(57)【要約】【課題】直噴インジェクタからの燃料噴射を複数回に分割した場合であっても、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に適用される電子制御装置は、直噴インジェクタからの各燃料噴射ごとに必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎ〜Ｑｄ３ｍｉｎをそれぞれ設定するとともに、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し、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎを、各必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎ〜Ｑｄ３ｍｉｎにそれぞれ割り当て、割り当て後の要求燃料噴射量Ｑｆｉｎの残量を、直噴インジェクタからの各燃料噴射のうち優先度の高い燃料噴射から順に目標燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎ〜Ｑｄ３ｍｉｎとなるよう割り当てる。【選択図】図１１
2013209936.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ごとに必要最低燃料噴射量をそれぞれ設定するとともに、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し、
前記要求燃料噴射量を、前記複数回の燃料噴射ごとに設定された各必要最低燃料噴射量に割り当て、割り当て後の前記要求燃料噴射量の残量を、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、優先度の高い燃料噴射から順に前記目標燃料噴射量となるよう、割り当て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が適用される内燃機関として、同機関の１燃焼サイクル当たりに気筒内に対して複数回の燃料噴射が可能な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（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載の燃料噴射制御装置において、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。
【０００４】
また、この燃料噴射制御装置では、上記目標燃料噴射量を得るための直噴インジェクタでの燃料噴射を行うに当たり、必要に応じてその燃料噴射を複数回に分割するようにしている。こうした複数回の燃料噴射としては、吸気行程前期での燃料噴射と、吸気行程後期および圧縮行程の少なくともいずれか一方での燃料噴射とに分割することが挙げられる。
【０００５】
このような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上記目標燃料噴射量を所定の比率に従って上記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。
【０００６】
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。
【０００７】
［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】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１９４０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載の従来の燃料噴射制御装置にあっては、直噴インジェクタでの燃料噴射を複数回に分割する際に、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。
【００１２】
つまり、各燃料噴射ごとの目標燃料噴射量は、直噴インジェクタから噴射される燃料全体の上記目標燃料噴射量を所定の比率に従って分割することによって定められる。このため、特に上記要求燃料噴射量が少ないと、直噴インジェクタから噴射される燃料全体の上記目標燃料噴射量が少なくなるため、これに応じて各燃料噴射ごとに設定される各目標燃料噴射量も少なくなる。これにより、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得る。この結果、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。
【００１３】
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、直噴インジェクタからの燃料噴射を複数回に分割した場合であっても、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】
【００１４】
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ごとに必要最低燃料噴射量をそれぞれ設定するとともに、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し、前記要求燃料噴射量を、前記複数回の燃料噴射ごとに設定された各必要最低燃料噴射量に割り当て、割り当て後の前記要求燃料噴射量の残量を、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、優先度の高い燃料噴射から順に前記目標燃料噴射量となるよう、割り当てる構成を有する。
【００１５】
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、直噴インジェクタからの複数回の燃料噴射における各目標燃料噴射量の設定手順に関して、まず要求燃料噴射量を、複数回の燃料噴射ごとに設定された各必要最低燃料噴射量に割り当てる。続いて、割り当て後の要求燃料噴射量の残量を、直噴インジェクタからの複数回の燃料噴射のうち、優先度の高い燃料噴射から順に各燃料噴射に応じた目標燃料噴射量となるよう、割り当てる。
【００１６】
これにより、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、例えば要求燃料噴射量が少ない場合であっても、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。
【００１７】
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燃料噴射を複数回に分割した場合であっても、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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、直噴インジェクタからの燃料噴射を複数回に分割した場合であっても、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】
【００３０】
【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】図８に続くフローチャートである。
【図１０】図９に続くフローチャートである。
【図１１】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差分燃料噴射量を示す説明図である。
【図１２】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１３】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１４】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１５】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１６】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１７】図１６に続くフローチャートである。
【図１８】（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１９】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。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図１〜図１９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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
［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。
【００４９】
［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。
【００５０】
［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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎが少ないと、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対して設定される後述の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得る。また、後述するように、上記各燃料噴射に優先度が設けられている場合には、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎが少ないと、優先度の低い燃料噴射（例えば、吸気行程前期や吸気行程後期での燃料噴射）において必要最低燃料噴射量を確保できないおそれがある。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各目標燃料噴射量を設定するに際して、まず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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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、優先的に目標燃料噴射量Ｑｄ１が割り当てられる。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。
