JP6414421B2 - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸気路に燃料を噴射する吸気路噴射弁と、筒内（燃焼室内）へ燃料を噴射する筒内噴射弁と、を有する内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。

一般的に、内燃機関（以下、「エンジン」ともいう）に供給する燃料の温度が変化すると、この燃料温度の変化に伴って空気と燃料の質量比である空燃比（Ａ／Ｆ）にずれが生じる。これは燃料温度の変化に伴って燃料の密度が変化することに起因する。例えば、筒内（燃焼室内）に燃料を直接噴射する直噴エンジンの場合、特に、燃料温度の変化によって空燃比のずれが生じ易い。このため、従来、燃料温度センサによって燃料の温度を計測し、その計測結果に基づいて空燃比の調整が行われている。具体的には、例えば、燃料通路に燃料温度センサを設けて燃料温度を計測し、計測した燃料温度に基づいて空燃比の調整を行うようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開昭５６−８１２３０号公報

しかしながら、吸気路噴射弁と筒内噴射弁とを備えるエンジンでは、エンジンの運転状態によっては吸気路噴射弁と筒内噴射弁とに供給される燃料に温度差が生じることがある。例えば、燃料通路の途中で計測した場合でも、吸気路噴射弁及び筒内噴射弁に到達する間に燃料温度が変化してしまい温度差が生じてしまう虞がある。したがって、燃料通路の途中で計測した燃料温度に基づいて空燃比の調整を行ったとしても、吸気路噴射弁及び筒内噴射弁とのそれぞれから所望量の燃料を噴射することができず、空燃比を適切に調整することができない虞がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、内燃機関の運転状態に拘わらず、吸気路噴射弁と筒内噴射弁とから所望量の燃料を噴射させることができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、内燃機関の吸気路に燃料を噴射する吸気路噴射弁と、前記内燃機関の筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と、を備える内燃機関の燃料噴射制御装置であって、前記内燃機関の運転状態に応じて、前記吸気路噴射弁から燃料を噴射する第１の燃料噴射モードと、前記吸気路噴射弁及び前記筒内噴射弁のそれぞれから燃料を噴射する第２の燃料噴射モードとの何れかを選択するとともに前記吸気路噴射弁から噴射する第１の燃料量及び前記筒内噴射弁から噴射する第２の燃料量を前記内燃機関の運転状態に応じて決定し、前記第１の燃料量及び前記第２の燃料量を噴射するように前記吸気路噴射弁及び前記筒内噴射弁の噴射状態を制御する噴射制御手段と、前記吸気路噴射弁に供給される燃料の温度を取得する吸気路燃料温度取得手段と、前記第１の燃料噴射モードおよび前記第２の燃料噴射モードのそれぞれで前記筒内噴射弁に供給される燃料の温度を取得する筒内燃料温度取得手段と、を有し、前記噴射制御手段は、前記第１の燃料量及び前記第２の燃料量を決定後、前記吸気路噴射弁の噴射状態を前記吸気路燃料温度取得手段が取得した結果に基づいて補正し、前記筒内噴射弁の噴射状態を前記筒内燃料温度取得手段が取得した結果に基づいて補正し、前記第１の燃料噴射モードから前記第２の燃料噴射モードに切り替える際には、その後の所定期間、前記第１の燃料噴射モード時に前記筒内燃料温度取得手段が取得した結果に基づいて前記筒内噴射弁の噴射状態を補正することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置にある。

本発明の第２の態様は、第１の態様の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記吸気路燃料温度取得手段は、燃料タンク内のタンク燃料の温度と、前記燃料タンクと前記吸気路噴射弁とを繋ぐ第１の燃料供給系路での燃料の受熱量と、から前記吸気路噴射弁に供給される吸気路燃料の温度を推定し、前記筒内燃料温度取得手段は、前記タンク燃料の温度と、前記燃料タンクと前記筒内噴射弁とを繋ぐ第２の燃料供給系路での燃料の受熱量と、から前記筒内噴射弁に供給される筒内燃料の温度を推定することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置にある。

