(57)【要約】【課題】  燃料蒸発ガスのパージ処理実行の際におけるバックファイヤの発生を抑制す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】  燃料タンク内の蒸発燃料をパージして燃料蒸発ガスを機関の吸気系（２、６７）に導入するパージ処理手段（２８、２９）を備える内燃機関において、パージ処理手段を優先実行させるか否かを判定する優先実行判定手段と、優先実行判定手段の判定の結果、パージ処理手段が優先実行されるときは、パージ処理手段が実行されない運転時の点火時期よりも点火時期を所定角度進角させる点火時期制御手段（３０、６９）、またはパージ処理手段が実行されない運転時の吸気弁（６５）と排気弁（６６）のバルブオーバーラップ量よりも所定量だけバルブオーバーラップ量を小さくするバルブオーバーラップ量制御手段（３０、ＶＶＴin、ＶＶＴout）を備える。【選択図】  図２
2006183554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内の蒸発燃料をパージして燃料蒸発ガスを機関の吸気系に導入するパージ処理手段を備える内燃機関において、
前記パージ処理手段を優先実行させるか否かを判定する優先実行判定手段と、
前記優先実行判定手段の判定の結果、前記パージ処理手段が優先実行されるときは、パージ処理手段が実行されない運転時の点火時期よりも点火時期を所定角度進角させる点火時期制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記点火時期制御手段により進角される進角値は、ノック限界点火時期を超えないようにガードされることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
燃料タンク内の蒸発燃料をパージして燃料蒸発ガスを機関の吸気系に導入するパージ処理手段を備える内燃機関において、
前記パージ処理手段を優先実行させるか否かを判定する優先実行判定手段と、
吸気弁または排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングを可変にする可変バルブタイミング機構と、
前記優先実行判定手段の判定の結果、前記パージ処理手段が優先実行されるときは、パージ処理手段が実行されない運転時の吸気弁と排気弁のバルブオーバーラップ量よりも所定量だけバルブオーバーラップ量を小さくするバルブオーバーラップ量制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記優先実行判定手段の判定の結果、前記パージ処理手段が優先実行されるときは、パージ処理手段が実行されない運転時の点火時期よりも点火時期を所定角度進角させる点火時期制御手段を備え、該点火時期制御手段により進角される進角値が、ノック限界点火時期を超えないようにガードされたときに、前記バルブオーバーラップ量制御手段はバルブオーバーラップ量を前記所定量だけ小さくすることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
機関出力要求に対応してバルブオーバーラップ量要求が所定値を超えるときは、前記パージ処理手段の優先実行を禁止することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
機関出力要求に対応してバルブオーバーラップ量要求が所定値を超えるときは、出力変化が所定値以内となる範囲でバルブオーバーラップ量を低減し、前記パージ処理手段を優先実行させることを特徴とする請求項３または４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記バルブオーバーラップ量の低減代が所定値を超える要求であるときは、バルブオーバーラップ量を所定量低減し、点火時期を所定角度進角させることを特徴とする請求項６に記載の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し、より詳しくは、吸気ポート内に向けて燃料を噴射する吸気通路噴射用インジェクタを備え、リーン混合気によるリーンバーン型の内燃機関や、筒内に向けて燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタと吸気通路または吸気ポート内に向けて燃料を噴射する吸気通路噴射用インジェクタとを備えるデュアル噴射型の内燃機関において、燃料蒸発ガスのパージ処理を好適に実行し得る制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、内燃機関を搭載した車両では、燃料タンク等からの蒸発燃料（ベーパ）をキャニスター等の捕集装置に一時的に吸着し、内燃機関の運転状態に応じてキャニスター等の捕集装置に吸着されていた燃料蒸発ガスをパージしてパージ制御弁により流量を制御しつつ機関の吸気系に導入することにより、燃料蒸発ガスが大気に放散されるのを抑止するようにしている。
【０００３】
このような蒸発燃料パージシステムが設けられた内燃機関において、空燃比の学習やパージガス濃度の学習を早期に完了させるために、スロットル開度等を一定として内燃機関負荷を固定すると共に、その固定の際には、点火時期、バルブタイミング等の内燃機関出力トルク変動要因を調整することにより、要求トルクに応じた出力トルクに制御するようにした技術が提案されている。特許文献１参照。
【０００４】
また、同じく、蒸発燃料パージシステムが設けられた内燃機関において、パージ実行頻度を増大させるために、パージ制御弁の制御デューティ比が所定値より低く気筒間での空燃比のばらつきの恐れがある場合であってもバルブオーバーラップ量が所定値よりも大きいときは、パージを実行させるようにした技術も提案されている。特許文献２参照。
【０００５】
さらに、筒内に向けて燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタと吸気通路または吸気ポート内に向けて燃料を噴射するための吸気通路噴射用インジェクタとを備え、機関の運転状態に応じてこれらのインジェクタを切替え使用することにより、例えば、低負荷運転領域での成層燃焼と高負荷運転領域での均質燃焼を実現させたり、運転状態に応じて所定の分担率で燃料噴射するようにして、燃費特性や出力特性の改善を図った、いわゆるデュアル噴射型の内燃機関が知られている。例えば、特許文献３参照。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３２８９９３号公報
