(57)【要約】【課題】  本発明は、吸気通路内噴射弁、および、筒内噴射弁、吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングを変更する可変動弁機構を備えた内燃機関をより好適に制御することが可能な技術を提供することを課題とする。【解決手段】  可変動弁機構によって、吸気弁のリフト量が小さくされるほど、および／または、吸気弁の開弁時期が吸気行程上死点後のときに該吸気弁の開弁タイミングの遅角量が大きくされるほど、総燃料噴射量に対する吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率を低くし、総燃料噴射量に対する筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率を高くする。【選択図】  図２
2005248883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路内に燃料を噴射する吸気通路内噴射弁と、
気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁と、
吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングを変更する可変動弁機構と、
前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量と前記筒内噴射弁からの燃料噴射量との和である総燃料噴射量に対する、前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率および前記筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率を変更する燃料噴射量比率変更手段と、を備え、
前記可変動弁機構によって前記吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングが変更されることで前記気筒内に吸気が流入するときの流速が速くなるほど、前記燃料噴射量比率変更手段は、総燃料噴射量に対する前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率を低くし、総燃料噴射量に対する前記筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率を高くすることを特徴とする内燃機関の制御システム。
【請求項２】
前記可変動弁機構によって前記吸気弁のリフト量が小さくされるほど、前記燃料噴射量比率変更手段は、総燃料噴射量に対する前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率を低くし、総燃料噴射量に対する前記筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率を高くすることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御システム。
【請求項３】
前記可変動弁機構によって前記吸気弁の開弁タイミングが吸気行程上死点より遅角される場合、その遅角量が多いほど、前記燃料噴射量比率変更手段は、総燃料噴射量に対する前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率を低くし、総燃料噴射量に対する前記筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率を高くすることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の制御システム。
【請求項４】
前記吸気弁のリフト量が規定リフト量以下の場合、前記燃料噴射量比率変更手段は、前記吸気弁のリフト量が前記規定リフト量より大きい場合と比べて、総燃料噴射量に対する前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率を低くし、総燃料噴射量に対する前記筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率を高くすることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御システム。
【請求項５】
前記可変動弁機構によって前記吸気弁の開弁タイミングが吸気行程上死点より遅角される場合、前記燃料噴射量比率変更手段は、前記吸気弁の開弁タイミングが吸気行程上死点以前に進角される場合と比べて、総燃料噴射量に対する前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率を低くし、総燃料噴射量に対する前記筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率を高くすることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御システム。
【請求項６】
前記吸気通路内の温度を検出する吸気通路内温度検出手段と、前記気筒内の温度を検出する筒内温度検出手段とのうち少なくともいずれかを更に備え、
前記吸気通路内温度検出手段によって検出される前記吸気通路内の温度が規定吸気通路内温度以下の場合、または、前記筒内温度検出手段によって検出される前記気筒内の温度が規定筒内温度以下の場合において、前記可変動弁機構によって前記吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングが変更されることで前記気筒内に吸気が流入するときの流速が速くなるほど、前記燃料噴射量比率変更手段は、総燃料噴射量に対する前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率を低くし、総燃料噴射量に対する前記筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率を高くすることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の内燃機関の制御システム。
【請求項７】
吸気通路内に燃料を噴射する吸気通路内噴射弁と、
気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁と、
吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングを変更する可変動弁機構と、
前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量と前記筒内噴射弁からの燃料噴射量との和である総燃料噴射量に対する、前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率および前記筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率を変更する燃料噴射量比率変更手段と、を備え、
前記燃料噴射量比率変更手段によって、総燃料噴射量に対する前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率が高くされ、総燃料噴射量に対する前記筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率が低くされるほど、前記気筒内に吸気が流入するときの流速が遅くなるように、前記可変動弁機構は、前記吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングを変更することを特徴とする内燃機関の制御システム。
【請求項８】
前記燃料噴射量比率変更手段によって、総燃料噴射量に対する前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率が高くされ、総燃料噴射量に対する前記筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率が低くされるほど、前記可変動弁機構は、前記吸気弁のリフト量を大きくすることを特徴とする請求項７記載の内燃機関の制御システム。
【請求項９】
前記吸気弁の開弁タイミングが吸気行程上死点後である場合、前記燃料噴射量比率変更手段によって、総燃料噴射量に対する前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率が高くされ、総燃料噴射量に対する前記筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率が低くされるほど、前記可変動弁機構は、前記吸気弁の開弁タイミングを進角させることを特徴とする請求項７記載の内燃機関の制御システム。
【請求項１０】
