(57)【要約】【課題】  ポート噴射弁と筒内噴射弁とを備えたデュアルインジェクションシステムにおいて、噴射割合の調整により吸気弁温度を積極的に制御することで、内燃機関の適切な運転状態を維持すること。【解決手段】  この燃料噴射量制御装置は、吸気弁温度TVが適正範囲内にある場合、ポート噴射割合Ｒを機関の運転状態に応じて時々刻々と変更される基本噴射割合Ｒ１に基づいて設定していく。一方、吸気弁温度TVが上記適正範囲の上限値TVHを超えた場合、上記ポート噴射割合Ｒを上記基本噴射割合Ｒ１よりも大きい値「１」に固定して同吸気弁温度TVを下げ、同吸気弁温度TVが同適正範囲の下限値TVLを下回った場合、同ポート噴射割合Ｒを同基本噴射割合Ｒ１よりも小さい値「０」に固定して同吸気弁温度TVを上げる。これにより、吸気弁温度TVが上記適正範囲になるように制御される。【選択図】  図５
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【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、
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く基本噴射割合に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であって、
前記吸気弁の実際の温度を吸気弁温度取得値として取得する吸気弁温度取得手段と、
前記吸気弁の温度が超えるべきでない同吸気弁の温度の上限値を決定する上限値決定手段と、
を更に備え、
前記噴射割合決定手段は、
前記吸気弁温度取得値が前記上限値を超える場合、前記噴射割合を、前記基本噴射割合に代えて同基本噴射割合よりも前記ポート噴射量の割合が大きくなる値に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２】
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、
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く基本噴射割合に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であって、
前記吸気弁の実際の温度を吸気弁温度取得値として取得する吸気弁温度取得手段と、
前記吸気弁の温度が下回るべきでない同吸気弁の温度の下限値を決定する下限値決定手段と、
を更に備え、
前記噴射割合決定手段は、
前記吸気弁温度取得値が前記下限値未満となる場合、前記噴射割合を、前記基本噴射割合に代えて同基本噴射割合よりも前記ポート噴射量の割合が小さくなる値に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、
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く基本噴射割合に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であって、
前記吸気弁の実際の温度を吸気弁温度取得値として取得する吸気弁温度取得手段と、
前記吸気弁の温度が超えるべきでない同吸気弁の温度の上限値を決定する上限値決定手段と、
前記吸気弁の温度が下回るべきでない同吸気弁の温度の下限値を決定する下限値決定手段と、
を更に備え、
前記噴射割合決定手段は、
前記吸気弁温度取得値が前記上限値を超える場合、前記噴射割合を、前記基本噴射割合に代えて同基本噴射割合よりも前記ポート噴射量の割合が大きくなる値に決定し、前記吸気弁温度取得値が前記下限値未満となる場合、前記噴射割合を、前記基本噴射割合に代えて同基本噴射割合よりも前記ポート噴射量の割合が小さくなる値に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４】
請求項１又は請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置において、
前記上限値決定手段は、
前記吸気弁の温度の上限値を、同吸気弁の表面にデポジットが生成されない温度の値に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５】
請求項４に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置において、
前記上限値決定手段は、
前記吸気弁の温度の上限値を、少なくとも前記内燃機関の運転速度と、前記燃焼室内に吸入される空気量とに基づいて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６】
請求項２又は請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置において、
前記下限値決定手段は、
前記吸気弁の温度の下限値を、前記ポート噴射手段による噴射により前記吸気弁の表面に付着・残留している燃料の量である燃料付着残留量が所定の量以下となる温度の値に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７】
請求項６に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置において、
前記下限値決定手段は、
前記吸気弁の温度の下限値を、少なくとも前記内燃機関の運転速度に基づいて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８】
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、
前記吸気弁の実際の温度を吸気弁温度取得値として取得する吸気弁温度取得手段と、
前記吸気弁の温度の目標値である吸気弁温度目標値を決定する吸気弁温度目標値決定手段と、
前記吸気弁温度取得値が前記吸気弁温度目標値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同吸気弁温度取得値と同吸気弁温度目標値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９】
請求項８に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置であって、
前記吸気弁の温度が超えるべきでない同吸気弁の温度の上限値を決定する上限値決定手段を更に備え、
前記吸気弁温度目標値決定手段は、
前記吸気弁温度目標値を、前記上限値に基づいて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１０】
請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置において、
前記吸気弁温度取得手段は、
前記吸気弁温度取得値を、少なくとも前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取得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１１】
請求項１乃至請求項１０の何れか一項に記載の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弁の表面に付着・残留している燃料の量である燃料付着残留量を推定する燃料付着残留量推定手段を更に備え、
前記吸気弁温度取得手段は、
前記吸気弁温度取得値を、少なくとも前記燃料付着残留量に基づいて取得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１２】
請求項１乃至請求項１１の何れか一項に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置において、
前記内燃機関は、
前記吸気弁と排気弁とが共に開弁している期間であるバルブオーバーラップ期間の長さを同内燃機関の運転状態に応じて変更可能に構成されていて、
前記噴射割合決定手段は、
前記バルブオーバーラップ期間の長さが将来において所定の長さを超えることが予測される場合、前記噴射割合を、前記吸気弁の温度を増大させるための値に変更・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１３】
請求項１乃至請求項１２の何れか一項に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置において、
前記内燃機関は、
前記ポート噴射手段及び前記筒内噴射手段からの噴射を同内燃機関の運転状態に応じて中断可能に構成されていて、
前記噴射割合決定手段は、
前記ポート噴射手段及び前記筒内噴射手段からの噴射の中断が解除された場合、前記噴射割合を、前記吸気弁の温度を増大させるための値に変更・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。
【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】
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通路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（以下、「筒内」と称呼することもある。）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（以下、「機関」と称呼することもある。）が開発されてきている（例えば、下記特許文献１を参照。）。
【特許文献１】特開平５−２３１２２１号公報
【０００３】
以下、このように、気筒毎にポート噴射弁と筒内噴射弁との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、上記ポート噴射弁から噴射される燃料の量を「ポート噴射量」と、上記筒内噴射弁から噴射される燃料の量を「筒内噴射量」と呼ぶことにする。
【０００４】
