(57)【要約】【課題】  筒内噴射弁と、ポート噴射弁と、油圧を利用してカム軸のクランク軸に対する相対位相角度を調整して吸気弁開閉時期を調整する機構と、カム軸の回転により駆動され筒内噴射用燃料の圧力を発生させる高圧燃料ポンプと、高圧燃料ポンプの仕事量を調整する機構とを備えた内燃機関に適用される制御装置において、吸気弁開閉時期の目標値が急変した場合、油圧が小さくても、吸気弁開閉時期を同目標値に迅速に一致させること。【解決手段】  この制御装置は、油圧が小さい場合であって、吸気弁１１の開閉時期の目標値VTtが急変した場合、筒内噴射量fic、電磁スピル弁３３のデューティ比を「０」とし、高圧燃料ポンプの仕事量が最小とされる。ここで、高圧燃料ポンプを駆動するカム軸にかかる負荷は、高圧燃料ポンプの仕事量に比例する。従って、上記負荷も最小となり、目標値VTtに向かって変化する吸気弁１１の実際の開閉時期VTの変化速度が大きくなる。【選択図】  図６
2008196451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関燃焼室内に燃料を噴射する筒内噴射機構と、
前記内燃機関の吸気弁よりも上流の吸気通路に燃料を噴射するポート噴射機構と、
液体の圧力を発生させる第１圧力発生機構と、
前記液体の圧力を利用して、前記吸気弁、又は前記内燃機関の排気弁を駆動するカム軸と、同内燃機関のクランク軸との相対位相角度に対応する同吸気弁、又は同排気弁の開閉時期を調整する弁開閉時期調整機構と、
前記カム軸の回転により駆動されるとともに、前記筒内噴射機構により噴射される燃料の圧力を発生させる第２圧力発生機構と、
前記第２圧力発生機構の仕事量を調整する仕事量調整機構と、
を備えた内燃機関に適用され、
前記吸気弁、又は前記排気弁の開閉時期の目標値である弁開閉時期目標値を決定する目標値決定手段と、
前記吸気弁、又は前記排気弁の実際の開閉時期が、前記弁開閉時期目標値に近づくように前記弁開閉時期調整機構を制御する弁開閉時期制御手段と、
前記筒内噴射機構により噴射される燃料の量である筒内噴射量に応じて前記第２圧力発生機構の仕事量が調整されるように前記仕事量調整機構を制御する仕事量制御手段と、
前記筒内噴射量と、前記ポート噴射機構により噴射される燃料の量の割合である噴射割合を、前記内燃機関の運転状態に基づいて決定される基本噴射割合に決定する噴射割合決定手段と、
を備えた内燃機関の制御装置において、
前記噴射割合決定手段は、
前記液体の圧力が所定の圧力未満であって、且つ、前記弁開閉時期目標値の変化速度が第１速度以上となる場合、前記噴射割合を、前記基本噴射割合に代えて、同基本噴射割合よりも前記筒内噴射量の割合が小さくなる値である第１割合に決定するように構成された内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記噴射割合決定手段は、前記第１割合として、
前記筒内噴射量の割合が「０」となる値を用いるように構成された内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置において、
前記噴射割合決定手段は、
前記吸気弁、又は前記排気弁の実際の開閉時期と、前記弁開閉時期目標値との相違の程度が所定の程度未満である場合、前記噴射割合を、前記基本噴射割合に戻すように構成された内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置において、
前記噴射割合決定手段は、
前記噴射割合の、前記基本噴射割合から前記第１割合への変更による前記筒内噴射量の減少に起因して前記筒内噴射機構の噴射孔においてデポジットが生成されると判定された場合、前記噴射割合を、前記基本噴射割合に戻すように構成された内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置において、
前記噴射割合決定手段は、
前記液体の圧力が前記所定の圧力以上である場合、前記噴射割合を、前記基本噴射割合に戻すように構成された内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置において、
前記目標値決定手段は、
前記吸気弁についての弁開閉時期目標値を決定するとともに、同吸気弁についての弁開閉時期目標値を、アクセル操作量が大きいほどより進角側の値となるように決定するよう構成され、
前記噴射割合決定手段は、
前記液体の圧力が前記所定の圧力未満であって、且つ、前記アクセル操作量の変化速度が第２速度以上となる場合、前記噴射割合を、前記基本噴射割合に代えて、前記第１割合に決定するように構成された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する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の制御装置の一つとして、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する筒内噴射機構と、前記内燃機関の吸気弁よりも上流の吸気通路に燃料を噴射するポート噴射機構と、液体の圧力を発生させる第１圧力発生機構と、前記液体の圧力を利用して前記吸気弁を駆動するカム軸と同内燃機関のクランク軸との相対位相角度に対応する同吸気弁の開閉時期を調整する弁開閉時期調整機構と、前記カム軸の回転により駆動されるとともに前記燃焼室内に噴射される燃料の圧力を発生させる第２圧力発生機構と、前記第２圧力発生機構の仕事量を調整する仕事量調整機構とを備えた内燃機関に適用され、前記吸気弁の開閉時期の目標値である弁開閉時期目標値を決定する目標値決定手段と、前記吸気弁の実際の開閉時期が前記弁開閉時期目標値に近づくように前記弁開閉時期調整機構を制御する弁開閉時期制御手段と、前記筒内噴射機構により噴射される燃料の量である筒内噴射量に応じて前記第２圧力発生機構の仕事量が調整されるように前記仕事量調整機構を制御する仕事量制御手段と、前記筒内噴射量と前記ポート噴射機構により噴射される燃料の量の割合である噴射割合を前記内燃機関の運転状態に基づいて決定される基本噴射割合に決定する噴射割合決定手段とを備えたものがあり、例えば、下記特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００６−１４４６２９号公報
【０００３】
係る内燃機関の制御装置においては、一般に、第２圧力発生機構がカム軸の回転により駆動されるため、第２圧力発生機構を駆動するためにカム軸にかかる負荷（以下、「カム軸駆動負荷」と称呼する。）は、第２圧力発生機構の仕事量が大きいほど大きい。他方、第２圧力発生機構の仕事量は筒内噴射量が大きいほど大きい値になるように、仕事量調整機構により調整される。従って、上記カム軸駆動負荷は、筒内噴射量が大きいほど大きくなる傾向がある。
【０００４】
ところで、弁開閉時期目標値は、一般に、内燃機関が適用される車両のアクセル操作量に応じて調整される場合が多い。また、第１圧力発生機構は、一般に、内燃機関のクランクシャフトの回転により駆動される場合が多い。この場合、内燃機関の運転速度が小さいと、第１圧力発生機構の駆動により発生する液体の圧力は小さい。
【０００５】
