JP2010065622A - 燃料噴射弁、内燃機関の燃料噴射装置及び内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高負荷領域での出力向上を図りつつ、低負荷域での排気性能の確保を図ることができる、燃料噴射弁及び燃料噴射装置を提供する。
【解決手段】吸気通路に配置され、燃料噴霧がシリンダの吸気口に指向するように設定された第１燃料噴射弁と、第１燃料噴射弁よりも下流側の吸気通路に配置され、第１燃料噴射弁よりも燃料噴射率（cm³/min）が大きく設定され、かつ、噴霧角が第１燃料噴射弁よりも狭角に設定され、かつ、燃料噴霧が吸気口のシリンダボアに近い側の一部を指向する第２燃料噴射弁と、を備える。そして、低負荷領域では第１燃料噴射弁によって燃料を噴射し、高負荷領域では、少なくとも第２燃料噴射弁によって燃料を噴射する。
【選択図】図２

Description

本発明は、各気筒の吸気通路に複数の燃料噴射弁を備える内燃機関の燃料噴射弁、燃料噴射装置及び制御装置に関する。

特許文献１には、各気筒の吸気ポートに２つ燃料噴射弁を備え、上流側の第１燃料噴射弁の噴霧粒径を比較的大きく設定し、かつ、噴霧角を狭角とし、下流側の第２燃料噴射弁の噴霧粒径を比較的小さく設定し、かつ、その噴霧角を広くして、吸気弁傘部の内周域に到達するように設定した内燃機関が開示されている。
特開２００３−２６２１７４号公報

ところで、上記特許文献１の場合、始動時（クランキング時）は第２燃料噴射弁によって燃料を噴射し、始動後（クランキング後）は第１燃料噴射弁によって燃料を噴射することで、低温始動時や低負荷運転時の燃費の改善を行うことが可能であるとしている。
しかし、上記特許文献１の場合、始動時の燃費の向上を目的としており、低回転低負荷領域から高回転高負荷領域までの運転領域での燃費の向上には不十分であるという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、高負荷領域での出力向上を図ることができる燃料噴射弁、燃料噴射装置及び制御装置を提供することを目的とする。

そのため、本発明では、シリンダの吸気口に指向して燃料を噴射する第１燃料噴射弁の下流側に設ける第２燃料噴射弁として、第１燃料噴射弁に比較して噴霧角を狭角とする構成とした。
ここで、前記第２燃料噴射弁は、前記第１燃料噴射弁よりも燃料噴射率が大きく設定され、かつ、燃料噴霧が吸気口のシリンダボアに近い側の一部を指向するように設定することが好ましい。

また、内燃機関の低負荷領域では前記第１燃料噴射弁を駆動制御して燃料を噴射し、内燃機関の高負荷領域では、少なくとも前記第２燃料噴射弁を駆動制御して燃料を噴射することが好ましい。
更に、吸気行程に設定される噴射期間で、機関に供給する燃料噴射量を噴射できるように、前記第１燃料噴射弁及び第２燃料噴射弁に供給する燃料の圧力を制御することが好ましい。

また、第１燃料噴射弁と第２燃料噴射弁との燃料噴射における分担比を設定し、機関に供給する燃料噴射量及び前記分担比から求められる第２燃料噴射弁からの燃料噴射量を、前記噴射期間内で分割して噴射させることができる。

上記発明によると、第２燃料噴射弁は、第１燃料噴射弁の下流側から燃料を噴射するので、燃料噴霧の移送距離が短く、吸気通路を噴霧が移送される間における気化を低減でき、相対的に、シリンダ内で燃料を気化させて筒内温度の低下を図ることができる。
また、第２燃料噴射弁の噴霧角は、第１燃料噴射弁よりも狭角に設定されるので、排気弁側のシリンダボアへの燃料の付着を低減できる領域を狙って燃料を噴射でき、燃焼安定性の向上を図れる。

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本願発明に係る燃料噴射弁、燃料噴射装置及び制御装置が適用される車両用の内燃機関を示す。
図１に示す内燃機関１は、左右２つのバンクからなるＶ型機関であるが、直列機関や水平対向機関であってもよい。

内燃機関１の各気筒の燃焼室２内は、吸気ダクト３、吸気マニホールド４ａ，４ｂ、吸気ポート５を介して大気側と連通している。
前記燃焼室２（シリンダ）の吸気口２ａは、吸気弁６で開閉され、ピストン７が降下するときに前記吸気弁６が開くと、燃焼室２内に空気が吸引される。
一方、前記吸気マニホールド４ａ，４ｂのブランチ部４０ａ，４０ｂには、各気筒それぞれに第１燃料噴射弁８ａ、第２燃料噴射弁８ｂが介装されており、該燃料噴射弁８ａ，８ｂから噴射された燃料が空気と共に燃焼室２内に吸引される。

前記シリンダ２内の燃料は、点火プラグ９による火花点火によって着火燃焼し、このときの爆発力がピストン７を押し下げ、該押し下げ力によってクランク軸１０が回転駆動される。
また、前記燃焼室２（シリンダ）の排気口２ｂは、排気弁１１で開閉され、ピストン７が上昇するときに前記排気弁１１が開くと、燃焼室２内に排気ガスが排気ポート１２に排出される。

尚、前記吸気弁６及び排気弁１１は、クランク軸からの回転力が伝達されるカム軸に一体的に設けたカムによって、軸方向に往復動し、各気筒の行程に合わせて開閉される。
但し、吸気弁６及び排気弁１１が電磁アクチュエータによって開閉駆動される電磁駆動弁であってもよく、また、カム軸によって開閉される構成において、バルブ作動角の中心位相やバルブリフト量を可変とする可変動弁機構を備えることができる。

前記排気ポート１２には、排気マニホールド１３ａ，１３ｂの各ブランチ部が接続され、更に、排気マニホールド１３ａ，１３ｂの各集合部は合流して、排気ダクト１４に接続されている。
前記排気ダクト１４には、排気を浄化するための触媒コンバータ１５が介装されている。

また、前記吸気ダクト３には、電子制御スロットル１６が介装されており、内燃機関１の吸入空気量が前記電子制御スロットル１６で制御される。
尚、吸気弁６の閉時期やバルブリフト量を可変とする可変動弁機構を備え、内燃機関１の吸入空気量を、吸気弁６の閉時期やバルブリフト量の調整によって制御するシステムであってもよい。

前記燃料噴射弁８ａ，８ｂによる燃料噴射量及び燃料噴射時期は、ＥＣＭ（エンジン・コントロール・モジュール）２１によって制御される。
前記ＥＣＭ２１は、マイクロコンピュータを含んで構成され、各種センサからの信号を入力し、該入力信号を予め記憶されているプログラムに従って演算処理して、前記燃料噴射弁８ａ，８ｂに対して噴射パルス信号を出力する。

前記燃料噴射弁８ａ，８ｂには、単位開弁時間当たりの噴射量が一定になるように、圧力調整された燃料が供給されるようになっており、前記燃料噴射弁８ａ，８ｂはその開弁時間に比例する量の燃料を噴射する。
前記各種センサとしては、アクセル開度ＡＣＣを検出するアクセル開度センサ２２、内燃機関１の冷却水温度ＴＷ（機関温度）を検出する水温センサ２３、内燃機関１が搭載される車両の走行速度（車速）ＶＳＰを検出する車速センサ２４、クランク軸１０が単位角度だけ回転する毎の単位クランク角信号ＰＯＳと基準クランク角位置毎の基準クランク角信号ＲＥＦとをそれぞれに出力するクランク角センサ２５、各バンクの排気マニホールド１３ａ，１３ｂの集合部にそれぞれ配置され、排気中の酸素濃度に基づいて各バンクの空燃比ＡＦをそれぞれに検出する空燃比センサ２６ａ，２６ｂ、内燃機関１の吸入空気流量ＱＡを検出するエアフローセンサ２７、前記電子制御スロットル１６の開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ２８、電子制御スロットル１６下流側の吸気通路内の圧力（吸気管負圧）ＰＢを検出する圧力センサ（負圧センサ）２９などが設けられている。

ところで、機関１の出力性能を向上させるには、筒内の充填効率の向上及びノッキングの低減を図ることが好ましく、その方法として、吸気行程噴射を行って燃料噴霧を筒内に導入し、燃料の気化潜熱によって、筒内温度を低下させて充填効率を高め、また、ノッキンの発生も抑制する方法がある。
しかし、高回転高負荷領域で燃料噴射を行う燃料噴射弁が、吸気ポート上流側に配置されていると、吸気ポート内で燃料噴霧の移送距離が長く、吸気行程で噴射しても、吸気ポート内で燃料噴霧の気化が促進されてしまう。

このため、筒内で気化する燃料量が相対的に減少し、噴霧の気化による筒内温度の低下を効率良く行わせることができず、充填効率の向上及びノッキング発生の抑制を充分に果たすことができず、出力を向上させることが困難である。
また、高回転高負荷領域で燃料噴射を行う燃料噴射弁が、吸気弁６の傘部の全域に向けて燃料を噴射すると、一般的に、吸気弁６の傘部（吸気口）のシリンダ軸側からシリンダ内に流入する空気は、流速が速く、かつ、排気弁１１側のシリンダボアを指向して進むため、燃料噴霧が排気弁１１側のシリンダボアに付着し、燃焼安定性や排気性能を低下させてしまう。

更に、始動時に、吸気弁６に近い燃料噴射弁から、吸気弁６の傘部の狭い領域に向けて燃料を噴射すると、傘部に付着した燃料の膜厚が厚くなり、更に、吸気弁６の近い位置から噴射するため燃料噴霧の移送距離が短く、気化促進を充分に図ることが困難である。
そこで、後述するようにして、燃料噴射弁８ａ，８ｂの噴射特性を設定し、かつ、燃料噴射弁８ａ，８ｂの噴射を制御することで、本実施形態では上記のような課題の解決を図ることができる。

