(57)【要約】【課題】空燃比の制御精度の低下を抑制できるようにした内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】ＣＰＵ５２は、吸気側バルブタイミング調整装置４４の動作速度が大きい場合、燃焼室２４内に充填される空気量に基づき、要求噴射量を算出し、その一部を、非同期第１噴射量として早期に噴射する。その後、ＣＰＵ５２は、新たに取得した空気量に基づき要求噴射量を更新し、更新に応じて、吸気バルブ１８の開弁期間に同期して燃料を噴射する吸気同期噴射の噴射量である同期噴射量を算出し、要求噴射量から非同期第１噴射量と同期噴射量を減算した値を、非同期第２噴射量に代入する。そしてＣＰＵ５２は、非同期第２噴射量の燃料の噴射の後、同期噴射量の燃料を噴射する。【選択図】図１
2020002874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路に燃料を噴射するポート噴射弁と、燃焼室への流体の流入を調整するアクチュエータと、を備える内燃機関に適用される制御装置であって、
前記燃焼室に流入する空気量の予測値に基づき、１燃焼サイクルにおいて要求される燃料量である要求噴射量を算出する要求噴射量算出処理と、
吸気バルブの開弁期間に同期して燃料を噴射する吸気同期噴射の噴射量である同期噴射量と、前記吸気同期噴射よりも進角側のタイミングにて燃料を噴射する吸気非同期噴射の噴射量である非同期噴射量とに前記要求噴射量を分割し、前記ポート噴射弁を操作して前記吸気非同期噴射、前記吸気同期噴射の順に実行するマルチ噴射処理と、
前記吸気同期噴射に先立って前記吸気非同期噴射を２回に分けて実行するか１回のみ実行するかを選択する選択処理と、を実行し、
前記吸気非同期噴射を２回に分けて実行する場合には、２回目に前記吸気非同期噴射を実行するのに先立って前記要求噴射量を更新し、前記非同期噴射量および前記同期噴射量を更新する更新処理を実行し、
前記選択処理は、参照アクチュエータによる制御量の変化速度が所定速度以上である場合、前記吸気非同期噴射を２回に分けて実行することを選択する処理を含み、
前記参照アクチュエータは、前記アクチュエータのうちの前記選択処理において制御量の変化速度が参照されるものである内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記参照アクチュエータは、吸気バルブの開弁開始時期および排気バルブの閉弁開始時期の２つの時期のうちの少なくとも１つを変更するバルブ特性可変装置を含み、
前記選択処理は、前記参照アクチュエータによる制御量の変化速度として前記バルブ特性可変装置による制御量の変化速度が前記所定速度以上である場合、前記吸気非同期噴射を２回に分けて実行することを選択する処理を含む請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関は、前記吸気通路と前記内燃機関の排気通路とを連通させるＥＧＲ通路を備え、
前記参照アクチュエータは、前記ＥＧＲ通路内の流路断面積を調整するＥＧＲバルブを含み、
前記選択処理は、前記参照アクチュエータによる制御量の変化速度として前記ＥＧＲバルブの開口度の変化速度が前記所定速度以上である場合、前記吸気非同期噴射を２回に分けて実行することを選択する処理を含む請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記吸気通路には、スロットルバルブが設けられており、
アクセル操作量に応じて前記スロットルバルブの開口度目標値を設定する開口度目標値設定処理と、
前記開口度目標値を遅延させる遅延処理と、
前記遅延処理がなされた目標開口度に前記スロットルバルブの開口度を制御するスロットル制御処理と、
前記遅延処理がなされる前の前記目標開口度に基づき、前記要求噴射量算出処理の入力となる前記予測値を算出する予測処理と、を実行する請求項２または３記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記参照アクチュエータには、前記スロットルバルブが含まれず、
前記選択処理は、
前記内燃機関のクランク軸の回転速度が規定速度未満である場合、前記吸気非同期噴射を２回に分けて実行することを選択する処理と、
前記回転速度が前記規定速度以上であって且つ該規定速度よりも大きい所定速度未満である場合、前記参照アクチュエータによる制御量の変化速度が前記所定速度以上であるときには、前記吸気非同期噴射を２回に分けて実行することを選択する処理と、
前記回転速度が前記所定速度以上である場合、前記吸気非同期噴射を１回とすることを選択する処理と、を含む請求項４記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気通路に燃料を噴射するポート噴射弁と、燃焼室への流体の流入を調整するアクチュエータと、を備える内燃機関に適用される内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば下記特許文献１には、高負荷領域において、吸入空気量に応じて定まる１燃焼サイクルにおいて必要な量の燃料を３回に分割して噴射する制御装置が記載されている（段落「００１６」および図６（Ｂ））。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−５９４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のように１燃焼サイクルにおいて必要な量の燃料を複数回に分割して噴射する場合、１燃焼サイクルにおいて必要な燃料量を、１回目の噴射に先立って算出することが考えられる。そしてその場合、噴射量の算出時に、燃焼室への流体の流入を調整するアクチュエータが動作している場合、燃焼室内に充填される空気量が想定からずれ、空燃比を狙いとする値に制御することができないおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
１．吸気通路に燃料を噴射するポート噴射弁と、燃焼室への流体の流入を調整するアクチュエータと、を備える内燃機関に適用される制御装置であって、前記燃焼室に流入する空気量の予測値に基づき、１燃焼サイクルにおいて要求される燃料量である要求噴射量を算出する要求噴射量算出処理と、吸気バルブの開弁期間に同期して燃料を噴射する吸気同期噴射の噴射量である同期噴射量と、前記吸気同期噴射よりも進角側のタイミングにて燃料を噴射する吸気非同期噴射の噴射量である非同期噴射量とに前記要求噴射量を分割し、前記ポート噴射弁を操作して前記吸気非同期噴射、前記吸気同期噴射の順に実行するマルチ噴射処理と、前記吸気同期噴射に先立って前記吸気非同期噴射を２回に分けて実行するか１回のみ実行するかを選択する選択処理と、を実行し、前記吸気非同期噴射を２回に分けて実行する場合には、２回目に前記吸気非同期噴射を実行するのに先立って前記要求噴射量を更新し、前記非同期噴射量および前記同期噴射量を更新する更新処理を実行し、前記選択処理は、参照アクチュエータによる制御量の変化速度が所定速度以上である場合、前記吸気非同期噴射を２回に分けて実行することを選択する処理を含み、前記参照アクチュエータは、前記アクチュエータのうちの前記選択処理において制御量の変化速度が参照されるものである内燃機関の制御装置である。