ここで、内燃機関の運転状態がアイドリング状態等の運転速度が小さい状態において、例えば、アクセル操作量が大きい変化速度をもって変化する（急変する）場合を考える。この場合において、噴射割合が筒内噴射量の割合が大きい値の基本噴射割合に設定されると、弁開閉時期調整機構に利用される液体の圧力が小さい状態で上記カム軸駆動負荷が大きくなり、カム軸とクランク軸との相対位相角度を迅速に変化させることが困難となる。
【０００６】
従って、弁開閉時期目標値はアクセル操作量が変化するのとほぼ同時に変化するのに対して、実際の吸気弁の開閉時期は大きい遅れをもって変化する。換言すれば、吸気弁の実際の開閉時期が弁開閉時期目標値に近づくのに時間がかかるという問題があった。
【発明の開示】
【０００７】
従って、本発明の目的は、上記形式の内燃機関の制御装置において、弁開閉時期目標値が急変する場合、弁開閉時期調整機構に利用される液体の圧力が小さい場合であっても、吸気弁又は排気弁の実際の開閉時期を弁開閉時期目標値に迅速に近づけることができるものを提供することにある。
【０００８】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、前記筒内噴射機構と、前記ポート噴射機構と、液体の圧力を発生させる第１圧力発生機構と、前記液体の圧力を利用して前記吸気弁又は前記内燃機関の排気弁を駆動するカム軸と同内燃機関のクランク軸との相対位相角度に対応する同吸気弁又は同排気弁の開閉時期を調整する弁開閉時期調整機構と、前記第２圧力発生機構と、前記仕事量調整機構とを備えた内燃機関に適用される。
【０００９】
ここにおいて、「液体」は、例えば、内燃機関の内部を循環する周知のエンジンオイル等であって、これに限定されない。
【００１０】
本発明に係る制御装置は、前記吸気弁又は前記排気弁の開閉時期の目標値である弁開閉時期目標値を決定する目標値決定手段と、前記吸気弁又は前記排気弁の実際の開閉時期が前記弁開閉時期目標値に近づくように前記弁開閉時期調整機構を制御する弁開閉時期制御手段と、前記仕事量制御手段と、前記噴射割合決定手段とを備える。
【００１１】
本発明に係る制御装置の特徴は、前記噴射割合決定手段が、前記液体の圧力が所定の圧力未満であって、且つ、前記弁開閉時期目標値の変化速度が第１速度以上となる場合、前記噴射割合を、前記基本噴射割合に代えて、同基本噴射割合よりも前記筒内噴射量の割合が小さくなる値である第１割合に決定するように構成されたことにある。
【００１２】
噴射割合が、基本噴射割合に代えて第１割合に変更・決定されることで、筒内噴射量が減少し、上記カム軸駆動負荷も減少する。上記構成によれば、前記液体の圧力が所定の圧力未満であって、且つ、前記弁開閉時期目標値の変化速度が第１速度以上となる場合、上記カム軸駆動負荷がより小さくなる。従って、弁開閉時期目標値が急変する場合、弁開閉時期調整機構に利用される液体の圧力が小さい場合であっても、カム軸とクランク軸との相対位相角度が迅速に変化し得、吸気弁又は排気弁の実際の開閉時期を弁開閉時期目標値に迅速に近づけることができる。
【００１３】
ところで、筒内噴射機構と、ポート噴射機構とを備える内燃機関においては、噴射割合を変更することで、内燃機関の燃焼室内で燃焼する燃料の総量を変えることなく筒内噴射量を変更することができる。例えば、上記燃料の総量が、内燃機関に供給される混合気の空燃比を狙いとする空燃比である目標空燃比に一致する燃料の量に設定される場合、噴射割合が第１割合に設定されることで筒内噴射量が小さくなる場合であっても、ポート噴射量が大きくされることで、上記混合気の空燃比が目標空燃比よりリーン側の空燃比に偏移することが抑制され得る。従って、この場合、上記混合気の空燃比を目標空燃比に一致させつつ、吸気弁又は排気弁の実際の開閉時期を弁開閉時期目標値に迅速に近づけることができる。
【００１４】
本発明に係る制御装置においては、前記目標値決定手段は、前記吸気弁についての弁開閉時期目標値を決定するとともに、同吸気弁についての弁開閉時期目標値を、アクセル操作量が大きいほどより進角側の値となるように決定するよう構成され、前記噴射割合決定手段が、前記液体の圧力が前記所定の圧力未満であって、且つ、前記アクセル操作量の変化速度が第２速度以上となる場合、前記噴射割合を、前記基本噴射割合に代えて、前記第１割合に決定するように構成されることが好適である。
【００１５】
内燃機関が適用される車両のアクセル操作量が大きい値である場合（即ち、内燃機関の負荷量が大きい値である場合）、燃焼室に吸入される新気の量を大きくすることで車両を加速させる観点から、吸気弁についての弁開閉時期が進角側の値となるように制御されることが好ましい。
【００１６】
また、アクセル操作量が小さい値である場合（即ち、内燃機関の負荷量が小さい値である場合）、燃焼室内における燃料の燃焼の安定性を向上する観点から、吸気弁についての弁開閉時期が遅角側の値となるように制御されることが好ましい。
【００１７】
加えて、アクセル操作量が中程度の値である場合、（即ち、内燃機関の負荷量が中程度の値である場合）、燃焼室から吸気通路へ向けて既燃ガスを積極的に流出させる所謂内部ＥＧＲの実行により内燃機関のポンピングロスを低減する観点から、吸気弁についての弁開閉時期が進角側の値となるように制御されることが好ましい。
【００１８】
上記構成によれば、アクセル操作量が急に大きい値に変化した場合、弁開閉時期調整機構に利用される液体の圧力が小さい場合であっても、吸気弁の実際の開閉時期を、アクセル操作量の急な変化に伴ってより進角側の値に急に変化する吸気弁についての弁開閉時期目標値に迅速に近づけることができる。従って、この場合、吸気通路から燃焼室に向けて静圧波が発生することにより、既燃ガスが燃焼室から吸気通路へ流出することが抑制されつつ、燃焼室に吸入される新気の量が迅速に大きくされ得るため、内燃機関の適用される車両の加速が迅速に実行され得る。
【００１９】
また、アクセル操作量が急に小さい値に変化した場合、弁開閉時期調整機構に利用される液体の圧力が小さい場合であっても、吸気弁の実際の開閉時期を、アクセル操作量の急な変化に伴ってより遅角側の値に急に変化する吸気弁についての弁開閉時期目標値に迅速に近づけることができる。従って、この場合、アクセル操作量が急に小さい値にされることに伴って燃焼室内における燃料の燃焼が不安定になることが抑制され得る。
【００２０】
加えて、アクセル操作量が小さい値から急に中程度の値に変化した場合、弁開閉時期調整機構に利用される液体の圧力が小さい場合であっても、吸気弁の実際の開閉時期を、アクセル操作量の急な変化に伴ってより進角側の値に急に変化する吸気弁についての弁開閉時期目標値に迅速に近づけることができる。従って、この場合、上記内部ＥＧＲが迅速に実行され得るため、内燃機関のポンピングロスの低減が迅速になされ得る。
【００２１】
また、本発明に係る制御装置においては、前記噴射割合決定手段が、前記第１割合として、前記筒内噴射量の割合が「０」となる値を用いるように構成されることが好適である。上述したように、上記カム軸駆動負荷は、筒内噴射量が大きいほど大きくなる傾向がある。従って、筒内噴射量が「０」である場合、上記カム軸駆動負荷が最小となる。一方、第１割合の決定に際し、第１割合を定数とすることでＣＰＵの計算負荷が低減する。
【００２２】
