JP2014190243A - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】最小噴射量以下の燃料噴射量に対する無駄な徐変処理を省略できる燃料噴射制御装置を提供する。
【解決手段】この燃料噴射制御装置１は、気筒♯１〜♯６毎にポート噴射弁２３および筒内噴射弁２１を有するエンジン３に対して燃料噴射制御および気筒間空燃比ばらつき異常検出を行う。この燃料噴射制御装置１は、ポート噴射弁２３の噴射指令値を値０に変更して筒内噴射弁２１に対して気筒間空燃比ばらつき異常検出を行う場合は、ポート噴射弁２３の噴射指令値を、最小噴射量ＴＡＵＭＩＮに到達するまでは徐々に減少させ、最小噴射量ＴＡＵＭＩＮに到達した後は値０にさせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、気筒毎にポート噴射弁および筒内噴射弁を有する多気筒内燃機関に対して燃料噴射制御および気筒間空燃比ばらつき異常検出を行う燃料噴射制御装置に関し、特に、気筒間空燃比ばらつき異常検出を行う場合に、ポート噴射弁および筒内噴射弁のうちの一方の噴射弁の噴射指令値を値０に徐変させる技術に関する。

特許文献１には、気筒毎にポート噴射弁および筒内噴射弁を有する多気筒内燃機関に対して燃料噴射制御および気筒間空燃比ばらつき異常検出を行う装置が開示されている。この装置では、異常検出が行われる場合に、ポート噴射弁と筒内噴射弁との噴き分け率が異常検出用の値に徐変される（例えば図１２参照）。

特開２０１２−２０２３７３号公報

特許文献１では、異常検出が行われる場合に噴き分け率が異常検出用の値に徐変されるが、その徐変により、一方の噴射弁の燃料噴射量が値０に徐変される場合が考慮されていないので、下記の問題が発生する。

即ち、例えば、前記異常検出用の値が値０（即ちポート噴射弁の燃料噴射割合が０％で筒内噴射弁の燃料噴射割合が１００％）の場合は、異常検出が行われる場合に、ポート噴射弁の燃料噴射量は値０に徐変される筈である。

しかし、実際は、ポート噴射弁の燃料噴射量は最小噴射量（即ちハード特性上制御可能な最小噴射量）までは徐変されるが、最小噴射量に到達した以降は、演算処理上でポート噴射弁の燃料噴射量を値０に徐変させる徐変処理が実行されるだけで、ポート噴射弁の燃料噴射量は最小噴射量で止まったままである。そして、最小噴射量到達時から所定時間経過した時（即ち演算処理上でポート噴射弁の燃料噴射量が値０になった時）に、ポート噴射弁の燃料噴射量が値０に一気に変更される。

このため、最小噴射量到達時から所定時間経過時までの間の徐変処理は、無駄な徐変処理となる。この無駄な徐変処理により、処理負担が増加し、また、異常検出に使用できる時間が短くなり、また、最小噴射量付近の不安定な燃料噴射制御が増加するという問題が発生する。

そこで、本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、最小噴射量以下の燃料噴射量に対する無駄な徐変処理を省略できる燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の燃料噴射制御装置は、気筒毎にポート噴射弁および筒内噴射弁を有する多気筒内燃機関に対して燃料噴射制御および気筒間空燃比ばらつき異常検出を行う燃料噴射制御装置において、前記ポート噴射弁の噴射指令値が値０に変更されて前記筒内噴射弁の燃料噴射に対して気筒間空燃比ばらつき異常検出が行われる場合は、前記ポート噴射弁の噴射指令値は、前記ポート噴射弁が噴射し得る最小噴射量に到達するまでは徐々に減少され、前記最小噴射量に到達した後は値０にされることを特徴とする。なお、上記の「徐々に減少」とは、漸次減少とされ、時間経過と共に当該噴射指令値が前記最小噴射量に近づくことである。

上記の構成によれば、ポート噴射弁の噴射指令値が値０に変更されて筒内噴射弁に対して気筒間空燃比ばらつき異常検出が行われる場合は、ポート噴射弁の噴射指令値は、ポート噴射弁が噴射し得る最小噴射量に到達するまでは徐々に減少され、最小噴射量に到達した後は値０にされるので、ポート噴射弁に対し、最小噴射量未満の燃料噴射量に対する徐変処理（即ち無駄な徐変処理）を省略できる。

これにより、無駄な徐変処理が省略される分、処理負担を軽減できる。また、無駄な徐変処理が省略される分、より速く、ポート噴射弁の噴射指令値を値０にでき、異常検出を行う時間を長く確保できる。また、最小噴射量付近の不安定な燃料噴射制御を低減できる。また、ポート噴射弁の噴射指令値は、最小噴射量に到達するまでは徐々に減少されるので、空燃比荒れを防止できる。