総燃料噴射量に対する前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率が規定比率以上の場合、前記可変動弁機構は、総燃料噴射量に対する前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率が規定比率未満の場合と比べて、前記気筒内に吸気が流入するときの流速が遅くなるように、前記吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングを変更することを特徴とする請求項７記載の内燃機関の制御システム。
【請求項１１】
前記可変動弁機構は、前記気筒内に吸気が流入するときの流速を変化させるために前記吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングを変更するときは、その変更の前後で、前記気筒内に流入する吸気量がほとんど変化しないように、前記吸気弁の閉弁タイミングを変更することを特徴とする請求項７記載の内燃機関の制御システム。
【請求項１２】
前記吸気通路内の温度を検出する吸気通路内温度検出手段と、前記気筒内の温度を検出する筒内温度検出手段とのうち少なくともいずれかを更に備え、
前記吸気通路内温度検出手段によって検出される前記吸気通路内の温度が規定吸気通路内温度以下の場合、または、前記筒内温度検出手段によって検出される前記気筒内の温度が規定筒内温度以下の場合において、前記燃料噴射量比率変更手段によって、総燃料噴射量に対する前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率が高くされ、総燃料噴射量に対する前記筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率が低くされるほど、前記気筒内に吸気が流入するときの流速が遅くなるように、前記可変動弁機構は、前記吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングを変更することを特徴とする請求項７から１１のいずれかに記載の内燃機関の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御システムに関し、特に、吸気通路内に燃料を噴射する吸気通路内噴射弁、および、気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁、吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングを変更する可変動弁機構を備えた内燃機関の制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、吸気通路内に燃料を噴射する吸気通路内噴射弁、および、気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁の両方を備えた内燃機関が知られている。
【０００３】
このような内燃機関において、さらに過給機が備えられた場合、高過給圧領域では、総燃料噴射量に対する吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率を高くし、総燃料噴射量に対する筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率を低くする技術が公開されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、内燃機関においては、吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングを変更する可変動弁機構を備えたものが開発されている。このような内燃機関では、吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングが変更されると、気筒内に吸気が流入するときの流速（以下、吸気流入速度と称する。）が変化する。
【特許文献１】特開平１１−３５１０４１号公報
【特許文献２】特許第２６６８６８０号公報
【特許文献３】特開２００２−３６４４０９号公報
【特許文献４】特開２００１−２０８３７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、吸気通路内噴射弁および筒内噴射弁の両方を備え、さらに、吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングを変更する可変動弁機構をも備えた内燃機関をより好適に制御する技術は提案されていない。例えば、このような内燃機関においては、可変動弁機構によって吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングが変更されることで吸気流入速度が速くなるほど、吸気通路内噴射弁から噴射され吸気と共に気筒内に流入した燃料がボア壁面に付着し易くなる。その結果、排気特性や燃費が悪化する虞がある。
【０００６】
一方、可変動弁機構によって吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングが変更されることで吸気流入速度が遅くなるほど、吸気が流入することで生じる気筒内での気流（所謂スワール流やタンブル流）は弱くなり、筒内噴射弁から噴射された燃料が気筒内において吸気と混合しにくくなる。その結果、燃焼状態が悪化し、前記と同様、排気特性や燃費が悪化する虞がある。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、吸気通路内噴射弁および筒内噴射弁の両方を備え、さらに、吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングを変更する可変動弁機構をも備えた内燃機関をより好適に制御することが可能な技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、吸気通路内噴射弁および筒内噴射弁、可変動弁機構を備えた内燃機関において、可変動弁機構によって吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングが変更
されることによる吸気流入速度の変化に応じて、総燃料噴射量に対する、吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率および筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率を変更するものである。
【０００９】
より詳しくは、本発明に係る内燃機関の制御システムは、
吸気通路内に燃料を噴射する吸気通路内噴射弁と、
気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁と、
吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングを変更する可変動弁機構と、
前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量と前記筒内噴射弁からの燃料噴射量との和である総燃料噴射量に対する、前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率および前記筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率を変更する燃料噴射量比率変更手段と、を備え、
前記可変動弁機構によって前記吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングが変更されることで前記気筒内に吸気が流入するときの流速が速くなるほど、前記燃料噴射量比率変更手段は、総燃料噴射量に対する前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率を低くし、総燃料噴射量に対する前記筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率を高くすることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、吸気流入速度が速くなるほど、吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量は減少され、筒内噴射弁からの燃料噴射量は増加される。そのため、吸気通路内噴射弁から噴射され、気筒内に流入したときに吸気の流れに乗ってボア壁面に付着する燃料の量を抑制することが出来る。また、吸気流入速度が速くなるほど気筒内で強い気流が発生するため、筒内噴射弁から噴射された燃料が吸気と混合し易くなる。そのため、筒内噴射弁からの燃料噴射量が増加しても燃焼状態は悪化しにくい。
【００１１】
