ホーム > 特許ランキング > 日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025019485
(43)【公開日】2025-02-07
(54)【発明の名称】内燃機関の制御装置
(51)【国際特許分類】
F02D 45/00 20060101AFI20250131BHJP
【ＦＩ】
F02D45/00 368F
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023123118
(22)【出願日】2023-07-28
(71)【出願人】
【識別番号】509186579
【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100129425
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 護晃
(74)【代理人】
【識別番号】100168642
【弁理士】
【氏名又は名称】関谷 充司
(72)【発明者】
【氏名】神田 高輔
【テーマコード（参考）】
3G384
【Ｆターム（参考）】
3G384AA01
3G384BA18
3G384DA02
3G384DA14
3G384EA01
3G384EB05
3G384EB06
3G384EB07
3G384FA01Z
3G384FA28Z
3G384FA37Z
3G384FA56Z
3G384FA58Z
(57)【要約】
【課題】１気筒当たり１本の吸気バルブと、吸気バルブの上流の吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える内燃機関において、筒内における混合気の均質度を向上させることができる、内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る内燃機関の制御装置は、その一態様において、吸気バルブと排気バルブとが共に開弁するバルブオーバーラップが生じない状態で運転される非バルブオーバーラップ運転領域において、吸気バルブの開弁前に、吸気バルブの直前の下流吸気ポート領域における混合気の空燃比が８以上１０以下となるように、燃料噴射弁による燃料噴射を制御する。
【選択図】図９
【解決手段】本発明に係る内燃機関の制御装置は、その一態様において、吸気バルブと排気バルブとが共に開弁するバルブオーバーラップが生じない状態で運転される非バルブオーバーラップ運転領域において、吸気バルブの開弁前に、吸気バルブの直前の下流吸気ポート領域における混合気の空燃比が８以上１０以下となるように、燃料噴射弁による燃料噴射を制御する。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関は、
１気筒当たり１本の吸気バルブと、
前記吸気バルブの上流の吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁と、
を備え、
前記吸気バルブと排気バルブとが共に開弁するバルブオーバーラップが生じない状態で運転される非バルブオーバーラップ運転領域を有し、
前記制御装置は、
前記非バルブオーバーラップ運転領域において、前記吸気バルブの開弁前に、前記吸気バルブの直前の下流吸気ポート領域における混合気の空燃比が８以上１０以下となるように、前記燃料噴射弁による燃料噴射を制御する、
内燃機関の制御装置。
前記内燃機関は、
１気筒当たり１本の吸気バルブと、
前記吸気バルブの上流の吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁と、
を備え、
前記吸気バルブと排気バルブとが共に開弁するバルブオーバーラップが生じない状態で運転される非バルブオーバーラップ運転領域を有し、
前記制御装置は、
前記非バルブオーバーラップ運転領域において、前記吸気バルブの開弁前に、前記吸気バルブの直前の下流吸気ポート領域における混合気の空燃比が８以上１０以下となるように、前記燃料噴射弁による燃料噴射を制御する、
内燃機関の制御装置。
【請求項2】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記下流吸気ポート領域は、前記吸気バルブの外周からシリンダボアに向かう吸気流速が生じる前記吸気バルブの開弁直後の期間において燃焼室内に吸引される混合気の総量に相当する体積を有する、
