JP4383958B2

JP4383958B2 - 内燃機関の燃料噴射制御装置

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Publication number: JP4383958B2
Application number: JP2004146915A
Authority: JP
Inventors: 隆行出村; 永田　　哲治
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-05-17
Filing date: 2004-05-17
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2024-05-17
Also published as: JP2005325825A

Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関し、より詳しくは、筒内に向けて燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタと吸気通路または吸気ポート内に向けて燃料を噴射する吸気通路噴射用インジェクタとを備える、いわゆるデュアル噴射型内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。

一般に、筒内に向けて燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタと吸気通路または吸気ポート内に向けて燃料を噴射するための吸気通路噴射用インジェクタとを備え，機関の運転状態に応じてこれらのインジェクタを切替え使用することにより、例えば低負荷運転領域での成層燃焼と高負荷運転領域での均質燃焼を実現させたり、両者を同時に使用して、燃費特性や出力特性の改善を図った、いわゆるデュアル噴射型内燃機関が知られている。

ところで、このようなデュアル噴射型内燃機関において、その始動性、特に冷間始動性を良好とするために、例えば、特許文献１に記載の技術が提案されている。
このものは、燃焼室内に燃料を直接噴射する主燃料噴射弁と、吸気通路内に燃料を噴射する補助燃料噴射弁とを備え、始動時に主燃料噴射弁による燃料噴射と共に、必要に応じて補助燃料噴射弁から一時的に燃料を噴射するものであって、補助燃料噴射弁から燃料を噴射するに際しては、内燃機関の回転数が規定回転数を超えるまで噴射を継続すると共に、この規定回転数を内燃機関の温度が低い側では高い側に比較して高く設定するようにしている。

特開２００１−３７８５号公報

しかしながら、かかる特許文献１に記載の技術では、始動時において、内燃機関の回転数が規定回転数を超えるまで補助燃料噴射弁からの噴射を継続するようにしているが、補助燃料噴射弁からの噴射は吸気通路内に行なわれるので、用いられる燃料が重質燃料の場合にはその気化が充分に行なわれず、始動性が然程改善されないおそれがあった。すなわち、吸気通路内に噴射された重質燃料は揮発性が悪いので、吸気通路壁面への付着燃料が増大し、空燃比がリーンとなる結果、燃焼が悪化し失火等が生ずるおそれがあるからである。

また、始動時において燃焼が悪化する原因としては、機関の経時変化に伴うデポジットの壁面付着やインジェクタの目詰まり等に起因する筒内への供給燃料量の不足等も考えられる。

そこで、本発明の目的は、重質燃料が用いられた場合やデポジットの壁面付着による燃焼悪化が発生した場合でも機関の始動性を良好にすると共に、始動時におけるエミッションの悪化を生じさせることのない内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。

上記目的を達成する本発明の一形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、筒内噴射用インジェクタと吸気通路噴射用インジェクタとを備える内燃機関において、機関始動時の所定期間において機関の燃焼悪化が検出されたときには、筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射量の比率が増大するように変更することを特徴とする。

ここで、前記燃焼悪化は、機関始動時の所定期間での機関の回転変動により検出されてもよい。

また、前記燃焼悪化は、機関始動時の所定期間での筒内圧変動により検出されてもよい。

さらに、吸気通路噴射用インジェクタからの燃料噴射量に対する筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射量の前記比率が０対１００％であってもよい。

