(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路に燃料を噴射する吸気通路用噴射弁と、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内用噴射弁と、燃料タンクで発生した蒸発燃料を吸気通路に導入する蒸発燃料処理装置とを備え、前記吸気通路用噴射弁及び前記筒内用噴射弁から噴射される燃料の噴射比率が機関の運転状態に応じて変更されるとともに、前記燃焼室に流入する前記蒸発燃料の量に応じて前記吸気通路用噴射弁及び前記筒内用噴射弁から噴射される燃料量が減量補正される内燃機関の制御装置であって、
前記吸気通路用噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態のときに前記筒内用噴射弁から燃料を噴射する際には、前記内燃機関に対する負荷を増大させる負荷上昇制御を実行した状態で前記筒内用噴射弁から燃料を噴射するとともに、
前記燃焼室に流入する前記蒸発燃料の量が所定の判定値以上であるときには、前記負荷上昇制御を実行しない
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記燃焼室に流入する前記蒸発燃料の量が所定の判定値よりも少ないときには、前記負荷上昇制御を実行する
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記負荷上昇制御を実行したと仮定したときに必要とされる燃焼室への要求燃料量から前記筒内用噴射弁で噴射可能な最小噴射量を減じた値が前記判定値として設定される
請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記最小噴射量は、前記筒内用噴射弁に供給される燃料の圧力と、前記筒内用噴射弁で実現可能な最小開弁期間とに基づいて算出される
請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関の出力を利用して発電する発電機が設けられており、前記発電機に発電を行わせることで前記負荷上昇制御が実行される
請求項１〜４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、吸気通路に燃料を噴射する吸気通路用噴射弁と燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内用噴射弁と、燃料タンクで発生した蒸発燃料を吸気通路に導入する蒸発燃料処理装置とを備える内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
低圧燃料系から供給される燃料を吸気通路に噴射する吸気通路用噴射弁と、高圧燃料系から供給される燃料を燃焼室内に直接噴射する筒内用噴射弁とを備える内燃機関が知られている。この内燃機関では、各噴射弁から噴射される燃料の噴射比率が機関の運転状態に応じて種々変更される。
【０００３】
ここで、例えば吸気通路用噴射弁のみによる燃料噴射が継続して行われていると、筒内用噴射弁に供給される燃料は、高圧燃料系内で停滞して機関熱の受熱により圧力が高くなる。そして、筒内用噴射弁に供給される燃料の圧力が、目標とする燃料圧力からかけ離れて高くなってしまった場合には、筒内用噴射弁の開弁期間が同じであっても噴射される燃料の量が過剰に多くなるため、筒内用噴射弁の燃料噴射量を調整することが困難になるおそれがある。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載の装置では、高圧燃料系内の燃料圧力が過剰に高くなった場合には、筒内用噴射弁による燃料噴射を行うことで、高圧燃料系内の燃料圧力を低下させるようにしている。
【０００５】
ところで、筒内用噴射弁によって実現可能な最小開弁期間には限界があるため、筒内用噴射弁に供給される燃料の圧力が高くなるほど、筒内用噴射弁で噴射可能な最小噴射量は多くなっていく。そのため、筒内用噴射弁に供給される燃料の圧力が目標値よりも著しく高くなっている状態で、燃料の圧力を下げるための筒内噴射が行われた場合には、筒内用噴射弁の最小噴射量が同筒内用噴射弁の目標噴射量よりも多くなる可能性があり、この場合には目標噴射量よりも多い燃料が筒内噴射弁から噴射されてしまい、空燃比が誤ってリッチ化してしまう。
【０００６】
そこで、上記特許文献１に記載の装置では、筒内用噴射弁による燃料噴射を行うことで高圧燃料系内の燃料圧力を低下させるに際して、機関負荷を高めることで燃料噴射量を増大させる負荷上昇制御を併せて行うようにしている。そしてこれにより、筒内用噴射弁の目標噴射量自体が最小噴射量よりも多くなるようにし、目標噴射量よりも多い燃料が筒内噴射弁から噴射されることを抑えるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−８５１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、内燃機関には、燃料タンクで発生した蒸発燃料を吸気通路に導入する蒸発燃料処理装置が設けられている。そのため、吸気通路に蒸発燃料が導入されるときには、燃料噴射弁から噴射される燃料とは別に、この蒸発燃料も機関の燃焼室に流入する。従って、吸気通路に蒸発燃料が導入されるときには、燃焼室に流入する蒸発燃料の分だけ、燃料噴射弁から噴射される燃料量は減量補正される。
