(57)【要約】【課題】本発明は、吸気ポート内に燃料噴射が可能なポート内噴射弁を備える内燃機関において、噴射燃料が吸気ポートの内壁面に付着するのを抑制するとともに、所定時間内に内燃機関の機関負荷に応じた量の燃料を噴射し得る燃料噴射制御を行う。【解決手段】内燃機関の気筒につながる吸気ポート内に燃料を噴射する噴射弁であって、燃料噴孔の口径が異なる二種類の噴孔を有するポート内噴射弁を備える内燃機関において、前記吸気ポートに備えられる吸気弁のリフト量が所定リフト量より低いときは燃料噴孔の口径が小さい小噴孔から燃料を噴射し（ＩＮＪ１、ＩＮＪ２）、該吸気弁のリフト量が所定リフト量以上のときは少なくとも燃料噴孔の口径が大きい大噴孔から燃料を噴射する（ＩＮＪ３）。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の気筒につながる吸気ポート内に燃料を噴射する噴射弁であって、燃料噴孔の口径が異なる二種類の噴孔を有するポート内噴射弁を備える内燃機関において、
前記吸気ポートに備えられる吸気弁のリフト量が所定リフト量より小さいときは燃料噴孔の口径が小さい小噴孔から燃料を噴射し、該吸気弁のリフト量が所定リフト量以上のときは少なくとも燃料噴孔の口径が大きい大噴孔から燃料を噴射することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御方法。
【請求項２】
前記内燃機関の機関負荷が低くなるに従い、前記大噴孔からの燃料噴射量に対する前記小噴孔からの燃料噴射量の噴射割合を増加することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御方法。
【請求項３】
前記内燃機関の機関回転速度が低くなるに従い、前記大噴孔からの燃料噴射量に対する前記小噴孔からの燃料噴射量の噴射割合を増加することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御方法。
【請求項４】
前記内燃機関の機関温度が低くなるに従い、前記大噴孔からの燃料噴射量に対する前記小噴孔からの燃料噴射量の噴射割合を増加することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御方法。
【請求項５】
前記吸気ポートにおける吸気温度が低くなるに従い、前記大噴孔からの燃料噴射量に対する前記小噴孔からの燃料噴射量の噴射割合を増加することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御方法。
【請求項６】
内燃機関の気筒につながる吸気ポート内に燃料を噴射する噴射弁であって、燃料噴孔の口径が異なる二種類の噴孔を有するポート内噴射弁を備える内燃機関において、
前記吸気ポートに備えられる吸気弁のリフト量が所定リフト量より小さいときは燃料噴孔の口径が大きい大噴孔からの燃料噴射を禁止するとともに、燃料噴孔の口径が小さい小噴孔からの燃料噴射を行うことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関における吸気ポート内への燃料噴射制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮着火式の内燃機関において、排出されるＮＯｘの抑制とスモークの発生の抑制を目的として、予混合燃焼が行われる。この予混合燃焼では、一般に燃料を気筒内に圧縮行程上死点より早い時期に噴射することで、燃焼室内により均一な予混合気を形成させる。この均一な予混合気が燃焼すると、火炎温度が低く抑えられるためＮＯｘの生成が抑制される。さらに、この予混合気は燃料と空気が均一に混合しているため、十分な量の酸素の存在下で燃料が燃焼することになり、従って、酸素不足下での燃焼に起因するスモークの発生も抑制される。
