JP2014031723A - 内燃機関の診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筒内インジェクタおよびポートインジェクタの異常を高い精度で診断する。
【解決手段】気筒の中で燃料を噴射する筒内インジェクタのみから燃料を噴射する運転状況下において筒内インジェクタによる空燃比の異常が診断される。筒内インジェクタの異常の有無に関わらず、筒内インジェクタによる空燃比の異常が診断された後は、吸気ポートに燃料を噴射するポートインジェクタによる空燃比の異常を診断するにあたり、先に、筒内インジェクタおよびポートインジェクタの両方から燃料を噴射する運転状況下において空燃比の異常が仮診断される。異常があった場合、ポートインジェクタからの噴射量の比率を増大した運転状況下で空燃比の異常が診断される。
【選択図】図５

Description

本発明は、内燃機関の診断装置に関し、特に、気筒内で燃料を噴射するインジェクタと気筒外で燃料を噴射するインジェクタとが複数の気筒の各々に設けられた内燃機関において、気筒間の空燃比の差異を診断する技術に関する。

燃料を噴射するインジェクタが複数の気筒毎に設けられた内燃機関が知られている。このような内燃機関では、たとえば、一部の気筒のみにおいてインジェクタの噴射量が不足すると、その気筒での空燃比が他の気筒の空燃比と異なり得る。気筒間で空燃比が異なると、内燃機関の出力軸の回転変動が大きくなり、大きな振動が発生し得る。したがって、異常を利用者に報知して必要な修理を促すことができるように、空燃比が不均一であることを検出することが望まれる。

特開２００８−１４１９８号公報（特許文献１）は、吸気ポートへ燃料を噴射するポート用インジェクタと、燃焼室へ燃料を直接噴射する直噴用インジェクタとを備えたエンジンにおいて、燃料噴射系の異常を検出する技術を開示する。特開２００８−１４１９８号公報は、第２１−２５段落において、ポート用インジェクタと直噴用インジェクタとで分担して燃料を噴射中である場合に、出力トルクの変動量が所定値よりも大きいと、直噴用インジェクタのみで燃料噴射をして直噴用インジェクタの異常を判断し、直噴用インジェクタが異常と判断した場合は、ポート用インジェクタのみでの燃料噴射に切替え、出力トルクの変動量からポート用インジェクタの異常を判断することを開示する。

特開２００８−１４１９８号公報

しかしながら、特開２００８−１４１９８号公報においては、直噴用インジェクタが正常である場合には、ポート用インジェクタのみでの燃料噴射を実行した状態での異常判断が行なわれないため、ポート用インジェクタの異常判断の精度が劣り得る。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、インジェクタの異常を高い精度で診断することである。

ある実施例において、内燃機関は、複数の気筒を有するとともに、気筒の中で燃料を噴射する筒内インジェクタならびに気筒の外で燃料を噴射するポートインジェクタが各気筒に対して設けられる。内燃機関の診断装置は、筒内インジェクタのみから燃料を噴射する運転状況下において筒内インジェクタによる空燃比の異常を診断し、筒内インジェクタによる空燃比の異常を診断した後、ポートインジェクタによる空燃比の異常を診断するにあたり、先に筒内インジェクタおよびポートインジェクタの両方から燃料を噴射する運転状況下において空燃比の異常を診断し、異常が有ると診断した場合は、ポートインジェクタからの噴射量の比率を増大し、ポートインジェクタによる空燃比の異常を診断する。

この構成によると、筒内インジェクタのみから燃料を噴射する運転状況下において筒内インジェクタによる空燃比の異常を診断するため、筒内インジェクタの異常を精度よく診断できる。さらに、筒内インジェクタによる空燃比の異常の有無に関わらず、筒内インジェクタによる空燃比の異常が診断された後は、ポートインジェクタによる空燃比の異常が診断される。よって、筒内インジェクタおよびポートインジェクタの両方を個別に異常診断することができる。ポートインジェクタは、筒内インジェクタおよびポートインジェクタの両方から燃料を噴射する運転状況下に加えて、ポートインジェクタからの噴射量の比率を増大した運転状況下で異常診断されるため、高い精度で異常診断できる。よって、筒内インジェクタならびにポートインジェクタを高い精度で異常診断できる。

