内燃機関の制御装置
【課題】排気タービン駆動式過給機を備えたエンジンにおいて、過給圧の上昇によるエンジンの故障を防止できるようにする。
【解決手段】各気筒の２つの燃料噴射弁２１のうちの一方の燃料噴射弁２１の異常が検出された場合（つまり燃焼状態が悪化して排気温度が上昇して吸入空気の過給圧が上昇し過ぎる可能性がある場合）に、吸入空気の過給圧を低下させる過給圧低下制御（例えばウェイストゲートバルブを開弁させる制御）を実行することで、過給圧を低下させて過給圧の上昇し過ぎを防止する。更に、各気筒の２つの燃料噴射弁２１のうちの一方の燃料噴射弁２１の異常が検出された場合（つまり燃焼状態が悪化して排気温度が上昇し過ぎる可能性がある場合）に、目標空燃比をリッチ方向（例えばストイキよりもリッチ）に変更する空燃比リッチ制御を実行することで、燃焼温度を低下させて排気温度を低下させる。
【解決手段】各気筒の２つの燃料噴射弁２１のうちの一方の燃料噴射弁２１の異常が検出された場合（つまり燃焼状態が悪化して排気温度が上昇して吸入空気の過給圧が上昇し過ぎる可能性がある場合）に、吸入空気の過給圧を低下させる過給圧低下制御（例えばウェイストゲートバルブを開弁させる制御）を実行することで、過給圧を低下させて過給圧の上昇し過ぎを防止する。更に、各気筒の２つの燃料噴射弁２１のうちの一方の燃料噴射弁２１の異常が検出された場合（つまり燃焼状態が悪化して排気温度が上昇し過ぎる可能性がある場合）に、目標空燃比をリッチ方向（例えばストイキよりもリッチ）に変更する空燃比リッチ制御を実行することで、燃焼温度を低下させて排気温度を低下させる。
【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の異常を検出した場合に、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フェールセーフ制御を行うようにしている。
【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、各気筒の２つの燃料噴射弁のうちの一方の燃料噴射弁に異常（故障）が発生した場合に、その燃料噴射弁の噴射異常によって又は異常検出時のフェールセーフ制御によって２つの燃料噴射弁の噴射量の差が大きくなると、筒内の混合気形成が偏るため、燃焼状態が悪化して排気温度が上昇する可能性がある。
【０００５】
また、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した場合にも、２つの燃料噴射弁の噴射量の差が大きくなると、筒内の混合気形成が偏るため、燃焼状態が悪化して排気温度が上昇する可能性がある。
【０００６】
吸入空気を過給する排気タービン駆動式過給機を備えた内燃機関では、排気温度が上昇すると、排気タービンの回転速度が上昇してコンプレッサの回転速度が上昇するため、吸入空気の過給圧が上昇し過ぎて、内燃機関が故障する可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、排気タービン駆動式過給機を備えた内燃機関において、過給圧の上昇による内燃機関の故障を防止することができる内燃機関の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】
【０００８】
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ると共に、吸入空気を過給する排気タービン駆動式過給機を備えた内燃機関の制御装置において、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異常が検出された場合又は一方の燃料噴射弁の噴射割合を増加させる制御が実行された場合に、排気タービン駆動式過給機による吸入空気の過給圧を低下させる過給圧低下制御を実行する過給圧低下制御手段を備えた構成としたものである。
【０００９】
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異常が検出された場合や一方の燃料噴射弁の噴射割合を増加させる制御が実行された場合（つまり燃焼状態が悪化して排気温度が上昇して吸入空気の過給圧が上昇し過ぎる可能性がある場合）に、吸入空気の過給圧を低下させる過給圧低下制御を実行することにより、過給圧を低下させて過給圧が上昇し過ぎることを防止することができ、過給圧の上昇による内燃機関の故障を未然に防止することができる。
【００１０】
具体的には、請求項２のように、排気タービン駆動式過給機の排気タービンをバイパスする排気バイパス通路を開閉するウェイストゲートバルブを備えたシステムでは、ウェイストゲートバルブを開弁させることで過給圧低下制御を実行するようにしても良い。ウェイストゲートバルブを開弁させれば、排気タービンをバイパスして流れる排出ガス量を増加させて、排気タービンに流れる排出ガス量を減少させることができ、これにより、排気タービンの回転速度（コンプレッサの回転速度）を低下させて、過給圧を低下させることができる。
【００１１】
また、請求項３のように、内燃機関のスロットルバルブの開度を減少させる（スロットルバルブを閉じ側に制御する）ことで過給圧低下制御を実行するようにしても良い。スロットルバルブの開度を減少させれば、吸入空気量を減少させて、排気タービンに流れる排出ガス量を減少させることができ、これにより、排気タービンの回転速度（コンプレッサの回転速度）を低下させて、過給圧を低下させることができる。
【００１２】
