(57)【要約】【課題】  ポート噴射弁と筒内噴射弁とを備えた内燃機関に適用される燃料噴射割合制御装置において、噴射割合（ポート噴射量／（ポート噴射量＋筒内噴射量））が大きいほど燃料と新気との混合度合いが大きいことを利用して失火発生を抑制し得る装置の提供。【解決手段】  この装置は、原則的に、噴射割合を、機関の運転状態に基づく基本噴射割合に決定する。一方、フューエルカット制御が実行中である場合にてフューエルカット制御が終了したときには、噴射割合を、基本噴射割合に補正係数KR（≧１）を乗じて補正した値に決定する。補正係数KRは、残留既燃ガス量Megrが大きいほど、アクセル操作量Accpの増加度合いが大きいほどより大きい値に決定され、冷却水温THWが高いほどより小さい値に決定される。これにより、フューエルカット制御が終了したときに、噴射割合が、失火の発生を抑制するための値となるように制御され得る。【選択図】  図２
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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て燃料を噴射するポート噴射手段と、
前記内燃機関の燃焼室内にて燃料を直接噴射する筒内噴射手段と、
を備えた内燃機関に適用され、
前記内燃機関の運転状態に基づいて、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和、に対する前記ポート噴射量の割合であるポート噴射割合を決定するポート噴射割合決定手段と、
前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記ポート噴射手段及び前記筒内噴射手段からの燃料噴射を中断するフューエルカット制御を行うフューエルカット制御手段と、
を備えた内燃機関の燃料噴射割合制御装置において、
前記ポート噴射割合決定手段は、
前記フューエルカット制御が実行中である場合において、前記フューエルカット制御が終了したとき、前記フューエルカット制御が終了しないときに比して、前記ポート噴射割合をより大きい値に決定するように構成された内燃機関の燃料噴射割合制御装置。
【請求項２】
内燃機関の吸気弁よりも上流の吸気通路にて燃料を噴射するポート噴射手段と、
前記内燃機関の燃焼室内にて燃料を直接噴射する筒内噴射手段と、
を備えた内燃機関に適用され、
前記内燃機関の運転状態に基づいて、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和、に対する前記ポート噴射量の割合であるポート噴射割合を決定するポート噴射割合決定手段と、
を備えた内燃機関の燃料噴射割合制御装置において、
前記ポート噴射割合決定手段は、
前記内燃機関の運転速度の減速を要求する減速操作が実行されたか否かを判定する減速操作判定手段と、
前記運転速度の加速を要求する加速操作が実行されたか否かを判定する加速操作判定手段と、
を備え、
前記減速操作が実行されたと判定された場合において、前記減速操作が実行されてから最初に前記加速操作が実行されたと判定されたとき、前記加速操作が実行されたと判定されていないときに比して、前記ポート噴射割合をより大きい値に決定するように構成された内燃機関の燃料噴射割合制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射割合制御装置において、
前記ポート噴射割合決定手段は、
前記内燃機関の運転速度の加速を要求する加速操作が実行されたか否かを判定する加速操作判定手段を備え、
前記フューエルカット制御が終了した場合において、最初に前記加速操作が実行されたと判定されたとき、前記加速操作が実行されたと判定されていないときに比して、前記ポート噴射割合をより大きい値に決定するように構成された内燃機関の燃料噴射割合制御装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射割合制御装置において、
前記ポート噴射割合決定手段は、
前記加速操作による前記内燃機関の負荷の増加度合いを取得する負荷増加度合い取得手段を備え、
前記負荷の増加度合いが大きいほど前記ポート噴射割合を大きくする量がより大きい量となるよう前記ポート噴射割合を決定するように構成された内燃機関の燃料噴射割合制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の内燃機関の燃料噴射割合制御装置において、
前記ポート噴射割合決定手段は、
前記燃焼室内に残留している既燃ガスの量である残留既燃ガス量を推定する残留既燃ガス量推定手段を備え、
前記残留既燃ガス量が大きいほど前記ポート噴射割合を大きくする量がより大きい量となるよう前記ポート噴射割合を決定するように構成された内燃機関の燃料噴射割合制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の内燃機関の燃料噴射割合制御装置において、
前記ポート噴射割合決定手段は、
前記燃焼室内のガスの温度に相関する値を取得するガス温度取得手段を備え、
前記ガスの温度が高いほど前記ポート噴射割合を大きくする量がより小さい量となるよう前記ポート噴射割合を決定するように構成された内燃機関の燃料噴射割合制御装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の内燃機関の燃料噴射割合制御装置であって、
前記内燃機関は、
前記内燃機関の排気通路と前記吸気通路とを連通するＥＧＲガス通路と、
前記ＥＧＲガス通路に介装され開口面積が調整可能なＥＧＲガス調整弁と、
を備え、
前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記ＥＧＲガス調整弁の開口面積を調整する開口面積調整手段を備えた内燃機関の燃料噴射割合制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載の内燃機関の燃料噴射割合制御装置において、
前記ポート噴射割合決定手段は、
前記ＥＧＲガス調整弁の開口面積が前記開口面積調整手段により調整されるべき前記開口面積よりも大きいという異常が発生しているか否かを判定する異常判定手段を備え、
前記異常が発生していると判定された場合、前記異常が発生していると判定されていない場合に比して、前記ポート噴射割合をより大きい値に決定するように構成された内燃機関の燃料噴射割合制御装置。
【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割合制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関（以下、「機関」と称呼することもある。）のピストンが上死点に対応する位置にある場合において、ピストン上面とシリンダヘッドとの間にデッドスペースが存在する。このことに起因して、機関の排気行程において既燃ガスが機関の燃焼室内から全て掃気されない場合が多い。このため、既燃ガスは機関の圧縮行程においても燃焼室内に残留し得る。特に、機関がＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ、排ガス再循環）制御の実行が可能に構成されている場合にＥＧＲ制御が実行されると、燃焼室内に残留している既燃ガスの量（以下、「残留既燃ガス量」と称呼する。）が大きくなる。
【０００３】
既燃ガスは、二酸化炭素、水等の不活性ガスにより構成されているため、燃焼室内にて燃料の燃焼に寄与しない。従って、燃焼室内に残留する既燃ガスは、燃焼室内にて燃料と新気（に含まれる酸素）との混合を阻害する。残留既燃ガス量が大きいと、その混合度合いが悪化し易い。
【０００４】
他方、低燃費化等の観点から、燃料の噴射を中断するフューエルカット制御が広く知られている。フューエルカット制御の実行中においては、燃料の燃焼による発熱も中断される。このため、フューエルカット制御が終了したときには、燃焼室内のガスの温度や燃焼室を構成する部材の温度が低い場合が多い。従って、例えば、フューエルカット制御が終了したときに残留既燃ガス量が大きいと、上記温度が低いこと、並びに、燃料と新気との混合度合いが悪化し易いことに起因して、燃料噴射がなされても失火が発生し易い。
【０００５】
上述した失火の発生を抑制する観点から、特許文献１に記載の制御装置では以下に説明する制御が実行される。即ち、フューエルカット制御が実行中である場合において、フューエルカット制御が終了したときに、１サイクルにおいて点火が複数回実行される。これにより、混合気が着火し得る機会が拡大され得、失火の発生が抑制され得る。
【特許文献１】特開２００４−１９７７０４号公報
【発明の開示】
【０００６】
