(57)【要約】【課題】吸気通路燃料噴射弁と筒内燃料噴射弁とを併せ備える内燃機関にあって、それら燃料噴射弁による燃料噴射を通じたより適切な燃焼制御を行うことのできる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関の吸気通路内に燃料を噴射供給する吸気通路燃料噴射弁と、同機関の燃焼室に燃料を直接噴射供給する筒内燃料噴射弁と、高オクタン価切替マップＭＨ１を記憶する第１の記憶手段及び低オクタン価切替マップＭＬ１を記憶する第２の記憶手段を有する比率変更手段とを備える。該比率変更手段は、推定される燃料のオクタン価に基づいて上記第１及び第２の記憶手段を使い分けることで、上記吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量と上記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量との比率を変更する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関への燃料供給手段として、同機関の吸気通路内に燃料を噴射供給する吸気通路燃料噴射弁と、同機関の燃焼室に燃料を直接噴射供給する筒内燃料噴射弁とを有し、それら各燃料噴射弁による燃料噴射態様を当該機関の運転状態に応じて制御する内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料の性状に基づいて前記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量と前記吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量との比率を変更する比率変更手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料の性状として、同燃料のオクタン価を推定する推定手段をさらに備え、
前記比率変更手段は、該推定されるオクタン価が所定の値よりも小さいとき、前記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率が増大される態様で前記比率を変更する
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料の性状として、同燃料のアロマティック成分量を推定する推定手段をさらに備え、
前記比率変更手段は、該推定されるアロマティック成分量が所定の値よりも大きいとき、前記吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率が増大される態様で前記比率を変更する
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記比率変更手段は、前記燃料の性状が第１の性状であるときに適した前記各燃料噴射弁の機関運転状態に応じた噴射パターンが記憶された第１の記憶手段と、前記燃料の性状が前記第１の性状とは異なる第２の性状であるときに適した前記各燃料噴射弁の機関運転状態に応じた噴射パターンが記憶された第２の記憶手段とを有し、前記推定手段により推定される燃料性状が前記第１及び第２の性状のいずれであるかに応じて前記第１及び第２の記憶手段を使い分けることで、前記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量と前記吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量との比率を変更する
請求項２または３に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記第１の記憶手段及び前記第２の記憶手段にそれぞれ記憶された噴射パターンが、当該機関の負荷と回転速度とをパラメータとする噴射量比率マップである
請求項４に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記噴射量比率マップは、当該機関の回転速度別の所定の負荷を境に低負荷側に前記吸気通路燃料噴射弁の使用領域を、高負荷側に前記筒内燃料噴射弁の使用領域をそれぞれ割り当てたマップであり、前記境とする所定の負荷が前記第１の記憶手段に記憶されたマップと前記第２の記憶手段に記憶されたマップとで異なる
請求項５に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料の性状として、同燃料の蒸留特性を推定する推定手段をさらに備え、
前記比率変更手段は、当該機関の冷間噴射制御時、該推定される燃料の蒸留特性に応じて前記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量と前記吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量との比率を変更する
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
前記比率変更手段は、前記推定手段により前記燃料の蒸留特性が重質であると推定されるとき、前記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率が増大される態様で前記比率を変更する
請求項７に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料供給手段として、吸気通路（吸気ポートを含む）内に燃料を噴射供給する吸気通路燃料噴射弁と、燃焼室（気筒内）に燃料を直接噴射供給する筒内燃料噴射弁とを備える内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の内燃機関の燃料噴射制御装置としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。
この燃料噴射制御装置は、吸気ポートに燃料を噴射供給する第１の燃料噴射弁（吸気通路燃料噴射弁）と、燃焼室に燃料を直接噴射供給する第２の燃料噴射弁（筒内燃料噴射弁）とを備えている。そして、第１の燃料噴射弁を通じて吸気ポート（吸気通路）に燃料を噴射することで、空気と燃料とを十分混合させて均質性の高い燃焼（均質燃焼）を実現するようにしている。一方、第２の燃料噴射弁を通じて燃焼室に直接燃料を噴射する場合は、例えば圧縮行程後期に燃料を噴射して成層燃焼（希薄燃焼）を行うことで燃費の向上を図るようにしている。なお、この第２の燃料噴射弁によっても、空気と燃料とを十分混合させて燃焼室全域で略同じ空燃比にすることで上述の均質燃焼を行うことはできる。すなわちこの場合には、機関の吸気行程で燃料を噴射することにより燃料の拡散時間を長くとり、これによって空気と燃料とを略均一に混合させて燃焼を行うこととなる。そして、この第２の燃料噴射弁によって均質燃焼を行うこととすれば、燃焼室に直接噴射された燃料の気化潜熱でシリンダ内が冷却され、またこれによって吸入空気量も増加するため、体積効率（充填効率）の高い燃焼を行うことができ、ひいては出力の向上を図ることができるようにもなる。
【特許文献１】特開平５−２３１２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上のように、上記第１及び第２の燃料噴射弁を備える内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、燃焼形態の自由度が増し、燃費の向上や出力の向上等を図ることも容易となる。しかし、上記従来の燃料噴射制御装置においても、各種燃焼形態について、全ての環境に対応した最適化がされているとは限らず、未だ改良の余地を残すものとなっている。
【０００４】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、吸気通路燃料噴射弁と筒内燃料噴射弁とを併せ備える内燃機関にあって、それら燃料噴射弁による燃料噴射を通じたより適切な燃焼制御を行うことのできる内燃機関の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】
【０００５】
