(57)【要約】【課題】筒内噴射及びポート噴射を併用するエンジンの制御装置に関し、デポジットの堆積を抑制しつつ筒内噴射によるメリットを活用する。【解決手段】気筒２０内に燃料を噴射する筒内噴射弁１１と気筒２０の吸気ポート２１に燃料を噴射するポート噴射弁１３とを有するエンジン１０の制御装置において、筒内噴射量及びポート噴射量を合計した全燃料噴射量に対する筒内噴射量の比率RAの上限値Bを設定する上限値設定部３を備える。  また、エンジン１０の温度Tを取得する温度取得部２と、上限値設定部３で設定された上限値B及びエンジン１０の運転状態に基づき、筒内噴射量及びポート噴射量を制御する燃料制御部４とを備える。  上限値設定部３は、温度取得部２で取得された温度Tが所定温度未満のときに、温度Tが所定温度以上のときよりも上限値Bを上昇させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と前記気筒の吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁とを有するエンジンの制御装置において、
前記エンジンの筒内噴射量及びポート噴射量を合計した全燃料噴射量に対する前記筒内噴射量の比率の上限値を設定する上限値設定部と、
前記エンジンの温度を取得する温度取得部と、
前記上限値設定部で設定された前記上限値及び前記エンジンの運転状態に基づき、前記筒内噴射量及び前記ポート噴射量を制御する燃料制御部と、を備え、
前記上限値設定部は、前記温度取得部で取得された前記温度が所定温度未満のときに、前記温度が前記所定温度以上のときよりも前記上限値を上昇させる
ことを特徴とする、エンジンの制御装置。
【請求項２】
前記燃料制御部は、前記温度取得部で取得された前記エンジンの温度が前記所定温度未満であり、かつ、前記エンジンが高負荷状態であるときに、前記筒内噴射量の比率を前記上限値よりも上昇させる
ことを特徴とする、請求項１記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記燃料制御部は、前記気筒内に導入される空気量，アクセル開度及びアクセル開度変化率の少なくとも何れかが所定値以上であるときに、前記エンジンが高負荷状態であると判定する
ことを特徴とする、請求項２記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記上限値設定部は、前記エンジンの温度が低いほど、前記筒内噴射量の比率の上限値を上昇させる
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒内噴射とポート噴射とを併用するエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、筒内噴射とポート噴射との二種類の燃料噴射方式を両立させたエンジン（内燃機関）が開発されている。すなわち、エンジンの運転状態に応じて、気筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と気筒の吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁とを使い分け、あるいは併用するものである。このようなエンジンでは、エンジン負荷の大きさに応じて燃料噴射方式を使い分ける技術や、燃料噴射のタイミングを制御するさまざまな技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平4-237854号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
筒内噴射では、原理的にポート内壁面への燃料付着が生じないため、ポート噴射と比較して筒内に供給される燃料量を精度よく管理することができ、空燃比の制御精度を向上させやすいという利点がある。また、燃料の気化潜熱によって吸入空気が冷却されることから、体積効率を増大させやすく、エンジン出力の増大効果も望める。
【０００５】
しかしながら、筒内噴射弁から噴射される燃料は、高温の噴孔近傍及び筒内で変質（熱分解）されやすく、デポジットを発生させやすい。そのため、筒内噴射の使用割合が上昇するにつれて、吸排気ポートの出入口付近へのデポジットの堆積が進行し、吸入空気量の制御精度が低下しやすくなるという課題がある。また、複数の気筒を備えたエンジンでは、気筒間の吸入空気量のばらつきによって、エンジンの燃焼安定性を確保できなくなることがある。
【０００６】
