(57)【要約】【課題】  吸気系に付着している燃料が液滴の状態で燃焼室へ流入する現象（液滴燃料流入現象）の発生を防止できる内燃機関の燃料噴射量制御装置を提供すること。【解決手段】  この装置は、筒内噴射弁とポート噴射弁を気筒毎に備えたデュアルインジェクションシステムを備えた内燃機関に適用される。この装置は、燃料付着量fwp，fwvが限界燃料付着量以下のとき液滴燃料流入現象が発生しないと判定し、噴射割合を機関の運転状態に応じて決定される最適な筒内噴射割合に設定してポート噴射量fipと筒内噴射量ficとを決定する。一方、燃料付着量fwp，fwvの少なくとも一つが対応する限界燃料付着量を超えるとき液滴燃料流入現象が発生する可能性があると判定し、噴射割合をポート噴射割合が０％になるように固定する。これにより、実燃料付着量fwp，fwvが減少せしめられてそれぞれ限界燃料付着量以下となり、液滴燃料流入現象の発生が防止される。【選択図】  図５
2006161766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気弁よりも上流の吸気通路に燃料を噴射するポート噴射手段と、
燃焼室内に燃料を噴射する筒内噴射手段と、
を備えた内燃機関に適用される内燃機関の燃料噴射量制御装置であって、
前記ポート噴射手段から噴射される燃料の量であるポート噴射量と前記筒内噴射手段から噴射される燃料の量である筒内噴射量の割合である噴射割合を前記内燃機関の運転状態に基づいて決定する噴射割合決定手段と、
前記ポート噴射手段による噴射により前記吸気通路を構成する部材に付着している実際の燃料付着量である実燃料付着量を推定する実燃料付着量推定手段と、
前記吸気通路構成部材に付着している燃料の液滴の状態での前記燃焼室への流入が発生しない同吸気通路構成部材への燃料付着量の最大値である限界燃料付着量を決定する限界燃料付着量決定手段と、
前記実燃料付着量が前記限界燃料付着量以下のとき前記噴射割合決定手段により決定される噴射割合に基づいて前記ポート噴射量と前記筒内噴射量とを決定するとともに、前記実燃料付着量が前記限界燃料付着量を超えるとき前記噴射割合決定手段により決定される噴射割合よりも前記筒内噴射量の割合が大きくなる噴射割合に基づいて前記ポート噴射量と前記筒内噴射量とを決定する噴射量決定手段と、
を備えた内燃機関の燃料噴射量制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置において、
前記実燃料付着量推定手段は、前記実燃料付着量を蒸留性状の異なる所定の燃料成分毎に推定するとともに、
前記限界燃料付着量決定手段は、前記限界燃料付着量を前記所定の燃料成分毎に決定するように構成され、
前記噴射量決定手段は、
前記所定の燃料成分の総てについて前記実燃料付着量が前記限界燃料付着量以下のとき前記噴射割合決定手段により決定される噴射割合に基づいて前記ポート噴射量と前記筒内噴射量とを決定するとともに、前記所定の燃料成分の少なくとも一つについて前記実燃料付着量が前記限界燃料付着量を超えるとき前記噴射割合決定手段により決定される噴射割合よりも前記筒内噴射量の割合が大きくなる噴射割合に基づいて前記ポート噴射量と前記筒内噴射量とを決定するように構成された内燃機関の燃料噴射量制御装置。
【請求項３】
内燃機関の吸気弁よりも上流の吸気通路に燃料を噴射するポート噴射手段と、
燃焼室内に燃料を噴射する筒内噴射手段と、
を備えた内燃機関に適用される内燃機関の燃料噴射量制御装置であって、
前記ポート噴射手段による噴射により前記吸気通路を構成する部材に付着している実際の燃料付着量である実燃料付着量を推定する実燃料付着量推定手段と、
前記吸気通路構成部材に付着している燃料の液滴の状態での前記燃焼室への流入が発生しない同吸気通路構成部材への燃料付着量の最大値である限界燃料付着量を決定する限界燃料付着量決定手段と、
前記限界燃料付着量に基づいて前記吸気通路構成部材への燃料付着量の目標値である目標燃料付着量を決定する目標燃料付着量決定手段と、
前記実燃料付着量が前記目標燃料付着量に近づくように前記ポート噴射手段から噴射される燃料の量であるポート噴射量と前記筒内噴射手段から噴射される燃料の量である筒内噴射量の割合である噴射割合を少なくとも前記実燃料付着量と前記目標燃料付着量とに基づいて決定する噴射割合決定手段と、
前記噴射割合決定手段により決定される噴射割合に基づいて前記ポート噴射量と前記筒内噴射量とを決定する噴射量決定手段と、
を備えた内燃機関の燃料噴射量制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置において、
前記実燃料付着量推定手段は、前記実燃料付着量を蒸留性状の異なる所定の燃料成分毎に推定し、
前記限界燃料付着量決定手段は、前記限界燃料付着量を前記所定の燃料成分毎に決定するとともに、
前記目標燃料付着量決定手段は、対応する燃料成分の前記限界燃料付着量に基づいて前記目標燃料付着量を前記所定の燃料成分毎に決定するように構成され、
前記噴射割合決定手段は、前記噴射量決定手段に使用される噴射割合として、
前記所定の燃料成分毎に少なくとも前記実燃料付着量と前記目標燃料付着量とに基づいて決定される、前記実燃料付着量を前記目標燃料付着量に近づけるための噴射割合のうち最も前記筒内噴射量の割合が大きくなるものを使用するように構成された内燃機関の燃料噴射量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射量制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の吸気ポートに噴射された燃料は、その一部が吸気系（具体的には、吸気ポートの壁面、吸気弁の傘部等。以下、「吸気通路構成部材」と総称する。）に付着する。従って、機関に供給される混合気の空燃比を狙いとする空燃比に一致させるためには、係る吸気通路構成部材への燃料の付着挙動を推定し、同燃料の付着を考慮しながら吸気ポートに噴射すべき燃料の量を決定する必要がある。
【０００３】
このため、例えば、下記特許文献１に記載されている内燃機関の制御装置は、吸気通路構成部材への燃料付着率、及び付着している燃料の燃料残留率等を用いた燃料挙動シミュレーションモデル（燃料挙動モデル）を利用して吸気通路構成部材への燃料付着量を推定し、推定した燃料付着量に応じて吸気ポートからの燃料噴射量を決定するようになっている。
【特許文献１】特開平９−３０３１７３号公報
【０００４】
ところで、吸気通路構成部材への燃料付着量は、機関の運転状態に応じて変動し、例えば、機関が比較的低温、且つ高負荷の状態にある場合に特に大きくなる傾向がある。この吸気通路構成部材への燃料付着量が或る量を超えると、付着している燃料が気化（霧化）せずに液滴の状態で燃焼室へ流入する現象が発生し得る。以下、この現象を「液滴燃料流入現象」と称呼する。
【０００５】
係る液滴燃料流入現象が発生すると、排ガス中の未燃ＨＣの濃度が急激に増大することによりエミッションの排出量が一時的に増大するなどの問題が発生する。従って、係る液滴燃料流入現象の発生を防止する必要がある。しかしながら、上記文献に記載の装置では、係る液滴燃料流入現象の発生の防止については一切考慮されておらず、従って、係る液滴燃料流入現象の発生によりエミッションの排出量が一時的に増大するなどの問題が発生する可能性があった。
【発明の開示】
【０００６】
従って、本発明の目的は、液滴燃料流入現象の発生を防止できる内燃機関の燃料噴射量制御装置を提供することにある。
【０００７】
近年、燃焼効率の向上、低燃費化、機関始動時の始動性の確保等のために、吸気弁よりも上流の吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁（以下、「ポート噴射弁」と称呼する。）と、燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁（以下、「筒内噴射弁」と称呼する。）とを共に備えた内燃機関が開発されてきている（例えば、特開２００４−６０４７４号等を参照。）。
【０００８】
以下、このように、気筒毎に筒内噴射弁とポート噴射弁の２つの燃料噴射弁を備えたシステムを「デュアルインジェクションシステム」と呼ぶ。また、筒内噴射弁から噴射される燃料量を「筒内噴射量」と呼び、ポート噴射弁から噴射される燃料量を「ポート噴射量」と呼ぶことにする。
【０００９】
本発明に係る燃料噴射量制御装置は、係るデュアルインジェクションシステム、即ち、吸気弁よりも上流の吸気通路に燃料を噴射するポート噴射手段（ポート噴射弁）と、燃焼室内に燃料を噴射する筒内噴射手段（筒内噴射弁）とを備えた内燃機関に適用される。
