(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒内へ燃料を噴射する第一燃料噴射弁と吸気ポートへ燃料を噴射する第二燃料噴射弁とを具備し、前記第一燃料噴射弁と前記第二燃料噴射弁との両方を使用して気筒内へ燃料を供給し、燃焼空燃比を理論空燃比近傍とし、前記第一燃料噴射弁及び前記第二燃料噴射弁の燃料噴射割合を第一燃料噴射割合とする第一燃焼と、燃焼空燃比を理論空燃比近傍よりリーンとし、前記第一燃料噴射弁及び前記第二燃料噴射弁の燃料噴射割合を第二燃料噴射割合とする第二燃焼とを切り換えて実施する内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記第二燃焼における前記第二燃料噴射割合に対する前記第一燃料噴射弁及び前記第二燃料噴射弁の燃料噴射補正係数は、前記第二燃焼の運転領域において機関温度が設定温度以下の時に、燃料噴射割合を前記第二燃料噴射割合として燃焼空燃比を理論空燃比近傍とした燃焼を実施して、気筒内への燃料供給量に基づく学習領域毎に学習され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】
前記第二燃焼における燃料噴射補正係数が前記学習領域毎に学習されていない場合に、機関温度が設定温度より高い時には、前記第二燃焼の運転領域において燃料噴射割合を前記第一燃料噴射割合とした前記第一燃焼を実施することを特徴とする請求項１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】
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
気筒内へ直接的に燃料を噴射する第一燃料噴射弁と、吸気ポートへ燃料を噴射する第二燃料噴射弁とを具備し、これら二つの燃料噴射弁を使用して気筒内へ燃料を供給して均質燃焼を実施する内燃機関が公知である。このような内燃機関において、一般的に、燃焼空燃比は、低負荷側では理論空燃比よりリーンとされ、高負荷側では理論空燃比とされる。また、低負荷側では、均質混合気の均質性をより高めることを意図して、第二燃料噴射弁の燃料噴射割合を第一燃料噴射弁の燃料噴射割合より大きくし、高負荷側では、筒内温度を低下させて充填効率をより高めることを意図して、第一燃料噴射弁の燃料噴射割合を第二燃料噴射弁の燃料噴射割合より大きくしている。
【０００３】
また、燃焼空燃比を理論空燃比とすると、燃焼温度が高くなって筒内温度を高めるために、気筒内に開口する第一燃料噴射弁の噴孔にはデポジットが生成され易くなる。それにより、第一燃料噴射弁の燃料噴射割合を第二燃料噴射弁の燃料噴射割合より大きくすることは、第一燃料噴射弁の噴孔温度を低下させ、噴孔へのデポジット堆積を抑制するのに有利である。
【０００４】
ところで、気筒内へ供給される燃料量を正確に制御するためには、各燃料噴射弁からの燃料噴射量を補正することが必要である。前述の内燃機関の場合には、常に二つの燃料噴射弁から燃料が噴射されるために、燃料噴射弁毎に異なる燃料噴射補正係数を設定することは困難であり、空燃比センサにより検出される排気ガスの空燃比から実際に気筒内へ供給された燃料量を算出し、必要供給燃料量に対する過不足に基づき、二つの燃料噴射弁に対する同一の燃料噴射補正係数を学習することとなる。
【０００５】
このように学習された燃料噴射補正係数は、学習時の第一燃料噴射弁及び第二燃料噴射弁の燃料噴射割合と、厳密には、学習時の必要供給燃料量とに対してだけ有効である。それにより、燃料噴射割合が異なる運転領域毎に補正係数を学習することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平３−１８５２４２
