(57)【要約】【課題】ＰＮを抑制する上で適切な同期噴射量を算出できるようにした内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】ＣＰＵ５２は、燃焼室２４内に充填される空気量に基づき要求噴射量を算出する。ＣＰＵ５２は、要求噴射量を、吸気バルブ１８の開弁前に燃料を噴射する吸気非同期噴射の噴射量と、吸気バルブ１８の開弁期間に同期して燃料を噴射する吸気同期噴射の噴射量とに分割して噴射するマルチ噴射処理を実行する。ＣＰＵ５２は、充填効率および水温に応じて吸気同期噴射の噴射量を可変設定する。【選択図】図１
2020002790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路に燃料を噴射するポート噴射弁を備える内燃機関に適用される制御装置であって、
前記内燃機関の気筒内に充填される空気量に比例した噴射量であるベース噴射量を算出するベース噴射量算出処理と、
前記充填される空気量および前記内燃機関の吸気系の温度に応じて吸気バルブの開弁期間に同期して燃料を噴射する吸気同期噴射の噴射量である同期噴射量を算出する同期噴射量算出処理と、
前記充填される空気量が変化する場合に過渡補正量によって前記ベース噴射量を補正する過渡補正処理、および前記吸気系の温度が低い場合に高い場合よりも大きくなる増量補正比率によって前記ベース噴射量を補正する増量補正処理の２つの処理のうちの少なくとも１つの処理を含んだ補正処理と、
前記補正処理によって補正されたベース噴射量から前記同期噴射量を減算した値に基づき、前記吸気同期噴射よりも進角側のタイミングにて燃料を噴射する吸気非同期噴射の噴射量である非同期噴射量を算出する非同期噴射量算出処理と、
前記非同期噴射量および前記同期噴射量に応じて前記ポート噴射弁を操作する操作処理と、を実行する内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記補正処理は、前記増量補正処理を含み、
前記増量補正処理は、前記吸気系の温度が同一であっても前記ポート噴射弁によって燃料が添加される前記吸気通路内の流体の圧力が高い場合に低い場合よりも前記増量補正比率を大きくする処理を含む請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関は、前記吸気バルブのバルブ特性を可変とするバルブ特性可変装置を備え、
前記バルブ特性可変装置を操作して前記吸気バルブの開弁開始時期を可変制御するバルブ特性制御処理を実行し、
前記同期噴射量算出処理は、前記充填される空気量および前記吸気系の温度に加えて、前記吸気バルブの開弁開始時期に応じて前記同期噴射量を算出する処理である請求項１または２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記同期噴射量算出処理は、前記充填される空気量、前記吸気系の温度、および前記吸気バルブの開弁開始時期に加えて、前記内燃機関のクランク軸の回転速度に応じて前記同期噴射量を算出する処理である請求項３記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関は、前記ポート噴射弁に供給される燃料の圧力を調整する調整装置を備え、
前記ポート噴射弁を操作して前記補正処理によって補正された前記ベース噴射量に応じた燃料を前記吸気非同期噴射によって噴射するシングル噴射処理と、前記吸気非同期噴射および前記吸気同期噴射からなるマルチ噴射処理とのいずれかを選択する選択処理と、
前記調整装置を操作して前記燃料の圧力を可変制御する燃圧可変処理と、を実行し、
前記操作処理は、前記選択処理によって選択された処理を実行する処理であり、
前記燃圧可変処理は、前記シングル噴射処理が実行される場合と比較して前記マルチ噴射処理が実行される場合には、前記燃料の圧力を高くする処理を含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気通路に燃料を噴射するポート噴射弁を備える内燃機関に適用される内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば下記特許文献１には、吸入空気量に基づき要求される燃料量を、吸気行程に燃料を噴射する吸気行程噴射と、燃焼行程に燃料を噴射する燃焼行程噴射とに分割して噴射すべくポート噴射弁を操作するマルチ噴射処理を実行する制御装置が記載されている。詳しくは、この制御装置は、内燃機関のクランク軸の回転速度に応じて、吸気行程噴射と燃焼行程噴射との分割比を設定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２５６１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発明者は、排気中の粒子状物質（ＰＭ）の数であるＰＮを減少させるべく、ポート噴射弁から噴射される燃料を全て吸気行程よりも前に噴射する吸気非同期噴射によって噴射する代わりに、ポート噴射弁から噴射される燃料の一部を、吸気バルブの開弁期間に同期して噴射する吸気同期噴射によって噴射するマルチ噴射処理を検討した。そして、発明者は、吸気同期噴射の噴射量である同期噴射量の設定がＰＮにとって特に重要であることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
１．吸気通路に燃料を噴射するポート噴射弁を備える内燃機関に適用される制御装置であって、前記内燃機関の気筒内に充填される空気量に比例した噴射量であるベース噴射量を算出するベース噴射量算出処理と、前記充填される空気量および前記内燃機関の吸気系の温度に応じて吸気バルブの開弁期間に同期して燃料を噴射する吸気同期噴射の噴射量である同期噴射量を算出する同期噴射量算出処理と、前記充填される空気量が変化する場合に過渡補正量によって前記ベース噴射量を補正する過渡補正処理、および前記吸気系の温度が低い場合に高い場合よりも大きくなる増量補正比率によって前記ベース噴射量を補正する増量補正処理の２つの処理のうちの少なくとも１つの処理を含んだ補正処理と、前記補正処理によって補正されたベース噴射量から前記同期噴射量を減算した値に基づき、前記吸気同期噴射よりも進角側のタイミングにて燃料を噴射する吸気非同期噴射の噴射量である非同期噴射量を算出する非同期噴射量算出処理と、前記非同期噴射量および前記同期噴射量に応じて前記ポート噴射弁を操作する操作処理と、を実行する内燃機関の制御装置である。
【０００６】
内燃機関の吸気系の温度が低いときに、ポート噴射弁から噴射される燃料を全て吸気非同期噴射によって噴射する場合、負荷によっては排気中の粒子状物質（ＰＭ）の数（ＰＮ）が多くなるおそれがある。これは、吸気系に付着する燃料量が多くなり、付着した燃料のせん断によって、一部が液滴のまま燃焼室に流入することによってＰＭが発生するためであると推察される。そこで上記構成では、ポート噴射弁から噴射される燃料の一部を同期噴射によって噴射することにより、非同期噴射量を低減し、ひいては吸気系に付着する燃料量を低減する。これにより、付着した燃料のせん断によって液滴のまま燃料が燃焼室に流入することを抑制できる。
