(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室内に直接燃料を噴射するように燃料噴射弁が配置されるとともに、この燃料噴射弁から必要量の燃料を一括噴射する一括噴射運転領域と必要量の燃料を吸気行程から圧縮行程までの期間内で複数回に分けて噴射する分割噴射運転領域とが設定された筒内噴射式エンジンにおいて、当該エンジンの運転状態に見合う目標燃料噴射量に対応する燃料噴射制御用パルス幅を算出するパルス幅算出手段と、この算出されたパルス幅をもつ制御信号を上記燃料噴射弁に出力することにより燃料噴射を行わせる制御信号出力手段とを備えるとともに、上記分割噴射時に算出するパルス幅の総和である総パルス幅を、同じ目標燃料噴射量に対応して一括噴射時に算出するパルス幅よりも減少させるように上記パルス幅算出手段を構成したことを特徴とする筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置において、上記燃料噴射弁の噴射量とパルス幅とが一定の比例関係となる条件下で、分割噴射時の総パルス幅を同じ目標燃料噴射量に対応して一括噴射時に算出するパルス幅よりも減少させるように上記パルス幅算出手段を構成したことを特徴とする筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置において、エンジンの運転状態に見合う目標燃料噴射量を算出する噴射量算出手段を備え、この目標燃料噴射量に対応する燃料噴射制御用パルス幅を算出するように上記パルス幅算出手段を構成したことを特徴とする筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置において、上記分割噴射のうちの１回目噴射の燃料噴射量が多いほど当該分割噴射の総パルス幅の減少量を大きくするように上記パルス幅算出手段を構成したことを特徴とする筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置において、上記分割噴射の１回目噴射時期と２回目噴射時期との間隔が短いほど当該分割噴射の総パルス幅の減少量を大きくするように上記パルス幅算出手段を構成したことを特徴とする筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置において、上記燃料噴射弁のボディの温度が高くなる運転状態であるほど上記分割噴射の総パルス幅の減少量を大きくするように上記パルス幅算出手段を構成したことを特徴とする筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項７】
請求項６記載の筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置において、エンジン回転数が高いほど上記分割噴射の総パルス幅の減少量を大きくするように上記パルス幅算出手段を構成したことを特徴とする筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項８】
請求項６または７記載の筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置において、筒内燃焼温度が高いほど上記分割噴射の総パルス幅の減少量を大きくするように上記パルス幅算出手段を構成したことを特徴とする筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項９】
請求項８記載の筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置において、エンジン負荷が高いほど上記分割噴射の総パルス幅の減少量を大きくするように上記パルス幅算出手段を構成したことを特徴とする筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項１０】
請求項８または９記載の筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置において、空燃比が理論空燃比に近いほど上記分割噴射の総パルス幅の減少量を大きくするように上記パルス幅算出手段を構成したことを特徴とする筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置において、同一行程で複数回噴射を行う分割噴射時に算出する総パルス幅を減少させるように上記パルス幅算出手段を構成したことを特徴とする筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置において、圧縮行程で複数回噴射を行う分割噴射時に算出する総パルス幅を減少させるように上記パルス幅算出手段を構成したことを特徴とする筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項１３】
請求項１１記載の筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置において、吸気行程で複数回噴射を行う分割噴射時に算出する総パルス幅を減少させるように上記パルス幅算出手段を構成したことを特徴とする筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項１４】
請求項１〜１０のいずれかに記載の筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置において、吸気行程で複数回噴射を行う分割噴射時、吸気行程と圧縮行程でそれぞれ噴射を行う分割噴射時の少なくとも一方の分割噴射時に、算出する総パルス幅を減少させるとともに理論空燃比を目標空燃比とするフィードバック制御を行うように上記パルス幅算出手段及び制御信号出力手段を構成したことを特徴とする筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置において、上記分割噴射の１回目噴射については、この噴射についての目標燃料噴射量に対応して算出するパルス幅を、同じ目標燃料噴射量に対応して一括噴射時に算出するパルス幅と同等に維持し、当該１回目噴射よりも後の噴射については、この噴射についての目標燃料噴射量に対応して算出するパルス幅を、同じ目標燃料噴射量に対応して一括噴射時に算出するパルス幅よりも減少させるように上記パルス幅算出手段を構成したことを特徴とする筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼室内に直接燃料を噴射するように燃料噴射弁が配置された筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射式エンジンの中には、特定の運転領域において必要量の燃料を複数回に分けて噴射する分割噴射を行うようにしたものが存在する。