JP2002295296A - 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】燃料噴射弁の燃料噴射形態が一括噴射と分割噴
射との間で切り替えられることに起因した回転変動の発
生を抑制する。 【解決手段】電子制御装置３０は、機関運転状態に応じ
て要求される要求燃料噴射量を算出する。電子制御装置
３０は、この要求燃料噴射量を一括して吸気行程に噴射
する一括噴射と同要求燃料噴射量を分割して吸気行程に
噴射する分割噴射との間で燃料噴射弁１４の燃料噴射形
態を切り替え制御する。電子制御装置３０は、要求燃料
噴射量に基づいて燃料噴射形態を分割噴射に設定可能か
否かを各気筒＃１〜＃４毎に判断する。そして、電子制
御装置３０は、全気筒＃１〜＃４のうち少なくとも一気
筒について燃料噴射形態を分割噴射に設定可能ではない
旨の判断がなされるときに、燃料噴射形態が分割噴射に
設定されるのを全気筒＃１〜＃４について禁止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、燃料噴射弁から
気筒内に燃料を直接噴射供給する筒内噴射式内燃機関の
燃料噴射制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料噴射弁から気筒内に燃料を直接噴射
するようにした筒内噴射式内燃機関では、機関低温時に
おいて噴射燃料の霧化が促進され難く、その拡散性が悪
化する傾向がある。そして、このように噴射燃料の拡散
性が悪化することに起因して燃焼状態の不安定化、ひい
てはスモークの増大や機関出力の低下等々を招くことが
ある。

【０００３】そこで従来では、例えば特開平１１−６２
６８０号公報や特開２０００−４５８４０号公報にみら
れるように、こうした機関低温時には機関負荷等、機関
運転状態に応じて要求される量の燃料（要求燃料噴射
量）を燃料噴射弁から一括して噴射するのではなく、こ
れを吸気行程の前期と後期とに分割して噴射するように
している。このように燃料噴射弁の燃料噴射形態を一括
噴射から分割噴射に切り替えることにより、噴射燃料の
霧化が促進され難い機関低温時であっても、同噴射燃料
の良好な拡散性を確保することができるようになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、アイドル運
転時等に要求燃料噴射量が少なくなると、分割噴射に際
して各燃料噴射の燃料噴射量が燃料噴射弁において制御
可能な最小噴射量よりも少なくなることがあり、この場
合には要求燃料噴射量と等しい量の燃料を分割噴射によ
って噴射することができなくなる。従って、燃料噴射弁
の燃料噴射形態を設定するに際しては、要求燃料噴射量
に基づいて同燃料噴射形態を分割噴射に設定可能か否か
を予め判断し、設定可能である旨の判断のもと同分割噴
射を実行するようにするのが望ましい。

【０００５】しかしながら、このように要求燃料噴射量
に基づいて燃料噴射形態を分割噴射に設定可能か否かを
判断するようにした場合、以下のような不都合も無視で
きないものとなる。

【０００６】即ち、内燃機関の回転速度が各気筒間で変
動することがあると、この回転変動により生じる機関負
荷の変動に合わせて要求燃料噴射量が各気筒間で変動す
ることがある。そして、このように変動する要求燃料噴
射量に基づいて燃料噴射形態を分割噴射に設定可能か否
かが判断された場合、その判断結果が各気筒毎で異なる
ものになり、燃料噴射形態が一括噴射と分割噴射との間
で頻繁に切り替えられてしまうことがある。分割噴射時
には、一括噴射時と比較して噴射燃料の拡散性が良好な
ものになるため、要求燃料噴射量が同じであっても機関
出力が増大する傾向にある。従って、上述したように燃
料噴射形態が一括噴射と分割噴射との間で頻繁に切り替
えられると、その切り替えにより生じる機関出力の変動
によって各気筒間における回転変動が更に助長されるお
それがある。

【０００７】また、燃料噴射形態が分割噴射から一括噴
射に切り替えられた直後は、噴射燃料のうちピストンの
頂面やシリンダの内壁面に新たに付着する燃料の量（燃
料付着量）がこれらピストンの頂面やシリンダの内壁面
から蒸発して燃焼に寄与する燃料の量（燃料蒸発量）を
一時的に上回るようになり、空燃比がリーンになる傾向
がある。これに対して、燃料噴射形態が一括噴射から分
割噴射に切り替えられた直後は、上記燃料蒸発量が上記
燃料付着量を一時的に上回るようになり、空燃比がリッ
チになる傾向がある。このため、こうした燃料噴射形態
が切り替えられた直後における空燃比の変動について何
ら考慮しない場合には、排気性状の悪化はもとより、こ
うした空燃比の変動に起因した回転変動を招くおそれも
ある。

【０００８】この発明は上記実情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、燃料噴射弁の燃料噴射形態が一括
噴射と分割噴射との間で切り替えられることに起因した
回転変動の発生を抑制することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段及びその作用効果について以下に記載する。請求
項１に記載の発明では、内燃機関の気筒内に燃料を直接
噴射する筒内噴射用の燃料噴射弁を備え、機関運転状態
に応じて要求される要求燃料噴射量を一括して吸気行程
に噴射する一括噴射と同要求燃料噴射量を分割して吸気
行程に噴射する分割噴射との間で前記燃料噴射弁の燃料
噴射形態を切り替え制御する筒内噴射式内燃機関の燃料
噴射制御装置において、前記要求燃料噴射量に基づいて
燃料噴射形態を分割噴射に設定可能か否かを各気筒毎に
判断し、全気筒のうち少なくとも一気筒について燃料噴
射形態を分割噴射に設定可能ではない旨の判断がなされ
るときに、燃料噴射形態が分割噴射に設定されるのを全
気筒について禁止する禁止手段を備えるようにしてい
る。

【００１０】上記構成によれば、燃料噴射形態を分割噴
射に設定可能か否かの判断が各気筒間における回転変動
に起因して各気筒毎に異なるようになった場合でも、そ
の判断結果に応じて燃料噴射形態が一括噴射と分割噴射
との間で頻繁に切り替えられることがなく、こうした燃
料噴射形態の頻繁な切り替えによって生じる機関出力の
変動により各気筒間における回転変動が更に助長される
のを抑制することができる。

【００１１】請求項２に記載の発明では、請求項１記載
の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、前
記禁止手段は、燃料噴射形態を分割噴射としたときの各
回の燃料噴射における燃料噴射量がいずれも前記燃料噴
射弁の最小燃料噴射量を上回るときに燃料噴射形態を分
割噴射に設定可能である旨判断するものであるとしてい
る。

【００１２】上記構成によれば、燃料噴射形態が分割噴
射に設定される場合に、要求燃料噴射量と等しい量の燃
料を同分割噴射における各回の燃料噴射を通じて噴射す
ることができ、燃料噴射量の不足に起因する空燃比のリ
ーン化を抑制することができる。

