JP2010014010A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フューエルカット（ＦＣ）からの復帰時、燃焼室内での残留既燃ガス濃度についての失火限界を積極的に大きくして失火の発生を抑制し得る内燃機関の制御装置の提供。
【解決手段】ＥＧＲ弁の開度、及び吸気弁の開弁タイミングは、通常、内燃機関の運転状態に応じて、通常開度、及び通常タイミングにそれぞれ制御される。一方、ＦＣ中、及びＦＣ復帰時からの所定時間内は、ＥＧＲ弁開度がゼロに維持されるとともに、吸気弁の開弁タイミングが、通常タイミングよりも遅角側の吸気行程中の時期であって排気弁の閉弁時期よりも遅角側の時期に制御される（吸気弁遅開き制御）。これにより、吸気弁開弁直後での吸気弁の前後の差圧が大きくなって吸気弁開弁直後での吸気流速が大きくなる。この結果、吸気と混合する燃料噴霧の微粒子化が促進され、残留既燃ガス濃度についての失火限界が大きくなり、失火が発生し易いＦＣ復帰時での失火発生が抑制される。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

一般に、内燃機関（以下、「機関」と称呼することもある。）のピストンが上死点に対応する位置にある場合において、ピストン上面とシリンダヘッドとの間にデッドスペースが存在する。このことに起因して、機関の排気行程において既燃ガスが機関の燃焼室内から全て掃気されず、その一部が燃焼室内に残留し得る。特に、所謂、内部ＥＧＲ制御（吸排気弁のオーバーラップ期間（吸排気弁が共に開状態に維持される期間）の長さを調整して燃焼室を介して排気通路から吸気通路へと還流される既燃ガスの量を積極的に調整する制御）や、所謂、外部ＥＧＲ制御（吸気通路と排気通路とを連通するＥＧＲガス通路に介装されたＥＧＲ弁の開度を調整してＥＧＲガス通路を介して排気通路から吸気通路へと還流される既燃ガスの量を積極的に調整する制御）が実行される機関では、燃焼室内に残留する既燃ガスの濃度が大きい。

以下、燃焼室内に残留する既燃ガスを「残留既燃ガス」と称呼し、残留既燃ガスの濃度を「残留既燃ガス濃度」と称呼する。また、上述のＥＧＲ制御により排気通路から吸気通路へと還流される既燃ガスを特に「ＥＧＲガス」とも称呼する。

既燃ガスは、二酸化炭素、水等の不活性ガスにより構成されているため、燃焼室内にて燃料の燃焼に寄与しない。残留既燃ガスは、燃焼室内にて燃料と新気（に含まれる酸素）との混合を阻害する。従って、残留既燃ガス濃度が大きいほどその混合度合いが低下し、残留既燃ガス濃度が或る上限値（以下、「失火限界」と称呼する。）を超えると、失火が発生し得る。

他方、低燃費化等の観点から、減速時において燃料の噴射を中断するフューエルカット（以下、「ＦＣ」とも称呼する。）を実行することが広く知られている。ＦＣ中では、燃料の燃焼による熱が発生しない。従って、再加速等によるＦＣの終了により燃料噴射が再開されるとき、燃焼室内のガスの温度が低い場合が多い。上記残留既燃ガス濃度についての失火限界は、燃焼室内ガス温度が低いほど小さくなる。

以上のことから、例えば、上述のＥＧＲ制御により大量のＥＧＲガスが吸気通路に還流されている状態にて減速によりＦＣが実行された場合等では、再加速によるＦＣの終了により燃料噴射が再開されるとき、残留既燃ガス濃度が大きく且つ燃焼室内ガス温度が低くなっている。この結果、特に失火が発生し易い。

上述した失火の発生を抑制する観点から、特許文献１に記載の制御装置では、ＦＣの終了により燃料噴射が再開されるとき、１燃焼サイクルにおいて点火が複数回実行される。これにより、混合気の着火の確率が増大して失火の発生が抑制され得ると記載されている。
特開２００４−１９７７０４号公報

しかしながら、上記文献に記載の装置のように点火を複数回実行して着火確率を増大させても、上記残留既燃ガス濃度についての失火限界そのものが大きくなることはない。従って、失火発生に対する抑制効果は依然として小さいと考えられる。

以上より、本発明の目的は、ＦＣの終了により燃料噴射が再開されるとき、残留既燃ガス濃度についての失火限界を積極的に大きくして失火の発生を抑制し得る内燃機関の制御装置を提供することにある。

本発明に係る内燃機関の第１の制御装置は、内燃機関の燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射手段と、前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記内燃機関の吸気通路と前記燃焼室とを連通・遮断する吸気弁の開弁時期を変更する吸気弁開弁時期制御手段と、前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記燃料噴射手段からの燃料噴射を中断するＦＣを実行するフューエルカット手段とを備えている。

上記第１の制御装置の特徴は、前記吸気弁開弁時期制御手段が、前記ＦＣの終了により燃料噴射が再開されるとき、前記吸気弁の開弁時期が吸気行程中の時期であって前記内燃機関の排気通路と前記燃焼室とを連通・遮断する排気弁の閉弁時期よりも遅角側の時期になるように前記吸気弁の開弁時期を遅角する吸気弁遅開き制御を行う遅角手段を備えたことにある。

ここにおいて、前記吸気弁開弁時期制御手段は、吸気弁開弁時期を内燃機関の運転状態に基づいて決定される通常時期に制御するとともに、前記ＦＣの終了により燃料噴射が再開されるとき、吸気弁遅開き制御として、吸気弁開弁時期を、前記通常時期に代えて前記通常時期よりも遅角側の吸気行程中の時期であって排気弁の閉弁時期よりも遅角側の時期に制御するように構成され得る。

上記吸気弁遅開き制御により、吸気弁開弁時期が吸気行程中の時期であって排気弁閉弁時期よりも遅角側の時期に設定される場合、吸排気弁が共に閉状態に維持された状態（即ち、燃焼室が密閉された状態）でピストンが下降していく過程において吸気弁が開弁する。従って、吸気弁開弁直後では、燃焼室内のガスの圧力が低下していることで吸気弁の絞り部を通過するガスの通過前後の差圧が大きい。この結果、吸気弁開弁後（特に、開弁直後）にて燃焼室内に流入する吸気の流速（以下、「吸気流速」と称呼する。）が大きくなる。

これにより、吸気と混合する燃料噴霧の微粒子化が促進される。燃料の微粒子化が促進されると、燃料噴霧と吸気（に含まれる酸素）との混合度合いが高まり、燃料噴霧（混合気）が着火し易くなる。このことは、上述した残留既燃ガス濃度についての失火限界が大きくなることを意味する。

以上のことから、上記第１の制御装置によれば、ＦＣの終了により燃料噴射が再開されるとき、吸気弁遅開き制御の実行により上記失火限界が積極的に大きくされ得る。この結果、失火の発生が抑制され得る。

上記第１の制御装置においては、前記燃焼室内に残留している既燃ガスの濃度である残留既燃ガス濃度と相関する値を推定する残留既燃ガス濃度推定手段を備え、前記遅角手段が、前記残留既燃ガス濃度が大きいほど前記吸気弁の開弁時期の遅角量をより大きい量に決定するように構成されることが好適である。前記残留既燃ガス濃度と相関する値とは、例えば、残留既燃ガス濃度そのもの（燃焼室内のガス中の残留既燃ガスの質量濃度）、残留既燃ガス量（燃焼室内のガス中の残留既燃ガスの質量）等である。

