JP2014222037A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な燃焼状態での機関運転を実現する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】この装置は、一回の燃焼サイクルにおける筒内噴射弁からの燃料噴射を、吸気行程前半の第４期間や、吸気行程後半の第３期間、圧縮行程前半の第２期間、圧縮行程後半の第１期間に分けて実行する分割噴射によって行う。点火プラグの周辺における混合気の空燃比が所定比率よりリッチ側にずれる条件の非成立時には（Ｓ１３：ＮＯ）、第１期間の燃料噴射と第４期間の燃料噴射とからなる第１の要求噴射パターンが設定される（Ｓ１４）。上記条件の成立時には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、第３期間の燃料噴射と第４期間の燃料噴射とからなる第２の要求噴射パターン、すなわち第１期間の燃料噴射を含まない第２の要求噴射パターンが設定される（Ｓ１５）。
【選択図】図５

Description

本発明は、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置に関するものである。

従来、筒内噴射弁を備えた内燃機関において、一回の燃焼サイクルにおける筒内噴射弁からの燃料噴射を吸気行程と圧縮行程とに分けて行う分割噴射により実行することが提案されている（特許文献１参照）。こうした分割噴射により、例えば吸気行程の燃料噴射を通じて混合気の均質性を圧縮行程に先立ち高めておくことができ、またこれに続く圧縮行程の燃料噴射を通じて点火プラグ周辺に燃料濃度の高い混合気の層を形成することができる。これにより、混合気の着火性や燃料の初期燃焼速度が高くなって燃料の燃焼状態が良好になるため、内燃機関の燃費性能が高くなる。

特開２００３−２１４２３５号公報

上記内燃機関は、筒内噴射弁からの燃料噴射を圧縮上死点に近いタイミングで実行することにより、点火プラグ周辺に噴射燃料が集められて燃料濃度の高い層が適正に形成される構造になっている。そのため、筒内噴射弁の実行態様（例えば、噴射時期や噴射量）が上記分割噴射に適した実行態様からずれてしまうと、燃焼室内において噴射燃料が不要に拡散したり集合したりして、点火プラグ周辺の混合気の空燃比が適正な比率からずれてしまう。この場合には、燃焼室内に燃料濃度の高い混合気の層が形成されているのにも関わらず、それに見合うだけの燃焼改善効果が得られなくなって燃費性能の低下を招くおそれがある。

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、良好な燃焼状態での機関運転を実現する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。

上記課題を達成するための内燃機関の燃料噴射制御装置は、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁と前記燃焼室内の混合気に点火する点火プラグとを備え、一回の燃焼サイクルにおける前記筒内噴射弁からの燃料噴射を吸気行程における第１噴射と圧縮行程の後半における第２噴射とに分けて実行する分割噴射によって行う。そして、前記点火プラグの周辺における混合気の空燃比が所定比率よりリッチ側にずれる条件が成立したときには、同条件が非成立のときと比較して、前記第２噴射による燃料噴射量を少ない量にする。

上記装置によれば、噴射量を制限することなく圧縮行程後半の第２噴射を実行した場合に点火プラグ周辺の混合気の空燃比がリッチ側にずれるおそれがあるときに、同第２噴射による燃料噴射量を少なくすることができる。これにより、点火プラグ周辺の燃料濃度を低くすることができるため、同混合気の空燃比が不要にリッチになることを抑えて、良好な燃焼状態での機関運転を実現することができるようになる。

上記装置において、前記条件が成立したときに、前記第２噴射の実行を禁止することができる。
こうした装置によれば、前記条件の成立時に、点火プラグ周辺の燃料濃度を高くするための第２噴射自体が実行されなくなるため、同点火プラグ周辺の混合気の空燃比がリッチ側にずれることを的確に抑えることができる。

上記装置において、前記第２噴射の噴射量の制御目標値を前記内燃機関の運転状態に基づき設定するようにし、前記条件が成立したときを、前記制御目標値が前記筒内噴射弁から噴射可能な燃料量の下限を下回ったときとすることができる。

筒内噴射弁には、その作動特性により定まる限界噴射量であって同筒内噴射弁から噴射可能な燃料量の下限（最小噴射量）がある。この最小噴射量よりも少ない量の燃料を筒内噴射弁から噴射することはできない。そのため、噴射量の制御目標値が最小噴射量を下回るときに、筒内噴射弁からの燃料噴射を実行しようとすると、制御目標値として最小噴射量を設定せざるをえず、不要に多い量の燃料が噴射されてしまう。上記装置では、第２噴射の噴射量の制御目標値が最小噴射量を下回った場合に同第２噴射を最小噴射量で実行すると、第２噴射による噴射量が不要に多くなるため、その分だけ点火プラグ周辺の混合気の空燃比もリッチになって燃焼状態の悪化を招いてしまう。

この点、上記装置によれば、機関運転状態に基づき設定される制御目標値が最小噴射量を下回るときには、点火プラグ周辺の燃料濃度を高くするための第２噴射自体が実行されなくなるため、点火プラグ周辺の混合気の空燃比が不要にリッチになることを好適に抑えることができる。

上記装置において、前記内燃機関の点火時期をノッキングの発生状況に応じて遅角補正する点火遅角制御と、同点火遅角制御による遅角補正に合わせて前記筒内噴射弁による燃料噴射量を増量補正する遅角増量補正制御とを実行し、前記条件が成立したときを、前記遅角増量補正制御による増量補正量が予め定めた所定量より多くなったときとすることができる。

上記装置では、点火遅角制御における点火時期の遅角補正量が大きくなって遅角増量補正制御による増量補正量が大きくなるほど、筒内噴射弁から噴射される燃料の量が多くなって燃焼室内の混合気の空燃比がリッチになるため、点火プラグ周辺の燃料濃度が高くなる。そのため上記装置では、遅角増量補正制御による増量補正量が多くなったことをもって、点火プラグ周辺の混合気の空燃比が不要にリッチになる可能性が高いと判断することができる。

上記装置によれば、遅角増量補正制御による増量補正量が多くなったときに、第２噴射の噴射量を制限して少ない量にすることができるため、点火プラグ周辺の混合気の空燃比が不要にリッチになることを好適に抑えることができる。

上記装置において、前記内燃機関の運転領域に応じた要求噴射パターンに基づく前記筒内噴射弁の作動制御を通じて前記分割噴射を実行する。その上で、前記内燃機関の特定の運転領域において、前記条件の非成立時には前記第２噴射を含む第１の要求噴射パターンを設定し、前記条件の成立時には前記第２噴射を含まない第２の要求噴射パターンを設定することができる。

