(57)【要約】【課題】１つの気筒に燃料を噴射する２以上の燃料噴射装置を備えた内燃機関の制御装置において、噴射される燃料量が少なくなると、燃料を噴射する燃料噴射装置の数を減少させることにより、残った燃料噴射装置の燃料噴射量が増加するため、燃料噴射の開始と終了との制御時間が長くなり、正確な燃料噴射制御を可能とすることにある。【解決手段】１つの気筒に燃料を噴射する２以上の燃料噴射装置（１３、１４）を備えた内燃機関（１）において、２以上の燃料噴射装置（１３、１４）から燃料を噴射する一方、噴射される燃料量が少ないことを条件として、燃料を噴射する燃料噴射装置の数を減少させる制御装置（１５）を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの気筒に燃料を噴射する２以上の燃料噴射装置を備えた内燃機関の制御装置において、前記２以上の燃料噴射装置から燃料を噴射する一方、前記噴射される燃料量が少ないことを条件として、前記燃料を噴射する燃料噴射装置の数を減少させる制御装置を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記燃料の噴射は、追加噴射であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
吸入空気量を検出する吸気量検出装置を備え、前記制御装置は、主噴射の実行後の吸入空気量に基づき、前記追加噴射の噴射量を算出することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記追加噴射を行った場合に、燃料が過度に濃くなることを条件として、前記追加噴射を停止することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に１つの気筒に燃料を噴射するための燃料噴射装置（インジェクタ）を制御する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載された内燃機関には、燃焼室へ燃料を噴射する燃料噴射装置（インジェクタ）が備えられ、また、内燃機関へ供給される吸入空気量に応じて適切な噴射量となるように、燃料噴射装置を制御する制御装置（ＥＣＵ）が備えられる。
このような内燃機関としては、例えば、以下のような先行技術文献がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−３６３４８号公報
【０００４】
特許文献１に係る内燃機関は、吸気通路に燃料を噴射する２つの燃料噴射装置を備え、吸気行程中に噴射された燃料が吸気口へ到達するように、燃料の噴射を開始させる燃料噴射制御手段を備えたものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来、１つの気筒に燃料を噴射する２以上の燃料噴射装置を備えた内燃機関は、必要な燃料を複数の燃料噴射装置から噴射するため、噴射の開始と終了とを短時間で制御しなければならず、正確な燃料噴射制御が困難となる不都合があった。
【０００６】
そこで、この発明は、１つの気筒に燃料を噴射する２以上の燃料噴射装置を備えた内燃機関において、正確な燃料噴射制御を可能とする内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、１つの気筒に燃料を噴射する２以上の燃料噴射装置を備えた内燃機関の制御装置において、２以上の燃料噴射装置から燃料を噴射する一方、噴射される燃料量が少ないことを条件として、燃料を噴射する燃料噴射装置の数を減少させる制御装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、１つの気筒に燃料を噴射する２以上の燃料噴射装置を備えた内燃機関において、正確な燃料噴射制御を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は内燃機関の制御装置のシステム構成図である。（実施例１）
【図２】図２は内燃機関の概略平面図である。（実施例１）
【図３】図３は内燃機関の制御のフローチャートである。（実施例１）
【図４】図４は内燃機関の制御のタイムチャートである。（実施例１）
【図５】図５は内燃機関の制御のフローチャートである。（実施例２）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明は、１つの気筒に燃料を噴射する２以上の燃料噴射装置を備えた内燃機関において、正確な燃料噴射制御を可能とする目的を、噴射される燃料量が少ないことを条件として、燃料を噴射する燃料噴射装置の数を減少して実現するものである。
【実施例１】
【００１１】
図１〜図４は、この発明の実施例１を示すものである。
図１に示すように、車両に搭載される多気筒用（４気筒）の内燃機関１は、シリンダブロック２と、シリンダヘッド３とを備える。また、内燃機関１は、１気筒当たり、４つのバルブを備えるものである。
