(57)【要約】【課題】筒内噴射を実行している内燃機関において高圧燃料系での燃料圧力が内燃機関運転状態に対して過剰高圧状態である場合に空燃比のリッチ化を抑制する。【解決手段】筒内噴射用燃料噴射弁が過剰噴射状態となるか否かを、予定筒内噴射要求量Ｆｄｉｏと最小燃料噴射量Ｆｍｉｎとの比較にて判定する（Ｓ１１２）。Ｆｄｉｏ＜Ｆｍｉｎと判定される場合（Ｓ１１２でＮＯ）、筒内噴射用燃料噴射弁からの燃料噴射を禁止し（Ｓ１１８）、この禁止した分の燃料噴射を吸気ポート噴射用燃料噴射弁による吸気通路内燃料噴射に分担させている（Ｓ１２０）。このことにより正確な燃料噴射量が実現できる。したがって高温デッドソーク時などの燃料過剰高圧状態にも過剰燃料噴射がなされることがないので空燃比のリッチ化を抑制することができ、この結果、エミッションの悪化を防止できる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するための筒内燃料噴射手段と、内燃機関の吸気通路内に燃料を噴射するための吸気通路内燃料噴射手段とを備えた内燃機関制御装置であって、
前記筒内燃料噴射手段での実際の燃料噴射量が前記筒内燃料噴射手段に対する筒内燃料噴射要求量を越える過剰噴射状態となるか否かを判定する過剰噴射状態判定手段と、
前記過剰噴射状態判定手段にて過剰噴射状態となると判定されている場合は、前記筒内燃料噴射手段による燃料噴射を禁止して、前記筒内燃料噴射要求量分の燃料噴射を、前記吸気通路内燃料噴射手段による吸気通路内燃料噴射にて分担して実行する代替噴射手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関制御装置において、前記過剰噴射状態判定手段は、前記筒内燃料噴射手段における最小燃料噴射量が前記筒内燃料噴射手段に対する筒内燃料噴射要求量を越えている状態、又は越える直前の状態を、前記過剰噴射状態の一種としていることを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関制御装置において、前記過剰噴射状態判定手段は、前記筒内燃料噴射手段において過剰噴射状態を引き起こす可能性のある基準圧力を設定し、前記筒内燃料噴射手段に供給される燃料圧力が前記基準圧力を越えている状態、又は越える直前の状態を、前記過剰噴射状態の一種としていることを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関制御装置において、内燃機関運転状態に応じて前記筒内燃料噴射手段と前記吸気通路内燃料噴射手段とによる燃料噴射量分担を設定する燃料噴射量分担設定手段を備え、
前記代替噴射手段は、前記過剰噴射状態判定手段にて過剰噴射状態となると判定されている場合は、前記燃料噴射量分担設定手段により設定される前記燃料噴射量分担を、前記筒内燃料噴射手段による燃料噴射量分担をなくし、すべて前記吸気通路内燃料噴射手段による燃料噴射量分担とすることを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関制御装置において、内燃機関運転状態に応じて前記筒内燃料噴射手段に供給される燃料圧力を調節する筒内噴射燃料圧力調節手段を備えていることを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関制御装置において、前記筒内噴射燃料圧力調節手段は、前記吸気通路内燃料噴射手段で噴射に用いられる燃料圧力とされた燃料に対して高圧化処理して前記筒内燃料噴射手段へ供給する燃料高圧化機構の駆動を制御することにより、内燃機関運転状態に応じて前記筒内燃料噴射手段に供給される燃料圧力を調節することを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の内燃機関制御装置において、前記燃料高圧化機構は、前記高圧化処理の停止時に前記筒内燃料噴射手段側の燃料圧力を低下させる減圧手段を備えていることを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項８】
内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するための筒内燃料噴射手段と、内燃機関の吸気通路内に空燃比に影響する成分を導入する吸気内導入手段とを備えた内燃機関制御装置であって、
前記筒内燃料噴射手段での実際の燃料噴射量が前記筒内燃料噴射手段に対する筒内燃料噴射要求量を越える過剰噴射状態となるか否かを判定する過剰噴射状態判定手段と、
前記過剰噴射状態判定手段にて過剰噴射状態となると判定されている場合は、前記吸気内導入手段による前記成分の導入量を空燃比が大きくなる側に調節するリッチ化抑制手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載の内燃機関制御装置おいて、前記吸気内導入手段は、キャニスタからの燃料蒸気を吸気経路に導入するパージ手段であり、前記リッチ化抑制手段は、空燃比を大きくする側への調節を、前記パージ手段による燃料蒸気導入量を低下させることにより実行することを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の内燃機関制御装置おいて、前記吸気内導入手段は、ブローバイガスを吸気経路に導入するブローバイガス還元手段であり、前記リッチ化抑制手段は、空燃比を大きくする側への調節を、前記ブローバイガス還元手段によるブローバイガス導入量の調節により実行することを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の内燃機関制御装置おいて、前記吸気内導入手段は、排気を吸気経路に還流する排気再循環手段であり、前記リッチ化抑制手段は、空燃比を大きくする側への調節を、前記排気再循環手段による排気再循環量を低下させることにより実行することを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項１２】
請求項８〜１１のいずれか一項に記載の内燃機関制御装置において、内燃機関の吸気通路内に燃料を噴射するための吸気通路内燃料噴射手段を備えたことを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の内燃機関制御装置おいて、内燃機関運転状態に応じて前記筒内燃料噴射手段と前記吸気通路内燃料噴射手段とによる燃料噴射量分担を設定する燃料噴射量分担設定手段を備えたことを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項１４】
請求項８〜１３のいずれか一項に記載の内燃機関制御装置において、内燃機関運転状態に応じて前記筒内燃料噴射手段に供給される燃料圧力を調節する筒内噴射燃料圧力調節手段を備えていることを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の内燃機関制御装置において、前記筒内噴射燃料圧力調節手段は、前記吸気通路内燃料噴射手段で噴射に用いられる燃料圧力とされた燃料に対して高圧化処理して前記筒内燃料噴射手段へ供給する燃料高圧化機構の駆動を制御することにより、内燃機関運転状態に応じて前記筒内燃料噴射手段に供給される燃料圧力を調節することを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の内燃機関制御装置において、前記燃料高圧化機構は、前記高圧化処理の停止時に前記筒内燃料噴射手段側の燃料圧力を低下させる減圧手段を備えていることを特徴とする内燃機関制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する内燃機関制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼室内に燃料を噴射するための筒内燃料噴射弁を備えた内燃機関が知られており、筒内燃料噴射弁に高圧燃料ポンプから供給される高圧燃料圧力を、高圧燃料ポンプ停止時に減圧機構により減圧することにより、筒内燃料噴射弁からの燃料漏れとベーパの発生を抑制する装置が提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。