【特許文献２】特開２００５−３１５１２４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的に、空燃比センサは、理論空燃比近傍では正確な空燃比を検出可能であり、理論空燃比の均質燃焼時において、この時の燃料噴射割合に対する燃料噴射補正係数を学習することはできる。しかしながら、空燃比センサは、ＮＯX生成量を抑制したリーン空燃比の均質燃焼時のような約１８よりリーンな空燃比を正確に検出することができず、リーン空燃比の均質燃焼時には、この時の燃料噴射割合に対して正確な燃料噴射補正係数を学習することはできない。
【０００８】
それにより、リーン空燃比の均質燃焼時には、燃料噴射量を正確に補正することができず、必要量より多い燃料が気筒内へ供給されてＮＯX生成量が増大したり、又は、必要量より少ない燃料しか気筒内へ供給されずに、必要トルクを発生させることができなかったりすることがある。
【０００９】
従って、本発明の目的は、気筒内へ燃料を噴射する第一燃料噴射弁と吸気ポートへ燃料を噴射する第二燃料噴射弁とを具備し、第一燃料噴射弁と第二燃料噴射弁との両方を使用して気筒内へ燃料を供給し、燃焼空燃比を理論空燃比近傍とし、第一燃料噴射弁及び第二燃料噴射弁の燃料噴射割合を第一燃料噴射割合とする第一燃焼と、燃焼空燃比を理論空燃比近傍よりリーンとし、第一燃料噴射弁及び第二燃料噴射弁の燃料噴射割合を第二燃料噴射割合とする第二燃焼とを切り換えて実施する内燃機関の燃料噴射制御装置において、第二燃焼時の燃料噴射補正係数を学習可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置は、気筒内へ燃料を噴射する第一燃料噴射弁と吸気ポートへ燃料を噴射する第二燃料噴射弁とを具備し、前記第一燃料噴射弁と前記第二燃料噴射弁との両方を使用して気筒内へ燃料を供給し、燃焼空燃比を理論空燃比近傍とし、前記第一燃料噴射弁及び前記第二燃料噴射弁の燃料噴射割合を第一燃料噴射割合とする第一燃焼と、燃焼空燃比を理論空燃比近傍よりリーンとし、前記第一燃料噴射弁及び前記第二燃料噴射弁の燃料噴射割合を第二燃料噴射割合とする第二燃焼とを切り換えて実施する内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記第二燃焼における前記第二燃料噴射割合に対する前記第一燃料噴射弁及び前記第二燃料噴射弁の燃料噴射補正係数は、前記第二燃焼の運転領域において機関温度が設定温度以下の時に、燃料噴射割合を前記第二燃料噴射割合として燃焼空燃比を理論空燃比近傍とした燃焼を実施して、気筒内への燃料供給量に基づく学習領域毎に学習されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明による請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置は、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、前記第二燃焼における燃料噴射補正係数が前記学習領域毎に学習されていない場合に、機関温度が設定温度より高い時には、前記第二燃焼の運転領域において燃料噴射割合を前記第一燃料噴射割合とした前記第一燃焼を実施することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、空燃比センサにより正確に空燃比を検出することができない第二燃焼時においては、第二燃焼における第二燃料噴射割合に対する第一燃料噴射弁及び第二燃料噴射弁の燃料噴射補正係数を学習することができないために、第二燃焼の運転領域において機関温度が設定温度以下の時に、燃料噴射割合を第二燃焼時の第二燃料噴射割合として、空燃比センサにより正確に空燃比を検出することができるように燃焼空燃比を理論空燃比近傍とした燃焼を実施し、気筒内への燃料供給量に基づく学習領域毎に、第二燃焼における第二燃料噴射割合に対する第一燃料噴射弁及び第二燃料噴射弁の燃料噴射補正係数を学習するようになっている。この時において、燃焼空燃比を理論空燃比近傍とした燃焼の燃焼温度は比較的高くなるが、機関温度が設定温度以下であれば、筒内温度がそれほど高められることはなく、燃料噴射割合が第二燃焼に適した第二燃料噴射割合とされて第一燃料噴射弁の燃料噴射割合が小さくても、第一燃料噴射弁の噴孔にデポジットが堆積することはない。
