(57)【要約】【課題】高圧ポンプに過度に高い性能を要求することなく、筒内噴射用インジェクタと吸気通路噴射用インジェクタとで噴射される燃料の不足を回避する。【解決手段】エンジンＥＣＵは、筒内噴射用インジェクタの基本噴射量eqinjdbを算出するステップ（Ｓ１００）と、eqinjdbが最大DI噴射量QINJDMAX以上であると（Ｓ１１０にてＮＯ）、吸気通路噴射用インジェクタのPFI最終噴射量eqinjpをeqinjpb＋(eqinjdb−QINJDMAX)として算出するステップ（Ｓ１２０）と、筒内噴射用インジェクタの最終噴射量eqinjdをeqinjdb−(eqinjp−eqinjpb)として算出するステップ（Ｓ１５０）とを含む、プログラムを実行する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段と吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段とを備えた内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関に要求される条件に基づいて、一方の燃料噴射手段の停止を含めて、前記第１の燃料噴射手段と前記第２の燃料噴射手段とで分担して燃料を噴射するように、前記第１の燃料噴射手段および前記第２の燃料噴射手段を制御するための噴射制御手段と、
前記内燃機関の状態に応じて、噴射する燃料を増加させるための増量手段と、
前記増量手段により燃料が増加されたときに前記第１の燃料噴射手段に要求される要求噴射量が、前記第１の燃料噴射手段を含む燃料供給系の能力に基づいて決定される前記第１の燃料噴射手段の最大噴射量以上であるか否かを判断するための判断手段と、
前記判断手段により前記要求噴射量が前記最大噴射量以上であると判断されると、前記要求噴射量の少なくとも一部を前記第２の燃料噴射手段からの燃料噴射量とするように、前記噴射制御手段を制御するための制御手段とを含む、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記判断手段は、前記燃料供給系の高圧ポンプの性能に基づいて、前記要求噴射量が前記最大噴射量以上であるか否かを判断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】
前記判断手段は、前記燃料供給系の高圧ポンプの動的性能に基づいて、前記要求噴射量が前記最大噴射量以上であるか否かを判断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４】
前記動的性能は、前記高圧ポンプの個体差および経時変化の少なくとも一方に起因する、請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記最大噴射量は、前記高圧ポンプの吐出量を検知して、検知された吐出量が前記高圧ポンプの最大性能であるときに算出される、前記第１の燃料噴射手段の噴射量である、請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記最大噴射量は、前記高圧ポンプの吐出量および前記燃料供給系における燃料の圧力を検知して、検知された吐出量が前記高圧ポンプの最大性能であり、かつ検知された燃料の圧力が上昇傾向にないときに算出される、前記第１の燃料噴射手段の噴射量である、請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記制御手段により前記要求噴射量の少なくとも一部が前記第２の燃料噴射手段からの燃料噴射量としたときに、前記第２の燃料噴射手段からの噴射量が前記第２の燃料噴射手段の最小噴射量以下になると、前記第２の燃料噴射手段からの噴射量を前記最小噴射量に設定するための設定手段をさらに含む、請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
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１〜７のいずれか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、筒内に向けて燃料を噴射する第１の燃料噴射手段（筒内噴射用インジェクタ）と吸気通路または吸気ポート内に向けて燃料を噴射する第２の燃料噴射手段（吸気通路噴射用インジェクタ）とを備えた内燃機関の制御装置に関し、特に、第１の燃料噴射手段に燃料を供給する燃料系統の能力が不足した場合であっても要求された出力を発現できる内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機関燃焼室内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射弁（筒内噴射用インジェクタ）と、機関吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射弁（吸気通路噴射用インジェクタ）とを具備し、機関負荷が予め定められた設定負荷よりも低いときには第２燃料噴射弁（吸気通路噴射用インジェクタ）からの燃料噴射を停止するとともに機関負荷が設定負荷よりも高いときには第２燃料噴射弁（吸気通路噴射用インジェクタ）から燃料を噴射するようにした内燃機関が公知である。この内燃機関では両燃料噴射弁から噴射される燃料の合計である全噴射量が機関負荷の関数として予め定められており、この全噴射量は機関負荷が高くなるほど増大せしめられる。
【０００３】
第１の燃料噴射弁（筒内噴射用インジェクタ）は、直接に内燃機関の燃焼室に開口するように装着され、燃料ポンプで加圧した燃料を直接に筒内に噴射する。この内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射用インジェクタは、圧縮行程の後期に燃料を噴射して気筒内の混合気の混合状態を精密に制御することにより、燃費の向上等を図るようにしている。
【０００４】
このような筒内噴射用インジェクタは、気筒内に燃料を直接噴射するようにしている関係から、特に内燃機関の冷間始動時において以下のような不都合が生じることがある。内燃機関の始動時においては、筒内噴射用インジェクタへ燃料を供給する高圧燃料系の燃料圧力が高圧ポンプによる昇圧が不充分で規定の設定圧力に達しない場合が多い。これは、内燃機関の駆動力により高圧ポンプが駆動されるためである。このような点を考慮しないで、内燃機関の始動時に、吸気通路噴射用インジェクタと筒内噴射用インジェクタとで分担して燃料を供給すると、筒内噴射用インジェクタからは、クランキング直後の高圧燃料系の圧力が極めて低い状態で、霧化（微粒化）が劣悪な燃料が噴射されてしまう。
