(57)【要約】【課題】機械圧縮比を可変とする圧縮比可変機構を備える内燃機関の制御装置であって、内燃機関が吸気ポートへ燃料を噴射する第一燃料噴射弁と気筒内へ直接的に燃料を噴射する第二燃料噴射弁とを具備し、機関高負荷時から機関低負荷時への運転状態の変化に伴って圧縮比可変機構によって機械圧縮比が徐々に高められている圧縮比過渡状態の間において、機関排気系の触媒装置を溶損させ難くする。【解決手段】機械圧縮比Ｃが徐々に高められる圧縮比過渡状態の間（ｔ０からｔ１）は、第一燃料噴射弁と第二燃料噴射弁との噴射量割合Ｒを、機関高負荷時の運転に適する第一噴射量割合Ｒ１から機関低負荷時の運転に適する第二噴射量割合Ｒ２より第一燃料噴射弁の燃料噴射量を多くする第三噴射量割合Ｒ３へ徐々に変化させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械圧縮比を可変とする圧縮比可変機構を備える内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関は吸気ポートへ燃料を噴射する第一燃料噴射弁と気筒内へ直接的に燃料を噴射する第二燃料噴射弁とを具備し、機関高負荷時から機関低負荷時への運転状態の変化に伴って前記圧縮比可変機構によって機械圧縮比が前記機関高負荷時の運転に適した第一機械圧縮比から前記低負荷時の運転に適した第二機械圧縮比へ徐々に高められている圧縮比過渡状態の間は、前記機関高負荷時の運転に適する第一噴射量割合から前記機関低負荷時の運転に適する第二噴射量割合へ前記第一燃料噴射弁と前記第二燃料噴射弁との噴射量割合を徐々に変化させる内燃機関の制御装置において、前記圧縮比過渡状態の間は、前記噴射量割合を、前記第一噴射量割合から前記第二噴射量割合より前記第一燃料噴射弁の燃料噴射量を多くする第三噴射量割合へ徐々に変化させることを特徴とする圧縮比可変機構を備える内燃機関の制御装置。
【請求項２】
機械圧縮比が前記第二機械圧縮比とされた時に前記第三噴射量割合とされた噴射量割合を設定期間だけ維持することを特徴とする請求項１に記載の圧縮比可変機構を備える内燃機関の制御装置。
【請求項３】
機関排気系の触媒装置の温度が高いほど、前記第三噴射量割合は、前記第一燃料噴射弁の燃料噴射量が多くなるように変更されることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮比可変機構を備える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、機械圧縮比を可変とする圧縮比可変機構を備える内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダブロックとクランクケースとを相対移動させてシリンダブロックとクランク軸との間の距離を変化させることにより機械圧縮比（（上死点シリンダ容積＋行程容積）／上死点シリンダ容積）を可変とする圧縮比可変機構を備える内燃機関が提案されている。
【０００３】
機械圧縮比を高くして実膨張比（（上死点シリンダ容積＋排気弁開弁時までの行程容積）／上死点シリンダ容積）が高くされれば熱効率を高めることができる。それにより、一般的には、機関高負荷時に比較して熱効率が悪化する機関低負荷時には、機関高負荷時に比較して機械圧縮比が高められ、熱効率が改善される。
【０００４】
ところで、吸気ポートへ燃料を噴射する第一燃料噴射弁と、気筒内へ直接的に燃料を噴射する第二燃料噴射弁とを具備する内燃機関においては、機関運転状態毎の最適な噴射量割合となるようにして第一燃料噴射弁及び第二燃料噴射弁から燃料が噴射される。
【０００５】
このような気筒毎に第一及び第二燃料噴射弁を具備する内燃機関が圧縮比可変機構を備える場合において、機械圧縮比の変更時にトルク変動が発生しないように、第一燃料噴射弁と第二燃料噴射弁との噴射量割合を制御することが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２１１６３７