内燃機関の制御装置。
前記下流吸気ポート領域は、前記吸気バルブの外周からシリンダボアに向かう吸気流速が生じる前記吸気バルブの開弁直後の期間において燃焼室内に吸引される混合気の総量に相当する体積を有する、
内燃機関の制御装置。
【請求項3】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記下流吸気ポート領域の空燃比を、前記吸気バルブの前後における圧力差が大きいときほどリーンにする、
内燃機関の制御装置。
前記下流吸気ポート領域の空燃比を、前記吸気バルブの前後における圧力差が大きいときほどリーンにする、
内燃機関の制御装置。
【請求項4】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記下流吸気ポート領域の空燃比を、前記内燃機関の温度が低いときほどリーンにする、
内燃機関の制御装置。
前記下流吸気ポート領域の空燃比を、前記内燃機関の温度が低いときほどリーンにする、
内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に開示される内燃機関は、シリンダヘッドと、シリンダと、燃焼室の吸気を行う吸気ポートと、燃焼室の排気を行う排気ポートと、燃焼室に燃料を直接噴射するインジェクタと、を備え、吸気ポートは、燃焼室にスワール流を形成し、インジェクタは、燃料噴射口をスワール流に対向させるように、シリンダ軸線に対して傾斜して延びている。
係る構成によって、燃焼室の内壁に燃料が付着することを抑制する。
係る構成によって、燃焼室の内壁に燃料が付着することを抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１７－１８７０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、内燃機関が、１気筒当たり１本の吸気バルブと、吸気バルブの上流の吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える場合、吸気ポートに沿った吸気の流れ方向から遠い筒内周辺部への燃料供給が不十分となって、筒内における混合気の均質度が低下し、排気性状、燃費性能が悪化するという課題があった。
【0005】
本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、１気筒当たり１本の吸気バルブと、吸気バルブの上流の吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える内燃機関において、筒内における混合気の均質度を向上させることができる、内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
そのため、本発明に係る内燃機関の制御装置は、その一態様として、吸気バルブと排気バルブとが共に開弁するバルブオーバーラップが生じない状態で運転される非バルブオーバーラップ運転領域において、吸気バルブの開弁前に、吸気バルブの直前の下流吸気ポート領域における混合気の空燃比が８以上１０以下となるように、燃料噴射弁による燃料噴射を制御する。
【発明の効果】
【0007】
上記発明によると、１気筒当たり１本の吸気バルブと、吸気バルブの上流の吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える内燃機関において、筒内における混合気の均質度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】ポート噴射式の２バルブ型内燃機関を示す模式図である。
【図2】燃料噴射弁と吸気バルブとの位置関係を示す断面図である。
【図3】吸気バルブのリフト量と吸気バルブ近傍での流速との相関を示す線図である。
【図4】期間Ａでの吸気流速の方向を示す図である。
【図5】期間Ｂでの吸気流速の方向を示す図である。
【図6】吸気ポートにおける領域分けを示す状態図である。
【図7】燃焼室内における吸気の流れを示す図である。
【図8】下流吸気ポート領域ＶＡの空燃比と筒内均質度との相関を示す線図である。
【図9】バルブリフト量、下流吸気ポート領域ＶＡの空燃比、筒内付着量、及び、筒内均質度と、噴射終了タイミングとの相関を示す線図である。
