(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を噴射するための燃料噴射手段を備えた内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の空燃比を検知するための検知手段と、
前記検知された空燃比に基づいて燃料噴射量の補正値を算出するための算出手段と、
前記補正値を記憶するための手段と、
記憶された補正値に応じた量の燃料が噴射されるように、前記燃料噴射手段を制御するための制御手段と、
前記内燃機関の潤滑に用いられる潤滑油が燃料により希釈された度合いを推定するための推定手段と、
前記度合いに応じて補正値の記憶範囲を決定するための決定手段とを含み、
前記決定手段は、前記度合いが大きいと推定された場合には、燃料噴射量の補正量が予め定められた量よりも大きくなる範囲の補正値の記憶を禁止するための手段を含む、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記決定手段は、前記度合いが大きいと推定された場合には、燃料噴射量の減量補正量が前記予め定められた量よりも大きくなる範囲の補正値の記憶を禁止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】
前記燃料噴射手段は、筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段であって、
前記内燃機関には、前記第１の燃料噴射手段に加えて、吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段が設けられる、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
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、吸気通路噴射用インジェクタである、請求項３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、内燃機関の制御装置に関し、特に、燃料の噴射量の補正値を算出し、算出された補正値に応じた量の燃料が噴射される内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、混合気の空燃比を所望の空燃比（たとえば理論空燃比）に維持するため、空燃比センサなどにより排気ガス中の空燃比を検知し、フィードバック制御により燃料噴射量を補正する技術が知られている。
【０００３】
特開昭５８−２５５４０号公報（特許文献１）は、エンジンの排気ガス成分により空燃比を検出する空燃比センサの検出信号をもとに空燃比を制御する空燃比制御方法を開示する。この空燃比制御方法においては、空燃比センサの検出信号をもとに空燃比が比例積分処理され、比例積分処理により得られる比例積分補正量をもとにエンジンの運転状態に対応させて学習値としてのエンジン状態補正量が演算されて記憶され、記憶された学習値としてのエンジン状態補正量を、空燃比センサのリッチ、リーンの変化時点もしくは比例積分補正方向の変化時点での補正量が所定数取り込まれ、所定数取り込まれた補正量の相加平均値をもとに修正され、修正された学習値としてのエンジン状態補正量に従ってエンジンの空燃比が目標空燃比に帰還制御される。
【０００４】
この公報に記載の空燃比制御方法によれば、空燃比の変動周期に影響されることなく、空燃比の中心を明確にできる。したがって、精度のよい補正記憶に基づく精度の高い空燃比制御を行なうことができる。
【特許文献１】特開昭５８−２５５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特に、筒内に直接燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタが設けられた内燃機関においては、噴射燃料が気筒内周面（シリンダ内周面（ボア））に多量に付着する場合がある。気筒内周面に付着した燃料は、機関ピストンの潤滑のために同気筒内周面に付着している潤滑油と混合されるようになる。その結果、燃料による潤滑油の希釈が発生する。そして、燃料により希釈された気筒内の潤滑油は、機関ピストンが上下動するのに伴ってかき落とされ、オイルパンに戻された後、内燃機関の潤滑に供されるようになる。潤滑油に溶け込んだ燃料は、クランクケース内などにおいて蒸発し、ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）バルブなどを介して再び筒内に戻される。したがって、空燃比は、インジェクタから噴射された燃料の他、潤滑油を希釈する燃料を加味した空燃比になる。そのため、特開昭５８−２５５４０号公報に記載の空燃比学習方法おける空燃比の学習値は、潤滑油を希釈する燃料の影響を受ける。ところが、潤滑油を希釈する燃料の蒸発量は一定ではなく、温度が低いと少なくなる。したがって、エンジンの冷間始動時において、温間時に得た学習値を用いて燃料量を制御すると、噴射される燃料量が必要以上に減量され得る。そのため、空燃比が目標空燃比よりもリーンになって、不適切になり得る。
