JP3052777B2 - 筒内噴射型内燃機関 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸気，圧縮，膨張，排
気の各行程を一作動サイクル中にそなえる４サイクル内
燃機関であって、燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴
射型内燃機関に関し、特に、排気ガス浄化用触媒の早期
活性化のための燃料噴射制御に用いて好適の、筒内噴射
型内燃機関に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用内燃機関をはじめとして、機関
の排気ガスを浄化するために排気通路に排気ガス浄化用
触媒が設けられるが、かかる触媒は、一定の温度まで高
温に上昇して活性化しなければ、排気ガス浄化能力を発
揮できない。このため、例えば特開平４−２９５１５３
号公報には、２サイクルエンジンにおいて、機関始動直
後から触媒の暖気完了までの期間内の所要期間内で、燃
焼室内へ噴射された燃料の一部を排気通路内へ吹き抜け
るようにする技術が開示されている。

【０００３】この燃料の排気通路内への吹き抜けは、掃
気行程時期に燃料噴射Ｉｓを行なうことにより実現して
いるが、この吹き抜けた燃料が排気通路内の触媒の作用
により燃焼することにより、触媒の温度が急激に上昇す
るようになり、触媒の早期活性化を行なえるようにな
る。この結果、機関の始動後速やかに、触媒による排気
ガスの浄化、即ち、排気ガス中の有害成分（ＨＣ，Ｃ
Ｏ，ＮＯｘ）の排出量の抑制を行なうことができる。

【０００４】また、この技術では、上記の所定期間以外
では、燃料の排気通路内への吹き抜けを阻止するように
して、燃料吹き抜けによる燃料消費率の低下を防止する
ようにしている。上記の所定期間とは、機関の低負荷運
転時内であり、機関始動後の累積機関回転数Ｎ１が所定
値（第１の累積機関回転数）Ｎ１１に達するまでの期間
とされている。また、燃料噴射Ｉｓを行なう時間（燃料
噴射時間）ＴＡＵＳは、機関負荷Ｑ／Ｎ及び機関回転数
Ｎによらず常に一定時間に設定されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
の技術では、以下のような課題がある。つまり、燃料噴
射Ｉｓが低負荷運転時のみに実行されるようになってい
るため、ドライバが機関始動直後に車両を発進させた場
合には、低負荷運転領域ではなくなるため燃料噴射Ｉｓ
が行なわれない。したがって、この場合には、燃料噴射
Ｉｓによる触媒の積極的な活性化を行なうことができ
ず、始動後速やかに排気ガスを浄化することができな
い。

【０００６】燃料噴射時間ＴＡＵＳが、常に一定時間に
設定されているが、運転条件等によっては触媒の活性化
に要する時間が長くなり、このように燃料噴射時間ＴＡ
ＵＳを一定時間としたのでは、触媒の早期活性化を実現
するのが困難な場合が考えられる。つまり、燃料噴射時
間ＴＡＵＳを機関の低負荷運転時に対応するような一定
時間に設定した場合には、高負荷運転時には掃気時間が
非常に短くなるので燃料噴射時間ＴＡＵＳだけ燃料噴射
Ｉｓを行なうのが困難になる。逆に、燃料噴射時間ＴＡ
ＵＳを機関の高負荷運転時に対応するような一定時間に
設定した場合には、最も触媒の活性化が要求される低負
荷運転時において、十分な量の燃料噴射を行なえないと
いう不具合が生じる。

【０００７】また、上述の従来技術は、燃焼室内に直接
燃料噴射を行なうような内燃機関（筒内噴射型内燃機
関）ではあるが、２サイクルエンジンに関するものであ
る。したがって、かかる従来技術を、吸気，圧縮，膨
張，排気の各行程を一作動サイクル中にそなえる４サイ
クルの筒内噴射型内燃機関へ適用するには、相応の対策
が必要になる。

【０００８】本発明は、上述の課題に鑑み創案されたも
ので、４サイクルの筒内噴射型内燃機関に適した燃料噴
射制御を行なえて、機関始動後等に排気ガス浄化用触媒
を速や且つ確実に活性化できるようにした、筒内噴射型
内燃機関を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の筒内噴射型内燃機関は、吸気，圧縮，膨張，
排気の各行程を一作動サイクル中にそなえる４サイクル
内燃機関において、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料
噴射弁と、該内燃機関の排気通路の車両の床下部分に配
設された主触媒、及び該排気通路における該主触媒と該
燃焼室との間の部分に配設されて該主触媒よりも小容量
で且つ該主触媒のための昇温機能を有する補助触媒の各
排気ガス浄化用触媒からなる排ガス浄化装置と、該排ガ
ス浄化装置の活性状態を判定する活性状態判定手段と、
該活性状態判定手段により該排ガス浄化装置が不活性状
態であることが判定されると該内燃機関の膨張行程以降
に該燃料噴射弁を作動させて該燃焼室に追加燃料を噴射
させる燃料噴射制御手段とをそなえていることを特徴と
している。

【００１０】請求項２記載の本発明の筒内噴射型内燃機
関は、請求項１記載の構成において、該追加燃料の噴射
が、該排気行程で行なわれるように設定されていること
を特徴としている。請求項３記載の本発明の筒内噴射型
内燃機関は、請求項１記載の構成において、該活性状態
判定手段が、該排ガス浄化装置が活性状態にあるか否か
を判定する活性状態判定部と、該活性状態判定部の判定
基準とは異なる判定基準により該排ガス浄化装置が不活
性状態にあるか否かを判定する不活性状態判定部とから
構成されていることを特徴としている。

【００１１】請求項４記載の本発明の筒内噴射型内燃機
関は、請求項１記載の構成において、該燃料噴射制御手
段が、該活性状態判定手段により該触媒が活性状態であ
ることが判定されたら、上記の追加燃料の噴射を終了す
るように構成されていることを特徴としている。請求項
５記載の本発明の筒内噴射型内燃機関は、請求項４記載
の構成において、該触媒の温度を検出又は推定する触媒
温度検出手段をそなえ、該活性状態判定手段が、該触媒
温度検出手段からの検出情報に基づいて、該触媒の温度
が設定値を越えた状態が設定時間だけ経過したときに該
触媒が活性状態であると判定するように構成されている
ことを特徴としている。

【００１２】請求項６記載の本発明の筒内噴射型内燃機
関は、請求項４記載の構成において、該内燃機関の冷却
水温度を温度する冷却水温度検出手段をそなえ、該活性
状態判定手段が、該冷却水温度検出手段からの検出情報
に基づいて、該冷却水温度が設定値以下のときには該触
媒が不活性状態であると判定するように構成されている
ことを特徴としている。

【００１３】請求項７記載の本発明の筒内噴射型内燃機
関は、請求項４記載の構成において、該活性状態判定手
段が、該触媒の温度及び該内燃機関の冷却水温度のうち
の少なくともいずれかを検出又は推定することにより該
触媒の活性状態を判定するように構成されていることを
特徴としている。請求項８記載の本発明の筒内噴射型内
燃機関は、請求項１記載の構成において、該燃料噴射制
御手段が、一作動サイクル当たりの追加燃料噴射量を、
該触媒又は該内燃機関の温度状態に応じて設定するよう
に構成されていることを特徴としている。

【００１４】請求項９記載の本発明の筒内噴射型内燃機
関は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成において、
該燃料噴射制御手段が、該追加燃料噴射量を該燃料噴射
弁の開弁時間として設定し、該燃料噴射弁の開弁時間を
機関の回転速度の関数として設定するように構成されて
いることを特徴としている。請求項１０記載の本発明の
筒内噴射型内燃機関は、吸気，圧縮，膨張，排気の各行
程を一作動サイクル中にそなえる４サイクル内燃機関に
おいて、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、
該内燃機関の運転状態を判定する運転状態判定手段と、
該運転状態判定手段の判定結果に基づいて、該内燃機関
が所定の運転状態にあるときに該内燃機関の膨張行程以
降に該燃料噴射弁を作動させて該燃焼室に追加燃料を噴
射させる燃料噴射制御手段とをそなえ、該内燃機関が複
数の気筒を有し、該燃料噴射弁が各気筒毎に配設される
とともに、上記の複数の気筒のうちの少なくとも一部の
気筒間で、それぞれの排気ポートの開放時期が部分的に
オーバラップするように互いの作動位相が設定されて、
該燃料噴射制御手段が、これらの排気ポートの開放時期
が互いにオーバラップする気筒については、各気筒にそ
なえられた該燃料噴射弁を同時に作動させるように構成
されていることを特徴としている。

【００１５】請求項１１記載の本発明の筒内噴射型内燃
機関は、請求項１０記載の構成において、該燃料噴射制
御手段が、上記の排気ポートの開放時期が互いにオーバ
ラップする気筒にそなえられた該燃料噴射弁について
は、該オーバラップ期間からはみ出さないように作動時
間を制限しながら同時に作動させるように構成されてい
ることを特徴としている。

【００１６】請求項１２記載の本発明の筒内噴射型内燃
機関は、請求項９記載の構成において、該燃料噴射制御
手段が、該燃料噴射弁の開弁時間を、該内燃機関の回転
速度が速いほど短く且つ該排ガス浄化装置の温度が高い
ほど短く設定するように構成されていることを特徴とし
ている。請求項１３記載の本発明の筒内噴射型内燃機関
は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成において、該
内燃機関が、該燃焼室内に点火手段を有する火花点火式
４サイクル内燃機関として構成されていることを特徴と
している。