従って、上記構成によれば、弁開閉時期目標値が急変する場合、弁開閉時期調整機構に利用される液体の圧力が小さい場合であっても、吸気弁又は排気弁の実際の開閉時期を弁開閉時期目標値により一層迅速に近づけることができる一方、第１割合の決定に係るＣＰＵの計算負荷を低減することができる。
【００２３】
また、本発明に係る制御装置においては、前記噴射割合決定手段が、前記吸気弁、又は前記排気弁の実際の開閉時期と、前記弁開閉時期目標値との相違の程度が所定の程度未満である場合、前記噴射割合を、前記基本噴射割合に戻すように構成されることが好適である。
【００２４】
噴射割合の、基本噴射割合から第１割合への変更がなされた時点以降、弁開閉時期目標値に向かって変化していく吸気弁又は排気弁の実際の開閉時期と、弁開閉時期目標値との相違の程度が微小となった場合、もはや吸気弁又は排気弁の実際の開閉時期を弁開閉時期目標値に迅速に近づける必要性は小さい。
【００２５】
即ち、この場合、噴射割合を第１割合に決定する必要性は小さいため、噴射割合を、第１割合から基本噴射割合へ戻すことが好ましい。上記構成は係る知見に基づく。これによれば、不必要に噴射割合が第１割合に決定されることが抑制され得、噴射割合として、基本噴射割合を用いる機会を増大させることができる。
【００２６】
また、本発明に係る制御装置においては、前記噴射割合決定手段が、前記噴射割合の、前記基本噴射割合から前記第１割合への変更による前記筒内噴射量の減少に起因して前記筒内噴射機構の噴射孔においてデポジットが生成されると判定された場合、前記噴射割合を、前記基本噴射割合に戻すように構成されることが好適である。
【００２７】
噴射割合の、基本噴射割合から第１割合への変更がなされた時点以降、筒内噴射量の減少に伴い筒内噴射機構の噴射孔付近の温度が高くなっていく傾向がある。そして、筒内噴射機構の噴射孔付近の温度が過度に高くなると、筒内噴射機構の噴射孔においてデポジットが生成されることが多い。
【００２８】
上記構成によれば、デポジットが生成されると判定された場合、噴射割合を、第１噴射割合から基本噴射割合へ戻されるため、筒内噴射量が増大する。従って、筒内噴射機構の噴射孔付近が冷却される程度が増大することで、筒内噴射機構の噴射孔付近の温度が過度に高くなることを抑制でき、筒内噴射機構の噴射孔においてデポジットが生成されることを抑制することができる。この結果、デポジットが生成されることによる噴射孔の詰まり等の筒内噴射機構の不具合の発生が抑制され得る。
【００２９】
また、本発明に係る制御装置においては、前記噴射割合決定手段が、前記液体の圧力が前記所定の圧力以上である場合、前記噴射割合を、前記基本噴射割合に戻すように構成されることが好適である。噴射割合の、基本噴射割合から第１割合への変更がなされた時点以降、液体の圧力が大きくなった場合、上記カム軸駆動負荷を小さくする必要性は小さい。
【００３０】
即ち、この場合、噴射割合を第１割合に決定する必要性は小さいため、噴射割合を、第１割合から基本噴射割合へ戻すことが好ましい。上記構成は係る知見に基づく、これによれば、不必要に噴射割合が第１割合に決定されることが抑制され得、噴射割合として、基本噴射割合を用いる機会を増大させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明による内燃機関の制御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００３２】
図１は、本発明の実施形態に係る制御装置が適用される火花点火式多気筒（６気筒）の内燃機関１０の動弁システムの概略構成を示している。この内燃機関１０は、内燃機関１０の燃焼室に連通した吸気ポートを開閉する吸気弁１１と、吸気弁１１を駆動するインテークカムシャフト１２と、吸気弁１１を駆動するカムとは別のインテークカムシャフト１２に備えられた高圧燃料ポンプ駆動用カム１３と、インテークカムシャフト１２の近傍に配設され高圧燃料ポンプ駆動用カム１３の回転により駆動され後述する筒内噴射弁２８から噴射される燃料の圧力を発生させるプランジャ式の高圧燃料ポンプ（前記第２圧力発生機構）１４と、インテークカムシャフト１２の端部にインテークカムシャフト１２と同軸的かつ一体回転可能に配設され位相角を連続的に変更する可変吸気タイミング装置（前記弁開閉時期調整機構）１５と、エンジンオイル（前記液体）の圧力を発生させることで可変吸気タイミング装置１５に内燃機関１０のオイルパンに溜められたエンジンオイルを供給するオイルポンプ（前記第１圧力発生機構）１６と、内燃機関１０の燃焼室に連通した排気ポートを開閉する排気弁１７と、排気弁１７を駆動するエキゾーストカムシャフト１８と、エキゾーストカムシャフト１８の端部にエキゾーストカムシャフト１８と同軸的かつ一体回転可能に配設されたスプロケット１９と、クランクシャフト２０と、クランクシャフト２０の端部にクランクシャフト２０と同軸的かつ一体回転可能に配設されたスプロケット２１と、可変吸気タイミング装置１５のスプロケット１５ｂとスプロケット１９，２１とを介してインテークカムシャフト１２とエキゾーストカムシャフト１８とクランクシャフト２０とを図１の実線の矢印の方向に沿って一体回転可能に連結するタイミングチェーン２２とを備えている。なお、インテークカムシャフト１２、及びエキゾーストカムシャフト１８は、クランクシャフト２０が２回転される毎にタイミングチェーン２２を介して１回転されるようになっている。また、オイルポンプ１６は、クランクシャフト２０の回転により駆動されるようになっている。
【００３３】
可変吸気タイミング装置１５は、ハウジング部材１５ａと、ハウジング部材１５ａの他端側にハウジング部材１５ａと一体的に配設されたスプロケット１５ｂと、ハウジング部材１５ａと同軸的かつ相対回転可能にハウジング部材１５ａの内側に進角室及び遅角室を画成するように配設されるとともに、インテークカムシャフト１２の一端側にインテークカムシャフト１２と同軸的かつ一体回転可能に配設されたロータ部材１５ｃと、進角室及び遅角室のエンジンオイル流入口の内どちらか一方とオイルポンプ１６のエンジンオイル流出口とを連通するオイル供給通路１５ｄと、進角室及び遅角室のエンジンオイル流出口の内どちらか他方からエンジンオイルをオイルパンへ向けて流出可能とする図示しないオイル排出通路と、進角室及び遅角室へのエンジンオイルの給排を切換える図示しない周知のオイル通路切換機構とを備えている。
【００３４】
上記オイル通路切換機構は、後述のように検出される吸気弁１１の実際の開閉タイミングVTが、後述のように決定される吸気弁１１の開閉タイミングの目標値VTtと一致するように、後述する電気制御装置５０からの指示を受けて、進角室及び遅角室へのエンジンオイルの給排を切換えるようになっている。より具体的には、吸気弁１１の実際の開閉タイミングVTから吸気弁１１の開閉タイミングの目標値VTtを減じた値である開閉タイミング偏差dVTが正の値である場合（即ち、吸気弁１１の実際の開閉タイミングVTがその目標値VTtより遅角側の値である場合）、オイル通路切換機構は、進角室とオイル供給通路１５ｄとを連通させるとともに、遅角室と上記オイル排出通路とを連通させるように、電気制御装置５０から指示を受けるようになっている。
【００３５】
