JP2004308423A - 内燃機関の運転制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】着火性等の異なる複数種類の燃料を利用する内燃機関において、機関の燃焼状態を安定化と排気特性の向上とに有利な運転領域を拡大することにある。
【解決手段】エンジンの吸気ポートにガソリンを噴射して燃焼室に予混合気を形成する第１燃料噴射弁と、軽油を燃焼室に噴射する第２燃料噴射弁とを用いて燃料を予混合し、自着火燃焼させる。エンジンの運転状態が低負荷・低回転領域Ａ１にある場合、軽油のみを早期に噴射し、予混合された軽油による自着火燃焼を行う。また、中負荷・中回転領域Ａ２においては、要求トルクの増大に伴い、ガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を減少させる。また、領域Ａ１，Ａ２において、要求トルクの増大に伴い軽油の噴射時期は進角させる。さらに、高負荷・高回転領域Ａ３においては、軽油の噴射時期を圧縮上死点近傍にまで遅角し、過早着火の発生を確実に防止する。
【選択図】 図３
【解決手段】エンジンの吸気ポートにガソリンを噴射して燃焼室に予混合気を形成する第１燃料噴射弁と、軽油を燃焼室に噴射する第２燃料噴射弁とを用いて燃料を予混合し、自着火燃焼させる。エンジンの運転状態が低負荷・低回転領域Ａ１にある場合、軽油のみを早期に噴射し、予混合された軽油による自着火燃焼を行う。また、中負荷・中回転領域Ａ２においては、要求トルクの増大に伴い、ガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を減少させる。また、領域Ａ１，Ａ２において、要求トルクの増大に伴い軽油の噴射時期は進角させる。さらに、高負荷・高回転領域Ａ３においては、軽油の噴射時期を圧縮上死点近傍にまで遅角し、過早着火の発生を確実に防止する。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の運転制御方法に関し、特に、複数種類の燃料を利用する自着火内燃機関に採用して好適な運転制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、高セタン価燃料（例えば軽油）を燃料とする内燃機関（以下、ディーゼルエンジンという）は、高圧の空気が充填された燃焼室内に燃料を噴射し、自着火させる。このようなエンジンでは、燃焼室に噴射された燃料が、空気と十分に混合する前に燃焼（自着火）するため、排気特性が悪化しやすい。
【０００３】
一方、低セタン価燃料（例えばガソリン）を燃料とする内燃機関（以下、ガソリンエンジンという）は、燃焼室内に供給される燃料及び空気の混合気に点火プラグを用いて点火する。このようなエンジンでは、点火時期を自由に制御することができるため、例えば十分に均質な混合気を形成した上で点火が行われるように、燃料噴射の時期と点火の時期とを緻密に制御することができる。このため、排気特性の制御が比較容易である。ガソリンエンジンは、この点においてディーゼルエンジンよりも優れる。
【０００４】
ところが、ガソリンエンジンでは、混合気を点火する際、点火プラグを起点とし、燃焼室の周縁部に向かって火炎が伝播する。このとき、燃焼室の周縁部に存在する未燃の混合気（末端ガス）が点火プラグから拡がる火炎（圧力波）によって圧縮され、点火プラグを起点として伝播する火炎が燃焼室の周縁部に到達する前に自着火する。この末端ガスの自着火はノッキングと呼ばれ、異音の発生や、エンジンの耐久性低下等といった問題を生じさせる。
【０００５】
このようなガソリンエンジンのかかえる問題に対し、主燃料として燃焼室にガソリンを、副燃料として吸気通路に軽油を噴射することにより、内燃機関を運転する方法が知られている。例えば特許文献１には、吸気通路及び燃焼室の各々に設けられた燃料噴射弁を通じ、吸気通路に軽油を、また燃焼室にガソリンを噴射し、これら燃料の混合気を自着火させる方法が記載されている。このような方法によれば、ガソリンを主成分とする燃料の混合気が、副成分である軽油の作用により自着火し、燃焼する。これにより、ガソリンエンジン特有の問題である末端ガスの自着火（ノッキング）の発生も解消され、ディーゼルエンジン特有の問題である排気特性の悪化も解消される。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３５５４７１号公報
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特許文献に開示された内燃機関の運転方法では、燃料が自着火する時期を高い精度で制御することが難しい。その結果、機関の燃焼状態を安定に保持できる運転領域が限られていた。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、着火性等の異なる複数種類の燃料を利用する内燃機関において、機関の燃焼状態を安定化と排気特性の向上とに有利な運転領域を拡大することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、（１）低セタン価燃料を供給して内燃機関の燃焼室に予混合気を形成する低セタン価燃料供給手段と、高セタン価燃料を前記燃焼室に噴射供給する高セタン価燃料供給手段とを備えた内燃機関において、当該機関の負荷及び回転数のうち少なくとも一方のパラメータに基づいて特定される少なくとも２つの運転領域に対応する運転制御を行う方法であって、前記２つの運転領域のうち前記パラメータが相対的に小さな値となる領域では、実質的に高セタン価燃料のみを前記燃焼室に噴射供給し、前記２つの運転領域のうち前記パラメータが相対的に大きな値となる領域では、低セタン価燃料及び高セタン価燃料を前記燃焼室に供給し且つ前記パラメータが大きくなるほど前記低セタン価燃料の供給量に対する前記高セタン価燃料の供給量の割合を減少させることを要旨とする。
【０００９】
なお、前記運転領域は、当該機関の負荷及び回転数のうち少なくとも一方のパラメータに関連するパラメータ（例えば、当該機関の運転状態を、出力、トルク、負荷、総燃料供給量、又は発熱量等）によって特定することもできる。
【００１０】
内燃機関の運転状態を前記のように２つの運転領域に区画した場合、前記パラメータが相対的に小さな値となる領域（例えば低負荷・低回転領域）では、燃焼室内の温度又は圧力が比較的低いため、燃料が着火し難くなる。つまり、失火が起き易くなる反面、過早着火が起き難くなる。このため、当該機関の出力を得るために着火性の高い高セタン価燃料を使うことにより、安定した機関燃焼を行うことができる。とくに、過早着火が起き難く失火の懸念が少ないため、高セタン価燃料を圧縮上死点よりも比較的に早期に噴射するのが好ましい。この早期の噴射により、高セタン価燃料を自着火に先立ち予混合することができる。この結果、排気中におけるスモークやＮＯｘの発生を効果的に抑制することができる。
【００１１】
他方、前記パラメータが相対的に大きな値となる領域（例えば中負荷・中回転領域）では、燃焼室内の温度又は圧力が比較的高いため、燃料が着火し易くなる。そしてこの傾向（燃料が着火し易くなる傾向）は、前記パラメータが大きくなるほど高くなる。つまり、前記パラメータが大きくなるほど、失火が起き難くなる反面、過早着火が起き易くなる。このため、当該領域において前記パラメータが大きくなるほど、機関燃焼に供する全燃料量のうち、着火性の低い低セタン価燃料の割合を大きくする方法を採用する。なお、当該機関の燃焼室に形成された低セタン価燃料の予混合気に高セタン価燃料を噴射することができる同構成の機関では、低セタン価燃料の存在によって、燃焼室に噴射される高セタン価燃料の着火性が極端に損なわれることはない。すなわち上記の方法によれば、失火及び過早着火の何れをも懸念することなく、高セタン価燃料を、予混合気を形成するために十分な程度、早期に噴射することができる。この結果、排気中におけるスモークやＮＯｘの発生を効果的に抑制することができる。ひいては、予混合された燃料の自着火に基づく機関燃焼を、広い運転領域で可能にし、排気特性の向上を図ることができる。
【００１２】
なお、上記のような方法を用いるのは、当該機関の燃焼状態が安定し易い条件下、すなわち当該機関の暖機が完了している条件下に限るのが好ましい。
【００１３】
また、低セタン価燃料とは、比較的着火性が低く、着火に先立ち予混合気を形成し易い性質を有する燃料を概ね意味する。このため、低セタン価燃料を、着火性の低い燃料、高オクタン価燃料等の語に置き換えることもできる。低セタン価燃料としては、軽油又は軽油を主成分とする燃料を例示することができる。
【００１４】
一方、高セタン価燃料とは、比較的着火性が高く、高圧力又は高温条件下で容易に自着火する燃料を概ね意味する。このため、高セタン価燃料を、着火性の高い燃料、低オクタン価燃料等の語に置き換えることもできる。高セタン価燃料としては、ガソリン又はガソリンを主成分とする燃料を例示することができる。
【００１５】
（２）とくに、失火の防止と、過早着火の防止とを両立して図るといった観点から、上記の方法において、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を、前記パラメータが相対的に小さな値となる領域では当該機関の圧縮上死点前３０°〜５０°程度の範囲で制御し、前記パラメータが相対的に大きな値となる領域では当該機関の圧縮上死点前５０°〜６０°程度の範囲で制御するのが好ましい。
【００１６】
（３）また、他の発明は、低セタン価燃料を供給して内燃機関の燃焼室に予混合気を形成する低セタン価燃料供給手段と、高セタン価燃料を前記燃焼室に噴射供給する高セタン価燃料供給手段とを備えた内燃機関において、当該機関の負荷及び回転数のうち少なくとも一方のパラメータに基づいて特定される少なくとも２つの運転領域に対応する運転制御を行う方法であって、前記２つの運転領域のうち前記パラメータが相対的に小さな値となる領域では、前記パラメータが大きくなるほど前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を進角させ、前記２つの運転領域のうち前記パラメータが相対的に大きな値となる領域では、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を所定値よりも遅角側にすることを要旨とする。
【００１７】
低セタン価燃料は、着火性が低いため、燃焼室内への供給を比較的早期（例えば吸気行程）に行っても過早着火を起こすことがない。このため、排気特性を向上させるために有利な性質を有する予混合気を、容易に形成することができる。しかし、低セタン価燃料は、着火性が低いため、点火プラグ等を用いて燃焼させる必要がある。点火プラグによる燃料の燃焼は、ノッキングの原因となり易い。
【００１８】
一方、高セタン価燃料は、着火性が高いため、自着火によって燃焼することができる。しかし、過早着火を起こし易いため、予混合気を形成することが難しい。
【００１９】
上記の方法によれば、着火性の高い高セタン価燃料によって着火の時期を制御し、着火性の低い低セタン価燃料を用いて当該機関の出力を得ることになる。
【００２０】
そして、先ず前記２つの運転領域のうち前記パラメータが相対的に小さな値となる領域では、例えば要求トルクの増大に伴って前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を進角させる。これにより、着火の時期をほぼ一定に保持することができ、しかも、高セタン価燃料の噴霧を着火前に十分に分散させる（予混合させる）ことができる。
【００２１】
一方、前記２つの運転領域のうち前記パラメータが相対的に大きな値となる領域、言い換えれば、燃焼室内の圧力及び温度が高いため過早着火が非常に生じ易い領域では、低セタン価燃料が噴射されると同時に着火しても過早着火にならない程度にまで（例えば圧縮上死点近傍にまで）、低セタン価燃料の噴射供給の時期を遅角側に設定する。これにより、過早着火の発生を確実に防止することができる。
【００２２】
すなわち、上記の方法によれば、排気中におけるスモークやＮＯｘの発生を効果的に抑制する上で有利な燃焼形態として、低セタン価燃料の予混合気中に高セタン価燃料をできるだけ分散させた後自着火に至らしめる燃焼形態をより広い運転領域で採用しながらも、過早着火の発生は効果的に防止することができる。
【００２３】
なお、上記のような方法を用いるのも、当該機関の燃焼状態が安定し易い条件下、すなわち当該機関の暖機が完了している条件下に限るのが好ましい。
【００２４】
また、「高セタン価燃料の噴射供給の時期を所定値よりも遅角側にする」とは、概ね当該機関のピストンが圧縮上死点近傍にある時期であって、燃焼室内の圧力上昇や温度上昇に伴う過早着火の発生を抑制できる程度にまで、高セタン価燃料の噴射供給時期を遅角させることを意味する。
【００２５】
（４）とくに、失火の防止と、過早着火の防止とを両立して図るといった観点から、上記の方法において、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を、前記パラメータが相対的に小さな値となる領域では当該機関の圧縮上死点前３０°〜６０°程度の範囲で制御し、前記パラメータが相対的に大きな値となる領域では、当該機関の圧縮上死点前０°〜１０°程度の範囲で制御するのが好ましい。
【００２６】
（５）また、当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域と、前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域との間を移行する場合、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期の変更と併せて、排気還流量の変更と、燃料の総供給量の変更とを行うのが好ましい。
【００２７】
高セタン価燃料の噴射供給の時期を変更することにより、過早着火を効果的に防止することはできる。しかし、例えば、高セタン価燃料の噴射供給の時期の遅角に伴って燃料（低オクタン価燃料及び高オクタン価燃料）の総供給量を増大させると、排気中にスモークが発生し易くなる。これに対し、排気還流量を低下させれば、このスモークの発生を抑制することができる。一方、高オクタン価燃料の噴射供給の時期の進角に伴って燃料の総供給量を減少させると排気中のＮＯｘの濃度が高くなり易い。これに対し、排気還流量を増大させれば、排気中のＮＯｘの濃度を低減することができる。
【００２８】
すなわち、上記の方法によれば、高セタン価燃料の噴射供給の時期の変更に併うスモークやＮＯｘの発生を効率的に抑制することができる。
【００２９】
（６）より具体的には、当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域から前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域に移行する場合、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期の遅角と、排気還流量の低減とを、燃料の総供給量の減少に先立って行うようにすればよい。
【００３０】
（７）また、当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域から前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域に移行する場合、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を遅角した後、排気還流量を低減し、その後燃料の総供給量を減少させるようにしてもよい。
【００３１】
このような方法によれば、当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域から前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域に移行する場合、過早着火の発生の抑制、又は排気中におけるスモークの発生の抑制を優先的に図ることができる。
【００３２】
（８）また、当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域から前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域に移行する場合、前記燃料の総供給量の増大と、排気還流量の増大とを、高セタン価燃料の噴射供給の時期の進角に先立って行うようにすればよい。
【００３３】
（９）また、当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域から前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域に移行する場合、前記燃料の総供給量を増大した後、排気還流量を増大し、その後高セタン価燃料の噴射供給の時期を進角するようにしてもよい。
【００３４】
このような方法によれば、当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域から前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域に移行する場合、過早着火の発生の抑制、又は排気中におけるＮＯｘの発生の抑制を優先的に図ることができる。
【００３５】
（１０）さらに、当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域と、前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域との間を移行する場合、高セタン価燃料の噴射供給の時期を、過早着火の生じる所定範囲内の値にしないようにするのが好ましい。
【００３６】
軽油の噴射供給の時期を十分に進角すると、軽油が分散した後に着火するため、過早着火は起きない。また、軽油の噴射供給の時期を十分に遅角すると（圧縮上死点近傍に設定すると）、着火遅れがほとんどなくなり、噴射された軽油は比較的緩慢に燃焼する。すなわち、この場合も過早着火が起きない。ところが、両者の中間にあたる特定の時期に軽油を噴射した場合、大きな騒音を伴う過早着火が起きる。
【００３７】
燃焼室内に噴射された軽油の噴霧が十分に分散する前に、極めて着火性の高い噴霧が局所的に形成される時期がある。この時期に、燃焼室内の圧力及び温度がある程度まで上昇した場合、その着火性の高い噴霧が核となって過早着火が起きるからである。
【００３８】
上記の方法によれば、高セタン価燃料の噴射供給の時期の禁止範囲を設けることにより、局所的に形成される極めて着火性の高い噴霧が過早着火を起こすことを、確実に防止することができる。
【００３９】
（１１）また、当該機関の温度が低いほど、前記低セタン価燃料の供給量に対する前記高セタン価燃料の供給量の割合を増大する補正を行うのが好ましい。
【００４０】
当該機関の温度は高セタン価燃料の着火性に影響を及ぼし易いため、上記の方法によれば、高セタン価燃料の着火時期と、当該機関に供給される燃料の燃焼状態とをより緻密に制御することができる。
