(57)【要約】【課題】リーン燃焼気筒に燃料を供給する燃料噴射弁の噴射量が制御精度の許容範囲を下回る事態となることを抑制できるようにした内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】ＣＰＵ４２は、三元触媒２４の昇温要求が生じたことを条件に、気筒＃１〜＃４のうちの１つを、理論空燃比よりもリッチとするリッチ燃焼気筒とし、残りを、理論空燃比よりもリーンとするリーン燃焼気筒とするディザ制御を実行する。ＣＰＵ４２は、要求噴射量に基づきリーン燃焼気筒の噴射量指令値を予測し、その予測値が最小噴射量未満となる場合、ディザ制御を禁止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒から排出された排気を浄化する触媒と、前記複数の気筒毎に設けられた燃料噴射弁とを備える内燃機関を制御対象とし、
前記内燃機関の動作点に応じた要求噴射量を取得する取得処理と、
前記要求噴射量に基づき、前記複数の気筒のうちの一部の気筒を、空燃比が理論空燃比よりもリーンであるリーン燃焼気筒とし、前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒とは別の気筒を、空燃比が理論空燃比よりもリッチであるリッチ燃焼気筒とするように前記燃料噴射弁を操作するディザ制御処理と、
前記要求噴射量が第１噴射量である場合には、前記ディザ制御処理を制限せず、前記要求噴射量が前記第１噴射量よりも噴射量の少ない第２噴射量であることを条件に、前記ディザ制御処理を、前記複数の気筒のうちの空燃比が最もリーンなもののリーン化度合いが小さくなる側に制限する制限処理と、を実行する内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記制限処理は、前記ディザ制御処理を禁止する禁止処理を含む請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記複数の気筒のそれぞれの排気空燃比を目標空燃比に制御する上で要求される噴射量を前記要求噴射量として算出する要求噴射量算出処理を実行し、
前記ディザ制御処理は、前記リーン燃焼気筒のための燃料噴射量の前記要求噴射量に対する減量補正量および前記リッチ燃焼気筒のための燃料噴射量の前記要求噴射量に対する増量補正量を定める要求値を設定する要求値設定処理と、前記リーン燃焼気筒に燃料を供給する前記燃料噴射弁に前記要求値に基づき前記要求噴射量を減量補正した噴射量を噴射させ、前記リッチ燃焼気筒に燃料を供給する前記燃料噴射弁に前記要求値に基づき前記要求噴射量を増量補正した噴射量を噴射させ、前記リッチ燃焼気筒の排気空燃比と前記リーン燃焼気筒の排気空燃比との所定期間における平均値を前記目標空燃比に制御する処理と、前記複数の気筒のうちの一部の気筒をリーン燃焼気筒として且つ前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒とは別の気筒をリッチ燃焼気筒とする期間を、前記所定期間内に設ける処理と、を含み、
前記制限処理は、前記要求値に基づき前記要求噴射量を減量補正した噴射量が前記第２噴射量よりも少量の第３噴射量以上であるか否かを判定する判定処理を含み、
前記第２噴射量は、前記判定処理によって前記要求噴射量を減量補正した噴射量が前記第３噴射量未満であると判定されるときの前記要求噴射量である請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記制限処理は、前記要求噴射量が前記第２噴射量であることを条件に、前記リーン燃焼気筒に燃料を供給する前記燃料噴射弁の噴射量を前記第２噴射量よりも少量の第３噴射量以上の値に制限する処理を含む請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記複数の気筒のそれぞれの排気空燃比を目標空燃比に制御する上で要求される噴射量を前記要求噴射量として算出する要求噴射量算出処理を実行し、
前記ディザ制御処理は、前記リーン燃焼気筒のための燃料噴射量の前記要求噴射量に対する減量補正量および前記リッチ燃焼気筒のための燃料噴射量の前記要求噴射量に対する増量補正量を定める要求値を設定する要求値設定処理と、前記リーン燃焼気筒に燃料を供給する前記燃料噴射弁に前記要求値に基づき前記要求噴射量を減量補正した噴射量を噴射させ、前記リッチ燃焼気筒に燃料を供給する前記燃料噴射弁に前記要求値に基づき前記要求噴射量を増量補正した噴射量を噴射させ、前記リッチ燃焼気筒の排気空燃比と前記リーン燃焼気筒の排気空燃比との所定期間における平均値を前記目標空燃比に制御する処理と、前記複数の気筒のうちの一部の気筒をリーン燃焼気筒として且つ前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒とは別の気筒をリッチ燃焼気筒とする期間を、前記所定期間内に設ける処理と、を含み、
前記制限処理は、前記要求値に基づき前記要求噴射量を減量補正した噴射量が前記第２噴射量よりも少量の第３噴射量未満となる場合、前記リーン燃焼気筒に燃料を供給する前記燃料噴射弁の噴射量が前記第３噴射量以上となるように前記リーン燃焼気筒の排気空燃比のリーン化度合いと前記リッチ燃焼気筒の排気空燃比のリッチ化度合いとを低減するガード処理を含み、
前記第２噴射量は、前記要求値に基づき前記要求噴射量を減量補正した噴射量が前記第３噴射量未満となるときの前記要求噴射量である請求項４記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記第２噴射量を、前記燃料噴射弁によって噴射される燃料の圧力が低い場合に高い場合よりも少量とする請求項１〜５のいずれか１項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、複数の気筒から排出された排気を浄化する触媒と、前記複数の気筒毎に設けられた燃料噴射弁とを備える内燃機関を制御対象とする内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば特許文献１には、触媒装置（触媒）の昇温要求がある場合、一部の気筒における空燃比を理論空燃比よりもリッチとし、残りの気筒における空燃比を理論空燃比よりもリーンとし、触媒に流入する排気の空燃比（排気空燃比）を目標空燃比に制御するディザ制御を実行する制御装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２１８５４１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、ディザ制御を実行する場合、リーン燃焼気筒に燃料を供給する燃料噴射弁の噴射量は、各気筒に燃料を供給する燃料噴射弁による噴射量を同一としつつ排気空燃比を目標空燃比とするうえで要求される噴射量よりも少量となる。このため、燃料噴射弁による燃料噴射量の制御精度が許容範囲の下限値となる噴射量よりもリーン燃焼気筒に燃料を供給する燃料噴射弁の噴射量が少量となり、結果、リーン燃焼気筒に燃料を供給する燃料噴射弁の実際の噴射量が狙いとする噴射量よりも多くなるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
