(57)【要約】【課題】直噴インジェクタに要求される燃料噴射量が減量補正された場合であっても、内燃機関の１燃焼サイクル当たりに複数回に分割された直噴インジェクタからの各燃料噴射において燃焼改善に寄与するために必要な燃料噴射量を確保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】直噴インジェクタからの燃料噴射を内燃機関の１燃焼サイクル当たりに複数回行う内燃機関の電子制御装置は、直噴インジェクタからの各燃料噴射に関する各目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３をそれぞれ機関運転状態に応じた要求値に設定するとともに、その各燃料噴射ごとに必要最低燃料噴射量を設定し、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎの減量補正時、その各燃料噴射のうち優先度の低い燃料噴射から順に目標燃料噴射量を減量するとともに、この減量に際して、減量後の各目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３がそれぞれ各必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎ〜Ｑｄ３ｍｉｎを下回らないようにした。【選択図】図１７
2013209938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の１燃焼サイクル当たりに前記内燃機関の気筒内に対し複数回の燃料噴射が可能な直噴インジェクタを備え、機関運転状態に基づき求められる要求燃料噴射量の少なくとも一部が得られるように前記直噴インジェクタからの燃料噴射を行う内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
前記直噴インジェクタからの前記複数回の燃料噴射に関する目標燃料噴射量をそれぞれ機関運転状態に応じた要求値に設定するとともに、前記直噴インジェクタからの前記複数回の燃料噴射ごとに必要最低燃料噴射量をそれぞれ設定し、
前記要求燃料噴射量のうち前記直噴インジェクタに要求される燃料噴射量が減量補正された場合には、前記直噴インジェクタからの前記複数回の燃料噴射のうち、優先度の低い燃料噴射から順に前記目標燃料噴射量を減量するとともに、前記目標燃料噴射量を減量するに際して、減量後の前記目標燃料噴射量が前記直噴インジェクタからの前記複数回の燃料噴射ごとに設定された前記必要最低燃料噴射量を下回らないようにした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】
前記直噴インジェクタからの前記複数回の燃料噴射のうち、前記内燃機関の点火に近いタイミングの燃料噴射ほど優先度が高い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。
【請求項３】
前記必要最低燃料噴射量は、前記直噴インジェクタで噴射可能な最小の燃料噴射量よりも大きく、かつ前記直噴インジェクタからの前記複数回の燃料噴射ごとに設定される前記要求値よりも小さい値に設定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記必要最低燃料噴射量は、前記内燃機関が高回転・高負荷運転状態となるほど増量されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記直噴インジェクタからの前記複数回の燃料噴射として、前記内燃機関の点火に近い圧縮行程で燃料を噴射する第１燃料噴射と、前記第１燃料噴射よりも前記点火から離れた吸気行程で燃料を噴射する第２燃料噴射と、前記第２燃料噴射よりも前記点火から離れた吸気行程で燃料を噴射する第３燃料噴射とを行うことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関は、前記内燃機関の吸気ポートに向けて燃料噴射が可能なポート噴射インジェクタを備え、
前記要求燃料噴射量のうち、前記直噴インジェクタからの前記複数回の燃料噴射では噴射しきれない燃料を前記ポート噴射インジェクタから噴射させることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１の請求項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し、特に、燃料噴射用のインジェクタとして少なくとも気筒内に直接燃料を噴射する直噴インジェクタを備えた内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の燃料噴射制御装置として、内燃機関の気筒内に対して直接燃料を噴射する直噴インジェクタと、吸気ポートに向けて燃料を噴射するポート噴射インジェクタとを備えた内燃機関に適用され、燃料蒸発ガスをパージして吸気系に導入するパージ処理を実行する際にポート噴射インジェクタからの燃料噴射量をパージ量の分だけ減量補正するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
より詳細には、ポート噴射インジェクタのパージ補正のための減量に制限値を設けて、パージ処理実行時にポート噴射インジェクタからの燃料噴射量を必要以上に減量させないようにしている。また、ポート噴射インジェクタからの燃料噴射量に対する減量補正だけでは減量が足りない場合には、ポート噴射インジェクタ側で減量補正しきれない分量を直噴インジェクタ側で減量補正するようにしている。これにより、空燃比制御を良好なものとすることができる。
【０００４】
また、特許文献１に記載の燃料噴射制御装置では、直噴インジェクタからの燃料噴射を行う際には、まず同燃料噴射における目標燃料噴射量が求められる。この目標燃料噴射量は、内燃機関全体での要求燃料噴射量、および同要求燃料噴射量を得るうえでの直噴インジェクタとポート噴射インジェクタとの燃料の噴き分け率に基づいて設定される。これら要求燃料噴射量および噴き分け率は、機関回転速度および機関負荷といった機関運転状態に基づき求められる。そして、上記目標燃料噴射量が得られるように直噴インジェクタを駆動することで、上記要求燃料噴射量の少なくとも一部が得られるように上記直噴インジェクタからの燃料噴射が行われる。
【０００５】
ところで、近年、直噴インジェクタからの燃料噴射を実行可能とする燃料噴射制御装置の中には、内燃機関の１燃焼サイクルで直噴インジェクタからの燃料噴射に要求される燃料を複数回に分割して、直噴インジェクタから噴射するようにしたものも提案されている。こうした複数回の燃料噴射としては、例えば圧縮行程での燃料噴射、吸気行程後期での燃料噴射および吸気行程前期での燃料噴射が考えられる。
【０００６】
こうした直噴インジェクタでの燃料噴射の分割は、同直噴インジェクタから噴射される燃料全体の目標燃料噴射量を所定の比率に従って各燃料噴射ごとの目標燃料噴射量に分割した後、それら目標燃料噴射量が得られるよう直噴インジェクタを駆動することによって実現される。
【０００７】
ここで、直噴インジェクタからの燃料噴射のうち、圧縮行程、吸気行程後期および吸気行程前期での各燃料噴射は、それぞれ次の［１］〜［３］に示すように良好な機関運転の実現に関係する。
【０００８】
［１］圧縮行程での燃料噴射は、噴射燃料を気筒内の気流等により点火プラグ周りに集めやすいという特徴を有することから、気筒内の燃料に対する着火を良好なものとして同燃料の燃焼速度を速めることに寄与する。［２］吸気行程後期での燃料噴射は、ピストンの移動速度が遅くなって同ピストンの移動による気筒内の気流発生が弱くなるとき、噴射燃料によって気筒内の気流を強めて良好な燃料の燃焼を得ることに寄与する。［３］吸気行程前期での燃料噴射は、ピストン頂部に対し直接的に噴射燃料を付着させることが可能になるため、その燃料の気化潜熱によってピストン頂部を冷却すること、ひいては内燃機関でのノッキングの発生を抑制することに寄与する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−９０１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のような直噴インジェクタを備える内燃機関において良好な機関運転を実現するためには、同直噴インジェクタからの圧縮行程、吸気行程後期および吸気行程前期での各燃料噴射をそれぞれ実行することで、可能な限り上記［１］〜［３］に示す効果を得ることが望ましい。換言すれば、これら［１］〜［３］に示す効果をそれぞれ併せて得ることができれば、燃焼改善が図られ、内燃機関の性能を最大限に引き出することが可能となる。
【００１１】
また、これら［１］〜［３］に示す効果は、各燃料噴射において所定量以上の燃料噴射量が確保されて初めて得られるものである。
【００１２】
しかしながら、上述のような燃料噴射制御装置において、例えば特許文献１に記載のようなパージ処理が実行されて直噴インジェクタに要求される全燃料噴射量が減量補正されると、圧縮行程、吸気行程後期および吸気行程前期での燃料噴射のうち、いずれかの燃料噴射において同燃料噴射による効果を得るために必要な所定量以上の燃料噴射量（以下、必要最低燃料噴射量という）が確保されない場合が生じるおそれがある。
【００１３】
このような不具合が生ずるのは、次の理由による。すなわち、内燃機関の運転状態によっては、上述の複数回の燃料噴射のうち、少ない燃料噴射量で十分な燃料噴射と、対照的に比較的多い燃料噴射量を必要とする燃料噴射とが存在することがある。この場合、例えばパージ処理が実行された際に、前者の燃料噴射における燃料噴射量を優先的に減量補正することが好ましい。ところが、上述の燃料噴射制御装置では、各燃料噴射に優先順位が設けられているわけではないので、直噴インジェクタの燃料噴射量に減量補正がかかった場合に、複数回の燃料噴射のうち少ない燃料噴射量で十分な燃料噴射における燃料噴射量が優先的に減量されるとは限らない。仮に、複数回の燃料噴射のうち比較的多い燃料噴射量を必要とする燃料噴射における燃料噴射量が必要以上に減量補正されてしまうと、同燃料噴射において燃料噴射量が必要最低燃料噴射量を下回ってしまう。
【００１４】
このように、上述のような燃料噴射制御装置にあっては、例えばパージ処理などにより直噴インジェクタの燃料噴射量が減量補正されると、直噴インジェクタからの複数回の燃料噴射のうち、いずれかの燃料噴射における燃料噴射量が必要最低燃料噴射量に満たないという事態が生じ得る。
【００１５】
したがって、上述のような燃料噴射制御装置においては、上記［１］〜［３］に示す効果の全てを併せて得ることが困難となり、期待される燃焼改善が図られないという問題があった。