以下、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記載する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関への燃料供給手段として、同機関の吸気通路内に燃料を噴射供給する吸気通路燃料噴射弁と、同機関の燃焼室に燃料を直接噴射供給する筒内燃料噴射弁とを有し、それら各燃料噴射弁による燃料噴射態様を当該機関の運転状態に応じて制御する内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料の性状に基づいて前記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量と前記吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量との比率を変更する比率変更手段を備えることをその要旨とする。
【０００６】
内燃機関へ供給される燃料の性状が変化すると、それに応じて同機関における燃焼特性も変化する。一方、上記吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量と筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率を変更することによっても、同機関における燃焼特性を変化させることができる。そこで上記構成によるように、上記燃料の性状に基づいて前記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量と前記吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量との比率を変更することで、上記燃料の性状にも対応したより適切な燃焼制御を実現することができるようになる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記燃料の性状として、同燃料のオクタン価を推定する推定手段をさらに備え、前記比率変更手段は、該推定されるオクタン価が所定の値よりも小さいとき、前記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率が増大される態様で前記比率を変更することをその要旨とする。
【０００８】
一般に、燃料のオクタン価が低いほどノッキングの発生頻度は高くなる。また、筒内燃料噴射弁を用いて燃焼室に直接燃料を噴射供給するようにすれば、同燃料の気化潜熱によりシリンダ内が冷却されることとなり、ひいてはノッキングの発生が抑制されるようになる。また一方、吸気通路燃料噴射弁を用いて吸気通路内に燃料を噴射供給するようにすれば、該吸気通路で十分混合された混合気が燃焼室に送られることとなり、ひいてはミキシングの改善が図られるようになる。そしてこれにより、上記筒内燃料噴射弁を用いる場合よりも均質性の高い燃焼が実現されるようになる。この点、上記構成よれば、燃料のオクタン価が高く、ノッキングの発生が十分抑制されているときには、所要の吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率を確保することでミキシングの改善が図られる一方、燃料のオクタン価が低く、ノッキングの発生頻度が高いときには、筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率を増大することで、ノッキング発生の抑制が図られるようになる。なお、上記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率が増大される態様で前記比率を変更するとは、
（イ）燃料供給手段を、吸気通路燃料噴射弁から筒内燃料噴射弁に変更する。
（ロ）燃料供給手段を、吸気通路燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁から筒内燃料噴射弁に変更する。
（ハ）燃料供給手段を、吸気通路燃料噴射弁から吸気通路燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁に変更する。
（ニ）燃料供給手段として使用する吸気通路燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率を、筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率が増大されるように変更する。
といった各種態様を含む。また上記構成は、均質燃焼時に用いて特に有効である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記燃料の性状として、同燃料のアロマティック成分量を推定する推定手段をさらに備え、前記比率変更手段は、該推定されるアロマティック成分量が所定の値よりも大きいとき、前記吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率が増大される態様で前記比率を変更することをその要旨とする。
【００１０】
アロマティック成分（芳香族成分）は、ベンゼン環が安定して結合しているため、燃焼する際に炭素と酸素との結合が進みにくい。そのため、アロマティック成分を多く含む燃料は、燃焼時にＰＭ（粒子性物質）が生じ易くなっている。また、筒内燃料噴射弁を用いて燃料の供給を行うときには、吸気通路燃料噴射弁を用いるときよりも多くのＰＭが燃焼後に排出されることが発明者によって確認されている。この点、上記構成によれば、燃料中に含まれるアロマティック成分量が多く、ＰＭが生じ易いときに、吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率を増大することで、燃焼後に排出されるＰＭ量の低減が図られるようになる。なお、上記吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率が増大される態様で前記比率を変更するとは、
（イ）燃料供給手段を、筒内燃料噴射弁から吸気通路燃料噴射弁に変更する。
（ロ）燃料供給手段を、筒内燃料噴射弁から吸気通路燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁に変更する。
（ハ）燃料供給手段を、吸気通路燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁から吸気通路燃料噴射弁に変更する。
（ニ）燃料供給手段として使用する吸気通路燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率を、吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率が増大されるように変更する。
といった各種態様を含む。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記比率変更手段は、前記燃料の性状が第１の性状であるときに適した前記各燃料噴射弁の機関運転状態に応じた噴射パターンが記憶された第１の記憶手段と、前記燃料の性状が前記第１の性状とは異なる第２の性状であるときに適した前記各燃料噴射弁の機関運転状態に応じた噴射パターンが記憶された第２の記憶手段とを有し、前記推定手段により推定される燃料性状が前記第１及び第２の性状のいずれであるかに応じて前記第１及び第２の記憶手段を使い分けることで、前記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量と前記吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量との比率を変更することをその要旨とする。
【００１２】
このように、相異なる複数の燃料性状のそれぞれに適した噴射パターンを備え、上記推定される燃料性状に応じてこれら噴射パターンを使い分けることで、相異なる複数の燃料性状のそれぞれに適した燃焼制御を容易に実現することができるようになる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記第１の記憶手段及び前記第２の記憶手段にそれぞれ記憶された噴射パターンが、当該機関の負荷と回転速度とをパラメータとする噴射量比率マップであることをその要旨とする。
【００１４】
