JP2020007952A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排気中のＰＮの抑制とＨＣの抑制との好適な折衷を図ることができるようにした内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】ＣＰＵ５２は、燃焼室２４内に充填される空気量に基づき要求噴射量を算出する。ＣＰＵ５２は、充填効率が所定値以上である場合、要求噴射量を、吸気バルブ１８の開弁前に燃料を噴射する吸気非同期噴射の噴射量と、吸気バルブ１８の開弁期間に同期して燃料を噴射する吸気同期噴射の噴射量とに分割して噴射するマルチ噴射処理を実行する。ＣＰＵ５２は、触媒３４の温度が低い場合には高い場合よりも吸気同期噴射の噴射開始時期を進角側に設定する。【選択図】図１

Description

本発明は、吸気通路に燃料を噴射するポート噴射弁と、排気通路に排出された排気を浄化する触媒とを備える内燃機関に適用される内燃機関の制御装置に関する。

たとえば下記特許文献１には、高負荷領域において、吸入空気量に応じて定まる１燃焼サイクルにおいて必要な量（要求噴射量）の燃料を２回に分割して噴射する制御装置が記載されている（第２実施形態）。

特開２０１５−５９４５６号公報

発明者は、排気中の粒子状物質（ＰＭ）の数であるＰＮを減少させるべく、要求噴射量の一部を、吸気バルブの開弁期間に同期して噴射する吸気同期噴射によって噴射し、残りを吸気同期噴射よりも進角側の吸気非同期噴射によって噴射するマルチ噴射処理を検討した。そして、発明者は、吸気行程における噴射時期によって、排気中の粒子状物質（ＰＭ）の数（ＰＮ）が大きく変化することを見出した。さらに、発明者は、吸気同期噴射の噴射時期をＰＮを抑制する上で適切な時期とする場合、排気中のＨＣ濃度が上昇するおそれがあることを見出した。

以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
１．吸気通路に燃料を噴射するポート噴射弁と、排気通路に排出された排気を浄化する触媒とを備える内燃機関に適用され、空燃比を目標空燃比に制御するための要求噴射量の燃料を噴射すべく前記ポート噴射弁を操作して、吸気バルブの開弁期間に同期して燃料を噴射する吸気同期噴射と、前記吸気同期噴射よりも進角側のタイミングにて燃料を噴射する吸気非同期噴射とを実行するマルチ噴射処理と、前記触媒の温度が低い場合には前記触媒の温度が高い場合よりも前記吸気同期噴射の噴射時期を進角させる進角処理と、を実行する。

発明者は、ＰＮを抑制する上で最適な吸気同期噴射の噴射時期は、ＨＣを抑制するうえで最適な吸気同期噴射の噴射時期よりも遅角側であることを見出した。そこで上記構成では、触媒によるＨＣの浄化性能が低い触媒の低温時に、ＨＣの浄化性能が高い触媒の高温時と比較して噴射時期を進角する。これにより、排気中のＨＣの浄化性能が低いときには排気中のＨＣ濃度を抑制するうえで適切な噴射時期を設定して且つ、排気中のＨＣ濃度が高くてもこれを浄化することができるときにはＰＮを抑制する上で適切な噴射時期を設定できる。

２．上記１記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関は、吸気バルブのバルブ特性を可変とするバルブ特性可変装置を備え、前記バルブ特性可変装置を操作して前記吸気バルブの開弁開始時期を可変制御するバルブ特性制御処理と、前記開弁開始時期に応じて前記吸気同期噴射の噴射時期を可変設定する可変処理と、を実行する。

吸気バルブの開弁開始時期によって、ＰＮを極力少なくするための吸気同期噴射の噴射時期が変化することを発明者が見出している。これは、開弁開始時期に応じて吸気バルブと排気バルブとのオーバーラップ量が変化することによって内部ＥＧＲ量が変化することから、吸気系の温度が上昇して吸気系における燃料の気化のしやすさが変化したり、燃焼室に流入することなく吸気系に付着して留まる燃料量が変化したりすることなどが要因と推察される。そこで上記構成では、吸気同期噴射の噴射時期を開弁開始時期に応じて可変設定する。これにより、開弁開始時期に応じて可変としない場合と比較して、ＰＮを抑制できる。

３．前記内燃機関の気筒内に充填される空気量に基づき前記要求噴射量を算出する要求噴射量算出処理を実行し、前記可変処理は、前記吸気同期噴射の噴射時期を、前記開弁開始時期に加えて、前記内燃機関のクランク軸の回転速度および前記内燃機関の負荷に応じて可変設定する処理を含む上記２記載の内燃機関の制御装置である。

クランク軸の回転速度によって、ＰＮを極力少なくするための吸気同期噴射の噴射時期が変化することを発明者が見出している。これは、回転速度によって、吸気通路内の流速が変化することなどから燃焼室に流入することなく吸気系に付着して留まる燃料量が変化する傾向にあることや、ポート噴射弁から噴射された燃料のうちの所定量の燃料が気化するまでの期間内におけるクランク軸の回転量が変化することなどが理由と推察される。そこで上記構成では、吸気同期噴射の噴射時期を回転速度に応じて可変設定することにより、回転速度に応じて可変としない場合と比較して、ＰＮを抑制できる。

また、内燃機関の負荷によって、ＰＮを極力少なくするための噴射時期が変化することを発明者が見出している。これは、負荷によって、噴射される燃料量が変化することや、吸気通路内の圧力が変化することによって燃料の霧化のしやすさが変化するためであると推察される。そこで上記構成では、吸気同期噴射の噴射時期を負荷に応じて可変設定する。これにより、負荷に応じて可変としない場合と比較して、ＰＮを抑制できる。

４．前記可変処理は、前記開弁開始時期、前記回転速度、および前記負荷に加えて、前記内燃機関の吸気系の温度に応じて前記吸気同期噴射の噴射時期を可変設定する処理である上記３記載の内燃機関の制御装置である。