【０００９】
ここで、上述したような負荷上昇制御を行うことにより、筒内用噴射弁の目標噴射量を最小噴射量よりも多くする場合において、蒸発燃料による目標噴射量の減量補正が行われると、機関負荷を高めたとしても目標噴射量が最小噴射量よりも少なくなる可能性がある。そして実際に目標噴射量が最小噴射量よりも少なくなる場合には、目標噴射量と最小噴射量との差の分だけ多くの燃料が噴射されることにより、吸入空気量に対して過剰に多くの燃料が気筒内に供給されてしまうため、負荷上昇制御の実行が無駄になってしまう。
【００１０】
このように蒸発燃料処理装置を備える内燃機関では、燃料の圧力を下げるための筒内噴射を行うに際して機関の負荷を高める負荷上昇制御を併用しても、その負荷上昇制御の効果を十分に得ることができない可能性がある。
【００１１】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、筒内噴射と負荷上昇制御とを併用するに際して、その負荷上昇制御を有効に活用することの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】
【００１２】
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に記載の発明は、吸気通路に燃料を噴射する吸気通路用噴射弁と、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内用噴射弁と、燃料タンクで発生した蒸発燃料を吸気通路に導入する蒸発燃料処理装置とを備え、前記吸気通路用噴射弁及び前記筒内用噴射弁から噴射される燃料の噴射比率が機関の運転状態に応じて変更されるとともに、前記燃焼室に流入する前記蒸発燃料の量に応じて前記吸気通路用噴射弁及び前記筒内用噴射弁から噴射される燃料量が減量補正される内燃機関の制御装置であって、前記吸気通路用噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態のときに前記筒内用噴射弁から燃料を噴射する際には、前記内燃機関に対する負荷を増大させる負荷上昇制御を実行した状態で前記筒内用噴射弁から燃料を噴射するとともに、前記燃焼室に流入する前記蒸発燃料の量が所定の判定値以上であるときには、前記負荷上昇制御を実行しないことをその要旨とする。
【００１３】
同構成では、負荷上昇制御を実行した状態で筒内用噴射弁から燃料を噴射するようにしており、これにより上述したごとく、燃料圧力を低下させるために筒内噴射を行うに際し、吸入空気量に対して過剰に多くの燃料が気筒内に供給されることを抑えるようにしている。
【００１４】
ここで、燃焼室に流入する蒸発燃料の量が多くなるほど、筒内用噴射弁の目標噴射量はより多く減量補正されるようになり、減量補正後の目標噴射量は、筒内用噴射弁の最小噴射量よりも少なくなる可能性が高くなる。従って、燃焼室に流入する蒸発燃料の量が多くなるほど、負荷上昇制御を実行しても同制御の効果を十分に得ることはできない可能性も高くなる。そこで、同構成では、燃焼室に流入する蒸発燃料の量が所定の判定値以上であるときには、前記負荷上昇制御を実行しないようにしており、これにより負荷上昇制御を有効に活用することができる状態のときに同負荷上昇制御の実行を許可することが可能になる。従って、筒内噴射と負荷上昇制御とを併用するに際して、その負荷上昇制御を有効に活用することができるようになる。
【００１５】
上述したように、燃焼室に流入する蒸発燃料の量が多くなるほど、負荷上昇制御を実行しても同制御の効果を十分に得ることはできない可能性も高くなる。逆に言えば、燃焼室に流入する蒸発燃料の量が少なくなるほど、負荷上昇制御の効果を得ることができる可能性は高くなる。そこで、負荷上昇制御の実行可否の判定については、請求項２に記載の発明によるように、燃焼室に流入する蒸発燃料の量が所定の判定値よりも少ないときには、負荷上昇制御を実行する、という構成を採用することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記負荷上昇制御を実行したと仮定したときに必要とされる燃焼室への要求燃料量から前記筒内用噴射弁で噴射可能な最小噴射量を減じた値が前記判定値として設定されることをその要旨とする。
【００１７】
負荷上昇制御を実行したと仮定したときに必要とされる燃焼室への要求燃料量から筒内用噴射弁で噴射可能な最小噴射量を減じた値（以下、減算値という）は、負荷上昇制御を実行したときに設定される筒内用噴射弁の目標噴射量が前記最小噴射量を超えている量と、燃焼室に流入する蒸発燃料の量とを加算した値に等しくなる。従って、その減算値に対して、燃焼室に流入する蒸発燃料の量が少ないときには、筒内用噴射弁の目標噴射量について前記最小噴射量を超えている量が存在することになるため、この場合には目標噴射量と同量の燃料を筒内用噴射弁から噴射することができる。従って、上記減算値に対して、燃焼室に流入する蒸発燃料の量が少ないときには、負荷上昇制御の実行による過剰な燃料噴射が抑えられるため、その負荷上昇制御の効果を適切に得ることができる。