これにより、オイルポンプ１６により発生する圧力を圧力源として、エンジンオイルが進角室へ供給されるとともに遅角室からオイルパンへ排出されることにより、ロータ部材１５ｃと一体的にインテークカムシャフト１２がハウジング部材１５ａに対して図１の破線で示した矢印Ａの方向に沿って相対回転することで、インテークカムシャフト１２のクランクシャフト２０との相対位相角度がより進角側の値となり、吸気弁１１の実際の開閉タイミングVTがより進角側の値となるように調整されるとともに、上記開閉タイミング偏差dVTが「０」に近づくようになっている。
【００３６】
一方、上記開閉タイミング偏差dVTが負の値である場合（即ち、吸気弁１１の実際の開閉タイミングVTがその目標値VTtより進角側の値である場合）、オイル通路切換機構は、遅角室とオイル供給通路１５ｄとを連通させるとともに、進角室と上記オイル排出通路とを連通させるように、電気制御装置５０から指示を受けるようになっている。
【００３７】
これにより、オイルポンプ１６により発生する圧力を圧力源として、エンジンオイルが遅角室へ供給されるとともに進角室からオイルパンへ排出されることにより、ロータ部材１５ｃと一体的にインテークカムシャフト１２がハウジング部材１５ａに対して図１の破線で示した矢印Ｂの方向に沿って相対回転することで、インテークカムシャフト１２のクランクシャフト２０との相対位相角度がより遅角側の値となり、吸気弁１１の実際の開閉タイミングVTがより遅角側の値となるように調整されるとともに、上記開閉タイミング偏差dVTが「０」に近づくようになっている。
【００３８】
上記開閉タイミング偏差dVTが「０」になると、上記オイル通路切換機構は、進角室、及び遅角室へのエンジンオイルの供給を禁止するように、電気制御装置５０から指示を受けるようになっている。これにより、ロータ部材１５ｃ（従って、インテークカムシャフト１２）とハウジング部材１５ａ（従って、クランクシャフト２０）との相対回転が禁止されることで、吸気弁１１の実際の開閉タイミングVTが、吸気弁１１の開閉タイミングの目標値VTtと一致した状態が維持されるようになっている。このように、前記弁開閉時期調整機構は、前記第１圧力発生機構により発生する液体の圧力を圧力源として、液体が進角室又は遅角室へ供給されることで、吸気弁１１又は排気弁１７の開閉時期を調整するようになっている。
【００３９】
次に、本発明の実施形態に係る制御装置が適用される内燃機関１０の燃料供給システムの構成について図２を参照しながら説明する。図２は、内燃機関１０の燃料供給システムの概略構成を示している。内燃機関１０は、更に、６つの気筒に対応する各吸気ポートに燃料をそれぞれ噴射する６つのポート噴射弁２３と、各ポート噴射弁２３に燃料をそれぞれ等分に分配するポート側デリバリパイプ２４と、内燃機関１０が適用される車両が備える燃料タンク２５から燃料を送り出す電動フィードポンプ２６の燃料流出口とポート側デリバリパイプ２４の燃料流入口とを連通するポート側燃料通路２７とを備えている。ポート噴射弁２３、ポート側デリバリパイプ２４、及びポート側燃料通路２７により、前記ポート噴射機構が構成されるようになっている。なお、ポート側燃料通路２７は、筒内噴射弁２８、及びポート噴射弁２３から燃料の噴射が行われない期間、電動フィードポンプ２６により送り出される燃料を燃料タンク２５へ戻す図示しないリリーフ弁機構を備えている。
【００４０】
また、内燃機関１０は、更に、６つの気筒に対応する各燃焼室内に燃料をそれぞれ噴射する６つの筒内噴射弁２８と、各筒内噴射弁２８に燃料をそれぞれ等分に分配する筒内側デリバリパイプ２９と、ポート側燃料通路２７の所定の位置と高圧燃料ポンプ１４の燃料流入口とを連通する第１筒内側燃料通路３０と、高圧燃料ポンプ１４の燃料流出口と筒内側デリバリパイプ２９の燃料流入口とを連通する第２筒内側燃料通路３１と、第２筒内側燃料通路３１の所定の位置に配設され筒内噴射弁２８側から高圧燃料ポンプ１４側への燃料の逆流を防止する逆止弁３２と、第１筒内側燃料通路３０の所定の位置に配設され後述するように高圧燃料ポンプ１４の仕事量を調整する電磁スピル弁（前記仕事量調整機構）３３とを備えている。筒内噴射弁２８、筒内側デリバリパイプ２９、第１筒内側燃料通路３０、第２筒内側燃料通路３１、及び逆止弁３２により、前記筒内噴射機構が構成されるようになっている。
【００４１】
高圧燃料ポンプ１４は、一端に燃料流入口を備え側面の所定の位置に燃料流出口を備えたシリンダ１４ａと、一端側がシリンダ１４ａと嵌合し他端が高圧燃料ポンプ駆動用カム１３と当接するようにシリンダ１４ａと相対的に往復移動可能に配設されたプランジャ１４ｂと、シリンダ１４ａとプランジャ１４ｂとの間に介装されプランジャ１４ｂをシリンダ１４ａから乖離させる方向へ付勢するコイルスプリング１４ｃとを備えている。
【００４２】
高圧燃料ポンプ１４においては、高圧燃料ポンプ駆動用カム１３の回転により、プランジャ１４ｂがコイルスプリング１４ｃの弾性力に抗しながらシリンダ１４ａと相対的に図２の上方向へ移動することにより、シリンダ１４ａとプランジャ１４ｂの頂面で形成される加圧室１４ｄの容積が小さくされることで燃料が燃料流出口から吐出される圧送行程と、プランジャ１４ｂがコイルスプリング１４ｃに付勢されながらシリンダ１４ａと相対的に図２の下方向へ移動することにより、加圧室１４ｄの容積が大きくされることで燃料が燃料流入口から吸入される吸入行程とが、交互に繰り返されるようになっている。
【００４３】
即ち、前記第２圧力発生機構は、プランジャ式のポンプであって、吸気弁１１又は排気弁１７を駆動するカムとは別の、インテークカムシャフト１２又はエキゾーストカムシャフト１８に備えられたカムの回転により駆動されるプランジャ１４ｂのシリンダ１４ａに対する相対的な往復運動に応じて、前記筒内噴射機構により噴射される燃料を吸入、及び吐出することで、同燃料の圧力を発生させるように構成されている。
【００４４】
電磁スピル弁３３は、一端側に弁軸を備え第１筒内側燃料通路３０と高圧燃料ポンプ１４の加圧室１４ｄとの遮断・連通を可能とする弁体３３ａと、弁体３３ａの弁軸を介して弁体３３ａを図２の下方向へ付勢するコイルスプリング３３ｂと、弁軸を囲うように配設されたソレノイド３３ｃとを備えている。
【００４５】
ソレノイド３３ｃは、電気制御装置５０により通電期間が制御されるようになっている。ソレノイド３３ｃへの通電が継続されている場合、弁体３３ａは、コイルスプリング３３ｂの弾性力に抗しながら図２の上方向（即ち、閉弁方向）へ移動することで、第１筒内側燃料通路３０と高圧燃料ポンプ１４の加圧室１４ｄとが遮断されるようになっている。
【００４６】
一方、ソレノイド３３ｃへの通電が停止されている場合、弁体３３ａは、コイルスプリング３３ｂに付勢されながら図２の下方向（即ち、開弁方向）へ移動することで、第１筒内側燃料通路３０と高圧燃料ポンプ１４の加圧室１４ｄとが連通されるようになっている。
【００４７】
上述のように駆動される高圧燃料ポンプ１４の仕事量について、更に図３を参照しながら説明する。図３は、高圧燃料ポンプ駆動用カム１３の回転により、高圧燃料ポンプ１４のプランジャ１４ｂが時刻ｔ０〜ｔ１の期間に一往復する場合における（即ち、１サイクルにおける）、時間と、プランジャ１４ｂのリフト量との関係を示したグラフである。ここで、時刻ｔ０，ｔ１をプランジャ１４ｂのリフト量が最小となる時刻、時刻ｔ２（＜時刻ｔ１）をプランジャ１４ｂのリフト量が最大となる時刻として、時刻ｔ０〜ｔ３（＜時刻ｔ２）の期間電磁スピル弁３３のソレノイド３３ｃへの通電が停止されるとともに、時刻ｔ３〜ｔ２の期間ソレノイド３３ｃへの通電が継続される場合を考える。
