"燃料カット制御が終了した後の運転領域において、排気通路に設けられた触媒の酸素吸着能力に応じた燃料噴射量の増量制御を実行する内燃機関の燃料噴射制御装置であって、前記燃料カット制御の終了を検出する燃料カット制御検出手段と、前記燃料カット制御の終了を検出した場合に、噴射燃料の空燃比をリッチ側に制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記燃料カット制御の終了を検出した場合に、噴射燃料の目標空燃比をストイキよりリッチな第1のリッチ化度合いに固定して燃料噴射量を制御する第1ステップと、前記第1ステップを実行した後に、噴射燃料の目標空燃比を前記第1のリッチ化度合いよりリッチな第2のリッチ化度合いに設定して燃料噴射量をフィードバック制御する第2ステップと、を実行する内燃機関の燃料噴射制御装置。前記触媒に流入する排気の空燃比を検出する空燃比検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記空燃比検出手段により前記触媒に流入する排気の空燃比が所定値に達したことを検出した場合に、前記目標空燃比を前記第2のリッチ化度合いに設定する請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。前記触媒から流出する排気の酸素量を検出する酸素量検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記酸素量検出手段により検出された酸素量が所定値以上になった場合に、前記第2ステップの制御を終了する請求項1又は2に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。しかしながら、上記従来技術のように噴射燃料の空燃比をある固定値に設定するにしても、エアフローメータの検出誤差や燃料噴射弁の噴射誤差があるため、リッチ化度合いにも限界があり、失火等が発生する限界までリッチ化度合いを高めることはできない。したがって、そのぶんだけNOx処理能力の回復に時間がかかるという問題がある。本発明が解決しようとする課題は、短時間で触媒のNOx処理能力を回復できる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することである。本発明は、制御の第1ステップにおいて目標空燃比を失火等が生じない第1のリッチ化度合いに固定したのち、第2ステップでは目標空燃比を第1のリッチ化度合いより高い第2のリッチ化度合いに設定して空燃比フィードバック制御を実行することによって、上記課題を解決する。本発明によれば、第1ステップでは目標空燃比を第1のリッチ化度合いに固定するので、失火等が生じるおそれもないし、またフィードバック制御に見られるオーバーシュートも抑制される。そして、第2ステップにおいては、目標空燃比を第1のリッチ度合いより高いものの差が大きくない第2のリッチ度合いに設定して空燃比フィードバック制御を実行するので、フィードバック制御のオーバーシュートが抑制でき、しかも失火等が生じる限界まで空燃比をリッチ側に設定することができる。この結果、短時間で触媒のNOx処理能力を回復することができる。図1は、本発明の一実施の形態に係る燃料噴射制御装置を適用した内燃機関を示すブロック図であり、火花点火式エンジンEGに本発明の燃料噴射制御装置を適用した例を説明する。図1において、エンジンEGの吸気通路111には、エアーフィルタ112、吸入空気流量を検出するエアフローメータ113、吸入空気流量を制御するスロットルバルブ114およびコレクタ115が設けられている。スロットルバルブ114には、当該スロットルバルブ114の開度を調整するDCモータ等のアクチュエータ116が設けられている。このスロットルバルブアクチュエータ116は、運転者のアクセルペダル操作量等に基づき演算される要求トルクを達成するように、エンジンコントロールユニット11からの駆動信号に基づき、スロットルバルブ114の開度を電子制御する。また、スロットルバルブ114の開度を検出するスロットルセンサ117が設けられて、その検出信号をエンジンコントロールユニット1へ出力する。