（ＦＣの終了により燃料噴射が再開されるときの）残留既燃ガス濃度が大きいほど、失火がより発生し易い。即ち、残留既燃ガス濃度が大きいほど、燃料の微粒子化の要求（従って、上記吸気流速の高速化の要求）が大きい。他方、吸気弁遅開き制御において吸気弁開弁時期の（前記通常時期からの）遅角量が大きいほど、上記差圧が大きくなって上記吸気流速が大きくなる。

一方、吸気弁遅開き制御において前記遅角量が大きいことは、吸排気弁が共に閉状態に維持された状態でピストンが下降していく時間が長いことを意味する。即ち、所謂ポンピングロスが増大して機関の燃費が悪化する。

以上より、上記構成によれば、残留既燃ガス濃度が小さい場合、前記遅角量が小さくされて、失火発生を抑制しつつポンピングロス増大による燃費の悪化を抑制できる。また、残留既燃ガス濃度が大きい場合、前記遅角量が十分に大きくされて、吸気流速を十分に高速化でき（従って、上記失火限界を十分に大きくでき）、失火発生を確実に抑制できる。

なお、この場合、前記遅角手段は、前記残留既燃ガス濃度に基づいて要求吸気流速を決定し、前記決定された要求吸気流速に基づいて前記吸気弁開弁時期の（前記通常時期からの）遅角量を決定するように構成され得る。また、前記遅角手段は、前記残留既燃ガス濃度が所定値よりも大きいときにのみ前記吸気弁遅開き制御を実行するように構成されてもよい。

また、上記第１の制御装置においては、前記ＦＣの終了により燃料噴射が再開されるとき、圧縮上死点での前記燃焼室内のガスの温度（圧縮端温度）を上昇させる圧縮端温度上昇制御を行う温度上昇手段と、前記内燃機関を冷却する冷却液の温度に相関する値を取得する温度取得手段と、前記ＦＣの終了により燃料噴射が再開されるとき、前記冷却液の温度に基づいて、前記遅角手段による前記吸気弁遅開き制御と前記温度上昇手段による前記圧縮端温度上昇制御とのうちで実行する制御を選択する選択手段とを備えることが好適である。

上記吸気弁遅開き制御により上記吸気流速を大きくすると、吸気弁開弁前での吸気ポートへの燃料噴射により吸気ポート等に付着していた液滴燃料が、液滴の状態で燃焼室内に流入して点火プラグに付着し易くなる。この結果、特に、低温時にて、良好な点火がなされ得ない事態（所謂、点火プラグのくすぶり）が発生し易くなる。従って、上記吸気弁遅開き制御は、比較的高温時にて実行されることが好ましい。

他方、上述したように、上記残留既燃ガス濃度についての失火限界は、燃焼室内ガス温度が高いほど大きくなる。従って、失火発生を抑制するために、前記圧縮端温度を上昇させる制御（即ち、上記圧縮端温度上昇制御）が実行されてもよい。しかしながら、特に、高温時にて前記圧縮端温度を上昇させると、ノッキングが発生し易くなる。従って、上記圧縮端温度上昇制御は、比較的低温時にて実行されることが好ましい。

以上のことから、上記構成によれば、高温時では、上記吸気弁遅開き制御を選択・実行して失火発生を抑制でき、低温時では、上記圧縮端温度上昇制御を選択・実行して失火発生を抑制できる。従って、点火プラグのくすぶりの発生及びノッキングの発生を抑制しつつ、冷却液の温度にかかわらず安定して失火の発生が抑制され得る。

本発明に係る内燃機関の第２の制御装置は、前記吸気弁開弁時期制御手段に代えて、前記燃料噴射手段から噴射される燃料の圧力を変更する燃料圧力制御手段を備え、且つ、前記燃料圧力制御手段が、前記ＦＣの終了により燃料噴射が再開されるとき、前記燃料圧力を増大する燃料圧力昇圧制御を行う昇圧手段を備えた点においてのみ、前記第１の制御装置と異なる。

ここにおいて、前記燃料圧力制御手段は、燃料圧力を内燃機関の運転状態に基づいて決定される通常圧力に制御するとともに、前記ＦＣの終了により燃料噴射が再開されるとき、燃料圧力昇圧制御として、燃料圧力を、前記通常圧力に代えて前記通常圧力よりも大きい圧力に制御するように構成され得る。

上記燃料圧力昇圧制御により、燃料圧力が増大すると、燃料噴射手段から噴射される燃料の噴射速度が上昇する。これにより、吸気と混合する燃料噴霧の微粒子化が促進される。従って、上記第１の制御装置と同様、上述した残留既燃ガス濃度についての失火限界が大きくなる。

以上のことから、上記第２の制御装置によれば、ＦＣの終了により燃料噴射が再開されるとき、燃料圧力昇圧制御の実行により上記失火限界が積極的に大きくされ得る。この結果、失火の発生が抑制され得る。

上記第２の制御装置においても、上記第１の制御装置と同様、前記昇圧手段が、前記残留既燃ガス濃度が大きいほど前記燃料圧力の昇圧量をより大きい量に決定するように構成されることが好適である。

上述と同様、残留既燃ガス濃度が大きいほど、燃料の微粒子化の要求（従って、上記燃料噴射速度の高速化の要求）が大きい。他方、燃料圧力昇圧制御において燃料圧力の（前記通常圧力からの）昇圧量が大きいほど、上記噴射速度が大きくなる。

従って、上記構成によれば、残留既燃ガス濃度が小さい場合、前記昇圧量が小さくされて、不必要に昇圧量を大きくすることなく失火発生を抑制できる。また、残留既燃ガス濃度が大きい場合、前記昇圧量が十分に大きくされて、前記噴射速度を十分に高速化でき（従って、上記失火限界を十分に大きくでき）、失火発生を確実に抑制できる。

なお、この場合、前記昇圧手段は、前記残留既燃ガス濃度が所定値よりも大きいときにのみ前記燃料圧力昇圧制御を実行するように構成されてもよい。また、前記燃料噴射手段が、吸気通路にて燃料を噴射するポート燃料噴射手段と、燃焼室内にて燃料を直接噴射する筒内燃料噴射手段とを備えている場合、前記燃料圧力昇圧制御として、前記ポート燃料噴射手段から噴射される燃料（ポート噴射燃料）の燃料圧力、及び前記筒内燃料噴射手段から噴射される燃料（筒内噴射燃料）の燃料圧力の何れか一方、又は両方が（前記通常圧力から）昇圧されてもよい。

本発明に係る内燃機関の第３の制御装置は、前記吸気弁開弁時期制御手段を備えない点、前記燃料噴射手段が前記筒内燃料噴射手段を少なくとも含む点、並びに、前記筒内燃料噴射手段が、前記フューエルカットの終了により燃料噴射が再開されるとき、（１燃焼サイクルあたりの）燃料の噴射回数を増大する噴射回数増大制御を行う分割噴射手段を備えた点においてのみ、前記第１の制御装置と異なる。

ここにおいて、前記筒内燃料噴射手段は、噴射回数を通常回数（例えば、１回）に制御するとともに、前記ＦＣの終了により燃料噴射が再開されるとき、噴射回数増大制御として、噴射回数を、前記通常回数に代えて前記通常回数よりも大きい回数に制御するように構成され得る。

