(57)【要約】【課題】多段噴射の１回当たりの噴射パルス幅が最小噴射パルス幅を下回ることを抑制しつつ、多段噴射における噴射回数を可及的に最適値に維持できる、筒内噴射式内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】本発明に係る制御装置は、燃圧がベース燃圧であるときの多段噴射での１回当たりの噴射パルス幅ＴＩsnが最小噴射パルス幅ＴＩminを下回る条件であるときに、燃圧をベース燃圧よりも低下させ、１回当たりの噴射パルス幅ＴＩsnが最小噴射パルス幅ＴＩminを上回るようにして多段噴射を行わせる。【選択図】図５
2019052632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁に供給される燃圧を可変とする燃料供給装置とを備えた筒内噴射式内燃機関に適用される制御装置であって、
１燃焼サイクル中に前記燃料噴射弁から噴射させる総燃料噴射量を設定する総噴射量設定部と、
前記総燃料噴射量を１燃焼サイクル中に複数回に分けて噴射させる多段噴射における噴射回数を設定する回数設定部と、
前記燃圧がベース燃圧であるときの前記多段噴射での１回当たりの噴射パルス幅が最小噴射パルス幅を下回る条件であるときに、前記燃圧を前記ベース燃圧よりも低下させ、１回当たりの噴射パルス幅が前記最小噴射パルス幅を上回るようにして多段噴射を行わせる多段噴射制御部と、
を有する、筒内噴射式内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記多段噴射制御部は、前記噴射回数をＮtg、前記最小噴射パルス幅をＴＩmin、前記燃圧が前記ベース燃圧であるときに前記総燃料噴射量に相当する総燃料噴射パルス幅をＴＩとしたときに、ＴＩmin×Ｎtg／ＴＩが第１判定値（＜1.0）以下になる条件である場合、前記ベース燃圧で多段噴射を行わせる、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記多段噴射制御部は、前記噴射回数をＮtg、前記最小噴射パルス幅をＴＩmin、前記燃圧が前記ベース燃圧であるときに前記総燃料噴射量に相当する総燃料噴射パルス幅をＴＩとしたときに、ＴＩmin×Ｎtg／ＴＩが第１判定値（＜1.0）よりも大きくなる条件である場合、前記燃圧を、前記ベース燃圧からＴＩ／Ｎtgが最小噴射パルス幅ＴＩmin以上になる燃圧まで低下させる、請求項１又は請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記多段噴射制御部は、前記燃圧を前記ベース燃圧よりも低下させている状態で、ＴＩmin×Ｎtg／ＴＩが前記第１判定値よりも小さくなったときに、前記燃圧を前記ベース燃圧に向けて上昇させる、請求項３記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記多段噴射制御部は、前記燃圧を所定範囲内で変化させる、請求項３又は請求項４記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記多段噴射制御部は、前記燃圧を前記ベース燃圧よりも低い所定燃圧まで低下させても、１回当たりの噴射パルス幅が前記最小噴射パルス幅を下回る条件であるときに、前記噴射回数を減らすことで、１回当たりの噴射パルス幅が前記最小噴射パルス幅を上回るようにして燃料噴射を行わせる、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記多段噴射制御部は、前記燃圧がベース燃圧であるときのＴＩmin×Ｎtg／ＴＩが前記第１判定値よりも大きい第２判定値を超える条件のときに、前記噴射回数を減らすことで、１回当たりの噴射パルス幅が前記最小噴射パルス幅を上回るようにして多段噴射を行わせる、請求項３記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記多段噴射制御部は、前記噴射回数を減らした状態でのＴＩmin×Ｎtg／ＴＩが、前記第１判定値よりも小さい第３判定値を超えるときは、前記噴射回数を減らした状態を維持し、ＴＩmin×Ｎtg／ＴＩが前記第３判定値を下回るようになったときに前記噴射回数を増加させる、請求項７記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記多段噴射制御部は、前記噴射回数を減らすときに前記燃圧を上昇させる、請求項６又は請求項７記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記多段噴射制御部は、前記燃圧の低下を前記内燃機関の暖機中に行う、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
前記多段噴射制御部は、前記内燃機関の暖機後のアイドル状態で前記噴射回数を減らした場合、当該アイドル状態が解除されたときに前記噴射回数を増加させる、請求項６又は請求項７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、筒内噴射式内燃機関の制御装置に関し、詳しくは、１燃焼サイクル中に燃料を複数回に分けて噴射させる多段噴射の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、機関温度が所定温度以下のときに、１燃焼サイクル中に噴射すべき総噴射量が多くなるにしたがって、或いは、１燃焼サイクル中に必要とされる総噴射パルス幅が大きくなるにしたがって、１燃焼サイクル中における分割噴射の回数を増やすことを特徴とした、筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０２０２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、筒内噴射式内燃機関において、１燃焼サイクルでの総燃料噴射量を複数回に分けて噴射する多段噴射を実施する場合、多段噴射における噴射回数（総燃料噴射量の分割数）は、パティキュレートマター（Particulate Matter、排気微粒子）の排出粒子数ＰＮ（Particulate Number）や、エンジンオイルへの燃料の溶け込み量（オイル希釈量）などを十分に抑制できる回数に適合される。