【００１０】
上記本発明に係る第１の燃料噴射量制御装置は、噴射割合決定手段と、実燃料付着量推定手段と、限界燃料付着量決定手段と、噴射量決定手段とを備える。以下、各手段の作用について順に説明する。
【００１１】
噴射割合決定手段は、ポート噴射量と筒内噴射量の割合である噴射割合を内燃機関の運転状態に基づいて決定する。ここにいう「運転状態」としては、例えば、機関の運転速度（エンジン回転速度）、燃焼室に吸入される空気量（筒内吸入空気量）、機関の冷却水の温度（冷却水温）等が挙げられる。これにより、噴射割合が時々刻々と変化し得る機関の運転状態に応じた適切な値に原則的に決定されていく。
【００１２】
実燃料付着量推定手段は、前記ポート噴射手段による噴射により吸気通路構成部材に付着している実際の燃料付着量である実燃料付着量を推定する。この実燃料付着量推定手段は、例えば、吸気通路構成部材への燃料付着率、及び付着している燃料の燃料残留率を用いた燃料挙動シミュレーションモデル（燃料挙動モデル）を利用して実燃料付着量を推定する。
【００１３】
限界燃料付着量決定手段は、吸気通路構成部材に付着している燃料の液滴の状態での燃焼室への流入（即ち、液滴燃料流入現象）が発生しない同吸気通路構成部材への燃料付着量の最大値である限界燃料付着量を決定する。換言すれば、吸気通路構成部材への実燃料付着量がこの限界燃料付着量を超えると、液滴燃料流入現象が発生する可能性がある。
【００１４】
この限界燃料付着量は、予め実験等を通して取得できる値であり、一定値であってもよいし、機関の運転状態に応じて変化する値であってもよい。ここにいう「運転状態」としては、例えば、エンジン回転速度、筒内吸入空気量、冷却水温、吸気弁の開閉タイミング（吸気弁の進角量）等が挙げられる。
【００１５】
噴射量決定手段は、実燃料付着量が限界燃料付着量以下のとき前記噴射割合決定手段により決定される噴射割合に基づいてポート噴射量と筒内噴射量とを決定する。これにより、液滴燃料流入現象が発生しない場合、機関の運転状態に応じた適切な噴射割合に基づいてポート噴射量と筒内噴射量とが決定されていく。
【００１６】
一方、噴射量決定手段は、実燃料付着量が限界燃料付着量を超えるとき噴射割合決定手段により決定される噴射割合よりも筒内噴射量の割合が大きくなる噴射割合に基づいてポート噴射量と筒内噴射量とを決定する。これにより、液滴燃料流入現象が発生する可能性がある場合、ポート噴射量の割合が小さくされて、この結果、ポート噴射量が減少せしめられる。
【００１７】
ここで、吸気通路構成部材への燃料付着量は、ポート噴射量に応じて変動し、ポート噴射量の減少に応じて減少する傾向がある。即ち、上記構成によれば、液滴燃料流入現象が発生する可能性がある場合、吸気通路構成部材への燃料付着量が積極的に減少せしめられ、この結果、液滴燃料流入現象の発生が防止され得る。従って、上述したエミッションの排出量が一時的に増大するなどの問題が発生しなくなる。
【００１８】
上記「噴射割合決定手段により決定される噴射割合よりも筒内噴射量の割合が大きくなる噴射割合」は、筒内噴射量の割合がより大きい値となる噴射割合であるほど好ましく、筒内噴射量の割合が１００％（従って、ポート噴射量の割合が０％）となる噴射割合であることが最適である。これにより、より確実、且つ速やかに吸気通路構成部材への燃料付着量を減少させることができるから、より確実に液滴燃料流入現象の発生を防止できる。
【００１９】
ここで、上記噴射量決定手段は、例えば、ポート噴射量と筒内噴射量の和が、機関の運転状態（筒内吸入空気量）と目標空燃比とに基づいて取得され得る同機関に供給される混合気の空燃比を同目標空燃比に一致させるために噴射すべき燃料量（基本燃料噴射量）と一致するように上記噴射割合に基づいて同ポート噴射量と同筒内噴射量とを決定する。
【００２０】
また、噴射量決定手段は、排ガスの空燃比を検出する空燃比センサの出力に基づいて空燃比フィードバック制御が実行される場合、同空燃比フィードバック制御による燃料噴射量の補正を更に考慮してポート噴射量と筒内噴射量とを決定する。更には、噴射量決定手段は、ポート噴射により吸気通路構成部材に付着する燃料量（即ち、上記実燃料付着量）を更に考慮してポート噴射量を決定してもよい。
【００２１】
ところで、内燃機関の燃料として広く使用されている燃料（例えば、ガソリン等）は、炭素数が少なくて沸点が低い低沸点成分（例えば、メタン、エタン）や炭素数が比較的多くて沸点が比較的高い高沸点成分（例えば、ベンゼン）等のように、蒸留性状（沸点、飽和蒸気圧）の異なる複数の燃料成分から構成される混合物である。
【００２２】
従って、吸気通路構成部材へ燃料の付着挙動（従って、実燃料付着量）は、蒸留性状の異なる燃料成分毎に異なる。更には、上記限界燃料付着量も蒸留性状の異なる燃料成分毎に異なる（詳細は、後述する）。以上のことから、実燃料付着量、及び限界燃料付着量を燃料成分毎に個別に推定・決定し、燃料成分毎に実燃料付着量と限界燃料付着量とを比較して、燃料成分の少なくとも一つについて実燃料付着量が限界燃料付着量を超えたとき液滴燃料流入現象が発生する可能性があると判定すると、液滴燃料流入現象が発生する可能性の有無をより精度良く判定することができる。
【００２３】
即ち、上記本発明に係る第１の燃料噴射量制御装置においては、前記実燃料付着量推定手段は、前記実燃料付着量を蒸留性状の異なる所定の燃料成分毎に推定するとともに、前記限界燃料付着量決定手段は、前記限界燃料付着量を前記所定の燃料成分毎に決定するように構成され、前記噴射量決定手段は、前記所定の燃料成分の総てについて前記実燃料付着量が前記限界燃料付着量以下のとき前記噴射割合決定手段により決定される噴射割合に基づいて前記ポート噴射量と前記筒内噴射量とを決定するとともに、前記所定の燃料成分の少なくとも一つについて前記実燃料付着量が前記限界燃料付着量を超えるとき前記噴射割合決定手段により決定される噴射割合よりも前記筒内噴射量の割合が大きくなる噴射割合に基づいて前記ポート噴射量と前記筒内噴射量とを決定するように構成されることが好適である。
【００２４】
これによると、上述のごとく、液滴燃料流入現象が発生する可能性の有無をより精度良く判定することができる。従って、液滴燃料流入現象が発生する可能性がないにもかかわらずポート噴射量が減少せしめられる事態、或いは、液滴燃料流入現象が発生する可能性があるにもかかわらずポート噴射量が減少せしめられずに液滴燃料流入現象が発生する事態をより確実に防止することができる。
【００２５】
また、上記本発明に係る第２の燃料噴射量制御装置は、上記第１の燃料噴射量制御装置と同じ実燃料付着量推定手段及び限界燃料付着量決定手段を備えるとともに、目標燃料付着量決定手段を新たに備え、更に、上記第１の燃料噴射量制御装置と異なる噴射割合決定手段及び噴射量決定手段を備える。以下、上記第１の燃料噴射量制御装置のものと同じ手段を除いた各手段の作用について順に説明する。
【００２６】
目標燃料付着量決定手段は、前記限界燃料付着量に基づいて吸気通路構成部材への燃料付着量の目標値である目標燃料付着量を決定する。具体的には、目標燃料付着量は、限界燃料付着量以下の値に決定される。この場合、目標燃料付着量は、例えば、限界燃料付着量に所定の係数（「０」より大きく「１」以下）を乗じた値に設定される。
【００２７】
噴射割合決定手段は、実燃料付着量が目標燃料付着量に近づくように噴射割合を少なくとも同実燃料付着量と同目標燃料付着量とに基づいて決定する。そして、噴射量決定手段は、前記噴射割合決定手段により決定される噴射割合に基づいて前記ポート噴射量と前記筒内噴射量とを決定する。
【００２８】
これによれば、実燃料付着量が目標燃料付着量に近づくように積極的に制御されるから、この結果、実燃料付着量が限界燃料付着量と等しい値か、或いは同限界燃料付着量よりも小さい値に積極的に制御される。従って、これによっても、液滴燃料流入現象の発生が防止され得、従って、上述したエミッションの排出量が一時的に増大するなどの問題が発生しなくなる。
【００２９】
更には、これによれば、例えば、ポート噴射量を出来る限り大きくすること（即ち、筒内噴射量を出来る限り小さくすること）が要求される場合、目標燃料付着量を限界燃料付着量の近傍の値であって同限界燃料付着量よりも小さい値に設定することにより、液滴燃料流入現象が発生しない範囲内でポート噴射量の割合（従って、ポート噴射量）を出来る限り大きくすることができる。
【００３０】