【００４１】
（１２）また、当該機関に要求されるトルク又は出力の変化量に応じて、前記低セタン価燃料の供給量に対する前記高セタン価燃料の供給量の割合を補正するのが好ましい。
【００４２】
上記の方法によれば、前記低セタン価燃料の供給量に対する前記高セタン価燃料の供給量の割合を変更することにより、当該機関に要求されるトルク又は出力の過渡的な変化に起因する当該機関の吸入空気量の不足分又は過剰分を相殺することができる。よって、高セタン価燃料の着火時期と、当該機関に供給される燃料の燃焼状態とをより緻密に制御することができる。
【００４３】
（１３）また、当該機関に要求されるトルク又は出力が増大する場合には、前記低セタン価燃料の供給量に対する前記高セタン価燃料の供給量の割合を前記変化量に応じて増大補正し、当該機関に要求されるトルク又は出力が減少する場合には、前記低セタン価燃料の供給量に対する前記高セタン価燃料の供給量の割合を前記変化量に応じて低減補正するのが好ましい。
【００４４】
（１４）また、当該機関の燃焼に供される燃料の総発熱量が当該機関に要求される出力に対応した値となるように、低セタン価燃料の供給量を前記高セタン価燃料の供給量に基づいて調整するのが好ましい。
【００４５】
高セタン価燃料と低セタン価燃料とでは、単位量を燃焼したときに発生する熱量が異なるため、上記の方法によれば、前記高セタン価燃料の供給量に対する低セタン価燃料の供給量を変更した場合であれ、当該機関のトルクや出力を緻密に制御することができる。
【００４６】
（１５）当該機関の低温始動時には実質的に前記高セタン価燃料のみを前記燃焼室に噴射供給し且つその噴射供給の時期を当該機関の圧縮上死点前１０°〜２０°程度とする一方、当該機関の常温始動時には前記高セタン価燃料及び前記低セタン価燃料を供給し且つ前記高セタン価燃料の噴射供給時期を当該機関の圧縮上死点前１０°〜２０°程度とするのが好ましい。
【００４７】
上記の方法によれば、当該機関の燃焼状態や高セタン価燃料の着火性が低下する低温始動時に特化して、燃料の着火性の向上を優先して図る制御を行うことで、低温始動時における失火を効果的に防止することができる。
【００４８】
（１６）また、当該機関の暖機状態での始動時には前記高セタン価燃料及び前記低セタン価燃料を供給し且つ前記高セタン価燃料の噴射供給時期を当該機関の圧縮上死点前４０°〜６０°程度とするのが好ましい。
【００４９】
上記の方法によれば、当該機関の始動時であれ、当該機関の燃焼状態の安定性を十分に確保した上で、排気中におけるスモーク及びＮＯｘの発生を抑制することができる。
【００５０】
（１７）また、当該機関の失火の有無を判断し、当該機関が失火したと判断した場合には、前記低セタン価燃料の供給量に対する前記高セタン価燃料の供給量の割合を増大補正するとともに、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を遅角補正するのが好ましい。
【００５１】
上記の方法によれば、当該機関の失火を速やかに解消することができる。
【００５２】
（１８）当該機関の過早着火の有無を判断し、当該機関が過早着火したと判断した場合には、前記高セタン価燃料の供給量を低減補正するのが好ましい。
【００５３】
上記の方法によれば、当該機関に供給された高セタン価燃料の過早着火が発生した場合であれ、これを速やかに解消することができる。
【００５４】
（１９）また、前記高セタン価燃料の供給量を、自着火可能な下限値未満にはしないのが好ましい。
【００５５】
上記の方法によれば、当該機関の失火を確実に防止することができる。
【００５６】
（２０）また、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期の補正に際し、前記パラメータが相対的に小さな値となる領域では、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を進角させる補正を行い、前記パラメータが相対的に大きな値となる領域では、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を遅角させる補正を行うのがよい。
【００５７】
前記パラメータが相対的に小さな値となる領域では、高セタン価燃料の噴射供給の時期が遅すぎることによって過早着火が起こり、前記パラメータが相対的に大きな値となる領域では、高セタン価燃料の噴射供給の時期が早すぎることによって過早着火が起こる。上記の方法によれば、当該機関の運転状態が何れの領域に属していても、過早着火が起こった場合、これを効果的に解消することができる。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を車載内燃機関に適用した一実施の形態について説明する。
【００５９】
〔エンジンの基本構造及び機能〕
図１に示すように、エンジン１は、吸入行程、圧縮行程、爆発行程（膨張行程）及び排気行程の４サイクルを繰り返して出力を得る内燃機関である。エンジン１は、その内部に燃焼室（シリンダ）２を形成する。燃焼室２で発生する燃料の爆発力は、ピストン３及びコンロッド４を介してクランクシャフト（図示略）の回転力に変換される。また、燃焼室２には、吸気通路５の最下流部をなす吸気ポート５Ａと、排気通路６の最上流部をなす排気ポート６Ａとが設けられている。吸気ポート５Ａと燃焼室２との境界は吸気弁５Ｂによって開閉される。また、排気ポート６Ａと燃焼室２との境界は排気弁６Ｂによって開閉される。
【００６０】
エンジン１は、第１燃料噴射弁１０及び第２燃料噴射弁２０を備える。第１燃料噴射弁１０は、吸気ポート５Ａに先端部（燃料の噴射口）を晒す。第１燃料噴射弁１０は、高圧ポンプ（図示略）等によって加圧された低セタン価燃料（ガソリン）を、燃焼室２に適宜の量、適宜のタイミングで噴射供給する電磁駆動式開閉弁である。また、第２燃料噴射弁２０は、先端部（燃料の噴射口）を燃焼室２に晒す。第２燃料噴射弁２０は、高圧ポンプ（図示略）等によって加圧された高セタン価燃料（軽油）を、燃焼室２に適宜の量、適宜のタイミングで噴射供給する電磁駆動式開閉弁である。
【００６１】
エンジン１は、運転者によるアクセルペダル（図示略）の踏込量ＡＣＣに応じた信号を出力するアクセルポジションセンサ（図示略）、クランクシャフト（図示略）の回転速度（エンジン回転数）ＮＥを出力する回転速度センサ、及びエンジン１内を循環する冷却水の温度（冷却水温）ＴＨＷに応じた信号を出力する温度センサ、吸気通路５を通じて燃焼室２に導入される空気の流量（吸入空気量）ＧＡに応じた信号を出力するエアフロメータ等の各種センサを備える。各種センサの信号は、電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）３０に入力される。
【００６２】
ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなる論理演算回路を備え、各種センサの信号に基づいてエンジン１の各種構成要素を統括制御する。例えば、ＥＣＵ３０は、エンジン１の運転状態に基づく第１燃料噴射弁１０及び第２燃料噴射弁２０の操作（燃料噴射制御）を行い、適宜の量の燃料を適宜のタイミングで燃焼室２に供給する。
【００６３】
なお、本実施の形態における記述で、「燃料」という語は軽油及びガソリンの何れをも意味し、「燃料噴射」という語は、第１燃料噴射弁１０を通じた軽油の噴射と、第２燃料噴射弁２０を通じたガソリンの噴射との何れをも意味する。
【００６４】
〔燃料噴射制御の概要〕
上述したように、エンジン１は、第１燃料噴射弁１０を通じ吸気ポート５Ａにガソリンを噴射する機能と、燃焼室２に軽油を噴射する機能とを併せ備える。
【００６５】
ＥＣＵ３０は、エンジン１の第１の運転モードとして、吸気行程において吸気ポート５Ａにガソリンを噴射し、圧縮行程において燃焼室２に軽油を噴射することによりエンジン１を燃焼させる運転モード（以下、複数燃料噴射モードという）を採用する。複数燃料噴射モードでは、吸入行程において吸気ポート５Ａに噴射されるガソリンが、燃焼室２で略均一に拡散し且つ空気と十分に混合される（空気及びガソリンの予混合気が形成される）。次に、この予混合気が圧縮行程において圧縮され高温になったところで、燃焼室２に軽油が噴射される。すると、噴射された軽油の噴霧が自着火し、これを発端として燃焼室２の混合気全体が燃焼する。
【００６６】
また、ＥＣＵ３０は、エンジン１の第２の運転モードとして、ガソリンの噴射（供給）を行わずに、軽油のみを噴射してエンジン１を燃焼させる運転モード（以下、単一燃料噴射モードという）を採用する。単一燃料噴射モードでは、一般に知られたディーゼルエンジンと同様に、燃焼室２で圧縮され高温となった空気に軽油を噴射し、自着火させる。
【００６７】
複数燃料噴射モード及び単一燃料噴射モードは、刻々と変化するエンジン１の運転状態に応じ、選択的に使い分けられる。
【００６８】
図２は、本実施の形態にかかる燃料噴射制御の実行に際し、運転モードを選択し、また軽油の基本噴射量を決定するために用いられるマップを示す略図である。同図２に示すように、マップ上には、エンジン負荷ＬＤとエンジン回転数ＮＥとによって規定される４つの運転領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，ＡＴＲが設定される。運転領域Ａ１はいわゆる低負荷・低回転領域である。エンジン１の運転状態が領域Ａ１にある場合、単一燃料噴射モード（軽油のみの噴射）が採用される。また、運転領域Ａ２はいわゆる中負荷・中回転領域であり、運転領域Ａ３は高負荷・高回転領域である。遷移領域ＡＴＲは、運転領域Ａ２及び運転領域Ａ３の境界領域である。エンジン１の運転状態が領域Ａ２、Ａ３又はＡＴＲにある場合、複数燃料噴射モード（軽油及びガソリンの噴射）が採用される。
【００６９】
また、一燃焼サイクルあたりの軽油の噴射量及びガソリンの噴射量は、運転領域に応じて異なる。
【００７０】
〔軽油噴射量及びガソリン噴射量の関係〕
例えば図２中の直線Ｌに沿ってエンジンの運転状態（回転数ＮＥ及び負荷ＬＤ）が変化する場合、エンジン負荷ＬＤの変化に対応し、軽油の噴射量及びガソリンの噴射量は図３（ａ）に示すように変化する。
【００７１】
同図３（ａ）に示すように、エンジン負荷ＬＤが所定値ＬＤ１未満である場合には（領域Ａ１では）単一燃料噴射モードが採用され（軽油のみが噴射され）、エンジン負荷ＬＤが所定値ＬＤ１以上である場合には（領域Ａ２、ＡＴＲ及びＡ３では）複数燃料噴射モードが採用される（軽油及びガソリンが噴射される）。また、軽油の噴射量は、領域Ａ１ではエンジン負荷ＬＤの上昇に伴って単調に増大するように制御され、領域Ａ２、ＡＴＲ及びＡ３ではエンジン負荷ＬＤの上昇に伴って単調に減少するように制御される。一方、領域Ａ２、ＡＴＲ及びＡ３において、ガソリンの噴射量は単調に増大するように制御される。なお、図３（ｂ）に示すように、ガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合は、複数燃料噴射モードが採用される全領域で、エンジン負荷ＬＤの上昇に伴って単調に減少するように制御される。
【００７２】
〔軽油の噴射時期〕
エンジン１では、燃焼室２へ軽油が噴射され、自着火することによって燃焼が引き起こされる。また、噴射された軽油が自着火に至るまでの着火遅れ時間は、エンジン１の運転状態によって異なる。このため、エンジン１の着火時期は、エンジン１の運転状態に応じて軽油の噴射時期（噴射開始時期に相当するクランク角）を変更することにより、制御される。
【００７３】
例えば図２中の直線Ｌに沿ってエンジンの運転状態（回転数ＮＥ及び負荷ＬＤ）が変化する場合、エンジン負荷ＬＤの変化に対応し、軽油の噴射時期は図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように変化する。なお、図４（ｂ）は、図４（ａ）の一部を横軸方向に拡大した図である。
【００７４】
同図４（ａ）に示すように、軽油の噴射時期は、エンジン負荷ＬＤが所定値ＬＤ２未満である場合（領域Ａ１及びＡ２では）、エンジン負荷ＬＤが略「０」である条件に対応するＢＴＤＣ４０°（ピストン３が圧縮上死点前４０°にあるタイミング）を最も遅角側の値とし、エンジン負荷ＬＤの上昇に伴って単調に進角するように制御される。
【００７５】
また、エンジン負荷ＬＤが所定値ＬＤ３以上である場合（領域Ａ３では）、軽油の噴射時期は、約ＢＴＤＣ１０°を最も遅角側の値とし、エンジン負荷ＬＤの上昇に伴って単調に進角するように制御される。
【００７６】
一方、図４（ｂ）に示すように、エンジン負荷ＬＤが所定値ＬＤ２以上ＬＤ３未満である場合（遷移領域ＡＴＲでは）、軽油の噴射時期は、ＢＴＤＣ６０°を最も進角側の値、ＢＴＤＣ１０°を最も遅角側の値とし、エンジン負荷ＬＤの上昇に伴って単調に遅角するように制御される。そして特に、エンジン負荷ＬＤが所定範囲にある条件下で軽油の噴射時期が所定範囲にならないようにする（本実施の形態では、エンジン負荷ＬＤがＬＤｘ近傍にある条件で軽油の噴射時期がＢＴＤＣ３０°〜４０°の範囲にならないようにする）。具体的には、遷移領域ＡＴＲにおいて、エンジン負荷ＬＤの上昇に応じて軽油の噴射時期を遅角させる場合には、エンジン負荷ＬＤがＬＤｘを通過する時点で軽油の噴射時期をαからβへ不連続に変更する。また、エンジン負荷ＬＤの下降に応じて軽油の噴射時期を進角させる場合には、エンジン負荷ＬＤがＬＤｘを通過する時点で軽油の噴射時期をβからαへ不連続に変更する。
【００７７】
〔各運転領域の特性〕
［領域Ａ１］
領域Ａ１では、エンジン１が低負荷又は低回転の状態にあり、燃料の着火性が低いため、燃料として、軽油のみを用いる。とくに、燃焼室２の圧力及び温度が最大となるタイミング（ＢＴＤＣ０°近傍）に比べ、比較的早期に（本実施の形態では、ＢＴＤＣ約４０°を最遅角の値に設定）燃料（軽油）を噴射する（図３（ａ）参照）。この結果、早期に噴射された軽油にとって、燃焼室２で均一に拡散する機会が与えられ、十分な着火性が確保される。
【００７８】
また、エンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥの上昇に伴って燃料（軽油）の噴射量は増大するが、本実施の形態において第２燃料噴射弁２０に供給される軽油の圧力は一定である。このため、エンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥの上昇に伴って軽油の噴射時期を進角させ、第２燃料噴射弁２０の開弁時間を長くする制御を行う。
【００７９】
［領域Ａ２］
領域Ａ２では、エンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥの上昇に伴い、必要となる燃料の噴射量がさらに増大する。しかし、領域Ａ２では、領域Ａ１に比べ燃焼室２の温度や圧力が高くなるため、過早着火が発生し易くなる。ここで、過早着火とは、着火遅れ時間が経過する前に何らかの理由で軽油が着火を開始し、燃焼室２の混合気が不安定な燃え方をする現象をいう。領域Ａ１よりも過早着火の起きやすくなる領域Ａ２では、圧縮行程における軽油の噴射に加え、吸気行程においてガソリンを噴射するように制御する。そして、エンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥの上昇に伴って軽油の噴射量を減少させる一方でガソリンの噴射量を増大させることにより（ガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を減少させつつ）、総燃料噴射量を増大する制御を行う（図３（ａ）及び図３（ｂ）参照）。また、軽油の噴射時期は、エンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥの上昇に併せて、領域Ａ１に比べ緩やかな変化率で進角させるのが、噴射された軽油の着火時期を一定に保持する上で好ましい（図４（ａ）参照）。
【００８０】
［領域Ａ３］
領域Ａ３では、領域Ａ２に比べ燃焼室２の温度や圧力がさらに高くなる。この結果、領域Ａ２における制御のように、エンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥの上昇に併せて、軽油の噴射時期を進角させ、且つ、ガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を減少させた場合、軽油の噴射量が減少し、自着火に必要な最低限度に近づいても、過早着火が生じる。
【００８１】
そこで、領域Ａ３では、領域Ａ２に比べて軽油の噴射時期を大幅に遅角させ、ピストン３が圧縮上死点近傍にあり燃焼室２の圧力及び温度が最も高い時期（例えばＢＴＤＣ０°〜１０°）において軽油を噴射する（図４（ａ）参照）。この場合、噴射された軽油は速やかに着火するが（着火遅れ自体は短いが）、過早着火のように燃焼が不安定になる異常は発生しない。ちなみに、領域Ａ１や領域Ａ２においては、エンジン１の温度が低く軽油の着火性が低いため、ＢＴＤＣ０°〜１０°で軽油を噴射すると、燃焼が不安定になったり、失火が起きやすくなったりする。
【００８２】
なお、軽油及びガソリンの噴射量の調整に関しては、領域Ａ３においても領域Ａ２と同様、エンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥの上昇に伴ってガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を減少させつつ、総燃料噴射量を増大する制御を行う（図３（ａ）及び図３（ｂ）参照）。
【００８３】
［遷移領域ＡＴＲ］
領域Ａ２においては、比較的早期に軽油が噴射されるため、噴射された軽油は燃焼室２で適度に分散（予混合）した後、分散した軽油の噴霧が複数の核となって自着火する。この結果、燃焼室２の混合気が安定して燃焼する。また、領域Ａ３においては、比較的遅い時期、言い換えると燃焼室２の圧力及び温度が高い条件下で軽油が噴射されるため、軽油は、噴射されつつ瞬時に自着火する。このような場合にも、燃焼室２の混合気は安定して燃焼する。
【００８４】
ところが、遷移領域ＡＴＲにおいて、軽油の噴射時期を両者間で連続的に遷移させた場合、噴射された軽油の噴霧が不均一に拡散した状態で自着火し、過早着火する現象が起きる領域（以下、過早着火発生帯という）を通る。
【００８５】
そこで本実施の形態では、遷移領域ＡＴＲにおいて、軽油の噴射時期が過早着火発生帯に入ることを回避するために、以下のような制御を行う。すなわち、基本的には領域Ａ２及び領域Ａ３間において、軽油の噴射時期を直線で補間するように制御を行う一方、エンジン負荷ＬＤが特定値ＬＤｘを通過する際、軽油の噴射時期をαからβ、又はβからαに不連続に変更する（図４（ｂ）参照）。
【００８６】
なお、軽油及びガソリンの噴射量の調整に関しては、領域ＡＴＲにおいても領域Ａ２，Ａ３と同様、エンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥの上昇に伴ってガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を減少させつつ、総燃料噴射量を増大する制御を行う（図３（ａ）及び図３（ｂ）参照）。