このようなマップを用いることで、内燃機関の運転状態に応じて上記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量と上記吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量との比率を的確に変更することができ、ひいては同機関の運転状態にも対応したより適切な燃焼制御を実現することができるようになる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記噴射量比率マップは、当該機関の回転速度別の所定の負荷を境に低負荷側に前記吸気通路燃料噴射弁の使用領域を、高負荷側に前記筒内燃料噴射弁の使用領域をそれぞれ割り当てたマップであり、前記境とする所定の負荷が前記第１の記憶手段に記憶されたマップと前記第２の記憶手段に記憶されたマップとで異なることをその要旨とする。
【００１６】
前述したノッキング発生やＰＭ量は、内燃機関の負荷とともに増大する傾向にある。この点、上記構成によれば、同機関の負荷が高いときには上記筒内燃料噴射弁を、同機関の負荷が低いときには上記吸気通路燃料噴射弁を使用することで、上記ノッキング発生の抑制やＰＭ量の低減が図られるようになる。また、このように燃料供給手段を変更することによって、上記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量と上記吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量との比率を変更する制御もより簡易なものとなる。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記燃料の性状として、同燃料の蒸留特性を推定する推定手段をさらに備え、前記比率変更手段は、当該機関の冷間噴射制御時、該推定される燃料の蒸留特性に応じて前記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量と前記吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量との比率を変更することをその要旨とする。
【００１８】
一般に、内燃機関が十分に暖まっていない冷間噴射制御時には完全燃焼が起こりにくく、有害成分を含む排気ガスが多く排出されるようになる。また、この排気ガスに含まれる有害成分の量は、燃料の蒸留特性に対応するものになっている。この点、上記構成によれば、燃料の蒸留特性に応じて筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量と吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量との比率を変更することで、上記排気ガスに含まれる有害成分量の低減が図られるようになる。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記比率変更手段は、前記推定手段により前記燃料の蒸留特性が重質であると推定されるとき、前記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率が増大される態様で前記比率を変更することをその要旨とする。
【００２０】
上記排気ガスに含まれる有害成分としては、例えばＨＣ（炭化水素）がある。そしてこの排気ガスに含まれるＨＣの量は、燃料の蒸留特性が重質であるほど多くなる。また、上記吸気通路燃料噴射弁を用いて燃料の供給を行うときは、燃料の蒸留特性が重質であるほど、気化せずに吸気ポート等の吸気通路に付着して液状のまま存在する燃料の量が多くなる。そして、液状のまま存在する燃料が多くなると、燃焼後に排出されるＨＣの量が多くなったり、またドライバビリティが悪化したりする。一方、上記筒内燃料噴射弁を用いて燃料の供給を行うときは、直接燃焼室に燃料を噴射するため、噴射した燃料が吸気通路に付着することはなくなる。そのため、燃焼後に排出されるＨＣの量は、上記吸気通路燃料噴射弁を用いるときよりも燃料の蒸留特性に対して鈍感な特性を持つようになる。すなわち、上記燃焼後に排出されるＨＣの量と蒸留特性値（例えば留出温度等）との関係は、所定の蒸留特性値を境に、重質側に、上記筒内燃料噴射弁を用いて燃料の供給を行うほうが上記吸気通路燃料噴射弁を用いるときよりもＨＣの量が低減される領域を有し、軽質側に、上記吸気通路燃料噴射弁を用いて燃料の供給を行うほうが上記筒内燃料噴射弁を用いるときよりもＨＣの量が低減される領域を有するものとなる。この点、上記構成によれば、燃料の蒸留特性値が上記所定の蒸留特性値よりも重質であると推定されるときに、筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率を増大させることで、上記燃焼後に排出されるＨＣ量の低減が図られるようになる。なお、上記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率が増大される態様で前記比率を変更するとは、
（イ）燃料供給手段を、吸気通路燃料噴射弁から筒内燃料噴射弁に変更する。
（ロ）燃料供給手段を、吸気通路燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁から筒内燃料噴射弁に変更する。
（ハ）燃料供給手段を、吸気通路燃料噴射弁から吸気通路燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁に変更する。
（ニ）燃料供給手段として使用する吸気通路燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率を、筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率が増大されるように変更する。
といった各種態様を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（第１の実施の形態）
以下、本発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置についてその第１の実施の形態を示す。この実施の形態にかかる燃料噴射制御装置も、前述した従来の燃料噴射制御装置と同様、吸気ポートに燃料を噴射供給する吸気通路燃料噴射弁と燃焼室に燃料を噴射供給する筒内燃料噴射弁とを備えるものである。ただし、この実施の形態の燃料噴射制御装置では、以下に説明する制御を行うことによって、燃料のオクタン価に対応したより適切な燃焼制御を実現するようにしている。
【００２２】
図１に、この内燃機関の燃料噴射制御装置の概略構成を模式的に示す。なお、内燃機関１０は６つのシリンダを備えるＶ型６気筒ガソリン機関であるが、同図１では説明の便宜上、代表して１つのシリンダのみを示している。
【００２３】
図１に示されるように、この装置は、４サイクルのレシプロ機関である内燃機関１０を中心として構成されている。そしてこの内燃機関１０は、大きくは、シリンダブロック１ａと該シリンダブロック１ａの上部に連結されるシリンダヘッド１ｂとを備えるシリンダ１と、該シリンダ１内を略上下方向に往復移動するピストン２とを有して構成されている。そして上記シリンダ１内においては、上記シリンダブロック１ａ及びシリンダヘッド１ｂの内壁とピストン２の頂面とによって、混合気を燃焼させるための燃焼室５が区画形成されている。
【００２４】
また、シリンダヘッド１ｂには、この燃焼室５に突出する態様で混合気に点火を行う点火プラグ６、並びに同燃焼室５に燃料を噴射供給する燃料供給手段として筒内燃料噴射弁Ｉ２が配設されている。さらに、上記シリンダヘッド１ｂは、燃焼室５に空気や燃料等を取り込む吸気ポート７と、混合気が燃焼して生じる排気を燃焼室５から外部へ排出する排気ポート８とを有し、各ポートには、これらポートの開閉を行う吸気バルブ７ａ及び排気バルブ８ａがそれぞれ配設されている。ここで、上記吸気ポート７には、当該吸気ポート７に燃料を噴射供給する燃料供給手段として吸気通路燃料噴射弁Ｉ１が配設されている。また図示は割愛しているが、上記吸気ポート７の上流側には、吸入空気量を調節すべく開閉動作を行うスロットルバルブが設けられている。そしてこのスロットルバルブのさらに上流には、吸入空気量を検出するエアフローメータが配設されている。
【００２５】
さらに、上記筒内燃料噴射弁Ｉ２及び吸気通路燃料噴射弁Ｉ１には、使用燃料を溜めておく燃料タンクＴと、該燃料タンクＴ内の燃料を各燃料噴射弁に圧送する低圧燃料ポンプＰ１及び高圧燃料ポンプＰ２とが、各シリンダへ燃料を供給するデリバリパイプＤ１及びＤ２等のパイプによって連結されている。そして、これら各要素によって燃料装置を構成している。そして、この燃料装置によって燃料タンクＴ内の燃料が各燃料噴射弁に供給される。具体的には、上記低圧燃料ポンプＰ１によって燃料タンクＴからくみ上げられた燃料が、例えば約０．３ＭＰａの圧力をもってデリバリパイプＤ２を通じて各シリンダの備える吸気通路燃料噴射弁Ｉ１に供給される。また、上記高圧燃料ポンプＰ２によってさらに加圧された燃料は、例えば８ＭＰａ〜１３ＭＰａの圧力をもってデリバリパイプＤ１を通じて各シリンダの備える筒内燃料噴射弁Ｉ２に供給される。