本発明の第３の態様は、第２の態様の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記吸気路燃料温度取得手段は、予め記憶された吸気路用予測式に基づいて前記第１の燃料供給系路での燃料の受熱量を予測し、その予測結果から前記吸気路燃料の温度を推定し、前記筒内燃料温度取得手段は、予め記憶された筒内用予測式に基づいて前記第２の燃料供給系路での燃料の受熱量を予測し、その予測結果から前記筒内燃料の温度を推定することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置にある。

本発明の第４の態様は、第３の態様の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記吸気路燃料温度取得手段は、前記吸気路用予測式として、前記第１の燃料噴射モードに対応する第１の吸気路用予測式と、前記第２の燃料噴射モードに対応する第２の吸気路用予測式と、を有し、前記筒内燃料温度取得手段は、前記筒内用予測式として、前記第１の燃料噴射モードに対応する第１の筒内用予測式と、前記第２の燃料噴射モードに対応する第２の筒内用予測式と、を有することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置にある。

本発明の第５の態様は、第１の態様の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記内燃機関は、燃料タンクと前記吸気路噴射弁とを繋ぐ第１の燃料供給系路と、前記燃料タンクと前記筒内噴射弁とを繋ぐ第２の燃料供給系路と、を有し、前記筒内燃料温度取得手段は、予め記憶された筒内用予測式に基づいて前記第２の燃料供給系路での燃料の受熱量を予測し、その予測結果から前記筒内噴射弁に供給される筒内燃料の温度を推定し、前記筒内用予測式には、前記第１の燃料噴射モードに対応する第１の筒内用予測式と、前記第２の燃料噴射モードに対応する第２の筒内用予測式と、が含まれることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置にある。

本発明の第６の態様は、第１から５の何れか一つの態様の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記噴射制御手段は、前記第１の燃料量及び前記第２の燃料量を噴射するように、前記吸気路噴射弁及び前記筒内噴射弁の開弁期間を制御することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置にある。

かかる本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、吸気路噴射弁に供給される燃料（吸気路燃料）の温度と、筒内噴射弁とに供給される燃料（筒内燃料）の温度に基づいて、これら吸気噴射弁及び筒内噴射弁から噴射される燃料量を適切に調整することができる。したがって、内燃機関の安定した燃焼を確保することができる。

本発明に係るエンジンの一例を示す概略図である。 本発明に係る燃料噴射制御装置の概略構成を示すブロック図である。 エンジンの運転状態を特定する運転領域マップの一例を示す図である。 本発明に係る燃料噴射制御の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

まずは本発明の一実施形態に係るエンジン１０の全体構成について説明する。図１は、本発明に係るエンジンの概略構成を示す図である。

図１に示すエンジン１０は、吸気管噴射型(Multi Point Injection)の多気筒エンジン、例えば、直列４気筒エンジンであり、エンジン本体１１には、４つの気筒１２が並設されている。各気筒（燃焼室）１２には、図示は省略するが、それぞれ点火プラグが配されると共に、吸気ポート及び排気ポートが設けられている。そしてエンジン本体１１は、吸気ポートに接続される吸気マニホールド１３と、排気ポートに接続される排気マニホールド１４とを備えている。

またエンジン本体１１には、エンジン１０の吸気通路内、例えば、吸気ポート付近に燃料を噴射する吸気路噴射弁１５と、エンジン１０の各気筒（燃焼室）内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁１６とが設けられている。

吸気路噴射弁１５は、低圧デリバリーパイプ１７を介して低圧供給ポンプ１８に接続されている。低圧供給ポンプ１８は、例えば、燃料タンク１９内に配置されている。燃料タンク１９内の燃料は、この低圧供給ポンプ１８によって低圧デリバリーパイプ１７に供給され、この低圧デリバリーパイプ１７を介して吸気路噴射弁１５に供給される。

筒内噴射弁１６は、高圧デリバリーパイプ２０を介して高圧供給ポンプ２１に接続されている。高圧供給ポンプ２１は、低圧デリバリーパイプ１７を介して低圧供給ポンプ１８に接続されている。すなわち燃料タンク１９から引き出された低圧デリバリーパイプ１７は二股に分岐されており、その一方が吸気路噴射弁１５に接続され、他方が高圧供給ポンプ２１に接続されている。燃料タンク１９内の燃料は、上述のように低圧供給ポンプ１８によって低圧デリバリーパイプ１７を介して吸気路噴射弁１５に供給されると同時に、高圧供給ポンプ２１にも供給される。

