JP7094317B2 - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、直噴式内燃機関の噴射時期を制御する燃料噴射制御装置に関する。

この種の装置として、従来、昇圧部で生成された昇圧電圧でインジェクタへの通電を制御することことにより、インジェクタから目標量の燃料を噴射するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の装置では、インジェクタから燃料噴射が開始された後、所定のインターバルを空けて次の噴射が開始されるように、噴射タイミングが制御される。

特開２０２０－１６１５４号公報

しかしながら、燃料の圧力や温度等が変化することにより、目標量の燃料を噴射するための噴射時間が変動することがある。したがって、上記特許文献１記載の装置のように、噴射開始時期の制御により燃料を噴射するような構成では、噴射終了時点が遅れて、燃焼性能に悪影響を与えるおそれがある。

本発明の一態様は、シリンダの内部を往復動するピストンと、ピストンに面したシリンダ内の燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射部と、を有する内燃機関における燃料噴射制御装置であって、シリンダに導かれる空気の量と相関関係を有する物理量を検出する空気量検出部と、空気量検出部により検出された物理量に基づいて、燃料の目標噴射時間を算出する噴射時間算出部と、噴射開始を規定する第１クランク角と噴射終了を規定する第２クランク角とを決定するクランク角決定部と、クランク角決定部により決定された第１クランク角に対応する第１時点から噴射時間算出部により算出された目標噴射時間だけ燃料を噴射する噴き始め優先モード、またはクランク角決定部により決定された第２クランク角から噴射時間算出部により算出された目標噴射時間に対応するクランク角範囲の分だけ遡ったクランク角に対応する第２時点から目標噴射時間だけ燃料を噴射する噴き終わり優先モードで、燃料を噴射するように燃料噴射部を制御する噴射制御部と、噴射回数と噴射時期とを表す特性が互いに異なる複数の噴射モードの中から、内燃機関の運転状態に応じて噴射モードを切り換える噴射モード切換部と、を備える。 前記噴射モードは、シリンダの内部を暖機するシリンダ暖機モードと、シリンダの内部の暖機後において吸気行程のみで燃料を噴射する暖機完了モードと、吸気行程と圧縮行程とでそれぞれ燃料を噴射してノッキングの発生を抑制するノック抑制モードと、を含み、シリンダ暖気モードは、吸気行程の開始から圧縮行程の終了の範囲内で複数回燃料を噴射する噴射モードであり、噴射制御部は、噴射モード切換部によりシリンダ暖機モードに切り換えられると、初回の噴射を噴き始め優先モードで行い、最終回の噴射を噴き終わり優先モードで行うように燃料噴射部を制御し、噴射モード切換部により暖機完了モードに切り換えられると、噴き始め優先モードで燃料を噴射するように燃料噴射部を制御し、噴射モード切換部によりノック抑制モードに切り換えられると、圧縮行程で燃料を噴射するときに噴き始め優先モードで燃料を噴射するように燃料噴射部を制御する。

本発明によれば、噴射終了時点が遅れて燃焼性能に悪影響を与えることを、良好に防止することができる。

本発明の実施形態に係る燃料噴射制御装置が適用されるエンジンが搭載されたハイブリッド車両の走行駆動部の構成を概略的に示す図。 図１のエンジンの要部構成を概略的に示す図。 本発明の実施形態に係る燃料噴射制御装置が適用される内燃機関の制御装置の要部構成を示すブロック図。 図３の内燃機関の制御装置による噴射モードの遷移の一例を示す図。 図４の付着低減モードに対応した噴射マップの一例を示す図。 図３の状態判定部の機能的構成を示すブロック図。 図３のコントローラで実行される処理の一例を示すフローチャート。 本発明の実施形態に係る燃料噴射制御装置の要部構成を示すブロック図。 図８のインジェクタに供給される電力の流れを示す図。 本発明の実施形態に係る燃料噴射制御装置による噴き始め優先モードにおける燃料の噴射パターンの一例を示す図。 本発明の実施形態に係る燃料噴射制御装置による噴き終わり優先モードにおける燃料の噴射パターンの一例を示す図。 図８のコントローラで実行される処理の一例を示すフローチャート。

以下、図１～図１１を参照して本発明の一実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る燃料噴射制御装置は、内燃機関としての直噴式のガソリンエンジンに適用される。このエンジンは、車両、すなわち、エンジンのみを駆動源として走行するエンジン車およびエンジンとモータとを駆動源として走行するハイブリッド車両に搭載される。以下では、特に、燃料噴射制御装置を有するエンジンがハイブリッド車両に搭載される例を説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る燃料噴射制御装置を有するエンジンが搭載されるハイブリッド車両の走行駆動部の構成を概略的に示す図である。図１に示すように、エンジン（ＥＮＧ）１の出力軸１ａには第１モータジェネレータ（ＭＧ１）２が接続され、駆動輪４の回転軸４ａには第２モータジェネレータ（ＭＧ２）３が接続される。第１モータジェネレータ２は、主に、エンジン１により駆動されて電力を発生する発電機として機能し、第１モータジェネレータ２から発生した電力は、図示しないインバータを介してバッテリ（ＢＡＴ）５に蓄電される。第２モータジェネレータ３は、主に、図示しないインバータを介してバッテリ５から供給される電力によって駆動する走行用モータとして機能する。

エンジン１の出力軸１ａと駆動輪４の回転軸４ａとの間にはクラッチ６が介装され、出力軸１ａと回転軸４ａとは、クラッチ６を介して連結または遮断される。出力軸１ａと回転軸４ａとが遮断されると、車両は第２モータジェネレータ３の動力のみによって走行する（ＥＶ走行）。出力軸１ａと回転軸４ａとがクラッチ６を介して連結されると、車両はエンジン１の動力のみによって走行（エンジン走行）またはエンジン１と第２モータジェネレータ３の動力によって走行する（ハイブリッド走行）。すなわち、車両は、ＥＶ走行を行うＥＶモード、エンジン走行を行うエンジンモード、およびハイブリッド走行を行うハイブリッドモードに、走行モードを変更することができる。

図２は、エンジン１の要部構成を概略的に示す図である。エンジン１は、車両の減速走行時等に複数の気筒への燃料供給を停止する燃料カット機能を有する火花点火式の内燃機関であり、動作周期の間に吸気、圧縮、膨張および排気の４つの行程を経る４ストロークエンジンである。吸気行程の開始から排気行程の終了までを、便宜上、燃焼行程の１サイクルまたは単に１サイクルと称する。エンジン１は４気筒、６気筒、８気筒等、複数の気筒を有するが、図２には、単一の気筒の構成を示す。なお、各気筒の構成は互いに同一である。

図２に示すように、エンジン１は、シリンダブロック１０１に形成されたシリンダ１０２と、シリンダ１０２の内部に摺動可能に配置されたピストン１０３と、ピストン１０３の冠面（ピストン冠面）１０３ａとシリンダヘッド１０４との間に形成された燃焼室１０５と、を有する。ピストン冠面１０３ａには、例えばシリンダ内のタンブル流に沿うように凹部１０３ｂが形成される。ピストン１０３は、コンロッド１０６を介してクランクシャフト１０７に連結され、シリンダ１０２の内壁に沿ってピストン１０３が往復動することにより、クランクシャフト１０７（図１の出力軸１ａ）が回転する。

シリンダヘッド１０４には、吸気ポート１１１と排気ポート１１２とが設けられる。燃焼室１０５には、吸気ポート１１１を介して吸気通路１１３が連通する一方、排気ポート１１２を介して排気通路１１４が連通する。吸気ポート１１１は吸気バルブ１１５により開閉され、排気ポート１１２は排気バルブ１１６により開閉される。吸気バルブ１１５の上流側の吸気通路１１３には、スロットルバルブ１１９が設けられる。スロットルバルブ１１９は、例えばバタフライ弁により構成され、スロットルバルブ１１９により燃焼室１０５への吸入空気量が調整される。吸気バルブ１１５と排気バルブ１１６とは動弁機構１２０により開閉駆動される。

シリンダヘッド１０４には、それぞれ燃焼室１０５に臨むように点火プラグ１１および直噴式のインジェクタ１２が装着される。点火プラグ１１は、吸気ポート１１１と排気ポート１１２との間に配置され、電気エネルギーにより火花を発生し、燃焼室１０５内の燃料と空気との混合気を点火する。

インジェクタ１２は、吸気バルブ１１５の近傍に配置される。インジェクタ１２は、電磁アクチュエータやピエゾアクチュエータ等の駆動部を有し、電気エネルギーにより駆動されて燃料を噴射する。より詳しくは、インジェクタ１２には、燃料ポンプを介して燃料タンクから高圧の燃料が供給される。インジェクタ１２は、燃料を高微粒子化して、燃焼室１０５内に所定のタイミングで斜め下方に向けて燃料を噴射する。なお、インジェクタ１２の配置はこれに限らず、例えば点火プラグ１１の近傍に配置することもできる。

動弁機構１２０は、吸気カムシャフト１２１と排気カムシャフト１２２とを有する。吸気カムシャフト１２１は、各気筒（シリンダ１０２）にそれぞれ対応した吸気カム１２１ａを一体に有し、排気カムシャフト１２２は、各気筒にそれぞれ対応した排気カム１２２ａを一体に有する。吸気カムシャフト１２１と排気カムシャフト１２２とは、不図示のタイミングベルトを介してクランクシャフト１０７に連結され、クランクシャフト１０７が２回転する度にそれぞれ１回転する。

