(57)【要約】【課題】エンジンの各気筒の２つの燃料噴射弁のうちの一方の燃料噴射弁の噴射割合を増加させる制御を実行する場合に排気エミッションの悪化を防止できるようにする。【解決手段】各気筒の２つの吸気ポート３１に、それぞれ燃料噴射弁２１（Ａ，Ｂ）を配置したエンジン１１において、一方の燃料噴射弁Ａの噴射割合を増加させる制御を実行する際に、一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間が吸気バルブ３３の開弁期間内になるように一方の燃料噴射弁Ａの噴射時期を補正する。尚、一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間が吸気バルブ３３の開弁期間よりも長い場合には、一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間が吸気バルブ３３の開弁期間よりも短くなるように一方の燃料噴射弁Ａの噴射割合を減少補正して他方の燃料噴射弁Ｂの噴射割合を増加補正した後、一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間が吸気バルブ３３の開弁期間内になるように一方の燃料噴射弁Ａの噴射時期を補正する。【選択図】図２
2012229665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の各気筒毎にそれぞれ複数の吸気ポートを設け、各吸気ポート毎にそれぞれ燃料噴射弁を設けた内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記各気筒の複数の燃料噴射弁のうちの一方の燃料噴射弁の噴射割合を増加させて他方の燃料噴射弁の噴射割合を減少させる片側噴射増量制御を実行する際に、前記一方の燃料噴射弁の噴射期間が前記吸気ポートを開閉する吸気バルブの開弁期間内になるように前記一方の燃料噴射弁の噴射時期を補正する噴射補正手段を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記噴射補正手段は、前記片側噴射増量制御を実行する際に、前記一方の燃料噴射弁の噴射期間が前記吸気バルブの開弁期間よりも長い場合には、前記一方の燃料噴射弁の噴射期間が前記吸気バルブの開弁期間よりも短くなるように前記一方の燃料噴射弁の噴射割合を減少補正して前記他方の燃料噴射弁の噴射割合を増加補正することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の各気筒毎にそれぞれ複数の吸気ポートを設け、各吸気ポート毎にそれぞれ燃料噴射弁を設けた内燃機関の燃料噴射制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
吸気ポート噴射式の内燃機関においては、特許文献１（特開２００９−１８５７４０号公報）に記載されているように、内燃機関の気筒内での燃料噴霧の微粒化やポートウエット低減（吸気ポート内壁面への燃料付着量低減）等を目的として、内燃機関の各気筒の２つの吸気ポートにそれぞれ燃料噴射弁を配置して、各気筒毎にそれぞれ２つの燃料噴射弁で燃料を噴射するようにしたものがある。この特許文献１では、各気筒の２つの燃料噴射弁のうちの片方の燃料噴射弁に異常が発生した場合に、異常側の燃料噴射弁の噴射を禁止して正常側の燃料噴射弁の噴射量を増量補正するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８５７４０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、内燃機関の各気筒の２つの吸気ポートにそれぞれ燃料噴射弁を配置したシステムにおいて、吸気バルブの開弁期間中に燃料を噴射するように燃料噴射弁の噴射時期を設定していても、各気筒の２つの燃料噴射弁のうちの一方の燃料噴射弁の噴射量を増量補正する（つまり噴射割合を増加させる）制御を行うと、その噴射割合を増加させた燃料噴射弁では、噴射期間が長くなるため、噴射期間の一部が吸気バルブの開弁期間からはみ出して、吸気バルブの閉弁中に燃料を噴射する可能性があり、吸気バルブの閉弁中に燃料を噴射すると、未燃燃料（ＨＣ等）の排出量が増加して排気エミッションが悪化する可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、各気筒の複数の燃料噴射弁のうちの一方の燃料噴射弁の噴射割合を増加させる制御を実行する場合に排気エミッションの悪化を防止することができる内燃機関の燃料噴射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】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、内燃機関の各気筒毎にそれぞれ複数の吸気ポートを設け、各吸気ポート毎にそれぞれ燃料噴射弁を設けた内燃機関の燃料噴射制御装置において、各気筒の複数の燃料噴射弁のうちの一方の燃料噴射弁の噴射割合を増加させて他方の燃料噴射弁の噴射割合を減少させる片側噴射増量制御を実行する際に、前記一方の燃料噴射弁の噴射期間が吸気ポートを開閉する吸気バルブの開弁期間内になるように一方の燃料噴射弁の噴射時期を補正する噴射補正手段を備えた構成としたものである。
【０００７】
この構成では、各気筒の複数の燃料噴射弁のうちの一方の燃料噴射弁の噴射割合を増加させて他方の燃料噴射弁の噴射割合を減少させる片側噴射増量制御を実行する際に、一方の燃料噴射弁（つまり噴射割合を増加させた燃料噴射弁）の噴射期間が吸気バルブの開弁期間内になるように一方の燃料噴射弁の噴射時期を補正することができるため、片側噴射増量制御によって一方の燃料噴射弁の噴射期間が長くなっても、その燃料噴射弁の噴射期間を吸気バルブの開弁期間内にすることができ、吸気バルブの閉弁中に燃料を噴射することを防止することができる。これにより、各気筒の一方の燃料噴射弁の噴射割合を増加させる片側噴射増量制御を実行する場合に、未燃燃料（ＨＣ等）の排出量の増加を抑制して排気エミッションの悪化を防止することができる。
【０００８】
ところで、片側噴射増量制御によって一方の燃料噴射弁の噴射期間が吸気バルブの開弁期間よりも長くなった場合には、その燃料噴射弁の噴射時期を補正しただけでは、その燃料噴射弁の噴射期間を吸気バルブの開弁期間内にすることができない。
【０００９】
そこで、請求項２のように、片側噴射増量制御を実行する際に、一方の燃料噴射弁の噴射期間が吸気バルブの開弁期間よりも長い場合には、一方の燃料噴射弁の噴射期間が吸気バルブの開弁期間よりも短くなるように一方の燃料噴射弁の噴射割合を減少補正して他方の燃料噴射弁の噴射割合を増加補正するようにすると良い。このようにすれば、一方の燃料噴射弁（つまり噴射割合を増加させた燃料噴射弁）の噴射期間が吸気バルブの開弁期間よりも長くなった場合でも、その燃料噴射弁の噴射期間を吸気バルブの開弁期間よりも短くして噴射時期を補正することができ、その燃料噴射弁の噴射期間を確実に吸気バルブの開弁期間内にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は本発明の一実施例におけるエンジン制御システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２は燃料噴射弁及びその周辺部の概略構成図である。
【図３】図３は一方の燃料噴射弁の噴射期間が吸気バルブ開弁期間よりも短い場合の噴射補正を説明する図である。
【図４】図４は一方の燃料噴射弁の噴射期間が吸気バルブ開弁期間よりも長い場合の噴射補正を説明する図である。
【図５】図５は噴射補正ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、モータ１５によって開度調節されるスロットルバルブ１６と、このスロットルバルブ１６の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ１７とが設けられている。
【００１２】
更に、スロットルバルブ１６の下流側には、サージタンク１８が設けられ、このサージタンク１８に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１９が設けられている。また、サージタンク１８には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド２０が設けられ、各気筒の吸気マニホールド２０に接続された吸気ポート３１又はその近傍に、それぞれ燃料を吸気ポート３１に噴射する燃料噴射弁２１が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２２が取り付けられ、各点火プラグ２２の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
【００１３】