別の実施例において、診断装置は、ポートインジェクタによる空燃比の異常を診断するにあたり、筒内インジェクタおよびポートインジェクタの両方から燃料を噴射する運転状況下において、ポートインジェクタからの噴射量の比率を増大させて空燃比の異常を診断し、異常が有ると診断した場合は、ポートインジェクタからの噴射量の比率をさらに増大し、ポートインジェクタによる空燃比の異常を診断する。

この構成によると、筒内インジェクタおよびポートインジェクタの両方から燃料を噴射する運転状況下において空燃比の異常を診断する際、ポートインジェクタからの噴射量の比率が増大される。これにより、空燃比に対するポートインジェクタの影響を大きくすることができる。そのため、ポートインジェクタによる空燃比の異常の診断精度を高くすることができる。また、ポートインジェクタからの噴射量の比率が段階的に増大されるため、筒内インジェクタからの噴射量の比率が段階的に低減される。そのため、ポートインジェクタによる空燃比の異常を診断するにあたり、筒内インジェクタにデポジットが付着し難くできる。

さらに別の実施例において、診断装置は、筒内インジェクタおよびポートインジェクタの両方から燃料を噴射する運転状況下において空燃比の異常を診断する際、ポートインジェクタからの噴射量の比率の増大量を、筒内インジェクタによる空燃比の異常の診断結果に応じて変更する。

この構成によると、例えば、筒内インジェクタによる空燃比の異常がある場合は、無い場合に比べて、ポートインジェクタからの噴射量の比率がより増大されて、ポートインジェクタによる空燃比の異常が診断される。これにより、異常のあった筒内インジェクタへのデポジットの付着をある程度許容するものの、異常診断に及ぼす筒内インジェクタの影響を低減することができる。そのため、高い精度でポートインジェクタを異常診断できる。

さらに別の実施例において、診断装置は、筒内インジェクタによる空燃比の異常がある場合は、１００％までポートインジェクタからの噴射量の比率を増大し、ポートインジェクタによる空燃比の異常を診断する。

この構成によると、例えば、筒内インジェクタによる空燃比の異常がある場合は、筒内インジェクタへのデポジットの付着を許容するものの、異常診断に及ぼす筒内インジェクタの影響を排除することができる。そのため、高い精度でポートインジェクタを異常診断できる。

さらに別の実施例において、診断装置は、筒内インジェクタおよびポートインジェクタの両方から燃料を噴射する運転状況下において空燃比の異常を診断する際、筒内インジェクタから噴射される燃料の圧力を下げる。

この構成によると、筒内インジェクタから噴射される燃料の圧力を下げることによって、筒内インジェクタの燃料噴射時間を下限値より長く保ちながら、筒内インジェクタの燃料噴射量を少なくできる。筒内インジェクタの燃料噴射量を少なくした分、ポートインジェクタの燃料噴射量を増やし、ポートインジェクタからの噴射量の比率を増大できる。そのため、診断装置は、筒内インジェクタおよびポートインジェクタの両方から燃料を噴射する運転状況下においても、異常診断に及ぼす筒内インジェクタの影響を小さくし、高い精度でポートインジェクタの異常を診断できる。

さらに別の実施例において、診断装置は、筒内インジェクタおよびポートインジェクタの両方から燃料を噴射する運転状況下において空燃比の異常が有ると診断した場合は、１００％までポートインジェクタからの噴射量の比率を増大する。