【００１８】
一方、上記減算値に対して、燃焼室に流入する蒸発燃料の量が多いときには、筒内用噴射弁の目標噴射量が前記最小噴射量よりも少ない値に設定される。しかし、実際には筒内噴射弁から、目標噴射量と最小噴射量との差の分だけ余分に燃料が噴射される。従って、上記減算値に対して、燃焼室に流入する蒸発燃料の量が多いときには、負荷上昇制御を実行しても吸入空気量に対して過剰に多くの燃料が気筒内に供給されてしまうため、負荷上昇制御の実行が無駄になる。
【００１９】
このように、燃焼室に流入する蒸発燃料の量を上記減算値とを比較することで、負荷上昇制御による効果を得ることができるか否かを、負荷上昇制御の実行前に判定することができる。そこで、同構成では、燃焼室に流入する蒸発燃料の量が所定の判定値よりも少ないときに負荷上昇制御を実行するに際して、上記減算値、すなわち負荷上昇制御を実行したと仮定したときに必要とされる燃焼室への要求燃料量から筒内用噴射弁で噴射可能な最小噴射量を減じた値を上記判定値として設定するようにしている。従って、負荷上昇制御の実行可否をより正確に判定することができるようになる。
【００２０】
なお、筒内用噴射弁で噴射可能な最小噴射量は、請求項４に記載の発明によるように、筒内用噴射弁に供給される燃料の圧力と、筒内用噴射弁で実現可能な最小開弁期間とに基づいて算出することが可能である。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、前記内燃機関の出力を利用して発電する発電機が設けられており、前記発電機に発電を行わせることで前記負荷上昇制御が実行されることをその要旨とする。
【００２２】
同構成によれば、負荷上昇制御で消費される機関燃料を電気エネルギーとして回収することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態にあって、これが適用される内燃機関の構造を示す模式図。
【図２】燃焼室に供給される燃料量の内訳を占めすグラフ。
【図３】同実施形態にて行われる燃圧低下処理の手順を示すフローチャート。
【図４】燃焼室に供給される燃料量の内訳を占めすグラフ。
【図５】同実施形態の変形例にて行われる燃圧低下処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、この発明にかかる制御装置を内燃機関に具体化した一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
図１に示すように、内燃機関１の気筒１２内にはピストン１３が備えられている。ピストン１３は、内燃機関１の出力軸であるクランクシャフト１５にコンロッド１４を介して連結されており、コンロッド１４によりピストン１３の往復運動がクランクシャフト１５の回転運動に変換される。このクランクシャフト１５の回転運動は、発電機７０、エアーコンディショナのコンプレッサ８０、車両の駆動輪が接続された変速機９０等に伝達される。
【００２５】
気筒１２内にあってピストン１３の上方には燃焼室１６が区画形成されており、この燃焼室１６に向かって筒内噴射用インジェクタ１７（上記筒内用噴射弁に相当）が取り付けられている。筒内噴射用インジェクタ１７には、高圧ポンプや高圧配管、デリバリパイプ等で構成される周知の高圧燃料系１７０を通じて高圧化された燃料が供給される。そして、この筒内噴射用インジェクタ１７の開弁駆動により、燃料が燃焼室１６内に直接噴射供給される。以下、筒内噴射用インジェクタ１７による燃料噴射を「筒内噴射」という。
【００２６】
また、燃焼室１６には、その内部に形成される燃料と空気とからなる混合気に対して点火を行う点火プラグ１８が取り付けられている。この点火プラグ１８による混合気への点火タイミングは、点火プラグ１８の上方に設けられたイグナイタ１９によって調整される。
【００２７】
更に、上記燃焼室１６には、吸気通路２０及び排気通路２１が連通されている。そして、燃焼室１６と吸気通路２０との連通部分、すなわち吸気ポートには、この吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射用インジェクタ２２（上記吸気通路用燃料噴射弁に相当）が設けられている。ポート噴射用インジェクタ２２には、フィードポンプや低圧配管等で構成される周知の低圧燃料系２２０を通じて、上記高圧燃料系１７０内の圧力よりも低圧の燃料が供給される。そして、ポート噴射用インジェクタ２２の開弁駆動に伴って燃料が吸気ポート内に噴射される。以下、ポート噴射用インジェクタ２２による燃料噴射を「ポート噴射」という。また、吸気通路２０には燃焼室１６に導入される空気量を調量するスロットルバルブ８が設けられている。
