(57)【要約】      （修正有）【課題】パティキュレートマターの生成量を低減するため及び／又はオイルの希釈化を抑制するために、燃焼室壁面及び開弁している場合の吸気弁等に付着する燃料量を低減する。【解決手段】駆動制御部は、機関の運転状態が第１運転状態である場合、燃料噴射弁２０の弁体２２を第１位置（最小リフト位置）から第２位置（最大リフト位置）に向けて移動させることにより燃料の噴射を開始し、その後、弁体が第２位置に到達する前に弁体を第１位置に向けて移動させることにより燃料の噴射を終了する。即ち、駆動制御部は、パーシャルリフト噴射を実行する。これにより、噴霧長を短くできるので気筒の側壁面等へ付着する燃料量を低減でき、更に、噴霧の広がりの度合いを減少できるので吸気弁等へ付着する燃料量を低減できる。更に、駆動制御部は、機関の運転状態が第２運転状態である場合、通常のフルリフト噴射（弁体を第２位置にまで移動させる噴射）を実行する。【選択図】図３
2014118873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料が噴射される噴孔と、第１位置と第２位置との間で移動可能な弁体と、を有し、前記弁体が前記第１位置にあるとき前記噴孔を閉じるとともに前記弁体が前記第１位置以外の位置にあるとき前記噴孔を開いて前記燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁の弁体を移動させる駆動制御部と、
を備え、
前記燃料噴射弁が内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射する位置に配設された燃料噴射制御装置において、
前記駆動制御部は、
前記弁体を前記第１位置から前記第２位置に向けて移動させることにより前記燃料の噴射を開始し、その後、前記弁体が前記第２位置に到達する前に前記弁体を保持することなく第１位置に向けて移動させることにより前記燃料の噴射を終了する、パーシャルリフト噴射を実行するように構成された燃料噴射制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射制御装置において、
前記駆動制御部は、
前記内燃機関の運転状態が第１運転状態にあるときに前記パーシャルリフト噴射を実行し、
前記内燃機関の運転状態が前記第１運転状態と異なる第２運転状態にあるときには、前記弁体を前記第１位置から前記第２位置に向けて移動させることにより前記燃料の噴射を開始し、その後、前記弁体が前記第２位置に到達した後に前記弁体を第１位置に向けて移動させることにより前記燃料の噴射を終了する、フルリフト噴射を実行するように構成された燃料噴射制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射弁は、
前記噴孔から噴射された燃料により形成される燃料噴霧の中心軸が、前記気筒の平面視において、前記気筒の上壁面に設けられた二つの吸気弁の中心線に略一致するように構成されている燃料噴射制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射弁は、
前記噴孔がスリット形状を有するとともに前記噴孔の燃料入口側から燃料出口側へと向うにつれて同噴孔の幾何学的面積が増大する形状を有するように構成されるとともに、
前記噴孔が前記気筒の上壁面の外周部に露呈し、前記噴孔の長辺が前記気筒の中心軸と直交する方向と平行であり、且つ、前記燃料を前記気筒の上壁面から離れる方向に噴射する、ように配置されている、燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒内燃料噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、気筒内に燃料を直接的に噴射する内燃機関が広く知られている。