(57)【要約】【課題】インバランス診断をより精度よく実行する。【解決手段】インバランス診断を実行していないときには、エンジンの回転数Ｎｅと体積効率ＫＬとに基づいて目標燃圧Ｐｆ＊を設定し（ステップＳ１１０，Ｓ１２０）、インバランス診断を実行しているときには、インバランス診断を実行していないときに設定可能な目標燃圧Ｐｆ＊より小さい燃圧を目標燃圧Ｐｆ＊に設定し（ステップＳ１１０，Ｓ１３０）、検出燃圧が目標燃圧Ｐｆ＊となるように筒内噴射弁が接続されたデリバリパイプに燃料を供給する高圧燃料ポンプを駆動制御する。これにより、インバランス診断をより精度よく実行することができる。【選択図】図２
2018035790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁を有する多気筒の内燃機関と、
燃料タンクからの燃料を加圧して前記筒内噴射弁が接続される供給流路に供給する高圧燃料ポンプ、を有する燃料供給装置と、
前記供給流路内の燃圧が目標燃圧となるように前記高圧燃料ポンプを制御する制御手段と、
空燃比の変動または前記内燃機関の回転変動に基づいて燃料噴射量の気筒間のインバランスが生じているか否かを判断するインバランス診断を実行する診断手段と、
を備える内燃機関装置であって、
前記制御手段は、前記インバランス診断が実行されるときには実行されないときに比して小さい値を前記目標燃圧に設定する、
内燃機関装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関装置であって、
前記診断手段は、前記空燃比の変化の傾きを用いて前記インバランスが生じているか否かを判定する、
内燃機関装置。
【請求項３】
請求項１記載の内燃機関装置であって、
前記診断手段は、前記内燃機関のクランクシャフトが所定回転角だけ回転するのに要した所要時間を演算し、前記所要時間を用いて前記インバランスが生じているか否かを判定する、
内燃機関装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関装置に関し、詳しくは、筒内噴射弁を有する多気筒の内燃機関と、高圧燃料ポンプを有する燃料供給装置と、を備える内燃機関装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の内燃機関装置としては、筒内噴射弁（筒内噴射インジェクタ）を有する多気筒の内燃機関を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、空燃比の変動に基づいて、燃料噴射量の気筒間のインバランスが生じているか否かを診断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２４０４０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、燃料タンクからの燃料を加圧して筒内噴射弁に接続された供給流路に供給する高圧燃料ポンプを有する燃料供給装置を備える内燃機関装置では、高圧燃料ポンプの駆動によって供給流路内の燃圧に脈動が生じる。燃圧に脈動が生じると、燃料噴射系に異常が生じていないときでも、気筒間の噴射タイミングにおける燃圧にばらつきが生じて、空燃比の変動や内燃機関の回転変動がある程度大きくなる。特に、高圧燃料ポンプの目標燃圧が高いときには低いときに比して供給流路内の燃圧の脈動の振幅が大きくなり空燃比の変動や内燃機関の回転数変動が大きくなる。そのため、空燃比の変動や内燃機関の回転数変動に基づくインバランス診断の精度が低下してしまう。
【０００５】
本発明の内燃機関装置は、燃料噴射量の気筒間のインバランス診断をより精度よく実行することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内燃機関装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の内燃機関装置は、
筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁を有する多気筒の内燃機関と、
燃料タンクからの燃料を加圧して前記筒内噴射弁が接続される供給流路に供給する高圧燃料ポンプ、を有する燃料供給装置と、
前記供給流路内の燃圧が目標燃圧となるように前記高圧燃料ポンプを制御する制御手段と、
空燃比の変動または前記内燃機関の回転変動に基づいて燃料噴射量の気筒間のインバランスが生じているか否かを判断するインバランス診断を実行する診断手段と、
を備える内燃機関装置であって、
前記制御手段は、前記インバランス診断が実行されるときには実行されないときに比して小さい値を前記目標燃圧に設定する、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明の内燃機関装置では、空燃比の変動または内燃機関の回転変動に基づいて燃料噴射量の気筒間のインバランスが生じているか否かを判断するインバランス診断を実行する。そして、インバランス診断を実行するときには実行しないときに比して小さい値を目標燃圧に設定し、筒内噴射弁が接続された供給流路内の燃圧が目標燃圧となるように高圧燃料ポンプを制御する。これにより、インバランス診断を実行するときには実行しないときに比して燃圧の脈動が小さくなるから、燃料噴射系に異常が生じていないときの気筒間の噴射タイミングにおける燃圧のばらつきを小さくして、気筒間の燃料噴射量のばらつきを小さくし、空燃比の変動または内燃機関の回転数変動をより小さくすることができる。したがって、インバランス診断をより精度よく実行することができる。
