(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、
該燃料噴射弁より噴射する燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段と、
前記燃料噴射弁から噴射された燃料に点火を行う点火プラグと、
該点火プラグによる点火時期を制御する点火時期制御手段と、
前記内燃機関の排気通路に設けられ、少なくとも酸化機能を有し、排気を浄化する排気浄化触媒と、
該排気浄化触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、
前記内燃機関の吸気行程中及び圧縮行程中に燃料噴射を行い、理論空燃比よりも希薄側の空燃比で成層燃焼を行う分割噴射モードを選択可能な運転モード切替制御手段とを備え、
前記燃料噴射量制御手段は、前記分割噴射モード時には、前記触媒温度検出手段により検出される触媒温度の低下に応じて、前記圧縮行程に噴射する燃料噴射量の割合に対して前記吸気行程に噴射する燃料噴射量の割合を増加させることを特徴とする筒内噴射型内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記点火時期制御手段は、前記分割噴射モード時には、前記触媒温度検出手段により検出される触媒温度の低下に応じて点火時期を遅角させることを特徴とする請求項１記載の筒内噴射型内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記点火プラグは、前記燃料噴射弁から噴射される燃料噴射経路内または燃料噴射経路近傍に電極部が配置されており、
前記点火時期制御手段は、前記分割噴射モード時には、圧縮行程中に噴射した燃料噴霧が前記点火プラグの電極部中または電極部近傍を通過している際に点火を行うことを特徴とする請求項１または２記載の筒内噴射型内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記運転モード切替制御手段は、理論空燃比よりも希薄側の空燃比で圧縮行程中に噴射した燃料噴霧が前記点火プラグの電極部中または電極部近傍を通過している際に点火を行うスプレーガイドモードを選択可能に構成され、前記触媒温度検出手段により検出される触媒温度が所定温度以下になると前記分割噴射モードを選択することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の筒内噴射型内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記運転モード切替制御手段は、理論空燃比よりも希薄側の空燃比で圧縮行程中に噴射した燃料噴霧がピストンのキャビティにより案内されて点火プラグの電極部近傍に至った際に点火を行うウォールガイドモードを選択可能に構成され、前記触媒温度検出手段により検出される触媒温度が所定温度以下になると前記分割噴射モードを選択することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の筒内噴射型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、燃焼室内に燃料を噴射可能な筒内噴射型内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射型内燃機関（以下エンジンともいう）では、理論空燃比よりも希薄（リーン）な空燃比で成層燃焼させて運転することで、ポンピングロス等を軽減し燃費を向上させることができる。
しかし、リーン空燃比での運転は排気温度が低く、排気通路に設けられている排気浄化触媒等の温度が低下し、排気浄化性能が悪化するという問題がある。
【０００３】
従来の筒内噴射型エンジンでは、このように触媒温度が低下した場合には、リーン空燃比運転から理論空燃比（ストイキ）または過濃（リッチ）な空燃比で均一混合燃焼させる運転に切り替えることで排気温度を上昇させ排気浄化性能を維持していた。
しかし、このように触媒の温度が低下する毎にストイキやリッチ空燃比での均一混合燃焼に切り替えてしまうと、リーン空燃比での運転時間が減少し、筒内噴射型エンジンの燃費向上効果を十分に享受することができなくなるという問題がある。
【０００４】
そこで、触媒温度が所定温度未満となったときに、吸気行程と圧縮行程とに燃料噴射を行う分割噴射を行い、当該分割噴射における圧縮行程の燃料噴射量の割合を増加させることで、排気温度を上昇させて触媒温度を上昇させる技術がある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−６８６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示された技術では、分割噴射において排気温度を上昇させるため圧縮行程噴射量の割合を増やしているが、これはエンジンからのＨＣ排出量が減少し、排気浄化触媒上での反応が減少するため、触媒温度の上昇効果が少ないという問題がある。