また、本発明の燃料噴射制御装置は、上記に記載の燃料噴射制御装置であって、前記気筒間空燃比ばらつき異常検出の終了後は、前記ポート噴射弁の噴射指令値は、前記最小噴射量以上の所定噴射量から制御されることを特徴とする。

上記の構成によれば、気筒間空燃比ばらつき異常検出の終了後は、ポート噴射弁の噴射指令値は、最小噴射量以上の所定噴射量から制御されるので、異常検出終了後も、ポート噴射弁に対し、最小噴射量未満の燃料噴射量に対する徐変処理（即ち無駄な徐変処理）を省略できる。これにより、処理負担を軽減でき、また、最小噴射量付近の不安定な燃料噴射制御を低減できる。

本発明の燃料噴射制御装置によれば、最小噴射量未満の燃料噴射量に対する徐変処理（即ち無駄な徐変処理）を省略できる。

本発明の実施形態に係る燃料噴射制御装置の構成概略図である。 エンジンの運転状態と噴き分け率との対応関係を規定したマップの一例である。 異常検出モード時の噴き分け率の変化のさせ方を説明する図である。 本発明の実施形態に係る燃料噴射制御装置の要部の動作を説明するタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。

≪実施形態≫
＜構成説明＞
図１は、本発明の実施形態に係る燃料噴射制御装置の構成概略図である。

この実施形態に係る燃料噴射制御装置１は、図１に示すように、気筒♯１〜♯６毎にポート噴射弁２３および筒内噴射弁２１を有する多気筒内燃機関（エンジン３）に対して燃料噴射制御および気筒間空燃比ばらつき異常検出を行うものである。この燃料噴射制御装置１では、ポート噴射弁２３および筒内噴射弁２１のうちの一方の噴射弁の噴射指令値（例えば目標ポート噴射量Ｑｐ＊）が値０に変更されて他方の噴射弁の燃料噴射に対して気筒間空燃比ばらつき異常検出が行われる場合は、前記一方の噴射弁の噴射指令値は、前記一方の噴射弁が噴射し得る最小噴射量（即ちハード特性上制御可能な最小噴射量）ＴＡＵＭＩＮに到達するまでは徐々に減少され、最小噴射量ＴＡＵＭＩＮに到達した後は値０にされる点に特徴がある。なお、上記の「徐々に減少」とは、漸次減少とされ、時間経過と共に当該噴射指令値が最小噴射量ＴＡＵＭＩＮに近づくことである。以下、この燃料噴射制御装置１について詳細に説明する。

この燃料噴射制御装置１は、図１に示すように、車両に搭載されたエンジン３と、エンジン３を制御する制御装置５とを備えている。

エンジン３は、多気筒内燃機関の一例であり、例えば、車両用のＶ型６気筒デュアル噴射式エンジンである。エンジン３は、エンジン本体７と、エンジン本体７に空気を供給する吸気系統９と、エンジン本体７から排気される排気ガスを外部に排出する排気系統１１とを備えている。

エンジン本体７は、第１バンク１３および第２バンク１５を有している。第１バンク１３には、３個の気筒（気筒♯１，♯３，♯５）が配置されており、第２バンク１５には、３個の気筒（気筒♯２，♯４，♯６）が配置されている。各気筒♯１〜♯６はそれぞれ、吸気ポート１７、排気ポート１９、筒内噴射弁２１、ポート噴射弁２３および点火プラグ２５を備えている。

各吸気ポート１７は、対応気筒内に空気を吸入させるために対応気筒に形成された開口部であり、各吸気ポート１７にはそれぞれ、吸気通路２７が接続されている。各排気ポート１９は、対応気筒内から排気ガスを排気するために対応気筒に形成された開口部であり、各排気ポート１９には、共通の排気マニホールド３７が接続されている。各筒内噴射弁２１は、対応気筒内に配置され、対応気筒内に燃料を直接噴射するものである。各ポート噴射弁２３は、対応気筒の吸気通路２７に配置され、対応気筒の吸気ポート１７に向けて燃料を噴射するものである。なお、筒内噴射弁２１およびポート噴射弁２３は、制御装置５により制御される電磁式噴射弁として構成されている。各点火プラグ２５は、制御装置５の制御に応じて、対応気筒内に吸入された混合気（即ち吸気ポート１７からの吸入空気と噴射弁２１，２３からの噴射燃料との混合気）に点火するものである。

吸気系統９は、エンジン３の各気筒♯１〜♯６に空気を供給するものである。吸気系統９は、各気筒♯１〜♯６の吸気ポート１７に接続された吸気通路２７と、各吸気通路２７と接続された共通のサージタンク２９と、外気を取り込む取込口（図示省略）とサージタンク２９とを接続する吸気ダクト３１とを備えている。