【図10】吸気ポートと筒内との差圧と、下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比との相関を示す線図である。
【図11】水温（内燃機関の温度）と、下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比との相関を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、自動車やモーターサイクルなどに搭載される内燃機関１の一態様を示す図であって、内燃機関１のシリンダをシリンダ軸線に沿う上方（シリンダヘッド側）から見たときの模式図である。
図１は、自動車やモーターサイクルなどに搭載される内燃機関１の一態様を示す図であって、内燃機関１のシリンダをシリンダ軸線に沿う上方（シリンダヘッド側）から見たときの模式図である。
【0010】
内燃機関１は、１気筒当たり１本の吸気バルブ２と、１気筒当たり１本の排気バルブ３と、吸気バルブ２の上流の吸気ポート４に燃料を噴射する燃料噴射弁５と、点火プラグ６とを備える。
つまり、内燃機関１は、２バルブ型の火花点火ガソリン機関であって、噴射方式としてポート噴射方式を採用する。
なお、内燃機関１は、単気筒機関、複数気筒機関のいずれであってもよい。
つまり、内燃機関１は、２バルブ型の火花点火ガソリン機関であって、噴射方式としてポート噴射方式を採用する。
なお、内燃機関１は、単気筒機関、複数気筒機関のいずれであってもよい。
【0011】
内燃機関１は、少なくとも一部の運転領域で、吸気バルブ２と排気バルブ３とが共に開弁するバルブオーバーラップが生じない状態で運転される。
以下では、バルブオーバーラップが生じない状態で運転される運転領域を、非バルブオーバーラップ運転領域と称する。
内燃機関１の吸気ポート４と排気ポート７は、シリンダ軸線に沿う上方から見たとき、吸気ポート４の軸線の延長線と排気ポート７の軸線の延長線とが、シリンダ軸線を挟んで略平行になるように形成されている。
以下では、バルブオーバーラップが生じない状態で運転される運転領域を、非バルブオーバーラップ運転領域と称する。
内燃機関１の吸気ポート４と排気ポート７は、シリンダ軸線に沿う上方から見たとき、吸気ポート４の軸線の延長線と排気ポート７の軸線の延長線とが、シリンダ軸線を挟んで略平行になるように形成されている。
【0012】
制御装置８は、取得した情報に基づいて演算した結果を出力するコントロール部としてのマイクロコンピュータ８Ａを備え、内燃機関１の運転を制御する電子制御装置である。
マイクロコンピュータ８Ａは、図示を省略したＭＰＵ（Microprocessor Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを有する。
マイクロコンピュータ８Ａは、図示を省略したＭＰＵ（Microprocessor Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを有する。
【0013】
マイクロコンピュータ８Ａは、内燃機関１の運転状態を検出する各種センサが出力する信号を取得し、取得した信号に基づく演算処理によって燃料噴射弁５の燃料噴射を制御するための噴射制御信号や、点火プラグ６による点火タイミングを制御するための点火制御信号などを出力する。
上記の各種センサとして、内燃機関１の吸入空気流量を検出する流量センサ１１、内燃機関１のクランク軸の回転角を検出するクランク角センサ１２、内燃機関１の冷却水の温度を検出する水温センサ１３、内燃機関１の排気空燃比を検出する空燃比センサ１４などが設けられている。
上記の各種センサとして、内燃機関１の吸入空気流量を検出する流量センサ１１、内燃機関１のクランク軸の回転角を検出するクランク角センサ１２、内燃機関１の冷却水の温度を検出する水温センサ１３、内燃機関１の排気空燃比を検出する空燃比センサ１４などが設けられている。
【0014】
マイクロコンピュータ８Ａは、燃料噴射弁５による燃料噴射量が、目標空燃比である理論空燃比の混合気を生成する量となるように、１サイクル当たりの燃料噴射量をシリンダ吸入空気量などから演算する。
また、マイクロコンピュータ８Ａは、空燃比センサ１４が検出する排気空燃比と、目標空燃比（理論空燃比）とを比較して、実際の空燃比が目標空燃比に近づくように燃料噴射量を修正する、空燃比フィードバック制御を実施する。
そして、演算した燃料噴射量に相当するパルス幅の噴射制御信号を、燃焼サイクルに応じた噴射タイミングにおいて燃料噴射弁５に与える。
