(57)【要約】【課題】高価な空燃比センサを用いなくても、ガスインジェクタにおける燃料噴射量のばらつき発生を判定可能な機関制御装置の提供。【解決手段】機関制御装置１００の適用される機関制御装置１００には、圧縮天然ガスを燃料として噴射するガスインジェクタ１０が設けられている。機関制御装置１００は、内燃機関１１０のクランクシャフト１１４の回転数を取得することができる。機関制御装置１００は、内燃機関１１０がアイドリング状態にある場合に、クランクシャフト１１４の回転数の変動が所定の変動閾値Ｔｈ１を超えたことに基づいて、ガスインジェクタ１０の燃料噴射量にばらつきが生じていると判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮天然ガスを燃料として噴射するインジェクタ（１０）が設けられた内燃機関（１１０）に適用される機関制御装置であって、
前記内燃機関の出力軸（１１４）の回転数を取得する取得部（７１）と、
前記内燃機関がアイドリング状態にある場合に、前記取得部にて取得される回転数の変動が閾値（Ｔｈ１）を超えたことに基づいて、前記インジェクタの燃料噴射量にばらつきが生じていると判定する判定部（７５）と、を備えることを特徴とする機関制御装置。
【請求項２】
前記インジェクタが気筒（１１５）毎に設けられた多気筒の前記内燃機関に適用される機関制御装置であって、
前記判定部は、前記取得部にて取得される回転数の変動が前記閾値を超えたことに基づいて、複数の前記インジェクタの少なくとも一つに燃料噴射量のばらつきが生じていると判定することを特徴とする請求項１に記載の機関制御装置。
【請求項３】
圧縮天然ガスを燃料として噴射するインジェクタ（１０）が気筒（１１５）毎に設けられた多気筒の内燃機関（１１０）に適用される機関制御装置であって、
前記内燃機関の出力軸（１１４）の角速度を取得する取得部（７１）と、
前記内燃機関がアイドリング状態にある場合に、前記取得部にて取得される角速度の前記気筒間の差が閾値（Ｔｈ２）を超えたことに基づいて、複数の前記インジェクタの少なくとも一つに燃料噴射量のばらつきが生じていると判定する判定部（７５）と、を備えることを特徴とする機関制御装置。
【請求項４】
前記判定部によって燃料噴射量のばらつきが生じていると判定された場合に、複数の前記インジェクタの燃料噴射量を一つずつ順番に変更する噴射制御部（７２）、をさらに備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の機関制御装置。
【請求項５】
前記噴射制御部は、前記インジェクタに対して燃料噴射量を減らす制御を優先的に行うことを特徴とする請求項４に記載の機関制御装置。
【請求項６】
前記噴射制御部は、複数の前記インジェクタのうち特定の一つの燃料噴射量を変更しても、ばらつき発生を示す前記判定部の判定が維持される場合には、当該特定のインジェクタの燃料噴射量を変更前の噴射量に戻したうえで、燃料噴射量を変更する制御対象を複数の前記インジェクタのうちの他の一つに切り替えることを特徴とする請求項４又は５に記載の機関制御装置。
【請求項７】
前記噴射制御部は、複数の前記インジェクタのうち特定の一つの燃料噴射量を変更することで、前記出力軸の回転が前記閾値未満の状態となった場合に、複数の前記インジェクタの燃料噴射量を順次変更する処理を終了することを特徴とする請求項４又は５に記載の機関制御装置。
【請求項８】
前記判定部によって燃料噴射量のばらつきが生じていると判定された場合に、複数の前記インジェクタによる燃料噴射の態様を一つずつ順番に、複数回の分割噴射に変更する噴射制御部（２７２）、をさらに備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の機関制御装置。
【請求項９】
前記噴射制御部は、分割後の複数回の噴射によって供給される燃料量が、分割前の通常の噴射によって供給される燃料量と実質的に同じとなるよう、前記インジェクタによる分割噴射を制御することを特徴とする請求項８に記載の機関制御装置。
【請求項１０】
分割噴射の実施によって前記出力軸の回転がさらに不安定な状態となった場合に、分割噴射を実施中の前記インジェクタに燃料噴射量のばらつきが生じていると特定する特定部（２７６）、をさらに備えることを特徴とする請求項８又は９に記載の機関制御装置。
【請求項１１】
前記噴射制御部は、前記出力軸の回転が前記閾値未満の状態となるよう、前記特定部によって特定された前記インジェクタの燃料噴射量を変更することを特徴とする請求項１０に記載の機関制御装置。
【請求項１２】
前記噴射制御部は、前記分割噴射を分割前の通常の噴射に戻したうえで、前記出力軸の回転が前記閾値未満の状態となるよう、前記特定部によって特定された前記インジェクタの燃料噴射量を変更することを特徴とする請求項１１に記載の機関制御装置。
【請求項１３】
前記出力軸の回転が前記閾値未満となった場合に、前記インジェクタに入力される駆動信号の補正に用いられる学習値を記憶する情報記憶部（７７）、をさらに備えることを特徴とする請求項７又は１２に記載の機関制御装置。
【請求項１４】
圧縮天然ガスを噴射する前記インジェクタとしてのガスインジェクタと、ガソリンを噴射するガソリンインジェクタ（２０）とが前記気筒毎に設けられた多気筒の前記内燃機関に適用される機関制御装置であって、
複数の前記ガスインジェクタによる圧縮天然ガスの噴射と、複数の前記ガソリンインジェクタによるガソリンの噴射とを共に制御する噴射制御部（３７２）、をさらに備え、
前記判定部は、圧縮天然ガスの供給によって前記内燃機関が稼動している場合に、前記ガスインジェクタの燃料噴射量にばらつきが生じているか否かを判定し、
前記噴射制御部は、前記判定部によって複数の前記ガスインジェクタの少なくとも一つに燃料噴射量のばらつきが生じていると判定された場合に、前記内燃機関をガソリンの供給による稼動に切り替えたうえで、前記ガスインジェクタによる燃料噴射を一気筒ずつ順番に実施させることを特徴とする請求項２又は３に記載の機関制御装置。
【請求項１５】
前記噴射制御部の制御対象とされた一つの前記ガスインジェクタの噴射燃料によって生じるはずの空燃比の推定ずれ量と、当該ガスインジェクタによる燃料噴射によって実際に生じた空燃比の実ずれ量との差が閾値（Ｔｈ３）を超えた場合に、このガスインジェクタに燃料噴射量のばらつきが生じていると特定する特定部（３７６）、をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の機関制御装置。
【請求項１６】
前記噴射制御部は、前記推定ずれ量と前記実ずれ量との差が前記閾値以下となるよう、前記特定部によって特定された前記ガスインジェクタの燃料噴射量を変更することを特徴とする請求項１５に記載の機関制御装置。
【請求項１７】
前記判定部によって前記燃料噴射量のばらつきが生じていると判定された場合に、アイドリング状態における点火時期を遅角させると共に、前記内燃機関に吸入される吸入空気量を増やすアイドル調整部（７３，７４）、をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の機関制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮天然ガスを燃料として噴射するインジェクタが設けられた内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関において、インジェクタの燃料噴射量にばらつきが生じると、例えば特許文献１に開示されているようなインバランス状態が生じる。こうしたインバランス状態であるか否かを判定するために、特許文献１に開示の判定装置では、排気通路に配設された空燃比センサの検出空燃比を時間について二階微分した値が用いられる。この判定装置に設けられる空燃比センサは、所謂リニアＡ／Ｆセンサであり、空燃比の変化に対して、出力電流をリニアに変化させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５２０６８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、圧縮天然ガスを燃料として使用可能な内燃機関が、主に途上国において普及しつつある。一般に、圧縮天然ガスを噴射するインジェクタでは、気相状態の燃料の漏れを防ぐために、噴孔周囲に形成されるシール面にゴム系の材料が使用される傾向にある。加えて、圧縮天然ガスの潤滑性は、液体燃料の潤滑性よりも低い。故に、燃料噴射の繰り返しに起因するシール面の摩耗が生じ易く、その結果、所定の入力信号に対して噴射される燃料噴射量にばらつきが生じ易くなっている。そのため、特許文献１のような燃料噴射量のばらつきを検出する技術が、重要となる。
