JPWO2013038524A1 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

エンジン（１）において直噴とポート噴射との燃料の噴き分け噴射を行うに当たり、直噴圧に基づいて求められる直噴インジェクタ（７）での燃料噴射時間ＴＡＵＤが最小値ＴＡＵＤmin 未満になるときには、次のような噴き分け噴射が行われる。エンジン運転状態に応じて求められる噴き分け割合Ｋで噴き分け噴射を行うときと比較して直噴インジェクタ（７）からの燃料噴射が多くなる噴き分け割合で噴き分け噴射が行われる。これにより、直噴インジェクタ（７）から噴射される燃料を多くすることができ、同インジェクタ７に繋がる高圧燃料配管（３３）で停滞していた高温の燃料を速やかに噴射して消費することができる。その結果、直噴圧が速やかに低下し、それに伴い直噴指令値ＱＤに対応した量の燃料噴射を実現するうえでの直噴インジェクタ（７）での燃料噴射時間ＴＡＵＤを速やかに上記最小値ＴＡＵＤmin まで引き上げることが可能になる。

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

特許文献１に示すように、車両に搭載される内燃機関として、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射インジェクタと、筒内に燃料を噴射する直噴インジェクタとを備えたものが実用化されている。同機関においては、機関運転状態に基づき定められた噴射量指令値に対応した量の燃料を、機関運転状態に応じて求められる噴き分け割合をもって、上記ポート噴射インジェクタからの噴射と上記直噴インジェクタからの噴射とに分けて噴射する噴き分け噴射が行われる。

この噴き分け噴射では、例えば次のようにポート噴射インジェクタからの燃料噴射、及び直噴インジェクタからの燃料噴射が行われる。すなわち、機関運転状態に応じて求められる噴き分け割合に基づいて上記噴射量指令値をポート噴射指令値と直噴指令値とに分け、ポート噴射指令値に対応した量の燃料をポート噴射インジェクタから噴射するとともに、直噴指令値に対応した量の燃料を直噴インジェクタから噴射する。

ポート噴射インジェクタや直噴インジェクタなどのインジェクタから噴射される燃料の量は、インジェクタに供給される燃料の圧力と同インジェクタの開弁時間（燃料噴射時間）とに基づいて決まる。従って、噴き分け噴射におけるポート噴射インジェクタでは、そのときに同インジェクタに供給される燃料の圧力のもとで上記ポート噴射量指令値に対応した量の燃料が噴射されるよう、上記ポート噴射インジェクタでの燃料噴射時間が制御される。また、噴き分け噴射における直噴インジェクタでは、そのときに同インジェクタに供給される燃料の圧力のもとで上記直噴指令値に対応した量の燃料が噴射されるよう、同直噴インジェクタの燃料噴射時間が制御される。

特開２００１−３３６４３９公報（段落［００２２］、［００４２］、［００４４］、［００５１］、［００５２］、図３、図５）

ところで、上記噴き分け噴射を行うことの可能な内燃機関においては、ポート噴射インジェクタのみからの燃料噴射が続いた後、上記噴き分け噴射が開始されて直噴インジェクタからの燃料噴射が行われるという状況が生じる可能性がある。

ここで、ポート噴射インジェクタのみからの燃料噴射が続いているときには、直噴インジェクタからの燃料噴射が行われないため、その直噴インジェクタに繋がる燃料供給系では燃料が停滞する。このように直噴インジェクタに繋がる燃料供給系で燃料が停滞すると、その燃料が内燃機関等からの熱を受けて膨張することから、直噴インジェクタに供給される燃料の圧力が上昇する。

このため、上記噴き分け噴射が開始されて直噴インジェクタからの燃料噴射が行われるとき、直噴指令値に対応した量の燃料を直噴インジェクタから噴射させようとすると、燃料の圧力が高くなっていることから燃料噴射時間を短くせざるを得ない。ただし、このときの燃料噴射時間が直噴インジェクタの構造に起因する最小値未満になると、同燃料噴射時間が上記最小値とされることから、直噴インジェクタから噴射される燃料の量が過多になり、それが筒内での燃料の燃焼に悪影響を及ぼすおそれがある。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、噴き分け噴射が開始されたときに直噴インジェクタから燃料噴射が過多になるとしても、それを速やかに解消して上記燃料噴射の過多に起因する筒内での燃料燃焼の悪化を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に従う内燃機関の制御装置では、噴射量指令値に対応した量の燃料を、機関運転状態に応じて求められる噴き分け割合をもって、ポート噴射インジェクタからの噴射と直噴インジェクタからの噴射とに分けて噴射する噴き分け噴射が行われる。この噴き分け噴射を行うに当たり、直噴インジェクタに供給される燃料の圧力が高くなって、同圧力に基づき求められる直噴インジェクタでの燃料噴射時間がその構造に起因する最小値未満になることがある。なお、直噴インジェクタでの燃料噴射量が上記最小値未満になるときには、同燃料噴射量が強制的に上記最小値とされることから、直噴インジェクタから噴射される燃料の量が過多になり、それが筒内での燃料の燃焼に悪影響を及ぼすおそれがある。

しかし、上記制御装置では、噴き分け噴射を行うに当たり、直噴インジェクタに供給される燃料の圧力に基づき求められる同直噴インジェクタでの燃料噴射時間が最小値未満になるときには、上記噴き分け割合で噴き分け噴射を行うときと比較して直噴インジェクタからの燃料噴射が多くなる噴き分け割合で噴き分け噴射が行われる。これにより、直噴インジェクタから噴射される燃料を多くすることができ、同インジェクタに繋がる燃料供給系で停滞していた高温の燃料を速やかに噴射して消費することができる。その結果、直噴インジェクタに供給される燃料の圧力が速やかに低下し、それに伴い同圧力に基づき求められる直噴インジェクタでの燃料噴射時間が速やかに上記最小値まで引き上げられる。従って、噴き分け噴射が開始されたとき、直噴インジェクタに供給される燃料の圧力の過上昇に起因して同インジェクタからの燃料噴射が過多になるとしても、それを速やかに解消して上記燃料噴射の過多に起因する筒内での燃料燃焼の悪化を抑制することができる。

本発明の一態様では、上記噴き分け噴射の実行中、機関運転状態に応じて求められた噴き分け割合をもって噴き分け噴射を行う条件のもとで直噴インジェクタに供給される燃料の圧力に基づき求められる同直噴インジェクタの燃料噴射時間が前記最小値まで引き上げられると、機関運転状態に応じて求められた噴き分け割合での噴き分け噴射に切り換えられる。ここで、機関運転状態に応じて求められた噴き分け割合での噴き分け噴射よりも、直噴インジェクタからの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射の実行中には、その噴き分け割合が機関運転状態に対応した値にはならないことから、筒内での燃料の燃焼を最適な状態にすることは困難である。しかし、上記噴き分け噴射の実行中、機関運転状態に応じて求められた噴き分け割合をもって噴き分け噴射を行う条件のもとで直噴インジェクタに供給される燃料の圧力に基づき求められる同直噴インジェクタの燃料噴射時間が前記最小値まで引き上げられると、上述したように機関運転状態に応じて求められた噴き分け割合での噴き分け噴射に切り換えられる。このため、機関運転状態に応じて求められた噴き分け割合での噴き分け噴射よりも、直噴インジェクタからの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射の実行中、そうした噴き分け噴射が無駄に長く行われて筒内での燃料の燃焼が最適な状態とされなくなることを抑制できる。

なお、機関運転状態に応じて求められた噴き分け割合での噴き分け噴射よりも直噴インジェクタからの燃料噴射が多くなる噴き分け割合としては、直噴インジェクタのみから燃料が噴射される噴き分け割合を採用することが考えられる。

