(57)【要約】【課題】ポート噴射用、筒内噴射用の２つの空燃比学習値の学習をより速やかに完了することのできるエンジンの燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】燃料噴射制御装置において、各学習領域においてポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］及び筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］の２つの空燃比学習値の学習を行う空燃比学習制御部４５は、それら２つの空燃比学習値の学習条件が同時に成立した場合、噴射量の比率が小さくなるように噴き分け比率ＫＰが設定された噴射の空燃比学習を優先して行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気ポート内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の２種の燃料噴射弁を備えるエンジンに適用されて、
前記ポート噴射弁から噴射するポート噴射量と、前記筒内噴射弁から噴射する筒内噴射量との比率である噴き分け比率をエンジン運転状態に応じて演算する噴き分け比率演算部と、
ポート噴射用空燃比学習値及び筒内噴射用空燃比学習値の学習を、エンジン運転状態に応じて区分けされた複数の学習領域毎に個別に行う空燃比学習制御部であって、前記ポート噴射量の比率が１００％となり、前記筒内噴射量の比率が０％となるように前記噴き分け比率を変更した上で前記ポート噴射用空燃比学習値を学習するポート噴射用学習処理を規定のポート噴射用学習条件の成立に応じて実施するとともに、前記ポート噴射量の比率が０％となり、前記筒内噴射量の比率が１００％となるように前記噴き分け比率を変更した上で前記筒内噴射用空燃比学習値を学習する筒内噴射用学習処理を規定の筒内噴射用学習条件の成立に応じて実施する空燃比学習制御部と、
を備え、前記気筒内での燃焼に供する燃料の総量を、前記噴き分け比率に従って前記ポート噴射量と前記筒内噴射量とに分配するとともに、その分配後の前記ポート噴射量及び前記筒内噴射量を前記ポート噴射用空燃比学習値及び前記筒内噴射用空燃比学習値によりそれぞれ補正して前記ポート噴射弁及び前記筒内噴射弁の燃料噴射の制御を行うエンジンの燃料噴射制御装置において、
前記空燃比学習制御部は、前記ポート噴射用空燃比学習値の学習、及び前記筒内噴射用空燃比学習値の学習がいずれも完了していない学習領域において、前記ポート噴射用学習条件及び前記筒内噴射用学習条件が双方ともに成立しているときには、前記噴き分け比率演算部が演算した噴き分け比率における前記ポート噴射量の比率が前記筒内噴射量の比率よりも小さい場合には前記ポート噴射用学習処理を実施し、前記噴き分け比率における前記筒内噴射量の比率が前記ポート噴射量の比率よりも小さい場合には前記筒内噴射用学習処理を実施する
ことを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記空燃比学習制御部は、前記ポート噴射用学習処理の実施中に前記筒内噴射弁の噴口部の温度が規定値を超えたときには、前記筒内噴射弁からの燃料噴射が行われるように前記噴き分け比率を一時的に変更して、前記ポート噴射用学習処理を継続する
請求項１に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記空燃比学習制御部は、前記一時的な変更を行うときの前記噴き分け比率を、前記筒内噴射弁の噴口部の温度に基づき設定する
請求項２に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記筒内噴射弁の燃料供給圧を可変制御する燃圧制御部を備え、
同燃圧制御部は、前記燃料の総量が規定値以下となる学習領域での前記筒内噴射用空燃比学習値の学習が未完了であるときには、同学習が完了しているときよりも、前記燃料供給圧の制御範囲の上限値を低くする
請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記燃料の総量が規定値以下となる学習領域の前記筒内噴射用空燃比学習値を学習値Ｘとしたとき、
前記空燃比学習制御部は、前記学習値Ｘの学習が初めて行われる初回学習が未完了であるときには、同学習値Ｘの２回目以降の学習が未完了であるときよりも、前記燃料供給圧の制御範囲の上限値を更に低くする
請求項４に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポート噴射弁と筒内噴射弁との２種の燃料噴射弁を備えるエンジンの燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンにおいて、気筒内で燃焼される混合気の空燃比を目標とする空燃比（目標空燃比）とするには、気筒内に導入された空気の量（筒内流入空気量）に対する比率が、目標空燃比の逆数となるように燃料供給量を決定すればよい。ただし、筒内流入空気量の演算に用いるエアフローメータの出力特性や、燃料を噴射する燃料噴射弁の噴射特性にはバラツキがあり、エアフローメータの出力に基づき演算した筒内流入空気量に基づき燃料供給量を決定するだけでは、目標空燃比に対する空燃比のズレが生じてしまう。
【０００３】
こうした空燃比のズレは、目標空燃比に対する空燃比の偏差に応じて燃料供給量を補正する空燃比フィードバック制御により是正することができる。さらに、空燃比フィードバック制御の結果から空燃比のズレ分を求めて空燃比学習値として学習し、空燃比フィードバック制御に反映することで、同空燃比フィードバック制御の応答性を向上することができる。なお、エンジンの運転状態により、空燃比のバラツキは異なった傾向を示すことがある。そのため、空燃比学習値の学習は、エンジンの運転領域により区分けされた学習領域毎に個別に行うことが望ましい。
【０００４】
一方、エンジンには、吸気ポート内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の２種の燃料噴射弁を備え、エンジン運転状態により、両燃料噴射弁の燃料噴射量の比率を変化させる噴き分け制御を行うものがある。こうしたエンジンのポート噴射弁と筒内噴射弁とでは、噴射特性のバラツキ傾向が異なるため、空燃比学習値の学習も燃料噴射弁の種別毎に個別に行うことが望ましい。こうした燃料噴射弁の種別毎の空燃比学習値の学習は、強制的に、いずれか一方の燃料噴射弁のみから燃料噴射を行うようにすることで行うことができる。
【０００５】
そして、特許文献１には、ポート噴射用の空燃比学習値の学習、及び筒内噴射用の空燃比学習値の学習がいずれも完了していない学習領域では、その学習領域での噴き分け比率の設定において燃料噴射量の比率がより大きい値に設定された方の燃料噴射の空燃比学習値の学習を優先的に行う燃料噴射制御装置が記載されている。上記のような噴き分け制御を行っているときには、燃料噴射量の比率がより小さい値に設定された燃料噴射弁よりも、同比率がより大きい値に設定された燃料噴射弁の方が、噴射特性のズレが空燃比により大きい影響を与える。そのため、両燃料噴射の空燃比学習値の学習が双方ともに完了する、最終的な学習の完了の時期が同じとなるのであれば、燃料噴射量の比率が大きい方の燃料噴射、同比率が小さい方の燃料噴射の順に空燃比学習値の学習を行う方が、その逆の順番で空燃比学習値の学習を行うよりも、学習による効果が早期から得られるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３０７７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように特許文献１に記載のエンジンの燃料噴射制御装置では、最終的な学習完了の時期が同じであることを前提に、より早期からの学習効果の享受が可能となる。しかしながら、上記のように燃料噴射量の比率が大きい値に設定された燃料噴射の空燃比学習値の学習を優先させた場合、最終的な学習の完了が遅れる可能性があり、そうした場合には学習の効果を享受できる時期が却って遅れてしまう結果となる。
【０００８】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、ポート噴射用、筒内噴射用の２つの空燃比学習値の学習をより速やかに完了することのできるエンジンの燃料噴射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】
【０００９】
上記課題を解決する燃料噴射制御装置は、吸気ポート内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の２種の燃料噴射弁を備えるエンジンに適用される。そして、同燃料噴射制御装置は、ポート噴射弁から噴射するポート噴射量と、筒内噴射弁から噴射する筒内噴射量との比率である噴き分け比率をエンジン運転状態に応じて演算する噴き分け比率演算部と、ポート噴射用空燃比学習値及び筒内噴射用空燃比学習値の学習を、エンジン運転状態に応じて区分けされた複数の学習領域毎に個別に行う空燃比学習制御部とを備え、気筒内での燃焼に供する燃料の総量である総噴射量を、上記噴き分け比率に従ってポート噴射量と筒内噴射量とに分配するとともに、その分配後のポート噴射量及び筒内噴射量をポート噴射用空燃比学習値及び筒内噴射用空燃比学習値によりそれぞれ補正してポート噴射弁及び筒内噴射弁の燃料噴射の制御を行う。更に上記空燃比学習制御部は、ポート噴射量の比率が１００％となり、筒内噴射量の比率が０％となるように噴き分け比率を変更した上でポート噴射用空燃比学習値を学習するポート噴射用学習処理を規定のポート噴射用学習条件の成立に応じて実施する。また、同空燃比学習制御部は、ポート噴射量の比率が０％となり、筒内噴射量の比率が１００％となるように噴き分け比率を変更した上で筒内噴射用空燃比学習値を学習する筒内噴射用学習処理を規定の筒内噴射用学習条件の成立に応じて実施する。
【００１０】
