段（たとえば筒内噴射用インジェクタ）と第２の燃料噴射手段（たとえば吸気通路噴射用インジェクタ）とで燃料噴射を分担している領域においては、筒内における温度上昇の度合いと、吸気ポートにおける温度上昇の度合いとが異なる。冷間時および冷間時から温間時への過渡期においては、この温度の差により燃料を増量する度合いが異なる。制御手段は、筒内に噴射される燃料と吸気ポートに噴射される燃料との比率を考慮して、内燃機関の温度（たとえばエンジン冷却水温）に基づいて冷間時における燃料増量値を算出する。この燃料増量値および内燃機関の運転状態に基づいて算出された基本噴射量を用いて燃料噴射量を変化させる。このため、噴射部位が異なる２つの燃料噴射手段で燃料を分担している内燃機関において、冷間時の燃料噴射量を的確に変化させることができる。その結果、冷間時および冷間時から温間時への過渡期において、燃料噴射を分担している場合に、的確な燃料増量値を算出して、燃料噴射量を基本噴射量から変化させることができる、内燃機関の制御装置を提供することができる。
【００１６】
第５の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第３または４の発明の構成に加えて、制御手段は、第１の燃料噴射手段の比率が高いほど、燃料増量値が小さくなるように算出するための手段を含む。
【００１７】
第５の発明によると、第１の燃料噴射手段として筒内に燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタがあるが、筒内の温度は吸気ポートの温度よりも高い。このため、筒内噴射用インジェクタから噴射される燃料の比率が高いほど、燃料増量値を大きくする必要がなく、燃料増量値は小さくても所望の燃焼形態を実現できる。
【００１８】
第６の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第３または４の発明の構成に加えて、制御手段は、第２の燃料噴射手段の比率が高いほど、燃料増量値が大きくなるように算出するための手段を含む。
【００１９】
第６の発明によると、第２の燃料噴射手段として吸気ポートに燃料を噴射する吸気通路噴射用インジェクタがあるが、吸気ポートの温度は筒内の温度よりも低い。このため、吸気通路噴射用インジェクタから噴射される燃料の比率が高いほど、燃料増量値を大きくすることにより所望の燃焼形態を実現できる。
【００２０】
第７の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第３〜６のいずれかの発明の構成に加えて、制御手段は、温度が高いほど、燃料増量値が小さくなるように算出するための手段を含む。
【００２１】
第７の発明によると、内燃機関の温度が高いほど燃料は霧化しやすいので、燃料増量値を大きくする必要がなく、燃料増量値は小さくても所望の燃焼形態を実現できる。
【００２２】
第８の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第３〜６のいずれかの発明の構成に加えて制御手段は、温度が低いほど、燃料増量値が大きくなるように算出するための手段を含む。
【００２３】
第８の発明によると、内燃機関の温度が低いほど燃料は霧化しにくいので、燃料増量値を大きくすることにより所望の燃焼形態を実現できる。
【００２４】
第９の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第１〜８のいずれかの発明の構成に加えて、第１の燃料噴射手段は、筒内噴射用インジェクタであって、第２の燃料噴射手段は、吸気通路用インジェクタである。
【００２５】
第９の発明によると、第１の燃料噴射手段である筒内噴射用インジェクタと第２の燃料噴射手段である吸気通路噴射用インジェクタとを別個に設けて噴射燃料を分担する内燃機関において、冷間時および冷間時から温間時への過渡期において、燃料噴射を分担している場合に、的確な燃料増量値を算出できる、内燃機関の制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。なお、以下の説明においては、専ら冷間時の燃料増量について説明するが、本発明はこのような増量のみに限定されない。本発明においては、一旦増量された後に減量される場合および基本噴射量から減量される場合を含むものである。
【００２７】
＜第１の実施の形態＞
図１に、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置であるエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）で制御されるエンジンシステムの概略構成図を示す。なお、図１には、エンジンとして直列４気筒ガソリンエンジンを示すが、本発明はこのようなエンジンに限定されるものではない。
【００２８】