【０００６】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、空燃比を適切に制御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】
【０００７】
第１の発明に係る内燃機関の制御装置は、燃料を噴射するための燃料噴射手段を備えた内燃機関を制御する。この制御装置は、内燃機関の空燃比を検知するための検知手段と、検知された空燃比に基づいて燃料噴射量の補正値を算出するための算出手段と、補正値に応じた量の燃料が噴射されるように、燃料噴射手段を制御するための制御手段と、内燃機関の潤滑に用いられる潤滑油が燃料により希釈された度合いを推定するための推定手段と、度合いに応じて補正値の記憶範囲を決定するための決定手段とを含む。
【０００８】
第１の発明によると、内燃機関の空燃比に基づいて燃料噴射量の補正値が算出される。内燃機関の空燃比は、燃料噴射手段から噴射された燃料の他、内燃機関の潤滑油を希釈する燃料の影響を受ける。潤滑油から蒸発する燃料量は温度により異なるため、内燃機関の温間時において得られた補正値を用いて、冷間時に燃料を噴射すると、燃料噴射量が必要以上に減量され、空燃比が目標の空燃比に対してリーンになり得る。この傾向は、潤滑油を希釈する燃料量が多く、噴射量の補正量が大きいほど顕著になる。このような燃料噴射量の減量補正を抑制するため、潤滑油が燃料により希釈された度合いに応じた範囲の補正値が記憶される。たとえば、潤滑油が燃料により希釈された度合いが大きいと推定された場合には、燃料噴射量の補正量が予め定められた量よりも大きくなるという範囲の補正値の記憶が禁止される。これにより、内燃機関を一旦停止してから再度始動する際において、潤滑油が燃料により希釈された度合いが大きく、かつ噴射量の補正量が大きい状態で得られた補正値に応じた量の燃料が噴射されることを抑制することができる。すなわち、燃料噴射手段の異常によるものではなく、潤滑油から蒸発した燃料の影響を強く受けた状態において得られた補正値に応じた量の燃料が噴射されることを抑制することができる。そのため、内燃機関の冷間始動時において、燃料の噴射量が必要以上に減量され、空燃比が目標の空燃比に対してリーンになることを抑制することができる。その結果、空燃比を適切に制御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。
【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、決定手段は、度合いが大きいと推定された場合には、予め定められた範囲の補正値の記憶を禁止するための手段を含む。
【００１０】
第２の発明によると、潤滑油が燃料により希釈された度合いが大きいと推定された場合には、たとえば、燃料噴射量の補正量が予め定められた量よりも大きくなるという範囲の補正値の記憶が禁止される。これにより、内燃機関を一旦停止してから再度始動する際において、潤滑油が燃料により希釈された度合いが大きく、かつ噴射量の補正量が大きい状態で得られた補正値に応じた量の燃料が噴射されることを抑制することができる。すなわち、燃料噴射手段の異常によるものではなく、潤滑油から蒸発した燃料の影響を強く受けた状態において得られた補正値に応じた量の燃料が噴射されることを抑制することができる。そのため、内燃機関の冷間始動時において、燃料の噴射量が必要以上に減量され、空燃比が目標の空燃比に対してリーンになることを抑制することができる。その結果、空燃比を適切に制御することができる。
【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、予め定められた範囲は、燃料噴射量の補正量が予め定められた量よりも大きくなるという範囲である。
【００１２】
第３の発明によると、潤滑油が燃料により希釈された度合いが大きいと推定された場合には、燃料噴射量の補正量が予め定められた量よりも大きくなるという範囲の補正値の記憶が禁止される。これにより、内燃機関を一旦停止してから再度始動する際において、潤滑油が燃料により希釈された度合いが大きく、かつ噴射量の補正量が大きい状態で得られた補正値に応じた量の燃料が噴射されることを抑制することができる。すなわち、燃料噴射手段の異常によるものではなく、潤滑油から蒸発した燃料の影響を強く受けた状態において得られた補正値に応じた量の燃料が噴射されることを抑制することができる。そのため、内燃機関の冷間始動時において、燃料の噴射量が必要以上に減量され、空燃比が目標の空燃比に対してリーンになることを抑制することができる。その結果、空燃比を適切に制御することができる。
【００１３】