本発明の一形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置によると、筒内噴射用インジェクタと吸気通路噴射用インジェクタとを備える内燃機関において、機関始動時の所定期間において機関の燃焼悪化が検出されたときには、吸気通路噴射用インジェクタからの燃料噴射量よりも筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射量の比率が増大するように変更されるので、使用燃料が重質燃料の場合には揮発性の低い重質燃料の吸気通路壁面への付着量が低減され、同時に、比率が増大されて噴射される筒内噴射燃料により、空燃比がリーンとなることによる失火が抑制される。また、デポジットの壁面付着やインジェクタの目詰まり等に起因する燃焼悪化の場合にも、筒内での燃料が確保され、空燃比がリーンとなることによる失火が抑制される。かくて、始動時のエミッションの悪化を抑制することもできる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
まず、本発明に係るデュアル噴射型内燃機関の燃料噴射制御装置の概略構成が示されている図１を参照するに、機関１は４つの気筒１ａを備えている。各気筒１ａはそれぞれ対応する吸気枝管２を介して共通のサージタンク３に接続されている。サージタンク３は吸気ダクト４を介してエアフローメータ４ａに接続され、エアフローメータ４ａはエアクリーナ５に接続されている。吸気ダクト４内には電動モータ６によって駆動されるスロットル弁７が配置されている。このスロットル弁７は機関負荷が極く低いときのみ或る程度閉弁しており、機関負荷が少し高くなると全開状態に保持される。一方、各気筒１ａは共通の排気マニホルド８に連結され、この排気マニホルド８は三元触媒コンバータ９に連結されている。

各気筒１ａには、筒内に向けて燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタ１１と吸気ポートまたは吸気通路内に向けて燃料を噴射するための吸気通路噴射用インジェクタ１２とがそれぞれ取り付けられている。これらインジェクタ１１、１２は電子制御ユニット３０の出力信号に基づいてそれぞれ制御される。また、各筒内噴射用インジェクタ１１は共通の燃料分配管１３に接続されており、この燃料分配管１３は燃料分配管１３に向けて流通可能な逆止弁１４を介して、機関駆動式の高圧燃料ポンプ１５に接続されている。

図１に示すように、高圧燃料ポンプ１５の吐出側はスピル電磁弁１５ａを介して高圧燃料ポンプ１５の吸入側に連結されており、このスピル電磁弁１５ａの開度が小さいとき程、高圧燃料ポンプ１５から燃料分配管１３内に供給される燃料量が増大され、スピル電磁弁１５ａが全開にされると、高圧燃料ポンプ１５から燃料分配管１３への燃料供給が停止されるように構成されている。なお、スピル電磁弁１５ａは電子制御ユニット３０の出力信号に基づいて制御される。

一方、各吸気通路噴射用インジェクタ１２は共通の燃料分配管１６に接続されており、燃料分配管１６および高圧燃料ポンプ１５は共通の燃料圧レギュレータ１７を介して、電動モータ駆動式の低圧燃料ポンプ１８に接続されている。さらに、低圧燃料ポンプ１８は燃料フィルタ１９を介して燃料タンク２０に接続されている。燃料圧レギュレータ１７は低圧燃料ポンプ１８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、低圧燃料ポンプ１８から吐出された燃料の一部を燃料タンク２０に戻すように構成されており、したがって吸気通路噴射用インジェクタ１２に供給されている燃料圧および高圧燃料ポンプ１５に供給されている燃料圧が上記設定燃料圧よりも高くなるのを阻止している。さらに、図１に示すように、高圧燃料ポンプ１５と燃料圧レギュレータ１７との間には流通弁２１が設けられている。この流通弁２１は通常開弁されており、この流通弁２１が閉弁されると低圧燃料ポンプ１８から高圧燃料ポンプ１５への燃料供給が停止される。なお、この流通弁２１の開閉は電子制御ユニット３０の出力信号に基づいて制御される。

また、電子制御ユニット３０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス３１を介して相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、入力ポート３５および出力ポート３６を具備している。エアフローメータ４ａは吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、このエアフローメータ４ａの出力電圧はＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。機関１には機関冷却水温に比例した出力電圧を発生する水温センサ３８が取付けられ、この水温センサ３８の出力電圧はＡＤ変換器３９を介して入力ポート３５に入力される。