吸気ダクト３１には、上流側から順にエアフローメータ３３およびスロットル弁３５が配置されている。エアフローメータ３３は、吸気ダクト３１を通過する吸入空気量を検出するものである。スロットル弁３５は、電子制御式スロットル弁として構成されている。スロットル弁３５は、制御装置５の制御に応じてスロットル開度を変化させて吸気ダクト３１の流路断面を変化させることで、吸気ダクト３１を通過する吸入空気量を制御するものである。

排気系統１１は、エンジン３の各気筒♯１〜♯６から排気される排気ガスを外部に排出するものである。排気系統１１は、第１バンク１３の各気筒♯１，♯３，♯５から排気される排気ガスを外部に排出するための第１排気系統１１Ａと、第２バンク１５の各気筒♯２，♯４，♯６から排気される排気ガスを外部に排出するための第２排気系統１１Ｂとを備えている。

第１排気系統１１Ａは、第１バンク１３の各気筒♯１，♯３，♯５の排気ポート１９に接続された共通の排気マニホールド３７と、排気ガスを外部に排出するための排出口（図示省略）と排気マニホールド３７とを接続する排気ダクト３９とを備えている。

排気ダクト３９の上流側と下流側にはそれぞれ、三元触媒からなる上流触媒４１ａと下流触媒４１ｂが配設されている。上流触媒４１ａおよび下流触媒４１ｂは、排気ガス中のＮＯｘ、ＨＣおよびＣＯを浄化するものであり、排気ガスの空燃比がストイキ近傍のときに効果的に排気ガス中のＮＯｘ、ＨＣおよびＣＯを浄化する。

上流触媒４１ａの上流側には、触媒前センサ４３ａが配設されている。また、上流触媒４１ａの下流側（ここでは上流触媒４１ａと下流触媒４１ｂとの間）には、触媒後センサ４３ｂが配設されている。触媒前センサ４３ａおよび触媒後センサ４３ｂは、排気ダクト３９を流れる排気ガスの酸素濃度に基づいて空燃比（混合気中の吸入空気量と燃料噴射量の比）を検出するものである。

第２排気系統１１Ｂの構成は、第１排気系統１１Ａの構成と同様であるので、図１において第１排気系統１１Ａと同じ構成要素には同じ符号を付して説明を省略する。

制御装置５には、各種センサとして、エアフローメータ３３、触媒前センサ４３ａ、触媒後センサ４３ｂ、クランク角センサ４５、および、アクセル開度センサ４７が接続されている。クランク角センサ４５は、エンジン３のクランク角を検出するものである。アクセル開度センサ４７は、アクセルペダルの踏込量（アクセル開度）を検出するものである。各種センサ３３，４３ａ，４３ｂ，４５，４７の検出値は、制御装置５に出力されている。制御装置５は、クランク角センサ４５の検出値に基づいて、エンジン回転速度Ｎｅを検出し、エアフローメータ３３の検出値に基づいて負荷（各気筒＃１〜＃６の吸入空気量の充填量）ＫＬを検出する。

制御装置５は、エンジン３を制御するエンジン制御部５ａと、エンジン３の気筒間空燃比ばらつき異常の検出（インバランス検出）を行う異常検出部５ｂとを備えている。

エンジン制御部５ａは、各種センサ３３，４３ａ，４３ｂ，４５，４７の検出値等に基づいて、所望のエンジン出力が得られるように、筒内噴射弁２１、ポート噴射弁２３、スロットル弁３５および点火プラグ２５等を制御して、燃料噴射量、燃料噴射時期、スロットル開度および点火時期等を制御する。

より詳細には、エンジン制御部５ａは、例えば、アクセル開度センサ４７の検出値等に基づいて目標エンジン出力を算出し、その目標エンジン出力およびエアフローメータ３３の検出値（即ち吸入空気量）に基づいて、目標空燃比を実現するように、各気筒＃１〜＃６に対して同一の目標燃料噴射量Ｑｔ＊を算出する。なお、目標燃料噴射量Ｑｔ＊は、各気筒＃１〜＃６毎の１エンジンサイクル中の全燃料噴射量Ｑｔの目標値である。

また、エンジン制御部５ａは、触媒前センサ４３ａおよび触媒後センサ４３ｂの検出値に基づいて、目標空燃比を実現するように目標燃料噴射量Ｑｔ＊をフィードバック補正する。その際、エンジン制御部５ａは、第１バンク１３の各気筒＃１，＃３，＃５に対する目標燃料噴射量Ｑｔ＊のフィードバック補正については、第１排気系統１１Ａの触媒前センサ４３ａおよび触媒後センサ４３ｂの検出値に基づいて行い、第２バンク１５の各気筒＃２，＃４，＃６に対する目標燃料噴射量Ｑｔ＊のフィードバック補正については、第２排気系統１１Ｂの触媒前センサ４３ａおよび触媒後センサ４３ｂの検出値に基づいて行う。

