(57)【要約】【課題】本発明は、気筒毎に２本の燃料噴射弁を有し、それら２本の燃料噴射弁を利用して内燃機関を予混合燃焼運転させる内燃機関の燃料噴射方法において、各燃料噴射弁の実際の噴射量を好適に補正することができる技術の提供を課題とする。【解決手段】本発明は、上記の課題を解決するために、気筒毎に第１及び第２の燃料噴射弁を具備するとともに、予混合燃焼運転と拡散燃焼運転を切り換え可能な内燃機関の燃料噴射方法において、予混合燃焼運転領域において各気筒の実際の燃料噴射量が目標値と一致するように第２の燃料噴射弁の噴射量を仮補正し、前記仮補正後の拡散燃焼運転領域において各気筒の実際の燃料噴射量が目標値と一致するように第２の燃料噴射弁の噴射量を補正し、その補正後の予混合燃焼運転領域において各気筒の実際の燃料噴射量が目標値と一致するように第１の燃料噴射弁の噴射量を補正するようにした。【選択図】図６
2007177658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関が予混合燃焼運転領域にある場合は第１の燃料噴射弁から予混合気形成用の燃料噴射を行わせた後に第２の燃料噴射弁から圧縮上死点近傍での燃料噴射を行わせ、内燃機関が拡散燃焼運転領域にある場合は第２の燃料噴射弁から圧縮上死点近傍での燃料噴射を行わせる内燃機関の燃料噴射方法において、
予混合燃焼運転領域において各気筒の実際の燃料噴射量が目標値と一致するように第２の燃料噴射弁の噴射量を仮補正し、前記仮補正後の拡散燃焼運転領域において各気筒の実際の燃料噴射量が目標値と一致するように第２の燃料噴射弁の噴射量を補正し、前記補正後の予混合燃焼運転領域において各気筒の実際の燃料噴射量が目標値と一致するように第１の燃料噴射弁の噴射量を補正することを特徴とする内燃機関の燃料噴射方法。
【請求項２】
内燃機関が予混合燃焼運転領域にある場合は第１の燃料噴射弁から予混合気形成用の燃料噴射を行わせた後に第２の燃料噴射弁から圧縮上死点近傍での燃料噴射を行わせ、内燃機関が拡散燃焼運転領域にある場合は第２の燃料噴射弁から圧縮上死点近傍での燃料噴射を行わせる内燃機関の燃料噴射方法において、
所定の時期に第２の燃料噴射弁から圧縮上死点近傍での燃料噴射を行わせることにより内燃機関を拡散燃焼運転させるとともに各気筒の実際の燃料噴射量が目標値と一致するように第２の燃料噴射弁の噴射量を補正し、前記補正後の予混合燃焼運転領域において各気筒の実際の燃料噴射量が目標値と一致するように第１の燃料噴射弁の噴射量を補正することを特徴とする内燃機関の燃料噴射方法。
【請求項３】
請求項２において、前記所定の時期は、内燃機関が始動された後のアイドル運転時であることを特徴とする内燃機関の燃料噴射方法。
【請求項４】
内燃機関が予混合燃焼運転領域にある場合は第１の燃料噴射弁から予混合気形成用の燃料噴射を行わせた後に第２の燃料噴射弁から圧縮上死点近傍での燃料噴射を行わせ、内燃機関が拡散燃焼運転領域にある場合は第２の燃料噴射弁から圧縮上死点近傍での燃料噴射を行わせる内燃機関の燃料噴射方法において、
内燃機関がアイドル運転状態にある時に第１の燃料噴射弁からの燃料噴射のみで内燃機関を予混合燃焼運転させるとともに各気筒の実際の燃料噴射量が目標値と一致するように第１の燃料噴射弁の噴射量を補正し、前記補正後の拡散燃焼運転領域において各気筒の実際の燃料噴射量が目標値と一致するように第２の燃料噴射弁の噴射量を補正することを特徴とする内燃機関の燃料噴射方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一において、前記第１又は第２の燃料噴射弁の噴射量が補正された後に各気筒の実際の燃料噴射量が目標値と一致するか否かを判別し、否定判定された場合は前記第１又は第２の燃料噴射弁が故障していると診断することを特徴とする内燃機関の燃料噴射方法。
【請求項６】
請求項５において、前記第１又は第２の燃料噴射弁の一方が故障していると診断された場合に、前記第１又は第２の燃料噴射弁の他方からの燃料噴射のみで内燃機関を運転させることを特徴とする内燃機関の燃料噴射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射技術に関し、特に予混合燃焼運転と拡散燃焼運転を切換可能な内燃機関の燃料噴射技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、気筒毎に２本の燃料噴射弁を有し、一方の燃料噴射弁から予混合気形成用の燃料噴射を行い、他方の燃料噴射弁から圧縮上死点近傍において火種形成用の燃料噴射を行うことにより内燃機関を予混合燃焼運転させる燃料噴射装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００４−１９７５９７号公報
