(57)【要約】【課題】  吸気ポート噴射用インジェクタと筒内噴射用インジェクタとを備える内燃機関において、バックファイヤの発生を抑制することのできる内燃機関の燃料噴射制御方法を提供する。【解決手段】  筒内噴射用インジェクタ１５と吸気ポート噴射用インジェクタ１６とを備えた内燃機関１において、内燃機関１の冷間始動後における点火時期遅角制御時には、実際の空燃比に応じて、筒内噴射用インジェクタ１５および吸気ポート噴射用インジェクタ１６それぞれからの燃料噴射分担率を変更する。【選択図】  図１
2006132400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内噴射用インジェクタと吸気ポート噴射用インジェクタとを備えた内燃機関において、
前記内燃機関の冷間始動後における点火時期遅角制御時には、実際の空燃比に応じて、前記筒内噴射用インジェクタおよび前記吸気ポート噴射用インジェクタそれぞれからの燃料噴射分担率を変更することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御方法。
【請求項２】
前記空燃比がリーンである程、前記筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射分担率を増加させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御方法。
【請求項３】
前記空燃比が所定値よりも大きいときは、筒内の燃焼を良好にするための燃焼改善手段を作動させることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の燃料噴射制御方法。
【請求項４】
バックファイヤ検知手段を備え、
該バックファイヤ検知手段がバックファイヤを検知したときは、筒内の燃焼を良好にするための燃焼改善手段を作動させることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の燃料噴射制御方法。
【請求項５】
前記燃焼改善手段の作動は、（１）吸気バルブのリフト量を小さくする、（２）吸気バルブを遅開きにする、（３）点火時期遅角量を減らす、（４）空燃比をリッチ化する、（５）筒内噴射用インジェクタからの噴射燃料により空燃比をリッチ化する、（６）吸気ポート噴射用インジェクタの燃料噴射タイミングを吸気同期噴射とする、および（７）筒内噴射用インジェクタの燃料噴射タイミングを進角させる、からなる群から選ばれた少なくとも一つであることを特徴とする請求項３または４に記載の内燃機関の燃料噴射制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御方法に関し、より詳しくは、筒内に向けて燃料を噴射する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吸気ポート噴射用インジェクタとを備えた内燃機関の燃料噴射制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、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ための吸気ポート噴射用インジェクタとを備え，機関の運転状態に応じてこれらのインジェクタを切替え使用することにより、例えば低負荷運転領域での成層燃焼と高負荷運転領域での均質燃焼を実現させたり、運転状態に応じて所定の分担率で燃料噴射するようにして、燃費特性や出力特性の改善を図った、いわゆるデュアル噴射型の内燃機関が知られている。（特許文献１等）。
【０００３】
また、筒内噴射用インジェクタと吸気ポート噴射用インジェクタとを備えた内燃機関において、エンジン始動時に、筒内噴射の燃圧が低い程、吸気ポート噴射用インジェクタからの燃料噴射量の分担率を大きくし、燃圧が上昇するに伴い吸気ポート噴射用インジェクタからの燃料噴射量の分担率を連続的に小さくするように燃料噴射制御することも知られている。（特許文献２等）。
【０００４】
ところで、内燃機関では通常、排気エミッションの低減を図るための排気浄化用触媒を備えるものが多く、デュアル噴射型の内燃機関でも例外ではない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２０８３７号公報