【特許文献２】特開２００７−３２７３９９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された内燃機関は、機械圧縮比が瞬間的に変更されるために発生するトルクショックを抑制するものであり、機械圧縮比が徐々に変更される場合には、トルクショックは発生せず、噴射量割合の制御は必要とされない。
【０００８】
しかしながら、こうして何もされないと、機関高負荷時から機関低負荷時へ運転状態が変化して機関圧縮比が徐々に高められる場合において、機関高負荷運転により比較的高温となっている機関排気系の触媒装置が、機械圧縮比が高められると増加する排気ガスの未燃燃料の流入によってさらに温度上昇して溶損することがある。
【０００９】
従って、本発明の目的は、機械圧縮比を可変とする圧縮比可変機構を備える内燃機関の制御装置であって、内燃機関が吸気ポートへ燃料を噴射する第一燃料噴射弁と気筒内へ直接的に燃料を噴射する第二燃料噴射弁とを具備し、機関高負荷時から機関低負荷時への運転状態の変化に伴って圧縮比可変機構によって機械圧縮比が徐々に高められている圧縮比過渡状態の間において、機関排気系の触媒装置を溶損させ難くすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による請求項１に記載の圧縮比可変機構を備える内燃機関の制御装置は、機械圧縮比を可変とする圧縮比可変機構を備える内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関は吸気ポートへ燃料を噴射する第一燃料噴射弁と気筒内へ直接的に燃料を噴射する第二燃料噴射弁とを具備し、機関高負荷時から機関低負荷時への運転状態の変化に伴って前記圧縮比可変機構によって機械圧縮比が前記機関高負荷時の運転に適した第一機械圧縮比から前記低負荷時の運転に適した第二機械圧縮比へ徐々に高められている圧縮比過渡状態の間は、前記機関高負荷時の運転に適する第一噴射量割合から前記機関低負荷時の運転に適する第二噴射量割合へ前記第一燃料噴射弁と前記第二燃料噴射弁との噴射量割合を徐々に変化させる内燃機関の制御装置において、前記圧縮比過渡状態の間は、前記噴射量割合を、前記第一噴射量割合から前記第二噴射量割合より前記第一燃料噴射弁の燃料噴射量を多くする第三噴射量割合へ徐々に変化させることを特徴とする。
【００１１】
本発明による請求項２に記載の圧縮比可変機構を備える内燃機関の制御装置は、請求項１に記載の圧縮比可変機構を備える内燃機関の制御装置において、機械圧縮比が前記第二機械圧縮比とされた時に前記第三噴射量割合とされた噴射量割合を設定期間だけ維持することを特徴とする。
【００１２】
本発明による請求項３に記載の圧縮比可変機構を備える内燃機関の制御装置は、請求項１又は２に記載の圧縮比可変機構を備える内燃機関の制御装置において、機関排気系の触媒装置の温度が高いほど、前記第三噴射量割合は、前記第一燃料噴射弁の燃料噴射量が多くなるように変更されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
