JP3243793B2 - 筒内噴射型内燃機関及びその燃料噴射制御装置 - Google Patents

筒内噴射型内燃機関及びその燃料噴射制御装置

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JP3243793B2 JP53469996A JP53469996A JP3243793B2 JP 3243793 B2 JP3243793 B2 JP 3243793B2 JP 53469996 A JP53469996 A JP 53469996A JP 53469996 A JP53469996 A JP 53469996A JP 3243793 B2 JP3243793 B2 JP 3243793B2
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勝彦 宮本
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、車両用として好適した筒内噴射型内燃機
関の燃料噴射制御装置に関する。
背景技術 近年、車両用内燃機関として筒内噴射型内燃機関の開
発が進められている。この種の筒内噴射型内燃機関で
は、燃焼室、即ち、その気筒内に燃料が直接噴射される
ため、理論空燃比に近い空燃比を有する燃料と空気の混
合気を、点火プラグの周辺のみに形成する工夫が色々と
採用されている。それ故、筒内噴射型内燃機関にあって
は、気筒内の全体の混合気がたとえリーンであっても、
つまり、平均空燃比が理論空燃比よりも大きくても燃料
への着火が可能となり、燃料を良好に燃焼させることが
できる。この結果、内燃機関からの排ガス中に含まれる
一酸化炭素（CO）やハイドロカーボン（HC）が減少さ
れ、また、内燃機関のアイドル運転時や、その内燃機関
を搭載した車両の定常走行時にあっては燃料の消費量を
大幅に低減させることができる。更に、吸気通路内に燃
料を噴射する通常のタイプの内燃機関は、吸気通路内に
て混合気が生成されるため、その混合気が気筒内に実際
に流入するまでに遅れが生じるが、筒内噴射型内燃機関
の場合にはその遅れがなく、内燃機関の加速及び減速の
応答性にも優れたものとなる。
しかしながら、上述した筒内噴射型内燃機関の利点
は、内燃機関が比較的低負荷にて運転されている状況の
みにて得られるに過ぎない。即ち、内燃機関の負荷の増
加に伴い、燃料の噴射量が増加すると、点火プラグの周
辺に形成される混合気は過度にリッチとなって、燃料の
着火が不能になり、失火現象が発生する。つまり、筒内
噴射型内燃機関の場合、その運転領域の全域に亘り、点
火プラグの周辺のみに最適な空燃比を有する混合気を形
成することは困難である。
上述の欠点を解消するため、特開平５−79370号公報
に開示された筒内噴射型内燃機関は、燃料の噴射モード
に燃料の噴射を吸気行程にて行う前期噴射モードと燃料
の噴射を圧縮行程にて行う後期噴射モードとを有してお
り、噴射モードは内燃機関の負荷に応じて、前期噴射モ
ード又は後期噴射モードに切り換え制御される。後期噴
射モードの場合、燃料の噴射は、点火プラグの周辺のみ
に理論空燃比に近い空燃比を有した混合気を形成する。
それ故、気筒内の全体の混合気がたとえリーンであって
も燃料の着火が可能となって排ガス中のCOやHCを減少さ
せることができ、また、内燃機関のアイドル運転時や車
両の定常走行時にあっては、燃料の消費量を大きく削減
することができる。これに対し、前期噴射モードの場
合、燃料は吸気行程中に噴射され、気筒内に均一な濃度
の混合気を形成することができる。この結果、空気利用
率が高いので、燃料の噴射量を増加させることができ、
内燃機関の出力を十分に高めることができる。
上述したように公知の筒内噴射型内燃機関の場合にあ
っては、その燃料の噴射モードが定常的な運転状態に応
じて、後期噴射モード及び前期噴射モードの一方に切り
換えられるものの、内燃機関の加速、減速及び冷態時な
どの運転過渡状態については考慮されていない。それ
故、内燃機関が運転過渡状態にあるとき、燃料の噴射モ
ードや気筒内での平均空燃比が適切に設定されないこと
もあり、車両用の内燃機関としてはその性能を十分に確
保できないことになる。
この発明は、上述の事情に基づいてなされたもので、
その目的とするところは、運転過渡状態にあっても、そ
の運転過渡状態に応じて燃料の噴射モードや平均空燃比
を最適に制御できる筒内噴射型内燃機関の燃料噴射制御
装置を提供することにある。
発明の開示 上記の目的を達成するため、この発明の第１の燃料噴
射制御装置は、内燃機関の運転状態を検出する運転状態
検出手段と、前記運転状態検出手段により検出された検
出結果に応じて、燃料の噴射を吸気行程で行う前期噴射
制御モード、或いは、燃料の噴射を圧縮行程で行う後期
噴射制御モードの何れかに設定する第１噴射制御モード
設定手段と、前記内燃機関の運転過渡状態を検出する過
渡状態検出手段と、前記過渡状態検出手段によって前記
内燃機関の運転過渡状態が検出されたとき、前記運転過
渡状態に応じて前記前期噴射制御モード、或いは前記後
期噴射制御モードの何れかに設定する第２噴射制御モー
ド設定手段と、前記第１制御モード設定手段により設定
された噴射制御モードに基づき燃料の噴射を制御すると
共に、前記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運
転過渡状態が検出されたとき、前記第１噴射制御モード
設定手段により設定された噴射制御モードに優先し、前
記第２噴射制御モード設定手段により設定された噴射制
御モードに基づき燃料の噴射を制御する燃料噴射制御手
段とを備えており、そして、前記過渡状態検出手段は、
前記内燃機関の負荷が所定値よりも小さく且つ前記内燃
機関のエンジン回転速度が所定速度より速い領域からエ
ンジン回転速度が降下する運転過渡状態を第１冷態移行
状態として検出し、前記第２制御モード設定手段は、前
記過渡状態検出手段によって前記第１冷態移行状態が検
出されたとき、前記噴射制御モードを前記後期噴射制御
モードに設定するものとなっている。
上述の第１の燃料噴射制御装置は、内燃機関の運転状
態を検出する運転状態検出手段と、前記内燃機関の燃焼
室内に直接燃料を噴射する燃料供給手段と、前記運転状
態検出手段により検出されたエンジン温度が所定温度を
越え、且つ、前記運転状態検出手段により検出された負
荷が設定負荷以下のとき、主として圧縮行程にて燃料を
噴射する第１噴射モード、又は、前記負荷が設定負荷を
越えたとき、主として吸気行程にて燃料を噴射する第２
噴射モードに設定するとともに、前記エンジン温度が設
定温度以下のときには前記第２噴射モードに設定する第
１燃料噴射モード設定手段と、前記内燃機関の運転過渡
状態を検出する過渡状態検出手段と、前記過渡状態検出
手段によって前記内燃機関の運転過渡状態が検出された
とき、前記運転過渡状態に応じて前記第１噴射モード、
或いは前記第２噴射モードの何れかに設定する第２燃料
噴射モード設定手段と、前記第１燃料噴射モード設定手
段により設定された各噴射モードに基づき燃料の噴射を
制御すると共に、前記運転過渡状態が検出されたとき、
前記第１燃料噴射モード設定手段により設定された噴射
モードに優先して前記第２燃料噴射モード設定手段によ
り設定された噴射モードに基づき燃料の噴射を制御する
燃料噴射制御手段とを備えるものであってもよく、この
場合、前記第２燃料噴射モード設定手段は、前記過渡状
態検出手段によって、前記エンジン温度が前記設定温度
以下で、更に、前記内燃機関の負荷が所定値よりも小さ
く且つ前記内燃機関のエンジン回転速度が所定速度より
速い運転過渡状態にあることを検出したとき、前記噴射
モードを前記第１噴射モードに設定するものとなってい
る。
上述した両第１の燃料噴射制御装置によれば、内燃機
関が第１冷態移行状態にあるとき、つまり、内燃機関の
温度が設定温度以下であるとともに低負荷で運転され、
しかも、エンジンのレーシングが見られるとき、燃料は
後期噴射制御モードにて噴射される。それ故、噴射され
た液相の燃料は気筒内壁のオイルを洗い流す前に燃焼さ
れるので、ピストンリングのシール機能が悪化すること
はなく、また、排ガス中のスモークの増加をも低減され
る。
好ましくは、前記過渡状態検出手段は、少なくとも前
記内燃機関のスロットルバルブの開度、又は、前記内燃
機関が搭載された車両のアクセルペダルの踏み込み量を
検出する開度情報検出手段、及び、前記内燃機関のエン
ジン回転速度を検出する回転速度検出手段を備えてい
る。このような構成の過渡状態検出手段によれば、内燃
機関が上述した運転過渡状態にあるのを検出可能であ
る。
更に、前記燃料噴射制御手段は、前記後期噴射制御モ
ードにおける燃料の噴射終了時期を圧縮上死点前120゜
に設定するものであるのが好ましい。この場合、圧縮行
程にて噴射された燃料の量が比較的多くても、燃料の気
化は十分に促進され、燃料は良好に燃焼され、排ガス中
のスモークが低減される。
一方、上記の目的を達成するため、この発明の第２の
燃料噴射制御装置は、内燃機関の運転状態を検出する運
転状態検出手段と、前記運転状態検出手段により検出さ
れた検出結果に応じて、燃料の噴射を吸気行程で行う前
期噴射制御モード、或いは、燃料の噴射を圧縮行程で行
う後期噴射制御モードの何れかに設定する第１噴射制御
モード設定手段と、前記内燃機関の運転過渡状態を検出
する過渡状態検出手段と、前記過渡状態検出手段によっ
て前記内燃機関の運転過渡状態が検出されたとき、前記
運転過渡状態に応じて前記前期噴射制御モード、或いは
前記後期噴射制御モードの何れかに設定する第２噴射制
御モード設定手段と、前記第１制御モード設定手段によ
り設定された噴射制御モードに基づき燃料の噴射を制御
すると共に、前記過渡状態検出手段によって前記内燃機
関の運転過渡状態が検出されたとき、前記第１噴射制御
モード設定手段により設定された噴射制御モードに優先
し、前記第２噴射制御モード設定手段により設定された
噴射制御モードに基づき燃料の噴射を制御する燃料噴射
制御手段とを備え、そして、前記過渡状態検出手段は吸
気温度に応じて前記内燃機関の冷態状態の判定に用いら
れる閾値を可変するとともに、前記エンジン温度が前記
閾値よりも低い運転過渡状態を第２冷態移行状態として
検出し、前記第２噴射制御モード設定手段は前記過渡状
態検出手段によって前記第２冷態移行状態が検出された
とき、前記噴射制御モードを前記前期噴射制御モードに