また、上記特許文献１では空燃比はストイキを保っており、リーン空燃比運転による燃費向上効果を享受することができない。
【０００６】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、リーン空燃比運転による燃費の向上を図りつつ、排気浄化触媒の温度低下を防止し排気浄化性能を維持することのできる筒内噴射型内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するために、請求項１の筒内噴射型内燃機関の制御装置では、内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、該燃料噴射弁より噴射する燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段と、前記燃料噴射弁から噴射された燃料に点火を行う点火プラグと、該点火プラグによる点火時期を制御する点火時期制御手段と、前記内燃機関の排気通路に設けられ、少なくとも酸化機能を有し、排気を浄化する排気浄化触媒と、該排気浄化触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、前記内燃機関の吸気行程中及び圧縮行程中に燃料噴射を行い、理論空燃比よりも希薄側の空燃比で成層燃焼を行う分割噴射モードを選択可能な運転モード切替制御手段とを備え、前記燃料噴射量制御手段は、前記分割噴射モード時には、前記触媒温度検出手段により検出される触媒温度の低下に応じて、前記圧縮行程に噴射する燃料噴射量の割合に対して前記吸気行程に噴射する燃料噴射量の割合を増加させることを特徴としている。
【０００８】
つまり、排気通路に酸化機能を有する排気浄化触媒を備え、リーン空燃比で吸気行程と圧縮行程に燃料噴射を行う分割噴射モードでの運転が可能な内燃機関において、当該分割噴射モード時には、排気浄化触媒の触媒温度の低下に応じて、吸気行程噴射の燃料噴射量の割合を増加、即ち圧縮行程噴射の燃料噴射量の割合を減少させる。
請求項２の筒内噴射型内燃機関の制御装置では、請求項１において、前記点火時期制御手段は、前記分割噴射モード時には、前記触媒温度検出手段により検出される触媒温度の低下に応じて点火時期を遅角させることを特徴としている。
【０００９】
つまり、分割噴射モード時には、触媒温度の低下に応じて、吸気行程噴射量割合を増加させるとともに、点火時期の遅角も行う。
請求項３の筒内噴射型内燃機関の制御装置では、請求項１または２において、前記点火プラグは、前記燃料噴射弁から噴射される燃料噴射経路内または燃料噴射経路近傍に電極部が配置されており、前記点火時期制御手段は、前記分割噴射モード時には、圧縮行程中に噴射した燃料噴霧が前記点火プラグの電極部中または電極部近傍を通過している際に点火を行うことを特徴としている。
【００１０】
つまり、燃料噴射弁より噴射された燃料噴霧に直接点火を行う所謂スプレーガイド方式での点火を行う。
請求項４の筒内噴射型内燃機関の制御装置では、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記運転モード切替制御手段は、理論空燃比よりも希薄側の空燃比で圧縮行程中に噴射した燃料噴霧が前記点火プラグの電極部中または電極部近傍を通過している際に点火を行うスプレーガイドモードを選択可能に構成され、前記触媒温度検出手段により検出される触媒温度が所定温度以下になると前記分割噴射モードを選択することを特徴としている。
【００１１】
つまり、理論空燃比よりも希薄側の空燃比での運転を行うにあたって触媒温度が所定温度以下の場合は、スプレーガイドモードではなく分割噴射モードでの運転を行う。
請求項５の筒内噴射型内燃機関の制御装置では、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記運転モード切替制御手段は、理論空燃比よりも希薄側の空燃比で圧縮行程中に噴射した燃料噴霧がピストンのキャビティにより案内されて点火プラグの電極部近傍に至った際に点火を行うウォールガイドモードを選択可能に構成され、前記触媒温度検出手段により検出される触媒温度が所定温度以下になると前記分割噴射モードを選択することを特徴としている。
【００１２】
つまり、理論空燃比よりも希薄側の空燃比での運転を行うにあたって触媒温度が所定温度以下の場合は、ウォールガイドモードではなく分割噴射モードでの運転を行う。
【発明の効果】
【００１３】
上記手段を用いる本発明の請求項１の筒内噴射型内燃機関の制御装置によれば、リーン空燃比運転の分割噴射モードにおいて、排気浄化触媒の触媒温度の低下に応じて、吸気行程の燃料噴射量の割合を増加させることで、内燃機関から排出されるＨＣ量を増加させることができる。またリーン空燃比の運転であるので、排出ガス中には多くのＯ２を含んでいる。これにより大量のＨＣとＯ２を同時に排気浄化触媒に供給することができ、当該排気浄化触媒上での酸化反応を促進して、当該酸化反応熱により排気浄化触媒の触媒温度を上昇させることができる。
【００１４】