ところで、従来より、機関の吸気弁よりも上流の吸気通路にて燃料を噴射するポート噴射手段と、燃焼室内にて燃料を直接噴射する筒内噴射手段とを備えた機関が広く知られている。以下、このように気筒毎にポート噴射手段と筒内噴射手段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」と称呼する。
【０００７】
このデュアルインジェクションシステムにおいては、機関の運転状態に基づいて、ポート噴射手段から噴射される燃料の量（以下、「ポート噴射量」と称呼する。）と前記筒内噴射手段から噴射される燃料の量（以下、「筒内噴射量」と称呼する。）の和に対する上記ポート噴射量の割合（以下、「ポート噴射割合」と称呼する。）が決定される場合が多い。このポート噴射割合に基づくポート噴射量及び筒内噴射量をもって、ポート噴射手段及び筒内噴射手段から燃料がそれぞれ噴射され得る。
【０００８】
筒内噴射手段により噴射された燃料は燃焼室内にて分散するものの、その分散する度合いは比較的小さい。このため、筒内噴射手段により噴射された燃料と新気との混合度合いは比較的小さい。従って、残留既燃ガス量が大きい場合や、燃焼室内のガスの温度等が低い場合にポート噴射割合が小さい値に決定されると（即ち、大きい筒内噴射量をもって筒内噴射手段から燃料が噴射されると）、特に失火が発生し易い。
【０００９】
機関がデュアルインジェクションシステムを備える場合に、例えば、上記特許文献１に記載の制御装置と同様、１サイクルにおいて点火が複数回実行することも考えられる。しかしながら、燃料と新気の混合度合いが特に小さくなり得るため、十分に失火を抑制することが困難であると考えられる。加えて、電気的な負荷が比較的大きくなり燃費が悪化するという事態が発生し得る。
【００１０】
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を備えた機関に適用される燃料噴射割合制御装置において、上記特許文献１に記載の制御装置における手法とは異なる手法により、失火の発生の抑制を達成し得るものを提供することにある。
【００１１】
本発明に係る第１の燃料噴射割合制御装置は、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に適用され、前記内燃機関の運転状態に基づいて上記ポート噴射割合を決定するポート噴射割合決定手段と、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記ポート噴射手段及び前記筒内噴射手段からの燃料噴射を中断するフューエルカット制御を行うフューエルカット制御手段とを備えている。
【００１２】
本発明に係る第１の燃料噴射割合制御装置の特徴は、前記ポート噴射割合決定手段が、前記フューエルカット制御が実行中である場合において、前記フューエルカット制御が終了したとき、前記フューエルカット制御が終了しないときに比して、前記ポート噴射割合をより大きい値に決定するように構成されたことにある。
【００１３】
ここにおいて、前記ポート噴射割合決定手段は、例えば、前記ポート噴射割合を前記内燃機関の運転状態に基づく基本ポート噴射割合に決定し、前記フューエルカット制御が実行中である場合において、前記フューエルカット制御が終了したとき、前記ポート噴射割合が前記基本ポート噴射割合よりも大きい値となるよう、前記ポート噴射割合を、前記基本ポート噴射割合を補正した値に決定するように構成されてもよい。
【００１４】
ポート噴射手段から噴射された燃料は吸気通路内にて分散する。吸気通路内での噴射における燃料の分散度合いは、燃焼室内での噴射におけるものに比して大きくなり得る。即ち、ポート噴射割合が大きいほど、燃料と新気との混合度合いが大きい混合気であって、吸気通路から燃焼室へ流入する混合気の量の（混合気の総量に対する）割合が大きくなる。
【００１５】
上記構成によれば、フューエルカット制御が終了したとき、即ち、中断されていた燃料噴射が再開したとき、大きいポート噴射割合をもって燃料噴射がなされ得る。従って、既燃ガスが燃焼室内に残留している場合であっても、機関の圧縮行程における燃料と新気との混合度合いが大きくされ得る。この結果、フューエルカット制御が終了したときに燃焼室内のガス等の温度が低い場合であっても、失火の発生が抑制され得る。
【００１６】
本発明に係る第２の燃料噴射割合制御装置は、上記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、上記第１の燃料噴射割合制御装置と同じポート噴射割合決定手段を備えている。
【００１７】
本発明に係る第２の燃料噴射割合制御装置の特徴は、前記ポート噴射割合決定手段が、前記内燃機関の運転速度の減速を要求する減速操作が実行されたか否かを判定する減速操作判定手段と、前記運転速度の加速を要求する加速操作が実行されたか否かを判定する加速操作判定手段とを備え、前記減速操作が実行されたと判定された場合において、前記減速操作が実行されてから最初に前記加速操作が実行されたと判定されたとき、前記加速操作が実行されたと判定されていないときに比して、前記ポート噴射割合をより大きい値に決定するように構成されたことにある。
【００１８】
ここにおいて、前記減速操作が実行されたと判定された場合とは、例えば、運転速度の加速度合いを操作する部材の操作量が所定期間に亘りゼロに維持された場合が挙げられる。また、前記減速操作が実行されたと判定された場合、フューエルカット制御が実行されてもよいし実行されなくてもよい。また、前記加速操作が実行されたと判定された場合とは、例えば、上記操作量がゼロからゼロよりも大きい所定操作量とされた場合が挙げられる。
【００１９】
ここにおいて、前記ポート噴射割合決定手段は、例えば、前記ポート噴射割合を前記内燃機関の運転状態に基づく基本ポート噴射割合に決定し、前記減速操作が実行されたと判定された場合において、前記減速操作が実行されてから最初に前記加速操作が実行されたと判定されたとき、前記ポート噴射割合が前記基本ポート噴射割合よりも大きい値となるよう、前記ポート噴射割合を、前記基本ポート噴射割合を補正した値に決定するように構成されてもよい。
【００２０】
上記減速操作が実行されると、上述したフューエルカット制御が実行される場合と同様、燃焼室内のガス等の温度が低くなる場合が多い。他方、加速操作が実行されると、負荷の増加（燃焼室内に吸入されるガスの増加等）に伴って、燃焼室内における燃料の分散が不均一となり易い。これらのことから、減速操作が実行されてから最初に加速操作が実行されたときにおいても、失火が発生し易い。上記構成によれば、このような場合における失火の発生が抑制され得る。
【００２１】
また、例えば、前記減速操作が実行されたと判定され、この判定がなされた以降に運転速度が基準速度よりも小さいと判定されたとき以降、燃料噴射量が所定量よりも小さく且つ加速度合いを操作する部材の操作量が所定操作量よりも小さい状態が継続する場合において、前記減速操作が実行されてから最初に前記加速操作が実行されたと判定されたときに、前記加速操作が実行されたと判定されていないときに比して、前記ポート噴射割合がより大きい値に決定されてもよい。
【００２２】
燃料噴射量が小さい状態が継続する場合において上述のように加速操作が実行されるときにおいても、燃焼室内のガス等の温度が低い場合が多いため失火が発生し易い。上記構成によれば、このような場合における失火の発生も抑制され得る。
【００２３】
また、例えば、機関が、既燃ガスが吸気通路に再循環することが可能に構成される場合（即ち、ＥＧＲ制御が実行され得るように構成される場合）、上記フューエルカット制御が終了したときや、上記最初に加速操作が実行されたときに、残留既燃ガス量が大きい場合が多い。即ち、この場合、ＥＧＲ制御が実行され得ない構成に比して、失火が発生し易い。従って、上述のようにポート噴射割合が制御されることで、ＥＧＲ制御が実行され得る場合に効果的に失火の発生が抑制され得る。
【００２４】
ここにおいて、ＥＧＲ制御は、例えば、機関の運転状態に基づいて吸排気弁の開閉タイミングが調整され、燃焼室から吸気通路への既燃ガスの吹返し量が制御されることで達成されてもよい。また、前記内燃機関が、前記内燃機関の排気通路と前記吸気通路とを連通するＥＧＲガス通路と、前記ＥＧＲガス通路に介装され開口面積が調整可能なＥＧＲガス調整弁とを備えていて、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記ＥＧＲガス調整弁の開口面積が調整されることで達成されてもよい。
【００２５】
また、この第１の燃料噴射割合制御装置においては、前記ポート噴射割合決定手段が、前記内燃機関の運転速度の加速を要求する加速操作が実行されたか否かを判定する加速操作判定手段を備え、前記フューエルカット制御が終了した場合において、最初に前記加速操作が実行されたと判定されたとき、前記加速操作が実行されたと判定されていないときに比して、前記ポート噴射割合をより大きい値に決定するように構成されることが好適である。
