(57)【要約】【課題】内燃機関の気筒内に直接的に燃料を噴射する燃料噴射装置から燃料の噴射を複数回に分割して行う場合に、噴射される燃料が吸気弁と干渉することを防止しつつ、燃料の噴射を適切に行うこと。【解決手段】燃料噴射禁止期間が、設定された噴射スケジュールのインターバル期間内に収まるかどうかを判定する。燃料噴射禁止期間が、インターバル期間内に収まらないと判定されると、噴射スケジュールの調整を行う。この場合、噴射スケジュールの調整は、噴射スケジュールにおける最後の噴射期間が、エンジン１１の噴射実行期間内に収まり、かつ各噴射の噴射期間が最小噴射時間を満たす範囲で、燃料噴射禁止期間がインターバル期間に収まるように行われる。【選択図】図１２
2015040500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の気筒内に直接的に燃料を噴射する燃料噴射装置（２１）を制御する燃料噴射制御装置であって、
前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段（Ｓ１００）と、
前記運転状態検出手段の検出結果に基づき、燃料の噴射量、噴射開始時期、及び噴射回数を決定するとともに、複数回の噴射を行う場合、前記燃料噴射装置の最小噴射時間を満たす各噴射の噴射期間、及び各噴射間のインターバル期間からなる、前記噴射開始時期からの噴射スケジュールを設定する噴射スケジュール設定手段（Ｓ１１０〜Ｓ１８０）と、
前記内燃機関の吸気弁のリフト量が所定値以上となり、噴射した燃料と前記吸気弁とが干渉する可能性がある燃料噴射禁止期間が、前記噴射スケジュール設定手段によって設定された噴射スケジュールにおけるインターバル期間内に収まるか否かを判定する判定手段（Ｓ１９０〜Ｓ２３０）と、
前記判定手段により、前記燃料噴射禁止期間が前記インターバル期間内に収まると判定されたときには、前記噴射スケジュール設定手段によって設定された噴射スケジュールをそのままとし、前記燃料噴射禁止期間が前記インターバル期間内に収まらないと判定されたときには、前記噴射スケジュールにおける最後の噴射期間が、前記内燃機関の燃料噴射実行期間内に収まり、かつ、各噴射の噴射期間が前記最小噴射時間を満たす範囲で、前記燃料噴射禁止期間がインターバル期間に収まるように前記噴射スケジュールを調整する噴射スケジュール調整手段（Ｓ１７０、Ｓ２５０〜Ｓ３３０）と、を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記噴射スケジュール調整手段（Ｓ２５０、Ｓ２６０）は、前記燃料噴射禁止期間が、前記噴射スケジュールのいずれかの噴射期間とオーバーラップするとき、前記噴射スケジュールの最後の噴射期間が、前記内燃機関の燃料噴射実行期間内に収まることを条件として、オーバーラップする噴射期間の開始時期を、前記燃料噴射禁止期間の終了時期以降となるように、直前のインターバル期間を伸長させて、前記噴射スケジュールを調整することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記噴射スケジュール調整手段（Ｓ２９０）は、前記燃料噴射禁止期間が、前記噴射スケジュールのいずれかの噴射期間とオーバーラップするとき、１つの噴射期間分の噴射時間を他の噴射期間に振り分けて噴射回数を減少させ、インターバル期間だけが、前記燃料噴射禁止期間とオーバーラップするように、前記噴射スケジュールを調整することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記噴射スケジュール調整手段（Ｓ２５０、Ｓ２７０、Ｓ２９０）は、オーバーラップする噴射期間の開始時期を、前記燃料噴射禁止期間の終了時期以降となるようにインターバル期間を伸ばして、前記噴射スケジュールの調整を行った場合、前記噴射スケジュールの最後の噴射期間が、前記内燃機関の燃料噴射実行期間を超えてしまう場合に、前記噴射回数を減少させる噴射スケジュールの調整を行うことを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記噴射スケジュール調整手段（Ｓ２８０）は、前記燃料噴射禁止期間が、前記噴射スケジュールのいずれかの噴射期間の一部とオーバーラップするとき、オーバーラップしていない部分の噴射時間が、前記燃料噴射装置の最小噴射時間以上である場合には、オーバーラップしている一部の噴射期間をインターバル期間に変更するとともに、その一部の噴射期間分の噴射時間を他の噴射期間に付け加えて、前記噴射スケジュールを調整することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
内燃機関の気筒内に直接的に燃料を噴射する燃料噴射装置（２１）を制御する燃料噴射制御装置であって、
前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段（Ｓ１００）と、
前記運転状態検出手段の検出結果に基づき、燃料の噴射量、噴射回数を決定するとともに、複数回の噴射を行う場合、前記燃料噴射装置の最小噴射時間を満たす各噴射の噴射期間、及び各噴射間のインターバル期間からなる噴射スケジュールを設定する噴射スケジュール設定手段（Ｓ１１０〜Ｓ１８０）と、
前記噴射スケジュールにおける最初の噴射期間から最後の噴射期間までが、前記内燃機関の燃料噴射実行期間内に収まり、かつ、各噴射の噴射期間が前記最小噴射時間を満たす範囲で、前記内燃機関の吸気弁のリフト量が所定値以上となり、噴射した燃料と前記吸気弁とが干渉する可能性がある燃料噴射禁止期間が、前記噴射スケジュールにおける前記インターバル期間内に収まるように、最初に、インターバル期間を定め、そのインターバル期間を基準として、それ以前、及びそれ以後の噴射期間を定めることにより、前記噴射スケジュールを調整する噴射スケジュール調整手段（Ｓ１７０、Ｓ４１０〜Ｓ４７０）と、を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項７】
前記噴射スケジュール調整手段は、前記噴射スケジュールが複数の前記インターバル期間を有する場合、最初の噴射期間及び最後の噴射期間が、前記内燃機関の燃料噴射実行期間内に収まるように、前記燃料噴射禁止期間とオーバーラップさせるインターバル期間を決定することを特徴とする請求項６に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
前記燃料噴射禁止期間とオーバーラップさせるインターバル期間が、前記燃料噴射禁止期間よりも短い場合、前記噴射スケジュール調整手段（Ｓ４２０，Ｓ４３０）は、前記インターバル期間が前記燃料噴射禁止期間を包含するように、前記インターバル期間を伸長補正することを特徴とする請求項７に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項９】
前記燃料噴射禁止期間とオーバーラップさせるインターバル期間として、前記噴射スケジュールのいずれのインターバル期間を選択しても、最初の噴射期間又は最後の噴射期間が、前記内燃機関の燃料噴射実行期間内に収まらない場合、前記噴射スケジュール調整手段は、噴射回数の減少を前記噴射スケジュール設定手段に指示することを特徴とする請求項７又は８に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１０】