【０００５】
しかし、価格競争力が重要視される途上国向けの内燃機関では、一般的に高価とされるリニアＡ／Ｆセンサの採用は困難となる。こうした背景から、リニアＡ／Ｆセンサによって出力される空燃比の計測結果を用いることなく、燃料噴射量のばらつき発生を判定可能にする技術が強く求められていた。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、リニアＡ／Ｆセンサのような高価な空燃比センサを用いなくても、インジェクタにおける燃料噴射量のばらつき発生を判定可能な機関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】
【０００７】
上記目的を達成するため、開示された一つの発明は、圧縮天然ガスを燃料として噴射するインジェクタ（１０）が設けられた内燃機関（１１０）に適用される機関制御装置であって、内燃機関の出力軸（１１４）の回転数を取得する取得部（７１）と、内燃機関がアイドリング状態にある場合に、取得部にて取得される回転数の変動が閾値（Ｔｈ１）を超えたことに基づいて、インジェクタの燃料噴射量にばらつきが生じていると判定する判定部（７５）と、を備える機関制御装置とする。
【０００８】
この発明のような内燃機関では、インジェクタの燃料噴射量にばらつきが生じた場合、内燃機関に供給される圧縮天然ガスの供給量が安定的にアイドリングを行うための供給量からずれる。その結果、アイドリング状態における内燃機関の出力軸の回転数が変動し易くなる。故に判定部は、アイドリング状態での回転数の変動が閾値以上となった場合に、ばらつき発生の判定を実施する。以上によれば、高価な空燃比センサを用いなくても、機関制御装置は、インジェクタにおける燃料噴射量のばらつき発生を判定できる。
【０００９】
また上記目的を達成するため、開示された他の一つの発明は、圧縮天然ガスを燃料として噴射するインジェクタ（１０）が気筒（１１５）毎に設けられた多気筒の内燃機関（１１０）に適用される機関制御装置であって、内燃機関の出力軸（１１４）の角速度を取得する取得部（７１）と、内燃機関がアイドリング状態にある場合に、取得部にて取得される角速度の気筒間の差が閾値（Ｔｈ２）を超えたことに基づいて、複数のインジェクタの少なくとも一つに燃料噴射量のばらつきが生じていると判定する判定部（７５）と、を備える機関制御装置とする。
【００１０】
この発明のような多気筒の内燃機関において、複数設けられたインジェクタのいずれかに燃料噴射量のばらつきが生じた場合、このインジェクタから圧縮天然ガスが供給される気筒に、空燃比のずれが生じる。その結果、アイドリング状態において、他の気筒とは燃焼状態の異なる気筒が生じる。故に判定部は、アイドリング状態における角速度の気筒間の差が予め設定された閾値以上となった場合に、ばらつき発生の判定を実施する。以上によれば、高価な空燃比センサを用いなくても、機関制御装置は、特定のインジェクタにおける燃料噴射量のばらつき発生を判定できる。
【００１１】
尚、上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、本発明の範囲を何ら制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一実施形態による機関制御装置が適用される内燃機関の全体構成を示す図である。
【図２】機関制御装置の回路構成を示すブロック図である。
【図３】機関制御装置の制御回路がプログラムの実行により構築する機能ブロックの詳細を示す図である。
【図４】第一実施形態のばらつき補正処理を示すフローチャートである。
【図５】第二実施形態のばらつき補正処理を図６と共に示すフローチャートである。
【図６】第二実施形態のばらつき補正処理を図５と共に示すフローチャートである。
【図７】第三実施形態のばらつき補正処理を示すフローチャートである。
【図８】第四実施形態のアイドリング安定化処理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】
【００１３】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。
【００１４】
（第一実施形態）
図１に示す本発明の第一実施形態による機関制御装置１００は、内燃機関１１０に適用され、内燃機関１１０と共に車両に搭載されている。内燃機関１１０は、圧縮天然ガス（Compressed Natural Gas，ＣＮＧ）及びガソリンを燃料として使用可能なバイフューエルタイプの多気筒（例えば直列三気筒）エンジンである。内燃機関１１０では、運転席の周辺に設けられた燃料切替スイッチ６９の操作により、使用される燃料がＣＮＧ及びガソリンのうちで切り替えられる。内燃機関１１０は、これら燃料の少なくとも一方を燃焼室１１９にて燃焼させることにより、燃料の熱エネルギを動力に変換して出力することができる。
【００１５】
内燃機関１１０の本体部分は、シリンダブロック１１１、シリンダヘッド１１２、ピストン１１３、及びクランクシャフト１１４等によって構成されている。シリンダブロック１１１及びシリンダヘッド１１２は、複数の気筒１１５を形成している。各気筒１１５には、ＣＮＧ及び霧化されたガソリンの少なくとも一方が空気と混ざり合った混合気として流入可能である。ピストン１１３は、各気筒１１５に往復変位可能に収容されており、各気筒１１５内に燃焼室１１９を形成している。クランクシャフト１１４は、ピストン１１３の往復運動を、回転運動に変換する。燃焼室１１９にて燃焼する燃料の圧力によってピストン１１３が押し下げられることにより、クランクシャフト１１４から動力が出力される。
【００１６】
内燃機関１１０には、クランク角センサ８１、吸排気のカム角センサ８２，８３、ノックセンサ８４、冷却水温センサ８５等の種々のセンサが設置されている。各センサ８１〜８５は、機関制御装置１００と電気的に接続されており、計測結果を機関制御装置１００へ向けて出力する。尚、図１では、各センサと機関制御装置１００との電気的な接続の図示は省略されている。
【００１７】
クランク角センサ８１は、シリンダブロック１１１に取り付けられており、クランクシャフト１１４の回転角、ひいては回転速度を計測する。吸気カム角センサ８２は、シリンダヘッド１１２に取り付けられており、吸気側のカムシャフトの回転角、ひいては回転速度を計測する。排気カム角センサ８３は、シリンダヘッド１１２に取り付けられており、排気側のカムシャフトの回転角、ひいては回転速度を計測する。ノックセンサ８４は、シリンダブロック１１１に取り付けられており、ノッキングの発生に伴う振動を検出する。冷却水温センサ８５は、シリンダブロック１１１に取り付けられており、シリンダブロック１１１に設けられた冷却水路を流れる冷却水の温度を計測する。
【００１８】