上記文献に記載のデュアルインジェクションシステムでは、上記ポート噴射量と上記筒内噴射量の割合である噴射割合が、機関の運転速度、燃焼室内に吸入される空気量等の機関の運転状態に基づく値（以下、「基本噴射割合」と称呼する。）に決定され、同ポート噴射量、及び同筒内噴射量は、機関に供給される混合気の空燃比（以下、単に「空燃比」と称呼するときもある。）が狙いとする空燃比である目標空燃比に一致するように同基本噴射割合に基づいて決定されるようになっている。
【０００５】
ところで、機関の吸気弁の温度には適正範囲が存在する。そして、吸気弁の温度が上記適正範囲を逸脱すると、機関の適切な運転状態を維持することが困難となる（詳細は後述する。）。しかしながら、上記文献に記載のデュアルインジェクションシステムでは、吸気弁の温度に関して何らの考慮もされていない。
【発明の開示】
【０００６】
従って、本発明の目的は、デュアルインジェクションシステムに適用される内燃機関の燃料噴射量制御装置において、吸気弁の温度を考慮して燃料噴射量を決定することで機関の適切な運転状態を維持することが可能なものを提供することにある。以下、まず、本発明が採用する基本原理について説明する。
【０００７】
上記ポート噴射弁より噴射される燃料の一部は、上記吸気弁の表面に付着する。このとき、ポート噴射量が大きくなるほど燃料が吸気弁の表面に付着する面積が大きくなる。これにより、付着する燃料よりも高温となる吸気弁の表面から同燃料への熱伝達量が大きくなり、この結果、吸気弁の温度が低くなる。換言すれば、ポート噴射量を大きくすれば吸気弁の温度を低くすることができ、同ポート噴射量を小さくすれば同吸気弁の温度を高くすることができる。
【０００８】
一方、デュアルインジェクションシステムでは、上記噴射割合を変更することで、筒内で燃焼する総燃料量を変えることなく上記ポート噴射量を変更することができ、ポート噴射量と筒内噴射量の和に対する同ポート噴射量の割合（以下、「ポート噴射割合」と称呼する。）が大きいほどポート噴射量が多くなる。
【０００９】
以上のことから、デュアルインジェクションシステムでは、ポート噴射割合を大きくすれば吸気弁の温度を低くすることができ、同ポート噴射割合を小さくすれば同吸気弁の温度を高くすることができる。これが、本発明が採用する基本原理である。
【００１０】
本発明に係る第１の燃料噴射量制御装置は、前記噴射割合を前記内燃機関の運転状態に基づく基本噴射割合に原則的に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を備える。
【００１１】
本発明に係る第１の燃料噴射量制御装置の特徴は、前記吸気弁の実際の温度を吸気弁温度取得値として取得する吸気弁温度取得手段と、前記吸気弁の温度が超えるべきでない同吸気弁の温度の上限値を決定する上限値決定手段とを備え、前記噴射割合決定手段は、前記吸気弁温度取得値が前記上限値を超える場合、前記噴射割合を、前記基本噴射割合に代えて同基本噴射割合よりも前記ポート噴射量の割合が大きくなる値に決定するように構成されたことにある。
【００１２】
「吸気弁の温度の上限値」は、機関の適切な運転状態を維持することができる上述した吸気弁の温度の適正範囲の上限値である。より具体的には、「吸気弁の温度の上限値」は、吸気弁の温度が高すぎることで、後述するように吸気弁の表面にデポジットが生成される事態、或いは吸気弁の円滑な作動が維持され得なくなる事態等が発生してクランク角度に対する吸気弁の適正な開口面積が維持され得なくなるような同吸気弁の温度範囲の下限値よりも低い値である。
【００１３】
上記構成によれば、吸気弁温度取得値が上記上限値以下の場合、噴射割合が上記基本噴射割合に決定される。一方、吸気弁温度取得値が上記上限値を超える場合、噴射割合が、上記基本噴射割合に代えて同基本噴射割合よりもポート噴射量の割合が大きくなる値（即ち、上記ポート噴射割合が大きくなる値）に決定される。
【００１４】
これにより、吸気弁の実際の温度が上記上限値を超える場合、吸気弁の実際の温度が上述した基本原理に基づいて低下せしめられて上記上限値以下に直ちに復帰し得る。この結果、機関の適切な運転状態を維持することが可能となる。
【００１５】
ここで、前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、空燃比を目標空燃比に一致させるために筒内で燃焼させるべき燃料の量（以下、「基本燃料噴射量」と称呼する。）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。更には、前記噴射量決定手段は、ポート噴射により吸気弁の表面に付着している燃料の量（具体的には、前回のポート噴射後であって、今回のポート噴射直前において吸気弁に付着・残留している燃料の量）を更に考慮してポート噴射量を決定してもよい。
【００１６】
また、前記吸気弁温度取得手段は、吸気弁の実際の温度を検出するセンサにより物理的に吸気弁の実際の温度を検出してもよいし、同吸気弁の温度に影響を与える因子に基づくテーブル、関数等を用いて吸気弁の実際の温度を推定してもよい。上記テーブル等を用いて吸気弁の実際の温度を推定する場合、上記基本原理を鑑みれば、前記吸気弁温度取得手段は、上記吸気弁の温度に影響を与える因子としての前記噴射割合決定手段により決定された前記噴射割合（例えば、ポート噴射割合等）に少なくとも基づいて前記吸気弁温度取得値を取得するように構成される。
【００１７】
更には、前記ポート噴射手段による噴射により前記吸気弁の表面に付着している燃料の量である燃料付着残留量を推定する燃料付着残留量推定手段が備えられている場合、前記吸気弁温度取得手段は、少なくとも前記燃料付着残留量に基づいて前記吸気弁温度取得値を取得するように構成されることが好適である。ここにおいて、前記「燃料付着残留量」とは、前回のポート噴射後であって、今回のポート噴射直前において吸気弁の表面に付着・残留している燃料の量である。
【００１８】
或る時点にて上記燃料付着残留量が大きいことは、付着する燃料よりも高温となる吸気弁から同燃料への同或る時点までにおける熱伝達量が大きいことを意味する。換言すれば、上記燃料付着残留量も上記吸気弁の温度に影響を与える因子になり得る。従って、上記構成によれば、吸気弁の実際の温度がより一層精度良く推定され得る。
【００１９】
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、前記上限値決定手段は、前記吸気弁の温度の上限値を、同吸気弁の表面にデポジットが生成されない温度の値に決定するように構成されることが好適である。
【００２０】
一般に、内燃機関においては、ブローバイガスの大気中への放出を防止するため、ブローバイガスを吸気系に戻すブローバイガス還元装置が備えられている。このため、吸気中にはブローバイガス中の未燃ＨＣ成分等が含まれる。吸気弁の温度が或る温度を超えると、未燃ＨＣ成分等が吸気弁の表面に付着することで吸気弁の表面にデポジット（deposit）が生成されることが知られている。
【００２１】
係るデポジットが吸気弁の表面に一旦形成されると、吸気弁の形状が変化してクランク角度に対する吸気弁の適正な開口面積が維持されにくくなる。従って、係るデポジットの生成を防止することは、機関の適切な運転状態を維持する上で非常に重要である。
【００２２】
以上のことから、上記構成のように、上記上限値を、吸気弁の表面にデポジットが生成されない温度の値に決定すれば、デポジットの生成を防止することができ、この結果、機関の適切な運転状態を維持する上で同上限値を効果的な値とすることができる。
【００２３】
このように、上記上限値が吸気弁の表面にデポジットが生成されない温度に決定される場合、同上限値を、少なくとも前記内燃機関の運転速度と、前記燃焼室内に吸入される空気量とに基づいて決定するように構成されることが好適である。
【００２４】
吸気中における上記デポジットの生成を招くＨＣ成分の量が少ないほど、デポジットが生成されにくくなってデポジットが生成される温度の下限値がより高くなる。他方、吸気中における上記デポジットの生成を招くＨＣ成分の量は、少なくとも内燃機関の運転速度と、燃焼室内に吸入される空気量に大きく依存する（詳細は後述する。）。
【００２５】
即ち、上記構成によれば、吸気中における上記デポジットの生成を招くＨＣ成分の量に応じて上記上限値を変更することができる。この結果、上記上限値が、デポジットが生成されない温度範囲内で機関の運転状態に応じてより高い値に決定され得るから、噴射割合が上記基本噴射割合に決定される機会を増やすことができる。
【００２６】
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噴射割合決定手段と、噴射量決定手段とを備える。本発明に係る第２の燃料噴射量制御装置の特徴は、上記第１の燃料噴射量制御装置と同じ吸気弁温度取得手段と、前記吸気弁の温度が下回るべきでない同吸気弁の温度の下限値を決定する下限値決定手段とを備え、前記噴射割合決定手段は、前記吸気弁温度取得値が前記下限値未満となる場合、前記噴射割合を、前記基本噴射割合に代えて同基本噴射割合よりも前記ポート噴射量の割合が小さくなる値に決定するように構成されたことにある。
【００２７】
「吸気弁の温度の下限値」は、機関の適切な運転状態を維持することができる上述した吸気弁の温度の適正範囲の下限値である。より具体的には、「吸気弁の温度の下限値」は、吸気弁の温度が低すぎることで、後述するように上記「燃料付着残留量」が増大・発散していく事態が発生してポート噴射量を空燃比を目標空燃比に一致させる上で適切な値に決定することが困難となるような吸気弁の温度範囲の上限値よりも高い値である。或いは、「吸気弁の温度の下限値」は、吸気弁の温度が低すぎることで、吸気弁の円滑な作動が維持され得なくなる事態等が発生してクランク角度に対する吸気弁の適正な開口面積が維持され得なくなるような同吸気弁の温度範囲の上限値よりも高い値である。
【００２８】
上記構成によれば、吸気弁温度取得値が上記下限値以上の場合、噴射割合が上記基本噴射割合に決定される。一方、吸気弁温度取得値が上記下限値未満となる場合、噴射割合が、上記基本噴射割合に代えて同基本噴射割合よりもポート噴射量の割合が小さくなる値（即ち、上記ポート噴射割合が小さくなる値）に決定される。