具体的には、吸気行程での燃料噴射により均一燃焼を行う場合において、燃料拡散速度の低い低回転時には吸気行程中に分割噴射を行うことにより、スモークの発生を防止するようにしたものや（特開平７−１１９５０７号公報）、成層燃焼領域から均一燃焼領域への過渡期に分割噴射領域を設定し、この領域で吸気行程噴射（早期噴射）と圧縮行程噴射（後期噴射）とに分けて燃料を噴射する分割噴射を行うようにしたもの（特開平８−１８９４０５号公報）等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような筒内噴射式エンジンでは、目標燃料噴射量に対応するパルス幅を演算し、このパルス幅をもつ電気信号を燃料噴射弁のソレノイドコイルに出力することにより、当該パルス幅に相当する時間だけ燃料噴射弁を開いて燃料を噴射させるといった燃料噴射制御が行われる。
【０００４】
ところが、本発明者等が検討を行った結果、一括噴射時に出力する信号のパルス幅と、分割噴射時に各噴射ごとに出力するパルス幅の総和（総パルス幅）が等しくても、実際の総噴射量は分割噴射時の方が大きくなる傾向があることを見いだした。
【０００５】
図１４は、早期噴射と後期噴射の２回に分けて分割噴射を行う場合において、早期噴射のパルス幅は一定値に固定したまま後期噴射のパルス幅を変化させたときの後期噴射の実際の噴射量の変化を示したものであり、実線５１は早期噴射パルス幅を0.5msecに設定して後期噴射パルス幅を変化させたときの後期噴射量の変化を示し、実線５２は早期噴射パルス幅を1.0msecに設定して後期噴射パルス幅を変化させたときの後期噴射量の変化を示している。また、比較例として、実線５０は、分割噴射は行わずに一括噴射を行ってそのパルス幅を変化させた場合の噴射量の変化を示している。
【０００６】
この実線５０と実線５１，５２とを比較して明らかなように、同じパルス幅であっても、分割噴射の２回目の噴射（後期噴射）では一括噴射を行う場合よりも実際の噴射量が増えている。しかも、実線５１，５２に示されるように、噴射量の増え方は１回目の噴射（早期噴射）のパルス幅が大きいほど顕著になっている。これは、筒内燃焼によって燃料噴射弁のノズルボディが加熱され、膨張する一方、当該燃料噴射弁の弁体は１回目に噴射される燃料によって熱を奪われ、その冷却分だけ収縮するため、２回目の燃料噴射時には開弁時における弁体とノズルとのすき間面積（開口面積）が一括噴射時よりも大きくなってしまい、その分だけ単位時間当たりの燃料噴射量（流量）が増大するためであると考えられる。
【０００７】
さらに、本発明者等は、分割噴射時における前後噴射タイミングの間隔（早期噴射タイミングから後期噴射タイミングまでのクランク角間隔）及びエンジン回転数と総噴射量との関係について検討を行った。具体的には、早期噴射及び後期噴射のパルス幅を 0.5msecに固定し、早期噴射タイミングを 350°ＢＴＤＣ（圧縮上死点前クランク角）に固定した条件で、2000rpm、3000rpm、4000rpmの各エンジン回転数下で後期噴射タイミングを変化させ、その時の実際の総噴射量を測定した。その結果を図１５に示す。この図から明らかなように、前後噴射タイミング間隔が小さいほど、また、エンジン回転数が高いほど、総噴射量が増大する傾向がある。これは、前後噴射タイミングのクランク角間隔が小さいほど、また、クランク角間隔が等しくてもエンジン高回転時のように実際の時間間隔が短いほど、１回目噴射による２回目噴射への影響が大きいためであると考えられる。さらに、エンジン回転数が高い場合には、燃料噴射弁の受熱量が多くてノズルボディの昇温が著しくなる一方、燃料噴射間隔は短くなって弁体の冷却度合いは高まるため、これに起因する燃料噴射量の誤差はより著しいものとなる。
【０００８】
なお、分割噴射時に２回目噴射の噴射量が大きくなる傾向が生じる理由としては、上述のように２回目の燃料噴射における開弁時に弁体とノズルとのすき間面積が大きくなるということのほかに、次のような燃料の熱膨張の変化の影響も考えられる。
【０００９】
すなわち、燃料噴射弁の閉弁中に燃料噴射弁内の先端付近の燃料は燃焼室からの熱で加熱されて膨張することにより密度が低下し、開弁直後にこの部分から噴射される燃料の質量は減少するので、予めこれを見込んで噴射量−パルス幅特性が設定されており、一括噴射や１回目の噴射はこの特性に合致する。ところが、１回目の噴射から２回目の噴射までの時間では燃料噴射弁内の燃料の温度上昇による密度低下が小さいため、予め密度低下を見込んだ特性に従って演算されたパルス幅で２回目の噴射が行われるとその噴射量が増加方向にずれることとなる。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、分割噴射時における燃料噴射量増大現象の発生を防止し、これによって燃料噴射制御の精度を向上させることができる筒内噴射式エンジンの燃焼制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、本発明は、燃焼室内に直接燃料を噴射するように燃料噴射弁が配置されるとともに、この燃料噴射弁から必要量の燃料を一括噴射する一括噴射運転領域と必要量の燃料を複数回に分けて噴射する分割噴射運転領域とが設定された筒内噴射式エンジンにおいて、当該エンジンの運転状態に見合う目標燃料噴射量に対応する燃料噴射制御用パルス幅を算出するパルス幅算出手段と、この算出されたパルス幅をもつ制御信号を上記燃料噴射弁に出力することにより燃料噴射を行わせる制御信号出力手段とを備えるとともに、上記分割噴射時に算出するパルス幅の総和である総パルス幅を、同じ目標燃料噴射量に対応して一括噴射時に算出するパルス幅よりも減少させるように上記パルス幅算出手段を構成したものである。
【００１２】
このような構成によれば、１回目燃料噴射に起因してその後の燃料噴射量が増大する傾向のある分割噴射時には、一括噴射時よりも総パルス幅を減少させるようにすることにより、分割噴射特有の燃料噴射量増大分を相殺して実際の燃料噴射量を目標燃料噴射量に精度よく近づけることができる。
【００１３】
とくに、上記燃料噴射弁の噴射量とパルス幅とが一定の比例関係となる条件下で、分割噴射時の総パルス幅を同じ目標燃料噴射量に対応して一括噴射時に算出するパルス幅よりも減少させるように上記パルス幅算出手段を構成しておくことにより、適正に燃料噴射量が調整される。
【００１６】