この構成によると、ポートインジェクタのみから燃料を噴射する運転状況下においてポートインジェクタの異常を診断することによって、異常診断に及ぼす筒内インジェクタの影響を排除することができる。そのため、高い精度でポートインジェクタを異常診断できる。

さらに別の実施例において、診断装置は、筒内インジェクタによる空燃比の異常およびポートインジェクタによる空燃比の異常の両方が検出されると、各気筒への空気の分配に異常があると判断する。

この構成によると、筒内インジェクタおよびポートインジェクタの両方が同時に異常を示せば、燃料の噴射量以外の異常の要因として吸気系統の異常も考えられるため、各気筒への空気の分配であると判断される。これにより、異常の原因をより精度よく特定することができる。

ハイブリッド車のパワートレーンを示す概略構成図である。 動力分割機構の共線図である。 エンジンを示す概略構成図である。 空燃比の変動状態を示す図である。 第１の実施の形態においてＥＣＵが実行する処理を示すフローチャートである。 第２の実施の形態においてＥＣＵが実行する処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

第１の実施の形態
図１を参照して、本実施の形態に係る診断装置を搭載したハイブリッド車のパワートレーンについて説明する。なお、本実施の形態に係る診断装置は、たとえば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０００により実現される。

図１に示すように、パワートレーンは、エンジン１００と、第１モータジェネレータ（ＭＧ１）２００と、これらエンジン１００と第１モータジェネレータ２００との間でトルクを合成もしくは分配する動力分割機構３００と、第２モータジェネレータ（ＭＧ２）４００とを主体として構成されている。

エンジン１００は、燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置であって、スロットル開度（吸気量）や燃料供給量、点火時期などの運転状態を電気的に制御できるように構成されている。その制御は、例えば、マイクロコンピュータを主体とするＥＣＵ１０００によって行なわれる。

第１モータジェネレータ２００は、一例として三相交流回転電機であって、電動機（モータ）としての機能と発電機（ジェネレータ）としての機能とを生じるように構成される。第１モータジェネレータ２００は、インバータ２１０を介してバッテリなどの蓄電装置７００に接続されている。インバータ２１０を制御することにより、第１モータジェネレータ２００の出力トルクあるいは回生トルクを適宜に設定するようになっている。その制御は、ＥＣＵ１０００によって行なわれる。なお、第１モータジェネレータ２００のステータ（図示せず）は固定されており、回転しないようになっている。

動力分割機構３００は、外歯歯車であるサンギヤ（Ｓ）３１０と、そのサンギヤ（Ｓ）３１０に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ（Ｒ）３２０と、これらサンギヤ（Ｓ）３１０とリングギヤ（Ｒ）３２０とに噛合しているピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持しているキャリヤ（Ｃ）３３０とを三つの回転要素として差動作用を生じる公知の歯車機構である。エンジン１００の出力軸がダンパを介して第１の回転要素であるキャリヤ（Ｃ）３３０に連結されている。言い換えれば、キャリヤ（Ｃ）３３０が入力要素となっている。

これに対して第２の回転要素であるサンギヤ（Ｓ）３１０に第１モータジェネレータ２００のロータ（図示せず）が連結されている。したがってサンギヤ（Ｓ）３１０がいわゆる反力要素となっており、また第３の回転要素であるリングギヤ（Ｒ）３２０が出力要素となっている。そして、そのリングギヤ（Ｒ）３２０が、駆動輪（図示せず）に連結された出力軸６００に連結されている。

図２に、動力分割機構３００の共線図を示す。図２に示すように、キャリヤ（Ｃ）３３０に入力されるエンジン１００の出力するトルクに対して、第１モータジェネレータ２００による反力トルクをサンギヤ（Ｓ）３１０に入力すると、これらのトルクを加減算した大きさのトルクが、出力要素となっているリングギヤ（Ｒ）３２０に現れる。その場合、第１モータジェネレータ２００のロータがそのトルクによって回転し、第１モータジェネレータ２００は発電機として機能する。また、リングギヤ（Ｒ）３２０の回転数（出力回転数）を一定とした場合、第１モータジェネレータ２００の回転数を大小に変化させることにより、エンジン１００の回転数を連続的に（無段階に）変化させることができる。すなわち、エンジン１００の回転数を例えば燃費が最もよい回転数に設定する制御を、第１モータジェネレータ２００を制御することによって行なうことができる。その制御は、ＥＣＵ１０００によって行なわれる。