【００２６】
フューエルカット制御が実行された場合において、フューエルカット制御が終了したとき、及びフューエルカット制御が終了した場合において最初に加速操作が実行されたときの２つの場合において、失火が発生し易い。これら２つの場合においては、燃焼室内のガス等の温度が低い場合が多いからである。従って、上記構成によれば、これら２つの場合における失火の発生が抑制され得る。
【００２７】
上記最初に加速操作が実行されたと判定されたときに、加速操作が実行されたと判定されていないときに比してポート噴射割合がより大きい値に決定される場合においては、前記ポート噴射割合決定手段が、前記加速操作による前記内燃機関の負荷の増加度合いを取得する負荷増加度合い取得手段を備え、前記負荷の増加度合いが大きいほど前記ポート噴射割合を大きくする量がより大きい量となるよう前記ポート噴射割合を決定するように構成されることが好適である。
【００２８】
負荷の増加度合いが大きいほど、燃焼室内における燃料の分散がより不均一となり易く、より失火が発生し易いという傾向がある。従って、上記構成によれば、負荷の増加度合いにかかわらず適切に失火の発生が抑制され得る。
【００２９】
また、この第１、第２の燃料噴射割合制御装置においては、前記ポート噴射割合決定手段が、上記残留既燃ガス量を推定する残留既燃ガス量推定手段を備え、前記残留既燃ガス量が大きいほど前記ポート噴射割合を大きくする量がより大きい量となるよう前記ポート噴射割合を決定するように構成されることが好適である。
【００３０】
残留既燃ガス量が大きいほど、燃料と新気との混合度合いがより悪化し、より失火が発生し易いという傾向がある。従って、上記構成によれば、負荷の増加度合いにかかわらず適切に失火の発生が抑制され得る。
【００３１】
また、この第１、第２の燃料噴射割合制御装置においては、前記ポート噴射割合決定手段が、前記燃焼室内のガスの温度に相関する値を取得するガス温度取得手段を備え、前記ガスの温度が高いほど前記ポート噴射割合を大きくする量がより小さい量となるよう前記ポート噴射割合を決定するように構成されることが好適である。
【００３２】
燃焼室内におけるガスの温度が高いほど、より失火が発生し難いという傾向がある。即ち、上記ガスの温度が高いほど、ポート噴射割合を増加させる必要性がより小さい。従って、上記構成によれば、ポート噴射割合が不必要に大きくされることが抑制されつつ、失火の発生が抑制され得る。  
【００３３】
また、この第１、第２の燃料噴射割合制御装置においては、前記内燃機関が、前記ＥＧＲガス通路と、前記ＥＧＲガス調整弁とを備えていて、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記ＥＧＲガス調整弁の開口面積を調整する開口面積調整手段が備えられている場合、前記ポート噴射割合決定手段が、前記ＥＧＲガス調整弁の開口面積が前記開口面積調整手段により調整されるべき前記開口面積よりも大きいという異常が発生しているか否かを判定する異常判定手段を備え、前記異常が発生していると判定された場合、前記異常が発生していると判定されていない場合に比して、前記ポート噴射割合をより大きい値に決定するように構成されることが好適である。
【００３４】
上記異常が発生している場合、上記異常が発生していない場合に比して、残留既燃ガス量がより大きくなり得る。従って、この場合、失火の発生を確実に抑制するために、上記異常が発生していない場合に比してポート噴射割合がより大きい値に決定されることが好ましい。上記構成は係る知見に基づく。これによれば、上記異常が発生した場合であっても、失火の発生が確実に抑制され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明による内燃機関の燃料噴射割合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。
【００３６】
（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割合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。
【００３７】
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。
【００３８】
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内にて噴射するポート噴射弁３９Ｐ（ポート噴射手段）、燃料を燃焼室２５内にて直接噴射する筒内噴射弁３９Ｃ（筒内噴射手段）を備えている。
【００３９】
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。
【００４０】
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、ＥＧＲガス通路５４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。
【００４１】
ＥＧＲガス通路５４は、三元触媒５３よりも上流の排気通路と、スロットル弁４３よりも下流の吸気通路とを連通するように構成されている。ＥＧＲガス通路５４には、ＥＧＲガスクーラ５５、ＥＧＲガス調整弁５６、ＥＧＲガス調整弁５６のアクチュエータ５６ａが介装されている。ＥＧＲガス調整弁５６のアクチュエータ５６ａにより、ＥＧＲガス調整弁５６の開口面積が調整可能となっている。以上により、排ガスの一部が吸気通路へ供給され得るようになっている。
【００４２】
一方、このシステムは、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、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６６、ＥＧＲガス調整弁開度センサ６７、アクセル開度センサ６８を備えている。
【００４３】
エアフローメータ６１は、吸気通路を流れる新気の流量（質量流量）を検出し、新気流量Gaを表す信号を出力するようになっている。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。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の開閉タイミングを表す。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、運転速度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。空燃比センサ６６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。ＥＧＲガス調整弁開度センサ６７は、ＥＧＲガス調整弁５６の開度を検出し、ＥＧＲガス調整弁開度Aegrを表す信号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、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。
【００４４】
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（記憶手段）、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。
【００４５】
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、スロットル弁アクチュエータ４３ａ、ＥＧＲガス調整弁５６のアクチュエータ５６ａ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、ＥＧＲガス調整弁５６の開度Aegr等が、機関の運転状態に応じて変更されるようになっている。
【００４６】
（ポート噴射割合の制御の概要）
上記のように構成された燃料噴射割合制御装置（以下、「本装置」と称呼することもある。）が実行する、ポート噴射割合R（＝（ポート噴射量Fip）／（ポート噴射量Fip＋筒内噴射量Fic）、０≦R≦１）の制御の概要について説明する。
【００４７】
本装置では、機関の運転状態に基づいて基本ポート噴射割合Rbase（０≦Rbase≦１）が決定され、原則的には、ポート噴射割合Rが基本ポート噴射割合Rbaseと等しい値に決定される。一方、後述するポート噴射割合補正条件が成立中である場合、ポート噴射割合Rが、基本ポート噴射割合Rbaseをポート噴射割合補正係数KRで補正した値に決定される。
【００４８】