これにより、リーン空燃比運転による燃費の向上を図りつつ、排気浄化触媒の温度低下を防止し排気浄化性能を維持することができる。
請求項２の筒内噴射型内燃機関の制御装置によれば、分割噴射モード時に、触媒温度の低下に応じて、吸気行程噴射量割合を増加させるとともに、点火時期の遅角も行うことで、排気温度を上昇させる上、さらにＨＣ排出量を増加させることができる。
【００１５】
これにより、より確実に排気浄化触媒の触媒温度を上昇させることができる。
請求項３の筒内噴射型内燃機関の制御装置によれば、燃料噴射弁より噴射された燃料噴霧に直接点火を行うため、特に排気温度が低い低負荷低回転速度域においても安定した分割噴射モードでの運転を行うことができる。
請求項４の筒内噴射型内燃機関の制御装置によれば、リーン空燃比での運転を行うにあたり触媒温度が所定温度以下の場合は分割噴射モードでの運転を行うので、リーン空燃比運転による燃費の向上を図りつつ、排気浄化触媒の温度低下を防止し排気浄化性能を維持することができるし、触媒温度の制約がない状況下ではスプレーガイドモードを有効活用して燃費を向上させることができる。
【００１６】
請求項５の筒内噴射型内燃機関の制御装置によれば、リーン空燃比での運転を行うにあたり触媒温度が所定温度以下の場合は分割噴射モードでの運転を行うので、リーン空燃比運転による燃費の向上を図りつつ、排気浄化触媒の温度低下を防止し排気浄化性能を維持することができるし、触媒温度の制約がない状況下ではウォールガイドモードを有効活用して燃費を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１を参照すると、本発明に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置の概略構成図が示されている。
図１に示すエンジン１（内燃機関）は、４サイクル直列４気筒型エンジンであり、図１にはそのうちの１つの気筒についての縦断面が示されている。なお、他の気筒についても同様の構成をしているものとして図示及び説明を省略する。
【００１８】
図１に示すように、エンジン１はシリンダブロック２にシリンダヘッド４が載置されて構成されている。
シリンダブロック２に形成されているシリンダ６内には上下摺動可能にピストン８が設けられている。
当該ピストン８の頂面には凹形状のキャビティ８ａが形成されている。
【００１９】
また、シリンダ６に対応して、シリンダヘッド４の下面には所謂ペントルーフ型の斜面１０ａ、１０ｂが形成されおり、当該シリンダヘッド４下面の斜面１０ａ、１０ｂ、シリンダ６、ピストン８上面に囲まれて燃焼室１２が形成されている。
燃焼室１２の上壁の中央部分、即ち両斜面１０ａ、１０ｂの稜線中央部分において、一方の斜面１０ａには燃料噴射弁１４が、他方の斜面１０ｂには点火プラグ１６がそれぞれ燃焼室１２内に臨んで設けられている。
【００２０】
当該燃料噴射弁１４は真下方向よりも若干点火プラグ１６の電極部１６ａ側に指向して配設されており、当該燃料噴射弁１４から噴射される燃料噴霧１８が点火プラグ１６側に偏倚するよう構成されている。
また、点火プラグ１６は真下方向よりも若干燃料噴射弁１４側に指向しており、電極部１６ａが燃料噴射弁１４から噴射される燃料の噴射領域、即ち燃料噴霧１８近傍に位置するように配設されている。
【００２１】
また、一方の斜面１０ａには、燃料噴射弁１４の両側に位置して２つの吸気バルブ２０がそれぞれ設けられており、他方の斜面１０ｂには、点火プラグ１６の両側に位置して２つの排気バルブ２２がそれぞれ設けられている。
これら吸気バルブ２０及び排気バルブ２２は、上下摺動することでそれぞれシリンダヘッド４内に形成された吸気ポート２４及び排気ポート２６と燃焼室１２との連通と遮断を行うよう構成されている。
【００２２】
また、上記排気ポート２６は排気マニホールド２８を介して排気管３０と接続されており、当該排気管３０には排気浄化触媒３２が設けられている。当該排気浄化触媒３２は、例えば、ＨＣ、ＣＯを酸化し、ＮＯｘを還元する機能を有する三元触媒である。
また、排気浄化触媒３２には触媒温度センサ３４が設けられており、当該触媒温度センサ３４は車両に搭載されているＥＣＵ（電子コントロールユニット）４０と電気的に接続されている。
【００２３】
当該ＥＣＵ４０は、エンジン１のエンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサ４２、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ４４等のセンサ類とも電気的に接続されており、当該センサ類からの情報に基づき、上記燃料噴射弁１４による燃料噴射時期や燃料噴射量の制御（燃料噴射量制御手段）及び上記点火プラグ１６による点火時期を制御し（点火時期制御手段）、上記エンジン１の運転状態に応じて均一混合燃焼モード、スプレーガイドモード、ウォールガイドモード、分割噴射モードの各運転モードを切り替える機能を有している（運転モード切替制御手段）。
【００２４】