【００８７】
〔制御手順の概略〕
以上説明した本実施の形態の燃料噴射制御について、その具体的な手順を説明する。
【００８８】
図５には、エンジン１の運転中、ＥＣＵ３０を通じて周期的に実行される燃料噴射制御ルーチン（メインルーチン）の概略を示す。
【００８９】
本ルーチンにおいて、ＥＣＵ３０は先ずステップＳ１０１で、アクセルペダルの踏込量ＡＣＣ、エンジン回転数ＮＥ、冷却水温ＴＨＷ等の情報を取得する。
【００９０】
ステップＳ１０２においてＥＣＵ３０は、エンジン１の始動後、所定期間（数秒〜数分を設定）以内であるか（エンジン１の始動時であるか）否かを判断する。また、ステップＳ１０３においてＥＣＵ３０は、冷却水温ＴＨＷが所定値（例えば７０℃）以下であるか（暖機完了前であるか）否かを判断する。
【００９１】
ステップＳ１０２，Ｓ１０３での判断が何れも否定である場合、ＥＣＵ３０は、エンジン１の始動後及び暖機後の状態に特化した制御手順（Ｓ１０４〜Ｓ１０８）に従う。一方、ステップＳ１０２，１０３のうち少なくとも一方での判断が肯定である場合、エンジン１の始動時又は暖機完了前の状態に特化した制御手順（Ｓ２００）に従う。
【００９２】
ステップＳ１０４においてＥＣＵ３０は、マップ（図２）を参照し、エンジン１の運転状態が属する領域（マップ上の座標）に対応する数値として、軽油の基本噴射量ＱＤＢ及び基本噴射時期ＣＡＤＢ、並びにガソリンの基本燃料噴射量ＱＧＢ及び基本噴射時期ＣＡＤＢを決定する。
【００９３】
ステップＳ１０５においては、予め用意されたマップを参照し、軽油の基本噴射量ＱＤＢを補正するためのフィードフォワード補正値（以下、ＦＦ補正値という）を決定する。本実施の形態では、ＦＦ補正値として、エンジン１の温度に対応する温度対応補正値ｋＱＤ１と、エンジン１の運転状態の過渡的な変化に対応する過渡対応補正値ｋＱＤ２とを採用する。
【００９４】
ステップＳ１０６においてＥＣＵ３０は、軽油の基本噴射量ＱＤＢ及び基本噴射時期ＣＡＤＢを補正するためのフィードバック補正値（以下、ＦＢ補正値という）を決定する。本実施の形態では、ＦＢ補正値として、エンジン１の失火に対応する失火対応補正値ｋＱＤ３，ｋＣＡＤ３と、軽油の過早着火に対応する過早着火対応補正値ｋＱＤ４，ｋＣＡＤ４とを採用する。なお、補正値ｋＱＤ３，ｋＱＤ４は基本燃料噴射量ＱＤＢを補正するために用いられ、補正値ｋＣＡＤ３，ｋＣＡＤ４は基本燃料噴射時期ＣＡＤＢを補正するために用いられる。
【００９５】
ステップＳ１０７においてＥＣＵ３０は、ステップＳ１０４で決定した軽油の基本噴射量ＱＤＢ及び基本噴射時期ＣＡＤＢに、ＦＦ補正値（ｋＱＤ１，ｋＱＤ２）及びＦＢ補正値（ｋＱＤ３，ｋＣＡＤ３，ｋＱＤ４，ｋＣＡＤ４）を乗じ、軽油の噴射量ＱＤ及び噴射時期ＣＡＤを決定する。また、ガソリンの噴射量ＱＧ及び噴射時期ＣＡＧを決定する。つまりステップＳ１０７では、軽油及びガソリンの噴射量及び噴射時期について最終的な調整を行う。
【００９６】
ステップＳ１０８においてＥＣＵ３０は、軽油の噴射量ＱＤ及び噴射時期ＣＡＤ、並びにガソリンの噴射量ＱＧ及び噴射時期ＣＡＧが、今回のルーチンで決定された値になるように、第１燃料噴射弁１０及び第２燃料噴射弁２０の操作等を行う。
【００９７】
ステップＳ１０８又はステップ２００の処理を経た後、ＥＣＵ３０は本ルーチンを一旦抜ける。
【００９８】
次に、上記メインルーチンのうち、ＦＦ補正値を算出するためのステップＳ１０５、ＦＢ補正値を算出するためのステップＳ１０６、軽油及びガソリンの噴射量及び噴射時期の最終調整を行うためのステップＳ１０７、第１燃料噴射弁１０及び第２燃料噴射弁２０の操作等を行うためのステップＳ１０８、エンジン１の始動時又は暖機完了前に特化された処理を行うためのステップＳ２００について、その内容を詳細に説明する。
【００９９】
［Ｓ１０５（ＦＦ補正値の算出）］
例えば、エンジン１の温度が低くなると、燃焼室２に噴射される軽油の着火性が低下する。一方、ガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量を増大すると、燃焼室２に供給される燃料の着火性は、実質的に高まる。このためステップＳ１０５では、エンジン１の温度が低くなるほど、軽油の噴射量が増大するように、温度対応補正値ｋＱＤ１を決定する。また、エンジン１の温度が高くなるほど、軽油の噴射量が減少するように、温度対応補正値ｋＱＤ１を決定する。
【０１００】
また例えば、運転者がアクセルペダルを強く踏み込むことによってエンジン１に要求されるトルクが増大すると、燃料噴射量（軽油及びガソリンの総噴射量）が増大し、この燃料噴射量の増大に併せてエンジン回転数ＮＥや吸入空気量ＧＡも増大する。このとき、燃料噴射量の増大に併せて吸入空気量も増大する必要がある。ところが、アクセルペダルの踏込動作に対し燃料の噴射量が速やかに応答するのに対し、吸入空気量は比較的緩慢に変化する。この結果、吸入空気量が不足し、過早着火が起きたり、排気中にスモークが発生したりする。
【０１０１】
このためステップＳ１０５では、エンジン１に要求されるトルクが過渡的に増大した場合、吸入空気量の不足分を考慮することにより、軽油の噴射量が減少するように過渡対応補正値ｋＱＤ２を決定する。また、エンジン１に要求されるトルクが過渡的に減少した場合、吸入空気量の過剰分を考慮することにより、軽油の噴射量が増大するように過渡対応補正値ｋＱＤ２を決定する。
【０１０２】
具体的には、例えばエアフロメータの出力信号に基づいて算出される吸入空気量の実測値ＧＡと、アクセルの踏込量ＡＣＣとエンジン回転数ＮＥとの関係に基づきマップ（図示略）を参照して算出される吸入空気量を推定値（目標値）ＧＡＴＲＧとを把握し、両者の比率ＧＡ／ＧＡＴＲＧを算出する。そして、比率ＧＡ／ＧＡＴＲＧが「１．０」よりも大きい場合には、吸入空気量の不足分を考慮して過渡対応補正値ｋＱＤ２を決定する。また、比率ＧＡ／ＧＡＴＲＧが「１．０」よりも大きい場合には、吸入空気量の過剰分を考慮して過渡対応補正値ｋＱＤ２を決定する。
【０１０３】
［Ｓ１０６（ＦＢ補正値の算出）］
ステップＳ１０６は、失火対応補正値ｋＱＤ３，ｋＣＡＤ３を決定するためのプロセスと、過早着火対応補正値ｋＱＤ４，ｋＣＡＤ４を決定するためのプロセスとを含む。
【０１０４】
失火対応補正値ｋＱＤ３は、軽油の基本噴射量ｋＱＤを補正するためのパラメータであり、失火対応補正値ｋＣＡＤ３は、軽油の基本噴射時期ＣＡＤを補正するためのパラメータである。補正値ｋＱＤ３，ｋＣＡＤ３は、失火が発生した場合、これを速やかに解消する役割を担う。また、過早着火対応補正値ｋＱＤ４は、軽油の基本噴射量ＱＤＢを補正するためのパラメータであり、過早着火対応補正値ｋＣＡＤ４は、軽油の基本噴射時期ＣＡＤを補正するためのパラメータである。補正値ｋＱＤ４，ｋＣＡＤ４は、燃焼室２に噴射された軽油が過早着火した場合、これを速やかに解消する役割を担う。
【０１０５】
先ず図６に、失火対応補正値ｋＱＤ３，ｋＣＡＤ３を決定するためのプロセス（サブルーチンＳ１０６（１））を示す。
【０１０６】
サブルーチンＳ１０６（１）に処理を移行すると、ＥＣＵ３０は先ず失火の有無を判断する（Ｓ１０６Ａ）。失火の有無は、例えばエンジン回転数ＮＥの単位時間当たりの変動幅大きさに基づいて判定すればよい。また、圧力センサ等を用いて燃焼室２の圧力をモニタし、その圧力の単位時間当たりの変動幅の大きさに基づいて判定するようにしてもよい。
【０１０７】
失火が起きた場合（Ｓ１０６Ａの判断が肯定である場合）、ＥＣＵ３０はガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を所定量増大させる失火対応補正値ｋＱＤ３を算出し、さらに軽油の噴射時期を所定量遅角させる失火対応補正値ｋＣＡＤ３を算出した上で（Ｓ１０６Ｂ）、サブルーチンＳ１０６（１）を抜ける。
【０１０８】
一方、失火が起きていない場合（Ｓ１０６Ａの判断が否定である場合）、ＥＣＵ３０は何ら処理を行うことなくサブルーチンＳ１０６（１）を抜ける。この場合、前回のルーチンで採用した失火対応補正値ｋＱＤ３，ｋＣＡＤ３を、今回のルーチンにおいて再度採用する。
【０１０９】
このような制御構造を採用することにより、エンジン１の運転中に失火が起きた場合、失火が続く限り、軽油の噴射量の割合が所定量ずつ増大し、また軽油の噴射時期が所定量ずつ遅角する。
【０１１０】
サブルーチンＳ１０６（１）を抜けた後、ＥＣＵ３０は、図７に示すサブルーチンＳ１０６（２）に処理を移行する。
【０１１１】
サブルーチンＳ１０６（２）において、ＥＣＵ３０は先ず過早着火の有無を判断する（Ｓ１０６Ｃ）。そして、過早着火が起きたと判断した場合、メインルーチンのステップＳ１０７で決定される軽油の噴射量ＱＤが下限値（軽油が自着火するために必要な最小量）を上回っているか否かを判断する（１０６Ｄ）。
【０１１２】
ステップＳ１０６Ｄでの判断が肯定である場合、ＥＣＵ３０はステップＳ１０６Ｅに進み、ガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を所定量減少させる過早着火対応補正値ｋＱＤ４を算出した上で、サブルーチンＳ１０６（２）を抜ける。この場合、過早着火対応補正値ｋＣＡＤ４としては、前回のルーチンで採用した値を最新値として再度採用する。
【０１１３】
一方、ステップＳ１０６Ｄでの判断が否定である場合、ＥＣＵ３０はステップＳ１０６Ｆに進み、エンジン１の運転状態が領域Ａ３（図２参照）に属するか否かを判断する。
【０１１４】
エンジン１の運転状態が、領域ＡＴＲ内に存在する所定の境界線ＢＬよりも領域Ａ３側に属する場合（高負荷・高回転領域に属する場合）、ＥＣＵ３０は軽油の噴射時期を所定量遅角させる過早着火対応補正値ｋＣＡＤ４を算出した上で（Ｓ１０６Ｇ）、サブルーチンＳ１０６（２）を抜ける。この場合、過早着火対応補正値ｋＱＤ４としては、前回のルーチンで採用した値を最新値として再度採用する。一方、エンジン１の運転状態が、境界ＢＬよりも領域Ａ１，Ａ２側に属する場合（低中負荷・低中回転領域に属する場合）、ＥＣＵ３０は軽油の噴射時期を所定量進角させる過早着火対応補正値ｋＣＡＤ４を算出した上で（Ｓ１０６Ｈ）、サブルーチン１０６（２）を抜ける。この場合も、過早着火対応補正値ｋＱＤ４としては、前回のルーチンで採用した値を最新値として再度採用する。
【０１１５】
なお、ステップＳ１０６において、過早着火は起きていないと判断した場合、ＥＣＵ３０は、何ら演算処理を行うことなく、サブルーチン１０６（２）を抜ける。この場合、前回のルーチンで採用した過早着火対応補正値ｋＱＤ４，ｋＣＡＤ４を、最新値として再度採用する。
【０１１６】
上記サブルーチン１０６（２）では、過早着火が起きた場合、先ずガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を徐々に減少させる処理を行う。軽油の噴射量の割合が減少するほど過早着火が起き難くなるためである。しかしその反面、軽油の噴射量が減少すると、軽油の着火性が低下し、遂には失火が起きてしまう。このため、軽油の噴射量が所定の下限値以下であると判断された場合、軽油の噴射量は減少させずに、軽油の噴射時期を変更することにより過早着火を抑制する。図８（ａ）に示すように、本実施の形態にかかる燃料噴射制御の実行中には、エンジン１の全運転領域に亘り、軽油の噴射時期が過早着火発生帯の進角側（領域ＡＴＲの一部、及び領域Ａ１，Ａ２）又は遅角側（領域ＡＴＲの一部、及び領域Ａ３）に設定される。そして多くの場合、何らかの原因で過早着火発生帯が拡大する等し、軽油の噴射時期が過早着火発生帯に入ることにより、過早着火が起きてしまうことが発明者らによって確認されている。
【０１１７】
そこで、本実施の形態では、軽油の噴射量を減少させることができない条件下で過早着火が起きている（継続している）場合、軽油の噴射時期が過早着火発生帯から離れるように（図８（ａ）中に矢印で示す）、フィードバック制御を行う。なお、先の図４（ｂ）において説明したように、遷移領域ＡＴＲ内には、軽油の噴射時期を不連続に変化させるエンジン負荷の特定値ＬＤｘが存在する。軽油の噴射時期を進角させるのか、遅角させるのかを判断するための境界線ＢＬは、この特定値ＬＤｘと、同じく遷移領域ＡＴＲ内において軽油の噴射時期を不連続に変化させるエンジン回転数ＮＥとによって規定される座標（ＮＥｘ，ＬＤｘ）の集まりである（図８（ａ）及び図８（ｂ））。
【０１１８】
［Ｓ１０７（ガソリンの噴射量の調整等）］
ステップＳ１０７では、ガソリンの噴射量の調整（基本噴射量ＱＧＢの補正）等を行った上で、軽油の噴射量ＱＤ及び噴射時期ＣＡＤ、並びにガソリンの噴射量ＱＧ及び噴射時期ＣＡＧを決定する。
【０１１９】
エンジン１は、２種の燃料を燃焼させることで、要求されるトルクに見合った熱エネルギーを発生させる。このため、過早着火やスモークを抑制するために軽油の噴射量（体積量）を変更（補正）する場合、この補正に併せて、ガソリンの噴射量（体積量）を調整する必要がある。つまり、軽油の噴射量を増大させる場合にはガソリンの噴射量を減少させ、軽油の噴射量を減少させる場合にはガソリンを増大させる必要がある。このとき、軽油とガソリンとでは、燃焼による単位量当たり発熱量が異なるため、軽油の噴射量の減少分（増大分）をガソリンの噴射量の増大分（減少分）に加算（乗算）しただけでは、軽油及びガソリンの燃焼によって発生する熱エネルギーの総和が変化してしまう。そこで、本実施の形態では、軽油の燃焼による発熱量と、ガソリンの燃焼による発熱量との違いを考慮して、ガソリンの噴射量ＱＧを算出する。
【０１２０】
ガソリンの噴射量ＱＧは、例えば以下の手順に従って算出する。
【０１２１】
先ず、軽油の軽油の噴射量ＱＤを決定すべく基本噴射量ＱＤＢに乗算される補正値ｋＱＤを、各補正値ｋＱＤ１，ｋＱＤ２，ｋＱＤ３，ｋＱＤ４の関数として算出する（式（１））。
【０１２２】
ｋＱＤ＝ｆ（ｋＱＤ１，ｋＱＤ２，ｋＱＤ３，ｋＱＤ４）…（１）
次に、補正値ｋＱＤを基本噴射量ＱＤＢに乗算し、軽油の噴射量ＱＤを算出する（式（２））。
【０１２３】
ＱＤ＝ｋＱＤ×ＱＤＢ…（２）
次に、軽油の基本噴射量ＱＤＢを補正することにより増大する発熱量ΔＨを算出する（式（３））。
【０１２４】
ΔＨ＝（ｋＱＤ−１）×ＱＤＢ×ρＤ×ＨＤ…（３）
ただし、
ρＤ：軽油の比重
ＨＤＢ：単位体積量（例えば１ｍｍ＾３）の軽油の燃焼による発熱量
次に、発熱量ΔＨに相当するガソリンの量（体積量）を、ガソリンの基本噴射量ＱＧＢから減算すべき補正値ΔＱＧとして算出する（式（４））。
【０１２５】
ΔＱＧ＝ΔＨ／（ρＧ×ＨＧＢ）…（４）
ただし、
ρＧ：ガソリンの比重
ＨＧＢ：単位体積量（例えば１ｍｍ＾３）のガソリンの燃焼による発熱量
次に、ガソリンの基本噴射量ＱＧＢから補正値ΔＱＧを減算することにより、ガソリンの噴射量ＱＧを算出する（式（５））。
【０１２６】
ＱＧ＝ＱＧＢ−ΔＱＧ…（５）
［Ｓ１０８（燃料噴射の実行）］
ステップ（サブルーチン）Ｓ１０８においては、軽油の噴射量ＱＤ及び噴射時期ＣＡＤ、並びにガソリンの噴射量ＱＧ及び噴射時期ＣＡＧが、今回のルーチンで決定された値にに収束するように、第１燃料噴射弁１０及び第２燃料噴射弁２０の操作等を行う。このときＥＣＵ３０は、エンジン１の運転状態を制御する他のルーチンの実行に同期し、（１）軽油の噴射量を変更するための処理、（２）軽油の噴射時期を変更するための処理、及び（３）他のルーチンを通じて行われる処理に、優先順位を設ける。ちなみに、本実施の形態では、エンジン１の排気還流（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ：ＥＧＲ）率を変更するための処理が、他のルーチンを通じて行われる処理に該当する。
【０１２７】
図９には、燃料噴射制御ルーチン（図５）のうち、ステップＳ１０８における処理の詳細（サブルーチン）を示す。サブルーチンＳ１０８に処理を移行すると、ＥＣＵ３０はステップＳ１０８Ａにおいて、エンジン１の運転状態が遷移領域ＡＴＲに属するか否かを判断する。そしてその判断が肯定である場合、当該領域ＡＴＲ内において、エンジン１の運転状態は領域Ａ２から領域Ａ３に移行しているのか（Ｓ１０８Ｂ）、領域Ａ３から領域Ａ２に移行しているのか、或いは任意の位置（例えば、図２における任意の座標）に止まっているのか（Ｓ１０８Ｃ）を判別する。
【０１２８】
エンジン１の運転状態が遷移領域ＡＴＲに属しない場合、又は遷移領域ＡＴＲ内の任意の位置に止まっている場合、ＥＣＵ３０は今回算出した軽油の噴射量ＱＤ及び噴射時期ＣＡＤ、並びにガソリンの噴射量ＱＧ及び噴射時期ＣＡＧを直ちに採用して燃料噴射を実行する（Ｓ１０８Ｄ）。
【０１２９】
一方、エンジン１の運転状態が遷移領域ＡＴＲに属し、且つ、領域Ａ２から領域Ａ３に移行している場合、ＥＣＵ３０は、（Ａ）軽油の噴射時期の遅角と、（Ｂ）ＥＧＲ率の増大と、（Ｃ）軽油の噴射量の割合の減少とが、（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）の優先順位に従って行われるように、第１燃料噴射弁１０、第２燃料噴射弁２０、その他のエンジン１の構成要素を制御する（Ｓ１０８Ｅ）。また、（Ｂ）→（Ａ）→（Ｃ）の優先順位に従って行われるように、第１燃料噴射弁１０、第２燃料噴射弁２０、その他のエンジン１の構成要素を制御してもよい。
【０１３０】
また一方、エンジン１の運転状態が遷移領域ＡＴＲに属し、且つ、領域Ａ３から領域Ａ２に移行している場合、ＥＣＵ３０は、（Ｄ）軽油の噴射量の割合の増大と、（Ｅ）軽油の噴射時期の進角と、（Ｆ）ＥＧＲ率の減少とが、（Ｄ）→（Ｅ）→（Ｆ）の優先順位に従って行われるように、第１燃料噴射弁１０、第２燃料噴射弁２０、その他のエンジン１の構成要素を制御する（Ｓ１０８Ｆ）。また、（Ｄ）→（Ｆ）→（Ｅ）の優先順位に従って行われるように、第１燃料噴射弁１０、第２燃料噴射弁２０、その他のエンジン１の構成要素を制御してもよい。
【０１３１】
なお、ＥＧＲ率を変更する手段としては、例えばエンジン１の吸気通路及び排気通路間を連通するＥＧＲ通路と、同通路の通路面積を変更する制御弁とを備えた周知のＥＧＲシステム（図示略）を利用することができる。また、吸気弁５Ｂ及び排気弁６Ｂの動作特性を可変とするこれも周知の可変動弁システム（バルブタイミング可変システムやバルブリフト量可変システム）等を利用し、実質的にＥＧＲ率（内部ＥＧＲ量）を変更することもできる。
【０１３２】
ステップＳ１０８Ｄ，Ｓ１０８Ｅ，Ｓ１０８Ｆのうち何れかの処理を経た後、ＥＣＵ３０はメインルーチン（図５）に戻る。
【０１３３】
［Ｓ２００（始動時又は暖機完了前の制御）］
エンジン１が始動して所定期間が経過する前、又はエンジン１が十分に暖機されていない場合、上記ステップＳ１０４〜Ｓ１０７における一連の処理（図５）に替え、ステップＳ２００においてＥＣＵ３０は以下の処理を行う。
【０１３４】
図１０には、燃料噴射制御ルーチン（図５）のうち、ステップＳ２００における処理の詳細（サブルーチン）を示す。
【０１３５】