そして、エンジン制御部５ａは、エンジン３の通常制御モード時または異常検出モード時に応じて、各気筒＃１〜＃６の筒内噴射弁２１およびポート噴射弁２３の噴き分け率αを制御する。

なお、通常制御モードとは、エンジン３の運転状態に応じて噴き分け率αが制御されるモード（異常検出部５ｂの異常検出が行われないモード）であり、異常検出モードとは、異常検出部５ｂの異常検出が行われるモードである。また、噴き分け率αは、各気筒＃１〜＃６毎の１エンジンサイクル中の全燃料噴射量Ｑｔに対するポート噴射量Ｑｐの比であり、０〜１の値を持つ。ポート噴射量Ｑｐはα×Ｑｔで表され、筒内噴射量Ｑｄは（１−α）×Ｑｔで表され、ポート噴射量Ｑｐと筒内噴射量Ｑｄとの噴射割合は、Ｑｐ：Ｑｄ＝α：（１−α）となる。このように噴き分け率αは、ポート噴射量Ｑｐと筒内噴射量Ｑｄとの噴射割合を規定する。なお、噴き分け率αは、各気筒＃１〜＃６に対して同一値が用いられる。なお、ポート噴射量Ｑｐとは、ポート噴射弁２３の燃料噴射量であり、筒内噴射量Ｑｄとは、筒内噴射弁２１の燃料噴射量である。

そして、エンジン制御部５ａは、噴き分け率αおよび目標燃料噴射量Ｑｔ＊に基づいて、筒内噴射弁２１の目標筒内噴射量（噴射指令値）Ｑｄ＊およびポート噴射弁２３の目標ポート噴射量（噴射指令値）Ｑｐ＊を決定する。なお、目標筒内噴射量Ｑｄ＊は、筒内噴射量Ｑｄの目標値であり、Ｑｄ＊＝（１−α）×Ｑｔ＊として決定される。また、目標ポート噴射量Ｑｐ＊は、ポート噴射量Ｑｐの目標値であり、Ｑｐ＊＝α×Ｑｔ＊として決定される。

そして、エンジン制御部５ａは、目標筒内噴射量Ｑｄ＊を実現するように筒内噴射弁２１の目標筒内噴射量Ｑｄ＊を制御して筒内噴射量Ｑｄを制御すると共に、目標ポート噴射量Ｑｐ＊を実現するようにポート噴射弁２３の目標ポート噴射量Ｑｐ＊を制御してポート噴射量Ｑｐを制御する。また、エンジン制御部５ａは、クランク角センサ４５の検出値に基づいて、筒内噴射弁２１およびポート噴射弁２３の燃料噴射時期を制御すると共に点火プラグ２５の点火時期を制御する。

より詳細には、エンジン制御部５ａは、通常制御モード時では、エンジン３の運転状態（例えばエンジン回転速度Ｎｅおよび負荷ＫＬで規定される運転状態）に基づいて、噴き分け率αを制御する。ここでは、エンジン制御部５ａには、エンジン３の運転状態と噴き分け率αとの対応関係を規定したマップ（例えば図２参照）が予め設定されており、エンジン制御部５ａは、そのマップを用いて、エンジン３の運転状態に基づいて噴き分け率αを制御する。そして、エンジン制御部５ａは、この噴き分け率αに基づいて、筒内噴射弁２１の目標筒内噴射量Ｑｄ＊を制御して筒内噴射量Ｑｄを制御すると共に、ポート噴射弁２３の目標ポート噴射量Ｑｐ＊を制御してポート噴射量Ｑｐを制御する。

図２は、エンジン３の運転状態と噴き分け率αとの対応関係を規定したマップ（即ち通常制御モード時に使用されるマップ）の一例である。図２では、噴き分け率αは、エンジン回転速度Ｎｅと負荷ＫＬとで規定される各領域に応じて、例えばα１からα４まで変化する。例えばα１＝０、α２＝０．３５、α３＝０．５、α４＝０．７であるが、これらの値や領域分けは任意に変更可能である。この例では、低回転高負荷側に向かうほどポート噴射量Ｑｐの割合が増加する。またα＝α１の領域では噴き分けは行われず筒内噴射のみで燃料が供給される。

また、エンジン制御部５ａは、異常検出モード時は、噴き分け率αを、筒内噴射弁２１に対する異常検出用の値αａ（例えばαａ＝０）と、ポート噴射弁２３に対する異常検出用の値αｂ（例えばαｂ＝０．７）とに順に制御する。この制御を図３に基づいて詳細に説明する。