更に、請求項４のように、内燃機関の吸気バルブと排気バルブのうちの少なくとも一方のバルブ開閉特性を変化させる可変バルブ機構を備えたシステムでは、可変バルブ機構により吸気バルブと排気バルブの両方が開弁した状態となるバルブオーバーラップ期間を短くすることで過給圧低下制御を実行するようにしても良い。バルブオーバーラップ期間を短くすれば、吸入空気の排気通路への吹き抜けを抑制することができるため、排気通路で排出ガス中の未燃成分（ＨＣ等）が燃焼する後燃えの発生を抑制して、排出ガスのエネルギを減少させることができ、これにより、排気タービンの回転速度（コンプレッサの回転速度）を低下させて、過給圧を低下させることができる。
【００１３】
また、排気温度が上昇し過ぎると、排気系（例えば排気マニホールドや排気タービン等）が故障する可能性もある。
【００１４】
そこで、請求項５，６のように、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異常が検出された場合又は一方の燃料噴射弁の噴射割合を増加させる制御が実行された場合に、内燃機関の目標空燃比をリッチ方向に変更する空燃比リッチ制御手段を備えた構成としても良い。
【００１５】
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異常が検出された場合や一方の燃料噴射弁の噴射割合を増加させる制御が実行された場合（つまり燃焼状態が悪化して排気温度が上昇し過ぎる可能性がある場合）に、目標空燃比をリッチ方向に変更することにより、燃焼温度を低下させて排気温度を低下させることができ、排気温度の上昇による排気系の故障を未然に防止することができる。
【００１６】
この場合、請求項７のように、目標空燃比をストイキよりもリッチに変更するようにすると良い。このようにすれば、確実に燃焼温度を低下させて排気温度を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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は過給圧低下制御（その１）を説明するタイムチャートである。
【図４】図４は過給圧低下制御（その２）を説明するタイムチャートである。
【図５】図５は過給圧低下制御（その３）を説明するタイムチャートである。
【図６】図６は空燃比リッチ制御を説明するタイムチャートである。
【図７】図７は故障防止制御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】
【００１８】
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、後述する排気タービン駆動式過給機３９のコンプレッサ４１と、吸入空気を冷却するインタークーラ３８とが設けられている。このインタークーラ３８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。
【００１９】
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には、スロットルバルブ１６の下流側圧力（吸気圧）を検出する吸気圧センサ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、それぞれ吸気ポート３１に燃料を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。
【００２０】
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）が後述する排気タービン駆動式過給機３９の排気タービン４０よりも下流側に設けられ、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。
【００２１】
このエンジン１１には、排気タービン駆動式過給機３９が搭載されている。この排気タービン駆動式過給機３９は、排気管２３のうちの排出ガスセンサ２４よりも上流側に排気タービン４０が配置され、吸気管１２のうちのエアフローメータ１４とスロットルバルブ１６との間にコンプレッサ４１が配置されている。この過給機３９は、排気タービン４０とコンプレッサ４１とが連結され、排出ガスの運動エネルギで排気タービン４０を回転駆動することでコンプレッサ４１を回転駆動して吸入空気を過給するようになっている。
【００２２】
更に、吸気管１２には、スロットルバルブ１６の上流側においてコンプレッサ４１の上流側と下流側とをバイパスさせる吸気バイパス通路４２が設けられ、この吸気バイパス通路４２の途中に、吸気バイパス通路４２を開閉するエアバイパスバルブ（以下「ＡＢＶ」と表記する）４３が設けられている。このＡＢＶ４３は、ＡＢＶ用バキュームスイッチングバルブ４４を制御することでＡＢＶ４３の開閉動作が制御されるようになっている。
【００２３】
一方、排気管２３には、排気タービン４０の上流側と下流側とをバイパスさせる排気バイパス通路４５が設けられ、この排気バイパス通路４５の途中に、排気バイパス通路４５を開閉するウェイストゲートバルブ（以下「ＷＧＶ」と表記する）４６が設けられている。このＷＧＶ４６は、ＷＧＶ用バキュームスイッチングバルブ４７を制御してダイヤフラム式のアクチュエータ４８を制御することでＷＧＶ４６の開度が制御されるようになっている。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
ＥＣＵ３０は、所定の空燃比フィードバック制御実行条件が成立したときに、排出ガスセンサ２４の出力に基づいて排出ガスの空燃比を目標空燃比（例えばストイキ）に一致させるように混合気の空燃比（燃料噴射量や吸入空気量）をフィードバック制御する空燃比フィードバック制御を実行する。
【００２９】
また、ＥＣＵ３０は、図示しない異常診断ルーチンを実行することで、各気筒の２つの燃料噴射弁２１の異常（故障）の有無を判定し、２つの燃料噴射弁２１のうちの一方の燃料噴射弁２１の異常を検出した場合に、異常側の燃料噴射弁２１の噴射を禁止して正常側の燃料噴射弁２１の噴射量を増量補正するフェールセーフ制御を実行する。