一方、筒内噴射量に制限を加えることで、このようなデポジットの生成を抑制する技術も提案されている。例えば、筒内噴射弁から噴射される燃料量やその比率（一回の燃焼サイクルでの全燃料噴射量に対する筒内噴射量の比率）に上限値を設けて、残りの燃料量をポート噴射で賄うことが考えられる。筒内噴射量が減少するほど、デポジットの前駆物質の生成量も減少し、デポジットの堆積が進行しにくくなるものと予想される。
【０００７】
しかしこの場合、空燃比の制御精度の向上や吸気冷却効果，体積効率の増大効果，エンジン出力の増大効果といった筒内噴射によるメリットは減少する。このように従来の制御では、デポジットの堆積が足枷となって、筒内噴射によるメリットを十分に活用することができないという課題がある。
【０００８】
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、筒内噴射及びポート噴射を併用するエンジンにおいて、デポジットの堆積を抑制しつつ筒内噴射によるメリットをより活用できるようにすることである。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）ここで開示するエンジンの制御装置は、気筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と前記気筒の吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁とを有するエンジンの制御装置である。この制御装置は、前記エンジンの筒内噴射量及びポート噴射量を合計した全燃料噴射量に対する前記筒内噴射量の比率の上限値を設定する上限値設定部と、前記エンジンの温度を取得する温度取得部と、前記上限値設定部で設定された前記上限値及び前記エンジンの運転状態に基づき、前記筒内噴射量及び前記ポート噴射量を制御する燃料制御部とを備える。前記上限値設定部は、前記温度取得部で取得された前記温度が所定温度未満のときに、前記温度が前記所定温度以上のときよりも前記上限値を上昇させる。
前記エンジンの温度の具体例としては、エンジン冷却水温やエンジンオイル温度，筒内温度，排気温度等が挙げられる。
【００１０】
（２）前記燃料制御部は、前記温度取得部で取得された前記エンジンの温度が前記所定温度未満であり、かつ、前記エンジンが高負荷状態であるときに、前記筒内噴射量の比率を前記上限値よりも上昇させることが好ましい。
【００１１】
（３）この場合、前記燃料制御部は、前記気筒内に導入される空気量，アクセル開度及びアクセル開度変化率の少なくとも何れかが所定値以上であるときに、前記エンジンが高負荷状態であると判定することが好ましい。なお、前記空気量に対応するパラメーターとしては、充填効率や体積効率を用いてもよい。
【００１２】
（４）前記上限値設定部は、前記エンジンの温度が低いほど、前記筒内噴射量の比率の上限値を上昇させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
開示のエンジンの制御装置によれば、エンジンの温度が所定温度未満であるときに筒内噴射量の比率の上限値を上昇させることで、筒内噴射によるメリットを享受することができる。一方、エンジンの温度が所定温度以上であるときには上限値が高く設定されないため、エンジンの過昇温を抑制することができ、デポジットの堆積を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係る制御装置が適用されたエンジンの構成を例示する図である。
【図２】図１のエンジン制御装置のハードウェア構成を例示する図である。
【図３】図１のエンジンにおけるアクセル開度と燃料の噴射比率との関係を例示するグラフであり、（Ａ）はエンジン高温時のグラフ、（Ｂ）はエンジン低温時のグラフである。
【図４】図１のエンジンにおける冷却水温と噴射比率の値域との関係を例示するグラフであり、（Ａ）は冷却水温と筒内噴射の比率の上限値との関係を示し、（Ｂ）は冷却水温とポート噴射の比率の下限値との関係を示す。
【図５】図１の制御装置での制御手順を例示するフローチャートである。
【図６】図１の制御装置での制御手順を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面を参照して、実施形態としてのエンジンの制御装置について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
【００１６】
［１．装置構成］
［１−１．エンジン］
