JP2014159787A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料蒸気のパージに応じた燃料噴射量の減量をより好適に行うことのできる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供する。
【解決手段】燃料タンク内に発生した燃料蒸気の吸気へのパージに応じた燃料噴射量の減量によって最小筒内噴射量QDIminよりも少ない筒内噴射が要求されるときには（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、筒内噴射の燃圧を低下させ（Ｓ１０５）、それにより、最小筒内噴射量QDIminを減少させることで、筒内噴射量の最小筒内噴射量QDIminへの抵触を回避するようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、燃焼室内に燃料を噴射する筒内噴射と吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射とを行う内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。

燃焼室内に燃料を噴射する筒内噴射インジェクターと、吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射インジェクターとを備えるとともに、要求された量の燃料を筒内噴射とポート噴射とに振り分けて噴射する内燃機関が知られている。一方、車載等の内燃機関には、燃料タンク内に発生した燃料蒸気を吸気中にパージして処理する燃料蒸気処理システムが設けられたものがある。こうした内燃機関では、特許文献１に記載のように、吸気中にパージされた燃料蒸気の分、両インジェクターの燃料噴射量を減量する必要がある。

特開２００７−１９８２８７号公報

ところで、インジェクターには、噴射を行える噴射時間にそれ以上短縮不能な限界（最小噴射時間）がある。そのため、パージに応じて燃料噴射量の大幅な減量が要求されると、インジェクターの噴射時間を限界まで短縮しても、要求分の減量を満せなくなることがある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、燃料蒸気のパージに応じた燃料噴射量の減量をより好適に行うことのできる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。

上記課題を解決する内燃機関の燃料噴射制御装置は、燃焼室内に燃料を噴射する筒内噴射と吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射とを行う内燃機関の燃料噴射制御装置において、燃料タンク内に発生した燃料蒸気の吸気へのパージに応じた燃料噴射量の減量によって最小噴射量よりも少ない筒内噴射が要求されるときには、筒内噴射の燃圧を低下させている。

筒内噴射の燃料噴射量が最小噴射量に達すると、それ以上の減量は行えなくなる。ここで、筒内噴射の燃圧を低下させると、インジェクターの燃料噴射率、すなわち単位時間当りの燃料噴射量が低下して、インジェクターの最小噴射時間の燃料噴射により噴射される燃料の量が、ひいてはインジェクターの最小噴射量が低下する。そのため、燃料蒸気のパージに応じた減量がインジェクターのその時点の最小噴射量よる限界に達したときに筒内噴射の燃圧を低下させれば、最小噴射量が低下して、更なる減量が可能となる。したがって、上記構成によれば、燃料蒸気のパージに応じた燃料噴射量の減量をより好適に行うことができる。

なお、筒内噴射量の最小噴射量への抵触は、ポート噴射を停止することでも、回避が可能である。そこで、最小噴射量よりも少ない筒内噴射の要求時にも、内燃機関の運転条件によっては、燃圧を低下させずに、ポート噴射を停止するようにすれば、最小筒内噴射量抵触時の対応を、そのときの内燃機関の運転状況に応じたより好適な方法で行うことができる。

また、筒内噴射量の最小噴射量への抵触に応じて燃圧を低下させれば、筒内噴射の最小噴射量が減少して抵触が回避されるが、このときの抵触の回避に応じて低下した燃圧を直ちに元に戻そうとすると、筒内噴射の最小噴射量が増大して再び抵触に陥ってしまい、制御ハンチングが発生する虞がある。そうした場合にも、燃圧を低下させるときの筒内噴射の燃料噴射量よりも、低下させた燃圧を上昇させるときの筒内噴射の燃料噴射量を多くすれば、そうした制御ハンチングを好適に回避することができる。