図１に示すように、エンジン１０は、４つの気筒１１２を備え、各気筒１１２はそれぞれ対応するインテークマニホールド２０を介して共通のサージタンク３０に接続されている。サージタンク３０は、吸気ダクト４０を介してエアクリーナ５０に接続され、吸気ダクト４０内にはエアフローメータ４２が配置されるとともに、電動モータ６０によって駆動されるスロットルバルブ７０が配置されている。このスロットルバルブ７０は、アクセルペダル１００とは独立してエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００の出力
信号に基づいてその開度が制御される。一方、各気筒１１２は共通のエキゾーストマニホールド８０に連結され、このエキゾーストマニホールド８０は三元触媒コンバータ９０に連結されている。
【００２９】
各気筒１１２に対しては、筒内に向けて燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタ１１０と、吸気ポートまたは／および吸気通路内に向けて燃料を噴射するための吸気通路噴射用インジェクタ１２０とがそれぞれ設けられている。これらインジェクタ１１０、１２０はエンジンＥＣＵ３００の出力信号に基づいてそれぞれ制御される。また、各気筒内噴射用インジェクタ１１０は共通の燃料分配管１３０に接続されており、この燃料分配管１３０は燃料分配管１３０に向けて流通可能な逆止弁１４０を介して、機関駆動式の高圧燃料ポンプ１５０に接続されている。なお、本実施の形態においては、２つのインジェクタが別個に設けられた内燃機関について説明するが、本発明はこのような内燃機関に限定されない。たとえば、筒内噴射機能と吸気通路噴射機能とを併せ持つような１個のインジェクタを有する内燃機関であってもよい。
【００３０】
図１に示すように、高圧燃料ポンプ１５０の吐出側は電磁スピル弁１５２を介して高圧燃料ポンプ１５０の吸入側に連結されており、この電磁スピル弁１５２の開度が小さいときほど、高圧燃料ポンプ１５０から燃料分配管１３０内に供給される燃料量が増大され、電磁スピル弁１５２が全開にされると、高圧燃料ポンプ１５０から燃料分配管１３０への燃料供給が停止されるように構成されている。なお、電磁スピル弁１５２はエンジンＥＣＵ３００の出力信号に基づいて制御される。
【００３１】
一方、各吸気通路噴射用インジェクタ１２０は、共通する低圧側の燃料分配管１６０に接続されており、燃料分配管１６０および高圧燃料ポンプ１５０は共通の燃料圧レギュレータ１７０を介して、電動モータ駆動式の低圧燃料ポンプ１８０に接続されている。さらに、低圧燃料ポンプ１８０は燃料フィルタ１９０を介して燃料タンク２００に接続されている。燃料圧レギュレータ１７０は低圧燃料ポンプ１８０から吐出された燃料の燃料圧が予め定められた設定燃料圧よりも高くなると、低圧燃料ポンプ１８０から吐出された燃料の一部を燃料タンク２００に戻すように構成されており、したがって吸気通路噴射用インジェクタ１２０に供給されている燃料圧および高圧燃料ポンプ１５０に供給されている燃料圧が上記設定燃料圧よりも高くなるのを阻止している。
【００３２】
エンジンＥＣＵ３００は、デジタルコンピュータから構成され、双方向性バス３１０を介して相互に接続されたＲＯＭ(Read Only Memory)３２０、ＲＡＭ(Random Access Memory)３３０、ＣＰＵ(Central Processing Unit)３４０、入力ポート３５０および出力ポート３６０を備えている。
【００３３】
エアフローメータ４２は吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、このエアフローメータ４２の出力電圧はＡ／Ｄ変換器３７０を介して入力ポート３５０に入力される。エンジン１０には機関冷却水温に比例した出力電圧を発生する水温センサ３８０が取付けられ、この水温センサ３８０の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器３９０を介して入力ポート３５０に入力される。
【００３４】
燃料分配管１３０には燃料分配管１３０内の燃料圧に比例した出力電圧を発生する燃料圧センサ４００が取付けられ、この燃料圧センサ４００の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器４１０を介して入力ポート３５０に入力される。三元触媒コンバータ９０上流のエキゾーストマニホールド８０には、排気ガス中の酸素濃度に比例した出力電圧を発生する空燃比センサ４２０が取付けられ、この空燃比センサ４２０の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器４３０を介して入力ポート３５０に入力される。
【００３５】
本実施の形態に係るエンジンシステムにおける空燃比センサ４２０は、エンジン１０で燃焼された混合気の空燃比に比例した出力電圧を発生する全域空燃比センサ（リニア空燃比センサ）である。なお、空燃比センサ４２０としては、エンジン１０で燃焼された混合気の空燃比が理論空燃比に対してリッチであるかリーンであるかをオン−オフ的に検出するＯ2センサを用いてもよい。
【００３６】