【０００３】
更に燃焼室内に燃料を噴射するための筒内燃料噴射弁と、吸気通路内に燃料を噴射するための吸気通路内燃料噴射弁とを備えた内燃機関が知られており、このような２系統の燃料噴射の分担率を内燃機関運転状態に応じて設定する装置が提案されている（例えば特許文献４，５参照）。特に特許文献４では筒内燃料噴射弁に対応する高圧燃料系の圧力が低い間は吸気通路内燃料噴射弁による噴射をメインとして、高圧燃料系の圧力が高くなると、筒内燃料噴射弁による燃料噴射の分担率を増加させ、このことにより内燃機関始動安定性とエミッションの悪化防止を図っている。特許文献５では吸気通路内燃料噴射弁からの燃料噴射が異常停止した場合にパージ率を上昇させることにより、トルク変動を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１２１３９５号公報（第６〜８頁、図１，２）
【特許文献２】特開２００９−１１５００９号公報（第５〜７頁、図１〜３）
【特許文献３】特開２００９−０９１９６３号公報（第５〜８頁、図１〜３）
【特許文献４】特開２００１−３３６４３９号公報（第６，７頁、図３〜５）
【特許文献５】特開２００６−１３２３３６号公報（第８〜１０頁、図１，２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
燃焼室内への燃料噴射、いわゆる筒内噴射を実行している内燃機関においては、燃料圧力を高圧化すると共に、燃焼室内圧力及び燃料噴射量が内燃機関運転状態に応じて変化するため、燃料圧力を、内燃機関の高負荷あるいは高回転側にて高くし、低負荷かつ低回転側で低くしている。
【０００６】
したがって車両用内燃機関などにおいて、ドライバがアクセルペダルを急速に戻したりした場合に筒内燃料噴射弁に供給される燃料圧力も同様に低下させる必要がある。このため、前記特許文献１〜３においては低負荷やエンジン停止時には高圧燃料を減圧するように構成されている。
【０００７】
しかしこのような減圧機構は高圧燃料ポンプの性能に対応させて設けられているものであり、高圧燃料ポンプの駆動時には高圧燃料系にて適切な燃料圧力が実現するように減圧速度も設定されている。このため燃料カットなどにより急速に内燃機関が低負荷かつ低回転側に大きく変化することで高圧燃料ポンプが急減速あるいは停止して高圧燃料が供給されなくなったとしても、高圧燃料系での実際の燃料圧力は高応答に追随できず、しばらくは要求される燃料圧力よりも過剰に高圧な状態が継続することになる。
【０００８】
このため筒内燃料噴射弁での最小燃料噴射量が迅速に低下せず、負荷の低下に応じて減少した目標燃料噴射量が、この最小燃料噴射量により制限されて、内燃機関の燃焼復帰時には、燃焼室内に実際に噴射される燃料量が過剰となってしまう。このことにより空燃比のリッチ化を招き、エミッション悪化のおそれが生じる。
【０００９】
前記特許文献４は、内燃機関始動時に高圧燃料系の燃料圧力が低い状態から次第に上昇してゆく場合の噴射分担率の推移を制御するものであり、前記特許文献５は吸気通路内燃料噴射弁での燃料噴射が異常停止した場合の制御である。したがって、いずれも、内燃機関運転中の急速な負荷低下や回転数低下時での過剰燃料噴射とは無関係である。
【００１０】
本発明は、筒内噴射を実行している内燃機関において高圧燃料系での燃料圧力が内燃機関運転状態に対して過剰高圧状態である場合に空燃比のリッチ化を抑制することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用・効果について記載する。
請求項１に記載の内燃機関制御装置は、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するための筒内燃料噴射手段と、内燃機関の吸気通路内に燃料を噴射するための吸気通路内燃料噴射手段とを備えた内燃機関制御装置であって、前記筒内燃料噴射手段での実際の燃料噴射量が前記筒内燃料噴射手段に対する筒内燃料噴射要求量を越える過剰噴射状態となるか否かを判定する過剰噴射状態判定手段と、前記過剰噴射状態判定手段にて過剰噴射状態となると判定されている場合は、前記筒内燃料噴射手段による燃料噴射を禁止して、前記筒内燃料噴射要求量分の燃料噴射を、前記吸気通路内燃料噴射手段による吸気通路内燃料噴射にて分担して実行する代替噴射手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
過剰噴射状態判定手段にて、筒内燃料噴射手段での実際の燃料噴射量が筒内燃料噴射要求量を越える過剰噴射状態となると判定されている場合は、代替噴射手段は、筒内燃料噴射手段による燃料噴射を禁止して、筒内燃料噴射要求量分の燃料噴射を、吸気通路内燃料噴射手段による吸気通路内燃料噴射にて分担させている。
【００１３】
このことにより高圧燃料系の燃料圧力が過剰高圧状態となるような内燃機関運転状況下においても、低圧燃料系の吸気通路内燃料噴射手段によって吸気通路内に、筒内燃料噴射要求量分の燃料噴射がなされることになる。吸気通路内燃料噴射手段は元来、燃料圧力は低圧状態とされていることから、ここでの最小燃料噴射量は十分に小さいので、筒内燃料噴射要求量分の燃料噴射を十分に分担でき、正確な燃料量を噴射可能である。特に吸気通路内燃料噴射手段自体も元来、分担している燃料量が存在するので、これと筒内燃料噴射要求量分とを加えることにより、吸気通路内燃料噴射手段での噴射要求量が増加することから、吸気通路内燃料噴射手段での最小燃料噴射量は問題なくなる。
【００１４】
このことにより筒内噴射を実行している内燃機関において高圧燃料系での燃料圧力が内燃機関運転状態に対して過剰高圧状態である場合に、空燃比のリッチ化を抑制することができる。
【００１５】
請求項２に記載の内燃機関制御装置では、請求項１に記載の内燃機関制御装置において、前記過剰噴射状態判定手段は、前記筒内燃料噴射手段における最小燃料噴射量が前記筒内燃料噴射手段に対する筒内燃料噴射要求量を越えている状態、又は越える直前の状態を、前記過剰噴射状態の一種としていることを特徴とする。
【００１６】
このように筒内燃料噴射手段における最小燃料噴射量が筒内燃料噴射要求量を越えている状態では、そのまま筒内燃料噴射手段により燃料噴射したのでは、前述したごとく空燃比がリッチ化してしまう。したがって過剰噴射状態判定手段が、最小燃料噴射量が筒内燃料噴射要求量を越えている状態、又は越える直前の状態を過剰噴射状態の一種とすることにより、代替噴射手段による処理によって空燃比のリッチ化を抑制することができる。
【００１７】
請求項３に記載の内燃機関制御装置では、請求項１に記載の内燃機関制御装置において、前記過剰噴射状態判定手段は、前記筒内燃料噴射手段において過剰噴射状態を引き起こす可能性のある基準圧力を設定し、前記筒内燃料噴射手段に供給される燃料圧力が前記基準圧力を越えている状態、又は越える直前の状態を、前記過剰噴射状態の一種としていることを特徴とする。
【００１８】
このように最小燃料噴射量と筒内燃料噴射要求量とを比較せずに、燃料圧力に前述したごとくの基準圧力を設定して、筒内燃料噴射手段に供給される燃料圧力がこの基準圧力を越えている状態、又は越える直前の状態を、過剰噴射状態の一種として判定しても良い。