図３は、異常検出モード時の噴き分け率αの変化のさせ方を説明する図であり、縦軸に噴き分け率αを示し、横軸にエンジン３の制御状態βを示している。図３中の状態βｓは、噴き分け率αがαｓに制御された状態である。αｓは、通常制御モード時の噴き分け率αの値の一例である。状態βｔは、噴き分け率αがαｔに制御された状態である。αｔは、ポート噴射量Ｑｐ（従って目標ポート噴射量Ｑｐ＊）が最小噴射量ＴＡＵＭＩＮに制御された噴き分け率αである。状態βａは、噴き分け率αがαａ（＝０）に制御された状態である。状態βｂは、噴き分け率αがαｂ（＝０．７）に制御された状態である。

図３では、説明便宜上、全燃料噴射量Ｑｔ（従って目標燃料噴射量Ｑｔ＊）が常時一定に制御される場合で図示されており、これにより、全燃料噴射量Ｑｔに対する最小噴射量ＴＡＵＭＩＮの割合γが、状態βの変化に対して一定に図示されている。

図３に示すように、異常検出モードが開始すると（例えば状態β＝βｓの時）、エンジン制御部５ａは、例えば、先ず、噴き分け率αをαｂ（＝０．７）に徐々に変化（増加）させる（即ち状態βがβｓからβｂに徐々に変化する）。これにより、ポート噴射量ＱｐはＱｔ×αｂに（従って目標ポート噴射量Ｑｐ＊はＱｔ＊×αｂに）徐々に変化される。そして、エンジン制御部５ａは、噴き分け率αをαｂに一定時間維持する（即ち状態βはβｂに一定時間維持される）。この間に、後述のように、異常検出部５ｂの異常検出が行われる。

そして、エンジン制御部５ａは、一定時間経過後（即ち異常検出終了後）、噴き分け率αをαａ（＝０）に徐々に変化（減少）させる（即ち状態βがβａに徐々に変化する）。これにより、ポート噴射量Ｑｐ（従って目標ポート噴射量Ｑｐ＊）は値０に徐々に減少される。その際、エンジン制御部５ａは、噴き分け率αがαｔに到達するまでは（即ち状態βがβｔに到達するまでは）噴き分け率αを徐々に減少させ、噴き分け率αがαｔに到達すると（即ち状態βがβｔに到達すると）噴き分け率αを一気に値０に減少させる。これにより、ポート噴射量Ｑｐ（従って目標ポート噴射量Ｑｐ＊）は、最小噴射量ＴＡＵＭＩＮに到達するまでは徐々に減少され、最小噴射量ＴＡＵＭＩＮに到達すると一気に値０に減少される。

そして、エンジン制御部５ａは、噴き分け率αをαａに一定時間維持する（即ち状態βはβａとβｔの間に維持される）。この間に、後述のように、異常検出部５ｂの異常検出が行われる。そして、エンジン制御部５ａは、一定時間経過後（即ち異常検出終了後）、噴き分け率αをαｔ以上の所定値（例えばαｔ）に制御し（即ち状態βがβｔよりもβｓ側の状態（例えばβｔ）に変化し）、その値αｔから、噴き分け率αの制御を例えば通常制御モードで再開する。これにより、異常検出終了後は、ポート噴射量Ｑｐ（従って目標ポート噴射量Ｑｐ＊）は、最小噴射量ＴＡＵＭＩＮ以上の所定噴射量（例えば最小噴射量ＴＡＵＭＩＮ）から制御される。

なお、エンジン制御部５ａは、アクセル開度センサ４７の検出値に基づいてアイドルのオン／オフ（即ちアクセルのオン／オフ）状態を検出すると共に、エアフローメータ３３の検出値に基づいて負荷ＫＬを検出しており、例えばアイドル・オフ且つ高負荷の場合に、エンジン３の制御モードを異常検出モードに切り換える。

異常検出部５ｂは、エンジン３の異常検出モード時において、噴き分け率αが異常検出用の値αａ，αｂに制御されている間に、エンジン３の気筒間空燃比ばらつき異常として、例えば、各気筒＃１〜＃６のうちの一部の気筒の空燃比がリッチ側に大きくずれるリッチずれ異常（リッチインバランス）を検出する。

なお、エンジン３において、例えば、第１バンク１３の各気筒＃１，＃３，＃５のうちの一部の気筒（例えば＃１）の噴射弁（例えば筒内噴射弁２１）が故障し、各気筒＃１，＃３，＃５間に空燃比のばらつき（インバランス）が発生したとする。例えば気筒＃１が他の気筒＃３，＃５よりも全燃料噴射量Ｑｔが多くなり、気筒＃１の空燃比が他の気筒＃３，＃５の空燃比よりも大きくリッチ側にずれる場合等である。このとき、気筒＃１を含む第１バンク１３について、前述のフィードバック補正により比較的大きな補正量が与えられれば、各気筒＃１，＃３，＃５の空燃比の平均値を目標空燃比に制御できる場合がある。しかし、気筒別に見ると、気筒＃１の空燃比は目標空燃比よりも大きいままで、各気筒＃３，＃５の空燃比は目標空燃比よりも小さくなり、エミッション上好ましくない。そこで、制御装置５は、このような気筒間空燃比ばらつき異常（ここではリッチずれ異常）を検出する装置として、異常検出部５ｂを備えている。

