(57)【要約】【課題】  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を備えたエンジンにおいて、エンジンの性能を低下させることなく、筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射に関する問題点を解決する。【解決手段】  エンジンＥＣＵは、ロックアップクラッチが解放状態ではなく（Ｓ１００にてＮＯ）、筒内噴射用インジェクタの先端温度が温度しきい値以下であると（Ｓ１２０にてＮＯ）、高圧燃料系の燃圧を検知するステップ（Ｓ１３０）と、筒内噴射用インジェクタの燃料噴射による燃圧低下ΔＰを算出するステップ（Ｓ１４０）と、ΔＰが燃圧しきい値より小さいと（Ｓ１５０にてＹＥＳ）、燃圧低下不足分に対応する不足燃料量ΔＱを算出するステップ（Ｓ１７０）と、その気筒の吸気通路噴射用インジェクタからの噴射燃料量にΔＱを加算して吸気通路噴射用インジェクタから燃料を噴射するステップ（Ｓ１８０）とを含む、プログラムを実行する。【選択図】        図４
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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、各気筒毎に有する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、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、各気筒毎に燃料噴射手段を制御するための制御手段と、
各気筒毎に、前記第１の燃料噴射手段により噴射された燃料量が前記第１の燃料噴射手段に要求された要求量よりも低いことを検知するための検知手段と、
噴射された燃料量が要求量よりも低い気筒における第２の燃料噴射手段により噴射される燃料量を増量するように、前記第２の燃料噴射手段を制御するための補正制御手段とを含む、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記第１の燃料噴射手段へ供給される圧力を検知するための手段を含み、
前記検知手段は、前記第１の燃料噴射手段による燃料噴射による圧力低下値が予め定められたしきい値よりも小さいと、噴射された燃料量が要求量よりも低いことを検知するための手段を含む、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記補正制御手段は、前記しきい値と前記圧力低下分とに基づいて第１の燃料噴射手段により噴射された燃料量と要求量との差である不足燃料量を算出して、前記不足燃料量分に基づいて前記第２の燃料噴射手段により噴射される燃料量を加算することにより増量するための手段を含む、請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記第１の燃料噴射手段の先端温度を検知するための温度検知手段と、
前記先端温度が予め定められたしきい温度以上であると、前記補正制御手段による制御を中止するための手段とをさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記温度検知手段は、前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記第１の燃料噴射手段の先端温度を推定することにより検知するための手段を含む、請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関は車両に搭載され、
前記車両には、機械的に係合される係合機構を有する流体継手を含む自動変速機が搭載され、
前記制御装置は、
前記係合機構の係合状態を検知するための手段と、
前記係合機構が係合されていないと、前記補正制御手段による制御を中止するための手段とをさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
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１〜６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の内燃機関に関し、特に、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。このような内燃機関は、各気筒毎に吸気通路噴射用インジェクタと筒内噴射用インジェクタとを有することが一般的である。
【０００３】