一方、吸気流入速度が遅くなるほど、吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量は増加され、筒内噴射弁からの燃料噴射量は減少される。即ち、気筒内での気流が弱くなるほど筒内噴射弁からの燃料噴射量は減少される。そのため、該筒内噴射弁から噴射された燃料が吸気と十分に混合されないことで燃焼状態が悪化するのを抑制することが出来る。また、吸気通路内噴射弁から噴射された燃料は、筒内噴射弁から噴射された燃料よりも吸気と混合し易いため、吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量が増加しても燃焼状態は悪化しにくい。
【００１２】
このように、本発明によれば、ボア壁面への燃料の付着や燃焼状態の悪化を抑制することが可能となり、その結果、排気特性や燃費の悪化を抑制することが出来る。
【００１３】
本発明においては、可変動弁機構によって吸気弁のリフト量が小さくされるほど、総燃料噴射量に対する吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率を低くし、総燃料噴射量に対する筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率を高くしてもよい。換言すれば、可変動弁機構によって吸気弁のリフト量が大きくされるほど、総燃料噴射量に対する吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率を高くし、総燃料噴射量に対する筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率を低くしてもよい。
【００１４】
また、可変動弁機構によって吸気弁の開弁タイミングが吸気行程上死点より遅角される場合、その遅角量が多いほど、総燃料噴射量に対する前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率を低くし、総燃料噴射量に対する筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率を高くしてもよい。換言すれば、可変動弁機構によって吸気弁の開弁タイミングが吸気行程上死点より遅角される場合、その遅角量が少ないほど、総燃料噴射量に対する前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率を高くし、総燃料噴射量に対する筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率を低くしてもよい。
【００１５】
吸気弁のリフト量が小さくなるほど、吸気流入速度は速くなる。また、吸気弁の開弁タ
イミングが吸気行程上死点より遅角される場合、その遅角量が多いほど、気筒内の負圧がより高い状態で吸気弁が開弁されるため、吸気流入速度は速くなる。従って、上記のような制御によれば、吸気流入速度が速くなるほど、吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量が減少され、筒内噴射弁からの燃料噴射量が増加される。また、吸気流入速度が遅くなるほど、吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量が増加され、筒内噴射弁からの燃料噴射量が減少される。
【００１６】
本発明においては、吸気弁のリフト量が規定リフト量以下の場合は、該吸気弁のリフト量が規定リフト量より大きい場合と比べて、総燃料噴射量に対する吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率を低くし、総燃料噴射量に対する筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率を高くしてもよい。
【００１７】
また、吸気弁の開弁タイミングが吸気行程上死点より遅角される場合、該吸気弁の開弁タイミングが吸気行程上死点以前に進角される場合と比べて、総燃料噴射量に対する吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率を低くし、総燃料噴射量に対する筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率を高くしてもよい。
【００１８】
上記のような制御によっても、吸気流入速度が速くなるほど、吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量が減少され、筒内噴射弁からの燃料噴射量が増加される。また、吸気流入速度が遅くなるほど、吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量が増加され、筒内噴射弁からの燃料噴射量が減少される。
【００１９】
尚、前記規定リフト量とは、吸気弁のリフト量が該規定リフト量以下となると、吸気流入速度が過剰に速くなり、吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量が減少しない場合は、該吸気通路内噴射弁から噴射されボア壁面に付着する燃料の量が許容量より多くなると判断できる値であってもよい。また、吸気弁のリフト量が該規定リフト量より大きくなると、吸気流入速度が過剰に遅くなり、筒内噴射弁からの燃料噴射量が減少しない場合は、該筒内噴射弁から噴射された燃料が気筒内において吸気と十分に混合されないことで燃焼状態の悪化を招くと判断できる値でもよい。
【００２０】
本発明において、吸気通路内の温度を検出する吸気通路内温度検出手段と、気筒内の温度を検出する筒内温度検出手段とのうち少なくともいずれかを更に備えた場合は、吸気通路内温度検出手段によって検出される吸気通路内の温度が規定吸気通路内温度以下の場合、または、筒内温度検出手段によって検出される気筒内の温度が規定筒内温度以下の場合に、上記したような、吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングが変更されることによる吸気流入速度の変化に応じた、吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量および筒内噴射弁からの燃料噴射量それぞれの比率の制御を実行してもよい。
【００２１】
吸気通路内や気筒内の温度が低下するほど、各燃料噴射弁から噴射された燃料は霧化（あるいは気化）しにくくなる。そのため、ボア壁面への燃料の付着量の増加や、燃料と吸気とが十分に混合されないことによる燃焼状態の悪化を招き易くなる。そのため、吸気通路内の温度が規定吸気通路内温度以下のとき、または、気筒内の温度が規定筒内温度以下のときに、上記制御を行うことで、その効果をより得ることが出来る。例えば、冷間時の排気特性や燃費の悪化を抑制することが出来る。
【００２２】
尚、前記規定吸気通路内温度および前記規定筒内温度は、ボア壁面への燃料の付着量増加や燃焼状態の悪化を招き易くなるほど、燃料の霧化（あるいは気化）が困難となる吸気通路内の温度および気筒内の温度とするのが好ましい。
【００２３】
第２の発明は、吸気通路内噴射弁および筒内噴射弁、可変動弁機構を備えた内燃機関に
おいて、総燃料噴射量に対する、吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率および筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率の変化に応じて、吸気流入速度を変化させるべく、吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングを変更するものである。
【００２４】
より詳しくは、本発明に係る内燃機関の制御システムは、
吸気通路内に燃料を噴射する吸気通路内噴射弁と、
気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁と、
吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングを変更する可変動弁機構と、
前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量と前記筒内噴射弁からの燃料噴射量との和である総燃料噴射量に対する、前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率および前記筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率を変更する燃料噴射量比率変更手段と、を備え、
前記燃料噴射量比率変更手段によって、総燃料噴射量に対する前記吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率が高くされ、総燃料噴射量に対する前記筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率が低くされるほど、前記気筒内に吸気が流入するときの流速が遅くなるように、前記可変動弁機構は、前記吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングを変更することを特徴とする。