より詳細には、異常検出部５ｂは、触媒前センサ４３ａおよび触媒後センサ４３ｂのうちの少なくとも一方の検出値に基づいて空燃比変動パラメータＸを算出し、その空燃比変動パラメータＸが所定の異常判定値Ｘａ以上であれば、異常（即ちリッチずれ異常）と判定し、他方、その空燃比変動パラメータＸが所定の異常判定値Ｘａ未満であれば、異常無しと判定する。

空燃比変動パラメータＸは、例えば下記のように算出される。即ち、異常検出部５ｂは、１エンジンサイクル内において、所定のサンプル周期τ（単位時間、例えば４ｍｓ）毎に、例えば触媒前センサ４３ａの検出値ＡＦを取得する。そして、異常検出部５ｂは、空燃比変動パラメータＸとして、今回のタイミングで取得した検出値ＡＦ_nと、前回のタイミングで取得した検出値ＡＦ_n-1との偏差ΔＡＦ_nの絶対値（＝｜ＡＦ_n−ＡＦ_n-1｜）を求める。この偏差ΔＡＦ_nは、今回のタイミングにおける微分値あるいは傾きと言い換えることができる。なお、精度向上のため、複数の偏差ΔＡＦ_nの平均値を空燃比変動パラメータＸとしてもよい。

なお、一般に、触媒前センサ４３ａおよび触媒後センサ４３ｂの検出値ＡＦは、１エンジンサイクルを１周期として周期的に変動する傾向があり、その変動の振幅は、気筒間空燃比ばらつき異常の度合いが大きいほど、大きくなる傾向がある。他方、検出値ＡＦの変動の振幅が大きいほど、検出値ＡＦの微分値または傾き（即ち空燃比変動パラメータＸ）は大きくなる。よって、気筒間空燃比ばらつき異常の度合いと空燃比変動パラメータＸとの間には、正の相関がある。ここでは、この相関を考慮して、空燃比変動パラメータＸを用いて気筒間空燃比ばらつき異常の検出が行われている。

＜動作説明＞
図４に基づいて、この燃料噴射制御装置１の要部の動作（即ちエンジン制御部５ａによる異常検出モード時の噴き分け率αの制御動作）を説明する。図４は、この実施形態に係る燃料噴射制御装置の要部の動作を説明するタイミングチャートである。

図４中の各フラグＦ１〜Ｆ１０は、エンジン制御部５ａの内部で、噴き分け率αを制御する際に使用されるフラグである。

なお、Ｆ１は、アイドル判定フラグであり、アイドルのオン／オフ状態を示すフラグである。Ｆ２は、噴き分けフラグであり、噴射弁２１，２３の噴き分けの開始／終了を示すフラグである。噴き分けフラグＦ２のオンにより、噴き分け率αが開始値（例えば０．５）に設定され、その開始値から噴射弁２１，２３の噴き分けが開始される。また、噴き分けフラグＦ２のオフにより、噴き分け率αが例えば値０に設定されて、噴射弁２１，２３の噴き分けが終了される。Ｆ３は、噴き分け可能領域フラグであり、エンジン３の運転状態が噴射弁２１，２３の噴き分け可能な運転状態であることを示すフラグである。Ｆ４は、異常検出指示フラグであり、異常検出部５ｂの異常検出の実行を指示するフラグである。Ｆ５は、ポート噴射割合引き上げフラグであり、ポート噴射割合が要求値まで引き上げられたことを示すフラグである。Ｆ６は、ポート噴射割合引き上げ指示フラグであり、ポート噴射割合の引き上げ指示が発生したことを示すフラグである。Ｆ７は、ポート噴射要求フラグであり、ポート噴射の要求が発生したことを示すフラグである。Ｆ８は、筒内噴射割合引き上げフラグであり、筒内噴射割合が要求値まで引き上げられたことを示すフラグである。Ｆ９は、筒内噴射割合引き上げ指示フラグであり、筒内噴射割合の引き上げ指示が発生したことを示すフラグである。Ｆ１０は、筒内噴射要求フラグであり、筒内噴射の要求が発生したことを示すフラグである。

