WO2016075784A1 - 内燃機関の燃料噴射制御装置および燃料噴射制御方法 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射制御装置および燃料噴射制御方法 Download PDF

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太 吉村
田中　大輔
亮 内田
李奈 神尾
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日産自動車株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to a fuel injection control for an internal combustion engine that includes, as a fuel supply device, an in-cylinder injection fuel injection valve that injects fuel into a combustion chamber, and a port injection fuel injection valve that injects fuel into an intake port.
  • the present invention relates to an apparatus and a fuel injection control method.
  • Patent Document 1 An internal combustion engine including an in-cylinder injection fuel injection valve that injects fuel into a combustion chamber and a port injection fuel injection valve that injects fuel into an intake port has already been disclosed in Patent Document 1 and the like.
  • the ratio of both injection amounts is sequentially calculated using a map with engine speed, intake air amount, and cooling water temperature as parameters. When the engine is cold, the lower the engine temperature, the more for the port injection. It is described that the injection amount ratio of the fuel injection valve is increased.
  • the intake pipe pressure downstream of the throttle valve in the intake system is a negative pressure, in both the intake port injection and the in-cylinder injection, the action of promoting the vaporization of the fuel spray can be obtained by this negative pressure.
  • such effective use of the intake pipe pressure is not particularly considered.
  • a fuel injection control device or a fuel injection control method for an internal combustion engine includes: an in-cylinder injection fuel injection valve that injects fuel into a combustion chamber; and a port injection fuel injection valve that injects fuel into an intake port.
  • the intake pipe pressure downstream of the throttle valve is detected or estimated, and the lower the intake pipe pressure, the higher the proportion of the injection quantity of the port injection fuel injection valve in the total fuel injection quantity.
  • the fuel spray is exposed to negative pressure for a longer time compared to the in-cylinder injection. Accordingly, by increasing the intake port injection rate as the intake pipe pressure is lower, the fuel can be vaporized by effectively using the negative pressure.
  • FIG. 1 shows a system configuration of an automotive internal combustion engine 1 to which the present invention is applied.
  • the internal combustion engine 1 is a spark ignition internal combustion engine of, for example, a four-stroke cycle.
  • a pair of intake valves 4 and a pair of exhaust valves 5 are disposed on the ceiling wall surface of the combustion chamber 3.
  • a spark plug 6 is disposed at the center surrounded by the exhaust valve 5.
  • a cylinder injection fuel injection valve 8 that directly injects fuel into the combustion chamber 3 is disposed below the intake port 7 that is opened and closed by the intake valve 4.
  • the intake port 7 is provided with a port injection fuel injection valve 9 for injecting fuel toward the intake valve 4 in the intake port 7 for each cylinder.
  • These in-cylinder injection fuel injection valve 8 and port injection fuel injection valve 9 are both electromagnetic or piezoelectric injection valves that are opened when a drive pulse signal is applied. An amount of fuel that is substantially proportional to the pulse width is injected.
  • An electronically controlled throttle valve 14 whose opening degree is controlled by a control signal from the engine controller 13 is interposed on the upstream side of the collector portion 12 of the intake passage 11 connected to the intake port 7.
  • an air flow meter 15 for detecting the amount of intake air is disposed.
  • the collector section 12 is provided with an intake pipe pressure sensor 25 for detecting an intake pipe pressure downstream of the throttle valve 14, and further an intake temperature sensor 26 for detecting the intake air temperature. Note that the intake pipe pressure sensor 25 and the intake air temperature sensor 26 can be arranged at other positions in the intake system.
  • a catalyst device 19 made of a three-way catalyst is interposed in the exhaust passage 18 connected to the exhaust port 17, and an air-fuel ratio sensor 20 for detecting the air-fuel ratio is arranged upstream thereof.
  • the engine controller 13 includes an air flow meter 15, an air-fuel ratio sensor 20, an intake pipe pressure sensor 25, an intake air temperature sensor 26, a crank angle sensor 21 for detecting the engine rotational speed, and a water temperature for detecting a cooling water temperature. Detection signals of sensors such as a sensor 22, an accelerator opening sensor 23 for detecting the depression amount of an accelerator pedal operated by a driver, a vehicle speed sensor 24 for detecting a vehicle speed, and the like are input. Based on these detection signals, the engine controller 13 optimally controls the fuel injection amount and injection timing by the fuel injection valves 8 and 9, the ignition timing by the spark plug 6, the opening of the throttle valve 14, and the like.