【００１３】請求項３に記載の発明では、請求項１又は
２に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置にお
いて、前記禁止手段は更に、分割噴射の実行に際して所
定回目の燃料噴射における燃料噴射時間が同所定回目の
燃料噴射の燃料噴射開始時期と次回の燃料噴射の燃料噴
射開始時期との間の時間間隔よりも長くなるか否かを各
気筒毎に判断し、同時間間隔よりも前記所定回目の燃料
噴射における燃料噴射時間が長くなる旨判断されるとき
に、同気筒において燃料噴射形態が分割噴射に設定され
るのを禁止するものであるとしている。

【００１４】要求燃料噴射量が多いときや機関回転速度
が高回転域に移行したとき等には、分割噴射の実行に際
して所定回目の燃料噴射が終了する前に次回の燃料噴射
が開始されてしまう場合があり、このような場合には同
所定回目の燃料噴射において所定量の燃料を噴射するこ
とができなくなる。従って、分割噴射時における実際の
燃料噴射量が要求燃料噴射量に対して不足し、機関出力
の低下や空燃比のリーン化を招くようになる。

【００１５】上記構成によれば、このように燃料噴射時
間を確保することができず、分割噴射時における実際の
燃料噴射量が要求燃料噴射量に対して不足するような場
合には、燃料噴射形態が分割噴射に設定されるのが禁止
されるため、こうした燃料噴射量の不足に起因する機関
出力の低下や空燃比のリーン化を回避することができる
ようになる。

【００１６】請求項４に記載の発明では、請求項３に記
載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記禁止手段は、全気筒のうち少なくとも一気筒につい
て前記時間間隔よりも前記所定回目の燃料噴射における
燃料噴射時間が長くなる旨の判断がなされるときに、燃
料噴射形態が分割噴射に設定されるのを全気筒について
禁止するものであるとしている。

【００１７】上記構成によれば、上述したような燃料噴
射量の不足が一部の気筒にのみ発生する場合に、その一
部の気筒における燃料噴射形態だけが一括噴射に設定さ
れることにより、燃料噴射形態が一括噴射と分割噴射と
の間で頻繁に切り替えられてしまうことがなく、こうし
た燃料噴射形態の頻繁な切り替えによって生じる回転変
動を抑制することができる。

【００１８】請求項５に記載の発明では、請求項１乃至
４のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制
御装置において、燃料噴射形態が一括噴射から分割噴射
に切り替えられてから所定期間が経過するまで前記要求
燃料噴射量を減量補正する一方、同燃料噴射形態が分割
噴射から一括噴射に切り替えられてから所定期間が経過
するまで前記要求燃料噴射量を増量補正する補正手段を
更に備えるようにしている。

【００１９】上記構成によれば、燃料噴射形態が一括噴
射と分割噴射との間で切り替えられた直後に、噴射燃料
のうち気筒の内壁面に新たに付着する燃料の量と、同内
壁面から蒸発して燃焼に寄与する燃料の量との間の平衡
状態が一時的にくずれ、これに起因して空燃比が変動す
るのを抑えることができ、こうした空燃比の変動に伴う
エミッションの悪化や回転変動の増大を抑制することが
できるようになる。

【００２０】請求項６に記載の発明では、内燃機関の気
筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射用の燃料噴射弁を備
え、機関運転状態に応じて要求される要求燃料噴射量を
一括して吸気行程に噴射する一括噴射と同要求燃料噴射
量を分割して吸気行程に噴射する分割噴射との間で前記
燃料噴射弁の燃料噴射形態を切り替え制御する筒内噴射
式内燃機関の燃料噴射制御装置において、燃料噴射形態
が一括噴射から分割噴射に切り替えられてから所定期間
が経過するまで前記要求燃料噴射量を減量補正する一
方、同燃料噴射形態が分割噴射から一括噴射に切り替え
られてから所定期間が経過するまで前記要求燃料噴射量
を増量補正する補正手段を備えるようにしている。

【００２１】上記構成によれば、燃料噴射形態が一括噴
射と分割噴射との間で切り替えられた直後に、噴射燃料
のうち気筒の内壁面に新たに付着する燃料の量と、同内
壁面から蒸発して燃焼に寄与する燃料の量との間の平衡
状態が一時的にくずれ、これに起因して空燃比が変動す
るのを抑えることができ、こうした空燃比の変動に伴う
エミッションの悪化や回転変動の増大を抑制することが
できるようになる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる燃料噴射
制御装置の一実施形態について図１〜図６を参照して説
明する。

【００２３】図１に示されるように、この燃料噴射制御
装置が適用される内燃機関１０は、４つの気筒＃１〜＃
４を備えている。これら各気筒＃１〜＃４は、シリンダ
１１の内壁面及びピストン１７の頂面によって区画形成
される燃焼室１２と、同燃焼室１２内に燃料を直接噴射
する燃料噴射弁１４とをそれぞれ備えている。この燃料
噴射弁１４は、共通のデリバリパイプ１６を介して高圧
ポンプ１８に接続されている。高圧ポンプ１８はフィー
ドポンプ２０を介して燃料タンク２２に接続されてい
る。

【００２４】燃料タンク２２の燃料は、フィードポンプ
２０によって高圧ポンプ１８に供給された後、この高圧
ポンプ１８により高圧に加圧されてデリバリパイプ１６
に圧送される。このようにしてデリバリパイプ１６に送
られた高圧の燃料は、各燃料噴射弁１４に分配供給さ
れ、同燃料噴射弁１４の開弁に際してその噴孔部１４ａ
から燃焼室１２に噴射される。このように燃焼室１２に
噴射された燃料は、吸気通路１３を通じて燃焼室１２に
導入される吸入空気と混合された後に燃焼される。そし
て、燃焼後の排気は燃焼室１２から排気通路１５に排出
される。

【００２５】また、燃料噴射弁１４から噴射される燃料
の量は、燃料噴射時間、即ち燃料噴射弁１４の開弁時間
と、燃料噴射圧、即ちデリバリパイプ１６内の燃料圧と
に応じて決定される。これら燃料噴射時間及び燃料噴射
圧はいずれも内燃機関１０の各種制御を統括して行なう
電子制御装置３０によって制御されている。

【００２６】この電子制御装置３０には、機関回転速度
を検出する回転速度センサ３１、アクセルペダル（図示
略）の踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル
センサ３２、並びに機関冷却水の温度（冷却水温）を検
出する水温センサ３３等々、機関運転状態を把握するた
めの各種センサの検出信号が取り込まれる。その他、電
子制御装置３０には、デリバリパイプ１６内の燃料圧を
検出する燃圧センサ３４の検出信号も併せて取り込まれ
る。電子制御装置３０は、これら検出信号を取り込むた
めの入力回路や、燃料噴射弁１４等を駆動するための駆
動回路の他、各種制御に際して必要となる演算用マップ
等、各種のデータが記憶されるメモリ３０ａを備えてい
る。