しかし、内燃機関におけるフリクションの変化や補機類の動作状態などによっては、最適な噴射回数に設定すると、多段噴射の１回当たりの噴射パルス幅が、燃料の計量精度を維持できる最小噴射パルス幅を下回る可能性があった。
ここで、最小噴射パルス幅以上の噴射パルス幅を確保するために多段噴射における噴射回数を最適回数から減らすと、ＰＮやオイル希釈量が悪化するという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、多段噴射の１回当たりの噴射パルス幅が最小噴射パルス幅を下回ることを抑制しつつ、多段噴射における噴射回数を可及的に最適値に維持できる、筒内噴射式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】
【０００６】
本発明によれば、その１つの態様において、燃圧がベース燃圧であるときの多段噴射での１回当たりの噴射パルス幅が最小噴射パルス幅を下回る条件であるときに、燃圧をベース燃圧よりも低下させ、１回当たりの噴射パルス幅が最小噴射パルス幅を上回るようにして多段噴射を行わせる。
【発明の効果】
【０００７】
上記発明によると、多段噴射の１回当たりの噴射パルス幅が最小噴射パルス幅を下回ることを抑制しつつ、多段噴射における噴射回数を可及的に最適値に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】筒内噴射式内燃機関の燃料噴射システムを示す図である。
【図２】制御装置の燃料噴射制御機能を示すブロック図である。
【図３】多段噴射における噴射回数を減らす処理が行われる場合の燃圧ＦＰ、目標噴射回数Ｎtg、パルス比率ＰＲなどの挙動を例示するタイムチャートである。
【図４】燃圧に対するＰＮの変化を多段噴射の噴射回数毎に示す線図である。
【図５】燃圧を低下させる処理が行われる場合の燃圧ＦＰ、目標噴射回数Ｎtg、パルス比率ＰＲなどの挙動を例示するタイムチャートである。
【図６】燃圧を低下させる処理及び多段噴射における噴射回数を減らす処理が行われる場合の燃圧ＦＰ、目標噴射回数Ｎtg、パルス比率ＰＲなどの挙動を例示するタイムチャートである。
【図７】暖機後に多段噴射における噴射回数を減らす処理が行われる場合の燃圧ＦＰ、目標噴射回数Ｎtg、パルス比率ＰＲなどの挙動を例示するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、車両用の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射システムを示す図である。
図１の燃料噴射システムは、内燃機関１０１と、燃料噴射弁１０５と、燃料噴射弁１０５による燃料噴射をはじめとする内燃機関１０１の制御全般を司るコンピュータであるＥＣＵ（Engine Control Unit）１０９とを有する。
【００１０】
図１において、内燃機関１０１の吸気は、空気流量計１２０、電制スロットル弁１１９、コレクタ１１５の順に通過し、その後、各気筒に備わる吸気管１１０、吸気弁１０３を介して燃焼室１２１に吸引される。
一方、電動式の低圧燃料ポンプ１２４は、燃料タンク１２３内の燃料を機関駆動式の高圧燃料ポンプ１２５に送る。
【００１１】
高圧燃料ポンプ１２５は、低圧燃料ポンプ１２４から供給された燃料を昇圧し、高圧燃料配管１２８を介して燃料噴射弁１０５に送るものであり、ＥＣＵ１０９は、高圧燃料ポンプ１２５の吐出量を調整して燃料噴射弁１０５に送られる燃料の圧力（以下、燃圧と称する）を目標燃圧に制御する。
上記の燃料タンク１２３、低圧燃料ポンプ１２４、高圧燃料ポンプ１２５、高圧燃料配管１２８などによって、燃料噴射弁１０５に供給される燃圧を可変とする燃料供給装置１２９が構成される。
【００１２】
燃料噴射弁１０５は、内燃機関１０１の燃焼室１２１内（筒内）に燃料を直接噴射する電磁式の燃料噴射弁であり、ＥＣＵ１０９からの指令（噴射パルス信号）を受け、当該指令で指定された時間だけ開弁することで、開弁時間に比例する量の燃料を燃焼室１２１内に噴射する。
ＥＣＵ１０９は、機関運転状態に基づき１燃焼サイクル中（１気筒１サイクル中）に燃料噴射弁１０５から噴射させる燃料の総量（総燃料噴射量）を設定し、また、機関運転状態に基づき総燃料噴射量を１燃焼サイクル中に複数回に分けて噴射させる多段噴射における噴射回数（総燃料噴射量の分割数）を設定し、燃料噴射弁１０５による多段噴射を制御する。
つまり、ＥＣＵ１０９は、総燃料噴射量を設定する総噴射量設定部、多段噴射における噴射回数を設定する回数設定部、及び、燃料噴射弁１０５による多段噴射を行わせる多段噴射制御部としての機能をソフトウェアとして備える。
【００１３】
燃料圧力センサ１２６は、高圧燃料配管１２８内の燃圧ＦＰ、つまり、燃料噴射弁１０５に供給される燃圧ＦＰを検出する。
そして、ＥＣＵ１０９は、燃料圧力センサ１２６が検出した燃圧ＦＰと、機関運転条件に応じて設定した目標燃圧ＦＰtgとの偏差ΔＦＰを演算し、高圧燃料ポンプ１２５の吐出量を調整する電磁調量弁の操作量を偏差ΔＦＰに基づく比例動作、積分動作などによって設定する所謂フィードバック制御を実施し、燃圧ＦＰを目標燃圧ＦＰtgに近づける。
【００１４】
また、内燃機関１０１は、点火コイル１０７、点火プラグ１０６を有する点火装置を備える。
ＥＣＵ１０９は、点火コイル１０７への通電を制御することで、点火プラグ１０６による火花（スパーク）の発生を制御する。
【００１５】
そして、燃焼室１２１内の混合気は、点火プラグ１０６が発生する火花により着火燃焼し、燃焼により生じた排気ガスは、排気弁１０４を介して燃焼室１２１内から排気管１１１に排出される。
排気管１１１には、排気ガスを浄化するための３元触媒を収容した触媒コンバータ１１２が備えられている。
【００１６】