【０００７】
ただし、ＰＮを抑制する上で適切な同期噴射量は、充填される空気量や吸気系の温度に応じて変化することを発明者が見出した。ここでＰＮが充填される空気量に影響されるのは、充填される空気量に応じてベース噴射量が定まることや、吸気通路内の圧力が定まることのためであると考えられる。また、ＰＮが吸気系の温度に影響されるのは、吸気系の温度によって燃料の霧化のしやすさが異なるためであると考えられる。そこで上記構成では、充填される空気量および吸気系の温度に基づき同期噴射量を算出することにより、ＰＮを抑制する上で適切な同期噴射量を算出することができる。
【０００８】
２．前記補正処理は、前記増量補正処理を含み、前記増量補正処理は、前記吸気系の温度が同一であっても前記ポート噴射弁によって燃料が添加される前記吸気通路内の流体の圧力が高い場合に低い場合よりも前記増量補正比率を大きくする処理を含む上記１記載の内燃機関の制御装置である。
【０００９】
吸気通路内の流体の圧力が高い場合には低い場合よりも燃料が霧化しづらくなることから、ベース噴射量のうちの燃焼室内において実際に燃焼対象となる燃料量の割合が小さくなる傾向がある。そこで上記構成では、同圧力に応じて増量補正比率を設定することにより、圧力によらずに設定する場合と比較して、燃焼室内において燃焼対象とされる混合気の空燃比を狙いとするものにより高精度に制御することができる。
【００１０】
３．前記内燃機関は、前記吸気バルブのバルブ特性を可変とするバルブ特性可変装置を備え、前記バルブ特性可変装置を操作して前記吸気バルブの開弁開始時期を可変制御するバルブ特性制御処理を実行し、前記同期噴射量算出処理は、前記充填される空気量および前記吸気系の温度に加えて、前記吸気バルブの開弁開始時期に応じて前記同期噴射量を算出する処理である上記１または２記載の内燃機関の制御装置である。
【００１１】
たとえば吸気バルブの開弁開始時期が進角側の値となって吸気バルブと排気バルブとの双方が開弁するオーバーラップ期間が生じる場合、燃焼室内において燃焼に供された混合気が吸気通路内に吹き戻される。また、ここで吹き戻される量は、オーバーラップ期間の長さに依存する。そして、吹き戻される量に応じて吸気系の温度が上昇することから、燃料の霧化のしやすさが変化する。このため、吸気バルブの開弁開始時期は、ＰＮを抑制するうえで適切な同期噴射量を変化させるパラメータとなる。そこで上記構成では、開弁開始時期に応じて同期噴射量を算出することにより、開弁開始時期を参照しない場合と比較して、ＰＮを抑制できる。
【００１２】
４．前記同期噴射量算出処理は、前記充填される空気量、前記吸気系の温度、および前記吸気バルブの開弁開始時期に加えて、前記内燃機関のクランク軸の回転速度に応じて前記同期噴射量を算出する処理である上記３記載の内燃機関の制御装置である。
【００１３】
回転速度が高くなるほどポート噴射弁から噴射された燃料が霧化するまでにクランク軸が回転する量が大きくなることから、霧化に余裕がなくなる傾向がある。このため、回転速度は、ＰＮを抑制するうえで適切な同期噴射量を変化させるパラメータとなる。そこで上記構成では、回転速度に応じて同期噴射量を算出することにより、回転速度を参照しない場合と比較して、ＰＮを抑制できる。
【００１４】
５．前記内燃機関は、前記ポート噴射弁に供給される燃料の圧力を調整する調整装置を備え、前記ポート噴射弁を操作して前記補正処理によって補正された前記ベース噴射量に応じた燃料を前記吸気非同期噴射によって噴射するシングル噴射処理と、前記吸気非同期噴射および前記吸気同期噴射からなるマルチ噴射処理とのいずれかを選択する選択処理と、前記調整装置を操作して前記燃料の圧力を可変制御する燃圧可変処理と、を実行し、前記操作処理は、前記選択処理によって選択された処理を実行する処理であり、前記燃圧可変処理は、前記シングル噴射処理が実行される場合と比較して前記マルチ噴射処理が実行される場合には、前記燃料の圧力を高くする処理を含む上記１〜４のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置である。
【００１５】
ポート噴射弁から噴射される燃料の圧力が高い場合には低い場合よりも燃料を微粒化させることができることから、燃料が霧化しやすくなる一方、調整装置のエネルギ消費量が大きくなる。ここで、マルチ噴射処理によってＰＮの抑制を狙うときに、燃料の圧力を上昇させるなら、燃料の霧化を促進させることができ、ＰＮの抑制効果がより大きくなることから、エネルギ消費量を大きくしてでも燃料の圧力を上昇させるメリットが大きい。これに対し、シングル噴射処理を実行する場合には、ＰＮの抑制を狙ったマルチ噴射処理を行っていないのであるから、エネルギ消費量を大きくしてまで燃料の圧力を上昇させるメリットが少ない。そこで上記構成では、マルチ噴射処理においてシングル噴射処理と比較して圧力を高くすることにより、圧力を高めることによって霧化を促進するメリットが顕著となる場合に圧力を上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態にかかる制御装置および内燃機関を示す図。
【図２】同実施形態にかかる制御装置が実行する処理を示すブロック図。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、同実施形態にかかる噴射パターンを示すタイムチャート。
【図４】同実施形態にかかる噴射弁操作処理の手順を示す流れ図。
【図５】同実施形態にかかる目標燃圧算出処理の手順を示す流れ図。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、同期噴射量および非同期噴射量の割合とＰＮとの関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、内燃機関の制御装置にかかる一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１に示す内燃機関１０は、車両に搭載される。内燃機関１０の吸気通路１２には、上流側から順に、スロットルバルブ１４およびポート噴射弁１６が設けられている。吸気通路１２に吸入された空気とポート噴射弁１６から噴射された燃料とは、吸気バルブ１８の開弁に伴って、シリンダ２０およびピストン２２によって区画された燃焼室２４に流入する。燃焼室２４において、燃料と空気との混合気は、点火装置２６の火花放電によって燃焼に供される。そして、燃焼によって生成される燃焼エネルギは、ピストン２２を介してクランク軸２８の回転エネルギに変換される。燃焼に供された混合気は、排気バルブ３０の開弁に伴って、排気として排気通路３２に排出される。排気通路３２には、触媒３４が設けられている。
【００１８】
