(57)【要約】【課題】昇温処理の終了後に筒内噴射弁の燃料噴射量を多くして通常処理を再開する際の排気性状の悪化を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供すること。【解決手段】制御装置５０は、目標噴き分け率を設定する噴き分け率設定部５１と、目標噴き分け率に従って各噴射弁１７，１８を制御する通常処理を実行する第１噴射弁制御部５２と、通常処理によって各噴射弁１７，１８を制御する場合よりも筒内噴射量を減少させる一方でポート噴射量を増大させることにより、筒内噴射弁１８の先端部１８１の温度を上昇させる昇温処理を実行する第２噴射弁制御部５３と、昇温処理が終了されたときに、目標噴き分け率まで実際の噴き分け率が徐々に変化するように各噴射弁１７，１８を制御する移行処理を実行する第３噴射弁制御部５４とを備える。第１噴射弁制御部５２は、移行処理が終了されたときに通常処理を再開する。【選択図】図１
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【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と、気筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と、を備える内燃機関に適用され、
前記ポート噴射弁及び前記筒内噴射弁の総燃料噴射量に対する前記筒内噴射弁の燃料噴射量の割合を噴き分け率とした場合、前記噴き分け率の目標である目標噴き分け率を機関負荷率に基づいて設定する噴き分け率設定部と、
前記噴き分け率設定部によって設定された前記目標噴き分け率に従って前記各噴射弁を制御する通常処理を実行する第１噴射弁制御部と、
前記通常処理の実行によって前記各噴射弁を制御する場合よりも前記筒内噴射弁の燃料噴射量を減少させる一方で前記ポート噴射弁の燃料噴射量を増大させることにより、前記筒内噴射弁の先端部の温度を上昇させる昇温処理を実行する第２噴射弁制御部と、
前記昇温処理が終了されたときに、前記噴き分け率設定部によって設定された前記目標噴き分け率まで実際の前記噴き分け率が徐々に変化するように前記各噴射弁を制御する移行処理を実行する第３噴射弁制御部と、を備え、
前記第１噴射弁制御部は、前記移行処理が終了されたときに前記通常処理を再開する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記第３噴射弁制御部は、前記移行処理の開始時点において前記筒内噴射弁から噴射される燃料の温度が高いほど、前記筒内噴射弁の燃料噴射量の増大速度を低くする
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記第３噴射弁制御部は、前記移行処理の開始時点での前記先端部の温度が高いほど、前記筒内噴射弁の燃料噴射量の増大速度を低くする
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記第３噴射弁制御部は、前記移行処理の開始時点において前記筒内噴射弁に供給される燃料の温度が高いほど、前記筒内噴射弁の燃料噴射量の増大速度を低くする
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記第２噴射弁制御部は、前記昇温処理では、前記筒内噴射弁の燃料噴射を停止させ、且つ前記ポート噴射弁から燃料を噴射させる
請求項１〜請求項４のうち何れか一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と、気筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と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】
特許文献１には、筒内噴射弁の先端部にデポジットが堆積しているとの判定がなされたときに、筒内噴射弁の燃料噴射量を減少させることにより、筒内噴射弁の先端部の温度を上昇させる昇温処理を実行する内燃機関の制御装置の一例が記載されている。
【０００３】