【０００６】
内燃機関の吸気系の温度が低いときに、要求噴射量の燃料を全て吸気非同期噴射によって噴射する場合、負荷によっては排気中の粒子状物質（ＰＭ）の数（ＰＮ）が多くなるおそれがある。これは、吸気系に付着する燃料量が多くなり、付着した燃料のせん断によって、一部が液滴のまま燃焼室に流入することによってＰＭが発生するためであると推察される。そこで上記構成では、要求噴射量の一部を同期噴射によって噴射することにより、非同期噴射量を低減し、ひいては吸気系に付着する燃料量を低減する。これにより、付着した燃料のせん断によって液滴のまま燃料が燃焼室に流入することを抑制できる。
【０００７】
ただし、吸気非同期噴射に先立って要求噴射量算出処理によって要求噴射量を算出すると、参照アクチュエータによる制御量の変化速度が所定速度以上である場合、実際の空気量が要求噴射量の算出時に想定したものからずれ、空燃比の制御性が低下するおそれがある。そこで、上記構成では、吸気非同期噴射を２回に分割し、２回目の噴射に先立って要求噴射量を更新する。これにより、非同期第１噴射量と非同期第２噴射量と同期噴射量との和を更新された要求噴射量とすることができる。このため、空燃比の制御精度の低下を抑制することができる。
【０００８】
２．前記参照アクチュエータは、吸気バルブの開弁開始時期および排気バルブの閉弁開始時期の２つの時期のうちの少なくとも１つを変更するバルブ特性可変装置を含み、前記選択処理は、前記参照アクチュエータによる制御量の変化速度として前記バルブ特性可変装置による制御量の変化速度が前記所定速度以上である場合、前記吸気非同期噴射を２回に分けて実行することを選択する処理を含む上記１記載の内燃機関の制御装置である。
【０００９】
吸気バルブの開弁開始時期を変更するバルブ特性可変装置による制御量の変化速度が所定速度以上となる場合、燃焼室内に流入する空気量が大きく変化するおそれがある。また、排気バルブの閉弁開始時期を変更するバルブ特性可変装置による制御量の変化速度が所定速度以上となる場合、吸気バルブの開弁期間と排気バルブの開弁期間との重複期間の長さが大きく変化することによって、燃焼室内に流入する空気量が大きく変化するおそれがある。そこで、上記構成では、バルブ特性可変装置による制御量の変化速度が所定速度以上である場合、吸気非同期噴射を２回に分割し、２回目の吸気非同期噴射に先立って要求噴射量を更新することにより、燃焼室内に流入する空気量についてのより精度の良い情報に基づき算出された要求噴射量を用いることができる。
【００１０】
３．前記内燃機関は、前記吸気通路と前記内燃機関の排気通路とを連通させるＥＧＲ通路を備え、前記参照アクチュエータは、前記ＥＧＲ通路内の流路断面積を調整するＥＧＲバルブを含み、前記選択処理は、前記参照アクチュエータによる制御量の変化速度として前記ＥＧＲバルブの開口度の変化速度が前記所定速度以上である場合、前記吸気非同期噴射を２回に分けて実行することを選択する処理を含む上記１記載の内燃機関の制御装置である。
【００１１】
ＥＧＲバルブの開口度の変化速度が所定速度以上となる場合、燃焼室内に流入する空気量が開口度の変化によって大きく変化するおそれがある。そこで、上記構成では、ＥＧＲバルブの開口度の変化速度が所定速度以上である場合、吸気非同期噴射を２回に分割し、２回目の吸気非同期噴射に先立って要求噴射量を更新することにより、燃焼室内に流入する空気量についてのより精度の良い情報に基づき算出された要求噴射量を用いることができる。
【００１２】
４．前記吸気通路には、スロットルバルブが設けられており、アクセル操作量に応じて前記スロットルバルブの開口度目標値を設定する開口度目標値設定処理と、前記開口度目標値を遅延させる遅延処理と、前記遅延処理がなされた目標開口度に前記スロットルバルブの開口度を制御するスロットル制御処理と、前記遅延処理がなされる前の前記目標開口度に基づき、前記要求噴射量算出処理の入力となる前記予測値を算出する予測処理と、を実行する上記２または３記載の内燃機関の制御装置である。
【００１３】
上記構成では、遅延処理がなされた目標開口度にスロットルバルブの開口度が制御され、遅延処理がなされる前の目標開口度に基づき、空気量を予測することにより、予測精度を高めることができる。このため、吸気バルブの閉弁タイミングに対して遅延処理による遅延時間の長さを有する時間間隔程度未来における空気量については、他のアクチュエータの制御量の変化速度が大きくない限り、高精度に算出することができる。
【００１４】
５．前記参照アクチュエータには、前記スロットルバルブが含まれず、前記選択処理は、前記内燃機関のクランク軸の回転速度が規定速度未満である場合、前記吸気非同期噴射を２回に分けて実行することを選択する処理と、前記回転速度が前記規定速度以上であって且つ該規定速度よりも大きい所定速度未満である場合、前記参照アクチュエータによる制御量の変化速度が前記所定速度以上であるときには、前記吸気非同期噴射を２回に分けて実行することを選択する処理と、前記回転速度が前記所定速度以上である場合、前記吸気非同期噴射を１回とすることを選択する処理と、を含む上記４記載の内燃機関の制御装置である。
【００１５】
予測処理を実行する場合であっても、吸気バルブの閉弁タイミングに対して遅延処理による遅延時間よりも長い時間間隔だけ進角側のタイミングに要求噴射量を算出するなら、予測処理の精度が低下する。そこで上記構成では、クランク軸の回転速度が規定速度未満の場合に吸気非同期噴射を２回に分けて実行し、２回目に吸気非同期噴射を実行するのに先立って要求噴射量を更新することにより、噴射量の算出精度の低下を抑制することができる。また、回転速度が規定速度以上であっても所定速度未満である場合には、参照アクチュエータによる制御量の変化速度が大きい場合に吸気非同期噴射を２回に分けて実行し、２回目に吸気非同期噴射を実行するのに先立って要求噴射量を更新する。これにより、参照アクチュエータによる制御量の変化速度が大きい場合であっても、要求噴射量の算出精度の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態にかかる制御装置および内燃機関を示す図。
【図２】同実施形態にかかる制御装置が実行する処理を示すブロック図。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、同実施形態にかかる噴射パターンを示す図。