また、マイクロコンピュータ８Ａは、空燃比センサ１４が検出する排気空燃比と、目標空燃比（理論空燃比）とを比較して、実際の空燃比が目標空燃比に近づくように燃料噴射量を修正する、空燃比フィードバック制御を実施する。
そして、演算した燃料噴射量に相当するパルス幅の噴射制御信号を、燃焼サイクルに応じた噴射タイミングにおいて燃料噴射弁５に与える。
【0015】
図２は、吸気ポート４を、吸気ポート４の軸線を含みかつシリンダ軸線と平行な平面で切ったときの断面図であって、燃料噴射弁５と吸気バルブ２との位置関係を示す。
燃料噴射弁５は、吸気バルブ２の傘部２ａを指向するように、吸気ポート４の周壁に取り付けられ、燃料噴射弁５から吸気バルブ２までの吸気ポート４内には、所定体積の空間部４１が設けられる。
燃料噴射弁５は、吸気バルブ２の傘部２ａを指向するように、吸気ポート４の周壁に取り付けられ、燃料噴射弁５から吸気バルブ２までの吸気ポート４内には、所定体積の空間部４１が設けられる。
【0016】
図３は、非バルブオーバーラップ運転領域における、吸気バルブ２のバルブリフト量と、吸気バルブ２の近傍における吸気流速との相関を示す図である。
ここで、図３の期間Ａ、期間Ｂは、吸気バルブ２の開期間内において吸気バルブ２の近傍での吸気流速の方向が相互に異なる期間である。
ここで、図３の期間Ａ、期間Ｂは、吸気バルブ２の開期間内において吸気バルブ２の近傍での吸気流速の方向が相互に異なる期間である。
【0017】
図４は、吸気バルブ２の開弁直後の期間Ａにおける吸気バルブ２の近傍での吸気流速の方向を示す。
図３に示した吸気バルブ２の開弁直後の期間Ａは、図４に示したように、燃焼室９において吸気バルブ２の外周からシリンダボア（シリンダライナ）に向かう吸気流が生じる期間、換言すれば、燃焼室９において吸気バルブ２の傘部の径方向に向けて吸気が流れる期間である。
図３に示した吸気バルブ２の開弁直後の期間Ａは、図４に示したように、燃焼室９において吸気バルブ２の外周からシリンダボア（シリンダライナ）に向かう吸気流が生じる期間、換言すれば、燃焼室９において吸気バルブ２の傘部の径方向に向けて吸気が流れる期間である。
【0018】
また、図５は、吸気バルブ２の開弁直後の期間Ａが経過した後の期間Ｂにおける吸気バルブ２の近傍での吸気流速の方向を示す。
図３に示した期間Ａが経過した後の期間Ｂは、図５に示したように、吸気バルブ２の外周からピストンに向かう吸気流が燃焼室９に生じる期間である。
図３に示した期間Ａが経過した後の期間Ｂは、図５に示したように、吸気バルブ２の外周からピストンに向かう吸気流が燃焼室９に生じる期間である。
【0019】
図６は、吸気バルブ２の開弁直前における空間部４１を、図３の期間Ａ，Ｂに関連して領域分けされた状態を示す図である。
ここで、吸気バルブ２直前の下流吸気ポート領域ＶＡは、期間Ａで吸引されることになる混合気が、吸気バルブ２の開弁直前において占める領域である。
ここで、吸気バルブ２直前の下流吸気ポート領域ＶＡは、期間Ａで吸引されることになる混合気が、吸気バルブ２の開弁直前において占める領域である。
【0020】
換言すれば、下流吸気ポート領域ＶＡは、吸気バルブ２の外周からシリンダボアに向かう吸気流が生じる吸気バルブの開弁直後の期間Ａにおいて燃焼室内に吸引される混合気の総量に相当する体積を有する領域である。
なお、期間Ａで吸引されることになる混合気の総量、つまり、下流吸気ポート領域ＶＡの体積は、内燃機関１の運転領域（負荷、回転速度）や吸気バルブ２の開時期ＩＶＯなどの条件で変化することになる。
また、下流吸気ポート領域ＶＡより上流で燃料噴射弁５より下流の上流吸気ポート領域ＶＢは、期間Ｂ以降で吸引されることになる混合気が、吸気バルブ２の開弁直前において占める領域である。
なお、期間Ａで吸引されることになる混合気の総量、つまり、下流吸気ポート領域ＶＡの体積は、内燃機関１の運転領域（負荷、回転速度）や吸気バルブ２の開時期ＩＶＯなどの条件で変化することになる。
また、下流吸気ポート領域ＶＡより上流で燃料噴射弁５より下流の上流吸気ポート領域ＶＢは、期間Ｂ以降で吸引されることになる混合気が、吸気バルブ２の開弁直前において占める領域である。
【0021】
ここで、制御装置８のマイクロコンピュータ８Ａは、下流吸気ポート領域ＶＡの混合気の空燃比が設定空燃比になるように、燃料噴射弁５による燃料噴射を制御する機能を有する。