本実施形態のエンジンの制御装置は、図１に示す車載ガソリンエンジン１０（以下、単にエンジン１０と呼ぶ）に適用される。このエンジン１０は、排気の一部を吸気側に循環させるＥＧＲシステム（Exhaust Gas Recirculation，排気再循環システム）を備える。また、図１では多気筒のエンジン１０に設けられた複数の気筒２０（シリンダー）のうちの一つを示す。シリンダー２０内にはピストンが摺動自在に内装され、ピストンの往復運動がコンロッド（コネクティングロッド）を介してクランクシャフトの回転運動に変換される。
【００１７】
各シリンダー２０の頂面には吸気ポート２１，排気ポート３１が設けられ、それぞれのポート開口には吸気弁１７，排気弁１８が設けられる。また、吸気ポート２１と排気ポート３１との間には、点火プラグ１６がその先端を燃焼室側に突出させた状態で設けられる。点火プラグ１６での点火のタイミング（点火時期）は、後述するエンジン制御装置１で制御される。
【００１８】
エンジン１０には、各シリンダー２０への燃料供給用のインジェクターとして、筒内噴射弁１１及びポート噴射弁１２が設けられる。筒内噴射弁１１は、シリンダー２０内に直接的に燃料を噴射する直噴インジェクターであり、ポート噴射弁１２は、吸気ポート２１内に燃料を噴射するインジェクターである。これらの二種類のインジェクターは、エンジン１０に設けられる図示しない他の気筒２０にも設けられる。
【００１９】
これらの噴射弁１１，１２から噴射される燃料噴射量及びその噴射タイミングは、エンジン制御装置１で制御される。例えば、エンジン制御装置１から各噴射弁１１，１２に制御パルス信号が伝達され、その制御パルス信号の大きさに対応する期間だけ、各噴射弁１１，１２の噴孔が開放される。これにより、燃料噴射量は制御パルス信号の大きさ（駆動パルス幅）に応じた量となり、噴射タイミングは制御パルス信号が伝達された時刻に対応したものとなる。
【００２０】
筒内噴射弁１１は、高圧燃料供給路１３Ａを介して高圧ポンプ１４Ａに接続される。高圧燃料供給路１３Ａ及び筒内噴射弁１１の間には、各気筒２０の筒内噴射弁１１に燃料を分配するためのデリバリーパイプ１９が介装される。一方、ポート噴射弁１２は、低圧燃料供給路１３Ｂを介して低圧ポンプ１４Ｂに接続される。
【００２１】
デリバリーパイプ１９の内部には、加圧された燃料が貯留される。これにより、筒内噴射弁１１には、ポート噴射弁１２よりも高圧の燃料が供給される。高圧ポンプ１４Ａ及び低圧ポンプ１４Ｂはともに、燃料を圧送するための機械式の流量可変型ポンプである。これらのポンプ１４Ａ，１４Ｂは、エンジン１０や電動機などから駆動力の供給を受けて作動し、燃料タンク１５内の燃料を各供給路１３Ａ，１３Ｂに吐出する。各ポンプ１４Ａ，１４Ｂから吐出される燃料量及び燃圧は、エンジン制御装置１で可変制御される。
【００２２】
［１−２．吸排気系］
エンジン１０の吸気通路２２には、その下流側（吸気ポート２１側）から上流側へ向かう順に、サージタンク２３，スロットルバルブ２４，エアクリーナー２５が介装される。サージタンク２３は、各気筒２０へ流入する吸気の脈動や吸気干渉を緩和するように機能するものであり、例えばインテークマニホールド内に設けられる。また、スロットルバルブ２４は、サージタンク２３側へ流入する吸気量を制御する弁であり、その開度（スロットル開度）は、エンジン１０に要求される負荷の大きさ等に応じてエンジン制御装置１で制御される。エアクリーナー２５は、外部から取り込まれる空気を濾過するためのフィルターである。
【００２３】
エンジン１０の排気通路３２には、触媒装置３３が介装される。この触媒装置３３は、例えば排気中に含まれるPM（Particulate Matter，粒子状物質）や窒素酸化物（NOx），一酸化炭素（CO），炭化水素（HC）等の成分を浄化，分解，除去する機能を持つ。
【００２４】
吸気通路２２及び排気通路３２の間には、排気の一部を吸気側へ導入するためのＥＧＲ通路３４が介装される。ＥＧＲ通路３４の上流端は、触媒装置３３よりも上流側の排気通路３２に接続される。一方、ＥＧＲ通路３４の下流端は、サージタンク２３とスロットルバルブ２４との間の吸気通路２２に接続される。ＥＧＲ通路３４の中途には、還流ガスを冷却するためのＥＧＲクーラー３５が介装される。還流ガスを冷却することでシリンダー２０内での燃焼温度が低下し、窒素酸化物の発生率が低下する。また、ＥＧＲ通路３４と吸気通路２２との合流部には、排気ガスの還流量を調節するためのＥＧＲバルブ３６が介装される。ＥＧＲバルブ３６の弁開度は可変であり、エンジン制御装置１で制御される。
【００２５】
［１−３．センサー系］