筒内噴射弁から燃料が噴射されている場合、先端部から受熱した燃料が、当該先端部に設けられている噴孔から気筒内に噴射される。そのため、筒内噴射弁の燃料噴射量が多いときには、気筒内での燃焼による熱を先端部は受容するものの、燃料噴射による先端部の冷却効果が高いため、先端部の温度があまり上昇しない。昇温処理の実行によって筒内噴射弁の燃料噴射量が減少されると、燃料噴射による先端部の冷却効果が低くなるため、先端部の温度が上昇する。このように先端部の温度が上昇すると、先端部に堆積しているデポジットの温度も高くなり、当該デポジットが焼失する。すなわち、先端部からデポジットが除去される。昇温処理は、所定の終了条件が成立すると終了される。すると、昇温処理の実行時よりも筒内噴射弁の燃料噴射量が増大される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２０１１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
昇温処理の終了直後では、筒内噴射弁の先端部の温度が高くなっているため、高温の燃料が筒内噴射弁から噴射されることとなる。このように筒内噴射弁から高温の燃料が噴射される場合、筒内噴射弁から噴射された燃料が気筒内で沸騰する現象である減圧沸騰が発生することがある。気筒内で減圧沸騰が発生する場合、減圧沸騰が発生しない場合と比較し、噴孔から噴射された燃料の噴霧が広がる。
【０００６】
筒内噴射弁の先端部には複数の噴孔が設けられており、燃料噴射時には各噴孔から燃料の噴霧が噴射される。そのため、昇温処理の終了直後での筒内噴射弁の燃料噴射時では、減圧沸騰が気筒内で発生する場合、互いに隣り合う各噴孔から噴射された燃料の噴霧同士が互いに重なって燃料の貫徹力が大きくなる。この際、筒内噴射弁の燃料噴射量が多いほど、筒内噴射弁から噴射された燃料のうち、ピストンの頂面や気筒の壁面に付着する燃料の量が多くなり、内燃機関の排気性状が悪化するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、吸気通路に燃料を噴射するポート噴射弁と、気筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と、を備える内燃機関に適用される。この制御装置は、ポート噴射弁及び筒内噴射弁の総燃料噴射量に対する筒内噴射弁の燃料噴射量の割合を噴き分け率とした場合、噴き分け率の目標である目標噴き分け率を機関負荷率に基づいて設定する噴き分け率設定部と、噴き分け率設定部によって設定された目標噴き分け率に従って各噴射弁を制御する通常処理を実行する第１噴射弁制御部と、通常処理の実行によって各噴射弁を制御する場合よりも筒内噴射弁の燃料噴射量を減少させる一方でポート噴射弁の燃料噴射量を増大させることにより、筒内噴射弁の先端部の温度を上昇させる昇温処理を実行する第２噴射弁制御部と、昇温処理が終了されたときに、噴き分け率設定部によって設定された目標噴き分け率まで実際の噴き分け率が徐々に変化するように各噴射弁を制御する移行処理を実行する第３噴射弁制御部と、を備えている。そして、第１噴射弁制御部は、移行処理が終了されたときに通常処理を再開する。
【０００８】
上記構成によれば、昇温処理では、通常処理の実行時と比較し、筒内噴射弁の燃料噴射量が減少される一方でポート噴射弁の燃料噴射量が増大される。これにより、筒内噴射弁の燃料噴射による冷却効果が低くなり、筒内噴射弁の先端部の温度が上昇するため、筒内噴射弁の先端部に堆積しているデポジットを焼失させることができる。昇温処理が終了されると、移行処理が開始される。移行処理では、実際の噴き分け率が、噴き分け率設定部によって設定された目標噴き分け率まで徐々に変更される。すなわち、時間の経過に応じて筒内噴射弁の燃料噴射量が徐々に増大される。
【０００９】
ここで、昇温処理の終了直後では筒内噴射弁の先端部の温度が高い。そのため、移行処理の実行期間の初期では、筒内噴射弁から噴射される燃料の温度が高いため、気筒内で減圧沸騰が発生しやすい。すなわち、実行期間の初期では、先端部に設けられている各噴孔から噴射される燃料の噴霧が広がりやすく、互いに隣り合う各噴孔から噴射された燃料の噴霧同士の重なり度合いが大きくなる。また、移行処理の実行期間中では、筒内噴射弁の燃料噴射量が徐々に増大されるため、燃料噴射による冷却効果が徐々に高くなり、時間の経過に応じて先端部の温度が低くなる。その結果、筒内噴射弁から噴射される燃料の温度が徐々に低くなる。そのため、移行処理の実行期間の後期では、実行期間の初期と比較し、気筒内で減圧沸騰が発生しにくい。すなわち、実行期間の後期では、各噴孔から噴射される燃料の噴霧が広がりにくくなり、互いに隣り合う各噴孔から噴射された燃料の噴霧同士の重なり度合いが小さくなる。
【００１０】
