JP7239869B2

JP7239869B2 - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JP7239869B2
Application number: JP2018195705A
Authority: JP
Inventors: 寿生清野; 孝之大町
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-10-17
Filing date: 2018-10-17
Publication date: 2023-03-15
Anticipated expiration: 2038-10-17
Also published as: EP3640460A1; JP2020063693A; US10989158B2; CN111058957A; CN111058957B; EP3640460B1; US20200124016A1

Description

本発明は、吸気通路に燃料を噴射するポート噴射弁と、燃焼室内に火花放電を生じさせる点火装置と、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、１燃焼サイクルにおいて要求される燃料量を、吸気行程に燃料を噴射する吸気行程噴射と、燃焼行程に燃料を噴射する燃焼行程噴射とに分割して噴射すべくポート噴射弁を操作するマルチ噴射処理を実行する制御装置が記載されている。詳しくは、この制御装置は、内燃機関のクランク軸の回転速度に応じて、吸気行程噴射と燃焼行程噴射との分割比を設定しており、特に低回転領域では燃焼行程噴射のみからなるシングル噴射処理を行っている。

特開平５－２５６１７２号公報

ところで、上記吸気行程噴射は、上記燃焼行程噴射と比較して、吸気系に触れることなく燃料が燃焼室に到達しやすいことから、燃焼室内において燃料が気化することによって燃焼室内の混合気の温度を低下させることができる。そのため、吸気行程噴射を含んだマルチ噴射処理では、吸気行程噴射を含まないシングル噴射処理よりもノッキングが生じにくい。そのため、マルチ噴射処理時にはシングル噴射処理時と比較して点火時期が進角側とされる傾向があることから、シングル噴射処理に切り替わることによってノッキングが生じるおそれがある。

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。なお、特許請求の範囲の請求項１，２は、下記１，２の事項を修正したものである。
１．吸気通路に燃料を噴射するポート噴射弁と、燃焼室内に火花放電を生じさせる点火装置と、を備える内燃機関に適用され、１燃焼サイクル内において要求される噴射量である要求噴射量の燃料を噴射すべく、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、前記要求噴射量の燃料を前記吸気非同期噴射によって噴射するシングル噴射処理とのいずれかを選択する選択処理と、前記ポート噴射弁を操作して前記選択処理によって選択された処理を実行する噴射処理と、前記点火装置を操作する点火処理と、を実行し、前記点火処理は、前記噴射処理による前記マルチ噴射処理の実行からシングル噴射処理の実行への切り替えに伴って、点火時期を遅角側の値に切り替える切替処理を含む内燃機関の制御装置である。

吸気同期噴射によって噴射された燃料は、吸気バルブの開弁期間において吸気バルブの閉弁時の位置に到達し燃焼室へと流入するため、非同期噴射と比較して、気化潜熱によって燃焼室内の温度を低下させることができる。そのため、吸気非同期噴射のみを行うシングル噴射処理時と比較して、吸気同期噴射を含むマルチ噴射処理時には、燃焼室内の温度が低くなる傾向があり、結果、ノッキングを抑制できる。そのため、ノッキングを抑制しつつも極力トルクが大きくなるように最適化された点火時期は、シングル噴射処理時と比較してマルチ噴射処理時の方が進角側の時期となる。そのため、マルチ噴射処理時に適切な点火時期が設定されていた状態でシングル噴射処理に切り替わる場合、点火時期をマルチ噴射処理時と同一としたのではノッキングの発生が顕在化するおそれがある。そこで上記構成では、マルチ噴射処理の実行からシングル噴射処理の実行への切り替えに伴って、点火時期を遅角側の値に切り替える。これにより、シングル噴射処理への切り替えに伴ってノッキングの発生が顕在化することを抑制できる。

２．前記切替処理は、前記噴射処理によるシングル噴射処理の実行から前記マルチ噴射処理の実行への切り替えに伴って、点火時期を進角する処理を含む上記１記載の内燃機関の制御装置である。

シングル噴射処理時に適切な点火時期が設定されていた状態でマルチ噴射処理に切り替わる場合、点火時期をシングル噴射処理時と同一としたのでは、点火時期が不必要に遅角側とされ、不必要に効率を低下させるおそれがある。そこで上記構成では、シングル噴射処理の実行からマルチ噴射処理の実行への切り替えに伴って、点火時期を進角させることにより、効率の低下を抑制できる。

３．前記点火処理は、ノッキングセンサの出力信号に基づき、フィードバック制御によってノッキングの発生を抑制できる範囲で点火時期を進角側に操作するための操作量であるフィードバック補正量を算出するフィードバック補正量算出処理と、前記フィードバック補正量の絶対値を小さくするように学習値を更新する更新処理と、を含み、前記切替処理は、前記フィードバック補正量および前記学習値に基づき前記点火時期を設定する設定処理と、前記マルチ噴射処理の実行時と前記シングル噴射処理の実行時とで前記設定処理に利用される学習値を切り替える処理と、を含む上記１または２記載の内燃機関の制御装置である。