設定するものとなっている。
上述の第２の燃料噴射制御装置によれば、内燃機関の
冷態状態の判定に用いられる閾値が吸気温度に応じて可
変され、そして、エンジン温度がその閾値よりも低い第
２冷態移行状態にあるとき、つまり、内燃機関が冷態状
態にあり、しかも吸気温度もまた低い状況にあっては、
吸気行程にて燃料を噴射することで、内燃機関の暖気運
転が速やかに実施される。
これに対し、本発明の第３の燃料噴射制御装置は、内
燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記
内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料供給手段
と、前記運転状態検出手段により検出されたエンジン温
度が所定温度を越え、且つ、前記運転状態検出手段によ
り検出された負荷が設定負荷以下のとき、主として圧縮
行程にて燃料を噴射する第１噴射モード、又は、前記負
荷が設定負荷を越えたとき、主として吸気行程にて燃料
を噴射する第２噴射モードに設定するとともに、前記エ
ンジン温度が設定温度以下のときには前記第２噴射モー
ドに設定する第１燃料噴射モード設定手段と、前記内燃
機関の運転過渡状態を検出する過渡状態検出手段と、前
記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡状
態が検出されたとき、前記運転過渡状態に応じて前記第
１噴射モード、或いは前記第２噴射モードの何れかに設
定する第２燃料噴射モード設定手段と、前記第１燃料噴
射モード設定手段により設定された各噴射モードに対応
に基づき燃料の噴射を制御すると共に、前記過渡状態検
出手段によって前記内燃機関の運転過渡状態が検出され
たとき、前記第１燃料噴射モード設定手段により設定さ
れた噴射モードに優先して前記第２燃料噴射モード設定
手段により設定された噴射モードに基づき燃料の噴射を
制御する燃料噴射制御手段とを備え、前記第２燃料噴射
モード設定手段は、前記過渡状態検出手段によって、前
記エンジン温度が前記設定温度以下で且つ吸気温度が設
定吸気温度以上である運転過渡状態にあることを検出し
たとき、前記噴射モードを前記第１噴射モードに設定す
るものとなっている。
上述の第３の燃料噴射制御装置によれば、内燃機関が
冷態状態にあっても、吸気温度が設定吸気温度以上であ
るような状況であれば、燃料は圧縮行程にて噴射され
る。このように燃料が圧縮行程にて噴射されても、その
吸気温度は比較的高いので、燃料は十分に気化され、こ
の結果、燃費が向上する。
更に、前記過渡状態検出手段は、前記内燃機関の吸気
温度を検出する吸気温度検出手段と、前記内燃機関のエ
ンジン温度を検出するエンジン温度検出手段とを備える
ことで実現される。
図面の簡単な説明 図１は、エンジンシステムの概略的な構成図、 図２は、図１のエンジン周辺を拡大して示した図、 図３は、クラッチにおけるトーションばねの特性を示
したグラフ、 図４は、ECUに接続される各種センサ、スイッチ及び
制御機器を纏めて示したブロック図、 図５は、エンジンの暖機完了後において、その運転状
態に応じて区分される燃料の噴射制御モードを示したグ
ラフ、 図６は、圧縮行程での燃料の噴射を示した図、 図７は、エンジンの運転過渡状態における燃料の噴射
制御に関し、そのメインルーチンを示したフローチャー
ト、 図８は、発進制御ルーチンの詳細を示したフローチャ
ート、 図９は、加速ショック制御ルーチンの詳細を示したフ
ローチャートである。
図10は、加速応答制御ルーチンの詳細を示したフロー
チャート 図11は、減速ショック制御ルーチンの詳細を示したフ
ローチャート、 図12は、燃料カットからの復帰制御ルーチンの詳細を
示したフローチャート、 図13は、スモーク制御ルーチンの詳細を示したフロー
チャート、 図14は、噴射制御モードの決定ルーチンの詳細を示し
たフローチャート、 図15は、噴射終了時期制御ルーチンの詳細を示したフ
ローチャート 図16は、図13の復帰制御ルーチンの変形例を示したフ
ローチャート 図17は、エンジン回転速度と行程数との関係を示した
グラフ 図18は、図17の復帰制御ルーチンが実行される場合、
図15の決定ルーチンの変更部分を示した図、 図19は、エンジンが燃料カットからの復帰する際、そ
の運転状態を計測結果を示したグラフである。
発明を実施するための最良の形態 ：システム構成： 図１を参照すると、車両のエンジンシステムは筒内噴
射型の直列４気筒−４サイクルガソリンエンジン１（以
下、単にエンジンと称する）を備え、このエンジン１は
図２に拡大して示されている。エンジン１は、シリンダ
ヘッド２、シリンダブロック及びオイルパンを有し、こ
のシリンダブロックに４つのシリンダボア６が形成され
ている。各シリンダボア６にはピストン７がそれぞれ嵌
合されており、各ピストン７はコネクティングロッドを
介してクランクシャフトに連結されている。シリンダヘ
ッド２には、各シリンダボア６毎に、点火プラグ３、電
磁弁式のフューエルインジェクタ４並びに一対ずつの吸
気弁９及び排気弁10がそれぞれ取り付けられている。点
火プログ３は点火コイル19（図１参照）に電気的に接続
されており、この点火コイル19は点火プラグ３に高電圧
を供給することができる。
各フューエルインジェクタ４は、対応するシリンダボ
ア６内にてピストン７の頂面とシリンダヘッド２との間
に形成される燃焼室５に燃料を直後に噴霧する。より詳
しくは、各ピストン７の頂面にはフューエルインジェク
タ４側に位置して半球状のキャビティ８が形成されてい
る。それ故、ピストン７が上死点近傍に到達したとき、
フューエルインジェクタ４から燃料が噴霧されると、霧
状の燃料はキャビティ８に受け取られる。
吸気通路内に燃料を噴射する通常のタイプのエンジン
に比べ、筒内噴射型のエンジン１は高い圧縮比を有して
おり、その圧縮比は例えば12程度に設定されている。こ
れにより、エンジン１は、通常のタイプのエンジンに比
べて、高い出力を発生することができる。
エンジン１は、ダブルオーバヘッドカム（DOHC）方式
の動弁機構を備えており、この動弁機構は、各気筒の吸
気弁９及び排気弁10をそれぞれ駆動するために、吸気弁
９側の吸気カムシャフト11及び排気弁10側の排気カムシ
ャフト12を有しており、これらカムシャフト11,12はシ
リンダヘッド２に回転自在に支持されている。
シリンダヘッド２には、各気筒の吸気弁９及び排気弁
10に対応して吸気通路13及び排気通路14がそれぞれ形成
されており、各吸気通路13はカムシャフト11,12間をシ
リンダボア６の軸線方向に沿って真っ直ぐに延びてい
る。より詳しくは、図２から明らかなように各吸気通路
13はシリンダボア６の軸線に対して所定の角度を存して
傾斜されている。各吸気通路13の一端は燃焼室５に開口
し、吸気弁９により開閉される吸気ポートを形成してお
り、その他端は吸気マニホールド21に接続されている。
従って、各気筒の燃焼室５には一対の吸気ポートが開口
しており、これら吸気ポートの間にフューエルインジェ
クタ４のノズル部が配置されている。上述したように各
吸気通路13がシリンダボア６の軸線に沿って真っ直ぐに
延びていると、各吸気通路13を通じて気筒内に流入する
吸気は、ピストン７のキャビティ８と協働して気筒内に
逆タンブル（tumble）流を形成するとともに、気筒内に
導入される吸気の慣性効果を高めることができ、エンジ
ンの出力向上に好適したものとなる。
シリンダブロック内にはウォータジャケットが形成さ
れており、このウォータジャケット内を通じて冷却水が
循環されるようになっている。シリンダブロックには冷
却水の温度を検出する水温センサ16が取り付けられてい
る。
クランクケース内には、各気筒毎のクランク角を検出
する電磁式のクランク角センサ17がそれぞれ配置されて
いる。この実施例の場合、各クランク角センサ17は、気
筒のクランク角が第１角位置及び第２角位置にあると
き、クランク角信号SGTをそれぞれ出力する。この実施
例では、第１及び第２角位置は、クランクシャフトの回
転角でみて、ピストン７が上死点（TDC）に到達する75
゜前（75゜TDC）及び５゜前（５゜TDC）にそれぞれ設定
されている。
更に、吸気側カムシャフト11及び排気側カムシャフト
12の一方、例えば吸気側カムシャフト11には、気筒判別
センサが取り付けられており、この気筒判別センサはカ
ムシャフト１の回転角でみて、基準回転角毎に気筒判別
信号SGCを出力する。
各排気通路14は吸気通路13とは異なり、シリンダボア
６の軸線と直交する方向に延びている。各排気通路14の
一端は燃焼室５に開口して、排気弁10により開閉される
排気ポートをそれぞれ形成しており、その他端は排気マ
ニホールド41に接続されている。排気マニホールド41に
はO2センサ40が取り付けられている。
図１に示されているように吸気マニホールド21にはサ
ージタンク20を介してスロットルボディ23が接続されて
おり、このスロットルボディ23から吸気管路25が延びて
いる。吸気管路25の先端にはエアクリーナ22が接続され
ている。このエアクリーナ22内にはエアフィルタ63、吸
気量を検出するエアフローセンサ64及び吸気の温度を検
出する吸気温センサ65が内蔵されている。スロットルボ
ディ23はサージタンク20と吸気管路25とを連通させる弁
通路を有し、この弁通路内にバタフライ式のスロットル
バルブ28が配置されている。このスロットルバルブ28は
アクセルペダル（図示しない）の踏み込みに応じて、弁
通路を開くことができる。スロットルボディ23内には弁
通路とは別に、スロットルバルブ28をバイパスする分岐
通路が形成されており、この分岐通路には、第１エアバ
イバス24が配置されている。この第１エアバイパスバル
ブ24はステッピングモータ（図示しない）により駆動さ
れる。更に、スロットルボディ23内には、スロットルバ
ルブ28の開度、即ち、スロットル開度θTHを検出するス
ロットルセンサ29、スロットルバルブ28の全閉状態を検
出するアイドルスイッチ30が配置されている。
吸気管路25には、スロットルボディ23よりも上流側の
部位からバイパス管路26が分岐されており、このバイパ
ス管路26はスロットルボディ23の下流側の端部にて、ス
ロットルボディ23の弁通路に連通している。バイパス管
路26は吸気管路25の流路断面積と同程度の流路断面積を
有しており、バイパス管路26の途中には第２エアバイパ