ＥＣＵ１０９は、内燃機関１０１の冷却水の温度である水温ＴＷを計測する水温センサ１０８、内燃機関１０１のクランク軸（図示省略）の角度を計測するクランク角センサ１１６、内燃機関１０１の吸入空気流量ＱＡを計測する空気流量計１２０、内燃機関１０１の排気ガス中の酸素濃度に基づき混合気の空燃比を検出する空燃比センサ１１３、運転者が操作するアクセルの開度ＡＣＣを示すアクセル開度センサ１２２、及び、前述した燃料圧力センサ１２６などからの検出信号を入力する。
【００１７】
そして、ＥＣＵ１０９は、アクセル開度センサ１２２の信号から、内燃機関１０１の要求トルクを算出するとともに、内燃機関１０１がアイドル運転状態であるか否かの判定などを行う。
また、ＥＣＵ１０９は、クランク角センサ１１６の検出信号を基に機関回転速度ＮＥを演算し、水温センサ１０８の検出信号に基づき内燃機関１０１が暖機中であるか否かの判定などを行う。
【００１８】
また、ＥＣＵ１０９は、上述の要求トルクなどから目標吸入空気量を算出し、この目標吸入空気量に見合った開度信号を電制スロットル弁１１９に出力し、また、１燃焼サイクルでの総燃料噴射量を吸入空気量や機関回転速度などに基づき算出して燃料噴射弁１０５による多段噴射を行わせ、更に、機関負荷や機関回転速度などに応じて点火時期を算出して点火コイル１０７に点火信号を出力する。
【００１９】
図２は、ＥＣＵ１０９が備える多段噴射制御機能を示す機能ブロック図である。
基本噴射パルス幅演算部２００は、空気流量計１２０が検出した吸入空気流量ＱＡと機関回転速度ＮＥ（エンジン回転数rpm）とに基づき、燃圧ＦＰが基準燃圧ＦＰｓであるときに理論空燃比の混合気を生成するための基本燃料噴射パルス幅ＴＰ[ms]を演算する。
【００２０】
燃料噴射パルス幅演算部２０１（総噴射量設定部）は、基本燃料噴射パルス幅ＴＰを、水温ＴＷなどの運転条件に基づく各種燃料補正項、及び、燃料圧力センサ１２６が検出した燃圧ＦＰに基づく燃圧補正項などに応じて補正して、１燃焼サイクルにおける総燃料噴射パルス幅ＴＩを演算する。
総燃料噴射パルス幅ＴＩは、１燃焼サイクル中に燃料噴射弁１０５から噴射させる総燃料噴射量に相当する。
【００２１】
目標燃圧マップ部２０２は、例えば、基本燃料噴射パルス幅ＴＰ（機関負荷）、機関回転速度ＮＥ、水温ＴＷなどの運転条件に応じて目標燃圧ＦＰtgmを記憶したマップを複数の燃焼モード毎に備える。
複数の燃焼モードとは、例えば、成層燃焼モード、均質燃焼モード、触媒暖機中における点火時期のリタードモードなどである。
【００２２】
多段噴射回数マップ部２０３（回数設定部）は、例えば、基本燃料噴射パルス幅ＴＰ（機関負荷）、機関回転速度ＮＥ、水温ＴＷなどの運転条件に応じて多段噴射における目標噴射回数Ｎtgm（総燃料噴射パルス幅ＴＩの分割数）を記憶したマップを複数の燃焼モード毎に備える。
多段噴射分割比マップ部２０４は、例えば、基本燃料噴射パルス幅ＴＰ（機関負荷）、機関回転速度ＮＥ、水温ＴＷなどの運転条件に応じて多段噴射の目標分割比ＳＲtgmを記憶したマップを複数の燃焼モード、及び、噴射回数Ｎ毎に備える。
【００２３】
ここで、目標分割比ＳＲtgmは、多段噴射の各噴射に総燃料噴射パルス幅ＴＩの何パーセントをそれぞれ振り分けるかを指定するものであり、多段噴射の各噴射における分割比（％）を総和すると１００％になる。
例えば、総燃料噴射パルス幅ＴＩを２回に分けて噴射する多段噴射（目標噴射回数Ｎtgm＝２回）において、初回噴射の分割比ＳＲが２５％に指定された場合、初回噴射で総燃料噴射パルス幅ＴＩの２５％を噴射させ、２回目の噴射で総燃料噴射パルス幅ＴＩの７５％を噴射させることになる。但し、多段噴射において総燃料噴射パルス幅ＴＩを各噴射に均等に割り振ることができる。
【００２４】
噴射タイミングマップ部２０５は、例えば、基本燃料噴射パルス幅ＴＰ（機関負荷）、機関回転速度ＮＥ、水温ＴＷなどの運転条件に応じて、多段噴射の各噴射の噴射タイミングＩＴを記憶したマップを複数の燃焼モード、及び、噴射回数Ｎtg毎に備える。
多段噴射制御部２０６は、総燃料噴射パルス幅ＴＩ、燃料噴射弁１０５で燃料の計量精度を維持できる最小噴射パルス幅ＴＩmin、燃焼モードの情報を受け、目標燃圧マップ部２０２からそのときの運転条件に対応する目標燃圧ＦＰtgmを検索し、また、多段噴射回数マップ部２０３からそのときの運転条件に対応する目標噴射回数Ｎtgmを検索する。
【００２５】
そして、多段噴射制御部２０６は、総燃料噴射パルス幅ＴＩ、最小噴射パルス幅ＴＩmin、目標噴射回数Ｎtgmに基づき、現状の目標燃圧ＦＰtgm（ベース燃圧）の条件下で、目標噴射回数Ｎtgmでの多段噴射が可能であるか否かを判断する。
多段噴射制御部２０６は、総燃料噴射パルス幅ＴＩを目標噴射回数Ｎtgmに均等に分けて多段噴射させると仮定したときに、多段噴射の各噴射における噴射パルス幅ＴＩsn（ＴＩsn＝ＴＩ／Ｎtgm）が最小噴射パルス幅ＴＩmin以上になる場合は、前提条件とした目標噴射回数Ｎtgm及び目標燃圧ＦＰtgmでの多段噴射が可能であると判断する。
【００２６】
このとき、多段噴射制御部２０６は、目標噴射回数Ｎtgmをそのまま最終的な目標噴射回数Ｎtgに設定し、この目標噴射回数Ｎtgを、後述する多段噴射分割比制御部２０７及び多段噴射タイミング制御部２０８に出力し、また、目標燃圧ＦＰtgmをそのまま最終的な目標燃圧ＦＰtgに設定し、燃圧制御部２０９に出力する。
燃圧制御部２０９は、目標燃圧ＦＰtgと燃料圧力センサ１２６が検出した燃圧ＦＰとに基づき、高圧燃料ポンプ１２５の吐出量を調整するフィードバック制御を実施する。
【００２７】
一方、多段噴射制御部２０６は、総燃料噴射パルス幅ＴＩを目標噴射回数Ｎtgmに均等に分けて多段噴射させると仮定したときに、多段噴射の各噴射における噴射パルス幅ＴＩsnが最小噴射パルス幅ＴＩminを下回る場合は、前提条件とした目標噴射回数Ｎtgm及び目標燃圧ＦＰtgmでの多段噴射が不能であると判断する。
つまり、最小噴射パルス幅ＴＩminを下回る噴射パルス幅ＴＩsnで多段噴射が行われると、燃料噴射弁１０５による燃料の計量精度が低下し、総燃料噴射パルス幅ＴＩに見合う量の燃料を精度よく噴射させることができず、空燃比の制御精度が低下する。
