(57)【要約】【課題】直噴インジェクタにより分割噴射を実施可能な内燃機関において、分割した燃料噴射量の分割比率が要求範囲から外れた場合に、燃焼状態の悪化を従来よりも抑制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】気筒と、気筒内に燃料を噴射可能な直噴インジェクタと、を有する内燃機関を備え、直噴インジェクタの噴射方式を、単発噴射と分割噴射とのいずれか一方に切り替え可能な内燃機関の燃料噴射制御装置であって、噴射方式が分割噴射であり（ステップＳ４；ＹＥＳ）、直噴総噴射量を分割噴射量に分割した分割比率が所定のガード比率の範囲外である場合には（ステップＳ１１；ＮＯ）、噴射方式を単発噴射に切り替える（ステップＳ１４）。【選択図】図３
2013209937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の気筒内に燃料を噴射可能な直噴インジェクタからの前記燃料の噴射を制御する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の噴射方式を、前記気筒内への燃料噴射に要求される直噴総噴射量を分割した分割噴射量分の前記燃料を前記内燃機関の１燃焼サイクル中に複数回に分けて噴射する分割噴射と、前記直噴総噴射量分の前記燃料を前記１燃焼サイクル中に一度に噴射する単発噴射と、のいずれか一方に切り替え可能にするとともに、
前記噴射方式が前記分割噴射であり、前記直噴総噴射量を前記分割噴射量に分割した分割比率が所定のガード比率の範囲外である場合には、前記噴射方式を前記単発噴射に切り替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】
前記分割噴射では、複数回の噴射ごとに前記分割噴射量を割り当てる優先順位を設定し、前記優先順位の高い前記噴射から順に前記分割噴射量を割り当てるとともに、
前記噴射方式が前記分割噴射であり、前記直噴総噴射量が減量補正された場合には、前記優先順位の低い前記噴射から順に前記分割噴射量を減量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。
【請求項３】
前記単発噴射は、前記１燃焼サイクル中の吸気行程で前記直噴総噴射量分の前記燃料を噴射す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】
前記分割噴射は、前記１燃焼サイクル中の圧縮行程と吸気行程とのそれぞれで前記分割噴射量分の前記燃料を噴射することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記分割噴射は、前記１燃焼サイクル中の吸気行程前期と吸気行程後期とのそれぞれで前記分割噴射量分の前記燃料を噴射することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一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、吸気ポートと、前記吸気ポートに向けて前記燃料を噴射可能なポート噴射インジェクタと、を備えるとともに、
前記ポート噴射インジェクタからは、前記内燃機関への燃料噴射に要求される要求燃料噴射量から前記直噴総噴射量を減算して得られるポート噴射量分の前記燃料を噴射することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一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するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に搭載される内燃機関として、気筒内に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ものが知られている。
【０００３】
この種の内燃機関の燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置は、直噴インジェクタから筒内噴射を行う際には、筒内噴射における目標となる直噴総噴射量を求める。この直噴総噴射量は、内燃機関全体での要求燃料噴射量と、その要求燃料噴射量を満たす直噴インジェクタおよびポート噴射インジェクタの燃料の噴き分け率と、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いて設定される。そして、燃料噴射制御装置は、所定の直噴総噴射量を得られるように直噴インジェクタを駆動することで、要求燃料噴射量の少なくとも一部を得られるように直噴インジェクタからの筒内噴射を実行する。
【０００４】
この種の内燃機関の燃料噴射制御装置では、直噴インジェクタからの筒内噴射を複数回に分割するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この燃料噴射制御装置では、１サイクルの間に直噴インジェクタから噴射する燃料の全量を、圧縮行程で噴射する圧縮行程噴射量と吸気行程で噴射する吸気行程噴射量とに分割するようにしている。圧縮行程噴射量および吸気行程噴射量は、所定の比率を満たすように燃料噴射制御装置により設定される。
【０００５】
この燃料噴射制御装置では、圧縮行程での燃料噴射量については、燃焼の火種として機能するために必要な下限値が設定されている。そして、燃料噴射制御装置は、算出した圧縮行程噴射量が下限値を下回っている場合には、圧縮行程噴射量を下限値で置き換えるとともに、吸気行程噴射量を減量することで直噴総噴射量を適量に維持するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１７１８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の内燃機関の燃料噴射制御装置にあっては、算出した圧縮行程噴射量が下限値を下回っている場合に圧縮行程噴射量を下限値で置き換えるとともに吸気行程噴射量を減量するようになっている。この場合、圧縮行程噴射量は要求される量よりも多くなるとともに、吸気行程噴射量は要求される量よりも少なくなってしまう。このため、圧縮行程噴射量および吸気行程噴射量の比率では、要求される比率に比べて、圧縮行程噴射量の割合が大きくなるとともに吸気行程噴射量の割合が小さくなってしまう。
【０００８】
これにより、圧縮行程噴射量の割合が大きいことから、点火プラグ周辺での燃料濃度が高くなり易くなるので、気筒内での燃焼速度が遅くなってしまう。したがって、従来の内燃機関の燃料噴射制御装置にあっては、気筒内での燃焼速度が遅くなることにより、燃焼で発生したトルクをピストンが下がってから得ることになり、トルクをタイミング良く活用することができない可能性があるという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような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より分割噴射を実施可能な内燃機関において、分割した燃料噴射量の分割比率が要求範囲から外れた場合に、燃焼状態の悪化を従来よりも抑制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】
