(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機と、燃料を燃焼室内に直接噴射する筒内燃料噴射手段と、燃料を吸気ポート内に噴射するポート噴射を行うポート燃料噴射手段とを有する内燃機関の加速の際に、前記内燃機関の吸気行程及び圧縮行程の両行程で前記筒内燃料噴射手段により前記燃焼室内に燃料を噴射する分割噴射を行うように構成された内燃機関の制御装置において、
充填効率、体積効率、負荷及び吸気圧力のうちから選択された一つのパラメータが第１閾値以上であるときに、前記筒内燃料噴射手段に前記分割噴射を実行させる分割噴射制御手段と、
前記パラメータが前記第１閾値未満であるときに前記ポート燃料噴射手段に前記ポート噴射を実行させ、前記第１閾値よりも大である第２閾値以上であるときに、前記分割噴射と並行して、前記ポート噴射を実行させるとともに、前記第１閾値以上かつ前記第２閾値未満の所定範囲内にあるときに前記ポート噴射を禁止するポート噴射制御手段とを有するように構成されてい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１閾値よりも大であって、前記第２閾値よりも小である非過給域と過給域の境界に対応する閾値を第３閾値とするとき、
前記ポート噴射制御手段は、前記パラメータが前記第１閾値以上且つ前記第３閾値未満であるときに、前記分割噴射と並行して、前記ポート燃料噴射手段に前記ポート噴射を実行させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記ポート噴射制御手段は、前記パラメータが前記第３閾値以上且つ前記第２閾値未満であるときに、前記ポート燃料噴射手段による前記ポート噴射の実行を禁止し、
前記分割噴射制御手段は、前記パラメータが前記第３閾値以上且つ前記第２閾値未満であるときに、前記筒内燃料噴射手段に前記分割噴射を実行させる
ように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記ポート噴射制御手段は、前記パラメータが前記第２閾値以上であるときに、前記筒内燃料噴射手段と前記ポート燃料噴射手段の合計噴射量に対する該ポート燃料噴射手段の噴射量の比率を第１比率に設定して前記ポート噴射を実行させるとともに、前記パラメータが前記第１閾値未満であるときに、前記ポート燃料噴射手段の噴射量の比率を前記第１比率より大である第２比率に設定して前記ポート噴射を実行させることを特徴とする請求項１から３の何れか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、内燃機関の制御装置に関し、特に、筒内噴射弁及びポート噴射弁を有する内燃機関に適用され、分割噴射を行うように構成された内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
火花点火式の内燃機関には、過給機と、筒内に直接燃料を噴射する筒内噴射弁とを有する直噴ガソリンエンジンがある。過給機付きの直噴ガソリンエンジンにおいて、吸気行程及び圧縮行程の両行程にて燃料を噴射させることが知られている。
また、過給機付きガソリンエンジンには、筒内噴射弁に加えて、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁を有するものがある。
【０００３】
特許文献１は、筒内噴射弁及びポート噴射弁を有する過給機付きガソリンエンジンの噴射制御装置を開示している。この噴射制御装置では、例えば高回転高負荷領域を燃焼騒音領域として定め、機関運転状態がこの燃焼騒音領域にあるときには、燃焼騒音を抑制すべく燃焼速度低下制御を実施するようになっている。具体的には、ＥＣＵが、点火プラグ（イグナイタ）を駆動制御して点火時期を遅角させる、或いは筒内噴射弁による燃料噴射を分割（分割噴射）させることによって燃焼速度を低下させる制御を実行する。
【０００４】
そして、この噴射制御装置は、燃焼状態の悪化を検出したときには、筒内噴射弁燃料噴射比率が低下するように燃料噴射形態を切り替える制御（燃料噴射形態切替制御）を実行する。