サブルーチンＳ２００に処理を移行すると、ＥＣＵ３０は、先ずステップＳ２００Ａ及びステップＳ２００Ｂを通じ、エンジン１の冷却水温ＴＨＷが、予め設定された３区分（１）「ＴＨＷ≦０℃」、（２）「０℃＜ＴＨＷ≦４０℃」、（３）「４０℃＜ＴＨＷ」のうち、何れの区分に属するのかを判断する。そして、ＥＣＵ３０は、各区分に対応するように予め設定されたマップ（図示略）を参照し、各温度条件に特化した燃料噴射制御を行う。
【０１３６】
先ず、冷却水温ＴＨＷが（１）「ＴＨＷ≦０℃」の区分に属する場合、ＥＣＵ３０はガソリンの噴射を行わず、軽油のみを噴射する制御を行う。このとき、噴射時期を１０〜２０°ＢＴＤＣの間で制御し、且つ、例えばエンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥが大きくなるほど噴射時期を進角させつつ軽油の噴射量を増大させるのが好ましい（Ｓ２００Ｃ）。
【０１３７】
また、冷却水温ＴＨＷが（２）「０℃＜ＴＨＷ≦４０℃」の区分に属する場合、ＥＣＵ３０は軽油及びガソリンを噴射する制御を行う。このとき、軽油の噴射時期を１０〜２０°ＢＴＤＣの間で制御し、且つ、例えばエンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥが大きくなるほどその噴射時期を進角させ総燃料噴射量を増大させるのが好ましい。また、例えばエンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥが大きくなるほどガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を増大させるのが好ましい（Ｓ２００Ｄ）。
【０１３８】
また、冷却水温ＴＨＷが（３）「４０℃＜ＴＨＷ」の区分に属する場合、ＥＣＵ３０は軽油及びガソリンを噴射する制御を行う。このとき、軽油の噴射時期を、４０〜６０°ＢＴＤＣの間で制御し、且つ、例えばエンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥが大きくなるほどその噴射時期を進角させ総燃料噴射量を増大させるのが好ましい。また、例えばエンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥが大きくなるほどガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を増大させるのが好ましい（Ｓ２００Ｅ）。
【０１３９】
〔実施の形態に基づく作用効果〕
このように、本実施の形態にかかるエンジン１の運転制御方法、又はそのような運転制御方法を採用する装置によれば、以下の作用効果を奏することができる。
【０１４０】
（Ａ）エンジン１の負荷ＬＤ及び回転数ＮＥに基づいて区画される運転領域Ａ１，Ａ２，ＡＴＲ，Ａ３のうち、パラメータＬＤ，ＮＥが相対的に小さな値となる領域Ａ１では、着火性の高い軽油のみを燃焼に供し、パラメータＬＤ，ＮＥが相対的に大きな値となる領域Ａ２，ＡＴＲ，Ａ３では、着火性の高い軽油、及び着火性が低く予混合気を形成しやすいガソリンの双方を燃焼に供するとともに、パラメータＬＤ，ＮＥが大きくなるほど（言い換えれば、要求トルクが大きくなるほど）ガソリンの供給量に対する軽油の供給量の割合を減少させる制御を行う。
【０１４１】
これにより、領域Ａ１においては、着火性の高い軽油を用いることにより、失火の懸念が小さくなる。また、領域Ａ１では過早着火の懸念が小さいため、軽油を比較的早期に（例えば４０°ＢＴＤＣよりも進角側で）噴射し、燃焼に先立ってより均一に混合させることができる。これにより、排気特性を向上させることができる。
【０１４２】
一方、パラメータＬＤ，ＮＥが相対的に大きな値となる領域Ａ２，ＡＴＲ，Ａ３では、軽油及びガソリンの双方を燃焼に供するとともに、パラメータＬＤ，ＮＥが大きくなるほど、ガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を増大させ、失火の防止と過早着火の防止との両立を図りつつ、優れた燃費特性や排気特性を有する燃焼形態、つまり、ガソリンの予混合気に軽油を噴射し自着火させる燃焼形態を採用する。
【０１４３】
（Ｂ）また、燃料全体の着火時期を決定づける軽油の噴射時期ＱＤに関し、以下の制御を行う。すなわち、エンジン１の負荷ＬＤ及び回転数ＮＥに基づいて区画される運転領域Ａ１，Ａ２，ＡＴＲ，Ａ３のうち、パラメータＬＤ，ＮＥが相対的に小さな値となる領域Ａ１，Ａ２，では、パラメータＬＤ，ＮＥが大きくなるほど噴射時期ＣＡＤを進角し、ピストン３が圧縮上死点に接近する前（燃焼室２の温度や圧力が上昇する前）に軽油の噴霧の分散を促し、過早着火を防止する。
【０１４４】
一方、エンジン１の運転状態が領域Ａ３に移行すると（燃焼室２の圧力や温度がさらに上昇すると）、噴射時期ＣＡＤをどれだけ早めたとしても、過早着火が生じてしまう。このため、燃費特性や排気特性としては劣るものの、過早着火の防止を優先して図るべく、軽油の噴射時期ＣＡＤを圧縮上死点近傍まで遅角する。
【０１４５】
このように、失火防止を優先する領域Ａ１や、過早着火着火防止を優先する領域Ａ３を設定することにより、燃費特性や排気特性の優れた領域（ガソリンによって形成された予混合気中に軽油を噴射し、自着火させる運転モードを採用する領域）Ａ２を拡大することが容易になる。この結果、エンジン１の設計自由度が大きくなり、例えば自着火用の燃料として軽油を用いながら、通常のディーゼルエンジンよりも圧縮比を低く設定することが容易になり、エンジンを小型化、高出力化することができる。
【０１４６】
なお、本実施の形態では、エンジン１の負荷ＬＤ及び回転数ＮＥに基づいて区画される運転領域を設定した。これに替え、例えばエンジン１のトルク、出力、総燃料噴射量、又は発熱量等のパラメータに基づいて区画される運転領域を設定してもよい。
【０１４７】
（Ｃ）また、領域Ａ２及び領域Ａ３間の遷移領域ＡＴＲにおいては、特定の条件下で軽油の噴射時期ＣＡＤを不連続に変更する。これにより、軽油の噴射時期ＣＡＤを十分に進角させることによって過早着火着火を防止する制御から、軽油の噴射時期ＣＡＤを十分に遅角させることによって過早着火を防止する制御へ制御方式を切り替える際に起きる過早着火を確実に防止することができる。
【０１４８】
例えば、領域Ａ２から領域Ａ３への移行時（要求トルクが増大した場合）、燃料の総供給量を増大させるとともにＥＧＲ率を低下させる制御を行うことにより、排気中におけるスモークの発生が抑制される。とくに、本実施の形態では、ＥＧＲ率を低下させる操作を燃料の総供給量の増大に先立って（優先して）行うことにより、排気中におけるスモークの発生が一層効果的に抑制される。また、本実施の形態では、領域Ａ２から領域Ａ３への移行時において、軽油の噴射時期ＣＡＤの遅角操作を、燃料の総供給量の増大に先立って（優先して）行うように制御を行う。これにより、過早着火が優先的に防止される。
【０１４９】
また、領域３から領域２への移行時（要求トルクが減少した場合）、燃料の総供給量を減少させるとともにＥＧＲ率を増大させる制御を行うことにより、排気中のＮＯｘ濃度の上昇が抑制される。とくに本実施の形態では、燃料の総供給量の減少を、ＥＧＲ率を増大させる操作に先立って（優先して）行うことにより、排気中におけるＮＯｘ濃度の上昇が一層効果的に抑制される。また、本実施の形態では、領域Ａ３から領域Ａ２への移行時において、燃料の総供給量の減少を、軽油の噴射時期ＣＡＤの進角操作に先立って（優先して）行うにように制御を行う。これにより、過早着火が優先的に防止される。
【０１５０】
（Ｄ）また、冷却水温ＴＨＷが低いほど、ガソリンの噴射量ＱＧに対する軽油の噴射量ＱＤの割合を増大する補正を行う。これにより、失火や過早着火を抑制するために、より信頼性の高い制御を行うことができる。なお、冷却水温ＴＨＷに限らず、エンジン１の温度を代表する他のパラメータ（例えば排気通路６内の温度等）を用いて、同様の制御を行うこともできる。
【０１５１】
（Ｅ）また、吸入空気量の実測値ＧＡと推定値（目標値）ＧＡＴＲＧとの比率ＧＡ／ＧＡＴＲＧに応じて、ガソリンの噴射量ＱＧに対する軽油の噴射量ＱＤの割合を補正する。これにより、エンジン１のトルクや出力の過渡的な変化に対する吸入空気量の応答遅れ（燃焼室２に供給される空気の不足分又は過剰分）を相殺することができる。よって、軽油の着火時期と、燃料の燃焼状態とをより緻密に制御することができる。なお、吸入空気量の実測値ＧＡと推定値（目標値）ＧＡＴＲＧとの比率ＧＡ／ＧＡＴＲＧに限らず、エンジン１の要求トルク、又は出力の変化量を反映する他のパラメータに基づき、ガソリンの噴射量ＱＧに対する軽油の噴射量ＱＤの割合を補正してもよい。
【０１５２】
（Ｆ）また、軽油の基本噴射量ＱＤＢの補正値ｋＱＤを算出した後、この補正値ｋＱＤによって軽油の噴射量がＱＤが変更されても、エンジン１の燃焼に供される燃料（ガソリン及び軽油）の総発熱量がエンジン１に要求される出力（トルク）に対応した値となるように、ガソリンの噴射量ＱＧを調整する（補正値ΔＱＧを採用する）。これにより、失火や過早着火を抑制すべく軽油の噴射量ＱＤを補正しつつ、エンジン１のトルクや出力を緻密に制御することができる。
【０１５３】
（Ｇ）当該機関の低温始動時には実質的に前記高セタン価燃料のみを前記燃焼室に噴射供給し且つその噴射供給の時期を当該機関の圧縮上死点前１０°〜２０°程度とする一方、当該機関の常温始動時には前記高セタン価燃料及び前記低セタン価燃料を供給し且つ前記高セタン価燃料の噴射供給時期を当該機関の圧縮上死点前１０°〜２０°程度とするのが好ましい。
【０１５４】
（Ｈ）また、エンジン１の暖機が完了した条件とは別途に、その燃焼状態や軽油の着火性が低下する暖機完了前の条件に特化し、燃料の着火性の向上を優先して図る制御を行う。これにより、低温始動時等における失火を効果的に防止することができる。
【０１５５】
（Ｉ）また、エンジン１の失火の有無をモニタし、これを検出した場合、フィードバック制御を行うことにより失火を速やかに解消する。
【０１５６】
（Ｊ）さらに、エンジン１の過早着火の有無をモニタし、これを検出した場合、フィードバック制御を行うことにより過早着火着火を済み焼くに解消する。より具体的には、過早着火が継続する限り、軽油の噴射量を減少させつつ、軽油の噴射時期が過早着火発生帯から離脱するようにその補正を行う。
【０１５７】
このとき、着火源となる軽油の噴射量を予め設定された下限値未満にはしないため、失火を確実に防止することができる。
【０１５８】
また、過早着火を解消するためのフィードバック制御の一環として行う軽油の噴射供給の時期の補正に際し、エンジン１の運転状態が属する領域に応じ、性質の異なる補正値ｋＣＡＤ４を採用する。つまり、エンジン１の運転状態が領域ＡＴＲ内に存在する所定の境界線ＢＬよりも領域Ａ３側に属する場合には、軽油の噴射時期を遅角させる制御を行い、エンジン１の運転状態が境界ＢＬよりも領域Ａ１，Ａ２側に属する場合には軽油の噴射時期を進角させる制御を行う。これにより、軽油の噴射時期が速やかに早期着火発生帯（図８参照）から離脱できる。
【０１５９】
なお、本実施の形態では、各パラメータＱＤ，ＱＧ，ＣＡＤ，ＣＡＧの制御に関し、主にエンジン１の負荷ＬＤや回転数ＮＥが大きくなる場合について説明した。これに対し、エンジン１の負荷ＬＤや回転数ＮＥが小さくなる場合、ＥＣＵ３０は、各パラメータＱＤ，ＱＧ，ＣＡＤ，ＣＡＧの数値が逆方向に変化する制御を実行する。
【０１６０】
（ハードウエア構成の変形例）
図１１には、上記実施の形態にかかる制御構造を適用することのできるハードウエア構成の変形例を示す。すなわち、図１１に示すエンジン１´の如く、吸気ポート５Ａにガソリンを噴射供給する第１燃料噴射弁１０（図１）に替え、燃焼室２に直接ガソリンを噴射する燃料噴射弁１０´を採用してもよい。図１１の構成は、燃料噴射弁の装着部位における耐圧性を確保する必要が生じる等の観点からは、図１の構成より不利であるが、ガソリンの噴射時期をより高い自由度で制御することができる等の観点からは、図１の構成よりも有利である。
【０１６１】
以下、上記実施の形態から把握される請求項にかかる発明以外の技術思想について、その効果とともに記載する。
【０１６２】
低セタン価燃料を供給して内燃機関の燃焼室に予混合気を形成する低セタン価燃料供給手段と、高セタン価燃料を前記燃焼室に噴射供給する高セタン価燃料供給手段とを備えた内燃機関において、当該機関の出力、トルク、負荷、総燃料供給量、発熱量及び回転数のうち、何れかのパラメータに基づいて特定される３つの運転領域として、前記パラメータが最も小さな値となる領域、前記パラメータが最も大きな値となる領域、及び前記パラメータが中間の値となる領域に対応する運転制御を行う方法であって、前記パラメータが最も小さな値となる領域では、実質的に高セタン価燃料のみを噴射供給し、前記パラメータが中間の値となる領域と、前記パラメータが最も大きな値となる域とでは、低セタン価燃料及び高セタン価燃料を供給し、且つ前記パラメータが大きくなるほど低セタン価燃料の供給量に対する高セタン価燃料の供給量の割合を減少させ、且つ前記パラメータが大きくなるほど前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を進角させ、さらに前記パラメータが最も大きな値となる領域では、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を所定値よりも遅角側にすることを特徴とする内燃機関の運転制御方法。
【０１６３】
このような方法によれば、予混合された燃料の自着火に基づく機関燃焼を、広い運転領域で可能にし、排気特性の向上を図ることができる。
【０１６４】
とくに前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を、前記パラメータが最も小さな値となる領域では当該機関の圧縮上死点前３０°〜５０°程度の範囲で制御し、前記パラメータが中間の値となる領域では当該機関の圧縮上死点前５０°〜６０°程度の範囲で制御し、さらに前記パラメータが最も大きな値となる領域では、当該機関の圧縮上死点前０°〜１０°程度の範囲で制御することにより、その制御の信頼性は一層高まる。
【０１６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、予混合された燃料の自着火に基づく機関燃焼を、広い運転領域で可能にし、排気特性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態かかるエンジンの構成を示す略図。
【図２】同実施の形態にかかる燃料噴射制御の実行に際し、運転モードを選択するために用いられるマップの特性を示す略図。
【図３】同実施の形態にかかる燃料噴射制御の実行に際し、軽油およびガソリンの噴射量と、エンジン負荷との関係を示す略図。
【図４】同実施の形態にかかる燃料噴射制御の実行に際し、エンジン負荷の変化に対応する軽油の噴射時期の変化を示すグラフ。
【図５】同実施の形態で採用される燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャート。
【図６】同実施の形態で採用される燃料噴射制御ルーチンの一部（サブルーチン）を示すフローチャート。
【図７】同実施の形態で採用される燃料噴射制御ルーチンの一部（サブルーチン）を示すフローチャート。
【図８】同実施の形態において採用される軽油の噴射時期と過早着火発生帯との関係等を示す略図。
【図９】同実施の形態で採用される燃料噴射制御ルーチンの一部（サブルーチン）を示すフローチャート。
【図１０】同実施の形態で採用される燃料噴射制御ルーチンの一部（サブルーチン）を示すフローチャート。
【図１１】同実施の形態かかるエンジンの構成の他の例を示す略図。
【符号の説明】
１ エンジン（内燃機関）
２ 燃焼室
３ ピストン
４ コンロッド
５ 吸気通路
５Ａ 吸気ポート
５Ｂ 吸気弁
６ 排気通路
６Ａ 排気ポート
６Ｂ 排気弁
３０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の運転制御方法に関し、特に、複数種類の燃料を利用する自着火内燃機関に採用して好適な運転制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、高セタン価燃料（例えば軽油）を燃料とする内燃機関（以下、ディーゼルエンジンという）は、高圧の空気が充填された燃焼室内に燃料を噴射し、自着火させる。このようなエンジンでは、燃焼室に噴射された燃料が、空気と十分に混合する前に燃焼（自着火）するため、排気特性が悪化しやすい。
【０００３】
一方、低セタン価燃料（例えばガソリン）を燃料とする内燃機関（以下、ガソリンエンジンという）は、燃焼室内に供給される燃料及び空気の混合気に点火プラグを用いて点火する。このようなエンジンでは、点火時期を自由に制御することができるため、例えば十分に均質な混合気を形成した上で点火が行われるように、燃料噴射の時期と点火の時期とを緻密に制御することができる。このため、排気特性の制御が比較容易である。ガソリンエンジンは、この点においてディーゼルエンジンよりも優れる。
【０００４】
ところが、ガソリンエンジンでは、混合気を点火する際、点火プラグを起点とし、燃焼室の周縁部に向かって火炎が伝播する。このとき、燃焼室の周縁部に存在する未燃の混合気（末端ガス）が点火プラグから拡がる火炎（圧力波）によって圧縮され、点火プラグを起点として伝播する火炎が燃焼室の周縁部に到達する前に自着火する。この末端ガスの自着火はノッキングと呼ばれ、異音の発生や、エンジンの耐久性低下等といった問題を生じさせる。
【０００５】
このようなガソリンエンジンのかかえる問題に対し、主燃料として燃焼室にガソリンを、副燃料として吸気通路に軽油を噴射することにより、内燃機関を運転する方法が知られている。例えば特許文献１には、吸気通路及び燃焼室の各々に設けられた燃料噴射弁を通じ、吸気通路に軽油を、また燃焼室にガソリンを噴射し、これら燃料の混合気を自着火させる方法が記載されている。このような方法によれば、ガソリンを主成分とする燃料の混合気が、副成分である軽油の作用により自着火し、燃焼する。これにより、ガソリンエンジン特有の問題である末端ガスの自着火（ノッキング）の発生も解消され、ディーゼルエンジン特有の問題である排気特性の悪化も解消される。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３５５４７１号公報
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特許文献に開示された内燃機関の運転方法では、燃料が自着火する時期を高い精度で制御することが難しい。その結果、機関の燃焼状態を安定に保持できる運転領域が限られていた。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、着火性等の異なる複数種類の燃料を利用する内燃機関において、機関の燃焼状態を安定化と排気特性の向上とに有利な運転領域を拡大することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、（１）低セタン価燃料を供給して内燃機関の燃焼室に予混合気を形成する低セタン価燃料供給手段と、高セタン価燃料を前記燃焼室に噴射供給する高セタン価燃料供給手段とを備えた内燃機関において、当該機関の負荷及び回転数のうち少なくとも一方のパラメータに基づいて特定される少なくとも２つの運転領域に対応する運転制御を行う方法であって、前記２つの運転領域のうち前記パラメータが相対的に小さな値となる領域では、実質的に高セタン価燃料のみを前記燃焼室に噴射供給し、前記２つの運転領域のうち前記パラメータが相対的に大きな値となる領域では、低セタン価燃料及び高セタン価燃料を前記燃焼室に供給し且つ前記パラメータが大きくなるほど前記低セタン価燃料の供給量に対する前記高セタン価燃料の供給量の割合を減少させることを要旨とする。