【００３０】
ところで、各気筒の２つの燃料噴射弁２１のうちの一方の燃料噴射弁２１に異常（故障）が発生した場合に、その燃料噴射弁２１の噴射異常によって又は異常検出時のフェールセーフ制御によって２つの燃料噴射弁２１の噴射量の差が大きくなると、筒内の混合気形成が偏るため、燃焼状態が悪化して排気温度が上昇する可能性がある。
【００３１】
排気タービン駆動式過給機３９を備えたエンジン１１では、排気温度が上昇すると、排気タービン４０の回転速度が上昇してコンプレッサ４１の回転速度が上昇するため、吸入空気の過給圧が上昇し過ぎて、エンジン１１が故障する可能性がある。また、排気温度が上昇し過ぎると、排気系（例えば排気マニホールドや排気タービン等）が故障する可能性もある。
【００３２】
これらの対策として、ＥＣＵ３０は、後述する図７の故障防止制御ルーチンを実行することで、各気筒の２つの燃料噴射弁２１のうちの一方（片側）の燃料噴射弁２１の異常（故障）が検出された場合に、排気タービン駆動式過給機３９による吸入空気の過給圧を低下させる過給圧低下制御を実行すると共に、エンジン１１の目標空燃比をリッチ方向（例えばストイキよりもリッチ）に変更する空燃比リッチ制御を実行する。
【００３３】
各気筒の２つの燃料噴射弁２１のうちの片側の燃料噴射弁２１の異常が検出された場合（つまり燃焼状態が悪化して排気温度が上昇して吸入空気の過給圧が上昇し過ぎる可能性がある場合）に、吸入空気の過給圧を低下させる過給圧低下制御を実行することにより、過給圧を低下させて過給圧が上昇し過ぎることを防止することができる。
【００３４】
本実施例では、図３に示すように、片側の燃料噴射弁２１の異常が検出されたときに、過給圧低下制御として、ＷＧＶ４６を開弁させる制御を実行する。ＷＧＶ４６を開弁させれば、排気タービン４０をバイパスして流れる排出ガス量を増加させて、排気タービン４０に流れる排出ガス量を減少させることができ、これにより、排気タービン４０の回転速度（コンプレッサ４１の回転速度）を低下させて、過給圧を低下させることができる。
【００３５】
尚、過給圧低下制御は、ＷＧＶ４６を開弁させる制御に限定されず、適宜変更しても良く、例えば、図４に示すように、片側の燃料噴射弁２１の異常が検出されたときに、過給圧低下制御として、スロットル開度を減少させる制御（スロットルバルブ１６を閉じ側する制御）を実行するようにしても良い。スロットル開度を減少させれば、吸入空気量を減少させて、排気タービン４０に流れる排出ガス量を減少させることができ、これにより、排気タービン４０の回転速度（コンプレッサ４１の回転速度）を低下させて、過給圧を低下させることができる。
【００３６】
また、図５に示すように、吸気バルブ３３と排気バルブ３４のうちの少なくとも一方のバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング機構を備えたシステムでは、片側の燃料噴射弁２１の異常が検出されたときに、過給圧低下制御として、可変バルブタイミング機構により吸気バルブ３３と排気バルブ３４の両方が開弁した状態となるバルブオーバーラップ期間を短くする制御を実行するようにしても良い。或は、吸気バルブ３３と排気バルブ３４のうちの少なくとも一方のリフト量と作用角を変化させる可変バルブリフト機構を備えたシステムでは、片側の燃料噴射弁２１の異常が検出されたときに、過給圧低下制御として、可変バルブリフト機構によりバルブオーバーラップ期間を短くする制御を実行するようにしても良い。バルブオーバーラップ期間を短くすれば、吸入空気の排気管２３への吹き抜けを抑制することができるため、排気管２３で排出ガス中の未燃成分（ＨＣ等）が燃焼する後燃えの発生を抑制して、排出ガスのエネルギを減少させることができ、これにより、排気タービン４０の回転速度（コンプレッサ４１の回転速度）を低下させて、過給圧を低下させることができる。
【００３７】
更に、ＷＧＶ４６を開弁させる制御と、スロットル開度を減少させる制御と、バルブオーバーラップ期間を短くする制御のうちの２つ又は３つを組み合わせて実行するようにしても良い。
【００３８】
また、図６に示すように、各気筒の２つの燃料噴射弁２１のうちの片側の燃料噴射弁２１の異常が検出された場合（つまり燃焼状態が悪化して排気温度が上昇し過ぎる可能性がある場合）に、エンジン１１の目標空燃比をリッチ方向（例えばストイキよりもリッチ）に変更する空燃比リッチ制御を実行することにより、燃焼温度を低下させて排気温度を低下させることができる。尚、目標空燃比をストイキよりもリーンの領域内でリッチ方向に変更するようにしても良い。
【００３９】
以下、ＥＣＵ３０が実行する図７の故障防止制御ルーチンの処理内容を説明する。
図７に示す故障防止制御ルーチンは、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る。
【００４０】
本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、片側の燃料噴射弁２１の異常が検出されたか否かを、図示しない異常診断ルーチンの診断結果に基づいて判定し、片側の燃料噴射弁２１の異常が検出されていなければ、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。
【００４１】
一方、上記ステップ１０１で、片側の燃料噴射弁２１の異常が検出されたと判定された場合には、ステップ１０２に進み、吸入空気の過給圧を低下させる過給圧低下制御を実行することにより、過給圧を低下させて過給圧が上昇し過ぎることを防止する。
【００４２】