図２（Ａ）（Ｂ）は、前記燃料噴射弁８ａ，８ｂの配置及び噴霧特性を示す。
内燃機関１の各気筒には、２つの吸気口２ａと２つの排気口２ｂが設けられ、これらを開閉すべく２つの吸気弁６と２つの排気弁１１とが備えられる。
各気筒の吸気管３０（吸気マニホールド４ａ，４ｂのブランチ部４０ａ，４０ｂ及び吸気ポート５）は、下流側に向けて２つに分岐して各吸気口２ａに接続され、前記吸気管３０の分岐部３１よりも上流側の吸気管上部３０ａに燃料噴射弁８ａ，８ｂが配置され、更に、第１燃料噴射弁８ａは、第２燃料噴射弁８ｂよりも上流側に配置されている。

また、各燃料噴射弁８ａ，８ｂは、２つ吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）それぞれに向けて２方向に燃料を噴射するが、第１燃料噴射弁８ａは、吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）の略全域を指向するように、２つ吸気口２ａそれぞれに向かう噴霧が比較的広角であるのに対し、第２燃料噴射弁８ｂは、吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）のシリンダボア３２に近い側の一部を指向するように、２つ吸気口２ａそれぞれに向かう噴霧が比較的狭角になるように設定されている。

尚、吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）のシリンダボア３２に近い側とは、換言すれば、排気口２ｂから遠い側であり、吸気管の中心軸の延設方向の手前側（上流側）である。
また、噴霧の広角・狭角は、少なくとも、吸気口２ａの中心と排気口２ｂの中心とを結ぶ線分に沿った方向における噴霧幅で対比されるものであれば良く、また、第２燃料噴射弁８ｂの噴霧中心軸を横断する断面における噴霧形状は、噴霧の外縁が全周にわたって中心軸から略等距離となる円錐状であっても良いし、後述の図５に示すように、吸気口２ａの中心と排気口２ｂの中心とを結ぶ線分に沿った方向における噴霧幅が、これに直交する側の幅よりも狭い形状であっても良い。

図２中の矢印は、シリンダ内における吸気行程中（吸気弁６の開弁期間中）における吸入空気の流れを示す。
図２に示すように、筒内に導入される吸入空気の流れは、吸気口２ａ側のシリンダボア３２に近い側の流れ６１と排気口２ｂ側への流れ６２との２方向の流れが強く、シリンダボア３２に近い側の流れ６１に比較して排気口２ｂ側への吸入空気の流れ６２の方が強く、また、それぞれシリンダボア３２に沿ってシリンダ内を下降してピストン上面に流れ、両方向から流れる吸入空気が衝突しながら点火プラグ付近に向けて上昇する所謂タンブル流が生じる。

第１燃料噴射弁８ａの燃料噴霧は、吸気通路中ないし筒内で気化しつつ、シリンダ内の吸入空気の流れに沿って流れながら空気と混合して混合気を形成する一方、第２燃料噴射弁８ｂの燃料噴霧の殆どが筒内に導入された後筒内で気化され、気化ガスがシリンダ内での吸気の流れに沿ってながれながら空気と混合して混合気を形成する。
尚、第２燃料噴射弁８ｂの噴霧は、直接ピストン上面に衝突しないように筒内で気化される程度の貫通力を持たせるよう設定することが好ましく、これにより、ピストンに付着する付着燃料を低減し、燃焼性の悪化を低減できる。

図２（Ａ）（Ｂ）に示す例では、２つの燃料噴射弁８ａ，８ｂを、共に分岐部３１よりも上流側の吸気管上部３０ａに配置したが、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、第１燃料噴射弁８ａを分岐部３１よりも上流側の吸気管上部３０ａに配置し、第２燃料噴射弁８ｂを第１燃料噴射弁８ａよりも下流側であって分岐部３１よりも上流側の吸気管下部３０ｂに配置することができる。

尚、吸気管３０の上部・下部とは、シリンダ軸方向において、クランク軸により近い側を下部、クランク軸からより遠い側を上部と称するものとする。
更に、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、分岐部３１よりも下流側の２つに分岐した吸気管３０それぞれの吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）近傍の上部３０ａに、第２燃料噴射弁８ｂをそれぞれ配置し、各第２燃料噴射弁８ｂの噴霧が、吸気管３０内を横断して、吸気口２ａのシリンダボア３２に近い側の一部を指向するように、２つの第２燃料噴射弁８ｂがそれぞれ１本の噴霧を形成するようにできる。

即ち、図４に示す例では、各気筒に、１本の第１燃料噴射弁８ａと、２本の第２燃料噴射弁８ｂとを備えるものである。
前記第２燃料噴射弁８ｂは、第１燃料噴射弁８ａよりも噴霧角が狭角に設定され、かつ、単位時間当たりの燃料噴射量である燃料噴射率（cm³/min）が第１燃料噴射弁８ａよりも大きく、かつ、第１噴射弁８ａよりも燃料噴霧の粒径が大きくなるように設定されている。

尚、第１燃料噴射弁８ａ及び第２燃料噴射弁８ｂには、同じ圧力の燃料が供給されるようになっており、前記噴霧角，燃料噴射率（単位時間当たりの噴射量），粒径の違いは、噴孔の形状（向き，径，長さ）・配置・個数などの設定によって決定される。
更に、前述のように、第１燃料噴射弁８ａが、吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）の略全域を指向するように燃料を噴射するのに対し、第２燃料噴射弁８ｂは、吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）のシリンダボア３２に近い側の一部を指向するように燃料を噴射する。

上記噴霧角・噴射率・粒径の設定によって、第２燃料噴射弁８ｂは、第１燃料噴射弁８ａに比べて噴霧の流速が高く、かつ、貫通力が強化されており、高負荷運転域でも高い指向性を有する。
前記第２燃料噴射弁８ｂの噴霧が指向する吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）の領域は、例えば図５（Ａ）〜（Ｆ）に示すように設定される。

尚、図５（Ａ）〜（Ｆ）において、塗りつぶしの領域が、第２燃料噴射弁８ｂの噴霧が指向する領域、換言すれば、吸気口２ａ付近での噴霧の横断面を示す。
図５（Ａ）の噴霧パターンでは、吸気管３０の中心線α（吸気管３０の横断面の中心を結ぶ線）に略沿った方向の手前側（シリンダボア３２に近い側）の吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）の周縁部に、横断面が前記中心線αに直交する方向に長い楕円状の噴霧が指向するように設定されている。

図５（Ｂ）の噴霧パターンでは、２つ並んだ吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）が隣接する側であって、シリンダボア３２に近い側の吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）の周縁部に、横断面が略円形の噴霧が指向するように設定されている。
図５（Ｃ）の噴霧パターンでは、２つ並んだ吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）が隣接する側であって、シリンダボア３２に近い側の吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）の周縁部に、換言すれば、２つの吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）の中心を結ぶ線βよりも吸気管３０側であって、かつ、前記中心線αよりも隣接する吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）に近い側の周縁部に、横断面が略円弧状の噴霧が指向するように設定されている。

図５（Ｄ）の噴霧パターンでは、２つの吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）の中心を結ぶ線βよりも吸気管３０側（シリンダボア３２に近い側）であって、かつ、隣接する吸気口２ａから遠い側の周縁部に、横断面が略円形の噴霧が指向するように設定されている。
図５（Ｅ）の噴霧パターンでは、２つの吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）の中心を結ぶ線βよりも吸気管３０側（シリンダボア３２に近い側）であって、かつ、前記中心線αよりも隣接する吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）から遠い側の周縁部に、横断面が略円弧状の噴霧が指向するように設定されている。

図５（Ｆ）の噴霧パターンでは、２つの吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）の中心を結ぶ線βよりも吸気管３０側（シリンダボア３２に近い側）の周縁部に、横断面が略円弧状の噴霧が指向するように設定されている。
尚、図５（Ａ）〜（Ｆ）に噴霧パターンの例を示したが、噴霧の横断面の形状や噴霧が指向する領域をこれらに限定するものではなく、例えば、２つの吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）の中心を結ぶ線βよりも吸気管３０側（シリンダボア３２に近い側）の周縁部の複数個所に、燃料噴霧が分散して指向するようにすることもできる。

上記のようにして、配置及び噴霧特性が設定される第１燃料噴射弁８ａ及び第２燃料噴射弁８ｂによる燃料噴射は、前記ＥＣＭ２１によって制御される。
前記ＥＣＭ２１は、内燃機関１の運転条件に応じて第１燃料噴射弁８ａと第２燃料噴射弁８ｂとを使い分けて、機関１の要求燃料量を噴射させる制御を行うようになっており、係る制御の詳細を図６のフローチャートに従って説明する。

図６のフローチャートに示すルーチンは、車両のイグニッションスイッチのオン状態で一定の周期毎に実行されるようになっている。
尚、後述するフローチャートについても、車両のイグニッションスイッチのオン状態で一定の周期毎に実行されるものとする。
ステップＳ１０１では、基本噴射パルス幅（基本燃料噴射量）ＴＰ（ms）を演算する。

具体的には、前記エアフローセンサ２７で検出される吸入空気流量ＱＡ（質量流量）と、クランク角センサ２５から出力される単位クランク角信号ＰＯＳ又は基準クランク角信号ＲＥＦに基づいて算出される機関回転速度ＮＥ（機関回転数rpm）と、定数Ｋとに基づいて、基本噴射パルス幅ＴＰを、ＴＰ＝Ｋ・ＱＡ／ＮＥとして算出する。
尚、定数Ｋは、第１燃料噴射弁８ａの噴射率で、かつ、第１，第２燃料噴射弁８ａ，８ｂに供給される燃料の圧力が基準圧である場合に適合する値であり、基準燃圧の条件で第１燃料噴射弁８ａによる燃料噴射を前記基本噴射パルス幅ＴＰの時間だけ行わせることで、そのときのシリンダ吸入空気量に対して目標空燃比の形成に必要な量の燃料が噴射されることになる。

前記基準燃圧は、３００KPa〜４００KPa、より具体的には３５０KPaに設定される。
燃料圧力が低いと高温状態で気化しやすいため、前記基準圧力は、機関の運転環境で燃料が気化することによる機関運転への影響が低減できる圧力レベルに設定される。
また、前記基本噴射パルス幅ＴＰは、シリンダ吸入空気量に比例する値であり、内燃機関１の負荷（トルク）を代表するパラメータでもある。