【００１０】
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）内燃機関の気筒内に燃料を噴射可能な直噴インジェクタからの前記燃料の噴射を制御する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の噴射方式を、前記気筒内への燃料噴射に要求される直噴総噴射量を分割した分割噴射量分の前記燃料を前記内燃機関の１燃焼サイクル中に複数回に分けて噴射する分割噴射と、前記直噴総噴射量分の前記燃料を前記１燃焼サイクル中に一度に噴射する単発噴射と、のいずれか一方に切り替え可能にするとともに、前記噴射方式が前記分割噴射であり、前記直噴総噴射量を前記分割噴射量に分割した分割比率が所定のガード比率の範囲外である場合には、前記噴射方式を前記単発噴射に切り替えるよう構成する。
【００１１】
この構成により、内燃機関の燃料噴射制御装置は、分割噴射時に直噴総噴射量の分割比率が所定のガード比率の範囲外である場合には単発噴射に切り替えるので、分割比率が要求範囲外のままで分割噴射を実行することが抑制される。このため、この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、例えばパージ補正等で直噴総噴射量が減量補正された場合に、従来のように分割噴射時に分割比率が要求範囲外であることにより例えば気筒内での燃焼速度が遅くなることが抑制されるので、燃焼状態の悪化を抑えることができる。
【００１２】
上記（１）に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置においては、（２）前記分割噴射では、複数回の噴射ごとに前記分割噴射量を割り当てる優先順位を設定し、前記優先順位の高い前記噴射から順に前記分割噴射量を割り当てるとともに、前記噴射方式が前記分割噴射であり、前記直噴総噴射量が減量補正された場合には、前記優先順位の低い前記噴射から順に前記分割噴射量を減量するよう構成する。
【００１３】
この構成により、内燃機関の燃料噴射制御装置は、直噴総噴射量が、例えばパージ補正等により減量補正された場合に、優先順位の低い噴射から順に分割噴射量を減量するので、優先順位を考慮しない場合に比べて燃焼状態の悪化を抑えることができる。
【００１４】
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は、（３）前記単発噴射は、前記１燃焼サイクル中の吸気行程で前記直噴総噴射量分の前記燃料を噴射するよう構成する。
【００１５】
この構成により、内燃機関の燃料噴射制御装置は、直噴総噴射量の分割比率がガード比率の範囲外である場合に単発噴射を吸気行程で行うようにするので、単発噴射を圧縮行程で行う場合に比べて、気筒内での燃料および吸気の均質性を向上できるとともに、スモークの発生を抑えて排出ガスの悪化を抑制できる。
【００１６】
上記（１）から（３）に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置においては、（４）前記分割噴射は、前記１燃焼サイクル中の圧縮行程と吸気行程とのそれぞれで前記分割噴射量分の前記燃料を噴射するよう構成する。
【００１７】
この構成により、内燃機関の燃料噴射制御装置は、圧縮行程での燃料噴射により、噴射した燃料を気筒内の気流等により点火プラグの周囲に集めやすいので、気筒内の燃料に対する着火性を良好なものにして燃料の燃焼速度を速めることができる。これにより、内燃機関の出力を高めることができるので、特に高負荷運転時に内燃機関から十分な出力を得ることができ、ドライバビリティを向上することができる。
【００１８】
また、内燃機関の燃料噴射制御装置は、吸気行程前期での燃料噴射により、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、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ができる。さらに、内燃機関の燃料噴射制御装置は、吸気行程後期での燃料噴射により、ピストンの移動速度が遅くなって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ができる。
【００１９】
上記（１）から（３）に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置においては、（５）前記分割噴射は、前記１燃焼サイクル中の吸気行程前期と吸気行程後期とのそれぞれで前記分割噴射量分の前記燃料を噴射するよう構成する。ここで、本明細書中で吸気行程前期とは、吸気行程中で燃料を２回噴射する場合の先の噴射の時期を意味する。また、本明細書中で吸気行程後期とは、吸気行程中で燃料を２回噴射する場合の後の噴射の時期を意味する。
【００２０】
この構成により、内燃機関の燃料噴射制御装置は、吸気行程前期での燃料噴射により、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、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ができる。さらに、内燃機関の燃料噴射制御装置は、吸気行程後期での燃料噴射により、ピストンの移動速度が遅くなって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ができる。これにより、圧縮行程において噴射を行う場合に比べて、燃費を向上させることができるようになる。
【００２１】
上記（１）から（５）に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置においては、（６）前記内燃機関は、吸気ポートと、前記吸気ポートに向けて前記燃料を噴射可能なポート噴射インジェクタと、を備えるとともに、前記ポート噴射インジェクタからは、前記内燃機関への燃料噴射に要求される要求燃料噴射量から前記直噴総噴射量を減算して得られるポート噴射量分の前記燃料を噴射するよう構成する。
【００２２】