この過給圧低下制御として、例えば、ＷＧＶ４６を開弁させる制御を実行する。或は、スロットル開度を減少させる制御を実行するようにしても良い。また、可変バルブ機構（可変バルブタイミング機構や可変バルブリフト機構）によりバルブオーバーラップ期間を短くする制御を実行するようにしても良い。更に、ＷＧＶ４６を開弁させる制御と、スロットル開度を減少させる制御と、バルブオーバーラップ期間を短くする制御のうちの２つ又は３つを組み合わせて実行するようにしても良い。このステップ１０２の処理が特許請求の範囲でいう過給圧低下制御手段としての役割を果たす。
【００４３】
この後、ステップ１０３に進み、エンジン１１の目標空燃比をリッチ方向（例えばストイキよりもリッチ）に変更する空燃比リッチ制御を実行することにより、燃焼温度を低下させて排気温度を低下させる。尚、目標空燃比をストイキよりもリーンの領域内でリッチ方向に変更するようにしても良い。このステップ１０３の処理が特許請求の範囲でいう空燃比リッチ制御手段としての役割を果たす。
【００４４】
以上説明した本実施例では、各気筒の２つの燃料噴射弁２１のうちの一方（片側）の燃料噴射弁２１の異常が検出された場合（つまり燃焼状態が悪化して排気温度が上昇して吸入空気の過給圧が上昇し過ぎる可能性がある場合）に、吸入空気の過給圧を低下させる過給圧低下制御（例えばＷＧＶ４６を開弁させる制御）を実行するようにしたので、過給圧を低下させて過給圧が上昇し過ぎることを防止することができ、過給圧の上昇によるエンジン１１の故障を未然に防止することができる。
【００４５】
更に、本実施例では、各気筒の２つの燃料噴射弁２１のうちの一方（片側）の燃料噴射弁２１の異常が検出された場合（つまり燃焼状態が悪化して排気温度が上昇し過ぎる可能性がある場合）に、目標空燃比をリッチ方向に変更する空燃比リッチ制御を実行するようにしたので、燃焼温度を低下させて排気温度を低下させることができ、排気温度の上昇による排気系（例えば排気マニホールドや排気タービン等）の故障を未然に防止することができる。
【００４６】
尚、上記実施例では、一方の燃料噴射弁２１の異常が検出された場合に、過給圧低下制御と空燃比リッチ制御を両方とも実行するようにしたが、これに限定されず、過給圧低下制御と空燃比リッチ制御のうちの一方のみを実行するようにしても良い。
【００４７】
また、例えば、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２１のうちの一方の燃料噴射弁２１の噴射割合を増加させて他方の燃料噴射弁２１の噴射割合を減少させる片側噴射増量制御を実行するシステムでは、この片側噴射増量制御を実行した場合にも、２つの燃料噴射弁２１の噴射量の差が大きくなると、筒内の混合気形成が偏るため、燃焼状態が悪化して排気温度が上昇する可能性がある。
【００４８】
そこで、片側噴射増量制御が実行された場合に、過給圧低下制御と空燃比リッチ制御を両方とも実行するようにしたり、或は、過給圧低下制御と空燃比リッチ制御のうちの一方のみを実行するようにしても良い。
【００４９】
また、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】
【００５０】
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（過給圧低下制御手段，空燃比リッチ制御手段）、３１…吸気ポート、３２…排気ポート、３３…吸気バルブ、３４…排気バルブ、３９…排気タービン駆動式過給機、４０…排気タービン、４１…コンプレッサ、４６…ＷＧＶ
【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の異常を検出した場合に、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フェールセーフ制御を行うようにしている。
【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、各気筒の２つの燃料噴射弁のうちの一方の燃料噴射弁に異常（故障）が発生した場合に、その燃料噴射弁の噴射異常によって又は異常検出時のフェールセーフ制御によって２つの燃料噴射弁の噴射量の差が大きくなると、筒内の混合気形成が偏るため、燃焼状態が悪化して排気温度が上昇する可能性がある。
【０００５】
また、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した場合にも、２つの燃料噴射弁の噴射量の差が大きくなると、筒内の混合気形成が偏るため、燃焼状態が悪化して排気温度が上昇する可能性がある。
【０００６】
吸入空気を過給する排気タービン駆動式過給機を備えた内燃機関では、排気温度が上昇すると、排気タービンの回転速度が上昇してコンプレッサの回転速度が上昇するため、吸入空気の過給圧が上昇し過ぎて、内燃機関が故障する可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、排気タービン駆動式過給機を備えた内燃機関において、過給圧の上昇による内燃機関の故障を防止することができる内燃機関の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】
【０００８】
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ると共に、吸入空気を過給する排気タービン駆動式過給機を備えた内燃機関の制御装置において、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異常が検出された場合又は一方の燃料噴射弁の噴射割合を増加させる制御が実行された場合に、排気タービン駆動式過給機による吸入空気の過給圧を低下させる過給圧低下制御を実行する過給圧低下制御手段を備えた構成としたものである。
【０００９】