【００２５】
本発明においては、吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量が増加し、筒内噴射弁からの燃料噴射量が減少するほど、吸気流入速度は遅くされる。そのため、吸気通路内噴射弁から噴射され、気筒内に流入したときに吸気の流れに乗ってボア壁面に付着する燃料の量を抑制することが出来る。
【００２６】
一方、吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量が減少し、筒内噴射弁からの燃料噴射量が増加するほど、吸気流入速度は速くされる。即ち、筒内噴射弁からの燃料噴射量が増加するほど気筒内での気流が強くなる。そのため、該筒内噴射弁から噴射された燃料が吸気と十分に混合されないことで燃焼状態が悪化するのを抑制することが出来る。
【００２７】
このように、本発明によれば、ボア壁面への燃料の付着や燃焼状態の悪化を抑制することが可能となり、その結果、排気特性や燃費の悪化を抑制することが出来る。
【００２８】
本発明においては、総燃料噴射量に対する吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率が高くされ、総燃料噴射量に対する筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率が低くされるほど、吸気弁のリフト量を大きくしてもよい。換言すれば、総燃料噴射量に対する吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率が低くされ、総燃料噴射量に対する筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率が高くされるほど、吸気弁のリフト量を小さくしてもよい。
【００２９】
また、吸気弁の開弁タイミングが吸気行程上死点後である場合は、総燃料噴射量に対する吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率が高くされ、総燃料噴射量に対する筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率が低くされるほど、吸気弁の開弁タイミングを進角させてもよい。換言すれば、吸気弁の開弁タイミングが吸気行程上死点後である場合は、総燃料噴射量に対する吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率が低くされ、総燃料噴射量に対する筒内噴射弁からの燃料噴射量の比率が高くされるほど、吸気弁の開弁タイミングを遅角させてもよい。
【００３０】
吸気弁のリフト量が大きくなるほど、吸気流入速度は遅くなる。また、吸気弁の開弁タイミングが吸気行程上死点後である場合は、吸気弁の開弁タイミングが進角するほど、吸気流入速度は遅くなる。従って、上記のような制御によれば、吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量が増加し、筒内噴射弁からの燃料噴射量が減少するほど、吸気流入速度は遅くされる。また、吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量が減少し、筒内噴射弁からの燃料噴射量が増加するほど、吸気流入速度は速くされる。
【００３１】
本発明においては、総燃料噴射量に対する吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率が規定比率以上の場合は、総燃料噴射量に対する吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率が規定比率未満の場合と比べて、吸気流入速度が遅くなるように、吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングを変更してもよい。
【００３２】
このような制御によっても、吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量が増加し、筒内噴射弁からの燃料噴射量が減少するほど、吸気流入速度は遅くされる。また、吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量が減少し、筒内噴射弁からの燃料噴射量が増加するほど、吸気流入速度は速くされる。
【００３３】
尚、前記規定比率とは、総燃料噴射量に対する吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率が該規定比率以上となると、吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量が過剰に多くなり、吸気流入速度が遅くされない場合は、該吸気通路内噴射弁から噴射されボア壁面に付着する燃料の量が許容量より多くなると判断できる値であってもよい。また、総燃料噴射量に対する吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量の比率が該規定比率未満となると、筒内噴射弁からの燃料噴射量が過剰に多くなり、吸気流入速度が速くされない場合は、該筒内噴射弁から噴射された燃料が気筒内において吸気と十分に混合されないことで燃焼状態の悪化を招くと判断できる値でもよい。
【００３４】
本発明においては、吸気流入速度を変化させるために吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングを変更するときは、この変更の前後で、気筒内に流入する吸気量がほとんど変化しないように、吸気弁の閉弁タイミングを変更することが好ましい。
【００３５】
また、本発明においても、吸気通路内の温度を検出する吸気通路内温度検出手段と、気筒内の温度を検出する筒内温度検出手段とのうち少なくともいずれかを更に備えた場合は、吸気通路内温度検出手段によって検出される吸気通路内の温度が規定吸気通路内温度以下の場合、または、筒内温度検出手段によって検出される気筒内の温度が規定筒内温度以下の場合に、上記したような、吸気通路内噴射弁からの燃料噴射量および筒内噴射弁からの燃料噴射量の総燃料噴射量に対する比率の変化に応じた吸気流入速度とするための吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングの制御を実行してもよい。
【００３６】
ここでの規定吸気通路内温度および規定筒内温度も、前記第１の発明と同様、ボア壁面への燃料の付着量増加や燃焼状態の悪化を招き易くなるほど、燃料の霧化（あるいは気化）が困難となる吸気通路内の温度および気筒内の温度とするのが好ましい。
【００３７】
吸気通路内の温度が規定吸気通路内温度以下のとき、または、気筒内の温度が規定筒内温度以下のときに、上記制御を行うことで、その効果をより得ることが出来る。例えば、冷間時の排気特性や燃費の悪化を抑制することが出来る。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る内燃機関の制御システムによれば、吸気通路内噴射弁、および、筒内噴射弁、吸気弁のリフト量および／またはバルブタイミングを変更する可変動弁機構を備えた内燃機関をより好適に制御することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明に係る内燃機関の制御システムの具体的な実施の形態について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００４０】
＜内燃機関とその吸排気系の概略構成＞
先ず、本発明に係る内燃機関の制御システムの実施例１について説明する。ここでは、本発明を車両駆動用のガソリンエンジンに適用した場合を例に挙げて説明する。図１は、本実施例に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。
【００４１】
内燃機関１は、気筒２を有しており、気筒２内にはピストン３が摺動自在に設けられている。気筒２内上部の燃焼室４には、吸気ポート５と排気ポート６とが開口している。吸気ポート５は吸気通路７と接続されており、排気ポート６は排気通路８と接続されている。
【００４２】
吸気ポート５および排気ポート６の燃焼室４への開口部は、それぞれ吸気弁９および排気弁１０によって開閉される。また、吸気弁９には、そのリフト量およびバルブタイミングを可変に制御する可変動弁機構１１が設けられている。
【００４３】
吸気通路７には、吸気ポート５内へ向けて燃料を噴射するポート内噴射弁１２が設けられている。また、気筒２内上部には、該気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁１３が設けられている。燃焼室４には混合気に点火するための点火プラグ１４が突出している。
【００４４】
