(57)【要約】【課題】噴射した燃料で機関バルブを洗浄させながらも、そうした洗浄の実施に伴う燃焼状態の悪化を好適に抑制することのできる筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】ガソリン機関１の燃料噴射弁３５は、所定の燃料衝突期間内に燃料を噴射することで、吸気バルブ１２の傘部に燃料を衝突させるように配設されている。ＥＣＵ５０は、機関冷間時以外には通常噴射用の演算マップＭ１を、機関冷間時には冷間噴射用の演算マップＭ２をそれぞれ使用して燃料噴射時期を設定する。通常噴射用の演算マップＭ１は、上記燃料衝突期間内の燃料噴射を許容した燃料噴射期間を設定すべく構成され、冷間噴射用の演算マップＭ２は、燃料衝突期間を避けるように燃料噴射期間を設定すべく構成される。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の燃料衝突期間内に燃料を噴射することで、その噴射された燃料を機関バルブに衝突させる筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、
機関冷間時には、前記燃料衝突期間を避けるように燃料噴射期間を設定する噴射期間設定手段を備える
ことを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記噴射期間設定手段は、前記燃料衝突期間の開始前の期間を優先的に前記機関冷間時の燃料噴射期間として設定する請求項１に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記噴射期間設定手段は、燃料噴射量が所定値未満のときには前記燃料衝突期間の開始前のみに燃料が噴射されるように前記機関冷間時の燃料噴射期間を設定し、燃料噴射量が所定値以上のときには前記燃料衝突期間の開始前の期間と終了後の期間とに分割して燃料が噴射されるように前記機関冷間時の燃料噴射期間を設定する請求項１に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記噴射期間設定手段は、前記機関冷間時の燃料噴射期間を、前記燃料衝突期間の開始前の期間とその終了後の期間とに分割して設定する請求項１または２に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記噴射期間設定手段は、前記燃料衝突期間の開始前の期間に燃料を噴射させるときには、該燃料衝突期間の開始直前にその燃料の噴射を終了させるように前記機関冷間時の燃料噴射期間を設定する請求項１〜４のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記噴射期間設定手段は、前記燃料衝突期間の終了後の期間に燃料を噴射させるときには、該燃料衝突期間の終了直後にその燃料の噴射を開始させるように前記機関冷間時の燃料噴射期間を設定する請求項１〜５のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
前記噴射期間設定手段は、機関冷間時でないときには、前記燃料衝突期間の少なくとも一部に重なるように燃料噴射期間を設定する請求項１〜６のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
所定の燃料衝突期間内に燃料を噴射することで、その噴射された燃料を機関バルブに衝突させる筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料衝突期間の少なくとも一部に重なるように燃料噴射期間を設定するための第１の演算マップと、前記燃料衝突期間を避けるように燃料噴射期間を設定するための第２の演算マップとを機関運転状況に応じて切り替えて吸気行程噴射での燃料噴射期間を設定する噴射期間設定手段を備える
ことを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項９】
前記第２の演算マップは、燃料噴射量が所定値未満のときには前記燃料衝突期間の開始前のみに燃料が噴射されるように燃料噴射期間が設定され、燃料噴射量が所定値以上のときには前記燃料衝突期間の開始前の期間と終了後の期間とに分割して燃料が噴射されるように燃料噴射期間が設定されるように構成されている請求項８に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１０】
前記噴射期間設定手段は、機関冷間時には、前記第２の演算マップを使用して燃料噴射期間を設定し、機関冷間時以外には、前記第１の演算マップを使用して燃料噴射期間を設定する請求項８または９に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、
機関冷間時でないときには、機関冷間時に比して燃料噴射圧を低下させる噴射圧制御手段を更に備える
ことを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料衝突期間内には、それ以外の時期に比して燃料噴射圧を低下させる噴射圧制御手段を更に備える
ことを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料衝突期間の少なくとも一部に重なるように燃料噴射期間が設定されているときには、該燃料衝突期間を避けるように燃料噴射期間が設定されているときに比して燃料噴射圧を低下させる噴射圧制御手段を更に備える
ことを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１４】
前記燃料衝突期間は、前記機関バルブのリフト量が最大となる時期の近傍の期間である請求項１〜１３のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気筒内に燃料が直接噴射される筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置に関し、特に燃料噴射弁から噴射される燃料で機関バルブの洗浄を併せて行う装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の内燃機関、特に車載内燃機関には、排気再循環装置やブローバイガス還流装置などの種々の排出ガス浄化装置が配設されており、これにより大気汚染の原因となる有害ガスの排出量を減少させている。例えば、排気を吸気通路内に導入する排気再循環装置を内燃機関に配設することによって、混合気の燃焼温度を低下させ、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生量の低減を図るようにしている。一方、内燃機関では、その圧縮行程や膨張行程において、空気と燃料との混合体である混合気や燃焼ガスなどが燃焼室からクランクケース内に侵入して、多量の炭化水素（ＨＣ）や潤滑油の気化成分などを含んだブローバイガスが発生する。このブローバイガスを吸気通路内に導入するブローバイガス還流装置を内燃機関に配設することによって、同ブローバイガスを燃焼室内で燃焼させて処理するようにしている。
【０００３】