【０００５】
内燃機関の始動時の燃料の霧化の不足は、ある一定の燃料の供給量を考えた場合に空気とのミキシングが効率良く行なわれなくなることを意味し、点火プラグ近傍の可燃混合気濃度が低下して点火不良すなわち始動不良に至る場合がある。これを補うため、燃料供給量を増大させると、潤滑オイルの燃料による希釈、局所的過濃混合気および液滴の燃焼による黒煙（粒状物質）の発生等を招き、排気ガスエミッションが悪化（特に、ＨＣおよびＣＯが増加）するおそれがある。
【０００６】
特開２００１−３３６４３９号公報（特許文献１）は、エンジン始動時、気筒内への燃料噴射の微粒化状態を考慮して気筒内への燃料噴射量と吸気通路内への燃料噴射量との分担率を適切に設定し、エンジン始動性の向上および排気ガスエミッションの向上を図ることのできる筒内燃料噴射エンジンの燃料噴射制御装置を開示する。この公報に開示された筒内燃料噴射エンジンの燃料噴射制御装置は、気筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタと、吸気通路内に燃料を噴射するための筒外噴射用インジェクタとを備え、エンジン始動時に、両インジェクタを併用して燃料を供給する筒内燃料噴射エンジンの燃料噴射制御装置であって、エンジン始動時に要求される全要求燃料噴射量に対し、筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射量と筒外噴射用インジェクタによる燃料噴射量とで分担する分担率を、筒内噴射用インジェクタへ燃料を供給する高圧燃料系の燃料圧力を主パラメータとして可変設定する燃料分担率設定手段を備える。さらに好ましくは、この燃料分担率設定手段は、高圧燃料系の燃料圧力に加えて気筒内への燃料噴射における温度状態をパラメータとして用い、高圧燃料系の燃料圧力が低くかつ温度状態が低温側であるほど、筒外噴射用インジェクタによる燃料噴射量の分担率を大きくする。
【０００７】
この筒内燃料噴射エンジンの燃料噴射制御装置によると、高圧燃料系の燃料圧力が低くかつ温度状態が低温側であるほど、筒外噴射用インジェクタによる燃料噴射量の分担率を大きくすることにより、低温始動時の筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射量を抑制して高圧燃料系の燃料圧力を迅速に上昇させ、筒内噴射用インジェクタからの噴射燃料の微粒化を短時間で実現することができる。
【特許文献１】特開２００１−３３６４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この公報に開示されたエンジンに設けられた、筒内噴射用インジェクタ（高圧燃料系を含む）および筒外噴射用インジェクタ（低圧燃料系を含む）のいずれにも、ポンプ特性から決定される噴射できる燃料量の上限値が存在する。このため、上述のように、エンジン始動時において好ましい分担率を実現しようとしても、上限値に達してしまうとこのような好ましい分担率を実現できない。
【０００９】
また、エンジン始動時でなくとも、ＯＴ（Over Temperature）増量補正：排気通路に設けられた触媒コンバータの過熱を抑制するために行なわれる燃料噴射量の増量）、冷間増量補正（エンジンが冷えていて吸気通路噴射用インジェクタから噴射した燃料が吸気通路に付着して燃焼室で燃焼されない分を補完するために行なわれる燃料噴射量の増量や、エンジンが冷えていても良好な燃焼状態を実現するために行なわれる燃料噴射量の増量や、吸気温が低く空気密度が高いために目標空燃比を実現するために行なわれる燃料噴射量の増量）が行なわれると、燃料噴射量が不足する場合が発生し得る。
【００１０】
しかしながら、このような場合においても、所望の燃料量を噴射できるような構成が、特許文献１には開示されていない。また、余裕のある高圧燃料系（高圧燃料ポンプを中心として筒内噴射用インジェクタに燃料を供給する系統）を構成すると、燃料噴射量が不足する場合は生じ難くなるが、高圧燃料系がオーバスペックとなり高価になってしまう。
【００１１】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、筒内に燃料を噴射する第１の燃料噴射手段と吸気通路に燃料を噴射する第２の燃料噴射手段とで噴射燃料を分担する内燃機関において、第１の燃料噴射手段を含む高圧燃料系に過度の能力を必要としないで、燃料噴射手段から噴射される燃料の不足を回避できる、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】
【００１２】
第１の発明に係る内燃機関の制御装置は、筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段と吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段とを備えた内燃機関を制御する。この制御装置は、内燃機関に要求される条件に基づいて、一方の燃料噴射手段の停止を含めて、第１の燃料噴射手段と第２の燃料噴射手段とで分担して燃料を噴射するように、第１の燃料噴射手段および第２の燃料噴射手段を制御するための噴射制御手段と、内燃機関の状態に応じて、噴射する燃料を増加させるための増量手段と、増量手段により燃料が増加されたときに第１の燃料噴射手段に要求される要求噴射量が、第１の燃料噴射手段を含む燃料供給系の能力に基づいて決定される第１の燃料噴射手段の最大噴射量以上であるか否かを判断するための判断手段と、判断手段により要求噴射量が最大噴射量以上であると判断されると、要求噴射量の少なくとも一部を第２の燃料噴射手段からの燃料噴射量とするように、噴射制御手段を制御するための制御手段とを含む。
【００１３】