【００２６】
一方、上記シリンダブロック１ａ及びシリンダヘッド１ｂには、これら両者を冷却するための冷却水の通路となるウォータージャケット１ｃが配設されている（便宜上、シリンダブロック１ａ側のウォータージャケットのみを図示）。また、上記シリンダブロック１ａには、このウォータージャケット１ｃ内を流通する冷却水の温度を検出する水温センサ１ｄ、並びに高周波振動を感知してノッキングを検出するノックセンサ１ｅが設けられている。ちなみに、本実施の形態においては、このノックセンサ１ｅを推定手段として利用している。
【００２７】
また、上記ピストン２の下端部にはコンロッド（コネクティングロッド）４を介してクランクシャフト３が連結されており、ピストン２の往復動に追従してクランクシャフト３が回転する。また、このクランクシャフト３の近傍には、クランクシャフト３の回転角度を検出するクランク角センサ３ａが配設されている。
【００２８】
上記構成を有する内燃機関にあってその燃料噴射量を制御する燃料噴射制御装置は、上記クランク角センサ３ａ及び水温センサ１ｄ及びノックセンサ１ｅ及びエアフローメータ等の各種センサからの出力信号を電子制御装置１００に取り込むように構成されている。そして、電子制御装置１００では、これら各センサからの信号に基づき、上記点火プラグ６及び吸気通路燃料噴射弁Ｉ１及び筒内燃料噴射弁Ｉ２及び低圧燃料ポンプＰ１及び高圧燃料ポンプＰ２及びスロットルバルブ等の駆動を制御する。
【００２９】
なお、電子制御装置１００は、大きくは、ＣＰＵ（中央処理装置）１０１と、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）１０２と、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１０３と、バックアップＲＡＭ１０４とを有して構成されている。そして、これら各要素は互いに双方向バス（図示略）等によって電気的に接続されている。ここで、上記ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に格納された制御プログラムやデータマップ等に基づいて演算処理を行うものである。具体的には、上記ＲＯＭ１０２には、バルブタイミング制御、空燃比制御、点火時期制御、燃料噴射時期制御等を行うための各種制御プログラムや、各種条件に対応した目標値を算出するためのマップ等が格納されている。また、上記ＲＡＭ１０３は、こうしたＣＰＵ１０１での演算途中のデータや演算結果、あるいは上記各種センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するために使用される。また、上記バックアップＲＡＭ１０４は、このＲＡＭ１０３に格納された各種データを電源供給停止時に保持するために用いられる。
【００３０】
以下、図２及び図３を併せ参照して、この実施の形態にかかる燃料噴射制御装置による燃料噴射制御について説明する。なおここでは、上記吸気通路燃料噴射弁Ｉ１及び筒内燃料噴射弁Ｉ２を用いて均質燃焼を行うようにしている。
【００３１】
図２に、この燃料噴射制御に用いられる上記各燃料噴射弁の噴射パターンを示す。なお、図２（ａ）及び（ｂ）は、内燃機関の負荷と回転速度とをパラメータとする噴射量比率マップである。このうち、図２（ａ）は燃料のオクタン価が所定の値よりも高い（第１の性状）ときに適したマップ（高オクタン価切替マップＭＨ１）、また図２（ｂ）は燃料のオクタン価が所定の値よりも低い（第２の性状）ときに適したマップ（低オクタン価切替マップＭＬ１）をそれぞれ示している。ちなみに、筒内噴射使用域Ｊ２の高負荷側の境界線は、ＷＯＴ（スロットルバルブ全開状態）に相当する負荷、すなわち最大の負荷値を示している。また、これらマップは、例えばＲＯＭ１０２の備える第１の記憶領域（第１の記憶手段）及び第２の記憶領域（第２の記憶手段）にそれぞれ記憶されている。
【００３２】
ここで、同図２に示されるように、上記マップＭＨ１とマップＭＬ１とを比較すると、マップＭＨ１では、筒内燃料噴射弁Ｉ２の使用領域に相当する筒内噴射使用域Ｊ２がＷＯＴに相当する負荷付近の高負荷領域に限定されている。一方、マップＭＬ１では、マップＭＨ１よりも低い負荷領域まで筒内噴射使用域Ｊ２が設定されている。これは、燃料のオクタン価や負荷等に応じてノッキングの発生頻度が変わることによる。具体的には、ノッキングの発生頻度は、燃料のオクタン価や負荷とともに高くなる傾向にある。また、燃料供給手段として吸気通路燃料噴射弁Ｉ１を用いる燃焼は、筒内燃料噴射弁Ｉ２を用いる燃焼よりも均質性の高い燃焼、すなわちミキシングに優れる燃焼となる。また一方、燃料供給手段として筒内燃料噴射弁Ｉ２を用いる燃焼は、吸気通路燃料噴射弁Ｉ１を用いる燃焼よりもノッキングの発生頻度が低い燃焼となる。すなわち、燃料のオクタン価が高いときに用いる噴射量比率マップとしては、図２（ａ）に示されるマップＭＨ１のように、より高い負荷領域まで吸気通路燃料噴射弁Ｉ１を用いてミキシングの改善を図るようなマップがより好ましいものとなる。一方、燃料のオクタン価が低いときに用いる噴射量比率マップとしては、図２（ｂ）に示されるマップＭＬ１のように、より低い負荷領域まで筒内燃料噴射弁Ｉ２を用いてノッキングの抑制を図るようなマップがより好ましいものとなる。なお、ノッキングを抑制する方法としては、混合気に点火を行う時期を遅らせる方法もよく知られている。しかし、このように点火時期を遅らせると、燃焼変動が生じたり、燃費等が悪化したりしてしまう。この点、上述のような各燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率を変化させる方法によれば、点火時期遅れに起因する燃焼変動や燃費の悪化等を招かずにノッキング発生の抑制が図られるようになる。
【００３３】
この実施の形態にかかる燃料噴射制御装置では、これら各マップに基づき燃料噴射制御が行われる。具体的には、例えばクランク角センサ３ａ及びエアフローメータによって検出された内燃機関の負荷及び回転速度に相当する信号が上記電子制御装置１００に入力される。そして、内燃機関の負荷及び回転速度が上記各マップにおいて吸気通路燃料噴射弁Ｉ１の使用領域に相当するポート噴射使用域Ｊ１あるいは筒内噴射使用域Ｊ２に入ると、上記電子制御装置１００から各燃料噴射弁に信号が出力され、燃料供給手段が吸気通路燃料噴射弁Ｉ１あるいは筒内燃料噴射弁Ｉ２に変更されることとなる。
【００３４】
図３に、この燃料噴射制御を行う際の制御手順をフローチャートとして示す。なお、この図３に示す処理は、所定クランク角毎あるいは所定時間毎に繰り返し実行される。
図３に示す一連の処理においては、まず燃料のオクタン価を推定する。具体的には、この燃料噴射制御装置では、上記ノックセンサ１ｅによってノッキングが検出されると、混合気に点火を行う時期を遅らせてノッキングを回避するような制御を行っている。そのため、ノッキングの発生頻度は点火時期と相関するものになっている。また前述したように、ノッキングの発生頻度と燃料のオクタン価とは相関関係にある。そこで、その都度算出される点火時期に相当する信号を検出することで、燃料のオクタン価を推定するようにしている。この推定は、上記電子制御装置１００によって、例えばＲＯＭ１０２に記憶されている点火時期と使用燃料のオクタン価との関係を示すノック学習値マップ等を利用して行われ、この推定結果は例えばＲＡＭ１０３に記憶される（ステップＳ１００）。
【００３５】
次に、こうして推定された燃料のオクタン価が所定の値よりも高いか否かの判定を行う。この判定は、上記電子制御装置１００によって、例えばＲＡＭ１０３に記憶されている上記推定された燃料のオクタン価と上記ＲＯＭ１０２に記憶されている所定の値とを比較することによって行われる（ステップＳ１１０）。
【００３６】
そして、ステップＳ１１０において燃料のオクタン価が所定の値よりも低いと判定されると、上記第２の記憶手段に記憶されている低オクタン価切替マップＭＬ１に基づいて上述した燃料噴射制御が行われることとなる（ステップＳ１１１）。一方、ステップＳ１１０において燃料のオクタン価が所定の値よりも高いと判定されると、上記第１の記憶手段に記憶されている高オクタン価切替マップＭＨ１に基づいて上述した燃料噴射制御が行われることとなる（ステップＳ１１２）。なおこの実施の形態において、上記ステップＳ１１０〜ステップＳ１１２の一連の処理を行う部位が比率変更手段に相当する。