上記装置において、第２噴射を含む第１の要求噴射パターンを変更することなく第２噴射の噴射量を減少させたり同第２噴射の実行を禁止したりすると、第２噴射による噴射量が変化する分だけ燃焼室内の混合気の状態が第１の要求噴射パターンに適した状態からずれてしまうために、燃焼状態の悪化を招き易くなる。

上記装置によれば、第２噴射の噴射量を制限する際には、同第２噴射を含まない第２の要求噴射パターンが設定される。そのため、このとき第２噴射の噴射量が制限されるとはいえ、これに起因して第２の要求噴射パターンに定められた各噴射の噴射量が増量されることはない。したがって、要求噴射パターンに定められた各噴射の噴射量を同パターンに適した量に調節することができ、良好な燃焼状態で内燃機関を運転することができるようになる。

内燃機関の燃料噴射制御装置の第１の実施形態の概略構成を示す略図。 分割噴射の実行態様の一例を各期間とともに示すタイミングチャート。 要求噴射パターンが設定された各機関運転領域を示す略図。 各機関運転領域と要求噴射パターンとの関係を示す表。 第１の実施形態の設定処理の実行手順を示すフローチャート。 内燃機関の燃料噴射制御装置の第２の実施形態の概略構成を示す略図。 第２の実施形態の設定処理の実行手順を示すフローチャート。

（第１の実施形態）
以下、内燃機関の燃料噴射制御装置の第１の実施形態について説明する。
図１に示すように、内燃機関１０の吸気通路１１にはスロットル機構１２が設けられている。このスロットル機構１２は、スロットルバルブ１３とスロットルモータ１４とを備えている。そして、このスロットルモータ１４の作動制御を通じてスロットルバルブ１３の開度（スロットル開度ＴＡ）が調節され、これにより吸気通路１１を通じて燃焼室１５内に吸入される空気の量（吸入空気量ＧＡ）が調節される。

また、上記吸気通路１１には通路噴射弁１６が設けられている。この通路噴射弁１６は、その開弁駆動に伴って吸気通路１１（詳しくは、吸気ポート１１ａ）の内部に燃料を噴射する。内燃機関１０には、上記通路噴射弁１６以外にも、筒内噴射弁１７が設けられている。この筒内噴射弁１７は、その開弁駆動に伴って内燃機関１０の燃焼室１５の内部において燃料を噴射する。

内燃機関１０の燃焼室１５では、点火プラグ２６による点火動作により、吸入空気と噴射燃料とからなる混合気が点火されて燃焼する。この燃焼によってピストン１８が往復移動し、クランクシャフト１９が回転する。そして、燃焼後の混合気は排気として燃焼室１５から排気通路２０に送り出される。

内燃機関１０には、通路噴射弁１６および筒内噴射弁１７に燃料を供給するための燃料供給系が設けられている。この燃料供給系は、燃料を貯留する燃料タンク２１と、同燃料タンク２１内の燃料を低圧燃料通路２２に圧送するフィードポンプ２３と、低圧燃料通路２２内の燃料を高圧燃料通路２４に圧送する高圧ポンプ２５とを備えている。なお本実施形態では、高圧ポンプ２５に内蔵されたリリーフ弁の開閉時期を制御することにより、同高圧ポンプ２５から高圧燃料通路２４に供給される燃料の圧力、言い換えれば、筒内噴射弁１７の噴射圧が調節される。

内燃機関１０は、例えばマイクロコンピュータを有して構成される電子制御装置２７を備えている。電子制御装置２７には、内燃機関１０の運転状態を検出するための各種センサの検出信号が取り込まれている。

各種センサとしては、クランクシャフト１９の回転角（クランク角）および回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するためのクランクセンサや、アクセル操作部材（図示略）の操作量（アクセル操作量ＡＣＣ）を検出するためのアクセルセンサ、スロットルバルブ１３の開度（スロットル開度ＴＡ）を検出するためのスロットルセンサが設けられている。その他、吸入空気量ＧＡを検出するためのエアフローメータや、高圧燃料通路２４内の燃料の圧力（実噴射圧Ｐ）を検出するための圧力センサ、内燃機関１０におけるノッキングの発生の有無を検出するためのノックセンサなども設けられている。

電子制御装置２７は、各種センサの検出信号をもとに各種の演算を行い、その演算結果に基づいてスロットル制御や、点火時期制御、噴射圧制御、燃料噴射制御などといった機関制御を実行する。

スロットル制御は、次のように実行される。すなわち、アクセル操作量ＡＣＣおよび機関回転速度ＮＥに基づいてスロットル開度ＴＡの制御目標値（目標スロットル開度）が設定され、この目標スロットル開度と実際のスロットル開度ＴＡとが一致するようにスロットルモータ１４の作動制御が実行される。本実施形態では、こうしたスロットル制御を通じて内燃機関１０の燃焼室１５内に吸入される空気の量が調節される。

点火時期制御は、次のように実行される。先ず、機関負荷ＫＬおよび機関回転速度ＮＥに基づいて点火時期の制御基本値（ベース点火時期）が算出される。なお本実施形態では、機関負荷ＫＬとして、吸入空気量ＧＡを機関回転速度ＮＥによって除算した値（ＧＡ／ＮＥ）が用いられる。機関負荷ＫＬとしては、吸入空気量ＧＡや燃料噴射量、あるいは燃料噴射量を機関回転速度ＮＥで除算した値などを用いることもできる。また本実施形態では、点火時期制御の一部として、内燃機関１０の点火時期をノッキングの発生状況に応じて遅角補正する点火遅角制御が実行される。点火遅角制御では、周知のごとく、ノックセンサにより検出されるノッキング発生の有無に基づき点火時期を遅角補正するためのノック遅角補正量が算出される。このノック遅角補正量としては、内燃機関１０の個体差や経時変化、運転環境の変化などによってノッキングが発生し易い状況になるほど大きい値、すなわち点火時期を大きく遅角させる値が算出される。

そして点火時期制御では、上記ベース点火時期にノック遅角補正量を加算した値が目標点火時期として算出され、この目標点火時期において点火プラグ２６を作動させる。これにより燃焼室１５内の混合気が着火して燃焼するようになる。こうした点火時期制御を通じて、内燃機関１０の点火時期が機関運転状態に適した時期に調節される。

噴射圧制御は、次のように実行される。すなわち、機関負荷ＫＬおよび機関回転速度ＮＥに基づいて高圧燃料通路２４内の燃料圧力の制御目標値（目標噴射圧）が算出されるとともに、実噴射圧Ｐが目標噴射圧になるように前記リリーフ弁の開閉時期が調節される。こうした噴射圧制御を通じて、筒内噴射弁１７の噴射圧が機関運転状態に応じた圧力に調節される。