【特許文献２】特開２００４−１００５５９号公報
【特許文献３】特開２００２−３１７６７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、燃料噴射弁の実際の噴射量が目標値と異なる場合があるため、内燃機関の運転時に気筒内へ実際に噴射された燃料量を検出し、検出された燃料量が目標値と一致するように燃料噴射弁の噴射量（指示値）を補正する必要がある。
【０００４】
しかしながら、上記した従来の内燃機関の燃料噴射装置では、気筒に実際に噴射された燃料量が目標値と異なる場合に、その要因が２本の燃料噴射弁の何れに依るものか特定することが困難であった。
【０００５】
本発明は、上記したような種々の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、気筒毎に２本の燃料噴射弁を有し、それら２本の燃料噴射弁を利用して内燃機関を予混合燃焼運転させる内燃機関の燃料噴射方法において、各燃料噴射弁の実際の噴射量を好適に補正することができる技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記した課題を解決するために、以下のような手段を採用した。すなわち、本発明は、内燃機関が予混合燃焼運転領域にある場合は第１の燃料噴射弁から予混合気形成用の燃料噴射を行わせた後に第２の燃料噴射弁から圧縮上死点近傍での燃料噴射を行わせ、内燃機関が拡散燃焼運転領域にある場合は第２の燃料噴射弁から圧縮上死点近傍での燃料噴射を行わせる内燃機関の燃料噴射方法において、予混合燃焼運転領域において各気筒の実際の燃料噴射量が目標値と一致するように第２の燃料噴射弁の噴射量を仮補正し、前記仮補正後の拡散燃焼運転領域において各気筒の実際の燃料噴射量が目標値と一致するように第２の燃料噴射弁の噴射量を補正し、前記補正後の予混合燃焼運転領域において各気筒の実際の燃料噴射量が目標値と一致するように第１の燃料噴射弁の噴射量を補正するようにした。
【０００７】
かかる内燃機関の燃料噴射方法によれば、各気筒の実際の燃料噴射量が目標値から逸脱している場合に、その要因が第１又は第２の燃料噴射弁の何れに依るものか特定することができる。このため、各気筒の実際の燃料噴射量が目標値から逸脱する要因となった燃料噴射弁の噴射量を適正に補正することができる。その結果、第１及び第２の燃料噴射弁の実際の噴射量が各々の目標値に近似するようになる。
【０００８】
本発明は、上記した課題を解決するために以下のような手段を採用してもよい。すなわ
ち、本発明は、内燃機関が予混合燃焼運転領域にある場合は第１の燃料噴射弁から予混合気形成用の燃料噴射を行わせた後に第２の燃料噴射弁から圧縮上死点近傍での燃料噴射を行わせ、内燃機関が拡散燃焼運転領域にある場合は第２の燃料噴射弁から圧縮上死点近傍での燃料噴射を行わせる内燃機関の燃料噴射方法において、所定の時期に第２の燃料噴射弁から圧縮上死点近傍での燃料噴射を行わせることにより内燃機関を拡散燃焼運転させるとともに各気筒の実際の燃料噴射量が目標値と一致するように第２の燃料噴射弁の噴射量を補正し、前記補正後の予混合燃焼運転領域において各気筒の実際の燃料噴射量が目標値と一致するように第１の燃料噴射弁の噴射量を補正するようにしてもよい。
【０００９】
かかる内燃機関の燃料噴射方法によれば、内燃機関が予混合燃焼運転を長期間継続する場合のように、内燃機関が拡散燃焼運転領域へ移行し難い場合（内燃機関が拡散燃焼運転される機会が少ない場合）であっても、第１の燃料噴射弁の噴射量を補正する機会が強制的に設けられるようになる。その結果、第１又は第２の燃料噴射弁の噴射量を確実に補正することができる。
【００１０】
尚、前記した所定の時期としては、内燃機関が始動された後のアイドル運転時を例示することができる。この場合、内燃機関が始動された後の早い時期に第１及び第２の燃料噴射弁の噴射量が補正されることになる。その結果、第１又は第２の燃料噴射弁の噴射量が目標値から逸脱することに起因した排気エミッションの悪化やトルク変動等を始動後の早い時期に解消することができる。
【００１１】