詳細には、制御装置８のマイクロコンピュータ８Ａは、吸気バルブ２の開弁前に、下流吸気ポート領域ＶＡにおける混合気の空燃比が８以上１０以下になり、上流吸気ポート領域ＶＢにおける混合気の空燃比が下流吸気ポート領域ＶＡの空燃比よりリーンになるように、燃料噴射弁５の噴射タイミングを制御する。
詳細には、制御装置８のマイクロコンピュータ８Ａは、吸気バルブ２の開弁前に、下流吸気ポート領域ＶＡにおける混合気の空燃比が８以上１０以下になり、上流吸気ポート領域ＶＢにおける混合気の空燃比が下流吸気ポート領域ＶＡの空燃比よりリーンになるように、燃料噴射弁５の噴射タイミングを制御する。
【0022】
前述したように、期間Ａで吸引されることになる混合気の総量は、内燃機関１の運転領域や吸気バルブ２の開時期ＩＶＯなどの条件で変化する。
このため、制御装置８のマイクロコンピュータ８Ａは、吸気バルブ２の直前の吸気ポート４における混合気の空燃比を８以上１０以下に制御しつつ、空燃比が８以上１０以下に設定される領域の体積を、そのときの運転条件において期間Ａで吸引されることになる混合気の総量に相当する体積に制御する。
これにより、空燃比が８以上１０以下に設定された混合気が、吸気バルブ２の外周からシリンダボアに向かう吸気流が生じる吸気バルブ２の開弁直後の期間Ａにおいて燃焼室内に吸引される。
このため、制御装置８のマイクロコンピュータ８Ａは、吸気バルブ２の直前の吸気ポート４における混合気の空燃比を８以上１０以下に制御しつつ、空燃比が８以上１０以下に設定される領域の体積を、そのときの運転条件において期間Ａで吸引されることになる混合気の総量に相当する体積に制御する。
これにより、空燃比が８以上１０以下に設定された混合気が、吸気バルブ２の外周からシリンダボアに向かう吸気流が生じる吸気バルブ２の開弁直後の期間Ａにおいて燃焼室内に吸引される。
【0023】
図７は、１気筒当たり１本の吸気バルブ２を備える内燃機関１における吸気ポート４に沿った吸気の流れ方向を例示する。
ここで、吸気ポート４に沿って燃焼室９に吸引された混合気は燃焼室９でスワール流を形成するが、流れ方向において吸気バルブ２から最も遠い筒内周辺部（図７における斜線領域１０）における燃料供給が不十分になり易く、筒内における混合気の均質度を低下させる要因になる。
ここで、吸気ポート４に沿って燃焼室９に吸引された混合気は燃焼室９でスワール流を形成するが、流れ方向において吸気バルブ２から最も遠い筒内周辺部（図７における斜線領域１０）における燃料供給が不十分になり易く、筒内における混合気の均質度を低下させる要因になる。
【0024】
これに対し、期間Ａにおいて吸気バルブ２の外周からシリンダボアに向けて吸引される混合気の空燃比が８以上１０以下に設定されることで、筒内における混合気の均質度が可及的に高められ、排気性状、燃費性能が向上する。
つまり、期間Ａにおいて燃焼室内に吸引される混合気は、吸気バルブ２の外周からシリンダボアに向けて流れるため、図７における斜線領域１０にも直接的に燃料を供給することができ、しかも、最終的な筒内での混合気形成を考慮した空燃比に設定された混合気を図７における斜線領域１０に供給するため、筒内における空燃比ばらつきが抑止され、筒内均質度が向上する。
つまり、期間Ａにおいて燃焼室内に吸引される混合気は、吸気バルブ２の外周からシリンダボアに向けて流れるため、図７における斜線領域１０にも直接的に燃料を供給することができ、しかも、最終的な筒内での混合気形成を考慮した空燃比に設定された混合気を図７における斜線領域１０に供給するため、筒内における空燃比ばらつきが抑止され、筒内均質度が向上する。
【0025】
図８は、吸気バルブ２の開弁前における下流吸気ポート領域ＶＡの混合気の空燃比と、筒内における混合気の均質度との相関を示す線図である。
ここで、図８は、吸気バルブ２の開弁前における下流吸気ポート領域ＶＡの混合気の空燃比が８以上１０以下に設定されるときに、筒内における混合気の均質度が最も高くなり、空燃比が８未満に低下するほど（換言すれば、空燃比が８よりリッチになるほど）均質度が低下し、また、空燃比が１０を超えて大きくなるほど（換言すれば、空燃比が１０よりリーンになるほど）均質度が低下することを示す。
つまり、図８は、下流吸気ポート領域ＶＡの混合気の空燃比を８以上１０以下としたときに、筒内均質度が極大値になることを示す。