吸気バルブ１１５は、吸気カムシャフト１２１の回転により、不図示の吸気ロッカーアームを介して、吸気カム１２１ａのプロファイルに応じた所定のタイミングで開閉する。排気バルブ１１６は、排気カムシャフト１２２の回転により、不図示の排気ロッカーアームを介して、排気カム１２２ａのプロファイルに応じた所定のタイミングで開閉する。

排気通路１１４には、排気ガスを浄化するための触媒装置１３が介装される。触媒装置１３は、排ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを酸化・還元作用によって除去・浄化する機能を有する三元触媒である。なお、排ガス中のＣＯ、ＨＣの酸化を行う酸化触媒等、他の触媒装置を用いることもできる。触媒装置１３に含まれる触媒の温度が高くなると触媒が活性化し、触媒装置１３による排ガスの浄化作用が高まる。

エンジン１は、燃費の向上を目的として、エンジン走行時に所定の燃料カット条件が成立するとインジェクタ１２からの燃料噴射を停止する燃料カット機構（フューエルカット機能）を有する。すなわち、燃料カット条件が成立すると、燃料カットモード（Ｆ／Ｃモードと呼ぶ）に移行して燃料噴射が停止される。燃料カット条件は、例えばアクセルペダルの操作量（アクセル開度）が所定値以下で、かつ、クランクシャフト１０７の回転数（エンジン回転数）が所定値以上で、かつ、車速が所定値以上の状態が検出されると、成立する。例えば減速走行時に燃料カット条件が成立する。Ｆ／Ｃモードでは、燃焼室１０５内への吸気が継続される。

さらにエンジン１は、燃費の向上を目的として、所定のアイドリングストップ条件が成立するとインジェクタ１２からの燃料噴射を停止するアイドリングストップ機能を有する。すなわち、アイドリングストップ条件が成立するアイドリングストップモード（Ｉ／Ｓモードと呼ぶ）に移行して燃料噴射が停止される。アイドリングストップ条件は、例えば停車時等、車速が所定車速以下で、かつ、アクセルペダルが非操作で、かつ、ブレーキペダルの操作が検出されると成立する。Ｉ／Ｓモードではエンジン１の稼働が停止しており、ＥＶ走行のときと同様、燃焼室１０５内への吸気が停止する。

図示は省略するが、エンジン１は、排気ガスの一部を吸気系に還流する排気ガス再循環装置、ブローバイガスを吸気系に戻して再燃焼させるブローバイガス還元装置、および燃料タンク内で蒸発した燃料ガスの吸気系への供給を制御するパージ制御装置などを有する。排気ガス再循環装置には、動弁機構１２０の制御によって排気ガスを燃焼室１０５で再循環させる内部ＥＧＲと、排気通路１１４からの排気ガスの一部を、ＥＧＲ通路およびＥＧＲバルブを介して吸気系に導く外部ＥＧＲとが含まれる。パージ制御装置は、燃料タンク内で蒸発した燃料ガスを吸気系に導くパージ通路、パージ通路の途中に設けられ、パージ通路を通過するガスの流れを制御するパージバルブと、を有する。なお、エンジン１は、過給機を備えることもできる。

以上のように構成されたエンジン１は、内燃機関の制御装置により制御される。図３は、内燃機関の制御装置の要部構成を示すブロック図である。図３に示すように、内燃機関の制御装置は、エンジン制御用のコントローラ３０を中心として構成され、コントローラ３０に接続された各種のセンサやアクチュエータなどを有する。具体的には、コントローラ３０には、クランク角センサ３１と、アクセル開度センサ３２と、水温センサ３３と、吸気量センサ３４と、ＡＦセンサ３５と、点火プラグ１１と、インジェクタ１２とが接続される。

クランク角センサ３１は、クランクシャフト１０７に設けられ、クランクシャフト１０７が所定回転角度（例えば３０°）回転する度にパルス信号を出力するように構成される。コントローラ３０は、クランク角センサ３１からのパルス信号に基づいて、ピストン１０３の吸気行程開始時の上死点ＴＤＣの位置を基準としたクランクシャフト１０７の回転角度（クランク角）を特定するとともに、エンジン回転数を算出する。

アクセル開度センサ３２は、車両の図示しないアクセルペダルに設けられ、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出する。アクセル開度センサ３２の検出値に応じてエンジン１の目標トルクが指令される。水温センサ３３は、エンジン１を冷却するためのエンジン冷却水が流れる経路に設けられ、エンジン冷却水の温度（冷却水温）を検出する。吸気量センサ３４は、吸入空気量を検出するセンサであり、例えば吸気通路１１３（より具体的にはスロットルバルブの上流）に配置されたエアフロメータにより構成される。ＡＦセンサ３５は、触媒装置１３の上流の排気通路１１４に設けられ、排気通路１１４における排気ガスの空燃比を検出する。なお、図示は省略するが、コントローラ３０には、吸気圧センサ、大気圧センサ、吸気温センサ等、上述した以外に種々のセンサが接続される。

コントローラ３０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成され、ＣＰＵ等の演算部と、ＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶部と、その他の周辺回路とを有するコンピュータを含んで構成される。コントローラ３０は、機能的構成として、噴射モード切換部３０１と、温度情報取得部３０２と、状態判定部３０３と、点火制御部３０４と、インジェクタ制御部３０５とを有する。

噴射モード切換部３０１は、エンジン１の運転状態に応じて噴射モードを切り換える。図４は、例えばイグニッションスイッチのオンによりエンジン１の稼働が開始（スタート）されてから、イグニッションスイッチのオフによりエンジン１の稼働が停止（エンド）されるまでの間における、噴射モードの遷移の一例を示す図である。図４に示すように、噴射モードは、始動モードＭ１と、触媒暖機モードＭ２と、付着低減モードＭ３と、均質向上モードＭ４と、ノック抑制モードＭ５と、燃料停止モードＭ６とを含む。均質向上モードＭ４とノック抑制モードＭ５とは、ピストン温度（筒内温度）が高い高筒内温度状態であり、均質向上モードＭ４とノック抑制モードＭ５とをまとめて高筒内温度モードＭ７と呼ぶ。

図中の燃料停止モード以外の各モードＭ１～Ｍ５には、吸気行程の開始（吸気上死点ＴＤＣ）から圧縮行程の終了（圧縮上死点ＴＤＣ）までの区間のクランク角を、吸気上死点ＴＤＣを起点とした時計周りの円の角度によって示すとともに、燃料噴射のタイミングを、円の中心から放射状に延びる扇形のハッチングによって示す。吸気行程は、クランク角が０°以上１８０°以下の範囲であり、圧縮行程は、クランク角が１８０°以上３６０以下の範囲である。なお、クランク角が０°以上９０°以下の範囲を吸気行程前半、９０°以上１８０°以下の範囲を吸気行程後半、１８０°以上２７０°以下の範囲を圧縮行程前半、２７０°以上３６０°以下の範囲を圧縮行程後半と呼ぶことがある。

始動モードＭ１は、エンジン１を始動するためのモードであり、イグニッションスイッチのオン直後またはＥＶモードやＩ／Ｓモードからの復帰時に実行される。始動モードＭ１では、エンジン１のクランキング後に、図示のように圧縮行程前半で２回に分けて、すなわち圧縮２段で燃料が噴射されて混合気が生成される。この場合の１回当たりの噴射量は互いに等しい。圧縮行程で燃料を噴射することで、エンジン１の始動性を向上することができる。また、圧縮行程前半で燃料を多段噴射することで、１回当たりの燃料噴射量が抑えられる。その結果、ピストン冠面１０３ａやシリンダ１０２の壁面への燃料の付着を抑えることができ、煤の発生を抑制することができる。

なお、始動性の向上と煤の抑制とを両立することができるのであれば、始動モードＭ１は、圧縮２段に限らず圧縮行程で１回の噴射（圧縮１段）、または吸気行程と圧縮行程とでそれぞれ噴射（吸圧多段）等、他の噴射パターンの噴射であってもよい。始動モードＭ１が完了すると、触媒暖機モードＭ２、付着低減モードＭ３および高筒内温度モードＭ７（例えば均質向上モードＭ４）のいずれかの噴射モードに移行する。

触媒暖機モードＭ２は、触媒装置１３の暖機を促進して触媒の早期活性化を実現するモードである。触媒暖機モードＭ２では、図示のように吸気行程で２回に分けて、すなわち吸気２段で燃料が噴射されて、混合気が生成される。この場合の１回当たりの噴射量は互いに等しい。さらに、触媒暖機モードＭ２では、点火プラグ１１による点火時期が、最大トルクが得られる最適点火時期ＭＢＴよりもリタード（遅角）される。点火時期のリタードによって混合気を後燃えさせることで、目標トルクを発生するための燃焼室１０５への空気供給量が増加して燃料噴射量が増加し、これにより混合気の燃焼によって生じる熱量が増加して、触媒装置１３を早期に暖機することができる。触媒暖機モードＭ２では、予めメモリに記憶された、エンジン回転数や吸入空気量に応じて変化することのない所定のタイミングで燃料が噴射される。

触媒暖機モードＭ２において吸気２段で燃料を噴射することで、混合気を均質化することができ、燃焼効率が高まり、エミッションの悪化を抑制することができる。なお、エミッションの悪化を抑制することができるのであれば、触媒暖機モードＭ２は、吸気２段に限らず吸気行程で１回の噴射（吸気１段）、または吸圧多段等、他の噴射パターンの噴射であってもよい。触媒暖機モードＭ２が完了すると、付着低減モードＭ３または高筒内温度モードＭ７（例えば均質向上モードＭ４）に移行する。