この構成により、内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関が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。これにより、内燃機関の燃料噴射制御装置は、要求燃料噴射量が直噴総噴射量より多い場合に、要求燃料噴射量から直噴総噴射量を差し引いたポート噴射量分の燃料をポート噴射することができる。よって、内燃機関の燃料噴射制御装置は、ポート噴射の実行により燃料および空気の混合気の均質性を確保することができるとともに、直噴インジェクタから過剰な燃料を噴射することを抑えて燃焼の悪化を抑制できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、直噴インジェクタにより分割噴射を実施可能な内燃機関において、分割した燃料噴射量の分割比率が要求範囲から外れた場合に、燃焼状態の悪化を従来よりも抑制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】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る内燃機関における圧縮行程および吸気行程での燃料噴射時期を示す概略図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
まず、構成について説明する。
【００２７】
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。
【００２８】
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。スロットルバルブ４の開度であるスロットル開度は、車両の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダル５の操作量であるアクセル開度に応じて調節される。
【００２９】
本実施の形態での内燃機関１は、ポート噴射インジェクタ６と直噴インジェクタ７とを備えたデュアル噴射式とされている。ポート噴射インジェクタ６は、吸気通路２から燃焼室３に連通する吸気ポート２ａに向けて燃料を噴射するようになっている。直噴インジェクタ７は、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ようになっている。これらポート噴射インジェクタ６および直噴インジェクタ７には、燃料タンク８に貯蔵された燃料が供給される。
【００３０】
本実施の形態では、内燃機関１は、シリンダ４０と、シリンダ４０内に燃料を噴射可能な直噴インジェクタ７と、を有している。さらには、本実施の形態では、内燃機関１は、吸気ポート２ａと、吸気ポート２ａに向けて燃料を噴射可能なポート噴射インジェクタ６とを備えている。
【００３１】
燃料タンク８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、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の燃料の一部は、高圧燃料ポンプ１０でフィード圧よりも高圧の直噴圧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。
【００３２】
内燃機関１においては、ポート噴射インジェクタ６および直噴インジェクタ７から噴射される燃料と吸気通路２を流れる空気とが混合されて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により点火が行われる。点火により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。
【００３３】
燃焼室３と吸気通路２との間は、吸気バルブ２６によって連通または遮断される。吸気バルブ２６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。また、燃焼室３と排気通路１５との間は、排気バルブ２８によって連通または遮断される。排気バルブ２８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。
【００３４】
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、バルブタイミング可変機構２９が設けられている。バルブタイミング可変機構２９は、クランクシャフト１４に対する吸気カムシャフト２５の相対回転位相を変更することにより、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。
【００３５】
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等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。また、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。
【００３６】
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。
【００３７】
また、内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関１の各種運転制御を行う電子制御装置１６を備えている。電子制御装置１６は、パージ制御弁５５の開度をデューティ制御されることで、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）を制御するようになっている。パージ燃料量に対応する補正値が、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、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。
【００３８】
次に、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置の電気的構成について説明する。
【００３９】
電子制御装置１６は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）と、固定されたデータの記憶を行うＲＯＭ（Read Only Memory）と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、入力インターフェースと、出力インターフェース（いずれも図示しない）と、書き換え可能な不揮発性のメモリからなるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）と、通信手段と、を備えている。また、電子制御装置１６は、直噴インジェクタ７から分割噴射する際の分割噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３の分割比率を算出する分割比率判定手段１６ａを備えている。
【００４０】
本実施の形態では、内燃機関の燃料噴射制御装置は、電子制御装置１６を含んで構成されるとともに、内燃機関１を制御するようになっている。また、電子制御装置１６は、内燃機関１の全体の制御を統括するためのＥＣＵ（Electronic Control Unit）からなる。
【００４１】