ここで、図８は、吸気バルブ２の開弁前における下流吸気ポート領域ＶＡの混合気の空燃比が８以上１０以下に設定されるときに、筒内における混合気の均質度が最も高くなり、空燃比が８未満に低下するほど（換言すれば、空燃比が８よりリッチになるほど）均質度が低下し、また、空燃比が１０を超えて大きくなるほど（換言すれば、空燃比が１０よりリーンになるほど）均質度が低下することを示す。
つまり、図８は、下流吸気ポート領域ＶＡの混合気の空燃比を８以上１０以下としたときに、筒内均質度が極大値になることを示す。
【0026】
図９は、吸気バルブ２の開弁前における下流吸気ポート領域ＶＡの混合気の空燃比、筒内付着量、及び、筒内均質度と、燃料噴射の終了タイミングとの相関を例示する線図である。
図９は、吸気上死点（吸気ＴＤＣ）において排気バルブ３が閉弁し吸気バルブ２が開弁する、非バルブオーバーラップ運転領域での相関を例示するものであり、噴射終了タイミングの可変範囲は上死点前１００degから上死点後４０degまでに設定される。
図９は、吸気上死点（吸気ＴＤＣ）において排気バルブ３が閉弁し吸気バルブ２が開弁する、非バルブオーバーラップ運転領域での相関を例示するものであり、噴射終了タイミングの可変範囲は上死点前１００degから上死点後４０degまでに設定される。
【0027】
ここで、図９は、燃料噴射弁５の噴射終了タイミングが前記可変範囲内で遅くなるほど、吸気バルブ２の開弁前における下流吸気ポート領域ＶＡの混合気の空燃比がリーンになることを示す。
また、図９は、噴射終了タイミングが上死点前８０degから上死点前６０degの範囲内であるときに、筒内における混合気の均質度が最も高くなり、このときの下流吸気ポート領域ＶＡでの空燃比が８以上１０以下であることを示す。
また、図９は、噴射終了タイミングが上死点前８０degから上死点前６０degの範囲内であるときに、筒内における混合気の均質度が最も高くなり、このときの下流吸気ポート領域ＶＡでの空燃比が８以上１０以下であることを示す。
【0028】
つまり、吸気バルブ２の開弁前における下流吸気ポート領域ＶＡの混合気の空燃比が８以上１０以下であるときに、筒内における混合気の均質度が最も高くなり、燃料噴射弁５の噴射終了タイミングの調整によって、下流吸気ポート領域ＶＡにおける空燃比を８以上１０以下に制御することが可能である。
また、図９は、筒内における混合気の均質度が可及的に高くなる噴射終了タイミング、換言すれば、吸気バルブ２の開弁前における下流吸気ポート領域ＶＡの混合気の空燃比が８以上１０以下となる噴射終了タイミングを選定しても、筒内付着量、つまり、シリンダボアやピストンへの燃料の付着量は低く抑えられることを示す。
また、図９は、筒内における混合気の均質度が可及的に高くなる噴射終了タイミング、換言すれば、吸気バルブ２の開弁前における下流吸気ポート領域ＶＡの混合気の空燃比が８以上１０以下となる噴射終了タイミングを選定しても、筒内付着量、つまり、シリンダボアやピストンへの燃料の付着量は低く抑えられることを示す。
【0029】
そこで、マイクロコンピュータ８Ａは、非バルブオーバーラップ運転領域において、期間Ａで吸引される混合気の空燃比が８以上１０以下となる噴射タイミングで燃料噴射弁５による燃料噴射を行わせることで、筒内付着量を悪化させずに筒内均質度を最大化する。
そして、１気筒当たり１本の吸気バルブ２を備えたポート噴射式の内燃機関１において、筒内付着量を悪化させずに筒内均質度が最大化されれば、内燃機関１の排気性状、燃費性能が向上する。
そして、１気筒当たり１本の吸気バルブ２を備えたポート噴射式の内燃機関１において、筒内付着量を悪化させずに筒内均質度が最大化されれば、内燃機関１の排気性状、燃費性能が向上する。
【0030】
なお、マイクロコンピュータ８Ａは、吸気バルブ２の開弁前における下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比、換言すれば、期間Ａで吸引される混合気の設定空燃比を、内燃機関１の運転条件に応じて可変とすることができる。
詳細には、マイクロコンピュータ８Ａは、吸気バルブ２の前後における圧力差、つまり、吸気ポート４と筒内との差圧に基づいて、吸気バルブ２の開弁前における下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比を変更することができる。
