(57)【要約】【課題】吸気通路噴射用インジェクタのみによる燃料噴射から筒内噴射用インジェクタを用いた燃料噴射への切換直後の一定期間におけるデポジット剥離効果を高めることによって、デポジット蓄積量の増大に起因する内燃機関の性能低下を抑制する。【解決手段】筒内噴射条件設定部５３０は、筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射条件を設定する。筒内噴射条件設定部５３０は、通常条件設定部５３２およびデポジット剥離条件設定部５３４を含む。デポジット剥離条件設定部５３４は、筒内噴射が停止されるＰＦＩモードから筒内噴射モードへの切換時点からの初期期間において、通常条件設定部５３２による燃料噴射条件と比較して、筒内噴射用インジェクタのデポジット剥離効果が高い燃料噴射条件を設定する。たとえば、通常時の燃料噴射条件と比較して、燃料の噴射圧力上昇および１サイクル当たりでの噴射回数増加の少なくとも一方が行なわれる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段および吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段を備えた内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の運転状態に基づいて、全燃料噴射量に対する前記第１および第２の燃料噴射手段の間での燃料噴射量分担を制御する燃料噴射分担制御手段と、
前記燃料噴射分担制御手段によって、前記燃料噴射量分担が、前記全燃料噴射量が前記第２の燃料噴射手段により噴射される第１のモードから、前記全燃料噴射量の少なくとも一部が前記第１の燃料噴射手段により噴射される第２のモードへ切換えられたときに、この切換時点からの第１の期間における前記第１の燃料噴射手段の燃料噴射条件を設定する第１の筒内噴射条件設定手段と、
前記第２のモードであって、かつ、前記第１の期間の終了後における前記第１の燃料噴射手段の燃料噴射条件を設定する第２の筒内噴射条件設定手段とを備え、
前記第１の筒内噴射条件設定手段は、前記第１の燃料噴射手段からの噴射圧力および１サイクルあたりの噴射回数の少なくとも一方を、前記第１の燃料噴射手段に蓄積されたデポジットの除去効果が相対的に高められるように、前記第２の筒内噴射条件設定手段による設定値とは異なる値に設定する、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記第１の筒内噴射条件設定手段は、前記第１の燃料噴射手段からの噴射圧力を、前記第２の筒内噴射条件設定手段と比較して高く設定する、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記第１の筒内噴射条件設定手段は、前記第１の燃料噴射手段からの１サイクルあたりの噴射回数を、前記第２の筒内噴射条件設定手段と比較して多く設定する、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記第１の筒内噴射条件設定手段は、前記第１の燃料噴射手段からの最小燃料噴射量に基づいて、前記１サイクルあたりの噴射回数を設定する、請求項３記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記噴射分担制御手段は、前記第１の期間における前記全燃料噴射量に対する前記第１の燃料噴射手段からの燃料噴射比率を、同一の前記運転状態に対応して前記第１の期間の終了後で設定されるべき前記燃料噴射比率よりも高く設定する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記噴射分担制御手段は、前記第１の期間において、前記全燃料噴射量を前記第１の燃料噴射手段から噴射するように前記燃料噴射量分担を設定する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記燃料噴射量分担が前記第１のモードである期間において、前記内燃機関のモードに基づいて前記第１の燃料噴射手段のデポジット蓄積量を推定するデポジット蓄積量推定手段をさらに備え、
前記燃料噴射分担制御手段は、前記燃料噴射量分担が前記第１のモードであるときに、前記デポジット累積量推定手段による推定デポジット累積量が所定以上となったことに応答して、前記燃料噴射量分担を前記第１のモードから前記第２のモードへ切換える、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記第１の期間中において、前記前記第１の燃料噴射手段からの前記噴射圧力および前記１サイクルあたりの噴射回数の少なくとも一方に基づいて、前記第１の燃料噴射手段からのデポジット剥離量を推定するデポジット剥離量推定手段をさらに備え、
前記第１の期間は、前記第１のモードから前記第２のモードへ切換時点での前記推定デポジット累積量から、前記デポジット剥離量推定手段による推定デポジット剥離量を差引いた値が所定以下となることに応じて終了される、請求項７記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記デポジット蓄積量推定手段は、前記内燃機関の回転数、負荷および冷却水温の少なくとも一部によって推定される前記第１の燃料噴射手段の先端温度ならびに、前記第１のモードが開始されてからの経過時間に基づいて、前記推定デポジット蓄積量を算出する、請求項７または８記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記第１の期間中において、前記前記第１の燃料噴射手段からの前記噴射圧力および前記１サイクルあたりの噴射回数の少なくとも一方に基づいて、前記第１の燃料噴射手段からのデポジット剥離量を推定するデポジット剥離量推定手段をさらに備え、
前記第１の期間は、前記デポジット剥離量推定手段による推定デポジット剥離量に基づいて終了される、請求項１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】
この発明は、内燃機関の制御装置に関し、より特定的には、筒内に向けて燃料を噴射する第１の燃料噴射手段（筒内噴射用インジェクタ）と吸気通路および／または吸気ポートに向けて燃料を噴射する第２の燃料噴射手段（吸気通路噴射用インジェクタ）とを備えた内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタと、気筒の吸気通路および／または吸気ポートに燃料を噴射する吸気通路噴射用インジェクタとを有する構成の内燃機関では、吸気通路噴射用インジェクタからの燃料噴射のみで内燃機関を運転させると、筒内噴射用インジェクタが常に高温の燃焼ガスに晒されるため、筒内噴射用インジェクタの先端部が高温に維持されてその噴孔部やニードル等にデポジットが蓄積されやすくなってしまう。
【０００３】
噴孔部へのデポジット蓄積量が増大すると、筒内噴射用インジェクタからの燃料噴霧形状変化や、燃料噴射量の減少等が引き起こされて、燃焼性の悪化によって内燃機関の出力特性を不安定化させる可能性がある。
【０００４】