【００２８】
そのため、多段噴射制御部２０６は、最小噴射パルス幅ＴＩminを下回る噴射パルス幅ＴＩsnで多段噴射が行われる条件を多段噴射の不能状態と判断し、最小噴射パルス幅ＴＩmin以上の噴射パルス幅ＴＩsnで多段噴射が行われるように、多段噴射の条件を変更する。
詳細には、多段噴射制御部２０６は、最小噴射パルス幅ＴＩminを下回る噴射パルス幅ＴＩsnで多段噴射が行われる条件であるときに、目標燃圧ＦＰtgをそのときの運転条件に応じてマップから求めた目標燃圧ＦＰtgm（ベース燃圧）よりも低下させることで、同じ燃料量を噴射するために要する噴射パルス幅（開弁時間）を長くし、目標噴射回数Ｎtgmを変更せずに多段噴射の各噴射における噴射パルス幅ＴＩsnを最小噴射パルス幅ＴＩmin以上にする。
係る多段噴射制御部２０６の制御機能によって、最適な目標噴射回数Ｎtgmを維持しつつ、最小噴射パルス幅ＴＩminを下回る噴射パルス幅ＴＩsnでの多段噴射、つまり、燃料噴射弁１０５による燃料の計量精度の低下が抑制される。
【００２９】
また、多段噴射制御部２０６は、目標燃圧ＦＰtgを所定の下限値（リミッターＦＰmin）まで低下させても、多段噴射の各噴射における噴射パルス幅ＴＩsnが最小噴射パルス幅ＴＩmin以上にならない場合、目標燃圧ＦＰtgをベース燃圧の戻すとともに、目標噴射回数Ｎtgをそのときの運転条件に応じてマップから求めた目標噴射回数Ｎtgm（ベース噴射回数）よりも減らすことで、多段噴射の各噴射における噴射パルス幅ＴＩsnを最小噴射パルス幅ＴＩmin以上にする。
係る多段噴射制御部２０６の制御機能によって、過剰に目標燃圧ＦＰtgが下げられることを抑止でき、また、最小噴射パルス幅ＴＩminを下回る噴射パルス幅ＴＩsnでの多段噴射、つまり、燃料噴射弁１０５による燃料の計量精度の低下が抑制される。
【００３０】
多段噴射分割比制御部２０７は、多段噴射制御部２０６で設定された目標噴射回数Ｎtg、総燃料噴射パルス幅ＴＩ、最小噴射パルス幅ＴＩmin、燃焼モードなどの情報を受け、多段噴射分割比マップ部２０４からそのときの運転条件及び目標噴射回数Ｎtgに対応する目標分割比ＳＲtgmを検索する。
そして、多段噴射分割比制御部２０７は、総燃料噴射パルス幅ＴＩ、最小噴射パルス幅ＴＩmin、目標噴射回数Ｎtg、目標分割比ＳＲtgmから、目標分割比ＳＲtgmでの多段噴射が可能であるか否かを判断する。
【００３１】
つまり、多段噴射分割比制御部２０７は、総燃料噴射パルス幅ＴＩを目標噴射回数Ｎtgに分けて噴射し、かつ、各噴射の噴射パルス幅ＴＩsnを目標分割比ＳＲtgmにしたがって設定したと仮定したときに、各噴射の噴射パルス幅ＴＩsnが全て最小噴射パルス幅ＴＩmin以上であれば、目標分割比ＳＲtgmに応じたパルス幅の割り付けでの多段噴射が可能であると判断する。
一方、多段噴射分割比制御部２０７は、総燃料噴射パルス幅ＴＩを目標噴射回数Ｎtgに分けて噴射し、かつ、各噴射の噴射パルス幅ＴＩsnを目標分割比ＳＲtgmにしたがって設定したと仮定したときに、各噴射の噴射パルス幅ＴＩsnのうちで最小噴射パルス幅ＴＩminを下回るものがあれば、目標分割比ＳＲtgmに応じたパルス幅の割り付けでの多段噴射は不能であると判断する。
【００３２】
多段噴射分割比制御部２０７は、目標分割比ＳＲtgmでの多段噴射が可能であると判断すると、マップから検索した目標分割比ＳＲtgmをそのまま最終的な目標分割比ＳＲtgに設定して出力する。
また、多段噴射分割比制御部２０７は、目標分割比ＳＲtgmでの多段噴射が不能であると判断すると、最小噴射パルス幅ＴＩminを下回る噴射パルス幅ＴＩsnに設定された噴射回の分割比ＳＲを増加させて最小噴射パルス幅ＴＩmin以上の噴射パルス幅ＴＩsnを割り付けるように修正するとともに、相対的に、最小噴射パルス幅ＴＩmin以上の噴射パルス幅ＴＩsnに設定された噴射回の分割比を噴射パルス幅ＴＩsnが最小噴射パルス幅ＴＩminを下回らない範囲で減少させる。
【００３３】
つまり、多段噴射分割比制御部２０７は、総燃料噴射パルス幅ＴＩの多段噴射の各噴射回への割り振りを、各噴射回における噴射パルス幅が全て最小噴射パルス幅ＴＩminを下回らないように調整する。
そして、多段噴射分割比制御部２０７は、上記のようにして訂正した目標分割比ＳＲtgmを最終的な目標分割比ＳＲtgとして出力する。
なお、多段噴射分割比制御部２０７は、目標分割比ＳＲtgmに応じたパルス幅の割り付けでの多段噴射が不能であると判断したときに、総燃料噴射パルス幅ＴＩを多段噴射の各噴射回に均等に割り付ける目標分割比ＳＲtgを出力することができる。
【００３４】
多段噴射タイミング制御部２０８は、目標噴射回数Ｎtg、燃焼モードの情報を受け、噴射タイミングマップ部２０５からそのときの運転条件及び目標噴射回数Ｎtgに対応する噴射タイミングＩＴを検索する。
燃料噴射弁駆動制御部２１０は、目標噴射回数Ｎtg、目標分割比ＳＲtg、総燃料噴射パルス幅ＴＩ、噴射タイミングＩＴの情報を受け、係る指令に応じて多段噴射の各噴射の噴射パルス幅ＴＩsnを決定し、噴射タイミングＩＴの指令に応じたタイミングで噴射パルス幅ＴＩsnの噴射パルス信号を燃料噴射弁１０５に出力する。
【００３５】
図３は、ＥＣＵ１０９が、内燃機関１０１の冷機状態でのファーストアイドル（fast idle）で、噴射パルス幅ＴＩsnを最小噴射パルス幅ＴＩmin以上にするための制御として、目標燃圧ＦＰtgを変更せずに目標噴射回数Ｎtgを減少させる噴射回数制御を実施するときの目標噴射回数Ｎtgやパルス比率ＰＲなどの挙動を例示するタイムチャートである。
【００３６】
なお、ファーストアイドルとは、内燃機関１０１の冷間始動後（暖機中）の回転保持、暖機性、走行性確保のために、始動後のアイドル回転速度を暖機後よりも高くしている状態であり、目標噴射回数Ｎtgmが比較的多い回数に設定され、かつ、総燃料噴射パルス幅ＴＩが短く、噴射パルス幅ＴＩsnが最小噴射パルス幅ＴＩmin未満になり易い運転条件である。