また燃料噴射制御は、基本的には、以下のように実行される。
先ず、吸入空気量ＧＡに対して燃焼室１５内での燃焼に供される混合気の空燃比が所望の比率（例えば、理論空燃比）となる燃料噴射量が制御目標値（要求噴射量Ｔｑ）として算出される。本実施形態の燃料噴射制御では、点火遅角制御による遅角補正に合わせて、燃料噴射量を増量補正する遅角増量補正制御が実行される。この遅角増量補正制御では、周知のごとく、機関回転速度ＮＥ、機関負荷ＫＬ、およびノック遅角補正量に基づいて遅角増量補正量が算出される。そして、要求噴射量Ｔｑの算出に際して遅角増量補正量が加算される。

また、機関負荷ＫＬおよび機関回転速度ＮＥに基づいて通路噴射弁１６からの燃料噴射比率（ポート噴射率Ｒｐ［０≦Ｒｐ≦１．０］）が算出される。
そして、要求噴射量Ｔｑにポート噴射率Ｒｐを乗算した量（Ｔｑ×Ｒｐ）が通路噴射弁１６からの燃料噴射量の制御目標値（目標ポート噴射量）として算出される。この目標ポート噴射量と同量の燃料が噴射されるように通路噴射弁１６が開弁駆動される。具体的には、目標ポート噴射量および機関回転速度ＮＥに基づいて燃料噴射時期の制御目標値（目標ポート噴射時期）や燃料噴射時間の制御目標値（目標ポート噴射時間）が算出される。そして、それら目標ポート噴射時期および目標ポート噴射時間に基づいて通路噴射弁１６が開弁駆動される。

一方、筒内噴射弁１７からの燃料噴射比率（＝１．０−Ｒｐ）を要求噴射量Ｔｑに乗算した量（Ｔｑ×［１．０−Ｒｐ］）が筒内噴射弁１７からの燃料噴射量の制御目標値（目標筒内噴射量Ｔｑｃ）として算出される。そして、この目標筒内噴射量Ｔｑｃと同量の燃料が噴射されるように筒内噴射弁１７が開弁駆動される。

本実施形態では、一回の燃焼サイクルにおける筒内噴射弁１７からの燃料噴射が、複数回に分けて燃料噴射を実行する分割噴射によって行われる。詳しくは、図２に示すように、内燃機関１０の吸気行程および圧縮行程が「吸気行程の前半（第４期間）」、「吸気行程の後半（第３期間）」、「圧縮行程の前半（第２期間）」、および「圧縮行程の後半（第１期間）」の四つの期間に予め区画されている。そして、それら期間における燃料噴射の実行の有無を組み合わせた要求噴射パターンが予め設定されている。要求噴射パターンは複数設定されており、各要求噴射パターンは電子制御装置２７に記憶されている。なお図２には、第１期間と第４期間とにおいて筒内噴射弁１７からの燃料噴射が実行される例を示している。また本実施形態では、第３期間や第４期間に実行される燃料噴射が吸気行程における第１噴射に相当し、第１期間に実行される燃料噴射が圧縮行程の後半における第２噴射に相当する。

燃料噴射制御を実行する際には、機関負荷ＫＬおよび機関回転速度ＮＥに基づいて、それら要求噴射パターンのうちの一つが選択される。さらに、機関運転状態（目標筒内噴射量Ｔｑｃや機関回転速度ＮＥ、実噴射圧Ｐ）に基づいて、要求噴射パターンに定められた各噴射についての燃料噴射時期の制御目標値（目標筒内噴射時期）と燃料噴射時間の制御目標値（目標筒内噴射時間）とが算出される。そして、各噴射についてそれぞれ、目標筒内噴射時期および目標筒内噴射時間に基づき筒内噴射弁１７の開弁駆動が実行される。

各期間における燃料噴射は次のように機能する。吸気行程前半の第１期間における燃料噴射は、ピストン１８の頂面に向けて燃料を噴射して同頂面を噴射燃料によって冷却することにより、燃焼室１５内の温度を低下させて吸気効率を向上させる機能を有する。また吸気行程後半の第２期間における燃料噴射は、ピストン１８の移動速度が低下して燃焼室１５内の気流が弱くなるときに、同気流を強める機能を有する。さらに圧縮行程前半の第３期間における燃料噴射は、その実行に際して筒内噴射弁１７を通過する燃料によって同筒内噴射弁１７を冷却する機能を有する。また圧縮行程後半の第４期間における燃料噴射は、噴射燃料を点火プラグ２６周りに集めることにより混合気の着火性を高めて燃焼速度を高める機能を有する。

こうした燃料噴射制御を通じて、そのときどきの内燃機関１０の運転状態に見合う量の燃料が同運転状態に適した噴射パターンで通路噴射弁１６および筒内噴射弁１７から噴射されて内燃機関１０の燃焼室１５内に供給されるようになる。

図３に要求噴射パターンが設定される各機関運転領域を示し、図４に各機関運転領域と要求噴射パターンとの関係を示す。
図３または図４に示すように、本実施形態の装置では、機関負荷ＫＬおよび機関回転速度ＮＥにより定まる機関運転領域が「領域Ａ」、「領域Ｂ」、「領域Ｃ」、「領域Ｄ」および「領域Ｅ」の五つの噴射領域に区画されており、それら噴射領域毎に異なる要求噴射パターンが設定されている。

領域Ａとしては、機関負荷ＫＬが大きく且つ機関回転速度ＮＥが低い機関運転領域が定められている。そして、この領域Ａには、第１期間および第４期間における筒内噴射弁１７からの燃料噴射の実行を要求する第１の要求噴射パターンが設定されている。この領域Ａでは筒内噴射弁１７からの二段の燃料噴射が実行される。なお領域Ａでは通路噴射弁１６からの燃料噴射は実行されない。第１の要求噴射パターンに基づく燃料噴射は、基本的には、燃焼室１５全体の空燃比を理論空燃比に近い比率（例えば１４．５）にするとともに点火プラグ２６周辺の空燃比をリッチ側の所定比率（例えば１２．０）にするべく実行される。本実施形態では、この領域Ａが特定の機関運転領域に相当する。