【００２９】
これにより、吸気弁の実際の温度が上記下限値未満となる場合、吸気弁の実際の温度が上述した基本原理に基づいて増大せしめられて上記下限値以上に直ちに復帰し得る。この結果、機関の適切な運転状態を維持することが可能となる。
【００３０】
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、前記下限値決定手段は、前記吸気弁の温度の下限値を、前記ポート噴射手段による噴射により前記吸気弁の表面に付着している燃料の量（即ち、上記燃料付着残留量）が所定の量以下となる温度の値に決定するように構成されることが好適である。ここにおいて、前記「所定の量」は、ポート噴射量を、空燃比を目標空燃比に一致させるための適切な値に決定することが困難とならない程度に小さい値であって、例えば「０」である。
【００３１】
一般に、吸気弁の温度が或る温度を下回ると、吸気弁の表面に付着・残留している燃料の蒸発速度が小さくなることで上記燃料付着残留量が増大・発散していく事態が発生する。係る燃料付着残留量の発散が発生すると、筒内に流入する総燃料における吸気弁に付着・残留していた燃料の蒸発に起因する燃料の割合が増大していくことで、ポート噴射量を、空燃比を目標空燃比に一致させるための適切な値に決定することが困難となる。従って、係る燃料付着残留量の発散を防止することは、空燃比を目標空燃比に一致させる上で非常に重要である。
【００３２】
以上のことから、上記構成のように、上記下限値を、上記燃料付着残留量が所定の量以下となる温度の値に決定すれば、燃料付着残留量の発散を防止することができ、この結果、空燃比を目標空燃比に安定して一致させる上で同下限値を効果的な値とすることができる。
【００３３】
このように、上記下限値が上記燃料付着残留量が所定の量以下となる温度の値に決定される場合、同下限値を、少なくとも前記内燃機関の運転速度に基づいて決定するように構成されることが好適である。
【００３４】
機関の運転速度が小さいほど、前回のポート噴射から今回のポート噴射までの期間が長くなり、同期間中における吸気弁の表面に付着・残留している燃料の蒸発量が大きくなる。この結果、上記燃料付着残留量の発散が発生し難くなって同燃料付着残留量の発散が発生する温度の上限値がより低くなる。
【００３５】
上記構成によれば、機関の運転速度に応じて上記下限値を変更することができる。この結果、上記下限値が、上記燃料付着残留量の発散が発生しない温度範囲内で機関の運転状態に応じてより低い値に決定され得るから、噴射割合が上記基本噴射割合に決定される機会を増やすことができる。
【００３６】
また、本発明に係る第３の燃料噴射量制御装置は、上記第１、第２の燃料噴射量制御装置と同じ噴射割合決定手段と、噴射量決定手段とを備える。本発明に係る第３の燃料噴射量制御装置の特徴は、上記第１、第２の燃料噴射量制御装置と同じ吸気弁温度取得手段と、上記第１の燃料噴射量制御装置と同じ上限値決定手段と、上記第２の燃料噴射量制御装置と同じ下限値決定手段とを備え、前記噴射割合決定手段は、前記吸気弁温度取得値が前記上限値を超える場合、前記噴射割合を、前記基本噴射割合に代えて同基本噴射割合よりも前記ポート噴射量の割合が大きくなる値（即ち、上記ポート噴射割合が大きくなる値）に決定し、前記吸気弁温度取得値が前記下限値未満となる場合、前記噴射割合を、前記基本噴射割合に代えて同基本噴射割合よりも前記ポート噴射量の割合が小さくなる値（即ち、上記ポート噴射割合が小さくなる値）に決定するように構成されたことにある。
【００３７】
これによれば、吸気弁の実際の温度が上述した適正範囲を逸脱する場合、上述した基本原理に基づいて同適正範囲内に直ちに復帰し得る。この結果、機関の適切な運転状態をより確実に維持することが可能となる。
【００３８】
また、本発明に係る第４の燃料噴射量制御装置は、上記第１〜第３の燃料噴射量制御装置と同じ吸気弁温度取得手段と、前記吸気弁の温度の目標値である吸気弁温度目標値を決定する吸気弁温度目標値決定手段と、前記吸気弁温度取得値が前記吸気弁温度目標値に近づくように前記噴射割合を少なくとも同吸気弁温度取得値と同吸気弁温度目標値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ている。
【００３９】
これによれば、吸気弁温度取得値（即ち、吸気弁の実際の温度）が上述した基本原理に基づいて吸気弁温度目標値に近づくように制御される。従って、上記吸気弁温度目標値を、例えば、前記上限値と前記下限値の間の（即ち、上記適正範囲内の）所定の値に設定することで、吸気弁の実際の温度を上記適正範囲内に維持することができる。この結果、機関の適切な運転状態を維持することが可能となる。
【００４０】
この場合、上記本発明に係る第４の燃料噴射量制御装置は、上記第１、第３の燃料噴射量制御装置と同じ上限値決定手段を更に備え、前記吸気弁温度目標値決定手段は、前記上限値に基づいて前記吸気弁温度目標値を決定するように構成されることが好適である。ここにおいて、吸気弁温度目標値は、上記上限値以下の値に決定され、具体的には、同上限値に、「１」以下の「１」近傍の所定の係数（例えば、「０．８」以上「１」以下の値。）を乗じた値に設定される。
【００４１】
これによると、吸気弁の実際の温度が、上記下限値よりも十分に高い温度である上記上限値の近傍であって同上限値を超えない値に維持され得る。これにより、吸気弁に付着・残留している燃料の蒸発速度が十分に大きくなることで上記燃料付着残留量が「０」に維持され得、上記燃料付着残留量の発散を確実に防止することができる。この結果、ポート噴射量を空燃比を目標空燃比に一致させるための適切な値に決定することが非常に容易となり、空燃比を目標空燃比により一層安定して一致させることができる。
【００４２】
また、上記本発明に係る第４の燃料噴射量制御装置においては、噴射割合決定手段は、吸気弁温度取得値と吸気弁温度目標値の差が「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。
【００４３】
この場合、噴射割合決定手段は、上記本発明に係る第１〜第３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く基本噴射割合を上記フィードバック補正量で補正することで、吸気弁温度取得値が吸気弁温度目標値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。
【００４４】
上記何れかの本発明に係る燃料噴射量制御装置において、前記内燃機関が、前記吸気弁と排気弁とが共に開弁している期間であるバルブオーバーラップ期間の長さを同内燃機関の運転状態に応じて変更可能に構成されている場合、前記噴射割合決定手段は、前記バルブオーバーラップ期間の長さが将来において所定の長さを超えることが（現時点で）予測される場合、前記噴射割合を前記吸気弁の温度を増大させるための値に変更・決定するように構成されることが好適である。
【００４５】
ここにおいて、前記「吸気弁の温度を増大させるための値」とは、上記噴射割合として上記ポート噴射割合が採用される場合、例えば、「０」である。これにより、ポート噴射割合を小さくすることができ、この結果、上記基本原理に基づき吸気弁の温度を確実に増大させることができる。
【００４６】
バルブオーバーラップ期間が存在すると、同期間中において吸気通路内の圧力が筒内圧力よりも低いことに起因して既燃ガスの所謂「吹き返し」が発生する。バルブオーバーラップ期間が増大すると、「吹き返し」の程度が大きくなって吸気弁に付着・残留していた燃料が吸気通路上流側に飛散する場合がある。この結果、ポート噴射量を空燃比を目標空燃比に一致させるための適切な値に決定することが非常に困難となる事態が発生し得る。
【００４７】
従って、バルブオーバーラップ期間の長さが将来において（例えば、現時点以降、現時点から所定時間後までの間において）所定の長さを超えることが現時点で予測される場合、現時点から吸気弁の温度を強制的に増大させて上記燃料付着残留量を積極的に小さくしておくことが好ましいと考えられる。
【００４８】
上記構成は係る知見に基づくものである。これによれば、将来においてバルブオーバーラップ期間が増大する時点では上記燃料付着残留量が既に小さい値となっているから既燃ガスの「吹き返し」により飛散する燃料の量を小さくすることができる。この結果、将来においてバルブオーバーラップ期間が増大する時点での空燃比の一時的な悪化を抑制することができる。
【００４９】
上記何れかの本発明に係る燃料噴射量制御装置において、前記内燃機関が、前記ポート噴射手段及び前記筒内噴射手段からの噴射を同内燃機関の運転状態に応じて中断可能に構成されている場合、前記噴射割合決定手段は、前記ポート噴射手段及び前記筒内噴射手段からの噴射の中断が解除された場合、前記噴射割合を前記吸気弁の温度を増大させるための値に変更・決定するように構成されることが好適である。ここにおいて、前記「吸気弁の温度を増大させるための値」とは、上記と同様、上記噴射割合として上記ポート噴射割合が採用される場合、例えば、「０」である。以下、上記噴射の中断を「フューエルカット」と呼ぶ。
【００５０】
フューエルカット中は、筒内において燃焼に基づく熱が発生しない。従って、フューエルカットが解除された時点での吸気弁の温度は低くなっている（例えば、上記下限値未満になっている場合がある）。この結果、フューエルカットが解除された時点以降のポート噴射により上述した燃料付着残留量の発散が発生する場合がある。
【００５１】
従って、フューエルカットが解除された時点以降、上記基本原理に基づいて吸気弁の温度を強制的に増大させて上記燃料付着残留量を積極的に小さくすることが好ましいと考えられる。
【００５２】
上記構成は係る知見に基づくものである。これによれば、フューエルカットが解除された時点以降における上記燃料付着残留量の発散を防止することができ、この結果、フューエルカットが解除された時点以降における空燃比の悪化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