【００２７】また、電子制御装置３０は、機関運転状態
（例えば機関回転速度及びアクセル開度等）に基づいて
燃料噴射量の要求値（要求燃料噴射量ＱＩＮＪ）を算出
する。そして、電子制御装置３０は、この要求燃料噴射
量ＱＩＮＪと燃料圧とに基づいて燃料噴射時間を算出
し、この燃料噴射時間に基づいて各気筒＃１〜＃４の燃
料噴射弁１４を開閉制御する。

【００２８】次に、本実施形態にかかる制御装置により
実行される燃料噴射制御について説明する。図２は、燃
料噴射弁１４の各燃料噴射形態を示している。本実施形
態では、要求燃料噴射量ＱＩＮＪを一括して吸気行程に
噴射する一括噴射と、同要求燃料噴射量ＱＩＮＪを２回
に分割して吸気行程に噴射する分割噴射との間で、燃料
噴射弁１４の燃料噴射形態を切り替えるようにしてい
る。

【００２９】例えば、１．機関高温時等、噴射燃料の良
好な拡散性が確保できると判断される場合、２．アイド
ル運転時等に要求燃料噴射量ＱＩＮＪが少なくなり、分
割噴射時の各回の燃料噴射における燃料噴射量が燃料噴
射弁１４の最小燃料噴射量を下回るようになる場合、或
いは、３．要求燃料噴射量ＱＩＮＪが増大したり機関回
転速度が高回転域に移行したりすることにより、分割噴
射時において１回目の燃料噴射が終了する前に２回目の
燃料噴射が開始されてしまう場合には、燃料噴射弁１４
の燃料噴射形態が全気筒＃１〜＃４とも一括噴射に設定
される。

【００３０】図２（ａ）に示されるように、この一括噴
射では、要求燃料噴射量ＱＩＮＪと燃料圧とに応じて定
まる燃料噴射時間τをもって同要求燃料噴射量ＱＩＮＪ
と等しい量の燃料が吸気行程において一度に噴射され
る。また、一括噴射時において燃料噴射が開始される時
期（燃料噴射時期ＡＩＮＪ）は、アクセル開度及び機関
回転速度等、機関運転状態に応じてその都度設定され
る。

【００３１】これに対して、機関低温時であって噴射燃
料の良好な拡散性が確保できないと判断され、且つ、上
記２．又は３．の各場合のいずれにも該当しない場合に
は、燃料噴射弁１４の燃料噴射形態が全気筒＃１〜＃４
とも分割噴射に設定される。

【００３２】図２（ｂ）に示されるように、この分割噴
射では、要求燃料噴射量ＱＩＮＪがニ分され、その二分
された各量と燃料圧とに応じて定まる燃料噴射時間τ
１，τ２（以下、それぞれ「第１燃料噴射時間」、「第
２燃料噴射時間」という）をもって燃料が吸気行程にお
いて分割して噴射される。

【００３３】この分割噴射時において１回目の燃料噴射
が開始される時期（以下、「第１燃料噴射時期ＡＩＮＪ
１」という）は、一括噴射時の燃料噴射時期ＡＩＮＪと
同様にアクセル開度及び機関回転速度等、機関運転状態
に応じてその都度設定される。尚、以下の説明では、こ
の分割噴射時の第１燃料噴射時期ＡＩＮＪ１と一括噴射
時の燃料噴射時期ＡＩＮＪとは同じ時期に設定されてい
るものとするが、これらは異なる時期となるように各別
に設定されるものであってもよい。

【００３４】また、同じく分割噴射時において２回目の
燃料噴射が開始される時期（以下、「第２燃料噴射時期
ＡＩＮＪ２」という）は、上記第１燃料噴射時期ＡＩＮ
Ｊ１よりも所定クランク角ＡＩＮＴＶだけ遅角側の時期
（ＡＩＮＪ１＋ＡＩＮＴＶ）に設定される。尚、以下の
説明では、上記所定クランク角ＡＩＮＴＶは一定値（例
えば１２０°ＣＡ（ＣＡはクランク角を示す））に設定
されているものとするが、これは機関回転速度やアクセ
ル開度等の機関運転状態に応じてその都度設定されるも
のであってもよい。

【００３５】次に、こうした燃料噴射制御の処理手順に
ついて図３〜図５のフローチャートを参照して説明す
る。尚、このフローチャートに示される一連の処理は、
各気筒＃１〜＃４の燃料噴射タイミングに同期した所定
のタイミングをもって電子制御装置３０により繰り返し
実行される。

【００３６】この一連の処理では、まず、水温センサ３
３により検出される冷却水温ＴＨＷが所定温度ＴＨＷ１
以下であるか否かが判断される（図３のステップ１０
０）。上記所定温度ＴＨＷ１は、機関冷間時にあるこ
と、換言すれば噴射燃料の良好な拡散性が確保できない
状態にあることを判定するためのものであり、完全暖機
状態とみなせる温度（例えば「８０℃」）に設定されて
いる。

【００３７】ここで、冷却水温ＴＨＷが所定温度ＴＨＷ
１を上回っている旨判断された場合（ステップ１００：
ＮＯ）、即ち噴射燃料について良好な拡散性が確保され
ており、分割噴射を実行する必要がないと判断された場
合、この一連の処理は一旦終了される。

【００３８】一方、冷却水温ＴＨＷが所定温度ＴＨＷ１
以下である旨判断された場合には（ステップ１００：Ｙ
ＥＳ）、機関回転速度ＮＥ及びアクセル開度ＡＣＣＰに
基づいて、要求燃料噴射量ＱＩＮＪ並びに一括噴射時の
燃料噴射時期ＡＩＮＪ（＝分割噴射時の第１燃料噴射時
期ＡＩＮＪ１）がそれぞれ算出される（ステップ１１
０）。

【００３９】次に、燃料噴射弁１４の燃料噴射形態を分
割噴射に設定した場合において、その１回目の燃料噴射
によって噴射される燃料の量（以下、「第１燃料噴射量
ＱＩＮＪ１」という）と、２回目の燃料噴射によって噴
射される燃料の量（以下、「第２燃料噴射量ＱＩＮＪ
２」という）とが以下の各式（１），（２）によりそれ
ぞれ算出される（ステップ１２０，１３０）。

【００４０】 ＱＩＮＪ１←ＱＩＮＪ・ＫＱＰ ・・・（１） ＱＩＮＪ２←ＱＩＮＪ・（１−ＫＱＰ） ・・・（２） 上記各式（１），（２）において「ＫＱＰ」は、分割噴
射時において要求燃料噴射量ＱＩＮＪを分割する際の分
割率であり、本実施形態では「０．５」に設定されてい
る。従って、上記第１燃料噴射量ＱＩＮＪ１及び第２燃
料噴射量ＱＩＮＪ２と要求燃料噴射量ＱＩＮＪとの間に
は、（ＱＩＮＪ１＝ＱＩＮＪ２＝０．５・ＱＩＮＪ）な
る関係が成立することとなる。