吸気系の温度によって、ＰＮを極力少なくするための吸気同期噴射の噴射時期が変化することを発明者が見出している。これは、吸気系の温度によって、吸気系における燃料の気化のしやすさに相違が生じるためであると推察される。そこで上記構成では、吸気同期噴射の噴射時期を吸気系の温度に応じて可変設定することにより、吸気系の温度に応じて可変としない場合と比較して、ＰＮを抑制できる。

５．前記可変処理は、前記開弁開始時期に基づき前記吸気同期噴射の噴射時期を設定する基準時期設定処理と、前記内燃機関の吸気系の温度に応じて前記触媒の温度が規定値未満である場合の遅角ガード値を設定するガード値設定処理と、前記触媒の温度が前記規定値未満の場合に前記基準時期設定処理によって設定される噴射時期と前記遅角ガード値とのうちのより進角側の時期を前記吸気同期噴射の噴射時期に設定する低温用時期設定処理と、を含み、前記触媒の温度が規定値以上である場合、前記基準時期設定処理によって設定される噴射時期を、前記吸気同期噴射の噴射時期に設定する処理である上記２〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置である。

触媒の温度が低い場合に排気中のＨＣの濃度が高くなることを抑制するうえで必要な噴射時期の設定には、吸気系の温度が大きく関与する傾向がある。そこで上記構成では、吸気系の温度によって遅角ガード値を設定し、ＰＮを抑制する上で適切な噴射時期である基準時期設定処理によって設定される噴射時期に対して、遅角ガード値を遅角側の限界値とするガード処理を施す。これにより、ＰＮを抑制する上で適切な時期と、ＨＣを抑制する上で適切な時期とを適切に設定することができる。

一実施形態にかかる制御装置および内燃機関を示す図。 同実施形態にかかる制御装置が実行する処理を示すブロック図。 （ａ）および（ｂ）は、同実施形態にかかる噴射パターンを示すタイムチャート。 同実施形態にかかる噴射弁操作処理の手順を示す流れ図。 触媒温度とＨＣ浄化率との関係を示す図。 到達終了時期とＰＮおよびＨＣの排出量との関係を示す図。 第２の実施形態にかかる噴射弁操作処理の手順を示す流れ図。

＜第１の実施形態＞
以下、内燃機関の制御装置にかかる一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１に示す内燃機関１０は、車両に搭載される。内燃機関１０の吸気通路１２には、上流側から順に、スロットルバルブ１４およびポート噴射弁１６が設けられている。吸気通路１２に吸入された空気とポート噴射弁１６から噴射された燃料とは、吸気バルブ１８の開弁に伴って、シリンダ２０およびピストン２２によって区画された燃焼室２４に流入する。燃焼室２４において、燃料と空気との混合気は、点火装置２６の火花放電によって燃焼に供される。そして、燃焼によって生成される燃焼エネルギは、ピストン２２を介してクランク軸２８の回転エネルギに変換される。燃焼に供された混合気は、排気バルブ３０の開弁に伴って、排気として排気通路３２に排出される。排気通路３２には、触媒３４が設けられている。また、排気通路３２のうち触媒３４の下流には、排気中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ（ＧＰＦ３６）が設けられている。

クランク軸２８の回転動力は、タイミングチェーン３８を介して、吸気側カム軸４０および排気側カム軸４２に伝達される。なお、本実施形態では、吸気側カム軸４０には、吸気側バルブタイミング調整装置４４を介してタイミングチェーン３８の動力が伝達される。吸気側バルブタイミング調整装置４４は、クランク軸２８と吸気側カム軸４０との回転位相差を調整することによって、吸気バルブ１８の開弁タイミングを調整するアクチュエータである。

制御装置５０は、内燃機関１０を制御対象とし、その制御量（トルク、排気成分比率等）を制御するために、上記スロットルバルブ１４や、ポート噴射弁１６、点火装置２６、吸気側バルブタイミング調整装置４４等の内燃機関１０の操作部を操作する。この際、制御装置５０は、クランク角センサ６０の出力信号Ｓｃｒや、エアフローメータ６２によって検出される吸入空気量Ｇａ、空燃比センサ６４によって検出される空燃比Ａｆ、吸気側カム角センサ６６の出力信号Ｓｃａ、水温センサ６８によって検出される内燃機関１０の冷却水の温度（水温ＴＨＷ）を参照する。なお、図１には、スロットルバルブ１４、ポート噴射弁１６、点火装置２６および吸気側バルブタイミング調整装置４４のそれぞれを操作するための操作信号ＭＳ１〜ＭＳ４を記載している。

制御装置５０は、ＣＰＵ５２、ＲＯＭ５４、および制御装置５０内の各箇所に電力を供給する電源回路５６を備えており、ＲＯＭ５４に記憶されたプログラムをＣＰＵ５２が実行することにより、上記制御量の制御を実行する。

図２に、制御装置５０が実行する処理の一部を示す。図２に示す処理は、ＲＯＭ５４に記憶されたプログラムをＣＰＵ５２が実行することにより実現される。
吸気位相差算出処理Ｍ１０は、クランク角センサ６０の出力信号Ｓｃｒと吸気側カム角センサ６６の出力信号Ｓｃａとに基づき、クランク軸２８の回転角度に対する吸気側カム軸４０の回転角度の位相差である吸気位相差ＤＩＮを算出する処理である。目標吸気位相差算出処理Ｍ１２は、内燃機関１０の動作点に基づき、目標吸気位相差ＤＩＮ＊を可変設定する処理である。なお、本実施形態では、回転速度ＮＥと充填効率ηとによって動作点を定義している。ここで、ＣＰＵ５２は、回転速度ＮＥを、クランク角センサ６０の出力信号Ｓｃｒに基づき算出し、充填効率ηを回転速度ＮＥおよび吸入空気量Ｇａに基づき算出する。なお、充填効率ηは、燃焼室２４内に充填される空気量を定めるパラメータである。

吸気位相差制御処理Ｍ１４は、吸気位相差ＤＩＮを目標吸気位相差ＤＩＮ＊に制御するために吸気側バルブタイミング調整装置４４を操作すべく、吸気側バルブタイミング調整装置４４に操作信号ＭＳ４を出力する処理である。