内燃機関の燃料噴射制御装置の一実施形態についてその全体構成を模式的に示す略図。 同実施形態におけるポート噴射量、筒内噴射量へのパージ補正量の振り分け態様を示すグラフ。 同実施形態に適用される最小筒内噴射量抵触時処理の処理手順を示すフローチャート。 （ａ）は高燃圧時の、（ｂ）は低燃圧時のそれぞれにおける、最小筒内噴射時間で筒内噴射が行われるときの燃料噴射率の推移を各示すグラフ。 ヒステリシスの設定が不十分なときの最小筒内噴射量抵触時の制御態様の一例を示すタイムチャート。 燃料低下前、燃料低下後のそれぞれにおける最小筒内噴射量を対比して示すグラフ。 同実施形態における最小筒内噴射量抵触時の制御態様の一例を示すタイムチャート。

以下、内燃機関の燃料噴射制御装置の一実施形態を、図１〜図７を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態の燃料噴射制御装置は、車載用の内燃機関に適用されている。
図１に示すように、内燃機関の吸気通路１０には、上流側から順に、吸気を浄化するエアクリーナー１１、吸入空気量を検出するエアフローメーター１２、吸入空気量を調整するスロットルバルブ１３が配設されている。吸気通路１０は、スロットルバルブ１３の下流にて内燃機関の気筒毎に分岐された後、吸気ポート１４を介して各気筒の燃焼室１５に接続されている。各気筒の吸気ポート１４には、その内部に燃料を噴射するポート噴射インジェクター１６がそれぞれ配設されている。加えて、各気筒の燃焼室１５には、その内部に燃料を噴射する筒内噴射インジェクター１７がそれぞれ配設されている。

この内燃機関には、各インジェクター（１６，１７）から噴射される燃料を貯留する燃料タンク１８が設けられている。燃料タンク１８には、その内部から燃料を汲み出すフィードポンプ１９が配設されている。フィードポンプ１９は、低圧燃料通路２０を介して、フィードポンプ１９の汲み出した燃料を蓄圧する低圧燃料配管２１に接続されている。そして、低圧燃料配管２１には、各気筒のポート噴射インジェクター１６がそれぞれ接続されている。

一方、低圧燃料通路２０の途中からは、高圧燃料通路２２が分岐されている。高圧燃料通路２２には、フィードポンプ１９の汲み出した燃料を更に加圧して吐出する高圧燃料ポンプ２３が配設されている。高圧燃料通路２２は、高圧燃料ポンプ２３により加圧された燃料を蓄圧する高圧燃料配管２４に接続されている。そして、その高圧燃料配管２４には、各気筒の筒内噴射インジェクター１７がそれぞれ接続されている。また、高圧燃料配管２４には、その内部の燃圧を検出する燃圧センサー２５が配設されている。

また、燃料タンク１８の上部には、その内部で発生した燃料蒸気を流すベーパー通路２６が連結されている。ベーパー通路２６は、燃料蒸気を吸着する吸着剤が内蔵されたキャニスター２７に接続されている。キャニスター２７は、パージ通路２８を介して、吸気通路１０におけるスロットルバルブ１３の下流側の部分に接続されている。パージ通路２８の途中には、パージバルブ２９が配設されている。

こうした内燃機関は、電子制御ユニット３０により制御されている。電子制御ユニット３０には、上述のエアフローメーター１２や燃圧センサー２５などのセンサー類の検出信号が入力されている。そして、電子制御ユニット３０は、これらセンサー類の検出結果に基づき、ポート噴射インジェクター１６、筒内噴射インジェクター１７、高圧燃料ポンプ２３、パージバルブ２９などの、機関各部に設けられたアクチュエーター類を駆動することで、機関制御を行っている。例えば、電子制御ユニット３０は、そうした機関制御の一環として、筒内噴射の燃圧制御を行っている。筒内噴射の燃圧制御は、燃圧センサー２５により検出された燃圧が、現状の機関運転状態に応じた目標燃圧となるように、高圧燃料ポンプ２３の燃料吐出量をフィードバック調整することで行われる。