【特許文献２】特開平９−７２２５４号公報
【特許文献３】特開２００１−２０８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、燃料蒸発ガスをパージして機関の吸気系に導入するパージ処理実行の際には、パージされる燃料蒸発ガスの濃度、いわゆるパージガス濃度とその流量に依存するパージ燃料量がインジェクタから噴射される燃料量に加えて機関に導入される。この結果、空燃比の変動を生じ燃焼が悪化する恐れがあることから、かかるパージ処理実行の際には、燃料噴射量の補正を実行し機関性能の低下やエミッションの悪化を避けることが要求される。
【０００８】
そこで、吸気ポート内に向けて燃料を噴射する吸気通路噴射用インジェクタを備え,リーン混合気によるリーンバーン型の内燃機関において、このような燃料噴射量の補正を実行する場合に、点火時期が遅角されていたり、バルブオーバーラップ量が所定値よりも大きいときは、バックファイヤが発生し易いということが判明した。これは、導入されたパージ燃料量の全量と吸気通路噴射用インジェクタから補正（減量）されて噴射された燃料とによるリーン混合気の空燃比がバックファイヤの生じ易い適度な空燃比となるからと推定される。
【０００９】
一方、筒内噴射用インジェクタおよび吸気通路噴射用インジェクタから所定の分担率でもって燃料噴射が行なわれるデュアル噴射型の内燃機関において、このような燃料噴射量の補正を実行する場合には、その所定の分担率に応じて、それぞれのインジェクタからの燃料噴射量を補正することが考えられる。ところが、筒内噴射用インジェクタおよび吸気通路噴射用インジェクタのいずれか一方からか、いずれか他方からのみの燃料噴射を実行している、すなわち分担率が０％か１００％の実行状態であるときには、その燃料噴射を実行しているインジェクタからの燃料噴射量を導入されるパージ燃料量に応じて補正しても、混合気形成のメカニズムは変動しないので、バックファイヤ等が発生する可能性は低い。
【００１０】
しかしながら、筒内噴射用インジェクタおよび吸気通路噴射用インジェクタの両者から燃料噴射を実行し、その分担率が所定の範囲内にあるときに、単に、その所定の分担率に応じて燃料噴射量の補正を実行すると、吸気ポート内に適度な可燃混合気が形成される結果、バックファイヤが発生し易くなるという問題がある。これは、吸気ポート内においては、導入されたパージ燃料量の全量と吸気通路噴射用インジェクタから補正（減量）されて噴射された燃料とにより混合気が形成されるので、この混合気の空燃比がバックファイヤの生じ易い適度な空燃比となるからと推定される。
【００１１】
なお、上記特許文献１ないし３には、かかるパージ処理実行の際のバックファイヤに係る燃料噴射量の補正に関しては何等言及されていない。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、上記問題を解消し、燃料蒸発ガスのパージ処理実行の際におけるバックファイヤの発生を抑制す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】
【００１３】
上記目的を達成する本発明の一形態に係る内燃機関の制御装置は、燃料タンク内の蒸発燃料をパージして燃料蒸発ガスを機関の吸気系に導入するパージ処理手段を備える内燃機関において、前記パージ処理手段を優先実行させるか否かを判定する優先実行判定手段と、前記優先実行判定手段の判定の結果、前記パージ処理手段が優先実行されるときは、パージ処理手段が実行されない運転時の点火時期よりも点火時期を所定角度進角させる点火時期制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
ここで、前記点火時期制御手段により進角される進角値は、ノック限界点火時期を超えないようにガードされることが好ましい。
【００１５】
また、上記目的を達成する本発明の他の形態に係る内燃機関の制御装置は、燃料タンク内の蒸発燃料をパージして燃料蒸発ガスを機関の吸気系に導入するパージ処理手段を備える内燃機関において、前記パージ処理手段を優先実行させるか否かを判定する優先実行判定手段と、吸気弁または排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングを可変にする可変バルブタイミング機構と、前記優先実行判定手段の判定の結果、前記パージ処理手段が優先実行されるときは、パージ処理手段が実行されない運転時の吸気弁と排気弁のバルブオーバーラップ量よりも所定量だけバルブオーバーラップ量を小さくするバルブオーバーラップ量制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
ここで、前記優先実行判定手段の判定の結果、前記パージ処理手段が優先実行されるときは、パージ処理手段が実行されない運転時の点火時期よりも点火時期を所定角度進角させる点火時期制御手段を備え、該点火時期制御手段により進角される進角値が、ノック限界点火時期を超えないようにガードされたときに、前記バルブオーバーラップ量制御手段はバルブオーバーラップ量を前記所定量だけ小さくすることが好ましい。
【００１７】
なお、機関出力要求に対応してバルブオーバーラップ量要求が所定値を超えるときは、前記パージ処理手段の優先実行を禁止してもよい。
【００１８】
また、機関出力要求に対応してバルブオーバーラップ量要求が所定値を超えるときは、出力変化が所定値以内となる範囲でバルブオーバーラップ量を低減し、前記パージ処理手段を優先実行させてもよい。
【００１９】
さらに、前記バルブオーバーラップ量の低減代が所定値を超える要求であるときは、バルブオーバーラップ量を所定量低減し、点火時期を所定角度進角させてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の一形態に係る内燃機関の制御装置によれば、パージ処理手段が優先実行されるときは、点火時期制御手段によって、パージ処理手段が実行されない運転時の点火時期よりも点火時期が所定角度進角されるので、バックファイヤの発生が抑制される。
