内燃機関の燃料噴射装置
【課題】第１の機関運転域よりの加速状態が所定値を上回る場合に、第１燃料噴射弁の駆動切換えを抑え、噴射作動不良の発生を防止する内燃機関の燃料噴射装置を提供する。
【解決手段】筒内噴射弁１７と、吸気路噴射弁１８と、燃料噴射量演算手段Ａ１と、加速状態検出手段Ａ１−４と、機関運転域がＰＩオンリー噴射域Ｋ１にある燃料噴射量の全てを吸気路噴射弁で噴射し、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２にあると所定比率αで分割した第１の燃料噴射弁と前記第２の燃料噴射弁の各分割燃料量を求め、該各分割燃料量の燃料をＤＩ弁１７とＭＰＩ弁１８で噴射するよう制御する制御手段ＥＣＵと、を具備し、制御手段は、ＰＩオンリー噴射域Ｋ１よりＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２に向かう加速の状態が所定値を上回る場合であってタイマーゾーンＥｔに入ると、所定待ち時間ｔｗの経過を待ってから、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２でのＤＩ弁１７とＭＰＩ弁１８による噴射を行うよう制御する。
【解決手段】筒内噴射弁１７と、吸気路噴射弁１８と、燃料噴射量演算手段Ａ１と、加速状態検出手段Ａ１−４と、機関運転域がＰＩオンリー噴射域Ｋ１にある燃料噴射量の全てを吸気路噴射弁で噴射し、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２にあると所定比率αで分割した第１の燃料噴射弁と前記第２の燃料噴射弁の各分割燃料量を求め、該各分割燃料量の燃料をＤＩ弁１７とＭＰＩ弁１８で噴射するよう制御する制御手段ＥＣＵと、を具備し、制御手段は、ＰＩオンリー噴射域Ｋ１よりＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２に向かう加速の状態が所定値を上回る場合であってタイマーゾーンＥｔに入ると、所定待ち時間ｔｗの経過を待ってから、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２でのＤＩ弁１７とＭＰＩ弁１８による噴射を行うよう制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼室と吸気路とに燃料噴射弁をそれぞれ設けた内燃機関の燃料噴射装置、特に、内燃機関の負荷・回転数域の変化に応じて各燃料噴射弁の駆動状態をそれぞれ切換える内燃機関の燃料噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に採用される燃料噴射装置として、燃焼室内へ燃料を噴射する筒内噴射弁と、吸気通路に燃料を噴射する吸気路噴射弁（ポート噴射弁）と、を適宜噴射駆動させて内燃機関を駆動するようにした筒内及び吸気路へ噴射を行なう燃料噴射装置が知られている。 この筒内噴射弁（ＤＩ弁とも記す）と吸気路噴射弁（ＭＰＩ弁とも記す）の２系統の燃料系をもつ内燃機関の燃料噴射装置では、内燃機関の燃料噴射装置の全負荷・全回転数領域（以後全運転領域と記す）において、筒内噴射弁と吸気路噴射弁を共に噴射駆動させる方式を採るものがある。更に、全運転領域が、ＭＰＩ弁だけが噴射するＭＰＩオンリー噴射域（噴射モード）と，同時に筒内噴射弁と吸気路噴射弁の両弁を駆動して燃料を噴射するＤＩ＋ＭＰＩ噴射域（噴射モード）とに区分されているものがある。
【０００３】
このような各燃料噴射領域において、筒内噴射弁（直噴弁：ＤＩ弁）とポート噴射弁（吸気路噴射弁：ＭＰＩ）の燃料噴射比率は回転と負荷に応じて設定している。例えば、低回転低負荷域では、ＤＩ噴射比率よりＭＰＩ噴射比率を大きく設定して少量燃料噴射の安定化を図り、高回転、高負荷域では、ＤＩ噴射比率をＭＰＩ噴射比率より大きく設定して高負荷運転の容易化、排ガス特性の確保を図っている。
この際、筒内噴射弁と吸気路噴射弁（ＤＩ弁とＭＰＩ弁）の両噴射モードの変更時には、その変更の判定条件として、ＤＩインジェクタの先端温度やデポジット生成の要件などを考慮して決定している。
【０００４】
しかし運転状態、即ち、機関運転域の変更に伴う噴射モードの変更により、噴射比率の変更が頻繁になると、噴射比率の変更過渡時における噴射作動が前後で重なり、Ａ／Ｆフィードバックが不安定になる懸念がある。
そこで、このような、機関運転域の変更に伴う過渡時の噴射比率の変更の際には、テーリング処理（タイマーゾーン設定）をして、噴射モードの変更を抑制したうえでＡ／Ｆフィードバック制御を行なっている。
【０００５】
なお、特許文献１（特開平４−２３７８５４号公報）には、低負荷時には圧縮行程で筒内噴射弁が燃料噴射し、高負荷時にはポート噴射弁が燃料を吸気ポートに噴射し、更に、ポート噴射弁での吸気管内噴射が開始される高負荷域よりも所定の低負荷側で、筒内噴射弁によりそれまでの圧縮行程のみの噴射に加えて、吸気行程でも所定量の燃料噴射が追加されるようにして、機関運転域の変更に伴う失火が生じることを防止するという燃料噴射装置が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−２３７８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、単に、機関運転域の変更（噴射モードの変更）の場合に、一律にテーリング処理（タイマーゾーン設定）を行うと、運転操作性に違和感が生じ、特に、加速応答性に問題が生じやすい。なお、特許文献１の場合、機関運転域の変更に伴う失火を防止するが、テーリング処理に言及していない。
更に、筒内噴射弁と吸気路噴射弁（ＤＩ弁とＭＰＩ弁）からなる２系統の燃料系をもつ燃料噴射装置が用いる回転と負荷とで設定される運転領域において、予め設定されたＤＩ弁とＭＰＩ弁の燃料噴射比率を運転領域が切り換わる毎に、テーリング処理をして変更するとした場合において、空気量が急変する加速運転の際には、テーリング中のＡ／Ｆの不整合が発生し易いし、ノッキングが発生する傾向にあり、改善が望まれている。
【０００８】
本発明は以上のような課題に基づきなされたもので、目的とするところは、第１の機関運転域よりの加速の状態が所定値を上回る場合に加速の程度が頻繁に変動したとしても、第１の燃料噴射弁の駆動切換え頻度を抑え、噴射作動不良の発生を防止できる内燃機関の燃料噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願請求項１の発明は、内燃機関の燃焼室に燃料を噴射する第１の燃料噴射弁と、内燃機関の吸気通路に燃料を噴射する第２の燃料噴射弁と、内燃機関の機関回転数と負荷とに応じた燃料噴射量を算出する燃料噴射量演算手段と、機関の加速情報を出力する加速状態検出手段と、前記機関運転域が前記機関回転数と負荷とに応じた第１の機関運転域にあると前記燃料噴射量の燃料全てを前記第２の燃料噴射弁で噴射し、第１の機関運転域より高回転高負荷側の第２の機関運転域にあると前記燃料噴射量を所定比率で分割して前記第１の燃料噴射弁と前記第２の燃料噴射弁の各分割燃料量を求め、該各分割燃料量の燃料を第１、第２の燃料噴射弁で噴射するよう制御する制御手段と、を具備し、前記制御手段は、第１の機関運転域より第２の機関運転域に向かう加速の状態が所定値を上回る場合であって該第２の運転域との間に設けたタイマーゾーンに入ると、所定待ち時間の経過を待ってから、第２の機関運転域での第１、第２の燃料噴射弁による噴射を行うよう制御する、ことを特徴とする。
【００１０】
本願請求項２の発明は、請求項１記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前記制御手段は、機関運転時における加速程度の段階を大、中、小区分した場合において、前記内燃機関の加速状態が中程度の段階にあると、前記加速の状態が所定値を上回る場合と見做す、ことを特徴とする。
【００１１】
本願請求項３の発明は、請求項１又は２記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前記制御手段は前記内燃機関の加速状態が所定値を上回ると、所定の加速時噴射比率で第１、第２の燃料噴射弁を噴射駆動する、ことを特徴とする。
【００１２】
本願請求項４の発明は、請求項１記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前記第２の機関運転域より第１の機関運転域に向かう減速時には、第２の燃料噴射弁のみを噴射駆動する、ことを特徴とする。
【００１３】
本願請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前記加速情報は前記内燃機関の吸入空気量、アクセル開度、スロットル開度の少なくとも一つ以上により設定される、ことを特徴とする。
【００１４】
本願請求項６の発明は、請求項１、２又は３記載の内燃機関の燃料噴射装置において、
前記燃料噴射量の燃料を分割する前記所定比率は、前記第１の燃料噴射弁の分割噴射量が前記第２の燃料噴射弁の分割噴射量より多くなるように設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明は、第１の機関運転域よりの加速状態が所定値を上回る場合に、タイマーゾーンに入ると、所定待ち時間の経過後に第２の機関運転域での第１、第２の燃料噴射弁による噴射処理を行うので、第１の機関運転域と第２の機関運転域との間で加速の程度が頻繁に変動したとしても、所定待ち時間の経過を待つことで第１の燃料噴射弁の駆動切換え頻度を抑えることが出来、第１の燃料噴射弁の噴口回りにデポジットが生じることによる噴射作動不良の発生を防止できる。
【００１６】
請求項２の発明は、加速状態が中程度であって緩やかな加速運転域において、タイマーゾーンに入ると、所定待ち時間の経過後に第１、第２の燃料噴射弁を噴射駆動するので、緩やかな加速運転域で安定したテーリングを行え、第１の燃料噴射弁の駆動切換え頻度を抑えることが出来、第１の燃料噴射弁噴口回りにデポジットが堆積することを防止でき、噴射作動不良の発生を確実に防止できる。
【００１７】
請求項３の発明は、内燃機関の加速の状態が所定値を上回る場合に、所定の加速時噴射比率で第１、第２の燃料噴射弁を噴射駆動するので、加速応答性が改善される。
【００１８】
請求項４の発明は、内燃機関の減速時には第２の燃料噴射弁のみを噴射駆動し、減速時に第１の燃料噴射弁にデポジットが付着することを抑制することができる。
【００１９】