【００１３】
また、本発明による請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、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、第二燃焼における燃料噴射補正係数が学習領域毎に学習されていない場合に、機関温度が設定温度より高い時には、第二燃焼の運転領域において燃料噴射割合を第一燃料噴射割合とした第一燃焼を実施するようになっている。機関温度が設定温度より高ければ、第二燃焼における燃料噴射補正係数を学習するために、第二燃焼の運転領域において燃料噴射割合を第二燃料噴射割合として燃焼空燃比を理論空燃比近傍とした燃焼を実施すると、筒内温度が高められて第一燃料噴射弁の噴孔にデポジットが堆積する可能性が高いために、この時には、第二燃焼における燃料噴射補正係数の学習を断念し、燃料噴射割合を第一燃料噴射割合とした第一燃焼を実施し、第一燃料噴射弁の噴孔へのデポジットの堆積を抑制すると共に、燃料噴射量の正確な補正が実施されない第二燃焼を実施して排気エミッションが悪化することを防止している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明による燃料噴射制御装置が取り付けられる内燃機関を示す概略図である。同図において、１は機関本体であり、２は各気筒共通のサージタンクである。３はサージタンク２と各気筒とを連通する吸気マニホルドであり、４はサージタンク２の上流側の吸気通路である。吸気通路４におけるサージタンク２の直上流側にはスロットル弁５が配置されている。吸気通路４のスロットル弁５より上流側には、吸気量を測定するためのエアフローメータ６が配置され、最上流部にはエアクリーナ７が配置される。
【００１５】
８は各気筒に連通する排気マニホルドであり、排気マニホルド８の下流側の排気通路９には、上流側のＮＯX吸蔵還元触媒装置１０と、下流側の三元触媒装置１１とが直列に配置され、ＮＯX吸蔵還元触媒装置１０の上流側には、排気ガスの空燃比を検出可能な空燃比センサ１２が配置され、三元触媒装置１１の下流側には、排気ガスの空燃比がリッチであるかリーンであるかを検出可能な酸素センサ１３が配置されている。酸素センサ１３の出力に基づき、空燃比センサ１２の出力のリッチ側又はリーン側へのずれを補正するようになっている。１４は各気筒内へ直接的に燃料を噴射するための第一燃料噴射弁であり、１５は各気筒の吸気ポートへ燃料を噴射するための第二燃料噴射弁である。
【００１６】
本内燃機関は、第一燃料噴射弁１４により吸気行程中に燃料を噴射すると共に、第二燃料噴射弁１５により吸気行程中（吸気同期）に又は吸気行程以前の排気行程中等（吸気非同期）に燃料を噴射し、これら二つの燃料噴射弁１４及び１５から噴射された燃料によって気筒内に均質混合気を形成して均質燃焼を実施する。但し、機関負荷が設定負荷以上の高負荷側領域では、均質混合気の空燃比は理論空燃比（又は理論空燃比より僅かにリッチなリッチ空燃比）とし、機関負荷が設定負荷未満の低負荷側領域では、均質混合気の空燃比は理論空燃比よりリーンなリーン空燃比として燃料消費を抑制するようになっている。このリーン空燃比は、ＮＯX生成量が抑制されるように１８以上が選択される。以下、理論空燃比での燃焼を第一燃焼とし、リーン空燃比での燃焼を第二燃焼として説明する。
【００１７】