【００２１】
ここで、前記点火時期制御手段により進角される進角値が、ノック限界点火時期を超えないようにガードされる形態によれば、ノッキングの発生を防止しつつバックファイヤの発生が抑制される。
【００２２】
本発明の他の形態に係る内燃機関の制御装置によれば、パージ処理手段が優先実行されるときは、バルブオーバーラップ量制御手段により、パージ処理手段が実行されない運転時の吸気弁と排気弁のバルブオーバーラップ量よりも所定量だけバルブオーバーラップ量が小さくされるので、バックファイヤの発生が抑制される。
【００２３】
ここで、パージ処理手段が優先実行されるときは、パージ処理手段が実行されない運転時の点火時期よりも点火時期を所定角度進角させる点火時期制御手段を備え、該点火時期制御手段により進角される進角値が、ノック限界点火時期を超えないようにガードされたときに、前記バルブオーバーラップ量制御手段がバルブオーバーラップ量を所定量だけ小さくする形態によれば、ノック限界点火時期でガードされて不足した進角量が、バルブオーバーラップ量を小さく制御することにより補われるので、確実にバックファイヤの発生が抑制される。
【００２４】
なお、機関出力要求に対応してバルブオーバーラップ量要求が所定値を超えるときは、前記パージ処理手段の優先実行を禁止するようにした形態によれば、エンジンの出力が確保され、ドライバビリティが損なわれず、バックファイヤの発生も抑制される。
【００２５】
また、機関出力要求に対応してバルブオーバーラップ量要求が所定値を超えるときは、出力変化が所定値以内となる範囲でバルブオーバーラップ量を低減し、前記パージ処理手段を優先実行させる形態によれば、パージ処理優先実行とエンジン出力の確保との両立を図りつつ、バックファイヤの発生も抑制される。
【００２６】
さらに、前記バルブオーバーラップ量の低減代が所定値を超える要求であるときは、バルブオーバーラップ量を所定量低減し、点火時期を所定角度進角させる形態によれば、パージ処理とエンジン出力要求とのさらなる好適な両立を図りつつ、バックファイヤの発生も抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００２８】
まず、本発明に係る制御装置が適用されたデュアル噴射型内燃機関の概略構成が示されている図１および図2を参照するに、エンジン１は４つの気筒１ａを備え、各気筒１ａはそれぞれ対応する吸気枝管２を介して共通のサージタンク３に接続されている。サージタンク３は吸気ダクト４を介してエアクリーナ５に接続され、吸気ダクト４内にはエアフローメータ４ａが配置されると共に、電動モータ６によって駆動されるスロットル弁７が配置されている。このスロットル弁７はアクセルペダル１０とは独立して電子制御ユニット３０の出力信号に基づいてその開度が制御される。一方、各気筒１ａは共通の排気マニホルド８に連結され、この排気マニホルド８は三元触媒コンバータ９に連結されている。
【００２９】
各気筒１ａに対しては、点火栓６９と筒内に向けて燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタ１１と吸気ポートまたは吸気通路内に向けて燃料を噴射するための吸気通路噴射用インジェクタ１２とがそれぞれ設けられている。これらインジェクタ１１、１２は電子制御ユニット３０の出力信号に基づいてそれぞれ制御される。また、各筒内噴射用インジェクタ１１は共通の燃料分配管１３に接続されており、この燃料分配管１３は燃料分配管１３に向けて流通可能な逆止弁１４を介して、機関駆動式の高圧燃料ポンプ１５に接続されている。
【００３０】
図１に示すように、高圧燃料ポンプ１５の吐出側はスピル電磁弁１５ａを介して高圧燃料ポンプ１５の吸入側に連結されており、このスピル電磁弁１５ａの開度が小さいとき程、高圧燃料ポンプ１５から燃料分配管１３内に供給される燃料量が増大され、スピル電磁弁１５ａが全開にされると、高圧燃料ポンプ１５から燃料分配管１３への燃料供給が停止されるように構成されている。なお、スピル電磁弁１５ａは電子制御ユニット３０の出力信号に基づいて制御される。
【００３１】
一方、各吸気通路噴射用インジェクタ１２は共通の燃料分配管１６に接続されており、燃料分配管１６および高圧燃料ポンプ１５は共通の燃料圧レギュレータ１７を介して、電動モータ駆動式の低圧燃料ポンプ１８に接続されている。さらに、低圧燃料ポンプ１８は燃料フィルタ１９を介して燃料タンク２０に接続されている。燃料圧レギュレータ１７は低圧燃料ポンプ１８から吐出された燃料の燃料圧が予め定められた設定燃料圧よりも高くなると、低圧燃料ポンプ１８から吐出された燃料の一部を燃料タンク２０に戻すように構成されており、したがって吸気通路噴射用インジェクタ１２に供給されている燃料圧および高圧燃料ポンプ１５に供給されている燃料圧が上記設定燃料圧よりも高くなるのを阻止している。さらに、図１に示すように、高圧燃料ポンプ１５と燃料圧レギュレータ１７との間には流通弁２１が設けられている。この流通弁２１は通常開弁されており、この流通弁２１が閉弁されると低圧燃料ポンプ１８から高圧燃料ポンプ１５への燃料供給が停止される。なお、この流通弁２１の開閉は電子制御ユニット３０の出力信号に基づいて制御される。
【００３２】
なお、本実施の形態におけるエンジン１は、図２に示すように、吸気バルブ６５および排気バルブ６６の開閉タイミングを変えて、バルブオーバーラップ量を制御する可変バルブタイミング装置ＶＶＴinおよびＶＶＴexを備えている。
【００３３】
また、電子制御ユニット３０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス３１を介して相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、入力ポート３５および出力ポート３６を具備している。エアフローメータ４ａは吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、このエアフローメータ４ａの出力電圧はＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。エンジン１には機関冷却水温に比例した出力電圧を発生する水温センサ３８が取付けられ、この水温センサ３８の出力電圧はＡＤ変換器３９を介して入力ポート３５に入力される。