特許文献１によれば、燃料噴射形態切替制御により、燃焼騒音を抑制しながら、燃焼速度低下に起因する燃焼状態の悪化を好適に抑制することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４６８８４号公報（段落番号００４４、００４５、００５０等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、本願発明者の知るところでは、過給機及び筒内噴射弁を有する内燃機関において、加速の際に分割噴射を行った場合、加速後期に、スモークや粒子状物質が発生する。スモークや粒子状物質の放出量や個数は、可及的に少ないことが望ましい。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、過給機、筒内噴射弁及びポート噴射弁を有する内燃機関において、加速後期のスモークや粒子状物質の発生を抑制する、内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するために、本発明の一態様によれば、過給機と、燃料を燃焼室内に直接噴射する筒内燃料噴射手段と、燃料を吸気ポート内に噴射するポート噴射を行うポート燃料噴射手段とを有する内燃機関の加速の際に、前記内燃機関の吸気行程及び圧縮行程の両行程で前記筒内燃料噴射手段により前記燃焼室内に燃料を噴射する分割噴射を行うように構成された内燃機関の制御装置において、充填効率、体積効率、負荷及び吸気圧力のうちから選択された一つのパラメータが第１閾値以上であるときに、前記筒内燃料噴射手段に前記分割噴射を実行させる分割噴射制御手段と、前記パラメータが前記第１閾値未満であるときに前記ポート燃料噴射手段に前記ポート噴射を実行させ、前記第１閾値よりも大である第２閾値以上であるときに、前記分割噴射と並行して、前記ポート噴射を実行させるとともに、前記第１閾値以上かつ前記第２閾値未満の所定範囲内にあるときに前記ポート噴射を禁止するポート噴射制御手段とを有するように構成されていることを特徴とする内燃機関の制御装置が提供される。
【０００９】
一態様の内燃機関の制御装置では、充填効率、体積効率、負荷又は吸気圧力のうちから選択される一つのパラメータが第２閾値以上であるときに、分割噴射とともに、ポート噴射が実行される。ポート噴射によれば、燃料と空気の混合状態の均一化が促進され、分割噴射のみの場合と比べて、燃焼状態が改善される。このため、この制御装置によれば、加速後期における、スモークや粒子状物質の発生が抑制される。
【００１０】
第１閾値よりも大であって、第２閾値よりも小である非過給域と過給域の境界に対応する閾値を第３閾値とするとき、ポート噴射制御手段は、パラメータが第１閾値以上且つ第３閾値未満であるときに、分割噴射と並行して、ポート燃料噴射手段にポート噴射を実行させるように構成されていてもよい。
この構成によれば、パラメータが第１閾値以上且つ第３閾値未満であるときにも、燃焼状態が改善される。
【００１１】
ポート噴射制御手段は、パラメータが第３閾値以上且つ第２閾値未満であるときに、ポート燃料噴射手段によるポート噴射の実行を禁止し、分割噴射制御手段は、パラメータが第３閾値以上且つ第２閾値未満であるときに、筒内燃料噴射手段に分割噴射を実行させるように構成されていてもよい。
この構成によれば、パラメータが第３閾値以上且つ第２閾値未満であるときに、分割噴射のみが実行され、良好な加速性能が確保される。
また、ポート噴射制御手段は、パラメータが第２閾値以上であるときに、筒内燃料噴射手段とポート燃料噴射手段の合計噴射量に対する該ポート燃料噴射手段の噴射量の比率を第１比率に設定してポート噴射を実行させるとともに、パラメータが第１閾値未満であるときに、ポート燃料噴射手段の噴射量の比率を第１比率より大である第２比率に設定してポート噴射を実行させるように構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、過給機、筒内噴射弁及びポート噴射弁を有する内燃機関において、加速後期のスモークや粒子状物質の発生を抑制する、内燃機関の制御装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る内燃機関の制御装置の構成を説明するための図である。
【図２】図１の制御装置が実行する分割噴射制御方法の概略的な手順を示すフローチャートである。
【図３】図２の分割噴射制御方法を実行した場合の概略的なタイミングチャートであり、（ａ）はアクセル開度変化量、（ｂ）は分割噴射のオン／オフ、（ｃ）はポート噴射比率、（ｄ）は充填効率、（ｅ）はトルク、そして（ｆ）はスモーク発生量について、それぞれ時間変化を示している。
【図４】第２実施形態に係る内燃機関の制御装置が実行する分割噴射制御方法の概略的な手順を示すフローチャートである。
【図５】図４の分割噴射制御方法を実行した場合の概略的なタイミングチャートであり、（ａ）はアクセル開度変化量、（ｂ）は分割噴射のオン／オフ、（ｃ）はポート噴射比率、（ｄ）は充填効率、（ｅ）はトルク、そして（ｆ）はスモーク発生量について、それぞれ時間変化を示している。
【図６】第３実施形態に係る内燃機関の制御装置の構成を説明するための図である。
【図７】第４実施形態に係る内燃機関の制御装置の構成を説明するための図である。
