(57)【要約】【課題】ポート噴射弁と筒内噴射弁を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置にて、吸気弁の開弁期間の終期以降に筒内噴射される燃料量を抑制することで、筒内噴射される燃料と新気の混合度合いの悪化を抑制し、出力の低下度合いを抑制し得るものを提供すること。【解決手段】この装置では、基本噴射割合Rに基づく基本筒内噴射量「(1-R)・Fbase」に対応する筒内噴射弁の開弁期間の終期CAecが吸気弁の開弁期間の終期IVCよりも遅角側であると判定された場合、筒内噴射量Ficが、基本筒内噴射量から上記終期CAecと上記終期IVCとの間隔に対応する燃料量ΔFiを減じた量に決定される。筒内噴射弁の開弁期間の終期CAecが上記終期IVCと等しい時期に設定される。ポート噴射量Fipが、基本ポート噴射量「R・Fbase」に上記燃料量ΔFiを加えた量に決定される。これにより、総燃料噴射量を変更することなく上記終期IVC以降に筒内噴射される燃料量がゼロとなり得る。【選択図】図３
2009228447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気弁よりも上流の吸気通路にて燃料を噴射するポート噴射弁と、
前記内燃機関の燃焼室内にて燃料を直接噴射する筒内噴射弁と、
を備えた内燃機関に適用され、
前記ポート噴射弁により噴射される燃料の量であるポート噴射量、前記ポート噴射弁の開弁期間の始期、及び終期を、前記内燃機関の運転状態に基づいて、基本ポート噴射量、基本ポート噴射始期、及び基本ポート噴射終期に決定するポート噴射決定手段と、
前記筒内噴射弁により噴射される燃料の量である筒内噴射量、前記筒内噴射弁の開弁期間の始期、及び終期を、前記内燃機関の運転状態に基づいて、基本筒内噴射量、基本筒内噴射始期、及び基本筒内噴射終期に決定する筒内噴射決定手段と、
を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記筒内噴射決定手段は、
前記基本筒内噴射終期が前記吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側であると判定された場合、前記筒内噴射弁の開弁期間の終期を、前記基本筒内噴射終期よりも進角側の時期に決定し、前記筒内噴射量を、前記基本筒内噴射量よりも所定量だけ小さい量に決定し、
前記ポート噴射決定手段は、
前記基本筒内噴射終期が前記吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側であると判定された場合、前記ポート噴射量を、前記基本ポート噴射量よりも前記所定量だけ大きい量に決定するように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記筒内噴射決定手段は、
前記基本筒内噴射終期が前記吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側であると判定された場合、前記筒内噴射弁の開弁期間の始期を前記基本筒内噴射始期に維持し、前記筒内噴射弁の開弁期間の終期を前記吸気弁の開弁期間の終期と等しい時期に決定し、前記筒内噴射量を、前記基本筒内噴射量よりも前記基本筒内噴射終期と前記吸気弁の開弁期間の終期との間隔に対応する量だけ小さい量に決定し、
前記ポート噴射決定手段は、
前記基本筒内噴射終期が前記吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側であると判定された場合、前記ポート噴射量を、前記基本ポート噴射量よりも前記間隔に対応する量だけ大きい量に決定するように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記ポート噴射決定手段は、
前記基本筒内噴射終期が前記吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側であると判定された場合であって且つ前記ポート噴射量の変化速度の絶対値が所定変化速度よりも大きいと判定されたとき、前記変化速度の絶対値が前記所定変化速度と一致するように前記ポート噴射量を決定し、
前記筒内噴射決定手段は、
前記基本筒内噴射終期が前記吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側であると判定された場合であって且つ前記ポート噴射量の変化速度の絶対値が前記所定変化速度よりも大きいと判定されたとき、前記筒内噴射量を、前記基本筒内噴射量よりも、前記決定されたポート噴射量から前記基本ポート噴射量を減じた量だけ小さい量に決定するように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記ポート噴射決定手段は、
前記基本筒内噴射終期が前記吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側であると判定された場合であって且つ前記ポート噴射量の減少速度が所定減少速度よりも大きいと判定されたとき、前記減少速度が前記所定減少速度と一致するように前記ポート噴射量を決定し、
前記筒内噴射決定手段は、
前記基本筒内噴射終期が前記吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側であると判定された場合であって且つ前記ポート噴射量の減少速度が前記所定減少速度よりも大きいと判定されたとき、前記筒内噴射量を、前記基本筒内噴射量よりも、前記決定されたポート噴射量から前記基本ポート噴射量を減じた量だけ小さい量に決定するように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関（以下、単に「機関」と称呼することもある。）の吸気弁よりも上流の吸気通路にて燃料を噴射する燃料噴射弁（以下、「ポート噴射弁」と称呼する。）と、燃焼室内（以下、「筒内」と称呼することもある。）にて燃料を直接噴射する燃料噴射弁（以下、「筒内噴射弁」と称呼する。）とを共に備えた機関が広く知られている（例えば、下記特許文献１を参照）。以下、このように、気筒毎にポート噴射弁と筒内噴射弁の２つの燃料噴射弁を備えたシステムを「デュアルインジェクションシステム」と称呼する。
【特許文献１】特開２００６−２８３７５４号公報
【０００３】
このデュアルインジェクションシステムでは、筒内にて直接噴射された燃料が蒸発することで、筒内のガスや燃焼室を構成する部材（シリンダ、ピストン等）が冷却され得る。従って、特に高負荷運転時において、ノッキングの抑制等のために筒内噴射弁からの燃料噴射（以下、単に「筒内噴射」と称呼することもある。）が行われる場合が多い。
【０００４】
ところで、筒内噴射は、排気弁の開弁期間の終期以降の時期にて開始される場合が多い。また、特に高負荷・高回転運転時において筒内噴射が行われる場合には、筒内噴射の期間（即ち、筒内噴射弁の開弁期間）が長くなるとともに、吸気弁の開弁期間の終期が早く到来する。以上より、特に高負荷・高回転運転時においては、筒内噴射が、筒内噴射の開始時期から吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側の時期までに亘って継続される場合が多い。即ち、筒内噴射弁の開弁期間の終期が、吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側に推移し易い。
【０００５】
このように筒内噴射が継続されると以下の問題が発生する。吸気弁の開弁期間において筒内噴射が行われると、筒内へのガスの流入が継続されることに起因して、筒内噴射による燃料は新気と良好に混合され得る。一方、吸気弁の開弁期間の終期以降において筒内噴射が行われると、上記ガスの流入が殆ど発生しないため、筒内噴射による燃料が新気と混合され難い。燃料と新気との混合度合いが小さいと、不完全燃焼の発生等により機関の出力が低下するという事態が発生し得る。
【０００６】
ここで、吸気弁の開弁期間の終期以降に筒内噴射される燃料である、「混合され難い」燃料の量は、筒内噴射の期間の終期が吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側である程度が大きいほどより大きくなる。従って、１サイクルあたりの燃料噴射量の総量が同一であっても、筒内噴射の期間の終期が吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側である程度が大きいほど、機関の出力の低下度合いがより大きくなるなり得る。
【発明の開示】
【０００７】
従って、本発明の目的は、デュアルインジェクションシステムを備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、筒内噴射による燃料のうち「混合され難い」燃料の量を抑制し得、機関の出力の低下度合いを抑制し得るものを提供することにある。
【０００８】