内燃機関が吸気ポートへ燃料を噴射する第一燃料噴射弁と気筒内へ直接的に燃料を噴射する第二燃料噴射弁とを具備する場合に、機関高負荷時から機関低負荷時への運転状態の変化に伴って圧縮比可変機構によって機械圧縮比が機関高負荷時の運転に適した第一機械圧縮比から低負荷時の運転に適した第二機械圧縮比へ徐々に高められている圧縮比過渡状態の間において、機関高負荷時の運転に適する第一噴射量割合から機関低負荷時の運転に適する第二噴射量割合へ第一燃料噴射弁と第二燃料噴射弁との噴射量割合を徐々に変化させると、運転状態変化前の機関高負荷の運転により機関排気系の触媒装置の温度が比較的高い時等には、機械圧縮比が高められるほど増大する排気ガス中の未燃燃料が触媒装置へ流入して燃焼するために、多量の燃焼熱が発生して触媒装置の温度をさらに高くして触媒装置を溶損させることがある。本発明による請求項１に記載の圧縮比可変機構を備える内燃機関の制御装置によれば、圧縮比過渡状態の間において、噴射量割合を、機関高負荷時の運転に適した第一噴射量割合から機関低負荷時の運転に適した第二噴射量割合より第一燃料噴射弁の燃料噴射量を多くする第三噴射量割合へ徐々に変化させるようにしているために、圧縮比過渡状態の間において、機械圧縮比が徐々に高められても、第一燃料噴射弁により噴射される燃料は第二燃料噴射弁により噴射される燃料より吸気と良好に混合して均質性が向上するために未燃燃料として排出され難く、排気ガス中の未燃燃料量をそれほど増大させないようにすることができ、触媒装置において多量の燃焼熱の発生を抑制し、触媒装置を溶損させ難くすることができる。
【００１４】
本発明による請求項２に記載の圧縮比可変機構を備える内燃機関の制御装置によれば、請求項１に記載の圧縮比可変機構を備える内燃機関の制御装置において、機械圧縮比が第二機械圧縮比とされた時に第三噴射量割合とされた噴射量割合を設定期間だけ維持するようになっており、機関低負荷時の設定期間の運転において排気ガス中の未燃燃料を燃焼させても触媒装置の温度を低下させることができ、設定期間後において機関低負荷時の第二機械圧縮比での第二噴射量割合の運転により排気ガス中の未燃燃料が比較的多くなって多量の燃焼熱が発生しても触媒装置が溶損するほど高温とはなり難く、さらに触媒装置を溶損させ難くすることができる。
【００１５】
本発明による請求項３に記載の圧縮比可変機構を備える内燃機関の制御装置によれば、請求項１又は２に記載の圧縮比可変機構を備える内燃機関の制御装置において、機関排気系の触媒装置の温度が高いほど、圧縮比過渡状態の間に機械圧縮比が高められて排気ガス中の未燃燃料が増大すると燃焼熱により触媒装置が溶損する可能性が高まるために、第三噴射量割合は、第一燃料噴射弁の燃料噴射量が多くなるように変更され、排気ガス中の未燃燃料の増大を抑制するようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の制御装置により制御される内燃機関を示す概略縦断面図である。
【図２】本発明の制御装置により制御される内燃機関の圧縮比可変機構を説明するための図である。
【図３】本発明の制御装置による内燃機関の制御を示すフローチャートである。
【図４】機関高負荷時から機関低負荷時へ運転状態が変化した時の機械圧縮比の変化、噴射量割合の変化、及び、触媒装置の温度の変化を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の制御装置により制御される内燃機関を示す概略縦断面図である。同図において、１は吸気弁であり、２は吸気弁１を介して気筒内へ通じる吸気ポートである。３は排気弁であり、４は排気弁３を介して気筒内へ通じる排気ポートである。５は吸気ポート２内へ燃料を噴射する第一燃料噴射弁であり、６は気筒内へ直接的に燃料を噴射する第二燃料噴射弁である。第二燃料噴射弁６は例えば気筒上部周囲の吸気弁側に配置されている。７は気筒上部略中心に配置された点火プラグであり、８はピストンである。
【００１８】
このように、第一燃料噴射弁５及び第二燃料噴射弁６を具備する内燃機関は、機関運転状態（機関負荷及び機関回転数）毎の最適な噴射量割合が定められている（マップ化）。噴射量割合Ｒは、例えば吸気ポート噴射量割合Ｑ１／Ｑされ、ここで、Ｑ１は第一燃料噴射弁５から吸気ポートに噴射されて間接的に気筒内へ供給される燃料量であり、Ｑ２は第二燃料噴射弁６から気筒内へ直接的に供給される燃料量であり、Ｑは各機関運転状態の必要燃料量Ｑ＝Ｑ１＋Ｑ２であり、例えば、所望空燃比を実現するように吸入空気量に基づき決定することができる。