上記噴射回数増大制御により、筒内燃料噴射手段からの噴射回数が増大すると、筒内噴射燃料の燃料噴霧の総表面積が増大する。これにより、燃料噴霧と吸気（に含まれる酸素）との混合度合いが高まり、燃料噴霧（混合気）が着火し易くなる。従って、上記第１、第２の制御装置と同様、上述した残留既燃ガス濃度についての失火限界が大きくなる。

以上のことから、上記第３の制御装置によれば、ＦＣの終了により燃料噴射が再開されるとき、噴射回数増大制御の実行により上記失火限界が積極的に大きくされ得る。この結果、失火の発生が抑制され得る。

上記第３の制御装置においても、上記第１、第２の制御装置と同様、前記分割噴射手段が、前記残留既燃ガス濃度が大きいほど前記噴射回数の増大量をより大きい量に決定するように構成されることが好適である。

残留既燃ガス濃度が大きいほど、筒内噴射燃料の燃料噴霧の総表面積拡大の要求が大きい。他方、噴射回数増大制御において噴射回数の（前記通常回数からの）増大量が大きいほど、上記総表面積が大きくなる。

従って、上記構成によれば、残留既燃ガス濃度が小さい場合、前記噴射回数の増大量が小さくされて、不必要に噴射回数を大きくすることなく失火発生を抑制できる。また、残留既燃ガス濃度が大きい場合、噴射回数の増大量が十分に大きくされて、前記総表面積を十分に拡大でき（従って、上記失火限界を十分に大きくでき）、失火発生を確実に抑制できる。なお、この場合、前記筒内燃料噴射手段は、前記残留既燃ガス濃度が所定値よりも大きいときにのみ前記噴射回数増大制御を実行するように構成されてもよい。

以上、上記第１〜第３の制御装置において、前記内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲガス通路と、前記ＥＧＲガス通路に介装され開口面積が調整可能なＥＧＲガス調整弁と、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記ＥＧＲガス調整弁の開口面積を調整する開口面積制御手段とが備えられている場合（即ち、上記外部ＥＧＲ制御が実行される場合）、前記開口面積制御手段は、前記ＦＣ中において、前記ＥＧＲガス調整弁の開口面積を最小値（例えば、ゼロ）に固定するように構成されることが好適である。

これによれば、ＦＣ中において、吸気通路から燃焼室への既燃ガス（ＥＧＲガス）の流入が禁止される一方で、排気行程が到来する毎に残留既燃ガス（の一部）が排気通路へと掃気されていく。従って、ＦＣ中において残留既燃ガス濃度を効果的に減少させていくことができる。この結果、ＦＣの終了により燃料噴射が再開される時点での残留既燃ガス濃度を小さくすることができて、失火の発生を抑制することができる。

以上、前記吸気弁遅開き制御、前記燃料圧力昇圧制御、及び前記噴射回数増大制御は、少なくとも前記ＦＣの終了により燃料噴射が再開されるときに実行されていればよい。前記吸気弁遅開き制御、及び前記燃料圧力昇圧制御は、ＦＣ終了時点（即ち、燃料噴射の再開時点）からの所定期間内に亘って実行されてもよいし、ＦＣ中におけるＦＣ終了時点の前の段階から、ＦＣ終了時点から所定期間経過後までに亘って実行されてもよいし、ＦＣ開始時点から、ＦＣ終了時点から所定期間経過後までに亘って実行されてもよい。前記噴射回数増大制御は、ＦＣ終了時点（即ち、燃料噴射の再開時点）からの所定期間内に亘って実行されてもよい。

また、上記第１〜第３の制御装置では、上記内部ＥＧＲ制御及び上記外部ＥＧＲ制御の一方が実行されてもよいし、上記内部ＥＧＲ制御及び上記外部ＥＧＲ制御が共に実行されなくてもよい。

以下、本発明による内燃機関の制御装置の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る制御装置（以下、「本装置」とも称呼する。）をデュアルインジェクションシステムを備えた火花点火式多気筒（４気筒）内燃機関１０に適用したシステムの概略構成を示している。この内燃機関１０は、シリンダブロック、及びオイルパン等を含むシリンダブロック部２０と、シリンダブロック部２０の上に固定されるシリンダヘッド部３０と、シリンダブロック部２０にガソリン混合気を供給するための吸気系統４０と、シリンダブロック部２０からの排気ガスを外部に放出するための排気系統５０とを含んでいる。

シリンダブロック部２０は、シリンダ２１、ピストン２２、コンロッド２３、及びクランク軸２４を含んでいる。シリンダ２１とピストン２２のヘッドは、シリンダヘッド部３０とともに燃焼室２５を形成している。

シリンダヘッド部３０は、燃焼室２５に連通した吸気ポート３１、吸気ポート３１を開閉する吸気弁３２、吸気弁３２を駆動するインテークカムシャフトを含むとともに吸気弁３２の開閉タイミング及び最大リフト量を連続的に変更する可変吸気タイミング装置３３、可変吸気タイミング装置３３のアクチュエータ３３ａ、燃焼室２５に連通した排気ポート３４、排気ポート３４を開閉する排気弁３５、排気弁３５を駆動するエキゾーストカムシャフト３６、点火プラグ３７、点火プラグ３７に与える高電圧を発生するイグニッションコイルを含むイグナイタ３８、燃料を吸気ポート３１内にて噴射するポート噴射弁３９Ｐ（ポート噴射手段）、燃料を燃焼室２５内にて直接噴射する筒内噴射弁３９Ｃ（筒内噴射手段）を備えている。

吸気系統４０は、吸気ポート３１に連通し同吸気ポート３１とともに吸気通路を形成するインテークマニホールドを含む吸気管４１、吸気管４１の端部に設けられたエアフィルタ４２、吸気管４１内にあって吸気通路の開口断面積を可変とするスロットル弁４３、及びスロットル弁駆動手段を構成するスロットル弁アクチュエータ４３ａを備えている。

排気系統５０は、排気ポート３４に連通したエキゾーストマニホールド５１、エキゾーストマニホールド５１（実際には、各排気ポート３４に連通したそれぞれのエキゾーストマニホールド５１が集合した集合部）に接続されたエキゾーストパイプ（排気管）５２、エキゾーストパイプ５２に配設（介装）された三元触媒５３、ＥＧＲガス通路５４を備えている。排気ポート３４、エキゾーストマニホールド５１、及びエキゾーストパイプ５２は、排気通路を構成している。

ＥＧＲガス通路５４は、三元触媒５３よりも上流の排気通路と、スロットル弁４３よりも下流の吸気通路とを連通するように構成されている。ＥＧＲガス通路５４には、ＥＧＲガスクーラ５５、ＥＧＲ弁５６、ＥＧＲ弁５６のアクチュエータ５６ａが介装されている。ＥＧＲ弁５６のアクチュエータ５６ａにより、ＥＧＲ弁５６の開口面積が調整可能となっている。以上により、排ガスの一部が吸気通路へ供給され得るようになっている。

一方、このシステムは、エアフローメータ６１、スロットルポジションセンサ６２、カムポジションセンサ６３、クランクポジションセンサ６４、水温センサ６５、三元触媒５３の上流の排気通路（本例では、上記各々のエキゾーストマニホールド５１が集合した集合部）に配設された空燃比センサ６６、ＥＧＲ弁開度センサ６７、アクセル開度センサ６８を備えている。