【特許文献２】特開２００１−３３６４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、デュアル噴射型の内燃機関においても排気系に排気浄化用の触媒を備えている場合、機関の冷間時における始動後は、触媒の暖機が完了しておらずその処理能力が十分でないことが知られている。すなわち、触媒の暖機が完了していない場合には、機関の冷間時に発生し易い未燃ＨＣが処理されずにそのまま排出され、エミッションを悪化させるおそれがあるのである。このようなエミッションの悪化を軽減するためには、触媒の暖機を早期に行なうことはもちろん、機関そのものにおいての未燃ＨＣの発生を低減させることが要求されている。
【０００７】
そこで、このような未燃ＨＣの発生を低減させつつ触媒の暖機の促進をはかるためには、機関の冷間時における始動後の触媒暖機時において、所定の空燃比の下で機関のアイドル回転数を高め（ファーストアイドルと称す）にすると共に、点火時期を大幅に遅角（例えば、上死点後２０°）させる制御を行なうことが考えられる。
【０００８】
しかしながら、このような制御を行なうと、点火時期の大幅遅角制御実行中は燃焼速度が遅いことから、空燃比が所定値よりもリーンになると、排気行程を経た後であっても、吸気行程開始時に残存火炎が吸気ポート噴射用インジェクタから燃料が噴射される吸気系に回り込み、いわゆるバックファイヤが発生する可能性がある。
【０００９】
なお、上記特許文献１および２には、このような問題については何ら触れられていない。
【００１０】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、吸気ポート噴射用インジェクタと筒内噴射用インジェクタとを備える内燃機関において、かかるバックファイヤの発生を抑制することのできる内燃機関の燃料噴射制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明の一形態に係る内燃機関の燃料噴射制御方法は、筒内噴射用インジェクタと吸気ポート噴射用インジェクタとを備えた内燃機関において、前記内燃機関の冷間始動後における点火時期遅角制御時には、実際の空燃比に応じて、前記筒内噴射用インジェクタおよび前記吸気ポート噴射用インジェクタそれぞれからの燃料噴射分担率を変更することを特徴とする。
【００１２】
ここで、前記空燃比がリーンである程、前記筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射分担率を増加させることが好ましい。
【００１３】
また、前記空燃比が所定値よりも大きいときは、筒内の燃焼を良好にするための燃焼改善手段を作動させることが好ましい。
【００１４】
なお、バックファイヤ検知手段を備え、該バックファイヤ検知手段がバックファイヤを検知したときは、筒内の燃焼を良好にするための燃焼改善手段を作動させるようにしてもよい。
【００１５】
さらに、前記燃焼改善手段の作動は、（１）吸気バルブのリフト量を小さくする、（２）吸気バルブを遅開きにする、（３）点火時期遅角量を減らす、（４）空燃比をリッチ化する、（５）筒内噴射用インジェクタからの噴射燃料により空燃比をリッチ化する、（６）吸気ポート噴射用インジェクタの燃料噴射タイミングを吸気同期噴射とする、および（７）筒内噴射用インジェクタの燃料噴射タイミングを進角させる、からなる群から選ばれた少なくとも一つであってもよい。
【００１６】
なお本明細書において、「燃料噴射分担率」とは、特別に断わらない限り、筒内噴射用インジェクタのみからの噴射（すなわち、筒内噴射分担率１００％）の噴射形態と、吸気ポート噴射用インジェクタのみからの噴射（すなわち、筒内噴射分担率０％）の噴射形態、および両者からの所定の割合での同時噴射形態をも含む意味で用いられている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一形態に係る内燃機関の燃料噴射制御方法によれば、筒内噴射用インジェクタと吸気ポート噴射用インジェクタとを備えた内燃機関において、前記内燃機関の冷間始動後における点火時期遅角制御時には、前記筒内噴射用インジェクタおよび前記吸気ポート噴射用インジェクタそれぞれからの燃料噴射分担率が実際の空燃比に応じて変更されるので、所定の空燃比で運転すべく設定された燃料噴射量および燃料噴射分担率での運転状態の下、実際の空燃比が変わると、それに応じてその燃料噴射分担率がバックファイヤの生じ難い分担率へ変更され、バックファイヤが回避される。