第１の発明によると、増量手段により噴射される燃料が増加される場合において、第１の燃焼噴射手段の要求噴射量が最大噴射量を越えてしまい、第１の燃料噴射手段から噴射される燃料が不足する場合がある。このような場合を発生させないようにしようとすると高性能な高圧ポンプ（第１の燃料噴射手段に燃料を供給するポンプ）を装備する必要がありコストがアップする。ところが、低頻度で実行される燃料の増加に対してコストアップが生じることになる。なお、デリバリの容量を大きくしても高性能な高圧ポンプを装備しなければ、結局第１の燃料噴射手段から噴射される燃料が不足する。この発明では、高性能な高圧ポンプを装備することなく、このように燃料が増加されて第１の燃料噴射手段から噴射される燃料が不足する場合には、第１の燃料噴射手段の要求噴射量の少なくとも一部を第２の燃料噴射手段からの燃料噴射量とする。このとき、増量分または増量分の一部を第２の燃料噴射手段から噴射するようにしてもよいし、全要求噴射量の一部を第２の燃料噴射手段から噴射するようにしてもよい。これにより、稀にしか実行されない燃料の増加のために、高性能な高圧ポンプを装備する必要がなく、内燃機関が要求する燃料を供給することができる。すなわち、第１の燃料噴射手段から噴射するように要求される燃料が増加して高圧ポンプを含む燃料供給系の能力が不足する場合には、不足分を第２の燃料噴射手段から噴射するようにして、燃焼室には必要な燃料を供給することができ、所望の出力を発現させることができる。その結果、筒内に燃料を噴射する第１の燃料噴射手段と吸気通路に燃料を噴射する第２の燃料噴射手段とで噴射燃料を分担する内燃機関において、第１の燃料噴射手段を含む高圧燃料系に過度の能力を必要としないで、燃料噴射手段から噴射される燃料の不足を回避できる、内燃機関の制御装置を提供することができる。
【００１４】
第２の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、判断手段は、燃料供給系の高圧ポンプの性能に基づいて、要求噴射量が最大噴射量以上であるか否かを判断するための手段を含む。
【００１５】
第２の発明によると、燃料供給系の能力に最も影響を与える高圧ポンプの性能に基づいて、第１の燃料噴射手段の最大噴射量を決定して、要求噴射量が最大噴射量以上であるか否かを的確に判断することができる。
【００１６】
第３の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、判断手段は、燃料供給系の高圧ポンプの動的性能に基づいて、要求噴射量が最大噴射量以上であるか否かを判断するための手段を含む。
【００１７】
第３の発明によると、燃料供給系の能力に最も影響を与える高圧ポンプの、個体差や経時的変化を含む動的性能に基づいて、第１の燃料噴射手段の最大噴射量を決定する。このため、要求噴射量が最大噴射量以上であるか否かを、より的確に判断することができる。
【００１８】
第４の発明に係る制御装置においては、第３の発明の構成に加えて、動的性能は、高圧ポンプの個体差および経時変化の少なくとも一方に起因する。
【００１９】
第４の発明によると、高圧ポンプの個体差および経時変化の少なくとも一方を考慮するので、第１の燃料噴射手段の最大噴射量を正確に決定できる。
【００２０】
第５の発明に係る制御装置においては、第３の発明の構成に加えて、最大噴射量は、高圧ポンプの吐出量を検知して、検知された吐出量が高圧ポンプの最大性能であるときに算出される、第１の燃料噴射手段の噴射量である。
【００２１】
第５の発明によると、第１の燃料噴射手段の最大噴射量を、検知された高圧ポンプの最大性能に対応させて算出するので、高圧ポンプの個体差および経時変化を考慮して、第１の燃料噴射手段の最大噴射量を正確に決定できる。
【００２２】
第６の発明に係る制御装置においては、第３の発明の構成に加えて、最大噴射量は、高圧ポンプの吐出量および燃料供給系における燃料の圧力を検知して、検知された吐出量が高圧ポンプの最大性能であり、かつ検知された燃料の圧力が上昇傾向にないときに算出される、第１の燃料噴射手段の噴射量である。
【００２３】
第６の発明によると、燃料供給系において目標とする燃料の圧力が上昇した場合、過渡的に、検知された吐出量が高圧ポンプの最大性能に到達する場合がある。この場合は、第１の燃料噴射手段の要求噴射量を満足できる状態であるので、この場合を除いて最大噴射量を算出することができ、第１の燃料噴射手段の最大噴射量を正確に決定できる。
【００２４】
第７の発明に係る制御装置は、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、制御手段により要求噴射量の少なくとも一部が第２の燃料噴射手段からの燃料噴射量としたときに、第２の燃料噴射手段からの噴射量が第２の燃料噴射手段の最小噴射量以下になると、第２の燃料噴射手段からの噴射量を最小噴射量に設定するための設定手段をさらに含む。
【００２５】
第７の発明によると、第１の燃料噴射手段の不足分を補完する第２の燃料噴射手段の噴射量が最小噴射量以下の場合には、第２の燃料噴射手段の噴射量を最小噴射量まで上昇させて制御信号と噴射量とがリニアリティのある領域で燃料を噴射する。このため、第２の燃料噴射手段から正確に燃料を噴射することができる（この場合、第１の燃料噴射手段の噴射量が減ることになる）。
【００２６】
第８の発明に係る制御装置においては、第１〜７のいずれかの発明の構成に加えて、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、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。
【００２７】
第８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、筒内噴射用インジェクタを含む高圧燃料系に過度の能力を必要としないで、インジェクタから噴射される燃料の不足を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
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じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２９】
＜第１の実施の形態＞