このような問題に対処するために、特開２００２−３６４４０９号公報（特許文献１）では、均質燃焼運転時に吸気ポート噴射用インジェクタによる燃料噴射に加えて筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射を併せて行なう制御構成が開示されている。これにより、筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射を確保して当該インジェクタが高温に維持されることを抑制できる。
【０００５】
また、特開２００５−１２０８５２号公報（特許文献２）には、運転状態に応じて吸気ポート噴射用インジェクタおよび筒内噴射用インジェクタが切換されて使用される内燃機関において、内燃機関の運転状態がポート噴射領域にあったとしても筒内噴射用インジェクタを強制使用する制御構成が開示される。これにより、筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射の頻度を可能な限り高めることにより、噴射孔に付着したデポジットを燃料噴射によって除去する頻度を高めることができる。
【０００６】
さらに、特開２００６−１３２３９６号公報（特許文献３）には、筒内噴射用インジェクタの先端温度の推定に基づいて、筒内噴射用インジェクタが高温状態であるときには燃料圧が所定圧力近傍に達していることを条件に全燃料噴射量の少なくとも一部を筒内噴射用インジェクタから強制的に噴射する制御構成が開示される。これにより、筒内噴射用インジェクタの先端部分の温度上昇によるデポジット堆積を抑制することができる。
【特許文献１】特開２００２−３６４４０９号公報
【特許文献２】特開２００５−１２０８５２号公報
【特許文献３】特開２００６−１３２３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１〜３に開示の技術は、吸気通路噴射用インジェクタおよび筒内噴射用インジェクタの両方を備えた内燃機関において、筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射の機会を増加させることによって、当該インジェクタへのデポジット堆積を防止するものである。
【０００８】
しかしながら、筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射機会の増加のみでは、一旦蓄積されたデポジットを十分に剥離できない可能性がある。これにより、内燃機関を長時間運転するのに応じてデポジット蓄積量が累積的に増大することにより、空燃比検出値のフィードバックに基づく燃料噴射量補正によって補償可能な範囲を超えた燃料噴射量の不足が発生するおそれがある。このような現象が発生すると、燃焼室内の空燃比を適切に維持できなくなるので、燃焼変動の発生やエミッションの悪化が懸念される。
【０００９】
また、吸気通路噴射のみによる運転が好ましい運転状態時に、デポジット抑制のために筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射が比較的長期間必要とされれば、吸気通路噴射用インジェクタのみによる燃料噴射を実行できる期間が大きく制限されることが懸念される。
【００１０】
この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、筒内に向けて燃料を噴射する第１の燃料噴射手段（筒内噴射用インジェクタ）と吸気通路および／または吸気ポート内に向けて燃料を噴射する第２の燃料噴射手段（吸気通路噴射用インジェクタ）とを備えた内燃機関において、吸気通路噴射用インジェクタのみによる燃料噴射から筒内噴射用インジェクタを用いた燃料噴射への切換直後におけるデポジット剥離効果を高めることによって、デポジット蓄積量の増大に起因する内燃機関の性能低下を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明による内燃機関の制御装置は、筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段および吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段を備えた内燃機関の制御装置であって、燃料噴射分担制御手段と、第１の筒内噴射条件設定手段と、第２の筒内噴射条件設定手段とを備える。燃料噴射分担制御手段は、内燃機関の運転状態に基づいて、全燃料噴射量に対する第１および第２の燃料噴射手段の間での燃料噴射量分担を制御する。第１の筒内噴射条件設定手段は、燃料噴射分担制御手段によって、燃料噴射量分担が、全燃料噴射量が第２の燃料噴射手段により噴射される第１のモードから、全燃料噴射量の少なくとも一部が第１の燃料噴射手段により噴射される第２のモードへ切換えられたときに、この切換時点からの第１の期間における第１の燃料噴射手段の燃料噴射条件を設定する。第２の筒内噴射条件設定手段は、第２のモードであって、かつ、第１の期間の終了後における第１の燃料噴射手段の燃料噴射条件を設定する。特に、第１の筒内噴射条件設定手段は、第１の燃料噴射手段からの噴射圧力および１サイクルあたりの噴射回数の少なくとも一方を、第１の燃料噴射手段に蓄積されたデポジットの除去効果が相対的に高められるように、第２の筒内噴射条件設定手段による設定値とは異なる値に設定する。
【００１２】
たとえば、第１の筒内噴射条件設定手段は、第１の燃料噴射手段からの噴射圧力を、第２の筒内噴射条件設定手段と比較して高く設定する。あるいは、第１の筒内噴射条件設定手段は、第１の燃料噴射手段からの１サイクルあたりの噴射回数を、第２の筒内噴射条件設定手段と比較して多く設定する。
【００１３】
上記内燃機関の制御装置によれば、第２の燃料噴射手段（吸気通路噴射用インジェクタ）のみによる燃料噴射から、第１の燃料噴射手段（筒内噴射用インジェクタ）を用いた筒内噴射への切換直後の初期期間（第１の期間）において、筒内噴射条件が通常時よりもデポジット剥離効果が高い特定条件に設定される。たとえば、通常条件時よりも１サイクル当たりの噴射回数を増やしたり、噴射圧力を高めることによって、第１の燃料噴射手段に蓄積されたデポジットの除去効果を高めることができる。この結果、内燃機関を長時間運転しても、デポジット蓄積量が累積的に増大することを抑制できるので、デポジット蓄積量の増大に起因した燃焼変動の発生やエミッションの悪化等の内燃機関の性能低下を抑制できる。
【００１４】
また、デポジット除去のために必要とされる筒内噴射期間を短くできるので、吸気通路噴射のみによる運転が好ましい運転状態時に、第２の燃料噴射手段のみによる燃料噴射を実行できる期間をより長く確保することができる。
【００１５】
好ましくは、第１の筒内噴射条件設定手段は、第１の燃料噴射手段からの最小燃料噴射量に基づいて、１サイクルあたりの噴射回数を設定する。
【００１６】
このような構成とすることにより、デポジット隔離効果を高めるための初期期間（第１の期間）においては、第１の燃料噴射手段（筒内噴射用インジェクタ）からの燃料噴射量に大きな誤差を生じさせることなく、１サイクル当たりの噴射回数を最多に設定することができる。
【００１７】
また好ましくは、噴射分担制御手段は、第１の期間における全燃料噴射量に対する第１の燃料噴射手段からの燃料噴射比率を、同一の運転状態に対応して第１の期間の終了後で設定されるべき燃料噴射比率よりも高く設定する。あるいは、噴射分担制御手段は、第１の期間において、全燃料噴射量を第１の燃料噴射手段から噴射するように燃料噴射量分担を設定する。
【００１８】
