JP6326859B2 - エンジン制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンの筒内噴射弁から気筒内に噴射される燃料の筒内噴射量と、ポート噴射弁から吸気ポート内に噴射される燃料のポート噴射量とを制御するエンジン制御装置に関する。
従来、筒内噴射とポート噴射との二種類の燃料噴射方式を両立させたエンジン（内燃機関）が開発されている。すなわち、エンジンの運転状態に応じて、気筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と気筒の吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁とを使い分け、あるいは併用するものである。このようなエンジンでは、エンジン負荷の大きさに応じて燃料噴射方式を使い分ける技術や、燃料噴射のタイミングを制御するさまざまな技術が提案されている。
ところで、ポート噴射弁から噴射された燃料の一部は、吸気弁の表面や吸気ポートの壁面に付着して液膜を形成する。この液膜状の付着燃料は、吸気ポートの温度や圧力に応じて徐々に蒸発し、時間をかけて気筒内へと導入される。一方、例えばエンジンの冷態始動時のように、吸気ポート内の温度が低温である場合には、このような付着燃料の気化時間が長引くことがある。その結果、気筒内に導入される燃料量が減少し、意図した状態よりも空燃比がリーン化しうる。
そこで、吸気ポート内における燃料の壁面付着量を推定し、これを燃料噴射量に反映させる技術が提案されている。例えば、エンジンの負荷に応じて吸気ポートの壁面付着量を算出し、その壁面付着量に基づいてポート噴射量や筒内噴射量を補正するものである。壁面付着量に基づいてポート噴射量を増量補正することで、ポート噴射と筒内噴射との比率を保ちつつ、空燃比を適正化することができる。また、ポート噴射弁の最大噴射量を超える補正が必要な場合には、筒内噴射量をも増量補正することで、空燃比を適正化することができる（例えば、特許文献１参照）。
特許第4449706号公報
一般に、筒内噴射ではポート噴射よりも高圧の燃料が噴射され、気筒内での燃料霧化が促進されるため、気筒内壁面やピストン頂面への燃料付着が生じにくいといわれている。しかしながら、筒内での燃料付着は皆無ではなく、筒内噴射弁から噴射された燃料の一部は燃焼室の内面に付着して液膜を形成しうる。したがって、ポート内における燃料付着の影響のみならず、筒内における燃料付着の影響をも考慮しなければ、空燃比を適切に制御することは難しい。
特に、筒内噴射とポート噴射との二種類の燃料噴射方式を両立させたエンジンでは、エンジンの運転状態に応じて燃料噴射方式が使い分けられ、あるいは併用される。そのため、燃料噴射方式が変化する過渡的な運転状態（例えば、筒内噴射からポート噴射に切り替えられた状態）においては、筒内噴射必要燃料量が減少し、筒内に付着した燃料の蒸発量を下回ることがある。その場合、筒内に付着した燃料の蒸発分である蒸発量と筒内噴射必要燃料量との差分をポート噴射量から減算しないと、その時点でのエンジンの運転状態に対して気筒内の燃料量が多い状態（リッチな状態）となる場合がある。
また、筒内噴射はポート噴射と比較して応答性が高く、空燃比の制御性を向上させやすい特性を持つ。一方、筒内における燃料付着は、気筒内の燃料濃度を変動させて、筒内噴射の利点を挫く要因の一つとなりうる。例えば、空燃比の制御性が求められるエンジンの運転状態において、筒内における燃料付着の影響によって空燃比の応答性が損なわれることがある。したがって、筒内における燃料付着の影響を考慮して空燃比を制御することは、空燃比の応答性，制御性を向上させるうえで重要である。
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、筒内噴射及びポート噴射を併用するエンジンにおいて、空燃比の制御性を向上させることができるようにしたエンジン制御装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
（１）ここで開示するエンジン制御装置は、エンジンの筒内噴射弁から気筒内に噴射される燃料の筒内噴射量と、前記エンジンのポート噴射弁から前記気筒の吸気ポート内に噴射される燃料のポート噴射量とを制御するエンジン制御装置である。前記エンジン制御装置は、前記筒内噴射弁から噴射されて前記気筒内に付着する筒内付着量と、前記ポート噴射弁から噴射されて前記吸気ポート内に付着するポート付着量とのそれぞれを算出する付着量算出部を備える。また、前記筒内付着量及び前記ポート付着量の双方に基づき、前記筒内噴射量と前記ポート噴射量とのそれぞれを制御する制御部を備える。
例えば、前記筒内噴射量の制御では、前記筒内付着量だけでなく前記ポート付着量も考慮される。同様に、前記ポート噴射量の制御においても、前記ポート付着量だけでなく前記筒内付着量が併せて考慮される。
また、上記のエンジン制御装置は、前記筒内付着量のうちの蒸発分である筒内蒸発量と、前記ポート付着量のうちの蒸発分であるポート蒸発量とのそれぞれを算出する蒸発量算出部と、前記ポート噴射弁で噴射すべきポート噴射必要燃料量と、前記筒内噴射弁で噴射すべき筒内噴射必要燃料量とのそれぞれを算出する必要燃料量算出部とを備える。
前記筒内蒸発量は、筒内蒸発率と前記筒内付着量とに基づいて算出されることが好ましい。同様に、前記ポート蒸発量は、ポート蒸発率と前記ポート付着量とに基づいて算出されることが好ましい。前記筒内蒸発率及び前記ポート蒸発率は、例えば前記エンジンの冷却水温やシリンダー温度，外気温度等に応じて設定することが考えられる。なお、吸気圧力，外気圧力，エンジン回転速度，エンジン負荷等を考慮して前記筒内蒸発率，前記ポート蒸発率を設定してもよい。
上記のエンジン制御装置において、前記制御部は、前記筒内蒸発量が前記筒内噴射必要燃料量以上の場合に、前記ポート噴射必要燃料量から前記筒内蒸発量を減じた量に基づき、前記ポート噴射量を制御する。一方、前記筒内蒸発量が前記筒内噴射必要燃料量未満の場合には、前記ポート噴射必要燃料量から前記ポート蒸発量を減じたものを前記ポート噴射量とする。なお、前記ポート噴射必要燃料量及び前記筒内噴射必要燃料量は、例えば前記エンジン回転速度，前記エンジン負荷等に応じて設定することが考えられる。
（２）前記制御部は、前記筒内蒸発量が前記筒内噴射必要燃料量以上の場合に、前記ポート噴射必要燃料量から、前記筒内蒸発量と前記筒内噴射必要燃料量との差分及び前記ポート蒸発量を減じたものを前記ポート噴射量とすることが好ましい。
（３）また、前記制御部は、前記筒内蒸発量が前記筒内噴射必要燃料量未満の場合に、前記筒内噴射必要燃料量から前記筒内蒸発量を減じたものを前記筒内噴射量とすることが好ましい。
（４）前記制御部は、前記筒内噴射必要燃料量から前記ポート蒸発量を減じた量に基づき、前記筒内噴射量を制御することが好ましい。