１．内燃機関の制御装置は、複数の気筒から排出された排気を浄化する触媒と、前記複数の気筒毎に設けられた燃料噴射弁とを備える内燃機関を制御対象とし、前記内燃機関の動作点に応じた要求噴射量を取得する取得処理と、前記要求噴射量に基づき、前記複数の気筒のうちの一部の気筒を、空燃比が理論空燃比よりもリーンであるリーン燃焼気筒とし、前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒とは別の気筒を、空燃比が理論空燃比よりもリッチであるリッチ燃焼気筒とするように前記燃料噴射弁を操作するディザ制御処理と、前記要求噴射量が第１噴射量である場合には、前記ディザ制御処理を制限せず、前記要求噴射量が前記第１噴射量よりも噴射量の少ない第２噴射量であることを条件に、前記ディザ制御処理を、前記複数の気筒のうちの空燃比が最もリーンなもののリーン化度合いが小さくなる側に制限する制限処理と、を実行する。
【０００６】
上記構成では、制限処理により、第１噴射量よりも少量の第２噴射量であることを条件に、ディザ制御処理を制限する。ここで、第２噴射量を、リーン燃焼気筒に燃料を供給する燃料噴射弁の噴射量が許容範囲の下限値となるときの要求噴射量よりも小さい噴射量とするなら、制限処理によって、複数の気筒のそれぞれに燃料を供給する燃料噴射弁の噴射量が下限値を下回る事態となることを抑制できる。
【０００７】
２．上記１記載の内燃機関の制御装置において、前記制限処理は、前記ディザ制御処理を禁止する禁止処理を含む。
上記禁止処理によれば、リッチ燃焼気筒における空燃比とリーン燃焼気筒における空燃比との差が小さくなるように制限する処理を実行する場合と比較して、簡易な制御にて燃料噴射量の制御性の低下を抑制できる。
【０００８】
３．上記２記載の内燃機関の制御装置において、前記複数の気筒のそれぞれの排気空燃比を目標空燃比に制御する上で要求される噴射量を前記要求噴射量として算出する要求噴射量算出処理を実行し、前記ディザ制御処理は、前記リーン燃焼気筒のための燃料噴射量の前記要求噴射量に対する減量補正量および前記リッチ燃焼気筒のための燃料噴射量の前記要求噴射量に対する増量補正量を定める要求値を設定する要求値設定処理と、前記リーン燃焼気筒に燃料を供給する前記燃料噴射弁に前記要求値に基づき前記要求噴射量を減量補正した噴射量を噴射させ、前記リッチ燃焼気筒に燃料を供給する前記燃料噴射弁に前記要求値に基づき前記要求噴射量を増量補正した噴射量を噴射させ、前記リッチ燃焼気筒の排気空燃比と前記リーン燃焼気筒の排気空燃比との所定期間における平均値を前記目標空燃比に制御する処理と、前記複数の気筒のうちの一部の気筒をリーン燃焼気筒として且つ前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒とは別の気筒をリッチ燃焼気筒とする期間を、前記所定期間内に設ける処理と、を含み、前記制限処理は、前記要求値に基づき前記要求噴射量を減量補正した噴射量が前記第２噴射量よりも少量の第３噴射量以上であるか否かを判定する判定処理を含み、前記第２噴射量は、前記判定処理によって前記要求噴射量を減量補正した噴射量が前記第３噴射量未満であると判定されるときの前記要求噴射量である。
【０００９】
上記構成では、要求値に基づき要求噴射量を減量補正した量が第３噴射量以上であるなら、要求値に基づき要求噴射量を減量補正した量の燃料をリーン燃焼気筒に供給できる。このため、動作点が同一であっても要求値に基づき要求噴射量を減量補正した量が第３噴射量以上となる現象と未満となる現象とが生じうる場合、たとえば判定処理を実行することなく動作点のみからディザ制御を禁止する場合と比較すると、昇温要求に極力応じることができる。
【００１０】
４．上記１記載の内燃機関の制御装置において、前記制限処理は、前記要求噴射量が前記第２噴射量であることを条件に、前記リーン燃焼気筒に燃料を供給する前記燃料噴射弁の噴射量を前記第２噴射量よりも少量の第３噴射量以上の値に制限する処理を含む。
【００１１】
上記構成では、制限処理によってリーン燃焼気筒に燃料を供給する燃料噴射弁の噴射量を第３噴射量以上とすることにより、第３噴射量を、燃料噴射量の制御精度が許容範囲の下限値となる噴射量以上とすることにより、燃料噴射量の制御性の低下を抑制できる。しかも、第２噴射量であることを条件にディザ制御を禁止する場合と比較して、ディザ制御を極力実行することができ、ひいては昇温要求に極力応じることができる。
【００１２】
５．上記４記載の内燃機関の制御装置において、前記複数の気筒のそれぞれの排気空燃比を目標空燃比に制御する上で要求される噴射量を前記要求噴射量として算出する要求噴射量算出処理を実行し、前記ディザ制御処理は、前記リーン燃焼気筒のための燃料噴射量の前記要求噴射量に対する減量補正量および前記リッチ燃焼気筒のための燃料噴射量の前記要求噴射量に対する増量補正量を定める要求値を設定する要求値設定処理と、前記リーン燃焼気筒に燃料を供給する前記燃料噴射弁に前記要求値に基づき前記要求噴射量を減量補正した噴射量を噴射させ、前記リッチ燃焼気筒に燃料を供給する前記燃料噴射弁に前記要求値に基づき前記要求噴射量を増量補正した噴射量を噴射させ、前記リッチ燃焼気筒の排気空燃比と前記リーン燃焼気筒の排気空燃比との所定期間における平均値を前記目標空燃比に制御する処理と、前記複数の気筒のうちの一部の気筒をリーン燃焼気筒として且つ前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒とは別の気筒をリッチ燃焼気筒とする期間を、前記所定期間内に設ける処理と、を含み、前記制限処理は、前記要求値に基づき前記要求噴射量を減量補正した噴射量が前記第２噴射量よりも少量の第３噴射量未満となる場合、前記リーン燃焼気筒に燃料を供給する前記燃料噴射弁の噴射量が前記第３噴射量以上となるように前記リーン燃焼気筒の排気空燃比のリーン化度合いと前記リッチ燃焼気筒の排気空燃比のリッチ化度合いとを低減するガード処理を含み、前記第２噴射量は、前記要求値に基づき前記要求噴射量を減量補正した噴射量が前記第３噴射量未満となるときの前記要求噴射量である。
【００１３】