エアフローメータ６１は、吸気通路を流れる新気の流量（質量流量）を検出し、新気流量Gaを表す信号を出力するようになっている。スロットルポジションセンサ６２は、スロットル弁４３の開度を検出し、スロットル弁開度TAを表す信号を出力するようになっている。カムポジションセンサ６３は、吸気弁３２の開閉タイミングを検出し、開閉タイミングVVTを表す信号を出力するようになっている。クランクポジションセンサ６４は、クランク軸２４の回転速度を検出し、エンジン回転速度NEを表す信号を出力するようになっている。水温センサ６５は、内燃機関１０の冷却水の温度を検出し、冷却水温THWを表す信号を出力するようになっている。空燃比センサ６６は、排ガスの空燃比を検出し、空燃比を表す信号を出力するようになっている。ＥＧＲ弁開度センサ６７は、ＥＧＲ弁５６の開度を検出し、ＥＧＲ弁開度Aegrを表す信号を出力するようになっている。アクセル開度センサ６８は、運転者によって操作されるアクセルペダル８１の操作量を検出し、アクセルペダル８１の操作量Accpを表す信号を出力するようになっている。

電気制御装置７０は、互いにバスで接続されたＣＰＵ７１、ＣＰＵ７１が実行するルーチン（プログラム）、テーブル（マップ）、及び定数等を予め記憶したＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３、バックアップＲＡＭ７４、並びにＡＤコンバータを含むインターフェース７５等からなるマイクロコンピュータである。

インターフェース７５は、前記センサ６１〜６８に接続され、ＣＰＵ７１にセンサ６１〜６８からの信号を供給するとともに、同ＣＰＵ７１の指示に応じて可変吸気タイミング装置３３のアクチュエータ３３ａ、イグナイタ３８、ポート噴射弁３９Ｐ、筒内噴射弁３９Ｃ、スロットル弁アクチュエータ４３ａ、ＥＧＲ弁５６のアクチュエータ５６ａ、及び燃料ポンプ８２へ駆動信号を送出するようになっている。

これにより、吸気弁３２の開閉タイミング、噴射弁３９Ｐ，３９Ｃの燃料噴射パターン、ＥＧＲ弁５６の開度、噴射弁３９Ｐ，３９Ｃから噴射される燃料の圧力等が、機関の運転状態に応じて変更されるようになっている。

（失火発生の抑制）
本装置では、ＥＧＲ弁５６の開度を調整してＥＧＲガスの流量を調整する制御（上述した外部ＥＧＲ制御）が実行される。このため、排気行程後において燃焼室２５内に残留する既燃ガスの濃度（残留既燃ガス濃度）が大きい。残留既燃ガス濃度が大きいほど、燃焼室２５内にて燃料噴霧と新気（に含まれる酸素）との混合が阻害され易い。残留既燃ガス濃度が或る上限値（失火限界）を超えると、失火が発生し得る。

また、本装置では、減速時において噴射弁３９Ｐ，３９Ｃからの燃料の噴射を共に中断するフューエルカット（ＦＣ）が実行される。ＦＣ中では、燃料の燃焼による熱が発生しないから、再加速等によるＦＣの終了により燃料噴射が再開されるとき（以下、「ＦＣからの復帰時」とも称呼する。）、燃焼室２５内のガスの温度が低い。上記残留既燃ガス濃度についての失火限界は、燃焼室内ガス温度が低いほど小さい。

以上より、例えば、ＦＣ開始前にて外部ＥＧＲ制御により大量のＥＧＲガスが吸気通路に還流されている状態にて減速によりＦＣが実行された場合等では、再加速によるＦＣからの復帰時、残留既燃ガス濃度が大きく且つ燃焼室内ガス温度が低くなっている。この結果、特に失火が発生し易い。

本装置では、このようにＦＣからの復帰時にて発生し易い失火の発生を抑制するため、以下に説明する吸気弁遅開き制御が実行される。以下、この点について図２にフローチャートにて示したルーチンを参照しながら説明する。なお、以下に説明するルーチンは、全て、ＣＰＵ７１により実行される。

（吸気弁遅開き制御）
先ず、ステップ２０５では、ＦＣ条件が成立中であるか否かが判定される。本例では、例えば、ＦＣ条件は、アクセルペダル操作量Accpがゼロに維持されること（減速中）を含む所定の状態が継続している期間においてのみ成立する。

先ず、ＦＣ条件が成立していない場合について説明する。この場合、ステップ２０５にて「Ｎｏ」と判定され、ステップ２１０にて、噴射弁３９Ｐ，３９Ｃから噴射される燃料の量が対応する通常量にそれぞれ設定される。具体的には、各通常量は、アクセルペダル操作量Accp、及びエンジン回転速度NE等に基づいてそれぞれ決定される。この結果、噴射弁３９Ｐ，３９Ｃから、その後の対応する所定時期にて対応する通常量の燃料がそれぞれ噴射される。

次に、ステップ２１５にて、ＦＣ終了から所定時間が経過したか否かが判定される。この場合、「Ｙｅｓ」と判定され、ステップ２２０にて、ＥＧＲ弁５６の開度が通常開度に設定される。通常開度は、アクセルペダル操作量Accp、及びエンジン回転速度NE等に基づいて決定される。具体的には、ＥＧＲ弁開度Aegrが現在の通常開度に一致するようにアクチュエータ５６ａがフィードバック制御される。

続いて、ステップ２２５にて、吸気弁３２の開閉タイミングが通常タイミングに設定される。通常タイミングは、アクセルペダル操作量Accp、及びエンジン回転速度NE等に基づいて決定される。具体的には、開閉タイミングVVTが現在の通常タイミングに一致するように可変吸気タイミング装置３３がフィードバック制御される。

なお、本例では、排気弁３５の開閉タイミングは固定されていて、排気弁３５の閉弁タイミングは、吸気行程中の吸気上死点近傍に設定されている。上記通常タイミングにおいては、吸気弁３２の開弁タイミングが、運転状態に応じて、吸気上死点近傍において排気行程から吸気行程に渡って変動し得る。従って、運転状態によっては、吸気弁３２の開弁タイミングが排気弁３５の閉弁タイミングよりも進角側になって、オーバーラップ期間（吸排気弁が共に開状態に維持される期間）が形成される場合もある。

このように、ＦＣ条件が成立していない場合、機関の運転状態（具体的には、Accp，NE）に応じて、噴射量、ＥＧＲ弁開度、及び吸気弁開閉タイミングが制御されて、機関の通常運転が実行される。

次に、ＦＣ条件が成立している場合について説明する。この場合、ステップ２０５にて「Ｙｅｓ」と判定され、ステップ２３０にて、噴射弁３９Ｐ，３９Ｃから噴射される燃料の量が共にゼロに設定される。この結果、噴射弁３９Ｐ，３９Ｃから共に燃料が噴射されない。即ち、ＦＣが実行される。

次いで、ステップ２３５にて、ＥＧＲ弁５６の開度がゼロに設定され、続くステップ２４０にて、現在の残留既燃ガス濃度（質量濃度）Ｒが推定される。Ｒは、周知の手法の一つに基づいて、通常運転中では、スロットル弁開度TA、ＥＧＲ弁開度Aegr、開閉タイミングVVT、及びエンジン回転速度NEに基づいて推定される。ＦＣ中では、ＥＧＲ弁５６の開度がゼロであることを利用して、Ｒは、周知の手法の一つに基づいて、ＦＣ開始直前での推定値、及びＦＣ開始からの経過時間等に基づいて推定される。ＦＣ中では、Ｒは、ＦＣ開始直前での推定値から徐々に減少していく。