例えば、ＲＯＭには、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置の制御プログラムやマップ等が記憶され、記憶装置として機能するようになっている。ＣＰＵは、このＲＯＭに記憶された制御プログラムやマップや所定値に基づいて演算処理を実行するようになっている。また、本実施の形態では、燃料噴射制御プログラムは、電子制御装置１６を通じて所定クランク角毎の角度割り込みにて周期的に実行される。
【００４２】
ＲＯＭに記憶されたマップとしては、例えば、内燃機関１の吸入空気量に対応するパラメータと機関回転速度と機関負荷との関係を示すマップがある。また、ＲＯＭに記憶されたマップとしては、例えば、機関負荷と、直噴インジェクタ７から分割噴射する時期や噴射量との関係を示すマップがある。
【００４３】
ＲＯＭに記憶された所定値としては、直噴インジェクタ７からの分割噴射の際のガード範囲がある。具体的には、例えば、圧縮行程での分割噴射量Ｑｄ１と吸気行程前期での分割噴射量Ｑｄ３との分割比率については、５：９５〜２０：８０をガード範囲としている。また、吸気行程後期での分割噴射量Ｑｄ２と吸気行程前期での分割噴射量Ｑｄ３との分割比率については、４０：６０〜６０：４０をガード範囲としている。本実施の形態では、圧縮行程での分割噴射量Ｑｄ１と吸気行程前期での分割噴射量Ｑｄ３との分割比率のガード範囲を５：９５〜２０：８０にするとともに、吸気行程後期での分割噴射量Ｑｄ２と吸気行程前期での分割噴射量Ｑｄ３との分割比率のガード範囲を４０：６０〜６０：４０にしているが、これに限られないのは勿論である。
【００４４】
また、ＲＯＭに記憶された所定値としては、機関負荷が大きいか否かを判断する閾値がある。すなわち、電子制御装置１６は、機関負荷が所定値より大きいか否かを判断し、大きいと判断した場合は内燃機関１が高負荷運転状態であると判断する。
【００４５】
電子制御装置１６の入力ポートには、アクセル開度を検出するアクセルポジションセンサ１７と、スロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ１８と、吸気通路２を通過する空気の量、すなわち内燃機関１の吸入空気量を検出するエアフローメータ１９と、図示しない吸気圧センサと、が接続されている。これらのセンサのうちで、例えば、アクセルポジションセンサ１７と、エアフローメータ１９と、吸気圧センサとは、単独あるいは複数の組み合わせにより機関負荷センサとして機能するようになっている。
【００４６】
また、電子制御装置１６の入力ポートには、クランクシャフト１４の回転に対応した信号を出力するクランクポジションセンサ２０と、吸気カムシャフト２５の回転に基づき吸気カムシャフト２５の回転位置に対応した信号を出力するカムポジションセンサ２１と、が接続されている。
【００４７】
また、電子制御装置１６の入力ポートには、内燃機関１の冷却水の温度を検出する水温センサ２２と、低圧燃料配管３１内の燃料のフィード圧を検出する第１圧力センサ２３と、高圧燃料配管３３内の燃料の直噴圧を検出する第２圧力センサ２４と、内燃機関１でのノッキングの発生を検出するノックセンサ３０と、が接続されている。
【００４８】
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、フィードポンプ９、点火プラグ１２、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。
【００４９】
電子制御装置１６は、各種センサから入力した信号に基づき機関回転速度や機関負荷等の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、ポート噴射インジェクタ６、直噴インジェクタ７、フィードポンプ９、点火プラグ１２、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、吸気バルブ２６のバルブタイミング制御等、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。
【００５０】
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機関回転速度とから算出される。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、及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あげられる。
【００５１】
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全体での全体要求燃料噴射量Ｑｆｉｎを求め、その全体要求燃料噴射畳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。
【００５２】
直噴インジェクタ７からの燃料噴射としては、例えば、内燃機関１での燃焼サイクル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、吸気行程前期での燃料噴射を選択することができる。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、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では吸気行程前期での燃料噴射が行われる。
【００５３】
これら第１燃料噴射期間ｄ１、第２燃料噴射期間ｄ２、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等から、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。そして、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、吸気行程前期での燃料噴射は、それぞれ以下のような理由により良好な機関運転の実現に関係する。
【００５４】
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の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燃料の燃焼速度を速めることに寄与する。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
ここで、各燃料噴射期間に対しては、燃料を割り当てる際の優先順位が設定されている。すなわち、電子制御装置１６は、各燃料噴射期間のうち、最初に優先度の最も高い燃料噴射における目標となる分割噴射量を機関運転状態に応じた要求値に設定し、その後に優先度の次に高い燃料噴射における目標となる分割噴射量を機関運転状態に応じた要求値に設定し、優先度の順に順次設定していくようになっている。また、電子制御装置１６は、優先順位に対応した順番で各分割噴射量を設定する設定部を備えている。
【００５８】
優先順位の設定方法としては、例えば、点火時期に近い順に優先順位を高くする方法がある。この場合、例えば、圧縮行程後期、圧縮行程前期、吸気行程後期、吸気行程前期という順番で優先順位が高くなる。ただし、優先順位の設定方法としては、これに限られないことは勿論である。