第４の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加え、燃料噴射手段は、筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段である。内燃機関には、第１の燃料噴射手段に加えて、吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段が設けられる。
【００１４】
第４の発明によると、筒内および吸気通路内に燃料が噴射される内燃機関において、冷間始動時に燃料の噴射量が必要以上に減量され、空燃比が目標の空燃比に対してリーンになることを抑制して、空燃比を適切に制御することができる。
【００１５】
第５の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第４の発明の構成に加え、第１の燃料噴射手段は、筒内噴射用インジェクタである。第２の燃料噴射手段は、吸気通路噴射用インジェクタである。
【００１６】
第５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、空燃比が目標の空燃比に対してリーンになることを抑制して、空燃比を適切に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１８】
＜第１の実施の形態＞
図１に、本発明の第１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エンジンに限定されるものではなく、Ｖ型６気筒エンジン、Ｖ型８気筒エンジンなど、種々の形式のエンジンに適用可能である。
【００１９】
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ＥＣＵ３００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。
【００２０】
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。また、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のいずれか一方を設けるようにしてもよい。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
エンジン１０の潤滑系は、クランクケースの一部として形成されるオイルパンと、潤滑油供給装置を備えて構成される。この潤滑油供給装置は、オイルポンプ、フィルタ、オイルジェット機構等を備えている。オイルパン内の潤滑油は、フィルタを介してオイルポンプにより吸引され、オイルジェット機構に供給される。ピストンと気筒内周面（ボア）との間を潤滑するにあたっては、オイルジェット機構に供給された潤滑油が、この機構から気筒内周面に供給される。その後、潤滑油はピストンが往復動するのに伴って気筒内周面からその下方にかき落とされ、最終的にオイルパンに戻される。そして、このかき落とされた潤滑油はオイルパン内の潤滑油と混合された後、再びエンジン１０の潤滑に供される。なお、気筒内周面に供給されてピストンの潤滑に供された潤滑油は、エンジン１０の燃焼熱により温度上昇した後、オイルパンに戻される。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
本実施の形態において、エンジンＥＣＵ３００は、空燃比センサ４２０の出力電圧に基づいて、燃料の総噴射量のフィードバック補正量を算出する。また、予め定められた学習条件が成立した場合、フィードバック補正量の学習値（燃料噴射量の恒常的なズレ量を表す値）を算出する。フィードバック補正量およびその学習値の算出は、吸入空気量をパラメータとして予め定められた学習領域内において行なわれる。学習領域については後で詳述する。
【００２９】
本実施の形態においては、空燃比がリーンである場合（理論空燃比よりもリーンである場合）、フィードバック補正量が増大するように算出される。空燃比がリッチである場合（理論空燃比よりもリッチである場合）、フィードバック補正量が減少するように算出される。なお、フィードバック補正量の算出方法については、公知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではさらなる詳細な説明は繰返さない。
【００３０】
学習値は、予め定められた学習条件が満たされた場合に、マップに基づいて決定される更新量を、前回算出された学習値に加算または前回算出された学習値から減算することにより算出される。予め定められた学習条件は、たとえばフィードバック補正量の平均値（制御中心値）がしきい値（１）よりも小さいという条件やしきい値（２）（しきい値（２）＞しきい値（１））よりも大きいという条件である。
【００３１】
燃料噴射量が過剰であるほど（目標の燃料噴射量よりも実際の燃料噴射量が多いほど）、学習値が小さい値として算出される。一方、燃料噴射量が不足するほど（目標の燃料噴射量よりも実際の燃料噴射量が少ないほど）、学習値が大きい値として算出される。