【００４１】次に、以下の条件式（３）に基づいて、分
割噴射時の第１燃料噴射量ＱＩＮＪ１が燃料噴射弁１４
の最小燃料噴射量αを上回っているか否かが判断され
る。 ＱＩＮＪ１≧α＋ＱＨＹＳ ・・・（３） ＱＨＹＳ：所定値（＞０） 上記最小燃料噴射量αは、燃料噴射弁１４において制御
可能な最小通電時間（最小噴射時間）と、燃圧センサ３
４により検出される燃料圧ＰＦとに基づいて算出され
る。

【００４２】ここで、第１燃料噴射量ＱＩＮＪ１が最小
燃料噴射量αを上回っている旨判断された場合（ステッ
プ１４０：ＹＥＳ）には、更に、分割噴射時の第２燃料
噴射量ＱＩＮＪ２についても同様に、これが燃料噴射弁
１４の最小燃料噴射量αを上回っているか否かが以下の
条件式（４）に基づいて判断される（ステップ１５
０）。

【００４３】 ＱＩＮＪ２≧α＋ＱＨＹＳ ・・・（４） そして、第２燃料噴射量ＱＩＮＪ２が最小燃料噴射量α
を上回っている旨判断された場合には（ステップ１５
０：ＹＥＳ）、分割噴射時の各回の燃料噴射における燃
料噴射量ＱＩＮＪ１，ＱＩＮＪ２がいずれも燃料噴射弁
１４の最小燃料噴射量αを上回っており、燃料噴射形態
を分割噴射に設定可能であるとして、今回の燃料噴射タ
イミングに対応する気筒＃ｉ（ｉ＝１〜４）についてそ
の分割噴射許可フラグＥＸ２ＩＮＪ（ｉ）（ｉ＝１〜
４）が「オン」に設定される（ステップ１６０）。

【００４４】これに対して、分割噴射時における各燃料
噴射量ＱＩＮＪ１，ＱＩＮＪ２の少なくとも一方が燃料
噴射弁１４の最小燃料噴射量αを上回っていない場合に
は（ステップ１４０：ＮＯ又はステップ１５０：Ｎ
Ｏ）、こうした分割噴射許可フラグＥＸ２ＩＮＪ（ｉ）
のオン操作は行なわれない。

【００４５】次に、分割噴射時の各燃料噴射量ＱＩＮＪ
１，ＱＩＮＪ２が燃料噴射弁１４の最小燃料噴射量αを
下回っているか否かが判断される（ステップ１７０，１
８０）。そして、分割噴射時の各燃料噴射量ＱＩＮＪ
１，ＱＩＮＪ２の少なくとも一方が最小燃料噴射量αを
下回っている場合には（ステップ１７０：ＹＥＳ又はス
テップ１８０：ＹＥＳ）、燃料噴射形態を分割噴射に設
定することができないと判断され、分割噴射許可フラグ
ＥＸ２ＩＮＪ（ｉ）が「オフ」に設定される（ステップ
１８５）。これに対して、分割噴射時の各燃料噴射量Ｑ
ＩＮＪ１，ＱＩＮＪ２がいずれも最小燃料噴射量α以上
である場合には（ステップ１７０，１８０：ＮＯ）、こ
うした分割噴射許可フラグＥＸ２ＩＮＪ（ｉ）のオフ操
作は行なわれない。

【００４６】このように、上記一連の処理（ステップ１
２０〜ステップ１８５）では、要求燃料噴射量ＱＩＮＪ
及び上記分割率ＫＱＰから求められる分割噴射時の各燃
料噴射量ＱＩＮＪ１，ＱＩＮＪ２に基づいて燃料噴射形
態を分割噴射に設定可能か否かが各気筒＃１〜＃４毎に
判断され、その設定の可否に応じて分割噴射許可フラグ
ＥＸ２ＩＮＪ（ｉ）が操作される。尚、上記所定値ＱＨ
ＹＳは、分割噴射時の各燃料噴射量ＱＩＮＪ１，ＱＩＮ
Ｊ２が最小燃料噴射量αを跨いで変動するような場合
に、その変動に応じて分割噴射許可フラグＥＸ２ＩＮＪ
（ｉ）の値が「オン」及び「オフ」の間で頻繁に切り替
わる、いわゆるハンチング現象の発生を避けるために設
定されたヒステリシス項である。

【００４７】次に、分割噴射許可フラグＥＸ２ＩＮＪ
（ｉ）が全て「オン」であるか否か、換言すれば、燃料
噴射形態を分割噴射に設定可能である旨の判断が全気筒
＃１〜＃４についてなされているか否かが判断される
（ステップ１９０）。そして、同判断が全気筒＃１〜＃
４についてなされている場合には（ステップ１９０：Ｙ
ＥＳ）、分割噴射実行フラグＥＸ２ＩＮＪＡＬＬが「オ
ン」に設定される（ステップ２００）。一方、全気筒＃
１〜＃４のうち少なくとも一気筒について燃料噴射形態
を分割噴射に設定可能ではない旨の判断がなされている
場合には（ステップ１９０：ＮＯ）、分割噴射実行フラ
グＥＸ２ＩＮＪＡＬＬが「オフ」に設定される（ステッ
プ２０５）。

【００４８】この分割噴射実行フラグＥＸ２ＩＮＪＡＬ
Ｌは、燃料噴射形態を分割噴射に設定可能であるか否か
を最終的に判断するためのものであり、この分割噴射実
行フラグＥＸ２ＩＮＪＡＬＬが「オン」である場合にの
み分割噴射が実行される。従って、仮に一部の気筒にお
いて分割噴射が実行可能である旨の判断がなされていて
も、この分割噴射実行フラグＥＸ２ＩＮＪＡＬＬが「オ
フ」に設定されている場合には、分割噴射の実行が全気
筒＃１〜＃４について一律に禁止される。

【００４９】次に、燃料噴射形態を分割噴射に設定可能
か否かの判断結果に応じて、分割噴射時の各燃料噴射時
間τ１，τ２或いは一括噴射時の燃料噴射時間τが算出
され、更にこれら各燃料噴射時間τ１，τ２，τが必要
に応じて補正される（図４のステップ２１０〜２８０，
ステップ２４５〜ステップ２７５）。

【００５０】即ちまず、機関始動時の冷却水温ＴＨＷ
（始動時冷却水温ＴＨＷＳＴＡＴ）に基づいて噴射量補
正係数ＦＣＷ（＜１．０）が算出される（ステップ２１
０）。上述したように、分割噴射時には噴射燃料が良好
に拡散されるようになるため、噴射燃料のうちピストン
１７の頂面やシリンダ１１の内壁面に付着して一時的に
蓄積する燃料の量は、一括噴射時と比較して少なくな
る。従って、燃料噴射形態が分割噴射から一括噴射に切
り替えられた直後は、噴射燃料のうちピストン１７の頂
面やシリンダ１１の内壁面に新たに付着する燃料の量
（以下、「燃料付着量」という）がこれらピストン１７
の頂面やシリンダの内壁面から蒸発して燃焼に寄与する
燃料の量（以下、「燃料蒸発量」という）を一時的に上
回るようになるため、空燃比がリーンになる傾向があ
る。これに対して、燃料噴射形態が一括噴射から分割噴
射に切り替えられた直後は、上記燃料蒸発量が上記燃料
付着量を一時的に上回るようになるため、空燃比がリッ
チになる傾向がある。