【００２８】
排気通路２１の下流には、混合気の空燃比が所定範囲内の値となっているときに浄化機能を発揮する排気浄化装置１００が設けられている。
この他、内燃機関１には、燃料タンク５０内で発生する蒸発燃料を処理するパージ制御を行うための蒸発燃料処理装置６０が設けられている。この蒸発燃料処理装置６０は、ベーパ通路６１を介して燃料タンク５０に接続されたキャニスタ６２、このキャニスタ６２と吸気通路２０にあってスロットルバルブ８の下流側とを接続するパージ通路６３、並びにパージ通路６３を開閉するパージバルブ６４等を備えて構成されている。
【００２９】
燃料タンク５０内で発生する蒸発燃料は、同燃料タンク５０からベーパ通路６１を通じてキャニスタ６２内に導入され、キャニスタ６２の内部に設けられた吸着材に一旦吸着される。そして、パージバルブ６４が開かれると、キャニスタ６２内に吸着されていた蒸発燃料は、吸気通路２０内の負圧によってパージ通路６３を通じて吸気通路２０に導入される。吸気通路２０に導入された蒸発燃料は、燃焼室１６にて燃焼処理される。このようにして吸気通路２０内にパージ処理される蒸発燃料の量は、パージバルブ６４の開度に基づいて調節される。このパージバルブ６４は電気信号に基づいて開度調節される電磁弁であり、デューティ信号を受けてその開度が制御される。
【００３０】
内燃機関１の機関制御は、電子制御装置３０により行われる。電子制御装置３０は、機関制御に係る各種処理を実施する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、制御用のプログラムや機関制御に必要な情報を記憶するメモリ、外部入力回路、及び外部出力回路等にて構成されている。
【００３１】
電子制御装置３０には、機関運転状態を検出する各種のセンサが接続されている。例えばクランクセンサ３１によって機関出力軸であるクランクシャフト１５のクランク角が検出され、これに基づいて機関回転速度ＮＥが算出される。またアクセルセンサ３３によって、アクセルペダルの操作量であるアクセル操作量ＡＣＣＰが検出される。また、電子制御装置３０には、吸気通路２０内を流れる空気の量を検出するエアフロエータ３４の検出信号が入力され、この検出信号に基づいて吸入空気量ＧＡが検出される。さらに電子制御装置３０には、機関冷却水の温度（冷却水温ＴＨＷ）を検出する水温センサ３５、排気中の酸素濃度を検出する空燃比センサ３６、筒内噴射用インジェクタ１７に供給される燃料の圧力（燃圧Ｐｒ）を検出する燃圧センサ３７等、機関制御に必要なセンサの検出信号が入力される。そして電子制御装置３０は、こうした各種センサの検出信号によって把握される内燃機関１の運転状況に応じて、燃料噴射制御や点火時期制御、あるいはパージ制御等をはじめとする各種機関制御を実施する。
【００３２】
電子制御装置３０は、筒内噴射用インジェクタ１７及びポート噴射用インジェクタ２２からそれぞれ噴射される燃料の噴射比率Ｒを機関負荷や機関回転速度に基づいて変更することで複数の噴射形態を具現化する。例えば、低負荷運転領域ではポート噴射用インジェクタ２２だけを用いて燃料噴射を行い、高負荷運転領域では筒内噴射用インジェクタ１７だけを用いて燃料噴射を行う。そして中負荷運転領域では、ポート噴射用インジェクタ２２及び筒内噴射用インジェクタ１７の双方から燃料噴射を行う。
【００３３】
なお、本実施形態では、上記噴射比率Ｒは、機関負荷や機関回転速度に基づき「０≦Ｒ≦１」の範囲内で可変設定される。そして、機関運転状態に基づいて設定される燃料噴射量に噴射比率Ｒを乗算した量がポート噴射用インジェクタ２２の目標噴射量として設定され、燃料噴射量Ｑに（１−噴射比率Ｒ）を乗算した量が筒内噴射用インジェクタ１７の目標噴射量として設定される。従って、例えばＲ＝１のときには、ポート噴射用インジェクタ２２を使用したポート噴射のみが実行され、Ｒ＝０のときには、筒内噴射用インジェクタ１７を使用した筒内噴射のみが実行される。
【００３４】
また、筒内噴射用インジェクタ１７の先端は燃焼室１６に曝されているため、デポジット等が付着しやすい。そこで本実施形態では、噴射比率Ｒが「１」に設定されている、つまりポート噴射のみが実行されている状態で所定の実行条件が成立したときには（例えば筒内噴射の非実行時間が所定時間を越えたときなど）、筒内噴射用インジェクタ１７から燃料噴射を実行する。そしてこの筒内噴射用インジェクタ１７からの燃料噴射によりデポジットの除去あるいは付着抑制を図るデポジット抑制噴射を行うようにしている。
【００３５】
また、電子制御装置３０は空燃比制御を行う。この空燃比制御は周知の制御であり、内燃機関１の実際の空燃比が目標空燃比となるように、空燃比センサ３６の検出値に基づいて燃料噴射量がフィードバック制御される。
【００３６】
ここで、上記パージ制御を通じて吸気通路２０内に導入される蒸発燃料は、内燃機関１における混合気の空燃比に影響を及ぼす。そのため、電子制御装置３０は吸気通路２０内に導入される蒸発燃料の濃度と吸入空気量とに基づいて燃焼室１６に流入する蒸発燃料の量（以下、パージ燃料量という）を算出し、このパージ燃料量に応じて各インジェクタから噴射される燃料の量を減量補正することにより、空燃比が所望の値に維持されるようにしている。