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異常が検出された場合や一方の燃料噴射弁の噴射割合を増加させる制御が実行された場合（つまり燃焼状態が悪化して排気温度が上昇して吸入空気の過給圧が上昇し過ぎる可能性がある場合）に、吸入空気の過給圧を低下させる過給圧低下制御を実行することにより、過給圧を低下させて過給圧が上昇し過ぎることを防止することができ、過給圧の上昇による内燃機関の故障を未然に防止することができる。
【００１０】
具体的には、請求項２のように、排気タービン駆動式過給機の排気タービンをバイパスする排気バイパス通路を開閉するウェイストゲートバルブを備えたシステムでは、ウェイストゲートバルブを開弁させることで過給圧低下制御を実行するようにしても良い。ウェイストゲートバルブを開弁させれば、排気タービンをバイパスして流れる排出ガス量を増加させて、排気タービンに流れる排出ガス量を減少させることができ、これにより、排気タービンの回転速度（コンプレッサの回転速度）を低下させて、過給圧を低下させることができる。
【００１１】
また、請求項３のように、内燃機関のスロットルバルブの開度を減少させる（スロットルバルブを閉じ側に制御する）ことで過給圧低下制御を実行するようにしても良い。スロットルバルブの開度を減少させれば、吸入空気量を減少させて、排気タービンに流れる排出ガス量を減少させることができ、これにより、排気タービンの回転速度（コンプレッサの回転速度）を低下させて、過給圧を低下させることができる。
【００１２】
更に、請求項４のように、内燃機関の吸気バルブと排気バルブのうちの少なくとも一方のバルブ開閉特性を変化させる可変バルブ機構を備えたシステムでは、可変バルブ機構により吸気バルブと排気バルブの両方が開弁した状態となるバルブオーバーラップ期間を短くすることで過給圧低下制御を実行するようにしても良い。バルブオーバーラップ期間を短くすれば、吸入空気の排気通路への吹き抜けを抑制することができるため、排気通路で排出ガス中の未燃成分（ＨＣ等）が燃焼する後燃えの発生を抑制して、排出ガスのエネルギを減少させることができ、これにより、排気タービンの回転速度（コンプレッサの回転速度）を低下させて、過給圧を低下させることができる。
【００１３】
また、排気温度が上昇し過ぎると、排気系（例えば排気マニホールドや排気タービン等）が故障する可能性もある。
【００１４】
そこで、請求項５，６のように、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異常が検出された場合又は一方の燃料噴射弁の噴射割合を増加させる制御が実行された場合に、内燃機関の目標空燃比をリッチ方向に変更する空燃比リッチ制御手段を備えた構成としても良い。
【００１５】
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異常が検出された場合や一方の燃料噴射弁の噴射割合を増加させる制御が実行された場合（つまり燃焼状態が悪化して排気温度が上昇し過ぎる可能性がある場合）に、目標空燃比をリッチ方向に変更することにより、燃焼温度を低下させて排気温度を低下させることができ、排気温度の上昇による排気系の故障を未然に防止することができる。
【００１６】
この場合、請求項７のように、目標空燃比をストイキよりもリッチに変更するようにすると良い。このようにすれば、確実に燃焼温度を低下させて排気温度を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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は過給圧低下制御（その１）を説明するタイムチャートである。
【図４】図４は過給圧低下制御（その２）を説明するタイムチャートである。
【図５】図５は過給圧低下制御（その３）を説明するタイムチャートである。
【図６】図６は空燃比リッチ制御を説明するタイムチャートである。
【図７】図７は故障防止制御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】
【００１８】
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、後述する排気タービン駆動式過給機３９のコンプレッサ４１と、吸入空気を冷却するインタークーラ３８とが設けられている。このインタークーラ３８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。
【００１９】
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には、スロットルバルブ１６の下流側圧力（吸気圧）を検出する吸気圧センサ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、それぞれ吸気ポート３１に燃料を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。
【００２０】
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）が後述する排気タービン駆動式過給機３９の排気タービン４０よりも下流側に設けられ、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。
【００２１】
このエンジン１１には、排気タービン駆動式過給機３９が搭載されている。この排気タービン駆動式過給機３９は、排気管２３のうちの排出ガスセンサ２４よりも上流側に排気タービン４０が配置され、吸気管１２のうちのエアフローメータ１４とスロットルバルブ１６との間にコンプレッサ４１が配置されている。この過給機３９は、排気タービン４０とコンプレッサ４１とが連結され、排出ガスの運動エネルギで排気タービン４０を回転駆動することでコンプレッサ４１を回転駆動して吸入空気を過給するようになっている。
【００２２】