【０００３】
ここで、予混合燃焼の実現のために、気筒内に直接燃料を噴射する気筒内噴射弁に加えて、吸気ポート内に燃料噴射が可能なポート内噴射弁を備える内燃機関においては、低負荷時には、ポート内噴射弁から燃料噴射を行い、高負荷時には気筒内噴射弁とポート内噴射弁とから燃料噴射を行うことで、予混合燃焼を可能とする（例えば、特許文献１を参照。）。即ち、気筒内噴射弁からの燃料噴射によって予混合気を形成する場合と比べて、ポート内噴射弁によって吸気ポートに燃料噴射を行うことで、予混合気形成のための時間を確保して、ＮＯｘ発生等を可及的に抑制することが可能となる。
【０００４】
また、上記のようにポート内噴射弁によって吸気ポート内に燃料を噴射する場合、噴射燃料が吸気ポートの内壁面に付着して、燃料供給の遅延やエミッションの悪化が生じる虞がある。そこで、ポート内噴射弁からの噴霧の広がり角や噴射方向を工夫し、噴射燃料が吸気ポートの内壁面に付着するのを抑制する技術が公開されている（例えば、特許文献２を参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２５２５１２号公報
【特許文献２】特開平１１−１４１４３５号公報
【特許文献３】特開昭６３−４１６６１号公報
【特許文献４】特開平５−１２６０１２号公報
【特許文献５】特開２０００−３３７２２６号公報
【特許文献６】特開２００３−３２２９６９号公報
【特許文献７】特開２００３−２６２１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
吸気ポート内に燃料噴射が可能なポート内噴射弁を備える内燃機関において、噴射燃料が吸気ポートの内壁面に付着すると、燃料供給の遅延やエミッションの悪化が生じる虞がある。そこで、噴射燃料の燃料粒径を小さくして噴射燃料の蒸発性を向上するのが好ましい。
【０００６】
しかし、燃料噴射において燃料粒径を小さくするためにポート内噴射弁の噴射孔を小さくすると、燃料の噴射率が低下し、所定時間内に内燃機関の機関負荷に応じた量の燃料を噴射することが困難となる虞がある。それは、特に内燃機関の機関負荷が増加した場合や、機関回転速度が上昇した場合に顕著となる。
【０００７】
本発明では、上記した問題に鑑み、吸気ポート内に燃料噴射が可能なポート内噴射弁を備える内燃機関において、噴射燃料が吸気ポートの内壁面に付着するのを抑制するとともに、所定時間内に内燃機関の機関負荷に応じた量の燃料を噴射し得る燃料噴射制御を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記した課題を解決するために、ポート内噴射弁に微粒化した燃料を噴射する小噴孔と、高噴射率での燃料噴射を可能とする大噴孔とを設け、吸気弁の開度、即ち吸気弁のリフト量に応じて、小噴孔と大噴孔からの燃料噴射を制御することに着目した。吸気弁のリフト量によって、吸気ポートにおける実質的な吸気の流路面積が異なり、流路面積が小さいほど噴射燃料が吸気ポートに付着する虞が高いからである。
【０００９】
そこで、本発明は、内燃機関の気筒につながる吸気ポート内に燃料を噴射する噴射弁であって、燃料噴孔の口径が異なる二種類の噴孔を有するポート内噴射弁を備える内燃機関での燃料噴射制御方法であって、該燃料噴射制御方法においては、前記吸気ポートに備えられる吸気弁のリフト量が所定リフト量より小さいときは燃料噴孔の口径が小さい小噴孔から燃料を噴射し、該吸気弁のリフト量が所定リフト量以上のときは少なくとも燃料噴孔の口径が大きい大噴孔から燃料を噴射する。
【００１０】