【００３７】
ちなみに、吸気通路２０に蒸発燃料が導入されると空燃比はリッチ側にシフトする。そこで、本実施形態では、パージバルブ６４を開弁させたときの空燃比センサ３６の検出値の変化に基づいて蒸発燃料の濃度を推定するようにしているが、パージ通路６３に蒸発燃料の濃度を検出するセンサを設け、同センサによって蒸発燃料の濃度を直接検出するようにしてもよい。
【００３８】
ところで、ポート噴射用インジェクタ２２のみによる燃料噴射が行われている状態、つまり筒内噴射用インジェクタ１７による燃料噴射は行われておらず高圧燃料系１７０内で燃料が滞っている状態では、高圧燃料系１７０内の燃料が機関からの受熱によって高圧化しやすい状態になっている。そして、このような状態のときに筒内噴射用インジェクタ１７による燃料噴射が開始されるとき、例えばポート噴射用インジェクタ２２による燃料噴射に加えて筒内噴射用インジェクタ１７による燃料噴射も併用されるとき、あるいはポート噴射用インジェクタ２２のみによる燃料噴射から筒内噴射用インジェクタ１７のみによる燃料噴射に切り替えられるときに、高圧燃料系１７０内の燃料圧力が過剰に高いと、筒内噴射用インジェクタ１７からの燃料噴射を行ったときに、上述したような空燃比のリッチ化が生じるおそれがある。
【００３９】
特に、筒内噴射用インジェクタ１７によって実現可能な最小開弁期間には限界があるため、筒内噴射用インジェクタ１７に供給される燃料の圧力が高くなるほど、筒内噴射用インジェクタ１７で噴射可能な最小噴射量は多くなっていく。そのため、筒内噴射用インジェクタ１７に供給される燃料の圧力が目標値よりも著しく高くなっている状態で、燃料の圧力を下げるための筒内噴射が行われた場合には、筒内噴射用インジェクタ１７の最小噴射量が同筒内噴射用インジェクタ１７の目標噴射量よりも多くなる可能性がある。そしてこの場合には、目標噴射量よりも多い燃料が筒内噴射用インジェクタ１７から噴射されてしまい、空燃比が誤ってリッチ化してしまう。
【００４０】
そこで、本実施形態では、筒内噴射用インジェクタ１７による燃料噴射を行うことで高圧燃料系１７０内の燃料圧力を低下させるに際して、機関負荷を高めることで燃料噴射量を増大させる負荷上昇制御を併せて行うようにしている。
【００４１】
このようにして負荷上昇制御が行われると、負荷の増大によって機関の運転状態が不安定になることを抑えるために内燃機関１の出力は増大される。より詳細には、負荷の増大に合わせて内燃機関１の吸入空気量が増大され、この吸入吸気量の増大に合わせて燃焼室１６に供給すべき要求燃料量ＱＤが増大される。このようにして要求燃料量ＱＤが増大されると、筒内噴射用インジェクタ１７の目標噴射量も増大されるため、同目標噴射量自体が最小噴射量よりも多くなり、これにより目標噴射量よりも多い燃料が筒内噴射用インジェクタ１７から噴射されることを抑えるようにしている。
【００４２】
ところで、蒸発燃料処理装置６０を備える内燃機関１では、上記パージ燃料量に応じて燃料噴射量が減量補正される。従って、図２に示すように、例えば負荷上昇制御により増大された要求燃料量ＱＤの全量を筒内噴射にて噴射する場合、この要求燃料量ＱＤからパージ燃料量ＰＧを減じた値が筒内噴射用インジェクタ１７の目標噴射量ＱＴＰとなる。ここで、パージ燃料量ＰＧが多いと、目標噴射量ＱＴＰが筒内噴射用インジェクタ１７の最小噴射量ＱＴｍｉｎよりも少なくなる可能性があり、この場合には、目標噴射量ＱＴＰと最小噴射量ＱＴｍｉｎとの差分ＱＲだけ多くの燃料が噴射される。このようにして目標噴射量ＱＴＰよりも差分ＱＲの分だけ多い燃料が噴射されることにより、吸入空気量に対して過剰に多くの燃料が気筒内に供給されてしまうため、負荷上昇制御の実行が無駄になり、同負荷上昇制御の効果を十分に得ることができない。
【００４３】
そこで、本実施形態では、図３に示す燃圧低下処理を実行することで、負荷上昇制御を有効に活用することができるようにしている。なお、この処理は電子制御装置３０によって所定周期毎に繰り返し実行される。
【００４４】
本処理が開始されるとまず、現在の機関運転状態がアイドル運転中であるか否かが判定され（Ｓ１００）、アイドル運転中でないときには（Ｓ１００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
【００４５】
一方、アイドル運転中のときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、現在、ポート１００％噴射の実行中か、つまりポート噴射用インジェクタ２２のみによる燃料噴射が行われている状態か否かが判定される（Ｓ１１０）。ここでは、上記噴射比率Ｒが「１」に設定されているときに肯定判定される。
【００４６】