アクセルペダル１００は、アクセルペダル１００の踏込み量に比例した出力電圧を発生するアクセル開度センサ４４０に接続され、アクセル開度センサ４４０の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器４５０を介して入力ポート３５０に入力される。また、入力ポート３５０には、機関回転数を表わす出力パルスを発生する回転数センサ４６０が接続されている。エンジンＥＣＵ３００のＲＯＭ３２０には、上述のアクセル開度センサ４４０および回転数センサ４６０により得られる機関負荷率および機関回転数に基づき、運転状態に対応させて設定されている燃料噴射量の値や機関冷却水温に基づく補正値などが予めマップ化されて記憶されている。
【００３７】
図２のフローチャートを参照して、図１のエンジンＥＣＵ３００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００３８】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、エンジンＥＣＵ３００は、後述するマップ（図７−１０）を用いて筒内噴射用インジェクタ１１０の噴射比率（以下、「ＤＩ比率ｒ」（０≦ｒ≦１）と記載する）を計算する。
【００３９】
Ｓ１１０にて、エンジンＥＣＵ３００は、ＤＩ比率ｒが、１であるか、０であるか、０より大きく１より小さいのいずれであるかを判断する。ＤＩ比率ｒが１であると（Ｓ１１０にてｒ＝１．０）、処理はＳ１２０へ移される。ＤＩ比率ｒが０であると（Ｓ１１０にてｒ＝０）、処理はＳ１３０へ移される。ＤＩ比率ｒが０より大きく１より小さい（Ｓ１１０にて０＜ｒ＜１．０）、処理はＳ１４０へ移される。
【００４０】
Ｓ１２０にて、エンジンＥＣＵ３００は、筒内噴射用インジェクタ１１０のみで燃料噴射をしている冷間時の燃料増量値を計算する。このとき、たとえば関数ｆ（１）を用いて、冷間増量値＝ｆ（１）（ＴＨＷ）により算出される。なお、ＴＨＷは、水温センサ３８０により検知されるエンジン１０の冷却水の温度である。
【００４１】
Ｓ１３０にて、エンジンＥＣＵ３００は、吸気通路噴射用インジェクタ１２０のみで燃料噴射をしている冷間時の燃料増量値を計算する。このとき、たとえば関数ｆ（２）を用いて、冷間増量値＝ｆ（２）（ＴＨＷ）により算出される。
【００４２】
Ｓ１４０にて、エンジンＥＣＵ３００は、筒内噴射用インジェクタ１１０と吸気通路噴射用インジェクタ１２０とで燃料噴射を分担している冷間時の燃料増量値を計算する。このとき、たとえば関数ｆ（３）を用いて、冷間増量値＝ｆ（３）（ＴＨＷ，ｒ）により算出される。なお、ｒはＤＩ比率である。図３に示すように、冷間増量値は、ＤＩ比率ｒをパラメータとして、エンジン冷却水温ＴＨＷに基づいて算出される。図３に示すように、エンジン冷却水温ＴＨＷが低いほど、筒内に噴射された燃料がより多くピストン上面に付着したり、吸気ポートに噴射された燃料がより多く壁面に付着するので、冷間補正量ｆ（３）（ＴＨＷ，ｒ）が大きくなるように設定されている。また、同じエンジン冷却水温ＴＨＷの場合においては、吸気ポートの温度が筒内の温度よりも低いので、吸気ポートにより多くの燃料が付着する。このため、ＤＩ比率ｒが低いほど冷間増量値ｆ（３）（ＴＨＷ，ｒ）が大きくなるように設定されている。なお、図３に示すような関係が逆転する場合もあり得る。たとえば、インジェクタ単体の性能上、エンジン冷却水温ＴＨＷが同一であるときに、筒内噴射用インジェクタ１１０による燃料噴射の霧化状態が吸気通路噴射用インジェクタ１２０による燃料噴射の霧化状態よりも悪いなどの条件が成立すれば、ＤＩ比率と冷間増量値との関係が図３とは逆になることもあり得る。これは後述する図５および図６でも同じである。
【００４３】
Ｓ１５０にて、エンジンＥＣＵ３００は、総噴射量を計算する。すなわち、エンジン１０の運転状態により算出された基本噴射量（筒内噴射用インジェクタ１１０のみか吸気通路噴射用インジェクタ１２０のみ）に冷間増量値を加算して、それぞれのインジェクタから噴射する燃料の総噴射量を計算する。このとき、筒内噴射用インジェクタ１１０のみからの燃料噴射（ＤＩ比率ｒ＝１．０）または吸気通路噴射用インジェクタのみからの燃料噴射（ＤＩ比率ｒ＝０）のいずれかであるので、単にそれぞれのインジェクタにおいて、基本噴射量に冷間増量値を加算するだけで、各インジェクタにおける総噴射量を計算することができる。
【００４４】
Ｓ１６０にて、エンジンＥＣＵ３００は、総噴射量を計算する。このとき、総噴射量は、たとえば関数ｇ（１）を用いて、総噴射量＝ｇ（１）（冷間増量値）により計算される。たとえば、エンジン１０の運転状態により算出された基本噴射量（筒内噴射用インジェクタ１１０＋吸気通路噴射用インジェクタ１２０）に冷間増量値（筒内噴射用インジェクタ１１０＋吸気通路噴射用インジェクタ１２０）を加算することにより、筒内噴射用インジェクタ１１０と吸気通路噴射用インジェクタ１２０とで噴射される総噴射量が計算される。
【００４５】