吸気ポート５には、該吸気ポート５内の温度を検出するポート内温度センサ２１が設置されている。また、気筒２には、該気筒２のウォータージャケット内の冷却水温を検出する水温センサ２２が設置されている。
【００４５】
以上述べたように構成された内燃機関１には、この内燃機関１を制御するためのＥＣＵ２０が併設されている。このＥＣＵ２０は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するユニットである。ＥＣＵ２０には、ポート内温度センサ２１や水温センサ２２等の各種センサが電気配線を介して接続されており、これらの出力信号がＥＣＵ２０に入力されるようになっている。そして、ＥＣＵ２０は、水温センサ２２の検出値から気筒２内の温度を推定する。
【００４６】
また、ＥＣＵ２０には、可変動弁機構１１、ポート内噴射弁１２、筒内噴射弁１３、点火プラグ１４等が電気的に接続されており、これらを制御することが可能となっている。
【００４７】
＜ポート内噴射弁および筒内噴射弁からの燃料噴射制御＞
次に、本実施例に係る、ポート内噴射弁１２および筒内噴射弁１３からの燃料噴射制御について図２に基づいて説明する。図２（ａ）は、ポート内噴射弁１２からの燃料噴射量と筒内噴射弁１３からの燃料噴射量との和である総燃料噴射量に対するポート内噴射弁１２からの燃料噴射量の比率（以下、ポート内燃料噴射率と称する。）と、吸気弁９の開弁タイミングが吸気行程上死点より遅角されるときの該開弁タイミングの吸気行程上死点からの遅角量（以下、単に開弁タイミング遅角量と称する。）および吸気弁９のリフト量との関係を示すグラフである。図２（ｂ）は、総燃料噴射量に対する筒内噴射弁１３からの燃料噴射量の比率（以下、筒内燃料噴射率と称する。）と、吸気弁９の開弁タイミング遅角量および吸気弁９のリフト量との関係を示すグラフである。尚、図２（ａ）および（ｂ）において、縦軸は吸気弁９のリフト量を表し、横軸は吸気弁９の開弁タイミング遅角量を表す。
【００４８】
吸気弁９のリフト量および／またはバルブタイミングが変更される場合、その変化に応じて吸気流入速度が変化する。具体的には、吸気弁９のリフト量が小さくなるほど、吸気流入速度は速くなる。また、吸気弁９の開弁タイミングが吸気行程上死点後である場合、開弁タイミング遅角量が多いほど、吸気流入速度は速くなる。
【００４９】
そこで、本実施例では、図２に示すように、吸気弁９のリフト量が小さくなるほど、ポート内燃料噴射率を低くし、筒内燃料噴射率を高くする。また、吸気弁９の開弁タイミングが吸気行程上死点より遅角される場合、開弁タイミング遅角量が多いほど、ポート内燃料噴射率を低くし、筒内燃料噴射率を高くする。
【００５０】
各燃料噴射弁１２、１３からの燃料噴射量の比率をこのように制御することによって、吸気流入速度が速くなるほど、ポート内噴射弁１２からの燃料噴射量が減少され、筒内噴射弁１３からの燃料噴射量が増加される。また、吸気流入速度が遅くなるほど、ポート内噴射弁１２からの燃料噴射量が増加され、筒内噴射弁１３からの燃料噴射量が減少される。
【００５１】
その結果、ポート内噴射弁１２から噴射され、気筒２内に流入したときに吸気の流れに乗ってボア壁面に付着する燃料の量を抑制することが出来る。また、筒内噴射弁１３から噴射された燃料が吸気と十分に混合されないことで燃焼状態が悪化するのを抑制することが出来る。
【００５２】
＜燃料噴射比率制御フロー＞
ここで、本実施例に係る、各燃料噴射弁１２、１３からの燃料噴射量の比率を制御する制御ルーチンについて図３に示すフローチャート図に基づいて説明する。本ルーチンは、予めＥＣＵに記憶されており所定時間毎に繰り返されるルーチンである。
【００５３】
本ルーチンでは、ＥＣＵ２０は、先ずＳ１０１において、内燃機関１の現時点での運転状態における吸気弁９のリフト量および開弁タイミングを読み込む。
【００５４】
次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０２に進み、吸気弁９の開弁タイミングが吸気行程上死点より遅角されているか否かを判別する。このＳ１０２において、肯定判定された場合は、ＥＣＵ２０はＳ１０３に進み、否定判定された場合は、ＥＣＵ２０はＳ１０４に進む。
【００５５】
Ｓ１０３において、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０１で読み込んだ吸気弁９の開弁タイミングから開弁タイミング遅角量を算出し、この開弁タイミング遅角量およびＳ１０１で読み込んだ吸気弁９のリフト量をマップに代入して目標とするポート内燃料噴射率（以下、目標ポート燃料噴射率と称する。）および目標とする筒内燃料噴射率（以下、目標筒内燃料噴射率と称する。）を導出する。ここでのマップは、図２の（ａ）に示すような、ポート内燃料噴射率と吸気弁９の開弁タイミング遅角量および吸気弁９のリフト量との関係、または、図２の（ｂ）に示すような、筒内燃料噴射率と吸気弁９の開弁タイミング遅角量および吸気弁９のリフト量との関係を、実験等によって予め定めたものであって、ＥＣＵ２０に記憶されたものである。ポート内燃料噴射率および筒内燃料噴射率のうちいずれか一方がマップによって定まれば、他方も必然的に定まる。目標ポート内燃料噴射率および目標筒内燃料噴射率を導出した後、ＥＣＵ２０はＳ１０５に進む。
【００５６】
一方、Ｓ１０４において、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０１で読み込んだ吸気弁９のリフト量を、前記Ｓ１０５のマップとは異なるマップに代入して目標ポート内燃料噴射率および目標筒内燃料噴射率を導出する。このマップは、吸気弁９の開弁タイミングが吸気行程上死点以前の場合の、ポート内燃料噴射率と吸気弁９のリフト量との関係を定めたマップ、または、筒内燃料噴射率と吸気弁９のリフト量との関係を定めたマップであって、これらのマップよっても、図２の（ａ）および（ｂ）と同様、吸気弁９のリフト量が小さくなるほど、ポート内燃料噴射率は低くされ、筒内燃料噴射率は高くされる。該マップも、実験等によって予め定められ、ＥＣＵ２０に記憶されたものである。目標ポート内燃料噴射率および目標筒内燃料噴射率を導出した後、ＥＣＵ２０はＳ１０５に進む。
【００５７】
Ｓ１０５において、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０３またはＳ１０４において導出された目標ポート内燃料噴射率および目標筒内燃料噴射率に基づき各燃料噴射弁１２、１３からの燃料噴射量の比率の変更する。即ち、各燃料噴射弁１２、１３からの燃料噴射量を決定する。
【００５８】
次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０６に進み、各燃料噴射弁１２、１３からの燃料噴射を実行し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００５９】
以上説明した制御ルーチンによれば、各燃料噴射弁１２、１３からの燃料噴射量の比率を吸気流入速度に応じてより好適に制御することが出来、その結果、排気特性や燃費の悪化を抑制することが可能となる。即ち、本実施例に係る内燃機関１をより好適に制御することが出来る。
【００６０】
＜変形例＞
尚、本実施例においては、図４に示す制御ルーチンによって、各燃料噴射弁１２、１３からの燃料噴射量の比率を制御してもよい。図４は、本実施例に係る、各燃料噴射弁１２、１３からの燃料噴射量の比率を制御する制御ルーチンの変形例を示すフローチャート図である。尚、図４に示すＳ１０１〜Ｓ１０６は、上述した図２と同様であるため、図２と異なるＳ２０１およびＳ２０２についてのみ説明する。
【００６１】
本ルーチンでは、ＥＣＵ２０は、先ず、Ｓ２０１において、ポート内温度センサ２１によって検出された吸気ポート５内の温度が規定ポート内温度Ｔ１以下であるか否かを判別する。このＳ２０１において、肯定判定された場合、ＥＣＵ２０はＳ１０１に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ２０はＳ２０２に進む。
【００６２】
Ｓ２０２において、ＥＣＵ２０は、水温センサの検出値から推定された気筒２内の温度が規定筒内温度Ｔ２以下であるか否かを判別する。このＳ２０２において、肯定判定された場合、ＥＣＵ２０はＳ１０１に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ２０はＳ１０６に進む。
【００６３】
ここで、規定ポート内温度Ｔ１および規定筒内温度Ｔ２とは、燃料の霧化（あるいは気化）が困難となり、ボア壁面への燃料の付着量増加や燃焼状態の悪化を招き易くなると判断できる温度であって、実験等によって予め定められた値である。
【００６４】
このような制御ルーチンよれば、吸気ポート５内や気筒２内の温度が低く、燃料の霧化（あるいは気化）が困難となったときに、ボア壁面への燃料の付着量増加や燃焼状態の悪化を抑制することが出来る。そのため、冷間時の排気特性や燃費の悪化を抑制することが出来る。