【００１６】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、直噴インジェクタに要求される燃料噴射量に減量補正がかかった場合であっても、内燃機関の１燃焼サイクル当たりに複数回に分割された直噴インジェクタからの各燃料噴射において燃焼改善に寄与するために必要な燃料噴射量を確保することが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】
【００１７】
本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、上記目的達成のため、（１）内燃機関の１燃焼サイクル当たりに前記内燃機関の気筒内に対し複数回の燃料噴射が可能な直噴インジェクタを備え、機関運転状態に基づき求められる要求燃料噴射量の少なくとも一部が得られるように前記直噴インジェクタからの燃料噴射を行う内燃機関の燃料噴射制御装置であって、前記直噴インジェクタからの前記複数回の燃料噴射に関する目標燃料噴射量をそれぞれ機関運転状態に応じた要求値に設定するとともに、前記直噴インジェクタからの前記複数回の燃料噴射ごとに必要最低燃料噴射量をそれぞれ設定し、前記要求燃料噴射量のうち前記直噴インジェクタに要求される燃料噴射量が減量補正された場合には、前記直噴インジェクタからの前記複数回の燃料噴射のうち、優先度の低い燃料噴射から順に前記目標燃料噴射量を減量するとともに、前記目標燃料噴射量を減量するに際して、減量後の前記目標燃料噴射量が前記直噴インジェクタからの前記複数回の燃料噴射ごとに設定された前記必要最低燃料噴射量を下回らないようにした構成を有する。
【００１８】
この構成により、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、要求燃料噴射量のうち直噴インジェクタに要求される燃料噴射量が減量補正された場合には、直噴インジェクタからの複数回の燃料噴射のうち、優先度の低い燃料噴射から順に目標燃料噴射量を減量する。このとき、減量後の目標燃料噴射量が直噴インジェクタからの複数回の燃料噴射ごとに設定された必要最低燃料噴射量を下回らないようにした。
【００１９】
これにより、例えばパージ処理などにより直噴インジェクタに要求される燃料噴射量が減量補正された場合であっても、直噴インジェクタからの複数回での燃料噴射のうち、いずれかの燃料噴射に対して設定される目標燃料噴射量が必要最低燃料噴射量に満たないという事態が生じることを防止することができる。このため、直噴インジェクタからの複数回の燃料噴射のそれぞれにおいて少なくとも必要最低燃料噴射量を確保することができる。
【００２０】
このように、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、直噴インジェクタに要求される燃料噴射量に減量補正がかかった場合であっても、内燃機関の１燃焼サイクル当たりに複数回に分割された直噴インジェクタからの各燃料噴射において燃焼改善に寄与するために必要な燃料噴射量を確保することができる。
【００２１】
なお、機関運転状態としては、例えば内燃機関の機関回転速度および機関負荷等がある。また、必要最低燃料噴射量とは、直噴インジェクタからの各燃料噴射に対応した各効果を得るために必要な所定量以上の燃料噴射量である。
【００２２】
また、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、上記（１）に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、（２）前記直噴インジェクタからの前記複数回の燃料噴射のうち、前記内燃機関の点火に近いタイミングの燃料噴射ほど優先度が高い構成を有する。
【００２３】
このように、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、直噴インジェクタからの複数回の燃料噴射のうち、内燃機関の点火に近いタイミングの燃料噴射ほど優先度を高くした。これは、直噴インジェクタからの複数回の燃料噴射のうち、内燃機関の点火時期に近いものほど燃料噴射量の違いによる燃料への着火の影響が大きくなり、その関係から上記複数回の燃料噴射のうち内燃機関の点火時期に近いものほど優先度が高くなるためである。これにより、燃料への着火の影響が大きい燃料噴射ほど、優先的に目標燃料噴射量を確保できるので、内燃機関の燃焼状態を良好なものとすることができる。
【００２４】
また、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、上記（１）または（２）に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、（３）前記必要最低燃料噴射量は、前記直噴インジェクタで噴射可能な最小の燃料噴射量よりも大きく、かつ前記直噴インジェクタからの前記複数回の燃料噴射ごとに設定される前記要求値よりも小さい値に設定される構成を有する。
【００２５】
この構成により、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、必要最低燃料噴射量を、直噴インジェクタからの各燃料噴射に対応した各効果を得るために必要な所定量以上の燃料噴射量とすることができる。また、直噴インジェクタの性能に依存せずに上述の各効果を得ることができる。
【００２６】
また、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、上記（１）ないし（３）に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、（４）前記必要最低燃料噴射量は、前記内燃機関が高回転・高負荷運転状態となるほど増量される構成を有する。
【００２７】
この構成により、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関の機関運転状態に応じて最適な必要最低燃料噴射量を設定することができる。例えば、内燃機関に対して高出力を要求される高負荷時に燃料噴射量を多くすることにより、要求される内燃機関の高出力を確保することができる。
【００２８】
また、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、上記（１）ないし（４）に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、（５）前記直噴インジェクタからの前記複数回の燃料噴射として、前記内燃機関の点火に近い圧縮行程で燃料を噴射する第１燃料噴射と、前記第１燃料噴射よりも前記点火から離れた吸気行程で燃料を噴射する第２燃料噴射と、前記第２燃料噴射よりも前記点火から離れた吸気行程で燃料を噴射する第３燃料噴射とを行う構成を有する。
【００２９】
この構成により、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、圧縮行程で第１燃料噴射を行うことで、噴射燃料を気筒内の気流等により点火プラグ周りに集めやすくして、気筒内の燃料に対する着火を良好なものとして同燃料の燃焼速度を向上させることができる。また、第１燃料噴射よりも点火から離れた吸気行程、例えば吸気行程後期で第２燃料噴射を行うことで、ピストンの移動速度が遅くなって同ピストンの移動による気筒内の気流発生が弱くなるとき、気筒内の気流を強めて良好な燃料の燃焼を得ることができる。さらに、第２燃料噴射よりも点火から離れた吸気行程、例えば吸気行程前期で第３燃料噴射を行うことで、ピストン頂部に対し直接的に噴射燃料を付着させることが可能になる。これにより、燃料の気化潜熱によってピストン頂部を冷却することができ、ひいては内燃機関でのノッキングの発生を抑制することができる。
【００３０】
また、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、上記（１）ないし（５）に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、（６）前記内燃機関は、前記内燃機関の吸気ポートに向けて燃料噴射が可能なポート噴射インジェクタを備え、前記要求燃料噴射量のうち、前記直噴インジェクタからの前記複数回の燃料噴射では噴射しきれない燃料を前記ポート噴射インジェクタから噴射させる構成を有する。
【００３１】
この構成により、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、要求燃料噴射量を得るために、直噴インジェクタからの複数回の燃料噴射において各燃料噴射量が目標燃料噴射量を越えて多くなり、それらが燃料の燃焼に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。また、ポート噴射インジェクタから燃料を噴射することによって、混合気の好適な均質化を図ることができる。さらに、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、直噴インジェクタとポート噴射インジェクタとの２種類のインジェクタを有するデュアルタイプの燃料噴射方式を採用する内燃機関に適用されることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、直噴インジェクタに要求される燃料噴射量に減量補正がかかった場合であっても、内燃機関の１燃焼サイクル当たりに複数回に分割された直噴インジェクタからの各燃料噴射において燃焼改善に寄与するために必要な燃料噴射量を確保することができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態に係る燃料噴射制御装置が適用される内燃機関の概略構成図である。
【図２】直噴インジェクタからの燃料噴射態様を示す説明図である。
【図３】直噴インジェクタからの圧縮行程での燃料噴射に関する燃料噴射時期とシリンダ内での燃料の燃料期間との関係を示すグラフである。
【図４】直噴インジェクタからの圧縮行程での燃料噴射が有るときと無いときとでの機関負荷の変化に対する内燃機関の燃費の変化傾向の違いを示すグラフである。
【図５】吸気行程における直噴インジェクタでの燃料噴射時期の変化に対するシリンダ内での未燃燃料量の変化を示すグラフである。
【図６】直噴インジェクタからの吸気行程前期での燃料噴射における燃料噴射量とノック限界点火時期との関係を示すグラフである。
【図７】直噴インジェクタからの吸気行程前期での燃料噴射が有るときと無いときとでの機関負荷の変化に対するノック限界点火時期の変化傾向の違いを示すグラフである。