【００１９】
このことによっても代替噴射手段による処理を適切に実行して空燃比のリッチ化を抑制することができる。
請求項４に記載の内燃機関制御装置では、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関制御装置において、内燃機関運転状態に応じて前記筒内燃料噴射手段と前記吸気通路内燃料噴射手段とによる燃料噴射量分担を設定する燃料噴射量分担設定手段を備え、前記代替噴射手段は、前記過剰噴射状態判定手段にて過剰噴射状態となると判定されている場合は、前記燃料噴射量分担設定手段により設定される前記燃料噴射量分担を、前記筒内燃料噴射手段による燃料噴射量分担をなくし、すべて前記吸気通路内燃料噴射手段による燃料噴射量分担とすることを特徴とする。
【００２０】
このように筒内燃料噴射手段と吸気通路内燃料噴射手段とによる燃料噴射量分担が内燃機関運転状態に応じてなされている場合に、代替噴射手段は、過剰噴射状態では、筒内燃料噴射手段による燃料噴射量分担をなくし、すべて吸気通路内燃料噴射手段による燃料噴射量分担とすることで、空燃比のリッチ化を抑制することができる。
【００２１】
請求項５に記載の内燃機関制御装置では、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関制御装置において、内燃機関運転状態に応じて前記筒内燃料噴射手段に供給される燃料圧力を調節する筒内噴射燃料圧力調節手段を備えていることを特徴とする。
【００２２】
内燃機関運転状態が急速に変化し、特に筒内噴射燃料圧力調節手段により調節される燃料圧力を急速に低下すべき変化が内燃機関運転状態に生じた場合に、前述したごとく過剰噴射状態判定手段が過剰噴射状態となるとの判定をすると、代替噴射手段が前述したごとく機能することにより、空燃比のリッチ化を抑制することができる。
【００２３】
請求項６に記載の内燃機関制御装置では、請求項５に記載の内燃機関制御装置において、前記筒内噴射燃料圧力調節手段は、前記吸気通路内燃料噴射手段で噴射に用いられる燃料圧力とされた燃料に対して高圧化処理して前記筒内燃料噴射手段へ供給する燃料高圧化機構の駆動を制御することにより、内燃機関運転状態に応じて前記筒内燃料噴射手段に供給される燃料圧力を調節することを特徴とする。
【００２４】
このように筒内燃料噴射手段へ供給される燃料圧力を設定しても良く、この燃料圧力が前述したごとく過剰噴射状態を引き起こす状態にあると過剰噴射状態判定手段にて判定された場合には代替噴射手段の機能により空燃比のリッチ化を抑制することができる。
【００２５】
請求項７に記載の内燃機関制御装置では、請求項６に記載の内燃機関制御装置において、前記燃料高圧化機構は、前記高圧化処理の停止時に前記筒内燃料噴射手段側の燃料圧力を低下させる減圧手段を備えていることを特徴とする。
【００２６】
このように燃料高圧化機構が減圧手段を備えている場合も、急速に内燃機関運転状態が変化することで減圧手段では迅速な減圧が不能な場合には過剰噴射状態を招くが、この場合にも代替噴射手段の機能により空燃比のリッチ化を抑制することができる。
【００２７】
請求項８に記載の内燃機関制御装置は、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するための筒内燃料噴射手段と、内燃機関の吸気通路内に空燃比に影響する成分を導入する吸気内導入手段とを備えた内燃機関制御装置であって、前記筒内燃料噴射手段での実際の燃料噴射量が前記筒内燃料噴射手段に対する筒内燃料噴射要求量を越える過剰噴射状態となるか否かを判定する過剰噴射状態判定手段と、前記過剰噴射状態判定手段にて過剰噴射状態となると判定されている場合は、前記吸気内導入手段による前記成分の導入量を空燃比が大きくなる側に調節するリッチ化抑制手段とを備えたことを特徴とする。
【００２８】
過剰噴射状態判定手段にて、筒内燃料噴射手段での実際の燃料噴射量が筒内燃料噴射要求量を越える過剰噴射状態となると判定されている場合は、リッチ化抑制手段は、吸気内導入手段による前記成分の導入量を空燃比が大きくなる側に調節している。
【００２９】
このことにより実際に筒内燃料噴射手段から噴射される燃料噴射量が過剰なものとなっても、吸気内導入手段により吸気通路内に導入されていた成分の導入量が空燃比が大きくなる側、すなわちリーン側へ調節される。このことにより筒内噴射を実行している内燃機関において高圧燃料系での燃料圧力が内燃機関運転状態に対して過剰高圧状態である場合にも空燃比のリッチ化を抑制することができる。
【００３０】
したがって要求される筒内噴射をキャンセルすることなく、筒内噴射を実行できる機会を増加させることができ、円滑な内燃機関制御が可能となる。
請求項９に記載の内燃機関制御装置では、請求項８に記載の内燃機関制御装置おいて、前記吸気内導入手段は、キャニスタからの燃料蒸気を吸気経路に導入するパージ手段であり、前記リッチ化抑制手段は、空燃比を大きくする側への調節を、前記パージ手段による燃料蒸気導入量を低下させることにより実行することを特徴とする。
【００３１】
吸気通路内に導入されていた成分が、パージ手段によるキャニスタからの燃料蒸気である場合には、リッチ化抑制手段はこの燃料蒸気導入量を低下させることにより、高圧燃料系での燃料圧力が内燃機関運転状態に対して過剰高圧状態である場合にも空燃比のリッチ化を抑制することができる。
【００３２】
請求項１０に記載の内燃機関制御装置では、請求項８に記載の内燃機関制御装置おいて、前記吸気内導入手段は、ブローバイガスを吸気経路に導入するブローバイガス還元手段であり、前記リッチ化抑制手段は、空燃比を大きくする側への調節を、前記ブローバイガス還元手段によるブローバイガス導入量の調節により実行することを特徴とする。
【００３３】
吸気通路内に導入されていた成分が、ブローバイガス還元手段によるブローバイガスである場合には、リッチ化抑制手段はこのブローバイガス導入量を調節することにより、高圧燃料系での燃料圧力が内燃機関運転状態に対して過剰高圧状態である場合にも空燃比のリッチ化を抑制することができる。
【００３４】
請求項１１に記載の内燃機関制御装置では、請求項８に記載の内燃機関制御装置おいて、前記吸気内導入手段は、排気を吸気経路に還流する排気再循環手段であり、前記リッチ化抑制手段は、空燃比を大きくする側への調節を、前記排気再循環手段による排気再循環量を低下させることにより実行することを特徴とする。
【００３５】
吸気通路内に導入されていた成分が、排気再循環手段による排気である場合には、リッチ化抑制手段はこの排気再循環量を低下させることにより、高圧燃料系での燃料圧力が内燃機関運転状態に対して過剰高圧状態である場合にも空燃比のリッチ化を抑制することができる。
【００３６】
請求項１２に記載の内燃機関制御装置では、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の内燃機関制御装置において、内燃機関の吸気通路内に燃料を噴射するための吸気通路内燃料噴射手段を備えたことを特徴とする。
【００３７】
前述した請求項８〜１１の内燃機関制御装置にて、筒内燃料噴射手段以外に吸気通路内燃料噴射手段を備えたものであっても良い。
請求項１３に記載の内燃機関制御装置では、請求項１２に記載の内燃機関制御装置おいて、内燃機関運転状態に応じて前記筒内燃料噴射手段と前記吸気通路内燃料噴射手段とによる燃料噴射量分担を設定する燃料噴射量分担設定手段を備えたことを特徴とする。
【００３８】
このように筒内燃料噴射手段以外に吸気通路内燃料噴射手段を備えた構成の場合に、内燃機関運転状態に応じてこれらの燃料噴射量分担を設定しても良い。