スバルブ27が介挿されている。第２エアバイパスバルブ
27はリニアソレノイドバルブである。
排気マニホールド41からは排気管路43が延びており、
この排気管路43の先端にはマフラ（図示しない）が接続
されている。排気管路43の途中には、三元触媒を内蔵し
た排ガス浄化装置42が介挿されている。
更に、シリンダヘッド２内において、各気筒の一対の
排気通路14からはEGR通路15が分岐されている。これらE
GR通路15はマニホールド（図示しない）を介してEGR管
路44の一端に接続されており、EGR管路44の他端は、サ
ージタンク20の上流側端部に接続されている。EGR管路4
4の途中には、EGRバルブ45が介挿されており、このEGR
バルブ45は、ステッピングモータ（図示しない）により
駆動される。
エンジンシステムは燃料タンク50を備えており、この
燃料タンク50は図示しない車体の後部に配置されてい
る。燃料タンク50には、電動式の低圧ポンプ51が取付け
られており、低圧ポンプ51は低圧パイプ52を介して高圧
ポンプ55に接続されている。低圧パイプ52からはリター
ンパイプ53が分岐されており、このリターンパイプ53は
燃料タンク50に接続されている。従って、低圧ポンプ51
が駆動されると、低圧ポンプ51は燃料タンク50内の燃料
を吸い上げ、この燃料を高圧ポンプ55に向けて供給する
ことができる。リターンパイプ53には低圧レギュレータ
54が介挿されており、この低圧レギュレータ54は、低圧
ポンプ51から高圧ポンプ55に供給される燃料の圧力、即
ち、低圧パイプ52内の燃料圧を一定の低圧値（例えば、
3.35kg/mm2）に調整することができる。
高圧ポンプ55は斜板アキシャルピストンポンプからな
り、そのポンプ軸は排気側カムシャフト12に連結されて
いる。高圧ポンプ55からは高圧パイプ56が延びており、
この高圧パイプ56は分配パイプ57に接続されている。分
配パイプ57からは４本のデリバリパイプ62が分岐されて
おり、各デリバリパイプ62は対応するフューエルインジ
ェクタ４にそれぞれ接続されている。高圧ポンプ55がエ
ンジン１、即ち、排気側カムシャフト12の回転によって
駆動されると、高圧ポンプ55は燃料タンク50から低圧ポ
ンプ51及び低圧パイプ52を介して燃料を吸い上げ、そし
て、吸い上げた燃料を高圧パイプ56、分配パイプ57及び
デリバリパイプ62を通じて各フューエルインジェクタ４
に供給することができる。ここで、エンジン１がアイド
ル運転状態にあるときでも、高圧ポンプ55は、50kg/mm2
以上の高圧の燃料を吐出するだけの能力を有しており、
高圧ポンプ55からの燃料の吐出圧はエンジン１の回転速
度が増加するに連れて上昇する。分配パイプ57からはリ
ターンパイプ58が延びており、このリターンパイプ58
は、燃料タンク50と低圧レギュレータバルブ54との間の
リターンパイプ53の部位に接続されている。リターンパ
イプ58には、高圧レギュレータ59が介挿されており、こ
の高圧レギュレータ59は高圧ポンプ55から各フューエル
インジェクタ４に供給される燃料の圧力、即ち、高圧パ
イプ56から分配パイプ57を通じてデリバリパイプ62に至
る燃料通路内の燃料の圧力を50kg/mm2程度の高圧値に調
整することができる。更に、高圧レギュレータ59には電
磁式の燃料圧切換え弁60が備えられており、この燃料圧
切換え弁60は高圧レギュレータ59内のバイパス通路（図
示しない）を開閉することができる。燃料圧切換え弁60
がオン操作されると、高圧レギュレータ59内のバイパス
通路が開かれる結果、前記燃料通路内の燃料の圧力は所
定値、例えば前記低圧値（3.35kg/mm2）までしか上昇す
ることができない。
図１に示されているように高圧ポンプ55からはリター
ンパイプ61が延びており、リターンパイプ61は燃料タン
ク50と低圧レギュレータ54との間のリターンパイプ53の
部位に接続されている。高圧ポンプ55に供給された燃料
の一部は、高圧ポンプ55の潤滑及び冷却に使用された
後、リターンパイプ61,53を通じて燃料タンク50に戻さ
れる。
前述した電気的な各種のセンサ、スイッチ及び機器
は、電子制御ユニット（ECU）70に電気的に接続されて
おり、このECU70はセンサ及びスイッチからの信号を受
け取り、そして、これら信号に基づき機器の作動を制御
することができる。また、図１に示されているようにEC
U70には、手動変速機66内の潤滑油の温度を検出する油
温センサ67が電気的に接続されている。
手動変速機66はエンジン１にクラッチ71を介して接続
可能となっており、そのクラッチ71は回転方向緩衝機構
としてのトーションばね付きクラッチディスク（図示し
ない）を含んでいる。クラッチディスクのトーションば
ねは、図３中に実線で示す２段折れねじり特性を有して
おり、図３中の破線は通常のタイプのガソリンエンジン
に使用されるクラッチ、即ち、そのクラッチディスクに
おけるトーションばねの２段折れねじり特性を示してい
る。ここで、通常のタイプのガソリンエンジンとは、こ
の実施例の筒内噴射型のエンジン１とは異なり、吸気通
路内に燃料が噴射されるタイプのエンジンを示してい
る。この筒内噴射型のエンジン１は、アイドル運転では
後期噴射を行うため（図５参照）、アイドル運転時での
エンジン１の回転速度変動が通常のエンジンに比べて増
加し易く、このため、エンジン１の回転速度変動を手動
変速機66に伝達しないように、クラッチ71の場合、図３
から明らかなようにトーションばねは、通常のクラッチ
のトーションばねに比べ、そのクラッチディスクの回転
角が小さい領域ではねじりトルク、つまり、そのばね定
数が小さく設定されている。
図４を参照すると、ECU70に電気的に接続されている
センサ、スイッチ及び機器が纏めて示されている。ECU7
0はいわゆるマイクロコンピュータであって、マイクロ
プロセッサ（MPU）72、リードオンリメモリ73（ROM）、
ランダムアクセスメモリ74（RAM）、バックアップメモ
リ75（BURAM）、入力インタフェース72及び出力インタ
フェース76等の基本的な回路を備えている。入力インタ
フェース72には前述した水温センサ16、クランク角セン
サ17、スロットルセンサ29、アイドルスイッチ30、O2セ
ンサ40、エアフローセンサ64、吸気温センサ65、油温セ
ンサ67、負圧スイッチ69及び気筒判別センサに加えて、
イグニッションキーなどが電気的に接続されており、出
力インタフェース78には前述したフューエルインジェク
タ４、第１エアバイパスバブル24、第２エアバイパスバ
ルブ27、EGRバルブ45、低圧ポンプ51、燃料圧切換え弁6
0及び点火コイル19に加えて、各種の警告灯（図示しな
い）などが電気的に接続されている。
ECU70のROM73には、前述したエンジンシステムの作動
を制御する制御プログラムや、この制御プログラムの実
行に利用される制御マップが予め記憶されている。ECU7
0は入力インタフェース76を介してセンサやスイッチか
らの入力信号を受け取ると、これらの入力信号、制御プ
ログラム及び制御マップに基づき、空燃比制御を含む燃
料の噴射制御モードを決定した後、フューエルインジェ
クタ４、点火コイル19及びEGRバルブ45、低圧ポンプ51
及び燃料圧切換え弁60などの機器に出力インタフェース
78を介して制御信号を出力し、燃料の噴射時期、燃料の
噴射量、点火時期及び吸気側に戻すべき排ガスの量など
を制御する。
ここで、燃料の噴射制御モードには、エンジン１の吸
気行程中に燃料を噴射する前期噴射制御モード及びエン
ジン１の圧縮行程中に燃料を噴射する後期噴射制御モー
ドがある。また、後期噴射制御モード内での空燃比の制
御には、気筒内の平均空燃比を理論空燃比よりも大きい
空燃比（20〜40）で制御するリーン制御、エンジン１の
冷態低負荷時に実施する気筒内の平均空燃比を理論空燃
比の近傍で制御する冷態低負荷制御がある。また、前期
噴射制御モード内の空燃比の制御には、気筒内の平均空
燃比を理論空燃比よりも大きい空燃比（20〜25前後）で
制御するリーン制御、平均空燃比を理論空燃比で制御す
るストイキオ（stoichiometric）フィードバック制御及
び平均空燃比を理論空燃比よりも低い要求空燃比で制御
するオープンループ制御がある。
次に、ECU70によって実行されるエンジン制御の概要
について説明する。
：エンジン制御の概要： −エンジンのクランキング中− エンジン１のイグニッションキーが運転者によってオ
ン操作されると、ECU70は燃料圧切換え弁60をオン作動
させる同時に低圧ポンプ51を駆動し、そして、エアバイ
パスバルブ27を閉じる。燃料圧切換弁60のオン作動は高
圧レギュレータ59内のバイパス通路を開くことから、高
圧ポンプ55からフューエルインジェクタ４のデリバリパ
イプ62に至る燃料通路内の圧力は前記低圧値まで低下さ
れる。また、低圧ポンプ51から高圧ポンプ55に向けて吐
出された燃料の圧力もまた低圧レギュレータ54により低
圧値に調整されるので、低圧ポンプ51から高圧ポンプ55
を経てフューエルインジェクタ４に至る燃料供給通路内
の燃料の圧力は低圧値に保持される。
この後、イグニッションキーが運転者によりスタート
位置まで操作されると、エンジン１はセルモータ（図示
しない）よりクランキング運転され、同時に、ECU70は
燃料の噴射制御を開始する。この場合、フューエルイン
ジェクタ４から対応する気筒内に直接噴射される燃料の
量は、燃料供給通路内の圧力、フューエルインジェクタ
４の開弁時間及び気筒内への吸気量に基づいて決定され
る。ここで、エンジン１がクランキング運転中にあると
き、各気筒への吸気量は、スロットルボディ23の弁通路
とスロットルバルブ28との間の隙間を流れる空気量及び
第１エアバイパスバルブ24を通じてスロットルボディ23
内の分岐通路内を流れる空気量によって決定される。な
お、第１エアバイパスバブル24の開度もまたECU70によ
って制御される。
エンジン１のクランキングは高圧ポンプ55を駆動し、
これにより、高圧ポンプ55は低圧ポンプ51側から供給さ
れる燃料を加圧してフューエルインジェクタ４側に吐出
する。しかしながら、エンジン１のクランキング運転
中、高圧ポンプ55から吐出される燃料の圧力は不安定で
あるため、燃料の噴射制御に高圧ポンプ55の吐出圧を使
用することはできない。それ故、エンジン１のクランキ
ング中にあっては、低圧ポンプ51から吐出される燃料の