フィードバック補正量の絶対値を小さくするように更新される学習値は、シングル噴射処理が定常的になされる場合とマルチ噴射処理が定常的になされる場合とで異なる値となる。しかし、マルチ噴射処理とシングル噴射処理とで同一の学習値を用いる場合には、シングル噴射処理とマルチ噴射処理との２つの処理のうちの一方から他方に切り替えられた直後においては、学習値が適切な値となっていないおそれがある。そこで上記構成では、シングル噴射処理とマルチ噴射処理とで学習値を切り替えることにより、マルチ噴射処理とシングル噴射処理との２つの処理のうちの一方から他方への切り替えに伴って、速やかに適切な点火時期を設定できる。

４．前記切替処理は、前記マルチ噴射処理の実行時には、前記シングル噴射処理の実行時に用いる学習値であるシングル時学習値を進角側の補正量であるマルチ用補正量にて補正したマルチ時学習値を前記設定処理によって利用される学習値とする処理を含み、前記更新処理は、前記シングル噴射処理が実行されているときに前記フィードバック補正量に基づき前記シングル時学習値を更新する処理と、前記マルチ噴射処理が実行されているときに前記フィードバック補正量に基づき前記マルチ用補正量を更新する処理と、を含む上記３記載の内燃機関の制御装置である。

上記構成では、マルチ用補正量を用いることにより、シングル時学習値をベースとしつつ、マルチ噴射処理とシングル噴射処理との双方にとって適切な学習値を得ることができる。

５．前記更新処理は、前記マルチ用補正量を、前記内燃機関のクランク軸の回転速度および負荷に応じて各別に更新する上記４記載の内燃機関の制御装置である。
上記構成では、ノッキングの生じやすさが回転速度と負荷等に応じて異なることを適切に反映した学習値を定めることができる。

６．前記切替処理は、前記噴射処理による前記シングル噴射処理の実行から前記マルチ噴射処理の実行への切り替えに伴って、前記マルチ時学習値に応じて定まる点火時期に対して遅角した点火時期を設定する遅角処理と、該遅角処理による遅角量を漸減させて前記マルチ時学習値に応じて定まる点火時期に移行させる移行処理と、を含む上記４または５記載の内燃機関の制御装置である。

マルチ時学習値は、マルチ噴射処理が定常的に実行されている場合に適切な値となる傾向にある。一方、シングル噴射処理からマルチ噴射処理に切り替わった直後には、マルチ噴射処理が定常的に実行されているときと比較すると、燃焼室内の温度が高くノッキングが生じやすい状態となるおそれがある。そこで上記構成では、マルチ噴射処理の実行への切り替えに伴って、マルチ時学習値に応じて定まる点火時期に対して遅角した点火時期を設定し、徐々に点火時期を進角させる。これにより、マルチ噴射処理への切り替え直後にノッキングが生じることを抑制できる。

７．前記切替処理は、前記噴射処理による前記マルチ噴射処理の実行から前記シングル噴射処理の実行への切り替えに伴って、前記シングル時学習値に応じて定まる点火時期に対して遅角した点火時期を設定する遅角処理と、該遅角処理による遅角量を漸減させて前記シングル時学習値に応じて定まる点火時期に移行させる移行処理と、を含む上記４～６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置である。

上記構成では、シングル噴射処理の実行への切り替えに伴って、一旦、点火時期をシングル時学習値に応じて定まる点火時期に対して遅角させることにより、燃焼状態の変化を伴う過渡時においてノッキングが生じることを抑制できる。

第１の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。同実施形態にかかる点火処理の手順を示す流れ図。同実施形態にかかる噴射時期と筒内圧が最大となるクランク角度との関係を示す図。（ａ）～（ｅ），（ｂ１），（ｃ１）は、同実施形態およびその比較例にかかる点火時期の設定処理を例示するタイムチャート。第２の実施形態にかかる点火処理の手順を示す流れ図。（ａ）および（ｂ）は、同実施形態にかかる点火時期の設定処理を例示するタイムチャート。

＜第１の実施形態＞
以下、内燃機関の制御装置にかかる第１の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。

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。

排気通路３２のうち触媒３４の下流には、排気通路３２と吸気通路１２とを接続するＥＧＲ通路５０が接続されている。ＥＧＲ通路５０には、その流路断面積を調整するＥＧＲバルブ５２が設けられている。

制御装置６０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、ＥＧＲバルブ５２等の内燃機関１０の操作部を操作する。この際、制御装置６０は、クランク角センサ７０の出力信号Ｓｃｒや、エアフローメータ７２によって検出される吸入空気量Ｇａ、ノッキングセンサ７４の出力信号Ｓｎ、吸気側カム角センサ７６の出力信号Ｓｃａ、水温センサ７８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、吸気側バルブタイミング調整装置４４、およびＥＧＲバルブ５２のそれぞれを操作するための操作信号ＭＳ１～ＭＳ５を記載している。

制御装置６０は、ＣＰＵ６２、ＲＯＭ６４、バックアップＲＡＭ６６および周辺回路６８を備え、それらが通信線６９を介して接続されている。周辺回路６８は、内部の動作を規定するクロック信号を生成する回路や、電源回路、リセット回路等を含む。また、バックアップＲＡＭ６６は、制御装置６０の主電源がオフとなり、ＣＰＵ６２等に電力が供給されないときであっても給電が維持されるＲＡＭである。制御装置６０は、ＲＯＭ６４に記憶されたプログラムをＣＰＵ６２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６０が実行する処理の一部を示す。図２に示す処理は、ＲＯＭ６４に記憶されたプログラムをＣＰＵ６２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７０の出力信号Ｓｃｒと吸気側カム角センサ７６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、ＣＰＵ６２は、回転速度ＮＥを、クランク角センサ７０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。