付着低減モードＭ３は、ピストン温度が低温度のときに煤の低減を目的として実行される。付着低減モードＭ３では、吸気行程開始時の吸気上死点ＴＤＣおよび圧縮行程終了時の圧縮上死点ＴＤＣの近傍の所定の噴射禁止領域以外の領域、すなわちピストン冠面１０３ａがインジェクタ１２から離れる領域（噴射可能領域）で、燃料が噴射される。噴射禁止領域は、例えば吸気行程前半の一部またはほぼ全域と、圧縮行程後半の一部あるいはほぼ全域とに設定される。

より詳しくは、噴射禁止領域はエンジン回転数に応じて設定される。エンジン回転数が高いほど、吸気行程でピストン冠面１０３ａがインジェクタ１２から退避する速度および圧縮行程でピストン冠面１０３ａがインジェクタ１２に接近する速度が速い。このため、エンジン回転数が高いほど、吸気行程における噴射禁止領域が狭くなり（噴射禁止領域の終了が進角側に移動）、圧縮行程における噴射禁止領域が広くなる（噴射禁止領域の開始が遅角側に移動）。

噴射可能領域における燃料の噴射回数と噴射タイミングとは、予めメモリに記憶されたマップ、例えば図５に示すマップにより決定される。すなわち、図５に示すように、エンジン回転数Ｎｅと目標噴射量Ｑとに応じた最大出力トルクの特性ｆ１に対応付けて、予め定められたマップにより決定され、１回～４回の範囲で噴射回数が定められる。噴射回数が複数回であるときの１回当たりの噴射量は互いに等しい。なお、目標噴射量Ｑは、実空燃比が目標空燃比となるような値として算出され、吸入空気量に応じて定まる。このため、図５のマップを、図４の均質向上モードＭ４のマップと同様、エンジン回転数Ｎｅと吸入空気量Ｇのマップに書き換えることもできる。

ピストン冠面１０３ａへの燃料の付着を抑えるためには、噴射回数を多くして１回当たりの噴射量を低減することが好ましい。しかし、インジェクタ１２の仕様によってインジェクタ１２の１回当たりの最小噴射量Ｑｍｉｎが規定され、インジェクタ１２は最小噴射量Ｑｍｉｎを下回る量の噴射を行うことはできない（ＭｉｎＱ制約）。したがって、目標噴射量が少ない領域では、噴射回数は１回となり、目標噴射量Ｑの増加に伴い、噴射回数が２回、３回および４回へと徐々に増加する。

一方、噴射回数を増加するためには、インジェクタ１２を高速で駆動する必要がある。そのため、例えばコントローラ３０のインジェクタ駆動用の電気回路におけるコンデンサの充放電を短時間で繰り返す必要がある。この場合、エンジン回転数Ｎｅが高いほど、インジェクタ１２の駆動速度を速める必要があり、コントローラ３０の電気的な負荷が増大して、コントローラ３０の発熱量が増大する。その結果、コントローラ３０の熱的な制約（ＥＣＵ熱制約）により、噴射回数が制限される。すなわち、エンジン回転数Ｎｅが小さい領域では、噴射回数が４回であるが、エンジン回転数Ｎｅの増加に伴い、噴射回数が３回、２回および１回と徐々に制限される。

以上より、例えばエンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎ１未満かつ目標噴射量Ｑが所定値Ｑ３以上の領域ＡＲ１で、噴射回数は４回（４段噴射）に設定される。エンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎ２未満かつ目標噴射量Ｑが所定値Ｑ２以上で、領域ＡＲ１を除く領域ＡＲ２で噴射回数は３回（３段噴射）に設定される。エンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎ３未満かつ目標噴射量Ｑが所定値Ｑ１以上で、領域ＡＲ１，ＡＲ２を除く領域ＡＲ３で噴射回数は２回（２段噴射）に設定される。エンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎ３以上または目標噴射量Ｑが所定値Ｑ１未満の領域ＡＲ４で、噴射回数は１回（単発噴射）に設定される。

なお、所定値Ｎ１～Ｎ３には、Ｎ１＜Ｎ２＜Ｎ３の関係があり、所定値Ｑ１～Ｑ３には、Ｑ１＜Ｑ２＜Ｑ３の関係がある。所定値Ｎ１～Ｎ３，Ｑ１～Ｑ３は予め実験によって定められ、メモリに記憶される。付着低減モードＭ３での最大噴射回数は、インジェクタ１２やコントローラ３０等の仕様、およびインジェクタ１２の取付位置などにより定まり、４回より少ない、または４回より多い場合がある。付着低減モードが完了すると、高筒内温度モードＭ７（例えば均質向上モードＭ４）または燃料停止モードＭ６に移行する。

均質向上モードＭ４は、燃費が最適となる噴射モードである。均質向上モードでは、予めメモリに記憶されたエンジン回転数Ｎｅと吸入空気量Ｇとに応じた制御マップに従い、吸気１段または吸気２段の燃料噴射が行われる。すなわち、図４に示すように、エンジン回転数Ｎｅが低く、かつ、吸入空気量Ｇが多い高負荷低回転の領域では、吸気２段で燃料が噴射され、エンジン回転数Ｎｅが高いまたは吸入空気量Ｇが低い領域では、吸気１段で燃料が噴射される。この場合の制御マップは、冷却水温に応じて変化する。なお、吸気２段の１回当たりの噴射量は互いに等しい。均質向上モードにおいて、吸気１段または吸気２段で燃料を噴射することで、燃焼室１０５内の混合気がタンブル流れによって均質化され、燃焼効率を高めることができる。

さらに均質向上モードＭ４では、主にエンジン回転数Ｎｅと吸入空気量Ｇとに応じて点火プラグ１１の点火時期が制御される。具体的には、ノッキングが生じないまたは生じにくい領域では、圧縮上死点ＴＤＣよりも進角側の予めメモリに記憶された最適点火時期ＭＢＴに点火時期が制御される。一方、ノッキングが生じるまたは生じやすい領域、例えばエンジン回転数が低くかつ吸入空気量が多い高負荷低回転の領域では、ノッキングの発生を抑制するために、予めメモリに記憶された特性に従い点火時期が最適点火時期ＭＢＴよりもリタードされる。なお、ノッキングの発生を検出するノックセンサを設け、ノックセンサによりノッキングの発生が検出されると、点火時期をリタードするようにしてもよい。均質向上モードＭ４は、所定のノック抑制条件が成立すると、ノック抑制モードＭ５に切り換わる。

ノック抑制モードＭ５は、ノッキングの発生を抑制する噴射モードである。ノック抑制モードＭ５に移行すると、リタードされた点火時期がＭＢＴ側に戻される（進角される）とともに、吸気行程（例えば吸気行程前半）で１回かつ圧縮行程（例えば圧縮行程前半）で１回、燃料が噴射される（吸圧多段）。この場合、圧縮行程での噴射量は最小噴射量Ｑｍｉｎであり、目標噴射量Ｑから最小噴射量Ｑｍｉｎを減算した量が吸気行程で噴射される。圧縮行程で燃料を噴射することで、気化潜熱により燃焼室１０５内のエンドガス温度が低減される。

これにより、点火時期のリタード量を抑えつつ、ノッキングの発生を抑制することができる。したがって、点火時期をリタードさせて吸気行程のみで燃料噴射を行う場合に比べて、燃焼効率を高めることができる。ノック抑制モードが完了すると、すなわちノック抑制条件が不成立となると、均質向上モードに切り換わる。つまり、高筒内温度状態（高筒内温度モードＭ７）であるときには、ノック抑制条件の成否に応じて噴射モードが均質向上モードＭ４とノック抑制モードＭ５との間で切り換わる。

燃料停止モードＭ６は、燃料噴射が停止して燃焼室１０５内で燃焼が停止したときのモードであり、ＥＶモード時、Ｆ／Ｃモード時およびＩ／Ｓモード時のいずれかにおいて、燃料停止モードＭ６に切り換わる。例えば付着低減モードＭ３で燃焼が停止すると、または高筒内温度モードＭ７で燃焼が停止すると、燃料停止モードＭ６に切り換わる。燃料停止モードＭ６が完了すると、噴射モードが始動モードＭ１、付着低減モードＭ３および高筒内温度モードＭ７のいずれかに切り換わる。

図３の温度情報取得部３０２は、シリンダ１０２内の温度情報を取得する。この温度情報は、シリンダ１０２内での燃料の付着に影響を及ぼす筒内温度の情報であり、ピストン冠面１０３ａの温度に対応する。したがって、ピストン冠面１０３ａの温度を精度よく検出可能なセンサを設けることができれば、温度情報取得部３０２は、そのセンサからの情報を取得すればよい。しかし、ピストン冠面１０３ａは高温の燃焼室１０５に面してシリンダ１０２内を往復動するため、ピストン冠面１０３ａの温度をセンサによって直接的に精度よく検出することは困難である。

一方、ピストン冠面１０３ａの温度は、燃焼室１０５での燃焼のために燃焼室１０５内に供給された吸入空気量Ｇと相関関係を有する。すなわち、吸入空気量Ｇの積算量が多いほど、燃焼室１０５内で発生する熱量が増加するため、筒内温度に対応するピストン冠面１０３ａの温度が上昇する。そこで、温度情報取得部３０２は、吸気量センサ３４からの信号を取得するとともに、取得した信号に基づいて吸入空気量Ｇの積算量を算出する。

状態判定部３０３は、噴射モードの切換に関わるエンジン１の運転状態を判定する。図６は、状態判定部３０３の機能的構成を示すブロック図である。図６に示すように、状態判定部３０３は、始動判定部３０３Ａと、触媒暖機判定部３０３Ｂと、筒内温度判定部３０３Ｃと、ノック判定部３０３Ｄと、燃料カット判定部３０３Ｅとを有する。