更に、吸気管１２には、スロットルバルブ１６の上流側においてコンプレッサ４１の上流側と下流側とをバイパスさせる吸気バイパス通路４２が設けられ、この吸気バイパス通路４２の途中に、吸気バイパス通路４２を開閉するエアバイパスバルブ（以下「ＡＢＶ」と表記する）４３が設けられている。このＡＢＶ４３は、ＡＢＶ用バキュームスイッチングバルブ４４を制御することでＡＢＶ４３の開閉動作が制御されるようになっている。
【００２３】
一方、排気管２３には、排気タービン４０の上流側と下流側とをバイパスさせる排気バイパス通路４５が設けられ、この排気バイパス通路４５の途中に、排気バイパス通路４５を開閉するウェイストゲートバルブ（以下「ＷＧＶ」と表記する）４６が設けられている。このＷＧＶ４６は、ＷＧＶ用バキュームスイッチングバルブ４７を制御してダイヤフラム式のアクチュエータ４８を制御することでＷＧＶ４６の開度が制御されるようになっている。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
ＥＣＵ３０は、所定の空燃比フィードバック制御実行条件が成立したときに、排出ガスセンサ２４の出力に基づいて排出ガスの空燃比を目標空燃比（例えばストイキ）に一致させるように混合気の空燃比（燃料噴射量や吸入空気量）をフィードバック制御する空燃比フィードバック制御を実行する。
【００２９】
また、ＥＣＵ３０は、図示しない異常診断ルーチンを実行することで、各気筒の２つの燃料噴射弁２１の異常（故障）の有無を判定し、２つの燃料噴射弁２１のうちの一方の燃料噴射弁２１の異常を検出した場合に、異常側の燃料噴射弁２１の噴射を禁止して正常側の燃料噴射弁２１の噴射量を増量補正するフェールセーフ制御を実行する。
【００３０】
ところで、各気筒の２つの燃料噴射弁２１のうちの一方の燃料噴射弁２１に異常（故障）が発生した場合に、その燃料噴射弁２１の噴射異常によって又は異常検出時のフェールセーフ制御によって２つの燃料噴射弁２１の噴射量の差が大きくなると、筒内の混合気形成が偏るため、燃焼状態が悪化して排気温度が上昇する可能性がある。
【００３１】
排気タービン駆動式過給機３９を備えたエンジン１１では、排気温度が上昇すると、排気タービン４０の回転速度が上昇してコンプレッサ４１の回転速度が上昇するため、吸入空気の過給圧が上昇し過ぎて、エンジン１１が故障する可能性がある。また、排気温度が上昇し過ぎると、排気系（例えば排気マニホールドや排気タービン等）が故障する可能性もある。
【００３２】
これらの対策として、ＥＣＵ３０は、後述する図７の故障防止制御ルーチンを実行することで、各気筒の２つの燃料噴射弁２１のうちの一方（片側）の燃料噴射弁２１の異常（故障）が検出された場合に、排気タービン駆動式過給機３９による吸入空気の過給圧を低下させる過給圧低下制御を実行すると共に、エンジン１１の目標空燃比をリッチ方向（例えばストイキよりもリッチ）に変更する空燃比リッチ制御を実行する。
【００３３】
各気筒の２つの燃料噴射弁２１のうちの片側の燃料噴射弁２１の異常が検出された場合（つまり燃焼状態が悪化して排気温度が上昇して吸入空気の過給圧が上昇し過ぎる可能性がある場合）に、吸入空気の過給圧を低下させる過給圧低下制御を実行することにより、過給圧を低下させて過給圧が上昇し過ぎることを防止することができる。
【００３４】
本実施例では、図３に示すように、片側の燃料噴射弁２１の異常が検出されたときに、過給圧低下制御として、ＷＧＶ４６を開弁させる制御を実行する。ＷＧＶ４６を開弁させれば、排気タービン４０をバイパスして流れる排出ガス量を増加させて、排気タービン４０に流れる排出ガス量を減少させることができ、これにより、排気タービン４０の回転速度（コンプレッサ４１の回転速度）を低下させて、過給圧を低下させることができる。
【００３５】
尚、過給圧低下制御は、ＷＧＶ４６を開弁させる制御に限定されず、適宜変更しても良く、例えば、図４に示すように、片側の燃料噴射弁２１の異常が検出されたときに、過給圧低下制御として、スロットル開度を減少させる制御（スロットルバルブ１６を閉じ側する制御）を実行するようにしても良い。スロットル開度を減少させれば、吸入空気量を減少させて、排気タービン４０に流れる排出ガス量を減少させることができ、これにより、排気タービン４０の回転速度（コンプレッサ４１の回転速度）を低下させて、過給圧を低下させることができる。
【００３６】
また、図５に示すように、吸気バルブ３３と排気バルブ３４のうちの少なくとも一方のバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング機構を備えたシステムでは、片側の燃料噴射弁２１の異常が検出されたときに、過給圧低下制御として、可変バルブタイミング機構により吸気バルブ３３と排気バルブ３４の両方が開弁した状態となるバルブオーバーラップ期間を短くする制御を実行するようにしても良い。或は、吸気バルブ３３と排気バルブ３４のうちの少なくとも一方のリフト量と作用角を変化させる可変バルブリフト機構を備えたシステムでは、片側の燃料噴射弁２１の異常が検出されたときに、過給圧低下制御として、可変バルブリフト機構によりバルブオーバーラップ期間を短くする制御を実行するようにしても良い。バルブオーバーラップ期間を短くすれば、吸入空気の排気管２３への吹き抜けを抑制することができるため、排気管２３で排出ガス中の未燃成分（ＨＣ等）が燃焼する後燃えの発生を抑制して、排出ガスのエネルギを減少させることができ、これにより、排気タービン４０の回転速度（コンプレッサ４１の回転速度）を低下させて、過給圧を低下させることができる。
【００３７】
更に、ＷＧＶ４６を開弁させる制御と、スロットル開度を減少させる制御と、バルブオーバーラップ期間を短くする制御のうちの２つ又は３つを組み合わせて実行するようにしても良い。
【００３８】