低温補正処理Ｍ２２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Ｍ２４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Ｍ２４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。

噴射弁操作処理Ｍ２４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Ｍ２４の処理の手順を示す。図４に示す処理は、ＲＯＭ６４に記憶されたプログラムをＣＰＵ６２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、ＣＰＵ６２は、まず、ベース噴射量Ｑｂに、低温増量係数Ｋｗを乗算することによって、要求噴射量Ｑｄを算出する（Ｓ１０）。次に、ＣＰＵ６２は、水温ＴＨＷが所定温度Ｔｔｈ以下である旨の条件（ア）と、充填効率ηが規定値ηＨ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か否かを判定する（Ｓ１２）。この処理は、マルチ噴射処理の実行条件が成立するか否かを判定する処理である。上記条件（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６０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ＣＰＵ６２は、論理積が真であると判定する場合（Ｓ１２：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（Ｓ１４）。ここで、ＣＰＵ６２は、回転速度ＮＥ、充填効率η、水温ＴＨＷおよび吸気位相差ＤＩＮ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。

次にＣＰＵ６２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（Ｓ１６）。
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、Ｓ１４，Ｓ１６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。

次に、ＣＰＵ６２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、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の開弁前の位置に到達するタイミングの目標値である図３（ａ）に示す到達終了時期ＡＥｓを算出する（Ｓ１８）。

そしてＣＰＵ６２は、Ｓ１８の処理によって求めた到達終了時期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（Ｓ２０）。ここで、ＣＰＵ６２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ＣＰＵ６２は、噴射開始時期Ｉｓに基づき、非同期噴射の噴射開始時期Ｉｎｓを算出する（Ｓ２２）。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。

そして、ＣＰＵ６２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（Ｓ２４）。

一方、ＣＰＵ６２は、マルチ噴射処理の要求がないと判定する場合（Ｓ１２：ＮＯ）、シングル噴射の噴射開始時期Ｉｓｉｎを算出する（Ｓ２６）。詳しくは、ＣＰＵ６２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ＣＰＵ６２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、ＣＰＵ６２は、噴射開始時期Ｉｓｉｎにおいて要求噴射量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（Ｓ２４）。

なお、ＣＰＵ６２は、Ｓ２４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。
図２に戻り、点火処理Ｍ３０は、点火装置２６に操作信号ＭＳ３を出力して火花放電を生じさせるタイミング（点火時期）を制御する処理である。

図５に、点火処理Ｍ３０の手順を示す。図５に示した処理は、ＲＯＭ６４に記憶されたプログラムをＣＰＵ６２がたとえば各気筒毎に圧縮上死点の出現周期で繰り返し実行することにより実現される。

図５に示す一連の処理において、ＣＰＵ６２は、まず、ノッキングセンサ７４の出力信号Ｓｎに基づくフィードバック制御によって、ノッキングの発生を抑制できる範囲で点火時期を進角側に操作するための操作量であるフィードバック補正量ＫＣＳを算出する（Ｓ３０）。詳しくは、ＣＰＵ６２は、出力信号Ｓｎに基づく振動強度が所定値以上の場合にフィードバック補正量ＫＣＳを遅角側の更新量だけ更新し、所定値を上回る量が大きいほど更新量の絶対値を大きくする。また、ＣＰＵ６２は、振動強度が規定値（＜所定値）以下の場合、フィードバック補正量ＫＣＳを所定の更新量ずつ進角側に更新する。すなわち、振動強度が所定値以上となることによってフィードバック補正量ＫＣＳが遅角側の値とされると、フィードバック補正量ＫＣＳの次の算出周期において、たとえ所定値以下となっていても、フィードバック補正量ＫＣＳは、遅角側の値とされる前の値に直ちに戻ることはない。また、フィードバック補正量ＫＣＳがより遅角側の値に算出された次の算出周期においても出力信号Ｓｎに基づく振動強度が所定値以上の場合、フィードバック補正量ＫＣＳはより遅角側の値とされる。すなわちここでは、フィードバック補正量ＫＣＳの遅角量の更新処理に積分動作が入っている。ただし、ＣＰＵ６２は、フィードバック補正量ＫＣＳの絶対値を所定値以下に制限するガード処理を実行する。

次にＣＰＵ６２は、充填効率ηが所定値ηｔｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ３２）。ここで、所定値ηは、ノッキングの要因としてＥＧＲやデポジットが顕著となる充填効率ηの上限値に設定されている。そしてＣＰＵ６２は、所定値ηｔｈ以下であると判定する場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、学習値Ｌに、第１学習値ａ１および第２学習値ａ２の和から、第３学習値ｒとデポジット最大遅角量ＤＬとの積を減算した値を代入する（Ｓ３４）。なお、本実施形態では、点火時期を、より大きい値であるほど進角側の値であることとし、学習値Ｌは、正である場合に進角側の補正量、負である場合に遅角側の補正量であるとする。