【００５１】上記噴射量補正係数ＦＣＷは、このように
燃料噴射形態が切り替えられた直後に燃料付着量と燃料
蒸発量との間の平衡状態が一時的にくずれることに起因
して空燃比が変動してしまうのを、燃料噴射時間の補正
を通じて抑制するためのものである。

【００５２】図６は、この噴射量補正係数ＦＣＷと始動
時冷却水温ＴＨＷＳＴＡＴとの関係を示す演算用マップ
である。同図６に示されるように、噴射量補正係数ＦＣ
Ｗは始動時冷却水温ＴＨＷＳＴＡＴが低いときほど大き
な値に設定される。始動時冷却水温ＴＨＷＳＴＡＴが低
い場合には、ピストン１７の頂面やシリンダ１１の内壁
面の温度が低く、従ってこれら各面に付着して一時的に
蓄積される燃料の量も増大する傾向がある。そして、こ
のようにピストン１７の頂面等に蓄積される燃料の量が
増大すると、上述したような燃料噴射形態の切り替えに
伴う空燃比の変動も一層顕著なものになる。

【００５３】そこで、本実施形態では、始動時冷却水温
ＴＨＷＳＴＡＴが低いときほど噴射量補正係数ＦＣＷを
大きな値に設定することにより、燃料噴射時間を補正す
る際の補正量をより大きく設定し、こうした空燃比の変
動を確実に抑えるようにしている。またここで、噴射量
補正係数ＦＣＷを算出するためのパラメータとして機関
始動時の冷却水温ＴＨＷ（ＴＨＷＳＴＡＴ）を用いるよ
うにしているのは、内燃機関１０が完全暖機状態に移行
するまで、即ち先のステップ１００において冷却水温Ｔ
ＨＷが所定温度ＴＨＷ１より高いと判断されるようにな
るまでは、その時々の冷却水温ＴＨＷよりも機関始動時
の冷却水温ＴＨＷのほうが、ピストン１７の頂面やシリ
ンダ１１の内壁面の温度に対してより強い相関を示すこ
とに基づいている。

【００５４】このようにして噴射量補正係数ＦＣＷが算
出されると、更に以下の式（５）に基づいてこの噴射量
補正係数ＦＣＷが補正される（ステップ２２０）。 ＦＣＷ←ＦＣＷ・Ｋ ・・・（５） 上述したように、燃料噴射形態が切り替えられた直後
は、燃料付着量と燃料蒸発量との間の平衡状態が一時的
にくずれることに起因して空燃比が大きく変動するが、
その後は時間の経過に伴って燃料付着量及び燃料蒸発量
が徐々にその平衡状態に近づくように変化するため、そ
れに応じて空燃比の変動も徐々に減少するようになる。

【００５５】上式（５）において、「Ｋ」は、このよう
に空燃比の変動が徐々に減少するのに合わせて噴射量補
正係数ＦＣＷを減衰させるための係数である。この減衰
係数Ｋは、燃料噴射形態が切り替えられた後における各
気筒＃１〜＃４毎での噴射回数ＮＩＮＪに基づいて設定
されており、同噴射回数ＮＩＮＪが多くなるほど、即ち
燃料噴射形態が切り替えられた後の経過時間が長くなる
ほど小さな値に設定される。

【００５６】このようにして噴射量補正係数ＦＣＷが補
正されると、次に分割噴射実行フラグＥＸ２ＩＮＪＡＬ
Ｌが「オン」であるか否かが判断される（ステップ２３
０）。そして、分割噴射実行フラグＥＸ２ＩＮＪＡＬＬ
が「オン」である場合には（ステップ２３０：ＹＥ
Ｓ）、以下の各式（６），（７）に基づいて分割噴射時
の第１燃料噴射時間τ１及び第２燃料噴射時間τ２がそ
れぞれ算出される（ステップ２４０，２５０）。

【００５７】 τ１←ＱＩＮＪ１・ＫＰＮ１ ・・・（６） τ２←ＱＩＮＪ２・ＫＰＮ２ ・・・（７） 上記各式（６），（７）において、「ＫＰＮ１」，「Ｋ
ＰＮ２」はいずれも燃料噴射量ＱＩＮＪ１，ＱＩＮＪ２
を燃料噴射時間τ１，τ２に換算するための換算係数で
あり、燃料圧ＰＦに基づいて設定されている。

【００５８】次に、燃料噴射形態が一括噴射から分割噴
射に切り替えられた後の各気筒＃１〜＃４毎での噴射回
数ＮＩＮＪが所定回数Ｎ以下であるか否かが判断される
（ステップ２６０）。この所定回数Ｎは、上述したよう
な燃料噴射形態の切り替えに伴う空燃比の変動が発生す
る期間の長さに応じて設定されるものであり、ここでは
始動時冷却水温ＴＨＷＳＴＡＴが低く、上記空燃比の変
動が最も長期にわたって発生する場合に適合する値（固
定値）に設定されている。上記判断（ステップ２６０）
において、噴射回数ＮＩＮＪがこの所定回数Ｎ以下であ
る場合には、燃料噴射形態が切り替えられてから所定期
間が経過しておらず、その切り替えに伴う空燃比の変動
が無視できない状況にあると判断される（ステップ２６
０：ＹＥＳ）。そしてこの場合には、先の各式（６），
（７）に基づいて算出された各燃料噴射時間τ１，τ２
が更に以下の各式（８），（９）に基づいて補正される
（ステップ２７０，２８０）。

【００５９】 τ１←τ１・（１−ＦＣＷ） ・・・（８） τ２←τ２・（１−ＦＣＷ） ・・・（９） これら各式（８），（９）に基づいて各燃料噴射時間τ
１，τ２が補正されることにより、分割噴射時の各燃料
噴射量ＱＩＮＪ１，ＱＩＮＪ２、ひいてはこれら各燃料
噴射量ＱＩＮＪ１，ＱＩＮＪ２の和である要求燃料噴射
量ＱＩＮＪが減量補正されるようになる。そして、こう
した要求燃料噴射量ＱＩＮＪの減量補正を通じて燃料噴
射形態が一括噴射から分割噴射に切り替えられたことに
起因する空燃比のリッチ化が抑制されるようになる。更
に、噴射量補正係数ＦＣＷが減衰係数Ｋに基づいて補正
されているため、上記要求燃料噴射量ＱＩＮＪの減量補
正は、燃料噴射形態の切り替え後に空燃比の変動が徐々
に減少するのに応じて行なわれるようになる。従って、
上記空燃比のリッチ化が一層確実に抑制されるようにな
る。