次に、ステップ２４５では、Ｒが所定値Ｒｔｈよりも大きいか否かが判定される。Ｒｔｈは、例えば、上述の失火限界と等しい値である。ステップ２４５にて「Ｎｏ」と判定される場合、即ち、Ｒが失火限界を超えていない場合、上述のステップ２２５にて、吸気弁３２の開閉タイミングが通常タイミングに設定される。即ち、ＦＣ中であっても、Ｒ≦Ｒｔｈの場合、失火が発生しない（し難い）から、吸気弁遅開き制御が実行されない。

一方、ステップ２４５にて「Ｙｅｓ」と判定される場合、即ち、Ｒが失火限界を超えている場合、ステップ２５０にて、吸気弁遅開き制御が実行される。具体的には、吸気弁３２の開弁タイミングが通常タイミングよりも遅角側の吸気行程中であって、且つ、排気弁３５の閉弁タイミングよりも遅角側に設定される。通常タイミングからの遅角量は、一定であっても可変であってもよい。

このようにして、ＦＣ条件が成立している間、即ち、ＦＣの開始時点からＦＣの終了時点までの間、ＥＧＲ弁５６の開度がゼロに固定され、且つ、（Ｒ＞Ｒｔｈの場合には）吸気弁遅開き制御が継続される。加えて、再加速等によりＦＣが終了した場合、ＦＣからの復帰時から所定時間が経過するまでの間、ステップ２１５で「Ｎｏ」と判定されて、ステップ２３５以降の処理が実行される。従って、ＦＣからの復帰時以降も所定時間が経過するまでの間、ＥＧＲ弁５６の開度がなおもゼロに固定され、且つ、（Ｒ＞Ｒｔｈの場合には）吸気弁遅開き制御がなおも継続される。

ここで、吸気弁遅開き制御について説明する。吸気弁遅開き制御により、吸気弁３２の開弁タイミングが吸気行程中の時期であって排気弁３５の閉弁タイミングよりも遅角側に設定される場合、排気弁３５が閉弁し、その後、吸排気弁３２，３５が共に閉状態に維持された状態でピストンが下降していく過程（従って、密閉された燃焼室２５の容積が増大していく過程）において吸気弁３２が開弁する。従って、吸気弁３２の開弁直後では、燃焼室２５内のガスの圧力が吸気通路内の圧力よりも低下していることで吸気弁３２の絞り部を通過するガスの通過前後の差圧が大きい。この結果、吸気弁３２の開弁後（特に、開弁直後）にて燃焼室２５内に流入する吸気の流速（吸気流速）が大きくなる。

吸気流速が大きいと、吸気と混合する燃料噴霧の微粒子化が促進される。燃料の微粒子化が促進されると、燃料噴霧と吸気（に含まれる酸素）との混合度合いが高まり、燃料噴霧（混合気）が着火し易くなる。このことは、残留既燃ガス濃度についての失火限界が大きくなることを意味する。

以上のことから、吸気弁遅開き制御の実行により、吸気流速の増大により失火限界が大きくなる。従って、上記第１実施形態のように、ＦＣ開始時点から、ＦＣ終了時点から所定時間が経過した時点までに間に亘って吸気弁遅開き制御が実行・継続されると、この期間内において、吸気流速の増大により失火限界が大きくなる。この結果、ＦＣからの復帰時においても、失火限界が大きくされている。この結果、ＦＣからの復帰時における失火の発生が抑制され得る。

加えて、上記第１実施形態では、吸気弁遅開き制御の実行中は、ＥＧＲ弁５６の開度がゼロに固定される。従って、ＦＣ中に亘ってＥＧＲ弁５６の開度がゼロに維持される。この結果、ＦＣ中において、吸気通路から燃焼室２５へのＥＧＲガスの流入が禁止される一方で、排気行程が到来する毎に残留既燃ガス（の一部）が排気通路へと掃気されていく。従って、ＦＣ中において残留既燃ガス濃度を効果的に減少させていくことができる。この結果、ＦＣからの復帰時での残留既燃ガス濃度を小さくすることができる。これによっても、ＦＣからの復帰時における失火の発生が抑制され得る。

図３は、ＦＣ開始前にて外部ＥＧＲ制御により大量のＥＧＲガスが吸気通路に還流されている高負荷運転状態にて減速（Accp＝０）によりＦＣが開始され、その後、再加速（Accp＞０）によりＦＣが終了する場合における残留既燃ガス濃度の変化の一例を示している。図３に示すように、ＦＣ開始前では、残留既燃ガス濃度が大きい値に維持されている。しかしながら、高負荷運転状態により燃焼室２５内のガス温度が高いから失火限界も高い。従って、この状態では、失火が発生しない。

一方、ＦＣが開始されると、上述したように、ＥＧＲ弁５６の開度がゼロに維持される。これに起因して、上述のように残留既燃ガス濃度が急激に減少していく。加えて、ＦＣ中では、燃料の燃焼による熱が発生しないから、燃焼室２５内のガス温度も次第に減少していき、従って、失火限界も次第に減少していく。

ここで、上述の吸気弁遅開き制御が実行されない場合において、ＦＣからの復帰時での失火限界が破線で示す値になっている場合を想定する。この場合、上述の吸気弁遅開き制御が実行されないと、ＦＣからの復帰時での残留既燃ガス濃度が失火限界を超えているから、失火が発生し易い。これに対し、上記第１実施形態では、上記吸気弁遅開き制御の実行により、ＦＣからの復帰時において、失火限界が図３に一点鎖線で示す値まで大きくされている。この結果、ＦＣからの復帰時における失火の発生が抑制され得る。

本発明は、上記第１実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記第１実施形態においては、吸気弁遅開き制御において、吸気弁３２の開閉タイミングを変更することで吸気弁３２の開弁タイミングを変更しているが、吸気弁３２の最大リフト量を変更することで吸気弁３２の開弁タイミングを変更してもよい。また、吸気弁遅開き制御において、吸気弁３２の開閉タイミング、及び吸気弁３２の最大リフト量を変更することで、吸気弁３２の開弁タイミングを変更してもよい。

また、上記第１実施形態では、残留既燃ガス濃度ＲがＲｔｈを超えている場合にのみ吸気弁遅開き制御が実行されているが、ＲとＲｔｈとの大小関係にかかわらず吸気弁遅開き制御が実行されるとともに、Ｒに基づいて前記通常タイミングからの前記遅角量が決定されてもよい。この場合、図２に示したルーチンに代えて図４にフローチャートにて示したルーチンが実行される。

図４に示したルーチンは、ステップ２４５を省略した点、並びに、ステップ２４０と２５０との間にステップ４０５、４１０を挿入した点においてのみ、図２に示したルーチンと異なる。ステップ４０５では、ステップ２４０にて推定された残留既燃ガス濃度Ｒと、図５に示したテーブルとに基づいて要求吸気流速Ｖが決定される。ステップ４１０では、この要求吸気流速Ｖと、エンジン回転速度NE及び吸気弁３２の開弁タイミングとから吸気流速を求める予め取得された関数と、前記通常タイミングに基づいて、通常タイミングからの遅角量Ａが決定される。これにより、残留既燃ガス濃度Ｒが大きいほど遅角量Ａがより大きい量に決定される。