車両の任意の位置には、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度APS[%]）を検出するアクセル開度センサー４１が設けられる。アクセル開度APSは、運転者の加速要求や発進意思に対応するパラメーターであり、言い換えるとエンジン１０の負荷（エンジン１０に対する出力要求）に相関するパラメーターである。
【００２６】
エンジン１０のウォータージャケット又はエンジン冷却水の循環経路上の任意の位置には、エンジン冷却水の温度（冷却水温T）を検出する冷却水温センサー４２が設けられる。冷却水温Tは、エンジン１０の温度と相関を持つパラメーターであり、エンジン１０が低温であれば冷却水温Tも低温となり、エンジン１０が高温になると冷却水温Tも高温となる。また、エンジン１０のクランクシャフトの近傍には、エンジン１０の回転速度Neに相当するパラメーターを検出するエンジン回転速度センサー４３が設けられる。
【００２７】
エンジン１０の吸気系におけるスロットルバルブ２４よりも上流側には、吸気流量Qを検出するエアフローセンサー４４が設けられる。吸気流量Qは、エアクリーナー２５を通過した空気の流量に相当し、スロットルバルブ２４を通過する流量に対応するパラメーターである。一方、エンジン１０の排気系における触媒装置３３よりも下流側には、空燃比センサー４５が設けられる。空燃比センサー４５は、触媒装置３３を通過した排気の空燃比AFを検出するものである。
上記の各種センサー４１〜４５で検出された各種情報は、エンジン制御装置１に伝達される。
【００２８】
［１−４．制御系］
上記のエンジン１０を搭載する車両には、エンジン制御装置１（Engine Electronic Control Unit，制御装置）が設けられる。このエンジン制御装置１は、例えばCPU（Central Processing Unit），MPU（Micro Processing Unit）等のマイクロプロセッサやROM（Read Only Memory），RAM（Random Access Memory）等を集積した電子デバイスとして構成され、車両に設けられた車載ネットワーク網の通信ラインに接続される。なお、車載ネットワーク上には、例えばブレーキ制御装置，変速機制御装置，車両安定制御装置，空調制御装置，電装品制御装置といったさまざまな公知の電子制御装置が、互いに通信可能に接続される。エンジン制御装置１以外の電子制御装置は、外部制御システムと呼ばれ、外部制御システムによって制御される装置は外部負荷装置と呼ばれる。
【００２９】
エンジン制御装置１のハードウェア構成を図２に例示する。エンジン制御装置１には、中央処理装置７１，主記憶装置７２，補助記憶装置７３，インタフェイス装置７４が内蔵され、これらが内部バス７５を介して通信可能に接続される。また、これらの各装置７１〜７４は、図示しない電力源（例えば車載バッテリーやボタン電池等）からの電力供給を受けて動作する。
【００３０】
中央処理装置７１は、制御ユニット（制御回路）や演算ユニット（演算回路），キャッシュメモリ（レジスタ群）等を内蔵する処理装置（プロセッサ）である。また、主記憶装置７２は、プログラムや作業中のデータが格納されるメモリ装置であり、例えば前述のRAM，ROMがこれに含まれる。一方、補助記憶装置７３は、主記憶装置７２よりも長期的に保持されるデータやプログラムが格納されるメモリ装置であり、例えばマイクロプロセッサ内のROMのほか、フラッシュメモリやハードディスクドライブ（HDD），ソリッドステートドライブ（SSD）等の記憶装置がこれに含まれる。また、インタフェイス装置７４は、エンジン制御装置１と外部との間の入出力（Input/Output；I/O）を司るものである。例えば、車両に搭載された各種センサー４１〜４５や外部制御システムとエンジン制御装置１との情報の授受は、インタフェイス装置７４を介してなされる。
【００３１】
エンジン制御装置１は、エンジン１０に関する点火系，燃料系，吸排気系及び動弁系といった広汎なシステムを総合的に制御する電子制御装置であり、エンジン１０の各シリンダー２０に対して供給される空気量や燃料噴射量，各シリンダー２０の点火時期，ＥＧＲ量等を制御するものである。エンジン制御装置１の入力ポートには、前述の各種センサー４１〜４５が接続される。一方、エンジン制御装置１の具体的な制御対象としては、筒内噴射弁１１及びポート噴射弁１２から噴射される燃料噴射量とその噴射時期，点火プラグ１６による点火時期，吸気弁１７及び排気弁１８のバルブリフト量及びバルブタイミング，スロットルバルブ２４の開度，ＥＧＲバルブ３６の開度等が挙げられる。
【００３２】