このような２種類のインジェクタを有する内燃機関とは異なるが、１回の爆発行程前に各気筒に燃料噴射を２回行なう内燃機関がある。この一例として、主燃料噴射に先立ってパイロット噴射により少量の燃料を燃焼室に供給してパイロット噴射により噴射された燃料を主燃料噴射に先立って燃焼させて、主燃料噴射により噴射された燃料の着火遅れが短縮して内燃機関の燃焼音（ノック音）が増大することを防止するディーゼル機関がある。このようなディーゼル機関の制御装置として、特開２００４−２７９１０号公報（特許文献１）に開示される燃料噴射制御装置がある。この燃料噴射制御装置は、高圧燃料を貯留する蓄圧室と、蓄圧室に接続され蓄圧室内の燃料を内燃機関の燃焼室内に噴射する燃料噴射弁とを備え、燃料噴射弁から主燃料噴射に先立ってパイロット噴射を行なう燃料噴射制御装置であって、燃料噴射弁に供給される燃料圧力の、パイロット噴射により生じる変動を検出する脈動検出手段と、圧力変動に基づいて、燃料噴射弁のパイロット噴射における燃料噴射特性の変化を算出するとともに、燃料噴射特性の変化に基づいて、次回のパイロット噴射における実際の燃料噴射量が目標パイロット噴射量に一致するようにパイロット噴射における燃料噴射量を補正する補正手段とを備える。この補正手段は、算出したパイロット噴射特性の変化に基づいて、主燃料噴射における実際の燃料噴射量が目標主燃料噴射量に一致するように主燃料噴射における燃料噴射量を補正する。
【０００４】
この燃料噴射制御装置によると、高圧燃料を貯留する蓄圧室（コモンレール）を備えた、いわゆるコモンレール式燃料噴射装置において、パイロット噴射に伴う燃料圧力の変動を検出し、この検出した圧力変動に基づいてパイロット燃料噴射における各燃料噴射弁の燃料噴射特性の変化が算出される。たとえば、パイロット噴射が行われると燃料噴射量に応じて系内の燃料圧力が変動する。このため、弁座の摩耗などによりパイロット燃料噴射量が低下すると、それに応じてパイロット燃料噴射時の系内の燃料圧力変動幅も小さくなる。このため、パイロット燃料噴射時の燃料圧力変動に基づいて燃料噴射量等の燃料噴射特性の変化量を算出することが可能となるとともに、変化量（低下量）だけ実際の燃料噴射量が増大するように噴射指令信号を補正して、実際のパイロット燃料噴射量を正確に目標値に一致させることが可能となる。さらに、主燃料噴射においても燃料噴射量の補正を行なうことにより排気性状の悪化やスモークの発生などを更に確実に防止することが可能となる。
【特許文献１】特開２００４−２７９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に開示された各気筒に１個ずつ設けられた、筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁を用いて、パイロット噴射および主燃料噴射を実行している。しかしながら、筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁は燃焼室にその先端が突出するように設けられるので噴口にデポジットが付着して、適正に燃料を噴射できない可能性がある。このような場合には、特許文献１に開示されたパイロット噴射も主燃料噴射も所望の燃料を噴射することができなくなり、内燃機関は所望の性能を発現し得ない。
【０００６】
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において、内燃機関の性能を低下させることなく、第１の燃料噴射手段による燃料噴射に関する問題点を解決できる、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】
【０００７】
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、各気筒毎に有する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、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、各気筒毎に燃料噴射手段を制御するための制御手段と、各気筒毎に、第１の燃料噴射手段により噴射された燃料量が第１の燃料噴射手段に要求された要求量よりも低いことを検知するための検知手段と、噴射された燃料量が要求量よりも低い気筒における第２の燃料噴射手段により噴射される燃料量を増量するように、第２の燃料噴射手段を制御するための補正制御手段とを含む。
【０００８】
第１の発明によると、たとえば、第１の燃料噴射手段の一例である筒内噴射用インジェクタは、その先端に燃料が噴射される微細孔である噴口が設けられ、その噴口は筒内に露出している。このため、噴口には、高温雰囲気の下で、付着物（デポジット）が付着（堆積、生成）することがある。このようにデポジットが生成されると所望の燃料量を噴射できない。このように筒内噴射用インジェクタから所望の噴射量を噴射できないと、検知手段は、たとえば、筒内噴射用インジェクタに燃料を供給する高圧デリバリパイプ内の燃料圧力があまり下がらないことにより、筒内噴射用インジェクタにより噴射された燃料量が筒内噴射用インジェクタに要求された要求量よりも低いことを検知する。