請求項５の発明は、加速情報が所定置を上回る運転域を、吸入空気量、アクセル開度、スロットル開度の少なくとも一つ以上が所定値を上回る場合に容易に判定することができる。
【００２０】
請求項６の発明は、燃焼室に燃料を噴射する第１の燃料噴射弁の分割噴射量が多くなるので、加速応答性が改善され、しかも、オーバーラップ時の排気路への未燃燃料の放出を抑制でき無駄な燃料噴射を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態としての内燃機関の燃料噴射装置の全体構成図である。
【図２】図１の内燃機関の燃料噴射装置の制御機能部のブロック図である。
【図３】図１の内燃機関の燃料噴射装置で用いる運転域設定マップｍ１の特性説明図である。
【図４】図１の内燃機関の燃料噴射装置で用いる運転域設定マップｍ２の特性説明図である。
【図５】図１の内燃機関の燃料噴射装置で用いる４気筒の噴射時期及び点火時期の説明図で、（ａ）はクランキング時のモードを、（ｂ）は暖気ｏｒ低負荷域のモードを示す。
【図６】図１の内燃機関の燃料噴射装置で用いる４気筒の噴射時期及び点火時期の説明図で、（ａ）は低負荷で加速後２燃焼サイクル内のモードを、（ｂ）は中、高負荷域のモードを示す。
【図７】図１の内燃機関の燃料噴射装置の加速時の運転域の経時的な変動説明図である。
【図８】図１の内燃機関の燃料噴射装置の駆動時の燃料分割比率の経時的な変化説明図で、（ａ）はテーリング時を、（ｂ）は加速時を示す。
【図９】図１の内燃機関の燃料噴射装置が行う制御処理ルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の第１の実施の形態である内燃機関の燃料噴射装置について説明する。
図１は、本発明の内燃機関の燃料噴射装置を適用した内燃機関（以後エンジンと記す）１の全体構成図である。このエンジン１はエンジン本体２の上部のシリンダヘッド３の左右側壁面に吸気マニホールド４及び排気マニホールド５が一体結合され、吸気マニホールド４には吸気路Ｒｉが、排気マニホールド５には排気路Ｒｅが接続される。
図１に示すように、エンジン１は４気筒であり、各気筒は主要部をなす燃焼室６を備え、各燃焼室６の吸気路Ｒｉ側はそれぞれ対応する吸気マニホールド４を介して共通のサージタンク７に接続されている。
【００２３】
サージタンク７は、吸気ダクト８を介してエアクリーナ９に接続され、エアクリーナ９には、吸入吸気量Ｑａ情報を得るエアフローメータ１１が取り付けられる。吸気ダクト８には電動モータ１２１によって駆動されるスロットルバルブ１２が配置されている。このスロットルバルブ１２は、アクセルペダル１３とは独立してエンジン制御装置（以後単にＥＣＵと記す）１４の出力信号に基づいてその開度が制御される。さらに、スロットルバルブ１２にはスロットル開度センサ２８が配備され、同センサのスロットル開度θｓ情報がＥＣＵ１４に出力される。なお、図１において、エンジン本体２には同本体内の水温Ｔｗ情報を検出する水温センサ４３が配備され、その検出信号はＥＣＵ１４に出力されている。
【００２４】
ＥＣＵ１４は、デジタルコンピュータから構成され、双方向性バス１４１を介して相互に接続されたＲＯＭ１４２、ＲＡＭ１４３、ＣＰＵ１４４、入力ポート１４５および出力ポート１４６を備え、後述する制御機能を備える。
なお、アクセルペダル１３の踏込み量に比例した出力を発生するアクセル開度センサ４１、エンジン回転数Ｎｅを表わす出力パルスを発生する回転数センサ４２の各検出信号は入力ポート１４５に入力される。ここで、ＥＣＵ１４のＲＯＭ１４２には、上述のアクセル開度センサ４１および回転数センサ４２により得られる機関負荷率および機関回転数に基づき、運転状態に対応させて設定されている燃料噴射量の値Ｑｆや機関冷却水温Ｔｗに応じた補正値などが予めマップ化されて記憶されている。
【００２５】
図１に示すように、エンジン本体２の上部のシリンダヘッド３には機関駆動に連動する動弁系（一部のみ図示する）３１の吸気カムシャフト３２及び排気カムシャフト３３が配備される。両シャフト３２、３３が駆動されることで不図示の吸排バルブが開閉駆動され、これにより燃焼室６に対して吸気路Ｒｉ側の吸気ポートｉｐ及び排気路Ｒｅ側の排気ポートｅｐをそれぞれ開閉作動させ、吸気及び排気作動を行う。
エンジン１の各燃焼室６から延びる排気路Ｒｅ側は排気マニホールド５にそれぞれ連結され、この排気マニホールド５の合流部５０１の下流は排気管１６を介して三元触媒１５、マフラー１６１が順次接続されている。
図１に示すように、各気筒の燃焼室６には、燃焼室６に燃料を噴射する第１の燃料噴射弁である筒内噴射弁（ＤＩ噴射弁）１７が設けられ、吸気マニホールド４に連通する吸気ポートｉｐ（吸気路Ｒｉ側）に燃料を噴射する第２の燃料噴射弁である吸気路噴射弁（ＭＰＩ噴射弁）１８が設けられ、全気筒が同様に構成される。
【００２６】
各噴射弁１７、１８はＥＣＵ１４の燃料制御信号を高圧、低圧駆動回路（インジェクタドライバ）３７、３８を介して受けて、燃料供給源から供給された燃料をその噴射量を制御して燃焼室６、吸気ポートｉｐにそれぞれ噴射する。なお、このような燃料供給系が筒内及び吸気路へ噴射を行なう燃料噴射装置の要部を構成する。
ここで、燃焼室６に燃料を噴射する第１の燃料噴射弁である筒内噴射弁１７は、共通の第１燃料分配管（コモンレール）１９に接続されており、この第１燃料分配管１９は、機関駆動式の高圧燃料ポンプ２１に接続されている。
燃料供給源側の高圧燃料ポンプ２１の吐出側は燃圧調整手段である電磁スピル弁２２を介して吸入側に戻されており、この電磁スピル弁２２の開度が小さいときほど、高圧燃料ポンプ２１から第１燃料分配管１９に供給される燃料量が増大され、全開にされると燃料供給が停止され、同弁はＥＣＵ１４からの燃圧信号を受けて所定燃圧の燃料を筒内噴射弁１７に供給する。
【００２７】
一方、吸気ポートｉｐに燃料を噴射する第２の燃料噴射弁である吸気路噴射弁１８は、共通する低圧側の第２燃料分配管（コモンレール）２３に接続されており、第２燃料分配管２３および高圧燃料ポンプ２１は共通の燃料圧レギュレータ２４を介して、低圧燃料ポンプ２５に接続されている。さらに、燃料供給源側である低圧燃料ポンプ２５は燃料フィルタ２６を介して燃料タンク２７に接続されている。燃料圧レギュレータ２４は低圧燃料ポンプ２５から吐出された燃料の燃料圧が予め定められた設定燃料圧よりも高くなると、燃料の一部を燃料タンク２７に戻すように構成されており、したがって吸気路噴射弁１８に供給されている燃料圧および高圧燃料ポンプ２１に供給されている燃料圧が設定燃料圧よりも高くなるのを阻止している。
【００２８】
図１に示すように、第１燃料分配管（コモンレール）１９には管内の燃料圧に比例した出力電圧を発生する燃料圧センサ４３が取り付けられ、この燃料圧センサ４３の出力電圧は、入力ポート１４５に入力される。
図１に示すように、エンジン本体２内に配備される４つの燃焼室６には筒内噴射弁１７のほかに点火プラグ２９が取り付けられる。
点火プラグ２９には高電圧を出力する点火ユニット３１が接続されている。この点火ユニット３１は不図示のタイミング制御回路と高圧電源回路と点火コイルとで構成され、ＥＣＵ１４の点火信号Ｔｓｐに応じて点火コイルに高電圧を発生し、所定点火時期に点火処理を行う。
【００２９】
図１に示す排気路Ｒｅの上流側に位置する排気マニホールド５には、排気ガス中の酸素濃度に比例した出力電圧を発生する空燃比センサ（以下、Ａ／Ｆセンサとも記す）４４が取付けられ、このＡ／Ｆセンサ４４の検出信号は入力ポート１４５に入力される。なお、Ａ／Ｆセンサ４４は空燃比に比例した出力電圧を発生するリニア空燃比センサであるが、これに代えて、空燃比が理論空燃比に対してリッチであるかリーンであるかを三元触媒１５の下流側でオン−オフ情報として検出するＯ２センサ４５を代用してもよい。
【００３０】
図１に示すように、三元触媒１５は理論空燃比（ストイキオ）近傍において排気中のＣＯ、ＨＣの酸化とＮＯｘの還元を行なって排気を浄化することができる。この三元触媒１５の不図示の担持体に担持された触媒（プラチナ、ロジウム、パラジウム等）は、ある程度の温度（高温）にならないと、活性化せず、浄化機能が作用しない。そこで、エンジン１の燃料噴射装置では、エンジン１の冷態始動時には、三元触媒１５の早期活性化を図るように、後述の暖気増量運転を実施している。
【００３１】
なお、三元触媒１５が活性化したか否かは、三元触媒１５の排気下流側で、排気中の酸素濃度を検知して、判断することができる。これは、三元触媒１５の下流側に設けられる酸素センサ４５を用い、これが三元触媒１５の活性化を示す領域の出力を発した際に、出口側排気温度の上昇（酸化反応）が生じたことによるものとして判断している。また、エンジン冷却水の水温もしくはエンジンオイルの油温等を検知して三元触媒の温度を推定し、その結果に基づいて三元触媒１５の活性化を判断することができる。
【００３２】
次に、ＥＣＵ１４の制御機能を説明する。図２に示すように、ＥＣＵ１４は、運転情報に応じて設定された噴射燃料量Ｑｆの燃料を筒内噴射弁（第１の燃料噴射弁）１７と吸気路噴射弁（第２の燃料噴射弁）１８とが所定比率αで分割し、各分割噴射量Ｑｆ１，Ｑｆ２の燃料噴射をそれぞれが行うよう制御する燃料噴射制御手段Ａ１と、点火順序（図５（ｂ）参照）が１−３−４−２の各気筒の点火プラグ２１の点火時期Ｔｓｐを制御する点火時期制御手段Ａ２と、エンジン回転数Ｎｅを制御するエンジン回転数制御手段Ａ３としての機能を備える。
【００３３】
ここで燃料噴射制御手段Ａ１は、図３に示す運転域マップｍ１を予め設定する。この運転域マップｍ１では、エンジン回転数（機関回転数）Ｎｅと負荷（アクセルペダル開度）θａとに応じた機関運転域が所定の負荷θａ１・回転数Ｎｅ１以下の低出力側であって、アイドル運転域（ＩＤ域）を含む低負荷域ＥＬ、この低負荷域ＥＬより所定量大きい負荷θａ２・回転数域Ｎｅ２にある中出力側の中負荷域ＥＭと、この中負荷域ＥＭより大きい中出力側の高負荷域ＥＨとに分割している。
【００３４】
その上で、アイドル運転域（ＩＤ域）を含む低負荷域ＥＬを吸気路噴射弁１８のみで噴射するＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１と設定する。更に、ＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１を超えた高出力側の中、高負荷・回転数域ＥＭ，ＥＨを筒内噴射弁１７と吸気路噴射弁１８が共に噴射するＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２と設定する。ここでは、低負荷域ＥＬと中、高負荷・回転数域ＥＭ，ＥＨとを設定負荷ラインＬ１により区分けする。ここでは、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域を比較的大きく設定しており、中、高負荷・回転数域ＥＭ，ＥＨでの加速特性を優先する運転域を拡大している。