また、機関運転状態に応じて求められた噴き分け割合での噴き分け噴射よりも直噴インジェクタからの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射として、第１噴き分け噴射及び第２噴き分け噴射を行うことも考えられる。ここで、第１噴き分け噴射では、直噴インジェクタの燃料噴射時間を前記最小値に設定して同直噴インジェクタからの燃料噴射が行われるとともに、噴射量指令値に対応する量の燃料のうち直噴インジェクタからの燃料噴射では噴射しきれない分の燃料がポート噴射インジェクタから噴射される。また、第２噴き分け噴射では、上記第１噴き分け噴射におけるポート噴射インジェクタの燃料噴射時間をその構造に起因する最小値未満としなければならないほど同ポート噴射インジェクタの燃料噴射量が多いとき、直噴インジェクタのみから燃料が噴射される噴き分け割合をもって噴き分け噴射が行われる。

本発明の一態様では、直噴インジェクタからの燃料噴射を行うに当たり、同直噴インジェクタに供給される燃料の圧力が機関運転状態に応じて定められる目標値よりも高い値とされた閾値以上であるときには、噴射時期進角部により直噴インジェクタの燃料噴射時期が進角させられる。ここで、直噴インジェクタに供給される燃料の圧力が上記閾値以上という高い値であるときには、直噴インジェクタから噴射される燃料の貫徹力が強いため、その燃料が筒内で分散しにくくなって燃料の燃焼を良好なものとしにくくなる。しかし、上述したように直噴インジェクタに供給される燃料の圧力が上記閾値以上であるときに直噴インジェクタの燃料噴射時期を進角させると、同インジェクタから噴射された燃料が内燃機関のピストンの頂面に衝突する。このようにピストンの頂面に燃料が衝突すると、その燃料が筒内で分散することから、同燃料の燃焼を良好なものとすることができる。

本発明の一態様では、機関運転状態に応じて求められた噴き分け割合での噴き分け噴射よりも直噴インジェクタからの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射が行われる際、パージ制限部により内燃機関の吸気系へのキャニスタからのガスの流入が制限される。内燃機関においては、その吸気系へのキャニスタからのガスの流入が行われると、そのガスに含まれる燃料成分に対応する分だけ噴射量指令値が減量されることから、上記噴き分け噴射が行われるときの直噴インジェクタの燃料噴射時間が最小値未満になりやすくなる。こうしたことが上記パージ制限部によるキャニスタから内燃機関の吸気系へのガスの流入の制限によって抑制される。

本発明の一態様では、直噴インジェクタからの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射の開始タイミングに対し、内燃機関の吸気系へのキャニスタからのガスの流入の制限の開始タイミングが相対的に早められた状態とされる。ここで、内燃機関の吸気系へのキャニスタからのガスの流入を制限開始したとしても、それが内燃機関の運転に反映されるまでには時間を要する。このため、仮に、直噴インジェクタからの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射の開始タイミングに対し、内燃機関の吸気系へのキャニスタからのガスの流入制限の開始タイミングを一致させたとすると、そのガスの流入制限が内燃機関の運転に反映されるまでの間、直噴インジェクタでの燃料噴射時間が最小値未満になりやすくなる。しかし、直噴インジェクタからの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射の開始タイミングに対し、内燃機関の吸気系へのキャニスタからのガスの流入の制限の開始タイミングが相対的に早められた状態とされることで、上述した問題が生じることは抑制される。すなわち、ガスの流入制限が内燃機関の運転に反映されてから、直噴インジェクタからの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射が行われるため、直噴インジェクタでの燃料噴射時間が最小値未満になりやすくなるという上記問題が生じることは抑制される。

本実施形態の制御装置が適用されるエンジン全体を示す略図。 エンジン運転領域におけるポート噴射領域、直噴領域、及び噴き分け領域を示す説明図。 インジェクタにおける燃料噴射時間と燃圧との関係を示す説明図。 噴き分け噴射の詳細な実行手順を示すフローチャート。 噴き分け噴射の詳細な実行手順を示すフローチャート。 （ａ）〜（ｄ）は、ポート噴射から噴き分け噴射に切り換えられるときの直噴圧、実際の噴き分け割合、進角量、及びフラグの時間経過に対する変化態様を示すタイムチャート。 （ａ）〜（ｄ）は、ポート噴射から噴き分け噴射に切り換えられるときの直噴圧、実際の噴き分け割合、進角量、及びフラグの時間経過に対する変化態様を示すタイムチャート。 （ａ）〜（ｄ）は、ポート噴射から噴き分け噴射に切り換えられるときの直噴圧、実際の噴き分け割合、進角量、及びフラグの時間経過に対する変化態様を示すタイムチャート。

以下、本発明を自動車用エンジンの制御装置に具体化した一実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。

図１に示されるエンジン１の吸気通路２には、燃焼室３に吸入される空気の量（吸入空気量）を調整すべく開閉動作するスロットルバルブ４が設けられている。このスロットルバルブ４の開度（スロットル開度）は、自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダル５の操作量（アクセル操作量）に応じて調節される。また、エンジン１は、吸気通路２から燃焼室３の吸気ポート２ａに向けて燃料を噴射するポート噴射インジェクタ６と、燃焼室３内（筒内）に燃料を噴射する直噴インジェクタ７とを備えている。これらインジェクタ６，７には、燃料タンク８内に蓄えられた燃料が供給される。

すなわち、燃料タンク８内の燃料は、フィードポンプ９によって汲み上げられた後に低圧燃料配管３１を介してポート噴射インジェクタ６に供給される。この低圧燃料配管３１内の燃料の圧力は、フィードポンプ９の駆動制御を通じてフィード圧に調整されるとともに、同配管３１に設けられたプレッシャレギュレータ３２によって過上昇しないようにされる。また、フィードポンプ９によって汲み上げられた低圧燃料配管３１内の燃料の一部は、高圧燃料ポンプ１０で上記フィード圧よりも高圧（以下、直噴圧という）の状態に加圧された後に高圧燃料配管３３を介して直噴インジェクタ７に供給される。

エンジン１においては、インジェクタ６，７から噴射される燃料と吸気通路２を流れる空気とからなる混合気が燃焼室３に充填され、この混合気に対し点火プラグ１２による点火が行われる。そして、点火後の混合気が燃焼すると、そのときの燃焼エネルギによりピストン１３が往復移動し、それに伴いクランクシャフト１４が回転するようになる。一方、燃焼後の混合気は排気として排気通路１５に送り出される。なお、上記燃焼室３と吸気通路２との間は、クランクシャフト１４からの回転伝達を受ける吸気カムシャフト２５の回転に伴って開閉動作する吸気バルブ２６によって連通・遮断される。また、上記燃焼室３と排気通路１５との間は、クランクシャフト１４からの回転伝達を受ける排気カムシャフト２７の回転に伴って開閉動作する排気バルブ２８によって連通・遮断される。

エンジン１が搭載される自動車には、燃料タンク８等で発生する蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理装置が設けられている。この装置は、燃料タンク８で発生した蒸発燃料を吸着する活性炭等の吸着材が設けられたキャニスタ２９を備えており、そのキャニスタ２９に大気を導入して上記吸着材に吸着された蒸発燃料を同大気と共に吸気通路２におけるスロットルバルブ４の下流に送り出す。このように吸気通路２に送り出された蒸発燃料を含む空気（パージガス）は、エンジン１で燃焼されて処理されるようになる。また、蒸発燃料処理装置は、上記パージガスの流量を調整すべく開度制御されるパージ制御弁３０も備えており、同パージ制御弁３０の開度制御を通じて上記パージガスの吸気通路２への流入を禁止したり許可したりする。

次に、エンジン１の制御装置における電気的構成について説明する。

この制御装置は、エンジン１の各種運転制御を行う電子制御装置１６を備えている。同電子制御装置１６には、上記制御に係る各種演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等が設けられている。

電子制御装置１６の入力ポートには、以下に示す各種のセンサ等が接続されている。

・アクセル操作量を検出するアクセルポジションセンサ１７。

・スロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ１８。

・吸気通路２を通過する空気の量（エンジン１の吸入空気量）を検出するエアフローメータ１９。

・クランクシャフト１４の回転に対応した信号を出力するクランクポジションセンサ２０。

・吸気カムシャフト２５の回転に基づき同シャフト２７の回転位置に対応した信号を出力するカムポジションセンサ２１。

・排気通路１５を流れる排気中の酸素濃度に対応した信号を出力する空燃比センサ２２。

・低圧燃料配管３１内の燃料の圧力（フィード圧）を検出する第１圧力センサ２３。

・高圧燃料配管３３内の燃料の圧力（直噴圧）を検出する第２圧力センサ２４。

また、電子制御装置１６の出力ポートには、ポート噴射インジェクタ６、直噴インジェクタ７、フィードポンプ９、高圧燃料ポンプ１０、点火プラグ１２、及びパージ制御弁３０といった各種機器の駆動回路等が接続されている。