燃料分配管１３には燃料分配管１３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４０が取付けられ、この燃料圧センサ４０の出力電圧はＡＤ変換器４１を介して入力ポート３５に入力される。触媒９上流の排気マニホルド８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酸素濃度センサ４２が取付けられ、この酸素濃度センサ４２の出力電圧はＡＤ変換器４３を介して入力ポート３５に入力される。アクセルペダル１０はアクセルペダル１０の踏込み量に比例した出力電圧を発生するアクセル開度センサ４４に接続され、アクセル開度センサ４４の出力電圧はＡＤ変換器４５を介して入力ポート３５に入力される。また、入力ポート３５には機関回転数を表す出力パルスを発生する回転数センサ４６が接続されている。さらに、入力ポート３５にはスタータのオン・オフ信号を検出するスタータスイッチ４９が接続されている。電子制御ユニット３０のＲＯＭ３２には、上述のアクセル開度センサ４４および回転数センサ４６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や機関冷却水温に基づく補正値等が予めマップ化されて記憶されている。

さらに、図２には気筒１ａの側断面図が示されている。図２を参照するに、６１はシリンダブロック、６２は頂面上に凹部６２ａが形成されたピストン、６３はシリンダブロック６１上に固締されたシリンダヘッド、６４はピストン６２とシリンダヘッド６３間に形成された燃焼室、６５は吸気バルブ、６６は排気バルブ、６７は吸気ポート、６８は排気ポート、６９は点火プラグをそれぞれ示している。吸気ポート６７は燃焼室６４内に流入した空気がシリンダ軸線周りの旋回流を発生するように形成されている。凹部６２ａは筒内噴射用インジェクタ１１側に位置するピストン６２の周縁部からピストン６２中央部に向かって延び、また点火プラグ６９の下方において上方に延びるように形成されている。

また、吸気バルブ６５および排気バルブ６６は、それぞれ、吸気バルブ駆動機構７０および排気バルブ駆動機構７１に連係されている。吸気バルブ駆動機構７０および排気バルブ駆動機構７１は、通常のカムと油圧制御機構とによる駆動力または励磁電流が印加されたときに発生する電磁力を利用して、それぞれ、吸気バルブ６５と排気バルブ６６とを進退駆動する機械式または電磁式の駆動機構から構成され、電子制御ユニット３０の信号に基づき、開閉のタイミングおよびリフト量が任意に制御可能に構成されている。従って、例えば電子制御ユニット３０からの信号に基づいて吸気バルブ駆動機構７０および／または排気バルブ駆動機構７１が作動されると、吸気バルブ６５および／または吸気バルブ６５の開閉時期、延いては開期間が長く或いは短く可変制御されることになる。

ここで、電子制御ユニット３０の出力ポート３６は対応する駆動回路４７を介して、電動モータ６、各筒内噴射用インジェクタ１１、各吸気通路噴射用インジェクタ１２、スピル電磁弁１５ａ、流通弁２１、吸気バルブ駆動機構７０および排気バルブ駆動機構７１に接続されている。

次に、上記構成を有する本発明の第１の実施形態のエンジン始動時の燃料噴射制御について、以下、図３に示すフローチャートを参照して説明する。まず、不図示のアクセサリスイッチのオンにより制御が開始されると、電動モータ駆動式の低圧燃料ポンプ１８が駆動開始され、流通弁２１が開、スピル電磁弁１５ａが閉に維持される。そこで、スタータスイッチ４９がオンされエンジン１のクランキングが開始されると、本第１の実施形態では吸気通路噴射用インジェクタ１２による吸気通路ないしはポート内噴射が実行される。