ここで、均一混合燃焼モードは、吸気行程中に燃料噴射を行うことで、燃料噴霧を予め吸入空気と混合させ燃焼室１２内を理論空燃比近傍に均一化させた状態で点火を行い均一混合燃焼させる燃焼モードである。
また、スプレーガイドモードは、燃料噴射弁１４により圧縮行程中に点火プラグ１６の電極部１６ａに向けた燃料噴射を行い、当該電極部１６ａ近傍を通過する燃料噴霧１８に点火を行う運転モードである。なお、当該スプレーガイドモードは燃料噴射弁１４より噴射される燃料噴霧に直接点火を行うため、低負荷低回転速度域にも安定した燃焼を生起することができる運転モードである。
【００２５】
また、ウォールガイドモードは、燃料噴射弁１４により圧縮行程中に燃料噴射を行い、点火プラグ１６の電極部１６ａ近傍を通過しピストン８のキャビティ８ａ形状により案内され電極部１６ａ近傍に上昇してきた燃料噴霧に点火を行う運転モードである。
さらに、分割噴射モードは、吸気行程中に燃料噴射した後、圧縮行程中においても燃料噴射を行いプラグ点火プラグ１６近傍とその周囲の空燃比を層状化させ、電極部１６ａ近傍を通過する燃料噴霧１８に点火を行う運転モードである。当該分割噴射モードもスプレーガイドモードと同様に、燃料噴射弁１４より噴射される燃料噴霧に直接点火を行うため、低負荷低回転速度域にも安定した燃焼を生起することができる運転モードである。
【００２６】
なお、スプレーガイドモード、ウォールガイドモード、及び分割噴射モードはいずれもリーン空燃比で燃焼させるリーン運転モードである。
当該ＥＣＵ４０は、例えばこのリーン運転モードでの運転により排気温度が低下し排気浄化触媒３２の触媒温度が低下した場合に、当該触媒温度の低下に応じて運転モードの切替制御を行う。
【００２７】
以下このように構成された本発明に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置による具体的な制御について説明する。
まず、当該制御における第１実施例について説明する。
第１実施例におけるＥＣＵ４０には、低い温度から順に第１の所定温度Ｔ１、第２の所定温度Ｔ２、第３の所定温度Ｔ３、第４の所定温度Ｔ４が予め設定されている。
【００２８】
また、分割噴射モードは、吸気行程噴射と圧縮行程噴射の燃料噴射量割合によって２つの分割噴射モードが設定されている。具体的には、吸気行程噴射の燃料噴射量の割合がＲ１（例えば５０％）である第１の分割噴射モードと、吸気行程噴射の燃料噴射量の割合がＲ１よりも大きいＲ２（例えば７０％）である第２の分割噴射モードとが設定されている。
【００２９】
そして、図２を参照すると、本発明の第１実施例に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置のＥＣＵ４０により実行される運転モード切替制御ルーチンがフローチャートで示されており、図３を参照すると、本発明の第１実施例に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置の触媒温度と運転モードの関係図が示されている。
以下、図２のフローチャートに沿って説明する。
【００３０】
まず、ステップＳ１０では、エンジン１の運転状態がリーン運転モード許可条件を満たしているか否か、且つ上記触媒温度センサ３４により検出される触媒温度Ｔが第１の所定温度Ｔ１より大であるか否かを判別する。
具体的には、上記エンジン回転速度センサ４２により検出されるエンジン回転速度が予め設定されている許可下限回転速度より大であって許可上限回転速度より小の範囲であり、且つ、上記アクセル開度センサ４４により検出されるアクセル開度とエンジン回転速度とから算出される負荷が予め設定されている許可下限負荷より大であって許可上限負荷より小の範囲である場合にリーン運転モード条件が満たされる。
【００３１】
当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ちリーン運転モード許可条件を満たしていない場合、または触媒温度Ｔが第１の所定温度Ｔ１以下である場合は、ステップＳ１１に進む。
ステップＳ１１では、運転モードを均一混合燃焼モードに設定し当該ルーチンをリターンする。
【００３２】
一方、上記ステップＳ１０の判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合は、ステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２では、触媒温度Ｔが第４の所定温度Ｔ４未満であるか否かを判別する。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合は、ステップＳ１３に進む。
ステップＳ１３では、運転モードをスプレーガイドモードに設定し当該ルーチンをリターンする。
【００３３】
一方、上記ステップＳ１２の判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合は、ステップＳ１４に進む。