なお、クランク軸２８には、内燃機関１０とともに車両の推力を生成するモータジェネレータ３６が機械的に連結されている。すなわち、本実施形態にかかる車両は、内燃機関１０とモータジェネレータ３６とを車両の推力生成装置とするハイブリッド車両である。
【００１９】
クランク軸２８の回転動力は、タイミングチェーン３８を介して、吸気側カム軸４０および排気側カム軸４２に伝達される。なお、本実施形態では、吸気側カム軸４０には、吸気側バルブタイミング調整装置４４を介してタイミングチェーン３８の動力が伝達される。吸気側バルブタイミング調整装置４４は、クランク軸２８と吸気側カム軸４０との回転位相差を調整することによって、吸気バルブ１８の開弁開始時期を調整するアクチュエータである。
【００２０】
燃料タンク４６には、ポート噴射弁１６に供給される燃料が貯蔵されている。燃料タンク４６内の燃料は、フィードポンプ４８によって吸入されデリバリパイプ４９へと供給される。ポート噴射弁１６は、デリバリパイプ４９内の燃料を噴射する。
【００２１】
制御装置５０は、内燃機関１０を制御対象とし、その制御量（トルク、排気成分比率等）を制御するために、上記スロットルバルブ１４や、ポート噴射弁１６、点火装置２６、吸気側バルブタイミング調整装置４４、フィードポンプ４８等の内燃機関１０の操作部を操作する。この際、制御装置５０は、クランク角センサ６０の出力信号Ｓｃｒや、エアフローメータ６２によって検出される吸入空気量Ｇａ、空燃比センサ６４によって検出される空燃比Ａｆ、吸気側カム角センサ６６の出力信号Ｓｃａ、水温センサ６８によって検出される内燃機関１０の冷却水の温度（水温ＴＨＷ）を参照する。また、制御装置５０は、吸気温センサ７０によって検出される吸気通路１２内の気体の温度（吸気温Ｔｉａ）や、大気圧センサ７２によって検出される大気圧Ｐａ、アクセルセンサ７４によって検出されるアクセルペダルの踏込量（アクセル操作量ＡＣＣＰ）を参照する。なお、図１には、スロットルバルブ１４、ポート噴射弁１６、点火装置２６、吸気側バルブタイミング調整装置４４およびフィードポンプ４８のそれぞれを操作するための操作信号ＭＳ１〜ＭＳ５を記載している。
【００２２】
制御装置５０は、ＣＰＵ５２、ＲＯＭ５４、および制御装置５０内の各箇所に電力を供給する電源回路５６を備えており、ＲＯＭ５４に記憶されたプログラムをＣＰＵ５２が実行することにより、上記制御量の制御を実行する。
【００２３】
図２に、制御装置５０が実行する処理の一部を示す。図２に示す処理は、ＲＯＭ５４に記憶されたプログラムをＣＰＵ５２が実行することにより実現される。
目標燃圧算出処理Ｍ１０は、水温ＴＨＷと吸気温Ｔｉａとに基づき、デリバリパイプ４９内の燃料の圧力の目標値である目標燃圧Ｐ＊を算出する処理である。
【００２４】
ポンプ操作処理Ｍ１２は、デリバリパイプ４９内の燃圧を目標燃圧Ｐ＊に制御すべく、フィードポンプ４８に操作信号ＭＳ５を出力してフィードポンプ４８を操作する処理である。
【００２５】
吸気位相差算出処理Ｍ１４は、クランク角センサ６０の出力信号Ｓｃｒと吸気側カム角センサ６６の出力信号Ｓｃａとに基づき、クランク軸２８の回転角度に対する吸気側カム軸４０の回転角度の位相差である吸気位相差ＤＩＮを算出する処理である。目標吸気位相差算出処理Ｍ１６は、内燃機関１０の動作点に基づき、目標吸気位相差ＤＩＮ＊を可変設定する処理である。なお、本実施形態では、回転速度ＮＥと充填効率ηとによって動作点を定義している。ここで、ＣＰＵ５２は、回転速度ＮＥを、クランク角センサ６０の出力信号Ｓｃｒに基づき算出し、充填効率ηを回転速度ＮＥおよび吸入空気量Ｇａに基づき算出する。なお、充填効率ηは、燃焼室２４内に充填される空気量を定めるパラメータである。
【００２６】
吸気位相差制御処理Ｍ１８は、吸気位相差ＤＩＮを目標吸気位相差ＤＩＮ＊に制御するために吸気側バルブタイミング調整装置４４を操作すべく、操作信号ＭＳ４を出力する処理である。
【００２７】
開口度目標値設定処理Ｍ２０は、アクセル操作量ＡＣＣＰに基づき、スロットルバルブ１４の開口度の目標値（目標開口度ＴＡ＊）を設定する処理である。具体的には、開口度目標値設定処理Ｍ２０は、たとえば、アクセル操作量ＡＣＣＰが大きい場合に小さい場合よりも目標開口度ＴＡ＊を大きい値に設定する処理である。
【００２８】
スロットル制御処理Ｍ２２は、スロットルバルブ１４の開口度を目標開口度ＴＡ＊に応じて制御するために、スロットルバルブ１４を操作すべく、操作信号ＭＳ１を出力する処理である。
【００２９】
ベース噴射量算出処理Ｍ３０は、充填効率ηに基づき、燃焼室２４内の混合気の空燃比を目標空燃比とするための燃料量のベース値であるベース噴射量Ｑｂを算出する処理である。詳しくは、ベース噴射量算出処理Ｍ３０は、たとえば充填効率ηが百分率で表現される場合、空燃比を目標空燃比とするための充填効率ηの１％当たりの燃料量ＱＴＨに、充填効率ηを乗算することによりベース噴射量Ｑｂを算出する処理とすればよい。ベース噴射量Ｑｂは、燃焼室２４内に充填される空気量に基づき、空燃比を目標空燃比に制御するために算出された燃料量である。ちなみに、目標空燃比は、たとえば理論空燃比とすればよい。
【００３０】
フィードバック処理Ｍ３２は、空燃比Ａｆを目標値Ａｆ＊にフィードバック制御するための操作量であるフィードバック操作量としてのベース噴射量Ｑｂの補正比率δに「１」を加算したフィードバック補正係数ＫＡＦを算出して出力する処理である。詳しくは、フィードバック処理Ｍ３２は、空燃比Ａｆと目標値Ａｆ＊との差を入力とする比例要素および微分要素の各出力値と、同差に応じた値の積算値を保持し出力する積分要素の出力値との和を補正比率δとする。
【００３１】
吸気圧推定処理Ｍ３４は、スロットル制御処理Ｍ２２から出力される予測開口度ＴＡｅや、吸入空気量Ｇａ、大気圧Ｐａ、回転速度ＮＥ、吸気位相差ＤＩＮに基づき、吸気通路１２のうちスロットルバルブ１４の下流側の圧力（吸気圧Ｐｉｎ）を推定する処理である。ここで、予測開口度ＴＡｅは、スロットル制御処理Ｍ２２による制御がなされることによって規定時間未来において予測されるスロットルバルブ１４の開口度である。これは、たとえばスロットル制御処理Ｍ２２において、目標開口度ＴＡ＊の変化を上記規定時間だけ遅延させた開口度である遅延開口度に実際の開口度を制御し、予測開口度ＴＡｅを目標開口度ＴＡ＊に応じた値とすることにより実現できる。詳しくは、吸気圧推定処理Ｍ３４は、予測開口度ＴＡｅが大きい場合に小さい場合よりも吸気圧Ｐｉｎを大きい値に推定する処理である。また、吸気圧推定処理Ｍ３４は、大気圧Ｐａが高い場合に低い場合よりも吸気圧Ｐｉｎを大きい値に推定する処理である。また吸気圧推定処理Ｍ３４は、吸入空気量Ｇａが大きい場合に小さい場合よりも吸気圧Ｐｉｎを大きい値に推定する処理である。なお、吸気圧Ｐｉｎは、上記規定時間だけ未来の吸気圧Ｐｉｎの予測値である。
【００３２】