【図８】第５実施形態に係る内燃機関の制御装置の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る内燃機関１０、及び、内燃機関１０の制御装置１２の概略的な構成を示している。内燃機関１０及び制御装置１２は図示しない車両に搭載されている。
【００１６】
内燃機関１０は、クランクケース１４及びシリンダブロック１６を有し、シリンダブロック１６の内部には一つ以上のシリンダ１８が区画されている。クランクケース１４内にはクランク軸２０が回転可能に配置され、各シリンダ１８内にはピストン２２が往復動可能に配置されている。ピストン２２は連接棒２４を介してクランク軸２０に連結されている。
【００１７】
シリンダブロック１６には、シリンダヘッド２６が取り付けられている。シリンダヘッドは、シリンダ１８の開口端を閉塞するように配置され、ピストン２２とシリンダヘッド２６との間に燃焼室２８が形成される。
【００１８】
シリンダヘッド２６には、シリンダ１８に対応して、燃料室２８に連通する吸気ポート３０及び排気ポート３２が設けられ、吸気ポート３０及び排気ポート３２には、吸気弁３４及び排気弁３６がそれぞれ設けられている。吸気弁３４は吸気カム３８によって往復動させられ、吸気ポート３０を開閉する。排気弁３６は排気カム４０によって往復動させられ、排気ポート３２を開閉する。
【００１９】
また、シリンダヘッド２６には、各シリンダ１８に対応して、筒内噴射弁（筒内燃料噴射弁）４２が取り付けられている。筒内噴射弁４２は、燃焼室２８内に燃料を直接噴射する筒内燃料噴射手段を構成している。燃料はガソリンであり、筒内噴射弁４２には、図示しないけれども、フィードポンプ及び高圧ポンプを介して燃料タンクから燃料が供給される。筒内噴射弁４２は、制御装置１２からの指令に従って開閉作動し、所定の噴射量にて燃焼室２８内に燃料を噴射する。
【００２０】
更に、シリンダヘッド２６には、各シリンダ１８に対応して、ポート噴射弁（ポート燃料噴射弁）４３が取り付けられている。ポート噴射弁４３は、吸気ポート３０内に燃料を噴射するポート燃料噴射手段を構成している。ポート噴射弁４３には、図示しないけれども、フィードポンプを介して燃料タンクから燃料が供給される。ポート噴射弁４３は、制御装置１２からの指令に従って開閉作動し、所定の噴射量にて燃料を噴射する。ポート噴射弁４３から噴射された燃料は、吸気ポート３０を通じて燃焼室２８内に供給される。
【００２１】
また更に、シリンダヘッド２６には、各シリンダ１８に対応して点火プラグ４４が取り付けられ、点火プラグ４４は、燃焼室２８内の燃料を含む混合気に点火して燃焼させる。
【００２２】
吸気ポート３０には吸気通路４６が接続されている。吸気通路４６は、燃焼室２８に空気を供給するための通路であり、配管等によって構成される。吸気通路４６には、空気を浄化するためのエアフィルタ４８、空気を圧縮するためのコンプレッサ５０、圧縮された空気を冷却するためのインタークーラ５２、及び、空気の流量を調整するためのスロットルバルブ５４が設けられている。
スロットルバルブ５４は、例えば、開度を電子的に制御可能な電子制御バルブ（ＥＴＶ）であり、スロットルバルブ５４はスロットルバルブアクチュエータ５５によって駆動される。
【００２３】
排気ポート３２には、排気通路５６が接続されている。排気通路５６は、燃焼室２８から排気を排出させるための通路であり、配管等によって構成される。排気通路５６には、排気によって駆動される排気タービン５８、排気を浄化するための触媒６０、及び、消音のためのマフラー６２が設けられている。
【００２４】
排気タービン５８はコンプレッサ５０に連結されており、排気によって駆動された排気タービン５８の動力は、コンプレッサ５０が空気を圧縮するための動力として利用される。つまり、コンプレッサ５０及び排気タービン５８は、排気ターボチャージャからなる過給機６４を構成しており、内燃機関１０は、過給機６４を有する直噴ガソリンエンジンである。
【００２５】
また、内燃機関１０は、複数種類のセンサを有している。
具体的には、内燃機関１０は、空気流量センサ６６、スロットルバルブ開度センサ、クランク回転角センサ６８、及び、アクセル開度センサ６９を有している。
空気流量センサ６６は、エアフィルタ４８よりも下流の吸気通路４６の部分に設けられ、吸気の流量を検出する。
【００２６】
スロットルバルブ開度センサは、スロットルバルブ５４の開度を計測するためのセンサであり、本実施形態ではスロットルバルブアクチュエータ５５が、スロットルバルブ開度センサを兼ねている。そこでスロットルバルブアクチュエータ５５をスロットルバルブ開度センサ５５ともいう。
【００２７】
クランク回転角センサ６８は、クランク軸２０の近傍に設けられ、クランク軸２０の回転角を検出する。