ところで、このような排出ガス浄化装置を備える内燃機関では、吸気通路内に排気やブローバイガスが導入されるため、吸気バルブ、特にその傘部にＨＣやオイル等に起因するデポジットが徐々に堆積してしまう。デポジットの堆積量が増大すると、吸気バルブに沿った吸入空気の流れに乱れが生じてしまい、混合気の燃焼状態が悪化してしまうなどの不具合が生じる。
【０００４】
吸気ポートや吸気バルブに向けて燃料が噴射されるポート噴射式の内燃機関では、吸気バルブが混合気に曝されるため、燃料噴射さえ行われていれば、混合気中に含まれる燃料によって吸気バルブは洗浄される。従って、ポート噴射式の内燃機関では上述したような不具合は生じにくい。
【０００５】
一方、筒内噴射式の内燃機関では、燃料が気筒内に直接噴射されるため、上記のような混合気による吸気バルブの洗浄を行えず、吸気バルブにデポジットが堆積しやすくなる。
【０００６】
そこで、例えば特開平９−２５６８６７号公報に記載の筒内噴射式内燃機関では、吸気バルブのリフト時に、燃料噴射弁から噴射された燃料が同バルブの傘部に衝突するように燃料噴射弁を配設することで、吸気バルブの洗浄を行うようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように吸気バルブの傘部に燃料を衝突させるようにすれば、吸気バルブに付着したデポジットの除去は確かに可能ではある。しかしながら、そうした場合には、以下に述べるように機関冷間時の燃焼状態の悪化を招くという問題があった。
【０００８】
上記のように吸気バルブの傘部に衝突されるように燃料を噴射すれば、燃料の一部が吸気バルブに付着するようになる。このとき内燃機関が十分に暖機されていれば、吸気バルブの温度も上昇しており、付着した燃料は速やかに気化される。
【０００９】
ところが、機関冷間時には吸気バルブの温度が低いために、吸気バルブに付着した燃料は気化せずその場に残されてしまうようになる。その結果、燃料噴射弁から噴射された燃料の量に対して、気筒内に実際に供給される燃料の量が少なくなってしまうため、燃料噴射量の制御性が悪化して、燃焼状態の不安定化を招いてしまう。
【００１０】
また、吸気バルブに付着した状態で燃料が残留していると、その付着した燃料の一部が、吸気ポートより流入した空気によって剥離され、粗粒となって燃焼室内に導入されるようにもなる。その結果、粒径の大きな燃料、すなわち微粒化されていない燃料が気筒内に導入されてしまうようになり、これによっても、燃焼状態の不安定化を招くこととなる。
【００１１】
このように、燃料噴射弁から噴射された燃料で機関バルブの洗浄を併せて行う場合には、機関冷間時等に燃焼状態が不安定となることは避けられないものとなっていた。
【００１２】
この発明はこうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、噴射した燃料で機関バルブを洗浄させながらも、そうした洗浄の実施に伴う燃焼状態の悪化を好適に抑制することのできる筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段及びその作用効果について以下に記載する。
請求項１に記載の発明は、所定の燃料衝突期間内に燃料を噴射することで、その噴射された燃料を機関バルブに衝突させる筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、機関冷間時には、前記燃料衝突期間を避けるように燃料噴射期間を設定する噴射期間設定手段を備えることをその要旨とする。
【００１４】
上記構成では、燃料衝突期間内に燃料を噴射させることで、噴射された燃料が機関バルブに衝突されるようになり、その機関バルブに堆積したデポジット等を洗浄することができる。
【００１５】
その一方で、機関バルブに付着した燃料が気化され難い機関冷間時には、燃料衝突期間を避けるように燃料噴射期間が設定されるため、機関バルブには直接燃料が吹き付けられないようになる。そのため、機関バルブに付着した状態で残留する燃料を低減でき、そうした燃料の残留に起因する燃焼状態の悪化を抑制できる。従って、上記構成によれば、噴射した燃料で機関バルブを洗浄させながらも、そうした洗浄の実施に伴う燃焼状態の悪化を好適に抑制することができるようになる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記噴射期間設定手段は、前記燃料衝突期間の開始前の期間を優先的に前記機関冷間時の燃料噴射期間として設定することをその要旨とする。
【００１７】
燃料衝突期間を避けようとすれば、その燃料衝突期間の開始前の期間と、その終了後の期間とのいずれか、もしくは双方に燃料噴射期間を設定することとなる。両期間のうち、燃料衝突期間の開始前の期間は、燃料の噴射から点火までの時間をより長く確保でき、燃料の気化や気筒内での燃料の撹拌をより良好に行えるため、燃焼状態の向上により好ましい期間となっている。その点、上記構成では、機関冷間時の燃料噴射期間として、燃料衝突期間の開始前の期間が優先的に設定されるため、機関冷間時の燃焼状態をより良好に維持できるようになる。
【００１８】
請求項３に記載に発明は、請求項１に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記噴射期間設定手段は、燃料噴射量が所定値未満のときには前記燃料衝突期間の開始前のみに燃料が噴射されるように前記機関冷間時の燃料噴射期間を設定し、燃料噴射量が所定値以上のときには前記燃料衝突期間の開始前の期間と終了後の期間とに分割して燃料が噴射されるように前記機関冷間時の燃料噴射期間を設定することをその要旨とする。
【００１９】
上述のように、良好な燃焼状態を確保する上では、燃料衝突期間の終了後の期間よりもその開始前の期間に、機関冷間時の燃料噴射期間を設定することが望ましい。そこで、上記構成では、燃料噴射量が所定値未満のときには、燃料衝突期間の開始前のみに燃料が噴射されるように機関冷間時の燃料噴射期間を設定している。
【００２０】
ただし、こうして燃料衝突期間の開始前の期間のみに燃料を噴射しようとすれば、燃料噴射量の増大に応じて、燃料噴射の開始時期を早めざるを得ない。ところが、燃料噴射の開始時期があまりに早くなってしまえば、燃料噴射期間と排気バルブの開弁期間とが重なってしまい、排気通路への燃料の吹き抜けが生じてしまう等のため、燃焼状態が悪化するおそれがある。
【００２１】
その点、上記構成では、燃料噴射量が所定値以上となったときには、燃料衝突期間の開始前の期間と終了後の期間とに分割して燃料が噴射されるように機関冷間時の燃料噴射期間が設定される。そのため、噴射開始時期の過剰な早期化を回避しつつ、必要な燃料噴射量を確保できる。従って上記構成によれば、機関冷間時の燃焼状態を更に良好に維持できるようになる。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記噴射期間設定手段は、前記機関冷間時の燃料噴射期間を、前記燃料衝突期間の開始前の期間とその終了後の期間とに分割して設定することをその要旨とする。
【００２３】
上記のように燃料の噴射開始時期の早期化には限界がある。これに加え、燃料の噴射終了時期をあまりに遅くすれば、燃料の噴射から点火までの時間が短くなり、燃料の気化や気筒内での撹拌に要する時間が不足してしまう。
【００２４】