上記構成によれば、移行処理では、時間の経過に応じて筒内噴射弁の燃料噴射量が徐々に増大される。そのため、移行処理の実行期間の初期では、比較的高温の燃料が筒内噴射弁から噴射されるために減圧沸騰が気筒内で発生しやすいものの、筒内噴射弁の燃料噴射量はあまり多くならない。その結果、移行処理の実行期間の初期で減圧沸騰が気筒内で発生し、互いに隣り合う各噴孔から噴射された燃料の噴霧同士が重なり合うことに起因して燃料の貫徹力が大きくなったとしても、燃料噴射量が多くない分、ピストンの頂面や気筒の壁面に付着する燃料の量があまり多くならない。また、移行処理の実行期間の後期では、実行期間の初期よりも気筒内で減圧沸騰が発生しにくい分、互いに隣り合う各噴孔から噴射された燃料の噴霧同士の重なり度合いが低下するため、燃料の貫徹力がそれほど大きくならない。そのため、燃料噴射量が多くなってもピストンの頂面や気筒の壁面に付着する燃料の量がそれほど多くならない。
【００１１】
したがって、上記構成によれば、昇温処理の終了後に筒内噴射弁の燃料噴射量を多くして通常処理を再開する際の排気性状の悪化を抑制することができる。
筒内噴射弁から噴射される燃料の温度が高いほど、気筒内で減圧沸騰が生じやすい。そこで、内燃機関の制御装置の一態様において、第３噴射弁制御部は、移行処理の開始時点において筒内噴射弁から噴射される燃料の温度が高いほど、筒内噴射弁の燃料噴射量の増大速度を低くする。
【００１２】
ここで、移行処理の開始時点において筒内噴射弁から噴射される燃料の温度によらず、筒内噴射弁の燃料噴射量の増大速度をある速度で固定する場合を考える。この場合、移行処理の開始時点において筒内噴射弁から噴射される燃料の温度が高かったとすると、移行処理の実行期間中では、噴射される燃料の温度が十分に低下する前から、筒内噴射弁から多くの燃料が噴射されるようになるおそれがある。噴射される燃料の温度が未だ高い場合、燃料の貫徹力が未だ大きい。そのため、噴射される燃料の温度が未だ高い状態で筒内噴射弁から噴射される燃料の量が多くなってしまうと、ピストンの頂面や気筒の壁面に付着する燃料の量があまり少なくならないおそれがある。
【００１３】
この点、上記構成によれば、移行処理の開始に伴って筒内噴射弁の燃料噴射量を増大させるに際し、筒内噴射弁から噴射される燃料の温度が高いほど、筒内噴射弁の燃料噴射量の増大速度が低くなる。これにより、噴射される燃料の温度が未だ高い状態で筒内噴射弁の燃料噴射量が多くなってしまうことを抑制できる。そのため、移行処理の実行期間中においてピストンの頂面や気筒の壁面に付着する燃料の量が多くなることの抑制効果を高めることができる。
【００１４】
なお、移行処理の開始時での筒内噴射弁の先端部の温度が高いほど、移行処理の開始時点において筒内噴射弁から噴射される燃料の温度が高くなる。そこで、第３噴射弁制御部は、移行処理の開始時点での先端部の温度が高いほど、筒内噴射弁の燃料噴射量の増大速度を低くすることが好ましい。この構成によれば、移行処理の開始時点において筒内噴射弁から噴射される燃料の温度が高いほど、移行処理の実行期間中での筒内噴射弁の燃料噴射量の増大速度が低いため、移行処理の実行期間中においてピストンの頂面や気筒の壁面に付着する燃料の量が多くなることの抑制効果を高めることができる。
【００１５】
また、移行処理の開始時において筒内噴射弁に供給される燃料の温度が高いほど、移行処理の開始時点において筒内噴射弁から噴射される燃料の温度が高くなる。そこで、第３噴射弁制御部は、移行処理の開始時点において筒内噴射弁に供給される燃料の温度が高いほど、筒内噴射弁の燃料噴射量の増大速度を低くすることが好ましい。これにより、移行処理の開始時点において筒内噴射弁から噴射される燃料の温度が高いほど、移行処理の実行期間中での筒内噴射弁の燃料噴射量の増大速度が低いため、移行処理の実行期間中においてピストンの頂面や気筒の壁面に付着する燃料の量が多くなることの抑制効果を高めることができる。
【００１６】
ところで、第２噴射弁制御部は、昇温処理では、筒内噴射弁の燃料噴射を停止させ、且つポート噴射弁から燃料を噴射させることが好ましい。この構成によれば、昇温処理中では筒内噴射弁の燃料噴射が停止されるため、昇温処理中でも筒内噴射弁の燃料噴射が停止されない場合と比較し、デポジットを焼失させることのできる温度領域まで筒内噴射弁の先端部の温度を速やかに上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態の内燃機関の制御装置の機能構成と、同制御装置によって制御される内燃機関の概略構成とを示す図。
【図２】同内燃機関の筒内噴射弁の一部を模式的に示す断面図。
【図３】筒内噴射弁の各噴孔から噴射された燃料の噴霧同士が互いに重なり合っている様子を示す模式図。
【図４】筒内噴射弁から噴射される燃料の温度と、筒内噴射弁から噴射された燃料の貫徹力との関係を示すグラフ。