詳細には、マイクロコンピュータ８Ａは、吸気バルブ２の前後における圧力差、つまり、吸気ポート４と筒内との差圧に基づいて、吸気バルブ２の開弁前における下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比を変更することができる。
【0031】
図１０は、吸気ポート４と筒内との差圧と、下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比との相関を例示する。
ここで、下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比は、８以上１０以下の範囲内で、差圧が大きいほど大きい値の空燃比に、つまり、差圧の増大に応じてリーン方向に変更される。
ここで、下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比は、８以上１０以下の範囲内で、差圧が大きいほど大きい値の空燃比に、つまり、差圧の増大に応じてリーン方向に変更される。
【0032】
吸気ポート４と筒内との差圧が大きいと、期間Ａにおいて吸気バルブ２の外周からシリンダボア方向への流速が強くなるため、筒内の周辺部への燃料供給量が多くなり過ぎ、相対的に筒内中央がリーン化する傾向となる。
そこで、マイクロコンピュータ８Ａは、吸気ポート４と筒内との差圧が大きいほど、下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比をリーン化させて、差圧の増大に伴って筒内中央がリーン化することによる均質度の低下を抑制する。
そこで、マイクロコンピュータ８Ａは、吸気ポート４と筒内との差圧が大きいほど、下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比をリーン化させて、差圧の増大に伴って筒内中央がリーン化することによる均質度の低下を抑制する。
【0033】
ここで、吸気ポート４と筒内との差圧は、吸気バルブ２の開時期ＩＶＯや、排気還流装置による排気還流率などによって変化する。
詳細には、吸気ポート４と筒内との差圧は、吸気バルブ２の開時期ＩＶＯが吸気上死点から遅角するほど大きくなる。
また、吸気ポート４と筒内との差圧は、排気還流装置による排気還流率が小さいほど大きくなる。
詳細には、吸気ポート４と筒内との差圧は、吸気バルブ２の開時期ＩＶＯが吸気上死点から遅角するほど大きくなる。
また、吸気ポート４と筒内との差圧は、排気還流装置による排気還流率が小さいほど大きくなる。
【0034】
なお、マイクロコンピュータ８Ａは、燃料噴射弁５による噴射タイミングを遅らせることで、下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比のリーン化を実現する。
したがって、マイクロコンピュータ８Ａは、吸気ポート４と筒内との差圧が大きくなるほど、燃料噴射弁５による噴射タイミングを遅らせることになる。
したがって、マイクロコンピュータ８Ａは、吸気ポート４と筒内との差圧が大きくなるほど、燃料噴射弁５による噴射タイミングを遅らせることになる。
【0035】
また、マイクロコンピュータ８Ａは、内燃機関１の温度を代表する冷却水温度に基づいて、吸気バルブ２の開弁前における下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比を変更することができる。
図１１は、冷却水温度（内燃機関１の温度）と、下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比との相関を例示する。
ここで、下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比は、８以上１０以下の範囲内で、冷却水温度が低いほど大きい値の空燃比に、つまり、冷却水温度の低下に応じてリーン方向に変更される。
図１１は、冷却水温度（内燃機関１の温度）と、下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比との相関を例示する。
ここで、下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比は、８以上１０以下の範囲内で、冷却水温度が低いほど大きい値の空燃比に、つまり、冷却水温度の低下に応じてリーン方向に変更される。
【0036】
冷却水温度が低く、内燃機関１の温度が低い状態では、期間Ａで燃焼室に吸引される燃料がシリンダボアに付着し易くなり、筒内付着量が増大する傾向となる。