以上の内燃機関１１０には、吸気系１２０、排気系１３０、点火系１４０、並びに燃料供給系としての気体燃料供給部３０及び液体燃料供給部４０、制御系としての機関制御装置１００等が設けられている。
【００１９】
吸気系１２０は、吸気管１２１、エアクリーナ１２２、スロットルボディ１２３、吸気センサ１２７、及び圧力センサ１２８等によって構成されている。吸気管１２１は、シリンダヘッド１１２に設けられた吸気ポートに、燃料及び空気を供給する吸気流路を形成している。吸気管１２１には、所定の容積に形成されたコレクタ１２１ａと、コレクタ１２１ａから吸気ポートへ繋がる吸気マニホールド１２１ｂとが形成されている。エアクリーナ１２２は、吸気管１２１に吸い込まれる吸入空気から塵及び埃等を取り除くフィルタである。
【００２０】
スロットルボディ１２３は、吸気管１２１においてエアクリーナ１２２とコレクタ１２１ａとの間の区間に設けられている。スロットルボディ１２３は、吸気流路にスロットルバルブ１２４を位置させている。スロットルバルブ１２４は、吸入流路の流路面積を増減させるバタフライバルブである。スロットルボディ１２３は、スロットルバルブ１２４の開度を制御するスロットルアクチュエータ及びスロットルポジションセンサを有している。スロットルアクチュエータ及びスロットルポジションセンサは、機関制御装置１００と電気的に接続されている。スロットルボディ１２３は、機関制御装置１００からの制御信号に基づき、スロットルバルブ１２４の開度を増減させることにより、燃焼室１１９に吸入される吸入空気量を調整する。
【００２１】
吸気センサ１２７及び圧力センサ１２８は、機関制御装置１００と電気的に接続されている。吸気センサ１２７は、吸気管１２１においてスロットルボディ１２３とエアクリーナ１２２との間の区間に取り付けられている。吸気センサ１２７は、吸気管１２１内を流れる吸入空気の流量及び温度を計測し、計測結果を機関制御装置１００へ向けて出力する。圧力センサ１２８は、コレクタ１２１ａに取り付けられている。圧力センサ１２８は、コレクタ１２１ａ内の圧力を計測し、計測結果を機関制御装置１００へ向けて出力する。
【００２２】
排気系１３０は、排気管１３１、触媒１３２、及び二つの排気ガスセンサ１３３，１３４等によって構成されている。排気管１３１は、シリンダヘッド１１２に設けられた排気ポートから、排気ガスを排出する排気流路を形成している。触媒１３２は、排気管１３１の内部に収容されている。触媒１３２は、排気ガスに含まれる有害物質を、酸化反応及び還元反応によって除去する。
【００２３】
排気ガスセンサ１３３，１３４は、機関制御装置１００と電気的に接続されている。排気ガスセンサ１３３，１３４は、排気中の酸素濃度に応じた信号を出力するＯ２センサである。Ｏ２センサは、混合気の空燃比がリッチ側かリーン側かに応じて異なる起電力を発生させる。一方の排気ガスセンサ（上流側排気ガスセンサ）１３３は、排気管１３１において触媒１３２の上流側に配置されている。他方の排気ガスセンサ（下流側排気ガスセンサ）１３４は、排気管１３１において触媒１３２の下流側に配置されている。排気ガスセンサ１３３，１３４の出力に基づいて、混合気の空燃比は、触媒１３２の機能発揮に適した範囲に調整される。
【００２４】
点火系１４０は、点火回路部１４１及び点火プラグ１４２を有している。点火回路部１４１は、点火コイル及びイグナイタ等によって構成されており、点火プラグ１４２と接続されている。点火回路部１４１は、機関制御装置１００からの点火信号に基づき、点火プラグ１４２に印加する高電圧を発生させる。
【００２５】
点火プラグ１４２は、対向電極を燃焼室１１９に露出させつつ、シリンダヘッド１１２に取り付けられている。対向電極間には、点火回路部１４１から印加される高電圧によって火花放電が生じる。対向電極間に生じた火花が、ピストン１１３によって圧縮された燃焼室１１９の混合気に点火し、燃焼を生じさせる。点火プラグ１４２による点火時期は、機関制御装置１００によって制御される。
【００２６】
気体燃料供給部３０は、気体燃料であるＣＮＧを、ガスインジェクタ１０によって吸気流路に供給する。気体燃料供給部３０は、ガスインジェクタ１０に加えて、気体燃料タンク３１、デリバリパイプ３２、燃圧レギュレータ３３、気体燃料フィルタ３４、燃料圧力センサ３５ａ，３５ｂ、遮断弁３６ａ，３６ｂ、遮断駆動用リレー３７等によって構成されている。
【００２７】
ガスインジェクタ１０は、内燃機関１１０の気筒毎に一つずつ設けられている。ガスインジェクタ１０は、燃料ホース１１を介して吸気管１２１の吸気マニホールド１２１ｂと接続されている。燃料ホース１１は、柔軟性を有するエラストマ等の材料によって細長いパイプ状に形成されている。燃料ホース１１は、高い可撓性を有することにより、ガスインジェクタ１０の搭載位置及び搭載姿勢の自由度を高めている。
【００２８】
ガスインジェクタ１０は、噴孔までのＣＮＧの供給通路を形成する弁ボディと、噴孔を形成する噴孔ボディと、噴孔ボディに対して変位可能に弁ボディに収容される弁体とを有している。弁体は、噴孔ボディと対向するシール面を、噴孔の周囲に押し付けている。噴孔周囲において噴孔ボディと密着して気密を形成しているシール面には、ＣＮＧの漏れを防ぐために、弾性変形可能なフッ素ゴムといったゴム系の材料が使用されている。
【００２９】
以上のガスインジェクタ１０は、機関制御装置１００と電気的に接続されている。パルス状の駆動信号が機関制御装置１００からガスインジェクタ１０に入力されると、噴孔ボディから弁体が離間する。これにより、噴孔ボディからシール面が離れることで、弁ボディ内のＣＮＧが、噴孔を流通し、燃料ホース１１を経由して吸気管１２１に供給される。ガスインジェクタ１０の燃料噴射量は、駆動信号のパルス幅が広がるほど多くなり、パルス幅が狭くなるほど少なくなる。
【００３０】
気体燃料タンク３１は、ＣＮＧが充填される専用容器である。気体燃料タンク３１へのＣＮＧの充填は、例えば車両の運転者によるリッドスイッチ３８の操作によって可能になる。気体燃料タンク３１は、デリバリパイプ３２によってガスインジェクタ１０と接続されている。デリバリパイプ３２は、気体燃料タンク３１に貯留されたＣＮＧをガスインジェクタ１０まで流通させる。
【００３１】
燃圧レギュレータ３３は、デリバリパイプ３２の中間に設けられている。燃圧レギュレータ３３は、気体燃料タンク３１に貯留された高圧状態（例えば最大２０ＭＰａ）のＣＮＧを、所定の圧力（例えば０．３〜０．４ＭＰａ程度）まで減圧する。気体燃料フィルタ３４は、デリバリパイプ３２において燃圧レギュレータ３３とガスインジェクタ１０との間の区間に配置されている。気体燃料フィルタ３４は、ＣＮＧに混入している異物を除去する。
【００３２】
燃料圧力センサ３５ａ，３５ｂは、デリバリパイプ４３内のＣＮＧの圧力を計測する。燃料圧力センサ３５ａ，３５ｂは、機関制御装置１００と電気的に接続されており、計測結果を機関制御装置１００へ向けて出力する。一方の燃料圧力センサ３５ａは、デリバリパイプ３２において気体燃料タンク３１と燃圧レギュレータ３３との間の区間に取り付けられている。他方の燃料圧力センサ３５ｂは、デリバリパイプ３２において燃圧レギュレータ３３とガスインジェクタ１０との間の区間に取り付けられている。
【００３３】
遮断弁３６ａ，３６ｂは、デリバリパイプ３２におけるＣＮＧの流通を、許容状態及び遮断状態のうちで切り替える常閉式の電磁弁である。一方の遮断弁３６ａは、気体燃料タンク３１の出口部分に設けられている。他方の遮断弁３６ｂは、燃圧レギュレータ３３の入口部分に設けられている。遮断駆動用リレー３７は、遮断弁３６ａ，３６ｂに通電させることにより、これら遮断弁３６ａ，３６ｂを開弁させる。
【００３４】
液体燃料供給部４０は、液体燃料であるガソリンを、ガソリンインジェクタ２０によって吸気流路に供給する。液体燃料供給部４０は、ガソリンインジェクタ２０に加えて、液体燃料タンク４１、ポンプモジュール４２、デリバリパイプ４３、パージバルブ４４、及びキャニスタ４５等によって構成されている。