【図４】同実施形態にかかる噴射弁操作処理の手順を示す流れ図。
【図５】同実施形態にかかる噴射弁操作処理の手順を示す流れ図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、内燃機関の制御装置にかかる一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１に示す内燃機関１０の吸気通路１２には、スロットルバルブ１４が設けられており、スロットルバルブ１４の下流には、ポート噴射弁１６が設けられている。吸気通路１２に吸入された空気とポート噴射弁１６から噴射された燃料とは、吸気バルブ１８の開弁に伴って、シリンダ２０およびピストン２２によって区画された燃焼室２４に流入する。燃焼室２４において、燃料と空気との混合気は、点火装置２６の火花放電によって燃焼に供され、その際生成される燃焼エネルギは、ピストン２２を介してクランク軸２８の回転エネルギに変換される。燃焼に供された混合気は、排気バルブ３０の開弁に伴って、排気として排気通路３２に排出される。排気通路３２には、触媒３４が設けられている。
【００１８】
吸気通路１２のうちスロットルバルブ１４の下流側は、ＥＧＲ通路３６を介して排気通路３２に接続されている。ＥＧＲ通路３６には、その流路断面積を調整するＥＧＲバルブ３７が設けられている。
【００１９】
クランク軸２８の回転動力は、タイミングチェーン３８を介して、吸気側カム軸４０および排気側カム軸４２に伝達される。なお、本実施形態では、吸気側カム軸４０には、吸気側バルブタイミング調整装置４４を介してタイミングチェーン３８の動力が伝達される。吸気側バルブタイミング調整装置４４は、クランク軸２８と吸気側カム軸４０との回転位相差を調整することによって、吸気バルブ１８の開弁タイミングを調整するアクチュエータである。また、排気側カム軸４２には、排気側バルブタイミング調整装置４６を介してタイミングチェーン３８の動力が伝達される。排気側バルブタイミング調整装置４６は、クランク軸２８と排気側カム軸４２との回転位相差を調整することによって、排気バルブ３０の開弁タイミングを調整するアクチュエータである。
【００２０】
制御装置５０は、内燃機関１０を制御対象とし、その制御量（トルク、排気成分比率等）を制御するために、上記スロットルバルブ１４や、ポート噴射弁１６、点火装置２６、ＥＧＲバルブ３７、吸気側バルブタイミング調整装置４４、排気側バルブタイミング調整装置４６等の内燃機関１０の操作部を操作する。この際、制御装置５０は、クランク角センサ６０の出力信号Ｓｃｒや、エアフローメータ６２によって検出される吸入空気量Ｇａ、スロットルセンサ６４によって検出されるスロットルバルブ１４の開口度ＴＡ、排気通路３２に設けられた空燃比センサ６６によって検出される空燃比Ａｆを参照する。また制御装置５０は、吸気側カム角センサ７０の出力信号Ｓｃａｉや、排気側カム角センサ７２の出力信号Ｓｃａｅを参照する。また制御装置５０は、水温センサ７４によって検出される内燃機関１０の冷却水の温度（水温ＴＨＷ）や、大気圧センサ７６によって検出される大気圧Ｐａ、アクセルセンサ７８によって検出されるアクセルペダルの操作量（アクセル操作量ＡＣＣＰ）を参照する。
【００２１】
制御装置５０は、ＣＰＵ５２、ＲＯＭ５４および制御装置５０内の各箇所に電力を供給する電源回路５６を備えており、ＲＯＭ５４に記憶されたプログラムをＣＰＵ５２が実行することにより、上記制御量の制御を実行する。
【００２２】
図２に、制御装置５０が実行する処理の一部を示す。図２に示す処理は、ＲＯＭ５４に記憶されたプログラムをＣＰＵ５２が実行することにより実現される。
吸気位相差算出処理Ｍ１０は、クランク角センサ６０の出力信号Ｓｃｒと吸気側カム角センサ７０の出力信号Ｓｃａｉとに基づき、クランク軸２８の回転角度に対する吸気側カム軸４０の回転角度の位相差である吸気位相差ＤＩＮを算出する処理である。目標吸気位相差算出処理Ｍ１２は、内燃機関１０の動作点に基づき、目標吸気位相差ＤＩＮ＊を可変設定する処理である。なお、本実施形態では、回転速度ＮＥと充填効率ηとによって動作点を定義している。ここで、ＣＰＵ５２は、回転速度ＮＥを、クランク角センサ６０の出力信号Ｓｃｒに基づき算出し、充填効率ηを回転速度ＮＥおよび吸入空気量Ｇａに基づき算出する。なお、充填効率ηは、燃焼室２４内に充填される空気量を定めるパラメータである。
【００２３】
吸気位相差制御処理Ｍ１４は、制御量である吸気位相差ＤＩＮを目標吸気位相差ＤＩＮ＊にフィードバック制御するために吸気側バルブタイミング調整装置４４を操作すべく、操作信号ＭＳ４を出力する処理である。
【００２４】
排気位相差算出処理Ｍ１６は、クランク角センサ６０の出力信号Ｓｃｒと排気側カム角センサ７２の出力信号Ｓｃａｅとに基づき、クランク軸２８の回転角度に対する排気側カム軸４２の回転角度の位相差である排気位相差ＤＥＸを算出する処理である。目標排気位相差算出処理Ｍ１８は、内燃機関１０の動作点と、目標吸気位相差ＤＩＮ＊とに基づき、目標排気位相差ＤＥＸ＊を可変設定する処理である。詳しくは、目標排気位相差算出処理Ｍ１８は、内燃機関１０の動作点に基づき吸気バルブ１８の開弁期間と排気バルブ３０の開弁期間とが重複するオーバーラップ期間の長さであるオーバーラップ量（クランク角度間隔）を算出し、オーバーラップ量と目標吸気位相差ＤＩＮ＊とに基づき目標排気位相差ＤＥＸ＊を算出する処理である。
【００２５】
排気位相差制御処理Ｍ２０は、制御量である排気位相差ＤＥＸを目標排気位相差ＤＥＸ＊にフィードバック制御するために排気側バルブタイミング調整装置４６を操作すべく、操作信号ＭＳ５を出力する処理である。
【００２６】
ＥＧＲ開口度算出処理Ｍ２２は、内燃機関１０の動作点に基づき、ＥＧＲバルブ３７の開口度の目標値であるＥＧＲ目標値θ＊を算出する処理である。ＥＧＲ制御処理Ｍ２４は、制御量であるＥＧＲバルブ３７の開口度をＥＧＲ目標値θ＊に制御すべくＥＧＲバルブ３７を操作すべくＥＧＲバルブ３７に操作信号ＭＳ６を出力する処理である。なお、本実施形態では、制御量としてのＥＧＲバルブ３７の開口度がＥＧＲ目標値θ＊に開ループ制御される。
【００２７】
開口度目標値設定処理Ｍ３０は、アクセル操作量ＡＣＣＰに基づき、スロットルバルブ１４の開口度の目標値（目標開口度ＴＡ＊）を設定する処理である。具体的には、開口度目標値設定処理Ｍ３０は、たとえば、アクセル操作量ＡＣＣＰが大きい場合に小さい場合よりも目標開口度ＴＡ＊を大きい値に設定する処理である。
【００２８】
遅延処理Ｍ３２は、目標開口度ＴＡ＊を所定の遅延時間遅延させた遅延開口度ＴＡｒを算出する処理である。スロットル制御処理Ｍ３４は、スロットルセンサ６４によって検出される開口度ＴＡを遅延開口度ＴＡｒにフィードバック制御するために、スロットルバルブ１４を操作すべく、操作信号ＭＳ１を出力する処理である。