ここで、「ポート噴射量を出来る限り大きくすることが要求される場合」としては、例えば、機関の冷間始動時など機関の温度が比較的低い場合が挙げられる。この理由は以下のとおりである。即ち、機関の温度が比較的低いと噴射された燃料が霧化され難い。他方、このような場合、ポート噴射された燃料は、噴射から点火までの時間が長いから筒内噴射された燃料よりも霧化され易い傾向がある。従って、機関の温度が比較的低い場合、ポート噴射量を出来る限り大きくした方がより燃料の霧化が促進される。この結果、より良い燃焼が達成されて燃費が向上し、また、排ガス中のＨＣの排出量を抑制することができるからである。
【００３１】
上記本発明に係る第２の燃料噴射量制御装置においては、噴射割合決定手段は、実燃料付着量が目標燃料付着量よりも小さい場合に筒内噴射量の割合を小さくするとともに実燃料付着量が目標燃料付着量よりも大きい場合に筒内噴射量の割合を大きくするように噴射割合を決定してもよい。
【００３２】
また、噴射割合決定手段は、実燃料付着量と目標燃料付着量の差が「０」になるように同差に基づいてフィードバック補正量を算出し、同フィードバック補正量に基づいて噴射割合をフィードバック制御するように構成してもよい。この場合、噴射割合決定手段は、上記本発明に係る第１の燃料噴射量制御装置が備える噴射割合決定手段により決定される前記内燃機関の運転状態に基づいて決定される上記適切な噴射割合を上記フィードバック制御によるフィードバック補正量で補正することで実燃料付着量が目標燃料付着量に近づくように噴射割合を決定するように構成してもよい。
【００３３】
また、上記噴射量決定手段は、上記第１の燃料噴射量制御装置と同様、例えば、ポート噴射量と筒内噴射量の和が、上記基本燃料噴射量と一致するように上記噴射割合決定手段により決定された噴射割合に基づいて同ポート噴射量と同筒内噴射量とを決定する。
【００３４】
また、噴射量決定手段は、上記空燃比センサの出力に基づいて空燃比フィードバック制御が実行される場合、同空燃比フィードバック制御による燃料噴射量の補正を更に考慮してポート噴射量と筒内噴射量とを決定する。更には、噴射量決定手段は、上記実燃料付着量を更に考慮してポート噴射量を決定してもよい。
【００３５】
上記本発明に係る第２の燃料噴射量制御装置においても、上記第１の燃料噴射量制御装置と同様、前記実燃料付着量推定手段は、前記実燃料付着量を蒸留性状の異なる所定の燃料成分毎に推定し、前記限界燃料付着量決定手段は、前記限界燃料付着量を前記所定の燃料成分毎に決定するように構成されることが好適である。
【００３６】
この場合、前記目標燃料付着量決定手段は、対応する燃料成分の前記限界燃料付着量に基づいて前記目標燃料付着量を前記所定の燃料成分毎に決定するように構成される。これにより、燃料成分毎に、目標燃料付着量が対応する限界燃料付着量以下の値（例えば、対応する限界燃料付着量に所定の係数（「０」より大きく「１」以下）を乗じた値）にそれぞれ決定される。
【００３７】
そして、前記噴射割合決定手段は、前記噴射量決定手段に使用される噴射割合として、前記所定の燃料成分毎に少なくとも前記実燃料付着量と前記目標燃料付着量とに基づいて決定される、前記実燃料付着量を前記目標燃料付着量に近づけるための噴射割合のうち最も前記筒内噴射量の割合が大きくなるものを使用するように構成される。
【００３８】
これにより、各燃料成分についての実燃料付着量を目標燃料付着量に近づけるための噴射割合のうち最もポート噴射割合（従って、ポート噴射量）が小さくなるものに基づいてポート噴射量と筒内噴射量とが決定される。従って、燃料成分の総てについて、実燃料付着量が目標燃料付着量（従って、限界燃料付着量）を超える事態が発生することがより確実に防止され得る。よって、液滴燃料流入現象の発生がより一層確実に防止され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明による内燃機関の燃料噴射量制御装置の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００４０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る燃料噴射量制御装置をデュアルインジェクションシステムを備えた火花点火式多気筒（４気筒）内燃機関１０に適用したシステムの概略構成を示している。
【００４１】
この内燃機関１０は、シリンダブロック、シリンダブロックロワーケース、及びオイルパン等を含むシリンダブロック部２０と、シリンダブロック部２０の上に固定されるシリンダヘッド部３０と、シリンダブロック部２０にガソリン混合気を供給するための吸気系統４０と、シリンダブロック部２０からの排気ガスを外部に放出するための排気系統５０とを含んでいる。
【００４２】
シリンダブロック部２０は、シリンダ２１、ピストン２２、コンロッド２３、及びクランク軸２４を含んでいる。ピストン２２はシリンダ２１内を往復動し、ピストン２２の往復動がコンロッド２３を介してクランク軸２４に伝達され、これにより同クランク軸２４が回転するようになっている。シリンダ２１とピストン２２のヘッドは、シリンダヘッド部３０とともに燃焼室２５を形成している。
【００４３】
シリンダヘッド部３０は、燃焼室２５に連通した吸気ポート３１、吸気ポート３１を開閉する吸気弁３２、吸気弁３２を駆動するインテークカムシャフトを含むとともに同インテークカムシャフトの位相角を連続的に変更する可変吸気タイミング装置３３、可変吸気タイミング装置３３のアクチュエータ３３ａ、燃焼室２５に連通した排気ポート３４、排気ポート３４を開閉する排気弁３５、排気弁３５を駆動するエキゾーストカムシャフト３６、点火プラグ３７、点火プラグ３７に与える高電圧を発生するイグニッションコイルを含むイグナイタ３８、燃料を吸気ポート３１内に噴射するポート噴射弁３９Ｐ、燃料を燃焼室２５内に直接噴射する筒内噴射弁３９Ｃを備えている。
【００４４】
吸気系統４０は、吸気ポート３１に連通し同吸気ポート３１とともに吸気通路を形成するインテークマニホールドを含む吸気管４１、吸気管４１の端部に設けられたエアフィルタ４２、吸気管４１内にあって吸気通路の開口断面積を可変とするスロットル弁４３、及びスロットル弁駆動手段を構成するＤＣモータからなるスロットル弁アクチュエータ４３ａを備えている。
【００４５】
排気系統５０は、排気ポート３４に連通したエキゾーストマニホールド５１、エキゾーストマニホールド５１（実際には、各排気ポート３４に連通したそれぞれのエキゾーストマニホールド５１が集合した集合部）に接続されたエキゾーストパイプ（排気管）５２、エキゾーストパイプ５２に配設（介装）された上流側の三元触媒５３（以下、「第１触媒５３」と称呼する。）、及びこの第１触媒５３の下流のエキゾーストパイプ５２に配設（介装）された下流側の三元触媒５４（以下、「第２触媒５４」と称呼する。）を備えている。排気ポート３４、エキゾーストマニホールド５１、及びエキゾーストパイプ５２は、排気通路を構成している。
【００４６】
一方、このシステムは、熱線式エアフローメータ６１、スロットルポジションセンサ６２、カムポジションセンサ６３、クランクポジションセンサ６４、水温センサ６５、第１触媒５３の上流の排気通路（本例では、上記各々のエキゾーストマニホールド５１が集合した集合部）に配設された空燃比センサ６６（以下、「上流側空燃比センサ６６」と称呼する。）、第１触媒５３の下流であって第２触媒５４の上流の排気通路に配設された空燃比センサ６７（以下、「下流側空燃比センサ６７」と称呼する。）、及びアクセル開度センサ６８を備えている。
【００４７】
熱線式エアフローメータ６１は、吸気管４１を流れる吸入空気の単位時間あたりの質量流量に応じた電圧Vgを出力するようになっている。係るエアフローメータ６１の出力Vgと、計測された吸入空気流量Gaとの関係は、図２に示したとおりである。スロットルポジションセンサ６２は、スロットル弁４３の開度を検出し、スロットル弁開度TAを表す信号を出力するようになっている。
【００４８】
カムポジションセンサ６３は、インテークカムシャフトが９０°回転する毎に（即ち、クランク軸２４が１８０°回転する毎に）一つのパルスを有する信号（Ｇ２信号）を発生するようになっている。この信号は、吸気弁３２の開閉タイミングVTをも表す。
【００４９】
クランクポジションセンサ６４は、クランク軸２４が１０°回転する毎に幅狭のパルスを有するとともに同クランク軸２４が３６０°回転する毎に幅広のパルスを有する信号を出力するようになっている。この信号は、エンジン回転速度NEを表す。水温センサ６５は、内燃機関１０の冷却水の温度を検出し、冷却水温THWを表す信号を出力するようになっている。
【００５０】