本発明は、上記した課題を解決するために以下のような手段を採用してもよい。すなわち、本発明は、内燃機関が予混合燃焼運転領域にある場合は第１の燃料噴射弁から予混合気形成用の燃料噴射を行わせた後に第２の燃料噴射弁から圧縮上死点近傍での燃料噴射を行わせ、内燃機関が拡散燃焼運転領域にある場合は第２の燃料噴射弁から圧縮上死点近傍での燃料噴射を行わせる内燃機関の燃料噴射方法において、内燃機関がアイドル運転状態にある時に第１の燃料噴射弁からの燃料噴射のみで内燃機関を予混合燃焼運転させるとともに各気筒の実際の燃料噴射量が目標値と一致するように第１の燃料噴射弁の噴射量を補正し、前記補正後の拡散燃焼運転領域において各気筒の実際の燃料噴射量が目標値と一致するように第２の燃料噴射弁の噴射量を補正するようにしてもよい。
【００１２】
かかる内燃機関の燃料噴射方法によれば、内燃機関が始動された後のアイドル運転時に第１燃料噴射弁の噴射量を補正することができる。その結果、第１又は第２の燃料噴射弁の噴射量が目標値から逸脱することに起因した排気エミッションの悪化やトルク変動等を始動後の早い時期に解消することができる。
【００１３】
尚、第１の燃料噴射弁からの燃料噴射のみで予混合燃焼運転を実現する場合に、通常の予混合燃焼運転時と同様の時期に燃料噴射が行われると失火する可能性がある。そこで、第１の燃料噴射弁からの燃料噴射のみで予混合燃焼運転を実現する場合には、燃料噴射時期を遅角させるようにしてもよい。
【００１４】
本発明の内燃機関の燃料噴射方法では、上記した複数の方法の何れか一により第１又は第２の燃料噴射弁の噴射量が補正された後も各気筒の実際の燃料噴射量が目標値から逸脱している場合には、第１又は第２の燃料噴射弁が故障していると診断するようにしてもよい。
【００１５】
この場合、各気筒に設けられた２つの燃料噴射弁の何れが故障しているかを特定することができる。
【００１６】
更に、本発明の内燃機関の燃料噴射方法において、第１又は第２の燃料噴射弁の一方が
故障していると診断された後は、第１又は第２の燃料噴射弁の他方（すなわち、第１又は第２の燃料噴射弁のうち故障していないと判定された燃料噴射弁）からの燃料噴射のみで内燃機関を運転させるようにしてもよい。この場合、内燃機関を搭載した車両が退避走行可能となる。
【００１７】
尚、本発明において、各気筒の実際の燃料噴射量を特定する方法としては、内燃機関の吸入空気量と空燃比センサの測定値とから実際の燃料噴射量を演算する方法、内燃機関の燃焼圧を計測し、その計測値を燃料噴射量に換算する方法、などを例示することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、気筒毎に２本の燃料噴射弁を有し、それら２本の燃料噴射弁を利用して内燃機関を予混合圧縮燃焼運転させる内燃機関の燃料噴射方法において、各燃料噴射弁の実際の噴射量を好適に補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２０】
先ず、本発明の第１の実施例について図１〜図６に基づいて説明する。図１、２は、本発明を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。
【００２１】
図１、図２に示す内燃機関１は、４つの気筒を有するとともに１気筒当たり２本のインジェクタを具備する圧縮着火式の内燃機関（ディーゼルエンジン）である。
【００２２】
内燃機関１のシリンダヘッド２においてピストン３の頂面と対向する面の略中央には、センターインジェクタ４が配置されている。このセンターインジェクタ４は、本発明に係る第２の燃料噴射弁に相当する。
【００２３】
シリンダヘッド２においてピストン３の頂面と対向する面の縁には、サイドインジェクタ５が配置されている。このサイドインジェクタ５は、本発明に係る第１の燃料噴射弁に相当する。
【００２４】
センターインジェクタ４は、第１燃料パイプ６を介して高圧用コモンレール７と連通している。高圧用コモンレール７は、高圧用燃料管８を介して燃料ポンプ９に接続されている。
【００２５】
サイドインジェクタ５は、第２燃料パイプ１０を介して低圧用コモンレール１１と連通している。低圧用コモンレール１１は、低圧用燃料管１２を介して燃料ポンプ９に接続されている。
【００２６】
シリンダヘッド２には、各気筒の排気ポート１３と連通する複数の枝管を具備したエキゾーストマニフォルド１４が接続されている。エキゾーストマニフォルド１４は、排気管１５と接続されている。排気管１５の途中には、排気浄化触媒１６が配置されている。
【００２７】
エキゾーストマニフォルド１４の各枝管には、各気筒の排気ポート１３から排出される排気の空燃比を個別に測定する空燃比センサ２４が取り付けられている。
【００２８】