圧力を調整して得られる低圧の燃料が使用される。
−始動時− エンジン１が始動状態にあるとき、ECU70は、噴射制
御モードに前期噴射制御モードを選択し、この前期噴射
制御モードでは前述したオープンループ制御が採用され
る。従って、このような状況では、吸気行程にて各気筒
内に燃料が直接噴射され、そして、燃料の噴射量は気筒
内の平均空燃比が理論空燃比よりも比較的小さくなるよ
うに制御される。つまり、気筒内に供給された空気と燃
料との混合気は比較的リッチな状態にある。それ故、エ
ンジン１の始動時には気筒内での燃料の気化率がたとえ
低くても、吸気行程中に噴射された燃料は膨張行程に至
るまでの間にて十分に気化される。しかも、気筒内の混
合気は比較的リッチな状態にあるから、膨張行程にて燃
料は確実に着火され、その燃焼が良好に行われる。この
結果、気筒内での失火を原因とした未燃燃料（ハイドロ
カーボン（HC））の発生が抑制される。
なお、筒内噴射型のエンジン１にあっては、通常のタ
イプのエンジンとは異なり、吸気通路13の内壁面に噴射
された燃料が付着するようなこともなく、燃料の噴射量
制御に関して、その応答性及び精度の向上を容易に図る
ことができる。
−冷態始動後のアイドル運転（暖機中）− エンジン１のクランキング運転が完了し、エンジン１
の運転状態がアイドル運転状態に移行すると、つまり、
イグニッションキーがスタート位置からオン位置に戻さ
れると、ECU70は燃料圧切換弁60をオフ作動させる。こ
のとき、第１及び第２エアバイパスバルブ24,27はアイ
ドル開度に維持される。このとき、エンジン１は高圧ポ
ンプ55を安定して駆動し、高圧ポンプ55からフューエル
インジェクタ４に至る燃料通路内の燃料圧が増加し、そ
して、高圧レギュレータ59の働きにより燃料圧が前述し
た高圧値に維持される結果、高圧ポンプ55は高圧の燃料
をフューエルインジェクタ４に向けて吐出する。
エンジン１の暖機が完了するまでのアイドル運転中、
即ち、エンジン１の冷却水温TWTが所定値（例えば50
℃）に達するまでの間にあっては、ECU70は、冷態始動
時での場合と同様に、噴射制御モードに前期噴射制御モ
ードを選択するが、このときの各気筒内への燃料の噴射
量は、前述した燃料通路内の高い燃料圧と、フューエル
インジェクタ４の開弁時間とによって決定されることに
なる。
なお、車両の補機類、例えばエアコンディショナ（図
示しない）の駆動がオン又はオフされ、これに伴い、エ
ンジン１の負荷が増減すると、ECU70は第１エアバイパ
スバルブ24の開度、つまり、各気筒への吸気量及び燃料
の噴射量を制御することで、エンジン１のアイドル回転
数を一定に維持する。
また、暖機運転中、O2センサ40の温度が活性化温度ま
で上昇すると、ECU70は、その前期噴射制御モード中の
空燃比制御をストイキオフィードバック制御に切り換
え、O2センサ40からの出力信号に基づき気筒内の平均空
燃比を理論空燃比に一致させるべく燃料の噴射量を制御
する。この結果、排ガス浄化装置42の三元触媒は、排ガ
ス中の有害成分を効果的に浄化可能となる。
−エンジンの暖機完了後− エンジン１の暖機が完了すると、ECU70は、図５の制
御マップからエンジン回転速度NE及びエンジン１の負荷
相関情報としての目標平均有効圧PEに基づき、空燃比制
御や燃料噴射時期制御を含む噴射制御モードを決定し、
また、決定された噴射制御モードに従い第２エアバイパ
スバルブ27及びEGRバルブ45の開閉を制御する。この実
施例の場合、ECU70は、スロットルセンサ29から出力さ
れるスロットル開度θTH及びエンジン回転速度NE等に基
づいてエンジン１の目標平均有効圧PEを算出し、また、
クランク角センサ17から出力されるクランク角信号から
エンジン回転速度NEを算出する。
以下、エンジン１の定常的な運転状態に応じた噴射制
御モードについて説明する。
−エンジンのアイドル運転時（低負荷・低回転）− エンジン１がアイドル運転状態（低負荷及び低回転）
にあるとき、つまり、エンジン回転速度NE及び目標平均
有効圧PEが共に低いとき、ECU70は、図５の制御マップ
から明からなように燃料の噴射制御モードを後期噴射制
御モード（リーン制御）に切り換える。このとき、ECU7
0は、第２エアバイパスバルブ27及びEGRバルブ45をそれ
ぞれ全開させる。第２エアバイパスバルブ27が開かれる
と、スロットルバルブ28の開度に拘わらず、バイパスパ
イプ26からサージタンク20に吸気が導かれるで、各気筒
内に多量の吸気を供給することができる。また、EGRバ
ルブ45も開かれているので、排ガスの一部がサージタン
ク20に導入される。従って、各気筒内には排ガスを含ん
だ吸気が供給されることになる。その場合、各気筒に供
給される排ガスの量は、吸気量の30〜60％に設定されて
いる。このとき、フューエルインジェクタ４からの燃料
の噴射量は、気筒内の平均空燃比が20〜40程度の値とな
るように制御される。
このように平均空燃比が大きくても、噴射制御モード
が後期噴射モードに切り換えられている結果、圧縮行程
にてフューエルインジェクタ４から気筒内に燃料が噴射
されると、噴射された燃料は、点火時期の直前にて、点
火プラグ３の周辺に理論空燃比近傍の空燃比を有する混
合気を形成する。より詳しくは、前述したようにピスト
ン７の頂面に半球状のキャビティ８が形成されているこ
とから、圧縮行程時におけるピストン７の押し上げは、
図６に示されているように気筒内の吸気に矢印80で示す
逆タンブル流を生起させ、しかも、フューエルインジェ
クタ４はピストン７のキャビティ８に向けて燃料を噴射
する。それ故、燃料噴霧の大部分がキャビティ８内、即
ち、点火プラグ３の周辺に留められるので、たとえ気筒
内の平均空燃比が大きくても、点火プラグ３の周辺に理
論空燃比近傍の空燃比を有した混合気を形成することが
でき、燃料噴霧は点火プラグ３により確実に着火され
る。この結果、エンジン１のリーンバーン運転が可能と
なり、排ガス中のCOやHCを低減することができるととも
に、燃料の消費量が低減される。更に、この場合、気筒
内に供給される吸気には多量の排ガスが含まれているの
で、排ガス中の窒素酸化物（NOX）もまた大幅に減少さ
れる。
燃料の噴射制御モードに後期噴射制御モードが選択さ
れている場合、各気筒内にはスロットルバルブ23をバイ
パスして吸気が導かれるので、スロットルバルブ23によ
る弁通路の絞り損失やポンピングロスが低減される。
なお、エンジン１がアイドル運転状態にあるとき、エ
ンジン負荷の増減に応じて、各気筒内への燃料の噴射量
が増減されることは言うまでもない。これにより、エン
ジン１のアイドル回転数は一定に制御され、この制御の
応答性は非常に良好となる。
−車両の低・中速走行時− ECU70は図５の制御マップから、目標平均有効圧PE及
びエンジン回転速度NEに基づき、前期噴射制御モード
（リーン制御）、前期／後期噴射制御モード（ストイキ
オフィードバック制御）、前期噴射制御モード（オープ
ンループ制御）の何れかの制御域を決定する。より詳し
くは、前期噴射制御モード（リーン制御）では、ECU70
は、吸気行程にて燃料を噴射させ、そして、気筒内の平
均空燃比が20〜23程度となるように燃料の噴射量を制御
する。更に、この場合、ECU70は、第１及び第２エアバ
イパスバルブ24,27及びEGRバルブ45の開度もまたそれぞ
れ制御する。
−急加速・高速走行時− 車両の急加速状態または高速走行状態では目標平均有
効圧PE及びエンジン回転速度NEの何れかが高く、ECU70
は噴射制御モードを前期噴射制御モード（オープンルー
プ制御）に切り換える。この場合、吸気行程にて燃料が
噴射され、その燃料の噴射量は、気筒内の平均空燃比が
理論空燃比よりも比較的小さくなるようにオープンルー
プ制御される。
前期噴射制御モード（オープンループ制御）でも、EC
U70は、第１及び第２エアバイパスバルブ24,27及びEGR
バルブ45の開度を制御する。
−燃料カット域− 車両の中・高速走行中、アクセルペダルの踏み込みが
解除されると、車両は減速し始め、このとき、ECU70は
気筒内への燃料噴射を停止する（燃料カット）。従っ
て、燃料の消費量及び排ガス中の有害成分は共に減少さ
れる。エンジン回転速度NEが復帰回転速度よりも低下す
るか、又は、アクセルペダルが再び踏み込まれると、EC
U70は燃料カットを直ちに中止し、前述した制御域の何
れを選択する。
次に、エンジン１の運転過渡状態における燃料の噴射
制御モードの選択手順に関して、以下に説明する。具体
的には、エンジン１が運転過渡状態にあるとき、燃料の
噴射制御モードは図７のメインルーチンに従って選択さ
れ、このメインルーチンは所定のサイクル毎、例えばエ
ンジン１の半回転、即ち、１行程毎に繰り返して実行さ
れる。
−メインルーチン− ステップS1にて、ECU70は、前述した各種のセンサ及
びスイッチからの出力信号に基づきエンジンシステムの
運転情報を読み込む。詳しくは、ECU70は各種センサの
出力信号から冷却水温TWT、スロットル開度θTH、吸気
温TAIR、手動変速機66の油温TTM、エンジン回転速度NE
を求める。また、ECU70は、読み込んだ情報からエンジ
ン負荷情報としての目標平均有効圧PE、スロットル開速
度（スロットル開度の微分値）ΔθTH及び車速Ｖなどを
算出する。なお、ステップS1の実行に先立ち、ECU70は
初期化処理を実行し、後述する各種のフラグ及び減算タ
イマにそれぞれ負の値をセットする。
次のステップS2にて、ECU70はエンジン１の冷却水温T
WTが所定の温度TWTC（例えば50℃）よりも低いか否かを
判別する。ステップS2の判別結果が偽（No）の場合、つ
まり、エンジン１の暖機が完了している場合、ECU70
は、後述するステップS3〜ステップS9の発進制御ルーチ
ン、加速ショック制御ルーチン、加速応答制御ルーチ
ン、減速ショック制御ルーチン、燃料カットからの復帰
制御ルーチン、噴射制御モードの決定ルーチン及び噴射
終了時期制御ルーチンを経て、そして、ステップS10に
て、制御対象となる機器の駆動制御ルーチンを順次実行
する。この駆動制御ルーチンでは、先のステップにて決
定された制御情報に基づき、フューエルインジェクタ
４、第１及び第２エアバイパスバルブ24,27、EGRバルブ
45及び点火コイル19等の各種の機器の駆動が制御され
る。
一方、ステップS2の判別結果が真（Yes）となり、エ
ンジン１の暖機が完了していない場合、ECU70はステッ