【００１９】
吸気ポートから吸気と共に気筒内へ供給される燃料は、気筒内へ直接的に噴射される燃料より吸気と十分に混合して良好に燃焼するために未燃燃料として排出され難い。また、気筒内へ直接的に噴射される燃料は、吸気ポートから吸気と共に気筒内へ供給される燃料より気化潜熱が大きく筒内温度をより低下させるためにノッキングを発生し難くすることができる。また、第二燃料噴射弁６の噴孔近傍の温度が高いほど噴孔にデポジットが生成され易くなるために、第二燃料噴射弁６から燃料噴射を実施して噴孔へのデポジットの堆積を防止しなければならない。このような様々な理由を考慮して、運転状態毎に最適な噴射量割合Ｒが定められており、例えば、機関負荷が高いほど噴射量割合Ｒは小さくされ、第二燃料噴射弁６の噴射量が多くされる。
【００２０】
図２は、内燃機関の圧縮比を可変とするためにシリンダブロックをクランクケースに対して相対移動させる圧縮比可変機構を説明するための図である。同図において、１００はシリンダブロック、２００はクランクケース、３００は圧縮上死点位置のピストンである。本内燃機関は直列気筒配置型である。
【００２１】
図２に示す正面視において、シリンダブロック１００の下部の一方側には第一サポート１１が設けられ、シリンダブロック１００の下部の他方側には第二サポート１２が設けられ、クランクケース２００の上部の一方側には第三サポート２１が設けられ、クランクケース２００の上部の他方側には第四サポート２２が設けられている。図２（Ａ）で示すシリンダブロック１００の最下位置において、第一サポート１１及び第三サポート２１には同心の第一穴及び第三穴が形成され、第二サポート１２及び第四サポート２２には、同心の第二穴及び第四穴が形成されている。第一穴、第二穴、第三穴、及び第四穴は同一径を有し、各気筒の中心を通る垂直平面に対して、第一穴と第二穴とは対称となり、第三穴と第四穴とは対称となっている。
【００２２】
第一穴、第二穴、第三穴、及び第四穴には、それぞれ回動可能に第一ボス１３、第二ボス１４、第三ボス、及び第四ボスが配置されている。第一ボス１３、第二ボス１４、第三ボス、及び第四ボスには同一位置に同一径の偏心穴が形成され、第一ボス１３の偏心穴及び第三ボスの偏心穴には回動可能に第一軸１５が挿入され、第二ボス１４の偏心穴及び第四ボスの偏心穴には回転可能に第二軸１６が挿入されている。
【００２３】
このように構成された圧縮比可変機構により、シリンダブロック１０の最下位置(Ａ)において、第一ボス１３（反時計方向）及び第二ボス１４（時計方向）を互いに反対方向に９０度回動させると、シリンダブロック１００はクランクケース２００に対して中間位置（Ｂ）へ上昇する。その結果、上死点シリンダ容積が大きくなってシリンダブロック１００の最下位置(Ａ)に比較して機械圧縮比（（上死点シリンダ容積＋行程容積）／上死点シリンダ容積）を低くすることができる。
【００２４】
さらに、シリンダブロック１０の中間位置(Ｂ)において、第一ボス１３を図２において反時計方向に９０度回動させると同時に第二ボス１４を図２において時計方向に９０度回動させると、シリンダブロック１００はクランクケース２００に対して最上位置（Ｃ）へ上昇する。その結果、上死点シリンダ容積がさらに大きくなってシリンダブロック１００の中間位置(Ｂ)に比較して機械圧縮比（（上死点シリンダ容積＋行程容積）／上死点シリンダ容積）を低くすることができる。こうして、第一ボス１３及び第二ボス１４を互いに反対方向に任意の角度だけ回動させることにより所望機械圧縮比を実現することができる。
【００２５】