また、シリンダヘッド２には、各気筒の吸気ポート１７と連通する複数の枝管を具備したインテークマニフォルド１８が接続されている。インテークマニフォルド１８は吸気管
１９と接続されている。吸気管１９には、エアフローメータ２０が取り付けられている。
【００２９】
内燃機関１には、ＥＣＵ２１が併設されている。ＥＣＵ２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等から構成される電子回路である。ＥＣＵ２１には、前述したエアフローメータ２０や空燃比センサ２４に加え、クランクポジションセンサ２２やアクセルポジションセンサ２３等の各種センサが電気的に接続され、それら各種センサの出力信号を入力可能となっている。
【００３０】
ＥＣＵ２１は、前記した各種センサの出力信号をパラメータとしてセンターインジェクタ４、サイドインジェクタ５、燃料ポンプ９等を電気的に制御する。
【００３１】
例えば、ＥＣＵ２１は、図３に示すように、機関負荷（アクセル開度）Ａｃｃｐ及び機関回転数Ｎｅが比較的低い運転領域では、内燃機関１を予混合燃焼運転させるようにセンターインジェクタ４及びサイドインジェクタ５を制御する。一方、機関負荷Ａｃｃｐ及び機関回転数Ｎｅが比較的高い運転領域では、内燃機関１を拡散燃焼運転させるようにセンターインジェクタ４及びサイドインジェクタ５を制御する。
【００３２】
内燃機関１が予混合燃焼運転領域にある時は、ＥＣＵ２１は、図４に示すように、１番気筒（＃１）〜４番気筒（＃４）の各々について、圧縮行程の初期から中期（例えば、圧縮行程上死点前１５０°ＣＡ〜６０°ＣＡ）にてサイドインジェクタ５から燃料噴射（予混合噴射）を行わせることにより気筒内に予混合気を形成し、次いで圧縮上死点の近傍にてセンターインジェクタ４から少量の燃料を噴射させることにより該噴射燃料を火種として前記予混合気を燃焼させる。
【００３３】
内燃機関１が拡散燃焼運転領域にある時は、ＥＣＵ２１は、図５に示すように、１番気筒（＃１）〜４番気筒（＃４）の各々について、圧縮上死点近傍にてセンターインジェクタ４から燃料噴射を行わせることにより、該噴射燃料を拡散燃焼させる。
【００３４】
ところで、センターインジェクタ４やサイドインジェクタ５などの各種燃料噴射弁は、製造公差や経時変化等によりＥＣＵ２１からの指示値通りの燃料量を噴射することができない場合がある。
【００３５】
これに対し、従来では空燃比センサの測定値とエアフローメータの測定値から各気筒の実際の燃料噴射量を演算し、実際の燃料噴射量が目標値（目標噴射量）と一致するように各気筒の燃料噴射量を補正する方法が採られていた。
【００３６】
しかしながら、本実施例に例示した内燃機関１のように１気筒当たり２本のインジェクタ（燃料噴射弁）を備えた内燃機関では、各気筒の実際の燃料噴射量が目標噴射量から逸脱した場合に、その要因が２本のインジェクタの何れに依るものか特定することができなかった。
【００３７】
そこで、本実施例では、先ず内燃機関１が拡散燃焼運転領域にある時にセンターインジェクタ４の燃料噴射量を補正し、その後の内燃機関１が予混合燃焼運転領域にある時にサイドインジェクタ５の燃料噴射量を補正するようにした。
【００３８】
以下、本実施例における燃料噴射量の補正処理について図６に沿って説明する。図６は、燃料噴射量の補正処理ルーチンを示すフローチャートである。この補正処理ルーチンは、予めＥＣＵ２１のＲＯＭに記憶されているルーチンであり、内燃機関１の運転時（例えば、イグニッションスイッチがオンの時）にＥＣＵ２１が所定期間毎に繰り返し実行するルーチンである。
【００３９】
補正処理ルーチンでは、ＥＣＵ２１は、先ずＳ１０１において図示しないイグニッションがオンである否かを判別する。Ｓ１０１において否定判定された場合には、ＥＣＵ２１は本ルーチンの実行を終了する。一方、Ｓ１０１において肯定判定された場合には、ＥＣＵ２１はＳ１０２へ進む。
【００４０】
Ｓ１０２では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１がアイドル運転状態にあるか否かを判別する。具体的には、ＥＣＵ２１は、機関回転数Ｎｅが所望のアイドル回転数の範囲内にあり、且つアクセル開度Ａｃｃｐ（アクセルポジションセンサ２３の測定値）が零であることを条件に内燃機関１がアイドル運転状態にあると判定する。
【００４１】
前記Ｓ１０２において否定判定された場合は、ＥＣＵ２１は、本ルーチンの実行を一旦終了する。一方、前記Ｓ１０２において肯定判定された場合は、ＥＣＵ２１は、Ｓ１０３へ進む。
【００４２】