領域Ｂとしては、機関負荷ＫＬが大きく且つ機関回転速度ＮＥが低い機関運転領域であって、上記領域Ａを含む機関運転領域が定められている。この領域Ｂには、第３期間および第４期間における筒内噴射弁１７からの燃料噴射の実行を要求する第２の要求噴射パターンが設定されている。この領域Ｂでは、筒内噴射弁１７からの二段の燃料噴射が実行される。なお領域Ｂでは通路噴射弁１６からの燃料噴射は実行されない。第２の要求噴射パターンに基づく燃料噴射は、燃焼室１５内の空燃比が理論空燃比に近い比率（例えば１４．５）でほぼ均一になるように実行される。

領域Ｃとしては、機関回転速度ＮＥが高い機関運転領域が定められている。この領域Ｃでは、第４期間においてのみ筒内噴射弁１７からの燃料噴射を実行する第３の要求噴射パターンが設定されている。すなわち領域Ｃでは筒内噴射弁１７からの一段の燃料噴射が実行される。なお、この領域Ｃにおいても通路噴射弁１６からの燃料噴射は実行されない。

領域Ｄとしては、機関負荷ＫＬが中程度であって且つ機関回転速度ＮＥが低い機関運転領域が定められている。この領域Ｄには、第４期間においてのみ筒内噴射弁１７からの燃料噴射を実行する第４の要求噴射パターンが設定されている。この領域Ｄでは、領域Ｃと同様に筒内噴射弁１７からの一段の燃料噴射が実行される。ただし、この領域Ｄでは通路噴射弁１６からの燃料噴射が合わせて実行される。

領域Ｅとしては、機関負荷ＫＬが小さく且つ機関回転速度ＮＥが低い機関運転領域が定められている。この領域Ｅでは、第１〜第４期間のいずれにおいても筒内噴射弁１７からの燃料噴射を実行されず、通路噴射弁１６からの燃料噴射のみが実行される。

なお本実施形態では、筒内噴射弁１７についての目標筒内噴射時期として、筒内噴射弁１７からの燃料噴射を開始する時期が設定される。ここで内燃機関１０は、第１期間において筒内噴射弁１７から噴射された燃料がピストン１８頂面に形成された凹部の内面によって案内されて点火プラグ２６の周辺に集められる構造になっている。そのため、筒内噴射弁１７からの噴射開始時期が不要に早くなると、ピストン１８頂面との距離が遠い状態で燃料噴射が開始されてしまうために、噴射燃料が不要に拡散して点火プラグ２６周辺の燃料濃度が不要に低くなるおそれがある。また、筒内噴射弁１７からの噴射開始時期が不要に遅くなると、同筒内噴射弁１７から噴射された燃料が点火プラグ２６周辺に到着するタイミングも遅くなるため、点火プラグ２６周辺の燃料濃度が不要に変化してしまう。このように点火プラグ２６周辺に燃料濃度の高い混合気の層を適正に形成するためには、筒内噴射弁１７からの燃料噴射を開始する時期を精度良く設定することが重要になる。

本実施形態では、筒内噴射弁１７からの燃料噴射を開始する時期が目標筒内噴射時期として設定されているため、燃料噴射が終了する時期や燃料噴射が実行される期間の中間時期を目標筒内噴射時期として設定する場合と比較して、筒内噴射弁１７からの燃料噴射の開始時期を精度良く調節することができる。これにより、筒内噴射弁１７の噴射燃料が点火プラグ２６の周辺に予め見込んだ態様で案内されるようになるため、同点火プラグ２６の周辺に燃料濃度の高い混合気の層を精度よく形成することができる。

また本実施形態では、筒内噴射弁１７に、その作動特性により定まる限界噴射量であって同筒内噴射弁１７から噴射可能な燃料量の下限（最小噴射量）がある。そのため上記燃料噴射制御では、機関運転状態に基づき設定される目標筒内噴射量Ｔｑｃが最小噴射量を下回ったときには、同最小噴射量を新たな目標筒内噴射量Ｔｑｃとして設定する処理（ガード処理）が実行される。

本実施形態では、上述した分割噴射が実行されるため、吸気行程の第３期間や第４期間における燃料噴射を通じて燃焼室１５内の混合気の均質性が高められ、圧縮行程後半の第１期間における燃料噴射を通じて点火プラグ２６周辺に燃料濃度の高い混合気の層が形成される。これにより、周辺の燃料濃度が適度に高い状態で点火プラグ２６による点火動作が行われるため、混合気の着火性や燃料の初期燃焼速度が高くなって燃料の燃焼状態が良好になり、内燃機関１０の燃費性能が高くなる。

ただし、第１期間における燃料噴射の実行態様（目標筒内噴射時期や目標筒内噴射時間）が分割噴射に適した実行態様からずれてしまうと、噴射燃料がピストン１８頂面の凹部によって適切に案内されなくなって燃焼室１５内において不要に拡散したり集合したりして、点火プラグ２６周辺の混合気の空燃比が適正な比率からずれてしまう。そして、この場合には燃焼室１５内に燃料濃度の高い混合気の層が形成されているのにも関わらず、それに見合うだけの燃焼改善効果が得られなくなって燃費性能の低下を招くおそれがある。

本実施形態では、良好な燃焼状態での機関運転を実現するために、点火プラグ２６の周辺における混合気の空燃比が所定比率よりリッチ側にずれる条件が成立したときに、第１期間における燃料噴射を禁止するようにしている。

以下、そうした第１期間における燃料噴射の実行を禁止する処理を含む処理であって要求噴射パターンを設定する処理（設定処理）について詳しく説明する。
図５に、上記設定処理の実行手順を示す。なお同図のフローチャートに示される一連の処理は、燃料噴射制御にかかる処理の一部をなす処理であり、所定周期毎の割り込み処理として、電子制御装置２７により実行される。

図５に示すように、この処理では先ず、機関回転速度ＮＥと機関負荷ＫＬとにより定まる機関運転状態が領域Ａに含まれるか否かが判断される（ステップＳ１１）。
そして、機関運転状態が領域Ａに含まれない場合には（ステップＳ１１：ＮＯ）、その機関運転状態に基づいて要求噴射パターンが設定される（ステップＳ１２）。詳しくは、機関運転状態が領域Ｂに含まれるときには第２の要求噴射パターンが設定され、領域Ｃに含まれるときには第３の要求噴射パターンが設定され、領域Ｄに含まれるときには第４の要求噴射パターンが設定され、領域Ｅに含まれるときには第５の要求噴射パターンが設定される。