そして、ステップ２５０にて、吸気弁遅開き制御として、吸気弁３２の開弁タイミングが通常タイミングから遅角量Ａだけ遅角側に設定される。これにより、残留既燃ガス濃度Ｒが小さい場合、遅角量Ａが小さくされて、失火発生を抑制しつつ上述のようにポンピングロス増大による燃費の悪化を抑制できる。また、残留既燃ガス濃度Ｒが大きい場合、遅角量Ａが十分に大きくされる。従って、吸気流速を十分に高速化できて、失火限界を十分に大きくでき、この結果、失火発生を確実に抑制できる。

また、上記第１実施形態では、ＦＣからの復帰時での失火発生の抑制のため、吸気弁遅開き制御のみが実行されているが、失火発生の抑制のため、燃焼室内のガスの圧縮端温度を上昇させる制御（圧縮端温度上昇制御）が実行されてもよい。この場合、図２に示したルーチンに代えて図６にフローチャートにて示したルーチンが実行される。

図６に示したルーチンは、ステップ２５０を、ステップ６０５、６１０、６１５に置き換えた点においてのみ、図２に示したルーチンと異なる。ステップ６０５では、冷却水温THWが所定値THWthより高いか否かが判定される。ここで「Ｙｅｓ」と判定される場合、ステップ６１０にて、上記第１実施形態と同様、吸気弁遅開き制御が実行される。一方、「Ｎｏ」と判定される場合、ステップ６１５にて、圧縮端温度上昇制御が実行される。

ここで、圧縮端温度上昇制御としては、例えば、吸気弁３２の閉弁時期を吸気下死点近傍になるように進角する制御が採用され得る。これにより、実圧縮比が増大して圧縮端温度が上昇する。また、複数気筒のうちの一部の気筒を休止させる機構が備えられている場合、圧縮端温度上昇制御として、一部の気筒を休止させる制御が採用され得る。これにより、１気筒あたりの吸気行程における吸入空気量が増大して圧縮端温度が上昇する。また、噴射前の燃料（例えば、燃料タンク内の燃料）を加熱する装置が備えられている場合、圧縮端温度上昇制御として、噴射前の燃料を過熱する制御が採用され得る。これにより、混合気の温度が高くなり圧縮端温度が上昇する。

図６に示したルーチンの実行により、高温時では、吸気弁遅開き制御が選択・実行されてＦＣからの復帰時での失火発生が抑制され、低温時では、圧縮端温度上昇制御が選択・実行されてＦＣからの復帰時での失火発生が抑制される。この結果、低温時に吸気弁遅開き制御を実行することによる上述した点火プラグのくすぶりの発生、並びに、高温時に圧縮端温度上昇制御を実行することによる上述したノッキングの発生が抑制され得る。加えて、冷却水温THWにかかわらずＦＣからの復帰時での失火の発生が安定して抑制され得る。

図６に示したルーチンでは、冷却水温THWを２領域に分けて、高温時（THW＞THWth）に吸気弁遅開き制御が実行され、低温時（THW≦THWth）に圧縮端温度上昇制御が実行されるが、冷却水温THWを３領域に分けて、高温時（THW＞THWth1）に吸気弁遅開き制御が実行され、中温時（THWth2＜THW≦THWth1）に吸気弁遅開き制御及び圧縮端温度上昇制御が共に実行され、低温時（THW≦THWth2）に圧縮端温度上昇制御が実行されてもよい。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る内燃機関の制御装置について説明する。この第２実施形態は、ＦＣからの復帰時での失火発生の抑制のために燃料圧力昇圧制御が実行される点においてのみ、ＦＣからの復帰時での失火発生の抑制のために吸気弁遅開き制御が実行される上記第１実施形態と異なる。

この第２実施形態では、図２に示したルーチンに代えて図７にフローチャートにて示したルーチンが実行される。図７に示したルーチンは、ステップ２２５をステップ７０５に置き換え、ステップ２５０をステップ７１０に置き換えた点においてのみ、図２に示したルーチンと異なる。

ステップ７０５は、通常運転中（即ち、ＦＣ開始時点から、ＦＣ終了から所定時間が経過した時点までを除いた期間）に実行される。ステップ７０５では、噴射弁３９Ｐ，３９Ｃから噴射される燃料の圧力（燃料圧力）が通常圧力に設定される。通常圧力は、アクセルペダル操作量Accp、及びエンジン回転速度NE等に基づいて決定される。具体的には、燃料圧力が通常圧力に一致するように燃料ポンプ８２がフィードバック制御される。

ステップ７１０は、ＦＣ開始時点から、ＦＣ終了から所定時間が経過した時点までの期間に実行される。ステップ７１０では、燃料圧力昇圧制御が実行される。具体的には、燃料圧力が通常圧力よりも大きい値に設定される。通常圧力からの昇圧量は、一定であっても可変であってもよい。

このようにして、ＦＣ開始時点から、ＦＣ終了から所定時間が経過した時点までの期間、ＥＧＲ弁５６の開度がゼロに固定され、且つ、（Ｒ＞Ｒｔｈの場合には）燃料圧力昇圧制御が継続される。

ここで、燃料圧力昇圧制御について説明する。燃料圧力昇圧制御により、燃料圧力が増大すると、噴射弁３９Ｐ，３９Ｃから噴射される燃料の噴射速度が上昇する。これにより、吸気と混合する燃料噴霧の微粒子化が促進される。よって、上記第１実施形態と同様、残留既燃ガス濃度についての失火限界が大きくなる。

以上のことから、燃料圧力昇圧制御の実行により、噴射速度の増大により失火限界が大きくなる。従って、上記第２実施形態のように、ＦＣ開始時点から、ＦＣ終了時点から所定時間が経過した時点までの間に亘って燃料圧力昇圧制御が実行・継続されると、この期間内において、噴射速度の増大により失火限界が大きくなる（ＦＣ中では燃料が噴射されないから、ＦＣ中では実際には失火限界に変化はない）。この結果、ＦＣからの復帰時において、失火限界が大きくされる。この結果、ＦＣからの復帰時における失火の発生が抑制され得る。

図８は、上述した図３に対応する図である。図８において、上述の燃料圧力昇圧制御が実行されない場合において、ＦＣからの復帰時での失火限界が破線で示す値になっている場合を想定する。この場合、上述の燃料圧力昇圧制御が実行されないと、ＦＣからの復帰時での残留既燃ガス濃度が失火限界を超えているから、失火が発生し易い。これに対し、上記第２実施形態では、上記燃料圧力昇圧制御の実行により、ＦＣからの復帰時において、失火限界が図８に一点鎖線で示す値まで大きくされている。この結果、ＦＣからの復帰時における失火の発生が抑制され得る。

本発明は、上記第２実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記第２実施形態においては、残留既燃ガス濃度ＲがＲｔｈを超えている場合にのみ燃料圧力昇圧制御が実行されているが、ＲとＲｔｈとの大小関係にかかわらず燃料圧力昇圧制御が実行されるとともに、Ｒに基づいて前記通常圧力からの前記昇圧量が決定されてもよい。この場合、図７に示したルーチンに代えて図９にフローチャートにて示したルーチンが実行される。