請求項１４に記載の内燃機関制御装置では、請求項８〜１３のいずれか一項に記載の内燃機関制御装置において、内燃機関運転状態に応じて前記筒内燃料噴射手段に供給される燃料圧力を調節する筒内噴射燃料圧力調節手段を備えていることを特徴とする。
【００３９】
内燃機関運転状態が急速に変化し、特に筒内噴射燃料圧力調節手段により調節される燃料圧力を急速に低下すべき変化が内燃機関運転状態に生じた場合に、前述したごとく過剰噴射状態判定手段が過剰噴射状態になると判定すると、リッチ化抑制手段が前述したごとく機能することにより、空燃比のリッチ化を抑制することができる。
【００４０】
請求項１５に記載の内燃機関制御装置では、請求項１４に記載の内燃機関制御装置において、前記筒内噴射燃料圧力調節手段は、前記吸気通路内燃料噴射手段で噴射に用いられる燃料圧力とされた燃料に対して高圧化処理して前記筒内燃料噴射手段へ供給する燃料高圧化機構の駆動を制御することにより、内燃機関運転状態に応じて前記筒内燃料噴射手段に供給される燃料圧力を調節することを特徴とする。
【００４１】
このように筒内燃料噴射手段へ供給される燃料圧力を設定しても良く、この燃料圧力が前述したごとく過剰噴射状態を引き起こす状態にあると過剰噴射状態判定手段にて判定された場合には、リッチ化抑制手段の機能により空燃比のリッチ化を抑制することができる。
【００４２】
請求項１６に記載の内燃機関制御装置では、請求項１５に記載の内燃機関制御装置において、前記燃料高圧化機構は、前記高圧化処理の停止時に前記筒内燃料噴射手段側の燃料圧力を低下させる減圧手段を備えていることを特徴とする。
【００４３】
このように燃料高圧化機構が減圧手段を備えている場合も、急速に内燃機関運転状態が変化することで減圧手段では迅速な減圧が不能な場合には過剰噴射状態を招くが、この場合にも、リッチ化抑制手段の機能により空燃比のリッチ化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施の形態１の内燃機関及びその制御装置の概略構成を表すブロック図。
【図２】実施の形態１における内燃機関の燃料噴射系の構成説明図。
【図３】実施の形態１において負荷率ＫＬ及び機関回転数ＮＥに基づいて高圧燃料圧力Ｐｆを算出するマップＭＡＰｐｆの構成説明図。
【図４】実施の形態１のＥＣＵが実行する燃料噴射分担制御処理のフローチャート。
【図５】実施の形態１の燃料噴射分担制御処理にて高圧燃料圧力Ｐｆに基づいて最小燃料噴射量Ｆｍｉｎを算出するためのマップＭＡＰｆｍｉｎの構成説明図。
【図６】実施の形態１の燃料噴射分担制御処理にて負荷率ＫＬ及び機関回転数ＮＥに基づいて筒内噴射分担率Ｒｆを算出するマップＭＡＰｒｆの構成説明図。
【図７】実施の形態１の燃料噴射系にて高負荷時に燃料カットが実行された場合の高圧燃料圧力Ｐｆの低下推移を示すタイミングチャート。
【図８】実施の形態３の燃料噴射分担制御処理のフローチャート。
【図９】実施の形態５の内燃機関及びその制御装置の概略構成を表すブロック図。
【図１０】実施の形態５の燃料噴射分担制御処理のフローチャート。
【図１１】実施の形態６の燃料噴射分担制御処理のフローチャート。
【図１２】実施の形態７の内燃機関及びその制御装置の概略構成を表すブロック図。
【図１３】実施の形態７のＥＣＵが実行する燃料噴射制御処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
［実施の形態１］
図１は、上述した発明が適用された内燃機関２及び内燃機関制御装置の概略構成を表すブロック図である。内燃機関２は車両用内燃機関であり、この内燃機関２には燃焼室４内に燃料を噴射する筒内噴射用燃料噴射弁６（筒内燃料噴射手段に相当）が設けられ、内燃機関２の吸気通路８には吸気ポート１０にて吸気中に燃料を噴射する吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２（吸気通路内燃料噴射手段に相当）が設けられている。このように本実施の形態の内燃機関２ではデュアル・インジェクション・システムが採用されている。内燃機関２の燃焼室４の頂面には、燃料と空気との混合気に火花点火する点火プラグ１４が設けられている。
【００４６】
燃焼室４には吸気ポート１０を開閉する吸気バルブ１６と排気ポート１８を開閉する排気バルブ２０が設けられている。吸気通路８において吸気ポート１０の上流側にはサージタンク２２が設けられ、更に上流側には内燃機関２の全気筒への吸入空気量を調節するスロットルバルブ２４が設けられている。スロットルバルブ２４の開度（スロットル開度ＴＡ）はスロットル開度センサ２４ａにて検出されて、その信号が電子制御ユニット（以下ＥＣＵと称する）２６に入力されている。
【００４７】
ＥＣＵ２６は、マイクロコンピュータを中心とする電子制御回路であり、入出力回路を備えて内燃機関制御を実行している。ＥＣＵ２６には前述したスロットル開度信号以外に、内燃機関回転数センサ２８から回転数ＮＥを表す信号、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ３０からアクセル開度ＡＣＣＰを表す信号、吸気通路８においてスロットルバルブ２４よりも上流側に配置されたエアフロメータ３２から吸入空気量ＧＡを表す信号が入力されている。更に筒内噴射用燃料噴射弁６による燃料噴射制御のために高圧燃料系に設けられている燃料圧力センサ３４から高圧燃料の燃料圧力Ｐｆを表す信号、内燃機関２の冷却水温センサ３６から冷却水温ＴＨＷを表す信号、排気系に設けられた空燃比センサ３８から空燃比Ａ／Ｆを表す信号、その他の信号を入力している。
【００４８】
ＥＣＵ２６は、これらの入力された各種信号データに基づいて、内部メモリに予め格納されたプログラムやマップデータなどにより内燃機関２を制御している。すなわち吸気中に内燃機関運転状態に対応した適切な時期に適切な燃料量を供給するために２つの燃料噴射弁６，１２の開弁タイミングや開弁時間の長さを調節したり、機関出力調節のためにスロットルバルブ２４の軸を回転させるモータ２４ｂを駆動してスロットル開度ＴＡを調節したり、点火プラグ１４による点火時期を調節したりしている。
【００４９】
図２に燃料噴射系の構成を示す。ここで内燃機関２はＶ型６気筒であり、筒内噴射用燃料噴射弁６と吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２とは、左右の各バンクにそれぞれ３つ、全体でそれぞれ６つ設けられている。
【００５０】
筒内噴射用燃料噴射弁６については高圧燃料分配管４０から高圧燃料が供給され、吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２については低圧燃料分配管４２から低圧燃料が供給されている。高圧燃料分配管４０への燃料供給は高圧燃料ポンプ４４によりなされ、低圧燃料分配管４２への燃料供給は、低圧ポンプであるフィードポンプ４６によりなされる。フィードポンプ４６は燃料タンク４８から燃料を吸引して一定の燃料圧力として低圧燃料分配管４２側へ吐出すると共に、この吐出された燃料の一部が高圧燃料ポンプ４４を含む燃料高圧化機構５０側へ供給されている。
【００５１】
高圧燃料ポンプ４４は、内燃機関２により駆動されるポンプであって、例えば吸気カムシャフトの回転によりシリンダ内にてプランジャを往復動するものである。これらシリンダとプランジャとにより区画形成された加圧室には燃料導入口が開口し、この燃料導入口に電磁開閉弁４４ａを備えている。この電磁開閉弁４４ａをＥＣＵ２６により開閉制御することで調量した低圧燃料を加圧室内で高圧化し、加圧室に開口する吐出口から高圧燃料として高圧燃料分配管４０側へ吐出している。本実施の形態では、燃料圧力センサ３４にて検出される高圧燃料分配管４０における燃料圧力Ｐｆが内燃機関運転状態に応じた圧力となるように吐出量を調節している。具体的には図３に示すごとくのマップＭＡＰｐｆにより、負荷率ＫＬ及び機関回転数ＮＥに基づいて燃料圧力Ｐｆを算出して、吐出力を調節している。ここで負荷率ＫＬは、内燃機関負荷を表す指標の１つであり、内燃機関２の１回転当たりの基準最大吸入空気量に対する実際の１回転当たりの吸入空気量ＧＡ／ＮＥの割合（％）である。このような負荷としては、負荷率ＫＬ以外に、サージタンク２２内の吸気圧を測定して、この吸気圧を用いても良い。