【００５８】
こうして各必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎ〜Ｑｄ３ｍｉｎを設定した後、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。
【００５９】
より詳細には、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎを、まず各必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎ〜Ｑｄ３ｍｉｎに割り当て、割り当て後の要求燃料噴射量Ｑｆｉｎの残量を直噴インジェクタ７からの各燃料噴射のうち、優先度の高い燃料噴射から順に各目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３となるよう割り当てる。
【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】
次に、図８〜図１１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。
【００６６】
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）。
【００６７】
次いで、電子制御装置１６は、第１最低必要燃料噴射期間ｄ１ｍｉｎを算出する（ステップＳ２）。具体的には、電子制御装置１６は、直噴インジェクタ７における圧縮行程での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。
【００６８】
そして、電子制御装置１６は、第１最低必要燃料噴射期間ｄ１ｍｉｎ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（ステップＳ３）。
【００６９】
その後、電子制御装置１６は、必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎ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、必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎ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で算出した必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎを維持してステップＳ６に移行する。
【００７０】
電子制御装置１６は、要求燃料噴射量Ｑｆｉｎから必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎを減算することにより残量Ｑ１を算出する（ステップＳ６）。
【００７１】
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を算出する（ステップＳ７）。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。
【００７２】
そして、電子制御装置１６は、第２最低必要燃料噴射期間ｄ２ｍｉｎ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（ステップＳ８）。
【００７３】
次いで、電子制御装置１６は、必要最低燃料噴射量Ｑｄ２ｍｉｎ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、必要最低燃料噴射量Ｑｄ２ｍｉｎ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で算出した必要最低燃料噴射量Ｑｄ２ｍｉｎを維持してステップＳ１１に移行する。
【００７４】
電子制御装置１６は、残量Ｑ１から必要最低燃料噴射量Ｑｄ２ｍｉｎを減算することにより残量Ｑ２を算出する（ステップＳ１１）。
【００７５】
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を算出する（ステップＳ１２）。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。
【００７６】
そして、電子制御装置１６は、第３最低必要燃料噴射期間ｄ３ｍｉｎ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（ステップＳ１３）。
【００７７】
次いで、電子制御装置１６は、必要最低燃料噴射量Ｑｄ３ｍｉｎ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、必要最低燃料噴射量Ｑｄ３ｍｉｎ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で算出した必要最低燃料噴射量Ｑｄ３ｍｉｎを維持してステップＳ１６に移行する。
【００７８】
電子制御装置１６は、残量Ｑ２から必要最低燃料噴射量Ｑｄ３ｍｉｎを減算することにより残量Ｑ３を算出する（ステップＳ１６）。
【００７９】
次に、図９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Ｓ１７）。このとき、第１燃料噴射期間ｄ１は、上述した第１最低必要燃料噴射期間ｄ１ｍｉｎと重複して設定される（図１１参照）。
【００８０】
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Ｓ１８）。その後、電子制御装置１６は、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差分燃料噴射量Ｑｄ１ｒｅを算出する（ステップＳ１９）。差分燃料噴射量Ｑｄ１ｒｅは、図１１に示すように、目標燃料噴射量Ｑｄ１と必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎとの差分、つまり圧縮行程での目標燃料噴射量を目標燃料噴射量Ｑｄ１とするための不足分の燃料噴射量である。
【００８１】
次いで、電子制御装置１６は、差分燃料噴射量Ｑｄ１ｒｅが残量Ｑ３以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。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を残量Ｑ３と必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎとを加算したもの（Ｑ３＋Ｑｄ１ｍｉｎ）に置き換える（ステップＳ２１）。一方、肯定判定であれば、電子制御装置１６は、ステップＳ１８で算出した目標燃料噴射量Ｑｄ１を維持してステップＳ２２に移行する。
【００８２】
電子制御装置１６は、残量Ｑ３から差分燃料噴射量Ｑｄ１ｒｅを減算することにより残量Ｑ４を算出する（ステップＳ２２）。
【００８３】
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Ｓ２３）。このとき、第２燃料噴射期間ｄ２は、上述した第２最低必要燃料噴射期間ｄ２ｍｉｎと重複して設定される（図１１参照）。
【００８４】
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Ｓ２４）。その後、電子制御装置１６は、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差分燃料噴射量Ｑｄ２ｒｅを算出する（ステップＳ２５）。差分燃料噴射量Ｑｄ２ｒｅは、図１１に示すように、目標燃料噴射量Ｑｄ２と必要最低燃料噴射量Ｑｄ２ｍｉｎとの差分、つまり吸気行程後期での目標燃料噴射量を目標燃料噴射量Ｑｄ２とするための不足分の燃料噴射量である。
【００８５】
次いで、電子制御装置１６は、差分燃料噴射量Ｑｄ２ｒｅが残量Ｑ４以下であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。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Ｑ４と必要最低燃料噴射量Ｑｄ２ｍｉｎとを加算したもの（Ｑ４＋Ｑｄ２ｍｉｎ）に置き換える（ステップＳ２７）。一方、肯定判定であれば、電子制御装置１６は、ステップＳ２４で算出した目標燃料噴射量Ｑｄ２を維持してステップＳ２８に移行する。
【００８６】
電子制御装置１６は、残量Ｑ４から差分燃料噴射量Ｑｄ２ｒｅを減算することにより残量Ｑ５を算出する（ステップＳ２８）。
【００８７】
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Ｓ２９）。このとき、第３燃料噴射期間ｄ３は、上述した第３最低必要燃料噴射期間ｄ３ｍｉｎと重複して設定される（図１１参照）。
【００８８】
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Ｓ３０）。その後、電子制御装置１６は、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差分燃料噴射量Ｑｄ３ｒｅを算出する（ステップＳ３１）。差分燃料噴射量Ｑｄ３ｒｅは、図１１に示すように、目標燃料噴射量Ｑｄ３と必要最低燃料噴射量Ｑｄ３ｍｉｎとの差分、つまり吸気行程前期での目標燃料噴射量を目標燃料噴射量Ｑｄ３とするための不足分の燃料噴射量である。
【００８９】
次いで、電子制御装置１６は、差分燃料噴射量Ｑｄ３ｒｅが残量Ｑ５以下であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。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Ｑ５と必要最低燃料噴射量Ｑｄ３ｍｉｎとを加算したもの（Ｑ５＋Ｑｄ３ｍｉｎ）に置き換える（ステップＳ３３）。一方、肯定判定であれば、電子制御装置１６は、ステップＳ３０で算出した目標燃料噴射量Ｑｄ３を維持してステップＳ３４に移行する。
【００９０】
図１０に示すように、電子制御装置１６は、残量Ｑ５から差分燃料噴射量Ｑｄ３ｒｅを減算することにより残量Ｑ６を算出する（ステップＳ３４）。次いで、電子制御装置１６は、残量Ｑ６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Ｓ３５）、本ルーチンを終了する。
【００９１】
次に、図１２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Ｓ１７（図９参照）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Ｓ１７に進むごとに電子制御装置１６を通じて実行される。