なお、上記パルス幅を算出するには、目標燃料噴射量を算出する噴射量算出手段を備え、この算出された目標燃料噴射量に対応する燃料噴射制御用パルス幅を算出するようにパルス幅算出手段を構成してもよいし、かかる目標燃料噴射量の算出を省略して運転状態から直接パルス幅を算出するようにパルス幅算出手段を構成してもよい。
【００１７】
ここで、１回目噴射の燃料噴射量が多い場合や、１回目噴射時期と２回目噴射時期との間隔が短い場合には、特に２回目噴射が１回目噴射による影響を受けやすく、燃料噴射量が増大しやすくなるので、上記分割噴射のうちの１回目噴射の燃料噴射量が多いほど当該分割噴射の総パルス幅の減少量を大きくしたり、上記分割噴射の１回目噴射時期と２回目噴射時期との間隔が短いほど当該分割噴射の総パルス幅の減少量を大きくしたりすることにより、より実際の運転状態に則した制御を行うことが可能になる。
【００１８】
また、上記燃料噴射弁のボディの温度が高いほど、当該温度と燃料温度との格差が大きくなり、１回目燃料噴射による弁体の温度低下が著しくなるので、上記ボディが高くなる運転状態であるほど上記分割噴射の総パルス幅の減少量を大きくするように上記パルス幅算出手段を構成することにより、さらに精度の高い制御を行うことが可能になる。
【００１９】
具体的には、エンジン回転数が高いほど、また筒内燃焼温度が高いほど（例えばエンジン負荷が高いほど、あるいは空燃比が理論空燃比に近いほど）、分割噴射の総パルス幅の減少量を大きくするように上記パルス幅算出手段を構成するようにすればよい。
【００２０】
この発明は、分割噴射を行う場合に広く適用が可能であるが、特に、同一行程で複数回噴射を行う分割噴射時（例えばスモーク防止を目的とした吸気行程分割噴射時や成層運転領域における圧縮行程分割噴射時）では早期噴射時期と後期噴射時期との間隔が短く、燃料噴射量増大傾向が著しいので、同一行程分割噴射時のみ、または、圧縮行程分割噴射時のみ、あるいは吸気行程分割噴射時のみに、算出する総パルス幅を減少させるような制御を行ってもよい。
【００２１】
また、吸気行程で複数回噴射を行う分割噴射時、吸気行程と圧縮行程でそれぞれ噴射を行う分割噴射時の少なくとも一方の分割噴射時に、算出する総パルス幅を減少させるとともに理論空燃比を目標空燃比とするフィードバック制御を行うように上記パルス幅算出手段及び制御信号出力手段を構成すれば、当該フィードバック制御の精度を有効に高めることができる。
【００２２】
なお、上記分割噴射時における総パルス幅を減少させるのには、１回目噴射パルス幅を減少させるようにしてもよいし、２回目噴射パルス幅を減少させるようにしてもよいし、双方の噴射パルス幅を減少させるようにしてもよい。ただし、上述のように、実際に燃料噴射量増大現象が生じるのは主に１回目噴射後の噴射時であるため、１回目噴射のパルス幅は減少させずにその後の噴射のパルス幅のみを減少させる（すなわち、上記分割噴射の１回目噴射については、この噴射についての目標燃料噴射量に対応して算出するパルス幅を、同じ目標燃料噴射量に対応して一括噴射時に決定するパルス幅と同等に維持し、当該１回目噴射よりも後の噴射については、この噴射について算出するパルス幅を、同じ目標燃料噴射量に対応して一括噴射時に算出するパルス幅よりも減少させる）ようにすることにより、より実状に見合った有効な燃料噴射量補正を行うことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
【００２６】
図１に示すエンジンの本体１０は、複数の気筒１２を有し、各気筒１２内にピストン１４が装填されており、各ピストン１４の上方に燃焼室１６が形成されている。この実施の形態では、上記燃焼室１６に対して２つの吸気ポートと排気ポートとが開口し、各吸気ポート及び排気ポートがそれぞれ吸気弁１７及び排気弁１８によって開閉されるようになっている。
【００２７】
各燃焼室１６の頂部には点火プラグ２０が配設され、そのプラグ先端が燃焼室１６内に臨んでいる。また、各燃焼室１６内には側方から燃料噴射弁２２の先端部（すなわち燃料噴射部）が臨み、この燃料噴射弁２２から燃焼室１６内に直接燃料が噴射されるように構成されている。
【００２８】
図２に示すように、燃料噴射弁２２は、ハウジング７０及びニードル弁７１を備えている。ハウジング７０の先端部には、噴射口７０ａ及びバルブシート７０ｂを有するノズルボディが形成され、ハウジング７０内には閉弁保持用のスプリング７３及びソレノイド７４が配設されている。ニードル弁７１はその軸方向にストローク可能となるようにハウジング７０内に収容され、ソレノイド７４が通電されていない時には上記スプリング７３の弾発力でバルブシート７０ｂ側に押付けられ、噴射口７０ａを塞ぐ一方、ソレノイド７４の通電時には上記弾発力に抗して開弁側（図では上側）に駆動され、噴射口７０ａを開いて燃料を噴射させるように構成されている。従って、上記ソレノイド７４にパルス信号が入力されると、そのパルス幅に相当する時間だけ燃料が噴射される。
【００２９】
上記吸気ポートには吸気通路２４が接続されている。この吸気通路２４には、その上流側から順に、エアクリーナー２５、エアフローセンサ２６、スロットルセンサ及びスロットル弁をもつエレキスロットル２８、サージタンク３０が設けられ、サージタンク３０の下流側通路は各吸気ポートに対応して分岐している。また、排気ポートには排気通路３４が設けられ、この排気通路３４の途中に適当な触媒３６が設けられている。
【００３０】
上記吸気通路２４と排気通路３４との間には、排気ガスを吸気通路２４側に還流させるための排気ガス還流（以下、ＥＧＲと称する。）通路３２が設けられている。このＥＧＲ通路３２の入口端は、排気通路３４における触媒３６の上流側部分に接続されている。出口端は、吸気通路２４におけるエレキスロットル２８の下流側の吸気集合部分に接続され、この出口端にＥＧＲ弁３３が設けられている。
【００３１】
上記エンジンには、上記スロットルセンサ、エアフローセンサ２６の他、エンジン回転数等を検出するためのクランク角センサ３７、アクセル開度センサ３８、エンジン水温センサ３９等の各種センサ類が装備され、これらセンサの出力信号（検出信号）がＥＣＵ（コントロールユニット）４０に入力されるようになっている。このＥＣＵ４０は、本発明に関連する機能として、運転状態判定手段４２、噴射量算出手段４４、及び燃料噴射制御手段４６を備えている。
【００３２】
運転状態判定手段４２は、前記各センサの出力信号を取り込んで、現在のエンジンの運転状態が図３（ａ）（ｂ）に示す運転領域のうちのいずれの領域に属するのか判定するものである。
【００３３】
同図のように、各運転領域は、エンジン水温が一定値以上の温間運転時（図３（ａ））とエンジン水温が一定値未満の冷間運転時（同図（ｂ））とで個別に設定されている。詳細は次の通りである。