上記のように空燃比学習制御部は、学習を行う燃料噴射の噴射比率を１００％として空燃比学習値の学習を行うようにしている。ここで、ポート噴射の燃料噴射量の比率が８０％となるように噴き分け比率が設定されたエンジン運転状態においてポート噴射学習処理を実施する場合には、ポート噴射の燃料噴射量の比率を８０％から１００％に増大するだけで済む。これに対して、ポート噴射の燃料噴射量の比率が２０％となるように噴き分け比率が設定されたエンジン運転状態においてポート噴射学習処理を実施する場合には、ポート噴射の燃料噴射量の比率を２０％から１００％へと大幅に増大しなければならなくなる。このような噴き分け比率の大幅な変更は、エンジンの燃焼などに与える影響が大きく、限られた状況でしか実施できないことが多い。そのため、噴き分け比率演算部が演算した噴き分け比率において燃料噴射量の比率が小さい値に設定された燃料噴射の学習条件は、同噴き分け比率が大きい値に設定された燃料噴射の学習条件よりも成立し難い傾向がある。すなわち、噴き分け比率演算部がエンジン運転状態に応じて演算した噴き分け比率において、燃料噴射量の比率が小さい値に設定された燃料噴射の空燃比学習値は、同比率が大きい値に設定された燃料噴射の空燃比学習値に比して、学習の機会が限られる傾向にある。
【００１１】
ここで、噴き分け比率演算部がエンジン運転状態に応じて演算した噴き分け比率において、燃料噴射量の比率が小さい値に設定された燃料噴射の空燃比学習値を学習値Ａとし、同比率が大きい値に設定された燃料噴射の空燃比学習値を学習値Ｂとする。このとき、学習値Ａの学習よりも学習値Ｂの学習を優先すると、学習値Ｂの学習完了までの期間に学習値Ａの学習条件が成立しても学習値Ｂの学習条件が成立している限り、同学習値Ａの学習は行われないことになる。すなわち、学習値Ｂの学習のために、唯でさえ少ない学習値Ａの学習の機会が奪われてしまう。そして、唯でさえ少ない学習値Ａの学習の機会は、学習値Ｂの学習完了後も中々巡って来ないことがあり、そうした場合、学習値Ｂの学習は早期に完了しても、学習値Ａの学習は遅くまで完了できないことになる。
【００１２】
その点、上記エンジンの燃料噴射制御装置における空燃比学習制御部は、ポート噴射用空燃比学習値の学習、及び筒内噴射用空燃比学習値の学習がいずれも完了していない学習領域において、ポート噴射用学習条件及び筒内噴射用学習条件が双方ともに成立しているときには、噴き分け比率演算部が演算した噴き分け比率におけるポート噴射量の比率が筒内噴射量の比率よりも小さい場合には、ポート噴射用学習処理を実施し、同噴き分け比率における筒内噴射量の比率がポート噴射量の比率よりも小さい場合には、筒内噴射用学習処理を実施している。すなわち、ポート噴射用、筒内噴射用の両方の空燃比学習値の学習が未完了であり、且つどちらの空燃比学習値の学習を行うかを選択できる状況では、学習機会の少ない方の空燃比学習値の学習を優先して行うようにしている。こうした場合、学習機会の少ない上記学習値Ａの学習のため、学習機会が多い上記学習値Ｂの学習の機会が奪われたとしても、そもそもの学習機会の多い学習値Ｂの学習の完了は然程遅れることはない。そのため、上記のように構成されたエンジンの燃料噴射制御装置によれば、ポート噴射用、筒内噴射用の２つの空燃比学習値の学習をより速やかに完了することができる。
【００１３】
なお、気筒内での燃焼に曝される筒内噴射弁の噴口部は、同噴口部を通じて噴射される燃料が熱を奪うことで冷却されている。ポート噴射用学習処理のため、筒内噴射の燃料噴射量の比率が０％とされると、噴射燃料による冷却が行われなくなって、筒内噴射弁の噴口部が高温となる虞がある。こうした筒内噴射弁の噴口部の高温化を確実に避けようとすれば、噴口部が高温となり易いエンジンの運転領域では、筒内噴射を停止して行うポート噴射用学習処理は実施できなくなってしまう。
【００１４】
これに対しては、空燃比学習制御部が、ポート噴射用学習の実施中に筒内噴射弁の噴口部の温度が規定値を超えたときに、筒内噴射弁からの燃料噴射が行われるように上記噴き分け比率を一時的に変更してポート噴射用学習処理を継続するようにするとよい。こうした場合、筒内噴射により噴口部を冷却しつつ、ポート噴射用空燃比学習値の学習を進めることができるため、ポート噴射用空燃比学習値の学習機会の減少を抑えることができる。
【００１５】
なお、ポート噴射用空燃比学習値の学習に与える影響を少なくするため、このときの一時的な筒内噴射の量は、できるだけ小さくすることが望ましい。これに対しては、空燃比学習制御部が、上記一時的な変更を行うときの噴き分け比率を、筒内噴射弁の噴口部の温度に基づき設定することで、同噴口部を上記規定値以下の温度に冷却可能な範囲で筒内噴射量の比率が小さくなるように、噴き分け比率を設定することが可能となる。
【００１６】
ところで、筒内噴射弁が単位時間当たりに噴射する燃料の量は、同筒内噴射弁の燃料供給圧が高いほど多くなる。また、筒内噴射弁の燃料噴射時間には、構造上の最小値（最小噴射時間）が存在し、筒内噴射弁は、その最小噴射時間と燃料供給圧とにより決まる最小噴射量よりも少ない量の燃料噴射は行えない。一方、筒内噴射量が多くなるエンジンの高負荷運転時には、燃料供給圧を高くして燃料の霧化を促進し、筒内噴射量が少なくなるエンジンの低負荷運転時には、燃料供給圧を低くして最小噴射量を引き下げて少量の筒内噴射を可能とする、といったように、筒内噴射弁の燃料供給圧を可変制御することがある。こうした場合、エンジン負荷が急降下した直後には、燃料供給圧の低下が間に合わず、気筒内での燃焼に供する燃料の総量が筒内噴射弁の最小噴射量以下となってしまい、それ以外の条件は満たしても、筒内噴射用学習処理を実施できないことがある。そしてその結果、上記燃料の総量がある程度よりも少なくなる学習領域での筒内噴射用空燃比学習値の学習機会が減ってしまうようになる。
【００１７】
これに対しては、上記エンジンの燃料噴射制御装置において、筒内噴射弁の燃料供給圧を可変制御とする燃圧制御部を備えることとし、更に同燃圧制御部が、上記燃料の総量が規定値以下となることがある学習領域の筒内噴射用空燃比学習値について、同学習値の学習が完了していないときには、同学習が完了しているときよりも、燃料供給圧の制御範囲の上限値を低くするようにするとよい。こうした場合、上記燃料の総量が少ない学習領域での筒内噴射用空燃比学習値の学習が完了していないときには、燃料供給圧の上限値が通常よりも低く抑えられるため、エンジン負荷が急降下した場合にも、筒内噴射弁の最小噴射量が上記燃料の総量以下となるまでの燃料供給圧の低下に必要な時間が短くなる。そのため、上記燃料の総量が少ない学習領域での筒内噴射用空燃比学習値の学習の機会を増やすことができる。
【００１８】
なお、バッテリクリア後などの、初期値からの空燃比学習値の学習（以下、初回学習と記載する）に際しては、上記のような燃料の総量が少ない学習領域での筒内噴射用空燃比学習値の学習に更に長い時間が必要となる。ここで、上記のような燃料の総量が規定値以下となる学習領域の筒内噴射用空燃比学習値を学習値Ｘとする。このとき、上記燃料噴射制御部における空燃比学習制御部は、学習値Ｘの学習が初めて行われる初回学習が未完了であるときには、同学習値Ｘの２回目以降の学習が未完了であるときよりも、燃料供給圧の制御範囲の上限値を更に低くすることが望ましい。こうした場合、初回学習時には、学習値Ｘの筒内噴射用学習条件が更に成立し易くなり、学習機会が増えるため、同初回学習の完了に要する時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】燃料噴射制御装置の一実施形態が適用されるエンジンの構成を模式的に示す図。
【図２】同燃料噴射制御装置の制御構造を模式的に示すブロック図。
【図３】同燃料噴射制御装置が備える噴き分け比率演算部が演算する噴き分け比率ＫＰと、エンジン回転数ＮＥ及び筒内流入空気量ＫＬとの関係を示すグラフ。
【図４】同燃料噴射制御装置が備える空燃比学習制御部が実行するポート噴射用空燃比学習制御ルーチンのフローチャート。
【図５】同空燃比学習制御部が実行するポート噴射用空燃比学習値更新処理のフローチャート。
【図６】同空燃比学習制御部が実行する筒内噴射用空燃比学習制御ルーチンのフローチャート。
【図７】同空燃比学習制御部が実行する筒内噴射用空燃比学習値更新処理のフローチャート。
【図８】同空燃比学習制御部が実行する保護噴射制御ルーチンのフローチャート。
【図９】同保護噴射制御において演算される噴口部定常温度とエンジン回転数、筒内流入空気量との関係を示すグラフ。
【図１０】同保護噴射制御において演算される噴口部定常温度及び噴口部温度の関係を示すタイムチャート。
【図１１】同保護噴射制御において演算される必要筒内噴射量と噴口部温度との関係を示すグラフ。
【図１２】上記燃料噴射制御装置が備える燃圧制御部が実行する目標燃圧設定ルーチンのフローチャート。
【図１３】同実施形態における学習処理の実施態様の一例を示すタイムチャート。
【図１４】同実施形態における中断抑制制御の実施態様の一例を示すタイムチャート。
【図１５】同実施形態において筒内流入空気量ＫＬが急激に減少したときの、燃圧ＰＭ、要求噴射量ＱＢ、及び筒内噴射弁の最小噴射量ＱＤＭＩＮの推移を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、エンジンの燃料噴射制御装置の一実施形態を、図１〜図１５を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の燃料噴射制御装置が適用されるエンジン１０の吸気通路１１には、上流側から順に、エアクリーナ１２、エアフローメータ１３、スロットルバルブ１４、吸気マニホールド１１Ａが設けられている。エアクリーナ１２は、吸気通路１１に流入した吸気中の塵などを濾過し、エアフローメータ１３は、吸気の流量（吸入空気量ＧＡ）を検出し、スロットルバルブ１４は、その弁開度の変更を通じて吸入空気量ＧＡを調整する。そして、吸気通路１１は、吸気マニホールド１１Ａにおいて分岐された後、気筒別の吸気ポート１５を通って各気筒１６に接続されている。
【００２１】
一方、エンジン１０の排気通路１７には、上流側から順に、排気マニホールド１７Ａ、空燃比センサ１８、触媒装置１９が設けられている。各気筒１６から排気通路１７へと排出された排気は、排気マニホールド１７Ａにおいて合流されて触媒装置１９に流入し、その触媒装置１９において浄化される。空燃比センサ１８は、触媒装置１９に流入する排気の空燃比に応じた信号を出力する。
【００２２】
こうしたエンジン１０の燃料供給システムは、燃料タンク２０内の燃料を汲み出して吐出するフィードポンプ２１を備える。フィードポンプ２１は、低圧燃料通路２２を介して低圧燃料配管２３及び高圧燃料ポンプ２４にそれぞれ接続されている。低圧燃料配管２３は、フィードポンプ２１から送られた燃料を蓄える燃料容器であり、エンジン１０の各気筒１６のポート噴射弁２５が接続されている。ポート噴射弁２５は、低圧燃料配管２３に蓄えられた燃料を、通電に応じてエンジン１０の吸気ポート１５内に噴射する電磁式の燃料噴射弁として構成されている。一方、高圧燃料ポンプ２４は、フィードポンプ２１から送られた燃料を更に加圧して、高圧燃料配管２６に吐出する。なお、低圧燃料通路２２には、フィードポンプ２１が吐出した燃料を濾過するフィルタ２７と、低圧燃料通路２２内の燃圧（フィード圧）が規定のリリーフ圧を超えたときに開弁して低圧燃料通路２２内の燃料を燃料タンク２０内にリリーフするプレッシャレギュレータ２８と、が設けられている。