高圧供給ポンプ２１は、低圧デリバリーパイプ１７を介して供給された燃料をさらに高圧で高圧デリバリーパイプ２０に供給可能に構成されている。すなわち高圧供給ポンプ２１は、吸気路噴射弁１５に供給される燃料の圧力（吸気路噴射弁１５の燃圧）よりも高い燃圧で筒内噴射弁１６に燃料を供給可能に構成されている。また高圧供給ポンプ２１は、筒内噴射弁１６の燃圧を複数段階で調整可能に構成されている。例えば、本実施形態では、高圧供給ポンプ２１は、エンジン１０の運転状態に応じて、筒内噴射弁１６の燃圧を、第１の燃圧（例えば、１０ＭＰａ程度）と、第１の燃圧よりも高い第２の燃圧（例えば、２０ＭＰａ程度）との２段階で調整可能に構成されている。

なお低圧供給ポンプ１８及び高圧供給ポンプ２１は、既存のものを採用すればよく、その構成は特に限定されるものではない。

吸気マニホールド１３に接続された吸気管（吸気通路）２２には、スロットルバルブ２３が設けられており、併せてスロットルバルブ２３の弁開度を検出するスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）２４が設けられている。さらに、スロットルバルブ２３の上流には、吸入空気量を検出するエアフローセンサ（吸気量検出手段）２５が設けられている。また排気マニホールド１４に接続された排気管（排気通路）２６には、排気浄化用触媒である三元触媒２７が介装されている。三元触媒２７の出口側には、触媒通過後の排ガスのＯ_２濃度を検出するＯ_２センサ２８が設けられており、三元触媒２７の入口側には、触媒通過前の排ガスの空燃比（排気空燃比）を検出するリニア空燃比センサ（ＬＡＦＳ）２９が設けられている。

またエンジン１０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０を備えており、ＥＣＵ４０には、入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶を行う記憶装置、中央処理装置及びタイマやカウンタ類が備えられている。そして、このＥＣＵ４０が、各種センサ類からの情報に基づいて、エンジン１０の総合的な制御を行っている。ＥＣＵ４０には、例えば、上述したスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）２４、エアフローセンサ２５、Ｏ_２センサ２８やＬＡＦＳ２９の他、燃料タンク１９内の燃料（タンク燃料）の温度を検出する燃料温度センサ３０、吸気温を検出する吸気温センサ（吸気温検出手段）３１、車速を検出する車速センサ（車速検出手段）３２、エンジン１０の回転数を検出するクランク角センサ（回転数検出手段）３３、冷却水の温度を検出する水温センサ（水温検出手段）３４、エンジンオイル等の温度を検出する油温センサ（油温検出手段）３５、外気温を検出する外気温センサ（外気温検出手段）３６等の各種センサ類が接続されており、これらセンサ類からの検出情報に基づいて、各種制御を実行する。

本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、図２に示すように、このようなＥＣＵ４０によって構成され、以下に説明するように、エンジン１０の運転状態に応じて吸気路噴射弁１５及び筒内噴射弁１６から噴射される燃料量を適宜制御する。

ＥＣＵ４０は、内燃機関の燃料噴射制御装置としての噴射制御部５０及び燃料温度推定部６０を備えている。噴射制御部５０は、運転状態検出手段５１と、噴射制御手段５２と、を備えている。

運転状態検出手段５１は、上述した各種センサ類からの情報、例えば、エンジン１０の負荷、回転数（回転速度）の変化等に基づいてエンジン１０の運転状態を検出する。具体的には、運転状態検出手段５１は、所定の運転領域マップ等を参照し（図３参照）、エンジン１０の運転状態が何れの運転領域にあるかを判定する。

運転領域マップは、例えば、図３に示すように、エンジン１０の回転数と負荷とに基づいて予め設定されている。この例では、エンジン１０の運転状態として、低回転低負荷側の運転領域である第１の運転領域Ｄ１と、第１の運転領域Ｄ１よりも高回転高負荷側の運転領域である第２の運転領域Ｄ２とが設定されている。