図４では、噴き分けフラグＦ２がオンになって噴き分け率αが開始値（例えば０．５）に設定され、且つ、噴き分け可能領域フラグＦ３がオンになると、エンジン制御部５ａでは、噴射弁２１，２３の噴き分け可能状態（即ち指示フラグＦ６，Ｆ９のオン待ち状態）になる。そして、アイドル判定フラグＦ１がオフになり（即ちアイドルがオフ状態になり）且つ異常検出指示フラグＦ４がオンになると、エンジン制御部５ａでは、エンジン３の制御モードが異常検出モードになる。

そして、異常検出モードで、ポート噴射要求フラグＦ７がオンになり且つポート噴射割合引き上げ指示フラグＦ６がオンになると、エンジン制御部５ａでは、噴き分け率αがポート噴射弁２３に対する異常検出用の値αｂ（＝０．７）に徐々に増加される。そして、噴き分け率α＝αｂに到達すると、ポート噴射割合引き上げフラグＦ５がオンになり、エンジン制御部５ａでは、噴き分け率αがαｂに一定時間維持される。そして、この一定時間において、異常検出部５ｂの異常検出（即ちポート噴射弁２３のリッチずれ異常検出）が行われる。そして、一定時間経過すると（即ち異常検出が終了すると）、各フラグＦ５，Ｆ６，Ｆ７がオフになり、これにより、エンジン制御部５ａでは、噴き分け率αが開始値（０．５）に徐々に戻される。

そして、筒内噴射要求フラグＦ１０がオンになり且つ筒内噴射割合引き上げ指示フラグＦ９がオンになると、エンジン制御部５ａでは、噴き分け率αが筒内噴射弁２１に対する異常検出用の値αａ（＝０）に徐々に減少される。そして、噴き分け率αがαｔに到達すると（即ちポート噴射量Ｑｐ（従って目標ポート噴射量Ｑｐ＊）が最小噴射量ＴＡＵＭＩＮになる値に到達すると）、噴き分け率α（即ちポート噴射量Ｑｐ（従って目標ポート噴射量Ｑｐ＊））が一気に値０に減少される。そして、噴き分け率α＝０になると、筒内噴射割合引き上げフラグＦ８がオンになり、エンジン制御部５ａでは、噴き分け率αが値０に一定時間維持される。そして、この一定時間において、異常検出部５ｂの異常検出（即ち筒内噴射弁２１のリッチずれ異常検出）が行われる。そして、一定時間経過すると（即ち異常検出が終了すると）、各フラグＦ８，Ｆ９，Ｆ１０がオフになり、これにより、エンジン制御部５ａでは、噴き分け率αがαｔに設定され、この値αｔから、噴き分け率αが開始値（０．５）に徐々に戻される。

そして、噴き分けフラグＦ２がオフになると、噴射弁２１．２３の噴き分けが終了して噴き分け率αが値０に一気に戻される。そして、異常検出指示フラグＦ４がオフになると、異常検出モードが終了して例えば通常制御モードになる。

＜主要な効果＞
以上のように、この実施形態によれば、ポート噴射弁２３および筒内噴射弁２１のうちの一方の噴射弁（例えばポート噴射弁２３）の噴射指令値（例えば目標ポート噴射量Ｑｐ＊）が値０に変更されて他方の噴射弁（例えば筒内噴射弁２１）の燃料噴射に対して気筒間空燃比ばらつき異常検出が行われる場合は、前記一方の噴射弁の噴射指令値は、前記一方の噴射弁が噴射し得る最小噴射量ＴＡＵＭＩＮに到達するまでは徐々に減少され、最小噴射量ＴＡＵＭＩＮに到達した後は値０にされる（即ち到達すると値０に一気に減少される）ので、前記一方の噴射弁に対し、最小噴射量ＴＡＵＭＩＮ未満の燃料噴射量に対する徐変処理（即ち無駄な徐変処理）を省略できる。

これにより、無駄な徐変処理が省略される分、処理負担を軽減できる。また、無駄な徐変処理が省略される分、より速く、前記一方の噴射弁の噴射指令値（例えば目標ポート噴射量Ｑｐ＊）を値０にでき、異常検出を行う時間を長く確保できる。また、最小噴射量ＴＡＵＭＩＮ付近の不安定な燃料噴射制御を低減できる。また、前記一方の噴射弁の噴射指令値は、最小噴射量ＴＡＵＭＩＮに到達するまでは徐々に減少されるので、空燃比荒れを防止できる。

また、気筒間空燃比ばらつき異常検出の終了後は、前記一方の噴射弁の噴射指令値（例えば目標ポート噴射量Ｑｐ＊）は、最小噴射量ＴＡＵＭＩＮ以上の所定噴射量（例えば最小噴射量ＴＡＵＭＩＮ）から制御されるので、異常検出終了後も、前記一方の噴射弁に対し、最小噴射量ＴＡＵＭＩＮ未満の燃料噴射量に対する徐変処理（即ち無駄な徐変処理）を省略できる。これにより、処理負担を軽減でき、また、最小噴射量ＴＡＵＭＩＮ付近の不安定な燃料噴射制御を低減できる。