【００１７】

【作用】上述の請求項１記載の本発明の筒内噴射型内燃
機関では、活性状態判定手段により排ガス浄化装置が不
活性状態であることが判定されると、燃料噴射制御手段
が、内燃機関の膨張行程以降に燃料噴射弁を作動させて
燃焼室に追加燃料を噴射させる。これにより、追加燃料
の多くが未燃のまま排気系に送給され易くなり、排ガス
浄化装置の活性化を促進する。特に、主触媒よりも小容
量で且つ燃焼室に近い位置に配設された補助触媒は速や
かに昇温して活性化するため、この補助触媒の活性化に
伴う昇温熱によって、下流側の主触媒の活性化が促進さ
れ、排ガス浄化装置が効率よく活性化する。

【００１８】請求項２記載の本発明の筒内噴射型内燃機
関では、該追加燃料の噴射が、機関の排気行程で行なわ
れるので、該追加燃料の多くは未燃のまま空気と混合し
て排気系に送給されることになる。請求項３記載の本発
明の筒内噴射型内燃機関では、活性状態判定手段におい
て、活性状態判定部が排ガス浄化装置がある判定基準で
活性状態にあるか否かを判定するのに対して、不活性状
態判定部は該活性状態判定部の判定基準とは異なる判定
基準により該排ガス浄化装置が不活性状態にあるか否か
を判定する。

【００１９】したがって、不活性状態判定部により排ガ
ス浄化装置が不活性状態と判定されたら追加燃料を噴射
させ排ガス浄化装置の活性化を促進し、活性状態判定部
により排ガス浄化装置が活性状態と判定されたら追加燃
料の噴射を停止させるような構成により、追加燃料の噴
射を制御すること等が可能になる。

【００２０】請求項４記載の本発明の筒内噴射型内燃機
関では、該活性状態判定手段により該触媒が活性状態で
あることが判定されたら、該燃料噴射制御手段が、上記
の追加燃料の噴射を終了するので、余計な追加燃料の噴
射が回避され、この分だけ燃料の消費が抑制される。請
求項５記載の本発明の筒内噴射型内燃機関では、該活性
状態判定手段が、触媒温度検出手段からの検出情報に基
づいて、該触媒の温度が設定値を越えた状態が設定時間
だけ経過したときに該触媒が活性状態であると判定する
が、触媒の活性は触媒の温度に依存するため、この判定
で触媒の活性が確実に把握される。

【００２１】請求項６記載の本発明の筒内噴射型内燃機
関では、該活性状態判定手段が、冷却水温度検出手段か
らの検出情報に基づいて、冷却水温度が設定値以下のと
きには該触媒が不活性状態であると判定する。触媒の温
度は排気温度や機関の燃焼状態に依存し、少なくとも、
機関の温度が低い状況下では触媒の温度も高くはなく不
活性状態であるといえる。この機関の温度には、冷却水
温度の温度が対応するので、冷却水温度が設定値以下な
らば触媒が不活性状態であると判定することができる。

【００２２】請求項７記載の本発明の筒内噴射型内燃機
関では、該活性状態判定手段が、該触媒の温度及び該内
燃機関の冷却水温度のうちの少なくともいずれかを検出
又は推定することにより該触媒の活性状態を判定する
が、触媒の温度に基づけば触媒の活性状態を確実に把握
でき、冷却水温度に基づけば触媒の活性状態を確実に推
定できる。

【００２３】請求項８記載の本発明の筒内噴射型内燃機
関では、該燃料噴射制御手段が、一作動サイクル当たり
の追加燃料噴射量を、該触媒又は該内燃機関の温度状態
に応じて設定する。この追加燃料噴射は、該触媒を活性
化させるために行なうのもので、触媒を活性状態に応じ
た量だけ追加燃料噴射を行なえば、触媒を活性化できし
かも燃料噴射の無駄もない。触媒の活性状態は該触媒又
は該内燃機関の温度状態に対応するので、該触媒又は該
内燃機関の温度状態に応じて追加燃料噴射量を設定する
ことで、追加燃料噴射を過剰に行なうことなく、触媒の
活性化を実現できる。

【００２４】請求項９記載の本発明の筒内噴射型内燃機
関では、該燃料噴射制御手段が、該追加燃料噴射量を該
燃料噴射弁の開弁時間として設定し、該燃料噴射弁の開
弁時間を機関の回転速度の関数として設定するので、追
加燃料噴射を確実に該排気行程内で行なえるようにな
る。請求項１０記載の本発明の筒内噴射型内燃機関で
は、内燃機関が所定の運転状態にあることを判定する
と、燃料噴射制御手段が、内燃機関の膨張行程以降に燃
料噴射弁を作動させて燃焼室に追加燃料を噴射させる。
このとき、複数の気筒のうちの排気ポートの開放時期が
互いにオーバラップする気筒については、各気筒にそな
えられた該燃料噴射弁を同時に作動させるので、燃料噴
射弁の駆動動作にかかる制御を減少することができる。

【００２５】請求項１１記載の本発明の筒内噴射型内燃
機関では、該燃料噴射制御手段が、排気ポートの開放時
期が互いにオーバラップする気筒について該オーバラッ
プ期間からはみ出さないように作動時間が制限されるの
で、排気ポートの開放時期以外に燃料噴射弁が作動する
ような事態が回避される。請求項１２記載の本発明の筒
内噴射型内燃機関では、燃料噴射制御手段が、燃料噴射
弁の開弁時間を、内燃機関の回転速度が速いほど短く且
つ排ガス浄化装置の温度が高いほど短く設定するので、
必要に応じて追加燃料量が制御される。

【００２６】請求項１３記載の本発明の筒内噴射型内燃
機関では、筒内噴射のための燃料噴射弁と点火手段との
配置関係の設定に応じて、点火手段の付近のみに部分的
に十分な燃料を供給して安定した燃焼性を確保しなが
ら、燃焼室全体としてはリーンな空燃比状態とすること
によって燃料消費の少ない節約運転となるリーン運転を
実現できるが、このリーン運転に伴って排出ガス中のＮ
Ｏｘ量が増大する。このため、このような機関では、該
触媒としてリーンＮＯｘ触媒を設ける場合があり、かか
る場合には、このリーンＮＯｘ触媒の活性化により、エ
ンジンの運転状況がリーン運転であれば排気ガス中の有
害物質の触媒への吸収を行ないやすくなり、またリッチ
運転であれば触媒に吸収している有害物質の放出を行な
いやすくなる。

【００２７】

【実施例】以下、図面により、本発明の実施例について
説明する。まず、図１〜図１０を参照して本発明の第１
実施例としての筒内噴射型内燃機関について説明する。
本筒内噴射型内燃機関の構成は、図３に示すようになっ
ており、吸気，圧縮，膨張，排気の各行程を一作動サイ
クル中にそなえる内燃機関、即ち４サイクルエンジンで
あって、火花点火式で、且つ、気筒内で燃料を直接噴射
する筒内噴射エンジンとして構成されている。

【００２８】燃焼室１には、吸気通路２および排気通路
３が連通しうるように接続されており、吸気通路２と燃
焼室１とは吸気弁４によって連通制御されるとともに、
排気通路３と燃焼室１とは排気弁５によって連通制御さ
れるようになっている。また、吸気通路２には、上流側
から順にエアクリーナ６およびスロットル弁７が設けら
れており、排気通路３には、その上流側から順に排ガス
浄化装置としての排気ガス浄化用触媒コンバータ９およ
び図示しないマフラ (消音器）が設けられている。な
お、吸気通路２には、サージタンク２ａが設けられてい
る。

【００２９】また、スロットル弁７は図示しないアクセ
ルペダルの踏込み量に応じて開度が変わるようになって
いるほか、図示しないが、更にアイドルスピードコント
ロール用モータ（ＩＳＣモータ）によっても開閉駆動さ
れるようになっており、これによりアイドリング時にア
クセルペダルを踏まなくても、スロットル弁７の開度を
変えることができるようにもなっている。

【００３０】インジェクタ（燃料噴射弁）８は気筒内の
燃焼室１へ向けて燃料を直接噴射すべく、その開口を燃
焼室１に臨ませるように、配置されている。また、当然
ながら、このインジェクタ８は各気筒毎に設けられてお
り、例えば本実施例のエンジンが直列４気筒エンジンで
あるとすると、インジェクタ８は４個設けられているこ
とになる。

【００３１】このような構成により、スロットル弁７の
開度に応じエアクリーナ６を通じて吸入された空気が吸
気弁４の開放により燃焼室１内に吸入され、この燃焼室
１内で、吸入された空気とインジェクタ８から直接噴射
された燃料とが混合され、燃焼室１内で点火プラグ３５
を適宜のタイミングで点火させることにより、燃焼せし
められて、エンジントルクを発生させたのち、混合気
は、排ガスとして排気通路３へ排出され、触媒コンバー
タ（以下、単に触媒ともいう）９で排ガス中のＣＯ，Ｈ
Ｃ，ＮＯｘの３つの有害成分を浄化されてから、マフラ
で消音されて大気側へ放出されるようになっている。

