(57)【要約】【課題】筒内および吸気通路内に燃料が噴射される内燃機関においてフィードバック制御の精度を従来のものより向上できる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】エンジンＥＣＵは、エンジンの機関負荷率および機関回転数に基づいて、筒内噴射用インジェクタおよびポート噴射用インジェクタに燃料を分配する基本噴き分け率を取得するとともに（ステップＳ２１）、燃圧に基づき次回の燃料噴射時における噴き分け率を算出し（ステップＳ２２）、基本噴き分け率との差Δを算出する（ステップＳ２３）。その結果、噴き分け率Δの差が閾値より大きい場合には（ステップＳ２４でＹｅｓ）、学習禁止フラグをＯＮにし、ＰＩフィードバック制御における学習を中断する（ステップＳ２５）。一方、噴き分け率の差Δが閾値以下である場合には（ステップＳ２４でＮｏ）、学習禁止フラグをＯＦＦにしＰＩフィードバック制御における学習を実行する（ステップＳ２６）。【選択図】図６
2010133387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する第１の噴射手段と、
前記燃焼室と接続された吸気通路に燃料を噴射する第２の噴射手段と、
前記燃焼室に吸入される空気量および機関回転数に基づいて、前記第１の噴射手段および前記第２の噴射手段に供給する合計の燃料量を算出する燃料量算出手段と、
前記内燃機関と接続された排気通路に設けられ、排気の成分に基づいて前記燃焼室における実空燃比を算出する実空燃比算出手段と、
前記実空燃比算出手段により算出された実空燃比を予め定められた空燃比に一致させるよう、前記燃料量算出手段により算出された合計の燃料量を補正するとともに、前記補正における補正量を学習するフィードバック制御を実行する制御手段と、を備えた内燃機関の制御装置であって、
少なくとも前記内燃機関に要求される機関負荷率および機関回転数に基づいて、前記制御手段により補正された合計の燃料量を前記第１の噴射手段と前記第２の噴射手段とに分配する割合を算出する分配算出手段と、
前記分配算出手段により算出された前記第１の噴射手段に分配する割合に相当する燃料量が予め定められた第１の閾値を下回った場合には、前記第１の噴射手段に分配する割合に相当する燃料量を前記第１の閾値とし、前記第２の噴射手段に分配する割合に相当する燃料量から前記第１の閾値と前記分配算出手段により算出された前記第１の噴射手段に分配する割合に相当する燃料量との差を差し引くよう分配の割合を補正する分配補正手段と、
前記分配補正手段により補正された分配の割合と、前記分配算出手段により算出された分配の割合との差が予め定められた第２の閾値を超えているか否かを判定する判定手段と、を備え、
前記制御手段は、前記分配補正手段により補正された分配の割合と、前記分配算出手段により算出された分配の割合との差が前記第２の閾値を超えていると前記判定手段により判定された場合には前記第２の閾値以下であると前記判定手段により判定されるまで前記学習を中断することを特徴とする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、内燃機関の制御装置に関し、特に、燃焼室および吸気通路に燃料を噴射可能な内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関により駆動される車両は、内燃機関の排気通路に排気浄化触媒および空燃比センサを備えており、排気浄化触媒における排気浄化性能が高まるよう、空燃比センサによって検出された検出結果に基づいて内燃機関の空燃比を理論空燃比に近づける制御装置を搭載している。
【０００３】
この種の制御装置として、排気浄化触媒の上流側に空燃比センサを備え、この空燃比センサにより検出された排気ガスの酸素濃度に応じて空燃比のフィードバック制御を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１に記載された従来の制御装置は、空燃比センサにより検出された排気ガスの酸素濃度に応じて内燃機関の燃焼室内に供給される燃料の噴射量を補正するフィードバック制御を実行することにより、実空燃比を理論空燃比に近づけるよう制御していた。また、従来の制御装置は、噴射量に対する補正値を学習し、この学習した補正値で噴射量を補正するようフィードバック制御を実行することにより、理論空燃比に対する実空燃比の追従性を高めるようになっていた。
【０００５】