増量係数算出処理Ｍ３６は、水温ＴＨＷが規定温度Ｔｔｈ（たとえば７０℃）未満の場合、ベース噴射量Ｑｂを増量すべく、低温増量係数Ｋｗを「１」よりも大きい値に算出する処理である。詳しくは、低温増量係数Ｋｗは、水温ＴＨＷが低い場合に高い場合よりも大きい値に算出される。なお、水温ＴＨＷが規定温度Ｔｔｈ以上の場合には、低温増量係数Ｋｗは「１」とされ、低温増量係数Ｋｗによるベース噴射量Ｑｂの補正量をゼロとする。これは、水温ＴＨＷが低い場合に高い場合と比較して、ポート噴射弁１６から噴射された燃料のうち燃焼室２４内において燃焼に寄与しない量が多くなることに鑑みたものである。
【００３３】
また、増量係数算出処理Ｍ３６は、水温ＴＨＷが規定温度Ｔｔｈ未満であるときにおいて、吸気圧Ｐｉｎが高い場合に低い場合よりも、低温増量係数Ｋｗを大きい値に算出する処理を含む。これは、吸気圧Ｐｉｎが高い場合には低い場合と比較して、吸気通路１２内の燃料の蒸気圧が高くなることから、燃料が霧化しづらく、その結果、ポート噴射弁１６から噴射された燃料のうち燃焼室２４内において燃焼に寄与しない量が多くなることに鑑みたものである。
【００３４】
なお、増量係数算出処理Ｍ３６は、水温ＴＨＷおよび吸気圧Ｐｉｎを入力変数とし低温増量係数Ｋｗを出力変数とするマップデータがＲＯＭ５４に記憶されている状態でＣＰＵ５２により低温増量係数Ｋｗをマップ演算することにより実現される。ここで、マップデータとは、入力変数の離散的な値と、入力変数の値のそれぞれに対応する出力変数の値と、の組データである。またマップ演算は、たとえば、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれかに一致する場合、対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とするのに対し、一致しない場合、マップデータに含まれる複数の出力変数の値の補間によって得られる値を演算結果とする処理とすればよい。
【００３５】
過渡補正量算出処理Ｍ３８は、吸気通路１２に付着している燃料量が変化する過渡時に、燃焼室２４内に流入する燃料量の過不足が生じることを抑制するフィードフォワード制御の操作量としての過渡補正量ΔＱを算出する処理である。過渡補正量算出処理Ｍ３８は、たとえば、充填効率ηが減少する場合、吸気通路１２に付着している燃料量が過渡的に減少していき、この減少分が上乗せされて燃焼室２４内に流入する燃料量がベース噴射量Ｑｂに対して過剰となることから、過渡補正量ΔＱを負の値に算出する処理を含む。またたとえば、過渡補正量算出処理Ｍ３８は、充填効率ηが増加する場合、吸気通路１２に付着している燃料量が過渡的に増加していくことに起因して、この増加分だけ燃焼室２４内に流入する燃料量がベース噴射量Ｑｂに対して不足することから、過渡補正量ΔＱを正の値に算出する処理を含む。詳しくは、過渡補正量算出処理Ｍ３８は、充填効率η、水温ＴＨＷ、回転速度ＮＥおよび吸気位相差ＤＩＮと、後述するマルチ噴射処理であるかシングル噴射処理であるかに基づき、過渡補正量ΔＱを算出する処理である。なお、過渡補正量ΔＱは、定常時にはゼロとなる。
【００３６】
ちなみに、図２には、マルチ噴射処理の場合の充填効率ηと付着量との関係を示す曲線ｆ２と、シングル噴射処理の場合の充填効率ηと付着量との関係を示す曲線ｆ１とを模式的に示した。
【００３７】
噴射弁操作処理Ｍ４０は、ベース噴射量Ｑｂ、フィードバック補正係数ＫＡＦ、低温増量係数Ｋｗおよび過渡補正量ΔＱに基づき、ポート噴射弁１６を操作すべく、ポート噴射弁１６に操作信号ＭＳ２を出力する処理である。詳しくは、ポート噴射弁１６から１燃焼サイクル内に１つの気筒に供給することが要求される燃料量である要求噴射量Ｑｄをポート噴射弁１６から噴射させる処理である。
【００３８】
本実施形態では、燃料噴射処理として、図３（ａ）に例示する処理と、図３（ｂ）に例示する処理との２通りの処理を有する。
図３（ａ）は、吸気バルブ１８の開弁期間に同期して燃料を噴射する吸気同期噴射と、吸気同期噴射よりも進角側のタイミングにて燃料を噴射する吸気非同期噴射との２つの燃料噴射を実行するマルチ噴射処理である。詳しくは、吸気同期噴射は、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が吸気バルブ１８の開弁前の位置に到達する期間が吸気バルブ１８の開弁期間に収まるように燃料を噴射するものである。ここで、開弁前の位置とは、吸気ポートの下流端のことであり、換言すれば図１に示す燃焼室２４への入口ＩＮ部分のことである。なお、図１においては、吸気バルブ１８が開弁している状態を記載している。また、「到達する期間」の始点は、ポート噴射弁１６から噴射された燃料のうちの最も早いタイミングで噴射された燃料が開弁前の位置に到達するタイミングであり、終点は、ポート噴射弁１６から噴射された燃料のうちの最も遅いタイミングで噴射された燃料が開弁前の位置に到達するタイミングである。これに対し、吸気非同期噴射は、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が吸気バルブ１８が開弁する前に吸気バルブ１８に到達するように燃料を噴射するものである。換言すれば、吸気非同期噴射は、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が、吸気バルブ１８が開弁するまでは吸気通路１２内で滞留し、開弁した後に燃焼室２４内に流入する噴射である。なお、本実施形態において吸気非同期噴射は、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が吸気バルブ１８の開弁前の位置に到達する期間が吸気バルブ１８の閉弁期間に収まるように燃料を噴射するものとする。
【００３９】
図３（ｂ）は、吸気非同期噴射のみを実行するシングル噴射処理である。
本実施形態においてマルチ噴射処理は、排気中の粒子状物質（ＰＭ）の数（ＰＮ）を低減することを狙って実行される。すなわち、吸気通路１２や吸気バルブ１８等の内燃機関１０の吸気系の温度がある程度低い場合、充填効率ηがある程度大きい領域においてシングル噴射処理を実行すると、ＰＮが増加する傾向がある。これは、充填効率ηが大きい場合には小さい場合よりも要求噴射量Ｑｄが大きい値となり、結果、吸気系に付着する燃料量が多くなることに起因していると考えられる。詳しくは、吸気系に付着した燃料量がある程度多くなる場合、付着した燃料のせん断によって、付着した燃料の一部が液滴のまま燃焼室２４に流入するためであると推察される。そこで本実施形態では、要求噴射量Ｑｄの一部を吸気同期噴射によって噴射することにより、要求噴射量Ｑｄが多い場合であっても、吸気系に付着する燃料量を要求噴射量Ｑｄが多い割に少なくし、ひいてはＰＮの低減を図る。
【００４０】
なお、図２の過渡補正量算出処理Ｍ３８は、マルチ噴射処理とシングル噴射処理との切り替わりにおいても過渡補正量ΔＱをゼロ以外の値とする。すなわち、シングル噴射処理を実施しているときの方がマルチ噴射処理を実施しているときよりも吸気通路１２に付着している燃料量が多くなる。そのため、たとえばシングル噴射処理からマルチ噴射処理に切り替わる場合、吸気通路１２に付着している燃料量が過渡的に減少していき、この減少分が上乗せされて燃焼室２４に流入する。そのため、過渡補正量ΔＱをゼロよりも小さい値とすることにより、燃焼室２４内に流入する燃料量が過剰となることを抑制する。