次のステップＳ１０２では、内燃機関１が要求する燃料量のうち、第１燃料噴射弁８ａで噴射させる割合である分担比ＤＢＲＡＴＰ１、及び、第２燃料噴射弁８ｂで噴射させる割合である分担比ＤＢＲＡＴＰ２（ＤＢＲＡＴＰ１＋ＤＢＲＡＴＰ２＝１００％）を、そのときの基本噴射パルス幅ＴＰ（機関負荷）と機関回転速度ＮＥとから決定する。
具体的には、基本噴射パルス幅ＴＰ（機関負荷）と機関回転速度ＮＥとで区分される運転領域毎に、分担比ＤＢＲＡＴＰ１を記憶したマップを予め記憶しており、そのときの基本噴射パルス幅ＴＰ（機関負荷）及び機関回転速度ＮＥに対応する分担比ＤＢＲＡＴＰ１を検索する。

分担比ＤＢＲＡＴＰ１をマップから検索すると、ＤＢＲＡＴＰ１＋ＤＢＲＡＴＰ２＝１００％であるから、ＤＢＲＡＴＰ２＝１００％−ＤＢＲＡＴＰ１として、第２燃料噴射弁８ｂの分担比ＤＢＲＡＴＰ２を算出する。
ステップＳ１０２で、分担比ＤＢＲＡＴＰ１，ＤＢＲＡＴＰ２を決定すると、ステップＳ１０３では、前記基本噴射パルス幅ＴＰに分担比ＤＢＲＡＴＰ１，ＤＢＲＡＴＰ２に乗算することで、第１燃料噴射弁８ａにおける基本噴射パルス幅ＤＢＬＴＰ１（ＤＢＬＴＰ１＝ＴＰ×ＤＢＲＡＴＰ１）、及び、第２燃料噴射弁８ｂにおける基本噴射パルス幅ＤＢＬＴＰ２（ＤＢＬＴＰ２＝ＴＰ×ＤＢＲＡＴＰ２）を算出する。

ステップＳ１０４では、前記基本噴射パルス幅ＤＢＬＴＰ１，ＤＢＬＴＰ２を、空燃比センサ２６ａ，２６ｂで検出される実際の空燃比と目標空燃比との偏差に基づき算出される空燃比フィードバック補正係数や、水温センサ２３で検出される冷却水温度ＴＷに応じた増量係数などの各種の補正係数に基づいて補正して、それぞれの燃料噴射パルス幅ＤＢＬＴＩ１，ＤＢＬＴＩ２を算出する。

ここで、基本噴射パルス幅ＤＢＬＴＰ１，ＤＢＬＴＰ２に対する各種補正（開閉弁遅れに対応する補正を除く）による総付加分（総増減量）を、基本噴射パルス幅ＴＰの分担比に基づいて第１燃料噴射弁８ａ用と第２燃料噴射弁８ｂ用とに振り分けて、基本噴射パルス幅ＤＢＬＴＰ１，ＤＢＬＴＰ２それぞれに付加することができ、また、例えば前記総付加分の半分を基本噴射パルス幅ＤＢＬＴＰ１に付加し、残りの半分を基本噴射パルス幅ＤＢＬＴＰ２に付加させることができ、更に、総付加分の全量を、基本噴射パルス幅ＤＢＬＴＰ１と基本噴射パルス幅ＤＢＬＴＰ２とのいずれか一方に付加させることができる。

ここで、総付加分の全量を、基本噴射パルス幅ＤＢＬＴＰ１と基本噴射パルス幅ＤＢＬＴＰ２とのいずれか一方に付加させる構成としても、最終的な燃料噴射量の分担率が、基本噴射パルス幅の分担率から大きくずれることはなく、所期の作用・効果を発揮させることができる。
尚、各種補正分による噴射量補正によって、第１燃料噴射弁８ａ又は第２燃料噴射弁８ｂによる噴射期間が吸気行程を超える場合には、吸気行程を超える分の燃料を他方の噴射弁側の噴射量に付加して噴射させるようにする。

前記燃料噴射パルス幅ＤＢＬＴＩ１，ＤＢＬＴＩ２は、第１燃料噴射弁８ａの噴射率及び基準燃圧に適合する値であるので、次のステップＳ１０５では、燃料噴射パルス幅ＤＢＬＴＩ１，ＤＢＬＴＩ２をそのときの燃圧に基づいて補正し、更に、燃料噴射パルス幅ＤＢＬＴＩ２については、第２燃料噴射弁８ｂの噴射率に適合させる補正を行って、最終的な噴射パルス幅ＤＢＬＳＥＴＩ１，ＤＢＬＳＥＴＩ２（ms）を算出する。

そして、各気筒の吸気行程中に各燃料噴射弁８ａ，８ｂで燃料を噴射させるべく、前記噴射パルス幅ＤＢＬＳＥＴＩ１，ＤＢＬＳＥＴＩ２（ms）の噴射パルス信号を、各気筒の吸気行程にタイミングを合わせて、各燃料噴射弁８ａ，８ｂに出力する。
吸気行程中に噴射させることで、吸気の流れで燃料噴霧の気化を促進し、また、混合気の均質化を図れる。

吸気行程の開始は、吸気弁６の開時期ＩＶＯ、排気弁１１の閉時期ＥＶＣ、吸気上死点などであり、吸気行程の終了は、吸気弁６の閉時期ＩＶＣ、吸気下死点などであり、前記開始タイミング及び終了タイミングの組み合わせから吸気行程を特定するものとする。
また、吸気弁６の閉時期ＩＶＣの直前に燃料を噴射した場合、燃料噴霧の移送時間があるため、吸気弁６が閉じるまでに燃料噴霧がシリンダ内に吸引されずに、次の吸気行程になるまでの間、吸気弁６の上流側に燃料が残留することになってしまうので、前記移送時間を考慮して、少なくとも吸気弁６の閉時期よりも前に燃料噴射を完了させておくことが好ましい。

一方、前記燃料噴霧の移送時間のために、燃料噴射の開始から燃料噴霧が吸気弁６に到達するまでには時間差があり、前記時間差だけ吸気行程の開始（吸気弁６の開時期）よりも前の時点から噴射を開始させることで、吸気行程の開始と略同時にシリンダ内に燃料を供給できる。
即ち、前記移送時間だけ吸気行程の開始（吸気弁６の開時期）よりも前の時点から、吸気弁６の閉時期よりも前記移送時間だけ前の時点までの噴射期間内で、燃料噴射を行わせれば、吸気の流れが発生していて燃料噴霧の気化が促進され、また、混合気を均質化できる条件で燃料が噴射されることになる。

ここで、前記燃料の移送時間は、そのときの機関回転速度ＮＥが高いほど短くなるので、機関回転速度ＮＥから前記移送時間を推定し、吸気弁６の開時期から前記移送時間だけ前の時点を噴射開始タイミングとし、及び／また、吸気弁６の閉時期から前記移送時間だけ前の時点を噴射終了タイミングとして設定できる。
尚、噴射開始タイミングで燃料噴射を開始させ、要求燃料量に見合った時間だけ経過した時点で燃料噴射を終了させる方式、噴射終了タイミングから要求燃料量に見合った時間だけ前の時点から燃料噴射を開始させ、前記噴射終了タイミングで燃料噴射を終了させる方式のいずれであっても良いし、また、後述するように、前記噴射期間内の略全区間で燃料噴射を行うことで要求燃料量が噴射されるように、燃圧（噴射率）を変更する方式とすることができる。

ところで、図６のフローチャートに示した制御では、基本燃料噴射量ＴＰを第１燃料噴射弁８ａ用と第２燃料噴射弁８ｂ用とに振り分け、振り分けられた基本噴射パルス幅ＤＢＬＴＰ１，ＤＢＬＴＰ２について各種の補正を施して最終的な燃料噴射パルス幅ＤＢＬＴＩ１，ＤＢＬＴＩ２をそれぞれに算出させたが、各気筒に燃料噴射弁を１つだけ備える場合と同様にして最終的な燃料噴射パルス幅ＴＩを演算し、この最終的な燃料噴射パルス幅ＴＩを、第１燃料噴射弁８ａ用と第２燃料噴射弁８ｂ用とに振り分けることができる。

図７のフローチャートは、最終的な燃料噴射パルス幅ＴＩを、第１燃料噴射弁８ａ用と第２燃料噴射弁８ｂ用とに振り分ける実施形態を示す。
ステップＳ１２１では、前記ステップＳ１０１と同様にして、基本燃料噴射量ＴＰを算出する。
ステップＳ１２２では、前記基本燃料噴射量ＴＰを、空燃比センサ２６ａ，２６ｂで検出される実際の空燃比と目標空燃比との偏差に基づき算出される空燃比フィードバック補正係数や、水温センサ２３で検出される冷却水温度ＴＷに応じた増量係数などの各種の補正係数に基づいて補正して、最終的な燃料噴射量ＴＩを算出する。

ステップＳ１２３では、前記ステップＳ１０２と同様にして、分担比ＤＢＲＡＴＰ１，ＤＢＲＡＴＰ２を決定する。
ステップＳ１２４では、前記分担比ＤＢＲＡＴＰ１，ＤＢＲＡＴＰ２に基づいて燃料噴射量ＴＩを振り分けて、第１燃料噴射弁８ａの燃料噴射パルス幅ＤＢＬＴＩ１と、第２燃料噴射弁８ｂの燃料噴射パルス幅ＤＢＬＴＩ２とを求める。

ステップＳ１２５では、前記ステップＳ１０５と同様に、燃料噴射パルス幅ＤＢＬＴＩ１，ＤＢＬＴＩ２をそのときの燃圧に基づいて補正し、更に、燃料噴射パルス幅ＤＢＬＴＩ２については、第２燃料噴射弁８ｂの噴射率に適合させる補正を行って、最終的な噴射パルス幅ＤＢＬＳＥＴＩ１，ＤＢＬＳＥＴＩ２（ms）を算出する。
以下では、前記ステップＳ１０２における分担比ＤＢＲＡＴＰ１，ＤＢＲＡＴＰ２の設定を詳述する。

前記マップにおける分担比ＤＢＲＡＴＰ１の特性は、図８に示すように、基本噴射パルス幅ＴＰ（機関負荷）が閾値を超える高負荷域では分担比ＤＢＲＡＴＰ１＝０％とし、基本噴射パルス幅ＴＰ（機関負荷）が前記閾値以下の低中負荷域では分担比ＤＢＲＡＴＰ１＝１００％とすることができる。
換言すれば、低中負荷域では、第１燃料噴射弁８ａのみで要求される燃料の全てを噴射させ、高負荷域では、第２燃料噴射弁８ｂのみで要求される燃料の全てを噴射させる。