【図５】同制御装置によって実行される処理ルーチンを示すフローチャート。
【図６】昇温処理の終了後における排気指標の推移を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、内燃機関の制御装置の一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１には、本実施形態の制御装置５０と、制御装置５０によって制御される内燃機関１０とが図示されている。内燃機関１０は、複数の気筒１１を有している。図１では、気筒１１が１つのみ図示されている。各気筒１１内には、往復動するピストン１２が設けられている。各気筒１１内においてピストン１２よりも上方の空間が燃焼室１３となっている。
【００１９】
内燃機関１０の吸気通路１４には、吸気通路１４を流れる吸入空気の量を調整するスロットルバルブ１５が設けられている。吸気バルブ１６が開弁している場合、吸気通路１４を介して吸入空気が各気筒１１内に導入される。
【００２０】
内燃機関１０は、吸気通路１４におけるスロットルバルブ１５よりも下流側の部分に燃料を噴射するポート噴射弁１７と、燃焼室１３に燃料を直接噴射する筒内噴射弁１８と、吸入空気と燃料とを含む混合気を火花放電によって点火する点火装置１９とを備えている。内燃機関１０には、気筒数と同数のポート噴射弁１７、筒内噴射弁１８及び点火装置１９が設けられている。そして、混合気の燃焼によって燃焼室１３で生じた排気は、排気バルブ２０が開弁しているときに排気通路２１に排出される。
【００２１】
図２に示すように、筒内噴射弁１８の先端部１８１には、複数の噴孔３１が設けられている。筒内噴射弁１８では、電磁ソレノイドが通電されると、弁体３２が弁座３３から離間し、図２に矢印で示すように筒内噴射弁１８の内部で燃料が流れる。これにより、各噴孔３１から燃料の噴霧が噴射される。減圧沸騰が気筒１１内で発生しない場合、各噴孔３１から噴射された燃料の噴霧はあまり広がらない。そのため、図２に示すように、互いに隣り合う各噴孔３１から噴射された燃料の噴霧同士があまり重ならない。なお、減圧沸騰とは、筒内噴射弁１８から噴射された燃料が気筒１１内で沸騰する現象である。
【００２２】
一方、減圧沸騰が気筒１１内で発生した場合、減圧沸騰が発生しない場合と比較し、図３に示すように、各噴孔３１から噴射された燃料の噴霧が広がる。その結果、互いに隣り合う各噴孔３１から噴射された燃料の噴霧同士が互いに重なり合う。なお、図３においてハッチングが施されている部分が、噴霧同士が重なり合っている部分である。このように各噴霧同士が重なり合うと、燃料の貫徹力が大きくなり、ピストン１２の頂面や気筒１１の壁面に燃料が付着する量が多くなる。本実施形態では、ピストン１２の頂面や気筒１１の壁面に付着する燃料量のことを「筒内ウェット量」ともいう。
【００２３】
気筒１１内で減圧沸騰が発生した場合、筒内噴射弁１８から噴射される燃料の温度が高いほど、各噴孔３１から噴射される燃料の噴霧が大きく広がるため、互いに隣り合う各噴孔３１から噴射された燃料の噴霧同士の重なり度合いが大きくなる。そして、噴霧同士の重なり度合いが大きいほど、筒内噴射弁１８から噴射された燃料の貫徹力が大きくなる。つまり、図４に示すように、気筒１１内で減圧沸騰が発生する場合、筒内噴射弁１８から噴射される燃料の温度が高いほど、燃料の貫徹力が大きくなる。このように燃料の貫徹力が大きいと、筒内ウェット量が多くなる。
【００２４】
図１に示すように、制御装置５０には、各種のセンサからの検出信号が入力される。センサとしては、クランク角センサ１０１、エアフローメータ１０２、水温センサ１０３及び燃温センサ１０４などを挙げることができる。クランク角センサ１０１は、内燃機関１０のクランク軸の回転速度である機関回転速度ＮＥに応じた信号を検出信号として出力する。エアフローメータ１０２は、吸気通路１４を流れる吸入空気量ＧＡを検出し、検出した吸入空気量ＧＡに応じた信号を検出信号として出力する。水温センサ１０３は、内燃機関１０内を循環する冷却水の温度である水温ＴＷＴを検出し、検出した水温ＴＷＴに応じた信号を検出信号として出力する。燃温センサ１０４は、筒内噴射弁１８に供給される燃料の温度である供給燃温ＴＦＳを検出し、検出した供給燃温ＴＦＳに応じた信号を検出信号として出力する。筒内噴射弁１８の燃料供給系は、燃料を加圧して吐出する高圧燃料ポンプと、高圧燃料ポンプから吐出された高圧の燃料が一時的に貯留されるデリバリパイプとを有している。そして、燃温センサ１０４は、高圧燃料ポンプの吐出ポートとデリバリパイプとを繋ぐ通路、又は、デリバリパイプに設けられている。制御装置５０は、各種のセンサ１０１〜１０４からの検出信号を基に、スロットルバルブ１５、各ポート噴射弁１７、各筒内噴射弁１８及び各点火装置１９を制御する。