また、ここでは、前記一方の噴射弁はポート噴射弁２３であるので、ポート噴射弁２３の噴射指令値（目標ポート噴射量）Ｑｐ＊を値０に徐変処理する場合に、前述の効果を得ることができる。

≪変形例≫
前述の実施形態では、異常検出としてリッチずれ異常検出が行われるが、その代わりに、リーンずれ異常（即ち、各気筒＃１〜＃６のうちの一部の気筒の空燃比がリーン側に大きくずれる異常）検出が行われてもよい。この場合は、例えばアイドル・オンの場合に異常検出モードに切り換えられる。また、この場合は、空燃比変動パラメータＸの代わりに、例えば回転変動パラメータＹが算出され、その回転変動パラメータＹを用いて異常検出が行われる。即ち、回転変動パラメータＹが所定の異常判定値Ｙａ以上であれば、異常と判定される。なお、回転変動パラメータＹは、今回点火気筒と前回点火気筒との間の３０°ＣＡ時間の差分であり、３０°ＣＡ時間とは、クランクシャフトが３０°ＣＡ回転するのに要した時間である。

また、前述の実施形態では、αｂ＝０．７であるが、例えばαｂ＝１としてもよい。この場合は、噴き分け率αをαｂに徐々に変化（増加）させる場合は、噴き分け率αをαａ（＝０）に徐々に変化（減少）させる場合と同様に徐々に変化させる。即ち、図３に示すように、噴き分け率αがαｕ（即ち筒内噴射量Ｑｄ（従って目標筒内噴射量Ｑｄ＊）が最小噴射量ＴＡＵＭＩＮになる噴き分け率α）に到達するまでは噴き分け率αは徐々に増加され、噴き分け率αがαｕに到達すると噴き分け率αが一気に値１に増加される。これにより、筒内噴射量Ｑｄ（従って目標筒内噴射量Ｑｄ＊）は、最小噴射量ＴＡＵＭＩＮに到達するまでは徐々に減少され、最小噴射量ＴＡＵＭＩＮに到達すると一気に値０に減少される。そして、噴き分け率αが値１に一定時間維持された後（即ち異常検出終了後）、噴き分け率αはαｕ以下の所定値（例えばαｕ）に制御され、その値αｕから、噴き分け率αの制御が例えば通常制御モードで再開される。これにより、異常検出終了後は、筒内噴射量Ｑｄ（従って目標筒内噴射量Ｑｄ＊）は、最小噴射量ＴＡＵＭＩＮ以上の所定噴射量（例えば最小噴射量ＴＡＵＭＩＮ）から制御される。この場合も、前述の実施形態の場合と同様に、筒内噴射弁２１について、最小噴射量ＴＡＵＭＩＮ未満の燃料噴射量に対する徐変処理（即ち無駄な徐変処理）を省略できる。

≪付帯事項≫
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は斯かる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。

本発明は、気筒毎にポート噴射弁および筒内噴射弁を有する多気筒内燃機関に対して燃料噴射制御および気筒間空燃比ばらつき異常検出を行い、気筒間空燃比ばらつき異常検出を行う場合に、ポート噴射弁および筒内噴射弁のうちの一方の噴射弁の噴射指令値を値０に徐変させる燃料噴射制御装置への適用に最適である。

１ 燃料噴射制御装置
３ エンジン（多気筒内燃機関）
２１ 筒内噴射弁
２３ ポート噴射弁
Ｑｄ 筒内噴射量
Ｑｄ＊ 目標筒内噴射量（噴射指令値）
Ｑｐ ポート噴射量
Ｑｐ＊ 目標ポート噴射量（噴射指令値）
ＴＡＵＭＩＮ 最小噴射量
♯１〜♯６ 気筒

Claims (2)

1. 気筒毎にポート噴射弁および筒内噴射弁を有する多気筒内燃機関に対して燃料噴射制御および気筒間空燃比ばらつき異常検出を行う燃料噴射制御装置において、
   前記ポート噴射弁の噴射指令値が値０に変更されて前記筒内噴射弁の燃料噴射に対して気筒間空燃比ばらつき異常検出が行われる場合は、前記ポート噴射弁の噴射指令値は、前記ポート噴射弁が噴射し得る最小噴射量に到達するまでは徐々に減少され、前記最小噴射量に到達した後は値０にされることを特徴とする燃料噴射制御装置。
2. 請求項１に記載の燃料噴射制御装置であって、
   前記気筒間空燃比ばらつき異常検出の終了後は、前記ポート噴射弁の噴射指令値は、前記最小噴射量以上の所定噴射量から制御されることを特徴とする燃料噴射制御装置。

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