【００５２】
尚、燃料高圧化機構５０は、高圧燃料ポンプ４４の吸入側にパルセーションダンパ５２を配置して低圧側に対する脈動の影響を防止している。高圧燃料ポンプ４４の吐出側には逆流を阻止して高圧燃料分配管４０側へ高圧燃料を流すための吐出弁５４を設けている。そしてこの吐出弁５４に並列に減圧機構５６（減圧手段に相当）を設けている。
【００５３】
この減圧機構５６はオリフィス５６ａと逆止弁５６ｂとを直列に接続したものであり、高圧燃料ポンプ４４の電磁駆動により燃料が吐出されて高圧燃料分配管４０における高圧燃料圧力が調節されている際にはその燃料圧力調節は阻害しない。しかし、高圧燃料ポンプ４４からの吐出停止時には、高圧燃料分配管４０内の高圧燃料を要求される圧力まで減圧できるように、オリフィス５６ａによる流動抵抗や逆止弁５６ｂの開弁圧が設定されている。このことにより内燃機関２の停止時において筒内噴射用燃料噴射弁６から燃料が漏れるのを防止して、次回の内燃機関２の始動時におけるエミッションを改善している。尚、特に逆止弁５６ｂについては高温デッドソーク中に高圧燃料分配管４０側に燃料のベーパが生じるのを抑制する目的もある。
【００５４】
ＥＣＵ２６により実行される制御の内で燃料噴射分担制御処理について図４のフローチャートに示す。本処理は一定クランク角回転毎の割り込みで実行される。尚、個々の処理内容に対応するフローチャート中のステップを「Ｓ〜」で表す。
【００５５】
本処理が開始されると、まず燃料圧力センサ３４により検出されている高圧燃料圧力Ｐｆ、エアフロメータ３２により検出されている吸入空気量ＧＡ、及び内燃機関回転数センサ２８により検出されている機関回転数ＮＥがＥＣＵ２６のメモリの作業領域に読み込まれる（Ｓ１０２）。
【００５６】
次に図５に示すマップＭＡＰｆｍｉｎから高圧燃料圧力Ｐｆ（Ｐａ）に基づいて最小燃料噴射量Ｆｍｉｎ（ｇ：一噴射当たり）を算出する（Ｓ１０４）。このマップＭＡＰｆｍｉｎは、予めこの内燃機関２に用いられている種類の筒内噴射用燃料噴射弁６について供給する燃料圧力を変化させて最小燃料噴射量Ｆｍｉｎを実測した値に基づいてマップ化したものである。この最小燃料噴射量Ｆｍｉｎは、この値よりも少ない燃料量での噴射が不能であることを示しており、高圧燃料圧力Ｐｆが高いほど最小燃料噴射量Ｆｍｉｎは大きくなっていることが判る。高圧燃料圧力Ｐｆが高いほど筒内噴射用燃料噴射弁６にて要求通りの燃料量が噴射できる下限値が高くなり、高圧燃料圧力Ｐｆが高いほど少量噴射が不能となる領域が拡大していることを示している。
【００５７】
そして次に吸入空気量ＧＡ、機関回転数ＮＥ及び空燃比Ａ／Ｆのデータを用いた空燃比フィードバック制御処理により、現在の内燃機関運転状態に必要な燃料噴射量である総噴射要求量Ｆｔ（ｇ：一燃焼行程当たり）を算出する（Ｓ１０６）。この総噴射要求量Ｆｔは他の処理にて算出されている総噴射要求量を読み込んで用いても良い。
【００５８】
次に図６に示すマップＭＡＰｒｆから、負荷率ＫＬ及び機関回転数ＮＥに基づいて筒内噴射分担率Ｒｆを算出する（Ｓ１０８）。
このマップＭＡＰｒｆは、内燃機関運転状態に応じて燃費特性や出力特性の改善などを目的として筒内噴射用燃料噴射弁６の筒内噴射と、吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２のポート噴射とで燃料噴射を分担して実行するための分担率を設定して予め筒内噴射分担率Ｒｆをマップ化したものである。
【００５９】
図示するごとく、高負荷（負荷率ＫＬ：大）あるいは高回転数（機関回転数ＮＥ：大）では、筒内噴射分担率Ｒｆ＝１、すなわち燃料噴射はすべて筒内噴射用燃料噴射弁６にて実行されることになる。このため吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２からの燃料噴射はなされない。
【００６０】
低負荷（負荷率ＫＬ：小）かつ低回転数（機関回転数ＮＥ：小）では、筒内噴射分担率Ｒｆ＝０、すなわち燃料噴射はすべて吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２にて実行されることになる。したがって筒内噴射用燃料噴射弁６からの燃料噴射はなされない。
【００６１】
そしてこれらの中間領域では、筒内噴射用燃料噴射弁６と吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２との両者にて分担して燃料が噴射される。具体的には、低負荷かつ低回転数の領域に近づくほど、筒内噴射分担率Ｒｆは０に近づくことにより、筒内噴射用燃料噴射弁６の噴射分担量が減少し、吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２の噴射分担量が増加する。逆に高負荷あるいは高回転数の領域に近づくほど、筒内噴射分担率Ｒｆは１に近づくことにより、筒内噴射用燃料噴射弁６の噴射分担量が増加し、吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２の噴射分担量が減少する。
【００６２】
次に式１により予定筒内噴射要求量Ｆｄｉｏ（ｇ：一噴射当たり）が算出される（Ｓ１１０）。
［式１］  Ｆｄｉｏ  ←  Ｆｔ  ×  Ｒｆ
すなわち、図６に示したごとくの分担が実行された場合に筒内噴射用燃料噴射弁６から噴射されることが要求される燃料量（予定筒内噴射要求量Ｆｄｉｏ）が算出される。
【００６３】
次にこの予定筒内噴射要求量ＦｄｉｏがステップＳ１０４にて求められている最小燃料噴射量Ｆｍｉｎ以上か否かが判定される（Ｓ１１２）。
ここで予定筒内噴射要求量Ｆｄｉｏ≧最小燃料噴射量Ｆｍｉｎであれば（Ｓ１１２でＹＥＳ）、予定筒内噴射要求量Ｆｄｉｏ分の燃料噴射が筒内噴射用燃料噴射弁６にて可能であるので、筒内噴射要求量Ｆｄｉに予定筒内噴射要求量Ｆｄｉｏがそのまま設定される（Ｓ１１４）。
【００６４】
そして式２に示すごとく、吸気ポート噴射要求量Ｆｐｆｉが算出される（Ｓ１１６）。
［式２］  Ｆｐｆｉ  ←  Ｆｔ  ×  （１−Ｒｆ）
このようにして筒内噴射用燃料噴射弁６での燃料噴射と吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２での燃料噴射との噴射分担量（Ｆｄｉ，Ｆｐｆｉ）が決定される。このことにより、ＥＣＵ２６により別途実行される燃料噴射処理により、ポート噴射タイミングにて吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２から吸気ポート噴射要求量Ｆｐｆｉ分の燃料が噴射され、筒内噴射タイミングにて筒内噴射用燃料噴射弁６から筒内噴射要求量Ｆｄｉ分の燃料が噴射される。
【００６５】
ここで車両運転中のドライバがアクセルペダルを急速に戻すことにより、スロットル開度ＴＡが急減して燃料カット処理が生じて、このことにより高温デッドソーク状態となったものとする。この時には燃料噴射が完全に停止するため高圧燃料ポンプ４４からの高圧燃料の吐出は停止する。このため減圧機構５６により高圧燃料分配管４０内の高圧燃料圧力Ｐｆは低下することになるが、前述したごとく通常時において高圧燃料ポンプ４４による高圧燃料分配管４０の燃料圧力に影響させないために、減圧機構５６による減圧は迅速でない。