【００５９】
本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関１のシリンダ４０内に燃料を噴射可能な直噴インジェクタ７からの燃料の噴射を制御するようになっている。そして、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置は、直噴インジェクタの噴射方式を、シリンダ４０内への燃料噴射に要求される直噴総噴射量Ｑｄを分割した分割噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３分の燃料を内燃機関１の１燃焼サイクル中に複数回に分けて噴射する分割噴射と、直噴総噴射量分Ｑｄの燃料を１燃焼サイクル中に一度に噴射する単発噴射と、のいずれか一方に切り替え可能になっている。また、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置は、噴射方式が分割噴射であり、直噴総噴射量Ｑｄを分割噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３に分割した分割比率が所定のガード比率の範囲外である場合には、噴射方式を単発噴射に切り替えるようになっている。
【００６０】
また、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置は、分割噴射では、複数回の噴射ごとに分割噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３を割り当てる優先順位を設定し、優先順位の高い噴射から順に分割噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３を割り当てるようになっている。また、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置は、噴射方式が分割噴射であり、直噴総噴射量Ｑｄが減量補正された場合には、優先順位の低い噴射から順に分割噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３を減量するようになっている。
【００６１】
また、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置は、単発噴射は、１燃焼サイクル中の吸気行程で直噴総噴射量Ｑｄ分の燃料を噴射するようになっている。さらに、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置は、分割噴射の場合は、１燃焼サイクル中の圧縮行程と吸気行程とのそれぞれで分割噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３分の燃料を噴射するか、あるいは１燃焼サイクル中の吸気行程前期と吸気行程後期とのそれぞれで分割噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３分の燃料を噴射するようになっている。
【００６２】
また、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関１は、吸気ポート２ａと、ポート噴射インジェクタ６と、を備えるとともに、ポート噴射インジェクタ６からは、内燃機関１への燃料噴射に要求される要求燃料噴射量Ｑｆｉｎから直噴総噴射量Ｑｄを減算して得られるポート噴射量Ｑｐ分の燃料を噴射するようになっている。
【００６３】
次に、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置の動作について説明する。
【００６４】
電子制御装置１６は、内燃機関１の状態に応じて設定した要求燃料噴射量Ｑｆｉｎを得るために、直噴インジェクタ７およびポート噴射インジェクタ６を以下のように駆動する。まず、電子制御装置１６は、直噴インジェクタ７から噴射すべき直噴総噴射量Ｑｄを算出する。そして、電子制御装置１６は、直噴総噴射量Ｑｄ分の燃料を、燃焼サイクルの圧縮行程、吸気行程後期、吸気行程前期のうちのどの行程で直噴インジェクタ７から噴射するかを設定する。そして、電子制御装置１６は、設定した行程での燃料噴射に関する目標となる分割噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３を、それぞれ機関運転状態に応じた要求値として設定する。
【００６５】
電子制御装置１６は、例えば、圧縮行程および吸気行程前期を選択した場合は、各行程のうち、優先度の高い燃料噴射から順に分割噴射量を機関運転状態に応じた要求値に設定する。また、電子制御装置１６は、例えば、吸気行程後期および吸気行程前期を選択した場合は、各行程のうち、優先度の高い燃料噴射から順に分割噴射量を機関運転状態に応じた要求値に設定する。
【００６６】
このように、分割噴射量の設定を続けることで、分割噴射量の合計値が直噴総噴射量Ｑｄに近づけられる。こうした分割噴射量の設定は、分割噴射量の合計値が直噴総噴射量Ｑｄになるまで続けられる。そして、電子制御装置１６は、目標として設定された燃料噴射毎の分割噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３分の燃料が実際に噴射されるよう、それら分割噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３に基づいて直噴インジェクタ７を駆動する。これにより、電子制御装置１６は、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、機関性能を最大限に引き出すことができる。
【００６７】
また、直噴総噴射量Ｑｄが直噴インジェクタ７から噴射される分割噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３の合計値が要求燃料噴射量Ｑｆｉｎに満たない場合もある。この場合、電子制御装置１６は、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎ分の燃料のうち、直噴インジェクタ７からの各燃料噴射によっては噴射しきれない分の燃料量を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としてのポート噴射量Ｑｐに設定する。そして、電子制御装置１６は、このように設定されたポート噴射量Ｑｐ分の燃料が実際に噴射されるよう、そのポート噴射量Ｑｐに基づいてポート噴射インジェクタ６を駆動する。
【００６８】
次に、直噴インジェクタ７での燃料噴射毎の分割噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３、並びにポート噴射インジェクタ６での燃料噴射におけるポート噴射量Ｑｐを算出して燃料噴射を行うための燃料噴射制御プログラムについて、図３のフローチャートを参照して説明する。燃料噴射制御プログラムは、電子制御装置１６を通じて所定クランク角毎の角度割り込みにて周期的に実行される。