一方、燃料衝突期間を避けるべく、その燃料衝突期間の開始前か、その終了後かのいずれかに燃料噴射時期をずらした場合、燃料噴射量が多くなれば、噴射開始時期の早期化、又は噴射終了時期の遅れのいずれかは、避けられなくなってしまう。
【００２５】
その点、上記構成では、機関冷間時の燃料噴射期間が、燃料衝突期間の開始前の期間とその終了後の期間とに分割して設定されるため、燃料噴射量が増加しても、その増加分を分割された両期間に分配することができる。そのため、燃料噴射量がある程度増大しても、噴射開始時期の過剰な早期化や噴射終了時期の過剰な遅延を招くことはない。従って上記構成によれば、機関冷間時の燃焼状態を更に良好に維持できるようになる。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記噴射期間設定手段は、前記燃料衝突期間の開始前の期間に燃料を噴射させるときには、該燃料衝突期間の開始直前にその燃料の噴射を終了させるように前記機関冷間時の燃料噴射期間を設定することをその要旨とする。
【００２７】
燃料衝突期間を回避すべく燃料噴射期間をずらせば、その分、設定される燃料噴射期間は、本来望ましい燃料の噴射期間からは外れてしまうこととなる。その点、上記構成では、機関冷間時においてその燃料衝突期間の開始前の期間における燃料噴射では、その燃料衝突期間の開始直前まで燃料が噴射されるようになる。そのため、本来望ましい燃料噴射期間と設定される燃料噴射期間とのずれを小さくすることができる。従って上記構成によれば、機関冷間時の燃焼状態を更に良好に維持できるようになる。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記噴射期間設定手段は、前記燃料衝突期間の終了後の期間に燃料を噴射させるときには、該燃料衝突期間の終了直後にその燃料の噴射を開始させるように前記機関冷間時の燃料噴射期間を設定することをその要旨とする。
【００２９】
上記構成では、機関冷間時においてその燃料衝突期間の終了後の期間における燃料噴射では、その燃料衝突期間の終了直後から燃料噴射が開始されるようになる。そのため、同構成においても、本来望ましい燃料噴射期間と設定される燃料噴射期間とのずれを小さくすることができる。従って上記構成によれば、機関冷間時の燃焼状態を更に良好に維持できるようになる。
【００３０】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記噴射期間設定手段は、機関冷間時でないときには、前記燃料衝突期間の少なくとも一部に重なるように燃料噴射期間を設定することをその要旨とする。
【００３１】
上記構成によれば、機関冷間時でないときには、燃料噴射弁から噴射された燃料が前記吸気バルブに必ず衝突するようになる。そのため、前記吸気バルブに堆積したデポジットを確実に減少させることができるようになる。
【００３２】
請求項８に記載の発明は、所定の燃料衝突期間内に燃料を噴射することで、その噴射された燃料を機関バルブに衝突させる筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記燃料衝突期間の少なくとも一部に重なるように燃料噴射期間を設定するための第１の演算マップと、前記燃料衝突期間を避けるように燃料噴射期間を設定するための第２の演算マップとを機関運転状況に応じて切り替えて吸気行程噴射での燃料噴射期間を設定する噴射期間設定手段を備えることをその要旨とする。
【００３３】
上記構成では、第１の演算マップと第２の演算マップとを機関運転状況に応じて切り替えて吸気行程噴射での燃料噴射期間が設定される。ここで第１の演算マップを使用して燃料噴射期間を設定すれば、燃料衝突期間の少なくとも一部に重なるような時期に燃料が噴射されるため、噴射した燃料により機関バルブの洗浄を併せ行わせることができる。一方、第２の演算マップを使用して燃料噴射期間を設定すれば、燃料噴射期間を避けて燃料噴射期間が設定されるため、噴射した燃料が機関バルブに衝突されることを回避できる。そのため、機関運転状態に応じて機関バルブの洗浄の実施の有無を切り替えることができるようになる。例えば、通常は噴射した燃料による機関バルブの洗浄を実施しながらも、機関冷間時のように、そうした洗浄の実施が燃焼状態に悪影響を与えるような状況では、洗浄を実施させないようにすることができる。従って、噴射した燃料で機関バルブを洗浄させながらも、そうした洗浄の実施に伴う燃焼状態の悪化を好適に抑制することのできるようになる。
【００３４】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記第２の演算マップは、燃料噴射量が所定値未満のときには前記燃料衝突期間の開始前のみに燃料が噴射されるように燃料噴射期間が設定され、燃料噴射量が所定値以上のときには前記燃料衝突期間の開始前の期間と終了後の期間とに分割して燃料が噴射されるように燃料噴射期間が設定されるように構成されていることをその要旨とする。
【００３５】
上記構成では、第２の演算マップの使用時において、燃料噴射量が所定値未満のときには、燃料衝突期間の開始前のみに燃料が噴射されるようになる。また同第２の演算マップの使用時において燃料噴射量が所定値以上となると、燃料衝突期間の開始前の期間と終了後の期間とに分割して燃料が噴射されるようになる。よって、噴射から点火までの時間が長く、燃料の気化や気筒内での撹拌に有利な燃料衝突期間の開始前の期間を優先的に燃料噴射期間として設定しつつ、燃料の噴射開始時期の過剰な早期化を回避することができる。従って上記構成によれば、第２の演算マップを使用して燃料噴射期間を設定したときの燃焼状態を更に良好とすることができるようになる。
【００３６】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記噴射期間設定手段は、機関冷間時には、前記第２の演算マップを使用して燃料噴射期間を設定し、機関冷間時以外には、前記第１の演算マップを使用して燃料噴射期間を設定することをその要旨とする。
【００３７】
上記構成によれば、機関冷間時の上記洗浄の実施に伴う燃焼状態の悪化を好適に抑制することができるようになる。
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、機関冷間時でないときには、機関冷間時に比して燃料噴射圧を低下させる噴射圧制御手段を更に備えることをその要旨とする。
【００３８】
上記構成では、機関冷間時でないときには、すなわち燃料の機関バルブへの衝突が許容されているときには、そうした燃料の衝突が禁止されている機関冷間時に比して低い燃料噴射圧で燃料噴射が実施される。燃料が機関バルブに衝突されると、衝突時の衝撃により燃料の液粒が分裂され、燃料の微粒化が促進されるため、比較的低い燃料噴射圧でも、十分な燃料の微粒化が図られる。そのため、燃料の微粒化を確保しながらも、燃料噴射弁に燃料を加圧して送油する燃料ポンプ等の燃料供給系に対する負荷を軽減させられる。そしてひいては、それら燃料供給系の信頼性を向上させることができるようになる。
【００３９】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記燃料衝突期間内には、それ以外の時期に比して燃料噴射圧を低下させる噴射圧制御手段を更に備えることをその要旨とする。