【００１８】
ここで、前記空燃比がリーンである程、前記筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射分担率を増加させる形態によれば、バックファイヤの生じ易い空燃比のリーン時に前記吸気ポート噴射用インジェクタからの燃料噴射分担率、延いては燃料噴射量が減少されるので、吸気ポートへの付着燃料として残存する、いわゆるポート残留燃料を減少させることができ、バックファイヤが回避される。
【００１９】
また、前記空燃比が所定値よりも大きいときは、筒内の燃焼を良好にするための燃焼改善手段を作動させる形態によれば、燃焼行程における燃焼が改善されるので、残留火炎を無くすことができ、バックファイヤが回避される。
【００２０】
なお、バックファイヤ検知手段を備え、該バックファイヤ検知手段がバックファイヤを検知したときは、筒内の燃焼を良好にするための燃焼改善手段を作動させる形態によれば、バックファイヤが発生したときには確実に燃焼行程における燃焼が改善されるので、連続するバックファイヤの発生が回避ないしは抑制される。
【００２１】
さらに、前記燃焼改善手段の作動が、（１）吸気バルブのリフト量を小さくする、（２）吸気バルブを遅開きにする、（３）点火時期遅角量を減らす、（４）空燃比をリッチ化する、（５）筒内噴射用インジェクタからの噴射燃料により空燃比をリッチ化する、（６）吸気ポート噴射用インジェクタの燃料噴射タイミングを吸気同期噴射とする、および（７）筒内噴射用インジェクタの燃料噴射タイミングを進角させる、からなる群から選ばれた少なくとも一つである形態によれば、燃焼行程における燃焼が改善されるので、残留火炎を無くすことができ、バックファイヤが回避される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御方法を実施する実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２３】
まず、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御方法が実施される装置の概略構成が示されている図１を参照するに、エンジン１は複数、例えば６つの気筒１ａを備えているガソリンエンジンである。各気筒１ａは、それぞれ対応する吸気マニホルドを介して吸気ダクト３に接続され、吸気ダクト３はサージタンク５を有し、エアフローメータ７を介在させてエアクリーナ９に接続されている。吸気ダクト３内には直流モータ等のスロットルモータ１１によって駆動されるスロットル弁１３が配置されている。一方、各気筒１ａは共通の排気マニホルドに連結され、この排気マニホルドは例えば三元触媒コンバータ６が設けられた排気管４に連結されている。
【００２４】
各気筒１ａには、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１５と吸気通路ないしは吸気ポート内に向けて燃料を噴射するための吸気ポート噴射用インジェクタ１６とがそれぞれ取り付けられている。これらインジェクタ１５および１６は後述のように電子制御ユニット（以下、ＥＣＵとも称す）１００の出力信号に基づいてそれぞれ制御される。また、各筒内噴射用インジェクタ１５は不図示の共通の燃料分配管に接続されており、この燃料分配管は高圧ポンプに接続されている。一方、各吸気ポート噴射用インジェクタ１６も同様に不図示の共通の燃料分配管に接続されており、この燃料分配管は低圧ポンプに接続されている。
【００２５】
さらに、１ｂはシリンダブロック、１ｃは頂面上に凹部が形成されたピストン、１ｄはシリンダブロック１ｂ上に固締されたシリンダヘッド、１eはピストン１ｃとシリンダヘッド１ｄ間に形成された燃焼室、１７は吸気バルブ、１８は排気バルブ、１９は吸気ポート、２０は排気ポート、２１は不図示のイグナイタを介して通電される点火プラグをそれぞれ示している。吸気ポート１９は燃焼室１e内に流入した空気がシリンダ軸線周りの旋回流(スワール)やタンブルを発生するように形成されている。ピストン１ｃ頂面の凹部は筒内噴射用インジェクタ１５側に位置するピストン１ｃの周縁部から中央部に向かって延び、また点火プラグ２１の下方において上方に延びるように形成されている。