このような場合には、筒内噴射用インジェクタから噴射される燃料量が不足して、燃焼室内の混合気がリーンになるとともにデポジットにより筒内噴射用インジェクタから噴射された燃料の噴霧角も狭まるので混合気の均質性も悪化してドライバビリティが悪化する。このため、この筒内噴射用インジェクタによる燃料の不足分を加えて、第２の燃料噴射手段の一例である吸気通路噴射用インジェクタから燃料を噴射する。このようにすると、所望の要求燃料量を確保できるとともに、吸気通路に噴射された燃料の均質性は良好であるので、内燃機関の性能を低下させることがない。その結果、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において、内燃機関の性能を低下させることなく、第１の燃料噴射手段による燃料噴射に関する問題点を解決できる、内燃機関の制御装置を提供することができる。
【０００９】
第２の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、検知手段は、第１の燃料噴射手段へ供給される圧力を検知するための手段を含む。検知手段は、第１の燃料噴射手段による燃料噴射による圧力低下値が予め定められたしきい値よりも小さいと、噴射された燃料量が要求量よりも低いことを検知するための手段を含む。
【００１０】
第２の発明によると、筒内噴射用インジェクタから所望の量の燃料が噴射されると、噴射された燃料量に応じて、筒内噴射用インジェクタに燃料を供給する配管内の燃料の圧力が低下する。検知手段は、この圧力低下が小さいと（圧力低下値が予め定められたしきい値よりも小さいと）、十分に燃料が噴射されなかったと判断して、噴射された燃料量が要求量よりも低いことを検知することができる。
【００１１】
第３の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第２の発明の構成に加えて、補正制御手段は、しきい値と圧力低下分とに基づいて第１の燃料噴射手段により噴射された燃料量と要求量との差である不足燃料量を算出して、不足燃料量分に基づいて第２の燃料噴射手段により噴射される燃料量を加算することにより増量するための手段を含む。
【００１２】
第３の発明によると、燃料圧力の低下分と、所望の燃料量が噴射されていたら低下する分のしきい値との差に基づいて、不足燃料量を算出して、その不足燃料量分に基づいて（たとえば、その不足燃料量だけ増量して）吸気通路噴射用インジェクタから燃料を噴射する。このようにすると、所望の燃料を燃焼室に供給できるとともに均質な混合気を形成することができる。
【００１３】
第４の発明に係る内燃機関の制御装置は、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、第１の燃料噴射手段の先端温度を検知するための温度検知手段と、先端温度が予め定められたしきい温度以上であると、補正制御手段による制御を中止するための手段とをさらに含む。
【００１４】
第４の発明によると、筒内噴射用インジェクタの先端温度が高いときには、補正制御手段による吸気通路噴射用インジェクタから不足燃料分を噴射することを中止して、筒内噴射用インジェクタから所望の燃料を噴射する。これにより、燃料による筒内噴射用インジェクタの先端温度の低下を図ることができる。すなわち、筒内噴射用インジェクタの先端温度が高い場合には、筒内噴射用インジェクタからの燃料が十分に噴射されないという理由で、次回の燃料噴射から吸気通路噴射用インジェクタの分担比率を上げて筒内噴射用インジェクタへの要求量を低下させるのではなく、筒内噴射用インジェクタへは分担比率に応じた燃料量を噴射するように指令を出力し続けて、筒内噴射用インジェクタから噴射される燃料を積極的に減らすことを行なわないようにする。
【００１５】
第５の発明に係る内燃機関の制御装置は、第４の発明の構成に加えて、温度検知手段は、内燃機関の運転状態に基づいて、第１の燃料噴射手段の先端温度を推定することにより検知するための手段を含む。
【００１６】
第５の発明によると、内燃機関の運転状態である回転数や負荷率や分担比率に基づいて、たとえば、予めマップを定めておいて、そのマップに基づいて筒内噴射用インジェクタの先端温度を推定することができる。
【００１７】
第６の発明に係る内燃機関は、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、車両に搭載され、車両には、機械的に係合される係合機構を有する流体継手を含む自動変速機が搭載される。制御装置は、係合機構の係合状態を検知するための手段と、係合機構が係合されていないと、補正制御手段による制御を中止するための手段とをさらに含む。
【００１８】