【００３２】特に、本エンジンは、後述するように、空
燃比をリーンにしながら節約運転を行なえるエンジンで
あり、リーン運転時には、排出ガス中のＮＯｘ量が増大
するため、触媒（排ガス浄化装置）９は、排気ガス浄化
用触媒である主触媒１０７と排気ガス浄化用触媒である
補助触媒１０８とからなり、主触媒１０７は車両の床下
に設置された床下触媒であり、補助触媒１０８はこの床
下触媒１０７よりも手前の床下触媒１０７と燃焼室１と
の間の排気通路３に配置されたフロント触媒である。補
助触媒（フロント触媒）１０８は、主触媒（床下触媒）
１０７よりも小容量であって、排気通路３の上流の燃焼
室１に近い位置、即ち排気ポート３Ａに接近した位置に
配設されている。このうち、主触媒１０７はその上両側
からリーンＮＯｘ触媒と三元触媒とを組み合わせたもの
になっている。そして、排気ガスの浄化、即ち、排気ガ
ス中の有害成分（ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ）の排出量の抑制
は、主として床下触媒１０７が行ない、フロント触媒１
０８は、この床下触媒１０７の早期活性化のために利用
されるようになっている。ところで、本エンジンについ
てさらに説明すると、このエンジンは、吸気通路２から
燃焼室１内に流入した吸気流が縦渦（逆タンブル流）を
形成するように構成され、燃焼室１内で、吸気流がこの
ような縦渦流を形成するので、この縦渦流を利用しなが
ら例えば燃焼室１の頂部中央に配設された点火プラグ３
５の近傍のみに燃料を集めて、点火プラグ３５から離隔
した部分では極めてリーンな空燃比状態とすることがで
き、点火プラグ３５の近傍のみを理論空燃比とすること
で、安定した燃焼を実現しながら、燃料消費を抑制する
ことができる。

【００３３】特に、このエンジンは筒内噴射エンジンで
あるため、燃料噴射の時期に規制がなく、上述の燃料の
偏在状態を実現するのに最も適したタイミングで燃料噴
射を行なうことができる。この場合の最適な燃料噴射の
タイミングとしては、空気流動の弱い圧縮行程後期であ
ることが知られている。また、このエンジンから高出力
を得る場合には、燃焼室１内全体に理論空燃比の混合気
状態にさせて燃焼を行なえばよく、この際にも、燃料の
霧化及び気化が十分に行なわれるようなタイミングで燃
料噴射を行なうことで、効率よく高出力を得ることがで
きる。この場合の最適な燃料噴射のタイミングとして
は、吸気流を利用して燃料の霧化及び気化を促進できる
ように、吸気行程の初期又は前期には燃料噴射を終える
ように設定することが知られている。

【００３４】ところで、このエンジンを制御するため
に、種々のセンサが設けられている。まず吸気通路２側
には、そのエアクリーナ配設部分に、吸入空気量をカル
マン渦情報から検出するエアフローセンサ１１，吸入空
気温度を検出する吸気温センサ１２および大気圧を検出
する大気圧センサ１３が設けられており、そのスロット
ル弁配設部分に、スロットル弁７の開度を検出するポテ
ンショメータ式のスロットルセンサ１４，アイドリング
状態を検出するアイドルスイッチ１５等が設けられてい
る。

【００３５】また、排気通路３側には、触媒９の上流側
部分に、排ガス中の酸素濃度（Ｏ₂濃度）を検出する酸
素濃度センサ１７（以下、単にＯ₂ センサ１７という）
が設けられている。さらに、その他のセンサとして、エ
ンジン冷却水温を検出する水温センサ（冷却水温度検出
手段）１９や図２に示すごとく、クランク角度を検出す
るクランク角センサ２１（このクランク角センサ２１は
エンジン回転数を検出する回転数センサも兼ねている）
および第１気筒（基準気筒）の上死点を検出するＴＤＣ
センサ（気筒判別センサ）２２がそれぞれディストリビ
ュータに設けられている。

【００３６】そして、これらのセンサからの検出信号
は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２３へ入力されるよう
になっている。なお、ＥＣＵ２３へは、アクセルペダル
の踏込量を検出するアクセルポジションセンサ２４やバ
ッテリの電圧を検出するバッテリセンサ２５からの電圧
信号や始動時を検出するクランキングスイッチ〔あるい
はイグニッションスイッチ（キースイッチ）〕２０から
の信号も入力されるようになっている。

【００３７】ところで、ＥＣＵ２３のハードウエア構成
は図２のようになるが、このＥＣＵ２３はその主要部と
してＣＰＵ２７をそなえており、このＣＰＵ２７へは、
吸気温センサ１２，大気圧センサ１３，スロットルセン
サ１４，Ｏ₂ センサ１７，水温センサ１９，アクセルポ
ジションセンサ２４およびバッテリセンサ２５からの検
出信号が入力インタフェイス２８およびアナログ／デジ
タルコンバータ３０を介して入力されるとともに、エア
フローセンサ１１，クランク角センサ２１，ＴＤＣセン
サ２２，アイドルスイッチ１５，クランキングスイッチ
２０，イグニッションスイッチ等からの検出信号が入力
インタフェイス２９を介して入力されようになってい
る。

【００３８】さらに、ＣＰＵ２７は、バスラインを介し
て、プログラムデータや固定値データを記憶するＲＯＭ
３１，更新して順次書き替えられるＲＡＭ３２，フリー
ランニングカウンタ４８およびバッテリが接続されてい
る間はその記憶内容が保持されることによってバックア
ップされたバッテリバックアップＲＡＭ（図示せず）と
の間でデータの授受を行なうようになっている。

【００３９】なお、ＲＡＭ３２内データはイグニッショ
ンスイッチをオフすると消えてリセットされるようにな
っている。また、ＣＰＵ２７で演算結果に基づく燃料噴
射制御信号は、各気筒毎の（ここでは、４つの）噴射ド
ライバ（燃料噴射弁駆動手段）３４を介して、インジェ
クタ８のソレノイド（インジェクタソレノイド）８ａ
（正確には、図４に示すようにインジェクタソレノイド
８ａ用のトランジスタ８ｂ）へ出力されるようになって
いる。

【００４０】さらに、このＥＣＵ２３を詳細に示すと、
図４のようになる。すなわち、このＥＣＵ２３は、この
図４に示すように、ＣＰＵ２７，ＲＯＭ３１，ＲＡＭ３
２および複数のポート４６を有するマイクロコンピユー
タをそなえて構成されるとともに、気筒判別用外部レジ
スタ（フリップフロップ）４７，フリーランニングカウ
ンタ４８，レジスタ４９〜５２，比較器５３〜５６およ
びＲＳフリップフロップ５７〜６０等により構成されて
いる。

【００４１】また、エアフローセンサ１１の出力信号は
ＣＰＵ２７の割込端子ＩＮＴ２に入力され、クランク角
センサ２１からのクランク位相信号は入力インタフェイ
スとしての波形整形回路で矩形波に整形されてＣＰＵ２
７の割込端子ＩＮＴ１に入力される。さらに、気筒判別
センサ２２からの気筒判別信号は入力インタフェイスと
しての波形整形回路で矩形波に整形されてレジスタ４７
に入力され、吸気温センサ１３，大気圧センサ１３，Ｏ
₂ センサ１７，水温センサ１９等からの信号は入力イン
タフェイスとしてのレベル調整回路で適当なレベルに調
整されてアナログ／デジタルコンバータ３０によりアナ
ログ／デジタル変換されて、ポート４６に入力されるよ
うになっている。

【００４２】また、インジェクタ８は弁体開閉用インジ
ェクタソレノイド８ａへの直流電源（バッテリ）による
給電がスイッチングトランジスタ８ｂによりオンオフ制
御されて開閉するようになっている。今、燃料噴射制御
（空燃比制御）に着目すると、ＣＰＵ２７で演算された
燃料噴射用制御信号がドライバ３４を介して出力され、
例えば４つのインジェクタ８を順次駆動させてゆくよう
になっている。

【００４３】そして、上述のような筒内噴射エンジンの
特徴から、このエンジンでは、燃料噴射の態様として、
リーン燃焼による運転（リーン運転）を実現するために
圧縮行程後期で燃料噴射を行なう後期噴射モードと、理
論空燃比燃焼による運転（理論空燃比運転）を実現する
ために吸気行程の初期又は前期には燃料噴射を終える前
期噴射モードとが設けられている。この理論空燃比運転
時には、供給すべき燃料量が多い場合には、排気行程の
後期又は終期から燃料噴射を始めて吸気行程の初期又は
前期にかけて燃料噴射を終える場合もある。

【００４４】また、特に、本内燃機関では、上述のよう
な通常の燃焼室内での燃焼のための燃料噴射の他に、触
媒９を活性化する（以下、触媒９の活性，不活性につい
ては、主として主触媒１０７の活性，不活性を意味す
る）ために、追加燃料を噴射するようになっている。こ
の追加燃料噴射は、未燃の燃料成分を含んだ混合気を触
媒９に供給することにより、混合気中の未燃燃料成分を
触媒９により燃焼せしめて、触媒９の昇温を行ない活性
化しようとするものである。