一方、機関運転状態が領域Ａに含まれる場合には（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、実行条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ１３）。ここでは以下の［条件イ］〜［条件ニ］のいずれかが満たされたことをもって実行条件が成立したと判断される。
［条件イ］機関運転状態に基づき算出された目標筒内噴射量Ｔｑｃが最小噴射量を下回ったこと。
［条件ロ］遅角増量補正制御による増量補正量が所定量より多いこと。
［条件ハ］実噴射圧Ｐが所定圧力未満であること。
［条件ニ］噴射終了時期が所定時期より遅角側の時期であること。

なお［条件イ］は、次のような考えのもとに設定されている。最小噴射量より少ない量の燃料を筒内噴射弁１７から噴射することはできない。そのため機関運転状態に基づき設定される目標筒内噴射量Ｔｑｃが最小噴射量を下回るときには、上述したガード処理を通じて、最小噴射量が新たな目標筒内噴射量Ｔｑｃとして設定される。ここで、第１期間の燃料噴射の目標筒内噴射量Ｔｑｃが上記ガード処理によって最小噴射量でガードされると仮定した場合、点火プラグ２６の周辺に燃料濃度の高い層を形成可能な噴射量が最小噴射量より少ないのにも関わらず、筒内噴射弁１７からの燃料噴射を実行することを目的として最小噴射量での燃料噴射が実行されてしまう。この場合、不要に多い量の燃料が第１期間において噴射供給されるため、点火プラグ２６周辺の混合気の空燃比が所望の比率（前記所定比率）からリッチ側にずれてしまう。［条件イ］は、そうした状況であるか否かを判断するための条件である。

［条件ロ］は、次のような考えのもとに設定されている。本実施形態の装置では、点火遅角制御におけるノック遅角補正量が大きくなって遅角増量補正制御による遅角増量補正量が多くなるほど、要求噴射量Ｔｑが増量補正されるために、筒内噴射弁１７から噴射される燃料の量も多くなる。このとき燃焼室１５内の混合気の空燃比がリッチになるために、それに伴い点火プラグ２６の周辺の燃料濃度も高くなってしまう。［条件ロ］は、遅角増量補正量が多くなったことをもって、点火プラグ２６周辺の混合気の空燃比が不要にリッチになる可能性が高いと判断するための条件である。本実施形態では、各種の実験やシミュレーションの結果をもとに燃焼室１５内での燃料の燃焼状態が許容範囲を超えて悪化するようになる遅角増量補正量が予め求められ、同遅角増量補正量と等しい値が［条件ロ］の所定量として設定されている。なお本実施形態では、上記［条件イ］や［条件ロ］が、点火プラグの周辺における混合気の空燃比が所定比率よりリッチ側にずれる条件に相当する。

［条件ハ］は、次のような考えのもとに設定されている。筒内噴射弁１７の噴射圧が過度に低くなると、噴射燃料の霧化が不十分になるため、その分だけ燃料の燃焼状態が悪くなってしまう。そうした状況で、燃費性能の向上を図るべく点火プラグ２６周辺の燃料濃度が高くなる状態での機関運転を実行しても、所望の燃費改善効果を得ることは困難である。［条件ハ］は、実噴射圧Ｐが低くなったことをもって、燃料の燃焼状態の過度の悪化を招く可能性があることを判断するための条件である。本実施形態では、各種の実験やシミュレーションの結果をもとに燃焼室１５内での燃料の燃焼状態が許容範囲を超えて悪化するようになる噴射圧が予め求められ、同噴射圧と等しい値が［条件ハ］の所定圧力として設定されている。

［条件ニ］は、次のような考えのもとに設定されている。第１期間における燃料噴射の終了時期が過度に遅くなると、燃料噴射が終了してから点火プラグ２６による点火が行われるまでの時間が短くなるため、噴射燃料が十分に霧化する時間を確保することができなくなって、燃料の燃焼状態が悪くなってしまう。そうした状況で、燃費性能の向上を図るべく点火プラグ２６周辺の燃料濃度が高くなる状態での機関運転を実行しても、所望の燃費改善効果を得ることは難しいと云える。［条件ニ］は、燃料噴射の終了時期が遅角側の時期になっていることをもって、燃料の燃焼状態の過度の悪化を招く可能性があることを判断するための条件である。本実施形態では、各種の実験やシミュレーションの結果をもとに燃焼室１５内での燃料の燃焼状態が許容範囲を超えて悪化するようになる燃料噴射の終了時期が予め求められ、同終了時期と等しい時期が［条件ニ］の所定時期として設定されている。なお噴射終了時期は、目標筒内噴射時期、目標筒内噴射時間、および機関回転速度ＮＥに基づき算出される。

図５に示す設定処理において、［条件イ］〜［条件ニ］のいずれも満たされずに実行条件が成立していないと判断される場合には（ステップＳ１３：ＮＯ）、領域Ａに対応する第１の要求噴射パターンが設定される（ステップＳ１４）。この場合には、第１期間における燃料噴射を実行することによって所望の燃費改善効果が見込めるとして、第１期間における燃料噴射を含む第１の要求噴射パターンでの燃料噴射が実行される。

一方、［条件イ］〜［条件ニ］のいずれかが満たされて実行条件が成立していると判断される場合には（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、第１期間における燃料噴射を含まない第２の要求噴射パターンが設定される（ステップＳ１５）。この場合には、第１期間における燃料噴射を実行しても所望の燃費改善効果が見込めないとして、第１期間における燃料噴射を含まない第２の要求噴射パターンでの燃料噴射が実行される。

このように、機関運転領域に応じたかたちで何れかの要求噴射パターンが設定された後、本処理は一旦終了される。
以下、このようにして設定処理を実行することによる作用について説明する。

機関運転状態が領域Ａに含まれる場合であっても（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、［条件イ］や［条件ロ］が満たされるときには（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、第１期間における燃料噴射を実行すると点火プラグ２６の周辺における混合気の空燃比が過度にリッチになるおそれがあるとして、第１期間の燃料噴射の実行が禁止される（ステップＳ１５）。この場合には、詳しくは、第１期間における燃料噴射を含まない第２の要求噴射パターン（図４参照）に基づく燃料噴射が実行される。第２の要求噴射パターンに基づく燃料噴射は、上述のように燃焼室１５内の空燃比が理論空燃比に近い比率でほぼ均一になるように実行される。そのため、点火プラグ２６周辺の混合気の空燃比が不要にリッチになることはなく、同空燃比を良好な燃焼状態を得るうえで適切に調節することができる。したがって、この場合には良好な燃焼状態での内燃機関１０の運転を実現することができる。しかも本実施形態では、点火プラグ２６の周辺における混合気の空燃比が過度にリッチになるおそれがあるときに、第１期間における燃料噴射の実行が禁止されるため、点火プラグ２６周辺の燃料濃度を高くするための第１期間における燃料噴射自体が実行されなくなる。そのため、点火プラグ２６周辺の混合気の空燃比がリッチ側にずれることを的確に抑えることができる。