【００４０】
上記構成では、燃料噴射期間内には、それ以外の時期に比して低い燃料噴射圧で燃料が噴射される。燃料噴射期間内に噴射された燃料は、機関バルブに衝突され、その衝撃により液粒が分裂される。そのため、比較的に低い燃料噴射圧でも、十分な微粒化が図られる。従って上記構成によれば、燃料の微粒化を確保しながらも、燃料噴射弁に燃料を加圧して送油する燃料ポンプ等の燃料供給系に対する負荷を軽減させられる。そしてひいては、それら燃料供給系の信頼性を向上させることができるようになる。
【００４１】
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記燃料衝突期間の少なくとも一部に重なるように燃料噴射期間が設定されているときには、該燃料衝突期間を避けるように燃料噴射期間が設定されているときに比して燃料噴射圧を低下させる噴射圧制御手段を更に備えることをその要旨とする。
【００４２】
上記構成では、燃料噴射期間の少なくとも一部に重なるように燃料噴射期間が設定されているときには、それ以外のとき、すなわち燃料衝突期間を避けるように燃料噴射期間が設定されているときに比して低い燃料噴射圧で燃料が噴射される。このときに噴射された燃料の少なくとも一部は、機関バルブに衝突され、その衝撃により液粒が分裂される。そのため、比較的に低い燃料噴射圧でも、十分な微粒化が図られる。従って上記構成によれば、燃料の微粒化を確保しながらも、燃料噴射弁に燃料を加圧して送油する燃料ポンプ等の燃料供給系に対する負荷を軽減させられる。そしてひいては、それら燃料供給系の信頼性を向上させることができるようになる。
【００４３】
請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１３のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記燃料衝突期間は、前記機関バルブのリフト量が最大となる時期の近傍の期間であることをその要旨とする。
【００４４】
上記構成によれば、噴射した燃料による機関バルブの洗浄をより容易かつ的確に行うことができるようになる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置を具体化した一実施形態について、図１〜図６に基づき詳細に説明する。
【００４６】
図１は、本実施形態にかかる燃料噴射制御装置、これが適用される筒内噴射式のガソリン機関１、並びにそれらの周辺構成を示す概略構成図である。
ガソリン機関１は複数の気筒を備えており、同ガソリン機関１のシリンダブロック２には、複数のシリンダ４が設けられている（図１には１つのみ図示）。このシリンダ４内にはピストン５が設けられており、このピストン５は、コンロッド６を介してクランクシャフト７に連結されている。
【００４７】
上記シリンダブロック２の下部には、クランクケース２１が取り付けられており、上記クランクシャフト７はそのクランクケース２１に回転可能に支持されている。
【００４８】
他方、シリンダブロック２の上部には、シリンダヘッド３が取り付けられている。そして、上記シリンダ４においてピストン５の上端とシリンダヘッド３とシリンダ４とで形成される空間は、燃焼室８となっている。シリンダヘッド３には、燃焼室８内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁３５と、燃焼室８内の混合気を点火する点火プラグ１１とが、各気筒に対応してそれぞれ設けられている。また、このシリンダヘッド３には、上記燃焼室８への吸気流路である吸気ポート９が１つの気筒に対して２つずつ設けられている（図１には１つのみ図示）。他方、前記燃焼室８からの排気流路である排気ポート１０も１つの気筒に対して２つずつ設けられている（図１には１つのみ図示）。
【００４９】
上記の各吸気ポート９及び排気ポート１０は、それぞれ吸気通路２０及び排気通路３０に接続されている。前記吸気通路２０内には、アクセルペダル（図示略）の操作に基づいて駆動されるアクチュエータ２２によってその開度が調整されるスロットル弁２３が設けられている。このスロットル弁２３の開度を変更することにより燃焼室８内へ吸入される空気量が調節されるようになっている。
【００５０】
一方、上記クランクシャフト７は、吸気側タイミングプーリ１５及び排気側タイミングプーリ１６にタイミングベルト１４を介して駆動連結されている。吸気側タイミングプーリ１５には吸気側カムシャフト１７が取り付けられている。また、排気側タイミングプーリ１６には排気側カムシャフト１８が取り付けられている。
【００５１】
前記燃焼室８に対応して設けられた吸気バルブ１２及び排気バルブ１３は、前記吸気ポート９及び排気ポート１０をそれぞれ開閉する。同吸気バルブ１２及び排気バルブ１３は、前記吸気側カムシャフト１７及び排気側カムシャフト１８にそれぞれ設けられたカム（図示略）によって開閉動作される。また、前記クランクシャフト７が２回転すると前記吸気側タイミングプーリ１５及び排気側タイミングプーリ１６がそれぞれ１回転するようになっている。従って、吸気バルブ１２及び排気バルブ１３は、クランクシャフト７の回転に同期して、すなわち各ピストン５の往復移動に対応して所定のタイミングで開閉駆動される。
【００５２】
この他、ガソリン機関１には、排気再循環装置（以下、ＥＧＲ装置という）６０が備えられている。このＥＧＲ装置６０は、吸入空気に排気の一部を導入して気筒内の燃焼温度を低下させることにより、燃焼行程で発生するＮＯｘの量を低減させる装置である。このＥＧＲ装置６０は吸気通路２０と排気通路３０とを連通するＥＧＲ通路６１、同ＥＧＲ通路６１の途中に設けられたＥＧＲ弁６２により構成されている。このＥＧＲ弁６２の開度が調整されることにより、排気通路３０から吸気通路２０に導入される排気の量（ＥＧＲ量）が調整される。
【００５３】
また、ガソリン機関１には、ブローバイガス還流装置７０が備えられている。このブローバイガス還流装置７０は、ガソリン機関１の圧縮行程や膨張行程において、燃焼室８からクランクケース２１内に侵入するブローバイガスを吸入空気に導入し、燃焼室８内で燃焼させる装置である。このブローバイガス還流装置７０は、ガス還流通路７２、新気通路７３、及び制御弁７１により構成されている。また、前記クランクケース２１の内部空間はシリンダヘッド３の内部空間と連通しており、クランクケース２１内のブローバイガスをシリンダヘッド３の内部空間に流入させることができるようになっている。前記新気通路７３は、スロットル弁２３の上流側の吸気通路２０とシリンダヘッド３の内部空間とを連通させている。ガス還流通路７２は、シリンダヘッド３の内部空間とスロットル弁２３の下流側の吸気通路２０とを制御弁７１を介して連通させている。制御弁７１は、シリンダヘッド３の内部空間から吸気通路２０へのブローバイガスの流れのみを許容する。
【００５４】
こうしたブローバイガス還流装置７０では、機関負荷が低いときには、ガス還流通路７２を介してブローバイガスが吸入空気に導入され、燃焼室８で燃焼されるとともに、新気通路７３を介して流入する吸入空気によって、クランクケース２１内が掃気される。一方、機関負荷が高いときには、ガス還流通路７２及び新気通路７３を介して多量のブローバイガスが吸入空気に導入され、燃焼室８での燃焼により処理される。