【００２９】
ローパスフィルタＭ３６は、実際の開口度ＴＡを目標開口度ＴＡ＊に制御すると仮定した場合、目標開口度ＴＡ＊の変化に対して実際の開口度ＴＡが遅延することに鑑み、目標開口度ＴＡ＊の１次遅れ処理値を予測開口度ＴＡｅとして出力する処理である。
【００３０】
スロットルモデルＭ３８は、後述する処理によって算出される吸気圧Ｐｍ１と、予測開口度ＴＡｅおよび大気圧Ｐａとに基づきスロットルバルブ１４を通過する空気量であるスロットル流量ｍｔを算出する処理である。具体的には、スロットルモデルＭ３８は、大気圧Ｐａが高い場合に低い場合よりもスロットル流量ｍｔを大きい値に算出する処理である。また、スロットルモデルＭ３８は、吸気圧Ｐｍ１が高い場合に低い場合よりもスロットル流量ｍｔを小さい値に算出する処理である。またスロットルモデルＭ３８は、予測開口度ＴＡｅが大きい場合に小さい場合よりもスロットル流量ｍｔを大きい値に算出する処理である。具体的には、スロットルモデルＭ３８は、入力パラメータである予測開口度ＴＡｅ、大気圧Ｐａおよび吸気圧Ｐｍ１と、出力パラメータであるスロットル流量ｍｔとを関係づけるモデル式に基づきスロットル流量ｍｔを算出する処理である。なお、モデル式は、上記入力パラメータと出力パラメータとを直接結び付ける式とは限らず、たとえば式の係数が、入力パラメータによって可変設定されるものであってもよい。
【００３１】
インマニモデルＭ４０は、後述する処理によって算出される閉弁時流入空気量Ｍｃ１と、スロットル流量ｍｔとＥＧＲ目標値θ＊とに基づき、上記吸気圧Ｐｍ１を算出する処理である。閉弁時流入空気量Ｍｃ１は、１燃焼サイクルにおける燃焼室２４への流入空気量のうち吸気バルブ１８の閉弁時期までに吸気通路１２に吹き戻された量を除いた値である。具体的には、インマニモデルＭ４０は、スロットル流量ｍｔから閉弁時流入空気量Ｍｃ１を減算した値が大きい場合に小さい場合よりも吸気圧Ｐｍ１の増加速度が大きくなるように上記吸気圧Ｐｍ１を算出する処理である。
【００３２】
吸気弁モデルＭ４２は、吸気圧Ｐｍ１と、吸気位相差ＤＩＮと、回転速度ＮＥとに基づき、上記閉弁時流入空気量Ｍｃ１を算出する処理である。吸気弁モデルＭ４２は、吸気圧Ｐｍ１が高い場合に低い場合よりも閉弁時流入空気量Ｍｃ１を大きい値に算出する処理である。また、吸気弁モデルＭ４２は、吸気位相差ＤＩＮが、吸気バルブ１８の閉弁時期をＢＤＣよりも遅角側とする場合、より遅角側であるほど、閉弁時流入空気量Ｍｃ１を小さい値に算出する処理である。
【００３３】
定常値補正処理Ｍ４４は、吸入空気量Ｇａや開口度ＴＡに基づき、定常状態において、吸気圧Ｐｍ１を吸入空気量Ｇａに応じた値となるように補正するための補正量ΔＰｍを算出する処理である。補正処理Ｍ４６は、吸気圧Ｐｍ１から補正量ΔＰｍを減算することによって吸気圧Ｐｍを算出する処理である。吸気圧Ｐｍは、定常状態においては吸入空気量Ｇａから把握される吸気圧に一致し、過渡状態においては吸気圧Ｐｍ１の応答性を重視した値となっている。
【００３４】
上記定常値補正処理Ｍ４４は、たとえば吸気圧の推定処理として、次の２つの処理を実行し、それらの差を補正量ΔＰｍとして算出する処理とすればよい。すなわち、第１の推定処理は、スロットルモデルＭ３８、インマニモデルＭ４０および吸気弁モデルＭ４２と同様のモデルを用いるものの、予測開口度ＴＡｅに代えて開口度ＴＡを入力とする処理である。一方、第２の推定処理は、インマニモデルＭ４０および吸気弁モデルＭ４２と同様のモデルを用い、スロットル流量ｍｔに代えて吸入空気量Ｇａを入力とする処理である。ここで、第１の推定処理によって推定される吸気圧は、定常状態においてはスロットル流量ｍｔ相当の量に基づく吸気圧となるため、補正量ΔＰｍは、定常状態においてはスロットル流量ｍｔの吸入空気量Ｇａに対する誤差を補償する値となる。一方、過渡時においては、第１の推定処理によって推定される吸気圧の応答性は第２の推定処理によって推定された吸気圧の応答性に近似するため、補正量ΔＰｍは、過渡時においては吸気圧Ｐｍに吸気圧Ｐｍ１の変化を顕在化させることができる値となっている。
【００３５】
吸気弁モデルＭ４８は、吸気圧Ｐｍと、吸気位相差ＤＩＮと、回転速度ＮＥとを入力パラメータとし、入力パラメータに基づき、出力パラメータとしての閉弁時流入空気量Ｍｃを算出する処理である。吸気弁モデルＭ４８は、吸気弁モデルＭ４２とは入力パラメータが相違するものの、入力パラメータに基づき出力パラメータを算出する処理自体は同様の処理を実行する部分である。
【００３６】
閉弁時流入空気量Ｍｃは、燃焼室２４に吸入されている空気量の予測値であり、詳しくは上記遅延時間だけ未来におけるスロットルバルブ１４の状態を反映した予測値となっている。これは、スロットルバルブ１４が遅延開口度ＴＡｒに制御されている一方、閉弁時流入空気量Ｍｃは、スロットルバルブ１４の開口度が目標開口度ＴＡ＊に制御される場合の値であるからである。
【００３７】
噴射弁操作処理Ｍ５０は、閉弁時流入空気量Ｍｃ、吸気位相差ＤＩＮ、回転速度ＮＥ、吸気圧Ｐｍ、水温ＴＨＷ、および空燃比Ａｆを取り込み、ポート噴射弁１６を操作する処理である。
【００３８】
噴射弁操作処理Ｍ５０は、基本的には、図３（ａ）に例示する処理と、図３（ｂ）に例示する処理との２通りの処理を有する。
図３（ａ）は、吸気バルブ１８の開弁期間に同期して燃料を噴射する吸気同期噴射と、吸気同期噴射よりも進角側のタイミングにて燃料を噴射する吸気非同期噴射との２つの燃料噴射を実行するマルチ噴射処理である。詳しくは、吸気同期噴射は、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が吸気バルブ１８の開弁前の位置（吸気ポートの下流端、換言すれば燃焼室２４への入り口部分）に到達する期間が吸気バルブ１８の開弁期間に収まるように燃料を噴射するものである。ここで、「到達する期間」の始点は、ポート噴射弁１６から噴射された燃料のうちの最も早いタイミングで噴射された燃料が開弁前の位置に到達するタイミングであり、終点は、ポート噴射弁１６から噴射された燃料のうちの最も遅いタイミングで噴射された燃料が開弁前の位置に到達するタイミングである。これに対し、吸気非同期噴射は、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が吸気バルブ１８が開弁する前に吸気バルブ１８に到達するように燃料を噴射するものである。換言すれば、吸気非同期噴射は、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が、吸気バルブ１８が開弁するまでは吸気通路１２内で滞留し、開弁した後に燃焼室２４内に流入する噴射である。なお、本実施形態において吸気非同期噴射は、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が吸気バルブ１８の開弁前の位置に到達する期間が吸気バルブ１８の閉弁期間に収まるように燃料を噴射するものとする。