前記内燃機関の運転状態が、複数回の噴射を必要とする運転状態となった場合には、１回の噴射だけを行う運転状態である場合に比較して、前記燃料噴射装置が噴射する燃料圧力を高める燃料圧力調整手段を備えることを特徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１１】
前記噴射スケジュール調整手段は、前記内燃機関の回転が加速している場合、インターバル期間の開始から所定時間後に、前記燃料噴射禁止期間が開始するように、前記インターバル期間と前記燃料噴射禁止期間とをオーバーラップさせて、前記噴射スケジュールを調整することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１２】
前記噴射スケジュール調整手段は、前記内燃機関の回転が減速している場合、インターバル期間の終了から所定時間前に、前記燃料噴射禁止期間が終了するように、前記インターバル期間と前記燃料噴射禁止期間とをオーバーラップさせて、前記噴射スケジュールを調整することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１３】
前記噴射スケジュール設定手段は、決定された噴射回数に従って噴射量を分割した場合であって、分割した噴射量に応じた噴射期間の長さが、前記燃料噴射装置の最小噴射時間に満たない場合、決定された噴射回数を減少させ、噴射期間の長さを前記最小噴射時間以上にすることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１４】
前記噴射スケジュール設定手段は、決定された噴射回数に従って噴射量を分割し、その分割噴射量に応じた噴射時間を考慮しつつ、インターバル期間によって、前記燃料噴射装置の駆動のためのエネルギーのチャージ時間が確保されているか否かを判定し、チャージ時間が確保されていないと判定された場合、前記インターバル期間を伸長補正することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１５】
前記噴射スケジュール設定手段は、前記噴射スケジュールにおける最初の噴射期間の開始から、最後の噴射期間の終了までの期間が、前記内燃機関の燃料噴射実行期間内に収まらない長さを有している場合、収まる長さ以下に短縮されるように、決定された噴射回数を減少させることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載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、内燃機関の気筒内に直接的に燃料を噴射する燃料噴射装置を制御する燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
筒内噴射ガソリンエンジンにおいて、燃料噴射装置（インジェクタ）から噴射される燃料が、吸気のためにリフトした吸気弁に付着すると、エンジン出力の低下やスモークの発生を招く虞が生じる。そのため、特許文献１には、噴射した燃料が吸気弁に付着しないように、燃料噴射を行う技術が開示されている。具体的には、燃料噴射期間を算出し、算出した噴射期間が、噴射燃料が吸気弁に付着する虞がある干渉期間に重なる場合には、その重なった噴射期間だけを分割して、干渉期間の後に、その分割した期間分だけの燃料噴射を行う。また、燃料噴射期間の開始タイミングが、干渉期間中に含まれる場合には、燃料噴射期間全体を、干渉期間後に移動させ、干渉期間後に燃料噴射が開始されるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２９１８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、特許文献１の技術では、算出された噴射期間が干渉期間に重なった場合、噴射期間を分割したり、噴射期間全体を移動させたりするだけのものである。そのため、例えば、分割された噴射期間が燃料噴射装置の最小噴射時間に満たない場合には、狙いとする燃料量を精度良く気筒内に噴射することができない虞が生じる。
【０００５】
ここで、エンジンの燃料噴射に関する制御技術として、エンジン負荷に応じて、燃料の噴射回数を可変とするものがある。つまり、エンジンの低負荷時には、１回のみ燃料を噴射することで、点火プラグ近傍に着火性の良好な濃度の混合気を形成する。一方、高負荷時には、複数回に分割して燃料を噴射することで、燃料を効果的に霧化拡散し、燃焼室内に均一混合気を形成する。
【０００６】
しかしながら、燃料の噴射を複数回に分割した場合には、噴射間にインターバル期間を設けることになるので、燃料の噴射開始から、必要燃料量の噴射が終了するまでの期間が相対的に長くなる。このように燃料の噴射開始から噴射終了までの期間が長い場合に、従来技術のように、噴射期間を干渉期間後に移動させようとすると、その噴射期間の終了時期が、筒内噴射ガソリンエンジンの燃料噴射実行期間を超えてしまい、燃料の噴射が適切に完了できない虞が生じる。
【０００７】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の気筒内に直接的に燃料を噴射する燃料噴射装置から燃料の噴射を複数回に分割して行う場合に、噴射される燃料が吸気弁と干渉することを防止しつつ、燃料の噴射を適切に行うことが可能な燃料噴射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】
【０００８】
上記目的を達成するために、第１の発明による燃料噴射制御装置は、内燃機関の気筒内に直接的に燃料を噴射する燃料噴射装置（２１）を制御するものであって、
内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段（Ｓ１００）と、
運転状態検出手段の検出結果に基づき、燃料の噴射量、噴射開始時期、及び噴射回数を決定するとともに、複数回の噴射を行う場合、燃料噴射装置の最小噴射時間を満たす各噴射の噴射期間、及び各噴射間のインターバル期間からなる、噴射開始時期からの噴射スケジュールを設定する噴射スケジュール設定手段（Ｓ１１０〜Ｓ１８０）と、
内燃機関の吸気弁のリフト量が所定値以上となり、噴射した燃料と吸気弁とが干渉する可能性がある燃料噴射禁止期間が、噴射スケジュール設定手段によって設定された噴射スケジュールにおけるインターバル期間内に収まるか否かを判定する判定手段（Ｓ１９０〜Ｓ２３０）と、
判定手段により、燃料噴射禁止期間がインターバル期間内に収まると判定されたときには、噴射スケジュール設定手段によって設定された噴射スケジュールをそのままとし、燃料噴射禁止期間がインターバル期間内に収まらないと判定されたときには、噴射スケジュールにおける最後の噴射期間が、内燃機関の燃料噴射実行期間内に収まり、かつ、各噴射の噴射期間が最小噴射時間を満たす範囲で、燃料噴射禁止期間がインターバル期間に収まるように噴射スケジュールを調整する噴射スケジュール調整手段（Ｓ１７０、Ｓ２５０〜Ｓ３３０）と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