本実施形態では、機関運転状態が領域Ａに含まれる場合であっても（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、［条件ハ］が満たされたときや［条件ニ］が満たされたときには（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、燃料の霧化が十分に行われない可能性が高いとして、第１期間における燃料噴射を含まない第２の要求噴射パターンに基づく燃料噴射が実行される。このときには、燃焼室１５内の空燃比が理論空燃比に近い比率でほぼ均一になるように第２の要求噴射パターンに基づく燃料噴射実行されるため、燃焼室１５内の混合気の空燃比を良好な燃焼状態を得るうえで適切に調節することができる。したがって、良好な燃焼状態での内燃機関１０の運転を実現することができる。

また本実施形態では、機関運転状態が領域Ａに含まれる場合に（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、機関運転状態に基づき設定される目標筒内噴射量Ｔｑｃが筒内噴射弁１７の最小噴射量を下回ったときには（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、第１期間における燃料噴射の実行が禁止される（ステップＳ１５）。ここで、第１期間における燃料噴射の目標筒内噴射量Ｔｑｃが最小噴射量を下回った場合に、同燃料噴射を最小噴射量で実行すると、第１期間における燃料噴射による噴射量が不要に多くなってしまうため、その分だけ点火プラグ２６周辺の混合気の空燃比もリッチになって燃焼状態の悪化を招いてしまう。本実施形態によれば、そうした場合に、点火プラグ２６周辺の燃料濃度を高くするための第１期間における燃料噴射自体が実行されないため、点火プラグ２６周辺の混合気の空燃比が不要にリッチになることを好適に抑えることができる。

さらに本実施形態では、機関運転状態が領域Ａに含まれる場合に（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、遅角増量補正制御による遅角増量補正量が予め定めた所定量より多くなったときには（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、第１期間における燃料噴射の実行が禁止される（ステップＳ１５）。ここで、遅角増量補正量が大きくなるほど要求噴射量Ｔｑが増量されるために、筒内噴射弁１７から噴射される燃料の量が多くなる。その結果、燃焼室１５内の混合気の空燃比がリッチになるため、点火プラグ２６周辺の燃料濃度が高くなる。本実施形態によれば、そうした場合に、点火プラグ２６周辺の燃料濃度を高くするための第１期間における燃料噴射自体が実行されないため、点火プラグ２６周辺の混合気の空燃比が不要にリッチになることを好適に抑えることができる。
（クレーム５）
本実施形態では、機関運転状態が領域Ａに含まれる場合に（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、実行条件の非成立時には（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、第１期間における燃料噴射を含む第１の要求噴射パターンに基づく燃料噴射が実行される（ステップＳ１４）。一方、機関運転状態が領域Ａに含まれる場合に（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、実行条件の成立時には（ステップＳ１２：ＮＯ）、第１期間における燃料噴射を含まない第２の要求噴射パターンに基づく燃料噴射が実行される（ステップＳ１５）。

ここで、実行条件の成立時に、第１の要求噴射パターンを変更することなく第１期間の燃料噴射の噴射量（詳しくは、目標筒内噴射時間）を減少させたり同燃料噴射の実行を停止したりすることによっても、点火プラグ２６周辺の燃料濃度が過度に高くなることを抑えることができる。ただし、この場合には、第１期間の燃料噴射による噴射量が変化する分だけ燃焼室１５内の混合気の状態が第１の要求噴射パターンに適した状態からずれてしまうために、燃焼状態の悪化を招き易くなる。

本実施形態の装置では、第１期間の燃料噴射の実行を禁止する際に、同燃料噴射を含まない第２の要求噴射パターンが設定される。そのため、このとき第１期間の燃料噴射の実行が禁止されるとはいえ、これに起因して第２の要求噴射パターンに定められた各噴射（第３期間の燃料噴射および第４期間の燃料噴射）の噴射量が増量されることはない。したがって、第２の要求噴射パターンに定められた各噴射の噴射量を同パターンに適した量に調節することができ、良好な燃焼状態で内燃機関１０を運転することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）点火プラグ２６の周辺における混合気の空燃比が所定比率よりリッチ側にずれる条件が成立したときに、第１期間の燃料噴射の実行を禁止するようにした。これにより、点火プラグ２６周辺の燃料濃度を高くするための第１期間における燃料噴射自体が実行されなくなるため、点火プラグ２６周辺の混合気の空燃比がリッチ側にずれることを的確に抑えることができる。したがって、良好な燃焼状態での内燃機関１０の運転を実現することができる。

（２）機関運転状態に基づき設定される目標筒内噴射量Ｔｑｃが筒内噴射弁１７の最小噴射量を下回ったことといった［条件イ］が成立したときに、第１期間における燃料噴射の実行を禁止するようにした。そのため、点火プラグ２６周辺の混合気の空燃比が不要にリッチになることを好適に抑えることができる。

（３）遅角増量補正制御による遅角増量補正量が予め定めた所定量より多いことといった［条件ロ］が成立したときに、第１期間における燃料噴射の実行を禁止するようにした。そのため、点火プラグ２６周辺の混合気の空燃比が不要にリッチになることを好適に抑えることができる。

（４）機関運転状態が領域Ａに含まれるときにおいて、実行条件の非成立時には第１期間における燃料噴射を含む第１の要求噴射パターンを設定するようにし、実行条件の成立時には第１期間における燃料噴射を含まない第２の要求噴射パターンを設定するようにした。そのため、第１期間の燃料噴射の実行を禁止する際に、同燃料噴射を含まない第２の要求噴射パターンに定められた各噴射の噴射量を同パターンに適した量に調節することができ、良好な燃焼状態で内燃機関１０を運転することができる。

（第２の実施形態）
以下、内燃機関の燃料噴射制御装置の第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

図６に、内燃機関の燃料噴射制御装置の第２の実施形態の概略構成を示す。なお図６において、図１に示す第１の実施形態の内燃機関の燃料噴射制御装置の各構成と同一の構成には同一の符号を付して示し、その詳細な説明を割愛する。