【００３５】
ガソリンインジェクタ２０は、ガスインジェクタ１０と同様に、内燃機関１１０の気筒毎に少なくとも一つずつ設けられている。ガソリンインジェクタ２０は、吸気マニホールド１２１ｂに直接的に取り付けられており、ガスインジェクタ１０よりも燃焼室１１９の近くに配置されている。ガソリンインジェクタ２０は、吸気ポートへ向けて噴孔からガソリンを噴射する。ガソリンインジェクタ２０には、電気的に接続された機関制御装置１００からパルス状の駆動信号が入力される。駆動信号のパルス幅を変更することにより、ガソリンインジェクタ２０によるガソリンの噴射量が増減される。
【００３６】
液体燃料タンク４１は、ガソリンを貯留するための容器である。液体燃料タンク４１には、ポンプモジュール４２が収容されている。ポンプモジュール４２は、ガソリンに所定の吐出圧を加えて吐出する。ポンプモジュール４２は、デリバリパイプ４３によってガソリンインジェクタ２０と接続されている。デリバリパイプ４３は、ポンプモジュール４２から吐出されたガソリンを、ガソリンインジェクタ２０まで流通させる。
【００３７】
パージバルブ４４は、吸気管１２１においてスロットルボディ１２３のコレクタ１２１ａ側に取り付けられている。パージバルブ４４は、配管によってキャニスタ４５と接続されている。キャニスタ４５は、液体燃料タンク４１において気化したガソリンを吸着し、大気中への放出を防いでいる。キャニスタ４５に吸着されたガソリンは、パージバルブ４４の開弁により、負圧を生じさせている吸気管１２１に吸引され、燃焼室１１９に供給される。
【００３８】
図１及び図２に示す機関制御装置１００は、電源回路６１、入力信号処理回路６２、駆動信号処理回路６３、通信回路６４、及び制御回路５０等によって構成されている。電源回路６１は、例えばＤＣ−ＤＣコンバータを主体に構成されており、車両に搭載されたバッテリ１４５から供給される電力を、機関制御装置１００の各回路へ供給する。入力信号処理回路６２は、クランク角センサ８１及び各カム角センサ８２，８３等の内燃機関１１０に係るセンサ群から出力された計測結果を処理し、制御回路５０へ情報を出力する。駆動信号処理回路６３は、制御回路５０からの指令に基づき、ガスインジェクタ１０及びガソリンインジェクタ２０への駆動信号、点火回路部１４１への点火信号、スロットルボディ１２３への制御信号等を出力する。通信回路６４は、車両に搭載された車載通信ネットワーク１４６の通信バスと接続されている。通信回路６４は、車両に搭載された他の車載制御装置から出力される車速等の情報を通信バスから取得すると共に、機関制御装置１００の取得した情報を通信バスへ出力する。
【００３９】
図１及び図３に示す制御回路５０は、プロセッサ５１、ＲＡＭ５２、フラッシュメモリ５３、及びこれらを接続するバス等を有するマイクロコンピュータを主体に構成されている。プロセッサ５１は、フラッシュメモリ５３に記憶されたプログラム等に係る種々の演算処理を実行可能である。ＲＡＭ５２は、プロセッサ５１による演算処理の作業領域として機能する。フラッシュメモリ５３は、プログラム等の情報を格納する非遷移的実体的記憶媒体である。制御回路５０は、プロセッサ５１におけるプログラムの実行により、情報取得部７１、噴射制御部７２、点火制御部７３、スロットル制御部７４、ばらつき判定部７５、インジェクタ特定部７６、及び情報記憶部７７を機能ブロックとして構築する。
【００４０】
情報取得部７１は、各制御部７２〜７４の制御に必要な情報を入力信号処理回路６２及び通信回路６４を通じて取得する。具体的に情報取得部７１は、クランク角センサ８１及び各カム角センサ８２，８３等の計測結果に基づき、クランクシャフト１１４の位相、角速度、及び回転数等を取得可能である。情報取得部７１は、クランクシャフト１１４の位相から、複数の気筒１１５のうちで、燃焼行程にある気筒を特定することができる。加えて情報取得部７１は、吸入空気量、冷却水温、スロットルバルブ１２４の開度、排気ガスがリッチ側及びリーン側のいずれかという情報、吸気温度、吸気圧力、及び車速等を取得可能である。さらに情報取得部７１は、アクセルペダルのストローク量を示す情報、及び燃料切替スイッチ６９の操作情報等を取得可能である。
【００４１】
噴射制御部７２は、駆動信号処理回路６３へ出力する指令信号により、複数のガスインジェクタ１０によるＣＮＧの噴射と、複数のガソリンインジェクタ２０によるガソリンの噴射とを共に制御する。噴射制御部７２は、燃料切替スイッチ６９の操作情報に基づいて、ガスインジェクタ１０及びガソリンインジェクタ２０のうちで、作動させるインジェクタを設定する。噴射制御部７２は、噴射制御部７２にて取得される吸入空気量と、目標とする空燃比に基づき、制御対象となるインジェクタの要求燃料噴射量を算出する。そして噴射制御部７２は、各インジェクタの仕様に基づき、算出した要求燃料噴射量を噴射させる駆動信号のパルス幅を設定する。
【００４２】
点火制御部７３は、駆動信号処理回路６３へ出力する指令信号により、複数の点火プラグ１４２における火花放電を制御する。点火制御部７３は、情報取得部７１にて取得されるクランクシャフト１１４の位相に基づき、圧縮行程から燃焼行程に移行する気筒１１５の点火プラグ１４２に火花放電を生じさせる。点火制御部７３は、車両及び内燃機関１１０の状態に合わせて、点火時期を調整可能である。例えば点火制御部７３は、ＭＢＴ（Minimum advance for the Best Torque）に設定していた点火時期を、適宜進角及び遅角させることができる。
【００４３】
スロットル制御部７４は、駆動信号処理回路６３へ出力する指令信号により、スロットルバルブ１２４の開度を制御する。スロットル制御部７４は、情報取得部７１によって取得されるアクセルペダルのストローク量等に基づき、スロットルバルブ１２４の開度を設定する。またスロットル制御部７４は、内燃機関１１０がアイドリング状態にある場合、アイドリングの安定化に必要な開度にスロットルバルブ１２４を適宜制御する。
【００４４】
ばらつき判定部７５は、情報取得部７１にて取得されるクランクシャフト１１４の回転状態に基づき、いずれかのガスインジェクタ１０に燃料噴射量のばらつきが生じているか否かを判定する。燃料噴射量のばらつきとは、例えばガスインジェクタ１０の使用に伴うシール面の摩耗により、特定の入力信号に対して噴射される燃料量が変化することを示している。ばらつき判定部７５は、噴射制御部７２の制御により、内燃機関１１０がＣＮＧの供給によって稼動しており、且つ、アイドリング状態にある場合に、ばらつき判定を実施する。
【００４５】
インジェクタ特定部７６は、ばらつき判定部７５によっていずれかのガスインジェクタ１０に燃料噴射量のばらつきが生じていると判断された場合に、ばらつきの生じているガスインジェクタ１０を特定する。インジェクタ特定部７６は、噴射制御部７２によって複数のガスインジェクタ１０の燃料噴射量を一つずつ順番に変更させることにより、ばらつきの生じているガスインジェクタ１０を特定する。
【００４６】
情報記憶部７７は、インジェクタ特定部７６によってばらつきが発生していると特定されたガスインジェクタ１０に関連付けて、燃料噴射量のばらつきを補正するための学習値を記憶する。学習値は、噴射制御部７２において、要求燃料噴射量から駆動信号のパルス幅を設定する際に使用される。例えば、駆動信号に対して噴射される燃料噴射量が多くなる側にばらつきを生じていた場合、要求燃料噴射量に基づき設定される駆動信号のパルス幅は、学習値に基づいて狭く補正される。
【００４７】