第６の発明によると、筒内噴射用インジェクタから噴射される燃料により形成される噴霧の広がりが小さく混合気の均質性が低下するのでドライバビリティが悪化する。しかしながら、ロックアップクラッチが係合されていないときには、このようなドライバビリティの悪化は運転者に伝わりにくい。このため、筒内噴射用インジェクタの先端温度の冷却を優先させて、補正制御手段による吸気通路噴射用インジェクタから不足燃料分を噴射することを中止して、筒内噴射用インジェクタから所望の燃料を噴射する。すなわち、ロックアップクラッチが係合していない場合には、筒内噴射用インジェクタからの燃料が十分に噴射されないという理由で、次回の燃料噴射から吸気通路噴射用インジェクタの分担比率を上げて筒内噴射用インジェクタへの要求量を低下させるのではなく、筒内噴射用インジェクタへは分担比率に応じた燃料量を噴射するように指令を出力し続けて、筒内噴射用インジェクタから噴射される燃料を積極的に減らすことを行なわないようにする。
【００１９】
第７の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第１〜６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。
【００２０】
第７の発明によると、筒内に燃料を噴射する燃料噴射手段である筒内噴射用インジェクタと吸気通路内に燃料を噴射す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、内燃機関の性能を低下させることなく、第１の燃料噴射手段による燃料噴射に関する問題点を解決できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
図１に、本発明の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形式のエンジンに限定されるものではなく、Ｖ型６気筒、Ｖ型８気筒、直列６気筒などの形式であってもよく、少なくとも、各気筒毎に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を有するエンジンであれば、本発明は適用できる。
【００２３】
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。
【００２４】
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を介して、機関駆動式の高圧燃料圧送装置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。
【００２５】
図１に示すように、高圧燃料圧送装置１５０の吐出側は電磁スピル弁を介して高圧燃料圧送装置１５０の吸入側に連結されており、この電磁スピル弁の開度が小さいときほど、高圧燃料圧送装置１５０から燃料分配管１３０内に供給される燃料量が増大され、電磁スピル弁が全開にされると、高圧燃料圧送装置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、電磁スピル弁はエンジンＥＣＵ３００の出力信号に基づいて制御される。この詳細については後述する。
【００２６】
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および高圧燃料圧送装置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圧送装置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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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（燃圧センサ）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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
図２を参照して、上述したエンジン１０の燃料供給機構について説明する。図２に示すように、この燃料供給機構は、燃料タンク２００に設けられ、低圧（プレッシャーレギュレータ圧力である４００ｋＰａ程度）の吐出圧で燃料を供給するフィードポンプ１１００と（図１の低圧燃料ポンプ１８０と同じ）、カム１２１０により駆動される高圧燃料圧送装置１５０（高圧燃料ポンプ１２００）と、筒内噴射用インジェクタ１１０に高圧燃料を供給するために設けられた高圧デリバリパイプ１１１０（図１の燃料分配管１３０と同じ）と、高圧デリバリパイプ１１１０に設けられた各気筒１個ずつの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に燃料を供給するために設けられた低圧デリバリパイプ１１２０と、低圧デリバリパイプ１１２０に設けられた各気筒のインテークマニホールドに１個ずつの吸気通路噴射用インジェクタ１２０とを含む。
【００３３】