このような機関は、「筒内燃料噴射式内燃機関」、「直噴エンジン」、又は、「筒内噴射式機関」とも称呼される。このような筒内噴射式機関における課題の一つは、パティキュレートマターの生成量を低減するため及び／又はオイルの希釈化を抑制するために「気筒（燃焼室）の壁面及び開弁している場合の吸気弁等に付着する燃料の量（以下、単に「付着燃料量」とも称呼する。）」を低減することである。従来の燃料噴射制御装置の一つは、燃料噴射時期を制御することによって、この課題を解決しようとしている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８２１７５０号明細書
【発明の概要】
【０００４】
本発明の目的の一つは、燃料噴射弁の開弁のさせ方を工夫することによって、付着燃料量を低減することができる燃料噴射制御装置を提供することである。
【０００５】
本発明の燃料噴射制御装置（以下、「本発明装置」とも称呼する。）は、燃料噴射弁と、駆動制御部と、を備える。
【０００６】
前記燃料噴射弁は、燃料が噴射される噴孔と、第１位置と第２位置との間で移動可能な弁体と、を有し、前記弁体が前記第１位置にあるとき前記噴孔を閉じるとともに前記弁体が前記第１位置以外の位置にあるとき前記噴孔を開いて前記燃料を噴射するようになっている。更に、前記燃料噴射弁は、内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射する位置に配設されている。即ち、本発明装置は筒内燃料噴射式内燃機関に適用される。
【０００７】
前記駆動制御部は、前記燃料噴射弁の弁体を移動させることにより、燃料の噴射を制御するようになっている。
【０００８】
前記駆動制御部は、更に、
前記弁体を前記第１位置から前記第２位置に向けて移動させることにより前記燃料の噴射を開始し、その後、前記弁体が前記第２位置に到達する前に前記弁体を保持することなく第１位置に向けて移動させることにより前記燃料の噴射を終了する、パーシャルリフト噴射を実行するように構成されている。パーシャルリフト噴射は「ハーフリフト噴射」とも称呼される。
【０００９】
後に詳述するように、本発明装置のパーシャルリフト噴射によれば、一回の噴射において燃料噴霧が到達する距離（噴霧長Ｌ）を小さくすることができる（図４及び図５を参照。）。従って、噴孔に対向する側の気筒の側壁面へ付着する燃料の量を低減することができる。更に、前記パーシャルリフト噴射によれば、燃料噴霧の広がりの度合いθｗｄを大幅に減少することができる（図４及び図６を参照。）。従って、気筒の側壁面及び／又は開弁している吸気弁等へ付着する燃料の量を低減することができる。
【００１０】
加えて、気筒内に「吸気ポートから気筒の上壁面に沿い、その後、吸気ポートと対向する側の気筒側壁面に沿ってピストン冠面へと向うタンブル流が形成される場合には（図１の矢印ＴＦを参照。）、パーシャルリフト噴射によって形成された燃料噴霧が気筒側壁面に到達する前にその燃料噴霧をタンブル流に容易に同調させる（タンブル流とともに燃料を移動させる）こともできる。以上の観点から、本発明装置は付着燃料量を低減することができるので、パティキュレートマター等の生成及びオイルの希釈化を抑制することができる。
【００１１】
本発明装置の一態様において、前記駆動制御部は、
前記内燃機関の運転状態が第１運転状態にあるときに前記パーシャルリフト噴射を実行し、
前記内燃機関の運転状態が前記第１運転状態と異なる第２運転状態にあるときには、前記弁体を前記第１位置から前記第２位置に向けて移動させることにより前記燃料の噴射を開始し、その後、前記弁体が前記第２位置に到達した後に前記弁体を第１位置に向けて移動させることにより前記燃料の噴射を終了する、フルリフト噴射を実行するように構成され得る。
【００１２】