図１に、本実施の形態に係る制御装置（この制御装置はエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０００とする）を含むエンジンの燃料供給システム１０を示す。このエンジンは、Ｖ型８気筒のガソリンエンジンであって、各気筒の筒内に燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタ１１０と、各気筒の吸気通路に燃料を噴射する吸気通路噴射用インジェクタ１２０とを有する。なお、本発明はこのようなエンジンに限定されて適用されるものではなく、Ｖ型６気筒、直列４気筒、直列６気筒などの形式のエンジンであってもよい。さらに、高圧燃料ポンプは２台に限定されない。
【００３０】
図１に示すように、この燃料供給システム１０は、燃料タンクに設けられ、低圧（プレッシャーレギュレータ圧力である４００ｋＰａ程度）の吐出圧で燃料を供給するフィードポンプ１００と、第１のカム２１０により駆動される第１の高圧燃料ポンプ２００と、第１のカム２１０とは吐出の位相が異なる第２のカム３１０により駆動される第２の高圧燃料ポンプ３００と、筒内噴射用インジェクタ１１０に高圧燃料を供給するための左右のバンク毎に設けられた高圧デリバリパイプ１１２と、高圧デリバリパイプ１１２に設けられた左右のバンク各４個ずつの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に燃料を供給するための左右のバンク毎に設けられた低圧デリバリパイプ１２２と、低圧デリバリパイプ１２２に設けられた左右のバンク各４個ずつの吸気通路噴射用インジェクタ１２０とを含む。
【００３１】
燃料タンクのフィードポンプ１００の吐出口は、低圧供給パイプ４００に接続され、低圧供給パイプ４００は、第１の低圧デリバリ連通パイプ４１０とポンプ供給パイプ４２０とに分岐する。第１の低圧デリバリ連通パイプ４１０は、Ｖ型バンクの片方のバンクの低圧デリバリパイプ１２２との分岐点より下流側で、第２の低圧デリバリ連通パイプ４３０となり、もう片方のバンクの低圧デリバリパイプ１２２に接続されている。
【００３２】
ポンプ供給パイプ４２０は、第１の高圧燃料ポンプ２００および第２の高圧燃料ポンプ３００の入り口にそれぞれ接続される。第１の高圧燃料ポンプ２００の入り口の手前には、第１のパルセーションダンパー２２０が、第２の高圧燃料ポンプ３００の入り口の手前には、第２のパルセーションダンパー３２０が、それぞれ設けられ、燃料脈動の低減を図っている。
【００３３】
第１の高圧燃料ポンプ２００の吐出口は、第１の高圧デリバリ連通パイプ５００に接続され、第１の高圧デリバリ連通パイプ５００は、Ｖ型バンクの片方のバンクの高圧デリバリパイプ１１２に接続される。第２の高圧燃料ポンプ３００の吐出口は、第２の高圧デリバリ連通パイプ５１０に接続され、第２の高圧デリバリ連通パイプ５１０は、Ｖ型バンクのもう片方のバンクの高圧デリバリパイプ１１２に接続される。Ｖ型バンクの片方のバンクの高圧デリバリパイプ１１２ともう片方のバンクの高圧デリバリパイプ１１２とは、高圧連通パイプ５２０により接続される。
【００３４】
高圧デリバリパイプ１１２に設けられた電磁リリーフバルブ１１４は、高圧デリバリリターンパイプ６１０を介して高圧燃料ポンプリターンパイプ６００に接続される。高圧燃料ポンプ２００および高圧燃料ポンプ３００のリターン口は、高圧燃料ポンプリターンパイプ６００に接続される。高圧燃料ポンプリターンパイプ６００は、リターンパイプ６２０およびリターンパイプ６３０に接続され、燃料タンクに接続される。
【００３５】
高圧燃料ポンプ２００は、カム２１０で駆動され上下に摺動するポンププランジャー２０６と、電磁スピル弁２０２とリーク機能付きチェックバルブ２０４とを主な構成部品としている。
【００３６】
第１の高圧燃料ポンプ２００も、第２の高圧燃料ポンプ３００も同様の構成を有するが、カムの位相が異なり吐出タイミングの位相をずらして脈動の発生を抑制している。また、第１の高圧燃料ポンプ２００と第２の高圧燃料ポンプ３００の性能は、同じでも異なってもよい。以下、この高圧燃料ポンプの性能を表わす指標として、吐出量を採用するが、性能を表わす指標はこの吐出量に限定されない。また、吐出量を汲み上げ量としてもよい。以下においては、第２の高圧燃料ポンプ３００と同様の構成を有する第１の高圧燃料ポンプ２００について説明する。
【００３７】
第１の高圧燃料ポンプ２００は、第１のカム２１０で駆動され上下に摺動するポンププランジャーと、電磁スピル弁とリーク機能付きチェックバルブとを主な構成部品としている。
【００３８】
第１のカム２１０によりポンププランジャーが下方向に移動しているときであって電磁スピル弁が開いているときに燃料が導入され（吸い込まれまたは汲み上げられ）、第１のカム２１０によりポンププランジャーが上方向に移動しているときに電磁スピル弁を閉じるタイミングを変更して、高圧燃料ポンプ２００から吐出される燃料量（吐出量）を制御する。ポンププランジャーが上方向に移動している加圧行程中における電磁スピル弁を閉じる時期が早いほど多くの燃料が吐出され、遅いほど少ない燃料が吐出される。この最も多く吐出される場合の電磁スピル弁の駆動デューティを１００％とし、この最も少なく吐出される場合の電磁スピル弁２０２の駆動デューティを０％としている。電磁スピル弁の駆動デューティが０％の場合には、電磁スピル弁は閉じることなく開いたままの状態になり、第１のカム２１０が回転している限り（エンジンが回転している限り）ポンププランジャーは上下方向に摺動するが、電磁スピル弁が閉じないので、燃料は加圧されない。
【００３９】
加圧された燃料は、リーク機能付きチェックバルブ（設定圧６０ｋＰａ程度）を押し開けて第１の高圧デリバリ連通パイプ５００を介して高圧デリバリパイプ１１２へ圧送される。このとき、高圧デリバリパイプ１１２に設けられた燃圧センサにより燃圧がフィードバック制御される。また、前述の通り、Ｖ型の一方のバンクの高圧デリバリパイプ１１２と他方のバンクの高圧デリバリパイプ１１２とは、高圧連通パイプ５２０により連通している。
【００４０】
この高圧燃料ポンプの駆動デューティが１００％であるときにポンプ最大吐出量（最大汲み上げ量）PQMAXとなる。このポンプ最大吐出量PQMAXが高圧燃料ポンプ２００、３００の性能を示す指標の一例である。
【００４１】