【００４１】
図４に、噴射弁操作処理Ｍ４０の処理の手順を示す。図４に示す処理は、ＲＯＭ５４に記憶されたプログラムをＣＰＵ５２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「Ｓ」が付与された数字によって各処理のステップ番号を表現する。
【００４２】
図４に示す一連の処理において、ＣＰＵ５２は、まず、ベース噴射量Ｑｂに、低温増量係数Ｋｗおよびフィードバック補正係数ＫＡＦを乗算し、過渡補正量ΔＱを加算することによって、要求噴射量Ｑｄを算出する（Ｓ１０）。次に、ＣＰＵ５２は、マルチ噴射要求があるか否かを判定する（Ｓ１２）。ここでＣＰＵ５２は、水温ＴＨＷが規定温度Ｔｔｈ以下である旨の条件（ア）と、充填効率ηが規定値以上である旨の条件（イ）と、回転速度ＮＥが所定速度ＮＥｔｈ以下である旨の条件（ウ）との論理積が真である場合にマルチ噴射処理を実行する要求があると判定する。なお、条件（ウ）は、吸気非同期噴射の終了タイミングと吸気同期噴射の開始タイミングとの時間間隔を所定時間以上に確保するための条件である。また、この条件は、マルチ噴射処理がシングル噴射処理よりも演算負荷が大きいことから、制御装置５０の演算負荷の増大によって発熱量が過大となることを抑制する旨の条件である。なお、上記所定時間は、ポート噴射弁１６の構造に応じて定まるものであり、吸気非同期噴射の終了前に吸気同期噴射が開始されることを回避できる値とされている。
【００４３】
そしてＣＰＵ５２は、マルチ噴射要求があると判定する場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、吸気同期噴射の噴射量である同期噴射量Ｑｓを算出する（Ｓ１４）。ここで、ＣＰＵ５２は、回転速度ＮＥ、充填効率η、水温ＴＨＷおよび吸気位相差ＤＩＮに応じて、同期噴射量Ｑｓを算出する。同期噴射量Ｑｓは、ＰＮを抑制する上で適切な値に適合されている。
【００４４】
ここでＰＮが充填効率ηに影響されるのは、充填効率ηに応じてベース噴射量Ｑｂが定まることや、吸気通路１２内の圧力が定まることのためであると考えられる。また、ＰＮが水温ＴＨＷに影響されるのは、水温ＴＨＷは吸気系の温度と相関を有する一方、吸気系の温度によって燃料の霧化のしやすさが異なるためであると考えられる。また、ＰＮが吸気位相差ＤＩＮに影響されるのは、吸気位相差ＤＩＮに応じて、吸気バルブ１８と排気バルブ３０との双方が開弁するオーバーラップ期間の長さが変化することから、燃焼室２４内において燃焼に供された混合気が吸気通路１２内に吹き戻される量が変化するためであると考えられる。すなわち、吹き戻される量に応じて吸気系の温度が上昇することから、吸気位相差ＤＩＮに応じて燃料の霧化のしやすさが変化する。また、ＰＮが回転速度ＮＥに影響されるのは、回転速度ＮＥが高くなるほどポート噴射弁１６から噴射された燃料が霧化するまでにクランク軸２８が回転する量が大きくなることから、霧化に余裕がなくなる傾向があるためであると考えられる。
【００４５】
ちなみに、水温ＴＨＷが低い場合には高い場合よりも要求噴射量Ｑｄが大きくなることから、同期噴射量Ｑｓを大きい値とすることが望ましい。また、充填効率ηが大きい場合には小さい場合よりも要求噴射量Ｑｄが大きくなることから、同期噴射量Ｑｓを大きい値とすることが望ましい。さらに、オーバーラップ量が大きい場合には小さい場合と比較して、ベース噴射量Ｑｂに占める同期噴射量Ｑｓの割合を小さくすることが望ましい。
【００４６】
詳しくは、回転速度ＮＥ、充填効率η、水温ＴＨＷおよび吸気位相差ＤＩＮを入力変数とし、同期噴射量Ｑｓを出力変数とするマップデータが予めＲＯＭ５４に記憶された状態で、ＣＰＵ５２により同期噴射量Ｑｓがマップ演算される。
【００４７】
次にＣＰＵ５２は、要求噴射量Ｑｄから同期噴射量Ｑｓを減算することによって、吸気非同期噴射の噴射量である非同期噴射量Ｑｎｓを算出する（Ｓ１６）。
このため、非同期噴射量Ｑｎｓと同期噴射量Ｑｓとの和は、要求噴射量Ｑｄに等しい。すなわち、Ｓ１４，Ｓ１６の処理によって、要求噴射量Ｑｄの燃料が、非同期噴射量Ｑｎｓと同期噴射量Ｑｓとに分割される。ちなみに、同期噴射量Ｑｓは、フィードバック補正係数ＫＡＦ、低温増量係数Ｋｗおよび過渡補正量ΔＱの値に影響されない。このように、同期噴射量Ｑｓを固定する理由は、同期噴射量Ｑｓは、ＰＮを抑制する上で適切な値に適合されているため、同期噴射量Ｑｓが補正によって大きく変化する場合にはＰＮの増加を招くおそれがあるためである。
【００４８】
次に、ＣＰＵ５２は、回転速度ＮＥ、充填効率η、水温ＴＨＷおよび吸気位相差ＤＩＮに基づき、ポート噴射弁１６から噴射された燃料のうち最も遅いタイミングで噴射された燃料が吸気バルブ１８の閉弁期間における位置に到達するタイミングの目標値である図３（ａ）に示す到達終了時期ＡＥｓを算出する（Ｓ１８）。
【００４９】
そしてＣＰＵ５２は、Ｓ１８の処理によって求めた到達終了時期ＡＥｓと同期噴射量Ｑｓと回転速度ＮＥとに基づき、吸気同期噴射の噴射開始時期Ｉｓ（クランク角度）を算出する（Ｓ２０）。ここで、ＣＰＵ５２は、同期噴射量Ｑｓが大きい場合に小さい場合よりも噴射開始時期Ｉｓをより進角側の値に算出する。また、ＣＰＵ５２は、回転速度ＮＥが大きい場合に小さい場合よりも噴射開始時期Ｉｓをより進角側の値とする。詳しくはＣＰＵ５２は、同期噴射量Ｑｓから定まるポート噴射弁１６による噴射期間と飛行時間と無効噴射時間とを加算した値だけ、到達終了時期ＡＥｓに対して進角したタイミングを噴射開始時期Ｉｓとする。ここで、飛行時間とは、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が燃焼室２４の入口ＩＮに到達するまでの所要時間のことであり、本実施形態では固定値としている。また、無効噴射時間とは、ポート噴射弁１６を開弁させる操作信号ＭＳ２を出力した後、実際に燃料の噴射が開始されるまでの時間のことである。
【００５０】
次にＣＰＵ５２は、噴射開始時期Ｉｓに基づき、非同期噴射の噴射開始時期Ｉｎｓを算出する（Ｓ２２）。ここでは、吸気非同期噴射の噴射終了時期と噴射開始時期Ｉｓとの時間間隔が上記所定時間以上となるようにする。
【００５１】
上記処理により、吸気同期噴射の噴射開始時期Ｉｓが、吸気非同期噴射の噴射開始時期Ｉｎｓとは独立に設定される。これは、吸気同期噴射の上記到達終了時期ＡＥｓが排気中のＰＮやＨＣに特に影響しやすいためである。
【００５２】
そして、ＣＰＵ５２は、噴射開始時期Ｉｎｓとなると非同期噴射量Ｑｎｓの燃料を噴射し、次に噴射開始時期Ｉｓとなると同期噴射量Ｑｓの燃料を噴射すべく、ポート噴射弁１６に操作信号ＭＳ２を出力してポート噴射弁１６を操作する（Ｓ２４）。
【００５３】