【０００９】
こうした本発明の内燃機関装置において、前記診断手段は、前記空燃比の変化の傾きを用いて前記インバランスが生じているか否かを判定してもよいし、前記内燃機関のクランクシャフトが所定回転角だけ回転するのに要した所要時間を演算し、前記所要時間を用いて前記インバランスが生じているか否かを判定してもよい。こうすれば、空燃比の変化の傾きや所要時間を用いたインバランス診断をより精度よく実行することができる。
【００１０】
また、本発明の内燃機関装置において、前記内燃機関は、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁を有し、前記燃料供給装置は、前記燃料タンクからの燃料を加圧して前記供給流路としての第１供給流路に供給する前記高圧燃料ポンプとしての第１燃料ポンプと、前記燃料タンクからの燃料を前記ポート噴射弁に接続される第２供給流路に供給する第２燃料ポンプと、を有し、前記制御手段は、前記ポート噴射弁のみからの燃料噴射を伴って前記内燃機関を運転するポート噴射モードと、前記筒内噴射弁のみからの燃料噴射を伴って前記内燃機関を運転する筒内噴射モードと、前記ポート噴射弁および前記筒内噴射弁からの燃料噴射を伴って前記内燃機関を運転する共用噴射モードと、のうちの何れかで前記内燃機関が運転されるように前記内燃機関を制御し、前記制御手段は、前記筒内噴射モードにおけるインバランス診断が実行されるときに実行されないときに比して小さい値を前記目標燃圧に設定してもよい。こうすれば、筒内噴射弁とポート噴射弁とを有する内燃機関を有する内燃機関装置においても、筒内噴射モードでのインバランス診断をより精度よく実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例としての内燃機関装置１０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例のＥＣＵ７０によって実行される目標燃圧設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】デリバリパイプ６６内の燃圧の変化の一例を示す説明図である。図中、破線は、実線より目標燃圧Ｐｆ＊が大きい場合の燃圧の変化を示している。
【図４】デリバリパイプ６６内の燃圧と、燃料噴射系に異常が生じていないときにおける空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦの波形の傾きの最大値ｋｒｅｆ（破線）と、判定用閾値ｋａｆｔｈ（＝ｋｒｅｆ・ｋ、実線）と、燃料噴射系に異常が生じて気筒間の燃料噴射量に大きなばらつきが生じたときの傾きｋａｆ（一点鎖線）と、の関係の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明の一実施例としての内燃機関装置１０の構成の概略を示す構成図である。実施例の内燃機関装置１０は、図示するように、エンジン１２と、燃料供給装置６０と、エンジン１２を運転制御する電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）７０と、を備える。なお、内燃機関装置１０は、エンジン１２からの動力だけを用いて走行する自動車や、エンジン１２および図示しないモータからの動力を用いて走行するハイブリッド自動車などに搭載される。
【００１４】
エンジン１２は、複数気筒（例えば、４気筒，６気筒，８気筒など）を有し、ガソリンや軽油などの燃料を用いて動力を出力する内燃機関として構成されている。図示するように、エンジン１２は、筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁１２５と、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁１２６と、を有する。エンジン１２は、筒内噴射弁１２５とポート噴射弁１２６とを有することにより、ポート噴射モードと筒内噴射モードと共用噴射モードとの何れかで運転が可能となっている。ポート噴射モードでは、エアクリーナ１２２によって清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共にポート噴射弁１２６から燃料を噴射して空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギによって押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。筒内噴射モードでは、ポート噴射モードと同様に空気を燃焼室に吸入し、吸気行程の途中あるいは圧縮行程に至ってから筒内噴射弁１２５から燃料を噴射し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させてクランクシャフト２６の回転運動を得る。