【００３４】
ａ）温間運転時
燃料噴射量の少ない低回転低負荷運転領域は、圧縮行程でのみ燃料を噴射することにより、燃焼室１６内全体は燃料リーンの状態にしながら点火プラグ２０の近傍のみ他の領域と比較して相対的かつ局所的にリッチ状態にして点火する成層燃焼領域とする。この領域では、基本的に図４（Ａ）にも示すような圧縮行程一括噴射を行うが、当該成層燃焼領域の中でも比較的高負荷かつ高回転の領域では、同図（Ｂ）にも示すように圧縮行程で必要燃料を２回に分けて噴射する圧縮行程分割噴射を行う。その目的は、▲１▼点火プラグ回りにおける混合気の極端なリッチ化を避けて燃焼領域を広げ、燃焼及びエミッションの改善を図るとともに、▲２▼成層燃焼から後期均一燃焼への移行に伴うトルクショックを軽減することにある。
【００３５】
この成層燃焼領域よりも高回転側あるいは高負荷側の領域は、吸気行程で燃料を噴射して筒内に十分拡散させてから点火を行う均一燃焼領域とされる。この均一燃焼領域の中でも、比較的拡散速度の高い高回転領域では、図４（Ｃ）にも示すような吸気行程一括噴射を行う一方、比較的拡散速度の低い低回転時には、拡散不良によるスモークの発生を避けるため、同図（Ｄ）に示すように吸気行程中に必要燃料を２回に分けて噴射する吸気行程分割噴射を行う。
【００３６】
ｂ）冷間運転時
低回転低負荷運転領域では、排気系触媒の暖機促進を図るべく、空燃比を略理論空燃比に保ちながら図４（Ｅ）にも示すように吸気行程と圧縮行程とに分けて噴射を行う分割噴射を行う。このような分割噴射を行うと、点火プラグ付近が比較的リッチな混合気、その周囲が比較的リーンな混合気となるような混合気分布状態で燃焼が行われることとなり、このような燃焼により排気温度が高められることが実験的に確認されている。その理由としては、上記のような混合気分布状態で着火すると、点火プラグ付近のリッチ混合気層から周囲のリーン混合気層へ燃焼が広がり、その過程でリッチ混合気層の余剰燃料がリーン混合気層の酸素を奪いつつ燃焼し、その燃焼が比較的遅い時期まで持続して所謂後燃え状態になる等の減少により、排気温度が上昇するためであると推測される。
【００３７】
一方、これよりも高回転側及び高負荷側の領域では、同図（Ｃ）にも示すような吸気行程一括噴射を行う。
【００３８】
噴射量算出手段４４は、図２に示すように、ピストン上死点及び下死点が到来する度に（すなわちクランク角にして180°ごとに）エアフローセンサ２６による吸入空気流量検出信号を取込み、この信号等に基づいて各気筒１２についての目標燃料噴射量ｑを算出するものである。
【００３９】
燃料噴射制御手段４６は、運転状態判定手段４２により判定された運転領域での燃焼に対応する燃料噴射時期を決定するとともに、上記目標燃料噴射量に見合う燃料噴射制御用のパルス幅を算出し、図略の燃料噴射弁ドライバに指令信号を出力して、上記燃料噴射時期に上記パルス幅をもつ制御信号を燃料噴射弁２２へ出力させるものである。すなわち、この実施の形態にかかる燃料噴射制御手段４６は、本発明にかかるパルス幅算出手段と制御信号出力手段とを兼ねている。また、この実施の形態では、上記各分割噴射領域において、目標燃料噴射量ｑから直接導かれるパルス幅よりも総パルス幅（２回行われる各噴射のパルス幅の総和）を減少させるように、燃料噴射制御手段４６が構成されている。
このコントローラ４０の行う具体的な制御動作を図５〜図１１のフローチャートに基づいて説明する。
【００４０】
・運転領域判断（図５）
各種センサから出力される検出信号を取込み（ステップＳ１）、その信号に基づいて、成層運転領域であるか否かを判断する（ステップＳ２）。成層運転領域である場合には（ステップＳ２でＹＥＳ）、圧縮行程一括噴射を行うのか、圧縮行程分割噴射を行うのかを判断する（ステップＳ３）。成層運転領域でない場合には（ステップＳ２でＮＯ）、吸気行程一括噴射を行うのか（ステップＳ４でＹＥＳ）、吸気行程分割噴射を行うのか（ステップＳ４でＮＯかつステップＳ５でＹＥＳ）、あるいは吸気行程と圧縮行程とに分割噴射を行うのか（ステップＳ５でＮＯ）を判断する。その判断に基づき、次のいずれかの演算制御動作を実行する。
【００４１】
Ａ）圧縮行程一括噴射（図６）
吸気行程後のピストン下死点（ＢＤＣ）とピストン上死点（ＴＤＣ）との間の期間に入った時点で（ステップＡ１でＹＥＳ）、当該ピストン下死点で取り込んだエンジン回転数及び吸入空気流量の検出値から吸気充填量Ce(BDC）を算出し、さらに次式から圧縮行程での目標燃料噴射量ｑｄを算出する（ステップＡ２）。
【００４２】
【数１】
ｑｄ＝KGKF×Ce(BDC)／afw
ここで、KGKFは燃料流量係数、afwは目標空燃比である。
【００４３】
次に、予め用意された図１１（ａ）に示すようなマップに基づき、上記目標燃料噴射量ｑｄに対応する基本パルス幅Timap(qd）を算出し、この基本パルス幅Timap(qd）をそのまま実際に用いるパルス幅Ｔｄとする（ステップＡ３）。そして、適当な噴射タイミングが到来した時点で（ステップＡ４でＹＥＳ）、上記パルス幅Ｔｄをもつ制御信号を燃料噴射弁２２に出力し、燃料噴射を実行させる（ステップＡ５）。
【００４４】
Ｂ）圧縮行程分割噴射（図７）
吸気行程後のピストン下死点（ＢＤＣ）とピストン上死点（ＴＤＣ）との間の期間に入った時点で（ステップＢ１でＹＥＳ）、当該ピストン下死点で取り込んだエンジン回転数、アクセル開度、及び、吸入空気流量の検出値から吸気充填量Ce(BDC）を算出し、さらに次式から１回目噴射及び２回目噴射についての目標燃料噴射量ｑｅ，ｑｆを算出する（ステップＢ２）。
【００４５】
【数２】
ｑｅ＝｛KGKF×Ce(BDC)／afw｝×Ｒqe
ｑｆ＝｛KGKF×Ce(BDC)／afw｝−ｑｅ
ここで、Ｒqeは全燃料噴射量に対して１回目噴射に割り当てられた噴射量の比率すなわち分割比である。
【００４６】
次に、前記図１１（ａ）に示したマップに基づき、上記各目標燃料噴射量ｑｅ，ｑｆに対応する基本パルス幅Timap(qe)，Timap(qf)を算出するとともに、当該基本パルス幅Timap(qe)，Timap(qf)と次式とに基づいて、１回目噴射及び２回目噴射に実際に用いるパルス幅Ｔｅ，Ｔｆを算出する（ステップＢ３）。
【００４７】
【数３】
Ｔｅ＝Ｔimap(qe）
Ｔｆ＝Ｔimap(qf)−Ｔkmap(Te)×Ｃtmap(Intef)×Ｃctmap(ief)×Ｃaf