【図８】直噴インジェクタからの各燃料噴射における目標燃料噴射量およびポート噴射インジェクタからの燃料噴射における目標燃料噴射量の設定手順を示すフローチャートである。
【図９】第１燃料噴射期間の算出手順を示すフローチャートである。
【図１０】機関回転速度および機関負荷の変化に対する第１燃料噴射期間の変化傾向を示すグラフである。
【図１１】第２燃料噴射期間の算出手順を示すフローチャートである。
【図１２】機関回転速度および機関負荷の変化に対する第２燃料噴射期間の変化傾向を示すグラフである。
【図１３】第３燃料噴射期間の算出手順を示すフローチャートである。
【図１４】図１５に続くフローチャートである。
【図１５】（ａ）は、機関負荷の変化に対する最終点火時期Ｅ、Ｆ、Ｉ、ＪおよびＭＢＴの変化態様を示すグラフであり、（ｂ）は、内燃機関での燃料噴射態様の変化を示すグラフである。
【図１６】点火時期指令値の算出手順を示すフローチャートである。
【図１７】直噴インジェクタからの各燃料噴射における目標燃料噴射量の減量補正の手順を示すフローチャートである。
【図１８】直噴インジェクタからの各燃料噴射における目標燃料噴射量、必要最低燃料噴射量および減量量を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図１〜図１８を参照して、本発明の実施の形態に係る燃料噴射制御装置について説明する。本実施の形態では、燃料噴射制御装置を自動車等に搭載される内燃機関に適用した例について説明する。
【００３５】
本実施の形態では、内燃機関１は、後述するピストン１３が気筒としてのシリンダ４０内を２往復する間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程をからなる一連の４行程を行うとともに、圧縮行程および膨張行程の間に点火を行う４サイクルのガソリンエンジンによって構成されているものとして説明する。
【００３６】
図１に示すように、内燃機関１の吸気通路２には、燃焼室３に吸入される空気の量（吸入空気量）を調整すべく開閉動作するスロットルバルブ４が設けられている。このスロットルバルブ４の開度（スロットル開度）は、運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダル５の操作量（アクセル操作量）に応じて調整される。また、内燃機関１は、吸気通路２から燃焼室３の吸気ポート２ａに向けて燃料を噴射するポート噴射インジェクタ６と、シリンダ４０とピストン１３とにより形成される燃焼室３内に燃料を噴射する直噴インジェクタ７とを備えている。これら各インジェクタ６、７には、燃料タンク８内に蓄えられた燃料が供給される。
【００３７】
すなわち、燃料タンク８内の燃料は、フィードポンプ９によって汲み上げられた後に低圧燃料配管３１を介してポート噴射インジェクタ６に供給される。この低圧燃料配管３１内の燃料の圧力は、フィードポンプ９の駆動制御を通じてフィード圧に調整されるとともに、低圧燃料配管３１に設けられたプレッシャレギュレータ３２によって過上昇しないようにされる。また、フィードポンプ９によって汲み上げられた低圧燃料配管３１内の燃料の一部は、高圧燃料ポンプ１０で上記フィード圧よりも高圧（以下、直噴圧という）の状態に加圧された後に高圧燃料配管３３を介して直噴インジェクタ７に供給される。
【００３８】
内燃機関１においては、各インジェクタ６、７から噴射される燃料と吸気通路２を流れる空気とからなる混合気が燃焼室３に充填され、この混合気に対し点火プラグ１２による点火が行われる。そして、点火後の混合気が燃焼すると、そのときの燃焼エネルギによりピストン１３が往復移動し、それに伴いクランクシャフト１４が回転するようになる。一方、燃焼後の混合気は、排気として排気通路１５に送り出される。なお、上記燃焼室３と吸気通路２との間は、クランクシャフト１４からの回転伝達を受ける吸気カムシャフト２５の回転に伴って開閉動作する吸気バルブ２６によって連通・遮断される。また、上記燃焼室３と排気通路１５との間は、クランクシャフト１４からの回転伝達を受ける排気カムシャフト２７の回転に伴って開閉動作する排気バルブ２８によって連通・遮断される。
【００３９】
内燃機関１には、吸気バルブ２６の開閉特性を可変とする可変動弁機構として、クランクシャフト１４に対する吸気カムシャフト２５の相対回転位相（吸気バルブ２６のバルブタイミング）を変更するバルブタイミング可変機構２９が設けられている。このバルブタイミング可変機構２９の駆動により、吸気バルブ２６の開弁期間（作動角）を一定に保持した状態で吸気バルブ２６の開弁時期および閉弁時期がともに進角または遅角される。
【００４０】
また、燃料タンク８に発生する燃料蒸発ガスを捕集する捕集容器であるキャニスタ５０が、ベーパ通路５１を介して燃料タンク８に接続されている。キャニスタ５０の内部には、燃料蒸発ガスを吸着する例えば活性炭などの公知の吸着剤が充填されている。また、キャニスタ５０には、パージ中にキャニスタ５０内に逆止弁を介して大気を導入するための大気通路５２が設けられている。キャニスタ５０は、捕集された燃料蒸発ガスを内燃機関１の吸気通路２に供給するためのパージ通路５３に接続されている。
【００４１】
パージ通路５３は、吸気通路２のスロットルバルブ４の下流側に開口されたパージポート５４に連通されている。また、パージ通路５３には、パージ量を制御するパージ制御弁５５が設けられている。
【００４２】
このパージ制御弁５５の開度は、後述する電子制御装置１６によってデューティ制御されるようになっている。これにより、キャニスタ５０内でパージ処理される燃料蒸発ガス量、ひいては内燃機関１に導入される燃料量（以下、パージ燃料量という）が制御される。パージ燃料量に対する補正値が、パージ補正量ｆｐｇとなる。電子制御装置１６は、パージ処理時には、後述する要求燃料噴射量Ｑｆｉｎをパージ補正量ｆｐｇの分だけ減量させるようになっている。
【００４３】
次に、本実施の形態に係る電子制御装置１６の電気的構成について説明する。
【００４４】
電子制御装置１６は、内燃機関１の各種運転制御を行う。電子制御装置１６には、上記制御に係る各種演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等が設けられている。本実施の形態における電子制御装置１６は、本発明に係る燃料噴射制御装置を構成する。
【００４５】
電子制御装置１６の入力ポートには、アクセルポジションセンサ１７、スロットルポジションセンサ１８、エアフローメータ１９、クランクポジションセンサ２０、カムポジションセンサ２１、水温センサ２２、第１圧力センサ２３、第２圧力センサ２４およびノックセンサ３０等の各種センサ類が接続されている。
【００４６】
アクセルポジションセンサ１７は、アクセル操作量を検出する。スロットルポジションセンサ１８は、スロットル開度を検出する。エアフローメータ１９は、吸気通路２を通過する空気の量（内燃機関１の吸入空気量）を検出する。クランクポジションセンサ２０は、クランクシャフト１４の回転に対応した信号を出力する。カムポジションセンサ２１は、吸気カムシャフト２５の回転に基づき、その回転位置に対応した信号を出力する。水温センサ２２は、内燃機関１の冷却水の温度（以下、単に機関水温という）を検出する。第１圧力センサ２３は、低圧燃料配管３１内の燃料の圧力（フィード圧）を検出する。第２圧力センサ２４は、高圧燃料配管３３内の燃料の圧力（直噴圧）を検出する。ノックセンサ３０は、内燃機関１でのノッキングの発生を検出する。
【００４７】
また、電子制御装置１６の出力ポートには、スロットルバルブ４、ポート噴射インジェクタ６、直噴インジェクタ７、点火プラグ１２およびバルブタイミング可変機構２９といった各種機器の駆動回路等が接続されている。
【００４８】
電子制御装置１６は、上記各種センサ等から入力した信号に基づき機関回転速度や機関負荷といった機関運転状態を把握し、その把握した機関運転状態に基づいてスロットルバルブ４、各インジェクタ６、７、フィードポンプ９、点火プラグ１２およびバルブタイミング可変機構２９といった各種機器の駆動回路に対し指令信号を出力する。こうして内燃機関１のスロットル開度制御、燃料噴射制御、点火時期制御および吸気バルブ２６のバルブタイミング制御など、内燃機関１の各種運転制御が電子制御装置１６を通じて実施される。
【００４９】
ちなみに、上記機関回転速度は、クランクポジションセンサ２０からの検出信号に基づき求められる。また、機関負荷は、内燃機関１の吸入空気量に対応するパラメータと上記機関回転速度とから算出される。なお、吸入空気量に対応するパラメータとしては、エアフローメータ１９からの検出信号に基づき求められる内燃機関１の吸入空気量の実測値、スロットルポジションセンサ１８からの検出信号に基づき求められるスロットル開度およびアクセルポジションセンサ１７からの検出信号に基づき求められるアクセル操作量等が挙げられる。
【００５０】
内燃機関１の燃料噴射制御の一つとして行われる燃料噴射量制御は、機関回転速度および機関負荷といった機関運転状態に基づき、内燃機関１全体としての要求燃料噴射量Ｑｆｉｎを求め、その要求燃料噴射量Ｑｆｉｎが得られるようにポート噴射インジェクタ６および直噴インジェクタ７からの燃料噴射を行うことで実現される。このとき、電子制御装置１６は、直噴インジェクタ７を駆動することにより、上記機関運転状態に基づき求められる上記要求燃料噴射量Ｑｆｉｎの少なくとも一部が得られるように直噴インジェクタ７からの燃料噴射を行うようになっている。本実施の形態では、後述するように、直噴インジェクタ７は、内燃機関１の１燃焼サイクル当たりに内燃機関１のシリンダ４０内に対し複数回の燃料噴射が可能とされる。
【００５１】
直噴インジェクタ７からの複数回の燃料噴射としては、内燃機関１における圧縮行程での燃料噴射（第１燃料噴射）、吸気行程後期での燃料噴射（第２燃料噴射）および吸気行程前期での燃料噴射（第３燃料噴射）を行うことが考えられる。これら各燃料噴射における燃料噴射期間の一例を図２に示す。同図に示される第１燃料噴射期間ｄ１では上記圧縮行程での燃料噴射が行われる。また、第２燃料噴射期間ｄ２では上記吸気行程後期での燃料噴射が行われ、第３燃料噴射期間ｄ３では上記吸気行程前期での燃料噴射が行われる。これら第１燃料噴射期間ｄ１、第２燃料噴射期間ｄ２および第３燃料噴射期間ｄ３に関しては、それぞれの間に所定の間隔を必要とする関係などから、そうした所定の間隔等に基づいて定められる最大値が存在している。
【００５２】