（５）前記制御部は、前記ポート蒸発量が前記ポート噴射必要燃料量以上の場合に、前記筒内噴射必要燃料量から、前記筒内蒸発量及び前記ポート蒸発量と前記ポート噴射必要燃料量との差分を減じたものを前記筒内噴射量とすることが好ましい。
（６）また、前記制御部は、前記ポート蒸発量が前記ポート噴射必要燃料量未満の場合に、前記筒内噴射必要燃料量から前記筒内蒸発量を減じたものを前記筒内噴射量とすることが好ましい。
（７）筒内噴射とポート噴射との噴射割合を決定する噴射割合決定部を備え、前記筒内噴射量と前記ポート噴射量とが前記噴射割合に基づいて決定されることが好ましい。
開示のエンジン制御装置によれば、筒内付着量，ポート付着量のそれぞれを算出したうえで、これらの両方を用いて筒内噴射弁，ポート噴射弁のそれぞれから噴射される燃料量を制御するとともに、筒内蒸発量と筒内噴射必要燃料量との大小関係に応じてポート噴射量に反映させるべき蒸発量（筒内蒸発量，ポート蒸発量）を変更することで、筒内での燃料に係る燃料量を適正化することができ、空燃比の制御精度を向上させることができる。
一実施形態に係るエンジン制御装置が適用されたエンジンの構成を示す模式図である。 図１のエンジン制御装置のハードウェア構成を示す図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、ポート噴射量の算出手法を説明するための模式図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、筒内噴射量の算出手法を説明するための模式図である。 図１のエンジン制御装置による制御内容を例示するフローチャートである。 （Ａ）〜（Ｄ）は、筒内噴射からポート噴射への切り替えの際における制御作用を説明するためのグラフである。 （Ａ）〜（Ｄ）は、ポート噴射から筒内噴射への切り替えの際における制御作用を説明するためのグラフである。
図面を参照して、実施形態としてのエンジン制御装置について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
［１．装置構成］
本実施形態のエンジン制御装置は、図１に示す車載ガソリンエンジン１０（以下、単にエンジン１０と呼ぶ）に適用される。各シリンダー１１の頂面には吸気ポート１３及び排気ポート１６が設けられ、それぞれのポート開口には吸気弁１５，排気弁１８が設けられる。また、このエンジン１０には、各シリンダー１１への燃料供給用のインジェクターとして、筒内噴射弁２１及びポート噴射弁２２が設けられる。
筒内噴射弁２１は、燃焼室１２内に直接的に燃料を噴射する直噴インジェクターであり、ポート噴射弁２２は、吸気ポート１３内に燃料を噴射するインジェクターである。これらの二種類のインジェクターは、エンジン１０に設けられる図示しない他のシリンダー１１にも設けられる。これらの噴射弁２１，２２から噴射される燃料噴射量及びその噴射タイミングは、エンジン制御装置１で制御される。例えば、エンジン制御装置１から各噴射弁２１，２２に制御パルス信号が伝達され、その制御パルス信号の大きさに対応する期間だけ、各噴射弁２１，２２の噴孔が開放される。これにより、燃料噴射量は制御パルス信号の大きさ（駆動パルス幅）に応じた量となり、噴射タイミングは制御パルス信号が伝達された時刻に対応したものとなる。
筒内噴射弁２１は、コモンレールやデリバリーパイプ等の高圧燃料供給路２３を介して高圧ポンプ２４に接続される。高圧燃料供給路２３の内部には、高圧ポンプ２４で加圧された燃料が貯留される。これにより、筒内噴射弁２１には、ポート噴射弁２２よりも高圧の燃料が供給される。また、各シリンダー１１の筒内噴射弁２１には、高圧燃料供給路２３からほぼ同一の高圧燃料が供給される。筒内噴射弁２１からの燃料噴射圧を高めることで噴孔を小さくすることが可能となり、燃料の分散性が向上するとともに霧化が促進される。
一方、ポート噴射弁２２は、低圧燃料供給路２５を介して低圧ポンプ２６に接続される。図１では、低圧ポンプ２６がポート噴射弁２２だけでなく、高圧ポンプ２４にも燃料を供給可能な燃料供給回路を例示する。
高圧ポンプ２４及び低圧ポンプ２６はともに、燃料を圧送するための機械式又は電動式の流量可変型ポンプである。これらのポンプ２４，２６は、エンジン１０や電動機などから駆動力の供給を受けて作動し、燃料タンク内の燃料を各供給路２３，２５に吐出する。各ポンプ２４，２６から吐出される燃料量及び燃圧は、エンジン制御装置１で可変制御される。
車両の任意の位置には、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度APS[%]）を検出するアクセル開度センサー３１と、外気温度TAを検出する外気温度センサー３２とが設けられる。アクセル開度APSは、運転者の加速要求や発進意思に対応するパラメーターであり、言い換えるとエンジン１０の負荷P（エンジン１０に対する出力要求）に相関するパラメーターである。
エンジン１０のウォータージャケット又はエンジン冷却水の循環経路上の任意の位置には、エンジン冷却水の温度（冷却水温TW）を検出する冷却水温センサー３３が設けられる。冷却水温TWは、エンジン１０の温度と関係を持つパラメーターであり、エンジン１０が低温であれば冷却水温TWも低温となり、エンジン１０が高温になると冷却水温TWも高温となる。冷却水温TW及び外気温度TAは、吸気ポート１３内やシリンダー１１内における燃料の蒸発速度に関係するパラメーターである。
エンジン１０のクランクシャフトの近傍には、エンジン回転速度Ne（単に回転速度Neとも呼ぶ）に相当するパラメーターを検出するエンジン回転速度センサー３４が設けられる。本実施形態では、アクセル開度APSとともにエンジン１０の回転速度Neが燃料噴射方式の設定の際に用いられる。上記の各種センサー３１〜３４で検出された各種情報は、エンジン制御装置１に伝達される。
なお、図１中に図示しないが、エンジン１０の吸気通路１４上に、スロットルバルブを通過する吸気流量Qを検出するエアフローセンサーや、吸気圧PIM（例えばインテークマニホールド圧）を検出するインマニ圧センサー等を介装してもよい。また、エンジン１０の排気通路１７上に、空燃比A/Fを検出する空燃比センサーや、排気温度TEを検出する排気温度センサー等を介装してもよい。これらのセンサーで検出された各種情報も、エンジン制御装置１に伝達されるものとする。
上記のエンジン１０を搭載する車両には、エンジン制御装置１（Engine Electronic Control Unit，制御装置）が設けられる。このエンジン制御装置１は、例えばCPU（Central Processing Unit），MPU（Micro Processing Unit）等のマイクロプロセッサやROM（Read Only Memory），RAM（Random Access Memory）等を集積した電子デバイスとして構成され、車両に設けられた車載ネットワーク網の通信ラインに接続される。なお、車載ネットワーク上には、例えばブレーキ制御装置，変速機制御装置，車両安定制御装置，空調制御装置，電装品制御装置といったさまざまな公知の電子制御装置が、互いに通信可能に接続される。