上記内燃機関においては、吸気弁のリフト量に応じた燃料噴射がポート内噴射弁によって行われる。内燃機関における燃料噴射をポート内噴射弁によって行うことで、気筒の内壁面への燃料付着を抑制しつつ可及的に早い時期に燃料噴射を行うことが可能となるため、より均一な混合気を気筒内に形成することが可能となる。特に、内燃機関がいわゆる予混合燃焼を行う圧縮着火内燃機関である場合には、その利点はより効果的なものとなる。また、火花点火式内燃機関においても、燃料と吸気との十分な混合によりエミッションの悪化等を抑制し得る。また、内燃機関がいわゆる排気再循環装置を備える場合、排気の温度によって噴射燃料を高温下により長い時間曝すことが可能となるため、燃料の蒸発を促進させることが可能となる。
【００１１】
更には、燃料噴射時、吸気ポート内の圧力は気筒内の圧力より低いため、ポート内噴射弁の構造的な強度は比較的低くてもよく、また燃料噴射のための噴射圧を比較的低くしても燃料噴射が可能となる。
【００１２】
ここで、前記所定リフト量とは、吸気弁のリフト量によって吸気ポートの実質的な流路面積が、噴射燃料が吸気ポートの内壁面に付着する状態にあるか否かが、決定される閾値である。吸気弁のリフト量が所定リフト量より小さいとき（以下、「低リフト状態にあるとき」という）は、吸気ポートにおける実質的な流路面積は比較的小さく、吸気ポートから気筒内へ流れ込む吸気流量は少ない。そして、吸気弁が低リフト状態にあるとき、ポート内噴射弁からの噴射燃料が吸気ポートの内壁面に付着しやすい。そこで、このような場合は、より微粒化された燃料を噴射するために、ポート内噴射弁の小噴孔から燃料噴射を行う。小噴孔からの燃料の粒径は比較的小さいため、燃料の蒸発性が向上されており、その結果、噴射燃料が吸気ポートに付着するのを抑制し得る。一方で、燃料噴孔の口径が小さいため燃料の噴射率が小さい。
【００１３】
そこで、吸気弁のリフト量が所定リフト量以上であるとき（以下、「高リフト状態にあ
るとき」という）は吸気ポートにおける実質的な流路面積が比較的大きくなるため、吸気ポートから気筒内へ流れ込む吸気流量は多く、吸気弁が低リフト状態であるときと比べて噴射燃料が吸気ポートの内壁面に付着する虞は低い。そこで、大噴孔から燃料を噴射することで、燃料の蒸発性は低下するものの、燃料の噴射率は向上されるため、必要とされる燃料量を必要とされる時間内に噴射することが可能となる。
【００１４】
上述のように吸気弁のリフト量に応じて、小噴孔と大噴孔からの燃料噴射を制御することで、噴射燃料が吸気ポートの内壁面に付着するのを抑制するとともに、所定時間内に内燃機関の機関負荷に応じた量の燃料を噴射し得る燃料噴射制御を行うことが可能となる。
【００１５】
ここで、上述した内燃機関の燃料噴射制御方法において、前記内燃機関の機関負荷が低くなるに従い、前記大噴孔からの燃料噴射量に対する前記小噴孔からの燃料噴射量の噴射割合を増加するようにしてもよい。
【００１６】
内燃機関の機関負荷が低くなると、その機関負荷に応じて必要とされる総燃料噴射量は減量される。従って、総燃料噴射量が減量される場合には、噴射率の低い小噴孔からの燃料噴射をより多量に行っても、必要な量を所定の噴射時期までに噴射することが可能となる。そこで、燃料の蒸発性がよい小噴孔からの燃料噴射の割合増やすことで、吸気ポートの内壁面への付着をより確実に抑制することが可能となる。
【００１７】
また、上述した内燃機関の燃料噴射制御方法において、前記内燃機関の機関回転速度が低くなるに従い、前記大噴孔からの燃料噴射量に対する前記小噴孔からの燃料噴射量の噴射割合を増加するようにしてもよい。
【００１８】