シリンダブロック２内には、ピストン４が往復動自在に挿入されている。このピストン４は、コンロッド５を介してクランク軸に連結される。
シリンダヘッド３には、各気筒で、吸気通路６・排気通路７を形成する吸気管８・排気管９が設けられるとともに、吸気通路６・排気通路７を開閉する２つの吸気弁１０・２つの排気弁１１が設けられる。
シリンダヘッド３の下面とピストン１１の上面との間には、燃焼室１２が形成される。
図１、図２に示すように、シリンダヘッド３には、１つの気筒の燃焼室１２に燃料を噴射する２以上の燃料噴射装置として、第１燃料噴射装置（インジェクタ）１３と第２燃料噴射装置（インジェクタ）１４とが備えられる。
第１燃料噴射装置１３と第２燃料噴射装置１４とは、吸気通路６において第１燃料噴射装置１３が第２燃料噴射装置１４よりも燃焼室１２側に配置され、且つ吸入空気の流れ方向で直列に配置される。
【００１２】
内燃機関１には、制御装置（ＥＣＵ）１５が備えられる。
制御装置１５には、第１燃料噴射装置１３・第２燃料噴射装置１４が接続される。また、制御装置１５には、吸気管８に取り付けられて吸入空気量を検出する吸気量検出装置１６と、吸気管圧力を検出する吸気管圧力検出装置１７と、アクセルペダルの操作状態をスロットル開度として検出可能なアクセル操作検出装置１８と、内燃機関１の回転数をエンジン回転数として検出可能な回転数検出装置１９とが接続される。
制御装置１５は、２以上の燃料噴射装置としての第１燃料噴射装置１３・第２燃料噴射装置１４から燃料を噴射する一方、噴射される燃料量が少ないことを条件として、燃料を噴射する燃料噴射装置の数を減少させる。
また、前記燃料の噴射は、追加噴射である。
更に、制御装置１５は、主噴射の実行後の吸入空気量に基づき、追加噴射の噴射量（複数の燃料噴射装置における１つの燃料噴射装置当たりの噴射時間）を算出する。
更にまた、制御装置１５は、追加噴射を行った場合、燃料が過度に濃くなることを条件として、追加噴射を停止する。
【００１３】
次に、この実施例１における内燃機関１の制御について、図３のフローチャートに沿って説明する。
図３に示すように、制御装置１５のプログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、制御装置１５は、主噴射量を算出する（ステップＡ０２）。具体的には、制御装置１５は、内燃機関１の回転数、吸入空気量、スロットル開度等の各検出装置から取得し、これら検出装置の値に基づいて、主噴射量を算出する。
そして、制御装置１５は、第１燃料噴射装置１３と第２燃料噴射装置１４とを作動することにより、主噴射量に基づいた主噴射を一定の噴射時間で実行する（ステップＡ０３）。
その後、制御装置１５は、追加噴射量を算出する（ステップＡ０４）。追加噴射量は、主噴射量のうち、上記のステップＡ０３の噴射期間で噴射しきれなかった燃料量である。
そして、制御装置１５は、追加噴射量が第１設定値以上（追加噴射量≧第１設定値）か否かを判定する（ステップＡ０５）。第１設定値は、正確な燃料噴射制御ができる好ましい値を予め実験により、又は経験に基づいて設定されたものである。
このステップＡ０５がＹＥＳの場合には、制御装置１５は、第１燃料噴射装置１３と第２燃料噴射装置１４とを作動することにより、追加噴射量に基づいた追加噴射を実行する（ステップＡ０６）。
上記のステップＡ０５がＮＯの場合には、制御装置１５は、追加噴射量が第２設定値以上（追加噴射量≧第２設定値）か否かを判定する（ステップＡ０７）。第２設定値は、第１燃料噴射装置１３で正確な噴射ができる好ましい値として設定される。例えば、制御装置１５が第１燃料噴射装置１３に指令できる最小噴射量を、第２設定値として設定する。これにより、制御装置１５は、正確な燃料噴射制御を可能とする。
このステップＡ０７がＹＥＳの場合には、制御装置１５は、第１燃料噴射装置１３を作動することにより、追加噴射量に基づいた追加噴射を実行する（ステップＡ０８）。つまり、このステップＡ０８では、燃料噴射装置の数が減らされる。
上記のステップＡ０７がＮＯの場合には、制御装置１５は、空燃比を判定するように、推定値λが第３設定値以上（推定値λ≧第３設定値）か否かを判定する（ステップＡ０９）。
ここで、推定値λは、以下のように算出される。
推定値λ＝主噴射量／{（主噴射量−追加噴射量）＋第２設定値}
言い換えると、
推定値λ＝必要な燃料噴射量／（既に噴射した噴射量＋第２設定値）
となる。
即ち、推定値λとは、第２設定値の噴射量で追加噴射を実行した結果、燃料の総噴射量が主噴射量（必要な燃料噴射量）と比較して、どの程度増加しているのかを表す指標である。
このステップＡ０９がＹＥＳの場合には、制御装置１５は、燃料が過度の増加ではないと判断し、制御装置１５は、第１燃料噴射装置１３を作動することにより、第２設定値に基づいた追加噴射を実行する（ステップＡ１０）。つまり、このステップＡ１０では、燃料噴射装置の数が減らされる。