ここで、本実施の形態では、上述の各燃料噴射には、優先度が設定されており、この優先度に従って要求燃料噴射量Ｑｆｉｎの少なくとも一部が各燃料噴射ごとに設定された各目標燃料噴射量に割り当てられる。ポート噴射インジェクタ６からの燃料噴射を行わない場合には、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎの全てが直噴インジェクタ７からの各燃料噴射ごとに設定された各目標燃料噴射量に割り当てられる。本実施の形態では、上記複数回の燃料噴射のうち、内燃機関１の点火（点火時期）に近いタイミングの燃料噴射ほど優先度を高くしている。つまり、圧縮行程での燃料噴射、吸気行程後期での燃料噴射、吸気行程前期での燃料噴射の順に優先度が高くされる。このような優先度が設定されるのは、上記各燃料噴射のうち内燃機関１の点火時期に近いものほど燃料噴射量の違いによる燃料への着火の影響が大きくなることを考慮したためである。
【００５３】
直噴インジェクタ７からの圧縮行程での燃料噴射、吸気行程後期での燃料噴射および吸気行程前期での燃料噴射は、それぞれ［背景技術］の欄に記載したのと同様、以下の［１］〜［３］に示すように良好な機関運転の実現に関係する。
【００５４】
［１］圧縮行程での燃料噴射は、噴射燃料をシリンダ４０内の気流等により点火プラグ１２周りに集めやすいという特徴を有することから、シリンダ４０内の燃料に対する着火を良好なものとして同燃料の燃焼速度を速めることに寄与する。ここで、直噴インジェクタ７での燃料噴射時期とシリンダ４０内での燃料の燃焼期間との関係を図３に示す。この図から、燃料噴射時期がタイミングＢＤＣ以後（圧縮行程）になると、タイミングＢＤＣ以前（吸気行程）のときよりも、シリンダ４０内での燃料の燃焼速度が速くなって同燃料の燃焼期間が短くなることが分かる。また、図４は、直噴インジェクタ７からの圧縮行程での燃料噴射が有るときと無いときとでの機関負荷の変化に対する内燃機関１の燃費の変化傾向の違いを示している。この図における直噴インジェクタ７からの圧縮行程での燃料噴射が有るとき（実線）と無いとき（破線）との比較から、圧縮行程での燃料噴射を行うことで内燃機関１の運転領域が高負荷寄りの領域にあるとき、シリンダ４０内での燃料の燃焼速度が速くなって内燃機関１の燃費が改善することが分かる。
【００５５】
［２］吸気行程後期での燃料噴射は、ピストン１３の移動速度が遅くなって同ピストン１３の移動によるシリンダ４０内の気流発生が弱くなるとき、噴射燃料によってシリンダ４０内の気流を強めて良好な燃料の燃焼を得ることに寄与する。ここで、吸気行程における直噴インジェクタ７での燃料噴射時期の変化に対するシリンダ４０内での未燃燃料量の変化を図５に示す。この図から、吸気行程後期での燃料噴射によりシリンダ４０内での気流が強められると、シリンダ４０内での燃料と空気との混合が促進されて燃料の燃焼が良好に行われることから、シリンダ４０内での未燃燃料量が減少することが分かる。
【００５６】
［３］吸気行程前期での燃料噴射は、ピストン１３の頂部に対し直接的に噴射燃料を付着させることが可能になるため、その燃料の気化潜熱によってピストン１３の頂部を冷却すること、ひいては内燃機関１でのノッキングの発生を抑制することに寄与する。ここで、直噴インジェクタ７からの吸気行程前期での燃料噴射における燃料噴射量と、内燃機関１の点火時期をノッキングが生じない限界まで進角させたときの同点火時期（ノック限界点火時期）との関係を図６に示す。この図から、上記吸気行程前期での燃料噴射量を多くするほどピストン１３の頂部が効果的に冷卸され、それによってノック限界点火時期が進角することが分かる。また、図７は、直噴インジェクタ７からの吸気行程前期での燃料噴射が有るときと無いときとでの機関負荷の変化に対するノック限界点火時期の変化の傾向の違いを示している。この図における直噴インジェクタ７からの吸気行程前期での燃料噴射が有るときのノック限界点火時期（実線）と無いときのノック限界点火時期（二点鎖線）との比較から、吸気行程前期での燃料噴射を行うことでノック限界点火時期を進角できることが分かる。このように、ノック限界点火時期を進角させることにより、内燃機関１の運転領域が高負荷寄りの領域にあるとき、ノック限界点火時期が内燃機関１において出力トルクを最大とすることの可能な点火時期（ＭＢＴ）に近づけられる。このＭＢＴは、図中に破線で示されている。
【００５７】
次に、本実施の形態に係る電子制御装置１６の動作について説明する。
【００５８】
電子制御装置１６では、内燃機関１における要求燃料噴射量Ｑｆｉｎが得られるよう直噴インジェクタ７およびポート噴射インジェクタ６から燃料を噴射する際、次のように直噴インジェクタ７およびポート噴射インジェクタ６が駆動される。
【００５９】
すなわち、直噴インジェクタ７からの圧縮行程、吸気行程後期および吸気行程前期での燃料噴射に関する目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３をそれぞれ機関運転状態に応じた要求値に設定する。具体的には、直噴インジェクタ７における圧縮行程での燃料噴射、吸気行程後期での燃料噴射および吸気行程前期での燃料噴射のうち、優先度の高い燃料噴射から順に上記目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３を機関運転状態に応じた要求値に設定してゆく。こうした目標燃料噴射量の設定を続けることで、それら目標燃料噴射量の合計値が要求燃料噴射量Ｑｆｉｎに近づけられる。なお、こうした目標燃料噴射量の設定は、それら目標燃料噴射量の合計値が要求燃料噴射量Ｑｆｉｎとなるまで続けられる。
【００６０】
そして、このように設定された上記各燃料噴射ごとの目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３が得られるよう、それら目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３に基づいて直噴インジェクタ７が駆動される。
【００６１】
この場合、直噴インジェクタ７からの上記各燃料噴射のうち、そのときの機関運転状態のもとで優先度の高い燃料噴射から順に、同燃料噴射での目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３を可能な限り同燃料噴射による効果の得られる値（要求値）となるように機関運転状態に基づいて設定することが可能になる。このように設定された各燃料噴射ごとの目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３が得られるよう直噴インジェクタ７を駆動することで、上記各燃料噴射によるそれぞれの効果を可能な限り併せて得ることができ、それによって機関性能を最大限に引き出すことができる。
【００６２】
ところで、直噴インジェクタ７からの圧縮行程での燃料噴射、吸気行程後期での燃料噴射および吸気行程前期での燃料噴射に関するそれぞれの目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３の合計値が上記要求燃料噴射量Ｑｆｉｎに満たない可能性もある。この場合、直噴インジェクタ７からの圧縮行程での燃料噴射、吸気行程後期での燃料噴射および吸気行程前期での燃料噴射によっては、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎ分の燃料を噴射しきれなくなる。しかし、このときには要求燃料噴射量Ｑｆｉｎ分の燃料のうち、上記直噴インジェクタ７からの各燃料噴射によっては噴射しきれない分の燃料量がポート噴射インジェクタ６からの燃料噴射における目標燃料噴射量Ｑｐに設定される。そして、このように設定された目標燃料噴射量Ｑｐが得られるよう、その目標燃料噴射量Ｑｐに基づくポート噴射インジェクタ６の駆動が行われる。
【００６３】
ここで、直噴インジェクタ７からの各燃料噴射では、それぞれ目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３を越えて過度に多くなったとすると、かえって燃料の燃焼に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００６４】
こうしたことを考慮して、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎ分の燃料のうち、直噴インジェクタ７からの圧縮行程での燃料噴射、吸気行程後期での燃料噴射および吸気行程前期での燃料噴射によって噴射しきれない分の燃料は、ポート噴射インジェクタ６からの燃料噴射によって噴射される。このため、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎを得るために、各期間における直噴インジェクタ７からの各燃料噴射量がそれぞれの目標燃料噴射量を越えて多くなり、それらが燃料の燃焼に悪影響を及ぼすことを抑制できる。また、ポート噴射インジェクタ６から燃料を噴射することによって、混合気の好適な均質化を図ることができる。
【００６５】
ここで、上述した［１］〜［３］に示す効果は、直噴インジェクタ７からの各燃料噴射において所定量以上の燃料噴射量（以下、必要最低燃料噴射量という）が確保されて初めて得られる。ところが、上述のパージ処理により要求燃料噴射量Ｑｆｉｎが減量補正されると、直噴インジェクタ７に要求される目標燃料噴射量（複数回の燃料噴射ごとに設定される各目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３の合計値）も減量補正されることとなる。このため、直噴インジェクタ７からの複数回の燃料噴射のうち、いずれかの燃料噴射における目標燃料噴射量が必要最低燃料噴射量を下回るおそれがある。
【００６６】
そこで、本実施の形態では、直噴インジェクタ７からの各燃料噴射ごとに必要最低燃料噴射量をそれぞれ設定するようにした。具体的には、電子制御装置１６は、内燃機関１の機関回転速度、機関負荷および機関水温に基づき、各必要最低燃料噴射量を設定する。
【００６７】
例えば、吸気行程前期における必要最低燃料噴射量Ｑｄ３ｍｉｎは、内燃機関１が高回転・高負荷状態となるほど増量されるようになっている。これは、機関回転速度および機関負荷が高いほどシリンダ４０内の冷却の必要性が増すためである。また、必要最低燃料噴射量Ｑｄ３ｍｉｎは、機関水温が低いほど減量されるようになっている。これは、機関水温が低い場合は、相対的にシリンダ４０内の冷却の必要性が減るためである。なお、上述の減量には、必要最低燃料噴射量Ｑｄ３ｍｉｎがゼロとなる場合も含まれる。このように、本実施の形態では、機関回転速度および機関負荷や機関水温に応じて最適な必要最低燃料噴射量Ｑｄ３ｍｉｎを設定することができる。例えば、内燃機関１に対して高出力を要求される高負荷時に必要最低燃料噴射量Ｑｄ３ｍｉｎを多くすることにより、要求される内燃機関１の高出力を確保することができる。