内燃機関の機関回転速度が低くなると、必要とされる量の燃料を噴射し得る実質的な時間は長くなる。従って、機関回転速度が低くなる場合には、噴射率の低い小噴孔からの燃料噴射を行っても、必要な量を所定の噴射時期までに噴射することが可能となる。そこで、燃料の蒸発性がよい小噴孔からの燃料噴射の割合増やすことで、吸気ポートの内壁面への付着をより確実に抑制することが可能となる。
【００１９】
また、上述した内燃機関の燃料噴射制御方法において、前記内燃機関の機関温度が低くなるに従い、前記大噴孔からの燃料噴射量に対する前記小噴孔からの燃料噴射量の噴射割合を増加するようにしてもよい。
【００２０】
内燃機関の機関温度が低くなると、ポート内噴射弁から噴射される燃料の温度も低くなり、それとともに噴射燃料の粒径が大きくなり、蒸発性が悪化する。そこで、内燃機関の機関温度が低くなる場合には、小噴孔からの燃料噴射の割合を増やすことで、燃料の粒径をより小さくして蒸発性を向上させて、以て吸気ポートの内壁面への付着をより確実に抑制することが可能となる。ここで、内燃機関の機関温度として、内燃機関の冷却水温度や、ポート内噴射弁の温度等で代表させることが可能である。
【００２１】
また、上述した内燃機関の燃料噴射制御方法において、前記吸気ポートにおける吸気温度が低くなるに従い、前記大噴孔からの燃料噴射量に対する前記小噴孔からの燃料噴射量の噴射割合を増加するようにしてもよい。
【００２２】
吸気ポートを流れる吸気温度が低くなると、ポート内噴射弁から噴射される燃料の蒸発性が悪化する。そこで、該吸気温度が低くなる場合には、小噴孔からの燃料噴射の割合を増やすことで、燃料の粒径をより小さくして蒸発性を向上させて、以て吸気ポートの内壁面への付着をより確実に抑制することが可能となる。
【００２３】
更に、上記の課題を解決するために、内燃機関の気筒につながる吸気ポート内に燃料を噴射する噴射弁であって、燃料噴孔の口径が異なる二種類の噴孔を有するポート内噴射弁を備える内燃機関での燃料噴射制御において、前記吸気ポートに備えられる吸気弁のリフト量が所定リフト量より小さいときは燃料噴孔の口径が大きい大噴孔からの燃料噴射を禁止するとともに、燃料噴孔の口径が小さい小噴孔からの燃料噴射を行う。
【００２４】
このように、ポート内噴射弁からの噴射燃料が吸気ポートの内壁面に付着しやすいときには、燃料の粒径が比較的大きく燃料の蒸発性が悪い大噴孔からの燃料噴射を行わず、燃料の粒径が比較的小さく燃料の蒸発性がよい小噴孔からの燃料噴射のみを行うことで、噴射燃料が吸気ポートの内壁面に付着するのを抑制し得る。
【発明の効果】
【００２５】
本発明においては、吸気ポート内に燃料噴射が可能なポート内噴射弁を備える内燃機関において、噴射燃料が吸気ポートの内壁面に付着するのを抑制するとともに、所定時間内に内燃機関の機関負荷に応じた量の燃料を噴射し得る燃料噴射制御を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
ここで、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御の形態について図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、本発明が適用される圧縮着火式の内燃機関（以下、単に「内燃機関」という）１およびその制御系統の概略構成を表すブロック図である。内燃機関１の気筒２内において、ピストン４が往復運動を行う。また、内燃機関１では、吸気通路が吸気ポート７を介して燃焼室に接続される。同様に、内燃機関１では、排気通路が排気ポート８を介して、燃焼室に接続される。ここで、吸気ポート７と燃焼室との境界には吸気弁５が、排気ポート８と燃焼室との境界には排気弁６が設けられている。そして、吸気ポート７の上流側の吸気通路には、吸気通路を流れて吸気ポート７へ流入する吸気の流量を検出するエアフローメータ１３が設けられている。また、吸気ポート７においては吸気ポート７内に燃料を噴射することが可能なポート内噴射弁９が設けられている。ポート内噴射弁９の詳細な構造については、後述する。