Ｓ１０３では、センターインジェクタ４の噴射量を仮補正する。具体的には、ＥＣＵ２１は、エアフローメータ２０の測定値Ｇａに１／４を乗算した値（＝Ｇａ／４）を各空燃比センサ２４の測定値で除算することにより、各気筒の実際の燃料噴射量（以下、「実噴射量ΣＦｒ」と称する）を算出する。
【００４３】
続いて、ＥＣＵ２１は、各気筒のセンターインジェクタ４及びサイドインジェクタ５の目標噴射量の総和（以下、「総目標噴射量ΣＦｔｒｇ」と称する）を演算する。ＥＣＵ２１は、実噴射量ΣＦｒと総目標噴射量ΣＦｔｒｇの差△Ｆ（＝ΣＦｔｒｇ−ΣＦｒ）が零となるようにセンターインジェクタ４に対する指令値を補正する。
【００４４】
尚、内燃機関１はアイドル運転時に予混合燃焼運転されるため、上記の実噴射量ΣＦｒは、センターインジェクタ４から実際に噴射された燃料量とサイドインジェクタ５から実際に噴射された燃料量との総和になる。このため、前記Ｓ１０３が実行される時点では、実噴射量ΣＦｒと総目標噴射量ΣＦｔｒｇとの差がセンターインジェクタ４に依るものか或いはサイドインジェクタ５に依るものか特定はできない。
【００４５】
しかしながら、予混合燃焼運転領域では、センターインジェクタ４の目標噴射量が少ないため、目標噴射量に対して誤差（センターインジェクタ４の実噴射量と目標噴射量との差）が占める割合が大きくなる。一方、予混合燃焼運転領域では、サイドインジェクタ５の目標噴射量が多いため、目標噴射量に対して誤差（サイドインジェクタ５の実噴射量と目標噴射量との差）が占める割合が小さくなる。依って、ＥＣＵ２１は、前記したＳ１０３が実行を実行する時点では、サイドインジェクタ５の噴射量を補正する必要がないとみなして、センターインジェクタ４の噴射量のみを補正する。
【００４６】
内燃機関１が始動後のアイドル運転状態にある時に、上記したような仮補正が行われれば、気筒間における実噴射量のバラツキ、言い換えれば、気筒間における空燃比のバラツキが解消される。気筒間の空燃比のバラツキが解消されると、全気筒から排出される排気の空燃比が均一且つ所望の空燃比となる。その結果、トルク変動等が発生する可能性は残るものの排気エミッションの悪化や噴射量過多による燃費の悪化を最小限に抑えることができる。
【００４７】
ここで図６に戻り、ＥＣＵ２１は、Ｓ１０４において、内燃機関１の運転状態が予混合燃焼運転領域から拡散燃焼運転領域へ移行したか否かを判別する。Ｓ１０４において否定判定された場合は、ＥＣＵ２１は、内燃機関１の運転状態が拡散燃焼運転領域へ移行するまで該Ｓ１０４の処理を繰り返し実行する。一方、Ｓ１０４において肯定判定された場合
は、ＥＣＵ２１は、Ｓ１０５へ進む。
【００４８】
Ｓ１０５では、ＥＣＵ２１は、センターインジェクタ４の噴射量を補正する。具体的には、ＥＣＵ２１は、上記した方法により実噴射量ΣＦｒを算出する。続いて、ＥＣＵ２１は、各気筒の総目標噴射量ΣＦｔｒｇを演算する。
【００４９】
ここで、内燃機関１が拡散燃焼運転領域にある時は、サイドインジェクタ５からの燃料噴射が行われないため、上記した実噴射量ΣＦｒ及び総目標噴射量ΣＦｔｒｇは、センターインジェクタ４のみに依る値となる。従って、実噴射量ΣＦｒと総目標噴射量ΣＦｔｒｇとの差△Ｆ（＝ΣＦｔｒｇ−ΣＦｒ）は、センターインジェクタ４の噴射量誤差とみなすことができる。
【００５０】
そこで、ＥＣＵ２１は、前記した差△Ｆが零となるようにセンターインジェクタ４に対する指令値を補正する。
【００５１】
Ｓ１０６では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１の運転状態が拡散燃焼運転領域から予混合燃焼運転領域へ移行したか否かを判別する。Ｓ１０６において否定判定された場合は、ＥＣＵ２１は、内燃機関１の運転状態が予混合燃焼運転領域へ移行するまで該Ｓ１０６の処理を繰り返し実行する。一方、Ｓ１０６において肯定判定された場合は、ＥＣＵ２１は、Ｓ１０７へ進む。
【００５２】
Ｓ１０７では、ＥＣＵ２１は、サイドインジェクタ５の噴射量を補正する。具体的には、ＥＣＵ２１は、上記した方法により実噴射量ΣＦｒを算出する。続いて、ＥＣＵ２１は、各気筒の総目標噴射量ΣＦｔｒｇを演算する。
【００５３】
ここで、内燃機関１が予混合燃焼運転領域にある時は、センターインジェクタ４とサイドインジェクタ５の双方から燃料噴射が行われる。このため、前記実噴射量ΣＦｒ及び前記総目標噴射量ΣＦｔｒｇは、センターインジェクタ４とサイドインジェクタ５の双方に依る値となる。
【００５４】