【０００９】
なお、前記運転領域は、当該機関の負荷及び回転数のうち少なくとも一方のパラメータに関連するパラメータ（例えば、当該機関の運転状態を、出力、トルク、負荷、総燃料供給量、又は発熱量等）によって特定することもできる。
【００１０】
内燃機関の運転状態を前記のように２つの運転領域に区画した場合、前記パラメータが相対的に小さな値となる領域（例えば低負荷・低回転領域）では、燃焼室内の温度又は圧力が比較的低いため、燃料が着火し難くなる。つまり、失火が起き易くなる反面、過早着火が起き難くなる。このため、当該機関の出力を得るために着火性の高い高セタン価燃料を使うことにより、安定した機関燃焼を行うことができる。とくに、過早着火が起き難く失火の懸念が少ないため、高セタン価燃料を圧縮上死点よりも比較的に早期に噴射するのが好ましい。この早期の噴射により、高セタン価燃料を自着火に先立ち予混合することができる。この結果、排気中におけるスモークやＮＯｘの発生を効果的に抑制することができる。
【００１１】
他方、前記パラメータが相対的に大きな値となる領域（例えば中負荷・中回転領域）では、燃焼室内の温度又は圧力が比較的高いため、燃料が着火し易くなる。そしてこの傾向（燃料が着火し易くなる傾向）は、前記パラメータが大きくなるほど高くなる。つまり、前記パラメータが大きくなるほど、失火が起き難くなる反面、過早着火が起き易くなる。このため、当該領域において前記パラメータが大きくなるほど、機関燃焼に供する全燃料量のうち、着火性の低い低セタン価燃料の割合を大きくする方法を採用する。なお、当該機関の燃焼室に形成された低セタン価燃料の予混合気に高セタン価燃料を噴射することができる同構成の機関では、低セタン価燃料の存在によって、燃焼室に噴射される高セタン価燃料の着火性が極端に損なわれることはない。すなわち上記の方法によれば、失火及び過早着火の何れをも懸念することなく、高セタン価燃料を、予混合気を形成するために十分な程度、早期に噴射することができる。この結果、排気中におけるスモークやＮＯｘの発生を効果的に抑制することができる。ひいては、予混合された燃料の自着火に基づく機関燃焼を、広い運転領域で可能にし、排気特性の向上を図ることができる。
【００１２】
なお、上記のような方法を用いるのは、当該機関の燃焼状態が安定し易い条件下、すなわち当該機関の暖機が完了している条件下に限るのが好ましい。
【００１３】
また、低セタン価燃料とは、比較的着火性が低く、着火に先立ち予混合気を形成し易い性質を有する燃料を概ね意味する。このため、低セタン価燃料を、着火性の低い燃料、高オクタン価燃料等の語に置き換えることもできる。低セタン価燃料としては、軽油又は軽油を主成分とする燃料を例示することができる。
【００１４】
一方、高セタン価燃料とは、比較的着火性が高く、高圧力又は高温条件下で容易に自着火する燃料を概ね意味する。このため、高セタン価燃料を、着火性の高い燃料、低オクタン価燃料等の語に置き換えることもできる。高セタン価燃料としては、ガソリン又はガソリンを主成分とする燃料を例示することができる。
【００１５】
（２）とくに、失火の防止と、過早着火の防止とを両立して図るといった観点から、上記の方法において、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を、前記パラメータが相対的に小さな値となる領域では当該機関の圧縮上死点前３０°〜５０°程度の範囲で制御し、前記パラメータが相対的に大きな値となる領域では当該機関の圧縮上死点前５０°〜６０°程度の範囲で制御するのが好ましい。
【００１６】
（３）また、他の発明は、低セタン価燃料を供給して内燃機関の燃焼室に予混合気を形成する低セタン価燃料供給手段と、高セタン価燃料を前記燃焼室に噴射供給する高セタン価燃料供給手段とを備えた内燃機関において、当該機関の負荷及び回転数のうち少なくとも一方のパラメータに基づいて特定される少なくとも２つの運転領域に対応する運転制御を行う方法であって、前記２つの運転領域のうち前記パラメータが相対的に小さな値となる領域では、前記パラメータが大きくなるほど前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を進角させ、前記２つの運転領域のうち前記パラメータが相対的に大きな値となる領域では、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を所定値よりも遅角側にすることを要旨とする。
【００１７】
低セタン価燃料は、着火性が低いため、燃焼室内への供給を比較的早期（例えば吸気行程）に行っても過早着火を起こすことがない。このため、排気特性を向上させるために有利な性質を有する予混合気を、容易に形成することができる。しかし、低セタン価燃料は、着火性が低いため、点火プラグ等を用いて燃焼させる必要がある。点火プラグによる燃料の燃焼は、ノッキングの原因となり易い。
【００１８】
一方、高セタン価燃料は、着火性が高いため、自着火によって燃焼することができる。しかし、過早着火を起こし易いため、予混合気を形成することが難しい。
【００１９】
上記の方法によれば、着火性の高い高セタン価燃料によって着火の時期を制御し、着火性の低い低セタン価燃料を用いて当該機関の出力を得ることになる。
【００２０】
そして、先ず前記２つの運転領域のうち前記パラメータが相対的に小さな値となる領域では、例えば要求トルクの増大に伴って前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を進角させる。これにより、着火の時期をほぼ一定に保持することができ、しかも、高セタン価燃料の噴霧を着火前に十分に分散させる（予混合させる）ことができる。
【００２１】
一方、前記２つの運転領域のうち前記パラメータが相対的に大きな値となる領域、言い換えれば、燃焼室内の圧力及び温度が高いため過早着火が非常に生じ易い領域では、低セタン価燃料が噴射されると同時に着火しても過早着火にならない程度にまで（例えば圧縮上死点近傍にまで）、低セタン価燃料の噴射供給の時期を遅角側に設定する。これにより、過早着火の発生を確実に防止することができる。
【００２２】
すなわち、上記の方法によれば、排気中におけるスモークやＮＯｘの発生を効果的に抑制する上で有利な燃焼形態として、低セタン価燃料の予混合気中に高セタン価燃料をできるだけ分散させた後自着火に至らしめる燃焼形態をより広い運転領域で採用しながらも、過早着火の発生は効果的に防止することができる。
【００２３】
なお、上記のような方法を用いるのも、当該機関の燃焼状態が安定し易い条件下、すなわち当該機関の暖機が完了している条件下に限るのが好ましい。
【００２４】
また、「高セタン価燃料の噴射供給の時期を所定値よりも遅角側にする」とは、概ね当該機関のピストンが圧縮上死点近傍にある時期であって、燃焼室内の圧力上昇や温度上昇に伴う過早着火の発生を抑制できる程度にまで、高セタン価燃料の噴射供給時期を遅角させることを意味する。
【００２５】
（４）とくに、失火の防止と、過早着火の防止とを両立して図るといった観点から、上記の方法において、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を、前記パラメータが相対的に小さな値となる領域では当該機関の圧縮上死点前３０°〜６０°程度の範囲で制御し、前記パラメータが相対的に大きな値となる領域では、当該機関の圧縮上死点前０°〜１０°程度の範囲で制御するのが好ましい。
【００２６】
（５）また、当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域と、前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域との間を移行する場合、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期の変更と併せて、排気還流量の変更と、燃料の総供給量の変更とを行うのが好ましい。
【００２７】
高セタン価燃料の噴射供給の時期を変更することにより、過早着火を効果的に防止することはできる。しかし、例えば、高セタン価燃料の噴射供給の時期の遅角に伴って燃料（低オクタン価燃料及び高オクタン価燃料）の総供給量を増大させると、排気中にスモークが発生し易くなる。これに対し、排気還流量を低下させれば、このスモークの発生を抑制することができる。一方、高オクタン価燃料の噴射供給の時期の進角に伴って燃料の総供給量を減少させると排気中のＮＯｘの濃度が高くなり易い。これに対し、排気還流量を増大させれば、排気中のＮＯｘの濃度を低減することができる。
【００２８】
すなわち、上記の方法によれば、高セタン価燃料の噴射供給の時期の変更に併うスモークやＮＯｘの発生を効率的に抑制することができる。
【００２９】
（６）より具体的には、当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域から前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域に移行する場合、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期の遅角と、排気還流量の低減とを、燃料の総供給量の減少に先立って行うようにすればよい。
【００３０】
（７）また、当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域から前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域に移行する場合、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を遅角した後、排気還流量を低減し、その後燃料の総供給量を減少させるようにしてもよい。
【００３１】
このような方法によれば、当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域から前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域に移行する場合、過早着火の発生の抑制、又は排気中におけるスモークの発生の抑制を優先的に図ることができる。
【００３２】
（８）また、当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域から前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域に移行する場合、前記燃料の総供給量の増大と、排気還流量の増大とを、高セタン価燃料の噴射供給の時期の進角に先立って行うようにすればよい。
【００３３】
（９）また、当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域から前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域に移行する場合、前記燃料の総供給量を増大した後、排気還流量を増大し、その後高セタン価燃料の噴射供給の時期を進角するようにしてもよい。
【００３４】
このような方法によれば、当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域から前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域に移行する場合、過早着火の発生の抑制、又は排気中におけるＮＯｘの発生の抑制を優先的に図ることができる。
【００３５】
（１０）さらに、当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域と、前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域との間を移行する場合、高セタン価燃料の噴射供給の時期を、過早着火の生じる所定範囲内の値にしないようにするのが好ましい。
【００３６】
軽油の噴射供給の時期を十分に進角すると、軽油が分散した後に着火するため、過早着火は起きない。また、軽油の噴射供給の時期を十分に遅角すると（圧縮上死点近傍に設定すると）、着火遅れがほとんどなくなり、噴射された軽油は比較的緩慢に燃焼する。すなわち、この場合も過早着火が起きない。ところが、両者の中間にあたる特定の時期に軽油を噴射した場合、大きな騒音を伴う過早着火が起きる。
【００３７】
燃焼室内に噴射された軽油の噴霧が十分に分散する前に、極めて着火性の高い噴霧が局所的に形成される時期がある。この時期に、燃焼室内の圧力及び温度がある程度まで上昇した場合、その着火性の高い噴霧が核となって過早着火が起きるからである。
【００３８】
上記の方法によれば、高セタン価燃料の噴射供給の時期の禁止範囲を設けることにより、局所的に形成される極めて着火性の高い噴霧が過早着火を起こすことを、確実に防止することができる。
【００３９】
（１１）また、当該機関の温度が低いほど、前記低セタン価燃料の供給量に対する前記高セタン価燃料の供給量の割合を増大する補正を行うのが好ましい。
【００４０】
当該機関の温度は高セタン価燃料の着火性に影響を及ぼし易いため、上記の方法によれば、高セタン価燃料の着火時期と、当該機関に供給される燃料の燃焼状態とをより緻密に制御することができる。
【００４１】
（１２）また、当該機関に要求されるトルク又は出力の変化量に応じて、前記低セタン価燃料の供給量に対する前記高セタン価燃料の供給量の割合を補正するのが好ましい。
【００４２】
上記の方法によれば、前記低セタン価燃料の供給量に対する前記高セタン価燃料の供給量の割合を変更することにより、当該機関に要求されるトルク又は出力の過渡的な変化に起因する当該機関の吸入空気量の不足分又は過剰分を相殺することができる。よって、高セタン価燃料の着火時期と、当該機関に供給される燃料の燃焼状態とをより緻密に制御することができる。
【００４３】
（１３）また、当該機関に要求されるトルク又は出力が増大する場合には、前記低セタン価燃料の供給量に対する前記高セタン価燃料の供給量の割合を前記変化量に応じて増大補正し、当該機関に要求されるトルク又は出力が減少する場合には、前記低セタン価燃料の供給量に対する前記高セタン価燃料の供給量の割合を前記変化量に応じて低減補正するのが好ましい。
【００４４】
（１４）また、当該機関の燃焼に供される燃料の総発熱量が当該機関に要求される出力に対応した値となるように、低セタン価燃料の供給量を前記高セタン価燃料の供給量に基づいて調整するのが好ましい。
【００４５】
高セタン価燃料と低セタン価燃料とでは、単位量を燃焼したときに発生する熱量が異なるため、上記の方法によれば、前記高セタン価燃料の供給量に対する低セタン価燃料の供給量を変更した場合であれ、当該機関のトルクや出力を緻密に制御することができる。
【００４６】
（１５）当該機関の低温始動時には実質的に前記高セタン価燃料のみを前記燃焼室に噴射供給し且つその噴射供給の時期を当該機関の圧縮上死点前１０°〜２０°程度とする一方、当該機関の常温始動時には前記高セタン価燃料及び前記低セタン価燃料を供給し且つ前記高セタン価燃料の噴射供給時期を当該機関の圧縮上死点前１０°〜２０°程度とするのが好ましい。
【００４７】
上記の方法によれば、当該機関の燃焼状態や高セタン価燃料の着火性が低下する低温始動時に特化して、燃料の着火性の向上を優先して図る制御を行うことで、低温始動時における失火を効果的に防止することができる。
【００４８】
（１６）また、当該機関の暖機状態での始動時には前記高セタン価燃料及び前記低セタン価燃料を供給し且つ前記高セタン価燃料の噴射供給時期を当該機関の圧縮上死点前４０°〜６０°程度とするのが好ましい。
【００４９】
上記の方法によれば、当該機関の始動時であれ、当該機関の燃焼状態の安定性を十分に確保した上で、排気中におけるスモーク及びＮＯｘの発生を抑制することができる。
【００５０】
（１７）また、当該機関の失火の有無を判断し、当該機関が失火したと判断した場合には、前記低セタン価燃料の供給量に対する前記高セタン価燃料の供給量の割合を増大補正するとともに、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を遅角補正するのが好ましい。
【００５１】
上記の方法によれば、当該機関の失火を速やかに解消することができる。
【００５２】
（１８）当該機関の過早着火の有無を判断し、当該機関が過早着火したと判断した場合には、前記高セタン価燃料の供給量を低減補正するのが好ましい。
【００５３】
上記の方法によれば、当該機関に供給された高セタン価燃料の過早着火が発生した場合であれ、これを速やかに解消することができる。
【００５４】
（１９）また、前記高セタン価燃料の供給量を、自着火可能な下限値未満にはしないのが好ましい。
【００５５】
上記の方法によれば、当該機関の失火を確実に防止することができる。
【００５６】
（２０）また、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期の補正に際し、前記パラメータが相対的に小さな値となる領域では、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を進角させる補正を行い、前記パラメータが相対的に大きな値となる領域では、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を遅角させる補正を行うのがよい。
【００５７】
前記パラメータが相対的に小さな値となる領域では、高セタン価燃料の噴射供給の時期が遅すぎることによって過早着火が起こり、前記パラメータが相対的に大きな値となる領域では、高セタン価燃料の噴射供給の時期が早すぎることによって過早着火が起こる。上記の方法によれば、当該機関の運転状態が何れの領域に属していても、過早着火が起こった場合、これを効果的に解消することができる。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を車載内燃機関に適用した一実施の形態について説明する。
【００５９】
〔エンジンの基本構造及び機能〕
図１に示すように、エンジン１は、吸入行程、圧縮行程、爆発行程（膨張行程）及び排気行程の４サイクルを繰り返して出力を得る内燃機関である。エンジン１は、その内部に燃焼室（シリンダ）２を形成する。燃焼室２で発生する燃料の爆発力は、ピストン３及びコンロッド４を介してクランクシャフト（図示略）の回転力に変換される。また、燃焼室２には、吸気通路５の最下流部をなす吸気ポート５Ａと、排気通路６の最上流部をなす排気ポート６Ａとが設けられている。吸気ポート５Ａと燃焼室２との境界は吸気弁５Ｂによって開閉される。また、排気ポート６Ａと燃焼室２との境界は排気弁６Ｂによって開閉される。