図６に示すように、本実施形態の内燃機関３０には、吸気バルブ３１の開弁時期（吸気バルブタイミング）を変更するための変更機構３２と同変更機構３２を作動させるためのアクチュエータ３３とが設けられている。また、内燃機関３０には吸気バルブタイミングを検出するための位相センサが設けられており、同位相センサの検出信号は電子制御装置２７に取り込まれている。電子制御装置２７は、位相センサの検出信号に基づいて上記アクチュエータ３３の作動制御（バルブタイミング制御）を実行する。このバルブタイミング制御では、機関負荷ＫＬおよび機関回転速度ＮＥに基づいて吸気バルブタイミングの制御目標値（目標吸気バルブタイミング）が算出されるとともに、この目標吸気バルブタイミングと実際の吸気バルブタイミングとが一致するようにアクチュエータ３３の作動が制御される。

また、本実施形態の装置と第１の実施形態の装置とは、要求噴射パターンを設定する設定処理の実行態様が異なる。本実施形態の設定処理では、前記［条件ニ］が成立したときに、第１期間における燃料噴射の実行が禁止される。そして、［条件ニ］の所定時期を、固定値ではなく、以下の［条件ホ］〜［条件チ］のいずれかが満たされるときに遅角側の時期に変更するようにしている。
［条件ホ］吸気バルブタイミングが予め定められた判定時期よりも進角側の時期であること。
［条件ヘ］内燃機関３０のバルブオーバラップ量が所定量以上であること。
［条件ト］圧縮行程中の予め定めた判定タイミングでの燃焼室１５内の圧力が所定圧力以上であること。
［条件チ］点火遅角制御におけるノック遅角補正量が所定量以上であること。

以下、本実施形態の設定処理について詳細に説明する。
図７に、上記設定処理の実行手順を示す。なお同図のフローチャートに示される一連の処理は、燃料噴射制御にかかる処理の一部をなす処理であり、所定周期毎の割り込み処理として、電子制御装置２７により実行される。なお図７において、図５に示す設定処理の各処理と同一の処理には同一の符号を付して示し、その詳細な説明を割愛する。

図７に示すように、この処理では、機関運転状態が領域Ａに含まれるときに（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、第１期間の燃料噴射の目標筒内噴射時間と機関回転速度ＮＥとに基づいて燃料噴射期間（クランク角を基準にした長さ）が算出される（ステップＳ２１）。そして、この燃料噴射期間と第１期間の燃料噴射の目標筒内噴射時期とに基づいて同燃料噴射の終了時期が算出される（ステップＳ２２）。

その後、上記［条件ホ］〜［条件チ］のいずれかが満たされるか否かが判断される（ステップＳ２３）。そして、［条件ホ］〜［条件チ］のいずれも満たされない場合には（ステップＳ２３：ＮＯ）、前記所定時期として所定値Ｔ１が設定される（ステップＳ２４）。一方、［条件ホ］〜［条件チ］のいずれかが満たされる場合には（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、所定時期として上記所定値Ｔ１より遅角側の時期である所定値Ｔ２が設定される（ステップＳ２５）。

このようにして所定時期が設定された後、前記［条件ニ］が成立しているか否かが、言い換えれば、上記終了時期が所定時期より遅角側の時期であるか否かが判断される（ステップＳ２６）。そして、上記終了時期が所定時期である場合や同所定時期より進角側の時期である場合には（ステップＳ２６：ＮＯ）、第１の要求噴射パターンが設定される（ステップＳ１４）。一方、上記終了時期が所定時期より遅角側の時期である場合には（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、第２の要求噴射パターンが設定される（ステップＳ１５）。このように要求噴射パターンが設定された後、本処理は一旦終了される。

以下、上記設定処理を実行することによる作用について説明する。
前記［条件ホ］が満たされるときには、燃焼室１５内から吸気ポート１１ａに燃焼ガスを吹き返す現象が発生するとともに同ガスの量が多くなるため、燃焼室１５内の温度が高くなり易い。また［条件ヘ］が満たされるときには、排気通路から燃焼室１５内に戻される排気（いわゆるＥＧＲガス）の量が多くなるため、燃焼室１５内の温度が高くなり易い。さらには［条件ト］が満たされるときには燃焼室１５内の温度が高くなる。このように［条件ホ］〜［条件ト］のいずれが満たされる場合にも、燃焼室１５内の温度が高くなり、これにより噴射燃料の霧化が良好になって同燃料の燃焼状態も良好になる。こうした場合には、［条件ニ］の所定時期を遅角側の時期に変更しても、上記［条件ホ］〜［条件ト］のいずれも満たされない場合であって且つ［条件二］が満たされる場合と同じレベルで、良好な燃焼状態での機関運転を実現することが可能になる。なお、［条件ト］における燃焼室１５内の圧力としては、同圧力を専用のセンサによって検出した値や、吸入空気量ＧＡなどの機関運転状態に基づき推定した値を用いることができる。

また、前記［条件チ］が満たされるときには、噴射燃料を霧化させることの可能な時間が長い。そのため、このとき［条件ニ］の所定時期を遅角側の時期に変更しても、燃料の点火前までに同燃料を適度に霧化させることが可能になり、良好な燃焼状態での機関運転を実現することが可能になると云える。

本実施形態の装置では、そうした［条件ホ］〜［条件チ］のいずれかが満たされる場合に（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、そうでない場合（ステップＳ２３：ＮＯ）の［条件ニ］の所定時期（所定値Ｔ１）と比較して、同所定時期が遅角側の時期（所定値Ｔ２）に変更される（ステップＳ２５）。これにより［条件ニ］が成立し難くなるため、第１の要求噴射パターンで内燃機関３０が運転される期間を長くすることができ、その分だけ燃費性能の向上を図ることができるようになる。しかも、燃焼室１５内における燃料の燃焼状態を良好な状態に維持することができる。

なお本実施形態の装置では、上記設定処理における所定値Ｔ１や、所定値Ｔ２、［条件ホ］の判定時期、［条件ヘ］の所定量、［条件ト］の所定タイミングおよび所定圧力、［条件チ］の所定量などといった各パラメータとして適切な値が電子制御装置２７に記憶されている。具体的には、［条件ニ］の所定時期を所定値Ｔ１から所定値Ｔ２に変更可能な程度に燃料の燃焼状態が良くなる状況での各パラメータの値そのものやパラメータの関係が、各種の実験やシミュレーションの結果をもとに適切な値が予め求められて、電子制御装置２７に記憶されている。

（他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・第１の実施形態の設定処理（図５）において、その実行条件における［条件ハ］や［条件ニ］を省略してもよい。

・第１の実施形態の設定処理において、その実行条件の［条件イ］および［条件ロ］の一方のみを設定するようにしてもよい。
・第２の実施形態の設定処理（図７）において、［条件ホ］〜［条件チ］のいずれか一つを省略したり、いずれか二つを省略したり、あるいはいずれか三つを省略したりしてもよい。