  • FIG. 2 shows the characteristics of the ratio of each injection amount in the total injection amount (that is, the sum of the in-cylinder injection amount and the port injection injection amount) with the intake pipe pressure as the horizontal axis.
  • GDI means in-cylinder injection by the in-cylinder injection fuel injection valve 8
  • MPI means port injection by the port injection fuel injection valve 9.
  • the injection amount ratio of in-cylinder injection is 100% (that is, the total required fuel amount is the in-cylinder injection fuel injection valve 8).
  • the injection amount ratio of the port injection is 100% (that is, the entire required fuel amount is injected from the port injection fuel injection valve 9).
  • the pressure P2 and the pressure P1 it has the characteristic that the injection amount ratio of port injection becomes high, so that an intake pipe pressure is low.
  • the engine controller 13 determines the required injection amount of the in-cylinder injection fuel injection valve 8 and the injection amount of the port injection fuel injection valve 9 in accordance with the characteristics shown in FIG. FIG. 2 shows the characteristics after the warm-up of the internal combustion engine 1 is completed.
  • the characteristics of the injection amount ratio of both are corrected based on the engine temperature, for example, the cooling water temperature.
  • a plurality of control maps assigned to appropriate characteristics for each cooling water temperature may be provided.
  • Acceleration of fuel vaporization can be achieved by setting a high port injection ratio when the intake pipe pressure is low. That is, in the intake port injection, the fuel spray is exposed to negative pressure for a longer time than in the cylinder injection. Accordingly, by increasing the intake port injection ratio as the intake pipe pressure is lower, fuel can be vaporized effectively using the negative pressure, and the cylinder inner wall flow finally generated in the cylinder is reduced. Thereby, the production
  • or PN unburned HC and exhaust particulates
  • the injection timing is basically set so that the injection from the port injection fuel injection valve 9 is completed during the exhaust stroke when the intake valve 4 is closed.
  • the in-cylinder injection from the valve 8 is basically set so that the injection is completed during the intake stroke, assuming homogeneous combustion.
  • the injection amount ratio is determined only from the intake pipe pressure, but the intake pipe pressure is further determined in consideration of the temperature of the intake valve 4 (specifically, the temperature of the valve head).
  • the injection amount ratio may be determined on the basis of two parameters, i.e., the intake valve temperature.
  • the temperature of the valve head of the intake valve 4 may be detected directly by some means, but based on the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor 26, the engine rotational speed, the engine load, the coolant temperature, etc. It is possible to estimate the temperature of the part.
  • FIG. 3 shows the characteristics of the injection amount ratio between the port injection and the in-cylinder injection set using the intake valve temperature and the intake pipe pressure estimated as described above as parameters.
  • the engine controller 13 includes a control map having characteristics as shown in FIG. 3, and the injection amount ratio of both is determined based on the control map.
  • the injection amount ratio of both is shown in the form of the injection amount ratio of the port injection in the total injection amount (that is, the sum of the in-cylinder injection amount and the port injection injection amount).
  • the rate is low. Similar to FIG. 2, it is possible to include a region where the injection amount ratio of port injection is 100% and a region where 0%.
  • the intake valve 4 When the temperature of the valve head of the intake valve 4 is high, even if the fuel injected from the port injection fuel injection valve 9 toward the intake valve 4 during the exhaust stroke adheres to the intake valve 4, the intake valve 4 The heat of the fuel promotes the vaporization of fuel. Similarly, the temperature of the inner wall surface of the surrounding intake port 7 is also high. Accordingly, by increasing the injection amount ratio of the port injection as the intake valve temperature is higher, the cylinder inner wall flow finally generated in the cylinder can be further reduced, and the generation of unburned HC and exhaust particulates is suppressed. .
  • the intake port injection for example, during the exhaust stroke, compared to in-cylinder injection in which the fuel spray is exposed to negative pressure only during the intake stroke.
  • the fuel spray is exposed to negative pressure for a long time from the start to the intake stroke. Therefore, when the intake pipe pressure is low, the intake port injection can vaporize the fuel more effectively using the negative pressure than the in-cylinder injection, and the cylinder inner wall flow finally generated in the cylinder is reduced.
  • FIG. 4 shows another example of the characteristics of the injection amount ratio between the port injection and the in-cylinder injection set with the intake valve temperature and the intake pipe pressure as parameters.