【００３５】
更に、ＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１とＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２の間、即ち設定負荷ラインＬ１と重なる位置には、所定幅で後述のテーリング処理域Ｅｔが設定される。
図３のような運転域マップｍ１を備えた燃料噴射制御手段Ａ１は、低負荷域ＥＬであるＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１の噴射制御を行う低負荷制御部（ＭＰＩオンリー噴射制御部とも記す）Ａ１−１と、中、高負荷回転数域ＥＭ，ＥＨであるＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２の噴射制御を行う中、高負荷制御部（ＤＩ＋ＭＰＩ噴射制御部とも記す）Ａ１−２と、冷態始動時にＩＤ域において、暖気促進のため、所定の暖機時燃料量の燃料噴射を吸気路噴射弁１８が行うよう制御する始動制御部Ａ１−３と、低負荷域ＥＬであるＭＰＩオンリー噴射域内で加速値（δθａｎ＝θａｎ−θａｎ−１）を大、中、小の加速判定値δθａＨ，δθａＭ，δθａＬにより区分けすると共に、現加速値δθａｎに応じて加速増量噴射制御を行う加速制御部Ａ１−４とを備える。
【００３６】
ここで、低負荷制御部Ａ１−１は、低負荷域ＥＬであるＭＰＩオンリー域Ｋ１において、エンジン回転数Ｎｅとアクセルペダル踏込量θａに応じた燃料噴射量Ｑｆを所定の定常燃料量演算マップ（不図示）より求める。更に、この燃料噴射量Ｑｆの燃料を各気筒の吸気路噴射弁（ＭＰＩ弁）１８のみで噴射するＭＰＩオンリー噴射制御（図５（ｂ）参照）を実行し、エンジン１の低負荷域における回転安定化を図る。
【００３７】
中、高負荷制御部（ＤＩ＋ＭＰＩ噴射制御部）Ａ１−２は、中、高負荷回転数域ＥＭ，ＥＨからなるＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２において、エンジン回転数Ｎｅとアクセルペダル踏込量θａに応じた燃料噴射量Ｑｆを所定の定常燃料量演算マップ（不図示）より求める。更に、その燃料噴射量Ｑｆの燃料を筒内噴射弁１７と吸気路噴射弁１８が共に噴射するＤＩ＋ＭＰＩ噴射制御（図６（ｂ）参照）により噴射する。この際、予め設定した分配比率α、例えば、筒内噴射弁１７の噴射量Ｑｆ１が吸気路噴射弁１８の噴射量Ｑｆ２に対し多くなるよう、例えば、６（α）：４（１−α）の比率となるように設定して、中、高負荷回転数域ＥＭ，ＥＨであるＤＩ＋ＭＰＩ噴射域でのエンジン１の回転安定化を図る。
【００３８】
更に、始動制御部Ａ１−３は、始動制御域（ＩＤ域：図２参照）において、クランキング完了前はクランキング時燃料噴射を行なう。ここでは所定の始動時燃料量Ｑｆｓを所定の冷態始動用燃料量演算マップ（不図示）で求める。更に、図５（ａ）に示すように、始動時燃料量Ｑｆｓの１／２の噴射量の燃料を１燃焼サイクルあたり２度（３６０度毎）の分割噴射時期Ｉ１、Ｉ２に分けて全筒に同時噴射を行う。なお、この際、点火時期制御手段Ａ２が１８０度毎の点火時期（Ｔｓｐ）に全筒同時点火を行い、クランキングが成され早期始動が成される。
【００３９】
更に、始動制御部Ａ１−３は、クランキング後の始動制御域（ＩＤ域）では、冷態始動時であれば冷態始動時のＩＤ時燃料噴射量Ｑｆｄ１を、暖気後であれば暖気後のＩＤ時燃料噴射量Ｑｆｄ２を読み取り、このＩＤ時燃料噴射量Ｑｆｄの燃料を各気筒の吸気路噴射弁１８のみで噴射するＭＰＩオンリー噴射制御（図５（ｂ）参照）を実行し、エンジン１のアイドル運転域における回転安定化を図る。
【００４０】
次に、加速制御部Ａ１−４は、エンジン１が低負荷域ＥＬであるＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１内で運転中に、アクセルペダル踏み込み量である負荷θａの前後制御周期での変化量としての加速度Ａｃｃ（＝θａ（ｎ）−θａ（ｎ−１））を算出し、この加速度Ａｃｃが所定値Ａｃｃ１（加速意思を判定できる値として予め設定する）以上の加速判定が成されると加速増量噴射に入り、設定負荷ラインＬ１と重なるテーリング処理域Ｅｔに入ると、テーリング処理と加速運転処理が加速の程度に応じて下記のように、行なわれる。
ここでのテーリング処理では、図３に示すように、運転域がＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１よりＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２に向かう際に、その変化時のアクセルペダル開度θａの変化より加速度Ａｃｃを求める。
【００４１】
ここでは予め、車両の走行時におけるアクセルペダル開度θａの変化の程度である加速度Ａｃｃのレベル（加速程度の段階）を図７に示すように、大、中、小のほぼ同等比率で区分して設定している。
ここで、判定された加速（符号ａ１，ａ２参照）の状態が所定値を上回る場合、即ち、加速程度が中程度、以上の段階にあると、加速の状態が所定値を上回る場合と見做す。その場合を、図３中に符号ａ２として示す。
【００４２】
このように、加速の状態が所定値を上回る場合は、テーリング処理のための待ち時間ｔｗの経過を待ってから、図８（ａ）での時点ｔａ２の経過の後に、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２での筒内噴射弁（第１の燃料噴射弁）１７と吸気路噴射弁（第２の燃料噴射弁）１８による噴射を行うよう制御する。なお、図８（ａ）には、加速判定時ｔａ１よりテーリングを実施し、ＤＩ弁（非作動）とＭＰＩ弁の噴射比率αを０：１０の状態より７：３に段階的に変更し、時点ｔａ２でＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２に入ることで、テーリングを終えて、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２での通常噴射比率６：４に戻る制御の流れを概略的に示した。
【００４３】
なお、図８（ａ）には１の燃焼サイクルＢＳを矩形枠で示し、１の燃焼サイクルＢＳにおけるエンジン１の運転状態θａ，Ｎｅに応じ算出された燃料噴射量Ｑｆの燃料を所定の噴射比率α、即ち、ＤＩ弁と、ＭＰＩ弁との各分割噴射量に分けた比率値（０〜１０）を上下に分けて記載した。
【００４４】
次に、加速度Ａｃｃのレベル（加速程度の段階）が大程度と判断され、図２中に符号ａ１として示す高レベルにあると判断すると、上述のテーリング処理ではなく、図８（ｂ）に示すように、加速制御処理に入る、という制御の流れを概略的に示した。
この場合、加速判定時点ｔａ１より、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２に入るまで、運転情報θａ，Ｎｅに応じた加速時の加速燃料量Ｑｆａを演算し、加速時噴射比率α（７：３）でＤＩ弁とＭＰＩ弁を燃料噴射作動させる。ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２に時点ｔａ３に達した場合、レベル（加速程度の段階）が大程度のままであれば、図８（ｂ）に２点差線で示すようにその加速状態を継続し、レベルが大の状態を離脱すると、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２での通常噴射比率６：４に戻って噴射作動する。
【００４５】
次に、本発明の実施の形態に係るエンジン１の燃料噴射装置の作動を、ＥＣＵ１４が行う図９に示す燃料噴射制御処理に沿って説明する。ここで、燃料噴射制御ルーチンに先立ち不図示のメインルーチンではメインキースイッチのオンと同時に各種の運転情報データを取り込み、所定の格納エリアにストアしている。
しかも、エンジン１が始動時におけるクランキングに入ったことを検出した所定のタイミングで燃料噴射制御ルーチンのステップｓ１に達する。
【００４６】
ステップｓ１では、燃料噴射制御でのエンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度θａ、スロットル開度θｓ、水温Ｔｗ、空燃比Ａ／Ｆ、酸素濃度Ｏ２等のエンジン運転情報や、各運転情報に応じた設定値のデータを取り込み、最新データとしてストアし、ステップｓ２に進む。
【００４７】
ここでエンジンがクランキング完了か否か判断し、前はステップｓ３に進む。クランキング処理中でステップｓ３に達すと、冷態始動時あるいは暖気後のＩＤ時の燃料噴射量Ｑｆｃを読み取り、図５（ａ）に示すように、始動時燃料量Ｑｆｃの噴射を１燃焼サイクルＢＳあたり２度（３６０度毎）の分割噴射時期Ｉ１、Ｉ２（＝１／２Ｑｆｃ）に分けて全筒に同時噴射し、点火プラグ２９が１８０度毎の全筒同時点火を行い、クランキングが成され、完了するとステップｓ１、ｓ２と戻り、ステップｓ４に進む。
ステップｓ４では中、高負荷域ＥＭ，ＥＨのＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２かを判断し、Ｙｅｓでステップｓ７に進み、Ｎｏでステップｓ５に進む。ステップｓ５では低負荷域ＥＬのＭＰＩオンリー域Ｋ１内か否かを判断し、Ｎｏでは中、高負荷域に入ったと見做し、ステップｓ７に進む。
【００４８】
ステップｓ７では燃料量演算マップ（不図示）より、現在のエンジン回転数Ｎｅとアクセルペダル踏込量θａに応じた燃料噴射量Ｑｆを求める。ステップｓ６より低負荷域ＥＬとしてステップｓ７に達した場合、図５（ｂ）に示すＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１での燃料噴射量を設定して噴射作動させる。すなわち、Ｑｆ（：１０（α））でＭＰＩ弁のみが噴射駆動を実行し、低負荷での走行中のエンジン１の回転安定化を図る。一方、中、高負荷域ＥＭ，ＥＨのＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２であるとしてここに達した場合は、図６（ｂ）に示すＤＩ＋ＭＰＩ噴射域での噴射量を設定し、すなわち、筒内噴射弁１７の噴射量Ｑｆが６（α）、吸気路噴射弁１８の噴射量Ｑｆが４（１−α）の比率となるように設定する。この設定状態で、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域での噴射を行なって走行中のエンジンの回転安定化を図り、メインルーチンにリターンする。