【００９２】
図１２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。
【００９３】
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１３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。
【００９４】
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。
【００９５】
次に、図１４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Ｓ２３（図９参照）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Ｓ２３に進むごとに電子制御装置１６を通じて実行される。
【００９６】
図１４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１５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。
【００９７】
次に、図１６および図１７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Ｓ２９（図９参照）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Ｓ２９に進むごとに電子制御装置１６を通じて実行される。
【００９８】
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、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。
【００９９】
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１８（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。
【０１００】
以下、図１６のステップＳ３０２〜Ｓ３０８の処理について詳しく説明する。
【０１０１】
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）。
【０１０２】
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）。
【０１０３】
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）。
【０１０４】
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）。
【０１０５】
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１７に示すステップＳ３０９〜Ｓ３１４）を行う。
【０１０６】
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１８（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。
【０１０７】
以下、図１７のステップＳ３０９〜Ｓ３１５の処理について詳しく説明する。
【０１０８】
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）。
【０１０９】
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）。
【０１１０】
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）。
【０１１１】
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）。
【０１１２】
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。
【０１１３】
その後、図１６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１８（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。
【０１１４】
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１８を参照して説明する。
【０１１５】
図１８（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。
【０１１６】
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１８（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１８（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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
図１８（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。
【０１２０】
次に、図１９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。
【０１２１】
図１９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。
【０１２２】
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１６参照）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）。
【０１２３】
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１６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）。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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１７参照）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）。
【０１２７】
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１７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）。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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１８（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。
【０１３０】
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）における各目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３の設定手順に関して、まず要求燃料噴射量Ｑｆｉｎを、各燃料噴射ごとに設定された各必要最低燃料噴射量Ｑｄ１ｍｉｎ〜Ｑｄ３ｍｉｎに割り当てる。続いて、割り当て後の要求燃料噴射量Ｑｆｉｎの残量を、直噴インジェクタ７からの各燃料噴射のうち、優先度の高い燃料噴射から順に各燃料噴射に応じた目標燃料噴射量Ｑｄ１〜Ｑｄ３となるよう、割り当てる。
【０１３１】
これにより、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、例えば要求燃料噴射量Ｑｆｉｎが少ない場合であっても、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。
【０１３２】
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からの燃料噴射を複数回に分割した場合であっても、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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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、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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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、直噴インジェクタからの燃料噴射を複数回に分割した場合であっても、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】
【０１４２】
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】
2013209936.tif 000003
【図２】
2013209936.tif 000004
【図３】
2013209936.tif 000005
【図４】
2013209936.tif 000006
【図５】
2013209936.tif 000007
【図６】
2013209936.tif 000008
【図７】
2013209936.tif 000009
【図８】
2013209936.tif 000010
【図９】
2013209936.tif 000011
【図１０】
2013209936.tif 000012
【図１１】
2013209936.tif 000013
【図１２】
2013209936.tif 000014
【図１３】
2013209936.tif 000015
【図１４】
2013209936.tif 000016
【図１５】
2013209936.tif 000017
【図１６】
2013209936.tif 000018
【図１７】
2013209936.tif 000019
【図１８】
2013209936.tif 000020
【図１９】
2013209936.tif 000021