また、この特許文献１に記載された従来の制御装置は、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタと、燃焼室と接続された吸気ポート内に燃料を噴射するポート内噴射用インジェクタと、を備えた内燃機関に適用されるようになっており、内燃機関の機関負荷率および機関回転数に基づいてポート内噴射用インジェクタおよび筒内噴射用インジェクタにおける噴射量を補正するようになっていた。
【０００６】
この従来の制御装置においては、ポート内噴射用インジェクタおよび筒内噴射用インジェクタに対して算出された燃料噴射量が、これらのインジェクタにより噴射し得る最少噴射量を下回る場合には、算出された燃料噴射量の代わりに最少噴射量の燃料を噴射させるようになっている。この際、算出された燃料噴射量より多い燃料が噴射され実空燃比がリッチ側に振れるため、従来の制御装置は、フィードバック制御における学習の実行を中断し、フィードバック制御の精度が悪化することを防止するようになっていた。
【特許文献１】特開２００７−３２３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のような従来の内燃機関の制御装置にあっては、ポート内噴射用インジェクタおよび筒内噴射用インジェクタに供給される燃料量の分配の割合を可変とする制御を考慮したものではなかった。そのため、燃料量の分配の割合を変化させたことによる空燃比の変動が生じても学習が継続されることとなり、結果として、フィードバック制御の精度が悪化する可能性を生じていた。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、筒内および吸気通路内に燃料が噴射される内燃機関においてフィードバック制御の精度を従来のものより向上できる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、上記目的達成のため、（１）内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する第１の噴射手段と、前記燃焼室と接続された吸気通路に燃料を噴射する第２の噴射手段と、前記燃焼室に吸入される空気量および機関回転数に基づいて、前記第１の噴射手段および前記第２の噴射手段に供給する合計の燃料量を算出する燃料量算出手段と、前記内燃機関と接続された排気通路に設けられ、排気の成分に基づいて前記燃焼室における実空燃比を算出する実空燃比算出手段と、前記実空燃比算出手段により算出された実空燃比を予め定められた空燃比に一致させるよう、前記燃料量算出手段により算出された合計の燃料量を補正するとともに、前記補正における補正量を学習するフィードバック制御を実行する制御手段と、を備えた内燃機関の制御装置であって、少なくとも前記内燃機関に要求される機関負荷率および機関回転数に基づいて、前記制御手段により補正された合計の燃料量を前記第１の噴射手段と前記第２の噴射手段とに分配する割合を算出する分配算出手段と、前記分配算出手段により算出された前記第１の噴射手段に分配する割合に相当する燃料量が予め定められた第１の閾値を下回った場合には、前記第１の噴射手段に分配する割合に相当する燃料量を前記第１の閾値とし、前記第２の噴射手段に分配する割合に相当する燃料量から前記第１の閾値と前記分配算出手段により算出された前記第１の噴射手段に分配する割合に相当する燃料量との差を差し引くよう分配の割合を補正する分配補正手段と、前記分配補正手段により補正された分配の割合と、前記分配算出手段により算出された分配の割合との差が予め定められた第２の閾値を超えているか否かを判定する判定手段と、を備え、前記制御手段は、前記分配補正手段により補正された分配の割合と、前記分配算出手段により算出された分配の割合との差が前記第２の閾値を超えていると前記判定手段により判定された場合には前記第２の閾値以下であると前記判定手段により判定されるまで前記学習を中断することを特徴とする。
【００１０】
この構成により、筒内および吸気通路内に燃料が噴射される内燃機関において、第１の噴射手段と第２の噴射手段とに燃料を分配する割合が補正され、実空燃比が変動する可能性が高い場合には、フィードバック制御における学習を中断させるので、実空燃比の一時的な変動が学習に影響することを防止でき、フィードバック制御の精度を従来のものより向上できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、筒内および吸気通路内に燃料が噴射される内燃機関においてフィードバック制御の精度を向上できる内燃機関の制御装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御装置を搭載した車両を模式的に示す概略構成図である。なお、本実施の形態においては、車両が４気筒のエンジンを搭載した場合について説明する。
【００１４】