走行中にエンジン１００を停止させていれば、第１モータジェネレータ２００が逆回転しており、その状態から第１モータジェネレータ２００を電動機として機能させて正回転方向にトルクを出力させると、キャリヤ（Ｃ）３３０に連結されているエンジン１００にこれを正回転させる方向のトルクが作用し、第１モータジェネレータ２００によってエンジン１００を始動（モータリングもしくはクランキング）することができる。その場合、出力軸６００にはその回転を止める方向のトルクが作用する。したがって走行のための駆動トルクは、第２モータジェネレータ４００の出力するトルクを制御することにより維持でき、同時にエンジン１００の始動を円滑におこなうことができる。なお、この種のハイブリッド形式は、機械分配式あるいはスプリットタイプと称されている。

図１に戻って、第２モータジェネレータ４００は、一例として三相交流回転電機であって、電動機としての機能と発電機としての機能とを生じるように構成される。第２モータジェネレータ４００は、インバータ５００を介してバッテリなどの蓄電装置７００接続されている。インバータ５００を制御することにより、力行および回生ならびにそれぞれの場合におけるトルクを制御するように構成されている。なお、第２モータジェネレータ４００のステータ（図示せず）は固定されており、回転しないようになっている。第２モータジェネレータ４００のロータ（図示せず）は、出力軸６００に連結される。

図３を参照して、エンジン１００についてさらに説明する。
エンジン１００には、エアクリーナ１０２から空気が吸入される。吸入空気量は、スロットルバルブ１０４により調整される。スロットルバルブ１０４はモータにより駆動される電子スロットルバルブである。

エンジン１００には、複数のシリンダ１０６が設けられる。シリンダ１０６において、空気が燃料と混合される。シリンダ１０６には、筒内インジェクタ１０８から燃料が直接噴射される。すなわち、筒内インジェクタ１０８の噴射孔はシリンダ１０６内に設けられ、筒内インジェクタ１０８はシリンダ１０６の中で燃料を噴射する。筒内インジェクタ１０８には、高圧燃料ポンプ１０７から燃料が供給される。

高圧燃料ポンプ１０７は、燃料タンク（図示せず）内の低圧燃料ポンプ（図示せず）から送られた燃料をさらに加圧して筒内インジェクタ１０８に供給する。高圧燃料ポンプ１０７は、吐出する燃料の圧力を増減可能であるように構成される。高圧燃料ポンプ１０７には周知のものを用いればよいため、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

シリンダ１０６には、筒内インジェクタ１０８に加えて、シリンダ１０６の外で、具体的には吸気ポートに燃料を噴射するポートインジェクタ１０９が設けられる。筒内インジェクタ１０８ならびにポートインジェクタ１０９は、各シリンダ１０６に対して設けられる。例えば、筒内インジェクタ１０８ならびにポートインジェクタ１０９は、各シリンダ１０６に対して一対設けられる。なお、筒内インジェクタ１０８ならびにポートインジェクタ１０９の数はこれに限定されない。

総噴射量に対する筒内インジェクタ１０８からの噴射量の比率（ＤＩ比率）ｒ、すなわち、筒内インジェクタ１０８からの噴射量とポートインジェクタ１０９からの噴射量との比は、エンジン回転速度ならびに負荷などをパラメータとして開発者により予め定められたマップに従って決定される。決定されたＤＩ比率ｒを、周知の技術を利用して求められる総燃料噴射量Ｑに乗じて求められた値が筒内インジェクタ１０８からの噴射量となり、残りの燃料がポートインジェクタ１０９から噴射される。