そして、ポート１００％噴射が実行されていないときには（Ｓ１１０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、ポート１００％噴射の実行中のときには（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１２０の処理が行われる。すなわち現在の機関運転状態で筒内１００％噴射を行った場合、つまり筒内噴射用インジェクタ１７のみによる燃料噴射を行ったと仮定したときの同筒内噴射用インジェクタ１７の目標噴射量ＱＴＰよりも、筒内噴射用インジェクタ１７で噴射可能な最小噴射量ＱＴｍｉｎの方が多いかが判定される。最小噴射量ＱＴｍｉｎは、高圧燃料系１７０から筒内噴射用インジェクタ１７に供給される筒内噴射用の燃圧Ｐｒと、筒内噴射用インジェクタ１７で実現可能な最小開弁期間とに基づいて算出される。なお、この最小開弁期間は、筒内噴射用インジェクタ１７の特性によって決まる。そのため、最小噴射量ＱＴｍｉｎは、筒内噴射用インジェクタ１７に供給される燃料の燃圧Ｐｒが高圧であるほど大きな値となる。
【００４７】
そして、最小噴射量ＱＴｍｉｎが目標噴射量ＱＴＰ以下のときには（Ｓ１２０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、最小噴射量ＱＴｍｉｎが目標噴射量ＱＴＰよりも多いときには（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、次式（１）が満たされるか否かが判定される（Ｓ１３０）。
【００４８】
現在のパージ燃料量ＰＧ＜推定要求燃料量ＱＤＵ−最小噴射量ＱＴｍｉｎ  …（１）
なお、式（１）の推定要求燃料量ＱＤＵとは、負荷上昇制御を実行することで機関負荷を所定量αだけ増大させたと仮定したときの要求燃料量ＱＤである。そして、パージ燃料量ＰＧが「推定要求燃料量ＱＤＵ−最小噴射量ＱＴｍｉｎ」の値以上であるときには（Ｓ１３０：ＮＯ）、負荷上昇制御及び筒内噴射が行われることなく、本処理は一旦終了される。
【００４９】
一方、パージ燃料量ＰＧが「推定要求燃料量ＱＤＵ−最小噴射量ＱＴｍｉｎ」の値よりも少ないときには（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、上述した負荷上昇制御が実行される（Ｓ１４０）。本実施形態では、負荷上昇制御として、発電機７０の発電量を増大させることで機関負荷を上記所定量αの分だけ増大させるようにしており、この発電量増大によって発生した電力はバッテリの充電に利用される。こうした発電による負荷の増大によるエンジン回転速度の低下を抑制するために、吸入空気量が増大され、これにあわせて目標噴射量ＱＴＰが増大されることにより内燃機関１の出力は、負荷増大と釣り合うように増大される。
【００５０】
こうした負荷上昇制御が行われると、次に、燃料の噴射態様が、ポート１００％噴射から筒内１００％噴射に切り替えられる（Ｓ１５０）。これにより要求燃料量ＱＤからパージ燃料量ＰＧを減じた分の燃料の全量が筒内噴射用インジェクタ１７から噴射され、高圧燃料系１７０内の燃圧は徐々に低下していく。
【００５１】
次に、現在の目標噴射量ＱＴＰから現在の最小噴射量ＱＴｍｉｎを減じた値が、所定の判定値Ａ以上であるか否かが判定される（Ｓ１６０）。そして、現在の目標噴射量ＱＴＰから現在の最小噴射量ＱＴｍｉｎを減じた値が所定の判定値Ａ未満であるときには（Ｓ１６０：ＮＯ）、高圧燃料系１７０内の燃圧低下が不十分であると判断されて、ステップＳ１４０及びステップＳ１５０の処理が行われる。
【００５２】
一方、現在の目標噴射量ＱＴＰから現在の最小噴射量ＱＴｍｉｎを減じた値が、所定の判定値Ａ以上であるときには（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、高圧燃料系１７０内の燃圧低下が十分に行われたと判断されて、負荷上昇制御が停止される（Ｓ１７０）。このステップＳ１７０では、発電機７０の発電量増大による機関負荷の増大に対応するために増大させていた吸入空気量が低減され、それにあわせて目標噴射量ＱＴＰが低減されることにより内燃機関１の出力は低減される。
【００５３】
こうして負荷上昇制御が停止されると、次に、燃料の噴射態様が、筒内１００％噴射からポート１００％噴射に切り替えられる（Ｓ１８０）。これにより要求燃料量ＱＤからパージ燃料量ＰＧを減じた分の燃料の全量がポート噴射用インジェクタ２２から噴射される。
【００５４】
そして本処理は一旦終了される。
次に、上記燃圧低下処理の作用を説明する。
燃焼室１６に流入する蒸発燃料の量が多くなるほど、筒内噴射用インジェクタ１７の目標噴射量ＱＴＰはより多く減量補正されるようになり、減量補正後の目標噴射量ＱＴＰは、筒内噴射用インジェクタ１７の最小噴射量ＱＴｍｉｎよりも少なくなる可能性が高くなる。従って、燃焼室１６に流入する蒸発燃料の量が多くなるほど、負荷上昇制御を実行しても同制御の効果を十分に得ることはできない可能性も高くなる。そこで、上記燃圧低下処理では、図３に示したステップＳ１３０での判定処理において、燃焼室１６に流入する蒸発燃料の量、つまりパージ燃料量ＰＧに基づいて負荷上昇制御の実行可否を判定するようにしている。これにより負荷上昇制御を有効に活用することができる状態のときに同負荷上昇制御の実行を許可することが可能になる。従って、筒内噴射と負荷上昇制御とを併用するに際して、その負荷上昇制御を有効に活用することができるようになる。