このような構成とすることにより、デポジット剥離効果を高めるための初期期間（第１の期間）においては、通常時よりも第１の燃料噴射手段（筒内噴射用インジェクタ）からの燃料噴射比率を相対的に高めることによって、１サイクル当たりの噴射回数の増加を容易として第１の燃料噴射手段のデポジット剥離効果を高めることができる。
【００１９】
あるいは好ましくは、制御装置は、デポジット蓄積量推定手段をさらに備える。デポジット蓄積量推定手段は、燃料噴射量分担が第１のモードである期間において、内燃機関のモードに基づいて第１の燃料噴射手段のデポジット蓄積量を推定する。燃料噴射分担制御手段は、燃料噴射量分担が第１のモードであるときに、デポジット累積量推定手段による推定デポジット累積量が所定以上となったことに応答して、燃料噴射量分担を第１のモードから第２のモードへ切換える。
【００２０】
さらに好ましくは、デポジット蓄積量推定手段は、内燃機関の回転数、負荷および冷却水温の少なくとも一部によって推定される第１の燃料噴射手段の先端温度ならびに、第１のモードが開始されてからの経過時間に基づいて、推定デポジット蓄積量を算出する。
【００２１】
このような構成とすることにより、第２の燃料噴射手段（吸気通路噴射用インジェクタ）のみによる燃料噴射が行なわれている期間において、第１の燃料噴射手段（筒内噴射用インジェクタ）のデポジット累積量推定値が所定以上となったことに応答して、第１の燃料噴射手段（筒内噴射用インジェクタ）を用いた筒内噴射へ強制的に切換ることができる。これにより、デポジット累積量が所定以上となることを確実に防止した上で、第１の燃料噴射手段に蓄積されたデポジットの除去効果を高めることができる。
【００２２】
好ましくは、制御装置は、デポジット剥離量推定手段をさらに備える。デポジット剥離量推定手段は、第１の期間中において、第１の燃料噴射手段からの噴射圧力および１サイクルあたりの噴射回数の少なくとも一方に基づいて、第１の燃料噴射手段からのデポジット剥離量を推定する。そして、第１の期間は、デポジット剥離量推定手段による推定デポジット剥離量に基づいて終了される。あるいは、第１の期間は、第１のモードから第２のモードへ切換時点での推定デポジット累積量から、デポジット剥離量推定手段による推定デポジット剥離量を差引いた値が所定以下となることに応じて終了される。
【００２３】
このような構成とすることにより、筒内噴射条件が通常時と異なる特定条件に設定される期間（第１の期間）を過度に長く設定することなく、適切に終了させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
この発明による内燃機関の制御装置によれば、吸気通路噴射用インジェクタのみによる燃料噴射から筒内噴射用インジェクタを用いた燃料噴射への切換直後の一定期間におけるデポジット剥離効果を高めることによって、デポジット蓄積量の増大に起因する内燃機関の性能低下を抑制することである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下において、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお以下では図中における同一または相当部分には同一符号を付してその詳細な説明は原則的に繰返さないものとする。
【００２６】
［実施の形態１］
（エンジンの構成）
図１に、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置であるエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）により制御されるエンジンシステムの概略構成図を示す。なお、図１には、エンジンとして直列４気筒ガソリンエンジンを示すが、この発明はこのようなエンジンに限定されるものではない。
【００２７】
図１に示すように、エンジン（内燃機関）１０は、４つの気筒１１２を備え、各気筒１１２はそれぞれ対応するインテークマニホールドを介して共通のサージタンク３０に接続されている。サージタンク３０は、吸気ダクト４０を介してエアクリーナ５０に接続され、吸気ダクト４０内にはエアフローメータ４２が配置されるとともに、電動モータ６０によって駆動されるスロットルバルブ７０が配置されている。このスロットルバルブ７０は、アクセルペダル１００とは独立してエンジンＥＣＵ３００の出力信号に基づいてその開度が制御される。一方、各気筒１１２は共通のエキゾーストマニホールド８０に連結され、このエキゾーストマニホールド８０は三元触媒コンバータ９０に連結されている。
【００２８】
各気筒１１２に対しては、筒内に向けて燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタ１１０と、吸気ポートまたは／および吸気通路内に向けて燃料を噴射するための吸気通路噴射用インジェクタ１２０とがそれぞれ設けられている。これらインジェクタ１１０、１２０はエンジンＥＣＵ３００の出力信号に基づいてそれぞれ制御される。
【００２９】
図２には、図１に示された４つの気筒１１２のうちの１つを代表として示したエンジンの構成図である。
【００３０】
図２を参照して、エンジン１０は、シリンダブロック１０１と、シリンダブロック１０１の上部に連結されるシリンダヘッド１０２とを備えるシリンダ１１１と、シリンダ１１１内を往復動するピストン１０３とを有して構成される。このピストン１０３は、エンジン１０の出力軸であるクランクシャフト１０４に、クランクアーム１０５およびコンロッド１０６を介して連結される。コンロッド１０６は、ピストン１０３の往復運動をクランクシャフト１０４の回転に変換する。シリンダ１１１内においては、シリンダブロック１０１およびシリンダヘッド１０２の内壁とピストンの頂面とによって混合気を燃焼するための燃焼室１０７が区画形成されている。
【００３１】
シリンダヘッド１０２には、この燃焼室１０７に突出する態様で混合気に点火を行なう点火プラグ１１４と、燃焼室１０７に燃料を噴射供給する筒内噴射用インジェクタ１１０とが配設されている。さらに、吸気通路噴射用インジェクタ１２０は、インテークマニホールド、すなわち吸気通路２０と燃焼室１０７との連通部分である吸気ポート２２または／および吸気通路２０に燃料を噴射供給するように配設されている。
【００３２】
なお、本実施の形態においては、２つのインジェクタ１１０，１２０が別個に設けられた内燃機関について説明するが、筒内噴射機能と吸気通路噴射機能とを併せ持つような１個のインジェクタを適用することも可能である。
【００３３】
吸気通路２０および／または吸気ポート２２に噴射された燃料を含む混合気は、吸気弁２４の開弁期間に燃焼室１０７内へ導かれる。点火プラグ１１４による点火により燃料が燃焼された後の排気は、排気弁８４の開弁期間に排気通路（エキゾーストマニホールド）８０を介して三元触媒コンバータ９０（図１）へ送られる。吸気弁２４および排気弁８４の開閉タイミング（バルブタイミング）は、エンジンＥＣＵ３００からの制御信号に従って動作する可変動弁制御機構４９０によって制御される。
【００３４】
再び図１を参照して、各筒内噴射用インジェクタ１１０は共通の燃料分配管１３０に接続されている。この燃料分配管１３０は、燃料分配管１３０に向けて流通可能な逆止弁１４０を介して、機関駆動式の高圧燃料ポンプ１５０に接続されている。高圧燃料ポンプ１５０の吐出側は電磁スピル弁１５２を介して高圧燃料ポンプ１５０の吸入側に連結されており、この電磁スピル弁１５２の開度が小さいときほど、高圧燃料ポンプ１５０から燃料分配管１３０内に供給される燃料量が増大され、電磁スピル弁１５２が全開にされると、高圧燃料ポンプ１５０から燃料分配管１３０への燃料供給が停止されるように構成されている。なお、電磁スピル弁１５２はエンジンＥＣＵ３００の出力信号に基づいて制御される。