【００２３】
高圧燃料ポンプ２４内には、燃料ギャラリ２９と加圧室３０との２つの容積部が設けられている。燃料ギャラリ２９には、低圧燃料通路２２を通じてフィードポンプ２１から送られた燃料が導入される。なお、燃料ギャラリ２９内には、燃圧の脈動を減衰させるためのパルセーションダンパが設けられている。さらに、高圧燃料ポンプ２４には、エンジン１０のカムシャフト３２に設けられたポンプ駆動用のカム３３により往復動されて、加圧室３０の容積を変化させるプランジャ３４が設けられている。
【００２４】
燃料ギャラリ２９と加圧室３０とは、電磁スピル弁３５を介して連結されている。電磁スピル弁３５は、通電に応じて閉弁する常開式の弁であり、開弁時には燃料ギャラリ２９と加圧室３０とを連通し、閉弁時には、それらの連通を遮断する。さらに、加圧室３０は、チェック弁３６を介して高圧燃料配管２６に連通されている。チェック弁３６は、加圧室３０内が高圧燃料配管２６内よりも高圧となったときに開弁して加圧室３０から高圧燃料配管２６への燃料吐出を許容するとともに、高圧燃料配管２６内が加圧室３０内よりも高圧となったときに閉弁して高圧燃料配管２６から加圧室３０への燃料の逆流を規制する。
【００２５】
高圧燃料配管２６は、高圧燃料ポンプ２４から送られた高圧の燃料を蓄える燃料容器であり、エンジン１０の各気筒１６に設置された筒内噴射弁３７が接続されている。筒内噴射弁３７は、高圧燃料配管２６に蓄えられた燃料を、通電に応じて気筒１６内に噴射する電磁式の燃料噴射弁として構成されている。なお、高圧燃料配管２６には、その内部の燃料の圧力、すなわち筒内噴射弁３７への燃料供給圧（以下、燃圧ＰＭと記載する）を検出する燃圧センサ３８が取り付けられている。また、高圧燃料配管２６には、その内部の圧力が過上昇したときに開弁して、その内部の燃料を、リリーフ通路３９を通じて燃料タンク２０内にリリーフするリリーフ弁３９Ａが取り付けられてもいる。
【００２６】
こうしたエンジン１０に適用される本実施形態の燃料噴射制御装置は、電子制御ユニット４０を備える。電子制御ユニット４０は、各種演算処理を行う中央演算処理装置、その演算処理のためのプログラムやデータが予め記憶された読出専用メモリ、中央演算処理装置の演算結果や各種センサの検出結果などを一時的に記憶する読書可能メモリを備える。また、電子制御ユニット４０は、同電子制御ユニット４０のメインリレーがオフされたときにも、給電が続けられて記憶を保持可能なバックアップメモリを備えている。なお、こうしたバックアップメモリの記憶も、修理などのためバッテリが取り外されたときにはクリアされる（バッテリクリア）。
【００２７】
電子制御ユニット４０には、上述のエアフローメータ１３、空燃比センサ１８、燃圧センサ３８に加え、エンジン１０の回転速度（エンジン回転数ＮＥ）を検出する回転速度センサ４１、スロットルバルブ１４の開度（スロットル開度ＴＡ）を検出するスロットルセンサ４２などのセンサの検出信号が入力されている。そして、電子制御ユニット４０は、それらセンサの検出結果に基づき、高圧燃料ポンプ２４やポート噴射弁２５、筒内噴射弁３７を駆動することで、エンジン１０の制御を行っている。
【００２８】
電子制御ユニット４０は、エンジン１０の制御の一環として、ポート噴射弁２５及び筒内噴射弁３７により行われる燃料噴射の制御を行っている。なお、本実施形態では、筒内噴射弁３７の燃圧ＰＭをエンジン１０の運転状況に応じて可変とする燃圧制御が、そうした燃料噴射制御の一環として実施されている。
【００２９】
図２には、電子制御ユニット４０における燃料噴射制御に係る制御構造のブロック図が示されている。同図に示すように、電子制御ユニット４０は、空気量演算部４３、空燃比フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御部４４、空燃比学習制御部４５、噴き分け比率演算部４６、燃圧制御部４７を備えている。また、電子制御ユニット４０には、ポート噴射弁２５の駆動回路４８、筒内噴射弁３７の駆動回路４９、及び高圧燃料ポンプ２４の駆動回路５０が設けられている。
【００３０】
空気量演算部４３は、吸気行程中に気筒１６内に吸入される空気量（筒内流入空気量ＫＬ）の演算を行う。なお、空気量演算部４３は、エンジン１０の吸気挙動の物理モデルを用い、吸入空気量ＧＡ、エンジン回転数ＮＥ、スロットル開度ＴＡなどから筒内流入空気量ＫＬを演算している。
【００３１】
なお、燃料噴射量の要求値である要求噴射量ＱＢは、空気量演算部４３が演算した筒内流入空気量ＫＬと、空燃比の目標値である目標空燃比ＴＡＦとから求められている。具体的には、要求噴射量ＱＢの値は、筒内流入空気量ＫＬに対する比率が目標空燃比ＴＡＦの逆数となるように求められている（ＱＢ＝ＫＬ／ＴＡＦ）。
【００３２】
空燃比フィードバック制御部４４は、気筒１６内で燃焼される混合気における燃料に対する空気の質量比率である空燃比を目標とする空燃比（目標空燃比ＴＡＦ）とするための燃料噴射量の空燃比フィードバック制御を行う。空燃比フィードバック制御では、空燃比センサ１８による空燃比の検出値（実空燃比ＩＡＦ）と目標空燃比ＴＡＦとの偏差に応じて、同偏差が縮小する側の値へと空燃比フィードバック補正項ＦＡＦの値を更新することで行われる。なお、空燃比フィードバック補正項ＦＡＦの値は、要求噴射量ＱＢに乗算される係数として求められている。こうした空燃比フィードバック補正項ＦＡＦの値は、実空燃比ＩＡＦが目標空燃比ＴＡＦに収束しているときには「１」となる。そして、空燃比フィードバック補正項ＦＡＦの値は、実空燃比ＩＡＦが目標空燃比ＴＡＦよりも大きい値（リーン側の値）場合には「１」よりも大きい値とされ、実空燃比ＩＡＦが目標空燃比ＴＡＦよりも小さい値（リッチ側の値）場合には「１」よりも小さい値とされる。
【００３３】
空燃比学習制御部４５は、空燃比フィードバック制御の結果から、実空燃比ＩＡＦを目標空燃比ＴＡＦとするために必要な要求噴射量ＱＢの補正値を空燃比学習値として求めて記憶しておくための空燃比学習制御を行う。本実施形態では、吸入空気量ＧＡに応じて区分けされた５つの学習領域毎に、ポート噴射弁２５の燃料噴射（ポート噴射）用と筒内噴射弁３７の燃料噴射（筒内噴射）用との２つの空燃比学習値をそれぞれ個別に学習している。すなわち、本実施形態では、空燃比学習制御において、１０個の空燃比学習値の学習を行うようにしている。
【００３４】
以下の説明では、上記５つの学習領域をそれぞれ、「０」、「１」、「２」、「３」、「４」の識別番号を付して区別する。識別番号は、吸入空気量ＧＡが多い側の学習領域のものほど、大きい番号とされている。さらに、以下の説明では、識別番号が「ｉ」の学習領域におけるポート噴射用の空燃比学習値を「ポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］」と記載し、同学習領域における筒内噴射用の空燃比学習値を「筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］」と記載する。これらポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］、及び筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］の値は、電子制御ユニット４０のバックアップメモリに記憶されている。
【００３５】
噴き分け比率演算部４６は、ポート噴射弁２５から噴射する燃料の量であるポート噴射量ＱＰと、筒内噴射弁３７から噴射する燃料の量である筒内噴射量ＱＤとの比率である噴き分け比率をエンジン１０の運転状態（エンジン回転数ＮＥ、筒内流入空気量ＫＬ）に応じて演算する。なお、噴き分け比率ＫＰの値は、ポート噴射量ＱＰと筒内噴射量ＱＤとの合計、すなわち気筒１６内での燃焼に供される燃料の総量に対するポート噴射量ＱＰの比率として求められている。よって、噴き分け比率ＫＰの値を「１」から引いた値（１−ＫＰ）が、上記燃料の総量に対する筒内噴射量ＱＤの比率となる。ちなみに、噴き分け比率ＫＰが「１」の場合、燃焼に供される燃料のすべてがポート噴射弁２５から噴射され、噴き分け比率ＫＰが「０」の場合、燃焼に供される燃料のすべてが筒内噴射弁３７から噴射される。
【００３６】
図３に、本実施形態における噴き分け比率ＫＰの設定態様を示す。同図に示される３つの領域Ａ，Ｂ，Ｃのうち、筒内流入空気量ＫＬが少ない側に位置する領域Ａは、噴き分け比率ＫＰの値が「１」に設定されており、燃料噴射のすべてをポート噴射で行うポート噴射領域となっている。また、上記３つの領域のうち、筒内流入空気量ＫＬが多い側に位置する領域Ｃは、噴き分け比率ＫＰの値が「０」に設定されており、燃料噴射のすべてを筒内噴射で行う筒内噴射領域となっている。また、領域Ａと領域Ｃとの中間に位置する領域Ｂは、ポート噴射と筒内噴射とに分けて燃料噴射を行う噴き分け噴射領域となっている。領域Ｂ（噴き分け噴射領域）において噴き分け比率ＫＰの値は、領域Ａに近づくほど「１」に近づき、領域Ｃに近づくほど「０」に近づくように設定される。
【００３７】
このように、本実施形態では、エンジン回転数ＮＥが一定の場合、筒内流入空気量ＫＬが多いほど、噴き分け比率ＫＰの値が小さく、すなわち、燃料噴射の総量に占める筒内噴射量ＱＤの比率が大きくされている。これは、次の理由による。
【００３８】
筒内流入空気量ＫＬが多い領域では、燃焼により発生する熱量が多くなるため、気筒１６内の温度が高くなる。そしてその結果、気筒１６内での吸気の熱膨張により、気筒１６への吸気の流入効率が低下するようになる。一方、筒内噴射弁３７により気筒１６内の吸気中に燃料を噴射すると、その燃料の気化熱により気筒１６内の吸気の温度が下がる。そこで、筒内流入空気量ＫＬが多い領域では、筒内噴射弁３７の燃料噴射量の比率を高くすることで、吸気の流入効率の低下を抑えるようにしている。
【００３９】
一方、吸気ポート１５及び気筒１６で吸気と混合されるポート噴射弁２５の噴射燃料に対して、気筒１６内のみで吸気と混合される筒内噴射弁３７の噴射燃料は、筒内流入空気量ＫＬが、すなわち気筒１６内に流入する吸気の流量が少ないときには、吸気との混合が不十分となりやすい。そのため、筒内流入空気量ＫＬが少ない領域では、ポート噴射弁２５の燃料噴射量の比率を高くすることで、吸気との混合不足による燃焼の悪化を抑えるようにしている。
