JP5333180B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

吸気ポート内に燃料を噴射する吸気ポート噴射弁と、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁と、を備え、何れか一方の噴射弁のみによる燃料供給を夫々の噴射弁で行なったときの夫々のトルク変動から、何れか一方の噴射弁の異常を検出し、正常の噴射弁のみにより燃料の供給を行なう技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。   When an intake port injection valve that injects fuel into the intake port and an in-cylinder injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber, the fuel is supplied by only one of the injection valves. A technique is known in which an abnormality of one of the injection valves is detected from each torque fluctuation and fuel is supplied only by the normal injection valve (see, for example, Patent Document 1).

ところで、ＥＧＲ装置を備えている場合には、ＥＧＲガスの供給量によってもトルク変動が起こり得るため、トルク変動が生じたとしても、それがＥＧＲ装置の異常によるものなのか、または噴射弁の異常によるものなのか判断しなくてはならない。また、２つの噴射弁から燃料を供給することを前提としたシステムでは、一方の噴射弁のみにより燃料を供給するとシステムに悪影響を与える虞がある。   By the way, when the EGR device is provided, torque fluctuation can occur depending on the supply amount of EGR gas. Therefore, even if the torque fluctuation occurs, it is caused by the abnormality of the EGR device or the abnormality of the injection valve. You must judge whether it is due to. Further, in a system based on the assumption that fuel is supplied from two injection valves, if the fuel is supplied only by one of the injection valves, the system may be adversely affected.

特開２００８−０１４１９８号公報JP 2008-014198 A 特開２００６−０４６０８４号公報JP 2006-046084 A

本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＥＧＲ装置と、吸気通路内に燃料を供給する噴射弁と、気筒内に燃料を供給する噴射弁と、の夫々に異常があるか否か判定し、異常がある場合にはそれに応じて適切な措置を施すことにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object thereof is an EGR device, an injection valve that supplies fuel into an intake passage, an injection valve that supplies fuel into a cylinder, Whether there is an abnormality is determined, and if there is an abnormality, appropriate measures are taken accordingly.

上記課題を達成するために本発明による内燃機関の制御装置は、以下の手段を採用した。すなわち、本発明による内燃機関の制御装置は、
内燃機関の吸気通路に燃料を噴射する通路内噴射弁と、
前記内燃機関の気筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と、
前記内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続し排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路へ供給するＥＧＲ装置と、
排気の空燃比が目標値からずれる異常を検出する検出手段と、
前記検出手段により、排気の空燃比の異常が検出されたときに、前記ＥＧＲ装置によるＥＧＲガスの供給を停止させる停止手段と、
前記停止手段によりＥＧＲガスの供給が停止されている場合において、前記検出手段により排気の空燃比の異常が検出されないときには前記ＥＧＲ装置に異常があると判定し、排気の空燃比の異常が検出されるときには前記通路内噴射弁または前記筒内噴射弁の何れか一方に異常があると判定するＥＧＲ装置異常判定手段と、
前記ＥＧＲ装置異常判定手段によりＥＧＲ装置に異常があると判定される場合にはＥＧＲガスの供給を禁止し、ＥＧＲ装置に異常はないと判定される場合にはＥＧＲガスの供給を許可するＥＧＲガス供給許可手段と、
前記ＥＧＲ装置異常判定手段により、前記通路内噴射弁または前記筒内噴射弁の何れか一方に異常があると判定される場合には、前記通路内噴射弁または前記筒内噴射弁の何れか一方の噴射弁のみから燃料を供給する供給制御手段と、
前記供給制御手段により一方の噴射弁のみから燃料供給が行なわれているときに、排気の空燃比に応じて燃料供給量のフィードバック制御を行い、このときのフィードバック値または学習値が所定値を超えた場合には、該供給制御手段により燃料供給を行なっている一方の噴射弁に異常があると判定し、且つ該供給制御手段により燃料供給を行なっていない他方の噴射弁は正常であると判定する噴射弁異常判定手段と、
内燃機関の動作点を変更する動作点変更手段と、
前記噴射弁異常判定手段により前記通路内噴射弁に異常があると判定される場合には、該通路内噴射弁からの燃料の供給を停止させ、前記筒内噴射弁のみから燃料を供給し、且つ、前記動作点変更手段により動作点を該通路内噴射弁が正常であるときよりも高回転低負荷側に変更する制御手段と、
を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an internal combustion engine control apparatus according to the present invention employs the following means. That is, the control device for an internal combustion engine according to the present invention provides:
An in-passage injection valve for injecting fuel into the intake passage of the internal combustion engine;
An in-cylinder injection valve for injecting fuel into the cylinder of the internal combustion engine;
An EGR device that connects an exhaust passage and an intake passage of the internal combustion engine and supplies a part of the exhaust gas as EGR gas to the intake passage;
Detecting means for detecting an abnormality in which the air-fuel ratio of the exhaust gas deviates from the target value;
Stop means for stopping supply of EGR gas by the EGR device when an abnormality in the air-fuel ratio of the exhaust gas is detected by the detection means;
When the supply of EGR gas is stopped by the stop means, if the abnormality of the exhaust air / fuel ratio is not detected by the detection means, it is determined that the EGR device is abnormal, and the abnormality of the exhaust air / fuel ratio is detected. EGR device abnormality determining means for determining that either one of the in-passage valve or the in-cylinder injection valve is abnormal when
EGR gas that prohibits the supply of EGR gas when it is determined by the EGR device abnormality determination means that there is an abnormality in the EGR device, and permits the supply of EGR gas when it is determined that there is no abnormality in the EGR device. Supply permitting means;
When it is determined by the EGR device abnormality determination means that either the in-passage injection valve or the in-cylinder injection valve is abnormal, either the in-passage injection valve or the in-cylinder injection valve Supply control means for supplying fuel only from the injection valve;
When fuel is supplied from only one injection valve by the supply control means, feedback control of the fuel supply amount is performed according to the air-fuel ratio of the exhaust, and the feedback value or learned value at this time exceeds a predetermined value If it is determined that there is an abnormality in one of the injection valves that is supplying fuel by the supply control means, and the other injection valve that is not supplying fuel is determined to be normal by the supply control means Injection valve abnormality determining means for
Operating point changing means for changing the operating point of the internal combustion engine;
When it is determined by the injection valve abnormality determining means that the injection valve in the passage is abnormal, the supply of fuel from the injection valve in the passage is stopped, and the fuel is supplied only from the in-cylinder injection valve, And the control means for changing the operating point to the high rotation low load side than when the injection valve in the passage is normal by the operating point changing means,
It is characterized by providing.

ここで、ＥＧＲ装置、筒内噴射弁若しくは通路内噴射弁に異常があると、排気の空燃比に異常が生じる。この排気の空燃比の異常とは、排気の空燃比が目標値に合わなくなることをいう。すなわち、排気の空燃比が目標値からずれた状態となる。このように排気の空燃比に異常がある場合において、ＥＧＲガスの供給を停止させると、排気の空燃比がＥＧＲガスの影響を受けなくなる。仮にＥＧＲ装置に異常がある場合には、ＥＧＲガスの供給を停止させれば、排気の空燃比は正常となるはずである。ＥＧＲガスの供給を停止させてもなお排気の空燃比に異常がある場合には、ＥＧＲ装置は正常であって、何れかの噴射弁に異常があると考えられる。なお、ＥＧＲ装置、筒内噴射弁、及び通路内噴射弁以外の装置については異常がないことを予め他の手段により確認しておいても良い。   Here, if there is an abnormality in the EGR device, the in-cylinder injection valve, or the in-passage injection valve, an abnormality occurs in the air-fuel ratio of the exhaust. The abnormality of the air-fuel ratio of the exhaust means that the air-fuel ratio of the exhaust does not meet the target value. That is, the air-fuel ratio of the exhaust gas is deviated from the target value. In this way, when the air-fuel ratio of the exhaust is abnormal, if the supply of EGR gas is stopped, the air-fuel ratio of the exhaust is not affected by the EGR gas. If there is an abnormality in the EGR device, the air-fuel ratio of the exhaust should be normal if the supply of EGR gas is stopped. If the air-fuel ratio of the exhaust gas is still abnormal even after the supply of EGR gas is stopped, the EGR device is normal and any of the injection valves is considered abnormal. It should be noted that devices other than the EGR device, the in-cylinder injection valve, and the in-passage injection valve may be previously confirmed by other means to be normal.

そして、何れかの噴射弁に異常があると判定される場合には、一方の噴射弁のみから燃料を供給する。この一方の噴射弁に異常があれば、排気の空燃比にその影響が現れて該排気の空燃比が異常となる。このときに、排気の空燃比に応じて燃料供給量のフィードバック制御を行っていれば、フィードバック値または学習値が得られる。このフィードバック値または学習値は、排気の空燃比が目標値から離れるほど、大きくなるので、正常時の値を所定値として設定しておけば、得られたフィードバック値または学習値と所定値とを比較して、一方の噴射弁に異常が生じているか否か判定できる。また、一方の噴射弁が正常であれば、該一方の噴射弁のみから燃料を供給したときの排気の空燃比は正常となる。   When it is determined that any one of the injectors is abnormal, fuel is supplied from only one injector. If there is an abnormality in one of the injection valves, the influence appears on the air-fuel ratio of the exhaust, and the air-fuel ratio of the exhaust becomes abnormal. At this time, if feedback control of the fuel supply amount is performed according to the air-fuel ratio of the exhaust, a feedback value or a learned value can be obtained. This feedback value or learning value increases as the air-fuel ratio of the exhaust gas deviates from the target value. Therefore, if the normal value is set as the predetermined value, the obtained feedback value or learning value is set to the predetermined value. In comparison, it can be determined whether an abnormality has occurred in one of the injection valves. If one of the injection valves is normal, the air-fuel ratio of the exhaust when the fuel is supplied only from the one injection valve is normal.

すなわち、このときにフィードバック値または学習値が所定値を超えた場合には、該燃料を供給している一方の噴射弁が異常であり、燃料を供給していない他方の噴射弁は正常であると判定できる。また、フィードバック値または学習値が所定値以下の場合には、燃料を供給していない他方の噴射弁が異常であり、燃料を供給している一方の噴射弁は正常であると判定できる。   That is, if the feedback value or the learned value exceeds a predetermined value at this time, one of the injectors supplying the fuel is abnormal and the other injector not supplying the fuel is normal. Can be determined. In addition, when the feedback value or the learned value is equal to or less than the predetermined value, it can be determined that the other injector that is not supplying fuel is abnormal and the other injector that is supplying fuel is normal.