これによれば、例えば、機関低温時、低速運転時及び高負荷時等の「噴射された燃料が気筒の壁面及び吸気弁等に付着し易くなる運転状態（第１運転状態）」において前記パーシャルリフト噴射を行うことができる。従って、付着燃料量を低減することができる。更に、機関暖機後、高速運転時及び低負荷運転時等の「付着燃料量が多くなり難い運転状態（第２運転状態）」においては通常のフルリフト噴射を行うことができる。従って、燃料の霧化が促進された状態である等の所望の状態の混合気を気筒内に形成することができる。
【００１３】
本発明装置の一態様において、前記燃料噴射弁は、
前記噴孔から噴射された燃料により形成される燃料噴霧の中心軸が、前記気筒の平面視において、前記気筒の上壁面に設けられた二つの吸気弁の中心線に略一致するように構成される。
【００１４】
一般に、このように燃料噴射弁が構成（配置）された場合、燃料噴射を吸気弁の開弁時に行なおうとすると、吸気弁が気筒内に突出している状態にて燃料を噴射することになる。よって、噴射された燃料が吸気弁に付着し易い。しかしながら、本発明装置の一態様はパーシャルリフト噴射により燃料噴霧の広がりの度合いθｗｄを大幅に減少することができるので（図４及び図６を参照。）、吸気弁へ付着する燃料の量を低減することができる。
【００１５】
更に、本発明装置の一態様において、前記燃料噴射弁は、
前記噴孔がスリット形状を有するとともに前記噴孔の燃料入口側から燃料出口側へと向うにつれて同噴孔の幾何学的面積が増大する形状を有するように構成されるとともに、
前記噴孔が前記気筒の上壁面の外周部に露呈し、前記噴孔の長辺が前記気筒の中心軸と直交する方向と平行であり、且つ、前記燃料を前記気筒の上壁面から離れる方向に噴射するように配置され得る。
【００１６】
この燃料噴射弁は、所謂「スリットノズルタイプの燃料噴射弁」である。スリットノズルタイプの燃料噴射弁は、フルリフト噴射を行った場合に燃料噴霧の広がりの度合いθｗｄが大きいので、燃料噴霧をタンブル流に同調させ易く、所望の混合気を容易に形成することができる。その反面、スリットノズルタイプの燃料噴射弁を用いると、機関低温時及び高負荷時等において付着燃料量（特に、吸気弁及び／又は排気弁への付着燃料量）が大きくなる。従って、スリットノズルタイプの燃料噴射弁を用いた内燃機関に対して本発明装置のパーシャルリフト噴射とフルリフト噴射とを状況に応じて使い分けることにより、付着燃料量が増大する問題を回避しながら、所望の混合気を形成することができる。
【００１７】
本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る燃料噴射制御装置（本装置）が適用される内燃機関の部分概略断面図である。
【図２】図２は、図１に示した気筒（燃焼室）の平面図である。
【図３】図３の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１に示した燃料噴射弁の噴孔周辺の部分拡大断面図である。
【図４】図４は、図３に示した弁体が第２位置（最大リフト位置）にある場合に燃料噴射弁から噴射された燃料の噴霧の形状を模式的に描いた図であり、図４（Ａ）は、その燃料噴霧の斜視図、図４（Ｂ）はその燃料噴霧の正面図、図４の（Ｃ）はその燃料噴霧の側面図である。
【図５】図５は、フルリフト噴射を行なった場合と、パーシャルリフト噴射（ハーフリフト噴射）を行なった場合と、における噴霧長の経過時間に対する変化を示すグラフである。
【図６】図６は、図１に示した燃料噴射弁の電磁機構への通電開始からの時間に対する弁体のリフト量と、そのリフト量が種々のリフト量であるときの燃料噴霧の正面形状と、を示す図である。
【図７】図７は、図１に示した駆動制御部のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図８】図８は、パーシャル噴射における、燃料噴射弁の弁体のリフト量及び噴射弁駆動信号のタイムチャートである。