噴射制御手段５２は、エンジン１０の運転状態に応じて、つまり運転状態検出手段５１の検出結果に応じて燃料噴射モード（噴射形態）を選択する。さらに吸気路噴射弁１５から噴射する第１の燃料量及び筒内噴射弁１６から噴射する第２の燃料量を決定し、これら第１の燃料量及び第２の燃料量を噴射するように吸気路噴射弁１５及び筒内噴射弁１６の噴射状態を適宜制御する。本実施形態では、噴射制御手段５２は、第１の燃料量及び第２の燃料量を噴射するように吸気路噴射弁１５及び筒内噴射弁１６の開弁期間を適宜制御する。

噴射制御手段５２は、例えば、エンジン１０の運転状態が第１の運転領域Ｄ１であれば、吸気路噴射弁１５のみから燃料を噴射させる第１の燃料噴射モード（以下、「ポート噴射モード」という）を選択実行する。またエンジン１０の運転状態が第２の運転領域Ｄ２であれば、所定の噴射量比率で吸気路噴射弁１５及び筒内噴射弁１６から燃料を噴射させる第２の燃料噴射モード（以下、「直噴＋ポート噴射モード」という）を選択実行する。

「直噴＋ポート噴射モード」を選択した場合、噴射制御手段５２は、予め設定された所定の噴射量比率となるように、第１の燃料量と第２の燃料量とを決定する。具体的には、噴射制御手段５２は、所定のタイミングで吸入空気量に基づいて１燃焼サイクルで必要な燃料量（必要燃料量）を演算し、この必要燃料量を上記噴射量比率に応じて第１の燃料量と第２の燃料量とに分配する。

そして噴射制御手段５２は、このような第１の燃料量と第２の燃料量となるように、吸気路噴射弁１５及び筒内噴射弁１６の燃料噴射のタイミング（開弁期間）を適宜制御する。

ここで、吸気路噴射弁１５及び筒内噴射弁１６の開弁期間を一定としても、燃料の密度が変動すると、それに伴って噴射される燃料量も変動する。例えば、燃料の密度が低下すれば、噴射される燃料量も少なくなる。燃料の密度の変動は、燃料の温度が大きく影響する。そこで本実施形態では、噴射制御手段５２が、吸気路噴射弁１５に供給される燃料（吸気路燃料）の温度に基づいて吸気路噴射弁１５の開弁期間を補正し、筒内噴射弁１６に供給される燃料（筒内燃料）の温度に基づいて筒内噴射弁１６の開弁期間を補正するようにした。これにより、吸気路噴射弁１５及び筒内噴射弁１６から所望の燃料量を噴射させることができる。

本実施形態では、上記吸気路燃料及び筒内燃料の温度は、以下に説明するように、燃料温度推定部６０によって推定される。

燃料温度推定部６０は、吸気路燃料温度取得手段６１と、筒内燃料温度取得手段６２と、を備えている。

吸気路燃料温度取得手段６１は、燃料タンク１９と吸気路噴射弁１５とを繋ぐ第１の燃料供給系路７０での燃料の受熱量を予測し、その予測結果と燃料タンク１９内の燃料（タンク燃料）の温度と、から吸気路噴射弁１５に供給される燃料（吸気路燃料）の温度を推定する。すなわち吸気路燃料は、本実施形態では、燃料タンク１９内の燃料（タンク燃料）の温度をベースとして演算される。なお第１の燃料供給系路７０は、本実施形態では、主として低圧デリバリーパイプ１７及び低圧供給ポンプ１８によって構成されている。またタンク燃料の温度は、燃料タンク１９内に設けられた燃料温度センサ３０によって検出される。

この吸気路燃料温度取得手段６１は、具体的には、予め記憶された吸気路用予測式に基づいて第１の燃料供給系路７０での燃料の受熱量を予測し、この予測結果とタンク燃料の温度とから吸気路燃料の温度を推定する。ここでいう「受熱量」とは、燃料タンク１９から吸気路噴射弁１５までの間、つまり第１の燃料供給系路７０を通過する間に燃料がエンジン１０等から受ける熱量から、その間に燃料から放出される熱量を差し引いた値である。