機械圧縮比を高くすると、実膨張比（（上死点シリンダ容積＋排気弁開弁時までの行程容積）／上死点シリンダ容積）を高くして熱効率を高めることができる。このような圧縮比可変機構に加えて、吸気弁の閉弁時期と排気弁の開弁時期とを可変とする可変バルブタイミング機構が設けられていれば、各機械圧縮比に対して、実膨張比を最適に制御することができ、また、実圧縮比（（上死点シリンダ容積＋吸気弁閉弁時からの行程容積）／上死点シリンダ容積）も最適に制御することができる。こうしてアトキンソンサイクル運転も可能となる。
【００２６】
機関運転状態毎に最適な機械圧縮比が定められており（マップ化されており）、例えば、機関負荷が高いほど機械圧縮比Ｃは低くされる。こうして、アクセルペダルの踏み込み量の変化により機関高負荷から機関低負荷へ機関運転状態が変化すると、圧縮比可変機構を作動させて機械圧縮比が高められることとなる。この時に、前述の圧縮比可変機構では機械圧縮比を瞬間的に変更することはできず、機械圧縮比Ｃは変化前の機関高負荷運転に適した第一機械圧縮比Ｃ１から変化後の機関低負荷運転に適した第二機械圧縮比Ｃ２へ気筒毎に徐々に高められる。
【００２７】
このように機械圧縮比Ｃが第一機械圧縮比Ｃ１から第二機械圧縮比Ｃ２へ徐々に変化している圧縮比過渡状態の間は、噴射量割合Ｒも通常は変化前の機関高負荷運転に適した第一噴射量割合Ｒ１から変化後の機関低負荷運転に適した第二噴射量割合Ｒ２へ徐々に高められることとなる。
【００２８】
しかしながら、変化前の機関高負荷運転において、排気ガス温度が高い場合には、機関排気系に配置された触媒装置（貴金属触媒等を担持して酸化機能を有する）が比較的高い温度となっていることがある。特に、機関始動時の排気ガスを浄化するために機関本体近傍に配置される小型の触媒装置は高温となり易い。こうして、触媒装置が比較的高い温度となっていると、機械圧縮比が徐々に高まるほど、燃焼室のクレビス容積の割合が増大して、各気筒の燃焼に際して未燃燃料の排出量が増大するために、比較的多量の未燃燃料が高温の触媒装置へ流入して燃焼し、比較的多量の燃焼熱が発生して触媒装置の温度をさらに高めることにより触媒装置を溶損させることがある。
【００２９】
本発明による制御装置は、電子制御装置として図３に示すフローチャートに従って第一燃料噴射弁５と第二燃料噴射弁６との噴射量割合Ｒを制御し、触媒装置を溶損させ難くしている。先ず、ステップ１０１において、機関高負荷から機関低負荷への運転状態の変化に伴う機械圧縮比Ｃの目標変化量ΔＣが設定量Ａ以上であるか否かが判断される。目標変化量ΔＣは、変化後の運転に適した第二機械圧縮比Ｃ２と変化前の運転に適した第一機械圧縮比Ｃ１との差であり、ステップ１０１の判断が否定される時には、機械圧縮比の変化が必要とされていないか、機械圧縮比が低くされることが要求されているか、機関圧縮比は僅かに高められることが要求されているかであり、いずれも、触媒装置を溶損させることはなく、一般的な噴射量割合の制御が実施されるために、そのまま終了する。
【００３０】
一方、ステップ１０１の判断が肯定される時には、機械圧縮比を比較的大きく高めることが要求されており、この時には、ステップ１０２において、変化後の運転に適した噴射量割合Ｒ２が決定される。次いで、ステップ１０３において、触媒装置の温度Ｔ（測定温度又は推定温度）が設定温度Ｔ１以上であるか否かが判断される。この判断が否定される時には、一般的な噴射量割合の制御によっても触媒装置を溶損させることはなく、例えば一般的な噴射量割合の制御として、ステップ１０４において、変化前の機関高負荷運転に適した第一機械圧縮比Ｃ１から変化後の機関低負荷運転に適した第二機械圧縮比Ｃ２へ圧縮比可変機構によって機械圧縮比が徐々に変化させられる間において、噴射量割合Ｒも変化前の機関高負荷運転に適した第一噴射量割合Ｒ１から変化後の機関低負荷運転に適した第二噴射量割合Ｒ２へ徐々に変化させられるように、現在の機械圧縮比に対応する噴射量割合Ｒが決定されて、現在の機械圧縮比が実現される気筒の噴射量割合とされる。