【図９】図９は、フルリフト噴射における、燃料噴射弁の弁体のリフト量及び噴射弁駆動信号のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態に係る燃料噴射制御装置（以下、「本装置」とも称呼する。）について図面を参照しながら説明する。図１は、本装置が適用される内燃機関１０の特定の気筒の「燃焼室ＣＣ及び燃焼室ＣＣの近傍部位」の断面図である。内燃機関１０は、ピストン往復動型・筒内噴射・火花点火式・多気筒・内燃機関である。図２は、内燃機関１０の特定の気筒（燃焼室ＣＣ）の平面図である。即ち、図２は、シリンダボアの中心軸（気筒及び燃焼室の中心軸）ＣＬ上の位置であって燃焼室ＣＣの上部の位置から燃焼室ＣＣを見た図である。
【００２０】
燃焼室ＣＣは、図１に示したように、シリンダボア壁面（気筒側壁面）１１と、シリンダヘッド下壁面（燃焼室上壁面）１２と、ピストンの冠面１３と、により画定される略円筒状の空間である。
【００２１】
シリンダヘッド部には、燃焼室ＣＣに連通した吸気ポート１４と、燃焼室ＣＣに連通した排気ポート１５と、が形成されている。シリンダヘッド部には、更に、吸気弁１６と、排気弁１７と、が配設されている。吸気弁１６は図示しない吸気カムシャフトのカムにより吸気ポート１４を開閉するようになっている。排気弁１７は、図示しない排気カムシャフトのカムにより排気ポート１５を開閉するようになっている。
【００２２】
実際には、図２から理解されるように、一つの燃焼室ＣＣに対して一対の吸気ポート１４が形成され、そのそれぞれの吸気ポート１４が一対の吸気弁１６のそれぞれによって開閉させられる。一対の吸気弁１６は、互いに同じであり、シリンダボアの中心軸ＣＬを通る第１平面ＰＬ１に対して対称となる位置に配置されている。同様に、一つの燃焼室ＣＣに対して一対の排気ポート１５が形成され、そのそれぞれの排気ポート１５が一対の排気弁１７のそれぞれによって開閉させられる。一対の排気弁１７は、互いに同じであり、シリンダボアの中心軸ＣＬを通る第１平面ＰＬ１に対して対称となる位置に配置されている。
【００２３】
シリンダヘッドの下壁面１２であって燃焼室ＣＣの中央には点火栓１８の火花発生部が配設されている。
【００２４】
更に、本装置は、燃料噴射弁２０と駆動制御部３０（図１を参照。）とを含む。
燃料噴射弁２０は、噴孔（燃料噴射孔）２１がシリンダヘッド下壁面１２であって燃焼室ＣＣの周部近傍にて燃焼室ＣＣに露呈するように、シリンダヘッド部に固定されている。換言すると、噴孔２１は、気筒の上壁面の外周部にて燃焼室に露呈している。
【００２５】
燃料噴射弁２０は、噴孔２１周辺の部分拡大断面図である図３の（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、周知のニードル弁（以下、「弁体」とも称呼する。）２２を備えている。弁体２２は、基部２２ａ、縮径部２２ｂ、及び、最先端部２２ｃを含む。基部２２ａは円柱形である。縮径部２２ｂは、基部２２ａに連接しており、弁体２２の先端に向うに従って径が縮小する部分である。最先端部２２ｃは、縮径部２２ｂに連接しており、円錐形である。
【００２６】
弁体２２は弁体２２の中心軸ＣＦ方向において第１位置から第２位置までの間で往復動可能となっている。図３の（Ａ）は弁体２２が第２位置にある場合を示す。第２位置は、弁体２２のリフト量が最大のリフト量（移動量）である場合の弁体２２の位置であるから、最大リフト位置とも称呼される。図３の（Ｂ）は弁体２２が第１位置にある場合を示す。第１位置は、弁体２２のリフト量が最小のリフト量である場合の弁体２２の位置であるから、最小リフト位置とも称呼される。
【００２７】
噴孔２１は、燃料噴射弁２０の先端部である噴孔部２３に形成されている。図３の（Ｂ）に示したように、弁体２２が第１位置にあるとき、弁体２２の縮径部２２ｂが噴孔部２３の内壁面に当接し、それにより噴孔２１が閉じられる。この場合、燃料は噴射されない。これに対し、図３の（Ａ）に示したように、弁体２２が「第１位置以外の位置」にあるとき、弁体２２の縮径部２２ｂは噴孔部２３の内壁面から離隔し、それにより噴孔２１が開かれる。この場合、噴孔部２３内の燃料が噴孔２１を介して噴射される。