ベース噴射量算出処理Ｍ２０は、充填効率ηに基づき、燃焼室２４内の混合気の空燃比を目標空燃比とするための燃料量のベース値であるベース噴射量Ｑｂを算出する処理である。詳しくは、ベース噴射量算出処理Ｍ２０は、たとえば充填効率ηが百分率で表現される場合、空燃比を目標空燃比とするための充填効率ηの１％当たりの燃料量ＱＴＨに、充填効率ηを乗算することによりベース噴射量Ｑｂを算出する処理とすればよい。ベース噴射量Ｑｂは、燃焼室２４内に充填される空気量に基づき、空燃比を目標空燃比に制御するために算出された燃料量である。ちなみに、目標空燃比は、たとえば理論空燃比とすればよい。

フィードバック処理Ｍ２２は、空燃比Ａｆを目標値Ａｆ＊にフィードバック制御するための操作量であるフィードバック操作量としてのベース噴射量Ｑｂの補正比率δに「１」を加算したフィードバック補正係数ＫＡＦを算出して出力する処理である。詳しくは、フィードバック処理Ｍ２２は、空燃比Ａｆと目標値Ａｆ＊との差を入力とする比例要素および微分要素の各出力値と、同差に応じた値の積算値を保持し出力する積分要素の出力値との和を補正比率δとする。

低温補正処理Ｍ２４は、水温ＴＨＷが所定温度Ｔｔｈ（たとえば６０℃）未満の場合、ベース噴射量Ｑｂを増量すべく、低温増量係数Ｋｗを「１」よりも大きい値に算出する処理である。詳しくは、低温増量係数Ｋｗは、水温ＴＨＷが低い場合に高い場合よりも大きい値に算出される。なお、水温ＴＨＷが所定温度Ｔｔｈ以上の場合には、低温増量係数Ｋｗは「１」とされ、低温増量係数Ｋｗによるベース噴射量Ｑｂの補正量をゼロとする。

噴射弁操作処理Ｍ３０は、ポート噴射弁１６を操作すべく、ポート噴射弁１６に操作信号ＭＳ２を出力する処理である。特に、噴射弁操作処理Ｍ３０は、ポート噴射弁１６から１燃焼サイクル内に１つの気筒に供給することが要求される燃料量である要求噴射量Ｑｄをポート噴射弁１６から噴射させる処理である。

本実施形態では、燃料噴射処理として、図３（ａ）に例示する処理と、図３（ｂ）に例示する処理との２通りの処理を有する。
図３（ａ）は、吸気バルブ１８の開弁期間に同期して燃料を噴射する吸気同期噴射と、吸気同期噴射よりも進角側のタイミングにて燃料を噴射する吸気非同期噴射との２つの燃料噴射を実行するマルチ噴射処理である。詳しくは、吸気同期噴射は、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が吸気バルブ１８の開弁前の位置に到達する期間が吸気バルブ１８の開弁期間に収まるように燃料を噴射するものである。ここで、開弁前の位置とは、吸気ポートの下流端のことであり、換言すれば図１に示す燃焼室２４への入口ＩＮ部分のことである。なお、図１においては、吸気バルブ１８が開弁している状態を記載している。また、「到達する期間」の始点は、ポート噴射弁１６から噴射された燃料のうちの最も早いタイミングで噴射された燃料が開弁前の位置に到達するタイミングであり、終点は、ポート噴射弁１６から噴射された燃料のうちの最も遅いタイミングで噴射された燃料が開弁前の位置に到達するタイミングである。これに対し、吸気非同期噴射は、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が吸気バルブ１８が開弁する前に吸気バルブ１８に到達するように燃料を噴射するものである。換言すれば、吸気非同期噴射は、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が、吸気バルブ１８が開弁するまでは吸気通路１２内で滞留し、開弁した後に燃焼室２４内に流入する噴射である。なお、本実施形態において吸気非同期噴射は、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が吸気バルブ１８の開弁前の位置に到達する期間が吸気バルブ１８の閉弁期間に収まるように燃料を噴射するものとする。

図３（ｂ）は、吸気非同期噴射のみを実行するシングル噴射処理である。
本実施形態においてマルチ噴射処理は、排気中の粒子状物質（ＰＭ）の数（ＰＮ）を低減することを狙って実行される。すなわち、吸気通路１２や吸気バルブ１８等の内燃機関１０の吸気系の温度がある程度低い場合、充填効率ηがある程度大きい領域においてシングル噴射処理を実行すると、ＰＮが増加する傾向がある。これは、充填効率ηが大きい場合には小さい場合よりも要求噴射量Ｑｄが大きい値となり、結果、吸気系に付着する燃料量が多くなることに起因していると考えられる。詳しくは、吸気系に付着した燃料量がある程度多くなる場合、付着した燃料のせん断によって、付着した燃料の一部が液滴のまま燃焼室２４に流入するためであると推察される。そこで本実施形態では、要求噴射量Ｑｄの一部を吸気同期噴射によって噴射することにより、要求噴射量Ｑｄが多い場合であっても、吸気系に付着する燃料量を要求噴射量Ｑｄが多い割に少なくし、ひいてはＰＮの低減を図る。

図４に、噴射弁操作処理Ｍ３０の処理の手順を示す。図４に示す処理は、ＲＯＭ５４に記憶されたプログラムをＣＰＵ５２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「Ｓ」が付与された数字によって各処理のステップ番号を表現する。

図４に示す一連の処理において、ＣＰＵ５２は、まず、暖機カウンタＣの値を、更新量ΔＣによって更新する（Ｓ１０）。暖機カウンタＣは、触媒３４の温度と相関を有するパラメータである。ＣＰＵ５２は、更新量ΔＣを、吸入空気量Ｇａが大きい場合に小さい場合よりも大きい値に算出する。ここで、吸入空気量Ｇａが小さい場合、更新量ΔＣはゼロよりも小さい値となりうる。また、ＣＰＵ５２は、吸入空気量Ｇａが同一であっても、暖機カウンタＣの値が大きい場合には小さい場合よりも更新量ΔＣを小さい値に算出する。これは、暖機が進むにつれて触媒３４の温度が上昇しにくくなることに鑑みたものである。この処理は、暖機カウンタＣおよび吸入空気量Ｇａを入力変数とし、更新量ΔＣを出力変数とするマップデータが予めＲＯＭ５４に記憶された状態で、ＣＰＵ５２により更新量ΔＣをマップ演算することにより実現できる。