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。
【００５４】
（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。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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。また、上記吸気弁３２、及び上記排気弁３５は、Ｃｒ等を含む合金で形成されている。
【００５７】
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、また、図示していないが、ブローバイガスを吸気通路へ還元するブローバイガス還元装置をも備えている。
【００５８】
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）された三元触媒５３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。
【００５９】
一方、このシステムは、熱線式エアフローメータ６１、カムポジションセンサ６２、クランクポジションセンサ６３、水温センサ６４、三元触媒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６５を備えている。
【００６０】
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を出力するようになっている。この出力から吸入空気量（流量）Gaが算出される。カムポジションセンサ６２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。
【００６１】
クランクポジションセンサ６３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、運転速度NEを表す。水温センサ６４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。空燃比センサ６５は、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。この出力から排ガスの空燃比が算出される。
【００６２】
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。
【００６３】
インターフェース７５は、前記センサ６１〜６５に接続され、ＣＰＵ７１にセンサ６１〜６５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へ駆動信号を送出するようになっている。これにより、吸気弁３２の開閉タイミングVT（従って、上述したバルブオーバーラップ期間）が機関の運転状態に応じて変更されるようになっている。また、機関の運転状態に応じて上述したフューエルカットがなされるようになっている。
【００６４】
（ポート噴射量fip、及び筒内噴射量fic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。
【００６５】
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、ポート噴射割合Ｒ（＝fip/(fip＋fic)）を使用する。）を、運転速度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。
【００６６】
このため、本装置は、機関の運転状態と、同運転状態に基づくポート噴射割合（以下、「基本噴射割合Ｒ１」と称呼する。）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（理論空燃比stoich）とから、空燃比を目標空燃比abyfrに一致させるために筒内で燃焼させるべき燃料の量（即ち、上記基本燃料噴射量Fbase）を求める。
【００６７】
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（運転速度NE、冷却水温THW等）とに基づいて基本噴射割合Ｒ１を求め、上記求めた基本燃料噴射量Fbaseと、基本噴射割合Ｒ１と、後述する吸気弁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。
【００６８】
このように、ポート噴射割合Ｒは、原則的に、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、吸気弁３２の実際の温度（吸気弁温度取得値TV）が上述した適正範囲を逸脱する場合、本装置は、ポート噴射割合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して、ポート噴射量fip、及び筒内噴射量ficを決定していく。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。
【００６９】
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。
【００７０】
（燃料挙動（付着）モデル）
図２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、その一部が吸気弁３２の表面に付着する。吸気弁３２の表面に付着した燃料は、吸気弁３２の温度に応じた蒸発速度で蒸発し、同付着した燃料のうち蒸発し得ない燃料が吸気弁３２の表面に残留する。そこで、本装置は、このような燃料の挙動を表す付着率と残留率とを用いた燃料挙動モデルを利用して、上記吸気弁３２の表面に付着・残留している燃料の量である燃料付着残留量fwを求める。
【００７１】
より具体的に述べると、ポート噴射される気筒に着目した図３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ポート噴射される燃料の量であるポート噴射量、fw（fw(k-1)）を前回のポート噴射後であって、今回のポート噴射直前において吸気弁３２の表面に付着・残留している燃料の量（燃料付着残留量）、Pvを燃料付着残留量fw(k-1)のうち吸気弁３２の表面に付着したまま残留する燃料の量の割合（残留率）、Rvを上記ポート噴射量fipのうち吸気弁３２の表面に付着する燃料の量の割合（付着率）とすると、燃料付着残留量fw(k-1)のうち今回のポート噴射後であって、次回のポート噴射直前において、吸気弁３２の表面に残留する燃料の量はPv・fw(k-1)となり、ポート噴射量fipの燃料のうち吸気弁３２の表面に新たに付着する燃料の量はRv・fipとなる。従って、今回のポート噴射後であって、次回のポート噴射直前において吸気弁３２の表面に付着・残留している燃料の量である燃料付着残留量fw(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、燃料挙動モデルを記述したものであり、下記(1)式の演算を行う手段が燃料付着残留量推定手段に相当する。
【００７２】
fw(k)＝Pv・fw(k-1)＋Rv・fip  ・・・(1)
【００７３】
また、上記Pv，Rvは、上述したように、吸気弁３２の表面に付着・残留する燃料の挙動（例えば、同燃料の蒸発速度等）に影響を及ぼす吸気弁３２の温度に強く依存することに加え、筒内吸入空気量Mc、運転速度NE、吸気弁３２の開閉タイミングVT、及び冷却水温THWにも強く依存する。従って、Pv，Rvは、上記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。
【００７４】
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Pv，Rvと、燃料挙動モデルを表す漸化式である上記(1)式とを使用して、燃料付着残留量fw(k)を吸気行程毎、且つ気筒毎に更新していく。
【００７５】
（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、後述する吸気弁温度取得値TVが適正範囲を逸脱しない場合）、上記基本噴射割合Ｒ１と、上記基本燃料噴射量Fbaseとを使用して、吸気行程において筒内に流入する燃料量が下記(2)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を求めるとともに、筒内噴射量ficを下記(3)式に従って求める。このように、燃料付着残留量fw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。
【００７６】
Fc＝Fbase・Ｒ１  ・・・(2)
【００７７】
fic＝Fbase・(1−Ｒ１)  ・・・(3)
【００７８】
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弁３２に付着することなく筒内に流入する燃料量、及び吸気弁３２に付着していた燃料のうち筒内に流入する燃料量を考慮して、上記(2)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。
【００７９】
上記(1)式により既に求められている、燃料噴射気筒の前回のポート噴射後であって、今回のポート噴射直前において吸気弁３２の表面に付着・残留している燃料の量である燃料付着残留量fw(k-1)、並びに、上述のように決定される上記Pv，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の量Finは、下記(4)式で表される（図３を参照）。
【００８０】
Fin＝(1−Rv)・fip＋(1−Pv)・fw(k−1)  ・・・(4)
【００８１】
従って、今回の吸気行程において上記(2)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(4)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。その計算結果は下記(5)式の通りとなる。この(5)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、原則的に、(5)式に従ってポート噴射量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。