エンジン制御装置１のハードウェア構成を、図２に例示する。エンジン制御装置１には、中央処理装置４１，主記憶装置４２，補助記憶装置４３，インタフェイス装置４４が内蔵され、これらが内部バス４５を介して通信可能に接続される。また、これらの各装置４１〜４４は、図示しない電力源（例えば車載バッテリーやボタン電池等）からの電力供給を受けて動作する。
中央処理装置４１は、制御ユニット（制御回路）や演算ユニット（演算回路），キャッシュメモリ（レジスタ群）等を内蔵する処理装置（プロセッサ）であり、例えば前述のCPU，MPUがこれに含まれる。また、主記憶装置４２は、プログラムや作業中のデータが格納されるメモリ装置であり、例えば前述のRAM，ROMがこれに含まれる。一方、補助記憶装置４３は、主記憶装置４２よりも長期的に保持されるデータやプログラムが格納されるメモリ装置であり、例えばマイクロプロセッサ内のROMのほか、フラッシュメモリやハードディスクドライブ（HDD），ソリッドステートドライブ（SSD）等の記憶装置がこれに含まれる。
インタフェイス装置４４は、エンジン制御装置１と外部との間の入出力（Input/Output；I/O）を司るものである。例えば、エンジン制御装置１は、インタフェイス装置４４を介して車載ネットワーク網と接続され、あるいは各種センサー３１〜３４に対して直接的に接続される。車両に搭載された各種センサー３１〜３４や外部制御システムとエンジン制御装置１との情報の授受は、インタフェイス装置４４を介してなされる。
エンジン制御装置１は、エンジン１０に関する点火系，燃料系，吸排気系及び動弁系といった広汎なシステムを総合的に制御する電子制御装置であり、エンジン１０の各シリンダー１１に対して供給される空気量や燃料噴射量，各シリンダー１１の点火時期等を制御するものである。エンジン制御装置１の具体的な制御対象としては、筒内噴射弁２１及びポート噴射弁２２から噴射される燃料噴射量とその噴射時期，点火プラグ１９による点火時期，吸気弁１５及び排気弁１８のバルブリフト量及びバルブタイミング，スロットルバルブの開度等が挙げられる。
本実施形態では、筒内噴射，ポート噴射といった燃料噴射方式を使い分けるための噴射領域制御と、筒内噴射弁２１及びポート噴射弁２２からの燃料噴射量を制御するための噴射量制御とについて詳述する。これらの制御は、例えばアプリケーションプログラムとして補助記憶装置４３やリムーバブルメディアに記録される。また、プログラムの実行時には、プログラムの内容が主記憶装置４２内のメモリ空間内に展開され、中央処理装置４１によって実行される。
［２．制御の概要］
［２−１．噴射量・噴射領域制御］
噴射領域制御とは、エンジン１０の運転状態，負荷P，エンジン１０に要求される出力の大きさ等に応じて、筒内噴射，ポート噴射といった燃料噴射方式を使い分ける制御である。ここでは、例えばエンジン１０の回転速度Neや負荷P，空気量，充填効率Ec（目標充填効率，実充填効率など），アクセル開度APS，冷却水温TW等に基づき、ポート噴射のみを実施する「MPIモード」と、筒内噴射のみを実施する「DIモード」と、ポート噴射及び筒内噴射を併用する「DI+MPIモード」との何れかが選択される。これらの噴射モードは、エンジン１０の運転状態や車両の走行状態等に応じて適宜切り換えられる。
噴射量制御とは、吸気ポート１３及び燃焼室１２内への燃料付着量と、付着した燃料からの蒸発量とを考慮して、筒内噴射弁２１，ポート噴射弁２２のそれぞれから噴射される燃料噴射量を調節する制御である。ここでは、筒内噴射弁２１から噴射された燃料の付着，蒸発状態と、ポート噴射弁２２から噴射された燃料の付着，蒸発状態とのそれぞれが把握される。
以下、吸気ポート１３内に付着した燃料量のことを「ポート付着量」と呼ぶ。ポート付着量は、吸気ポート１３の内壁面（壁部）に付着した燃料量と、吸気弁１５の表面のうち吸気ポート１３に面した部分（弁部）に付着した燃料量との和で表現される。また、ポート付着した燃料のうち、蒸発分の燃料量のことを「ポート蒸発量」と呼ぶ。ポート蒸発量は、吸気ポート１３の内壁面から蒸発した燃料量と、吸気弁１５から蒸発した燃料量との和で表現される。同様に、燃焼室１２内に付着した燃料量のことを「筒内付着量」と呼び、筒内付着した燃料のうち、蒸発分の燃料量のことを「筒内蒸発量」と呼ぶ。
ポート付着量及びポート蒸発量は、ポート噴射弁２２から噴射される燃料量の調節に用いられるだけでなく、筒内噴射弁２１から噴射される燃料量の調節にも用いられる。これは、燃料の蒸発が燃料噴射に対して遅れて生じることから、ポート噴射の停止時にはポート蒸発量に応じた燃料調節ができなくなるからである。同様に、筒内付着量及び筒内蒸発量は、ポート噴射弁２２から噴射される燃料量の調節に際しても参照される。これにより、筒内噴射の停止時であっても、筒内蒸発量に応じた燃料調節が可能となる。
［２−２．ＭＰＩ噴射モデル］
ここで、吸気ポート１３内にポート噴射された燃料の状態モデルを図３（Ａ）〜（Ｃ）に示し、燃焼室１２内に筒内噴射された燃料の状態モデルを図４（Ａ）〜（Ｃ）に示す。これらの図中のnは、燃料が噴射された順序を示す序数であり、例えばn-1が付された値は、nが付された値よりもひとつ前の燃焼サイクルにおける値であることを表す。
図３（Ａ）に示すように、ポート噴射弁２２から噴射された燃料量（ポート噴射量）をFMPI(n)とし、その燃料の直入率をαとする。吸気ポート１３内で壁面や吸気弁１５に付着することなくシリンダー１１内へと吸入される燃料量は、α×FMPI(n)と書くことができる。
また、ポート噴射弁２２から噴射された燃料の一部は、吸気ポート１３の内壁面や吸気弁１５の表面に付着する。ここで、吸気ポート１３に付着した燃料量をRW(n)とし、吸気弁１５に付着した燃料量をRV(n)とすれば、ポート付着量はRV(n)+RW(n)となり、ポート噴射弁２２から噴射されたポート燃料量FMPI(n)は、α×FMPI(n)とRV(n)とRW(n)とを加算した値に等しい。
ここで、吸気ポート１３内への付着燃料が次の燃料噴射までの一サイクル中に蒸発する割合を、壁部蒸発率Yとする。同様に、吸気弁１５への付着燃料が次の燃料噴射までの一サイクル中に蒸発する割合のことを、弁部蒸発率Xとする。図３（Ｂ）に示すように、ポート噴射弁２２での前回の噴射燃料量FMPI(n-1)のうち、吸気ポート１３に付着してから蒸発した分の燃料量は、Y×RW(n-1)と書くことができる。また、ポート噴射弁２２での前回の噴射燃料量FMPI(n-1)のうち、吸気弁１５に付着してから蒸発した分の燃料量は、X×RV(n-1)と書くことができる。ポート蒸発量は、X×RV(n-1)+Y×RW(n-1)である。