始動判定部３０３Ａは、図４の始動モードＭ１で、エンジン１が始動を完了したか否かを判定する。具体的には、クランク角センサ３１からの信号に基づいて算出されたクランキング後のエンジン回転数が、自力で回転を維持できる完爆回転数まで上昇した後、所定カウント値がカウントされたか否かにより、始動が完了したか否かを判定する。始動判定部３０３Ａによりエンジン１の始動が完了したと判定されると、噴射モード切換部３０１は、始動モードＭ１から触媒暖機モードＭ２、付着低減モードＭ３または高筒内温度モードＭ７（例えば均質向上モードＭ４）に噴射モードを切り換える。

始動判定部３０３Ａは、エンジン１の始動完了だけでなく、エンジン１の始動の要否も判定する。すなわち、図４の燃料停止モードＭ６で、ＥＶモードからエンジンモードまたはハイブリッドモードへ走行モードを切り換える必要があるか否か、およびＩ／Ｓモードから復帰する必要があるか否かを判定する。始動判定部３０３Ａによりエンジンモードへ切り換える必要がある、またはＩ／Ｓモードから復帰する必要があると判定されると、噴射モード切換部３０１は、噴射モードを燃料停止モードＭ６から始動モードＭ１に切り換える。

触媒暖機判定部３０３Ｂは、図４の触媒暖機モードＭ２で、触媒装置１３の暖機（触媒暖機）が完了したか否かを判定する。この判定は、エンジン１の総仕事量が、触媒暖機に要する目標総仕事量に到達したか否かの判定である。目標総仕事量は、予め記憶された関係式や特性あるいはマップを用いて、エンジン１の始動時に水温センサ３３により検出される冷却水温に応じて設定される。例えば冷却水温が低いと、エンジン１が暖機されていないため、触媒暖機に時間を要する。この点を考慮し、冷却水温が低いほど目標総仕事量が大きい値に設定される。

触媒暖機判定部３０３Ｂは、まず、水温センサ３３からの信号に基づいて、冷却水温に対応したエンジン１の総仕事量を算出する。そして、総仕事量が目標総仕事量に達すると、触媒暖機が完了したと判定する。触媒暖機判定部３０３Ｂにより触媒暖機が完了したと判定されると、噴射モード切換部３０１は、触媒暖機モードＭ２から付着低減モードＭ３または高筒内温度モードＭ７（例えば均質向上モードＭ４）に噴射モードを切り換える。

触媒暖機判定部３０３Ｂは、図４の始動モードＭ１において、触媒暖機の要否も判定する。例えばＥＶ走行からの復帰等で、冷却水温が高い場合には、目標総仕事量が０に設定され、触媒暖機が不要と判定する。この場合、噴射モード切換部３０１は、始動モードＭ１から付着低減モードＭ３または高筒内温度モードＭ７（例えば均質向上モードＭ４）に噴射モードを切り換える。一方、始動モードＭ１で目標総仕事量が０より大きい値に設定され、触媒暖機が必要と判定されると、噴射モード切換部３０１は、噴射モードを始動モードＭ１から触媒暖機モードＭ２に切り換える。

筒内温度判定部３０３Ｃは、温度情報取得部３０２により取得された吸入空気量Ｇの積算量に基づいて、筒内温度が所定値（例えば１００℃）以上であるか否かを判定する。すなわち、筒内温度が所定値以上の高筒内温度であるか、それとも所定値未満の低筒内温度であるかを判定する。筒内温度判定部３０３Ｃは、図４の始動モードＭ１と、触媒暖機モードＭ２と、燃料停止モードＭ６とで、それぞれ筒内温度が高筒内温度であるか否かを判定する。

ノック判定部３０３Ｄは、図４の均質向上モードＭ４において、ノック抑制条件の成否を判定する。この判定は、ノッキングの発生を抑制するための点火時期のリタード量が所定値以上になったか否かの判定であり、ノッキングの発生を抑制する噴射モードへの切換の要否の判定である。ノッキングは、エンジン回転数が高いときおよび冷却水温が低いときには生じにくい。この点を考慮し、ノック抑制条件は、最適点火時期ＭＢＴからの点火時期のリタード量が所定値以上、かつ、冷却水温が所定値以上、かつ、エンジン回転数が所定値以下のときに成立する。ノック判定部３０３Ｄによりノック抑制条件が成立したと判定されると、噴射モード切換部３０１は、噴射モードを均質向上モードＭ４からノック抑制モードＭ５に切り換える。

一方、ノック抑制モードＭ５において、ノック判定部３０３Ｄによりノック抑制条件が不成立と判定されると、噴射モード切換部３０１は、噴射モードをノック抑制モードＭ５から均質向上モードＭ４に切り換える。なお、均質向上モードＭ４を経ずに付着低減モードＭ３からノック抑制モードＭ５に噴射モードが切り換わることもある。すなわち、付着低減モードＭ３において、筒内温度判定部３０３Ｃにより高筒内温度と判定されると、ノック抑制モードＭ５に切り換わることもある。

燃料カット判定部３０３Ｅは、図４の触媒暖機モードＭ２、付着低減モードＭ３および高筒内温度モードＭ７において、燃料カットの要否を判定する。すなわち、ＥＶモード、Ｆ／ＣモードまたはＩ／Ｓモードへの切換が必要か否かを判定する。燃料カット判定部３０３Ｅにより燃料カットが必要と判定されると、噴射モード切換部３０１は、触媒暖機モードＭ２、付着低減モードＭ３または高筒内温度モードＭ７から燃料停止モードＭ６に噴射モードを切り換える。

図３の点火制御部３０４は、点火時期が、予めメモリに記憶された、運転状態に応じたマップや特性に従った目標点火時期となるように、点火プラグ１１に制御信号を出力する。例えば、触媒暖機モードＭ２では、点火時期が最適点火時期ＭＢＴよりもリタードするように点火プラグ１１に制御信号を出力する。均質向上モードＭ４では、点火時期が最適点火時期ＭＢＴとなるように、またはノッキングの発生を抑制するためにリタードするように、点火プラグ１１に制御信号を出力する。ノック抑制モードＭ５では、点火時期がリタードからＭＢＴ側に復帰（進角）するように点火プラグ１１に制御信号を出力する。

インジェクタ制御部３０５は、ＡＦセンサ３５により検出された実空燃比が目標空燃比（例えば理論空燃比）となるようなフィードバック制御を行いながら、吸気量センサ３４により検出された吸入空気量に応じて１サイクル当たりの目標噴射量を算出する。そして、図４の噴射モードに応じて１回当たりの目標噴射量（単位目標噴射量）を算出し、この単位目標噴射量をインジェクタ１２が所定のタイミングで噴射するようにインジェクタ１２に制御信号を出力する。

図７は、予めメモリに記憶されたプログラムに従いコントローラ３０で実行される処理の一例、特に噴射モードの切換に係る処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えばイグニッションスイッチのオンによりエンジン１の稼働開始が指令されると開始され、所定周期で繰り返される。なお、図７では、図４の燃料停止モードＭ６から他の噴射モードへの切換、および他の噴射モードから燃料停止モードＭ６への切換に係る処理についての記載を省略する。

図７に示すように、まず、ステップＳ１で、始動完了フラグが１であるか否かを判定する。始動完了フラグは初期時点では０であり、始動モードＭ１でエンジン１の始動が完了すると１に設定される。ステップＳ１で否定されるとステップＳ２に進み、肯定されるとステップＳ２～ステップＳ４をパスしてステップＳ５に進む。ステップＳ２では、噴射モードを始動モードに切り換える。

次いで、ステップＳ３で、クランク角センサ３１からの信号に基づいて、エンジン１の始動が完了したか否か、すなわちエンジン回転数が完爆回転数に到達したか否かを判定する。ステップＳ３で肯定されるとステップＳ４に進み、否定されるとステップＳ２に戻る。ステップＳ４では、始動完了フラグを１にセットする。

次いで、ステップＳ５で、水温センサ３３からの信号に基づいて設定された目標総仕事量が０であるか否かにより、触媒装置１３の暖機運転が必要か否かを判定する。ステップＳ５で肯定されるとステップＳ６に進み、否定されるとステップＳ６、ステップＳ７をパスしてステップＳ８に進む。ステップＳ６では、噴射モードを触媒暖機モードＭ２に切り換える。ステップＳ７では、吸気量センサ３４からの信号に基づいてエンジン１の総仕事量を算出するとともに、総仕事量が目標総仕事量に達したか否かにより、触媒暖機が完了したか否かを判定する。ステップＳ７で肯定されるとステップＳ８に進み、否定されるとステップＳ６に戻る。

ステップＳ８では、温度情報取得部３０２により取得された吸入空気量Ｇの積算量に基づいて、筒内温度が所定値以上であるか否か、すなわち高筒内温度であるか否かを判定する。ステップＳ８で肯定されるとステップＳ９に進み、噴射モードを高筒内温度モードＭ７に切り換える。

次いで、ステップＳ１０で、点火時期の最適点火時期ＭＢＴからのリタード量と、水温センサ３３により検出された冷却水温と、クランク角センサ３１により検出されたエンジン回転数とに基づいて、ノック抑制条件が成立したか否かを判定する。ステップＳ１０で肯定されるとステップＳ１１に進み、否定されるとステップＳ１２に進む。ステップＳ１１では、噴射モードをノック抑制モードＭ５に切り換え、ステップＳ１２では、噴射モードを均質向上モードＭ４に切り換える。一方、ステップＳ８で否定されるとステップＳ１３に進み、噴射モードを付着低減モードＭ３に切り換える。