したがって、ＤＩ比率ｒを０〜１で表した場合、筒内インジェクタ１０８からの噴射量ＱＤ＝総噴射量Ｑ×ＤＩ比率ｒである。また、ポートインジェクタ１０９からの噴射量ＱＰ＝総噴射量Ｑ×（１−ＤＩ比率ｒ）である。なお、燃料の噴射量を決定する方法はこれらに限定されない。

シリンダ１０６内の混合気は、点火プラグ１１０により着火され、燃焼する。燃焼後の混合気、すなわち排気ガスは、三元触媒１１２により浄化された後、車外に排出される。混合気の燃焼によりピストン１１４が押し下げられ、クランクシャフト１１６が回転する。

シリンダ１０６の頭頂部には、吸気バルブ１１８および排気バルブ１２０が設けられる。シリンダ１０６に導入される空気の量および時期は吸気バルブ１１８により制御される。シリンダ１０６から排出される排気ガスの量および時期は排気バルブ１２０により制御される。吸気バルブ１１８はカム１２２により駆動される。排気バルブ１２０はカム１２４により駆動される。

吸気バルブ１１８は、可変バルブタイミング機構１２６により、開閉タイミング（位相）が変更される。なお、排気バルブ１２０の開閉タイミングを変更するようにしてもよい。

本実施の形態においては、カム１２２が設けられたカムシャフト（図示せず）が可変バルブタイミング機構１２６により回転されることにより、吸気バルブ１１８の開閉タイミングが制御される。なお、開閉タイミングを制御する方法はこれに限らない。本実施の形態において、可変バルブタイミング機構１２６は、油圧により作動する。

エンジン１００は、ＥＣＵ１０００により制御される。ＥＣＵ１０００は、エンジン１００が所望の運転状態になるように、スロットル開度、点火時期、燃料噴射時期、燃料噴射量、吸気バルブ１１８の開閉タイミングを制御する。ＥＣＵ１０００には、カム角センサ８００、クランク角センサ８０２、水温センサ８０４、エアフローメータ８０６、空燃比センサ８０８から信号が入力される。

カム角センサ８００は、カムの位置を表す信号を出力する。クランク角センサ８０２は、クランクシャフト１１６の回転数（エンジン回転数）ＮＥおよびクランクシャフト１１６の回転角度を表す信号を出力する。水温センサ８０４は、エンジン１００の冷却水の温度（以下、水温とも記載する）を表す信号を出力する。エアフローメータ８０６は、エンジン１００に吸入される空気量表す信号を出力する。空燃比センサ８０８は、排気ガス中の酸素濃度に基いて、空燃比を検出する。なお、空燃比センサ８０８としてＯ₂センサを用いるようにしてもよい。

ＥＣＵ１０００は、これらのセンサから入力された信号、メモリに記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、エンジン１００を制御する。

さらに、ＥＣＵ１０００は、複数のシリンダ１０６間で空燃比が不均衡となるインバランス異常を検出する。本実施の形態において、ＥＣＵ１０００は、インバランス異常を検出すべく、エンジン回転速度の変動量に基いて、複数の気筒間で空燃比が異なるか否かを判定する。

一例として、エンジン回転速度の変動量がしきい値以上であると、複数の気筒間で空燃比が異なると判定される。図４に示すように、変動量は、たとえば、特定のクランク角の期間（たとえ７２０°）の間におけるエンジン回転速度の最大値と最小値との差として得られる。回転変動により空燃比のインバランス異常を検出する方法には、周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではそれらの詳細な説明は繰り返さない。その他、空燃比センサ８０８によって検出された空燃比の変動からインバランス異常を検出するようにしてもよい。