本実施形態では、燃料噴射量の制御のうち、筒内噴射弁１１及びポート噴射弁１２から噴射される燃料量の割合に関する制御について詳述する。この制御は、例えばアプリケーションプログラムとして補助記憶装置７３やリムーバブルメディアに記録される。また、プログラムの実行時には、プログラムの内容が主記憶装置７２内のメモリ空間内に展開され、中央処理装置７１によって実行される。処理内容を機能的に分類すると、このプログラムには温度取得部２，上限値設定部３，燃料制御部４が設けられる。なお、これらの各要素は電子回路（ハードウェア）によって実現してもよく、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。
【００３３】
［２．制御構成］
エンジン制御装置１は、エンジン１０に要求される負荷の大小に応じて、筒内噴射とポート噴射との二種類の燃料噴射方式を併用しながら、各気筒２０に供給される燃料噴射量を制御する。以下の説明では、エンジン１０に要求される負荷を表す指標として、アクセル開度APSを用いる。また、一回の燃焼サイクルでの全燃料噴射量に対する筒内噴射の比率をRAと表記し、全燃料噴射量に対するポート噴射の比率をRBと表記する（RA+RB=100[%]）。
【００３４】
図３（Ａ）に示すように、アクセル開度APSが第一所定値A1未満であるとき、エンジン制御装置１はポート噴射のみを実施する。つまり、アクセル開度APSが第一所定値A1未満であれば、筒内噴射は不実施とされ、各気筒２０に噴射される燃料の全てがポート噴射弁１２から噴射される。一方、アクセル開度APSが第一所定値A1以上であるときには、アクセル開度APSが大きいほどポート噴射の比率RBが減少し、筒内噴射の比率RAが増加するように、各噴射弁１１，１２が制御される。
【００３５】
図３（Ａ）に示す例では、アクセル開度APSが第一所定値A1以上の範囲でポート噴射の比率RBが直線的に減少し、逆に筒内噴射の比率RAが直線的に増加する特性が示されている。また、アクセル開度APSが第二所定値A2以上の範囲では、ポート噴射の比率RBがC[%]に固定され、筒内噴射の比率RAがB[%]に固定されている。これらの値B，Cのことをそれぞれ、筒内噴射の比率RAの上限値，ポート噴射の比率RBの下限値と呼ぶ。
【００３６】
上限値B及び下限値Cの値は、エンジン１０の温度に応じて設定される。例えば、エンジン１０が低温であるときには上限値Bの値が大きく、下限値Cの値が小さく設定される。反対に、エンジン１０が高温であるときには上限値Bの値が小さく、下限値Cの値が大きく設定される。例えば、上限値Bの値が100[%]まで増大し、下限値Cの値が0[%]まで減少した場合には、図３（Ｂ）に示すように、アクセル開度APSが第三所定値A3以上の範囲で筒内噴射の比率RAが100[%]とされるとともに、ポート噴射の比率RBが0[%]とされる。このような制御を実施するための具体的な構成を以下に詳述する。
【００３７】
温度取得部２は、エンジン１０の温度を取得するものである。エンジン１０の温度の情報の具体例には、エンジン１０の冷却水温Tだけでなく、エンジンオイル温度，筒内温度，排気温度等が含まれる。本実施形態では、エンジン１０の冷却水温Tがエンジン１０の温度を代表するパラメーターとして取得される。ここで取得された冷却水温Tの情報は上限値設定部３に伝達される。
【００３８】
上限値設定部３は、温度取得部２で取得された冷却水温Tの情報に基づいて、筒内噴射の比率RAの上限値B及びポート噴射の比率RBの下限値Cを設定するものである。ここでは、冷却水温Tが低いほど上限値Bが大きく、下限値Cが小さく設定される。上限値Bの値域は、第一上限値B1以下、かつ、第二上限値B2以上（B2<B1）とされる。例えば、図４（Ａ）に示すように、冷却水温Tが第一温度T1未満であるときの上限値Bが第一上限値B1[%]に設定され、冷却水温Tが第二温度T2以上であるときの上限値Bが第二上限値B2[%]に設定される。また、冷却水温Tが第一温度T1から第二温度T2までの間にある場合には、その冷却水温Tに応じて第一上限値B1及び第二上限値B2の間を内分する上限値Bが設定される。本実施形態では、第一上限値B1が100[%]に設定されるものとする。したがって、筒内噴射の比率RAが取り得る値域は、冷却水温Tが低温であるほど拡大され、冷却水温Tが高温であるほど縮小される。反対に、ポート噴射の比率RBが取り得る値域は、冷却水温Tが低温であるほど縮小され、冷却水温Tが高温であるほど拡大される。
【００３９】