【００２６】
一方、本実施の形態では、吸気バルブ１７が可変バルブ制御機構２２により駆動されるように構成されている。
【００２７】
また、ＥＣＵ１００はデジタルコンピュータからなり、双方向性バスを介して相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）、入出力ポート等を具備している。エアフローメータ７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７の出力電圧はＡＤ変換器を介してＥＣＵ１００の入力ポートに入力される。また、スロットル弁１３の開度に比例した出力電圧を発生するスロットル開度センサ１２、サージタンク５内の圧力に比例した出力電圧を発生する圧力センサ８、冷却水温度に比例した出力電圧を発生する水温センサ３１、機関回転数を表す出力パルスを発生する回転数センサ３２およびアクセルペダルの踏込み量（以下、アクセル開度と称する）に比例した出力電圧を発生するアクセル開度センサ３３、排気管４に設けられ各気筒の燃焼室１e内から排出される排気ガス中に含まれる酸素濃度に基づき空燃比に応じた出力電圧を発生する空燃比センサ３４等が設けられ、これらの出力電圧は同様にＥＣＵ１００に入力される。
【００２８】
なお、ＥＣＵ１００のＲＯＭには、上述のエアフローメータ７やアクセル開度センサ３３により得られる機関負荷率および回転数センサ３２より得られる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所定の空燃比を得るための燃料噴射量および燃料噴射分担率、さらにはそれらに対しての機関冷却水温に基づく補正値等が予めマップ化されて記憶されている。また、点火時期およびスロットル開度については、アクセル開度センサ３３および回転数センサ３２により得られるアクセル開度および機関回転数に基づき、運転領域に対応させて設定されている最適な点火時期およびスロットル開度の値が予めマップ化されて記憶されている。さらに、ＥＣＵ１００の出力ポートは対応する駆動回路を介して、スロットルモータ１１、各筒内噴射用インジェクタ１５、各吸気ポート噴射用インジェクタ１６、点火プラグ２１のイグナイタおよび可変バルブ制御機構２２などに接続されている。そして、ＥＣＵ１００は、そうした各種センサの検出信号によって把握されるエンジン１の運転状況に応じて、燃料噴射制御や点火時期制御を始めとする各種機関制御を実施する。
【００２９】
なお、本実施の形態におけるエンジン１では、運転領域ないしは運転条件マップに対応して、燃焼形態ないしは噴射形態が設定されると共に、かかる形態における所定の空燃比を満たすに必要な全燃料噴射量、および筒内噴射用インジェクタ１５と吸気ポート噴射用インジェクタ１６とによる噴射の分担率αおよびβが定められていること上述の通りである。ここで、筒内噴射分担率αとは、全燃料噴射量に対する筒内噴射用インジェクタ１５から噴射される燃料量の割合、ポート噴射分担率βとは、全燃料噴射量に対する吸気ポート噴射用インジェクタ１６から噴射される燃料量の割合の意味で用い、α＋β＝１００％となる。そして、筒内噴射１００％とは、筒内噴射用インジェクタ１５のみから噴射が行なわれる分担率α＝１００％、すなわちβ＝０％であることを意味し、筒内噴射０％とは、吸気ポート噴射用インジェクタ１６のみからの噴射が行なわれる分担率β＝１００％、すなわちα＝０％であることを意味している。さらに、蛇足ながら筒内噴射４０〜８０％とは、α＝４０〜８０％、β＝６０〜２０％であることを意味しているが、これらの分担率αおよびβの値は、用いられるエンジン１に要求される運転条件に応じて、適度に変えられるものである。
【００３０】