以上の制御回路５０は、複数のガスインジェクタ１０に生じた燃料噴射量のばらつきを自己診断し、ばらつきの発生したガスインジェクタ１０の燃料噴射量を補正する処理を行う。以下、制御回路５０にて実施されるばらつき補正処理の詳細を、図４のフローチャートに基づき、図１，３を参照しつつ説明する。ばらつき補正処理は、車両のイグニッションがオン状態へと切り替えられたこと基づき、制御回路５０によって繰り返し開始される。制御回路５０は、車両のイグニッションがオフ状態となりまで、ばらつき補正処理の開始を継続する。
【００４８】
Ｓ１０１では、入力信号処理回路６２から取得する情報に基づき、内燃機関１１０がＣＮＧによって稼動している状態であり、且つ、アイドリング状態であるか否かを判定する。Ｓ１０１にて、内燃機関１１０がガソリンによって稼動している状態であると判定した場合、又はアイドリング状態ではないと判定した場合には、ばらつき補正処理を一旦終了する。一方、Ｓ１０１にて、ＣＮＧによる稼動状態、且つ、アイドリング状態であると判定した場合には、Ｓ１０２に進む。
【００４９】
Ｓ１０２では、複数のガスインジェクタ１０のいずれかに燃料噴射量のばらつきが生じているか否かを判定する。具体的に、Ｓ１０２における判定では、二つの判定基準が用いられる。
【００５０】
一つ目の判定基準は、所定時間（例えば数秒間）におけるクランクシャフト１１４の回転数の変動である。クランクシャフト１１４の回転数の変動が予め設定された所定の変動閾値Ｔｈ１を超えたことに基づいて、複数のガスインジェクタ１０の少なくとも一つに燃料噴射量のばらつきが生じていると判定する。変動閾値Ｔｈ１は、所定時間内での回転数の標準偏差に基づいて設定されてもよく、又は所定時間内での回転数の下限値と上限値との差に基づいて設定されてもよい。
【００５１】
二つ目の判定基準は、クランクシャフト１１４における角速度の気筒間の差である。例えばクランクシャフト１１４が２回転すれば、各気筒１１５にて１回ずつ燃焼行程が実施される。この期間に生じる角速度の気筒間の差が予め設定された所定の速度閾値Ｔｈ２を超えたことに基づいて、複数のガスインジェクタ１０の少なくとも一つに燃料噴射量のばらつきが生じていると判定する。速度閾値Ｔｈ２は、変動閾値Ｔｈ１と同様に、角速度の標準偏差に基づいて設定されてもよく、又は角速度の下限値と上限値との差に基づいて設定されてもよい。
【００５２】
Ｓ１０２にて、クランクシャフト１１４の回転数の変動が変動閾値Ｔｈ１以下であり、且つ、角速度の気筒間の差が速度閾値Ｔｈ２以下であると判定した場合には、ばらつき補正処理を一旦終了する。一方、Ｓ１０２にて、回転数の変動が変動閾値Ｔｈ１を超えているか、又は角速度の気筒間の差が速度閾値Ｔｈ２を超えていると判定した場合、ばらつきが発生していると診断し、Ｓ１０３に進む。
【００５３】
Ｓ１０３以降の処理では、複数のガスインジェクタ１０の燃料噴射量を一つずつ順番に変更することで、ばらつきが生じているガスインジェクタ１０を特定しつつ、発生したばらつきの補正を行う。まずＳ１０３では、複数のガスインジェクタ１０のうちで、所定の一つについて燃料噴射量の変更を開始し、Ｓ１０４に進む。
【００５４】
Ｓ１０３にて、制御対象として最初に選択されるガスインジェクタ１０は、予め設定された気筒１１５のガスインジェクタ１０であってもよく、又は前回のばらつき補正から最も時間が経過しているガスインジェクタ１０であってもよい。Ｓ１０３では、制御対象とされたガスインジェクタ１０に対して、燃料噴射量を減らす制御が優先的に行われる。具体的に、Ｓ１０３の処理により、噴射制御部７２は、駆動信号のパルス幅を所定の下限パルス幅まで徐々に狭めることで、燃料噴射量を漸減させる。その後、噴射制御部７２は、駆動信号のパルス幅を所定の上限パルス幅まで徐々に広げることで、燃料噴射量を漸増させる。尚、燃料噴射量を漸増させる処理は、省略可能である。
【００５５】
Ｓ１０４では、Ｓ１０２と実質的に同一の変動閾値Ｔｈ１及び速度閾値Ｔｈ２を使用して、Ｓ１０３による燃料噴射量の変更により、クランクシャフト１１４の回転状態が改善されたか否かを判定する。Ｓ１０４にて、クランクシャフト１１４の回転が各閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２未満の状態となった場合、現在制御対象とされているガスインジェクタ１０を、ばらつきの生じていたガスインジェクタ１０として特定する。そして、複数のガスインジェクタ１０の燃料噴射量を順次変更する処理を終了し、Ｓ１０５に進む。
【００５６】
Ｓ１０５では、情報記憶部７７に学習値を記憶させ、ばらつき補正処理を一旦終了する。Ｓ１０５にて更新された学習値は、噴射制御部７２にて算出される駆動信号のパルス幅に反映される。学習値についてさらに詳記すると、クランクシャフト１１４の回転状態が改善されたときの駆動信号による燃料噴射量は、Ｓ１０３による燃料噴射量の変更前の駆動信号により、ばらつき発生前のガスインジェクタ１０が噴射していた燃料噴射量と概ね同一である。故に、Ｓ１０３にて変更した駆動信号のパルス幅に基づくことにより、ばらつき発生後のガスインジェクタ１０について、入力される駆動信号のパルス幅と燃料噴射量との相関関係が、新たに推定され得る。ばらつき発生以前の初期の相関関係を、ばらつき発生後の最新の相関関係に補正するための値が、上述の学習値として取得され、噴射制御部７２に格納される。
【００５７】
一方、特定のガスインジェクタ１０の燃料噴射量を変更しても、クランクシャフト１１４の回転状態が改善されない場合、Ｓ１０４では、回転数の変動が変動閾値Ｔｈ１を超えているか、又は角速度の気筒間の差が速度閾値Ｔｈ２を超えていると判定される。このように、ばらつき判定部７５のばらつき発生を示す判定が維持された場合、Ｓ１０６に進む。
【００５８】
Ｓ１０６では、ガスインジェクタ１０の燃料噴射量を変更していない気筒１１５が残っているか否かを判定する。Ｓ１０６にて、全ての気筒１１５の燃料噴射量を変更し終えたと判定した場合、ばらつき補正処理を一旦終了する。一方、Ｓ１０６にて、燃料噴射量を変更していない気筒１１５が残っていると判定した場合、Ｓ１０７に進む。
【００５９】
Ｓ１０７では、燃料噴射量を増減させる制御対象を、次の気筒１１５のガスインジェクタ１０に変更し、Ｓ１０４に戻る。Ｓ１０７によれば、Ｓ１０３及び前回のＳ１０７により変更されたガスインジェクタ１０の燃料噴射量は、変更前の噴射量に戻される。そして、新たに制御対象とされた他の一つのガスインジェクタ１０に対し、Ｓ１０３と同様の燃料噴射量を変更する処理が行われる。
【００６０】
ここまで説明した第一実施形態のような内燃機関１１０では、ガスインジェクタ１０の燃料噴射量にばらつきが生じた場合、燃焼室１１９に供給されるＣＮＧの供給量は、安定的にアイドリングを行うための供給量からずれる。その結果、アイドリング状態におけるクランクシャフト１１４の回転数が変動し易くなる。故に、ばらつき判定部７５は、アイドリング状態での回転数の変動が変動閾値Ｔｈ１以上となった場合に、ばらつき発生の判定を実施する。
【００６１】
また第一実施形態のような多気筒の内燃機関１１０では、気筒毎に設けられた複数のガスインジェクタ１０のいずれかに燃料噴射量のばらつきが生じた場合、このガスインジェクタ１０からＣＮＧを供給される気筒１１５に、空燃比のずれが生じる。そのため、アイドリング状態において、他の気筒１１５とは燃焼状態の異なる気筒１１５が生じる。故に、ばらつき判定部７５は、アイドリング状態における角速度の気筒間の差が予め設定された速度閾値Ｔｈ２以上となった場合に、ばらつき発生の判定を実施する。
【００６２】
これらの判定によれば、リニアＡ／Ｆセンサのような高価な空燃比センサを排気系１３０に用いなくても、機関制御装置１００は、ガスインジェクタ１０における燃料噴射量のばらつき発生を判定できる。
【００６３】