【００３９】
図３（ｂ）は、吸気非同期噴射のみを実行するシングル噴射処理である。
本実施形態においてマルチ噴射処理は、排気中の粒子状物質（ＰＭ）の数（ＰＮ）を低減することを狙って実行される。すなわち、吸気通路１２や吸気バルブ１８等の内燃機関１０の吸気系の温度がある程度低い場合、充填効率ηがある程度大きい領域においてシングル噴射処理を実行すると、ＰＮが増加する傾向がある。これは、充填効率ηが大きい場合には小さい場合よりも、１燃焼サイクル当たりに噴射することが要求される燃料量である要求噴射量Ｑｄが大きい値となり、結果、吸気系に付着する燃料量が多くなることに起因していると考えられる。詳しくは、吸気系に付着した燃料量がある程度多くなる場合、付着した燃料のせん断によって、付着した燃料の一部が液滴のまま燃焼室２４に流入するためであると推察される。そこで本実施形態では、要求噴射量Ｑｄの一部を吸気同期噴射によって噴射することにより、要求噴射量Ｑｄが多い場合であっても、吸気系に付着する燃料量を要求噴射量Ｑｄが多い割に少なくし、ひいてはＰＮの低減を図る。
【００４０】
ただし、回転速度ＮＥが低い場合、吸気非同期噴射に先立って閉弁時流入空気量Ｍｃに基づき噴射量を算出するタイミングから吸気バルブ１８の閉弁時までの時間が、上記遅延時間よりも長くなることによって、要求噴射量Ｑｄの算出に利用可能な閉弁時流入空気量Ｍｃが、吸入行程の終了時に対して過去のタイミングとなる。そしてその場合、吸気バルブ１８の閉弁時において燃焼室２４内に充填される実際の空気量に対して、要求噴射量Ｑｄの算出に用いる閉弁時流入空気量Ｍｃに誤差を生じうる。そしてこれにより空燃比が目標値からずれるおそれがある。
【００４１】
そこで本実施形態では、以下の処理を実行することにより、空燃比のずれを抑制する。
図４に、噴射弁操作処理Ｍ５０の処理の手順を示す。図４に示す処理は、ＲＯＭ５４に記憶されたプログラムをＣＰＵ５２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「Ｓ」を付与した数字によって各処理のステップ番号を表現する。
【００４２】
図４に示す一連の処理において、ＣＰＵ５２は、まず、上記閉弁時流入空気量Ｍｃに基づき、要求噴射量Ｑｄを算出する（Ｓ１０）。具体的には、ＣＰＵ５２は、燃焼室２４内に充填される空気量の最大値に対する閉弁時流入空気量Ｍｃの割合から充填効率ηを算出し、充填効率ηに、同充填効率の１単位に対して空燃比を目標空燃比とするうえで必要な噴射量を乗算することによってベース噴射量Ｑｂを算出する。そして、ＣＰＵ５２は、空燃比Ａｆを目標値にフィードバック制御するための操作量であるフィードバック補正係数ＫＡＦや、水温ＴＨＷに応じた低温増量係数Ｋｗに基づきベース噴射量を補正することによって要求噴射量Ｑｄを算出する。なお、ＣＰＵ５２は、水温ＴＨＷが低い場合に高い場合よりも低温増量係数Ｋｗを大きい値としてベース噴射量Ｑｂの増量補正比率を大きくする。
【００４３】
次にＣＰＵ５２は、マルチ噴射処理の要求があるか否かを判定する（Ｓ１２）。ここでＣＰＵ５２は、以下の条件（ア）、条件（イ）および条件（ウ）の論理積が真である場合、マルチ噴射処理を実行する要求があると判定する。
【００４４】
条件（ア）：充填効率ηが所定値以上である旨の条件である。この条件は、シングル噴射処理をしたのでは吸気通路１２に付着する燃料量が過度に大きくなり、ＰＮが顕著となるおそれがある旨の条件である。
【００４５】
条件（イ）：回転速度ＮＥが所定速度ＮＥｔｈ以下である旨の条件である。この条件は、吸気非同期噴射の終了タイミングと吸気同期噴射の開始タイミングとの時間間隔をポート噴射弁１６の構造から定まる所定時間以上に確保できる旨の条件である。また、この条件は、マルチ噴射処理がシングル噴射処理よりも演算負荷が大きいことから、制御装置５０の演算負荷の増大によって発熱量が過大となることを抑制する旨の条件である。
【００４６】
条件（ウ）：水温ＴＨＷが規定温度Ｔｔｈ（たとえば６０℃）以下である旨の条件である。この条件は、吸気通路１２に付着する燃料量が大きくなり、ＰＮが顕著となるおそれがある旨の条件である。
【００４７】
ＣＰＵ５２は、マルチ噴射処理の要求があると判定する場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、吸気非同期噴射を２回に分割して噴射する要求があるか否かを判定する（Ｓ１４）。これについては後に詳述する。ＣＰＵ５２は、２回に分割して噴射する要求があると判定する場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、要求噴射量Ｑｄに第１噴射割合Ｋ１を乗算した値を、吸気非同期噴射のうちの進角側の噴射である非同期第１噴射の噴射量（非同期第１噴射量Ｑｎｓ１）に代入する（Ｓ１６）。第１噴射割合Ｋ１は、「０」よりも大きく「１」よりも小さい値であり、要求噴射量Ｑｄの燃料のうちの非同期第１噴射量Ｑ１の割合を定めるものである。
【００４８】
ＣＰＵ５２は、Ｓ１６の処理が完了すると、非同期第１噴射の噴射開始時期（非同期第１噴射開始時期Ｉｎｓ１）となるまで待機し（Ｓ１８：ＮＯ）、非同期第１噴射開始時期Ｉｎｓ１となる場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、ポート噴射弁１６に操作信号ＭＳ２を出力してポート噴射弁１６から非同期第１噴射量Ｑｎｓ１の燃料を噴射させる（Ｓ２０）。なお、ＣＰＵ５２は、水温ＴＨＷが低い場合に高い場合よりも非同期第１噴射開始時期Ｉｎｓ１をより進角側に設定する。これは、水温ＴＨＷが低い場合には高い場合よりも要求噴射量Ｑｄが大きい値となることから、３回の燃料噴射を実行するのに要するクランク軸２８の回転角度間隔が広くなるためである。
【００４９】
その後、ＣＰＵ５２は、Ｓ１０の処理の後に新たに算出された閉弁時流入空気量Ｍｃに基づき要求噴射量Ｑｄを更新する（Ｓ２２）。この処理は、必要な噴射量としてより精度の高い噴射量に更新する処理である。そしてＣＰＵ５２は、Ｓ２２の処理において参照した充填効率ηと、回転速度ＮＥと、水温ＴＨＷと、吸気位相差ＤＩＮとに基づき、吸気同期噴射の噴射量である同期噴射量Ｑｓを算出する（Ｓ２４）。詳しくは、充填効率η、回転速度ＮＥ、水温ＴＨＷ、および吸気位相差ＤＩＮを入力変数とし同期噴射量Ｑｓを出力変数とするマップデータがＲＯＭ５４に予め記憶された状態でＣＰＵ５２により同期噴射量Ｑｓをマップ演算する。
【００５０】
なお、マップデータとは、入力変数の離散的な値と、入力変数の値のそれぞれに対応する出力変数の値と、の組データである。またマップ演算は、たとえば、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれかに一致する場合、対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とし、一致しない場合、マップデータに含まれる複数の出力変数の値の補間によって得られる値を演算結果とする処理とすればよい。