【００５５】
更に前記ガソリン機関１には、例えばクランク角センサ４１、カム角センサ４２、スロットル開度センサ４４、エアフロメータ４５、水温センサ４６等の機関運転状態を検出する各種センサが備えられている。
【００５６】
クランク角センサ４１は、クランクシャフト７に近接して設けられ、クランクシャフト７の回転位相を検出している。その検出結果からは、ガソリン機関１（クランクシャフト７）の機関回転速度ＮＥも検出されるようになっている。
【００５７】
カム角センサ４２は、吸気側カムシャフト１７に近接して設けられ、吸気側カムシャフト１７の回転に基づいて基準信号を出力する。そしてこのカム角センサ４２の出力信号と、上記クランク角センサ４１の出力信号とを併せ参照することで、吸気側カムシャフト１７の回転位相（カム角）が検出されてもいる。
【００５８】
スロットル開度センサ４４は、スロットル弁２３の近傍に設けられて、スロットル弁２３の開度（スロットル開度）を検出している。
またエアフロメータ４５は、上記スロットル弁２３の上流側に設けられ、吸気通路２０を流れる吸入空気量を検出している。更に水温センサ４６は、上記シリンダブロック２に設けられ、冷却水の温度を検出している。
【００５９】
上記ガソリン機関１の点火時期制御、燃料噴射制御等の各種制御は、制御装置（以下、ＥＣＵという）５０によって行われる。
このＥＣＵ５０は中央処理制御装置（ＣＰＵ）を備えるマイクロコンピュータを中心として構成されており、読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、バックアップＲＡＭ、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えている。
【００６０】
ＲＯＭには、各種プログラムやマップ等が予め記憶されている。本実施の形態では、そうしたＲＯＭ内に記憶されるマップとして、燃料噴射期間の設定に際して使用される２つの演算マップ、すなわち通常噴射用の演算マップＭ１と冷間噴射用の演算マップＭ２とを備えている。
【００６１】
ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）には、上記ＣＰＵの演算結果等を一時記憶されるようになっている。バックアップＲＡＭは、不揮発性のメモリにより構成されており、演算結果や予め記憶されたデータ等を機関停止後も記憶保持しておくために用いられる。
【００６２】
また、前記クランク角センサ４１、カム角センサ４２、スロットル開度センサ４４、エアフロメータ４５、及び水温センサ４６等からの出力信号は前記入力インターフェースに入力される。そして、これら各センサ４１、４２、４４〜４６等により、ガソリン機関１の運転状態が検出される。
【００６３】
一方、出力インターフェースは、各々対応する駆動回路等を介して燃料噴射弁３５、ＥＧＲ弁６２、点火プラグ１１に高電圧を印可するイグニッションコイル、スロットル弁２３のアクチュエータ２２等に接続されている。そして、ＥＣＵ５０は上記各センサ４１、４２、４４〜４６等からの信号に基づき、ＲＯＭ内に格納された制御プログラム及び初期データに従って、上記の各弁、イグニッションコイル、及びアクチュエータ等を制御する。
【００６４】
特にＥＣＵ５０による燃料噴射弁３５の制御は、以下のように行われる。
まず、機関運転状態に応じて必要とされる燃料の量を気筒内に供給するために、燃料噴射弁３５による燃料噴射の期間が設定される。そして、燃料噴射弁３５に備えられたアクチュエータが駆動制御されて燃料噴射弁３５が開弁し、この要求される燃料噴射期間内において燃料が噴射される。また、ＥＣＵ５０は、燃料噴射弁３５に燃料を供給する燃料ポンプや燃料供給配管の途中に設けられる圧力制御弁などを制御して、燃料噴射弁３５から噴射される燃料の噴射圧力を機関運転状態に応じた圧力に調整している。
【００６５】
このように本実施の形態のガソリン機関１は、燃料を気筒内に直接噴射する筒内噴射式の内燃機関として構成されており、またＥＧＲ装置６０やブローバイガス還流装置７０といった排気ガス浄化装置を備えている。そのため、このガソリン機関１では、上述したように、運転時間に応じて吸気バルブ１２にデポジットが堆積され易くなっている。そこで本実施の形態では、以下のような構成を備えることで、吸気バルブ１２に堆積したデポジットを洗浄するようにしている。
【００６６】
次にこうした本実施の形態での吸気バルブ１２の洗浄にかかる構成の詳細を図２〜図４を併せ参照して説明する。
まず、本実施の形態では、図２に示されるように、吸気バルブ１２がその最大リフト位置の近傍に位置するとき、前記燃料噴射弁３５から噴射された燃料が吸気バルブ１２の傘部１２ａに衝突するようになっている。これは、吸気バルブ１２や燃料噴射弁３５等の配置の工夫により実現されている。
【００６７】
そのため本実施の形態では、図３に示されるように、吸気バルブ１２がその最大リフト位置の近傍に位置する燃料衝突期間Ｔａに燃料噴射弁３５から燃料を噴射すると、燃料が吸気バルブ１２の傘部１２ａに衝突されるようになる。そしてその衝突された燃料により、吸気バルブ１２の傘部１２ａに堆積したデポジットが洗浄されるようになっている。
【００６８】
また、本実施の形態のガソリン機関１では、吸気バルブ１２は軸１２ｂの円周方向に回転可能に支持されている。また、吸気バルブ１２の軸１２ｂ側の傘部１２ａの上面には、図４に示すような複数のリブ１２ｃが設けられている。ちなみに、同図（ａ）はそうした吸気バルブ１２等の平面構造を示しており、同図（ｂ）は同吸気バルブ１２の側部構造を示している。
【００６９】
このリブ１２ｃは吸気バルブ１２の軸１２ｂから放射状に設けられており、また燃料噴射弁３５からの燃料の噴射方向に対して凹となる湾曲形状に形成されている。そのため、燃料噴射弁３５から噴射された燃料が傘部１２ａに衝突することで、吸気バルブ１２に回転力が与えられる。そして、こうして吸気バルブ１２を回転させることで、傘部１２ａの全周面を燃料により洗浄されるようになっている。
【００７０】
このように、本実施の形態では、燃料噴射弁３５から噴射された燃料により、吸気バルブ１２の傘部１２ａの洗浄を行う構成となっている。ただし、こうした態様での吸気バルブ１２の洗浄を機関冷間時にも行えば、上述したように燃焼の不安定化を招くおそれがある。
【００７１】
そこで、本実施の形態にかかる燃料噴射制御装置では、以下のような燃料噴射制御を通じて、そうした不具合の発生を抑制するようにしている。
すなわち本実施形態では、機関冷間時には、そうでないときとは、燃料噴射の態様を切り替えるようにしている。具体的には、機関冷間時には、吸気バルブ１２の傘部１２ａに燃料が衝突しないような時期のみに燃料を噴射するように、燃料噴射の態様が切り替えられている。
【００７２】
こうした燃料噴射の態様の切り替えは、以下の構成を備えることで実現されている。
すなわち、本実施の形態では、前記ＥＣＵ５０のＲＯＭには、燃料噴射時期を設定するための演算マップとして、次の２つの演算マップが予め記憶されている。その１つは、機関冷間時以外のときの燃料噴射時期の設定に使用される「通常噴射用の演算マップＭ１」となっており、もう一つは機関冷間時の燃料噴射時期の設定に使用される「冷間噴射用の演算マップＭ２」となっている。