加えて第一実施形態のように、複数のガスインジェクタ１０の燃料噴射量を一つずつ順番に変更すれば、その結果生じるクランクシャフト１１４の回転数及び角速度の変化から、ばらつきを生じさせていたガスインジェクタ１０の特定が可能となる。故に、ばらつき発生の判定だけでなく、ガスインジェクタ１０の特定も、高価な空燃比センサを用いることなく実施可能となる。
【００６４】
ここで、ガスインジェクタ１０の燃料噴射量をばらつかせる要因は、主にシール面の摩耗である。故にガスインジェクタ１０は、駆動信号に対して実際に噴射する燃料量を次第に増加させていく傾向にある。そのため第一実施形態では、制御対象とされたガスインジェクタ１０に対し、燃料噴射量を減らす制御が優先的に実施される。以上によれば、機関制御装置１００は、特定のガスインジェクタ１０に生じたばらつきを補正し、安定的にアンドリングを実施できる駆動信号を、迅速に探り当てることができる。
【００６５】
また第一実施形態では、特定のガスインジェクタ１０の燃料噴射量を変更しても、クランクシャフト１１４の回転状態が改善しない場合、噴射制御部７２は、当該ガスインジェクタ１０の燃料噴射量を変更前の噴射量に戻したうえで、制御対象を切り替える。以上のように、各気筒１１５のガスインジェクタ１０に対するばらつき診断が個別に実施されることにより、機関制御装置１００は、ばらつきの発生しているインジェクタを確実に特定することができる。
【００６６】
さらに第一実施形態によれば、特定のガスインジェクタ１０の燃料噴射量を変更することで、クランクシャフト１１４の回転が各閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２未満の状態となった場合に、制御対象を順次変更する処理は、終了される。以上の処理によれば、機関制御装置１００は、ばらつきの発生していないガスインジェクタ１０に対する診断を省き、一連のばらつき補正処理を適切なタイミングで終了させることができる。
【００６７】
また第一実施形態によれば、ばらつきが発生していると特定されたガスインジェクタ１０について、燃料噴射量を補正するための学習値が記憶される。故に、噴射制御部７２は、学習値を反映することにより、アイドリングとは異なる内燃機関１１０の運転状態においても、燃料噴射量を最適な値に制御できる。その結果、ガソリンと比較して点火性に劣るＣＮＧの供給時にて、リッチ側への空燃比のずれにより燃焼困難となる事態は、回避され得る。加えて、噴射制御部７２が内燃機関１１０を最適な空燃比にて運転させることによれば、触媒１３２を確実に機能させることで排気ガスの清浄さが良好に保たれると共に、運転者の感じるドライバビリティも、良好に維持される。
【００６８】
尚、第一実施形態において、情報取得部７１が「取得部」に相当し、ばらつき判定部７５が「判定部」に相当し、クランクシャフト１１４が「出力軸」に相当する。
【００６９】
（第二実施形態）
本発明の第二実施形態では、燃料噴射量のばらついているガスインジェクタ１０（図１参照）を特定する処理が、第一実施形態とは異なっている。図３に示す制御回路５０は、第二実施形態のばらつき補正処理のための機能ブロックとして、噴射制御部２７２及びインジェクタ特定部２７６を構築する。
【００７０】
噴射制御部２７２は、ばらつき判定部７５によってばらつきが生じていると判定された場合に、複数のガスインジェクタ１０による燃料噴射の態様を一つずつ順番に、複数回の分割噴射に変更する。インジェクタ特定部２７６は、分割噴射の実施によってクランクシャフト１１４（図１参照）の回転がさらに不安定な状態となった場合に、分割噴射を実施中のガスインジェクタ１０に燃料噴射量のばらつきが生じていると特定する。
【００７１】
次に、制御回路５０によって実施される第二実施形態のばらつき補正処理の詳細を、図５及び図６に示すフローチャートに基づき、図１及び図３を参照しつつ説明する。尚、第二実施形態のばらつき補正処理におけるＳ２０１及びＳ２０２は、第一実施形態のＳ１０１及びＳ１０２（図４参照）と実質同一であるため、説明を省略する。
【００７２】
Ｓ２０３では、複数のガスインジェクタ１０のうちの所定の一つに分割噴射を実施させ、Ｓ２０４に進む。Ｓ２０３により、１回の吸気行程にて所定のガスインジェクタ１０がＣＮＧを噴射する噴射回数は、他のガスインジェクタ１０の噴射回数（例えば１回）よりも多く設定される。Ｓ２０３では、ばらつきの発生していないガスインジェクタ１０であれば、分割後の複数回の噴射によって供給される燃料量が、分割前の通常噴射によって供給される燃料量と実質的に同じとなるよう、噴射制御部２７２は、分割噴射を制御する。
【００７３】
具体的に、噴射制御部２７２は、分割噴射を実施させる駆動信号において、複数の台形状となるパルス波形の面積の合計を、通常噴射時のパルス波形の面積と揃えることができる。或いは噴射制御部２７２は、分割噴射を実施させる駆動信号において、複数の台形状となるパルス波形の上底の長さ（期間）の合計を、通常噴射時のパルス波形の上底の長さ（期間）と揃えることができる。
【００７４】
Ｓ２０４では、分割噴射の実施によってクランクシャフト１１４の回転がさらに不安定な状態となったか否かを判定する。Ｓ２０４における判定では、Ｓ２０２と同様に、クランクシャフト１１４の回転数の変動と、角速度の気筒間の差とが、判定基準として用いられる。Ｓ２０４において用いられる変動閾値Ｔｈ２０１及び速度閾値Ｔｈ２０２は、Ｓ２０２にて用いられる変動閾値Ｔｈ１及び速度閾値Ｔｈ２よりも、変動幅の大きい値に設定される。
【００７５】
Ｓ２０４にて、クランクシャフト１１４の回転数の変動が変動閾値Ｔｈ２０１以下であり、且つ、角速度の気筒間の差が速度閾値Ｔｈ２０２以下であると判定した場合には、Ｓ２０５に進む。Ｓ２０５では、ガスインジェクタ１０による分割噴射を実施していない気筒１１５が残っているか否かを判定する。Ｓ２０５にて、全ての気筒１１５にて分割噴射を実施し終えたと判定した場合、ばらつき補正処理を一旦終了する。一方、２０５にて、分割噴射を実施していない気筒１１５が残っていると判定した場合、Ｓ２０６に進む。
【００７６】
Ｓ２０６では、分割噴射を実施させる制御対象を、次の気筒１１５のガスインジェクタ１０に変更し、Ｓ２０４に戻る。Ｓ２０６によれば、それまで分割噴射を実施していたガスインジェクタ１０の噴射態様は、通常の噴射態様（１回の噴射）に戻される。そして、新たに制御対象とされた他の一つガスインジェクタ１０に対し、Ｓ２０３と同様の分割噴射を実施させる処理を行う。
【００７７】
一方、Ｓ２０４にて、回転数の変動が変動閾値Ｔｈ２０１を超えているか、又は角速度の気筒間の差が速度閾値Ｔｈ２０２を超えていると判定した場合、分割噴射を実施しているガスインジェクタ１０にばらつきが生じていると特定し、Ｓ２０７に進む。Ｓ２０７では、特定されたガスインジェクタ１０の噴射態様を、それまでの分割噴射から、通常の噴射態様に（１回の噴射）に戻し、Ｓ２０８に進む。
【００７８】
Ｓ２０８では、ばらつきを特定されたガスインジェクタ１０に対し、Ｓ１０７（図４参照）と同様に、クランクシャフト１１４の回転が各閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２未満の状態となるよう、特定されたガスインジェクタ１０の燃料噴射量を変更する処理が行われる。Ｓ２０８においても、ガスインジェクタ１０の燃料噴射量を減らす制御が優先的に行われる。
【００７９】
Ｓ２０９では、Ｓ２０２と実質的に同一の変動閾値Ｔｈ１及び速度閾値Ｔｈ２を使用し、Ｓ２０８による燃料噴射量の変更によってクランクシャフト１１４の回転状態が改善されたか否かを判定する。Ｓ２０９にて、回転数の変動が変動閾値Ｔｈ１を超えているか、又は角速度の気筒間の差が速度閾値Ｔｈ２を超えていると判定した場合、Ｓ２０８に戻り、燃料噴射量を変更する制御を継続する。その結果、Ｓ２０９にて、クランクシャフト１１４の回転が変動閾値Ｔｈ１未満、且つ、速度閾値Ｔｈ２未満の状態となったと判定した場合、Ｓ２１０に進む。