燃料タンク２００のフィードポンプ１１００の吐出口は、低圧供給パイプ１４００に接続され、低圧供給パイプ１４００は、低圧デリバリ連通パイプ１４１０とポンプ供給パイプ１４２０とに分岐する。低圧デリバリ連通パイプ１４１０は、吸気通路噴射用インジェクタ１２０が設けられた低圧デリバリパイプ１１２０に接続されている。
【００３４】
ポンプ供給パイプ１４２０は、高圧燃料ポンプ１２００の入り口に接続される。高圧燃料ポンプ１２００の入り口の手前には、パルセーションダンパー１２２０が設けられ、燃料脈動の低減を図っている。
【００３５】
高圧燃料ポンプ１２００の吐出口は、高圧デリバリ連通パイプ１５００に接続され、高圧デリバリ連通パイプ１５００は、高圧デリバリパイプ１１１０に接続される。高圧デリバリパイプ１１１０に設けられたリリーフバルブ１１４０は、高圧デリバリリターンパイプ１６１０を介して高圧燃料ポンプリターンパイプ１６００に接続される。高圧燃料ポンプ１２００のリターン口は、高圧燃料ポンプリターンパイプ１６００に接続される。高圧燃料ポンプリターンパイプ１６００は、リターンパイプ１６３０に接続され、燃料タンク２００に接続される。
【００３６】
図３に、図２の高圧燃料圧送装置１５０付近の拡大図を示す。高圧燃料圧送装置１５０は、高圧燃料ポンプ１２００と、カム１２１０で駆動され上下に摺動するポンププランジャー１２０６と、電磁スピル弁１２０２とリーク機能付きチェックバルブ１２０４とを主な構成部品としている。
【００３７】
カム１２１０によりポンププランジャー１２０６が下方向に移動しているときであって電磁スピル弁１２０２が開いているときに燃料が導入され（吸い込まれ）、カム１２１０によりポンププランジャー１２０６が上方向に移動しているときに電磁スピル弁１２０２を閉じるタイミングを変更して、高圧燃料ポンプ１２００から吐出される燃料量を制御する。ポンププランジャー１２０６が上方向に移動している加圧行程中における電磁スピル弁１２０２を閉じる時期が早いほど多くの燃料が吐出され、遅いほど少ない燃料が吐出される。この最も多く吐出される場合の電磁スピル弁１２０２の駆動デューティを１００％とし、この最も少なく吐出される場合の電磁スピル弁１２０２の駆動デューティを０％としている。電磁スピル弁１２０２の駆動デューティが０％の場合には、電磁スピル弁１２０２は閉じることなく開いたままの状態になり、カム１２１０が回転している限り（エンジン１０が回転している限り）ポンププランジャー１２０６は上下方向に摺動するが、電磁スピル弁１２０２が閉じないので、燃料は加圧されない。
【００３８】
加圧された燃料は、リーク機能付きチェックバルブ１２０４（設定圧６０ｋＰａ程度）を押し開けて高圧デリバリ連通パイプ１５００を介して高圧デリバリパイプ１１１０へ圧送される。このとき、高圧デリバリパイプ１１１０に設けられた燃料圧センサ４００により燃圧がフィードバック制御される。
【００３９】
本実施の形態に係るエンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ３００においては、燃料圧センサ４００により高圧デリバリパイプ１１１０内の燃圧変動を監視して、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て所望の燃料が噴射できない場合には、高圧デリバリパイプ１１１０内の燃圧が規定値よりも下がらない。このような場合には、この気筒において要求される燃料量を満足しなくなるので、この気筒の吸気通路噴射用インジェクタ１２０から不足分の燃料分だけ余計に噴射することを特徴とする。
【００４０】
図４を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるエンジン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、このフローチャートは、各気筒における燃料噴射量を変更できる時間間隔で繰り返し実行される。
【００４１】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、エンジンＥＣＵ３００は、ロックアップクラッチが解放状態であるか否かを判断する。ロックアップクラッチが解放状態である場合とは、ロックアップクラッチが係合状態および半係合状態（スリップ状態）のいずれの状態でもない場合である。この判断は、自動変速機の制御装置であるＥＣＴ（Electronically Controlled Automatic Transmission）＿ＥＣＵからエンジンＥＣＵ３００に入力されるロックアップクラッチ係合状態信号に基づいて行なわれる。ロックアップクラッチが解放状態であると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、この処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１１０へ移される。
【００４２】