本実施の形態においては、筒内インジェクタ１０８およびポートインジェクタ１０９毎にインバランス異常を診断することにより、筒内インジェクタ１０８による空燃比の異常およびポートインジェクタ１０９による空燃比の異常を個別に診断する。筒内インジェクタ１０８による空燃比の異常およびポートインジェクタ１０９による空燃比の異常の両方が検出された場合、各気筒への空気の分配が異常であると診断される。

図５を参照して、本実施の形態において異常を診断するためにＥＣＵ１０００が実行する処理について説明する。以下に説明する処理は、ソフトウェアにより実現してもよく、ハードウェアにより実現してもよく、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現してもよい。また、以下に説明する処理は、開発者によって任意に定められた所定の条件が満たされた場合に実行される。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、筒内インジェクタ１０８のみから燃料を噴射して、エンジン１００が運転される。すなわち、総噴射量に対する筒内インジェクタ１０８からの噴射量の比率が１００％（ＤＩ比率ｒ＝１）にされる。この運転状況下で、Ｓ１０２にて、空燃比のインバランス異常の有無が診断される。すなわち、筒内インジェクタ１０８による空燃比の異常の有無が診断される。異常が検出された場合は、異常が検出されたこと、ならびに異常のあった部位（ここでは筒内インジェクタ１０８）を示すデータがＥＣＵ１０００のメモリに記憶される。

筒内インジェクタ１０８による空燃比の異常を診断した後、異常の有無に関わらず、ポートインジェクタ１０９による空燃比の異常が診断される。ポートインジェクタ１０９による空燃比の異常を診断するにあたり、Ｓ１１０にて、筒内インジェクタ１０８およびポートインジェクタ１０９の両方から燃料が噴射される（０＜ＤＩ比率ｒ＜１）。このとき、筒内インジェクタ１０８から噴射される燃料の圧力が下げられる。一例として、筒内インジェクタ１０８ならびにポートインジェクタ１０９による空燃比の異常を診断しない運転状況下で定められる圧力よりも、筒内インジェクタ１０８から噴射される燃料の圧力が下げられる。例えば、高圧燃料ポンプ１０７から筒内インジェクタ１０８に供給される燃料の圧力を下げることによって、筒内インジェクタ１０８から噴射される燃料の圧力が下げられる。

さらに、ＤＩ比率ｒが下げられる。一例として、筒内インジェクタ１０８ならびにポートインジェクタ１０９による空燃比の異常を診断しない運転状況下で定められるＤＩ比率ｒよりも、ＤＩ比率ｒが下げられる。これにより、ポートインジェクタ１０９からの噴射量の比率が増大される。

この運転状況下において、Ｓ１１２にて、空燃比のインバランス異常の有無が仮診断される。すなわち、ポートインジェクタ１０９による空燃比の異常の有無が仮診断される。ポートインジェクタ１０９による空燃比の異常を診断するにあたって、筒内インジェクタ１０８から噴射される燃料の圧力を下げることによって、筒内インジェクタ１０８の燃料噴射時間を下限値より長く保ちながら、筒内インジェクタ１０８の燃料噴射量を少なくできる。筒内インジェクタ１０８の燃料噴射量を少なくした分、ポートインジェクタ１０９からの噴射量の比率を増大できる。そのため、異常診断に及ぼす筒内インジェクタ１０８の影響を小さくし、ポートインジェクタ１０９による空燃比の異常診断の精度を高めることができる。

ＤＩ比率ｒの低下量、すなわち、ポートインジェクタ１０９からの噴射量の比率の増大量は、筒内インジェクタ１０９による空燃比のインバランス異常の診断結果に応じて変更される。

一例として、筒内インジェクタ１０８による空燃比のインバランス異常がある場合は、無い場合に比べて、ＤＩ比率ｒがより低下される。これにより、異常のあった筒内インジェクタ１０８へのデポジットの付着をある程度許容するものの、異常診断に及ぼす筒内インジェクタ１０８の影響を低減することができる。そのため、高い精度でポートインジェクタ１０９を異常診断できる。