上述したように、第１の発明による燃料噴射制御装置は、まず、噴射スケジュール設定手段が、複数回の噴射を行うと決定した場合に、燃料噴射装置の最小噴射時間を満たす各噴射の噴射期間、及び各噴射間のインターバル期間からなる、噴射開始時期からの噴射スケジュールを設定する。この噴射スケジュールは、内燃機関の運転状態に対応したものであるが、その噴射スケジュールをそのまま採用した場合には、噴射した燃料が、吸気弁に付着してしまう可能性がある。
【００１０】
そこで、第１の発明では、噴射した燃料と吸気弁とが干渉する可能性がある期間を燃料噴射禁止期間とし、この燃料噴射期間が、設定された噴射スケジュールのインターバル期間内に収まるかどうかを判定する。燃料噴射禁止期間がインターバル期間に収まっていれば、その間は、燃料が噴射されないので、燃料が吸気弁に付着することもない。そのため、噴射スケジュール調整手段は、設定された噴射スケジュールを変更せず、そのままとする。
【００１１】
一方、燃料噴射禁止期間が、インターバル期間内に収まらない場合、噴射スケジュールの調整が必要となる。この場合、噴射スケジュール調整手段は、噴射スケジュールにおける最後の噴射期間が、内燃機関の燃料噴射実行期間内に収まり、かつ各噴射の噴射期間が最小噴射時間を満たす範囲で、燃料噴射禁止期間がインターバル期間に収まるように噴射スケジュールを調整する。従って、各噴射期間が燃料噴射装置の最小噴射時間を満たさなくなったり、噴射スケジュールの最後の噴射期間が、内燃機関の燃料噴射実行期間を超えてしまったりすることなく、燃料噴射禁止期間がインターバル期間に収まるように噴射スケジュールの調整を行うことができる。その結果、燃料噴射制御装置は、燃料が吸気弁と干渉することを防止しつつ、目標とする燃料量を燃料噴射装置から適切に噴射させることができる。
【００１２】
また、第２の発明による燃料噴射制御装置は、内燃機関の気筒内に直接的に燃料を噴射する燃料噴射装置（２１）を制御するものであって、
内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段（Ｓ１００）と、
運転状態検出手段の検出結果に基づき、燃料の噴射量、噴射回数を決定するとともに、複数回の噴射を行う場合、燃料噴射装置の最小噴射時間を満たす各噴射の噴射期間、及び各噴射間のインターバル期間からなる噴射スケジュールを設定する噴射スケジュール設定手段（Ｓ１１０〜Ｓ１８０）と、
噴射スケジュールにおける最初の噴射期間から最後の噴射期間までが、内燃機関の燃料噴射実行期間内に収まり、かつ、各噴射の噴射期間が最小噴射時間を満たす範囲で、内燃機関の吸気弁のリフト量が所定値以上となり、噴射した燃料と吸気弁とが干渉する可能性がある燃料噴射禁止期間が、噴射スケジュールにおけるインターバル期間内に収まるように、最初に、インターバル期間を定め、そのインターバル期間を基準として、それ以前、及びそれ以後の噴射期間を定めることにより、噴射スケジュールを調整する噴射スケジュール調整手段（Ｓ１７０、Ｓ４１０〜Ｓ４７０）と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
このように、最初に、インターバル期間が燃料噴射禁止期間を包含するように、インターバル期間を合わせ込み、その後、インターバル期間を基準として、その前後の噴射期間を定めることにより、効率的に、噴射スケジュールの調整を行うことができる。そして、このような噴射スケジュールの調整によっても、第１の発明と同様に、燃料噴射制御装置は、燃料が吸気弁と干渉することを防止しつつ、目標とする燃料量を燃料噴射装置から適切に噴射させることができる。
【００１４】
なお、上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら本発明の範囲を制限することを意図したものではない。
【００１５】
また、上述した特徴以外の、特許請求の範囲の各請求項に記載した技術的特徴に関しては、後述する実施形態の説明及び添付図面から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態による燃料噴射制御装置を含むエンジン制御システムの概略的な構成を示す構成図である。
【図２】エンジン制御用電子制御装置が備える昇圧回路の構成を示す構成図である。
【図３】燃料を噴射する際の分割数を決定するためのマップである。
【図４】従来技術の不具合を説明するための図である。
【図５】従来技術の別の不具合を説明するための図である。
【図６】従来技術のさらに別の不具合を説明するための図である。
【図７】第１実施形態における、噴射スケジュールの設定処理を示したフローチャートである。
【図８】第１実施形態における、噴射スケジュールの調整処理を示したフローチャートである。
【図９】第１実施形態の噴射スケジュールの設定処理により設定される噴射スケジュールの一例を示したタイミングチャートである。
【図１０】第１実施形態の噴射スケジュールの調整処理による、噴射スケジュールの調整の一例を示したタイミングチャートである。
【図１１】第１実施形態の噴射スケジュールの調整処理による、噴射スケジュールの調整の別の例を示したタイミングチャートである。
【図１２】第１実施形態の噴射スケジュールの調整処理による、噴射スケジュールの調整のさらに別の例を示したタイミングチャートである。
【図１３】第２実施形態における、噴射スケジュールの調整処理を示したフローチャートである。
【図１４】第２実施形態の噴射スケジュールの調整処理による、噴射スケジュールの調整の一例を示したタイミングチャートである。
【図１５】変形例による噴射スケジュールの調整方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る燃料噴射制御装置を、図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１において、内燃機関としての筒内噴射式エンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、モータ１５によって開度調節されるスロットルバルブ１６と、そのスロットルバルブ１６の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ１７とが設けられている。
【００１９】
スロットルバルブ１６の下流側には、サージタンク１８が設けられ、このサージタンク１８には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１９が設けられている。また、サージタンク１８には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド２０が設けられ、各気筒の吸気マニホールド２０に、筒内の気流強度（スワール流強度やタンブル流強度）を制御する気流制御弁３１が設けられている。
【００２０】
エンジン１１の各気筒の上部には、それぞれ燃料を筒内（燃焼室内）に直接噴射するインジェクタ２１が取り付けられている。エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２２が取り付けられ、各点火プラグ２２の火花放電によって筒内の混合気が着火される。また、エンジン１１の吸気弁３７と排気弁３８には、それぞれ開閉タイミングを可変する可変バルブタイミング装置３９，４０が設けられている。
【００２１】
エンジン１１のシリンダブロックには、ノッキングを検出するノックセンサ３２と、冷却水温を検出する冷却水温センサ２３とが取り付けられている。また、クランク軸（図示せず）には、クランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２４が取り付けられている。このクランク角センサ２４の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
【００２２】
エンジン１１の排気管２５には、排出ガスを浄化する上流側触媒２６と下流側触媒２７が設けられ、上流側触媒２６の上流側に、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ２８（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられている。本実施形態では、上流側触媒２６として理論空燃比付近で排出ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等を浄化する三元触媒が用いられ、下流側触媒２７としてＮＯｘ吸蔵還元型触媒が用いられている。このＮＯｘ吸蔵還元型触媒２７は、排出ガスの空燃比がリーンのときに排出ガス中のＮＯｘを吸蔵し、空燃比が理論空燃比付近又はリッチになったときに吸蔵ＮＯｘを還元浄化して放出する特性を持っている。
【００２３】
排気管２５のうちの上流側触媒２６の下流側と吸気管１２のサージタンク１８との間に、排出ガスの一部を吸気側に還流させるためのＥＧＲ配管３３が接続され、このＥＧＲ配管３３の途中に排出ガス還流量（ＥＧＲ量）を制御するＥＧＲ弁３４が設けられている。また、アクセルペダル３５の踏込量（アクセル開度）がアクセルセンサ３６によって検出される。
【００２４】
前述した各種センサの出力は、エンジン制御用電子制御装置（以下「ＥＣＵ」と表記する）３０に入力される。このＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭに記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じてインジェクタ２１の燃料噴射量、燃料噴射回数、燃料噴射時期、及び点火プラグ２２の点火時期等を制御する。その際、ＥＣＵ３０は、実空燃比を目標空燃比に一致させるように燃料噴射量を制御する空燃比フィードバック制御を実行する。すなわち、本実施形態による燃料噴射制御装置は、ＥＣＵ３０の一機能として具現化されている。
【００２５】
ＥＣＵ３０は、インジェクタ２１を駆動する高電圧を発生するための昇圧回路を備えている。この昇圧回路は、各気筒のインジェクタ２１毎に設けられても良いし、複数気筒のインジェクタ２１の駆動に共用されても良い。昇圧回路は、図２に示すように、電源に接続されたコンデンサＣ１を有する。
【００２６】
このコンデンサＣ１は、ＤＣ−ＤＣコンバータからなる昇圧回路に大電流が流されたとき、電源電圧の変動を抑制するために設けられている。そして、昇圧回路は、主に、チャージコイルＬ１、スイッチング素子Ｔｒ、抵抗Ｒ，整流ダイオードＤ１、チャージコンデンサＣ２、及び制御回路４０などからなる。昇圧回路において昇圧された電圧はチャージコンデンサＣ２に蓄えられる。チャージコンデンサＣ２に高電圧が蓄積された状態で、図示しないスイッチング素子を備えた放電回路がオンすることにより、チャージコンデンサＣ２から放電回路を介してインジェクタ２１へ高電圧が印加され、インジェクタ２１には大電流が流れる。なお、大電流の通電によりインジェクタ２１を開弁させた後は、図示しない切替回路により、昇圧回路からインジェクタ２１への通電は遮断され、車載バッテリからの直接通電に切り替えられる。一旦、インジェクタ２１が開弁してしまえば、車載バッテリから通電される電流値にて、十分、開弁状態を維持できるためである。そして、昇圧回路においては、インジェクタ２１への通電が遮断された時点から、チャージコンデンサＣ２への充電が開始される。
【００２７】
この昇圧回路の昇圧動作について、簡単に説明する。制御回路４０がスイッチング素子Ｔｒをオンすることにより、チャージコイルＬ１，スイッチング素子Ｔｒ、及び抵抗Ｒを介して電流が流れる。このとき、抵抗Ｒの端子電圧から抵抗Ｒを流れる電流の電流値が所定値に達したと判定されると、制御回路４０はスイッチング素子Ｔｒをオフする。すると、スイッチング素子Ｔｒがオフされるまでに通電されていた電流によりチャージコイルＬ１に蓄えられた磁気エネルギーが電気エネルギーとして放電され、整流ダイオードＤ１を介してチャージコンデンサＣ２が充電される。制御回路４０は、図示しない電圧検出回路を用いて、チャージコンデンサＣ２の電圧をモニタしており、チャージコンデンサＣ２の電圧が目標電圧（例えば、５０Ｖ）に一致するように、スイッチング素子Ｔｒのオン・オフを制御する。
【００２８】
ここで、本実施形態では、ＥＣＵ３０が、エンジン１１の負荷と回転数とに基づいて、インジェクタ２１から燃料を噴射する際に、１回の噴射回数によって噴射するか、複数回の噴射回数に分割して噴射するかを決定する。例えば、ＥＣＵ３０は、図３のマップに従って、噴射回数を決定する。
【００２９】
図３に例示するマップでは、吸気管圧力や吸入空気量、アクセル開度から把握されるエンジン負荷と、エンジン回転数とに基づいて、噴射回数を決定する。具体的には、エンジン回転数が比較的高い領域（例えば、３０００ｒｐｍ以上）では、噴射回数は１回に定められる。これは、エンジン１１の燃焼室内に流入する吸気量が多く、かつ吸気速度も速いため、１回の噴射回数でも燃料と空気との濃度ムラは発生しにくく均質な混合気が得られるためである。なお、この場合、低負荷の場合には、成層燃焼を行なうために圧縮工程から燃料の噴射を開始し、高負荷の場合には、均質燃焼を行なうために吸気工程から燃料の噴射を開始するようにしても良い。
【００３０】
また、エンジン回転数が比較的低い領域（例えば、３０００ｒｐｍ未満）では、負荷に応じて、噴射回数を変化させている。具体的には、低負荷の場合には噴射回数を１回、中負荷の場合には噴射回数を２回、高負荷の場合には噴射回数を３回に定めている。負荷が高くなるほど、必要となる燃料噴射量は増加する。しかし、エンジン回転数が比較的低い領域では、エンジン１１の燃焼室内に流入する吸気量が少なく、また流速も低い。このため、１回に多量の燃料を噴射すると、燃料と空気とが十分に混合せず、濃度ムラが発生しやすい。従って、上述したように、高負荷になるほど、燃料を噴射する際の分割数を増大させる。そして、負荷の大きさに応じて、成層燃焼と均質燃焼とを切替えるべく、燃料噴射時期を異ならせる。具体的には、低負荷の場合には、圧縮工程から燃料の噴射を開始し、中負荷〜高負荷の場合には、均質燃焼を行なうために吸気工程から燃料の噴射を開始する。なお、噴射回数の最大値を、４回以上に定めても良い。
【００３１】
そして、上述した分割噴射では、各噴射における燃料量が均等になるように燃料噴射量が分割される。ただし、各回の燃料噴射量は、相互に異なっていても良く、例えば相互に異なるように予め定めた比率に従って決定されても良い。
【００３２】
図３のマップに従って燃料の噴射回数が決定されると、決定された噴射回数分だけインジェクタ２１から燃料が噴射される。従って、インジェクタ２１は、噴射回数分だけ上述した昇圧回路によって昇圧された高電圧が印加され、駆動されることになる。