共用噴射モードでは、空気を燃焼室に吸入する際にポート噴射弁１２６から燃料を噴射すると共に吸気行程や圧縮行程で筒内噴射弁１２５から燃料を噴射し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させてクランクシャフト２６の回転運動を得る。これらの噴射モードは、エンジン１２の運転状態に基づいて切り替えられる。燃焼室からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化触媒（三元触媒）を有する浄化装置１３４を介して外気に排出される。
【００１５】
燃料供給装置６０は、燃料タンク５８の燃料をエンジン１２の筒内噴射弁１２５やポート噴射弁１２６に燃料を供給する装置として構成されている。燃料供給装置６０は、燃料タンク５８の燃料をポート噴射弁１２６が接続された燃料パイプ６３に供給する電動の燃料ポンプ６２と、燃料パイプ６３内の燃料を加圧して筒内噴射弁１２５が接続されたデリバリパイプ６６に供給する高圧燃料ポンプ６４と、を備える。また、燃料供給装置６０は、デリバリパイプ６６と燃料タンク５８とに接続されたリリーフパイプ６８に設けられてデリバリパイプ６６内の加圧された燃料の圧力（燃圧）を大気圧との差圧によって減圧可能なリリーフバルブ６７を備える。高圧燃料ポンプ６４は、エンジン１２からの動力（カムシャフトの回転）によって駆動されて燃料パイプ６３内の燃料を加圧するポンプである。高圧燃料ポンプ６４は、その吸入口に接続されて燃料を加圧する際に開閉する電磁バルブ６４ａと、その吐出口に接続されて燃料の逆流を防止すると共にデリバリパイプ６６内の燃圧を保持するチェックバルブ６４ｂと、を有する。これにより、高圧燃料ポンプ６４は、エンジン１２の運転中に電磁バルブ６４ａが開弁されると燃料ポンプ６２からの燃料を吸入し、電磁バルブ６４ａが閉弁されたときにエンジン１２からの動力によって作動する図示しないプランジャによって圧縮した燃料をチェックバルブ６４ｂを介してデリバリパイプ６６に断続的に送り込むことにより、デリバリパイプ６６に供給する燃料を加圧する。なお、デリバリパイプ６６内の燃圧は、エンジン１２の回転（カムシャフトの回転）に応じて脈動する。リリーフバルブ６７は、デリバリパイプ６６内の燃圧が過剰となるのを防止すると共にエンジン１２の停止時にデリバリパイプ６６内の燃圧を低下させるように開弁される電磁バルブである。リリーフバルブ６７が開弁されると、デリバリパイプ６６内の燃料はリリーフパイプ６８を介して燃料タンク５８に戻される。
【００１６】
ＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。
【００１７】
ＥＣＵ７０には、エンジン１２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションθｃｒ，エンジン１２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗなどを挙げることができる。また、燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力Ｐｉｎ，吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフトや排気バルブを開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジションθｃａなども挙げることができる。さらに、スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットル開度ＴＨ，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ，吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温Ｔａなども挙げることができる。加えて、排気管に取り付けられた空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，排気管に取り付けられた酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２なども挙げることができる。また、高圧燃料ポンプ６４の回転数を検出する回転数センサ６４ｃからの回転数Ｎｐ，燃料供給装置６０のデリバリパイプ６６内の燃圧（筒内噴射弁１２５に供給する燃料の燃圧）を検出する燃圧センサ６９からの燃圧Ｐｆ（以下、「検出燃圧Ｐｆｄｅｔ」という）なども挙げることができる。
【００１８】
ＥＣＵ７０からは、エンジン１２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。ＥＣＵ７０から出力される信号としては、例えば、筒内噴射弁１２５への駆動信号，ポート噴射弁１２６への駆動信号，スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号などを挙げることができる。また、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号，燃料ポンプ６２への駆動信号，高圧燃料ポンプ６４の電磁バルブ６４ａへの駆動信号，リリーフバルブ６７への駆動信号なども挙げることができる。