【００３４】
燃料分配管１３には燃料分配管１３内の燃料圧に比例した出力電圧を発生する燃料圧センサ４０が取付けられ、この燃料圧センサ４０の出力電圧はＡＤ変換器４１を介して入力ポート３５に入力される。触媒９上流の排気マニホルド８には排気ガス中の酸素濃度に比例した出力電圧を発生する空燃比センサ４２が取付けられ、この空燃比センサ４２の出力電圧はＡＤ変換器４３を介して入力ポート３５に入力される。本実施形態の空燃比センサ４２は、エンジン１で燃焼された混合気の空燃比に比例した出力電圧を発生する全域空燃比センサ（リニア空燃比センサ）である。なお、空燃比センサ４２としては、エンジン１で燃焼された混合気の空燃比が理論空燃比に対してリッチであるかリーンであるかをオン−オフ的に検出するＯ２センサを用いてもよい。
【００３５】
アクセルペダル１０はアクセルペダル１０の踏込み量に比例した出力電圧を発生するアクセル開度センサ４４に接続され、アクセル開度センサ４４の出力電圧はＡＤ変換器４５を介して入力ポート３５に入力される。また、入力ポート３５には機関回転数を表す出力パルスを発生する回転数センサ４６が接続されている。電子制御ユニット３０のＲＯＭ３２には、上述のアクセル開度センサ４４および回転数センサ４６により得られる機関負荷率および機関回転数に基づき、運転状態に対応させて設定されている燃料噴射量の値や機関冷却水温に基づく補正値等が予めマップ化されて記憶されている。
【００３６】
一方、燃料タンク２０に発生する燃料蒸発ガスを捕集する捕集容器であるキャニスター２３が、ベーパ通路２６を介して燃料タンク２０に接続されており、さらにキャニスター２３はそこに捕集された燃料蒸発ガスをエンジン１の吸気系に供給するためのパージ通路２８に接続されている。そして、パージ通路２８は吸気ダクト４のスロットル弁７下流に開口されたパージポート２９に連通されている。キャニスター２３の内部には、周知のように燃料蒸発ガスを吸着する吸着材（活性炭）が充填されており、パージ中にキャニスター２３内に逆止弁を介して大気を導入するための大気通路２７が設けられている。さらに、パージ通路２８には、パージ量を制御するパージ量制御手段としてのパージ制御弁２５が介設されており、このパージ制御弁２５の開度が電子制御ユニット３０によりデューティ制御されることで、キャニスター２３内でパージ処理される燃料蒸発ガス量、延いてはエンジン１に導入される燃料量（以下、パージ燃料量と称す）が制御されるように構成されている。
【００３７】
ところで、本実施の形態におけるエンジン１では、例えば、図３に示すような運転領域ないしは条件に対応して、筒内噴射用インジェクタ１１と吸気通路噴射用インジェクタ１２とによる噴射の分担率αが定められている。図３において、「直噴１００％」とは、筒内噴射用インジェクタ１１からのみ噴射が行なわれる（α＝１００）ことを意味し、「直噴０〜４０％」とは、筒内噴射用インジェクタ１１からの噴射が０〜４０％の領域（α＝０〜４０）であることを意味している。例えば、「直噴４０〜６０％」の領域では、筒内噴射用インジェクタ１１からの噴射が４０〜６０％、吸気通路噴射用インジェクタ１２からの噴射が６０〜４０％行なわれ、両者の分担率α：（１００−α）は、４０〜６０：６０〜４０となる。
【００３８】
また、本実施の形態におけるエンジン１では、例えば、図４に示すような運転領域ないしは条件に対応して、吸気バルブ６５と排気バルブ６６の基本バルブオーバーラップ量ovrptが予めマップに設定されている。図４において、領域「１」はバルブオーバーラップ量ovrptが最大、領域「４」は最小、領域「２」および「３」はそれぞれそれらの中間のバルブオーバーラップ量ovrptの領域であることを示している。さらに、図示は省略するが、点火栓６９における点火時期に関しても、運転状態に対応させて基本点火時期として予め設定され、マップ化されて記憶されている。
【００３９】
ここで、本発明に係る制御装置の制御の一形態について、図５および図６のフローチャートを参照して説明する。まず、エンジン１が始動された後、所定周期毎に、図５に示すフローチャートによるパージガス濃度検出ルーチンが開始される。このパージガス濃度検出ルーチンでは、そのステップＳ５０１においてパージ制御弁２５が小開度状態で瞬時開かれる。パージ制御弁２５が小開度開かれると、燃料蒸発ガスを含むパージガスがパージ通路２８およびパージポート２９を介してエンジン１に導入される。次に、ステップＳ５０２において、空燃比センサ４２によりパージガスが導入されたときの燃焼ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）が検出される。そして、さらにステップＳ５０３において、この得られた空燃比（Ａ／Ｆ）検出値に基づき、パージガス濃度ｆｇｐｇが求められる。詳述すると、パージガス導入前の空燃比に対し導入後の空燃比はリッチになるので、そのリッチの度合いからパージガス濃度を求めるのである。この両者の関係は、予め実験で求められマップ化されてＲＯＭ３２に記憶されている。そして、求められたこのパージガス濃度ｆｇｐｇは、ＲＡＭ３３に記憶・保存される。
【００４０】
さらに、本発明に係る制御装置における点火時期制御の実施形態について、図６のフローチャートを参照して説明する。この制御ルーチンは、所定時間毎または所定のクランク角毎に実行される。そこで、制御が開始されると、ステップＳ６０１においてエンジン１の運転状態を示すパラメータとして、アクセル開度センサ４４および回転数センサ４６からの負荷率および回転数信号が読み込まれる。そして、次のステップＳ６０２でこの運転状態に対応して、筒内噴射用インジェクタ１１の噴射分担率αおよび吸気通路噴射用インジェクタ１２の噴射分担率（１００−α）と、必要に応じ、これらに対応する筒内噴射用インジェクタ１１からの基本噴射量τ（Ｄｉ）および吸気通路噴射用インジェクタ１２からの基本噴射量τ（ＰＦｉ）がそれぞれ求められる。
【００４１】