図１に示すように、本発明の内燃機関を構成するエンジン２は、車両に搭載され、４つの気筒６を備えている。なお、本実施の形態に係る気筒６は、本発明に係る内燃機関の燃焼室を構成する。これらの気筒６は、インテークマニホールド４とそれぞれ接続されており、インテークマニホールド４は、共通のサージタンク５と接続されている。
【００１５】
サージタンク５は、吸気管１０と接続されており、吸気管１０には、エアクリーナ１２、エアフローメータ１１およびスロットルバルブ１４が配置されている。
【００１６】
スロットルバルブ１４は、電動モータ１３により駆動されるようになっており、後述するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）８から出力される信号に応じて開度が制御されるようになっている。
【００１７】
また、各気筒６は、エキゾーストマニホールド１５と接続されており、このエキゾーストマニホールド１５は、排気管１６と接続されている。排気管１６には、三元触媒コンバータ１７および空燃比センサ４２が設置されている。
【００１８】
各気筒６には、気筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタ１９が設置されている。また、吸気通路の一部を構成するインテークマニホールド４には、吸気通路内に燃料を噴射するためのポート噴射用インジェクタ２０が設置されている。ここで、筒内噴射用インジェクタ１９は、本発明に係る燃焼室内に燃料を噴射するための第１の噴射手段を構成し、ポート噴射用インジェクタ２０は、本発明に係る吸気通路に燃料を噴射するための第２の噴射手段を構成する。
【００１９】
筒内噴射用インジェクタ１９およびポート噴射用インジェクタ２０による燃料の噴射量および噴射タイミングは、エンジンＥＣＵ８により制御されるようになっている。また、後述するように、エンジンＥＣＵ８は、これらのインジェクタ１９、２０における燃料噴射量の噴射割合を制御するようになっている。
【００２０】
筒内噴射用インジェクタ１９は、共通の燃料分配管２１と接続されており、この燃料分配管２１には、エンジン２の動力により駆動する高圧燃料ポンプ２３から高圧の燃料が圧送されるようになっている。燃料分配管２１と高圧燃料ポンプ２３との間には、逆止弁２２が設置されており、燃料分配管２１側から高圧燃料ポンプ２３側への燃料の逆流を防止するようになっている。
【００２１】
また、高圧燃料ポンプ２３と並列に電磁スピル弁２４が設置されており、高圧燃料ポンプ２３の吐出側が電磁スピル弁２４を介して吸入側と連結されている。この電磁スピル弁２４は、エンジンＥＣＵ８により開度が制御されるようになっており、開度が小さいほど高圧燃料ポンプ２３から燃料分配管２１に供給される燃料供給量が増大し、開度が全開になると高圧燃料ポンプ２３から燃料分配管２１への燃料供給が停止する。
【００２２】
ポート噴射用インジェクタ２０は、低圧用の燃料分配管２５に接続されている。この燃料分配管２５および高圧燃料ポンプ２３は、いずれも燃料圧レギュレータ２６を介して低圧燃料ポンプ２７に接続されている。
【００２３】
低圧燃料ポンプ２７は、燃料フィルタ２８を介して燃料タンク２９内に貯留する燃料を吸入し、燃料圧レギュレータ２６に圧送するようになっている。燃料圧レギュレータ２６は、低圧燃料ポンプ２７から吐出された燃料の圧力、すなわち燃圧が予め定められた設定値よりも高くなると、低圧燃料ポンプ２７から吐出された燃料の一部を燃料タンク２９に戻すようになっており、ポート噴射用インジェクタ２０に供給される燃圧がこの設定値以下となるよう制御するようになっている。
【００２４】
エンジンＥＣＵ８は、双方向性バス３１を介して互いに接続されているＣＰＵ（Central Processing Unit）３４、ＲＡＭ（Random Access Memory）３３、ＲＯＭ（Read Only Memory）３２、入力ポート３５、および出力ポート３６等を備えたマイクロコンピュータによって構成されている。ＣＰＵ３４は、ＲＡＭ３３の一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭ３２に記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン２の出力制御などを実行するようになっている。出力ポート３６から出力された信号は、Ａ／Ｄ変換器４７を介して図示しないアクチュエータなどに送信されるようになっている。
【００２５】
なお、エンジンＥＣＵ８は、後述するように、本発明に係る内燃機関の制御装置、燃料量算出手段、分配算出手段、実空燃比算出手段、制御手段、判定手段および分配補正手段を構成する。
【００２６】