【００６０】一方、先のステップ２３０において、分割
噴射実行フラグＥＸ２ＩＮＪＡＬＬが「オフ」である旨
判断された場合には（ステップ２３０：ＮＯ）、以下の
式（１０）に基づいて一括噴射時における燃料噴射時間
τが算出される（ステップ２４５）。

【００６１】 τ←ＱＩＮＪ・ＫＰＮ ・・・（１０） 上式（１０）において、「ＫＰＮ」は一括噴射時の燃料
噴射量、即ち要求燃料噴射量ＱＩＮＪを燃料噴射時間τ
に換算するための換算係数であり、燃料圧ＰＦに基づい
て設定されている。

【００６２】次に、燃料噴射形態が分割噴射から一括噴
射に切り替えられた後の各気筒＃１〜＃４毎での噴射回
数ＮＩＮＪが所定回数Ｎ以下であるか否かが判断される
（ステップ２６５）。そして、上記噴射回数ＮＩＮＪが
所定回数Ｎ以下である場合、換言すれば、燃料噴射形態
が切り替えられてから所定期間が経過しておらず、その
燃料噴射形態の切り替えに伴う空燃比の変動が無視でき
ないものと判断される場合には（ステップ２６５：ＹＥ
Ｓ）、上式（１０）に基づいて算出された燃料噴射時間
τが更に以下の式（１１）に基づいて補正される（ステ
ップ２７５）。

【００６３】 τ←τ・（１＋ＦＣＷ） ・・・（１１） 上式（１１）に基づいて燃料噴射時間τが補正されるこ
とにより、一括噴射時の燃料噴射量、即ち要求燃料噴射
量ＱＩＮＪが増量補正されるようになる。そして、こう
した要求燃料噴射量ＱＩＮＪの増量補正を通じて燃料噴
射形態が分割噴射から一括噴射に切り替えられたことに
起因する空燃比のリーン化が抑制されるようになる。更
に、噴射量補正係数ＦＣＷが減衰係数Ｋに基づいて補正
されているため、上記要求燃料噴射量ＱＩＮＪの増量補
正は、燃料噴射形態の切り替え後に空燃比の変動が徐々
に減少するのに応じて行われるようになる。従って、上
記空燃比のリーン化が一層確実に抑制されるようにな
る。

【００６４】上式（１１）に基づいて燃料噴射時間τが
補正された後（ステップ２７５）、或いは上記噴射回数
ＮＩＮＪが所定回数Ｎを上回るようになり、同補正の必
要がないと判断された場合には（ステップ２６５：Ｎ
Ｏ）、先に算出された一括噴射時の燃料噴射時期ＡＩＮ
Ｊ並びに上記燃料噴射時間τに基づいて一括噴射が実行
される（図５のステップ３７０）。

【００６５】一方、先の各式（８），（９）に基づいて
分割噴射時の各燃料噴射時間τ１，τ２が補正された後
（ステップ２７０，２８０）、或いは上記噴射回数ＮＩ
ＮＪが所定回数Ｎを上回るようになり、同補正の必要が
ないと判断された場合には（ステップ２６０：ＮＯ）、
以下の条件式（１２）に基づいて、分割噴射時における
１回目の燃料噴射が終了する前に２回目の燃料噴射が開
始される状況にあるか否かが判断される（図５のステッ
プ３００）。

【００６６】τ１≧ＴＩＮＴＶ ・・・（１２） 上式（１２）において、「ＴＩＮＴＶ」は、分割噴射時
において１回目の燃料噴射が開始される時期と２回目の
燃料噴射が開始される時期との間の時間間隔であり、具
体的には、第２燃料噴射時期ＡＩＮＪ２の算出に際して
第１燃料噴射時期ＡＩＮＪ１に加算される所定クランク
角ＡＩＮＴＶ（図２参照）を機関回転速度ＮＥに基づい
て時間に換算した値（以下、「噴射インターバル」とい
う）である。

【００６７】分割噴射時の第１燃料噴射時間τ１が、こ
の噴射インターバルＴＩＮＴＶ以上である場合には（ス
テップ３００：ＹＥＳ）、分割噴射時の１回目の燃料噴
射が終了する前に２回目の燃料噴射が開始されるため
（τ１＞ＴＩＮＴＶ）、要求燃料噴射量ＱＩＮＪと等し
い量の燃料を分割噴射により噴射することができない
か、或いは、１回目の燃料噴射が終了すると同時に２回
目の燃料噴射が開始されるため（τ１＝ＴＩＮＴＶ）、
分割噴射による噴射燃料の拡散化が期待できないものと
判断され、分割噴射許可フラグＥＸ２ＩＮＪ（ｉ）が
「オフ」に設定される。一方、分割噴射時の第１燃料噴
射時間τ１が噴射インターバルＴＩＮＴＶより短い場合
には（ステップ３００：ＮＯ）、こうした分割噴射許可
フラグＥＸ２ＩＮＪ（ｉ）のオフ操作は行なわれない。

【００６８】次に、上記噴射インターバルＴＩＮＴＶか
ら所定値ＴＨＹＳを減算した減算値（ＴＩＮＴＶ−ＴＨ
ＹＳ）と分割噴射時の第１燃料噴射時間τ１とが比較さ
れる（ステップ３２０）。そして、分割噴射時の第１燃
料噴射時間τ１がこの減算値（ＴＩＮＴＶ−ＴＨＹＳ）
を下回っている場合には（ステップ３２０：ＮＯ）、分
割噴射時の第１燃料噴射時間τ１が噴射インターバルＴ
ＩＮＴＶより十分に短いため、分割噴射において要求燃
料噴射量ＱＩＮＪと等しい量の燃料を噴射することがで
きるものと判断され、分割噴射許可フラグＥＸ２ＩＮＪ
（ｉ）が「オン」に設定される。一方、分割噴射時の第
１燃料噴射時間τ１が上記減算値（ＴＩＮＴＶ−ＴＨＹ
Ｓ）以上である場合には（ステップ３２０：ＮＯ）、こ
うした分割噴射許可フラグＥＸ２ＩＮＪ（ｉ）のオン操
作は行なわれない。

【００６９】このように、上記一連の処理（ステップ３
００〜ステップ３３０）では、分割噴射時の第１燃料噴
射時間τ１が、１回目の燃料噴射時期ＡＩＮＪ１と２回
目の燃料噴射時期ＡＩＮＪ２との間の噴射インターバル
ＴＩＮＴＶよりも長くなるか否かを各気筒＃１〜＃４毎
に判断し、その判断結果に応じて分割噴射許可フラグＥ
Ｘ２ＩＮＪ（ｉ）が操作される。尚、上記所定値ＴＨＹ
Ｓは、分割噴射時の第１燃料噴射時間τ１が噴射インタ
ーバルＴＩＮＴＶを跨いで変動するような場合に、その
変動に応じて分割噴射許可フラグＥＸ２ＩＮＪ（ｉ）の
値が「オン」及び「オフ」の間で頻繁に切り替わるハン
チング現象の発生を避けるために設定されたヒステリシ
ス項である。