一方、ＣＰＵ５２は、マルチ噴射処理の要求がないと判定する場合（Ｓ１２：ＮＯ）、シングル噴射の噴射開始時期Ｉｓｉｎを算出する（Ｓ２６）。詳しくは、ＣＰＵ５２は、図３（ｂ）に示すように、吸気バルブ１８の開弁開始時期に対して所定量Δ１だけ進角したタイミングを到達終了時期ＡＥｎｓとする。次にＣＰＵ５２は、要求噴射量Ｑｄから定まるポート噴射弁１６による噴射期間と、飛行時間と無効噴射時間とを加算した値だけ、到達終了時期ＡＥｎｓに対して進角したタイミングを噴射開始時期Ｉｓｉｎとする。図５に戻り、ＣＰＵ５２は、噴射開始時期Ｉｓｉｎにおいて要求噴射量Ｑｄの燃料を噴射すべくポート噴射弁１６に操作信号ＭＳ２を出力してポート噴射弁１６を操作する（Ｓ２４）。
【００５４】
なお、ＣＰＵ５２は、Ｓ２４の処理が完了する場合には、図４に示す一連の処理を一旦終了する。
図５に、目標燃圧算出処理Ｍ１０の手順を示す。図５に示す処理は、ＲＯＭ５４に記憶されたプログラムをＣＰＵ５２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。
【００５５】
図５に示す一連の処理において、ＣＰＵ５２は、まず水温ＴＨＷおよび吸気温Ｔｉａに基づき、デリバリパイプ４９内の燃料にとっての周囲の温度である雰囲気温度Ｔａｔを算出する（Ｓ３０）。詳しくは、ＣＰＵ５２は、雰囲気温度Ｔａｔを水温ＴＨＷおよび吸気温Ｔｉａの加重移動平均処理値とする。すなわち、ゼロ以上「１」以下の重み係数α１を用いて、「α１・ＴＨＷ＋（１−α１）・Ｔｉａ」とする。ここで、水温ＴＨＷは、内燃機関１０の温度を示すパラメータであり、吸気温Ｔｉａは、外気の温度を示すパラメータである。雰囲気温度Ｔａｔは、吸気温Ｔｉａと水温ＴＨＷとの間の値となると考えられることから、上記加重移動平均処理値を用いている。
【００５６】
次にＣＰＵ５２は、水温ＴＨＷおよび吸気温Ｔｉａに基づき、デリバリパイプ４９に流入する燃料の温度である入り燃温Ｔｉｆを算出する（Ｓ３２）。詳しくは、ＣＰＵ５２は、入り燃温Ｔｉｆを水温ＴＨＷおよび吸気温Ｔｉａの加重移動平均処理値とする。すなわち、ゼロ以上「１」以下の重み係数α２を用いて、「α２・ＴＨＷ＋（１−α２）・Ｔｉａ」とする。入り燃温Ｔｉｆは、吸気温Ｔｉａと水温ＴＨＷとの間の値となると考えられることから、上記加重移動平均処理値を用いている。
【００５７】
次にＣＰＵ５２は、要求噴射量Ｑｄに基づき、単位時間当たりデリバリパイプ４９を通過する燃料の流量であるデリバリ通過流量ＦＱを算出する（Ｓ３４）。なお、デリバリ通過流量ＦＱは実際の燃料の流量に比例する無次元量とする。
【００５８】
そしてＣＰＵ５２は、デリバリパイプ４９内の燃料の温度であるデリバリ内温度Ｔｄと、雰囲気温度Ｔａｔと、入り燃温Ｔｉｆにデリバリ通過流量ＦＱを乗算した値と、水温ＴＨＷとの加重移動平均処理値によって、デリバリ内温度Ｔｄを更新する（Ｓ３６）。ここで、水温ＴＨＷは、ポート噴射弁１６の温度とみなしている。デリバリパイプ４９内の燃料の温度は、雰囲気温度Ｔａｔや、ポート噴射弁１６の温度、デリバリパイプ４９内に流入する燃料の温度に依存すると考えられる。ここで、デリバリパイプ４９内に流入する燃料の影響はその温度のみならず、流量にも依存する。このため、入り燃温Ｔｉｆにデリバリ通過流量ＦＱを乗算した値を用いている。詳しくは、ゼロ以上「１」以下の重み係数α３，α４，α５を用いて、
（１−α３−α４・ＦＱ−α５）・Ｔｄ＋α３・Ｔａｔ＋α４・ＦＱ・Ｔｉｆ
＋α５・ＴＨＷ
とする。
【００５９】
なお、「α３＋α４・ＦＱ＋α５」は「１」以下である。
次にＣＰＵ５２は、マルチ噴射処理がなされるときであるか否かを判定する（Ｓ３８）。そしてＣＰＵ５２は、シングル噴射処理がなされるときであると判定する場合（Ｓ３８：ＮＯ）、水温ＴＨＷおよびデリバリ内温度Ｔｄに応じて目標燃圧Ｐ＊を可変設定する（Ｓ４０）。詳しくは、ＣＰＵ５２は、水温ＴＨＷが所定温度ＴＬ（たとえば２０℃）以上である場合、デリバリ内温度Ｔｄが第１温度Ｔｄ１未満であれば、基準圧力Ｐｒ（たとえば３００〜３５０ｋＰａ）とする。またＣＰＵ５２は、第１温度Ｔｄ１以上であって且つ第２温度Ｔｄ２未満である場合、蒸気抑制第１圧力Ｐｈ１（たとえば５００〜５５０ｋＰａ）とし、第２温度Ｔｄ２以上であれば、蒸気抑制第２圧力Ｐｈ２（たとえば５８０〜６２０ｋＰａ）とする。ここで、水温ＴＨＷが第１温度Ｔｄ１以上である場合は、燃料の蒸発を抑制すべく目標燃圧Ｐ＊を上昇させている。
【００６０】
これに対し、ＣＰＵ５２は、水温ＴＨＷが所定温度ＴＬ未満であっても、デリバリ内温度Ｔｄが第１温度Ｔｄ１以上であれば、目標燃圧Ｐ＊を、水温ＴＨＷが所定温度ＴＬ以上のときと同じ値とする。これに対し、ＣＰＵ５２は、デリバリ内温度Ｔｄが第１温度Ｔｄ１未満の場合、目標燃圧Ｐ＊を、基準圧力Ｐｒよりも高い第２基準圧力Ｐｒｈ（たとえば３８０〜４２０ｋＰａ）に設定する。これは、水温ＴＨＷが低い場合、低温増量係数Ｋｗが大きい値となることによって要求噴射量Ｑｄが大きい値となっても、クランク軸２８の限られた回転角度領域内で燃料を確実に噴射するための設定である。
【００６１】
一方、ＣＰＵ５２は、マルチ噴射処理がなされるときであると判定する場合（Ｓ３８：ＹＥＳ）、デリバリ内温度Ｔｄに応じて、シングル噴射処理がなされる場合における水温ＴＨＷが所定温度ＴＬ以上の場合と同じ値に目標燃圧Ｐ＊を設定する（Ｓ４２）。これは、ポート噴射弁１６から噴射される燃料は、その圧力が高い場合に低い場合よりもより微粒化されることに鑑みたものである。すなわち、燃料が微粒化されると、霧化が促進される。そのため、基準圧力Ｐｒとする場合と比較して、燃焼室２４内に流入することなく吸気系に付着して留まる燃料量を減らすことができ、ひいてはＰＮを抑制できる。
【００６２】
ちなみに、本実施形態では、ハイブリッド車両に内燃機関１０が搭載されることもあり、異常が生じない場合には、原則、上記条件（ウ）が成立する。特に本実施形態では、水温ＴＨＷが所定温度ＴＬ以上である場合、マルチ噴射処理時に、目標燃圧Ｐ＊を基準圧力Ｐｒとしたところで、吸気非同期噴射の噴射終了時期と吸気同期噴射の噴射開始時期Ｉｓとの間隔を上記所定時間以上に維持できる。すなわち、本実施形態においてマルチ噴射処理時において目標燃圧Ｐ＊を上昇させるのは、燃料の微粒化を狙ったものであり、吸気非同期噴射と吸気同期噴射とのインターバル確保を狙いとするものではない。
【００６３】
なお、シングル噴射処理時には基準圧力Ｐｒとする理由は、第２基準圧力Ｐｒｈとするよりもフィードポンプ４８のエネルギ消費量を低減できるからである。ちなみに、シングル噴射処理をするときは、原則、ＰＮが顕在化しにくいときであることから、吸気通路１２内の燃料の付着がさほど問題とならない。したがって、エネルギ消費量の低減の観点から、目標燃圧Ｐ＊を基準圧力Ｐｒとする。
【００６４】
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
ＣＰＵ５２は、回転速度ＮＥ、充填効率η、水温ＴＨＷおよび吸気位相差ＤＩＮに基づき、同期噴射量Ｑｓを算出し、要求噴射量Ｑｄから同期噴射量Ｑｓを減算することによって非同期噴射量Ｑｎｓを算出する。このように、同期噴射量Ｑｓを上記パラメータに基づき可変設定することにより、同期噴射量ＱｓをＰＮを抑制する上で適切な量とすることができる。