上流側空燃比センサ６６、及び下流側空燃比センサ６７は共に、排ガスの空燃比に応じた電流を出力し、この電流に応じた電圧を出力するようになっている。アクセル開度センサ６８は、運転者によって操作されるアクセルペダル８１の操作量を検出し、同アクセルペダル８１の操作量Accpを表す信号を出力するようになっている。
【００５１】
電気制御装置７０は、互いにバスで接続されたＣＰＵ７１、ＣＰＵ７１が実行するルーチン（プログラム）、テーブル（ルックアップテーブル、マップ）、及び定数等を予め記憶したＲＯＭ７２、ＣＰＵ７１が必要に応じてデータを一時的に格納するＲＡＭ７３、電源が投入された状態でデータを格納するとともに同格納したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップＲＡＭ７４、並びにＡＤコンバータを含むインターフェース７５等からなるマイクロコンピュータである。インターフェース７５は、前記センサ６１〜６８に接続され、ＣＰＵ７１にセンサ６１〜６８からの信号を供給するとともに、同ＣＰＵ７１の指示に応じて可変吸気タイミング装置３３のアクチュエータ３３ａ、イグナイタ３８、ポート噴射弁３９Ｐ、筒内噴射弁３９Ｃ、及びスロットル弁アクチュエータ４３ａに駆動信号を送出するようになっている。
【００５２】
（ポート噴射量、及び筒内噴射量の決定方法の概要）
次に、上記のように構成された燃料噴射量制御装置（以下、「本装置」と云うこともある。）による燃料噴射量、即ち、ポート噴射量fip、及び筒内噴射量ficの決定方法について説明する。
【００５３】
このようなデュアルインジェクションシステムにおいては、ポート噴射弁３９Ｐによるポート噴射量fipと筒内噴射弁３９Ｃによる筒内噴射量ficの噴射割合（以下、この噴射割合として、筒内噴射割合Ｒ（＝ fic/(fip＋fic)）を使用する。）を、エンジン回転速度NE、冷却水温THW等の機関の運転状態に応じて変更することが好ましい。
【００５４】
このため、本装置は、機関の運転状態と、最適な筒内噴射割合との関係を規定するテーブルをＲＯＭ７２内に格納している。また、本装置は、後述するように得られる筒内吸入空気量Mcと目標空燃比abyfr（原則的に、理論空燃比stoich）とから、機関に供給される混合気の空燃比を目標空燃比abyfrに一致させるために噴射すべき燃料量である基本燃料噴射量Fbaseを求める。
【００５５】
そして、本装置は、原則的に、このテーブルと現時点での機関の運転状態とに基づいて最適な筒内噴射割合Ｒ１求め、上記求めた基本燃料噴射量Fbaseと、筒内噴射割合Ｒ１と、後述する吸気通路構成部材への燃料付着についての燃料挙動モデル（の逆モデル）等に基づいてポート噴射量fip、及び筒内噴射量ficを決定していく。
【００５６】
このように、筒内噴射割合Ｒは、原則的に、エンジン回転速度NE、冷却水温THW等の機関の運転状態に応じて時々刻々と変更されていく。一方、後述するように、液滴燃料流入現象が発生する可能性がある場合、本装置は、筒内噴射割合Ｒを、機関の運転状態にかかわらず強制的に予め定められた特定の値に固定する。以上が、ポート噴射量fip、及び筒内噴射量ficの決定方法の概要である。
【００５７】
以下、ポート噴射量fip、及び筒内噴射量ficの具体的な決定方法を説明する前に、本装置がポート噴射量fipを決定するために使用する燃料挙動（付着）モデルについて説明する。
【００５８】
（燃料挙動モデル）
図３に概念的に示したように、燃料が噴射される気筒のポート噴射弁３９Ｐから噴射された燃料は、その一部が吸気管４１の壁面部（吸気ポート３１）、及び吸気弁３２からなる吸気通路構成部材に付着する。
【００５９】
このように吸気通路構成部材に付着した燃料は、蒸留性状（即ち、沸点、飽和蒸気圧）の異なる多数の燃料成分から構成される混合物である。本装置は、計算の簡便化によるＣＰＵ７１の計算負担の軽減等の観点から、この燃料を、以下に説明する低沸点成分と高沸点成分との２つの燃料成分に二分し、これら２つの燃料成分から構成されているものとして扱う。
【００６０】
図４は、吸気管４１の温度（吸気管４１の壁面温度、吸気通路内の温度。この温度は冷却水温で代用され得る。）が内燃機関１０が完全に暖機した状態において発生し得る所定温度T0に維持されていて、且つ内燃機関１０が定常状態にある場合における、吸気管圧力と、吸気通路構成部材への低沸点成分の燃料付着量fwv及び吸気通路構成部材への高沸点成分の燃料付着量fwpとの関係をそれぞれ示したグラフである。
【００６１】
図４から理解できるように、低沸点成分は、飽和蒸気圧が比較的高いことから、前記所定温度T0において吸気管圧力が内燃機関１０の運転中において発生し得る範囲内における或る所定圧力P0を下回ると蒸発（霧化）により燃料付着量fwvが「０」になるような成分であって、炭素数が比較的少なくて沸点が比較的低い燃料成分の群を総称したものである。一方、高沸点成分は、飽和蒸気圧が比較的低いことから、前記所定温度T0において吸気管圧力が内燃機関１０の運転中において発生し得る範囲内にあるときには常に燃料付着量fwp＞０となるような成分であって、炭素数が比較的多くて沸点が比較的高い燃料成分の群を総称したものである。
【００６２】
このように、吸気通路構成部材に付着する低沸点成分の挙動は、吸気通路構成部材に付着する高沸点成分の挙動と大きく相違する。換言すると、一般に、燃料挙動モデルで使用される燃料の付着率と残留率は、低沸点成分に対するものと高沸点成分に対するものとで大きく相違する。従って、本装置は、燃料挙動モデルを、吸気通路構成部材に付着する低沸点成分についてのモデルと、吸気通路構成部材に付着する高沸点成分についてのモデルとで独立させ、付着率及び残留率をそれぞれに対して設定することにより、吸気通路構成部材への低沸点成分の燃料付着量fwvと吸気通路構成部材への高沸点成分の燃料付着量fwpとを分けて求める。
【００６３】
より具体的に述べると、燃料噴射気筒に着目した図５に示したように、fipをポート噴射弁３９Ｐから今回の吸気行程に対して噴射される燃料の量であるポート噴射量、fwp（fwp(k-1)）を前回の吸気行程後であって今回の吸気行程直前において吸気通路構成部材に既に付着している高沸点成分の燃料付着量（実燃料付着量）、Ppを上記高沸点成分の燃料付着量fwp(k-1)のうち吸気通路構成部材に付着したまま残留する高沸点成分の割合（高沸点成分の残留率）、Rpを上記ポート噴射量fipのうち吸気通路構成部材へ付着する高沸点成分の割合（高沸点成分の付着率）とすると、上記高沸点成分の燃料付着量fwp(k-1)のうち吸気通路構成部材に残留する高沸点成分の量はPp・fwp(k-1)となり、ポート噴射量fipの燃料のうち吸気通路構成部材に新たに付着する高沸点成分の量はRp・fipとなる。従って、今回の吸気行程後であって次回の吸気行程直前において吸気通路構成部材に付着する高沸点成分の燃料付着量fwp(k)について下記(1)式が成立する。漸化式である下記(1)式は、高沸点成分についての燃料挙動モデルを記述したものである。
【００６４】
fwp(k)＝Pp・fwp(k-1)＋Rp・fip  ・・・(1)
【００６５】
同様に、fwv（fwv(k-1)）を前回の吸気行程後であって今回の吸気行程直前において吸気通路構成部材に既に付着している低沸点成分の燃料付着量（実燃料付着量）、Pvを上記低沸点成分の燃料付着量fwv(k-1)のうち吸気通路構成部材に付着したまま残留する低沸点成分の割合（低沸点成分の残留率）、Rvを上記ポート噴射量fipのうち吸気通路構成部材へ付着する低沸点成分の割合（低沸点成分の付着率）とすると、上記低沸点成分の燃料付着量fwv(k-1)のうち吸気通路構成部材に残留する低沸点成分の量はPv・fwv(k-1)となり、ポート噴射量fipの燃料のうち吸気通路構成部材に新たに付着する低沸点成分の量はRv・fipとなる。従って、今回の吸気行程後であって次回の吸気行程直前において吸気通路構成部材に付着する低沸点成分の燃料付着量fwv(k)について下記(2)式が成立する。漸化式である下記(2)式は、低沸点成分についての燃料挙動モデルを記述したものである。上記(1)式、及び下記(2)式の演算を行う手段が実燃料付着量推定手段に相当する。
【００６６】
fwv(k)＝Pv・fwv(k-1)＋Rv・fip  ・・・(2)
【００６７】
なお、上記高沸点成分の付着率Rpは、正確には、噴射された燃料中の高沸点成分の割合Kpと噴射された高沸点成分のうち吸気通路構成部材へ付着する高沸点成分の割合R’pとの積であり、上記低沸点成分の付着率Rvは、正確には、噴射された燃料中の低沸点成分の割合Kvと噴射された低沸点成分のうち吸気通路構成部材へ付着する低沸点成分の割合R’vとの積である。燃料中の高沸点成分の割合Kpと同燃料中の低沸点成分の割合Kv（ここで、Kp+Kv=1）は使用される燃料自体に依存する値である。