【００７３】
そして本実施の形態では、燃料噴射期間の設定に際し、機関冷間時であるか否かに応じて、それらの演算マップＭ１，Ｍ２を切り替えて使用するようにしている。そしてそれにより、機関冷間時以外には、図６（ａ）に示される態様で燃料噴射、すなわち「通常噴射」を行い、機関冷間時には、図６（ｂ）に示される態様で燃料噴射、すなわち「冷間噴射」を行うようにしている。
【００７４】
以下、こうした燃料の噴射態様の切り替えにかかる処理の詳細を、図５に示すフローチャートに基づき説明する。この切り替え処理は、ＥＣＵ５０によって所定時間毎に繰り返し実行される割り込み処理となっている。なお、本処理を行うとともに燃料噴射期間を設定するＥＣＵ５０は、前記の噴射期間設定手段を構成するものとなっている。
【００７５】
この処理が開始されると、まず、ガソリン機関１の暖機が完了しているか否かが判定される（ステップＳ１１０）。この判定は、たとえば、水温センサ４６により検出される冷却水温に基づいて行うなどすればよい。なお、本実施の形態では、暖機が完了していなければ、機関冷間時であると判定するようにしている。
【００７６】
そして、ガソリン機関１の暖機が完了している場合には（ステップＳ１１０でＹＥＳ）、上記「通常噴射」に対応した燃料噴射制御を実行し（ステップＳ１２０）、本処理を終了する。
【００７７】
この「通常燃料」では、スロットル開度や吸入空気量等から算出される機関負荷及び機関回転速度に基づき、上記ＥＣＵ５０のＲＯＭ内に記憶された「通常噴射用の演算マップＭ１」を参照して燃料噴射期間ＱＴが設定される。この通常噴射用の演算マップＭ１は以下のように設定されている。
【００７８】
まず、機関負荷が低い場合には、図６（ａ）に領域Ｂで示されるように、圧縮行程で燃料噴射が行われるよう燃料噴射期間ＱＴが設定されている。一方、機関負荷が高い場合には、同図６（ａ）に領域Ａで示されるように、吸気行程で燃料噴射が行われるよう燃料噴射期間ＱＴが設定されている。
【００７９】
また、吸気行程で燃料噴射が行われるときには、燃料噴射期間ＱＴと上述した燃料衝突期間Ｔａとが少なくとも一部で重なるように燃料噴射期間ＱＴが設定されている。
【００８０】
従って、ガソリン機関１の暖機が完了しており、且つ吸気行程において燃料が噴射される場合には、確実に燃料噴射弁３５から噴射された燃料が吸気バルブ１２の傘部１２ａに衝突して同傘部１２ａに堆積されたデポジットが洗浄される。更に、本実施の形態における吸気バルブ１２には、上述したリブ１２ｃが設けられているため、そうした傘部１２ａに燃料が衝突される都度、吸気バルブ１２が回転され、吸気バルブ１２の全周面を洗浄可能となっている。
【００８１】
他方、ガソリン機関１の暖機が完了していない場合には（ステップＳ１１０でＮＯ）、すなわち機関冷間時には、上記「冷間噴射」による燃料噴射制御を実行し（ステップＳ１３０）、本処理を終了する。
【００８２】
この「冷間噴射」では、スロットル開度や吸入空気量等から算出される機関負荷及び機関回転速度に基づき、上記ＥＣＵ５０のＲＯＭ内に記憶された「冷間噴射用の演算マップＭ２」を参照して燃料噴射期間ＱＴが設定される。この冷間噴射用の演算マップＭ２は以下のように設定されている。
【００８３】
まず、機関冷間時に圧縮行程で燃料噴射を行えば燃焼状態は不安定となる。そのため機関冷間時には、機関負荷の高低に拘わらず、吸気行程で燃料噴射が行われるように燃料噴射期間ＱＴが設定されている。
【００８４】
また、上述した燃料衝突期間Ｔａ内では燃料を噴射しないようにするため、燃料衝突期間Ｔａを避けて燃料噴射期間ＱＴが設定されている。
更に本実施の形態では、図６（ｂ）に領域Ａ１で示されるように、機関負荷が低いときには、燃料衝突期間Ｔａの開始前の期間に燃料噴射が行われるように燃料噴射期間ＱＴは設定されている。これにより、燃料の噴射終了時期から点火プラグ１１によって混合気が点火される点火時期までの時間が確保され、気筒内に噴射された燃料の気化時間や混合気が気筒内に拡散する時間が確保されるようになる。
【００８５】
また、本実施の形態では、そうした燃料衝突期間Ｔａの開始前の燃料噴射に際し、燃料衝突期間Ｔａの開始直前に燃料噴射が終了するように、燃料噴射期間ＱＴが設定されている。これにより、吸気バルブ１２のリフト量がより大きくなり、より多量の空気を気筒内に吸入可能な燃料衝突期間Ｔａの開始直前まで、燃料噴射が行われ、吸入空気による燃料の撹拌も好適に行われるようになっている。
【００８６】
ところで、燃料を好適に噴射可能な期間には、次のような制限がある。例えば燃料噴射の開始時期がある時期よりも早まると、燃料噴射期間ＱＴと排気バルブ１３の開弁期間とが重なって、燃料の吹き抜け等が生じてしまうおそれがある。このガソリン機関１では、図６（ｂ）に示される噴射開始限界ａより前の期間は、そうした理由により燃料噴射に不適切な期間となっている。
【００８７】
また、燃料噴射の終了時期についても同様の制限がある。例えば燃料噴射の終了時期がある時期よりも遅くなると、燃料の噴射終了時期から点火時期までの間の時間が短くなり、燃料の気化時間や混合気が気筒内に拡散する時間が不足してしまう。このガソリン機関１では、同図６（ｂ）に示される噴射終了限界ｂより後の期間は、そうした理由により燃料噴射に不適切な時期となっている。
【００８８】
一方、上記のように、燃料噴射から点火までの時間の確保、及び燃料の撹拌促進のため、燃料噴射期間ＱＴは、燃料衝突期間Ｔａの開始前に燃料が噴射され、且つその開始直前に燃料の噴射が終了されるように設定することが望ましい。そこで、本実施の形態では、機関負荷が低いときには、そうした燃料噴射期間ＱＴの設定を行っている。
【００８９】
ところが、機関負荷が増大して燃料噴射量が所定値以上となると、上記噴射開始限界ａと燃料衝突期間Ｔａの開始時期との間の期間のみでは、燃料のすべてを噴射することは困難となる。そこで本実施の形態では、そうした場合には、同図６（ｂ）に領域Ａ２、Ａ３で示されるように、燃料噴射期間ＱＴを、燃料衝突期間Ｔａの開始前の期間ＱＴ１と終了後の期間ＱＴ２との２つの期間に分割して、燃料を２度に分けて噴射する「分割噴射」を実行する。この分割噴射が行われるときには、燃料衝突期間Ｔａの開始前に確保される期間ＱＴ１と燃料衝突期間Ｔａの終了後に確保される期間ＱＴ２との総和が機関運転状態に応じた燃料噴射期間ＱＴとなる。
【００９０】
更にこの分割噴射では、噴射〜点火の期間をより長く確保できる燃料衝突期間Ｔａの開始前の期間での燃料噴射を優先するようにしている。
またここでは、上記期間ＱＴ１での燃料噴射は、燃料衝突期間Ｔａの開始直前に完了するように設定され、上記期間ＱＴ２での燃料噴射は、燃料衝突期間Ｔａの終了直後より開始されるように設定されている。これにより、上記燃料衝突期間Ｔａを避けながらも、吸気バルブ１２のリフト量がより大きく、気筒への吸入空気の量がより多い時期に燃料噴射が行われるようになっている。
【００９１】