以上のように構成された内燃機関では、燃料タンク１８で発生した燃料蒸気を吸気中に放出（パージ）することで処理するようにしている。こうした燃料蒸気の処理は、以下の態様で行われる。燃料タンク１８で発生した燃料蒸気は、ベーパー通路２６を通ってキャニスター２７に送られる。キャニスター２７に送られた燃料蒸気の燃料分は、その内部の吸着剤に吸着される。一方、電子制御ユニット３０は、適宜なタイミングでパージバルブ２９を開く。パージバルブ２９が開かれると、スロットルバルブ１３の下流に発生する吸気負圧によって、パージ通路２８を通ってキャニスター２７から空気が吸引される。キャニスター２７内の吸着材に吸着された燃料分は、このときの空気の流勢で吸着剤から脱離され、吸引された空気と共に吸気中にパージされる。そして、吸気中にパージされた燃料分は、ポート噴射インジェクター１６や筒内噴射インジェクター１７から噴射された燃料と共に、燃焼室１５内で燃焼される。

こうした内燃機関では、ポート噴射インジェクター１６及び筒内噴射インジェクター１７からの噴射以外に、燃料分を含む空気（以下、パージエアと記載する）の吸気中へのパージによっても燃焼室１５に燃料が導入される。そこで、電子制御ユニット３０は、ポート噴射インジェクター１６及び筒内噴射インジェクター１７の燃料噴射量、すなわちポート噴射量及び筒内噴射量の算出に際し、燃料蒸気のパージに応じた減量補正を行っている。

この減量補正は、以下の態様で行われる。すなわち、この減量補正に際して、電子制御ユニット３０はまず、燃料蒸気のパージにより燃焼室１５に導入された燃料の量を、総パージ補正量として算出する。総パージ補正量は、吸気にパージされたパージエアの流量と、パージエアに含まれる燃料の濃度とから算出される。パージエアの流量は、例えば内燃機関の吸入空気量や回転速度から推定される吸気負圧の大きさと、パージバルブ２９の開度とから求められる。また、パージエアの燃料濃度は、例えばパージエアの流量変化に伴う空燃比の変化から求められる。

次に、電子制御ユニット３０は、算出した総パージ補正量をポート噴射と筒内噴射とに振り分けて、ポート噴射量に対するパージ補正量であるポート噴射パージ補正量と、筒内噴射に対するパージ補正量である筒内噴射パージ補正量とをそれぞれ算出する。本実施形態では、このときの振り分けを、ポート噴射を優先して行うようにしている。すなわち、電子制御ユニット３０は、パージ補正量を、可能な限りポート噴射に振り分けている。

図２は、こうした本実施形態における、総パージ補正量と、ポート噴射量及び筒内噴射量との関係を示している。同図の区間Ａにおけるように、総パージ補正量が十分に小さい間は、その全てがポート噴射に振り分けられる。すなわち、この区間Ａでは、ポート噴射量に総パージ補正量分の減量補正が適用される。

ただし、ポート噴射インジェクター１６には、燃料を噴射可能な最小時間（最小ポート噴射時間）が存在し、噴射可能な燃料の量に、それ以上の減量不能な限界がある。そのため、ポート噴射へのパージ補正は、ポート噴射量がそうした限界、すなわち最小ポート噴射量となるまでしか行えない。そこで、電子制御ユニット３０は、ポート噴射量が最小ポート噴射量となるまで総パージ補正量をポート噴射パージ補正量に振り分けると、同図の区間Ｂにおけるように、残りの分を筒内噴射パージ補正に振り分ける。すなわち、この区間Ｂでは、ポート噴射量を最小ポート噴射量とする分のパージ補正がポート噴射量に適用され、ポート噴射に適用された補正量と総パージ補正量との差分のパージ補正が筒内噴射に適用される。