ここで、マップデータとは、入力変数の離散的な値と、入力変数の値のそれぞれに対応する出力変数の値と、の組データである。またマップ演算は、たとえば、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれかに一致する場合、対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とするのに対し、一致しない場合、マップデータに含まれる複数の出力変数の値の補間によって得られる値を演算結果とする処理とすればよい。

次にＣＰＵ５２は、ベース噴射量Ｑｂに、低温増量係数Ｋｗおよびフィードバック補正係数ＫＡＦを乗算することによって、要求噴射量Ｑｄを算出する（Ｓ１２）。次に、ＣＰＵ５２は、マルチ噴射要求があるか否かを判定する（Ｓ１４）。ここでＣＰＵ５２は、水温ＴＨＷが規定温度Ｔｔｈ以下である旨の条件（ア）と、充填効率ηが規定値以上である旨の条件（イ）と、回転速度ＮＥが所定速度ＮＥｔｈ以下である旨の条件（ウ）との論理積が真である場合にマルチ噴射処理を実行する要求があると判定する。なお、条件（ウ）は、吸気非同期噴射の終了タイミングと吸気同期噴射の開始タイミングとの時間間隔を所定時間以上に確保するための条件である。また、この条件は、マルチ噴射処理がシングル噴射処理よりも演算負荷が大きいことから、制御装置５０の演算負荷の増大によって発熱量が過大となることを抑制する旨の条件である。なお、上記所定時間は、ポート噴射弁１６の構造に応じて定まるものであり、吸気非同期噴射の終了前に吸気同期噴射が開始されることを回避できる値とされている。

そしてＣＰＵ５２は、マルチ噴射要求があると判定する場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、吸気同期噴射の噴射量である同期噴射量Ｑｓを算出する（Ｓ１６）。ここで、ＣＰＵ５２は、回転速度ＮＥ、充填効率η、吸気位相差ＤＩＮおよび水温ＴＨＷに応じて、同期噴射量Ｑｓを算出する。同期噴射量Ｑｓは、ＰＮを抑制する上で適切な値に適合されている。詳しくは、回転速度ＮＥ、充填効率η、吸気位相差ＤＩＮおよび水温ＴＨＷを入力変数とし、同期噴射量Ｑｓを出力変数とするマップデータが予めＲＯＭ５４に記憶された状態で、ＣＰＵ５２により同期噴射量Ｑｓがマップ演算される。

次にＣＰＵ５２は、要求噴射量Ｑｄから同期噴射量Ｑｓを減算することによって、吸気非同期噴射の噴射量である非同期噴射量Ｑｎｓを算出する（Ｓ１８）。
このため、非同期噴射量Ｑｎｓと同期噴射量Ｑｓとの和は、要求噴射量Ｑｄに等しい。すなわち、Ｓ１６，Ｓ１８の処理によって、要求噴射量Ｑｄの燃料が、非同期噴射量Ｑｎｓと同期噴射量Ｑｓとに分割される。ちなみに、同期噴射量Ｑｓは、フィードバック補正係数ＫＡＦおよび低温増量係数Ｋｗの値に影響されない。このように、同期噴射量Ｑｓを固定する理由は、同期噴射量Ｑｓは、ＰＮを抑制する上で適切な値に適合されているため、同期噴射量Ｑｓが補正によって大きく変化する場合にはＰＮの増加を招くおそれがあるためである。

次に、ＣＰＵ５２は、暖機カウンタＣが閾値Ｃｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ２０）。この処理は、触媒３４の温度が活性状態となる規定値以上であるか否かを判定するための処理である。なお、ここでの活性状態は、たとえば、触媒３４の中央部の温度が、浄化率が５０％以上となる温度になることであるとすればよい。詳しくは、ＣＰＵ５２は、水温ＴＨＷが高い場合に低い場合よりも閾値Ｃｔｈを小さい値に設定する。

ＣＰＵ５２は、閾値Ｃｔｈ以上であると判定する場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、触媒３４が活性状態にあるとして、回転速度ＮＥ、充填効率η、吸気位相差ＤＩＮおよび水温ＴＨＷに基づき、図３（ａ）に示す到達終了時期ＡＥｓを算出する（Ｓ２２）。到達終了時期ＡＥｓは、ポート噴射弁１６から噴射された燃料のうち最も遅いタイミングで噴射された燃料が吸気バルブ１８の閉弁期間における位置に到達するタイミングの目標値である。ここで、回転速度ＮＥが異なると、吸気通路１２内の流体の流速の変化をもたらすことから燃焼室２４内に流入することなく吸気系に付着して留まる燃料量が異なることとなる。また、回転速度ＮＥが異なると、ポート噴射弁１６から噴射された燃料のうち所定量の燃料が気化するまでに要する期間内におけるクランク軸２８の回転量が異なることとなる。このため、ＰＮを抑制するうえで適切な到達終了時期ＡＥｓは、回転速度ＮＥに依存する。また、充填効率ηが異なると、ベース噴射量Ｑｂが異なり、ひいては吸気系に付着する燃料量が異なることとなる。また、充填効率ηが異なると、吸気通路１２内の圧力が変化し、燃料の霧化のしやすさが異なることとなる。このため、ＰＮを抑制するうえで適切な到達終了時期ＡＥｓは、充填効率ηに依存する。また、水温ＴＨＷが低い場合には高い場合よりも吸気系において燃料が気化しにくくなることによって燃焼室２４内に流入することなく吸気系に付着して留まる燃料量が多くなることから、ＰＮを抑制する上で最適な時期が遅角側にずれる。このため、ＰＮを抑制する上で適切な到達終了時期ＡＥｓは、水温ＴＨＷに依存する。また、吸気位相差ＤＩＮに応じて吸気バルブ１８と排気バルブ３０とのオーバーラップ量が変化することによって内部ＥＧＲ量が変化することから、吸気系の温度が上昇して吸気系における燃料の気化のしやすさが変化したり、燃焼室２４に流入することなく吸気系に付着して留まる燃料量が変化したりする。このため、ＰＮを抑制する上で適切な到達終了時期ＡＥｓは、吸気位相差ＤＩＮに依存する。