ここで、本実施形態のエンジン１では、その冷間始動後における点火時期遅角制御時には、未燃ＨＣの発生を低減させつつ触媒の暖機の促進をはかるために、所定のリーン空燃比（例えば、１６ないし１７）の下で、エンジン１のアイドル回転数を高めるファーストアイドル（例えば、１３００ないし１５００ｒｐｍ）制御を実行すると共に、点火時期を大幅に遅角（例えば、上死点後２０°）させる制御を行なうようにしている。そのとき、吸気ポート噴射用インジェクタ１６を用いることによるリーン空燃比の均質混合気の形成と、筒内噴射用インジェクタ１５を用いることによる着火に適した弱成層混合気の形成とにより、所定のリーン空燃比を実現させ、燃焼の緩慢化による未燃ＨＣの発生の低減と触媒暖機促進とを図っているのである。
【００３１】
その触媒暖機制御ルーチンの一例を図２のフローチャートに基づいて説明する。因みに、図２に示す処理は、所定周期で繰り返し実行される処理である。そこで、ステップＳ２０１では、上述のエアフローメータ７により検出された吸入空気量により求められる機関負荷率、および回転数センサ３２により得られる機関回転数等のエンジン運転状態パラメータが読込まれ、また、ステップＳ２０２では水温センサ３１により検出された冷却水温が読込まれる。そして、ステップＳ２０３に進み、三元触媒コンバータ６における触媒の暖機制御が必要か否かが判定される。この触媒暖機制御が必要か否かの判定は、例えば、三元触媒コンバータ６の上下流などに温度センサを設けて、温度を計測することに基づいて行なうか、上述の冷却水温に基づいて行なうか、または、始動からの吸入空気量の累積値に基づいて行なうことができる。そして、ステップＳ２０３における判定で、触媒暖機制御が必要とされたときは、ステップＳ２０４において、エンジン１のアイドル回転数を高める上述のファーストアイドル制御(以下、ＦＩＣと称すこともある)が実行されると共に、ステップＳ２０５において、上述の点火時期の大幅遅角制御（以下、ＩＧＬＲと称すこともある）が実行される。さらに、ステップＳ２０６では、ＦＩＣ・ＩＧＬＲ実行フラグがオンにされる。一方、ステップＳ２０３における判定で、触媒暖機制御が必要でないとされたときは、ステップＳ２０７において、ＦＩＣ・ＩＧＬＲ実行フラグがオフにされ、このルーチンは一旦終了される。
【００３２】
なお、上述の触媒暖機制御ルーチンとは別に実行されている、不図示の通常状態における、例えばクランク角度が所定角度進む毎に実行される燃料噴射制御ルーチンにおいては、上述のエンジン運転状態パラメータに基づき、この運転状態に対応して所定のリーン空燃比となるようにされた基本燃料噴射量が算出されると共に、吸気ポート噴射用インジェクタ１６と筒内噴射用インジェクタ１５とのそれぞれにより燃焼室１eに供給される燃料量の比率、すなわち各インジェクタから噴射される燃料の燃料噴射分担率を定める筒内噴射分担率αとポート噴射分担率βとが取得される。なお、ここでの基本燃料噴射量の算出および燃料噴射分担率の取得は、ＥＣＵ１００のメモリにあらかじめ記憶された噴射量算出用の演算マップおよび分担率マップを参照して行われる。そして、この基本燃料噴射量に対して、エンジン１の冷却水温や空燃比制御等に基づいて設定される各種補正係数により補正された燃料噴射量と筒内噴射分担率αおよびポート噴射分担率βに基づいて、筒内噴射用インジェクタ１５および吸気ポート噴射用インジェクタ１６による最終燃料噴射量がそれぞれ算出される。
【００３３】
ところで、かかる設定された所定のリーン空燃比の下でも、実際のエンジン１では、その運転環境や条件および部品のバラツキや経時変化などにより、実際の空燃比が変動する可能性があり、かかる状態では最悪の場合、上述のように、バックファイヤが生るおそれがある。そこで、所定のリーン空燃比で運転すべく設定された燃料噴射量および燃料噴射分担率での運転状態の下、実際の空燃比が変わるのに応じてその燃料噴射分担率がバックファイヤの生じ難い分担率へ変更することにより、バックファイヤを回避するようにした、本発明の第１の実施形態にかかるエンジン１の燃料噴射制御ルーチンについて、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００３４】