そして、電子制御装置１６は、上記各種センサ等から入力した信号に基づきエンジン回転速度やエンジン負荷といったエンジン運転状態を把握し、その把握したエンジン運転状態に基づいてインジェクタ６，７、フィードポンプ９、点火プラグ１２、及びパージ制御弁３０といった各種機器の駆動回路に対し指令信号を出力する。こうしてエンジン１の燃料噴射制御、インジェクタ６，７に供給される燃料の圧力（燃圧）制御、エンジン１の点火時期制御、及びパージ制御弁３０の開度制御など、エンジン１の各種運転制御が電子制御装置１６を通じて実施される。ちなみに、上記エンジン回転速度は、クランクポジションセンサ２０からの検出信号に基づき求められる。また、エンジン負荷は、エンジン１の吸入空気量に対応するパラメータと上記エンジン回転速度とから算出される。なお、吸入空気量に対応するパラメータとしては、エアフローメータ１９からの検出信号に基づき求められるエンジン１の吸入空気量の実測値、スロットルポジションセンサ１８からの検出信号に基づき求められるスロットル開度、及びアクセルポジションセンサ１７からの検出信号に基づき求められるアクセル踏込量等があげられる。

エンジン１の燃料噴射制御の一つとして行われる燃料噴射量制御は、エンジン回転速度及びエンジン負荷といったエンジン運転状態に基づき噴射量指令値Ｑfin を求め、その噴射量指令値Ｑfin に対応した量の燃料をポート噴射インジェクタ６と直噴インジェクタ７との少なくとも一方から噴射させることで実現される。なお、上記噴射量指令値Ｑfin は、空燃比センサ２２からの検出信号が燃焼室３内の混合気を理論空燃比で燃焼させたときの値となるよう、同空燃比センサ２２からの検出信号に基づいて増減補正（空燃比フィードバック補正）される。すなわち、空燃比センサ２２からの検出信号が燃焼室３内の混合気を理論空燃比で燃焼させたときの値よりもリッチ側の値であるとき、すなわち上記混合気の燃焼がリッチ燃焼であるときには、噴射量指令値Ｑfin が減量補正されることにより、燃焼室３に供給される燃料の量が減量されて燃焼室３内の混合気の空燃比が理論空燃比に近づけられる。一方、空燃比センサ２２からの検出信号が燃焼室３内の混合気を理論空燃比で燃焼させたときの値よりもリーン側の値であるとき、すなわち上記混合気の燃焼がリーン燃焼であるときには、噴射量指令値Ｑfin が増量補正されることにより、燃焼室３に供給される燃料の量が増量されて燃焼室３内の混合気の空燃比が理論空燃比に近づけられる。ちなみに、キャニスタ２９から吸気通路２にパージガスが流入しているときには、そのパージガス中の燃料成分によって燃焼室３内の混合気の空燃比がリッチ寄りの値になるため、上述した空燃比フィードバック補正を通じて噴射量指令値Ｑfin の減量補正が行われる。

次に、エンジン１のポート噴射インジェクタ６や直噴インジェクタ７を用いた燃料噴射について説明する。

エンジン１においては、エンジン回転速度及びエンジン負荷に応じて区画されたエンジン運転領域毎に、すなわち図２に示されるポート噴射領域Ａ１、直噴領域Ａ２、及び噴き分け領域Ａ３毎に、燃料噴射のために使用されるインジェクタ６，７が選択される。

図２において、エンジン１の低回転低負荷領域は、ポート噴射インジェクタ６のみから噴射量指令値Ｑfin 分の燃料の噴射を行うポート噴射領域Ａ１となっている。これは、エンジン１の低回転低負荷領域では、ピストン１３の移動速度が遅くなる関係から燃焼室３内でのピストン１３の移動による空気と燃料との混合が行われにくく、ポート噴射インジェクタ６のみから燃料を噴射して同燃料を吸気ポート２ａ内で予め空気と混合した後に燃焼室３に吸入することが好ましいためである。また、エンジン１の低回転低負荷領域では、同エンジン１の騒音レベルが小さいことから、仮に直噴インジェクタ７からの燃料噴射を行ったとすると同インジェクタ７の開弁時の騒音が問題となり、こうした問題を回避するためにもエンジン１の低回転低負荷領域がポート噴射領域とされている。

また、エンジン１の高回転高負荷領域は、直噴インジェクタ７のみから噴射量指令値Ｑfin 分の燃料の噴射を行う直噴領域Ａ２となっている。これは、エンジン１の高回転高負荷領域では、直噴インジェクタ７から噴射された燃料の気化潜熱によりピストン１３を冷却したりすることが、エンジン１の吸気充填効率を高めて同エンジン１の出力を向上するうえで好ましいためである。従って、直噴領域Ａ２については、直噴インジェクタ７から燃焼室３内への直接的な燃料噴射によってエンジン１の出力向上が見込める領域に設定される。なお、図２において、エンジン１の高負荷運転領域と低負荷運転領域との間の領域は、それら高負荷領域と低負荷領域との両方の特性を有していることから、そうした特性に対応すべくポート噴射インジェクタ６と直噴インジェクタ７との両方からの燃料噴射を行う噴き分け領域Ａ３となっている。

ここで、上記噴き分け領域Ａ３でのポート噴射インジェクタ６及び直噴インジェクタ７からの燃料噴射（噴き分け噴射）について詳しく述べる。この噴き分け噴射を行う際には、エンジン回転速度やエンジン負荷といったエンジン運転状態に基づいて求められる噴き分け割合Ｋをもって、噴射量指令値Ｑfin がポート噴射指令値ＱＰと直噴指令値ＱＤとに分けられる。このように分けられたポート噴射指令値ＱＰと直噴指令値ＱＤとの合計値は、上記噴射量指令値Ｑfin と等しい値になる。そして、ポート噴射インジェクタ６からポート噴射指令値ＱＰに対応した量の燃料噴射が行われるよう同インジェクタ６が駆動される一方、直噴インジェクタ７から直噴指令値ＱＤに対応した量の燃料噴射が行われるよう同インジェクタ７が駆動される。

上記噴き分け噴射において、ポート噴射インジェクタ６によるポート噴射指令値ＱＰ分の燃料噴射は、例えば次のように実現される。すなわち、第１圧力センサ２３によって検出されるフィード圧のもとで、ポート噴射指令値ＱＰ分の燃料をポート噴射インジェクタ６から噴射するために必要な同インジェクタ６の燃料噴射時間ＴＡＵＰが上記フィード圧に基づいて求められる。そして、その燃料噴射時間ＴＡＵＰだけポート噴射インジェクタ６を開弁させることで、同インジェクタ６によるポート噴射指令値ＱＰ分の燃料噴射が行われる。一方、直噴インジェクタ７による直噴指令値ＱＤ分の燃料噴射は、例えば次のように実現される。すなわち、第２圧力センサ２４によって検出される直噴圧のもとで、直噴指令値ＱＤ分の燃料を直噴インジェクタ７から噴射するために必要な同インジェクタ７の燃料噴射時間ＴＡＵＤが上記直噴圧に基づいて求められる。そして、その燃料噴射時間ＴＡＵＤだけ直噴インジェクタ７を開弁させることで、同インジェクタ７による直噴指令値ＱＤ分の燃料噴射が行われる。