【００４０】
なお、こうした本実施形態の燃料噴射制御装置では、上記のような筒内流入空気量ＫＬ、空燃比フィードバック補正項ＦＡＦ、ポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］、筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］、及び噴き分け比率ＫＰと、目標空燃比ＴＡＦとに基づき、下式に示される関係となるように、ポート噴射量ＱＰ、及び筒内噴射量ＱＤがそれぞれ演算される。そして、演算されたポート噴射量ＱＰ分の燃料を噴射するように駆動回路４８がポート噴射弁２５を駆動し、同じく演算された筒内噴射量ＱＤ分の燃料を噴射するように駆動回路４９が筒内噴射弁３７を駆動することで、燃料噴射が実施される。
【００４１】
【数１】
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すなわち、本実施形態の燃料噴射制御装置では、次の態様でポート噴射弁２５及び筒内噴射弁３７の燃料噴射の制御を行っている。まず、気筒１６内での燃焼に供する燃料の総量として要求噴射量ＱＢを演算する。続いて、要求噴射量ＱＢと実際に噴射される燃料の量とのズレ分を、空燃比フィードバック補正項ＦＡＦにより補正した値（ＱＢ×ＦＡＦ）を、噴き分け比率演算部４６が演算した噴き分け比率ＫＰに従ってポート噴射量と筒内噴射量とに分配する。この時点のポート噴射量の値は、上記補正後の値（ＱＢ×ＦＡＦ）に噴き分け比率ＫＰを乗算した値となり、筒内噴射量の値は、上記補正後の値に「１−ＫＰ」を乗算した値となる。さらに、そうした分配後のポート噴射量の値をポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］により補正した値を最終的なポート噴射量ＱＰとして、同分配後の筒内噴射量の値を筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］により補正した値を最終的な筒内噴射量ＱＤとして、それぞれ演算する。そして、演算したポート噴射量ＱＰ及び筒内噴射量ＱＤに応じてポート噴射弁２５及び筒内噴射弁３７をそれぞれ駆動することで、ポート噴射弁２５及び筒内噴射弁３７の燃料噴射を制御している。
【００４２】
（燃圧制御）
一方、燃圧制御部４７は、筒内噴射弁３７の燃圧ＰＭを制御するための燃圧制御を行っている。燃圧制御は、エンジン１０の運転状況に応じて設定された燃圧ＰＭの目標値（以下、目標燃圧ＰＴと記載する）に応じて、燃圧センサ３８による燃圧ＰＭの検出値が目標燃圧ＰＴとなるように高圧燃料ポンプ２４の燃料吐出量を調整することで行われる。
【００４３】
目標燃圧ＰＴは、筒内流入空気量ＫＬが多いほど、或いはエンジン回転数ＮＥが高いほど、高い圧力に設定される。これは次の理由による。
筒内噴射弁３７は、内蔵する電磁ソレノイドに通電して、ノズルを開弁することで、燃料を噴射する。このときの燃料噴射は、燃圧ＰＭと気筒１６内の圧力との差圧に応じて行われるため、燃圧ＰＭが高いほど、筒内噴射弁３７の単位時間あたりの燃料噴射量（以下、燃料噴射率と記載する）は多くなる。
【００４４】
一方、ピストン頂面への燃料付着や吸気への燃料の撹拌不足による燃焼の悪化を避けるため、筒内噴射弁３７の燃料噴射は、燃焼サイクルにおける限られた期間（以下、噴射可能期間と記載する）のうちに行う必要がある。そこで、筒内流入空気量ＫＬが多くて多量の燃料噴射が要求されるときや、エンジン回転数ＮＥが高くて燃焼サイクルの周期が短くなるときには、筒内噴射弁３７の燃料噴射率を高めて噴射可能期間内に必要な量の燃料噴射を完了できるように、目標燃圧ＰＴに高い圧力を設定している。
【００４５】
なお、筒内噴射弁３７の電磁ソレノイドの通電時間には、構造上の最小時間が存在しており、その最小時間での燃料噴射量が、筒内噴射弁３７の燃料噴射量の下限（最小噴射量）となる。一方、上述のように筒内噴射弁３７の時間当たりの燃料噴射量は、燃圧ＰＭが高いほど多くなるため、少量の燃料噴射が要求されているときに燃圧ＰＭが高くなっていると、要求される燃料噴射量が最小噴射量よりも少なくなってしまい、要求通りに燃料を噴射できなくなる。そのため、筒内流入空気量ＫＬが少なく、少量の燃料噴射が必要なときには、筒内噴射弁３７の最小噴射量を低減するため、目標燃圧ＰＴに低い圧力を設定している。
【００４６】
なお、燃圧ＰＭ、すなわち高圧燃料配管２６内の燃料圧力は、高圧燃料ポンプ２４から高圧燃料配管２６への燃料吐出量と、筒内噴射弁３７の燃料噴射による高圧燃料配管２６内の燃料の消費量とのバランスに応じて変化する。そのため、燃圧制御において電子制御ユニット４０は、燃圧センサ３８が検出した燃圧ＰＭが目標燃圧ＰＴよりも低いときには、筒内噴射弁３７の燃料噴射による燃料消費量よりも高圧燃料ポンプ２４の燃料吐出量を多くすることで、燃圧ＰＭを上昇させている。また、燃圧制御において電子制御ユニット４０は、燃圧センサ３８が検出した燃圧ＰＭが目標燃圧ＰＴよりも高いときには、筒内噴射弁３７の燃料噴射による燃料消費量よりも高圧燃料ポンプ２４の燃料吐出量を少なくすることで、燃圧ＰＭを低下させている。
【００４７】
（空燃比学習制御）
続いて、空燃比学習制御部４５が行う空燃比学習制御の詳細を説明する。なお、本実施形態では、ポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の学習は、後述する保護噴射制御での一時的な例外措置として筒内噴射を行う場合を除き、噴き分け比率ＫＰを、噴き分け比率演算部４６の演算値から「１」に行うようにしている。すなわち、ポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の学習は、要求噴射量ＱＢに対するポート噴射量ＱＰの比率を１００％とし、筒内噴射量ＱＤの比率を０％とした上で行われる。
【００４８】
また、筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］の学習は、噴き分け比率ＫＰを、噴き分け比率演算部４６の演算値から「０」に変更して行うようにしている。すなわち、筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］の学習は、要求噴射量ＱＢに対する筒内噴射量ＱＤの比率を１００％とし、ポート噴射量ＱＰの比率を０％とした上で行われる。このように本実施形態では、ポート噴射のみで燃料噴射を行う状態としてポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の学習を行い、筒内噴射のみで燃料噴射を行う状態として筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］の学習を行うことで、各々の学習値の学習精度の向上を図っている。
【００４９】
（ポート噴射用空燃比学習制御）
図４に、ポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の学習を行うためのポート噴射用空燃比学習制御ルーチンのフローチャートを示す。本ルーチンの処理は、エンジン１０の運転中、空燃比学習制御部４５により、規定周期毎に繰り返し実行される。
【００５０】
本ルーチンの処理が開始されると、まずステップＳ１００において、学習領域の選択が行われる。具体的には、エンジン１０が現在、上述した５つの学習領域のうち、どの学習領域で運転されているかが確認され、エンジン１０が運転中の学習領域の識別番号（ＩＤ）が現在学習領域ｉの値として設定される。
【００５１】
続いて、ステップＳ１１０において、現在学習領域ｉにおけるポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の学習が未完了であるか否かが判定される。具体的には、ここでの判定は、学習完了フラグＦＰ［ｉ］の値が「０」となっているか否かにより行われる。学習完了フラグＦＰ［ｉ］は、学習領域毎に設定されており、それらの値は、エンジン１０の運転停止後の電子制御ユニット４０の電源オフ時に「０」にクリアされ、該当する学習領域のポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の学習が完了したときに「１」に設定される。よって、エンジン１０の始動時には、すべての学習領域において、学習完了フラグＦＰ［ｉ］の値が「０」と、すなわちポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の学習が未完了であるとされている。
【００５２】
ここで、現在学習領域ｉにおけるポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の学習が既に完了していれば（Ｓ１１０：ＮＯ）、ステップＳ１５０に処理が進められ、そのステップＳ１５０において、学習処理継続フラグＦ１の値が「０」にクリアされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。なお、学習処理継続フラグＦ１は、ポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］を学習するためのポート噴射用学習処理が継続中であることを示すフラグである。
【００５３】
一方、現在学習領域ｉにおけるポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の学習が完了していなければ（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１２０において、ポート噴射用学習条件が成立しているか否かが判定される。ポート噴射用学習条件は、（ａ）学習前提条件が成立していること、（ｂ）エンジン回転数ＮＥ、及び筒内流入空気量ＫＬが安定している（変動が小さい）こと、及び（ｃ）ポート噴射のみによる燃料噴射が可能な状態にあること、のすべてを満たす場合に成立となる。学習前提条件は、学習に用いる各センサや筒内噴射弁３７等に異常がない場合に成立となる。また、ポート噴射のみによる燃料噴射を行うようにしても、燃焼の不安定化などが生じない状態にある場合に、同燃料噴射が可能と判断される。こうした制約のため、学習領域によっては、その領域の一部のみで、ポート噴射のみによる燃料噴射が可能とされている。
【００５４】