一方、筒内噴射インジェクター１７にも同様に、燃料を噴射可能な最小時間（最小筒内噴射時間）による燃料噴射量の下限が、すなわち最小筒内噴射量が存在する。そのため、筒内噴射へのパージ補正も、筒内噴射量が最小筒内噴射量となるまでしか行えない。そこで、同図の区間Ｃにおけるように、総パージ補正量があまり大きいと、ポート噴射量、筒内噴射量がそれぞれ最小ポート噴射量、最小筒内噴射量となり、総パージ補正量の一部がポート噴射、筒内噴射のいずれにも振り分けられなくなる。このときには、燃料蒸気のパージにより燃焼室１５に導入される燃料とポート噴射及び筒内噴射によりそれぞれ燃焼室１５に導入される燃料の総量が要求総噴射量を超えてしまう。

そこで、本実施形態では、このようなパージ補正が、最小筒内噴射量よりも少ない筒内噴射を要求するとき、すなわち筒内噴射量が最小筒内噴射量に抵触するときの処理として、以下の処理を行うようにしている。

図２は、本実施形態に採用される最小筒内噴射量抵触時処理のフローチャートを示している。この処理は、内燃機関の運転中、電子制御ユニット３０によって、燃料噴射量の演算周期毎に繰り返し実行される。

この最小筒内噴射量抵触時処理が開始されると、まずステップＳ１００において、要求筒内噴射量QDIrecが最小筒内噴射量QDIminを下回っているか否かが、すなわち筒内噴射量が最小筒内噴射量に抵触する状況となっているか否かが判定される。ここで、要求筒内噴射量QDIrecが最小筒内噴射量QDIminを下回っていれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１０１に処理が進められ、そうでなければ（ＮＯ）、ステップＳ１０４に処理が進められる。

なお、要求筒内噴射量QDIrecは、パージ補正等の各種補正が適用された後の筒内噴射量の要求値を示している。また、最小筒内噴射量QDIminの値は、燃圧センサー２５により検出された筒内噴射の燃圧に基づき算出される。ちなみに、燃圧が低くなると、筒内噴射インジェクター１７の燃料噴射率が低下して、筒内噴射インジェクター１７が最小筒内噴射時間に噴射可能な燃料の量、すなわち最小筒内噴射量QDIminは減少する。

さて、筒内噴射量が最小筒内噴射量に抵触する状況にあって、ステップＳ１０１に処理が進められると、そのステップＳ１０１において、内燃機関が冷間運転中であるか否かが判定される。ここで、冷間運転中であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１０２において、筒内噴射の燃圧の低下が指令された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。また、冷間運転中でなければ、すなわち内燃機関が温間運転中であれば（ＮＯ）、ステップＳ１０３において、ポート噴射の停止が指令された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。ちなみに、このときの最終的な要求筒内噴射量QDIrecの値は、最小筒内噴射量QDIminに設定される。

一方、筒内噴射量が最小筒内噴射量に抵触する状況になく、ステップＳ１０４に処理が進められると、そのステップＳ１０４において、筒内噴射の燃圧低下が実施されているか否かが判定される。そして、燃圧低下の実施中であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１０５に処理が進められ、そうでなければ（ＮＯ）、ステップＳ１０７に処理が進められる。

ステップＳ１０５に処理が進められると、そのステップＳ１０５において、要求筒内噴射量QDIrecが燃圧低下の解除判定値を超えているか否かが判定される。燃圧低下の解除判定値は、「１」よりも大きい値に設定された定数αをそのときの最小筒内噴射量QDIminに乗算することで求められる。ここで、要求筒内噴射量QDIrecが燃圧低下の解除判定値（QDImin×α）を超えていれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１０６において、燃圧低下の解除が指令された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。また、要求筒内噴射量QDIrecが燃圧低下の解除判定値（QDImin×α）を超えていなければ（ＮＯ）、燃圧の低下を継続したまま、今回の本ルーチンの処理が終了される。