ポート噴射インジェクタ６や直噴インジェクタ７といった燃料噴射弁（インジェクタ）において、燃料噴射量、燃圧、及び燃料噴射時間の関係は、図３に実線で示すような関係となる。この実線は、燃料噴射量を一定とした条件下での燃圧と燃料噴射時間との組み合わせを示しており、図中右上のものほど燃料噴射量を多くした条件下での上記組み合わせを示している。また、インジェクタには、その構造に起因して燃料噴射時間の最小値が存在している。この最小値は、例えば図３に破線で示すように変化する。そして、同最小値よりも燃料噴射時間が短くなると、インジェクタからの燃料噴射が不安定になって燃料噴射量を的確に調整できなくなる。このため、燃料噴射量制御などにおいてインジェクタの燃料噴射時間を調整する際には、その燃料噴射時間が上記最小値未満とならないよう下限ガードされる。ちなみに、ポート噴射インジェクタ６における燃料噴射時間の最小値ＴＡＵＰmin はポート噴射圧に応じて変化し、直噴インジェクタ７における燃料噴射時間の最小値ＴＡＵＤmin は直噴圧に応じて変化する。そして、これらポート噴射インジェクタ６及び直噴インジェクタ７におけるそれぞれの上記最小値ＴＡＵＰmin ，ＴＡＵＤmin は、燃圧（ポート噴射圧や直噴圧）の変化に対し、それぞれ異なる態様で推移する。

次に、上記噴き分け噴射に関する問題及びその対策について説明する。

エンジン１において、ポート噴射インジェクタ６のみからの燃料噴射が続いた後、噴き分け噴射が開始されて直噴インジェクタ７からの燃料噴射が行われるとき、次のような問題が生じる。

すなわち、ポート噴射インジェクタ６のみからの燃料噴射が続いているとき、直噴インジェクタ７からの燃料噴射が行われないため、その直噴インジェクタ７に繋がる高圧燃料配管３３では燃料が停滞する。そして、その停滞した燃料がエンジン１等からの熱を受けて膨張することから、直噴インジェクタ７に供給される燃料の圧力（直噴圧）が上昇する。こうした条件下で、噴き分け噴射が開始されて直噴インジェクタ７からの燃料噴射が行われるとき、直噴指令値ＱＤに対応した量の燃料を直噴インジェクタ７から噴射させようとすると、上述したように直噴圧が高くなっていることから燃料噴射時間ＴＡＵＤを短くせざるを得ない。ただし、このときの燃料噴射時間ＴＡＵＤが直噴インジェクタ７の最小値ＴＡＵＤmin 未満になると、同燃料噴射時間ＴＡＵＤが上記最小値ＴＡＵＤmin となるよう下限ガードされることから、直噴インジェクタ７から噴射される燃料の量が過多になり、それが燃焼室３内での混合気（燃料）の燃焼に悪影響を及ぼすおそれがある。

こうした問題の対策として、上記噴き分け噴射を行うに当たり、直噴圧に基づいて求められる直噴インジェクタ７での燃料噴射時間ＴＡＵＤが最小値ＴＡＵＤmin 未満になるときには、次のような噴き分け噴射が行われる。

すなわち、エンジン運転状態に応じて求められる噴き分け割合Ｋで噴き分け噴射を行うときと比較して直噴インジェクタ７からの燃料噴射が多くなる噴き分け割合で噴き分け噴射が行われる。これにより、直噴インジェクタ７から噴射される燃料を多くすることができ、同インジェクタ７に繋がる高圧燃料配管３３で停滞していた高温の燃料を速やかに噴射して消費することができる。その結果、直噴圧が速やかに低下し、それに伴い直噴指令値ＱＤに対応した量の燃料噴射を実現するうえでの直噴インジェクタ７での燃料噴射時間ＴＡＵＤを速やかに上記最小値ＴＡＵＤmin まで引き上げることが可能になる。従って、噴き分け噴射が開始されたとき、直噴圧の過上昇に起因して直噴インジェクタ７からの燃料噴射が過多になるとしても、それを速やかに解消して上記燃料噴射の過多に起因する筒内での燃料燃焼の悪化を抑制することができる。

エンジン運転状態に応じて求められた噴き分け割合Ｋでの噴き分け噴射よりも直噴インジェクタ７からの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射として、本実施形態では第１噴き分け噴射及び第２噴き分け噴射が行われる。第１噴き分け噴射は、直噴インジェクタ７の燃料噴射時間ＴＡＵＤを最小値ＴＡＵＤmin に設定して同インジェクタ７からの燃料噴射を行うとともに、噴射量指令値Ｑfin に対応する量の燃料のうち上記直噴インジェクタ７からの燃料噴射では噴射しきれない分の燃料をポート噴射インジェクタ６から噴射するものである。一方、第２噴き分け噴射は、上記第１噴き分け噴射におけるポート噴射インジェクタ６の燃料噴射時間ＴＡＵＰを最小値ＴＡＵＰmin 未満としなければならないほど同ポート噴射インジェクタ６の燃料噴射量（ポート噴射指令値ＱＰ）が多いとき、直噴インジェクタ７のみから燃料が噴射される噴き分け割合をもって噴き分け噴射を行うものである。なお、電子制御装置１６は、これら第１噴き分け噴射及び第２噴き分け噴射を行うための噴射制御部として機能する。

次に、本実施形態における噴き分け噴射の詳細な実行手順について、噴射制御ルーチンを示す図４及び図５のフローチャートを参照して説明する。この噴射制御ルーチンは、エンジン運転状態が噴き分け領域Ａ３にあるとき、電子制御装置１６を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。

同ルーチンにおいては、まず、エンジン回転速度及びエンジン負荷といったエンジン運転状態に基づき、噴射量指令値Ｑfin 及び噴き分け割合Ｋが求められる（図４のＳ１０１）。こうして求められた噴き分け割合Ｋは、エンジン回転速度及びエンジン負荷に応じて、例えば「０〜１．０」の範囲で可変とされる値である。そして、噴射量指令値Ｑfin 及び噴き分け割合Ｋを用いて、直噴指令値ＱＤ及びポート噴射指令値ＱＰが算出される（Ｓ１０２）。詳しくは、噴射量指令値Ｑfin に対し上記噴き分け割合Ｋを乗算し、その乗算によって得られた値を直噴指令値ＱＤとする。また、「１」から上記噴き分け割合Ｋを減算した値（「１−Ｋ」）を噴射量指令値Ｑfin に対して乗算し、その乗算によって得られた値をポート噴射指令値ＱＰとする。

直噴指令値ＱＤ及びポート噴射指令値ＱＰが算出されると、直噴インジェクタ７での燃料噴射時間ＴＡＵＰ、ポート噴射インジェクタ６での燃料噴射時間ＴＡＵＤが算出される（Ｓ１０３）。詳しくは、直噴圧及び直噴指令値ＱＤに基づき、その直噴指令値ＱＤに対応した量の燃料を直噴インジェクタ７から噴射するための同インジェクタ７での燃料噴射時間ＴＡＵＤが算出される。また、ポート噴射圧及びポート噴射指令値ＱＰに基づき、そのポート噴射指令値ＱＰに対応した量の燃料をポート噴射インジェクタ６から噴射するための同インジェクタ６での燃料噴射時間ＴＡＵＰが算出される。

噴射制御ルーチンにおいて、Ｓ１０４〜Ｓ１０７の処理は、噴き分け噴射の実行中であって直噴圧が高いとき、直噴インジェクタ７から噴射された燃料をピストン１３の頂面に衝突させ、それによって上記燃料を筒内で分散させるべく直噴インジェクタ７での燃料噴射時期を進角させるためのものである。これらＳ１０４〜Ｓ１０７の処理が行われるときの電子制御装置１６は噴射時期進角部として機能する。

この一連の処理では、まず、直噴圧とその目標値との差圧ΔＰが所定値Ｃ以上であるか否かが判断される（Ｓ１０４）。上記目標値は、エンジン回転速度及びエンジン負荷といったエンジン運転状態に応じて、直噴圧の最適値として可変設定される値である。従って、Ｓ１０４での判断では、直噴圧が上記所定値Ｃに対し上記目標値を加算して得られる閾値以上の値であるか否かを判断していることになる。Ｓ１０４で肯定判定であれば上記燃料噴射時期の進角量Ａが「０」よりも大きい値に設定され（Ｓ１０５）、否定判定であれば上記進角量Ａが「０」に設定される（Ｓ１０６）。そして、エンジン回転速度及びエンジン負荷といったエンジン運転状態に基づき求められるベース噴射時期Ａbaseに対し上記進角量Ａを加算することで、直噴インジェクタ７の噴射時期指令値Ａfin が求められる（Ｓ１０７）。