【００２８】
噴孔２１は、弁体２２の中心軸ＣＦに直交する平面で噴孔２１を切断した形状が長方形である「スリット状の噴孔」である。即ち、燃料噴射弁２０はスリットノズルタイプの燃料噴射弁である。弁体２２の中心軸ＣＦに直交する平面で噴孔２１を切断した部分の面積は幾何学的面積とも称呼される。この噴孔２１の幾何学的面積は弁体２２の中心軸ＣＦに沿って噴孔２１の先端部に向かうにつれて（即ち、噴孔２１の燃料入口側（弁体２２側）から燃料出口側へと向うにつれて）増大するようになっている。即ち、図３において、長辺Ｄ２は長辺Ｄ１よりも長い。なお、噴孔２１の高さＨは一定である。即ち、噴孔２１の形状は、厚みＨを有し且つ中心角（噴射加工角）が所定角θｆである扇状であると言うこともできる。
【００２９】
燃料噴射弁２０は周知の電磁機構及びバネ機構（何れも図示省略）を備える。その電磁機構に通電されていない場合（電磁機構が非通電状態である場合）、弁体２２はバネ機構により第１位置へと移動させられる。その結果、燃料は噴射されない。その電磁機構に通電された場合（電磁機構が通電状態である場合）、弁体２２はバネ機構の力に抗して第１位置から第２位置へ向って移動する。弁体２２が第１位置以外の位置にあるとき、燃料が噴孔２１を通して噴射される。
【００３０】
図１に示した駆動制御部３０は、周知の「ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータ」を含む電気制御装置により構成されている。駆動制御部３０は、図示しないセンサから「機関冷却水温ＴＨＷ、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬ等の機関運転パラメータ」を入力するようになっている。更に、駆動制御部３０は、燃料噴射弁２０の電磁機構に噴射弁駆動信号を送出するようになっている。この噴射弁駆動信号が「０」であるとき電磁機構は非通電状態となり、噴射弁駆動信号が所定電圧Ｖinjであるとき電磁機構は通電状態となる。
【００３１】
ところで、図４は、弁体２２が第２位置（最大リフト位置）にある場合に燃料噴射弁２０から噴射された燃料の噴霧の形状を模式的に描いた図である。図４（Ａ）は、その燃料噴霧の斜視図、図４（Ｂ）はその燃料噴霧の正面図、図４の（Ｃ）はその燃料噴霧の側面図である。このように、燃料噴射弁２０を用いた場合、燃料噴霧の形状は扁平な扇型形状となる。この場合、扇型形状の燃料噴霧の中心角θｗｄは噴射加工角θｆと略等しい。なお、噴霧長Ｌは、図４の（Ｂ）に示したように、噴孔２１から燃料噴霧の先端部の平均位置までの距離と定義される。
【００３２】
更に、図２に示したように、燃料噴射弁２０は、噴孔２１から噴射された燃料により形成される燃料噴霧の中心軸ＦＰが、気筒（燃焼室ＣＣ）の平面視において、気筒の上壁面に設けられた二つの吸気弁１６の中心線（第１平面ＰＬ１に含まれる線）に略一致するように配置・構成されている。加えて、燃料噴射弁２０は、噴孔２１の長辺が気筒の中心軸ＣＬと直交する方向と平行であり（即ち、第１平面ＰＬ１と直交する第２平面ＰＬ２と平行であり）、且つ、図１に示したように、燃料をシリンダヘッド下壁面（燃焼室上壁面）１２から角度Ｖをもって離れる方向に噴射する、ように配置・構成されている。即ち、燃料噴射弁２０は、燃料噴霧の中心軸ＦＰが気筒の中心軸ＣＬと直交する平面に対し角度Ｖを有するように配置・構成されている。
【００３３】
このように構成された燃料噴射弁２０を用いた場合、弁体２２のリフト量（第１位置からの弁体２２の中心軸ＣＦ方向における移動量）が小さいほど、弁体２２の縮径部２２ｂと噴孔部２３の内壁面との間の流路が狭くなる（図３の破線の楕円ＡＲを参照。）。従って、弁体２２の基部２２ａ側から噴孔２１へと向って流れる燃料に対する流路抵抗が大きくなる。その結果、弁体２２のリフト量が小さいほど、噴射される燃料の初速は小さくなる。従って、弁体２２が第１位置から第２位置へと移動している途中で弁体２２を（同じ位置に維持することなく）第１位置へと戻せば（換言すると、電磁機構に通電し、その後、弁体２２が第２位置へと移動している途中で電磁機構への通電を停止すると）、燃料噴霧の形状が図４の（Ａ）乃至（Ｃ）に示した形状とは大きく相違する。以下、この点について説明を加える。