一方、ステップＳ１０７に処理が進められると、そのステップＳ１０７において、ポート噴射の停止中であるか否かが判定される。ここで、ポート噴射の停止中であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１０８に処理が進められ、そうでなければ（ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。ステップＳ１０８に処理が進められると、そのステップＳ１０８において、要求筒内噴射量QDIrecが、ポート噴射停止の解除判定値を超えているか否かが判定される。ポート噴射停止の解除判定値は、「１」よりも大きい値に設定された定数βをそのときの最小筒内噴射量QDIminに乗算することで求められている。なお、後述するように、この定数βの値は、定数αよりも小さい値となっている。ここで、要求筒内噴射量QDIrecがポート噴射停止の解除判定値（QDImin×β）を超えていれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１０９において、ポート噴射停止の解除（ポート噴射の再開）が指令された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。また、要求筒内噴射量QDIrecが、ポート噴射停止の解除判定値（QDImin×β）を超えていなければ（ＮＯ）、ポート噴射の停止を継続したまま、今回の本ルーチンの処理が終了される。

次に、こうした本実施形態の内燃機関の燃料噴射制御装置の作用を説明する。
本実施形態では、内燃機関の温間運転中に、パージ補正の結果として筒内噴射量が最小筒内噴射量に抵触する状況となると、ポート噴射が停止される。ポート噴射が停止されれば、その分の燃料噴射が筒内噴射に追加され、筒内噴射量の最小筒内噴射量QDIminへの抵触が回避される。なお、このときには、高い燃圧が維持され、筒内噴射された燃料の微粒子化が促進できるため、燃焼状態を良好に保って、内燃機関の燃費性能を好適に確保することができる。

なお、ポート噴射を停止すれば、筒内噴射量は本来よりも多くなる。噴射した燃料の気化性が低下する内燃機関の冷間運転時に、本来よりも多い筒内噴射がなされると、気化されずに気筒壁面に付着する燃料の液滴が増大して、微粒子物質（ＰＭ）の生成量が増加したり、燃料の混入によるオイルの希釈が進行したりする。そこで、本実施形態では、内燃機関の冷間運転中に筒内噴射量が最小筒内噴射量QDIminに抵触する状況となったときには、ポート噴射の停止ではなく、筒内噴射の燃圧を低下させることで、そうした抵触に対処するようにしている。

図４は、（ａ）高燃圧時及び（ｂ）低燃圧時の最小筒内噴射時の燃料噴射における筒内噴射インジェクター１７の燃料噴射率の推移をそれぞれ示している。高燃圧時には、低燃圧時に比して、燃料噴射期間の各時点における燃料噴射率（単位時間当りの燃料噴射量）が高くなり、最小筒内噴射時間における燃料噴射量が、すなわち最小筒内噴射量QDIminが多くなる。なお、こうした最小燃料噴射時間の燃料噴射における、燃料噴射期間の燃料噴射率を時間積分した値が、すなわち同図の両グラフにハッチングで示される領域の面積が、各々の最小筒内噴射量QDIminとなる。

このように、燃圧と最小筒内噴射量QDIminとには正の相関があり、燃圧が低下されれば、最小筒内噴射量QDIminは減少する。そのため、十分に燃圧を低下させれば、最小筒内噴射量QDIminが要求筒内噴射量QDIrecを下回るまで減少されて、最小筒内噴射量QDIminへの抵触が回避されるようになる。さらに、こうした場合には、筒内噴射量が本来よりも多くされることはないため、冷間運転中の筒内噴射量の増大に伴うＰＭ生成量の増加やオイルの燃料希釈が抑えられるようにもなる。

なお、上記のような最小筒内噴射量QDIminへの抵触に応じたポート噴射の停止は、要求筒内噴射量QDIrecが最小筒内噴射量QDIminに定数βを乗算した値を超えるまで継続される。ここでの定数βには、ポート噴射の停止時及びその再開時のそれぞれにおけるパージ補正後の要求筒内噴射量の値の間に、制御ハンチングを回避できるだけのヒステリシスが設けられるようにその値が設定されている。具体的には、一定のヒステリシス量を「１．０」に加算した値が定数βに設定されている。