ステップＳ１４では、触媒温度Ｔが第３の所定温度Ｔ３未満であるか否かを判別し、当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合はステップＳ１５にて運転モードをウォールガイドモードに設定する。
【００３４】
一方、上記ステップＳ１４の判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合は、ステップＳ１６に進む。
ステップＳ１６では、触媒温度Ｔが第２の所定温度Ｔ２未満であるか否かを判別し、当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合は、ステップＳ１７にて運転モードを第１の分割噴射モードに設定する。
【００３５】
一方、上記ステップＳ１６の判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合は、ステップＳ１８に進む。
ステップＳ１８では、運転モードを第２の分割噴射モードに設定し、当該ルーチンをリターンする。
当該制御はつまり、図３に示すように、触媒温度が低下するにつれてスプレーガイドモード、ウォールガイドモード、第１の分割噴射モード、第２の分割噴射モード、均一混合燃焼モードの順に運転モードを切り替えることとなる。
【００３６】
一般にウォールガイドモードとスプレーガイドモードとでは、ウォールガイドモードの方がＨＣ排出量は多く、さらにウォールガイドモードよりも分割噴射モードの方がＨＣ排出量は多い。
ここで、図４を参照すると、分割噴射モードにおける吸気行程噴射量の割合に対する、触媒温度、排気温度、エンジン１からのＨＣ排出量を示す関係図が示されている。
【００３７】
同図に示すように、分割噴射モードでは、吸気行程噴射量の割合を増加させるほど排気温度は低下するが、一方でＨＣの排出量は増加する。
したがって、当該第１実施例の制御は、触媒温度が低下するにつれて、ＨＣ排出量の多い運転モードに切り替えていくものである。
エンジン１からのＨＣの排出量が増加すると、排気浄化触媒３２に大量のＨＣとＯ２が供給されることとなる。そして、当該ＨＣは排気浄化触媒３２上で酸化反応し、この酸化反応熱により排気浄化触媒３２は加熱され、触媒温度は上昇する。
【００３８】
さらに、図４に示すように、酸化反応熱により加熱された排気浄化触媒３２の触媒温度は排気温度以上であり、排気温度を上昇させることによる加熱よりも触媒温度を高く上昇させることができる。
このように、本発明の第１実施例に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置では、触媒温度が低下するにつれて、リーン運転モードを保ちつつＨＣ排出量の多い運転モードに切り替えていくことで、排気浄化触媒３２での酸化反応を活発化させ、酸化反応熱により触媒の温度を上昇させることができる。
【００３９】
これにより、リーン運転モードでの運転時間を大幅に拡大することができ、燃費を向上させることができるとともに、排気浄化触媒３２の温度低下を防止することができ排気浄化性能を維持することができる。
なお、第１実施例におけるＥＣＵ４０には、低い温度から順に第１の所定温度Ｔ１、第２の所定温度Ｔ２、第３の所定温度Ｔ３、第４の所定温度Ｔ４が予め設定されている。
【００４０】
また、吸気行程噴射と圧縮行程噴射を行う分割噴射モードについて、吸気行程で噴射する燃料噴射量の割合がＲ１（例えば５０％）である第１の分割噴射モードと、吸気行程噴射の燃料噴射量の割合がＲ１よりも大きいＲ２（例えば７０％）である第２の分割噴射モードとが設定されている。
次に本発明に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置による制御の第２実施例について説明する。
【００４１】
当該第２実施例におけるＥＣＵ４０には、分割噴射モードについて、上記第１の分割噴射モードと同様に吸気行程噴射の燃料噴射量割合をＲ１とし、さらに点火時期をＳＡ１とした第３の分割噴射モードが設定されている。また、上記第２の分割噴射モードと同様に吸気行程噴射の燃料噴射割合をＲ２とし、さらに点火時期をＳＡ１よりも遅角側の点火時期であるＳＡ２とした第４の分割噴射モードが設定されている。
【００４２】
図５を参照すると、本発明の第２実施例に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置のＥＣＵ４０により実行される運転モード切替制御ルーチンがフローチャートで示されている。なお、上記第１実施例と同様の制御についての説明は省略する。
以下、図５のフローチャートに沿って説明する。
ただし、当該フローチャートは、ステップＳ２０からステップＳ２６までは、上記第１実施例における図２のフローチャートのステップＳ１０からＳ１６と同様であり、説明は省略する。
【００４３】
第２実施例では、ステップＳ２６において、触媒温度Ｔが第２の所定温度Ｔ２未満であるか否かを判別する。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、ステップＳ２７に進み、第３の分割噴射モードに設定する。