【００８２】
fip＝(Fc−(1−Pv)・fw(k−1))／(1−Rv)  ・・・(5)
【００８３】
（ポート噴射割合に基づく吸気弁の温度の制御）
ところで、吸気弁３２の温度は、機関の運転状態に応じて時々刻々と変化し得る。ここで、上述したように、吸気弁３２の温度が或る温度を超えると同吸気弁３２の表面にデポジットが生成される。
【００８４】
吸気弁３２の表面にデポジットが生成されると、吸気弁３２の形状が変化する。これにより、クランク角度に対する吸気弁３２の適正な開口面積が維持されなくなり、適正な筒内吸入空気量Mcが得られなくなる。この結果、適正な機関の出力特性等が得られなくなる。
【００８５】
加えて、吸気弁３２の表面にデポジットが生成されると、吸気弁３２の表面の材質が変化して同表面の熱伝導率等が変化することで吸気弁３２に付着・残留する燃料の挙動が変化する。この結果、係る熱伝導率等の変化を考慮せずに決定される上述した燃料挙動モデルの残留率Rv，付着率Pvに含まれる推定誤差が増大し、上記燃料付着残留量fwを精度良く推定できなくなる。
【００８６】
一方、吸気弁３２の温度が或る温度を下回ると、上述した「燃料付着残留量の発散」が発生し得る。この「燃料付着残留量の発散」が発生すると、吸気通路から筒内に流入する総燃料の量（即ち、上記(4)式の燃料量Fin）における吸気弁３２に付着・残留していた燃料の蒸発に起因して筒内に間接的に流入する燃料の量（即ち、上記(4)式の右辺第２項「(1-Pv)・fw(k-1)」で表される値）の割合が増大していく。
【００８７】
ここで、上記「(1-Pv)・fw(k-1)」で表される上記筒内に間接的に流入する燃料の量は、ポート噴射により筒内に直接流入する燃料の量（即ち、上記(4)式の右辺第１項「(1-Rv)・fip」で表される値）に比してより大きな推定誤差を含んでいると考えられる。従って、「燃料付着残留量の発散」が発生すると、ポート噴射量fipを、空燃比を目標空燃比stoichに一致させるための適切な値に決定することが困難となる。
【００８８】
以上のことから、吸気弁３２の表面におけるデポジットの生成、及び「燃料付着残留量の発散」を防止する必要がある。このためには、デポジットが生成される温度範囲の下限値よりも低い温度（以下、「上限値TVH」と称呼する。）と、「燃料付着残留量の発散」が発生する温度範囲の上限値よりも高い温度（以下、「下限値TVL」と称呼する。）とを決定し、吸気弁３２の実際の温度（後述する吸気弁温度取得値TV）が、下限値TVL以上、上限値TVH以下の適正範囲内になるように制御する必要がある。
【００８９】
<吸気弁の温度制御の基本原理>
ところで、デュアルインジェクションシステムでは、ポート噴射割合Ｒを調整することで吸気弁３２の温度を積極的に制御することができる。以下、この原理（基本原理）について説明する。
【００９０】
上述のように、ポート噴射量fipの一部の燃料は吸気弁３２の表面に付着する。燃料が吸気弁３２の表面に付着すると、付着した燃料よりも高温となる吸気弁３２から同付着した燃料への熱伝達が発生する。この熱伝達量は、ポート噴射量fipが大きくなって燃料が吸気弁３２に付着する面積が大きくなるほど大きくなる。この熱伝達量が大きくなることは、吸気弁３２の温度が低くなることを意味する。
【００９１】
従って、機関が或る定常運転状態にあって吸気弁３２の温度が或る温度で一定になっている状態からポート噴射量fipを大きくすることで、吸気弁３２の温度を、同或る温度よりも低くすることができる。換言すれば、ポート噴射量fipを大きくすれば吸気弁３２の温度を低くすることができ、同ポート噴射量fipを小さくすれば同吸気弁３２の温度を高くすることができる。
【００９２】
一方、デュアルインジェクションシステムでは、上記ポート噴射割合Ｒを変更することで、筒内で燃焼する総燃料量（即ち、上記基本燃料噴射量Fbase）を変えることなくポート噴射量fipを変更することができ、ポート噴射割合Ｒが大きいほどポート噴射量fipが大きくなる。
【００９３】
以上のことから、デュアルインジェクションシステムでは、ポート噴射割合Ｒを大きくすれば吸気弁３２の温度を低くすることができ、同ポート噴射割合Ｒを小さくすれば同吸気弁３２の温度を高くすることができる。これが、ポート噴射割合Ｒに基づく吸気弁の温度制御の基本原理である。
【００９４】
<吸気弁の温度制御の具体的内容>
上述した基本原理を利用すれば、吸気弁３２の実際の温度が上記上限値TVHを超えたとき、ポート噴射量fipを基本噴射割合Ｒ１よりも大きいポート噴射割合Ｒに基づいて決定することで同吸気弁３２の実際の温度を下げることができ、この結果、同吸気弁３２の実際の温度を同上限値TVH以下に復帰させることができる。この場合、ポート噴射割合Ｒを最大値である「１」に設定すると、上記基本原理に基づく吸気弁３２の温度の低減効果が最も発揮されるから、最も速やかに吸気弁３２の実際の温度を上限値TVH以下に復帰させることができる。
【００９５】
同様に、吸気弁３２の実際の温度が上記下限値TVLを下回ったとき、ポート噴射量fipを基本噴射割合Ｒ１よりも小さいポート噴射割合Ｒに基づいて決定することで同吸気弁３２の実際の温度を上げることができ、この結果、同吸気弁３２の実際の温度を同下限値TVL以上に復帰させることができる。この場合、ポート噴射割合Ｒを最小値である「０」に設定すると、上記基本原理に基づく吸気弁３２の温度の増大効果が最も発揮されるから、最も速やかに吸気弁３２の実際の温度を下限値TVL以上に復帰させることができる。
【００９６】
そこで、本装置は、吸気弁３２の実際の温度（後述する吸気弁温度取得値TV）が上記適正範囲内にあるとき、ポート噴射量fip、及び筒内噴射量ficを、上述したように、原則的に、上記基本噴射割合Ｒ１に基づいて決定する（上記(2),(3),(5)式を参照）。
【００９７】
一方、本装置は、吸気弁３２の実際の温度が上記上限値TVHを超えたとき、ポート噴射割合Ｒ＝１となるように、ポート噴射量fip、及び筒内噴射量ficを決定する。この場合、ポート噴射量fipは、上記(5)式において必要ポート流入燃料量Fcを基本燃料噴射量Fbaseに置き換えることで得られる値となり、筒内噴射量ficは「０」となる。
【００９８】
また、本装置は、吸気弁３２の実際の温度が上記下限値TVLを下回ったとき、ポート噴射割合Ｒ＝０となるように、ポート噴射量fip、及び筒内噴射量ficを決定する。この場合、ポート噴射量fipは「０」となり、筒内噴射量ficは基本燃料噴射量Fbaseと等しい値となる。
【００９９】
このように、本装置は、上記基本原理に基づいて、吸気弁温度取得値TVを、下限値TVL以上、上限値TVH以下の適正範囲内になるように制御する。以下、係る制御に必要となる、上限値TVH、下限値TVLの決定方法、並びに、吸気弁３２の実際の温度である吸気弁温度取得値TVの取得方法について説明する。
【０１００】
<上限値TVHの決定方法>
上述したように、上限値TVHは、本例では、吸気弁３２の表面にデポジットが生成される温度範囲の下限値よりも低い値に決定される。従って、上限値TVHを決定するためには、デポジットが生成される温度範囲の下限値を取得する必要がある。
【０１０１】
ところで、このデポジットは、ブローバイガス還元装置により吸気系に戻されたブローバイガス中に含まれる未燃ＨＣ成分等が高温の吸気弁３２の表面に付着することで生成される。従って、吸気弁３２に接触（衝突）し得る吸気中の上記未燃ＨＣ成分等の単位時間あたりの量（の平均値）が少ないほど、デポジットが生成され難くなる。デポジットが生成され難くなることは、デポジットが生成される温度範囲の下限値がより高くなることを意味する。
【０１０２】
他方、吸気中の上記未燃ＨＣ成分等は、主として吸気弁３２の開弁期間内（即ち、吸気が筒内に流入している間）に吸気弁３２に接触する。ここで、運転速度NEが小さいほど前回の吸気弁３２の開弁期間から今回の吸気弁３２の開弁期間までの時間間隔が長くなるから、吸気弁３２の開弁期間が到来する頻度（従って、上記未燃ＨＣ成分等が吸気弁３２に接触する頻度）は運転速度NEが小さいほど小さくなる。以上のことから、吸気弁３２に接触し得る上記未燃ＨＣ成分等の単位時間あたりの量の平均値は、運転速度NEが小さいほど小さくなる。この結果、運転速度NEが小さいほど、デポジットが生成される温度範囲の下限値がより高くなる。
【０１０３】
また、筒内に噴射される総燃料量が小さいほど、従って、筒内吸入空気量Mcが小さいほど、機関の圧縮行程中においてシリンダ２１の内壁面とピストン２２のピストンリングとの隙間からクランクケースに漏れ出る未燃ＨＣ成分等の量が小さくなる。これにより、筒内吸入空気量Mcが小さいほど、吸気中における未燃ＨＣ成分等の濃度が小さくなる。従って、吸気弁３２に接触し得る上記未燃ＨＣ成分等の単位時間あたりの量の平均値は、筒内吸入空気量Mcが小さいほど小さくなる。この結果、筒内吸入空気量Mcが小さいほど、デポジットが生成される温度範囲の下限値がより高くなる。
【０１０４】
以上のことから、デポジットが生成される温度範囲の下限値は、運転速度NEと筒内吸入空気量Mcに大きく依存し、これらに基づいて取得され得る。そこで、本装置は、上記上限値TVHを、運転速度NEと筒内吸入空気量Mcとを引数とする所定のテーブルに従って決定する。
【０１０５】
これにより、上限値TVHは、運転速度NEが小さいほど、且つ、筒内吸入空気量Mcが小さいほど、より高い値に設定される。この結果、上限値TVHが、デポジットが生成されない温度範囲内で運転速度NEと筒内吸入空気量Mcに応じてより高い値に決定され得るから、ポート噴射量fip、及び筒内噴射量ficが上記基本噴射割合Ｒ１に基づいて決定される機会を増やすことができる。
【０１０６】
<下限値TVLの決定方法>