一方、最小筒内噴射量QDIminへの抵触に応じた燃圧の低下は、要求筒内噴射量QDIrecが、最小筒内噴射量QDIminに定数αを乗算した値を超えるまで継続される。次に、こうした定数αの値の設定態様を説明する。

図５は、定数αにあまり大きい値が設定されておらず、その値が「１」に近いときの、燃圧低下の実施前後における要求筒内噴射量QDIrec、最小筒内噴射量QDImin、燃圧等の推移態様の一例を示している。同図の例では、時刻ｔ１に、要求筒内噴射量QDIrecが最小筒内噴射量未満となり、燃圧の低下が開始されている。

燃圧が低下されると、それに応じて最小筒内噴射量QDIminが減少して、燃圧低下の解除判定値（QDImin×α）も減少する。そのため、定数αにあまり大きい値が設定されていないと、要求筒内噴射量QDIrecがそのままでも、燃圧の低下が解除されることがある。さらに、燃圧低下が解除されると、燃圧の上昇により、最小筒内噴射量QDIminが増大する。そして、要求筒内噴射量QDIrecが再び最小筒内噴射量QDIminを下回って、再び燃圧が低下される。以後、燃圧の低下とその解除とが頻繁に繰り返されることになる。

以上のように、最小筒内噴射量QDIminを基準として燃圧低下の実施及び解除の判定を行う場合には、燃圧低下に伴う最小筒内噴射量QDIminの低下を考慮して、上記のような制御ハンチングが生じないように判定条件を設定する必要がある。本実施形態では、以下の態様で定数αを設定している。

図６は、燃圧低下前と燃圧低下後の最小筒内噴射量QDIminを棒グラフで示したものである。燃圧低下の実施条件を「要求筒内噴射量QDIrecが最小筒内噴射量QDIminを下回ることと」とすると、要求筒内噴射量QDIrecが燃圧低下前の最小筒内噴射量QDIminよりも少ない状態で燃圧低下が解除されると、その解除後に燃圧低下に再突入してしまう。

ここで、燃圧低下前の最小筒内噴射量QDIminを「Q1」とし、燃圧低下前の最小筒内噴射量QDIminを「Q2」とする。このときの燃圧低下前の最小筒内噴射量Q1は、燃圧低下後の最小筒内噴射量Q2の「Q1／Q2」倍となる。よって、燃圧低下中の要求筒内噴射量QDIrecがそのときの最小筒内噴射量QDIminの「Q1／Q2」倍を十分に上回ったときに燃圧低下を解除するようにすれば、解除後の燃圧低下の再突入を回避することができる。そこで、本実施形態では、燃圧低下後に対する燃圧低下前の最小筒内噴射量QDIminの比率（Q1／Q2）に所定のヒステリシス量を加算した値を定数αの値として設定している。そして、燃圧低下の解除条件を「要求筒内噴射量QDIrecが最小筒内噴射量QDIminのα倍を上回ることと」とすることで、解除後の燃圧低下の再突入を回避するようにしている。

これに対して、ポート噴射を停止するときには、燃圧に変化はなく、最小筒内噴射量QDIminが維持される。すなわち、ポート噴射の停止前後も、最小筒内噴射量QDIminは一定となる。そのため、定数βには、定数αほどの大きい値が設定されていなくても、制御ハンチングの回避は可能である。そこで本実施形態では、所定のヒステリシス量を「１」に加算した値を定数βに設定している。

図７は、こうした本実施形態における燃圧低下の実施前後における要求筒内噴射量QDIrec、最小筒内噴射量QDImin、燃圧等の推移態様の一例を示している。同図の例では、時刻ｔ２に、要求筒内噴射量QDIrecが最小筒内噴射量未満となり、燃圧の低下が開始されている。ただし、本実施形態では、定数αに十分大きい値が設定されている。そのため、燃圧が低下された後にも、燃圧低下による最小筒内噴射量QDIminの減少にも関わらず、燃圧低下の解除判定値（QDImin×α）が要求筒内噴射量QDIrecを下回らないようになる。なお、同図の例では、その後、要求筒内噴射量QDIrecが増大され、燃圧低下の解除判定値（QDImin×α）を上回るようになった時刻ｔ３の時点で、燃圧の低下が解除されている。