本発明に係る燃料噴射制御装置は、デュアルインジェクションシステムを備えた内燃機関に適用され、前記ポート噴射弁により噴射される燃料の量であるポート噴射量、前記ポート噴射弁の開弁期間の始期、及び終期を、前記内燃機関の運転状態に基づいて、基本ポート噴射量、基本ポート噴射始期、及び基本ポート噴射終期に決定するポート噴射決定手段と、前記筒内噴射弁により噴射される燃料の量である筒内噴射量、前記筒内噴射弁の開弁期間の始期、及び終期を、前記内燃機関の運転状態に基づいて、基本筒内噴射量、基本筒内噴射始期、及び基本筒内噴射終期に決定する筒内噴射決定手段とを備えている。
【０００９】
ここにおいて、基本ポート噴射量、及び基本筒内噴射量は、例えば、機関に供給される混合気の空燃比（以下、単に「空燃比」と称呼することもある。）が狙いとする空燃比である目標空燃比（例えば、理論空燃比）に一致するように決定されてもよい。また、基本ポート噴射始期、及び基本筒内噴射始期は、例えば、排気行程後半の時期、及び吸気行程前半の時期にそれぞれ決定されてもよい。加えて、基本ポート噴射終期は、例えば、基本ポート噴射量と基本ポート噴射始期とに基づいて決定され、基本筒内噴射終期は、例えば、基本筒内噴射量と基本筒内噴射始期とに基づいて決定されてもよい。
【００１０】
この燃料噴射制御装置の特徴は、前記筒内噴射決定手段が、前記基本筒内噴射終期が前記吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側であると判定された場合、前記筒内噴射弁の開弁期間の終期を（前記基本筒内噴射終期に代えて）前記基本筒内噴射終期よりも進角側の時期に決定し、前記筒内噴射量を（前記基本筒内噴射量に代えて）前記基本筒内噴射量よりも所定量だけ小さい量に決定するように構成され、前記ポート噴射決定手段が、前記基本筒内噴射終期が前記吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側であると判定された場合、前記ポート噴射量を（前記基本ポート噴射量に代えて）前記基本ポート噴射量よりも前記所定量だけ大きい量に決定するように構成されたことにある。
【００１１】
ここにおいて、前記基本筒内噴射終期が前記吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側であると判定された場合、筒内噴射弁の開弁時期の始期は（前記基本筒内噴射始期に代えて）前記基本筒内噴射始期よりも進角側の時期に決定されてもよい。また、上述のように決定される筒内噴射弁の開弁時期の終期は、吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側の時期となってもよいし、吸気弁の開弁期間の終期よりも進角側の時期となってもよい。
【００１２】
上記構成によれば、筒内噴射弁の開弁期間の終期が吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側となる程度が小さくされ得る。従って、筒内噴射による燃料のうち「混合され難い」燃料の量が抑制され得る。また、筒内噴射量が基本筒内噴射量よりも所定量だけ小さい量に決定される。即ち、筒内噴射の期間が基本筒内噴射量に対応するものよりも短くなり得る。このため、筒内噴射弁の開弁期間の終期が基本筒内噴射終期よりも進角側の時期に決定されても、筒内噴射弁の開弁期間の始期を基本筒内噴射始期よりも進角側とする程度を、なるべく小さくすることができる。従って、筒内噴射弁の開弁期間の始期が、排気弁の開弁期間の終期よりも進角側となる程度が抑制され得る。
【００１３】
加えて、ポート噴射量は、基本ポート噴射量よりも上記所定量だけ大きい量に決定される。従って、燃料噴射量の総量（即ち、基本ポート噴射量と基本筒内噴射量との和）を変えることなく、「混合され難い」燃料の量が抑制され得るため、機関の出力の低下度合いが抑制され得る。
【００１４】
この燃料噴射制御装置においては、具体的には、例えば、前記筒内噴射決定手段が、前記基本筒内噴射終期が前記吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側であると判定された場合、前記筒内噴射弁の開弁期間の始期を前記基本筒内噴射始期に維持し、前記筒内噴射弁の開弁期間の終期を前記吸気弁の開弁期間の終期と等しい時期に決定し、前記筒内噴射量を、前記基本筒内噴射量よりも前記基本筒内噴射終期と前記吸気弁の開弁期間の終期との間隔に対応する量だけ小さい量に決定するように構成され、前記ポート噴射決定手段が、前記基本筒内噴射終期が前記吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側であると判定された場合、前記ポート噴射量を、前記基本ポート噴射量よりも前記間隔に対応する量だけ大きい量に決定するように構成される。
【００１５】
特に高負荷・高回転運転時においては、基本筒内噴射終期が吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側となる程度が大きくなり易い。従って、高負荷・高回転運転時においては、「混合され難い」燃料の量を抑制する要求が大きいと考えられる。上記構成によれば、燃料噴射量の総量を変えることなく、筒内噴射の期間の終期が吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側に推移することが回避され得、「混合され難い」燃料の量がゼロとなり得る。従って、高負荷・高回転運転時においても、「混合され難い」燃料の量が確実に抑制され得、機関の出力の低下度合いが確実に抑制され得る。
【００１６】
また、基本筒内噴射始期が、例えば、排気弁の開弁期間の終期よりも遅角側の時期に決定されることで、筒内噴射が確実に排気弁の開弁期間の終期以降にて開始され得る。加えて、筒内噴射弁の開弁期間の終期が吸気弁の開弁期間の終期よりも進角側に決定される場合に比して、筒内噴射量の前記基本筒内噴射量からの減少度合いが小さくなり得る。従って、筒内噴射による冷却効果の低下度合いも小さくすることができる。
【００１７】
また、この燃料噴射制御装置においては、前記ポート噴射決定手段が、前記基本筒内噴射終期が前記吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側であると判定された場合であって且つ前記ポート噴射量の変化速度の絶対値が所定変化速度よりも大きいと判定されたとき、前記変化速度の絶対値が前記所定変化速度と一致するように前記ポート噴射量を（前記基本ポート噴射量よりも前記間隔に対応する量だけ大きい量に代えて）決定するよう構成され、前記筒内噴射決定手段が、前記基本筒内噴射終期が前記吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側であると判定された場合であって且つ前記ポート噴射量の変化速度の絶対値が前記所定変化速度よりも大きいと判定されたとき、前記筒内噴射量を（前記基本筒内噴射量よりも前記間隔に対応する量だけ小さい量に代えて）前記基本筒内噴射量よりも、前記決定されたポート噴射量から前記基本ポート噴射量を減じた量だけ小さい量に決定するように構成されてもよい。
【００１８】
本明細書においては、ポート噴射量の変化速度は、ポート噴射量の増大速度が大きいほどより大きい正の値となる値であって、ポート噴射量の減少速度が大きいほどより小さい負の値となる値であるものとする。
【００１９】
一般に、ポート噴射弁から噴射された燃料の一部は、吸気系（吸気管の壁面、吸気弁の傘部等）に付着する。従って、吸気通路においては、ポート噴射弁から噴射されて吸気系に付着しない燃料と、付着していた燃料から蒸発した燃料とが、筒内に流入する。他方、ポート噴射量の増大（減少）に伴って、ポート噴射量に対して吸気系に付着する燃料の量が増大（減少）する傾向がある。従って、ポート噴射量が増大（減少）すると、筒内に流入する燃料の量が目標空燃比を得るための燃料の量よりも小さく（大きく）なり、空燃比が目標空燃比に対してリーン方向（リッチ方向）に偏移し易いという傾向がある。この空燃比の目標空燃比からの偏移程度は、ポート噴射量の変化速度の絶対値が大きいほどより大きくなる。
【００２０】
ここで、前記基本筒内噴射終期が前記吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側であると判定された場合に、「混合され難い」燃料の量を抑制するようにポート噴射量及び筒内噴射量が決定されると、ポート噴射量の変化速度の絶対値が大きくなる場合がある。この場合、空燃比の目標空燃比からの偏移程度が大きくなるという事態が発生し得る。空燃比の目標空燃比からの偏移程度を抑制するという観点から、ポート噴射量の変化速度の絶対値が大きい速度とならないように、ポート噴射量及び筒内噴射量が決定されることが好ましい。
【００２１】
上記構成はかかる知見に基づく。これによれば、前記所定変化速度が、例えば、空燃比の目標空燃比からの偏移程度が適正範囲内の偏移程度となる場合に対応するポート噴射量の変化速度の絶対値に設定され得る。従って、ポート噴射量の変化速度の絶対値が大きくなることが抑制され得、空燃比の目標空燃比からの偏移程度が抑制され得る。
【００２２】