なお、燃料噴射弁３５等の構造上、一回に噴射可能な燃料の量には、制御可能な最低量が決まっている。すなわち、燃料噴射期間をある期間（最小噴射期間）よりも短く設定することはできなくなっている。そのため、機関負荷の増大に伴った図６（ｂ）の領域Ａ１から領域Ａ２への移行直後の上記期間ＱＴ２は、上記最小噴射期間に設定されている。そしてそうした領域Ａ１から領域Ａ２への移行に際して、燃料噴射量の総量が段差を生じさせることなく推移するように、上記移行直後の上記期間ＱＴ１は、移行直前の燃料噴射期間ＱＴに比して上記最小噴射期間の分だけ短い期間に設定されている。
【００９２】
以上が、本実施の形態における燃料の噴射態様の切り替え処理の詳細である。こうした本実施の形態では、機関冷間時には、吸気バルブ１２の傘部１２ａに燃料が衝突する燃料衝突期間Ｔａを避けるように燃料噴射期間ＱＴが設定される。そのため、通常は吸気バルブ１２の傘部１２ａへの燃料の衝突を許容してデポジットを洗浄させつつも、機関冷間時にはそうした燃料の衝突を回避することができる。そのため、温度の低い吸気バルブ１２の傘部１２ａに燃料が付着することで生じる燃料噴射量の制御性の悪化や燃料の粗粒化を抑制することができるようになる。
【００９３】
以上説明したように、本実施の形態にかかる燃料噴射制御装置によれば、次のような効果が得られるようになる。
（１）本実施の形態にかかる筒内噴射式のガソリン機関１では、燃料衝突期間Ｔａ内に燃料を噴射することで、その噴射された燃料を吸気バルブ１２に衝突させて、同吸気バルブ１２の洗浄が行われるようになっている。こうしたガソリン機関１においてＥＣＵ５０は、機関冷間時にはその燃料衝突期間Ｔａを避けるように燃料噴射期間ＱＴを設定している。そのため、付着した燃料が気化し難い機関冷間時には、吸気バルブ１２に燃料が直接衝突されなくなり、同吸気バルブ１２に付着した状態で残留する燃料を低減できる。従って、そうした吸気バルブ１２への燃料の付着により生じる燃料噴射量の制御性の悪化や燃料の粗粒化を抑制することができ、機関冷間時にも好適な燃焼性を維持することができるようになる。
【００９４】
（２）本実施の形態では、ＥＣＵ５０は、燃料噴射量が所定値以上となったときには、機関冷間時の燃料噴射期間ＱＴを、燃料衝突期間Ｔａの開始前の期間ＱＴ１とその終了後の期間ＱＴ２とに分割して設定している。上述したように、良好に燃料を噴射可能な期間には制限があり、噴射の開始時期が早くなり過ぎても、或いは噴射の終了時期が遅くなり過ぎても、良好な燃焼状態を維持できなくなる。その点、上記のごとく、機関冷間時の燃料噴射期間ＱＴを、燃料衝突期間Ｔａの開始前の期間ＱＴ１と終了後の期間ＱＴ２とに分割すれば、燃料噴射量が多くなっても、吸気バルブ１２への燃料の衝突を回避しながらも、上記良好に燃料を噴射可能な期間内に燃料噴射を行うことができるようになる。
【００９５】
（３）更に本実施の形態では、ＥＣＵ５０は、燃料噴射量が所定値未満のときには、燃料衝突期間Ｔａの開始前のみに燃料が噴射されるように機関冷間時の燃料噴射期間ＱＴを設定している。すなわち、燃料衝突期間Ｔａの開始前だけで必要な燃料のすべてを噴射できるのであれば、そこで燃料を噴射するようにしている。このように、燃料衝突期間Ｔａの開始前の期間を優先的に機関冷間時の燃料噴射期間ＱＴとして設定することで、噴射した燃料の気化や気筒内での混合気の拡散に必要な噴射終了から点火までの時間の確保がより容易となり、機関冷間時の燃焼状態をより良好に保持できる。
【００９６】
（４）本実施の形態では、ＥＣＵ５０は、燃料衝突期間Ｔａの開始前の期間ＱＴ１での燃料噴射に際し、その燃料噴射を燃料衝突期間Ｔａの開始直前に終了させるべく、上記期間ＱＴ１を設定している。これにより、機関冷間時には、燃料衝突期間Ｔａを回避しながらも、許容される限りは吸気バルブ１２のリフト量が大きくなっている期間に燃料が噴射されるようになる。これにより、上記燃料噴射期間ＱＴの設定に応じた吸入空気による燃料撹拌の悪化が抑制され、機関冷間時の燃焼状態をより良好に保持できる。
【００９７】
（５）更に本実施の形態では、ＥＣＵ５０は、燃料衝突期間Ｔａの終了後の期間ＱＴ２での燃料噴射についても、燃料衝突期間Ｔａの終了直後から燃料噴射を開始するように、その期間ＱＴ２を設定している。これによっても、上記と同様に、上記燃料噴射期間ＱＴの設定に応じた吸入空気による燃料撹拌の悪化が抑制され、機関冷間時の燃焼状態をより良好に保持できる。
【００９８】
（６）ガソリン機関１の暖機がなされており、吸気行程で燃料噴射がおこなわれるときには、燃料噴射期間ＱＴと燃料衝突期間Ｔａとが少なくとも一部で重なるようにしている。このため、ガソリン機関１の暖機がなされている状態で燃料噴射が行われるときには、確実に、燃料噴射弁３５から噴射された燃料が吸気バルブ１２の傘部１２ａに衝突するようになる。従って、吸気バルブ１２の傘部１２ａに堆積したデポジットの量を確実に減少させることができるようになる。
【００９９】
（７）吸気バルブ１２の傘部１２ａに複数のリブ１２ｃを設けるようにしており、特に、燃料噴射弁３５から噴射された燃料が傘部１２ａに衝突したときに、吸気バルブ１２に回転力を与えるべく、燃料の噴射方向に対して凹となるように湾曲してそれらリブ１２ｃは設けられている。従って、吸気バルブ１２の傘部１２ａに燃料が衝突したときには同吸気バルブ１２が回転し、傘部１２ａの全面を洗浄することができるようになる。
【０１００】
（その他の実施形態）
続いて、本発明を具体化した別の実施の形態について、上記実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１０１】
上記のように堆積したデポジットの洗浄のため、燃料を吸気バルブ１２に衝突させれば、衝突時の衝撃により燃料の液粒が分裂され、燃料の微粒化が促進される。従って、燃料を吸気バルブ１２に衝突させている間は、燃料噴射弁３５からの燃料の噴射圧をあまり高くせずとも、十分な燃料の微粒化が図られることとなる。すなわち、燃料を吸気バルブ１２に衝突させている間は、燃料の噴射圧をより低く設定することができる。
【０１０２】
一方、燃料の噴射圧を低下すれば、燃料噴射弁３５に燃料を加圧して送油する燃料ポンプ等の燃料供給系に対する負荷を軽減させて、それら燃料供給系の信頼性を向上させることができる。
【０１０３】
そこで、上記実施の形態での燃料噴射制御に加えて、更に次のような燃料噴射圧制御を実施すれば、十分な燃料の微粒化を図りながらも、燃料供給系の負荷を低減できる。
【０１０４】
すなわち、ＥＣＵ５０は、上記燃料衝突期間Ｔａ内には、それ以外の時期に比して燃料の噴射圧を低下させるように燃料噴射圧制御を実施する。こうした噴射圧の調整は、燃料噴射弁３５に燃料を供給する燃料ポンプや燃料供給配管の途中に設けられる圧力制御弁などの制御を通じて行うことができる。このような制御を行うＥＣＵ５０は上述の燃料噴射圧制御手段となっている。
【０１０５】
機関冷間時以外には、すなわち上記通常噴射時には、燃料衝突期間Ｔａ内に燃料噴射期間ＱＴがすべて入るように設定されることがある。そうしたときには、燃料衝突期間Ｔａ内での燃料噴射に際して、燃料噴射圧がより低い値に設定されるようになる。よって、吸気バルブ１２への衝突による燃料の微粒化効果を享受することのできる燃料衝突期間Ｔａ中は、燃料噴射圧が低く抑えられ、燃料供給系の負荷を低減できる。一方、そうした衝突による微粒化効果を享受できない上記燃料衝突期間Ｔａ以外の時期には、燃料噴射圧が高く設定され、それにより、燃料噴霧の粒径が縮小される。従って、十分な燃料の微粒化を図りつつも、不必要な燃料噴射系の負荷を省くことができる。ちなみに、燃料噴射期間ＱＴが、燃料衝突期間Ｔａとそれ以外の期間とを跨ぐように設定されているときには、燃料噴射圧は、燃料衝突期間Ｔａの開始前には、より高い値に設定され、燃料衝突期間Ｔａの開始とともにより低い値に低下される。そして、燃料衝突期間Ｔａの終了とともに、燃料噴射圧がより高い値に戻されるようになる。