また、エンジンＥＣＵ８は、エアフローメータ１１、水温センサ３８、燃料圧センサ４０、空燃比センサ４２、アクセル開度センサ４４および回転数センサ４６と接続されており、これらのセンサから出力された信号を入力ポート３５を介して入力するようになっている。
【００２７】
エアフローメータ１１は、吸気管１０に吸入された空気量を測定し、この吸入空気量に応じた電圧を出力信号として出力するようになっており、エアフローメータ１１の出力信号は、Ａ／Ｄ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。
【００２８】
燃料圧センサ４０は、燃料分配管２１に設置されており、燃料分配管２１内の燃圧に応じた電圧を出力信号として出力するようになっており、この出力信号は、Ａ／Ｄ変換器４１を介して入力ポート３５に入力される。
【００２９】
空燃比センサ４２は、排気管１６内における排気ガスの酸素濃度および燃料の未燃成分の濃度に応じた電圧を出力信号として出力するリニア空燃比センサにより構成されており、この出力信号は、空燃比を表す信号としてＡ／Ｄ変換器４３を介して入力ポート３５に入力される。したがって、空燃比センサ４２およびエンジンＥＣＵ８は、本発明に係る実空燃比算出手段を構成する。
【００３０】
水温センサ３８は、エンジン２に設置され、エンジン２の冷却水温に応じた電圧を出力信号として出力するようになっており、この出力信号は、機関冷却水温を表す信号としてＡ／Ｄ変換器３９を介して入力ポート３５に入力される。
【００３１】
アクセル開度センサ４４は、アクセルペダル１８の踏込み量に応じた電圧を出力信号として出力するようになっており、この出力信号は、Ａ／Ｄ変換器４５を介して入力ポート３５に入力される。
【００３２】
回転数センサ４６は、エンジン２のクランクシャフトに設置された図示しないタイミングロータの所定の回転角ごとに出力信号としてのパルスを発生し、機関回転数を表す信号として入力ポート３５に入力するようになっている。
【００３３】
また、エンジンＥＣＵ８のＲＯＭ３２には、吸入空気量および機関回転数と、筒内噴射用インジェクタ１９およびポート噴射用インジェクタ２０に供給する合計の燃料量とを対応付けた燃料噴射量マップが記憶されている。エンジンＥＣＵ８は、エアフローメータ１１から吸入空気量を表す信号と、回転数センサ４６から機関回転数を表す信号とをそれぞれ取得すると、燃料噴射量マップを参照して、筒内噴射用インジェクタ１９およびポート噴射用インジェクタ２０に供給する合計の燃料量を算出するようになっている。
【００３４】
したがって、本実施の形態に係るエンジンＥＣＵ８は、本発明に係る吸入空気量および機関回転数に基づいて、筒内噴射用インジェクタ１９およびポート噴射用インジェクタ２０に供給する合計の燃料量を算出する燃料量算出手段を構成する。
【００３５】
さらに、ＲＯＭ３２には、燃料噴射量マップにより算出される合計の燃料量を、機関冷却水温に応じて補正するための補正マップが記憶されており、この補正マップに応じて補正した燃料量を合計の燃料量としてもよい。
【００３６】
また、エンジンＥＣＵ８は、空燃比センサ４２から入力された実空燃比と、ＲＯＭ３２に記憶されている目標空燃比との偏差を算出し、実空燃比と目標空燃比との偏差が零に近づくようフィードバック制御を実行するようになっている。また、エンジンＥＣＵ８は、算出された偏差を所定の時間積分することにより学習値を算出し、ＲＡＭ３３に記憶するようになっている。
【００３７】
つまり、本実施の形態に係るエンジンＥＣＵ８は、実空燃比および目標空燃比から比例項および学習値としての積分項を算出してフィードバック制御をするＰＩフィードバック制御を実行するようになっている。なお、エンジンＥＣＵ８は、実空燃比および目標空燃比に基づいて微分項をさらに算出し、比例項、積分項および微分項を用いてＰＩＤフィードバック制御を実行するようにしてもよい。
【００３８】
したがって、本実施の形態に係るエンジンＥＣＵ８は、算出された実空燃比に基づいて、実空燃比を予め定められた目標空燃比に一致させるよう合計の燃料量を補正するとともに、補正における補正量を学習値として学習するフィードバック制御を実行する制御手段を構成する。
【００３９】
このＰＩフィードバック制御において、エンジンＥＣＵ８は、以下のように燃料補正量ｄＱを算出し、次回の燃料噴射時における燃料噴射量を燃料補正量ｄＱにより補正する。
【００４０】
ｄＱ  ＝  Ｑｐ  ＋  Ｑｉ                （１）
ここで、Ｑｐは比例項であり、Ｑｉは積分項である。
【００４１】
比例項Ｑｐは、以下のように算出される。  
Ｑｐ  ＝  Ｋｐ  ・  ΔＱ                （２）