第一燃料噴射弁１４から気筒内へ直接的に噴射された燃料は、気筒内で気化する際に気筒内の温度を十分に低下させるために、吸気充填効率を高めるのに有利である。一方、第二燃料噴射弁１５から噴射された燃料は、吸気と共に気筒内へ供給されるために、気筒内での燃料の均質化に有利である。それにより、高い機関出力が必要な第一燃焼においては、必要な各供給燃料量に対して、第二燃料噴射弁１５から噴射される燃料量を少なくして、その分、第一燃料噴射弁１４から噴射される燃料量を多くすることが好ましく、第一燃料噴射弁１４及び第二燃料噴射弁１５の燃料噴射割合は、例えば、７：３のように設定される。また、それほど高い機関出力は必要とせずに、均質混合気の均質性を高めて燃焼を安定化させることが必要な第二燃焼においては、必要な各供給燃料量に対して、第一燃料噴射弁１４から噴射される燃料量を少なくして、その分、第二燃料噴射弁１５から噴射される燃料量を多くすることが好ましく、第一燃料噴射弁１４及び第二燃料噴射弁１５の燃料噴射割合は、例えば、３：７のように設定される。
【００１８】
第一燃焼においても均質性は必要であり、供給燃料量の３０％は第二燃料噴射弁１５によって噴射するようになっている。一方、第二燃焼においては、全ての供給燃料量を第二燃料噴射弁１５により噴射することが考えられるが、第一燃料噴射弁１４の燃料噴射が停止されると、気筒内に開口する第一燃料噴射弁１４の噴孔にデポジットが堆積して噴孔が詰まることがある。それにより、第二燃焼において、供給燃料量の３０％は第一燃料噴射弁１４により噴射するようになっている。
【００１９】
燃焼空燃比がリーンな第二燃焼においては、燃焼温度がそれほど高くはならず、筒内温度をそれほど高めることはないために、供給燃料量の３０％程度を第一燃料噴射弁１４により噴射すれば、第一燃料噴射弁１４の噴孔へのデポジット堆積を抑制することができる。しかしながら、燃焼空燃比が理論空燃比である第一燃焼においては、燃焼温度が高く、筒内温度を十分に高めるために、供給燃料量の７０％程度を第一燃料噴射弁１４により噴射しなければ、第一燃料噴射弁１４の噴孔へのデポジット堆積を抑制することができない。
【００２０】
ところで、気筒内への供給燃料量を正確に制御するためには、第一燃料噴射弁１４及び第二燃料噴射弁１５からの燃料噴射量を補正することが必要である。本内燃機関のように、常に二つの燃料噴射弁から燃料が噴射される場合には、第一燃料噴射弁１４及び第二燃料噴射弁から実際に噴射されたそれぞれの燃料噴射量を把握することは困難である。それにより、燃料噴射弁毎に異なる燃料噴射補正係数を設定することは難しく、空燃比センサ１２により検出される排気ガスの空燃比から実際の気筒内への供給燃料量（第一燃料噴射弁１４及び第二燃料噴射弁１５から噴射された燃料噴射量の合計）を算出し、この供給燃料量の必要供給燃料量に対する過不足に基づき、第一燃料噴射弁１４及び第二燃料噴射弁１５に対する同一の燃料噴射補正係数を学習することとなる。
【００２１】
このように学習された燃料噴射補正係数は、学習時の第一燃料噴射弁１４及び第二燃料噴射弁１５の燃料噴射割合と、厳密には、学習時の必要供給燃料量とに対してだけ有効である。例えば、必要供給燃料量が２０ｍｍ3である時に、第一燃料噴射弁１４及び第二燃料噴射弁１５の燃料噴射割合が７：３であれば、第一燃料噴射弁１４は１４ｍｍ3の燃料を噴射することが要求され、第二燃料噴射弁１５は６ｍｍ3の燃料を噴射することが要求される。また、第一燃料噴射弁１４及び第二燃料噴射弁１５の燃料噴射割合が３：７であれば、第一燃料噴射弁１４は６ｍｍ3の燃料を噴射することが要求され、第二燃料噴射弁１５は１４ｍｍ3の燃料を噴射することが要求される。
【００２２】
このような場合において、もし、第一燃料噴射弁１４は要求に対して８０％の燃料を噴射することしかできず、また、第二燃料噴射弁１５は要求に対して９０％の燃料を噴射することしかできないとすれば、燃料噴射割合が７：３の時に算出される燃料噴射補正係数は、２０／（１４＊０．８＋６＊０．９）＝１．２０となり、また、燃料噴射割合が３：７の時に算出される燃料噴射補正係数は、２０／（６＊０．８＋１４＊０．９）＝１．１５となる。もちろん、これらの燃料噴射補正係数の算出に際して、（  ）内の値は、空燃比センサ１２により検出される排気ガスの実際の空燃比に基づく実際の供給燃料量である。このように、燃料噴射割合が異なれば、第一燃料噴射弁１４及び第二燃料噴射弁１５の共通の燃料噴射補正係数は明らかに異なる値となり、また、必要供給燃料量が変化しても燃料噴射補正係数は異なる値となる。