【００４８】
この場合、時刻ｔ０〜ｔ２の期間（即ち、上記圧送行程に対応する期間）、高圧燃料ポンプ駆動用カム１３の回転によりプランジャ１４ｂのリフト量が増大していくことで、加圧室１４ｄは減少し続ける。他方、時刻ｔ０〜ｔ３の期間、弁体３３ａの開弁が維持されることで、第１筒内側燃料通路３０と高圧燃料ポンプ１４の加圧室１４ｄとが連通され、第１筒内側燃料通路３０と加圧室１４ｄと間の燃料の流通が許可される。従って、時刻ｔ０〜ｔ３の期間、加圧室１４ｄに満たされている燃料は、加圧室１４ｄの減少に応じて、加圧室１４ｄから第１筒内側燃料通路３０へ溢流し続ける。
【００４９】
一方、時刻ｔ３〜ｔ２の期間、弁体３３ａの閉弁が維持されることで、第１筒内側燃料通路３０と高圧燃料ポンプ１４の加圧室１４ｄとが遮断され、第１筒内側燃料通路３０と加圧室１４ｄと間の燃料の流通が禁止される。従って、時刻ｔ３〜ｔ２の期間、上述した燃料の溢流が禁止されるとともに、加圧室１４ｄの減少に応じて、燃料が第２筒内側燃料通路３１へ圧送（吐出）される。そして、圧送された分に相当する量の燃料が筒内噴射弁２８から噴射されるようになっている。
【００５０】
ここで、筒内噴射弁２８から噴射される燃料の量である筒内噴射量は、時刻ｔ０〜ｔ２の期間に対する時刻ｔ３〜ｔ２の期間の割合（以下、「デューティ比」と称呼する。）が大きいほど大きくなる。
【００５１】
また、高圧燃料ポンプ１４の仕事量は、燃料の圧送にかかるエネルギーに相当するため、図３の斜線で示した領域の面積に対応する。従って、時刻ｔ０〜ｔ２の期間、即ち、圧送行程における高圧燃料ポンプ１４の仕事量は、上記デューティ比が大きいほど大きくなる。
【００５２】
以上のことから、時刻ｔ０〜ｔ２の期間における高圧燃料ポンプ１４の仕事量は、筒内噴射量が大きいほど大きい。即ち、前記第２圧力発生機構が、高圧燃料ポンプ１４のようなプランジャ式のポンプである場合、前記仕事量は、ポンプのプランジャの１往復毎（１サイクルあたり）の仕事量であり、ポンプからの燃料の吐出量に比例する。
【００５３】
一方、前記第２圧力発生機構が、例えば、吸気弁１１又は排気弁１７のカム軸の回転により駆動される回転式のポンプである場合、前記仕事量は、ポンプ１回転毎の仕事量であり、ポンプの仕事率、即ち、ポンプの吐出流量に比例する。
【００５４】
他方、前記仕事量調整機構は、前記筒内噴射機構により噴射される燃料の吐出の有効時間を調整することで、前記第２圧力発生機構の仕事量を調整するように構成されている。特に、上記デューティ比が「０」である場合、時刻ｔ０〜ｔ２の期間における高圧燃料ポンプ１４の仕事量が最小になる（プランジャ１４ｂのリフトにかかる摺動抵抗や、コイルスプリング１４ｃの弾性力等に抗する力に基づく仕事量のみになる）とともに、筒内噴射量が「０」となる。
【００５５】
時刻ｔ２〜ｔ１の期間（上記吸入行程に対応する期間）、高圧燃料ポンプ駆動用カム１３の回転によりプランジャ１４ｂのリフト量が減少していくことで、加圧室１４ｄが増大し続ける。他方、時刻ｔ２〜ｔ１の期間、ソレノイド３３ｃへの通電が停止されることで、弁体３３ａの開弁が維持され、第１筒内側燃料通路３０と高圧燃料ポンプ１４の加圧室１４ｄとが連通され、第１筒内側燃料通路３０と加圧室１４ｄと間の燃料の流通が許可されるようになっている。
【００５６】
従って、時刻ｔ２〜ｔ１の期間、第１筒内側燃料通路３０に満たされている燃料は、加圧室１４ｄの増大に応じて、加圧室１４ｄへ吸入される。即ち、コイルスプリング１４ｃの弾性力のみにより燃料の吸入が行われるため、時刻ｔ２〜ｔ１の期間における高圧燃料ポンプ１４の仕事量は、略「０」である。
【００５７】
高圧燃料ポンプ１４を駆動するためにかかるインテークカムシャフト１２の負荷（以下、「カム軸駆動負荷」と称呼する。）は、プランジャ１４ｂの１往復毎における高圧燃料ポンプ１４の（圧送行程における）仕事量が大きいほどおおきい。即ち、上記カム軸駆動負荷は、上記デューティ比、及び筒内噴射量が大きいほど大きくなる。以上が高圧燃料ポンプ１４の仕事量についての説明である。
【００５８】
一方、この燃料供給システムは、内燃機関１０の吸気管を流れる吸入空気の単位時間あたりの質量流量Gaを検出する熱線式エアフローメータ４１、吸気弁１１の開閉タイミングVTを検出するカムポジションセンサ４２、内燃機関１０の運転速度NEを検出するクランクポジションセンサ４３、オイルポンプ１６の駆動により発生するエンジンオイルの圧力Poを検出する油圧センサ４４、内燃機関１０の適用される車両の運転者によるアクセル操作量Accpを検出するアクセル開度センサ４５と、ＣＰＵ、ＣＰＵが実行するルーチン、テーブル等から構成される電気制御装置５０とを備えている。
【００５９】
電気制御装置５０は、前記センサ４１〜４５、ポート噴射弁２３、筒内噴射弁２８、及び電磁スピル弁３３のソレノイド３３ｃに接続され、ＣＰＵに前記センサ４１〜４５からの信号を供給するとともに、同ＣＰＵの指示に応じてポート噴射弁２３、筒内噴射弁２８、及び電磁スピル弁３３のソレノイド３３ｃへ駆動信号を送出するようになっている。
【００６０】
（実際の作動）
次に、電気制御装置５０の実際の作動について、図４、及び図５に示した一連のフローチャートと、及び図６に示したタイムチャートを参照しながら説明する。
【００６１】
図６は、時刻ｔ１０において、小さい値Accp1に維持されていたアクセル操作量Accpが急に大きい値Accp2(＞値Accp1)になった場合における、各種変数の変化を示したタイムチャートである。
【００６２】
本実施例においては、噴射割合Ｒは、筒内噴射弁２８から噴射される燃料の量である筒内噴射量ficの、筒内噴射量ficとポート噴射弁２３から噴射される燃料の量であるポート噴射量fipの和に対する割合（即ち、Ｒ＝fic／(fic＋fip)）である。また、この噴射割合Ｒは、通常、クランクポジションセンサ４３の出力に基づいて得られる運転速度NEと、燃焼室内に吸入される空気量である筒内吸入空気量Mcと、NE,Mcを引数とするテーブルMapRとに基づいて決定される基本噴射割合に設定されるようになっている。
【００６３】
電気制御装置５０のＣＰＵは、図４にフローチャートに示した筒内噴射量fic、ポート噴射量fipの計算、燃料噴射の指示を行うルーチンのステップ４００から処理を開始してステップ４０５に進み、運転速度NEと、アクセル開度センサ４５の出力に基づいて得られるアクセル操作量Accpと、NE,Accpを引数とするテーブルMapVTtとに基づいて、吸気弁１１の開閉タイミングの目標値VTtを決定する。吸気弁１１の開閉タイミングの目標値VTtは、上記テーブルMapVTtにより、アクセル操作量Accpが大きいほどより進角側の値となるように決定される。このステップ４０５が、前記目標値決定手段の一部に対応する。
【００６４】