本実施形態に係る吸気路用予測式は、例えば、吸気温（Ｔａ）、車速（Ｖ）、エンジンの回転数（Ｎｅ）、吸気量（Ｑａ）、冷却水の温度（Ｔｗ）、オイルの温度（Ｔｗｏ）及び外気温（Ｔａｉ）をパラメータとして含み、上記受熱量、より詳細には受熱量に起因する燃料の温度変化量（Ｔｆ１）が演算される。また、この吸気路用予測式は、上述した燃料噴射モード毎に設定されている。すなわち吸気路燃料温度取得手段６１は、吸気路用予測式として、「ポート噴射モード」に対応する下記式（１）で表される第１の吸気路用予測式と、「直噴＋ポート噴射モード」に対応する下記式（２）で表される第２の吸気路用予測式と、を備えている。

上記式（１）中の各定数a〜oは重回帰分析により得られたものであり、各定数a〜oは車種毎に異なる。
上記式（２）中の各定数a′〜o′は重回帰分析により得られたものであり、各定数a′〜o′は車種毎に異なる。

そして、吸気路燃料温度取得手段６１は、このような第１の吸気路用予測式に基づいて予測した受熱量に起因する燃料の温度変化量とタンク燃料の温度とから、「ポート噴射モード」に対応する吸気路燃料の温度（以下、「第１の吸気路燃料温度」という）を推定する。さらに吸気路燃料温度取得手段６１は、第２の吸気路用予測式に基づいて予測した受熱量に起因する燃料の温度変化量とタンク燃料の温度とから、「直噴＋ポート噴射モード」に対応する吸気路燃料の温度（以下、「第２の吸気路燃料温度」という）を推定する。

また吸気路燃料温度取得手段６１は、本実施形態では、エンジン１０の燃料形態に拘わらず、第１の吸気路燃料温度及び第２の吸気路燃料温度のそれぞれを所定のタイミング（例えば、所定間隔）で推定している。そして噴射制御手段５２は、上述のように第１の燃料量を演算後、燃料噴射モードに応じた第１の吸気路燃料温度又は第２の吸気路燃料温度を選択し、選択した吸気路燃料温度に基づいて吸気路噴射弁１５の開弁期間を補正する。例えば、吸気路燃料温度が上昇すると燃料の密度が低下するため、吸気路噴射弁１５の開弁期間は長くなるように補正される。

なお吸気路燃料温度取得手段６１は、エンジン１０の燃料噴射モードに対応する第１の吸気路燃料温度又は第２の吸気路燃料温度の一方を所定のタイミングで推定するようにしてもよい。例えば、エンジン１０の燃料噴射モードが「ポート噴射モード」であれば、第１の吸気路燃料温度のみを推定し、エンジン１０の燃料噴射モードが「直噴＋ポート噴射モード」であれば、第２の吸気路燃料温度のみを推定するようにしてもよい。

同様に、筒内燃料温度取得手段６２は、燃料タンク１９と筒内噴射弁１６とを繋ぐ第２の燃料供給系路８０での燃料の受熱量を予測し、その予測結果と燃料タンク１９内の燃料（タンク燃料）の温度と、から筒内噴射弁１６に供給される燃料（筒内燃料）の温度を推定する。すなわち筒内燃料も、燃料タンク１９内の燃料（タンク燃料）の温度をベースとして演算される。なお第２の燃料供給系路８０は、本実施形態では、低圧デリバリーパイプ１７と高圧供給ポンプ２１と高圧デリバリーパイプ２０とによって構成されている。

この筒内燃料温度取得手段６２は、具体的には、予め記憶された筒内用予測式に基づいて第２の燃料供給系路８０での燃料の受熱量を予測し、この予測結果とタンク燃料の温度とから筒内燃料の温度を推定する。ここでいう「受熱量」とは、燃料タンク１９から筒内噴射弁１６までの間、つまり第２の燃料供給系路８０を通過する間に燃料がエンジン１０等から受ける熱量から、その間に燃料から放出される熱量を差し引いた値である。