【００４５】このため、追加燃料噴射は、触媒９が活性
していない場合（不活性時）において、図５に示すよう
に、各気筒の排気行程（具体的には、膨張行程末期から
排気行程の間）で行なわれ、触媒９が活性したら行なわ
ないようになっている。このような燃料噴射制御（イン
ジェクタ駆動制御）のために、ＣＰＵ２７には、噴射モ
ードの選択や燃料噴射量の設定を行なう燃料噴射制御手
段１０１が設けられている。

【００４６】そして、燃料噴射制御手段１０１には、図
１に示すように、触媒９の不活性時に追加燃料噴射を行
なう機能（追加燃料噴射制御手段）１０２と通常運転時
の燃料噴射制御を行なう機能（通常燃料噴射制御手段）
１０３とがそなえられ、追加燃料噴射制御手段１０２
が、排気ガス浄化にかかる本筒内噴射型内燃機関の特徴
的な構成要素になっている。

【００４７】追加燃料噴射制御手段１０２では、内燃機
関の運転状態、特に、触媒９の活性状態に基づいて制御
を行なうため、ＣＰＵ２７には、触媒９の活性状態を判
定する活性状態判定手段（運転状態判定手段）１０４が
設けられている。この活性状態判定手段１０４は、触媒
９の温度を検出する触媒温度センサ（触媒温度検出手
段）１０５及びエンジンの冷却水温を検出する水温セン
サ（冷却水温検出手段）１９からの検出情報と、タイマ
１０６からのタイマカウント情報とに基づいて、触媒９
の活性状態を判定するようになっている。

【００４８】特に、活性状態判定手段１０４には、触媒
が活性状態にあるか否かを判定する活性状態判定部１０
４Ａと、触媒が不活性状態にあるか否かを判定する不活
性状態判定部１０４Ｂとがそなえられている。活性状態
判定部１０４Ａによる判定基準と不活性状態判定部１０
４Ｂによる判定基準とは別個に設けられている。

【００４９】不活性状態判定部１０４Ｂは、追加燃料噴
射による触媒９の活性化が必要であるかを判定するため
のもので、水温センサ１９により検出されたエンジンの
冷却水温Ｔw が所定温度Ｔ₀ 以下なら触媒９が不活性状
態にあると判定する。活性状態判定部１０４Ａは、追加
燃料噴射を行なった際に触媒９が十分に活性化されたか
否かを判定するためのもので、触媒温度センサ１０５に
より検出された触媒９の温度Ｔemp.c/c が所定温度Ｔ₁
を越えた状態（又は、所定時間ｔ₀ 以上になった状態）
の継続時間ｔc/c が所定時間ｔ₀ 以上になったら、触媒
９が活性状態にあると判定する。

【００５０】追加燃料噴射制御手段１０２では、追加燃
料噴射を開始及び終了を指令する機能（開始終了判定
部）１０２Ａと、各サイクル内での追加燃料の噴射時間
（即ち、インジェクタ８の開弁時間）を設定する機能
（噴射時間設定部）１０２Ｂとがそなえられる。このう
ち開始終了判定部１０２Ａでは、不活性状態判定部１０
４Ｂで触媒９が不活性状態にあると判定されると追加燃
料噴射を開始するように判定して、活性状態判定部１０
４Ａで触媒９が活性状態にあると判定されたら追加燃料
噴射を終了するように判定する。

【００５１】ところで、触媒９の活性状態は触媒温度Ｔ
emp c/c に基づいて判定することができるので、不活性
状態判定部１０４Ｂによる追加燃料噴射を開始すべきか
の判定である不活性状態の判定については、活性状態の
判定と同様に触媒温度Ｔempc/c に基づいて行なうよう
にしてもよい。また、冷却水温Ｔw は触媒温度Ｔemp c/
c にほぼ対応するので、不活性状態判定部１０４Ｂによ
る不活性状態の判定とともに、活性状態判定部１０４Ａ
による活性状態の判定にもこの冷却水温Ｔw を用いるよ
うにしてもよい。つまり、冷却水温Ｔw が高まるのは、
エンジンの始動後に十分に燃焼が行なわれてからであ
り、十分に燃焼が行なわれれば高温な排気ガスにより触
媒温度Ｔemp c/c も十分に上昇する。逆に、冷却水温Ｔ
w が低ければ、エンジン始動後にまだ十分に燃焼が行な
われていない状態であり、排気ガスによる触媒温度Ｔem
p c/c の上昇もまだ十分でないと判定することもできる
からである。したがって、追加燃料噴射制御手段１０２
では、床下触媒１０７の温度Ｔemp.c/c が所定値Ｔ ₀₀ 以
下（ここでは、これに相当する条件であるエンジンの冷
却水温Ｔw が所定温度Ｔ ₀ 以下）ならば、触媒９が不活
性状態にあるため、排気行程での追加燃料噴射を行なう
ようになっている。

【００５２】なお、本実施例で、不活性状態の判定につ
いては冷却水温Ｔw に基づいているが、これは、触媒温
度センサ１０５の検出範囲が触媒９の活性域の近傍とな
っていて、この活性域近傍よりも低い温度領域について
は、冷却水温Ｔw を用いて判定するほうが適しているた
めである。もちろん、触媒温度センサ１０５の検出範囲
が触媒９の活性域近傍よりも低い温度領域まで含むよう
に設定されていれば上述のように、不活性状態の判定も
触媒温度Ｔemp c/c に基づくことができる。

【００５３】また、追加燃料噴射の終了条件となる活性
状態の判定は、触媒温度Ｔemp c/cが所定温度Ｔ₁ 以上
になった状態が所定時間ｔ₀ 以上継続することになって
いるが、このように継続時間ｔ₀ を用いて判定している
のは、触媒９が確実に活性したところで追加燃料噴射を
終了するようにしたいためである。追加燃料噴射の開始
判定後は終了判定までは追加燃料噴射を継続するが、こ
の追加燃料の噴射は、前述のように、各気筒の排気行程
（図５参照）で行なわれる。このときの追加燃料の噴射
時間ｔ_exは、噴射時間設定部１０２Ｂで設定されるが、
この噴射時間設定部１０２Ｂでは、触媒９の温度Ｔemp.
c/c 及びエンジン回転数（エンジン回転速度）Ｎｅに応
じて設定するようになっている。例えば図６に示すよう
に、触媒温度Ｔemp.c/c が高いほど噴射時間ｔ_exは短く
なり、また、エンジン回転数Ｎｅが高いほど噴射時間ｔ
_exは短くなるように設定される。

【００５４】これは、触媒温度Ｔemp.c/c が低いほど触
媒９の活性化が必要であるため追加燃料をより多く噴射
して触媒９の活性化を促進し、逆に、触媒温度Ｔemp.c/
c が高いほど触媒９の活性化が不要になってくるため、
追加燃料の噴射を減少させようとするものである。ま
た、エンジン回転数Ｎｅが高いほど、一作動サイクルに
要する時間が短くなるため、一作動サイクルにおける排
気行程も短くなり、排気行程内において燃料噴射を行な
える時間も短くなる。したがって、エンジン回転数Ｎｅ
が高いほど追加燃料の噴射時間を短くしているのであ
る。

【００５５】このような追加燃料噴射は、図５に示すよ
うに、通常の燃料噴射とは別個に行なわれる。ところ
で、通常燃料噴射制御手段１０３における燃料噴射制御
を説明すると、この通常運転時制御手段１０３では、噴
射モードは、エンジン回転数（回転速度）Ｎｅやアクセ
ルペダル踏込量θ_ACC に基づいてエンジンの目標出力ト
ルクＴを設定して、エンジン回転数Ｎｅやこの目標出力
トルクＴに応じて、前期噴射モードと後期噴射モードと
のいずれかのモードを選択的に設定する。例えばエンジ
ン回転数Ｎｅが低くて目標トルクＴも低い領域では後期
噴射モードとし、エンジン回転数Ｎｅ及び目標トルクＴ
のいずれかが低くなければ前期噴射モードとする。

【００５６】燃料噴射量については、燃料噴射時間（イ
ンジェクタの駆動時間であって、実際の制御の上ではイ
ンジェクタ駆動パルス幅という）ｔ_AUとして設定される
が、前期噴射モードの場合も後期噴射モードの場合も、
機関負荷（１ストローク当たりの吸入空気量）Ｑ／Ｎｅ
と目標とする空燃比（Ａ／Ｆ、以下ＡＦとする）等に基
づいて、まず、次式によって基本駆動時間ｔ_p が算出さ
れる。

【００５７】ｔ_p ＝（Ｑ／Ｎｅ）×（１／ＡＦ）×（α
_AIR ／α_FUEL）×（１／Ｇ_INJ ） なお、機関負荷Ｑ／Ｎｅは１ストローク当たりの吸入空
気量であり、エアフローセンサ１１で検出された吸入空
気量Ｑをエンジン回転数センサ（クランク角センサ）２
１で検出されたエンジン回転数Ｎｅで除算することで求
められる。また、α_AIR は空気密度、α_FUELは燃料密
度、Ｇ_INJ はインジェクタゲインである。

【００５８】そして、燃料噴射時間ｔ_AUは、次式で算出
される。 ｔ_AU＝ｔ_p ×Ｋ＋ｔ_D なお、Ｋは各種の燃料補正係数であり、この燃料補正係
数Ｋは、水温センサ１９で検出されたエンジン冷却水
温，吸気温センサ１２で検出された吸気温，大気圧セン
サ１３で検出された大気圧等に応じて設定される。ま
た、ｔ_D はインジェクタ無駄時間（デッドタイム）であ
る。