【００３７】
以上説明したように、この実施の形態にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、以下のような優れた効果が得られるようになる。
（１）内燃機関の燃料噴射制御装置として、燃料のオクタン価を推定するとともに、この推定されるオクタン価に基づいて上記吸気通路燃料噴射弁Ｉ１からの燃料噴射量と上記筒内燃料噴射弁Ｉ２からの燃料噴射量との比率を変更する比率変更手段を備える構成とした。上記構成によれば、燃料のオクタン価にも対応したより適切な燃焼制御が実現されるようになる。
【００３８】
（２）また、上記比率変更手段によって、上記推定されるオクタン価が所定の値よりも小さいとき、上記筒内燃料噴射弁Ｉ２からの燃料噴射量の比率が増大される態様で、各燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率を変更するようにした。上記構成によれば、燃料のオクタン価が高く、ノッキングの発生が十分抑制されているときには、所要の吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率を確保することでミキシングの改善が図られる一方、燃料のオクタン価が低いときには、筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率を増大することで、ノッキング発生の抑制が図られるようになる。
【００３９】
（３）燃料のオクタン価が所定の値よりも高いときに適した高オクタン価切替マップＭＨ１が記憶された第１の記憶手段と、燃料のオクタン価が所定の値よりも低いときに適した低オクタン価切替マップＭＬ１が記憶された第２の記憶手段とをさらに備える。そして上記比率変更手段によって、燃料のオクタン価が所定の値よりも高いと推定されるときには、上記高オクタン価切替マップＭＨ１に基づいて各燃料噴射弁の比率を変更し、一方、燃料のオクタン価が所定の値よりも低いと推定されたときには、上記低オクタン価切替マップＭＬ１に基づいて各燃料噴射弁の比率を変更するようにした。このように、オクタン価の異なる燃料のそれぞれに適した噴射パターンを備え、上記推定されるオクタン価に応じてこれら噴射パターンを使い分けることとすれば、オクタン価の異なる燃料のそれぞれに適した燃焼制御を実現することができるようになる。
【００４０】
（４）また、上記高オクタン価切替マップＭＨ１及び低オクタン価切替マップＭＬ１を、内燃機関の負荷と回転速度とをパラメータとする噴射量比率マップとした。このようなマップによれば、同機関の運転状態にも対応したより適切な燃焼制御が実現されるようになる。
【００４１】
（５）また、上記各マップを、当該機関の回転速度別の所定の負荷を境に低負荷側に前記吸気通路燃料噴射弁の使用領域を、高負荷側に前記筒内燃料噴射弁の使用領域をそれぞれ割り当てたマップとした。また上記所定の負荷を、上記高オクタン価切替マップＭＨ１よりも低オクタン価切替マップＭＬ１のほうが低くなるように設定した。一般に、前述したノッキングの発生は負荷とともに増大する傾向にある。この点、上記構成によれば、内燃機関の負荷が高いときには上記筒内燃料噴射弁を、同機関の負荷が低いときには上記吸気通路燃料噴射弁を使用することで、ノッキング発生の抑制が図られるようになる。また、このように燃料供給手段を変更することによって、上記筒内燃料噴射弁Ｉ２からの燃料噴射量と上記吸気通路燃料噴射弁Ｉ１からの燃料噴射量との比率を変更する制御もより簡易なものとなる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
次に、本発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置についてその第２の実施の形態を示す。この実施の形態にかかる燃料噴射制御装置も、第１の実施の形態と同様、吸気ポートに燃料を噴射供給する吸気通路燃料噴射弁と燃焼室に燃料を噴射供給する筒内燃料噴射弁とを備えるものである。ただし、この実施の形態の燃料噴射制御装置では、以下に説明する制御を行うことで、使用燃料中に含まれるアロマティック（アロマ）成分の量が多く、ＰＭ（粒子性物質）が発生し易いときに、燃焼後に排出されるＰＭの量を低減するようにしている。
【００４３】
以下、この実施の形態にかかる燃料噴射制御装置の概略構成について説明する。
この燃料噴射制御装置も、第１の実施の形態と同様、先の図１に示した構成を有する装置である。ただし、この装置においては、同図１中に破線で示されるような可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）７ｂやＰＭ（粒子性物質）検出センサ８ｂをさらに備える構成となっている。より詳しくは、上記可変バルブタイミング機構７ｂは、吸気バルブ７ａに設けられて、該吸気バルブ７ａのバルブタイミングを連続的に変更するために用いられる。他方、上記ＰＭ検出センサ８ｂは、排気ポート８の下流側に配設されて、燃焼後に排出されるＰＭを検出するために用いられる。なお、このセンサとしては、例えば排気通路内を流通する排気を通過するようにレーザ光を照射し、排気通過後のレーザ光を受光することによって、該排気中に含まれるＰＭの量に相当する信号として上記レーザ光の透過率に対応した信号を出力するもの等が用いられる。ちなみに、本実施の形態においては、このＰＭ検出センサ８ｂを推定手段として利用している。
【００４４】
次に、図４〜図６を併せ参照して、この実施の形態にかかる燃料噴射制御装置による燃料噴射制御について説明する。
まず図４に、吸気通路燃料噴射弁Ｉ１のみによる燃料噴射（ポート噴射）と筒内燃料噴射弁Ｉ２のみによる燃料噴射（筒内噴射）とについて、燃焼後に排出されるＰＭ（粒子性物質）の量と燃料中に含まれるアロマティック（アロマ）成分の割合との関係をグラフとして示す。
【００４５】
同図４に示されるように、燃料中に含まれるアロマ成分の割合が高くなるほど燃焼後に排出されるＰＭの量は多くなる。より詳しくは、アロマ成分（芳香族成分）は、ベンゼン環が安定して結合しているため、燃焼する際に炭素と酸素との結合が進みにくい。そのため、アロマ成分を多く含む燃料は、燃焼時にＰＭが生じ易くなっている。また、上記筒内燃料噴射弁Ｉ２を用いて燃料の供給を行うときには、点火までに揮発しきらずピストン２の頂面に付着して液状のまま存在する燃料の量が多くなる。そのため、完全燃焼しない燃料の量が多くなり、上記吸気通路燃料噴射弁Ｉ１を用いるときよりも多くのＰＭが燃焼後に排出されることとなる。
【００４６】
図５に、この燃料噴射制御に用いられる上記各燃料噴射弁の噴射パターンを示す。なお、図５（ａ）及び（ｂ）は、内燃機関の負荷と回転速度とをパラメータとする噴射量比率マップである。このうち、図５（ａ）は燃料のアロマ成分量が所定の値よりも高い（第１の性状）ときに適したマップ（高アロマ切替マップＭＨ２）、また図５（ｂ）は燃料のアロマ成分量が所定の値よりも低い（第２の性状）ときに適したマップ（低アロマ切替マップＭＬ２）をそれぞれ示している。また、図５（ａ）及び（ｂ）中に示されるポート噴射使用域Ｊ１は吸気通路燃料噴射弁Ｉ１の使用領域に、筒内噴射使用域Ｊ２は筒内燃料噴射弁Ｉ２の使用領域にそれぞれ相当する。ちなみに、筒内噴射使用域Ｊ２の高負荷側の境界線は、ＷＯＴ（スロットルバルブ全開状態）に相当する負荷、すなわち最大の負荷値を示している。また、これらマップは、例えばＲＯＭ１０２の備える第１の記憶領域（第１の記憶手段）及び第２の記憶領域（第２の記憶手段）にそれぞれ記憶されている。
【００４７】
ここで、同図５に示されるように、上記マップＭＨ２とマップＭＬ２とを比較すると、マップＭＨ２では、筒内噴射使用域Ｊ２がＷＯＴに相当する負荷付近の高負荷領域に限定されている。一方、マップＭＬ２では、マップＭＨ２よりも低い負荷領域まで筒内噴射使用域Ｊ２が設定されている。これは、燃料中に含まれるアロマティック（アロマ）成分量や該燃料を供給するために用いる燃料供給手段に応じて燃焼後に排出されるＰＭの量が変わることによる。具体的には、先の図４のグラフに示されるように、燃料中のアロマ成分量が多いほど、燃焼後に排出されるＰＭの量は多くなる傾向にある。また、燃料供給手段として上記筒内燃料噴射弁Ｉ２を用いるときは、上記吸気通路燃料噴射弁Ｉ１を用いるときよりも燃焼後に排出されるＰＭの量は多くなる傾向にある。そのため、燃料中に含まれるアロマ成分量が多いときに用いる噴射量比率マップとしては、図５（ａ）に示されるマップＭＨ２のように、より高い負荷領域まで吸気通路燃料噴射弁Ｉ１を用いて燃焼後に排出されるＰＭの量を低減するようなマップがより好ましいものとなる。一方、燃料中に含まれるアロマ成分量が少ないときに用いる噴射量比率マップとしては、図５（ｂ）に示されるマップＭＬ２のように、より低い負荷領域まで筒内燃料噴射弁Ｉ２を用いて出力の向上やノッキングの抑制等を図るようなマップがより好ましいものとなる。この実施の形態にかかる燃料噴射制御装置では、これら各マップに基づいて前述したような燃料噴射制御が行われる。