【００６９】
電子制御装置１６は、機関回転速度および機関負荷等の機関運転状態に基づき内燃機関１の要求燃料噴射量Ｑｆｉｎを算出する（ステップＳ１）。電子制御装置１６は、クランクポジションセンサ２０の検出値に基づいて機関回転速度を算出するとともに、機関負荷センサの検出値に基づいて機関負荷を算出する。そして、電子制御装置１６は、直噴インジェクタ７から燃料噴射を行う要求があるか否かを判断する（ステップＳ２）。直噴インジェクタ７から燃料噴射を行う要求があるか否かの判断は、例えば、機関回転速度および機関負荷に基づいて、電子制御装置１６により判断される。
【００７０】
電子制御装置１６が、直噴インジェクタ７から燃料噴射を行う要求があると判断した場合は（ステップＳ２；ＹＥＳ）、電子制御装置１６は、直噴インジェクタ７から燃料噴射を行う直噴総噴射量Ｑｄを算出する（ステップＳ３）。電子制御装置１６は、例えば、エアフローメータ１９により検出された吸入空気量や、Ａ／Ｆや、触媒保護のために触媒温度を所定温度に抑えるための燃料量等に基づいて、直噴総噴射量Ｑｄを設定する。
【００７１】
そして、電子制御装置１６は、直噴インジェクタ７から燃料を分割噴射する要求があるか否かを判断する（ステップＳ４）。直噴インジェクタ７から燃料を分割噴射する要求があるか否かの判断は、例えば、機関回転速度および機関負荷等に基づいて、電子制御装置１６により判断される。
【００７２】
電子制御装置１６が、直噴インジェクタ７から燃料を分割噴射する要求があると判断した場合は（ステップＳ４；ＹＥＳ）、電子制御装置１６は、機関負荷が所定値より大きいか否かを判断する（ステップＳ５）。機関負荷が所定値より大きいか否かは、機関負荷センサの検出値に基づいて電子制御装置１６により判断される。
【００７３】
電子制御装置１６が、機関負荷が所定値より大きいと判断した場合は（ステップＳ５；ＹＥＳ）、電子制御装置１６は、高負荷運転であると判断して内燃機関１からの出力トルクを高めるために、直噴インジェクタ７からの燃料噴射において圧縮行程および吸気行程前期での分割噴射を行うようにする。電子制御装置１６は、圧縮行程での分割噴射を行うことにより、内燃機関１の出力を高めることができるので、特に高負荷運転時に内燃機関１から十分な出力を得ることができ、ドライバビリティを向上することができる。
【００７４】
また、電子制御装置１６は、燃料噴射のうち内燃機関１の点火時期に近いものほど分割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から、圧縮行程での分割噴射量Ｑｄ１の算出を先に行い、その後に吸気行程前期での分割噴射量Ｑｄ３の算出を行う。
【００７５】
電子制御装置１６は、圧縮行程での分割噴射量Ｑｄ１を算出する（ステップＳ６）。具体的には、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分割噴射量Ｑｄ１をそのときの機関運転状態にとって最適な値とするための第１燃料噴射期間ｄ１を算出する。そして、電子制御装置１６は、第１燃料噴射期間ｄ１に直噴圧を乗算することで目標となる分割噴射量Ｑｄ１を算出する。その後、電子制御装置１６は、分割噴射量Ｑｄ１が直噴総噴射量Ｑｄ以下であるか否かを判断する。ここで、電子制御装置１６が肯定判定すれば、電子制御装置１６は分割噴射量Ｑｄ１を維持し、電子制御装置１６が否定判定をすれば、電子制御装置１６は分割噴射量Ｑｄ１を直噴総噴射量Ｑｄで置き換える。
【００７６】
次に、電子制御装置１６は、吸気行程前期での分割噴射量Ｑｄ３を算出する（ステップＳ７）。具体的には、電子制御装置１６は、直噴総噴射量Ｑｄから分割噴射量Ｑｄ１を減算した値である残量Ｑ１を算出する。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分割噴射量Ｑｄ３をそのときの機関運転状態にとって最適な値とするための第３燃料噴射期間ｄ３を算出する。そして、電子制御装置１６は、第３燃料噴射期間ｄ３に直噴圧を乗算することで目標となる分割噴射量Ｑｄ３を算出する。その後、電子制御装置１６は、分割噴射量Ｑｄ３が残量Ｑ１以下であるか否かを判断する。ここで、電子制御装置１６が肯定判定すれば、電子制御装置１６は分割噴射量Ｑｄ３を維持し、電子制御装置１６が否定判定をすれば、電子制御装置１６は分割噴射量Ｑｄ３を残量Ｑ１で置き換える。
【００７７】
一方、電子制御装置１６が、機関負荷が所定値より大きくないと判断した場合は（ステップＳ５；ＮＯ）、電子制御装置１６は、高負荷運転ではないと判断して内燃機関１からの出力トルクを抑えて燃費を優先させるために、直噴インジェクタ７からの燃料噴射において吸気行程後期および吸気行程前期での分割噴射を行うようにする。電子制御装置１６は、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から、吸気行程後期での分割噴射量Ｑｄ２の算出を先に行い、その後に吸気行程前期での分割噴射量Ｑｄ３の算出を行う。
【００７８】
電子制御装置１６は、吸気行程後期での分割噴射量Ｑｄ２を算出する（ステップＳ８）。具体的には、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における吸気行程後期での分割噴射量Ｑｄ２をそのときの機関運転状態にとって最適な値とするための第２燃料噴射期間ｄ２を算出する。そして、電子制御装置１６は、第２燃料噴射期間ｄ２に直噴圧を乗算することで目標となる分割噴射量Ｑｄ２を算出する。その後、電子制御装置１６は、分割噴射量Ｑｄ２が直噴総噴射量Ｑｄ以下であるか否かを判断する。ここで、電子制御装置１６が肯定判定すれば、電子制御装置１６は分割噴射量Ｑｄ２を維持し、電子制御装置１６が否定判定をすれば、電子制御装置１６は分割噴射量Ｑｄ２を直噴総噴射量Ｑｄで置き換える。
【００７９】
次に、電子制御装置１６は、吸気行程前期での分割噴射量Ｑｄ３を算出する（ステップＳ９）。具体的には、電子制御装置１６は、直噴総噴射量Ｑｄから分割噴射量Ｑｄ２を減算した値である残量Ｑ２を算出する。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分割噴射量Ｑｄ３をそのときの機関運転状態にとって最適な値とするための第３燃料噴射期間ｄ３を算出する。そして、電子制御装置１６は、第３燃料噴射期間ｄ３に直噴圧を乗算することで目標となる分割噴射量Ｑｄ３を算出する。その後、電子制御装置１６は、分割噴射量Ｑｄ３が残量Ｑ２以下であるか否かを判断する。ここで、電子制御装置１６が肯定判定すれば、電子制御装置１６は分割噴射量Ｑｄ３を維持し、電子制御装置１６が否定判定をすれば、電子制御装置１６は分割噴射量Ｑｄ３を残量Ｑ２で置き換える。
【００８０】