詳しくは、回転速度ＮＥ、充填効率η、吸気位相差ＤＩＮおよび水温ＴＨＷを入力変数とし、触媒活性時の到達終了時期ＡＥｓａを出力変数とするマップデータが予めＲＯＭ５４に記憶された状態でＣＰＵ５２により到達終了時期ＡＥｓａがＣＰＵ５２によりマップ演算され、これが到達終了時期ＡＥｓとされる。

これに対し、ＣＰＵ５２は、閾値Ｃｔｈ未満であると判定する場合（Ｓ２０：ＮＯ）、触媒活性前の到達終了時期ＡＥｓｂを算出して到達終了時期ＡＥｓとする（Ｓ２４）。詳しくは、回転速度ＮＥ、充填効率η、吸気位相差ＤＩＮおよび水温ＴＨＷを入力変数とし、触媒活性前の到達終了時期ＡＥｓｂを出力変数とするマップデータが予めＲＯＭ５４に記憶された状態でＣＰＵ５２により到達終了時期ＡＥｓｂがＣＰＵ５２によりマップ演算され、これが到達終了時期ＡＥｓとされる。なお、触媒活性前の到達終了時期ＡＥｓｂは、触媒３４が活性状態にあるときの到達終了時期ＡＥｓｂよりも進角側の値とされている。

ＣＰＵ５２は、Ｓ２２，Ｓ２４の処理が完了する場合、到達終了時期ＡＥｓと同期噴射量Ｑｓと回転速度ＮＥとに基づき、吸気同期噴射の噴射開始時期Ｉｓ（クランク角度）を算出する（Ｓ２６）。ここで、ＣＰＵ５２は、同期噴射量Ｑｓが大きい場合に小さい場合よりも噴射開始時期Ｉｓをより進角側の値に算出する。また、ＣＰＵ５２は、回転速度ＮＥが大きい場合に小さい場合よりも噴射開始時期Ｉｓをより進角側の値とする。詳しくはＣＰＵ５２は、同期噴射量Ｑｓから定まるポート噴射弁１６による噴射期間と飛行時間と無効噴射時間とを加算した値だけ、到達終了時期ＡＥｓに対して進角したタイミングを噴射開始時期Ｉｓとする。ここで、飛行時間とは、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が燃焼室２４の入口ＩＮに到達するまでの所要時間のことであり、本実施形態では固定値としている。また、無効噴射時間とは、ポート噴射弁１６を開弁させる操作信号ＭＳ２を出力した後、実際に燃料の噴射が開始されるまでの時間のことである。

次にＣＰＵ５２は、噴射開始時期Ｉｓに基づき、吸気非同期噴射の噴射開始時期Ｉｎｓを算出する（Ｓ２８）。ここでは、吸気非同期噴射の噴射終了時期と噴射開始時期Ｉｓとの時間間隔が上記所定時間以上となるようにする。

上記処理により、吸気同期噴射の噴射開始時期Ｉｓが、吸気非同期噴射の噴射開始時期Ｉｎｓとは独立に設定される。これは、吸気同期噴射の上記到達終了時期ＡＥｓが排気中のＰＮやＨＣに特に影響しやすいためである。

そして、ＣＰＵ５２は、噴射開始時期Ｉｎｓとなると非同期噴射量Ｑｎｓの燃料を噴射し、次に噴射開始時期Ｉｓとなると同期噴射量Ｑｓの燃料を噴射すべく、ポート噴射弁１６に操作信号ＭＳ２を出力してポート噴射弁１６を操作する（Ｓ３０）。

一方、ＣＰＵ５２は、マルチ噴射処理の要求がないと判定する場合（Ｓ１４：ＮＯ）、シングル噴射の噴射開始時期Ｉｓｉｎを算出する（Ｓ３２）。詳しくは、ＣＰＵ５２は、図３（ｂ）に示すように、吸気バルブ１８の開弁開始時期に対して所定量Δ１だけ進角したタイミングを到達終了時期ＡＥｎｓとする。次にＣＰＵ５２は、要求噴射量Ｑｄから定まるポート噴射弁１６による噴射期間と、飛行時間と無効噴射時間とを加算した値だけ、到達終了時期ＡＥｎｓに対して進角したタイミングを噴射開始時期Ｉｓｉｎとする。図４に戻り、ＣＰＵ５２は、噴射開始時期Ｉｓｉｎとなると要求噴射量Ｑｄの燃料を噴射すべくポート噴射弁１６に操作信号ＭＳ２を出力してポート噴射弁１６を操作する（Ｓ３０）。

なお、ＣＰＵ５２は、Ｓ３０の処理が完了する場合には、図４に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。

ＣＰＵ５２は、マルチ噴射処理の実行要求がある場合において、暖機カウンタＣが閾値Ｃｔｈ以上である場合と比較して閾値Ｃｔｈ未満である場合には到達終了時期ＡＥｓをより進角側の値とする。これは、図５に示すように、触媒３４の温度が低い場合には高い場合よりもＨＣの浄化率が低い一方、図６に示すように、到達終了時期ＡＥｓが進角側であるほどＨＣの排出が抑制されるためである。

図６は、到達終了時期ＡＥｓ，ＡＥｎｓと排気中のＰＮの濃度およびＨＣの濃度との関係を示す。詳しくは、到達終了時期ＡＥｓに関するＰＮおよびＨＣの値は、「マルチ噴射時」と記載されているものであり、到達終了時期ＡＥｎｓに関するＰＮおよびＨＣの値は、「シングル噴射時」と記載されているものである。図６に実線の縦線にて示すＰＮを抑制する上で最適な到達終了時期ＡＥｓに対して、図６に破線にて示すＨＣを抑制する上で適切な到達終了時期ＡＥｓの方が進角側の値となる。これは、到達終了時期ＡＥｓが進角側の値であるほど、燃料が霧化する時間的な余裕ができるためであると考えられる。