なお、学習値の算出方法については、公知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではさらなる詳細な説明は繰返さない。
【００３２】
燃料噴射量は、フィードバック補正量および学習値に基づいて補正される。すなわち、フィードバック補正量や学習値が大きいほど、燃料噴射量が増大するように補正され、フィードバック補正量や学習値が小さいほど、燃料噴射量が減少するように補正される。本実施の形態において、燃料噴射量の補正量（以下、燃料補正量とも記載する）は、フィードバック補正量と学習値との和として算出される。
【００３３】
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（吸入空気量等）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。
【００３４】
図２および図３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２は、エンジン１０の温間用マップであって、図３は、エンジン１０の冷間用マップである。
【００３５】
図２および図３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。
【００３６】
図２および図３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。
【００３７】
さらに、これらの図２および図３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２の温間時のマップを選択して、そうではないと図３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。
【００３８】
本実施の形態においては、燃料の総噴射量が所望の噴射量になるように、ＤＩ比率ｒに基づいて、筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射量および吸気通路噴射用インジェクタ１２０からの燃料噴射量が決定される。
【００３９】
図２および図３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２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３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２のＮＥ（２）や、図３のＫＬ（３）、ＫＬ（４）も適宜設定されている。
【００４０】
図２および図３を比較すると、図２に示す温間用マップのＮＥ（１）よりも図３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。
【００４１】
図２および図３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。
【００４２】
図２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。
【００４３】
図２および図３を比較すると、図３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。
【００４４】
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。
【００４５】
図４および図５を参照して、フィードバック補正量およびその学習値が算出される学習領域について説明する。なお、図４は温間マップにおける学習領域を示し、図５は冷間マップにおける学習領域を示す。
【００４６】
図４および図５において互いに隣接する一点鎖線で示す曲線で挟まれた領域が学習領域である。学習領域は、吸入空気量に応じて区分される。吸入空気量に応じた学習領域を設定するのは、エアフローメータ４２の出力の誤差が吸入空気量に応じて異なるためである。
【００４７】
本実施の形態においては、学習領域（１）〜（４）までの４つの学習領域が設けられる。学習領域（１）、学習領域（２）、学習領域（３）、学習領域（４）の順に、吸入空気量が多い。なお、学習領域の数は４つに限らない。
【００４８】