【００４８】
図６に、この燃料噴射制御を行う際の制御手順をフローチャートとして示す。なお、この図６に示す処理も、所定クランク角毎あるいは所定時間毎に繰り返し実行される。
図６に示す一連の処理においては、まず、燃料中に含まれるアロマティック（アロマ）成分量を推定する。具体的には、上記ＰＭ検出センサ８ｂ（図１）によって検出されたＰＭの量から先の図４に示したグラフに基づき燃料中に含まれるアロマ成分量を推定する。なお、この推定結果は例えばＲＡＭ１０３（図１）に記憶される（ステップＳ２００）。
【００４９】
次に、こうして推定された燃料中に含まれるアロマ成分量が所定の値よりも高いか否かの判定を行う。この判定は、電子制御装置１００（図１）において、例えばＲＡＭ１０３に記憶されている上記推定されたアロマ成分量と上記ＲＯＭ１０２に記憶されている所定の値とを比較することによって行われる（ステップＳ２１０）。
【００５０】
そして、ステップＳ２１０において燃料中に含まれるアロマ成分量が所定の値よりも低いと判定されると、上記低アロマ切替マップＭＬ２に基づいて上述した燃料噴射制御が行われることとなる（ステップＳ２１１）。一方、ステップＳ２１０において燃料中に含まれるアロマ成分量が所定の値よりも高いと判定されると、上記高アロマ切替マップＭＨ２に基づいて上述した燃料噴射制御が行われることとなる（ステップＳ２１２）。なお、この実施の形態においても、上記ステップＳ２１０〜ステップＳ２１２の一連の処理を行う部位が比率変更手段に相当する。
【００５１】
また、燃料中に含まれるアロマ成分量に応じてバルブオーバーラップ（吸排気バルブが同時に開いている期間）を変化させることで、吸気の際に発生する吸気デポジット量を低減して該デポジットに起因する燃料噴射の精度低下等を防止あるいは抑制することができるようになる。
【００５２】
以下、図７〜図９を併せ参照して、このバルブタイミング制御について説明する。
まず、図７及び図８に、吸気デポジット量と燃焼後排出されるＰＭ（粒子性物質）の量との関係、及び吸気デポジット量とバルブオーバーラップとの関係をそれぞれグラフとして示す。
【００５３】
先の図４に示したグラフに併せ、図７のグラフを参照することとすれば、燃料中に含まれるアロマ成分量が多いほど、吸気デポジット量が多くなることが分かる。また図８によれば、バルブオーバーラップが大きいほど、吸気デポジット量が低減されることが分かる。すなわち、燃料中に含まれるアロマ成分量に応じてバルブオーバーラップを変化させることで、吸気デポジット量を略一定に保つことができるようになる。
【００５４】
図９に、このバルブタイミング制御の制御手順をフローチャートとして示す。
同図９に示す一連の処理においては、まず、燃料中に含まれるアロマティック（アロマ）成分量を推定する（ステップＳ３００）。次に、こうして推定されたアロマ成分量に応じた要求バルブオーバーラップを算出する（ステップＳ３１０）。そして、この算出された要求バルブオーバーラップに基づき可変バルブタイミング機構７ｂ（図１）を駆動してバルブオーバーラップを変化させる。より具体的には、燃料中に含まれるアロマ成分量が多いほど、バルブオーバーラップが小さくなるようにする（ステップＳ３２０）。こうして、燃料中に含まれるアロマ成分量が多くなることによる吸気デポジット量の増加や、デポジットに起因する燃料噴射の精度低下等を防止あるいは抑制することができるようになる。
【００５５】
以上説明したように、この第２の実施の形態にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、先の第１の実施の形態による前記（１）及び前記（３）及び前記（４）及び前記（５）の効果と同様もしくはそれに準じた効果を得ることができるとともに、新たに次のような効果を得ることもできる。
【００５６】
（６）上記比率変更手段によって推定されるアロマティック成分量が所定の値よりも大きいとき、上記吸気通路燃料噴射弁Ｉ１からの燃料噴射量の比率が増大される態様で、各燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率を変更するようにした。上記構成によれば、燃料中に含まれるアロマティック成分量が多く、ＰＭが生じ易いときに、吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率を増大することで、燃焼後に排出されるＰＭ量の低減が図られるようになる。
【００５７】
（第３の実施の形態）
次に、本発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置についてその第３の実施の形態を示す。この実施の形態にかかる燃料噴射制御装置も、第１あるいは第２の実施の形態と同様、先の図１に示した構成を有する装置である。ただし、この実施の形態の燃料噴射制御装置では、先の図２あるいは図５に示したマップに代えて、図１０あるいは図１１に示すようなマップ（グラフ）を用いることにより、燃料性状に対応したより適切な燃焼制御を実現するようにしている。
【００５８】
以下、図１０〜図１２を併せ参照して、この実施の形態にかかる燃料噴射制御装置による燃料噴射制御について説明する。
図１０及び図１１に、この燃料噴射制御に用いられる上記各燃料噴射弁の噴射パターンをグラフとして示す。なお、これら各図は、燃料のオクタン価と全体の燃料噴射量に対する筒内燃料噴射弁Ｉ２からの燃料噴射量（筒内噴射量）の比率との関係、及び燃料中に含まれるアロマティック（アロマ）成分量と全体の燃料噴射量に対する吸気通路燃料噴射弁Ｉ１からの燃料噴射量（ポート噴射量）の比率との関係をそれぞれ示している。なお、これら噴射パターンは、例えばＲＯＭ１０２（図１）に記憶されている。
【００５９】
ここで、図１０のマップ（グラフ）では、筒内噴射量の比率を燃料のオクタン価に応じて連続的に変化させ、燃料のオクタン価が低くなるほど同比率が大きくなるようにしている。先の図２に示したマップＭＨ１及びＭＬ１に代え、この図１０に例示したマップを用いて燃料噴射制御を行うこととしても、第１の実施の形態と同様、燃料のオクタン価が低く、ノッキングが発生し易い場合には、筒内噴射量の比率を大きくしてノッキングの抑制を図ることができるようになる。また、燃料のオクタン価が高く、ノッキングの発生が十分抑制されている場合には、ポート噴射量の比率を大きくしてミキシングの改善を図ることができるようになる。そしてこのようなマップを用いることとすれば、より精密な燃料噴射制御が可能となる。
【００６０】
一方、図１１に示すマップ（グラフ）では、ポート噴射量の比率を燃料中に含まれるアロマ成分量に応じて連続的に変化させ、燃料のアロマ成分量が高くなるほど同比率が大きくなるようにしている。先の図５に示したマップＭＨ２及びＭＬ２に代え、この図１１に例示したマップを用いて燃料噴射制御を行うこととしても、第２の実施の形態と同様、使用燃料中のアロマ成分量が多く、ＰＭが発生し易いときに、ポート噴射量の比率をより大きくすることで燃焼後に排出されるＰＭの量を低減することができるようになる。そしてこのようなグラフを用いることとすれば、より精密な燃料噴射制御が可能となる。
【００６１】
この実施の形態にかかる燃料噴射制御装置では、これら各マップに基づいて前述したような燃料噴射制御が行われる。
図１２に、この燃料噴射制御を行う際の制御手順をフローチャートとして示す。なお、この図１２に示す処理も、所定クランク角毎あるいは所定時間毎に繰り返し実行される。
【００６２】
図１２に示す一連の処理においては、まず燃料の性状を推定する。具体的には、第１あるいは第２の実施の形態と同様、燃料のオクタン価あるいは燃料中に含まれるアロマティック（アロマ）成分量を推定する。そしてこの推定結果は、例えばＲＡＭ１０３（図１）に記憶される（ステップＳ４００）。
【００６３】