本実施形態に係る筒内用予測式は、例えば、エンジンの回転数（Ｎｅ）、冷却水の温度（Ｔｗ）、オイルの温度（Ｔｗｏ）及び外気温（Ｔａｉ）をパラメータとして含み、上記受熱量、より詳細には受熱量に起因する燃料の温度変化量（Ｔｆ２）を予測演算する。また筒内用予測式も、上述した燃料噴射モード毎に設定されている。すなわち、筒内燃料温度取得手段６２は、筒内用予測式として、「ポート噴射モード」に対応する下記式（３）で表される第１の筒内用噴射式と、「直噴＋ポート噴射モード」に対応する下記式（４）で表される第２の筒内用噴射式とを備えている。

上記式（３）中の各定数p〜yは重回帰分析により得られたものであり、各定数p〜yは車種毎に異なる。

上記式（４）中の各定数p′〜y′は重回帰分析により得られたものであり、各定数p′〜y′は車種毎に異なる。

そして、筒内燃料温度取得手段６２は、このような第１の筒内用予測式に基づいて予測した受熱量に起因する燃料の温度変化量とタンク燃料の温度とから、「ポート噴射モード」に対応する筒内燃料の温度（以下、「第１の筒内燃料温度」という）を推定する。さらに筒内燃料温度取得手段６２は、第２の筒内用予測式に基づいて予測した受熱量に起因する燃料の温度変化量とタンク燃料の温度とから、「直噴＋ポート噴射モード」に対応する筒内燃料の温度（以下、「第２の筒内燃料温度」という）を推定する。

また筒内燃料温度取得手段６２は、本実施形態では、エンジン１０の燃料形態に拘わらず、第１の筒内燃料温度及び第２の筒内燃料温度のそれぞれを所定のタイミング（例えば、所定間隔）で推定している。つまりエンジン１０の燃料噴射モードが「ポート噴射モード」である場合でも、筒内燃料温度取得手段６２は、第２の筒内燃料温度と共に第１の筒内燃料温度を推定している。そして噴射制御手段５２は、上述のように第１の燃料量を演算後、燃料噴射モードが「直噴＋ポート噴射モード」である場合には、基本的には第２の筒内燃料温度を選択し、第２の筒内燃料温度に基づいて筒内噴射弁１６の開弁期間を補正する。

ただし、エンジン１０の燃料噴射モードが「ポート噴射モード」から「直噴＋ポート噴射モード」に切り替わった後の所定期間は、噴射制御手段５２は、「ポート噴射モード」に対応する第１の筒内燃料温度に基づいて筒内噴射弁１６の開弁期間を補正するのが好ましい。「ポート噴射モード」では、筒内噴射弁１６から燃料が噴射されないため、第２の燃料供給系路８０を構成する高圧供給ポンプ２１や高圧デリバリーパイプ２０には燃料が溜まった状態となっている。このため、第２の燃料供給系路８０に溜まっている燃料が噴射されるまでは、第１の筒内燃料温度に基づいて筒内噴射弁１６の開弁期間を補正するのが好ましい。

このように、吸気路噴射弁１５の燃料噴射のタイミング（開弁期間）を吸気路燃料温度に基づいて補正する一方、筒内噴射弁１６の燃料噴射のタイミング（開弁期間）を筒内燃料温度に基づいて補正するようにしたので、吸気路噴射弁１５から第１の燃料量を精度良く噴射させることができ、筒内噴射弁１６からは第２の燃料量を精度良く噴射させることができる。したがって、例えば、燃料噴射モードが「直噴＋ポート噴射モード」である場合には、吸気路噴射弁１５の噴射量と筒内噴射弁１６の噴射量との比率を常に高精度に維持することができる。

次に、図４のフローチャートを参照して、本実施形態に係るエンジンの燃料噴射制御の一例についてさらに説明する。

図４に示すように、まずステップＳ１で、燃料噴射モードが「ポート噴射モード」であるか「直噴＋ポート噴射モード」であるかを判定する。ここで、燃料噴射モードが「ポート噴射モード」であれば（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、第１の吸気路用予測式に基づいて第１の吸気路燃料温度を推定し（ステップＳ２）、推測した第１の吸気路燃料温度に基づいて、吸気路噴射弁１５の開弁期間を補正する（ステップＳ３）。また第１の吸気路燃料温度の推定と同時に、第１の筒内用予測式に基づいて第１の筒内燃料温度を推定する（ステップＳ４）。なお推定された第１の筒内燃料温度は、所定期間記憶されている。