本実施の形態においては、学習領域に加え、噴射領域（「ＤＩ比率ｒ＝１００％」の領域、「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」の領域および「ＤＩ比率ｒ＝０％」の領域）毎にフィードバック補正量およびその学習値が算出される。すなわち、各噴射領域について、学習領域毎にフィードバック補正量が算出され、図６に示すように、噴射領域および学習領域に対応して学習値が算出される。なお、図６においては、各噴射領域において、学習領域毎に１つずつ学習値が算出された状態を示す。図６における四角の点は「ＤＩ比率ｒ＝１００％」の領域における学習値を示す。丸の点は「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」の領域における学習値を示す。三角の点は「ＤＩ比率ｒ＝０％」の領域における学習値を示す。算出された学習値は、ＲＡＭ３３０に記憶される。学習値が記憶されるＲＡＭ３３０には、たとえばＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）が用いられる。
【００４９】
図７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により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７のフローチャートに示すプログラムは、所定の時間周期Ｔ毎に行なわれる。
【００５０】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、エンジンＥＣＵ３００は、オイル希釈度合算出処理を実行する。なおこのＳ１００における処理は、別のサブルーチンとして設けられ詳しくは図８を用いて説明する。
【００５１】
Ｓ２００にて、エンジンＥＣＵ３００は、オイル希釈度が大であるか否かを判断する。この判断は、後述する燃料希釈発生フラグＸＳがＯＮ状態であるか否かに基づいて行なわれる。オイル希釈が大であることを示す燃料希釈発生フラグＸＳがＯＮ状態であると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ３００へ移される。もしそうでない場合（Ｓ２００にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００５２】
Ｓ３００にて、エンジンＥＣＵ３００は、しきい値よりも小さい範囲の学習値の記憶を禁止する。すなわち、エンジンＥＣＵ３００は、燃料噴射量の減量補正量が予め定められた量よりも大きい範囲の学習値の記憶を禁止する。これにより、エンジンＥＣＵ３００は、オイル希釈度が大である場合は、しきい値よりも大きい範囲の学習値（燃料噴射量の減量補正量が予め定められた量よりも小さい範囲の学習値）のみをＲＡＭ３３０に記憶することになる。その後、この処理は終了する。
【００５３】
図８を参照して、図７のＳ１００のオイル希釈度合い算出処理のサブルーチンプログラムの制御構造について説明する。
【００５４】
本実施の形態においては、潤滑油全体の燃料希釈度合いについて、その増大速度および低下速度を周期的に算出して、現在推定されている燃料希釈度合いの値をこれら算出される増大速度および低下速度に基づいて更新するとともに、その更新値を新たな燃料希釈度合いの値として学習するようにしている。
【００５５】
エンジンＥＣＵ３００は、図７のフローチャートに示されるプログラムを所定の時間周期Ｔ毎に行なうため、この図８のフローチャートに示されるサブルーチンプログラムも所定の時間周期Ｔ毎に繰り返し実行される。
【００５６】
Ｓ１１０にて、エンジンＥＣＵ３００は、式（１）に基づいて単位時間当たりの燃料希釈量ΔＦＤ、すなわち、時間周期Ｔの間に行なわれる燃料噴射を通じて潤滑油に新たに混入する燃料の量が算出される。また、この燃料希釈量ΔＦＤは、潤滑油全体からの燃料蒸発を考慮しない場合での燃料希釈度合いの増大速度に相当する。
【００５７】
ΔＦＤ←Σｆ（ＱＩＮＪｉ，ＡＩＮＪｉ，ＴＨＷｉ）  …（１）
ここで、ｉ＝１，２，３，・・・，ｎ、ｆ（）は、１回の燃料噴射により生じる燃料希釈量を求めるための関数であり、その燃料噴射が実行されるときの、燃料噴射量ＱＩＮＪ、燃料噴射時期ＡＩＮＪ、機関冷却水温ＴＨＷを、パラメータとしている。また、「ｉ」は、その燃料噴射が前回の制御周期から何回目のものに相当するかを示している。たとえば、前回の制御周期から今回の制御周期までの間に３回の燃料噴射が行なわれた場合、式（１）は式（２）のように表わすことができる。
【００５８】
ΔＦＤ←ｆ（ＱＩＮＪ１，ＡＩＮＪ２，ＴＨＷ１）＋ｆ（ＱＩＮＪ２，ＡＩＮＪ２，ＴＨＷ２）＋ｆ（ＱＩＮＪ３，ＡＩＮＪ２，ＴＨＷ３）  …（２）
なお、この関数ｆ（）は、実験等により予め求められ、エンジンＥＣＵ３００のＲＯＭ３２０に関数マップとして記憶されている。また、その基本的な特性は、１）燃料噴射量ＱＩＮＪが多くなるほど関数ｆ（）の値は大きくなる、２）燃料噴射時期ＡＩＮＪが遅角側にあるほど関数ｆ（）の値は大きくなる、３）機関冷却水温ＴＨＷが低くなるほど関数ｆ（）の値は大きくなる。
【００５９】
なお、関数ｆ（）のパラメータとして、それぞれ燃料噴射量ＱＩＮＪ、燃料噴射時期ＡＩＮＪ、機関冷却水温ＴＨＷを選択するようにした理由は、以下の通りである。燃料噴射により生じる燃料希釈は、気筒内周面に付着した燃料が燃焼に供されることなく残留した場合に発生するため、この気筒内周面の燃料付着量が多くなるほど、潤滑油全体の燃料希釈度合いも大きく増大すると考えられる。この気筒内周面の燃料付着量はこれを直接検出することは通常困難であるが、この気筒内周面の燃料付着量と相関を有するパラメータを適切に選択すれば、これを的確に推定して求めることができるようになる。