アクセル開度センサ６９は、アクセルペダルの近傍に設けられ、アクセル開度、及び、アクセル開度の単位時間当たりの変化量、即ちアクセル開度の変化速度を検出することができる。
【００２８】
空気流量センサ６６、スロットルバルブ開度センサ５５、クランク回転角センサ６８、及び、アクセル開度センサ６９によって連続的又は断続的に検出された、吸気流量、スロットルバルブ開度、クランク軸の回転角、アクセル開度、及びアクセル開度の変化速度の検出値は、制御装置１２に連続的又は断続的に入力される。
【００２９】
制御装置１２は、例えばＥＣＵ（電子中央制御装置）によって構成され、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、メモリ、外部記憶装置、及び、入出力装置等によって構成される。
制御装置１２は、内燃機関１０を含め、車両全体の制御を統括するコントロールユニットである。
【００３０】
制御装置１２は、入力されたアクセル開度及びアクセル開度の変化速度の検出値に応じて、筒内噴射弁４２及びポート噴射弁４３によって燃焼室２８内に供給される燃料の量、及び、スロットルバルブ５４を通じて燃焼室２８内に供給される吸気の量を調整する。また、制御装置１２は、入力されたクランク軸２０の回転角の検出値に基づいて、燃料の供給時期（噴射時期）、及び、点火プラグ４４の点火時期も制御している。
【００３１】
ここで、図１は、本実施形態の制御装置１２の機能的な構成を概略的に示している。制御装置１２は、加速要求判定部７０、充填効率判定部７２、分割噴射制御部（分割噴射制御手段）７４、ポート噴射制御部（ポート噴射制御手段）７６、及び、加速終了判定部７８を有する。
【００３２】
加速要求判定部７０は、入力された直近のアクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳと、所定の加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈとを比較する。そして、加速要求判定部７０は、検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ以上になると、運転者が加速を要求していると判定し、検出値ΔＡＰＳが所定の加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ未満であれば、運転者が加速を要求していないと判定する。
【００３３】
充填効率判定部７２は、入力された空気流量の検出値ＡＦに基づいて、充填効率を演算する。そして、充填効率判定部７２は、演算により求められた充填効率の演算値Ｅｃが、所定の第１閾値Ｅｃｔｈ１以上であるか否かを判定する。また、充填効率判定部７２は、演算により求められた充填効率の演算値Ｅｃが、所定の第２閾値Ｅｃｔｈ２以上であるか否かを判定する。第２閾値Ｅｃｔｈ２は、第１閾値Ｅｃｔｈ１よりも大である（Ｅｃｔｈ２＞Ｅｃｔｈ１）。
本実施形態では、一例として、第１閾値Ｅｃｔｈ１は、０．６〜１．０の範囲内にあり、第２閾値Ｅｃｔｈ２は、１．２〜１．６の範囲内にある。
【００３４】
分割噴射制御部７４は、運転者が加速を要求しているときに、演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１未満であると判定した場合、筒内噴射弁４２に吸気噴射を実行させ、演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１以上であると判定した場合、筒内噴射弁４２に分割噴射を実行させる。
ここで、吸気噴射とは、吸気行程中に燃焼室２８内に燃料を噴射することである。
そして分割噴射とは、吸気行程で吸気噴射を行った後、更に、当該吸気行程に続く圧縮行程で燃焼室内２８内に燃料を噴射（圧縮噴射）することである。つまり分割噴射は、吸気噴射と圧縮噴射の組合せである。分割噴射における、吸気噴射及び圧縮噴射での燃料噴射量の合計噴射量（Ｑｉ＋Ｑｃ）に対する、圧縮噴射での燃料の噴射量（Ｑｃ）の比率（圧縮噴射比率：Ｑｃ／（Ｑｉ＋Ｑｃ））は、所定の値に設定され、例えば０．３に設定される。
【００３５】
なお、内燃機関１０では、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程及び排気行程の４つの行程が繰り返されており、ピストン２２の位置についていえば、吸気行程では、ピストン２２は上死点から下死点までの位置にあり、圧縮行程では、ピストン２２は下死点から上死点までの位置にある。
【００３６】