また、この燃料噴射制御装置においては、前記ポート噴射決定手段が、前記基本筒内噴射終期が前記吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側であると判定された場合であって且つ前記ポート噴射量の減少速度が所定減少速度よりも大きいと判定されたとき、前記減少速度が前記所定減少速度と一致するように前記ポート噴射量を決定するよう構成され、前記筒内噴射決定手段が、前記基本筒内噴射終期が前記吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側であると判定された場合であって且つ前記ポート噴射量の減少速度が前記所定減少速度よりも大きいと判定されたとき、前記筒内噴射量を、前記基本筒内噴射量よりも、前記決定されたポート噴射量から前記基本ポート噴射量を減じた量だけ小さい量に決定するように構成されてもよい。
【００２３】
前記基本筒内噴射終期が前記吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側であると判定された場合であって、例えば、ポート噴射量の増大速度が（前記所定変化速度に対応する）所定増大速度よりも大きいと判定されたときに、上記増大速度を小さい速度に制限すると以下に説明する問題が生じる。この場合、筒内噴射量の基本筒内噴射量からの減少度合いが小さくなり得、「混合され難い」燃料の量を十分に抑制することが困難となる事態が発生し得る（図４の右上がりの斜線にて示した部分を参照）。このような事態を回避する観点から、この場合、ポート噴射量の増大速度を制限しないことが好ましい。
【００２４】
一方、前記基本筒内噴射終期が前記吸気弁の開弁期間の終期よりも遅角側であると判定された場合であって、ポート噴射量の減少速度が（前記所定変化速度に対応する）所定減少速度よりも大きいと判定されたときに、上記減少速度を小さい速度に制限しても、「混合され難い」燃料の量は十分に抑制され得る。従って、この場合には、ポート噴射量の減少速度を制限することが好ましい。上記構成はかかる知見に基づく。これによれば、筒内噴射による燃料のうち「混合され難い」燃料の量が十分に抑制されつつ、空燃比の目標空燃比からのリッチ方向への偏移程度が抑制され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明による内燃機関の燃料噴射制御装置の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態にかかる燃料噴射制御装置をデュアルインジェクションシステムを備えた火花点火式多気筒（４気筒）内燃機関１０に適用したシステムの概略構成を示している。この内燃機関１０は、シリンダブロック、シリンダブロックロワーケース、及びオイルパン等を含むシリンダブロック部２０と、シリンダブロック部２０の上に固定されるシリンダヘッド部３０と、シリンダブロック部２０にガソリン混合気を供給するための吸気系統４０と、シリンダブロック部２０からの排気ガスを外部に放出するための排気系統５０とを含んでいる。
【００２７】
シリンダブロック部２０は、シリンダ２１、ピストン２２、コンロッド２３、及びクランク軸２４を含んでいる。ピストン２２はシリンダ２１内を往復動し、ピストン２２の往復動がコンロッド２３を介してクランク軸２４に伝達され、これにより同クランク軸２４が回転するようになっている。シリンダ２１とピストン２２のヘッドは、シリンダヘッド部３０とともに燃焼室２５を形成している。
【００２８】
シリンダヘッド部３０は、燃焼室２５に連通した吸気ポート３１、吸気ポート３１を開閉する吸気弁３２、吸気弁３２を駆動するインテークカムシャフトを含むとともに同インテークカムシャフトの位相角（即ち、吸気弁３２の開閉タイミング）を機関の運転状態に応じて連続的に変更する可変吸気タイミング装置３３、可変吸気タイミング装置３３のアクチュエータ３３ａ、燃焼室２５に連通した排気ポート３４、排気ポート３４を開閉する排気弁３５、排気弁３５を駆動するエキゾーストカムシャフト３６、点火プラグ３７、点火プラグ３７に与える高電圧を発生するイグニッションコイルを含むイグナイタ３８、燃料を吸気ポート３１内にて噴射するポート噴射弁３９Ｐ、燃料を燃焼室２５内にて直接噴射する筒内噴射弁３９Ｃを備えている。
【００２９】
吸気系統４０は、吸気ポート３１に連通し同吸気ポート３１とともに吸気通路を形成するインテークマニホールドを含む吸気管４１、吸気管４１の端部に設けられたエアフィルタ４２、吸気管４１内にあって吸気通路の開口断面積を可変とするスロットル弁４３、及びＤＣモータからなるスロットル弁アクチュエータ４３ａを備えている。
【００３０】
排気系統５０は、排気ポート３４に連通したエキゾーストマニホールド５１、エキゾーストマニホールド５１（実際には、各排気ポート３４に連通したそれぞれのエキゾーストマニホールド５１が集合した集合部）に接続されたエキゾーストパイプ（排気管）５２、エキゾーストパイプ５２に配設（介装）された三元触媒５３を備えている。排気ポート３４、エキゾーストマニホールド５１、及びエキゾーストパイプ５２は、排気通路を構成している。
【００３１】
一方、このシステムは、熱線式エアフローメータ６１、カムポジションセンサ６２、クランクポジションセンサ６３、水温センサ６４、三元触媒５３の上流の排気通路（本例では、上記各々のエキゾーストマニホールド５１が集合した集合部）に配設された空燃比センサ６５を備えている。
【００３２】
熱線式エアフローメータ６１は、吸気管４１内を流れる吸入空気の単位時間あたりの質量流量を検出し、吸入空気流量Gaを表す信号を出力するようになっている。カムポジションセンサ６２は、インテークカムシャフトが９０°回転する毎に（即ち、クランク軸２４が１８０°回転する毎に）一つのパルスを有する信号（Ｇ２信号）を発生するようになっている。この信号は、吸気弁３２の開閉タイミングを表す。クランクポジションセンサ６３は、クランク軸２４が１０°回転する毎に幅狭のパルスを有するとともに同クランク軸２４が３６０°回転する毎に幅広のパルスを有する信号を出力するようになっている。この信号は、運転速度NEを表す。水温センサ６４は、内燃機関１０の冷却水の温度を検出し、冷却水温THWを表す信号を出力するようになっている。空燃比センサ６５は、排ガスの空燃比に応じた電流を出力し、この電流に応じた電圧を出力するようになっている。この出力から排ガスの空燃比が算出される。
【００３３】
電気制御装置７０は、互いにバスで接続されたＣＰＵ７１、ＣＰＵ７１が実行するルーチン（プログラム）、テーブル（ルックアップテーブル、マップ）、及び定数等を予め記憶したＲＯＭ７２、ＣＰＵ７１が必要に応じてデータを一時的に格納するＲＡＭ７３、電源が投入された状態でデータを格納するとともに同格納したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップＲＡＭ７４、並びにＡＤコンバータを含むインターフェース７５等からなるマイクロコンピュータである。
【００３４】
インターフェース７５は、上記センサ６１〜６５に接続され、ＣＰＵ７１にセンサ６１〜６５からの信号を供給するとともに、同ＣＰＵ７１の指示に応じて可変吸気タイミング装置３３のアクチュエータ３３ａ、イグナイタ３８、ポート噴射弁３９Ｐ、筒内噴射弁３９Ｃ、及びスロットル弁アクチュエータ４３ａへ駆動信号を送出するようになっている。
【００３５】
（燃料噴射制御の概要）
次に、上記のように構成された第１実施形態に係る燃料噴射制御装置（以下、「本装置」と云う。）が行う燃料噴射制御の概要について説明する。
【００３６】
本装置では、原則的には、基本噴射割合R（＝（ポート噴射量Fip）/（ポート噴射量Fip＋筒内噴射量Fic）、０≦R≦１）に基づいてポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficが決定される。決定されたポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficに応じて、ポート噴射弁３９Ｐ及び筒内噴射弁３９Ｃのそれぞれの開弁期間が設定される。そして、内燃機関１０の運転状態、設定された開弁期間等に基づいて、ポート噴射弁３９Ｐの開弁期間の始期CAsp及び終期CAepが算出・決定されるとともに、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の始期CAsc及び終期CAecが算出・決定される。
【００３７】
本装置では、このように算出・決定された筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecが、吸気弁３２の開弁期間の終期IVCよりも遅角側であると判定された場合、筒内噴射弁の開弁期間の終期CAecが吸気弁３２の開弁期間の終期IVCと等しい時期となるように、筒内噴射量Ficが再決定される。即ち、この場合、筒内噴射量Ficは、上記基本噴射割合Rに基づく筒内噴射量Ficから所定量だけ減じて得られる量に再決定される。
【００３８】
このように筒内噴射量Ficを決定するのは以下に説明する観点に基づく。上述したように吸気弁３２の開弁期間の終期IVC以降においても筒内噴射が継続されると、吸気弁３２の開弁期間の終期IVC以降、吸気ポート３１から燃焼室２５内へガスが流入しないことに起因して筒内噴射された燃料が新気と混合され難い。このため内燃機関１０の出力が低下するという事態が発生し得る。従って、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecが吸気弁３２の開弁期間の終期IVCよりも遅角側に推移しないよう筒内噴射が制御されることが好ましい。