【実施例２】
【００６５】
次に、本発明に係る内燃機関の制御システムの実施例２について説明する。尚、本実施例に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成は上述した実施例１と同様であるためその説明を省略する。
【００６６】
＜燃料噴射比率制御フロー＞
ここで、本実施例に係る、各燃料噴射弁１２、１３からの燃料噴射量の比率を制御する制御ルーチンについて図５に示すフローチャート図に基づいて説明する。本ルーチンは、予めＥＣＵに記憶されており所定時間毎に繰り返されるルーチンである。
【００６７】
本ルーチンでは、ＥＣＵ２０は、先ずＳ３０１において、内燃機関１の現時点での運転状態における吸気弁９のリフト量を読み込む。
【００６８】
次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ３０２に進み、吸気弁９のリフト量が規定リフト量Ｌ０以下であるか否かを判別する。このＳ３０２おいて、肯定判定された場合、ＥＣＵ２０はＳ３０３に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ２０はＳ３０４に進む。
【００６９】
Ｓ３０３において、ＥＣＵ２０は、吸気弁９のリフト量が規定リフト量Ｌ０より大きい場合に比べて、ポート内燃料噴射率を低くし、筒内燃料噴射率を高くする。その後、ＥＣＵ２０はＳ３０５に進む。
【００７０】
一方、Ｓ３０４において、ＥＣＵ２０は、吸気弁９のリフト量が規定リフト量Ｌ０以下の場合に比べて、ポート内燃料噴射率を高くし、筒内燃料噴射率を低くする。その後、ＥＣＵ２０はＳ３０５に進む。
【００７１】
Ｓ３０５において、ＥＣＵ２０は、各燃料噴射弁１２、１３からの燃料噴射を実行し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００７２】
以上説明したルーチンによっても、吸気弁９のリフト量が小さくなるほど、即ち、吸気流入速度が速くなるほど、ポート内噴射弁１２からの燃料噴射量が減少され、筒内噴射弁１３からの燃料噴射量が増加される。また、吸気流入速度が遅くなるほど、ポート内噴射弁１２からの燃料噴射量が増加され、筒内噴射弁１３からの燃料噴射量が減少される。
【００７３】
その結果、ポート内噴射弁１２から噴射され、気筒２内に流入したときに吸気の流れに乗ってボア壁面に付着する燃料の量を抑制することが出来る。また、筒内噴射弁１３から噴射された燃料が吸気と十分に混合されないことで燃焼状態が悪化するのを抑制することが出来る。
【００７４】
従って、本実施例によれば、排気特性や燃費の悪化を抑制することが可能となる。即ち、本実施例に係る内燃機関１をより好適に制御することが出来る。
【００７５】
尚、本実施例に係る規定リフト量Ｌ０とは、吸気弁９のリフト量が該規定リフト量Ｌ０以下となると、吸気流入速度が過剰に速くなり、ポート内噴射弁１２からの燃料噴射量が減少しない場合は、該ポート内噴射弁１２から噴射されボア壁面に付着する燃料の量が許容量より多くなると判断できる値であってもよい。また、吸気弁９のリフト量が該規定リフト量Ｌ０より大きくなると、吸気流入速度が過剰に遅くなり、筒内噴射弁１３からの燃料噴射量が減少しない場合は、該筒内噴射弁１３から噴射された燃料が気筒２内において吸気と十分に混合されないことで燃焼状態の悪化を招くと判断できる値でもよい。
【００７６】
また、上述した実施例１の変形例と同様、吸気ポート５内の温度が規定ポート内温度Ｔ１以下のとき、もしくは、気筒２内の温度が規定筒内温度Ｔ２以下のときに、図５の制御ルーチンを実行するとしてもよい。このような場合、冷間時の排気特性や燃費の悪化を抑制することが出来る。
【実施例３】
【００７７】
次に、本発明に係る内燃機関の制御システムの実施例３について説明する。尚、本実施例に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成は上述した実施例１と同様であるためその説明を省略する。
【００７８】
＜燃料噴射比率制御フロー＞
ここで、本実施例に係る、各燃料噴射弁１２、１３からの燃料噴射量の比率を制御する制御ルーチンについて図６に示すフローチャート図に基づいて説明する。本ルーチンは、
予めＥＣＵに記憶されており所定時間毎に繰り返されるルーチンである。
【００７９】
本ルーチンでは、ＥＣＵ２０は、先ずＳ４０１において、内燃機関１の現時点での運転状態における吸気弁９の開弁タイミングを読み込む。
【００８０】
次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ４０２に進み、吸気弁９の開弁タイミングが吸気行程上死点より遅角されているか否かを判別する。このＳ４０２おいて、肯定判定された場合、ＥＣＵ２０はＳ４０３に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ２０はＳ４０４に進む。
【００８１】
Ｓ４０３において、ＥＣＵ２０は、吸気弁９の開弁タイミングが吸気行程上死点以前の場合に比べて、ポート内燃料噴射率を低くし、筒内燃料噴射率を高くする。その後、ＥＣＵ２０はＳ４０５に進む。
【００８２】
一方、Ｓ３０４において、ＥＣＵ２０は、吸気弁９の開弁タイミングが吸気行程上死点より遅角されている場合に比べて、ポート内燃料噴射率を高くし、筒内燃料噴射率を低くする。その後、ＥＣＵ２０はＳ４０５に進む。
【００８３】
Ｓ４０５において、ＥＣＵ２０は、各燃料噴射弁１２、１３からの燃料噴射を実行し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００８４】
以上説明したルーチンによっても、吸気流入速度が速くなるほど、ポート内噴射弁１２からの燃料噴射量が減少され、筒内噴射弁１３からの燃料噴射量が増加される。また、吸気流入速度が遅くなるほど、ポート内噴射弁１２からの燃料噴射量が増加され、筒内噴射弁１３からの燃料噴射量が減少される。
【００８５】
その結果、ポート内噴射弁１２から噴射され、気筒２内に流入したときに吸気の流れに乗ってボア壁面に付着する燃料の量を抑制することが出来る。また、筒内噴射弁１３から噴射された燃料が吸気と十分に混合されないことで燃焼状態が悪化するのを抑制することが出来る。
【００８６】
従って、本実施例によれば、排気特性や燃費の悪化を抑制することが可能となる。即ち、本実施例に係る内燃機関１をより好適に制御することが出来る。
【００８７】
また、上述した実施例１の変形例と同様、吸気ポート５内の温度が規定ポート内温度Ｔ１以下のとき、もしくは、気筒２内の温度が規定筒内温度Ｔ２以下のときに、図６の制御ルーチンを実行するとしてもよい。このような場合、冷間時の排気特性や燃費の悪化を抑制することが出来る。
【実施例４】
【００８８】
次に、本発明に係る内燃機関の制御システムの実施例４について説明する。尚、本実施例に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成は上述した実施例１と同様であるためその説明を省略する。
【００８９】
＜吸気弁のリフト量およびバルブタイミング制御＞
本実施例では、ポート内燃料噴射率および筒内燃料噴射率に応じて吸気流入速度を変化させるべく吸気弁９のリフト量および／またはバルブタイミングを変更する。
【００９０】
具体的には、図２の（ａ）または（ｂ）に示すように、ポート内燃料噴射率が高くなり筒内燃料噴射率が低くなるほど、吸気弁９のリフト量を大きくする。また、吸気弁９の開弁タイミングが吸気行程上死点後である場合は、ポート内燃料噴射率が高くなり筒内燃料
噴射率が低くなるほど、吸気弁９の開弁タイミング遅角量を少なくする。
【００９１】
吸気弁９のリフト量および／または開弁タイミングをこのように制御することによって、ポート内噴射弁１２からの燃料噴射量が増加し、筒内噴射弁１３からの燃料噴射量が減少するほど、吸気流入速度は遅くされる。また、ポート内噴射弁１２からの燃料噴射量が減少し、筒内噴射弁１１からの燃料噴射量が増加するほど、吸気流入速度は速くされる。
【００９２】
その結果、ポート内噴射弁１２から噴射され、気筒２内に流入したときに吸気の流れに乗ってボア壁面に付着する燃料の量を抑制することが出来る。また、筒内噴射弁１３から噴射された燃料が吸気と十分に混合されないことで燃焼状態が悪化するのを抑制することが出来る。
【００９３】
また、上記のように吸気弁９のリフト量および／または開弁タイミングを変化させた場合、気筒２内に流入する吸気量（以下、単に吸気量と称する。）が変化する虞がある。具体的には、吸気弁９のリフト量を大きくした場合や、吸気弁９の開弁タイミング遅角量を少なくすることで該吸気弁９の開弁期間が長くなった場合、吸気量が増加し、吸気弁９のリフト量を小さくした場合や、吸気弁９の開弁タイミング遅角量を多くすることで該吸気弁９の開弁期間が短くなった場合、吸気量が減少する虞がある。
【００９４】