この場合、例えば、スロットル全開の全負荷状態（ＷＯＴ）では、図９に示すように、第２燃料噴射弁８ｂが要求燃料量に見合った時間だけ開弁される一方で、第１燃料噴射弁８ａは開弁されることがなく、全負荷状態（ＷＯＴ）では機関回転速度ＮＥが高くなるほど、第２燃料噴射弁８ｂの開期間（噴射期間）のクランク角度は大きくなる。
本実施形態において、低負荷とは、始動時負荷及びアイドル負荷乃至アイドル近傍負荷であり、中負荷とは、低負荷と高負荷の間の負荷、または、第１燃料噴射弁８ａのみで機関要求トルクが得られる負荷領域で、高負荷とは、吸入空気量が最大となる全負荷領域（ＷＯＴ、即ち、スロットル全開領域）、または、第１燃料噴射弁８ａのみの噴射では機関要求トルクが得られない負荷領域である。

前記第１燃料噴射弁８ａは、第２燃料噴射弁８ｂよりも上流側から燃料を噴射するから、吸気通路内で燃料噴霧の移送距離が比較的長く、吸気通路内で燃料噴霧の気化を促進でき、更に、第１燃料噴射弁８ａは広角に噴射して吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）の略全域を指向するから、吸気弁６の傘部に付着する燃料の膜厚を薄くでき、傘部からの気化も促進させることができる。

従って、低中負荷域において、第１燃料噴射弁８ａで燃料を噴射させることで、充分に気化が促進された均質の混合気を形成させることができ、以って、燃焼安定性や排気性能を改善できる。
尚、第１燃料噴射弁８ａのみで燃料を噴射させる低中負荷域において、冷機時（始動時及び始動直後）には、吸気弁６の温度が低く、吸気弁６の熱による気化促進が期待できないため、噴射開始タイミングを吸気行程の開始（吸気弁６の開弁時期ＩＶＯ）よりも早めることで、燃料噴霧の吸気通路内での気化時間、更に、筒内への吸入後の気化時間を長くすることができ、低温始動時での燃焼性の向上を図ることが可能である。

一方、高負荷域では、出力性能を向上させるべく、燃料の気化潜熱によって筒内温度を低下させて充填効率を高めることが望まれるが、第１燃料噴射弁８ａによる燃料噴射では、前述のように、吸気通路内での気化が促進されることになるため、燃料の気化潜熱によって筒内温度を低下させる効果は少ない。
一方、第２燃料噴射弁８ｂは、吸気通路の下流側に配置されるため、吸気通路内で燃料噴霧の移送距離が比較的短く、吸気通路内での燃料噴霧の気化を低減でき、更に、吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）の周縁部の一部を指向し、かつ、噴霧速度が速く、貫通力が高いので、吸気管内壁や吸気弁６の傘部に対する燃料の付着量を少なくでき、傘部から気化を減少させることができる。

従って、高負荷域で第２燃料噴射弁８ｂから燃料を噴射させれば、筒内で気化する燃料量が多くなり、気化潜熱によって筒内温度を低下させて充填効率を高め、出力向上を図ることができる。
更に、第２燃料噴射弁８ｂは、吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）のシリンダボアに近い側の一部を指向することで、シリンダボアに対する燃料の付着を低減でき、燃焼安定性や排気性能の向上を図れる。

吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）のシリンダ中心に近い側（排気口２ｂに近い側）を通過する空気は、吸気弁６の傘部と燃焼室の頂壁とで挟まれる隙間を進むことで、排気口２ｂ側のシリンダボアを指向して速い速度で進む。
このため、吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）のシリンダ中心に近い側（排気口２ｂに近い側）を指向させて燃料を噴射させると、排気口２ｂ側のシリンダボアを指向する速い空気の流れによって、排気口２ｂ側のシリンダボアに燃料が衝突して付着してしまい、燃焼安定性や排気性能を低下させてしまう。

これに対し、吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）のシリンダボアに近い側を指向させて燃料を噴射させると、その部分を通過する空気は、シリンダボアに沿って進んだ後、タンブル流を形成するので、シリンダボアに対する燃料の付着を低減でき、燃焼安定性や排気性能の向上を図れる。
ここで、第２燃料噴射弁８ｂは、燃料噴霧の粒径が第１燃料噴射弁８ａに比して大きく、燃料噴霧の運動エネルギーが大きく噴霧速度が速い。

このため、第２燃料噴射弁８ｂの燃料噴霧は貫通力が強く、吸気流速によって燃料噴霧が流され難いため、吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）のシリンダボアに近い側の一部に向けての高い指向性を有し、シリンダボアに対する燃料付着の低減効果を安定的に得ることができる。
更に、第２燃料噴射弁８ｂは、第１燃料噴射弁８ａに対して燃料噴射率が高く、短い時間でより多くの燃料を噴射できるから、高負荷域で増大する要求燃料量を吸気行程内で噴射することが可能である。

このように、第１燃料噴射弁８ａ及び第２燃料噴射弁８ｂを備え、内燃機関１の負荷に応じてこれらを使い分けることで、低中負荷域において燃焼安定性や排気性能を改善できると共に、高負荷域では、充填効率の増大による出力向上を、燃焼安定性や排気性能を維持しつつ実現できる。
ところで、機関回転速度ＮＥが高くなると、噴射時間に対するクランク角が大きくなり、特に要求燃料量が多い高負荷時には、噴射時間よりも吸気弁６が開いている時間（吸気行程時間）が短くなって、吸気弁６の開弁期間内で要求燃料量を噴射させることができなくなってしまう場合がある。

そこで、図１０に示すように、高負荷域で機関回転速度ＮＥが閾値ＮＥ１以下である高負荷低回転領域においては、分担比ＤＢＲＡＴＰ２＝１００％（ＤＢＲＡＴＰ１＝０％）とし、高負荷域で機関回転速度ＮＥが前記閾値ＮＥ１を超える高負荷高回転領域においては、機関回転速度ＮＥが高くなるほど、第１燃料噴射弁８ａの分担比ＤＢＲＡＴＰ１を０％から徐々に増やし、相対的に第２燃料噴射弁８ｂの分担比ＤＢＲＡＴＰ２を１００％から徐々に減らし、第１燃料噴射弁８ａと第２燃料噴射弁８ｂとの双方で噴射を行わせることができる。

この場合、例えば全負荷状態（ＷＯＴ）では、図１１に示すように、機関回転速度ＮＥが閾値ＮＥ１以下の場合には、第２燃料噴射弁８ｂが要求燃料量に見合った時間だけ開弁される一方で、第１燃料噴射弁８ａは開弁されることがない。
一方、機関回転速度ＮＥが閾値ＮＥ１を超えると、回転速度が高くなるに従って、第１燃料噴射弁８ａによる噴射量が漸増し、相対的に、第２燃料噴射弁８ｂからの噴射量が減らされる。

高回転時に第２燃料噴射弁８ｂの噴射のみでは排気エミッションが悪化（ＨＣの排出量の増大）する場合があるので、排気エミッションが悪化する領域で第１燃料噴射弁８ａで噴射できるように、前記閾値ＮＥ１を適宜設定する。
高回転の状態では、空気流速が速過ぎて第２燃料噴射弁８ｂによる燃料噴霧の貫通力が強くなり過ぎ、燃料が筒内壁面に付着してしまうと共に、高回転により気化時間が短くなり、全体的に気化し難くなる。

そこで、高回転時に、第２燃料噴射弁８ｂよりも上流側に配置され、しかも、第２燃料噴射弁８ｂによる燃料噴霧よりも貫通力が弱い、第１燃料噴射弁８ａで噴射させることで、微粒化による気化促進が図られ、高回転域での排気エミッションの悪化を低減することができる。
また、回転速度の増大に応じて第２燃料噴射弁８ｂによる噴射時間を減らすから、第２燃料噴射弁８ｂによる噴射期間（deg）が、回転が高くなっても比例的に増大することがなく略一定に推移するように設定でき、これにより、高回転高負荷時であっても、吸気行程内で燃料を噴射させることができる。

また、噴霧が指向する方向・領域が相互に異なる第１燃料噴射弁８ａと第２燃料噴射弁８ｂとの双方から燃料を噴射させることで、混合気が均質化され、燃焼安定性を向上させることができる。
尚、図１０及び図１１に示す分担比の特性では、高負荷域で機関回転速度ＮＥが前記閾値ＮＥ１を超える高負荷高回転領域においては、機関回転速度ＮＥが高くなるほど、第２燃料噴射弁８ｂの分担比を減らし、相対的に第１燃料噴射弁８ａの分担比を漸増させるようにしたが、図１２及び図１３に示すように、高負荷域で機関回転速度ＮＥが前記閾値ＮＥ１以下の高負荷低回転域では、分担比ＤＢＲＡＴＰ２＝１００％とし、高負荷域で機関回転速度ＮＥが前記閾値ＮＥ１を越える高負荷高回転域では、分担比ＤＢＲＡＴＰ２を１００％未満の一定値（例えば７０％）に固定し、分担比ＤＢＲＡＴＰ１を「１００％−ＤＢＲＡＴＰ２」の一定値（例えば３０％）に固定するようにできる。

この場合、例えば全負荷状態（ＷＯＴ）では、図１３に示すように、機関回転速度ＮＥが閾値ＮＥ１以下の場合には、第２燃料噴射弁８ｂが要求燃料量に見合った時間だけ開弁される一方で、第１燃料噴射弁８ａは開弁されることがない。
一方、機関回転速度ＮＥが閾値ＮＥ１を超えると、第２燃料噴射弁８ｂからの噴射量がステップ的に減らされ、該減少分だけ第１燃料噴射弁８ａによる噴射量がステップ的の増大し、その後回転がより高くなっても、噴射量の相関は変化しない。

但し、図１０及び図１１に示すように、分担比を徐々に変化させることで、空燃比の変動、引いては、機関の出力トルクの変動を防ぐことができる。
即ち、分担比をステップ的に変化させると、壁流量の急激な変化などによって過渡的に空燃比が変動し、これによって機関の出力トルクが変動してしまうが、分担比を徐々に変化させれば、壁流量が滑らかに変化して空燃比・出力トルクの変動が減少される。