プS11からステップS8以降を順次実行する。
次に、各ステップの詳細を順次説明する。
−発進制御ルーチン− 図８に示されているように発進制御ルーチン（ステッ
プS3）では、先ず、ステップS30にて、走行フラグFRUN
に１がセットされているか否かが判別される。エンジン
１の始動後、ステップS30が最初に実行される際には、
走行フラグFRUNには負の値がセットされているから、こ
こでの判別結果は偽となり、次に、車速Ｖが第１車速VH
（例えば5mg/h）よりも低いか否かが判別される（ステ
ップS31）。ステップS31の判別結果が真であると、スロ
ットル開度θTHがスロットル閾値θTHL（例えば５％の
開度）よりも小さいか否かが判別される（ステップS3
2）。ここでの判別結果もまた真であれば、車両の停車
中で且つ運転者に発進の意志がないと判断でき、発進フ
ラグFSTに０がセットされる（ステップS33）。
一方、アクセルペダルの踏み込みに伴い、スロットル
開度θTHが増加し、ステップS32の判別結果が偽になる
と、運転者に発進の意志があり、エンジン１が発進移行
状態にあると判断できる。この場合にはステップS34に
て、発進フラグFSTに１がセットされる。そして、車両
が発進し、その車速Ｖが上昇すると、ステップS31の判
別結果もまた偽となり、この場合、走行フラグFRUNに１
がセットされた（ステップS35）。
この後、車両が発進し、走行フラグFRUNに１がセット
されると、ステップS30の判別結果は真となる。従っ
て、ステップS30からステップS36が実行され、ここで
は、車速Ｖが第１車速VHよりも低い第２車速VL（例えば
2kg/h）よりも低下したか否かが判別される。ここでの
判別結果が偽の場合、つまり、発進が完了し、車両が走
行状態にある場合には、ステップS35が繰り返して実行
され、走行フラグFRUNの値は１に維持される。
一方、車両が減速し、車両がほぼ停止状態となって、
ステップS36の判別結果が真になると、走行フラグFRUN
は０にセットされる（ステップS37）。即ち、走行フラ
グFRUNは車速Ｖに応じて１又は０にセットされる。第２
車速V2は第１車速V1よりも低い値に設定されているの
で、車両の微速走行時、走行フラグFRUNのセットにハン
チングが発生することはない。
発進フラグFSTに１がセットされていると、ECU70は、
後述する噴射制御モードの決定ルーチンにて、噴射制御
モードに前期噴射制御モード（ストイキオフィードバッ
ク制御）を選択することができる。
これに対し、発進フラグFSTが０にリセットされてい
ると、ECU70は、決定ルーチンにて、噴射制御モードを
目標平均有効圧PE及びエンジン回転速度NEからマップに
基づいて選択する。
−加速ショック制御ルーチン− 図９に示されているように加速ショック制御ルーチン
では、ステップS40にて、目標平均有効圧PEが所定圧−P
EL（例えば−1kgf/cm2）よりも高いか否か判別され、こ
こでの判別結果が真の場合、つまり、車両が減速状態に
ある場合には、ステップS41にて、減算タイマタイマtAS
は０にセットされ、そして、加速フラグFDAに１がセッ
トされる。ステップS41からは次のステップS5の加速応
答制御ルーチンをバイパスし、ステップS6の減速ショッ
ク制御ルーチンが実行される。
この後、アクセルペダルが運転者によって踏み込ま
れ、目標平均有効圧PEが上昇し、ステップS40の判別結
果が真になると、スロットル開度ΔθTHが加速判定値α
THHよりも大きいか否かが判別される（ステップS42）。
ここでの判別結果が真となると、運転者に車両を加速す
る意思があると推測され、次のステップS43にて、加速
フラグFDAに１がセットされているか否かが判別され
る。車両が減速状態から加速状態に移行するようなエン
ジン１の第１加速移行状態にあっては、加速フラグFDA
は既に１にセットされているので、ステップS43の判別
結果は真となる。次のステップS44では、加速フラグFDA
はその値が０にセットされ、そして、減算タイマtASに
所定値t1（例えば0.1sec）がセットされ、この時点から
減算タイマtASの作動が開始される。
ここで、減算タイマtASの作動中、後述するようにECU
70は噴射制御モードに後期噴射制御モード（リーン制
御）を選択する。
加速ショック制御ルーチンにおいて、加速ショックに
は、クラッチ71のトーションばねが減速側から加速側に
ねじられ、且つ、最もねじられ部分において生じる、い
わゆるがた詰めショックが含まれる。このがた詰めショ
ックはエンジン１の出力が大きい程、大きくなる傾向に
あるため、がた詰めショックが生じ易い状態では、所定
期間に亘って後期噴射制御モード（リーン制御）を選択
する。
−加速応答制御ルーチン− 図10に示されているように加速応答制御ルーチンで
は、ステップS51にて、スロットル開度ΔθTHが前述し
た加速判定値αTHHよりも小さい加速判定値αTHLよりも
大きいか否かが判別される。ここでの判別結果が真の場
合には、前述した減算タイマtASの値が０であるか否か
が判別される（ステップS52）。ステップS52での判別結
果が偽の場合には、先の加速ショック制御ルーチンに
て、減算タイマtASに所定値t1がセットされ、その減算
タイマtASが作動中にあることを意味しており、この場
合、次のステップS53はバイパスされる。
しかしながら、ステップS52の判別結果が真の場合に
は、減算タイマtARに所定値t2（例えば1sec）がセット
され、減算タイマtARの作動が開始される。即ち、車両
が減速状態にない状況や、又は、減算タイマtASの作動
が終了した後に、アクセル開速度ΔθTHが加速判定値α
THLよりも大くなるようなエンジン１の第２加速移行状
態において、減算タイマtARの作動が開始される。
ここで、減算タイマtARの作動中、後述するようにECU
70は、後期噴射制御モードを禁止する。
−減速ショック制御ルーチン− 図11に示されているように減速ショック制御ルーチン
では、ステップS60にて、スロットル開速度ΔθTHが所
定値−βTHよりも小さいか否か、つまり、アクセルペダ
ルの踏み込みが戻され、車両が減速しようとするか否か
が判別される。ここでの判別結果が偽の場合には、減速
フラグFADに１がセットされる（ステップS61）。つま
り、アクセルペダルの踏み込みが一定の速度以上で戻さ
れない限り、減速フラグFADには１がセットされる。
しかしながら、ステップS60の判別結果が真となる
と、次に、減算フラグFADの値が１であるか否かが判別
される（ステップS62）。ここでの判別結果が真になる
と、車両が定速又は加速状態から減速状態に移行しよう
とするエンジン１の減速移行状態を示しており、この場
合には、次のステップS63にて、減速フラグFADが０にリ
セットされるとともに、減算タイマtDSに所定値t3（例
えば0.5sec）がセットされ、この時点から減算タイマt
DSの作動が開始される。
ここで、減算タイマtDSの作動中、後述するようにECU
70は噴射制御モードを後期噴射制御モード（リーン制
御）を強制的に選択する。
−燃料カットからの復帰制御ルーチン− 図12に示されているように燃料カットからの復帰制御
ルーチンでは、ステップS71にて、目標平均有効圧PE及
びエンジン回転速度NEに基づき、エンジン１の制御域が
燃料カット域にあり、且つ、前述の減算タイマtDSの値
が０であるか否かが判別される。ここでの判別結果が正
の場合、つまり、車両が減速状態であって、先の減速シ
ョック制御ルーチンにて設定された減算タイマtDSの作
動が完了し、且つ、エンジン１の制御域が燃料カット域
であるとき、復帰フラグFCRに１がセットされる（ステ
ップS71）。
この後、エンジン１の回転速度NEが復帰回転速度まで
低下するか、又は、運転者によりアクセルペダルが踏み
込まれ、エンジン１の制御域が燃料カット域から外れる
と、復帰フラグFCRに１がセットされているか否かが判
別され、この判別結果が真の場合、つまり、エンジン１
が燃料カットからの復帰移行状態にあるときには、減算
タイマtCRに所定値t4（例えば0.5sec）がセットされ、
そして、復帰フラグFCRは０にセットされる（ステップS
73）。
ここで、減算タイマtCRの作動中、後述するようにECU
70は噴射制御モードを後期噴射制御モードの強制的に選
択する。この場合の後期噴射制御モードにおいて、空燃
比は、目標平均有効圧PE及びエンジン回転速度NEに基づ
いて制御される。これにより、燃料カットからの復帰時
の回転アンダシュートが防止できるので、燃料カットか
らの復帰回転速度を低回転に設定でき、燃費の向上が図
られるとともに、エンジン１のエンストを防止すること
ができる。
−スモーク制御ルーチン− 図13に示されているようにスモーク制御ルーチンで
は、ステップS110にて、目標平均有効圧PEが所定圧−P
ESMK（例えば−0.1kg/cm2）よりも低いか否かが判別さ
れ、ここでの判別結果が真の場合、エンジン回転速度NE
が所定速度NELよりも速いか否かが判別される（ステッ
プS111）。ステップS110,S111の何れかの判別結果が偽
の場合には、スモークフラグFSMに１がセットされ（ス
テップS112）、これらステップS110,S111の判別結果が
共に真の場合、つまり、吸気行程時、気筒内に強力な負
圧が発生し、且つ、エンジン１の回転速度NEが比較的高
いときには、スモークフラグFSMに０がセットされる。
ここで、スモークフラグFSMに０がセットされている
と、エンジン１が第１冷態移行状態にあることを示して
おり、この場合、後述するようにECU70は噴射制御モー
ドを後期噴射制御モード（例えば冷態低負荷制御）に強
制的に選択することができる。
−噴射制御モードの決定ルーチン− 図14に示されるように決定ルーチンでは、前述した各
ルーチンにて設定されたフラグ及び減算タイマの値に従
い、燃料の噴射制御モードが決定される。
第１に、ステップS82では、スモークフラグFSMが１で
あるか否かが判別される。ここでの判別結果が偽の場
合、つまり、スモークフラグFSMが０である場合には、
ステップS801にて、燃料の噴射モードは後期噴射制御モ
ード（冷態低負荷制御）に強制的に設定される。ここ
で、前述のスモーク制御ルーチンから明らかなように、
スモークフラグFSMが０の場合には、負荷相関値である
目標平均有効圧PEが比較的低く且つエンジン回転数NEが