【００６０】
エンジン１は、第１燃料噴射弁１０及び第２燃料噴射弁２０を備える。第１燃料噴射弁１０は、吸気ポート５Ａに先端部（燃料の噴射口）を晒す。第１燃料噴射弁１０は、高圧ポンプ（図示略）等によって加圧された低セタン価燃料（ガソリン）を、燃焼室２に適宜の量、適宜のタイミングで噴射供給する電磁駆動式開閉弁である。また、第２燃料噴射弁２０は、先端部（燃料の噴射口）を燃焼室２に晒す。第２燃料噴射弁２０は、高圧ポンプ（図示略）等によって加圧された高セタン価燃料（軽油）を、燃焼室２に適宜の量、適宜のタイミングで噴射供給する電磁駆動式開閉弁である。
【００６１】
エンジン１は、運転者によるアクセルペダル（図示略）の踏込量ＡＣＣに応じた信号を出力するアクセルポジションセンサ（図示略）、クランクシャフト（図示略）の回転速度（エンジン回転数）ＮＥを出力する回転速度センサ、及びエンジン１内を循環する冷却水の温度（冷却水温）ＴＨＷに応じた信号を出力する温度センサ、吸気通路５を通じて燃焼室２に導入される空気の流量（吸入空気量）ＧＡに応じた信号を出力するエアフロメータ等の各種センサを備える。各種センサの信号は、電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）３０に入力される。
【００６２】
ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなる論理演算回路を備え、各種センサの信号に基づいてエンジン１の各種構成要素を統括制御する。例えば、ＥＣＵ３０は、エンジン１の運転状態に基づく第１燃料噴射弁１０及び第２燃料噴射弁２０の操作（燃料噴射制御）を行い、適宜の量の燃料を適宜のタイミングで燃焼室２に供給する。
【００６３】
なお、本実施の形態における記述で、「燃料」という語は軽油及びガソリンの何れをも意味し、「燃料噴射」という語は、第１燃料噴射弁１０を通じた軽油の噴射と、第２燃料噴射弁２０を通じたガソリンの噴射との何れをも意味する。
【００６４】
〔燃料噴射制御の概要〕
上述したように、エンジン１は、第１燃料噴射弁１０を通じ吸気ポート５Ａにガソリンを噴射する機能と、燃焼室２に軽油を噴射する機能とを併せ備える。
【００６５】
ＥＣＵ３０は、エンジン１の第１の運転モードとして、吸気行程において吸気ポート５Ａにガソリンを噴射し、圧縮行程において燃焼室２に軽油を噴射することによりエンジン１を燃焼させる運転モード（以下、複数燃料噴射モードという）を採用する。複数燃料噴射モードでは、吸入行程において吸気ポート５Ａに噴射されるガソリンが、燃焼室２で略均一に拡散し且つ空気と十分に混合される（空気及びガソリンの予混合気が形成される）。次に、この予混合気が圧縮行程において圧縮され高温になったところで、燃焼室２に軽油が噴射される。すると、噴射された軽油の噴霧が自着火し、これを発端として燃焼室２の混合気全体が燃焼する。
【００６６】
また、ＥＣＵ３０は、エンジン１の第２の運転モードとして、ガソリンの噴射（供給）を行わずに、軽油のみを噴射してエンジン１を燃焼させる運転モード（以下、単一燃料噴射モードという）を採用する。単一燃料噴射モードでは、一般に知られたディーゼルエンジンと同様に、燃焼室２で圧縮され高温となった空気に軽油を噴射し、自着火させる。
【００６７】
複数燃料噴射モード及び単一燃料噴射モードは、刻々と変化するエンジン１の運転状態に応じ、選択的に使い分けられる。
【００６８】
図２は、本実施の形態にかかる燃料噴射制御の実行に際し、運転モードを選択し、また軽油の基本噴射量を決定するために用いられるマップを示す略図である。同図２に示すように、マップ上には、エンジン負荷ＬＤとエンジン回転数ＮＥとによって規定される４つの運転領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，ＡＴＲが設定される。運転領域Ａ１はいわゆる低負荷・低回転領域である。エンジン１の運転状態が領域Ａ１にある場合、単一燃料噴射モード（軽油のみの噴射）が採用される。また、運転領域Ａ２はいわゆる中負荷・中回転領域であり、運転領域Ａ３は高負荷・高回転領域である。遷移領域ＡＴＲは、運転領域Ａ２及び運転領域Ａ３の境界領域である。エンジン１の運転状態が領域Ａ２、Ａ３又はＡＴＲにある場合、複数燃料噴射モード（軽油及びガソリンの噴射）が採用される。
【００６９】
また、一燃焼サイクルあたりの軽油の噴射量及びガソリンの噴射量は、運転領域に応じて異なる。
【００７０】
〔軽油噴射量及びガソリン噴射量の関係〕
例えば図２中の直線Ｌに沿ってエンジンの運転状態（回転数ＮＥ及び負荷ＬＤ）が変化する場合、エンジン負荷ＬＤの変化に対応し、軽油の噴射量及びガソリンの噴射量は図３（ａ）に示すように変化する。
【００７１】
同図３（ａ）に示すように、エンジン負荷ＬＤが所定値ＬＤ１未満である場合には（領域Ａ１では）単一燃料噴射モードが採用され（軽油のみが噴射され）、エンジン負荷ＬＤが所定値ＬＤ１以上である場合には（領域Ａ２、ＡＴＲ及びＡ３では）複数燃料噴射モードが採用される（軽油及びガソリンが噴射される）。また、軽油の噴射量は、領域Ａ１ではエンジン負荷ＬＤの上昇に伴って単調に増大するように制御され、領域Ａ２、ＡＴＲ及びＡ３ではエンジン負荷ＬＤの上昇に伴って単調に減少するように制御される。一方、領域Ａ２、ＡＴＲ及びＡ３において、ガソリンの噴射量は単調に増大するように制御される。なお、図３（ｂ）に示すように、ガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合は、複数燃料噴射モードが採用される全領域で、エンジン負荷ＬＤの上昇に伴って単調に減少するように制御される。
【００７２】
〔軽油の噴射時期〕
エンジン１では、燃焼室２へ軽油が噴射され、自着火することによって燃焼が引き起こされる。また、噴射された軽油が自着火に至るまでの着火遅れ時間は、エンジン１の運転状態によって異なる。このため、エンジン１の着火時期は、エンジン１の運転状態に応じて軽油の噴射時期（噴射開始時期に相当するクランク角）を変更することにより、制御される。
【００７３】
例えば図２中の直線Ｌに沿ってエンジンの運転状態（回転数ＮＥ及び負荷ＬＤ）が変化する場合、エンジン負荷ＬＤの変化に対応し、軽油の噴射時期は図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように変化する。なお、図４（ｂ）は、図４（ａ）の一部を横軸方向に拡大した図である。
【００７４】
同図４（ａ）に示すように、軽油の噴射時期は、エンジン負荷ＬＤが所定値ＬＤ２未満である場合（領域Ａ１及びＡ２では）、エンジン負荷ＬＤが略「０」である条件に対応するＢＴＤＣ４０°（ピストン３が圧縮上死点前４０°にあるタイミング）を最も遅角側の値とし、エンジン負荷ＬＤの上昇に伴って単調に進角するように制御される。
【００７５】
また、エンジン負荷ＬＤが所定値ＬＤ３以上である場合（領域Ａ３では）、軽油の噴射時期は、約ＢＴＤＣ１０°を最も遅角側の値とし、エンジン負荷ＬＤの上昇に伴って単調に進角するように制御される。
【００７６】
一方、図４（ｂ）に示すように、エンジン負荷ＬＤが所定値ＬＤ２以上ＬＤ３未満である場合（遷移領域ＡＴＲでは）、軽油の噴射時期は、ＢＴＤＣ６０°を最も進角側の値、ＢＴＤＣ１０°を最も遅角側の値とし、エンジン負荷ＬＤの上昇に伴って単調に遅角するように制御される。そして特に、エンジン負荷ＬＤが所定範囲にある条件下で軽油の噴射時期が所定範囲にならないようにする（本実施の形態では、エンジン負荷ＬＤがＬＤｘ近傍にある条件で軽油の噴射時期がＢＴＤＣ３０°〜４０°の範囲にならないようにする）。具体的には、遷移領域ＡＴＲにおいて、エンジン負荷ＬＤの上昇に応じて軽油の噴射時期を遅角させる場合には、エンジン負荷ＬＤがＬＤｘを通過する時点で軽油の噴射時期をαからβへ不連続に変更する。また、エンジン負荷ＬＤの下降に応じて軽油の噴射時期を進角させる場合には、エンジン負荷ＬＤがＬＤｘを通過する時点で軽油の噴射時期をβからαへ不連続に変更する。
【００７７】
〔各運転領域の特性〕
［領域Ａ１］
領域Ａ１では、エンジン１が低負荷又は低回転の状態にあり、燃料の着火性が低いため、燃料として、軽油のみを用いる。とくに、燃焼室２の圧力及び温度が最大となるタイミング（ＢＴＤＣ０°近傍）に比べ、比較的早期に（本実施の形態では、ＢＴＤＣ約４０°を最遅角の値に設定）燃料（軽油）を噴射する（図３（ａ）参照）。この結果、早期に噴射された軽油にとって、燃焼室２で均一に拡散する機会が与えられ、十分な着火性が確保される。
【００７８】
また、エンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥの上昇に伴って燃料（軽油）の噴射量は増大するが、本実施の形態において第２燃料噴射弁２０に供給される軽油の圧力は一定である。このため、エンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥの上昇に伴って軽油の噴射時期を進角させ、第２燃料噴射弁２０の開弁時間を長くする制御を行う。
【００７９】
［領域Ａ２］
領域Ａ２では、エンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥの上昇に伴い、必要となる燃料の噴射量がさらに増大する。しかし、領域Ａ２では、領域Ａ１に比べ燃焼室２の温度や圧力が高くなるため、過早着火が発生し易くなる。ここで、過早着火とは、着火遅れ時間が経過する前に何らかの理由で軽油が着火を開始し、燃焼室２の混合気が不安定な燃え方をする現象をいう。領域Ａ１よりも過早着火の起きやすくなる領域Ａ２では、圧縮行程における軽油の噴射に加え、吸気行程においてガソリンを噴射するように制御する。そして、エンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥの上昇に伴って軽油の噴射量を減少させる一方でガソリンの噴射量を増大させることにより（ガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を減少させつつ）、総燃料噴射量を増大する制御を行う（図３（ａ）及び図３（ｂ）参照）。また、軽油の噴射時期は、エンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥの上昇に併せて、領域Ａ１に比べ緩やかな変化率で進角させるのが、噴射された軽油の着火時期を一定に保持する上で好ましい（図４（ａ）参照）。
【００８０】
［領域Ａ３］
領域Ａ３では、領域Ａ２に比べ燃焼室２の温度や圧力がさらに高くなる。この結果、領域Ａ２における制御のように、エンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥの上昇に併せて、軽油の噴射時期を進角させ、且つ、ガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を減少させた場合、軽油の噴射量が減少し、自着火に必要な最低限度に近づいても、過早着火が生じる。
【００８１】
そこで、領域Ａ３では、領域Ａ２に比べて軽油の噴射時期を大幅に遅角させ、ピストン３が圧縮上死点近傍にあり燃焼室２の圧力及び温度が最も高い時期（例えばＢＴＤＣ０°〜１０°）において軽油を噴射する（図４（ａ）参照）。この場合、噴射された軽油は速やかに着火するが（着火遅れ自体は短いが）、過早着火のように燃焼が不安定になる異常は発生しない。ちなみに、領域Ａ１や領域Ａ２においては、エンジン１の温度が低く軽油の着火性が低いため、ＢＴＤＣ０°〜１０°で軽油を噴射すると、燃焼が不安定になったり、失火が起きやすくなったりする。
【００８２】
なお、軽油及びガソリンの噴射量の調整に関しては、領域Ａ３においても領域Ａ２と同様、エンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥの上昇に伴ってガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を減少させつつ、総燃料噴射量を増大する制御を行う（図３（ａ）及び図３（ｂ）参照）。
【００８３】
［遷移領域ＡＴＲ］
領域Ａ２においては、比較的早期に軽油が噴射されるため、噴射された軽油は燃焼室２で適度に分散（予混合）した後、分散した軽油の噴霧が複数の核となって自着火する。この結果、燃焼室２の混合気が安定して燃焼する。また、領域Ａ３においては、比較的遅い時期、言い換えると燃焼室２の圧力及び温度が高い条件下で軽油が噴射されるため、軽油は、噴射されつつ瞬時に自着火する。このような場合にも、燃焼室２の混合気は安定して燃焼する。
【００８４】
ところが、遷移領域ＡＴＲにおいて、軽油の噴射時期を両者間で連続的に遷移させた場合、噴射された軽油の噴霧が不均一に拡散した状態で自着火し、過早着火する現象が起きる領域（以下、過早着火発生帯という）を通る。
【００８５】
そこで本実施の形態では、遷移領域ＡＴＲにおいて、軽油の噴射時期が過早着火発生帯に入ることを回避するために、以下のような制御を行う。すなわち、基本的には領域Ａ２及び領域Ａ３間において、軽油の噴射時期を直線で補間するように制御を行う一方、エンジン負荷ＬＤが特定値ＬＤｘを通過する際、軽油の噴射時期をαからβ、又はβからαに不連続に変更する（図４（ｂ）参照）。
【００８６】
なお、軽油及びガソリンの噴射量の調整に関しては、領域ＡＴＲにおいても領域Ａ２，Ａ３と同様、エンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥの上昇に伴ってガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を減少させつつ、総燃料噴射量を増大する制御を行う（図３（ａ）及び図３（ｂ）参照）。
【００８７】
〔制御手順の概略〕
以上説明した本実施の形態の燃料噴射制御について、その具体的な手順を説明する。
【００８８】
図５には、エンジン１の運転中、ＥＣＵ３０を通じて周期的に実行される燃料噴射制御ルーチン（メインルーチン）の概略を示す。
【００８９】
本ルーチンにおいて、ＥＣＵ３０は先ずステップＳ１０１で、アクセルペダルの踏込量ＡＣＣ、エンジン回転数ＮＥ、冷却水温ＴＨＷ等の情報を取得する。
【００９０】
ステップＳ１０２においてＥＣＵ３０は、エンジン１の始動後、所定期間（数秒〜数分を設定）以内であるか（エンジン１の始動時であるか）否かを判断する。また、ステップＳ１０３においてＥＣＵ３０は、冷却水温ＴＨＷが所定値（例えば７０℃）以下であるか（暖機完了前であるか）否かを判断する。
【００９１】
ステップＳ１０２，Ｓ１０３での判断が何れも否定である場合、ＥＣＵ３０は、エンジン１の始動後及び暖機後の状態に特化した制御手順（Ｓ１０４〜Ｓ１０８）に従う。一方、ステップＳ１０２，１０３のうち少なくとも一方での判断が肯定である場合、エンジン１の始動時又は暖機完了前の状態に特化した制御手順（Ｓ２００）に従う。
【００９２】
ステップＳ１０４においてＥＣＵ３０は、マップ（図２）を参照し、エンジン１の運転状態が属する領域（マップ上の座標）に対応する数値として、軽油の基本噴射量ＱＤＢ及び基本噴射時期ＣＡＤＢ、並びにガソリンの基本燃料噴射量ＱＧＢ及び基本噴射時期ＣＡＤＢを決定する。
【００９３】
ステップＳ１０５においては、予め用意されたマップを参照し、軽油の基本噴射量ＱＤＢを補正するためのフィードフォワード補正値（以下、ＦＦ補正値という）を決定する。本実施の形態では、ＦＦ補正値として、エンジン１の温度に対応する温度対応補正値ｋＱＤ１と、エンジン１の運転状態の過渡的な変化に対応する過渡対応補正値ｋＱＤ２とを採用する。
【００９４】
ステップＳ１０６においてＥＣＵ３０は、軽油の基本噴射量ＱＤＢ及び基本噴射時期ＣＡＤＢを補正するためのフィードバック補正値（以下、ＦＢ補正値という）を決定する。本実施の形態では、ＦＢ補正値として、エンジン１の失火に対応する失火対応補正値ｋＱＤ３，ｋＣＡＤ３と、軽油の過早着火に対応する過早着火対応補正値ｋＱＤ４，ｋＣＡＤ４とを採用する。なお、補正値ｋＱＤ３，ｋＱＤ４は基本燃料噴射量ＱＤＢを補正するために用いられ、補正値ｋＣＡＤ３，ｋＣＡＤ４は基本燃料噴射時期ＣＡＤＢを補正するために用いられる。
【００９５】
ステップＳ１０７においてＥＣＵ３０は、ステップＳ１０４で決定した軽油の基本噴射量ＱＤＢ及び基本噴射時期ＣＡＤＢに、ＦＦ補正値（ｋＱＤ１，ｋＱＤ２）及びＦＢ補正値（ｋＱＤ３，ｋＣＡＤ３，ｋＱＤ４，ｋＣＡＤ４）を乗じ、軽油の噴射量ＱＤ及び噴射時期ＣＡＤを決定する。また、ガソリンの噴射量ＱＧ及び噴射時期ＣＡＧを決定する。つまりステップＳ１０７では、軽油及びガソリンの噴射量及び噴射時期について最終的な調整を行う。
【００９６】
ステップＳ１０８においてＥＣＵ３０は、軽油の噴射量ＱＤ及び噴射時期ＣＡＤ、並びにガソリンの噴射量ＱＧ及び噴射時期ＣＡＧが、今回のルーチンで決定された値になるように、第１燃料噴射弁１０及び第２燃料噴射弁２０の操作等を行う。
【００９７】
ステップＳ１０８又はステップ２００の処理を経た後、ＥＣＵ３０は本ルーチンを一旦抜ける。
【００９８】
次に、上記メインルーチンのうち、ＦＦ補正値を算出するためのステップＳ１０５、ＦＢ補正値を算出するためのステップＳ１０６、軽油及びガソリンの噴射量及び噴射時期の最終調整を行うためのステップＳ１０７、第１燃料噴射弁１０及び第２燃料噴射弁２０の操作等を行うためのステップＳ１０８、エンジン１の始動時又は暖機完了前に特化された処理を行うためのステップＳ２００について、その内容を詳細に説明する。
【００９９】
［Ｓ１０５（ＦＦ補正値の算出）］
例えば、エンジン１の温度が低くなると、燃焼室２に噴射される軽油の着火性が低下する。一方、ガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量を増大すると、燃焼室２に供給される燃料の着火性は、実質的に高まる。このためステップＳ１０５では、エンジン１の温度が低くなるほど、軽油の噴射量が増大するように、温度対応補正値ｋＱＤ１を決定する。また、エンジン１の温度が高くなるほど、軽油の噴射量が減少するように、温度対応補正値ｋＱＤ１を決定する。
【０１００】
また例えば、運転者がアクセルペダルを強く踏み込むことによってエンジン１に要求されるトルクが増大すると、燃料噴射量（軽油及びガソリンの総噴射量）が増大し、この燃料噴射量の増大に併せてエンジン回転数ＮＥや吸入空気量ＧＡも増大する。このとき、燃料噴射量の増大に併せて吸入空気量も増大する必要がある。ところが、アクセルペダルの踏込動作に対し燃料の噴射量が速やかに応答するのに対し、吸入空気量は比較的緩慢に変化する。この結果、吸入空気量が不足し、過早着火が起きたり、排気中にスモークが発生したりする。
【０１０１】
このためステップＳ１０５では、エンジン１に要求されるトルクが過渡的に増大した場合、吸入空気量の不足分を考慮することにより、軽油の噴射量が減少するように過渡対応補正値ｋＱＤ２を決定する。また、エンジン１に要求されるトルクが過渡的に減少した場合、吸入空気量の過剰分を考慮することにより、軽油の噴射量が増大するように過渡対応補正値ｋＱＤ２を決定する。