一方、このステップＡ０９がＮＯの場合には、制御装置１５は、第２設定値に基づいた追加噴射を実行と、燃料が過度に増加すると判断し、追加噴射の実行を停止するように、このプログラムをエンドとする（ステップＡ１１）。
また、前記ステップＡ０６の処理後、前記ステップＡ０８の処理後、又は、前記ステップＡ１０の処理後は、同様に、このプログラムをエンドとする（ステップＡ１１）。
【００１４】
図４には、内燃機関１の制御のタイムチャートを示す。
図４に示すように、定常運転時には、エミッションを考慮して、排気行程時（ＴＤＣ）で燃料噴射を終わらせている（「主噴射」と記す）が、スロットル開度がある程度大きく且つ吸気管圧力がある程度高くなった後で、負荷変化のある過度時（Ｐ時点）には、吸入空気量が急激に増加して燃料量が不足になることから、吸気行程において最新の吸入空気量を算出して、燃料量が不足している分の噴射（「追加噴射」と記す）を実行する。
【００１５】
以上、この発明の実施例について説明してきたが、上述の実施例の構成を請求項毎に当てはめて説明する。
先ず、請求項１に係る発明では、制御装置１５は、２以上の燃料噴射装置１３、１４から燃料を噴射する一方、噴射される燃料量が少ないことを条件として、燃料を噴射する燃料噴射装置の数を減少させる。
このような構成にすることにより、制御装置１５は、噴射される燃料量が少なくなると、燃料を噴射する燃料噴射装置の数を減少させることにより、残った燃料噴射装置の燃料噴射量が増加するため、燃料噴射の開始と終了との制御時間が長くなり、正確な燃料噴射制御を可能とする。
請求項２に係る発明では、燃料の噴射は、追加噴射である。
このような構成にすることにより、主噴射の実行後に噴射する燃料が少ない場合であっても、追加噴射を正確に実行することができる。
請求項３に係る発明では、制御装置１５は、吸入空気量を検出する吸気量検出装置１６が接続される。制御装置１５は、主噴射の実行後の吸入空気量に基づき、追加噴射の噴射量を算出する。
このような構成にすることにより、例えば、運転状態により急激に吸入空気量が減少した場合であっても、追加噴射の燃料噴射量が適切に制御されるため、運転状態が良好に保たれる。
請求項４に係る発明では、制御装置１５は、追加噴射を行った場合に、燃料が過度に濃くなることを条件として、追加噴射を停止する。
このような構成にすることにより、燃料が過度に増加し、失火に至ることを防止できる。
【実施例２】
【００１６】
図５は、この発明の実施例２を示すものである。
この実施例２においては、上述の実施例１と同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。
この実施例２の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、制御装置１５は、主噴射を実行する。
図５には、実施例２における内燃機関１の制御を説明する。
図５に示すように、制御装置１５のプログラムがスタートすると（ステップＢ０１）、先ず、制御装置１５は、主噴射量を算出する（ステップＢ０２）。具体的には、制御装置１５は、内燃機関１の回転数、吸入空気量、スロットル開度等を各検出装置から取得し、これら検出装置の値に基づいて、主噴射量を算出する。
そして、制御装置１５は、主噴射量が第１設定値以上（主噴射量≧第１設定値）か否かを判定する（ステップＢ０３）。第１設定値は、正確な燃料噴射制御ができる好ましい値を予め実験により、又は経験に基づいて設定されたものである。
このステップＢ０３がＹＥＳの場合には、制御装置１５は、第１燃料噴射装置１３と第２燃料噴射装置１４とを作動することにより、主噴射量に基づいた主噴射を実行する（ステップＢ０４）。
上記のステップＢ０３がＮＯの場合には、制御装置１５は、第１燃料噴射装置１３を作動することにより、主噴射量に基づいた主噴射を実行する（ステップＢ０５）。つまり、このステップＢ０５では、燃料噴射装置の数が減らされる。
前記ステップＢ０４の処理後、又は前記ステップＢ０５の処理後は、このプログラムをエンドとする（ステップＢ０６）。
この実施例２の構成においても、上記の実施例１と同様な作用効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
この発明に係る制御装置を、各種内燃機関に適用可能である。
【符号の説明】
【００１８】
１  内燃機関
２  シリンダブロック
３  シリンダヘッド
６  吸気通路
１２  燃焼室
１３  第１燃料噴射装置（インジェクタ）
１４  第２燃料噴射装置（インジェクタ）
１５  制御装置（ＥＣＵ）
１６  空気量検出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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