そして、ステップＳ６０３に進み、上記噴射分担率αが所定の範囲内にあるか否かが判定される。詳しくは、噴射分担率αが下限値Ａ（例えば、＝３０）と上限値Ｂ（例えば、＝７０）との間にあるか否かが判定される。この噴射分担率αが所定の範囲とは、換言すると、例えば、筒内噴射用インジェクタ１１の噴射分担率が３０％で吸気通路噴射用インジェクタ１２の噴射分担率が７０％と、筒内噴射用インジェクタ１１の噴射分担率が７０％で吸気通路噴射用インジェクタ１２の噴射分担率が３０％との間である。そして、上記噴射分担率αがこの所定の範囲内にあるときは、次のステップＳ６０４に進み、範囲外のときはこの制御ルーチンは終了される。
【００４２】
そこで、次のステップＳ６０４では、前述の図５に示すフローチャートによるパージガス濃度検出ルーチンにおいて求められたパージガス濃度ｆｇｐｇが読み込まれ、パージ処理優先実行の要求があるか否かが判定される。具体的には、パージガス濃度ｆｇｐｇが所定値βを超えているか否かにより行なわれ、所定値βを超えているときは、キャニスター２３内に吸着されている燃料蒸発ガス量が大であり、パージ処理優先実行の必要ありと判定されるのである。そこで、パージ処理優先実行必要と判定されたとき、すなわち、「Ｙｅｓ」のときはステップＳ６０５に進み、点火時期aop（上死点ＴＤＣを基準として、上死点前のクランク角度°ＣＡで表される）をパージ処理が実行されない運転時の点火時期よりも所定角度a（例えば、５°）進角させる。なお、パージ処理優先実行が不要と判定されたときには、ステップＳ６０９に進み、パージ処理優先実行フラグをオフにして、この制御ルーチンが終了される。
【００４３】
そして、本実施の形態では、ステップＳ６０５において所定角度aだけ進角された新たな点火時期aop（＝aop＋a）が、ノック限界点火時期b（同じく、上死点ＴＤＣを基準として、上死点前のクランク角度°ＣＡで表される）を超えるか否かがステップＳ６０６において判定される。なお、このノック限界点火時期bも運転状態に対応付けて予め実験で求められマップ化されてＲＯＭ３２に記憶されている。このステップＳ６０５における判定で、新たな点火時期aopがノック限界点火時期bを超えるときには、ステップＳ６０７に進み、新たな点火時期aopはガードされて、このノック限界点火時期bとされる。なお、新たな点火時期aopがノック限界点火時期bを超えないときは、ステップＳ６０５において所定角度aだけ進角された新たな点火時期aopがそのまま用いられることになる。かくて、ステップＳ６０６またはステップＳ６０７の後は、ステップＳ６０８に進み、パージ処理優先実行フラグをオンとして、この点火時期制御ルーチンは終了される。
【００４４】
そして、この点火時期制御ルーチンの結果として、パージ処理優先実行フラグがオンであることが判定されると、別の制御ルーチンとして実行される燃料噴射制御ルーチンにおいて、上述の点火時期の下にパージ処理制御が実行されると共に、筒内噴射用インジェクタ１１と吸気通路噴射用インジェクタ１２との両インジェクタからの燃料噴射量が、補正制御される。この燃料噴射量補正制御では、上記の記憶・保存されたパージガス濃度ｆｇｐｇに基づき、エンジン１に導入されるパージ燃料量が所定量となるように、パージ制御弁２５の開度がデューティ制御されてパージ制御が実行されるのに伴い、このパージ燃料量に対応するパージ補正値ｆｐｇが両インジェクタの燃料噴射量から減量されて、最終的な燃料噴射量が決定される。
【００４５】
なお、ステップＳ６０３における判定で、噴射分担率αが下限値Ａと上限値Ｂとの間の所定の範囲内にあるとき、本実施の形態においては、上述の燃料噴射量補正制御が吸気通路噴射用インジェクタ１２からの燃料噴射量のみを補正することにより行なわれる。すなわち、吸気通路噴射用インジェクタ１２に対するパージ補正値ｆｐｇ（ＰＦｉ）が下式により算出される。
ｆｐｇ（ＰＦｉ）＝ｆｐｇ
【００４６】
ここで、ｆｐｇは、上述のパージ燃料量に対応するパージ補正値である。（なお、筒内噴射用インジェクタ１１と吸気通路噴射用インジェクタ１２との両インジェクタに補正を分担させる場合には、ｆｐｇ（Ｄｉ）およびｆｐｇ（ＰＦｉ）は、それぞれのインジェクタに分担率を反映させた後のパージ補正値を意味し、ｆｐｇ＝ｆｐｇ（Ｄｉ）＋ｆｐｇ（ＰＦｉ）で表される。）そして、吸気通路噴射用インジェクタ１２からのポート噴射量にのみパージ補正値ｆｐｇ（ＰＦｉ）が反映されて、最終直噴噴射量Ｑ（Ｄｉ）および最終ポート噴射量Ｑ（ＰＦｉ）による噴射が実行される。すなわち、筒内噴射用インジェクタ１１からは基本噴射量τ（Ｄｉ）のまま、および吸気通路噴射用インジェクタ１２からは基本噴射量τ（ＰＦｉ）からパージ補正値ｆｐｇ（ＰＦｉ）が減量されて、その減量された残りの燃料噴射量が最終ポート噴射量Ｑ（ＰＦｉ）として噴射されるのである。
【００４７】
なお、この実施の形態によれば、筒内噴射用インジェクタ１１からの燃料噴射量は分担率αに応じて維持されたまま、吸気通路噴射用インジェクタ１２からの燃料噴射量のみを変えて行なわれるので、吸気ポート内に形成される混合気の空燃比はバックファイヤの生じ得る適度な空燃比よりも遥かにリーンであり、しかも、点火時期aopが所定角度a進角されているので、バックファイヤの発生が抑制される。同時に、点火時期aopはノック限界点火時期bにガードされているので、点火時期を進角させたことによるノックも抑制される。
【００４８】
なお、上述した燃料噴射制御ルーチンは、以下に説明する本発明の他の実施形態においても、別のルーチンとして同様に実行されるものであるから、以下の個々の実施形態においてはその説明を省略し，重複を避ける。
【００４９】
次に、本発明に係る制御装置の制御の他の形態について、図７のフローチャートを参照して説明する。この実施形態は、前形態が点火時期を制御するようにしたのに対し、バルブオーバーラップ量ovrptを制御することにより、吸気側への燃焼ガスの吹き返しを少なくし、結果として火種が吸気ポート６７に伝達し難くして、バックファイヤの発生を抑制するのである。なお、この制御ルーチンも、所定時間毎または所定のクランク角毎に実行される。
【００５０】