ポート噴射制御部７６は、運転者が加速を要求しているときに、演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１以上第２閾値Ｅｔｃｈ２未満であると判定した場合、ポート噴射弁４３による燃料の噴射（ポート噴射）を禁止し、演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｔｃｈ２であると判定した場合、ポート噴射を実行させる。
【００３７】
従って、演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｔｃｈ２であると判定された場合、筒内噴射弁４２による分割噴射とポート噴射弁４３によるポート噴射が並行して行われる、ポート噴射併用分割噴射が行われる。
かかるポート噴射併用分割噴射では、燃料が、ポート噴射と、吸気噴射と、圧縮噴射とに分けて噴射される。ポート噴射併用分割噴射での燃料の合計噴射量は、吸気噴射のみの場合及び分割噴射のみの場合と同様に、アクセル開度の検出値ＡＰＳ、及び、車両の走行状態に基づいて、制御装置１２によって決定される。
【００３８】
なお、演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｔｃｈ２以上であると判定された場合、ポート噴射併用分割噴射での燃料の合計噴射量（Ｑｄ＋Ｑｐ）に対する、ポート噴射での燃料の噴射量（Ｑｐ）の比率（ポート噴射比率：Ｒｐｏｒｔ＝Ｑｐ／（Ｑｄ＋Ｑｐ））は、予め設定された比率Ｒ１に設定される。
【００３９】
加速終了判定部７８は、入力された直近のアクセル開度の検出値ＡＰＳが所定の加速終了判定用閾値ＡＰＳｔｈ未満になると、運転者による加速の要求が終了したと判定する。そして、運転者による加速の要求が終了したと判定されると、分割噴射制御部７４は、分割噴射を終了し、制御装置１２は吸気噴射のみを実行する。
【００４０】
一方、運転者による加速の要求が終了したと判定すると、ポート噴射制御部７６は、運転状況に応じて、ポート噴射を停止するか、必要に応じてポート噴射比率Ｒｐｏｒｔを変更した上で、ポート噴射を継続する。
【００４１】
次に、内燃機関１０の制御装置１２が実行する分割噴射制御方法について図２を参照して説明する。図２は、分割噴射制御方法の概略的な手順を示すフローチャートである。
分割噴射制御方法では、まず、加速要求判定工程Ｓ１０が行われる。加速要求判定工程Ｓ１０では、入力された直近のアクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが、予め設定された加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈと比較される。
【００４２】
加速要求判定工程Ｓ１０での比較の結果、検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈよりも小さければ、加速要求判定工程Ｓ１０が繰り返され、検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ以上であれば、充填効率演算工程Ｓ１２が実行される。
充填効率演算工程Ｓ１２では、入力された直近の吸気流量の検出値ＡＦに基づいて、充填効率の演算値Ｅｃが演算される。
【００４３】
それから、第１充填効率判定工程Ｓ１４が実行される。第１充填効率判定工程Ｓ１４では、演算値Ｅｃが、第１閾値Ｅｃｔｈ１以上であるか否かが判定される。判定の結果、演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１以上であれば、第２充填効率判定工程Ｓ１６が実行される。
なお、本実施形態では、第１充填効率判定工程Ｓ１４と第２充填効率判定工程Ｓ１６とを区別しているが、第１充填効率判定工程Ｓ１４と第２充填効率判定工程Ｓ１６を同時に行ってもよい。
【００４４】
第２充填効率判定工程Ｓ１６では、演算値Ｅｃが、第２閾値Ｅｃｔｈ２以上であるか否かが判定される。判定の結果、演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｃｔｈ２未満であれば、ポート噴射比率Ｒｐｏｒｔが０（零）に設定される（Ｓ１８）。それから、分割噴射オン工程Ｓ２０が実行され、分割噴射が開始される。
一方、第２充填効率判定工程Ｓ１６の判定の結果、演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｃｔｈ２以上であれば、ポート噴射比率Ｒｐｏｒｔが比率Ｒ１に設定される（Ｓ２２）。それから、ポート噴射併用分割噴射オン工程Ｓ２４が実行され、ポート噴射併用分割噴射が開始される。
【００４５】
分割噴射オン工程Ｓ２０及びポート噴射併用分割噴射オン工程Ｓ２４の後、加速終了判定工程Ｓ２６が実行される。また、第１充填効率判定工程Ｓ１４の判定の結果、充填効率の演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１未満である場合も、加速終了判定工程Ｓ２６が実行される。