上記ポート噴射割合補正条件は以下の期間に亘って成立する。即ち、この期間は、フューエルカット制御（以下、「ＦＣ制御」と称呼することもある。）が実行された場合においてＦＣ制御が終了したときから、内燃機関１０の運転状態が定常状態であると判定されたときまでの期間である（図２のｔ２〜ｔ４を参照）。以下、この期間を「ポート噴射割合補正期間」と称呼する。
【００４９】
なお、本装置では、ＦＣ制御は、アクセルペダル８１の操作量Accpがゼロより大きい値からゼロとされ、且つ、運転速度NEがＦＣ制御復帰運転速度NErec（例えば１５００ｒｐｍ）よりも大きいと判定された場合に実行される（図２の時刻ｔ１を参照）。このＦＣ制御が実行される条件を、「ＦＣ制御条件」と称呼する。また、上記ＦＣ制御条件が成立した場合において、アクセルペダル８１の操作量Accpがゼロであって運転速度NEが上記ＦＣ制御復帰運転速度NErec以下であると判定されたときには、上記操作量Accpがゼロに維持される限りＦＣ制御復帰噴射量Fiidlの燃料噴射が実行される（図２のｔ２〜ｔ３を参照）。以下、本明細書においては、このＦＣ制御復帰噴射量Fiidlの燃料噴射の開始を「ＦＣ制御からの復帰」と称呼する。
【００５０】
従って、ＦＣ制御の実行中において上記ＦＣ制御からの復帰がなされたとき、及びアクセルペダル８１の操作量Accpが最初にゼロよりも大きい値であると判定されたときのうち何れか早いときにＦＣ制御が終了するようになっている。ここで、運転者によってアクセルペダル８１の操作量Accpがゼロよりも大きい値からゼロとされることは、運転速度の減速を要求する減速操作が実行されることに相当する。また、上記操作量Accpがゼロよりも大きい値からゼロとされたか否かを判定する手段が前記減速操作判定手段の一部に対応する。一方、運転者によってアクセルペダル８１の操作量Accpがゼロからゼロよりも大きい値とされることは、運転速度の加速を要求する加速操作が実行されることに相当する。また、上記操作量Accpがゼロからゼロよりも大きい値とされたか否かを判定する手段が前記加速操作判定手段の一部に対応する。
【００５１】
以下、上記ポート噴射割合補正期間に亘って上記基本ポート噴射割合Rbaseを補正する理由について説明する。本例では、上記基本ポート噴射割合Rbaseは、後述するように１サイクルあたりの筒内吸入新気量Mc、運転速度NEに基づいて決定される（図６を参照）。
【００５２】
ここで、ポート噴射弁３９Ｐにより噴射された燃料は、吸気弁３２の傘部等に衝突することで、吸気通路内にて分散する。他方、筒内噴射弁３９Ｃにより噴射された燃料は、ピストン２２の上面等に衝突することで、燃焼室２５内にて分散する。また、本例では、ポート噴射弁３９Ｐによる燃料噴射は、排気行程の後半の時期にて行われる。他方、筒内噴射弁３９Ｃによる燃料噴射は、吸気行程の前半の時期（ポート噴射弁３９Ｐによる燃料噴射時期よりも遅角側の時期にて）にて行われる。これらのことに起因して、吸気通路内での燃料の分散度合いは、燃焼室２５内での燃料の分散度合いに比して大きい。
【００５３】
即ち、ポート噴射割合Rが大きいほど、燃料と新気との混合度合いが大きい混合気であって、吸気通路から燃焼室２５へ流入する混合気の量の（混合気の総量に対する）割合が大きくなる。他方、ポート噴射割合Rが小さいほど、燃焼室２５内にて蒸発する燃料の量の割合が大きくなる。即ち、燃焼室２５内のガスや燃焼室２５を構成する部材（シリンダ２１、ピストン２２等）を冷却し得る燃料の量の割合が大きくなる。
【００５４】
これらのことから、基本ポート噴射割合Rbaseは、筒内吸入新気量Mcが小さいほど、運転速度NEが小さいほど、燃焼状態を安定させる観点からより大きい値に決定される。他方、基本ポート噴射割合Rbaseは、筒内吸入新気量Mcが大きいほど、運転速度NEが大きいほど、ノッキングの発生を抑制する観点からより小さい値に決定される（図６を参照）。
【００５５】
ところで、ＦＣ制御が実行中である場合においては、燃料の燃焼による発熱も中断される。従って、ＦＣ制御が終了したときには燃焼室２５内のガスの温度や燃焼室２５を構成する部材の温度が低い場合が多い。また、上記ＦＣ制御からの復帰以降において噴射される燃料量であるＦＣ制御復帰噴射量Fiidlは小さい。即ち、燃料の燃焼による発熱の度合いも小さい。このため、上記ＦＣ制御からの復帰がなされた場合において、最初にアクセルペダル８１の操作量Accpがゼロよりも大きい値とされたとき（図２のｔ３を参照）においても、燃焼室２５内のガス等の温度が低い場合が多い。即ち、ポート噴射割合補正期間に亘っては、燃焼室２５内のガス等の温度が低い場合が多い。
【００５６】
また、ピストン２２が上死点に対応する位置にある場合においてピストン２２上面とシリンダヘッドとの間にデッドスペースが存在すること等に起因して、機関の圧縮行程において（吸気弁３２及び排気弁３５が共に閉弁状態である場合において）既燃ガスが燃焼室２５内に残留し易い。上述したように、燃焼室２５内に残留する既燃ガスは、燃焼室内にて新気と燃料との混合を阻害する。このため、残留既燃ガスの量が大きいと燃料と新気との混合度合いが悪化し易い。
【００５７】
ＦＣ制御の実行中やＦＣ制御が終了したときにおいても、ＦＣ制御の実行開始前において燃焼により発生した既燃ガスが燃焼室２５内に残留し得る。特に、ＦＣ制御の実行開始前にＥＧＲ制御が実行されていた場合には、ＦＣ制御の実行中やＦＣ制御が終了したときにおける残留既燃ガス量が大きい。従って、上記ポート噴射割合補正期間に亘っても、残留既燃ガス量が大きく上記混合度合いが悪化し易い場合がある。
【００５８】
加えて、ＦＣ制御が実行された場合において、運転者によりアクセルペダル８１の操作量Accpがゼロからゼロよりも大きい値とされると、負荷の増加（燃焼室２５内に吸入されるガスの増加等）に伴って、燃焼室２５内における燃料の分散が不均一となり易い。即ち、上記ポート噴射割合補正期間において、燃焼室２５内における燃料の分散が不均一となり易い場合がある。
【００５９】
以上のことから、上記ポート噴射割合補正期間に亘っては、機関の運転状態が失火が発生し易い状態となり得る。失火の発生を抑制するためには、ポート噴射割合補正期間において、ポート噴射割合補正期間におけるものに比してポート噴射割合Rをより大きい値に決定することが考えられる。これは、上述したようにポート噴射割合Rが大きいほど、燃料と新気との混合度合いが大きい混合気の量の（混合気の総量に対する）割合が大きくなることに基づく。
【００６０】
より具体的には、ポート噴射割合Rは、残留既燃ガス量、上記燃焼室２５内におけるガスの温度、及び上記負荷の増加度合いにも基づいて決定されることが好適である。従って、本装置では、ポート噴射割合補正期間に亘って、基本ポート噴射割合Rbaseが以下の３つのパラメータに基づいて補正される。この３つのパラメータは、圧縮行程にて燃焼室２５内に残留している１サイクルあたりの残留既燃ガス量Megr、燃焼室２５内のガスの温度に相関する冷却水温THW、及び上記負荷の増加度合いを表すアクセルペダル８１の操作量Accpの増加度合いΔAccpである。以上が、上記ポート噴射割合補正期間に亘って上記基本ポート噴射割合Rbaseを補正する理由についての説明である。
【００６１】
（実際の作動）
次に、本装置の実際の作動について、図２に示したタイムチャート、及び図３〜図５に示したフローチャートを参照しながら説明する。図２は、本装置によるポート噴射割合Rの制御が実行された場合における、運転速度NE、アクセルペダル８１の操作量Accp、総燃料噴射量Fi、冷却水温THW、残留既燃ガス量Megr、ＥＧＲガス調整弁開度Aegr、及びポート噴射割合補正係数KR（≧１）の変化の一例を示したタイムチャートである。ここにおいて、総燃料噴射量Fiは、ポート噴射量Fipと筒内噴射量Ficとの和に相当する燃料の量であり、ポート噴射割合補正係数KRは、基本ポート噴射割合Rbaseに乗じられる補正係数である。
【００６２】
時刻ｔ１以前においては、運転速度NE及びアクセルペダル８１の操作量Accpが、値NE1（＞ＦＣ制御復帰運転速度NErec）及び値Accp1(＞０)にそれぞれ維持されているものとする。時刻ｔ１において上記操作量Accpがゼロとされ、時刻ｔ３にて上記操作量Accpがゼロから増加していくものとする。即ち、時刻ｔ１〜ｔ３の期間に亘って上記操作量Accpがゼロに維持される。そして、時刻ｔ４にて上記操作量Accpが値Accp2（＜値Accp1）に到達し、これ以降値Accp2に維持されるものとする。
【００６３】
以下、説明の便宜上、「MapX(a1,a2,…)」は、a1,a2,…を引数とする値Xを決定するためのテーブルを表すものとする。また、引数の値がセンサの検出値である場合、現在値が使用される。
【００６４】