【００６８】
また、上記(1)式、又は上記(2)式にて使用される上記Pp，Pv，Rp，及びRvは、筒内吸入空気量Mc、エンジン回転速度NE、吸気弁３２の開閉タイミングVT、及び冷却水温THWに強く依存するから、これらの値を引数とする予め取得されている所定のテーブルに従って決定される。
【００６９】
以上が、本装置が使用する燃料挙動（付着）モデルの概要である。本装置は、このようにして決定される上記Pp，Pv，Rp，及びRvと、燃料挙動モデルを表す漸化式である上記(1)式、(2)式を使用して、高沸点成分の実燃料付着量fwp(k)と低沸点成分の実燃料付着量fwv(k)とを吸気行程毎、且つ気筒毎に更新していく。なお、以下、高沸点成分の実燃料付着量fwpと低沸点成分の実燃料付着量fwvとを単に「燃料付着量fw」と総称することもある。
【００７０】
（ポート噴射量fip、及び筒内噴射量ficの具体的な決定方法）
次に、ポート噴射量fip、及び筒内噴射量ficの具体的な決定方法について説明する。本装置は、原則的に（即ち、液滴燃料流入現象が発生しない場合）、上記最適な筒内噴射割合Ｒ１と、上記基本燃料噴射量Fbaseとを使用して、筒内噴射量ficを下記(3)式に従って求めるとともに、吸気行程において筒内に流入する燃料量が下記(4)式にて求められる必要ポート流入燃料量Fcと一致するように、後述する上記燃料挙動モデルの逆モデルを使用してポート噴射量fipを求める。このように、高沸点成分の実燃料付着量fwp、及び低沸点成分の実燃料付着量fwvを考慮することで、筒内に供給される総燃料量が基本燃料噴射量Fbaseと一致し得、この結果、空燃比を目標空燃比stoichに一致させることができる。
【００７１】
fic＝Fbase・Ｒ１  ・・・(3)
【００７２】
Fc＝Fbase・(1−Ｒ１)  ・・・(4)
【００７３】
以下、燃料挙動モデルの逆モデルについて説明する。この燃料挙動モデルの逆モデルは、ポート噴射された燃料のうち吸気ポート３１や吸気弁３２に付着することなく筒内に流入する燃料の量、及び吸気ポート３１や吸気弁３２に付着していた燃料のうち筒内に流入する燃料の量を考慮して、上記(4)式にて算出される必要ポート流入燃料量Fcの燃料を気筒に流入させるために必要とされるポート噴射量fipを算出するモデルである。
【００７４】
上記(1)式、及び上記(2)式により既に求められている、燃料噴射気筒の前回の吸気行程後であって今回の吸気行程直前において吸気通路構成部材に付着している高沸点成分の実燃料付着量fwp(k-1)及び低沸点成分の実燃料付着量fwv(k-1)、並びに、上述のように決定される上記Pp，Pv，Rp，及びRvを使用すると、今回の吸気行程に対してポート噴射量fipの燃料を噴射したと仮定した場合に筒内に流入する燃料量Finは、下記(5)式で表される（図５を参照）。
【００７５】
Fin=(1−Rp−Rv)・fip＋(1−Pp)・fwp(k−1)＋(1−Pv)・fwv(k−1)  ・・・(5)
【００７６】
従って、今回の吸気行程において上記(5)式にて算出される必要ポート流入燃料量Fcが筒内に流入するために必要なポート噴射量fipは、上記(5)式において上記燃料量Finを同必要ポート流入燃料量Fcと置き換えた式をポート噴射量fipについて解くことで求めることができる。その計算結果は(6)式の通りとなる。この(6)式が、燃料挙動モデルの逆モデルを数式化したものであって、本装置は、(6)式に従って原則的にポート噴射量fipを求める。以上が、ポート噴射量fipを求めるために使用される燃料挙動モデルの逆モデルの概要である。
【００７７】
fip=（Fc−(1−Pp)・fwp(k−1)−(1−Pv)・fwv(k−1)）／(1−Rp−Rv)・・・(6)
【００７８】
（液滴燃料流入現象の発生の防止）
一般に、吸気通路構成部材への燃料付着量fwが或る量（限界燃料付着量）を超えると、上述した液滴燃料流入現象が発生する。従って、係る液滴燃料流入現象の発生を防止するためには、吸気通路構成部材への燃料付着量fwが限界燃料付着量を超えないようにポート噴射量fip（従って、筒内噴射割合Ｒ）を調整する必要がある。
【００７９】
ところで、限界燃料付着量は、吸気通路構成部材における燃料が付着する部位の表面積、及び形状（吸入空気の当たり方）等に大きく依存する。具体的には、燃料が付着する部位の表面積が大きいほど、また、燃料が付着する部位の形状が吸入空気の付着燃料（液滴）への当たり方が弱い形状であるほど、液滴燃料流入現象が発生し難いから限界燃料付着量は大きくなる。
【００８０】
ここで、吸気ポート３１（具体的には、その内壁面）に燃料が付着する場合、燃料が付着し得る表面積が比較的大きい。加えて、吸気ポート３１の内壁は吸入空気の流れに沿う形状を呈しているから、付着している燃料への吸入空気の当たり方が比較的弱い。一方、吸気弁３２（具体的には、その傘部）に燃料が付着する場合、燃料が付着し得る表面積が比較的小さい。加えて、吸気弁３２の傘部は吸入空気の流れに対向する形状を呈しているから、付着している燃料への吸入空気の当たり方が比較的強い。従って、例えば、吸気ポート３１への燃料付着に対する限界燃料付着量は、吸気弁３２への燃料付着に対する限界燃料付着量よりも大きいといえる。
【００８１】
他方、一般に、吸気ポート３１の内壁面は比較的温度が低く、吸気弁３２の傘部は比較的温度が高い。従って、低沸点成分は吸気弁３２の傘部に付着し難いから、主として吸気ポート３１の内壁面に付着する傾向がある。一方、高沸点成分は吸気ポート３１の内壁面に加えて吸気弁３２の傘部にも付着し易い。即ち、低沸点成分と高沸点成分とは付着する部位（の表面積、及び形状）が相違することになるから、低沸点成分と高沸点成分とは、限界燃料付着量が異なる。
【００８２】
加えて、限界燃料付着量は、機関の運転状態に応じて変動し、具体的には、筒内吸入空気量Mc、エンジン回転速度NE、吸気弁３２の開閉タイミングVT、及び冷却水温THWに強く依存すると考えられる。
【００８３】
そこで、本装置は、これらの値を引数とする予め取得されている所定のテーブルに従って、高沸点成分の限界燃料付着量fwplimと、低沸点成分の限界燃料付着量fwvlimとを個別に求める。そして、本装置は、実燃料付着量fwp，fwvと、限界燃料付着量fwplim，fwvlimとを、高沸点成分と低沸点成分とで個別に比較し、その結果、少なくとも一方において実燃料付着量が限界燃料付着量を超えていると、液滴燃料流入現象が発生する可能性があると判定する。
【００８４】
液滴燃料流入現象が発生する可能性がある場合、燃料付着量fwを減少させる必要がある。このためには、上記(1)，(2)式から理解できるように、ポート噴射量fipを小さくすればよく、更には、ポート噴射量fipを「０」にすれば、最も確実、且つ速やかに燃料付着量fw（具体的には、実燃料付着量fwp，fwv）を減少させることができる。
【００８５】
そこで、本装置は、液滴燃料流入現象が発生する可能性があると判定されている間、上述した最適な筒内噴射割合Ｒ１にかかわらず、筒内噴射割合Ｒを強制的に「１」に設定する。これにより、ポート噴射量fipが強制的に「０」とされる。これにより、実燃料付着量fwp，fwvが確実に減少せしめられてそれぞれ限界燃料付着量fwplim，fwvlim以下となり、この結果、液滴燃料流入現象の発生が防止される。
【００８６】
このように、本装置は、実燃料付着量fwp，fwvが共に対応する限界燃料付着量以下のとき機関の運転状態に応じて決定される上記最適な筒内噴射割合Ｒ１に基づいてポート噴射量fipと筒内噴射量ficとを決定するとともに、実燃料付着量fwp，fwvの少なくとも一つが対応する限界燃料付着量を超えるとき上記最適な筒内噴射割合Ｒ１よりも筒内噴射量の割合が大きくなる筒内噴射割合Ｒ＝１に基づいてポート噴射量fipと筒内噴射量ficとを決定する。以上が、本装置によるポート噴射量fip、及び筒内噴射量ficの具体的な決定方法の概要である。
【００８７】
（実際の作動）
次に、電気制御装置７０の実際の作動について、図６、及び図７に示した一連のフローチャートを参照しながら説明する。
【００８８】
ＣＰＵ７１は、図６、及び図７にフローチャートにより示した筒内噴射量fic、ポート噴射量fipの計算、及び燃料噴射の指示を行う一連のルーチンを、各気筒のクランク角が吸気上死点前の所定クランク角度（例えば、ＢＴＤＣ９０°ＣＡ）となる毎に、気筒毎に、繰り返し実行するようになっている。この図６、及び図７のルーチンの実行により、噴射割合決定手段、及び噴射量決定手段の機能が達成される。