一方、燃料噴射モードが「直噴＋ポート噴射モード」である場合には（ステップＳ１：Ｎｏ）、ステップＳ５で第２の吸気路用予測式に基づいて第２の吸気路燃料温度を推定し、推測した第２の吸気路燃料温度に基づいて、吸気路噴射弁１５の開弁期間を補正する（ステップＳ６）。また第２の吸気路燃料温度の推定と同時に、第２の筒内用予測式に基づいて第２の筒内燃料温度を推定する（ステップＳ７）。次いで、燃料噴射モードが「直噴＋ポート噴射モード」に切り替わってから所定期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ８）。ここで所定期間が経過している場合には（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、ステップＳ７で推定した第２の筒内燃料温度に基づいて筒内噴射弁１６の開弁期間を補正する（ステップＳ９）。また所定期間が経過していない場合には（ステップＳ８：Ｎｏ）、ステップＳ４で推定した第１の筒内燃料温度に基づいて筒内噴射弁１６の開弁期間を補正する（ステップＳ１０）。

そして、吸気路噴射弁１５及び筒内噴射弁１６の開弁期間を適宜補正した後は、ステップＳ１１に進み、補正後の開弁期間となるように吸気路噴射弁１５及び筒内噴射弁１６を適宜制御する。

このように吸気路噴射弁１５及び筒内噴射弁１６の燃料噴射のタイミング（開弁期間）を適宜補正することで、エンジン１０の燃料噴射モードに拘わらず、吸気路噴射弁１５及び筒内噴射弁１６から所望の燃料量を精度良く噴射させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、吸気路燃料温度取得手段及び筒内燃料温度取得手段は、吸気路燃料温度及び筒内燃料温度をそれぞれ推定するようにしたが、例えば、吸気路噴射弁及び筒内噴射弁近傍の燃料温度を温度センサ等により直接取得するようにしてもよい。

また上述の実施形態では、噴射制御手段が、吸気路噴射弁及び筒内噴射弁の噴射状態として、開弁期間を補正するようにしたが、必ずしも開弁期間を補正しなくてもよい。例えば、筒内噴射弁の噴射状態としては、筒内噴射弁に供給される燃料の圧力（燃圧）を補正するようにしてもよい。

また上述の実施形態では、燃料タンク内の燃料の温度をセンサにより検出し、このタンク燃料の温度をベースとして、吸気路燃料温度及び筒内燃料温度をそれぞれ推定するようにしたが、ベースとなる燃料温度の検出位置は、特に限定されない。例えば、低圧デリバリーパイプ内の燃料温度をセンサにより検出し、この燃料温度をベースとしてもよい。

また上述の実施形態では、エンジンの構成のみを例示しているが、本願発明は、例えば、電気モータを備えるハイブリッド車両のエンジン等にも、勿論、適用することができる。

１０ エンジン（内燃機関）
１１ エンジン本体
１２ 気筒（燃焼室）
１３ 吸気マニホールド
１４ 排気マニホールド
１５ 吸気路噴射弁
１６ 筒内噴射弁
１７ 低圧デリバリーパイプ
１８ 低圧供給ポンプ
１９ 燃料タンク
２０ 高圧デリバリーパイプ
２１ 高圧供給ポンプ
２３ スロットルバルブ
２４ スロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）
２５ エアフローセンサ
２６ 排気管
２７ 三元触媒
２８ Ｏ_２センサ
２９ リニア空燃比センサ（ＬＡＦＳ）
３０ 燃料温度センサ
３１ 吸気温センサ（吸気温検出手段）
３２ 車速センサ（車速検出手段）
３３ クランク角センサ（回転数検出手段）
３４ 水温センサ（水温検出手段）
３５ 油温センサ（油温検出手段）
３６ 外気温センサ（外気温検出手段）
４０ ＥＣＵ
５０ 噴射制御部
５１ 運転状態検出手段
５２ 噴射制御手段
６０ 燃料温度推定部
６１ 吸気路燃料温度取得手段
６２ 筒内燃料温度取得手段
７０ 第１の燃料供給系路
８０ 第２の燃料供給系路