Ｓ１７０にて、エンジンＥＣＵ３００は、各インジェクタにおける噴射量を計算する。このとき、各インジェクタにおける噴射量は、たとえば関数ｇ（２）を用いて、筒内噴射用インジェクタ１１０の噴射量＝ｇ（２）（総噴射量，ｒ）＝総噴射量×ｒにより、吸気通路噴射用インジェクタ１２０の噴射量＝総噴射量−ｇ（２）（総噴射量，ｒ）またはｇ（２）（総噴射量，１−ｒ）＝総噴射量×（１−ｒ）により計算される。
【００４６】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るエンジン１０の動作について説明する。なお、以下の説明でエンジン冷却水温に変化がある場合とは、冷間から温間への過渡期であることを示す。
【００４７】
エンジン１０が始動されて十分に暖気されるまでの冷間時において、エンジン１０の運転状態から噴射比率（ＤＩ比率ｒ）が計算され（Ｓ１００）、ＤＩ比率ｒが０より大きくて１より小さいと（すなわち、筒内噴射用インジェクタ１１０と吸気通路噴射用インジェクタ１２０とで燃料噴射を分担していると）（Ｓ１１０にて０＜ｒ＜１．０）、冷間増量値が、図３に示すマップ（関数ｆ（３）（ＴＨＷ，ｒ））を用いて計算される（Ｓ１４０）。このとき、ＤＩ比率ｒが考慮されている。
【００４８】
計算された冷間増量値を用いて総噴射量が計算される（Ｓ１６０）。このときの総噴射量は、筒内噴射用インジェクタ１１０と吸気通路噴射用インジェクタ１２０との両方から噴射される燃料量である。計算された総噴射量を用いて各インジェクタの噴射量が計算される（Ｓ１７０）。このときに、筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料の噴射量と吸気通路噴射用インジェクタ１２０からの燃料の噴射量が計算される。この計算結果（各インジェクタからの噴射量）を用いて、エンジンＥＣＵ３００により筒内噴射用インジェクタ１１０および吸気通路噴射用インジェクタ１２０から、所定の燃料が噴射される。
【００４９】
以上のようにして、冷間時、冷間時から温間時への過渡期において、筒内噴射用インジェクタと吸気通路噴射用インジェクタとで燃料噴射を分担している場合には、エンジン冷却水温ＴＨＷのみではなく、ＤＩ比率ｒを加えて、冷間増量値を算出するようにした。これにより、筒内とポートとで温度が異なってそれぞれにおける燃料の霧化の状態が異なっても、的確な冷間増量値を加えた燃料量を噴射することができるので、燃焼状態を良好なものにすることができる。
【００５０】
＜第２の実施の形態＞
以下、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置であるエンジンＥＣＵで制御されるエンジンシステムについて説明する。なお、本実施の形態の中で、前述の第１の実施の形態と同じ構成については繰り返して説明しない。たとえば、本実施の形態におけるエンジンシステムの概略構成は、図１に示したエンジンシステムの概略構成と同じである。本実施の形態においては、前述の第１の実施の形態においてエンジンＥＣＵ３００が実行するプログラムとは別のプログラムを実行する。
【００５１】
図４のフローチャートを参照して、エンジンＥＣＵ３００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、図４に示したフローチャートの中で、図２のフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらの処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。
【００５２】
Ｓ２００にて、エンジンＥＣＵ３００は、基本総噴射量Ｑ（ＡＬＬ）を計算する。このとき、エンジンＥＣＵは、アクセルペダル開度に基づく要求トルクや他のＥＣＵからの要求トルク等に基づいて、基本総噴射量Ｑ（ＡＬＬ）を計算する。
【００５３】
Ｓ２１０にて、エンジンＥＣＵ３００は、各インジェクタの冷間増量値を計算する。このとき、関数ｆ（４）、ｆ（５）を用いて、
吸気通路噴射用インジェクタ１２０の冷間増量値ΔＱ（Ｐ）＝ｆ（４）（ＴＨＷ）
筒内噴射用インジェクタ１１０の冷間増量値    ΔＱ（Ｄ）＝ｆ（５）（ＴＨＷ）
により計算される。このとき、図５および図６に示すように、冷間増量値は、エンジン冷却水温ＴＨＷに基づいて算出される。図５に吸気通路噴射用インジェクタ１２０の冷間増量値ΔＱ（Ｐ）を、図６に筒内噴射用インジェクタ１１０の冷間増量値ΔＱ（Ｄ）を、それぞれ示す。図５および図６に示すように、エンジン冷却水温ＴＨＷが低いほど、筒内に噴射された燃料がより多くピストン上面に付着したり、吸気ポートに噴射された燃料がより多く壁面に付着するので、冷間補正量ｆ（４）（ＴＨＷ）も冷間補正量ｆ（５）（ＴＨＷ）も大きくなるように設定されている。また、同じエンジン冷却水温ＴＨＷであれば、冷間補正量ｆ（４）（ＴＨＷ）＞冷間補正量ｆ（５）（ＴＨＷ）である。これは、同じエンジン冷却水温ＴＨＷの場合においては、吸気ポートの温度が筒内の温度よりも低いので、吸気ポートにより多くの燃料が付着するため、図５に示す吸気通路噴射用インジェクタ１２０の冷間増量値ΔＱ（Ｐ）が図６に示す筒内噴射用インジェクタ１１０の冷間増量値ΔＱ（Ｄ）よりも大きくなるように設定されていることを示す。