【００４６】
加速終了判定工程Ｓ２６では、入力された直近のアクセル開度の検出値ＡＰＳが、加速終了判定用閾値ＡＰＳｔｈ以上であるか否かが判定される。判定の結果、検出値ＡＰＳが加速終了判定用閾値ＡＰＳｔｈ未満であれば、分割噴射オフ工程Ｓ２８が実行される。
【００４７】
分割噴射オフ工程Ｓ２８では、分割噴射のみが行われている場合、筒内噴射弁４２による分割噴射が終了させられ、筒内噴射弁４２による通常の吸気噴射のみが行われる。一方、分割噴射オフ工程Ｓ２８では、ポート噴射併用分割噴射が行われている場合、筒内噴射弁４２による分割噴射は少なくとも終了させられ、筒内噴射弁４２は吸気噴射を行い、ポート噴射弁４３によるポート噴射は、停止させられるか、必要に応じてポート噴射比率Ｒｐｏｒｔを変更した上で継続される。
【００４８】
また、加速終了判定工程Ｓ２６の判定の結果、検出値ＡＰＳが加速終了判定用閾値ＡＰＳｔｈ以上であれば、再び充填効率演算工程Ｓ１２が実行され、検出値ＡＰＳが加速終了判定用閾値ＡＰＳｔｈ未満になるまで、ステップＳ１２からステップＳ２６までが繰り返される。
【００４９】
図３は、制御装置１２が図２の分割噴射制御方法を実行する場合のタイミングチャートの一例である。
図３（ａ）に示したように、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ以上になり、且つ、図３（ｄ）に示したように、充填効率の演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１以上になると、図３（ｂ）に示したように分割噴射がオン状態にされ、分割噴射が開始される。
【００５０】
一方、演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１以上第２閾値未Ｅｃｔｈ２未満の範囲では、図３（ｃ）に示したように、ポート噴射は行われずに分割噴射のみが行われる。なお、図３（ｃ）の例では、演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１未満であるときに、ポート噴射比率Ｒｐｏｒｔが所定の比率Ｒ２に設定された状態で、ポート噴射が実行されており、演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１になったときに、ポート噴射が停止されている。
【００５１】
この後、加速が進み、充填効率の演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｃｔｈ２以上になると、分割噴射と併用して、ポート噴射が実行される。すなわち、ポート噴射比率Ｒｐｏｒｔが所定の比率Ｒ１に設定され、ポート噴射が開始される。
【００５２】
上述した第１実施形態の制御装置１２によれば、充填効率の演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｃｔｈ２以上になると、分割噴射に加えてポート噴射が併用され、スモークや粒子状物質の発生が抑制される。
より詳しくは、図３（ｆ）の実線は、充填効率の演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｃｔｈ２以上の領域でポート噴射を併用した場合のスモークの発生量の時間変化を示しており、図３（ｆ）の一点鎖線は、第２閾値Ｅｃｔｈ２以上の領域でポート噴射を併用せずに分割噴射のみを行った場合のスモークの発生量の時間変化を示している。
【００５３】
図３（ｆ）に示したように、充填効率の演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｃｔｈ２以上の領域でポート噴射を併用した場合、併用しなかった場合に比べてスモークの発生量がΔＳだけ減少している。
一方、図３（ｄ）及び図３（ｅ）は、それぞれ充填効率及びトルクの時間変化を示しており、演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｃｔｈ２以上の領域でポート噴射を併用した場合、併用しなかった場合に比べて、充填効率がΔＥｃだけ減少し、トルクがΔＴだけ減少する。充填効率の減少量ΔＥｃやトルクの減少量ΔＴは小さく、加速性能に大きな影響を与えることはない。
【００５４】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について説明する。なお、後述する実施形態の説明において、先行する実施形態と同一又は類似の構成については、同一の名称又は符号を付して説明を省略又は簡略化する。
【００５５】