ここで、Ｔkmap(Te）は１回目パルス幅Ｔｅに基づいて図１１（ｂ）に示すようなマップにより演算される補正パルス幅であり、１回目噴射パルス幅Ｔｅが大きいほど大きな値が算出される。Ｃtmap(Intef）は１回目噴射時期と２回目噴射時期との間隔Intefに基づいて図１１（ｃ）に示すようなマップにより演算される補正係数であり、当該間隔が短いほど大きな補正係数Ｃtmap(Intef）が算出される。また、Ｃctmap(ief）は、エンジン水温に応じて作成された、エンジン回転数及びエンジン負荷をパラメータとする複数のマップに基づき算出される補正係数であり、エンジン回転数が高いほど、またエンジン負荷が高いほど大きな補正係数Ｃctmap(ief)が算出されるとともに、エンジン水温が高い時には低い時よりも大きな補正係数Ｃctmap(ief)が算出されるように、各マップが作成されている。また、Ｃafは空燃比Ａ／Ｆに基づいて図１１（ｃ）に示すようなマップにより演算される補正係数であり、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比（≒１４．７）に近いほど大きな補正係数Ｃafが設定される。
【００４８】
従って、この圧縮行程分割噴射においては、１回目噴射については基本パルス幅Ｔimap(qe）がそのまま実際のパルス幅Ｔｅに設定されるのに対し、２回目噴射については基本パルス幅Ｔimap(qf）からＴkmap(Te)×Ｃtmap(Intef)×Ｃctmap(ief)×Ｃafだけ減じた値が実際のパルス幅Ｔｆに設定され、しかもその減少量は、１回目噴射パルスＴｅが大きいほど、また、１回目噴射時期と２回目噴射時期との間隔が短いほど、また、エンジン回転数やエンジン負荷が高いほど、また、エンジン水温が高いほど、また、実際の空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比に近いほど、大きく設定される。
【００４９】
そして、１回目噴射タイミングが到来した時点で（ステップＢ４でＹＥＳ）、上記パルス幅Ｔｅをもつ制御信号を燃料噴射弁２２に出力し、１回目の燃料噴射を実行させる（ステップＢ５）。さらに、２回目噴射タイミングが到来した時点で（ステップＢ６でＹＥＳ）、上記パルス幅Ｔｅをもつ制御信号を燃料噴射弁２２に出力し、２回目の燃料噴射を実行させる（ステップＢ７）。
【００５０】
Ｃ）吸気行程一括噴射（図８）
排気行程後のピストン上死点（ＴＤＣ）とピストン下死点（ＢＤＣ）との間の期間に入った時点で（ステップＣ１でＹＥＳ）、当該ピストン上死点で取り込んだエンジン回転数、アクセル開度、及び、吸入空気流量の検出値から吸気充填量Ce(TDC）を算出し、さらに次式から吸気行程での目標燃料噴射量ｑａを算出する（ステップＣ２）。
【００５１】
【数４】
ｑａ＝KGKF×Ce(TDC)／afw
ここでも、KGKFは燃料流量係数、afwは目標空燃比である。
【００５２】
次に、前記図１１（ａ）に示したマップに基づき、上記目標燃料噴射量ｑａに対応する基本パルス幅Timap(qa）を算出し、この基本パルス幅Timap(qa）をそのまま実際に用いるパルス幅Ｔａとする（ステップＣ３）。そして、適当な噴射タイミングが到来した時点で（ステップＣ４でＹＥＳ）、上記パルス幅Ｔａをもつ制御信号を燃料噴射弁２２に出力し、燃料噴射を実行させる（ステップＣ５）。
【００５３】
Ｄ）吸気行程分割噴射（図９）
排気行程後のピストン上死点（ＴＤＣ）とピストン下死点（ＢＤＣ）との間の期間に入った時点で（ステップＤ１でＹＥＳ）、当該ピストン上死点で取り込んだエンジン回転数、アクセル開度、及び、吸入空気流量の検出値から吸気充填量Ce(TDC）を算出し、さらに次式から１回目噴射及び２回目噴射についての目標燃料噴射量ｑｂ，ｑｃを算出する（ステップＤ２）。
【００５４】
【数５】
ｑｂ＝｛KGKF×Ce(TDC)／afw｝×Ｒqb
ｑｃ＝｛KGKF×Ce(TDC)／afw｝−ｑｂ
ここで、Ｒqbは全燃料噴射量に対して１回目噴射に割り当てられた噴射量の比率すなわち分割比である。
【００５５】
次に、前記図１１（ａ）に示したマップに基づき、上記各目標燃料噴射量ｑｂ，ｑｃに対応する基本パルス幅Timap(qb)，Timap(qc)を算出するとともに、当該基本パルス幅Timap(qb)，Timap(qc)と次式とに基づいて、１回目噴射及び２回目噴射に実際に用いるパルス幅Ｔｂ，Ｔｃを算出する（ステップＤ３）。
【００５６】
【数６】
Ｔｂ＝Ｔimap(qb）
Ｔｃ＝Ｔimap(qc)−Ｔkmap(Tb)×Ｃtmap(Intbc)×Ｃctmap(ibc)×Ｃaf
ここで、Ｔkmap(Tb）は１回目パルス幅Ｔｂに基づいて前記図１１（ｂ）に示したマップにより演算される補正パルス幅であり、１回目噴射パルス幅Ｔｂが大きいほど大きな値が算出される。Ｃtmap(Intbc）は１回目噴射時期と２回目噴射時期との間隔Intbcに基づいて前記図１１（ｃ）に示したマップにより演算される補正係数であり、当該間隔が短いほど大きな補正係数Ｃtmap(Intbc）が算出される。また、Ｃctmap(ibc）は、前記圧縮行程分割噴射で説明した複数のマップのうちの適当なマップに基づき算出される補正係数であり、エンジン回転数が高いほど、またエンジン負荷が高いほど大きな補正係数Ｃctmap(ibc)が算出されるとともに、温間運転時には冷間運転時よりも大きな補正係数Ｃctmap(ibc)が算出される。
【００５７】
従って、この吸気行程分割噴射においても、１回目噴射については基本パルス幅Ｔimap(qb）がそのまま実際のパルス幅Ｔｂに設定されるのに対し、２回目噴射については基本パルス幅Ｔimap(qc）からＴkmap(Tb)×Ｃtmap(Intbc)×Ｃctmap(ibc)×Ｃafだけ減じた値が実際のパルス幅Ｔｃに設定され、しかもその減少量は、１回目噴射パルスＴｂが大きいほど、また、１回目噴射時期と２回目噴射時期との間隔が短いほど、また、エンジン回転数やエンジン負荷が高いほど、また、エンジン水温が高いほど、また、実際の空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比に近いほど、大きく設定される。
【００５８】
そして、１回目噴射タイミングが到来した時点で（ステップＤ４でＹＥＳ）、上記パルス幅Ｔｂをもつ制御信号を燃料噴射弁２２に出力し、１回目の燃料噴射を実行させる（ステップＤ５）。さらに、２回目噴射タイミングが到来した時点で（ステップＤ６でＹＥＳ）、上記パルス幅Ｔｂをもつ制御信号を燃料噴射弁２２に出力し、２回目の燃料噴射を実行させる（ステップＤ７）。
【００５９】
Ｅ）吸気行程・圧縮行程分割噴射（図１０）
このように互いに異なる行程で分割噴射を行う場合には、各噴射ごとに燃料噴射量の演算及びこれに対応するパルス幅の決定を行うようにする。
【００６０】