【００６０】
燃料噴射量ＱＩＮＪ、燃料噴射時期ＡＩＮＪおよび機関冷却水温ＴＨＷは、いずれも気筒内周面の燃料付着量と相関を有するパラメータの代表例である。たとえば、燃料噴射量ＱＩＮＪが多くなれば、気筒内周面の燃料付着量は当然ながら多くなる。また、気筒内周
面に燃料が付着する場合、単位面積当たりに付着し得る燃料の量、換言すれば気筒内周面上に形成される燃料層の厚さには上限値が存在する。したがって、燃料の付着面積が増大すれば、そうした燃料層の厚さがその上限値に達することも少なくなり、気筒内周面にはより多くの燃料が付着し得るようになる。そして、この燃料付着面積、すなわち燃料噴射時にピストンにより覆われずに燃焼室に露出する気筒内周面の面積は、燃料噴射時期ＡＩＮＪによって決定され、吸気行程噴射を前提とすれば、同燃料噴射時期ＡＩＮＪが遅角側の時期に設定されるときほど大きくなる。したがって、燃料噴射時期ＡＩＮＪがより遅角側の時期に設定されるときほど気筒内周面の燃料付着量は多くなる。
【００６１】
さらに、気筒内周面等の燃料付着は基本的に噴射燃料の霧化が促進されず、その粒径が大きいときに顕著になる。また、この霧化程度は、燃料噴射圧を一定とすると、燃焼室や燃料の温度に大きく依存している。さらに、これら燃焼室や燃料の温度は、機関冷却水温ＴＨＷと相関を有している。したがって、機関冷却水温ＴＨＷが低いときほど燃料の霧化が促進されず、したがって気筒内周面の燃料付着量は多くなる。
【００６２】
本実施の形態においては、これらの点を考慮して、燃料噴射量ＱＩＮＪ、燃料噴射時期ＡＩＮＪ、および機関冷却水温ＴＨＷを、気筒内周面の燃料付着量と相関を有するパラメータとして選択している。
【００６３】
Ｓ１２０にて、エンジンＥＣＵ３００は、式（３）に基づいて、単位時間当たりの燃料蒸発量ΔＦＶ、すなわち、時間周期Ｔの間に潤滑油全体から蒸発する燃料の量を算出する。また、この燃料蒸発量ΔＦＶは、燃料噴射による燃料希釈を考慮しない場合の燃料希釈度合いの低下速度に相当する。
【００６４】
ΔＦＶ←ｇ（ＴＨＷＳＴ，ＱＩＮＪＳＵＭ，ＧＡＳＵＭ）  …（３）
ここで、ｇ（）は、時間周期Ｔあたりの燃料蒸発量ΔＦＶを求めるための関数であり、機関始動時水温ＴＨＷＳＴ、機関始動後の燃料噴射量積算値ＱＩＮＪＳＵＭおよび機関始動後の吸入空気量積算値ＧＡＳＵＭを、パラメータとしている。ちなみに、機関始動時水温ＴＨＷＳＴは機関始動時における潤滑油の初期温度を推定するためのものであり、また機関始動後の燃料噴射量積算値ＱＩＮＪＳＵＭおよび吸入空気量積算値ＧＡＳＵＭは、その後の潤滑油の温度上昇量を推定するためのものである。すなわち、関数ｇ（）は、基本的に、潤滑油温度を推定し、その推定結果を燃料の蒸発量に変換するためのものである。この関数ｇ（）は、実験等を通じて予め求められ、エンジンＥＣＵ３００のＲＯＭ３２０に関数マップとして記憶されている。また、その基本的な特性は、以下に示す通りである。１）機関始動時水温ＴＨＷＳＴが高くなるほどｇ（）の値は大きくなる、２）機関始動後の燃料噴射量積算値ＱＩＮＪＳＵＭが多くなるほどｇ（）の値は大きくなる、３）機関始動後の吸入空気量積算値ＧＡＳＵＭが多くなるほどｇ（）の値は大きくなる。このようにして単位時間当たり燃料希釈量ΔＦＤおよび燃料蒸発量ΔＦＶが算出される。
【００６５】
Ｓ１３０にて、エンジンＥＣＵ３００は、式（４）に基づいて、燃料希釈度合いＦＤＳＵＭを算出する。
【００６６】
ＦＤＳＵＭ←ＦＤＳＵＭ＋ΔＦＤ−ΔＦＶ  …（４）
式（４）に示されるように、ここでは、燃料希釈度合いＦＤＳＵＭの増大速度ΔＦＤおよびその低下速度ΔＦＶに基づいて、現在の燃料希釈度合いＦＤＳＵＭが更新される。そして、その更新値が新たな燃料希釈度合いＦＤＳＵＭとして学習され、エンジンＥＣＵ３００を構成する不揮発性のＲＡＭに記憶される。燃料希釈度合いＦＤＳＵＭを不揮発性のＲＡＭに記憶することにより、補機バッテリの交換時などにおけるＯＢＤ（On Board Diagnosis）の誤検出を防止することができる。
【００６７】
Ｓ１４０にて、エンジンＥＣＵ３００は、燃料希釈度合いＦＤＳＵＭと判定値ＦＤＳＵＭＨとを比較する。燃料希釈度合いＦＤＳＵＭが判定値ＦＤＳＵＭＨ以上であると（Ｓ１４０にてＹＥＳ）、潤滑油全体の燃料希釈度合いが大きくなっており、これ以上燃料希釈が進行すると潤滑性能の低下等、その悪影響がもはや無視できない程度に大きくなるものと判定され、処理はＳ１５０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１４０にてＮＯ）、処理はＳ１６０へ移される。
【００６８】
Ｓ１５０にて、エンジンＥＣＵ３００は、燃料希釈発生フラグＸＳを「ＯＮ」に設定する。
【００６９】
Ｓ１６０にて、エンジンＥＣＵ３００は、燃料希釈度合いＦＤＳＵＭと判定値ＦＤＳＵＭＬ（＜ＦＤＳＵＭＨ）とを比較する。燃料希釈度合いＦＤＳＵＭが判定値ＦＤＳＵＭＬ以下であると（Ｓ１６０にてＹＥＳ）、潤滑油全体の燃料希釈度合いが小さく、したがって燃料噴射によって燃料希釈が一時的に発生して潤滑油全体の燃料希釈度合いが進行したとしても、これによるエンジン１０への悪影響はほぼ無視できる程度のものであると判定され、処理はＳ１７０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１６０にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００７０】
Ｓ１７０にて、エンジンＥＣＵ３００は、燃料希釈発生フラグＸＳを「ＯＦＦ」に設定する。
【００７１】
なお、各判定値ＦＤＳＵＭＬ，ＦＤＳＵＭＨについて（ＦＤＳＵＭＬ＜ＦＤＳＵＭＨ）なる大小関係を設定して異ならせることにより、燃料希釈発生フラグＸＳのオン・オフ操作する際の実行条件にいわゆるヒステリシスをもたせている。このように設定すると、たとえば、エンジン１０の運転状態が変化していないのにも関わらず、燃料希釈発生フラグＸＳが過度にオン・オフ操作されて燃圧が短時間の間に頻繁に変更される等、こうしたヒステリシスを設定していない場合に懸念される燃料噴射制御の不安定化を回避することができる。
【００７２】
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内燃機関の制御装置であるエンジンＥＣＵ３００の動作について説明する。なお、以下の説明では、図８示す燃料希釈発生フラグＸＳがＯＮ状態にセットされていると想定する。
【００７３】
この状態では、インジェクタから噴射された燃料によりオイルの希釈度合いが大であると判断される（Ｓ２００にてＹＥＳ）。この場合、オイルから蒸発して、ＰＣＶバルブ等から再び気筒内に戻される燃料が混合気の空燃比に与える影響が大きい。そのため、空燃比センサ４２０により検出される空燃比が目標の空燃比（たとえば理論空燃比）よりもリッチになる。したがって、フィードバック補正量の学習値は、インジェクタからの燃料噴射量を減量するように算出される。
【００７４】
この学習値をそのままＲＡＭ３３０に記憶させたとすると、一旦エンジン１０を停止した後、再始動する際にも、記憶された学習値に基づいた量の燃料が噴射されることになる。このとき、エンジン１０が冷めた状態、すなわち冷間始動時においては、オイルから蒸発する燃料量が温間時に比べて少ないため、温間時であって燃料によるオイルの希釈度合いが大きい場合に得られた学習値を用いると、噴射する燃料量が、目標の空燃比に対して不足する。すなわち、実際の空燃比が目標の空燃比よりもリーンになる。
【００７５】
これを抑制するため、燃料によるオイル希釈度合いが大であると判断された場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、しきい値よりも小さい範囲の学習値の記憶が禁止される（Ｓ３００）。これにより、燃料噴射量の減量補正量が予め定められた量よりも大きい範囲の学習値の記憶が禁止され、しきい値よりも大きい範囲の学習値（燃料噴射量の減量補正量が予め定められた量よりも小さい範囲の学習値）のみがＲＡＭ３３０に記憶される。そのため、一旦エンジン１０を停止し、エンジン１０が冷めた状態で始動する際において、噴射する燃料量が必要以上に減量され、空燃比が目標の空燃比よりもリーンになることを抑制することができる。
【００７６】
一方、学習値がしきい値よりも大きい場合（Ｓ３００にてＮＯ）、すなわち、燃料噴射量の減量補正量が予め定められた量よりも小さい場合、このときの学習値に基づいた量の燃料を、エンジン停止後の冷間始動時などにおいて噴射しても、燃料量が不足する度合いが小さい。したがって、学習値の記憶が禁止されない。これにより、学習値により適切に制御された燃料量を得ることができる。そのため、空燃比を目標の空燃比に近づけることができる。
【００７７】
以上のようにして、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵによれば、燃料によるオイル希釈度合いが大であると判断された場合、しきい値よりも小さい範囲の学習値（燃料噴射量の減量補正量が大きい範囲の学習値）の記憶が禁止される。これにより、温間時であって燃料によるオイルの希釈度合いが大きい場合において、燃料噴射量を大きく減量するように得られた学習値を用いることにより、一旦エンジンを停止した後の冷間始動時において噴射される燃料量が不足し、空燃比が目標の空燃比に対してリーンになることを抑制することができる。
【００７８】