【００５５】
そして、上述したように、燃焼室１６に流入する蒸発燃料の量が多くなるほど、負荷上昇制御を実行しても同制御の効果を十分に得ることはできない可能性も高くなる。逆に言えば、燃焼室１６に流入する蒸発燃料の量が少なくなるほど、負荷上昇制御の効果を得ることができる可能性は高くなる。そこで、ステップＳ１３０での負荷上昇制御の実行可否に関する判定に際しては、パージ燃料量ＰＧが所定の判定値よりも少ないときに、負荷上昇制御を実行するようにしている。
【００５６】
また、ステップＳ１３０において、パージ燃料量ＰＧと比較する判定値は、予めの実験等を通じて得られた固定値とすることも可能である。しかし、上記燃圧低下処理では、この判定値として、負荷上昇制御を実行したと仮定したときに必要とされる燃焼室１６への推定要求燃料量ＱＤＵから筒内噴射用インジェクタ１７で噴射可能な最小噴射量ＱＴｍｉｎを減じた値を設定するようにしている。
【００５７】
図４に示すように、負荷上昇制御を実行したと仮定したときに必要とされる燃焼室１６への要求燃料量ＱＤから筒内噴射用インジェクタ１７で噴射可能な最小噴射量ＱＴｍｉｎを減じた値（以下、減算値Ｇという）は、次の値と等しくなる。すなわちこの減算値Ｇは、負荷上昇制御を実行したときに設定される筒内噴射用インジェクタ１７の目標噴射量ＱＴＰが最小噴射量ＱＴｍｉｎを超えている量（図４に示す燃料量ＱＡ）と、燃焼室１６に流入する蒸発燃料の量（パージ燃料量ＰＧ）とを加算した値に等しくなる。従って、その減算値Ｇに対して、パージ燃料量ＰＧが少ないときには、筒内噴射用インジェクタ１７の目標噴射量ＱＴＰについて、最小噴射量ＱＴｍｉｎを超えている量が存在することになるため、この場合には目標噴射量ＱＴＰと同量の燃料を筒内噴射用インジェクタ１７から噴射することができる。このように上記減算値Ｇに対して、パージ燃料量ＰＧが少ないときには、負荷上昇制御の実行による過剰な燃料噴射が抑えられるため、その負荷上昇制御の効果を適切に得ることができる。
【００５８】
一方、上記減算値Ｇに対して、燃焼室１６に流入する蒸発燃料の量が多いときには、筒内噴射用インジェクタ１７の目標噴射量ＱＴＰが最小噴射量ＱＴｍｉｎよりも少ない値に設定される。しかし、実際には筒内噴射用インジェクタ１７から、目標噴射量ＱＴＰと最小噴射量ＱＴｍｉｎとの差の分だけ余分に燃料が噴射される。従って、上記減算値Ｇに対して、パージ燃料量ＰＧが多いときには、負荷上昇制御を実行しても吸入空気量に対して過剰に多くの燃料が気筒内に供給されてしまうため、負荷上昇制御の実行が無駄になる。
【００５９】
このように、燃焼室に流入する蒸発燃料の量（パージ燃料量ＰＧ）を上記減算値Ｇとを比較することで、負荷上昇制御による効果を得ることができるか否かを、負荷上昇制御の実行前に判定することができる。そこで、上記燃圧低下処理では、パージ燃料量ＰＧが所定の判定値よりも少ないときに負荷上昇制御を実行するに際し、上記減算値Ｇ、すなわち負荷上昇制御を実行したと仮定したときに必要とされる燃焼室１６への推定要求燃料量ＱＤＵから筒内噴射用インジェクタ１７の最小噴射量ＱＴｍｉｎを減じた値を上記判定値として設定するようにしている。従って、負荷上昇制御の実行可否をより正確に判定することができる。
【００６０】
また、負荷上昇制御の実行に際しては、発電機７０による発電を行わせることにより機関負荷を増大させるようにしている。従って、負荷上昇制御で消費される機関燃料を電気エネルギーとして回収することができるため、エネルギー収支の悪化が抑えられるようになる。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ポート噴射用インジェクタ２２のみから燃料を噴射する運転状態のときに筒内噴射用インジェクタ１７から燃料を噴射する際には、負荷上昇制御を実行した状態で筒内噴射用インジェクタ１７から燃料を噴射するようにしている。そして、負荷上昇制御の実行に際しては、パージ燃料量ＰＧに基づいて負荷上昇制御の実行可否を判定するようにしている。より具体的には、パージ燃料量ＰＧが所定の判定値よりも少ないときには、負荷上昇制御を実行するようにしている。従って、筒内噴射と負荷上昇制御とを併用するに際して、その負荷上昇制御を有効に活用することができるようになる。
【００６２】
（２）パージ燃料量ＰＧと比較する上記判定値として、負荷上昇制御を実行したと仮定したときに必要とされる燃焼室１６への推定要求燃料量ＱＤＵから筒内噴射用インジェクタ１７の最小噴射量ＱＴｍｉｎを減じた値を設定するようにしている。従って、同判定値を適宜設定された固定値にする場合と比較して、負荷上昇制御の実行可否をより正確に判定することができるようになる。
【００６３】
（３）内燃機関１の出力を利用して発電する発電機７０が設けられており、この発電機７０に発電を行わせることで負荷上昇制御を実行するようにしている。従って、負荷上昇制御で消費される機関燃料を電気エネルギーとして回収することができるようになる。