本実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵ１０００は、筒内噴射用インジェクタ１１０に燃料を供給する高圧燃料ポンプ２００、３００の能力が不足するような場合に、吸気通路噴射用インジェクタ１２０から不足分を補完する。さらに詳しくは、このエンジンは、エンジン回転数が高回転領域であって、かつエンジン負荷が高負荷領域であるときには、エンジン性能を向上させるために筒内噴射用インジェクタ１１０からのみ燃料を噴射するように制御されている（後述する図５−８を参照）。このような場合において、増量補正（ＯＴ増量補正、冷間増量補正等）が行なわれると、筒内噴射用インジェクタ１１０からの要求噴射量を高圧燃料ポンプの能力を越える場合がある。このようなときには、エンジンＥＣＵ１０００は、不足分を吸気通路噴射用インジェクタ１２０から噴射する。なお、このようにすると、筒内噴射用インジェクタ１１０のみで燃料を噴射することにならないが、このような増量補正が行なわれる場合には点火時期が遅角側に制御されておりエンジンに高い性能が求められているわけではないので、筒内噴射用インジェクタ１１０からのみ燃料を噴射することができなくても特段の問題は生じない。
【００４２】
このため、高圧燃料ポンプを過大な性能にする必要がなくなる。特に、このような増量補正は稀にしか行なわれないので、機会の少ない増量補正のために高性能な高圧燃料ポンプを装備する必要がなくなる。
【００４３】
図３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ＥＣＵ１０００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、このプログラムは、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の噴射量の算出ルーチンのみを表わしている。
【００４４】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、エンジンＥＣＵ１０００は、筒内噴射用インジェクタ１１０の基本噴射量eqinjdbを算出する。このとき、エンジンＥＣＵ１０００は、検知されたエンジン冷却水温および吸気温、要求されたエンジン性能ならびに予め定められたマップ等に基づいて、筒内噴射用インジェクタ１１０の基本噴射量eqinjdbを算出する。
【００４５】
Ｓ１１０にて、エンジンＥＣＵ１０００は、筒内噴射用インジェクタ１１０の基本噴射量eqinjdbが、高圧燃料ポンプ２００、３００の能力により定まる最大DI噴射量QINJDMAX以上であるか否かを判断する。筒内噴射用インジェクタ１１０の基本噴射量eqinjdbが、最大DI噴射量QINJDMAX以上であると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１２０にてＮＯ）、処理はＳ１６０へ移される。
【００４６】
Ｓ１２０にて、エンジンＥＣＵ１０００は、吸気通路噴射用インジェクタ１２０から噴射する燃料量である、PFI最終噴射量eqinjpを算出する。このとき、エンジンＥＣＵ１０００は、PFI最終噴射量eqinjpを、eqinjpb＋(eqinjdb−QINJDMAX)として算出する。なお、この式における、eqinjpbは、吸気通路噴射用インジェクタ１２０の基本噴射量であって、(eqinjdb−QINJDMAX)は、筒内噴射用インジェクタ１１０の不足量である。
【００４７】
Ｓ１３０にて、エンジンＥＣＵ１０００は、PFI最終噴射量eqinjpが、吸気通路噴射用インジェクタ１２０の最小噴射量である最小PFI噴射量QINJPMINよりも小さいか否かを判断する。最小PFI噴射量QINJPMINよりも小さい領域においては、エンジンＥＣＵ１０００からインジェクタの駆動回路に出力される信号によって、正確に燃料噴射量が制御できない。これは、このような領域においては、エンジンＥＣＵ１０００からの出力信号とインジェクタからの燃料噴射量との間にリニアリティが保証されないためである。PFI最終噴射量eqinjpが、最小PFI噴射量QINJPMINよりも小さいと（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、処理はＳ１４０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１３０にてＮＯ）、処理はＳ１５０へ移される。
【００４８】
Ｓ１４０にて、エンジンＥＣＵ１０００は、吸気通路噴射用インジェクタ１２０からの燃料噴射量の確定値である、PFI最終噴射量eqinjpを算出する。このとき、エンジンＥＣＵ１０００は、PFI最終噴射量eqinjpを最小PFI噴射量QINJPMINとする。
【００４９】
Ｓ１５０にて、エンジンＥＣＵ１０００は、筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射量の確定値である、DI最終噴射量eqinjdを算出する。このとき、エンジンＥＣＵ１０００は、DI最終噴射量eqinjdを、eqinjdb−(eqinjp−eqinjpb)として算出する。なお、この式における(eqinjp−eqinjpb)は、吸気通路噴射用インジェクタ１２０で補完した、筒内噴射用インジェクタ１１０の不足量である。
【００５０】
Ｓ１５０にて、エンジンＥＣＵ１０００は、筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射量の確定値である、DI最終噴射量eqinjdおよびPFI最終噴射量eqinjpを算出する。このとき、エンジンＥＣＵ１０００は、DI最終噴射量eqinjdを筒内噴射用インジェクタ１１０の基本噴射量eqinjdbとし、PFI最終噴射量eqinjpを吸気通路噴射用インジェクタ１２０の基本噴射量eqinjpbとする。
【００５１】
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制御装置の動作について説明する。なお、以下の説明では、高圧燃料ポンプ２００、３００の性能は、筒内噴射用インジェクタ１１０のみで燃料を噴射しているときに、増量補正が実行されると、筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射のみでは、必要な燃料を噴射できない性能であると想定する。
【００５２】