【００４９】
次に、ステップｓ５よりステップｓ６に達すると、その際、低負荷域ＥＬでの加速判定がなされる。前回と今回のアクセル開度差である現加速値Ａｃｃ（＝θａｎ−θａｎ−１）が所定の加速判定値Ａｃｃ１を上回るか否か判断し、上回ることがないと低負荷域ＥＬの状態でステップｓ７に、上回ると低負荷域ＥＬでの加速時としてステップｓ８に進む。
【００５０】
加速判定がなされてステップｓ８に達すると、ここでの加速が低負荷域ＥＬのＭＰＩオンリー域Ｋ１より中、高負荷域ＥＭ，ＥＨのＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２への中加速レベル（図７参照）か判断し、即ち、図２の符号ａ１、ａ２の加速か否か判断し、Ｙｅｓでステップｓ９へ、Ｎｏでステップｓ１０に進む。
ステップｓ９、ステップｓ１１では中加速レベルであり、テーリング処理を図８（ａ）に示すように行なう。即ち、ＤＩ弁１７とＭＰＩ弁１８の噴射率を、加速判定時点ｔａ１より経時的に、α＝（０／１０〜７／３）を段階的に変化させ、テーリング処理のための待ち時間ｔｗの経過を待ってから、ステップｓ１２に進み、ここで、テーリング中止し、メインルーチンにリターンする。
【００５１】
この時点では、運転域が中、高負荷域ＥＭ，ＥＨのＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２に達しているので、次の制御周期ではステップｓ４よりステップｓ７に達し、そこでは、図６（ｂ）に示すように、筒内噴射弁１７の噴射量Ｑｆが６（α）、吸気路噴射弁１８の噴射量Ｑｆが４（１−α）の比率となるように設定する。この設定状態で、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域での噴射を行なって走行中のエンジンの回転安定化を図り、メインルーチンにリターンする。
【００５２】
一方、ステップｓ８での加速度Ａｃｃのレベル（加速程度の段階）の判断が大程度と判断され、ステップｓ１０に達すると、ここでは、まず、減速時−Ａｃｃか否か判断し、減速時にはステップｓ１５に、加速時にはステップｓ１３に進む。
減速時にステップｓ１５、ｓ１６に達すると、テーリング処理中止とし、ＭＰＩ弁１８のみを、即ち、噴射比率αをＭＰＩ弁１８（α：１０）に変更し、ＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１での噴射作動に入り、これにより、減速時にＤＩ弁１７の噴口回りにデポジットが生じることによる噴射作動不良の発生を防止でき、メインルーチンにリターンする。
【００５３】
ステップｓ１０からステップｓ１３、ｓ１４に達するとする。
ここでは、図８（ｂ）に示すように、高負荷での加速制御処理に入る。この運転域では、加速判定時点ｔａ１より、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２に入るまで、運転情報θａ，Ｎｅに応じた加速時の加速燃料量Ｑｆａを演算し、加速時噴射比率α（７：３）でＤＩ弁とＭＰＩ弁を燃料噴射作動させる処理を繰り返す。
【００５４】
ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２に時点ｔａ３に達した場合、レベル（加速程度の段階）が大程度のままであれば、ステップｓ８に戻り、図８（ｂ）に２点差線で示すようにその加速状態を継続し、レベルが大の状態を離脱すると、Ｎｏ側に進み、メインルーチンにリターンする。この際、現運転域が高負荷域ＥＭ，ＥＨのＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２に達しているので、次の制御周期ではステップｓ４よりステップｓ７に達し、そこで、図６（ｂ）に示すように、筒内噴射弁１７の噴射量Ｑｆが６（α）、吸気路噴射弁１８の噴射量Ｑｆが４（１−α）の比率に設定され、この設定状態で、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域での噴射を行なって走行中のエンジンの回転安定化を図り、メインルーチンにリターンする。
【００５５】
このように、第１実施形態では、タイマーゾーンに入ると、所定待ち時間ｔｗの経過後にＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２でのＤＩ弁１７とＭＰＩ弁１８による噴射を行うので、ＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１とＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２との間で加速の程度が頻繁に変動したとしても、所定待ち時間の経過を待つことで第１の燃料噴射弁の駆動切換え頻度を抑えることが出来、ＤＩ弁１７の噴口回りにデポジットが生じることによる噴射作動不良の発生を防止できる。
更に、加速状態が中程度であって緩やかな加速運転域でステップｓ９、ｓ１１に達すると、テーリング処理（タイマーゾーンＥｔ）に入り、所定待ち時間ｔｗの経過後にＤＩ弁１７とＭＰＩ弁１８を噴射駆動するので、緩やかな加速運転域では安定したテーリングを行え、ＤＩ弁１７の駆動切換え頻度を抑えることが出来、ＤＩ弁１７の噴口回りにデポジットが堆積することを防止でき、噴射作動不良の発生を確実に防止できる。
【００５６】
更に、エンジン１の加速の状態Ａｃｃが所定値Ａｃｃ１を上回る場合に、所定の加速時噴射比率αでＤＩ弁１７とＭＰＩ弁１８を噴射駆動するので（ステップｓ９、ｓ１３参照）、加速応答性が改善される。
更に、エンジン１の減速時にはステップｓ１５、ｓ１６に示すように、ＭＰＩ弁１８のみを噴射駆動し、減速時にＤＩ弁１７にデポジットが付着することを抑制することができる。
更に、ＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１での加速時には、燃焼室６に燃料を噴射するＤＩ弁１７の分割噴射量が多くなるので（図８（ａ）参照）、加速応答性が改善され、しかも、オーバーラップ時の排気路への未燃燃料の放出を抑制でき無駄な燃料噴射を抑制できる。
【００５７】
上述のように、第１実施形態では、低負荷・低回転数域のような比較的狭い燃料噴射域をオンリー噴射域としたが、場合により、図４に示すマップｍ２のように、低、中負荷・低、中回転数域をオンリー噴射域とし比較的広く設定し、高負荷・高回転数域のみＤＩ＋ＭＰＩ噴射域として設定しても良い。この場合も実施形態１と同様の作用効果が得られ、特に、図４に示すマップｍ２のように、ＭＰＩオンリー噴射域（低、中負荷運転域）が比較的広く、その運転中の加速時において、燃料噴射モードが切り換わる閾線Ｌ１での切換えを抑制することとなり、運転域の過度の変更による違和感を低減できる。
更に、第１実施形態でのステップｓ１３、ｓ１４における加速制御処理の際、これの変形制御処理として、特に、加速の程度が図７に示すように、増減頻繁に変動する場合を想定して制御を追加しても良い。
【００５８】
即ち、この変形例では、図７に示すように、ＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１での加速時において、運転域が中レベルに時点ｔａ４に達した際に、不図示のタイマーをセットし、中レベルに入ってから小レベルに増減頻繁に戻る場合は、その区間の時間をカウントし、戻り時間δｔが設定値δｔ１より小さい場合は、運転域がＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１と見做して、ＤＩ弁の作動を抑制するように制御しても良い。この場合、ＤＩ弁の微小燃料の噴射を抑えるので、ＤＩ弁にデポジットが付着することを抑制することができる。
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５９】
１ エンジン（燃料噴射装置）
６ 燃焼室
１１ エアフローメータ
１７ ＤＩ弁（筒内噴射弁：第１の燃料噴射弁）
１８ ＭＰＩ弁（吸気路噴射弁：第２の燃料噴射弁）
２８ スロットル開度センサ
３１ 点火装置
３７ 高圧駆動回路（インジェクタドライバ）
３８ 低圧駆動回路（インジェクタドライバ）
４１ アクセル開度センサ（運転情報検出手段）
ｔｗ 待ち時間
α 所定比率
θａ 負荷
Ａ１ 燃料噴射量演算手段
Ａ１−４ 加速状態検出手段
Ａｃｃ 加速情報
Ｅｔ タイマーゾーン
ＥＣＵ 制御手段
Ｋ１ ＭＰＩオンリー噴射域
Ｋ２ ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域
Ｎｅ 機関回転数
Ｑｆ 燃料噴射量
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼室と吸気路とに燃料噴射弁をそれぞれ設けた内燃機関の燃料噴射装置、特に、内燃機関の負荷・回転数域の変化に応じて各燃料噴射弁の駆動状態をそれぞれ切換える内燃機関の燃料噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に採用される燃料噴射装置として、燃焼室内へ燃料を噴射する筒内噴射弁と、吸気通路に燃料を噴射する吸気路噴射弁（ポート噴射弁）と、を適宜噴射駆動させて内燃機関を駆動するようにした筒内及び吸気路へ噴射を行なう燃料噴射装置が知られている。 この筒内噴射弁（ＤＩ弁とも記す）と吸気路噴射弁（ＭＰＩ弁とも記す）の２系統の燃料系をもつ内燃機関の燃料噴射装置では、内燃機関の燃料噴射装置の全負荷・全回転数領域（以後全運転領域と記す）において、筒内噴射弁と吸気路噴射弁を共に噴射駆動させる方式を採るものがある。更に、全運転領域が、ＭＰＩ弁だけが噴射するＭＰＩオンリー噴射域（噴射モード）と，同時に筒内噴射弁と吸気路噴射弁の両弁を駆動して燃料を噴射するＤＩ＋ＭＰＩ噴射域（噴射モード）とに区分されているものがある。
【０００３】
このような各燃料噴射領域において、筒内噴射弁（直噴弁：ＤＩ弁）とポート噴射弁（吸気路噴射弁：ＭＰＩ）の燃料噴射比率は回転と負荷に応じて設定している。例えば、低回転低負荷域では、ＤＩ噴射比率よりＭＰＩ噴射比率を大きく設定して少量燃料噴射の安定化を図り、高回転、高負荷域では、ＤＩ噴射比率をＭＰＩ噴射比率より大きく設定して高負荷運転の容易化、排ガス特性の確保を図っている。