【００５４】
Ｓ２２０にて、エンジンＥＣＵ３００は、各インジェクタの噴射量を計算する。このとき、関数ｇ（３）、ｇ（４）を用いて、
吸気通路噴射用インジェクタ１２０の噴射量Ｑ（Ｐ）
＝ｇ（３）（Ｑ(ＡＬＬ)，ｒ，ΔＱ（Ｐ）＝Ｑ（ＡＬＬ）×（１−ｒ）＋ΔＱ（Ｐ）
筒内噴射用インジェクタ１１０の噴射量Ｑ（Ｄ）
＝ｇ（４）（Ｑ(ＡＬＬ)，ｒ，ΔＱ（Ｄ）＝Ｑ（ＡＬＬ）×ｒ＋ΔＱ（Ｄ）
により計算される。
【００５５】
なお、これらの式は、ΔＱ（Ｐ）およびΔＱ（Ｄ）を冷間増量係数として、
吸気通路噴射用インジェクタ１２０の噴射量Ｑ（Ｐ）
＝ｇ（３）（Ｑ(ＡＬＬ)，ｒ，ΔＱ（Ｐ）＝Ｑ（ＡＬＬ）×（１−ｒ）×ΔＱ（Ｐ）
筒内噴射用インジェクタ１１０の噴射量Ｑ（Ｄ）
＝ｇ（４）（Ｑ(ＡＬＬ)，ｒ，ΔＱ（Ｄ）＝Ｑ（ＡＬＬ）×ｒ×ΔＱ（Ｄ）
としてもよい。
【００５６】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るエンジン１０の動作について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ動作の説明については繰り返さない。
【００５７】
エンジン１０が始動されて十分に暖気されるまでの冷間時において、エンジン１０の運転状態から噴射比率（ＤＩ比率ｒ）が計算され（Ｓ１００）、ＤＩ比率ｒが０より大きくて１より小さいと（すなわち、筒内噴射用インジェクタ１１０と吸気通路噴射用インジェクタ１２０とで燃料噴射を分担していると）（Ｓ１１０にて０＜ｒ＜１．０）、両方のインジェクタから噴射される基本的な燃料噴射量である基本総噴射量Ｑ（ＡＬＬ）が計算される（Ｓ２００）。
【００５８】
吸気通路噴射用インジェクタ１２０の冷間増量値ΔＱ（Ｐ）および筒内噴射用インジェクタ１１０の冷間増量値ΔＱ（Ｄ）が、図５および図６に示すマップ（関数ｆ（４）（ＴＨＷ）、ｆ（５）（ＴＨＷ））を用いて計算される（Ｓ２１０）。吸気通路噴射用インジェクタ１２０および筒内噴射用インジェクタ１１０の噴射量がそれぞれ計算される（Ｓ２２０）。このとき、ＤＩ比率ｒが考慮されている。
【００５９】
以上のようにして、本実施の形態においても、前述の第１の実施の形態と同様、冷間時、冷間時から温間時への過渡期において、筒内噴射用インジェクタと吸気通路噴射用インジェクタとで燃料噴射を分担している場合には、エンジン冷却水温ＴＨＷのみで各インジェクタにおける冷間増量値を計算して、各インジェクタの噴射量を、ＤＩ比率ｒを考慮して、噴射量を算出するようにした。これにより、筒内とポートとで温度が異なってそれぞれにおける燃料の霧化の状態が異なっても、的確な冷間増量値を加えた燃料量を噴射することができるので、燃焼状態を良好なものにすることができる。
【００６０】
＜この制御装置が適用されるに適したエンジン（その１）＞
以下、本実施の形態に係る制御装置が適用されるに適したエンジン（その１）について説明する。
【００６１】
図７および図８を参照して、エンジン１０の運転状態に対応させた情報である、筒内噴射用インジェクタ１１０と吸気通路噴射用インジェクタ１２０との噴き分け比率（以下、ＤＩ比率（r）とも記載する。）を表わすマップについて説明する。これらのマップは、エンジンＥＣＵ３００のＲＯＭ３２０に記憶される。図７は、エンジン１０の温間用マップであって、図８は、エンジン１０の冷間用マップである。
【００６２】
図７および図８に示すように、これらのマップは、エンジン１０の回転数を横軸にして、負荷率を縦軸にして、筒内噴射用インジェクタ１１０の分担比率がＤＩ比率ｒとして百分率で示されている。
【００６３】
図７および図８に示すように、エンジン１０の回転数と負荷率とに定まる運転領域ごとに、ＤＩ比率ｒが設定されている。「ＤＩ比率ｒ＝１００％」とは、筒内噴射用インジェクタ１１０からのみ燃料噴射が行なわれる領域であることを意味し、「ＤＩ比率ｒ＝０％」とは、吸気通路噴射用インジェクタ１２０からのみ燃料噴射が行なわれる領域であることを意味する。「ＤＩ比率ｒ≠０％」、「ＤＩ比率ｒ≠１００％」および「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」とは、筒内噴射用インジェクタ１１０と吸気通路噴射用インジェクタ１２０とで燃料噴射が分担して行なわれる領域であることを意味する。なお、概略的には、筒内噴射用インジェクタ１１０は、出力性能の上昇に寄与し、吸気通路噴射用インジェクタ１２０は、混合気の均一性に寄与する。このような特性の異なる２種類のインジェクタを、エンジン１０の回転数と負荷率とで使い分けることにより、エンジン１０が通常運転状態（たとえば、アイドル時の触媒暖気時が、通常運転状態以外の非通常運転状態の一例であるといえる）である場合には、均質燃焼のみが行なわれるようにしている。
【００６４】