【００３５】
一方、各吸気通路噴射用インジェクタ１２０は、共通する低圧側の燃料分配管１６０に接続されており、燃料分配管１６０および高圧燃料ポンプ１５０は共通の燃料圧レギュレータ１７０を介して、電動モータ駆動式の低圧燃料ポンプ１８０に接続されている。さらに、低圧燃料ポンプ１８０は燃料フィルタ１９０を介して燃料タンク２００に接続されている。燃料圧レギュレータ１７０は低圧燃料ポンプ１８０から吐出された燃料の燃料圧が予め定められた設定燃料圧よりも高くなると、低圧燃料ポンプ１８０から吐出された燃料の一部を燃料タンク２００に戻すように構成されている。したがって吸気通路噴射用インジェクタ１２０に供給されている燃料圧および高圧燃料ポンプ１５０に供給されている燃料圧が上記設定燃料圧よりも高くなるのを阻止している。
【００３６】
エンジンＥＣＵ３００は、デジタルコンピュータから構成され、双方向性バス３１０を介して相互に接続されたＲＯＭ（Read Only Memory）３２０、ＲＡＭ（Random Access Memory）３３０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３４０、入力ポート３５０および出力ポート３６０を備えている。
【００３７】
エアフローメータ４２は吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、このエアフローメータ４２の出力電圧はＡ／Ｄ変換器３７０を介して入力ポート３５０に入力される。エンジン１０には機関冷却水温に比例した出力電圧を発生する水温センサ３８０が取付けられ、この水温センサ３８０の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器３９０を介して入力ポート３５０に入力される。
【００３８】
燃料分配管１３０には燃料分配管１３０内の燃料圧に比例した出力電圧を発生する燃料圧センサ４００が取付けられ、この燃料圧センサ４００の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器４１０を介して入力ポート３５０に入力される。三元触媒コンバータ９０上流のエキゾーストマニホールド８０には、排気ガス中の酸素濃度に比例した出力電圧を発生する空燃比センサ４２０が取付けられ、この空燃比センサ４２０の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器４３０を介して入力ポート３５０に入力される。
【００３９】
本実施の形態に係るエンジンシステムにおける空燃比センサ４２０は、代表的には、エンジン１０で燃焼された混合気の空燃比に比例した出力電圧を発生する全域空燃比センサ（リニア空燃比センサ）である。なお、空燃比センサ４２０としては、エンジン１０で燃焼された混合気の空燃比が理論空燃比に対してリッチであるかリーンであるかをオン−オフ的に検出するＯ2センサを用いてもよい。
【００４０】
アクセルペダル１００は、アクセルペダル１００の踏込み量に比例した出力電圧を発生するアクセル開度センサ４４０に接続され、アクセル開度センサ４４０の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器４５０を介して入力ポート３５０に入力される。また、入力ポート３５０には、機関回転数を表わす出力パルスを発生する回転数センサ４６０が接続されている。エンジンＥＣＵ３００のＲＯＭ３２０には、上述のアクセル開度センサ４４０および回転数センサ４６０により得られるエンジン負荷率およびエンジン回転数に基づき、運転状態に対応させて設定されている燃料噴射量の値や機関冷却水温に基づく補正値などが予めマップ化されて記憶されている。
【００４１】
エンジンＥＣＵ３００は、所定プログラムの実行により各センサからの信号に基づいて、エンジンシステムの全体動作を制御するための各種制御信号を生成する。これらの制御信号は、出力ポート３６０および駆動回路４７０を介して、エンジンシステムを構成する機器・回路群へ送出される。
【００４２】
図１に示したエンジンシステムでは、このような特性の異なる２種類のインジェクタをエンジン運転状態に応じて使い分ける。したがって、燃料噴射量分担については、全燃料噴射量が吸気通路噴射用インジェクタ１２０から噴射されるモード（ＰＦＩモード）、全燃料噴射量が筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射されるモード（ＤＩモード）および筒内噴射用インジェクタ１１０および吸気通路噴射用インジェクタ１２０の両者によって分担して燃料噴射を実行するモード（噴き分けモード）とが存在することとなる。
【００４３】
これらの３つのモードのうち、ＰＦＩモードにおいては筒内噴射用インジェクタ１１０から燃料噴射が実行されないため、筒内噴射用インジェクタ１１０が高温の燃料ガスに晒されてその先端部分温度が上昇することにより、デポジットが蓄積しやすくなる。一方で、ＰＦＩモードおよび噴き分けモードでは、筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射が確保される。なお、以下では、ＤＩモードおよび噴き分けモードを包括的に「筒内噴射モード」とも称する。すなわち、「筒内噴射モード」とは、ＤＩモードまたは噴き分けモードが選択されている状態である。このように、ＰＦＩモードは、本発明での「第１のモード」に対応し、ＤＩモードおよび噴き分けモードは、本発明での「第２のモード」に対応する。
【００４４】
（デポジット抑制制御）
本発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置では、筒内噴射用インジェクタ１１０のデポジット蓄積量を抑制するために、以下に説明するような制御構成により、ＰＦＩモードから筒内噴射モードへの切換え直後において、筒内噴射用インジェクタ１１０でのデポジット剥離効果が高められるようなデポジット抑制制御が実行される。
【００４５】
図３は、本発明の実施の形態１によるデポジット抑制制御を説明する機能ブロック図である。図３に示す各機能ブロックは、代表的には、ＥＣＵ３００に予め格納された所定プログラムの実行により実現される。
【００４６】
図３を参照して、燃料噴射分担制御部５１０は、エンジン運転状態に応じて、全燃料噴射量Ｑｔｔｌに対する、筒内噴射用インジェクタ１１０および吸気通路噴射用インジェクタ１２０の間での燃料噴射量分担を決定する。燃料噴射量分担についても、予め作成したマップの参照によって実行されることが一般的である。
【００４７】
すなわち、燃料噴射分担制御部５１０によって、上記ＰＦＩモード、ＤＩモードおよび噴き分けモードのうちの１つが選択され、かつ、噴き分けモードを選択する場合には、筒内噴射用インジェクタ１１０および吸気通路噴射用インジェクタ１２０の間の燃料噴射比率が決定される。これにより、筒内噴射用インジェクタ１１０による筒内燃料噴射量Ｑｄｉおよび吸気通路噴射用インジェクタ１２０によるポート燃料噴射量Ｑｐｉが決定される。上記のようにＰＦＩモードにおいてはＱｄｉ＝０とされ、ＤＩモードにおいてはＱｐｉ＝０である。