【００２５】
制御装置５０は、各ポート噴射弁１７及び各筒内噴射弁１８を制御するための機能部として、噴き分け率設定部５１、第１噴射弁制御部５２、第２噴射弁制御部５３、第３噴射弁制御部５４、堆積判定部５５及び増大率設定部５６を有している。
【００２６】
噴き分け率設定部５１は、内燃機関１０の負荷率である機関負荷率ＫＬと機関回転速度ＮＥとを基に、目標噴き分け率ＤＩＴｒを設定する。機関負荷率ＫＬは、例えば、機関回転速度ＮＥ及び吸入空気量ＧＡを基に算出することができる。噴き分け率とは、ポート噴射弁１７及び筒内噴射弁１８の総燃料噴射量ＱＴＴＬに対する筒内噴射量ＱＤの割合のことであり、目標噴き分け率ＤＩＴｒとは噴き分け率の目標である。総燃料噴射量ＱＴＴＬとは、１回の燃焼サイクルで気筒１１内に供給される燃料量である。すなわち、総燃料噴射量ＱＴＴＬは、筒内噴射量ＱＤとポート噴射量ＱＰとの和と等しい。筒内噴射量ＱＤとは筒内噴射弁１８の燃料噴射量であり、ポート噴射量ＱＰとはポート噴射弁１７の燃料噴射量である。目標噴き分け率ＤＩＴｒは、「０」以上であって且つ「１」以下の値に設定される。例えば、機関負荷率ＫＬが大きいほど値が大きくなるように目標噴き分け率ＤＩＴｒが設定される。また、機関回転速度ＮＥが高いほど値が大きくなるように目標噴き分け率ＤＩＴｒが設定される。
【００２７】
第１噴射弁制御部５２は、噴き分け率設定部５１によって設定された目標噴き分け率ＤＩＴｒに従ってポート噴射弁１７及び筒内噴射弁１８を制御する通常処理を実行する。すなわち、通常処理が実行されている場合、実際の噴き分け率ＤＩＲは目標噴き分け率ＤＩＴｒと等しい。
【００２８】
第２噴射弁制御部５３は、通常処理の実行によってポート噴射弁１７及び筒内噴射弁１８を制御する場合よりも筒内噴射量ＱＤを減少させる一方でポート噴射量ＱＰを増大させることにより、筒内噴射弁１８の先端部１８１の温度を上昇させる昇温処理を実行する。昇温処理の実行中では、実際の噴き分け率ＤＩＲが目標噴き分け率ＤＩＴｒよりも低い。昇温処理の実行中であっても、筒内噴射量ＱＤとポート噴射量ＱＰとの和が総燃料噴射量ＱＴＴＬと等しい状態が維持される。本実施形態で実行される昇温処理では、筒内噴射弁１８の燃料噴射が停止される。すなわち、ポート噴射量ＱＰが総燃料噴射量ＱＴＴＬと等しくなり、且つ、実際の噴き分け率ＤＩＲが「０」と等しくなる。
【００２９】
第３噴射弁制御部５４は、昇温処理の終了時点から所定の終了条件が成立するまでの間に、噴き分け率設定部５１によって設定された目標噴き分け率ＤＩＴｒまで実際の噴き分け率ＤＩＲが変化するように、ポート噴射弁１７及び筒内噴射弁１８を制御する移行処理を実行する。すなわち、移行処理の実行中では、時間の経過に応じ、筒内噴射量ＱＤが徐々に増大される一方でポート噴射量ＱＰが徐々に減少される。なお、終了条件の成立の判定については後述する。
【００３０】
堆積判定部５５は、通常処理が実行されているときに、筒内噴射弁１８の先端部１８１にデポジットが堆積しているか否かの判定を行う。先端部１８１におけるデポジットの堆積量は、筒内噴射弁１８の燃料噴射の回数とある程度相関している。そこで、堆積判定部５５は、筒内噴射弁１８の燃料噴射の回数ＣＮＴを計数し、その回数ＣＮＴが判定回数ＣＮＴＴｈ以上になったときに先端部１８１にデポジットが堆積しているとの判定をなす。また、堆積判定部５５は、第２噴射弁制御部５３による昇温処理の実行が終了されたときに上記回数ＣＮＴを「０」にリセットする。
【００３１】
増大率設定部５６は、移行処理の実行に際し、移行処理の開始時点で筒内噴射弁１８から噴射される燃料の温度の推定値である噴射燃温推定値ＴＦＩを導出し、導出した噴射燃温推定値ＴＦＩを基に、噴き分け率の増大速度を設定する。すなわち、増大率設定部５６は、噴射燃温推定値ＴＦＩが高いほど増大速度が高くなるように、噴き分け率の増大速度を設定する。
【００３２】
噴射燃温推定値ＴＦＩの導出処理について説明する。筒内噴射弁１８に供給される燃料の温度である供給燃温ＴＦＳが高いほど、筒内噴射弁１８から噴射される燃料の温度が高くなる。また、筒内噴射弁１８の先端部１８１の温度が高いほど、先端部１８１から燃料が受ける熱量が多くなるため、筒内噴射弁１８から噴射される燃料の温度が高くなる。なお、先端部１８１の温度は、例えば機関負荷率ＫＬ及び水温ＴＷＴを基に推定演算することができる。導出処理では、供給燃温ＴＦＳ及び先端部１８１の温度を基に、噴射燃温推定値ＴＦＩが導出される。具体的には、供給燃温ＴＦＳが高いほど値が大きくなるように噴射燃温推定値ＴＦＩが導出される。また、先端部１８１の温度が高いほど値が大きくなるように噴射燃温推定値ＴＦＩが導出される。