【００３１】
次いで、ステップ１０５において、噴射量割合Ｒが変化後の機関低負荷運転に適した噴射量割合Ｒ２となったか否かが判断され、この判断が否定される時には、ステップ１０４において噴射量割合Ｒが決定され、ステップ１０５の判断が肯定されれば、機械圧縮比は変化後の機関低負荷運転に適した第二機械圧縮比Ｃ２とされ、噴射量割合も変化後の機関低負荷運転に適した第二噴射量割合Ｒ２とされており、ステップ１１３において、噴射量割合を変化後の機関低負荷運転に適した第二噴射量割合Ｒ２に維持して制御を終了する。
【００３２】
一方、ステップ１０３の判断が肯定される時には、ステップ１０６において、機械圧縮比が変化後の機関低負荷運転に適した第二機械圧縮比Ｃ２とされる時の噴射量割合Ｒ３（第三噴射量割合）は、変化後の機関低負荷運転に適した第二噴射量割合Ｒ２よりΔＲだけ大きくされる。すなわち、第一燃料噴射弁５から吸気ポートに噴射されて間接的に気筒内へ供給される燃料量が多くされる。
【００３３】
次いで、ステップ１０７において、変化前の機関高負荷運転に適した第一機械圧縮比Ｃ１から変化後の機関低負荷運転に適した第二機械圧縮比Ｃ２へ圧縮比可変機構によって機械圧縮比が徐々に変化させられる間において、噴射量割合Ｒが変化前の機関高負荷運転に適した第一噴射量割合Ｒ１からステップ１０６において決定された第三噴射量割合Ｒ３へ徐々に変化させられるように、現在の機械圧縮比に対応する噴射量割合Ｒが決定されて、現在の機械圧縮比が実現される気筒の噴射量割合とされる。
【００３４】
こうして、触媒装置の温度Ｔが比較的高い時には、機関高負荷時から機関低負荷時への運転状態の変化に伴って圧縮比可変機構によって機械圧縮比が機関高負荷時の運転に適した第一機械圧縮比Ｃ１から低負荷時の運転に適した第二機械圧縮比Ｃ２へ徐々に高められている圧縮比過渡状態の間において、噴射量割合を、変化前の機関高負荷時の運転に適した第一噴射量割合Ｒ１から変化後の機関低負荷時の運転に適した第二噴射量割合Ｒ２より第一燃料噴射弁５の燃料噴射量を多くする第三噴射量割合Ｒ３へ徐々に変化させるようにしているために、圧縮比過渡状態の間において、機械圧縮比が徐々に高められても、第一燃料噴射弁５により噴射される燃料は第二燃料噴射弁６により噴射される燃料より吸気と良好に混合して均質性が向上するために未燃燃料として排出され難く、排気ガス中の未燃燃料量をそれほど増大させないようにすることができ、触媒装置において多量の燃焼熱の発生を抑制し、触媒装置を溶損させ難くすることができる。
【００３５】
次いで、ステップ１０８において、噴射量割合Ｒが第三噴射量割合Ｒ３となったか否かが判断され、この判断が否定される時には、ステップ１０７において噴射量割合Ｒが決定され、ステップ１０８の判断が肯定されれば、機械圧縮比は変化後の機関低負荷運転に適した第二機械圧縮比Ｃ２とされ、噴射量割合は第三噴射量割合Ｒ３とされており、ステップ１０９において、噴射量割合を第三噴射量割合Ｒ３に維持する。
【００３６】
ステップ１０８の判断が肯定される時に、噴射量割合Ｒを変化後の機関低負荷運転に適した第二噴射量割合Ｒ２へ徐々に減少させるようにしても良いが、機関圧縮比Ｃが第二圧縮比Ｃ２とされて所望の低負荷運転が開始された時には、依然として触媒装置の温度Ｔが高いことがあり、噴射量割合を第二噴射量割合Ｒ２として多量の未燃燃料が排出されると、燃焼熱によって触媒装置が昇温すると溶損するかもしれない。それにより、ステップ１１０において、第二機械圧縮比Ｃ２が実現されてから設定期間（サイクル数でも時間でも良い）が経過したか否かが判断され、この判断が否定される時には、ステップ１０９において、噴射量割合は第三噴射量割合Ｒ３に維持される。
【００３７】