この噴射時期指令値Ａfin に基づき直噴インジェクタ７での燃料噴射時期を制御することにより、噴き分け噴射の実行中であって直噴圧が上記閾値以上という高い値であるとき、直噴インジェクタ７での燃料噴射時期が進角される。ここで、上述したように直噴圧が高い値であるときには、直噴インジェクタ７から噴射される燃料の貫徹力が強いため、その燃料が筒内で分散しにくくなって燃料の燃焼を良好なものとしにくくなる。しかし、直噴圧が高い値であるとき、直噴インジェクタ７での燃料噴射時期を上述したように進角させると、同インジェクタ７から噴射された燃料がピストン１３の頂面に衝突するため、その燃料が筒内で分散する。このように燃料が筒内で分散することにより、同燃料の燃焼が良好なものとされる。

噴射制御ルーチンにおいて、図５のＳ１０８以降の処理は、上記第１噴き分け噴射及び上記第２噴き分け噴射を実行するためのものである。この一連の処理では、直噴インジェクタ７での燃料噴射時間ＴＡＵＤが最小値ＴＡＵＤmin 以上であるか否かの判断（Ｓ１０８）、ポート噴射インジェクタ６での燃料噴射時間ＴＡＵＰが最小値ＴＡＵＰmin 以上であるか否かの判断（Ｓ１１５）が行われる。なお、上記最小値ＴＡＵＤmin は直噴圧に基づき求められた値が用いられ、上記最小値ＴＡＵＰmin はポート噴射圧に基づき求められた値が用いられる。Ｓ１０８とＳ１１５とで共に肯定判定であれば、キャニスタ２９からの吸気通路２へのパージガスの流入を制限するか否かを決めるためのフラグＦが「０（制限なし）」に設定される（Ｓ１１６）。その後、直噴インジェクタ７が燃料噴射時間ＴＡＵＤだけ開弁されて直噴インジェクタ７から直噴指令値ＱＤに対応する量の燃料が噴射されるとともに、ポート噴射インジェクタ６が燃料噴射時間ＴＡＵＰだけ開弁されてポート噴射インジェクタ６からポート噴射指令値ＱＰに対応する量の燃料が噴射される。

なお、Ｓ１１６の処理でフラグＦが「０」に設定された場合、キャニスタ２９から吸気通路２へのパージガスの流入が制限されることはない。一方、Ｓ１０８の処理で直噴インジェクタ７での燃料噴射時間ＴＡＵＤが最小値ＴＡＵＤmin 未満である旨判断されると、フラグＦが「１（制限あり）」に設定される（Ｓ１０９）。このようにフラグＦが「１」に設定された場合、キャニスタ２９から吸気通路２へのパージガスの流入が制限される。詳しくは、パージ制御弁３０が閉弁されることにより、キャニスタ２９からの吸気通路２へのパージガスの流入が禁止される。ちなみに、このようにキャニスタ２９からの吸気通路２へのパージガスの流入を禁止する代わりに、パージ制御弁３０の開度を小さくしてキャニスタ２９から吸気通路２に流入するパージガスを減量することで、キャニスタ２９からの吸気通路２へのパージガスの流入を制限することも可能である。上述したようにキャニスタ２９からの吸気通路２へのパージガスの流入を制限する際、電子制御装置１６はパージ制御部として機能する。

Ｓ１０９の処理でフラグＦが「１」に設定された後には、直噴インジェクタ７での燃料噴射時間ＴＡＵＤが最小値ＴＡＵＤmin に設定されることで、その最小値ＴＡＵＤmin により上記燃料噴射時間ＴＡＵＤが下限ガードされる（Ｓ１１０）。更に、最小値ＴＡＵＤmin とされた上記燃料噴射時間ＴＡＵＤで直噴インジェクタ７からの燃料噴射を行った場合のポート噴射指令値ＱＰ、及び、ポート噴射インジェクタ６の燃料噴射時間ＴＡＵＰが再計算される（Ｓ１１１）。詳しくは、上記燃料噴射時間ＴＡＵＤ（最小値ＴＡＵＤmin ）、及び、そのときの直噴圧に基づき直噴インジェクタ７から噴射される燃料の量を直噴指令値ＱＤとして算出し、その直噴指令値ＱＤを噴射量指令値Ｑfin から減算した値がポート噴射指令値ＱＰとされる。更に、同ポート噴射指令値ＱＰ、及び、そのときのフィード圧に基づき、上記ポート噴射指令値ＱＰに対応した量の燃料をポート噴射インジェクタ６から噴射するための燃料噴射時間ＴＡＵＰが算出される。

ポート噴射インジェクタ６の燃料噴射時間ＴＡＵＰの上記再計算が行われた後、その燃料噴射時間ＴＡＵＰが最小値ＴＡＵＰmin 以上であるか否かが判断され、ここで肯定判定であればＳ１１７の処理が実行される。一方、燃料噴射時間ＴＡＵＰが最小値ＴＡＵＰmin 未満である旨判断されると、燃料噴射時間ＴＡＵＰが「０」に設定される（Ｓ１１３）。更に、直噴指令値ＱＤ及び直噴インジェクタ７での燃料噴射時間ＴＡＵＤの再計算として、そのときの噴射量指令値Ｑfin が直噴指令値ＱＤとされるとともに、同直噴指令値ＱＤ（噴射量指令値Ｑfin ）に対応した量の燃料を直噴インジェクタ７から噴射するために必要な燃料噴射時間ＴＡＵＤの算出が行われる（Ｓ１１４）。その後、Ｓ１１７の処理が実行される。なお、上記Ｓ１１３及びＳ１１４の処理は、Ｓ１１５で否定判定がなされたときにも実行される。

噴射制御ルーチンにおいて、Ｓ１１０〜Ｓ１１２の処理が実行された後、Ｓ１１２で肯定判定がなされてＳ１１７の処理が実行された場合には、上述した第１噴き分け噴射が行われることになる。一方、Ｓ１１０〜Ｓ１１２の処理が実行された後、Ｓ１１２で否定判定がなされてＳ１１３、Ｓ１１４、及びＳ１１７の処理が実行された場合には、上述した第２噴き分け噴射が行われることになる。

次に、本実施形態における噴き分け噴射の作用について、図６のタイムチャートを参照して説明する。

エンジン１において、ポート噴射インジェクタ６のみからの燃料噴射が続くと、図６（ａ）に示す直噴圧が高い値となる。こうした状態のもと、エンジン運転状態に応じて求められる噴き分け割合をもって噴き分け噴射が行われたと仮定すると、直噴指令値ＱＤに対応した量の燃料を直噴インジェクタ７から噴射させるためには、直噴インジェクタ７の燃料噴射時間ＴＡＵＤを最小値ＴＡＵＤmin よりも小さくしなければならなくなる可能性がある。

こうした状況のもとで、噴き分け噴射に切り換えられる場合、まず第１噴き分け噴射を行うべく、直噴インジェクタ７の燃料噴射時間ＴＡＵＤが最小値ＴＡＵＤmin に設定される。更に、噴射量指令値Ｑfin に対応した量の燃料のうち、上記燃料噴射時間ＴＡＵＤ（最小値ＴＡＵＤmin ）での直噴インジェクタ７からの燃料噴射では噴射しきれない分の燃料をポート噴射インジェクタ６から噴射すべく、同ポート噴射インジェクタ６の燃料噴射時間ＴＡＵＰが算出される。ただし、このポート噴射インジェクタ６の燃料噴射時間ＴＡＵＰが、最小値ＴＡＵＰmin 未満となる可能性もある。