【００３９】
他方、筒内噴射が排気弁３５の開弁期間の終期EVCよりも遅角側の時期から開始されるよう、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の始期CAscを決定する要求が大きい。また、特に高負荷・高回転運転時においては、筒内噴射量Ficをできるだけ大きい量に決定する（即ち、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間をできるだけ長い期間に設定する）という要求が大きい。以上より、上記基本噴射割合Rに基づく筒内噴射量Ficに対応する筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecが、吸気弁３２の開弁期間の終期IVCよりも遅角側であると判定された場合、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecが吸気弁３２の開弁期間の終期IVCと等しい時期となるように、筒内噴射量Ficが再決定される。
【００４０】
一方、ポート噴射量Fipは、上記基本噴射割合Rに基づくポート噴射量Fipに上記所定量を加えて得られる量に再決定される。これにより、１サイクルあたりの総燃料噴射量を変化させることなく、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecが吸気弁３２の開弁期間の終期IVCよりも遅角側に推移しないよう筒内噴射を制御することができる。以上が本装置が行う燃料噴射制御の概要である。
【００４１】
（実際の作動）
以下、本装置の実際の作動について、図２に示したタイムチャート、及び図３に示したフローチャートを参照しながら説明していく。
【００４２】
図２は、本装置による燃料噴射制御が行われる場合における、アクセルペダルの操作量Accp、ポート噴射量Fip、及び筒内噴射量Ficの変化の一例を示したタイムチャートである。時刻ｔ１以前においては上記操作量Accpが値Accp1に維持され、時刻ｔ１にて上記操作量Accpが値Accp1から値Accp2（＞値Accp1）に増大するものとする。そして、時刻ｔ１以降上記操作量Accpが値Accp2に維持されるものとする。また、時刻ｔ１から十分に時間が経過した時刻ｔ２にて上記操作量Accpが値Accp2から値Accp1に減少し、時刻ｔ２以降上記操作量Accpが値Accp1に維持されるものとする。
【００４３】
なお、本例では、説明を容易にするために、アクセルペダルの操作量Accpのステップ的な変化に応じて、筒内吸入空気量Mcも上記値Accp1に対応する値Mc1から上記値Accp2に対応する値Mc2（＞値Mc1）にステップ的に変化するものとし、それに応じて１サイクルあたりの総燃料噴射量（後述する基本燃料噴射量Fbase）もステップ的に変化するものとする。
【００４４】
加えて、時刻ｔ１の前後及び時刻ｔ２の前後においては、内燃機関１０の運転状態が、基本噴射割合Rがゼロに決定される運転状態（高負荷・高回転運転状態）であるものとする。また、時刻ｔ１以前（時刻ｔ２以降）においては、基本噴射割合Rに基づく筒内噴射量Ficに対応する筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecが、吸気弁３２の開弁期間の終期IVCよりも進角側に推移するものとする。一方、時刻ｔ１以降（時刻ｔ２以前）においては、上記終期CAecが、上記終期IVCよりも遅角側に推移するものとする。
【００４５】
以下、説明の便宜上、「MapX(a1,a2,…)」は、a1,a2,…を引数とする値Xを求めるためのテーブルを表すものとする。また、引数の値がセンサの検出値である場合、現在値が使用される。
【００４６】
ＣＰＵ７１は、図３にフローチャートにより示した燃料噴射制御を行うルーチンを、各気筒のクランク角が各吸気上死点前の所定クランク角度（例えば、ＢＴＤＣ９０°ＣＡ）となる毎に、繰り返し実行するようになっている。従って、任意の気筒のクランク角度が上記所定クランク角度になると、ＣＰＵ７１はステップ３００から処理を開始してステップ３０２に進み、テーブルMapMc(NE,Ga)を利用して、吸気行程にて燃焼室２５内に吸入される空気量である筒内吸入空気量Mcを算出する。
【００４７】
次に、ＣＰＵ７１はステップ３０４に進んで、ステップ３０２にて算出された筒内吸入空気量Mcを現時点において設定されている目標空燃比abyfr（例えば、理論空燃比）で除して得られる値「Mc/abyfr」に、フィードバック係数Kを乗じることで基本燃料噴射量Fbaseを算出する。即ち、基本燃料噴射量Fbaseは、吸気行程において燃焼室２５内に吸入された空気量に対して目標空燃比abyfsを得るための燃料の量に相当する。ここにおいて、フィードバック係数Kは、空燃比センサ６５の出力に基づいて別途図示しないルーチンにて算出される最新値が用いられる。
【００４８】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ３０６に進んで、テーブルMapR(NE,Mc,THW)を利用して、基本噴射割合Rを算出する。上記テーブルMapR(NE,Mc,THW)によれば、基本噴射割合Rは、運転速度NEが大きいほどより小さい値に決定される。これは、運転速度NEが大きいほど燃焼室２５の体積の変化速度が大きいため、筒内噴射による燃料と新気との混合度合いの悪化を抑制しつつ筒内噴射量Ficの割合を大きくできる余裕度が大きくなることに基づく。また、基本噴射割合Rは、筒内吸入空気量Mcが大きいほど、冷却水温THWが高いほど、より小さい値に決定される。これは、筒内吸入空気量Mcが大きいほど燃焼室２５内のガスの圧力が大きいこと、並びに、冷却水温THWが大きいほど燃焼室２５内のガスの温度が高いことに起因してノッキングが発生し易くなるところ、筒内噴射量Ficの割合を大きくすることで燃焼室２５内のガス等を冷却する度合いを大きくして、ノッキングの発生を抑制することに基づく。
【００４９】
続いて、ＣＰＵ７１はステップ３０８に進んで、ステップ３０６にて算出された基本噴射割合Rと、ステップ３０４にて算出された基本燃料噴射量Fbaseと、ステップ３０８内に記載の式とに基づいてポート噴射量Fipを決定する。このステップ３０８にて決定されるポート噴射量Fipが前記基本ポート噴射量に相当する。
【００５０】
次に、ＣＰＵ７１はステップ３１０に進んで、ステップ３０６にて算出された基本噴射割合Rと、ステップ３０４にて算出された基本燃料噴射量Fbaseと、ステップ３１０内に記載の式とに基づいて筒内噴射量Ficを決定する。このステップ３１０にて決定される筒内噴射量Ficが前記基本筒内噴射量に相当する。
【００５１】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ３１２に進んで、ポート噴射弁３９Ｐの開弁期間の終期CAepを算出する。この終期CAepは、ポート噴射弁３９Ｐの開弁期間の始期CAspと、ステップ３０８にて決定されたポート噴射量Fipとに基づいて算出される。なお、本例では、上記始期CAspは、吸気弁３２の開弁期間の始期IVOよりも進角側の時期であって、排気行程後半の所定の時期に設定される。上記始期CAspが一定の時期に維持される場合、ポート噴射量Fipが大きいほど上記終期CAepはより遅角側の時期に算出される。このポート噴射弁３９Ｐの開弁期間の始期CAsp、及び終期CAepが、それぞれ前記基本ポート噴射始期、及び前記基本ポート噴射終期に相当する。
【００５２】
続いて、ＣＰＵ７１はステップ３１４に進んで、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecを算出する。この終期CAecは、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の始期CAscと、ステップ３１０にて決定された筒内噴射量Ficとに基づいて算出される。なお、本例では、上記始期CAscは、排気弁３５の開弁期間の終期EVCよりも遅角側の時期であって、吸気行程前半の所定の時期に設定される。上記始期CAscが一定の時期に維持される場合、筒内噴射量Ficが大きいほど上記終期CAecはより遅角側の時期に算出される。この筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の始期CAsc、及び終期CAecが、それぞれ前記基本筒内噴射始期、及び前記基本筒内噴射終期に相当する。
【００５３】
次に、ＣＰＵ７１はステップ３１６に進んで、吸気弁３２の開弁期間の終期IVCを取得する。ここにおいて、この終期IVCは、運転速度NE及び筒内吸入空気量Mc等に基づいて別途図示しないルーチンにて算出される最新値が用いられる。
【００５４】
続いて、ＣＰＵ７１はステップ３１８に進んで、ステップ３１４にて算出された筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecが、ステップ３１６にて取得された吸気弁３２の開弁期間の終期IVCよりも進角側であるか否かを判定する。ＣＰＵ７１はステップ３１８にて「Ｙｅｓ」と判定する場合、ステップ３９５に直ちに進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００５５】