  • This example basically has the same characteristics as in FIG. 3, but when the intake valve temperature is equal to or lower than a predetermined temperature Tv0, the injection amount ratio of the port injection is 0 regardless of the intake pipe pressure. Become. That is, the entire amount is in-cylinder injection. This corresponds to a state where the warm-up of the internal combustion engine 1 is not completed.
  • Tv0 for ease of understanding, only the region of the predetermined temperature Tv0 or less is illustrated as a region where the port injection ratio is 0%. However, as described above, the intake pipe pressure is high and the intake air In the lower right region of the figure where the valve temperature is low, there may be a region where the ratio of port injection is 0% even if it is higher than the predetermined temperature Tv0.
  • step 1 the intake pipe pressure detected by the intake pipe pressure sensor 25 is read.
  • step 2 the temperature of the valve head of the intake valve 4 is estimated.
  • step 3 it is determined whether or not the estimated intake valve temperature is equal to or lower than a predetermined temperature Tv0. If it is below predetermined temperature Tv0, it will progress to step 4 and will inject the whole quantity of required injection quantity as in-cylinder injection.
  • step 3 When the warm-up of the internal combustion engine 1 proceeds and the intake valve temperature becomes higher than the predetermined temperature Tv0, the process proceeds from step 3 to step 5, and the port injection is performed according to the characteristics of FIG. 4 based on the intake valve temperature and the intake pipe pressure. And the injection amount ratio between in-cylinder injection. Then, the process proceeds to step 6 where fuel injection is performed from the port injection fuel injection valve 9 and the in-cylinder injection fuel injection valve 8 respectively.
  • FIGS. 6A, 6B, and 6C a relatively lean air-fuel mixture is formed in the cylinder by the port injection during the exhaust stroke and the cylinder injection during the intake stroke. After that, a part of the fuel is injected toward the crown surface 10a of the piston 10 during the compression stroke, so that an ignitable air-fuel mixture is formed around the spark plug 6.
  • the injection pulse indicated by the symbol Inj1 is the port injection during the exhaust stroke
  • the injection pulse indicated by the symbol Inj2 is the in-cylinder injection during the intake stroke.
  • the injection pulse indicated by the symbol Inj3 is in-cylinder injection during the compression stroke.
  • the injection amount ratio between the port injection Inj1 in the exhaust stroke and the in-cylinder injection Inj2 in the intake stroke for forming an initial relatively lean air-fuel mixture in the cylinder is as described above.
  • the control is performed based on the intake pipe pressure (see FIG. 2) or based on the intake pipe pressure and the intake valve temperature (see FIGS. 3 to 4).
  • the injection amount ratio between the two is set based on the intake pipe pressure as in FIG. 2 and the intake pipe pressure is higher than the first pressure P1, as shown in FIG.
  • the formation is performed only by the in-cylinder injection Inj2 during the intake stroke. That is, the entire injection amount necessary for the initial air-fuel mixture formation is given by the in-cylinder injection.
  • the initial air-fuel mixture is formed only by the port injection Inj1 during the exhaust stroke. That is, the entire injection amount necessary for the initial gas mixture formation is given by the port injection.
  • the initial mixing is performed by both the port injection Inj1 during the exhaust stroke and the in-cylinder injection Inj2 during the intake stroke.
  • the injection amount ratio of the port injection Inj1 increases as the intake pipe pressure decreases.
  • FIG. 6 is for explaining the change in the injection amount ratio according to the intake pipe pressure, and the magnitude of the injection amount is not necessarily drawn accurately.
  • the intake pipe pressure is detected by the intake pipe pressure sensor 25.
  • the intake air amount detected by the air flow meter 15, the opening degree of the throttle valve 14, the engine speed, and the like are used.
  • the pressure in the collector unit 12 is estimated by sequentially obtaining the air flow rate that flows into the collector unit 12 through the throttle valve 14 and the air flow rate that flows out of the collector unit 12 through the intake valve 4. Is also possible.