【００８９】
従って、任意の気筒のクランク角度が前記所定クランク角度になると、ＣＰＵ７１はステップ６００から処理を開始してステップ６０５に進み、エアフローメータ６１が計測している吸入空気流量Gaと、クランクポジションセンサ６４の出力に基づいて得られるエンジン回転速度NEと、Ga,NEを引数とするテーブルMapMcとに基づいて吸気行程を迎える気筒の吸入空気量である筒内吸入空気量Mcを求める。
【００９０】
次に、ＣＰＵ７１はステップ６１０に進み、上記求めた筒内吸入空気流量Mcを現時点での目標空燃比abyfr（＝stoich）で除した値に係数αを乗じることで、機関の空燃比を目標空燃比stoichとするための基本燃料噴射量Fbaseを求める。係数αは、上流側空燃比センサ６６、及び下流側空燃比センサ６７の出力に基づく空燃比フィードバック制御等により適宜変更される係数である。
【００９１】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ６１５に進み、エンジン回転速度NEと、上記求めた筒内吸入空気量Mcと、水温センサ６５から得られる冷却水温THWと、NE,Mc,THWを引数とするテーブルMapＲとに基づいて最適な筒内噴射割合Ｒ１を求める。
【００９２】
続いて、ＣＰＵ７１はステップ６２０に進んで、冷却水温THWと、エンジン回転速度NEと、上記求めた筒内吸入空気量Mcと、カムポジションセンサ６３の出力に基づいて得られる吸気弁の開閉タイミングVTと、THW,NE,Mc,VTを引数とするテーブルMapfwplim，Mapfwvlimとに基づいて高沸点成分の限界燃料付着量fwplimと低沸点成分の限界燃料付着量fwvlimをそれぞれ求める。このステップ６２０が限界燃料付着量決定手段に相当する。
【００９３】
次に、ＣＰＵ７１はステップ６２５に進んで、高沸点成分について実燃料付着量fwp(k-1)が上記求めた限界燃料付着量fwplimよりも大きいこと、及び低沸点成分について実燃料付着量fwv(k-1)が上記求めた限界燃料付着量fwvlimよりも大きいこと、の少なくとも一つが成立しているか否か（従って、液滴燃料流入現象が発生する可能性があるか否か）を判定する。高沸点成分の実燃料付着量fwp(k-1)、及び低沸点成分の実燃料付着量fwv(k-1)としては、前回の本ルーチン実行時において後述するステップ６６５にて既に更新されている最新値fwp(k)，fwv(k)をそれぞれ使用する。
【００９４】
ＣＰＵ７１は、上記ステップ６２５の判定において「Ｎｏ」と判定する場合（液滴燃料流入現象が発生しない場合）、ステップ６３０に進んで筒内噴射割合Ｒを上記求めた最適な筒内噴射割合Ｒ１に設定し、「Ｙｅｓ」と判定する場合（液滴燃料流入現象が発生する可能性がある場合）、ステップ６３５に進んで筒内噴射割合Ｒを「１」に固定する。
【００９５】
続いて、ＣＰＵ７１は図７のステップ６４０に進み、上記求めた基本燃料噴射量Fbaseと、上記求めた筒内噴射割合Ｒと、上記(3)式に相当する式とに基づいて筒内噴射量ficを求め、続くステップ６４５にて同基本燃料噴射量Fbaseと、同筒内噴射割合Ｒと、上記(4)式に相当する式とに基づいて必要ポート流入燃料量Fcを求める。
【００９６】
次に、ＣＰＵ７１はステップ６５０に進んで、冷却水温THWと、エンジン回転速度NEと、上記求めた筒内吸入空気量Mcと、吸気弁の開閉タイミングVTと、THW,NE,Mc,VTを引数とするテーブルMapRp，MapRv，MapPp，MapPvとに基づいて、高沸点成分の付着率Rp、低沸点成分の付着率Rv、高沸点成分の残留率Pp、及び低沸点成分の残留率Pvをそれぞれ決定する。
【００９７】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ６５５に進み、上記求めた必要ポート流入燃料量Fcと、上記求めたPp，Pv，Rp，及びRvと、高沸点成分の実燃料付着量fwp(k-1)と、低沸点成分の実燃料付着量fwv(k-1)と、上記(6)式とに基づいてポート噴射量fipを求める。ポート噴射量fipが負の値となる場合、ポート噴射量fipは「０」とされる。高沸点成分の実燃料付着量fwp(k-1)、及び低沸点成分の実燃料付着量fwv(k-1)としては、前回の本ルーチン実行時において後述するステップ６５５にて既に更新されている最新値fwp(k)，fwv(k)をそれぞれ使用する。
【００９８】
続いて、ＣＰＵ７１はステップ６６０に進んで、上記求めた筒内噴射量ficの燃料を所定の時期に噴射するための指示を吸気行程を迎える気筒の筒内噴射弁３９Ｃに対して行い、且つ上記求めたポート噴射量fipの燃料を所定の時期に噴射するための指示を同一の気筒のポート噴射弁３９Ｐに対して行う。
【００９９】
次に、ＣＰＵ７１は上述したステップ６６５に進むと、上記求めたPp，Pv，Rp，及びRvと、高沸点成分の実燃料付着量fwp(k-1)と、低沸点成分の実燃料付着量fwv(k-1)と、上記(1)式及び上記(2)式とに基づいて高沸点成分の実燃料付着量fwp(k)、及び低沸点成分の実燃料付着量fwv(k)を更新する。実燃料付着量fwp(k-1)、及び実燃料付着量fwv(k-1)としては、ステップ６５５と同様、前回の本ルーチン実行時において既に更新されている最新値fwp(k)，fwv(k)をそれぞれ使用する。そして、ＣＰＵ７１はステップ６９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【０１００】
以上により、液滴燃料流入現象が発生しない場合、筒内に供給される総燃料量が基本燃料噴射量Fbaseと一致するように、且つ、実際の筒内噴射割合Ｒ(＝fic/(fic＋fip))が上記最適な筒内噴射割合Ｒ１の近傍の値になるように、筒内噴射量fic、及びポート噴射量fipが決定されていく。一方、液滴燃料流入現象が発生する可能性がある場合、実際の筒内噴射割合Ｒ(＝fic/(fic＋fip))が「１」になるように、筒内噴射量fic（＝Fbase）、及びポート噴射量fip（＝０）が決定されていく。
【０１０１】
以上、説明したように、本発明による内燃機関の燃料噴射量制御装置の第１実施形態は、筒内噴射弁３９Ｃとポート噴射弁３９Ｐの２つの燃料噴射弁を気筒毎に備えたデュアルインジェクションシステムを備えた内燃機関に適用される。上記第１実施形態によれば、高沸点成分、及び低沸点成分の実燃料付着量fwp，fwvが共に対応する限界燃料付着量（fwplim，fwvlim）以下のとき液滴燃料流入現象が発生しないと判定され、機関の運転状態に応じて決定される上記最適な筒内噴射割合Ｒ１に基づいてポート噴射量fipと筒内噴射量ficとが決定される。
【０１０２】
一方、実燃料付着量fwp，fwvの少なくとも一つが対応する限界燃料付着量（fwplim，fwvlim）を超えるとき液滴燃料流入現象が発生する可能性があると判定され、上記最適な筒内噴射割合Ｒ１よりも筒内噴射量の割合が大きくなる筒内噴射割合Ｒ＝１に基づいてポート噴射量fip（＝０）と筒内噴射量fic（＝Fbase）とが決定される。これにより、実燃料付着量fwp，fwvが確実に減少せしめられてそれぞれ限界燃料付着量fwplim，fwvlim以下となり、この結果、液滴燃料流入現象の発生が防止される。
【０１０３】
本発明は上記第１実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記第１実施形態においては、液滴燃料流入現象が発生する可能性があると判定される場合、筒内噴射割合Ｒ＝１に基づいてポート噴射量fip（＝０）と筒内噴射量fic（＝Fbase）とが決定されるが、上記最適な筒内噴射割合Ｒ１に所定の係数（＞１）を乗じた値、或いは上記最適な筒内噴射割合Ｒ１に所定の定数（＞０）を加えた値（「１」を超える場合には「１」）を筒内噴射割合Ｒとして使用し、この筒内噴射割合Ｒに基づいてポート噴射量fipと筒内噴射量ficとを決定してもよい。これによっても、実燃料付着量fwp，fwvが減少せしめられるから液滴燃料流入現象の発生が防止される。
【０１０４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る燃料噴射量制御装置について説明する。この燃料噴射量制御装置は、液滴燃料流入現象の発生防止のため、燃料付着量の目標値である目標燃料付着量を設定し、実燃料付着量が目標燃料付着量に一致するように筒内噴射割合Ｒをフィードバック制御する点でのみ、第１実施形態と異なっている。従って、以下、係る相違点を中心に説明する。