第１学習値ａ１は、全負荷領域において、回転速度ＮＥによって分割された領域毎に、フィードバック補正量ＫＣＳの絶対値を小さくするように更新される値である。第２学習値ａ２は、低負荷領域および中負荷領域において、回転速度ＮＥおよび充填効率ηによって分割された領域毎に、フィードバック補正量ＫＣＳの絶対値を小さくするように更新される値である。なお、第２学習値ａ２は、主にＥＧＲの影響を反映した値であり、ＥＧＲ量とノッキングとの相関関係が強く表れるのが低負荷領域および中負荷領域であることに鑑み、低負荷領域および中負荷領域に限って用いられる。

デポジット最大遅角量ＤＬは、第２ノック限界点と第３ノック限界点との差である。第２ノック限界点は、ノック限界の低い低オクタン価燃料の使用時であってデポジット付着が全く無いときにおいて、ノッキングを許容できるレベル以内に収めることのできる点火時期の進角限界（ノック限界点火時期）を示している。第３ノック限界点は、ノック限界の低い低オクタン価燃料の使用時であってデポジットが想定される最大量付着した場合において、ノッキングを許容できるレベル以内に収めることのできる点火時期の進角限界（ノック限界点火時期）を示している。なお、デポジット最大遅角量ＤＬは、回転速度ＮＥおよび充填効率ηによって分割された領域毎に設定されている。

第３学習値ｒは、低負荷領域および中負荷領域において、フィードバック補正量ＫＣＳの絶対値を小さくするように更新される値である。なお、ＣＰＵ６２は、Ｓ３４の処理において、回転速度ＮＥによって分割された領域毎にバックアップＲＡＭ６６に記憶された第１学習値ａ１のうちの現在の回転速度ＮＥに対応する値を取得する処理を実行する。またＣＰＵ６２は、回転速度ＮＥおよび充填効率ηによって分割された領域毎にバックアップＲＡＭ６６に記憶されている第２学習値ａ２のうちの現在の回転速度ＮＥおよび充填効率ηに対応する値を取得する処理を実行する。

これに対し、ＣＰＵ６２は、所定値ηｔｈよりも大きいと判定する場合（Ｓ３２：ＮＯ）、学習値Ｌに、第１学習値ａ１を代入する（Ｓ３６）。
ＣＰＵ６２は、Ｓ３４，Ｓ３６の処理が完了する場合、マルチ噴射処理時であるか否かを判定する（Ｓ３８）。そしてマルチ噴射処理時であると判定する場合（Ｓ３８：ＹＥＳ）、回転速度ＮＥおよび充填効率ηによって分割された領域毎にバックアップＲＡＭ６６に記憶されているマルチ用補正量ΔＬのうちの現在の回転速度ＮＥおよび充填効率ηに対応する値を取得する（Ｓ４０）。そしてＣＰＵ６２は、Ｓ３４の処理またはＳ３６の処理によって算出した学習値Ｌに、マルチ用補正量ΔＬを加算した値を、学習値Ｌに代入する（Ｓ４２）。これにより、マルチ噴射処理時における学習値Ｌは、シングル噴射処理時と比較して、マルチ用補正量ΔＬだけ進角側の値となる。

これは、マルチ噴射処理は吸気同期噴射を含むことから、燃焼室２４内に流入した燃料の気化潜熱によって、シングル噴射処理時と比較して燃焼室２４内の温度を下げることができることに鑑みたものである。燃焼室２４内の温度を下げることができるのであれば、ノッキングが生じにくいことから点火時期を進角側に設定しやすい。

図６に、噴射時期と、燃焼室２４内の圧力（筒内圧）が最大となるクランク角度との関係を示す。図６に示すように、噴射時期が遅角側であるほど、燃焼室２４内の圧力が最大となるクランク角度が進角側となる。一方、最大となるクランク角度が進角側であるほどノッキングが生じにくく、点火時期を進角側の値とすることができる。これは、吸気同期噴射の方が吸気非同期噴射よりもノッキングが生じにくく点火時期を進角側とすることができることを意味する。

図５に戻り、ＣＰＵ６２は、Ｓ４２の処理を完了する場合や、Ｓ３８の処理において否定判定する場合には、点火時期Ａｉｇに、「Ａｂ－ＡＲ＋Ｌ＋ＫＣＳ」を代入する（Ｓ４４）。ここで、最進角点火時期Ａｂは、ＭＢＴ点火時期と第１ノック限界点とのうちの遅角側の時期である。ＭＢＴ点火時期は、最大トルクの得られる点火時期（最大トルク点火時期）である。また第１ノック限界点は、ノック限界の高い高オクタン価燃料の使用時に、想定される最良の条件下で、ノッキングを許容できるレベル以内に収めることのできる点火時期の進角限界値（ノック限界点火時期）である。また、遅角差分ＡＲは、最進角点火時期Ａｂと第２ノック限界点との差分である。

そしてＣＰＵ６２は、点火時期Ａｉｇに火花放電を生じさせるべく点火装置２６に操作信号ＭＳ３を出力して点火装置２６を操作する（Ｓ４６）。
次にＣＰＵ６２は、フィードバック補正量ＫＣＳの指数移動平均処理によって、学習値の更新に用いる学習用補正量ＫＣＳｓを算出する（Ｓ４８）。詳しくは、「α＋β＝１」を満たす正の重み係数α，βを用いて、「α・ＫＣＳ（ｎ）＋β・ＫＣＳｓ（ｎ－１）」を、今回の学習用補正量ＫＣＳｓ（ｎ）に代入する。ここで、変数ｎは、図５の制御周期における最新の値であることを示し、「ｎ－１」は、前回の値であることを示す。