なお、スロットルセンサ117はアイドルスイッチとしても機能させることができる。また、コレクタ115から各気筒に分岐した吸気通路の燃料噴射ポート111aに臨ませて、燃料噴射バルブ118が設けられている。燃料噴射バルブ118は、エンジンコントロールユニット11において設定される駆動パルス信号によって開弁駆動され、図外の燃料ポンプから圧送されてプレッシャレギュレータにより所定圧力に制御された燃料を燃料噴射ポート111a内に噴射する。なお、本発明の燃料噴射制御装置は、燃料噴射バルブ118からの燃料が燃焼室123に直接噴射される直噴型内燃機関に適用してもよい。本発明は、燃料カット制御が終了した後において、排気浄化触媒127のNOx処理能力を回復させるために、燃料を増量し、排気浄化触媒127に吸着された酸素を消費させる制御を実行する。この燃料増量制御の詳細は後述する。シリンダ119と、当該シリンダ内を往復移動するピストン120の冠面と、吸気バルブ121及び排気バルブ122が設けられたシリンダヘッドとで囲まれる空間が燃焼室123を構成する。点火プラグ124は、各気筒の燃焼室123に臨んで装着され、エンジンコントロールユニット11からの点火信号に基づいて吸入混合気に対して点火を行う。一方、排気通路125には、排気中の特定成分、たとえば酸素濃度を検出することにより排気、ひいては吸入混合気の空燃比を検出する空燃比センサ126が設けられ、その検出信号はエンジンコントロールユニット11へ出力される。この空燃比センサ126は、空燃比をリニアに広域に亘って検出する広域空燃比センサである。また、排気通路125には、排気を浄化するための排気浄化触媒127が設けられている。この排気浄化触媒127としては、ストイキ理論空燃比,λ=1、空気重量/燃料重量=14.7近傍において排気中の一酸化炭素COと炭化水素HCを酸化するとともに、窒素酸化物NOxの還元を行って排気を浄化することができる三元触媒などを用いることができる。排気通路125の排気浄化触媒127の下流側には、排気中の特定成分、たとえば酸素濃度を検出し、リッチリーン出力する酸素センサ128が設けられ、その検出信号はエンジンコントロールユニット11へ出力される。ここでは、酸素センサ128の検出値により、図2に示す排気浄化触媒127のNOx処理能力の回復制御の終了タイミングを判断するために当該酸素センサ128を設けているが、空燃比センサ126の検出値に基づく空燃比フィードバック制御を補正することで、排気浄化触媒127の劣化等に伴う制御誤差を抑制するためいわゆるダブル空燃比センサシステム採用のために、当該下流側酸素センサ128を用いてもよい。なお、図1において129はマフラである。エンジンEGのクランク軸130にはクランク角センサ131が設けられ、エンジンコントロールユニット11は、クランク角センサ131から機関回転と同期して出力されるクランク単位角信号を一定時間カウントすることで、又は、クランク基準角信号の周期を計測することで、エンジン回転速度Neを検出することができる。エンジンEGの冷却ジャケット132には、水温センサ133が当該冷却ジャケットに臨んで設けられ、冷却ジャケット131内の冷却水温度Twを検出し、これをエンジンコントロールユニット11へ出力する。既述したように、各種センサ類113,117,126,128,131,133からの検出信号は、CPU,ROM,RAM,A/D変換器及び入出力インタフェース等を含んで構成されるマイクロコンピュータからなるエンジンコントロールユニット11に入力され、当該エンジンコントロールユニット11は、センサ類からの信号に基づいて検出される運転状態に応じて、スロットルバルブ114の開度を制御し、燃料噴射バルブ118を駆動して燃料噴射量と燃料噴射時期を制御する。燃料噴射量は、例えば、検出した吸気量と、運転状態に応じて予め設定された所定の空燃比とから基本燃料噴射量を算出し、これに各種補正を施して最終燃料噴射量とする。後述のように燃料噴射量を増量補正する場合、例えば、基本燃料噴射量に対して所定の係数ゲインをかけ合わせることによって実現することができる。ところで、アクセル開度が全閉になり、エンジン回転速度が所定値以上の運転条件などでは、燃料噴射バルブ118から燃料の噴射が停止される。