ＣＰＵ５２は、触媒３４の温度が低い場合には、ＨＣを抑制する上で適切な到達終了時期ＡＥｓｂを用いることにより、排気中のＨＣを抑制し、ひいては触媒３４の下流に流出するＨＣを抑制する。この場合、触媒３４の下流に流出したＰＭは、ＧＰＦ３６によって捕集される。これに対しＣＰＵ５２は、触媒３４の温度が高くなると、ＰＮを抑制する上で適切な到達終了時期ＡＥｓａを用いることにより、排気中のＰＮを抑制する。この場合、排気中のＨＣは、触媒３４によって十分に浄化される。

＜第２の実施形態＞
以下、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図面を参照しつつ説明する。

図７に、噴射弁操作処理Ｍ３０の処理の手順を示す。図７に示す処理は、ＲＯＭ５４に記憶されたプログラムをＣＰＵ５２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、図７において、図４に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。

ＣＰＵ５２は、非同期噴射量Ｑｎｓを算出すると（Ｓ１８）、回転速度ＮＥ、充填効率η、吸気位相差ＤＩＮおよび水温ＴＨＷに基づき到達終了時期ＡＥｓを算出する（Ｓ２２ａ）。ここでの到達終了時期ＡＥｓは、ＰＮを抑制する上で適切な時期であり、Ｓ２２の処理によって算出される到達終了時期ＡＥｓａに相当する。次にＣＰＵ５２は、暖機カウンタＣが閾値Ｃｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ２０）。そしてＣＰＵ５２は、閾値Ｃｔｈ以上であると判定する場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、Ｓ２２ａの処理によって算出した到達終了時期ＡＥｓを用いて噴射開始時期Ｉｓを算出する（Ｓ２６）。

これに対しＣＰＵ５２は、閾値Ｃｔｈ未満と判定する場合（Ｓ２０：ＮＯ）、水温ＴＨＷおよび回転速度ＮＥに基づき、到達終了時期ＡＥｓの遅角ガード値ＡＥｔｈを算出する（Ｓ３４）。遅角ガード値ＡＥｔｈは、触媒３４の活性前において排気中のＨＣ濃度を許容範囲内とするうえでの最も遅角側の角度に応じて設定されている。詳しくは、回転速度ＮＥおよび水温ＴＨＷを入力変数とし遅角ガード値ＡＥｔｈを出力変数とするマップデータが予めＲＯＭ５４に記憶された状態でＣＰＵ５２により遅角ガード値ＡＥｔｈがマップ演算される。

次にＣＰＵ５２は、Ｓ２２ａの処理によって算出した到達終了時期ＡＥｓと遅角ガード値ＡＥｔｈとのうちの進角側の方を、到達終了時期ＡＥｓに代入する（Ｓ３６）。具体的には、到達終了時期ＡＥｓを、基準となる角度に対する相対角度にて表現し、基準となる角度よりも進角側において正の値とし、到達終了時期ＡＥｓと遅角ガード値ＡＥｔｈとのうちの小さくない方の値が到達終了時期ＡＥｓに代入される。

そしてＣＰＵ５２は、Ｓ３６の処理において算出した到達終了時期ＡＥｓを用いて噴射開始時期Ｉｓを算出する（Ｓ２６）。
このように本実施形態では、ＨＣを抑制する上で適切な到達終了時期ＡＥｓを、遅角ガード値ＡＥｔｈに基づき定めている。これにより、ＨＣを抑制する上で適切な時期自体は、ＰＮを抑制する上で適切な時期ほどには、吸気位相差ＤＩＮや充填効率ηの影響を受けにくいことに鑑み、図４のＳ２４の処理と比較してＨＣを抑制する上で適切な時期であってＰＮを極力抑制可能な到達終了時期ＡＥｓを簡易に適合することができる。

＜対応関係＞
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。［１］マルチ噴射処理は、Ｓ２８の処理に引き続き実行されるＳ３０の処理に対応する。進角処理は、図４のＳ２０〜Ｓ２４の処理や、図７のＳ２２ａ，Ｓ２０，Ｓ３４，Ｓ３６の処理に対応する。［２］バルブ特性可変装置は、吸気側バルブタイミング調整装置４４に対応し、バルブ特性制御処理は、目標吸気位相差算出処理Ｍ１２および吸気位相差制御処理Ｍ１４に対応する。可変処理は、図４のＳ２２，Ｓ２４の処理や、図７のＳ２２ａの処理に対応する。［３］要求噴射量算出処理は、Ｓ１２の処理に対応する。［４］吸気系の温度は、水温ＴＨＷに対応する。［５］基準時期設定処理は、Ｓ２２ａの処理に対応し、ガード値設定処理は、Ｓ３４の処理に対応し、低温用時期設定処理は、Ｓ３６の処理に対応する。

＜その他の実施形態＞
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・「ガード値設定処理」
上記実施形態では、水温ＴＨＷおよび回転速度ＮＥに基づき遅角ガード値ＡＥｔｈを算出したが、これに限らない。たとえば、水温ＴＨＷのみに基づき遅角ガード値ＡＥｔｈを算出するなど、水温ＴＨＷおよび回転速度ＮＥの２つのパラメータに関しては、それらのうちの１つのみを用いて遅角ガード値ＡＥｔｈを算出してもよい。

・「可変処理について」
上記実施形態では、回転速度ＮＥ、充填効率η、水温ＴＨＷ、吸気位相差ＤＩＮに基づき、到達終了時期ＡＥｓ，ＡＥｓａ，ＡＥｓｂを設定したが、これに限らない。燃焼室２４内に充填される空気量を示すパラメータ（負荷を示すパラメータ）として、充填効率ηに代えて、たとえばベース噴射量Ｑｂを用いてもよい。また、回転速度ＮＥ、負荷、水温ＴＨＷおよび吸気位相差ＤＩＮの４つのパラメータに関しては、それらのうちの３つのパラメータのみに基づき、到達終了時期ＡＥｓ，ＡＥｓａ，ＡＥｓｂを可変設定したり、２つのパラメータのみに基づき可変設定したりしてもよい。またたとえば、回転速度ＮＥ、負荷、水温ＴＨＷおよび吸気位相差ＤＩＮの４つのパラメータに関しては、吸気位相差ＤＩＮのみに基づき到達終了時期ＡＥｓ，ＡＥｓａ，ＡＥｓｂを可変設定するなど、１つのパラメータのみに基づき可変設定してもよい。