【００３３】
ここで、筒内噴射式エンジン１１の場合、吸気弁３７のリフト量が大きくなると、インジェクタ２１から噴射される燃料に吸気弁３７が干渉し、噴射燃料が吸気弁３７に付着してしまう虞が生じる。このように噴射燃料が吸気弁３７に付着してしまうと、その付着燃料は空気と混合しないため、エンジンの出力低下や、スモークの発生を招いたりする。そのため、吸気弁３７のリフト量が所定値以上となり、噴射した燃料と吸気弁３７とが干渉する可能性がある期間を燃料噴射禁止区間として定め、この燃料噴射禁止区間中は、インジェクタ２１からの燃料噴射を行わないようにすることが必要である。
【００３４】
そのため、従来は、発明が解決しようとする課題に記載したように、噴射期間が燃料噴射禁止区間に重なった場合、噴射期間を分割したり、噴射期間全体を燃料噴射禁止区間後にずらしたりしていた。
【００３５】
ここで、本実施形態のように、燃料の噴射を複数回に分割して行おうとした場合、各噴射間にインターバル期間を設けるため、燃料の噴射開始から、必要燃料量の噴射が終了するまでの期間が相対的に長くなる。燃料の噴射開始から噴射終了までの期間が長い場合に、例えば、図４に示すように、燃料噴射禁止区間と干渉している噴射期間及びそれ以降の噴射期間を、禁止区間後に移動させようとしても、最後の噴射期間の終了時期が、筒内噴射ガソリンエンジンの燃料噴射実行期間（噴き終わり期限）を超えてしまい、燃料の噴射を適切に完了できないことが起こりえる。
【００３６】
また、例えば、図５に示すように、禁止区間に重なっている噴射期間分だけを分割すると、その分割噴射期間が、インジェクタ２１の最小噴射時間を満たさず、燃料噴射を精度良く行い得ない虞がある。さらに、禁止区間を避けるために噴射期間を分割する場合、例えば、図６に示すように、噴射間のインターバル期間が短いと、上述した、昇圧回路によるチャージコンデンサＣ２への充電不足が生じ、インジェクタ２１を正常に駆動しえない虞が生じる。
【００３７】
そこで、本実施形態では、燃料の噴射を複数回に分割して行う場合でもあっても、上述した問題が生じないように、各噴射の噴射期間、及び各噴射間のインターバル期間からなる噴射スケジュールを設定し、必要に応じて、設定した噴射スケジュールを調整するようにした点に特徴がある。以下、本実施形態における噴射スケジュールの設定、調整方法について、図７及び図８のフローチャート及び図９〜図１２のタイミングチャートを用いて説明する。
【００３８】
図７において、まず、ステップＳ１００では、エンジン回転数、吸入空気量、吸気管圧力、冷却水温、実空燃比など、エンジン１１の運転状態を示す各種のセンサ出力に基づき、エンジンの運転状態を検出する。続くステップＳ１１０では、ステップＳ１００にて検出されたエンジン１１の運転状態に基づき、基本となる燃料噴射量（基本噴射量）、分割回数、燃料噴射開始時期及びインターバル期間を決定する。なお、基本噴射量は、インジェクタ２１に供給される燃料圧力を考慮して、インジェクタ２１からの噴射時間に換算される。
【００３９】
基本噴射量は、例えば、空燃比が目標空燃比（理論空燃比）となるように、エンジン１１の吸入空気量Ｑａとエンジン回転数Ｎｅとに基づいて算出される。具体的には、基本噴射量は、算出式「基本噴射量＝定数×吸入空気量Ｑａ／エンジン回転数Ｎｅ」により算出される。分割回数は、上述したように、図３に示すマップを用い、エンジン回転数及びエンジン負荷に基づいて算出される。インターバル期間は、昇圧回路におけるチャージコンデンサＣ２の充電不足が生じないように、エンジン回転数に応じて決定される。ただし、インターバル期間は、エンジン回転数に係わらず、チャージコンデンサＣ２の充電不足が生じない一定値であっても良い。
【００４０】
続くステップＳ１２０では、噴射が複数回に分割される場合、各噴射の噴射時間が算出される。この各噴射の噴射時間は、基本噴射量の噴射時間を均等に分割した時間として算出されたり、あるいは、相互に異なる所定の比率に従って算出されたりする。ステップＳ１３０では、ステップＳ１２０において算出された各噴射の噴射時間（噴射期間）が、インジェクタ２１の最小噴射時間以上であるか否かを判定する。各噴射の噴射時間が、最小噴射時間以上と判定されると、ステップＳ１４０の処理に進み、最小噴射時間未満と判定されると、ステップＳ１７０の処理に進む。
【００４１】
ステップＳ１４０では、ステップＳ１２０で算出された各噴射の噴射期間を考慮して、インターバル期間によって、昇圧回路のチャージコンデンサＣ２の充電時間が十分確保されているか否かを判定する。つまり、上述したように、昇圧回路においては、各噴射の噴射期間の初期に、高電圧を印加してインジェクタ２１を開弁させた後は、噴射期間中であってもチャージコンデンサＣ２の充電が行われる。そのため、ステップＳ１４０では、噴射期間中の充電時間とインターバル期間とによって、チャージコンデンサＣ２の充電時間が確保されているか否かを判定する。
【００４２】
ステップＳ１４０において、充電時間が十分ではないと判定された場合には、ステップＳ１５０の処理が実行される。ステップＳ１５０では、必要な充電時間が確保されるように、インターバル期間を伸長補正する。一方、ステップＳ１４０において、充電時間が十分であると判定された場合、及び、ステップＳ１５０にてインターバル期間が伸長補正された場合、ステップＳ１６０の処理が実行される。ステップＳ１６０では、複数の噴射期間とインターバル期間とからなる噴射スケジュールが、決定された燃料噴射開始時期からスタートされた場合に、エンジン１１の噴射実行期間内に収まっているか否かを判定する。
【００４３】
ここで、上述したように、燃料噴射を行うべき期間は、エンジン負荷に応じて変化する。例えば、噴射が複数回に分割される中負荷〜高負荷時には、均質燃焼を実現するため、吸気工程において噴射が完了することが望まれる。従って、エンジン１１の噴射実行期間内であるか否かは、吸気行程内に、噴射スケジュールが収まっているか否かによって判定しても良い。あるいは、エンジン１１の噴射実行期間内であるか否かは、噴射スケジュールが、インジェクタ２１から物理的に噴射が不可能となる時点までに終了するか否かによって判定しても良い。インジェクタ２１が噴射する燃料の圧力と、圧縮行程における燃焼室内の圧力との関係から、インジェクタ２１から燃料噴射が不可能となるクランク角度が圧縮行程中に存在するためである。
【００４４】
ステップＳ１６０において、噴射スケジュールが噴射実行期間内に収まっていると判定されるとステップＳ１８０の処理に進み、収まっていないと判定されるとステップＳ１７０の処理に進む。
【００４５】
ステップＳ１７０では、ステップＳ１１０にて決定された分割回数を減少させる。ただし、減少させた結果としての回数の最小値を１とする。また、ステップＳ１５０において、インターバル期間が伸長補正されている場合、その補正されたインターバル期間をリセットする。このような処理を行う理由は、ステップＳ１３０にて、各噴射の噴射期間が最小噴射時間未満と判定された場合には、分割回数を減らして、各噴射の噴射期間を長くするためである。また、ステップＳ１６０にて、噴射スケジュールが噴射実行期間内に収まらないと判定された場合には、噴射数及びインターバル期間の数を減らして、噴射スケジュールの全体の長さを短縮し、噴射実行期間内に収まるようにするためである。
【００４６】