一方、エンジン１１の排気管２３には、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ２４（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられ、この排出ガスセンサ２４の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒２５が設けられている。
【００１４】
また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２６や、ノッキングを検出するノックセンサ２７が取り付けられている。また、クランク軸２８の外周側には、クランク軸２８が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２９が取り付けられ、このクランク角センサ２９の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
【００１５】
これら各種センサの出力は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と表記する）３０に入力される。このＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御用のプログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて、燃料噴射量、点火時期、スロットル開度（吸入空気量）等を制御する。
【００１６】
図２に示すように、エンジン１１の各気筒には、それぞれ２つの吸気ポート３１と２つの排気ポート３２が設けられ、各気筒の２つの吸気ポート３１又はその近傍に、それぞれ燃料噴射弁２１が配置されている。各吸気ポート３１は、それぞれ吸気バルブ３３によって開閉され、各排気ポート３２は、それぞれ排気バルブ３４によって開閉される。燃料タンク３５内に貯溜された燃料は、燃料ポンプ３６によって汲み上げられ、この燃料ポンプ３６から吐出される燃料が燃料供給配管３７を通して各気筒の燃料噴射弁２１に供給される。
【００１７】
尚、各気筒の２つの燃料噴射弁２１は、それぞれ吸気バルブ３３の開弁中に吸気ポート３１の開口部３１ａのうちの吸気バルブ３３のステム３３ａよりも気筒中央側（２つの吸気バルブ３３の中間側）で且つ吸気バルブ３３のステム３３ａを中心に所定角度θ（例えば４５°、より好ましくは３０°）の範囲内を狙って燃料を噴射するように配置しても良い。
【００１８】
以下、説明の便宜上、各気筒の２つの燃料噴射弁２１のうちの一方を「燃料噴射弁Ａ」と表記し、他方を「燃料噴射弁Ｂ」と表記する。
図３に示すように、ＥＣＵ３０は、通常時に、各気筒の２つの燃料噴射弁Ａ，Ｂの噴射量を同一（噴射割合を１：１）に設定すると共に、吸気バルブ３３の開弁期間中に燃料を噴射するように燃料噴射弁Ａ，Ｂの噴射時期を設定する。
【００１９】
また、例えば、各気筒の２つの燃料噴射弁Ａ，Ｂのうちの片方の燃料噴射弁Ａが故障した場合や、各気筒の２つの吸気ポート３１のうちの片方の吸気流速を速くして筒内にスワール流を発生させる場合等に、各気筒の２つの燃料噴射弁Ａ，Ｂのうちの一方の燃料噴射弁Ａの噴射割合を増加させて他方の燃料噴射弁Ｂの噴射割合を減少させる片側噴射増量制御を実行する。
【００２０】
しかし、一方の燃料噴射弁Ａの噴射割合を増加させる片側噴射増量制御を行うと、その噴射割合を増加させた一方の燃料噴射弁Ａでは、噴射期間が長くなるため、噴射期間の一部が吸気バルブ３３の開弁期間からはみ出して、吸気バルブ３３の閉弁中に燃料を噴射する可能性があり、吸気バルブ３３の閉弁中に燃料を噴射すると、未燃燃料（ＨＣ等）の排出量が増加して排気エミッションが悪化する可能性がある。
【００２１】
この対策として、ＥＣＵ３０は、後述する図５の噴射補正ルーチンを実行することで、図３に示すように、各気筒の２つの燃料噴射弁Ａ，Ｂのうちの一方の燃料噴射弁Ａの噴射割合を増加させて他方の燃料噴射弁Ｂの噴射割合を減少させる片側噴射増量制御を実行する際に、一方の燃料噴射弁Ａ（つまり噴射割合を増加させた燃料噴射弁Ａ）の噴射期間が吸気バルブ３３の開弁期間内になるように一方の燃料噴射弁Ａの噴射時期を補正すると共に、この燃料噴射弁Ａの噴射時期の補正に合わせて他方の燃料噴射弁Ｂの噴射時期も補正する（例えば、燃料噴射弁Ａの噴射時期の補正量と同じ分だけ他方の燃料噴射弁Ｂの噴射時期を補正する）。
【００２２】