【００２８】
更に、内燃機関１には、排気ポート８から吸気ポート７につながる排気再循環通路１１が設けられている。排気再循環通路１１を介して、排気ポート８を流れる排気の一部がＥＧＲガスとして、吸気通路へと再循環される。また、排気再循環通路１１には、該通路を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラー１２が設けられ、その下流側には排気再循環通路１１を流れるＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲ弁１０が設けられている。
【００２９】
ここで、内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）２０が併設されている。このＥＣＵ２０は、ＣＰＵの他、後述する各種の制御ルーチン及びマップを記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えており、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の運転状態等を制御するユニットである。ここで、ポート内噴射弁９およびＥＧＲ弁１０は、ＥＣＵ２０からの制御信号によって開閉動作を行う。
【００３０】
更に、クランクポジションセンサ１５とアクセル開度センサ１６がＥＣＵ２０と電気的に接続されている。これにより、ＥＣＵ２０は内燃機関１の出力軸の回転角に応じた信号を受け取って内燃機関１の機関回転速度Ｎｅ等を算出し、またはアクセル開度に応じた信号を受け取って内燃機関１に要求される機関負荷Ｔｑ等を算出する。また、吸気ポート７を流れる吸気の温度Ｔｉｎを検出する吸気温度センサ１４、内燃機関１の冷却水温度Ｔｈ
ｗを検出する冷却水温度センサ１７、エアフローメータ１３がＥＣＵ２０に電気的に接続されている。
【００３１】
ここで、ポート内噴射弁９の詳細な構造について図２に基づいて説明する。ポート内噴射弁９の外殻９５には噴孔の口径が小さい小噴孔９３と噴孔の口径が大きい大噴孔９４が設けられている。ここで、大噴孔９４が外殻９５の先端部に近い部位に設けられ、一方で、小噴孔９３は大噴孔９４と比べて、外殻９５の先端部から遠い部位に設けられている。そして、これらの小噴孔９３および大噴孔９４を通して燃料が、ポート内噴射弁９から噴射される。
【００３２】
ここで、ポート内噴射弁９からの燃料噴射は、外殻９５の内部に設けられ、ポート内噴射弁９の長手方向に移動可能な二つのニードル弁９１、９２（以下、ニードル弁９１を「第一ニードル弁９１」と、ニードル弁９２を「第二ニードル弁９２」という）によって制御される。具体的には、先ず図２（ａ）に示すように、ポート内噴射弁９が閉弁状態にあるとき、即ち第一ニードル弁９１および第二ニードル弁９２が初期状態であって、両弁が外殻９５の内壁面と接触した状態になっているときは、燃料が小噴孔９３および大噴孔９４まで至らないため、燃料は噴射されない。尚、図２中矢印で表されるのは、燃料の流れを意味する。
【００３３】
次に、図２（ｂ）に示すように第一ニードル弁９１が移動して外殻９５の内壁面との接触状態が解消されているが、第二ニードル弁９２と該内壁面との接触状態は維持されている場合、燃料は大噴孔９４までは至らず、小噴孔９３のみから噴射される。尚、図２（ｂ）に示すように小噴孔９３のみからの燃料噴射を、小噴孔噴射という。
【００３４】