ここで、Ｋｐは比例ゲインである。また、ΔＱは、実空燃比を目標空燃比とするための燃料量と、気筒６内で燃焼された今回の燃料量との差である。なお、気筒６内において燃焼された燃料量は、吸入空気量の検出値を空燃比の検出値で割ることにより算出される。
【００４２】
また、積分項Ｑｉは、以下のように算出される。  
Ｑｉ  ＝  Ｑｉ  ＋  Ｋｉ  ・  ΔＱ      （３）
ここで、Ｋｉは積分ゲインである。
【００４３】
なお、後述するように、エンジンＥＣＵ８は、ＲＡＭ３３に記憶される学習禁止フラグがＯＮの場合には、学習禁止フラグがＯＦＦになるまで学習値の更新を中断するようになっている。この場合には、ＰＩフィードバック制御における積分項Ｑｉを以下の式により算出するようになっている。
【００４４】
Ｑｉ  ＝  Ｑｉ      （３'）
したがって、学習値の更新が禁止されている場合には、積分項Ｑｉは前回値と等しくなる。  
ここで、筒内噴射用インジェクタ１９およびポート噴射用インジェクタ２０に対する燃料分配処理について説明する。
【００４５】
エンジンＥＣＵ８は、燃料噴射量マップにより算出した合計の燃料量を、上記の式（１）により算出された燃料補正量ｄＱにより補正し、要求噴射量Ｑａｌｌを算出する。そして、算出された要求噴射量Ｑａｌｌを、筒内噴射用インジェクタ１９およびポート噴射用インジェクタ２０に予め定められた噴き分け率で分配するようになっている。この噴き分け率は、機関負荷率および機関回転数と対応付けられた基本噴き分け率マップとしてＲＯＭ３２に記憶されている。また、機関負荷率は、アクセル開度センサ４４および回転数センサ４６により出力されたアクセル開度および機関回転数に基づいて算出されるようになっている。  
したがって、本実施の形態に係るエンジンＥＣＵ８は、本発明に係る分配算出手段を構成する。
【００４６】
図２は、本発明の実施の形態に係る基本噴き分け率マップを示す図である。  
基本噴き分け率マップにおいて、機関回転数が高い領域は、直噴領域として定められており、この領域においては筒内噴射用インジェクタ１９のみから燃料が噴射されるようになっている。また、直噴領域より機関回転数が低い領域は、直噴およびポート噴射領域として定められている。なお、公知のように、筒内噴射用インジェクタ１９は、出力性能の上昇に寄与し、ポート噴射用インジェクタ２０は、混合気の均一性に寄与するようになっている。したがって、このように互いに特性の異なる２種類のインジェクタ１９、２０を、機関回転数と機関負荷率に応じて使い分けることにより、燃費の向上や加速性の向上などを実現するようになっている。
【００４７】
ところで、図２の矢印５１で示すように、車両の走行状態が、燃料分配管２１内の燃圧が高く燃料噴射量の大きい高負荷領域５２から、燃料分配管２１内の燃圧が低く燃料噴射量の小さい軽負荷領域５３に移行することがある。しかしながら、矢印５１で示す状態の移行が短時間で行われる場合には、燃料分配管２１内の燃圧の低下がこの状態の移行より遅れることがある。燃圧が十分に下がっていない状態においては、以下に説明するように、筒内噴射用インジェクタ１９による燃料噴射量の制御の正確性が低下する。このため、エンジンＥＣＵ８は、噴き分け率を補正する制御を実行するようになっている。
【００４８】
図３は、本発明の実施の形態に係る筒内噴射用インジェクタ１９の噴射精度を示す図である。また、図４は、本発明の実施の形態に係る最低噴射量マップ５５を示す図である。
【００４９】
図３に示すように、筒内噴射用インジェクタ１９は、エンジンＥＣＵ８により通電されると、通電時間に比例した噴射量Ｑで気筒６内に燃料を噴射するようになっている。したがって、エンジンＥＣＵ８は、筒内噴射用インジェクタ１９に対する通電時間を制御することによって、気筒６内に噴射される燃料の噴射量Ｑを正確に調整することができる。
【００５０】
しかしながら、筒内噴射用インジェクタ１９は、通電時間が短くなりすぎると、図示しないニードルバルブのリフト時の摩擦などに起因して、通電時間と噴射量Ｑとが比例しなくなり、エンジンＥＣＵ８による燃料の噴射量Ｑの正確性が低下する。つまり、筒内噴射用インジェクタ１９は、通電時間に対して正確な燃料噴射を実行可能な最低噴射量Ｑｍｉｎを有している。
【００５１】
また、通電時間と噴射量Ｑとが比例しなくなる最低噴射量Ｑｍｉｎは、筒内噴射用インジェクタ１９に供給される燃料の燃圧により変化する。具体的には、図３に示すように、高燃圧時における最低噴射量Ｑｍｉｎは、低燃圧時における最低噴射量Ｑｍｉｎよりも大きい値となる。
【００５２】
したがって、図４に示すように、エンジンＥＣＵ８は、筒内噴射用インジェクタ１９に供給される燃料の燃圧と最低噴射量Ｑｍｉｎとを対応させた最低噴射量マップ５５をＲＯＭ３２に記憶している。この最低噴射量マップ５５は、高燃圧時における最低噴射量Ｑｍｉｎが、低燃圧時における最低噴射量Ｑｍｉｎよりも大きくなるように定められている。