【００４８】
全燃料噴射量Ｑｔｔｌは、上述のように予め作成されたマップの参照により決定される。あるいは、エンジン運転状態に応じて、筒内燃料噴射量Ｑｄｉおよびポート燃料噴射量Ｑｐｉが直接設定されるように、すなわち、燃料噴射分担制御部５１０が全燃料噴射量Ｑｔｔｌについても設定するようにマップを構成してもよい。
【００４９】
ポート噴射条件設定部５２０は、ポート燃料噴射量Ｑｐｉ≠０のときに、吸気通路噴射用インジェクタ１２０からの燃料噴射条件を設定する。そして、ポート噴射条件設定部５２０は、設定した燃料噴射条件が実現されるように、吸気通路噴射用インジェクタ１２０の開弁および閉弁を制御するインジェクタ駆動部５４０に対して制御指示を発生する。
【００５０】
同様に、筒内噴射条件設定部５３０は、筒内燃料噴射量Ｑｄｉ≠０のときに、筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射条件を設定する。そして、筒内噴射条件設定部５３０は、設定した燃料噴射条件が実現されるように、筒内噴射用インジェクタ１１０の開弁および閉弁を制御するインジェクタ駆動部５５０に対して制御指示を発生する。
【００５１】
筒内噴射条件設定部５３０は、通常時の燃料噴射条件を設定するための通常条件設定部５３２と、デポジット剥離期間における燃料噴射条件を設定するためのデポジット剥離条件設定部５３４とを含む。
【００５２】
剥離期間設定部５６０は、燃料噴射分担制御部５１０によって決定されたモードに従って、ＰＦＩモードから筒内噴射モードへの切換時点からの一定期間をデポジット剥離期間に設定する。
【００５３】
筒内噴射条件設定部５３０は、デポジット剥離期間中にはデポジット剥離条件設定部５３４によって燃料噴射条件を設定する一方で、デポジット剥離期間の終了後には、通常条件設定部５３２により燃料噴射条件を設定する。デポジット剥離条件設定部５３４により設定される燃料噴射条件は、通常条件設定部５３２により設定される燃料噴射条件と比較して、筒内噴射用インジェクタ１１０でのデポジット除去効果が高いものとされる。すなわち、デポジット剥離条件設定部５３４は、本発明での「第１の筒内噴射条件設定手段」に対応し、通常条件設定部５３２は、本発明での「第２の筒内噴射条件設定手段」に対応する。
【００５４】
ここで、図４および図５を用いて、燃料噴射条件とデポジット蓄積量との関係について説明する。
【００５５】
図４に示されるように、１サイクル当たりの燃料噴射回数（以下、単に「噴射回数」と称する）および噴射圧を変えて、デポジット蓄積量の変化を比較すると、噴射回数が多く、かつ、噴射圧力が高いほど、デポジット蓄積量は少なくなる。なお、図４および図５に示した特性を実験する際には、デポジット蓄積量については、実際に計測しなくても、筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射量の低下度合から推定することができる。
【００５６】
図５に示されるように、燃料噴射回数を変化させると、図４と同様に、噴射回数が多くなるほどデポジット蓄積量は低くなる。一方、噴射回数が同じであれば、その噴射期間の長短はデポジット蓄積量にあまり影響を与えない。
【００５７】
したがって、図４，図５に示した発明者らが実験により得た知見に基づくと、デポジット剥離効果を高めるためには、噴射圧力については高く、噴射回数については多くなるように、筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射条件を設定すればよいことが理解される。たとえば、デポジット剥離期間においては、燃料噴射圧力を最高作動圧力に設定し、噴射回数については可能な範囲内での最大値とする。
【００５８】
一方で、噴射圧力を必要以上に高めることは、燃費等の面から好ましくない。また、噴射回数を多くすると、開閉弁時の応答性の問題等から燃料噴射量ばらつきや噴射燃料の粗粒化等の問題が生じる可能性があるため、噴射回数を不必要に増加させることは、エンジンの燃焼面からは好ましいことではない。
【００５９】
したがって、本発明の実施の形態では、通常時の筒内噴射条件では、噴射圧力を適正圧力とし、かつ、噴射回数については通常１回とした上で、デポジット剥離期間においては、通常時と比較して、噴射圧力上昇および噴射回数増加の少なくとも一方が実現された燃料噴射条件を設定する。これにより、筒内噴射が停止されて筒内噴射用インジェクタ１１０へデポジットが蓄積されるＰＦＩモードから、筒内噴射モードへの移行時には、デポジット剥離効果の高い燃料噴射条件を一時的に設定して、ＰＦＩモード期間で蓄積されたデポジットを積極的に剥離することができる。
【００６０】
なお、噴射回数を最大限に確保するためには、１回の燃料噴射による燃料噴射量をインジェクタの最小燃料噴射量とすることが好ましい。この最小燃料噴射量は、インジェクタの開弁指示信号のパルス幅と燃料噴射量との間の線形性を確保可能な燃料噴射量の最小値に相当する。このようにすると、筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射量に大きな誤差を発生させることなく、１サイクル当たりの燃料噴射回数を最大限確保することが可能となる。
【００６１】
また、デポジット剥離期間において、筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射比率を上昇させることによって、燃料噴射回数をより多く確保できるようになる。したがって、デポジット剥離期間では、通常時と比較して、同一のエンジン運転状態に対応して設定される筒内燃料噴射量Ｑｄｉが増加されるように、筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射比率を高めることが好ましい。たとえば、デポジット剥離期間では、エンジン運転状態に関わらずＤＩモードを選択して、全燃料噴射量を筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射する。
【００６２】
再び図３を参照して、剥離期間設定部５６０は、デポジット剥離量推定部５７０をさらに含む。
【００６３】
デポジット剥離量推定部５７０は、燃料噴射条件に応じて、デポジット剥離期間でのデポジット剥離量を推定する。たとえば、図６に示すような特性に基づいて、噴射回数および噴射圧力に基づいて推定デポジット剥離量を算出するマップを構成することができる。
【００６４】
デポジット剥離量推定部５７０は、デポジット剥離期間において、推定デポジット剥離量を積算することにより、推定総デポジット剥離量Ｄｔｒ♯を算出する。
【００６５】
剥離期間設定部５６０は、デポジット剥離量推定部５７０による推定総デポジット剥離量Ｄｔｒ♯に基づいて、デポジット剥離期間の終了条件を設定する。たとえば、推定総デポジット剥離量Ｄｔｒ♯が所定以上となったときに、デポジット剥離期間を終了させることができる。
【００６６】
なお、筒内噴射モードへの切換時点から所定時間あるいは所定サイクル数の経過に応答してデポジット剥離期間を終了させる構成とすることも可能である。ただし、上記のように推定総デポジット剥離量Ｄｔｒ♯に基づいてデポジット剥離期間を終了させることにより、デポジット剥離期間を過度に長く設定することなく、適切に終了させることができる。これにより、デポジット剥離効果を高めるための燃料噴射条件の設定がエンジン性能に過度に影響を与えることを防止しつつ、デポジット抑制効果を高めることが可能となる。