【００２３】
それにより、燃料噴射割合が異なる第一燃焼及び第二燃焼とで、それぞれに必要供給燃料量毎の燃料噴射補正係数を学習することが考えられるが、空燃比センサ１２は、第二燃焼のようなリーン空燃比を正確に検出することができず、すなわち、この時の実際の供給燃料量を把握することができず、そのままでは、第二燃焼時において、燃料噴射補正係数を学習することはできない。
【００２４】
本燃料噴射制御装置は、図２に示すフローチャートにより、第二燃焼時の燃料噴射補正係数ｋ２ｎの学習を可能としている。先ず、ステップ１０１において、要求機関負荷Ｌが設定負荷Ｌ’以上であるか否かが判断される。この判断が肯定される時には、理論空燃比の第一燃焼の運転領域であり、ステップ１１１において、機関負荷と機関回転数等とに基づく理論空燃比運転に必要な基本供給燃料量Ｑｂに空燃比センサ１２のフィードバック補正係数ｆと第一燃料噴射補正係数ｋ１ｎとが乗算されて供給燃料量Ｑが算出される。次いで、ステップ１１２において、第一燃焼の第一燃料噴射割合（例えば、７：３）に基づき供給燃料量Ｑを気筒内へ供給するために、第一燃料噴射弁１４及び第二燃料噴射弁１５のそれぞれの燃料噴射量が設定され、第一燃焼が実施される。すなわち、基本供給燃料量Ｑｂを第一燃料噴射割合で噴射するための第一燃料噴射弁１４及び第二燃料噴射弁１５のそれぞれの燃料噴射量が、同一の第一燃料噴射補正係数ｋ１ｎによって補正されることとなる。ここで、気筒内へ供給されるべき必要供給燃料量は、基本供給燃料量Ｑｂである。
【００２５】
第一燃料噴射補正係数ｋ１ｎは、図３に示すように、第一燃焼の基本供給燃料量Ｑｂの範囲において、例えば、三つに分割された領域毎に設定される。第一燃焼において、空燃比センサ１２により検出された排気ガスの空燃比が理論空燃比となるように、第一燃料噴射補正係数ｋ１ｎにより補正された基本供給燃料量Ｑｂをさらに補正するためのフィードバック補正係数ｆが算出される。第一燃料噴射補正係数ｋ１ｎは、各領域の運転時において、算出されたフィードバック補正係数ｆを１にするように更新される。
【００２６】
一方、要求機関負荷Ｌが設定負荷Ｌ’未満であれば、リーン空燃比の第二燃焼での運転領域であり、ステップ１０１の判断が否定されてステップ１０２へ進む。ステップ１０２では、機関停止時に０にリセットされるフラグＦが１であるか否かが判断される。当初は、フラグＦは０であり、ステップ１０２の判断は否定されてステップ１０３へ進む。ステップ１０３では、冷却水温等に代表される機関温度Ｔが設定温度Ｔ’以下であるか否かが判断される。機関始動直後等のように、この判断が肯定される時には、ステップ１０６に進み、機関負荷と機関回転数等とに基づく理論空燃比運転に必要な基本供給燃料量Ｑｂはそのまま供給燃料量Ｑとされる。
【００２７】
現在は、要求機関負荷Ｌが設定負荷Ｌ’未満である第二燃焼での運転領域であるが、フラグＦが０の時、すなわち、機関始動当初は、燃焼空燃比をリーン空燃比とするための基本供給燃料量Ｑｂの減量補正は実施しない。次いで、ステップ１０７において、第二燃焼の第二燃料噴射割合（例えば、３：７）に基づき供給燃料量Ｑを気筒内へ供給するために、第一燃料噴射弁１４及び第二燃料噴射弁１５のそれぞれの燃料噴射量が設定され、理論空燃比の燃焼が実施される。
【００２８】
次いで、ステップ１０８に進み、この時の燃焼において、空燃比センサ１２により検出される理論空燃比近傍の排気ガスの空燃比に基づき、実際の供給燃料量Ｑ’を算出し、基本供給燃料量と実際の供給燃料量Ｑ’との比Ｑ／Ｑ’を第二燃料噴射補正係数ｋ２ｎとして学習する。第二燃料噴射補正係数ｋ２ｎは、図３に示すように、第二燃焼の基本供給燃料量Ｑｂの範囲において、例えば、五つに分割された領域毎に学習する必要がある。
【００２９】