ここで、ポート噴射用学習条件が成立していなければ（Ｓ１２０：ＮＯ）、上述のステップＳ１５０において学習処理継続フラグＦ１の値が「０」にクリアされた後、今周期における本ルーチンの処理は終了となる。一方、ポート噴射用学習条件が成立していれば（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、ステップＳ１３０に処理が進められる。
【００５５】
ステップＳ１３０に処理が進められると、そのステップＳ１３０において、（イ）後述する筒内噴射用学習条件が成立していること、（ロ）現在の学習領域における筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］の学習が完了していること、及び（ハ）上述の噴き分け比率演算部４６による噴き分け比率ＫＰの演算値が「０．５」以上であること、のすべてが満たされるか否かが判定される。なお、筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］の学習完了の有無は、後述する学習完了フラグＦＤ［ｉ］の値から判断される。また、噴き分け比率ＫＰの演算値が「０．５」以上とは、気筒１６内での燃焼に供する燃料の総量（要求噴射量ＱＢ）に占める筒内噴射量ＱＤの比率がポート噴射量ＱＰの比率よりも小さくなる値が、同噴き分け比率ＫＰの値として設定されていることを意味する。
【００５６】
ここで、上記（イ）〜（ハ）のすべてが満たされていなければ（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、上述のステップＳ１５０において学習処理継続フラグＦ１の値が「０」にクリアされた後、今周期における本ルーチンの処理は終了となる。一方、上記ステップＳ１３０において上記（イ）〜（ハ）のいずれか１つ以上が満たされていない場合には（ＮＯ）、ステップＳ１４０において、ポート噴射用空燃比学習値更新処理が実施された後、今周期における本ルーチンの処理は終了となる。
【００５７】
なお、空燃比学習制御部４５は、ポート噴射用空燃比学習値更新処理を繰り返し実行することで、ポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］を学習するためのポート噴射用学習処理を行っている。すなわち、ポート噴射用学習処理は、繰り返し実行される上記ポート噴射用空燃比学習制御ルーチンの処理において、処理が上記ステップＳ１４０に進む状態が続いている間、継続されることになる。
【００５８】
図５に、ポート噴射用空燃比学習値更新処理のフローチャートを示す。同図に示すように、同処理が開始されると、まずステップＳ２００において、噴き分け比率ＫＰの値が、噴き分け比率演算部４６が演算した値から、後述する学習中断抑制制御において設定されるポート噴射学習時噴き分け比率ＫＰＬの値に書き換えられる。なお、一時的な例外措置として筒内噴射を行う場合を除き、ポート噴射学習時噴き分け比率ＫＰＬの値は「１」とされるようになっている。
【００５９】
続いて、ステップＳ２１０において、空燃比フィードバック補正項ＦＡＦの値が「１」付近の値に収束しているか否かが判定される。具体的には、同判定は、空燃比フィードバック補正項ＦＡＦの値が「１−α」以上、且つ「１＋α」以下の状態が規定の収束判定時間以上継続しているか否かにより行われる。ちなみに、空燃比フィードバック補正項ＦＡＦの値が「１」付近の値に収束した状態とは、現在学習領域ｉにおけるポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の値が、空燃比フィードバック制御による補正を行わずとも、実空燃比ＩＡＦを目標空燃比ＴＡＦとするために必要な値となっている状態である。すなわち、上記収束の状態とは、ポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の学習が完了したことを意味している。
【００６０】
ここで、空燃比フィードバック補正項ＦＡＦの値が「１」付近の値に収束していないと判定された場合（Ｓ２１０：ＮＯ）、ステップＳ２２０において、ポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の更新量ΔＬが算出される。更新量ΔＬは、空燃比フィードバック補正項ＦＡＦの値が「１」に満たない場合には負の値となり、空燃比フィードバック補正項ＦＡＦの値が「１」を超えている場合には正の値となる。また、「１」からの空燃比フィードバック補正項ＦＡＦの値の乖離が大きいほど、絶対値が大きくなるように更新量ΔＬの値が算出されている。
【００６１】
続いて、ステップＳ２３０において、現在学習領域ｉにおけるポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の値が、更新前の値に更新量ΔＬを加算した値に更新される。そして、ステップＳ２４０において学習処理継続フラグＦ１の値が「１」にセットされた後、本更新処理が終了される。
【００６２】
これに対して、上述のステップＳ２１０において空燃比フィードバック補正項ＦＡＦの値が「１」付近の値に収束していると判定された場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ２５０において、現在学習領域ｉにおけるポート噴射用の学習完了フラグＦＰ［ｉ］の値が「１」にセットされる。そして、ステップＳ２８０において、学習処理継続フラグＦ１の値が「０」にクリアされた後、本更新処理が終了される。なお、このとき、現在学習領域ｉにおけるポート噴射用の初回学習完了フラグＦＰ１［ｉ］の値が「０」であった場合には（Ｓ２６０：ＹＥＳ）、上記ステップＳ２５０、Ｓ２８０でのフラグ操作に加え、ステップＳ２７０において同初回学習完了フラグＦＰ１［ｉ］の値を「１」とするフラグ操作が併せ行われる。
【００６３】
なお、初回学習完了フラグＦＰ１［ｉ］の値は、バックアップメモリに記憶されており、工場出荷時やバッテリクリア時には初期値である「０」となる。そのため、工場出荷後やバッテリクリア後に、ポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の値の学習が初めて完了したとき以降は、バックアップメモリの記憶がバッテリクリアされない限り、初回学習完了フラグＦＰ１［ｉ］の値は「１」に保持される。
【００６４】
（筒内噴射用空燃比学習制御）
図６に、筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］の学習を行うための筒内噴射用空燃比学習制御ルーチンのフローチャートを示す。本ルーチンの処理は、エンジン１０の運転中、空燃比学習制御部４５により、規定周期毎に繰り返し実行される。
【００６５】
本ルーチンの処理が開始されると、まずステップＳ３００において、学習領域の選択が行われ、エンジン１０が運転中の学習領域の識別番号（ＩＤ）が現在学習領域ｉの値として設定される。
【００６６】
続いて、ステップＳ３１０において、現在学習領域ｉにおける筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］の学習が未完了であるか否かが判定される。この判定は、現在学習領域ｉにおける筒内噴射用の学習完了フラグＦＤ［ｉ］の値が「０」となっているか否かにより行われる。上述のポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の学習完了の判定に用いた学習完了フラグＦＰ［ｉ］と同様に、学習完了フラグＦＤ［ｉ］も学習領域毎に設けられている。そして、同学習完了フラグＦＤ［ｉ］の値も、エンジン１０の運転停止後の電子制御ユニット４０の電源オフ時に「０」にクリアされ、該当する学習領域の筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］の学習が完了したときに「１」にセットされるようになっている。ここで、現在学習領域ｉにおける筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］の学習が既に完了していれば（Ｓ３１０：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。
【００６７】
一方、現在学習領域ｉにおける筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］の学習が完了していなければ（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、ステップＳ３２０において、筒内噴射用学習条件が成立しているか否かが判定される。筒内噴射用学習条件は、（ｄ）学習前提条件が成立していること、（ｅ）エンジン回転数ＮＥ、及び筒内流入空気量ＫＬが安定している（変動が小さい）こと、及び（ｆ）筒内噴射のみによる燃料噴射が可能な状態にあること、のすべてを満たす場合に成立となる。なお、学習前提条件は、ポート噴射用学習条件のものと同じである。また、筒内噴射のみによる燃料噴射も、同燃料噴射を行った場合に燃焼の不安定化などが生じない状態にある場合に可能と判断される。
【００６８】
ここで、筒内噴射用学習条件が成立していなければ（Ｓ３２０：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、筒内噴射用学習条件が成立していれば（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、ステップＳ３３０において、（ニ）ポート噴射用学習条件が成立していること、（ホ）現在学習領域ｉにおけるポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の学習が完了していること、及び（ヘ）上述の噴き分け比率演算部４６による噴き分け比率ＫＰの演算値が「０．５」未満であること、のすべてが満たされるか否かが判定される。なお、現在学習領域ｉにおけるポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の学習完了の有無は、現在学習領域ｉのポート噴射用の学習完了フラグＦＰ［ｉ］の値から判断される。また、噴き分け比率ＫＰの値が「０．５」未満とは、燃焼に供される燃料の総量（要求噴射量ＱＢ）に占めるポート噴射量ＱＰの比率が筒内噴射量ＱＤの比率よりも小さくなる値が、同噴き分け比率ＫＰの値として設定されていることを意味する。
【００６９】