Claims (6)

1. 内燃機関の吸気路に燃料を噴射する吸気路噴射弁と、前記内燃機関の筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と、を備える内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
   前記内燃機関の運転状態に応じて、前記吸気路噴射弁から燃料を噴射する第１の燃料噴射モードと、前記吸気路噴射弁及び前記筒内噴射弁のそれぞれから燃料を噴射する第２の燃料噴射モードとの何れかを選択するとともに前記吸気路噴射弁から噴射する第１の燃料量及び前記筒内噴射弁から噴射する第２の燃料量を前記内燃機関の運転状態に応じて決定し、前記第１の燃料量及び前記第２の燃料量を噴射するように前記吸気路噴射弁及び前記筒内噴射弁の噴射状態を制御する噴射制御手段と、
   前記吸気路噴射弁に供給される燃料の温度を取得する吸気路燃料温度取得手段と、
   前記第１の燃料噴射モードおよび前記第２の燃料噴射モードのそれぞれで前記筒内噴射弁に供給される燃料の温度を取得する筒内燃料温度取得手段と、を有し、
   前記噴射制御手段は、
   前記第１の燃料量及び前記第２の燃料量を決定後、前記吸気路噴射弁の噴射状態を前記吸気路燃料温度取得手段が取得した結果に基づいて補正し、前記筒内噴射弁の噴射状態を前記筒内燃料温度取得手段が取得した結果に基づいて補正し、
   前記第１の燃料噴射モードから前記第２の燃料噴射モードに切り替える際には、その後の所定期間、前記第１の燃料噴射モード時に前記筒内燃料温度取得手段が取得した結果に基づいて前記筒内噴射弁の噴射状態を補正する
   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、
   前記吸気路燃料温度取得手段は、燃料タンク内のタンク燃料の温度と、前記燃料タンクと前記吸気路噴射弁とを繋ぐ第１の燃料供給系路での燃料の受熱量と、から前記吸気路噴射弁に供給される吸気路燃料の温度を推定し、
   前記筒内燃料温度取得手段は、前記タンク燃料の温度と、前記燃料タンクと前記筒内噴射弁とを繋ぐ第２の燃料供給系路での燃料の受熱量と、から前記筒内噴射弁に供給される筒内燃料の温度を推定する
   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、
   前記吸気路燃料温度取得手段は、予め記憶された吸気路用予測式に基づいて前記第１の燃料供給系路での燃料の受熱量を予測し、その予測結果から前記吸気路燃料の温度を推定し、
   前記筒内燃料温度取得手段は、予め記憶された筒内用予測式に基づいて前記第２の燃料供給系路での燃料の受熱量を予測し、その予測結果から前記筒内燃料の温度を推定する
   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３に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
   前記吸気路燃料温度取得手段は、前記吸気路用予測式として、前記第１の燃料噴射モードに対応する第１の吸気路用予測式と、前記第２の燃料噴射モードに対応する第２の吸気路用予測式と、を有し、
   前記筒内燃料温度取得手段は、前記筒内用予測式として、前記第１の燃料噴射モードに対応する第１の筒内用予測式と、前記第２の燃料噴射モードに対応する第２の筒内用予測式と、を有する
   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に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
   前記内燃機関は、燃料タンクと前記吸気路噴射弁とを繋ぐ第１の燃料供給系路と、前記燃料タンクと前記筒内噴射弁とを繋ぐ第２の燃料供給系路と、を有し、
   前記筒内燃料温度取得手段は、予め記憶された筒内用予測式に基づいて前記第２の燃料供給系路での燃料の受熱量を予測し、その予測結果から前記筒内噴射弁に供給される筒内燃料の温度を推定し、
   前記筒内用予測式には、前記第１の燃料噴射モードに対応する第１の筒内用予測式と、前記第２の燃料噴射モードに対応する第２の筒内用予測式と、が含まれる
   ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
6. 請求項１から５の何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、
   前記噴射制御手段は、前記第１の燃料量及び前記第２の燃料量を噴射するように、前記吸気路噴射弁及び前記筒内噴射弁の開弁期間を制御する
   ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。