【００３３】
次に、図５を参照し、堆積判定部５５によって先端部１８１にデポジットが堆積しているとの判定がなされたことを条件に実行される処理ルーチンについて説明する。
本処理ルーチンにおいて、ステップＳ１１では、第２噴射弁制御部５３によって昇温処理が実行される。すなわち、先端部１８１にデポジットが堆積しているとの判定がなされると、昇温処理の実行が開始される。本実施形態では、昇温処理が開始されると、ポート噴射弁１７の燃料噴射は継続される一方で、筒内噴射弁１８の燃焼噴射は停止される。
【００３４】
昇温処理が実行されると、筒内噴射弁１８から燃料が噴射されなくなるため、先端部１８１の温度が上昇する。そして、デポジットを焼失させることのできる温度領域まで先端部１８１の温度が上昇すると、先端部１８１に付着しているデポジットが焼失される。すなわち、先端部１８１からデポジットが除去される。
【００３５】
次のステップＳ１２において、昇温処理の終了条件が成立しているか否かの判定が行われる。例えば、昇温処理の実行時間が判定実行時間以上になった場合に、終了条件が成立したとの判定をなすことができる。この場合、昇温処理の実行時間が判定実行時間未満であるときには、終了条件が成立していないこととなる。
【００３６】
ステップＳ１２において、終了条件が成立しているとの判定がなされていない場合（ＮＯ）、処理がステップＳ１１に移行される。すなわち、昇温処理の実行が継続される。一方、終了条件が成立しているとの判定がなされている場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、処理が次のステップＳ１３に移行される。ステップＳ１３において、第２噴射弁制御部５３による昇温処理の実行が終了される。次のステップＳ１４において、第３噴射弁制御部５４によって移行処理が実行される。すなわち、実際の噴き分け率ＤＩＲが目標噴き分け率ＤＩＴｒまで徐々に変化するように、ポート噴射弁１７及び筒内噴射弁１８がそれぞれ制御される。この際、増大率設定部５６によって設定された増大速度で実際の噴き分け率ＤＩＲが増大される。そのため、現時点の目標噴き分け率ＤＩＴｒが「０」よりも高い場合、移行処理が開始されると、筒内噴射弁１８の燃料噴射が再開されることとなる。
【００３７】
続いて、ステップＳ１５において、移行処理の終了条件が終了したか否かの判定が行われる。すなわち、実際の噴き分け率ＤＩＲが目標噴き分け率ＤＩＴｒに達した場合、終了条件が成立している。一方、実際の噴き分け率ＤＩＲが目標噴き分け率ＤＩＴｒに未だ達していない場合、終了条件が成立していない。
【００３８】
ステップＳ１５において、終了条件が成立しているとの判定がなされていない場合（ＮＯ）、処理がステップＳ１４に移行される。すなわち、移行処理の実行が継続される。一方、終了条件が成立しているとの判定がなされている場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、処理が次のステップＳ１６に移行される。ステップＳ１６において、第３噴射弁制御部５４による移行処理の実行が終了される。そして、次のステップＳ１７において、第１噴射弁制御部５２によって通常処理の実行が再開される。その後、本処理ルーチンが終了される。
【００３９】
次に、図６を参照し、本実施形態の作用及び効果について説明する。
通常処理の実行によって、ポート噴射弁１７及び筒内噴射弁１８のうち、少なくとも筒内噴射弁１８から燃料が噴射されているときに、筒内噴射弁１８の先端部１８１にデポジットが堆積しているとの判定がなされると、通常処理が終了されて昇温処理が開始される。昇温処理の実行中では、筒内噴射弁１８の燃料噴射が停止されるため、先端部１８１の温度が上昇する。そして、デポジットを焼失させることのできる温度領域まで先端部１８１の温度が上昇すると、先端部１８１に堆積しているデポジットが焼失される。そして、昇温処理の終了条件が成立すると、昇温処理が終了される。
【００４０】
ここで、昇温処理を終了させた場合に、移行処理を実行することなく通常処理を再開させる場合を比較例として説明する。図６には、昇温処理の終了後における排気指標Ｘの推移が図示されている。具体的には、図６における破線は比較例での排気指標Ｘの推移を示しており、実線は本実施形態での排気指標Ｘの推移を示している。ここでいう「排気指標Ｘ」とは、内燃機関１０の排気性状の悪化度合いを数値化したものであり、排気性状の悪化度合いが高いほど排気指標Ｘが大きくなる。