ところで、片側噴射増量制御によって一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間が吸気バルブ３３の開弁期間よりも長くなった場合には、その燃料噴射弁Ａの噴射時期を補正しただけでは、その燃料噴射弁Ａの噴射期間を吸気バルブ３３の開弁期間内にすることができない。
【００２３】
そこで、本実施例では、図４に示すように、片側噴射増量制御を実行する際に、一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間が吸気バルブ３３の開弁期間よりも長い場合には、一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間が吸気バルブ３３の開弁期間よりも短くなるように一方の燃料噴射弁Ａの噴射割合を減少補正して他方の燃料噴射弁Ｂの噴射割合を増加補正した後、一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間が吸気バルブ３３の開弁期間内になるように一方の燃料噴射弁Ａの噴射時期を補正すると共に、この燃料噴射弁Ａの噴射時期の補正に合わせて他方の燃料噴射弁Ｂの噴射時期も補正する（例えば、燃料噴射弁Ａの噴射時期の補正量と同じ分だけ他方の燃料噴射弁Ｂの噴射時期を補正する）。
【００２４】
以下、ＥＣＵ３０が実行する図５の噴射補正ルーチンの処理内容を説明する。
図５に示す噴射補正ルーチンは、ＥＣＵ３０の電源オン期間中（イグニッションスイッチのオン期間中）に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう噴射補正手段としての役割を果たす。
【００２５】
本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、各気筒の２つの燃料噴射弁Ａ，Ｂのうちの一方の燃料噴射弁Ａの噴射割合を増加させて他方の燃料噴射弁Ｂの噴射割合を減少させる片側噴射増量制御の実行中であるか否かを判定し、片側噴射増量制御の実行中ではないと判定されれば、ステップ１０２以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
【００２６】
一方、上記ステップ１０１で、片側噴射増量制御の実行中であると判定された場合には、ステップ１０２以降の処理を次のようにして実行する。まず、ステップ１０２で、一方の燃料噴射弁Ａ（つまり噴射割合を増加させた燃料噴射弁Ａ）の噴射期間が吸気バルブ３３の開弁期間よりも短いか否かを判定する。
【００２７】
このステップ１０２で、一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間が吸気バルブ３３の開弁期間よりも短いと判定された場合には、燃料噴射弁Ａの噴射期間を短くする必要はないと判断して、ステップ１０３に進み、一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間が吸気バルブ３３の開弁期間内になるように一方の燃料噴射弁Ａの噴射時期を補正すると共に、この燃料噴射弁Ａの噴射時期の補正に合わせて他方の燃料噴射弁Ｂの噴射時期も補正する（例えば、燃料噴射弁Ａの噴射時期の補正量と同じ分だけ他方の燃料噴射弁Ｂの噴射時期を補正する）。
【００２８】
具体的には、一方の燃料噴射弁Ａの噴射開始時期が吸気バルブ３３の開弁期間よりも進角側の場合には、一方の燃料噴射弁Ａの噴射時期を遅角補正して一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間を吸気バルブ３３の開弁期間内にする。これに対して、一方の燃料噴射弁Ａの噴射終了時期が吸気バルブ３３の開弁期間よりも遅角側の場合には、一方の燃料噴射弁Ａの噴射時期を進角補正して一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間を吸気バルブ３３の開弁期間内にする。尚、一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間が吸気バルブ３３の開弁期間内の場合には、一方の燃料噴射弁Ａの噴射時期を補正しなくても良い。
【００２９】
一方、上記ステップ１０２で、一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間が吸気バルブ３３の開弁期間よりも長いと判定された場合には、燃料噴射弁Ａの噴射期間を短くする必要があると判断して、ステップ１０４に進み、一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間が吸気バルブ３３の開弁期間よりも短くなるように一方の燃料噴射弁Ａの噴射割合を減少補正し、その減少補正分だけ他方の燃料噴射弁Ｂの噴射割合を増加補正する。これにより、一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間を吸気バルブ３３の開弁期間よりも短くしながら、１気筒当りの噴射量（２つの燃料噴射弁Ａ，Ｂの合計噴射量）を確保することができる。