そこで、マイクロコンピュータ８Ａは、冷却水温度が低いほど、下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比をリーン化させて、冷却水温度が低いときに筒内付着量が増大することを抑制する。
なお、マイクロコンピュータ８Ａは、燃料噴射弁５による噴射タイミングを遅らせることで、下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比のリーン化を実現するから、冷却水温度が低いほど、燃料噴射弁５による噴射タイミングを遅らせることになる。
そこで、マイクロコンピュータ８Ａは、冷却水温度が低いほど、下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比をリーン化させて、冷却水温度が低いときに筒内付着量が増大することを抑制する。
なお、マイクロコンピュータ８Ａは、燃料噴射弁５による噴射タイミングを遅らせることで、下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比のリーン化を実現するから、冷却水温度が低いほど、燃料噴射弁５による噴射タイミングを遅らせることになる。
【0037】
上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
【0038】
たとえば、内燃機関１の吸気ポート４と排気ポート７とは、シリンダ軸線に沿う上方から見たとき、吸気ポート４の軸線の延長線と排気ポート７の軸線の延長線とが略一直線上に重なるように形成されてもよい。
また、内燃機関１は、１気筒当たり、１本の吸気バルブと、２本の排気バルブとを有する３バルブ型機関であってもよい。
また、内燃機関１は、１気筒当たり、１本の吸気バルブと、２本の排気バルブとを有する３バルブ型機関であってもよい。
【0039】
また、内燃機関１は、吸気バルブ２と排気バルブ３とのうちの少なくとも一方のバルブタイミングを可変とする可変バルブタイミング機構を備えることができる。
ここで、可変バルブタイミング機構によって、バルブオーバーラップが生じる状態とバルブオーバーラップが生じない状態とに切り替えらえる場合、制御装置８（マイクロコンピュータ８Ａ）は、バルブオーバーラップ運転領域では、下流吸気ポート領域ＶＡの空燃比を８以上１０以下とする制御を停止することができる。
また、制御装置８（マイクロコンピュータ８Ａ）は、非バルブオーバーラップ運転領域であっても、内燃機関１の負荷、回転速度、温度などの運転条件に応じて、下流吸気ポート領域ＶＡの空燃比を８以上１０以下とする制御を停止することができる。
ここで、可変バルブタイミング機構によって、バルブオーバーラップが生じる状態とバルブオーバーラップが生じない状態とに切り替えらえる場合、制御装置８（マイクロコンピュータ８Ａ）は、バルブオーバーラップ運転領域では、下流吸気ポート領域ＶＡの空燃比を８以上１０以下とする制御を停止することができる。
また、制御装置８（マイクロコンピュータ８Ａ）は、非バルブオーバーラップ運転領域であっても、内燃機関１の負荷、回転速度、温度などの運転条件に応じて、下流吸気ポート領域ＶＡの空燃比を８以上１０以下とする制御を停止することができる。
【0040】
また、制御装置８（マイクロコンピュータ８Ａ）は、燃料噴射弁５による燃料噴射の制御において、１サイクル当たりの燃料噴射量を複数回に分けて噴射させる分割噴射を実施することができる。
たとえば、制御装置８（マイクロコンピュータ８Ａ）は、分割噴射として、下流吸気ポート領域ＶＡの空燃比を８以上１０以下とするための吸気バルブ２の開時期ＩＶＯ前の排気行程での燃料噴射と、吸気バルブ２の開時期ＩＶＯ以降の吸気行程での燃料噴射とに分けて実施することができる。
たとえば、制御装置８（マイクロコンピュータ８Ａ）は、分割噴射として、下流吸気ポート領域ＶＡの空燃比を８以上１０以下とするための吸気バルブ２の開時期ＩＶＯ前の排気行程での燃料噴射と、吸気バルブ２の開時期ＩＶＯ以降の吸気行程での燃料噴射とに分けて実施することができる。
【符号の説明】
【0041】
１…内燃機関、２…吸気バルブ、３…排気バルブ、４…吸気ポート、５…燃料噴射弁、８…制御装置、８Ａ…マイクロコンピュータ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