【００３４】
図５は、弁体２２を第２位置まで移動させた状態にて燃料噴射を行った場合（以下、この態様の燃料噴射を「フルリフト噴射」とも称呼する。）と、弁体２２を「第１位置と第２位置との中間の位置」にまで移動させた後に直ちに第１位置へと戻して燃料噴射を行った場合（以下、この態様の燃料噴射を「パーシャルリフト噴射」又は「ハーフリフト噴射」とも称呼する。）と、における噴霧長Ｌの経過時間ｔｄに対する変化を示すグラフである。このグラフから明らかなように、ハーフリフト噴射を行なった場合の噴霧長はフルリフト噴射を行った場合の噴霧長よりも短くなる。従って、「ハーフリフト噴射を行なえば、フルリフト噴射を行った場合に比べ、シリンダボア壁面（気筒側壁面）１１へ付着する燃料の量が減少され得る。」ことが理解される。なお、図５の（Ａ）はフルリフト噴射時の燃料噴霧の正面形状を示し、図５の（Ｂ）はハーフリフト噴射時の燃料噴霧の正面形状を示す。
【００３５】
図６は、燃料噴射弁２０の電磁機構への通電開始からの時間に対する弁体２２のリフト量と、弁体２２のリフト量が種々のリフト量であるときの燃料噴霧の正面形状と、を示す。
【００３６】
弁体２２のリフト量が「最大リフト量Ｌ３の１／３程度のリフト量Ｌ１」であるとき（点Ｐ１を参照。）、燃料噴霧の中心角θｗｄは角度θ１であり非常に小さい。弁体２２のリフト量が「最大リフト量Ｌ３の２／３程度のリフト量Ｌ２」であるとき（点Ｐ２を参照。）、燃料噴霧の中心角θｗｄは角度θ２となり、角度θ１よりは大きいものの比較的小さい。弁体２２のリフト量が最大リフト量Ｌ３であるとき（点Ｐ３を参照。）、燃料噴霧の中心角θｗｄは角度θ２よりも大きい角度θ３となり、非常に大きい。即ち、図６から理解されるように、通電時間が短く、弁体２２のリフト量が小さいほど、燃料噴霧の中心角θｗｄは小さくなる。
【００３７】
従って、吸気弁１６が開弁しているときに燃料噴射を行なう場合、弁体２２のリフト量を最大リフト量Ｌ３に設定した場合には吸気弁１６への付着燃料量が多くなるのに対し、弁体２２のリフト量をハーフリフト量Ｌ１又はＬ２程度にした場合には吸気弁１６への付着燃料量を減少させることができる。
【００３８】
そこで、駆動制御部３０は、機関１０の運転状態に応じて「パーシャルリフト噴射（ハーフリフト噴射）」と「フルリフト噴射」との何れかを選択して燃料噴射を実行する。より具体的に述べると、駆動制御部３０のＣＰＵは、図７にフローチャートにより示したルーチンの処理を所定時間が経過する毎に実行するようになっている。
【００３９】
従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図７のステップ７００から処理を開始してステップ７１０に進み、冷却水温ＴＨＷが閾値冷却水温ＴＨＷｔｈ未満であるか否かを判定する。冷却水温ＴＨＷが閾値冷却水温ＴＨＷｔｈ未満であると、ＣＰＵはステップ７１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７２０に進み、機関回転速度ＮＥが閾値回転速度ＮＥｔｈ未満であるか否かを判定する。そして、機関回転速度ＮＥが閾値回転速度ＮＥｔｈ未満であると、ＣＰＵはステップ７２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７３０に進み、パーシャル噴射を実行する。より具体的には、ＣＰＵはパーシャル噴射実行フラグＸPinjを「１」に設定する。
【００４０】