このようにポート噴射インジェクタ６の燃料噴射時間ＴＡＵＰが最小値ＴＡＵＰmin 未満になる場合、第１噴き分け噴射に代えて第２噴き分け噴射が行われる。すなわち、上記燃料噴射時間ＴＡＵＰ（ポート噴射指令値ＱＰ）が「０」に設定されてポート噴射インジェクタ６からの燃料噴射が停止されるとともに、直噴指令値ＱＤが噴射量指令値Ｑfin に設定されて同直噴指令値ＱＤ（噴射量指令値Ｑfin ）に対応した量の燃料が直噴インジェクタ７から噴射される。これにより、直噴インジェクタ７のみから燃料が噴射される噴き分け割合（「１．０」）をもって噴き分け噴射を行う上記第２噴き分け噴射が実現される。このように第２噴き分け噴射が開始されると（タイミングＴ１）、図６（ｂ）に示すようにエンジン１における実際の噴き分け割合が「０」から「１．０」へと変化する。

また、上記第２噴き分け噴射の実行中、第１噴き分け噴射を行ったと仮定したときのポート噴射インジェクタ６の燃料噴射時間ＴＡＵＰが最小値ＴＡＵＰmin 以上になると、第２噴き分け噴射に代えて上記第１噴き分け噴射が実行される。このように第１噴き分け噴射が行われると（タイミングＴ２）、図６（ｂ）に示すようにエンジン１における実際の噴き分け割合が「１．０」から「０」寄りの値に変化する。このときの実際の噴き分け割合は、直噴インジェクタ７での燃料噴射時間ＴＡＵＤを最小値ＴＡＵＤmin とした状態での直噴指令値ＱＤと、エンジン運転状態に応じて求められる噴射量指令値Ｑfin とに基づき可変とされる。このときの実際の噴き分け割合についても、エンジン運転状態に応じて求められる噴き分け割合Ｋでの噴き分け噴射と比較して直噴インジェクタ７での燃料噴射量を多くする値となる。

上述したように、第２噴き分け噴射や第１噴き分け噴射が行われることで、直噴インジェクタ７に繋がる高圧燃料配管３３内に停滞した高温高圧の燃料が速やかに直噴インジェクタ７から噴射されて消費される。その結果、直噴圧が図６（ａ）に示すように速やかに低下し、それに伴い直噴指令値ＱＤに対応した量の燃料噴射を実現するための直噴インジェクタ７での燃料噴射時間ＴＡＵＤ、すなわち直噴圧に基づき求められる燃料噴射時間ＴＡＵＤを速やかに上記最小値ＴＡＵＤmin まで引き上げることが可能になる。そして、直噴圧に基づき求められる同直噴インジェクタ７の燃料噴射時間ＴＡＵＤが最小値ＴＡＵＤmin まで引き上げられると、エンジン運転状態に応じて求められた噴き分け割合Ｋでの噴き分け噴射に切り換えられる（タイミングＴ３）。

なお、噴き分け噴射の実行中、直噴圧が上記閾値（「所定値Ｃ＋目標値」）以上という高い値であるとき、直噴インジェクタ７での燃料噴射時期を進角させるための進角量Ａが図６（ｃ）に示すように「０」よりも大きい値とされる（タイミングＴ１）。これにより、噴き分け噴射の実行中における直噴インジェクタ７での燃料噴射時期が進角量Ａ分だけ進角されることになる。この進角量Ａとしては、例えば、直噴圧と目標値との差圧ΔＰに基づき同差圧ΔＰの減少に伴い徐々に小さくなるよう可変設定される値が採用される。従って、図６（ａ）に示されるように直噴圧が低下したときに上記差圧ΔＰが減少してゆくと、進角量Ａは例えば図６（ｃ）に示すように徐々に小さくされてゆく。

また、タイミングＴ１において、エンジン運転状態に応じた噴き分け割合Ｋをもって噴き分け噴射が行われるときと比較して直噴インジェクタ７での燃料噴射量が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射（この例では第２噴き分け噴射）が行われるとき、図６（ｄ）に示すようにフラグＦが「０（制限なし）」から「１（制限あり）」に切り換えられる。これにより、上記噴き分け噴射の実行中には、キャニスタ２９から吸気通路２へのパージガスの流入が制限される。そして、タイミングＴ３にて上記直噴インジェクタ７での燃料噴射量が多くなる噴き分け噴射が終了し、それに伴いエンジン運転状態に応じて求められる上記噴き分け割合Ｋでの噴き分け噴射が開始されると、フラグＦが「１（制限あり）」から「０（制限なし）」に切り換えられる。これにより、キャニスタ２９から吸気通路２へのパージガスの流入の制限が解除される。

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。

（１）エンジン１での噴き分け噴射を行うに当たり、直噴圧に基づいて求められる直噴インジェクタ７での燃料噴射時間ＴＡＵＤが最小値ＴＡＵＤmin 未満になるときには、エンジン運転状態に応じて求められる噴き分け割合Ｋで噴き分け噴射を行うときと比較して直噴インジェクタ７からの燃料噴射が多くなる噴き分け割合で噴き分け噴射が行われる。

上記直噴インジェクタ７からの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射として、具体的には次のような第１噴き分け噴射や第２噴き分け噴射が行われる。この第１噴き分け噴射は、直噴インジェクタ７の燃料噴射時間ＴＡＵＤを最小値ＴＡＵＤmin に設定して同インジェクタ７からの燃料噴射を行うとともに、噴射量指令値Ｑfin に対応する量の燃料のうち上記直噴インジェクタ７からの燃料噴射では噴射しきれない分の燃料をポート噴射インジェクタ６から噴射するものである。一方、第２噴き分け噴射は、上記第１噴き分け噴射におけるポート噴射インジェクタ６の燃料噴射時間ＴＡＵＰを最小値ＴＡＵＰmin 未満としなければならないほど同ポート噴射インジェクタ６の燃料噴射量（ポート噴射指令値ＱＰ）が多いとき、直噴インジェクタ７のみから燃料が噴射される噴き分け割合をもって噴き分け噴射を行うものである。

上記第１噴き分け噴射や上記第２噴き分け噴射を行うことにより、直噴インジェクタ７から噴射される燃料を多くすることができ、同インジェクタ７に繋がる高圧燃料配管３３で停滞していた高温の燃料を速やかに噴射して消費することができる。その結果、直噴インジェクタ７に供給される燃料の圧力が速やかに低下し、それに伴い同インジェクタ７での燃料噴射時間ＴＡＵＤを速やかに上記最小値ＴＡＵＤmin まで引き上げることが可能になる。従って、エンジン１での噴き分け噴射が開始されたとき、直噴圧の過上昇に起因して直噴インジェクタ７からの燃料噴射が過多になるとしても、それを速やかに解消して上記燃料噴射の過多に起因する筒内での燃料燃焼の悪化を抑制することができる。

（２）上記第１噴き分け噴射や上記第２噴き分け噴射の実行中には、それらの噴き分け割合がエンジン運転状態に対応した値（噴き分け割合Ｋ）とはならないことから、筒内での燃料の燃焼を最適な状態にすることは困難である。しかし、上記噴き分け噴射の実行中、エンジン運転状態に応じて求められた噴き分け割合Ｋをもって噴き分け噴射を行う条件のもとで直噴圧に基づき求められる同直噴インジェクタ７の燃料噴射時間ＴＡＵＤが最小値ＴＡＵＤmin まで引き上げられると、エンジン運転状態に応じて求められた噴き分け割合Ｋでの噴き分け噴射に切り換えられる。このため、エンジン運転状態に応じて求められた噴き分け割合Ｋでの噴き分け噴射よりも、直噴インジェクタ７からの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射の実行中、そうした噴き分け噴射が無駄に長く行われて筒内での燃料の燃焼が最適な状態とされなくなることを抑制できる。

（３）噴き分け噴射の実行中、直噴インジェクタ７からの燃料噴射を行うに当たり、直噴圧がエンジン運転状態に応じて定められる目標値よりも高い値とされた閾値（「所定値Ｃ＋目標値」）以上であるときには、直噴インジェクタ７の燃料噴射時期が進角させられる。ここで、直噴圧が上記閾値以上という高い値であるときには、直噴インジェクタ７から噴射される燃料の貫徹力が強いため、その燃料が筒内で分散しにくくなって燃料の燃焼を良好なものとしにくくなる。しかし、上直噴圧が上記閾値以上であるときに直噴インジェクタ７の燃料噴射時期を進角させると、その直噴インジェクタ７から噴射された燃料がエンジン１のピストン１３の頂面に衝突するため、その燃料が筒内で分散する。このように燃料が筒内で分散することにより、同燃料の燃焼が良好なものとされる。