そこで、制御が開始されると、ステップＳ７０１においてエンジン１の運転状態を示すパラメータとして、アクセル開度センサ４４および回転数センサ４６からの負荷率および回転数信号が読み込まれる。そして、次のステップＳ７０２でこの運転状態に対応して、筒内噴射用インジェクタ１１の噴射分担率αおよび吸気通路噴射用インジェクタ１２の噴射分担率（１００−α）と、必要に応じ、これらに対応する筒内噴射用インジェクタ１１からの基本噴射量τ（Ｄｉ）および吸気通路噴射用インジェクタ１２からの基本噴射量τ（ＰＦｉ）がそれぞれ求められる。そして、ステップＳ７０３に進み、前実施の形態と同様に、上記噴射分担率αが下限値Ａ（例えば、＝３０）と上限値Ｂ（例えば、＝７０）との間の所定の範囲内にあるか否かが判定される。そして、上記噴射分担率αがこの所定の範囲内にあるときは、次のステップＳ７０４に進み、範囲外のときはこの制御ルーチンは終了される。
【００５１】
そこで、次のステップＳ７０４では、前述の図５に示すフローチャートによるパージガス濃度検出ルーチンにおいて求められたパージガス濃度ｆｇｐｇが読み込まれ、パージ処理優先実行の要求があるか否かが判定される。具体的には、パージガス濃度ｆｇｐｇが所定値βを超えているか否かにより行なわれ、所定値βを超えているときは、キャニスター２３内に吸着されている燃料蒸発ガス量が大であり、パージ処理優先実行の必要ありと判定されるのである。
【００５２】
そこで、パージ処理優先実行必要と判定されたとき、すなわち、「Ｙｅｓ」のときはステップＳ７０５に進み、バルブオーバーラップ量ovrpt（クランク角度°ＣＡで表される）を許容オーバーラップ量cまで、減らし少なくする。すなわち、新たなバルブオーバーラップ量ovrptが、パージ処理が実行されない運転時のバルブオーバーラップ量よりも少なくされるのである。なお、この許容オーバーラップ量cは、パージ処理が実行されたときに、バックファイヤを生じさせないバルブオーバーラップ量として、運転状態に対応付けて予め実験で求められマップ化されてＲＯＭ３２に記憶されている。かくて、ステップＳ７０５の後は、ステップＳ７０６に進み、パージ処理優先実行フラグをオンとして、このバルブオーバーラップ量制御ルーチンは終了される。なお、ステップＳ７０４でパージ処理優先実行が不要と判定されたときには、ステップＳ７０７に進み、パージ処理優先実行許可フラグをオフにして、この制御ルーチンが終了される。
【００５３】
なお、この実施形態では、バックファイヤを生じさせないバルブオーバーラップ量として予め実験で求められマップ化された許容オーバーラップ量cを用い、この許容オーバーラップ量cまでバルブオーバーラップ量ovrptを減ずるようにしたが、パージ処理が実行されない運転時のバルブオーバーラップ量から所定量を減ずることにより、パージ処理が実行されたときにバックファイヤを生じさせないバルブオーバーラップ量となるようにすべく、この所定量を補正値として、運転状態に対応付けて予め実験で求めてマップ化させておいてもよい。
【００５４】
ところで、上述のバルブオーバーラップ量を少なくする、ないしは減ずる手法としては、（１）可変バルブタイミング装置ＶＶＴinにより吸気バルブ６５の開きタイミングを遅らせる、（２）可変バルブタイミング装置ＶＶＴexにより排気バルブ６６の閉タイミングを早める、および、（３）上記（１）と（２）とを組合わせることのいずれかによればよい。なお、吸気バルブに対してのみの可変バルブタイミング装置ＶＶＴinを備えているエンジン、または排気バルブに対してのみの可変バルブタイミング装置ＶＶＴexを備えているエンジンにあっては、可変バルブタイミング装置ＶＶＴinにより吸気バルブ６５の開きタイミングを遅らせるか、または可変バルブタイミング装置ＶＶＴexにより排気バルブ６６の閉タイミングを早めることにより、バルブオーバーラップ量を少なくすることができることは云うまでもない。
【００５５】
さらに、本発明に係る制御装置の制御の他の形態について、図８のフローチャートを参照して説明する。この実施形態は、パージ処理を優先実行させる場合、点火時期を進角させるが、ノック限界点火時期でガードされたときは進角量が不足する可能性があるので、バルブオーバーラップ量を制御することにより、確実にバックファイヤの発生を抑制しようとするものである。なお、この制御ルーチンも、所定時間毎または所定のクランク角毎に実行される。
【００５６】
そこで、制御が開始されると、前述の実施形態と同様に、ステップＳ８０１においてエンジン１の運転状態を示すパラメータとして、アクセル開度センサ４４および回転数センサ４６からの負荷率および回転数信号が読み込まれ、ステップＳ８０２でこの運転状態に対応して、噴射分担率αが求められ、ステップＳ８０３において、上記噴射分担率αが下限値Ａと上限値Ｂとの間の所定の範囲内にあるか否かが判定され、そして、上記噴射分担率αがこの所定の範囲内にあるときは、次のステップＳ８０４に進み、範囲外のときはこの制御ルーチンは終了される。さらに、次のステップＳ８０４では、パージガス濃度ｆｇｐｇが所定値βを超えているか否かにより、パージ処理優先実行の要求があるか否かが判定され、所定値βを超えているときは、キャニスター２３内に吸着されている燃料蒸発ガス量が大であり、パージ処理優先実行の必要ありと判定される、「Ｙｅｓ」のときはステップＳ８０５に進み、点火時期aopをパージ処理が実行されない運転時の点火時期よりも所定角度a（例えば、５°）進角させる。なお、パージ処理優先実行が不要と判定されたときには、ステップＳ８１０に進み、パージ処理優先実行フラグをオフにして、この制御ルーチンが終了される。
【００５７】
そして、本実施の形態では、ステップＳ８０５において所定角度aだけ進角された新たな点火時期aop（＝aop＋a）が、ノック限界点火時期bを超えるか否かがステップＳ８０６において判定される。なお、このノック限界点火時期bは前述のように運転状態に対応付けて予め実験で求められマップ化されてＲＯＭ３２に記憶されている。このステップＳ８０５における判定で、新たな点火時期aopがノック限界点火時期bを超えるときには、ステップＳ８０７に進み、新たな点火時期aopはガードされて、このノック限界点火時期bとされる。なお、新たな点火時期aopがノック限界点火時期bを超えないときは、ステップＳ８０９に進み、ステップＳ８０５において所定角度aだけ進角された新たな点火時期aopがそのまま用いられるようにして、パージ処理優先実行フラグをオンとして、このバルブオーバーラップ量制御ルーチンは終了されることになる。
【００５８】