そこで、本実施例では、吸気弁９のリフト量を大きくした場合や、吸気弁９の開弁タイミング遅角量を少なくした場合、吸気弁９の閉弁タイミングを進角させる。一方、吸気弁９のリフト量を小さくした場合や、吸気弁９の開弁タイミング遅角量を多くした場合、吸気弁９の閉弁タイミングを遅角させる。ただし、吸気行程下死点以降まで吸気弁９の閉弁タイミングを遅角させる場合は、該閉弁タイミングは、吸気行程下死点以降であっても吸気の動的効果によって気筒２内に吸気が流入する期間以内とする。
【００９５】
吸気弁９の閉弁タイミングをこのように変更することによって、吸気量が増加する虞がある場合は気筒２内に吸気が流入する期間を短くし、吸気量が減少する虞がある場合は気筒２内に吸気が流入する期間を長くすることが出来る。その結果、吸気流入速度を変化させるために吸気弁９のリフト量および／または開弁タイミングを変更した場合であっても、吸気量が変化するのを抑制することが出来る。
【００９６】
＜吸気弁のリフト量およびバルブタイミング制御フロー＞
ここで、本実施例に係る、吸気弁９のリフト量およびバルブタイミングを制御する制御ルーチンについて図７に示すフローチャート図に基づいて説明する。本ルーチンは、予めＥＣＵに記憶されており所定時間毎に繰り返されるルーチンである。
【００９７】
本ルーチンでは、ＥＣＵ２０は、先ずＳ５０１において、内燃機関１の現時点での運転状態におけるポート内燃料噴射率を読み込む。
【００９８】
次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０２に進み、内燃機関１の現時点での運転状態における吸気弁９の開弁タイミングを読み込む。
【００９９】
次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０３に進み、吸気弁９の開弁タイミングが吸気行程上死点より遅角されているか否かを判別する。このＳ５０３において、肯定判定された場合は、ＥＣＵ２０はＳ５０４に進み、否定判定された場合は、ＥＣＵ２０はＳ５０５に進む。
【０１００】
Ｓ５０４において、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０１で読み込んだポート内燃料噴射率をマップに代入して、目標とする吸気弁９のリフト量（以下、目標リフト量と称する。）および目標とする開弁タイミング遅角量（以下、目標開弁タイミング遅角量と称する。）を導出す
る。ここでのマップは、図２の（ａ）に示すような、ポート内燃料噴射率と吸気弁９の開弁タイミング遅角量および吸気弁９のリフト量との関係を、実験等によって予め定めたものであって、ＥＣＵ２０に記憶されたものである。
【０１０１】
次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０６に進み、吸気弁９のリフト量および開弁タイミング遅角量をそれぞれＳ５０４にて導出された目標リフト量および目標開弁タイミング遅角量としても、気筒２内に流入する吸気量がほとんど変化しないような吸気弁９の閉弁タイミング（以下、目標閉弁タイミングと称する。）を算出する。
【０１０２】
ここでは、気筒２内に流入する吸気量がほとんど変化しないような、吸気弁９のリフト量および開弁タイミング遅角量、閉弁タイミングの関係を実験等によって予め定めてマップとしてＥＣＵ２０に記憶させておき、該マップから吸気弁９の目標閉弁タイミングを算出してもよい。
【０１０３】
次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０７に進み、Ｓ５０４にて導出された吸気弁９の目標リフト量および目標開弁タイミング遅角量、Ｓ５０６にて算出された目標閉弁タイミングに基づき、吸気弁９のリフト量および開弁タイミング、閉弁タイミングの変更を実行し、その後、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１０４】
一方、Ｓ５０５において、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０１で読み込んだポート内燃料噴射率を、前記Ｓ５０４のマップとは異なるマップに代入して、吸気弁９の目標リフト量を導出する。このマップは、吸気弁９の開弁タイミングが吸気行程上死点以前の場合の、ポート内燃料噴射率と吸気弁９のリフト量との関係を定めたマップであって、このマップによっても、図２の（ａ）と同様、ポート内燃料噴射率が高なるほど、吸気弁９のリフト量は大きくされ、ポート内燃料噴射率が低くなるほど、吸気弁９のリフト量は小さくされる。該マップも、実験等によって予め定められ、ＥＣＵ２０に記憶されたものである。
【０１０５】
次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０８に進み、吸気弁９のリフト量をＳ５０５にて導出された目標リフト量としても、気筒２内に流入する吸気量がほとんど変化しないような吸気弁９の目標閉弁タイミングを算出する。
【０１０６】
ここでは、吸気弁９の開弁タイミングが吸気行程上死点以前の場合において、気筒２内に流入する吸気量がほとんど変化しないような、吸気弁９のリフト量および閉弁タイミングの関係を実験等によって予め定めてマップとしてＥＣＵ２０に記憶させておき、該マップから吸気弁９の目標閉弁タイミングを算出してもよい。
【０１０７】
次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０９に進み、Ｓ５０５にて導出された吸気弁９の目標リフト量およびＳ５０８にて算出された目標閉弁タイミングに基づき、吸気弁９のリフト量および閉弁タイミングの変更を実行し、その後、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１０８】
尚、本ルーチンでは、Ｓ５０１において、筒内燃料噴射率を読み込み、Ｓ５０４において、図２の（ｂ）に示すような、筒内燃料噴射率と吸気弁９の開弁タイミング遅角量およびリフト量との関係を定めたマップから吸気弁９の目標リフト量および目標開弁タイミング遅角量を導出してもよい。また、この場合、Ｓ５０５においては、吸気弁９の開弁タイミングが吸気行程上死点以前の場合における、筒内燃料噴射率と吸気弁９のリフト量との関係を定めたマップから吸気弁９の目標リフト量を導出する。該マップによっても、図２の（ｂ）と同様、筒内燃料噴射率が高くなるほど、吸気弁９のリフト量は小さくされ、筒内燃料噴射率が低くなるほど、吸気弁９のリフト量は大きくされる。
【０１０９】
以上説明した制御によれば、ポート内噴射弁１２および筒内噴射弁１３からの燃料噴射
量に応じて吸気流入速度をより好適に制御することが出来、その結果、排気特性や燃費の悪化を抑制することが可能となる。また、吸気弁９のリフト量および／または開弁タイミングを変更した場合であっても、吸気量が変化するのを抑制することが出来る。即ち、本実施例に係る内燃機関１をより好適に制御することが出来る。
【０１１０】
また、上述した実施例１の変形例のように、吸気ポート５内の温度が規定ポート内温度Ｔ１以下のとき、もしくは、気筒２内の温度が規定筒内温度Ｔ２以下のときに、図７の制御ルーチンを実行するとしてもよい。このような場合、冷間時の排気特性や燃費の悪化を抑制することが出来る。
【実施例５】
【０１１１】
次に、本発明に係る内燃機関の制御システムの実施例５について説明する。尚、本実施例に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成は上述した実施例１と同様であるためその説明を省略する。
【０１１２】
＜吸気弁のリフト量およびバルブタイミング制御フロー＞
ここで、本実施例に係る、吸気弁９のリフト量およびバルブタイミングを制御する制御ルーチンについて図８に示すフローチャート図に基づいて説明する。本ルーチンは、予めＥＣＵに記憶されており所定時間毎に繰り返されるルーチンである。
【０１１３】
本ルーチンでは、ＥＣＵ２０は、先ずＳ６０１において、内燃機関１の現時点での運転状態におけるポート内燃料噴射率を読み込む。
【０１１４】
次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ６０２に進み、ポート内燃料噴射率が規定ポート内燃料噴射率Ｒｐ以上であるか否かを判別する。ここでの規定ポート内燃料噴射率Ｒｐとは、ポート内燃料噴射率が該規定ポート内燃料噴射率Ｒｐ以上となると、ポート内噴射弁１２からの燃料噴射量が過剰に多くなり、吸気流入速度が遅くされない場合は、該ポート内噴射弁１２から噴射されボア壁面に付着する燃料の量が許容量より多くなると判断できる値である。Ｓ６０２において、肯定判定された場合は、ＥＣＵ２０はＳ６０３に進み、否定判定された場合は、ＥＣＵ２０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１１５】
Ｓ６０３において、ＥＣＵ２０は、内燃機関１の現時点での運転状態における吸気弁９の開弁タイミングを読み込む。
【０１１６】