【００７０】次に、分割噴射許可フラグＥＸ２ＩＮＪ
（ｉ）が全て「オン」であるか否か、換言すれば、燃料
噴射量の不足を招くことなく分割噴射を実行することが
可能である旨の判断が全気筒＃１〜＃４についてなされ
ているか否かが判断される（ステップ３４０）。そし
て、分割噴射許可フラグＥＸ２ＩＮＪ（ｉ）が全て「オ
ン」である場合には、分割噴射時の各燃料噴射時期ＡＩ
ＮＪ１，ＡＩＮＪ２並びに燃料噴射時間τ１，τ２に基
づいて分割噴射が実行される（ステップ３５０）。

【００７１】一方、全気筒＃１〜＃４のうち少なくとも
一気筒について燃料噴射量の不足を招くことなく分割噴
射を実行することができない旨の判断がなされている場
合には（ステップ３４０：ＮＯ）、分割噴射実行フラグ
ＥＸ２ＩＮＪＡＬＬが「オフ」に設定される（ステップ
３６０）。そしてこの場合には、先のステップ２４５，
２６５，２７５の処理を通じて一括噴射時の燃料噴射時
間τが求められた後、一括噴射が実行される。

【００７２】このように一括噴射或いは分割噴射が実行
された後（ステップ３５０，３７０）、この一連の処理
は一旦終了される。以上説明した処理手順に従って燃料
噴射弁１４の燃料噴射形態を制御するようにした本実施
形態の燃料制御装置によれば、以下に示す作用効果を奏
することができる。

【００７３】・要求燃料噴射量ＱＩＮＪに基づいて燃料
噴射形態を分割噴射に設定可能か否かを各気筒＃１〜＃
４毎に判断し、全気筒のうち少なくとも一気筒について
燃料噴射形態を分割噴射に設定可能ではない旨の判断が
なされるときに、燃料噴射形態が分割噴射に設定される
のを全気筒について禁止するようにした。従って、燃料
噴射弁１４の燃料噴射形態を分割噴射に設定可能か否か
の判断が各気筒＃１〜＃４間における回転変動に起因し
て各気筒＃１〜＃４毎に異なるようになった場合でも、
その判断結果に応じて燃料噴射形態が一括噴射と分割噴
射との間で頻繁に切り替えられることがなく、こうした
燃料噴射形態の頻繁な切り替えによって生じる機関出力
の変動により各気筒＃１〜＃４間における回転変動が更
に助長されるのを抑制することができる。

【００７４】・また、分割噴射時の各燃料噴射量ＱＩＮ
Ｊ１，ＱＩＮＪ２がいずれも燃料噴射弁１４の最小燃料
噴射量αを上回るときに、その気筒＃１〜＃４について
燃料噴射形態を分割噴射に設定可能である旨判断するよ
うにした。従って、燃料噴射形態が分割噴射に設定され
る場合に、要求燃料噴射量ＱＩＮＪと等しい量の燃料を
同分割噴射における各回の燃料噴射を通じて確実に噴射
することができ、燃料噴射量の不足に起因する空燃比の
リーン化を抑制することができる。

【００７５】・更に、分割噴射時の第１燃料噴射時間τ
１が第１燃料噴射時期ＡＩＮＪ１と第２燃料噴射時期Ａ
ＩＮＪ２との間の噴射インターバルＴＩＮＴＶよりも長
くなるか否かを各気筒気筒＃１〜＃４毎に判断し、同噴
射インターバルＴＩＮＴＶよりも第１燃料噴射時間τ１
が長くなる旨判断されるときに、燃料噴射形態が分割噴
射に設定されるのを禁止するようにした。従って、燃料
噴射時間を確保することができず、分割噴射時における
実際の燃料噴射量が要求燃料噴射量ＱＩＮＪに対して不
足するような場合には分割噴射の実行が禁止されるた
め、こうした燃料噴射量の不足に起因する機関出力の低
下や空燃比のリーン化を回避することができる。

【００７６】・特に、この判断に際しては、全気筒＃１
〜＃４のうち少なくとも一気筒について燃料噴射量の不
足を招くことなく分割噴射を実行することができない旨
の判断がなされている場合に、その燃料噴射量の不足が
発生する気筒のみならず、全気筒＃１〜＃４について燃
料噴射形態が分割噴射に設定されるのを禁止するように
した。従って、分割噴射時に燃料噴射量の不足が発生す
る一部の気筒の燃料噴射形態だけが一括噴射に設定され
ることにより燃料噴射形態が一括噴射と分割噴射との間
で頻繁に切り替えられてしまうようなことがなく、こう
した燃料噴射形態の頻繁な切り替えによって生じる回転
変動を抑制することができる。

【００７７】・燃料噴射弁１４の燃料噴射形態が一括噴
射から分割噴射に切り替えられた後、各気筒＃１〜＃４
での噴射回数ＮＩＮＪが所定回数Ｎを超えるようになる
までは、分割噴射時の各燃料噴射時間τ１，τ２の補正
を通じて要求燃料噴射量ＱＩＮＪを減量補正するように
した。更に、燃料噴射形態が分割噴射から一括噴射に切
り替えられた後、各気筒＃１〜＃４での噴射回数ＮＩＮ
Ｊが所定回数Ｎを超えるようになるまでは、一括噴射時
の燃料噴射時間τの補正を通じて要求燃料噴射量ＱＩＮ
Ｊを増量補正するようにした。従って、燃料噴射形態が
一括噴射と分割噴射との間で切り替えられた直後に、燃
料付着量と燃料蒸発量との間の平衡状態が一時的にくず
れることに起因して空燃比が変動するのを抑えることが
でき、こうした空燃比の変動に伴うエミッションの悪化
や回転変動の増大を抑制することができるようになる。

【００７８】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、同実施形態の燃料噴射制御装置は以下のようにそ
の構成を変更することもできる。 ・上記実施形態では、分割噴射に際して、要求燃料噴射
量ＱＩＮＪと等しい量の燃料を２回に分割して噴射する
ようにしたが、例えば同燃料を３回以上に分割して噴射
するようにしてもよい。

【００７９】・上記実施形態では、要求燃料噴射量ＱＩ
ＮＪと等しい量の燃料を分割するに際してこれを等分割
するようにしたが、その分割率ＫＱＰは任意に設定する
ことができる。