【００５１】
次にＣＰＵ５２は、Ｓ２２の処理によって更新された要求噴射量Ｑｄから、非同期第１噴射量Ｑｎｓ１と同期噴射量Ｑｓとを減算した値を、２回目の吸気非同期噴射の噴射量である非同期第２噴射量Ｑｎｓ２に代入する（Ｓ２６）。これにより、非同期第１噴射量Ｑｎｓ１と、非同期第２噴射量Ｑｎｓ２と、同期噴射量Ｑｓとの和は、Ｓ２２の処理によって更新された要求噴射量Ｑｄとなる。すなわち、１燃焼サイクルにおいて噴射される総噴射量が、Ｓ２２の処理によって更新された要求噴射量Ｑｄに基づき定まることとなる。
【００５２】
そして、ＣＰＵ５２は、２回目の吸気非同期噴射の噴射開始時期である非同期第２噴射開始時期Ｉｎｓ２となるまで待機し（Ｓ２８：ＮＯ）、非同期第２噴射開始時期Ｉｎｓ２となると（Ｓ２８：ＹＥＳ）、ポート噴射弁１６に操作信号ＭＳ２を出力してポート噴射弁１６から非同期第２噴射量Ｑｎｓ２の燃料を噴射させる（Ｓ３０）。次に、ＣＰＵ５２は、吸気同期噴射の噴射開始時期である同期噴射開始時期Ｉｓとなるまで待機し（Ｓ３２：ＮＯ）、同期噴射開始時期Ｉｓとなると（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ポート噴射弁１６に操作信号ＭＳ２を出力してポート噴射弁１６から同期噴射量Ｑｓの燃料を噴射させる（Ｓ３４）。
【００５３】
ちなみに、同期噴射開始時期Ｉｓは、回転速度ＮＥ、充填効率η、水温ＴＨＷおよび吸気位相差ＤＩＮに基づき算出される。ここでＣＰＵ５２は、水温ＴＨＷが低い場合には高い場合より同期噴射開始時期Ｉｓを進角側とする。またＣＰＵ５２は、吸気バルブ１８の開弁タイミングが進角側となることによって、吸気バルブ１８の開弁期間と排気バルブ３０の開弁期間とのオーバーラップ期間が長くなる場合、同期噴射開始時期Ｉｓを遅角側とする。また、非同期第２噴射開始時期Ｉｎｓ２は、同期噴射開始時期Ｉｓと２回目の吸気非同期噴射の終了時期との時間間隔が上記所定時間以上となるように設定される。
【００５４】
これに対し、ＣＰＵ５２は、Ｓ１４の処理において否定判定する場合、吸気非同期噴射を１回とするマルチ噴射処理を実行する（Ｓ３６）。ここで、吸気非同期噴射が１回のマルチ噴射処理においては、非同期噴射量Ｑｎｓを、「Ｑｄ−Ｑｓ」とすればよい。また、非同期噴射開始時期は、非同期第２噴射開始時期Ｉｎｓ２と同様の処理によって設定されるものである。ちなみに、非同期噴射開始時期は、非同期第１噴射開始時期Ｉｎｓ１よりも遅角側としてもよい。
【００５５】
また、ＣＰＵ５２は、Ｓ１２の処理において否定判定する場合、シングル噴射処理を実行する（Ｓ３８）。シングル噴射処理の噴射開始時期は、たとえば回転速度ＮＥや充填効率ηに応じて設定すればよい。
【００５６】
なお、ＣＰＵ５２は、Ｓ３４〜Ｓ３８の処理が完了する場合、図４に示す一連の処理を一旦終了する。
図５に、吸気非同期噴射の分割要求の有無の判定処理の手順を示す。図５に示す処理は、ＲＯＭ５４に記憶されたプログラムをＣＰＵ５２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。
【００５７】
図５に示す一連の処理において、ＣＰＵ５２は、まず、水温ＴＨＷに応じて定まる非同期第１噴射開始時期Ｉｎｓ１が、遅角限界Ｉｓ１ｔｈに等しいかそれよりも進角側であるか否かを判定する（Ｓ４０）。ここで遅角限界Ｉｓ１ｔｈは、吸気非同期噴射を分割した場合に３回の燃料噴射の間にそれぞれ所定時間を確保できる最も遅角側の時期に設定されている。ＣＰＵ５２は、遅角限界Ｉｓ１ｔｈに等しいかそれよりも進角側であると判定する場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）、回転速度ＮＥが規定速度ＮＥＬ未満であるか否かを判定する（Ｓ４２）。規定速度ＮＥＬは、Ｓ１０の処理において参照する閉弁時流入空気量Ｍｃにおいて予測対象とされたタイミングに対して実際の充填効率ηが定まるタイミングが遅くなることに起因して閉弁時流入空気量Ｍｃに基づき算出される要求噴射量Ｑｄの精度が許容範囲外となることがない速度の下限値程度に設定されている。ＣＰＵ５２は、規定速度ＮＥＬ未満であると判定する場合、Ｓ１０の処理によって算出された要求噴射量Ｑｄに基づき吸気非同期噴射を１回とするマルチ噴射処理を実行したのでは、空燃比の制御性が低下するとして、吸気非同期噴射を分割する要求があるとする（Ｓ４４）。
【００５８】
一方、ＣＰＵ５２は、規定速度ＮＥＬ以上であると判定する場合（Ｓ４２：ＮＯ）、回転速度ＮＥが規定速度ＮＥＬよりも大きい所定速度ＮＥＨ未満であるか否かを判定する（Ｓ４６）。ここで、所定速度ＮＥＨは、吸気位相差ＤＩＮや排気位相差ＤＥＸ、ＥＧＲ目標値θ＊の変化速度が大きい場合に、燃焼室２４に実際に充填される空気量に対する閉弁時流入空気量Ｍｃのずれ量が許容範囲を超え得る速度の下限値に設定されている。すなわち、回転速度ＮＥが規定速度ＮＥＬ以上である場合には、スロットルバルブ１４の開口度ＴＡが変化していても、吸気位相差ＤＩＮや排気位相差ＤＥＸ、ＥＧＲ目標値θ＊の変化速度が小さいなら、閉弁時流入空気量Ｍｃとして実際の空気量の精度のよい予測値をＳ１０の処理において参照可能である。しかし、図２に示した閉弁時流入空気量Ｍｃの算出処理において、吸気位相差ＤＩＮや排気位相差ＤＥＸ、ＥＧＲ目標値θ＊は定常値であることを想定しており、スロットルバルブ１４の開口度ＴＡのような予測処理をしていない。そのため、吸気位相差ＤＩＮや排気位相差ＤＥＸ、ＥＧＲ目標値θ＊の変化速度が大きい場合には、閉弁時流入空気量Ｍｃの誤差が顕著となりうる。特に回転速度ＮＥが低い場合には高い場合よりもＳ１０の処理の実行時から吸気バルブ１８が閉弁されることによって実際の充填効率ηが定まるまでの時間が長くなることから、吸気位相差ＤＩＮや排気位相差ＤＥＸ、ＥＧＲ目標値θ＊が変化することによる閉弁時流入空気量Ｍｃの精度の低下が顕著となりやすい。
【００５９】
ＣＰＵ５２は、所定速度ＮＥＨ未満であると判定する場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）、次の３つの条件の論理和が真であるか否かを判定する（Ｓ４８）。すなわち、単位時間当たりの吸気位相差ＤＩＮの変化量ΔＤＩＮが所定速度ΔＤＩＮｔｈ以上である旨の条件（エ）と、単位時間当たりの排気位相差ＤＥＸの変化量ΔＤＥＸが所定速度ΔＤＥＸｔｈ以上である旨の条件（オ）と、単位時間当たりのＥＧＲ目標値θ＊の変化量Δθ＊が所定速度Δθｔｈ以上である旨の条件（カ）との３つの条件である。この処理は、吸気位相差ＤＩＮや排気位相差ＤＥＸ、ＥＧＲ目標値θ＊の変化速度が、閉弁時流入空気量Ｍｃの誤差が許容範囲を超える速度となるか否かを判定する処理である。