なお、フィードバック制御を行って、排気の空燃比が目標値となったとしても、各気筒の空燃比が夫々目標値となっているとは限らない。すなわち、一の気筒で空燃比が目標値からずれており、他の気筒では空燃比が目標値となっているには、全体の排気の空燃比も目標値からずれる。このときにフィードバック制御を行って全体の排気の空燃比が目標値になったとしても、前記一の気筒では空燃比が目標値に近づくものの目標値にはならず、前記他の気筒では逆に目標値からずれてしまう。その結果、排気中には、ＨＣ，ＣＯ，ＮＯx等が含まれることになる。これに対し本発明では、異常が生じている噴射弁からの燃
料供給を停止させている。正常の噴射弁のみから燃料を供給することで、各気筒における空燃比を夫々目標値に合わせることができる。 Note that even if feedback control is performed and the air-fuel ratio of the exhaust gas reaches the target value, the air-fuel ratio of each cylinder does not necessarily become the target value. That is, the air-fuel ratio of one cylinder deviates from the target value, and the air-fuel ratio of the entire exhaust gas deviates from the target value so that the air-fuel ratio becomes the target value in the other cylinders. Even if the air-fuel ratio of the entire exhaust gas reaches the target value by performing feedback control at this time, the air-fuel ratio approaches the target value in the one cylinder, but does not become the target value, and conversely in the other cylinders Deviation from the target value. As a result, the exhaust gas contains HC, CO, NOx, and the like. On the other hand, in the present invention, the fuel supply from the injection valve in which an abnormality has occurred is stopped. By supplying the fuel only from the normal injection valve, the air-fuel ratio in each cylinder can be adjusted to the target value.

このように、ＥＧＲ装置に異常がある場合には、ＥＧＲ装置からのＥＧＲガスの供給を禁止することで、排気の空燃比が異常となることを回避できる。また、何れかの噴射弁に異常がある場合には、異常がある噴射弁からの燃料供給を停止させて、他の噴射弁のみか
ら燃料を供給することで、排気の空燃比が異常となることを回避できる。 As described above, when there is an abnormality in the EGR device, the supply of EGR gas from the EGR device can be prohibited to prevent the exhaust air-fuel ratio from becoming abnormal. Also, if any of the injection valves is abnormal, the fuel supply from the abnormal injection valve is stopped, and the fuel is supplied only from the other injection valves, so that the air-fuel ratio of the exhaust becomes abnormal. You can avoid that.

ところで、ＥＧＲガスを供給している状態で筒内噴射弁のみから燃料を供給すると、燃焼状態が悪化する虞がある。すなわち、筒内噴射弁から供給される燃料は、通路内噴射弁から供給される燃料と比較して拡散が促進されないために着火性が劣るので、燃焼状態が悪化し得る。これに対し、筒内噴射弁のみから燃料を供給するときには、内燃機関の動作点を変更することで燃焼状態の悪化を抑制している。ここで、内燃機関の動作点を高回転低負荷側に変更すると、吸気通路内の圧力が低下するため、例えばキャニスタに蓄えられているパージガスやクランクケース内のブローバイガスといった、蒸発した燃料が多く含まれるガスが気筒内に多く導入されるようになるため、燃焼状態の悪化を抑制することができる。   By the way, if the fuel is supplied only from the in-cylinder injection valve in a state where the EGR gas is being supplied, the combustion state may be deteriorated. That is, the fuel supplied from the in-cylinder injection valve is less ignitable than the fuel supplied from the in-passage injection valve, and therefore the ignitability is inferior. On the other hand, when the fuel is supplied only from the cylinder injection valve, the deterioration of the combustion state is suppressed by changing the operating point of the internal combustion engine. Here, if the operating point of the internal combustion engine is changed to the high rotation / low load side, the pressure in the intake passage decreases, so that there is a large amount of evaporated fuel such as purge gas stored in the canister or blow-by gas in the crankcase. Since a large amount of contained gas is introduced into the cylinder, deterioration of the combustion state can be suppressed.

本発明においては、前記ＥＧＲ装置は、排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、該ＥＧＲ通路の断面積を調節するＥＧＲ弁と、を備え、
前記制御手段は、前記噴射弁異常判定手段により前記筒内噴射弁に異常があると判定される場合には、該筒内噴射弁からの燃料の供給を停止させ、前記通路内噴射弁のみから燃料を供給し、且つ、前記ＥＧＲ弁の開度を該筒内噴射弁が正常であるときよりも増加させることができる。 In the present invention, the EGR device includes an EGR passage that connects the exhaust passage and the intake passage, and an EGR valve that adjusts a cross-sectional area of the EGR passage,
When it is determined by the injection valve abnormality determination means that the in-cylinder injection valve is abnormal, the control means stops the fuel supply from the in-cylinder injection valve, and only from the in-passage injection valve Fuel can be supplied, and the opening degree of the EGR valve can be increased more than when the in-cylinder injection valve is normal.

つまり、異常がある筒内噴射弁からの燃料の供給を停止させることで、排気の空燃比を正常に維持することができる。しかし、通路内噴射弁のみから燃料を供給すると、筒内噴射弁にデポジットが付着することが懸念される。これに対し、ＥＧＲ弁の開度を増加させると、気筒内の全ガス量に占めるＥＧＲガス量の比率であるＥＧＲ率が高くなる。そうすると、燃焼温度を低下させ且つＮＯxの発生量を減少させることができる。つまり、ＮＯxによりデポジットが生成されるため、ＮＯxの発生量を減少させることにより、デポジッ
トの生成量を減少させることができる。また、ＥＧＲ率が増加することにより燃焼状態の悪化が懸念されるが、通路内噴射弁のみから燃料を供給することにより燃料の拡散が促進されるので、燃焼状態が改善されるため、燃焼状態の悪化を抑制し得る。なお、ＥＧＲ弁の開度は、燃焼状態が悪化しない範囲で増加させても良い。 That is, by stopping the supply of fuel from the in-cylinder injection valve having an abnormality, the air-fuel ratio of the exhaust can be maintained normally. However, if fuel is supplied only from the in-passage injection valve, there is a concern that deposits adhere to the in-cylinder injection valve. On the other hand, when the opening degree of the EGR valve is increased, the EGR rate that is the ratio of the EGR gas amount to the total gas amount in the cylinder increases. If it does so, combustion temperature can be lowered | hung and the generation amount of NOx can be reduced. That is, since a deposit is generated by NOx, the amount of deposit generated can be reduced by reducing the amount of NOx generated. In addition, there is a concern about the deterioration of the combustion state due to an increase in the EGR rate, but since the diffusion of fuel is promoted by supplying fuel only from the injection valve in the passage, the combustion state is improved, so the combustion state It can suppress the deterioration. Note that the opening of the EGR valve may be increased within a range in which the combustion state does not deteriorate.

本発明においては、前記検出手段は、前記内燃機関の排気通路に設けられ排気中の酸素濃度に応じた信号を出力する酸素センサを備え、
前記ＥＧＲ装置は、前記酸素センサよりも下流側の排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、該ＥＧＲ通路の断面積を調節するＥＧＲ弁と、を備え、
前記制御手段は、前記ＥＧＲ装置異常判定手段により前記通路内噴射弁または前記筒内噴射弁の何れか一方に異常があると判定されるときには、前記通路内噴射弁及び前記筒内噴射弁に異常がないときよりも、前記ＥＧＲ弁の開度を増加させることができる。 In the present invention, the detection means includes an oxygen sensor that is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine and outputs a signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas,
The EGR device includes an EGR passage that connects an exhaust passage and an intake passage downstream of the oxygen sensor, and an EGR valve that adjusts a cross-sectional area of the EGR passage,
When the EGR device abnormality determining unit determines that either the in-passage injection valve or the in-cylinder injection valve is abnormal, the control unit has an abnormality in the in-passage injection valve and the in-cylinder injection valve. The opening degree of the EGR valve can be increased as compared with when there is no.

ここで、ＥＧＲガスの供給時には、酸素センサよりも上流側の排気通路にＥＧＲ通路が接続されている場合と比較して、酸素センサよりも下流側の排気通路にＥＧＲ通路が接続されている場合のほうが、酸素センサを通過する排気の量が多くなる。すなわち、酸素センサよりも上流側の排気通路にＥＧＲ通路が接続されている場合には、ＥＧＲ通路に取り込まれる分だけ酸素センサを通過する排気の量が少なくなる。また、酸素センサよりも下流側の排気通路にＥＧＲ通路が接続されている場合には、ＥＧＲ弁の開度が大きいほうが、酸素センサを通過する排気の量が多くなる。そして、酸素センサを通過する排気の量を多くすれば、燃料の供給量を変更したときの空燃比の変化を酸素センサでより早く検知することができるため、例えばフィードバック制御の学習値を速やかに収束させることができる。   Here, when the EGR gas is supplied, the EGR passage is connected to the exhaust passage downstream of the oxygen sensor as compared to the case where the EGR passage is connected to the exhaust passage upstream of the oxygen sensor. This increases the amount of exhaust that passes through the oxygen sensor. That is, when the EGR passage is connected to the exhaust passage upstream of the oxygen sensor, the amount of exhaust passing through the oxygen sensor is reduced by the amount taken into the EGR passage. In addition, when the EGR passage is connected to the exhaust passage downstream of the oxygen sensor, the amount of exhaust passing through the oxygen sensor increases as the opening degree of the EGR valve increases. If the amount of exhaust gas passing through the oxygen sensor is increased, a change in the air-fuel ratio when the fuel supply amount is changed can be detected earlier by the oxygen sensor. It can be converged.

本発明によれば、ＥＧＲ装置と、吸気通路内に燃料を供給する噴射弁と、気筒内に燃料を供給する噴射弁と、の夫々に異常があるか否か判定し、異常がある場合にはそれに応じて適切な措置を施すことができる。   According to the present invention, it is determined whether there is an abnormality in each of the EGR device, the injection valve that supplies fuel into the intake passage, and the injection valve that supplies fuel into the cylinder. Can take appropriate action accordingly.

実施例１に係る内燃機関の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an internal combustion engine according to a first embodiment. 実施例に係るハイブリッドシステムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a hybrid system according to an embodiment. 実施例１に係る燃料噴射制御のフローを示したフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a flow of fuel injection control according to the first embodiment. 実施例２に係る内燃機関の概略構成を表す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of an internal combustion engine according to a second embodiment. 実施例２に係る燃料噴射制御のフローを示したフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a flow of fuel injection control according to the second embodiment.

以下、本発明に係る内燃機関の制御装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。なお、下記の実施例は、可能な限り組み合わせることができる。   Hereinafter, specific embodiments of a control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments can be combined as much as possible.

図１は、本実施例に係る内燃機関１の概略構成を示す図である。なお、本実施例においては、内燃機関１を簡潔に表示するため、一部の構成要素の表示を省略している。内燃機関１は、４気筒の４サイクルガソリン機関である。なお、本実施例では４気筒の４サイクルガソリン機関を例に挙げて説明するが、複数の気筒を有する内燃機関であれば良く、ディーゼル機関であっても良い。   FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an internal combustion engine 1 according to the present embodiment. In the present embodiment, in order to display the internal combustion engine 1 simply, some components are not shown. The internal combustion engine 1 is a four-cylinder four-cycle gasoline engine. In this embodiment, a four-cylinder four-cycle gasoline engine will be described as an example. However, any internal combustion engine having a plurality of cylinders may be used, and a diesel engine may be used.