【００１９】
ＥＣＵ７０は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションθｃｒに基づいてエンジン１２の回転数Ｎｅを演算したり、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａとエンジン１２の回転数Ｎｅとに基づいて体積効率（エンジン１２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算したりしている。
【００２０】
こうして構成された実施例の内燃機関装置１０では、ＥＣＵ７０は、エンジン１２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって運転されるように、エンジン１２の吸入空気量制御，燃料噴射制御，点火制御を行なう。点火制御については、本発明の中核をなさないことから、詳細な説明は省略する。吸入空気量制御では、目標トルクＴｅ＊に基づいて目標空気量Ｑａ＊を設定し、吸入空気量Ｑａが目標空気量Ｑａ＊となるように目標スロットル開度ＴＨ＊を設定し、スロットル開度ＴＨが目標スロットル開度ＴＨ＊となるようにスロットルモータ１３６を駆動制御する。燃料噴射制御では、まず、エンジン１２の運転状態（例えば、エンジン１２の回転数Ｎｅや体積効率ＫＬ）に基づいてポート噴射モード，筒内噴射モード，共用噴射モードから実行用噴射モードを設定する。続いて、目標空気量Ｑａ＊と実行用噴射モードとに基づいて空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦ＊（例えば理論空燃比）となるように筒内噴射弁１２５およびポート噴射弁１２６の目標燃料噴射量Ｑｆｄ＊，Ｑｆｐ＊を設定する。そして、目標燃料噴射量Ｑｆｄ＊，Ｑｆｐ＊に基づいて筒内噴射弁１２５およびポート噴射弁１２６の目標燃料噴射時間τｆｄ＊，τｆｐ＊を設定し、目標燃料噴射時間τｆｄ＊，τｆｐ＊の燃料噴射が筒内噴射弁１２５およびポート噴射弁１２６から行なわれるように筒内噴射弁１２５およびポート噴射弁１２６を駆動制御する。
【００２１】
筒内噴射弁１２５の目標燃料噴射時間τｆｄ＊は、目標燃料噴射量Ｑｆｄ＊と、燃圧センサ６９からの検出燃圧Ｐｆｄｅｔと、に基づいて設定する。具体的には、目標燃料噴射時間τｆｄ＊は、目標燃料噴射量Ｑｆｄ＊が多いときには小さいときに比して長くなるように、詳細には、目標燃料噴射量Ｑｆ＊が多いほど長くなるようにｆｓが高いほど短くなるように設定する。ポート噴射弁１２６の目標燃料噴射量τｆｐ＊は、目標燃料噴射量Ｑｆｐ＊に基づいて設定する。具体的には、目標燃料噴射時間τｆｐ＊は、目標燃料噴射量Ｑｆｐ＊が多いときには小さいときに比して長くなるように、詳細には、目標燃料噴射量Ｑｆ＊が多いほど長くなるように設定する。
【００２２】
また、エンジン１２を運転する際には、検出燃圧Ｐｆｄｅｔが目標燃圧Ｐｆ＊となるように高圧燃料ポンプ６４（電磁バルブ６４ａ）を駆動制御する。目標燃圧Ｐｆ＊は、エンジン１２の運転状態（エンジン１２の回転数Ｎｅや体積効率ＫＬ）に基づいて設定される。なお、実施例では、エンジン１２の運転開始からある程度の時間が経過するまでは、筒内噴射モードを実行用噴射モードに設定して燃料噴射制御を行なっている。
【００２３】
ＥＣＵ７０は、インバランス診断を実行するための診断実行条件が成立したときに、筒内噴射モードやポート噴射モードでの、燃料噴射量の気筒間のインバランスが生じているか否かのインバランス診断を実行している。インバランス診断実行条件は、インバランス診断を実行するための診断前提条件とインバランス診断を実行を要求する判定要求条件とを含んでいる。診断前提条件は、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上であるときに、成立していると判定する。閾値Ｔｗｒｅｆは、エンジン１２の暖機が完了しているか否かの判定に用いられる閾値であり、例えば、７０℃，７５℃，８０℃などを用いることができる。判定要求条件は、エンジン１２の動作点が筒内噴射モードやポート噴射モードでインバランス診断を実行するための（実行に適した）判定領域内のときに、成立していると判定する。判定領域は、エンジン１２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１以上かつ所定回転数Ｎｅ２以下であると共にエンジン１２の体積効率ＫＬが所定効率ＫＬ１以上かつ所定効率ＫＬ２以下の領域として定められる。ここで、所定回転数Ｎｅ１は、例えば、１１５０ｒｐｍ，１２００ｒｐｍ，１２５０ｒｐｍなどを用いることができる。所定回転数Ｎｅ２は、例えば、１９５０ｒｐｍ，２０００ｒｐｍ，２０５０ｒｐｍなどを用いることができる。所定効率ＫＬ１は、例えば、３８％，４０％，４２％などを用いることができる。