但し、前述したＳ１０５においてセンターインジェクタ４の噴射量誤差が既に解消されているため、前記Ｓ１０７の実行時における実噴射量ΣＦｒと総目標噴射量ΣＦｔｒｇとの差△Ｆ（＝ΣＦｔｒｇ−ΣＦｒ）は、サイドインジェクタ５の噴射量誤差とみなすことができる。依って、ＥＣＵ２１は、前記差△Ｆが零となるようにサイドインジェクタ５に対する指令値を補正する。
【００５５】
以上述べたようにＥＣＵ２１が図６の補正処理ルーチンを実行することにより、各気筒に２本のインジェクタ４、５が取り付けられた内燃機関１において、各インジェクタ４、５の噴射量誤差を適正に補正することが可能となる。その結果、各インジェクタ４、５の実際の噴射量が目標噴射量に近似するようになる。
【００５６】
尚、前述した図６の補正処理ルーチンのＳ１０５又はＳ１０７の処理が実行された後に、再度実噴射量ΣＦｒと総目標噴射量ΣＦｔｒｇを演算し、それらの差△Ｆ（＝ΣＦｔｒｇ−ΣＦｒ）が離間している場合（例えば、一定量以上かけ離れている場合）には、ＥＣＵ２１は、センターインジェクタ４又はサイドインジェクタ５が故障していると診断するようにしてもよい。
【００５７】
センターインジェクタ４又はサイドインジェクタ５の何れかが故障していると判定された場合には、ＥＣＵ２１は、故障していないインジェクタ４、５のみによる燃料噴射で内燃機関１の運転を継続させ、内燃機関１を搭載した車両が退避走行できるようにしてもよ
い。
【００５８】
例えば、サイドインジェクタ５が故障している場合には、予混合燃焼運転領域においてセンターインジェクタ４から予混合噴射と圧縮上死点近傍における燃料噴射を行うことにより内燃機関１を予混合燃焼運転させるようにしてもよい。
【００５９】
一方、センターインジェクタ４が故障している場合には、内燃機関１の運転状態を予混合燃焼運転領域に制限し、且つサイドインジェクタ５からの燃料噴射のみにより内燃機関１を予混合燃焼運転させるようにしてもよい。
【００６０】
上記した方法により内燃機関１の運転が継続されると、運転者が車両を退避走行させることができる。
【００６１】
尚、センターインジェクタ４又はサイドインジェクタ５の故障の態様としては、噴孔の詰まりによる噴射量の減少、噴孔の開弁不良による噴射量の減少、或いは噴孔の閉弁不良による噴射量の増加に加え、噴孔の閉弁不良により燃料が常時噴射状態となる態様が考えられる。
【００６２】
噴孔の閉弁不良により燃料が常時噴射状態になると、退避走行中の排気エミッションが著しく悪化する可能性がある。これに対し、センターインジェクタ４とサイドインジェクタ５の燃料ポンプを独立させ、故障したインジェクタの燃料ポンプを作動停止させるようにしてもよい。或いは、第１燃料パイプ６と高圧用燃料管８の何れか一方、及び第２燃料パイプ１０と低圧用燃料管１２の何れか一方に弁機構が設けられている場合には、その弁機構を閉弁させるようにしてもよい。
【実施例２】
【００６３】
次に、本発明の第２の実施例について図７に基づいて説明する。ここでは、前述した第１の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【００６４】
前述した第１の実施例では、内燃機関１の運転状態が成り行きで拡散燃焼運転領域となった時にセンターインジェクタ４の噴射量補正を行う例について述べたが、本実施例では内燃機関１を強制的に拡散燃焼運転させてセンターインジェクタ４の噴射量補正を行う例について述べる。
【００６５】
図７は、本実施例における燃料噴射量の補正処理ルーチンを示すフローチャートである。この補正処理ルーチンは、予めＥＣＵ２１のＲＯＭに記憶されているルーチンであり、内燃機関１の始動（イグニッションスイッチのオン信号）をトリガにしてＥＣＵ２１が実行するルーチンである。
【００６６】
補正処理ルーチンでは、ＥＣＵ２１は、先ずＳ２０１において内燃機関１の始動が完了したか否かを判別する。Ｓ２０１において否定判定された場合は、ＥＣＵ２１は内燃機関１の始動が完了するまで該Ｓ２０１の処理を繰り返し実行する。Ｓ２０１において肯定判定された場合は、ＥＣＵ２１はＳ２０２へ進む。
【００６７】
Ｓ２０２では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１の運転状態が予混合燃焼運転領域にあるか或いは拡散燃焼運転領域にあるかにかかわらず、内燃機関１を強制的に拡散燃焼運転させる。すなわち、ＥＣＵ２１は、各気筒の圧縮上死点近傍においてセンターインジェクタ４から燃料噴射を行わせることにより、該噴射燃料を拡散燃焼させる。
【００６８】
Ｓ２０３では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１がアイドル運転状態にある否かを判別する。