【０１０５】
この燃料噴射量制御装置は、高沸点成分、及び低沸点成分の目標燃料付着量fwpt，fwvtを下記(7)式に従って個別に求める。ここで、係数βは「１」より小さい正の値であり、本例では、例えば「０．９５」に設定される。これにより、目標燃料付着量fwpt，fwvtはそれぞれ、対応する限界燃料付着量（fwplim，fwvlim）の近傍の値であって同対応する限界燃料付着量を超えない値に設定される。
【０１０６】
fwpt＝fwplim・β  
fwvt＝fwvlim・β  ・・・(7)
【０１０７】
この装置は、高沸点成分についての付着量偏差Dfwp（＝実燃料付着量fwp−目標燃料付着量fwpt）を「０」に近づけるための筒内噴射割合Ｒのフィードバック補正量DRpと、低沸点成分についての付着量偏差Dfwv（＝実燃料付着量fwv−目標燃料付着量fwvt）を「０」に近づけるための筒内噴射割合Ｒのフィードバック補正量DRvと、を後述するようにそれぞれ求める。
【０１０８】
そして、この装置は、上記最適な筒内噴射割合Ｒ１に、上記フィードバック補正量DRp，DRvのうち大きい方を加えることで筒内噴射割合Ｒ（０≦Ｒ≦１）を決定する。換言すれば、高沸点成分について実燃料付着量fwpを目標燃料付着量fwptに近づけるための噴射割合と、低沸点成分について実燃料付着量fwvを目標燃料付着量fwvtに近づけるための噴射割合のうちポート噴射量fipがより小さくなる方に基づいてポート噴射量fipと筒内噴射量ficとが決定される。
【０１０９】
これにより、高沸点成分、及び低沸点成分の実燃料付着量fwp，fwvのうちの一方が対応する目標燃料付着量に一致するように積極的に制御されるとともに、他方が対応する目標燃料付着量よりも必ず小さい値に一致するように積極的に制御されていく。従って、高沸点成分、及び低沸点成分のそれぞれについて実燃料付着量が目標燃料付着量を超える事態が発生することが可及的に防止され得、この結果、高沸点成分、及び低沸点成分のそれぞれについて実燃料付着量が目標燃料付着量よりも大きい値である限界燃料付着量を超える事態が発生することが確実に防止され得る。よって、液滴燃料流入現象の発生が防止される。
【０１１０】
また、これによれば、上述したように、目標燃料付着量fwpt，fwvtはそれぞれ、対応する限界燃料付着量（fwplim，fwvlim）の近傍の値であって同対応する限界燃料付着量を超えない値に設定されるから、液滴燃料流入現象が発生しない範囲内でポート噴射量fipが可及的に大きい値に維持されるように、筒内噴射割合Ｒがフィードバック制御されていく。
【０１１１】
従って、係る筒内噴射割合Ｒのフィードバック制御は、「ポート噴射量fipを出来る限り大きくすることが要求される場合」に最適な制御であるということができる。この場合の例としては、例えば、上述したように、機関の冷間始動時など機関の温度が比較的低い場合が挙げられる。
【０１１２】
（第２実施形態の実際の作動）
以下、第２実施形態に係る燃料噴射量制御装置の実際の作動について説明する。この装置のＣＰＵ７１は、第２実施形態のＣＰＵ７１が実行する図６、及び図７に示した一連のルーチンに代えて図８、及び図９にフローチャートにより示した一連のルーチンを実行する。なお、図８、及び図９において、図６に示したステップと同一のステップについては図６のステップ番号と同一のステップ番号を付している。
【０１１３】
ＣＰＵ７１は、図８、及び図９に示した筒内噴射量fic、ポート噴射量fipの計算、及び燃料噴射の指示を行う一連のルーチンを、各気筒のクランク角が吸気上死点前の所定クランク角度（例えば、ＢＴＤＣ９０°ＣＡ）となる毎に、気筒毎に、繰り返し実行するようになっている。この図８、及び図９のルーチンの実行により、噴射割合決定手段、及び噴射量決定手段の機能が達成される。
【０１１４】
従って、任意の気筒のクランク角度が前記所定クランク角度になると、ＣＰＵ７１はステップ８００から処理を開始してステップ６０５〜６１５に順に進み、上述したように、筒内吸入空気量Mc、基本燃料噴射量Fbase、最適な筒内噴射割合Ｒ１を順に求める。
【０１１５】
次に、ＣＰＵ７１はステップ８０５に進んで、噴射割合フィードバック制御条件が成立しているか否かを判定する。ここで、噴射割合フィードバック制御条件は、例えば、この筒内噴射割合Ｒのフィードバック制御に使用される各種センサが総て正常である場合に成立する。
【０１１６】
いま、噴射割合フィードバック制御条件が成立しているものとすると、ＣＰＵ７１はステップ８０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６２０に進み、上述したように高沸点成分の限界燃料付着量fwplimと低沸点成分の限界燃料付着量fwvlimをそれぞれ求め、続くステップ８１０にて、上記求めた限界燃料付着量fwplim，fwvlimと、上記(7)式とに基づいて高沸点成分の目標燃料付着量fwptと低沸点成分の目標燃料付着量fwvtをそれぞれ求める。このステップ８１０が目標燃料付着量決定手段に相当する。
【０１１７】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ８１５に進んで、上記求めた目標燃料付着量fwpt，fwvtと、高沸点成分の実燃料付着量fwp(k-1)と、低沸点成分の実燃料付着量fwv(k-1)と、ステップ８１５内に記載の式とに基づいて、高沸点成分成分の付着量偏差Dfwpと低沸点成分の付着量偏差Dfwvをそれぞれ求める。高沸点成分の実燃料付着量fwp(k-1)、及び低沸点成分の実燃料付着量fwv(k-1)としては、前回の本ルーチン実行時において後述するステップ６５５にて既に更新されている最新値fwp(k)，fwv(k)をそれぞれ使用する。
【０１１８】
続いて、ＣＰＵ７１はステップ８２０に進み、上記求めた付着量偏差Dfwp，Dfwvと、前回の付着量偏差Dfwpb，Dfwvbと、ステップ８２０内に記載の式とに基づいて、高沸点成分の付着量偏差微分値DDfwpと低沸点成分の付着量偏差微分値DDfwvをそれぞれ求める。なお、前回の付着量偏差Dfwpb，Dfwvbとしては、前回の本ルーチン実行時において後述するステップ８４０にて既に更新されている最新値をそれぞれ使用する。また、Δｔは前回の本ルーチン実行時から今回の本ルーチン実行時までの時間である。
【０１１９】
次に、ＣＰＵ７１はステップ８２５に進み、上記求めた付着量偏差Dfwp，Dfwvと、上記求めた付着量偏差微分値DDfwp，DDfwvと、付着量偏差積分値SDfwp，SDfwvと、ステップ８２５内に記載の式とに基づいて高沸点成分についての筒内噴射割合Ｒのフィードバック補正量DRpと低沸点成分についての筒内噴射割合Ｒのフィードバック補正量DRvをそれぞれ求める。なお、付着量偏差積分値SDfwp，SDfwvとしては、前回の本ルーチン実行時において後述するステップ８３５にて既に更新されている最新値をそれぞれ使用する。また、Kp，Ki，Kdはそれぞれ、比例ゲイン、積分ゲイン、微分ゲインである。
【０１２０】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ８３０に進んで、筒内噴射割合Ｒのフィードバック補正量DRを、上記求めた筒内噴射割合Ｒのフィードバック補正量DRp、DRvのうち大きい方の値に設定する。続いて、ＣＰＵ７１はステップ８３５にて上述したように付着量偏差積分値SDfwp，SDfwvを更新するとともに、続くステップ８４０にて上述したように前回の付着量偏差Dfwpb，Dfwvbを更新する。このようにして、噴射割合フィードバック制御条件が成立している場合における筒内噴射割合Ｒのフィードバック補正量DRが決定される。
【０１２１】
次に、ＣＰＵ７１は図９のステップ８４５に進んで、筒内噴射割合Ｒ（０≦Ｒ≦１）を、上記求めた最適な筒内噴射割合Ｒ１に上記求めた筒内噴射割合Ｒのフィードバック補正量DRを加えた値に設定する。
【０１２２】
その後、ＣＰＵ７１はステップ６４０〜６５５に順に進み、上述したように、筒内噴射量fic、必要ポート流入燃料量Fc、高沸点成分の付着率等Rp,Rv,Pp,Pv、ポート噴射量fip（＞０）を順に求め、続くステップ６６０にて筒内噴射量fic及びポート噴射量fipの燃料噴射指示を行い、続くステップ６６５にて高沸点成分の実燃料付着量fwp(k)、及び低沸点成分の実燃料付着量fwv(k)を更新し、ステップ９９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１２３】