また、図６に示すように、各気筒の２つの燃料噴射弁２１のうちの片側の燃料噴射弁２１の異常が検出された場合（つまり燃焼状態が悪化して排気温度が上昇し過ぎる可能性がある場合）に、エンジン１１の目標空燃比をリッチ方向（例えばストイキよりもリッチ）に変更する空燃比リッチ制御を実行することにより、燃焼温度を低下させて排気温度を低下させることができる。尚、目標空燃比をストイキよりもリーンの領域内でリッチ方向に変更するようにしても良い。
【００３９】
以下、ＥＣＵ３０が実行する図７の故障防止制御ルーチンの処理内容を説明する。
図７に示す故障防止制御ルーチンは、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る。
【００４０】
本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、片側の燃料噴射弁２１の異常が検出されたか否かを、図示しない異常診断ルーチンの診断結果に基づいて判定し、片側の燃料噴射弁２１の異常が検出されていなければ、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。
【００４１】
一方、上記ステップ１０１で、片側の燃料噴射弁２１の異常が検出されたと判定された場合には、ステップ１０２に進み、吸入空気の過給圧を低下させる過給圧低下制御を実行することにより、過給圧を低下させて過給圧が上昇し過ぎることを防止する。
【００４２】
この過給圧低下制御として、例えば、ＷＧＶ４６を開弁させる制御を実行する。或は、スロットル開度を減少させる制御を実行するようにしても良い。また、可変バルブ機構（可変バルブタイミング機構や可変バルブリフト機構）によりバルブオーバーラップ期間を短くする制御を実行するようにしても良い。更に、ＷＧＶ４６を開弁させる制御と、スロットル開度を減少させる制御と、バルブオーバーラップ期間を短くする制御のうちの２つ又は３つを組み合わせて実行するようにしても良い。このステップ１０２の処理が特許請求の範囲でいう過給圧低下制御手段としての役割を果たす。
【００４３】
この後、ステップ１０３に進み、エンジン１１の目標空燃比をリッチ方向（例えばストイキよりもリッチ）に変更する空燃比リッチ制御を実行することにより、燃焼温度を低下させて排気温度を低下させる。尚、目標空燃比をストイキよりもリーンの領域内でリッチ方向に変更するようにしても良い。このステップ１０３の処理が特許請求の範囲でいう空燃比リッチ制御手段としての役割を果たす。
【００４４】
以上説明した本実施例では、各気筒の２つの燃料噴射弁２１のうちの一方（片側）の燃料噴射弁２１の異常が検出された場合（つまり燃焼状態が悪化して排気温度が上昇して吸入空気の過給圧が上昇し過ぎる可能性がある場合）に、吸入空気の過給圧を低下させる過給圧低下制御（例えばＷＧＶ４６を開弁させる制御）を実行するようにしたので、過給圧を低下させて過給圧が上昇し過ぎることを防止することができ、過給圧の上昇によるエンジン１１の故障を未然に防止することができる。
【００４５】
更に、本実施例では、各気筒の２つの燃料噴射弁２１のうちの一方（片側）の燃料噴射弁２１の異常が検出された場合（つまり燃焼状態が悪化して排気温度が上昇し過ぎる可能性がある場合）に、目標空燃比をリッチ方向に変更する空燃比リッチ制御を実行するようにしたので、燃焼温度を低下させて排気温度を低下させることができ、排気温度の上昇による排気系（例えば排気マニホールドや排気タービン等）の故障を未然に防止することができる。
【００４６】
尚、上記実施例では、一方の燃料噴射弁２１の異常が検出された場合に、過給圧低下制御と空燃比リッチ制御を両方とも実行するようにしたが、これに限定されず、過給圧低下制御と空燃比リッチ制御のうちの一方のみを実行するようにしても良い。
【００４７】
また、例えば、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２１のうちの一方の燃料噴射弁２１の噴射割合を増加させて他方の燃料噴射弁２１の噴射割合を減少させる片側噴射増量制御を実行するシステムでは、この片側噴射増量制御を実行した場合にも、２つの燃料噴射弁２１の噴射量の差が大きくなると、筒内の混合気形成が偏るため、燃焼状態が悪化して排気温度が上昇する可能性がある。
【００４８】
そこで、片側噴射増量制御が実行された場合に、過給圧低下制御と空燃比リッチ制御を両方とも実行するようにしたり、或は、過給圧低下制御と空燃比リッチ制御のうちの一方のみを実行するようにしても良い。
【００４９】
また、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】
【００５０】
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（過給圧低下制御手段，空燃比リッチ制御手段）、３１…吸気ポート、３２…排気ポート、３３…吸気バルブ、３４…排気バルブ、３９…排気タービン駆動式過給機、４０…排気タービン、４１…コンプレッサ、４６…ＷＧＶ
【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ると共に、吸入空気を過給する排気タービン駆動式過給機を備えた内燃機関の制御装置において、
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異常が検出された場合又は一方の燃料噴射弁の噴射割合を増加させる制御が実行された場合に、前記排気タービン駆動式過給機による吸入空気の過給圧を低下させる過給圧低下制御を実行する過給圧低下制御手段を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記排気タービン駆動式過給機の排気タービンをバイパスする排気バイパス通路を開閉するウェイストゲートバルブを備え、