また、パルス比率ＰＲは、多段噴射の目標噴射回数Ｎtg、最小噴射パルス幅ＴＩmin、総燃料噴射パルス幅ＴＩに基づき、ＲＰ＝ＴＩmin×Ｎtg／ＴＩとして演算される値である。
【００３７】
したがって、総燃料噴射パルス幅ＴＩを目標噴射回数Ｎtgに均等分割したときの噴射パルス幅ＴＩsnが最小噴射パルス幅ＴＩminに一致する場合にパルス比率ＰＲ＝1.0となり、パルス比率ＰＲは、総燃料噴射パルス幅ＴＩを目標噴射回数Ｎtgに均等分割したときの噴射パルス幅ＴＩsnが最小噴射パルス幅ＴＩminよりも大きくなるほど、1.0よりも小さい値になる。
そして、パルス比率ＰＲが1.0を超えるときには、均等割り付けしたときの噴射パルス幅ＴＩsnが最小噴射パルス幅ＴＩminを下回ることを示し、パルス比率ＰＲが1.0以下であるときには、均等割り付けしたときの噴射パルス幅ＴＩsnが最小噴射パルス幅ＴＩmin以上になり、目標噴射回数Ｎtgでの多段噴射が可能であることを示す。
【００３８】
図３における内燃機関１０１の運転条件である冷機ファーストアイドル状態、換言すれば、内燃機関１０１の暖機状態では、目標アイドル回転速度を暖機後よりも高く設定し、また、点火時期を暖機後よりもリタードさせることで、触媒コンバータ１１２の触媒暖機を促進させる場合がある。
係る触媒暖機の促進処理が実施されるときは、内燃機関１０１の吸入空気量がアイドル状態としては多く、また、ＰＮ低減のために燃圧ＦＰが例えば２０MPa以上の高燃圧に設定される条件であり、図３の例では目標噴射回数Ｎtgmが３回に設定される。
ここで、個体差によりファーストアイドル状態での要求空気量が比較的少ない内燃機関１０１の場合、始動後、機関回転速度が目標アイドル回転速度に近づくにしたがって総燃料噴射パルス幅ＴＩが減少し、パルス比率ＰＲが徐々に大きくなる。
【００３９】
図３に示す判定値Ｘは、目標噴射回数Ｎtgでの多段噴射が不能であるか否かを判断するためのパルス比率ＰＲの閾値で、例えば判定値Ｘ＝1.0に設定される。なお、燃料噴射弁１０５の開弁特性のばらつきなどを考慮し、判定値ＸをＸ＜1.0とすることができる。
パルス比率ＰＲが時刻ｔ１で判定値Ｘを超えたとき、ＥＣＵ１０９は、目標噴射回数Ｎtgm（マップ値）での多段噴射が不能であると判断し、目標噴射回数Ｎtgを３回から２回に減じる。
【００４０】
目標噴射回数Ｎtgが３回から２回になると、パルス比率ＰＲは急速に小さくなる。例えば、ＴＩmin＝0.5ms、ＴＩ＝1.45ms、Ｎtg＝３回の条件では、ＰＲ＝1.034であるのに対し、ＴＩmin＝0.5ms、ＴＩ＝1.45ms、Ｎtg＝２回の条件では、ＰＲ＝0.689にまで低下し、目標噴射回数Ｎtgを３回から２回に減じたことで、最小噴射パルス幅ＴＩmin以上の噴射パルス幅ＴＩsnで多段噴射（２回噴射、２分割噴射）を行えることになる。
しかし、目標噴射回数Ｎtgを、最適値であるマップ値（目標噴射回数Ｎtgm）の３回から２回に減じたことで、シリンダ壁面への燃料付着量、混合気の均質性などが変化して燃焼が悪化し、ＰＮの悪化を含む排気性状の悪化、及び、機関回転速度の低下などが発生する場合がある。
【００４１】
図３に示す判定値Ｙは、運転領域の変化や補機負荷の変化などにより、総燃料噴射パルス幅ＴＩが増加に転じたときに、目標噴射回数Ｎtgをマップ値（目標噴射回数Ｎtgm）よりも減らした状態からマップ値（目標噴射回数Ｎtgm）に復帰させるタイミングを判断するためのパルス比率ＰＲの閾値である。
この判定値Ｙ（Ｙ＜Ｘ≦1.0）は、マップ値の目標噴射回数Ｎtgmを設定できるパルス比率ＰＲ、及び、目標噴射回数Ｎtgを減少させたときのパルス比率ＰＲの変動などを考慮し、目標噴射回数Ｎtgのハンチングを抑制できる値に設定される。
【００４２】
図３の時刻ｔ２で、ＥＣＵ１０９は、パルス比率ＰＲが判定値Ｙを下回ったことを判断し、目標噴射回数Ｎtgを２回からマップ値（目標噴射回数Ｎtgm）である３回、つまり、そのときの運転条件における最適値に戻す処理を実施する。
目標噴射回数Ｎtgが本来の３回に戻されると、シリンダ壁面への燃料付着量、混合気の均質性などが改善され、係る燃焼改善によってトルクが増えることで機関回転速度が上昇する。
そして、機関回転速度が上昇すると総燃料噴射パルス幅ＴＩが減り、総燃料噴射パルス幅ＴＩが減ることで再びパルス比率ＰＲが上昇に転じて判定値Ｘを超えるようになり、ＥＣＵ１０９は、時刻ｔ３でパルス比率ＰＲが判定値Ｘを超えたことを判断すると、目標噴射回数Ｎtgをマップ値である３回から２回に減じる処理を再度行うことになる。
【００４３】
上記のように、目標噴射回数Ｎtgを最適値から減らすと、最小噴射パルス幅ＴＩmin以上の噴射パルス幅ＴＩsnで多段噴射を行わせることができるが、ＰＮの悪化を含む排気性状の悪化が生じる可能性がある。
そこで、ＥＣＵ１０９は、最小噴射パルス幅ＴＩmin以上の噴射パルス幅ＴＩsnで多段噴射を行わせるための制御として、目標燃圧ＦＰtgの減少制御を実施するよう構成されており、以下では、目標燃圧ＦＰtgの減少制御によって、目標噴射回数Ｎtgを減らす場合よりもＰＮの悪化を抑制できることを説明する。
【００４４】
図４は、燃圧ＦＰに対するＰＮの変化を、多段噴射の目標噴射回数Ｎtg（Ｎtg＝１，２，３）毎にグラフ化したもので、横軸に燃圧ＦＰ、縦軸にＰＮを表している。
燃圧ＦＰを高くすると燃料噴霧の微粒化が促進されるため、１回噴射（Ｎtg＝１）、２回噴射（Ｎtg＝２）、３回噴射（Ｎtg＝３）のいずれにおいてもＰＮが低減する傾向を示すが、燃圧を高くすると燃料噴霧の貫徹力が強くなって到達距離が長くなるため、燃圧の上昇に応じて低減する傾向を示していたＰＮは、ある燃圧を超えると上昇に転じる。
【００４５】
ここで、燃圧ＦＰが同じでも、多段噴射の目標噴射回数Ｎtgが多くなるほど、換言すれば、１回当たりの噴射パルス幅ＴＩsnが短くなるほど、燃料噴霧の貫徹力が弱くなって到達距離が短くなるから、目標噴射回数Ｎtgが多いほどＰＮは低下する傾向を示す。