ステップＳ１８０の処理が実行される場合、各噴射の噴射期間の長さは、インジェクタ２１の最小噴射時間以上であり、チャージコンデンサＣ２の充電時間は十分に確保されており、さらに、噴射スケジュールは噴射実行期間内に収まっている。従って、噴射スケジュール自体に問題はないと考えられるので、その噴射スケジュールを、その後の処理に使用する噴射スケジュールとして設定する。
【００４７】
以上、説明した図７のフローチャートのステップＳ１１０〜Ｓ１８０までの処理が、本発明の噴射スケジュール設定手段に相当する。
【００４８】
図９に、設定された噴射スケジュールの一例を示す。ただし、図９に示す例では、噴射の分割数を４とし、噴射を４回行う例について示している。
【００４９】
次に、図８のフローチャートを参照しつつ、設定された噴射スケジュールの調整方法について説明する。なお、図８のフローチャートに示す処理は、図７のフローチャートの処理にひき続いて実行されるものである。
【００５０】
図８において、まず、ステップＳ１９０では、設定された噴射スケジュールにおける最初の噴射期間を判定対象に設定する。例えば、図９に示す例では、「噴射１」として示された噴射期間が判定対象に設定される。
【００５１】
続くステップＳ２００では、判定対象となっている噴射期間は、燃料噴射禁止区間と干渉するか否かを判定する。なお、上述したように、燃料噴射禁止区間は、吸気弁３７のリフト量が所定値以上となり、噴射した燃料と吸気弁３７とが干渉する可能性がある期間である。この燃料噴射禁止区間は、可変バルブタイミング装置３９により、吸気弁３７が開かれるタイミングが変更された場合、そのタイミングの変更を加味して定められる。
【００５２】
ステップＳ２００において、判定対象となっている噴射期間は燃料噴射禁止区間と干渉していない（オーバーラップしていない）と判定されると、ステップＳ２１０の処理に進み、干渉していると判定されると、ステップＳ２４０の処理に進む。
【００５３】
ステップＳ２１０では、判定対象となっている噴射期間は、その噴射期間において燃料を噴射しても吸気弁３７と干渉することはないので、判定対象となっている噴射期間を噴射スケジュールにおいて確定する。この場合、判定対象となっている噴射期間が２番目以降のものであれば、噴射期間の確定に伴い、直前のインターバル期間も確定されることになる。続くステップＳ２２０では、判定対象となっている噴射期間が、禁止区間よりも、時間的に後のものであるか否かを判定する。この判定処理において、禁止区間よりも前のものであると判定されると、ステップＳ２３０に進んで、判定対象とする噴射期間を１つ進める。
【００５４】
図９に示す例を用いて、さらに説明すると、上述したステップＳ１９０〜Ｓ２３０の処理により、判定対象となる噴射期間は、「噴射１」→「噴射２」→「噴射３」と遷移していく。この際、燃料噴射禁止区間が、インターバル期間（インターバル２）とのみオーバーラップしており、噴射期間と干渉していない場合には、判定対象となる噴射期間が「噴射３」となって、ステップＳ２２０が実行されたとき、肯定的判定がなされることになる。一方、燃料噴射禁止期間が、「噴射１」、「噴射２」、「噴射３」のいずれかの噴射期間と干渉している場合、その噴射期間が判定対象となったとき、ステップＳ２００において肯定的判定がなされる。
【００５５】
つまり、ステップＳ１９０〜Ｓ２３０の処理は、燃料噴射禁止区間がインターバル期間とのみオーバーラップしているか否か、換言すれば、燃料噴射禁止区間がインターバル期間内に収まっているか否かを判定するものである。そして、燃料噴射禁止区間がインターバル期間内に収まっていれば、ステップＳ２２０にて肯定的判定がなされ、収まっていなければ、ステップＳ２００において肯定的判定がなされるのである。
【００５６】
ステップＳ２２０にて肯定的判定がなされた場合、ステップＳ２４０の処理が実行される。ステップＳ２４０が実行される場合、判定対象となっている噴射期間は、燃料噴射禁止区間よりも後のものとなっているので、その判定対象となっている噴射期間に続く、その後の噴射期間が、燃料噴射禁止区間と干渉することは起こり得ない。従って、ステップＳ２４０では、残りの噴射スケジュール、つまり、判定対象となっている噴射期間に続く、インターバル期間及び噴射期間を確定する。
【００５７】
一方、ステップＳ２００において肯定的判定がなされた場合、ステップＳ２５０の処理が実行される。ステップＳ２５０では、燃料噴射禁止区間と干渉している噴射期間及びそれ以後の噴射スケジュールを、燃料噴射禁止区間後に移動可能か否かを判定する。より詳細には、燃料噴射禁止区間と干渉している噴射期間及びそれ以後の噴射スケジュールを、燃料噴射禁止区間後に移動しても、噴射スケジュールの最後の噴射期間は、噴き終わり期限によって規定される噴射実行期間内に収まるか否かを判定する。
【００５８】
例えば、図１０に示す例では、「噴射３」の噴射期間が燃料噴射禁止区間と干渉している。この場合、「噴射３」及びそれに続く「インターバル３」及び「噴射４」からなる噴射スケジュールを、燃料噴射禁止区間後に移動させたとき、「噴射４」が噴き終わり期限内に収まるか否かが判定される。ステップＳ２５０にて肯定的判定がなされると、ステップＳ２６０の処理に進み、否定的判定がなされると、ステップＳ２７０の処理に進む。
【００５９】
ステップＳ２６０では、図１０に示すように、直前のインターバル期間（「インターバル２」）を伸ばして、干渉している噴射期間（「噴射３」）及びその噴射期間に続く噴射スケジュール（「インターバル３」、「噴射４」）を、燃料噴射禁止区間後に移動させる。これにより、図１０に示すように、噴射スケジュールの調整が行われる。
【００６０】
ステップＳ２７０では、燃料噴射禁止区間と、判定対象となっている噴射期間との干渉の状態が判定される。具体的には、燃料噴射禁止区間が、判定対象となっている噴射期間の一部とだけ干渉し、残りの干渉していない期間（非干渉期間）が、インジェクタ２１の最小噴射時間以上の長さを有するか否かを判定する。なお、禁止区間が、図１２に示すように、噴射期間に含まれ、禁止区間の前後に噴射期間の非干渉期間がある場合には、それぞれの非干渉期間について、インジェクタ２１の最小噴射時間以上の長さを有するか否かが判定される。
【００６１】
非干渉期間の長さが、最小噴射時間以上と判定されると、ステップＳ２８０の処理に進む。ステップＳ２８０では、噴射期間において、燃料噴射禁止区間と干渉している期間をインターバル期間とし、かつ、その干渉している部分の噴射期間分の噴射時間を他の噴射期間に振り分けることで、噴射スケジュールを調整する。なお、図１２に示すように、禁止区間の前後に非干渉期間が存在し、いずれか一方の非干渉期間だけが最小噴射時間以上と判定された場合には、干渉している部分の噴射期間分の噴射時間と、最小噴射時間に満たない非干渉期間分の噴射時間とが他の噴射期間に振り分けられる。
【００６２】
一方、非干渉期間の長さが、最小噴射時間未満と判定されると、ステップＳ２９０の処理に進む。ステップＳ２９０では、禁止区間と干渉している噴射期間全体分の噴射時間を他の噴射期間に振り分けることで、噴射スケジュールを調整する。
【００６３】