エンジン１０の吸気行程で吸気弁１５が開放されると、図３（Ｃ）に示すように、ポート噴射弁２２からの今回の噴射燃料量FMPI(n)の一部であるα×FMPI(n)と、前回の噴射燃料量FMPI(n-1)の一部であるX×RV(n-1)及びY×RW(n-1)との全体が燃焼室１２内に導入される。したがって、エンジン１０に要求される燃料量（すなわち、ポート噴射必要燃料量QFMPI）がこれらの合計に等しくなるように、ポート噴射弁２２から噴射されるポート噴射量FMPI(n)を調節すればよいことがわかる。
［２−３．ＤＩ噴射モデル］
図４（Ａ）に示すように、筒内噴射弁２１から噴射された燃料量（筒内噴射量）をFDI(n)とし、その燃料の燃焼寄与率をαDIとする。燃焼室１２内でシリンダー１１の内壁面やピストン頂面，燃焼室１２の天井面等に付着することなく燃焼に寄与する燃料量は、αDI×FDI(n)と書くことができる。
また、筒内噴射弁２１から噴射された燃料の一部は、筒内に付着する。ここで、筒内に付着した燃料量（筒内付着量）をRC(n)とすれば、筒内噴射弁２１から噴射された燃料量FDI(n)は、αDI×FDI(n)とRC(n)とを加算した値に等しい。
ここで、筒内での付着燃料が次の燃料噴射までの一サイクル中に蒸発する割合のことを、筒内蒸発率Zとする。図４（Ｂ）に示すように、筒内噴射弁２１で噴射された前回の燃料量FDI(n-1)のうち、筒内に付着してから蒸発した分の燃料量（筒内蒸発量）は、Z×RC(n-1)と書くことができる。つまり、燃焼に寄与する筒内噴射弁２１からの噴射燃料は、今回の噴射燃料量FDI(n)の一部であるαDI×FDI(n)と、前回の噴射燃料量FDI(n-1)の一部であるZ×RC(n-1)とを合わせたものとなる。したがって、図４（Ｃ）に示すように、エンジン１０に要求される燃料量（すなわち、筒内噴射必要燃料量QFDI）がこれらの合計と等しくなるように、筒内噴射弁２１から噴射される筒内噴射量FDI(n)を調節すればよいことがわかる。
［３．制御構成］
図１に示すように、上記の制御を実施するための要素として、エンジン制御装置１には、領域判定部２，算出部３及び制御部４が設けられる。領域判定部２は、上記の噴射領域制御を実施するものであり、燃料噴射モードはここで設定される。また、算出部３及び制御部４は、上記の噴射量制御を実施するものである。算出部３は、上記の付着量，蒸発量，燃料噴射量等を算出する機能を持つ。制御部４は、算出部３で算出された燃料噴射量が実際に噴射されるように、筒内噴射弁２１，ポート噴射弁２２を制御する機能を持つ。エンジン制御装置１に含まれる各要素は、電子回路（ハードウェア）によって実現してもよく、ソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能の一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。
［３−１．領域判定部］
領域判定部２（噴射割合決定部）は、エンジン１０の負荷Pの大きさを算出するとともに、エンジン１０の負荷P及び回転速度Neに基づいて燃料噴射モードを設定する。負荷Pは、例えば吸気流量Qや排気流量等に基づいて算出することができる。あるいは、アクセル開度APSに基づいて算出することができる。その他、吸気圧PIM，排気圧，車速，充填効率Ec，体積効率Ev，車両に搭載される各種負荷装置の作動状態，車両の走行環境に関する情報等に基づいて負荷Pを算出してもよい。
また、DI+MPIモードの設定下において、領域判定部２は、一回の燃焼サイクルでの全燃料噴射量に対する筒内噴射の比率RDI（噴射割合）を算出する。なお、筒内噴射とポート噴射との噴射割合RDI/RMPIを比率RDIの代わりに用いてもよい。DI+MPIモードの設定下における筒内噴射の比率RDIとポート噴射の比率RMPIとの和は1である（RDI+RMPI=1）ことから、筒内噴射とポート噴射との噴射割合RDI/RMPIは、RDI/1-RDIと表現できる。
比率RDIの値はエンジン１０の負荷Pに応じて設定され、例えばアクセル開度APSが大きいほど比率RDIの値が小さく設定される。このような設定により、運転者の加速要求や発進意思が強いほど、ポート噴射の割合が増大する。ここで設定された燃料噴射モード及び噴射比率の情報は、算出部３及び制御部４に伝達される。
［３−２．算出部］
算出部３には、必要燃料量算出部３Ａ，付着量算出部３Ｂ，蒸発量算出部３Ｃ，噴射量算出部３Ｄが設けられる。
必要燃料量算出部３Ａは、一回の燃焼サイクルでの全燃料噴射量を必要燃料量QFとして算出するとともに、領域判定部２で設定された筒内噴射の割合RDIに応じて、必要燃料量QFをポート噴射及び筒内噴射に振り分ける演算を行う。
必要燃料量QFは、例えばエンジン１０に要求される負荷Pやアクセル開度APS，エンジン１０の回転速度Ne，空燃比A/F等に基づいて算出される。筒内噴射必要燃料量QFDIは、必要燃料量QFに割合RDIを乗じたものとされる。また、必要燃料量QFから筒内噴射必要燃料量QFDIを減じたものが、ポート噴射必要燃料量QFMPIとして算出される。ここで算出された筒内噴射必要燃料量QFDI及びポート噴射必要燃料量QFMPIの情報は、噴射量算出部３Ｄに伝達される。
付着量算出部３Ｂは、前回の燃焼サイクルで筒内噴射弁２１，ポート噴射弁２２のそれぞれから実際に噴射された噴射量FDI，FMPIに基づいて、筒内付着量RCとポート付着量RV，RWとを算出するものである。筒内付着量RCは、少なくとも前回の筒内噴射量FDI(n-1)を引数とした数式，マップ等を用いて算出される。同様に、ポート付着量RV，RWのそれぞれは、少なくともポート噴射量FMPI(n-1)を引数とした数式，マップ等を用いて算出される。
好ましくは、前回の噴射量FDI(n-1)，FMPI(n-1)だけでなく、前回の燃焼サイクルで蒸発しなかった残留量を考慮して付着量RC，RV，RWを算出する。なお、吸気ポート１３内の圧力（吸気圧PIM）や吸気流量Q，流速，外気温度TA，冷却水温TW等を考慮して、筒内付着量RC及びポート付着量RV，RWを算出してもよい。ここで算出された筒内付着量RC及びポート付着量RV，RWの各情報は、蒸発量算出部３Ｃに伝達される。
蒸発量算出部３Ｃは、前回の燃焼サイクルで燃焼室１２内，吸気ポート１３内に付着した燃料のうち、蒸発分である筒内蒸発量，ポート蒸発量のそれぞれを算出するものである。前述の通り、筒内蒸発量は、筒内付着量RCと筒内蒸発率Zとの積で与えられる。
また、ポート蒸発量は、吸気ポート１３の壁部からの蒸発量と弁部からの蒸発量とに分けて考慮される。すなわち、ポート弁部蒸発量が弁部付着量RVと弁部蒸発率Xとの積で与えられるとともに、ポート壁部蒸発量が壁部付着量RWと壁部蒸発率Yとの積で与えられる。これらの和がポート蒸発量となる。蒸発率X，Y，Zは、燃料が付着した部位の温度や吸気ポート１３を流通する空気の流速，外気温度TA，吸気ポート１３内の圧力（吸気圧PIM），冷却水温TW等に基づいて算出される。なお、外気圧力，エンジン回転速度Ne，負荷P等を考慮して蒸発率X，Y，Zを算出してもよい。ここで算出された筒内蒸発量（Z×RC）及びポート蒸発量（X×RV+Y×RW）の各情報は、噴射量算出部３Ｄに伝達される。