また、第１燃料噴射弁８ａと第２燃料噴射弁８ｂとの分担比を決定する条件としては、上記の基本噴射パルス幅ＴＰ（機関負荷），機関回転速度の他、エンジントルク、要求燃料噴射量、吸入空気量、吸気管負圧、スロットル開度、内燃機関１の出力を伝達する変速機の変速比、冷却水温度（機関温度）などのパラメータを単独で又は複数組み合わせて設定することができる。

更に、図１４及び図１５に示すように、高負荷域の全域で、機関回転速度ＮＥが高くなるほど、第２燃料噴射弁８ｂの分担比ＤＢＲＡＴＰ２を増やし、相対的に第１燃料噴射弁８ａの分担比ＤＢＲＡＴＰ１を減らすようにすることができる。
この場合、例えば全負荷状態（ＷＯＴ）では、図１５に示すように、機関回転速度ＮＥが高くなるほど、第２燃料噴射弁８ｂの噴射量が漸増し、相対的に、第１燃料噴射弁８ａの噴射量は漸減する。

ここで、第２燃料噴射弁８ｂの噴射率は、第１燃料噴射弁８ａよりも高いから、第１燃料噴射弁８ａのみで要求量を噴射させるのに要する時間よりも、第２燃料噴射弁８ｂのみで要求量を噴射させるのに要する時間が短い。
このため、第１，第２燃料噴射弁８ａ，８ｂの噴射時間のうち長い方の噴射時間は、分担比ＤＢＲＡＴＰ２が増えるほど、即ち、機関回転速度が高くなるほど短くなるから、相対的に、機関回転速度の増大による噴射期間（deg）の増大が抑えられ、図１５に示すように、噴射期間（deg）を略一定に推移させることが可能である。

また、この場合、高負荷域の全域で第１，第２燃料噴射弁８ａ，８ｂの双方から燃料を噴射させることで混合気を均質化でき、かつ、噴射期間（deg）が高回転域で吸気弁６の開弁期間よりも長くなってしまうことを回避して、吸気行程内で要求燃料量を噴射でき、更に、機関回転速度ＮＥが高く筒内温度が高くなり易い条件になるほど、筒内で気化する燃料量を多くして充填効率を高め、出力向上を図ることができる。

ところで、第２燃料噴射弁８ｂは、噴霧角が狭く、かつ、吸気口２ａ（吸気弁６の傘部）のシリンダボアに近い側に偏って噴射するために、第２燃料噴射弁８ｂから噴射される燃料によって混合気にむらが生じやすくなり、均質混合気の形成の妨げになってしまう場合がある。
混合気を均質化するためには、吸気行程の一部区間でまとめて燃料を噴射するよりも、吸気行程の全域で燃料を噴射させることが好ましく、そのためには、吸気行程中における燃料噴射を、間隔を空けて複数回に渡って分割して行わせればよい。

上記のような分割噴射を行わせる場合の噴射制御を、図１６のフローチャートに従って説明する。
ステップＳ２０１では、前記ステップＳ１０１と同様にして、基本噴射パルス幅ＴＰを演算する。
ステップＳ２０２では、分担比ＤＢＲＡＴＰ１，ＤＢＲＡＴＰ２を演算する。

ここでは、前記図１０及び図１１に示すように、低中負荷域では、分担比ＤＢＲＡＴＰ１＝１００％とし、高負荷域で機関回転速度ＮＥが閾値以下の高負荷低回転域では、分担比ＤＢＲＡＴＰ２＝１００％とし、高負荷域で機関回転速度ＮＥが前記閾値を超える高負荷高回転領域において、機関回転速度ＮＥが高くなるほど、第１燃料噴射弁８ａの分担比ＤＢＲＡＴＰ１を０％から増やし、相対的に第２燃料噴射弁８ｂの分担比ＤＢＲＡＴＰ２を１００％から減らすように、分担比ＤＢＲＡＴＰ１，ＤＢＲＡＴＰ２を演算するものとする。

但し、分担比ＤＢＲＡＴＰ１，ＤＢＲＡＴＰ２の特性は、図８，図１２，図１４に示したパターンであってもよい。
ステップＳ２０３では、ステップＳ１０３と同様にして、前記ステップＳ２０２で決定した分担比ＤＢＲＡＴＰ１，ＤＢＲＡＴＰ２と、ステップＳ２０１で演算した基本噴射パルス幅ＴＰとから、各噴射弁８ａ，８ｂで分担する基本噴射パルス幅ＤＢＬＴＰ１，ＤＢＬＴＰ２を演算する。

ステップＳ２０４では、各噴射弁８ａ，８ｂによる燃料噴射を吸気行程中に何回に分割して行わせるかを決定する。
第２燃料噴射弁８ｂについては、分担比ＤＢＲＡＴＰ２が高いほど（噴射すべき燃料量が多いほど）分割回数ＤＢＳＰＮ２を多く設定する。
高負荷域で第２燃料噴射弁８ｂによる燃料噴射を行わせ、かつ、高負荷域で機関回転速度ＮＥが低いほど、第２燃料噴射弁８ｂの分担比ＤＢＲＡＴＰ２が高く（噴射量が多く）する場合には、高負荷域で機関回転速度ＮＥが低いほど、分割回数ＤＢＳＰＮ２を多く設定する。

また、第１燃料噴射弁８ａについては、分割回数ＤＢＳＰＮ１を１回とし、噴射を複数回に分割しての噴射は行わせずに、要求の燃料量を１回で噴射させるものとすることができ、また、低中負荷域では、分割回数ＤＢＳＰＮ１を１回とし、複数回に分割しての噴射は行わせず、第２燃料噴射弁８ｂと共に燃料噴射を行う場合に、第２燃料噴射弁８ｂの噴射と噴射との間で、第１燃料噴射弁８ａによる燃料噴射を行わせるように、分割回数ＤＢＳＰＮ１を設定させることができる。

尚、図８，図９に示すように、高負荷域で第２燃料噴射弁８ｂのみで燃料を噴射させる場合には、分割回数ＤＢＳＰＮ２を一定値（＞２）とし、分割回数ＤＢＳＰＮ１を１回とすることができる。
また、図１４，図１５に示すように、高負荷域で第２燃料噴射弁８ｂの分担比ＤＢＲＡＴＰ２を、機関回転速度ＮＥが高くなるほど大きくする場合には、高負荷域で機関回転速度ＮＥが高くなるほど、分割回数ＤＢＳＰＮ２を大きくする。

尚、前記分割回数ＤＢＳＰＮ２は、第２燃料噴射弁８ｂにおいて１回で噴射可能な最小噴射量（最小噴射時間）を基準に設定されるものとする。
ステップＳ２０５では、燃料噴射弁８ａ，８ｂ毎の基本噴射パルス幅ＤＢＬＴＰ１，ＤＢＬＴＰ２と、各分割回数ＤＢＳＰＮ１，ＤＢＳＰＮ１とから、各燃料噴射弁８ａ，８ｂの分割噴射における１回当たりの基準噴射パルス幅ＤＢＬＳＥＴＰ１，ＤＢＬＳＥＴＰ２を決定する。

更に、ステップＳ２０６では、複数に分割して燃料を噴射させる場合に、１回当たりの噴射量を、前記基準噴射パルス幅ＤＢＬＳＥＴＰ１，ＤＢＬＳＥＴＰ２のどれだけの割合とするかを決定する。
基準噴射パルス幅ＤＢＬＳＥＴＰ１，ＤＢＬＳＥＴＰ２の燃料噴射を、分割回数ＤＢＳＰＮ１，ＤＢＳＰＮ１だけ繰り返せば、総和として要求燃料量を噴射することになり、この場合、１回毎の噴射パルス幅は一定である（図１７参照）。

一方、例えば、図１８に示すように、吸気弁６のリフト量が小さい開弁初期及び閉弁間際には、噴射パルス幅ＤＢＬＳＥＴＰ１，ＤＢＬＳＥＴＰ２よりも小さいパルス幅で基準よりも少ない量の燃料を噴射させ、代わりに、吸気弁６の開弁期間の中期でリフト量が大きいときに、噴射パルス幅ＤＢＬＳＥＴＰ１，ＤＢＬＳＥＴＰ２よりも大きなパルス幅で基準よりも多い量の燃料を噴射させ、総和として基本噴射パルス幅ＤＢＬＴＰ１，ＤＢＬＴＰ２の噴射がなされるようにすることができる。

これにより、吸気弁６のバルブリフト量が小さく、噴霧が吸気弁６の開口部分を通過しにくいときに多くの燃料が噴射されて、吸気弁６の傘部に対する燃料の付着量が多くなってしまうことを低減できる。
また、空気流速の変化に応じて、基準噴射パルス幅ＤＢＬＳＥＴＰ１，ＤＢＬＳＥＴＰ２に対する実際の噴射量の割合を設定することができ、図１９に示すように、一般的に空気流速が最も速くなる吸気弁６の開弁初期に基準噴射パルス幅ＤＢＬＳＥＴＰ１，ＤＢＬＳＥＴＰ２よりも大きなパルス幅（多い噴射量）を設定し、その後の空気流速の低下に対してパルス幅（噴射量）を低下させるようにして、総和で基本噴射パルス幅ＤＢＬＴＰ１，ＤＢＬＴＰ２に相当する燃料を噴射させることができる。

上記のように、吸気流速が速いときほど、多くの燃料を噴射させれば、燃料噴霧を速い吸気流に乗せて多くの燃料をシリンダ内に導入でき、混合気の均質化をより一層進めることができる。
尚、吸気弁６の開弁初期が排気弁１１の開弁とオーバーラップするバルブオーバーラップ期間である場合には、吸気の吹き返しが発生し、燃料噴霧が吸気通路側に吹き返してしまうことがあるため、係る吹き返しの発生区間では、噴射割合を小さく又は零に設定することで、吹き返しの発生を回避又は低減できる。

上記分割噴射は、図１７〜図１９に示すように、吸気行程中に略等間隔で行われるものとするが、一括して噴射を行わせる場合と同様に、吸気弁６の開弁時に噴霧が吸気弁６に到達するように、吸気弁６の開時期前から開始させることができ、また、吸気弁６が閉じる前に噴射した燃料の全てが吸気弁６を通過してシリンダ内に到達するように、吸気弁６の閉時期の前に最後の噴射を完了させるようにする。