たとえば、高回転・高負荷領域において、筒内噴射用インジェクタ１１０のみで燃料を噴射しているときに増量補正が実行される。筒内噴射用インジェクタ１１０の基本噴射量である、筒内噴射用インジェクタ１１０の基本噴射量eqinjdbが算出される（Ｓ１００）。ここで、高圧燃料ポンプ２００、３００の性能が高回転・高負荷領域における増量補正にまで対応した高い性能を有していないため、筒内噴射用インジェクタ１１０の基本噴射量eqinjdbが高圧燃料ポンプ２００、３００の能力により定まる最大DI噴射量QINJDMAX以上であると判断される（Ｓ１１０にてＹＥＳ）。
【００５３】
このため、筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射される燃料の不足分を、吸気通路噴射用インジェクタ１２０から燃料を噴射することにより補完することが行なわれる。補完された吸気通路噴射用インジェクタ１２０の噴射量である、PFI最終噴射量eqinjpが、吸気通路噴射用インジェクタ１２０の基本噴射量eqinjpbに、筒内噴射用インジェクタ１１０の不足量である(eqinjdb−QINJDMAX)を加算することにより算出される。
【００５４】
補完されたPFI最終噴射量eqinjpが、吸気通路噴射用インジェクタ１２０の最小噴射量である最小PFI噴射量QINJPMINよりも小さいときには（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、吸気通路噴射用インジェクタ１２０からの燃料噴射量がエンジンＥＣＵ１０００により高精度で制御できるように、補完された吸気通路噴射用インジェクタ１２０からの燃料噴射量である、PFI最終噴射量eqinjpを最小PFI噴射量QINJPMINとする（Ｓ１４０）。
一方、補完されたPFI最終噴射量eqinjpが、吸気通路噴射用インジェクタ１２０の最小噴射量である最小PFI噴射量QINJPMINよりも小さくないときには（Ｓ１３０にてＮＯ）、PFI最終噴射量eqinjpはＳ１２０で算出された値である。
【００５５】
PFI最終噴射量eqinjpが確定したので、筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射量の確定値である、DI最終噴射量eqinjdが、筒内噴射用インジェクタ１１０の基本噴射量eqinjdbから吸気通路噴射用インジェクタ１２０の増加量である(eqinjp−eqinjpb)を減算することにより算出される。
【００５６】
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によると、稀にしか実行されない燃料増量補正のために、高性能な高圧燃料ポンプを装備する必要がない。筒内噴射用インジェクタから噴射される燃料が増加して高圧燃料ポンプの能力が不足する場合には、不足分を吸気通路噴射用インジェクタから噴射するようにして、燃焼室には必要な燃料を供給することができ、所望のエンジン出力を発現させることができる。
【００５７】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態に係る制御装置について説明する。なお、本実施の形態に係る制御装置も前述の第１の実施の形態と同じ、図１に示す燃料供給システム１０が制御対象である。このため、以下の説明では、図１についての説明は繰り返さない。
【００５８】
図４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ＥＣＵ１０００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、このプログラムは、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の噴射量の算出ルーチンのみを表わしている。さらに、図４においては、図３に示すフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについては、処理の内容も同じである。したがって、それらについての詳細な説明な繰り返さない。
【００５９】
Ｓ２００にて、エンジンＥＣＵ１０００は、高圧燃料ポンプ２００、３００の吐出量（汲み上げ量）である高圧ポンプ吐出量epqを算出する。このとき、ＥＣＵ１０００は、高圧燃料ポンプ２００、３００からの燃料の吐出量を検知して高圧ポンプ吐出量epqを算出するようにしてもよいし、高圧燃料ポンプ２００、３００の電磁スピル弁の開閉制御用の駆動デューティに基づいて、高圧ポンプ吐出量epqを算出するようにしてもよい。
【００６０】
Ｓ２１０にて、エンジンＥＣＵ１０００は、高圧ポンプ吐出量epqが、高圧燃料ポンプ２００、３００の最大性能であるポンプ最大吐出量PQMAX以上であるか否かを判断する。高圧ポンプ吐出量epqが、ポンプ最大吐出量PQMAX以上であると（Ｓ２１０にてＹＥＳ）、処理はＳ２２０へ移される。もしそうでないと（Ｓ２１０にてＮＯ）、処理はＳ２３０へ移される。
【００６１】
Ｓ２２０にて、エンジンＥＣＵ１０００は、高圧ポンプ吐出量epqがポンプ最大吐出量PQMAX以上であるときの、筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射される燃料量を、最大DI噴射量eqinjdmaxとして算出する。この最大DI噴射量eqinjdmaxが、高圧燃料ポンプ２００、３００の最大性能に対応した噴射量である。このとき、エンジンＥＣＵ１０００は、最大DI噴射量eqinjdmaxを、前回の処理ルーチンにおけるDI最終噴射量eqinjdとする。すなわち、高圧ポンプ吐出量epqがポンプ最大吐出量PQMAX以上となった直前（１処理サイクル前）のDI最終噴射量eqinjdが最大DI噴射量eqinjdmaxとして算出される。
【００６２】
Ｓ２３０にて、エンジンＥＣＵ１０００は、筒内噴射用インジェクタ１１０のDI基本噴射量eqinjdbを算出する。この処理は、図３のＳ１００の処理と同様である。
【００６３】
Ｓ２４０にて、エンジンＥＣＵ１０００は、筒内噴射用インジェクタ１１０の基本噴射量eqinjdbが、Ｓ２２０で算出された最大DI噴射量eqinjdmax以上であるか否かを判断する。筒内噴射用インジェクタ１１０の基本噴射量eqinjdbが、最大DI噴射量eqinjdmax以上であると（Ｓ２４０にてＹＥＳ）、処理はＳ２５０へ移される。もしそうでないと（Ｓ２４０にてＮＯ）、処理はＳ１６０へ移される。なお、Ｓ２２０での処理が実行されない場合（Ｓ２１０にてＮＯ）、最大DI噴射量eqinjdmaxは０としてもよいし、予め定められた初期値（≪ポンプ最大吐出量PQMAXに対応するDI噴射量）としてもよい。