【０１０２】
具体的には、例えばエアフロメータの出力信号に基づいて算出される吸入空気量の実測値ＧＡと、アクセルの踏込量ＡＣＣとエンジン回転数ＮＥとの関係に基づきマップ（図示略）を参照して算出される吸入空気量を推定値（目標値）ＧＡＴＲＧとを把握し、両者の比率ＧＡ／ＧＡＴＲＧを算出する。そして、比率ＧＡ／ＧＡＴＲＧが「１．０」よりも大きい場合には、吸入空気量の不足分を考慮して過渡対応補正値ｋＱＤ２を決定する。また、比率ＧＡ／ＧＡＴＲＧが「１．０」よりも大きい場合には、吸入空気量の過剰分を考慮して過渡対応補正値ｋＱＤ２を決定する。
【０１０３】
［Ｓ１０６（ＦＢ補正値の算出）］
ステップＳ１０６は、失火対応補正値ｋＱＤ３，ｋＣＡＤ３を決定するためのプロセスと、過早着火対応補正値ｋＱＤ４，ｋＣＡＤ４を決定するためのプロセスとを含む。
【０１０４】
失火対応補正値ｋＱＤ３は、軽油の基本噴射量ｋＱＤを補正するためのパラメータであり、失火対応補正値ｋＣＡＤ３は、軽油の基本噴射時期ＣＡＤを補正するためのパラメータである。補正値ｋＱＤ３，ｋＣＡＤ３は、失火が発生した場合、これを速やかに解消する役割を担う。また、過早着火対応補正値ｋＱＤ４は、軽油の基本噴射量ＱＤＢを補正するためのパラメータであり、過早着火対応補正値ｋＣＡＤ４は、軽油の基本噴射時期ＣＡＤを補正するためのパラメータである。補正値ｋＱＤ４，ｋＣＡＤ４は、燃焼室２に噴射された軽油が過早着火した場合、これを速やかに解消する役割を担う。
【０１０５】
先ず図６に、失火対応補正値ｋＱＤ３，ｋＣＡＤ３を決定するためのプロセス（サブルーチンＳ１０６（１））を示す。
【０１０６】
サブルーチンＳ１０６（１）に処理を移行すると、ＥＣＵ３０は先ず失火の有無を判断する（Ｓ１０６Ａ）。失火の有無は、例えばエンジン回転数ＮＥの単位時間当たりの変動幅大きさに基づいて判定すればよい。また、圧力センサ等を用いて燃焼室２の圧力をモニタし、その圧力の単位時間当たりの変動幅の大きさに基づいて判定するようにしてもよい。
【０１０７】
失火が起きた場合（Ｓ１０６Ａの判断が肯定である場合）、ＥＣＵ３０はガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を所定量増大させる失火対応補正値ｋＱＤ３を算出し、さらに軽油の噴射時期を所定量遅角させる失火対応補正値ｋＣＡＤ３を算出した上で（Ｓ１０６Ｂ）、サブルーチンＳ１０６（１）を抜ける。
【０１０８】
一方、失火が起きていない場合（Ｓ１０６Ａの判断が否定である場合）、ＥＣＵ３０は何ら処理を行うことなくサブルーチンＳ１０６（１）を抜ける。この場合、前回のルーチンで採用した失火対応補正値ｋＱＤ３，ｋＣＡＤ３を、今回のルーチンにおいて再度採用する。
【０１０９】
このような制御構造を採用することにより、エンジン１の運転中に失火が起きた場合、失火が続く限り、軽油の噴射量の割合が所定量ずつ増大し、また軽油の噴射時期が所定量ずつ遅角する。
【０１１０】
サブルーチンＳ１０６（１）を抜けた後、ＥＣＵ３０は、図７に示すサブルーチンＳ１０６（２）に処理を移行する。
【０１１１】
サブルーチンＳ１０６（２）において、ＥＣＵ３０は先ず過早着火の有無を判断する（Ｓ１０６Ｃ）。そして、過早着火が起きたと判断した場合、メインルーチンのステップＳ１０７で決定される軽油の噴射量ＱＤが下限値（軽油が自着火するために必要な最小量）を上回っているか否かを判断する（１０６Ｄ）。
【０１１２】
ステップＳ１０６Ｄでの判断が肯定である場合、ＥＣＵ３０はステップＳ１０６Ｅに進み、ガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を所定量減少させる過早着火対応補正値ｋＱＤ４を算出した上で、サブルーチンＳ１０６（２）を抜ける。この場合、過早着火対応補正値ｋＣＡＤ４としては、前回のルーチンで採用した値を最新値として再度採用する。
【０１１３】
一方、ステップＳ１０６Ｄでの判断が否定である場合、ＥＣＵ３０はステップＳ１０６Ｆに進み、エンジン１の運転状態が領域Ａ３（図２参照）に属するか否かを判断する。
【０１１４】
エンジン１の運転状態が、領域ＡＴＲ内に存在する所定の境界線ＢＬよりも領域Ａ３側に属する場合（高負荷・高回転領域に属する場合）、ＥＣＵ３０は軽油の噴射時期を所定量遅角させる過早着火対応補正値ｋＣＡＤ４を算出した上で（Ｓ１０６Ｇ）、サブルーチンＳ１０６（２）を抜ける。この場合、過早着火対応補正値ｋＱＤ４としては、前回のルーチンで採用した値を最新値として再度採用する。一方、エンジン１の運転状態が、境界ＢＬよりも領域Ａ１，Ａ２側に属する場合（低中負荷・低中回転領域に属する場合）、ＥＣＵ３０は軽油の噴射時期を所定量進角させる過早着火対応補正値ｋＣＡＤ４を算出した上で（Ｓ１０６Ｈ）、サブルーチン１０６（２）を抜ける。この場合も、過早着火対応補正値ｋＱＤ４としては、前回のルーチンで採用した値を最新値として再度採用する。
【０１１５】
なお、ステップＳ１０６において、過早着火は起きていないと判断した場合、ＥＣＵ３０は、何ら演算処理を行うことなく、サブルーチン１０６（２）を抜ける。この場合、前回のルーチンで採用した過早着火対応補正値ｋＱＤ４，ｋＣＡＤ４を、最新値として再度採用する。
【０１１６】
上記サブルーチン１０６（２）では、過早着火が起きた場合、先ずガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を徐々に減少させる処理を行う。軽油の噴射量の割合が減少するほど過早着火が起き難くなるためである。しかしその反面、軽油の噴射量が減少すると、軽油の着火性が低下し、遂には失火が起きてしまう。このため、軽油の噴射量が所定の下限値以下であると判断された場合、軽油の噴射量は減少させずに、軽油の噴射時期を変更することにより過早着火を抑制する。図８（ａ）に示すように、本実施の形態にかかる燃料噴射制御の実行中には、エンジン１の全運転領域に亘り、軽油の噴射時期が過早着火発生帯の進角側（領域ＡＴＲの一部、及び領域Ａ１，Ａ２）又は遅角側（領域ＡＴＲの一部、及び領域Ａ３）に設定される。そして多くの場合、何らかの原因で過早着火発生帯が拡大する等し、軽油の噴射時期が過早着火発生帯に入ることにより、過早着火が起きてしまうことが発明者らによって確認されている。
【０１１７】
そこで、本実施の形態では、軽油の噴射量を減少させることができない条件下で過早着火が起きている（継続している）場合、軽油の噴射時期が過早着火発生帯から離れるように（図８（ａ）中に矢印で示す）、フィードバック制御を行う。なお、先の図４（ｂ）において説明したように、遷移領域ＡＴＲ内には、軽油の噴射時期を不連続に変化させるエンジン負荷の特定値ＬＤｘが存在する。軽油の噴射時期を進角させるのか、遅角させるのかを判断するための境界線ＢＬは、この特定値ＬＤｘと、同じく遷移領域ＡＴＲ内において軽油の噴射時期を不連続に変化させるエンジン回転数ＮＥとによって規定される座標（ＮＥｘ，ＬＤｘ）の集まりである（図８（ａ）及び図８（ｂ））。
【０１１８】
［Ｓ１０７（ガソリンの噴射量の調整等）］
ステップＳ１０７では、ガソリンの噴射量の調整（基本噴射量ＱＧＢの補正）等を行った上で、軽油の噴射量ＱＤ及び噴射時期ＣＡＤ、並びにガソリンの噴射量ＱＧ及び噴射時期ＣＡＧを決定する。
【０１１９】
エンジン１は、２種の燃料を燃焼させることで、要求されるトルクに見合った熱エネルギーを発生させる。このため、過早着火やスモークを抑制するために軽油の噴射量（体積量）を変更（補正）する場合、この補正に併せて、ガソリンの噴射量（体積量）を調整する必要がある。つまり、軽油の噴射量を増大させる場合にはガソリンの噴射量を減少させ、軽油の噴射量を減少させる場合にはガソリンを増大させる必要がある。このとき、軽油とガソリンとでは、燃焼による単位量当たり発熱量が異なるため、軽油の噴射量の減少分（増大分）をガソリンの噴射量の増大分（減少分）に加算（乗算）しただけでは、軽油及びガソリンの燃焼によって発生する熱エネルギーの総和が変化してしまう。そこで、本実施の形態では、軽油の燃焼による発熱量と、ガソリンの燃焼による発熱量との違いを考慮して、ガソリンの噴射量ＱＧを算出する。
【０１２０】
ガソリンの噴射量ＱＧは、例えば以下の手順に従って算出する。
【０１２１】
先ず、軽油の軽油の噴射量ＱＤを決定すべく基本噴射量ＱＤＢに乗算される補正値ｋＱＤを、各補正値ｋＱＤ１，ｋＱＤ２，ｋＱＤ３，ｋＱＤ４の関数として算出する（式（１））。
【０１２２】
ｋＱＤ＝ｆ（ｋＱＤ１，ｋＱＤ２，ｋＱＤ３，ｋＱＤ４）…（１）
次に、補正値ｋＱＤを基本噴射量ＱＤＢに乗算し、軽油の噴射量ＱＤを算出する（式（２））。
【０１２３】
ＱＤ＝ｋＱＤ×ＱＤＢ…（２）
次に、軽油の基本噴射量ＱＤＢを補正することにより増大する発熱量ΔＨを算出する（式（３））。
【０１２４】
ΔＨ＝（ｋＱＤ−１）×ＱＤＢ×ρＤ×ＨＤ…（３）
ただし、
ρＤ：軽油の比重
ＨＤＢ：単位体積量（例えば１ｍｍ＾３）の軽油の燃焼による発熱量
次に、発熱量ΔＨに相当するガソリンの量（体積量）を、ガソリンの基本噴射量ＱＧＢから減算すべき補正値ΔＱＧとして算出する（式（４））。
【０１２５】
ΔＱＧ＝ΔＨ／（ρＧ×ＨＧＢ）…（４）
ただし、
ρＧ：ガソリンの比重
ＨＧＢ：単位体積量（例えば１ｍｍ＾３）のガソリンの燃焼による発熱量
次に、ガソリンの基本噴射量ＱＧＢから補正値ΔＱＧを減算することにより、ガソリンの噴射量ＱＧを算出する（式（５））。
【０１２６】
ＱＧ＝ＱＧＢ−ΔＱＧ…（５）
［Ｓ１０８（燃料噴射の実行）］
ステップ（サブルーチン）Ｓ１０８においては、軽油の噴射量ＱＤ及び噴射時期ＣＡＤ、並びにガソリンの噴射量ＱＧ及び噴射時期ＣＡＧが、今回のルーチンで決定された値にに収束するように、第１燃料噴射弁１０及び第２燃料噴射弁２０の操作等を行う。このときＥＣＵ３０は、エンジン１の運転状態を制御する他のルーチンの実行に同期し、（１）軽油の噴射量を変更するための処理、（２）軽油の噴射時期を変更するための処理、及び（３）他のルーチンを通じて行われる処理に、優先順位を設ける。ちなみに、本実施の形態では、エンジン１の排気還流（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ：ＥＧＲ）率を変更するための処理が、他のルーチンを通じて行われる処理に該当する。
【０１２７】
図９には、燃料噴射制御ルーチン（図５）のうち、ステップＳ１０８における処理の詳細（サブルーチン）を示す。サブルーチンＳ１０８に処理を移行すると、ＥＣＵ３０はステップＳ１０８Ａにおいて、エンジン１の運転状態が遷移領域ＡＴＲに属するか否かを判断する。そしてその判断が肯定である場合、当該領域ＡＴＲ内において、エンジン１の運転状態は領域Ａ２から領域Ａ３に移行しているのか（Ｓ１０８Ｂ）、領域Ａ３から領域Ａ２に移行しているのか、或いは任意の位置（例えば、図２における任意の座標）に止まっているのか（Ｓ１０８Ｃ）を判別する。
【０１２８】
エンジン１の運転状態が遷移領域ＡＴＲに属しない場合、又は遷移領域ＡＴＲ内の任意の位置に止まっている場合、ＥＣＵ３０は今回算出した軽油の噴射量ＱＤ及び噴射時期ＣＡＤ、並びにガソリンの噴射量ＱＧ及び噴射時期ＣＡＧを直ちに採用して燃料噴射を実行する（Ｓ１０８Ｄ）。
【０１２９】
一方、エンジン１の運転状態が遷移領域ＡＴＲに属し、且つ、領域Ａ２から領域Ａ３に移行している場合、ＥＣＵ３０は、（Ａ）軽油の噴射時期の遅角と、（Ｂ）ＥＧＲ率の増大と、（Ｃ）軽油の噴射量の割合の減少とが、（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）の優先順位に従って行われるように、第１燃料噴射弁１０、第２燃料噴射弁２０、その他のエンジン１の構成要素を制御する（Ｓ１０８Ｅ）。また、（Ｂ）→（Ａ）→（Ｃ）の優先順位に従って行われるように、第１燃料噴射弁１０、第２燃料噴射弁２０、その他のエンジン１の構成要素を制御してもよい。
【０１３０】
また一方、エンジン１の運転状態が遷移領域ＡＴＲに属し、且つ、領域Ａ３から領域Ａ２に移行している場合、ＥＣＵ３０は、（Ｄ）軽油の噴射量の割合の増大と、（Ｅ）軽油の噴射時期の進角と、（Ｆ）ＥＧＲ率の減少とが、（Ｄ）→（Ｅ）→（Ｆ）の優先順位に従って行われるように、第１燃料噴射弁１０、第２燃料噴射弁２０、その他のエンジン１の構成要素を制御する（Ｓ１０８Ｆ）。また、（Ｄ）→（Ｆ）→（Ｅ）の優先順位に従って行われるように、第１燃料噴射弁１０、第２燃料噴射弁２０、その他のエンジン１の構成要素を制御してもよい。
【０１３１】
なお、ＥＧＲ率を変更する手段としては、例えばエンジン１の吸気通路及び排気通路間を連通するＥＧＲ通路と、同通路の通路面積を変更する制御弁とを備えた周知のＥＧＲシステム（図示略）を利用することができる。また、吸気弁５Ｂ及び排気弁６Ｂの動作特性を可変とするこれも周知の可変動弁システム（バルブタイミング可変システムやバルブリフト量可変システム）等を利用し、実質的にＥＧＲ率（内部ＥＧＲ量）を変更することもできる。
【０１３２】
ステップＳ１０８Ｄ，Ｓ１０８Ｅ，Ｓ１０８Ｆのうち何れかの処理を経た後、ＥＣＵ３０はメインルーチン（図５）に戻る。
【０１３３】
［Ｓ２００（始動時又は暖機完了前の制御）］
エンジン１が始動して所定期間が経過する前、又はエンジン１が十分に暖機されていない場合、上記ステップＳ１０４〜Ｓ１０７における一連の処理（図５）に替え、ステップＳ２００においてＥＣＵ３０は以下の処理を行う。
【０１３４】
図１０には、燃料噴射制御ルーチン（図５）のうち、ステップＳ２００における処理の詳細（サブルーチン）を示す。
【０１３５】
サブルーチンＳ２００に処理を移行すると、ＥＣＵ３０は、先ずステップＳ２００Ａ及びステップＳ２００Ｂを通じ、エンジン１の冷却水温ＴＨＷが、予め設定された３区分（１）「ＴＨＷ≦０℃」、（２）「０℃＜ＴＨＷ≦４０℃」、（３）「４０℃＜ＴＨＷ」のうち、何れの区分に属するのかを判断する。そして、ＥＣＵ３０は、各区分に対応するように予め設定されたマップ（図示略）を参照し、各温度条件に特化した燃料噴射制御を行う。
【０１３６】
先ず、冷却水温ＴＨＷが（１）「ＴＨＷ≦０℃」の区分に属する場合、ＥＣＵ３０はガソリンの噴射を行わず、軽油のみを噴射する制御を行う。このとき、噴射時期を１０〜２０°ＢＴＤＣの間で制御し、且つ、例えばエンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥが大きくなるほど噴射時期を進角させつつ軽油の噴射量を増大させるのが好ましい（Ｓ２００Ｃ）。
【０１３７】
また、冷却水温ＴＨＷが（２）「０℃＜ＴＨＷ≦４０℃」の区分に属する場合、ＥＣＵ３０は軽油及びガソリンを噴射する制御を行う。このとき、軽油の噴射時期を１０〜２０°ＢＴＤＣの間で制御し、且つ、例えばエンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥが大きくなるほどその噴射時期を進角させ総燃料噴射量を増大させるのが好ましい。また、例えばエンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥが大きくなるほどガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を増大させるのが好ましい（Ｓ２００Ｄ）。
【０１３８】
また、冷却水温ＴＨＷが（３）「４０℃＜ＴＨＷ」の区分に属する場合、ＥＣＵ３０は軽油及びガソリンを噴射する制御を行う。このとき、軽油の噴射時期を、４０〜６０°ＢＴＤＣの間で制御し、且つ、例えばエンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥが大きくなるほどその噴射時期を進角させ総燃料噴射量を増大させるのが好ましい。また、例えばエンジン負荷ＬＤ又はエンジン回転数ＮＥが大きくなるほどガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を増大させるのが好ましい（Ｓ２００Ｅ）。
【０１３９】
〔実施の形態に基づく作用効果〕
このように、本実施の形態にかかるエンジン１の運転制御方法、又はそのような運転制御方法を採用する装置によれば、以下の作用効果を奏することができる。
【０１４０】
（Ａ）エンジン１の負荷ＬＤ及び回転数ＮＥに基づいて区画される運転領域Ａ１，Ａ２，ＡＴＲ，Ａ３のうち、パラメータＬＤ，ＮＥが相対的に小さな値となる領域Ａ１では、着火性の高い軽油のみを燃焼に供し、パラメータＬＤ，ＮＥが相対的に大きな値となる領域Ａ２，ＡＴＲ，Ａ３では、着火性の高い軽油、及び着火性が低く予混合気を形成しやすいガソリンの双方を燃焼に供するとともに、パラメータＬＤ，ＮＥが大きくなるほど（言い換えれば、要求トルクが大きくなるほど）ガソリンの供給量に対する軽油の供給量の割合を減少させる制御を行う。
【０１４１】
これにより、領域Ａ１においては、着火性の高い軽油を用いることにより、失火の懸念が小さくなる。また、領域Ａ１では過早着火の懸念が小さいため、軽油を比較的早期に（例えば４０°ＢＴＤＣよりも進角側で）噴射し、燃焼に先立ってより均一に混合させることができる。これにより、排気特性を向上させることができる。
【０１４２】
一方、パラメータＬＤ，ＮＥが相対的に大きな値となる領域Ａ２，ＡＴＲ，Ａ３では、軽油及びガソリンの双方を燃焼に供するとともに、パラメータＬＤ，ＮＥが大きくなるほど、ガソリンの噴射量に対する軽油の噴射量の割合を増大させ、失火の防止と過早着火の防止との両立を図りつつ、優れた燃費特性や排気特性を有する燃焼形態、つまり、ガソリンの予混合気に軽油を噴射し自着火させる燃焼形態を採用する。
【０１４３】
（Ｂ）また、燃料全体の着火時期を決定づける軽油の噴射時期ＱＤに関し、以下の制御を行う。すなわち、エンジン１の負荷ＬＤ及び回転数ＮＥに基づいて区画される運転領域Ａ１，Ａ２，ＡＴＲ，Ａ３のうち、パラメータＬＤ，ＮＥが相対的に小さな値となる領域Ａ１，Ａ２，では、パラメータＬＤ，ＮＥが大きくなるほど噴射時期ＣＡＤを進角し、ピストン３が圧縮上死点に接近する前（燃焼室２の温度や圧力が上昇する前）に軽油の噴霧の分散を促し、過早着火を防止する。
【０１４４】
一方、エンジン１の運転状態が領域Ａ３に移行すると（燃焼室２の圧力や温度がさらに上昇すると）、噴射時期ＣＡＤをどれだけ早めたとしても、過早着火が生じてしまう。このため、燃費特性や排気特性としては劣るものの、過早着火の防止を優先して図るべく、軽油の噴射時期ＣＡＤを圧縮上死点近傍まで遅角する。
【０１４５】
このように、失火防止を優先する領域Ａ１や、過早着火着火防止を優先する領域Ａ３を設定することにより、燃費特性や排気特性の優れた領域（ガソリンによって形成された予混合気中に軽油を噴射し、自着火させる運転モードを採用する領域）Ａ２を拡大することが容易になる。この結果、エンジン１の設計自由度が大きくなり、例えば自着火用の燃料として軽油を用いながら、通常のディーゼルエンジンよりも圧縮比を低く設定することが容易になり、エンジンを小型化、高出力化することができる。
【０１４６】