即ち、燃料の移送時間は、そのときの機関回転速度ＮＥが高いほど短くなるので、機関回転速度ＮＥから前記移送時間を推定し、吸気弁６の開時期から前記移送時間だけ前の時点を噴射開始タイミングとし、また、吸気弁６の閉時期から前記移送時間だけ前の時点を噴射終了タイミングとして設定し、この間で燃料噴射が略均等間隔で繰り返されるように、分割回数に応じて各分割噴射のタイミングを設定できる。

ここで、吹き返し期間に相当するために最初の分割噴射の噴射割合を零に設定してあれば、吸気弁６の開弁時に噴霧が吸気弁６に到達するように最初の噴射タイミングを設定していても、実際は噴射が行われず、燃料噴霧の吹き返しを回避できる。
尚、分割噴射は、最初から最後まで等間隔に行わせることができる他、噴射の間隔を異ならせることができ、例えば、バルブリフト量が多い区間又は空気流速が速い区間では、噴射の間隔を他の区間に比べて短くすることができる。

上記のようにして、燃料噴射弁８ａ，８ｂ毎の分割回数ＤＢＳＰＮ１，ＤＢＳＰＮ１、及び、各回の噴射割合（ＤＢＬＳＥＴＰ１，ＤＢＬＳＥＴＰ２に対する実際の噴射量の割合）を決定すると、ステップＳ２０７では、分割噴射の各回における噴射パルス幅を各種の補正係数に基づいて補正する。
そして、ステップＳ２０８では、各燃料噴射弁８ａ，８ｂの燃料噴射率、及び、そのときの燃料の供給圧に基づいて、各回の最終的な噴射パルス幅を決定し、各気筒の吸気行程中に燃料を噴射させるべく、前記最終的な噴射パルス幅（ms）の噴射パルス信号を、各燃料噴射弁８ａ，８ｂに出力する。

上記のように、第２燃料噴射弁８ｂによる燃料噴射を複数回に分割して行わせるようにすれば、均質混合気を形成できるので、高負荷域において燃焼安定性や排気性能を維持できる。
図２０のフローチャートは、分割噴射させる回数及び各パルス幅の決定に基づく分割噴射制御の詳細を示す。

ステップＳ３０１では、各燃料噴射弁８ａ，８ｂにおける分割噴射（１回のみの噴射を含む）の開始タイミングＤＢＴＩＴＭ１，ＤＢＴＩＴＭ２（噴射を開始させるクランク角位置）を決定する。
分割噴射タイミングは、噴射遅れを考慮し、吸気弁６の開弁時に噴射燃料が吸気弁６（シリンダ）に到達し、かつ、吸気弁６の閉弁時に全ての燃料がシリンダに入りきるタイミグに設定することが好ましい。

具体的には、噴射開始タイミングを吸気弁６の開弁時よりも早めに設定する一方、噴射終了タイミングは、吸気弁６の閉弁時よりも早めに設定することで、燃料噴射弁から噴射された燃料噴霧が吸気弁６に到達するときに吸気弁６の開弁が開始され、燃料噴霧が吸気通路内で滞留することなく筒内に導入される。
従って、吸気弁６の開時期がクランク軸の角度に対して一定であれば、前記開始タイミングＤＢＴＩＴＭ１，ＤＢＴＩＴＭ２は、一定値として与えることができる。

一方、吸気弁６のバルブ作動角の中心位相を可変とする機構（クランク軸に対するカム軸の位相を可変とする機構）や、吸気弁６のバルブ作動角を可変とする機構などの吸気弁６の開閉時期を可変とする可変動弁機構を備える場合には、吸気弁６の開閉時期の変更に合わせて分割噴射の開始タイミングＤＢＴＩＴＭ１，ＤＢＴＩＴＭ２を変更させる必要がある。

尚、吸気弁６のバルブ作動角を可変とする機構としては、例えば、特開２００７−１２７１８９号公報（米国特許出願公開第２００７／０１３７６１４Ａ１）に開示されるものがある。
ここで、前記可変動弁機構が、機関負荷（基本噴射パルス幅ＴＰ）と機関回転速度ＮＥとに応じて吸気弁６の開閉時期を変更する場合には、そのときの機関負荷及び機関回転速度ＮＥに応じて吸気弁６の開閉時期を推定できるので、機関負荷及び機関回転速度ＮＥに応じて開始タイミングＤＢＴＩＴＭ１，ＤＢＴＩＴＭ２を記憶したマップを備えるようにすることで、運転条件の違いによる吸気弁６の開閉時期の変化に対応して、開始タイミングＤＢＴＩＴＭ１，ＤＢＴＩＴＭ２を設定させることができる。

また、吸気弁６の開弁時期がピストンの上死点よりも進角している場合には、噴射開始タイミングを上死点乃至その近傍の予め決められた角度位置に設定しても良い。
この場合は、吸気弁６の開弁時期が上死点よりも進角設定される運転領域では、上死点乃至その近傍のクランク角位置を各噴射弁の分割噴射開始タイミングを設定してもよく、また、マップから参照した各開始タイミングを、上死点乃至その近傍のクランク角位置に制限させることも可能である。

更に、第１燃料噴射弁８ａのみで燃料を噴射させる低中負荷領域では、第１燃料噴射弁８ａの噴射開始タイミングを吸気弁６が閉弁している時期（吸気弁６開弁前の排気行程）とすることで、吸気通路や吸気弁６の熱による気化促進を図ることが可能である。
また、始動直後などの機関温度が低い時には、吸気通路や吸気弁６の熱による気化性能が低下するため、噴射開始タイミングを暖機後よりも更に早めることで、吸気通路での滞留時間及び筒内への吸入後の気化時間を長く設定して気化を促進させ、低温始動時での燃焼性の向上を図ることが可能である。

一方、各燃料噴射弁８ａ，８ｂを併用して噴射する高負荷域での各燃料噴射弁８ａ，８ｂの噴射開始タイミングは、吸気弁６の開時期に噴霧が吸気弁６に到達するように、開弁時から燃料噴霧の移送時間だけ前の時点とする。
ステップＳ３０２では、機関負荷（基本噴射パルス幅ＴＰ）及び機関回転速度ＮＥに基づいて第１燃料噴射弁８ａ及び第２燃料噴射弁８ｂの分割噴射における噴射周期ＤＢＬＣＹ１，ＤＢＬＣＹ２を決定する。

第１燃料噴射弁８ａのみで噴射する運転領域（低中負荷領域）よりも、各噴射弁８ａ，８ｂを併用する運転領域の方が高負荷であり、要求される燃料量が多くなるため、噴射周期ＤＢＬＣＹ１，ＤＢＬＣＹ２は高負荷時ほどより短く設定し、また、高回転時ほど噴射期間（最初の分割噴射から最後の分割噴射までの期間）を短く設定する必要があるため、高回転時ほど噴射周期ＤＢＬＣＹ１，ＤＢＬＣＹ２を短く設定する。

また、第１，第２燃料噴射弁８ａ，８ｂを併用する運転領域において、吸気弁６の閉弁時期がピストンの下死点よりも遅角する運転領域においては、噴射終了時期（最後の分割噴射の終了時期）が、下死点乃至その近傍の予め決められたクランク角度で終了するように、分割噴射周期ＤＢＬＣＹ１，ＤＢＬＣＹ２を決定することが好ましい。即ち、分割噴射する際の最終回の噴射が、下死点近傍で完了するように、分割噴射周期を設定する。

ピストンが下死点を過ぎて上昇している状態で燃料を噴射すると、吹き返しにより筒内に燃料噴霧が入り難くなって、燃料噴霧が筒内壁面に付着する原因となる惧れがあり、これにより出力の低下や排気性能の悪化を招く。
そこで、下死点を分割噴射の終了限界として設定することで、吹き返しにより燃料噴霧が筒内壁面に付着することを低減又は回避し、出力や排気性能の悪化を防止する。

また、第１燃料噴射弁８ａと第２燃料噴射弁８ｂとを併用するときの分割噴射タイミングは、第１燃料噴射弁８ａと第２燃料噴射弁８ｂとで略同時に噴射させる同時噴射方式、第１燃料噴射弁８ａと第２燃料噴射弁８ｂとで交互に噴射させる交互噴射方式、乃至、一方の燃料噴射弁で先に分割噴射させ、一方の分割噴射が終了してから、他方の燃料噴射弁での分割噴射を行わせる分離噴射方式などを適宜採用でき、該分割噴射では、第１，第２燃料噴射弁８ａ，８ｂのどちらを先に噴射させても良い。

上記同時噴射方式では、各噴射弁の噴射期間を、吸気弁６の開弁時乃至ピストン上死点から、吸気弁６の閉弁時乃至ピストン下死点までとして、各噴射弁の噴射期間を長く確保でき、高回転域で確実に必要量の燃料を噴射させることが可能となる。
一方、交互噴射方式では、第１燃料噴射弁８ａと第２燃料噴射弁８ｂとの噴霧干渉を低減することができ、噴霧干渉による噴霧粒径の増大によって気化が悪化することを低減又は回避できる。

また、分離噴射方式において、先に第１燃料噴射弁８ａによる分割噴射を行わせれば、第１燃料噴射弁８ａから噴射される比較的粒径の小さい燃料噴霧が気化してから、第２燃料噴射弁を噴射することができるので、噴霧干渉をより低減することができる。
また、分離噴射方式において、先に第２燃料噴射弁８ｂによる分割噴射を行わせれば、第２燃料噴射弁８ｂから噴射される比較的粒径の大きな燃料噴霧の気化時間をより長く確保でき、第２燃料噴射弁８ｂの燃料噴霧の気化を促進させることができる。

ステップＳ３０３では、分割噴射回数ＤＢＳＰＮ１，ＤＢＳＰＮ２の情報を読み込み、ステップＳ３０４では、基準噴射パルス幅ＤＢＬＳＥＴＰ１，ＤＢＬＳＥＴＰ２の情報を読み込み、ステップＳ３０５では、個々の分割噴射における噴射割合の情報を読み込む。
ステップＳ３０６では、第１燃料噴射弁８ａについて、開始タイミングＤＢＴＩＴＭ１から周期ＤＢＬＣＹ１毎に、基準噴射パルス幅ＤＢＬＳＥＴＰ１×噴射割合の燃料を噴射させる処理を、分割噴射回数ＤＢＳＰＮ１だけ繰り返す。