一方、ステップＳ２６の判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合は、ステップＳ２８に進み、第４の分割噴射モードに設定する。
【００４４】
このように第２実施例の制御では、触媒温度が低下するにつれて、スプレーガイドモード、ウォールガイドモード、第３の分割噴射モード、第４の分割噴射モード、均一混合燃焼モードの順に運転モードが切り替えられていく。
ここで、図６を参照すると、分割噴射モード、スプレーガイドモード、ウォールガイドモードの点火時期に対する、触媒温度、排気温度、エンジン１からのＨＣ排出量を示す関係図が示されている。
【００４５】
同図に示すように、分割噴射モードは、スプレーガイドモードやウォールガイドモードに比べ排気温度は低いがＨＣ排出量は比較的多く、点火時期を遅角させるほど、当該ＨＣ排出量は増加する傾向にある。なお、スプレーガイドモード及び分割噴射モードは、燃料噴射中に点火を行う必要があるため、ここでは点火時期を遅角すると同時に噴射時期も遅角している。
【００４６】
したがって、第３、第４の分割噴射モードに切り替えることで上記第１、第２の分割噴射モードに切り替える以上にＨＣ排出量を増加させることができる。
これにより本発明の第２実施例に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置では、上記第１実施例と同様の効果を得ることができる上、より確実に、排気浄化触媒３２の温度低下を防止することができ排気浄化性能を維持することができる。
【００４７】
以上で本発明に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、触媒温度が低下するにつれて、スプレーガイドモード、ウォールガイドモード、分割噴射モード、均一混合燃焼モードと切り替えるように設定されているが、これは触媒温度が低下するにつれてＨＣ排出量の多い運転モードに切り替える設定であればよく、この組み合わせに限られるものではない。例えば、スプレーガイドモードを行わない設定としたり、ウォールガイドモードを行わない設定としたり、分割噴射モードのみを行う設定としても構わない。
【００４８】
また、上記実施形態では、分割噴射モードの吸気行程噴射量割合はＲ１とＲ２の２段階に設定されているが、何段階に設定しても構わない上、触媒温度の低下に応じて連続的に増加するように設定しても構わない。
また、上記第２実施例における、分割噴射モードの点火時期はＳＡ１とＳＡ２の２段階に設定されているが、何段階に設定しても構わない上、触媒温度の低下に応じて連続的に遅角するように設定しても構わない。
【００４９】
また上記排気浄化触媒３２は三元触媒としているが、酸化機能を有している触媒であれば、他の触媒であっても本発明を適用することができる。
また、上記実施形態では、分割噴射モードでの点火は燃料噴射弁１４から噴射された燃料噴霧に直接点火を行う所謂スプレーガイド方式であるが、これは成層希薄燃焼可能なエンジンであればよく、例えばピストン８のキャビティ８ａにより案内された燃料噴霧に点火する所謂ウォールガイド方式であっても構わない。
【００５０】
また、上記実施形態では、排気浄化触媒３２の温度を触媒温度センサ３４により検出しているが、排気温度等から推定することで触媒温度を検出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置のＥＣＵにより実行される運転モード切替制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施例に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置の触媒温度と運転モードの関係図である。
【図４】分割噴射モードにおける吸気行程噴射量の割合に対する、触媒温度、排気温度、エンジンからのＨＣ排出量を示す関係図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置のＥＣＵにより実行される運転モード切替制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】分割噴射モード、スプレーガイドモード、ウォールガイドモードの点火時期に対する、触媒温度、排気温度、エンジンからのＨＣ排出量を示す関係図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  エンジン（内燃機関）
１４  燃料噴射弁
１６  点火プラグ
１６ａ  電極部
３０  排気管
３２  排気浄化触媒
３４  触媒温度センサ
４０  ＥＣＵ（燃料噴射量制御手段、点火時期制御手段、運転モード切替制御手段）
【図１】
0004492812.tif 000002
【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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