この際、筒内噴射弁と吸気路噴射弁（ＤＩ弁とＭＰＩ弁）の両噴射モードの変更時には、その変更の判定条件として、ＤＩインジェクタの先端温度やデポジット生成の要件などを考慮して決定している。
【０００４】
しかし運転状態、即ち、機関運転域の変更に伴う噴射モードの変更により、噴射比率の変更が頻繁になると、噴射比率の変更過渡時における噴射作動が前後で重なり、Ａ／Ｆフィードバックが不安定になる懸念がある。
そこで、このような、機関運転域の変更に伴う過渡時の噴射比率の変更の際には、テーリング処理（タイマーゾーン設定）をして、噴射モードの変更を抑制したうえでＡ／Ｆフィードバック制御を行なっている。
【０００５】
なお、特許文献１（特開平４−２３７８５４号公報）には、低負荷時には圧縮行程で筒内噴射弁が燃料噴射し、高負荷時にはポート噴射弁が燃料を吸気ポートに噴射し、更に、ポート噴射弁での吸気管内噴射が開始される高負荷域よりも所定の低負荷側で、筒内噴射弁によりそれまでの圧縮行程のみの噴射に加えて、吸気行程でも所定量の燃料噴射が追加されるようにして、機関運転域の変更に伴う失火が生じることを防止するという燃料噴射装置が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−２３７８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、単に、機関運転域の変更（噴射モードの変更）の場合に、一律にテーリング処理（タイマーゾーン設定）を行うと、運転操作性に違和感が生じ、特に、加速応答性に問題が生じやすい。なお、特許文献１の場合、機関運転域の変更に伴う失火を防止するが、テーリング処理に言及していない。
更に、筒内噴射弁と吸気路噴射弁（ＤＩ弁とＭＰＩ弁）からなる２系統の燃料系をもつ燃料噴射装置が用いる回転と負荷とで設定される運転領域において、予め設定されたＤＩ弁とＭＰＩ弁の燃料噴射比率を運転領域が切り換わる毎に、テーリング処理をして変更するとした場合において、空気量が急変する加速運転の際には、テーリング中のＡ／Ｆの不整合が発生し易いし、ノッキングが発生する傾向にあり、改善が望まれている。
【０００８】
本発明は以上のような課題に基づきなされたもので、目的とするところは、第１の機関運転域よりの加速の状態が所定値を上回る場合に加速の程度が頻繁に変動したとしても、第１の燃料噴射弁の駆動切換え頻度を抑え、噴射作動不良の発生を防止できる内燃機関の燃料噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願請求項１の発明は、内燃機関の燃焼室に燃料を噴射する第１の燃料噴射弁と、内燃機関の吸気通路に燃料を噴射する第２の燃料噴射弁と、内燃機関の機関回転数と負荷とに応じた燃料噴射量を算出する燃料噴射量演算手段と、機関の加速情報を出力する加速状態検出手段と、前記機関運転域が前記機関回転数と負荷とに応じた第１の機関運転域にあると前記燃料噴射量の燃料全てを前記第２の燃料噴射弁で噴射し、第１の機関運転域より高回転高負荷側の第２の機関運転域にあると前記燃料噴射量を所定比率で分割して前記第１の燃料噴射弁と前記第２の燃料噴射弁の各分割燃料量を求め、該各分割燃料量の燃料を第１、第２の燃料噴射弁で噴射するよう制御する制御手段と、を具備し、前記制御手段は、第１の機関運転域より第２の機関運転域に向かう加速の状態が所定値を上回る場合であって該第２の運転域との間に設けたタイマーゾーンに入ると、所定待ち時間の経過を待ってから、第２の機関運転域での第１、第２の燃料噴射弁による噴射を行うよう制御する、ことを特徴とする。
【００１０】
本願請求項２の発明は、請求項１記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前記制御手段は、機関運転時における加速程度の段階を大、中、小区分した場合において、前記内燃機関の加速状態が中程度の段階にあると、前記加速の状態が所定値を上回る場合と見做す、ことを特徴とする。
【００１１】
本願請求項３の発明は、請求項１又は２記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前記制御手段は前記内燃機関の加速状態が所定値を上回ると、所定の加速時噴射比率で第１、第２の燃料噴射弁を噴射駆動する、ことを特徴とする。
【００１２】
本願請求項４の発明は、請求項１記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前記第２の機関運転域より第１の機関運転域に向かう減速時には、第２の燃料噴射弁のみを噴射駆動する、ことを特徴とする。
【００１３】
本願請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前記加速情報は前記内燃機関の吸入空気量、アクセル開度、スロットル開度の少なくとも一つ以上により設定される、ことを特徴とする。
【００１４】
本願請求項６の発明は、請求項１、２又は３記載の内燃機関の燃料噴射装置において、
前記燃料噴射量の燃料を分割する前記所定比率は、前記第１の燃料噴射弁の分割噴射量が前記第２の燃料噴射弁の分割噴射量より多くなるように設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明は、第１の機関運転域よりの加速状態が所定値を上回る場合に、タイマーゾーンに入ると、所定待ち時間の経過後に第２の機関運転域での第１、第２の燃料噴射弁による噴射処理を行うので、第１の機関運転域と第２の機関運転域との間で加速の程度が頻繁に変動したとしても、所定待ち時間の経過を待つことで第１の燃料噴射弁の駆動切換え頻度を抑えることが出来、第１の燃料噴射弁の噴口回りにデポジットが生じることによる噴射作動不良の発生を防止できる。
【００１６】
請求項２の発明は、加速状態が中程度であって緩やかな加速運転域において、タイマーゾーンに入ると、所定待ち時間の経過後に第１、第２の燃料噴射弁を噴射駆動するので、緩やかな加速運転域で安定したテーリングを行え、第１の燃料噴射弁の駆動切換え頻度を抑えることが出来、第１の燃料噴射弁噴口回りにデポジットが堆積することを防止でき、噴射作動不良の発生を確実に防止できる。
【００１７】
請求項３の発明は、内燃機関の加速の状態が所定値を上回る場合に、所定の加速時噴射比率で第１、第２の燃料噴射弁を噴射駆動するので、加速応答性が改善される。
【００１８】
請求項４の発明は、内燃機関の減速時には第２の燃料噴射弁のみを噴射駆動し、減速時に第１の燃料噴射弁にデポジットが付着することを抑制することができる。
【００１９】
請求項５の発明は、加速情報が所定置を上回る運転域を、吸入空気量、アクセル開度、スロットル開度の少なくとも一つ以上が所定値を上回る場合に容易に判定することができる。
【００２０】
請求項６の発明は、燃焼室に燃料を噴射する第１の燃料噴射弁の分割噴射量が多くなるので、加速応答性が改善され、しかも、オーバーラップ時の排気路への未燃燃料の放出を抑制でき無駄な燃料噴射を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態としての内燃機関の燃料噴射装置の全体構成図である。
【図２】図１の内燃機関の燃料噴射装置の制御機能部のブロック図である。
【図３】図１の内燃機関の燃料噴射装置で用いる運転域設定マップｍ１の特性説明図である。
【図４】図１の内燃機関の燃料噴射装置で用いる運転域設定マップｍ２の特性説明図である。
【図５】図１の内燃機関の燃料噴射装置で用いる４気筒の噴射時期及び点火時期の説明図で、（ａ）はクランキング時のモードを、（ｂ）は暖気ｏｒ低負荷域のモードを示す。
【図６】図１の内燃機関の燃料噴射装置で用いる４気筒の噴射時期及び点火時期の説明図で、（ａ）は低負荷で加速後２燃焼サイクル内のモードを、（ｂ）は中、高負荷域のモードを示す。
【図７】図１の内燃機関の燃料噴射装置の加速時の運転域の経時的な変動説明図である。
【図８】図１の内燃機関の燃料噴射装置の駆動時の燃料分割比率の経時的な変化説明図で、（ａ）はテーリング時を、（ｂ）は加速時を示す。
【図９】図１の内燃機関の燃料噴射装置が行う制御処理ルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の第１の実施の形態である内燃機関の燃料噴射装置について説明する。
図１は、本発明の内燃機関の燃料噴射装置を適用した内燃機関（以後エンジンと記す）１の全体構成図である。このエンジン１はエンジン本体２の上部のシリンダヘッド３の左右側壁面に吸気マニホールド４及び排気マニホールド５が一体結合され、吸気マニホールド４には吸気路Ｒｉが、排気マニホールド５には排気路Ｒｅが接続される。
図１に示すように、エンジン１は４気筒であり、各気筒は主要部をなす燃焼室６を備え、各燃焼室６の吸気路Ｒｉ側はそれぞれ対応する吸気マニホールド４を介して共通のサージタンク７に接続されている。
【００２３】
サージタンク７は、吸気ダクト８を介してエアクリーナ９に接続され、エアクリーナ９には、吸入吸気量Ｑａ情報を得るエアフローメータ１１が取り付けられる。吸気ダクト８には電動モータ１２１によって駆動されるスロットルバルブ１２が配置されている。このスロットルバルブ１２は、アクセルペダル１３とは独立してエンジン制御装置（以後単にＥＣＵと記す）１４の出力信号に基づいてその開度が制御される。さらに、スロットルバルブ１２にはスロットル開度センサ２８が配備され、同センサのスロットル開度θｓ情報がＥＣＵ１４に出力される。なお、図１において、エンジン本体２には同本体内の水温Ｔｗ情報を検出する水温センサ４３が配備され、その検出信号はＥＣＵ１４に出力されている。
【００２４】
ＥＣＵ１４は、デジタルコンピュータから構成され、双方向性バス１４１を介して相互に接続されたＲＯＭ１４２、ＲＡＭ１４３、ＣＰＵ１４４、入力ポート１４５および出力ポート１４６を備え、後述する制御機能を備える。
なお、アクセルペダル１３の踏込み量に比例した出力を発生するアクセル開度センサ４１、エンジン回転数Ｎｅを表わす出力パルスを発生する回転数センサ４２の各検出信号は入力ポート１４５に入力される。ここで、ＥＣＵ１４のＲＯＭ１４２には、上述のアクセル開度センサ４１および回転数センサ４２により得られる機関負荷率および機関回転数に基づき、運転状態に対応させて設定されている燃料噴射量の値Ｑｆや機関冷却水温Ｔｗに応じた補正値などが予めマップ化されて記憶されている。
【００２５】