ステップＳ３０７では、第２燃料噴射弁８ｂについて、開始タイミングＤＢＴＩＴＭ２から周期ＤＢＬＣＹ２毎に、基準噴射パルス幅ＤＢＬＳＥＴＰ２×噴射割合の燃料を噴射させる処理を、分割噴射回数ＤＢＳＰＮ２だけ繰り返す。
短期間で燃料噴射を行わせると、燃料と空気とが混合するまでに時間がかかり、混合気が均質化され難いが、上記のようにして分割噴射を行わせれば、吸入空気に対して略均等に燃料を噴射でき、これにより混合気が均質化して、燃焼安定性及び排気性能を向上させることができる。

次に、第１，第２燃料噴射弁８ａ，８ｂへの燃料供給圧の制御について説明する。
まず、第１，第２燃料噴射弁８ａ，８ｂに燃料を供給する燃料供給装置を、図２１に従って説明する。
燃料タンク５１内に電動式の燃料ポンプ５２が配置されており、該燃料ポンプ５２は、燃料タンク５１内の燃料を吸い込んで、燃料供給管５３を介して燃料ギャラリー管５４に燃料を圧送する。

前記燃料ギャラリー管５４には、各気筒の第１，第２燃料噴射弁８ａ，８ｂが接続されており、第１，第２燃料噴射弁８ａ，８ｂが開弁されると、燃料ギャラリー管５４内の燃料を噴射する。
前記燃料ギャラリー管５４内の燃料圧力を検出する燃圧センサ５５が設けられており、該燃圧センサ５５の検出信号は、ＦＰＣＭ（フューエル・ポンプ・コントロール・モジュール）５６に入力される。

マイクロコンピュータを内蔵するＦＰＣＭ５６は、前記ＥＣＭ２１と通信ライン５７で結ばれており、該通信ライン５７を介して前記ＥＣＭ２１からの目標燃圧の信号を読み込む。
そして、前記ＦＰＣＭ５６は、前記燃圧センサ５５で検出される実際の燃圧が、前記目標燃圧に近づくように、前記燃料ポンプ５２の印加電圧（燃料ポンプ５２の吐出量）を、通電のオン・オフのデューティを変化させることで制御する。

図２２のフローチャートは、ＥＣＭ２１による燃圧制御の様子を示すものであり、ステップＳ４０１では、第１燃料噴射弁８ａと第２燃料噴射弁８ｂとの目標噴射パルス幅ＤＢＴＲＴＰ１，ＤＢＴＲＴＰ２を演算する。
前記目標噴射パルス幅ＤＢＴＲＴＰ１，ＤＢＴＲＴＰ２は、第１燃料噴射弁８ａと第２燃料噴射弁８ｂとでそれぞれに噴射させたい時間を示し、ここでは、吸気弁６の開時期又は吸気上死点又は吸気上死点近傍の開始角度を始期とし、吸気弁６の閉時期又は吸気下死点又は吸気下死点近傍の終了角度を終期とし、前記始期から終期までの角度を、そのときの機関回転速度ＮＥに基づいて時間に換算する。

ステップＳ４０２では、前述の最終的な噴射パルス幅ＤＢＬＳＥＴＩ１，ＤＢＬＳＥＴＩ２（ms）を読み込む。
ステップＳ４０３では、前記目標噴射パルス幅ＤＢＴＲＴＰ１，ＤＢＴＲＴＰ２と噴射パルス幅ＤＢＬＳＥＴＩ１，ＤＢＬＳＥＴＩ２とに基づいて、前記目標噴射パルス幅ＤＢＴＲＴＰ１，ＤＢＴＲＴＰ２で噴射パルス幅ＤＢＬＳＥＴＩ１，ＤＢＬＳＥＴＩ２相当の燃料を噴射するための目標燃圧を決定する。

ここで、第１燃料噴射弁８ａにおいて要求される目標燃圧と、第２燃料噴射弁８ｂにおいて要求される目標燃圧とが異なる場合には、高い側の目標燃圧を選択するものとする。
更に、前記目標燃圧は、予め設定された最低圧と最高圧との間に設定されるものとする。
また、分割噴射を行わせる場合には、前記目標噴射パルス幅ＤＢＴＲＴＰ１，ＤＢＴＲＴＰ２から、最低必要な噴射間隔時間（間隔時間の総和の必要最小値）を減算し、該減算結果を目標噴射パルス幅（目標噴射時間）とする。

ステップＳ４０４では、前記目標燃圧に実際の燃圧が近づくように、前記燃料ポンプ５２の通電のオン・オフデューティをフィードバック制御する。
そして、実際の燃圧が変更されることで、最終的な噴射パルス幅ＤＢＬＳＥＴＩ１，ＤＢＬＳＥＴＩ２（ms）が変更され、目標噴射パルス幅ＤＢＴＲＴＰ１，ＤＢＴＲＴＰ２を超える、換言すれば、吸気行程期間をはみ出す噴射パルス幅ＤＢＬＳＥＴＩ１，ＤＢＬＳＥＴＩ２が設定されることが回避される。

従って、高負荷高回転域で、燃料量が多く、かつ、吸気行程の時間が短くなっても、吸気行程内で要求燃料を噴射させることができる。
即ち、図２３に示すように、要求噴射量が一定の条件で、機関回転速度ＮＥの増大に応じて燃圧を漸増させれば、前記一定の要求噴射量を噴射させるために必要な燃料噴射弁の開弁時間が漸減し、機関回転速度ＮＥの増大によって吸気行程時間が減少しても、吸気行程内で前記一定の要求噴射量を噴射させることができる。

換言すれば、機関回転速度ＮＥの増大に対して燃圧を増大させることで、要求噴射量を噴射させるために必要な燃料噴射弁の開弁期間（deg）を一定にして、機関回転速度ＮＥが変化しても、図２４に示すように、吸気行程内で噴射させることができる。
次に、本実施形態の効果を説明する。
第１燃料噴射弁８ａは、第２燃料噴射弁８ｂより上流側からシリンダの吸気口２ａの全域を指向して燃料を噴射するから、燃料噴霧の移送距離が長く、吸気通路を噴霧が移送される間において気化を促進させることができ、更に、吸気口２ａの略全域に向けて噴射するので、吸気弁６傘部に付着する燃料の膜厚を薄くでき、傘部に付着した燃料の気化を促進できる。

一方、第２燃料噴射弁８ｂは、第１燃料噴射弁８ａの下流側から燃料を噴射するので、燃料噴霧の移送距離が第１燃料噴射弁８ａよりも短く、吸気通路を噴霧が移送される間における気化を抑制でき、相対的に、シリンダ内で燃料を気化させて筒内温度の低下を図ることができる。
また、第２燃料噴射弁８ｂの噴霧角は、第１燃料噴射弁８ａよりも狭角に設定されるので、排気弁１１側のシリンダボアへの燃料の付着を低減できる領域を狙って燃料を噴射でき、燃焼安定性や排気性能の向上を図れる。

更に、第２燃料噴射弁８ｂの燃料噴射率（cm³/min）を大きくすることで、燃料噴霧の貫通力が強化され、かつ、燃料噴霧が吸気口２ａのシリンダボアに近い側の一部を指向するように設定することで、シリンダボアに対する燃料の付着を抑制し、かつ、混合気の均質化を図ることができ、燃焼安定性や排気性能の向上を図れる。
従って、低負荷域では、第１燃料噴射弁８ａで噴射させ、高負荷域では、少なくとも第２燃料噴射弁８ｂで噴射させるようにすれば、高負荷領域での出力向上を図りつつ、低負荷域での排気性能の確保を図ることができる。

また、吸気行程に設定される噴射期間で要求燃料噴射量を噴射できるように、燃料の圧力を制御するので、要求燃料量が多い高負荷時で、かつ、吸気行程の時間が短くなる高回転時であっても、吸気行程内で燃料を噴射させることができ、気化性能と混合気の均質化とを維持できる。
また、第２燃料噴射弁８ｂの燃料噴射を、複数回に分けて実行させることで、第２燃料噴射弁８ｂが狭角に噴射しても、混合気を均質化できる。

更に、以下では、本願実施形態の効果を項目毎に説明する。
「出力性能の向上」
本実施形態では、噴射容量（噴射率）の大きい第２燃料噴射弁８ｂを吸気通路下流側に配置すると共に、その燃料噴霧を比較的狭い角度で、吸気弁６で開閉される吸気口２ａのシリンダボア３２に近い側の一部を指向するように噴射することで、吸気通路内での燃料気化を低減して筒内で気化させることができるので、気化潜熱による充填効率の向上やノッキングの低減によって機関出力を向上させることが可能となる。

また、第２燃料噴射弁８ｂの噴霧粒径を大きくすることで、気化時間が長くなるので吸気通路内での気化を低減することが可能となる。
また、吸気口２ａのシリンダボア３２に近い側（手前側）を通過する空気流は、筒内壁面に殆ど衝突することなく筒内に流れ、筒内でタンブル流のように渦を巻きながら流れるため、吸気口２ａのシリンダボア３２に近い側（手前側）を指向して燃料噴射することで、筒内冷却を行いつつ筒内での燃料噴霧の均質化を図ることができ、燃焼性が向上して出力向上を図ることができる。

「排気性能の向上」
内燃機関の排気性能の向上には、燃料の気化促進が有効である。
本実施形態では、広角噴霧でありかつ粒径が小さい第１燃料噴射弁８ａを吸気通路上流側に備えることで、吸気弁６の熱による気化促進を図ることができると共に、吸気弁６に燃料噴霧が衝突するまでの間で気化を促進させることが可能となる。

そして、吸気弁６に衝突する前の気化が促進されることで、吸気弁６の傘部に対する付着燃料の膜厚を薄くすることができるので、より気化促進を図ることができ、排気性能を向上させることが可能となる。
「燃費性能の向上」
内燃機関の燃費性能を向上させるには、筒内の有効圧縮比を高めることが有効であるが、有効圧縮比を高めるとノッキングが発生し易くなる。