上記構成では、ガード処理を実行することにより、要求値に基づき要求噴射量を減量補正した噴射量が第３噴射量以上であるなら、要求値に基づき要求噴射量を減量補正した量の燃料をリーン燃焼気筒に供給できる。このため、動作点が同一であっても要求値に基づき要求噴射量を減量補正した量が第３噴射量以上となる現象と未満となる現象とが生じうるなら、たとえばリーン燃焼気筒の噴射量が第３噴射量以上となるように要求値を適合する場合と比較して、要求値を大きい値に適合できることから、昇温性能を高めることができる。
【００１４】
６．上記１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記第２噴射量を、前記燃料噴射弁によって噴射される燃料の圧力が低い場合に高い場合よりも少量とする。
【００１５】
燃料噴射弁が、噴射量の制御精度を許容範囲内に維持できる最小噴射量は、通常、噴射時間に依存する傾向がある。すなわち、噴射時間の下限値に応じて最小噴射量が定まる傾向がある。一方、噴射時間が下限値である場合に噴射される燃料量は、燃料の圧力が低い場合に高い場合よりも少量となる。このため、燃料の圧力が低い場合には高い場合よりも、最小噴射量が少量となる。このため、上記構成では、第２噴射量を、燃料の圧力が低い場合に高い場合よりも少量とした。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態にかかる制御装置および内燃機関を示す図。
【図２】同実施形態にかかる制御装置が実行する処理の一部を示すブロック図。
【図３】同実施形態にかかる要求値出力処理部の処理の手順を示す流れ図。
【図４】同実施形態にかかる最小噴射量の設定手法を示す図。
【図５】同実施形態にかかる噴射可能領域を示す図。
【図６】同実施形態にかかるディザ制御の実行および禁止の推移例を示すタイムチャート。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、同実施形態が解決した課題を示す図。
【図８】第２の実施形態にかかる要求値出力処理部の処理の手順を示す流れ図。
【図９】（ａ）および（ｂ）は、同実施形態の効果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１の実施形態＞
以下、内燃機関の制御装置にかかる第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１に示す内燃機関１０において、吸気通路１２から吸入された空気は、過給機１４を介して各気筒の燃焼室１６に流入する。燃焼室１６には、燃料を噴射する燃料噴射弁１８と、火花放電を生じさせる点火装置２０とが突出している。なお、本実施形態では、燃料噴射弁１８として電磁弁を備えるものを想定している。燃焼室１６において、空気と燃料との混合気は、燃焼に供され、燃焼に供された混合気は、排気として、排気通路２２に排出される。排気通路２２のうちの過給機１４の下流には、酸素吸蔵能力を有した三元触媒２４が設けられている。燃料噴射弁１８は、デリバリパイプ３０内の燃料を噴射する。デリバリパイプ３０には、燃料タンク３２に貯蔵された燃料が燃料ポンプ３４によって吸入され加圧されて供給される。
【００１９】
制御装置４０は、内燃機関１０を制御対象とし、その制御量（トルク、排気成分等）を制御するために、燃料噴射弁１８や点火装置２０、燃料ポンプ３４等の内燃機関１０の操作部を操作する。この際、制御装置４０は、三元触媒２４の上流側の空燃比センサ５０によって検出される空燃比Ａｆや、クランク角センサ５２の出力信号Ｓｃｒ、エアフローメータ５４によって検出される吸入空気量Ｇａ、燃圧センサ５６によって検出されるデリバリパイプ３０内の燃料の圧力（燃圧ＰＦ）を参照する。制御装置４０は、ＣＰＵ４２、ＲＯＭ４４、およびＲＡＭ４６を備えており、ＲＯＭ４４に記憶されたプログラムをＣＰＵ４２が実行することにより上記制御量の制御を実行する。
【００２０】
図２に、ＲＯＭ４４に記憶されたプログラムをＣＰＵ４２が実行することにより実現される処理の一部を示す。
ベース噴射量算出処理部Ｍ１０は、クランク角センサ５２の出力信号Ｓｃｒに基づき算出された回転速度ＮＥと吸入空気量Ｇａとに基づき、燃焼室１６における混合気の空燃比を目標空燃比に開ループ制御するための操作量である開ループ操作量として、ベース噴射量Ｑｂを算出する。
【００２１】
目標値設定処理部Ｍ１２は、燃焼室１６における混合気の空燃比を上記目標空燃比に制御するためのフィードバック制御量の目標値Ａｆ＊を設定する。フィードバック制御処理部Ｍ１４は、フィードバック制御量としての空燃比Ａｆを目標値Ａｆ＊にフィードバック制御するための操作量であるフィードバック操作量ＫＡＦを算出する。本実施形態では、目標値Ａｆ＊から空燃比Ａｆを減算した値を入力とする比例要素、積分要素、および微分要素の各出力値の和を、フィードバック操作量ＫＡＦとする。
【００２２】
フィードバック補正処理部Ｍ１６は、ベース噴射量Ｑｂにフィードバック操作量ＫＡＦを乗算した要求噴射量Ｑｄを算出して出力する。
要求値出力処理部Ｍ２０は、内燃機関１０の各気筒＃１〜＃４からの排気の空燃比（排気空燃比）の平均値を目標空燃比としつつも、気筒間で燃焼対象とする混合気の空燃比を異ならせるディザ制御の噴射量補正要求値αを算出する。ここで、本実施形態にかかるディザ制御では、第１の気筒＃１〜第４の気筒＃４のうちの１つの気筒を、混合気の空燃比を理論空燃比よりもリッチとするリッチ燃焼気筒とし、残りの３つの気筒を、混合気の空燃比を理論空燃比よりもリーンとするリーン燃焼気筒とする。そして、リッチ燃焼気筒における噴射量を、要求噴射量Ｑｄの「１＋α」倍とし、リーン燃焼気筒における噴射量を、要求噴射量Ｑｄの「１−（α／３）」倍とする。
【００２３】
なお、対象排気の排気空燃比は、仮想混合気を用いて定義される。すなわち、仮想混合気を、新気および燃料のみからなって且つ燃焼させた場合に生成される排気の未燃燃料濃度（たとえばＨＣ）、不完全燃焼成分濃度（たとえばＣＯ）および酸素濃度が対象排気の未燃燃料濃度、不完全燃焼成分濃度および酸素濃度と同一となる混合気と定義し、排気空燃比を、仮想混合気の空燃比と定義する。ただし、ここで仮想混合気の燃焼には、未燃燃料濃度および不完全燃焼成分濃度と酸素濃度との少なくとも一方がゼロまたはゼロと見なせる値となる燃焼に限らず、未燃燃料濃度および不完全燃焼成分濃度と酸素濃度との双方がゼロよりも大きい状態となる燃焼も含まれることとする。また、複数の気筒の排気空燃比の平均値とは、複数の気筒から排出される排気全体を対象排気とした場合の排気空燃比のこととする。リーン燃焼気筒とリッチ燃焼気筒との上記噴射量の設定によれば、各気筒において燃焼対象とされる混合気の燃空比の平均値を目標燃空比とすることによって、排気空燃比の平均値を目標空燃比とすることができる。なお、燃空比とは、空燃比の逆数のことである。
【００２４】
補正係数算出処理部Ｍ２２では、「１」に、噴射量補正要求値αを加算して、リッチ燃焼気筒に関し、要求噴射量Ｑｄの補正係数を算出する。ディザ補正処理部Ｍ２４は、要求噴射量Ｑｄに補正係数「１＋α」を乗算することによって、リッチ燃焼気筒の噴射量指令値Ｑｒ＊を算出する。