Abstract

　内燃機関（１）は筒内噴射用燃料噴射弁（８）とポート噴射用燃料噴射弁（９）とを有し、主にスロットルバルブ（１４）下流の吸気管圧力に応じて両者の噴射量割合が制御される。吸気弁（４）の温度と吸気管圧力とをパラメータとして、吸気管圧力が低いほどポート噴射の噴射量割合が高くなり、かつ吸気弁温度が高いほどポート噴射の噴射量割合が高くなる。吸気ポート（７）内の負圧および吸気弁（４）の熱により燃料の気化が促進され、壁流が少なくなるので、排気エミッションが改善される。

Description

内燃機関の燃料噴射制御装置および燃料噴射制御方法
　この発明は、燃料供給装置として、燃焼室に燃料を噴射する筒内噴射用燃料噴射弁と、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射用燃料噴射弁と、を備えてなる内燃機関の燃料噴射制御装置および燃料噴射制御方法に関する。
　燃焼室に燃料を噴射する筒内噴射用燃料噴射弁と、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射用燃料噴射弁と、を備えてなる内燃機関が、特許文献１などに既に開示されている。特許文献１においては、機関回転速度、吸入空気量および冷却水温をパラメータとしたマップを用いて、両者の噴射量割合を逐次算出しており、機関冷間時には、機関温度が低いほどポート噴射用燃料噴射弁の噴射量割合を増加させることが記載されている。
　吸気系におけるスロットルバルブ下流の吸気管圧力が負圧であると、吸気ポート噴射および筒内噴射のいずれにおいても、この負圧によって燃料噴霧の気化が促進される作用が得られるものの、上記特許文献１では、このような吸気管圧力の有効利用が特に考慮されていない。
特開２００９－１７４４６５号公報
　この発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置ないし燃料噴射制御方法は、燃焼室に燃料を噴射する筒内噴射用燃料噴射弁と、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射用燃料噴射弁と、を備えた内燃機関において、
　スロットルバルブ下流の吸気管圧力を検出ないし推定し、この吸気管圧力が低いほど、総燃料噴射量の中に占めるポート噴射用燃料噴射弁の噴射量の割合を高くする。
　吸気ポート噴射では、筒内噴射に比較して、より長い時間の間、燃料噴霧が負圧に晒される。従って、吸気管圧力が低いほど吸気ポート噴射の割合を高くすることで、負圧を有効に利用した燃料の気化が図れる。
この発明の一実施例に係る制御装置のシステム構成を示す構成説明図。 吸気管圧力に対する噴射量割合の特性を示した特性図。 吸気管圧力と吸気弁温度とをパラメータとした噴射量割合の特性を示した特性図。 吸気管圧力と吸気弁温度とをパラメータとした噴射量割合の特性の第２の例を示した特性図。 図４の例に対応する制御の流れを示すフローチャート。 成層燃焼モードを有する場合の噴射制御を示すタイムチャート。
　以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
　図１は、この発明が適用された自動車用内燃機関１のシステム構成を示している。この内燃機関１は、例えば４ストロークサイクルの火花点火内燃機関であって、燃焼室３の天井壁面に、一対の吸気弁４および一対の排気弁５が配置されているとともに、これらの吸気弁４および排気弁５に囲まれた中央部に点火プラグ６が配置されている。
　上記吸気弁４によって開閉される吸気ポート７の下方には、燃焼室３内に燃料を直接に噴射する筒内噴射用燃料噴射弁８が配置されている。また吸気ポート７には、吸気ポート７内で吸気弁４へ向けて燃料を噴射するポート噴射用燃料噴射弁９が各気筒毎に配置されている。これらの筒内噴射用燃料噴射弁８およびポート噴射用燃料噴射弁９は、いずれも駆動パルス信号が印加されることによって開弁する電磁式ないし圧電式の噴射弁であって、駆動パルス信号のパルス幅に実質的に比例した量の燃料を噴射する。