ところで、本実施形態では、電子制御ユニット３０は、筒内噴射インジェクター１７の噴射特性の個体差や経時変化分を補償するための筒内噴射量の学習補正を行っている。この学習補正は、空燃比フィードバック制御の制御結果などから筒内噴射インジェクター１７の噴射特性の変化を確認し、その変化分を補償するために必要な筒内噴射量の補正量を学習補正量として求めることで行われる。こうした学習補正による筒内噴射量の減量によっても、筒内噴射量が最小筒内噴射量QDIminに抵触することがある。こうした学習補正による筒内噴射量の減量は、パージ実施中の一時的な減量とは異なって、多くの場合、その後も継続的に実施される。そのため、学習補正による減量の結果として筒内噴射量が最小筒内噴射量QDIminに抵触したときにポート噴射を停止させると、特定の運転条件では、常にポート噴射が停止されるようになってしまう。

そこで、本実施形態では、学習補正による減量で筒内噴射量が最小筒内噴射量QDIminに抵触する場合には、パージ補正による抵触の場合とは異なり、温間運転、冷間運転のいずれにおいても、ポート噴射を停止させず、常に燃圧を低下させるようにしている。なお、学習補正量の値の変化は緩慢であるため、学習補正による減量での抵触に応じた燃圧低下については、燃圧低下の実施判定値と解除判定値との間に設定するヒステリシスを、パージ補正の場合ほど大きく取らなくても、制御ハンチングを好適に回避することができる。

以上説明した本実施形態の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、燃料タンク１８内に発生した燃料蒸気の吸気へのパージに応じた燃料噴射量の減量によって最小筒内噴射量QDIminよりも少ない筒内噴射が要求されるときには、筒内噴射の燃圧を低下させている。燃圧を低下すれば、最小筒内噴射量QDIminが減少して、ポート噴射及び筒内噴射のデュアル噴射を維持したまま、同最小筒内噴射量QDIminへの筒内噴射量の抵触を回避することができる。したがって、本実施形態によれば、燃料蒸気のパージに応じた燃料噴射量の減量をより好適に行うことができる。

（２）本実施形態では、最小筒内噴射量QDIminよりも少ない筒内噴射の要求時にも、内燃機関の運転条件によっては、燃圧を低下させずにポート噴射を停止させている。具体的には、噴射した燃料の気化性が低下する冷間運転時には、燃圧の低下により最小筒内噴射量QDIminへの抵触を回避し、噴射した燃料の気化性が良好な温間運転時には、ポート噴射の停止により最小筒内噴射量QDIminへの抵触を回避している。そのため、最小筒内噴射量抵触時の対応を、そのときの内燃機関の運転状況に応じたより好適な方法で行うことが可能となる。具体的には、噴射した燃料の気化性の良い温間運転時には、最小筒内噴射量QDIminへの抵触にポート噴射の停止によって対応することで、高い燃圧を維持して内燃機関の燃費性能を好適に確保することができる。また、噴射した燃料の気化性の低い冷間運転時には、最小筒内噴射量QDIminへの抵触に燃圧の低下によって対応することで、ＰＭ生成量の増大やオイルの燃料希釈を好適に抑えることが可能となる。

（３）本実施形態では、燃圧を低下させるときの筒内噴射の燃料噴射量よりも、低下させた燃圧を上昇させるときの筒内噴射の燃料噴射量が多くなるように、燃圧低下の実施条件及びその解除条件を設定している。そのため、燃圧低下の実施に伴う制御ハンチングを好適に回避することができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、最小筒内噴射量QDIminを基準として燃圧低下の実施判定値及び解除判定値を算出するようにしていた。最小筒内噴射量抵触による燃圧低下以外で燃圧が、ひいては最小筒内噴射量QDIminがあまり大きく変化されることがないのであれば、燃圧低下の実施判定値及び解除判定値を固定した値としても良い。