Ｓ１１０にて、エンジンＥＣＵ３００は、筒内噴射用インジェクタ１１０の先端温度Ｔ（ＤＩ）を推定する。このとき、筒内噴射用インジェクタ１１０の先端温度Ｔ（ＤＩ）は、エンジン１０の運転状態（エンジン回転数、負荷率等）をパラメータとしたマップを予め準備しておいて、このマップに基づいて求められる。
【００４３】
Ｓ１２０にて、エンジンＥＣＵ３００は、筒内噴射用インジェクタ１１０の先端温度Ｔ（ＤＩ）が温度しきい値よりも高いか否かを判断する。筒内噴射用インジェクタ１１０の先端温度Ｔ（ＤＩ）が温度しきい値よりも高いと（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、この処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ１２０にてＮＯ）、処理はＳ１３０へ移される。
【００４４】
Ｓ１３０にて、エンジンＥＣＵ３００は、燃料圧センサ４００から入力された信号に基づいて、高圧燃料系の燃圧Ｐを検知する。Ｓ１４０にて、エンジンＥＣＵ３００は、筒内噴射用インジェクタ１１０により燃料が噴射されたことによる燃圧低下ΔＰ（＞０）を算出する。なお、筒内噴射用インジェクタ１１０から燃料が正常に噴射されると、高圧デリバリパイプ１１１０の燃圧がその噴射された燃料量に対応して低下する。
【００４５】
Ｓ１５０にて、エンジンＥＣＵ３００は、筒内噴射用インジェクタ１１０による燃圧低下ΔＰが燃圧しきい値よりも低いか否かを判断する。この燃圧しきい値は、所望の燃料量を筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射した場合における高圧デリバリパイプ１１１０内の燃圧低下量に対応して設定される。この燃圧しきい値は、噴射前の燃圧と燃料噴射量（噴射時間）とに基づいて、燃料噴射毎に、演算により算出するようにしてもよいし、予めエンジン１０の運転状態に対応させたマップにより算出するようにしてもよい。筒内噴射用インジェクタ１１０による燃圧低下ΔＰが燃圧しきい値よりも小さいと（Ｓ１５０にてＹＥＳ）、処理はＳ１６０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１５０にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００４６】
Ｓ１６０にて、エンジンＥＣＵ３００は、気筒判別を行ない、このように筒内噴射用インジェクタ１１０から燃料が噴射されても高圧デリバリパイプ１１１０内の燃圧がしきい値よりも小さくしか下がらなかった（あまり下がらなかった）気筒を判別する。なお、気筒判別処理は、このＳ１６０以外で行なうようにしてもよい。
【００４７】
Ｓ１７０にて、エンジンＥＣＵ３００は、燃圧低下不足分（燃圧しきい値−ΔＰ）に対応する筒内噴射用インジェクタ１１０における不足燃料量ΔＱを算出する。このとき、エンジンＥＣＵ３００で演算された燃料噴射時間および燃圧低下不足分等に基づいて不足燃料量ΔＱが算出される。
【００４８】
Ｓ１８０にて、エンジンＥＣＵ３００は、判別された気筒において、吸気通路噴射用インジェクタ１２０からの燃焼噴射量ＱpにΔＱを加算して、吸気通路噴射用インジェクタ１２０から燃料を噴射する。
【００４９】
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ＥＣＵ３００で制御されるエンジン１０の動作について説明する。
【００５０】
このエンジン１０が搭載された車両に備えられた自動変速機のトルクコンバータのロックアップクラッチが解放されていなくて（係合状態またはスリップ状態でエンジン１０の振動がトルクコンバータを介して運転者に伝わる状態であって）（Ｓ１００にてＮＯ）、推定された筒内噴射用インジェクタ１１０の先端温度Ｔ（ＤＩ）が温度しきい値よりも高くないと（Ｓ１２０にてＮＯ）、高圧燃料系の燃圧Ｐが検知される（Ｓ１３０）。このとき図５および図６に示すように、筒内噴射用インジェクタ１１０から燃料が噴射された後であって高圧ポンプ１２００からの次の圧送が行なわれるまでの間に、高圧デリバリパイプ１１１０内の燃圧が低下する。
【００５１】
図５に示すように、筒内噴射用インジェクタ１１０から規定の燃料量が噴射されていれば、燃圧は燃圧しきい値程度以上にまで一旦低下する（ΔＰ（Ａ）〜（Ｄ）≧燃圧しきい値）。一方、筒内噴射用インジェクタ１１０の先端の噴口にデポジットが堆積している等により、筒内噴射用インジェクタ１１０から規定の燃料量を下回って噴射されていれば、燃圧は燃圧しきい値程度まで低下しないで高い燃圧のままになる。これを図６に示す。図６には、気筒Ｂの筒内噴射用インジェクタ１１０の先端の噴口にデポジットが形成されている場合を示す。気筒Ｂの筒内噴射用インジェクタ１１０の噴口がデポジットにより閉塞状態または閉塞に近い状態になって、所定の噴射時間だけ燃料噴射指令信号を筒内噴射用インジェクタ１１０（正確には筒内噴射用インジェクタ１１０のコントローラであるＥＤＵ（Electronic Driver Unit））へ与えても、所望の燃料量を噴射できないので、筒内噴射用インジェクタ１１０が正常な気筒に比べて燃圧が下がらない。すなわち、ΔＰ（Ｂ）が燃圧しきい値よりも小さくなっている。