そして、始動時燃料噴射制御ルーチンにおけるステップＳ３１の判断で、エンジン１が始動中であるか否かが判断される。ここで、始動中であるか否かの判断は、エンジン１の回転数Ｎｅが所定値Ｎｅ１を超え、且つ回転数Ｎｅがこの所定値Ｎｅ１を超えた時刻ｔ１後の経過時間ないしは期間ｔが所定値ｔｓを超えたか否かにより行なわれる。この回転数の所定値Ｎｅ１としては、完爆が行なわれた目安として、Ｎｅ１＝３００〜４００ｒｐｍとし、また経過時間の所定値ｔｓとしては、完爆後の回転数上昇期間として、ｔｓ＝１〜５secとすることができる。そして、ステップＳ３１の判断で始動中である、すなわち「Ｙｅｓ」のときは、ステップＳ３２に進み、運転状態を示す各種パラメータが入力される。このパラメータとしては、水温センサ３８からの検出値であるエンジン１の冷却水温Ｔ、回転数センサ４６からの算出値である回転数Ｎｅ、および上述の完爆後の経過時間ｔ等を挙げることができる。さらに、ステップＳ３３において、燃焼悪化の一因としての、用いられている燃料が重質燃料であるか否かが判断される。ここで、重質燃料であるか否かの判断は以下のようにして行なわれる。

一般に、エンジンの始動時における回転数Ｎｅの変動の様子は、図４のタイムチャートに示される通りである。ここで、ｔ０はクランキングの開始時刻、ｔ１は完爆が行なわれてエンジンの回転数Ｎｅが上述の所定値Ｎｅ１に至った時刻、ｔ２は完爆後に所定時間ないしは期間ｔｓ経過後の時刻をそれぞれ表している。そして、図４において、通常の揮発性に優れた燃料の場合の回転数Ｎｅの変動は実線で示され、揮発性の劣る重質燃料の場合が破線で示されている。図４から分かるように、通常燃料の場合には、完爆により回転数Ｎｅが上述の所定値Ｎｅ１に至った後は、エンジンの回転数Ｎｅが規定回転数Ｎｅ２（例えば、Ｎｅ２＝１０００ｒｐｍ）まで滑らかに上昇する。一方、重質燃料の場合は、所定値Ｎｅ１に至った後における所定時間ｔｓ内においても回転数Ｎｅの上下の変動が生ずるのである。

そこで、本発明の第１の実施形態においては、この現象を利用して、ステップＳ３３において、回転数Ｎｅの上下の変動が所定時間ｔｓ内に生じたか否かにより、重質燃料に起因する燃焼悪化であるか否かの判断が行なわれる。詳しくは、以前の制御ルーチンサイクルにおいて得られた回転数Ｎｅと今回の制御ルーチンサイクルにおいて得られた回転数Ｎｅとを対比することにより、その変動の様子を把握し、それに基づき判断されるのである。そして、上述のステップＳ３３の判断において、重質燃料に起因する燃焼悪化であると判断されたとき、すなわち、「Ｙｅｓ」のときは、ステップＳ３４に進み、噴射比率の算出が行なわれる。

詳しくは、機関負荷率と機関回転数とによる機関の運転状態から、予め実験等により求められ、マップ化されてＲＯＭ３２に記憶されている燃料噴射量および噴射比率が得られる。すなわち、筒内噴射用インジェクタ１１により筒内の燃焼室６４に向けて噴射される燃料噴射量および吸気通路噴射用インジェクタ１２により吸気通路ないしはポートに噴射される燃料噴射量がそれぞれ噴射比率に応じて求められるのである。そして、ステップＳ３５に進み、上記噴射比率の下に、筒内噴射用インジェクタ１１（図３には筒内ＩＮＪと表示されている）での燃焼室６４への噴射および吸気通路噴射用インジェクタ１２（図３にはポートＩＮＪと表示されている）での吸気通路ないしはポート噴射が同時に実行される。

また、上述のステップＳ３１における判断で始動中でないとされたとき、およびステップＳ３３における判断で重質燃料に起因する燃焼悪化でないとされたときは、いずれもステップＳ３６に進み、吸気通路噴射用インジェクタ１２による噴射実行フラグである「exportex」がオン操作され、次のステップＳ３７での吸気通路噴射用インジェクタ１２による１００％の吸気通路ないしはポート噴射が継続して実行される。