【００２５】
乗算処理部Ｍ２６では、噴射量補正要求値αを「−１／３」倍し、補正係数算出処理部Ｍ２８では、「１」に、乗算処理部Ｍ２６の出力値を加算して、リーン燃焼気筒に関し、要求噴射量Ｑｄの補正係数を算出する。ディザ補正処理部Ｍ３０は、要求噴射量Ｑｄに補正係数「１−（α／３）」を乗算することによって、リーン燃焼気筒の噴射量指令値Ｑｌ＊を算出する。
【００２６】
噴射量制御処理部Ｍ３２は、噴射量指令値Ｑｒ＊に基づき、リッチ燃焼気筒の燃料噴射弁１８の操作信号ＭＳ２を生成して、同燃料噴射弁１８に出力し、同燃料噴射弁１８から噴射される燃料量が噴射量指令値Ｑｒ＊に応じた量となるように燃料噴射弁１８の電磁弁を通電操作する。また、噴射量制御処理部Ｍ３２は、噴射量指令値Ｑｌ＊に基づき、リーン燃焼気筒の燃料噴射弁１８の操作信号ＭＳ２を生成して、同燃料噴射弁１８に出力し、同燃料噴射弁１８から噴射される燃料量が噴射量指令値Ｑｌ＊に応じた量となるように燃料噴射弁１８の電磁弁を通電操作する。なお、気筒＃１〜＃４のうちリッチ燃焼気筒となる気筒は、１燃焼サイクルよりも長い周期で変更されることが望ましい。また、噴射量補正要求値αがゼロの場合、各気筒＃１〜＃４のそれぞれの噴射量指令値が要求噴射量Ｑｄとなるが、図２では、ディザ制御時の噴射量指令値Ｑｌ＊，Ｑｒ＊を便宜上図示している。なお、噴射量補正要求値αがゼロの場合、操作信号ＭＳ２は、要求噴射量Ｑｄから算出される。
【００２７】
目標燃圧可変処理部Ｍ３４は、充填効率ηに基づき、燃圧ＰＦの目標値である目標燃圧ＰＦ＊を可変設定する。充填効率ηは、負荷を示すパラメータであり、ＣＰＵ４２により、回転速度ＮＥおよび吸入空気量Ｇａに基づき算出される。詳しくは、目標燃圧可変処理部Ｍ３４は、充填効率ηが高い場合に低い場合よりも目標燃圧ＰＦ＊を高い値とする。燃圧制御処理部Ｍ３６は、燃圧ＰＦを目標燃圧ＰＦ＊にフィードバック制御すべく燃料ポンプ３４に操作信号ＭＳ３を出力して燃料ポンプ３４を操作する。
【００２８】
図３に、要求値出力処理部Ｍ２０の処理の手順を示す。図３に示す処理は、ＲＯＭ４４に記憶されたプログラムをＣＰＵ４２がたとえば気筒＃１〜＃４のうちの圧縮上死点の出現タイミングが時系列的に隣り合うもの同士の圧縮上死点間の角度間隔（１８０°ＣＡ）で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「Ｓ」を付与した数字によって、ステップ番号を表現する。
【００２９】
図３に示す一連の処理において、ＣＰＵ４２は、まず、ディザ制御を用いた三元触媒２４の昇温要求が生じているか否かを判定する（Ｓ１０）。本実施形態では、昇温要求は、三元触媒２４の暖機要求が生じる場合と、三元触媒２４の硫黄被毒回復処理の実行条件が成立する場合と、に生じるものとする。三元触媒２４の暖機要求は、始動からの積算空気量が規定値以上となることにより、三元触媒２４の先端温度が活性温度となっていると判定されてから、内燃機関１０の冷却水の温度（水温ＴＨＷ）が所定温度以下且つ積算空気量が所定値（＞規定値）以下である場合に生じるものとする。一方、硫黄被毒回復処理の実行条件は、三元触媒２４の硫黄被毒量が予め定められた値以上となる場合に成立するとすればよく、また硫黄被毒量は、たとえば回転速度ＮＥが高いほど、また充填効率ηが高いほど、被毒量の増加量を多く算出し、増加量を積算することによって算出すればよい。
【００３０】
次に、ＣＰＵ４２は、回転速度ＮＥおよび充填効率ηを取得する（Ｓ１２）。そしてＣＰＵ４２は、回転速度ＮＥおよび充填効率ηに基づき、噴射量補正要求値αのベース値であるベース要求値α０を算出する（Ｓ１４）。ベース要求値α０は、中負荷領域において最大とされる。これは、低負荷領域では中負荷領域と比較して燃焼が不安定なために、低負荷領域では中負荷領域よりもベース要求値α０を大きくしにくいことと、高負荷領域では、ディザ制御を実行しなくても排気温度が高いこととに鑑みたものである。また、ベース要求値α０は、回転速度ＮＥが低い場合よりも高い場合に大きい値とされる。これは、回転速度ＮＥが低い場合よりも高い場合の方が燃焼が安定するために、ベース要求値α０を大きい値としやすいためである。具体的には、ＲＯＭ４４に、入力変数としての回転速度ＮＥおよび充填効率ηと出力変数としてのベース要求値α０との関係を定めたマップデータを記憶しておき、ＣＰＵ４２がこれを用いてベース要求値α０をマップ演算すればよい。なお、マップとは、入力変数の離散的な値と、入力変数の値のそれぞれに対応する出力変数の値と、の組データである。またマップ演算は、たとえば、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれかに一致する場合、対応する出力変数の値を演算結果とし、一致しない場合、組データに含まれる複数の出力変数の値の補間によって得られる値を演算結果とする処理とすればよい。
【００３１】
ちなみに、図３には、Ｓ１４の処理において、変数ｎを用いて「α０（ｎ）」と記載している。変数ｎは、ベース要求値α０等の時系列データのうちの特定のデータを指定するためのものであり、以下では、図３の一連の処理の制御周期の今回の制御周期において算出されるデータを「ｎ」とし、前回の制御周期において算出されるデータを「ｎ−１」と記載する。
【００３２】
次に、ＣＰＵ４２は、燃圧ＰＦを取得する（Ｓ１６）。そして、ＣＰＵ４２は、燃料噴射弁１８の噴射量の最小値である最小噴射量Ｑｍｉｎを算出する（Ｓ１８）。最小噴射量Ｑｍｉｎは、燃料噴射弁１８から噴射可能な燃料量のうち、噴射量の制御性を許容範囲内とすることができる噴射時間の最小値に基づき設定される。ＣＰＵ４２は、噴射時間が同一でも燃圧ＰＦに応じて噴射量が変化することから、燃圧ＰＦに応じて最小噴射量Ｑｍｉｎを算出する。図４に、燃圧ＰＦと最小噴射量Ｑｍｉｎとの関係を示す。図４に示すように、燃圧ＰＦが高い場合には低い場合よりも最小噴射量Ｑｍｉｎが大きい値となっている。詳しくは、燃圧ＰＦを入力変数とし最小噴射量Ｑｍｉｎを出力変数とするマップデータをＲＯＭ４４に記憶しておき、ＣＰＵ４２により最小噴射量Ｑｍｉｎをマップ演算する。
【００３３】
図３に戻り、ＣＰＵ４２は、要求噴射量Ｑｄを取得する（Ｓ２０）。ここでの要求噴射量Ｑｄとは、フィードバック補正処理部Ｍ１６によって算出される最新の値である。