まず、排気行程後のピストン上死点（ＴＤＣ）とピストン下死点（ＢＤＣ）との間の期間に入った時点で（ステップＥ１でＹＥＳ）、当該ピストン上死点で取り込んだエンジン回転数、アクセル開度、及び、吸入空気流量の検出値から吸気充填量Ce(TDC）を算出し、さらに次式から１回目噴射（吸気行程噴射）についての目標燃料噴射量ｑｇを算出する（ステップＥ２）。
【００６１】
【数７】
ｑｇ＝｛KGKF×Ce(TDC)／afw｝×Ｒqg
ここでも、KGKFは燃料流量係数、afwは目標空燃比である。また、Ｒqgは全燃料噴射量に対して１回目噴射に割り当てられた噴射量の比率すなわち分割比である。
【００６２】
次に、前記図１１（ａ）に示したマップに基づき、上記目標燃料噴射量ｑｇに対応する基本パルス幅Timap(qg）を算出し、この基本パルス幅Timap(qg）をそのまま実際に用いるパルス幅Ｔｇとする（ステップＥ３）。そして、１回目噴射タイミングが到来した時点で（ステップＥ４でＹＥＳ）、上記パルス幅Ｔｇをもつ制御信号を燃料噴射弁２２に出力し、燃料噴射を実行させる（ステップＥ５）。その後、上記ピストン下死点（ＢＤＣ）と次のピストン上死点（ＴＤＣ）との間の期間に入った時点で（ステップＥ６でＹＥＳ）、当該ピストン下死点で取り込んだエンジン回転数、アクセル開度、及び、吸入空気流量の検出値から吸気充填量Ce(BDC）を算出し、さらに次式から２回目噴射（圧縮行程噴射）についての目標燃料噴射量ｑｈを算出する（ステップＥ７）。
【００６３】
【数８】
ｑｈ＝｛KGKF×Ce(BDC)／afw｝−ｑｇ
次に、前記図１１（ａ）に示したマップに基づき、上記目標燃料噴射量ｑｈに対応する基本パルス幅Timap(qh）を算出するとともに、当該基本パルス幅Timap(qh）と次式とに基づいて、２回目噴射に実際に用いるパルス幅Ｔｈを算出する（ステップＥ８）。
【００６４】
【数９】
Ｔｈ＝Ｔimap(qh)−Ｔkmap(Tg)×Ｃtmap(Intgh)×Ｃctmap(igh)×Ｃaf
ここで、Ｔkmap(Tg）は１回目パルス幅Ｔｇに基づいて前記図１１（ｂ）に示したマップにより演算される補正パルス幅であり、１回目噴射パルス幅Ｔｇが大きいほど大きな値が算出される。Ｃtmap(Intgh）は１回目噴射時期と２回目噴射時期との間隔Intbcに基づいて前記図１１（ｃ）に示したマップにより演算される補正係数であり、当該間隔が短いほど大きな補正係数Ｃtmap(Intgh）が算出される。また、Ｃctmap(igh）は、前記圧縮行程分割噴射で説明した複数のマップのうちの適当なマップに基づき算出される補正係数であり、エンジン回転数が高いほど、またエンジン負荷が高いほど大きな補正係数Ｃctmap(igh)が算出されるとともに、エンジン水温が高い時には低い時よりも大きな補正係数Ｃctmap(igh)が算出される。
【００６５】
従って、この吸気行程・圧縮行程分割噴射においても、１回目の吸気行程噴射については基本パルス幅Ｔimap(qg）がそのまま実際のパルス幅Ｔｇに設定されるのに対し、２回目の圧縮行程噴射については基本パルス幅Ｔimap(qh）からＴkmap(Tg)×Ｃtmap(Intgh)×Ｃctmap(igh)×Ｃafだけ減じた値が実際のパルス幅Ｔｈに設定され、しかもその減少量は、１回目噴射パルスＴｇが大きいほど、また、１回目噴射時期と２回目噴射時期との間隔が短いほど、また、エンジン回転数やエンジン負荷が高いほど、また、エンジン水温が高いほど、また、実際の空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比に近いほど、大きく設定される。
【００６６】
そして、２回目噴射タイミングが到来した時点で（ステップＥ９でＹＥＳ）、上記パルス幅Ｔｈをもつ制御信号を燃料噴射弁２２に出力し、２回目の燃料噴射を実行させる（ステップＥ１０）。
【００６７】
以上のように、この実施の形態にかかる装置では、分割噴射の２回目噴射に用いるパルス幅Ｔｃ，Ｔｆ，Ｔｈを、目標燃料噴射量に直接対応して算出される基本パルス幅Timap（すなわち一括噴射時に設定されるパルス幅）よりも減少させるようにしているので、２回目噴射の噴射量が増加する傾向を打ち消すような有効な噴射量補正を行うことができ、これにより燃料噴射制御の精度を効果的に高めることができる。
【００６８】
すなわち、前述のように分割噴射時には１回目噴射によるニードル弁７１の冷却、収縮に伴い噴射開口面積が増大することが１つの要因となって２回目噴射の噴射量が増大する傾向が生じる。さらに別の要因として、燃料噴射弁閉弁中に燃料噴射弁２２内の先端付近に溜まった燃料の熱膨張が分割噴射における２回目噴射では小さくなることも、２回目噴射の噴射量の増大を招く。
【００６９】
この要因について図１２を参照しつつ説明すると、燃料噴射弁閉弁中に燃料噴射弁２２内の先端付近に溜まった燃料が熱膨張して密度が低下し、具体的には１５°Ｃでの燃料密度を０．７５５ｇ／cm3（燃料の種類によって多少変る）とすると燃料の密度ρ（ｇ／cm3）が温度ｔに応じて［ρ＝０．７５５−０．０００８（ｔ−１５）］という関係で変化するので、数十度程度の温度上昇でもかなりの密度低下が生じることにより、開弁直後にこの部分から噴射される燃料の質量は減少するが、予めこのような熱膨張による密度低下を見込んで噴射量−パルス幅特性が設定されており、その特性が図１２に実線Ａで示すようになる場合、一括噴射や分割噴射における１回目噴射はこの特性に合致する。
【００７０】
ところが、分割噴射における２回目噴射では開弁までの燃料の温度上昇が小さくて熱膨張による密度低下が小さいため、実際の噴射量−パルス幅特性が図１２に破線Ｂ１，Ｂ２で示すように実線Ａの特性と比べて燃料増加方向にずれ、１回目と２回目の噴射時間間隔が短い場合（破線Ｂ１）は長い場合（破線Ｂ２）よりも燃料増加方向のずれが大きくなる。従って、補正を行うことなく２回目噴射の目標噴射量から実線Ａで示す特性によって２回目噴射のパルス幅を求めると、２回目噴射の目標噴射量に比べて実際の噴射量が増加する傾向が生じることとなる。
【００７１】
このように２回目噴射の噴射量が増加する傾向に対し、当実施形態では分割噴射の目標噴射量からパルス幅を算出する際に２回目噴射のパルス幅を小さくする補正が行われる（ステップＢ３，Ｄ３，Ｅ８）ことにより、燃料噴射量が適正に調整されることとなる。
【００７２】
特に、吸気行程噴射時や、吸気行程＋圧縮行程噴射時において、Ｏ2センサの検出信号に基づいて目標空燃比を理論空燃比とするフィードバック制御を行うような場合に、これと並行して上記パルス幅の補正を行うようにすれば、上記フィードバック制御の精度を著しく高めることが可能になる。
【００７３】