気筒２内の燃焼室には、シリンダヘッド１０に設けられた吸気ポート３を介して吸気管４が接続されている。吸気ポート３が気筒２に接続される箇所には、吸気弁５が備わる。吸気弁５の開閉は、吸気側カム６の回転駆動によって制御される。また、シリンダヘッド１０に設けられた排気ポート７を介して、排気管８が接続されている。排気ポート７が気筒２に接続される箇所には、排気弁９が備わる。排気弁９の開閉は排気側カム１１の回転駆動によって制御される。なお、本実施例では吸気ポート３または吸気管４が、本発明における吸気通路に相当する。また、本実施例では排気管８が、本発明における排気通路に相当する。   An intake pipe 4 is connected to the combustion chamber in the cylinder 2 via an intake port 3 provided in the cylinder head 10. An intake valve 5 is provided at a location where the intake port 3 is connected to the cylinder 2. Opening and closing of the intake valve 5 is controlled by rotational driving of the intake side cam 6. An exhaust pipe 8 is connected via an exhaust port 7 provided in the cylinder head 10. An exhaust valve 9 is provided at a location where the exhaust port 7 is connected to the cylinder 2. Opening and closing of the exhaust valve 9 is controlled by rotational driving of the exhaust side cam 11. In this embodiment, the intake port 3 or the intake pipe 4 corresponds to the intake passage in the present invention. In this embodiment, the exhaust pipe 8 corresponds to the exhaust passage in the present invention.

そして、内燃機関１のクランクシャフト１３にコンロッド１４を介して連結されたピストン１５が、気筒２内で往復運動を行う。   The piston 15 connected to the crankshaft 13 of the internal combustion engine 1 via the connecting rod 14 reciprocates in the cylinder 2.

また、吸気管４の途中には、該吸気管４を流れる吸気の量を調整する吸気絞り弁１６が備えられている。吸気絞り弁１６よりも上流の吸気管４には、該吸気管内を流れる空気の量に応じた信号を出力するエアフローメータ９３が取り付けられている。このエアフローメータ９３により内燃機関１の吸入空気量が検出される。   An intake throttle valve 16 that adjusts the amount of intake air flowing through the intake pipe 4 is provided in the middle of the intake pipe 4. An air flow meter 93 that outputs a signal corresponding to the amount of air flowing through the intake pipe is attached to the intake pipe 4 upstream of the intake throttle valve 16. The air flow meter 93 detects the intake air amount of the internal combustion engine 1.

また、内燃機関１には、該内燃機関１のクランクケース１７と吸気管４とを接続するブローバイガス還流装置１８が備えられている。このブローバイガス還流装置１８によれば、ピストン１５と気筒２の壁面との隙間を通ってクランクケース１７内に漏れた未燃ガスを吸気管４へ導入することができる。これにより、未燃ガスを気筒２内に再度導入して、燃焼させることができる。なお、燃料タンクに接続され該燃料タンク内で蒸発した燃料蒸気を吸着するキャニスタと、該キャニスタと吸気管４とを接続する連通路とを備え、キャニスタに吸着している燃料を吸気管４に導入するシステムを備えていても良い。これらは、吸気管４内の負圧を利用して燃料蒸気を吸気管４内に導入する装置である。   Further, the internal combustion engine 1 is provided with a blow-by gas recirculation device 18 that connects the crankcase 17 of the internal combustion engine 1 and the intake pipe 4. According to this blow-by gas recirculation device 18, the unburned gas leaked into the crankcase 17 through the gap between the piston 15 and the wall surface of the cylinder 2 can be introduced into the intake pipe 4. As a result, the unburned gas can be reintroduced into the cylinder 2 and combusted. A canister connected to the fuel tank and adsorbing fuel vapor evaporated in the fuel tank, and a communication path connecting the canister and the intake pipe 4 are provided, and the fuel adsorbed on the canister is supplied to the intake pipe 4. You may have the system to introduce. These are devices for introducing fuel vapor into the intake pipe 4 using the negative pressure in the intake pipe 4.

また、内燃機関１には、排気管８内を流通する排気の一部（以下、ＥＧＲガスという。）を吸気管４へ再循環させるＥＧＲ装置３０が備えられている。このＥＧＲ装置３０は、
ＥＧＲ通路３１、ＥＧＲ弁３２、ＥＧＲクーラ３３を備えて構成されている。ＥＧＲ通路３１は、排気管８と、吸気絞り弁１６よりも下流の吸気管４と、を接続している。このＥＧＲ通路３１を通って、ＥＧＲガスが再循環される。また、ＥＧＲ弁３２は、ＥＧＲ通路３１の通路断面積を調整することにより、該ＥＧＲ通路３１を流れるＥＧＲガスの量を調整する。ＥＧＲクーラ３３は、ＥＧＲ弁３２よりも排気管８側に備えられ、該ＥＧＲクーラ３３を通過するＥＧＲガスと、内燃機関１の冷却水とで熱交換をして、該ＥＧＲガスの温度を低下させる。そして、ＥＧＲ弁３２には、該ＥＧＲ弁３２の開度を測定する開度センサ３４が取り付けられている。 Further, the internal combustion engine 1 is provided with an EGR device 30 that recirculates a part of the exhaust gas (hereinafter referred to as EGR gas) flowing through the exhaust pipe 8 to the intake pipe 4. The EGR device 30
An EGR passage 31, an EGR valve 32, and an EGR cooler 33 are provided. The EGR passage 31 connects the exhaust pipe 8 and the intake pipe 4 downstream of the intake throttle valve 16. The EGR gas is recirculated through the EGR passage 31. The EGR valve 32 adjusts the amount of EGR gas flowing through the EGR passage 31 by adjusting the passage cross-sectional area of the EGR passage 31. The EGR cooler 33 is provided on the exhaust pipe 8 side of the EGR valve 32, and heat exchange is performed between the EGR gas passing through the EGR cooler 33 and the cooling water of the internal combustion engine 1, thereby reducing the temperature of the EGR gas. Let An opening sensor 34 that measures the opening of the EGR valve 32 is attached to the EGR valve 32.

また、内燃機関１の近傍の吸気管４には、燃料を吸気ポート３へ向けて噴射する通路内噴射弁８１が取り付けられている。さらに、内燃機関１には、気筒２内へ燃料を噴射する筒内噴射弁８２が取り付けられている。すなわち、通路内噴射弁８１及び筒内噴射弁８２は、各気筒２にそれぞれ１つ設けられている。   An in-passage injection valve 81 that injects fuel toward the intake port 3 is attached to the intake pipe 4 in the vicinity of the internal combustion engine 1. Further, an in-cylinder injection valve 82 that injects fuel into the cylinder 2 is attached to the internal combustion engine 1. That is, one in-passage injection valve 81 and one in-cylinder injection valve 82 are provided for each cylinder 2.

さらに、内燃機関１には、気筒２内に電気火花を発生させる点火プラグ８３が取り付けられている。また、内燃機関１には、該内燃機関１の冷却水の温度を測定する温度センサ９４が取り付けられている。さらに、ＥＧＲ通路３１の接続箇所よりも上流側（内燃機関１側）の排気管８には、排気の空燃比を測定する空燃比センサ９５が取り付けられている。この空燃比センサ９５は、例えば限界電流式の酸素濃度センサが適用されており、広い空燃比領域に亘って空燃比に対応した電圧を出力する。   Further, a spark plug 83 that generates an electric spark in the cylinder 2 is attached to the internal combustion engine 1. Further, the internal combustion engine 1 is provided with a temperature sensor 94 that measures the temperature of the cooling water of the internal combustion engine 1. Further, an air-fuel ratio sensor 95 for measuring the air-fuel ratio of the exhaust is attached to the exhaust pipe 8 on the upstream side (internal combustion engine 1 side) of the connection portion of the EGR passage 31. For example, a limiting current type oxygen concentration sensor is applied to the air-fuel ratio sensor 95 and outputs a voltage corresponding to the air-fuel ratio over a wide air-fuel ratio region.

以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ９０が併設されている。このＥＣＵ９０は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御する。   The internal combustion engine 1 configured as described above is provided with an ECU 90 that is an electronic control unit for controlling the internal combustion engine 1. The ECU 90 controls the operating state of the internal combustion engine 1 according to the operating conditions of the internal combustion engine 1 and the driver's request.

ＥＣＵ９０には、上記各種センサの他、アクセル開度センサ９１およびクランクポジションセンサ９２が電気的に接続されている。ＥＣＵ９０はアクセル開度センサ９１からアクセル開度に応じた信号を受け取り、この信号に応じて機関負荷等を算出する。また、ＥＣＵ９０はクランクポジションセンサ９２から内燃機関１の出力軸の回転角に応じた信号を受け取り、機関回転数を算出する。   In addition to the various sensors described above, an accelerator opening sensor 91 and a crank position sensor 92 are electrically connected to the ECU 90. The ECU 90 receives a signal corresponding to the accelerator opening from the accelerator opening sensor 91 and calculates the engine load and the like according to this signal. The ECU 90 also receives a signal corresponding to the rotation angle of the output shaft of the internal combustion engine 1 from the crank position sensor 92 and calculates the engine speed.

一方、ＥＣＵ９０には、ＥＧＲ弁３２、通路内噴射弁８１、筒内噴射弁８２、点火プラグ８３が電気配線を介して接続されており、該ＥＣＵ９０によりこれらの機器が制御される。また、ＥＣＵ９０は、以下に説明するハイブリッドシステム５０に接続されており、該ハイブリッドシステム５０を制御している。   On the other hand, the EGR valve 32, the in-passage injection valve 81, the in-cylinder injection valve 82, and the spark plug 83 are connected to the ECU 90 via electric wiring, and these devices are controlled by the ECU 90. The ECU 90 is connected to a hybrid system 50 described below and controls the hybrid system 50.

図２は、本実施例に係るハイブリッドシステム５０の概略構成図である。本実施例に係るハイブリッドシステム５０は、内燃機関１、動力分割機構５１、電動モータ５２、発電機５３、バッテリ５４、インバータ５５、車軸５６、減速機５７、車輪５８を備えて構成されている。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the hybrid system 50 according to the present embodiment. The hybrid system 50 according to the present embodiment includes an internal combustion engine 1, a power split mechanism 51, an electric motor 52, a generator 53, a battery 54, an inverter 55, an axle 56, a speed reducer 57, and wheels 58.