【００６７】
図７は、実施の形態１によるデポジット抑制制御をエンジンＥＣＵにより実行するためのフローチャートである。
【００６８】
図７を参照して、ＥＣＵ３００は、ステップＳ１００では、エンジン運転状態、具体的にはエンジン回転数、負荷、冷却水温等を読込む。そして、ＥＣＵ３００は、ステップＳ１１０では、読込まれたエンジン運転状態に基づいて全燃料噴射量Ｑｔｔｌをマップ参照等により決定し、さらに、ステップＳ１２０により、マップ参照等により燃料噴射量分担を設定する。これにより、ポート燃料噴射量Ｑｐｉおよび筒内燃料噴射量Ｑｄｉが決定される。すなわち、ステップＳ１００〜Ｓ１２０またはＳ１００，Ｓ１２０の処理は、図３に示した燃料噴射分担制御部５１０の機能に相当する。
【００６９】
ＥＣＵ３００は、ステップＳ１３０では、ステップＳ１２０で決定された燃料噴射分担に基づいて、筒内噴射モードであるかどうかを判断する。ＰＦＩモードの選択時にはステップＳ１３０がＮＯ判定とされ、ＤＩモードまたは噴き分けモードの選択時にはステップＳ１３０はＹＥＳ判定とされる。
【００７０】
ＥＣＵ３００は、ステップＳ１４０では、剥離期間フラグＦＬＧが「１」に設定されているかどうかを判断する。剥離期間フラグＦＬＧは、ステップＳ１３０のＮＯ判定時（ＰＦＩモード選択時）に「０」に初期化される一方で、ＰＦＩモードから筒内噴射モード（ＤＩモードまたは噴き分けモード）への移行時に「０」から「１」に遷移される。
【００７１】
ＥＣＵ３００は、剥離期間フラグＦＬＧ＝「０」のとき（Ｓ１４０のＮＯ判定時）には、ステップＳ１６０により、筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射条件について通常条件を設定する。このとき、噴射圧力は所定圧力Ｐ２（適正作動圧力）に設定され、１サイクル内での噴射回数はＮ２に設定される。
【００７２】
一方、ＥＣＵ３００は、剥離期間フラグＦＬＧ＝「１」のとき（Ｓ１４０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１５０により、デポジット剥離用の燃料噴射条件を設定する。このとき、噴射圧力はＰ１（Ｐ１＞Ｐ２）に設定され、噴射回数はＮ１（Ｎ１＞Ｎ２）に設定される。たとえば、上述のように、噴射圧力Ｐ１は最大作動圧力に設定され、噴射回数Ｎ１は、インジェクタの最小燃料噴射量に基づいて設定される。
【００７３】
すなわち、ステップＳ１５０およびＳ１６０は、図３に示した筒内噴射条件設定部５３０の機能に相当し、特に、ステップＳ１５０はデポジット剥離条件設定部５３４の機能に対応し、ステップＳ１６０は通常条件設定部５３２の機能に対応する。
【００７４】
デポジット剥離期間においては、ＥＣＵ３００は、さらに、ステップＳ１７０により、デポジット剥離期間の終了条件が成立しているかどうかを判定する。上述のように、ステップＳ１７０による判定は、筒内噴射モードへの切換時点からの経過時間あるいは経過サイクル数、または、デポジット剥離量の推定値Ｄｔｒ♯に基づいて実行される。
【００７５】
ＥＣＵ３００は、終了条件が成立するまでの間は、ステップＳ１７０をＮＯ判定として、ステップＳ１８０により、剥離期間フラグＦＬＧを「１」に維持する。これにより、終了条件が成立するまでは、ステップＳ１５０によりデポジット剥離用の燃料噴射条件が設定される。一方、ＥＣＵ３００は、終了条件が成立すると、ステップＳ１７０をＹＥＳ判定として、ステップＳ１９０により剥離期間フラグＦＬＧを「０」に変更する。これにより、以降の筒内噴射は、ステップＳ１６０で設定される通常の燃料噴射条件により実行される。
【００７６】
図８は、実施の形態１によるデポジット抑制制御の効果を説明する波形図である。
図８を参照して、時刻ｔ０〜ｔ１、ｔ３〜ｔ４、ｔ６〜ｔ７の各期間において、ＰＦＩモードが選択されて、吸気通路噴射用インジェクタ１２０のみによる燃料噴射が実行される。
【００７７】
ＰＦＩモード期間では、時間経過とともに筒内噴射用インジェクタ１１０のデポジット蓄積量が増加する。なお、図８に示すデポジット蓄積量についても推定値が用いられる。また、空燃比学習による噴射量補正量は、空燃比センサ４２０により測定された実際の空燃比と、目標空燃比（代表的には理論空燃比）との差に応じて、実際の空燃比がリーンのときには燃料増量し、実際の空燃比がリーンのときには燃料減量するように設定される。したがって、筒内燃料噴射の噴射量補正量は、デポジット蓄積量の増大と連動して上昇（増量側）し、デポジット蓄積量の減少と連動して低下（減量側）する特性を有する。
【００７８】
時刻ｔ１，ｔ４，ｔ７において、ＰＦＩモードからＤＩモードへ移行されることにより、筒内噴射用インジェクタ１１０による燃料噴射が開始される。すなわち時刻ｔ１，ｔ４，ｔ７は、本発明における「切換時点」に対応する。従来技術においては、ＤＩモード期間において、空燃比学習によって燃料噴射量の不足分を補正するような制御が行なわれるものの、燃料噴射条件は、本実施の形態での通常条件に固定される。
【００７９】
この結果、図８中に点線で示されるように、ＤＩモード期間中に筒内噴射用インジェクタ１１０のデポジット蓄積量は減少するが、その減少レートは比較的緩やかであるので、噴射性能の復帰に時間を要することが懸念される。また、デポジット剥離量を確保するためにはＤＩモードが長く必要になるため、ＰＦＩモードで蓄積されたデポジットをＤＩモード期間で完全に除去することができず、エンジンを長期間運転するのに伴ってデポジット蓄積量が累積的に増大する可能性がある。
【００８０】
上述のように、ＤＩモード期間では、筒内噴射用インジェクタ１１０のデポジット蓄積量に応じて空燃比学習による噴射量補正量が変化するが、デポジット蓄積量が累積的に増大すると、噴射量補正量が制御上設定された上限値を超えてしまう可能性がある（図８中の時刻ｔ４，ｔ７）。このような現象が発生すると、空燃比学習によって燃料噴射量を補正しきれなくなるため、筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射が不足して燃焼室内の空燃比がリーンになってしまい、燃焼変動が発生してしまう。
【００８１】
これに対して、本発明によるデポジット抑制制御によれば、ＤＩモードへ移行後の初期期間、具体的には、図８中の時刻ｔ１〜ｔ２，ｔ４〜ｔ５，ｔ７〜ｔ８にデポジット剥離期間が設けられる。上述のように、デポジット剥離期間では、通常時よりもデポジット剥離効果の高い燃料噴射条件が設定されるの。この結果、図８中に実線で示すように、ＤＩモード期間中におけるデポジット剥離量を確保することができるので、ＰＦＩモード期間中に蓄積されたデポジットをＤＩモード期間中に除去することが容易となる。
【００８２】
この結果、エンジンを長期間運転しても、筒内噴射用インジェクタ１１０のデポジット蓄積量を、理論空燃比に対する噴射量補正量が上限値に達しない範囲で推移させることが容易となり、理論空燃比を的確に維持したエンジン運転を継続することができる。この結果、大きな燃焼変動の発生を防止できる。
【００８３】