次に、ＣＰＵ４２は、要求噴射量Ｑｄと、ベース要求値α０（ｎ）とから、今回のリーン燃焼気筒の噴射量指令値Ｑｌ＊を予測し、この予測値である「Ｑｄ・｛１−α０（ｎ）／３｝」が、最小噴射量Ｑｍｉｎ以上であるか否かを判定する（Ｓ２２）。そして、ＣＰＵ４２は、最小噴射量Ｑｍｉｎ以上であると判定する場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、ディザ制御を実行すべく、Ｓ１４の処理によって今回算出したベース要求値α０（ｎ）から、前回の噴射量補正要求値α（ｎ−１）を減算した値が閾値Δよりも大きいか否かを判定する（Ｓ２４）。そしてＣＰＵ４２は、閾値Δよりも大きいと判定する場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、前回の噴射量補正要求値α（ｎ−１）に閾値Δを加算した値を、今回の噴射量補正要求値α（ｎ）に代入する（Ｓ２６）。これに対し、ＣＰＵ４２は、閾値Δ以下であると判定する場合（Ｓ２４：ＮＯ）、前回の噴射量補正要求値α（ｎ−１）からＳ１４の処理によって今回算出したベース要求値α０（ｎ）を減算した値が閾値Δよりも大きいか否かを判定する（Ｓ２８）。そしてＣＰＵ４２は、大きいと判定する場合（Ｓ２８：ＹＥＳ）、前回の噴射量補正要求値α（ｎ−１）から閾値Δを減算した値を、今回の噴射量補正要求値α（ｎ）に代入する（Ｓ３０）。また、ＣＰＵ４２は、閾値Δ以下である判定する場合（Ｓ２８：ＮＯ）、今回の噴射量補正要求値α（ｎ）に、今回のベース要求値α０（ｎ）を代入する（Ｓ３２）。
【００３４】
一方、ＣＰＵ４２は、昇温要求が生じていないと判定する場合（Ｓ１０：ＮＯ）、今回のベース要求値α０（ｎ）をゼロとし（Ｓ３４）、Ｓ２４の処理に移行する。
これに対し、ＣＰＵ４２は、上述のリーン燃焼気筒の噴射量指令値Ｑｌ＊の予測値が、最小噴射量Ｑｍｉｎ未満であると判定する場合（Ｓ２２：ＮＯ）、噴射量補正要求値α（ｎ）にゼロを代入する（Ｓ３６）。これにより、ディザ制御が禁止される。
【００３５】
なお、ＣＰＵ４２は、Ｓ２６，Ｓ３０，Ｓ３２，Ｓ３６の処理が完了する場合には、変数ｎを更新し（Ｓ３８）、図３に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで本実施形態の作用を説明する。
【００３６】
ＣＰＵ４２は、昇温要求が生じる場合、要求噴射量Ｑｄに基づき、リーン燃焼気筒の噴射量指令値Ｑｌ＊を予測し、予測値が最小噴射量Ｑｍｉｎ以上であることを条件にディザ制御を実行する。このため、図５に示すように、ディザ制御を実行しない場合において燃料噴射弁１８から燃料を噴射する際の最小噴射量Ｑｍｉｎと比較して、ディザ制御を実行する場合の要求噴射量Ｑｄの最小値である第１噴射量Ｑ１の方が大きい噴射量となる。すなわち、第１噴射量Ｑ１と最小噴射量Ｑｍｉｎとの間の第２噴射量Ｑ２が要求噴射量Ｑｄである場合、昇温要求が生じていても、ディザ制御が実行されず、全ての気筒＃１〜＃４の噴射量指令値に要求噴射量Ｑｄを代入して燃料噴射制御が実行される。これに対し、要求噴射量Ｑｄが第１噴射量Ｑ１である場合には、昇温要求が生じることを条件に、ディザ制御が実行される。
【００３７】
なお、ディザ制御を実行する場合の要求噴射量Ｑｄの最小値である第１噴射量Ｑ１は、燃圧ＰＦが低い場合に高い場合よりも小さい値となる。また、図５では、ディザ制御が実行される要求噴射量Ｑｄを第１噴射量Ｑ１以上の連続した１つの領域としているが、これに限らない。すなわち、回転速度ＮＥおよび充填効率ηに応じたベース要求値α０の可変設定の仕方やフィードバック操作量ＫＡＦの値によっては、第１噴射量Ｑ１においてディザ制御が実行されるものの要求噴射量Ｑｄが第１噴射量Ｑ１よりも大きいときにＳ２２において否定判定され、ディザ制御が禁止される領域が存在し得る。なお、その場合、さらに噴射量が大きい領域では、ディザ制御が許可される。
【００３８】
図６に、本実施形態にかかる充填効率η、昇温要求の有無、ディザ制御の実行の有無、および噴射量のそれぞれの推移例を示す。図６に示すように、充填効率ηが小さくなり要求噴射量Ｑｄが小さくなることによって、リーン燃焼気筒の噴射量指令値Ｑｌ＊が最小噴射量Ｑｍｉｎを下回るおそれがある場合、ディザ制御が禁止される。なお、ディザ制御が禁止される場合、リーン燃焼気筒の噴射量指令値Ｑｌ＊およびリッチ燃焼気筒の噴射量指令値Ｑｒ＊は定義されないが、図６においては、仮に禁止されなかった場合の噴射量指令値の推移を一点鎖線にて示している。これにより、リーン燃焼気筒の実際の噴射量が、「Ｑｄ・｛１−（α／３）｝」よりも多くなる事態が生じることを抑制できる。このため、トルク変動や排気成分の悪化を抑制することができる。
【００３９】
これに対し、図３のＳ２２，Ｓ３６の処理を実行しない場合のディザ制御による各気筒の噴射量を図７に例示する。なお、図７（ａ）は、気筒＃１がリッチ燃焼気筒であり、気筒＃２〜＃４がリーン燃焼気筒であり、要求噴射量Ｑｄが「１００」であって最小噴射量Ｑｍｉｎが「９５」であり、回転速度ＮＥおよび充填効率ηに基づき設定されるベース要求値α０が「０．３」である場合を例示している。この場合、気筒＃１〜＃４の排気空燃比の平均値を目標空燃比とするうえでは、リーン燃焼気筒の噴射量を「９０」とする必要がある。しかし、最小噴射量Ｑｍｉｎが「９５」であるため、図７（ｂ）に示すように、リーン燃焼気筒の噴射量を「９５」とすることにより、気筒＃１〜＃４の排気空燃比の平均値が目標空燃比よりもリッチとなってしまう。
【００４０】
以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する効果が得られる。
（１）最小噴射量Ｑｍｉｎを、燃圧ＰＦが低い場合に高い場合よりも少量に設定した。これにより、燃料噴射弁１８の最小噴射量Ｑｍｉｎが燃圧ＰＦに依存することを反映して最小噴射量Ｑｍｉｎを適切に設定することができる。
【００４１】
（２）都度の要求噴射量Ｑｄおよびベース要求値α０に基づき、リーン燃焼気筒の噴射量指令値Ｑｌ＊を予測し、この予測値と最小噴射量Ｑｍｉｎとの大小を比較した。これにより、想定される要求噴射量Ｑｄの値によって、リーン燃焼気筒の噴射量指令値Ｑｌ＊が最小噴射量Ｑｍｉｎ未満とならないようにベース要求値α０を適合する場合と比較すると、ディザ制御による昇温効果を高めることができる。すなわち、要求噴射量Ｑｄは、フィードバック操作量ＫＡＦに応じて定まるものであることから、回転速度ＮＥおよび充填効率ηが同一であっても、フィードバック操作量ＫＡＦに応じて要求噴射量Ｑｄが変動する。また、最小噴射量Ｑｍｉｎは、燃圧ＰＦに応じて変動する。このため、ベース要求値α０を、フィードバック操作量ＫＡＦの値や燃圧ＰＦに応じて、リーン燃焼気筒の噴射量指令値Ｑｌ＊が最小噴射量Ｑｍｉｎ未満にも最小噴射量Ｑｍｉｎ以上にもなりうるように設定することにより、最小噴射量Ｑｍｉｎ以上にしかならないように設定するよりも、ベース要求値α０を大きい値に設定できる。そしてベース要求値α０を大きい値に設定する場合には小さい値に設定する場合よりも、昇温効果が高くなる。
【００４２】
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００４３】