なお、本実施の形態では、エンジン１の負荷ＬＤ及び回転数ＮＥに基づいて区画される運転領域を設定した。これに替え、例えばエンジン１のトルク、出力、総燃料噴射量、又は発熱量等のパラメータに基づいて区画される運転領域を設定してもよい。
【０１４７】
（Ｃ）また、領域Ａ２及び領域Ａ３間の遷移領域ＡＴＲにおいては、特定の条件下で軽油の噴射時期ＣＡＤを不連続に変更する。これにより、軽油の噴射時期ＣＡＤを十分に進角させることによって過早着火着火を防止する制御から、軽油の噴射時期ＣＡＤを十分に遅角させることによって過早着火を防止する制御へ制御方式を切り替える際に起きる過早着火を確実に防止することができる。
【０１４８】
例えば、領域Ａ２から領域Ａ３への移行時（要求トルクが増大した場合）、燃料の総供給量を増大させるとともにＥＧＲ率を低下させる制御を行うことにより、排気中におけるスモークの発生が抑制される。とくに、本実施の形態では、ＥＧＲ率を低下させる操作を燃料の総供給量の増大に先立って（優先して）行うことにより、排気中におけるスモークの発生が一層効果的に抑制される。また、本実施の形態では、領域Ａ２から領域Ａ３への移行時において、軽油の噴射時期ＣＡＤの遅角操作を、燃料の総供給量の増大に先立って（優先して）行うように制御を行う。これにより、過早着火が優先的に防止される。
【０１４９】
また、領域３から領域２への移行時（要求トルクが減少した場合）、燃料の総供給量を減少させるとともにＥＧＲ率を増大させる制御を行うことにより、排気中のＮＯｘ濃度の上昇が抑制される。とくに本実施の形態では、燃料の総供給量の減少を、ＥＧＲ率を増大させる操作に先立って（優先して）行うことにより、排気中におけるＮＯｘ濃度の上昇が一層効果的に抑制される。また、本実施の形態では、領域Ａ３から領域Ａ２への移行時において、燃料の総供給量の減少を、軽油の噴射時期ＣＡＤの進角操作に先立って（優先して）行うにように制御を行う。これにより、過早着火が優先的に防止される。
【０１５０】
（Ｄ）また、冷却水温ＴＨＷが低いほど、ガソリンの噴射量ＱＧに対する軽油の噴射量ＱＤの割合を増大する補正を行う。これにより、失火や過早着火を抑制するために、より信頼性の高い制御を行うことができる。なお、冷却水温ＴＨＷに限らず、エンジン１の温度を代表する他のパラメータ（例えば排気通路６内の温度等）を用いて、同様の制御を行うこともできる。
【０１５１】
（Ｅ）また、吸入空気量の実測値ＧＡと推定値（目標値）ＧＡＴＲＧとの比率ＧＡ／ＧＡＴＲＧに応じて、ガソリンの噴射量ＱＧに対する軽油の噴射量ＱＤの割合を補正する。これにより、エンジン１のトルクや出力の過渡的な変化に対する吸入空気量の応答遅れ（燃焼室２に供給される空気の不足分又は過剰分）を相殺することができる。よって、軽油の着火時期と、燃料の燃焼状態とをより緻密に制御することができる。なお、吸入空気量の実測値ＧＡと推定値（目標値）ＧＡＴＲＧとの比率ＧＡ／ＧＡＴＲＧに限らず、エンジン１の要求トルク、又は出力の変化量を反映する他のパラメータに基づき、ガソリンの噴射量ＱＧに対する軽油の噴射量ＱＤの割合を補正してもよい。
【０１５２】
（Ｆ）また、軽油の基本噴射量ＱＤＢの補正値ｋＱＤを算出した後、この補正値ｋＱＤによって軽油の噴射量がＱＤが変更されても、エンジン１の燃焼に供される燃料（ガソリン及び軽油）の総発熱量がエンジン１に要求される出力（トルク）に対応した値となるように、ガソリンの噴射量ＱＧを調整する（補正値ΔＱＧを採用する）。これにより、失火や過早着火を抑制すべく軽油の噴射量ＱＤを補正しつつ、エンジン１のトルクや出力を緻密に制御することができる。
【０１５３】
（Ｇ）当該機関の低温始動時には実質的に前記高セタン価燃料のみを前記燃焼室に噴射供給し且つその噴射供給の時期を当該機関の圧縮上死点前１０°〜２０°程度とする一方、当該機関の常温始動時には前記高セタン価燃料及び前記低セタン価燃料を供給し且つ前記高セタン価燃料の噴射供給時期を当該機関の圧縮上死点前１０°〜２０°程度とするのが好ましい。
【０１５４】
（Ｈ）また、エンジン１の暖機が完了した条件とは別途に、その燃焼状態や軽油の着火性が低下する暖機完了前の条件に特化し、燃料の着火性の向上を優先して図る制御を行う。これにより、低温始動時等における失火を効果的に防止することができる。
【０１５５】
（Ｉ）また、エンジン１の失火の有無をモニタし、これを検出した場合、フィードバック制御を行うことにより失火を速やかに解消する。
【０１５６】
（Ｊ）さらに、エンジン１の過早着火の有無をモニタし、これを検出した場合、フィードバック制御を行うことにより過早着火着火を済み焼くに解消する。より具体的には、過早着火が継続する限り、軽油の噴射量を減少させつつ、軽油の噴射時期が過早着火発生帯から離脱するようにその補正を行う。
【０１５７】
このとき、着火源となる軽油の噴射量を予め設定された下限値未満にはしないため、失火を確実に防止することができる。
【０１５８】
また、過早着火を解消するためのフィードバック制御の一環として行う軽油の噴射供給の時期の補正に際し、エンジン１の運転状態が属する領域に応じ、性質の異なる補正値ｋＣＡＤ４を採用する。つまり、エンジン１の運転状態が領域ＡＴＲ内に存在する所定の境界線ＢＬよりも領域Ａ３側に属する場合には、軽油の噴射時期を遅角させる制御を行い、エンジン１の運転状態が境界ＢＬよりも領域Ａ１，Ａ２側に属する場合には軽油の噴射時期を進角させる制御を行う。これにより、軽油の噴射時期が速やかに早期着火発生帯（図８参照）から離脱できる。
【０１５９】
なお、本実施の形態では、各パラメータＱＤ，ＱＧ，ＣＡＤ，ＣＡＧの制御に関し、主にエンジン１の負荷ＬＤや回転数ＮＥが大きくなる場合について説明した。これに対し、エンジン１の負荷ＬＤや回転数ＮＥが小さくなる場合、ＥＣＵ３０は、各パラメータＱＤ，ＱＧ，ＣＡＤ，ＣＡＧの数値が逆方向に変化する制御を実行する。
【０１６０】
（ハードウエア構成の変形例）
図１１には、上記実施の形態にかかる制御構造を適用することのできるハードウエア構成の変形例を示す。すなわち、図１１に示すエンジン１´の如く、吸気ポート５Ａにガソリンを噴射供給する第１燃料噴射弁１０（図１）に替え、燃焼室２に直接ガソリンを噴射する燃料噴射弁１０´を採用してもよい。図１１の構成は、燃料噴射弁の装着部位における耐圧性を確保する必要が生じる等の観点からは、図１の構成より不利であるが、ガソリンの噴射時期をより高い自由度で制御することができる等の観点からは、図１の構成よりも有利である。
【０１６１】
以下、上記実施の形態から把握される請求項にかかる発明以外の技術思想について、その効果とともに記載する。
【０１６２】
低セタン価燃料を供給して内燃機関の燃焼室に予混合気を形成する低セタン価燃料供給手段と、高セタン価燃料を前記燃焼室に噴射供給する高セタン価燃料供給手段とを備えた内燃機関において、当該機関の出力、トルク、負荷、総燃料供給量、発熱量及び回転数のうち、何れかのパラメータに基づいて特定される３つの運転領域として、前記パラメータが最も小さな値となる領域、前記パラメータが最も大きな値となる領域、及び前記パラメータが中間の値となる領域に対応する運転制御を行う方法であって、前記パラメータが最も小さな値となる領域では、実質的に高セタン価燃料のみを噴射供給し、前記パラメータが中間の値となる領域と、前記パラメータが最も大きな値となる域とでは、低セタン価燃料及び高セタン価燃料を供給し、且つ前記パラメータが大きくなるほど低セタン価燃料の供給量に対する高セタン価燃料の供給量の割合を減少させ、且つ前記パラメータが大きくなるほど前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を進角させ、さらに前記パラメータが最も大きな値となる領域では、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を所定値よりも遅角側にすることを特徴とする内燃機関の運転制御方法。
【０１６３】
このような方法によれば、予混合された燃料の自着火に基づく機関燃焼を、広い運転領域で可能にし、排気特性の向上を図ることができる。
【０１６４】
とくに前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を、前記パラメータが最も小さな値となる領域では当該機関の圧縮上死点前３０°〜５０°程度の範囲で制御し、前記パラメータが中間の値となる領域では当該機関の圧縮上死点前５０°〜６０°程度の範囲で制御し、さらに前記パラメータが最も大きな値となる領域では、当該機関の圧縮上死点前０°〜１０°程度の範囲で制御することにより、その制御の信頼性は一層高まる。
【０１６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、予混合された燃料の自着火に基づく機関燃焼を、広い運転領域で可能にし、排気特性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態かかるエンジンの構成を示す略図。
【図２】同実施の形態にかかる燃料噴射制御の実行に際し、運転モードを選択するために用いられるマップの特性を示す略図。
【図３】同実施の形態にかかる燃料噴射制御の実行に際し、軽油およびガソリンの噴射量と、エンジン負荷との関係を示す略図。
【図４】同実施の形態にかかる燃料噴射制御の実行に際し、エンジン負荷の変化に対応する軽油の噴射時期の変化を示すグラフ。
【図５】同実施の形態で採用される燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャート。
【図６】同実施の形態で採用される燃料噴射制御ルーチンの一部（サブルーチン）を示すフローチャート。
【図７】同実施の形態で採用される燃料噴射制御ルーチンの一部（サブルーチン）を示すフローチャート。
【図８】同実施の形態において採用される軽油の噴射時期と過早着火発生帯との関係等を示す略図。
【図９】同実施の形態で採用される燃料噴射制御ルーチンの一部（サブルーチン）を示すフローチャート。
【図１０】同実施の形態で採用される燃料噴射制御ルーチンの一部（サブルーチン）を示すフローチャート。
【図１１】同実施の形態かかるエンジンの構成の他の例を示す略図。
【符号の説明】
１ エンジン（内燃機関）
２ 燃焼室
３ ピストン
４ コンロッド
５ 吸気通路
５Ａ 吸気ポート
５Ｂ 吸気弁
６ 排気通路
６Ａ 排気ポート
６Ｂ 排気弁
３０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
Claims (20)
- 低セタン価燃料を供給して内燃機関の燃焼室に予混合気を形成する低セタン価燃料供給手段と、高セタン価燃料を前記燃焼室に噴射供給する高セタン価燃料供給手段とを備えた内燃機関において、当該機関の負荷及び回転数のうち少なくとも一方のパラメータに基づいて特定される少なくとも２つの運転領域に対応する運転制御を行う方法であって、
前記２つの運転領域のうち前記パラメータが相対的に小さな値となる領域では、実質的に高セタン価燃料のみを前記燃焼室に噴射供給し、
前記２つの運転領域のうち前記パラメータが相対的に大きな値となる領域では、低セタン価燃料及び高セタン価燃料を前記燃焼室に供給し且つ前記パラメータが大きくなるほど前記低セタン価燃料の供給量に対する前記高セタン価燃料の供給量の割合を減少させる
ことを特徴とする内燃機関の運転制御方法。 - 前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を、
前記パラメータが相対的に小さな値となる領域では当該機関の圧縮上死点前３０°〜５０°程度の範囲で制御し、
前記パラメータが相対的に大きな値となる領域では当該機関の圧縮上死点前５０°〜６０°程度の範囲で制御する
ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の運転制御方法。 - 低セタン価燃料を供給して内燃機関の燃焼室に予混合気を形成する低セタン価燃料供給手段と、高セタン価燃料を前記燃焼室に噴射供給する高セタン価燃料供給手段とを備えた内燃機関において、当該機関の負荷及び回転数のうち少なくとも一方のパラメータに基づいて特定される少なくとも２つの運転領域に対応する運転制御を行う方法であって、
前記２つの運転領域のうち前記パラメータが相対的に小さな値となる領域では、前記パラメータが大きくなるほど前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を進角させ、
前記２つの運転領域のうち前記パラメータが相対的に大きな値となる領域では、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を所定値よりも遅角側にする
ことを特徴とする内燃機関の運転制御方法。 - 前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を、
前記パラメータが相対的に小さな値となる領域では当該機関の圧縮上死点前３０°〜６０°程度の範囲で制御し、
前記パラメータが相対的に大きな値となる領域では、当該機関の圧縮上死点前０°〜１０°程度の範囲で制御する
ことを特徴とする請求項３記載の内燃機関の運転制御方法。 - 当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域と、前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域との間を移行する場合、
前記高セタン価燃料の噴射供給の時期の変更と併せて、排気還流量の変更と、燃料の総供給量の変更とを行う
ことを特徴とする請求項３又は４記載の内燃機関の運転制御方法。 - 当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域から前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域に移行する場合、
前記高セタン価燃料の噴射供給の時期の遅角と、排気還流量の低減とを、燃料の総供給量の割合の減少に先立って行う
ことを特徴とする請求項５記載の内燃機関の運転制御方法。 - 当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域から前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域に移行する場合、
前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を遅角した後、排気還流量を低減し、その後燃料の総供給量を減少させる
ことを特徴とする請求項６記載の内燃機関の運転制御方法。 - 当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域から前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域に移行する場合、
前記燃料の総供給量の増大と、排気還流量の増大とを、高セタン価燃料の噴射供給の時期の進角に先立って行う
ことを特徴とする請求項５〜７の何れかに記載の内燃機関の運転制御方法。 - 当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域から前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域に移行する場合、
前記燃料の総供給量を増大した後、排気還流量を増大し、その後高セタン価燃料の噴射供給の時期を進角する
ことを特徴とする請求項８記載の内燃機関の運転制御方法。 - 当該機関の運転状態が、前記パラメータが相対的に小さな値となる運転領域と、前記パラメータが相対的に大きな値となる運転領域との間を移行する場合、
高セタン価燃料の噴射供給の時期を、過早着火の生じる所定範囲内の値にしない
ことを特徴とする請求項３〜９の何れかに記載の内燃機関の運転制御方法。 - 当該機関の温度が低いほど、前記低セタン価燃料の供給量に対する前記高セタン価燃料の供給量の割合を増大する補正を行う
ことを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の内燃機関の運転制御方法。 - 当該機関に要求されるトルク又は出力の変化量に応じて、前記低セタン価燃料の供給量に対する前記高セタン価燃料の供給量の割合を補正する
ことを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載の内燃機関の運転制御方法。 - 当該機関に要求されるトルク又は出力が増大する場合には、前記低セタン価燃料の供給量に対する前記高セタン価燃料の供給量の割合を前記変化量に応じて増大補正し、
当該機関に要求されるトルク又は出力が減少する場合には、前記低セタン価燃料の供給量に対する前記高セタン価燃料の供給量の割合を前記変化量に応じて低減補正する
ことを特徴とする請求項１２記載の内燃機関の運転制御方法。 - 当該機関の燃焼に供される燃料の総発熱量が当該機関に要求される出力に対応した値となるように、低セタン価燃料の供給量を前記高セタン価燃料の供給量に基づいて調整する
ことを特徴とする請求項１１〜１３の何れかに記載の内燃機関の運転制御方法。 - 当該機関の低温始動時には実質的に前記高セタン価燃料のみを前記燃焼室に噴射供給し且つその噴射供給の時期を当該機関の圧縮上死点前１０°〜２０°程度とする一方、
当該機関の常温始動時には前記高セタン価燃料及び前記低セタン価燃料を供給し且つ前記高セタン価燃料の噴射供給時期を当該機関の圧縮上死点前１０°〜２０°程度とする
ことを特徴とする請求項１〜１４の何れかに記載の内燃機関の運転制御方法。 - 当該機関の暖機状態での始動時には前記高セタン価燃料及び前記低セタン価燃料を供給し且つ前記高セタン価燃料の噴射供給時期を当該機関の圧縮上死点前４０°〜６０°程度とする
ことを特徴とする請求項１５記載の内燃機関の運転制御方法。 - 当該機関の失火の有無を判断し、当該機関が失火したと判断した場合には、前記低セタン価燃料の供給量に対する前記高セタン価燃料の供給量の割合を増大補正するとともに、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を遅角補正する
ことを特徴とする請求項１〜１６の何れかに記載の内燃機関の運転制御方法。 - 当該機関の過早着火の有無を判断し、当該機関が過早着火したと判断した場合には、前記高セタン価燃料の供給量を低減補正する
ことを特徴とする請求項１〜１７の何れかに記載の内燃機関の運転制御方法。 - 前記高セタン価燃料の供給量を、自着火可能な下限値未満にはしない
ことを特徴とする請求項１８記載の内燃機関の運転制御方法。 - 前記高セタン価燃料の噴射供給の時期の補正に際し、前記パラメータが相対的に小さな値となる領域では、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を進角させる補正を行い、前記パラメータが相対的に大きな値となる領域では、前記高セタン価燃料の噴射供給の時期を遅角させる補正を行う
ことを特徴とする請求項１７記載の内燃機関の運転制御方法。
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