【００８０】
Ｓ２１０では、Ｓ１０５（図４参照）と同様に、各閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２未満の状態となったときのガスインジェクタ１０の燃料噴射量に基づき、駆動信号を補正するための学習値を取得する。そして、取得した学習値を情報記憶部７７に記憶させ、ばらつき補正処理を一旦終了する。
【００８１】
ここまで説明した第二実施形態でも、第一実施形態と同様の効果を奏することにより、リニアＡ／Ｆセンサのような高価な空燃比センサを排気系１３０に用いなくても、ガスインジェクタ１０における燃料噴射量のばらつき発生が判定可能となる。
【００８２】
加えて第二実施形態のような分割噴射を実施した場合、例えば１回だけ噴射を行う通常噴射の場合よりも、実際の燃料噴射量は、顕著にばらつくようになる。故に、分割噴射を行う制御により、意図的にアイドリングを不安定化させることが可能となる。その結果、インジェクタ特定部２７６は、燃料噴射量にばらつきが生じているガスインジェクタ１０を、さらに正確に特定できる。
【００８３】
また第二実施形態では、分割噴射による燃料供給量が通常噴射による燃料供給量に合わせられているため、分割噴射を実施しているガスインジェクタ１０にばらつきが生じていなければ、アイドリング状態の不安定化は生じ難い。以上によれば、正常なガスインジェクタ１０をインジェクタ特定部２７６が誤って補正対象に特定してしまう事態は、回避され得る。
【００８４】
さらに第二実施形態では、分割噴射中のガスインジェクタ１０にばらつきが生じているか否かを判定する各閾値Ｔｈ２０１，Ｔｈ２０２が、各閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２よりも不安定な状態を示す値に設定されている。このような各閾値Ｔｈ２０１，Ｔｈ２０２の設定によれば、インジェクタ特定部２７６は、燃料噴射量のばらついているガスインジェクタ１０を、さらに誤りなく特定できる。
【００８５】
加えて第二実施形態でも、第一実施形態と同様に、ばらつき発生を特定されたガスインジェクタ１０の燃料噴射量を変更する制御により、ばらつきを補正するための学習値が記憶される。故に、噴射制御部２７２は、アイドリング状態とは異なる運転状態においても、ガスインジェクタ１０による燃料噴射量を最適な値に制御して、内燃機関１１０を安定的に稼動させることができる。尚、第二実施形態では、インジェクタ特定部２７６が「特定部」に相当する。
【００８６】
（第三実施形態）
本発明の第三実施形態では、燃料噴射量のばらついているガスインジェクタ１０（図１参照）を特定する処理が、第一実施形態とは異なっている。図３に示す制御回路５０は、第三実施形態のばらつき補正処理のための機能ブロックとして、噴射制御部３７２及びインジェクタ特定部３７６を構築する。
【００８７】
噴射制御部３７２は、ばらつき判定部７５によってばらつきが生じていると判定された場合に、ＣＮＧの供給により稼働していた内燃機関１１０（図１参照）を、ガソリンの供給による稼動に切り替える。そうしたうえで、噴射制御部３７２は、ガソリンインジェクタ２０（図１参照）の燃料噴射に添加するかたちで、ガスインジェクタ１０による燃料噴射を一気筒ずつ順番に実施させる。
【００８８】
インジェクタ特定部３７６は、噴射制御部３７２の制御対象とさた一つのガスインジェクタ１０の噴射燃料によって生じるはずの理論上での空燃比の推定ずれ量を算出する。加えてインジェクタ特定部３７６は、ＣＮＧを添加するガスインジェクタ１０の添加噴射によって実際に生じた空燃比の実ずれ量を取得する。インジェクタ特定部３７６は、空燃比の推定ずれ量と実ずれ量との差に基づき、燃料噴射量のばらついているガスインジェクタ１０を特定する。
【００８９】
次に、制御回路５０によって実施される第三実施形態のばらつき補正処理の詳細を、図７に示すフローチャートに基づき、図１及び図３を参照しつつ説明する。尚、第三実施形態のばらつき補正処理におけるＳ３０１及びＳ３０２は、第一実施形態のＳ１０１及びＳ１０２（図４参照）と実質同一であるため、説明を省略する。
【００９０】
Ｓ３０３では、ＣＮＧの供給によって稼動していた内燃機関１１０を、ガソリンの供給による稼動に切り替え、Ｓ３０４に進む。Ｓ３０４では、所定の一つのガスインジェクタ１０のみに燃料噴射（添加噴射）を開始させ、Ｓ３０５に進む。Ｓ３０４によれば、他のガスインジェクタ１０による燃料噴射は、中断された状態とされる。
【００９１】
Ｓ３０５では、推定ずれ量と実ずれ量との差が予め設定された所定の空燃比閾値Ｔｈ３を超えているか否かを判定する。Ｓ３０５にて、推定ずれ量と実ずれ量との差が空燃比閾値Ｔｈ３以下である場合には、Ｓ３０７に進む。一方、Ｓ３０５にて、推定ずれ量と実ずれ量との差が空燃比閾値Ｔｈ３を超えている場合には、添加噴射の制御対象としているガスインジェクタ１０に、燃料噴射量のばらつきが生じていると特定し、Ｓ３０６に進む。
【００９２】
ここで、噴射制御部３７２は、排気ガスセンサ１３３の計測信号に基づき、各燃焼室１１９に供給される混合気の空燃比が所定の空燃比（例えば理論空燃比  約１４．７）となるよう、ガソリンインジェクタ２０へ出力する駆動信号のパルス幅を調整している。そのため、仮に質量Ｘ１のＣＮＧを添加噴射させる駆動信号を所定気筒のガスインジェクタ１０に入力した場合、当該気筒のガソリンインジェクタ２０のガソリン噴射量は、質量Ｘ１のＣＮＧによって生じる空燃比のずれを相殺するよう、質量Ｙ１だけ減らされる。即ち、噴射制御部３７２は、ガスインジェクタ１０による添加噴射を実施する前と比較して、ガソリン噴射量を質量Ｙ１だけ低減させる駆動信号を、ガソリンインジェクタ２０に出力するはずである。
【００９３】
しかし、所定気筒のガスインジェクタ１０にばらつきが生じていた場合、質量Ｘ１のＣＮＧを噴射させる駆動信号を入力しても、当該ガスインジェクタ１０は、質量Ｘ１＋αのＣＮＧを噴射することとなる。その結果、所定気筒のガソリンインジェクタ２０から噴射されるガソリン量は、質量Ｘ１＋αのＣＮＧによって生じる空燃比のずれを相殺するため、質量Ｙ１＋βだけ減らされることとなる。その結果、噴射制御部３７２は、ガスインジェクタ１０による添加噴射を実施する前と比較して、実際には、ガソリン噴射量を質量Ｙ１＋βだけ低減させる駆動信号を、ガソリンインジェクタ２０に出力することとなる。
【００９４】
以上説明した二つの駆動信号のパルス幅の差が、推定ずれ量と実ずれ量との差に係る値となる。そしてＳ３０５では、推定ずれ量及び実ずれ量の差が空燃比閾値Ｔｈ３と比較されることにより、ばらつきを生じさせているガスインジェクタ１０が特定される。以上の空燃比閾値Ｔｈ３は、例えば、ガスインジェクタ１０による点火噴射の開始後に規定される所定時間での標準偏差として設定することが可能である。
【００９５】
Ｓ３０６では、ばらつきが生じていると特定されたガスインジェクタ１０に対し、推定ずれ量と実ずれ量との差が空燃比閾値Ｔｈ３未満となるよう、燃料噴射量を変更する処理が行われ、Ｓ３０５に戻る。Ｓ３０６においても、ガスインジェクタ１０の燃料噴射量を減らす制御が優先的に行われる。Ｓ３０６による燃料噴射量の変更により、推定ずれ量と実ずれ量との差が空燃比閾値Ｔｈ３未満となった場合には、Ｓ３０７に進む。
【００９６】
Ｓ３０７では、ガスインジェクタ１０による添加噴射を実施していない気筒１１５が残っているか否かを判定する。Ｓ３０７にて、全ての気筒１１５で添加噴射を実施し終えたと判定した場合、ばらつき補正処理を一旦終了する。一方、Ｓ３０７にて、添加噴射を実施していない気筒１１５が残っていると判定した場合、Ｓ３０８に進む。
【００９７】