次に、上記ＣＰＵはステップ４１０に進んで、上述のように決定された吸気弁１１の開閉タイミングの目標値VTtと、カムポジションセンサ４２の出力に基づいて得られる吸気弁１１の実際の開閉タイミングVTとに基づいて、上記開閉タイミング偏差dVTを求める。なお、別途図示しない上記オイル通路切換機構の切換指示を行うルーチンにて、上記ＣＰＵは、dVT＞０である場合、進角室への（遅角室からの）エンジンオイルの供給（排出）、dVT＜０である場合、遅角室への（進角室からの）エンジンオイルの供給（排出）、dVT＝０である場合、進角室及び遅角室へのエンジンオイルの供給の停止を実行するよう同オイル通路切換機構へ指示をするようになっている。このオイル通路切換機構の切換指示を行うルーチンが前記弁開閉時期制御手段の一部に対応する。
【００６５】
次いで、上記ＣＰＵはステップ４１５に進んで、フラグＺが「０」であるか否かを判定する。このフラグＺの値が「０」である場合は、噴射割合Ｒを上記基本噴射割合に決定する場合を表し、「１」である場合は、噴射割合Ｒを前記第１割合である「０」に決定する場合を表している。
【００６６】
先ず、時刻ｔ１０以前、且つ、フラグＺの値が「０」である場合について説明する。この場合、上記ＣＰＵはステップ４１５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４２０に進みアクセル操作量Accpの変化速度dAccpが所定の速度α（前記第２速度）以上であるか否かを判定する。
【００６７】
上記ＣＰＵがステップ４２０にて「Ｙｅｓ」と判定する場合、ステップ４２５に進んで上記油圧センサ４４の出力に基づいて得られるエンジンオイルの圧力Poが所定の圧力β未満であるか否かを判定する。ここで、上記ステップ４２０，４２５の何れか一つの条件が不成立である場合、上記ＣＰＵは上記ステップ４２０，４２５の何れかにて「Ｎｏ」と判定し、直ちに図５のステップ４３０に進みフラグＺの値が「１」であるか否かを判定する。
【００６８】
現時点では、アクセル操作量Accpが上記値Accp1に維持されていて、且つ、フラグＺの値が「０」である。従って、上記ＣＰＵはステップ４２０にて「Ｎｏ」と判定し、続くステップ４３０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４３５に進み、噴射割合Ｒを、運転速度NEと、筒内吸入空気量Mcと、上記テーブルMapR(NE,Mc)とに基づいて決定される上記基本噴射割合に設定する。これにより、時々刻々と変化する運転速度NEと、筒内吸入空気量Mcとに応じた適切な噴射割合である基本噴射割合が決定され得る。
【００６９】
ここにおいて、筒内吸入空気量Mcは、例えば、エアフローメータ４１の出力に基づいて得られる空気の質量流量Gaと、運転速度NEと、Ga,NEを引数とするテーブルMapMcとに基づいて、空気の質量流量Gaが大きいほど大きい値となるように推定される。また、空気の質量流量Gaは、アクセル操作量Accpが大きいほど大きくなるため、筒内吸入空気量Mcは、アクセル操作量Accpが大きいほど大きい値になるように推定される。
【００７０】
次に、上記ＣＰＵはステップ４４０に進んで、上述のように決定された噴射割合Ｒと、基本燃料噴射量Fbaseと、ステップ４４０に記載の式とに基づいて、上記筒内噴射量ficを決定する。ここにおいて、基本燃料噴射量Fbaseは、筒内吸入空気量Mcを内燃機関１０に供給される混合気の空燃比を狙いとする空燃比である目標空燃比abyfrで除することにより得られる燃料の量である。
【００７１】
次いで、上記ＣＰＵはステップ４４５に進んで、上述のように決定された噴射割合Ｒと、上記基本燃料噴射量Fbaseと、ステップ４４５に記載の式とに基づいて、上記ポート噴射量fipを決定する。続いて、上記ＣＰＵはステップ４５０に進んで、電磁スピル弁３３のソレノイド３３ｃへの通電期間が、上述のように決定された筒内噴射量ficに対応するデューティ比となるようにソレノイド３３ｃに調整指示する（図３を参照）。このステップ４５０が前記仕事量制御手段の一部に対応する。
【００７２】
次に、上記ＣＰＵはステップ４５５に進んで、上述のように決定された筒内噴射量fic、ポート噴射量fipの量の燃料を噴射するように、筒内噴射弁２８、及びポート噴射弁２３に指示した後、ステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。このように、上記ＣＰＵは、時刻ｔ１０になるまで上記ステップ４００〜４１５，４２０，４３０，４３５〜４９５の処理を繰り返し実行するとともに、ステップ４１５，４２０をモニタする。
【００７３】
これにより、時刻ｔ１０以前において、アクセル操作量Accpが小さい値Accp1に維持されているため、筒内吸入空気量Mcが小さい値に維持され、吸気弁１１の開閉タイミングの目標値VTtがテーブルMapVTt(NE,Accp)に基づいて決定される値VT1に維持されるとともに、吸気弁１１の実際の開閉タイミングVTも目標値である値VT1に維持される。
【００７４】
他方、上記基本燃料噴射量Fbase（＝筒内吸入空気量Mc／目標空燃比abyfr）も小さい値に維持され、上記テーブルMapR(NE,Mc)に基づいて決定された噴射割合Ｒ（上記基本噴射割合）と基本燃料噴射量Fbaseとに基づいて決定される筒内噴射量fic、及び電磁スピル弁３３のデューティ比も小さい値に維持される。
【００７５】
次に、時刻ｔ１０が到来し、且つ、内燃機関１０の運転速度NEが小さいため、オイルポンプ１６により発生するエンジンオイルの圧力Poが上記所定の圧力β未満である場合について説明する。この場合、値Accp1に維持されていたアクセル操作量Accpが大きい値Accp2に変化するため、上記ＣＰＵはステップ４２０，４２５にてそれぞれ「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ４６０に進んで「０」であったフラグＺの値を「１」に変更・設定する。
【００７６】
次いで、上記ＣＰＵはステップ４６５に進んで、図示しないタイマにより計時される経過時間Tを「０」にクリアする。続いて、上記ＣＰＵはステップ４３０に進んで「Ｙｅｓ」と判定してステップ４７０に進み、噴射割合Ｒを「０」に変更・設定する。そして、ステップ４４０〜４５５の処理を実行した後、ステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００７７】
これにより、時刻ｔ１０において、アクセル操作量Accpが小さい値Accp1から大きい値Accp2に変化したため（アクセル操作量Accpの変化速度dAccpが所定の速度α以上となったため）、吸気弁１１の開閉タイミングの目標値VTtが上記値VT1からより進角側の値VT2に変化する（図６の１点鎖線を参照）。従って、上記開閉タイミング偏差dVTが大きな正の値となり、可変吸気タイミング装置１５が図１の破線の矢印Ａの方向へ作動するようになる。即ち、開閉タイミング偏差dVTが「０」に近づきつつ、吸気弁１１の実際の開閉タイミングVTが上記値VT2に近づき始める。
【００７８】
他方、上記基本燃料噴射量Fbaseも大きい値に変化する一方で、噴射割合Ｒが「０」に変更され、筒内噴射量fic、及び電磁スピル弁３３のデューティ比が「０」に変更・設定される。なお、ポート噴射量fipは基本燃料噴射量Fbaseと同一の値に決定される。
【００７９】