電子制御装置１６は、ステップＳ７またはステップＳ９において吸気行程前期での分割噴射量Ｑｄ３を算出すると、分割比率判定手段１６ａが直噴インジェクタ７から分割噴射する噴射量の分割比率を算出する（ステップＳ１０）。
【００８１】
そして、電子制御装置１６は、分割比率が予め設定した所定のガード範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳ１１）。本実施の形態では、電子制御装置１６は、圧縮行程での分割噴射量Ｑｄ１と吸気行程前期での分割噴射量Ｑｄ３との分割比率については、５：９５〜２０：８０をガード範囲としている。また、電子制御装置１６は、吸気行程後期での分割噴射量Ｑｄ２と吸気行程前期での分割噴射量Ｑｄ３との分割比率については、４０：６０〜６０：４０をガード範囲としている。
【００８２】
電子制御装置１６が、分割比率がガード範囲内にあると判断した場合は（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、電子制御装置１６は、直噴インジェクタ７から分割噴射を実行する（ステップＳ１２）。ここでの分割噴射のタイミングおよび分割噴射量は、ステップＳ６およびステップＳ７、あるいはステップＳ８およびステップＳ９において設定されたものとする。
【００８３】
また、電子制御装置１６が、分割比率がガード範囲内にないと判断した場合（ステップＳ１１；ＮＯ）、あるいはステップＳ４において直噴インジェクタ７から燃料を分割噴射する要求がないと判断した場合は（ステップＳ４；ＮＯ）、電子制御装置１６は、１回のみの単発噴射を行うべく、吸気行程前期での燃料噴射量Ｑｄ３を算出する（ステップＳ１３）。
【００８４】
具体的には、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Ｑｄ３をそのときの機関運転状態にとって最適な値とするための第３燃料噴射期間ｄ３を算出する。そして、電子制御装置１６は、第３燃料噴射期間ｄ３に直噴圧を乗算することで目標となる燃料噴射量Ｑｄ３を算出する。その後、電子制御装置１６は、燃料噴射量Ｑｄ３が直噴総噴射量Ｑｄ以下であるか否かを判断する。ここで、電子制御装置１６が肯定判定すれば、電子制御装置１６は燃料噴射量Ｑｄ３を維持し、電子制御装置１６が否定判定をすれば、電子制御装置１６は分割燃料噴射畳Ｑｄ３を直噴総噴射量Ｑｄに置き換える。そして、電子制御装置１６は、吸気行程前期において直噴インジェクタ７から燃料噴射量Ｑｄ３を単発噴射する（ステップＳ１４）。
【００８５】
電子制御装置１６は、分割噴射を実行した場合（ステップＳ１２）、あるいは単発噴射を実行した場合（ステップＳ１４）、ポート噴射量Ｑｐを算出する（ステップＳ１５）。具体的には、電子制御装置１６は、分割噴射あるいは単発噴射により噴射された目標値である燃料噴射量を要求燃料噴射量Ｑｆｉｎから減算して残量Ｑ３を算出し、その残量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となるポート噴射量Ｑｐとして設定する。そして、電子制御装置１６は、ポート噴射インジェクタ６からポート噴射量Ｑｐの燃料を噴射する（ステップＳ１６）。
【００８６】
あるいは、電子制御装置１６は、直噴インジェクタ７から燃料噴射を行う要求が無いと判断した場合は（ステップＳ２；ＮＯ）、ポート噴射量Ｑｐを算出する（ステップＳ１５）。この場合、電子制御装置１６は、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎ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となるポート噴射量Ｑｐとして設定する。そして、電子制御装置１６は、ポート噴射インジェクタ６からポート噴射量Ｑｐの燃料を噴射する（ステップＳ１６）。
【００８７】
以上のように、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、電子制御装置１６は、分割噴射時に直噴総噴射量Ｑｄの分割比率がガード比率の範囲外である場合には単発噴射に切り替えるので、分割比率が要求範囲外のままで分割噴射を実行することを抑制できる。これにより、電子制御装置１６は、直噴総噴射量Ｑｄが例えばパージ補正等で減量補正された場合に、従来のように分割噴射時に分割比率が要求範囲外であることにより例えばシリンダ４０内での燃焼速度が遅くなることを抑制でき、燃焼状態の悪化を抑えることができる。よって、電子制御装置１６は、分割した燃料噴射量の分割比率が要求範囲から外れた場合に、燃焼状態の悪化を従来よりも抑制することができる。
【００８８】
また、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、噴射方式が分割噴射であって直噴総噴射量Ｑｄが減量補正された場合には、優先順位の低い噴射から順に分割噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３を減量する。このため、直噴総噴射量Ｑｄが例えばパージ補正等により減量補正された場合に、優先順位の低い噴射から順に分割噴射量を減量するので、優先順位を考慮しない場合に比べて燃焼状態の悪化を抑えることができる。
【００８９】
また、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、電子制御装置１６は、分割噴射時に直噴総噴射量Ｑｄの分割比率がガード比率の範囲外となることで単発噴射する場合は、吸気行程前期で直噴総噴射量Ｑｄ分の燃料を噴射する。このため、電子制御装置１６は、単発噴射を圧縮行程で行う場合に比べて、シリンダ４０内での燃料および吸気の均質性を向上できるとともに、スモークの発生を抑えて排出ガスの悪化を抑制できる。
【００９０】
また、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、電子制御装置１６は、分割噴射を行う際に内燃機関１の高負荷運転である場合は、１燃焼サイクル中の圧縮行程と吸気行程とのそれぞれで分割噴射量分の燃料を噴射する。このため、電子制御装置１６は、圧縮行程での燃料噴射により、噴射した燃料をシリンダ４０内の気流等により点火プラグ１２の周囲に集めやすいので、シリンダ４０内の燃料に対する着火性を良好なものにして燃料の燃焼速度を速めることができる。これにより、内燃機関１の出力を高めることができるので、特に高負荷運転時に内燃機関から十分な出力を得ることができ、内燃機関１の高負荷運転時であってもドライバビリティを向上することができる。
【００９１】
また、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、電子制御装置１６は、分割噴射を行う際に内燃機関１の高負荷運転でない場合は、１燃焼サイクル中の吸気行程前期と吸気行程後期とのそれぞれで分割噴射量分の燃料を噴射する。このため、電子制御装置１６は、これにより、圧縮行程において噴射を行う場合に比べて、燃費を向上させることができる。