加えて、ＣＰＵがステップ７２０の処理を実行する時点において、機関回転速度ＮＥが閾値回転速度ＮＥｔｈ以上であると、ＣＰＵはステップ７２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ７４０に進み、機関負荷ＫＬが閾値負荷ＫＬｔｈ以上であるか否かを判定する。このとき、機関負荷ＫＬが閾値負荷ＫＬｔｈ以上であれば、ＣＰＵはステップ７４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７３０に進み、パーシャル噴射実行フラグＸPinjを「１」に設定する。なお、ＣＰＵがステップ７３０に進む場合は、機関１０の運転状態が第１運転状態（パーシャル噴射を実行しなければ付着燃料量が所定値以上（即ち、過大）となる運転状態）である場合である。第１運転状態は、上述の条件とは異なる条件が成立した場合の運転状態であってもよい。
【００４１】
このようにパーシャル噴射実行フラグＸPinjが「１」に設定されると、ＣＰＵは、図８に実線により示したパーシャル噴射を実行する。即ち、ＣＰＵは、特定の気筒の噴射タイミング（例えば、特定気筒の吸気上死点であって、特定気筒の吸気弁１６が開弁しているタイミング）が到来したとき、機関回転速度ＮＥと機関負荷ＫＬ（又は、別途算出される筒内吸入空気量）に応じて定まる燃料噴射量Ｆｉの燃料を何回のパーシャル噴射により噴射するかを決定する。なお、１回のパーシャル噴射に対して、燃料噴射弁２０への通電時間と燃料噴射量との関係が予めＲＯＭに記憶されていて、ＣＰＵはその関係を参照しながらパーシャル噴射の回数及び１回のパーシャル噴射に対する通電時間を決定する。
【００４２】
例えば、図８に示した例においては、２回のパーシャル噴射にて燃料噴射量Ｆｉの燃料を特定気筒に噴射する。より具体的に述べると、ＣＰＵは噴射タイミング（時刻ｔ０）にて噴射弁駆動信号を「０」から所定電圧Ｖinjへと変更する。即ち、ＣＰＵは燃料噴射弁２０の電磁機構に通電する。その後、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの無効噴射時間τｄが経過すると、弁体２２のリフト量が「０」から増大し始め時刻ｔ２にて所定のハーフリフト量（例えば、フルリフト量の半分のリフト量）に到達する。ＣＰＵは、時刻ｔ２にて、噴射弁駆動信号を所定電圧Ｖinjから「０」へと変更する。即ち、ＣＰＵは燃料噴射弁２０の電磁機構への通電を停止する。その結果、弁体２２のリフト量はハーフリフト量から「０」に向けて減少し、時刻ｔ３にて「０」に到達する。この結果、時刻ｔ１〜時刻ｔ３において燃料噴射量Ｆｉの１／２の燃料が噴射される。
【００４３】
換言すると、弁体２２は、時刻ｔ０以降において第１位置（最小リフト位置）から第２位置（最大リフト位置）に向けて移動させられ始め、弁体２２が第２位置に到達する前の時点（時刻ｔ２）にて弁体２２（の位置）が保持されることなく第１位置に向けて移動させられ始め、時刻ｔ３にて第１位置へと戻る。この結果、パーシャル噴射の１回目が実行される。
【００４４】
その後、ＣＰＵは時刻ｔ４にて噴射弁駆動信号を「０」から所定電圧Ｖinjへと変更する。即ち、ＣＰＵは燃料噴射弁２０の電磁機構に通電する。次いで、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの無効噴射時間τｄが経過すると、弁体２２のリフト量が「０」から増大し始め時刻ｔ６にて所定のハーフリフト量に到達する。ＣＰＵは、時刻ｔ６にて、噴射弁駆動信号を所定電圧Ｖinjから「０」へと変更する。即ち、ＣＰＵは燃料噴射弁２０の電磁機構への通電を停止する。その結果、弁体２２のリフト量はハーフリフト量から「０」に向けて減少し、時刻ｔ７にて「０」に到達する。この結果、時刻ｔ５〜時刻ｔ７において燃料噴射量Ｆｉの１／２の燃料が噴射される。なお、時刻ｔ７の時点において特定気筒の吸気行程は継続しており、従って、特定気筒の吸気弁１６は開弁している。
【００４５】