以上の内燃機関の制御装置による主たる動作をより具体的に説明する。イグニッションスイッチがオンされると、圧縮２段で燃料が噴射され、エンジン１が始動される（ステップＳ２）。エンジン１の初回始動時等で、冷却水温が低い状態では、触媒装置１３の暖機運転が必要となり、吸気２段で燃料が噴射される（ステップＳ６）。このとき、点火時期が最適点火時期ＭＢＴよりもリタードされて混合気が後燃えされ、触媒装置１３を早期に暖機することができる。

触媒装置１３の暖機完了後（例えばエンジン１の初回始動後の暖機完了直後）に、筒内温度が、ピストン冠面１０３ａへの煤の付着を低減するために必要な所定温度（例えば１００℃）まで上昇していないことがある。この場合、煤の付着低減を優先するため、例えば吸気後半から圧縮前半の範囲内で、図５のマップに従い燃料が噴射される（ステップＳ１３）。したがって、例えば高負荷低回転の領域ＡＲ１において、噴射回数は４回となる。これにより、インジェクタ１２の１回当たりの燃料噴射量が減少し、燃料の付着を効果的に抑えることができる。

一方、触媒装置１３の暖機完了後の筒内温度が所定温度以上であるとき、仮にピストン冠面１０３ａに燃料が付着しても燃料は即座に蒸発するため、煤が発生しにくい。この場合、吸気行程（吸気２段または吸気単発）で燃料が噴射される（ステップＳ１２）。これにより燃焼室１０５内の混合気が均質化され、燃焼効率を高めることができる。なお、触媒暖機運転においても吸気２段で燃料が噴射されるが、触媒暖機運転とは、吸気行程での燃料の噴射タイミングが異なる。

筒内温度が高い状態において、吸気行程で燃料を噴射しているとき、ノッキング抑制条件が成立すると、吸気行程に加え、圧縮行程で最小噴射量Ｑｍｉｎの燃料が噴射される（ステップＳ１２）。これにより混合気の温度を低下させることができ、ノッキングの発生を抑制することができる。その結果、ノッキング抑制を目的とした点火時期のリタードの量を低減することができ、点火時期が最適点火時期ＭＢＴに近づくため、燃焼効率を高めることができる。

ＥＶモードやＩ/Ｓモードからの復帰時等でエンジン１が始動されたときには、冷却水温が十分に高いことがある。この場合には、エンジン始動後に触媒装置１３の暖機運転を行うことなく、高筒内温度モードＭ７（例えば均質向上モードＭ４）または付着低減モードＭ３に移行する（ステップＳ５→ステップＳ８→ステップＳ９、ステップＳ５→ステップＳ８→ステップＳ１３）。これにより、ピストン冠面１０３ａへの煤の付着を抑えながら、エンジン始動後に効率的な燃焼を行うことができる。

以上の構成を前提として、本発明の実施形態に係る燃料噴射制御装置について説明する。インジェクタ１２から燃料を噴射する場合には、上述したように、噴射モード切換部３０１により切り換えられた噴射モードに応じて、噴射パターンが決定される。さらに、吸入空気量等に応じた目標噴射量を噴射するために必要な目標噴射時間が算出される。そして、噴射パターンに応じて定まる目標クランク角から目標噴射時間だけ燃料を噴射するように、インジェクタ１２（より厳密にはインジェクタ１２の駆動回路）に制御信号が出力される。

しかし、目標噴射量を噴射するための噴射時間に対応するクランク角の範囲は、エンジン回転数の変化等によって変動する。したがって、常に噴射開始時点を基準にして燃料を噴射するようにしたのでは、噴射終了時点が遅れ、煤の付着やエミッションの悪化等、燃焼性能に悪影響を与えるおそれがある。この点を考慮し、本実施形態では、以下のように燃料噴射制御装置を構成する。

図８は、本実施形態に係る燃料噴射制御装置の要部構成を示すブロック図である。この燃料噴射制御装置は、図３の制御装置と一部の構成が共通であり、図３と同一の箇所には同一の符号を付す。図８に示すように、燃料噴射制御装置は、コントローラ３０と、コントローラ３０にそれぞれ接続されたクランク角センサ３１と、水温センサ３３と、吸気量センサ３４と、燃圧センサ３６と、燃温センサ３７と、インジェクタ１２とを有する。

燃圧センサ３６は、燃料ポンプを介してインジェクタ１２に供給される高圧の燃料の圧力を検出するセンサであり、例えば燃料配管に設けられる。燃温センサ３７は、インジェクタ１２に供給される燃料の温度を検出するセンサであり、例えば燃料配管に設けられる。コントローラ３０は、センサ３１，３３，３４，３６，３７からの信号に基づいて所定の処理を実行し、インジェクタ１２に制御信号（駆動電流）を出力してインジェクタ１２を開弁する。

図９は、インジェクタ１２に供給される電力の流れを簡易的に示す図である。図９には、エンジン１の形式として、直列４気筒エンジンを例とした電力の流れが示される。このエンジン１は、第１気筒♯１と第４気筒♯４、および第２気筒♯２と第３気筒♯３が、それぞれ対になって対向しており、第１気筒♯１→第３気筒♯３→第４気筒♯４→第２気筒♯２の順番に、クランク角が１８０°増加する度に着火される。

図９に示すように、車載バッテリ４１からの電力（電圧）は、コンデンサを有する単一の昇圧回路４２で昇圧される。昇圧回路４２で昇圧された電力は、一対のドライバ回路４３，４４を介してインジェクタ１２ａ～１２ｄに駆動電流として供給される。すなわち、ドライバ回路４３を介して第１気筒♯１のインジェクタ１２ａと第４気筒♯４のインジェクタ１２ｄとにそれぞれ異なるタイミングで駆動電流が供給され、ドライバ回路４４を介して第２気筒♯２のインジェクタ１２ｂと第３気筒♯３のインジェクタ１２ｃとにそれぞれ異なるタイミングで駆動電流が供給される。

このように単一の昇圧回路４２を、４つのインジェクタ１２ａ～１２ｄによって共用することで、昇圧回路４２の個数を節約できる。また、一対のドライバ回路４３，４４を、それぞれインジェクタ１２ａ，１２ｄおよび１２ｂ，１２ｃによって共用することで、ドライバ回路４３，４４の個数を節約できる。これにより、部品点数を削減でき、コストが抑えられ、構成を簡素化できる。

図８に示すように、コントローラ３０は、インジェクタ１２の駆動に係る機能的構成として、噴射モード切換部３０１と、目標噴射量算出部３０６と、噴射時間算出部３０７と、噴射基準決定部３０８と、クランク角決定部３０９と、噴射開始時点算出部３１０と、インジェクタ制御部３０５と、を有する。

噴射モード切換部３０１は、状態判定部３０３（図３）の判定結果に基づいてインジェクタ１２の噴射モードを切り換える。例えば、図４に示すように、圧縮２段の始動モードＭ１、吸気２段の触媒暖機モードＭ２、吸気単発や吸圧多段の付着低減モードＭ３、吸気単発や吸気２段の均質向上モードＭ４および吸圧多段のノック抑制モードＭ５のいずれかに、噴射モードを切り換える。

目標噴射量算出部３０６は、吸気量センサ３４により検出された吸入空気量に基づいて、燃焼行程の１サイクル当たりの目標噴射量を算出する。さらに、噴射モード切換部３０１により切り換えられた噴射パターンに応じて、インジェクタ１２の噴射１回当たりの目標噴射量（単位目標噴射量）を算出する。例えば、吸気２段の噴射の場合、１サイクル当たりの目標噴射量を２で除算した値が単位目標噴射量として算出される。

噴射時間算出部３０７は、目標噴射量算出部３０６により算出された目標噴射量（単位目標噴射量）と、燃圧センサ３６により検出された燃料圧力と、燃温センサ３７により検出された燃料温度とに基づいて、インジェクタ１２の１回噴射当たりの目標噴射時間を算出する。例えば、単位目標噴射量と燃料圧力と燃料温度と噴射時間との関係を示すマップを予めメモリに記憶しておき、このマップを用いて目標噴射時間を算出する。

噴射基準決定部３０８は、噴射開始時点と噴射終了時点のいずれを優先してインジェクタ１２から燃料を噴射すべきか、すなわち、噴射開始基準と噴射終了基準のいずれで燃料を噴射するかを決定する。以下では便宜上、噴射開始時点を優先するモード（噴射開始基準の噴射モード）を噴き始め優先モードと呼び、噴射終了時点を優先するモード（噴射終了基準の噴射モード）を噴き終わり優先モードと呼ぶ。図１０Ａは、噴き始め優先モードにおける噴射パターンの一例を示す図であり、図１０Ｂは、噴き終わり優先モードにおける噴射パターンの一例を示す図である。

図１０Ａ，１０Ｂにおいて、上死点ＴＤＣを中心としたハッチングで示す領域ＡＲ１０は、所定の噴射モードにおいて燃料噴射を行うことを禁止する噴射禁止エリアである。噴射禁止エリアＡＲ１０は、噴射モードによって異なるが、図１０Ａ，１０Ｂには、付着低減モードＭ３における噴射禁止エリアＡＲ１０の一例が示される。吸気上死点ＴＤＣからクランク角θ１１までの領域およびクランク角θ２３から圧縮上死点ＴＤＣまでの領域は、ピストン冠面１０３ａがインジェクタ１２に接近する領域であり、この領域ではインジェクタ１２から噴射された燃料がピストン冠面１０３ａに付着してピストン冠面１０３ａに煤が生じるおそれがある。