図２の時刻ｔ１以前においては、ステップ３１８にて「Ｙｅｓ」と判定される。従って、ＣＰＵ７１はステップ３０２〜３１８，３９５の処理を繰り返し実行する。この結果、時刻ｔ１以前、ステップ３０４にて基本燃料噴射量Fbaseが、アクセルペダルの操作量Accpが値Accp1である場合に対応する（値Mc1に対応する）値Fbase1に決定される。ステップ３０６にて基本噴射割合Rがゼロに算出され、ステップ３０８，３１０にてポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficが、それぞれゼロ及び上記値Fbase1と等しい量に決定される。即ち、基本燃料噴射量Fbaseの燃料の噴射が、筒内噴射のみにより達成される。なお、この場合、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecは、吸気弁３２の開弁期間の終期IVCよりも進角側に推移するため、同終期IVC以降に筒内噴射される燃料（即ち、上記「混合され難い」燃料）の量はゼロである。従って、筒内噴射による燃料と新気との混合度合いが悪化する事態は回避され得る。
【００５６】
図２の時刻ｔ１が到来すると、ステップ３０４にて基本燃料噴射量Fbaseが、アクセルペダルの操作量Accpが値Accp2である場合に対応する（値Mc2（＞値Mc1）に対応する）値Fbase2（＞値Fbase1）に決定される。従って、ステップ３１０にて筒内噴射量Ficが上記値Fbase2に決定され、ステップ３１４にて筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecが吸気弁３２の開弁期間の終期IVCよりも遅角側の時期に算出される。
【００５７】
従って、上記処理を繰り返し実行していたＣＰＵ７１は、ステップ３１８に進んだとき「Ｎｏ」と判定してステップ３２０に進むようになる。ＣＰＵ７１はステップ３２０に進んで、ステップ３１４にて算出された筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAec（に対応するクランク角度）から、ステップ３１６にて取得された吸気弁３２の開弁期間の終期IVC（に対応するクランク角度）を減じて得られるクランク角度差ΔCAを算出する。なお、本明細書においては、クランク角度が遅角側であるほどクランク角度はより大きい値になるものとする。
【００５８】
次に、ＣＰＵ７１はステップ３２２に進んで、テーブルMapΔFi(NE,ΔCA)を利用してクランク角度差相当噴射量ΔFiを算出する。テーブルMapΔFi(NE,ΔCA)によれば、クランク角度差相当噴射量ΔFiは、ステップ３２０にて算出されたクランク角度差が大きいほどより大きい量に算出される。また、クランク角度差相当噴射量ΔFiは、運転速度NEが小さいほどより大きい値に算出される。これは、運転速度NEが小さいほど単位クランク角度あたりの時間間隔が長いことに基づく。このクランク角度差相当噴射量ΔFiが「前記基本筒内噴射終期と前記吸気弁の開弁期間の終期との間隔に対応する量」に相当し、また、上述した「混合され難い」燃料の量にも相当する。
【００５９】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ３２４に進んで、ポート噴射量Fipを、ステップ３０８にて決定されたポート噴射量Fipにステップ３２２にて算出されたクランク角度差相当噴射量ΔFiを加えて得られる量に再決定する。
【００６０】
続いて、ＣＰＵ７１はステップ３２６に進んで、筒内噴射量Ficを、ステップ３１０にて決定された筒内噴射量Ficからステップ３２２にて算出されたクランク角度差相当噴射量ΔFiを減じて得られる量に再決定する。
【００６１】
次に、ＣＰＵ７１はステップ３２８に進んで、ポート噴射弁３９Ｐの開弁期間の終期CAepを、ステップ３１２にて算出された終期CAepにステップ３２０にて算出されたクランク角度差ΔCAを加えて得られる値に対応する時期（即ち、ステップ３１２にて算出された終期CAepよりもクランク角度差ΔCAだけ遅角側の時期）に再設定する。なお、ポート噴射弁３９Ｐの開弁期間の始期CAspは再設定されず、上記吸気弁３２の開弁期間の始期IVOよりも進角側の時期であって、排気行程後半の所定の時期に維持される。ステップ３０８，３１２，３１８，３２４，３２８が前記ポート噴射決定手段の一部に対応する。
【００６２】
次に、ＣＰＵ７１はステップ３３０に進んで、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecを、ステップ３１４にて算出された終期CAecにステップ３１６にて取得された吸気弁３２の開弁期間の終期IVCと等しい時期に再設定する。なお、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の始期CAscは再設定されず、上記排気弁３５の開弁期間の終期EVCよりも遅角側の時期であって、吸気行程前半の所定の時期に維持される。そして、ＣＰＵ７１はステップ３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。ステップ３１０，３１４，３１８，３２６，３３０が前記筒内噴射決定手段の一部に対応する。
【００６３】
図２の時刻ｔ１以降、ＣＰＵ７１はステップ３０２〜３１８，３２０〜３９５の処理を繰り返し実行する。この結果、時刻ｔ１以降、ポート噴射量Fipは、ステップ３０８にてゼロに決定された後、ステップ３２４にてクランク角度差相当噴射量ΔFiと等しい量に再決定される。筒内噴射量Ficは、ステップ３１０にて上記値Fbase2と等しい量に決定された後、ステップ３２６にて上記値Fbase2からクランク角度差相当噴射量ΔFiを減じて得られる量に再決定される。
【００６４】
即ち、上記値Fbase2のうち図２の斜線で示した部分に相当する燃料の量が、上記吸気弁３２の開弁期間の終期IVC以降に筒内噴射される燃料の量（即ち、上記「混合され難い」燃料）に対応する。上記斜線で示した部分に相当する燃料の量が、筒内噴射量Ficからポート噴射量Fipへ移し変えられることで、上記値Fbase2の燃料の噴射が、筒内噴射弁３９Ｃからの噴射とポート噴射弁３９Ｐからの噴射とによって達成される。
【００６５】
また、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecが吸気弁３２の開弁期間の終期IVCと等しい時期に設定される。以上より、吸気弁３２の開弁期間の終期IVC以降に筒内噴射される燃料の量（即ち、上記「混合され難い」燃料）がゼロとなり得る。従って、筒内噴射による燃料と新気との混合度合いが悪化する事態は回避され得る。
【００６６】
図２の時刻ｔ２が到来すると、上記処理を繰り返し実行していたＣＰＵ７１は、ステップ３１８に進んだとき「Ｙｅｓ」と判定してステップ３９５に直ちに進むようになり、時刻ｔ２以降、時刻ｔ１以前と同様、ＣＰＵ７１はステップ３０２〜３１８，３９５の処理を繰り返し実行する。この結果、時刻ｔ２以降、ステップ３０８，３１０にてポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficが、それぞれゼロ及び値Fbase1に決定される。この場合も、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecは、吸気弁３２の開弁期間の終期IVCよりも進角側に推移するため、筒内噴射による燃料と新気との混合度合いが悪化する事態は回避され得る。
【００６７】
以上、説明したように、第１実施形態に係る燃料噴射制御装置によれば、基本噴射割合Rに基づく筒内噴射量Fic（＝(1−R）・Fbase）に対応する筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecが、吸気弁３２の開弁期間の終期IVCよりも遅角側であると判定された場合、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecが上記終期IVCと等しい時期に再設定されるとともに、筒内噴射量Ficが基本噴射割合Rに基づく筒内噴射量Ficよりもクランク角度差相当噴射量ΔFiだけ小さい量に再決定される。従って、上述したように筒内噴射による燃料と新気との混合度合いが悪化する事態は回避され得る。
【００６８】
また、ポート噴射量Fipが、基本噴射割合Rに基づくポート噴射量Fip（＝R・Fbase）よりも上記クランク角度差相当噴射量ΔFiだけ大きい量に再決定される。従って、１サイクルあたりの総燃料燃料量が基本燃料噴射量Fbaseと等しい量に維持される。以上より、内燃機関１０の出力が低下するという事態を回避することができる。
【００６９】