また、ポート噴射の比率RBの下限値Cは、筒内噴射の比率RAの上限値Bが設定されると自動的に決定される（C[%]=100-B）。例えば、図４（Ｂ）に示すように、冷却水温Tが第一温度T1未満であるときの下限値Cが第一下限値C1[%]に設定され、冷却水温Tが第二温度T2以上であるときの下限値Cが第二下限値C2[%]に設定される（C1<C2）。また、冷却水温Tが第一温度T1から第二温度T2までの間にある場合には、その冷却水温Tに応じて第一下限値C1及び第二下限値C2の間を内分する下限値Cが設定される。本実施形態では、第一下限値C1が0[%]となる。このように、上限値設定部３で設定された上限値B及び下限値Cの情報は、燃料制御部４に伝達される。
【００４０】
燃料制御部４は、上限値設定部３で設定された上限値B及び下限値Cに基づいて、筒内噴射とポート噴射との比率を制御するものである。ここでは、一回の燃焼サイクルで筒内噴射弁１１から噴射される燃料量とポート噴射弁１２から噴射される燃料量とを合計した全燃料噴射量が算出される。この全燃料噴射量は、例えばエンジン１０に要求される負荷やエンジン１０の回転速度Ne，空燃比AF等に基づいて算出される。
【００４１】
また、燃料制御部４は、エンジン１０の負荷に基づいて、筒内噴射の暫定比率RA0を算出する。エンジン１０の負荷の大きさは、アクセル開度APSやその時間変化率（アクセル変化速度）ΔAPS，吸入空気量（体積効率Ev，充填効率Ec）等に基づいて把握される。例えば図３（Ｂ）に示すように、筒内噴射の暫定比率RA0の値は、アクセル開度APSが第一所定値A1未満であるときに0[%]とされ、アクセル開度APSが第三所定値A3以上の範囲で100[%]とされる。また、アクセル開度APSが第一所定値A1以上、かつ、第三所定値A3未満であるときの暫定比率RA0[%]は例えば、RA0=100*(APS-A1)/(A3-A1) で与えられる。
【００４２】
さらに、燃料制御部４は、上限値設定部３で設定された上限値Bと暫定比率RA0とのうち値が小さい一方を選択し、これを最終的な筒内噴射の比率RAとして設定する。このとき、ポート噴射の比率RBは100[%]から筒内噴射の比率RAを減じた値として決定される。
【００４３】
その後、燃料制御部４は、筒内噴射の比率RAに全燃料噴射量を乗じた量の燃料が筒内噴射弁１１から噴射されるように、筒内噴射弁１１の制御パルス信号を出力する。同様に、ポート噴射の比率RBに全燃料噴射量を乗じた量の燃料がポート噴射弁１２から噴射されるように、ポート噴射弁１２の制御パルス信号を出力する。これにより、その燃焼サイクルでの筒内噴射とポート噴射との比率がRA:RBとなる。
【００４４】
［３．フローチャート］
図５は、筒内噴射及びポート噴射の比率を変更するための制御手順を例示するフローチャートである。このフローは、エンジン制御装置１において所定の演算周期で繰り返し実施される。
【００４５】
ステップＡ１０では、各種センサーで検出された各種情報がエンジン制御装置１に入力される。ここでは、例えばアクセル開度APS，吸気流量Q，冷却水温T，エンジン回転速度Ne等に関する情報が入力される。また、ステップＡ２０では、燃料制御部４において、吸気流量Q及びエンジン回転速度Neに基づいて全燃料噴射量が算出される。例えば、吸気流量Q及びエンジン回転速度Neから吸入空気量が算出されるとともに、吸入空気の空燃比が所定空燃比となるように、全燃料噴射量が算出される。ここで算出される全燃料噴射量は、筒内噴射及びポート噴射を合計した燃料噴射量に相当する。
【００４６】
ステップＡ３０では、温度取得部２において、エンジン１０の冷却水温Tがエンジン１０の温度として取得される。また、続くステップＡ４０では、上限値設定部３において、冷却水温Tに基づいて筒内噴射の比率RAの上限値B及びポート噴射の比率RBの下限値Cが設定される。これらの上限値B及び下限値Cは、例えば図４（Ａ），（Ｂ）に示すような関係に基づいて設定される。ここで設定された上限値B及び下限値Cの情報は、燃料制御部４に伝達される。
【００４７】
ステップＡ５０では、燃料制御部４において、筒内噴射の暫定比率RA0が算出される。暫定比率RA0の値は、エンジン１０の負荷に基づく値とされる。例えば、アクセル開度APSをエンジン１０の負荷の指標とする場合には、図３（Ｂ）に示すような関係に基づいて暫定比率RA0の値が算出される。また、ステップＡ６０では、上限値設定部３で設定された上限値Bと暫定比率RA0との大小関係が比較される。ここで、RA0≧Bである場合にはステップＡ７０に進み、上限値Bが実際の筒内噴射の比率RAとして設定される。つまりこの場合、筒内噴射の比率RAが上限値Bによって制限されることになる。
【００４８】
一方、ステップＡ６０でRA0＜Bである場合にはステップＡ８０に進み、暫定比率RA0が実際の筒内噴射の比率RAとして設定される。この場合、暫定比率RA0の値が比較的小さく、上限値Bで制限するまでもないため、暫定比率RA0がそのまま筒内噴射の比率RAとして設定される。