そこで、煤の付着を防止するために、吸気上死点ＴＤＣから所定のクランク角θ１１までの領域および所定のクランク角θ２３から圧縮上死点ＴＤＣまでの領域が噴射禁止エリアＡＲ１０として設定される。なお、噴射禁止エリアＡＲ１０を規定するクランク角θ１１，θ２３は、エンジン回転数に応じて変化する。例えばエンジン回転数が増加すると、クランク角θ１１，θ１２はいずれも減少する。図１０Ａ、１０Ｂでは、全体が３０°単位で分割されているが、これはクランク角センサ３１により検出されるクランク角が３０°単位であることに対応する。噴射開始時点や噴射時間などは、クランク角が３０°変化する度に算出される。

図１０Ａに示すように、噴き始め優先モードでは、吸気行程において、噴射開始時点のクランク角θ１１から、噴射時間算出部３０７により算出された目標噴射時間に相当するクランク角範囲Δθ１１（θ１１～θ１３）だけ燃料が噴射される。図１０Ａには、別のクランク角範囲Δθ１０が併せて示されるが、これは、燃料圧力の変動等がない定常状態の下で算出された基準クランク角範囲である。基準クランク角範囲Δθ１０は、噴射開始クランク角θ１１と、予め想定した定常状態での噴射時間（基準噴射時間）とによって定まり、この場合の噴射終了クランク角はθ１２となる。

一方、噴射時間算出部３０７により算出された目標噴射時間は、燃料圧力や燃料温度等に応じて定まるため、基準噴射時間よりも長くまたは短くなることがある。例えば定常状態よりも燃料圧力が減少すると、目標噴射量を噴射するための目標噴射時間は長くなる。その結果、図１０Ａの矢印Ａに示すように、噴射終了クランク角θ１３が定常状態よりも大きくなり（θ１２→θ１３）、定常状態の噴射終了クランク角θ１２との間にずれが生じる。但し、図１０Ａでは、噴射開始クランク角がθ１１であり、噴射終了時点にずれが生じても、噴射禁止エリアＡＲ１０で燃料が噴射されることはない。

これに対し、圧縮行程で噴射する場合、噴射終了時点にずれが生じると、噴射禁止エリアＡＲ１０で燃料が噴射されるおそれがある。したがって、この場合には、噴射開始基準ではなく、図１０Ｂに示すように、噴射終了基準で噴射開始時点が決定される。すなわち、図１０Ｂに示すように、噴射終了クランク角θ２３から目標噴射時間に相当するクランク角範囲Δθ２１だけ遡ったクランク角θ２１を噴射開始クランク角として、燃料が噴射される。図１０Ｂには、クランク角範囲Δθ２０が併せて示されるが、これは、燃料圧力の変動等がない定常状態の下で算出された基準クランク角範囲である。基準クランク角範囲Δθ２０は、噴射終了クランク角θ２３と、予め想定した定常状態での噴射時間（基準噴射時間）とによって定まり、この場合の噴射開始クランク角はθ２２となる。

仮に、噴射開始クランク角θ２２から目標噴射量の燃料を噴射する場合、すなわち噴射開始基準で燃料を噴射する場合、噴射終了クランク角が点線に示すように噴射禁止エリアＡＲ１０に入るおそれがある。これに対し、噴射終了基準で燃料を噴射する場合には、図１０Ｂの矢印Ｂに示すように、噴射開始クランク角が定常状態よりも減少する（θ２２→θ２１）。これにより、噴射開始タイミングが早まり、噴射禁止エリアＡＲ１０で燃料が噴射されることを防止できる。

クランク角決定部３０９は、噴射モードに応じて規定されるクランク角、すなわち噴射開始のクランク角θ１１および噴射終了のクランク角θ２３を決定するとともに、噴射基準決定部３０８により決定された噴射基準に応じて噴射開始クランク角を決定する。すなわち、噴射基準決定部３０８により噴射開始基準で燃料を噴射する（噴き始め優先モード）と決定されると、噴射モードに応じて定まるクランク角θ１１（図１０Ａ）を、噴射開始クランク角として決定する。一方、噴射基準決定部３０８により噴射終了基準で燃料を噴射する（噴き終わり優先モード）と決定されると、噴射モードに応じて定まるクランク角θ２３（図１０Ｂ）から目標噴射時間に対応するクランク角範囲Δθ２１だけ遡った目標クランク角θ２１を、噴射開始クランク角として決定する。なお、目標噴射時間に対応するクランク角範囲Δθ２１は、エンジン回転数に応じて変化する。

噴射開始時点算出部３１０は、実際のクランク角θがクランク角決定部３０９により決定された噴射開始クランク角θ１１，θ２１（図１０Ａ，１０Ｂ）となる時点、すなわち噴射開始時点を算出する。クランク角θはクランク角センサ３１により３０°毎に検出されるが、噴射開始クランク角θ１１，θ２１は、直前に検出された３０°単位のクランク角θａ（６０°），θｂ（２１０°）と異なることがある。このためクランク角θがクランク角θａ，θｂから噴射開始クランク角θ１１，θ２１に至るまでに要する時間を、クランク角θがθａ，θｂとなった時点のエンジン回転数を用いて算出し、これにより噴射開始時点を算出する。

インジェクタ制御部３０５は、噴射開始時点算出部３１０により算出された噴射開始時点から噴射時間算出部３０７により算出された目標噴射時間だけ燃料を噴射するように、インジェクタ１２（より詳しくはインジェクタ駆動回路）に制御信号を出力する。これにより噴き始め優先モードでは、例えば図１０Ａに示すようにクランク角θ１１～θ１３の範囲で燃料が噴射され、噴き終わり優先モードでは、例えば図１０Ｂに示すようにクランク角θ２１～θ２３の範囲で燃料が噴射される。

上述したように、噴射基準決定部３０８は、噴射開始時点と噴射終了時点のいずれを優先してインジェクタ１２から燃料を噴射すべきか、すなわち噴き始め優先モードと噴き終わり優先モードのいずれを選択するかを決定するが、この決定は、噴射モード切換部３０１により切り換えられた噴射モードに応じてなされる。噴き始め優先モードは、例えば以下の場合に選択される。

噴き始め優先モードが選択されるのは、第１に、吸気行程で燃料が噴射される場合である。具体的には、触媒暖機モードＭ２、付着低減モードＭ３および均質向上モードＭ４において、吸気単発で噴射が行われる場合、あるいは吸気多段で噴射が行われる場合である。吸気多段で噴射が行われる場合には、特に１回目の噴射が噴き始め優先モードで行われる。吸気行程と圧縮行程とで噴射が行われる場合（吸圧多段）も、特に１回目の噴射が噴き始め優先モードで行われる。このように吸気行程での噴射が噴き始め優先モードで行われることにより、煤が発生する領域（例えば図１０Ａの噴射禁止エリアＡＲ１０）での噴射が回避され、エミッションの悪化を防ぐことができる。また、シリンダ１０２内でのタンブル流の形成を阻害することなく、タンブル流が形成された後に燃料を噴射することができる。その結果、混合気の均質度が向上し、燃焼効率を高めることができる。

噴き始め優先モードが選択されるのは、第２に、始動モードＭ１において圧縮多段で噴射が行われるときの１回目の噴射、およびノック抑制モードＭ５において圧縮行程で噴射が行われるときである。特に、ノック抑制モードＭ５で噴き始め優先モードが選択されることにより、吸気バルブ１１５が確実に閉弁した後、吸気バルブ１１５からの噴き戻しが生じない状態で燃料を噴射することができる。このため、インジェクタ１２から噴射された燃料により混合気を確実に冷却することができ、ノッキングの抑制効果を確保できる。

一方、噴き終わり優先モードが選択されるのは、第１に、始動モードＭ１において単発噴射で燃料が噴射されるとき、または圧縮多段の最終段で噴射されるときである。さらに、触媒暖機モードＭ２が弱成層燃焼により実行されるときであり、より具体的には吸圧多段または圧縮多段において圧縮行程の最終段で燃料が噴射されるときである。これにより、燃料の噴射が膨張行程で行われることを防止でき、その結果、混合気の燃焼時の圧力によってインジェクタ１２内を燃料が逆流することを防止できる。また、図９に示すように、対向気筒（例えば第１気筒♯１と第４気筒♯４）でドライバ回路４３，４４が共用される場合に、一方の気筒♯１が燃料噴射を終了する前に他方の気筒♯４が燃料噴射の開始タイミングになることを防止できる。さらに、燃料の噴射時期と点火プラグ１１の点火時期とが重なることを防止でき、燃料が点火プラグ１１に付着することにより点火プラグ１１による点火が阻害されることを防止できる。

噴き終わり優先モードが選択されるのは、第２に、付着低減モードＭ３で吸圧多段や圧縮多段等、圧縮行程で噴射が行われる場合において、最終段で噴射が行われるときである。これにより、煤が発生する領域（例えば図１０Ｂの噴射禁止エリアＡＲ１０）での噴射が回避され、エミッションの悪化を防ぐことができる。また、図９に示すように、全てのインジェクタ１２ａ～１２ｄが昇圧回路４２を共用する場合で、第１気筒♯１のインジェクタ１２ａの駆動後に第３気筒♯３のインジェクタ１２ｃが駆動される場合に、インジェクタ１２ａの駆動終了前にインジェクタ１２ｃの駆動が指令されることを防止でき、各インジェクタ１２ａ，１２ｃから目標噴射量の燃料を確実に噴射することができる。