次に、図２（ｃ）に示すように、図２（ｂ）の状態から第一ニードル弁９１と第二ニードル弁９２とが更に移動して第一ニードル弁９１および第二ニードル弁９２の両弁と外殻９５の内壁面との接触状態が解消されている場合、燃料は大噴孔９４まで至り、小噴孔９３および大噴孔９４から燃料が噴射される。尚、図２（ｃ）に示すように小噴孔９３および大噴孔９４からの燃料噴射を、大噴孔噴射という。
【００３５】
このように構成されるポート内噴射弁９においては、図３に示すように、吸気弁５のリフト量が最大量の５０％を境界として、該リフト量が５０％未満の低リフト状態（図３に示す区間Ｔ１における吸気弁のリフト状態）であるときには小噴孔噴射が行われ、該リフト量が５０％以上の高リフト状態（図３に示す区間Ｔ２における吸気弁のリフト状態）であるときには大噴孔噴射が行われる。
【００３６】
小噴孔噴射においては、燃料は小噴孔９３から噴射されるため、より微粒化された燃料が噴射されることになり、以て燃料の蒸発が促進される。そのため、吸気弁５のリフト量が低リフト状態であって、吸気ポート７の実質的な流路面積が小さくても、吸気ポート７への燃料の付着は抑制され得る。
【００３７】
一方で、小噴孔９３の口径は小さいため小噴孔噴射の噴射率は低い。そこで、吸気弁５が高リフト状態となって吸気ポート７における実質的な流路面積が大きくなると大噴孔噴射を行うことで、大噴孔９４からの噴射率の高い燃料噴射を行う。吸気弁５が高リフト状態となると吸気ポート７の流路面積は比較的大きくなるため、大噴孔噴射によって噴射された燃料であっても、吸気ポート７への付着は抑制される。
【００３８】
具体的に、内燃機関１の機関負荷が最大負荷であるときの小噴孔噴射と大噴孔噴射の噴射時期について、図４に基づいて説明する。図４の横軸は、内燃機関１のクランクアングルを表し、図中ＴＤＣは圧縮行程上死点を意味する。また、−３６０ＣＡ、−１８０ＣＡ
は、ＴＤＣを基準として、クランクアングルで３６０度前、１８０度前のクランクアングルを意味する。そして、図４の上段は、ポート内噴射弁９からの小噴孔噴射による燃料噴射（ＩＮＪ１、ＩＮＪ２）の時期を表す図であり、図４の下段は、ポート内噴射弁９からの大噴孔噴射による燃料噴射（ＩＮＪ３）の時期を表す図である。
【００３９】
ここで、内燃機関１の機関負荷が最大であるため、噴射燃料量も最大量である。そこで、ほぼ吸気行程全部においてポート内噴射弁９から燃料噴射を行う。このとき、吸気弁５のリフト量は図３に示すように変動し、そして、開弁後一定の期間と閉弁前一定の期間（図３中Ｔ１で表される区間）においては、吸気弁５は低リフト状態にあるため第一ニードル弁９１と第二ニードル弁が図２（ｂ）に示す状態となることで、小噴孔噴射が行われる。一方で、図３中Ｔ１で表される区間に挟まれる区間である区間Ｔ２においては、吸気弁５は高リフト状態にあるため第一ニードル弁９１と第二ニードル弁が図２（ｃ）に示す状態となることで、大噴孔噴射が行われる。
【００４０】
また、内燃機関１の機関負荷が低くなる場合、ポート内噴射弁９から噴射すべき燃料量が減少する。そこで、噴射すべき燃料量に応じて、図４に示すＩＮＪ１、ＩＮＪ２、ＩＮＪ３の期間を短くする。但し、このとき噴射燃料が吸気ポート７の内壁面に付着するのを抑制するために、吸気弁５が低リフト状態にあるときは、大噴孔噴射が行われないようにする。従って、噴射すべき燃料を必要な時期までに噴射することが可能であれば、吸気弁５が高リフト状態にあるときであっても、小噴孔噴射を行ってもよい。
【００４１】
次に、図５に基づいて、内燃機関１での燃料噴射制御について、詳細に説明する。尚、図５に示す燃料噴射制御はＥＣＵ２０によって実行される。
【００４２】
Ｓ１０１では、アクセル開度センサ１６からの信号に基づいて、内燃機関１に要求される機関負荷Ｔｑを算出し、該機関負荷Ｔｑに応じた燃料噴射量の総量Ｑｔｏｔａｌを算出する。Ｓ１０１の処理が終了すると、Ｓ１０２へ進む。