ステップ１０９では、五つの第二燃料噴射補正係数ｋ２ｎが全て学習されたか否かが判断され、この判断が否定される時には、フラグＦは０のまま終了する。それにより、第二燃焼の運転領域において、ステップ１０５からステップ１０７が繰り返され、その間で、機関負荷及び機関回転数の変化により基本供給燃料量Ｑが変化して、別の領域の第二燃料噴射補正係数ｋ２ｎが学習され、遂には、各領域の全ての第二燃料噴射補正係数ｋ２ｎが学習される。この時には、ステップ１０９の判断は肯定され、ステップ１１０において、フラグＦは１とされる。
【００３０】
その結果、第二燃焼での運転領域において、ステップ１０２の判断は肯定されるようになり、ステップ１０４において、機関負荷と機関回転数等とに基づく理論空燃比運転に必要な基本供給燃料量Ｑｂに、燃焼空燃比をリーン空燃比とするための減量補正係数ａ（１より小さな正値）と第二燃料噴射補正係数ｋ２ｎとが乗算されて供給燃料量Ｑが算出される。次いで、ステップ１０５において、第二燃焼の第二燃料噴射割合（例えば、３：７）に基づき供給燃料量Ｑを気筒内へ供給するために、第一燃料噴射弁１４及び第二燃料噴射弁１５のそれぞれの燃料噴射量が設定され、第二燃焼が実施される。すなわち、第二燃焼のために減量補正された基本燃料供給量Ｑｂ・ａを第二燃料噴射割合で噴射するための第一燃料噴射弁１４及び第二燃料噴射弁１５のそれぞれの燃料噴射量が、空燃比センサ１２の出力に基づきフィードバック補正されることなく、第二燃料噴射補正係数ｋ２ｎによって補正されることとなる。ここで、気筒内へ供給されるべき必要供給燃料量は、減量補正された基本供給燃料量Ｑｂ・ａであり、第二燃料噴射補正係数ｋ２ｎは、減量補正された基本燃料供給量Ｑｂ・ａに対応する領域の第二燃料噴射補正係数が選択される。
【００３１】
第二燃料噴射補正係数ｋ２ｎを学習している間（フラグＦが０である間）において、第二燃焼の運転領域では、空燃比センサ１２により供給燃料量が検出可能な燃焼が実施され、第二燃焼に比較して燃焼温度が高くなる。この時において、燃料噴射割合は第二燃料噴射割合とされるために、第一燃料噴射弁１４の燃料噴射割合が小さくされる。しかしながら、燃焼温度が高くなっても、機関温度Ｔが設定温度Ｔ’以下であるために、筒内温度をそれほど高めることはなく、第一燃料噴射弁１４の噴孔にデポジットが堆積することはない。
【００３２】
一方、機関温度Ｔが設定温度Ｔ’より高い時には、第二燃料噴射割合で理論空燃比の燃焼を実施すると、筒内温度が十分に高められ、第一燃料噴射弁１４の噴孔にはデポジットが堆積することがある。それにより、フラグＦが０であっても、機関温度Ｔが設定温度Ｔ’より高い時には、ステップ１０３の判断が否定され、前述したステップ１１１及び１１２の第一燃料噴射割合での第一燃焼を実施するようになっている。
【００３３】
第一燃料噴射割合では、第一燃料噴射弁１４の燃料噴射割合が大きく、筒内温度が高まっても、第一燃料噴射弁１４の噴孔は、比較的多量の噴射燃料により十分に冷却されるために、噴孔へのデポジット堆積を抑制することができる。この第一燃焼においては、空燃比センサ１２の出力に基づき算出されるフィードバック補正係数ｆにより燃料噴射量の補正が実施されるために、理論空燃比での良好な第一燃焼を実現することができる。この時において、必要ならば、算出されたフィードバック補正係数ｆに基づき、第二燃焼の運転領域の供給燃料量に対する第一燃料噴射補正係数ｋ１ｎを算出することもできる。
【００３４】
ところで、理論空燃比の第一燃焼時の排気ガスは、三元触媒装置１１により良好に浄化される。一方、リーン空燃比の第二燃焼時の排気ガス中のＮＯXは、ＮＯX吸蔵還元触媒装置１０により吸蔵される。しかしながら、ＮＯX吸蔵還元触媒装置１０は、無制限にＮＯXを吸蔵することはできず、ＮＯX吸蔵量が最大吸蔵可能量に達する以前に吸蔵ＮＯXを放出させて還元浄化する再生処理が必要となる。このような再生処理は、排気ガスの空燃比をリッチにすることにより実現され、そのためには、燃焼空燃比を所望リッチ空燃比とするリッチスパイクが実施される。
【００３５】