【００４１】
図６に示すようにタイミングＴ１０で昇温処理が終了されると、比較例では、タイミングＴ１０から通常処理が再開される。通常処理では、実際の噴き分け率ＤＩＲが目標噴き分け率ＤＩＴｒと等しくなるようにポート噴射弁１７及び筒内噴射弁１８が制御される。このように筒内噴射弁１８の燃料噴射が再開されたときに、気筒１１内で減圧沸騰が発生すると、互いに隣り合う各噴孔３１から噴射された燃料の噴霧同士が重なり合い、筒内噴射弁１８から噴射される燃料の貫徹力が大きくなる。しかも、通常処理の開始直後では、筒内噴射弁１８の先端部１８１の温度が未だ高いため、互いに隣り合う各噴孔３１から噴射された燃料の噴霧同士の重なり度合いが大きい。そのため、筒内ウェット量が多くなる。その結果、図６に破線で示すように、筒内噴射弁１８の燃料噴射の開始直後では、排気指標Ｘが大きい。
【００４２】
なお、筒内噴射弁１８の燃料噴射が継続されると、先端部１８１の温度が低下する。しかも、筒内噴射量ＱＤが多いほど、先端部１８１の温度の低下速度が高い。したがって、比較例の場合にあっては、時間が経過するにつれ、互いに隣り合う各噴孔３１から噴射された燃料の噴霧同士の重なり度合いが小さくなり、燃料の貫徹力が小さくなる。その結果、筒内ウェット量が徐々に少なくなる。そのため、図６に破線で示すように、時間の経過に応じ、排気指標Ｘが小さくなる。
【００４３】
これに対し、本実施形態では、タイミングＴ１０で昇温処理が終了されると、移行処理が開始される。移行処理では、所定の期間が経過するまでの間に、実際の噴き分け率ＤＩＲが目標噴き分け率ＤＩＴｒまで徐々に変更される。移行処理の実行中では、時間の経過に応じて筒内噴射量ＱＤが徐々に増大される。そのため、移行処理の実行期間の初期では、先端部１８１の温度が未だ高いものの、筒内噴射量ＱＤはあまり多くならない。その結果、移行処理の実行期間の初期で減圧沸騰が気筒１１内で発生し、各噴孔３１から噴射された燃料の噴霧同士が重なり合って燃料の貫徹力が大きくなったとしても、筒内噴射量ＱＤが多くない分、筒内ウェット量があまり多くならない。これにより、図６に実線で示すように、筒内噴射弁１８の燃料噴射の開始直後では、比較例の場合よりも排気指標Ｘが小さい。
【００４４】
一方、移行期間中において筒内噴射弁１８の燃料噴射が継続されると、先端部１８１の温度が徐々に低くなる。そのため、先端部１８１の温度が低くなった移行処理の実行期間の後期では、実行期間の初期よりも気筒１１内で減圧沸騰が発生しにくい分、互いに隣り合う各噴孔３１から噴射された燃料の噴霧同士の重なり度合いが低下する。つまり、実行期間の後期では、燃料の貫徹力がそれほど大きくならない。その結果、筒内噴射量ＱＤが多くなっても筒内ウェット量がそれほど多くならない。これにより、図６に実線で示すように、タイミングＴ１０から時間が経過するにつれ、筒内噴射量ＱＤが多くなる分、排気指標Ｘは多少大きくなるものの、比較例の場合における排気指標Ｘの最大値以上になることはない。
【００４５】
したがって、本実施形態では、昇温処理が終了してから通常処理が再開されるまでの間において、内燃機関１０の排気性状の悪化を抑制することができる。
なお、本実施形態では、以下に示す効果をさらに得ることができる。
【００４６】
（１）昇温処理中では筒内噴射弁１８の燃料噴射が停止されるため、昇温処理中でも筒内噴射弁１８の燃料噴射が停止されない場合と比較し、デポジットを焼失させることのできる温度領域まで筒内噴射弁１８の先端部１８１の温度を速やかに上昇させることができる。したがって、昇温処理の実行時間を短くすることができ、ひいては実際の噴き分け率ＤＩＲが目標噴き分け率ＤＩＴｒから乖離している期間が長くなることを抑制できる。
【００４７】
（２）供給燃温ＴＦＳが高いほど、筒内噴射弁１８から噴射される燃料の温度が高くなるため、移行処理の実行期間中での筒内噴射量ＱＤの増大速度を低くすることができる。そのため、筒内噴射弁１８から噴射される燃料の温度が未だ高い状態で筒内噴射量ＱＤが多くなってしまうことを抑制できる。したがって、移行処理の実行期間中で減圧沸騰が気筒１１内で発生した際に、筒内ウェット量が多くなることの抑制効果を高めることができる。
【００４８】