（４）上記第１噴き分け噴射や上記第２噴き分け噴射が行われる際には、エンジン１の吸気通路２へのキャニスタ２９からのパージガスの流入が制限される。エンジン１においては、吸気通路２へのキャニスタ２９からのパージガスの流入が行われると、そのガスに含まれる燃料成分に対応する分だけ噴射量指令値Ｑfin が減量されることから、上記第１噴き分け噴射や上記第２噴き分け噴射が行われるときの直噴インジェクタ７の燃料噴射時間ＴＡＵＤが最小値ＴＡＵＤmin 未満になりやすくなる。こうしたことが上記キャニスタ２９から吸気通路２へのパージガスの流入の制限によって抑制される。

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。

・直噴インジェクタ７からの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射（第１噴き分け噴射や第２噴き分け噴射）の開始タイミングに対し、エンジン１の吸気通路２へのキャニスタ２９からのパージガスの流入の制限の開始タイミングが相対的に早められるようにしてもよい。

具体的には、図７に示すように、タイミングＴ１でフラグＦが「０（制限なし）」から「１（制限あり）」に切り換えられた後、所定のディレー時間（Ｔ１〜Ｔａ）が経過してから上記直噴インジェクタ７からの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射を開始することが考えられる。なお、図７において（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、図６と同様に、直噴圧、実際の噴き分け割合、進角量Ａ、及びフラグＦの時間経過に対する変化態様を示している。また、図８において、上記直噴インジェクタ７からの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射が開始されるタイミングＴ１をエンジン運転状態等から予測し、その予測したタイミングＴ１よりも前（Ｔ０）にフラグＦを「０（制限なし）」から「１（制限あり）」に切り換えることも考えられる。なお、図８において（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、図６と同様に、直噴圧、実際の噴き分け割合、進角量Ａ、及びフラグＦの時間経過に対する変化態様を示している。

エンジン１の吸気通路２へのキャニスタ２９からのパージガスの流入を制限開始したとしても、それがエンジン１の運転に反映されるまでには時間を要する。このため、仮に、直噴インジェクタ７からの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射の開始タイミングに対し、エンジン１の吸気通路２へのキャニスタ２９からのパージガスの流入制限の開始タイミングが一致したとすると、次のような問題が生じる可能性がある。すなわち、上記パージガスの流入制限がエンジン１の運転に反映されるまでの間、そのパージガス中の燃料成分に起因して直噴インジェクタ７での燃料噴射時間ＴＡＵＤが最小値ＴＡＵＤmin 未満になりやすくなる。しかし、直噴インジェクタ７からの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射の開始タイミングに対し、エンジン１の吸気通路２へのキャニスタ２９からのパージガスの流入の制限の開始タイミングが相対的に早められた状態とされることで、上述した問題が生じることは抑制される。

なお、直噴インジェクタ７からの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射の開始タイミングに対し、エンジン１の吸気通路２へのキャニスタ２９からのパージガスの流入の制限の開始タイミングを相対的に早める際、電子制御装置１６はタイミング制御部として機能する。

・エンジン運転状態に応じて求められた噴き分け割合Ｋでの噴き分け噴射よりも直噴インジェクタ７からの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射として、第１噴き分け噴射と第２噴き分け噴射とのいずれか一方のみを行うようにしてもよい。ちなみに、第２噴き分け噴射のみを行うようにした場合には、エンジン運転状態に応じて求められた噴き分け割合Ｋでの噴き分け噴射よりも直噴インジェクタ７からの燃料噴射が多くなる噴き分け割合として、直噴インジェクタ７のみから燃料が噴射される噴き分け割合（「１．０」）が採用された状態となる。

・噴き分け噴射が行われるときのキャニスタ２９から吸気通路２へのパージガス流入の制限については必ずしも行う必要はない。

・噴き分け噴射が行われるときの直噴インジェクタ７での燃料噴射時期の進角については必ずしも行う必要はない。

１…エンジン、２…吸気通路、２ａ…吸気ポート、３…燃焼室、４…スロットルバルブ、５…アクセルペダル、６…ポート噴射インジェクタ、７…直噴インジェクタ、８…燃料タンク、９…フィードポンプ、１０…高圧燃料ポンプ、１２…点火プラグ、１３…ピストン、１４…クランクシャフト、１５…排気通路、１６…電子制御装置、１７…アクセルポジションセンサ、１８…スロットルポジションセンサ、１９…エアフローメータ、２０…クランクポジションセンサ、２１…カムポジションセンサ、２２…空燃比センサ、２３…第１圧力センサ、２４…第２圧力センサ、２５…吸気カムシャフト、２６…吸気バルブ、２７…排気カムシャフト、２８…排気バルブ、２９…キャニスタ、３０…パージ制御弁、３１…低圧燃料配管、３２…プレッシャレギュレータ、３３…高圧燃料配管。

【００１４】
け噴射を行うときと比較して直噴インジェクタ７からの燃料噴射が多くなる噴き分け割合で噴き分け噴射が行われる。これにより、直噴インジェクタ７から噴射される燃料を多くすることができ、同インジェクタ７に繋がる高圧燃料配管３３で停滞していた高温の燃料を速やかに噴射して消費することができる。その結果、直噴圧が速やかに低下し、それに伴い直噴指令値ＱＤに対応した量の燃料噴射を実現するうえでの直噴インジェクタ７での燃料噴射時間ＴＡＵＤを速やかに上記最小値ＴＡＵＤｍｉｎまで引き上げることが可能になる。従って、噴き分け噴射が開始されたとき、直噴圧の過上昇に起因して直噴インジェクタ７からの燃料噴射が過多になるとしても、それを速やかに解消して上記燃料噴射の過多に起因する筒内での燃料燃焼の悪化を抑制することができる。
［００５０］
エンジン運転状態に応じて求められた噴き分け割合Ｋでの噴き分け噴射よりも直噴インジェクタ７からの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射として、本実施形態では第１噴き分け噴射及び第２噴き分け噴射が行われる。第１噴き分け噴射は、直噴インジェクタ７の燃料噴射時間ＴＡＵＤを最小値ＴＡＵＤｍｉｎに設定して同インジェクタ７からの燃料噴射を行うとともに、噴射量指令値Ｑｆｉｎに対応する量の燃料のうち上記直噴インジェクタ７からの燃料噴射では噴射しきれない分の燃料をポート噴射インジェクタ６から噴射するものである。一方、第２噴き分け噴射は、上記第１噴き分け噴射におけるポート噴射インジェクタ６の燃料噴射時間ＴＡＵＰを最小値ＴＡＵＰｍｉｎ未満としなければならないほど同ポート噴射インジェクタ６の燃料噴射量（ポート噴射指令値ＱＰ）が少ないとき、直噴インジェクタ７のみから燃料が噴射される噴き分け割合をもって噴き分け噴射を行うものである。なお、電子制御装置１６は、これら第１噴き分け噴射及び第２噴き分け噴射を行うための噴射制御部として機能する。
［００５１］
次に、本実施形態における噴き分け噴射の詳細な実行手順について、噴射制御ルーチンを示す図４及び図５のフローチャートを参照して説明する。この噴射制御ルーチンは、エンジン運転状態が噴き分け領域Ａ３にあるとき、