まず制御がスタートすると、ステップＳ３０１において、筒内噴射用インジェクタ１５および吸気ポート噴射用インジェクタ１６の両インジェクタからの噴射が実行中であるか否かが判定され、実行中のときはステップＳ３０２に進み、実行中でないときはこのルーチンを終了する。そして、次のステップＳ３０２で、上述の触媒暖機制御ルーチンにおいて設定されているＦＩＣ・ＩＧＬＲ実行フラグがオンか否かが判定され、オンのとき、すなわち、触媒暖機のためのファーストアイドル制御および点火時期の大幅遅角制御が実行されているときは次のステップＳ３０２に進む。なお、オフのときはこのルーチンを終了する。さらにステップＳ３０３では、空燃比センサ３４からの出力に基づき、実際の空燃比（以下、Ａ／Ｆと称すこともある）が検出される。そして、ステップＳ３０４で、この検出された実際の空燃比（Ａ／Ｆ）に応じて、そのブロック内に一例として示したＡ／Ｆ-分担率マップを参照して、筒内噴射用インジェクタ１５および吸気ポート噴射用インジェクタ１６それぞれからの燃料噴射分担率が決定されて、変更される。なお、ここで例示したＡ／Ｆ-分担率マップでは、Ａ／Ｆの変化に対応して、燃料噴射分担率がステップ状に変更されているが、以下の実施形態で示すように、この燃料噴射分担率はＡ／Ｆの変化に対応してリニア状に変更されるものであってもよい。
【００３５】
いずれにしても、Ａ／Ｆ-分担率マップから明らかなように、Ａ／Ｆがリーンである程、筒内噴射用インジェクタ１５からの燃料噴射（図３には直噴と表記されている）の分担率αが増加される。この形態によれば、バックファイヤの生じ易い空燃比のリーン時に吸気ポート噴射用インジェクタ１６からの燃料噴射（図３にはポートと表記されている）の分担率β、延いては燃料噴射量が減少されるので、吸気ポート１９への付着燃料として残存する、いわゆるポート残留燃料を減少させることができ、バックファイヤが回避されるのである。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施形態にかかるエンジン１の燃料噴射制御ルーチンについて、図４のフローチャートを参照して説明する。上述の第１の実施形態では、所定のリーン空燃比で運転すべく設定された燃料噴射量および燃料噴射分担率での運転状態の下、実際の空燃比が変わるのに応じてその燃料噴射分担率をバックファイヤの生じ難い分担率へ変更するようにしたのに対し、本第２の実施形態では、この実際の空燃比が所定値より大きい、すなわち、よりリーンのときは、さらに燃焼改善手段を作動させることにより、バックファイヤを確実に回避するようにした点が異なるのみであるから、この相違点につき重点的に説明する。
【００３７】
図４のフローチャートにおけるステップＳ４０１ないしＳ４０４は、前述の図３のフローチャートにおけるステップＳ３０１ないしＳ３０４と基本的に同じであるから、それらの説明を援用し重複説明を避ける。但し、ステップＳ４０４のブロック内に示したＡ／Ｆ-分担率マップでは、Ａ／Ｆの変化に対応して、燃料噴射分担率がリニア状に変更されている。そこで、ステップＳ４０４において、検出された実際の空燃比（Ａ／Ｆ）に応じて、Ａ／Ｆ-分担率マップを参照しつつ筒内噴射用インジェクタ１５および吸気ポート噴射用インジェクタ１６それぞれからの燃料噴射分担率が決定された後、ステップＳ４０５において、検出された実際のＡ／Ｆがリーン側の所定値Ａよりもさらにリーンか否かが判定される。そして、実際のＡ／Ｆが所定値ＡよりリーンのときはステップＳ４０６に進み、後で詳述する燃焼改善手段が作動される。なお、所定値Ａを超えないときは、ステップＳ４０４での燃料噴射分担率の変更のままルーチンが終了される。
【００３８】
ここで、上述の燃焼改善手段につき説明する。まず、燃焼改善手段の作動の一つとして、（１）吸気バルブ１７のリフト量を小さくすることが挙げられる。これは、可変バルブ制御機構２２を作動させることにより、吸気バルブ１７のリフト量を小さくするのである。このようにすることにより、吸気バルブ１７の周りを通過する吸入空気の流速が高められるので、混合気のミキシングが改善される結果、燃焼速度が速められて、バックファイヤが確実に回避されることになる。なお、可変バルブ制御機構２２は、機械的に小リフトカムに切替える形態のものや、電磁式にリフト量を制御する形態など周知の形態のものを用いればよい。
【００３９】