空燃比センサ１２は、リッチスパイクのようなリッチ空燃比も正確に検出することはできず、それにより、リッチスパイク時の燃料噴射量に空燃比センサ１２の出力に基づくフィードバック補正を実施することはできない。リッチスパイクが実施される時は、ＮＯX吸蔵還元触媒装置１０の推定吸蔵ＮＯX量が設定量に達した時であり、リーン空燃比の第二燃焼時であることが多い。こうして、リッチスパイクを実施する時には、ステップ１０４において、燃焼空燃比をリッチするために、基本供給燃料量Ｑｂには、減量補正係数ａに代えて、増量補正係数ｂ（１より大きな値）が乗算されると共に、第二燃料噴射補正係数ｋ２ｎが乗算されて供給燃料量Ｑを算出すれば良い。
【００３６】
リッチスパイクは、第二燃焼での運転領域において、第二燃焼の第二燃料噴射割合（例えば、３：７）に基づき供給燃料量Ｑを気筒内へ供給するものであり、第一燃料噴射弁１４及び第二燃料噴射弁１５のそれぞれの燃料噴射量が設定され、リッチ空燃比での燃焼が実施される。すなわち、リッチ空燃比の燃焼のために増量補正された基本燃料供給量Ｑｂ・ｂを第二燃料噴射割合で噴射するための第一燃料噴射弁１４及び第二燃料噴射弁１５のそれぞれの燃料噴射量が、空燃比センサ１２の出力に基づきフィードバック補正されることなく、第二燃料噴射補正係数ｋ２ｎによって補正されることとなる。ここで、気筒内へ供給されるべき必要供給燃料量は、増量補正された基本供給燃料量Ｑｂ・ｂであり、第二燃料噴射補正係数ｋ２ｎは、増量補正された基本燃料供給量Ｑｂ・ｂに対応する領域の第二燃料噴射補正係数が選択される。このように、ステップ１０８において学習された第二燃料噴射補正係数ｋ２ｎは、リーン空燃比での第二燃焼時だけでなく、リッチスパイク時にも使用することができる。
【００３７】
本実施形態において、全ての学習領域の第二燃料噴射補正係数ｋ２ｎが学習されるまでは、第二燃焼の運転領域において第二燃焼を実施しないようにしたが、もちろん、既に第二燃料噴射補正係数が学習された学習領域においては、学習された第二燃料噴射補正係数を使用して第二燃料噴射割合での第二燃焼を実施するようにしても良い。
【００３８】
本実施形態において、必要供給燃料量に基づく燃料噴射補正係数の学習領域は、第一燃焼の運転領域において三つに、第二燃焼の運転領域において五つに分割したが、これは本発明を限定するものではない。第一燃料噴射弁１４及び第二燃料噴射弁１５の共通の燃料噴射補正係数は、厳密には、必要供給燃料量毎に異なる値となるために、各運転領域をさらに細分化して学習領域をさらに小さな必要供給燃料量の範囲とすることにより、各燃料噴射補正係数をさらに正確なものとすることができる。
【００３９】
本実施形態において、リッチスパイク時の燃料噴射割合は、第二燃焼時の第二燃料噴射割合と同じとしたために、リッチスパイク時の燃料噴射量の補正に第二燃料噴射割合に対して学習された第二燃料噴射補正係数ｋ２ｎを使用している。もちろん、リッチスパイク時の第一燃料噴射弁及び第二燃料噴射弁の燃料噴射割合が、第二燃料噴射割合と異なるものであるならば、リッチスパイク時に第二燃料噴射補正係数ｋ２ｎを使用することはできず、リッチスパイク時の供給燃料量の範囲において、リッチスパイク時の燃料噴射割合により第一燃料噴射弁及び第二燃料噴射弁のそれぞれの燃料噴射量を設定して、理論空燃比の燃焼を実施することにより、要求供給燃料量に基づく学習領域毎にリッチスパイク時の燃料噴射補正係数を学習すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による燃料噴射制御装置が取り付けられる内燃機関を示す概略図である。
【図２】本発明による燃料噴射制御装置により実施される燃料噴射制御を示すフローチャートである。
【図３】図２のフローチャートにおいて使用される学習領域のマップである。
【符号の説明】
【００４１】
１    機関本体
１４    第一燃料噴射弁
１５    第二燃料噴射弁
【図１】
0004432915.tif 000002
【図２】
0004432915.tif 000003
【図３】
0004432915.tif 000004