【００５３】
エンジンＥＣＵ８は、予め定められた噴き分け率に基づいて算出された筒内噴射用インジェクタ１９に対する燃料量がこの最低噴射量Ｑｍｉｎを下回っているならば、筒内噴射用インジェクタ１９に対する燃料量を最低噴射量Ｑｍｉｎに保持し、基本噴き分け率マップから取得された噴射量と最低噴射量Ｑｍｉｎとの差を、ポート噴射用インジェクタ２０により噴射される燃料量から減少させるようになっている。つまり、エンジンＥＣＵ８は、筒内噴射用インジェクタ１９およびポート噴射用インジェクタ２０に供給されるトータル要求噴射量Ｑａｌｌを変更せずに、筒内噴射用インジェクタ１９とポート噴射用インジェクタ２０とに対する噴き分け率を補正するようになっている。
【００５４】
したがって、本実施の形態に係るエンジンＥＣＵ８は、本発明に係る分配補正手段を構成する。また、本実施の形態に係る最低噴射量Ｑｍｉｎは、本発明に係る第１の閾値を表す燃料量を意味する。
【００５５】
図５は、本発明の実施の形態に係る燃料分配処理を説明するためのフローチャートである。なお、以下の処理は、エンジンＥＣＵ８を構成するＣＰＵ３４によって所定の時間間隔で実行されるとともに、ＣＰＵ３４によって処理可能なプログラムを実現する。ここで、所定の時間間隔とは、エンジン２のクランクシャフトの一定回転を意味する。
【００５６】
エンジンＥＣＵ８は、まず、燃料噴射量マップにより算出される合計の燃料量と上記の式（１）により算出された燃料補正量ｄＱとを用いて、トータル要求噴射量Ｑａｌｌを算出する（ステップＳ１１）。この場合、エンジンＥＣＵ８は、ＲＡＭ３３に記憶されたエンジン学習禁止フラグを参照し、学習禁止フラグがＯＦＦの場合には、上記の式（３）により算出したＱｉの値を式（１）に代入し、学習禁止フラグがＯＮの場合には、上記の式（３'）により算出したＱｉの値を式（１）に代入する。
【００５７】
次に、エンジンＥＣＵ８は、基本噴き分け率を算出する（ステップＳ１２）。基本噴き分け率は、上述のように筒内噴射用インジェクタ１９とポート噴射用インジェクタ２０とに分配される燃料量の割合であり、エンジン２の機関回転数および機関負荷率と対応付けられた２次元の基本噴き分け率マップとして予めＲＯＭ３２に記憶されている。
【００５８】
次に、エンジンＥＣＵ８は、基本直噴噴射量Ｑｄｂを算出する（ステップＳ１３）。この基本直噴噴射量Ｑｄｂは、ステップＳ１１において算出されたトータル要求噴射量Ｑａｌｌと、ステップＳ１２において算出された基本噴き分け率で筒内噴射用インジェクタ１９に分配される燃料量の割合との積により求められる。
【００５９】
次に、エンジンＥＣＵ８は、基本ポート噴射量Ｑｐｂを算出する（ステップＳ１４）。この基本直噴噴射量Ｑｐｂは、ステップＳ１１において算出されたトータル要求噴射量Ｑａｌｌと、ステップＳ１２において算出された基本噴き分け率でポート噴射用インジェクタ２０に分配される燃料量の割合との積により求められる。
【００６０】
次に、エンジンＥＣＵ８は、筒内噴射用インジェクタ１９に対する最低噴射量Ｑｍｉｎを算出する（ステップＳ１５）。具体的には、エンジンＥＣＵ８は、燃料圧センサ４０から燃料分配管２１内の燃圧を表す信号を取得すると、ＲＯＭ３２に記憶されている最低噴射量マップ５５を参照し、最低噴射量Ｑｍｉｎを算出する。
【００６１】
次に、エンジンＥＣＵ８は、ステップＳ１３で算出された基本直噴噴射量Ｑｄｂと、ステップＳ１５で算出された最低噴射量Ｑｍｉｎとを比較する（ステップＳ１６）。
【００６２】
エンジンＥＣＵ８は、比較の結果、基本直噴噴射量Ｑｄｂが最低噴射量Ｑｍｉｎ以上であると判断したならば（ステップＳ１６でＹｅｓ）、基本直噴噴射量Ｑｄｂを最終直噴噴射量Ｑｄとし（ステップＳ１７）、次回の燃料噴射において、筒内噴射用インジェクタ１９から噴射される燃料量がこの最終直噴噴射量Ｑｄとなるよう筒内噴射用インジェクタ１９を制御する。
【００６３】
そして、エンジンＥＣＵ８は、ステップＳ１４で算出された基本ポート噴射量Ｑｐｂを最終ポート噴射量Ｑｐとし（ステップＳ１８）、次回の燃料噴射において、ポート噴射用インジェクタ２０から噴射される燃料量がこの最終直噴噴射量Ｑｄとなるようポート噴射用インジェクタ２０を制御する。
【００６４】
一方、エンジンＥＣＵ８は、ステップＳ１６において、基本直噴噴射量Ｑｄｂが最低噴射量Ｑｍｉｎ未満であると判断すると（ステップＳ１６でＮｏ）、最低噴射量Ｑｍｉｎを最終直噴噴射量Ｑｄとし（ステップＳ１９）、次回の燃料噴射において、筒内噴射用インジェクタ１９から噴射される燃料量がこの最終直噴噴射量Ｑｄとなるよう筒内噴射用インジェクタ１９を制御する。