時刻ｔ１０以降、フラグＺの値が「１」であるから、上記ＣＰＵはステップ４１５に進んだときに「Ｎｏ」と判定するようになり、ステップ４７５に進んで上記経過時間T（即ち、時刻ｔ１０からの経過時間）がデポジット生成時間T1より小さいか否かを判定し、「Ｙｅｓ」と判定する場合、ステップ４８０に進んで上記開閉タイミング偏差dVTの絶対値（前記相違の程度）が所定の値γ（前記所定の程度）以上であるか否かを判定する。なお、上記デポジット生成時間T1は後に詳述する。
【００８０】
上記ステップ４７５，４８０の何れか一つの条件が不成立である場合、上記ＣＰＵはステップ４８５に進んで「１」であったフラグＺの値を「０」に変更・設定する。一方、上記ステップ４７５，４８０の全ての条件が成立する場合、上記ＣＰＵはステップ４３０に進んでフラグＺの値が「１」であるか否かの判定を行う。即ち、時刻ｔ１０以降、上記ステップ４７５，４８０の何れか一つの条件が不成立とならない限り、上記ＣＰＵはステップ４００〜４１５，４７５，４８０，４３０，４７０〜４９５の処理を繰り返し実行するとともに、ステップ４７５，４８０をモニタする。
【００８１】
いま、上記ステップ４７５の条件が成立しているものとして説明を続けると、時刻ｔ１０以降、小さくなっていく開閉タイミング偏差dVTの絶対値が所定の値γ未満となることでステップ４８０の条件が不成立となる時刻ｔ１１までの期間、フラグＺの値が「１」に維持される。このようにフラグＺの値が「１」に維持される期間をカム軸駆動負荷低減期間と称呼する。
【００８２】
これにより、上記カム軸駆動負荷低減期間において、噴射割合Ｒ、筒内噴射量fic、及び電磁スピル弁３３のデューティ比が「０」に維持される（ステップ４７０，４４０，４５０を参照）。他方、吸気弁１１の実際の開閉タイミングVTは、図６の実線で示すように目標値である値VT2に向かって近づき続ける。なお、ポート噴射量fipは上記基本燃料噴射量Fbaseと同一の値に維持される（ステップ４４５を参照）。
【００８３】
このように、筒内噴射量fic、及び電磁スピル弁３３のデューティ比が「０」に維持されることで、高圧燃料ポンプ１４の圧送行程における仕事量が最小の値に維持され、上記カム軸駆動負荷も最小の値に維持される。従って、上述のようにエンジンオイルの圧力Poが所定の圧力βより小さい場合であっても、吸気弁１１の実際の開閉タイミングVTは、大きい変化速度をもって値VT1からより進角側の値VT2に近づくため、目標値である値VT2と迅速に一致することできる。また、上記カム軸駆動負荷低減期間においても、燃焼室で燃焼する燃料の総量を上記基本燃料噴射量Fbaseとすることができるため、空燃比を目標空燃比abyfrとすることができる。
【００８４】
ここで、図６の破線で示すように、仮に、上記カム軸駆動負荷低減期間において、噴射割合Ｒを「０」とせず、上記基本噴射割合に設定される場合を考える。この場合、アクセル操作量Accpの小さい値Accp1から大きい値Accp2への変化に伴って、時刻ｔ１０において、筒内噴射量fic、及びデューティ比が、時刻ｔ１０以前の値よりも大きい値に変化し、上記カム軸駆動負荷低減期間においては、その大きい値に維持される。
【００８５】
従って、高圧燃料ポンプ１４の圧送行程における仕事量が大きい値に維持され、上記カム軸駆動負荷がも大きい値に維持される。また、上述のようにエンジンオイルの圧力Poが所定の圧力βより小さい。従って、図６の破線で示すように、吸気弁１１の実際の開閉タイミングVTは、小さい変化速度をもって値VT1からより進角側の値VT2に近づくため、目標値である値VT2に一致するのに長い時間がかかる。なお、上述のように、高圧燃料ポンプ１４の吸入行程における仕事量は略「０」であるため（図３を参照）、図６の実線、及び破線で示される、吸入行程における吸気弁１１の実際の開閉タイミングVTの変化速度は互いに同一である。
【００８６】
この結果、上述した吸気通路から燃焼室に向けた静圧波の発生による、新気の増大効果が十分に得ることができず、アクセル操作量Accpの増大に応じて、内燃機関１０の適用される車両の加速を応答よく実行することが困難となる。
【００８７】
これに対し、本実施形態によれば、吸気弁１１の実際の開閉タイミングVTを値VT1から値VT2に迅速に一致させることができる。この結果、吸気通路から燃焼室に向けて静圧波が発生することにより、既燃ガスが燃焼室から吸気通路へ流出することが抑制されつつ、燃焼室に吸入される新気の量が迅速に大きくされ得るため、アクセル操作量Accpが急に増大することに応じて、車両の加速が応答よく実行され得る。
【００８８】
時刻ｔ１１が到来すると、開閉タイミング偏差dVTの絶対値が所定の値γ未満となっているから、上記ＣＰＵはステップ４８０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４８５に進んで「１」であったフラグＺの値を「０」に再び変更・設定する。これ以降、時刻ｔ１０以前と同様、噴射割合Ｒは、上記基本噴射割合に再び設定され、吸気弁１１の実際の開閉タイミングVTが目標値である上記値VT2と一致するとき、オイル通路切換機構による進角室へのエンジンオイルの供給が停止される。以上、説明したステップ４１５，４２０，４２５，４３０，４３５，４６０，４６５，４７０，４７５，４８０，４８５が噴射割合決定手段の一部に対応する。
【００８９】
ここで、上記デポジット生成時間T1（ステップ４７５を参照）について付言する。一般に、筒内噴射弁２８の噴射孔付近の温度は、筒内噴射量ficが小さくなるほど高くなる傾向がある。また、筒内噴射量ficが減少し、筒内噴射弁２８の噴射孔付近の温度が過度に高くなると、筒内噴射弁２８の噴射孔においてデポジットが生成される場合が多い。
【００９０】
上記デポジット生成時間T1は、筒内噴射量ficが「０」に変更された時点から、筒内噴射弁２８の噴射孔におけるデポジットの生成が開始するまでの時間である。このデポジット生成時間T1は、筒内噴射量ficが「０」に変更された時点における筒内噴射弁２８の噴射孔付近の温度が高いほど短くなるように設定される。
【００９１】
アクセル操作量Accpの変化速度dAccpが所定の速度αとなった時点以降（即ち、図６の時刻ｔ１０以降）、同時点からの上記経過時間Tが上述のように設定されるデポジット生成時間T1以上となった場合、上記ＣＰＵはステップ４７５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４８５に進んで、「１」であったフラグＺの値を「０」に変更・設定することで、「０」であった噴射割合Ｒを上記基本噴射割合に戻す。これにより、筒内噴射量ficが増大することで、筒内噴射弁２８の噴射孔付近の温度が過度に高くなることが抑制され得、筒内噴射弁２８の噴射孔においてデポジットが生成されることが抑制され得る。この結果、デポジットが生成されることによる噴射孔の詰まり等の筒内噴射弁２８の不具合が生じることが抑制され得る。
【００９２】
このように、時刻ｔ１０以降において、時刻ｔ１０からの経過時間Tが上記デポジット生成時間T1以上となった場合、開閉タイミング偏差dVTの絶対値が所定の値γ未満となる前に、「１」であったフラグＺの値が「０」に変更・決定される（即ち、「０」であった噴射割合Ｒが上記基本噴射割合に戻される）。即ち、上記カム軸駆動負荷低減期間の終期は、ステップ４７５，４８０の内、最も早く条件が不成立となる一方のステップの条件が不成立となった時点となる。
【００９３】