ＣＰＵ７１は、図３にフローチャートにより示した燃料噴射制御を行うルーチンを、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。任意の気筒のクランク角度が上記所定クランク角度になると、ＣＰＵ７１は図３のステップ３００から処理を開始してステップ３０５に進み、テーブルMapMc(NE,Ga)に基づいて吸気行程を迎える気筒の筒内吸入新気量Mcを決定する。
【００６５】
次に、ＣＰＵ７１はステップ３１０に進んで、テーブルMapRbase(NE,Mc)に基づいて基本ポート噴射割合Rbaseが決定される。図６は、上記テーブルMapRbase(NE,Mc)を示す図である。このテーブルMapRbase(NE,Mc)は、冷却水温THWが基準冷却水温THWstdに維持されている状態にて、基本ポート噴射割合Rbaseを適合する実験結果に基づいて作製されたものである。これによれば、上述したように基本ポート噴射割合Rbaseは、筒内吸入新気量Mcが大きいほど、運転速度NEが大きいほどより小さい値に決定される。
【００６６】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ３１５に進み、上記ＦＣ制御条件が成立中であるか否かを判定する。先ず、現時点は時刻ｔ１が到来する前の時期であるものとして説明する。現時点ではアクセルペダル８１の操作量Accpが上記値Accp1に維持されているため上記ＦＣ制御条件は不成立である。従って、ＣＰＵ７１はステップ３１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ３２０に進み、上記ステップ３０５にて決定された筒内吸入新気量Mcと、ステップ３２０内に記載の式とに基づいて基本燃料噴射量Fbaseを決定する。ここにおいて、abyfrは目標空燃比（本例では、理論空燃比）、Kは空燃比センサ６６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。即ち、基本燃料噴射量Fbaseは、空燃比を目標空燃比abyfrとするための燃料の量に相当する。
【００６７】
続いて、ＣＰＵ７１はステップ３２５を経由して図４にフローチャートにより示したポート噴射割合Rを決定するためのルーチン処理をステップ４００から開始する。ステップ４００に進んだＣＰＵ７１は、ステップ４０５に進んで目標ＥＧＲ率Regrt（＝（残留既燃ガス量Megr）/（残留既燃ガス量Megr＋筒内吸入新気量Mc））がゼロであるか否かを判定する。現時点では（時刻ｔ１以前）、後述するように目標ＥＧＲ率Regrtが機関１０の運転状態に基づいて、上記値Accp1及び上記値NE1に対応するゼロよりも大きい値に決定される。
【００６８】
従って、ＣＰＵ７１はステップ４０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４１０に進み、テーブルMapMegr(Mc,Regr)に基づいて残留既燃ガス量Megrを決定する。テーブルMapMegr(Mc,Regr)によれば、筒内吸入新気量Mcが大きいほど、目標ＥＧＲ率Regrtが大きいほど、残留既燃ガス量Megrがより大きい値に決定される。
【００６９】
次に、ＣＰＵ７１はステップ４１５に進んで、上述したポート噴射割合補正条件が成立中であるか否かを判定する。現時点では（時刻ｔ１以前）、ＦＣ制御が未だ実行されていない。従って、ＣＰＵ７１はステップ４１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４２０に進んで、ポート噴射割合補正係数KRを「１」に決定する。
【００７０】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ４２５に進み、ポート噴射割合Rを、上記ステップ３１０にて決定された基本ポート噴射割合Rbaseにポート噴射割合補正係数KRを乗じて得られる値に決定する。
【００７１】
続いて、ＣＰＵ７１はステップ４９５を経由してステップ３３０に進み、ステップ４２５にて決定されたポート噴射割合Rと、基本燃料噴射量Fbaseと、ステップ３３０内に記載の式とに基づいてポート噴射量Fipを決定する。
【００７２】
次に、ＣＰＵ７１はステップ３３５に進んで、ステップ４２５にて決定されたポート噴射割合Rと、基本燃料噴射量Fbaseと、ステップ３３５内に記載の式とに基づいて筒内噴射量Ficを決定する。
【００７３】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ３４０に進んで、ステップ３３０，３３５にて決定されたポート噴射量Fip及び筒内噴射量Ficの量の燃料を噴射するよう、ポート噴射弁３９Ｐ及び筒内噴射弁３９Ｃにそれぞれ指示した後、ステップ３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。時刻ｔ１以前においては、ＣＰＵ７１はステップ３００〜３１５，３２０，３２５，４００，４０５，４１０，４１５，４２０〜４９５，３３０〜３９５の処理を繰り返し実行する。
【００７４】
また、ＣＰＵ７１は、図５にフローチャートにより示したＥＧＲガス調整弁の制御を行うルーチンを、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。任意の気筒のクランク角度が上記所定クランク角度になると、ＣＰＵ７１は図５のステップ５００から処理を開始してステップ５０５に進み、ＥＧＲ禁止条件が成立中であるか否かを判定する。ここにおいて、上記ＥＧＲ禁止条件とは、ＦＣ制御の実行が開始されたときから、ＦＣ制御の実行開始後に最初にアクセルペダル８１の操作量Accpがゼロからゼロよりも大きい値とされたときに亘って成立する（図２の時刻ｔ１〜ｔ３を参照）。
【００７５】
現時点は時刻ｔ１が到来する前の時期であるものとして説明する。現時点ではＦＣ制御が未だ実行されていない。従って、ＣＰＵ７１はステップ５０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ５１０に進んで、テーブルMapRegrt(NE,Mc)に基づいて目標ＥＧＲ率Regrtを決定する。上記テーブルMapRegrt(NE,Mc)によれば、運転速度NEが大きいほど、筒内吸入新気量Mcが大きいほど、目標ＥＧＲ率Regrtがより大きい値に決定される。これは、機関１０の負荷が大きいほど燃焼室２５内のガスの圧力が大きく（即ち、ガスの温度が高く）なり、ＮＯｘの発生を抑制する必要性がより大きくなることに基づく。
【００７６】
次に、ＣＰＵ７１はステップ５１５に進んで、実際のＥＧＲ率Regraが目標ＥＧＲ率RegrtとなるようにＥＧＲガス調整弁５６を制御する。具体的には、ＥＧＲガス調整弁開度Aegrが目標ＥＧＲ率Regrtに対応する値に一致するように、ＥＧＲガス調整弁５６のアクチュエータ５６ａがフィードバック制御される。そして、ＣＰＵ７１はステップ５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。時刻ｔ１以前においては、ＣＰＵ７１はステップ５００，５０５，５１０〜５９５の処理を繰り返し実行する。
【００７７】
以上より、時刻ｔ１以前においては、図２に示すようにポート噴射割合補正係数KRが「１」に維持される（ステップ４２０を参照）。従って、ポート噴射割合Rは基本ポート噴射割合Rbaseと等しい値に決定される（ステップ４２５を参照）。また、総燃料噴射量Fi（即ち、基本燃料噴射量Fbase）、残留既燃ガス量Megr、及びＥＧＲガス調整弁開度Aegrは、上記値Accp1に対応する、値Fi1、値Megr1、及び値Aegr1にそれぞれ維持される。この結果、冷却水温THWは比較的高い温度である値THW1に維持される。
【００７８】
時刻ｔ１が到来すると、図３及び図４の上記ステップ処理を繰り返し実行していたＣＰＵ７１は、ステップ３１５に進んだとき「Ｙｅｓ」と判定してステップ３４５に進み、ＦＣ制御条件成立直後であるか否かを判定するようになる。現時点ではＣＰＵ７１はステップ３４５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３５０に進み、ＦＣ開始残留既燃ガス量Megrfcを現時点における残留既燃ガス量Megrの最新値に更新する。
【００７９】
次に、ＣＰＵ７１はステップ３５５に進んで、目標ＥＧＲ率Regrtをゼロに設定する。次いで、ステップ３６０に進み、カウンタ数nをゼロに設定する。続いて、ＣＰＵ７１はステップ３６５に進み、基本燃料噴射量Fbaseをゼロに決定する。このステップ３１５，３６５が前記フューエルカット制御手段の一部に対応する。
【００８０】