図１に示すように、エンジン本体２の上部のシリンダヘッド３には機関駆動に連動する動弁系（一部のみ図示する）３１の吸気カムシャフト３２及び排気カムシャフト３３が配備される。両シャフト３２、３３が駆動されることで不図示の吸排バルブが開閉駆動され、これにより燃焼室６に対して吸気路Ｒｉ側の吸気ポートｉｐ及び排気路Ｒｅ側の排気ポートｅｐをそれぞれ開閉作動させ、吸気及び排気作動を行う。
エンジン１の各燃焼室６から延びる排気路Ｒｅ側は排気マニホールド５にそれぞれ連結され、この排気マニホールド５の合流部５０１の下流は排気管１６を介して三元触媒１５、マフラー１６１が順次接続されている。
図１に示すように、各気筒の燃焼室６には、燃焼室６に燃料を噴射する第１の燃料噴射弁である筒内噴射弁（ＤＩ噴射弁）１７が設けられ、吸気マニホールド４に連通する吸気ポートｉｐ（吸気路Ｒｉ側）に燃料を噴射する第２の燃料噴射弁である吸気路噴射弁（ＭＰＩ噴射弁）１８が設けられ、全気筒が同様に構成される。
【００２６】
各噴射弁１７、１８はＥＣＵ１４の燃料制御信号を高圧、低圧駆動回路（インジェクタドライバ）３７、３８を介して受けて、燃料供給源から供給された燃料をその噴射量を制御して燃焼室６、吸気ポートｉｐにそれぞれ噴射する。なお、このような燃料供給系が筒内及び吸気路へ噴射を行なう燃料噴射装置の要部を構成する。
ここで、燃焼室６に燃料を噴射する第１の燃料噴射弁である筒内噴射弁１７は、共通の第１燃料分配管（コモンレール）１９に接続されており、この第１燃料分配管１９は、機関駆動式の高圧燃料ポンプ２１に接続されている。
燃料供給源側の高圧燃料ポンプ２１の吐出側は燃圧調整手段である電磁スピル弁２２を介して吸入側に戻されており、この電磁スピル弁２２の開度が小さいときほど、高圧燃料ポンプ２１から第１燃料分配管１９に供給される燃料量が増大され、全開にされると燃料供給が停止され、同弁はＥＣＵ１４からの燃圧信号を受けて所定燃圧の燃料を筒内噴射弁１７に供給する。
【００２７】
一方、吸気ポートｉｐに燃料を噴射する第２の燃料噴射弁である吸気路噴射弁１８は、共通する低圧側の第２燃料分配管（コモンレール）２３に接続されており、第２燃料分配管２３および高圧燃料ポンプ２１は共通の燃料圧レギュレータ２４を介して、低圧燃料ポンプ２５に接続されている。さらに、燃料供給源側である低圧燃料ポンプ２５は燃料フィルタ２６を介して燃料タンク２７に接続されている。燃料圧レギュレータ２４は低圧燃料ポンプ２５から吐出された燃料の燃料圧が予め定められた設定燃料圧よりも高くなると、燃料の一部を燃料タンク２７に戻すように構成されており、したがって吸気路噴射弁１８に供給されている燃料圧および高圧燃料ポンプ２１に供給されている燃料圧が設定燃料圧よりも高くなるのを阻止している。
【００２８】
図１に示すように、第１燃料分配管（コモンレール）１９には管内の燃料圧に比例した出力電圧を発生する燃料圧センサ４３が取り付けられ、この燃料圧センサ４３の出力電圧は、入力ポート１４５に入力される。
図１に示すように、エンジン本体２内に配備される４つの燃焼室６には筒内噴射弁１７のほかに点火プラグ２９が取り付けられる。
点火プラグ２９には高電圧を出力する点火ユニット３１が接続されている。この点火ユニット３１は不図示のタイミング制御回路と高圧電源回路と点火コイルとで構成され、ＥＣＵ１４の点火信号Ｔｓｐに応じて点火コイルに高電圧を発生し、所定点火時期に点火処理を行う。
【００２９】
図１に示す排気路Ｒｅの上流側に位置する排気マニホールド５には、排気ガス中の酸素濃度に比例した出力電圧を発生する空燃比センサ（以下、Ａ／Ｆセンサとも記す）４４が取付けられ、このＡ／Ｆセンサ４４の検出信号は入力ポート１４５に入力される。なお、Ａ／Ｆセンサ４４は空燃比に比例した出力電圧を発生するリニア空燃比センサであるが、これに代えて、空燃比が理論空燃比に対してリッチであるかリーンであるかを三元触媒１５の下流側でオン−オフ情報として検出するＯ２センサ４５を代用してもよい。
【００３０】
図１に示すように、三元触媒１５は理論空燃比（ストイキオ）近傍において排気中のＣＯ、ＨＣの酸化とＮＯｘの還元を行なって排気を浄化することができる。この三元触媒１５の不図示の担持体に担持された触媒（プラチナ、ロジウム、パラジウム等）は、ある程度の温度（高温）にならないと、活性化せず、浄化機能が作用しない。そこで、エンジン１の燃料噴射装置では、エンジン１の冷態始動時には、三元触媒１５の早期活性化を図るように、後述の暖気増量運転を実施している。
【００３１】
なお、三元触媒１５が活性化したか否かは、三元触媒１５の排気下流側で、排気中の酸素濃度を検知して、判断することができる。これは、三元触媒１５の下流側に設けられる酸素センサ４５を用い、これが三元触媒１５の活性化を示す領域の出力を発した際に、出口側排気温度の上昇（酸化反応）が生じたことによるものとして判断している。また、エンジン冷却水の水温もしくはエンジンオイルの油温等を検知して三元触媒の温度を推定し、その結果に基づいて三元触媒１５の活性化を判断することができる。
【００３２】
次に、ＥＣＵ１４の制御機能を説明する。図２に示すように、ＥＣＵ１４は、運転情報に応じて設定された噴射燃料量Ｑｆの燃料を筒内噴射弁（第１の燃料噴射弁）１７と吸気路噴射弁（第２の燃料噴射弁）１８とが所定比率αで分割し、各分割噴射量Ｑｆ１，Ｑｆ２の燃料噴射をそれぞれが行うよう制御する燃料噴射制御手段Ａ１と、点火順序（図５（ｂ）参照）が１−３−４−２の各気筒の点火プラグ２１の点火時期Ｔｓｐを制御する点火時期制御手段Ａ２と、エンジン回転数Ｎｅを制御するエンジン回転数制御手段Ａ３としての機能を備える。
【００３３】
ここで燃料噴射制御手段Ａ１は、図３に示す運転域マップｍ１を予め設定する。この運転域マップｍ１では、エンジン回転数（機関回転数）Ｎｅと負荷（アクセルペダル開度）θａとに応じた機関運転域が所定の負荷θａ１・回転数Ｎｅ１以下の低出力側であって、アイドル運転域（ＩＤ域）を含む低負荷域ＥＬ、この低負荷域ＥＬより所定量大きい負荷θａ２・回転数域Ｎｅ２にある中出力側の中負荷域ＥＭと、この中負荷域ＥＭより大きい中出力側の高負荷域ＥＨとに分割している。
【００３４】
その上で、アイドル運転域（ＩＤ域）を含む低負荷域ＥＬを吸気路噴射弁１８のみで噴射するＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１と設定する。更に、ＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１を超えた高出力側の中、高負荷・回転数域ＥＭ，ＥＨを筒内噴射弁１７と吸気路噴射弁１８が共に噴射するＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２と設定する。ここでは、低負荷域ＥＬと中、高負荷・回転数域ＥＭ，ＥＨとを設定負荷ラインＬ１により区分けする。ここでは、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域を比較的大きく設定しており、中、高負荷・回転数域ＥＭ，ＥＨでの加速特性を優先する運転域を拡大している。
【００３５】
更に、ＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１とＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２の間、即ち設定負荷ラインＬ１と重なる位置には、所定幅で後述のテーリング処理域Ｅｔが設定される。
図３のような運転域マップｍ１を備えた燃料噴射制御手段Ａ１は、低負荷域ＥＬであるＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１の噴射制御を行う低負荷制御部（ＭＰＩオンリー噴射制御部とも記す）Ａ１−１と、中、高負荷回転数域ＥＭ，ＥＨであるＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２の噴射制御を行う中、高負荷制御部（ＤＩ＋ＭＰＩ噴射制御部とも記す）Ａ１−２と、冷態始動時にＩＤ域において、暖気促進のため、所定の暖機時燃料量の燃料噴射を吸気路噴射弁１８が行うよう制御する始動制御部Ａ１−３と、低負荷域ＥＬであるＭＰＩオンリー噴射域内で加速値（δθａｎ＝θａｎ−θａｎ−１）を大、中、小の加速判定値δθａＨ，δθａＭ，δθａＬにより区分けすると共に、現加速値δθａｎに応じて加速増量噴射制御を行う加速制御部Ａ１−４とを備える。
【００３６】
ここで、低負荷制御部Ａ１−１は、低負荷域ＥＬであるＭＰＩオンリー域Ｋ１において、エンジン回転数Ｎｅとアクセルペダル踏込量θａに応じた燃料噴射量Ｑｆを所定の定常燃料量演算マップ（不図示）より求める。更に、この燃料噴射量Ｑｆの燃料を各気筒の吸気路噴射弁（ＭＰＩ弁）１８のみで噴射するＭＰＩオンリー噴射制御（図５（ｂ）参照）を実行し、エンジン１の低負荷域における回転安定化を図る。
【００３７】
中、高負荷制御部（ＤＩ＋ＭＰＩ噴射制御部）Ａ１−２は、中、高負荷回転数域ＥＭ，ＥＨからなるＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２において、エンジン回転数Ｎｅとアクセルペダル踏込量θａに応じた燃料噴射量Ｑｆを所定の定常燃料量演算マップ（不図示）より求める。更に、その燃料噴射量Ｑｆの燃料を筒内噴射弁１７と吸気路噴射弁１８が共に噴射するＤＩ＋ＭＰＩ噴射制御（図６（ｂ）参照）により噴射する。この際、予め設定した分配比率α、例えば、筒内噴射弁１７の噴射量Ｑｆ１が吸気路噴射弁１８の噴射量Ｑｆ２に対し多くなるよう、例えば、６（α）：４（１−α）の比率となるように設定して、中、高負荷回転数域ＥＭ，ＥＨであるＤＩ＋ＭＰＩ噴射域でのエンジン１の回転安定化を図る。
【００３８】
更に、始動制御部Ａ１−３は、始動制御域（ＩＤ域：図２参照）において、クランキング完了前はクランキング時燃料噴射を行なう。ここでは所定の始動時燃料量Ｑｆｓを所定の冷態始動用燃料量演算マップ（不図示）で求める。更に、図５（ａ）に示すように、始動時燃料量Ｑｆｓの１／２の噴射量の燃料を１燃焼サイクルあたり２度（３６０度毎）の分割噴射時期Ｉ１、Ｉ２に分けて全筒に同時噴射を行う。なお、この際、点火時期制御手段Ａ２が１８０度毎の点火時期（Ｔｓｐ）に全筒同時点火を行い、クランキングが成され早期始動が成される。
【００３９】