（３）筒内噴射弁１８の先端部１８１の温度が高いほど、筒内噴射弁１８から噴射される燃料の温度が高くなるため、移行処理の実行期間中での筒内噴射量ＱＤの増大速度を低くすることができる。そのため、筒内噴射弁１８から噴射される燃料の温度が未だ高い状態で筒内噴射量ＱＤが多くなってしまうことを抑制できる。したがって、移行処理の実行期間中で減圧沸騰が気筒１１内で発生した際に、筒内ウェット量が多くなることの抑制効果を高めることができる。
【００４９】
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、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。
・昇温処理の実行によって筒内噴射弁１８の先端部１８１の温度を上昇させることができるのであれば、昇温処理では筒内噴射弁１８の燃料噴射を停止させなくてもよい。この場合であっても、筒内噴射弁１８の燃料噴射が停止される場合と比較して先端部１８１の温度の上昇速度は低くなるものの、デポジットを焼失させることのできる温度領域まで先端部１８１の温度を上昇させることが可能となる。なお、昇温処理中で筒内噴射弁１８の燃料噴射を停止させない場合、上記実施形態の場合よりも上記判定実行時間を長くすることとなる。
【００５０】
・供給燃温ＴＦＳが高いほど移行処理の実行中における噴き分け率の増大速度を低くすることができるのであれば、筒内噴射弁１８の先端部１８１の温度に応じて移行処理の実行中における噴き分け率の増大速度を可変させなくてもよい。この場合であっても、供給燃温ＴＦＳが高いほど噴き分け率の増大速度が低くなるため、移行処理の開始時点において筒内噴射弁１８から噴射される燃料の温度が高いほど、移行処理の実行中における筒内噴射量ＱＤの増大速度を低くすることができる。
【００５１】
・筒内噴射弁１８の先端部１８１の温度が高いほど移行処理の実行中における噴き分け率の増大速度を低くすることができるのであれば、供給燃温ＴＦＳに応じて移行処理の実行中における噴き分け率の増大速度を可変させなくてもよい。この場合であっても、先端部１８１の温度が高いほど噴き分け率の増大速度が低くため、移行処理の開始時点において筒内噴射弁１８から噴射される燃料の温度が高いほど、移行処理の実行中における筒内噴射量ＱＤの増大速度を低くすることができる。
【００５２】
・上記実施形態では、筒内噴射弁１８の先端部１８１の温度を推定演算している。しかし、先端部１８１の温度を検出する温度センサが筒内噴射弁１８に設けられている場合、当該温度センサによって検出されたセンサ値を先端部１８１の温度として採用するようにしてもよい。
【００５３】
・筒内噴射弁１８の先端部１８１の温度及び供給燃温ＴＦＳによらず、移行処理の実行中における噴き分け率の増大速度を、予め設定されている所定値で固定してもよい。
・移行処理の開始時点からの経過時間が、増大率設定部５６によって設定された噴き分け率の増大速度に応じた規定時間に達したときに、移行処理の終了条件が成立したとの判定をなすようにしてもよい。また、移行処理が開始された時点からの筒内噴射弁１８の燃料噴射回数が、増大率設定部５６によって設定された噴き分け率の増大速度に応じた規定回数に達したときに、移行処理の終了条件が成立したとの判定をなすようにしてもよい。
【００５４】
・上記実施形態では、昇温処理の実行中でも、目標噴き分け率ＤＩＴｒを、機関負荷率ＫＬ及び機関回転速度ＮＥを基に導出するようにしている。しかし、昇温処理の実行中では、目標噴き分け率を、機関負荷率ＫＬ及び機関回転速度ＮＥに応じた値、すなわち噴き分け率設定部５１によって設定された目標噴き分け率ＤＩＴｒよりも低くし、当該目標噴き分け率に従ってポート噴射弁１７及び筒内噴射弁１８を制御するようにしてもよい。この場合、移行処理でも、目標噴き分け率に従ってポート噴射弁１７及び筒内噴射弁１８を制御することとなる。この場合、移行処理中では、目標噴き分け率を、機関負荷率ＫＬ及び機関回転速度ＮＥに応じた値、すなわち噴き分け率設定部５１によって設定された目標噴き分け率ＤＩＴｒまで徐々に増大させる。これにより、移行処理を実行することによって、実際の噴き分け率ＤＩＲを目標噴き分け率ＤＩＴｒまで徐々に変化させることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０…内燃機関、１１…気筒、１４…吸気通路、１７…ポート噴射弁、１８…筒内噴射弁、５０…制御装置、５１…噴き分け率設定部、５２…第１噴射弁制御部、５３…第２噴射弁制御部、５４…第３噴射弁制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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