なお、筒内インジェクタ１０８による空燃比のインバランス異常がある場合は、無い場合に比べて、ＤＩ比率ｒを大きくするようにしてもよい。すなわち、ポートインジェクタ１０９からの噴射量の比率を低減してもよい。

ポートインジェクタ１０９によるインバランス異常が検出されると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、Ｓ１１６にて、ポートインジェクタ１０９からの噴射量の比率がさらに増大される。具体的には、ＤＩ比率ｒが「０」にされる。すなわち、総噴射量に対するポートインジェクタ１０９からの噴射量の比率が１００％にされる。なお、総噴射量に対するポートインジェクタ１０９からの噴射量の比率が１００％未満であってもよい。

ポートインジェクタ１０９からの噴射量の比率が増大された後、Ｓ１１８にて、空燃比のインバランス異常、すなわち、ポートインジェクタ１０９による空燃比の異常が診断される。異常が検出された場合は、異常が検出されたこと、ならびに異常のあった部位（ここではポートインジェクタ１０９）を示すデータがＥＣＵ１０００のメモリに記憶される。

このように、本実施の形態においては、ポートインジェクタ１０８からの噴射量の比率が段階的に増大されるため、筒内インジェクタ１０９からの噴射量の比率が段階的に低減される。そのため、ポートインジェクタ１０９による空燃比のインバランス異常を診断するにあたり、筒内インジェクタ１０８にデポジットが付着し難くできる。

筒内インジェクタ１０８ならびにポートインジェクタ１０９の異常が検出された後、Ｓ１２０にて、筒内インジェクタ１０８ならびにポートインジェクタ１０９の両方が異常であったか否かが判断される。筒内インジェクタ１０８ならびにポートインジェクタ１０９の両方が異常であった場合には、Ｓ１２２にて、各気筒への空気の分配に異常があると診断される。一例として、吸気系統にデポジットが堆積しているとみなされ、吸気系統が異常であると診断される。

以上のように、本実施の形態においては、筒内インジェクタ１０８のみから燃料を噴射する運転状況下において筒内インジェクタ１０８による空燃比の異常を診断するため、筒内インジェクタ１０８の異常を精度よく診断できる。さらに、筒内インジェクタ１０８の異常の有無に関わらず、筒内インジェクタ１０８による空燃比の異常が診断された後は、ポートインジェクタ１０９による空燃比の異常が診断される。よって、筒内インジェクタ１０８およびポートインジェクタ１０９の両方を個別に異常診断することができる。ポートインジェクタ１０９は、筒内インジェクタ１０８およびポートインジェクタ１０９の両方から燃料を噴射する運転状況下に加えて、ポートインジェクタ１０９からの噴射量の比率を増大した運転状況下で異常診断されるため、高い精度で異常診断できる。よって、筒内インジェクタ１０８ならびにポートインジェクタ１０９を夫々個別に高い精度で異常診断できる。

第２の実施の形態
以下、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、筒内インジェクタ１０８による空燃比のインバランス異常がある場合は、筒内インジェクタ１０８およびポートインジェクタ１０９の両方から燃料を噴射した状態でのインバランス異常を診断せずに、ＤＩ比率ｒを０％まで下げて、すなわち、１００％までポートインジェクタ１０９からの噴射量の比率を増大し、ポートインジェクタ１０９による空燃比の異常を診断する点で、前述の第１の実施の形態と相違する。その他の構成については、第１の実施の形態と同じである。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

図６を参照して、本実施の形態において異常を診断するためにＥＣＵ１０００が実行する処理について説明する。以下に説明する処理は、ソフトウェアにより実現してもよく、ハードウェアにより実現してもよく、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現してもよい。また、以下に説明する処理は、開発者によって任意に定められた所定の条件が満たされた場合に実行される。前述の第１の実施の形態における処理と同じ処理については、同一の符号を付し、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