燃焼悪化が重質燃料に起因する場合の本実施の形態によれば、揮発性の低い重質燃料の吸気通路壁面への付着量割合が低減され、同時に、比率が増大されて噴射される筒内噴射燃料により、空燃比がリーンとなることによる失火が抑制される。また、揮発性の低さを見越しての燃料増量の必要性を低減できるので、始動時のエミッションの悪化を抑制することもできる。なお、この噴射比率は、冷却水温Ｔに応じて変更されてもよく、例えば、冷却水温Ｔが低い程、筒内噴射用インジェクタ１１からの噴射比率を吸気通路噴射用インジェクタ１２に比べ多くしてもよい。

次に、本発明の第２の実施形態のエンジン始動時の燃料噴射制御について、以下、図５に示すフローチャートを参照して説明する。この第２の実施形態においても、スタータスイッチ４９がオンされエンジン１のクランキングが開始されると、吸気通路噴射用インジェクタ１２による吸気通路ないしはポート内噴射が実行されること第１の実施形態と同様である。

また、始動時燃料噴射制御ルーチンにおけるステップＳ５１でのエンジン１が始動中であるか否かの判断、ステップＳ５２での運転状態を示す各種パラメータの入力、およびステップＳ５３での燃焼悪化であるか否かの判断は、前述の第１の実施形態におけるステップＳ３１ないしステップＳ３３と同じであるから重複説明を避ける。

そこで、ステップＳ５３において、重質燃料に起因する燃焼悪化であると判断されると、すなわち、「Ｙｅｓ」のときは、ステップＳ５４に進み、吸気通路噴射用インジェクタ１２による噴射実行フラグである「exportex」がオフ操作され、さらに、ステップＳ５５に進んで、筒内噴射用インジェクタ１１による噴射実行フラグである「exdiex」がオン操作される。そして、次のステップＳ５６において、筒内噴射用インジェクタ１１による１００％の筒内噴射が実行される。換言すると、重質燃料に起因する燃焼悪化の場合には吸気通路ないしはポート内噴射から筒内噴射に切替えられるのである。なお、ステップＳ５１における判断で始動中でないとされたとき、およびステップＳ５３における判断で重質燃料に起因する燃焼悪化でないとされたときは、いずれもステップＳ５７に進み、吸気通路噴射用インジェクタ１２による噴射実行フラグである「exportex」がオン操作され、次のステップＳ５８での吸気通路噴射用インジェクタ１２による１００％の吸気通路ないしはポート噴射が継続して実行されること、前実施の形態と同じである。

上述した本発明の始動時燃料噴射制御について、図６に示すタイムチャートを参照してさらに説明する。まず、前述のように、アクセサリスイッチのオンにより電動モータ駆動式の低圧燃料ポンプ１８が駆動開始され、燃料分配管１３および１６に燃圧Ｐ１が発生する。しかして、時点ｔ０において、スタータスイッチ４９がオンとされスタータによるクランキングが行われるのと同時にスタータ信号が入力されると、吸気通路噴射用インジェクタ１２によるポートＩＮＪ噴射が行われる。そして、ある気筒における完爆等により回転数Ｎｅが時刻ｔ１において所定値Ｎｅ１に至る。そこで、所定値Ｎｅ１に至った後における所定時間ｔｓ内における回転数Ｎｅの上下の変動に基づき時刻ｔｘで重質燃料に起因する燃焼悪化であると判定されると、ポートＩＮＪ噴射が禁止され、筒内ＩＮＪ噴射が実行される。この結果、回転数Ｎｅは太線で示すように上下の変動を伴わず安定する。

本第２の実施形態においては、揮発性の低い重質燃料の吸気通路壁面への付着がなく、全量が噴射される筒内噴射燃料により、空燃比がリーンとなることによる失火が抑制される。また、揮発性の低さを見越しての燃料増量の必要性を低減できるので、始動時のエミッションの悪化を抑制することもできる。

次に、上述した第１および第２の実施形態における燃焼悪化の一因としての重質燃料か否かの判断の他に、デポジットの壁面付着等に起因する燃焼悪化を判断ないしは判定し得る他の手順について、第３ないし第５の実施形態として図７以降を参照してさらに説明する。