動力分割機構５１は、内燃機関１からの出力を発電機５３や車軸５６に振り分けている。この動力分割機構５１は、電動モータ５２からの出力を車軸５６に伝達する機能をも有する。電動モータ５２は、減速機５７を介して車軸５６と比例した回転数にて回転する。電動モータ５２は、通常運転時には必要に応じて内燃機関１の出力を補助することもできる。また、電動モータ５２及び発電機５３には、インバータ５５を介してバッテリ５４が接続されている。そして、発電機５３は、内燃機関１からの動力を得て発電しバッテリ５４の充電を行う。   The power split mechanism 51 distributes the output from the internal combustion engine 1 to the generator 53 and the axle 56. The power split mechanism 51 also has a function of transmitting the output from the electric motor 52 to the axle 56. The electric motor 52 rotates at a rotational speed proportional to the axle 56 via the speed reducer 57. The electric motor 52 can assist the output of the internal combustion engine 1 as necessary during normal operation. A battery 54 is connected to the electric motor 52 and the generator 53 via an inverter 55. The generator 53 obtains power from the internal combustion engine 1 to generate power and charge the battery 54.

このように構成されたハイブリッドシステム５０では、内燃機関１の出力若しくは電動
モータ５２の出力により車軸５６を回転させ、車輪５８が駆動される。また、内燃機関１の出力と電動モータ５２の出力とを合わせて車軸５６を回転させ、車輪５８を駆動することもできる。さらに、電動モータ５２の出力により内燃機関１のクランクシャフト１３を回転させることもできる。つまり、ハイブリッドシステム５０によれば、電動モータ５２のトルクを調節することにより、機関負荷及び機関回転数を調節することができる。これにより、内燃機関１の出力を変化させないで（車速を変化させないで）、機関負荷及び機関回転数を変更することができる。これにより、内燃機関１の動作点を等出力線上で変更することができる。すなわち、本実施例においてはハイブリッドシステム５０が、本発明における動作点変更手段に相当する。なお、動作点は、例えばトランスミッションにおける変速比を変更することによっても変更可能である。 In the hybrid system 50 configured as described above, the wheel 56 is driven by rotating the axle 56 by the output of the internal combustion engine 1 or the output of the electric motor 52. Further, the wheel 56 can be driven by rotating the axle 56 in accordance with the output of the internal combustion engine 1 and the output of the electric motor 52. Furthermore, the crankshaft 13 of the internal combustion engine 1 can be rotated by the output of the electric motor 52. That is, according to the hybrid system 50, the engine load and the engine speed can be adjusted by adjusting the torque of the electric motor 52. Thereby, it is possible to change the engine load and the engine speed without changing the output of the internal combustion engine 1 (without changing the vehicle speed). Thereby, the operating point of the internal combustion engine 1 can be changed on the iso-output line. That is, in this embodiment, the hybrid system 50 corresponds to the operating point changing means in the present invention. Note that the operating point can also be changed, for example, by changing the gear ratio in the transmission.

そして本実施例では、空燃比センサ９５により得られる空燃比が目標空燃比となるように、通路内噴射弁８１および筒内噴射弁８２からの燃料噴射量がフィードバック制御される。より具体的には、空燃比センサ９５により得られる排気の空燃比が目標空燃比よりリッチであれば燃料噴射量が減量され、逆に、排気の空燃比が目標空燃比よりリーンであれば燃料噴射量が増量される。目標空燃比は例えば理論空燃比であるが、内燃機関１の運転状態に応じて適宜設定されても良い。   In this embodiment, the fuel injection amounts from the in-passage injection valve 81 and the in-cylinder injection valve 82 are feedback-controlled so that the air-fuel ratio obtained by the air-fuel ratio sensor 95 becomes the target air-fuel ratio. More specifically, if the air-fuel ratio of the exhaust gas obtained by the air-fuel ratio sensor 95 is richer than the target air-fuel ratio, the fuel injection amount is reduced. Conversely, if the air-fuel ratio of the exhaust gas is leaner than the target air-fuel ratio, the fuel The injection amount is increased. The target air-fuel ratio is, for example, a theoretical air-fuel ratio, but may be set as appropriate according to the operating state of the internal combustion engine 1.

また、フィードバック制御により燃料噴射量を補正するときには、全燃料噴射量に対する通路内噴射弁８１からの燃料噴射量の比率（以下、吹き分け比率という。）を変化させないようにする。なお、吹き分け比率は０から１までの値であり、吹き分け比率が０のときには、筒内噴射弁８２のみから燃料が供給され、吹き分け比率が１のときには、通路内噴射弁８１のみから燃料が供給されるものとする。なお、燃料噴射量の補正値は、例えば機関回転数及び機関負荷と関連付けて学習される。この結果は学習値としてＥＣＵ９０に記憶される。   Further, when the fuel injection amount is corrected by feedback control, the ratio of the fuel injection amount from the in-passage injection valve 81 to the total fuel injection amount (hereinafter referred to as the blowing ratio) is not changed. The blowing ratio is a value from 0 to 1. When the blowing ratio is 0, fuel is supplied only from the in-cylinder injection valve 82, and when the blowing ratio is 1, only the in-passage injection valve 81 is supplied. Fuel shall be supplied. The fuel injection amount correction value is learned in association with, for example, the engine speed and the engine load. This result is stored in the ECU 90 as a learning value.

ここで、本実施例では、空燃比センサ９５により得られる空燃比が異常であると判定される場合には、以下の処理を行なう。なお、空燃比が異常であるとは、空燃比の実際の値（空燃比センサ９５により得られる空燃比）が目標値から許容範囲を超えてずれていることをいう。本実施例では、燃料噴射量のフィードバック制御を行っている場合において、補正値（フィードバック値）若しくは学習値が所定値を超えたときに空燃比が異常であると判定している。   In this embodiment, when it is determined that the air-fuel ratio obtained by the air-fuel ratio sensor 95 is abnormal, the following processing is performed. Note that the air-fuel ratio is abnormal means that the actual value of the air-fuel ratio (the air-fuel ratio obtained by the air-fuel ratio sensor 95) deviates from the target value beyond the allowable range. In this embodiment, when the feedback control of the fuel injection amount is performed, it is determined that the air-fuel ratio is abnormal when the correction value (feedback value) or the learning value exceeds a predetermined value.

そして、空燃比の異常を検出したときには、この異常が、燃料噴射量が目標値（指令値としても良い。）からずれているために生じているのか、またはＥＧＲガス量が目標値からずれているために生じているのかを判定する。そのために、まずはＥＧＲ弁３２を全閉としてＥＧＲガスの供給を停止させる。このときに空燃比の異常が解消される場合には、ＥＧＲ装置３０により供給されるＥＧＲガス量が目標量からずれていると判定する。つまり、ＥＧＲ装置３０に異常があると判定する。そして、ＥＧＲ装置３０に異常がある場合には、その後のＥＧＲガスの供給を禁止する。すなわち、ＥＧＲ弁３２を全閉のまま維持しておけば、空燃比の異常を解消できる。   When an abnormality in the air-fuel ratio is detected, this abnormality is caused because the fuel injection amount is deviated from the target value (which may be a command value), or the EGR gas amount is deviated from the target value. It is determined whether or not it has occurred. For this purpose, first, the EGR valve 32 is fully closed to stop the supply of EGR gas. If the air-fuel ratio abnormality is resolved at this time, it is determined that the amount of EGR gas supplied by the EGR device 30 is deviated from the target amount. That is, it is determined that the EGR device 30 has an abnormality. Then, when there is an abnormality in the EGR device 30, the subsequent supply of EGR gas is prohibited. That is, if the EGR valve 32 is kept fully closed, the abnormality of the air-fuel ratio can be solved.

逆に、ＥＧＲ弁３２を全閉としても空燃比の異常が解消されない場合には、燃料噴射量が指令値からずれていると判定できる。この場合、通路内噴射弁８１及び筒内噴射弁８２に同時に異常が生じることは殆どないため、何れか一方の噴射弁に異常があると考えられる。従って、次に、どちらの噴射弁に異常があるのか判定する。このために、通路内噴射弁８１のみから燃料を供給しつつ、燃料噴射量のフィードバック制御を行う。このときに、フィードバック制御における学習値が所定値を超える場合には、通路内噴射弁８１からの燃料噴射量が指令値からずれる異常が生じていると判定できる。すなわち、通路内噴射弁８１が異常であり、筒内噴射弁８２が正常であると判定できる。このときには、通路内
噴射弁８１からの燃料噴射を禁止し、筒内噴射弁８２のみから燃料噴射を行なう。そうすると、燃料噴射量のフィードバック制御により空燃比を各気筒２で目標値に合わせることが可能となる。すなわち、空燃比の異常を解消することができる。 Conversely, if the abnormality of the air-fuel ratio is not resolved even when the EGR valve 32 is fully closed, it can be determined that the fuel injection amount is deviated from the command value. In this case, since there is hardly any abnormality in the in-passage injection valve 81 and the in-cylinder injection valve 82, it is considered that either one of the injection valves is abnormal. Therefore, it is next determined which injection valve is abnormal. Therefore, feedback control of the fuel injection amount is performed while supplying fuel only from the in-passage injection valve 81. At this time, if the learned value in the feedback control exceeds a predetermined value, it can be determined that an abnormality has occurred in which the fuel injection amount from the in-passage injection valve 81 deviates from the command value. That is, it can be determined that the in-passage injection valve 81 is abnormal and the in-cylinder injection valve 82 is normal. At this time, fuel injection from the in-passage injection valve 81 is prohibited, and fuel injection is performed only from the in-cylinder injection valve 82. Then, the air-fuel ratio can be adjusted to the target value in each cylinder 2 by feedback control of the fuel injection amount. That is, the abnormality of the air-fuel ratio can be eliminated.

ところで、通路内噴射弁８１に異常がある場合であっても、ＥＧＲ装置３０に異常がなければ、ＥＧＲガスは供給される。このときには、ＥＧＲガス量が目標量となるようにＥＧＲ弁３２が制御される。しかし、ＥＧＲガスが供給されるときに筒内噴射弁８２のみから燃料噴射を行なっていると、通路内噴射弁８１からの燃料噴射を併用した場合と比較して、燃料の拡散度合いが低くなり、燃焼状態が悪化する虞がある。   By the way, even if there is an abnormality in the in-passage injection valve 81, if there is no abnormality in the EGR device 30, the EGR gas is supplied. At this time, the EGR valve 32 is controlled so that the EGR gas amount becomes the target amount. However, if fuel injection is performed only from the in-cylinder injection valve 82 when EGR gas is supplied, the degree of fuel diffusion is lower than when fuel injection from the in-passage injection valve 81 is used together. There is a risk that the combustion state will deteriorate.