次に、ＣＰＵ７１はステップ３２５を経由して図４のステップ４０５に進んで、目標ＥＧＲ率Regrtがゼロであるか否かを判定する。現時点では（時刻ｔ１）、目標ＥＧＲ率Regrtがゼロに設定されている（ステップ３５５を参照）。従って、ＣＰＵ７１はステップ４０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４３０に進み、テーブルMapMegr(Megrfc,Fbase,n)に基づいて残留既燃ガス量Megrを決定する。ここにおいて、ＦＣ開始残留既燃ガス量Megrfcは、現時点において更新されている最新値が用いられる。ステップ４１０におけるテーブルとは異なるものに基づいて残留既燃ガス量Megrを決定するのは、ＦＣ制御の実行によりＥＧＲ制御が禁止された場合であっても（即ち、後述するようにＥＧＲガス調整弁開度Aegrがゼロとされた場合であっても）、ＦＣ制御の実行開始以降に燃焼室２５内に既燃ガスが残留し得ることに基づく。
【００８１】
図７は、基本燃料噴射量Fbaseがゼロである場合における、上記テーブルMapMegr(Megrfc,Fbase,n)を示した図である。これによれば、ＦＣ開始残留既燃ガス量Megrfcが小さいほど、カウンタ数nが大きいほど、残留既燃ガス量Megrがより小さい値に決定される。これは、ＦＣ制御の開始以降、排気行程において燃焼室２５内に残留する既燃ガスの一部が掃気されていき、カウンタ数nの増加とともに残留既燃ガス量が減少していくことに基づく。また、上記テーブルMapMegr(Megrfc,Fbase,n)によれば、基本燃料噴射量Fbaseが大きいほど、残留既燃ガス量Megrがより大きい値に決定される。これは、燃焼する燃料の量に応じて燃焼室２５内に残留する既燃ガスの量が大きくなることに基づく。
【００８２】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ４３５に進み、カウンタ数nをインクリメントする。続いて、ＣＰＵ７１はステップ４１５に進んでポート噴射割合補正条件が成立中であるか否かを判定する。現時点では（時刻ｔ１）、ＦＣ制御が実行された直後であるため、ＣＰＵ７１はステップ４１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４２０に進み、ポート噴射割合補正係数KRを「１」に決定した後、ステップ４２５，４９５，３３０〜３９５の処理を順に実行する。従って、時刻ｔ１において、総燃料噴射量Fiは上記値Fi1からゼロへステップ的に減少する。
【００８３】
時刻ｔ１以降においては、ＣＰＵ７１はステップ３４５に進んだとき「Ｎｏ」と判定してステップ３６５に直ちに進むようになる。このため、ＣＰＵ７１はステップ３００〜３１５，３４５，３６５，３２５，４００，４０５，４３０，４３５，４１５，４２０〜４９５，３３０〜３９５の処理を繰り返し実行する。
【００８４】
また、時刻ｔ１が到来すると、図５の上記ステップ処理を繰り返し実行していたＣＰＵ７１は、ステップ５０５に進んだとき「Ｙｅｓ」と判定してステップ５２０に進み、目標ＥＧＲ率Regrtをゼロに決定した後、ステップ５１５，５９５の処理を順に実行する。この図５に示すルーチンが、前記開口面積調整手段の一部に対応する。
【００８５】
このように、目標ＥＧＲ率RegrがゼロとなるようにＥＧＲガス調整弁５６が制御されるのは、以下の理由に基づく。即ち、ＦＣ制御が実行中である場合において、ＦＣ制御からの復帰がなされたときや、アクセルペダル８１の操作量Accpがゼロからゼロよりも大きい値とされたときにおける残留既燃ガス量Megrをできるだけ小さくするためである。従って、時刻ｔ１において、ＥＧＲガス調整弁開度Aegrは上記値Aegr1からゼロへステップ的に減少する。
【００８６】
時刻ｔ１以降においては、ＣＰＵ７１はステップ５００，５０５，５２０，５１５，５９５の処理を繰り返し実行する。
【００８７】
以上より、時刻ｔ１以降においては、図２に示すように総燃料噴射量Fi（即ち、基本燃料噴射量Fbase）はゼロに維持される（ステップ３６５を参照）。このため、運転速度NEは上記値NE1から減少していくとともに、冷却水温THWは上記値THW1から減少していく。また、ＥＧＲガス調整弁開度Aegrはゼロに維持され、（ステップ５２０を参照）、カウンタ数nが増加していくのに伴って、残留既燃ガス量Megrは上記値Megr1から減少していく（ステップ４３０を参照）。加えて、ポート噴射割合補正係数KRが「１」に決定される（ステップ４２０を参照）。
【００８８】
運転速度NEが上記ＦＣ制御復帰運転速度NErecに達する時刻ｔ２が到来すると、図３及び図４の上記ステップ処理を繰り返していたＣＰＵ７１は、ステップ３１５に進んだとき「Ｎｏ」と判定してステップ３２０に進みステップ３２０内に記載の式に基づいて基本燃料噴射量Fbaseを決定するようになる。ここにおいて、筒内吸入新気量Mcは、スロットル弁４３の開口面積が調整され得る範囲内の最小値である場合に対応するものとなる。従って、時刻ｔ２においては、総燃料噴射量Fiがゼロから上記ＦＣ制御復帰噴射量Fiidlにステップ的に増加する。
【００８９】
また、ＣＰＵ７１はステップ４１５に進んだとき「Ｙｅｓ」と判定してステップ４４０以降の処理を順に実行するようになる。ＣＰＵ７１はステップ４４０にて第１補正係数K1（１≦K1≦K1max）をテーブルMapK1(Megr)に基づいて決定する。図８は、上記テーブルMapK1(Megr)を示した図である。これによれば、第１補正係数K1は、残留既燃ガス量Megrが大きいほどより大きい値に決定される。また、残留既燃ガス量Megrがゼロである場合、第１補正係数K1は「１」に決定される。
【００９０】
次に、ＣＰＵ７１はステップ４４５に進み、第２補正係数K2をテーブルMapK2(THW)に基づいて決定する。図９は、上記テーブルMapK2(THW)を示した図である。これによれば、第２補正係数K2は、冷却水温THWが上記基準冷却水温THWstdよりも高い程度が大きいほどより小さい値に決定され、冷却水温THWが上記基準冷却水温THWstdよりも低い程度が大きいほどより大きい値に決定される。また、冷却水温THWが上記基準冷却水温THWstdと等しい値である場合、第２補正係数K2は「１」に決定される。
【００９１】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ４５０に進み、第３補正係数K3をテーブルMapK3(ΔAccp)に基づいて決定する。ここにおいて、アクセルペダル８１の操作量Accpの増加度合いΔAccpは、今回の本ルーチン実行時における上記操作量Accpと前回の本ルーチン実行時におけるものとの差である。図１０は、上記テーブルMapK3(ΔAccp)を示した図である。これによれば、第３補正係数K3は、上記操作量Accpの増加度合いΔAccpが大きいほどより大きい値に決定される。また、上記操作量Accpの増加度合いΔAccpがゼロである場合、第３補正係数K3は「１」に決定される。
【００９２】
続いて、ＣＰＵ７１はステップ４５５に進んで、ポート噴射割合補正係数KRを第１補正係数K1に、第２及び第３補正係数K2,K3を乗じて得られる値に決定した後、ステップ４２５，４９５，３３０〜３９５の処理を順に実行する。この図４に示すルーチンが、前記ポート噴射割合決定手段の一部に対応する。
【００９３】
即ち、残留既燃ガス量Megrが大きいほど、上記操作量Accpの増加度合いΔAccpが大きいほど、ポート噴射割合補正係数KRはより大きい値に決定される。これは、残留既燃ガス量Megrが大きいほど、上記操作量Accpの増加度合いΔAccpが大きいほど、失火がより発生し易いためポート噴射割合Rを大きくする必要性がより大きいことに基づく。また、冷却水温THWが高いほど、ポート噴射割合補正係数KRはより小さい値に決定される。これは冷却水温THWが高いほど、失火がより発生し難いためポート噴射割合Rを大きくする必要性がより小さいことに基づく。
【００９４】
従って、時刻ｔ２においては、第１補正係数K1が、残留既燃ガス量Megr（＞０）に応じた「１」よりも大きい値に決定され、第２補正係数K2が、冷却水温THW（＜THWstd）に応じた「１」よりも大きい値に決定される。一方、第３補正係数K3は、上記操作量Accpの増加度合いΔAccpがゼロであるため「１」に決定される。これにより、図２に示すようにポート噴射割合補正係数KRは、「１」から「１」よりも大きい値にステップ的に増加する。この結果、ポート噴射割合Rは、基本ポート噴射割合Rbaseよりも大きい値に決定される。
【００９５】
時刻ｔ２以降においては、ＣＰＵ７１はステップ３００〜３１５，３２０，３２５，４００，４０５，４３０，４３５，４１５，４４０〜４５５，４２５，４９５，３３０〜３９５の処理を繰り返し実行する。また、図５のルーチンにおいては、時刻ｔ１以降に実行されているステップ処理が繰り返し実行される。
【００９６】