さらに、これらの図７および図８に示すように、温間時のマップと冷間時のマップとに分けて、筒内噴射用インジェクタ１１０と吸気通路噴射用インジェクタ１２０のＤＩ分担率ｒを規定した。エンジン１０の温度が異なると、筒内噴射用インジェクタ１１０および吸気通路噴射用インジェクタ１２０の制御領域が異なるように設定されたマップを用いて、エンジン１０の温度を検知して、エンジン１０の温度が予め定められた温度しきい値以上であると図７の温間時のマップを選択して、そうではないと図８に示す冷間時のマップを選択する。それぞれ選択されたマップに基づいて、エンジン１０の回転数と負荷率とに基づいて、筒内噴射用インジェクタ１１０および／または吸気通路噴射用インジェクタ１２０を制御する。
【００６５】
図７および図８に設定されるエンジン１０の回転数と負荷率について説明する。図７のＮＥ（１）は２５００〜２７００ｒｐｍに設定され、ＫＬ（１）は３０〜５０％、ＫＬ（２）は６０〜９０％に設定されている。また、図８のＮＥ（３）は２９００〜３１００ｒｐｍに設定されている。すなわち、ＮＥ（１）＜ＮＥ（３）である。その他、図７のＮＥ（２）や、図８のＫＬ（３）、ＫＬ（４）も適宜設定されている。
【００６６】
図７および図８を比較すると、図７に示す温間用マップのＮＥ（１）よりも図８に示す冷間用マップのＮＥ（３）の方が高い。これは、エンジン１０の温度が低いほど、吸気通路噴射用インジェクタ１２０の制御領域が高いエンジン回転数の領域まで拡大されるということを示す。すなわち、エンジン１０が冷えている状態であるので、（たとえ、筒内噴射用インジェクタ１１０から燃料を噴射しなくても）筒内噴射用インジェクタ１１０の噴口にデポジットが堆積しにくい。このため、吸気通路噴射用インジェクタ１２０を使って燃料を噴射する領域を拡大するように設定され、均質性を向上させることができる。
【００６７】
図７および図８を比較すると、エンジン１０の回転数が、温間用マップにおいてはＮＥ（１）以上の領域において、冷間用マップにおいてはＮＥ（３）以上の領域において、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」である。また、負荷率が、温間用マップにおいてはＫＬ（２）以上の領域において、冷間用マップにおいてはＫＬ（４）以上の領域において、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」である。これは、予め定められた高エンジン回転数領域では筒内噴射用インジェクタ１１０のみが使用されること、予め定められた高エンジン負荷領域では筒内噴射用インジェクタ１１０のみが使用されるということを示す。すなわち、高回転領域や高負荷領域においては、筒内噴射用インジェクタ１１０のみで燃料を噴射しても、エンジン１０の回転数や負荷が高く吸気量が多いので筒内噴射用インジェクタ１１０のみでも混合気を均質化しやすいためである。このようにすると、筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射された燃料は燃焼室内で気化潜熱を伴い（燃焼室から熱を奪い）気化される。これにより、圧縮端での混合気の温度が下がる。これにより対ノッキング性能が向上する。また、燃焼室の温度が下がるので、吸入効率が向上し高出力が見込める。
【００６８】
図７に示す温間マップでは、負荷率ＫＬ（１）以下では、筒内噴射用インジェクタ１１０のみが用いられる。これは、エンジン１０の温度が高いときであって、予め定められた低負荷領域では筒内噴射用インジェクタ１１０のみが使用されるということを示す。これは、温間時においてはエンジン１０が暖まった状態であるので、筒内噴射用インジェクタ１１０の噴口にデポジットが堆積しやすい。しかしながら、筒内噴射用インジェクタ１１０を使って燃料を噴射することにより噴口温度を低下させることができるので、デポジットの堆積を回避することも考えられ、また、筒内噴射用インジェクタの最小燃料噴射量を確保して、筒内噴射用インジェクタ１１０を閉塞させないことも考えられ、このために、筒内噴射用インジェクタ１１０を用いた領域としている。
【００６９】
図７および図８を比較すると、図８の冷間用マップにのみ「ＤＩ比率ｒ＝０％」の領域が存在する。これは、エンジン１０の温度が低いときであって、予め定められた低負荷領域（ＫＬ（３）以下）では吸気通路噴射用インジェクタ１２０のみが使用されるということを示す。これはエンジン１０が冷えていてエンジン１０の負荷が低く吸気量も低いため燃料が霧化しにくい。このような領域においては筒内噴射用インジェクタ１１０による燃料噴射では良好な燃焼が困難であるため、また、特に低負荷および低回転数の領域では筒内噴射用インジェクタ１１０を用いた高出力を必要としないため、筒内噴射用インジェクタ１１０を用いないで、吸気通路噴射用インジェクタ１２０のみを用いる。
【００７０】
また、通常運転時以外の場合、エンジン１０がアイドル時の触媒暖気時の場合（非通常運転状態であるとき）、成層燃焼を行なうように筒内噴射用インジェクタ１１０が制御される。このような触媒暖気運転中にのみ成層燃焼させることで、触媒暖気を促進させ、排気エミッションの向上を図る。
【００７１】
＜この制御装置が適用されるに適したエンジン（その２）＞