【００２１】
分け噴射）が行われるとき、図６（ｄ）に示すようにフラグＦが「０（制限なし）」から「１（制限あり）」に切り換えられる。これにより、上記噴き分け噴射の実行中には、キャニスタ２９から吸気通路２へのパージガスの流入が制限される。そして、タイミングＴ３にて上記直噴インジェクタ７での燃料噴射量が多くなる噴き分け噴射が終了し、それに伴いエンジン運転状態に応じて求められる上記噴き分け割合Ｋでの噴き分け噴射が開始されると、フラグＦが「１（制限あり）」から「０（制限なし）」に切り換えられる。これにより、キャニスタ２９から吸気通路２へのパージガスの流入の制限が解除される。
［００７０］
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
［００７１］
（１）エンジン１での噴き分け噴射を行うに当たり、直噴圧に基づいて求められる直噴インジェクタ７での燃料噴射時間ＴＡＵＤが最小値ＴＡＵＤｍｉｎ未満になるときには、エンジン運転状態に応じて求められる噴き分け割合Ｋで噴き分け噴射を行うときと比較して直噴インジェクタ７からの燃料噴射が多くなる噴き分け割合で噴き分け噴射が行われる。
［００７２］
上記直噴インジェクタ７からの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射として、具体的には次のような第１噴き分け噴射や第２噴き分け噴射が行われる。この第１噴き分け噴射は、直噴インジェクタ７の燃料噴射時間ＴＡＵＤを最小値ＴＡＵＤｍｉｎに設定して同インジェクタ７からの燃料噴射を行うとともに、噴射量指令値Ｑｆｉｎに対応する量の燃料のうち上記直噴インジェクタ７からの燃料噴射では噴射しきれない分の燃料をポート噴射インジェクタ６から噴射するものである。一方、第２噴き分け噴射は、上記第１噴き分け噴射におけるポート噴射インジェクタ６の燃料噴射時間ＴＡＵＰを最小値ＴＡＵＰｍｉｎ未満としなければならないほど同ポート噴射インジェクタ６の燃料噴射量（ポート噴射指令値ＱＰ）が少ないとき、直噴インジェクタ７のみから燃料が噴射される噴き分け割合をもって噴き分け噴射を行うものである。

上記目的を達成するため、本発明に従う内燃機関の制御装置では、噴射量指令値に対応した量の燃料を、機関運転状態に応じて求められる噴き分け割合をもって、ポート噴射インジェクタからの噴射と直噴インジェクタからの噴射とに分けて噴射する噴き分け噴射が行われる。この噴き分け噴射を行うに当たり、直噴インジェクタに供給される燃料の圧力が高くなって、同圧力に基づき求められる直噴インジェクタでの燃料噴射時間がその構造に起因する最小値未満になることがある。なお、直噴インジェクタでの燃料噴射時間が上記最小値未満になるときには、同燃料噴射時間が強制的に上記最小値とされることから、直噴インジェクタから噴射される燃料の量が過多になり、それが筒内での燃料の燃焼に悪影響を及ぼすおそれがある。

しかし、上記制御装置では、噴き分け噴射を行うに当たり、直噴インジェクタに供給される燃料の圧力に基づき求められる同直噴インジェクタでの燃料噴射時間が最小値未満になるときには、上記噴き分け割合で噴き分け噴射を行うときと比較して直噴インジェクタからの燃料噴射が多くなる噴き分け割合で噴き分け噴射が行われる。これにより、直噴インジェクタから噴射される燃料を多くすることができ、同インジェクタに繋がる燃料供給系で停滞していた高温の燃料を速やかに噴射して消費することができる。その結果、直噴インジェクタに供給される燃料の圧力が速やかに低下し、それに伴い同圧力に基づき求められる直噴インジェクタでの燃料噴射時間が速やかに上記最小値まで引き上げられる。従って、噴き分け噴射が開始されたとき、直噴インジェクタに供給される燃料の圧力の過上昇に起因して同インジェクタからの燃料噴射が過多になるとしても、それを速やかに解消して上記燃料噴射の過多に起因する筒内での燃料燃焼の悪化を抑制することができる。
なお、機関運転状態に応じて求められた噴き分け割合での噴き分け噴射よりも直噴インジェクタからの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射としては、次の第１噴き分け噴射もしくは第２噴き分け噴射を行うことが考えられる。第１噴き分け噴射では、直噴インジェクタの燃料噴射時間を前記最小値に設定して同直噴インジェクタからの燃料噴射が行われるとともに、噴射量指令値に対応する量の燃料のうち直噴インジェクタからの燃料噴射では噴射しきれない分の燃料がポート噴射インジェクタから噴射される。また、第２噴き分け噴射では、直噴インジェクタのみから燃料が噴射される噴き分け割合をもって噴き分け噴射が行われる。そして、第１噴き分け噴射は、第２噴き分け噴射よりも優先して実行される。ただし、第１噴き分け噴射を実行すべくポート噴射インジェクタの燃料噴射時間を設定したとき、その燃料噴射時間が同ポート噴射インジェクタの構造に起因する最小値未満であれば、第１噴き分け噴射に代えて第２噴き分け噴射が実行される。

Claims (7)

1. 吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射インジェクタと筒内に燃料を噴射する直噴インジェクタとを備える内燃機関に適用され、噴射量指令値に対応した量の燃料を、機関運転状態に応じて求められる噴き分け割合をもって、前記ポート噴射インジェクタからの噴射と前記直噴インジェクタからの噴射とに分けて噴射する噴き分け噴射を行う内燃機関の制御装置において、
   前記噴き分け噴射を行うに当たり、前記直噴インジェクタに供給される燃料の圧力に基づき求められる同直噴インジェクタでの燃料噴射時間が最小値未満になるとき、前記機関運転状態に応じて求められた噴き分け割合で噴き分け噴射を行うときと比較して前記直噴インジェクタからの燃料噴射が多くなる噴き分け割合で前記噴き分け噴射を行う噴射制御部を備える
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記噴射制御部は、機関運転状態に応じて求められた噴き分け割合での噴き分け噴射よりも前記直噴インジェクタからの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射の実行中、機関運転状態に応じて求められた噴き分け割合をもって噴き分け噴射を行う条件のもとで前記直噴インジェクタに供給される燃料の圧力に基づき求められる同直噴インジェクタの燃料噴射時間が前記最小値まで引き上げられると、機関運転状態に応じて求められた噴き分け割合での噴き分け噴射に切り換える
   請求項１記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記噴射制御部は、機関運転状態に応じて求められた噴き分け割合での噴き分け噴射よりも前記直噴インジェクタからの燃料噴射が多くなる噴き分け割合として、前記直噴インジェクタのみから燃料が噴射される噴き分け割合を採用する
   請求項１記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記噴射制御部は、機関運転状態に応じて求められた噴き分け割合での噴き分け噴射よりも前記直噴インジェクタからの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射として、第１噴き分け噴射及び第２噴き分け噴射を行うことが可能であり、
   前記第１噴き分け噴射は、前記直噴インジェクタの燃料噴射時間を前記最小値に設定して同直噴インジェクタからの燃料噴射を行うとともに、前記噴射量指令値に対応する量の燃料のうち前記直噴インジェクタからの燃料噴射では噴射しきれない分の燃料を前記ポート噴射インジェクタから噴射するものであり、
   前記第２噴き分け噴射は、前記第１噴き分け噴射における前記ポート噴射インジェクタの燃料噴射時間を最小値未満としなければならないほど同ポート噴射インジェクタの燃料噴射量が多いとき、前記直噴インジェクタのみから燃料が噴射される噴き分け割合をもって噴き分け噴射を行うものである
   請求項１記載の内燃機関の制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記直噴インジェクタからの燃料噴射を行うに当たり、前記直噴インジェクタに供給される燃料の圧力が機関運転状態に応じて定められる目標値よりも高い値とされた閾値以上であるとき、前記直噴インジェクタの燃料噴射時期を進角させる噴射時期進角部を更に備える
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
   機関運転状態に応じて求められた噴き分け割合での噴き分け噴射よりも前記直噴インジェクタからの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射が行われる際、内燃機関の吸気系へのキャニスタからのガスの流入を制限するパージ制限部を更に備える
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
7. 請求項６記載の内燃機関の制御装置において、
   前記直噴インジェクタからの燃料噴射が多くなる噴き分け割合での噴き分け噴射の開始タイミングに対し、内燃機関の吸気系へのキャニスタからのガスの流入の制限の開始タイミングが相対的に早められた状態となるよう、前記噴射制御部及び前記パージ制限部を制御するタイミング制御部を更に備える
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。

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