図９に示したルーチンは、ステップ２４５を省略した点、並びに、ステップ２４０と７１０との間にステップ９０５を挿入した点においてのみ、図７に示したルーチンと異なる。ステップ９０５では、ステップ２４０にて推定された残留既燃ガス濃度Ｒと、図１０に示したテーブルとに基づいて通常圧力からの昇圧量Ｂが決定される。これにより、残留既燃ガス濃度Ｒが大きいほど昇圧量Ｂがより大きい量に決定される。

そして、ステップ７１０にて、燃料圧力昇圧制御として、燃料圧力が通常圧力から昇圧量Ｂだけ大きい値に設定される。これにより、残留既燃ガス濃度Ｒが小さい場合、昇圧量Ｂが小さくされて、不必要に昇圧量を大きくすることなく失火発生を抑制できる。また、残留既燃ガス濃度Ｒが大きい場合、昇圧量Ｂが十分に大きくされる。従って、噴射速度を十分に高速化できて、失火限界を十分に大きくでき、この結果、失火発生を確実に抑制できる。

また、上記第２実施形態では、燃料圧力昇圧制御として、噴射弁３９Ｐ，３９Ｃから噴射される燃料の燃料圧力が共に昇圧されるが、噴射弁３９Ｐ，３９Ｃから噴射される燃料の燃料圧力が個別に調整できるように構成されている場合、燃料圧力昇圧制御として、噴射弁３９Ｐ，３９Ｃから噴射される燃料の燃料圧力のうちの一方のみが昇圧されてもよい。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る内燃機関の制御装置について説明する。この第３実施形態は、ＦＣからの復帰時での失火発生の抑制のために噴射回数増大制御が実行される点においてのみ、ＦＣからの復帰時での失火発生の抑制のために吸気弁遅開き制御が実行される上記第１実施形態と異なる。

この第３実施形態では、図２に示したルーチンに代えて図１１にフローチャートにて示したルーチンが実行される。図１１に示したルーチンは、ステップ２２５をステップ１１０５に置き換え、ステップ２５０をステップ１１１０に置き換えた点においてのみ、図２に示したルーチンと異なる。

ステップ１１０５は、通常運転中（即ち、ＦＣ開始時点から、ＦＣ終了から所定時間が経過した時点までを除いた期間）に実行される。ステップ１１０５では、筒内噴射弁３９Ｃから噴射される燃料の（１燃焼サイクルあたりの）噴射回数が通常回数（＝１回）に設定される。即ち、筒内噴射弁３９Ｃからの１回の噴射で、ステップ２１０にて決定されている筒内噴射弁３９Ｃに対応する通常量の燃料の全てが噴射される。なお、本例では、ポート噴射弁３９Ｐから噴射される燃料の（１燃焼サイクルあたりの）噴射回数は、常に１回に設定されている。

ステップ１１１０は、ＦＣ開始時点から、ＦＣ終了から所定時間が経過した時点までの期間に実行される。ステップ１１１０では、噴射回数増大制御が実行される。具体的には、筒内噴射弁３９Ｃからの（１燃焼サイクルあたりの）噴射回数が複数回に設定される。この複数回の噴射で、ステップ２１０にて決定されている筒内噴射弁３９Ｃに対応する通常量の燃料の全てが分割して噴射される。通常回数（＝１回）からの回数の増大量は、一定であっても可変であってもよい。

このようにして、ＦＣ開始時点から、ＦＣ終了から所定時間が経過した時点までの期間、ＥＧＲ弁５６の開度がゼロに固定され、且つ、（Ｒ＞Ｒｔｈの場合には）噴射回数増大制御が継続される。

ここで、噴射回数増大制御について説明する。噴射回数増大制御により、筒内噴射弁３９Ｃからの噴射回数が増大すると、筒内噴射弁３９Ｃから噴射された燃料の燃料噴霧の総表面積が増大する。これにより、燃料噴霧と吸気（に含まれる酸素）との混合度合いが高まり、燃料噴霧（混合気）が着火し易くなる。従って、上記第１、第２実施形態と同様、残留既燃ガス濃度についての失火限界が大きくなる。

以上のことから、噴射回数増大制御の実行により、筒内噴射弁３９Ｃからの燃料噴霧の総表面積の増大により失火限界が大きくなる。従って、上記第３実施形態のように、ＦＣ開始時点から、ＦＣ終了時点から所定時間が経過した時点までの間に亘って噴射回数増大制御が実行・継続されると、この期間内において、筒内噴射弁３９Ｃからの燃料噴霧の総表面積の増大により失火限界が大きくなる（ＦＣ中では燃料が噴射されないから、ＦＣ中では実際には失火限界に変化はない）。この結果、ＦＣからの復帰時において、失火限界が大きくされる。この結果、ＦＣからの復帰時における失火の発生が抑制され得る。

図１２は、上述した図３に対応する図である。図１２において、上述の噴射回数増大制御が実行されない場合において、ＦＣからの復帰時での失火限界が破線で示す値になっている場合を想定する。この場合、上述の噴射回数増大制御が実行されないと、ＦＣからの復帰時での残留既燃ガス濃度が失火限界を超えているから、失火が発生し易い。これに対し、上記第３実施形態では、上記噴射回数増大制御の実行により、ＦＣからの復帰時において、失火限界が図１２に一点鎖線で示す値まで大きくされている。この結果、ＦＣからの復帰時における失火の発生が抑制され得る。

本発明は、上記第３実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記第３実施形態においては、残留既燃ガス濃度ＲがＲｔｈを超えている場合にのみ噴射回数増大制御が実行されているが、ＲとＲｔｈとの大小関係にかかわらず噴射回数増大制御が実行されるとともに、Ｒに基づいて噴射回数が決定されてもよい。この場合、図１１に示したルーチンに代えて図１３にフローチャートにて示したルーチンが実行される。

図１３に示したルーチンは、ステップ２４５を省略した点、並びに、ステップ２４０と１１１０との間にステップ１３０５を挿入した点においてのみ、図１１に示したルーチンと異なる。ステップ１３０５では、ステップ２４０にて推定された残留既燃ガス濃度Ｒと、図１４に示したテーブルとに基づいて噴射回数Ｎが決定される。これにより、残留既燃ガス濃度Ｒが大きいほど噴射回数Ｎがより大きい値に決定される。

そして、ステップ１１１０にて、噴射回数増大制御として、噴射回数がＮ回に設定される。これにより、残留既燃ガス濃度Ｒが小さい場合、噴射回数Ｎが小さくされて、不必要に噴射回数を大きくすることなく失火発生を抑制できる。また、残留既燃ガス濃度Ｒが大きい場合、噴射回数Ｎが十分に大きくされる。従って、前記総表面積を十分に拡大できて、失火限界を十分に大きくでき、この結果、失火発生を確実に抑制できる。

また、上記第１（第２）実施形態では、吸気弁遅開き制御（燃料圧力昇圧制御）が、ＦＣ開始時点から、ＦＣからの復帰時点から所定期間が経過した時点までに亘って実行されているが、少なくともＦＣからの復帰時点にて実行されていればよく、ＦＣからの復帰時点からの所定期間内に亘って実行されてもよいし、ＦＣ中の途中の段階から、ＦＣからの復帰時点から所定期間が経過した時点までに亘って実行されてもよい。