なお、本実施の形態においては、単位時間当たりの燃料希釈量ΔＦＤおよび燃料蒸発量ΔＦＶから、燃料希釈度合いＦＤＳＵＭを算出していたが、燃料希釈度合いＦＤＳＵＭの算出方法はこれに限らず、その他、燃料希釈量ΔＦＤおよび燃料蒸発量ΔＦＶを算出せずに、燃料希釈度合いＦＤＳＵＭを算出するようにしてもよい。すなわち、燃料噴射量ＱＩＮＪ、燃料噴射時期ＡＩＮＪ、機関冷却水温ＴＨＷ、機関始動時水温ＴＨＷＳＴ、機関始動後の燃料噴射量積算値ＱＩＮＪＳＵＭおよび機関始動後の吸入空気量積算値ＧＡＳＵＭの少なくともいずれか一つをパラメータとして、燃料希釈度合いＦＤＳＵＭを算出するようにしてもよい。
【００７９】
また、燃料によるオイル希釈度合いが大であると判断された場合にしきい値よりも小さい範囲の学習値の記憶を禁止する代わりに、フィードバック補正量の算出のみを行ない、しきい値よりも小さい範囲の学習値の算出自体を禁止するようにしてもよい。
【００８０】
＜第２の実施の形態＞
図９および図１０を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態においては、前述の第１の実施の形態とは異なるマップを用いて、ＤＩ比率ｒを算出する。
【００８１】
その他の構造、処理フローについては、前述の第１の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００８２】
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。
【００８３】
図９および図１０を比較すると、以下の点で図２および図３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。
【００８４】
なお、第１および第２の実施の形態にお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。
【００８５】
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。
【００８６】
また、第１および第２の実施の形態にお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。
【００８７】
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。
【００８８】
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２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）。
【００８９】
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】
【００９０】
【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に記憶される温間時のＤＩ比率マップを表わす図である。
【図３】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に記憶される冷間時のＤＩ比率マップを表わす図である。
【図４】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に記憶される、燃料噴射量の学習領域を示す図（その１）である。
【図５】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に記憶される、燃料噴射量の学習領域を示す図（その２）である。
【図６】各噴射領域について、学習領域毎に学習値が算出された状態を示す図である。
【図７】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が実行するプログラムの制御構造を示すフローチャート（その１）である。
【図８】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が実行するプログラムの制御構造を示すフローチャート（その２）である。
【図９】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に記憶される温間時のＤＩ比率マップを表わす図である。
【図１０】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に記憶される冷間時のＤＩ比率マップを表わす図である。
【符号の説明】
【００９１】
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】
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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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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