次に、こうして推定された燃料の性状に応じた筒内噴射量とポート噴射量との比率を算出する。具体的には、上記電子制御装置１００（図１）において、ＣＰＵ１０１が、前述した図１０あるいは図１１に示したマップを参照して上記推定された燃料の性状に適合する筒内噴射量とポート噴射量との比率を算出する（ステップＳ４１０）。そして、ステップＳ４１０において算出された筒内噴射量とポート噴射量との比率に基づいて上述した燃料噴射制御が行われることとなる（ステップＳ４２０）。なお、この実施の形態においても、上記ステップＳ４１０及びステップＳ４２０の一連の処理を行う部位が比率変更手段に相当する。
【００６４】
また、筒内噴射量とポート噴射量との比率に応じて、バルブタイミング、点火時期、噴射時期、燃圧（高圧燃料ポンプＰ２のみ、あるいは低圧燃料ポンプＰ１及び高圧燃料ポンプＰ２の両方）などの各種パラメータを変化させることで、内燃機関１０（図１）の性能のさらなる向上を図ることができるようになる。
【００６５】
図１３に、全体の燃料噴射量に対する筒内噴射量の比率と適合点火時期及び適合バルブオーバーラップとの関係をグラフとして例示する。
同図１３に示すように、筒内噴射量の比率が変化すると、その比率に適する点火時期やバルブオーバーラップも変化する。そこで、要求される筒内噴射量の比率に応じて点火時期やバルブオーバーラップを変化させることで、内燃機関１０の性能のさらなる向上を図るようにしている。具体的には、図１３に示されるように、要求される筒内噴射量の比率が小さくなると、その比率に適する適合点火時期はより進角に、また適合バルブオーバーラップはより大きくなる。そのため、要求される筒内噴射量の比率が小さくなるほど、点火時期をより進角に、バルブオーバーラップをより大きくするように点火プラグ６や可変バルブタイミング機構７ｂ（図１）を駆動するようにしている。
【００６６】
以上説明したように、この第３の実施の形態にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、先の第１あるいは第２の実施の形態による前記（１）及び前記（２）及び前記（６）の効果と同様もしくはそれに準じた効果を得ることができるとともに、新たに次のような効果を得ることもできる。
【００６７】
（７）上記各燃料噴射弁の噴射パターンとして、燃料の性状（オクタン価あるいはアロマティック成分量）に応じて吸気通路燃料噴射弁Ｉ１からの燃料噴射量と筒内燃料噴射弁Ｉ２からの燃料噴射量との比率が連続的に変化するようなグラフを用いるようにした。上記構成とすることで、より精密な燃料噴射制御が可能となる。
【００６８】
（第４の実施の形態）
次に、本発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置についてその第４の実施の形態を示す。この実施の形態にかかる燃料噴射制御装置も、第１の実施の形態と同様、先の図１に示した構成を有する装置である。ただし、この実施の形態の燃料噴射制御装置では、以下に説明する制御を行うことで、燃料の蒸留特性が重質であるときに、冷間噴射制御時に排出されるＨＣ（炭化水素）の量を低減するようにしている。
【００６９】
以下、図１４及び図１５を参照して、この実施の形態にかかる燃料噴射制御装置による燃料噴射制御について説明する。
まず、図１４を参照して、この燃料噴射制御における燃料供給手段の設定態様について説明する。なお、同図１４は、冷間噴射制御時に排出されるＨＣ（冷間ＨＣ）の量と燃料の蒸留特性との関係を示すグラフである。図１４中に「Ｌ１」で示される特性線は吸気通路燃料噴射弁Ｉ１のみを用いる燃料噴射（ポート噴射）の特性を、「Ｌ２」で示される特性線は筒内燃料噴射弁Ｉ２のみを用いる燃料噴射（筒内噴射）の特性をそれぞれ示している。また、同図１４中の「Ｔ９０」は燃料の９０％が留出する温度（留出温度）を、「ＢＰ」は特性線Ｌ１と特性線Ｌ２との交点をそれぞれ表している。
【００７０】
ここで、本実施の形態においては、図１４に示すように、燃料の蒸留特性値に相当する留出温度が所定の値よりも高い領域、すなわち燃料がより重質である領域に、燃料供給手段として筒内燃料噴射弁Ｉ２のみを用いる筒内噴射使用域Ｊ２を設定するようにしている。そして、燃料の留出温度が所定の値以下の領域、すなわち燃料がより軽質である領域に、燃料供給手段として吸気通路燃料噴射弁Ｉ１のみを用いるポート噴射使用域Ｊ１を設定するようにしている。これは、燃料の蒸留特性及び該燃料を供給するために用いる燃料供給手段に応じて、内燃機関が十分に暖まっていない冷間噴射制御時に排出されるＨＣ（冷間ＨＣ）の量が変わることによる。具体的には、図１４のグラフに示されるように、燃料が揮発しにくいほど、すなわち燃料が重質であるほど燃料は完全燃焼しにくくなる。そのため、燃料が重質であるほど冷間噴射制御時に排出される燃料の未燃分、すなわち冷間ＨＣの量は多くなることとなる。また、燃料供給手段として吸気通路燃料噴射弁Ｉ１を用いるときは、燃料の蒸留特性が重質であるほど、気化せずに吸気ポート７に付着して液状のまま存在する燃料の量が多くなる。そして、液状のまま存在する燃料が多くなると、燃焼後に排出されるＨＣの量が多くなったり、またドライバビリティが悪化したりする。一方、燃料供給手段として筒内燃料噴射弁Ｉ２を用いるときは、直接燃焼室５に燃料を噴射するため、噴射した燃料が吸気ポート７に付着することはなくなる。そのため、筒内燃料噴射弁Ｉ２を用いるときの冷間ＨＣの量は、吸気通路燃料噴射弁Ｉ１を用いるときよりも燃料の蒸留特性に対して鈍感な特性を持つようになる。すなわち、図１４に示すように、特性線Ｌ２の傾きは特性線Ｌ１の傾きよりも小さくなっている。
【００７１】
そこで、この実施の形態の装置では、特性線Ｌ１と特性線Ｌ２との交点ＢＰにおける留出温度よりも燃料の留出温度が高い領域、すなわち燃料が重質である領域で、燃料供給手段として筒内燃料噴射弁Ｉ２を用いることで、吸気通路燃料噴射弁Ｉ１を用いるときよりも冷間ＨＣを低減するようにしている。一方、燃料の留出温度が交点ＢＰ以下の領域、すなわち燃料が軽質である領域では、燃料供給手段として吸気通路燃料噴射弁Ｉ１を用いることで、筒内燃料噴射弁Ｉ２を用いるときよりも冷間ＨＣを低減するようにしている。このように、この実施の形態にかかる燃料噴射制御装置では、燃料の蒸留特性値が所定の値よりも大きいか否かを判定することによって、燃料供給手段を変更するようにしている。
【００７２】
図１５に、この燃料噴射制御を行う際の制御手順をフローチャートとして示す。なお、この図１５に示す処理は、内燃機関の冷間運転時に実行される。
図１５に示す一連の処理においては、まず、内燃機関が冷間運転中であるか否かを判定する。この判定は、例えば水温センサ１ｄが検出する温度等によって行う（ステップＳ５００）。
【００７３】
そして、ステップＳ５００において冷間運転中であると判定された場合は、燃料の蒸留特性の推定を行う。具体的には、前述したオクタン価と同様、燃料の蒸留特性とノッキングの発生頻度とは相関関係にある。一般に、燃料が重質になるほど気化しにくくなるため、ノッキングの発生頻度も高くなる傾向にある。そのため、第１の実施の形態と同様、ノックセンサ１ｅによって検出されたノッキングの発生頻度に基づき、電子制御装置１００（図１）によって、例えばＲＯＭ１０２に記憶されている点火時期と燃料の蒸留特性との関係を示すノック学習値マップ等を利用することによって燃料の蒸留特性（蒸留特性値）を推定することができる。なお、この推定結果は例えばＲＡＭ１０３に記憶される（ステップＳ５１０）。
【００７４】
次に、こうして推定された燃料の蒸留特性値に相当する留出温度が所定の値よりも高いか否か、すなわち燃料の蒸留特性が重質であるか否かの判定を行う。より詳しくは、先の図１４に示したグラフから求められる所定の留出温度（交点ＢＰの留出温度）よりも大きいか否かが判定される（ステップＳ５２０）。
【００７５】
そして、ステップＳ５２０において燃料の蒸留特性が重質であると判定されると、筒内燃料噴射弁Ｉ２を用いて燃料噴射制御が行われるようになる（ステップＳ５２１）。一方、ステップＳ５２０において燃料の蒸留特性が軽質であると判定されると、吸気通路燃料噴射弁Ｉ１を用いて燃料噴射制御が行われるようになる（ステップＳ５２２）。なお、この実施の形態においても、上記ステップＳ５２０〜ステップＳ５２２の一連の処理を行う部位が比率変更手段に相当する。
【００７６】
以上説明したように、この第４の実施の形態にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、先の第１あるいは第２あるいは第３の実施の形態による前記（１）の効果と同様もしくはそれに準じた効果を得ることができるとともに、新たに次のような効果を得ることもできる。