【００５９】本発明の第１実施例としてのエンジンの排
気ガス浄化装置は、上述のように構成されているので、
例えば図７に示すように、通常燃料噴射制御及び追加燃
料噴射（排気行程燃料噴射）の判定が行なわれる。図７
に示すルーチンは、一定のクランク角毎に実行される
が、まず、通常の燃料噴射のために、ステップＡ１０〜
Ａ３０の処理を行なう。つまり、ステップＡ１０で、エ
アフローセンサ１１，回転数センサ２１で検出された吸
入空気量Ｑ，エンジン回転数Ｎｅから、機関負荷Ｑ／Ｎ
ｅ（即ち、１ストローク当たりの吸入空気量）を計算す
る。次に、ステップＡ２０で、上式に示すように、この
機関負荷Ｑ／Ｎｅに基づいて、基本駆動時間ｔ_p を計算
する。さらに、ステップＡ３０で、基本駆動時間ｔ_p に
各種の燃料補正係数Ｋの乗算等を行なって燃料噴射時間
ｔ_AUを算出する。

【００６０】そして、ステップＡ４０で、水温センサ１
９で検出されたエンジンの冷却水温Ｔw が所定温度Ｔ₀
以下か否かを判定する。ここで、冷却水温Ｔw が所定温
度Ｔ ₀ 以下なら、ステップＡ５０で、触媒活性化フラグ
Ｆが１か否かを判定する。この触媒活性化フラグＦは触
媒活性化のための追加燃料噴射を行なうべき場合に１と
なり、追加燃料噴射を行なう必要のない場合に０とな
り、また、初期設定時には１にセットされる。

【００６１】通常は、フラグＦは１なので、ステップＡ
５０からステップＡ６０へ進んで、後述する排気行程燃
料噴射制御（即ち、追加燃料噴射制御）を行なう。ま
た、冷却水温Ｔw が所定温度Ｔ₀ 以下でないならば、触
媒９が不活性状態にはないので、排気行程燃料噴射制御
（追加燃料噴射制御）は行なわない。排気行程燃料噴射
制御（追加燃料噴射制御）は、図８に示すように行なわ
れる。つまり、まず、ステップＢ１０で、追加燃料の噴
射時間ｔ_exを設定する。この追加燃料噴射時間ｔ_exは、
例えば図６に示すように触媒９の温度Ｔemp.c/c 及びエ
ンジン回転数Ｎｅに応じて設定される。ついで、ステッ
プＢ２０に進んで、触媒温度センサ１０５で検出された
触媒温度Ｔemp.c/c が閾値Ｔ₁ 以上であるか否かを判定
して、触媒温度Ｔemp.c/c が閾値Ｔ₁ 以上でなければ、
ステップＢ３０でタイマをリセットして、ステップＢ４
０で、排気行程燃料噴射（追加燃料噴射）を実行する。
この追加燃料噴射は、図５に示すように、排気行程にお
いて、ステップＢ１０で設定された追加燃料噴射時間ｔ
_exだけ実行される。

【００６２】そして、排気行程での追加燃料噴射によ
り、未燃の燃料成分を含んだ混合気が触媒９に供給され
て、この触媒９によって燃焼する。これにより、触媒９
が次第に昇温していき、触媒温度Ｔemp.c/c が閾値Ｔ₁
以上になると、ステップＢ２０からステップＢ５０に進
んで、タイマカウントを開始する。ついで、ステップＢ
６０でタイマカウントの値ｔc/c が閾値ｔ₀ 未満か否か
を判定する。

【００６３】タイマカウントの開始直後は、タイマカウ
ント値ｔc/c は閾値ｔ₀ 未満なので、ステップＢ６０か
らステップＢ４０に進んで、排気行程燃料噴射（追加燃
料噴射）を実行する。一方、タイマカウントが進んで、
タイマカウント値ｔc/c は閾値ｔ₀ 以上になると、ステ
ップＢ６０からステップＢ７０に進んで、フラグＦを０
にセットして、排気行程燃料噴射（追加燃料噴射）を終
了する。

【００６４】このように、ステップＢ７０でフラグＦが
０にセットされると、前述の図７のステップＡ８０でフ
ラグＦが１にセットされるまでは、即ち、冷却水温Ｔw
が一旦所定温度Ｔ₀ を越えるまでは、図７のステップＡ
５０の判定によって、ステップＡ６０の排気行程燃料噴
射（追加燃料噴射）は行なわれない。勿論、冷却水温Ｔ
w が所定温度Ｔ₀ を越えていれば、ステップＡ４０の判
定により、排気行程燃料噴射（追加燃料噴射）は行なわ
れない。

【００６５】このようにして、例えば始動時にエンジン
の温度が低い場合には、触媒９の温度Ｔemp.c/c が閾値
Ｔ₁ 以上の状態が所定時間ｔ₀ 以上継続するまでは、排
気行程燃料噴射（追加燃料噴射）が実行されて、触媒９
の昇温が行なわれるので、エンジン始動後に速やか且つ
確実に、触媒９が昇温して活性化するようになる。この
ため、エンジン始動後速やかに、触媒９による排気ガス
の浄化、即ち、排気ガス中の有害成分（ＨＣ，ＣＯ，Ｎ
Ｏｘ）の排出量の抑制を行なうことができるようにな
る。

【００６６】また、装置に触媒加熱用のヒータ等のハー
ド構成を追加することなく触媒９の昇温を行なえるの
で、コスト増を抑制しながら触媒９の活性化を実現でき
る。さらに、追加燃料噴射が排気行程で行なわれるの
で、追加燃料は燃焼室での燃焼にはほとんど供されるこ
となく未燃の状態で排気ガスとともに触媒９にほぼ直接
的に供給されるため、少ない追加燃料で触媒９の活性を
促進できる。排気行程では、燃焼室１で燃焼した後の高
温な排気ガスが流出するので、この高温な排気ガスとと
もに触媒９に供給された追加燃料は触媒９によって速や
かに燃焼して熱を発生するため、触媒９の活性をより積
極的に促進できる。

【００６７】また、排気行程による噴射は、特に、排気
行程の末期付近にさしかからなければ、通常の燃焼室で
の燃焼への悪影響が生じにくいため、追加燃料噴射を行
なっている場合であっても、通常の燃料噴射（即ち、排
気行程の末期から吸気行程での燃料噴射）の制御につい
ては、追加燃料噴射を行なっている場合であっても行な
っていない場合であっても、同様に行なうことができ
る。

【００６８】そして、追加燃料噴射の噴射量は、図６に
示すように、触媒温度Ｔemp.c/c が高いほど噴射時間ｔ
_exは短くなり、また、エンジン回転数Ｎｅが高いほど噴
射時間ｔ_exは短くなるように設定されるので、必要に応
じた追加燃料噴射が実現し、追加燃料噴射の無駄がな
く、触媒９の活性化も速やかに行なえる。また、エンジ
ン回転数Ｎｅが高いほど追加燃料の噴射時間を短くする
ことで、各燃焼サイクルにおける排気行程内でのみこの
追加燃料噴射を行なうことができ、上述のような排気行
程内で追加燃料噴射を行なうことによる利点を確実に得
ることができる。

【００６９】さらに、触媒９が所定温度Ｔ₁ まで確実に
昇温したら、この追加燃料噴射が終了するので、触媒９
の昇温にかかる燃料消費の増加も抑制される。しかも、
床下触媒１０７の温度Ｔemp.c/c が低い不活性時には、
排気行程での追加燃料噴射が行なわれるので、まず、燃
焼室１に近いフロント触媒１０８が昇温・活性化して、
このフロント触媒１０８の昇温熱により、下流に設置さ
れた床下触媒１０７が昇温・活性化する。 このとき、フ
ロント触媒１０８は燃焼室１に近いので、排気行程で噴
射される追加燃料は、燃焼室１で燃焼した後の高温な排
気ガスとともに触媒１０８に供給される。このため、追
加燃料の一部はフロント触媒１０８に進入する前から燃
焼反応して発熱するため、極めて高温な排気ガスと燃焼
しやすい未燃ガスとがフロント触媒１０８に流入するこ
とになり、未燃ガスはフロント触媒１０８で速やかに燃
焼反応して発熱する。 これにより、フロント触媒１０８
は、極めて速やかに昇温することになる。特に、追加燃
料の噴射量を僅かなものにしても、フロント触媒１０８
は十分速やかに昇温して、床下触媒１０７へ十分な昇温
熱を供給でき、床下触媒１０７も速やかに昇温して、活
性化する。 これにより、より少ない量の追加燃料噴射に
より、床下触媒１０７の昇温・活性化を実現できて、触
媒１０７の活性化のために要する燃料を節約できる利点
がある。 また、フロント触媒１０８は、床下触媒１０７
へ昇温熱を供給できるだけの小型のもので十分であり、
排気通路３における排気ポート３Ａ近傍の狭隘な箇所に
も十分に設置することができる。 一方、床下触媒１０７
は、排気ガスの浄化を行なうのに十分な容量が必要であ
るが、車両の床下はこのためのスペース確保が比較的容
易であるため、十分な容量の床下触媒１０７を比較的自
由なレイアウトで設置することが可能である。 このよう
にして、本実施例の機関では、十分な容量の触媒（床下
触媒１０７）を設置しながら、しかもこの触媒を僅かな
追加燃料噴射により速やかに昇温・活性化を行なうこと
ができ、排気ガス浄化をより積極的に推進することがで
きるよ うになる。 ところで、図１３は、車両の走行に伴
って発生するＨＣの排出量及び触媒温度の特性を示す図
であり、車両が（Ｃ）に示すような車速状態で走行した
場合に、ＨＣの排出量は（Ａ）に示すように変化して、
触媒温度〔ここでは、触媒を設置される基材（触媒ベッ
ド）の温度〕は（Ｂ）に示すように変化する。 すなわ
ち、（Ｂ）に示すように、フロント触媒は速やかに昇温
し、床下触媒はこのフロント触媒の温度を追うように昇
温して、これらのフロント触媒と床下触媒とを同時に設
けるようにした場合には、（Ａ）に示すように、床下触
媒のみを設けた場合に比べて、排気ガスの浄化性能が向
上することがわかる。また、触媒９にそなえられたリー
ンＮＯｘ触媒については、この他に、次のような効果も
期待できる。つまり、リーンＮＯｘ触媒は、流入排気ガ
スの空燃比がリーンの時にＮＯｘを吸収し、流入排気ガ
ス中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯｘを放出する
ＮＯｘ吸収剤をそなえ、ＮＯｘ吸収剤のＮＯｘ吸収量が
増加したら、リーン運転（空燃比がリーン状態での運
転）中にもリッチ運転（空燃比がリッチ状態での運転）
に切り替えて吸収したＮＯｘを放出する必要がある。こ
のように、リーン運転の途中でリッチ運転に切り替える
と、ドライバに違和感を与えるおそれがある。