・上記実施形態では、燃圧低下やポート噴射停止の実施及びその解除の判定を、ポート補正後の要求筒内噴射量に基づき行っていた。これらの判定を、筒内噴射インジェクター１７の要求噴射時間に基づき行うようにすることもできる。すなわち、ポート補正後の要求筒内噴射量からその量の燃料噴射に必要な筒内噴射インジェクター１７の噴射時間を算出し、その時間に基づいて燃圧低下やポート噴射停止の実施及びその解除を判定することもできる。

・上記実施形態では、燃圧低下時の筒内噴射量よりも、その解除時の筒内噴射量が多くなるように、燃圧低下の実施条件及びその解除条件を設定している。燃料蒸気のパージ中に要求筒内噴射量QDIrecや筒内噴射パージ補正量の値がほとんど変化せず、制御ハンチングが発生する虞がないのであれば、燃圧低下時の筒内噴射量とその解除時の筒内噴射量との間にヒステリシスを設けずに、燃圧低下の実施及びその解除の条件を設定しても良い。

・上記実施形態では、内燃機関が温間運転中であるか、冷間運転中であるかにより、最小筒内噴射量抵触時の処理として、ポート噴射を停止するか、燃圧を低下するかの選択を行っていた。そうした選択を、別の条件で行うようにしてもよい。例えば内燃機関の回転速度や負荷に基づきそれらの選択を行うようにすることもできる。いずれにせよ、そのときの内燃機関の運転条件からより適切な処理を選択するようにすれば、より好適な態様で最小筒内噴射量への抵触に対応することが可能となる。

・上記実施形態では、最小筒内噴射量抵触時にも、内燃機関の運転条件によっては、燃圧を低下させずにポート噴射を停止させていたが、抵触時にも、ポート噴射及び筒内噴射のデュアル噴射を常に継続したい場合などには、内燃機関の運転条件に依らず一律に、燃圧の低下で抵触に対応するようにしても良い。

・要求筒内噴射量QDIrecやパージ補正量、最小筒内噴射量QDIminなどの算出態様は、上記実施形態に例示した態様に限らず、適宜変更しても良い。
・上記実施形態の最小筒内噴射量抵触時処理は、吸気中へのパージによる燃料蒸気の処理システム及びポート噴射及び筒内噴射のデュアル噴射を採用する内燃機関であれば、上記実施形態で例示したものと異なる構成の内燃機関にも、同様或いはそれに準じた態様で適用することができる。

１０…吸気通路、１１…エアクリーナー、１２…エアフローメーター、１３…スロットルバルブ、１４…吸気ポート、１５…燃焼室、１６…ポート噴射インジェクター、１７…筒内噴射インジェクター、１８…燃料タンク、１９…フィードポンプ、２０…低圧燃料通路、２１…低圧燃料配管、２２…高圧燃料通路、２３…高圧燃料ポンプ、２４…高圧燃料配管、２５…燃圧センサー、２６…ベーパー通路、２７…キャニスター、２８…パージ通路、２９…パージバルブ、３０…電子制御ユニット。

Claims (3)

1. 燃焼室内に燃料を噴射する筒内噴射と吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射とを行う内燃機関に適用される燃料噴射制御装置であって、
   燃料タンク内に発生した燃料蒸気の吸気へのパージに応じた燃料噴射量の減量によって最小噴射量よりも少ない筒内噴射が要求されるときには、筒内噴射の燃圧を低下させる
   ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
2. 前記最小噴射量よりも少ない筒内噴射の要求時にも、内燃機関の運転条件によっては、燃圧を低下させずに前記ポート噴射を停止する
   請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
3. 燃圧を低下させるときの前記筒内噴射の燃料噴射量よりも、低下させた燃圧を上昇させるときの前記筒内噴射の燃料噴射量が多くされてなる
   請求項１又は２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。