第２実施形態の制御装置８０の構成は、第１実施形態の制御装置の構成１２と略同じであるので、図１を参照しては、制御装置８０の構成を説明する。
制御装置８０は、充填効率判定部７２が、充填効率の演算値Ｅｃを、第１閾値Ｅｃｔｈ１よりも大であって第２閾値Ｅｃｔｈ２よりも小である第３閾値Ｅｃｔｈ３と比較し、ポート噴射制御部７６が、演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１以上第３閾値Ｅｃｔｈ２未満の領域で、分割噴射と並行してポート噴射を実行する点において、第１実施形態の制御装置１２と異なる。
【００５６】
図４は、制御装置８０が実行する分割噴射制御方法の概略的な手順を示すフローチャートであり、この分割噴射制御方法は、演算値Ｅｃを第３閾値Ｅｃｔｈ３と比較する第３充填効率判定工程Ｓ３０と、ポート噴射比率Ｒｐｏｒｔを所定の比率Ｒ２に設定する工程Ｓ３２と、比率Ｒ２にてポート噴射併用分割噴射をオンにするポート噴射併用分割噴射工程Ｓ３４とを更に有する。
【００５７】
なお、本実施形態では、第１充填効率判定工程Ｓ１４、第２充填効率判定工程Ｓ１６及び第３充填効率判定工程Ｓ３０を相互に区別しているが、第１充填効率判定工程Ｓ１４、第２充填効率判定工程Ｓ１６及び第３充填効率判定工程Ｓ３０を同時に行ってもよい。
【００５８】
図５は、制御装置８０が図４の分割噴射制御方法を実行する場合のタイミングチャートの一例である。図５（ｃ）に示したように、演算値Ｅｃが第１閾値以上第３閾値未満の領域で、ポート噴射が比率Ｒ２にて実行されている。なお、本実施形態では、演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１未満の領域でも、ポート噴射が比率Ｒ２にて実行されている。
【００５９】
第２実施形態の制御装置８０によっても、第１実施形態の制御装置１２の場合と同様に、充填効率の演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｃｔｈ２以上の領域でポート噴射併用分割噴射が実行されることで、スモークや粒子状物質の発生が抑制される。
【００６０】
また、第２実施形態の制御装置８０では、充填効率の演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１以上第３閾値Ｅｃｔｈ３未満の領域でポート噴射が併用されることで、燃焼状態が改善される。
更に、第２実施形態の制御装置８０では、充填効率の演算値Ｅｃが第３閾値以上且つ第２閾値未満であるときに、ポート噴射が禁止され、分割噴射のみが行われるので、良好な加速性能が確保される。
【００６１】
なお本実施形態では、第３閾値Ｅｃｔｈ３は、ポート噴射を併用したことにより加速性能が低下しないように、非過給域と過給域の境界に対応する値に設定される。例えば、第３閾値Ｅｃｔｈ３は、０．９〜１．１に設定される。非過給域では、ポート噴射を併用したとしてもトルクの低下は生じないため、加速性能を低下させることなく燃焼状態を改善させることができる。そして、過給域に入ってから充填効率の演算値Ｅｃが第２閾値以上になるまでの間は、分割噴射のみが実行されるので、良好な加速性能が確保される。
【００６２】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について説明する。
第３実施形態の制御装置９０は、充填効率の演算値Ｅｃに代えて、体積効率の演算値Ｅｖを判定する点において、第１実施形態と異なっている。すなわち、上述した第１実施形態では、加速が加速後期に入ったか否かを判定するためのパラメータとして、充填効率が用いられていたが、体積効率を用いてもよい。
【００６３】
図６に示すように、第３実施形態では、体積効率を演算するために、内燃機関１０に外気の温度及び圧力をそれぞれ測定するための温度センサ９２及び圧力センサ９４が設けられている。温度センサ９２及び圧力センサ９４は、例えば、吸入通路４６の入口近傍に配置され、温度センサ９２及び圧力センサ９４によって連続的又は断続的に測定された外気温度及び圧力の検出値が、制御装置９０に連続的又は断続的に入力される。
【００６４】
制御装置９０は体積効率判定部９６を有し、体積効率判定部９６は、入力された直近の吸気流量、外気温度及び圧力の検出値に基づいて、体積効率の演算値Ｅｖを演算する。そして、体積効率判定部９６は、第１閾値Ｅｃｔｈ１に対応する第１閾値Ｅｖｔｈ１、及び、第２閾値Ｅｃｔｈ２に対応する第２閾値Ｅｖｔｈ２と、演算値Ｅｖとを比較し、比較結果に応じて、吸気噴射、分割噴射又はポート噴射併用分割噴射が実行される。
【００６５】
上述した第３実施形態の制御装置９０によれば、演算値Ｅｖが第２閾値Ｅｖｔｈ２以上の領域でポート噴射併用分割噴射が実行されることで、スモークや粒子状物質の発生が抑制される。