【０１０６】
一方、機関冷間時には、上記のごとく、燃料衝突期間Ｔａを避けるように燃料噴射期間ＱＴが設定されているため、燃料噴射圧は、常により高い値に設定されるようになる。
【０１０７】
更に、以上の燃料噴射圧制御を、次のように変更して実施するようにしても良い。
（Ａ）燃料衝突期間Ｔａの少なくとも一部に重なるように燃料噴射期間ＱＴが設定されているときには、燃料衝突期間Ｔａを避けるように燃料噴射期間ＱＴが設定されているときに比して燃料噴射圧を低下させるように燃料噴射圧制御を実施する。
【０１０８】
この場合、図６（ａ）の領域Ａでは、それ以外の場合、すなわち燃料衝突期間Ｔａを避けるように燃料噴射期間ＱＴが設定される機関冷間時に比して、低い燃料噴射圧で燃料が噴射されるようになる。これにより、上記領域Ａでの燃料供給系の負荷を低減することができる。また領域Ａでは、燃料噴射期間ＱＴの少なくとも一部が燃料衝突期間Ｔａ内にあるため、吸気バルブ１２への衝突による燃料の微粒化作用を受けることができる。
【０１０９】
もっとも、この場合、燃料衝突期間Ｔａとそれ以外の期間とを跨ぐように燃料噴射期間ＱＴが設定されているときには、燃料衝突期間Ｔａ内以外にもより低い噴射圧で燃料が噴射されることがあり、上述の燃料噴射圧制御に比べれば、微粒化促進の効果は制限されたものとなる。しかしながら、こうした燃料噴射圧制御によれば、燃料噴射中に燃料噴射圧を変更する必要はなく、そうした変更を許容する高度な燃料噴射圧の調整装置が不要となり、より簡易な構成で実現可能である。また、燃料噴射圧の制御もより容易である。
【０１１０】
（Ｂ）機関冷間時でないときには、機関冷間時に比して燃料噴射圧を低下させるように燃料噴射圧制御を実施する。
この場合、上記のように燃料衝突期間Ｔａを避けるように燃料噴射期間ＱＴが設定され、上記衝突による燃料の微粒化作用を一切享受することができない機関冷間時には、より高い燃料噴射圧で燃料が噴射されるようになる。一方、衝突による燃料の微粒化作用を享受可能な通常噴射時には、より低い燃料噴射圧で燃料が噴射される。よってこの場合にも、より簡易な構成で、燃料供給系の負荷を低減可能な燃料噴射圧制御を実現可能とすることができる。またこの場合には、機関冷間時であるか否かによって燃料噴射圧を変更しているため、更に制御が容易となる。
【０１１１】
更に、以上説明した各実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、吸気バルブ１２の傘部１２ａにリブ１２ｃを設けたが、このリブ１２ｃが設けられていない吸気バルブであっても、上記実施形態にかかる燃料噴射制御装置によれば、ガソリン機関１の冷間時における上記不具合の発生を回避することができる。
【０１１２】
・上記実施形態では、燃料衝突期間Ｔａの前での燃料噴射を優先させるようにしていたが、何らこれに限定するものではなく、燃料衝突期間Ｔａの後での燃料噴射を優先したり、燃料衝突期間Ｔａの前と後とでほぼ均等に燃料噴射を行うようにしてもよい。この場合にも、ガソリン機関１の冷間時における上記不具合の発生を回避することはできる。
【０１１３】
・上記実施形態では、吸気バルブ１２に燃料を衝突させ、その洗浄を行う構成を説明したが、排気バルブ１３に燃料を衝突させてその洗浄を行う構成においても、上記実施の形態での燃料噴射制御は同様に、或いはそれに準じた態様で適用することは、勿論可能である。
【０１１４】
・上記実施形態では、ガソリン機関１に本発明にかかる燃料噴射制御装置を適用した。しかしながら、適用対象となる内燃機関はこのガソリン機関１に何ら限定するものではなく、この他の筒内噴射式内燃機関、例えばディーゼル機関にも上記実施形態にかかる燃料噴射制御装置は適用可能である。そして、この場合にも、上記実施形態に準ずる作用効果を得ることができる。
【０１１５】
その他、上記各実施形態あるいはその変形例から把握することができる技術思想について、以下にその効果とともに記載する。
（イ）上記請求項１〜１４に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記吸気バルブの軸部側の傘部には、同軸部から放射状に形成された複数のリブが設けられ、同リブは、前記燃料噴射弁から噴射された燃料の噴射方向に対して凹となるように湾曲していることを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
【０１１６】
同構成によれば、吸気バルブの傘部に燃料が衝突したときには同吸気バルブが回転しやすくなり、傘部全面を燃料で洗浄することができるようになる。
（ロ）上記請求項１〜１４に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記噴射期間設定手段は、吸気行程噴射での燃料噴射期間を設定するものであることを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態についてその燃料噴射制御装置の適用されるガソリン機関、並びにその周辺構成を示す模式図。
【図２】上記ガソリン機関の部分断面構造を示す断面図。
【図３】吸気バルブのリフト量の推移と燃料衝突期間Ｔａとの関係を示すグラフ。
【図４】上記実施形態における吸気バルブの平面構造と側部構造とを併せ示す図。
【図５】上記実施形態の噴射態様の切り替え処理のフローチャート。
【図６】上記噴射態様の切り替え処理の制御例を示す図。
【符号の説明】
１…ガソリン機関、２…シリンダブロック、３…シリンダヘッド、４…シリンダ、５…ピストン、６…コンロッド、７…クランクシャフト、８…燃焼室、９…吸気ポート、１０…排気ポート、１１…点火プラグ、１２…吸気バルブ、１２ａ…傘部、１２ｂ…軸、１２ｃ…リブ、１３…排気バルブ、１４…タイミングベルト、１５…吸気側タイミングプーリ、１６…排気側タイミングプーリ、１７…吸気側カムシャフト、１８…排気側カムシャフト、２０…吸気通路、２１…クランクケース、２２…アクチュエータ、２３…スロットル弁、３０…排気通路、３５…燃料噴射弁、４１…クランク角センサ、４２…カム角センサ、４４…スロットル開度センサ、４５…エアフロメータ、４６…水温センサ、５０…制御装置（ＥＣＵ）、６０…排気再循環装置（ＥＧＲ装置）、６１…ＥＧＲ通路、６２…ＥＧＲ弁、７０…ブローバイガス還流装置、７１…制御弁、７２…ガス還流通路、７３…新気通路、Ｍ１…通常噴射用演算マップ、Ｍ２…冷間噴射用演算マップ。
【図１】
2004019578.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004019578.tif 000005
【図４】
2004019578.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004019578.tif 000008