また、燃料噴霧の微粒化による気化促進と噴霧の貫徹力（到達距離）との関係性から、ＰＮ低減効果を可及的に大きくできる燃圧領域は、目標噴射回数Ｎtg毎に異なる。
【００４６】
このような特性を考慮し、目標燃圧ＦＰtg及び目標噴射回数Ｎtgのマップ値（ＦＰtgm、Ｎtgm）は運転領域毎に最適値に設定される。
例えば、図４に示す特性において、目標燃圧ＦＰtg＝ＦＰ１、目標噴射回数Ｎtg＝３回が最適値（ＦＰtgm、Ｎtgm）として設定されている運転条件である場合に、最小噴射パルス幅ＴＩminを下回る噴射パルス幅ＴＩsnが設定される条件になって、目標噴射回数Ｎtgを３回から２回に減じたと仮定する。
【００４７】
この場合、目標噴射回数Ｎtgを３回から２回に減じたことに因るＰＮの増加量はΔＰＮであるが、３回噴射を維持して燃圧ＦＰをＦＰ１からＦＰ２（ＦＰ２＜ＦＰ１）にまで低下させたときのＰＮの増加量は同じΔＰＮになる。
つまり、目標噴射回数Ｎtgを３回に維持したまま、燃圧ＦＰをＦＰ１からＦＰ２未満までの間で調整して最小噴射パルス幅ＴＩmin以上の噴射パルス幅ＴＩsnに設定できれば、目標噴射回数Ｎtgを３回から２回に減じる場合よりも、ＰＮの悪化を抑止しつつ最小噴射パルス幅ＴＩmin以上の噴射パルス幅ＴＩsnでの多段噴射を行わせることができる。
【００４８】
このため、ＥＣＵ１０９は、最小噴射パルス幅ＴＩminを下回る噴射パルス幅ＴＩsnが設定される条件になったときに、目標噴射回数Ｎtgを維持したまま目標燃圧ＦＰtgを低下させて最小噴射パルス幅ＴＩmin以上の噴射パルス幅ＴＩsnが設定されるようにする。
但し、最小噴射パルス幅ＴＩmin以上の噴射パルス幅ＴＩsnを設定させるために、図４に示す燃圧ＦＰ２よりも低い燃圧にする必要がある場合は、目標噴射回数Ｎtgを３回から２回に減じた場合のＰＮの増加量であるΔＰＮよりも悪化することになる。
【００４９】
そこで、ＥＣＵ１０９は、最小噴射パルス幅ＴＩmin以上の噴射パルス幅ＴＩsnを設定するために燃圧ＦＰを燃圧ＦＰ２まで低下させる必要がある場合、燃圧ＦＰを低下させて噴射パルス幅ＴＩsnを最小噴射パルス幅ＴＩmin以上にする代わり、燃圧ＦＰを最適値であるＦＰ１（マップ値である目標燃圧ＦＰtgm）に戻して目標噴射回数Ｎtgを目標噴射回数Ｎtgm（マップ値）から減じ、最小噴射パルス幅ＴＩmin以上の噴射パルス幅ＴＩsnを設定できるようにする。
また、ＥＣＵ１０９は、最小噴射パルス幅ＴＩmin以上の噴射パルス幅ＴＩsnでの多段噴射を行わせるため、目標噴射回数Ｎtgをマップ値である目標噴射回数Ｎtgmに維持したまま燃圧ＦＰを低下させるときに、要求される燃圧ＦＰ付近での燃圧変動に対するＰＮ変化が急であると、目標燃圧ＦＰtgをマップ値である目標燃圧ＦＰtgmから低下させる代わりに、燃圧ＦＰを最適値であるＦＰ１（目標燃圧ＦＰtgm）に戻して目標噴射回数Ｎtgを目標噴射回数Ｎtgmから減じ、最小噴射パルス幅ＴＩmin以上の噴射パルス幅ＴＩsnを設定する。
【００５０】
これは、燃圧制御性を考慮すると、最小噴射パルス幅ＴＩmin以上の噴射パルス幅ＴＩsnを設定するために燃圧変動でＰＮが大きく変化する領域（例えば、図４の３回噴射での燃圧ＦＰ２）で燃圧を制御するよりも、目標噴射回数Ｎtgをマップ値である目標噴射回数Ｎtgmから減らして、燃圧変動によるＰＮ変化が緩やかな領域（例えば、図４の２回噴射での燃圧ＦＰ１）で燃圧ＦＰを制御することが排気性能上望ましいためである。
そこで、ＥＣＵ１０９は、ＰＮ悪化代やＰＮ変化特性を考慮して設定された目標燃圧ＦＰtgの低下限界であるリミッターＦＰmin（下限目標燃圧）を記憶し、リミッターＦＰminを下回る燃圧低下が要求される条件のときには、最小噴射パルス幅ＴＩmin以上の噴射パルス幅ＴＩsnでの多段噴射を行わせるための燃圧低下処理をキャンセルし、目標燃圧ＦＰtgを最適値（マップ値である目標燃圧ＦＰtgm）に戻して目標噴射回数Ｎtgをマップ値である目標噴射回数Ｎtgmから減じるようにする。
【００５１】
図５は、最小噴射パルス幅ＴＩmin以上の噴射パルス幅ＴＩsnで多段噴射を行わせるための燃圧低下処理を説明するための図であり、内燃機関１０１の冷機ファーストアイドル状態（暖機中のアイドル運転）での目標燃圧ＦＰtgなどの挙動の一例を表している。
なお、図５に示した、パルス比率ＰＲ、判定値Ｘ、判定値Ｙは、図３で説明したものと同じものであり、詳細な説明は省略する。
【００５２】
判定値Ａ（第１判定値）は、目標燃圧ＦＰtgを低下させる制御を開始させるタイミングを判断するためのパルス比率ＰＲの閾値で、目標噴射回数Ｎtgを減数するか否かを判断するための判定値Ｘ（第２判定値）より低い値である（判定値Ａ＜判定値Ｘ≦1.0）。
これは、燃圧制御によって実際の燃圧ＦＰが変化するまでの応答遅れを考慮し、パルス比率ＰＲが判定値Ｘに達する前から燃圧ＦＰを低下させる処理を開始し、燃圧ＦＰ低下の過渡応答の間で最小噴射パルス幅ＴＩminを下回る噴射パルス幅ＴＩsnでの噴射が実施されることを抑止するためである。
【００５３】
また、判定値Ｂは、目標燃圧ＦＰtgをマップ値である目標燃圧ＦＰtgm（ベース燃圧）に戻すように上昇させる制御を開始させるタイミングを判断するためのパルス比率ＰＲの閾値で、判定値Ａと同様に、燃圧ＦＰｎの応答遅れを考慮して判定値Ｙ（第３判定値）よりも高い値に設定される（判定値Ｙ＜判定値Ｂ＜判定値Ａ＜判定値Ｘ≦1.0）。
【００５４】
図５の時刻ｔ１は、内燃機関１０１の始動開始タイミングで、時刻ｔ１からパルス比率ＰＲが判定値Ａに達する時刻ｔ２までの間では、目標燃圧ＦＰtgはマップ値である目標燃圧ＦＰtgmに保持され、目標噴射回数Ｎtgはマップ値である３回に保持される。
図５の時刻ｔ２から時刻ｔ３の間は、パルス比率ＰＲが判定値Ａを超えたために、ＥＣＵ１０９が燃圧ＦＰを減少変化させる期間である。
【００５５】
ＥＣＵ１０９は、パルス比率ＰＲが判定値Ａを超えると、目標燃圧ＦＰtgを、マップ値である目標燃圧ＦＰtgm（ベース燃圧）を初期値として一定時間毎に所定圧ずつ低下させ、燃圧ＦＰを徐々に低下させる。なお、ＥＣＵ１０９は、パルス比率ＰＲと判定値Ａとの偏差に応じて目標燃圧ＦＰtgの低下量（低下速度）を可変に設定できる。