噴射量算出部３Ｄは、筒内噴射弁２１から噴射される燃料の筒内噴射量FDIと、ポート噴射弁２２から噴射される燃料のポート噴射量FMPIとのそれぞれを算出するものである。ここでは、それぞれの噴射量FDI，FMPIが、筒内付着量RC及びポート付着量RV，RWの双方に基づいて算出される。つまり、たとえ筒内噴射が実施されていない運転状態であっても、筒内付着量RC（筒内蒸発量Z×RC）の影響が考慮されて、ポート噴射量FMPIが算出される。同様に、たとえポート噴射が実施されていない運転状態であっても、ポート付着量RV，RW（ポート蒸発量X×RV+Y×RW）の影響が考慮されて、筒内噴射量FDIが算出される。
ポート噴射量FMPIは、ポート噴射必要燃料量QFMPI(n)から筒内蒸発量（Z×RC）と筒内噴射必要燃料量QFDIとの差分TRC(n)及びポート蒸発量（X×RV+Y×RW）を減じたのちに、直入率αで除した値とされる。差分TRC(n)は、筒内蒸発量（Z×RC）を考慮してポート噴射を減じるための値である。ただし、差分TRC(n)の値は０以上にクリップされる。したがって、筒内蒸発量（Z×RC）が筒内噴射必要燃料量QFDI以上となる場合にのみ、筒内蒸発量（Z×RC）の影響が考慮される。噴射量算出部３Ｄは、このようにして算出されるポート噴射量FMPIの情報を燃焼サイクルの進行順に記憶，保存する。ここで記憶，保存されるポート噴射量FMPIのデータ数は、例えば数サイクル分である。
また、噴射量算出部３Ｄは、ポート噴射量FMPIに所定の変換係数XINJを乗じてポート噴射弁２２の駆動時間TINJを算出する。変換係数XINJは、例えばあらかじめ設定された定数としてもよいし、ポート噴射弁２２に供給される燃料の圧力や燃料粘度，冷却水温TW等に基づいて算出されるものとしてもよい。ここで算出された駆動時間TINJの情報は、制御部４に伝達される。
筒内噴射量FDIは、筒内噴射必要燃料量QFDI(n)から筒内蒸発量（Z×RC）及びポート蒸発量（X×RV+Y×RW）とポート噴射必要燃料量QFMPIとの差分TRVW(n)を減じたのちに、燃焼寄与率αDIで除した値とされる。差分TRVW(n)は、ポート蒸発量（X×RV+Y×RW）を考慮して筒内噴射を減じるための値である。ただし差分TRC(n)と同じく、差分TRVW(n)の値は０以上にクリップされる。したがって、ポート蒸発量（X×RV+Y×RW）がポート噴射必要燃料量QFMPI以上となる場合にのみ、ポート蒸発量（X×RV+Y×RW）の影響が考慮される。噴射量算出部３Ｄは、このようにして算出される筒内噴射量FDIの情報を燃焼サイクルの進行順に記憶，保存する。ここで記憶，保存される筒内噴射量FDIのデータ数は、例えば数サイクル分である。
また、噴射量算出部３Ｄは、筒内噴射量FDIに所定の変換係数XINJ_DIを乗じて筒内噴射弁２１の駆動時間TINJ_DIを算出する。変換係数XINJ_DIは、例えばあらかじめ設定された定数としてもよいし、筒内噴射弁２１に供給される燃料の圧力や燃料粘度，冷却水温TW等に基づいて算出されるものとしてもよい。ここで算出された駆動時間TINJ_DIの情報は、制御部４に伝達される。
［３−３．制御部］
制御部４には、ＤＩ制御部４Ａ及びＭＰＩ制御部４Ｂが設けられる。ＤＩ制御部４Ａは、算出部３で算出された駆動時間TINJ_DIに基づいて、筒内噴射弁２１を駆動するための制御パルス信号を出力する。また、ＭＰＩ制御部４Ｂは、算出部３で算出された駆動時間TINJに基づいて、ポート噴射弁２２を駆動するための制御パルス信号を出力する。
これにより、筒内噴射弁２１から実際に噴射される燃料量が筒内噴射量FDIに一致し、ポート噴射弁２２から実際に噴射される燃料量がポート噴射量FMPIに一致する。なお、筒内噴射弁２１から実際に燃料が噴射されるのは、DIモード又はDI+MPIモード時であり、ポート噴射弁２２から実際に燃料が噴射されるのは、MPIモード又はDI+MPIモード時である。
［４．フローチャート］
図５は、一つの燃焼サイクルにおける筒内噴射量FDI及びポート噴射量FMPIの算出，制御手順を例示するフローチャートである。このフローのうち、ステップＡ５０〜Ａ６５とステップＡ７０〜Ａ８５との実行順序は任意であり、これらを並列的に実施してもよいし、一方を他方よりも先に実行してもよい。また、ステップＡ９０〜Ａ１０５とステップＡ１１０〜Ａ１２５とについても同様である。
ステップＡ１０では、各種センサー３１〜３４で検出された各種情報がエンジン制御装置１に入力される。ここでは、例えばアクセル開度APS，外気温度TA，冷却水温TW，エンジン回転速度Neの情報が入力される。また、ステップＡ２０では、必要燃料量算出部３Ａにおいて、アクセル開度APS，エンジン回転速度Ne等に基づいて、燃焼室１２内に導入すべき吸入空気量が算出される。続くステップＡ３０では、前ステップで算出された吸入空気量に基づき、一回の燃焼サイクルでの必要燃料量QFが算出される。ここで算出される必要燃料量QFには、筒内噴射弁２１から噴射すべき燃料量とポート噴射弁２２から噴射すべき燃料量とが含まれている。
ステップＡ４０では、領域判定部２において、エンジン１０の負荷P及び回転速度Neに基づいて燃料噴射モードが設定されるとともに、筒内噴射の比率RDIが算出される。例えば、燃料噴射モードがDIモードであれば比率RDIの値が1とされ、MPIモードであれば比率RDIの値が0とされる。また、DI+MPIモード時には、アクセル開度APSに応じて、比率RDIの値が0≦RDI≦1の範囲内で設定される。
ステップＡ５０〜Ａ６５は、ポート蒸発量を算出するためのフローである。ステップＡ５０では、必要燃料量算出部３Ａにおいて、必要燃料量QFと比率RDIとに基づいて、今回の燃焼サイクルでのポート噴射必要燃料量QFMPI(n)が算出される。比率RDIが筒内噴射弁２１からの噴射割合を表すことから、ポート噴射必要燃料量QFMPI(n)は、1から比率RDIを減じた値と必要燃料量QFとの積で表される〔QFMPI(n)=QF×(1-RDI)〕。
ステップＡ５５では、付着量算出部３Ｂにおいて、前回の燃焼サイクルで演算されたポート噴射量FMPI(n-1)の情報が噴射量算出部３Ｄから読み出される。そしてステップＡ６０において、前回のポート噴射量FMPI(n-1)に基づいてポート付着量RV(n-1)，RW(n-1)が算出される。このとき、前回の燃焼サイクルで蒸発しなかった残留量〔例えば、(1-X)×RV(n-2)や(1-Y)×RW(n-2)〕を考慮して、ポート付着量RV(n-1)，RW(n-1)を算出することが好ましい。
また、ステップＡ６５では、蒸発量算出部３Ｃにおいて、前ステップで算出されたポート付着量RV(n-1)，RW(n-1)と蒸発率X，Yとに基づき、ポート蒸発量（X×RV(n-1)＋Y×RW(n-1)）が算出される。
ステップＡ７０〜Ａ８５は、筒内蒸発量を算出するためのフローである。ステップＡ７０では、必要燃料量算出部３Ａにおいて、必要燃料量QFと比率RDIとに基づいて、今回の燃焼サイクルでの筒内噴射必要燃料量QFDI(n)が算出される。筒内噴射必要燃料量QFDI(n)は、必要燃料量QFと比率RDIとの積で表される〔QFDI(n)=QF×RDI〕。