【００５２】
このような場合には、筒内噴射用インジェクタ１１０の噴射による燃圧低下ΔＰを算出して（Ｓ１４０）、気筒ＢについてはΔＰ（Ｂ）が燃圧しきい値よりも小さいことが検知される（Ｓ１５０にてＹＥＳ）。図６に示す場合は、気筒判別の結果、高圧デリバリパイプ１１１０内の燃圧が燃圧しきい値以上に低下しなかったのは、気筒Ｂの筒内噴射用インジェクタ１１０に起因すると判定される。
【００５３】
燃圧低下不足分（燃圧しきい値−ΔＰ（Ｂ））に対応する筒内噴射用インジェクタ１１０の不足燃料量ΔＱが算出され（Ｓ１７０）、この不足燃料量ΔＱ分だけ気筒Ｂの吸気通路噴射用インジェクタ１２０から噴射される燃料量に加算して、吸気通路噴射用インジェクタ１２０から燃料が噴射される。
【００５４】
実際には、燃料噴射量の演算は、たとえば圧縮行程のＴＤＣの５４０゜ＣＡ前に行なわれると想定すると、Ｓ１５０で燃圧低下がしきい値より小さく、筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射された燃料量が所望の燃料量よりも低いことが判定されたサイクルにおいては吸気通路噴射用インジェクタ１２０から噴射される燃料量を増量補正することが困難である。したがって、次回のサイクル以降において、この状態（Ｓ１５０にてＹＥＳ）が継続していれば、吸気通路噴射用インジェクタ１２０から噴射される燃料量に、筒内噴射用インジェクタ１１０の不足燃料量ΔＱ分を加算して燃料が噴射される。
【００５５】
なお、この制御は、燃圧の変動が発生している限り行なわれ、筒内噴射用インジェクタ１１０の噴射量が減ったままの状態となる。この点では、筒内噴射用インジェクタ１１０の先端の温度を低下させる点では好ましくないので、以下のように制御が行なわれる。
【００５６】
自動変速機のトルクコンバータのロックアップクラッチが解放されている場合には（Ｓ１００にてＹＥＳ）、上述したように筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射される燃料量の不足分を吸気通路噴射用インジェクタ１２０で補うことを行なわない。これは、ロックアップクラッチが解放されているときには、機械的な係合要素であるロックアップクラッチを介してではなく、トルクコンバータ内の作動流体（トランスミッションオイル）を介して、エンジン１０の振動が運転者に伝わる。このようにトルクコンバータを介する場合にはエンジン１０の振動が伝わりにくく、たとえ筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射される燃料量が少なくてシリンダ内の混合気の均質性が低下してドライバビリティの悪化が発生しても、運転者はこのドライバビリティの悪化を感じにくい。このため、ロックアップクラッチが解放されているときには、上述したように吸気通路噴射用インジェクタ１２０により筒内噴射用インジェクタ１１０の不足分を補わない。すなわち、筒内噴射用インジェクタ１１０からの噴射量の不足分を吸気通路噴射用インジェクタ１２０で補うことを前提とするのではなく（筒内噴射用インジェクタ１１０への燃料噴射量（噴射時間）を低下させるのではなく）、総燃料量とＤＩ比率ｒとから求められる筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射量Ｑpを維持する。筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射される燃料により、筒内噴射用インジェクタ１１０の先端の噴口が冷却されデポジットの生成を抑制できる。このため、できるだけ筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射量を低下させないで多くの燃料を噴射するように制御信号を出力し続けて、筒内噴射用インジェクタ１１０の先端の温度を低下させて、デポジットの生成を抑制することが好ましい。
【００５７】
また、筒内噴射用インジェクタ１１０の先端温度Ｔ（ＤＩ）が温度しきい値よりも高い場合には（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、上述したように筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射される燃料量の不足分を吸気通路噴射用インジェクタ１２０で補うことを行なわない。これは、筒内噴射用インジェクタ１１０の先端温度Ｔ（ＤＩ）が高いと、筒内噴射用インジェクタ１１０の先端の噴口にデポジットが生成されやすいため、このデポジットの生成を抑制するために、できるだけ筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射量を低下させないで多くの燃料を噴射するようにして、筒内噴射用インジェクタ１１０の先端の温度を低下させてデポジットの生成を抑制することが好ましい。すなわち、筒内噴射用インジェクタ１１０からの噴射量の不足分を吸気通路噴射用インジェクタ１２０で補うことを前提とするのではなく（筒内噴射用インジェクタ１１０への燃料噴射量（噴射時間）を低下させるのではなく）、総燃料量とＤＩ比率ｒとから求められる筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射量Ｑpを維持する。