図８に、本実施形態にかかる要求値出力処理部Ｍ２０の処理の手順を示す。図８に示す処理は、ＲＯＭ４４に記憶されたプログラムをＣＰＵ４２がたとえば気筒＃１〜＃４のうちの圧縮上死点の出現タイミングが時系列的に隣り合うもの同士の圧縮上死点間の角度間隔（１８０°ＣＡ）で繰り返し実行することにより実現される。なお、図８において、図３に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００４４】
図８に示す一連の処理において、ＣＰＵ４２は、リーン燃焼気筒の噴射量指令値Ｑｌ＊の予測値が最小噴射量Ｑｍｉｎ未満であると判定する場合（Ｓ２２：ＮＯ）、ベース要求値α０（ｎ）に、以下の式（ｃ１）にて表現される値を代入し（Ｓ３６ａ）、Ｓ２４の処理に移行する。
【００４５】
３・（Ｑｄ−Ｑｍｉｎ）／Ｑｄ  …（ｃ１）
Ｓ２２，Ｓ３６ａの処理は、リーン燃焼気筒の噴射量指令値Ｑｌ＊の下限値を、最小噴射量Ｑｍｉｎとするガード処理である。すなわち、要求噴射量Ｑｄが与えられたとき、噴射量指令値Ｑｌ＊を最小噴射量Ｑｍｉｎとするうえで満たすべきは、以下の式（ｃ２）である。
【００４６】
Ｑｄ・｛１−（α０／３）｝＝Ｑｍｉｎ  …（ｃ２）
上記の式（ｃ２）を、ベース要求値α０について解くことにより、ベース要求値α０を上記の式（ｃ１）とすべきことがわかる。
【００４７】
ここで、本実施形態の作用を説明する。
ＣＰＵ４２は、リーン燃焼気筒の噴射量指令値Ｑｌ＊の予測値が最小噴射量Ｑｍｉｎ未満となると判定する場合、リーン燃焼気筒の噴射量指令値Ｑｌ＊が最小噴射量Ｑｍｉｎとなるように、ベース要求値α０を変更する（Ｓ３６ａ）。そして、ＣＰＵ４２は、変更したベース要求値α０に基づき、リッチ燃焼気筒の排気空燃比とリーン燃焼気筒の排気空燃比との平均値が目標平均値となるように、リッチ燃焼気筒の噴射量指令値Ｑｒ＊とリーン燃焼気筒の噴射量指令値Ｑｌ＊とを算出し、それらに基づき燃料噴射弁１８を操作する。
【００４８】
図９（ａ）に、気筒＃１がリッチ燃焼気筒であり、気筒＃２〜＃４がリーン燃焼気筒であり、要求噴射量Ｑｄが「１００」であって最小噴射量Ｑｍｉｎが「９５」であり、回転速度ＮＥおよび充填効率ηによって定まるベース要求値α０が「０．３」である場合を例示する。この場合、図７を用いて説明したようにリーン燃焼気筒の噴射量指令値Ｑｌ＊が最小噴射量Ｑｍｉｎ未満となる。そこで本実施形態では、図９（ｂ）に示すように、リーン燃焼気筒の噴射量指令値Ｑｌ＊が最小噴射量Ｑｍｉｎ以上となるように、ベース要求値α０を変更する。
【００４９】
＜対応関係＞
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。［１］触媒は、三元触媒２４に対応し、取得処理は、Ｓ２０の処理に対応する。ディザ制御処理は、補正係数算出処理部Ｍ２２、ディザ補正処理部Ｍ２４、乗算処理部Ｍ２６、補正係数算出処理部Ｍ２８、ディザ補正処理部Ｍ３０、および噴射量制御処理部Ｍ３２の処理と、Ｓ１０，Ｓ１２，Ｓ２２〜Ｓ３４の処理に対応する。制限処理は、Ｓ２２，Ｓ３６（Ｓ３６ａ）の処理に対応する。［２］禁止処理は、Ｓ３６の処理に対応する。［３］要求噴射量算出処理は、ベース噴射量算出処理部Ｍ１０、目標値設定処理部Ｍ１２、フィードバック制御処理部Ｍ１４、およびフィードバック補正処理部Ｍ１６の処理に対応する。要求値設定処理は、Ｓ１４の処理に対応し、第３噴射量は、最小噴射量Ｑｍｉｎに対応する。［４］Ｓ３６ａの処理に対応する。［５］要求噴射量算出処理は、ベース噴射量算出処理部Ｍ１０、目標値設定処理部Ｍ１２、フィードバック制御処理部Ｍ１４、およびフィードバック補正処理部Ｍ１６の処理に対応する。要求値設定処理は、Ｓ１４の処理に対応し、第３噴射量は、最小噴射量Ｑｍｉｎに対応する。ガード処理は、Ｓ２２，Ｓ３６ａの処理に対応する。［６］図４には、第３噴射量に対応する最小噴射量Ｑｍｉｎが、燃圧ＰＦが低い場合に高い場合よりも少量であることが記載されており、図５には、第２噴射量Ｑ２が最小噴射量Ｑｍｉｎと第１噴射量Ｑ１との間に位置することが記載されていることに対応する。すなわち、それらの記載は、少なくともＳ１４の処理によるベース要求値α０が同一の値であるなら、第２噴射量Ｑ２が、燃圧ＰＦが低い場合に高い場合よりも少量となることを意味する。
【００５０】
＜その他の実施形態＞
なお、上記実施形態の各事項の少なくとも１つを、以下のように変更してもよい。
・「ディザ制御処理について」
ベース要求値α０を、回転速度ＮＥおよび充填効率ηに加えて、水温ＴＨＷに基づき可変設定してもよい。またたとえば、回転速度ＮＥおよび水温ＴＨＷ、または充填効率ηおよび水温ＴＨＷの２つのパラメータのみに基づいて可変設定してもよく、またたとえば、上記３つのパラメータのうちの１つのパラメータのみに基づいて可変設定してもよい。また、たとえば内燃機関１０の動作点を特定するパラメータとして回転速度ＮＥおよび充填効率ηを用いる代わりに、負荷としての充填効率ηに代えて、たとえば負荷としてのアクセル操作量を用いてもよい。また、回転速度ＮＥおよび負荷に代えて、吸入空気量Ｇａに基づき可変設定してもよい。
【００５１】
ベース要求値α０を上記パラメータに基づき可変設定すること自体必須ではない。たとえば固定値としてもよい。
上記実施形態では、リッチ燃焼気筒の数よりもリーン燃焼気筒の数を多くしたが、これに限らない。たとえば、リッチ燃焼気筒の数とリーン燃焼気筒の数とを同一としてもよい。またたとえば、全ての気筒＃１〜＃４を、リーン燃焼気筒かリッチ燃焼気筒かにするものに限らず、たとえば１つの気筒の空燃比を目標空燃比としてもよい。さらに、１燃焼サイクル内で、排気空燃比の平均値が目標空燃比となることも必須ではない。たとえば、上記実施形態のように４気筒の場合において、５ストロークにおける排気空燃比の平均値が目標値となるようにしてもよく、３ストロークにおける排気空燃比の平均値が目標値となるようにしてもよい。ただし、１燃焼サイクルにおいて、リッチ燃焼気筒とリーン燃焼気筒との双方が存在する期間が少なくとも２燃焼サイクルに１回以上は生じることが望ましい。換言すれば、所定期間における排気空燃比の平均値を目標空燃比とする際、所定期間を２燃焼サイクル以下とすることが望ましい。ここで、たとえば所定期間を２燃焼サイクルとして２燃焼サイクルの間に１度だけリッチ燃焼気筒が存在する場合、リッチ燃焼気筒とリーン燃焼気筒との出現順序は、リッチ燃焼気筒をＲ、リーン燃焼気筒をＬとすると、たとえば「Ｒ，Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｌ」となる。この場合、所定期間よりも短い１燃焼サイクルの期間であって「Ｒ，Ｌ，Ｌ，Ｌ」となる期間が設けられており、気筒＃１〜＃４のうちの一部がリーン燃焼気筒であり、別の気筒がリッチ燃焼気筒となっている。ちなみに、１燃焼サイクル内における排気空燃比の平均値を目標空燃比としない場合には、内燃機関が吸気行程において一旦吸入した空気の一部を吸気バルブが閉弁するまでに吸気通路に吹き戻す量が無視できることが望ましい。