【００６８】
また、吸気行程後期における必要最低燃料噴射量Ｑｄ２ｍｉｎは、機関水温が低いほど減量されるようになっている。これは、機関水温が低いと、燃料が気化せずに潤滑オイルと混ざる燃料希釈が生じるおそれがあるため、同燃料噴射における燃料噴射量を減らして燃料希釈を抑制するためである。
【００６９】
特に、本実施の形態では、優先度の最も低い吸気行程前期での燃料噴射における目標燃料噴射量Ｑｄ３が他の燃料噴射（圧縮行程や吸気行程後期での燃料噴射）と比較して必要最低燃料噴射量に満たない可能性が高いため、必要最低燃料噴射量Ｑｄ３ｍｉｎを各必要最低燃料噴射量の設定の基準とした。一方、圧縮行程での燃料噴射における目標燃料噴射量Ｑｄ１は、仮に必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎが少ない場合であっても、他の燃料噴射（吸気行程後期や吸気行程前期での燃料噴射）と比較してその優先度が高いことから、最後に減量補正されることとなる。このため、必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎを基準に各必要最低燃料噴射量を設定しなくとも、圧縮行程での燃料噴射における効果を十分に発揮することができる目標燃料噴射量Ｑｄ１を確保することができる。
【００７０】
また、本実施の形態では、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎが減量補正された場合には、直噴インジェクタ７からの各燃料噴射のうち、優先度の低い吸気行程前期での燃料噴射から順に各目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３を減量するようにしている。
【００７１】
また、これら各目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３を減量するに際しては、減量後の各目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３のそれぞれが、直噴インジェクタ７からの各燃料噴射ごとに設定された必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎ〜Ｑｄ３ｍｉｎのそれぞれを下回らないようにしている。具体的には、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎが減量補正されると、まず優先度の最も低い吸気行程前期での燃料噴射における目標燃料噴射量Ｑｄ３が必要最低燃料噴射量Ｑｄ３ｍｉｎとなるまで減量補正される。次に、この減量補正では要求される減量量を充足することができない場合には、次に優先度の低い吸気行程後期での燃料噴射における目標燃料噴射量Ｑｄ２が必要最低燃料噴射量Ｑｄ２ｍｉｎとなるまで減量補正される。最後に、これら減量補正では要求される減量量を充足することができない場合には、最も優先度の高い圧縮行程での燃料噴射における目標燃料噴射量Ｑｄ１が必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎとなるまで減量補正される。なお、こうした減量補正によっても要求される減量量を充足することができない場合には、ポート噴射インジェクタ６に要求される目標燃料噴射量Ｑｐが減量補正される。
【００７２】
次に、図８を参照して噴射量算出ルーチンについて説明する。この噴射量算出ルーチンは、電子制御装置１６を通じて所定クランク角ごとの角度割り込みにて周期的に実行される。
【００７３】
図８に示すように、同ルーチンにおいて、電子制御装置１６は、まず機関回転速度および機関負荷といった機関運転状態に基づき内燃機関１の要求燃料噴射量Ｑｆｉｎを求める（ステップＳ１）。
【００７４】
次いで、電子制御装置１６は、機関回転速度および機関負荷といった機関運転状態、並びに直噴圧に基づき、直噴インジェクタ７における圧縮行程での燃料噴射量を、そのときの機関運転状態にとって最適な値（上記要求値）とするための第１燃料噴射期間ｄ１を算出する（ステップＳ２）。
【００７５】
そして、電子制御装置１６は、上記第１燃料噴射期間ｄ１に直噴圧を乗算することで目標燃料噴射量Ｑｄ１を算出する（ステップＳ３）。
【００７６】
次いで、電子制御装置１６は、目標燃料噴射量Ｑｄ１が要求燃料噴射量Ｑｆｉｎ以下であるか否かを判定する（ステップＳ４）。ここで否定判定であれば、電子制御装置１６は、目標燃料噴射量Ｑｄ１を要求燃料噴射量Ｑｆｉｎに置き換える（ステップＳ５）。一方、肯定判定であれば、電子制御装置１６は、ステップＳ３で算出した目標燃料噴射量Ｑｄ１を維持してステップＳ６に移行する。
【００７７】
電子制御装置１６は、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎから目標燃料噴射量Ｑｄ１を減算することにより残量Ｑ１を算出する（ステップＳ６）。
【００７８】
その後、電子制御装置１６は、直噴インジェクタ７における吸気行程後期での燃料噴射量を、そのときの機関運転状態にとって最適な値（上記要求値）とするための第２燃料噴射期間ｄ２を算出する（ステップＳ７）。
【００７９】
そして、電子制御装置１６は、上記第２燃料噴射期間ｄ２に直噴圧を乗算することで目標燃料噴射量Ｑｄ２を算出する（ステップＳ８）。
【００８０】
次いで、電子制御装置１６は、目標燃料噴射量Ｑｄ２が残量Ｑ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ９）。ここで否定判定であれば、電子制御装置１６は、目標燃料噴射量Ｑｄ２を残量Ｑ１に置き換える（ステップＳ１０）。一方、肯定判定であれば、電子制御装置１６は、ステップＳ８で算出した目標燃料噴射量Ｑｄ２を維持してステップＳ１１に移行する。
【００８１】
電子制御装置１６は、残量Ｑ１から目標燃料噴射量Ｑｄ２を減算することにより残量Ｑ２を算出する（ステップＳ１１）。
【００８２】
その後、電子制御装置１６は、直噴インジェクタ７における吸気行程前期での燃料噴射量を、そのときの機関運転状態にとって最適な値（上記要求値）とするための第３燃料噴射期間ｄ３を算出する（ステップＳ１２）。
【００８３】
そして、電子制御装置１６は、上記第３燃料噴射期間ｄ３に直噴圧を乗算することで目標燃料噴射量Ｑｄ３を算出する（ステップＳ１３）。
【００８４】
次いで、電子制御装置１６は、目標燃料噴射量Ｑｄ３が残量Ｑ２以下であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。ここで否定判定であれば、電子制御装置１６は、目標燃料噴射量Ｑｄ３を残量Ｑ２に置き換える（ステップＳ１５）。一方、肯定判定であれば、電子制御装置１６は、ステップＳ１３で算出した目標燃料噴射量Ｑｄ３を維持してステップＳ１６に移行する。
【００８５】
電子制御装置１６は、残量Ｑ２から目標燃料噴射量Ｑｄ３を減算することにより残量Ｑ３を算出する（ステップＳ１６）。次いで、電子制御装置１６は、残量Ｑ３をポート噴射インジェクタ６での燃料噴射における目標燃料噴射量Ｑｐとして設定して（ステップＳ１７）、本ルーチンを終了する。
【００８６】
次に、図９を参照して第１燃料噴射期間算出ルーチンについて説明する。この第１燃料噴射期間算出ルーチンは、噴射量算出ルーチンのステップＳ２（図８参照）における第１燃料噴射期間ｄ１を算出するサブルーチンであり、ステップＳ２に進むごとに電子制御装置１６を通じて実行される。
【００８７】
図９に示すように、本ルーチンにおいて、電子制御装置１６は、まず現在の機関運転状態が直噴インジェクタ７からの圧縮行程での燃料噴射を実行する領域内にあるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで肯定判定であれば、電子制御装置１６は、直噴圧が上記圧縮行程での燃料噴射を実行可能な領域内にあるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ここで肯定判定であれば、電子制御装置１６は、機関回転速度および機関負荷に基づきマップを参照して第１燃料噴射期間ｄ１を算出して（ステップＳ１０３）、本ルーチンを終了する。
【００８８】
こうして算出された第１燃料噴射期間ｄ１は、噴射された燃料をシリンダ４０内における点火プラグ１２周りに着火しやすい混合気（弱リッチ混合気）を形成可能な値となるよう、例えば図１０に示すように機関負荷が大きくなるほど、かつ機関回転速度が高くなるほど大きい値になる。さらに、第１燃料噴射期間ｄ１は、その最大値を越えて大きくならないようガードされる。
【００８９】
一方、ステップＳ１０１およびステップＳ１０２のいずれかで否定判定であれば、電子制御装置１６は、上記圧縮行程での燃料噴射が行われないように、第１燃料噴射期間ｄ１を「０」に設定して（ステップＳ１０４）、本ルーチンを終了する。
【００９０】
次に、図１１を参照して第２燃料噴射期間算出ルーチンについて説明する。この第２燃料噴射期間算出ルーチンは、噴射量算出ルーチンのステップＳ７（図８参照）における第２燃料噴射期間ｄ２を算出するサブルーチンであり、ステップＳ７に進むごとに電子制御装置１６を通じて実行される。
【００９１】
図１１に示すように、電子制御装置１６は、機関回転速度および機関負荷に基づきマップを参照して第２燃料噴射期間ｄ２を算出して（ステップＳ２０１）、本ルーチンを終了する。こうして算出された第２燃料噴射期間ｄ２は、噴射された燃料によりシリンダ４０内の気流を強化することができ、かつ可能な限り噴射される燃料の量が少なくなるよう、例えば図１２に示すように機関負荷が大きくなるほど、かつ機関回転速度が高くなるほど大きい値になる。さらに、同第２燃料噴射期間ｄ２は、その最大値を越えて大きくならないようガードされる。
【００９２】
次に、図１３および図１４を参照して第３燃料噴射期間算出ルーチンについて説明する。この第３燃料噴射期間算出ルーチンは、噴射量算出ルーチンのステップＳ１２（図８参照）における第３燃料噴射期間ｄ３を算出するサブルーチンであり、ステップＳ１２に進むごとに電子制御装置１６を通じて実行される。
【００９３】
図１３に示すように、本ルーチンにおいて、電子制御装置１６は、まず直噴インジェクタ７からの圧縮行程での燃料噴射があるか否か、例えば第１燃料噴射期間ｄ１が「０」よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３０１）。ここで肯定判定であれば、電子制御装置１６は、上記圧縮行程での燃料噴射が行われる状況に対応した第３燃料噴射期間ｄ３を算出する処理（ステップＳ３０２〜Ｓ３０８）を行う。