ステップＡ７５では、付着量算出部３Ｂにおいて、前回の燃焼サイクルで演算された筒内噴射量FDI(n-1)の情報が噴射量算出部３Ｄから読み出される。そしてステップＡ８０において、前回の筒内噴射量FDI(n-1)に基づいて筒内付着量RC(n-1)が算出される。このとき、前回の燃焼サイクルで蒸発しなかった残留量〔例えば、(1-Z)×RC(n-2)〕を考慮して、筒内付着量RC(n-1)を算出することが好ましい。
また、ステップＡ８５では、蒸発量算出部３Ｃにおいて、前ステップで算出された筒内付着量RC(n-1)と筒内蒸発率Zとに基づき、筒内蒸発量（Z×RC(n-1)）が算出される。
ステップＡ９０〜Ａ１０５は、ポート噴射量FMPI(n)を算出してポート噴射弁２２を制御するためのフローである。ステップＡ９０では、噴射量算出部３Ｄにおいてポート噴射量FMPI(n)が算出される。このポート噴射量FMPI(n)の算出では、ポート蒸発量（X×RV(n-1)＋Y×RW(n-1)）の影響だけでなく、筒内蒸発量（Z×RC(n-1)）の影響が考慮される。
ただし、筒内蒸発量（Z×RC(n-1)）の影響が考慮されるのは、筒内蒸発量（Z×RC(n-1)）が筒内噴射必要燃料量QFDI(n)以上となる場合のみである。例えば、燃料噴射モードがDIモード，DI+MPIモードからMPIモードへと移行したときには、過去に筒内噴射弁２１から噴射されていた燃料の付着分から推定される筒内蒸発量が参照され、その分の燃料量がポート噴射量FMPI(n)から減算される。このような演算により、燃焼室１２内に残留する燃料による空燃比のリッチ化が抑制され、空燃比の制御性，応答性が向上する。
ステップＡ９５では、噴射量算出部３Ｄにおいて、ポート噴射量FMPI(n)に変換係数XINJが乗算されて、ポート噴射弁２２の駆動時間TINJ(n)が算出される。そしてステップＡ１００では、ＭＰＩ制御部４Ｂにおいて、駆動時間TINJ(n)に対応するパルス幅を持った制御パルス信号がポート噴射弁２２に出力される。これにより、ポート噴射弁２２から実際に噴射される燃料量がポート噴射量FMPI(n)となる。
ステップＡ１０５では、噴射量算出部３Ｄにおいて、今回の燃焼サイクルでのポート噴射量FMPI(n)の情報が、レジスタFMPI(n-1)に代入されて記録される。このとき、その時点でレジスタFMPI(n-1)に保存されていた情報は、燃焼サイクル一回分の過去の情報としてレジスタFMPI(n-2)に代入されて保存される。レジスタFMPI(n-1)に保存された情報は、次の燃焼サイクルにて、付着量算出部３Ｂで算出されるポート付着量RV(n-1)，RW(n-1)の演算に用いられる。
ステップＡ１１０〜Ａ１２５は、筒内噴射量FDI(n)を算出して筒内噴射弁２１を制御するためのフローである。ステップＡ１１０では、噴射量算出部３Ｄにおいて筒内噴射量FDI(n)が算出される。この筒内噴射量FDI(n)の算出においても、筒内蒸発量（Z×RC(n-1)）の影響だけでなく、ポート蒸発量（X×RV(n-1)＋Y×RW(n-1)）の影響が考慮される。
ただし、ポート蒸発量（X×RV(n-1)＋Y×RW(n-1)）の影響が考慮されるのは、ポート蒸発量（X×RV(n-1)＋Y×RW(n-1)）がポート噴射必要燃料量QFMPI(n)以上となる場合のみである。例えば、燃料噴射モードがMPIモード，DI+MPIモードからDIモードへと移行したときには、過去にポート噴射弁２２から噴射されていた燃料の付着分から推定されるポート蒸発量が参照され、その分の燃料量が筒内噴射量FDI(n)から減算される。このような演算により、吸気ポート１３内に残留する燃料による空燃比のリッチ化が抑制され、空燃比の制御性，応答性が向上する。
ステップＡ１１５では、噴射量算出部３Ｄにおいて、筒内噴射量FDI(n)に変換係数XINJ_DIが乗算されて、筒内噴射弁２１の駆動時間TINJ_DI(n)が算出される。そしてステップＡ１２０では、ＤＩ制御部４Ａにおいて、駆動時間TINJ_DI(n)に対応するパルス幅を持った制御パルス信号が筒内噴射弁２１に出力される。これにより、筒内噴射弁２１から実際に噴射される燃料量が筒内噴射量FDI(n)となる。
ステップＡ１２５では、噴射量算出部３Ｄにおいて、今回の燃焼サイクルでの筒内噴射量FDI(n)の情報が、レジスタFDI(n-1)に代入されて記録される。このとき、その時点でレジスタFDI(n-1)に保存されていた情報は、燃焼サイクル一回分の過去の情報としてレジスタFDI(n-2)に代入されて保存される。レジスタFDI(n-1)に保存された情報は、次の燃焼サイクルにて、付着量算出部３Ｂで算出される筒内付着量RC(n-1)の演算に用いられる。
［５．作用］
［５−１．DIモードからMPIモードへの移行］
ここで、燃料噴射モードの切り替えに伴う空燃比変動について説明する。
図６（Ａ）中に太実線に示すように、DIモード下において筒内噴射量FDIが一定であるものとする。燃焼室１２内に付着しなかった燃料量は、細実線で示すように、筒内噴射量FDIから筒内付着量RCを減じた値となり、筒内噴射量FDIよりもやや少ない量となる。また、筒内蒸発量は、破線で示すように、筒内付着量RCに筒内蒸発率Zを乗じた値（Z×RC）となる。DIモード下では、筒内付着量RCに応じて筒内噴射量FDIが加算補正されつつ、筒内蒸発量（Z×RC）に応じて筒内噴射量FDIが減算補正されている。
時刻t0に燃料噴射モードがDIモードからMPIモードへと移行すると、筒内噴射量FDIがゼロとなる。また、筒内噴射が停止することから、燃焼室１２内に付着しなかった燃料量（細実線）もゼロとなる。これに対して、筒内蒸発量（破線）は、筒内噴射が停止した後も直ちにゼロとなるわけではなく、時間をかけて徐々に減少する。したがって、時刻t0から時刻t1までの期間は、筒内噴射が停止しているにもかかわらず、筒内に残留する燃料の蒸発分によって空燃比が変動しうる期間となる。
従来のMPIモード下では、図６（Ｂ）中に太実線で示すように、ポート噴射量FMPIが制御される。時刻t0の時点では、二本の破線で示すように、吸気ポート１３内に付着している燃料が存在しない。そのため、時刻t0の直後のポート噴射量FMPIは、ポート付着量RV，RWに応じて加算補正される。一方、上述の通り、時刻t0から時刻t1までの期間は、筒内に残留する燃料の蒸発分が存在する。このような残留燃料の影響を考慮しなければ、たとえポート付着量RV，RWを精度よく算出したとしても、図６（Ｄ）中に破線で示すように、空燃比が意図した状態よりもリッチ化しうる。