【００６４】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・図３に示した燃圧低下処理では、ステップＳ１２０において、筒内噴射用インジェクタ１７の最小噴射量ＱＴｍｉｎが筒内噴射用インジェクタ１７の目標噴射量ＱＴＰよりも多いか否かを判定し、最小噴射量ＱＴｍｉｎが目標噴射量ＱＴＰよりも多いときに、パージ燃料量ＰＧに基づく負荷上昇制御の実行可否判定を行うようにした。また、ステップＳ１６０において、目標噴射量ＱＴＰから現在の最小噴射量ＱＴｍｉｎを減じた値が判定値Ａ以上であると判定されたときには、負荷上昇制御を停止するようにした。
【００６５】
この他、図５に示すように、図３に示したステップＳ１２０の処理に代えて、ステップＳ２２０の処理を行う。このステップＳ２２０では、現在の燃圧Ｐｒが、筒内噴射用インジェクタ１７の最小開弁期間と現時点での目標噴射量ＱＴＰとに基づいて算出される判定値Ｂ以上であるか否かを判定する。この判定値Ｂは、現時点の目標噴射量ＱＴＰと等しい量の燃料を筒内噴射用インジェクタ１７から噴射することのできる燃料圧力の上限値である。つまり、燃圧Ｐｒが判定値Ｂ以上の状態で筒内噴射が行われると、目標噴射量ＱＴＰよりも多い燃料が燃焼室１６に供給されることになる。そして、燃圧Ｐｒが判定値Ｂ以上のときには（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、上述したステップＳ１３０以降の処理を行う。
【００６６】
他方、同図５に示すように、図３に示したステップＳ１６０の処理に代えて、ステップＳ２６０の処理を行う。このステップＳ２６０では、現在の燃圧Ｐｒが、上記判定値Ｂよりも低い値に設定された判定値Ｃ以下であるか否かを判定する。そして、燃圧Ｐｒが判定値Ｃよりも高いときには（Ｓ２６０：ＮＯ）、高圧燃料系１７０内の燃圧低下が不十分であると判断し、上述したステップＳ１４０及びステップＳ１５０の処理を行う。
【００６７】
一方、燃圧Ｐｒが判定値Ｃ以下に低いときには（Ｓ２６０：ＹＥＳ）、高圧燃料系１７０内の燃圧低下が十分に行われたと判断し、上述したステップＳ１７０以降の処理を行う。このように燃圧Ｐｒに基づいてステップＳ１３０やステップＳ１７０の実行判定を行うようにしてもよい。
【００６８】
・先の図３に示したステップＳ１２０の処理や、図５に示したステップＳ２２０の処理を省略してもよい。
・負荷上昇制御では、機関負荷を所定量αだけ増大させるようにした。この他、その所定量αを可変設定するようにしてもよい。例えば燃圧Ｐｒが高いときほど所定量αが大きくなるようにしてもよい。
【００６９】
・燃圧低下のために筒内噴射を行うときには、筒内１００％噴射を行うようにしたが必ずしも筒内１００％噴射を行う必要はなく、筒内噴射とポート噴射とを併用してもよい。
・パージ燃料量ＰＧと「推定要求燃料量ＱＤＵ−最小噴射量ＱＴｍｉｎ」の値とを比較するようにしたが、適宜設定された値とパージ燃料量ＰＧとを比較し、パージ燃料量ＰＧが比較的少ないと判定されたときに負荷上昇制御を行うようにしてもよい。
【００７０】
・上記実施形態では、式（１）が満たされたとき、つまり「パージ燃料量ＰＧ」が「推定要求燃料量ＱＤＵ−最小噴射量ＱＴｍｉｎ」の値よりも少ないときに、負荷上昇制御を実行するようにしたが、その式（１）は適宜変更してもよい。例えば「推定要求燃料量ＱＤＵ−パージ燃料量ＰＧ」の値が「最小噴射量ＱＴｍｉｎ」よりも多いときに、負荷上昇制御を実行するようにしてもよい。
【００７１】
・負荷上昇制御の実行に際して、内燃機関１に対する負荷を増大させることができるのであれば、発電機７０以外にも、内燃機関１の動力を利用する他の車載アクチュエータを駆動させてもよい。例えば、上記コンプレッサ８０の駆動を開始させても、内燃機関１に対する負荷を増大させることが可能である。また、変速機９０の変速比を変更することで内燃機関１に対する負荷を増大させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１…内燃機関、８…スロットルバルブ、１２…気筒、１３…ピストン、１４…コンロッド、１５…クランクシャフト、１６…燃焼室、１７…筒内噴射用インジェクタ、１８…点火プラグ、１９…イグナイタ、２０…吸気通路、２１…排気通路、２２…ポート噴射用インジェクタ、３０…電子制御装置、３１…クランクセンサ、３３…アクセルセンサ、３４…エアフロエータ、３５…水温センサ、３６…空燃比センサ、３７…燃圧センサ、５０…燃料タンク、６０…蒸発燃料処理装置、６１…ベーパ通路、６２…キャニスタ、６３…パージ通路、６４…パージバルブ、７０…発電機、８０…コンプレッサ、９０…変速機、１００…排気浄化装置、１７０…高圧燃料系、２２０…低圧燃料系。
【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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