【００７０】これに対して、本内燃機関では、通常の燃
焼のための燃料噴射に影響しないように、排気行程内で
追加燃料噴射を行なうため、例えばリーン運転を続行し
ながら追加燃料噴射によるＮＯｘを放出を行なうことが
でき、ドライバに違和感を与えないでリーンＮＯｘ触媒
の再生（ＮＯｘの放出）を行なうことができる。また、
ＮＯｘ吸収剤には、燃料や機関の潤滑油内に含まれたイ
オウが含まれているため排気ガス中にも硫酸塩等のイオ
ウ分が含まれ、このイオウ分もＮＯｘとともにＮＯｘ吸
収剤に吸収されて、この吸収されたイオウ分は、ＮＯｘ
吸収剤への流入排気ガスの空燃比を単にリッチにしても
ＮＯｘ吸収剤から放出されず、ＮＯｘ吸収剤を加熱する
ことで分解しＮＯｘ吸収剤から放出される。

【００７１】しかし、この段階では、イオウ分は例えば
酸化イオウＳＯ₃ といった有害な状態なので、これを、
無害な状態にした上で放出するようにしたい。このよう
な有害なイオウ分（例えば酸化イオウＳＯ₃ ）は排気ガ
ス中の未燃のＨＣやＣＯによって直ちに酸化して、無害
な状態となるので、ＮＯｘ吸収剤を加熱した状態でリッ
チ運転又はストイキオ運転を行なうと、ＮＯｘ吸収剤に
吸収されたイオウ分は無害な状態となってＮＯｘ吸収剤
から放出される。

【００７２】本内燃機関では、排気行程内で追加燃料噴
射を行なうことで、リーンＮＯｘ触媒の温度をこのイオ
ウ分の分解する温度領域に制御して、更に、排気ガス中
に未燃成分を与えるようにすることができ、所要の追加
燃料噴射の制御により、リーンＮＯｘ触媒の再生（イオ
ウ分の放出）を行なうことができるのである。なお、触
媒９の活性化の判定を触媒温度Ｔemp c/c に基づいて行
なう場合には、燃料噴射制御は、図９に示すように行な
われる。

【００７３】実施例の制御との相違は、ステップＡ４２
であり、ステップＡ４２では、触媒温度センサ１０５で
検出された触媒温度Ｔemp.c/c が所定温度Ｔ₀₀以下か否
かを判定する。触媒温度Ｔemp.c/c が所定温度Ｔ₀₀以下
なら、フラグＦ＝1 の条件下で、排気行程での追加燃料
噴射を行ない。触媒温度Ｔemp.c/c が所定温度Ｔ₀₀以下
でないなら、排気行程での追加燃料噴射は行なわない。

【００７４】また、触媒９の活性化の判定を触媒温度Ｔ
emp c/c に基づいて行なう場合には、燃料噴射制御は、
図９に示すように行なわれる。第１実施例の制御（図
７）との相違は、触媒９の不活性化の判定（ステップＡ
４２）であり、ステップＡ４２では、触媒温度センサ１
０５で検出された触媒温度Ｔemp.c/c が所定温度Ｔ₀₀以
下か否かを判定する。

【００７５】触媒温度Ｔemp.c/c が所定温度Ｔ₀₀以下な
ら、フラグＦ＝1 の条件下で排気行程での追加燃料噴射
制御ルーチン（図８）を行ない。触媒温度Ｔemp.c/c が
所定温度Ｔ₀₀以下でないなら、排気行程での追加燃料噴
射ルーチンは行なわない。なお、この判定閾値Ｔ₀₀は、
図８のステップＢ２０により用いられる活性化判定閾値
Ｔ₁ よりも低い値に設定する。

【００７６】そして、不活性状態判定部１０４Ｂによる
不活性状態の判定も活性状態判定部１０４Ａによる活性
状態の判定も、いずれも冷却水温Ｔw に基づいて行なう
場合には、追加燃料噴射制御は、図１０に示すように行
なわれる。第１実施例の制御（図８）との相違は、触媒
９の活性化の判定（ステップＢ２２）であり、ステップ
Ｂ２２では、水温センサ１９で検出されたエンジンの冷
却水温Ｔｗが所定温度Ｔ₁₁以上か否かを判定する。

【００７７】冷却水温Ｔｗが所定温度Ｔ₁₁以上でないな
ら、排気行程での追加燃料噴射を行ない。冷却水温Ｔｗ
が所定温度Ｔ₁₁以上なら、タイマカウントｔc/c が所要
時間のカウントを終了した上で、排気行程での追加燃料
噴射を終了する。次に、第２実施例について説明する
と、この実施例にかかる内燃機関（エンジン）は、１２
気筒をそなえており、例えばＶ型１２気筒エンジンとし
て構成されている。勿論、このエンジンも、火花点火式
の４サイクルエンジンであって、気筒内で燃料を直接噴
射する筒内噴射エンジンとして構成されている。

【００７８】この実施例のエンジンでも、燃料噴射制御
手段１０１に追加燃料噴射制御手段１０２と通常燃料噴
射制御手段１０３とがそなえられ、追加燃料噴射制御手
段１０２では、活性状態判定手段１０４で判定された触
媒９の活性状態に基づいて追加燃料噴射の制御を行な
う。また、この追加燃料噴射は、第１実施例と同様に、
各気筒の排気行程で行なわれるが、気筒数の多いエンジ
ンでは、複数の気筒間で排気行程がオーバラップ（重
合）することがある。例えば、本実施例のように１２気
筒エンジンであれば、図１１に示すように、同時に３つ
の気筒で排気行程がオーバラップする。

【００７９】本実施例の追加燃料噴射制御手段１０２で
は、１２気筒を、それぞれ互いに排気行程のオーバラッ
プする３つの気筒からなる４つのグループに分けて、各
グループ毎に、排気行程における追加燃料噴射を行なう
ようになっている。この例では、図１１に示すように、
第１気筒（＃１）と第２気筒（＃２）と第９気筒（＃
９）とのグループ（第１グループ）、第１０気筒（＃１
０）と第５気筒（＃５）と第６気筒（＃６）とのグルー
プ（第２グループ）、第１１気筒（＃１１）と第１２気
筒（＃１２）と第３気筒（＃３）とのグループ（第３グ
ループ）、第４気筒（＃４）と第７気筒（＃７）と第８
気筒（＃８）とのグループ（第４グループ）、の４つの
グループに分けており、各グループの気筒では、同時に
排気行程における追加燃料噴射を行なうようになってい
るのである。

【００８０】ところで、各グループ内の複数の気筒は、
図１１に示すように、いずれも同時に排気行程となる期
間があるが、この期間は当然ながら単一の気筒の排気行
程よりも短く、本実施例のように１２気筒の場合には、
グループ内の各気筒で排気行程の共通する期間は、単一
の気筒の排気行程期間のほぼ三分の一である。そこで、
噴射時間設定部１０２Ｂでは、グループ内の各気筒がい
ずれも排気行程の時に追加燃料噴射が行なわれるよう
に、噴射時間ｔ_exを制限するように構成されている。つ
まり、噴射時間設定部１０２Ｂでは、例えば図１２に示
すように、エンジン回転数Ｎｅに応じて噴射時間ｔ_exの
上限値ｔ_ex（Ｎｅ）_MAX を設定している。この上限値ｔ
_ex（Ｎｅ）_MAX は、図１１にグループ噴射の領域を示す
破線で規定されるクランク角の変位量分に設定されてお
り、噴射時間ｔ_exをこの上限値ｔ_ex（Ｎｅ）_MAX で制限
することでグループ内の各気筒がいずれも排気行程の時
に追加燃料噴射が行なわれるようになっている。