【００６６】
したがって図７のタイミングチャートに示すごとく、高圧燃料圧力Ｐｆが燃料カットタイミング（ｔ０）での高負荷あるいは高回転数に対応した高い燃料圧力Ｐｆｘから、低負荷・低回転数に対応させた低い燃料圧力Ｐｆｙに低下するまで（ｔ１）には、時間（ｔ０〜ｔ１：例えば数秒間）を要する。
【００６７】
このため高圧燃料圧力Ｐｆが十分に低下していない状態で、燃料カットから復帰する場合には、筒内噴射要求量Ｆｄｉが最小燃料噴射量Ｆｍｉｎより小さくなる可能性がある。したがって、このような燃料カットからの復帰時において、予定筒内噴射要求量Ｆｄｉｏ＜最小燃料噴射量Ｆｍｉｎとなった場合には（Ｓ１１２でＮＯ）、筒内噴射要求量Ｆｄｉは０とされ（Ｓ１１８）、吸気ポート噴射要求量Ｆｐｆｉに総噴射要求量Ｆｔがそのまま設定される（Ｓ１２０）。つまり筒内噴射分担率Ｒｆ＝０に強制的に設定されることになる。
【００６８】
上述した構成において、請求項との関係は、ＥＣＵ２６が過剰噴射状態判定手段、代替噴射手段、燃料噴射量分担設定手段及び筒内噴射燃料圧力調節手段に相当する。燃料噴射分担制御処理（図４）のステップＳ１０４，Ｓ１１０，Ｓ１１２が過剰噴射状態判定手段としての処理に、ステップＳ１１８，Ｓ１２０が代替噴射手段としての処理に、ステップＳ１０８が燃料噴射量分担設定手段としての処理に相当する。高圧燃料ポンプ４４の電磁開閉弁４４ａの開閉制御により高圧燃料圧力Ｐｆが内燃機関運転状態に応じた圧力となるように吐出量を調節している制御が筒内噴射燃料圧力調節手段としての処理に相当する。
【００６９】
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（１）筒内噴射用燃料噴射弁６から噴射される燃料が筒内燃料噴射要求量（ここでは予定筒内噴射要求量Ｆｄｉｏ）を越える過剰噴射状態となるか否かを、予定筒内噴射要求量Ｆｄｉｏと最小燃料噴射量Ｆｍｉｎとの比較にて判定している（Ｓ１１２）。そして、Ｆｄｉｏ＜Ｆｍｉｎと判定される場合（Ｓ１１２でＮＯ）、筒内噴射用燃料噴射弁６からの燃料噴射を禁止し（Ｓ１１８）、この筒内燃料噴射要求量（予定筒内噴射要求量Ｆｄｉｏ）分の燃料噴射を、吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２による吸気通路内燃料噴射にて分担している（Ｓ１２０）。
【００７０】
このことにより高圧燃料系の燃料圧力Ｐｆが過剰高圧状態となるような内燃機関運転状況下においては、低圧燃料系の吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２によって吸気ポート１０にて予定筒内噴射要求量Ｆｄｉｏ分の燃料噴射も加算されてなされることになる。吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２は、元来、燃料圧力は低圧状態とされていることから、ここでの最小燃料噴射量は十分に小さく、予定筒内噴射要求量Ｆｄｉｏ分の燃料噴射を十分に分担できる。特にこの予定筒内噴射要求量Ｆｄｉｏに対して、元々、低圧にて噴射される分のＦｔ×（１−Ｒｆ）分の燃料が加わるので、特に問題がなく、正確な燃料噴射量が実現できる。
【００７１】
減圧機構５６を設けていても、前述したごとく、この減圧機構５６による減圧が高速でないために、燃料カットからの復帰時などの高温デッドソーク時の燃料噴射においては、高圧燃料系での燃料圧力が内燃機関運転状態に対して過剰高圧状態となる場合が生じる。このような場合において前述したごとく過剰な燃料噴射がなされることがないので空燃比のリッチ化を抑制することができ、この結果、エミッションの悪化を防止できる。
【００７２】
［実施の形態２］
前記実施の形態１の燃料噴射分担制御処理（図４）のステップＳ１１２で「Ｆｄｉｏ≧Ｆｍｉｎ」か否かを判定しているが、この代わりに、本実施の形態では、「Ｆｄｉｏ≧Ｆｍｉｎ・Ｋｆ」か否か、あるいは「Ｆｄｉｏ≧Ｆｍｉｎ＋ｄＦ」か否かを判定する。
【００７３】
ここで係数Ｋｆは「１．１」などの１を越えた増加係数としての値であり、加算値ｄＦは余裕代分の増加を最小燃料噴射量Ｆｍｉｎに与えるための値を表している。このようにして判定することにより、最小燃料噴射量Ｆｍｉｎが予定筒内噴射要求量Ｆｄｉｏを越える直前の状態を判定できる。
【００７４】
最小燃料噴射量Ｆｍｉｎは同種の筒内噴射用燃料噴射弁６における代表値あるいは実測値の内で最大の値が用いられていることにより、この内燃機関２に実際に用いられている筒内噴射用燃料噴射弁６の最小燃料噴射量Ｆｍｉｎとは誤差が存在している。この誤差により、予定筒内噴射要求量Ｆｄｉｏが実際の最小燃料噴射量より小さくなっていても、まだＦｄｉｏ≧Ｆｍｉｎであると判定されて、予定筒内噴射要求量Ｆｄｉｏより大きい噴射が筒内噴射用燃料噴射弁６からなされるおそれがある。
【００７５】
この誤差を吸収するために、最小燃料噴射量Ｆｍｉｎが予定筒内噴射要求量Ｆｄｉｏに近づいて越える直前の状態を、「Ｆｄｉｏ≧Ｆｍｉｎ・Ｋｆ」か否か、あるいは「Ｆｄｉｏ≧Ｆｍｉｎ＋ｄＦ」か否かにて判定している。そして「Ｆｄｉｏ＜Ｆｍｉｎ・Ｋｆ」、あるいは「Ｆｄｉｏ＜Ｆｍｉｎ＋ｄＦ」となれば、前記実施の形態１にてステップＳ１１２でＮＯとした場合と同じく、ステップＳ１１８，Ｓ１２０を実行している。
【００７６】
このことにより空燃比のリッチ化を確実に抑制することができ、エミッションの悪化を防止できる。
［実施の形態３］
本実施の形態では、図８に示す燃料噴射分担制御処理が、前記実施の形態１の燃料噴射分担制御処理（図４）の代わりに一定クランク角回転毎の割り込みで実行される。他の構成は前記実施の形態１と同じである。
【００７７】
燃料噴射分担制御処理（図８）が開始されると、まず、高圧燃料圧力Ｐｆ、吸入空気量ＧＡ及び機関回転数ＮＥが読み込まれ（Ｓ２０２）、総噴射要求量Ｆｔの算出（Ｓ２０４）、及び筒内噴射分担率Ｒｆの算出（Ｓ２０６）が実行される。これらのステップＳ２０２〜Ｓ２０６は、それぞれ前記燃料噴射分担制御処理（図４）のステップＳ１０２，Ｓ１０６，Ｓ１０８と同じで処理である。
【００７８】
次に図５に示すマップＭＡＰｆｍｉｎと逆の関係にあるＭＡＰｐｆｍｉｎにより筒内噴射用燃料噴射弁６における燃料噴射分担量である「Ｆｔ×Ｒｔ」（ｇ）に基づいて、この燃料噴射分担量を噴射可能な最高の燃料圧力である噴射可能燃料圧力Ｐｆｍｉｎ（Ｐａ）を算出する（Ｓ２０８）。すなわち、これよりも高い燃料圧力では燃料噴射分担量の噴射が不可能な燃料圧力を噴射可能燃料圧力Ｐｆｍｉｎとして求める。尚、マップＭＡＰｆｍｉｎ（図５）そのものを用いて、「Ｆｔ×Ｒｔ」に対応する最小燃料噴射量Ｆｍｉｎの値から高圧燃料圧力Ｐｆの値を求めて、この値を噴射可能燃料圧力Ｐｆｍｉｎとして設定しても良い。
【００７９】
そして次に実際に燃料圧力センサ３４にて検出されている高圧燃料圧力Ｐｆが噴射可能燃料圧力Ｐｆｍｉｎ以下か否かが判定される（Ｓ２１０）。
ここで高圧燃料圧力Ｐｆ≦噴射可能燃料圧力Ｐｆｍｉｎであれば（Ｓ２１０でＹＥＳ）、筒内噴射用燃料噴射弁６にてその燃料噴射分担量である「Ｆｔ×Ｒｔ」を実際に噴射することは可能であることから、「Ｆｔ×Ｒｔ」の値がそのまま筒内噴射要求量Ｆｄｉに設定される（Ｓ２１２）。
【００８０】
そして前記式２に示したごとく、吸気ポート噴射要求量Ｆｐｆｉが算出される（Ｓ２１４）。
このようにして筒内噴射用燃料噴射弁６での噴射と吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２での噴射との噴射分担量（Ｆｄｉ，Ｆｐｆｉ）が決定され、前記実施の形態１にて説明した各タイミングにて吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２から吸気ポート噴射要求量Ｆｐｆｉ分の燃料が、筒内噴射用燃料噴射弁６から筒内噴射要求量Ｆｄｉ分の燃料が噴射される。