かくて、新たな点火時期aopがガードされたステップＳ８０７の後は、ステップＳ８０８に進み、バルブオーバーラップ量ovrpt（クランク角度°ＣＡで表される）を所定量dだけ減らす。なお、この所定量dは、上述の如く点火時期aopがノック限界点火時期bによりガードされたときに、このガード分を補完する値として、同様に運転状態に対応付けて予め実験で求められマップ化されてＲＯＭ３２に記憶されている。そして、ステップＳ８０８の後は、ステップＳ８０９に進み、パージ処理優先実行フラグをオンとして、この点火時期およびバルブオーバーラップ量制御ルーチンは終了される。
【００５９】
次に、本発明に係る制御装置の制御のさらに他の形態について、図９のフローチャートを参照して説明する。この実施形態は、バルブオーバーラップ量を制御する形態において、パージ処理優先実行要求が有るときには、常に、バルブオーバーラップ量を小さくするように制御した前述の実施形態に対し、エンジンに対する出力要求により大きなバルブオーバーラップ量が要求されているときは、パージ処理優先よりも出力要求を優先させ、エンジン出力の低下を防ぎドライバビリティを確保するようにしたものである。なお、この制御ルーチンも、所定時間毎または所定のクランク角毎に実行される。
【００６０】
そこで、制御が開始されると、ステップＳ９０１においてエンジン１の運転状態を示すパラメータとして、アクセル開度センサ４４および回転数センサ４６からの負荷率および回転数信号が読み込まれる。そして、次のステップＳ９０２でこの運転状態に対応して、噴射分担率αが求められる。そして、ステップＳ９０３に進み、前実施の形態と同様に、上記噴射分担率αが下限値Ａと上限値Ｂとの間の所定の範囲内にあるか否かが判定される。そして、上記噴射分担率αがこの所定の範囲内にあるときは、次のステップＳ９０４に進み、範囲外のときはこの制御ルーチンは終了される。
【００６１】
そして、次のステップＳ９０４では、前述の図５に示すフローチャートによるパージガス濃度検出ルーチンにおいて求められたパージガス濃度ｆｇｐｇが読み込まれ、これが所定値βを超えているか否かによりパージ処理優先実行の要求があるか否かが判定される。パージ処理優先実行必要と判定されたとき、すなわち、「Ｙｅｓ」のときはステップＳ９０５に進み、さらに、バルブオーバーラップ量の大要求があるか否かが判定される。具体的には、ステップＳ９０１において読込んだ運転状態パラメータに基づき、図4に示した基本バルブオーバーラップ量マップから、例えば、運転状態が領域「１」にあるか否かにより判定される。そして、バルブオーバーラップ量大要求有りのときは、すなわち、出力要求を優先すべきときはステップＳ９０８に進み、パージ処理優先実行フラグをオフにして、この制御ルーチンが終了される。一方、バルブオーバーラップ量大要求がないときは、ステップＳ９０６に進み、バルブオーバーラップ量ovrptを許容オーバーラップ量cまで減らす。かくて、新たなバルブオーバーラップ量ovrptが、前述の実施形態と同様に、パージ処理が実行されない運転時のバルブオーバーラップ量よりも少なくされるのである。かくて、ステップＳ９０６の後は、ステップＳ９０７に進み、パージ処理優先実行フラグをオンとして、このバルブオーバーラップ量制御ルーチンは終了される。
【００６２】
さらに、本発明に係る制御装置の制御のさらに他の形態について、図１０のフローチャートを参照して説明する。この実施形態は、バルブオーバーラップ量を制御する形態において、前実施の形態が、パージ処理優先実行要求が有る場合であっても、エンジンに対する出力要求により大きなバルブオーバーラップ量が要求されているときは、パージ処理優先よりも出力要求を優先させ、エンジン出力の低下を防ぎドライバビリティを確保するようにしたのに対し、バルブオーバーラップ量をドライバビリティを確保するのに許容される最低限まで小さくするようにして、パージ処理とエンジン出力要求との両立を図ったものである。なお、この制御ルーチンも、所定時間毎または所定のクランク角毎に実行される。
【００６３】
そこで、制御が開始されると、ステップＳ１００１においてエンジン１の運転状態を示すパラメータとして、アクセル開度センサ４４および回転数センサ４６からの負荷率および回転数信号が読み込まれる。そして、次のステップＳ１００２でこの運転状態に対応して、噴射分担率αが求められる。そして、ステップＳ１００３に進み、前実施の形態と同様に、上記噴射分担率αが下限値Ａと上限値Ｂとの間の所定の範囲内にあるか否かが判定される。そして、上記噴射分担率αがこの所定の範囲内にあるときは、次のステップＳ１００４に進み、範囲外のときはこの制御ルーチンは終了される。
【００６４】
そして、次のステップＳ１００４では、前述の図５に示すフローチャートによるパージガス濃度検出ルーチンにおいて求められたパージガス濃度ｆｇｐｇが読み込まれ、これが所定値βを超えているか否かによりパージ処理優先実行の要求があるか否かが判定される。パージ処理優先実行必要と判定されたとき、すなわち、「Ｙｅｓ」のときはステップＳ１００５に進み、さらに、バルブオーバーラップ量の大要求があるか否かが判定される。具体的には、ステップＳ１００１において読込んだ運転状態パラメータに基づき、図4に示した基本バルブオーバーラップ量マップから、例えば、運転状態が領域「１」にあるか否かにより判定される。なお、ステップＳ１００４において、パージ処理優先実行の要求がないときは、ステップＳ１００９に進み、パージ処理優先実行フラグをオフにして、この制御ルーチンが終了される。
【００６５】
そして、ステップＳ１００５において、バルブオーバーラップ量大要求有りのときは、すなわち、出力要求をある程度満たすべきときはステップＳ１００７に進む。一方、バルブオーバーラップ量大要求がないときは、ステップＳ１００６に進み、バルブオーバーラップ量ovrptを許容オーバーラップ量cまで減らす。かくて、新たなバルブオーバーラップ量ovrptが、前述の実施形態と同様に、パージ処理が実行されない運転時のバルブオーバーラップ量よりも少なくされるのである。ところで、ステップＳ１００５におけるバルブオーバーラップ量大要求有りのときに進むステップＳ１００７においては、バルブオーバーラップ量ovrptが所定オーバーラップ量eまで減らされる。ここで、所定オーバーラップ量eは、ドライバビリティを確保するのに許容される最低限のオーバーラップ量であり、許容オーバーラップ量cに比べ大きい。なお、この所定オーバーラップ量eも同様に運転状態に対応付けて予め実験で求められマップ化されてＲＯＭ３２に記憶されている。