【００５２】
・「禁止処理について」
禁止処理としては、図３の処理に例示したように、Ｓ２２の処理において否定判定される場合、噴射量補正要求値α（ｎ）をゼロとするものに限らない。たとえば、Ｓ２２の処理において否定判定される場合、ベース要求値α０にゼロを代入する処理であってもよい。この場合であっても、少なくともＳ２２の処理において否定判定される回数が複数回継続することによって噴射量補正要求値α（ｎ）がゼロとなり、ディザ制御が禁止される。
【００５３】
・「判定処理について」
ベース要求値α０等の要求値に基づき要求噴射量Ｑｄを減量補正した噴射量が第３噴射量（最小噴射量Ｑｍｉｎ）以上であるか否かを判定する判定処理としては、Ｓ２２の処理に限らない。たとえば、ベース要求値α０に代えてベース要求値α０にＳ２４〜Ｓ３２の処理による徐変処理が施された噴射量補正要求値αを用いて、「Ｑｄ・｛１−（α／３）｝」が最小噴射量Ｑｍｉｎ以上であるか否かを判定する処理としてもよい。
【００５４】
なお、ベース要求値α０等の要求値に基づき要求噴射量Ｑｄを減量補正した噴射量が第３噴射量（最小噴射量Ｑｍｉｎ）以上であるか否かを判定する判定処理としては、クランク角周期で実行するものに限らず、時間周期で実行するものであってもよい。
【００５５】
・「ガード処理について」
上記実施形態では、リーン燃焼気筒の噴射量指令値Ｑｌ＊を最小噴射量Ｑｍｉｎ以上とすべく、ベース要求値α０を変更したが、これに限らない。たとえば、すでにディザ制御が実行されているときにリーン燃焼気筒の噴射量指令値Ｑｌ＊の予測値が最小噴射量Ｑｍｉｎ未満となると判定される場合、噴射量補正要求値αに、上記の式（ｃ１）の値を代入してもよい。
【００５６】
ガード処理としては、図８の処理に例示したものに限らない。たとえば、Ｓ３６ａの処理にて算出されるベース要求値α０（ｎ）が規定値未満である場合には、ベース要求値α０（ｎ）をゼロとしてもよい。ただし、上記規定値は、Ｓ３６ａの処理にて算出されるベース要求値α０（ｎ）が規定値未満にも規定値以上にもなりうる値とする。
【００５７】
・「制限処理について」
たとえば「ディザ制御処理について」の欄に記載したように、リッチ燃焼気筒の数とリーン燃焼気筒の数とを同一とする場合、Ｓ２２の処理に代えて、「Ｑｄ・（１−α０）」が最小噴射量Ｑｍｉｎ以上であるか否かを判定すればよい。この場合、最小噴射量Ｑｍｉｎ未満であることを条件に、リーン燃焼気筒の数をリッチ燃焼気筒の数よりも増加させてもよい。換言すれば、リッチ燃焼気筒の数とリーン燃焼気筒の数とを同一とするディザ制御を制限し、リーン燃焼気筒の数を増加させるディザ制御を検討してもよい。この場合、たとえば上記実施形態のようにリッチ燃焼気筒が１つでリーン燃焼気筒が３つとなるように変更するなら、実際にディザ制御を実行する前に改めてＳ２２の処理を実行し、Ｓ２２の処理において肯定判定される場合にはリーン燃焼気筒の数を増加させたディザ制御を実行すればよい。この場合、Ｓ２２の処理において否定判定される場合、図３のＳ３６の処理または図８のＳ３６ａの処理を実行すればよい。
【００５８】
なお、制限処理としては、要求噴射量Ｑｄを減量補正した噴射量が最小噴射量Ｑｍｉｎ以上であるか否かを判定する処理を含む処理に限らない。たとえば、ベース要求値α０を可変設定するためのパラメータに要求噴射量Ｑｄを含め、Ｓ２２の処理を実行したと仮定した場合に、想定される最小噴射量Ｑｍｉｎによっては否定判定されることがない値にベース要求値α０を適合してもよい。
【００５９】
・「要求噴射量について」
上記実施形態では、ベース噴射量Ｑｂがフィードバック操作量ＫＡＦによって補正された値を、ディザ制御を制限するか否かを定める入力となる要求噴射量Ｑｄとしたが、これに限らない。たとえば、パージ制御を実行する場合には、要求噴射量Ｑｄを、各気筒にパージされる燃料量を減算した値とすることが望ましい。さらに、ベース噴射量Ｑｂがフィードバック操作量ＫＡＦと、学習値ＬＡＦとによって補正されたものに基づき噴射量指令値が算出される場合、要求噴射量Ｑｄを、学習値ＬＡＦによる補正がなされたものとすることが望ましい。ちなみに、学習値ＬＡＦの算出処理は、フィードバック操作量ＫＡＦを入力とし、フィードバック操作量ＫＡＦによるベース噴射量Ｑｂの補正率が小さくなるように学習値ＬＡＦを更新する処理である。なお、学習値ＬＡＦは、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリに記憶されることが望ましい。
【００６０】
・「目標燃圧可変処理について」
たとえば、下記「そのほか」の欄に記載したように、ポート噴射弁を備えるものである場合、ポート噴射弁から噴射される燃料の圧力の目標値を可変設定してもよい。もっとも、目標値を可変設定すること自体必須ではない。
【００６１】
・「燃圧制御処理について」
上記実施形態では、燃料の圧力を目標燃圧にフィードバック制御したが、これに限らず、たとえば開ループ制御してもよい。
【００６２】
・「最小噴射量について」
上記実施形態では、燃圧ＰＦに基づき最小噴射量Ｑｍｉｎを算出したが、これに限らず、たとえば目標燃圧ＰＦ＊に基づき最小噴射量Ｑｍｉｎを算出してもよい。
【００６３】
・「昇温対象となる触媒について」
昇温対象となる触媒としては、三元触媒２４に限らない。たとえば、三元触媒を備えたガソリンパティキュレートフィルタ（ＧＰＦ）であってもよい。ここで、ＧＰＦを上記三元触媒２４の下流に設けるなら、三元触媒２４において、リーン燃焼気筒の酸素によってリッチ燃焼気筒の未燃燃料成分や不完全燃焼成分を酸化させる際の酸化熱を利用して、ＧＰＦを昇温してもよい。なお、ＧＰＦの上流に酸素吸蔵能力を有した触媒が存在しない場合、ＧＰＦに酸素吸蔵能力を有した触媒を備えることが望ましい。
【００６４】
・「昇温要求について」
昇温要求としては、上記実施形態において例示したものに限らない。たとえば、三元触媒２４に硫黄が堆積しやすい運転領域である場合（たとえばアイドリング運転領域）に、昇温要求が生じるとしてもよい。また、「昇温対象となる触媒について」の欄に記載したように、ＧＰＦを備える内燃機関１０を制御対象とする場合、ＧＰＦ内の微粒子状物質を燃焼させるためにディザ制御による昇温要求を生じさせてもよい。
【００６５】
・「制御装置について」
ＣＰＵ４２とＲＯＭ４４とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理する専用のハードウェア回路（たとえばＡＳＩＣ等）を備えてもよい。すなわち、制御装置は、以下の（ａ）〜（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するＲＯＭ等のプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、１または複数のソフトウェア処理回路および１または複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路によって実行されればよい。