そこで、図７のフローチャートに示す第３の実施形態としての燃焼悪化判定ルーチンでは、４気筒エンジンの場合、上死点から所定角度（例えば、クランク角で３０°、以下３０°ＣＡと表示する）回転するのに要する時間（例として、所定角度が３０°のとき、これを３０°ＣＡ時間と称す）と、上死点前１８０°において上記所定角度に対応する角度を回転するに要した時間との差により回転変動ΔＴを求め、この回転変動ΔＴが所定値を超えたか否かにより燃焼悪化を判定するのである。燃焼が悪化する程、３０°ＣＡ時間は長くなる。なお、図７のフローチャートにおいては、所定角度が３０°のときについて示されている。

従って、この燃焼悪化判定ルーチンでは、ステップＳ７１において、クランク角が基準角度位置から３０°毎に設定されている３０°ＣＡタイミング位置にあるか否かが判断され、その位置にないとき、すなわち「Ｎｏ」のときはこのルーチンを終了する。一方、「Ｙｅｓ」のときは、ステップＳ７２に進み、３０°ＣＡ回転するのに要した時間である３０°ＣＡ時間Ｔ３０が、今回の３０°ＣＡ時刻から前回の３０°ＣＡ時刻を減算することにより求められる。そして、次のステップＳ７３において、上死点後の３０°ＣＡタイミング位置にあるか否かが判断され、その位置にないとき、すなわち「Ｎｏ」のときはこのルーチンを終了する。一方、「Ｙｅｓ」のときは、ステップＳ７４に進み、３０°ＣＡ時間Ｔ３０の変化量ΔＴが、今回の３０°ＣＡ時刻Ｔ３０から前回の３０°ＣＡ時刻Ｔ３０oldを減算することにより求められる。さらに、ステップＳ７５において、今回の３０°ＣＡ時刻Ｔ３０を前回の３０°ＣＡ時刻Ｔ３０oldとして保存した後、ステップＳ７６に進み、完爆後ある遅延時間を置いて所定時間が経過しているか否かが判断され、経過しているとき、すなわち「Ｙｅｓ」のときは、このルーチンを終了する。一方、「Ｎｏ」のときは、ステップＳ７７に進みエンジン１がアイドル運転状態か否かが判断され、アイドル運転状態でないとき、すなわち「Ｎｏ」のときはこのルーチンを終了する。そして、アイドル運転状態のとき、すなわち「Ｙｅｓ」のときは、ステップＳ７８に進み、ステップＳ７４で求めた３０°ＣＡ時間Ｔ３０の変化量ΔＴが、所定値を超えるか否かが判断され、超えない、すなわち「Ｎｏ」のときはこのルーチンを終了する。そして、この変化量ΔＴが所定値を超えるとき、すなわち「Ｙｅｓ」のときは、ステップＳ７９に進み、燃焼悪化と判定して燃焼悪化フラグ「exnerough」をオンとしてルーチンを終了する。

この燃焼悪化判定ルーチンは、前述した第１および第２の実施形態におけるステップＳ３３およびステップＳ５３での重質燃料に起因する燃焼悪化か否かの判定ルーチンに対応し、燃焼悪化と判定されたときは、第１および第２の実施形態と同様に、筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射量の比率が増大するように変更されるか、または吸気通路ないしはポート内噴射から筒内噴射に切替えられる。

次に、上述した第３の実施形態の回転変動による燃焼悪化判定ルーチンと同様に回転変動により燃焼悪化を判断ないしは判定し得る他の手順について、第４の実施形態として図８を参照して説明する。

そこで、図８（Ａ）のフローチャートに示す第４の実施形態としての燃焼悪化判定ルーチンでは、目標回転数と現在の回転数との差分により、目標回転数偏差量「ＤＬＮＴ」を計算し、この偏差量が所定値を超えたか否かにより燃焼悪化を判定するのである。燃焼が悪化する程、目標回転数偏差量「ＤＬＮＴ」は大きくなる。