また、上記第３実施形態では、噴射回数増大制御が、ＦＣ開始時点から、ＦＣからの復帰時点から所定期間が経過した時点までに亘って実行されているが、少なくともＦＣからの復帰時点にて実行されていればよく、ＦＣからの復帰時点からの所定期間内に亘って実行されてもよい。

また、上記第１〜第３の制御装置では、ＥＧＲ弁５６の開度が、ＦＣ中のみならず、ＦＣからの復帰時点からの所定期間内も、ゼロに維持されているが、ＥＧＲ弁５６の開度が、ＦＣ中のみゼロに維持され、ＦＣからの復帰時点以降、前記通常開度に設定されてもよい。

加えて、上記第１〜第３の制御装置では、外部ＥＧＲ制御が実行されているが、外部ＥＧＲ制御に代えて内部ＥＧＲ制御が実行されてもよいし、外部ＥＧＲ制御も内部ＥＧＲ制御も実行されなくてもよい。

本発明の第１実施形態に係る制御装置を火花点火式多気筒内燃機関に適用したシステムの概略構成図である。 図１に示したＣＰＵが実行する、吸気弁遅開き制御の実行のためのルーチンを示したフローチャートである。 吸気弁遅開き制御の実行により失火限界が増大して失火発生が抑制されることを説明するための図である。 本発明の第１実施形態の変形例に係る制御装置のＣＰＵが実行する、吸気弁遅開き制御の実行のためのルーチンを示したフローチャートである。 図４に示したルーチンを実行するＣＰＵが参照する、残留既燃ガス濃度と要求吸気流速との関係を規定するテーブルを示したグラフである。 本発明の第１実施形態の変形例に係る制御装置のＣＰＵが実行する、吸気弁遅開き制御及び圧縮端温度上昇制御を選択的に実行するためのルーチンを示したフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る制御装置のＣＰＵが実行する、燃料圧力昇圧制御の実行のためのルーチンを示したフローチャートである。 燃料圧力昇圧制御の実行により失火限界が増大して失火発生が抑制されることを説明するための図である。 本発明の第２実施形態の変形例に係る制御装置のＣＰＵが実行する、燃料圧力昇圧制御の実行のためのルーチンを示したフローチャートである。 図９に示したルーチンを実行するＣＰＵが参照する、残留既燃ガス濃度と昇圧量との関係を規定するテーブルを示したグラフである。 本発明の第３実施形態に係る制御装置のＣＰＵが実行する、噴射回数増大制御の実行のためのルーチンを示したフローチャートである。 噴射回数増大制御の実行により失火限界が増大して失火発生が抑制されることを説明するための図である。 本発明の第３実施形態の変形例に係る制御装置のＣＰＵが実行する、噴射回数増大制御の実行のためのルーチンを示したフローチャートである。 図１３に示したルーチンを実行するＣＰＵが参照する、残留既燃ガス濃度と噴射回数との関係を規定するテーブルを示したグラフである。

符号の説明

１０…火花点火式多気筒内燃機関、２５…燃焼室、３２…吸気弁、３３…可変吸気タイミング装置、３５…排気弁、３９Ｃ…筒内噴射弁、３９Ｐ…ポート噴射弁、５４…ＥＧＲガス通路、５６…ＥＧＲ弁、７０…電気制御装置、７１…ＣＰＵ、８２…燃料ポンプ

Claims (8)

1. 内燃機関の燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射手段と、
   前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記内燃機関の吸気通路と前記燃焼室とを連通・遮断する吸気弁の開弁時期を変更する吸気弁開弁時期制御手段と、
   前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記燃料噴射手段からの燃料噴射を中断するフューエルカットを実行するフューエルカット手段と、
   を備えた内燃機関の制御装置において、
   前記吸気弁開弁時期制御手段は、
   前記フューエルカットの終了により燃料噴射が再開されるとき、前記吸気弁の開弁時期が吸気行程中の時期であって前記内燃機関の排気通路と前記燃焼室とを連通・遮断する排気弁の閉弁時期よりも遅角側の時期になるように前記吸気弁の開弁時期を遅角する吸気弁遅開き制御を行う遅角手段を備えた内燃機関の制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の制御装置であって、
   前記燃焼室内に残留している既燃ガスの濃度である残留既燃ガス濃度と相関する値を推定する残留既燃ガス濃度推定手段を備え、
   前記遅角手段は、
   前記残留既燃ガス濃度が大きいほど前記吸気弁の開弁時期の遅角量をより大きい量に決定するように構成された内燃機関の制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の制御装置であって、
   前記フューエルカットの終了により燃料噴射が再開されるとき、圧縮上死点での前記燃焼室内のガスの温度を上昇させる圧縮端温度上昇制御を行う温度上昇手段と、
   前記内燃機関を冷却する冷却液の温度に相関する値を取得する温度取得手段と、
   前記フューエルカットの終了により燃料噴射が再開されるとき、前記冷却液の温度に基づいて、前記遅角手段による前記吸気弁遅開き制御と前記温度上昇手段による前記圧縮端温度上昇制御とのうちで実行する制御を選択する選択手段と、
   を備えた内燃機関の制御装置。
4. 内燃機関の燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射手段と、
   前記燃料噴射手段から噴射される燃料の圧力を変更する燃料圧力制御手段と、
   前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記燃料噴射手段からの燃料噴射を中断するフューエルカットを実行するフューエルカット手段と、
   を備えた内燃機関の制御装置において、
   前記燃料圧力制御手段は、
   前記フューエルカットの終了により燃料噴射が再開されるとき、前記燃料圧力を増大する燃料圧力昇圧制御を行う昇圧手段を備えた内燃機関の制御装置。
5. 請求項４に記載の内燃機関の制御装置であって、
   前記燃焼室内に残留している既燃ガスの濃度である残留既燃ガス濃度と相関する値を推定する残留既燃ガス濃度推定手段を備え、
   前記昇圧手段は、
   前記残留既燃ガス濃度が大きいほど前記燃料圧力の昇圧量をより大きい量に決定するように構成された内燃機関の制御装置。
6. 内燃機関の燃焼室にて燃料を直接噴射する筒内燃料噴射手段と、
   前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記筒内燃料噴射手段からの燃料噴射を中断するフューエルカットを実行するフューエルカット手段と、
   を備えた内燃機関の制御装置において、
   前記筒内燃料噴射手段は、
   前記フューエルカットの終了により燃料噴射が再開されるとき、燃料の噴射回数を増大する噴射回数増大制御を行う分割噴射手段を備えた内燃機関の制御装置。
7. 請求項６に記載の内燃機関の制御装置であって、
   前記燃焼室内に残留している既燃ガスの濃度である残留既燃ガス濃度と相関する値を推定する残留既燃ガス濃度推定手段を備え、
   前記分割噴射手段は、
   前記残留既燃ガス濃度が大きいほど前記噴射回数の増大量をより大きい量に決定するように構成された内燃機関の制御装置。
8. 請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置であって、
   前記内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲガス通路と、
   前記ＥＧＲガス通路に介装され開口面積が調整可能なＥＧＲガス調整弁と、
   前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記ＥＧＲガス調整弁の開口面積を調整する開口面積制御手段と、
   を備え、
   前記開口面積制御手段は、
   前記フューエルカット中において、前記ＥＧＲガス調整弁の開口面積を最小値に固定するように構成された内燃機関の制御装置。

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