加えて、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の始期CAscは、常に上記排気弁３５の開弁期間の終期EVCよりも遅角側の時期であって、吸気行程前半の所定の時期に維持される。従って、筒内噴射が確実に上記終期EVC以降にて開始され得る。更に、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecが吸気弁３２の開弁期間の終期IVCよりも進角側に再設定される場合に比して、再決定された筒内噴射量Ficの上記値「(1−R）・Fbase」からの減少度合いが小さくなり得る。従って、上記「混合され難い」燃料の量をゼロとしつつ、筒内噴射による冷却効果の低下度合いも小さくすることができる。
【００７０】
本発明は上記第１実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記第１実施形態においては、ステップ３１８内に記載の条件が成立しないと判定された場合、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecが、吸気弁３２の開弁期間の終期IVCと等しい時期に再設定されていたが、これに代えて、吸気弁３２の開弁期間の終期IVCよりも進角側の時期に再設定されてもよい。また、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecが、ステップ３１４にて算出される終期CAecよりも進角側となるクランク角度の範囲内において、吸気弁３２の開弁期間の終期IVCよりも遅角側の時期に再設定されてもよい。
【００７１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る燃料噴射制御装置について説明する。この第２実施形態では、ポート噴射量Fipの変化速度の絶対値が超えるべきでない上限変化速度よりも大きくなると判定された場合、ポート噴射量Fipの変化速度の絶対値が上記上限変化速度と一致するようにポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficが再決定される。第２実施形態は、この点においてのみ上記第１実施形態と異なる。
【００７２】
このようにポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficを決定する理由について説明する。上述したようにポート噴射量Fipが増大（減少）すると、ポート噴射量Fipに対する吸気系（吸気管４１の壁面、吸気弁３２の傘部等）に付着する燃料の量が増大（減少）することに起因して、空燃比が目標空燃比abyfrに対してリーン方向（リッチ方向）に偏移し易いという傾向がある。この空燃比の目標空燃比abyfrからの偏移程度は、ポート噴射量Fipの変化速度の絶対値が大きいほどより大きくなる。従って、ポート噴射量Fipの変化速度の絶対値が大きい速度とならないように、ポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficが決定されることが好ましい。
【００７３】
係る知見に基づき、本例では、ポート噴射量Fipの変化速度の上限速度が、空燃比の目標空燃比abyfrからの偏移程度が適正範囲内の偏移程度となる場合に対応する変化速度の絶対値に設定される。これにより、空燃比の目標空燃比abyfrからの偏移程度が抑制され得る。以上がポート噴射量Fipの変化速度を制限する理由である。
【００７４】
以下、第２実施形態の上記第１実施形態とは異なる点についてのみ、図２に対応する図４のタイムチャート、及び図３に対応する図５及び図６のフローチャートを参照しながら説明する。図４における時刻ｔ１，ｔ２は、図２における時刻ｔ１，ｔ２に対応している。また、第２実施形態に係る燃料噴射制御装置のＣＰＵ７１は、図５及び図６にフローチャートにより示した一連のルーチンを、図３のルーチンに代えて実行する。図５及び図６に示した一連のルーチンにおいて図３のルーチンと同じステップについては、同じステップ番号を付することでそれらの説明に代える。
【００７５】
図５及び図６に示した一連のルーチンは、図３のルーチンにステップ５０２〜５１２を追加した点のみが図３のルーチンと異なる。ステップ５０２では、ステップ３０８又はステップ３２４にて決定されたポート噴射量Fipから、前回の本ルーチン実行時に後述するステップ５１２にて更新されたポート噴射量前回値Fipbを減じた値の絶対値が、ポート噴射量上限変化量ΔFipthよりも大きいか否かが判定される。ここにおいて、ポート噴射量上限変化量ΔFipthは、上記上限変化速度に対応するように設定される、本ルーチンの実行間隔に対するポート噴射量Fipの変化量の絶対値である。このポート噴射量上限変化量ΔFipthは、運転速度NEが大きいほど本ルーチンの実行間隔が小さいため、より小さい値に設定される。
【００７６】
ステップ５０２にて「Ｙｅｓ」と判定される場合、ステップ５０４〜５１２の処理が順に実行される。ステップ５０４では、ステップ５０４内に記載の式に基づいてポート噴射量Fipが再決定される。ここにおいて、sgn(Fip−Fipb)は、値「Fip−Fipb」が正の値、負の値、及びゼロであるとき、それぞれ「１」、「−１」、及び「０」となるサイン関数（符号関数）である。
【００７７】
ステップ５０６では、筒内噴射量Ficが、ステップ３０４にて算出された基本燃料噴射量Fbaseからステップ５０４にて再決定されたポート噴射量Fipを減じて得られる値に決定される。ステップ５０８では、ポート噴射弁３９Ｐの開弁期間の始期CAsp、及びステップ５０４にて再決定されたポート噴射量Fipに基づいてポート噴射弁３９Ｐの開弁期間の終期CAepが算出・再設定される。ステップ５１０では、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の始期CAsc、及びステップ５０６にて再決定された筒内噴射量Ficに基づいて筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecが算出・再設定される。
【００７８】
なお、本例においても、ポート噴射弁３９Ｐ及び筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の始期CAsp、及びCAscは再設定されず、上記吸気弁３２の開弁期間の始期IVOよりも進角側の時期であって排気行程後半の所定の時期、及び上記排気弁３５の開弁期間の終期EVCよりも遅角側の時期であって吸気行程前半の所定の時期にそれぞれ維持される。
【００７９】
ステップ５１２では、ポート噴射量前回値Fipbがステップ５０４にて再決定されたポート噴射量Fipに更新される。また、ステップ５０２にて「Ｎｏ」と判定される場合、直ちにステップ５１２の処理が実行される。この場合、ステップ５１２では、ポート噴射量前回値Fipbがステップ３０８又はステップ３２４にて決定されたポート噴射量Fipに更新される。ステップ３０８，３１２，３１８，３２４，３２８，５０２，５０４，５０８が前記ポート噴射決定手段の一部に対応する。また、ステップ３１０，３１４，３１８，３２６，３３０，５０２，５０６，５１０が前記筒内噴射決定手段の一部に対応する。
【００８０】
図４の時刻ｔ１以前においては、ステップ３１８にて「Ｙｅｓ」と判定されてステップ５０２の条件が成立しているか否かが判定される。この場合、ステップ３０８にて決定されたポート噴射量Fip、及びポート噴射量前回値Fipbはゼロであるため、ステップ５０２にて「Ｎｏ」と判定される。そして、ステップ５１２にてポート噴射量前回値Fipbはゼロに更新される。即ち、第２実施形態に係るＣＰＵ７１は、ステップ３０２〜３１８，５０２，５１２，５９５の処理を繰り返し実行する。この結果、時刻ｔ１以前、ポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficは、ゼロ及び上記値Fbase1に維持される。
【００８１】
図４の時刻ｔ１が到来すると、上記処理を繰り返し実行していたＣＰＵ７１は、ステップ３１８に進んだとき「Ｎｏ」と判定してステップ３２０〜３３０に順に進んだ後、ステップ５０２に進むようになる。この場合、ステップ３２４にて決定されたポート噴射量Fipは上記値ΔFiと等しい量であるため、値「Fip（＝ΔFi）−Fipb（＝０）」はその絶対値が上記ポート噴射量上限変化量ΔFipthよりも大きい正の値となる。従って、ステップ５０２にて「Ｙｅｓ」と判定されて、ステップ５０４以降の処理が実行される。時刻ｔ１では、ポート噴射量Fipがゼロであるため、筒内噴射量Ficが値Fbase2と等しい量に決定される（ステップ５０６を参照）。ステップ５０６の値「Fbase−Fip」が、「前記基本筒内噴射量よりも、前記決定されたポート噴射量から前記基本ポート噴射量を減じた量だけ小さい量」に相当する。
【００８２】
時刻ｔ１以降、ＣＰＵ７１は、ステップ３０２〜３１８，３２０〜３３０，５０２，５０４〜５９５の処理を繰り返し実行する。この結果、ポート噴射量Fipは値「Fipb＋ΔFipth」に再決定されていく（ステップ５０４を参照）。これにより、ポート噴射量Fipは、上記第１実施形態におけるステップ的なポート噴射量Fipの増大（図４の破線を参照）に対して、遅れをもってゼロから値ΔFiに向かって増大していく。一方、筒内噴射量Ficは、上記値Fbase2から値「Fbase2−ΔFi」に向かって減少していく。即ち、上記第１実施形態に対して、本例では、図４の右上がり斜線で示した部分に相当する燃料の量が、ポート噴射量Fipから筒内噴射量Ficへ移し変えられる。このポート噴射量Fipの増大速度は上記上限変化速度に一致し得る。従って、空燃比の目標空燃比abyfrからのリーン方向への偏移程度が抑制され得る。他方、時刻ｔ１以降、ステップ５１２にて更新されるポート噴射量前回値Fipbも増大していくことで、値「Fip（＝ΔFi）−Fipb」も減少していく。