こうした燃料カットが行われている間は、吸気通路111から吸入した空気は燃料と混合されることなくそのまま燃焼室123を介して排気通路125へ流れ、排気浄化触媒127を通過する。これにより、空気中の酸素が排気浄化触媒127に吸着し、NOxの還元能力が一時的に低下する。このため、本例のエンジンコントロールユニット11は、燃料カット制御が終了した後において、排気浄化触媒127に吸着された酸素量が減少してNOxの還元能力が回復するまで燃料を増量する以下、リッチスパイク制御ともいう。。図3はこの制御内容の一例を示すタイムチャートであり、時間t0~t1が燃料カット制御を実行している期間であり、時間t1~t3が燃料増量制御を実行している期間である。さて、燃料カットにより吸着酸素量が増加した排気浄化触媒127に対し、噴射燃料の増量制御を行う場合に、図5に示すように空燃比がリッチなほど排気浄化触媒127を通過するNOx量は減少する。換言すれば空燃比がリッチなほど排気浄化触媒127のNOx処理能力は向上する。一方において、噴射燃料の空燃比と燃焼安定性に関しては、図6に示すように、ある程度までは空燃比がリッチなほど燃焼安定性が良好であるが、リッチ化度合いが過ぎると燃焼安定性が低下し、失火することになる。すなわち、燃料カット制御を終了した後の燃料の増量にも一定の限界がある。このため、図4Cに示す従来技術のように燃料の増加量目標空燃比をリッチ限界の近傍に固定すると、エアフローメータ113による吸入空気量の検出誤差や燃料噴射バルブ118による燃料の噴射量誤差によって、実際の燃料の増加量がリッチ限界を超え、失火等に繋がるおそれがある。一方、図4Bに示すように燃料カット制御を終了した後に目標空燃比をリッチ限界の近傍に設定して空燃比フィードバック制御を実行すると、それまで∞であった空燃比が14.7未満の小さな値に急激に変化するため、フィードバック制御によるオーバーシュートが生じ、やはりリッチ限界を超えて失火等に繋がるおそれがある。そこで本例では、図4Aに示すように、燃料カット制御が終了した時点t1では、エアフローメータ113による吸入空気量の誤差及び燃料噴射バルブ118による燃料の噴射量誤差を勘案した空燃比当量比Aに目標空燃比を固定する。すなわち、同図に示すリッチ限界までの噴射量に誤差が含まれる値に固定したオープンループ制御を実行する時間t1~t2。そして、排気浄化触媒127の入口の排気の空燃比が目標空燃比に近づいたタイミング時間t2において、目標空燃比を当量比Aよりリッチな当量比Bに切り換え、空燃比フィードバック制御を実行する。当量比AとBは、∞と当量比Bの差ほど差がないため、リッチ限界の近傍に目標空燃比を設定して空燃比フィードバック制御を実行してもオーバーシュートのおそれが少ない。以下、本例のエンジンコントロールユニット11における制御手順を説明する。まず、図2のステップST1において、燃料カット制御が終了したか否かを判定する。燃料カット制御のON/OFFはエンジンコントロールユニット11内で演算されるため、ユニット内部の信号により判断することができる。燃料カット制御が継続している場合はステップST1を繰り返す。ステップST1にて燃料カット制御が終了したことを判断するとステップST2へ進み、前回のループで燃料カット制御がONであったか否かを判断する。このステップST2は、燃料カット制御が終了した直後のループではステップST3~ST6を実行し、燃料カット制御が終了してから2回目以降のループではステップST7を実行するための処理ステップである。燃料カット制御が終了した直後のループではステップST3へ進み、目標空燃比を当量比Aに固定する。この当量比は、図3の目標空燃比及び図4Aに示すようにストイキよりリッチな第1のリッチ化度合いであって、上述したとおりエアフローメータ113による吸入空気量の誤差及び燃料噴射バルブ118による燃料の噴射量誤差が最も悪い条件になってもリッチ限界を超えない値とすることが望ましい。ステップST4ではエンジンコントロールユニット11内のカウンタをリセットし、ステップST5では燃料の増量制御リッチスパイクをONにし、ステップST6では空燃比フィードバック制御をOFFにする。