また、目標燃圧ＦＰtgの低下処理には、リミッターＦＰminが設けられ、ＥＣＵ１０９は、パルス比率ＰＲが判定値Ａを下回るようになるまで、若しくは、目標燃圧ＦＰtgがリミッターＦＰminに達するまで、目標燃圧ＦＰtgを漸減させる。
【００５６】
なお、リミッターＦＰminは、図４における燃圧ＦＰ１、ＦＰ２の間（ＦＰ２＜ＦＰmin＜ＦＰ１）に設定される。また、ＥＣＵ１０９は、目標燃圧ＦＰtgm（ベース燃圧）の関数でリミッターＦＰminを演算することができる。
目標燃圧ＦＰtg（実燃圧ＦＰ）を低下させると、同一燃料量を噴射するための噴射パルス幅が増加するため、パルス比率ＰＲは減少するようになり、時刻ｔ３でパルス比率ＰＲは判定値Ａにまで低下し、目標燃圧ＦＰtgを低下させる処理は停止される。
【００５７】
図５の時刻ｔ３から時刻ｔ４の間は、パルス比率ＰＲが判定値Ａと判定値Ｂとの間の値である期間で、目標燃圧ＦＰtgはパルス比率ＰＲが判定値Ａに達したときの目標燃圧ＦＰtgに保持され、目標噴射回数Ｎtgはマップ値である３回に保持される。
図５の時刻ｔ４から時刻ｔ５の間は、パルス比率ＰＲが判定値Ｂにまで低下し、ＥＣＵ１０９が、目標燃圧ＦＰtgをマップ値である目標燃圧ＦＰtgm（ベース燃圧）にまで戻す処理を実施する期間である。
【００５８】
ＥＣＵ１０９は、パルス比率ＰＲが判定値Ｂに達すると、目標燃圧ＦＰtgをマップ値である目標燃圧ＦＰtgm（ベース燃圧）に向けて一定時間毎に所定圧ずつ増加させ、目標燃圧ＦＰtgが目標燃圧ＦＰtgmに戻った時点（図５の時刻ｔ５）で目標燃圧ＦＰtgの漸増処理を停止させる。
なお、ＥＣＵ１０９は、パルス比率ＰＲと判定値Ｂとの偏差に応じて目標燃圧ＦＰtgの上昇量（上昇速度）を可変に設定することができる。
【００５９】
図６は、内燃機関１０１の冷機ファーストアイドル状態（暖機中）で、ＥＣＵ１０９が目標燃圧ＦＰtgをリミッターＦＰminまで低下させてもパルス比率ＰＲが判定値Ｘを超え、ＥＣＵ１０９が目標噴射回数Ｎtgをマップ値である３回から２回に減じる処理を実施する状況でのパルス比率ＰＲ、目標燃圧ＦＰtg、目標噴射回数Ｎtgなどの挙動の一例を表している。
図６に示した、パルス比率ＰＲ、判定値Ｘ、判定値Ａ、判定値Ｂ、判定値Ｙは、図３、図５と同じものであり、詳細な説明は省略する。
【００６０】
図６の時刻ｔ１で、パルス比率ＰＲが判定値Ａを超えたため、ＥＣＵ１０９は、目標燃圧ＦＰtgをマップ値である目標燃圧ＦＰtgm（ベース燃圧）から漸減させる処理を開始し、時刻ｔ２で目標燃圧ＦＰtgがリミッターＦＰminに達したために目標燃圧ＦＰtgを漸減させる処理を停止し、目標燃圧ＦＰtgをリミッターＦＰminに保持する。
目標燃圧ＦＰtgがリミッターＦＰminに達した後もパルス比率ＰＲが上昇し、時刻ｔ３でパルス比率ＰＲが判定値Ｘを超えたため、ＥＣＵ１０９は、目標噴射回数Ｎtgをマップ値である３回から２回に減じるとともに、目標燃圧ＦＰtgをリミッターＦＰminからマップ値である目標燃圧ＦＰtgmに戻す処理を開始する。
【００６１】
目標噴射回数Ｎtgがマップ値である３回から２回に減じられたことで、パルス比率ＰＲは時刻ｔ３以降で減少に転じ、時刻ｔ４でパルス比率ＰＲが判定値Ｙを下回ったことで、ＥＣＵ１０９は、目標噴射回数Ｎtgをマップ値（目標噴射回数Ｎtgm）に復帰させても最小噴射パルス幅ＴＩmin以上の噴射パルス幅ＴＩsnを設定できる条件（総燃料噴射パルス幅ＴＩ）になったと判断し、目標噴射回数Ｎtgを２回からマップ値である３回に戻す。
このように、ＥＣＵ１０９は、基本的に目標燃圧ＦＰtgを減じてパルス比率ＰＲが判定値Ｘを超えないように制御するが、目標燃圧ＦＰtgをリミッターＦＰminまで低下させてもパルス比率ＰＲが判定値Ｘを超えた場合は、目標燃圧ＦＰtgをマップ値に戻した上で、目標噴射回数Ｎtgをマップ値である目標噴射回数Ｎtgmから減じ、パルス比率ＰＲが判定値Ｘを超える状態の解消を図る。
【００６２】
なお、ＥＣＵ１０９は、目標燃圧ＦＰtgをマップ値である目標燃圧ＦＰtgmに戻すときに、急激な燃圧ＦＰの変動によって燃料噴射弁１０５の計量精度が悪化することを抑止できるように、目標燃圧ＦＰtgを目標燃圧ＦＰtgmに向けて漸増させる。
また、ＥＣＵ１０９が、目標噴射回数Ｎtgを減じるときに目標燃圧ＦＰtgをマップ値に戻すのは、図４に示したように、燃圧ＦＰ変動に対するＰＮの変化が少ない領域の目標燃圧ＦＰtgで内燃機関１０１を運転させ、燃圧ＦＰの制御ばらつきがあってもＰＮを安定して少ない状態に制御できるようにするためである。
なお、ＥＣＵ１０９は、上述した図５、図６にしたがって説明したパルス比率ＰＲに基づく目標燃圧ＦＰtgの制御を、目標噴射回数Ｎtgを減少させた場合の排気ガス、ＰＮへの影響が大きい冷機状態や触媒暖機中、つまり、内燃機関１０１の暖機中に限定して実施することができる。
【００６３】
図７は、上述したパルス比率ＰＲに基づく目標燃圧ＦＰtgの制御を触媒暖機中であることを条件として実施する構成において、触媒暖機完了後のアイドル状態での目標噴射回数Ｎtgの挙動を示した一例である。
なお、図７に示した、パルス比率ＰＲ、判定値Ｘ、判定値Ａ、判定値Ｂ、判定値Ｙは、図３、図５、図６と同じものであり、詳細な説明は省略する。
【００６４】
ＥＣＵ１０９は、図７の時刻ｔ１で触媒暖機の完了、つまり、触媒温度が活性温度に達したことを判定すると、燃焼モードの切り替えによって触媒暖機のために点火時期をリタードさせる制御から通常点火時期での制御に移行し、また、目標アイドル回転速度を触媒暖機用の高回転から水温ＴＷに応じた目標アイドル回転速度に下げる。係る制御によって、内燃機関１０１は要求空気量が少ない運転領域に移行する。
また、図７の時刻ｔ１での触媒暖機の完了判定（燃焼モードの切り替わり判定）に伴い、ＥＣＵ１０９が目標噴射回数Ｎtgmを検索するマップを切り替えることで、目標噴射回数Ｎtgは３回から２回に変更される。
【００６５】