【００６６】
（第４実施形態）
以下、第４実施形態について説明する。
第４実施形態の制御装置１００は、充填効率の演算値Ｅｃに代えて、負荷を判定する点において、第１実施形態と異なっている。すなわち、上述した第１実施形態では、加速が加速後期に入ったか否かを判定するためのパラメータとして、充填効率が用いられていたが、負荷を用いてもよい。
より具体的には、負荷として、筒内噴射弁４２及びポート噴射弁４３によって噴射される燃料の合計噴射量（Ｑｔｏｔａｌ）を用いることができる。
【００６７】
図７に示したように、制御装置１００は負荷判定部１０２を有し、負荷判定部１０２は、第１閾値Ｅｃｔｈ１に対応する第１閾値Ｑｔｈ１、及び、第２閾値Ｅｃｔｈ２に対応する第２閾値Ｑｔｈ２と、合計噴射量Ｑｔｏｔａｌとを比較し、比較結果に応じて、吸気噴射、分割噴射又はポート噴射併用分割噴射が実行される。
なお、合計噴射量Ｑｔｏｔａｌは、入力されたアクセル開度の検出値ＡＰＳと、車両の走行状態とに基づいて、予め登録されたマップデータを参照して決定することができる。
【００６８】
上述した第４実施形態の制御装置１００によれば、合計噴射量Ｑｔｏｔａｌが第２閾値Ｑｔｈ２以上の領域でポート噴射併用分割噴射が実行されることで、スモークや粒子状物質の発生が抑制される。
【００６９】
（第５実施形態）
以下、第５実施形態について説明する。
第５実施形態の制御装置１１０は、充填効率の演算値Ｅｃに代えて、吸気圧力を判定する点において、第１実施形態と異なっている。すなわち、上述した第１実施形態では、加速が加速後期に入ったか否かを判定するためのパラメータとして、充填効率が用いられていたが、吸気圧力を用いてもよい。
【００７０】
図８に示すように、第５実施形態では、吸気圧力の判定を行うために、吸気通路４６のサージタンク１１２に圧力センサ１１４が取り付けられている。圧力センサ１１４は、サージタンク１１２内における吸気圧力を連続的又は断続的に測定し、得られた吸気圧力の検出値Ｐｉｎが制御装置１１０に連続的又は断続的に入力される。
【００７１】
制御装置１１０は吸気圧力判定部１１６を有し、吸気圧力判定部１１６１０６は、入力された直近の吸気圧力の検出値Ｐｉｎと、第１閾値Ｅｃｔｈ１に対応する第１閾値Ｐｉｔｈ１、及び、第２閾値Ｅｃｔｈ２に対応する第２閾値Ｐｉｎｔｈ２とを比較し、比較結果に応じて、吸気噴射、分割噴射又はポート噴射併用分割噴射が実行される。
【００７２】
上述した第５実施形態の制御装置１１０によれば、吸気圧力の検出値Ｐｉｎが第２閾値Ｐｉｎｔｈ２以上の領域でポート噴射併用分割噴射が実行されることで、スモークや粒子状物質の発生が抑制される。
【００７３】
なお、本実施形態では、一例として、第１閾値Ｐｉｎｔｈ１は、ゲージ圧にて−３０〜２０ｋＰａの範囲内にあり、第２閾値Ｐｉｎｔｈ２は、ゲージ圧にて５０〜１００ｋＰａの範囲内にある。
【００７４】
本発明は上述した第１乃至第５実施形態に限定されることなく、第１乃至第５実施形態の各々に変形を加えた形態を含む。
例えば、第３乃至第５実施形態においても、第２実施形態のように、第３閾値を用いて、第１閾値以上第３閾値未満の領域でポート噴射併用分割噴射を実行するようにしてもよい。
また例えば、第１乃至第５実施形態において、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳの大きさに応じて、加速後期でのポート噴射比率Ｒｐｏｒｔを変更するようにしてもよい。具体的には、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２に近づくほど、すなわち、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが小さくなるほど、加速後期でのポート噴射比率Ｒｐｏｒｔが小さくなるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１０  内燃機関
１２  制御装置
１４  クランクケース
１６  シリンダブロック
１８  シリンダ
２２  ピストン
２６  シリンダヘッド
２８  燃焼室
３４  吸気弁
３６  排気弁
４２  筒内噴射弁
４３  ポート噴射弁
４４  点火プラグ
６４  過給機
６６  空気流量センサ
６８  クランク回転角センサ
６９  アクセル開度センサ
７０  加速要求判定部
７２  加速終了判定部
７４  分割噴射制御部
７６  ポート噴射制御部
【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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