ステップ１１０の判断が肯定されれば、設定期間の低負荷運転において未燃燃料を燃焼させても触媒装置の温度Ｔを低下させることができ、触媒装置が溶損することはないために、ステップ１１１において、噴射量割合Ｒを第三噴射量割合Ｒ３から徐々に減少させ、ステップ１１２において、噴射量割合Ｒが変化後の機関低負荷運転に適した第二噴射量割合Ｒ２となったか否かが判断される。この判断が否定される時には、ステップ１１１において、噴射量割合Ｒを徐々に減少させる。ステップ１１２の判断が肯定されれば、ステップ１１３において、噴射量割合を変化後の機関低負荷運転に適した第二噴射量割合Ｒ２に維持して制御を終了する。
【００３８】
図４は、機関高負荷時から機関低負荷時へ運転状態が変化した時の機械圧縮比Ｃの変化、噴射量割合Ｒの変化、及び、触媒装置の温度Ｔの変化を示すタイムチャートである。時刻ｔ０において、機関高負荷時の運転から機関低負荷時の運転への変更が要求されている。それにより、圧縮比可変機構により、機械圧縮比Ｃは、変化前の機関高負荷運転に適した第一機械圧縮比Ｃ１から変化後の機関低負荷運転に適した第二機械圧縮比Ｃ２へ徐々に変更され、時刻ｔ１において第二機械圧縮比Ｃ２が実現される。
【００３９】
一般的な噴射量割合Ｒの制御では、噴射量割合Ｒは、点線で示すように、変化前の機関高負荷運転に適した第一噴射量割合Ｒ１から変化後の機関低負荷運転に適した第二噴射量割合Ｒ２へ徐々に変更され、時刻ｔ１において第二機械圧縮比Ｃ２が実現されると同時に第二噴射量割合Ｒ２が実現される。このような制御では、触媒装置の温度Ｔが比較的高い時において、点線で示すように、機械圧縮比を高くするほど未燃燃料の排出量が増大するために、比較的多量の未燃燃料が触媒装置において燃焼して多量の燃焼熱を発生すると、触媒装置はかなり高温となって溶損する可能性がある。
【００４０】
これに対して、図３に示すフローチャートでは、噴射量割合Ｒは、実線で示すように、変化前の機関高負荷運転に適した第一噴射量割合Ｒ１から変化後の機関低負荷運転に適した第二噴射量割合Ｒ２より大きな第三噴射量割合Ｒ３へ徐々に変更され、時刻ｔ１において第二機械圧縮比Ｃ２が実現されると同時に第三噴射量割合Ｒ３が実現される。それにより、触媒装置の温度Ｔが比較的高い時においても、実線で示すように、噴射量割合が大きくされて第一燃料噴射弁５により噴射される燃料量が多くされると、第一燃料噴射弁５により噴射される燃料は第二燃料噴射弁６により噴射される燃料より吸気と良好に混合して均質性が向上するために未燃燃料として排出され難く、機械圧縮比を高くしてもそれほど未燃燃料の排出量が増大しないために、触媒装置の温度は溶損するほど高くはならない。
【００４１】
さらに、実線で示すように、時刻ｔ２まで第三噴射量割合Ｒ３を維持して未燃燃料の排出量が抑制されれば、時刻ｔ１からｔ２までの間の機関低負荷運転において排出される未燃燃料を燃焼させても触媒装置の温度Ｔは徐々に低下するために、時刻ｔ２から噴射量割合を変化後の機関低負荷運転に適した第二噴射量割合Ｒ２へ徐々に近づけて、未燃燃料の排出量が増大しても、それほど触媒装置の温度が高まることはない。
【００４２】
図３のフローチャートのステップ１０６において、第三噴射量割合Ｒ３を決定するために第二噴射量割合Ｒ２に加算されるΔＲは、一定値としても良いが、触媒装置の温度Ｔが高いほど、大きくして圧縮比過渡状態の間の未燃燃料の排出量を減少させるようにすれば、さらに確実に触媒装置を溶損させ難くすることができる。
【符号の説明】
【００４３】
２    吸気ポート
５    第一燃料噴射弁
６    第二燃料噴射弁
１００    シリンダブロック
２００    クランクケース
３００    ピストン
【図１】
2011236803.tif 000003
【図２】
2011236803.tif 000004
【図３】
2011236803.tif 000005
【図４】
2011236803.tif 000006