次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ６０４に進み、吸気弁９の開弁タイミングが吸気行程上死点より遅角されているか否かを判別する。このＳ６０４において、肯定判定された場合は、ＥＣＵ２０はＳ６０５に進み、否定判定された場合は、ＥＣＵ２０はＳ６０６に進む。
【０１１７】
Ｓ６０５において、ＥＣＵ２０は、吸気弁９の開弁タイミングを吸気行程上死点以前に進角させると共に、ポート内燃料噴射率が規定ポート内燃料噴射率Ｒｐ未満の場合に比べて吸気弁９のリフト量を大きくする。尚、ここでは、吸気弁９の開弁タイミング進角または吸気弁９のリフト量増大のいずれかのみの制御を行うとしてもよい。その後、ＥＣＵ２０はＳ６０７に進む。
【０１１８】
一方、Ｓ６０６において、ＥＣＵ２０は、ポート内燃料噴射率が規定ポート内燃料噴射率Ｒｐ未満の場合に比べて吸気弁９のリフト量を大きくする。その後、ＥＣＵ２０はＳ６０７に進む。
【０１１９】
Ｓ６０７において、ＥＣＵ２０は、ポート内燃料噴射率が規定ポート内燃料噴射率Ｒｐ未満の場合よりも該吸気弁９の閉弁タイミングを進角させる。即ち、Ｓ６０５またはＳ６
０６における、吸気弁９の開弁タイミング進角および／または吸気弁９のリフト量増大の制御を行う前よりも該吸気弁９の閉弁タイミングを進角させる。その後、ＥＣＵ２０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１２０】
以上説明したようなルーチンによっても、ポート内噴射弁１２からの燃料噴射量が増加し、筒内噴射弁１３からの燃料噴射量が減少するほど、吸気流入速度は遅くされる。その結果、ポート内噴射弁１２から噴射され気筒２内に流入したときに吸気の流れに乗ってボア壁面に付着する燃料の量を抑制することが出来る。また、吸気流入速度を遅くするために、吸気弁９の開弁タイミングを進角および／または吸気弁９のリフト量を増大した場合であっても、吸気量が増加するのを抑制することが出来る。即ち、本実施例に係る内燃機関１をより好適に制御することが出来る。
【０１２１】
また、上述した実施例１の変形例のように、吸気ポート５内の温度が規定ポート内温度Ｔ１以下のとき、もしくは、気筒２内の温度が規定筒内温度Ｔ２以下のときに、図８の制御ルーチンを実行するとしてもよい。このような場合、冷間時に、ポート内噴射弁１２から噴射され気筒２内に流入したときに吸気の流れに乗ってボア壁面に付着する燃料の量を抑制することが出来る。
【実施例６】
【０１２２】
次に、本発明に係る内燃機関の制御システムの実施例６について説明する。尚、本実施例に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成は上述した実施例１と同様であるためその説明を省略する。
【０１２３】
＜吸気弁のリフト量およびバルブタイミング制御フロー＞
ここで、本実施例に係る、吸気弁９のリフト量およびバルブタイミングを制御する制御ルーチンについて図９に示すフローチャート図に基づいて説明する。本ルーチンは、予めＥＣＵに記憶されており所定時間毎に繰り返されるルーチンである。
【０１２４】
本ルーチンでは、ＥＣＵ２０は、先ずＳ７０１において、内燃機関１の現時点での運転状態におけ筒内燃料噴射率を読み込む。
【０１２５】
次に、ＥＣＵＵ２０は、Ｓ７０２に進み、筒内燃料噴射率が規定筒内燃料噴射率Ｒｓ以上であるか否かを判別する。ここでの規定筒内燃料噴射率Ｒｓとは、筒内燃料噴射率が該規定筒内燃料噴射率以上となると、筒内噴射弁１３からの燃料噴射量が過剰に多くなり、吸気流入速度が速くされない場合は、該筒内噴射弁１３から噴射された燃料が気筒２内において吸気と十分に混合されないことで燃焼状態の悪化を招くと判断できる値である。Ｓ７０２において、肯定判定された場合は、ＥＣＵ２０はＳ７０３に進み、否定判定された場合は、ＥＣＵ２０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１２６】
Ｓ７０３において、ＥＣＵ２０は、内燃機関１の現時点での運転状態における吸気弁９の開弁タイミングを読み込む。
【０１２７】
次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ７０４に進み、吸気弁９の開弁タイミングが吸気行程上死点以前であるか否かを判別する。このＳ７０４において、肯定判定された場合は、ＥＣＵ２０はＳ７０５に進み、否定判定された場合は、ＥＣＵ２０はＳ７０６に進む。
【０１２８】
Ｓ７０５において、ＥＣＵ２０は、吸気弁９の開弁タイミングを吸気行程上死点後に遅角させると共に、筒内燃料噴射率が規定筒内燃料噴射率Ｒｒ未満の場合に比べて吸気弁９のリフト量を小さくする。尚、ここでは、吸気弁９の開弁タイミング遅角または吸気弁９のリフト量減少のいずれかのみの制御を行うとしてもよい。その後、ＥＣＵ２０はＳ７０
７に進む。
【０１２９】
一方、Ｓ７０６において、ＥＣＵ２０は、筒内燃料噴射率が規定筒内燃料噴射率Ｒｒ未満の場合に比べて吸気弁９のリフト量を小さくする。その後、ＥＣＵ２０はＳ７０７に進む。
【０１３０】
Ｓ７０７において、ＥＣＵ２０は、筒内燃料噴射率が規定筒内燃料噴射率Ｒｓ未満の場合に比べて吸気弁９の閉弁タイミングを遅角させる。即ち、Ｓ７０５またはＳ７０６における、吸気弁９の開弁タイミング遅角および／または吸気弁９のリフト量減少の制御を行う前よりも該吸気弁９の閉弁タイミングを遅角させる。ただし、吸気行程下死点以降まで吸気弁９の閉弁タイミングを遅角させる場合は、該閉弁タイミングは、吸気行程下死点以降であっても吸気の動的効果によって気筒２内に吸気が流入する期間以内とする。その後、ＥＣＵ２０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１３１】
以上のようなルーチンによっても、筒内噴射弁１３からの燃料噴射量が増加し、ポート内噴射弁１２からの燃料噴射量が減少するほど、吸気流入速度は速くされる。その結果、筒内噴射弁１３から噴射された燃料が吸気と十分に混合されないことで燃焼状態が悪化するのを抑制することが出来る。また、吸気流入速度速くするために、吸気弁９の開弁タイミングを遅角および／または吸気弁９のリフト量を減少した場合であっても、吸気量が減少するのを抑制することが出来る。即ち、本実施例に係る内燃機関１をより好適に制御することが出来る。
【０１３２】
また、上述した実施例１の変形例のように、吸気ポート５内の温度が規定ポート内温度Ｔ１以下のとき、もしくは、気筒２内の温度が規定筒内温度Ｔ２以下のときに、図９の制御ルーチンを実行するとしてもよい。このような場合、冷間時に、筒内噴射弁１３から噴射された燃料が吸気と十分に混合されないことで燃焼状態が悪化するのを抑制することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の実施例に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図。
【図２】図２（ａ）は、ポート内燃料噴射率と、吸気弁の開弁タイミングが吸気行程上死点より遅角されるときの開弁タイミング遅角量および吸気弁のリフト量との関係を示すグラフ。図２（ｂ）は、筒内燃料噴射率と、吸気弁の開弁タイミングが吸気行程上死点より遅角されるときの開弁タイミング遅角量および吸気弁のリフト量との関係を示すグラフ。
【図３】実施例１に係る、各燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率を制御する制御ルーチンを示すフローチャート図。
【図４】実施例１の変形例に係る、各燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率を制御する制御ルーチンを示すフローチャート図。
【図５】実施例２に係る、各燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率を制御する制御ルーチンを示すフローチャート図。
【図６】実施例３に係る、各燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率を制御する制御ルーチンを示すフローチャート図。
【図７】実施例４に係る、吸気弁のリフト量およびバルブタイミングを制御する制御ルーチンを示すフローチャート図。
【図８】実施例５に係る、吸気弁のリフト量およびバルブタイミングを制御する制御ルーチンを示すフローチャート図。
【図９】実施例６に係る、吸気弁のリフト量およびバルブタイミングを制御する制御ルーチンを示すフローチャート図。
【符号の説明】
【０１３４】
１・・・内燃機関
２・・・気筒
５・・・吸気ポート
７・・・吸気通路
９・・・吸気弁
１１・・可変動弁機構
１２・・ポート内噴射弁
１３・・筒内噴射弁
２０・・ＥＣＵ
２１・・ポート内温度センサ
２２・・水温センサ
【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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