上述したように、下限値TVLは、本例では、「燃料付着残留量の発散」が発生する温度範囲の上限値よりも高い値に決定される。従って、下限値TVLを決定するためには、「燃料付着残留量の発散」が発生する温度範囲の上限値を取得する必要がある。
【０１０７】
本例では、「燃料付着残留量の発散」の発生を最も確実に防止する観点から、「燃料付着残留量の発散」が発生する温度範囲の上限値として、上記燃料付着残留量fwを「０」に維持できない温度範囲の上限値を採用する。
【０１０８】
ところで、運転速度NEが小さいほど、前回のポート噴射から今回のポート噴射までの期間（従って、吸気弁３２の閉弁期間）が長くなる。これにより、上記期間中において吸気弁３２に付着・残留している燃料が蒸発する量が大きくなるから、上記燃料付着残留量fwが「０」に維持され易くなる。このことは、運転速度NEが小さいほど、燃料付着残留量fwを「０」に維持できない温度範囲の上限値がより低くなることを意味する。
【０１０９】
以上のことから、燃料付着残留量fwを「０」に維持できない温度範囲の上限値は、運転速度NEに大きく依存し、同運転速度NEに基づいて取得され得る。そこで、本装置は、上記下限値TVLを、運転速度NEを引数とする所定のテーブルに従って決定する。
【０１１０】
これにより、下限値TVLは、運転速度NEが小さいほど、より低い値に設定される。この結果、下限値TVLが、燃料付着残留量fwを「０」（前記所定の量に相当）に維持できる温度範囲内で運転速度NEに応じてより低い値に決定され得、ポート噴射量fip、及び筒内噴射量ficが上記基本噴射割合Ｒ１に基づいて決定される機会を増やすことができる。
【０１１１】
<吸気弁温度取得値TVの取得方法>
吸気弁３２の温度は、上記基本原理を鑑みれば容易に理解できるように、ポート噴射割合Ｒに大きく依存する。加えて、吸気弁３２の温度は、筒内吸入空気量Mc、及び冷却水温THWにも大きく影響される。
【０１１２】
更には、吸気弁３２の温度は、燃料付着残留量fwにも大きく依存し、ポート噴射割合Ｒ、筒内吸入空気量Mc、及び冷却水温THWが一定であっても燃料付着残留量fwが大きいほど吸気弁３２の温度は低くなる。これは、現時点での燃料付着残留量fwが大きいと、吸気弁３２から同吸気弁３２に付着・残留している燃料への現時点までにおける熱伝達量が大きくなることに基づく。
【０１１３】
以上のことから、本装置は、ポート噴射割合Ｒ、筒内吸入空気量Mc、冷却水温THW、及び燃料付着残留量fwを引数とする所定のテーブルに基づいて吸気弁温度瞬時値TVpを求め、同求めた吸気弁温度瞬時値TVpに対して所定の１次遅れ処理を施すことで吸気弁３２の実際の温度である吸気弁温度取得値TVを取得する。
【０１１４】
図４は、冷却水温THW、及び燃料付着残留量fwを一定とした場合において上記所定のテーブルから得られる、筒内吸入空気量Mc及びポート噴射割合Ｒと、吸気弁温度瞬時値TVpとの関係を示したグラフである。図４から理解できるように、筒内吸入空気量Mcが大きいほど吸気弁温度瞬時値TVpがより大きい値に決定される。また、ポート噴射割合Ｒが大きいほど吸気弁温度瞬時値TVpがより小さい値に決定される。これは、上述した基本原理に沿うものである。以上が、ポート噴射割合に基づく吸気弁の温度の制御の概念である。
【０１１５】
（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５、及び図６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。
【０１１６】
ＣＰＵ７１は、図５、及び図６にフローチャートにより示したポート噴射量fip、筒内噴射量fic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。
【０１１７】
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５００から処理を開始してステップ５０２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６３の出力に基づいて得られる運転速度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。
【０１１８】
次に、ＣＰＵ７１はステップ５０４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、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、空燃比センサ６５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。
【０１１９】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ５０６に進み、運転速度NEと、筒内吸入空気量Mcと、水温センサ６４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とに基づいて基本噴射割合Ｒ１を求める。
【０１２０】
続いて、ＣＰＵ７１はステップ５０８に進んで、前回のポート噴射割合Ｒと、筒内吸入空気量Mcと、冷却水温THWと、燃料付着残留量fw(k-1)と、Ｒ,Mc,THW,fw(k-1)を引数とするテーブルMapTVp（図４を参照）とに基づいて、吸気弁温度瞬時値TVpを決定する。ここで、燃料付着残留量fw(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５３８にて既に更新されている最新値を使用する。また、前回のポート噴射割合Ｒ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５１８、５２２、５２４のいずれかで設定されている値が使用される。
【０１２１】
次に、ＣＰＵ７１はステップ５１０に進み、上記求めた吸気弁温度瞬時値TVpに対してステップ５１０に示した式により値Ａを時定数とする１次遅れ処理を施して今回の吸気弁温度取得値TV(k)を求める。ここで、TV(k-1)は、前回の吸気弁温度瞬時値であり後のステップ５４０で更新されていく値である。このステップ５０８、及び５１０が吸気弁温度取得手段に相当する。
【０１２２】
次に、ＣＰＵ７１はステップ５１２に進み、運転速度NEと、筒内吸入空気量Mcと、NE,Mcを引数とするテーブルMapTVHとに基づいて上限値TVHを求め、続くステップ５１４にて、運転速度NEと、NEを引数とするテーブルMapTVLとに基づいて下限値TVLを求める。このステップ５１２が上限値決定手段に対応し、ステップ５１４が下限値決定手段に相当する。
【０１２３】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ５１６に進んで、上記取得された吸気弁温度取得値TV(k)が上記求めた上限値TVH以下であるか否かを判定し、「Ｎｏ」と判定する場合、ステップ５１８に進んでポート噴射割合Ｒを「１」に固定する。
【０１２４】
一方、ＣＰＵ７１は、上記ステップ５１６の判定において「Ｙｅｓ」と判定する場合、ステップ５２０に進んで上記取得された吸気弁温度取得値TV(k)が上記求めた下限値TVL以上であるか否かを判定し、「Ｎｏ」と判定する場合、ステップ５２２に進んでポート噴射割合Ｒを「０」に固定する。
【０１２５】
また、ＣＰＵ７１は、上記ステップ５２０の判定において「Ｙｅｓ」と判定する場合、ステップ５２４に進んでポート噴射割合Ｒを上記ステップ５０６で求めた基本噴射割合Ｒ１に設定する。これらのステップ５０６、５１６〜５２４が噴射割合決定手段に対応する。
【０１２６】
続いて、ＣＰＵ７１は図６のステップ５２６に進んで、上記求めた基本燃料噴射量Fbaseと、上記求めたポート噴射割合Ｒと、上記(2)式とに基づいて必要ポート流入燃料量Fcを求め、続くステップ５２８にて同基本燃料噴射量Fbaseと、同ポート噴射割合Ｒと、上記(3)式とに基づいて筒内噴射量ficを求める。
【０１２７】
次に、ＣＰＵ７１はステップ５３０に進んで、上記冷却水温THW、上記運転速度NE、上記筒内吸入空気量Mc、上記吸気弁３２の開閉タイミングVT、及び吸気弁温度取得値TV(k)と、THW,NE,Mc,VT,TV(k)を引数とする所定のテーブルMapRv,MapPvとに基づいて付着率Rv、及び残留率Pvをそれぞれ決定する。
【０１２８】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ５３２に進み、上記求めた必要ポート流入燃料量Fcと、上記決定されたPv，及びRvと、燃料付着残留量fw(k-1)と、上記(5)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。燃料付着残留量fw(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５３８にて既に更新されている最新値を使用する。また、ステップ５２８、及びステップ５３２が、噴射量決定手段に相当する。
【０１２９】
次に、ＣＰＵ７１はステップ５３４に進んで、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吸気行程を迎える気筒のポート噴射弁３９Ｐに対して行い、且つ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同一の気筒の筒内噴射弁３９Ｃに対して行う。
【０１３０】
次に、ＣＰＵ７１はステップ５３６に進むと、上記決定されたPv、及びRvと、燃料付着残留量fw(k-1)と、上記(1)式とに基づいて燃料付着残留量fw(k)を更新する。ここで、燃料付着残留量fw(k-1)としては、ステップ５０８及びステップ５３２と同様、前回の本ルーチン実行時において次のステップ５３８にて既に更新されている最新値を使用する。
【０１３１】
即ち、ＣＰＵ７１はステップ５３８に進むと、fw(k-1)の値を、今回の本ルーチン実行時において上記ステップ５３６で更新されたfw(k)の値に更新するとともに、続くステップ５４０にて、同様に、TV(k-1)の値を、今回の本ルーチン実行時において上記ステップ５１０で更新されたTV(k)の値に更新する。