【００３０】
この後、ステップ１０５に進み、一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間が吸気バルブ３３の開弁期間内になるように一方の燃料噴射弁Ａの噴射時期を補正すると共に、この燃料噴射弁Ａの噴射時期の補正に合わせて他方の燃料噴射弁Ｂの噴射時期も補正する（例えば、燃料噴射弁Ａの噴射時期の補正量と同じ分だけ他方の燃料噴射弁Ｂの噴射時期を補正する）。
【００３１】
具体的には、一方の燃料噴射弁Ａの噴射開始時期が吸気バルブ３３の開弁期間よりも進角側の場合には、一方の燃料噴射弁Ａの噴射時期を遅角補正して一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間を吸気バルブ３３の開弁期間内にする。これに対して、一方の燃料噴射弁Ａの噴射終了時期が吸気バルブ３３の開弁期間よりも遅角側の場合には、一方の燃料噴射弁Ａの噴射時期を進角補正して一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間を吸気バルブ３３の開弁期間内にする。尚、一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間が吸気バルブ３３の開弁期間内の場合には、一方の燃料噴射弁Ａの噴射時期を補正しなくても良い。
【００３２】
以上説明した本実施例では、各気筒の２つの燃料噴射弁Ａ，Ｂのうちの一方の燃料噴射弁Ａの噴射割合を増加させて他方の燃料噴射弁Ｂの噴射割合を減少させる片側噴射増量制御を実行する際に、一方の燃料噴射弁Ａ（つまり噴射割合を増加させた燃料噴射弁Ａ）の噴射期間が吸気バルブ３３の開弁期間内になるように一方の燃料噴射弁Ａの噴射時期を補正するようにしたので、片側噴射増量制御によって一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間が長くなっても、その燃料噴射弁Ａの噴射期間を吸気バルブ３３の開弁期間内にすることができ、吸気バルブ３３の閉弁中に燃料を噴射することを防止することができる。これにより、各気筒の一方の燃料噴射弁Ａの噴射割合を増加させる片側噴射増量制御を実行する場合に、未燃燃料（ＨＣ等）の排出量の増加を抑制して排気エミッションの悪化を防止することができる。
【００３３】
更に、本実施例では、片側噴射増量制御を実行する際に、一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間が吸気バルブ３３の開弁期間よりも長い場合には、一方の燃料噴射弁Ａの噴射期間が吸気バルブ３３の開弁期間よりも短くなるように一方の燃料噴射弁Ａの噴射割合を減少補正して他方の燃料噴射弁Ｂの噴射割合を増加補正するようにしたので、一方の燃料噴射弁Ａ（つまり噴射割合を増加させた燃料噴射弁Ａ）の噴射期間が吸気バルブ３３の開弁期間よりも長くなった場合でも、その燃料噴射弁Ａの噴射期間を吸気バルブ３３の開弁期間よりも短くして噴射時期を補正することができ、その燃料噴射弁Ａの噴射期間を確実に吸気バルブ３３の開弁期間内にすることができる。
【００３４】
尚、上記実施例では、エンジン１１の各気筒毎に２つの吸気ポート３１を設け、各吸気ポート３１毎にそれぞれ燃料噴射弁２１を設けた構成としたが、本発明は、この構成に限定されず、エンジンの各気筒毎に３つ以上の吸気ポートを設け、各吸気ポート毎にそれぞれ燃料噴射弁を設けた構成としても良い。
【符号の説明】
【００３５】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１６…スロットルバルブ、２１…燃料噴射弁、２２…点火プラグ、２３…排気管、３０…ＥＣＵ（噴射補正手段）、３１…吸気ポート、３２…排気ポート、３３…吸気バルブ、３４…排気バルブ
【図１】
2012229665.tif 000003
【図２】
2012229665.tif 000004
【図３】
2012229665.tif 000005
【図４】
2012229665.tif 000006
【図５】
2012229665.tif 000007