その後のステップＡ９０では、ステップＡ７０，Ａ８０で設定された筒内噴射の比率RAに基づいて筒内噴射弁１１の制御パルス信号が出力される。また、筒内噴射の比率RAに基づいてポート噴射の比率RB（RB=100-RA）が算出され、これに基づいてポート噴射弁１２の制御パルス信号が出力される。
【００４９】
図６は、図５に示すものとは別の制御例を示すフローチャートである。このフローも、エンジン制御装置１において所定の演算周期で繰り返し実施される。このフローでは、所定の条件が成立した場合に限り、筒内噴射の比率RAの上限値Bを上昇させる制御が実施される。所定の条件とは、以下の条件１，２の少なくとも何れかが成立し、かつ、以下の条件３が成立することである。条件１，２は、エンジン１０が高負荷状態であるか否かを判断するための条件である。また、所定の条件が成立しない場合には、筒内噴射の比率RAの上限値Bが予め設定された規定の上限比率RLIM（例えば、RLIM=70[%]）に設定される。
【００５０】
条件１：アクセル開度APSが第一所定値A1以上であること
条件２：アクセル変化速度ΔAPSが所定速度V以上であること
条件３：冷却水温Tが所定温度T3未満であること
【００５１】
ステップＢ１０では、各種センサーで検出された各種情報がエンジン制御装置１に入力される。また、ステップＢ２０では、上限値設定部３において、その時点でのアクセル開度APSが第一所定値A1以上であるか否かが判定される。ここで、APS≧A1である場合には、ステップＢ４０に進む。一方、APS＜A1である場合には、ステップＢ３０に進む。
【００５２】
ステップＢ３０では、上限値設定部３において、アクセル変化速度（アクセル開度APSの時間変化率）ΔAPSが所定速度V以上であるか否かが判定される。ここでは、例えば加速操作に対応するアクセルペダルの踏み込み速度（踏み戻し方向ではなく、踏み込み方向についての速度）が所定速度V以上であるか否かが判定される。ここで、ΔAPS≧Vである場合には、ステップＢ４０に進む。一方、ΔAPS＜Vである場合には所定の条件が成立しないため、ステップＢ８０に進む。このステップＢ８０では、予め設定された規定の上限比率RLIMが筒内噴射の比率RAの上限値Bとして設定される。したがってこの場合、筒内噴射が実施されるエンジン１０の運転領域は拡大されない。
【００５３】
ステップＢ４０では、上限値設定部３において、冷却水温Tが所定温度T3未満であるか否かが判定される。ここでT＜T3である場合には所定の条件が成立するため、ステップＢ５０に進む。一方、T≧T3である場合には所定の条件が成立しないため、ステップＢ８０に進む。
ステップＢ５０では、筒内噴射の比率RAの上限値Bが規定の上限比率RLIMよりも大きな値（例えば、100[%]）に設定される。つまりこのステップでは、筒内噴射が実施されるエンジン１０の運転領域が拡大されることになる。
【００５４】
ステップＢ６０では、燃料制御部４において、筒内噴射及びポート噴射の各々の比率RA，RBがエンジン１０の負荷に基づいて算出される。筒内噴射の比率RAの値は、ステップＢ５０，Ｂ８０で設定された上限値B以下の値として算出される。例えば、筒内噴射の比率RAの上限値Bが70[%]に設定されている場合には、図３（Ａ）に示すような関係に基づいて、筒内噴射の比率RAが算出される。一方、筒内噴射の比率RAの上限値Bが100[%]に設定されている場合には、図３（Ｂ）に示すような関係に基づいて、筒内噴射の比率RAが算出される。また、ポート噴射の比率RBは、100[%]から筒内噴射の比率RAを減じた値として算出される。その後、ステップＢ７０では、燃料制御部４において、筒内噴射及びポート噴射の比率RA，RBに基づいて、筒内噴射弁１１及びポート噴射弁１２の制御パルス信号が出力される。
【００５５】
［４．作用，効果］
（１）上記のエンジン制御装置１では、エンジン１０の冷却水温Tが第二温度T2未満（あるいは、所定温度T3未満）であるときに、筒内噴射の比率RAの上限値Bが上昇（増加）方向に補正される。これにより、燃料気化による吸気冷却効果を高めることができ、エンジン１０の体積効率Evを増加させることができる。したがって、エンジン出力を増大させることができ、走行性能を向上させることができる。
【００５６】