更に、始動制御部Ａ１−３は、クランキング後の始動制御域（ＩＤ域）では、冷態始動時であれば冷態始動時のＩＤ時燃料噴射量Ｑｆｄ１を、暖気後であれば暖気後のＩＤ時燃料噴射量Ｑｆｄ２を読み取り、このＩＤ時燃料噴射量Ｑｆｄの燃料を各気筒の吸気路噴射弁１８のみで噴射するＭＰＩオンリー噴射制御（図５（ｂ）参照）を実行し、エンジン１のアイドル運転域における回転安定化を図る。
【００４０】
次に、加速制御部Ａ１−４は、エンジン１が低負荷域ＥＬであるＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１内で運転中に、アクセルペダル踏み込み量である負荷θａの前後制御周期での変化量としての加速度Ａｃｃ（＝θａ（ｎ）−θａ（ｎ−１））を算出し、この加速度Ａｃｃが所定値Ａｃｃ１（加速意思を判定できる値として予め設定する）以上の加速判定が成されると加速増量噴射に入り、設定負荷ラインＬ１と重なるテーリング処理域Ｅｔに入ると、テーリング処理と加速運転処理が加速の程度に応じて下記のように、行なわれる。
ここでのテーリング処理では、図３に示すように、運転域がＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１よりＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２に向かう際に、その変化時のアクセルペダル開度θａの変化より加速度Ａｃｃを求める。
【００４１】
ここでは予め、車両の走行時におけるアクセルペダル開度θａの変化の程度である加速度Ａｃｃのレベル（加速程度の段階）を図７に示すように、大、中、小のほぼ同等比率で区分して設定している。
ここで、判定された加速（符号ａ１，ａ２参照）の状態が所定値を上回る場合、即ち、加速程度が中程度、以上の段階にあると、加速の状態が所定値を上回る場合と見做す。その場合を、図３中に符号ａ２として示す。
【００４２】
このように、加速の状態が所定値を上回る場合は、テーリング処理のための待ち時間ｔｗの経過を待ってから、図８（ａ）での時点ｔａ２の経過の後に、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２での筒内噴射弁（第１の燃料噴射弁）１７と吸気路噴射弁（第２の燃料噴射弁）１８による噴射を行うよう制御する。なお、図８（ａ）には、加速判定時ｔａ１よりテーリングを実施し、ＤＩ弁（非作動）とＭＰＩ弁の噴射比率αを０：１０の状態より７：３に段階的に変更し、時点ｔａ２でＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２に入ることで、テーリングを終えて、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２での通常噴射比率６：４に戻る制御の流れを概略的に示した。
【００４３】
なお、図８（ａ）には１の燃焼サイクルＢＳを矩形枠で示し、１の燃焼サイクルＢＳにおけるエンジン１の運転状態θａ，Ｎｅに応じ算出された燃料噴射量Ｑｆの燃料を所定の噴射比率α、即ち、ＤＩ弁と、ＭＰＩ弁との各分割噴射量に分けた比率値（０〜１０）を上下に分けて記載した。
【００４４】
次に、加速度Ａｃｃのレベル（加速程度の段階）が大程度と判断され、図２中に符号ａ１として示す高レベルにあると判断すると、上述のテーリング処理ではなく、図８（ｂ）に示すように、加速制御処理に入る、という制御の流れを概略的に示した。
この場合、加速判定時点ｔａ１より、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２に入るまで、運転情報θａ，Ｎｅに応じた加速時の加速燃料量Ｑｆａを演算し、加速時噴射比率α（７：３）でＤＩ弁とＭＰＩ弁を燃料噴射作動させる。ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２に時点ｔａ３に達した場合、レベル（加速程度の段階）が大程度のままであれば、図８（ｂ）に２点差線で示すようにその加速状態を継続し、レベルが大の状態を離脱すると、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２での通常噴射比率６：４に戻って噴射作動する。
【００４５】
次に、本発明の実施の形態に係るエンジン１の燃料噴射装置の作動を、ＥＣＵ１４が行う図９に示す燃料噴射制御処理に沿って説明する。ここで、燃料噴射制御ルーチンに先立ち不図示のメインルーチンではメインキースイッチのオンと同時に各種の運転情報データを取り込み、所定の格納エリアにストアしている。
しかも、エンジン１が始動時におけるクランキングに入ったことを検出した所定のタイミングで燃料噴射制御ルーチンのステップｓ１に達する。
【００４６】
ステップｓ１では、燃料噴射制御でのエンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度θａ、スロットル開度θｓ、水温Ｔｗ、空燃比Ａ／Ｆ、酸素濃度Ｏ２等のエンジン運転情報や、各運転情報に応じた設定値のデータを取り込み、最新データとしてストアし、ステップｓ２に進む。
【００４７】
ここでエンジンがクランキング完了か否か判断し、前はステップｓ３に進む。クランキング処理中でステップｓ３に達すと、冷態始動時あるいは暖気後のＩＤ時の燃料噴射量Ｑｆｃを読み取り、図５（ａ）に示すように、始動時燃料量Ｑｆｃの噴射を１燃焼サイクルＢＳあたり２度（３６０度毎）の分割噴射時期Ｉ１、Ｉ２（＝１／２Ｑｆｃ）に分けて全筒に同時噴射し、点火プラグ２９が１８０度毎の全筒同時点火を行い、クランキングが成され、完了するとステップｓ１、ｓ２と戻り、ステップｓ４に進む。
ステップｓ４では中、高負荷域ＥＭ，ＥＨのＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２かを判断し、Ｙｅｓでステップｓ７に進み、Ｎｏでステップｓ５に進む。ステップｓ５では低負荷域ＥＬのＭＰＩオンリー域Ｋ１内か否かを判断し、Ｎｏでは中、高負荷域に入ったと見做し、ステップｓ７に進む。
【００４８】
ステップｓ７では燃料量演算マップ（不図示）より、現在のエンジン回転数Ｎｅとアクセルペダル踏込量θａに応じた燃料噴射量Ｑｆを求める。ステップｓ６より低負荷域ＥＬとしてステップｓ７に達した場合、図５（ｂ）に示すＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１での燃料噴射量を設定して噴射作動させる。すなわち、Ｑｆ（：１０（α））でＭＰＩ弁のみが噴射駆動を実行し、低負荷での走行中のエンジン１の回転安定化を図る。一方、中、高負荷域ＥＭ，ＥＨのＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２であるとしてここに達した場合は、図６（ｂ）に示すＤＩ＋ＭＰＩ噴射域での噴射量を設定し、すなわち、筒内噴射弁１７の噴射量Ｑｆが６（α）、吸気路噴射弁１８の噴射量Ｑｆが４（１−α）の比率となるように設定する。この設定状態で、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域での噴射を行なって走行中のエンジンの回転安定化を図り、メインルーチンにリターンする。
【００４９】
次に、ステップｓ５よりステップｓ６に達すると、その際、低負荷域ＥＬでの加速判定がなされる。前回と今回のアクセル開度差である現加速値Ａｃｃ（＝θａｎ−θａｎ−１）が所定の加速判定値Ａｃｃ１を上回るか否か判断し、上回ることがないと低負荷域ＥＬの状態でステップｓ７に、上回ると低負荷域ＥＬでの加速時としてステップｓ８に進む。
【００５０】
加速判定がなされてステップｓ８に達すると、ここでの加速が低負荷域ＥＬのＭＰＩオンリー域Ｋ１より中、高負荷域ＥＭ，ＥＨのＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２への中加速レベル（図７参照）か判断し、即ち、図２の符号ａ１、ａ２の加速か否か判断し、Ｙｅｓでステップｓ９へ、Ｎｏでステップｓ１０に進む。
ステップｓ９、ステップｓ１１では中加速レベルであり、テーリング処理を図８（ａ）に示すように行なう。即ち、ＤＩ弁１７とＭＰＩ弁１８の噴射率を、加速判定時点ｔａ１より経時的に、α＝（０／１０〜７／３）を段階的に変化させ、テーリング処理のための待ち時間ｔｗの経過を待ってから、ステップｓ１２に進み、ここで、テーリング中止し、メインルーチンにリターンする。
【００５１】
この時点では、運転域が中、高負荷域ＥＭ，ＥＨのＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２に達しているので、次の制御周期ではステップｓ４よりステップｓ７に達し、そこでは、図６（ｂ）に示すように、筒内噴射弁１７の噴射量Ｑｆが６（α）、吸気路噴射弁１８の噴射量Ｑｆが４（１−α）の比率となるように設定する。この設定状態で、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域での噴射を行なって走行中のエンジンの回転安定化を図り、メインルーチンにリターンする。
【００５２】
一方、ステップｓ８での加速度Ａｃｃのレベル（加速程度の段階）の判断が大程度と判断され、ステップｓ１０に達すると、ここでは、まず、減速時−Ａｃｃか否か判断し、減速時にはステップｓ１５に、加速時にはステップｓ１３に進む。
減速時にステップｓ１５、ｓ１６に達すると、テーリング処理中止とし、ＭＰＩ弁１８のみを、即ち、噴射比率αをＭＰＩ弁１８（α：１０）に変更し、ＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１での噴射作動に入り、これにより、減速時にＤＩ弁１７の噴口回りにデポジットが生じることによる噴射作動不良の発生を防止でき、メインルーチンにリターンする。
【００５３】
ステップｓ１０からステップｓ１３、ｓ１４に達するとする。
ここでは、図８（ｂ）に示すように、高負荷での加速制御処理に入る。この運転域では、加速判定時点ｔａ１より、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２に入るまで、運転情報θａ，Ｎｅに応じた加速時の加速燃料量Ｑｆａを演算し、加速時噴射比率α（７：３）でＤＩ弁とＭＰＩ弁を燃料噴射作動させる処理を繰り返す。
【００５４】
ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２に時点ｔａ３に達した場合、レベル（加速程度の段階）が大程度のままであれば、ステップｓ８に戻り、図８（ｂ）に２点差線で示すようにその加速状態を継続し、レベルが大の状態を離脱すると、Ｎｏ側に進み、メインルーチンにリターンする。この際、現運転域が高負荷域ＥＭ，ＥＨのＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２に達しているので、次の制御周期ではステップｓ４よりステップｓ７に達し、そこで、図６（ｂ）に示すように、筒内噴射弁１７の噴射量Ｑｆが６（α）、吸気路噴射弁１８の噴射量Ｑｆが４（１−α）の比率に設定され、この設定状態で、ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域での噴射を行なって走行中のエンジンの回転安定化を図り、メインルーチンにリターンする。
【００５５】
このように、第１実施形態では、タイマーゾーンに入ると、所定待ち時間ｔｗの経過後にＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２でのＤＩ弁１７とＭＰＩ弁１８による噴射を行うので、ＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１とＤＩ＋ＭＰＩ噴射域Ｋ２との間で加速の程度が頻繁に変動したとしても、所定待ち時間の経過を待つことで第１の燃料噴射弁の駆動切換え頻度を抑えることが出来、ＤＩ弁１７の噴口回りにデポジットが生じることによる噴射作動不良の発生を防止できる。
更に、加速状態が中程度であって緩やかな加速運転域でステップｓ９、ｓ１１に達すると、テーリング処理（タイマーゾーンＥｔ）に入り、所定待ち時間ｔｗの経過後にＤＩ弁１７とＭＰＩ弁１８を噴射駆動するので、緩やかな加速運転域では安定したテーリングを行え、ＤＩ弁１７の駆動切換え頻度を抑えることが出来、ＤＩ弁１７の噴口回りにデポジットが堆積することを防止でき、噴射作動不良の発生を確実に防止できる。
【００５６】
更に、エンジン１の加速の状態Ａｃｃが所定値Ａｃｃ１を上回る場合に、所定の加速時噴射比率αでＤＩ弁１７とＭＰＩ弁１８を噴射駆動するので（ステップｓ９、ｓ１３参照）、加速応答性が改善される。
更に、エンジン１の減速時にはステップｓ１５、ｓ１６に示すように、ＭＰＩ弁１８のみを噴射駆動し、減速時にＤＩ弁１７にデポジットが付着することを抑制することができる。
更に、ＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１での加速時には、燃焼室６に燃料を噴射するＤＩ弁１７の分割噴射量が多くなるので（図８（ａ）参照）、加速応答性が改善され、しかも、オーバーラップ時の排気路への未燃燃料の放出を抑制でき無駄な燃料噴射を抑制できる。
【００５７】
上述のように、第１実施形態では、低負荷・低回転数域のような比較的狭い燃料噴射域をオンリー噴射域としたが、場合により、図４に示すマップｍ２のように、低、中負荷・低、中回転数域をオンリー噴射域とし比較的広く設定し、高負荷・高回転数域のみＤＩ＋ＭＰＩ噴射域として設定しても良い。この場合も実施形態１と同様の作用効果が得られ、特に、図４に示すマップｍ２のように、ＭＰＩオンリー噴射域（低、中負荷運転域）が比較的広く、その運転中の加速時において、燃料噴射モードが切り換わる閾線Ｌ１での切換えを抑制することとなり、運転域の過度の変更による違和感を低減できる。
更に、第１実施形態でのステップｓ１３、ｓ１４における加速制御処理の際、これの変形制御処理として、特に、加速の程度が図７に示すように、増減頻繁に変動する場合を想定して制御を追加しても良い。
【００５８】
即ち、この変形例では、図７に示すように、ＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１での加速時において、運転域が中レベルに時点ｔａ４に達した際に、不図示のタイマーをセットし、中レベルに入ってから小レベルに増減頻繁に戻る場合は、その区間の時間をカウントし、戻り時間δｔが設定値δｔ１より小さい場合は、運転域がＭＰＩオンリー噴射域Ｋ１と見做して、ＤＩ弁の作動を抑制するように制御しても良い。この場合、ＤＩ弁の微小燃料の噴射を抑えるので、ＤＩ弁にデポジットが付着することを抑制することができる。
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５９】
１ エンジン（燃料噴射装置）
６ 燃焼室
１１ エアフローメータ
１７ ＤＩ弁（筒内噴射弁：第１の燃料噴射弁）
１８ ＭＰＩ弁（吸気路噴射弁：第２の燃料噴射弁）
２８ スロットル開度センサ
３１ 点火装置
３７ 高圧駆動回路（インジェクタドライバ）
３８ 低圧駆動回路（インジェクタドライバ）
４１ アクセル開度センサ（運転情報検出手段）
ｔｗ 待ち時間
α 所定比率
θａ 負荷
Ａ１ 燃料噴射量演算手段
Ａ１−４ 加速状態検出手段
Ａｃｃ 加速情報
Ｅｔ タイマーゾーン
ＥＣＵ 制御手段
Ｋ１ ＭＰＩオンリー噴射域
Ｋ２ ＤＩ＋ＭＰＩ噴射域
Ｎｅ 機関回転数
Ｑｆ 燃料噴射量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室に燃料を噴射する第１の燃料噴射弁と、内燃機関の吸気通路に燃料を噴射する第２の燃料噴射弁と、内燃機関１の機関回転数と負荷とに応じた燃料噴射量を算出する燃料噴射量演算手段と、機関の加速情報を出力する加速状態検出手段と、前記機関運転域が前記機関回転数と負荷とに応じた第１の機関運転域にあると前記燃料噴射量の燃料全てを前記第２の燃料噴射弁で噴射し、第１の機関運転域より高回転高負荷側の第２の機関運転域にあると前記燃料噴射量を所定比率で分割して前記第１の燃料噴射弁と前記第２の燃料噴射弁の各分割燃料量を求め、該各分割燃料量の燃料を第１、第２の燃料噴射弁で噴射するよう制御する制御手段と、を具備し、
前記制御手段は、第１の機関運転域より第２の機関運転域に向かう加速の状態が所定値を上回る場合であって該第２の運転域との間に設けたタイマーゾーンに入ると、所定待ち時間の経過を待ってから、第２の機関運転域での第１、第２の燃料噴射弁による噴射を行うよう制御する、ことを特徴とする内燃機関１の燃料噴射装置。
【請求項２】
前記制御手段は、機関運転時における加速程度の段階を大、中、小区分した場合において、前記内燃機関１の加速状態が中程度の段階にあると、前記加速の状態が所定値を上回る場合と見做す、ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記制御手段は前記内燃機関の加速状態が所定値を上回ると、所定の加速時噴射比率で第１、第２の燃料噴射弁を噴射駆動する、ことを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記第２の機関運転域より第１の機関運転域に向かう減速時には、第２の燃料噴射弁のみを噴射駆動する、ことを特徴とする、請求項１記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記加速情報は前記内燃機関の吸入空気量、アクセル開度、スロットル開度の少なくとも一つ以上により設定される、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記燃料噴射量の燃料を分割する前記所定比率は、前記第１の燃料噴射弁の分割噴射量が前記第２の燃料噴射弁の分割噴射量より多くなるように設定することを特徴とする請求項１、２又は３記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項１】
内燃機関の燃焼室に燃料を噴射する第１の燃料噴射弁と、内燃機関の吸気通路に燃料を噴射する第２の燃料噴射弁と、内燃機関１の機関回転数と負荷とに応じた燃料噴射量を算出する燃料噴射量演算手段と、機関の加速情報を出力する加速状態検出手段と、前記機関運転域が前記機関回転数と負荷とに応じた第１の機関運転域にあると前記燃料噴射量の燃料全てを前記第２の燃料噴射弁で噴射し、第１の機関運転域より高回転高負荷側の第２の機関運転域にあると前記燃料噴射量を所定比率で分割して前記第１の燃料噴射弁と前記第２の燃料噴射弁の各分割燃料量を求め、該各分割燃料量の燃料を第１、第２の燃料噴射弁で噴射するよう制御する制御手段と、を具備し、
前記制御手段は、第１の機関運転域より第２の機関運転域に向かう加速の状態が所定値を上回る場合であって該第２の運転域との間に設けたタイマーゾーンに入ると、所定待ち時間の経過を待ってから、第２の機関運転域での第１、第２の燃料噴射弁による噴射を行うよう制御する、ことを特徴とする内燃機関１の燃料噴射装置。
【請求項２】
前記制御手段は、機関運転時における加速程度の段階を大、中、小区分した場合において、前記内燃機関１の加速状態が中程度の段階にあると、前記加速の状態が所定値を上回る場合と見做す、ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記制御手段は前記内燃機関の加速状態が所定値を上回ると、所定の加速時噴射比率で第１、第２の燃料噴射弁を噴射駆動する、ことを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記第２の機関運転域より第１の機関運転域に向かう減速時には、第２の燃料噴射弁のみを噴射駆動する、ことを特徴とする、請求項１記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記加速情報は前記内燃機関の吸入空気量、アクセル開度、スロットル開度の少なくとも一つ以上により設定される、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記燃料噴射量の燃料を分割する前記所定比率は、前記第１の燃料噴射弁の分割噴射量が前記第２の燃料噴射弁の分割噴射量より多くなるように設定することを特徴とする請求項１、２又は３記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１６３０２８（Ｐ２０１２−１６３０２８Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３３４６（Ｐ２０１１−２３３４６）
【出願日】平成２３年２月４日（２０１１．２．４）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月４日（２０１１．２．４）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
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