さらに、この実施の形態では、１回目噴射による影響が大きい場合、すなわち、１回目燃料噴射量が多い場合や、１回目噴射時期と２回目噴射時期との間隔が短い場合には、上記パルス幅の減少量を大きくしているので、より実際の運転状態に則したパルス幅補正を行うことが可能となっている。
【００７４】
つまり、１回目燃料噴射量が多い場合は、その影響でニードル弁７１の冷却、収縮に伴う噴射開口面積の増大が顕著になるとともに、１回目噴射前に噴射口から遠い位置にあった冷たい燃料が１回目噴射後に燃料噴射弁内に残されて２回目噴射に供せられることによりその燃料密度がより大きくなり、２回目噴射の燃料噴射量の増加が大きくなる傾向があるので、それに見合うように上記パルス幅の減少量が大きくされる。また、噴射間隔が短い場合も、１回目噴射の影響を強く受けて噴射開口面積の増大が顕著になるとともに、１回目噴射から２回目噴射までの間における燃料噴射弁内の燃料の温度上昇が小さくて、燃料密度が大きくなることにより、２回目噴射の燃料噴射量の増加が大きくなる傾向があるので、それに見合うように上記パルス幅の減少量が大きくされる。
【００７５】
また、この実施形態では、エンジン回転数が高い場合に、燃料噴射弁２２のノズルボディの温度が高くなることで噴射開口面積が大きくなるととも、２回目噴射時の噴射間隔が時間的に短くなることで燃料密度が大きくなることにより、２回目噴射の燃料噴射量が増加が大きくなる傾向に対し、それを打ち消すように上記パルス幅の減少量を大きくしている。さらに、エンジン負荷、エンジン水温が高いほど、また、空燃比が理論空燃比に近いほど、ノズルボディの温度が高くなることで噴射開口面積が大きくなることで燃料噴射量が増加が大きくなる傾向に対してこれを打ち消すように、上記パルス幅の減少量を大きくしている。これらの補正によっても、より実際の運転状態に則したパルス幅補正を行うことが可能となっている。
【００７６】
ただし、このパルス幅減少量を増加させる因子については、適宜取捨選択が可能である。
【００７７】
なお、一般に燃料噴射弁の特性としては図１２に示すように、燃料噴射量がある程度以上多い領域αでは燃料噴射量とパルス幅とが比例関係（両者の比が一定）となるが、燃料噴射量が非常に少ない極低噴射量領域βでは、比例領域αと比べて燃料噴射量とパルス幅との対応関係が変化する。
【００７８】
そして、分割噴射時の分割された各燃料噴射量も上記の比例領域αにあるような比較的燃料噴射量の多い運転領域にある条件下では、補正を行わない場合、同じ目標噴射量に対応して一括噴射時に算出するパルス幅と分割噴射時に算出するパルス幅の総和（総パルス幅）とは等しくなるので、上記の補正により、分割噴射時の総パルス幅が同じ目標噴射量に対応して一括噴射時に算出するパルス幅より減少するように制御される。
【００７９】
また、燃料噴射量が少ない低回転低負荷時のように分割噴射時の分割された噴射量ｑ１，ｑ２が極低噴射量領域β内となるような場合、補正を行わない場合に同じ目標噴射量（ｑ＝ｑ１＋ｑ２）に対応して一括噴射時に算出するパルス幅ＴＯと分割噴射時に算出するパルス幅Ｔ１，Ｔ２の総和（Ｔ１＋Ｔ２）とは等しくならないので、上記の補正を行っても必ずしも分割噴射時の総パルス幅が同じ目標噴射量に対応して一括噴射時に算出するパルス幅より小さくなるとは限らない。しかし、このような場合でも、上記補正が行われれることにより、分割噴射の総パルス幅は、予め定められた燃料噴射量とパルス幅との対応関係（図１２中の実線Ａ）によって目標燃料噴射量から補正を行うことなく各パルス幅を求めた場合の総パルス幅よりも減少し、燃料噴射制御の精度が効果的に高められる。
【００８０】
なお、この実施の形態では、目標燃料噴射量を算出する噴射量算出手段４４を備え、この算出した目標燃料噴射量に基づいてパルス幅を決定するようにしているが、このような目標燃料噴射量の算出を省略し、エンジンの運転状態から直接パルス幅を算出するようにしてもよい。このように目標燃料噴射量を実際には演算しない場合でも、分割噴射時に算出する総パルス幅を同じ目標燃料噴射量について一括噴射時に算出するパルス幅よりも小さいパルス幅とすることにより、上述と同様の効果が得られる。
【００８１】
また、この実施形態では、分割噴射を行うすべての場合についてパルス幅を減少させる補正を行っているが、噴射間隔が短くて燃料噴射量増大傾向が著しい同一行程での分割噴射時（吸気行程分割噴射時や圧縮行程分割噴射時）のみパルス幅減少補正を行うようにしてもよい。また、吸気行程分割噴射時のみ、あるいは圧縮行程分割噴射時のみにパルス幅減少補正を行うようにしてもよい。
【００８２】
図１３は本発明の装置による制御の別の実施形態をフローチャートで示している。この実施形態では、分割噴射時に、全燃料噴射量の目標値から１回目噴射及び２回目噴射の各目標噴射量を演算する段階で２回目噴射の目標噴射量を減少方向に補正するようにしている。なお、このフローチャートでは、図３（ａ）のような圧縮行程一括噴射、圧縮行程分割噴射、吸気行程一括噴射、吸気行程分割噴射の４種類の噴射形態を選択する温間時の領域設定に基づく制御を示しており、図３（ｂ）のような冷間時の領域設定に基づく制御は省略している。
【００８３】
このフローチャートを説明すると、コントローラは先ずエンジン回転数ne、アクセル開度accl、水温Tw等の検出信号を入力し（ステップＳ１０１）、その信号に基づいて成層運転領域であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。成層運転領域である場合には、圧縮行程分割噴射を行うのか圧縮行程一括噴射を行うのかを判断し（ステップＳ１０３）、成層運転領域でない場合には、吸気行程分割噴射を行うのか吸気行程一括噴射を行うのかを判断する（ステップＳ１０４）。その判断に基づき、次のような演算制御動作を実行する。
【００８４】
圧縮行程一括噴射（ステップＳ１０３でＮＯ）の場合、基本的な噴射量目標値qbaseを１回目噴射の目標燃料噴射量qs1とするとともに、２回目噴射の目標燃料噴射量qs2は０にする（ステップＳ１０５，Ｓ１０６）。ここで、基本的な噴射量目標値qbaseは、前述の図６中のステップＡ２での演算と同様に燃料流量係数、吸気充填量及び目標空燃比から演算される。そして、目標燃料噴射量に応じて噴射パルスを演算し（ステップＳ１０７）、圧縮行程で噴射タイミングとなったとき噴射を実行する噴射制御を行なう（ステップＳ１０８）。
【００８５】
圧縮行程分割噴射（ステップＳ１０３でＹＥＳ）の場合、２回目噴射補正係数ksを算出する（ステップＳ１０９）とともに分割比Rqeを算出し（ステップＳ１１０）、これらと基本的な噴射量目標値qbaseとから、２回目燃料噴射量qs2及び１回目燃料噴射量qs1を次のように計算する（ステップＳ１１１，Ｓ１１２）。
【００８６】
【数１０】