　上記吸気ポート７に接続された吸気通路１１のコレクタ部１２上流側には、エンジンコントローラ１３からの制御信号によって開度が制御される電子制御型スロットルバルブ１４が介装されており、その上流側に、吸入空気量を検出するエアフロメータ１５が配設されている。上記コレクタ部１２には、スロットルバルブ１４下流における吸気管圧力を検出するために、吸気管圧力センサ２５が配置されており、さらに、吸気温度を検出する吸気温度センサ２６が配置されている。なお、吸気管圧力センサ２５および吸気温度センサ２６は、吸気系における他の位置に配置することも可能である。
　また、排気ポート１７に接続された排気通路１８には、三元触媒からなる触媒装置１９が介装されており、その上流側に、空燃比を検出する空燃比センサ２０が配置されている。
　上記エンジンコントローラ１３には、上記のエアフロメータ１５、空燃比センサ２０、吸気管圧力センサ２５、吸気温度センサ２６のほか、機関回転速度を検出するためのクランク角センサ２１、冷却水温を検出する水温センサ２２、運転者により操作されるアクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ２３、車速を検出する車速センサ２４、等のセンサ類の検出信号が入力されている。エンジンコントローラ１３は、これらの検出信号に基づき、燃料噴射弁８，９による燃料噴射量および噴射時期、点火プラグ６による点火時期、スロットルバルブ１４の開度、等を最適に制御している。
　筒内噴射用燃料噴射弁８による筒内噴射とポート噴射用燃料噴射弁９によるポート噴射の噴射量割合は、エンジンコントローラ１３により、主に吸気管圧力に応じて制御される。図２は、吸気管圧力を横軸として、総噴射量（つまり筒内噴射噴射量とポート噴射噴射量との和）に占める各々の噴射量の割合の特性を示している。なお、図２等において、「ＧＤＩ」は筒内噴射用燃料噴射弁８による筒内噴射を意味し、「ＭＰＩ」はポート噴射用燃料噴射弁９によるポート噴射を意味している。
　図２に示すように、この実施例においては、吸気管圧力が圧力Ｐ１よりも高い領域では筒内噴射の噴射量割合が１００％（つまり要求燃料量の全量が筒内噴射用燃料噴射弁８から噴射される）であり、吸気管圧力が圧力Ｐ２よりも低い領域ではポート噴射の噴射量割合が１００％（つまり要求燃料量の全量がポート噴射用燃料噴射弁９から噴射される）である。そして、圧力Ｐ２と圧力Ｐ１との間では、吸気管圧力が低いほどポート噴射の噴射量割合が高くなる特性を有している。
　エンジンコントローラ１３は、図２のような特性に沿って、必要な筒内噴射用燃料噴射弁８の噴射量とポート噴射用燃料噴射弁９の噴射量とを決定する。なお、図２は、内燃機関１の暖機完了後の特性を示しており、機関冷間時は、機関温度例えば冷却水温に基づいて両者の噴射量割合の特性が補正される。あるいは、冷却水温毎に適切な特性に割り付けた複数の制御マップを備えるようにしてもよい。
　このように吸気管圧力が低いときにポート噴射の割合を高く設定することにより、燃料の気化促進が図れる。つまり、吸気ポート噴射では、筒内噴射に比較して、より長い時間の間、燃料噴霧が負圧に晒される。従って、吸気管圧力が低いほど吸気ポート噴射の割合を高くすることで、負圧を有効に利用した燃料の気化が図れ、最終的に筒内に生じる筒内壁流が少なくなる。これにより、筒内壁流に起因した未燃ＨＣや排気微粒子（いわゆるＰＭないしＰＮ）の生成が抑制される。
　一方、吸気管圧力が高い領域つまり機関高負荷域では主に筒内噴射によって燃料供給がなされるので、気化潜熱による筒内温度の抑制が図れ、ノッキング抑制の上で有利となる。
　なお、噴射時期としては、基本的に、ポート噴射用燃料噴射弁９からのポート噴射については吸気弁４が閉じている排気行程中に噴射が完了するように設定され、筒内噴射用燃料噴射弁８からの筒内噴射については、均質燃焼を前提とする場合には、基本的に、吸気行程中に噴射が完了するように設定される。
　次に、上記の図２の例では、吸気管圧力のみから噴射量割合を決定しているが、さらに、吸気弁４の温度（詳しくは弁頭部の温度）を考慮して、吸気管圧力と吸気弁温度との２つのパラメータに基づいて噴射量割合を決定するようにしてもよい。吸気弁４の弁頭部の温度は、何らかの手段により直接に検出してもよいが、吸気温度センサ２６が検出した吸気温度、機関回転速度、機関負荷、冷却水温、などに基づいて、弁頭部の温度を推定することが可能である。
　図３は、このようにして推定した吸気弁温度と吸気管圧力とをパラメータとして設定されるポート噴射と筒内噴射との噴射量割合の特性を示している。例えば、エンジンコントローラ１３は、図３のような特性の制御マップを備えており、この制御マップに基づいて、両者の噴射量割合が決定される。