続くステップＳ３００では、ステップＳ２８０もしくはＳ２９０にて調整された噴射スケジュールについて、充電時間が十分に確保されているか否かを判定する。つまり、図７のフローチャートのステップＳ１４０の処理と同様に、調整された噴射スケジュールについて、各噴射の噴射期間とインターバル期間によって、昇圧回路のチャージコンデンサＣ２の充電時間が十分確保されているか否かを判定する。もし、充電時間が不足していると判定されたならば、ステップＳ３１０において、必要な充電時間が確保されるように、インターバル期間を伸長補正する。
【００６４】
そして、ステップＳ３２０において、このように調整された噴射スケジュールが、エンジン１１の噴射実行期間内に収まるか否かが判定される。そして、噴射実行期間内に収まると判定されると、ステップＳ３３０において、調整された内容で、噴射スケジュールが確定される。
【００６５】
上述したステップＳ２８０の処理について、図１１に示す例に基づきさらに説明する。図１１に示す例では、「インターバル２」の後半部分と、「噴射３」の前半部分の期間３ａとが、燃料噴射禁止区間と干渉している。しかし、「噴射３」の非干渉期間３ｂは、インジェクタ２１の最小噴射時間以上の長さを有している。この場合、まず、「インターバル２」を燃料噴射禁止区間の終了時点まで伸ばす補正を行う。さらに、「噴射３」の干渉部分の期間３ａに相当する噴射時間を、他の噴射時間である「噴射４」に付け加える。このようにして調整された噴射スケジュールが、各噴射のための充電時間が十分に確保されており、かつ、噴き終わり期限までに終了するものであれば、噴射スケジュールとして確定される。
【００６６】
なお、図１１に示す例では、干渉部分の期間３ａに相当する噴射時間を、「噴射４」に付け加えているが、「噴射１」や「噴射２」に付け加えても良い。さらに、１つの噴射期間のみでなく、複数の噴射期間に振り分けても良い。また、図１１に示す例では、噴射期間の前半部分が燃料噴射禁止区間と干渉していたが、噴射期間の後半部分が干渉している場合も、同様の手法にて、噴射スケジュールを調整することが可能である。
【００６７】
上述したステップＳ２９０の処理について、図１２に示す例に基づきさらに説明する。図１２に示す例では、禁止区間の前後に非干渉期間が存在し、いずれの非干渉期間も最小噴射時間未満である。この場合、燃料噴射禁止区間と干渉している噴射期間（「噴射３」）全体分の噴射時間が、他の噴射期間である「噴射１」、「噴射２」、「噴射４」に振り分けられる。これにより、各噴射期間の長さが変化し、また、インターバル期間の数も変化するので、燃料噴射禁止区間がインターバル期間（「インターバル２」）内に収まるように、噴射スケジュールを調整することが可能になる。
【００６８】
なお、噴射期間の前半部や後半部が燃料噴射禁止区間と干渉し、かつ非干渉区間が最小噴射時間未満である場合も、干渉している噴射期間全体分の噴射時間が他の噴射期間に振り分けられて、噴射スケジュールが調整される。
【００６９】
一方、ステップＳ３２０において、調整された噴射スケジュールが噴射実行期間内に収まらないと判定された場合には、図７のフローチャートのステップＳ１７０の処理に戻る。この場合、図１０に示すように、干渉している噴射期間及びそれ以後の噴射スケジュールを、燃料噴射禁止区間後に移動すること、図１１に示すように、干渉部分の期間を他の噴射期間に振り分けること、及び、図１２に示すように、干渉している噴射期間全体を他の噴射期間に振り分けることが、いずれもできない。そのため、ステップＳ１７０にて分割回数を減少させて、ステップＳ１２０からの処理を再度実行する。ただし、ステップＳ１７０での分割回数の減少は、ステップＳ１８０にて設定された噴射スケジュールを対象として実行される。換言すれば、たとえステップＳ２９０の処理が実行され、干渉している噴射期間が他の噴射期間に振り分けられる噴射スケジュールの調整が行われたとしても、その調整前の噴射スケジュールの噴射回数を基準として、噴射回数の減少が実行される。
【００７０】
以上、説明した第１実施形態によれば、まず、燃料噴射禁止期間が、設定された噴射スケジュールのインターバル期間内に収まるかどうかを判定する。燃料噴射禁止期間がインターバル期間に収まっていれば、その間は、燃料が噴射されないので、燃料が吸気弁３７に付着することもない。そのため、設定された噴射スケジュールを変更せず、そのままとする。
【００７１】
一方、燃料噴射禁止期間が、インターバル期間内に収まらない場合、噴射スケジュールの調整を行う。この場合、噴射スケジュールの調整は、噴射スケジュールにおける最後の噴射期間が、エンジン１１の噴射実行期間内に収まり、かつ各噴射の噴射期間が最小噴射時間を満たす範囲で、燃料噴射禁止期間がインターバル期間に収まるようになされる。このため、各噴射期間がインジェクタ２１の最小噴射時間を満たさなくなったり、噴射スケジュールの最後の噴射期間が、噴射実行期間を超えてしまったりすることなく、燃料噴射禁止期間がインターバル期間に収まるように噴射スケジュールの調整を行うことができる。その結果、本実施形態による燃料噴射制御装置は、燃料が吸気弁３７と干渉することを防止しつつ、目標とする燃料量をインジェクタ２１から適切に噴射させることができる。
【００７２】
上述した実施形態では、噴射期間が燃料噴射禁止区間と干渉している場合、最初に、図１０に示すような調整が可能かを判断し、次に、図１１に示すような調整が可能かを判断し、最後に、図１２に示す調整を行うようにしている。このような順番で調整の可否を判定することにより、噴射回数の変更を伴う大幅な噴射スケジュールの調整を極力さけることができる。ただし、図１１に示すような調整の可否を最初に判断し、次に、図１０に示すような調整の可否を判断しても良い。また、燃料噴射制御装置は、図１０、図１１、図１２に例示した噴射スケジュールの調整の少なくとも１つを実行するものであっても良い。
【００７３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る燃料噴射制御装置について説明する。なお、本実施形態に係る燃料噴射制御装置は、上述した第１実施形態の燃料噴射制御装置に対して、噴射スケジュールの調整方法のみが異なり、構成及び噴射スケジュールの設定方法はほぼ同様である。そのため、構成及び噴射スケジュールの設定方法に関する説明は省略する。
【００７４】
上述した第１実施形態においては、噴射スケジュールを設定した後、その噴射スケジュールを燃料噴射開始時期からスタートさせた場合に、燃料噴射禁止区間が、噴射期間と干渉していれば、その干渉を解消するように、噴射スケジュールを調整するものであった。それに対して、第２実施形態では、噴射スケジュールを設定した後、最初に、インターバル期間が燃料噴射禁止期間を包含するように、インターバル期間を合わせ込み、その後、インターバル期間を基準として、その前後の噴射期間を定めることにより、噴射スケジュールの調整を行う。これにより、効率的に、噴射スケジュールの調整を行うことができる。そして、このような噴射スケジュールの調整によっても、第１実施形態と同様に、燃料噴射制御装置は、燃料が吸気弁３７と干渉することを防止しつつ、目標とする燃料量をインジェクタ２１から適切に噴射させることができる。
【００７５】
以下、本実施形態による噴射スケジュールの調整方法について、図１３のフローチャート及び図１４のタイミングチャートを用いて説明する。なお、図１３のフローチャートに示す処理は、第１実施形態において説明した図７のフローチャートに示す処理にひき続いて実行されるものである。
【００７６】