そこで本実施例では、筒内噴射弁８２のみから燃料噴射を行なうときには、ハイブリッドシステム５０により内燃機関１の動作点を高回転低負荷側に変更する。そうすると、吸気管４内の圧力が低くなる（負圧が大きくなる）ため、ブローバイガス還流装置１８を流通するブローバイガス量や、キャニスタから吸気管４に導入されるパージガス量が増加する。これらのガス中には燃料が含まれており、しかも均質な状態となっているため、これらのガスは燃焼し易い。つまり、これらのガスの導入量を増加させることにより気筒２内のガスの着火性を高めることができるので、燃焼状態の悪化を抑制し得る。なお、ブローバイガス還流装置１８に制御弁が備えられており、該制御弁が開いていなければブローバイガスを還流させることができない場合には、ＥＣＵ９０は該制御弁を開弁する制御を併せて行う。   Therefore, in this embodiment, when fuel injection is performed only from the in-cylinder injection valve 82, the operating point of the internal combustion engine 1 is changed to the high rotation / low load side by the hybrid system 50. As a result, the pressure in the intake pipe 4 is reduced (the negative pressure is increased), so that the amount of blow-by gas flowing through the blow-by gas recirculation device 18 and the amount of purge gas introduced from the canister to the intake pipe 4 are increased. Since these gases contain fuel and are in a homogeneous state, these gases are easy to burn. That is, by increasing the amount of introduction of these gases, the ignitability of the gas in the cylinder 2 can be improved, and deterioration of the combustion state can be suppressed. When the blow-by gas recirculation device 18 is provided with a control valve, and the blow-by gas cannot be recirculated unless the control valve is open, the ECU 90 also performs control for opening the control valve. .

なお、本実施例では、通路内噴射弁８１のみから燃料噴射を行なって該通路内噴射弁８１または筒内噴射弁８２の異常を判定しているが、これに代えて、筒内噴射弁８２のみから燃料噴射を行なって通路内噴射弁８１または筒内噴射弁８２の異常を判定しても良い。この場合、筒内噴射弁８２のみから燃料噴射量を行なっているときに燃料噴射量のフィードバック制御を行い、このときに学習値が所定値を超えれば、通路内噴射弁８１は正常で筒内噴射弁８２が異常であると判定し、学習値が所定値以下であれば、通路内噴射弁８１が異常で筒内噴射弁８２は正常であると判定することができる。   In this embodiment, fuel is injected only from the in-passage injection valve 81 to determine whether the in-passage injection valve 81 or the in-cylinder injection valve 82 is abnormal. Instead, the in-cylinder injection valve 82 is used. Alternatively, the fuel injection may be carried out only to determine whether the in-passage injection valve 81 or the in-cylinder injection valve 82 is abnormal. In this case, feedback control of the fuel injection amount is performed when the fuel injection amount is performed only from the in-cylinder injection valve 82. If the learning value exceeds a predetermined value at this time, the in-cylinder injection valve 81 is normal and the in-cylinder injection valve If it is determined that the injection valve 82 is abnormal and the learning value is equal to or less than the predetermined value, it can be determined that the in-passage injection valve 81 is abnormal and the in-cylinder injection valve 82 is normal.

また、筒内噴射弁８２に異常が生じていると判定される場合には、筒内噴射弁８２からの燃料噴射を禁止し、通路内噴射弁８１のみから燃料噴射を行なう。そうすると、燃料噴射量のフィードバック制御により空燃比を各気筒２で目標値に合わせることが可能となる。すなわち、空燃比の異常を解消することができる。   When it is determined that an abnormality has occurred in the in-cylinder injection valve 82, fuel injection from the in-cylinder injection valve 82 is prohibited, and fuel injection is performed only from the in-passage injection valve 81. Then, the air-fuel ratio can be adjusted to the target value in each cylinder 2 by feedback control of the fuel injection amount. That is, the abnormality of the air-fuel ratio can be eliminated.

そして、通路内噴射弁８１のみから燃料噴射を行なうときには、筒内噴射弁８２からの燃料噴射を併用するときよりも、ＥＧＲガス量を増加させる。例えば、ＥＧＲ弁３２の開度をより大きくする。   When the fuel injection is performed only from the in-passage injection valve 81, the EGR gas amount is increased as compared with the case where the fuel injection from the in-cylinder injection valve 82 is used in combination. For example, the opening degree of the EGR valve 32 is increased.

ここで、通路内噴射弁８１のみから燃料噴射を行なうときには、筒内噴射弁８２にデポジットが付着する虞がある。これにより、筒内噴射弁８２に二次故障が生じる虞がある。これに対しＥＧＲガス量を増加させると、ＮＯxの生成量を低減することができる。ＮＯxによりデポジットが生成されることが知れられているため、ＮＯxの生成量を低減するこ
とによりデポジットの生成量が低減されるので、筒内噴射弁８２の二次故障の発生を抑制できる。 Here, when fuel is injected only from the in-passage injection valve 81, deposits may adhere to the in-cylinder injection valve 82. This may cause a secondary failure in the in-cylinder injection valve 82. On the other hand, when the amount of EGR gas is increased, the amount of NOx produced can be reduced. Since it is known that deposits are generated by NOx, the generation amount of deposits is reduced by reducing the generation amount of NOx, so that the occurrence of a secondary failure of the in-cylinder injection valve 82 can be suppressed.

また、通路内噴射弁８１のみから燃料を噴射することで燃料の拡散が促進されるため、ＥＧＲガス量を増加させたとしても、燃焼状態の悪化を抑制し得る。   Further, since fuel diffusion is promoted by injecting fuel only from the in-passage injection valve 81, deterioration of the combustion state can be suppressed even if the EGR gas amount is increased.

図３は、本実施例に係る燃料噴射制御のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎にＥＣＵ９０により繰り返し実行される。   FIG. 3 is a flowchart showing a flow of fuel injection control according to the present embodiment. This routine is repeatedly executed by the ECU 90 every predetermined time.

ステップＳ１０１では、空燃比センサ９５により得られる空燃比に異常が見られるか否か判定される。すなわち、空燃比センサ９５により得られる空燃比が異常を示しているか否か判定される。ステップＳ１０１で肯定判定がなされた場合には、上述の処理を行なうため、ステップＳ１０２へ進む。一方、否定判定がなされた場合には、ステップＳ１０３へ進んでＥＧＲカットカウンタを０にリセットした後に本ルーチンを終了させる。なお、ＥＧＲカットカウンタとは、ＥＧＲガスの供給を停止させている時間をカウントするカウンタである。なお、本実施例においてはステップＳ１０１を処理するＥＣＵ９０が、本発明における検出手段に相当する。   In step S101, it is determined whether or not an abnormality is found in the air-fuel ratio obtained by the air-fuel ratio sensor 95. That is, it is determined whether or not the air-fuel ratio obtained by the air-fuel ratio sensor 95 indicates an abnormality. If an affirmative determination is made in step S101, the process proceeds to step S102 in order to perform the above-described processing. On the other hand, if a negative determination is made, the routine proceeds to step S103, the EGR cut counter is reset to 0, and then this routine is terminated. The EGR cut counter is a counter that counts the time during which the supply of EGR gas is stopped. In this embodiment, the ECU 90 that processes step S101 corresponds to the detection means in the present invention.

ステップＳ１０２では、ＥＧＲ弁３２を全閉としてＥＧＲガスの供給が停止される。つまり、ＥＧＲ装置３０に異常があるか否か判定するために、ＥＧＲガスの供給を停止させている。なお、本実施例においてはステップＳ１０２を処理するＥＣＵ９０が、本発明における停止手段に相当する。   In step S102, the EGR valve 32 is fully closed and the supply of EGR gas is stopped. That is, the supply of EGR gas is stopped to determine whether or not there is an abnormality in the EGR device 30. In this embodiment, the ECU 90 that processes step S102 corresponds to the stopping means in the present invention.

ステップＳ１０４では、ＥＧＲカットカウンタをカウントアップする。すなわち、ＥＧＲガスの供給が停止されている時間を積算する。   In step S104, the EGR cut counter is counted up. That is, the time during which the supply of EGR gas is stopped is integrated.

ステップＳ１０５では、ＥＧＲカットカウンタが所定値以上であるか否か判定される。所定値とは、ＥＧＲ装置３０の異常を判定するためにＥＧＲガスの供給を停止させなくてはならない時間である。これは、空燃比センサ９５により測定される空燃比にＥＧＲガスの影響がなくなるまでの時間であり、予め実験等により求めておく。ステップＳ１０５で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０６へ進み、否定判定がなされた場合には本ステップを繰り返し実行する。   In step S105, it is determined whether or not the EGR cut counter is equal to or greater than a predetermined value. The predetermined value is a time during which the supply of EGR gas must be stopped in order to determine whether the EGR device 30 is abnormal. This is the time until the air-fuel ratio measured by the air-fuel ratio sensor 95 is no longer affected by the EGR gas, and is obtained in advance through experiments or the like. If an affirmative determination is made in step S105, the process proceeds to step S106, and if a negative determination is made, this step is repeatedly executed.

ステップＳ１０６では、ステップＳ１０１と同じ処理がなされる。本ステップでは、ＥＧＲガスの供給を停止しても、なお空燃比が異常であるか否か判定される。ステップＳ１０６で肯定判定がなされた場合にはＥＧＲガスの供給を再開すると共にステップＳ１０７へ進む。一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ１０８へ進んでＥＧＲ異常フラグをＯＮとする。ここで、ＥＧＲ異常フラグとは、ＥＧＲ装置３０に異常があるときにＯＮとされ、ＥＧＲ装置３０が正常であるときにＯＦＦとされるフラグである。ＥＧＲ異常フラグがＯＮとなると、ＥＧＲガスの供給が禁止され、ＥＧＲ弁３２が全閉状態で維持される。なお、本実施例においてはステップＳ１０６を処理するＥＣＵ９０が、本発明における検出手段及びＥＧＲ装置異常判定手段に相当する。また、本実施例においてはステップＳ１０６で肯定判定がなされたときにＥＧＲガスの供給を許可し否定判定がなされたときにＥＧＲガスの供給を禁止するＥＣＵ９０が、本発明におけるＥＧＲガス供給許可手段に相当する。   In step S106, the same processing as in step S101 is performed. In this step, even if the supply of EGR gas is stopped, it is determined whether the air-fuel ratio is still abnormal. If an affirmative determination is made in step S106, the supply of EGR gas is resumed and the process proceeds to step S107. On the other hand, if a negative determination is made, the process proceeds to step S108 and the EGR abnormality flag is turned ON. Here, the EGR abnormality flag is a flag that is turned ON when the EGR device 30 is abnormal and is turned OFF when the EGR device 30 is normal. When the EGR abnormality flag is turned ON, the supply of EGR gas is prohibited and the EGR valve 32 is maintained in the fully closed state. In this embodiment, the ECU 90 that processes step S106 corresponds to the detecting means and the EGR device abnormality determining means in the present invention. Further, in this embodiment, the ECU 90 that permits the supply of EGR gas when the affirmative determination is made in step S106 and prohibits the supply of EGR gas when the negative determination is made is used as the EGR gas supply permission means in the present invention. Equivalent to.