ここで、上記（ニ）〜（ヘ）のすべてが満たされていれば（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、上記（ニ）〜（ヘ）のいずれか１つ以上が満たされていない場合には（Ｓ３３０：ＮＯ）、ステップＳ３４０において、筒内噴射用空燃比学習値更新処理が実施された後、今周期における本ルーチンの処理は終了となる。
【００７０】
なお、空燃比学習制御部４５は、筒内噴射用空燃比学習値更新処理を繰り返し実行することで、筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］を学習するための筒内噴射用学習処理を行っている。すなわち、筒内噴射用学習処理は、繰り返し実行される上記筒内噴射用空燃比学習制御ルーチンの処理において、処理が上記ステップＳ３４０に進む状態が続いている間、継続されることになる。
【００７１】
図７に、筒内噴射用空燃比学習値更新処理のフローチャートを示す。同図に示すように、同処理が開始されると、まずステップＳ４００において、筒内噴射のみで燃料噴射を行うべく、噴き分け比率ＫＰの値が、噴き分け比率演算部４６が演算した値から「０」に書き換えられる。そして、続くステップＳ４１０において、空燃比フィードバック補正項ＦＡＦの値が「１」付近の値に収束しているか否かが判定される。
【００７２】
ここで、空燃比フィードバック補正項ＦＡＦの値が「１」付近の値に収束していないと判定された場合（Ｓ４１０：ＮＯ）、ステップＳ４２０において、筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］の更新量ΔＬが算出される。そして、続くステップＳ４３０において、現在学習領域ｉにおける筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］の値が、更新前の値に更新量ΔＬを加算した値に更新された後、本処理が終了される。なお、ステップＳ４１０での空燃比フィードバック補正項ＦＡＦの収束の判定、及びステップＳ４２０での更新量ΔＬの算出はそれぞれ、ポート噴射用更新処理（図５）におけるステップＳ２１０での判定、及びステップＳ２２０での算出と同じ態様で行われる。
【００７３】
これに対して、上述のステップＳ４１０において空燃比フィードバック補正項ＦＡＦの値が「１」付近の値に収束していると判定された場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ４４０において、現在学習領域ｉにおける筒内噴射用の学習完了フラグＦＤ［ｉ］の値が「１」にセットされた後、本処理が終了される。なお、このとき、現在学習領域ｉにおける筒内噴射用の初回学習完了フラグＦＤ１［ｉ］の値が未だ「０」のままであった場合には（Ｓ４５０：ＹＥＳ）、上記ステップＳ４４０での学習完了フラグＦＤ［ｉ］の操作に加え、ステップＳ４６０において同初回学習完了フラグＦＤ１［ｉ］の値を「１」とするフラグ操作も行われる。なお、こうした筒内噴射用の初回学習完了フラグＦＤ１［ｉ］の値も、上述したポート噴射用の初回学習完了フラグＦＰ１［ｉ］と同様に、バックアップメモリに記憶されており、工場出荷時やバッテリクリア時には初期値である「０」となる。そのため、工場出荷後やバッテリクリア後に、筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］の値の学習が初めて完了したとき以降は、バックアップメモリの記憶がバッテリクリアされない限り、同初回学習完了フラグＦＤ１［ｉ］の値は「１」に保持される。
【００７４】
（保護噴射制御）
また、空燃比学習制御部４５は、上記のようなポート噴射用空燃比学習制御において、一時的な筒内噴射を許容する保護噴射制御を行っている。ポート噴射用学習処理において、筒内噴射を停止して、ポート噴射のみを行うようにすると、気筒１６内に露出する筒内噴射弁３７の噴口部が、噴射した燃料の気化熱により冷却されることなく、燃焼により発生した熱を受け続けることになる。そして、噴口部の温度がある程度よりも高くなると、噴口に残留した不完全燃焼して煤となり、噴口を詰まらせる虞がある。保護噴射制御では、筒内噴射を停止してのポート噴射用学習処理の実施中に、筒内噴射弁３７の噴口部の温度が規定値以上に高くなった場合、一時的に筒内噴射を行うようにしている。空燃比学習制御部４５は、こうした保護噴射制御を、図８に示す保護噴射制御ルーチンの処理を規定の周期毎に繰り返し実行することで行っている。
【００７５】
同図に示すように、今周期における本ルーチンの処理が開始されると、まずステップＳ５００において、エンジン回転数ＮＥと筒内流入空気量ＫＬとから噴口部定常温度ＴＨＳが演算される。噴口部定常温度ＴＨＳは、現在のエンジン回転数ＮＥ、筒内流入空気量ＫＬを保ったまま、エンジン１０が定常運転し続けた場合に、最終的に一定の値に収束したときの筒内噴射弁３７の噴口部の温度（噴口部温度ＴＨ）であり、その値は電子制御ユニット４０に記憶されたマップＭを参照して求められている。このマップＭには、エンジン回転数ＮＥと筒内流入空気量ＫＬとにより規定されるエンジン１０の動作点毎に、予め実験やシミュレーションにより求められたその動作点での噴口部定常温度ＴＨＳの値が記憶されている。
【００７６】
図９に、マップＭにおけるエンジン回転数ＮＥ及び筒内流入空気量ＫＬと噴口部定常温度ＴＨＳと関係を示す。同図に示すように、マップＭには、エンジン回転数ＮＥが高くなる側、及び筒内流入空気量ＫＬが多くなる側に向うほど、高い温度となるように噴口部定常温度ＴＨＳの値が記憶されている。
【００７７】
こうして噴口部定常温度ＴＨＳが演算されると、続くステップＳ５１０において、その噴口部定常温度ＴＨＳから、筒内噴射弁３７の噴口部の温度の推定値である噴口部温度ＴＨが演算される。噴口部温度ＴＨは、一次応答モデルを用いて、噴口部定常温度ＴＨＳから演算されている。図１０に示すように、こうして演算した噴口部温度ＴＨの値は、噴口部定常温度ＴＨＳに対して一次遅れ要素を有して追従する値となる。
【００７８】
続いて、ステップＳ５２０において、噴口部温度ＴＨが規定値ＴＨＬ０を超えているか否かが判定される。規定値ＴＨＬ０には、筒内噴射を実施することで、残留燃料の煤化が発生する温度に至るまでの噴口部温度ＴＨの上昇を確実に回避可能な、同噴口部温度ＴＨの最高値が設定されている。このときの噴口部温度ＴＨが規定値ＴＨＬ０以下であれば（Ｓ５２０：ＮＯ）、ステップＳ５３０において、ポート噴射学習時噴き分け比率ＫＰＬの値が「１」に設定された後、今周期における本ルーチンの処理は終了となる。
【００７９】
これに対して、噴口部温度ＴＨが規定値ＴＨＬ０を超えている場合には（Ｓ５２０：ＹＥＳ）、ステップＳ５４０に処理が進められ、そのステップＳ５４０において、噴口部温度ＴＨから必要筒内噴射量ＱＤＳが演算される。必要筒内噴射量ＱＤＳは、筒内噴射弁３７の噴口部を規定値ＴＨＬ０未満の温度まで冷却するために必要な筒内噴射弁３７の燃料噴射量となっている。図１１に示すように、必要筒内噴射量ＱＤＳの値は、噴口部温度ＴＨが規定値ＴＨＬ０を超えて高温となるほど、多くなるように演算されている。
【００８０】
続いて、ステップＳ５５０において、下式に示される関係となるように、要求噴射量ＱＢ、及び必要筒内噴射量ＱＤＳからポート噴射学習時噴き分け比率ＫＰＬの値が演算された後、今周期における本ルーチンの処理は終了となる。この場合の噴き分け比率ＫＰは、必要筒内噴射量ＱＤＳ分の燃料が筒内噴射により噴射され、要求噴射量ＱＢから必要筒内噴射量ＱＤＳを引いた値の分がポート噴射により噴射されるような値に設定されることになる。
【００８１】
【数２】
2018009478.tif 000004
（目標燃圧設定処理）
さらに、本実施形態では、燃圧制御部４７は、上述した燃圧制御における目標燃圧ＰＴの設定を、図１２に示す目標燃圧設定ルーチンの処理を通じて行っている。燃圧制御部４７は、エンジン１０の運転中、本ルーチンの処理を規定の周期毎に繰り返し実行している。
【００８２】
同図１２に示すように、本ルーチンの処理が開始されると、まずステップＳ６００において、エンジン回転数ＮＥと筒内流入空気量ＫＬとから目標燃圧ＰＴの値が演算される。なお、このときの目標燃圧ＰＴの演算では、エンジン１０の運転状況に応じた燃圧ＰＭの要求のみを考慮して行われており、場合によっては、高圧燃料ポンプ２４の吐出能力の不足などのため、実現が不可能な値が設定されることもある。
【００８３】
続いて、ステップＳ６１０〜Ｓ６５０において、上述した５つの学習領域のうち、最も吸入空気量ＧＡが少ない領域である識別番号「０」の学習領域における筒内噴射用の初回学習完了フラグＦＤ１［０］、及び学習完了フラグＦＤ［０］の値に応じて、目標燃圧ＰＴの上限値ＰＴＭＡＸが設定される。
【００８４】
まず、初回学習完了フラグＦＤ１［０］の値、及び学習完了フラグＦＤ［０］の値が共に「１」である場合には（Ｓ６１０：ＮＯ、且つＳ６２０：ＮＯ）、ステップＳ６３０において、第１上限値Ｐ０が、目標燃圧ＰＴの上限値ＰＴＭＡＸの値として設定される。第１上限値Ｐ０の値としては、高圧燃料ポンプ２４の吐出能力などにより決定される、実現可能な燃圧ＰＭの範囲の最大値が設定されている。これに対して、初回学習完了フラグＦＤ１［０］の値が「１」であり（Ｓ６１０：ＮＯ）、且つ同筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［０］の学習完了フラグＦＤ［０］の値が「０」である（Ｓ６２０：ＹＥＳ）場合、ステップＳ６４０において、第１上限値Ｐ０よりも低い圧力に設定された第２上限値Ｐ１が、目標燃圧ＰＴの上限値ＰＴＭＡＸとして設定される。さらに、初回学習完了フラグＦＤ１［０］の値が「０」である場合には（Ｓ６１０：ＹＥＳ）、ステップＳ６４０において、第２上限値Ｐ１よりも更に低い圧力に設定された第３上限値Ｐ２が、目標燃圧ＰＴの上限値ＰＴＭＡＸの値として設定される。
【００８５】
その後、ステップＳ６６０において、ステップＳ６００での目標燃圧ＰＴの演算値が上限値ＰＴＭＡＸを超えているか否かが判定される。ここで、ステップＳ６００での目標燃圧ＰＴの演算値が上限値ＰＴＭＡＸ以下であれば（ＮＯ）、そのまま本ルーチンの処理が終了される。一方、ステップＳ６００での目標燃圧ＰＴの演算値が上限値ＰＴＭＡＸを超えていれば（Ｓ６６０：ＹＥＳ）、ステップＳ６７０において、目標燃圧ＰＴの値を、ステップＳ６００での演算値から、上限値ＰＴＭＡＸの値に書き換えた後、本ルーチンの処理が終了される。
【００８６】