　図３では、両者の噴射量割合を、総噴射量（つまり筒内噴射噴射量とポート噴射噴射量との和）に占めるポート噴射の噴射量割合の形で示しているが、この図３に示すように、この実施例においては、吸気管圧力が低いほどポート噴射の噴射量割合が高くなり、かつ吸気弁温度が高いほどポート噴射の噴射量割合が高くなる。従って、吸気管圧力が低くかつ吸気弁温度が高い図左上の領域ほどポート噴射の噴射量割合が高くなり、吸気管圧力が高くかつ吸気弁温度が低い図右下の領域ではポート噴射の噴射量割合が低くなる。なお、図２と同様に、ポート噴射の噴射量割合が１００％の領域および０％の領域を含むことができる。
　吸気弁４の弁頭部の温度が高い場合には、排気行程中に吸気弁４へ向かってポート噴射用燃料噴射弁９から噴射された燃料が吸気弁４に付着しても、吸気弁４の熱によって燃料の気化が促進される。また周囲の吸気ポート７の内壁面の温度も同様に高くなっている。従って、吸気弁温度が高いほどポート噴射の噴射量割合を高くすることで、最終的に筒内に生じる筒内壁流をより少なくすることができ、未燃ＨＣや排気微粒子の生成が抑制される。すなわち、噴射された燃料噴霧が負圧に晒される時間についてみると、吸気行程の間のみ燃料噴霧が負圧に晒される筒内噴射に比較して、吸気ポート噴射では、例えば排気行程中に噴射されてから吸気行程に至る長い時間の間、燃料噴霧が負圧に晒される。従って、吸気管圧力が低いときには、筒内噴射よりも吸気ポート噴射の方が負圧を有効に利用した燃料の気化が図れ、最終的に筒内に生じる筒内壁流が少なくなる。
　他方、吸気弁４の弁頭部の温度が低い場合には、ポート噴射による燃料の多くが燃料壁流となって筒内に流れ込むこととなるので、ポート噴射の噴射量割合を低減し、筒内噴射の噴射量割合を相対的に高めることで、排気エミッションの悪化を最小限に抑制できる。
　図４は、吸気弁温度と吸気管圧力とをパラメータとして設定されるポート噴射と筒内噴射との噴射量割合の特性の他の例を示している。この例では、基本的には図３と同様の特性を有しているが、吸気弁温度が所定の温度Ｔｖ０以下の場合には、吸気管圧力に拘わらずポート噴射の噴射量割合が０となる。つまり全量が筒内噴射となる。これは、内燃機関１の暖機が完了していない状態に相当する。なお、図４では、理解を容易にするために、所定温度Ｔｖ０以下の領域のみをポート噴射の割合が０％である領域として図示しているが、前述したように、吸気管圧力が高く吸気弁温度が低い図右下の領域で、所定温度Ｔｖ０よりも高くてもポート噴射の割合が０％となる領域があってもよい。
　図５に示すフローチャートは、図４の例に対応した制御の処理の流れを示している。ステップ１では、吸気管圧力センサ２５によって検出した吸気管圧力を読み込む。ステップ２では、吸気弁４の弁頭部の温度を推定する。ステップ３では、推定した吸気弁温度が所定温度Ｔｖ０以下であるか否かを判定する。所定温度Ｔｖ０以下であれば、ステップ４へ進み、要求噴射量の全量を筒内噴射として噴射する。
　内燃機関１の暖機が進行し、吸気弁温度が所定温度Ｔｖ０よりも高くなったら、ステップ３からステップ５へ進み、吸気弁温度と吸気管圧力とに基づき、図４の特性に従って、ポート噴射と筒内噴射との噴射量割合を決定する。そして、ステップ６へ進み、ポート噴射用燃料噴射弁９と筒内噴射用燃料噴射弁８とからそれぞれ燃料噴射を行う。
　次に、図６に基づいて、一部燃料を圧縮行程中に噴射する成層燃焼モードの際の制御について説明する。この成層燃焼モードは、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、排気行程中のポート噴射および吸気行程中の筒内噴射によって筒内に比較的希薄な混合気を形成した後、一部燃料を圧縮行程中にピストン１０の冠面１０ａに向けて噴射することによって、点火プラグ６周辺に着火可能な混合気塊を形成するようにしたものである。図において、符号Ｉｎｊ１で示す噴射パルスが排気行程中のポート噴射であり、符号Ｉｎｊ２で示す噴射パルスが吸気行程中の筒内噴射である。符号Ｉｎｊ３で示す噴射パルスが圧縮行程中の筒内噴射である。