図１３において、まずステップＳ４１０では、設定された噴射スケジュールにおける最後の噴射期間の直前のインターバル期間を、燃料噴射禁止区間と重ね合わせる。例えば、図１４に示す例では、最後の噴射期間である「噴射４」の直前のインターバル期間として、「インターバル３」が燃料噴射禁止区間に重ね合わせられる。
【００７７】
続くステップＳ４２０では、重ね合わせたインターバル期間が、燃料噴射禁止区間よりも短いか否かが判定される。インターバル期間が燃料噴射禁止区間よりも短いと、インターバル期間が燃料噴射禁止区間を包含できず、燃料噴射禁止区間が、インターバル期間の前後の噴射期間に干渉してしまう。そのため、ステップＳ４２０において、インターバル期間が燃料噴射禁止区間よりも短いと判定されたときに実行されるステップＳ４３０では、燃料噴射禁止区間以上の長さとなるように、インターバル期間を伸ばす。
【００７８】
続くステップＳ４４０では、該当するインターバル期間を燃料噴射禁止区間に重ね合わせた状態で、噴射スケジュールが、エンジン１１の噴射実行期間内に収まっているか否かを判定する。例えば、図１４に示す例では、「インターバル３」を燃料噴射禁止区間に重ね合わせた場合、噴射スケジュールのスタート時点が、噴射実行期間の開始を規定する噴射開始期限よりも早くなってしまう。このような場合、ステップＳ４４０にて否定的判定がなされ、ステップＳ４６０の処理が実行される。
【００７９】
ステップＳ４６０では、最初の噴射期間に続くインターバル期間を、燃料噴射禁止区間に重ね合わせた上で、ステップＳ４４０の判定処理が行われたか否かを判定する。ステップＳ４４０にて、最初の噴射期間に続くインターバル期間についての判定が行われ、かつ否定的判定がなされたとすると、それは、噴射スケジュールに含まれるいずれのインターバル期間を燃料噴射禁止区間に重ね合わせても、噴射実行期間内に収まる噴射スケジュールは、発見されなかったことを意味する。そのため、ステップＳ４６０において、肯定的判定がなされた場合、図７のフローチャートのステップＳ１７０の処理に戻り、分割回数を減少させて、ステップＳ１２０からの処理を再度実行する。
【００８０】
一方、ステップＳ４６０の処理において、否定的判定がなされた場合、ステップＳ４７０の処理に進む。ステップＳ４７０では、燃料噴射禁止区間と重ねるインターバル期間を１つ前に戻す。なお、ステップＳ４３０において、インターバル期間の伸長補正が行われていた場合は、ステップＳ４７０にて、補正前のインターバル期間に戻す処理も実行する。例えば、図１４に示す例において、「インターバル３」を燃料噴射禁止区間に重ね合わせたとき、噴射スケジュールが噴射実行期間内に収まらないと判定されると、次に、「インターバル２」が燃料噴射禁止区間に重ね合わせられる。それでも、ステップＳ４４０において噴射スケジュールが噴射実行期間内に収まらないと判定されると、次は、「インターバル１」が燃料噴射禁止区間に重ね合わせられる。
【００８１】
図１１に示す例では、「インターバル期間２」を燃料噴射禁止区間に重ね合わせ、かつ「インターバル期間２」を燃料噴射禁止区間を包含できるように伸長補正した場合に、噴射スケジュールは、噴射実行期間内に収まっている。このような場合、ステップＳ４４０において、肯定的判定がなされ、ステップＳ４５０の処理に進む。ステップＳ４５０では、噴射スケジュールの調整が完了したとして、噴射スケジュールを確定する。
【００８２】
なお、上述した例では、最後の噴射期間の直前のインターバル期間から、最初の噴射期間に続くインターバル期間の順番に、燃料噴射禁止区間と重ね合わせるようにした。しかしながら、燃料噴射禁止区間と重ね合わせるインターバル期間の順番は任意であり、例えば最初の噴射期間に続くインターバル期間から重ね合わせても良いし、２番目もしくは３番目の噴射期間に続くインターバル期間から重ね合わせても良い。
【００８３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００８４】
（変形例１）
例えば、エンジン１１の運転状態が、複数回の噴射を必要とする運転状態となった場合には、１回の噴射だけを行う運転状態である場合に比較して、ＥＣＵ３０が図示しない燃料ポンプによる吐出圧を高めるなどして、インジェクタ２１に供給する燃料圧力を高めるようにしても良い。このようにすると、複数回の噴射を行う場合に、各噴射の噴射期間を短縮することが可能となる。その結果、噴射スケジュールが、エンジン１１の噴射実行期間内に収まりやすくなり、噴射スケジュールの設定、調整の効率化を図ることができる。
【００８５】
（変形例２）
上述した第１、第２実施形態では、単に、燃料噴射禁止区間がインターバル期間に収まることを狙いとして、噴射スケジュールの調整を行った。しかしながら、燃料噴射禁止区間や、噴射実行期間は、噴射スケジュールの設定及び調整を行うときに検出されたクランク角度及びエンジン回転数に基づいて算出される。このため、エンジン１１の回転が加速していたり、減速していたりすると、実際の燃料噴射禁止区間が、算出した燃料噴射禁止区間からずれる可能性がある。
【００８６】
そのため、算出された燃料噴射禁止区間と、噴射スケジュールの噴射期間とが干渉すると判定した場合、エンジン１１の回転の加速、減速を加味して、噴射スケジュールの調整を行うことが望ましい。
【００８７】
例えば図１５（ａ）に示すように、噴射期間と燃料噴射禁止区間が干渉している場合を想定する。そして、エンジン回転数が加速している場合には、例えば図１５（ｂ）に示すように、禁止区間の前方に所定のインターバル期間を確保するように噴射スケジュールを調整する。例えば、干渉している噴射期間及びその後の噴射スケジュールを燃焼噴射期間後に移動させる。このような噴射スケジュールの調整の結果、燃料噴射禁止区間を包含するインターバル期間が、禁止区間の前方に、所定時間以上の休止期間を確保することができる。このため、エンジン１１の回転が加速していることに起因して、実際の燃料噴射禁止区間が算出された燃料噴射禁止区間よりも早まったとしても、噴射期間との干渉を防止することが可能となる。
【００８８】
逆に、エンジン回転数が減速している場合には、例えば図１５（ｃ）に示すように、禁止区間の後方に所定のインターバル期間を確保するように噴射スケジュールを調整する。例えば、噴射回数を減少し、その分、燃料噴射禁止区間前の噴射期間を長くする。このような噴射スケジュールの調整の結果、燃料噴射禁止区間を包含するインターバル期間が、禁止区間の後方に、所定時間以上の休止期間を確保することができる。このため、エンジン１１の回転が減速していることに起因して、実際の燃料噴射禁止区間が算出された燃料噴射禁止区間よりも遅れたとしても、噴射期間との干渉を防止することが可能となる。
【符号の説明】
【００８９】
１１  筒内噴射式エンジン
２１  インジェクタ
３０  エンジン制御用電子制御装置
【図１】
2015040500.tif 000003
【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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【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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