【００４３】
Ｓ１０２では、アクセル開度センサ１６からの信号に基づいて算出される機関負荷Ｔｑやクランクポジションセンサ１５からの信号に基づいて算出される機関回転速度Ｎｅに基づいて、小噴孔噴射による噴射量（小噴孔噴射量）Ｑｓおよび大噴孔噴射による噴射量（大噴孔噴射量）Ｑｂを算出する。
【００４４】
小噴孔噴射における噴射率は大噴孔噴射による噴射率より小さいため、同量の燃料を噴射する場合、小噴孔噴射の方が大噴孔噴射よりも噴射に要する時間が長くなる。そこで、機関負荷Ｔｑが大きくなるに従い、即ち総噴射量Ｑｔｏｔａｌが多くなるに従い、大噴孔噴射量に対する小噴孔噴射量の割合を減少するように、換言すると、機関負荷Ｔｑが小さくなるに従い、即ち総噴射量Ｑｔｏｔａｌが少なくなるに従い、大噴孔噴射量に対する小噴孔噴射量の割合を増加するように、小噴孔噴射量Ｑｓ、大噴孔噴射量Ｑｂを設定する。
【００４５】
また、機関回転速度Ｎｅが増加するに従い、実質的に燃料噴射に要することが可能な時間は短くなる。そこで、機関回転速度Ｎｅが大きくなるに従い、大噴孔噴射量に対する小噴孔噴射量の割合を減少するように、換言すると、機関回転速度Ｎｅが小さくなるに従い、大噴孔噴射量に対する小噴孔噴射量の割合を増加するように、小噴孔噴射量Ｑｓ、大噴孔噴射量Ｑｂを設定する。
【００４６】
更に、小噴孔噴射量Ｑｓおよび大噴孔噴射量Ｑｂの設定にあたっては、吸気弁５が低リフト状態にあるときには大噴孔噴射が行われないように、それぞれを設定する。従って、吸気弁５が開弁している期間において、小噴孔噴射によって総噴射量Ｑｔｏｔａｌの燃料を噴射することが可能であれば、大噴孔噴射量Ｑｂの値を零としてもよい。これは、吸気
弁５が高リフト状態にあるときは、小噴孔噴射によっても、噴射燃料の吸気ポート７の内壁面への付着は抑制されることによる。Ｓ１０２の処理が終了すると、Ｓ１０３へ進む。
【００４７】
Ｓ１０３では、Ｓ１０２で算出された小噴孔噴射量Ｑｓと大噴孔噴射量Ｑｂを、内燃機関１の冷却水温度Ｔｈｗと吸気ポート７を流れる吸気の温度Ｔｉｎに基づいて補正する。これは、内燃機関１の冷却水温度Ｔｈｗと吸気ポート７を流れる吸気の温度Ｔｉｎによっては、ポート内噴射弁９から噴射される燃料の蒸発性が変化し、吸気ポート７の内壁面への燃料の付着の程度が異なるからである。
【００４８】
具体的には、先ず、内燃機関１の冷却水温度Ｔｈｗに基づいて、小噴孔噴射量Ｑｓと大噴孔噴射量Ｑｂとを補正する。即ち、内燃機関１の冷却水温度Ｔｈｗが低くなるに従いポート内噴射弁９から噴射された燃料の蒸発性は低下するため、該燃料が吸気ポート７の内壁面に付着する虞は高い。そこで、以下に示す式（１）および式（２）に従って、小噴孔噴射量Ｑｓと大噴孔噴射量Ｑｂとを補正する。
【００４９】
小噴孔噴射量Ｑｓ＝（Ｓ１０２での算出値）×（１＋係数Ｂ）・・・（式１）
大噴孔噴射量Ｑｂ＝Ｑｔｏｔａｌ−Ｑｓ・・・（式２）
ここで、係数Ｂは、冷却水温度センサ１７からの信号に基づいて算出される冷却水温度Ｔｈｗの低下に従い、その値が増加する係数である。尚、係数Ｂは、ＥＣＵ２０内に格納されている冷却水温度Ｔｈｗと係数Ｂとの関係を示すマップに、冷却水温度Ｔｈｗをパラメータとしてアクセスすることによって求められる。
【００５０】
上記の式に基づいて、冷却水温度Ｔｈｗの低下に従い大噴孔噴射量Ｑｂに対する小噴孔噴射量Ｑｂに対する割合を増量する。これにより、蒸発性の比較的よい小噴孔噴射量Ｑｂの割合が増加するため、吸気ポート７の内壁面への噴射燃料の付着が可及的に抑制され得る。尚、大噴孔噴射量Ｑｂが零である場合には、上記の補正は行わない。
【００５１】