従って、この燃焼悪化判定ルーチンでは、ステップＳ８１において、エンジン１の冷却水温が水温センサ３８から検出され、この冷却水温に基づいて目標回転数ＮＴがマップ等から求められる。そして、ステップＳ８２において、完爆後ある遅延時間を置いて所定時間が経過しているか否かが判断され、経過しているとき、すなわち「Ｙｅｓ」のときは、このルーチンを終了する。一方、「Ｎｏ」のときは、ステップＳ８３に進みエンジン１がアイドル運転状態か否かが判断され、アイドル運転状態でないとき、すなわち「Ｎｏ」のときはこのルーチンを終了する。そして、アイドル運転状態のとき、すなわち「Ｙｅｓ」のときは、ステップＳ８４に進み、ステップＳ８１で求めた目標回転数ＮＴと現在の回転数ＮＥとの差分により、目標回転数偏差量「ＤＬＮＴ」が算出される。次に、ステップＳ８５において、この目標回転数偏差量「ＤＬＮＴ」が所定値を超えたか否かが判断され、超えない、すなわち「Ｎｏ」のときはこのルーチンを終了する。そして、この目標回転数偏差量「ＤＬＮＴ」が所定値を超えるとき、すなわち「Ｙｅｓ」のときは、ステップＳ８６に進み、燃焼悪化と判定して燃焼悪化フラグ「exnerough」をオンとしてルーチンを終了する。上述した目標回転数偏差量「ＤＬＮＴ」に基づく判定の態様を図８（Ｂ）のタイムチャートに示す。

なお、この目標回転数偏差量「ＤＬＮＴ」に基づく燃焼悪化判定ルーチンは、前述した第１および第２の実施形態におけるステップＳ３３およびステップＳ５３での重質燃料か否かの判定ルーチンに対応し、燃焼悪化と判定されたときは、第１および第２の実施形態と同様に、筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射量の比率が増大するように変更されるか、または吸気通路ないしはポート内噴射から筒内噴射に切替えられること、第３の実施形態と同じである。

さらに、第５の実施形態としての燃焼悪化判定ルーチンを図９のフローチャートを参照して説明する。この燃焼悪化判定ルーチンは、不図示の筒内圧センサを用いて燃焼による筒内圧を検出し、前回と今回の点火による所定のクランク角区間（例えば、上死点から３０°ＣＡの区間）における筒内圧最大値Ｐｍａｘの変化量から圧力変動ΔＰを計算し、この圧力変動ΔＰが所定値を超えたか否かにより燃焼悪化を判定するのである。燃焼が悪化する程、筒内圧最大値Ｐｍａｘが低下し、且つ、筒内圧最大値Ｐｍａｘの発生位置が遅れ側に変化する。

そこで、この圧力変動ΔＰに基づく燃焼悪化判定ルーチンでは、ステップＳ９０１において、不図示の筒内圧センサにより筒内圧Ｐｃｙｌが計測され読み込まれる。そして、次のステップＳ９０２において、クランク位置が上死点から上死点後の３０°ＣＡの間にあるか否かが判断され、その間にないとき、すなわち「Ｎｏ」のときはこのルーチンを終了する。一方、「Ｙｅｓ」のときは、ステップＳ９０３に進み、ステップＳ９０１において読み込まれた筒内圧Ｐｃｙｌが、後述する筒内圧最大値Ｐｍａｘの前回値と対比される。今回の筒内圧Ｐｃｙｌが筒内圧最大値Ｐｍａｘの前回値より大きくないとき、すなわち「Ｎｏ」のときはこのルーチンを終了する。一方、「Ｙｅｓ」のときは、ステップＳ９０４に進み、今回の筒内圧Ｐｃｙｌを今回の筒内圧最大値Ｐｍａｘとして設定する。さらに、ステップＳ９０５に進み、クランク位置が上死点後３０°ＣＡタイミング位置にあるか否かが判断され、その位置にないとき、すなわち「Ｎｏ」のときはこのルーチンを終了する。一方、「Ｙｅｓ」のときは、ステップＳ９０６に進み、今回の筒内圧最大値Ｐｍａｘから前回の筒内圧最大値Ｐｍａｘを減算することにより圧力変動ΔＰが求められる。