Ｓ２００にて、筒内インジェクタ１０８による空燃比のインバランス異常が検出されたか否か判断される。筒内インジェクタ１０８による空燃比のインバランス異常が検出されなければ（Ｓ２００にてＮＯ）、Ｓ１１０にて、筒内インジェクタ１０８およびポートインジェクタ１０９の両方から燃料が噴射される（０＜ＤＩ比率ｒ＜１）。

筒内インジェクタ１０８による空燃比のインバランス異常が検出されると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、Ｓ１１６にて、ＤＩ比率ｒが「０」にされる。すなわち、総噴射量に対するポートインジェクタ１０９からの噴射量の比率が１００％にされる。

このようにすれば、異常のある筒内インジェクタ１０８へのデポジットの付着を許容するものの、異常診断に及ぼす筒内インジェクタ１０８の影響を排除することができる。そのため、高い精度でポートインジェクタ１０９を異常診断できる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１００ エンジン、１０４ スロットルバルブ、１０６ シリンダ、１０７ 高圧燃料ポンプ、１０８ 筒内インジェクタ、１０９ ポートインジェクタ、８０２ クランク角センサ、８０８ 空燃比センサ、１０００ ＥＣＵ。

Claims (7)

1. 複数の気筒を有するとともに、気筒の中で燃料を噴射する筒内インジェクタならびに気筒の外で燃料を噴射するポートインジェクタが各気筒に対して設けられた内燃機関の診断装置であって、
   前記筒内インジェクタのみから燃料を噴射する運転状況下において前記筒内インジェクタによる空燃比の異常を診断し、
   前記筒内インジェクタによる空燃比の異常を診断した後、前記ポートインジェクタによる空燃比の異常を診断するにあたり、先に前記筒内インジェクタおよび前記ポートインジェクタの両方から燃料を噴射する運転状況下において空燃比の異常を診断し、異常が有ると診断した場合は、前記ポートインジェクタからの噴射量の比率を増大し、前記ポートインジェクタによる空燃比の異常を診断する、内燃機関の診断装置。
2. 前記ポートインジェクタによる空燃比の異常を診断するにあたり、前記筒内インジェクタおよび前記ポートインジェクタの両方から燃料を噴射する運転状況下において、前記ポートインジェクタからの噴射量の比率を増大させて空燃比の異常を診断し、異常が有ると診断した場合は、前記ポートインジェクタからの噴射量の比率をさらに増大し、前記ポートインジェクタによる空燃比の異常を診断する、請求項１に記載の内燃機関の診断装置。
3. 前記筒内インジェクタおよび前記ポートインジェクタの両方から燃料を噴射する運転状況下において空燃比の異常を診断する際、前記ポートインジェクタからの噴射量の比率の増大量を、前記筒内インジェクタによる空燃比の異常の診断結果に応じて変更する、請求項２に記載の内燃機関の診断装置。
4. 前記筒内インジェクタによる空燃比の異常がある場合は、１００％まで前記ポートインジェクタからの噴射量の比率を増大し、前記ポートインジェクタによる空燃比の異常を診断する、請求項１または２に記載の内燃機関の診断装置。
5. 前記筒内インジェクタおよび前記ポートインジェクタの両方から燃料を噴射する運転状況下において空燃比の異常を診断する際、前記筒内インジェクタから噴射される燃料の圧力を下げる、請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の診断装置。
6. 前記筒内インジェクタおよび前記ポートインジェクタの両方から燃料を噴射する運転状況下において空燃比の異常が有ると診断した場合は、１００％まで前記ポートインジェクタからの噴射量の比率を増大する、請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の診断装置。
7. 前記筒内インジェクタによる空燃比の異常および前記ポートインジェクタによる空燃比の異常の両方が検出されると、各気筒への空気の分配に異常があると判断する、請求項１に記載の内燃機関の診断装置。

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