・第２の実施形態では、［条件ホ］ｓ〜［条件チ］のいずれかが満たされるときに［条件ニ］の所定時期を遅角側の時期に変更し、［条件ニ］の成立時に第１期間における燃料噴射の実行を禁止した。これに代えて、あるいはこれに併せて、［条件ホ］〜［条件チ］のいずれかが満たされるときに［条件ハ］の所定圧力を低い圧力に変更し、［条件ハ］の成立時に第１期間における燃料噴射の実行を禁止してもよい。こうした装置によっても、第２の実施形態の作用効果と同等の作用効果を得ることができる。

・各実施形態の設定処理において、［条件イ］〜［条件ニ］のいずれかが満たされたときに、第１期間における燃料噴射の実行を禁止するべく第２の要求噴射パターンを設定することに代えて、第１の要求噴射パターンを設定するとともに第４期間において目標筒内噴射量Ｔｑｃと同量の燃料を噴射するようにしてもよい。こうした装置によっても、第１期間における燃料噴射は実行されないため、点火プラグ２６の周辺の混合気の空燃比が過度にリッチになることを抑えることができる。

・第１の実施形態の設定処理において、［条件ロ］が満たされたときには、第１期間における燃料噴射の実行を禁止することに限らず、第１期間の燃料噴射による噴射量を減量してもよい。こうした装置によれば、噴射量を制限することなく第１期間の燃料噴射を実行した場合に点火プラグ２６周辺の混合気の空燃比がリッチ側にずれるおそれがあるときに、同第１期間の燃料噴射の噴射量を少なくすることができる。そのため、点火プラグ２６周辺の燃料濃度を低くすることができるため、同混合気の空燃比が不要にリッチになることを抑えて、良好な燃焼状態での機関運転を実現することができる。具体的には、［条件ロ］が満たされるときに、点火プラグ２６周辺の混合気の空燃比が所定比率になるように、第１期間の燃料噴射の目標筒内噴射時間を短くすればよい。なお、目標筒内噴射時間を短縮するための処理としては、予め定められた一定時間だけ短縮するといった処理や、ノック増量補正量に基づいて短縮補正量を算出するとともに同短縮補正量だけ短縮するといった処理を実行することができる。

・各実施形態の設定処理において、［条件ニ］が満たされたときには、第１期間における燃料噴射の実行を禁止することに限らず、第１期間の燃料噴射の目標筒内噴射時間を短縮してもよい。こうした装置によれば、目標筒内噴射時間を短縮することなく第１期間の燃料噴射を実行した場合に噴射燃料が十分に霧化する時間を確保することができなくなるときに、同第１期間の燃料噴射の噴射時間を短くすることができる。これにより、第１期間の燃料噴射の終了時期が早くなるため、噴射燃料が十分に霧化する時間を確保することができるようになり、良好な燃焼状態での機関運転を実現することができるようになる。

・各実施形態の設定処理において、［条件ニ］が満たされたときには、第１期間における燃料噴射の実行を禁止することに代えて、同第１期間における燃料噴射の終了時期が前記所定時期以前の時期になるように、第１期間の燃料噴射の目標筒内噴射時期を進角補正するようにしてもよい。

・［条件ロ］に代えて、遅角増量補正制御による増量補正量に他の増量補正量（水温補正量や吸気温補正量など）を加算した総増量補正量が所定量より多いか否かを判断する条件を設定してもよい。

・分割噴射の各段の燃料噴射を実行する期間として、内燃機関１０の吸気行程および圧縮行程を二つの期間に区画したり、三つの期間に区画したり、五つ以上の期間に区画したりすることができる。要は、圧縮行程の後半に定められた期間と吸気行程に定められた期間とが設定されるのであれば、分割噴射の各段の燃料噴射を実行する期間は任意の態様で区画することができる。

・各実施形態の装置は、通路噴射弁１６が設けられていない装置にも、その構成を適宜変更したうえで適用することができる。
・各実施形態の装置は、燃料としてガソリンを用いる内燃機関の他、天然ガスを用いる内燃機関や、アルコールを用いる内燃機関、あるいは複数種類の燃料を選択的に用いる内燃機関にも適用することができる。

１０，３０…内燃機関、１１…吸気通路、１１ａ…吸気ポート、１２…スロットル機構、１３…スロットルバルブ、１４…スロットルモータ、１５…燃焼室、１６…通路噴射弁、１７…筒内噴射弁、１８…ピストン、１９…クランクシャフト、２０…排気通路、２１…燃料タンク、２２…低圧燃料通路、２３…フィードポンプ、２４…高圧燃料通路、２５…高圧ポンプ、２６…点火プラグ、２７…電子制御装置、３１…吸気バルブ、３２…変更機構、３３…アクチュエータ。

Claims (5)

1. 燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁と前記燃焼室内の混合気に点火する点火プラグとを備え、一回の燃焼サイクルにおける前記筒内噴射弁からの燃料噴射を吸気行程における第１噴射と圧縮行程の後半における第２噴射とに分けて実行する分割噴射によって行う内燃機関の燃料噴射制御装置において、
   当該装置は、前記点火プラグの周辺における混合気の空燃比が所定比率よりリッチ側にずれる条件が成立したときに、同条件が非成立のときと比較して、前記第２噴射による燃料噴射量を少ない量にする
   ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
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、
   当該装置は、前記条件が成立したときに、前記第２噴射の実行を禁止する
   ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
3. 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、
   当該装置は、
   前記第２噴射の噴射量の制御目標値が前記内燃機関の運転状態に基づき設定されており、
   前記条件が成立したときは、前記制御目標値が前記筒内噴射弁から噴射可能な燃料量の下限を下回ったときである
   ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
   当該装置は、前記内燃機関の点火時期をノッキングの発生状況に応じて遅角補正する点火遅角制御と、同点火遅角制御による遅角補正に合わせて前記筒内噴射弁による燃料噴射量を増量補正する遅角増量補正制御と、を実行し、
   前記条件が成立したときは、前記遅角増量補正制御による増量補正量が予め定めた所定量より多くなったときである
   ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
   当該装置は、
   前記内燃機関の運転領域に応じた要求噴射パターンに基づく前記筒内噴射弁の作動制御を通じて前記分割噴射を実行し、
   前記内燃機関の特定の運転領域において、前記条件の非成立時には前記第２噴射を含む第１の要求噴射パターンが設定され、前記条件の成立時には前記第２噴射を含まない第２の要求噴射パターンが設定される
   ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。