发生从进气口 17吸入的气体(油气混合物)直接进入排气口 18的漏气现象。漏气允许通过端口喷射阀12提供的燃料通过气缸20流动到排气通道29，产生由于燃料的短缺而导致的发动机输出的下降，以及由于碳氢化合物流动到排气系统而导致的排气性能的降低。漏气现象倾向于发生在吸入的气体被涡轮增压器30压缩时，尤其当发动机10在低转速运行时。因此，当发动机10上的负载高且发动机10在低转速时通过禁止端口喷射，漏气被防止。在下文中，从缸内喷射阀11喷射的燃料量也将以“缸内喷射量fd ”指代。
[0073]当发动机10不在低负载运行状态(即，当MPI模式没有被选择时)，并且发动机10的运行状态不是高负载且低转速(即，当DI模式没有被选择时)时，DI+MPI是被选择的喷射模式。在DI+MPI模式下，为了达到所需的输出，燃料以喷射量的预定比例R从缸内喷射阀11和端口喷射阀12喷出。换句话说，缸内喷射阀11和端口喷射阀12均在单个燃烧循环内运行，以实现缸内喷射和端口喷射的两者。这样提供了缸内喷射的优点和端口喷射的优点。
[0074]端口喷射量FP与缸内喷射量FD的比例R( = F p/Fd)为预先设定，并且除非该比例被比例修正单元3c (在下文描述)改变，在DI+MPI模式下，从缸内喷射阀11和端口喷射阀12喷射的燃料为比例R。端口喷射量FP与缸内喷射量FD的比例R被设定为0〈R彡1的值。换句话说，从缸内喷射阀11喷射的燃料比从端口喷射阀12喷射的燃料多。代替比例R，比例R1( = Fd/Ft)为缸内喷射量Fd与在单个燃烧循环内的总燃料喷射量(总燃料喷射量FT，将在稍后描述)的比例，以及比例R2( = FP/FT)为端口喷射量FP与总燃料喷射量？1的比例，比例R1和R2均可被预设。在这种情况下，R1和R2需要满足下面的条件:R1 ^ R2并且R = R1+R2。
[0075]进一步的，取决于发动机10的运行状态，DI+MPI模式具有两种类型:第一种DI+MPI模式(下文以“DI (进气)+MPI模式”指代)为燃料仅在进气行程期间内由缸内喷射阀11喷射；第二种DI+MPI模式(下文以“DI (进气，压缩)+MPI模式”指代)为燃料分成两步通过缸内喷射阀11进行喷射:在进气行程期间以及在压缩行程期间。当发动机10的运行状态在中等负载下或在高负载且高转速时，DI (进气)+MPI模式被选择。当发动机10的运行状态在高负载且中等转速时，DI (进气，压缩)+MPI模式被选择。
[0076]在DI (进气)+MPI模式被选择的中等负载运行状态下，总燃料喷射量Fyj、于在高负载的情况下的总燃料喷射量，因为比高负载时所需的输出更小。在压缩行程期间的缸内喷射可能导致烟雾。因此，在中等负载运行状态下，限制仅在进气行程期间内的缸内喷射能防止烟雾，同时满足所需的输出。
[0077]当运行状态处于高负载且高转速的情况下，DI (进气)+MPI模式被选择，通过限制缸内喷射的正时至进气行程，烟雾被防止同时保证从缸内喷射阀11喷射的燃料具有足够的时间气化。DI (进气)+MPI模式下，在进气行程期间通过缸内喷射阀11的燃料喷射的正时，和通过端口喷射阀12的燃料喷射的正时被预设。因此，一旦DI (进气)+MPI模式被选择，燃料在预设的喷射正时被喷射。
[0078]当运行状态处于高负载且中等转速模式时，DI (进气，压缩)+MPI模式被选择，通过分成两步实现缸内喷射:在进气行程期间和在压缩行程期间，进气冷却效应被最大化且改善了燃烧。在排气行程期间的额外的端口喷射，例如，能够增加预混合的量，从而提高排气性能。相比在其他运行状态下的燃料喷射量，由于三步燃料喷射减少了在各个行程内的燃料喷射量，漏气和烟雾被抑制。在DI (进气，压缩)+MPI模式下，在进气和压缩行程期间的通过缸内喷射阀11的燃料喷射正时，以及通过端口喷射阀12的燃料喷射正时被预设。因而，一旦DI (进气，压缩)+MPI模式被选择，燃料以预设的喷射正时被喷射。
[0079]当DI(进气，压缩)+MPI模式被选择时，缸内喷射量FD被分为:在进气行程期间要被喷射的燃料量Fdi (下文以“进气喷射量FDI”指代)，以及在压缩行程期间要被喷射的燃料量下文以“压缩喷射量Fdc;”指代)，用于在每个行程内喷射燃料。压缩喷射量FDe与进气喷射量FDI的比例(=FDe/FDI)W被预设，并且在DI(进气，压缩)+MPI模式中，缸内喷射量fd被以该比例W进行拆分。
[0080]压缩喷射量FDe与进气喷射量F DI的比例W被设为0〈W〈1的值。换句话说，在进气行程期间比在压缩行程期间从缸内喷射阀11喷射出更多的燃料，并且其余的燃料在压缩行程期间被喷射。代替比例W，进气喷射量FDI与缸内喷射量F D的(=F di/Fd)比例W1 (=Fdi/Fd)，和压缩喷射量FDC与缸内喷射量FD的比例W2 ( = F dc/Fd)可以被预设。在这种情况下，W1和W2需要满足以下条件:W1>W2和W = W1+W2。
[0081][2-2.增压控制]