ステップＳ１０７では、内燃機関１がアイドル運転中であるか否か判定される。アイドル運転中であれば空燃比の変動が小さいために、燃料噴射量のフィードバック制御を速やかに完了させることができるため、本実施例ではアイドル運転中に噴射弁の異常を判定することにしている。ステップＳ１０７で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０９へ進み、否定判定がなされた場合には本ステップが繰り返し実行される。   In step S107, it is determined whether or not the internal combustion engine 1 is idling. Since the fluctuation of the air-fuel ratio is small during idle operation, the feedback control of the fuel injection amount can be completed quickly. Therefore, in this embodiment, the abnormality of the injection valve is determined during idle operation. . If an affirmative determination is made in step S107, the process proceeds to step S109. If a negative determination is made, this step is repeatedly executed.

ステップＳ１０９では、筒内噴射弁８２からの燃料噴射を停止させ、且つ、通路内噴射弁８１のみから燃料噴射を行なう。なお、本実施例においてはステップＳ１０９を処理するＥＣＵ９０が、本発明における供給制御手段に相当する。   In step S109, fuel injection from the in-cylinder injection valve 82 is stopped, and fuel injection is performed only from the in-passage injection valve 81. In this embodiment, the ECU 90 that processes step S109 corresponds to the supply control means in the present invention.

ステップＳ１１０では、空燃比の学習値が所定値以下であるか否か判定される。本ステップでは、空燃比に異常があるか判定される。空燃比に異常があれば、それを打ち消そう
として学習値が大きくされる。つまり、ここでいう所定値とは、空燃比に異常がないとすることのできる範囲の上限値である。ステップＳ１１０で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１１１へ進み、否定判定がなされた場合にはステップＳ１１４へ進む。なお、本実施例においてはステップＳ１１０を処理するＥＣＵ９０が、本発明における噴射弁異常判定手段に相当する。 In step S110, it is determined whether the learning value of the air-fuel ratio is equal to or less than a predetermined value. In this step, it is determined whether there is an abnormality in the air-fuel ratio. If there is an abnormality in the air-fuel ratio, the learned value is increased in an attempt to cancel it. That is, the predetermined value here is an upper limit value in a range where the air-fuel ratio can be regarded as normal. If an affirmative determination is made in step S110, the process proceeds to step S111, and if a negative determination is made, the process proceeds to step S114. In this embodiment, the ECU 90 that processes step S110 corresponds to the injection valve abnormality determination means in the present invention.

ステップＳ１１１では、筒内噴射弁異常フラグがＯＮとされる。筒内噴射弁異常フラグとは、筒内噴射弁８２に異常があるときにＯＮとされ、筒内噴射弁８２が正常であるときにＯＦＦとされるフラグである。通路内噴射弁８１のみから燃料噴射を行なったときの空燃比学習値が所定値以下であるため、通路内噴射弁８１には異常はなく、筒内噴射弁８２に異常がある。そのため、筒内噴射弁異常フラグがＯＮとされる。   In step S111, the cylinder injection valve abnormality flag is turned ON. The in-cylinder injection valve abnormality flag is a flag that is turned on when the in-cylinder injection valve 82 is abnormal and is turned off when the in-cylinder injection valve 82 is normal. Since the air-fuel ratio learning value when fuel injection is performed only from the in-passage injection valve 81 is not more than a predetermined value, the in-passage injection valve 81 is not abnormal and the in-cylinder injection valve 82 is abnormal. Therefore, the cylinder injection valve abnormality flag is turned ON.

ステップＳ１１２では、筒内噴射弁８２からの燃料噴射を停止させ、通路内噴射弁８１のみから燃料噴射を行なう。この後は、アイドル運転時以外であっても常に通路内噴射弁８１のみから燃料噴射を行なう。   In step S112, fuel injection from the in-cylinder injection valve 82 is stopped, and fuel injection is performed only from the in-passage injection valve 81. After this, fuel injection is always performed only from the in-passage injection valve 81 even when not during idle operation.

ステップＳ１１３では、ＥＧＲ弁３２の開度を通常よりも増加させる。通常とは、排気の空燃比に異常がない場合であり、この通常のＥＧＲ弁３２の開度は、内燃機関１の運転状態（例えば機関回転数及び機関負荷）に応じて決定される。なお、筒内噴射弁８２が正常の場合と比較してＥＧＲ弁３２の開度を増加させるとしても良い。また、ＥＧＲ弁３２の開度は、失火が発生しない範囲（燃焼状態が悪化しない範囲としても良い）で可及的に大きくしても良く、予め設定された所定値または所定割合だけ大きくしても良い。   In step S113, the opening degree of the EGR valve 32 is increased more than usual. “Normal” refers to a case where there is no abnormality in the air-fuel ratio of the exhaust gas, and the normal opening of the EGR valve 32 is determined according to the operating state of the internal combustion engine 1 (for example, the engine speed and the engine load). Note that the opening degree of the EGR valve 32 may be increased as compared with the case where the in-cylinder injection valve 82 is normal. Further, the opening degree of the EGR valve 32 may be increased as much as possible within a range where misfire does not occur (a range where the combustion state does not deteriorate), and is increased by a predetermined value or a predetermined ratio. Also good.

次に、ステップＳ１１４では、通路内噴射弁異常フラグがＯＮとされる。通路内噴射弁異常フラグとは、通路内噴射弁８１に異常があるときにＯＮとされ、通路内噴射弁８１が正常であるときにＯＦＦとされるフラグである。通路内噴射弁８１のみから燃料噴射を行なったときの空燃比学習値が所定値を超えているため、筒内噴射弁８２には異常はなく、通路内噴射弁８１に異常がある。そのため、通路内噴射弁異常フラグがＯＮとされる。   Next, in step S114, the passage injection valve abnormality flag is turned ON. The in-passage injection valve abnormality flag is a flag that is turned on when the in-passage injection valve 81 is abnormal and is turned off when the in-passage injection valve 81 is normal. Since the air-fuel ratio learning value when fuel injection is performed only from the in-passage injection valve 81 exceeds a predetermined value, the in-cylinder injection valve 82 is not abnormal and the in-passage injection valve 81 is abnormal. Therefore, the in-passage injection valve abnormality flag is turned ON.

ステップＳ１１５では、通路内噴射弁８１からの燃料噴射を停止させ、筒内噴射弁８２のみから燃料噴射を行なう。この後は、アイドル運転時以外であっても常に筒内噴射弁８２のみから燃料噴射を行なう。   In step S115, fuel injection from the in-passage injection valve 81 is stopped, and fuel injection is performed only from the in-cylinder injection valve 82. After this, fuel injection is always performed only from the in-cylinder injection valve 82 even when the engine is not idling.

ステップＳ１１６では、動作点が通常よりも高回転低負荷側に変更される。通常とは、排気の空燃比に異常がない場合であり、通常の動作点は予め実験等により最適値が求められてＥＣＵ９０に記憶されている。なお、通路内噴射弁８１が正常の場合と比較して動作点を高回転低負荷側に変更しても良い。このときには、可及的に高回転低負荷側へ動作点を変更しても良く、予め設定された所定値または所定割合だけ動作点を変更しても良い。なお、本実施例においてはステップＳ１１３またはステップＳ１１６を処理するＥＣＵ９０が、本発明における制御手段に相当する。   In step S116, the operating point is changed to a higher rotation and lower load side than normal. “Normal” refers to a case where there is no abnormality in the air-fuel ratio of the exhaust, and the optimum value of the normal operating point is obtained in advance by experiments or the like and stored in the ECU 90. Note that the operating point may be changed to the high rotation / low load side as compared with the case where the in-passage injection valve 81 is normal. At this time, the operating point may be changed as much as possible to the high rotation / low load side, or the operating point may be changed by a predetermined value or a predetermined ratio. In this embodiment, the ECU 90 that processes step S113 or step S116 corresponds to the control means in the present invention.

以上説明したように本実施例によれば、空燃比に異常が生じたときに、ＥＧＲ装置３０の異常によるものなのか、または、噴射弁の異常によるものなのかを識別することができる。そして、噴射弁の異常によるものである場合には、さらに、通路内噴射弁８１または筒内噴射弁８２の何れに異常があるのか識別することができる。そして、それぞれの装置の異常に応じて適切な措置を取ることができるため、排気中の有害物質を低減することができる。   As described above, according to the present embodiment, when an abnormality occurs in the air-fuel ratio, it is possible to identify whether it is due to an abnormality in the EGR device 30 or an abnormality in the injection valve. If the abnormality is caused by an abnormality in the injection valve, it is further possible to identify which of the in-passage injection valve 81 or the in-cylinder injection valve 82 is abnormal. And since an appropriate measure can be taken according to the abnormality of each apparatus, the harmful substance in exhaust gas can be reduced.

図４は、本実施例に係る内燃機関１の概略構成を表す図である。主に、図１と異なる点
について説明する。 FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of the internal combustion engine 1 according to the present embodiment. Differences from FIG. 1 will be mainly described.

排気管８には、三元触媒２０が設けられている。この三元触媒２０は、酸素を貯蔵（吸蔵）するＯ２ストレージ機能（酸素貯蔵機能）を有しており、この酸素貯蔵機能により、空燃比が理論空燃比からある程度変化したとしても、ＨＣ，ＣＯおよびＮＯxを浄化する
ことが可能となっている。即ち、内燃機関１の空燃比がリーンとなって、三元触媒２０に流入する排気ガス中の酸素およびＮＯxが増加すると、酸素の一部を三元触媒２０が吸蔵
することでＮＯxの還元・浄化を促進する。一方、内燃機関１の空燃比がリッチになって
、三元触媒２０に流入する排気ガスにＨＣ，ＣＯが多量に含まれると、三元触媒２０は内部に吸蔵している酸素分子を放出し、これらのＨＣ，ＣＯに酸素を与え、酸化・浄化を促進する。 A three-way catalyst 20 is provided in the exhaust pipe 8. The three-way catalyst 20 has an O 2 storage function (oxygen storage function) for storing (occluding) oxygen. Even if the air-fuel ratio has changed from the stoichiometric air-fuel ratio to some extent by this oxygen storage function, HC, It is possible to purify CO and NOx. That is, when the air-fuel ratio of the internal combustion engine 1 becomes lean and oxygen and NOx in the exhaust gas flowing into the three-way catalyst 20 increase, the three-way catalyst 20 occludes part of the oxygen, thereby reducing NOx. Promote purification. On the other hand, when the air-fuel ratio of the internal combustion engine 1 becomes rich and the exhaust gas flowing into the three-way catalyst 20 contains a large amount of HC and CO, the three-way catalyst 20 releases oxygen molecules stored therein. Then, oxygen is given to these HC and CO to promote oxidation and purification.