次に、吸気温度Ｔｉｎに基づいて、小噴孔噴射量Ｑｓと大噴孔噴射量Ｑｂとを補正する。即ち、吸気温度Ｔｉｎが低くなるに従いポート内噴射弁９から噴射された燃料の蒸発性は低下するため、該燃料が吸気ポート７の内壁面に付着する虞は高い。そこで、以下に示す式（３）および式（４）に従って、小噴孔噴射量Ｑｓと大噴孔噴射量Ｑｂとを補正する。
【００５２】
小噴孔噴射量Ｑｓ＝（式１で算出されたＱｓ）×（１＋係数Ｃ）・・・（式３）
大噴孔噴射量Ｑｂ＝Ｑｔｏｔａｌ−Ｑｓ・・・（式４）
ここで、係数Ｃは、吸気温度センサ１４からの信号に基づいて算出される吸気温度Ｔｉｎの低下に従い、その値が増加する係数である。尚、係数Ｃは、ＥＣＵ２０内に格納されている吸気温度Ｔｉｎと係数Ｃとの関係を示すマップに、吸気温度Ｔｉｎをパラメータとしてアクセスすることによって求められる。
【００５３】
上記の式に基づいて、吸気温度Ｔｉｎの低下に従い大噴孔噴射量Ｑｂに対する小噴孔噴射量Ｑｂに対する割合を増量する。これにより、蒸発性の比較的よい小噴孔噴射量Ｑｂの割合が増加するため、吸気ポート７の内壁面への噴射燃料の付着が可及的に抑制され得る。尚、大噴孔噴射量Ｑｂが零である場合には、上記の補正は行わない。
【００５４】
Ｓ１０３の処理が終了すると、Ｓ１０４へ進む。
【００５５】
Ｓ１０４では、上述したように算出、補正された小噴孔噴射量Ｑｓ、大噴孔噴射量Ｑｂおよび吸気弁５のリフト量に従って、ＥＣＵ２０がポート内噴射弁９に噴射指令を出して、燃料噴射が行われる。即ち、吸気弁５が低リフト状態にあるときは大噴孔噴射が行われ
ないことを条件として、小噴孔噴射および大噴孔噴射が行われる。尚、大噴孔噴射量Ｑｂが零のときは、小噴孔噴射のみが行われる。
【００５６】
本制御によると、吸気弁５が低リフト状態にあるときは小噴孔噴射のみが行われ、吸気弁５が高リフト状態にあるとき小噴孔噴射および／または大噴孔噴射が行われる。その結果、噴射燃料が吸気ポートの内壁面に付着するのを抑制するとともに、所定時間内に内燃機関の機関負荷に応じた量の燃料を噴射することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態に係る予混合圧縮着火内燃機関の概略構成を表す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る予混合圧縮着火内燃機関において、ポート内噴射弁の細部構造を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る予混合圧縮着火内燃機関において、吸気弁のリフト量の推移を表す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る予混合圧縮着火内燃機関において、燃料噴射時期を表す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る予混合圧縮着火内燃機関において、燃料噴射制御に関するフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１・・・・内燃機関
２・・・・気筒
４・・・・ピストン
５・・・・吸気弁
６・・・・排気弁
７・・・・吸気ポート
８・・・・排気ポート
９・・・・ポート内噴射弁
１３・・・・エアフローメータ
１４・・・・吸気温度センサ
１５・・・・クランクポジションセンサ
１６・・・・アクセル開度センサ
１７・・・・冷却水温度センサ
２０・・・・ＥＣＵ
９１・・・・第一ニードル弁
９２・・・・第二ニードル弁
９３・・・・小噴孔
９４・・・・大噴孔
【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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