【００８３】
値「Fip（＝ΔFi）−Fipb」の絶対値が上記ポート噴射量上限変化量ΔFipth以下となる、図４の時刻ｔ３が到来すると、上記処理を繰り返し実行していたＣＰＵ７１は、ステップ５０２に進んだとき「Ｎｏ」と判定して直ちにステップ５１２に進むようになる。従って、ポート噴射量Fipが上記値ΔFiと等しい量に決定される。また、筒内噴射量Ficが上記値「Fbase2−ΔFi」と等しい量に決定される。時刻ｔ３以降、ＣＰＵ７１は、ステップ３０２〜３１８，３２０〜３３０，５０２，５１２，５９５の処理を繰り返し実行する。この結果、ポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficが、それぞれ上記値ΔFi及び上記値「Fbase2−ΔFi」に維持される。
【００８４】
図４の時刻ｔ２が到来すると、上記処理を繰り返し実行していたＣＰＵ７１は、ステップ３１８に進んだとき「Ｙｅｓ」と判定してステップ５０２に進むようになる。この場合、ステップ３０８にて決定されたポート噴射量Fipはゼロであるため、値「Fip（＝０）−Fipb（＝ΔFi）」はその絶対値が上記ポート噴射量上限変化量ΔFipthよりも大きい負の値となる。従って、ステップ５０２にて「Ｙｅｓ」と判定されて、ステップ５０４以降の処理が実行される。時刻ｔ２では、ポート噴射量Fipが上記値ΔFiであるため、筒内噴射量Ficが値「Fbase1−ΔFi」と等しい量に決定される（ステップ５０６を参照）。
【００８５】
時刻ｔ２以降、ＣＰＵ７１は、ステップ３０２〜３１８，３２０〜３３０，５０２，５０４〜５９５の処理を繰り返し実行する。この結果、ポート噴射量Fipは値「Fipb−ΔFipth」に再決定されていく（ステップ５０４を参照）。これにより、ポート噴射量Fipは、上記第１実施形態におけるステップ的なポート噴射量Fipの減少（図４の破線を参照）に対して、遅れをもって値ΔFiからゼロに向かって減少していく。一方、筒内噴射量Ficは、上記値「Fbase1−ΔFi」から上記値Fbase1に向かって増大していく。即ち、上記第１実施形態に対して、本例では、図４の左上がり斜線で示した部分に相当する燃料の量が、筒内噴射量Ficからポート噴射量Fipへ移し変えられる。このポート噴射量Fipの減少速度は上記上限変化速度に一致し得る。従って、空燃比の目標空燃比abyfrからのリッチ方向への偏移程度が抑制され得る。他方、時刻ｔ２以降、ステップ５１２にて更新されるポート噴射量前回値Fipbも減少していくことで、値「Fip（＝０）−Fipb」も増大していく。
【００８６】
値「Fip（＝０）−Fipb」の絶対値が上記ポート噴射量上限変化量ΔFipth以下となる、図４の時刻ｔ４が到来すると、上記処理を繰り返し実行していたＣＰＵ７１は、ステップ５０２に進んだとき「Ｎｏ」と判定して直ちにステップ５１２に進むようになる。従って、ポート噴射量Fipがゼロに決定される。また、筒内噴射量Ficが上記値Fbase1と等しい量に決定される。時刻ｔ４以降、ＣＰＵ７１は、ステップ３０２〜３１８，５０２，５１２，５９５の処理を繰り返し実行する。この結果、ポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficが、それぞれゼロ及び上記値Fbase1に維持される。
【００８７】
以上、説明したように、第２実施形態に係る燃料噴射制御装置によれば、ポート噴射量Fipの変化速度の絶対値が上記上限速度よりも大きいと判定された場合、ポート噴射量Fipの変化速度の絶対値が上記上限速度と一致するようにポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficが再決定される。従って、空燃比の目標空燃比abyfrからの偏移程度が抑制され得る。
【００８８】
また、第２実施形態によれば、基本噴射割合Rに基づく筒内噴射量Fic（＝（1−R）・Fbase）に係る筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecが、吸気弁３２の開弁期間の終期IVCよりも遅角側であると判定された場合であって、ポート噴射量Fipの増大速度が上記上限速度よりも大きいと判定されたとき、ポート噴射量Fipが遅れをもって増大していくとともに、上記終期IVC以降に筒内噴射される燃料（即ち、上記「混合され難い」燃料）の量も遅れをもってゼロに向かって減少していく（図４の右上がりの斜線で示した部分を参照）。従って、例えば、上記終期CAecが上記終期IVCよりも遅角側であると判定された場合であっても、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecが同じ時期に維持される形態（例えば、図２の破線を参照）に比して、筒内噴射による燃料と新気との混合度合いが悪化することを抑制できる。
【００８９】
本発明は上記第２実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記第２実施形態においては、ポート噴射量Fipの変化速度の絶対値が上記上限速度よりも大きいと判定された場合、増大速度及び減少速度の両方が上記上限速度と一致するようにポート噴射量Fipが決定されていたが、これに代えて、上述のように判定された場合、増大速度のみ上記上限速度と一致させ減少速度を制限せずにポート噴射量Fipが決定されてもよい。
【００９０】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る燃料噴射制御装置について説明する。この第３実施形態では、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecが吸気弁３２の開弁期間の終期IVCよりも遅角側であると判定された場合において、ポート噴射量Fipが増大傾向にあるときには、ポート噴射量Fipの増大速度を制限することなくポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficが決定される。第３実施形態は、この点においてのみ上記第２実施形態と異なる。
【００９１】
即ち、第３実施形態では、上記終期CAecが上記終期IVCよりも進角側であると判定された場合であってポート噴射量Fipの変化速度の絶対値が上記上限速度よりも大きいと判定されたときに、ポート噴射量Fipの変化速度の絶対値が上記上限速度に一致するようにポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficが再決定される。また、上記終期CAecが上記終期IVCよりも遅角側であると判定された場合であってポート噴射量Fipの減少速度が上記上限速度よりも大きいと判定されたときに、ポート噴射量Fipの減少速度が上記上限速度に一致するようにポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficが再決定される。
【００９２】
このようにポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficを決定する理由について説明する。上記第２実施形態においては、上記終期CAecが上記終期IVCよりも遅角側であると判定された場合であってポート噴射量Fipの増大速度が上記上限速度よりも大きいと判定されたとき、ポート噴射量Fipの増大速度が制限される一方、上記終期IVC以降に筒内噴射される燃料の量が一旦ゼロよりも大きい値に増大する（図４の時刻ｔ１、及び右上がりの斜線で示した部分を参照）。即ち、上記終期IVC以降に筒内噴射される燃料の量が直ちにゼロになり難い。従って、空燃比の目標空燃比abyfrからのリーン方向への偏移程度が抑制され得るものの、筒内噴射による燃料と新気との混合度合いの悪化を確実に抑制することが困難となる。
【００９３】
上記終期IVC以降に筒内噴射される燃料の量をゼロに維持して、上記混合度合いの悪化を確実に抑制することを優先させるためには、上述の場合、ポート噴射量Fipの増大速度を制限しないことが好ましい。
【００９４】
一方、上記終期CAecが上記終期IVCよりも遅角側であると判定された場合であってポート噴射量Fipが増大傾向にあるとき以外の場合においては、上記終期IVC以降に筒内噴射される燃料の量はゼロに維持され得る。従って、この場合には、空燃比の目標空燃比abyfrからの偏移程度を抑制するために、ポート噴射量Fipの変化速度の絶対値を制限することが好ましい。以上が上述のようにポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficを決定する理由である。
【００９５】