所定効率ＫＬ２は、例えば、６３％，６５％，６７％などを用いることができる。こうした診断前提条件および判定実行条件の２条件が成立しているときに、インバランス診断実行条件が成立する。インバランス診断では、何れかの気筒の燃料噴射量が他の気筒の燃料噴射量よりも多くなっているか否かのリッチインバランス診断と、何れかの気筒の燃料噴射量が他の気筒の燃料噴射量よりも少なくなっているか否かのリーンインバランス診断と、が行なわれる。リッチインバランス診断では、空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦの波形をモニタし、この波形の傾きｋａｆが判定用閾値ｋａｆｔｈを超えているときにリッチインバランスが生じていると判定する。判定用閾値ｋａｆｔは、燃料噴射系に異常が生じていないときにおける空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦの波形の傾きの最大値ｋｒｅｆをｋ倍（例えば、１．２倍，１，４倍，１．６倍など）した値として設定されている。リーンインバランス診断では、リッチインバランス診断と同様の方法で、リーンインバランスが生じているか否かを判定する。
【００２４】
次に、こうして構成された実施例の内燃機関装置１０の動作、特に、実行用噴射モードが筒内噴射モードであるときに目標燃圧Ｐｆ＊を設定する際の動作について説明する。図２は、実施例のＥＣＵ７０によって実行される目標燃圧設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、実行用噴射モードが筒内噴射モードであるときに所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎など）に繰り返して実行される。
【００２５】
本ルーチンが実行されると、ＥＣＵ７０は、エンジン１２の回転数Ｎｅや体積効率ＫＬなどのデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションθｃｒに基づいて演算したものを入力している。体積効率ＫＬは、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａとエンジン１２の回転数Ｎｅとに基づいて演算したものを入力している。
【００２６】
続いて、インバランス診断が実行中であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ここでは、上述したインバランス診断実行条件が成立しているときに、インバランス診断が実行中であると判断する。
【００２７】
インバランス診断が実行中でないときには、入力した回転数Ｎｅと体積効率ＫＬとの基づいて目標燃圧Ｐｆ＊を設定して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。ここでは、目標燃圧Ｐｆ＊は、燃費の向上や乗り心地の向上、エミッション向上の観点から筒内噴射モードで筒内噴射弁１２５から適正に燃料を噴射可能な値として、回転数Ｎｅと体積効率ＫＬとに基づいて定められる。ＥＣＵ７０は、こうして目標燃圧Ｐｆ＊を設定すると、検出燃圧Ｐｆｄｅｔが目標燃圧Ｐｆ＊となるように高圧燃料ポンプ６４（電磁バルブ６４ａ）を駆動制御する。
【００２８】
インバランス診断が実行中であるときには、入力した回転数Ｎｅと体積効率ＫＬとに基づいてステップＳ１２０の処理で設定可能な目標燃圧Ｐｆ＊より小さくなるように目標燃圧Ｐｆ＊を設定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。ここでは、目標燃圧Ｐｆ＊は、ステップＳ１２０の処理で設定可能な目標燃圧Ｐｆ＊より小さく、かつ、燃費や乗り心地，エミッションの悪化を抑制する観点から筒内噴射モードで筒内噴射弁１２５から燃料を噴射可能な値として、回転数Ｎｅと体積効率ＫＬとに基づいて定められる。こうして目標燃圧Ｐｆ＊を設定すると、検出燃圧Ｐｆｄｅｔが目標燃圧Ｐｆ＊となるように高圧燃料ポンプ６４を駆動制御する。ここで、目標燃圧Ｐｆ＊を、ステップＳ１２０の処理で設定可能な目標燃圧Ｐｆ＊より小さくなるように設定する理由について説明する。
【００２９】
図３は、デリバリパイプ６６内の燃圧の変化の一例を示す説明図である。図中、破線は、実線より目標燃圧Ｐｆ＊が大きい場合の燃圧の挙動を示している。図４は、デリバリパイプ６６内の燃圧と、燃料噴射系に異常が生じていないときにおける空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦの波形の傾きの最大値ｋｒｅｆ（破線）と、判定用閾値ｋａｆｔｈ（＝ｋｒｅｆ・ｋ、実線）と、燃料噴射系に異常が生じて気筒間の燃料噴射量に大きなばらつきが生じたときの傾きｋａｆ（一点鎖線）と、の関係の一例を示す説明図である。高圧燃料ポンプ６４の駆動により、デリバリパイプ６６内の燃圧に脈動が生じる。燃圧に脈動が生じると、燃料噴射系に異常がない場合でも、気筒間の噴射タイミングにおける燃圧にばらつきが生じて、気筒間の燃料噴射量にばらつきが生じて、空燃比の変動が生じる。