Ｓ２０３において否定判定された場合には、ＥＣＵ２１は内燃機関１がアイドル運転状態となるまで該Ｓ２０３の処理を繰り返し実行する。一方、Ｓ２０３において肯定判定された場合は、ＥＣＵ２１はＳ２０４へ進む。
【００６９】
Ｓ２０４では、ＥＣＵ２１は、センターインジェクタ４の噴射量を補正する。この補正方法は、前述した第１の実施例の補正処理ルーチンにおけるＳ１０５と同様である。
【００７０】
Ｓ２０５では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１の運転状態が予混合燃焼運転領域にあるか否かを判別する。Ｓ２０５において否定判定された場合は、ＥＣＵ２１は内燃機関１の運転状態が予混合燃焼運転領域に移行するまで該Ｓ２０５の処理を繰り返し実行する。一方、Ｓ２０５において肯定判定された場合は、ＥＣＵ２１はＳ２０６へ進む。
【００７１】
Ｓ２０６では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１の運転を拡散燃焼運転から予混合燃焼運転へ切り換える。すなわち、ＥＣＵ２１は、各気筒の圧縮行程の初期から中期にサイドインジェクタ５から予混合噴射を行わせ、次いで圧縮上死点の近傍にてセンターインジェクタ４から少量の燃料を噴射させる。
【００７２】
Ｓ２０７では、ＥＣＵ２１は、サイドインジェクタ５の噴射量を補正する。この補正方法は、前述した第１の実施例の補正処理ルーチンにおけるＳ１０７と同様である。
【００７３】
以上述べたようにＥＣＵ２１が図７に示すような補正処理ルーチンを実行することにより、内燃機関１の始動後に予混合燃焼運転が長期間継続される場合（例えば、内燃機関１の始動後に車両が渋滞路を走行する場合等）であっても、センターインジェクタ４の噴射量を補正する機会が強制的に設けられることになる。
【００７４】
その結果、センターインジェクタ４の噴射量が始動後の早い時期に補正されるようになる。更に、センターインジェクタ４の噴射量補正が終了した後も内燃機関１の予混合燃焼運転が継続されていれば、サイドインジェクタ５の噴射量も直ちに補正されるようになる。センターインジェクタ４及びサイドインジェクタ５の補正が始動後の早い時期に実施されると、噴射量過多による燃費の悪化、噴射量過多又は噴射量過少による排気エミッションの悪化などを抑制することができる。
【実施例３】
【００７５】
次に、本発明の第３の実施例について図８に基づいて説明する。ここでは、前述した第１の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【００７６】
前述した第１の実施例では、内燃機関１の運転状態が成り行きで拡散燃焼運転領域となった時にセンターインジェクタ４の噴射量補正を行い、その後の予混合燃焼運転領域においてサイドインジェクタ５の噴射量補正を行う例について述べたが、本実施例では内燃機関１のアイドル運転時に強制的にサイドインジェクタ５のみによる予混合燃焼運転を実現してサイドインジェクタ５の噴射量補正を行う例について述べる。
【００７７】
図８は、燃料噴射量の補正処理ルーチンを示すフローチャートである。この補正処理ルーチンは、予めＥＣＵ２１のＲＯＭに記憶されているルーチンであり、内燃機関１の運転時（例えば、イグニッションスイッチがオンの時）にＥＣＵ２１が所定期間毎に繰り返し実行するルーチンである。
【００７８】
補正処理ルーチンでは、ＥＣＵ２１は、先ずＳ３０１において図示しないイグニッションがオンである否かを判別する。Ｓ３０１において否定判定された場合には、ＥＣＵ２１は本ルーチンの実行を終了する。一方、Ｓ３０１において肯定判定された場合には、ＥＣ
Ｕ２１はＳ３０２へ進む。
【００７９】
Ｓ３０２では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１がアイドル運転状態にあるか否かを判別する。Ｓ３０２において否定判定された場合は、ＥＣＵ２１は本ルーチンの実行を一旦終了する。一方、Ｓ３０２において肯定判定された場合は、ＥＣＵ２１はＳ３０３へ進む。
【００８０】
Ｓ３０３では、ＥＣＵ２１は、サイドインジェクタ５のみよって内燃機関１を予混合燃焼運転させる。具体的には、ＥＣＵ２１は、各気筒の圧縮行程の初期から中期にサイドインジェクタ５から予混合噴射を行わせることにより、予混合気を圧縮自着火させる。
【００８１】