こうした目標燃圧設定ルーチンの処理の結果、燃圧制御での燃圧ＰＭの制御範囲は、目標燃圧ＰＴの上限値ＰＴＭＡＸ以下の範囲に収まるように制御されることになる。すなわち、本実施形態では、目標燃圧ＰＴの上限値ＰＴＭＡＸが、燃圧ＰＭの制御範囲の上限値となっている。
【００８７】
（作用）
続いて、以上のように構成された本実施形態にかかるエンジン１０の燃料噴射制御装置の作用を説明する。
【００８８】
上述のように、本実施形態では、筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］を学習するための筒内噴射用学習処理を、筒内噴射のみで燃料噴射を行うように噴き分け比率ＫＰを変更した上で実施する。また、ポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］を学習するためのポート噴射用学習処理も同様にして、上記保護噴射制御による一時的な例外措置としての筒内噴射を行う場合を除いては、ポート噴射のみで燃料噴射を行うように噴き分け比率ＫＰを変更した上で実施する。さらに本実施形態では、５つの学習領域のすべてにおいて、筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］、ポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の双方の学習を行うようにしている。こうした場合、学習処理の実施に必要な噴き分け比率ＫＰの変更幅の違いのため、両空燃比学習値の学習処理の実施の機会に大きな差が生じることがある。例えば、噴き分け比率演算部４６の噴き分け比率ＫＰの演算値が「０．２」となる運転状態において、筒内噴射用学習処理を実施する場合には、「０．２」から「０」への比較的小幅な噴き分け比率ＫＰの変更しか必要とならない。これに対して、同じ運転状態において、ポート噴射用学習処理を実施する場合には、「０．２」から「１」への大幅な噴き分け比率ＫＰの変更が必要となる。そのため、こうした運転状態では、噴き分け比率ＫＰの大幅な変更を要するポート噴射用学習処理の実施の機会は、噴き分け比率ＫＰを小幅に変更するだけの筒内噴射用学習処理の実施の機会に比して限られたものとなる。
【００８９】
なお、ポート噴射用、筒内噴射用の双方の学習処理は、競合することがある。すなわち、現在学習領域ｉにおいて、ポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の学習、筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］の学習が共に未完了であり、且つポート噴射用学習条件、筒内噴射用学習条件が同時に成立している場合である。
【００９０】
こうした場合、本実施形態では、下記のように、実施する学習処理が選択される。上述のポート噴射用学習制御ルーチン（図４）では、ポート噴射用学習条件が成立していても、現在学習領域ｉにおける筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］の学習が完了しておらず、筒内噴射用学習条件が成立していて、且つ噴き分け比率演算部４６が演算した噴き分け比率ＫＰの値が「０．５」以上の場合には、ポート噴射用学習処理は実施されない。また、上述の筒内噴射用学習制御ルーチン（図６）では、筒内噴射用学習条件が成立していても、次の場合には、筒内噴射用学習処理は実施されない。すなわち、現在学習領域ｉにおけるポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の学習が完了しておらず、ポート噴射用学習条件が成立していて、且つ噴き分け比率演算部４６が演算した噴き分け比率ＫＰの値が「０．５」未満の場合である。
【００９１】
このときに実施する学習処理を決めるのは、噴き分け比率ＫＰの値となる。噴き分け比率ＫＰの値が「０．５」以上であれば、ポート噴射用学習処理は実施されず、筒内噴射用学習処理が実施されることになる。一方、噴き分け比率ＫＰの値が「０．５」未満であれば、ポート噴射用学習処理が実施され、筒内噴射用学習処理は実施されないことになる。すなわち、上記のような学習処理の競合が生じた場合には、ポート噴射、筒内噴射のうち、噴き分け比率演算部４６の噴き分け比率ＫＰの演算値において、気筒１６内での燃焼に供される燃料の総量（要求噴射量ＱＢ）に占める燃料噴射量の比率がより小さくなっている方の噴射についての学習処理が実施されるようになる。すなわち、本実施形態では、ポート噴射用、筒内噴射用の学習処理のうち、実施に必要な噴き分け比率ＫＰの変更幅がより大きい方の学習処理を優先的に実施するようにしている。
【００９２】
図１３に、本実施形態による学習処理の実施態様の一例を示す。同図には、噴き分け比率ＫＰ、ポート噴射用、筒内噴射用のそれぞれの学習条件の成否、学習処理の実施状況及び総時間ＴＰ，ＴＤ、学習完了フラグＦＰ［ｉ］、ＦＤ［ｉ］の推移が示されている。なお、総時間ＴＰは、ポート噴射用学習処理を実施した時間の累計を、総時間ＴＤは、筒内噴射用学習処理を実施した時間の累計をそれぞれ示している。そして、ここでは、ポート噴射用学習処理、及び筒内噴射用学習処理はそれぞれ、総時間ＴＰ、ＴＤが「ＴＥ」に達したときに完了するものとしている。また、ここでは、噴き分け比率演算部４６の噴き分け比率ＫＰの演算値は「０．８」から変化しないものとする。ちなみに、同図には、比較例として、本実施形態とは反対に、実施に必要な噴き分け比率ＫＰの変更がより小さい方の学習処理を優先的に実施した場合の噴き分け比率ＫＰ、各学習処理の実施状況及び総時間ＴＰ，ＴＤ、及び各学習完了フラグＦＰ［ｉ］，ＦＤ［ｉ］の推移が二点鎖線で併せ示されている。
【００９３】
噴き分け比率演算部４６の噴き分け比率ＫＰの演算値が「０．８」となっている場合、ポート噴射用学習処理の実施に必要な噴き分け比率ＫＰの変更は、筒内噴射用学習処理の実施に必要な噴き分け比率ＫＰの変更よりも小さいもので済む。そのため、この場合のポート噴射用学習条件は、筒内噴射用学習条件よりも成立し易い条件となる。
【００９４】
本実施形態では、ポート噴射用学習条件と筒内噴射用学習条件が同時に成立している場合、実施に必要な噴き分け比率ＫＰの変更がより大きい方の筒内噴射用学習処理が優先して実施される。そのため、筒内噴射用学習処理が完了し、学習完了フラグＦＤ［ｉ］の値が「０」から「１」に変更される時刻ｔ２までの期間は、ポート噴射用学習条件が成立していても、筒内噴射用学習条件が成立していれば、筒内噴射用学習処理が実施される。
【００９５】
これに対して、比較例の場合には、ポート噴射用学習処理が完了する時刻ｔ１までは、ポート噴射用学習条件が成立していれば、必ずポート噴射用学習処理が実施されるため、ポート噴射用学習処理は早期に完了する。しかしながら、比較例では、時刻ｔ１までの限られた筒内噴射用学習条件の成立期間に筒内噴射用学習処理を実施できず、また時刻ｔ１以降も、筒内噴射用学習条件は低頻度でしか成立しないため、筒内噴射用学習処理の完了時期は大幅に遅れるようになる。一方、本実施形態の場合、比較例の場合よりもポート噴射用学習処理の完了時期は遅れるものの、ポート噴射用学習条件は比較的高い頻度で成立するため、筒内噴射用学習処理の完了から比較的短時間でポート噴射用学習処理も完了するようになる。そのため、ポート噴射用、筒内噴射用の学習処理の双方が完了する時期は、比較例の場合（時刻ｔ４）よりも本実施形態の場合（時刻ｔ３）の方が早くなる。
【００９６】
このように、本実施形態では、ポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の学習処理の実施と、筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］の学習処理の実施とが同時に要求された場合、現在のエンジン１０の運転状態において学習条件がし難いと予測される方の学習処理を優先して実施している。
【００９７】
ところで、筒内噴射を停止してのポート噴射用学習処理の実施には、上述したように筒内噴射弁３７の噴口部温度ＴＨによる制約がある。ここで、筒内噴射の停止を、ポート噴射用学習処理において筒内噴射の停止を絶対の条件とすると、筒内流入空気量ＫＬが多く、燃焼により発生する熱量が大きい運転状態では、ポート噴射用学習処理の実施中の筒内噴射弁３７の噴口部の過加熱を防ぎきれないため、ポート噴射用学習処理は実施できないことになる。また、ポート噴射用学習処理を開始できたとしても、実施中に噴口部温度ＴＨが上がり過ぎて、処理が中断されることがある。
【００９８】
これに対して本実施形態では、上述の保護噴射制御（図８）により、ポート噴射用学習処理の実施中にも、規定値ＴＨＬ０以上に噴口部温度ＴＨが上昇した場合、噴口部温度ＴＨを低下させるための筒内噴射を一時的に行うようにしている。
【００９９】
図１４に、本実施形態における保護噴射制御の実施態様の一例を示す。なお、同図には、筒内流入空気量ＫＬが多く、噴き分け比率演算部４６の噴き分け比率ＫＰの演算値が「０」となる運転状態において、ポート噴射用学習処理を実施するときの状況が示されている。すなわち、本来であれば、筒内噴射のみを行う運転状態において、筒内噴射を停止してのポート噴射用学習処理を実施するようにしている。なお、上記のように、この運転状態では、噴き分け比率演算部４６が演算した噴き分け比率ＫＰにおけるポート噴射量の比率が筒内噴射量の比率よりも小さいため、筒内噴射用学習条件していても、ポート噴射用学習条件が成立していれば、ポート噴射用学習処理が実施されるようになっている。
【０１００】
時刻ｔ１０において、ポート噴射用学習条件が成立すると、噴き分け比率ＫＰが「０」から「１」に変更されて、筒内噴射を停止してのポート噴射用学習処理が開始される。なお、このときには、筒内流入空気量ＫＬが多く、気筒１６内の燃焼により発生する熱量が大きいため、筒内噴射を停止すると、噴口部温度ＴＨが比較的速やかに上昇するようになる。そして、同図の時刻ｔ１１には、噴口部温度ＴＨが規定値ＴＨＬ０に達している。
【０１０１】
噴口部温度ＴＨが規定値ＴＨＬ０以上となると、一時的に噴き分け比率ＫＰが「１」よりも小さい値に変更されて、筒内噴射が実施される。そのため、筒内噴射弁３７の噴口部が噴射した燃料の気化熱によって冷却されるようになる。そして、時刻ｔ１２において、規定値ＴＨＬ０未満となるまで噴口部温度ＴＨが低下すると、噴き分け比率ＫＰが「１」に戻される。
【０１０２】