次にＣＰＵ６２は、マルチ噴射処理時であることと、学習用補正量ＫＣＳｓから基準進角量ＡＢを減算した値が所定値Δｔｈ以上であることとの論理積が真であるか否かを判定する（Ｓ５０）。この処理は、マルチ用補正量ΔＬを更新するか否かを判定する処理である。

そしてＣＰＵ６２は、論理積が真であると判定する場合（Ｓ５０：ＹＥＳ）、学習用補正量ＫＣＳｓに基づき、回転速度ＮＥおよび充填効率ηによって分割された領域毎にバックアップＲＡＭ６６に記憶されているマルチ用補正量ΔＬのうちの現在の回転速度ＮＥおよび充填効率ηに対応する値を更新する（Ｓ５２）。詳しくは、ＣＰＵ６２は、マルチ用補正量ΔＬを「ＫＣＳｓ－ＡＢ」だけ進角補正する。この際、ＣＰＵ６２は、フィードバック補正量ＫＣＳや学習用補正量ＫＣＳｓから、「ＫＣＳｓ－ＡＢ」を減算する補正を実行する。ちなみに、学習処理の実行が未だなされたことがないときのマルチ用補正量ΔＬの値（初期値）は、ゼロよりも大きい値とされることが望ましい。

これに対し、ＣＰＵ６２は、論理積が偽であると判定する場合（Ｓ５０：ＮＯ）、適宜、マルチ用補正量ΔＬ以外の学習値を更新する（Ｓ５４）。詳しくは、充填効率ηが所定値ηｔｈ以下の場合であって且つ学習用補正量ＫＣＳｓから基準進角量ＡＢを減算した値が所定値Δｔｈ以上である場合には、第１学習値ａ１および第２学習値ａ２を進角更新する。ここで、第１学習値ａ１の更新量と第２学習値ａ２の更新量との合計が「ＫＣＳｓ－ＡＢ」となるようにして且つ、それら２つの更新量の比率が所定の比率となるようにする。これに対し、充填効率ηが所定値ηｔｈ以下の場合であって且つ学習用補正量ＫＣＳｓから基準遅角量ＡＡを減算した値が所定値Δｔｈ以下である場合には、第１学習値ａ１、第２学習値ａ２および第３学習値ｒを進角更新する。ここで、第１学習値ａ１の更新量と第２学習値ａ２の更新量と「ｒ・ＤＬ」の更新量との合計が「ＫＣＳｓ－ＡＡ」となるようにして且つ、それら３つの更新量が所定の比率となるようにする。これに対し、ＣＰＵ６２は、充填効率ηが所定値ηｔｈよりも大きい場合、第１学習値ａ１のみを更新する。

なお、ＣＰＵ６２は、Ｓ５２，Ｓ５４の処理を完了する場合には、図５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。

図７（ａ）に、本実施形態におけるマルチ噴射処理であるかシングル噴射処理であるかの推移を示し、図７（ｂ）に、本実施形態における点火時期Ａｉｇの推移を示し、図７（ｃ）に、本実施形態における学習値Ｌの推移を示す。

図７に示すように時刻ｔ１に、ＣＰＵ６２は、マルチ噴射処理からシングル噴射処理に切り替わることをトリガとして、学習値Ｌをマルチ用補正量ΔＬによらずに設定することから、学習値Ｌが遅角側の値となる。これにより、点火時期Ａｉｇも遅角側の値に切り替えられることから、ノッキングを抑制できる。

これに対し、図７（ｂ１）に、マルチ用補正量ΔＬを用いない比較例における点火時期Ａｉｇの推移を示し、図７（ｃ１）に、同比較例における学習値Ｌの推移を示し、図７（ｄ）に、同比較例におけるフィードバック補正量ＫＣＳの推移を示し、図７（ｅ）に、同比較例における学習用補正量ＫＣＳｓの推移を示す。

図７に示すように、比較例の場合には、時刻ｔ１にマルチ噴射処理からシングル噴射処理に切り替わると、ノッキングが生じることからフィードバック補正量ＫＣＳが遅角側の値となる。ただし、フィードバック補正量ＫＣＳの絶対値には制限があることから、一度で本実施形態と同じ点火時期とはならず、より進角側の点火時期となる。そしてこれにより、学習用補正量ＫＣＳｓが更新されていき、その絶対値がある程度大きくなると、学習値Ｌが更新される。学習値Ｌが更新されると、点火時期はより遅角側の値をとれるようになる。このように、比較例の場合には、本実施形態と比較してノッキングが生じない点火時期となるまでに要する時間が長くなる。

一方、本実施形態では、時刻ｔ２において、ＣＰＵ６２は、シングル噴射処理からマルチ噴射処理に切り替わることをトリガとして、マルチ用補正量ΔＬを利用することにより学習値Ｌをより進角側の値に切り替える。これにより、点火時期がより進角側の値に設定される。