これに対して、上記のエンジン制御装置１では、筒内蒸発量（Z×RC）が筒内噴射必要燃料量QFDI以上の状態において、筒内蒸発量（Z×RC）がポート噴射量FMPIから減算される。これにより、図６（Ｃ）に示すように、燃料噴射モードの切り替え直後におけるポート噴射量FMPIがやや小さく制御される。このとき、ポート噴射量FMPIの減少量は、筒内蒸発量（Z×RC）に対応する大きさとされる。これにより、筒内に残留する燃料の蒸発分が相殺され、空燃比のリッチ化が抑制される。したがって、図６（Ｄ）中に実線で示すように、空燃比が不用意に変動することがなく、意図した通りの空燃比が実現される。
［５−２．MPIモードからDIモードへの移行］
MPIモードからDIモードへの移行の際にも、同様の制御作用が生じる。
まず、図７（Ａ）中に太実線で示すように、MPIモード下においてポート噴射量FMPIが一定であるものとする。吸気ポート１３内に付着しなかった燃料量は、細実線で示すように、ポート噴射量FMPIからポート付着量（RV+RW）を減じた値となり、ポート噴射量FMPIよりもやや少ない値となる。また、ポート蒸発量は、吸気弁１５に付着した燃料量RVに弁部蒸発率Xを乗じた値（太破線，X×RV）と、吸気ポート１３内に付着した燃料量RWに壁部蒸発率Yを乗じた値（細破線，Y×RW）との加算値となる。MPIモード下では、ポート付着量（RV+RW）に応じてポート噴射量FMPIが加算補正されつつ、ポート蒸発量（X×RV＋Y×RW）に応じてポート噴射量FMPIが減算補正されている。
時刻t2に燃料噴射モードがMPIモードからDIモードへと移行すると、ポート噴射量FMPIがゼロとなり、吸気ポート１３内に付着しなかった燃料量（細実線）もゼロとなる。これに対して、ポート蒸発量（二本の破線）は、ポート噴射が停止した後も残留し、時間をかけて徐々に減少する。したがって、時刻t2から時刻t3までの期間は、ポート噴射が停止しているにもかかわらず、吸気ポート１３内に残留する燃料の蒸発分によって空燃比が変動しうる期間となる。
従来のDIモード下では、図７（Ｂ）中に太実線で示すように、筒内噴射量FDIが制御される。時刻t2の時点では、破線で示すように、筒内に付着している燃料が存在しない。そのため、時刻t2の直後の筒内噴射量FDIは、筒内付着量RCに応じて加算補正される。一方、上述の通り、時刻t2から時刻t3までの期間は、吸気ポート１３内に残留する燃料の蒸発分が存在する。このような残留燃料の影響を考慮しなければ、たとえ筒内付着量RCを精度よく算出したとしても、図７（Ｄ）中に破線で示すように、空燃比が意図した状態よりもリッチ化しうる。
これに対して、上記のエンジン制御装置１では、ポート蒸発量（X×RV＋Y×RW）がポート噴射必要燃料量QFMPI以上の状態において、ポート蒸発量（X×RV＋Y×RW）が筒内噴射量FDIから減算される。これにより、図７（Ｃ）に示すように、燃料噴射モードの切り替え直後における筒内噴射量FDIがやや小さく制御される。このとき、筒内噴射量FDIの減少量は、ポート蒸発量（X×RV＋Y×RW）に対応する大きさとされる。これにより、吸気ポート１３内に残留する燃料の蒸発分が相殺され、空燃比のリッチ化が抑制される。したがって、図７（Ｄ）中に実線で示すように、空燃比が不用意に変動することがなく、意図した通りの空燃比が実現される。
［６．効果］
（１）上記のエンジン制御装置１では、筒内付着量RC，ポート付着量（RV+RW）のそれぞれを算出したうえで、これらの両方を用いて筒内噴射弁２１，ポート噴射弁２２のそれぞれから噴射される燃料量FDI，FMPIを制御している。このような制御により、燃焼室１２内での燃焼に係る燃料量を適正化することができ、空燃比の制御精度を向上させることができる。また、筒内付着量RC，ポート付着量（RV+RW）は、前回の燃焼サイクルで実際に噴射された燃料量FDI，FMPIに基づいて算出できることから、付着燃料の影響を考慮して将来の燃料制御に役立てることができ、空燃比の応答性を向上させることができる。
（２）上記のエンジン制御装置１では、筒内（燃焼室１２内），吸気ポート１３内のそれぞれにおける燃料の蒸発量が考慮される。例えば、エンジン制御装置１の蒸発量算出部３Ｃにおいて、筒内蒸発量（Z×RC）及びポート蒸発量（X×RV+Y×RW）のそれぞれが算出され、これら双方の情報が筒内噴射量FDIの算出に用いられる。このような制御により、吸気ポート１３内での燃料の蒸発量を筒内噴射量FDIに反映させることができ、蒸発燃料による筒内のリッチ化を抑制することができ、空燃比の制御精度を向上させることができる。
また、上記のエンジン制御装置１では、筒内蒸発量（Z×RC）及びポート蒸発量（X×RV+Y×RW）の双方の情報が、ポート噴射量FMPIの算出にも用いられる。したがって、筒内での燃料の蒸発量をポート噴射量FMPIに反映させることができ、蒸発燃料による筒内のリッチ化を抑制することができ、空燃比の制御精度を向上させることができる。
（３）上記のエンジン制御装置１では、ポート噴射弁２２で噴射すべきポート噴射必要燃料量QFMPIから筒内蒸発量（Z×RC）を減じた値に基づいて、ポート噴射量FMPIが制御される。このような演算手法を用いることで、筒内の蒸発燃料の影響を相殺しうるポート噴射量FMPIを容易に算出することができ、空燃比の制御性や応答性を向上させることができる。
（４）また、ポート噴射量FMPIの算出に際し、差分TRCの値が０以上にクリップされている。つまり、ポート噴射必要燃料量QFMPIから筒内蒸発量（Z×RC）を減じる条件が「筒内蒸発量（Z×RC）が筒内噴射必要燃料量QFDI以上であること」とされている。このような条件設定により、筒内蒸発量（Z×RC）の影響を考慮する必要がない状態での誤計算を防止することができる。また、このような条件設定により、ポート噴射量FMPIの調整で筒内蒸発量（Z×RC）を確実に相殺することができ、空燃比の制御精度を向上させることができる。
（５）一方、筒内蒸発量（Z×RC）が筒内噴射必要燃料量QFDI未満である場合には、筒内噴射量FDIから筒内蒸発量（Z×RC）が減算される。つまり、筒内噴射量FDIの調整で筒内蒸発量（Z×RC）を確実に相殺することができ、空燃比の制御精度を向上させることができる。このように、上記のエンジン制御装置１によれば、筒内蒸発量（Z×RC）の大小によらずに蒸発燃料による筒内のリッチ化を抑制することができ、空燃比の制御精度を向上させることができる。
（６）上記のエンジン制御装置１では、筒内噴射弁２１で噴射すべき筒内必要噴射量QFDIからポート蒸発量（X×RV＋Y×RW）を減じた値に基づいて、筒内噴射量FDIが制御される。このような演算手法を用いることで、吸気ポート１３内の蒸発燃料の影響を相殺しうる筒内噴射量FDIを容易に算出することができ、空燃比の制御性や応答性を向上させることができる。
（７）また、筒内噴射量FDIの算出に際し、差分TRVWの値が０以上にクリップされている。つまり、筒内噴射必要燃料量QFDIからポート蒸発量（X×RV＋Y×RW）を減じる条件が「ポート蒸発量（X×RV＋Y×RW）がポート噴射必要燃料量QFMPI以上であること」とされている。このような条件設定により、ポート蒸発量（X×RV＋Y×RW）の影響を考慮する必要がない状態での誤計算を防止することができる。また、このような条件設定により、筒内噴射量FDIの調整でポート蒸発量（X×RV＋Y×RW）を確実に相殺することができ、空燃比の制御精度を向上させることができる。