【００８１】噴射時間ｔ_exは、このような制限内で、第
１実施例と同様に、触媒９の温度Ｔemp.c/c 及びエンジ
ン回転数Ｎｅに応じて設定される。また、この他の部分
については、第１実施例と同様に構成されている。本発
明の第２実施例としてのエンジンの排気ガス浄化装置
は、上述のように構成されているので、同時に排気行程
となる複数（ここでは、３つ）の気筒単位のグループ
で、各気筒がいずれも排気行程にあるときに限定しなが
ら同時に追加燃料噴射を行なうので、第１実施例と同様
な作用および効果が得られる上に、燃料噴射弁を制御す
るためのＣＰＵの負荷を低減できて、ＣＰＵにかかるコ
ストを低減できる利点もある。

【００８２】

【００８３】

【００８４】

【００８５】

【００８６】

【００８７】

【００８８】

【００８９】なお、上記の各実施例では、触媒活性化の
ための追加燃料の噴射を排気行程で行なっているが、こ
の追加燃料噴射は必ずしも排気行程に限定されるもので
はなく、膨張行程や吸気行程など、他の行程で行なって
も、触媒を早期に活性化しうる利点は得られるものであ
る。

【００９０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の筒内噴射型内燃機関によれば、吸気，圧縮，膨
張，排気の各行程を一作動サイクル中にそなえる４サイ
クル内燃機関において、燃焼室内に直接燃料を噴射する
燃料噴射弁と、該内燃機関の排気通路の車両の床下部分
に配設された主触媒、及び該排気通路における該主触媒
と該燃焼室との間の部分に配設されて該主触媒よりも小
容量で且つ該主触媒のための昇温機能を有する補助触媒
の各排気ガス浄化用触媒からなる排ガス浄化装置と、該
排ガス浄化装置の活性状態を判定する活性状態判定手段
と、該活性状態判定手段により該排ガス浄化装置が不活
性状態であることが判定されると該内燃機関の膨張行程
以降に該燃料噴射弁を作動させて該燃焼室に追加燃料を
噴射させる燃料噴射制御手段とをそなえるという構成に
より、未燃燃料を排気系に送給することができて、排気
系に設置された排ガス浄化装置に燃料を供給することが
できる。排ガス浄化装置に供給される燃料は、排ガス浄
化装置に供給されるまでの過程又は排ガス浄化装置に供
給されたところで燃焼して、その燃焼熱により排ガス浄
化装置の活性を促進しうる効果や、排ガス浄化装置を所
要の温度状態に調整しうる効果が得られる。特に、この
排ガス浄化装置は主触媒と補助触媒とをそなえ、主触媒
よりも小容量で且つ燃焼室に近い位置に配設された補助
触媒を速やかに昇温させ活性化して、この補助触媒の活
性化に伴う昇温熱によって、下流側の主触媒の活性化を
促進するので、排ガス浄化装置が効率よく活性化する。

【００９１】請求項２記載の本発明の筒内噴射型内燃機
関によれば、請求項１記載の構成において、該追加燃料
の噴射が、該排気行程で行なわれるように設定されるこ
とにより、追加燃料により未燃の燃料成分を含んだ混合
気を効率的に排気系に供給することができ、排気系に設
置された排ガス浄化装置に燃料を供給することができ
る。そして、少ない追加燃料で排ガス浄化装置に所要の
燃料を供給することができ、排ガス浄化装置を、その燃
焼熱により効率よく触媒の活性を促進しうる効果が得ら
れる。

【００９２】請求項３記載の本発明の筒内噴射型内燃機
関によれば、請求項１記載の構成において、該活性状態
判定手段が、該排ガス浄化装置が活性状態にあるか否か
を判定する活性状態判定部と、該活性状態判定部の判定
基準とは異なる判定基準により該排ガス浄化装置が不活
性状態にあるか否かを判定する不活性状態判定部とから
構成されることにより、活性状態及び不活性状態にそれ
ぞれ適した判定基準により各判断を行なうことができ
る。

【００９３】請求項４記載の本発明の筒内噴射型内燃機
関によれば、請求項１記載の構成において、該燃料噴射
制御手段が、該活性状態判定手段により該触媒が活性状
態であることが判定されたら、上記の追加燃料の噴射を
終了するように構成されることにより、追加燃料噴射が
触媒の昇温に効率よく利用され、追加燃料噴射による無
駄な燃料消費が回避される。

【００９４】請求項５記載の本発明の筒内噴射型内燃機
関によれば、請求項４記載の構成において、該触媒の温
度を検出又は推定する触媒温度検出手段をそなえ、該活
性状態判定手段が、該触媒温度検出手段からの検出情報
に基づいて、該触媒の温度が設定値を越えた状態が設定
時間だけ経過したときに該触媒が活性状態であると判定
するように構成されることにより、触媒の活性状態を確
実に判定することができ、触媒による排気ガス浄化をよ
り確実に行なうことができる。

【００９５】請求項６記載の本発明の筒内噴射型内燃機
関によれば、請求項４記載の構成において、該内燃機関
の冷却水温度を温度する冷却水温度検出手段をそなえ、
該活性状態判定手段が、該冷却水温度検出手段からの検
出情報に基づいて、該冷却水温度が設定値以下のときに
は該触媒が不活性状態であると判定するように構成され
ることにより、始動直後に触媒を確実に活性化させるこ
とができ、触媒による排気ガス浄化をより確実に行なう
ことができる。

【００９６】請求項７記載の本発明の筒内噴射型内燃機
関によれば、請求項４記載の構成において、該活性状態
判定手段が、該触媒の温度及び該内燃機関の冷却水温度
のうちの少なくともいずれかを検出又は推定することに
より該触媒の活性状態を判定するように構成されること
により、該触媒の温度を検出する手段や該冷却水の温度
を適宜利用するようにして、これらの検出にかかるコス
ト増を抑制しながら、該触媒の活性状態を適切に判定す
ることができる。

【００９７】請求項８記載の本発明の筒内噴射型内燃機
関によれば、請求項１記載の構成において、該燃料噴射
制御手段が、一作動サイクル当たりの追加燃料噴射量
を、該触媒又は該内燃機関の温度状態に応じて設定する
ように構成されているので、該触媒の活性状態に応じて
追加燃料噴射量による活性の促進を行なうことになり、
追加燃料噴射を効率よく行なうことができる。

【００９８】請求項９記載の本発明の筒内噴射型内燃機
関によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の構成にお
いて、該燃料噴射制御手段が、該追加燃料噴射量を該燃
料噴射弁の開弁時間として設定し、該燃料噴射弁の開弁
時間を機関の回転速度の関数として設定するように構成
されることにより、追加燃料噴射を排気行程内で行なう
ことができるようになり、排気行程噴射による利点、即
ち、少ない追加燃料で触媒の活性を促進できる利点や、
通常の燃焼室での燃焼への影響が生じにくい等の利点を
確実に得ることができる。

【００９９】請求項１０記載の本発明の筒内噴射型内燃
機関によれば、吸気，圧縮，膨張，排気の各行程を一作
動サイクル中にそなえる４サイクル内燃機関において、
燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、該内燃機
関の運転状態を判定する運転状態判定手段と、該運転状
態判定手段の判定結果に基づいて、該内燃機関が所定の
運転状態にあるときに該内燃機関の膨張行程以降に該燃
料噴射弁を作動させて該燃焼室に追加燃料を噴射させる
燃料噴射制御手段とをそなえ、該内燃機関が複数の気筒
を有し、該燃料噴射弁が各気筒毎に配設されるととも
に、上記の複数の気筒のうちの少なくとも一部の気筒間
で、それぞれの排気ポートの開放時期が部分的にオーバ
ラップするように互いの作動位相が設定されて、該燃料
噴射制御手段が、これらの排気ポートの開放時期が互い
にオーバラップする気筒については、各気筒にそなえら
れた該燃料噴射弁を同時に作動させるように構成される
ことにより、燃料噴射制御手段の負荷を軽減でき、燃料
噴射制御手段のためのコストを低減できる利点がある。

【０１００】請求項１１記載の本発明の筒内噴射型内燃
機関によれば、請求項１０記載の構成において、該燃料
噴射制御手段が、上記の排気ポートの開放時期が互いに
オーバラップする気筒にそなえられた該燃料噴射弁につ
いては、該オーバラップ期間からはみ出さないように作
動時間を制限しながら同時に作動させるように構成され
ることにより、燃料噴射制御手段の負荷を軽減しなが
ら、排気行程噴射による利点、即ち、少ない追加燃料で
触媒の活性を促進できる利点や、通常の燃焼室での燃焼
への影響が生じにくい等の利点を確実に得ることができ
る。

【０１０１】請求項１２記載の本発明の筒内噴射型内燃
機関によれば、請求項９記載の構成において、該燃料噴
射制御手段が、該燃料噴射弁の開弁時間を、該内燃機関
の回転速度が速いほど短く且つ該排ガス浄化装置の温度
が高いほど短く設定するように構成されることにより、
必要に応じて追加燃料量が制御され、触媒の活性化が効
率よく行なわれる利点がある。