【００９４】
この一連の処理での第３燃料噴射期間ｄ３の算出は、ＭＢＴ、最終点火時期Ｅ、Ｉおよび最大値αに基づき、次の式「ｄ３＝α・（ＭＢＴ−Ｅ）／（Ｉ−Ｅ）    ...（１）」を用いて行われる。この式（１）におけるＭＢＴは、上記圧縮行程での燃料噴射が行われる状況のもと、内燃機関１において出力トルクを最大とすることの可能な点火時期である。上記最終点火時期Ｅは、上記圧縮行程での燃料噴射が行われ、かつ直噴インジェクタ７からの吸気行程前期での燃料噴射を行わない状況下での内燃機関１の点火時期の最適値である。上記最終点火時期Ｉは、上記圧縮行程での燃料噴射が行われ、かつ上記吸気行程前期での燃料噴射を最大限に行って内燃機関１でのノッキングを抑制した状況下での内燃機関１の点火時期の最適値である。これら最終点火時期Ｅ、Ｉは、機関負荷の変化に対し、例えば図１５（ａ）に示すように変化する。また、上記最大値αは、上記圧縮行程での燃料噴射が行われる状況下で、上記吸気行程前期での燃料噴射を最大限に行ったときの燃料噴射期間である。
【００９５】
以下、図１３のステップＳ３０２〜Ｓ３０８の処理について詳しく説明する。
【００９６】
電子制御装置１６は、まず上記圧縮行程での燃料噴射が行われる状況下でのＭＢＴを機関回転速度および機関負荷に基づいて算出する（ステップＳ３０２）。その後、電子制御装置１６は、上記圧縮行程での燃料噴射が行われ、かつ直噴インジェクタ７からの吸気行程前期での燃料噴射を行わない状況下での内燃機関１の点火時期の基準値である基本点火時期を機関運転状態に基づいて算出する（ステップＳ３０３）。
【００９７】
次いで、電子制御装置１６は、その基本点火時期に対し、内燃機関１でのノッキングの有無に基づく補正（ＫＣＳ補正）、機関水温に基づく補正、および吸気バルブ２６のバルブタイミングに基づく補正など各種補正を加えることにより、上記最終点火時期Ｅを算出する（ステップＳ３０４）。また、電子制御装置１６は、上記圧縮行程での燃料噴射が行われ、かつ直噴インジエクタ７からの吸気行程前期での燃料噴射を最大限に行って内燃機関１のノック限界を進角側に引き上げた状況下での内燃機関１の点火時期の基準値である基本点火時期も、機関運転状態に基づいて算出する（ステップＳ３０５）。
【００９８】
そして、電子制御装置１６は、その基本点火時期に対し、ＫＣＳ補正、機関水温に基づく補正、および吸気バルブ２６のバルブタイミングに基づく補正など各種補正を加えることにより、上記最終点火時期Ｉを算出する（ステップＳ３０６）。その後、電子制御装置１６は、最終点火時期Ｅ、Ｉを算出後、上記最大値αを機関運転状態に基づいて算出する（ステップＳ３０７）。
【００９９】
次いで、電子制御装置１６は、ＭＢＴ、最終点火時期Ｅ、Ｉおよび最大値αに基づき、式（１）を用いて、上記圧縮行程での燃料噴射が行われる状況に対応した第３燃料噴射期間ｄ３を算出する（ステップＳ３０８）。
【０１００】
一方、電子制御装置１６は、ステップＳ３０１で直噴インジェクタ７からの圧縮行程での燃料噴射がない旨判定すると、上記圧縮行程での燃料噴射が行われない状況に対応した第３燃料噴射期間ｄ３を算出する処理（図１４に示すステップＳ３０９〜Ｓ３１４）を行う。
【０１０１】
この一連の処理での第３燃料噴射期間ｄ３の算出は、ＭＢＴ、最終点火時期Ｆ、Ｊおよび最大値βに基づき、次の式「ｄ３＝β・（ＭＢＴ−Ｆ）／（Ｊ−Ｆ）    ...（２）」を用いて行われる。この式（２）におけるＭＢＴは、上記圧縮行程での燃料噴射が行われない状況のもと、内燃機関１において出力トルクを最大とすることの可能な点火時期である。また、最終点火時期Ｆは、上記圧縮行程での燃料噴射が行われず、かつ直噴インジェクタ７からの吸気行程前期での燃料噴射を行わない状況下での内燃機関１の点火時期の最適値である。最終点火時期Ｊは、上記圧縮行程での燃料噴射が行われず、かつ上記吸気行程前期での燃料噴射を最大限に行って内燃機関１でのノッキングを抑制した状況下での内燃機関１の点火時期の最適値である。これら最終点火時期Ｆ、Ｊは、機関負荷の変化に対し、例えば図１５（ａ）に示すように変化する。また、最大値βは、上記圧縮行程での燃料噴射が行われない状況下で、上記吸気行程前期での燃料噴射を最大限に行ったときの燃料噴射期間である。
【０１０２】
以下、図１４のステップＳ３０９〜Ｓ３１５の処理について詳しく説明する。
【０１０３】
電子制御装置１６は、まず上記圧縮行程での燃料噴射が行われない状況下でのＭＢＴを機関回転速度および機関負荷に基づいて算出する（ステップＳ３０９）。その後、電子制御装置１６は、上記圧縮行程での燃料噴射が行われず、かつ直噴インジェクタ７からの吸気行程前期での燃料噴射を行わない状況下での内燃機関１の点火時期の基準値である基本点火時期を機関運転状態に基づいて算出する（ステップＳ３１０）。
【０１０４】
次いで、電子制御装置１６は、その基本点火時期に対し、ＫＣＳ補正、機関水温に基づく補正、および吸気バルブ２６のバルブタイミングに基づく補正など各種補正を加えることにより、上記最終点火時期Ｆを算出する（ステップＳ３１１）。また、電子制御装置１６は、上記圧縮行程での燃料噴射が行われず、かつ直噴インジェクタ７からの吸気行程前期での燃料噴射を最大限に行って内燃機関１のノック限界を進角側に引き上げた状況下での内燃機関１の点火時期の基準値である基本点火時期も、機関運転状態に基づいて算出する（ステップＳ３１２）。
【０１０５】
そして、電子制御装置１６は、その基本点火時期に対し、ＫＣＳ補正、機関水温に基づく補正、および吸気バルブ２６のバルブタイミングに基づく補正など各種補正を加えることにより、上記最終点火時期Ｊを算出する（ステップＳ３１３）。その後、電子制御装置１６は、最終点火時期Ｆ、Ｊを算出後、上記最大値βを機関運転状態に基づいて算出する（ステップＳ３１４）。
【０１０６】
次いで、電子制御装置１６は、ＭＢＴ、最終点火時期Ｆ、Ｊおよび最大値βに基づき、式（２）を用いて、上記圧縮行程での燃料噴射が行われない状況に対応した第３燃料噴射期間ｄ３を算出する（ステップＳ３１５）。
【０１０７】
ステップＳ３０８やステップＳ３１５で第３燃料噴射期間ｄ３が算出されたときには、第３燃料噴射期間ｄ３がその最大値を越えて大きくならないようガードされる。
【０１０８】
その後、図１３に示すように、電子制御装置１６は、第３燃料噴射期間ｄ３が「０」未満であるか否かを判定する（ステップＳ３１６）。ここで肯定判定であれば、電子制御装置１６は、第３燃料噴射期間ｄ３を「０」に設定して（ステップＳ３１７）、本ルーチンを終了する。ちなみに、図１５（ａ）に示すように、この例では内燃機関１の低負荷運転領域で最終点火時期ＦがＭＢＴよりも進角側の値（大きい値）となるとき、式（２）を用いて算出される第３燃料噴射期間ｄ３が「０」未満になる。このようなとき、ステップＳ３１６およびステップＳ３１７の処理を通じて第３燃料噴射期間ｄ３が「０」に設定される。
【０１０９】
次に、機関負荷の変化に対する内燃機関１での燃料噴射態様の変化の一例について、図１５を参照して説明する。
【０１１０】
図１５（ｂ）において、領域ＡＲ１では直噴インジェクタ７からの圧縮行程での燃料噴射が行われ、領域ＡＲ２では直噴インジェクタ７からの吸気行程後期での燃料噴射が行われる。また、領域ＡＲ３では直噴インジェクタ７からの吸気行程前期での燃料噴射が行われ、領域ＡＲ４ではポート噴射インジェクタ６からの燃料噴射が行われる。
【０１１１】
同図から分かるように、領域ＡＲ２は、機関負荷の変化範囲全体に亘って存在している。また、領域ＡＲ３は、機関負荷が所定値ＫＬ１よりも大きくなる負荷領域、すなわち最終点火時期Ｆ（図１５（ａ）参照）がＭＢＴよりも遅角側の値（小さい値）になる負荷領域に存在している。さらに、領域ＡＲ１は、機関負荷が所定値ＫＬ２よりも大きくなる負荷領域、すなわち最終点火時期Ｅ、Ｉ（図１５（ａ）参照）がともにＭＢＴよりも遅角側の値（小さい債）になる負荷領域に存在している。
【０１１２】
機関負荷が最小値であるときには、直噴インジェクタ７からの吸気行程後期での目標燃料噴射量Ｑｄ２分の燃料噴射が行われ、それによって要求燃料噴射量Ｑｆｉｎが得られるようになる。その後、機関負荷が最小値に対し大きくなると、その機関負荷が所定値ＫＬ１に達するまでは、直噴インジェクタ７からの吸気行程後期での目標燃料噴射羞Ｑｄ２分の燃料噴射、およびポート噴射インジェクタ６からの目標燃料噴射量Ｑｐ分の燃料噴射が行われ、それによって要求燃料噴射量Ｑｆｉｎが得られるようになる。
【０１１３】
そして、機関負荷が所定値ＫＬ１よりも大きくなると、その機関負荷が所定値ＫＬ２に達するまでは、直噴インジェクタ７からの吸気行程後期での目標燃料噴射量Ｑｄ２分の燃料噴射、および吸気行程前期での目標燃料噴射量Ｑｄ３分の燃料噴射が行われる一方、ポート噴射インジェクタ６からの目標燃料噴射量Ｑｐ分の燃料噴射も行われる。これらの燃料噴射によって要求燃料噴射量Ｑｆｉｎが得られるようになる。さらに、機関負荷が所定値ＫＬ２よりも大きくなると、直噴インジェクタ７からの圧縮行程での目標燃料噴射量Ｑｄ１分の燃料噴射、吸気行程後期での目標燃料噴射量Ｑｄ２分の燃料噴射および吸気行程前期での目標燃料噴射量Ｑｄ３分の燃料噴射が行われ、これらの燃料噴射によって要求燃料噴射量Ｑｆｉｎが得られるようになる。
【０１１４】
図１５（ｂ）に示されるように、この例では目標燃料噴射量Ｑｄ３は、機関負荷が所定値ＫＬ１から所定値ＫＬ２との間で増大するほど大きい値に設定される。これにより、機関負荷の増大に伴ってシリンダ４０内の温度が高くなって内燃機関１でのノッキングが発生しやすくなっても、上記目標燃料噴射量Ｑｄ３の増大により、その目標燃料噴射量Ｑｄ３分の吸気行程前期での燃料噴射によりピストン１３の頂部の冷却が効果的に行われるようになる。その結果、シリンダ４０内の温度が上昇しにくくなってノッキングが発生しにくくなるため、内燃機関１の点火時期をＭＢＴに向けて進角させることが可能になり、その点火時期の進角を通じて内燃機関１の出力トルクを増大させることができる。
【０１１５】
次に、図１６を参照して点火時期算出ルーチンについて説明する。この点火時期算出ルーチンは、電子制御装置１６を通じて、例えば所定クランク角ごとの角度割り込みにて周期的に実行される。
【０１１６】
図１６に示すように、本ルーチンにおいて、電子制御装置１６は、まず直噴インジェクタ７からの圧縮行程での燃料噴射があるか否かを判定する（ステップＳ４０１）。ここで肯定判定であれば、電子制御装置１６は、上記圧縮行程での燃料噴射が行われる状況に対応した点火時期指令値Ｋを算出する処理（ステップＳ４０２〜Ｓ４０６）を実行する。