またたとえば到達終了時期ＡＥｓ，ＡＥｓａ，ＡＥｓｂを算出する代わりに、吸気バルブ１８の開弁開始時期に対する遅延量を設定してもよい。この際、到達終了時期ＡＥｓの算出に用いるパラメータのうち吸気位相差ＤＩＮ以外のパラメータに基づき遅延量を可変設定してもよい。

到達終了時期ＡＥｓ，ＡＥｓａ，ＡＥｓｂや遅延量を算出した後、噴射開始時期Ｉｓを算出するものに限らない。たとえば、回転速度ＮＥ、負荷、水温ＴＨＷおよび吸気位相差ＤＩＮの４つのパラメータに関しては、たとえば吸気位相差ＤＩＮ等の１つのパラメータを入力変数とし噴射開始時期Ｉｓを出力変数とするマップデータに基づき噴射開始時期Ｉｓを算出してもよい。また、たとえば上記４つのパラメータに関しては、回転速度ＮＥおよび充填効率η等の２つのパラメータを入力変数とし噴射開始時期Ｉｓを出力変数とするマップデータに基づき噴射開始時期Ｉｓを算出してもよい。この場合、算出した噴射開始時期Ｉｓを水温ＴＨＷに応じて補正してもよい。またたとえば、上記４つのパラメータに関しては、回転速度ＮＥ、充填効率ηおよび吸気位相差ＤＩＮ等の３つのパラメータを入力変数とし噴射開始時期Ｉｓを出力変数とするマップデータに基づき噴射開始時期Ｉｓを算出してもよい。この場合、算出した噴射開始時期Ｉｓを水温ＴＨＷに応じて補正してもよい。またたとえば、回転速度ＮＥ、充填効率η、吸気位相差ＤＩＮおよび水温ＴＨＷを入力変数とし噴射開始時期Ｉｓを出力変数とするマップデータに基づき噴射開始時期Ｉｓを算出してもよい。

・「触媒の温度について」
上記実施形態では、暖機カウンタＣによって触媒３４の温度を把握したが、これに限らない。たとえば吸入空気量Ｇａの単なる積算値を用いてもよい。ここでの積算値の更新処理は、積算値の大きさに寄らずに、吸入空気量Ｇａによって一義的に定まる更新量にて積算値を更新する処理である。またたとえば、触媒３４に熱電対等の温度センサを備えてその検出値を用いてもよい。

・「吸気系の温度について」
上記実施形態では、吸気系の温度として水温ＴＨＷを用いたが、これに限らない。たとえば内燃機関１０の潤滑油の温度を用いてもよい。

・「要求噴射量について」
要求噴射量Ｑｄを、低温増量係数Ｋｗや、フィードバック補正係数ＫＡＦに加えて、学習値ＬＡＦによってベース噴射量Ｑｂが補正されたものとしてもよい。ちなみに、学習値ＬＡＦの算出処理は、フィードバック補正係数ＫＡＦを入力とし、フィードバック補正係数ＫＡＦによるベース噴射量Ｑｂの補正比率が小さくなるように学習値ＬＡＦを更新する処理である。なお、学習値ＬＡＦは、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリに記憶されることが望ましい。

また、たとえば外乱燃料割合に基づくフィードフォワード制御によって、外乱燃料割合が大きい場合に小さい場合よりも要求噴射量Ｑｄが小さくなるようにして要求噴射量Ｑｄを算出してもよい。ここで、外乱燃料割合とは、１燃焼サイクル内においてポート噴射弁１６から噴射される燃料以外に内燃機関１０の燃焼室２４に流入する燃料（外乱燃料）の量の燃焼室２４内に流入する燃料総量に対する割合である。また、外乱燃料としては、たとえばポート噴射弁１６から噴射される燃料を貯蔵する燃料タンクからの燃料蒸気を捕集するキャニスタと、キャニスタ内の流体の吸気通路１２への流入量を調整する調整装置とを内燃機関が備える場合、キャニスタから吸気通路１２に流入する燃料蒸気がある。またたとえば、クランクケース内の燃料蒸気を吸気通路１２に戻すシステムを備える場合には、クランクケースから吸気通路１２に流入する燃料蒸気がある。

なお、内燃機関１０の冷間始動時においては、充填効率ηによらず、噴射量が多くなることから、やはりシングル噴射処理を実行するとＰＮが増加する傾向がある。このため、始動時においてエアフローメータ６２によって吸入空気量Ｇａを精度良く把握できないことから吸入空気量Ｇａによらず水温ＴＨＷに基づき要求噴射量Ｑｄを定める場合であっても、マルチ噴射処理を実行してもよい。この場合であっても、触媒３４の温度が低い場合には高い場合よりも吸気同期噴射の噴射開始時期Ｉｓを進角側とすることが有効である。

・「マルチ噴射処理の吸気非同期噴射について」
上記実施形態では、吸気非同期噴射を、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が吸気バルブ１８の開弁前の位置に到達する期間が吸気バルブ１８の閉弁期間に収まるように燃料を噴射するものとしたが、これに限らない。たとえば回転速度ＮＥが高くて且つ非同期噴射量Ｑｎｓが過度に多い場合、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が吸気バルブ１８の開弁前の位置に到達する期間の一部が吸気バルブ１８の開弁期間と重複してもよい。

・「シングル噴射処理について」
上記実施形態では、シングル噴射処理を、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が吸気バルブ１８の開弁前の位置に到達する期間が吸気バルブ１８の閉弁期間に収まるように燃料を噴射するものとしたがこれに限らない。たとえば、要求噴射量Ｑｄが大きい場合には、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が吸気バルブ１８の開弁前の位置に到達する期間の一部が吸気バルブ１８の開弁期間と重複することがあってもよい。なお、シングル噴射処理を実行することは必須ではない。