一方、エンジン１０の冷却水温Tが第二温度T2以上（あるいは、所定温度T3以上）であるときには、上限値Bが高く設定されない。これにより、筒内噴射に伴うエンジン１０の過昇温を抑制することができる。なお、上限値設定部３で制御されるのは上限値Bであって、筒内噴射の比率RAが常に上限値Bを超えるわけではない。したがって、エンジン１０の冷却性を損なうことなく、エンジン出力を増大させることができ、デポジットの堆積を抑制しつつ、筒内噴射のメリットを最大限に享受することができる。
【００５７】
（２）上記のエンジン制御装置１では、筒内噴射の比率RAを上昇させるための条件として、エンジン１０が高負荷状態であることを判定している。例えば、図５に示すフローにおいて、筒内噴射の比率RAが100[%]に設定されるのは、図３（Ａ）に示すアクセル開度APSが第二所定値A2以上の場合に限られる。また、図６に示すフローにおいて、筒内噴射の比率RAの上限値Bを上昇させる制御が実施されるのは、ステップＢ２０，３０で条件１，２の何れかが成立した場合に限られる。
このように、筒内噴射の比率RAを上昇させるための条件として、エンジン１０が高負荷状態であることを判定することで、体積効率Evの増加によるエンジン出力の増大効果を十分に活用して、車両の走行性能や加速性能を向上させることができる。
【００５８】
（３）上記のエンジン制御装置１では、エンジン１０の負荷の大きさが、アクセル開度APSやアクセル変化速度ΔAPS，吸入空気量（体積効率Ev，充填効率Ec）等に基づいて把握される。このような演算構成により、筒内噴射による出力増大効果の高いエンジン運転状態を精度よく把握することができる。つまり、筒内噴射を実施するエンジン１０の運転領域を拡大するのにふさわしい状態（エンジンの高負荷状態）を精度よく把握することができる。
【００５９】
（４）上記のエンジン制御装置１では、エンジン１０の冷却水温Tが低いほど、筒内噴射の比率RAの上限値Bが増加するような設定とされる。例えば図４（Ａ）に示すように、冷却水温Tが第二温度T2未満の範囲では、冷却水温Tが低下するほど上限値Bが上昇する特性が設定される。また、冷却水温Tが第一温度T1未満の範囲では、上限値Bが最大（すなわち、100[%]）に設定される。このような制御構成により、筒内噴射による体積効率の増大効果を活かしてエンジン出力の増大効果を高めることができ、車両の走行性能をさらに向上させることができる。
【００６０】
［５．変形例］
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
【００６１】
上記の実施形態では、エンジン１０の温度として冷却水温Tを参照する制御構成を例示したが、冷却水温T以外の温度に基づいてエンジン１０の温度を把握してもよい。例えば、冷却水温Tに代えて、あるいは加えて、エンジンオイル温度，筒内温度，排気温度等を参照してもよい。これらの温度に基づく制御を実施した場合であっても、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。
【００６２】
また、上記の実施形態では、エンジン１０に要求される負荷を表す指標として、おもにアクセル開度APSを用いた場合について詳述したが、図６のフローに示すように、アクセル変化速度ΔAPSを用いて負荷を把握してもよいし、あるいは吸入空気量（体積効率Ev，充填効率Ec等）を用いて負荷を把握してもよい。少なくとも、エンジン１０に要求される負荷に応じて筒内噴射及びポート噴射の比率RA，RBを設定することで、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。
【００６３】
なお、一回の燃焼サイクルにおける全燃料噴射量の算出手法は、上述の実施形態に記載の手法に限定されない。少なくとも、筒内噴射の比率RAの上限値Bを上昇させることで、筒内噴射による効果（空燃比の制御精度を向上させる効果、吸気冷却効果、体積効率の増大効果、エンジン出力の増大効果）を高めることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１  エンジン制御装置
２  温度取得部
３  上限値設定部
４  燃料制御部
１０  エンジン
１１  筒内噴射弁
１２  ポート噴射弁
RA  筒内噴射の比率
RB  ポート噴射の比率
B  比率RAの上限値
C  比率RBの下限値
APS  アクセル開度
ΔAPS  アクセル変化速度（アクセル開度変化率）
T  冷却水温
【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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【図６】
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