以下、第３実施形態の上記第２実施形態とは異なる点についてのみ、図４に対応する図７のタイムチャート、及び図６に対応する図８のフローチャートを参照しながら説明する。図７における時刻ｔ１，ｔ２，ｔ４は、図４における時刻ｔ１，ｔ２，ｔ４に対応している。また、第３実施形態に係る燃料噴射制御装置のＣＰＵ７１は、図５及び図６に示した一連のルーチンの後半部である図６のルーチンを、図８にフローチャートにより示したルーチンに置換えた一連のルーチンを実行する。図８において図６のルーチンと同じステップについては、同じステップ番号を付することでそれらの説明に代える。
【００９６】
図８に示したルーチンは、図６のルーチンにステップ８０２，８０４を追加し、ステップ３１８にて「Ｎｏ」と判定される場合にはステップ５０２，５０４の処理が実行されないようになっている点のみが図６のルーチンと異なる。ステップ８０２では、前回の本ルーチン実行時にステップ５１２にて更新されたポート噴射量前回値Fipbから、ステップ３２４にて決定されたポート噴射量Fipを減じた値が、上記ポート噴射量上限変化量ΔFipthよりも大きいか否かが判定される。
【００９７】
ステップ８０２にて「Ｙｅｓ」と判定される場合、ステップ８０４の処理が実行された後、ステップ５０６以降の処理が実行される。ステップ８０４では、ポート噴射量Fipが、上記ポート噴射量前回値Fipbから上記ポート噴射量上限変化量ΔFipthを減じて得られる量に決定される。
【００９８】
また、ステップ８０２にて「Ｎｏ」と判定される場合、直ちにステップ５１２の処理が実行される。この場合、ステップ５１２では、ポート噴射量前回値Fipbがステップ３２４にて決定されたポート噴射量Fipに更新される。ステップ３０８，３１２，３１８，３２４，３２８，５０２，５０４，５０８，８０２，８０４が前記ポート噴射決定手段の一部に対応する。また、ステップ３１０，３１４，３１８，３２６，３３０，５０２，５０６，５１０が前記筒内噴射決定手段の一部に対応する。
【００９９】
図７の時刻ｔ１が到来すると、ステップ３０２〜３１８，５０２，５１２，８９５の処理を繰り返し実行していたＣＰＵ７１は、ステップ３１８に進んだとき「Ｎｏ」と判定してステップ３２０〜３３０に順に進んだ後、ステップ８０２に進むようになる。この場合、ステップ３２４にて決定されたポート噴射量Fipは上記値ΔFiと等しい量であるため、値「Fipb（＝０）−Fip（＝ΔFi）」は上記ポート噴射量上限変化量ΔFipthよりも小さい負の値となる。従って、ステップ８０２にて「Ｎｏ」と判定されて、ステップ５１２以降の処理が実行される。ステップ５１２では、ポート噴射量前回値Fipbがステップ３２４にて決定されたポート噴射量Fip（＝ΔFi）に更新される。この結果、時刻ｔ１にてポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficは、それぞれステップ３２４，３２６にて決定された値ΔFi及び値「Fbase2−ΔFi」に決定される。
【０１００】
時刻ｔ１以降、値「Fipb−Fip」がゼロとなるためステップ８０２にて「Ｎｏ」と判定され、ＣＰＵ７１は、ステップ３０２〜３１８，３２０〜３３０，８０２，５１２，８９５の処理を繰り返し実行する。この結果、ポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficは、値ΔFi及び値「Fbase2−ΔFi」に維持される。即ち、上記第２実施形態に対して、本例では、図７の右上がり斜線で示した部分に相当する燃料の量が、筒内噴射量Ficからポート噴射量Fipへ移し変えられる。従って、吸気弁３２の開弁期間の終期IVC以降に筒内噴射される燃料（即ち、上記「混合され難い」燃料）の量はゼロに維持される。この結果、筒内噴射による燃料と新気との混合度合いの悪化が確実に抑制され得る。
【０１０１】
また、時刻ｔ２以降においては、ポート噴射量Fipの減少速度が上記上限速度に一致するようにポート噴射量Fipが決定されるため、上記第２実施形態と同様、空燃比の目標空燃比abyfrからのリッチ方向への偏移程度が抑制され得る。
【０１０２】
なお、ステップ８０２にて「Ｙｅｓ」と判定される場合（即ち、ステップ３１４にて算出された筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecが吸気弁３２の開弁期間の終期IVCよりも遅角側であると判定され、且つ、ポート噴射量Fipの減少速度が上記上限速度よりも大きいと判定された場合）、ステップ８０４にてポート噴射量Fipが値「Fipb−ΔFipth」に再決定され、ステップ５０６にて筒内噴射量Ficが値「Fbase−Fip」に再決定される。この場合、この再決定されたポート噴射量Fipは、ステップ３２４にて決定された量よりも大きくなる。これに応じて、上記再決定された筒内噴射量Ficは、ステップ３２６にて決定された量よりも小さくなる。
【０１０３】
従って、この場合には、吸気弁３２の開弁期間の終期IVC以降に筒内噴射される燃料（即ち、上記「混合され難い」燃料）の量はゼロに維持されつつ、ポート噴射量Fipの減少速度が上記上限速度に一致する。この結果、筒内噴射による燃料と新気との混合度合いの悪化が確実に抑制され得つつ、空燃比の目標空燃比からのリッチ方向への偏移が抑制され得る。
【０１０４】
以上、説明したように、第３実施形態に係る燃料噴射制御装置によれば、筒内噴射弁３９Ｃの開弁期間の終期CAecが吸気弁３２の開弁期間の終期IVCよりも遅角側であると判定された場合において、ポート噴射量Fipの減少速度が上記上限速度よりも大きいと判定されたときにはポート噴射量Fipの減少速度が上記上限速度と一致するようにポート噴射量Fipが決定され、ポート噴射量Fipの減少速度が上記上限速度よりも大きいと判定されないときには、ポート噴射量Fipの変化速度が制限されないようにポート噴射量Fipが決定される。
【０１０５】
これにより、筒内噴射量Ficは、吸気弁３２の開弁期間の終期IVC以降に筒内噴射される燃料（即ち、上記「混合され難い」燃料）の量がゼロとなる量に決定される。この結果、筒内噴射による燃料と新気との混合度合いの悪化が確実に抑制され得る。また、空燃比の目標空燃比からのリッチ方向への偏移も抑制され得る。
【０１０６】
本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記各実施形態においては、基本噴射割合Rに基づいて決定されるポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficに代えて最終的なポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficが再決定されているが、これに代えて、基本噴射割合Rに代えてポート噴射量Fipと筒内噴射量Ficとの割合が再決定されることで、最終的なポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficが決定されてもよい。
【０１０７】
加えて、上記各実施形態においては、基本噴射割合Rとして、値「Fip/(Fip＋Fic)」が採用されて構成されているが、これに代えて、値「Fic/(Fip＋Fic)」、値「Fip/Fic」、値「Fic/Fip」等が採用されて構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料噴射制御装置を火花点火式多気筒内燃機関に適用したシステムの概略構成である。
【図２】図１に示した燃料噴射制御装置により燃料噴射制御が行われる場合における、アクセルペダルの操作量、ポート噴射量、及び筒内噴射量の変化の一例を示したタイムチャートである。
【図３】図１に示したＣＰＵが実行する燃料噴射制御を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係る燃料噴射制御装置により燃料噴射制御が行われる場合における、アクセルペダルの操作量、ポート噴射量、及び筒内噴射量の変化の一例を示したタイムチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係る燃料噴射制御装置のＣＰＵが実行する燃料噴射制御を行うためのルーチンの前半部を示したフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態に係る燃料噴射制御装置のＣＰＵが実行する燃料噴射制御を行うためのルーチンの後半部を示したフローチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態に係る燃料噴射制御装置により燃料噴射制御が行われる場合における、アクセルペダルの操作量、ポート噴射量、及び筒内噴射量の変化の一例を示したタイムチャートである。
【図８】本発明の第３実施形態に係る燃料噴射制御装置のＣＰＵが実行する燃料噴射制御を行うためのルーチンの後半部を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０９】
１０…内燃機関、２５…燃焼室、３１…吸気ポート、３２…吸気弁、３９Ｐ…ポート噴射弁、３９Ｃ…筒内噴射弁、７０…電気制御装置、７１…ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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