【０１３２】
そして、ＣＰＵ７１はステップ５９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。以上により、上記ポート噴射量fip、及び筒内噴射量ficは、燃料挙動モデルを用いて筒内にて燃焼する総燃料量が基本燃料噴射量Fbaseと一致するように決定されていくとともに、上記基本原理に基づいて、吸気弁温度取得値TV(k)が、下限値TVL以上、上限値TVH以下の適正範囲内になるように制御される。
【０１３３】
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、ポート噴射弁３９Ｐと筒内噴射弁３９Ｃとの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、吸気弁３２の温度の適正範囲の上限値TVHが、同吸気弁３２の表面にデポジットが生成されない温度に決定され、同適正範囲の下限値TVLが、燃料付着残留量fwが「０」に維持できる温度に決定される。
【０１３４】
吸気弁３２の実際の温度（即ち、吸気弁温度取得値TV）が上記下限値TVL以上、上限値TVH以下の適正範囲内にある場合、ポート噴射量fipと筒内噴射量ficとは、機関の運転状態に応じて時々刻々と変更される上記基本噴射割合Ｒ１に基づいて決定されていく。
【０１３５】
一方、吸気弁温度取得値TVが上記上限値TVHを超える場合、上記基本噴射割合Ｒ１よりもポート噴射量fipの割合が大きくなるポート噴射割合Ｒ＝１に基づいてポート噴射量fipと筒内噴射量fic（＝０）とが決定される。これにより、吸気弁３２の実際の温度が上記基本原理に基づいて低減せしめられ直ちに上記上限値TVH以下となる。また、吸気弁温度取得値TVが上記下限値TVLを下回る場合、上記基本噴射割合Ｒ１よりもポート噴射量fipの割合が小さくなるポート噴射割合Ｒ＝０に基づいてポート噴射量fip（＝０）と筒内噴射量ficとが決定される。これにより、吸気弁３２の実際の温度が上記基本原理に基づいて増大せしめられ直ちに上記下限値TVL以上となる。即ち、吸気弁３２の実際の温度が上記適正範囲内になるように制御される。この結果、上記デポジットの生成、及び上記「燃料付着残留量の発散」を防止でき、機関の適切な運転状態を維持することが可能となる。
【０１３６】
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、吸気弁温度取得値TVが上記上限値TVHを超える場合、ポート噴射割合Ｒ＝１に基づいてポート噴射量fipと筒内噴射量fic（＝０）とが決定されるが、上記基本噴射割合Ｒ１に所定の係数（＞１）を乗じた値、或いは同基本噴射割合Ｒ１に所定の定数（＞０）を加えた値（「１」を超える場合には「１」）をポート噴射割合Ｒとして使用し、このポート噴射割合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。
【０１３７】
また、吸気弁温度取得値TVが上記下限値TVLを下回る場合、ポート噴射割合Ｒ＝０に基づいてポート噴射量fip（＝０）と筒内噴射量ficとが決定されるが、上記基本噴射割合Ｒ１に所定の係数（＜１）を乗じた値、或いは同基本噴射割合Ｒ１に所定の定数（＞０）を減じた値（「０」を下回る場合には「０」）をポート噴射割合Ｒとして使用し、このポート噴射割合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。
【０１３８】
また、上記第１実施形態においては、上記上限値TVHが、運転速度NE、及び筒内吸入空気量Mcに応じて変化するように決定されるが、一定値としてもよい。この場合、上記一定値として、上記第１実施形態における上限値TVHの変動可能範囲の下限値を使用することが望ましい。
【０１３９】
同様に、上記第１実施形態においては、上記下限値TVLが、運転速度NEに応じて変化するように決定されるが、一定値としてもよい。この場合、上記一定値として、上記第１実施形態における下限値TVLの変動可能範囲の上限値を使用することが望ましい。
【０１４０】
また、上記第１実施形態においては、上記上限値TVHが、吸気弁３２の表面にデポジットが生成されない温度に決定されるが、「吸気弁３２の円滑な作動が維持できる温度」に決定されてもよい。この場合、「吸気弁３２の円滑な作動が維持できる温度」としては、例えば、吸気弁３２の軸部と上記軸部を摺動可能に支持する支持部材との間の線膨張係数の相違により変動し得る、上記軸部と上記支持部材との間の摺動部分のクリアランスが適正範囲内（設計目標範囲内）となる温度、或いは、上記摺動部分において所謂「焼き付け」が発生しない温度等が挙げられる。
【０１４１】
また、上記第１実施形態においては、上記下限値TVLが、燃料付着残留量fwが「０」に維持できる温度に決定されるが、燃料付着残留量fwが「０」より大きい或る微小値以下となる温度に決定されてもよい。また、上記下限値TVLが、「吸気弁３２の円滑な作動が維持できる温度」に決定されてもよい。この場合、「吸気弁３２の円滑な作動が維持できる温度」としては、例えば、上記吸気弁３２の軸部と上記支持部材との間の摺動部分のクリアランスが適正範囲内（設計目標範囲内）となる温度等が挙げられる。
【０１４２】
（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、機関の適切な運転状態を維持するために、上述した基本原理に基づいて吸気弁３２の温度（吸気弁温度取得値TV）を制御する点では第１実施形態と同じであるが、吸気弁３２の温度の目標値である吸気弁温度目標値TVSを決定し、吸気弁温度取得値TVが吸気弁温度目標値TVSに一致するようにポート噴射割合Ｒをフィードバック制御する点で、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。
【０１４３】
この燃料噴射量制御装置は、吸気弁温度目標値TVSを下記(6)式に従って求める。ここで、係数βは「１」以下の正の値であり、例えば「０．８」である。これにより、吸気弁温度目標値TVSは、上記上限値TVHの近傍の値であって同上限値TVHを超えない値（即ち、上記適正範囲内の値）に設定される。換言すれば、吸気弁温度目標値TVSは、上記デポジットが生成されない温度であって、上記燃料付着残留量fwを「０」に維持できない温度範囲の上限値よりも十分に高い値に設定される。
【０１４４】
TVS＝TVH・β  ・・・(6)
【０１４５】
この装置は、吸気弁の温度偏差DTV（＝吸気弁温度取得値TV−吸気弁温度目標値TVS）を「０」に近づけるためのポート噴射割合Ｒのフィードバック補正量DRを後述するように求める。
【０１４６】
そして、この装置は、上記基本噴射割合Ｒ１に、上記フィードバック補正量DRを加えることでポート噴射割合Ｒ（０≦Ｒ≦１）を決定し、同決定されたポート噴射割合Ｒに基づいてポート噴射量fipと筒内噴射量ficとが決定される。
【０１４７】
これにより、吸気弁温度取得値TVが、上述した吸気弁温度目標値TVSに一致するように積極的に制御されていく。この結果、第２実施形態においても第１実施形態と同様、上記デポジットの生成、及び「燃料付着残留量の発散」を防止することができる。
【０１４８】
（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５、及び図６に示した一連のルーチンに代えて図７、及び図８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７、及び図８において、図５、及び図６に示したステップと同一のステップについては図５、及び図６のステップ番号と同一のステップ番号を付している。
【０１４９】
ＣＰＵ７１は、図７、及び図８に示したポート噴射量fip、筒内噴射量fic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。
【０１５０】
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７００から処理を開始してステップ５０２〜５０６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、及び基本噴射割合Ｒ１を順に求める。
【０１５１】
次に、ＣＰＵ７１はステップ７０５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、このポート噴射割合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。
【０１５２】
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７０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５０８、５１０に順に進み、上述したように吸気弁温度取得値TV(k)を求める。ここで、ステップ５０８において、燃料付着残留量fw(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図８のステップ５３８にて既に更新されている最新値を使用する。また、上記前回のポート噴射割合Ｒ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７４０で設定されている値が使用される。
【０１５３】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ５１２に進んで、上述したように上限値TVHを求め、続くステップ７１０にて、上記求めた上限値TVHと、上記(6)式とに基づいて吸気弁温度目標値TVSを求める。このステップ７１０が吸気弁温度目標値決定手段に相当する。
【０１５４】
続いて、ＣＰＵ７１はステップ７１５に進んで、上記求めた吸気弁温度取得値TV(k)と上記求めた吸気弁温度目標値TVSと、ステップ７１５内に記載の式とに基づいて、吸気弁の温度偏差DTVを求める。
【０１５５】