このように、本発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置によれば、ＰＦＩモードから筒内噴射モードへの移行時に、デポジット剥離効果が高められる特別な燃料噴射条件を設定する期間を設けることにより、エンジンを長時間継続運転しても、デポジット蓄積量が累積的に増大することを抑制できる。この結果、デポジット蓄積量の増大に起因した燃焼変動の発生やエミッションの悪化等のエンジン性能低下を抑制できる。
【００８４】
ＤＩモード期間でのデポジット除去能力が高められることにより、吸気通路噴射のみによる運転が好ましい運転状態時に、ＰＦＩモードを積極的に適用可能となる。ＰＦＩモード期間では、筒内噴射のための高圧燃料ポンプ１５０を停止可能であるためエンジン騒音を低減できる。したがって、アイドル運転時や低負荷域運転時のような燃焼騒音が小さくエンジンアクチュエータの作動音が表面化しやすい運転状態時に、ＰＦＩモードを積極的に活用してエンジン騒音低減を図ることができる。
【００８５】
なお、筒内噴射モードへの切換時点の直後からデポジット剥離期間を開始するためには、ＰＦＩモード期間においても、筒内噴射側の噴射圧力をある程度確保する必要がある。したがって、ＰＦＩモード期間が所定時間以上継続されたような、デポジット蓄積量の増加が懸念されるようなケースでは、ＰＦＩモード期間中から高圧燃料ポンプ１５０を事前に作動させることが好ましい。
【００８６】
また、デポジット剥離期間においても、エンジンの燃焼状態の安定を確保した上でデポジットの剥離効果を高めることが好ましい。たとえば、アイドル運転時や低負荷域運転時のような要求される燃料噴射量が少ない条件では、１サイクル当たりの燃料噴射回数を増加させると、燃料噴射量がばらつき易くなり燃焼変動が発生するおそれがある。したがって、全燃料噴射量が所定以下の場合には、噴射回数Ｎ１を相対的に減少させる、あるいは噴射圧力を相対的に下げた上で噴射回数Ｎ１を確保するなどの、デポジット剥離条件の細分化を図ることが好ましい。
【００８７】
［実施の形態２］
図８に示すように、空燃比学習による噴射量補正量が上限値に達する状況に対応させて、許容可能なデポジット蓄積量の上限値Ｄｍａｘを設定することができる。実施の形態２では、デポジット蓄積量が上限値Ｄｍａｘを超えることをより確実に防止するためのデポジット抑制制御について説明する。なお、実施の形態２では、エンジンＥＣＵ３００によって実行されるデポジット抑制制御のみが実施の形態１と異なり、エンジンシステムの構成等は実施の形態１と共通である。
【００８８】
図９は、本発明の実施の形態２によるデポジット抑制制御を説明する機能ブロック図である。
【００８９】
図９を参照して、実施の形態２による制御構成では、図３に示した実施の形態１による制御構成と比較して、デポジット蓄積量推定部５８０および昇圧指示部５９０がさらに備えられる。
【００９０】
デポジット蓄積量推定部５８０は、デポジット生成に影響の大きい筒内噴射用インジェクタ１１０の先端温度推定に基づいて、推定デポジット蓄積量Ｄｐａ♯を算出する。筒内噴射用インジェクタ１１０の先端温度は、エンジン冷却水温、エンジン回転数およびエンジン負荷の影響を受ける。
【００９１】
ここで、図１０に示されるように、同一のエンジン冷却水温の条件下では、エンジン回転数が高くなるほど、そしてエンジン負荷が高くなるほど、先端温度Ｔｉｎｊは高温となる傾向にある。したがって、各エンジン冷却水温ごとに、図１０に示した特性に基づくマップを予め作成しておくことにより、エンジン運転条件に基づいて、筒内噴射用インジェクタ１１０の先端温度Ｔｉｎｊを推定することができる。
【００９２】
また、図１１に示されるように、筒内噴射用インジェクタ１１０の蓄積デポジット量は、筒内噴射が停止されてからの経過時間、すなわちＰＦＩモードの継続時間および、筒内噴射用インジェクタ１１０の先端温度Ｔｉｎｊの影響を大きく受けることが、発明者らの実験によって判明している。なお、図１１によるデポジット蓄積量についても、実際に計測しなくても、筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射量の低下度合から推定することができる。
【００９３】
より具体的には、図１１に示されるように、デポジットの生成速度は、先端温度Ｔｉｎｊによって異なり、かつ、ＰＦＩモードの継続時間によってもデポジット生成量は変化する。このような特性が発生するのは、先端温度Ｔｉｎｊによりデポジットの性状が異なり、その付着力が異なるためである。また、デポジット蓄積量は徐々に飽和し、一定の上限値を有することがわかっている。
【００９４】
このため、図１１に示した特性を反映するように、推定した先端温度Ｔｉｎｊと、ＰＦＩモードの継続期間とに基づいて、ＰＦＩモード期間中における推定デポジット蓄積量Ｄｐａ♯を算出できる。なお、デポジット蓄積量の推定は、所定時間経過毎あるいはエンジンの所定サイクル毎（たとえば１サイクル毎）とすることができる。
【００９５】
特に、図１１に示した特性線の傾きに相当するデポジット生成速度のマップを作成すれば、デポジット生成速度に基づいて単位時間毎でのデポジット生成量を推定し、デポジット生成量を積分することによって、エンジン状態の経時的な変化を反映した高精度の推定が可能となる。
【００９６】
図１２は、図９のデポジット蓄積量推定部５８０によるデポジット蓄積量推定をＥＣＵ３００によるソフトウェア処理で実行するためのフローチャートである。
【００９７】
図１２を参照して、ＥＣＵ３００は、ステップＳ３００では、ステップＳ１００と同様のエンジン運転状態の読込みを実行する。そして、ＥＣＵ３００は、ステップＳ３１０では、ＰＦＩモードの選択中であるかどうかを判定する。ＰＦＩモード非選択時（Ｓ３１０のＮＯ判定時）には、インジェクタ先端温度推定に基づくデポジット蓄積量の推定は必要ではないので、ＥＣＵ３００は、以下のステップを実行することなく処理を終了する。
【００９８】
これに対して、ＰＦＩモード選択時（Ｓ１３０のＹＥＳ判定時）には、ＥＣＵ３００は、ステップＳ３２０により、図１０に示した特性に従って、筒内噴射用インジェクタの先端温度の推定値Ｔｉｎｊ♯を算出する。そして、ＥＣＵ３００は、ステップＳ３３０では、ＰＦＩモード継続時間を算出し、ステップＳ３４０およびＳ３５０により、図１１に示した特性に基づいて、現在の推定デポジット蓄積量Ｄｐａ♯を算出する。
【００９９】
再び図９を参照して、デポジット蓄積量推定部５８０によって算出された推定デポジット蓄積量Ｄｐａ♯は、燃料噴射分担制御部５１０および昇圧指示部５９０へ送出される。燃料噴射分担制御部５１０は、実施の形態１と同様にエンジン運転状態に基づいてＤＩモード／ＰＦＩモード／噴き分けモードを選択するのに加えて、ＰＦＩモード期間中に推定デポジット蓄積量Ｄｐａ♯が上限値Ｄｍａｘ以上となった場合には、強制的にＰＦＩモードを終了して、筒内噴射モード（好ましくはＤＩモード）を選択する。
【０１００】
昇圧指示部５９０は、推定デポジット蓄積量Ｄｐａ♯が上限値Ｄｍａｘ以上となったときに速やかに筒内噴射を開始できるように、上限値Ｄｍａｘよりも低い所定の基準値に推定デポジット蓄積量Ｄｐａ♯が達するのに応答して、高圧燃料ポンプ１５０の作動を開始させる。このようにすると、実施の形態１と比較して、デポジット剥離期間の開始時点から確実に噴射圧力を確保することができる。すなわち、ＰＦＩモード期間中における高圧燃料ポンプ１５０の作動期間を必要最小限とした上で、筒内噴射時のデポジット剥離効果を高めることができる。
【０１０１】