【００７７】
（８）上記比率変更手段によって、燃料の蒸留特性を推定し、この推定される蒸留特性が重質であると推定されるとき、上記筒内燃料噴射弁Ｉ２からの燃料噴射量の比率が増大される態様で、各燃料噴射弁からの燃料噴射量の比率を変更するようにした。上記構成によれば、燃料の留出温度が所定の値よりも高いとき、すなわち燃料の蒸留特性が重質であると推定されるときに、筒内燃料噴射弁Ｉ２からの燃料噴射量の比率を増大させることで、冷間ＨＣ量の低減が図られるようになる。
【００７８】
（他の実施の形態）
・上記第１及び第２の実施の形態では、第１の記憶手段及び第２の記憶手段としてＲＯＭ１０２を用いたが、これら記憶手段はＲＯＭ１０２には限られず、例えば内容の書換え可能なＥＰＲＯＭ等も用いることができる。要は、噴射パターンを記憶できるものであれば適宜採用することができる。また、電子制御装置１００自体の構成も任意であり、例えばバックアップＲＡＭ１０４を割愛した構成であっても本発明は適用可能である。
【００７９】
・上記第１及び第２の実施の形態では、各燃料噴射弁の噴射パターンとして、図２あるいは図５に示されるような噴射量比率マップを用いた。しかし、上記噴射パターンは機関運転状態に応じた噴射パターンであれば足りる。例えば、内燃機関の負荷と回転速度とに応じて吸気通路燃料噴射弁Ｉ１からの燃料噴射量と筒内燃料噴射弁Ｉ２からの燃料噴射量との比率を変更するようなマップ等も適宜採用可能である。
【００８０】
・上記第１及び第２及び第４の実施の形態では、推定される燃料性状に基づいて燃料供給手段を変更するようにしたが、必ずしも燃料供給手段を変更する必要はない。要は、推定される燃料性状に基づいて吸気通路燃料噴射弁Ｉ１からの燃料噴射量と筒内燃料噴射弁Ｉ２からの燃料噴射量との比率を変更するような構成であれば足りる。
【００８１】
・上記第２及び第３の実施の形態では、可変バルブタイミング機構７ｂを備える燃料噴射制御装置について言及したが、可変バルブタイミング機構７ｂを割愛した構成についても本発明は適用可能である。
【００８２】
・上記第４の実施の形態では、蒸留特性値として留出温度を用いたが、留出温度以外の蒸留特性値も適宜採用可能である。例えば単位時間あたりの留出量等も用いることができる。要は、蒸留特性を示すパラメータであればよい。
【００８３】
・上記各実施の形態では、燃料性状としてオクタン価あるいはアロマティック成分量あるいは蒸留特性について言及したが、これ以外の燃料性状についても本発明は適用可能である。
【００８４】
・上記第１〜３の実施の形態では、燃料噴射制御の実行を意図してそれら制御を所定クランク角毎あるいは所定時間毎に繰り返し行うようにした。しかし、これら燃料性状の推定に基づくマップ等の選択、切替えについてはこれを、例えば機関始動毎に一度だけ実行するようにしてもよい。
【００８５】
・上記各実施の形態では、上記推定手段として、ノックセンサ１ｅや学習値マップ等を用いてオクタン価や蒸留特性を、ＰＭ検出センサ８ｂ等を用いてアロマティック成分量を推定するものを用いるようにしたが、これら各燃料性状の推定手法は任意である。例えば同推定手段としては、空燃比センサ等を用いてこれら燃料性状を推定するものも適宜採用可能である。
【００８６】
・上記各実施の形態では、推定手段を用いて燃料性状を推定することとしたが、運転者にとって燃料性状が既知であるような場合には、上記推定手段を割愛し、例えば運転者自身の手動操作等に基づいて上記筒内燃料噴射弁Ｉ２からの燃料噴射量と上記吸気通路燃料噴射弁Ｉ１からの燃料噴射量との比率を変更するようにしてもよい。
【００８７】
・上記各実施の形態では、吸気通路燃料噴射弁Ｉ１を吸気ポート７に設けることとしたが、吸気通路燃料噴射弁Ｉ１は吸気通路に設けられていれば足り、例えば吸気ポート７よりも上流に配設された吸気通路（分岐前の吸気通路）に設けても良い。
【００８８】
・上記各実施の形態では、比率変更手段をプログラムとしてＲＯＭ１０２に記憶するようにしたが、上記比率変更手段はハードウェアによる専用回路によっても実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】この発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置の各実施の形態について、その概略構成を模式的に示すブロック図。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、この発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置の第１の実施の形態において用いられる各燃料噴射弁の噴射パターンを示すグラフ（マップ）。
【図３】同実施の形態にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置の燃料噴射制御についてその処理手順を示すフローチャート。
【図４】排出ＰＭ（粒子性物質）と燃料中に含まれるアロマティック成分量との関係を示すグラフ。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、この発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置の第２の実施の形態において用いられる各燃料噴射弁の噴射パターンを示すグラフ（マップ）。
【図６】同実施の形態にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置の燃料噴射制御についてその処理手順を示すフローチャート。
【図７】吸気デポジット量と排出ＰＭ（粒子性物質）との関係を示すグラフ。
【図８】吸気デポジット量とバルブオーバーラップとの関係を示すグラフ。
【図９】上記第２の実施の形態にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置のバルブタイミング制御についてその処理手順を示すフローチャート。
【図１０】この発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置の第３の実施の形態において用いられる各燃料噴射弁の噴射パターンを示すグラフ（マップ）。
【図１１】同実施の形態において用いられる各燃料噴射弁の噴射パターンを示すグラフ（マップ）。
【図１２】同実施の形態にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置の燃料噴射制御についてその処理手順を示すフローチャート。
【図１３】全体の燃料噴射量に対する筒内噴射量の比率と適合点火時期及び適合バルブオーバーラップとの関係を示すグラフ。
【図１４】この発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置の第４の実施の形態について、冷間ＨＣと燃料の蒸留特性との関係を対比して示すグラフ。
【図１５】同実施の形態にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置の燃料噴射制御についてその処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００９０】
１…シリンダ、１ｄ…水温センサ、１ｅ…ノックセンサ、２…ピストン、３…クランクシャフト、３ａ…クランク角センサ、４…コネクティングロッド、５…燃焼室、６…点火プラグ、７…吸気ポート、７ａ…吸気バルブ、７ｂ…可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）、８…排気ポート、８ａ…排気バルブ、８ｂ…ＰＭ検出センサ、１０…内燃機関、１００…電子制御装置、１０１…ＣＰＵ、１０２…ＲＯＭ、１０３…ＲＡＭ、Ｉ１…吸気通路燃料噴射弁、Ｉ２…筒内燃料噴射弁、Ｐ１…低圧燃料ポンプ、Ｐ２…高圧燃料ポンプ、Ｔ…燃料タンク。
【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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【図１４】
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【図１５】
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