比較的高い状況、つまり、エンジン１の暖機運転中にあ
ってエンジン１がレーシング、つまり、後の回転降下時
のような減速域で運転された状況にある。このような状
況にて、燃料が前期噴射制御モードで噴射されると、気
筒内の液相の燃料が気筒の内壁の油膜を洗い流してしま
い易く、ピストンリングのシール性を阻害する。この結
果、気筒内の強い負圧及びピストンリングのシール性の
悪化は、クランクケースから気筒内にブローバイガスを
流入させ、排ガス中のスモークの増加や点火プラグ３の
汚損を招き、また、気筒内からクランクケース内に燃料
滴を漏れ出させてしまう。しかしながら、上述したよう
に燃料が後期噴射制御モードにて噴射されると、液相の
燃料は気筒内壁のオイルを洗い流す前に燃焼されるの
で、上述した前期噴射制御モードに起因した不具合が発
生することはない。
第２に、ステップS82での判別結果が真となり、ここ
でも燃料の噴射制御モードが設定されない場合には、次
のステップS83にて、冷却水温TWTが吸気温TAIRをパラメ
ータとして決定される所定温度ｆ（TAIR）よりも高いか
否かが判別される。所定温度ｆ（TAIR）は例えば以下の
ように設定される。
TAIR＞20℃の場合、ｆ（TAIR）＝TWTL（例えば70℃） TAIR＜０℃の場合、ｆ（TAIR）＝TWTH（例えば77℃） ステップS83の判別結果が偽の場合、つまり、エンジ
ン１の冷却水温TWTが所定温度ｆ（TAIR）よりも低い場
合には、ステップS801にて後期噴射制御モードが禁止さ
れ、燃料は前期噴射制御モード（オープンループ制御）
で噴射される。即ち、ステップS83の判別結果が偽とな
る状況とはエンジン１が第２冷態移行状態にあることを
示している。このような第２冷態移行状態にあっても、
エンジン１の吸気行程にて噴射された燃料は次の圧縮行
程までに十分に新たな空気と混合することができ、燃料
は良好に燃焼される。この結果、エンジン１の冷却水温
TWTが速やかに上昇することから、エンジン１の冷却水
を利用する車両の暖房システムを有効に働かせることが
できるとともに排ガス温度が上昇してO2センサ及び触媒
を早期に活性化することができ、更に、エンジン１の暖
機運転に要する時間が長くなることはない。
また、所定温度ｆ（TAIR）、即ち、TWTL,TWTHは、吸
気温TAIRに応じて異なる温度にそれぞれ設定されている
ので、冷却水温TWTが低くても、吸気温TAIRが比較的高
ければ、ステップS801が実行されることはなく、燃料の
噴射制御モードには後期噴射制御モード（リーン）を選
択することができる。この場合、燃料が圧縮行程にて噴
射されても、燃料は吸気温TAIRが比較的高いので、十分
に気化することができる。
第３に、ステップS83の判別結果が真となり、ここで
も燃料の噴射制御モードが決定されない場合、次のステ
ップS84では、手動変速機66の潤滑油の温度、即ち、油
温TTMが下式の範囲内にあるか否かが判別される。
TTML（例えば５℃）＜TTM＜TTMH（例えば40℃） ここでの判別結果が真、即ち、油圧TTMが上式の範囲
にあって、手動変速機66が冷態状態、つまり、その潤滑
油の粘度が比較的低い状況にあっては、次のステップS8
5にて、アイドルスイッチ29からのスイッチ信号SWIDが
オンであるか否かが判別される。ここでの判別結果もま
た真の場合、つまり、エンジン１がアイドル運転時にあ
るときには、ステップS801が実行される結果、燃料の後
期噴射が禁止され、燃料は前期噴射制御モード（ストイ
キオフードバック制御又はオープンループ制御）にて噴
射される。
燃料の噴射制御モードが後期噴射制御モードにある
と、前期噴射制御モードに比べてエンジン１における出
力トルクの変動が比較的大きくなり、その出力トルク変
動はエンジン１のアイドル運転時に最も大きなものとな
る。このため、エンジン１と手動変速機66との間を繋ぐ
クラッチ71には前述したように２段折れねじり特性のト
ーションばねが採用されており、その１段目のばね定数
は比較的小さく設定されている。エンジン１のアイドル
運転時、潤滑油の温度がTTMHよりも低い場合、潤滑油の
粘度が大きくなり、ねじり角度がトーションばねの１段
目のばね定数を越えて２段目のばね定数部分まで増加す
ることとなる。この場合、エンジン１の回転速度変動が
手動変速機66の内部に増幅して伝達され、手動変速機66
からがた付き音が発生していしまう。一方、潤滑油の温
度がTTMLよりも更に低くなると、手動変速機66内でのが
た付きは発生するものの、そのがた付き部分での潤滑油
の粘度もまた増大しているので、潤滑油自体によりがた
付き音の発生を防止することができる。
この点、手動変速機66が冷態状態にあって、且つ、エ
ンジン１がアイドル運転状態にあるときには前述したよ
うに燃料の噴射制御モードに後期噴射制御モードの選択
を禁止し、燃料の噴射を前期噴射制御モードで行うよう
にすると、エンジン１の出力トルク変動を小さい抑える
ことができ、この結果、手動変速機66からのがた付き音
の発生を低減することができる。
油音TTMが上記の範囲から外れている場合、特に、手
動変速機66内の各部に潤滑油が十分に供給されているよ
うな油温TTMがTTMH以上の状況にあっては、アイドル運
転時におけるエンジン１の回転速度の変動はトーション
ばねの１段目のばね定数の部分で吸収されることにな
り、手動変速機66からのがた付き音は発生しない。それ
故、このような状況にあっては、燃料の噴射制御モード
に後期噴射制御モードを選択することができる。なお、
油音TTMがTTML以下にある状況では後期噴射制御モード
の選択を許可しているけれども、この場合、手動変速機
66内にてがた付きが発生する条件を満たしているため、
後期噴射制御モードを禁止するようにしてもよい。
第４に、ステップS84,S85の一方の判別結果が偽とな
り、ここでも燃料の噴射制御モードが決定されない場合
には、次のステップS86にて、発進フラグFSTが１である
か否かが判別される。ここでの判別結果が真の場合、即
ち、今、運転者がエンジン１のアイドル運転状態から車
両を発進させようとするときには、ステップS801が実行
される。即ち、車両の発進時にあっては、燃料の後期噴
射が禁止され、燃料は前期噴射制御モード（ストイキオ
フィードバック制御又はオープンループ制御）で噴射さ
れ、この場合、エアバイパスバルブ27はそのままに維持
され、EGRバルブ45は制御モードにより決定される開度
に制御される。従って、気筒内には吸気及び燃料が共に
十分に供給されるので、エンジン１の出力は瞬時に増大
し、車両はスムーズに発進可能となる。また、このと
き、エンジン１からの排ガスは排ガス浄化装置42の三元
触媒により効果的に浄化される。
第５に、ステップS86の判別結果が偽であり、ここで
も燃料の噴射制御モードが決定されない場合には、次の
ステップS87にて、減算タイマtARの値が０であるか否か
が判別される。ここで判別結果が偽の場合、つまり、減
算タイマtARの作動中にある状況とは、前述した加速応
答制御ルーチンでの説明から明らかなように車両が減速
状態にない状態から加速されようとしていることを示し
ている。このような状況にあっては、減算タイマタイマ
tARの値が０となるまで、ステップS801が繰り返して実
行される結果、燃料の後期噴射が禁止され、燃料は前期
噴射制御モードで噴射される。
第６に、ステップS87の判別結果が真となり、ここで
も燃料の噴射制御モードが決定されない場合には、次の
ステップS88にて減算タイマtCRが０であるか否かが判別
される。ここでの判別結果が真の場合、つまり、減算タ
イマtCRが作動中にある状況とは、前述した燃料カット
からの復帰制御ルーチン及び減速シャック制御ルーチン
での説明から明らかなように減算タイマtDSが作動中に
ないことを条件として、燃料の噴射制御モードが燃料の
カット域から外れたことを示している。このような状況
にあっては、ステップS802が実行され、燃料は後期噴射
制御モードで強制的に噴射される。従って、減算タイマ
tDSの作動中、燃料は後期噴射制御モードで強制的に噴
射されるから、エンジン１の出力が急激に増加すること
はなく、エンジン１のロール、即ち、車体の振動を抑制
することができる。
第７に、ステップS88の判別結果が真となり、ここで
も燃料の噴射制御モードが決定されない場合には、次の
ステップS89にて、減算タイマtASの値が０、且つ、減算
タイマtDSの値が０であるか否か、つまり、減算タイマt
AS,tDSの何れかが作動中にあるか否かが判別される。こ
こでの判別結果が偽とは、前述した加速ショック制御ル
ーチン及び減速ショック制御ルーチンでの説明から明ら
かなように車両が減速状態から加速しようとする状況に
あるか、又は、車両が定速又は加速状態から減速しよう
とする状況にある。従って、このような状況にあって
は、ステップS802が繰り返して実行される結果、燃料は
後期噴射制御モード（リーン制御）で強制的に噴射され
る。従って、運転者によるアクセルペダルの踏み込み、
つまり、吸気量に拘わらず、エンジン１の出力が急激に
変化することはなく、車両の加速ショックや減速ショッ
クを低減でき、車両を適度に加速又は減速させることが
できる。
第８に、ステップS89の判別結果が真であると、ステ
ップS803が実行され、このステップでは前述した図５の
マップに従い、燃料の噴射制御モードが決定される。
以上説明したように噴射制御モードの決定ルーチンで
は、燃料の噴射制御モードを決定するにあたり、スモー
クフラグFSM、冷却水温TWT、手動トランスミッション66
の油温TTM、発進フラグFST、加速応答のための減算タイ
マtAR、燃料カットからの復帰のための減算タイマtCR、
加速又は減速ショックのための減算タイマtAS,tDSの順
序で、それらの値を判別し、その判別結果に応じて燃料
の噴射制御モードを優先的に決定するようにしてあるか
ら、エンジン１の始動、ブレーキ力の確保、スモークの
低減、暖機の早期完了、手動トランスミッション66内か
らのがた付き音の低減、発進の円滑化、加速の応答性、
燃料カットからの復帰応答性、加速又は減速ショックの
低減の優先順序で、燃料の噴射モードが決定される。つ
まり、車両が走行中にあるときの加速及び減速のショッ
ク低減性能などよりも、エンジン１の始動性能、制動性
能及び発進性能が優先して考慮されているから、車両の
ドライバビリティをより向上することができる。