【００６５】
そして、エンジンＥＣＵ８は、ステップＳ１４で算出された基本ポート噴射量Ｑｐｂから、最低噴射量Ｑｍｉｎと基本直噴噴射量Ｑｄｂとの差を引いた値を最終ポート噴射量Ｑｐとし（ステップＳ２０）、次回の燃料噴射において、ポート噴射用インジェクタ２０から噴射される燃料量がこの最終ポート噴射量Ｑｐとなるようポート噴射用インジェクタ２０を制御する。
【００６６】
以下、本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御装置を構成するエンジンＥＣＵ８の特徴的な構成について、図１を参照して説明する。
【００６７】
エンジン２の制御装置を構成するエンジンＥＣＵ８は、最低噴射量Ｑｍｉｎを最終直噴噴射量Ｑｄとした場合には、このときの最終直噴噴射量Ｑｄと最終ポート噴射量Ｑｐとの比を、次回の燃料噴射時における噴き分け率として算出するようになっている。
【００６８】
また、エンジンＥＣＵ８は、基本噴き分け率マップにより算出された基本噴き分け率と、最終直噴噴射量Ｑｄと最終ポート噴射量Ｑｐとの比から算出された次回の燃料噴射時における噴き分け率（以下、次回の噴き分け率という）との差Δを算出し、この差Δが予め定められた閾値を超えているか否かを判断するようになっている。したがって、本実施の形態に係るエンジンＥＣＵ８は、本発明に係る判定手段を構成する。また、この閾値は、本発明に係る第２の閾値を意味する。
【００６９】
予め定められた閾値としては、噴き分け率の変動に応じて実空燃比が変動することにより、フィードバック制御における学習値としての積分項Ｑｉが変動による影響を受ける結果、その後の実空燃比が目標空燃比と乖離し、結果として三元触媒コンバータ１７による排気ガスの浄化性能が低下するという現象を防ぐことが可能となる値であり、予め実験的な測定により求められている。
【００７０】
また、エンジンＥＣＵ８は、前回の噴き分け率と次回の噴き分け率との差Δが予め定められた閾値を超えていると判断した場合には、フィードバック制御の学習値に実空燃比の変動の影響が取り込まれ、その後のフィードバック制御において実空燃比が目標空燃比と乖離し三元触媒コンバータ１７による排気ガスの浄化性能が低下することを防止するために、学習値としての積分項Ｑｉの更新を中断するようになっている。  
エンジンＥＣＵ８は、前回の噴き分け率と次回の噴き分け率との差Δが予め定められた閾値以下となるまで積分項Ｑｉの更新の中断を継続するようになっている。
【００７１】
図６は、本発明の実施の形態に係る学習制限処理を説明するためのフローチャートである。なお、以下の処理は、エンジンＥＣＵ８を構成するＣＰＵ３４によって実行されるとともに、ＣＰＵ３４によって処理可能なプログラムを実現する。また、以下の処理は、上述した燃料分配処理におけるステップＳ１８あるいはステップＳ２０が終了した時点から開始され、この燃料分配処理においてステップＳ１８あるいはステップＳ２０が終了するごとに、当該時間間隔で実行されるようになっている。
【００７２】
エンジンＥＣＵ８は、まず、基本噴き分け率を取得する（ステップＳ２１）。具体的には、エンジンＥＣＵ８は、上述のステップＳ１２（図５参照）において基本噴き分け率マップから基本噴き分け率を算出した際に、この基本噴き分け率をＲＡＭ３３に記憶しておき、本工程においてＲＡＭ３３に記憶されている基本噴き分け率を取得するようにする。
【００７３】
次に、エンジンＥＣＵ８は、次回の噴き分け率を算出する（ステップＳ２２）。具体的には、エンジンＥＣＵ８は、最終直噴噴射量Ｑｄと最終ポート噴射量Ｑｐとを取得し、これらの比を算出する。なお、エンジンＥＣＵ８は、上述のように最終直噴噴射量Ｑｄおよび最終ポート噴射量Ｑｐを算出した際に、これらの値をＲＡＭ３３に記憶しておき、本工程において次回の噴き分け率を算出する際に、ＲＡＭ３３に記憶されている値を取得するようにする。
【００７４】
次に、エンジンＥＣＵ８は、ステップＳ２１において取得された基本噴き分け率と、ステップＳ２２において算出された次回の噴き分け率との差Δを算出する（ステップＳ２３）。差Δの算出方法としては、例えば、基本噴き分け率と次回の噴き分け率とにおけるいずれか一方のインジェクタに対する燃料量の分配の割合の差を求めるようにする。
【００７５】
次に、エンジンＥＣＵ８は、算出された噴き分け率の差Δが予め定められた閾値より大きいか否かを判断する（ステップＳ２４）。予め定められた閾値は、上述のとおりＲＯＭ３２に記憶されており、エンジンＥＣＵ８は、この値を取得し、算出された噴き分け率の差Δと比較する。
【００７６】