その後の時刻ｔ２において、パルス比率ＰＲは判定値Ａを超えるが、パルス比率ＰＲに基づく目標燃圧ＦＰtgの制御を実施しない条件である触媒暖機の完了後であるため、ＥＣＵ１０９は、パルス比率ＰＲが判定値Ａを超えても目標燃圧ＦＰtgを低下させる制御を実施しない。
内燃機関１０１のフリクションが比較的小さく、総燃料噴射パルス幅ＴＩが標準よりも短く演算される場合、時刻ｔ２後においてパルス比率ＰＲがさらに上昇する。
【００６６】
そして、時刻ｔ３でパルス比率ＰＲが判定値Ｘを超えると、ＥＣＵ１０９は、目標噴射回数Ｎtgをマップ値である２回から１回に減らして、最小噴射パルス幅ＴＩmin以上の噴射パルス幅ＴＩsnを設定できる、換言すれば、パルス比率ＰＲを判定値Ｘ以下にできる目標噴射回数Ｎtgに調整する。
目標噴射回数Ｎtgが２回から１回に減らされた後、運転領域の変化や補機類の動作状況などにより、総燃料噴射パルス幅ＴＩが目標噴射回数Ｎtgを２回にできる値にまで増加することで、時刻ｔ４でパルス比率ＰＲが判定値Ｙを下回るようになる。
【００６７】
しかし、ＥＣＵ１０９は、触媒暖機完了後のアイドル状態でパルス比率ＰＲに基づき目標噴射回数Ｎtgを減らした場合、次にアイドル条件が不成立となるまで（内燃機関１０１が加速されアイドル状態を脱するまで）、マップ値（目標噴射回数Ｎtgm）よりも減数させた目標噴射回数Ｎtgを維持するよう構成される。
目標噴射回数Ｎtgが減少、増加（復帰）する際は、シリンダ壁面への燃料付着量や混合気の均質性などに変化が生じることで燃焼状態が変化するため、回転速度変動が生じ易く、特に機関回転速度の低いアイドル領域においては、燃焼変化による回転速度変動が顕著に表れやすい。
【００６８】
このため、ＥＣＵ１０９は、目標噴射回数Ｎtgをマップ値（目標噴射回数Ｎtgm）から減少させることによる排ガス、ＰＮの影響が比較的小さい運転状態である、触媒暖機判定後若しくは水温、油温等が所定温度以上のアイドル領域に限り、パルス比率ＰＲが判定値Ｙを下回るようになってもマップ値から減少させた目標噴射回数Ｎtgを維持させ、目標噴射回数Ｎtgの復帰に伴う回転変動の発生を抑止する。
そして、ＥＣＵ１０９は、目標噴射回数Ｎtgをマップ値から減少させているアイドル状態が解除されると（換言すれば、目標噴射回数Ｎtgをマップ値から減少させているアイドル状態から非アイドル状態に移行すると）、目標噴射回数Ｎtgをマップ値に戻すように増加させる。
【００６９】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、燃圧、及び、多段噴射の噴射回数を制御すためのパラメータは、上述した最小噴射パルス幅ＴＩminと１燃焼サイクル当たりの総燃料噴射パルス幅ＴＩとの比率以外に、噴射パルス幅や噴射パルス幅を推定できる新たなパラメータを用いても同様の動作が可能であることは言うまでもない。
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００７０】
図２に示したＥＣＵ１０９の制御機能では、ＥＣＵ１０９は、内燃機関１０１の運転条件に応じた標準の目標燃圧ＦＰtgm、内燃機関１０１の運転条件に応じた標準の目標噴射回数Ｎtgmなどをマップからの検索で求めるが、ＥＣＵ１０９は、運転条件を変数とする関数に基づき目標燃圧ＦＰtgm（ベース燃圧）や目標噴射回数Ｎtgm（ベース噴射回数）を演算することができる。
【００７１】
また、ＥＣＵ１０９は、パルス比率ＰＲ（ＲＰ＝ＴＩmin×Ｎtg／ＴＩ）に基づき、最小噴射パルス幅ＴＩmin以上の噴射パルス幅ＴＩsnでの多段噴射が行える条件であるか否かを判断する構成に代えて、総燃料噴射パルス幅ＴＩ、目標噴射回数Ｎtgm、目標分割比ＳＲtgmに基づき特定される各噴射での噴射パルス幅ＴＩsnのうち最も短い噴射パルス幅と最小噴射パルス幅ＴＩminとを比較して、最小噴射パルス幅ＴＩmin以上の噴射パルス幅ＴＩsnでの多段噴射が行える条件であるか否かを判断することができる。
【００７２】
更に、ＥＣＵ１０９は、目標分割比ＳＲtgmに応じた各噴射での噴射パルス幅ＴＩsnのうち最も短い噴射パルス幅が最小噴射パルス幅ＴＩmin未満であると判断したときに、目標分割比ＳＲtgmを所定範囲内で変更することで各噴射回での噴射パルス幅ＴＩsnを全て最小噴射パルス幅ＴＩmin以上にできる場合は、目標分割比ＳＲtgmの変更を実施し、目標分割比ＳＲtgmを所定範囲内で変更しても各噴射回での噴射パルス幅ＴＩsnを全て最小噴射パルス幅ＴＩmin以上にできない場合に目標燃圧ＦＰtgの低下を実施することができる。
また、ＥＣＵ１０９は、目標分割比ＳＲtgmに応じた各噴射での噴射パルス幅ＴＩsnのうち最も短い噴射パルス幅が最小噴射パルス幅ＴＩmin未満であると判断したときに、目標分割比ＳＲtgmを変更せずに、目標燃圧ＦＰtgの低下によって各噴射回での噴射パルス幅ＴＩsnを全て最小噴射パルス幅ＴＩmin以上とすることができる。
【００７３】
また、ＥＣＵ１０９は、内燃機関１０１の暖機後においても、各噴射回での噴射パルス幅ＴＩsnを全て最小噴射パルス幅ＴＩmin以上とするために、目標燃圧ＦＰtgをベース燃圧から低下させる処理を実施することができる。
また、ＥＣＵ１０９は、パルス比率ＰＲの上昇速度に応じて判定値Ａのレベルを変更することができ、パルス比率ＰＲの上昇速度が速いほど判定値Ａのレベルを下げて、燃圧ＦＰを低下させる制御の開始を早めることで、燃圧制御の応答遅れによって噴射パルス幅ＴＩsnが最小噴射パルス幅ＴＩmin未満になることを抑止しつつ、燃圧ＦＰを低下させる制御を過剰に実施してしまうことを抑制できる。
【符号の説明】
【００７４】
１０１…内燃機関、１０５…燃料噴射弁、１０９…ＥＣＵ（制御装置）、１２９…燃料供給装置、２０１…燃料噴射パルス幅演算部（総噴射量設定部）、２０３…多段噴射回数マップ部（回数設定部）、２０６…多段噴射制御部
【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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