前記過給圧低下制御手段は、前記ウェイストゲートバルブを開弁させることで前記過給圧低下制御を実行す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】
前記過給圧低下制御手段は、前記内燃機関のスロットルバルブの開度を減少させることで前記過給圧低下制御を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関の吸気バルブと排気バルブのうちの少なくとも一方のバルブ開閉特性を変化させる可変バルブ機構を備え、
前記過給圧低下制御手段は、前記可変バルブ機構により前記吸気バルブと前記排気バルブの両方が開弁した状態となるバルブオーバーラップ期間を短くすることで前記過給圧低下制御を実行することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
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異常が検出された場合又は一方の燃料噴射弁の噴射割合を増加させる制御が実行された場合に、前記内燃機関の目標空燃比をリッチ方向に変更する空燃比リッチ制御手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
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ると共に、吸入空気を過給する排気タービン駆動式過給機を備えた内燃機関の制御装置において、
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異常が検出された場合又は一方の燃料噴射弁の噴射割合を増加させる制御が実行された場合に、前記内燃機関の目標空燃比をリッチ方向に変更する空燃比リッチ制御手段を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記空燃比リッチ制御手段は、前記目標空燃比をストイキよりもリッチに変更することを特徴とする請求項５又は６に記載の内燃機関の制御装置。
【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ると共に、吸入空気を過給する排気タービン駆動式過給機を備えた内燃機関の制御装置において、
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異常が検出された場合又は一方の燃料噴射弁の噴射割合を増加させる制御が実行された場合に、前記排気タービン駆動式過給機による吸入空気の過給圧を低下させる過給圧低下制御を実行する過給圧低下制御手段を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記排気タービン駆動式過給機の排気タービンをバイパスする排気バイパス通路を開閉するウェイストゲートバルブを備え、
前記過給圧低下制御手段は、前記ウェイストゲートバルブを開弁させることで前記過給圧低下制御を実行す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】
前記過給圧低下制御手段は、前記内燃機関のスロットルバルブの開度を減少させることで前記過給圧低下制御を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関の吸気バルブと排気バルブのうちの少なくとも一方のバルブ開閉特性を変化させる可変バルブ機構を備え、
前記過給圧低下制御手段は、前記可変バルブ機構により前記吸気バルブと前記排気バルブの両方が開弁した状態となるバルブオーバーラップ期間を短くすることで前記過給圧低下制御を実行することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
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異常が検出された場合又は一方の燃料噴射弁の噴射割合を増加させる制御が実行された場合に、前記内燃機関の目標空燃比をリッチ方向に変更する空燃比リッチ制御手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
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ると共に、吸入空気を過給する排気タービン駆動式過給機を備えた内燃機関の制御装置において、
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異常が検出された場合又は一方の燃料噴射弁の噴射割合を増加させる制御が実行された場合に、前記内燃機関の目標空燃比をリッチ方向に変更する空燃比リッチ制御手段を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記空燃比リッチ制御手段は、前記目標空燃比をストイキよりもリッチに変更することを特徴とする請求項５又は６に記載の内燃機関の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２２９６６６（Ｐ２０１２−２２９６６６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９９０２１（Ｐ２０１１−９９０２１）
【出願日】平成２３年４月２７日（２０１１．４．２７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２７日（２０１１．４．２７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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