[0082]增压控制是取决于发动机10的运行状态和发动机10所需的输出量级的用于判断涡轮增压器30的运行状态(即，增压器30是否开启，或者增压器30的动作量级)的控制。具体来说，基于例如发动机转速Ne,发动机10的负载P，空气量，填充效率Ec ( S卩，目标填充效率和实际填充效率)和加速踏板开度APS的多个参数，通过控制废气门阀32的开度来执行增压控制。
[0083]在典型的增压控制中，当发动机10的所需负载大于预定负载值匕时，关闭废气门阀32并激活涡轮增压器30。结果，增压增加了进入气缸20的进气量，并导致增加的发动机输出。与此相反的，当发动机10的所需负载等于或小于预定负载值匕时，废气门阀32开启以允许废气通过排气旁通通道31流过。结果，从涡轮增压器30的废气涡轮输出被减小，或者涡轮增压器30被停用。
[0084][2-3.气门重叠期控制]
[0085]气门重叠期控制是用于决定最佳的气门重叠期的控制，用于提高进气的体积效率和发动机的输出，并应对油气混合物的漏气。气门重叠期为进气阀27被打开期间和排气阀28被打开期间的重叠的时期。较长的气门重叠期能够增强扫气效果并增加吸入空气的体积效率，从而导致增强的发动机输出。在气门重叠期间，进气阀27和排气阀28均被开启，包括从端口喷射阀12喷射的燃料的油气混合物的漏气倾向于发生。尤其当增压控制激活涡轮增压器30的时候，漏气会发生的更频繁。
[0086]气门重叠期取决于例如发动机10的运行状态以及发动机10的所需输出的量级被设定。在本实施例中，至少在发动机10处于高负载运行状态下气门重叠期被设置。在本实施例中，两种设定被用于气门重叠期。
[0087]首先，当发动机10在高负载运行状态下且DI+MPI模式在喷射区域控制中被选择的时候，例如，“标准气门重叠期”可以采用例如任何已知的技术被设定。否则，当DI模式在喷射区域控制(即，在高负载和低转速区)中被选择时，气门重叠期从“标准气门重叠期”被延长。
[0088]由于在DI模式中不需要处理包括通过端口喷射阀12被喷出的燃料的油气混合物的任何漏气，这用于最大化扫气效果。可变气门致动机构40被控制，从而设定的或改变的气门重叠期被提供。当发动机10在低负载或中等负载运行的状态下，气门重叠期被设置为0 (或任何预设值)，例如，可变气门致动机构40相应地被控制。
[0089][3.控制配置]
[0090]参见附图1，发动机控制装置1设置有发动机负载计算单元2，喷射控制单元3，增压控制单元4和气门控制单元5，作为用于达到上述控制的部元件。气门控制单元5设置有气门重叠更改单元5a。也参见图2，喷射控制单元3设置有总燃料量计算单元3a，喷射模式选择单元3b,比例更改单元3c，喷射量设定单元3d和喷射控制信号输出单元3e。这些元件可以通过电子电路(硬件)，或可以编程为软件，或一部分功能被设置在硬件中，其余的设置在软件中被实现。
[0091][3-1.发动机负载计算单元]
[0092]发动机负载计算单元2适用于计算发动机10的负载P的量级。这里所使用的术语“负载P”代表对发动机10施以阻力的力或功率(发动机输出，马力)，工作(能量)等等。典型的，请求的发动机10的输出或任何其他相关参数，都被处理作为负载P。
[0093]负载P基于例如进入气缸20的空气量，或基于进气的流速或排气的流速等被计算。负载P也可以基于任何其他参数被计算，例如进气压力，排气压力，车辆速度V，转速Ne，加速踏板开度APS，外部负载设备的运行状态等。在本实施例中，负载P的量级基于根据进气流速Q和转速Ne计算得到的充气效率Ec或体积效率Εν被计算。在这个单元中计算的负载Ρ的值被发送到喷射控制单元3，增压控制单元4和气门控制单元5。
[0094][3-2.喷射区域控制单元]
[0095]喷射控制单元3 (喷射控制器)适用于由控制通过缸内喷射阀11的燃料喷射和通过端口喷射阀12的燃料喷射来执行喷射区域控制。
[0096]总燃料量计算单元3a适用于计算基于发动机10的转速Ne和通过发动机负载计算单元2计算的负载P，为了在单个燃烧循环内达到所需的输出所要被喷射的燃料量，，作为总燃料量FT。例如，包括作为变量的负载P与发动机10和转速Ne的燃料喷射量分布图，被预先存储在喷射控制单元3内，并且要被喷射的燃料的总量(即，总燃料量FT)使用该分布图被计算。在这个单元中计算的总燃料量FT被发送到喷射量设定单元3d。
[0097]喷射模式选择单元3b适用于基于发动机10的运行状态从上面描述的燃料喷射模式中选择一种:MPI模式，DI模式和DI+MPI模式。喷射控制单元3存储定义了发动机10的运行状态与燃料喷射模式之间关系、计算公式等的图。基于这样的图，计算公式等选择出一种燃料喷射模式。
[0098]本实施例中，图4中所示的喷射模式图被预先存储在喷控制单元3中。在这个喷射模式图中，燃料喷射模式被指定于一个坐标平面上，该坐标平面通过负载P作为垂直轴、转速Ne作为水平轴而定义。具体的，在低负载运行状态中，即负载P低于预定的第一负载Pi时，MPI模式区域被指定。这里，第一负载P i是预设的常数，近似等于或小于预定的负载Ps，该预设