これにより、目標空燃比を当量比Aに固定されたオープンループ制御が実行される。図3において時間t1~t2の期間に相当する。次のループのステップST2では、前回ループにおいて燃料カット制御はOFFであったためステップST7へ進み、リッチスパイクがONか否かを判断する。前回のループではステップST5にてリッチスパイクをONにしたため、ステップST8へ進む。ステップST8では、排気浄化触媒127の下流の酸素センサ128の出力が所定値たとえばストイキに相当する出力値未満か否かを判定する。このステップST8は、リッチスパイク制御を終了する際の判断ステップである。ステップST8にて酸素センサ128の出力値が所定値未満である場合酸素センサ128の出力値がリーン側は、すなわち排気浄化触媒127の下流側の排気に含まれる酸素の量が多いので、当量比Aの目標空燃比による増量燃料が排気浄化触媒127の還元能力を未だ回復させていないと判断できる。したがって、ステップST9へ進んでカウンタが所定値未満か否かを判断し、さらにカウンタが所定値未満である場合はステップST10へ進んでカウンタを加算する。ステップST10のカウンタ加算は、前回のカウンタに、前回の計算1ループぶんからの吸入空気量積算値をエアフローメータ113の検出値に基づいて加算する。或いはこれに代えて、前回カウンタに、前回の計算1ループぶんのエンジン回転速度排気量積算値をクランク角センサ131の検出値に基づいて加算する。ステップST9は、最初の段階で設定した当量比Aの目標空燃比を、次の段階である当量比Bの目標空燃比に切り換えるタイミングとしての基準であり、本例では当量比Aの増量燃料が空燃比センサ126で検出できる位置まで排気が排気通路125を流下したタイミングとしている。すなわち、ステップST10で加算される空気量積算値又はエンジン回転速度排気量の積算値は、燃焼室123から空燃比センサ126が設けられた位置までの容積に相当する。このタイミングで目標空燃比を切り換えることで、第2段階で実施される空燃比フィードバック制御がオーバーシュートすることなく円滑に行われることになる。このようにステップST9にてカウンタが所定値以上になると、ステップST11へ進み、目標空燃比を当量比Bに切り換え、ステップST12にて空燃比フィードバック制御をONにする。これにより、図3の時間t2~t3の期間に示すように、エアフローメータ113による吸入空気量と、燃料噴射バルブ118による燃料噴射量と、空燃比センサ126による実際の空燃比とをパラメータとする空燃比フィードバック制御が実行され、リッチ限界を超えることなく、当該リッチ限界の近傍においてリッチスパイク制御を継続することができる。図2の時間t2~t3の間に燃料を増量し続けると排気浄化触媒127に吸着された酸素が消費され、これにより酸素センサ128の出力値がリッチ側へ変化する。そして、ステップST8にて酸素センサ128の出力値が所定値以上本例ではストイキ以上になったら、ステップST13へ進み、目標空燃比をストイキλ=1に設定し、ステップST14にてリッチスパイク制御を終了する。なお、前回以前にステップST12にて空燃比フィードバック制御がONになっているので、これ以降は目標空燃比をλ=1とする空燃比フィードバック制御に移行することになる。以上のように、本例の燃料噴射制御装置によれば、リッチスパイク制御の第1ステップで、目標空燃比をストイキよりリッチな当量比Aに固定するので、失火等が生じるおそれもないし、またフィードバック制御に見られるオーバーシュートも抑制される。そして、次の第2ステップにおいては、当量比Aよりリッチであるものの、さほど差が大きくない当量比Bに設定して空燃比フィードバック制御を実行するので、フィードバック制御のオーバーシュートが抑制でき、しかも失火等が生じる限界近傍まで空燃比をリッチ側に設定することができる。この結果、短時間でNOx処理能力を回復することができる。上記エンジンコントロールユニット11は本発明に係る燃料カット制御検出手段、制御手段に相当し、上記空燃比センサ126は本発明に係る空燃比検出手段に相当し、上記酸素センサ128は本発明に係る酸素量検出手段に相当する。"