【０１１７】
この一連の処理において、電子制御装置１６は、第３燃料噴射期間算出ルーチン（図１３参照）のステップＳ３０２、Ｓ３０４、Ｓ３０６、Ｓ３０７と同様に、ＭＢＴ、最終点火時期Ｅ、Ｉおよび最大値αを算出する（ステップＳ４０２）。
【０１１８】
次いで、電子制御装置１６は、算出された最終点火時期Ｅ、Ｉおよび最大値α、並びに図１３のステップＳ３０８で算出された第３燃料噴射期間ｄ３に基づき、上記圧縮行程での燃料噴射が行われる状況に対応した点火時期指令値Ｋを、次の式「Ｋ＝Ｅ＋（Ｉ−Ｅ）・（ｄ３／α）  ...（３）」を用いて算出する（ステップＳ４０３）。
【０１１９】
その後、電子制御装置１６は、算出された点火時期指令値Ｋが上記ＭＢＴよりも進角側の値（大きい値）であるか否かを判定する（ステップＳ４０４）。ここで肯定判定であれば、電子制御装置１６は、点火時期指令値ＫをＭＢＴに置き換えて（ステップＳ４０５）、本ルーチンを終了する。一方、否定判定であれば、電子制御装置１６は、点火時期指令値Ｋを維持して（ステップＳ４０６）、本ルーチンを終了する。
【０１２０】
他方、電子制御装置１６は、ステップＳ４０１で直噴インジェクタ７からの圧縮行程での燃料噴射がない旨判断されると、上記圧縮行程での燃料噴射が行われない状況に対応した点火時期指令値Ｋを算出する処理（ステップＳ４０７〜Ｓ４１１）を実行する。
【０１２１】
この一連の処理において、電子制御装置１６は、第３燃料噴射期間算出ルーチン（図１４参照）のステップＳ３０９、Ｓ３１１、Ｓ３１３、Ｓ３１４と同様に、ＭＢＴ、最終点火時期Ｆ、Ｊおよび最大値βを算出する（ステップＳ４０７）。
【０１２２】
次いで、電子制御装置１６は、算出された最終点火時期Ｆ、Ｊおよび最大値β、並びに図１４のステップＳ３１５で算出された第３燃料噴射期間ｄ３に基づき、上記圧縮行程での燃料噴射が行われない状況に対応した点火時期指令値Ｋを、次の式「Ｋ＝Ｆ＋（Ｊ−Ｆ）・（ｄ３／β）  ...（４）」を用いて算出する（ステップＳ４０８）。
【０１２３】
その後、電子制御装置１６は、算出された点火時期指令値Ｋが上記ＭＢＴよりも進角側の値（大きい値）であるか否かを判定する（ステップＳ４０９）。ここで肯定判定であれば、電子制御装置１６は、点火時期指令値ＫをＭＢＴに置き換えて（ステップＳ４１０）、本ルーチンを終了する。一方、否定判定であれば、電子制御装置１６は、点火時期指令値Ｋを維持して（ステップＳ４１１）、本ルーチンを終了する。
【０１２４】
このように点火時期指令値Ｋが算出されると、その点火時期指令値Ｋに基づき内燃機関１の点火時期が制御される。こうした点火時期制御により、点火時期がノッキングを発生させない範囲で可能な限り図１５（ａ）に破線で示すＭＢＴ上に沿った値となるようにされる。また、仮に上記点火時期がＭＢＴ上の値よりも遅角側の値になったとしても、ノッキングを発生させない範囲で可能な限りＭＢＴに近い値となるようにされる。
【０１２５】
次に、図１７および図１８を参照して噴射量減量補正ルーチンについて説明する。この噴射量減量補正ルーチンは、電子制御装置１６を通じて例えばパージ処理などによる要求燃料噴射量Ｑｆｉｎの減量補正が発生する度に実行される。
【０１２６】
図１７に示すように、同ルーチンにおいて、電子制御装置１６は、まず要求燃料噴射量Ｑｆｉｎの減量量ＱＭを算出する（ステップＳ５０１）。本実施の形態では、パージ処理によるパージ補正量ｆｐｇを減量量ＱＭとして算出するようにしている。なお、本実施の形態では、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎが減量補正されると、まず直噴インジェクタ７側の目標燃料噴射量（複数回の燃料噴射ごとに設定される各目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３の合計値）が減量補正される。したがって、本実施の形態においては、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎを減量補正することは、直噴インジェクタ７に要求される燃料噴射量を減量補正することと同義である。
【０１２７】
次いで、電子制御装置１６は、直噴インジェクタ７における吸気行程前期での必要最低燃料噴射量Ｑｄ３ｍｉｎを算出する（ステップＳ５０２）。具体的には、電子制御装置１６は、必要最低燃料噴射量Ｑｄ３ｍｉｎを、そのときの機関運転状態や機関水温に応じた最適な値とするための第３最低必要燃料噴射期間ｄ３ｍｉｎを算出し、これに直噴圧を乗算することで必要最低燃料噴射量Ｑｄ３ｍｉｎを算出する。このとき、最適な値として算出される必要最低燃料噴射量Ｑｄ３ｍｉｎは、直噴インジェクタ７で噴射可能な最小の燃料噴射量よりも大きく、かつ直噴インジェクタ７からの吸気行程前期の燃料噴射で設定される要求値よりも小さい値とされる。なお、第３最低必要燃料噴射期間ｄ３ｍｉｎは、図１８に示すように、第３燃料噴射期間ｄ３と重複して設定される。
【０１２８】
その後、電子制御装置１６は、前述した噴射量算出ルーチン（図８参照）で設定した目標燃料噴射量Ｑｄ３から必要最低燃料噴射量Ｑｄ３ｍｉｎを減算することにより第３減量量Ｑｄ３ｄｅ（図１８参照）を算出する（ステップＳ５０３）。
【０１２９】
次いで、電子制御装置１６は、減量量ＱＭから第３減量量Ｑｄ３ｄｅを減算した値が０より大きいか否かを判定する（ステップＳ５０４）。ここで否定判定であれば、電子制御装置１６は、目標燃料噴射量Ｑｄ３を、目標燃料噴射量Ｑｄ３から減量量ＱＭを減算したもの（Ｑｄ３−ＱＭ）に置き換える（ステップＳ５０５）。一方、肯定判定であれば、電子制御装置１６は、目標燃料噴射量Ｑｄ３を必要最低燃料噴射量Ｑｄ３ｍｉｎに置き換え（ステップＳ５０６）、ステップＳ５０７に移行する。
【０１３０】
電子制御装置１６は、残減量量ＱＭ１を算出する（ステップＳ５０７）。具体的には、電子制御装置１６は、ステップＳ５０４で求めた、減量量ＱＭから第３減量量Ｑｄ３ｄｅを減算した値を残減量量ＱＭ１として算出することができる。
【０１３１】
次いで、電子制御装置１６は、直噴インジェクタ７における吸気行程後期での必要最低燃料噴射量Ｑｄ２ｍｉｎを算出する（ステップＳ５０８）。具体的には、電子制御装置１６は、必要最低燃料噴射量Ｑｄ２ｍｉｎを、そのときの機関運転状態や機関水温に応じた最適な値とするための第２最低必要燃料噴射期間ｄ２ｍｉｎを算出し、これに直噴圧を乗算することで必要最低燃料噴射量Ｑｄ２ｍｉｎを算出する。このとき、最適な値として算出される必要最低燃料噴射量Ｑｄ２ｍｉｎは、直噴インジェクタ７で噴射可能な最小の燃料噴射量よりも大きく、かつ直噴インジェクタ７からの吸気行程後期の燃料噴射で設定される要求値よりも小さい値とされる。なお、第２最低必要燃料噴射期間ｄ２ｍｉｎは、図１８に示すように、第２燃料噴射期間ｄ２と重複して設定される。
【０１３２】
その後、電子制御装置１６は、前述した噴射量算出ルーチン（図８参照）で設定した目標燃料噴射量Ｑｄ２から必要最低燃料噴射量Ｑｄ２ｍｉｎを減算することにより第２減量量Ｑｄ２ｄｅ（図１８参照）を算出する（ステップＳ５０９）。
【０１３３】
次いで、電子制御装置１６は、残減量量ＱＭ１から第２減量量Ｑｄ２ｄｅを減算した値が０より大きいか否かを判定する（ステップＳ５１０）。ここで否定判定であれば、電子制御装置１６は、目標燃料噴射量Ｑｄ２を、目標燃料噴射量Ｑｄ２から残減量量ＱＭ１を減算したもの（Ｑｄ２−ＱＭ１）に置き換える（ステップＳ５１１）。一方、肯定判定であれば、電子制御装置１６は、目標燃料噴射量Ｑｄ２を必要最低燃料噴射量Ｑｄ２ｍｉｎに置き換え（ステップＳ５１２）、ステップＳ５１３に移行する。
【０１３４】
電子制御装置１６は、残減量量ＱＭ２を算出する（ステップＳ５１３）。具体的には、電子制御装置１６は、ステップＳ５１０で求めた、残減量量ＱＭ１から第２減量量Ｑｄ２ｄｅを減算した値を残減量量ＱＭ２として算出することができる。
【０１３５】
次いで、電子制御装置１６は、直噴インジェクタ７における圧縮行程での必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎを算出する（ステップＳ５１４）。具体的には、電子制御装置１６は、必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎを、そのときの機関運転状態や機関水温に応じた最適な値とするための第１最低必要燃料噴射期間ｄ１ｍｉｎを算出し、これに直噴圧を乗算することで必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎを算出する。このとき、最適な値として算出される必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎは、直噴インジェクタ７で噴射可能な最小の燃料噴射量よりも大きく、かつ直噴インジェクタ７からの圧縮行程の燃料噴射で設定される要求値よりも小さい値とされる。なお、第１最低必要燃料噴射期間ｄｍｉｎは、図１８に示すように、第１燃料噴射期間ｄ１と重複して設定される。
【０１３６】
その後、電子制御装置１６は、前述した噴射量算出ルーチン（図８参照）で設定した目標燃料噴射量Ｑｄ１から必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎを減算することにより第１減量量Ｑｄ１ｄｅ（図１８参照）を算出する（ステップＳ５１５）。
【０１３７】
次いで、電子制御装置１６は、残減量量ＱＭ２から第１減量量Ｑｄ１ｄｅを減算した値が０より大きいか否かを判定する（ステップＳ５１６）。ここで否定判定であれば、電子制御装置１６は、目標燃料噴射量Ｑｄ１を、目標燃料噴射量Ｑｄ１から残減量量ＱＭ２を減算したもの（Ｑｄ１−ＱＭ２）に置き換える（ステップＳ５１７）。一方、肯定判定であれば、電子制御装置１６は、目標燃料噴射量Ｑｄ１を必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎに置き換え（ステップＳ５１８）、ステップＳ５１９に移行する。
【０１３８】
電子制御装置１６は、残減量量ＱＭ３を算出する（ステップＳ５１９）。具体的には、電子制御装置１６は、ステップＳ５１６で求めた、残減量量ＱＭ２から第１減量量Ｑｄ１ｄｅを減算した値を残減量量ＱＭ３として算出することができる。
【０１３９】
次いで、電子制御装置１６は、ポート噴射インジェクタ６での燃料噴射における目標燃料噴射量Ｑｐを、前述した噴射量算出ルーチン（図８参照）で設定した目標燃料噴射量Ｑｐから残減量量ＱＭ３を減算したもの（Ｑｐ−ＱＭ３）に置き換え（ステップＳ５２０）、本ルーチンを終了する。