以上により、時刻ｔ２以降においては、図２に示すように総燃料噴射量Fi（即ち、基本燃料噴射量Fbase）は、上記ＦＣ制御復帰噴射量Fiidlに維持される（ステップ３２０を参照）。このため、運転速度NEの減少速度が、時刻ｔ１〜ｔ２におけるものよりも小さくなる。また、カウンタ数nの増加に伴って残留既燃ガス量Megrは減少していくものの、その減少速度が時刻ｔ１〜ｔ２におけるものよりも小さくなる（ステップ４３０を参照）。加えて、冷却水温THWは若干増加するものの、総燃料噴射量Fiが小さいため基準冷却水温THWstdよりも低い値に推移する。
【００９７】
第１補正係数K1は、残留既燃ガス量Megrの減少に伴って減少していく。また、第２補正係数K2は冷却水温THWに応じた「１」よりも大きい値に決定され、第３補正係数K3は「１」に維持される。従って、ポート噴射割合補正係数KRは、ステップ的に増大した後第１補正係数K1の減少に伴って減少していく。この結果、ポート噴射割合Rが基本ポート噴射割合Rbaseよりも大きくされる程度が減少していく。
【００９８】
時刻ｔ３が到来すると、図５の上記ステップ処理を繰り返し実行していたＣＰＵ７１は、ステップ５０５に進んだとき「Ｎｏ」と判定してステップ５１０に進んで、上記テーブルMapRegrt(NE,Mc)に基づいて目標ＥＧＲ率Regrtを決定した後，ステップ５１５，５９５の処理を実行するようになる。従って、時刻ｔ３において、ＥＧＲガス調整弁開度Aegrがゼロよりも大きい値に決定される。
【００９９】
このため、時刻ｔ３が到来すると、図３及び図４の上記ステップ処理を繰り返し実行していたＣＰＵ７１は、ステップ４０５に進んだとき「Ｎｏ」と判定してステップ４１０に進んで、上記テーブルMapMegr(Mc,Regrt)に基づいて残留既燃ガス量Megrを決定した後、ステップ４１５，４４０〜４９５，３３０〜３９５の処理を実行するようになる。
【０１００】
従って、時刻ｔ３においては、アクセルペダル８１の操作量Accpの増加度合いΔAccpがゼロより大きい値となるため、第３補正係数が「１」よりも大きい値に決定される。これにより、図２に示すようにポート噴射割合補正係数KRは、時刻ｔ３直前にて推移していた値からステップ的に増加する。
【０１０１】
時刻ｔ３以降においては、ＣＰＵ７１はステップ３００〜３１５，３２０，３２５，４００，４０５，４１０，４１５，４４０〜４９５，３３０〜３９５の処理を繰り返し実行する。また、ＣＰＵ７１はステップ５００，５０５，５１０，５１５，５９５の処理を繰り返し実行する。
【０１０２】
以上より、時刻ｔ３以降においては、図２に示すように総燃料噴射量Fi（即ち、基本燃料噴射量Fbase）は上記ＦＣ制御復帰噴射量Fiidlから増加していく（ステップ３２０を参照）。このため、運転速度NEは増加していき、冷却水温THWは上記基準冷却水温THWstdを超えて増加していく。また、ＥＧＲガス調整弁開度Aegrはゼロから増加していき（ステップ５１０を参照）、残留既燃ガス量Megrが増加していく（ステップ４１０を参照）。
【０１０３】
第１補正係数K1は、残留既燃ガス量Megrの増加に伴って増加していく。また、第２補正係数K2は、冷却水温THWの増加に伴って減少していく。特に、冷却水温THWが基準冷却水温THWstdよりも高くなると、第２補正係数K2は「１」よりも小さい値に決定される（図９を参照）。第３補正係数K3は、上記操作量Accpの増加度合いΔAccpに応じた「１」より大きい値に決定される。従って、ポート噴射割合補正係数KRは、ステップ的に増大した後第２補正係数K2の減少に伴って減少していく。この結果、ポート噴射割合Rが基本ポート噴射割合Rbaseよりも大きくされる程度が減少していく。
【０１０４】
時刻ｔ４が到来すると、図３及び図４の上記ステップ処理を繰り返し実行していたＣＰＵ７１は、ステップ４１５に進んだとき「Ｎｏ」と判定してステップ４２０に進んで、ポート噴射割合補正係数KRを「１」に決定した後、ステップ４２５，４９５，３３０〜３９５の処理を実行するようになる。
【０１０５】
従って、時刻ｔ４において、運転速度NE、総燃料噴射量Fi（即ち、基本燃料噴射量Fbase）、残留既燃ガス量Megr、ＥＧＲガス調整弁開度Aegrは、上記値Accp2に対応する、値NE2（＜値NE1）、値Fi2（＜値Fi1）、値Megr2（＜値Megr1）、及び値Aegr2（＜値Aegr1）にそれぞれ到達する。この結果、冷却水温THWは比較的高い温度である値THW2（＜値THW1）に到達する。また、ポート噴射割合補正係数KRが「１」に決定される。
【０１０６】
時刻ｔ４以降においては、ＣＰＵ７１はステップ３００〜３１５，３２０，３２５，４００，４０５，４１０，４１５，４２０〜４９５，３３０〜３９５の処理を繰り返し実行する。また、図５のルーチンにおいては、時刻ｔ３以降に実行されているステップ処理が繰り返し実行される。
【０１０７】
以上より、時刻ｔ４以降においては、図２に示すようにポート噴射割合補正係数KRが「１」に維持される（ステップ４２０を参照）。従って、ポート噴射割合Rは基本ポート噴射割合Rbaseと等しい値に決定される（ステップ４２５を参照）。また、運転速度NE、総燃料噴射量Fi（即ち、基本燃料噴射量Fbase）、残留既燃ガス量Megr、ＥＧＲガス調整弁開度Aegr、及び冷却水温THWは、値NE2、値Fi2、値Megr2、値Aegr2、及び値THW2にそれぞれ維持される。
【０１０８】
以上、説明したように、本発明による内燃機関の燃料噴射割合制御装置の第１実施形態によれば、ポート噴射割合補正条件が成立している場合、ポート噴射割合Rが、基本ポート噴射割合Rbaseよりも大きい値に決定される。即ち、ポート噴射割合補正条件が成立していない場合に比して、ポート噴射割合Rがより大きい値に決定される。
【０１０９】
ポート噴射割合Rを大きくする量は、残留既燃ガス量Megrが大きいほど、アクセルペダル８１の操作量Accpの増加量ΔAccpが大きいほどより大きい量に決定され、また、冷却水温THWが高いほどより小さい量に決定される。ここで、ポート噴射割合Rが大きいほど、燃料と新気との混合度合いが大きい混合気の量の割合が大きくなる。従って、上述のようにポート噴射割合Rが決定されることで、失火の発生を抑制することができる。
【０１１０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る内燃機関の燃料噴射割合制御装置について説明する。この第２実施形態は、上記ポート噴射割合補正条件が成立中である場合において、ＥＧＲガス調整弁５６の開口面積がアクチュエータ５６ａにより調整されるべき開口面積よりも大きいという異常（以下、単に「ＥＧＲガス調整弁異常」とも称呼する。）が発生していると判定された場合、上記異常が発生していると判定されていない場合に比してポート噴射割合Rをより大きい値に決定する。第２実施形態は、この点についてのみ上記第１実施形態と異なる。
【０１１１】
ＥＧＲガス調整弁５６においては、アクチュエータ５６ａの可動部位が固着すること等に起因して上記ＥＧＲガス調整弁異常が発生する場合がある。上記ＥＧＲガス調整弁異常が発生している場合、実際のＥＧＲ率Regraが目標ＥＧＲ率Regrtに一致するように制御されても、ＥＧＲガス調整弁開度Aegrが目標ＥＧＲ率Regrtに対応する値によりも大きい値となる。従って、この場合、実際の残留既燃ガス量は、上記テーブルMapMegr(Megrfc,Fbase,n)に基づいて決定される残留既燃ガス量Megrに比してより大きい（図１１の実線を参照）。このため、上記決定される残留既燃ガス量Megrに基づくポート噴射割合補正係数KRが用いられると、失火の発生を抑制するために補正をする程度が不足する。
【０１１２】
上記ＥＧＲガス調整弁異常が発生している場合であっても、失火の発生を抑制するためには、上記ＥＧＲガス調整弁異常が発生していると判定された場合上記異常が発生していると判定されていない場合に比してポート噴射割合Rをより大きい値に決定することが考えられる。第２実施形態が実行するポート噴射割合の制御は、係る知見に基づくものである。
【０１１３】
以下、第２実施形態に係る燃料噴射割合制御装置の実際の作動について、図１１に示したタイムチャート、及び図１２に示したフローチャートを参照しながら説明する。図１１に示したタイムチャートは、図２に示したタイムチャートに対応するものである。また、この装置のＣＰＵ７１は、図３、図５、及び図１２にフローチャートにより示したルーチンを実行する。図１２に示したルーチンは、上述した図４のルーチンに対応するものである。図１２において、図４に示したステップと同一のステップについては図４のステップ番号と同一のステップ番号を付することで説明を省略する。以下、第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【０１１４】