【００６５】
図６に、要求噴射量Ｑｄのうち非同期噴射量Ｑｎｓが占める分割割合と、排気通路３２に排出される排気中のＰＮ，ＨＣの濃度との関係を示す。図６（ａ）に示すように、ＰＮは分割割合に応じた極小値を有する。この極小値は、回転速度ＮＥ、充填効率η、水温ＴＨＷおよび吸気位相差ＤＩＮに応じて変化するため、本実施形態では、それらのパラメータに応じて同期噴射量Ｑｓを最適化している。なお、図６（ｂ）に示すように、排気中のＨＣの濃度については、非同期噴射量Ｑｎｓの割合が大きいほど小さくなる。これは、吸気非同期噴射の方が吸気同期噴射よりも燃料の霧化時間を確保できることから、霧化を促進できるためである。本実施形態においてＰＮの抑制を優先するのは、排気中のＨＣについては、その濃度が過度に高くならない限り、触媒３４において浄化可能であるからである。
【００６６】
＜対応関係＞
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。［１，４］同期噴射量算出処理は、Ｓ１４の処理に対応する。増量補正処理は、増量係数算出処理Ｍ３６およびＳ１０の処理に対応する。過渡補正処理は、過渡補正量算出処理Ｍ３８およびＳ１０の処理に対応する。非同期噴射量算出処理は、Ｓ１６の処理に対応する。操作処理は、Ｓ２２の処理を経由したＳ２４の処理に対応する。［２］増量係数算出処理Ｍ３６が、吸気圧Ｐｉｎに基づき低温増量係数Ｋｗを算出する処理であることに対応する。［３］バルブ特性可変装置は、吸気側バルブタイミング調整装置４４に対応し、バルブ特性制御処理は、目標吸気位相差算出処理Ｍ１６および吸気位相差制御処理Ｍ１８に対応する。［５］調整装置は、フィードポンプ４８に対応し、選択処理は、Ｓ１２の処理に対応し、燃圧可変処理は、目標燃圧算出処理Ｍ１０およびポンプ操作処理Ｍ１２に対応する。
【００６７】
＜その他の実施形態＞
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【００６８】
・「増量補正処理について」
上記実施形態では、水温ＴＨＷおよび吸気圧Ｐｉｎに基づき、低温増量係数Ｋｗを算出したが、これに限らない。たとえば、吸気圧Ｐｉｎが充填効率ηと相関を有することに鑑み、水温ＴＨＷおよび充填効率ηに基づき低温増量係数Ｋｗを算出してもよい。この場合、充填効率ηが大きい場合に小さい場合よりも、吸気圧が高くなることから、低温増量係数Ｋｗを大きい値とする。
【００６９】
また、吸気圧Ｐｉｎとしては、推定値に限らず、たとえば、吸気通路１２のうちスロットルバルブ１４の下流に吸気圧センサを備えて、その検出値を用いてもよい。
・「過渡補正処理について」
上記実施形態では、過渡補正量を、充填効率η、回転速度ＮＥ、水温ＴＨＷおよび吸気位相差ＤＩＮとシングル噴射処理とマルチ噴射処理とのいずれであるかに応じて算出したが、これに限らない。たとえば、充填効率ηに代えて、ベース噴射量Ｑｂを用いてもよい。またたとえば、上記５個の要素については、それらのうちの４個のみに基づき過渡補正量ΔＱを算出してもよく、またたとえば、３〜１個のみに基づき算出してもよい。ただし、少なくとも充填効率ηやその相当値を参照し、充填効率ηの変化量に基づき過渡補正量ΔＱを算出する。
【００７０】
・「補正処理について」
上記実施形態では、ベース噴射量Ｑｂを、過渡補正量ΔＱおよび低温増量係数Ｋｗによって補正したが、これに限らない。たとえば、過渡補正量ΔＱによる補正を行わず、低温増量係数Ｋｗによる補正のみを行ってもよく、またたとえば低温増量係数Ｋｗによる補正を行わず、過渡補正量ΔＱによる補正のみを行ってもよい。
【００７１】
・「同期噴射量算出処理について」
上記実施形態では、回転速度ＮＥ、充填効率η、吸気位相差ＤＩＮおよび水温ＴＨＷを入力変数とし、同期噴射量Ｑｓを出力変数とするマップデータを用いて、同期噴射量Ｑｓをマップ演算したが、これに限らない。たとえば、回転速度ＮＥ、充填効率ηおよび吸気位相差ＤＩＮを入力変数とし、同期噴射量Ｑｓを出力変数とするマップデータを用いて同期噴射量のベース値をマップ演算した後、水温ＴＨＷを入力変数とし補正係数を出力変数とするマップデータを用いて補正係数をマップ演算し、ベース値を補正係数で補正して同期噴射量Ｑｓを算出してもよい。
【００７２】
回転速度ＮＥ、充填効率η、吸気位相差ＤＩＮおよび水温ＴＨＷに基づき同期噴射量Ｑｓを算出すること自体必須ではない。たとえばこれら４つのパラメータについては、充填効率η、吸気位相差ＤＩＮおよび水温ＴＨＷのみに基づき算出したり、回転速度ＮＥ、充填効率ηおよび水温ＴＨＷのみに基づき算出したり、充填効率ηおよび水温ＴＨＷのみに基づき算出したりしてもよい。
【００７３】
なお、燃焼室２４内に充填される空気量を示すパラメータとしては、充填効率ηに限らず、たとえばベース噴射量Ｑｂであってもよい。またたとえば、吸気圧Ｐｉｎと充填効率ηとの間に正の相関関係があることに鑑み、吸気圧Ｐｉｎを上記パラメータとして用いてもよい。
【００７４】
・「同期噴射量Ｑｓの補正について」
上記実施形態では、ベース噴射量に対する補正量を、全て非同期噴射量Ｑｎｓに含め、同期噴射量Ｑｓについては、Ｓ１２の処理において算出された値をそのまま用いたが、これに限らない。たとえば、低温増量係数Ｋｗや過渡補正量ΔＱを用いてベース噴射量Ｑｂを補正する等、フィードフォワード制御の補正量によって、ベース噴射量Ｑｂの補正が精度良くなされるのであれば、フィードバック補正係数ＫＡＦはさほど大きい値とならない。このため、フィードバック補正係数ＫＡＦによって同期噴射量Ｑｓを補正してもよい。これはたとえば、一旦、非同期噴射量Ｑｎｓを、「Ｋｗ・Ｑｂ＋ΔＱ−Ｑｓ」として算出した後、同期噴射量Ｑｓおよび非同期噴射量Ｑｎｓの双方にフィードバック補正係数ＫＡＦを乗算することにより実現できる。
【００７５】
・「燃圧可変処理について」
上記実施形態では、デリバリ内温度Ｔｄが第１温度Ｔｄ１未満の場合、マルチ噴射処理をするときにはシングル噴射処理において水温ＴＨＷが所定温度ＴＬ未満である場合と同一の値である第２基準圧力Ｐｒｈに設定したがこれに限らない。たとえば、シングル噴射処理において水温ＴＨＷが所定温度ＴＬ未満である場合よりも高い圧力としてもよい。
【００７６】
上記実施形態では、デリバリ内温度Ｔｄが第１温度Ｔｄ１以上である場合、マルチ噴射処理とシングル噴射処理とで、目標燃圧Ｐ＊を同一としたが、これに限らず、マルチ噴射処理の場合の方がシングル噴射処理の場合よりも目標燃圧Ｐ＊を高くしてもよい。
【００７７】
またたとえば目標燃圧Ｐ＊をデリバリ内温度Ｔｄに応じて可変とすることも必須ではない。たとえば、内燃機関１０の動作点に応じて可変設定してもよい。その場合であっても、シングル噴射処理と比較してマルチ噴射処理時に目標燃圧Ｐ＊を高くすることはＰＮの抑制効果を顕著とするうえで有効である。
【００７８】