三元触媒２０よりも上流側の排気管８には、空燃比センサ９５が配置されている。また、三元触媒２０よりも下流側の排気管８には、酸素センサ９６が配置されている。この酸素センサ９６は、例えば起電力式（濃淡電池式）の酸素濃度センサが適用されている。これら空燃比センサ９５および酸素センサ９６の発生する信号は、それぞれＥＣＵ９０に入力される。また、ＥＧＲ通路３１は、酸素センサ９６よりも下流側の排気管８に接続されている。   An air-fuel ratio sensor 95 is disposed in the exhaust pipe 8 upstream of the three-way catalyst 20. An oxygen sensor 96 is disposed in the exhaust pipe 8 on the downstream side of the three-way catalyst 20. As the oxygen sensor 96, for example, an electromotive force type (concentration cell type) oxygen concentration sensor is applied. Signals generated by the air-fuel ratio sensor 95 and the oxygen sensor 96 are input to the ECU 90, respectively. Further, the EGR passage 31 is connected to the exhaust pipe 8 on the downstream side of the oxygen sensor 96.

そして、本実施例における空燃比フィードバック制御では、空燃比センサ９５の出力に基づいて、三元触媒２０の上流における排気の空燃比を理論空燃比に近づけるためのメインフィードバック制御と、酸素センサ９６の出力に基づいて、メインフィードバック制御のずれを補正すると共に経時的な変化に対応するための学習値を求めるサブフィードバック制御とが組み合わされて実行される。   In the air-fuel ratio feedback control in this embodiment, the main feedback control for bringing the air-fuel ratio of the exhaust upstream of the three-way catalyst 20 close to the stoichiometric air-fuel ratio based on the output of the air-fuel ratio sensor 95, and the oxygen sensor 96 Based on the output, correction of the deviation of the main feedback control and sub feedback control for obtaining a learning value for coping with a change with time are executed in combination.

メインフィードバック制御では、空燃比センサ９５の出力信号に基づいて検知される排気の空燃比が、理論空燃比と一致するように、通路内噴射弁８１及び筒内噴射弁８２からの燃料噴射量が調節される。より具体的には、検知された排気の空燃比が理論空燃比よりリッチであれば、燃料噴射量が減量され、逆に、その排気の空燃比が理論空燃比よりリーンであれば、燃料噴射量が増量される。なお、空燃比フィードバック制御では、吹き分け比率が補正前後で変化しないように、通路内噴射弁８１及び筒内噴射弁８２からの燃料噴射量が補正される。   In the main feedback control, the fuel injection amounts from the in-passage injection valve 81 and the in-cylinder injection valve 82 are adjusted so that the air-fuel ratio of the exhaust detected based on the output signal of the air-fuel ratio sensor 95 matches the stoichiometric air-fuel ratio. Adjusted. More specifically, if the detected air-fuel ratio of the exhaust gas is richer than the stoichiometric air-fuel ratio, the fuel injection amount is reduced. Conversely, if the exhaust air-fuel ratio is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, the fuel injection amount is reduced. The amount is increased. In the air-fuel ratio feedback control, the fuel injection amounts from the in-passage injection valve 81 and the in-cylinder injection valve 82 are corrected so that the blowing ratio does not change before and after the correction.

このメインフィードバック制御によれば、理想的には、三元触媒２０に流れ込む排気ガスの空燃比を理論空燃比に維持することができる。しかし、空燃比センサ９５の出力にはある程度の誤差が含まれている場合もある。また、通路内噴射弁８１及び筒内噴射弁８２の噴射特性にもある程度のバラツキがある。このため、メインフィードバック制御を実行するだけで三元触媒２０の上流の排気の空燃比を理論空燃比に制御することは困難な場合もある。更に、内燃機関１においては、燃料増量やフューエルカットなど、排気の空燃比を意図的に理論空燃比からずらす制御が行われる。そして、これらの制御が行われると、三元触媒２０は、酸素を完全に脱離した状態、或いは酸素を能力一杯に吸蔵した状態となることがあり、下流側に未浄化成分を流出させ易い状態となる。   According to this main feedback control, ideally, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the three-way catalyst 20 can be maintained at the stoichiometric air-fuel ratio. However, the output of the air-fuel ratio sensor 95 may include a certain amount of error. Further, the injection characteristics of the in-passage injection valve 81 and the in-cylinder injection valve 82 also have some variation. For this reason, it may be difficult to control the air-fuel ratio of the exhaust upstream of the three-way catalyst 20 to the stoichiometric air-fuel ratio simply by executing the main feedback control. Further, in the internal combustion engine 1, control for intentionally shifting the air-fuel ratio of the exhaust gas from the stoichiometric air-fuel ratio is performed, such as fuel increase or fuel cut. When these controls are performed, the three-way catalyst 20 may be in a state where oxygen is completely desorbed or in a state where oxygen is fully stored, and it is easy for the unpurified components to flow downstream. It becomes a state.

以上のような理由により、メインフィードバック制御が実行されていても、三元触媒２０の下流には未浄化の成分を含む排気ガスが流出してくることがある。つまり、メインフィードバック制御が実行されていても、三元触媒２０の上流の排気の空燃比は、全体としてリッチ側或いはリーン側に偏ることがあり、その結果、三元触媒２０の下流には、ＨＣやＣＯを含むリッチな排気ガス、或いは、ＮＯｘを含むリーンな排気ガスが流出してくることがある。   For the reasons described above, even if the main feedback control is being performed, exhaust gas containing unpurified components may flow out downstream of the three-way catalyst 20. That is, even if the main feedback control is being performed, the air-fuel ratio of the exhaust upstream of the three-way catalyst 20 may be biased to the rich side or the lean side as a whole. Rich exhaust gas containing HC and CO or lean exhaust gas containing NOx may flow out.

このような流出が生ずると、酸素センサ９６は、排気ガスの空燃比に応じてリッチ出力或いはリーン出力を発生する。このため、本実施例では、酸素センサ９６からリッチ出力が発せられた場合には、三元触媒２０の上流の排気の空燃比が全体としてリッチ側に偏っていたと判断することができ、また、酸素センサ９６からリーン出力が発せられた場合には、三元触媒２０の上流の排気の空燃比が全体としてリーン側に偏っていたと判断することができる。   When such an outflow occurs, the oxygen sensor 96 generates a rich output or a lean output according to the air-fuel ratio of the exhaust gas. For this reason, in this embodiment, when a rich output is generated from the oxygen sensor 96, it can be determined that the air-fuel ratio of the exhaust upstream of the three-way catalyst 20 is biased to the rich side as a whole, When a lean output is generated from the oxygen sensor 96, it can be determined that the air-fuel ratio of the exhaust upstream of the three-way catalyst 20 is biased to the lean side as a whole.

サブフィードバック制御では、酸素センサ９６の出力値と、その出力値の制御目標値との差を小さくするための制御（例えばＰＩＤ制御）が実行される。より具体的には、上記の差が小さくなるように、空燃比センサ９５の出力を補正する処理が行われる。空燃比センサ９５の出力が上記の如く補正されると、全体としてリッチ側或いはリーン側に偏っていた三元触媒２０の上流の空燃比が理論空燃比に近づけられる。その結果、メインフィードバック制御のずれが補正され、三元触媒２０よりも下流に未浄化の成分が吹き抜け難い状態が形成される。このため、優れたエミッション特性を実現することが可能になる。また、このサブフィードバック制御は、経時的な変化に対応するべく、その補正の速度は上記メインフィードバック制御による補正速度よりも低くなっている。また、このサブフィードバック制御の学習動作により得られた学習値は、ＥＣＵ９０に記憶され、学習動作が行われる度に更新されていく。   In the sub-feedback control, control (for example, PID control) for reducing the difference between the output value of the oxygen sensor 96 and the control target value of the output value is executed. More specifically, a process for correcting the output of the air-fuel ratio sensor 95 is performed so that the above difference is reduced. When the output of the air-fuel ratio sensor 95 is corrected as described above, the air-fuel ratio upstream of the three-way catalyst 20 that is biased to the rich side or the lean side as a whole is brought close to the stoichiometric air-fuel ratio. As a result, the deviation of the main feedback control is corrected, and a state in which the unpurified component is difficult to blow through downstream from the three-way catalyst 20 is formed. For this reason, it is possible to realize excellent emission characteristics. In addition, the correction speed of the sub feedback control is lower than the correction speed by the main feedback control in order to cope with the change with time. Further, the learning value obtained by the learning operation of the sub feedback control is stored in the ECU 90 and is updated every time the learning operation is performed.

以上のような、メインフィードバック制御による短期的な変化に対応する補正値と、サブフィードバック制御による経時的な変化に対応する学習値と、の和がフィードバック補正量として求められて燃料噴射量が調節される。なお、実施例１においても同様の空燃比フィードバック制御を行い、サブフィードバック制御時の学習値に基づいて噴射弁の異常を判定しても良い。すなわち、ステップＳ１１０における学習値は、サブフィードバック制御により得られる学習値としても良い。   As described above, the sum of the correction value corresponding to the short-term change due to the main feedback control and the learning value corresponding to the temporal change due to the sub-feedback control is obtained as the feedback correction amount to adjust the fuel injection amount. Is done. Note that the same air-fuel ratio feedback control may also be performed in the first embodiment, and the abnormality of the injection valve may be determined based on the learned value during the sub-feedback control. That is, the learning value in step S110 may be a learning value obtained by sub feedback control.

そして本実施例では、通路内噴射弁８１または筒内噴射弁８２に異常があると判定される場合には、実施例１と同様にして、異常があるほうの噴射弁からの燃料噴射を停止させ、正常のほうの噴射弁のみから燃料噴射を行なう。そして、ＥＧＲ弁３２の開度を通常よりも増加させる。ここでいう通常とは、通路内噴射弁８１及び筒内噴射弁８２が正常のときをいう。また、排気の空燃比に異常がない場合を通常としても良い。そして、ＥＧＲ弁３２の開度を通常よりも増加するときには、内燃機関１において失火が発生しない範囲で行なう。なお、失火が発生しない範囲においてＥＧＲ弁３２の開度を可及的に大きくしても良い。また、予め設定される所定値または所定割合だけＥＧＲ弁３２の開度を増加させても良い。   In this embodiment, when it is determined that there is an abnormality in the in-passage injection valve 81 or the in-cylinder injection valve 82, the fuel injection from the injection valve having the abnormality is stopped as in the first embodiment. The fuel is injected only from the normal injection valve. Then, the opening degree of the EGR valve 32 is increased more than usual. Here, normal means that the in-passage injection valve 81 and the in-cylinder injection valve 82 are normal. Further, the case where there is no abnormality in the air-fuel ratio of the exhaust may be normal. When the opening degree of the EGR valve 32 is increased more than usual, it is performed in a range where no misfire occurs in the internal combustion engine 1. Note that the opening degree of the EGR valve 32 may be made as large as possible within a range in which misfire does not occur. Further, the opening degree of the EGR valve 32 may be increased by a predetermined value or a predetermined ratio set in advance.