【００６４】
Ｓ２５０にて、エンジンＥＣＵ１０００は、吸気通路噴射用インジェクタ１２０から噴射する燃料量である、PFI最終噴射量eqinjpを算出する。このとき、エンジンＥＣＵ１０００は、PFI最終噴射量eqinjpを、eqinjpb＋(eqinjdb−eqinjdmax)として算出する。なお、この式における、eqinjpbは、吸気通路噴射用インジェクタ１２０の基本噴射量であって、(eqinjdb−eqinjdmax)は、筒内噴射用インジェクタ１１０の不足量である。このＳ２５０の処理後、処理はＳ１３０へ移される。
【００６５】
以上のように、高圧燃料ポンプの吐出量epqを処理ルーチン毎に算出しておいて、ポンプ最大吐出量PQMAX以上になった時（詳しくは直前）の筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射量を最大DI噴射量eqinjdmaxとして決定する。この最大DI噴射量eqinjdmaxよりも多い燃料噴射量が要求された場合には、筒内噴射用インジェクタ１１０における不足分を吸気通路噴射用インジェクタ１２０から噴射する。
【００６６】
このようにすると、前述の第１の実施の形態における作用効果に加えて、最大DI噴射量eqinjdmaxが、高圧燃料ポンプの性能のばらつきや性能の経時変化に対応できるので、より的確に制御することができる。
【００６７】
＜第３の実施の形態＞
以下、本発明の第３の実施の形態に係る制御装置について説明する。なお、本実施の形態に係る制御装置も前述の第１の実施の形態および第２の実施の形態と同じ、図１に示す燃料供給システム１０が制御対象である。このため、以下の説明では、図１についての説明は繰り返さない。
【００６８】
図５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ＥＣＵ１０００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、このプログラムは、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の噴射量の算出ルーチンのみを表わしている。さらに、図５においては、図４に示すフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについては、処理の内容も同じである。したがって、それらについての詳細な説明な繰り返さない。
【００６９】
Ｓ３００にて、エンジンＥＣＵ１０００は、高圧系の燃料圧力eprを検知する。このとき、エンジンＥＣＵ１０００は、高圧デリバリパイプ１１２に設けられた燃圧センサにより、高圧系の燃料圧力eprを検知する。
【００７０】
Ｓ３００にて、エンジンＥＣＵ１０００は、高圧ポンプ吐出量epqが、高圧燃料ポンプ２００、３００の最大性能であるポンプ最大吐出量PQMAX以上であり、かつ、高圧系の燃料圧力epr (最新値)が高圧系の燃料圧力epr(前回の処理ルーチン時の検知値)以上であるか否かを判断する。高圧ポンプ吐出量epqが、ポンプ最大吐出量PQMAX以上であって、かつ、高圧系の燃料圧力epr が前回検知した値以上であると（Ｓ３１０にてＹＥＳ）、処理はＳ２２０へ移される。もしそうでないと（Ｓ３１０にてＮＯ）、処理はＳ２３０へ移される。
【００７１】
以上のように、高圧系の燃料圧力eprを処理ルーチン毎に検知しておいて、高圧系の燃料圧力が上昇していない時であって、高圧燃料ポンプの吐出量epqがポンプ最大吐出量PQMAX以上になった時（詳しくは直前）の筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射量を最大DI噴射量eqinjdmaxとして決定する。この最大DI噴射量eqinjdmaxよりも多い燃料噴射量が要求された場合には、筒内噴射用インジェクタ１１０における不足分を吸気通路噴射用インジェクタ１２０から噴射する。
【００７２】
このようにすると、前述の第２の実施の形態における作用効果に加えて、目標とする高圧系の燃料圧力が上昇した時に過渡的に高圧燃料ポンプの要求吐出量が性能限界に到達する場合がある。この場合、筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射量が不足するということではないので、最大DI噴射量eqinjdmaxを算出しないようにしている。これにより、最大DI噴射量eqinjdmaxを、より的確に算出することができる。
【００７３】
＜この制御装置が適用されるに適したエンジン（その１）＞
以下、本実施の形態に係る制御装置が適用されるに適したエンジン（その１）について説明する。
【００７４】
図５および図６を参照して、エンジン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ＥＣＵ１０００のＲＯＭに記憶される。図５は、エンジンの温間用マップであって、図６は、エンジンの冷間用マップである。
【００７５】
図５および図６に示すように、これらのマップは、エンジン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。
【００７６】
図５および図６に示すように、エンジン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、エンジンの回転数と負荷率とで使い分けることにより、エンジンが通常運転状態（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。
【００７７】
さらに、これらの図５および図６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、エンジンの温度を検知して、エンジンの温度が予め定められた温度しきい値以上であると図５の温間時のマップを選択して、そうではないと図６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。
【００７８】
図５および図６に設定されるエンジンの回転数と負荷率について説明する。図５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６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５のＮＥ（２）や、図６のＫＬ（３）、ＫＬ（４）も適宜設定されている。