【００６６】
最後に、本発明に係る制御装置の制御のさらに他の形態について、図１１のフローチャートを参照して説明する。この実施形態は、前実施の形態が、パージ処理優先実行要求が有る場合において、エンジンに対する出力要求により大きなバルブオーバーラップ量が要求されているときは、バルブオーバーラップ量をドライバビリティを確保するのに許容される最低限まで小さくするようにして、パージ処理とエンジン出力要求との両立を図ったのに対し、このバルブオーバーラップ量を最低限まで小さくするのに加えて点火時期も進角させて、パージ処理とエンジン出力要求とのさらなる好適な両立を図ったものである。なお、この制御ルーチンも、所定時間毎または所定のクランク角毎に実行される。
【００６７】
ところで、この実施形態における制御ルーチンのうちステップＳ１１０１ないしステップＳ１１０７は、前実施の形態におけるステップＳ１００１ないしステップＳ１００７と同じであるから、その説明を援用し、ステップＳ１１０７の後のステップについて主に説明する。
【００６８】
そこで、ステップＳ１１０７において、バルブオーバーラップ量ovrptが所定オーバーラップ量eまで減らされた後、ステップＳ１１０８に進み、点火時期aop（上死点ＴＤＣを基準として、上死点前のクランク角度°ＣＡで表される）をパージ処理が実行されない運転時の点火時期よりも所定角度a（例えば、５°）進角させる。そして、本実施の形態では、ステップＳ１１０８において所定角度aだけ進角された新たな点火時期aop（＝aop＋a）が、ノック限界点火時期b（同じく、上死点ＴＤＣを基準として、上死点前のクランク角度°ＣＡで表される）を超えるか否かがステップＳ１１０９において判定される。なお、上述のように、このノック限界点火時期bも運転状態に対応付けて予め実験で求められマップ化されてＲＯＭ３２に記憶されている。このステップＳ１１０９における判定で、新たな点火時期aopがノック限界点火時期bを超えるときには、ステップＳ１１１０に進み、新たな点火時期aopはガードされて、このノック限界点火時期bとされる。なお、新たな点火時期aopがノック限界点火時期bを超えないときは、ステップＳ１１０８において所定角度aだけ進角された新たな点火時期aopがそのまま用いられることになる。かくて、ステップＳ１１０９またはステップＳ１１１０の後は、ステップＳ１１１１に進み、パージ処理優先実行フラグをオンとして、このバルブオーバーラップ量且つ点火時期制御ルーチンは終了される。
【００６９】
なお、ステップＳ１１０４において、パージ処理優先実行の要求がないときは、ステップＳ１１０９に進み、パージ処理優先実行フラグをオフにして、この制御ルーチンが終了されること、前実施の形態と同じである。
【００７０】
以上、本発明の実施の形態を、筒内に向けて燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタと吸気通路または吸気ポート内に向けて燃料を噴射する吸気通路噴射用インジェクタとを備えるデュアル噴射型の内燃機関内燃機関に適用した例に基づいて説明したが、本発明は、吸気ポート内に向けて燃料を噴射する吸気通路噴射用インジェクタのみを備え、リーン混合気を燃焼させるリーンバーン型の内燃機関にも適用でき、その場合には、上述の制御ルーチンにおいて、噴射分担率αの読込みとそれが所定の範囲内にあるか否かの判定が不要になることは云うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明が適用されるデュアル噴射型の内燃機関の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図1の内燃機関の断面図である。
【図３】本発明が適用されるデュアル噴射型の内燃機関の運転状態に対応する燃料噴射分担率の一例を示すグラフである。
【図４】本発明が適用されるデュアル噴射型の内燃機関の運転状態に対応するバルブオーバーラップ量の一例を示すグラフである。
【図５】本発明の実施形態におけるパージガス濃度検出ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態における制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態における制御ルーチンの他の例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態における制御ルーチンのさらに他の例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態における制御ルーチンの他の例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態における制御ルーチンの他の例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態における制御ルーチンの他の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７２】
１            エンジン（デュアル噴射型内燃機関）
１１          筒内噴射用インジェクタ
１２          吸気通路噴射用インジェクタ
４２          空燃比センサ
α            筒内噴射用インジェクタの噴射分担率
ｆgｐｇ        パージガス濃度
aop            点火時期
ovrpt          バルブオーバーラップ量
【図１】
2006183554.tif 000003
【図２】
2006183554.tif 000004
【図３】
2006183554.tif 000005
【図４】
2006183554.tif 000006
【図５】
2006183554.tif 000007
【図６】
2006183554.tif 000008
【図７】
2006183554.tif 000009
【図８】
2006183554.tif 000010
【図９】
2006183554.tif 000011
【図１０】
2006183554.tif 000012
【図１１】
2006183554.tif 000013