qs2＝qbase×（１−Rqe）×ks
qs1＝qbase×Rqe
ここで、上記２回目噴射補正係数ksは、２回目燃料噴射量qs2を減量方向に補正すべく１よりも小さい値とされ、かつ、１回目と２回目の噴射間隔に応じ、噴射間隔が大きい場合よりも小さい場合の方が小さい値とされる。例えば、噴射間隔が小さくなるほど補正係数ksが小さく、噴射間隔が大きくなるにつれて補正係数ksが１に近づくように、テーブルもしくは所定の関係式により噴射間隔に応じて補正係数ksを求めるようにすればよい。なお、噴射間隔に加え、１回目噴射量、エンジン回転数、エンジン負荷、エンジン水温、空燃比等によっても補正係数ksを変化させるようにしてもよい。
【００８７】
このように１回目、２回目の各燃料噴射量qs1 ，qs2を演算した後は、それらに応じた１回目、２回目の噴射パルスを演算し（ステップＳ１０７）、圧縮行程における１回目噴射及び２回目噴射の噴射制御を行なう（ステップＳ１０８）。
【００８８】
また、吸気行程一括噴射（ステップＳ１０４でＮＯ）の場合、基本的な噴射量目標値qbaseを１回目噴射の目標燃料噴射量qp1とするとともに、２回目噴射の目標燃料噴射量qp2は０にする（ステップＳ１１３，Ｓ１１４）。そして、目標燃料噴射量に応じて噴射パルスを演算し（ステップＳ１０７）、吸気行程で噴射タイミングとなったとき噴射を実行する噴射制御を行なう（ステップＳ１０８）。
【００８９】
吸気行程分割噴射（ステップＳ１０４でＹＥＳ）の場合、２回目噴射補正係数kpを算出する（ステップＳ１１５）とともに分割比Rqbを算出し（ステップＳ１１６）、これらと基本的な噴射量目標値qbaseとから、２回目燃料噴射量qp2及び１回目燃料噴射量qp1を次のように計算する（ステップＳ１１７，Ｓ１１８）。
【００９０】
【数１１】
qp2＝qbase×（１−Rqb）×kp
qp1＝qbase×Rqb
そして、１回目、２回目の各燃料噴射量qp1，qp2に応じた１回目、２回目の噴射パルスを演算し（ステップＳ１０７）、吸気行程における１回目噴射及び２回目噴射の噴射制御を行なう（ステップＳ１０８）。
【００９１】
このような制御によっても、分割噴射時に基本的な噴射量目標値qbaseから１回目噴射、２回目噴射の各燃料噴射量を求める際に、２回目燃料噴射量が減少方向に補正されることにより、それに応じて求められる２回目噴射の噴射パルス幅も補正を行わない場合と比べて減少するので、２回目噴射の噴射量が増加する傾向を打ち消し、燃料噴射制御の精度を効果的に高めることができる。
【００９２】
なお、本発明は前記各実施形態のほかに次のような形態をとることも可能である。
【００９３】
(1) 前記各実施形態では、２回目噴射のパルス幅のみ減少させるようにしているが、１回目噴射パルス幅と２回目噴射パルス幅の総和である総パルス幅を減少させるようにすれば、有効な燃料噴射量補正が可能であり、例えば１回目噴射パルス幅を減少させるようにしてもよい。ただし、実際の運転において燃料噴射量が増大するのは、１回目噴射の影響を受ける２回目噴射であるので、この２回目噴射のパルス幅のみを減少させるようにすれば、より適正な燃料噴射量補正ができることになる。
【００９４】
(2) 前記各実施形態では、分割噴射が２回噴射である場合を示したが、本発明は３回以上に分割して噴射が行われる場合にも、適用が可能である。この場合も、なるべく２回目以降の噴射についてのみパルス幅を減少させるようにすることが、より好ましい。
【００９５】
【発明の効果】
以上のように本発明は、分割噴射時に算出するパルス幅の総和である総パルス幅を、分割噴射特有の燃料噴射増大現象を考慮せずに算出した場合と比べて減少させるようにしたものであるので、分割噴射特有の燃料噴射増大現象を防止して精度の高い燃料噴射制御を実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるエンジンの全体構成図である。
【図２】上記エンジンに設けられた燃料噴射弁の断面図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は上記エンジンにおいて設定された各運転領域を示すグラフである。
【図４】上記各運転領域での燃料噴射時期を示すグラフである。
【図５】上記エンジンにおいて行われる運転領域判定動作を示すフローチャートである。
【図６】上記エンジンの圧縮行程一括噴射時に行われる燃料噴射制御動作を示すフローチャートである。
【図７】上記エンジンの圧縮行程分割噴射時に行われる燃料噴射制御動作を示すフローチャートである。
【図８】上記エンジンの吸気行程一括噴射時に行われる燃料噴射制御動作を示すフローチャートである。
【図９】上記エンジンの吸気行程分割噴射時に行われる燃料噴射制御動作を示すフローチャートである。
【図１０】上記エンジンの圧縮行程・吸気行程分割噴射時に行われる燃料噴射制御動作を示すフローチャートである。
【図１１】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は上記燃料噴射制御において使用される各マップの内容を示すグラフである。
【図１２】燃料噴射弁の燃料噴射量と噴射パルス幅との対応関係の特性を示すグラフである。
【図１３】別の実施形態を示すフローチャートである。
【図１４】筒内噴射式エンジンの分割噴射時における後期噴射パルス幅と実際の後期噴射量との関係を示すグラフである。
【図１５】筒内噴射式エンジンの分割噴射時における前後噴射タイミング間隔及びエンジン回転数と実際の総噴射量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０  エンジン本体
１６  燃焼室
２２  燃料噴射弁
４０  ＥＣＵ
４２  運転状態判定手段
４４  噴射量算出手段
４６  燃料噴射制御手段（パルス幅算出手段及び制御信号出力手段）
【図１】
0003899734.tif 000002
【図２】
0003899734.tif 000003
【図３】
0003899734.tif 000004
【図４】
0003899734.tif 000005
【図５】
0003899734.tif 000006
【図６】
0003899734.tif 000007
【図７】
0003899734.tif 000008
【図８】
0003899734.tif 000009
【図９】
0003899734.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003899734.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0003899734.tif 000016