【００５８】
以上のようにして、本実施の形態に係るエンジンＥＣＵにより制御されるエンジンは、各気筒毎に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を有する。筒内噴射用インジェクタに燃料を供給するための高圧デリバリパイプの燃圧変動を検知して、筒内噴射用インジェクタから噴射された燃料により低下されるはずの燃圧にまで燃圧が低下しない場合に、対応する気筒の筒内噴射用インジェクタの先端の噴口にデポジットが生成されている等により正常に燃料が噴射されなかったと判定する。燃圧の変化等から不足燃料分を算出して、その気筒の吸気通路噴射用インジェクタにより筒内噴射用インジェクタの不足燃料量を補うようにした。その結果、エンジンの性能を低下させることなく、筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射に関する問題点を解決することができる。
【００５９】
なお、Ｓ１００およびＳ１２０の処理は、任意的な処理であって、これらのいずれかの処理またはいずれの処理も行なわないようにしてもよい。
【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行程中とすることで、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行程中とすると、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】
さらに、エンジン１０の温度によらず（すなわち、温間時および冷間時のいずれの場合であっても）、オフアイドル時（アイドルスイッチがオフの場合、アクセルペダルが踏まれている場合）には、図７または図９に示す温間マップを用いるようにしてもよい（冷間温間を問わず、低負荷領域において筒内噴射用インジェクタ１１０を用いる）。
【００７９】
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】
【００８０】
【図１】本発明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】図１のエンジンシステムにおける燃料供給機構の全体概要図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る制御装置において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である。
【図５】高圧燃料系の燃圧の変化を示すタイミングチャート（その１）である。
【図６】高圧燃料系の燃圧の変化を示すタイミングチャート（その２）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】
【００８１】
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、１１９  点火プラグ、１２０  吸気通路噴射用インジェクタ、１２１  排気バルブ、１２２  吸気バルブ、１２３  ピストン、１３０  燃料分配管、１５０  高圧燃料圧送装置、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、１１００  フィードポンプ、１１１０  高圧デリバリパイプ、１１２０  低圧デリバリパイプ、１１４０  リリーフバルブ、１２００  高圧燃料ポンプ、１２０２  電磁スピル弁、１２０４  リーク機能付きチェックバルブ、１２０６  ポンププランジャー、１２１０  カム、１２２０  パルセーションダンパー、１４００  低圧供給パイプ、１４１０  低圧デリバリ連通パイプ、１４２０  ポンプ供給パイプ、１５００  高圧デリバリ連通パイプ、１６００  高圧燃料ポンプリターンパイプ、１６１０  高圧デリバリリターンパイプ、１６３０  リターンパイプ。
【図１】
2006258022.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006258022.tif 000005
【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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