図１２に示したルーチンは、図４に示したルーチンにステップ１２０５，１２１０を追加した点においてのみ図４に示したルーチンと異なる。第２実施形態のＣＰＵ７１がステップ４１５にて「Ｙｅｓ」と判定した場合、ステップ１２０５に進んで上記ＥＧＲガス調整弁異常が発生しているか否かを判定する。この場合、ＥＧＲガス調整弁５６のアクチュエータ５６ａにより調整されるべきＥＧＲガス調整弁開度Aegrはゼロである。従って、本例では、ＥＧＲガス調整弁開度Aegrがゼロより大きいと判定された場合、上記異常が発生していると判定される。
【０１１５】
第２実施形態のＣＰＵ７１がステップ１２０５にて「Ｙｅｓ」と判定した場合、ステップ１２１０に進んで第１補正係数K1を上記値K1maxに決定する（図８を参照）。一方、第２実施形態のＣＰＵ７１がステップ１２０５にて「Ｎｏ」と判定した場合、ステップ４４０に進んで第１補正係数K1を上記テーブルMapK1(Megr)に基づいて決定する。
【０１１６】
これにより、上記ＥＧＲガス調整弁異常が発生していると判定された場合には、図１１に示すように、ポート噴射割合補正係数KRが、上記異常が発生していると判定されていない場合（図１１の破線を参照）に比してより大きい値に決定される。従って、ポート噴射割合補正条件が成立している期間に亘って、上記異常が発生していると判定されていない場合に比してポート噴射割合Rもより大きい値に決定される。この結果、上記異常が発生している場合であっても、基本ポート噴射割合Rbaseの補正をする程度が不足することが抑制され得、失火の発生が抑制され得る。
【０１１７】
以上、説明したように、本発明による内燃機関の燃料噴射割合制御装置の第２実施形態によれば、上記ＥＧＲガス調整弁５６に、上記異常が発生していると判定された場合には、上記異常が発生していると判定されていない場合に比してポート噴射割合Rが増大し得る。これにより、上記異常が発生している場合であっても、失火の発生が抑制され得る。
【０１１８】
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、上記ポート噴射割合補正条件成立中にて上記ＥＧＲガス調整弁異常が発生していると判定された場合、第１補正係数K1が上記値K1maxに決定されていたが、これに代えて、ポート噴射割合Rを「１」に決定してもよい。
【０１１９】
この場合、図１２に示すルーチンに代えて、図１２に対応する図１３にフローチャートに示すルーチンが実行される。図１３において、図４及び図１２に示したステップと同一のステップについては図４及び図１２のステップ番号と同一のステップ番号を付することで説明を省略する。図１３に示したルーチンは、図１２に示したルーチンにステップ１３０５を追加し、ステップ１２１０を削除した点においてのみ図１２に示したルーチンと異なる。ステップ１２０５にて「Ｙｅｓ」と判定された場合、ステップ１３０５にてポート噴射割合Rが「１」に決定される。
【０１２０】
これによれば、上記ＥＧＲガス調整弁異常が発生している場合におけるＥＧＲガス調整弁開度Aegrと、上記異常が発生していない場合におけるＥＧＲガス調整弁開度Aegr（例えば、ゼロ）との乖離の程度が大きい場合であっても、失火の発生が抑制され得る。
【０１２１】
また、上記第２実施形態においては、上記ＥＧＲガス調整弁異常が発生しているか否かが、ＥＧＲガス調整弁開度Aegrに基づいて判定されているが、これに代えて、ポート噴射割合補正期間におけるＥＧＲガス調整弁５６の弁体のリフト量が、弁体が全閉状態である場合に対応するリフト量とは異なると判定された場合に、上記異常が発生していると判定されてもよい。また、ＥＧＲガス調整弁５６よりも下流側のＥＧＲガス通路にＥＧＲガスの温度を検出する温度センサを配設し、この温度センサの検出値に基づいて判定されてもよい。
【０１２２】
また、上記各実施形態においては、ポート噴射割合Rが、基本ポート噴射割合Rbaseをポート噴射割合補正係数KRで補正した値に決定されているが、これに代えて、ポート噴射割合Rが、テーブルMapR(NE,Mc,Megr,THW,ΔAccp)に基づいて決定されてもよい。
【０１２３】
また、上記各実施形態においては、ポート噴射割合補正係数KRが、第１補正係数K1に第２、第３補正係数K2,K3を乗じて得られる値に決定されているが、これに代えて、ポート噴射割合補正係数KRが、テーブルMapKR(Megr,THW,ΔAccp)に基づいて決定されてもよい。
【０１２４】
また、上記各実施形態においては、ポート噴射割合補正係数KRが、第１、第２、第３補正係数K1,K2,K3の全ての補正係数を用いて決定されているが、これに代えて、ポート噴射割合補正係数KRが、これらのうち１つ、又は、２つの補正係数を用いて決定されてもよい。
【０１２５】
また、上記各実施形態においては、ＦＣ制御が実行された場合において、「ＦＣ制御からの復帰」がなされたとき、及び最初の加速操作が実行されたと判定されたときのうち何れか早い方からポート噴射割合補正期間が開始するようになっているが、これに代えて、ＦＣ制御を実行することなく、アクセルペダル８１の操作量Accpがゼロより大きい値からゼロとされた（減速操作が実行された）と判定された場合において、最初に上記操作量Accpがゼロからゼロよりも大きい値とされた（加速操作が実行された）と判定されたときに、ポート噴射割合補正期間が開始するようになっていてもよい。
【０１２６】
加えて、上記各実施形態においては、第２補正係数K2は、燃焼室２５内のガスの温度に相関する値としての冷却水温THWに基づいて決定されているが、これに代えて、エンジンオイルの温度に基づいて決定されてもよい。また、第３補正係数K3は、加速操作による負荷の増加度合いとしてのアクセルペダル８１の操作量Accpの増加度合いΔAccpに基づいて決定されているが、これに代えて、スロットル弁開度TAの増加度合いに基づいて決定されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料噴射割合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に示した燃料噴射割合制御装置がポート噴射割合の制御を実行した場合における、各種変数の変化を示すタイムチャートである。
【図３】図１に示したＣＰＵが実行する、燃料噴射制御の実行のためのプログラムを示したフローチャートである。
【図４】図１に示したＣＰＵが実行する、ポート噴射割合の決定の実行のためのプログラムを示したフローチャートである。
【図５】図１に示したＣＰＵが実行する、ＥＧＲガス調整弁制御の実行のためのプログラムを示したフローチャートである。
【図６】図１に示したＣＰＵが参照する、基本ポート噴射割合と、運転速度及び筒内吸入新気量との関係を規定するテーブルを示したグラフである。
【図７】図１に示したＣＰＵが参照する、残留既燃ガス量と、カウンタ数及びＦＣ開始残留既燃ガス量と関係を規定するテーブルを示したグラフである。
【図８】図１に示したＣＰＵが参照する、残留既燃ガス量と第１補正係数との関係を規定するテーブルを示したグラフである。
【図９】図１に示したＣＰＵが参照する、冷却水温と第２補正係数との関係を規定するテーブルを示したグラフである。
【図１０】図１に示したＣＰＵが参照する、アクセルペダルの操作量の増加度合いと第３補正係数との関係を規定するテーブルを示したグラフである。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る燃料噴射割合制御装置がポート噴射割合の制御を実行した場合における、各種変数の変化を示すタイムチャートである。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る燃料噴射割合制御装置のＣＰＵが実行する、ポート噴射割合の決定の実行のためのプログラムを示したフローチャートである。
【図１３】本発明の第２実施形態の変形例に係る燃料噴射割合制御装置のＣＰＵが実行する、ポート噴射割合の決定の実行のためのプログラムを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２８】
１０…火花点火式多気筒内燃機関、２５…燃焼室、３１…吸気ポート、３９Ｃ…筒内噴射弁、３９Ｐ…ポート噴射弁、５４…ＥＧＲガス通路、５６…ＥＧＲガス調整弁、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】
2009257192.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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