【００８１】
次に前記実施の形態１にて説明したごとく、実際の高圧燃料圧力Ｐｆが十分に低下していない内に燃料カットから復帰した場合には、高圧燃料圧力Ｐｆが噴射可能燃料圧力Ｐｆｍｉｎより高くなる可能性がある。
【００８２】
したがって高圧燃料圧力Ｐｆ＞噴射可能燃料圧力Ｐｆｍｉｎとなった場合には（Ｓ２１０でＮＯ）、筒内噴射要求量Ｆｄｉは０とされ（Ｓ２１６）、吸気ポート噴射要求量Ｆｐｆｉに総噴射要求量Ｆｔがそのまま設定される（Ｓ２１８）。つまり筒内噴射分担率Ｒｆ＝０に強制的に設定される処理が行われる。
【００８３】
上述した構成において、請求項との関係は、燃料噴射分担制御処理（図８）のステップＳ２０８，Ｓ２１０が過剰噴射状態判定手段としての処理に、ステップＳ２１６，Ｓ２１８が代替噴射手段としての処理に、ステップＳ２０６が燃料噴射量分担設定手段としての処理に相当する。
【００８４】
以上説明した本実施の形態３によれば、以下の効果が得られる。
（１）このように実測している高圧燃料圧力Ｐｆと噴射可能燃料圧力Ｐｆｍｉｎとを比較することによっても、筒内噴射用燃料噴射弁６にて過剰噴射状態となることが判定できる。したがって前記実施の形態１に述べたごとくの効果を生じる。
【００８５】
［実施の形態４］
前記実施の形態３の燃料噴射分担制御処理（図８）のステップＳ２１０で「Ｐｆ≦Ｐｆｍｉｎ」か否かを判定しているが、この代わりに、本実施の形態では、「Ｐｆ≦Ｐｆｍｉｎ・Ｋｐ」か否か、あるいは「Ｐｆ≦Ｐｆｍｉｎ−ｄＰ」か否かを判定する。
【００８６】
ここで係数Ｋｐは「０．９」などの１未満の減少係数としての値であり、減算値ｄＰは余裕代分の減少を噴射可能燃料圧力Ｐｆｍｉｎに与えるための値を表している。このようにして判定することにより、噴射可能燃料圧力Ｐｆｍｉｎが高圧燃料圧力Ｐｆ未満となる直前の状態を判定できる。
【００８７】
噴射可能燃料圧力Ｐｆｍｉｎは同種の筒内噴射用燃料噴射弁６における代表値あるいは実測値の内で最小の値が用いられていることにより、この内燃機関２に実際に用いられている筒内噴射用燃料噴射弁６の噴射可能燃料圧力Ｐｆｍｉｎとは誤差が存在している。この誤差により、実際の高圧燃料圧力Ｐｆが噴射可能燃料圧力Ｐｆｍｉｎを越えていても、まだＰｆ≦Ｐｆｍｉｎであると判定されて、「Ｆｔ×Ｒｔ」より大きい噴射が筒内噴射用燃料噴射弁６からなされるおそれがある。
【００８８】
この誤差を吸収するために、高圧燃料圧力Ｐｆが噴射可能燃料圧力Ｐｆｍｉｎに近づいて越える直前の状態を、「Ｐｆ≦Ｐｆｍｉｎ・Ｋｐ」か否か、あるいは「Ｐｆ≦Ｐｆｍｉｎ−ｄＰ」か否かにて判定している。そして「Ｐｆ＞Ｐｆｍｉｎ・Ｋｐ」あるいは「Ｐｆ＞Ｐｆｍｉｎ−ｄＰ」となれば、前記実施の形態３にてステップＳ２１０でＮＯとした場合と同じく、ステップＳ２１６，Ｓ２１８を実行する。
【００８９】
このことにより空燃比のリッチ化を確実に抑制することができ、エミッションの悪化を防止できる。
［実施の形態５］
本実施の形態では、図９に示すごとくであり、内燃機関１０２がパージ機構１５８（吸気内導入手段及びパージ手段に相当）を備えて、パージ率がＥＣＵ１２６にて制御されている点が前記実施の形態１とは異なる。他の構成は前記実施の形態１の図１，２にて示したごとくである。したがって図９では図１と同一の構成については同一の符号にて示している。
【００９０】
パージ機構１５８には、燃料タンクに発生する燃料蒸気を捕集する捕集容器であるキャニスタ１６０が備えられている。このキャニスタ１６０は、ベーパ通路１６０ａを介して燃料タンクに接続されており、更にキャニスタ１６０は、捕集した燃料蒸気を内燃機関１０２の吸気通路８に供給するためのパージ通路１６０ｂに接続されている。そして、パージ通路１６０ｂはスロットルバルブ２４の下流に開口されたパージポート１６０ｃに連通されている。キャニスタ１６０の内部には燃料蒸気を吸着する吸着材（例えば活性炭）が充填されており、パージ実行中にキャニスタ１６０内に逆止弁を介して大気を導入するための大気通路１６０ｄが設けられている。パージ通路１６０ｂには、パージ率を制御するパージ制御弁１６２が設けられており、このパージ制御弁１６２の開度がＥＣＵ１２６により調節されることで、捕集した燃料蒸気のパージ率が調節できるように構成されている。
【００９１】
ＥＣＵ１２６は、パージ制御弁１６２を介して吸気中に燃料蒸気をパージする前に、一時的にパージ制御弁１６２を開いて、空燃比センサ３８により検出された空燃比Ａ／Ｆの変化からパージガス濃度を検出する処理を実行している。このため、前述した総噴射要求量Ｆｔは予めパージガス濃度分の燃料が減算されて設定されている。
【００９２】
したがってパージ制御が実行されている場合には、燃料噴射量が低下することになり、特に、筒内噴射用燃料噴射弁６での燃料噴射量が最小燃料噴射量より小さくなる可能性が高まって、空燃比がリッチ化しやすくなる。
【００９３】
このためＥＣＵ１２６では、図１０に示す燃料噴射分担制御処理が、前記実施の形態１の燃料噴射分担制御処理（図４）の代わりに一定クランク角回転毎の割り込みで実行される。他の構成は前記実施の形態１と同じである。燃料噴射分担制御処理（図１０）においては、ステップＳ３０２〜Ｓ３１６，Ｓ３２０，Ｓ３２２は、前記図４のステップＳ１０２〜Ｓ１２０とそれぞれ同じ処理である。異なる処理は、予定筒内噴射要求量Ｆｄｉｏ＜最小燃料噴射量Ｆｍｉｎであった場合（Ｓ３１２でＮＯ）、ステップＳ３１８にてパージ制御中か否かが判定され、パージ制御中であれば（Ｓ３１８でＹＥＳ）、ステップＳ３２４にてパージ禁止処理がなされて、ステップＳ３１４，３１６に移行する点である。
【００９４】
したがってＦｄｉｏ＜Ｆｍｉｎであっても（Ｓ３１２でＮＯ）、パージ制御中であれば（Ｓ３１８でＹＥＳ）、パージ制御弁１６２を完全に閉じることにより吸気中への燃料蒸気放出を禁止する（Ｓ３２４）。そして、Ｆｄｉｏ≧Ｆｍｉｎである場合と同様に、予定筒内噴射要求量Ｆｄｉｏによる筒内噴射用燃料噴射弁６からの燃料噴射を可能としている（Ｓ３１４）。
【００９５】
パージ制御中でなければ（Ｓ３１８でＮＯ）、前記実施の形態１の場合と同様に、筒内噴射要求量Ｆｄｉは０とされ（Ｓ３２０）、吸気ポート噴射要求量Ｆｐｆｉに総噴射要求量Ｆｔがそのまま設定される（Ｓ３２２）。すなわち筒内噴射分担率Ｒｆ＝０に強制的に設定されることになる。したがってパージ制御中でなければ前記実施の形態１と同じ処理が行われる。
【００９６】
上述した構成において、請求項との関係は、ＥＣＵ１２６が過剰噴射状態判定手段、代替噴射手段、燃料噴射量分担設定手段、筒内噴射燃料圧力調節手段及びリッチ化抑制手段に相当する。燃料噴射分担制御処理（図１０）のステップＳ３０４，Ｓ３１０，Ｓ３１２が過剰噴射状態判定手段としての処理に、ステップＳ３２０，Ｓ３２２が代替噴射手段としての処理に、ステップＳ３０８が燃料噴射量分担設定手段としての処理に、ステップＳ３１８，Ｓ３２４がリッチ化抑制手段としての処理に相当する。
【００９７】
以上説明した本実施の形態５によれば、以下の効果が得られる。
（１）前記実施の形態１の効果を生じると共に、過剰噴射状態となると判定されると（Ｓ３１２でＮＯ）、パージ制御中であれば（Ｓ３１８でＹＥＳ）、パージを禁止することで空燃比を大きくする側へ調節している（Ｓ３２４）。したがって、このことにより、筒内噴射用燃料噴射弁６が過剰噴射しても空燃比リッチ化が抑制できる。
【００９８】
したがって要求される筒内噴射をキャンセルすることなく、実行できる機会を増加させることができ、円滑な内燃機関制御が可能となる。
［実施の形態６］