もっとも、シングル噴射処理と比較してマルチ噴射処理時に目標燃圧Ｐ＊を高くする狙いとしては、ＰＮの抑制に限らない。たとえば、吸気非同期噴射の噴射終了時期と吸気同期噴射の噴射開始時期Ｉｓとの時間間隔を確保できるようにすることを狙ったものであってもよい。
【００７９】
・「吸気系の温度について」
上記構成では、吸気系の温度として水温ＴＨＷを用いたが、これに限らない。たとえば内燃機関１０の潤滑油の温度を用いてもよい。
【００８０】
・「吸気同期噴射について」
上記実施形態では、回転速度ＮＥ、充填効率η、水温ＴＨＷおよび吸気位相差ＤＩＮに基づき、到達終了時期ＡＥｓを設定したが、これに限らない。たとえば、回転速度ＮＥ、充填効率η、水温ＴＨＷおよび吸気位相差ＤＩＮに基づき噴射開始時期Ｉｓを直接設定してもよい。また、燃焼室２４内に充填される空気量を示すパラメータである負荷を示すパラメータとして、充填効率ηに代えて、たとえばベース噴射量Ｑｂを用いてもよい。また、回転速度ＮＥ、負荷、水温ＴＨＷおよび吸気位相差ＤＩＮの４つのパラメータに関しては、そのうちの３つのパラメータのみに基づき、到達終了時期ＡＥｓや噴射開始時期Ｉｓを可変設定したり、２つのパラメータのみに基づき可変設定したり、１つのパラメータのみに基づき可変設定したりしてもよい。
【００８１】
・「選択処理について」
マルチ噴射処理を選択する条件としては、上記実施形態において例示したものに限らない。たとえば、上記（ウ）の条件に代えて、充填効率ηが所定値未満である旨の条件を用いてもよい。ここで、所定値は、上記条件（イ）に用いられている規定値よりも大きい値である。またたとえば上記条件（ア）における規定温度Ｔｔｈと、低温増量係数Ｋｗが「１」よりも大きい値となるときの水温ＴＨＷを定める規定温度Ｔｔｈとが同一であることは必須ではない。
【００８２】
・「吸気非同期噴射について」
上記実施形態では、吸気非同期噴射を、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が吸気バルブ１８の開弁前の位置に到達する期間が吸気バルブ１８の閉弁期間に収まるように燃料を噴射するものとしたが、これに限らない。たとえば回転速度ＮＥが高くて且つ非同期噴射量Ｑｎｓが過度に多い場合、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が吸気バルブ１８の開弁前の位置に到達する期間の一部が吸気バルブ１８の開弁期間と重複してもよい。
【００８３】
・「シングル噴射処理について」
上記実施形態では、シングル噴射処理を、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が吸気バルブ１８の開弁前の位置に到達する期間が吸気バルブ１８の閉弁期間に収まるように燃料を噴射するものとしたがこれに限らない。たとえば、回転速度ＮＥが高くて且つ要求噴射量Ｑｄが大きい場合には、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が吸気バルブ１８の開弁前の位置に到達する期間の一部が吸気バルブ１８の開弁期間と重複することがあってもよい。なお、シングル噴射処理を実行することは必須ではない。
【００８４】
・「バルブ特性制御処理について」
上記実施形態では、回転速度ＮＥおよび充填効率ηに応じて目標吸気位相差ＤＩＮ＊を可変設定したが、これに限らない。たとえば、水温ＴＨＷが低い場合には、例外的に回転速度ＮＥおよび充填効率ηに応じて定まる吸気バルブ１８の開弁タイミングに対して実際のタイミングを遅角側に制限するなどしてもよい。
【００８５】
・「吸気バルブの特性可変装置について」
吸気バルブ１８の特性を変更する特性可変装置としては、吸気側バルブタイミング調整装置４４に限らない。たとえば、吸気バルブ１８のリフト量を変更するものであってもよい。この場合、吸気バルブ１８の開弁開始時期を特定するパラメータは、吸気位相差ＤＩＮに代えて、リフト量等となる。
【００８６】
・「制御装置について」
制御装置がＣＰＵ５２とＲＯＭ５４とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理する専用のハードウェア回路（たとえばＡＳＩＣ等）を備えてもよい。すなわち、制御装置は、以下の（ａ）〜（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するＲＯＭ等のプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、１または複数のソフトウェア処理回路および１または複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路によって実行されればよい。
【００８７】
・「そのほか」
内燃機関１０が吸気バルブ１８の特性を変更する特性可変装置を備えることは必須ではない。内燃機関１０がスロットルバルブ１４を備えることは必須ではない。
【符号の説明】
【００８８】
１０…内燃機関、１２…吸気通路、１４…スロットルバルブ、１６…ポート噴射弁、１８…吸気バルブ、２０…シリンダ、２２…ピストン、２４…燃焼室、２６…点火装置、２８…クランク軸、３０…排気バルブ、３２…排気通路、３４…触媒、３６…モータジェネレータ、３８…タイミングチェーン、４０…吸気側カム軸、４２…排気側カム軸、４４…吸気側バルブタイミング調整装置、４６…燃料タンク、４８…フィードポンプ、４９…デリバリパイプ、５０…制御装置、５２…ＣＰＵ、５４…ＲＯＭ、５６…電源回路、６０…クランク角センサ、６２…エアフローメータ、６４…空燃比センサ、６６…吸気側カム角センサ、６８…水温センサ、７０…吸気温センサ、７２…大気圧センサ、７４…アクセルセンサ。
【図１】
2020002790.tif 000003
【図２】
2020002790.tif 000004
【図３】
2020002790.tif 000005
【図４】
2020002790.tif 000006
【図５】
2020002790.tif 000007
【図６】
2020002790.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月20日(2018.8.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
一方、ＣＰＵ５２は、マルチ噴射処理がなされるときであると判定する場合（Ｓ３８：ＹＥＳ）、デリバリ内温度Ｔｄに応じて、シングル噴射処理がなされる場合における水温ＴＨＷが所定温度ＴＬ未満の場合と同じ値に目標燃圧Ｐ＊を設定する（Ｓ４２）。これは、ポート噴射弁１６から噴射される燃料は、その圧力が高い場合に低い場合よりもより微粒化されることに鑑みたものである。すなわち、燃料が微粒化されると、霧化が促進される。そのため、基準圧力Ｐｒとする場合と比較して、燃焼室２４内に流入することなく吸気系に付着して留まる燃料量を減らすことができ、ひいてはＰＮを抑制できる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2020002790.tif 000009