・「要求噴射量の分割手法について」
上記実施形態では、回転速度ＮＥ、充填効率η、水温ＴＨＷおよび吸気位相差ＤＩＮに基づき、同期噴射量Ｑｓを可変設定したが、これに限らない。たとえば、燃焼室２４内に充填される空気量を示すパラメータである負荷パラメータとして、充填効率ηに代えて、ベース噴射量Ｑｂを用いてもよい。また、負荷パラメータと回転速度ＮＥと水温ＴＨＷと吸気位相差ＤＩＮとの４つのパラメータについては、それらのうちの３つパラメータのみに基づき可変設定したり、２つのパラメータのみに基づき可変設定したり、１つのパラメータのみに基づき可変設定したりしてもよい。なお、この際、負荷パラメータおよび水温ＴＨＷのうちの少なくとも１つを極力用いて可変設定することが望ましい。また、上記４つのパラメータ以外にたとえば、吸気圧や、吸入空気の流速を用いてもよい。ただし、上記４つのパラメータによれば、吸気圧や吸入空気の流速を把握することができる。

また、同期噴射量Ｑｓを算出することによって要求噴射量Ｑｄを分割すること自体必須ではなく、たとえば負荷等に応じてベース噴射量Ｑｂに対する同期噴射量Ｑｓの割合である同期噴射割合Ｋｓを定めてもよい。さらに、たとえばベース噴射量Ｑｂがフィードバック補正係数ＫＡＦによって補正された値「ＫＡＦ・Ｑｂ」を、同期噴射割合Ｋｓによって分割したものを同期噴射量Ｑｓとしてもよい。この場合、同期噴射量Ｑｓは、「Ｋｓ・ＫＡＦ・Ｑｂ」となる。

・「バルブ特性制御処理について」
上記実施形態では、回転速度ＮＥおよび充填効率ηに応じて目標吸気位相差ＤＩＮ＊を可変設定したが、これに限らない。たとえば、水温ＴＨＷが低い場合には、例外的に回転速度ＮＥおよび充填効率ηに応じて定まる吸気バルブ１８の開弁タイミングに対して実際のタイミングを遅角側に制限するなどしてもよい。

・「吸気バルブの特性可変装置について」
吸気バルブ１８の特性を変更する特性可変装置としては、吸気側バルブタイミング調整装置４４に限らない。たとえば、吸気バルブ１８のリフト量を変更するものであってもよい。この場合、吸気バルブ１８のバルブ特性を示すパラメータは、吸気位相差ＤＩＮに代えて、リフト量等となる。

・「制御装置について」
制御装置がＣＰＵ５２とＲＯＭ５４とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理する専用のハードウェア回路（たとえばＡＳＩＣ等）を備えてもよい。すなわち、制御装置は、以下の（ａ）〜（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するＲＯＭ等のプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、１または複数のソフトウェア処理回路および１または複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路によって実行されればよい。

・「そのほか」
内燃機関１０が吸気バルブ１８の特性を変更する特性可変装置を備えることは必須ではない。内燃機関１０がスロットルバルブ１４を備えることは必須ではない。

ＧＰＦ３６を備えることは必須ではない。

１０…内燃機関、１２…吸気通路、１４…スロットルバルブ、１６…ポート噴射弁、１８…吸気バルブ、２０…シリンダ、２２…ピストン、２４…燃焼室、２６…点火装置、２８…クランク軸、３０…排気バルブ、３２…排気通路、３４…触媒、３６…ＧＰＦ、３８…タイミングチェーン、４０…吸気側カム軸、４２…排気側カム軸、４４…吸気側バルブタイミング調整装置、５０…制御装置、５２…ＣＰＵ、５４…ＲＯＭ、５６…電源回路、６０…クランク角センサ、６２…エアフローメータ、６４…空燃比センサ、６６…吸気側カム角センサ、６８…水温センサ。

Claims (5)

1. 吸気通路に燃料を噴射するポート噴射弁と、排気通路に排出された排気を浄化する触媒とを備える内燃機関に適用され、
   空燃比を目標空燃比に制御するための要求噴射量の燃料を噴射すべく前記ポート噴射弁を操作して、吸気バルブの開弁期間に同期して燃料を噴射する吸気同期噴射と、前記吸気同期噴射よりも進角側のタイミングにて燃料を噴射する吸気非同期噴射とを実行するマルチ噴射処理と、
   前記触媒の温度が低い場合には前記触媒の温度が高い場合よりも前記吸気同期噴射の噴射時期を進角させる進角処理と、を実行する内燃機関の制御装置。
2. 前記内燃機関は、吸気バルブのバルブ特性を可変とするバルブ特性可変装置を備え、
   前記バルブ特性可変装置を操作して前記吸気バルブの開弁開始時期を可変制御するバルブ特性制御処理と、
   前記開弁開始時期に応じて前記吸気同期噴射の噴射時期を可変設定する可変処理と、を実行する請求項１記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記内燃機関の気筒内に充填される空気量に基づき前記要求噴射量を算出する要求噴射量算出処理を実行し、
   前記可変処理は、前記吸気同期噴射の噴射時期を、前記開弁開始時期に加えて、前記内燃機関のクランク軸の回転速度および前記内燃機関の負荷に応じて可変設定する処理を含む請求項２記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記可変処理は、前記開弁開始時期、前記回転速度、および前記負荷に加えて、前記内燃機関の吸気系の温度に応じて前記吸気同期噴射の噴射時期を可変設定する処理である請求項３記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記可変処理は、
   前記開弁開始時期に基づき前記吸気同期噴射の噴射時期を設定する基準時期設定処理と、
   前記内燃機関の吸気系の温度に応じて前記触媒の温度が規定値未満である場合の遅角ガード値を設定するガード値設定処理と、
   前記触媒の温度が前記規定値未満の場合に前記基準時期設定処理によって設定される噴射時期と前記遅角ガード値とのうちのより進角側の時期を前記吸気同期噴射の噴射時期に設定する低温用時期設定処理と、を含み、
   前記触媒の温度が規定値以上である場合、前記基準時期設定処理によって設定される噴射時期を、前記吸気同期噴射の噴射時期に設定する処理である請求項２〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。