これに対し、比較例では、シングル噴射処理からマルチ噴射処理に切り替わると徐々にフィードバック補正量ＫＣＳが進角側に更新され、これにより点火時期が進角側に更新される。フィードバック補正量ＫＣＳが進角側の値に更新されると、学習用補正量ＫＣＳｓも進角側の値に更新されるが、更新速度が小さいため、学習値Ｌが進角側に更新されるまでには長い時間を要する。その結果、マルチ噴射処理に切り替わった後、長期にわたって不必要に遅角側の点火時期が設定され続けることとなり、燃料消費率が大きくなる。

以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する効果が得られる。
（１）マルチ用補正量ΔＬを用いた。これにより、充填効率ηに応じて各別の値が設定される学習値である第２学習値ａ２が用いられない領域であっても、充填効率ηの大小に応じて実行されるマルチ噴射処理時に適切な学習値Ｌを設定できる。また、第２学習値ａ２が用いられる領域であっても、マルチ噴射処理が実行されるか否かは、水温ＴＨＷに依存して決まることから、第２学習値ａ２によっては、水温ＴＨＷが所定温度Ｔｔｈ以上であるか否かに応じて適切な学習値Ｌを算出できない。これに対し、マルチ用補正量ΔＬを用いることにより、水温ＴＨＷが所定温度Ｔｔｈ以上であるか否かに応じて適切な学習値Ｌを算出できる。

＜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８に、本実施形態にかかる点火処理Ｍ３０の手順を示す。図８に示す処理は、ＲＯＭ６４に記憶されたプログラムをＣＰＵ６２がたとえば各気筒毎に圧縮上死点の出現周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、図８においては、図５の処理の破線で囲った部分に対応する処理のみを示した。図５の処理のうちの破線で囲われていない部分については、本実施形態の処理も図５に示した処理と同じである。

図８に示すように、ＣＰＵ６２は、Ｓ４２の処理を完了する場合、前回の燃料噴射がシングル噴射処理であったか否かを判定する（Ｓ６０）。そしてＣＰＵ６２は、前回はシングル噴射処理であったと判定する場合（Ｓ６０：ＹＥＳ）、シングル噴射処理からマルチ噴射処理への切り替わり時であるとして、その場合の遅角量ＭＬの初期値を設定する（Ｓ６２）。本実施形態では、遅角量ＭＬの初期値をマルチ用補正量ΔＬよりも大きい値に設定する。そして、ＣＰＵ６２は、点火時期Ａｉｇに、「Ａｂ－ＡＲ＋Ｌ＋ＫＣＳ－ＭＬ」を代入する（Ｓ６４）。なお、遅角量ＭＬは、ゼロ以上の値をとるパラメータである。

これに対しＣＰＵ６２は、前回シングル噴射処理ではなかったと判定する場合（Ｓ６０：ＮＯ）、遅角量ＭＬから所定量Δ１を減算した値と「０」とのうちの大きい方を遅角量ＭＬに代入する（Ｓ６６）。この処理は、遅角量ＭＬを徐々にゼロに近づけるためのものである。ＣＰＵ６２は、Ｓ６６の処理が完了する場合、Ｓ６４の処理に移行する。

一方、ＣＰＵ６２は、Ｓ３８の処理において否定判定する場合、前回マルチ噴射処理がなされたか否かを判定する（Ｓ６８）。そしてＣＰＵ６２は、前回マルチ噴射処理であったと判定する場合（Ｓ６８：ＹＥＳ）、マルチ噴射処理からシングル噴射処理への切り替わり時であるとして、その場合の遅角量ＭＳの初期値を設定する（Ｓ７０）。遅角量ＭＳの初期値は、ゼロよりも大きい値である。そしてＣＰＵ６２は、点火時期Ａｉｇに、「Ａｂ－ＡＲ＋Ｌ＋ＫＣＳ－ＭＳ」を代入する（Ｓ７２）。

これに対しＣＰＵ６２は、前回マルチ噴射処理ではなかったと判定する場合（Ｓ６８：ＮＯ）、遅角量ＭＳから所定量Δ２を減算した値と「０」とのうちの大きい方を遅角量ＭＳに代入する（Ｓ７４）。この処理は、遅角量ＭＳを徐々にゼロに近づけるためのものである。ＣＰＵ６２は、Ｓ７４の処理が完了する場合、Ｓ７２の処理に移行する。

なお、ＣＰＵ６２は、Ｓ６４，Ｓ７２の処理が完了する場合には、図５のＳ４６の処理に移行する。
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。