さらに、デポジット蓄積量推定部５８０は、筒内噴射モードからＰＦＩモードへの切換時点、すなわち筒内噴射モード終了時点での空燃比学習による燃料量補正量に基づき、ＰＦＩモード開始時におけるデポジット蓄積量の初期値を推定できる。そして、このように求めた初期値と、図１１の特性に従ったＰＦＩモード期間中でのデポジット蓄積量推定値との和に基づいて推定デポジット蓄積量Ｄｐａ♯を算出することにより、デポジット累積値が上限値に達するのをより確実に予測できる。
【０１０２】
実施の形態２におけるその他の制御構成は、図３と同様であるので詳細な説明は繰返さない。
【０１０３】
図１３は、実施の形態２によるデポジット抑制制御をエンジンＥＣＵにより実行するためのフローチャートである。
【０１０４】
図１３を参照して、実施の形態２によるデポジット抑制制御では、図７に示した実施の形態１によるフローチャートと比較して、ステップＳ１２０に代えてステップＳ１２０♯が実行されるとともに、ステップＳ１７０に代えてステップＳ１７０♯が実行される点で異なる。さらに、ステップＳ１５０の実行後に、ステップＳ１５２およびＳ１５４が実行される。その他のステップについては、実施の形態１（図７）と同様であるので詳細な説明は繰返さない。
【０１０５】
ＥＣＵ３００は、ステップＳ１２０♯では、ステップＳ１２０によるエンジン運転状態に基づく燃料噴射量分担の設定に加えて、推定デポジット蓄積量Ｄｐａ♯が上限値Ｄｍａｘ以上となるのに応じて、ＰＦＩモードから筒内噴射モードへ強制的に移行させる。
【０１０６】
さらに、ＥＣＵ３００は、デポジット剥離期間（Ｓ１３０のＹＥＳ判定時）では、ステップＳ１５０によるデポジット剥離条件の設定後、ステップＳ１５２およびＳ１５４により、デポジット剥離期間内での推定総デポジット剥離量Ｄｔｒ♯を算出する。
【０１０７】
そして、ＥＣＵ３００は、ステップＳ１７０♯では、ＰＦＩモードの終了時点における推定デポジット蓄積量Ｄｐａ♯から、ステップＳ１５４で算出された推定総デポジット剥離量Ｄｔｒ♯を差引いた値、すなわち現在の推定デポジット蓄積量（Ｄｐａ♯−Ｄｔｒ♯）が、しきい値Ｄｔｈ以下であるか否かを判定する。
【０１０８】
すなわち、実施の形態２によるデポジット抑制制御では、剥離後の推定デポジット蓄積量（Ｄｐａ♯−Ｄｔｒ♯）が、しきい値Ｄｔｈ以下まで低下したか否かによって、デポジット剥離期間の終了条件が判定される。
【０１０９】
そして、ＥＣＵ３００は、剥離後の推定デポジット蓄積量がしきい値Ｄｔｈ以下となった場合（Ｓ１７０♯のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１９０により剥離期間フラグＦＬＧが「０」に変化させる。これにより、デポジット剥離期間が終了される。
【０１１０】
一方、ＥＣＵ３００は、剥離後の推定デポジット蓄積量がしきい値Ｄｔｈよい大きい場合（Ｓ１７０♯のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１８０により、剥離期間フラグＦＬＧを「１」に維持して、デポジット剥離期間を継続させる。
【０１１１】
このように実施の形態２によるデポジット抑制制御によれば、デポジット蓄積量の推定に基づいてＰＦＩモードから筒内噴射モードへ移行することができるので、デポジット蓄積量が上限値以上となることをより確実に防止できる。さらに、実施の形態１によるデポジット抑制制御と同様に、デポジット剥離期間の設定によりデポジット除去効果を高めることができるので、実施の形態１によるデポジット抑制制御よりもさらに安定的に、デポジット蓄積量の増大に起因するエンジン性能低下を抑制できる。
【０１１２】
また、吸気通路噴射のみによる運転が好ましい運転状態時に、より積極的にＰＦＩモードを適用することが可能となる。
【０１１３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置により制御されるエンジンシステムの概略構成図を示す。
【図２】図１に示された各気筒の構成図である。
【図３】実施の形態１によるデポジット抑制制御を説明する機能ブロック図である。
【図４】燃料噴射条件とデポジット蓄積量との関係を示す第１の図である。
【図５】燃料噴射条件とデポジット蓄積量との関係を示す第２の図である。
【図６】噴射回数および噴射圧とデポジット剥離量との関係を示す図である。
【図７】実施の形態１によるデポジット抑制制御をエンジンＥＣＵにより実行するためのフローチャートである。
【図８】実施の形態１によるデポジット抑制制御の効果を説明する波形図である。
【図９】実施の形態２によるデポジット抑制制御を説明する機能ブロック図である。
【図１０】エンジン運転状態と筒内噴射用インジェクタの先端温度との関係を示す図である。
【図１１】筒内噴射用インジェクタの先端温度およびＰＦＩモードの連続運転時間とデポジット蓄積量との関係を説明する図である。
【図１２】デポジット蓄積量推定をエンジンＥＣＵにより実行するためのフローチャートである。
【図１３】実施の形態２によるデポジット抑制制御をエンジンＥＣＵにより実行するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１５】
１０  エンジン、２０  吸気通路、２２  吸気ポート、２４  吸気弁、３０  サージタンク、４０  吸気ダクト、４２  エアフローメータ、５０  エアクリーナ、６０  電動モータ、７０  スロットルバルブ、８０  エキゾーストマニホールド、８４  排気弁、９０  三元触媒コンバータ、１００  アクセルペダル、１０１  シリンダブロック、１０２  シリンダヘッド、１０３  ピストン、１０４  クランクシャフト、１０５  クランクアーム、１０６  コンロッド、１０７  燃焼室、１１０  筒内噴射用インジェクタ、１１１  シリンダ、１１２  気筒、１１４  点火プラグ、１２０  吸気通路噴射用インジェクタ、１３０，１６０  燃料分配管、１４０  逆止弁、１５０  高圧燃料ポンプ、１５２  電磁スピル弁、１７０  燃料圧レギュレータ、１８０  低圧燃料ポンプ、１９０  燃料フィルタ、２００  燃料タンク、３００  エンジンＥＣＵ、３１０  双方向性バス、３５０  入力ポート、３６０  出力ポート、３７０，３９０，４１０，４３０，４５０  Ａ／Ｄ変換器、３８０  水温センサ、４００  燃料圧センサ、４２０  空燃比センサ、４４０  アクセル開度センサ、４６０  回転数センサ、４７０  駆動回路、４９０  可変動弁制御機構、５１０  燃料噴射分担制御部、５２０  ポート噴射条件設定部、５３０  筒内噴射条件設定部、５３２  通常条件設定部、５３４  デポジット剥離条件設定部、５４０  インジェクタ駆動部（ＰＦＩ）、５５０  インジェクタ駆動部（ＤＩ）、５６０  剥離期間設定部、５７０  デポジット剥離量推定部、５８０  デポジット蓄積量推定部、５９０  昇圧指示部、Ｄｍａｘ  上限値（デポジット蓄積量）、Ｄｐａ♯  推定デポジット蓄積量、Ｄｔｈ  しきい値（デポジット蓄積量）、Ｄｔｒ♯  推定総デポジット剥離量、Ｑｄｉ  筒内燃料噴射量、Ｑｐｉ  ポート燃料噴射量、Ｑｔｔｌ  全燃料噴射量、Ｔｉｎｊ  先端温度（筒内噴射用インジェクタ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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