次に、ＣＰＵ７１はステップ７２０に進み、上記求めた吸気弁の温度偏差DTVと、前回の吸気弁の温度偏差DTVbと、ステップ７２０内に記載の式とに基づいて、吸気弁の温度偏差の微分値DDTVを求める。なお、前回の吸気弁の温度偏差DTVb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７３０にて既に更新されている最新値を使用する。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。
【０１５６】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ７２５に進んで、上記求めた吸気弁の温度偏差DTVと、上記求めた吸気弁の温度偏差の微分値DDTVと、吸気弁の温度偏差の積分値SDTVと、ステップ７２５内に記載の式とに基づいてポート噴射割合Ｒのフィードバック補正量DRを求める。なお、吸気弁の温度偏差の積分値SDTV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７３５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。
【０１５７】
続いて、ＣＰＵ７１はステップ７３０にて、上述したように前回の吸気弁の温度偏差DTVbを更新するとともに、続くステップ７３５にて上述したように吸気弁の温度偏差の積分値SDTV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ポート噴射割合Ｒのフィードバック補正量DRが決定される。
【０１５８】
次に、ＣＰＵ７１は図８のステップ７４０に進んで、ポート噴射割合Ｒ（０≦Ｒ≦１）を、上記求めた基本噴射割合Ｒ１に上記求めたポート噴射割合Ｒのフィードバック補正量DRを加えた値に設定する。これらのステップ７１５〜７４０が噴射割合決定手段に相当する。
【０１５９】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ５２６〜５３２に順に進み、上述したように、必要ポート流入燃料量Fc、筒内噴射量fic、付着率Rv、残留率Pv、ポート噴射量fip（＞０）を順に求め、続くステップ５３４にてポート噴射量fip及び筒内噴射量ficの燃料噴射指示を行う。そして、ＣＰＵ７１はステップ５３６〜５４０に順に進んで、上述したように燃料付着残留量fw(k)を更新するとともに、次回の本ルーチン実行時に備えてfw(k-1)、及びTV(k-1)を更新した後、ステップ７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１６０】
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７２５にて決定されたポート噴射割合Ｒのフィードバック補正量DRに基づいてポート噴射割合Ｒがフィードバック制御されていき（ステップ７４０）、この結果、吸気弁の温度偏差DTVが「０」になるように積極的に制御されていく。
【０１６１】
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７のステップ７０５に進んだとき「Ｎｏ」と判定してステップ７４５に進み、ポート噴射割合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７５０にて吸気弁の温度偏差の積分値SDTVを「０」に設定する。
【０１６２】
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、ポート噴射割合Ｒのフィードバック補正量DRが「０」に決定されるから、ポート噴射割合Ｒがフィードバック制御されない。即ち、ポート噴射割合Ｒは上記基本噴射割合Ｒ１と等しい値に設定されることになる。
【０１６３】
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実施形態によれば、噴射割合フィードバック制御条件が成立している間、吸気弁温度取得値TVが、上記上限値TVHの近傍の値であって同上限値TVHを超えない上記適正範囲内の値に決定される吸気弁温度目標値TVSに一致するように積極的に制御されていく。この結果、デポジットの生成、及び「燃料付着残留量の発散」を防止でき、機関の適切な運転状態を維持することが可能となる。
【０１６４】
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、ポート噴射割合Ｒは上記基本噴射割合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、吸気弁温度取得値TV(k)が上限値TVHを超えた場合、（従って、吸気弁３２の表面にデポジットが生成される可能性がある場合）、ポート噴射割合Ｒを「１」に固定するように構成してもよいし、吸気弁温度取得値TV(k)が下限値TVLを下回った場合、（従って、燃料付着残留量fwの発散が発生する可能性がある場合）、ポート噴射割合Ｒを「０」に固定するように構成してもよい。
【０１６５】
また、上記第２実施形態においては、内燃機関の運転状態に応じてなされるフューエルカットが解除された（即ち、筒内において燃焼に基づく熱が発生しない状態が解除された）場合、上記吸気弁温度取得値TVが少なくとも上記第１実施形態における上記下限値TVL以上となるまでポート噴射割合Ｒを「０」に強制的に固定するように構成してもよい。
【０１６６】
これにより、フューエルカットが解除された時点で上記下限値TVLよりも低くなっている吸気弁３２の実際の温度が上記基本原理に基づいて強制的に、且つ、最も急速に増大せしめられ、燃料付着残留量fwが積極的に小さくされる。この結果、燃料付着残留量fwの発散の発生を確実に防止でき、フューエルカットが解除された時点以降における空燃比の悪化を抑制することができる。
【０１６７】
また、上記第１、第２実施形態においては、内燃機関の運転状態に応じて変更されるバルブオーバーラップ期間の長さが将来において所定の長さを超えることが現時点で予測される（即ち、既燃ガスの「吹き返し」の程度が大きくなることが予測される）場合、ポート噴射割合Ｒを「０」に強制的に固定するように構成してもよい。
【０１６８】
これにより、上記基本原理に基づいて吸気弁３２の実際の温度が現時点から強制的に増大せしめられ、何らかの理由により実際の燃料付着残留量が「０」より大きくなっている場合、同燃料付着残留量が積極的に小さくされる。この結果、将来において上記「吹き返し」の程度が大きくなっても吸気弁３２の表面から吸気通路上流側に飛散する燃料の量を小さくすることができ、将来においてバルブオーバーラップ期間が増大する時点での空燃比の一時的な悪化を抑制することができる。
【０１６９】
また、上記第１、第２実施形態においては、吸気弁３２は、Ｃｒ等を含む合金で形成されているが、同Ｃｒ等を含む合金に比して耐熱性が低い一方で低コスト、或いは軽量である他の材質（例えば、Ａｌ等を含む合金、樹脂等）で形成される場合もある。この場合において、上記他の材質の熱による変形・破損が発生する温度範囲の下限値が上記デポジットが生成される温度範囲の下限値よりも低い場合、上記上限値TVHは、上記他の材質の熱による変形・破損が発生する温度範囲の下限値よりも低い温度に決定すべきである。これにより、吸気弁の低コスト化、又は、軽量化を達成できる。
【０１７０】
また、上記第１、第２実施形態においては、ポート噴射量fipを決定するために燃料付着残留量fwが考慮されているが、同燃料付着残留量fwを考慮しなくてもよい。この場合、図６、及び図８において、ステップ５２６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。
【０１７１】
また、上記第１、第２実施形態においては、前記噴射割合として、ポート噴射割合Ｒ（＝fip/(fip+fic)）を採用するように構成されているが、筒内噴射割合（fic/(fip+fic)）を採用するように構成してもよい。また、前記噴射割合として、値「fip/fic」、或いは、値「fic/fip」を採用するように構成してもよい。
【０１７２】
加えて、上記第１、第２実施形態においては、吸気弁温度取得値TVを図５、或いは図７のステップ５０８、５１０にて所定のテーブル等を利用して推定しているが、吸気弁３２の実際の温度を検出する吸気弁温度センサにより吸気弁温度取得値TVを物理的に検出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１７３】
【図１】本発明の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】ポート噴射弁から噴射された燃料が吸気弁の表面に付着する様子を概念的に示した図である。
【図３】ポート噴射弁から噴射された燃料の量（ポート噴射量）と、吸気弁の表面に付着・残留している燃料の量（燃料付着残留量）と、筒内に流入する燃料の量（必要ポート流入燃料量）との関係を説明するための図である。
【図４】ポート噴射割合、及び筒内吸入空気量と、吸気弁温度瞬時値との関係を示したグラフである。
【図５】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後半部を示したフローチャートである。
【図７】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後半部を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１７４】
１０…火花点火式多気筒内燃機関、２５…燃焼室、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】
2006348867.tif 000003
【図２】
2006348867.tif 000004
【図３】
2006348867.tif 000005
【図４】
2006348867.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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