【００９２】
また、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、内燃機関１は、直噴インジェクタ７に加えて、吸気ポート２ａと、ポート噴射インジェクタ６と、を備えている。このため、内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関１が直噴インジェクタ７とポート噴射インジェクタ６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１に適用されることができる。これにより、電子制御装置１６は、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎが直噴総噴射量Ｑｄより多い場合に、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎから直噴総噴射量Ｑｄを差し引いたポート噴射量Ｑｐ分の燃料をポート噴射することができる。よって、電子制御装置１６は、ポート噴射の実行により燃料および空気の混合気の均質性を確保することができるとともに、直噴インジェクタ７から過剰な燃料を噴射することを抑えて燃焼の悪化を抑制できる。
【００９３】
上述した本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置においては、直噴インジェクタ７から分割噴射を行う際は、圧縮行程および吸気行程前期において分割噴射を実行するか、あるいは吸気行程後期および吸気行程前期において分割噴射を実行する場合について説明した。しかしながら、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置においては、これに限られず、例えば、圧縮行程および吸気行程後期等、他の工程において実行するようにしてもよい。また、分割噴射における噴射回数は２回には限られず、例えば、圧縮行程、吸気行程前期、吸気行程後期の３回に分割してもよい。あるいは、例えば、圧縮行程前期、圧縮行程後期、吸気行程前期、吸気行程後期の４回に分割したり、あるいは５回以上に分割するようにしてもよい。
【００９４】
また、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置においては、直噴インジェクタ７とポート噴射インジェクタ６と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１に適用する場合について説明した。しかしながら、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置においては、これに限られず、例えば、噴射インジェクタとしてはポート噴射インジェクタ６を有さずに直噴インジェクタ７のみを有する直噴型の内燃機関に適用するようにしてもよい。
【００９５】
以上のように、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より分割噴射を実施可能な内燃機関において、分割した燃料噴射量の分割比率が要求範囲から外れた場合に、燃焼状態の悪化を従来よりも抑制できるという効果を奏するものであり、内燃機関の燃料噴射制御装置に有用である。
【実施例】
【００９６】
上述した内燃機関１の各種の運転状態における動作を確認した。
【００９７】
（実施例１）
内燃機関１が高負荷運転であるとともに、直噴総噴射量Ｑｄが十分に大きいものとする。この場合、電子制御装置１６は、直噴インジェクタ７から圧縮行程および吸気行程前期において分割噴射を実行する。そして、電子制御装置１６は、直噴総噴射量Ｑｄを１００％と設定した場合に、圧縮行程での分割噴射量Ｑｄ１を１０％と設定する。続いて電子制御装置１６は、吸気行程前期での分割噴射量Ｑｄ３を１００％−１０％＝９０％と設定する。
【００９８】
これにより、圧縮行程での分割噴射量Ｑｄ１と吸気行程前期での分割噴射量Ｑｄ３との比率が１０：９０となるとともに、これはガード範囲内であるので、電子制御装置１６は、設定された分割噴射量で分割噴射を実行した。
【００９９】
（実施例２）
内燃機関１が高負荷運転であるとともに、直噴総噴射量Ｑｄがパージ補正により減量補正されたものとする。すなわち、燃料蒸発ガスをパージして内燃機関１の吸気系に導入するパージ処理の実行時においては、パージ処理される燃料蒸発ガスの濃度、いわゆるパージガス濃度とその流量とに依存するパージ燃料量がポート噴射インジェクタ６および直噴インジェクタ７から噴射される燃料量に加えて機関に導入される。この結果、空燃比の変動を生じ燃焼が悪化することから、このようなパージ処理を実行する際には、燃料噴射量の補正を実行して、内燃機関１の性能の低下やエミッションの悪化という問題を避けることが要求される。
【０１００】
この場合、電子制御装置１６は、直噴総噴射量Ｑｄからパージ補正量ｆｐｇを減算する。例えば、電子制御装置１６は、直噴総噴射量Ｑｄを１００％と設定するとともに、パージ補正量ｆｐｇを４０％と設定することで、直噴総噴射量Ｑｄは１００％−４０％＝６０％となる。そして、電子制御装置１６は、圧縮行程での分割噴射量Ｑｄ１を１０％と設定し、続いて吸気行程前期での分割噴射量Ｑｄ３を６０％−１０％＝５０％と設定する。
【０１０１】
これにより、圧縮行程での分割噴射量Ｑｄ１と吸気行程前期での分割噴射量Ｑｄ３との比率が１０：５０となるとともに、これはガード範囲外であるので、電子制御装置１６は、この設定での分割噴射を実行しなかった。そして、電子制御装置１６は、直噴総噴射量Ｑｄである６０％を全て吸気行程前期での燃料噴射量Ｑｄ３に設定し、単発噴射を実行した。
【０１０２】
（実施例３）
内燃機関１が高負荷運転でないとともに、直噴総噴射量Ｑｄが十分に大きいものとする。この場合、電子制御装置１６は、直噴インジェクタ７から吸気行程後期および吸気行程前期において分割噴射を実行する。そして、電子制御装置１６は、直噴総噴射量Ｑｄを１００％と設定した場合に、吸気行程後期での分割噴射量Ｑｄ２を５０％と設定する。続いて電子制御装置１６は、吸気行程前期での分割噴射量Ｑｄ３を１００％−５０％＝５０％と設定する。
【０１０３】
これにより、吸気行程後期での分割噴射量Ｑｄ２と吸気行程前期での分割噴射量Ｑｄ３との比率が５０：５０となるとともに、これはガード範囲内であるので、電子制御装置１６は、設定された分割噴射量で分割噴射を実行した。
【符号の説明】
【０１０４】
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）
Ｑｄ  直噴総噴射量
Ｑｄ１  圧縮行程における分割噴射量
Ｑｄ２  吸気行程後期における分割噴射量
Ｑｄ３  吸気行程前期における分割噴射量
Ｑｆｉｎ  要求燃料噴射量
Ｑｐ  ポート噴射量
【図１】
2013209937.tif 000003
【図２】
2013209937.tif 000004
【図３】
2013209937.tif 000005