そして、次のステップＳ９０７において、今回の筒内圧最大値Ｐｍａｘを前回の筒内圧最大値Ｐｍａｘとして保存した後、ステップＳ９０８に進み、完爆後ある遅延時間を置いて所定時間が経過しているか否かが判断され、経過しているとき、すなわち「Ｙｅｓ」のときは、このルーチンを終了する。一方、「Ｎｏ」のときは、ステップＳ９０９に進みエンジン１がアイドル運転状態か否かが判断され、アイドル運転状態でないとき、すなわち「Ｎｏ」のときはこのルーチンを終了する。そして、アイドル運転状態のとき、すなわち「Ｙｅｓ」のときは、ステップＳ９１０に進み、ステップＳ９０６で求められた圧力変動ΔＰが、所定値を超えるか否かが判断され、超えない、すなわち「Ｎｏ」のときはこのルーチンを終了する。そして、この圧力変動ΔＰが所定値を超えるとき、すなわち「Ｙｅｓ」のときは、ステップＳ９１１に進み、燃焼悪化と判定して燃焼悪化フラグ「exnerough」をオンとしてルーチンを終了する。

なお、この圧力変動ΔＰに基づく燃焼悪化判定ルーチンは、前述した第１および第２の実施形態におけるステップＳ３３およびステップＳ５３での重質燃料に起因する燃焼悪化か否かの判定ルーチンに対応し、燃焼悪化と判定されたときは、第１および第２の実施形態と同様に、筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射量の比率が増大するように変更されるか、または吸気通路ないしはポート内噴射から筒内噴射に切替えられること、上述の第３および第４の実施形態と同様である。

上述した圧力変動ΔＰに基づく燃焼悪化判定の態様を図１０のタイムチャートに示す。燃焼が正常であるときには、その筒内圧最大値Ｐｍａｘが上死点から上死点後３０°ＣＡの間に現れるのに対し、燃焼悪化時には、その筒内圧最大値Ｐｍａｘが低下すると共に、その発生位置が遅れ側に変化することが理解されよう。

なお、上述の本発明による制御は、４気筒機関のみに限られず、より気筒の多い多気筒機関で行うことも可能であることはいうまでもない。

本発明に係るデュアル噴射型内燃機関の燃料噴射制御装置の概略構成図を示す模式図である。図１に示す機関の側断面図である。本発明の第１の実施形態における始動時燃料噴射制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。エンジンの始動時における回転数Ｎｅの変動の様子を示すタイムチャートである。本発明の第２の実施形態における始動時燃料噴射制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。本発明の第２の実施形態における制御の形態と機関回転数Ｎｅとの関係を示すタイムチャートである。本発明の第３の実施形態における燃焼悪化判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。（Ａ）は、本発明の第４の実施形態における燃焼悪化判定ルーチンの一例を示すフローチャート、（Ｂ）はその判定の態様を示すタイムチャートである。本発明の第５の実施形態における燃焼悪化判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。本発明の第５の実施形態における燃焼悪化判定の態様を示すタイムチャートである。

符号の説明

１１筒内噴射用インジェクタ
１２吸気通路噴射用インジェクタ
３０電子制御ユニット
４４アクセル開度センサ（負荷センサ）
４６回転数センサ
４９スタータスイッチ

Claims

筒内噴射用インジェクタと吸気通路噴射用インジェクタとを備える内燃機関において、
機関始動時の所定期間において機関の燃焼悪化が検出されたときには、筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射量の比率が増大するように変更することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
前記燃焼悪化は、機関始動時の所定期間での機関の回転変動により検出されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
前記燃焼悪化は、機関始動時の所定期間での筒内圧変動により検出されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
吸気通路噴射用インジェクタからの燃料噴射量に対する筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射量の前記比率が０対１００％であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。