本実施の形態では、図１１に示す燃料噴射分担制御処理が、前記実施の形態５の燃料噴射分担制御処理（図１０）の代わりに一定クランク角回転毎の割り込みで実行される。他の構成は前記実施の形態５と同じである。
【００９９】
燃料噴射分担制御処理（図１１）においては、ステップＳ４０２〜Ｓ４１６は前記図１０のステップＳ３０２〜Ｓ３１６とそれぞれ同じ処理である。異なる処理は、予定筒内噴射要求量Ｆｄｉｏ＜最小燃料噴射量Ｆｍｉｎであった場合（Ｓ４１２でＮＯ）、ステップＳ４１８にてパージ禁止処理がなされて、ステップＳ４１４，４１６に移行する点である。
【０１００】
したがってＦｄｉｏ＜Ｆｍｉｎであれば（Ｓ４１２でＮＯ）、パージ制御弁１６２（図９）の開閉状態にかかわらず、とにかくパージ制御弁１６２を全閉状態にすることにより吸気中への燃料蒸気放出を禁止している（Ｓ４１８）。そして、Ｆｄｉｏ≧Ｆｍｉｎである場合と同様に、予定筒内噴射要求量Ｆｄｉｏにて筒内噴射用燃料噴射弁６からの燃料噴射を可能としている（Ｓ４１４）。
【０１０１】
上述した構成において、請求項との関係は、ＥＣＵ１２６が過剰噴射状態判定手段、燃料噴射量分担設定手段、筒内噴射燃料圧力調節手段及びリッチ化抑制手段に相当する。燃料噴射分担制御処理（図１１）のステップＳ４０４，Ｓ４１０，Ｓ４１２が過剰噴射状態判定手段としての処理に、ステップＳ４０８が燃料噴射量分担設定手段としての処理に、ステップＳ４１８がリッチ化抑制手段としての処理に相当する。
【０１０２】
以上説明した本実施の形態６によれば、以下の効果が得られる。
（１）過剰噴射状態となると判定されると（Ｓ４１２でＮＯ）、パージを禁止することで空燃比を大きくする側へ調節し（Ｓ４１８）、このことにより筒内噴射用燃料噴射弁６が過剰噴射したとしても、その空燃比リッチ化を抑制でき、エミッションの悪化を抑制できる。
【０１０３】
［実施の形態７］
本実施の形態では、図１２のブロック図に示すごとくの内燃機関２０２及びＥＣＵ２２６を用い、図１０の燃料噴射分担制御処理の代わりに図１３に示す燃料噴射制御処理を一定クランク角回転毎の割り込みで実行する。図１２に示した構成が前記図９と異なるのは、吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２（図９）が設けられていない点である。すなわち燃料は筒内噴射用燃料噴射弁６による筒内噴射のみである。他の構成は前記実施の形態５と同じである。
【０１０４】
燃料噴射制御処理（図１３）が開始されると、まず前記図４のステップＳ１０２と同様に高圧燃料圧力Ｐｆ、吸入空気量ＧＡ及び機関回転数ＮＥが読み込まれ（Ｓ５０２）、前記ステップＳ１０４と同様に最小燃料噴射量Ｆｍｉｎが算出される（Ｓ５０４）。
【０１０５】
次に筒内噴射用燃料噴射弁６に対する筒内噴射要求量Ｆｔｄが前記ステップＳ１０６にて説明した総噴射要求量Ｆｔと同様に算出される（Ｓ５０６）。
そしてこの筒内噴射要求量ＦｔｄがステップＳ５０４にて求められている最小燃料噴射量Ｆｍｉｎ以上か否かが判定される（Ｓ５０８）。
【０１０６】
ここで筒内噴射要求量Ｆｔｄ≧最小燃料噴射量Ｆｍｉｎであれば（Ｓ５０８でＹＥＳ）、このまま本処理を出ることにより、筒内噴射用燃料噴射弁６からは筒内噴射要求量Ｆｔｄ分の燃料噴射が実行される。
【０１０７】
筒内噴射要求量Ｆｔｄ＜最小燃料噴射量Ｆｍｉｎであれば（Ｓ５０８でＮＯ）、パージ禁止処理が実行される（Ｓ５１０）。このパージ禁止処理は、パージ制御弁１６２の開閉状態にかかわらず、ＥＣＵ２２６が、とにかくパージ制御弁１６２を全閉状態にする処理であり、このことによりキャニスタ１６０からの燃料蒸気は吸気通路８内に全く放出されなくなる。
【０１０８】
そして本処理を出ることにより筒内噴射用燃料噴射弁６からは筒内噴射要求量Ｆｔｄ分の燃料噴射が実行される。
上述した構成において、請求項との関係は、ＥＣＵ２２６が過剰噴射状態判定手段、筒内噴射燃料圧力調節手段及びリッチ化抑制手段に相当する。燃料噴射制御処理（図１３）のステップＳ５０４，Ｓ５０６，Ｓ５０８が過剰噴射状態判定手段としての処理に、ステップＳ５１０がリッチ化抑制手段としての処理に相当する。
【０１０９】
以上説明した本実施の形態７によれば、前記実施の形態６の効果を生じる。
［その他の実施の形態］
・前記実施の形態５〜７においては、パージ機構１５８を、吸気通路内に空燃比に影響する成分を導入する吸気内導入手段として用いたが、これ以外の吸気内導入手段としては、吸気通路にブローバイガスを放出する構成を採用している内燃機関ではブローバイガス還元装置（ＰＣＶ：ブローバイガス還元手段に相当）を用いることができる。このブローバイガス還元装置に設けられたＰＣＶバルブを、筒内噴射用燃料噴射弁による過剰噴射状態時に、空燃比がリーン化する方向にＥＣＵが開閉制御することによりリッチ化抑制が可能となる。
【０１１０】
このＰＣＶ以外に排気再循環装置（ＥＧＲ：排気再循環手段に相当）を吸気内導入手段として用いても良い。すなわち筒内噴射用燃料噴射弁による過剰噴射状態時に、ＥＣＵがＥＧＲバルブを閉じることにより、排気再循環を抑制、あるいは停止して燃焼室内に取り込まれる酸素濃度を上昇させることにより、空燃比がリーン化してリッチ化抑制が可能となる。
【０１１１】
・前記実施の形態３では基準圧力として噴射可能燃料圧力Ｐｆｍｉｎを設定して、高圧燃料圧力Ｐｆ＞噴射可能燃料圧力Ｐｆｍｉｎの場合に筒内噴射用燃料噴射弁による噴射を禁止していた。前記実施の形態５，６，７についても、筒内噴射要求量と最小燃料噴射量との比較でなく高圧燃料圧力Ｐｆと噴射可能燃料圧力Ｐｆｍｉｎとの比較により過剰噴射状態を判定し、過剰噴射状態（Ｐｆ＞Ｐｆｍｉｎ）であれば、パージ制御中の判定（Ｓ３１８）、あるいはパージ禁止処理（Ｓ４１８，Ｓ５１０）に移行するようにしても良い。この場合も過剰噴射状態（Ｐｆ＞Ｐｆｍｉｎ）となる直前の状態で、パージ制御中の判定（Ｓ３１８）、あるいはパージ禁止処理（Ｓ４１８，Ｓ５１０）に移行するようにしても良い。
【０１１２】
・前記実施の形態５，６，７について、過剰噴射状態（Ｆｄｉｏ，Ｆｔｄ＜Ｆｍｉｎ）となる直前の状態で、パージ制御中の判定（Ｓ３１８）、あるいはパージ禁止処理（Ｓ４１８，Ｓ５１０）に移行するようにしても良い。
【０１１３】
・前記実施の形態５，６，７については、パージ禁止処理（Ｓ３２４，Ｓ４１８，Ｓ５１０）の代わりに、パージ率を低減する処理としても良い。ＰＣＶやＥＧＲを制御する場合も同じである。
【符号の説明】
【０１１４】
２…内燃機関、４…燃焼室、６…筒内噴射用燃料噴射弁、８…吸気通路、１０…吸気ポート、１２…吸気ポート噴射用燃料噴射弁、１４…点火プラグ、１６…吸気バルブ、１８…排気ポート、２０…排気バルブ、２２…サージタンク、２４…スロットルバルブ、２４ａ…スロットル開度センサ、２４ｂ…モータ、２６…ＥＣＵ、２８…内燃機関回転数センサ、３０…アクセル開度センサ、３２…エアフロメータ、３４…燃料圧力センサ、３６…冷却水温センサ、３８…空燃比センサ、４０…高圧燃料分配管、４２…低圧燃料分配管、４４…高圧燃料ポンプ、４４ａ…電磁開閉弁、４６…フィードポンプ、４８…燃料タンク、５０…燃料高圧化機構、５２…パルセーションダンパ、５４…吐出弁、５６…減圧機構、５６ａ…オリフィス、５６ｂ…逆止弁、１０２…内燃機関、１２６…ＥＣＵ、１５８…パージ機構、１６０…キャニスタ、１６０ａ…ベーパ通路、１６０ｂ…パージ通路、１６０ｃ…パージポート、１６０ｄ…大気通路、１６２…パージ制御弁、２０２…内燃機関、２２６…ＥＣＵ。
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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