以下、本実施の形態に係る制御装置が適用されるに適したエンジン（その２）について説明する。なお、以下のエンジン（その２）の説明において、エンジン（その１）と同じ説明については、ここでは繰り返さない。
【００７２】
図９および図１０を参照して、エンジン１０の運転状態に対応させた情報である、筒内噴射用インジェクタ１１０と吸気通路噴射用インジェクタ１２０との噴き分け比率を表わすマップについて説明する。これらのマップは、エンジンＥＣＵ３００のＲＯＭ３２０に記憶される。図９は、エンジン１０の温間用マップであって、図１０は、エンジン１０の冷間用マップである。
【００７３】
図９および図１０を比較すると、以下の点で図７および図８と異なる。エンジン１０の回転数が、温間用マップにおいてはＮＥ（１）以上の領域において、冷間用マップにおいてはＮＥ（３）以上の領域において、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」である。また、負荷率が、温間用マップにおいては低回転数領域を除くＫＬ（２）以上の領域において、冷間用マップにおいては低回転数領域を除くＫＬ（４）以上の領域において、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」である。これは、予め定められた高エンジン回転数領域では筒内噴射用インジェクタ１１０のみが使用されること、予め定められた高エンジン負荷領域では筒内噴射用インジェクタ１１０のみが使用される領域が多いことを示す。しかしながら、低回転数領域の高負荷領域においては、筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射された燃料により形成される混合気のミキシングが良好ではなく、燃焼室内の混合気が不均質で燃焼が不安定になる傾向を有する。このため、このような問題が発生しない高回転数領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタの噴射比率を増大させるようにしている。また、このような問題が発生する高負荷領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタ１１０の噴射比率を減少させるようにしている。これらのＤＩ比率ｒの変化を図９および図１０に十字の矢印で示す。このようにすると、燃焼が不安定であることに起因するエンジンの出力トルクの変動を抑制することができる。なお、これらのことは、予め定められた低回転数領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタ１１０の噴射比率を減少させることや、予め定められた低負荷領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタ１１０の噴射比率を増大させることと、略等価であることを確認的に記載する。また、このような領域（図９および図１０で十字の矢印が記載された領域）以外の領域であって筒内噴射用インジェクタ１１０のみで燃料を噴射している領域（高回転側、低負荷側）においては、筒内噴射用インジェクタ１１０のみでも混合気を均質化しやすい。このようにすると、筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射された燃料は燃焼室内で気化潜熱を伴い（燃焼室から熱を奪い）気化される。これにより、圧縮端での混合気の温度が下がる。これにより対ノッキング性能が向上する。また、燃焼室の温度が下がるので、吸入効率が向上し高出力が見込める。
【００７４】
なお、図７〜図１０を用いて説明したこのエンジン１０においては、均質燃焼は筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射タイミングを吸気行程とすることにより、成層燃焼は筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射タイミングを圧縮行程とすることにより実現できる。すなわち、筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射タイミングを圧縮行程とすることで、点火プラグ周りにリッチ混合気が偏在させることにより燃焼室全体としてはリーンな混合気に着火する成層燃焼を実現することができる。また、筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射タイミングを吸気行程としても点火プラグ周りにリッチ混合気を偏在させることができれば、吸気行程噴射であっても成層燃焼を実現できる。
【００７５】