−噴射終了時期の制御ルーチン− 図15に示されているように噴射終了時期の制御ルーチ
ンは先ず、ステップS90,S91,S92での判別が順次実行さ
れるが、これらステップS90,S91,S92での判別は、メイ
ンルーチンのステップS2（図７）、また、スモーク制御
ルーチンのS110,S111（図13）での判別とそれぞれ同様
である。それ故、これらステップS90,S91,S92に関する
説明は省略する。
ステップS90,S91,S92の判別結果が全て真の場合、即
ち、エンジン１が冷態状態にあってエンジン負荷が小さ
く、且つ、エンジン回転速度NEが比較的高いとき、ステ
ップS93にて、燃料の噴射終了時期INJEはピストン７の
上死点（TDC）前、例えば120゜（BTDC）に設定される。
この場合、前述したスモーク制御ルーチン及び噴射制御
モードの決定ルーチンでの説明から明らかなようにスモ
ークフラグFSMには０がセットされているから、燃料の
噴射制御モードには後期噴射制御モード（例えば冷態低
負荷制御）が強制的に選択される。このような状況に
て、燃料の噴射終了時期INJEが120゜BTDCに設定されて
いると、噴射された燃料の量が比較的に多くても、燃料
の気化は十分に促進され、燃料を良好に燃焼させること
ができる。この結果、前述したスモーク制御ルーチンの
働きに加えて、燃料の噴射を圧縮行程の初期にて終了さ
せることで、排ガス中のスモークを大幅に低減すること
ができる。
一方、ステップS90の判別結果が偽の場合には、ステ
ップS94にて、冷却水温TWTが所定の温度TWTH（例えば80
℃）よりも高いか否かが判別される。ここでの判別結果
が偽とは、エンジン１が暖機運転中にあることを意味し
ており、この場合、燃料の噴射終了時期INJEは、目標平
均有効圧PE及びエンジン回転速度NEから決定されるエン
ジン１の運転制御域（図５のマップ参照）に応じ、300
゜〜180゜TDCの範囲で設定される。つまり、所定温度以
上でのエンジン１の暖機運転中においては、エンジン１
が冷態低負荷時にある場合とは異なり、スモークの発生
などの問題が生じないため、エンジン１の暖機を促進さ
せ且つ燃焼の安定性を確保する上で、前述したように燃
料の噴射制御モードに前期噴射制御モードが選択され
る。
また、ステップS91,S92の判別結果が偽の場合、つま
り、エンジン１が冷態状態にあっても、吸気負圧PINが
比較的高い場合や、エンジン回転速度NEが比較的低い場
合にあっても、ステップS95が実行され、燃料の噴射制
御モードに前期噴射制御モードが選択される。前期噴射
制御モードが選択されると、エンジン１の吸気負圧が高
いため、ピストンリングの隙間を通じて気筒内に吸い込
まれるブローバイガスの量が少なくなり、このブローバ
イガスがスモークの原因となることはない。また、エン
ジン１の低回転域では、冷態時での燃料の燃焼が悪化し
易いので、このことからも、混合気の形成に有利となる
前期噴射制御モードが選択される。
ステップS94の判別結果が真の場合、つまり、エンジ
ン１の暖機が完了している場合には、次のステップS96
にて、燃料の噴射制御モードが後期噴射制御モードにあ
り、且つ、空燃比制御がリーン制御にあるか否かが判別
される。ここでの判別結果が真の場合、エンジン１は暖
機完了後のアイドル運転中にあるから、燃料の噴射終了
時期INJEは例えば60゜BTDCに設定される。この場合、噴
射終了時期INJEが圧縮行程の終期にあっても、エンジン
１はその暖機が既に完了しており、しかも、気筒内に噴
射される燃料は少ないので、燃料は良好に気化して燃焼
し、排ガス中のスモークが増加することはない。
この発明は前述した一実施例に制約されるものではな
く、種々の変形が可能である。例えば、図16には、燃料
カットからの復帰制御ルーチンの変形例が示されてい
る。この変形例の復帰制御ルーチンでは、前述したステ
ップS70の判別結果が真の場合、次のステップS74にて、
エンジン１の行程数ｎ（ｎは整数）が読み込まれる。具
体的には、行程数ｎは図17のマップからエンジン回転速
度NEに応じて読み込まれる。図17のマップから明らかな
ように行程数ｎは、エンジン回転速度NEが増加するに連
れて大きな値となる特性を有している。
この後、次のステップS71にて、復帰フラグFCRに１が
セットされる。即ち、燃料の噴射制御モードが燃料カッ
ト域にあり且つ減算タイマtDSの値が０に維持されてい
る限り、行程数ｎが図17のマップから繰り返して読み込
まれ、そして、復帰フラグFCRの値は１に維持される。
一方、ステップS70の判別結果が偽の場合には、ステ
ップS72にて、復帰フラグFCRの値が１である否かが判別
される。ここでの判別結果が真の場合、つまり、燃料の
噴射制御モードが燃料カット域から外れたような状況に
あっては、次のステップS75にて、行程数ｎが０である
か否かが判別される。この時点でのステップS75の判別
結果は偽となるから、行程数ｎは１だけ減少される（ス
テップS76）。次のステップS77では、燃料の噴射量Qfが
判定値Ｑαよりも多いか否かが判別される。ここで、燃
料の噴射量Qfは、図５のマップから選択された制御域の
空燃比制御に基づいて決定される。また、判定値Ｑαは
気筒内の平均空燃比を理論空燃比よりも比較的大きな空
燃比（例えば20）に維持するための燃料の噴射量であっ
て、目標有効圧PEとエンジン回転速度NEとに基づいて決
定される。
ステップS77の判別結果が偽の場合には燃料の噴射量Q
fがそのまま維持されるが、その判別結果が真の場合、
燃料の噴射量Qfは判定値Ｑαに置換され（ステップS7
8）、そして、次のステップS701にて、復帰開始フラグF
CRSに１がセットされる。
ステップS76が繰り返して実行され、ステップS75の判
別結果が真になると、次のステップS79にて、復帰フラ
グFCR及び復帰開始フラグFCRSは共に０にセットされ
る。この結果、この後の制御サイクルでは、ステップS7
2の判別結果が偽となり、ステップS75以降のステップは
バイパスされる。
図12の復帰制御ルーチンではなく、上述した図16の復
帰制御ルーチンが実行される場合、図14の決定ルーチン
のステップS88は、図18のステップS804,S805に置き換え
られる。先ず、これらステップS804,S805では、復帰開
始フラグFCRSが１であるか否か、そして、行程数ｎが０
であるか否かが順次判別される。ステップS804の判別結
果が真となり、且つ、ステップS805の判別結果が偽とな
る状況とは、エンジン１の制御域が燃料カット域から外
れたことを示している。このような状況にあっては、行
程数ｎが０になるまで、前述したステップS802が繰り返
して実行され、燃料の噴射制御モードに後期噴射制御モ
ードが強制的に設定される。
この結果、上述した変形例の復帰制御ルーチン及び決
定ルーチンの場合にあっても、エンジン１の制御域が燃
料カット域から外れると、行程数ｎが０になるまでの期
間、燃料の噴射制御モードに後期噴射制御モードが強制
的に設定されるから、エンジン１の出力が急激に増加す
ることはなく、車両の加速ショック及び車体の振動を低
減することができる。しかも、アクセルペダルが大きく
踏み込まれてエンジン１の制御域が燃料カット域から外
れ、この結果、燃料の噴射制御モードに前期噴射制御モ
ード（ストイキオフィードバック又はオープンループ制
御）が選択され、そして、燃料の噴射量が急激に増加す
るような状況にあっても、燃料の噴射量Qfは判定値Ｑα
に制限されるから、エンジン１の出力が急激に増加する
ことはない。
更に、行程数ｎは、エンジン回転速度NEが上昇するれ
ばするほど大きな値に設定されるから、エンジン回転速
度NEが高い状態にて、エンジン１の制御域が燃料カット
域から外れた場合、制御サイクル数ｎは大きな値に設定
される。このような状況にあっては、復帰制御ルーチン
の実質的な実行時間が長くなり、エンジン１の出力トル
クの変動を抑えることができる。
図19を参照すると、エンジン１の制御域がスロットル
開度θTHを全開にして、燃料カット域から復帰する際の
エンジン回転速度NE、エンジンのロールRE及びエンジン
の出力トルクTEの計測結果がそれぞれ実線で示されてお
り、図19中の破線は復帰制御ルーチン及び決定ルーチン
のステップS804,S805を実行しない場合を示している。
図19から明らかなように復帰制御ルーチン及び決定ルー
チンのステップS804,S805が実行されれば、破線の計測
結果に比べて、エンジン１の出力トルクTEが激しく変動
することはなく、エンジン１のロールREは大幅に減少さ
れる。しかも、この場合、エンジン回転速度NEの変化は
殆どない。
この発明は、前述の実施例に制約されるものではな
く、種々の変形が可能である。例えば、この発明は直列
４気筒のエンジンに限らず、単気筒又はＶ形６気筒のエ
ンジン等の気筒数及び気筒の配列が異なる種々の筒内噴
射型エンジンに適用することができる。また、燃料とし
てはガソリンに限らず、メタノールを使用することがで
きる。車両の発進の検出にはスロットル開度θTHに代え
て、スロットル開速度ΔθTHを使用でき、また、エンジ
ン１のアイドル運転状態の検出にはアイドルスイッチ30
からの出力信号を使用することができる。
エアフローセンサ64に代えて、サージタンク内の吸気
圧を検出するためのブーストセンサを使用してもよい
し、また、エアバイパスバルブ24,27に代えて１個のエ
アバイパスバルブを使用してもよい。更に、スロットル
バルブがモータにより駆動される場合には、スロットル
バルブの開度を制御することにより、スロットルバルブ
自体にエアバイパスバルブの機能を発揮させることも可
能である。この場合、スロットル開度センサに代えて、
アクセルペダルの踏み込み量を検出するセンサが使用さ
れる。
図16の復帰制御ルーチンでは、減算タイマの代わりに
行程数ｎを使用するようにしているが、行程数ｎは他の
制御ルーチンにおいても、その減算タイマの代わりに使
用することができ、また、各制御ルーチンの減算タイマ
に設定される初期値をエンジン回転速度NEに応じて変化
させるようにしても良い。
更にまた、前述した各種の所定値は、エンジンを含む
システム全体の仕様に応じて適宜設定されるものであ