尚、サイドインジェクタ５のみからの燃料噴射により内燃機関１を予混合燃焼運転させる場合に、予混合噴射時期が通常時と同様の時期に設定されると、予混合気が希薄化して失火する可能性がある。そこで、本実施例では、サイドインジェクタ５のみからの燃料噴射により内燃機関１を予混合燃焼運転させる場合には、予混合噴射時期を通常時より遅角させるようにした。
【００８２】
Ｓ３０４では、ＥＣＵ２１は、サイドインジェクタ５の噴射量を補正する。この補正方法は、前述した第１の実施例の補正処理ルーチンにおけるＳ１０７と同様である。
【００８３】
Ｓ３０５では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１の運転状態が予混合燃焼運転領域から拡散燃焼運転領域へ移行したか否かを判別する。Ｓ３０５において否定判定された場合は、ＥＣＵ２１は内燃機関１の運転状態が拡散燃焼運転領域へ移行するまで該Ｓ３０５の処理を繰り返し実行する。一方、Ｓ３０５において肯定判定された場合は、ＥＣＵ２１はＳ３０６へ進む。
【００８４】
Ｓ３０６では、ＥＣＵ２１は、センターインジェクタ４の噴射量を補正する。この補正方法は、前述した第１の実施例の補正処理ルーチンにおけるＳ１０５と同様である。尚、サイドインジェクタ５の噴射量補正が完了した後であれば、センターインジェクタ４の噴射量補正は予混合燃焼運転領域でも行える。このため、ＥＣＵ２１は、前記Ｓ３０３の実行後にサイドインジェクタ５のみに依る予混合燃焼運転からセンターインジェクタ４及びサイドインジェクタ５に依る予混合燃焼運転に切り換えてセンターインジェクタ４の噴射量補正を行うようにしてもよい。
【００８５】
以上述べたようにＥＣＵ２１が図８に示すような補正処理ルーチンを実行することにより、内燃機関１の始動後に予混合燃焼運転が長期間継続される場合（例えば、内燃機関１の始動後に車両が渋滞路を走行する場合等）であっても、サイドインジェクタ５の噴射量を補正する機会が強制的に設けられることになる。
【００８６】
その結果、サイドインジェクタ５の噴射量が始動後の早い時期に補正されるようになる。更に、サイドインジェクタ５の噴射量補正が終了した後に内燃機関１が拡散燃焼運転されると、センターインジェクタ４の噴射量も直ちに補正されるようになる。
【００８７】
また、本実施例では、サイドインジェクタ５の噴射量補正が行われる時に、予混合燃焼運転を継続することができるため、排気エミッションの悪化を抑えることができる。
【００８８】
尚、前述した実施例１から実施例３では、エキゾーストマニフォルド１４の各枝管に取り付けられた空燃比センサ２４の測定値を利用して実噴射量ΣＦｒを演算する例について述べたが、各気筒の筒内圧を測定する指圧センサが内燃機関１に取り付けられている場合は各気筒の燃焼圧力から実噴射量ΣＦｒを演算するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明を適用する内燃機関の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明を適用する内燃機関の概略構成を示す横断面図である。
【図３】内燃機関の予混合燃焼運転領域と拡散燃焼運転領域を示す図である。
【図４】予混合燃焼運転領域におけるセンターインジェクタ及びサイドインジェクタの動作を示すタイミングチャートである。
【図５】拡散燃焼運転領域におけるセンターインジェクタ及びサイドインジェクタの動作を示すタイミングチャートである。
【図６】実施例１における燃料噴射量の補正処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】実施例２における燃料噴射量の補正処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】実施例３における燃料噴射量の補正処理ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９０】
１・・・・・内燃機関
４・・・・・センターインジェクタ（第２の燃料噴射弁）
５・・・・・サイドインジェクタ（第１の燃料噴射弁）
２０・・・・エアフローメータ
２１・・・・ＥＣＵ
２４・・・・空燃比センサ
【図１】
2007177658.tif 000003
【図２】
2007177658.tif 000004
【図３】
2007177658.tif 000005
【図４】
2007177658.tif 000006
【図５】
2007177658.tif 000007
【図６】
2007177658.tif 000008
【図７】
2007177658.tif 000009
【図８】
2007177658.tif 000010