デリバリパイプ６６内の燃圧の脈動の振幅は、目標燃圧Ｐｆ＊が大きいときには小さいときに比して大きくなり、詳細には、目標燃圧Ｐｆ＊が大きくなるほど大きくなる。燃圧の脈動の振幅が大きくなると、気筒間の燃料噴射量のばらつきが大きくなり、燃料噴射系に異常が生じていないときであっても空燃比の変化が大きくなり、最大値ｋｒｅｆが大きくなる。そのため、判定用閾値ｋａｆｔｈが大きな値に設定される。図４に示すように、燃料噴射系に異常が生じたときには、燃圧に対して傾きｋａｆの変化が小さい。したがって、判定用閾値ｋａｆｔｈが大きくなると、傾きｋａｆの気筒間の燃料噴射量に大きなばらつきが生じたときの傾きｋａｆを超えてしまい、インバランス診断を精度よく実行できない場合がある。実施例では、目標燃圧Ｐｆ＊をステップＳ１２０の処理で設定されるより小さい燃圧に設定するから、デリバリパイプ６６内の燃圧の脈動がより小さくなり、最大値ｋｒｅｆが小さくなって判定用閾値ｋａｆｔｈが傾きｋａｆ未満となる。これにより、インバランス診断をより精度よく実行することができる。
【００３０】
以上説明した実施例の内燃機関装置１０によれば、インバランス診断を実行するときには実行しないときに設定可能な目標燃圧Ｐｆ＊より小さい燃圧を目標燃圧Ｐｆ＊に設定し、検出燃圧Ｐｆｄｅｔが目標燃圧Ｐｆ＊となるように高圧燃料ポンプ６４を駆動制御することにより、インバランス診断をより精度よく実行することができる。
【００３１】
実施例の内燃機関装置１０では、ステップＳ１２０の処理では、目標燃圧Ｐｆ＊をエンジン１２の回転数Ｎｅと体積効率ＫＬとに基づいて設定しているが、目標燃圧Ｐｆ＊を、例えば、１５ＭＰａ，１６ＭＰａ，１７Ｍｐａなどの一定値に設定してもよいし、エンジン１２の運転を開始してから筒内噴射弁１２５から所定回数（例えば各気筒に対して１回や２回，３回など）の燃料噴射を完了するまでは燃圧Ｐｆｕ１（例えば、１２ＭＰａ，１３ＭＰａ，１４ＭＰａなど）とし、その後は燃圧Ｐｆｕ１よりも高い燃圧Ｐｆｕ２（例えば、１５ＭＰａ，１６ＭＰａ，１７Ｍｐａなど）としてもよい。この場合、ステップＳ１３０の処理では、インバランス診断を実行していないときに比して小さい燃圧を目標燃圧Ｐｆ＊に設定すればよいから、目標燃圧Ｐｆ＊を、例えば、９ＭＰａ，１０ＭＰａ，１１ＭＰａなどの一定値に設定してもよい。
【００３２】
実施例の内燃機関装置１０では、インバランス診断では、空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦの波形を用いて燃料噴射量の気筒間のインバランスが生じているか否かを判定しているが、クランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒが各気筒の上死点から３０度だけ回転するのに要した所要時間Ｔ３０を用いて燃料噴射量の気筒間のインバランスが生じているか否かを判定してもよい。また、リッチインバランス診断で空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦの波形を用いて燃料噴射量の気筒間のインバランスが生じているか否かを判定し、リーンインバランス診断で所要時間Ｔ３０を用いて燃料噴射量の気筒間のリーンインバランスが生じているか否かを判定してもよい。
【００３３】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン１２が「内燃機関」に相当し、燃料供給装置６０が「燃料供給装置」に相当し、電子制御ユニット（ＥＣＵ）７０が「制御手段」，「診断手段」に相当する。
【００３４】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３５】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、内燃機関装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  内燃機関装置、１２  エンジン、２６  クランクシャフト、５８  燃料タンク、６０  燃料供給装置、６２  燃料ポンプ、６３  燃料パイプ、６４  高圧燃料ポンプ、６４ａ  電磁バルブ、６４ｂ  チェックバルブ、６４ｃ  回転数センサ、６６  デリバリパイプ、６７  リリーフバルブ、６８  リリーフパイプ、６９  燃圧センサ、７０  電子制御ユニット（ＥＣＵ）、１２２  エアクリーナー、１２４  スロットルバルブ、１２５  筒内噴射弁、１２６  ポート噴射弁、１２８  吸気バルブ、１３０  点火プラグ、１３２  ピストン、１３４  浄化装置、１３５ａ  空燃比センサ、１３５ｂ  酸素センサ、１３６  スロットルモータ、１３８  イグニッションコイル、１４０  クランクポジションセンサ、１４２  水温センサ、１４３  圧力センサ、１４４  カムポジションセンサ、１４６  スロットルバルブポジションセンサ、１４８  エアフローメータ、１４９  温度センサ、１５０  可変バルブタイミング機構。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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