　このような成層燃焼モードにおいては、初期の比較的希薄な混合気を筒内に形成するための排気行程中のポート噴射Ｉｎｊ１と吸気行程中の筒内噴射Ｉｎｊ２との噴射量割合が、前述した各実施例と同様に、吸気管圧力に基づいて（図２参照）、あるいは吸気管圧力と吸気弁温度とに基づいて（図３ないし図４参照）、制御される。例えば、図２と同様に吸気管圧力に基づいて両者の噴射量割合が設定され、吸気管圧力が第１の圧力Ｐ１よりも高いときには、図６（ａ）に示すように、初期の混合気形成が、吸気行程中の筒内噴射Ｉｎｊ２のみによって行われる。つまり、初期の混合気形成に必要な噴射量の全量が筒内噴射によって与えられる。また吸気管圧力が第２の圧力Ｐ２よりも低いときには、図６（ｃ）に示すように、初期の混合気形成が、排気行程中のポート噴射Ｉｎｊ１のみによって行われる。つまり、初期の混合気形成に必要な噴射量の全量がポート噴射によって与えられる。そして、第１の圧力Ｐ１と第２の圧力Ｐ２との間では、図６（ｃ）に示すように、排気行程中のポート噴射Ｉｎｊ１および吸気行程中の筒内噴射Ｉｎｊ２の双方によって初期の混合気形成が行われ、特に、吸気管圧力が低いほどポート噴射Ｉｎｊ１の噴射量割合が高くなる特性を有している。なお、図６は、吸気管圧力に応じた噴射量割合の変化を説明するためのものであり、噴射量の大小は必ずしも正確に描かれていない。
　このように一部燃料を圧縮行程中に筒内噴射Ｉｎｊ３として噴射する成層燃焼モードにおいても、吸気管圧力が低いほどポート噴射Ｉｎｊ１の噴射量割合を高くすることで、負圧を有効利用した気化の促進が図れる。
　以上、この発明の一実施例を詳細に説明したが、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施例では吸気管圧力を吸気管圧力センサ２５により検出するように構成しているが、エアフロメータ１５が検出する吸入空気量、スロットルバルブ１４の開度、機関回転速度、などを用いて、スロットルバルブ１４を通過してコレクタ部１２に流入する空気流量と吸気弁４を通過してコレクタ部１２から流出する空気流量とを逐次求めることにより、コレクタ部１２内の圧力を推定することも可能である。

Claims (6)

  1. 　燃焼室に燃料を噴射する筒内噴射用燃料噴射弁と、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射用燃料噴射弁と、を備えた内燃機関において、
    　スロットルバルブ下流の吸気管圧力を検出ないし推定し、この吸気管圧力が低いほど、総燃料噴射量の中に占めるポート噴射用燃料噴射弁の噴射量の割合を高くする、内燃機関の燃料噴射制御装置。
  2. 　さらに吸気弁温度を検出ないし推定し、この吸気弁温度が高いほど、上記ポート噴射用燃料噴射弁の噴射量の割合を高くする、請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  3. 　吸気弁温度が所定温度以下のときは、上記ポート噴射用燃料噴射弁の噴射量の割合を０とする、請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  4. 　上記ポート噴射用燃料噴射弁は、排気行程中に吸気ポートに燃料を噴射する、請求項１～３のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  5. 　一部の燃料を圧縮行程中に筒内噴射用燃料噴射弁から噴射する成層燃焼モードを有し、
    　この成層燃焼モードにおいては、
    　ポート噴射用燃料噴射弁の噴射量と吸気行程中における筒内噴射用燃料噴射弁からの噴射量との和の中に占めるポート噴射用燃料噴射弁の噴射量の割合が、上記のように吸気管圧力、あるいは、吸気管圧力および吸気弁温度、に応じて制御される、請求項１～３のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  6. 　燃焼室に燃料を噴射する筒内噴射用燃料噴射弁と、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射用燃料噴射弁と、を備えた内燃機関において、
    　スロットルバルブ下流の吸気管圧力を検出ないし推定し、この吸気管圧力が低いほど、総燃料噴射量の中に占めるポート噴射用燃料噴射弁の噴射量の割合を高くする、内燃機関の燃料噴射制御方法。
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