図１１は、予めメモリに記憶されたプログラムに従い図８のコントローラ３０で実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えば噴射モードが図４の燃料停止モードＭ６以外の噴射モードＭ１～Ｍ５に切り換わると、開始される。

図１１に示すように、まず、ステップＳ２１で、吸気量センサ３４により検出された吸入空気量に基づいて、燃焼行程の１サイクル当たりの目標噴射量を算出するとともに、現在の噴射モードＭ１～Ｍ５に応じて、インジェクタ１２の噴射１回当たりの目標噴射量（単位目標噴射量）を算出する。次いで、ステップＳ２２で、現在の噴射モードＭ１～Ｍ５に対応する噴射優先モードが噴き始め優先モードと噴き終わり優先モードのいずれであるかを判定する。ステップＳ２２で、噴射優先モードが噴き始め優先モードであると判定されるとステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３では、噴射モードＭ１～Ｍ５に応じた噴射開始クランク角（例えば図１０Ａのθ１１）を決定する。次いで、ステップＳ２４で、クランク角センサ３１により検出されたエンジン回転数に基づいて、ステップＳ２３で決定された噴射開始クランク角に対応する噴射開始時点を算出する。具体的には、図１０Ａのクランク角θａから噴射開始クランク角θ１１に至るまでに要する時間を算出し、噴射開始時点を算出する。

次いで、ステップＳ２５で、ステップＳ２１で算出された目標噴射量（単位目標噴射量）と燃圧センサ３６により検出された燃料圧力と燃温センサ３７により検出された燃料温度とに基づいて、目標噴射時間を算出する。次いで、ステップＳ２６で、ステップＳ２４で算出された噴射開始時点からステップＳ２５で算出された目標噴射時間だけ燃料を噴射するようにインジェクタ１２に制御信号を出力する。これにより、例えば図１０Ａのクランク角θ１１～θ１３の範囲で燃料が噴射される。

一方、ステップＳ２２で、噴射優先モードが噴き終わり優先モードであると判定されると、ステップＳ２７に進む。ステップＳ２７では、噴射モードＭ１～Ｍ５に応じた噴射終了クランク角（例えば図１０Ｂのθ２３）を決定する。次いで、ステップＳ２８で、ステップＳ２１で算出された目標噴射量（単位目標噴射量）と燃圧センサ３６により検出された燃料圧力と燃温センサ３７により検出された燃料温度とに基づいて、目標噴射時間を算出する。

次いで、ステップＳ２９で、クランク角センサ３１により検出されたエンジン回転数に基づいて、ステップＳ２８で算出された目標噴射時間に対応するクランク角範囲（例えば図１０ＢのΔθ２１）を算出するとともに、ステップＳ２７で決定された噴射終了クランク角からこのクランク角範囲だけ遡ったクランク角（例えば図１０Ｂのθ２１）を噴射開始クランク角として決定する。

次いで、ステップＳ３０で、クランク角センサ３１により検出されたエンジン回転数に基づいて、ステップＳ２９で算出された噴射開始クランク角に対応する噴射開始時点を算出する。具体的には、図１０Ｂのクランク角θｂから噴射開始クランク角θ２１に至るまでに要する時間を算出し、噴射開始時点を算出する。次いで、ステップＳ２６に進み、この場合には、ステップＳ３０で算出された噴射開始時点からステップＳ２８で算出された目標噴射時間だけ燃料を噴射するようにインジェクタ１２に制御信号を出力する。これにより、例えば図１０Ｂのクランク角θ２１～θ２３の範囲で燃料が噴射される。

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）本実施形態に係る燃料噴射制御装置は、シリンダ１０２の内部を往復動するピストン１０３と、ピストン１０３に面したシリンダ１０２内の燃焼室１０５に燃料を噴射するインジェクタ１２と、を有するエンジン１における燃料噴射制御装置として構成される（図１）。この燃料噴射制御装置は、シリンダ１０２に導かれる吸入空気量を検出する吸気量センサ３４と、吸気量センサ３４により検出された吸入空気量に基づいて、インジェクタ１２から噴射される燃料の目標噴射量を算出する目標噴射量算出部３０６と、目標噴射量算出部３０６により算出された目標噴射量に応じて、燃料の目標噴射時間を算出する噴射時間算出部３０７と、噴射開始を規定するクランク角（例えば図１０Ａのθ１１）と噴射終了を規定するクランク角（例えば図１０Ｂのθ２３）とを決定するクランク角決定部３０９と、クランク角決定部３０９により決定された噴射開始クランク角θ１１に対応する噴射開始時点から噴射時間算出部３０７により算出された目標噴射時間だけ燃料を噴射する噴き始め優先モード、またはクランク角決定部３０９により決定された噴射終了クランク角θ２３から噴射時間算出部３０７により算出された目標噴射時間に対応するクランク角範囲Δθ２１の分だけ遡ったクランク角θ２１に対応する噴射開始時点から目標噴射時間だけ燃料を噴射する噴き終わり優先モードで、燃料を噴射するようにインジェクタ１２を制御するインジェクタ制御部３０５と、を備える（図８）。インジェクタ制御部３０５は、吸気行程において噴き始め優先モードで燃料を噴射し、圧縮行程において噴き終わり優先モードで燃料を噴射するように、インジェクタ１２を制御する（図１０Ａ，１０Ｂ）。これにより、噴射終了時点が遅れて燃焼性能に悪影響を与えることを防止できる。

（２）インジェクタ制御部３０５は、吸気行程において複数回燃料を噴射するときの初回の噴射を噴き始め優先モードで行うようにインジェクタ１２を制御する（図１０Ａ）。これにより、吸気行程側の噴射禁止エリアＡＲ１０において燃料が噴射されることを防止でき、ピストン冠面１０３ａへの煤の付着等を効果的に抑制することができる。

（３）インジェクタ制御部３０５は、圧縮行程において複数回燃料を噴射するときの最終回の噴射を噴き終わり優先モードで行うようにインジェクタ１２を制御する（図１０Ｂ）。これにより、圧縮行程側の噴射禁止エリアＡＲ１０において燃料が噴射されることを防止でき、ピストン冠面１０３ａへの煤の付着等を効果的に抑制することができる。

（４）燃料噴射制御装置は、燃料の圧力を検出する燃圧センサ３６と、燃料の温度を検出する燃温センサ３７と、をさらに備える（図８）。噴射時間算出部３０７は、吸気量センサ３４により検出された吸入空気量と、燃圧センサ３６により検出された燃料の圧力と、燃温センサ３７により検出された燃料の温度とに基づいて、目標噴射時間を算出する。これにより、噴き終わり優先モードにおいて、燃圧の変動等に応じた目標噴射時間を考慮して噴射開始時点が決定されるようになるため、目標噴射量の噴射が終了したときのクランク角を、噴射終了クランク角θ２３に精度よく合わせることができる。

（５）インジェクタ制御部３０５は、さらに別の観点として、吸気行程開始から圧縮行程終了にかけての範囲内で複数回燃料を噴射するとき（例えば吸圧多段で燃料を噴射するとき）、初回の噴射を噴き始め優先モードで行い、最終回の噴射を噴き終わり優先モードで行うように、インジェクタ１２を制御する。これにより、噴射終了時点が遅れて燃焼性能に悪影響を与えることを防止できる。

（６）この場合、インジェクタ制御部３０５は、初回の噴射を吸気行程で行い、最終回の噴射を圧縮行程で行うようにインジェクタ１２を制御する。これにより、図１０Ａ，１０Ｂに示す噴射禁止エリアＡＲ１０で噴射が行われることを確実に防止できる。

（７）燃料噴射制御装置は、噴射回数と噴射時期とを表す特性が互いに異なる複数の噴射モードＭ１～Ｍ５の中から、エンジン１の運転状態に応じて噴射モードを切り換える噴射モード切換部３０１をさらに有する（図４，８）。この場合、インジェクタ制御部３０５は、噴射モード切換部３０１により切り換えられた噴射モードに応じて、噴き始め優先モードまたは噴き終わり優先モードで燃料を噴射するようにインジェクタ１２を制御する。噴射モードによっては噴射終了時点を精度よく確保したい場合があるが、本実施形態によれば、噴射終了時点が遅れて燃焼性能に悪影響を与えることを防止でき、噴射モードに対応した最適な噴射時期で噴射を行うことができる。

（８）噴射モード切換部３０１により切り換えられる噴射モードは、エンジン１を始動する始動モードＭ１を含む（図４）。インジェクタ制御部３０５は、噴射モード切換部３０１により始動モードＭ１に切り換えられると、噴き終わり優先モードで燃料を噴射するようにインジェクタ１２を制御する。これにより始動モードＭ１での噴き終わりのタイミングが精度よく規定され、始動モードＭ１で最適にエンジン１を始動することができる。

（９）始動モードＭ１は、例えば吸気行程の開始から圧縮行程の終了の範囲内で複数回燃料を噴射する噴射モードである。この場合、インジェクタ制御部３０５は、噴射モード切換部３０１により始動モードＭ１に切り換えられると、初回の噴射を噴き始め優先モードで行い、最終回の噴射を噴き終わり優先モードで行うようにインジェクタ１２を制御する。これにより、始動モードＭ１で複数回の燃料噴射を行う場合の噴射時期を最適に制御することができる。