以上、説明したように、本発明による内燃機関の制御装置の実施形態は、筒内噴射弁２８と、ポート噴射弁２３と、筒内噴射弁２８から噴射される燃料の圧力を発生させるとともにインテークカムシャフト１２の回転により駆動される高圧燃料ポンプ１４と、デューティ比が調整されることで高圧燃料ポンプ１４の仕事量を調整する電磁スピル弁３３と、オイルポンプ１６の駆動により発生するエンジンオイルの圧力Poを圧力源としてインテークカムシャフト１２のクランクシャフト２０に対する相対位相角度を調整することで吸気弁１１の実際の開閉タイミングVTを調整する可変吸気タイミング装置１５とを備えた内燃機関に適用される。
【００９４】
上記実施形態によれば、通常、噴射割合Ｒ（＝fic／(fic＋fip)）が、上記基本噴射割合に設定され、同設定された噴射割合Ｒに基づいて筒内噴射量fic、及びポート噴射量fipが決定され、電磁スピル弁３３のデューティ比が、上記決定された筒内噴射量ficが大きいほど大きくなるように調整される。他方、吸気弁１１の実際の開閉タイミングVTが、アクセル操作量Accpに基づいて決定される吸気弁１１の開閉タイミングの目標値VTtと一致するように制御される。
【００９５】
エンジンオイルの圧力Poが所定の圧力β未満の場合であって、アクセル操作量Accpの変化速度dAccpが所定の速度α以上となった場合、噴射割合Ｒが、上記基本噴射割合に設定されるのに代えて、「０」に変更・設定されることで、筒内噴射量fic、及び電磁スピル弁３３のデューティ比が「０」となる。
【００９６】
ここで、高圧燃料ポンプ１４を駆動するためにインテークカムシャフト１２にかかる負荷であるカム軸駆動負荷は、筒内噴射量fic、及び電磁スピル弁３３のデューティ比が小さいほど、高圧燃料ポンプ１４の燃料圧送行程における仕事量が小さくなるため、小さくなる。従って、上述のように噴射割合Ｒが「０」に設定されることで、上記カム軸駆動負荷が最小となる。
【００９７】
従って、エンジンオイルの圧力Poが所定の圧力β未満の場合であっても、上記カム軸駆動負荷が最小とされることにより、吸気弁１１の実際の開閉タイミングVTが、大きい変化速度をもって上記目標値VTtに近づくことができる。この結果、アクセル操作量Accpが急に増大することに応じて、吸気弁１１の実際の開閉タイミングVTが、より進角側の値に決定される目標値VTtと迅速に一致し得、燃焼室に吸入される新気の量が迅速に大きくされ得るため、車両の加速が応答よく実行され得る。
【００９８】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態においては、エンジンオイルの圧力Poが所定の圧力β未満の場合であって、アクセル操作量Accpの変化速度dAccpが所定の速度α以上となった場合、噴射割合Ｒを、基本噴射割合よりも筒内噴射量ficの割合が小さくなる値（前記第１割合）として、「０」に変更・設定するように構成されているが、これに代えて、前記第１割合として、基本噴射割合を補正した値に変更・設定するように構成してもよい。基本噴射割合を補正する場合、例えば、基本噴射割合に補正係数Kを乗じて補正してもよいし、基本噴射割合から補正値Lを減じて補正してもよい。この場合、上記補正係数K、及び補正値Lは、上記開閉タイミング偏差dVTの絶対値が大きいほど、噴射割合Ｒにおける筒内噴射量ficの割合が小さくなる値となるように決定されると好適である。具体的には、補正係数Kは、「０」以上「１」以下の値であって、上記開閉タイミング偏差dVTの絶対値が大きいほど小さくなるように決定される。また、補正値Lは、「０」以上「１」以下の値であって、上記開閉タイミング偏差dVTの絶対値が大きいほど大きくなるように決定される。
【００９９】
また、エンジンオイルの圧力Poが所定の圧力β未満であるか否かを判定するステップ４２５と同一の判定をするステップ（以下、「ステップ４９０」と称呼する。）を、前述した図４のルーチンのステップ４７５，４８０の間に追加してもよい。エンジンオイルの圧力Poが大きい場合、上記カム軸駆動負荷が大きい場合であっても、吸気弁１１の実際の開閉タイミングVTは、吸気弁１１の開閉タイミングの目標値VTtに大きい変化速度をもって近づき得る。従って、この場合、噴射割合Ｒが「０」に設定される必要性は小さい。上記構成によれば、アクセル操作量Accpの変化速度dAccpが所定の速度α以上となった時点（図６の時刻ｔ１０を参照）以降、エンジンオイルの圧力Poが所定の圧力β以上となった場合、電気制御装置５０のＣＰＵは、上記ステップ４７５，４８０の間に挿入されたステップ４９０に進んだとき、「Ｎｏ」と判定しステップ４８５に進んで、「１」であったフラグＺの値を「０」に変更・設定するようになる（従って、「０」であった噴射割合Ｒが基本噴射割合に戻される）。これにより、不必要に噴射割合Ｒを「０」に設定することが抑制され、噴射割合Ｒとして、基本噴射割合を用いる機会を増大することができる。なお、この場合、上記カム軸駆動負荷低減期間の終期は、ステップ４７５，４９０，４８０の内、最も早く条件が不成立となる何れか一つのステップの条件が不成立となった時点となる。
【０１００】
加えて、上記実施形態においては、筒内噴射弁２８の噴射孔にデポジットが生成されるか否かの判定を、吸気弁１１の開閉タイミングの目標値VTtが急変した時点からの経過時間Tが上記デポジット生成時間T1以上であるか否かに基づいて行っていたが、これに代えて、例えば、デポジットの生成と密接な関係がある排気中に含まれるＮＯｘの濃度に基づいて同判定を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施形態に係る制御装置が適用される内燃機関の動弁システムの概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る制御装置が適用される内燃機関の燃料供給システムの概略構成図である。
【図３】高圧燃料ポンプの仕事量と、筒内噴射量と、電磁スピル弁のデューティ比との関係を説明するための図である。
【図４】図２に示した電気制御装置のＣＰＵが実行する、筒内噴射量及びポート噴射量の決定、並びに、筒内噴射及びポート噴射の実行のためのプログラムの前半部を示したフローチャートである。
【図５】図２に示した電気制御装置のＣＰＵが実行する、筒内噴射量及びポート噴射量の決定、並びに、筒内噴射及びポート噴射の実行のためのプログラムの後半部を示したフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る制御装置が制御を実行する際における各種変数の変化を示したタイムチャートである。
【符号の説明】
【０１０２】
１０…内燃機関、１１…吸気弁、１２…インテークカムシャフト、１４…高圧燃料ポンプ、１５…可変吸気タイミング装置、１６…オイルポンプ、２０…クランクシャフト、２３…ポート噴射弁、２８…筒内噴射弁、３３…電磁スピル弁、５０…電気制御装置。
【図１】
2008196451.tif 000003
【図２】
2008196451.tif 000004
【図３】
2008196451.tif 000005
【図４】
2008196451.tif 000006
【図５】
2008196451.tif 000007
【図６】
2008196451.tif 000008