り、例示した値に制約されるものではない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 勝彦 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 吉田 正人 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 殿村 裕一 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 青木 淳 東京都港区芝５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５−79370（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−140441（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−63154（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−1844（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−86948（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−241754（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−49641（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 41/00 - 45/00 395

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内燃機関の運転状態を検出する運転状態検
    出手段と、 前記運転状態検出手段により検出された検出結果に応じ
    て、燃料の噴射を吸気行程で行う前期噴射制御モード、
    或いは、燃料の噴射を圧縮行程で行う後期噴射制御モー
    ドの何れかに設定する第１噴射制御モード設定手段と、 前記内燃機関の運転過渡状態を検出する過渡状態検出手
    段と、 前記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡
    状態が検出されたとき、前記運転過渡状態に応じて前記
    前期噴射制御モード、或いは前記後期噴射制御モードの
    何れかに設定する第２噴射制御モード設定手段と、 前記第１制御モード設定手段により設定された噴射制御
    モードに基づき燃料の噴射を制御すると共に、前記過渡
    状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡状態が検
    出されたとき、前記第１噴射制御モード設定手段により
    設定された噴射制御モードに優先し、前記第２噴射制御
    モード設定手段により設定された噴射制御モードに基づ
    き燃料の噴射を制御する燃料噴射制御手段とを備え、 前記過渡状態検出手段は、前記内燃機関の負荷が所定値
    よりも小さく且つ前記内燃機関のエンジン回転速度が所
    定速度より速い領域からエンジン回転速度が降下する運
    転過渡状態を第１冷態移行状態として検出し、 前記第２制御モード設定手段は、前記過渡状態検出手段
    によって前記第１冷態移行状態が検出されたとき、前記
    噴射制御モードを前記後期噴射制御モードに設定するこ
    とを特徴とする筒内噴射型内燃機関の燃料噴射制御装
    置。
  2. 【請求項２】内燃機関の運転状態を検出する運転状態検
    出手段と、 前記内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料供給
    手段と、 前記運転状態検出手段により検出されたエンジン温度が
    所定温度を越え、且つ、前記運転状態検出手段により検
    出された負荷が設定負荷以下のとき、主として圧縮行程
    にて燃料を噴射する第１噴射モード、又は、前記負荷が
    設定負荷を越えたとき、主として吸気行程にて燃料を噴
    射する第２噴射モードに設定するとともに、前記エンジ
    ン温度が設定温度以下のときには前記第２噴射モードに
    設定する第１燃料噴射モード設定手段と、 前記内燃機関の運転過渡状態を検出する過渡状態検出手
    段と、 前記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡
    状態が検出されたとき、前記運転過渡状態に応じて前記
    第１噴射モード、或いは前記第２噴射モードの何れかに
    設定する第２燃料噴射モード設定手段と、 前記第１燃料噴射モード設定手段により設定された各噴
    射モードに基づき燃料の噴射を制御すると共に、前記運
    転過渡状態が検出されたとき、前記第１燃料噴射モード
    設定手段により設定された噴射モードに優先して前記第
    ２燃料噴射モード設定手段により設定された噴射モード
    に基づき燃料の噴射を制御する燃料噴射制御手段とを備
    え、 第２燃料噴射モード設定手段は、前記過渡状態検出手段
    によって、前記エンジン温度が前記設定温度以下で、更
    に、前記内燃機関の負荷が所定値よりも小さく且つ前記
    内燃機関のエンジン回転速度が所定速度より速い運転過
    渡状態にあることを検出したとき、前記噴射モードを前
    記第１噴射モードに設定することを特徴とする筒内噴射
    型内燃機関の燃料噴射制御装置。
  3. 【請求項３】前記過渡状態検出手段は、少なくとも前記
    内燃機関のスロットルバルブの開度、又は、前記内燃機
    関が搭載された車両のアクセルペダルの踏み込み量を検
    出する開度情報検出手段、及び、前記内燃機関のエンジ
    ン回転速度を検出する回転速度検出手段を備えているこ
    とを特徴とする請求項１又は２に記載の筒内噴射型内燃
    機関の燃料噴射制御装置。
  4. 【請求項４】前記燃料噴射制御手段は、前記後期噴射制
    御モードにおける燃料の噴射終了時期を圧縮上死点前12
    0゜に設定することを特徴とする請求項１又は２に記載
    の筒内噴射型内燃機関の燃料噴射制御装置。
  5. 【請求項５】内燃機関の運転状態を検出する運転状態検
    出手段と、 前記運転状態検出手段により検出された検出結果に応じ
    て、燃料の噴射を吸気行程で行う前期噴射制御モード、
    或いは、燃料の噴射を圧縮行程で行う後期噴射制御モー
    ドの何れかに設定する第１噴射制御モード設定手段と、 前記内燃機関の運転過渡状態を検出する過渡状態検出手
    段と、 前記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡
    状態が検出されたとき、前記運転過渡状態に応じて前記
    前期噴射制御モード、或いは前記後期噴射制御モードの
    何れかに設定する第２噴射制御モード設定手段と、 前記第１制御モード設定手段により設定された噴射制御
    モードに基づき燃料の噴射を制御すると共に、前記過渡
    状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡状態が検
    出されたとき、前記第１噴射制御モード設定手段により
    設定された噴射制御モードに優先し、前記第２噴射制御
    モード設定手段により設定された噴射制御モードに基づ
    き燃料の噴射を制御する燃料噴射制御手段とを備え、 前記過渡状態検出手段は、吸気温度に応じて前記内燃機
    関の冷態状態の判定に用いられる閾値を可変するととも
    に、前記エンジン温度が前記閾値よりも低い運転過渡状
    態を第２冷態移行状態として検出し、 前記第２噴射制御モード設定手段は、前記過渡状態検出
    手段によって前記第２冷態移行状態が検出されたとき、
    前記噴射制御モードを前記後期噴射制御モードに設定す
    ることを特徴とする筒内噴射型内燃機関の燃料噴射制御
    装置。
  6. 【請求項６】内燃機関の運転状態を検出する運転状態検
    出手段と、 前記内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料供給
    手段と、 前記運転状態検出手段により検出されたエンジン温度が
    所定温度を越え、且つ、前記運転状態検出手段により検
    出された負荷が設定負荷以下のとき、主として圧縮行程
    にて燃料を噴射する第１噴射モード、又は、前記負荷が
    設定負荷を越えたとき、主として吸気行程にて燃料を噴
    射する第２噴射モードに設定するとともに、前記エンジ
    ン温度が設定温度以下のときには前記第２噴射モードに
    設定する第１燃料噴射モード設定手段と、 前記内燃機関の運転過渡状態を検出する過渡状態検出手
    段と、 前記過渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡
    状態が検出されたとき、前記運転過渡状態に応じて前記
    第１噴射モード、或いは前記第２噴射モードの何れかに
    設定する第２燃料噴射モード設定手段と、 前記第１燃料噴射モード設定手段により設定された各噴
    射モードに基づき燃料の噴射を制御すると共に、前記過
    渡状態検出手段によって前記内燃機関の運転過渡状態が
    検出されたとき、前記第１燃料噴射モード設定手段によ
    り設定された噴射モードに優先して前記第２燃料噴射モ
    ード設定手段により設定された噴射モードに基づき燃料
    の噴射を制御する燃料噴射制御手段とを備え、 前記第２燃料噴射モード設定手段は、前記過渡状態検出
    手段によって、前記エンジン温度が前記設定温度以下で
    且つ吸気温度が設定吸気温度以上である運転過渡状態に
    あることを検出したとき、前記噴射モードを前記第１噴
    射モードに設定することを特徴とする筒内噴射型内燃機
    関の燃料噴射制御装置。
  7. 【請求項７】前記過渡状態検出手段は、前記内燃機関の
    吸気温度を検出する吸気温度検出手段と、前記内燃機関
    のエンジン温度を検出するエンジン温度検出手段とを備
    えていることを特徴とする請求項５又は６に記載の筒内
    噴射型内燃機関の燃料噴射制御装置。
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