また、ここでいう成層燃焼には、成層燃焼と以下に示す弱成層燃焼の双方を含むものである。弱成層燃焼とは、吸気通路噴射用インジェクタ１２０を吸気行程で燃料噴射して燃焼室全体にリーンで均質な混合気を生成して、さらに筒内噴射用インジェクタ１１０を圧縮行程で燃料噴射して点火プラグ周りにリッチな混合気を生成して、燃焼状態の向上を図るものである。このような弱成層燃焼は触媒暖気時に好ましい。これは、以下の理由による。すなわち、触媒暖気時には高温の燃焼ガスを触媒に到達させるために点火時期を大幅に遅角させ、かつ良好な燃焼状態（アイドル状態）を維持する必要がある。また、ある程度の燃料量を供給する必要がある。これを成層燃焼で行なおうとしても燃料量が少ないという問題があり、これを均質燃焼で行なおうとしても良好な燃焼を維持するために遅角量が成層燃焼に比べて小さいという問題がある。このような観点から、上述した弱成層燃焼を触媒暖気時に用いることが好ましいが、成層燃焼および弱成層燃焼のいずれであっても構わない。
【００７６】
また、図７〜図１０を用いて説明したエンジンにおいては、筒内噴射用インジェクタ１１０による燃料噴射のタイミングは、以下のような理由により、圧縮行程で行なうことが好ましい。ただし、上述したエンジン１０は、基本的な大部分の領域には（触媒暖気時にのみに行なわれる、吸気通路噴射用インジェクタ１２０を吸気行程噴射させ、筒内噴射用インジェクタ１１０を圧縮行程噴射させる弱成層燃焼領域以外を基本的な領域という）、筒内噴射用インジェクタ１１０による燃料噴射のタイミングは、吸気行程である。しかしながら、以下に示す理由があるので、燃焼安定化を目的として一時的に筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射タイミングを圧縮行程噴射とするようにしてもよい。
【００７７】
筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射時期を圧縮工程中とすることで、筒内温度がより高い時期において、燃料噴射により混合気が冷却される。冷却効果が高まるので、対ノック性を改善することができる。さらに、筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射時期を圧縮工程中とすると、燃料噴射から点火時期までの時間が短いことから噴霧による気流の強化を実現でき、燃焼速度を上昇させることができる。これらの対ノック性の向上と燃焼速度の上昇とから、燃焼変動を回避して、燃焼安定性を向上させることができる。
【００７８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置で制御されるエンジンシステムの概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートを示す図である。
【図３】噴き分け時におけるエンジン冷却水温と冷間増量値との関係を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートを示す図である。
【図５】吸気通路噴射用インジェクタのみから燃料が噴射されている時におけるエンジン冷却水温と冷間増量値との関係を示す図である。
【図６】筒内噴射用インジェクタのみから燃料が噴射されている時におけるエンジン冷却水温と冷間増量値との関係を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る制御装置が適用されるに好適なエンジンの温間時のＤＩ比率マップを表わす図（その１）である。
【図８】本発明の実施の形態に係る制御装置が適用されるに好適なエンジンの冷間時のＤＩ比率マップを表わす図（その１）である。
【図９】本発明の実施の形態に係る制御装置が適用されるに好適なエンジンの温間時のＤＩ比率マップを表わす図（その２）である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る制御装置が適用されるに好適なエンジンの冷間時のＤＩ比率マップを表わす図（その２）である。
【符号の説明】
【００８０】
１０  エンジン、２０  インテークマニホールド、３０  サージタンク、４０  吸気ダクト、４２  エアフローメータ、５０  エアクリーナ、６０  電動モータ、７０  スロットルバルブ、８０  エキゾーストマニホールド、９０  三元触媒コンバータ、１００  アクセルペダル、１１０  筒内噴射用インジェクタ、１１２  気筒、１２０  吸気通路噴射用インジェクタ、１３０  燃料分配管、１４０  逆止弁、１５０  高圧燃料ポンプ、１５２  電磁スピル弁、１６０  燃料分配管（低圧側）、１７０  燃料圧レギュレータ、１８０  低圧燃料ポンプ、１９０  燃料フィルタ、２００  燃料タンク、３００  エンジンＥＣＵ、３１０  双方向性バス、３２０  ＲＯＭ、３３０  ＲＡＭ、３４０  ＣＰＵ、３５０  入力ポート、３６０  出力ポート、３７０，３９０，４１０，４３０，４５０  Ａ／Ｄ変換器、３８０  水温センサ、４００  燃料圧センサ、４２０  空燃比センサ、４４０  アクセル開度センサ、４６０  回転数センサ。
【図１】
2006138253.tif 000003
【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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