そして、ノッキンの発生を低減する手段としては、燃料噴霧が気化することによる気化潜熱によって筒内冷却させることが有効となる。
本実施形態では、第２燃料噴射弁８ｂから噴射させた燃料は、吸気通路内での気化が低減されてシリンダ内に吸引され、シリンダ内で気化するため、筒内冷却を効率よく行え、ノッキングを低減して有効圧縮比を高めることが可能となる。

尚、吸気通路に第１，第２燃料噴射弁８ａ，８ｂを備えると共に、筒内に燃料を直接噴射する第３燃料噴射弁を備える内燃機関にも、本願発明は適用可能である。
また、第１燃料噴射弁８ａに対する燃料の供給圧と、第２燃料噴射弁８ｂに対する燃料の供給圧とを異ならせることができる。
更に、各気筒に２つの吸気口２ａ及びこれらを開閉する吸気弁６を備える構成に限定されず、各気筒に１つ或いは３つの吸気口２ａ及びこれらを開閉する吸気弁６を備える内燃機関であっても良い。

また、各気筒に複数の吸気口２ａ及びこれらを開閉する吸気弁６を備える構成において、第１燃料噴射弁８ａ及び第２燃料噴射弁８ｂが共に複数の吸気口２ａそれぞれに向けて燃料を噴射する必要はなく、第１燃料噴射弁８ａと第２燃料噴射弁８ｂとのうちの少なくとも一方が、複数の吸気口２ａのうちの１つのみに向けて燃料を噴射する構成とすることができる。

本発明の実施形態における内燃機関のシステム図である。 本発明の実施形態における第１，第２燃料噴射弁の配置及び噴霧特性を示す図である。 本発明の実施形態における第１，第２燃料噴射弁の配置及び噴霧特性を示す図である。 本発明の実施形態における第１，第２燃料噴射弁の配置及び噴霧特性を示す図である。 本発明の実施形態における第２燃料噴射弁の噴霧の指向領域を示す図である。 本発明の実施形態における第１，第２燃料噴射弁の噴射制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における第１，第２燃料噴射弁の噴射制御の別のパターンを示すフローチャートである。 本発明の実施形態における第１，第２燃料噴射弁の分担比の特性を示す線図である。 本発明の実施形態において図７に示す分担比としたときの回転速度変化に対する噴射時間の変化を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態における第１，第２燃料噴射弁の分担比の特性を示す線図である。 本発明の実施形態において図１０に示す分担比としたときの回転速度変化に対する噴射時間の変化を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態における第１，第２燃料噴射弁の分担比の特性を示す線図である。 本発明の実施形態において図１１に示す分担比としたときの回転速度変化に対する噴射時間の変化を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態における第１，第２燃料噴射弁の分担比の特性を示す線図である。 本発明の実施形態において図１３に示す分担比としたときの回転速度変化に対する噴射時間の変化を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態における分割噴射パルス幅の設定を示すフローチャートである。 本発明の実施形態において分割噴射パルス幅を均等とした場合の分割噴射を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態において分割噴射パルス幅を吸気弁のリフト量に応じて可変とした場合の分割噴射を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態において分割噴射パルス幅を吸気流速に応じて可変とした場合の分割噴射を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態における分割噴射制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における燃圧の可変システムを示す図である。 本発明の実施形態における燃圧制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態において機関回転速度の変化に対する燃圧及びパルス幅の変化を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態において吸気弁の開期間と、噴射パルス幅との相関を示すタイムチャートである。

符号の説明

１…内燃機関、２…燃焼室、３…吸気ダクト、４ａ，４ｂ…吸気マニホールド、５…吸気ポート、６…吸気弁、７…ピストン、８ａ…第１燃料噴射弁、８ｂ…第２燃料噴射弁、９…点火プラグ、１０…クランク軸、１１…排気弁、１６…電子制御スロットル、２１…ＥＣＭ（エンジン・コントロール・モジュール）、２２…アクセル開度センサ、２３…水温センサ、２４…車速センサ、２５…クランク角センサ、２６ａ，２６ｂ…空燃比センサ、２７…エアフローセンサ、２８…スロットル開度センサ、２９…圧力センサ

Claims (14)

1. １つの気筒に対して複数の燃料噴射弁を吸気通路に備える内燃機関に適用され、燃料噴霧がシリンダの吸気口に指向するように設定された第１燃料噴射弁と組み合わされ、該第１燃料噴射弁より吸気通路下流側に配置される第２燃料噴射弁であって、
   前記第１燃料噴射弁よりも燃料噴射率が大きく設定され、かつ、噴霧角が前記第１燃料噴射弁よりも狭角に設定され、かつ、燃料噴霧が前記吸気口のシリンダボアに近い側の一部を指向するように設定されたことを特徴とする燃料噴射弁。
2. 内燃機関の吸気通路に配置され、燃料噴霧がシリンダの吸気口に指向するように設定された第１燃料噴射弁と、
   該第１燃料噴射弁よりも下流側の前記吸気通路に配置され、前記第１燃料噴射弁よりも噴霧角が狭角に設定された第２燃料噴射弁と、
   を含んで構成された内燃機関の燃料噴射装置。
3. 前記第２燃料噴射弁の燃料噴霧が、前記吸気口のシリンダボアに近い側の一部を指向するように設定されることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の燃料噴射装置。
4. 前記第２燃料噴射弁の燃料噴霧の粒径が、前記第１燃料噴射弁に比して大きいことを特徴とする請求項２又は３記載の内燃機関の燃料噴射装置。
5. 前記第２燃料噴射弁の燃料噴射率が、前記第１燃料噴射弁よりも大きく設定されることを特徴とする請求項２又は３記載の内燃機関の燃料噴射装置。
6. 内燃機関の吸気通路に配置され、燃料噴霧がシリンダの吸気口の略全域を指向するように設定された第１燃料噴射弁と、
   該第１燃料噴射弁よりも下流側の前記吸気通路に配置され、前記第１燃料噴射弁よりも噴霧角が狭角に設定された第２燃料噴射弁と、
   を備えた内燃機関に適用される制御装置において、
   内燃機関の低負荷領域では前記第１燃料噴射弁によって燃料を噴射し、内燃機関の高負荷領域では、少なくとも前記第２燃料噴射弁によって燃料を噴射するために前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁に制御信号を出力することを特徴とする内燃機関の制御装置。
7. 前記高負荷領域であって、かつ、機関回転速度が高い領域では、前記第１燃料噴射弁及び第２燃料噴射弁で機関に供給する燃料噴射量を分担して噴射することを特徴とする請求項６記載の内燃機関の制御装置。
8. 前記高負荷領域において、前記第１燃料噴射弁及び第２燃料噴射弁で機関に供給する燃料噴射量を分担して噴射すると共に、機関回転速度が高くなるほど前記第２燃料噴射弁における分担比を大きくすることを特徴とする請求項６記載の内燃機関の制御装置。
9. 内燃機関の吸気通路に配置され、燃料噴霧がシリンダの吸気口の略全域を指向するように設定された第１燃料噴射弁と、
   該第１燃料噴射弁よりも下流側の前記吸気通路に配置され、前記第１燃料噴射弁よりも噴霧角が狭角に設定された第２燃料噴射弁と、
   を備えた内燃機関に適用される制御装置において、
   機関運転状態に基づいて機関に供給する燃料噴射量を設定し、
   吸気行程に噴射期間を設定し、
   該噴射期間で前記燃料噴射量を噴射できるように、前記第１燃料噴射弁及び第２燃料噴射弁に供給する燃料の圧力を制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
10. 内燃機関の吸気通路に配置され、燃料噴霧がシリンダの吸気口の略全域を指向するように設定された第１燃料噴射弁と、
    該第１燃料噴射弁よりも下流側の前記吸気通路に配置され、前記第１燃料噴射弁よりも噴霧角が狭角に設定された第２燃料噴射弁と、
    を備えた内燃機関に適用される制御装置において、
    機関運転状態に基づいて機関に供給する燃料噴射量を設定し、
    機関運転状態に基づいて前記第１燃料噴射弁と前記第２燃料噴射弁との分担比を設定し、
    吸気行程に噴射期間を設定し、
    前記燃料噴射量及び前記分担比から求められる前記第２燃料噴射弁の燃料噴射量を、前記噴射期間内で分割して噴射させることを特徴とする内燃機関の制御装置。
11. 前記内燃機関が、１気筒当たり２つの吸気口を備え、各気筒の吸気通路が下流側に向けて２つに分岐して前記２つの吸気口それぞれに接続され、前記第１及び第２燃料噴射弁が、前記吸気通路の分岐部の上流側に備えられ、前記２つの吸気口それぞれに向けて燃料を噴射することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料噴射装置。
12. 前記内燃機関が、１気筒当たり２つの吸気口を備え、各気筒の吸気通路が下流側に向けて２つに分岐して前記２つの吸気口それぞれに接続され、前記第１燃料噴射弁が、前記吸気通路の分岐部の上流側に備えられて、前記２つの吸気口それぞれに向けて燃料を噴射し、前記第２燃料噴射弁が、前記分岐部下流側の２つの吸気通路それぞれに備えられ、２つの第２燃料噴射弁がそれぞれに各吸気口に向けて燃料を噴射することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料噴射装置。
13. 前記内燃機関が、１気筒当たり２つの吸気口を備え、各気筒の吸気通路が下流側に向けて２つに分岐して前記２つの吸気口それぞれに接続され、前記第１及び第２燃料噴射弁が、前記吸気通路の分岐部の上流側に備えられ、前記２つの吸気口それぞれに向けて燃料を噴射することを特徴とする請求項６〜１０のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
14. 前記内燃機関が、１気筒当たり２つの吸気口を備え、各気筒の吸気通路が下流側に向けて２つに分岐して前記２つの吸気口それぞれに接続され、前記第１燃料噴射弁が、前記吸気通路の分岐部の上流側に備えられて、前記２つの吸気口それぞれに向けて燃料を噴射し、前記第２燃料噴射弁が、前記分岐部下流側の２つの吸気通路それぞれに備えられ、２つの第２燃料噴射弁がそれぞれに各吸気口に向けて燃料を噴射することを特徴とする請求項６〜１０のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。

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