（１０）噴射モード切換部３０１により切り換えられる噴射モードは、排気触媒装置１３を暖機する触媒暖機モードＭ２を含む（図４）。インジェクタ制御部３０５は、噴射モード切換部３０１により触媒暖機モードＭ２に切り換えられると、噴き終わり優先モードで燃料を噴射するようにインジェクタ１２を制御する。これにより触媒暖機モードＭ２での噴き終わりのタイミングが精度よく規定され、触媒暖機モードＭ２で最適に排気触媒装置１３の暖機運転を行うことができる。

（１１）噴射モード切換部３０１により切り換えられる噴射モードは、シリンダ１０２の内部を暖機する付着低減モードＭ３を含む（図４）。付着低減モードＭ３は、吸気行程の開始から圧縮行程の終了の範囲内で複数回燃料を噴射する噴射モードであり、インジェクタ制御部３０５は、噴射モード切換部３０１により付着低減モードＭ３に切り換えられると、初回の噴射を噴き始め優先モードで行い、最終回の噴射を噴き終わり優先モードで行うようにインジェクタ１２を制御する。これにより噴射禁止エリアＡＲ１０で燃料が噴射されることを防止でき、ピストン冠面１０３ａへの煤の付着を良好に抑制することができる。

（１２）噴射モード切換部３０１により切り換えられる噴射モードは、シリンダ１０２の内部の暖機後において吸気行程のみで燃料を噴射する均質向上モードＭ４を含む（図４）。インジェクタ制御部３０５は、噴射モード切換部３０１により均質向上モードＭ４に切り換えられると、噴き始め優先モードで燃料を噴射するようにインジェクタ１２を制御する。これにより均質向上モードＭ４での噴き始めのタイミングが精度よく規定され、均質向上モードＭ４で最適にエンジン１を運転することができる。

（１３）噴射モード切換部３０１により切り換えられる噴射モードは、吸気行程と圧縮行程とでそれぞれ燃料を噴射してノッキングの発生を抑制するノック抑制モードＭ５を含む（図４）。インジェクタ制御部３０５は、噴射モード切換部３０１によりノック抑制モードＭ５に切り換えられると、圧縮行程で燃料を噴射するときに噴き始め優先モードで燃料を噴射するようにインジェクタ１２を制御する。これにより、吸気バルブ１１５が確実に閉弁した後、吸気バルブ１１５からの噴き戻しが生じない状態で燃料を噴射することができノック抑制モードＭ５で最適にエンジンを運転することができる。

なお、上記実施形態では、噴射制御部としてのインジェクタ制御部３０５が、吸気行程において噴き始め優先モードで燃料を噴射し、圧縮行程において噴き終わり優先モードで燃料を噴射するようにインジェクタ１２を制御するようにした。別の観点では、インジェクタ制御部３０５は、吸気行程開始から圧縮行程終了にかけての範囲内で複数回燃料を噴射するとき、初回の噴射を噴き始め優先モードで行い、最終回の噴射を噴き終わり優先モードで行うように燃料噴射部を制御するようにした。さらに別の観点では、インジェクタ制御部３０５は、噴射モード切換部３０１により切り換えられた噴射モードに応じて、噴き始め優先モードまたは噴き終わり優先モードで燃料を噴射するようにインジェクタ１２を制御するようにした。このように噴射制御部は、種々の形態で噴き始め優先モードと噴き終わり優先モードとを切り換えて、燃料噴射部としてのインジェクタ１２を制御することができる。

上記実施形態では、クランク角決定部３０９が噴射モードに応じた噴射開始を規定するクランク角θ１１（第１クランク角）と噴射終了を規定するクランク角θ２３（第２クランク角）とを決定するようにしたが、第１クランク角と第２クランク角の決定の態様は上述したものに限らない。上記実施形態では、噴き始め優先モードでは、クランク角決定部３０９により決定された第１クランク角θ１１に対応する噴射開始時点（第１時点）から目標噴射時間だけ燃料を噴射し、噴き終わり優先モードでは、クランク角決定部３０９により決定された第２クランク角θ２３から目標噴射時間に対応するクランク角範囲Δθ２１の分だけ遡ったクランク角θ２１に対応する噴射開始時点（第２時点）から目標噴射時間だけ燃料を噴射するようにした。ここで、図１０Ｂでは、クランク角範囲Δθ２１が定常状態の下で算出された基準クランク角範囲Δθ２０より大きい場合を例示したが、Δθ２１がΔθ２０より小さい場合も同様に第２時点が算出される。

上記実施形態では、吸気量センサ３４により吸入空気量を検出するようにしたが、シリンダに導かれる空気の量と相関関係を有する物理量を検出するのであれば、他の空気量検出部を用いてもよい。上記実施形態では、燃圧センサ３６により燃料の圧力を検出するようにしたが、圧力検出部の構成は上述したものに限らない。上記実施形態では、燃温センサ３７により燃料の温度を検出するようにしたが、温度検出部の構成は上述したものに限らない。上記実施形態では、燃料噴射部としてのインジェクタ１２をシリンダヘッド１０４に斜め下方に向けて取り付けるようにしたが、シリンダ内の燃焼室に燃料を噴射するのであれば、燃料噴射部の構成はいかなるものでもよい。

上記実施形態では、噴射モード切換部３０１が始動モードＭ１、触媒暖機モードＭ２、付着低減モードＭ３（シリンダ暖機モード）、均質向上モードＭ４（暖機完了モード）およびノック抑制モードＭ５に噴射モードを切り換え、噴射モードに応じて噴き始め優先モードまたは噴き終わり優先モードで燃料を噴射するようにしたが、他の噴射モードで燃料を噴射するようにしてよい。すなわち上述の噴射モードＭ１～Ｍ５は一例であり、噴射モード切換部が他の噴射モードに切り換えるようにしてもよい。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

１ エンジン、１２ インジェクタ、３１ クランク角センサ、３４ 吸気量センサ、３６ 燃圧センサ、３７ 燃温センサ、１０２ シリンダ、１０３ ピストン、３０１ 噴射モード切換部、３０５ インジェクタ制御部、３０６ 目標噴射量算出部、３０７ 噴射時間算出部、３０８ 噴射基準決定部、３０９ クランク角決定部、３１０ 噴射開始時点算出部

Claims (4)

1. シリンダの内部を往復動するピストンと、前記ピストンに面した前記シリンダ内の燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射部と、を有する内燃機関における燃料噴射制御装置であって、
   前記シリンダに導かれる空気の量と相関関係を有する物理量を検出する空気量検出部と、
   前記検出部により検出された物理量に基づいて、燃料の目標噴射時間を算出する噴射時間算出部と、
   噴射開始を規定する第１クランク角と噴射終了を規定する第２クランク角とを決定するクランク角決定部と、
   前記クランク角決定部により決定された前記第１クランク角に対応する第１時点から前記噴射時間算出部により算出された目標噴射時間だけ燃料を噴射する噴き始め優先モード、または前記クランク角決定部により決定された前記第２クランク角から前記噴射時間算出部により算出された目標噴射時間に対応するクランク角範囲の分だけ遡ったクランク角に対応する第２時点から前記目標噴射時間だけ燃料を噴射する噴き終わり優先モードで、燃料を噴射するように前記燃料噴射部を制御する噴射制御部と、
   噴射回数と噴射時期とを表す特性が互いに異なる複数の噴射モードの中から、前記内燃機関の運転状態に応じて噴射モードを切り換える噴射モード切換部と、を備え、
   前記噴射モードは、
   前記シリンダの内部を暖機するシリンダ暖機モードと、
   前記シリンダの内部の暖機後において吸気行程のみで燃料を噴射する暖機完了モードと、
   吸気行程と圧縮行程とでそれぞれ燃料を噴射してノッキングの発生を抑制するノック抑制モードと、を含み、
   前記シリンダ暖気モードは、吸気行程の開始から圧縮行程の終了の範囲内で複数回燃料を噴射する噴射モードであり、
   前記噴射制御部は、
   前記噴射モード切換部により前記シリンダ暖機モードに切り換えられると、初回の噴射を前記噴き始め優先モードで行い、最終回の噴射を前記噴き終わり優先モードで行うように前記燃料噴射部を制御し、
   前記噴射モード切換部により前記暖機完了モードに切り換えられると、前記噴き始め優先モードで燃料を噴射するように前記燃料噴射部を制御し、
   前記噴射モード切換部により前記ノック抑制モードに切り換えられると、圧縮行程で燃料を噴射するときに前記噴き始め優先モードで燃料を噴射するように前記燃料噴射部を制御することを特徴とする燃料噴射制御装置。
2. 請求項１に記載の燃料噴射制御装置において、
   前記噴射モードは、前記内燃機関を始動する始動モードを含み、
   前記噴射制御部は、前記噴射モード切換部により前記始動モードに切り換えられると、前記噴き終わり優先モードで燃料を噴射するように前記燃料噴射部を制御することを特徴とする燃料噴射制御装置。
3. 請求項２に記載の燃料噴射制御装置において、
   前記始動モードは、吸気行程の開始から圧縮行程の終了の範囲内で複数回燃料を噴射する噴射モードであり、
   前記噴射制御部は、前記噴射モード切換部により前記始動モードに切り換えられると、初回の噴射を前記噴き始め優先モードで行い、最終回の噴射を前記噴き終わり優先モードで行うように前記燃料噴射部を制御することを特徴とする燃料噴射制御装置。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の燃料噴射制御装置において、
   前記噴射モードは、排気触媒装置を暖機する触媒暖機モードを含み、
   前記噴射制御部は、前記噴射モード切換部により前記触媒暖機モードに切り換えられると、前記噴き終わり優先モードで燃料を噴射するように前記燃料噴射部を制御することを特徴とする燃料噴射制御装置。

Images