こうした保護噴射制御を行えば、筒内流入空気量ＫＬが多いエンジン１０の運転領域においてポート噴射用学習処理を実施しても、筒内噴射弁３７の噴口部温度ＴＨの過上昇を回避できる。そのため、ポート噴射用学習処理の実施可能なエンジン１０の運転領域を、筒内流入空気量ＫＬが多くなる側に拡大できる。
【０１０３】
なお、こうした保護噴射制御による一時的な筒内噴射では、噴口部温度ＴＨが規定値ＴＨＬ０を超えて上昇するほど、気筒１６内に供される燃料の総量（要求噴射量ＱＢ）に占める筒内噴射量ＱＤの比率が大きくなるように、噴口部温度ＴＨに応じて噴き分け比率ＫＰの値が変更される。そのため、こうした保護噴射制御による一時的な筒内噴射の噴射量は、噴口部温度ＴＨが規定値ＴＨＬ０を超えて過度に上昇しない限りは少量に留められ、ポート噴射用空燃比学習値ＬＰ［ｉ］の学習結果への筒内噴射の影響が抑えられるようになる。
【０１０４】
一方、筒内流入空気量ＫＬが少ないエンジン１０の運転領域は、筒内噴射量ＱＤの比率が小さくなるように噴き分け比率ＫＰが設定される領域であり、筒内噴射用学習条件がそもそも成立し難い領域である。こうした領域での筒内噴射用学習処理の実施機会を更に低下させる要因として、次のものがある。
【０１０５】
筒内流入空気量ＫＬが多い領域から少ない領域にエンジン１０の運転領域が急激に遷移した場合、要求噴射量ＱＢも急激に減少することになる。一方、筒内噴射弁３７の燃料噴射には、上述したように、最小通電時間と燃圧ＰＭとにより決まる最小の噴射量（最小噴射量ＱＤＭＩＮ）が存在する。
【０１０６】
燃圧制御では、筒内流入空気量ＫＬが減少して、要求噴射量ＱＢが減少するときには、要求噴射量ＱＢが筒内噴射弁３７の最小噴射量ＱＤＭＩＮ未満とならないように、目標燃圧ＰＴを低下させている。しかしながら、目標燃圧ＰＴの低下に応じて高圧燃料ポンプ２４の燃料吐出を完全に停止したとしても、高圧燃料配管２６内の燃圧ＰＭは、筒内噴射弁３７の噴射による燃料消費の量に応じた比率でしか低下しない。そのため、筒内流入空気量ＫＬが大幅に減少した場合には、燃圧ＰＭの低下が間に合わず、要求噴射量ＱＢが筒内噴射弁３７の最小噴射量ＱＤＭＩＮを下回ってしまうことがある。そうした状態では、筒内噴射量ＱＤを最小噴射量ＱＤＭＩＮ未満とすることができない以上、筒内噴射を実施すれば、自ずと、気筒１６内での燃焼に要求噴射量ＱＢを超える燃料が供給されてしまうことになる。そのため、筒内噴射弁３７の最小噴射量ＱＤＭＩＮが要求噴射量ＱＢを上回る状況が続く限り、筒内噴射用学習処理は実施できないことになる。
【０１０７】
ここで、燃圧ＰＭの低下率が一定であるとした場合、目標燃圧ＰＴの低下幅が大きくなるほど、燃圧ＰＭの低下の遅れ期間は長くなる。そして、目標燃圧ＰＴの低下幅が最大となるのは、目標燃圧ＰＴの設定範囲の上限から同設定範囲の下限まで同目標燃圧ＰＴが低下されるときである。よって、目標燃圧ＰＴの上限値ＰＴＭＡＸを予め引き下げておけば、最小噴射量ＱＤＭＩＮが要求噴射量ＱＢを上回る状況は生じ難くなる。
【０１０８】
なお、上記のような最小噴射量ＱＤＭＩＮが要求噴射量ＱＢを上回る状況は、要求噴射量ＱＢがある程度よりも少ない場合にのみ発生する。すなわち、上記状況が生じ得る要求噴射量ＱＢには上限がある。ここで、そうした要求噴射量ＱＢの上限の値を規定値Ｙとすると、要求噴射量ＱＢが規定値Ｙ以下となることがなければ、最小噴射量ＱＤＭＩＮによる制限のため、筒内噴射用学習処理が実施不能となる事態は生じないことになる。
【０１０９】
一方、エンジン回転数ＮＥが一定の場合、吸入空気量ＧＡが少ないほど、筒内流入空気量ＫＬが少なくなり、要求噴射量ＱＢも少なくなる。そのため、吸入空気量ＧＡが少ない学習領域ほど、その領域内での要求噴射量ＱＢの最小値は小さくなる。本実施形態では、５つの学習領域のうち、最も吸入空気量ＧＡが少ない領域である「識別番号＝０」の学習領域だけが、要求噴射量ＱＢの最小値が上記規定値Ｙ以下となる学習領域となっている。
【０１１０】
本実施形態では、上述の目標燃圧設定ルーチン（図１２）の処理により、「識別番号＝０」の学習領域における筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［０］の学習が未完了であるときには、同学習が完了しているときの値（第１上限値Ｐ０）よりも低い値（第２上限値Ｐ１）を目標燃圧ＰＴの上限値ＰＴＭＡＸとして設定している。さらに、本実施形態では、工場出荷後やバッテリクリア後における筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［０］の初めての学習、すなわち同筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［０］の初回学習が未完了の場合には、上記第２上限値Ｐ１よりも更に低い値（第３上限値Ｐ２）を目標燃圧ＰＴの上限値ＰＴＭＡＸとして設定している。
【０１１１】
図１５に、筒内流入空気量ＫＬが大幅に減少したときの、燃圧ＰＭ、要求噴射量ＱＢ、及び筒内噴射弁３７の最小噴射量ＱＤＭＩＮの推移を示す。なお、同図におけるＰＭ［０］及びＱＤＭＩＮ［０］は、目標燃圧ＰＴの上限値ＰＴＭＡＸの値として第１上限値Ｐ０が設定されているときの燃圧ＰＭ及び最小噴射量ＱＤＭＩＮの推移を示している。また、同図におけるＰＭ［１］及びＱＤＭＩＮ［１］は、目標燃圧ＰＴの上限値ＰＴＭＡＸの値として第２上限値Ｐ１が設定されているときの燃圧ＰＭ及び最小噴射量ＱＤＭＩＮの推移を示している。さらに、ＰＭ［２］及びＱＤＭＩＮ［２］はそれぞれ、目標燃圧ＰＴの上限値ＰＴＭＡＸの値として第３上限値Ｐ２が設定されているときの燃圧ＰＭ及び最小噴射量ＱＤＭＩＮの推移を示している。
【０１１２】
また、同図におけるＰＴ０は、図１２の目標燃圧設定ルーチンにおけるステップＳ６００において演算された時点の目標燃圧ＰＴの値（以下、ベース目標燃圧と記載する）を示している。筒内流入空気量ＫＬが低下する時刻ｔ２０以前には、ベース目標燃圧ＰＴ０は、第１上限値Ｐ０を上回る値となっている。そのため、上限値ＰＴＭＡＸとして第１上限値Ｐ０、第２上限値Ｐ１、第３上限値Ｐ２のいずれを設定した場合にも、時刻ｔ２０以前における目標燃圧ＰＴの値は、上限値ＰＴＭＡＸとして設定した値となっている。
【０１１３】
時刻ｔ２０に、筒内流入空気量ＫＬが減少すると、それに応じて要求噴射量ＱＢも減少するようになる。そして、減少後の要求噴射量ＱＢよりも筒内噴射弁３７の最小噴射量ＱＤＭＩＮが小さい値となるように、目標燃圧ＰＴが低下される。ただし、目標燃圧ＰＴを低下しても、燃圧ＰＭは直ちには低下しないため、時刻ｔ２０の直後には、要求噴射量ＱＢが最小噴射量ＱＤＭＩＮを下回った状態となる。このとき、最小噴射量ＱＤＭＩＮが要求噴射量ＱＢ以下の値となる時期は、目標燃圧ＰＴを低下する前の燃圧ＰＭが低いほど早くなる。
【０１１４】
ここで、時刻ｔ２０の直後に、筒内噴射用学習処理の成立に必要な要件のうち、最小噴射量ＱＤＭＩＮにかかる要件以外の要件がすべて満たされていると、目標燃圧ＰＴの上限値ＰＴＭＡＸとして第１上限値Ｐ０を設定したときよりも第２上限値Ｐ１を設定したときの方が、筒内噴射用学習処理を早期から開始できることになる。そして、同上限値ＰＴＭＡＸとして第２上限値Ｐ１を設定したときよりも第３上限値Ｐ２を設定したときの方が、筒内噴射用学習処理を更に早期から開始できることになる。
【０１１５】
このように本実施形態では、筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［０］の学習が未完了の場合に、目標燃圧ＰＴの上限値ＰＴＭＡＸを引き下げることで、同学習の実施機会を増やしている。また、初期値から更新を開始する筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［０］の初回学習には、学習済みの値から更新を開始する２回目以降の学習よりも長い時間がかかると予測されるが、そうした初回学習が未完了の場合には、目標燃圧ＰＴの上限値ＰＴＭＡＸが更に引き下げられて、同初回学習の実施機会が更に増すようになる。その一方で、筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［０］の学習が完了した後は、目標燃圧ＰＴの上限値ＰＴＭＡＸが引き上げられるため、高圧の燃料噴射が可能となる。
【０１１６】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・筒内噴射を停止しても、筒内噴射弁３７の噴口部温度ＴＨが許容範囲内の温度までしか上がらないのであれば、保護噴射制御は割愛してもよい。
【０１１７】
・上記目標燃圧設定処理においては、初回学習が未完了の場合、二回目以降の学習が未完了な場合、学習が完了している場合、との３つに場合分けして上限値ＰＴＭＡＸを３段階に変更していたが、未完了の学習が初回であるかどうかは考慮せず、学習が未完了な場合と完了している場合とで上限値ＰＴＭＡＸを異ならせるようにしてもよい。
【０１１８】
・上記目標燃圧設定処理における学習の完了、未完了に応じた上限値ＰＴＭＡＸを、複数の学習領域の筒内噴射用空燃比学習値ＬＤ［ｉ］を対象として行うようにしてもよい。
・最小噴射量ＱＤＭＩＮが要求噴射量ＱＢを上回る状況にならない、或いはそうした状況が生じる頻度が少ないのであれば、目標燃圧設定処理での学習の完了、未完了に応じた上限値ＰＴＭＡＸの変更を行わないようにしてもよい。
【０１１９】
・エンジン回転数ＮＥや筒内流入空気量ＫＬのような吸入空気量ＧＡ以外のパラメータに応じて学習領域を区分けするようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２０】
１０…エンジン、１３…エアフローメータ、１６…気筒、１８…空燃比センサ、２４…高圧燃料ポンプ、２５…ポート噴射弁、３７…筒内噴射弁、３８…燃圧センサ、４０…電子制御ユニット、４１…回転速度センサ、４２…スロットルセンサ、４４…空燃比フィードバック制御部、４５…空燃比学習制御部、４６…噴き分け比率演算部、４７…燃圧制御部。
【図１】
2018009478.tif 000005
【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】
2018009478.tif 000011
【図８】
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【図９】
2018009478.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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