【００６０】
ＣＰＵ５２は、上記論理和が真であると判定する場合（Ｓ４８：ＹＥＳ）、吸気非同期噴射を分割する要求があると判定する（Ｓ４４）。これに対し、ＣＰＵ５２は、論理和が偽であると判定する場合（Ｓ４８：ＮＯ）、吸気非同期噴射を１回とする（Ｓ５０）。
【００６１】
なお、ＣＰＵ５２は、Ｓ４４，Ｓ５０の処理が完了する場合には、図５に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
【００６２】
ＣＰＵ５２は、回転速度ＮＥが規定速度ＮＥＬ未満である場合、吸気非同期噴射を２回に分割する。また、ＣＰＵ５２は、回転速度ＮＥが規定速度ＮＥＬ以上であっても所定速度ＮＥＨ未満である場合、吸気位相差ＤＩＮや排気位相差ＤＥＸ、ＥＧＲ目標値θ＊の変化速度が大きいなら、吸気非同期噴射を２回に分割する。そして、１回目の吸気非同期噴射の後、２回目の吸気非同期噴射の前に最新の閉弁時流入空気量Ｍｃに基づき要求噴射量Ｑｄを更新する。ここで参照された閉弁時流入空気量Ｍｃは、実際の燃焼行程に近いタイミングで予測されたものであることから、１回目の吸気非同期噴射に先立って要求噴射量Ｑｄの算出に用いられた閉弁時流入空気量Ｍｃよりも実際の空気量に近い値となる傾向がある。このため、吸気位相差ＤＩＮや排気位相差ＤＥＸ、ＥＧＲ目標値θ＊の変化速度が大きい場合であっても、空燃比の制御性の低下を抑制できる。
【００６３】
なお、図５の処理を用いることなく、マルチ噴射処理の要求がある場合には常時吸気非同期噴射を２回に分割して実行することも考えられるが、その場合、ポート噴射弁１６の駆動回数が増加することから、ポート噴射弁１６の耐久力の低下が懸念される。
【００６４】
＜対応関係＞
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。［１］アクチュエータは、スロットルバルブ１４、吸気側バルブタイミング調整装置４４、排気側バルブタイミング調整装置４６、およびＥＧＲバルブ３７に対応し、参照アクチュエータは、吸気側バルブタイミング調整装置４４、排気側バルブタイミング調整装置４６、およびＥＧＲバルブ３７に対応する。要求噴射量算出処理は、Ｓ１０の処理に対応し、マルチ噴射処理は、Ｓ１６〜Ｓ２０，Ｓ２４〜Ｓ３６の処理に対応する。選択処理は、図５の処理に対応する。更新処理は、Ｓ２２の処理に対応する。［２］バルブ特性可変装置は、吸気側バルブタイミング調整装置４４、および排気側バルブタイミング調整装置４６に対応する。［３］Ｓ４８の処理の条件（カ）に対応する。なお、ＥＧＲバルブ３７の開口度がＥＧＲ目標値θ＊に制御されるのであるから、ＥＧＲ目標値θ＊は、ＥＧＲバルブの開口度とみなせる。［４］予測処理は、ローパスフィルタＭ３６、スロットルモデルＭ３８、インマニモデルＭ４０、吸気弁モデルＭ４２、定常値補正処理Ｍ４４、吸気弁モデルＭ４８に対応する。［５］Ｓ４２〜Ｓ４８の処理に対応する。
【００６５】
＜その他の実施形態＞
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【００６６】
・「選択処理について」
図５に例示した処理において、Ｓ４０の処理を削除してもよい。またたとえば、Ｓ４８の処理において、上記条件（カ）を削除してもよい。なお、上記条件（カ）を削除するのは、下記「ＥＧＲバルブの操作について」の欄に記載したように、マルチ噴射処理を実行する場合にＥＧＲ目標値θ＊を常時ゼロとするなど、固定値とする場合に最も適切ではあるが、これに限らない。
【００６７】
またたとえば、Ｓ４８の処理において、上記条件（オ）を削除してもよい。なお、上記条件（オ）を削除するのは、下記「バルブ特性可変装置について」の欄に記載したように、排気バルブ３０のバルブ特性を可変とするバルブ特性可変装置を備えない場合に最も適切ではあるが、これに限らない。
【００６８】
またたとえば、Ｓ４８の処理において、上記条件（エ）を削除してもよい。なお、上記条件（エ）を削除するのは、下記「バルブ特性可変装置について」の欄に記載したように、吸気バルブ１８のバルブ特性を可変とするバルブ特性可変装置を備えない場合に最も適切ではあるが、これに限らない。
【００６９】
またたとえば下記「要求噴射量算出処理について」の欄に記載したように、予測処理を利用しない場合、Ｓ４８の処理に、スロットルバルブ１４の開口度ＴＡの変化速度が所定速度以上である旨の条件を加えてもよい。なお、この場合には、規定速度ＮＥＬは、予測処理とは別に設定されるものとする。もっとも、Ｓ４２，Ｓ４６の処理を削除してもよい。さらに、たとえば図５のＳ４２の処理において肯定判定される場合、開口度ＴＡの変化速度が所定速度以上である場合に、吸気非同期噴射を分割する要求があると判定し、所定速度未満である場合には、Ｓ４６の処理に移行してもよい。
【００７０】
・「ＥＧＲバルブの操作について」
上記実施形態では、回転速度ＮＥおよび充填効率ηに基づきＥＧＲ目標値θ＊を設定したが、これに限らない。たとえば、マルチ噴射処理の要求が生じる場合には、ＥＧＲ目標値θ＊を常時ゼロとしてもよい。
【００７１】
・「要求噴射量について」
要求噴射量Ｑｄを、低温増量係数Ｋｗや、フィードバック補正係数ＫＡＦに加えて、学習値ＬＡＦによってベース噴射量が補正されたものとしてもよい。ちなみに、学習値ＬＡＦの算出処理は、フィードバック補正係数ＫＡＦを入力とし、フィードバック補正係数ＫＡＦによるベース噴射量の補正比率が小さくなるように学習値ＬＡＦを更新する処理である。なお、学習値ＬＡＦは、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリに記憶されることが望ましい。
【００７２】
また、たとえば外乱燃料割合に基づくフィードフォワード制御によって、外乱燃料割合が大きい場合に小さい場合よりも要求噴射量Ｑｄが小さくなるようにして要求噴射量Ｑｄを算出してもよい。ここで、外乱燃料割合とは、１燃焼サイクル内においてポート噴射弁１６から噴射される燃料以外に内燃機関１０の燃焼室２４に流入する燃料（外乱燃料）の量の燃焼室２４内に流入する燃料総量に対する割合である。また、外乱燃料としては、たとえばポート噴射弁１６から噴射される燃料を貯蔵する燃料タンクからの燃料蒸気を捕集するキャニスタと、キャニスタ内の流体の吸気通路１２への流入量を調整する調整装置とを内燃機関が備える場合、キャニスタから吸気通路１２に流入する燃料蒸気がある。またたとえば、クランクケース内の燃料蒸気を吸気通路１２に戻すシステムを備える場合には、クランクケースから吸気通路１２に流入する燃料蒸気がある。
【００７３】
・「吸気非同期噴射について」