このようにＥＧＲ弁３２の開度を通常よりも大きくすると、ＥＧＲ通路３１を流通するＥＧＲガス量が増加するため、排気管８内の圧力が低下し易くなる。これにより、ＥＧＲ通路３１が接続されている箇所よりも上流の排気管８内を流通する排気の量が増加するため、酸素センサ９６を通過する排気の量も増加する。そうすると、燃料噴射量を変更してから空燃比の変化が酸素センサ９６により検知されるまでの時間が短縮されるため、学習値が収束するまでの時間を短縮することができる。これにより、内燃機関１から排出されるＨＣ，ＣＯ，ＮＯx等の有害物質の量を最小限に抑えることができる。   Thus, when the opening degree of the EGR valve 32 is made larger than usual, the amount of EGR gas flowing through the EGR passage 31 is increased, so that the pressure in the exhaust pipe 8 is likely to be lowered. As a result, the amount of exhaust flowing through the exhaust pipe 8 upstream from the location where the EGR passage 31 is connected increases, so the amount of exhaust passing through the oxygen sensor 96 also increases. As a result, the time from when the fuel injection amount is changed until the change in the air-fuel ratio is detected by the oxygen sensor 96 is shortened, so that the time until the learning value converges can be shortened. Thereby, the amount of toxic substances such as HC, CO, NOx discharged from the internal combustion engine 1 can be minimized.

図５は、本実施例に係る燃料噴射制御のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎にＥＣＵ９０により繰り返し実行される。なお、図３と同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。   FIG. 5 is a flowchart showing a flow of fuel injection control according to the present embodiment. This routine is repeatedly executed by the ECU 90 every predetermined time. Note that the steps in which the same processing as in FIG.

図５に示したフローチャートでは、ステップＳ２０１において、ＥＧＲ弁３２の開度を通常よりも増加させている。これは、ステップＳ１１３と同じ処理としても良い。通常の
ＥＧＲ弁３２の開度は、内燃機関１の運転状態（例えば機関回転数及び機関負荷）に応じて決定される。このように、ステップＳ１１３及び２０１においてＥＧＲ弁３２の開度が通常よりも増加されるため、酸素センサ９６を通過する排気の量を増加させることができる。これにより、学習値を速やかに収束させることができるため、有害物質の排出量を低減させることができる。なお、本実施例においてはステップＳ１１３及び２０１を処理するＥＣＵ９０が、本発明における制御手段に相当する。 In the flowchart shown in FIG. 5, in step S201, the opening degree of the EGR valve 32 is increased more than usual. This may be the same processing as step S113. The opening degree of the normal EGR valve 32 is determined according to the operating state of the internal combustion engine 1 (for example, the engine speed and the engine load). Thus, since the opening degree of the EGR valve 32 is increased more than usual in steps S113 and S201, the amount of exhaust gas passing through the oxygen sensor 96 can be increased. As a result, the learning value can be quickly converged, so that the discharge amount of harmful substances can be reduced. In the present embodiment, the ECU 90 that processes steps S113 and 201 corresponds to the control means in the present invention.

１ 内燃機関
２ 気筒
３ 吸気ポート
４ 吸気管
５ 吸気弁
６ 吸気側カム
７ 排気ポート
８ 排気管
９ 排気弁
１０ シリンダヘッド
１１ 排気側カム
１３ クランクシャフト
１４ コンロッド
１５ ピストン
１６ 吸気絞り弁
１７ クランクケース
１８ ブローバイガス還流装置
２０ 三元触媒
３０ ＥＧＲ装置
３１ ＥＧＲ通路
３２ ＥＧＲ弁
３３ ＥＧＲクーラ
３４ 開度センサ
５０ ハイブリッドシステム
５１ 動力分割機構
５２ 電動モータ
５３ 発電機
５４ バッテリ
５５ インバータ
５６ 車軸
５７ 減速機
５８ 車輪
８１ 通路内噴射弁
８２ 筒内噴射弁
８３ 点火プラグ
９０ ＥＣＵ
９１ アクセル開度センサ
９２ クランクポジションセンサ
９３ エアフローメータ
９４ 温度センサ
９５ 空燃比センサ
９６ 酸素センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Cylinder 3 Intake port 4 Intake pipe 5 Intake valve 6 Intake side cam 7 Exhaust port 8 Exhaust pipe 10 Exhaust valve 10 Cylinder head 11 Exhaust side cam 13 Crankshaft 14 Connecting rod 15 Piston 16 Intake throttle valve 17 Crankcase 18 Blow-by Gas recirculation device 20 Three-way catalyst 30 EGR device 31 EGR passage 32 EGR valve 33 EGR cooler 34 Opening sensor 50 Hybrid system 51 Power split mechanism 52 Electric motor 53 Generator 54 Battery 55 Inverter 56 Axle 57 Reduction gear 58 Wheel 81 In passage Injection valve 82 In-cylinder injection valve 83 Spark plug 90 ECU
91 Accelerator opening sensor 92 Crank position sensor 93 Air flow meter 94 Temperature sensor 95 Air-fuel ratio sensor 96 Oxygen sensor

Claims (3)

内燃機関の吸気通路に燃料を噴射する通路内噴射弁と、
前記内燃機関の気筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と、
前記内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続し排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路へ供給するＥＧＲ装置と、
排気の空燃比が目標値からずれる異常を検出する検出手段と、
前記検出手段により、排気の空燃比の異常が検出されたときに、前記ＥＧＲ装置によるＥＧＲガスの供給を停止させる停止手段と、
前記停止手段によりＥＧＲガスの供給が停止されている場合において、前記検出手段により排気の空燃比の異常が検出されないときには前記ＥＧＲ装置に異常があると判定し、排気の空燃比の異常が検出されるときには前記通路内噴射弁または前記筒内噴射弁の何れか一方に異常があると判定するＥＧＲ装置異常判定手段と、
前記ＥＧＲ装置異常判定手段によりＥＧＲ装置に異常があると判定される場合にはＥＧＲガスの供給を禁止し、ＥＧＲ装置に異常はないと判定される場合にはＥＧＲガスの供給を許可するＥＧＲガス供給許可手段と、
前記ＥＧＲ装置異常判定手段により、前記通路内噴射弁または前記筒内噴射弁の何れか一方に異常があると判定される場合には、前記通路内噴射弁または前記筒内噴射弁の何れか一方の噴射弁のみから燃料を供給する供給制御手段と、
前記供給制御手段により一方の噴射弁のみから燃料供給が行なわれているときに、排気の空燃比に応じて燃料供給量のフィードバック制御を行い、このときのフィードバック値または学習値が所定値を超えた場合には、該供給制御手段により燃料供給を行なっている一方の噴射弁に異常があると判定し、且つ該供給制御手段により燃料供給を行なっていない他方の噴射弁は正常であると判定する噴射弁異常判定手段と、
内燃機関の動作点を変更する動作点変更手段と、
前記噴射弁異常判定手段により前記通路内噴射弁に異常があると判定される場合には、該通路内噴射弁からの燃料の供給を停止させ、前記筒内噴射弁のみから燃料を供給し、且つ、前記動作点変更手段により動作点を該通路内噴射弁が正常であるときよりも高回転低負荷側に変更する制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 An in-passage injection valve for injecting fuel into the intake passage of the internal combustion engine;
An in-cylinder injection valve for injecting fuel into the cylinder of the internal combustion engine;
An EGR device that connects an exhaust passage and an intake passage of the internal combustion engine and supplies a part of the exhaust gas as EGR gas to the intake passage;
Detecting means for detecting an abnormality in which the air-fuel ratio of the exhaust gas deviates from the target value;
Stop means for stopping supply of EGR gas by the EGR device when an abnormality in the air-fuel ratio of the exhaust gas is detected by the detection means;
When the supply of EGR gas is stopped by the stop means, if the abnormality of the exhaust air / fuel ratio is not detected by the detection means, it is determined that the EGR device is abnormal, and the abnormality of the exhaust air / fuel ratio is detected. EGR device abnormality determining means for determining that either one of the in-passage valve or the in-cylinder injection valve is abnormal when
EGR gas that prohibits the supply of EGR gas when it is determined by the EGR device abnormality determination means that there is an abnormality in the EGR device, and permits the supply of EGR gas when it is determined that there is no abnormality in the EGR device. Supply permitting means;
When it is determined by the EGR device abnormality determination means that either the in-passage injection valve or the in-cylinder injection valve is abnormal, either the in-passage injection valve or the in-cylinder injection valve Supply control means for supplying fuel only from the injection valve;
When fuel is supplied from only one injection valve by the supply control means, feedback control of the fuel supply amount is performed according to the air-fuel ratio of the exhaust, and the feedback value or learned value at this time exceeds a predetermined value If it is determined that there is an abnormality in one of the injection valves that is supplying fuel by the supply control means, and the other injection valve that is not supplying fuel is determined to be normal by the supply control means Injection valve abnormality determining means for
Operating point changing means for changing the operating point of the internal combustion engine;
When it is determined by the injection valve abnormality determining means that the injection valve in the passage is abnormal, the supply of fuel from the injection valve in the passage is stopped, and the fuel is supplied only from the in-cylinder injection valve, And the control means for changing the operating point to the high rotation low load side than when the injection valve in the passage is normal by the operating point changing means,
A control device for an internal combustion engine, comprising: 前記ＥＧＲ装置は、排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、該ＥＧＲ通路の断面積を調節するＥＧＲ弁と、を備え、
前記制御手段は、前記噴射弁異常判定手段により前記筒内噴射弁に異常があると判定される場合には、該筒内噴射弁からの燃料の供給を停止させ、前記通路内噴射弁のみから燃料を供給し、且つ、前記ＥＧＲ弁の開度を該筒内噴射弁が正常であるときよりも増加させ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。 The EGR device includes an EGR passage that connects an exhaust passage and an intake passage, and an EGR valve that adjusts a cross-sectional area of the EGR passage,
When it is determined by the injection valve abnormality determination means that the in-cylinder injection valve is abnormal, the control means stops the fuel supply from the in-cylinder injection valve, and only from the in-passage injection valve 2. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein fuel is supplied and the opening of the EGR valve is increased as compared with a case where the in-cylinder injection valve is normal. 前記検出手段は、前記内燃機関の排気通路に設けられ排気中の酸素濃度に応じた信号を出力する酸素センサを備え、
前記ＥＧＲ装置は、前記酸素センサよりも下流側の排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、該ＥＧＲ通路の断面積を調節するＥＧＲ弁と、を備え、
前記制御手段は、前記ＥＧＲ装置異常判定手段により前記通路内噴射弁または前記筒内噴射弁の何れか一方に異常があると判定されるときには、前記通路内噴射弁及び前記筒内噴射弁に異常がないときよりも、前記ＥＧＲ弁の開度を増加させ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。 The detection means includes an oxygen sensor that is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine and outputs a signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas,
The EGR device includes an EGR passage that connects an exhaust passage and an intake passage downstream of the oxygen sensor, and an EGR valve that adjusts a cross-sectional area of the EGR passage,
When the EGR device abnormality determining unit determines that either the in-passage injection valve or the in-cylinder injection valve is abnormal, the control unit has an abnormality in the in-passage injection valve and the in-cylinder injection valve. 2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the opening degree of the EGR valve is increased more than when there is no engine.
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