図９（ａ）に、本実施形態におけるマルチ噴射処理であるかシングル噴射処理であるかの推移を示し、図９（ｂ）に、本実施形態における点火時期Ａｉｇの推移を示す。
ＣＰＵ６２は、時刻ｔ３にシングル噴射処理からマルチ噴射処理に切り替わることをトリガとして、点火時期Ａｉｇを、図９（ｂ）に一点鎖線にて示したマルチ用補正量ΔＬを用いた点火時期に直ちに切り替えるのではなく、複数の燃焼サイクルにわたって徐々に移行させるようにした。マルチ用補正量ΔＬは、マルチ噴射処理が定常的になされている場合に適切な値となる傾向がある一方、マルチ噴射処理に切り替えた直後においてはマルチ噴射処理が定常的になされている場合と比較して燃焼室２４内の温度が高いおそれがある。そのため、マルチ噴射処理の切り替え直後にマルチ用補正量ΔＬに応じて点火時期Ａｉｇを進角する場合には、ノッキングが生じるおそれがある。これに対し、本実施形態では、マルチ噴射処理への切り替えに伴ってマルチ用補正量ΔＬに応じた点火時期Ａｉｇへと徐々に移行させることによりノッキングを抑制できる。さらに、本実施形態では、マルチ噴射処理への切り替え直後には、一旦、シングル噴射処理時の点火時期Ａｉｇよりも遅角側のタイミングに点火時期Ａｉｇを設定するため、過渡時においてノッキングが生じることを抑制できる。

一方、ＣＰＵ６２は、時刻ｔ４にマルチ噴射処理からシングル噴射処理に切り替わることをトリガとして、点火時期Ａｉｇを、図９（ｂ）に二点鎖線にて示すマルチ用補正量ΔＬを用いないシングル噴射処理時の値に対してさらに遅角させたタイミングに設定する。ここで、マルチ用補正量ΔＬを用いないシングル噴射処理時の値とは、Ｓ４２の処理がなされない場合における「Ａｂ－ＡＲ＋Ｌ＋ＫＣＳ」である。ＣＰＵ６２は、その後、徐々にマルチ用補正量ΔＬを用いないシングル噴射処理時の値に移行させる。これにより、過渡時においてノッキングが生じることを抑制できる。

＜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。［１，２］選択処理は、Ｓ１２の処理に対応し、噴射処理は、Ｓ２４の処理に対応し、切替処理は、図５におけるＳ３８～Ｓ４２の処理や、図８におけるＳ３８～Ｓ４２，Ｓ６０～Ｓ７４の処理に対応する。［３］フィードバック補正量算出処理は、Ｓ３０の処理に対応し、更新処理は、Ｓ５０～Ｓ５４の処理に対応し、設定処理は、Ｓ４４，Ｓ６４，Ｓ７２の処理に対応する。［４］シングル時学習値は、Ｓ３４の処理によって算出される学習値に対応し、マルチ時学習値は、Ｓ４２の処理によって算出される学習値に対応する。［５］Ｓ５２の処理において、マルチ用補正量ΔＬが、回転速度ＮＥおよび充填効率η毎に更新されていることに対応する。［６］遅角処理は、Ｓ６２，Ｓ６４の処理に対応し、移行処理は、Ｓ６０，Ｓ６４，Ｓ６６の処理に対応する。［７］遅角処理は、Ｓ７０，Ｓ７２の処理に対応し、移行処理は、Ｓ６８，Ｓ７２，Ｓ７４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。

・「遅角処理について」
上記実施形態では、遅角量ＭＬの初期値を、マルチ用補正量ΔＬよりも大きい値としたが、これに限らない。

上記第２の実施形態では、マルチ噴射処理の実行からシングル噴射処理の実行への切り替えに伴って学習値Ｌから定まるタイミングに対して遅角量ＭＳだけ遅角させた点火時期を設定したがこれに限らない。たとえば遅角量ＭＬについては設けつつも遅角量ＭＳについてはこれを設けなくてもよい。

・「更新処理について」
上記実施形態では、マルチ用補正量ΔＬを、回転速度ＮＥおよび充填効率ηによって分割された領域毎に更新したが、これに限らない。たとえば負荷として充填効率ηに代えて、ベース噴射量Ｑｂや要求噴射量Ｑｄを用いてもよい。また、たとえば回転速度ＮＥによらずに負荷のみによって分割された領域毎にマルチ用補正量ΔＬを更新してもよい。

上記実施形態では、マルチ噴射処理の実行時において学習用補正量ＫＣＳｓが基準進角量ＡＢよりも大きい場合には、学習用補正量ＫＣＳｓに基づきマルチ用補正量ΔＬのみを補正したが、これに限らない。たとえば、第１学習値ａ１の更新量と第２学習値ａ２の更新量とマルチ用補正量ΔＬの更新量との和が、「ＫＣＳｓ－ＡＢ」となるようにしてもよい。

上記実施形態では、フィードバック補正量ＫＣＳの指数移動平均処理値を学習用補正量ＫＣＳｓとしたが、これに限らない。たとえばフィードバック補正量ＫＣＳのローパスフィルタ処理値を学習用補正量ＫＣＳｓとしてもよい。

・「切替処理について」
上記実施形態では、マルチ用補正量ΔＬを用いて、マルチ噴射処理時とシングル噴射処理時とでノッキング制御の学習値を各別の値に定めたがこれに限らない。たとえば、第２学習値ａ２を、充填効率ηの全領域において点火時期Ａｉｇの設定に用いることとするとともに、第２学習値ａ２を、回転速度ＮＥ、充填効率ηおよび水温ＴＨＷに応じて分割された領域毎に更新される値としてもよい。ここで、分割された領域によって、マルチ噴射処理の実行領域とシングル噴射処理の実行領域とを区別できるのであれば、第２学習値ａ２によって、マルチ噴射処理時とシングル噴射処理時とでノッキング制御の学習値を各別の値に定めることができる。なお、たとえば下記「選択処理について」の欄に記載したように、マルチ噴射処理の実行条件から条件（ア）を削除する場合、第２学習値ａ２を充填効率ηの全領域において点火時期Ａｉｇの設定に用いるものの、水温ＴＨＷによっては分割されない領域毎に更新される値としてもよい。