【００６６】
・「内燃機関について」
内燃機関としては、４気筒の内燃機関に限らない。たとえば直列６気筒の内燃機関であってもよい。またたとえば、Ｖ型の内燃機関等、第１の触媒と第２の触媒とを備え、それぞれによって排気が浄化される気筒が異なるものであってもよい。
【００６７】
・「そのほか」
燃料噴射弁としては、燃焼室１６に燃料を噴射する筒内噴射弁に限らず、たとえばポート噴射弁であってもよい。また、燃料噴射弁としては、電磁弁を備えるものに限らず、ピエゾ素子によって弁体（ノズルニードル）を開閉するピエゾインジェクタであってもよい。ディザ制御の実行時に空燃比フィードバック制御をすることは必須ではない。
【符号の説明】
【００６８】
１０…内燃機関、１２…吸気通路、１４…過給機、１６…燃焼室、１８…燃料噴射弁、２０…点火装置、２２…排気通路、２４…三元触媒、３０…デリバリパイプ、３２…燃料タンク、３４…燃料ポンプ、４０…制御装置、４２…ＣＰＵ、４４…ＲＯＭ、４６…ＲＡＭ、５０…空燃比センサ、５２…クランク角センサ、５４…エアフローメータ。
【図１】
2019019804.tif 000003
【図２】
2019019804.tif 000004
【図３】
2019019804.tif 000005
【図４】
2019019804.tif 000006
【図５】
2019019804.tif 000007
【図６】
2019019804.tif 000008
【図７】
2019019804.tif 000009
【図８】
2019019804.tif 000010
【図９】
2019019804.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月20日(2018.6.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒から排出された排気を浄化する触媒と、前記複数の気筒毎に設けられた燃料噴射弁とを備える内燃機関を制御対象とし、
前記複数の気筒のそれぞれの排気空燃比を目標空燃比に制御する上で要求される噴射量を要求噴射量として算出する要求噴射量算出処理と、
前記要求噴射量に基づき、前記複数の気筒のうちの一部の気筒を、空燃比が理論空燃比よりもリーンであるリーン燃焼気筒とし、前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒とは別の気筒を、空燃比が理論空燃比よりもリッチであるリッチ燃焼気筒とするように前記燃料噴射弁を操作するディザ制御処理と、を実行し、
前記ディザ制御処理は、前記リーン燃焼気筒のための燃料噴射量の前記要求噴射量に対する減量補正量および前記リッチ燃焼気筒のための燃料噴射量の前記要求噴射量に対する増量補正量を定める要求値を設定する要求値設定処理と、前記リーン燃焼気筒に燃料を供給する前記燃料噴射弁に前記要求値に基づき前記要求噴射量を減量補正した噴射量を噴射させ、前記リッチ燃焼気筒に燃料を供給する前記燃料噴射弁に前記要求値に基づき前記要求噴射量を増量補正した噴射量を噴射させ、前記リッチ燃焼気筒の排気空燃比と前記リーン燃焼気筒の排気空燃比との所定期間における平均値を前記目標空燃比に制御する処理と、前記複数の気筒のうちの一部の気筒をリーン燃焼気筒として且つ前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒とは別の気筒をリッチ燃焼気筒とする期間を、前記所定期間内に設ける処理と、を含み、
前記要求値に基づき前記要求噴射量を減量補正した噴射量が前記燃料噴射弁の最小噴射量以上であるか否かを判定する判定処理を含んで且つ、前記判定処理によって前記減量補正した噴射量が前記最小噴射量以上と判定される場合には、前記ディザ制御処理を制限せず、前記減量補正した噴射量が前記最小噴射量未満である場合、前記ディザ制御処理を、前記複数の気筒のうちの空燃比が最もリーンなもののリーン化度合いが小さくなる側に制限する制限処理を実行する内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記制限処理は、前記ディザ制御処理を禁止する禁止処理を含む請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記制限処理は、前記要求値に基づき前記要求噴射量を減量補正した噴射量が前記最小噴射量未満となる場合、前記リーン燃焼気筒に燃料を供給する前記燃料噴射弁の噴射量が前記最小噴射量以上となるように前記リーン燃焼気筒の排気空燃比のリーン化度合いと前記リッチ燃焼気筒の排気空燃比のリッチ化度合いとを低減するガード処理を含む請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記最小噴射量を、前記燃料噴射弁によって噴射される燃料の圧力が低い場合に高い場合よりも少量とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。なお、特許請求の範囲に記載の請求項１は、下記の「１」について、下記の「３」および「５」に記載の要求噴射量算出処理を追加し、ディザ制御処理について、下記の「３」および「５」に記載の事項で限定し、制限処理が、下記の「３」および「５」に記載の判定処理を含む旨、および第３噴射量が最小噴射量である旨を限定したものに対応する。また、請求項２は、下記の「２」に対応し、請求項３は、下記の「５」に記載の制限処理について請求項１との整合をとるべく第３噴射量を最小噴射量としたものに対応する。請求項４は、下記の「６」において、第２噴射量を、最小噴射量と書き改めたものに対応する。
１．内燃機関の制御装置は、複数の気筒から排出された排気を浄化する触媒と、前記複数の気筒毎に設けられた燃料噴射弁とを備える内燃機関を制御対象とし、前記内燃機関の動作点に応じた要求噴射量を取得する取得処理と、前記要求噴射量に基づき、前記複数の気筒のうちの一部の気筒を、空燃比が理論空燃比よりもリーンであるリーン燃焼気筒とし、前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒とは別の気筒を、空燃比が理論空燃比よりもリッチであるリッチ燃焼気筒とするように前記燃料噴射弁を操作するディザ制御処理と、前記要求噴射量が第１噴射量である場合には、前記ディザ制御処理を制限せず、前記要求噴射量が前記第１噴射量よりも噴射量の少ない第２噴射量であることを条件に、前記ディザ制御処理を、前記複数の気筒のうちの空燃比が最もリーンなもののリーン化度合いが小さくなる側に制限する制限処理と、を実行する。