次に、燃焼改善手段の作動の他の一つとして、（２）吸気バルブを遅開きにすることが挙げられる。これは、同じく可変バルブ制御機構２２を作動させることにより、吸気バルブ１７の開弁時期を遅角させるのである。このようにすることにより、燃焼室内の気流の乱れが強化されるので、噴霧の霧化が促進される結果、燃焼速度が速められて、バックファイヤが確実に回避されることになる。なお、可変バルブ制御機構２２は、この場合、機械的にカムシャフトの位相を変える形態のものや、電磁式に開閉タイミングを変更制御する形態など周知の形態のものを用いればよい。
【００４０】
また、燃焼改善手段の作動のさらに他の一つとして、（３）点火時期遅角量を減らすことが挙げられる。これは、上述の如く上死点後２０°ＣＡなどの大幅遅角状態にある点火時期を、実際のＡ／Ｆがリーン側の所定値Ａを超えていると判定される制御ルーチンサイクル毎に所定角度（例えば、５°ＣＡ）ずつ進角させるように、点火時期を制御するのである。このようにすることにより、燃焼が改善されバックファイヤが確実に回避されることになる。
【００４１】
さらに、燃焼改善手段の作動の他の一つとして、（４）空燃比をリッチ化することが挙げられる。これは、筒内噴射用インジェクタ１５および吸気ポート噴射用インジェクタ１６それぞれからの燃料噴射量を、実際のＡ／Ｆがリーン側の所定値Ａを超えていると判定される制御ルーチンサイクル毎に所定量（例えば、それぞれの噴射量の１％）ずつ増量するように、燃料噴射制御を行なうのである。このようにすることにより、燃焼が改善されバックファイヤが確実に回避されることになる。
【００４２】
なお、燃焼改善手段の作動のさらに他の一つとして、（５）筒内噴射用インジェクタ１５からの噴射燃料により空燃比をリッチ化することも挙げられる。これは、筒内噴射用インジェクタ１５からの燃料噴射量を、実際のＡ／Ｆがリーン側の所定値Ａを超えていると判定される制御ルーチンサイクル毎に所定量（例えば、その噴射量の１％）ずつ増量するように、燃料噴射制御を行なうのである。この場合は、上記（４）に比べて、判定後における筒内噴射用インジェクタ１５への増量の反映タイミングを早くすることができるので、より早く燃焼が改善されバックファイヤが確実に回避されることになる。
【００４３】
また、燃焼改善手段の作動のさらに他の一つとして、（６）吸気ポート噴射用インジェクタ１６の燃料噴射タイミングを吸気同期噴射とすることが挙げられる。これは、通常は吸気非同期噴射が行なわれているエンジンに有効な方法であり、吸気ポート噴射用インジェクタ１６の燃料噴射タイミングを吸気行程の開始とほぼ同期させるのである。このようにすることにより、吸気ポート１９に残留する燃料量が減少されバックファイヤが確実に回避されることになる。
【００４４】
さらに、燃焼改善手段の作動のさらに他の一つとして、（７）筒内噴射用インジェクタ１５の燃料噴射タイミングを進角させることが挙げられる。これは、圧縮行程に行われる筒内噴射用インジェクタ１５からの燃料噴射の開始タイミングを早めるのである。このようにすることにより、混合気のミキシングの時間が取れるので、混合気のミキシングが改善される結果、燃焼速度が速められて、バックファイヤが確実に回避されることになる。
【００４５】
なお、上述した燃焼改善手段の作動は、それらの少なくとも一つを実行させるか、適宜、組合わせて実行させてもよい。
【００４６】
次に、本発明の第３の実施形態にかかるエンジン１の燃料噴射制御ルーチンについて、図５のフローチャートを参照して説明する。上述の第１および第２の実施形態では、所定のリーン空燃比で運転すべく設定された燃料噴射量および燃料噴射分担率での運転状態の下、実際の空燃比が変わるのに応じてその燃料噴射分担率をバックファイヤの生じ難い分担率へ変更し、この実際の空燃比が所定値より大きい、すなわち、よりリーンのときは、さらに燃焼改善手段を作動させるようにしたのに対し、本第３の実施形態では、バックファイヤを直接に検知することにより、燃焼改善手段を作動させるようにし、連続するバックファイヤの発生を回避ないしは抑制する点が異なるのみであるから、この相違点につき重点的に説明する。
【００４７】