【００７９】
図５および図６を比較すると、図５に示す温間用マップのＮＥ（１）よりも図６に示す冷間用マップのＮＥ（３）の方が高い。これは、エンジンの温度が低いほど、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の噴孔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。
【００８０】
図５および図６を比較すると、エンジンの回転数が、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。
【００８１】
図５に示す温間用マップでは、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の噴孔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孔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。
【００８２】
図５および図６を比較すると、図６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。これはエンジンが冷えていてエンジン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。
【００８３】
また、通常運転時以外の場合、エンジン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。
【００８４】
＜この制御装置が適用されるに適したエンジン（その２）＞
以下、本実施の形態に係る制御装置が適用されるに適したエンジン（その２）について説明する。なお、以下のエンジン（その２）の説明において、エンジン（その１）と同じ説明については、ここでは繰り返さない。
【００８５】
図７および図８を参照して、エンジン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ＥＣＵ１０００のＲＯＭに記憶される。図７は、エンジンの温間用マップであって、図８は、エンジンの冷間用マップである。
【００８６】
図７および図８を比較すると、以下の点で図５および図６と異なる。エンジンの回転数が、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７および図８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７および図８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。
【００８７】
なお、図５〜図８を用いて説明したこのエンジンにおいては、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。
【００８８】
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。
【００８９】
また、図５〜図８を用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。
【００９０】
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。
【００９１】
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】
【００９２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置により制御されるガソリンエンジンの燃料供給システムの全体概要図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置において実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る制御装置において実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る制御装置において実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係る制御装置が適用されるに好適なエンジンの温間時のＤＩ比率マップを表わす図（その１）である。
【図６】本発明の実施の形態に係る制御装置が適用されるに好適なエンジンの冷間時のＤＩ比率マップを表わす図（その１）である。
【図７】本発明の実施の形態に係る制御装置が適用されるに好適なエンジンの温間時のＤＩ比率マップを表わす図（その２）である。
【図８】本発明の実施の形態に係る制御装置が適用されるに好適なエンジンの冷間時のＤＩ比率マップを表わす図（その２）である。
【符号の説明】
【００９３】
１０  燃料供給システム、１００  フィードポンプ、１１０  筒内噴射用インジェクタ、１１２  高圧デリバリパイプ、１１４  電磁リリーフバルブ、１２０  吸気通路噴射用インジェクタ、１２２  低圧デリバリパイプ、２００  第１の高圧燃料ポンプ、、２１０  第１のカム、２２０  第１のパルセーションダンパー、３００  第２の高圧燃料ポンプ、３１０  第２のカム、３２０  第２のパルセーションダンパー、４００  低圧供給パイプ、４１０  第１の低圧デリバリ連通パイプ、４２０  ポンプ供給パイプ、４３０  第２の低圧デリバリ連通パイプ、５００  第１の高圧デリバリ連通パイプ、５１０  第２の高圧デリバリ連通パイプ、５２０  高圧連通パイプ、６００  高圧燃料ポンプリターンパイプ、６１０  高圧デリバリリターンパイプ、６２０，６３０  リターンパイプ、１０００  エンジンＥＣＵ。
【図１】
2007303336.tif 000003
【図２】
2007303336.tif 000004
【図３】
2007303336.tif 000005
【図４】
2007303336.tif 000006
【図５】
2007303336.tif 000007
【図６】
2007303336.tif 000008
【図７】
2007303336.tif 000009
【図８】
2007303336.tif 000010