【０１４０】
以上のように、本実施の形態に係る電子制御装置１６は、直噴インジェクタ７に要求される燃料噴射量（本実施の形態では、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎ）が例えばパージ処理などにより減量補正された場合には、直噴インジェクタ７からの複数回の燃料噴射（圧縮行程、吸気行程後期および吸気行程前期における各燃料噴射）のうち、優先度の低い燃料噴射から順に各目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３をそれぞれ減量する。このとき、減量後の各目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３がそれぞれ必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎ〜Ｑｄ３ｍｉｎを下回らないようにした。
【０１４１】
これにより、例えばパージ処理などにより直噴インジェクタ７に要求される燃料噴射量が減量補正された場合であっても、直噴インジェクタ７からの各燃料噴射のうち、いずれかの燃料噴射に対して設定される目標燃料噴射量が必要最低燃料噴射量に満たないという事態が生じることを防止することができる。このため、直噴インジェクタ７からの各燃料噴射のそれぞれにおいて少なくとも必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎ〜Ｑｄ３ｍｉｎを確保することができる。
【０１４２】
このように、本実施の形態に係る電子制御装置１６は、直噴インジェクタ７に要求される燃料噴射量に減量補正がかかった場合であっても、内燃機関の１燃焼サイクル当たりに複数回に分割された直噴インジェクタ７からの各燃料噴射において燃焼改善に寄与するために必要な燃料噴射量を確保することができる。
【０１４３】
また、本実施の形態に係る電子制御装置１６は、直噴インジェクタ７からの複数回の燃料噴射（圧縮行程、吸気行程後期および吸気行程前期における各燃料噴射）のうち、内燃機関１の点火に近いタイミングの燃料噴射ほど優先度を高くした。これは、直噴インジェクタ７からの各燃料噴射のうち、内燃機関１の点火時期に近いものほど燃料噴射量の違いによる燃料への着火の影響が大きくなり、その関係から上記各燃料噴射のうち点火時期に近いものほど優先度が高くなるためである。これにより、燃料への着火の影響が大きい燃料噴射ほど、優先的に目標燃料噴射量を確保できるので、内燃機関１の燃焼状態を良好なものとすることができる。
【０１４４】
また、本実施の形態に係る電子制御装置１６は、直噴インジェクタ７からの複数回の燃料噴射として、内燃機関１の点火時期に近い圧縮行程での燃料噴射（第１燃料噴射）と、圧縮行程での燃料噴射よりも点火時期から離れた吸気行程後期での燃料噴射（第２燃料噴射）と、吸気行程後期での燃料噴射よりも点火時期から離れた吸気行程前期での燃料噴射（第３燃料噴射）とを行うようにした。
【０１４５】
これにより、本実施の形態に係る電子制御装置１６は、圧縮行程で燃料噴射を行うことで、噴射燃料をシリンダ４０内の気流等により点火プラグ１２周りに集めやすくして、シリンダ４０内の燃料に対する着火を良好なものとして同燃料の燃焼速度を向上させることができる。また、吸気行程後期で燃料噴射を行うことで、ピストン１３の移動速度が遅くなって同ピストン１３の移動によるシリンダ４０内の気流発生が弱くなるとき、シリンダ４０内の気流を強めて良好な燃料の燃焼を得ることができる。さらに、吸気行程前期で燃料噴射を行うことで、ピストン１３頂部に対し直接的に噴射燃料を付着させることが可能になる。これにより、燃料の気化潜熱によってピストン１３頂部を冷却することができ、ひいては内燃機関１でのノッキングの発生を抑制することができる。
【０１４６】
また、本実施の形態に係る電子制御装置１６は、必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎ〜Ｑｄ３ｍｉｎをそれぞれ直噴インジェクタ７で噴射可能な最小の燃料噴射量よりも大きく、かつ直噴インジェクタ７からの各燃料噴射で設定される要求値よりも小さい値に設定するようにした。これにより、必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎ〜Ｑｄ３ｍｉｎのそれぞれを、直噴インジェクタ７からの各燃料噴射に対応した各効果を得るために必要な所定量以上の燃料噴射量とすることができる。また、直噴インジェクタ７の性能に依存せずに上述の各効果を得ることができる。
【０１４７】
なお、本実施の形態における直噴インジェクタ７からの各燃料噴射の優先度は、本実施の形態に示した優先順位に限定されるものではなく、内燃機関１の運転状態などに応じて適宜変更してもよい。例えば、内燃機関１のシリンダ４０内の温度が過度に上昇してノッキングが発生しやすい運転状態にあるときなどは、吸気行程前期での燃料噴射の優先度を高くすることも可能である。
【０１４８】
また、本実施の形態では、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎが減量補正された場合には、まず直噴インジェクタ側の各目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３を減量補正した後に、ポート噴射インジェクタ側の目標燃料噴射量Ｑｐを減量補正するようにしたが、これに限らず、例えばポート噴射インジェクタ側の目標燃料噴射量Ｑｐを減量補正した後に、この減量補正によって減量しきれない分の減量量を直噴インジェクタ側の各目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３から優先順位の低い順に減量補正するようにしてもよい。この場合、図１７のステップＳ５０１で算出される減量量ＱＭは、パージ補正量ｆｐｇのうち、目標燃料噴射量Ｑｐに対して減量しきれない分の減量量とされる。例えば、目標燃料噴射量Ｑｐに対する減量量をＱｐｄｅとすると、減量量ＱＭは、パージ補正量ｆｐｇから減量量Ｑｐｄｅを減算した値となる。
【０１４９】
また、本実施の形態では、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎの減量補正の例として、パージ処理によるものを挙げたが、パージ処理以外の処理により減量補正する場合も含まれる。
【０１５０】
また、本実施の形態では、ポート噴射インジェクタ６および直噴インジェクタ７を備えた内燃機関１に適用される電子制御装置１６について説明したが、これに限らず、例えば直噴インジェクタ７のみを備えた内燃機関に適用することも可能である。この場合、噴射量算出ルーチン（図８参照）において、直噴インジェクタ７からの各燃料噴射における目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３のうち、最も優先度の低い目標燃料噴射量Ｑｄ３の設定が最後に行われる。また、この場合において各目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３の合計値が要求燃料噴射量Ｑｆｉｎに満たないときには、その満たない分の燃料量を吸気行程前期での燃料噴射によって直噴インジェクタ７から噴射させることが好ましい。これにより、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎ分の燃料のうち、圧縮行程および吸気行程後期で噴射しきれない分の燃料が吸気行程前期においてシリンダ４０内に噴射される。
【０１５１】
このような燃料噴射を行うことで、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎを得るために圧縮行程および吸気行程後期での各燃料噴射における各燃料噴射量が、それぞれ目標燃料噴射量Ｑｄ１、Ｑｄ２を越えて多くなることを防止できる。これによって、燃料の燃料に悪影響を及ぼすことを抑制できる。なお、こうした直噴インジェクタ７の燃料噴射態様は、本実施の形態のようにポート噴射インジェクタ６および直噴インジェクタ７を備えた内燃機関１の燃料噴射制御に採用することも可能である。
【０１５２】
また、本実施の形態では、直噴インジェクタ７からの複数回の燃料噴射として１燃焼サイクル当たりに３回行う構成としたが、これに限らず、例えば２回あるいは４回以上行うようにしてもよい。さらに、圧縮行程における直噴インジェクタ７からの燃料噴射としては、例えば圧縮行程前期および圧縮行程後期に分割してもよい。すなわち、本実施の形態に示す直噴インジェクタ７の噴射態様は、一例であって、これに限定されるものではない。
【０１５３】
以上説明したように、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、直噴インジェクタに要求される燃料噴射量に減量補正がかかった場合であっても、内燃機関の１燃焼サイクル当たりに複数回に分割された直噴インジェクタからの各燃料噴射において燃焼改善に寄与するために必要な燃料噴射量を確保することができ、燃料噴射用のインジェクタとして少なくとも気筒内に直接燃料を噴射する直噴インジェクタを備えた内燃機関の燃料噴射制御装置に有用である。
【符号の説明】
【０１５４】
１  内燃機関
２ａ  吸気ポート
６  ポート噴射インジェクタ
７  直噴インジェクタ
１６  電子制御装置（内燃機関の燃料噴射制御装置）
４０  シリンダ（気筒）
【図１】
2013209938.tif 000003
【図２】
2013209938.tif 000004
【図３】
2013209938.tif 000005
【図４】
2013209938.tif 000006
【図５】
2013209938.tif 000007
【図６】
2013209938.tif 000008
【図７】
2013209938.tif 000009
【図８】
2013209938.tif 000010
【図９】
2013209938.tif 000011
【図１０】
2013209938.tif 000012
【図１１】
2013209938.tif 000013
【図１２】
2013209938.tif 000014
【図１３】
2013209938.tif 000015
【図１４】
2013209938.tif 000016
【図１５】
2013209938.tif 000017
【図１６】
2013209938.tif 000018
【図１７】
2013209938.tif 000019
【図１８】
2013209938.tif 000020