図５のフローチャートにおけるステップＳ５０１ないしＳ５０４は、前述の図３および図４のフローチャートにおけるステップＳ３０１ないしＳ３０４およびステップＳ４０１ないしＳ４０４と基本的に同じであるから、それらの説明を援用し重複説明を避ける。そこで、ステップＳ５０４において、検出された実際の空燃比（Ａ／Ｆ）に応じて、Ａ／Ｆ-分担率マップを参照しつつ筒内噴射用インジェクタ１５および吸気ポート噴射用インジェクタ１６それぞれからの燃料噴射分担率が決定された後、ステップＳ５０５において、後述する検知手段によりバックファイヤが検知されたか否かが判定される。そして、バックファイヤが検知されたときは、ステップＳ５０６に進み、上述の燃焼改善手段が作動される。なお、バックファイヤが検知されないときは、ステップＳ５０４での燃料噴射分担率の変更のままルーチンが終了される。
【００４８】
ここで、上述のバックファイヤ検知手段につき説明する。まず、バックファイヤ検知手段の一つとして、エアフローメータ７の出力波形の変化からバックファイヤの発生を検知することを挙げることができる。エアフローメータ７の出力波形は、正常な運転状態においては、エンジン１の気筒数に対応する所定のクランク角（６気筒であれば、１２０°ＣＡ）毎に正流速にほぼ比例する高さのピークを有する正の山形波形となる。ところが、ある気筒に対応する吸気通路でバックファイヤが発生すると、それに対応するクランク角内で逆流速が生じ、これによって出力波形に逆向きの負の山形が現れる。従って、この負の山形のピーク値が所定値より大きいか否かを判定することにより、バックファイヤの発生を検知するのである。
【００４９】
また、他のバックファイヤ検知手段として、サージタンク５に設けた圧力センサ８や燃焼室１e内の圧力を検出すべく設けられる不図示の筒内圧センサの出力の変化からバックファイヤの発生を検知することを挙げることができる。この場合は、エンジン１の気筒数に対応する所定のクランク角（６気筒であれば、１２０°ＣＡ）内で圧力センサ８の出力が正圧を示したとき、または各気筒の吸気バルブ１７が開いたときの筒内圧センサの出力変動でもって、バックファイヤが発生したとして検知するのである。
【００５０】
さらに他のバックファイヤ検知手段として、温度変化を利用する形態も可能である。例えば、サージタンク５に設けられる不図示の温度センサにより、サージタンク５内の温度を検出し、所定のクランク角（６気筒であれば、１２０°ＣＡ）内における温度上昇変化が所定値を超えたとき、または、排気管４に設けられる不図示の排気温度センサにより排気ガスの温度を検出し、同じく所定のクランク角内における温度低下変化が所定値を超えたときに、バックファイヤが発生したとして検知するのである。
【００５１】
上述した本第３の実施形態によれば、バックファイヤを直接に検知することにより、燃焼改善手段を作動させるようにしたので、バックファイヤが発生したときには確実に燃焼行程における燃焼が改善され、連続するバックファイヤの発生が確実に回避ないしは抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る燃料噴射制御方法を実施する内燃機関の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係る燃料噴射制御方法の前提としての触媒暖機制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御方法の第１の実施形態における制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御方法の第２の実施形態における制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御方法の第３の実施形態における制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１    エンジン
５    サージタンク
６    触媒コンバータ
７    エアフローメータ
８    圧力センサ
１５    筒内噴射用インジェクタ
１６    吸気ポート噴射用インジェクタ
２１    点火プラグ
３１    水温センサ
３２    回転数センサ
３３    アクセル開度センサ
３４    空燃比センサ
１００    電子制御ユニット（ＥＣＵ）
【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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