Ｓ３０８では、添加噴射を実施させる制御対象を、次の気筒１１５のガスインジェクタ１０に変更し、Ｓ３０５に戻る。Ｓ３０８によれば、それまで添加噴射を実施していたガスインジェクタ１０は、ＣＮＧの噴射を中断させる。そして、新たに制御対象とされた他の一つガスインジェクタ１０に対し、添加噴射を開始させる処理を行う。
【００９８】
ここまで説明した第三実施形態でも、第一実施形態と同様の効果を奏することにより、高価な空燃比センサを排気系１３０に用いなくても、ガスインジェクタ１０における燃料噴射量のばらつき発生が判定可能となる。
【００９９】
加えて第三実施形態のように、ガスインジェクタ１０とガソリンインジェクタ２０とが気筒毎に設けられた内燃機関１１０であれば、ガソリンの供給によってアイドリングを安定化させることが可能である。そうしたうえで、一気筒ずつ順番にガスインジェクタ１０による燃料噴射を実施すれば、ガソリンインジェクタ２０に要求される要求燃料噴射量の変化から、ガスインジェクタ１０の実際の噴射量が推定可能となる。故に、インジェクタ特定部３７６は、高価な空燃比センサの計測信号を用いなくても、燃料噴射量のばらついているガスインジェクタ１０を高精度に特定できる。尚、第三実施形態では、インジェクタ特定部３７６が「特定部」に相当する。
【０１００】
（第四実施形態）
本発明の第四実施形態では、燃料噴射量のばらつき発生を診断した結果、いずれかのガスインジェクタ１０（図１参照）にばらつきが生じていると判定した場合に、アイドリングを安定化させる処理が実施される。こうしたアイドリング安定化処理は、図３の点火制御部７３及びスロットル制御部７４等の機能によって実現される。以下、制御回路５０によって実施されるアイドリング安定化処理の詳細を、図８に示すフローチャートに基づき、図１及び図３を参照しつつ説明する。尚、第四実施形態におけるＳ４０１及びＳ４０２は、第一実施形態のＳ１０１及びＳ１０２（図４参照）と実質同一であるため、説明を省略する。
【０１０１】
Ｓ４０３では、点火制御部７３により、点火時期を例えばＭＢＴよりも遅角させる。加えてＳ４０３では、スロットル制御部７４により、スロットルバルブ１２４の開度を僅かに増加させて、吸気管１２１を各燃焼室１１９へ向けて流通する吸入空気量を増加させる。噴射制御部７２は、吸入空気量の増量に合わせてＣＮＧの噴射量を増加させる。Ｓ４０３の制御において、点火時期の遅角による軸トルクの低下分と、吸入空気量の増量による軸トルクの増加分とが概ね相殺されるよう、点火時期及びスロットル開度は調整される。
【０１０２】
Ｓ４０４では、Ｓ４０３の制御により、クランクシャフト１１４の回転状態が改善されたか否かを判定する。Ｓ４０４における判定では、Ｓ４０２と同様の各閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２が用いられる。Ｓ４０４にて、クランクシャフト１１４の回転が各閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２未満の状態となった場合、アイドリングが安定したと推定し、アイドリング安定化処理を終了する。一方で、クランクシャフト１１４の回転が各閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２の少なくとも一方を超えていた場合、Ｓ４０３に戻る。そして、クランクシャフト１１４の回転が各閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２未満の状態となるまで、点火時期を遅角させると共に、吸入空気量を増量させる。
【０１０３】
ここまで説明した第四実施形態でも、第一実施形態と同様の効果を奏することにより、高価な空燃比センサを排気系１３０に用いなくても、ガスインジェクタ１０における燃料噴射量のばらつき発生が判定可能となる。加えて第四実施形態のアイドリング安定化処理によれば、点火時期の遅角と吸入空気量の増量とが実施される。その結果、ガスインジェクタ１０から実際に噴射される燃料噴射量が要求燃料噴射量より多い場合でも、燃焼室１１９における燃焼は、安定化され得る。以上によれば、ガスインジェクタ１０に発生した燃料噴射量のばらつきを補正しなくても、アイドリングを迅速に安定化させることが可能となる。尚、第四実施形態では、点火制御部７３及びスロットル制御部７４が「アイドル調整部」に相当する。
【０１０４】
（他の実施形態）
以上、本発明による複数の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定して解釈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の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
【０１０５】
上記実施形態において、プロセッサを主体とする制御回路によって提供されていた機能は、例えば専用の集積回路によって実現されていてもよい。或いは、上述のものとは異なるハードウェア及びソフトウェア、或いはこれらの組み合わせによって、各機能が提供されてよい。
【０１０６】
上記第一及び第二実施形態では、特定のガスインジェクタ１０の燃料噴射量を変更することで、クランクシャフトの回転が各閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２以下となった場合、一連のばらつき補正処理は一旦終了されていた。しかし、全ての気筒に設けられたガスインジェクタについて、燃料噴射量を変更する調整が実施されてもよい。
【０１０７】
上記第四実施形態では、ばらつきの発生を診断する各閾値（図８  Ｓ４０２参照）と、アイドリングが安定したか否かを判定する各閾値（図８  Ｓ４０４参照）とに、同じ値が用いられていた。しかし、これらの診断及び判定において、制御回路は、互いに異なる値を用いることが可能である。
【０１０８】
上記実施形態では、ばらつきの発生を診断する処理（図４  Ｓ１０２等参照）において、回転数の変動及び角速度の気筒間差の両方が用いられていた。しかし、制御回路は、回転数の変動及び角速度の気筒間差のうちの一方のみを用いて、ガスインジェクタにばらつきが発生しているか否かを診断可能である。
【０１０９】
上記実施形態における内燃機関は、ガスインジェクタとガソリンインジェクタとを切り替えて使用可能なバイフューエルエンジンであった。しかし、ガスインジェクタ及びガソリンインジェクタのうちで、ガスインジェクタのみが設けられた内燃機関の機関制御装置にも、本発明は適用可能である。さらに、単気筒の内燃機関に設けられる機関制御装置にも、本発明は適用可能である。
【０１１０】
上記実施形態では、車両に搭載される内燃機関の機関制御装置に本発明を適用した例を説明したが、本発明の適用対象は、車載される内燃機関の機関制御装置に限定されない。各種輸送機器に搭載される内燃機関及び各種民生用機器に用いられる内燃機関等の機関制御装置にも、本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０  ガスインジェクタ（インジェクタ）、２０  ガソリンインジェクタ、７１  情報取得部（取得部）、７２，２７２，３７２  噴射制御部、７３  点火制御部（アイドル調整部）、７４  スロットル制御部（アイドル調整部）、７５  ばらつき判定部（判定部）、７６，２７６，３７６  インジェクタ特定部（特定部）、７７  情報記憶部、１００  機関制御装置、１１０  内燃機関、１１４  クランクシャフト（出力軸）、１１５  気筒、Ｔｈ１  変動閾値（閾値）、Ｔｈ２  速度閾値（閾値）、Ｔｈ３  空燃比閾値（閾値）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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