一方、ＣＰＵが図７のステップ７１０の処理を実行する時点において機関冷却水温ＴＨＷが閾値冷却水温ＴＨＷｔｈ以上である場合、或いは、ＣＰＵが図７のステップ７４０の処理を実行する時点において機関負荷ＫＬが閾値負荷ＫＬｔｈ未満である場合、ＣＰＵはステップ７５０に進んでフルリフト噴射を実行する。より具体的には、ＣＰＵはパーシャル噴射実行フラグＸPinjを「０」に設定する。なお、ＣＰＵがステップ７５０に進む場合は、機関１０の運転状態が第２運転状態（第１運転状態以外の運転状態であって、パーシャル噴射を実行しなくても付着燃料量が所定値以上とならない運転状態）である場合である。第２運転状態は、上述の条件とは異なる条件が成立した場合の運転状態であってもよい。
【００４６】
このようにパーシャル噴射実行フラグＸPinjが「０」に設定されると、ＣＰＵは、図９に示したフルリフト噴射を実行する。即ち、ＣＰＵは、特定気筒の上記噴射タイミングが到来したとき、上記燃料噴射量Ｆｉに基づいてフルリフト噴射を行うための通電時間を決定する。なお、１回のフルリフト噴射に対して、燃料噴射弁２０への通電時間と燃料噴射量との関係が予めＲＯＭに記憶されていて、ＣＰＵはその関係を参照しながらフルリフト噴射に対する通電時間を決定する。
【００４７】
例えば、図９に示した例においては、ＣＰＵは噴射タイミング（時刻ｔ１０）にて噴射弁駆動信号を「０」から所定電圧Ｖinjへと変更する。即ち、ＣＰＵは燃料噴射弁２０の電磁機構に通電する。その後、時刻ｔ１０から時刻ｔ１１までの無効噴射時間τｄが経過すると、弁体２２のリフト量が「０」から増大し始め時刻ｔ１２にてフルリフト量に到達する。ＣＰＵは、時刻ｔ１２より後の時刻ｔ１３にて、噴射弁駆動信号を所定電圧Ｖinjから「０」へと変更する。即ち、ＣＰＵは燃料噴射弁２０の電磁機構への通電を停止する。その結果、弁体２２のリフト量はフルリフト量から「０」に向けて減少し、時刻ｔ１４にて「０」に到達する。この結果、時刻ｔ１１〜時刻ｔ１４において燃料噴射量Ｆｉの燃料が噴射される。
【００４８】
以上、説明したように、本装置は、機関１０の運転状態が第１運転状態にある場合にパーシャル噴射を実行するので付着燃料量を低減することができる。更に、本装置は、機関１０の運転状態が第２運転状態にある場合にフルリフト噴射を実行するので、所望の混合気を燃焼室ＣＣ内に容易に形成することができる。
【００４９】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、燃料噴射弁２０の噴孔２１の形状は、扁平なスリット状である必要はなく、円筒状或いは断面が十字のスリット状であってもよい。更に、一つの燃料噴射弁２０に対し噴孔２１が多数設けられていてもよい。このような場合であっても、パーシャル噴射及びフルリフト噴射を選択的に実行することにより、例えば、噴霧長Ｌを変更できる等により、所望の噴霧形状を得ることができる。
【００５０】
加えて、噴孔２１の配設位置は上記実施形態の配設位置と異なっていてもよく、更に、燃料噴霧の中心軸ＦＰの方向も上記実施形態の中心軸ＦＰの方向と相違していてもよい。本装置は、吸気行程にあって吸気弁が開弁している期間に燃料噴射を行なっているが、他の時期に燃料噴射を行ってもよい。更に、本装置は、燃料噴射弁２０のような筒内燃料噴射弁に加え、吸気ポート内に燃料を噴射する吸気ポート燃料噴射弁を有する内燃機関に適用することもできる。
【符号の説明】
【００５１】
１０…内燃機関、１２…シリンダヘッド下壁面（燃焼室上壁面、気筒上壁面）、１３…ピストン冠面、１４…吸気ポート、１５…排気ポート、１６…吸気弁、１７…排気弁、２０…燃料噴射弁、２１…噴孔、２２…弁体、２３…噴孔部、３０…駆動制御部。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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