（８）一方、ポート蒸発量（X×RV＋Y×RW）がポート噴射必要燃料量QFMPI未満である場合には、ポート噴射量FMPIからポート蒸発量（X×RV＋Y×RW）が減算される。つまり、ポート噴射量FMPIの調整でポート蒸発量（X×RV＋Y×RW）を確実に相殺することができ、空燃比の制御精度を向上させることができる。このように、上記のエンジン制御装置１によれば、ポート蒸発量（X×RV＋Y×RW）の大小によらずに蒸発燃料による筒内のリッチ化を抑制することができ、空燃比の制御精度を向上させることができる。
（９）上記のエンジン制御装置１では、筒内噴射とポート噴射との噴射割合に相当する値として、筒内噴射の比率RDIが算出され、これに基づいてポート噴射量FMPIと筒内噴射量FDIとが算出される。また、これらのポート噴射量FMPI，筒内噴射量FDIに基づいて前回の燃焼サイクルでのポート付着量RV(n-1)，RW(n-1)，筒内付着量RC(n-1)が算出され、これがポート蒸発量（X×RV(n-1)＋Y×RW(n-1)），筒内蒸発量（Z×RC(n-1)）に反映される。
このように、比率RDIを用いた演算により、筒内噴射とポート噴射とを精度よく制御することができるとともに、各々の付着，蒸発の影響を正確に予測することができ、空燃比の制御精度を向上させることができる。
［７．変形例］
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
上記の実施形態では、エンジン１０の負荷P及び回転速度Neに応じて燃料噴射モードを設定する制御構成を備えたエンジン制御装置１を説明したが、噴射領域制御は省略することができる。少なくとも、筒内噴射弁２１とポート噴射弁２２とを兼ね備えたエンジン１０のエンジン制御装置１であれば、上述の実施形態と同様の制御を達成しうる。なお、上記のエンジン制御装置１は、一方の噴射弁から噴射された燃料の付着量や蒸発量が、その噴射弁から噴射される燃料量を上回るような運転状態が存在するエンジン１０に用いることが好適である。
上述の実施形態では、エンジン１０の負荷P，回転速度Ne，アクセル開度APS，空燃比AF等に基づいて必要燃料量QFを算出するという演算構成を例示したが、具体的な必要燃料量QFの算出手法はこれに限定されず、公知の算出手法を適用することができる。筒内付着量RC，ポート付着量RV，RWの算出手法についても同様であり、燃料の付着のしやすさを定量的に評価したうえで、これを筒内付着量RC，ポート付着量RV，RWに反映させるような演算を行ってもよい。筒内蒸発量，ポート蒸発量についても同様である。
なお、上述の実施形態では、燃料の蒸発のしやすさを三つのパラメーター（弁部蒸発率X，壁部蒸発率Y，筒内蒸発率Z）で評価する手法を用いているが、より多数のパラメーターを用いて燃料の蒸発のしやすさを把握してもよい。例えば、同一の吸気ポート１３内であっても、シリンダー１１に近い部分とシリンダー１１から離れた部分とでは温度が相違する。そこで、温度分布に応じて吸気ポート１３の内壁面を細分化し、各部分での蒸発のしやすさを別のパラメーターで表現してもよい。
１ エンジン制御装置
２ 領域判定部（噴射割合決定部）
３ 算出部
３Ａ 必要燃料量算出部
３Ｂ 付着量算出部
３Ｃ 蒸発量算出部
３Ｄ 噴射量算出部
４ 制御部
４Ａ ＤＩ制御部
４Ｂ ＭＰＩ制御部
１０ エンジン
１１ シリンダー
１２ 燃焼室
１３ 吸気ポート
１５ 吸気弁
２１ 筒内噴射弁
２２ ポート噴射弁

Claims (7)

  1. エンジンの筒内噴射弁から気筒内に噴射される燃料の筒内噴射量と、前記エンジンのポート噴射弁から前記気筒の吸気ポート内に噴射される燃料のポート噴射量とを制御するエンジン制御装置において、
    前記筒内噴射弁から噴射されて前記気筒内に付着する筒内付着量と、前記ポート噴射弁から噴射されて前記吸気ポート内に付着するポート付着量とのそれぞれを算出する付着量算出部と、
    前記筒内付着量のうちの蒸発分である筒内蒸発量と、前記ポート付着量のうちの蒸発分であるポート蒸発量とのそれぞれを算出する蒸発量算出部と、
    前記ポート噴射弁で噴射すべきポート噴射必要燃料量と、前記筒内噴射弁で噴射すべき筒内噴射必要燃料量とのそれぞれを算出する必要燃料量算出部と、
    前記筒内付着量及び前記ポート付着量の双方に基づき、前記筒内噴射量と前記ポート噴射量とのそれぞれを制御する制御部とを備え、
    前記制御部は、
    前記筒内蒸発量が前記筒内噴射必要燃料量以上の場合に、前記ポート噴射必要燃料量から前記筒内蒸発量を減じた量に基づき、前記ポート噴射量を制御し、
    前記筒内蒸発量が前記筒内噴射必要燃料量未満の場合に、前記ポート噴射必要燃料量から前記ポート蒸発量を減じたものを前記ポート噴射量とする
    ことを特徴とする、エンジン制御装置。
  2. 前記制御部は、前記筒内蒸発量が前記筒内噴射必要燃料量以上の場合に、前記ポート噴射必要燃料量から、前記筒内蒸発量と前記筒内噴射必要燃料量との差分及び前記ポート蒸発量を減じたものを前記ポート噴射量とする
    ことを特徴とする、請求項１記載のエンジン制御装置。
  3. 前記制御部は、前記筒内蒸発量が前記筒内噴射必要燃料量未満の場合に、前記筒内噴射必要燃料量から前記筒内蒸発量を減じたものを前記筒内噴射量とする
    ことを特徴とする、請求項１または２記載のエンジン制御装置。
  4. 前記制御部は、前記筒内噴射必要燃料量から前記ポート蒸発量を減じた量に基づき、前記筒内噴射量を制御する
    ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジン制御装置。
  5. 前記制御部は、前記ポート蒸発量が前記ポート噴射必要燃料量以上の場合に、前記筒内噴射必要燃料量から、前記筒内蒸発量及び前記ポート蒸発量と前記ポート噴射必要燃料量との差分を減じたものを前記筒内噴射量とする
    ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載のエンジン制御装置。
  6. 前記制御部は、前記ポート蒸発量が前記ポート噴射必要燃料量未満の場合に、前記筒内噴射必要燃料量から前記筒内蒸発量を減じたものを前記筒内噴射量とする
    ことを特徴とする、請求項１〜３及び５の何れか１項に記載のエンジン制御装置。
  7. 筒内噴射とポート噴射との噴射割合を決定する噴射割合決定部を備え、前記筒内噴射量と前記ポート噴射量とが前記噴射割合に基づいて決定される
    ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のエンジン制御装置。
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