エンジンＥＣＵ８は、噴き分け率の差Δが閾値より大きいと判断した場合には（ステップＳ２４でＹｅｓ）、学習禁止フラグをＯＮにする（ステップＳ２５）。具体的には、エンジンＥＣＵ８は、ＲＡＭ３３に記憶されるエンジン学習禁止フラグをＯＮにする。
【００７７】
この場合、エンジンＥＣＵ８は、上述のＰＩフィードバック制御において燃料補正量ｄＱを算出する際に、式（３）の代わりに式（３'）を用いて積分項Ｑｉを算出し、算出された積分項Ｑｉを式（１）に代入する。
【００７８】
一方、エンジンＥＣＵ８は、噴き分け率の差Δが閾値以下であると判断した場合には（ステップＳ２４でＮｏ）、学習禁止フラグをＯＦＦにする（ステップＳ２５）。
【００７９】
この場合、エンジンＥＣＵ８は、上述のＰＩフィードバック制御において、燃料補正量ｄＱを算出する際に、式（３）を用いて積分項Ｑｉを算出し、算出された積分項Ｑｉを式（１）に代入する。
【００８０】
以上のように、本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御装置においては、気筒６内および吸気通路内に燃料が噴射されるエンジン２において、筒内噴射用インジェクタ１９とポート噴射用インジェクタ２０とに燃料を分配する割合が補正され、実空燃比が変動する可能性が高い場合には、フィードバック制御における学習を中断させるので、実空燃比の一時的な変動が学習に影響することを防止でき、フィードバック制御の精度を従来のものより向上できる。
【００８１】
なお、以上の説明においては、エンジンＥＣＵ８は、燃料分配管２１における燃圧に基づいて最低噴射量Ｑｍｉｎを設定する場合について説明したが、これに限定されず、最低噴射量Ｑｍｉｎが、燃圧および燃料の温度に基づいて定められるようにしてもよい。この場合、燃料の温度が高いほど最低噴射量Ｑｍｉｎが大きくなるようにし、燃料の温度が低いほど最低噴射量Ｑｍｉｎが小さくなるようにする。
【００８２】
以上のように、本発明に係る内燃機関の制御装置は、筒内および吸気通路内に燃料が噴射される内燃機関においてフィードバック制御の精度を従来のものより向上できるという効果を奏するものであり、筒内および吸気通路内に噴射される燃料の分配を補正する内燃機関の制御装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御装置を搭載した車両を模式的に示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る基本噴き分け率マップを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る筒内噴射用インジェクタの噴射精度を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る最低噴射量マップを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る燃料分配処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態に係る学習制限処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００８４】
２  エンジン（内燃機関）
４  インテークマニホールド
５  サージタンク
６  気筒
８  エンジンＥＣＵ（内燃機関の制御装置、燃料量算出手段、分配算出手段、実空燃比算出手段、制御手段、判定手段、分配補正手段）
１０  吸気管
１１  エアフローメータ
１２  エアクリーナ
１３  電動モータ
１４  スロットルバルブ
１５  エキゾーストマニホールド
１６  排気管
１７  三元触媒コンバータ
１８  アクセルペダル
１９  筒内噴射用インジェクタ（第１の噴射手段）
２０  ポート噴射用インジェクタ（第２の噴射手段）
２１  燃料分配管
２３  高圧燃料ポンプ
２５  燃料分配管
２６  燃料圧レギュレータ
２７  低圧燃料ポンプ
２８  燃料フィルタ
２９  燃料タンク
３１  双方向性バス
３２  ＲＯＭ
３３  ＲＡＭ
３４  ＣＰＵ
３８  水温センサ
４０  燃料圧センサ
４２  空燃比センサ（実空燃比算出手段）
４４  アクセル開度センサ
４６  回転数センサ（燃料量算出手段、分配算出手段）
【図１】
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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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【図２】
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