【００８０】・上記実施形態では、噴射量補正係数ＦＣ
Ｗを始動時冷却水温ＴＨＷＳＴＡＴに基づいて算出する
ようにしたが、同噴射量補正係数ＦＣＷを算出するため
のパラメータは、こうした始動時冷却水温ＴＨＷＳＴＡ
Ｔに限らず、ピストン１７の頂面やシリンダ１１の内壁
面の温度に対し強い相関を示すものであればよい。例え
ば、機関始動後からの燃料噴射量や吸入空気量を積算
し、その積算値に基づいて同噴射量補正係数ＦＣＷを算
出するようにしてもよい。或いは、始動時冷却水温ＴＨ
ＷＳＴＡＴに基づき上記ピストン１７の頂面等の温度に
ついてその初期値を推定するとともに、上記積算値に基
づいて機関始動後からの温度上昇量を推定し、これら初
期値及び温度上昇量をパラメータとして噴射量補正係数
ＦＣＷを算出するようにしてもよい。

【００８１】・上記実施形態では、燃料噴射形態が切り
替えられた後の噴射回数ＮＩＮＪが所定回数Ｎを超える
ようになるまで要求燃料噴射量ＱＩＮＪの減量補正或い
は増量補正を行なうようにしたが、こうした要求燃料噴
射量ＱＩＮＪの補正を燃料噴射形態が切り替えられた後
の経過時間が所定時間に達するまで行なうようにしても
よい。また、上記所定回数Ｎや上記所定時間について
は、これらを冷却水温ＴＨＷが高いときほど小さく（或
いは短く）設定する等、ピストン１７の頂面やシリンダ
１１の内壁面の温度に対し強い相関を有するパラメータ
に応じて可変設定するようにしてもよい。

【００８２】・上記実施形態では、要求燃料噴射量ＱＩ
ＮＪを減量補正する場合も増量補正する場合も同じ噴射
量補正係数ＦＣＷを用いるようにしたが、減量補正時と
増量補正時とで異なる噴射量補正係数ＦＣＷを用いるよ
うにしてもよい。また、減衰係数Ｋについても同様に、
これを減量補正時と増量補正時とで異なる値に設定する
ことができる。更に、この減衰係数Ｋについては、これ
を冷却水温ＴＨＷが高いときほど大きく設定する等、ピ
ストン１７の頂面やシリンダ１１の内壁面の温度に対し
強い相関を有するパラメータに応じて可変設定するよう
にしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】筒内噴射式内燃機関並びにその燃料噴射制御装
置についての概略構成図。

【図２】吸気行程噴射における燃料噴射形態を説明する
ための説明図。

【図３】燃料噴射制御の処理手順を示すフローチャー
ト。

【図４】燃料噴射制御の処理手順を示すフローチャー
ト。

【図５】燃料噴射制御の処理手順を示すフローチャー
ト。

【図６】機関始動時の冷却水温と噴射量補正係数との関
係を示す演算用マップ。

【符号の説明】

１０…内燃機関、１１…シリンダ、１２…燃焼室、１３
…吸気通路、１４…燃料噴射弁、１４ａ…噴孔部、１５
…排気通路、１６…デリバリパイプ、１７…ピストン、
１８…高圧ポンプ、２０…フィードポンプ、２２…燃料
タンク、３０…電子制御装置、３０ａ…メモリ、３１…
回転速度センサ、３２…アクセルセンサ、３３…水温セ
ンサ、３４…燃圧センサ、＃１〜＃４…気筒。

フロントページの続き (72)発明者 米沢 幸一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 加藤 千詞 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 Ｆターム(参考） 3G301 HA02 HA04 JA04 JA21 KA07 LB11 MA11 MA19 MA26 NA08 NC01 NC02 NE01 NE06 NE23 NE26 PE01Z PE08Z PF03Z

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射する筒
   内噴射用の燃料噴射弁を備え、機関運転状態に応じて要
   求される要求燃料噴射量を一括して吸気行程に噴射する
   一括噴射と同要求燃料噴射量を分割して吸気行程に噴射
   する分割噴射との間で前記燃料噴射弁の燃料噴射形態を
   切り替え制御する筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装
   置において、 前記要求燃料噴射量に基づいて燃料噴射形態を分割噴射
   に設定可能か否かを各気筒毎に判断し、全気筒のうち少
   なくとも一気筒について燃料噴射形態を分割噴射に設定
   可能ではない旨の判断がなされるときに、燃料噴射形態
   が分割噴射に設定されるのを全気筒について禁止する禁
   止手段を備えることを特徴とする筒内噴射式内燃機関の
   燃料噴射制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の筒内噴射式内燃機関の燃料
   噴射制御装置において、 前記禁止手段は、燃料噴射形態を分割噴射としたときの
   各回の燃料噴射における燃料噴射量がいずれも前記燃料
   噴射弁の最小燃料噴射量を上回るときに燃料噴射形態を
   分割噴射に設定可能である旨判断する筒内噴射式内燃機
   関の燃料噴射制御装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載の筒内噴射式内燃機
   関の燃料噴射制御装置において、 前記禁止手段は更に、分割噴射の実行に際して所定回目
   の燃料噴射における燃料噴射時間が同所定回目の燃料噴
   射の燃料噴射開始時期と次回の燃料噴射の燃料噴射開始
   時期との間の時間間隔よりも長くなるか否かを各気筒毎
   に判断し、同時間間隔よりも前記所定回目の燃料噴射に
   おける燃料噴射時間が長くなる旨判断されるときに、同
   気筒において燃料噴射形態が分割噴射に設定されるのを
   禁止する筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
4. 【請求項４】請求項３に記載の筒内噴射式内燃機関の燃
   料噴射制御装置において、 前記禁止手段は、全気筒のうち少なくとも一気筒につい
   て前記時間間隔よりも前記所定回目の燃料噴射における
   燃料噴射時間が長くなる旨の判断がなされるときに、燃
   料噴射形態が分割噴射に設定されるのを全気筒について
   禁止する筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
5. 【請求項５】燃料噴射形態が一括噴射から分割噴射に切
   り替えられてから所定期間が経過するまで前記要求燃料
   噴射量を減量補正する一方、同燃料噴射形態が分割噴射
   から一括噴射に切り替えられてから所定期間が経過する
   まで前記要求燃料噴射量を増量補正する補正手段を更に
   備える請求項１乃至４のいずれかに記載の筒内噴射式内
   燃機関の燃料噴射制御装置。
6. 【請求項６】内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射する筒
   内噴射用の燃料噴射弁を備え、機関運転状態に応じて要
   求される要求燃料噴射量を一括して吸気行程に噴射する
   一括噴射と同要求燃料噴射量を分割して吸気行程に噴射
   する分割噴射との間で前記燃料噴射弁の燃料噴射形態を
   切り替え制御する筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装
   置において、 燃料噴射形態が一括噴射から分割噴射に切り替えられて
   から所定期間が経過するまで前記要求燃料噴射量を減量
   補正する一方、同燃料噴射形態が分割噴射から一括噴射
   に切り替えられてから所定期間が経過するまで前記要求
   燃料噴射量を増量補正する補正手段を備えることを特徴
   とする筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。