【０１０２】請求項１３記載の本発明の筒内噴射型内燃
機関によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に
おいて、該内燃機関が、該燃焼室内に点火手段を有する
火花点火式４サイクル内燃機関として構成されることに
より、装置に触媒加熱用のヒータ等のハード構成を追加
することなく、火花点火式の筒内噴射型内燃機関におけ
る排気ガス浄化用触媒を速やかに活性化させることがで
き、エンジン始動後にも速やかに触媒による排気ガスの
浄化を行なうようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃機
関の制御系の要部構成を模式的に示す制御ブロック図で
ある。

【図２】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃機
関における制御ブロック図である。

【図３】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃機
関の全体構成図である。

【図４】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃機
関の制御系を示すハードブロック図である。

【図５】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃機
関の追加燃料の噴射タイミングを示す図である。

【図６】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃機
関の追加燃料噴射時間の設定特性を示す図である。

【図７】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃機
関の燃料噴射制御を説明するためのフローチャートであ
る。

【図８】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃機
関の燃料噴射制御を説明するためのフローチャートであ
る。

【図９】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃機
関の燃料噴射制御の第１の変形例を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１０】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃
機関の燃料噴射制御の第２の変形例を説明するためのフ
ローチャートである。

【図１１】本発明の第２実施例としての筒内噴射型内燃
機関の追加燃料の噴射タイミングを示す図である。

【図１２】本発明の第２実施例としての筒内噴射型内燃
機関の追加燃料噴射時間の設定特性を示す図である。

【図１３】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃
機関の触媒の効果について説明する図である。

【符号の説明】

１ 燃焼室 ２ 吸気通路 ２ａ サージタンク ３ 排気通路 ４ 吸気弁 ５ 排気弁 ６ エアクリーナ ７ スロットル弁 ８ インジェクタ（燃料噴射弁） ８ａ インジェクタソレノイド ８ｂ インジェクタソレノイド用スイッチングトランジ
スタ ９ 排ガス浄化装置としての排気ガス浄化用触媒コンバ
ータ ９Ａ リーンＮＯｘ触媒 ９Ｂ 三元触媒 １１ エアフローセンサ １２ 吸気温センサ １３ 大気圧センサ １４ スロットルセンサ １５ アイドルスイッチ １７ 酸素濃度センサ（Ｏ₂ センサ） １９ 水温センサ（冷却水温度検出手段） ２０ クランキングスイッチ又はイグニッションスイッ
チ ２１ クランク角センサ（エンジン回転数センサ） ２２ ＴＤＣセンサ（気筒判別センサ） ２３ 電子制御ユニット（ＥＣＵ） ２４ アクセルポジションセンサ ２５ バッテリセンサ ２７ ＣＰＵ ２８，２９ 入力インタフェイス ３０ アナログ／デジタルコンバータ ３１ ＲＯＭ ３２ ＲＡＭ ３４ 噴射ドライバ（燃料噴射弁駆動手段） ３５ 点火プラグ ４６ マイクロコンピユータのポート ４７ 気筒判別用外部レジスタ（フリップフロップ） ４８ フリーランニングカウンタ ４９〜５２ レジスタ ５３〜５６ 比較器 ５７〜６０ ＲＳフリップフロップ １０１ 燃料噴射制御手段 １０２ 追加燃料噴射制御手段 １０２Ａ 開始終了判定部 １０２Ｂ 噴射時間設定部 １０３ 通常燃料噴射制御手段 １０４ 活性状態判定手段（運転状態判定手段） １０４Ａ 活性状態判定部 １０４Ｂ 不活性状態判定部 １０５ 触媒温度センサ（触媒温度検出手段） １０６ タイマ １０７ 排気ガス浄化用触媒しとての主触媒（床下触
媒） １０８ 排気ガス浄化用触媒しとての補助触媒（フロン
ト触媒）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/02 ３３０ Ｆ０２Ｄ 41/02 ３３０Ａ 45/00 ３１２ 45/00 ３１２Ｑ ３１２Ｒ (72)発明者 古賀 一雄 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−183922（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−271540（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−93902（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−272448（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−291729（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−79320（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−256815（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−202613（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−136410（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−115213（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/34 F02D 41/02 330

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気，圧縮，膨張，排気の各行程を一作
   動サイクル中にそなえる４サイクル内燃機関において、 燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、該内燃機関の排気通路の車両の床下部分に配設された主
   触媒、及び該排気通路における該主触媒と該燃焼室との
   間の部分に配設されて該主触媒よりも小容量で且つ該主
   触媒のための昇温機能を有する補助触媒の各排気ガス浄
   化用触媒からなる排ガス浄化装置と、 該排ガス浄化装置の活性状態を判定する活性状態判定手
   段と、 該活性状態判定手段により該排ガス浄化装置が不活性状
   態であることが判定されると 該内燃機関の膨張行程以降
   に該燃料噴射弁を作動させて該燃焼室に追加燃燃料噴射
   させる燃料噴射制御手段とをそなえていることを特徴と
   する、筒内噴射型内燃機関。
2. 【請求項２】 該追加燃料の噴射が、該排気行程で行な
   われるように設定されていることを特徴とする、請求項
   １記載の筒内噴射型内燃機関。
3. 【請求項３】 該活性状態判定手段が、該排ガス浄化装
   置が活性状態にあるか否かを判定する活性状態判定部
   と、該活性状態判定部の判定基準とは異なる判定基準に
   より該排ガス浄化装置が不活性状態にあるか否かを判定
   する不活性状態判定部とから構成されていることを特徴
   とする、請求項１記載の筒内噴射型内燃機関。
4. 【請求項４】 該燃料噴射制御手段が、該活性状態判定
   手段により該触媒が活性状態であることが判定された
   ら、上記の追加燃料の噴射を終了するように構成されて
   いることを特徴とする、請求項１記載の筒内噴射型内燃
   機関。
5. 【請求項５】 該触媒の温度を検出又は推定する触媒温
   度検出手段をそなえ、 該活性状態判定手段が、該触媒温度検出手段からの検出
   情報に基づいて、該触媒の温度が設定値を越えた状態が
   設定時間だけ経過したときに該触媒が活性状態であると
   判定するように構成されていることを特徴とする、請求
   項４記載の筒内噴射型内燃機関。
6. 【請求項６】 該内燃機関の冷却水温度を温度する冷却
   水温度検出手段をそなえ、 該活性状態判定手段が、該冷却水温度検出手段からの検
   出情報に基づいて、該冷却水温度が設定値以下のときに
   は該触媒が不活性状態であると判定するように構成され
   ていることを特徴とする、請求項４記載の筒内噴射型内
   燃機関。
7. 【請求項７】 該活性状態判定手段が、該触媒の温度及
   び該内燃機関の冷却水温度のうちの少なくともいずれか
   を検出又は推定することにより該触媒の活性状態を判定
   するように構成されていることを特徴とする、請求項４
   記載の筒内噴射型内燃機関。
8. 【請求項８】 該燃料噴射制御手段が、一作動サイクル
   当たりの追加燃料噴射量を、該触媒又は該内燃機関の温
   度状態に応じて設定するように構成されていることを特
   徴とする、請求項１記載の筒内噴射型内燃機関。
9. 【請求項９】 該燃料噴射制御手段が、該追加燃料噴射
   量を該燃料噴射弁の開弁時間として設定し、該燃料噴射
   弁の開弁時間を機関の回転速度の関数として設定するよ
   うに構成されていることを特徴とする、請求項１〜３の
   いずれかに記載の筒内噴射型内燃機関。
10. 【請求項１０】 吸気，圧縮，膨張，排気の各行程を一
    作動サイクル中にそなえる４サイクル内燃機関におい
    て、 燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、 該内燃機関の運転状態を判定する運転状態判定手段と、 該運転状態判定手段の判定結果に基づいて、該内燃機関
    が所定の運転状態にあるときに該内燃機関の膨張行程以
    降に該燃料噴射弁を作動させて該燃焼室に追加燃料を噴
    射させる燃料噴射制御手段とをそなえ、 該内燃機関が複数の気筒を有し、該燃料噴射弁が各気筒
    毎に配設されるとともに、 上記の複数の気筒のうちの少なくとも一部の気筒間で、
    それぞれの排気ポートの開放時期が部分的にオーバラッ
    プするように互いの作動位相が設定されて、 該燃料噴射制御手段が、これらの排気ポートの開放時期
    が互いにオーバラップする気筒については、各気筒にそ
    なえられた該燃料噴射弁を同時に作動させるように構成
    されていることを特徴とする、筒内噴射型内燃機関。
11. 【請求項１１】 該燃料噴射制御手段が、上記の排気ポ
    ートの開放時期が互いにオーバラップする気筒にそなえ
    られた該燃料噴射弁については、該オーバラップ期間か
    らはみ出さないように作動時間を制限しながら同時に作
    動させるように構成されていることを特徴とする、請求
    項１０記載の筒内噴射型内燃機関。
12. 【請求項１２】 該燃料噴射制御手段が、該燃料噴射弁
    の開弁時間を、該内燃機関の回転速度が速いほど短く且
    つ該排ガス浄化装置の温度が高いほど短く設定するよう
    に構成されていることを特徴とする、請求項９記載の筒
    内噴射型内燃機関。
13. 【請求項１３】 該内燃機関が、該燃焼室内に点火手段
    を有する火花点火式４サイクル内燃機関として構成され
    ていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記
    載の筒内噴射型内燃機関。