上記実施形態では、吸気非同期噴射を、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が吸気バルブ１８の開弁前の位置に到達する期間が吸気バルブ１８の閉弁期間に収まるように燃料を噴射するものとしたが、これに限らない。たとえば回転速度ＮＥが高くて且つ要求噴射量Ｑｄが過度に多い場合、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が吸気バルブ１８の開弁前の位置に到達する期間の一部が吸気バルブ１８の開弁期間と重複してもよい。
【００７４】
・「シングル噴射処理について」
上記実施形態では、シングル噴射処理を、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が吸気バルブ１８の開弁前の位置に到達する期間が吸気バルブ１８の閉弁期間に収まるように燃料を噴射するものとしたがこれに限らない。たとえば、回転速度ＮＥが高くて且つ要求噴射量Ｑｄが大きい場合には、ポート噴射弁１６から噴射された燃料が吸気バルブ１８の開弁前の位置に到達する期間の一部が吸気バルブ１８の開弁期間と重複することがあってもよい。なお、シングル噴射処理を実行することは必須ではない。
【００７５】
・「要求噴射量の分割手法について」
上記実施形態では、回転速度ＮＥ、充填効率η、水温ＴＨＷおよび吸気位相差ＤＩＮに基づき、同期噴射量Ｑｓを可変設定したが、これに限らない。たとえば、燃焼室２４内に充填される空気量を示すパラメータである負荷パラメータとして、充填効率ηに代えて、ベース噴射量を用いてもよい。また、負荷パラメータと回転速度ＮＥと水温ＴＨＷと吸気位相差ＤＩＮとの４つのパラメータについては、それらのうちの３つパラメータのみに基づき可変設定したり、２つのパラメータのみに基づき可変設定したり、１つのパラメータのみに基づき可変設定したりしてもよい。なお、この際、負荷パラメータおよび水温ＴＨＷのうちの少なくとも１つを極力用いて可変設定することが望ましい。また、上記４つのパラメータ以外にたとえば、吸気圧や、吸入空気の流速を用いてもよい。ただし、上記４つのパラメータによれば、吸気圧や吸入空気の流速を把握することができる。
【００７６】
また、同期噴射量Ｑｓを算出すること自体必須ではなく、たとえば負荷等に応じてベース噴射量に対する同期噴射量Ｑｓの割合である同期噴射割合Ｋｓを定めてもよい。さらに、たとえばベース噴射量Ｑｂがフィードバック補正係数ＫＡＦによって補正された値「ＫＡＦ・Ｑｂ」を、同期噴射割合Ｋｓによって分割したものを同期噴射量Ｑｓとしてもよい。この場合、同期噴射量Ｑｓは、「Ｋｓ・ＫＡＦ・Ｑｂ」となる。
【００７７】
・「バルブ特性制御処理について」
上記実施形態では、内燃機関１０の動作点に応じて目標吸気位相差ＤＩＮ＊を可変設定したが、これに限らない。たとえば、水温ＴＨＷが低い場合には、内燃機関１０の動作点に応じて定まる吸気バルブ１８の開弁タイミングに対して実際のタイミングを例外的に遅角側に制限するなどしてもよい。
【００７８】
上記実施形態では、内燃機関１０の動作点に基づきオーバーラップ量を可変設定し、オーバーラップ量と目標吸気位相差ＤＩＮ＊とに基づき、目標排気位相差ＤＥＸ＊を算出したが、これに限らない。たとえば、内燃機関１０の動作点から目標排気位相差ＤＥＸ＊を直接算出してもよい。
【００７９】
・「要求噴射量算出処理について」
上記実施形態では、燃焼室２４内に充填される空気量として、閉弁時流入空気量Ｍｃに基づき、要求噴射量Ｑｄを算出したが、これに限らない。たとえばエアモデル（予測処理）を用いることなく、吸入空気量Ｇａと回転速度ＮＥとに基づき、空気量を把握して要求噴射量Ｑｄを算出してもよい。
【００８０】
・「予測処理について」
閉弁時流入空気量Ｍｃを予測するためのエアモデルとしては、図２に例示したものに限らない。たとえば、定常値補正処理Ｍ４４および吸気弁モデルＭ４８を備えず、吸気弁モデルＭ４２の出力する閉弁時流入空気量Ｍｃ１を噴射弁操作処理Ｍ５０の入力としてもよい。
【００８１】
・「バルブ特性可変装置について」
吸気バルブ１８の特性を変更するバルブ特性可変装置としては、吸気側バルブタイミング調整装置４４に限らない。たとえば、吸気バルブ１８のリフト量を変更するものであってもよい。この場合、吸気バルブ１８の特性を変更するバルブ特性可変装置による制御量は、吸気位相差ＤＩＮに代えて、吸気バルブ１８のリフト量等となる。
【００８２】
排気バルブ３０の特性を変更するバルブ特性可変装置としては、排気側バルブタイミング調整装置４６に限らない。たとえば、排気バルブ３０のリフト量を変更するものであってもよい。この場合、排気バルブ３０の特性を変更するバルブ特性可変装置による制御量は、排気位相差ＤＥＸに代えて、排気バルブ３０のリフト量等となる。
【００８３】
なお、吸気バルブ１８の特性を変更するバルブ特性可変装置と、排気バルブ３０の特性を変更するバルブ特性可変装置との双方を備える代わりに、いずれか１つのみを備えてもよい。さらに、バルブ特性可変装置を備えることは必須ではない。
【００８４】
・「制御装置について」
制御装置がＣＰＵ５２とＲＯＭ５４とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理する専用のハードウェア回路（たとえばＡＳＩＣ等）を備えてもよい。すなわち、制御装置は、以下の（ａ）〜（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するＲＯＭ等のプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、１または複数のソフトウェア処理回路および１または複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路によって実行されればよい。
【００８５】
・「そのほか」
内燃機関１０がスロットルバルブ１４を備えることは必須ではない。
【符号の説明】
【００８６】
１０…内燃機関、１２…吸気通路、１４…スロットルバルブ、１６…ポート噴射弁、１８…吸気バルブ、２０…シリンダ、２２…ピストン、２４…燃焼室、２６…点火装置、２８…クランク軸、３０…排気バルブ、３２…排気通路、３４…触媒、３６…ＥＧＲ通路、３７…ＥＧＲバルブ、３８…タイミングチェーン、４０…吸気側カム軸、４２…排気側カム軸、４４…吸気側バルブタイミング調整装置、４６…排気側バルブタイミング調整装置、５０…制御装置、５２…ＣＰＵ、５４…ＲＯＭ、５６…電源回路、６０…クランク角センサ、６２…エアフローメータ、６４…スロットルセンサ、６６…空燃比センサ、７０…吸気側カム角センサ、７２…排気側カム角センサ、７４…水温センサ、７６…大気圧センサ、７８…アクセルセンサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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