このようにして、噴射割合フィードバック制御条件が成立している場合、ステップ８３０にて決定された筒内噴射割合Ｒのフィードバック補正量DRに基づいて筒内噴射割合Ｒがフィードバック制御されていき（ステップ８４０）、この結果、高沸点成分、及び低沸点成分の一方についての付着量偏差が「０」になるように（従って、実燃料付着量fwp，fwvのうちの一方が対応する目標燃料付着量に一致するように）積極的に制御されていく。また、他方については、実燃料付着量が対応する目標燃料付着量（従って、限界燃料付着量）よりも必ず小さい値に一致するように積極的に制御されていく。
【０１２４】
一方、噴射割合フィードバック制御条件が成立していない場合、ＣＰＵ７１は、図８のステップ８０５に進んだとき「Ｎｏ」と判定してステップ８５０に進み、筒内噴射割合Ｒのフィードバック補正量DRを「０」に設定し、続くステップ８５５にて付着量偏差積分値SDfwp，SDfwvを共に「０」に設定する。
【０１２５】
このように、噴射割合フィードバック制御条件が成立していない場合、筒内噴射割合Ｒのフィードバック補正量DRが「０」に決定されるから、筒内噴射割合Ｒがフィードバック制御されない。即ち、筒内噴射割合Ｒは上記最適な筒内噴射割合Ｒ１と等しい値に設定されることになる。
【０１２６】
以上、説明したように、本発明による内燃機関の燃料噴射量制御装置の第２実施形態によっても、噴射割合フィードバック制御条件が成立している間、実燃料付着量が限界燃料付着量よりも小さい目標燃料付着量に一致するように積極的に制御されていくから液滴燃料流入現象の発生が防止される。更には、機関の冷間始動時など「ポート噴射量fipを出来る限り大きくすることが要求される場合」に、液滴燃料流入現象が発生しない範囲内でポート噴射量fipが可及的に大きい値に維持され得る。
【０１２７】
本発明は上記第２実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記第２実施形態においては、上記(7)式に従って目標燃料付着量fwpt，fwvtを設定するように構成されているが、以下のように目標燃料付着量を設定してもよい。
【０１２８】
即ち、この場合、原則的に筒内噴射割合Ｒは上記最適な筒内噴射割合Ｒ１と等しい値に設定される。即ち、原則的に筒内噴射割合Ｒ（従って、実燃料付着量fwp，fwv）のフィードバック制御が行われない。一方、機関が定常運転状態にあって、且つ、現時点から短時間後において機関の負荷が予め既知の所定量だけ増大することでポート噴射量fipが或る値（予測ポート噴射量fipfwd）まで増大することが現時点で予測され得る場合、現時点以降上記短時間の間に限り、目標燃料付着量fwpt，fwvtがそれぞれ、限界燃料付着量fwplim，fwvlimを超えない範囲内で、現時点での実燃料付着量fwp，fwvに等しい値から下記(8)式にて算出される予測燃料付着量fwpfwd，fwvfwdまで徐々に増大するように設定される。そして、上記短時間の間に限り、実燃料付着量fwp，fwv（の何れか一方）が上記目標燃料付着量fwpt，fwvtに一致するように筒内噴射割合Ｒがフィードバック制御される。
【０１２９】
fwpfwd＝Rp/(1−Pp)・fipfwd
fwvfwd＝Rv/(1−Pv)・fipfwd  ・・・(8)
【０１３０】
上記(8)式は、上記(1)式において「fwp(k)＝fwp(k-1)」、並びに上記(2)式において「fwv(k)＝fwv(k-1)」と置くことによりそれぞれ得られる。即ち、上記(8)式は、実燃料付着量fwp，fwvが変動しない状態、即ち、定常運転状態（fipがfipfwdで一定の場合）における実燃料付着量fwp，fwvを求める式である。なお、「現時点から短時間後において機関の負荷が予め既知の所定量だけ増大することが現時点で予測される場合」とは、例えば、車両のエアーコンディショナーなどの補機類が短時間後においてＯＦＦ状態からＯＮ状態へと変更されることが現時点で予測される場合等である。
【０１３１】
これにより、上記短時間の間において、筒内噴射割合Ｒが徐々に減少していき（即ち、ポート噴射量の割合が徐々に増加していき）、この結果、機関の負荷が増大する時点（直前）において実燃料付着量fwp，fwv（の何れか一方）が上記予測燃料付着量fwpfwd，fwvfwdに達する（一致する）。従って、上記負荷が増大する時点以降において実燃料付着量fwp，fwvが急増することで空燃比が乱れる事態が発生することを未然に防止することができる。
【０１３２】
また、上記第２実施形態においては、上記噴射割合フィードバック制御条件が成立していない場合、筒内噴射割合Ｒは上記最適な筒内噴射割合Ｒ１と等しい値に常に設定されるように構成されているが、上記噴射割合フィードバック制御条件が成立していない場合、上記第１実施形態と同様、実燃料付着量fwp(k-1)が限界燃料付着量fwplimよりも大きいこと、及び実燃料付着量fwv(k-1)が限界燃料付着量fwvlimよりも大きいこと、の少なくとも一つが成立している場合（従って、液滴燃料流入現象が発生する可能性がある場合）、筒内噴射割合Ｒを「１」に固定するように構成してもよい。
【０１３３】
更には、上記第１、第２実施形態においては、ポート噴射量fipを決定するために実燃料付着量fwp，fwvが考慮されているが、同燃料付着量を考慮しなくてもよい。この場合、図７、及び図９において、ステップ６４５にて算出される必要ポート流入燃料量Fcの値そのものがポート噴射量fipとして使用される。これにより、ポート噴射量fipと筒内噴射量ficの和が常に基本燃料噴射量Fbaseと一致することになる。
【０１３４】
加えて、上記第１、第２実施形態においては、燃料挙動モデルを、吸気通路構成部材に付着する低沸点成分についてのモデルと、吸気通路構成部材に付着する高沸点成分についてのモデルの２つのモデルで構築しているが、吸気ポートに付着する燃料の挙動と吸気弁に付着する燃料の挙動とが大きく相違することに着目して、燃料挙動モデルを、吸気ポートに付着する燃料についてのモデルと、吸気弁に付着する燃料についてのモデルの２つのモデルで構築してもよい。また、燃料挙動モデルを、吸気通路構成部材に付着する燃料についての１つのモデルで構築してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料噴射量制御装置を火花点火式多気筒内燃機関に適用したシステムの概略構成図である。
【図２】図１に示したエアフローメータの出力電圧と計測された吸入空気流量との関係を示したグラフである。
【図３】ポート噴射弁から噴射された燃料が吸気ポート及び吸気弁に付着する様子を概念的に示した図である。
【図４】吸気管内の圧力と、燃料中の高沸点成分及び低沸点成分の吸気通路構成部材へのそれぞれの燃料付着量と、の関係を示した図である。
【図５】ポート噴射弁から噴射された燃料量（ポート噴射量）と、燃料中の高沸点成分及び低沸点成分のそれぞれの吸気通路構成部材への燃料付着量と、燃料中の高沸点成分及び低沸点成分のそれぞれの筒内に流入する燃料量（筒内流入燃料量）との関係を説明するための図である。
【図６】図１に示したＣＰＵが実行する、ポート噴射量及び筒内噴射量の決定、並びに、ポート噴射及び筒内噴射の実行のためのプログラムの前半部を示したフローチャートである。
【図７】図１に示したＣＰＵが実行する、ポート噴射量及び筒内噴射量の決定、並びに、ポート噴射及び筒内噴射の実行のためのプログラムの後半部を示したフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係る燃料噴射量制御装置のＣＰＵが実行する、ポート噴射量及び筒内噴射量の決定、並びに、ポート噴射及び筒内噴射の実行のためのプログラムの前半部を示したフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る燃料噴射量制御装置のＣＰＵが実行する、ポート噴射量及び筒内噴射量の決定、並びに、ポート噴射及び筒内噴射の実行のためのプログラムの後半部を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３６】
１０…火花点火式多気筒内燃機関、２０…シリンダブロック部（エンジン本体部）、２５…燃焼室、３１…吸気ポート、３２…吸気弁、３９Ｃ…筒内噴射弁、３９Ｐ…ポート噴射弁、４１…吸気管、７０…電気制御装置、７１…ＣＰＵ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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