また、マルチ噴射処理時とシングル噴射処理時とでノッキング制御の学習値を各別の値に定めること自体、必須ではない。たとえば、最進角点火時期Ａｂとして、マルチ噴射処理時用の値と、シングル噴射処理時用の値とを記憶するようにしてもよい。これは、最進角点火時期Ａｂを出力変数とするマップデータとして、マルチ噴射処理時用のデータと、シングル噴射処理時用のデータとの２つをＲＯＭ６４に記憶しておくことにより実現できる。なお、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。

・「点火処理について」
たとえば「切替処理について」の欄に記載したように、最進角点火時期Ａｂとしてマルチ噴射処理時用の値とシングル噴射処理時用の値とを記憶する場合などには、点火時期Ａｉｇの設定に学習値Ｌやフィードバック補正量ＫＣＳを用いなくてもマルチ噴射からシングル噴射への切り替えをトリガとして点火時期Ａｉｇを遅角できる。

・「選択処理について」
マルチ噴射処理を選択する条件としては、上記実施形態において例示したものに限らない。たとえば、上記条件（ウ）に代えて、充填効率ηが所定値未満である旨の条件を用いてもよい。ここで、所定値は、上記条件（イ）に用いられている規定値よりも大きい値である。またたとえば上記条件（ア）における所定温度Ｔｔｈと、低温増量係数Ｋｗが「１」よりも大きい値となるときの水温ＴＨＷを定める所定温度Ｔｔｈとが同一であることは必須ではない。

また、上記条件（ア）を削除してもよい。
・「同期噴射量算出処理について」
回転速度ＮＥ、充填効率η、吸気位相差ＤＩＮおよび水温ＴＨＷに基づき同期噴射量Ｑｓを算出することは必須ではない。たとえばこれら４つのパラメータについては、それらのうちの３つのみに基づき算出したり、２つのみに基づき算出したり、１つのみに基づき算出したりしてもよい。

なお、燃焼室２４内に充填される空気量を示すパラメータとしては、充填効率ηに限らず、たとえばベース噴射量Ｑｂであってもよい。またたとえば、吸気圧と充填効率ηとの間に正の相関関係があることに鑑み、吸気圧を上記パラメータとして用いてもよい。

・「吸気同期噴射について」
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、到達終了時期ＡＥｓを設定したが、これに限らない。たとえば、回転速度ＮＥ、充填効率η、水温ＴＨＷおよび吸気位相差ＤＩＮに基づき噴射開始時期Ｉｓを直接設定してもよい。また、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や噴射開始時期Ｉｓ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、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。

・「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、回転速度ＮＥが高くて且つ要求噴射量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。

・「制御装置について」
制御装置がＣＰＵ６２とＲＯＭ６４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。要求噴射量Ｑｄとしては、上記実施形態で例示したものに限らず、たとえばベース噴射量Ｑｂが、空燃比フィードバック制御の操作量によって補正された値であってもよい。

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、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…ＥＧＲ通路、５２…ＥＧＲバルブ、６０…制御装置、６２…ＣＰＵ、６４…ＲＯＭ、６６…バックアップＲＡＭ、６８…周辺回路、６９…通信線、７０…クランク角センサ、７２…エアフローメータ、７４…ノッキングセンサ、７６…吸気側カム角センサ、７８…水温センサ。

Claims

吸気通路に燃料を噴射するポート噴射弁と、燃焼室内に火花放電を生じさせる点火装置と、を備える内燃機関に適用され、
処理回路を備え、
前記処理回路は、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て且つ、選択処理と、噴射処理と、点火処理と、切替処理と、を実行するように構成されており、
前記選択処理は、１燃焼サイクル内において要求される噴射量である要求噴射量の燃料を噴射すべく、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、前記要求噴射量の燃料を前記吸気非同期噴射によって噴射するシングル噴射処理とのいずれかを選択する処理であり、
前記噴射処理は、前記選択処理によって前記マルチ噴射処理が選択された場合に前記ポート噴射弁を操作して前記マルチ噴射処理を実行し、前記選択処理によって前記シングル噴射処理が選択された場合に前記ポート噴射弁を操作して前記シングル噴射処理を実行する処理であり、
前記点火処理は、前記点火装置を操作する処理であり、
前記切替処理は、前記選択処理が前記マルチ噴射処理を選択する状態から前記選択処理が前記シングル噴射処理を選択する状態への切り替えに伴って、前記点火処理による点火時期を遅角側の値に切り替える処理である内燃機関の制御装置。
前記切替処理は、前記選択処理が前記マルチ噴射処理を選択する状態から前記選択処理が前記シングル噴射処理を選択する状態への切り替えに伴って、前記点火処理による点火時期を遅角側の値に切り替える処理と、前記選択処理が前記シングル噴射処理を選択する状態から前記選択処理が前記マルチ噴射処理を選択する状態への切り替えに伴って、点火時期を進角する処理と、である請求項１記載の内燃機関の制御装置。